JP2010187575A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】低コストに構成できる脱穀駆動構造で、メンテナンス作業性を向上できるものでありながら、脱穀装置５が無駄に作動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。
【解決手段】走行部２を有する走行機体１と、走行機体１に搭載したエンジン２０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、脱穀装置５から排出される排藁を検出する排藁センサ１０６を備える構造であって、前記排藁がなくなったことを排藁センサ１０６が検出したときに、排藁センサ１０６の検出結果に基づき扱胴調速手段７４を制御して、扱胴２２６を低速作動又は停止制御するように構成したものである。
【選択図】図４

Description

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。

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）。

特開平７−２５５２５０号公報 特開平６−１４６３９号公報 特開平５−２２号公報

前記従来技術では、エンジンに代えて電動モータを搭載した構造（特許文献１）では、脱穀装置や走行クローラ等のように、大きな動力を要する駆動部を機動的に作動できない。一般的な電動モータを駆動源とした構造では、脱穀装置の処理能力に限界があり、湿田での走破力が不足し、適用機種又は作業内容等が著しく限定されるから、一般的な量産機種に簡単に適用できない等の問題がある。また、エンジンを駆動源として、Ｖベルト及びテンションクラッチを介して扱胴を駆動する構造では、低コストの駆動構造によって脱穀装置を作動できるが、テンションクラッチの入り操作によって扱胴を始動させるときに、テンションクラッチの半クラッチ動作によってＶベルトが損傷しやすいから、面倒なＶベルトの交換作業を定期的に行う必要がある等の問題がある。さらに、運転座席から作業者が離れて行う穀稈の手扱ぎ作業において、作業者の手作業によって脱穀装置に穀稈が間欠的に投入されるが、脱穀装置に投入される穀稈の有無に関係なく、エンジンによって脱穀装置の扱胴等が連続して定速回転され、脱穀装置の扱胴等が無駄に駆動される等の問題がある。

本発明の目的は、低コストに構成できる脱穀駆動構造で、メンテナンス作業性を向上できるものでありながら、脱穀装置が無駄に作動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。

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、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、前記脱穀装置から排出される排藁を検出する排藁センサを備える構造であって、前記排藁がなくなったことを前記排藁センサが検出したときに、前記排藁センサの検出結果に基づき前記扱胴調速手段を制御して、前記扱胴を低速作動又は停止制御するように構成したものである。

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、前記扱胴調速手段として遊星ギヤ機構を設け、前記遊星ギヤ機構を逆転出力させる変速アクチュエータを備え、前記変速アクチュエータによって前記遊星ギヤ機構を逆転出力させて、前記扱胴を停止させるように構成したものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のコンバインにおいて、前記脱穀装置に前記エンジンの出力を伝達するＶベルトを備えた構造であって、前記Ｖベルトと前記扱胴の連結途中に前記遊星ギヤ機構を配置して、前記エンジンの出力によって、前記Ｖベルト及び前記遊星ギヤ機構を介して、前記扱胴を回転させるように構成したものである。

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、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、前記脱穀装置から排出される排藁を検出する排藁センサを備える構造であって、前記排藁がなくなったことを前記排藁センサが検出したときに、前記排藁センサの検出結果に基づき前記扱胴調速手段を制御して、前記扱胴を低速作動又は停止制御するように構成したものであるから、圃場の枕地で走行機体を次行程作業位置に回行させる方向転換作業のときに、湿田等において旋回走行負荷が過大に発生しても、前記排藁センサの検出結果に基づき、前記扱胴を低速作動又は停止させることによって、前記エンジンから前記走行部に伝達する動力不足を回避できる。また、前記走行機体に搭載した穀粒タンクの穀粒を排出させる場所（農道に隣接した畦際）に移動して、トラックの荷台等に穀粒タンク内の穀粒を排出させる等の軽負荷作業において、前記排藁センサの検出結果に基づき、前記軽負荷作業に必要な出力を確保できる範囲で、前記エンジンの回転数を低下させることができる。即ち、穀粒タンクから穀粒を排出させる軽負荷作業のときには、穀稈を刈取り脱穀する収穫作業中よりも前記エンジンの出力を軽減でき、燃費を向上できる。

請求項２に記載の発明によれば、前記扱胴調速手段として遊星ギヤ機構を設け、前記遊星ギヤ機構を逆転出力させる変速アクチュエータを備え、前記変速アクチュエータによって前記遊星ギヤ機構を逆転出力させて、前記扱胴を停止させ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関連させて、前記遊星ギヤ機構の変速操作によって前記扱胴の回転数を簡単に制御できる。脱穀性能を維持しながら、前記エンジンを効率よく運転できる。なお、前記エンジンの負荷が著しく変動しても、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）によって生じる脱穀トラブル等も未然に防止できる。例えば、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、前記脱穀装置を適正に駆動でき、脱穀性能等を簡単に維持できる。

請求項３に記載の発明によれば、前記脱穀装置に前記エンジンの出力を伝達するＶベルトを備えた構造であって、前記Ｖベルトと前記扱胴の連結途中に前記遊星ギヤ機構を配置して、前記エンジンの出力によって、前記Ｖベルト及び前記遊星ギヤ機構を介して、前記扱胴を回転させるように構成したものであるから、ベルトテンションローラ構造の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Ｖベルトの損傷を低減できる。前記Ｖベルトの点検交換等のメンテナンス作業を軽減できる。前記遊星ギヤ機構の変速制御によって前記扱胴の駆動と停止を繰返し行っても、前記Ｖベルトを緊張させた状態で、前記扱胴を停止できるから、前記Ｖベルトの損傷を低減して耐久性を向上できる。例えば、手扱ぎ作業時、前記脱穀クラッチを継続状態に保持していても、排藁不在の検出によって前記遊星ギヤ機構を変速制御して、前記扱胴を停止できるから、作業者が前記脱穀装置に穀稈を供給する手扱ぎ作業を、作業者のペースで実行でき、手扱ぎ作業性を向上できる。

コンバインの右側面図である。 コンバインの平面図である。 コンバインの駆動系統図である。 脱穀回転制御回路図である。 脱穀回転制御フローチャートである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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過負荷ではないと判断されたときには（Ｓ８；ｎｏ）、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）。

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。

また、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過負荷であると判断されたときには（Ｓ８；ｙｅｓ）、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）。

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。

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。

さらに、収穫作業中に穀稈の刈取作業が中断された場合、例えば圃場の枕地で方向転換させる場合、又は穀粒タンク７の穀粒を排出する場合、又は脱穀装置５を作動させて手扱ぎ作業を実行する場合等において、刈取穀稈又は排藁がなくなったときには（Ｓ２；ｎｏ）、排藁センサ１０６又は穀稈センサ１０７の検出結果に基づき、一定時間経過後に（Ｓ１２；ｙｅｓ）、脱穀変速用油圧シリンダ８８が作動して、脱穀変速用油圧モータ８７によって無段変速用遊星ギヤ機構７４が逆転制御され、無段変速用遊星ギヤ機構７４の出力回転数がほぼ零に変更され、扱胴２２６を停止させる扱胴停止制御が実行される（Ｓ１３）。

ステップ１３において、扱胴２２６と、刈取装置３と、フィードチェン６が停止した場合、揺動選別盤２２７と唐箕ファン２２８の駆動が継続されて、揺動選別盤２２７部の脱粒物の比重選別及び風選別が続行され、選別精度が低下するのを防止している。なお、刈取穀稈又は排藁がなくなったときに（Ｓ２；ｎｏ）、排藁センサ１０６又は穀稈センサ１０７の検出結果に基づき、一定時間経過後に（Ｓ１２；ｙｅｓ）、作業クラッチ用油圧シリンダ１１２を作動させて、脱穀クラッチ７２を切り作動させ、扱胴２２６を停止させることもできる。

次いで、前記ステップ１３の扱胴停止制御から一定時間経過後に（Ｓ１４；ｙｅｓ）、揺動駆動用電動モータ９２を停止させる揺動選別停止制御が実行され（Ｓ１５）、揺動選別盤２２７が停止して、揺動選別盤２２７の比重選別作業が中断される。さらに、前記ステップ１５の揺動選別停止制御から一定時間経過後に（Ｓ１６；ｙｅｓ）、選別駆動用電動モータ９１を停止させる唐箕停止制御が実行され（Ｓ１７）、唐箕ファン２２８が停止して、唐箕ファン２２８の風選別作業が中断される。

例えば、圃場の枕地で方向転換させる場合、又は穀粒タンク７の穀粒を排出する場合、又は脱穀装置５を作動させて手扱ぎ作業を実行する場合等において、収穫作業（手扱ぎ作業）中、穀稈の刈取作業が一定時間以上中断され、又はフィードチェン６の送り始端側への手扱ぎ用の穀稈の供給作業が一定時間以上中断され、又は排藁チェン２３４の排藁搬送が一定時間以上中断されることによって、扱胴２２６と、刈取装置３と、フィードチェン６が停止し、一定時間経過した後、揺動選別盤２２７が停止し、次いで、一定時間経過した後、唐箕ファン２２８が停止する。その結果、揺動選別盤２２７又は唐箕ファン２２８が停止するときに、一番コンベヤ２３１又は二番コンベヤ２３２に落下する藁屑量又は塵量を低減でき、穀粒の選別精度を高精度に維持できる。

したがって、エンジン２０の出力負荷を軽減して、又は脱穀装置５の駆動騒音を低減して、圃場の枕地での方向転換等において、走行機体１を移動できる。一方、エンジン２０の無駄な出力をなくし、且つ刈取装置３又は脱穀装置５又はエンジン２０等の駆動騒音を低減できる。例えば、走行機体１を所定位置に停止させて、穀粒タンク７から穀粒を排出できる。また、走行機体１を所定位置に停止させて、手扱ぎ作業を作業者ペースで実行することができる。なお、手扱ぎ作業状態を検出する手扱ぎ検出手段を設け、作業者が手作業でフィードチェン６の送り始端側に刈取穀稈を供給する手扱ぎ作業において、手扱ぎ検出手段の検出結果に基づき、前記ステップ１２乃至１７の自動制御を実行させることもできる。

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に搭載したエンジン２０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、脱穀装置５から排出される排藁を検出する排藁センサ１０６を備える構造であって、前記排藁がなくなったことを排藁センサ１０６が検出したときに、排藁センサ１０６の検出結果に基づき無段変速用遊星ギヤ機構７４を制御して、扱胴２２６を低速作動又は停止制御するように構成している。

したがって、圃場の枕地で走行機体１を次行程作業位置に回行させる方向転換作業のときに、湿田等において旋回走行負荷が過大に発生しても、排藁センサ１０６の検出結果に基づき、扱胴２２６を低速作動又は停止させることによって、エンジン２０から走行クローラ２に伝達する動力不足を回避できる。また、走行機体１に搭載した穀粒タンク７の穀粒を排出させる場所（農道に隣接した畦際）に移動して、トラックの荷台等に穀粒タンク７内の穀粒を排出させる等の軽負荷作業において、排藁センサ１０６の検出結果に基づき、前記軽負荷作業に必要な出力を確保できる範囲で、エンジン２０の回転数を低下させることができる。即ち、穀粒タンク７から穀粒を排出させる軽負荷作業のときには、穀稈を刈取り脱穀する収穫作業中よりもエンジン２０の出力を軽減でき、燃費を向上できる。

図４及び図５に示す如く、扱胴調速手段として遊星ギヤ機構７４を設け、遊星ギヤ機構７４を逆転出力させる変速アクチュエータとしての脱穀変速用油圧シリンダ８８を備え、脱穀変速用油圧シリンダ８８によって遊星ギヤ機構７４を逆転出力させて、扱胴２２６を停止させるように構成している。したがって、エンジン２０の回転数の変動に関連させて、遊星ギヤ機構７４の変速操作によって扱胴２２６の回転数を簡単に制御できる。脱穀性能を維持しながら、エンジン２０を効率よく運転できる。なお、エンジン２０の負荷が著しく変動しても、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（エンジン停止）によって生じる脱穀トラブル等も未然に防止できる。例えば、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、エンジン２０の負荷が大幅に増大しても、脱穀装置５に伝達するエンジン２０の出力を確保でき、脱穀装置５を適正に駆動でき、脱穀性能等を簡単に維持できる。

図４及び図５に示す如く、脱穀装置５にエンジン２０の出力を伝達するＶベルト７１を備えた構造であって、Ｖベルト７１と扱胴２２６の連結途中に遊星ギヤ機構７４を配置して、エンジン２０の出力によって、Ｖベルト７１及び遊星ギヤ機構７４を介して、扱胴２２６を回転させるように構成している。したがって、ベルトテンションローラ構造の脱穀クラッチ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Ｖベルト７１の損傷を低減できる。Ｖ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。遊星ギヤ機構７４の変速制御によって扱胴２２６の駆動と停止を繰返し行っても、Ｖベルト７１を緊張させた状態で、扱胴２２６を停止できるから、Ｖベルト７１の損傷を低減して耐久性を向上できる。例えば、手扱ぎ作業時、脱穀クラッチ７２を継続状態に保持していても、排藁不在の検出によって遊星ギヤ機構７４を変速制御して、扱胴２２６を停止できるから、作業者が脱穀装置５に穀稈を供給する手扱ぎ作業を、作業者のペースで実行でき、手扱ぎ作業性を向上できる。

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
７１脱穀駆動Ｖベルト
７４無段変速用遊星ギヤ機構（扱胴調速手段）
８８脱穀変速用油圧シリンダ（変速アクチュエータ）
１０６排藁センサ
２２６扱胴

Claims (3)

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、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、
   前記脱穀装置から排出される排藁を検出する排藁センサを備える構造であって、前記排藁がなくなったことを前記排藁センサが検出したときに、前記排藁センサの検出結果に基づき前記扱胴調速手段を制御して、前記扱胴を低速作動又は停止制御するように構成したことを特徴とするコンバイン。
2. 前記扱胴調速手段として遊星ギヤ機構を設け、前記遊星ギヤ機構を逆転出力させる変速アクチュエータを備え、前記変速アクチュエータによって前記遊星ギヤ機構を逆転出力させて、前記扱胴を停止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。
3. 前記脱穀装置に前記エンジンの出力を伝達するＶベルトを備えた構造であって、前記Ｖベルトと前記扱胴の連結途中に前記遊星ギヤ機構を配置して、前記エンジンの出力によって、前記Ｖベルト及び前記遊星ギヤ機構を介して、前記扱胴を回転させるように構成したことを特徴とする請求項２に記載のコンバイン。
   

Images