JP2004073006A - コンバイン等の源動力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源の組合せにより、排気ガスによる大気汚染の抑制と高能率の作業とを実行可能とする。
【解決手段】植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源を用いて全ての作業を行うもので、該内燃機関1と電動機2は、必要に応じて各別駆動に選択切り替えを行うか又は同時駆動を行わせ、該電動機2は内燃機関1の回転数が低下したときに駆動を行うと共に、該電動機2を駆動させるバッテリ3を路上走行時等に充電を行うことを特徴とする源動力装置の構成とする。
【選択図】 図1
【解決手段】植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源を用いて全ての作業を行うもので、該内燃機関1と電動機2は、必要に応じて各別駆動に選択切り替えを行うか又は同時駆動を行わせ、該電動機2は内燃機関1の回転数が低下したときに駆動を行うと共に、該電動機2を駆動させるバッテリ3を路上走行時等に充電を行うことを特徴とする源動力装置の構成とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンバイン等の源動力装置に関し、圃場内で刈り取った穀稈を脱穀するコンバイン等において、内燃機関と電動機の2系統の動力源を適宜に駆動させるもの等の分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
近時、乗用自動車においては、内燃機関と電動機の2系統の動力源を搭載し、比較的高速走行等のような高負荷域では燃焼効率が良いため内燃機関によって走行駆動を行うと共に、内燃機関により発電機を駆動してバッテリに充電を行い、低速走行等のような低負荷域では燃焼効率が悪いため内燃機関を停止させると共に、バッテリを電源とした電動機により走行駆動を行うよう構成したハイブリッド方式が採用されている。
【0003】
しかし、従来のコンバイン等では、全ての作用、つまり刈取作業と脱穀作業及び路上走行等の駆動を、単一の内燃機関により動力を供給するよう構成しているものが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、コンバイン等において必要とする全ての動力を単一の内燃機関により供給して作業を行うものでは、走行しながら刈取作業と脱穀作業を行うための出力を充分に確保できる内燃機関を用いているから、これらの作業条件下では内燃機関の燃焼効率は良好であるが、圃場内での作業停止状態での走行や,運搬車等への穀粒の移し替えや,路上走行等の如き軽負荷時には内燃機関の燃焼効率が著しく低下する。
【0005】
このように、内燃機関の燃焼効率が著しく低下する主作業以外に費やされる時間は以外に多いため、単位時間当たりの燃料消費量が多くなり不経済であると共に、排気ガスの悪化による大気汚染の問題が大きく存在する。
そこで、このような、内燃機関の燃焼効率低下による排気ガスの大気汚染問題と、燃費についての改善を行う。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源を用いて全ての作業を行うことを特徴とする源動力装置の構成とする。
【0007】
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から車体の各装置部へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、これらの内燃機関1と電動機2を各々作業条件に応じ、例えば、内燃機関1の負荷状態に基づき切り替えて使用する。
【0008】
請求項2の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記内燃機関1と電動機2は、必要に応じて各別駆動に選択切り替えを行うか、又は同時駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、例えば、通常作業等の如き負荷では内燃機関1のみによる駆動とし、湿田や倒伏穀稈の作業等の如き重負荷時では内燃機関1と電動機2による併用駆動を行い、作業休止状態での走行や運搬車等への穀粒移送等の如き軽負荷時では内燃機関1を停止又は低速運転とし電動機2のみによる駆動を行わせるよう、各々作業条件に応じ切り替えて使用する。
【0009】
請求項3の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2は内燃機関1の回転数が低下したときに駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、例えば、通常の作業等では内燃機関1のみによる駆動を行わせるが、湿田や倒伏穀稈の作業等の如き重負荷時において内燃機関1の回転数が低下したときは、電動機2を併用駆動させるよう作業負荷の状態に応じ補助動力として使用する。
【0010】
請求項4の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2を駆動させるバッテリ3は路上走行時等に充電を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、電動機2を駆動させる電源としてのバッテリ3に対し、例えば、路上走行時等の如き軽負荷時に内燃機関1による発電機の駆動により充電を行わせる。
【0011】
【発明の効果】
請求項1の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から車体の各装置部へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、これらの内燃機関1と電動機2を各々作業条件に応じ、例えば、内燃機関1の負荷状態に基づき電動機2に切り替え使用することにより、内燃機関の燃焼効率低下による排気ガスの大気汚染を抑制し環境のクリーン化に貢献することができる。
【0012】
請求項2の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、例えば、通常負荷時では内燃機関1のみの駆動とし、重負荷時では内燃機関1と電動機2の併用駆動を行い、軽負荷時では内燃機関1を停止又は低速運転とし電動機2のみの駆動を行わせることにより、軽負荷時には電動機2を使用することで内燃機関1の燃料消費量を減少できると共に、内燃機関1と電動機2を併用駆動することで高能率の作業を行うことができる。
【0013】
請求項3の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、例えば、通常負荷時では内燃機関1のみの駆動とし、重負荷時では内燃機関1の回転数が低下したときに電動機2を併用駆動させることにより、作業負荷の状態に応じ補助動力として使用することができるから、重負荷作業においても充分耐えることができる。
【0014】
請求項4の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、電動機2を駆動させる電源としてのバッテリ3に対し、例えば、路上走行時等の如き軽負荷時に、内燃機関1により発電機を駆動し充電を行うことにより、次に電動機2を使用する際に備えることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施例をコンバインについて図面に基づき説明する。
図7はコンバインの全体構成を示すもので、車台4の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ5を張設した走行装置6を配設すると共に、該車台4上に、フィードチェン7に挟持して搬送供給される穀稈を脱穀処理した穀粒を選別回収して一時貯留するグレンタンク8と、このタンク8に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ9を備えた脱穀装置10を載置配設し、この脱穀装置10の後端部に排藁処理装置11を装架構成させる。
【0016】
該脱穀装置10の前方に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体12と、分草した穀稈を引き起こす引起部13と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部14と、刈り取った穀稈を掻き込むと共に搬送途上において扱深さを調節して該フィードチェン7へ引き継ぎを行う供給調節搬送部15等を有する刈取装置16を、油圧駆動による刈取昇降シリンダ17により土壌面に対して昇降自在なるよう該車台4の前端部へ懸架配設して構成させる。
【0017】
該刈取装置16の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置18と、操作のための操作席19を設け、この操作席19の下方に内燃機関1としてのエンジンと、電動機2としての電動と発電の両作用を適宜に行わせるモータダイナモを各々搭載し、後方側に前記グレンタンク8を配置すると共に、操作装置18と操作席19を覆うキャビン20を設けて構成させる。
【0018】
該走行装置6,脱穀装置10,刈取装置16,操作装置18,エンジン(内燃機関)1,モータダイナモ(電動機)2,キャビン20等によってコンバインの車体21を構成させる。
図1及び図2に示す如く、該エンジン1の出力軸22に軸止したエンジンプーリ23からエンジン伝動クラッチ24を介して、ギヤ連動機構により走行変速を行わせる走行用ミッションケース25の入力軸26に軸止した入力プーリ27へ伝動ベルト28により動力を伝達可能に接続して構成させる。
【0019】
同じく、該入力軸26に軸止した一方向回転クラッチを内装する入出力プーリ29から、モータ伝動クラッチ30を介して発電作用と電動作用を適宜切り替え作動させる該モータダイナモ2の入出力軸31に軸止した入出力プーリ32へ伝動ベルト33により動力の送受伝達可能に接続すると共に、このモータダイナモ2と車体21の適宜位置に載置したバッテリ3とを、切替スイッチ34及び電流を適宜に交直変換する変換器35を介して通電可能に接続して構成させる。
【0020】
該エンジン1の適宜位置に、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転センサ36と、エンジン1の負荷状態を検出するエンジン負荷センサ37とを配置すると共に、該ミッションケース25の適宜位置に車体21の走行速度を検出する車速センサ38を配置して構成させる。
【0021】
該操作装置18の一側に、該脱穀装置10の作用を入・切させる脱穀クラッチレバー39(図7参照)の操作状態を検出する脱穀クラッチスイッチ40と、左右側への傾動操作により、車体21の操向及び旋回作用を行わせるパワステレバー41(図7参照)の操作状態を検出するパワステ左スイッチ42a及びパワステ右スイッチ42bとを各々配置して構成させる。
【0022】
図3に示す如く、CPUを主体的に配しエンジン1とモータダイナモ2との動力供給の切替え及び充電作用の切替え等の演算制御を行うコントローラ43を車体21の適宜位置に配置し、このコントローラ43の入力インタフェース43aに、前記エンジン回転センサ36,エンジン負荷センサ37,車速センサ38,脱穀クラッチスイッチ40,パワステ左スイッチ42a及びパワステ右スイッチ42b等を各々接続して構成させる。
【0023】
該コントローラ43の出力インタフェース43bに、前記エンジン伝動クラッチ24を油圧作用により入・切させるエンジン切替電磁弁44と、モータ伝動クラッチ30を油圧作用により入・切させるモータ切替電磁弁45とを各々接続して構成させる。
【0024】
エンジン1からの動力を、エンジン切替電磁弁44の切替作用によるエンジン伝動クラッチ24の入りにより走行用ミッションケース25へ伝動を行い、このミッションケース25のギヤ連動機構により走行装置6を駆動し、通常状態での刈取装置16による刈取作業と、脱穀装置10による脱穀作業とによるコンバイン作業を行わせる。
【0025】
このような、通常状態での直進時におけるコンバイン作業では、エンジン1からの動力を該ミッションケース25を経て、モータ切替電磁弁45の切替作用によるモータ伝動クラッチ30の入りによりモータダイナモ2へ伝動を行い、この外部からの動力によってモータダイナモ2を発電機として発電した電力を、スイッチ34の入りにより変換器35を介して変換を行い、バッテリ3に送電して充電を行わせる。
【0026】
なお、前記の如く、エンジン1からの動力を、該ミッションケース25を経てモータダイナモ2へ伝動して発電を行い、この発電した電力によりバッテリ3を充電させるという一連の作用は、車体21の走行を停止し脱穀装置10のみを作動させている手扱ぎ作業を行っているとき、及びコンバイン作業を停止し単なる路上走行のみを行っているとき等においても適応させることができる。
【0027】
このように、通常状態でのコンバイン作業やその他の軽負荷時においては、エンジン1の燃焼効率が低下するため、このとき、コントローラ43の演算制御による一連の作用によってバッテリ3を充電することにより、エンジン1の負荷変動を少なくしてエネルギ効率を高めることができると共に、次にモータダイナモ2をモータとして使用する際の備えを充分に行うことができる。
【0028】
また、コンバイン作業において、湿田での刈取作業や倒伏穀稈の刈取作業等の重負荷時に、エンジン負荷センサ37による負荷増大の検出と同時に、エンジン回転センサ36によりエンジン1の回転数が低下したことを検出したときは、該バッテリ3からの電力を変換器35を介してスイッチ34の入りによりモータダイナモ2へ送電する。
【0029】
この送電によりモータダイナモ2をモータとして駆動する動力を、モータ切替電磁弁45の切替作用によるモータ伝動クラッチ30の入りにより該ミッションケース25へ伝動を行うことにより、エンジン1の回転数低下による入力軸26の回転力低下を、一方向回転クラッチを内装する入出力プーリ29の作用によって、エンジン1側の回転数が低下したときにのみ同調可能な範囲で補助を行い、エンジン1の回転数低下を極力抑えることができる。
【0030】
なお、前記の如く、モータダイナモ2をモータとして駆動しエンジン1の出力を補助するという一連の作用は、コンバイン作業時において、パワステレバー41の操作による旋回作用を、パワステ左スイッチ42a又はパワステ右スイッチ42bにより検出したときにおいても、旋回作用時の負荷増大によるエンジン1の回転数低下を極力抑えるため適応させることができる。
【0031】
このように、コンバイン作業における重負荷時には、エンジン1の回転数が低下する状態になるため、このとき、コントローラ43の演算制御による一連の作用によって、モータダイナモ2をモータとして駆動しエンジン1の出力を補助することにより、回転数の低下を極力抑えて、精度の高い刈取作業を行うことができる。
【0032】
また、脱穀装置10において、刈取り穀稈を脱穀処理して選別回収した穀粒をグレンタンク8から排穀オーガ9により機外へ排出する際には、エンジン1を停止させるか、又はアイドリング回転とし、且つエンジン伝動クラッチ24を切りにすると共に、該バッテリ3からの電力を変換器35を介してスイッチ34の入りによりモータダイナモ2へ送電し、この送電によりモータダイナモ2をモータとして出力させて排穀オーガ9を駆動し、畦畔等に待機させた運搬車等に穀粒を移送排出させる。
【0033】
なお、前記の如く、エンジン1の動力を切ると共に、バッテリ3からの電力を変換器35を介してモータダイナモ2に送電し、このモータダイナモ2をモータとして出力するという一連の作用は、コンバイン作業を停止し単なる路上走行のみを行うときにおいても適応させることができる。
【0034】
このように、コンバイン作業時における機外への穀粒排出を行うときには、エンジン1を停止又はアイドリング回転としモータによる駆動とすることにより、穀粒排出時の騒音を低下させることができると共に、コンバイン作業を停止し路上走行を行わせるときには、エンジン1を停止してモータによる駆動とすることにより、排気ガスによる大気汚染を抑制し環境のクリーン化に貢献することができる。
【0035】
また、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図4に示す如く、車体21の平面視中央からやや右側後方の車台4部分に配置することにより、コンバインとしての走行装置6,脱穀装置10,刈取装置16,操作装置18,エンジン1,モータダイナモ2,キャビン20等の配置と関連した総合的な前後バランス及び左右バランスともに重量バランスがとれて、走行性能を向上させることができる。
【0036】
なお、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図5に示す如く、脱穀装置10の平面視右側に併設したグレンタンク8の下回りの車台4部分に配置することにより、脱穀装置10との重量バランスがとれて、走行性能を向上させることができる。
【0037】
なお、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図6に示す如く、脱穀装置10の穀稈供給口である入り口漏斗46(図7参照)の下回り、つまり脱穀装置10と刈取装置16の継ぎ目の車台4部分に配置することにより、比較的バランスのとれた重量配分となり、走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる配置状態を示すブロック図。
【図2】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる伝動関係を示すブロック図。
【図3】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる自動回路を示すブロック図。
【図4】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図5】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図6】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図7】コンバインにおける全体構成を示す側面図。
【符号の説明】
1. 内燃機関
2. 電動機
3. バッテリ
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンバイン等の源動力装置に関し、圃場内で刈り取った穀稈を脱穀するコンバイン等において、内燃機関と電動機の2系統の動力源を適宜に駆動させるもの等の分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
近時、乗用自動車においては、内燃機関と電動機の2系統の動力源を搭載し、比較的高速走行等のような高負荷域では燃焼効率が良いため内燃機関によって走行駆動を行うと共に、内燃機関により発電機を駆動してバッテリに充電を行い、低速走行等のような低負荷域では燃焼効率が悪いため内燃機関を停止させると共に、バッテリを電源とした電動機により走行駆動を行うよう構成したハイブリッド方式が採用されている。
【0003】
しかし、従来のコンバイン等では、全ての作用、つまり刈取作業と脱穀作業及び路上走行等の駆動を、単一の内燃機関により動力を供給するよう構成しているものが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、コンバイン等において必要とする全ての動力を単一の内燃機関により供給して作業を行うものでは、走行しながら刈取作業と脱穀作業を行うための出力を充分に確保できる内燃機関を用いているから、これらの作業条件下では内燃機関の燃焼効率は良好であるが、圃場内での作業停止状態での走行や,運搬車等への穀粒の移し替えや,路上走行等の如き軽負荷時には内燃機関の燃焼効率が著しく低下する。
【0005】
このように、内燃機関の燃焼効率が著しく低下する主作業以外に費やされる時間は以外に多いため、単位時間当たりの燃料消費量が多くなり不経済であると共に、排気ガスの悪化による大気汚染の問題が大きく存在する。
そこで、このような、内燃機関の燃焼効率低下による排気ガスの大気汚染問題と、燃費についての改善を行う。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源を用いて全ての作業を行うことを特徴とする源動力装置の構成とする。
【0007】
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から車体の各装置部へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、これらの内燃機関1と電動機2を各々作業条件に応じ、例えば、内燃機関1の負荷状態に基づき切り替えて使用する。
【0008】
請求項2の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記内燃機関1と電動機2は、必要に応じて各別駆動に選択切り替えを行うか、又は同時駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、例えば、通常作業等の如き負荷では内燃機関1のみによる駆動とし、湿田や倒伏穀稈の作業等の如き重負荷時では内燃機関1と電動機2による併用駆動を行い、作業休止状態での走行や運搬車等への穀粒移送等の如き軽負荷時では内燃機関1を停止又は低速運転とし電動機2のみによる駆動を行わせるよう、各々作業条件に応じ切り替えて使用する。
【0009】
請求項3の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2は内燃機関1の回転数が低下したときに駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、例えば、通常の作業等では内燃機関1のみによる駆動を行わせるが、湿田や倒伏穀稈の作業等の如き重負荷時において内燃機関1の回転数が低下したときは、電動機2を併用駆動させるよう作業負荷の状態に応じ補助動力として使用する。
【0010】
請求項4の発明は、植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2を駆動させるバッテリ3は路上走行時等に充電を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置の構成とする。
このような構成により、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置の変速伝動を行う走行用ミッションケース(刈取装置)及び脱穀装置へ、各々並列状態にベルト等によって伝動を行うものにおいて、電動機2を駆動させる電源としてのバッテリ3に対し、例えば、路上走行時等の如き軽負荷時に内燃機関1による発電機の駆動により充電を行わせる。
【0011】
【発明の効果】
請求項1の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から車体の各装置部へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、これらの内燃機関1と電動機2を各々作業条件に応じ、例えば、内燃機関1の負荷状態に基づき電動機2に切り替え使用することにより、内燃機関の燃焼効率低下による排気ガスの大気汚染を抑制し環境のクリーン化に貢献することができる。
【0012】
請求項2の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、例えば、通常負荷時では内燃機関1のみの駆動とし、重負荷時では内燃機関1と電動機2の併用駆動を行い、軽負荷時では内燃機関1を停止又は低速運転とし電動機2のみの駆動を行わせることにより、軽負荷時には電動機2を使用することで内燃機関1の燃料消費量を減少できると共に、内燃機関1と電動機2を併用駆動することで高能率の作業を行うことができる。
【0013】
請求項3の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、例えば、通常負荷時では内燃機関1のみの駆動とし、重負荷時では内燃機関1の回転数が低下したときに電動機2を併用駆動させることにより、作業負荷の状態に応じ補助動力として使用することができるから、重負荷作業においても充分耐えることができる。
【0014】
請求項4の発明では、上記作用の如く、源動力装置としての内燃機関1と電動機2によるコンバイン等の2系統の動力伝動として、内燃機関1及び電動機2から、走行装置(刈取装置)及び脱穀装置へ各々並列状態に伝動を行うものにおいて、電動機2を駆動させる電源としてのバッテリ3に対し、例えば、路上走行時等の如き軽負荷時に、内燃機関1により発電機を駆動し充電を行うことにより、次に電動機2を使用する際に備えることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施例をコンバインについて図面に基づき説明する。
図7はコンバインの全体構成を示すもので、車台4の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ5を張設した走行装置6を配設すると共に、該車台4上に、フィードチェン7に挟持して搬送供給される穀稈を脱穀処理した穀粒を選別回収して一時貯留するグレンタンク8と、このタンク8に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ9を備えた脱穀装置10を載置配設し、この脱穀装置10の後端部に排藁処理装置11を装架構成させる。
【0016】
該脱穀装置10の前方に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体12と、分草した穀稈を引き起こす引起部13と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部14と、刈り取った穀稈を掻き込むと共に搬送途上において扱深さを調節して該フィードチェン7へ引き継ぎを行う供給調節搬送部15等を有する刈取装置16を、油圧駆動による刈取昇降シリンダ17により土壌面に対して昇降自在なるよう該車台4の前端部へ懸架配設して構成させる。
【0017】
該刈取装置16の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置18と、操作のための操作席19を設け、この操作席19の下方に内燃機関1としてのエンジンと、電動機2としての電動と発電の両作用を適宜に行わせるモータダイナモを各々搭載し、後方側に前記グレンタンク8を配置すると共に、操作装置18と操作席19を覆うキャビン20を設けて構成させる。
【0018】
該走行装置6,脱穀装置10,刈取装置16,操作装置18,エンジン(内燃機関)1,モータダイナモ(電動機)2,キャビン20等によってコンバインの車体21を構成させる。
図1及び図2に示す如く、該エンジン1の出力軸22に軸止したエンジンプーリ23からエンジン伝動クラッチ24を介して、ギヤ連動機構により走行変速を行わせる走行用ミッションケース25の入力軸26に軸止した入力プーリ27へ伝動ベルト28により動力を伝達可能に接続して構成させる。
【0019】
同じく、該入力軸26に軸止した一方向回転クラッチを内装する入出力プーリ29から、モータ伝動クラッチ30を介して発電作用と電動作用を適宜切り替え作動させる該モータダイナモ2の入出力軸31に軸止した入出力プーリ32へ伝動ベルト33により動力の送受伝達可能に接続すると共に、このモータダイナモ2と車体21の適宜位置に載置したバッテリ3とを、切替スイッチ34及び電流を適宜に交直変換する変換器35を介して通電可能に接続して構成させる。
【0020】
該エンジン1の適宜位置に、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転センサ36と、エンジン1の負荷状態を検出するエンジン負荷センサ37とを配置すると共に、該ミッションケース25の適宜位置に車体21の走行速度を検出する車速センサ38を配置して構成させる。
【0021】
該操作装置18の一側に、該脱穀装置10の作用を入・切させる脱穀クラッチレバー39(図7参照)の操作状態を検出する脱穀クラッチスイッチ40と、左右側への傾動操作により、車体21の操向及び旋回作用を行わせるパワステレバー41(図7参照)の操作状態を検出するパワステ左スイッチ42a及びパワステ右スイッチ42bとを各々配置して構成させる。
【0022】
図3に示す如く、CPUを主体的に配しエンジン1とモータダイナモ2との動力供給の切替え及び充電作用の切替え等の演算制御を行うコントローラ43を車体21の適宜位置に配置し、このコントローラ43の入力インタフェース43aに、前記エンジン回転センサ36,エンジン負荷センサ37,車速センサ38,脱穀クラッチスイッチ40,パワステ左スイッチ42a及びパワステ右スイッチ42b等を各々接続して構成させる。
【0023】
該コントローラ43の出力インタフェース43bに、前記エンジン伝動クラッチ24を油圧作用により入・切させるエンジン切替電磁弁44と、モータ伝動クラッチ30を油圧作用により入・切させるモータ切替電磁弁45とを各々接続して構成させる。
【0024】
エンジン1からの動力を、エンジン切替電磁弁44の切替作用によるエンジン伝動クラッチ24の入りにより走行用ミッションケース25へ伝動を行い、このミッションケース25のギヤ連動機構により走行装置6を駆動し、通常状態での刈取装置16による刈取作業と、脱穀装置10による脱穀作業とによるコンバイン作業を行わせる。
【0025】
このような、通常状態での直進時におけるコンバイン作業では、エンジン1からの動力を該ミッションケース25を経て、モータ切替電磁弁45の切替作用によるモータ伝動クラッチ30の入りによりモータダイナモ2へ伝動を行い、この外部からの動力によってモータダイナモ2を発電機として発電した電力を、スイッチ34の入りにより変換器35を介して変換を行い、バッテリ3に送電して充電を行わせる。
【0026】
なお、前記の如く、エンジン1からの動力を、該ミッションケース25を経てモータダイナモ2へ伝動して発電を行い、この発電した電力によりバッテリ3を充電させるという一連の作用は、車体21の走行を停止し脱穀装置10のみを作動させている手扱ぎ作業を行っているとき、及びコンバイン作業を停止し単なる路上走行のみを行っているとき等においても適応させることができる。
【0027】
このように、通常状態でのコンバイン作業やその他の軽負荷時においては、エンジン1の燃焼効率が低下するため、このとき、コントローラ43の演算制御による一連の作用によってバッテリ3を充電することにより、エンジン1の負荷変動を少なくしてエネルギ効率を高めることができると共に、次にモータダイナモ2をモータとして使用する際の備えを充分に行うことができる。
【0028】
また、コンバイン作業において、湿田での刈取作業や倒伏穀稈の刈取作業等の重負荷時に、エンジン負荷センサ37による負荷増大の検出と同時に、エンジン回転センサ36によりエンジン1の回転数が低下したことを検出したときは、該バッテリ3からの電力を変換器35を介してスイッチ34の入りによりモータダイナモ2へ送電する。
【0029】
この送電によりモータダイナモ2をモータとして駆動する動力を、モータ切替電磁弁45の切替作用によるモータ伝動クラッチ30の入りにより該ミッションケース25へ伝動を行うことにより、エンジン1の回転数低下による入力軸26の回転力低下を、一方向回転クラッチを内装する入出力プーリ29の作用によって、エンジン1側の回転数が低下したときにのみ同調可能な範囲で補助を行い、エンジン1の回転数低下を極力抑えることができる。
【0030】
なお、前記の如く、モータダイナモ2をモータとして駆動しエンジン1の出力を補助するという一連の作用は、コンバイン作業時において、パワステレバー41の操作による旋回作用を、パワステ左スイッチ42a又はパワステ右スイッチ42bにより検出したときにおいても、旋回作用時の負荷増大によるエンジン1の回転数低下を極力抑えるため適応させることができる。
【0031】
このように、コンバイン作業における重負荷時には、エンジン1の回転数が低下する状態になるため、このとき、コントローラ43の演算制御による一連の作用によって、モータダイナモ2をモータとして駆動しエンジン1の出力を補助することにより、回転数の低下を極力抑えて、精度の高い刈取作業を行うことができる。
【0032】
また、脱穀装置10において、刈取り穀稈を脱穀処理して選別回収した穀粒をグレンタンク8から排穀オーガ9により機外へ排出する際には、エンジン1を停止させるか、又はアイドリング回転とし、且つエンジン伝動クラッチ24を切りにすると共に、該バッテリ3からの電力を変換器35を介してスイッチ34の入りによりモータダイナモ2へ送電し、この送電によりモータダイナモ2をモータとして出力させて排穀オーガ9を駆動し、畦畔等に待機させた運搬車等に穀粒を移送排出させる。
【0033】
なお、前記の如く、エンジン1の動力を切ると共に、バッテリ3からの電力を変換器35を介してモータダイナモ2に送電し、このモータダイナモ2をモータとして出力するという一連の作用は、コンバイン作業を停止し単なる路上走行のみを行うときにおいても適応させることができる。
【0034】
このように、コンバイン作業時における機外への穀粒排出を行うときには、エンジン1を停止又はアイドリング回転としモータによる駆動とすることにより、穀粒排出時の騒音を低下させることができると共に、コンバイン作業を停止し路上走行を行わせるときには、エンジン1を停止してモータによる駆動とすることにより、排気ガスによる大気汚染を抑制し環境のクリーン化に貢献することができる。
【0035】
また、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図4に示す如く、車体21の平面視中央からやや右側後方の車台4部分に配置することにより、コンバインとしての走行装置6,脱穀装置10,刈取装置16,操作装置18,エンジン1,モータダイナモ2,キャビン20等の配置と関連した総合的な前後バランス及び左右バランスともに重量バランスがとれて、走行性能を向上させることができる。
【0036】
なお、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図5に示す如く、脱穀装置10の平面視右側に併設したグレンタンク8の下回りの車台4部分に配置することにより、脱穀装置10との重量バランスがとれて、走行性能を向上させることができる。
【0037】
なお、該バッテリ3の車体21における載置位置について、図6に示す如く、脱穀装置10の穀稈供給口である入り口漏斗46(図7参照)の下回り、つまり脱穀装置10と刈取装置16の継ぎ目の車台4部分に配置することにより、比較的バランスのとれた重量配分となり、走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる配置状態を示すブロック図。
【図2】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる伝動関係を示すブロック図。
【図3】エンジンとモータダイナモを適宜切替作用させる自動回路を示すブロック図。
【図4】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図5】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図6】車体に対しバッテリを配置したレイアウトによるバランス状態を示す平面図。
【図7】コンバインにおける全体構成を示す側面図。
【符号の説明】
1. 内燃機関
2. 電動機
3. バッテリ
Claims (4)
- 植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、内燃機関1と電動機2の2系統の動力源を用いて全ての作業を行うことを特徴とする源動力装置。
- 植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記内燃機関1と電動機2は、必要に応じて各別駆動に選択切り替えを行うか、又は同時駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置。
- 植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2は内燃機関1の回転数が低下したときに駆動を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置。
- 植立穀稈を刈り取って脱穀するコンバイン等において、前記電動機2を駆動させるバッテリ3は路上走行時等に充電を行うことを特徴とする請求項1記載の源動力装置。
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- 2002-08-09 JP JP2002233487A patent/JP2004073006A/ja active Pending
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