| 【発明の名称】 |
コンバイン |
| 【発明者】 |
【氏名】吉邨 文夫
【氏名】松澤 宏樹
【氏名】平山 秀孝
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| 【要約】 |
【課題】この発明では、コンバインの脱穀負荷変動に影響されることなく、カッタを排藁量に応じた最適の回転数で駆動できるようにすることを課題とする。
【構成】コンバインのエンジンＥ又はその他の駆動部からの回生動力で駆動される発電機Ｇを設けると共に、カッタの駆動部に電動モータＭを設け、この電動モータＭを前記発電機Ｇからの電流で回転してカッタ１を駆動すべく構成したことを特徴とするコンバインの構成とする。また、排藁の流れを検出する排藁検出手段２を設け、この排藁検出手段２が排藁を検出しない場合には前記カッタ１の駆動を停止すべく構成したことを特徴とするコンバインの構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバインのエンジン（Ｅ）又はその他の駆動部からの回生動力で駆動される発電機（Ｇ）を設けると共に、カッタの駆動部に電動モータ（Ｍ）を設け、この電動モータ（Ｍ）を前記発電機（Ｇ）からの電流で回転してカッタ（１）を駆動すべく構成したことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
排藁の流れを検出する排藁検出手段（２）を設け、この排藁検出手段（２）が排藁を検出しない場合には前記カッタ（１）の駆動を停止すべく構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、圃場内の植立穀稈を刈り取って脱穀選別するコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインで脱穀した排藁をカッタで短く切断して圃場へ排出することが行われている。カッタの型式は円盤刃を所定間隔で横配列し横になって搬送されてくる排藁を切断するディスク型カッタや排藁を略中間部で折り曲げて取り込み円筒状に回転する回転刃とこの回転刃に対向して設ける固定刃で切断するシリンダ型カッタがある。
【特許文献１】特開２００４−２３６５８１号公報
【特許文献２】特開２００３−７９２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のコンバイン用排藁カッタは、前記特許文献１、２に記載の如く、コンバインのエンジンで直接駆動する回転軸からベルトとプーリで動力伝動して駆動している。このために、コンバインの脱穀負荷が大きい場合にはカッタの回転駆動力が低下して切断が悪くなり詰りを発生することがある。また、少量の排藁の場合でもフル回転で切断し動力の無駄がある。
【０００４】
本発明では、コンバインの脱穀負荷変動に影響されることなく、カッタを排藁量に応じた最適の回転数で駆動できるようにすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項１記載の発明では、コンバインのエンジンＥ又はその他の駆動部からの回生動力で駆動される発電機Ｇを設けると共に、カッタの駆動部に電動モータＭを設け、この電動モータＭを前記発電機Ｇからの電流で回転してカッタ１を駆動すべく構成したことを特徴とするコンバインの構成とした。
【０００６】
この請求項１記載の発明では、駆動負荷の変動が殆どない発電機Ｇによってカッタ１を駆動するのでカッタ１の回転駆動力が脱穀負荷変動に影響されることがない。
請求項２記載の発明では、排藁の流れを検出する排藁検出手段２を設け、この排藁検出手段２が排藁を検出しない場合には前記カッタ１の駆動を停止すべく構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバインの構成とした。
【０００７】
請求項２では、排藁が無い場合にはカッタ１が停止するので、カッタ１を駆動することによる騒音を無くすることができ、動力の無駄も無くせる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上述のごとく構成したので、コンバインの脱穀穀稈量が多くてエンジンＥの駆動負荷が多い場合でもカッタ１が所定の回転数で回転して排藁を良好に切断して詰りなどを生じない。
【０００９】
特に請求項２の構成では、刈り取り脱穀中でも単なる移動時にはカッタ１が駆動されないので、振動及び騒音の発生を少なく出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
コンバインの全体は、図３と図４に示される如く構成され、クローラ走行装置１０を有する車台１１の前方には、刈取装置１２が設けられている。この刈取装置１２には、植立穀稈を分草する複数の分草具１３と、植立穀稈を引き起こす複数の引起装置１４と、植立穀稈を刈り取る刈刃１５と、該刈刃１５にて刈り取られた穀稈を挟持して後方に搬送する供給搬送装置１６が設けられている。刈刃１５が刈り取った穀稈は、供給搬送装置１６で上方へ搬送され、穀稈脱穀搬送装置１７に引き継がれ、穂先を脱穀装置１８内へ供給して脱穀され、脱穀後の穀稈が機体最後部に設けたカッター１で短く切断され圃場へ放出される。
【００１１】
穀稈脱穀搬送装置１７の中間から後部は、フィードチェン１９とこのフィードチェン１９に対向して設ける挟持杆２０から構成し、エンジン１から油圧変速機に駆動力を伝動し、この油圧変速機からクラッチを介してフィードチェン１９に駆動力を伝動している。
【００１２】
また、油圧変速機の出力はクローラ走行装置１０のミッションに伝動すると共に刈取装置１２にも伝動している。従って、フィードチェン１９の駆動速度はクローラ走行装置１０の走行速度すなわち穀稈の刈り取り速度及び供給搬送装置１６の移送速度に同期して変速することになり、穀稈の処理量に応じて供給搬送装置１６と穀稈脱穀搬送装置１７の移送速度が同期して変速し、穀稈が詰まらないように円滑に引継ぎが行われる。
【００１３】
尚、エンジン１の出力は、扱胴や二番処理胴及び穀粒排出オーガ２１等の駆動にも使われる。
図１は、カッタ駆動の駆動力伝動図で、エンジンＥで発電機Ｇを駆動し、この発電機Ｇで生じた電力をインバータ３を介してカッタ駆動モータＭに供給してカッタ１の駆動軸を駆動し、バッテリ４へ余剰電力を蓄電する。カッタ１の回転は図２に示す如く、低速回転（例えば、１０００ｒｐｍ）から高速回転（例えば、１５００ｒｐｍ）まで可変で、排藁が多量の場合に高速で回転するようにしている。本発明の排藁検出手段２としてフィードチェン１９か挟持杆２０の動きを感知する挟持センサ５を設けてこの挟持センサ５からの信号によって排藁を判断し、この信号が穀稈が無くなったことを示すと所定時間遅れでカッタ１の駆動を停止する。
【００１４】
なお、刈取装置１２と脱穀装置１８は、路上走行時に駆動を停止するが、カッタ１も同時に停止するようにすれば良い。
車台１１の上方には、フィードチェン１９を有する脱穀装置１８の右側方にこの脱穀装置１８で脱穀選別された穀粒を一時貯溜するグレンタンク２２と、該グレンタンク２２の前方に位置していてコンバインの操縦等の各種操作を実行する操作部２３が載置されている。
【００１５】
前記グレンタンク２２内の穀粒量が満杯となると、揚穀筒２４と穀粒排出オーガ２１から穀粒を機外へと排出する。揚穀筒２４は電気モータ（図示せず）にて旋回可能に構成され、また、穀粒排出オーガ２１は油圧シリンダ２５にて昇降可能に構成されている。そして、穀粒排出オーガ２１は揚穀筒２４の上部に連結されて一体的に構成され、揚穀筒２４が旋回すると、穀粒排出オーガ２１も一緒に旋回する構成となっている。
【００１６】
前記分草具１３から機体前部の左側方へ張り出して未刈り穀稈をクローラで踏みつけないように側方へガイドするナローガイド４０を張り出し位置と収納位置に固定出来るように設けている。
【００１７】
操作部２３の後部にはコンバインの操縦者が着座するシート２６を設けて、操縦者が機体の走行や刈取り作業及び穀粒の搬出作業を行えるようにしている。
図５は、操作部２３の平面図で、左側部の機体中央側の操作パネル３６に走行方向を前後に切り換えると共に走行速度を調整する主変速レバー２７と最高走行速度を低速と標準速と高速に切り替える副変速レバー２８を立設し、旋回を急旋回と緩旋回に切り替える旋回モード切替レバー２９と刈取・脱穀の駆動を断続する刈脱モノレバー３０を立設している。操作パネル３６の後部には、穀粒排出オーガ２１の旋回を操作するオーガ旋回レバー３１と籾排出レバー３２及び作業機切替レバー３３を立設している。
【００１８】
操作部２３の前側に設けるフロントパネル３８に取っ手３７を立設し、走行方向を制御するステアーレバー３９を立設し、フロントパネル３８の下側フロア-に踏込むと駐車ブレーキが作用する駐車ペダル３４と走行を停止して刈取装置１２と脱穀装置１８を駆動する掻込ペダル３５を設けている。この掻込ペダル３５は、畦際の穀稈を刈り取る場合すなわち枕刈りに使用する。
【００１９】
操作パネル３６の前側に立設して表示パネル４１を設け、この表示パネル４１に通常は図６に示すごとく機体の走行速度とグレンタンク２２への籾の溜り程度を表示している。この表示パネルのグレンタンク表示部には前記ナローガイド４０を張り出し位置へ固定すると図７に示す如く「ナローガイドが出ています」との表示をして警告するようにしている。この警告表示はグレンタンク表示と交互に表示させてもナローガイドを張り出した際に所定時間表示させても良い。また、刈脱モノレバー３０を入切した際に所定時間表示させても良く、刈脱モノレバー３０が切で副変速レバー２８を高速走行にした場合に表示するようにしても良い。要するに、ナローガイド４０が張り出したままで路上走行をすると危険であるために操作部２３に居る作業者にナローガイド４０が張り出して危険であることを警告するのである。
【００２０】
このようなコンバインを前進させて刈取作業をすると、圃場面に植立している穀稈は、分草具１３にて分草され、その後、引起装置１４にて引き起こされて刈刃１５にて刈り取られる。その後、刈り取られた穀稈は供給搬送装置１６にて後上方へ搬送され、穀稈脱穀搬送装置１７へと引き継ぎ搬送される。この穀稈脱穀搬送装置１７に引き継がれた穀稈は、穂先側が脱穀装置１８へ供給されて脱穀選別され、脱穀済の穀稈がカッター１で短く切断され圃場へ放出される。
【００２１】
次に、マイコン制御によるエンジンＥのアクセル制御を説明する。
図８は、センサ信号の入力と制御信号の出力を示す制御ブロック図で、制御を自動で行うためのアクセル制御実行選択スイッチからのアクセル制御選択信号５０、後穀稈センサから供給搬送装置１６での穀稈感知信号５１、掻込ペダル３５からの畦刈り時の刈取装置１２の駆動信号５２、駐車ペダル３４からの駐車ブレーキ作動信号５３、刈脱モノレバー３０のクラッチ入切信号５４、籾排出レバー３２からのクラッチ入切信号５５がそれぞれデジタル信号入力処理５６を経て演算装置（ＣＰＵ）５７へ入力する。また、アクセルポジションセンサからのアクセル設定信号５９と主変速レバー２７の変速位置信号６０がアナログ信号入力処理６１を経て演算装置５７へ入力する。さらに、エンジン回転数検出センサからエンジン回転パルス６２と車速検出センサから車速パルス６３がパルス信号入力処理６４と車速パルスカウント手段６５を経て演算装置５７へ入力する。
【００２２】
演算装置５７では、以下のフローチャートで示す制御が行われるが、タイマカウント処理５８で計時され、アクセル開出力処理６６を経てアクセル開出力信号６８が出力され、アクセル閉出力処理６７を経てアクセル閉出力信号６９が出力される。
【００２３】
さらに、演算装置５７からエンジン停止出力処理７１を経てエンジン停止出力信号７２が出力される。
エンジンＥの回転駆動力は油圧変速装置（ＨＳＴ）に伝動され、この油圧変速装置からクローラ走行装置１０へ動力が伝動され、主変速レバー２７で油圧変速装置を変速して走行速度を後進最高速から前進最高速まで変更するようにしているが、エンジンＥの回転数は所定回転数まで上昇させて油圧変速装置の出力を確保し、さらに主変速レバー２７の操作でエンジンＥの回転を昇降させる制御（以下、「ＩＱアクセル制御」という）を行っている。
【００２４】
このＩＱアクセル制御は、不用意に主変速レバー２７を操作すると急発進することになり危険である。
このために、図９の制御では、駐車ペダル３４を駐車位置にしている場合と掻込ペダル３５を掻き込み位置にしている場合には主変速レバー２７を操作してもエンジンの回転を上げるアクセル開出力を行わないようにしている。
【００２５】
すなわち、ステップＳ１でグレンタンク２２の排出クラッチが切でステップＳ２で刈脱モノレバー３０が切すなわち収穫作業中でなく、ステップＳ３で主変速レバー２７で変速操作がなされて、ステップＳ４でエンジン目標回転数がセットされ、ステップＳ５でＩＱアクセル制御であれば、ステップＳ６の駐車ペダル３４が操作されていない条件とステップＳ７の掻込ペダル３５が操作されていない条件で、ステップＳ８のエンジン回転が目標回転数以上であればステップＳ１０のアクセル閉制御を行って回転を下げ、ステップＳ９のエンジン回転が目標回転数以下であればステップＳ１１のアクセル開制御を行って回転を上げる。
【００２６】
従って、駐車ペダル３４が操作されていても掻込ペダル３５が操作されていてもアクセルの開平制御を行わない。また、グレンタンク２２の排出クラッチが入でも刈脱モノレバー３０が入でも主変速レバー２７で変速操作がなされなくてもＩＱアクセル制御でなくても、アクセルの開平制御を行わない。
【００２７】
図１０の制御は、畦際の穀稈を刈り取り収穫している場合の安全制御で、機体を停止して刈刃１５を高い位置に保持し掻込ペダル３５を踏込んで作業している場合に掻込ペダル３５急に戻すとエンジンが高回転で走行クラッチが入になって機体が急発進する危険性を無くするためである。
【００２８】
ステップＳ１５からステップＳ１８までは前記の図９の制御と同じで、ステップＳ１９で掻込ペダル３５が踏込まれていればステップＳ２１の供給搬送装置１６の穀稈が有るかの判断に移り、踏込まれていなければステップＳ２０の主変速レバー２７位置判断で中立位置ならばステップＳ３２のエンジン回転数判断へ移行し、中立位置で無ければステップＳ２９のアクセルセンサ判断へ移行する。
【００２９】
ステップＳ２１で穀稈が供給搬送装置１６に有ればステップＳ２２の車速センサパルスカウンタ初期値セットに移行し、穀稈が供給搬送装置１６に無ければステップＳ２３の車速センサパルス読込処理を行いステップＳ２４の車速パルスカウンタから読込パルスを減算処理しステップＳ２５の車速パルスカウンタ判定に移る。
【００３０】
ステップＳ２５で車速パルスカウンタが零でなければステップＳ２７のアクセル全閉監視タイマカウンタ初期値セットに移り、さらにステップＳ３２からステップＳ３５のエンジン回転数調整制御に移る。ステップＳ２５で車速パルスカウンタが零であればステップＳ２６の主変速レバー位置判断で中立位置ならばステップＳ２８のエンジン回転走行可能回転目標セットを行い、ステップＳ３２からステップＳ３５のエンジン回転数調整制御に移る。ステップＳ２６の主変速レバー位置判断で中立位置でなければステップＳ２９のアクセルセンサ判断に移行し、アクセルセンサに変化があればエンジン回転数調整制御に移り、変化が無ければ、ステップＳ３０のアクセル全閉監視タイマカウント減算を行い、ステップＳ３１でアクセル全閉監視タイマが零でなければエンジン回転数調整制御に移り、零ならば何もしない。
【００３１】
図１１の制御は、畦際の穀稈を刈り取り収穫する作業が終了して移動走行する場合の安全制御で、主変速レバー２７を高速位置にしたままで掻込ペダル３５を戻すとエンジンが高回転で走行クラッチが入になって機体が急発進することになるのでこの危険性を無くするためである。
【００３２】
このフローチャートで図１０のフローチャートとの違いは、ステップＳ４７からステップＳ５１までの部分で、ステップＳ４６で穀稈の存在を感知すればステップＳ４７の後穀稈センサオフ後監視タイマ初期値セットを行い、ステップＳ５８からステップＳ６１のエンジン回転数調整制御に移る。ステップＳ４６で穀稈が無ければステップＳ４８の車速換算処理を行い、ステップＳ４９の車速が所定値以下であればステップＳ５０の後穀稈センサオフ後監視タイマ減算カウントを行いステップＳ５１の上記タイマカウントが零であるかの判定に移行する。ステップＳ４９で車速が所定値以下でなければそのままアクセル制御を終了する。ステップＳ５１でタイマカウンタが零であればステップＳ５２の主変速レバーが中立かの判断に移行し、ゼロでなければステップＳ５３のアクセル全閉監視タイマカウンタ初期値セットに移る。
【００３３】
図１２の制御は、ＩＱアクセル制御中に駐車ペダル３４を踏込むとエンジン回転をアイドリング回転に低下させる制御である。
ステップＳ６５でグレンタンク２２の排出クラッチが切でステップＳ６６で刈脱モノレバー３０が入すなわち収穫作業中で、ステップＳ６７でエンジン目標回転数がセットされ、ステップＳ６８でＩＱアクセル制御であれば、ステップＳ６９の駐車ペダル操作判断に移行する。ステップＳ６６の判定で刈脱モノレバー３０が切であったりステップＳ６８でアクセル制御スイッチが切であれば何もせずにアクセル制御を終了する。
【００３４】
ステップＳ６９で駐車ペダルを操作していなければ、ステップＳ７０のアクセル全閉監視タイマカウンタ初期値セットを行って、ステップＳ７１、Ｓ７２、Ｓ７６、Ｓ７７のエンジン回転数調整制御に移る。駐車ペダルを操作していれば、ステップＳ７３のアクセルセンサ変化判定に移行し、変化ありであればエンジン回転数調整制御に移り、変化なしであればステップＳ７４のアクセル全閉監視タイマカウンタ減算処理しステップＳ７５のアクセル全閉監視タイマが零であればそのままでアクセル制御を終了し、零でなければステップＳ７６のアクセル閉出力を行う。
【００３５】
この制御で、ステップＳ６５でグレンタンク２２の排出クラッチが入であれば、ステップＳ７０のアクセル全閉監視タイマカウンタ初期値セットに移って、ステップＳ７１、Ｓ７２、Ｓ７６、Ｓ７７のエンジン回転数調整制御を行い、回転数低下をしない。
【００３６】
図１３の制御は、ＩＱアクセル制御中に主変速レバーを前進最速或いは後進最速にしたままで掻込ペダル３５を解除すると走行クラッチが繋がって機体が急発進するのを防ぐ制御で、ステップＳ８０で掻込作業中であればステップＳ８３の掻込ペダル解除操作判断が解除操作でステップＳ８４で主変速レバーが前進最速或いは後進最速であればステップＳ８５でエンジン停止出力セットを行う。ステップＳ８０で掻込作業中でなければステップＳ８１の掻込ペダル操作判断が操作であればステップＳ８２の掻込作業中記憶を行ってステップＳ８３の掻込ペダル解除操作判断に移る。また、ステップＳ８４で主変速レバーが前進最速或いは後進最速でなければすなわち最速以外であればステップＳ８６の掻込作業中記憶解除を行い、エンジン停止処理を行わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明実施例の動力伝動ブロック図
【図２】本発明実施例のカッタ回転数グラフ
【図３】本発明実施例の全体側面図
【図４】本発明実施例の全体平面図
【図５】本発明の実施例の一部拡大平面図
【図６】本発明実施例の一部拡大側面図
【図７】本発明実施例の一部拡大側面図
【図８】本発明実施例の制御ブロック図
【図９】本発明実施例の制御フローチャート図
【図１０】本発明実施例の制御フローチャート図
【図１１】本発明実施例の制御フローチャート図
【図１２】本発明実施例の制御フローチャート図
【図１３】本発明実施例の制御フローチャート図
【符号の説明】
【００３８】
Ｅ エンジン
Ｇ 発電機
Ｍ 電動モータ
１ カッタ
２ 排藁検出手段
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年６月２９日（２００６．６．２９） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００８−５７７１（Ｐ２００８−５７７１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月１７日（２００８．１．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１７９８３１（Ｐ２００６−１７９８３１） |
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