説明

コンバイン

【課題】エンジンの回転低下によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できるものでありながら、扱胴の回転数が低下するのを防止できるようにしたコンバインを提供する。
【解決手段】走行部2を有する走行機体と、走行機体に搭載したエンジン20と、走行部にエンジン20の出力を伝達する走行変速機42,43と、刈取装置3と、扱胴226を有する脱穀装置5を備え、エンジン20の動力を扱胴226に伝達する駆動経路中に扱胴調速手段74を設けたコンバインにおいて、エンジン20の回転数の検出結果に基づき、走行変速機42,43の変速出力を変更することなく、扱胴調速手段74を増減速制御して扱胴226の回転数を維持するように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンによって、走行クローラ、刈取装置、脱穀装置等を駆動するコンバインに係り、より詳しくは、脱穀装置の扱胴等の回転速度を制御するコンバインに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、コンバインの駆動装置に、刈取装置又は脱穀装置又は排藁チェン等を各別に駆動する複数のモータを配置することによって、コンバインの各部の伝動機構を簡単に構成でき、穀稈又は排藁がなくなったときに刈取装置又は脱穀装置を停止させる一方、藁が多いときに唐箕の回転速度を増速させる等の各種の制御を効果的に実行できるようにした技術がある(特許文献1)。また、移動速度を変化させたときに脱穀装置の扱胴の回転数を変更して扱き残しを低減する技術も公知である(特許文献2参照)。また、穀稈の供給量を検出して扱胴の回転数を制御して脱穀処理能力を向上させる技術も公知である(特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−255250号公報
【特許文献2】特開平6−14639号公報
【特許文献3】特開平5−22号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記従来技術では、エンジンの負荷が増大したときに、車速を積極的に減速してエンジンの負荷を軽減しながら、扱胴の回転数を増速させて所定回転数に維持することによって、脱穀性能の低下を防止していた(特許文献2)が、車速の減速によって収穫作業能率が低下する。例えば、走行負荷が増大した場合、車速を減速しなくても、エンジンの回転数が低下することによって車速が減速する。その結果、特許文献2では、減速した車速がさらに減速され、収穫作業能率が著しく低下する等の問題がある。また、例えば、走行負荷による車速の減速幅を考慮して、車速を減速制御した場合、収穫作業能率の低下を軽減させることもできるが、走行負荷の増大によって扱胴の回転数が低下するから、脱穀性能が低下する等の問題がある。
【0005】
本発明の目的は、エンジンの回転低下によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できるものでありながら、扱胴の回転数が低下するのを防止できるようにしたコンバインを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明のコンバインは、走行部を有する走行機体と、前記走行機体に搭載したエンジンと、前記走行部に前記エンジンの出力を伝達する走行変速機と、刈取装置と、扱胴を有する脱穀装置を備え、前記エンジンの動力を前記扱胴に伝達する駆動経路中に扱胴調速手段を設けたコンバインにおいて、前記エンジンの回転数の検出結果に基づき、前記走行変速機の変速出力を変更することなく、前記扱胴調速手段を増減速制御して扱胴の回転数を維持するように構成したものである。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコンバインにおいて、前記エンジンの出力負荷が所定以上に増大した過負荷作業状態に移行したときに、前記走行変速機を減速制御して前記走行機体の移動速度を低下させるように構成し、且つ前記扱胴調速手段を減速制御して前記扱胴の回転数を低下させるように構成したものである。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のコンバインにおいて、前記扱胴調速手段は、遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の出力回転数を変更させる作業調速アクチュエータとを有し、前記扱胴に前記遊星ギヤ機構を介して前記エンジンの出力を伝達するように構成したものである。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のコンバインにおいて、前記扱胴調速手段の出力側に、フィードチェン又は刈取装置を連結し、前記フィードチェン又は刈取装置に、前記扱胴調速手段の変速出力をそれぞれ伝達するように構成したものである。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、走行部を有する走行機体と、前記走行機体に搭載したエンジンと、前記走行部に前記エンジンの出力を伝達する走行変速機と、刈取装置と、扱胴を有する脱穀装置を備え、前記エンジンの動力を前記扱胴に伝達する駆動経路中に扱胴調速手段を設けたコンバインにおいて、前記エンジンの回転数の検出結果に基づき、前記走行変速機の変速出力を変更することなく、前記扱胴調速手段を増減速制御して扱胴の回転数を維持するように構成したものであるから、前記エンジンの回転低下によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できるものでありながら、前記扱胴の回転数が低下するのを防止できる。即ち、前記エンジンの回転数が大きく低下しやすい過負荷作業(湿田での収穫作業又は圃場の枕地での方向転換等)においても、車速が著しく低下するのを防止しながら、前記扱胴の脱穀性能を簡単に維持できる。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、前記エンジンの出力負荷が所定以上に増大した過負荷作業状態に移行したときに、前記走行変速機を減速制御して前記走行機体の移動速度を低下させるように構成し、且つ前記扱胴調速手段を減速制御して前記扱胴の回転数を低下させるように構成したものであるから、前記エンジンの負荷が著しく増大しても、前記扱胴等の伝動構造の損傷を未然に防止でき、前記エンジンの出力不足(エンジン停止)によって生じる刈取穀稈搬送トラブル等も未然に防止できる。例えば、前記刈取装置又は前記脱穀装置の回転数が作業許容回転数以下に低下する状態にまで、前記エンジンの負荷が大幅に増大しても、前記刈取装置又は前記脱穀装置に伝達する前記エンジンの出力を確保でき、前記刈取装置又は前記脱穀装置を適正に駆動できる。前記刈取装置又は前記脱穀装置の穀稈搬送性能等を簡単に維持できる。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、前記扱胴調速手段は、遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の出力回転数を変更させる作業調速アクチュエータとを有し、前記扱胴に前記遊星ギヤ機構を介して前記エンジンの出力を伝達するように構成したものであるから、前記エンジンの回転数の変動に比例させて、前記扱胴の回転数をスムーズに増減制御できる。また、前記遊星ギヤ機構を設けた場合、従来のベルト変速機構等に比べて、前記扱胴の回転変速幅を大きく設定できるから、前記エンジンの動力を前記扱胴に伝達する駆動経路中に脱穀駆動ベルトを設けた構造において、脱穀クラッチを入り切り操作するときに、前記扱胴の回転を低下させることによって、前記脱穀クラッチの入り切りに伴う前記脱穀駆動ベルトの損傷を低減できる。前記脱穀駆動ベルトの点検交換等のメンテナンス作業を軽減できる。
【0013】
請求項4に記載の発明によれば、前記扱胴調速手段の出力側に、フィードチェン又は刈取装置を連結し、前記フィードチェン又は刈取装置に、前記扱胴調速手段の変速出力をそれぞれ伝達するように構成したものであるから、前記扱胴の回転速度に同調させて、前記刈取装置又は前記フィードチェンを作動できる。例えば、前記エンジン負荷の増大によって、前記エンジンの回転が著しく低下した場合であっても、前記刈取装置又は前記フィードチェンの穀稈搬送速度を簡単に維持でき、前記刈取装置又は前記フィードチェン等の穀稈搬送装置に、刈取穀稈が詰まるのを未然に防止できる。前記穀稈搬送装置の稈詰り等によって収穫作業が中断するのを低減でき、収穫作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】コンバインの右側面図である。
【図2】コンバインの平面図である。
【図3】コンバインの駆動系統図である。
【図4】脱穀回転制御回路図である。
【図5】脱穀回転制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図1はコンバインの右側面図、図2はコンバインの平面図、図3はコンバインの駆動系統図である。図1及び図2を参照しながら、コンバインの全体構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体1の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
【0016】
本実施形態のコンバインは、左右一対の走行クローラ2にて支持された走行機体1を備えている。走行機体1の前部には、穀稈を刈り取りながら取り込む2条刈り用の刈取装置3が、単動式の昇降用油圧シリンダ4によって刈取回動支点軸4a回りに昇降調節可能に装着されている。走行機体1には、フィードチェン6を有する脱穀装置5と、脱穀後の穀粒を貯留する穀粒タンク7とが横並び状に搭載されている。本実施形態では、脱穀装置5が走行機体1の左側に、穀粒タンク7が走行機体1の右側に配置されている。走行機体1の後部に旋回可能な穀粒排出オーガ8が設けられている。穀粒タンク7の内部の穀粒が、穀粒排出オーガ8の籾投げ口9からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成されている。刈取装置3の右側方で、穀粒タンク7の前側方には、運転台10が設けられている。
【0017】
運転台10には、オペレータが搭乗するステップ11と、操縦ハンドル13を設けたハンドルコラム12と、運転座席14の左側方のレバーコラム15に設けた走行主変速レバー16、及び走行副変速レバー17、刈取クラッチ及び脱穀クラッチ等の作業クラッチ(図示省略)を入り切り操作する作業クラッチレバー18とが、配置されている。運転座席12の下方の走行機体1には、動力源としてのディーゼルエンジン20が配置されている。
【0018】
図1及び図2、図8乃至図11に示されるように、走行機体1の下面側に左右のトラックフレーム21を配置している。トラックフレーム21には、走行クローラ2にエンジン20の動力を伝える駆動スプロケット22と、走行クローラ2のテンションを維持するテンションローラ23と、走行クローラ2の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ24と、走行クローラ2の非接地側を保持する中間ローラ25とを設けている。駆動スプロケット22によって走行クローラ2の前側を支持し、テンションローラ23によって走行クローラ2の後側を支持し、トラックローラ24によって走行クローラ2の接地側を支持し、中間ローラ25によって走行クローラ2の非接地側を支持する。ディーゼルエンジン20の出力がミッションケース19に伝達され、ミッションケース19によってディーゼルエンジン20の出力が変速され、ミッションケース19の変速出力によって走行クローラ2が駆動される。
【0019】
図1及び図2に示されるように、刈取装置3の刈取回動支点軸4aに連結した刈取フレーム221の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置222が設けられている。刈取フレーム221の前方には、圃場の未刈り穀稈を引起す6条分の穀稈引起装置223が配置されている。穀稈引起装置223とフィードチェン6の前端部(送り始端側)との間には、刈刃装置222によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置224が配置されている。なお、穀稈引起装置223の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する2条分の分草体225が突設されている。ディーゼルエンジン20にて走行クローラ2を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置3を駆動して圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取る。
【0020】
図1及び図2に示されるように、脱穀装置5には、穀稈脱穀用の扱胴226と、扱胴226の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤227及び唐箕ファン228と、扱胴226の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴229と、揺動選別盤227の後部の排塵を排出する排塵ファン230とを備えている。なお、扱胴226の回転軸はフィードチェン6による穀稈の搬送方向(換言すると走行機体1の前進方向)に沿って延びている。刈取装置3から穀稈搬送装置224によって搬送された穀稈の株元側はフィードチェン6に受け継がれて挟持搬送される。そして、この穀稈の穂先側が脱穀装置5の扱室内に搬入されて扱胴226にて脱穀される。
【0021】
図1及び図2に示されるように、揺動選別盤227の下方側には、揺動選別盤227にて選別された穀粒(一番物)を取出す一番コンベヤ231と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ232とが設けられている。本実施形態の両コンベヤ231,232は、走行機体1の進行方向前側から一番コンベヤ231、二番コンベヤ232の順で、側面視において走行クローラ2の後部上方の走行機体1の上面側に横設されている。なお、揺動駆動軸240によって、略一定速度で前後及び上下方向に揺動選別盤227を往復揺動させる(図3参照)。その結果、扱胴226の下方に張設された受網(図示省略)から漏下した脱穀物が、揺動選別盤227のフィードパン及びチャフシーブ(図示省略)によって搖動選別(比重選別)される。
【0022】
前記揺動選別盤227によって脱穀物が搖動選別されることによって、脱穀物中の穀粒が、揺動選別盤227のグレンシーブ(図示省略)から下方に落下する。前記グレンシーブから落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン228からの選別風によって除去され、一番コンベヤ231に落下する。一番コンベヤ231のうち脱穀装置5における穀粒タンク7寄りの一側壁(実施形態では右側壁)から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる揚穀コンベヤ233が連通接続されている。一番コンベヤ231から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ233を介して穀粒タンク7に搬入され、穀粒タンク7に収集される。
【0023】
また、図1及び図2に示されるように、揺動選別盤227は、搖動選別(比重選別)によってチャフシーブ(図示省略)から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ232に落下させるように構成している。揺動選別盤227のチャフシーブから落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が唐箕ファン228からの選別風によって除去され、二番コンベヤ232に落下する。二番コンベヤ232のうち脱穀装置5における穀粒タンク7寄りの一側壁から外向きに突出した終端部は、揚穀コンベヤ233と交差して前後方向に延びる還元コンベヤ236を介して、揺動選別盤227前部の上面側に連通接続され、前記二番物を揺動選別盤227前部の上面側に戻して再選別するように構成している。
【0024】
一方、フィードチェン6の後端側(送り終端側)には、排藁チェン234が配置されている。フィードチェン6の後端側から排藁チェン234に受け継がれた排藁(穀粒が脱粒された稈)は、長い状態で走行機体1の後方に排出されるか、又は脱穀装置5の後方側に設けた排藁カッタ235にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体1の後方下方に排出される。
【0025】
次に、図3を参照しながら、コンバインの動力伝達系統について説明する。図3に示す如く、エンジン20の動力は、該エンジン20に突設された出力軸41から、左右両走行クローラ2を駆動させる走行ミッションケース19、脱穀装置5及び刈取装置3、並びに排出オーガ8という3つの方向に分岐して伝達される。走行ミッションケース19は、油圧ポンプ及び油圧モータからなる走行用HST式油圧無段変速機42と、同じく油圧ポンプ及び油圧モータからなる旋回用HST式油圧無段変速機43とを備えている。エンジン11の出力軸41から走行ミッションケース19に向かう分岐動力は、走行用HST式油圧無段変速機42の走行用ポンプの入力側に伝達され、この走行用ポンプの入力側から旋回用HST式油圧無段変速機43の旋回用ポンプの入力側に動力伝達される。
【0026】
なお、運転台10に設けられた操縦ハンドル13の操作量に応じて、油圧無段変速機42,43の各油圧ポンプにおける回転斜板の傾斜角度が調節されることにより、油圧無段変速機42,43の各油圧モータへの圧油の吐出方向及び吐出量が変更され、走行用又は旋回用油圧モータの出力側の回転方向及び回転数(左右の走行クローラ2の駆動速度及び駆動方向)が任意に調節される。
【0027】
図3に示す如く、エンジン20の出力軸41から排出オーガ8への分岐動力は、穀粒排出Vベルト44、テンションローラ形穀粒排出クラッチ45、タンク入力軸46を介して、穀粒タンク7内の底部搬送コンベヤ47、及び排出オーガ8における縦搬送コンベヤ48に動力伝達され、次いで、受け継ぎスクリュー(図示省略)を介して、排出オーガ8における横オーガ筒内の排出コンベヤ49に動力伝達される。各コンベヤ47,48,49によって穀粒タンク7内の穀粒がトラックの荷台またはコンテナ等に搬出される。
【0028】
図3に示す如く、エンジン20の出力軸41から脱穀装置5及び刈取装置3に向かう分岐動力は、脱穀駆動Vベルト71、テンションローラ形脱穀クラッチ72を介して脱穀駆動軸73に伝達される。脱穀駆動軸73からの動力は、無段変速用遊星ギヤ機構74を介して脱穀入力軸75に伝達され、次いで、脱穀入力軸75を介して刈取装置3、扱胴226、及び処理胴229の方向に分岐して伝達される。
【0029】
脱穀入力軸75から刈取装置3への分岐動力は、刈取変速機構76に伝達され、その一部がフィードチェン駆動軸77を経て、フィードチェン6の前端に動力伝達される。刈取変速機構76に伝達された分岐動力は、テンションローラ形刈取クラッチ51を介して刈取入力1軸52に伝達され、刈取入力1軸52から刈取装置3の各部に動力伝達される。
【0030】
図3に示す如く、刈取入力1軸52に伝達された動力は、縦伝動用の刈取入力2軸53を介して横伝動用の刈取入力3軸54に伝達され、刈刃装置222と左側穀稈引起装置223とが刈取入力3軸54によって駆動される。右側穀稈引起装置223が刈取入力2軸53によって駆動される。また、刈取入力1軸52に伝達された動力は、縦搬送支点軸55を経由して、穀稈搬送装置224の縦搬送チェン56、及び穂先搬送タイン57に伝達される。脱穀入力軸75からの動力によって刈取装置3の各部がそれぞれ駆動される。
【0031】
一方、脱穀入力軸75から扱胴226に向かう分岐動力は、扱胴226を軸支した扱胴軸58に伝達される。扱胴軸58の後端側の動力は、排藁駆動軸59を介して排藁チェン234に伝達される。脱穀入力軸75からの動力によって扱胴226及び排藁チェン234が駆動される。
【0032】
図3に示す如く、無段変速用遊星ギヤ機構74は、サンギヤ80と、複数のプラネタリギヤ81と、リングギヤ82と、キャリヤ83とを有する。脱穀駆動軸73にサンギヤ93を一体的に軸支させる。脱穀入力軸75上に設けたキャリヤ83に複数のプラネタリギヤ81を遊転可能に配置させる。脱穀駆動軸73上にリングギヤ82を遊転可能に軸支させる。リングギヤ82の内側ギヤとサンギヤ80とにプラネタリギヤ81を噛合させる。リングギヤ82の外側ギヤに変速入力ギヤ84を噛合させる。エンジン20からの回転は、脱穀クラッチ72及び脱穀駆動軸73等を介してサンギヤ93に伝達され、次いで、キャリヤ83を介して脱穀入力軸75から刈取入力1軸52と扱胴軸58に伝達される。即ち、脱穀入力軸75からの動力によって刈取装置3の各部と扱胴226がそれぞれ駆動される。
【0033】
図3に示す如く、変速入力ギヤ84を作動させて前記遊星ギヤ機構74の出力回転数を変更させる脱穀変速機構85を備える。脱穀変速機構85によって変速入力ギヤ84を正転又は停止又は逆転させて、サンギヤ80の一定回転数の回転に対して、リングギヤ82を正転又は停止又は逆転させることによって、キャリヤ83及び脱穀入力軸75の回転数を増速又は減速させる。例えば、エンジン20の出力によって脱穀駆動軸73が一定回転している場合、変速入力ギヤ84によってリングギヤ82を介して回転させるプラネタリギヤ81の回転数と、サンギヤ80によって回転させるプラネタリギヤ81の回転数とを等しくしたときに、キャリヤ83の回転数が零になって、脱穀入力軸75が停止する。
【0034】
即ち、変速入力ギヤ84によってリングギヤ82を介して回転させるプラネタリギヤ81の回転数と、サンギヤ80によって回転させるプラネタリギヤ81の回転数との差が、脱穀入力軸75の回転数になる。脱穀入力軸75が停止した状態で、変速入力ギヤ84を減速させることによって、脱穀入力軸75が正転方向に増速する。なお、脱穀入力軸75が停止した状態で、変速入力ギヤ84を増速させることによって、脱穀入力軸75が逆転する。
【0035】
脱穀変速機構85は、エンジン20の一定回転出力によって定速回転駆動する脱穀変速用アクチュエータとしての出力可変式の脱穀変速用油圧ポンプ86と、脱穀変速用油圧ポンプ86に閉ループ形油圧回路を介して接続する脱穀変速用アクチュエータとしての脱穀変速用油圧モータ87とを有する。また、脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの角度を変更する脱穀変速用油圧シリンダ88を設けている。脱穀変速用油圧シリンダ88が作動して脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの角度が変更されることによって、脱穀変速用油圧モータ87の出力回転数が変化するように構成している。
【0036】
即ち、脱穀変速用油圧シリンダ88によって脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの角度が調節され、脱穀変速用油圧モータ87を作動させた場合、脱穀変速用油圧モータ87の出力回転によってリングギヤ82を介してプラネタリギヤ81が回転する。脱穀変速用油圧モータ87によってプラネタリギヤ81が回転すると、サンギヤ80によって回転していたキャリヤ83の回転数が、リングギヤ82の回転数に反比例して変化する。したがって、脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの角度調節によって、脱穀変速用油圧モータ87を作動して、リングギヤ82を回転させることによって、サンギヤ80の一定回転に対して、キャリヤ83の回転が減速される。
【0037】
その結果、エンジン20の出力によって脱穀駆動軸73が略一定回転数で回転しているときに、脱穀変速用油圧モータ87を増速又は減速制御し、キャリヤ83の回転数を変化させることによって、脱穀入力軸75を介して扱胴226の回転数を変更できる。なお、変速入力ギヤ84によってリングギヤ82を介して回転させるプラネタリギヤ81の回転数と、サンギヤ80によって回転させるプラネタリギヤ81の回転数との差が、脱穀入力軸75の回転数になる。
【0038】
また、脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの傾斜角度を大きくする角度調節によって、脱穀変速用油圧モータ87の回転数を増速して、リングギヤ82を高速回転させた場合、サンギヤ80の一定回転数の回転に対して、キャリヤ83の回転数が零になって、キャリヤ83が停止するように構成している。その結果、サンギヤ80が一定回転数で回転していても、脱穀入力軸75の回転数が零になって、扱胴226が停止維持される。
【0039】
また、脱穀変速用油圧ポンプ86の斜板86aの最大角度調節によって、脱穀変速用油圧モータ87の出力を最大にして、リングギヤ82を最高速回転させることによって、サンギヤ80の一定回転数の回転に対して、サンギヤ80によるキャリヤ83の回転方向と逆の方向に、キャリヤ83が低速で回転するように構成している。その結果、扱胴226及び排藁チェン234を低速で逆回転させて、排藁チェン234等を収穫作業のときとは逆の方向に作動でき、排藁チェン234の交換作業、又は排藁チェン234の搬送始端側に詰った排藁の除去作業等を簡単に実行できる。
【0040】
図3に示す如く、扱胴調速手段として、遊星ギヤ機構74と、遊星ギヤ機構74の出力回転数を変更させる脱穀変速用油圧モータ87及び脱穀変速用油圧シリンダ88(作業調速アクチュエータ)とを有し、扱胴226に遊星ギヤ機構74を介してエンジン20の出力を伝達するように構成している。したがって、エンジン20の回転数の変動に比例させて、扱胴226の回転数をスムーズに増減制御できる。また、遊星ギヤ機構74を設けた場合、従来のベルト変速機構等に比べて、扱胴226の回転変速幅を大きく設定できるから、エンジン20の動力を扱胴226に伝達する駆動経路中に脱穀駆動ベルト71を設けた構造において、脱穀クラッチ72を入り切り操作するときに、扱胴226の回転を低下させることによって、脱穀クラッチ72の入り切りに伴う脱穀駆動ベルト71の損傷を低減できる。脱穀駆動ベルト71の点検交換等のメンテナンス作業を軽減できる。
【0041】
図3に示す如く、扱胴調速手段としての遊星ギヤ機構74の出力側に、フィードチェン6又は刈取装置3を連結し、フィードチェン6又は刈取装置3に、遊星ギヤ機構74の変速出力をそれぞれ伝達するように構成している。したがって、扱胴226の回転速度に同調させて、刈取装置3又はフィードチェン6を作動できる。例えば、エンジン20の負荷の増大によって、エンジン20の回転が著しく低下した場合であっても、刈取装置3又はフィードチェン6の穀稈搬送速度を簡単に維持でき、刈取装置3又はフィードチェン6等の穀稈搬送装置224に、刈取穀稈が詰まるのを未然に防止できる。穀稈搬送装置224の稈詰りによって収穫作業が中断するのを低減でき、収穫作業性を向上できる。
【0042】
図3に示す如く、唐箕ファン228を駆動する選別駆動用電動モータ91備える。唐箕ファン228が軸支された唐箕軸90に選別駆動用電動モータ91の駆動力が伝達され、選別駆動用電動モータ91によって唐箕ファン228が駆動される。また、選別駆動用電動モータ91の駆動力は、唐箕軸90から2つの方向に分岐して動力伝達される。唐箕軸90からの動力の一方は、一番コンベヤ231、及び二番コンベヤ232、及び排塵ファン230、並びに排藁カッタ235に動力伝達される。唐箕軸90からの動力の他方は、還元コンベヤ236の送り終端側に配置された枝梗処理胴93に動力伝達される。
【0043】
一方、揺動選別盤227を駆動する揺動駆動用電動モータ92を備える。揺動駆動用電動モータ92に揺動駆動軸94が連結され、揺動駆動軸94にはクランク軸95を介して揺動選別盤227の前端側が連結され、揺動駆動軸94によって揺動選別盤227が前後方向に揺動されて、扱胴226にて脱粒された穀粒が比重選別される。前記選別駆動用電動モータ91と、揺動駆動用電動モータ92は、エンジン20を始動させるバッテリ(図示省略)に電気接続される。即ち、前記バッテリを駆動源として、選別駆動用電動モータ91が作動して唐箕ファン228が駆動され、揺動駆動用電動モータ92が作動して揺動選別盤227が駆動されるように構成している。
【0044】
次に、図3及び図4を参照しながら、扱胴226又は揺動選別盤227又は唐箕ファン228の各駆動速度を制御する脱穀回転制御について説明する。図3及び図4に示す如く、制御プログラムを記憶したROMと各種データを記憶したRAMとを備えたマイクロコンピュータ等の脱穀回転コントローラ100を備える。脱穀回転コントローラ100の入力側には、入力系の各種センサ及びスイッチ類、即ち、エンジン5の回転数を検出するエンジン回転センサ101と、扱胴226の回転数に基づき穀稈の扱き負荷を検出する扱胴回転センサ102と、脱穀クラッチ72の入り切り動作を検出する作業クラッチセンサ103と、扱胴226の脱穀負荷基準値を初期設定する作業負荷設定器104と、走行クローラ2の回転数を検出する車速センサ105と、排藁チェン234が搬送する排藁の有無を検出する排藁センサ106と、刈取装置3の穀稈搬送装置224のうち穀稈掻込み機構237が搬送する刈取り穀稈の有無を検出する穀稈センサ107が接続されている。なお、扱胴回転センサ102は、扱胴226の回転数を検出する回転センサに代えて、扱胴226の回転トルクを検出するトルクセンサによって形成してもよい。
【0045】
また、図3及び図4に示す如く、脱穀回転コントローラ100の出力側には、出力系の各種アクチュエータとしての電磁シリンダ又は電動モータ類、即ち、エンジン20の燃料を調節するスロットルレバー108に連結するエンジン調速用電動モータ109と、走行用HST式油圧無段変速機42及び旋回用HST式油圧無段変速機43の変速出力を調節する変速アーム110に連結する走行変速用油圧シリンダ111と、脱穀クラッチ72を入り切り作動する作業クラッチ用油圧シリンダ112と、上述した脱穀変速用油圧シリンダ(作業調速アクチュエータ)88と、上述した選別駆動用電動モータ91と、上述した揺動駆動用電動モータ92が接続されている。
【0046】
次に、図5のフローチャートを参照して、脱穀回転制御態様を説明する。図5に示す如く、収穫作業が開始された場合、穀稈センサ107の刈取穀稈の有無検出値と、排藁センサ106の排藁の有無検出値と、作業クラッチセンサ103の脱穀駆動停止検出値を読み込む(S1)。そして、刈取穀稈又は排藁があるときには(S2;yes)、エンジン回転センサ101のエンジン回転数検出値と、扱胴回転センサの扱胴回転数検出値と、車速センサ127の車速検出値(走行クローラ2の回転速度)と、作業負荷設定器104の作業負荷基準値を読み込む(S3)。
【0047】
エンジン回転センサ101のエンジン回転数検出値と、扱胴回転センサの扱胴回転数検出値と、車速センサ127の車速検出値(走行クローラ2の回転速度)と、作業負荷設定器104の作業負荷基準値に基づき、目標脱穀速度(適正扱胴回転数)が演算される(S4)。現在の扱胴226の回転速度(回転数)が目標脱穀速度(適正扱胴回転数)であるか否かが判断される(S5)。
【0048】
現在の扱胴226の回転速度(回転数)が目標脱穀速度(適正扱胴回転数)よりも早い(大きい)ときには(S6;yes)、脱穀速度(扱胴226の回転速度)を減速する脱穀速度減速制御が実行される(S7)。一方、現在の扱胴226の回転速度(回転数)が目標脱穀速度(適正扱胴回転数)よりも遅い(小さい)ときに(S6;no)、現在の扱胴226の回転速度(エンジン20の回転数)が脱穀作業許容範囲内であって過負荷ではないと判断されたときには(S8;yes)、脱穀速度(扱胴226の回転速度)を増速する脱穀速度増速制御が実行される(S9)。
【0049】
即ち、前記ステップ7及びステップ9において、エンジン20の回転数の検出結果に基づき、走行変速機としての無段変速機42,43の変速出力を変更することなく、扱胴調速手段としての無段変速用遊星ギヤ機構74を増減速制御して扱胴226の回転数を維持するように制御するから、エンジン20の回転低下によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できる。また、扱胴226の回転数が低下するのを防止できる。その結果、エンジン20の回転数が大きく低下しやすい過負荷作業(湿田での収穫作業又は圃場の枕地での方向転換等)においても、車速が著しく低下するのを防止しながら、扱胴226の脱穀性能を簡単に維持できる。
【0050】
一方、現在の扱胴226の回転速度(回転数)が目標脱穀速度(適正扱胴回転数)よりも遅い(小さい)ときに(S6;no)、現在の扱胴226の回転速度(エンジン20の回転数)が脱穀作業許容範囲外であって過負荷であると判断されたときには(S8;no)、走行機体1の移動速度を低下させる走行変速減速制御が実行される(S10)。次いで、脱穀速度(扱胴226の回転速度)を減速する脱穀速度減速制御が実行される(S11)。
【0051】
即ち、エンジン20の出力負荷が所定以上に増大した過負荷作業状態に移行したときに、前記ステップ10において、走行変速機としての走行用HST式油圧無段変速機42を減速制御して走行機体1の移動速度を低下させる走行変速(車速)減速制御が実行され、且つ前記ステップ11において、扱胴調速手段としての無段変速用遊星ギヤ機構74を減速制御して扱胴226の回転数を低下させる脱穀速度(扱胴回転)減速制御が実行される。
【0052】
したがって、エンジン20の負荷が著しく増大しても、扱胴226等の伝動構造の損傷を未然に防止でき、エンジン20の出力不足(エンジン20の停止)によって生じる刈取穀稈搬送トラブル等も未然に防止できる。例えば、刈取装置3の穀稈搬送装置224の回転数、又は脱穀装置5のフィードチェン6の回転数が作業許容回転数以下に低下する状態にまで、エンジン20の負荷が大幅に増大しても、穀稈搬送装置224又はフィードチェン6に伝達するエンジン20の出力を確保でき、穀稈搬送装置224又はフィードチェン6を適正に駆動できる。穀稈搬送装置224又はフィードチェン6の穀稈搬送性能等を簡単に維持できる。
【0053】
図1、図4及び図5に示す如く、走行部としての走行クローラ2を有する走行機体1と、走行機体1に搭載したディーゼルエンジン20と、走行部にディーゼルエンジン20の出力を伝達する走行変速機としての走行用HST式油圧無段変速機42(旋回用HST式油圧無段変速機43)と、刈取装置3と、扱胴226を有する脱穀装置5を備え、ディーゼルエンジン20の動力を扱胴226に伝達する駆動経路中に扱胴調速手段としての無段変速用遊星ギヤ機構74を設けたコンバインにおいて、ディーゼルエンジン20の回転数の検出結果に基づき、走行用HST式油圧無段変速機42(旋回用HST式油圧無段変速機43)の変速出力を変更することなく、無段変速用遊星ギヤ機構74を増減速制御して扱胴226の回転数を維持するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン20の回転低下によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できるものでありながら、扱胴226の回転数が低下するのを防止できる。即ち、ディーゼルエンジン20の回転数が大きく低下しやすい過負荷作業(湿田での収穫作業又は圃場の枕地での方向転換等)においても、車速が著しく低下するのを防止しながら、扱胴226の脱穀性能を簡単に維持できる。
【0054】
図4及び図5に示す如く、ディーゼルエンジン20の出力負荷が所定以上に増大した過負荷作業状態に移行したときに、走行用HST式油圧無段変速機42(旋回用HST式油圧無段変速機43)を減速制御して走行機体1の移動速度を低下させるように構成し、且つ無段変速用遊星ギヤ機構74を減速制御して扱胴226の回転数を低下させるように構成している。したがって、ディーゼルエンジン20の負荷が著しく増大しても、扱胴226等の伝動構造の損傷を未然に防止でき、ディーゼルエンジン20の出力不足(エンジン停止)によって生じる刈取穀稈搬送トラブル等も未然に防止できる。例えば、刈取装置3又は脱穀装置5の回転数が作業許容回転数以下に低下する状態にまで、ディーゼルエンジン20の負荷が大幅に増大しても、刈取装置3又は脱穀装置5に伝達するディーゼルエンジン20の出力を確保でき、刈取装置3又は脱穀装置5を適正に駆動できる。刈取装置3又は脱穀装置5の穀稈搬送性能等を簡単に維持できる。
【0055】
図3に示す如く、扱胴調速手段は、無段変速用遊星ギヤ機構74と、無段変速用遊星ギヤ機構74の出力回転数を変更させる作業調速アクチュエータ(脱穀変速用油圧モータ87及び脱穀変速用油圧シリンダ88)を有し、扱胴226に無段変速用遊星ギヤ機構74を介してディーゼルエンジン20の出力を伝達するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン20の回転数の変動に比例させて、扱胴226の回転数をスムーズに増減制御できる。また、無段変速用遊星ギヤ機構74を設けた場合、従来のベルト変速機構等に比べて、扱胴226の回転変速幅を大きく設定できるから、ディーゼルエンジン20の動力を扱胴226に伝達する駆動経路中に脱穀駆動ベルト71を設けた構造において、脱穀クラッチ72を入り切り操作するときに、扱胴226の回転を低下させることによって、脱穀クラッチ72の入り切りに伴う脱穀駆動ベルト71の損傷を低減できる。脱穀駆動ベルト71の点検交換等のメンテナンス作業を軽減できる。
【0056】
図3に示す如く、無段変速用遊星ギヤ機構74の出力側に、フィードチェン6又は刈取装置3を連結し、フィードチェン6又は刈取装置3に、無段変速用遊星ギヤ機構74の変速出力をそれぞれ伝達するように構成したものであるから、扱胴226の回転速度に同調させて、刈取装置3又はフィードチェン6を作動できる。例えば、ディーゼルエンジン20の出力側負荷の増大によって、ディーゼルエンジン20の回転が著しく低下した場合であっても、刈取装置3又はフィードチェン6の穀稈搬送速度を簡単に維持でき、刈取装置3の穀稈搬送装置224又はフィードチェン6等に、刈取穀稈が詰まるのを未然に防止できる。穀稈搬送装置224又はフィードチェン6の稈詰り等によって収穫作業が中断するのを低減でき、収穫作業性を向上できる。
【符号の説明】
【0057】
1 走行機体
2 走行クローラ(走行部)
3 刈取装置
5 脱穀装置
6 フィードチェン
20ディーゼルエンジン
42走行用HST式油圧無段変速機(走行変速機)
43旋回用HST式油圧無段変速機(走行変速機)
74無段変速用遊星ギヤ機構(扱胴調速手段)
87脱穀変速用油圧モータ(作業調速アクチュエータ)(扱胴調速手段)
88脱穀変速用油圧シリンダ(作業調速アクチュエータ)(扱胴調速手段)
226扱胴

【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行部を有する走行機体と、前記走行機体に搭載したエンジンと、前記走行部に前記エンジンの出力を伝達する走行変速機と、刈取装置と、扱胴を有する脱穀装置を備え、前記エンジンの動力を前記扱胴に伝達する駆動経路中に扱胴調速手段を設けたコンバインにおいて、
前記エンジンの回転数の検出結果に基づき、前記走行変速機の変速出力を変更することなく、前記扱胴調速手段を増減速制御して扱胴の回転数を維持するように構成したことを特徴とするコンバイン。
【請求項2】
前記エンジンの出力負荷が所定以上に増大した過負荷作業状態に移行したときに、前記走行変速機を減速制御して前記走行機体の移動速度を低下させるように構成し、且つ前記扱胴調速手段を減速制御して前記扱胴の回転数を低下させるように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。
【請求項3】
前記扱胴調速手段は、遊星ギヤ機構と、前記遊星ギヤ機構の出力回転数を変更させる作業調速アクチュエータとを有し、前記扱胴に前記遊星ギヤ機構を介して前記エンジンの出力を伝達するように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。
【請求項4】
前記扱胴調速手段の出力側に、フィードチェン又は刈取装置を連結し、前記フィードチェン又は刈取装置に、前記扱胴調速手段の変速出力をそれぞれ伝達するように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。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−183862(P2010−183862A)
【公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−29419(P2009−29419)
【出願日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【出願人】(000006781)ヤンマー株式会社 (3,810)
【Fターム(参考)】