JP2005040108A - Combine harvester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前処理部や脱穀部における茎稈の搬送速度を制御する茎稈搬送制御部を備えたコンバインに関する。 The present invention relates to a combine provided with a stalk conveyance control unit that controls the conveyance speed of stalks in a pretreatment unit and a threshing unit.
一般に、この種コンバインにおいては、前処理部や脱穀部における茎稈の搬送速度制御方式として、定速駆動方式及び車速同調方式が知られている。定速駆動方式は、茎稈搬送速度を車速に拘わらず一定速度に保つ方式であり、標準的な車速で刈り取りを行う場合は、安定した刈り取りや脱穀が行われるものの、低速刈り取り時や高速刈り取り時には、搬送速度に過不足が生じ、処理精度が低下する可能性がある。 In general, in this type of combine, a constant speed driving method and a vehicle speed tuning method are known as methods for controlling the speed of transporting the stems and stems in the pretreatment unit and the threshing unit. The constant speed drive method is a method that keeps the pedicle conveyance speed constant regardless of the vehicle speed. When cutting at the standard vehicle speed, stable cutting and threshing are performed, but at low speed cutting or high speed cutting. Sometimes, the conveyance speed becomes excessive and insufficient, and the processing accuracy may be reduced.
一方、車速同調方式は、茎稈搬送速度を車速に応じて変化させる方式であり、標準的な車速で刈り取りを行う場合や、高速で刈り取りを行う場合には、茎稈搬送速度が車速に応じて適正に変化し、高効率で精度の良い作業を行うことが可能であるが、低速刈り取り時(特に、超低速で倒伏材を刈り取るとき)には、茎稈搬送速度が遅くなりすぎて、刈り取りに支障をきたす可能性がある(特に、倒伏材の引起し)。 On the other hand, the vehicle speed synchronization method is a method of changing the shoot conveyance speed according to the vehicle speed. When cutting at a standard vehicle speed or when cutting at a high speed, the shoot conveyance speed depends on the vehicle speed. However, when cutting low speed (especially when harvesting lodging materials at very low speed), the pedicle transfer speed becomes too slow, There is a possibility that the cutting will be hindered (especially the occurrence of lodging materials).
そこで、定速駆動方式及び車速同調方式を具備し、いずれかの方式を選択できるようにしたコンバインが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このように構成されたコンバインによれば、作業条件に応じて定速駆動方式と車速同調方式を選択的に切換えることにより、作業条件に対する茎稈搬送速度の適応性を高めることが可能になる。
しかしながら、低速刈取り時における茎稈搬送速度の適応性の低さは、定速駆動方式及び車速同調方式に共通する問題点であり、たとえ定速駆動方式と車速同調方式を切換可能にしたとしても、低速刈取り時の茎稈搬送速度を最適化することは困難であった。特に、倒伏材を刈り取る際には、その倒伏状態に応じて適正な車速及び茎稈搬送速度が微妙に変化するため、単純な方式の切換えでは対応が困難であった。 However, the low adaptability of the stalk conveyance speed during low-speed cutting is a problem common to the constant speed driving method and the vehicle speed tuning method, even if the constant speed driving method and the vehicle speed tuning method can be switched. Therefore, it was difficult to optimize the stalk transport speed during low-speed cutting. In particular, when trimming the lodging material, the appropriate vehicle speed and stalk conveyance speed slightly change depending on the lodging state, and therefore it is difficult to cope with switching of a simple method.
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、茎稈搬送速度を制御する茎稈搬送制御部を備えたコンバインにおいて、前記茎稈搬送制御部は、前記茎稈搬送速度を車速に応じて変化させる車速同調制御モードと、前記茎稈搬送速度を車速に拘わらず設定速度に保ち、かつ、該設定速度を所定の操作に応じて変更する定速駆動制御モードとを備えることを特徴とする。つまり、茎稈搬送速度を車速に応じて変化させる車速同調制御モード(車速同調方式)と、茎稈搬送速度を車速に拘わらず設定速度に保つ定速駆動制御モード(定速駆動方式)とを備えるだけでなく、定速駆動制御モードでは、設定速度を所定の操作に応じて変更することができるようにしたため、定速駆動制御モードを選択して設定速度を変更することにより、茎稈搬送速度を様々な作業条件に適応させることが可能になる。例えば、低速で倒伏材を刈り取る際には、定速駆動制御モードを選択した上、倒伏材の倒伏状態に応じて設定速度を変更することにより、茎稈搬送速度を最適化して倒伏材の処理効率及び処理精度を向上させることができる。
また、前記茎稈搬送制御部は、定速駆動制御モードの設定速度を、操向レバーに設けられる既設操作具の操作に応じて変更することを特徴とする。この場合には、定速駆動制御モードの設定速度を、操向レバーに設けられる既設操作具を利用して変更することが可能になるため、専用の操作具を追加する場合に比べ、部品点数の削減やコストダウンを図ることができる。しかも、操向レバーは、走行中にオペレータが常に操作するものであるため、茎稈搬送速度の変更が容易になるという利点もある。
また、前記茎稈搬送制御部は、定速駆動制御モードの設定速度を、専用操作具の操作に応じて変更することを特徴とする。この場合には、既設の操作具を兼用する場合に比べ、操作具の機能が明確になり、誤操作を防止できるという利点がある。
The present invention was created for the purpose of solving these problems in view of the above situation, and in a combine equipped with a shoot and mash transport control unit for controlling the shoot and mash transport speed, The control unit has a vehicle speed synchronization control mode for changing the shoot conveyance speed according to a vehicle speed, and maintains the shoot conveyance speed at a set speed regardless of the vehicle speed, and changes the set speed according to a predetermined operation. And a constant speed drive control mode. In other words, a vehicle speed synchronization control mode (vehicle speed synchronization method) for changing the shoot conveyance speed according to the vehicle speed, and a constant speed drive control mode (constant speed drive system) for maintaining the shoot conveyance speed at the set speed regardless of the vehicle speed. In addition to providing, in the constant speed drive control mode, the set speed can be changed according to a predetermined operation, so by selecting the constant speed drive control mode and changing the set speed, The speed can be adapted to various working conditions. For example, when harvesting the lodging material at low speed, select the constant speed drive control mode and change the set speed according to the lodging state of the lodging material to optimize the pedicle conveyance speed and process the lodging material Efficiency and processing accuracy can be improved.
In addition, the stalk conveyance control unit changes the set speed in the constant speed drive control mode according to an operation of an existing operation tool provided on the steering lever. In this case, the set speed in the constant speed drive control mode can be changed using the existing operation tool provided on the steering lever. Therefore, the number of parts is smaller than when a dedicated operation tool is added. Reduction and cost reduction. In addition, since the steering lever is always operated by the operator during traveling, there is also an advantage that it is easy to change the shoot conveyance speed.
Further, the stalk conveyance control unit changes the set speed in the constant speed drive control mode in accordance with an operation of a dedicated operation tool. In this case, compared with the case where the existing operation tool is also used, there is an advantage that the function of the operation tool becomes clear and erroneous operation can be prevented.
本発明によれば、茎稈搬送速度を車速に応じて変化させる車速同調制御モード(車速同調方式)と、茎稈搬送速度を車速に拘わらず設定速度に保つ定速駆動制御モード(定速駆動方式)とを備えるだけでなく、定速駆動制御モードでは、設定速度を所定の操作に応じて変更することが可能であるため、定速駆動制御モードを選択して設定速度を変更することにより、茎稈搬送速度を様々な作業条件に適応させることができる。 According to the present invention, a vehicle speed synchronization control mode (vehicle speed synchronization method) that changes the shoot conveyance speed according to the vehicle speed, and a constant speed drive control mode (constant speed drive) that maintains the shoot conveyance speed at a set speed regardless of the vehicle speed. In the constant speed drive control mode, the set speed can be changed according to a predetermined operation. Therefore, by selecting the constant speed drive control mode and changing the set speed, The stalk conveyance speed can be adapted to various working conditions.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2において、1はコンバインであって、該コンバイン1は、茎稈を刈取る前処理部2と、刈取茎稈から穀粒を脱穀し、この穀粒を選別する脱穀部3と、選別済みの穀粒を貯溜する穀粒タンク4と、脱穀済みの排稈を処理する後処理部5と、各種の操作具が設けられる操作部6と、クローラ式の走行部7とを備えて構成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2,
前処理部2は、未刈茎稈を分草するデバイダ2aと、分草された茎稈を引き起す引起し装置2bと、茎稈の株元位置を切断する刈刃装置(図示せず)と、刈取茎稈を脱穀部3に向けて搬送する前処理搬送装置2cとを備えて構成され、コンバイン1の機体前部に昇降自在に連結される。
The
脱穀部3は、扱胴3aを内装する扱室(図示せず)と、脱穀された穀粒を選別する選別室(図示せず)と、扱室に沿って茎稈を搬送する脱穀フィードチェン10と、脱穀済みの排藁を後処理部5に向けて搬送する排藁搬送装置(図示せず)とを備えてユニット状に構成されており、機体組立工程において機体フレーム11上に搭載される。脱穀フィードチェン10は、複数の従動スプロケット(図示せず)及び単一の駆動スプロケット12に懸回されており、駆動スプロケット12の回転に応じて搬送動作される。
The
図3に示すように、コンバイン1には、前処理部2、脱穀部3、穀粒タンク4、走行部7及び脱穀フィードチェン10に動力を供給するエンジン13が搭載されている。穀粒タンク4は、エンジンプーリ14、伝動ベルト15及びタンク入力プーリ16を介してエンジン動力を入力し、この動力でタンク内の螺旋搬送体(図示せず)を動作させる。走行部7の動力は、エンジンプーリ14、伝動ベルト17及びミッション入力プーリ18を介してミッションケース19に伝動され、該ミッションケース19に設けられる走行用無段変速装置(HST)20などで変速されてから、走行部7の駆動輪7aに伝動される。
As shown in FIG. 3, the
脱穀部3の動力は、エンジンプーリ14、作業機伝動ベルト21及びギヤケース入力プーリ22を介して、後述するギヤケース23の入力軸24に一旦伝動され、ここからカウンタプーリ25、脱穀伝動ベルト26及び脱穀入力プーリ27を介して脱穀部3に伝動される。この動力は、唐箕軸28を介して選別室の揺動選別体29などに伝動されると共に、伝動ベルト30などを介して扱胴3aに伝動される。
The power of the
ギヤケース23は、入力軸24から入力されるエンジン動力を、前処理用無段変速装置(HST)31で無段変速し、前処理部2及び脱穀フィードチェン10に供給するように構成されている。これにより、前処理部2及び脱穀フィードチェン10の茎稈搬送速度を、車速と独立して任意に変更することが可能になる。前処理用無段変速装置31は、HSTポンプ(斜板式可変容量油圧ポンプ)32と、該HSTポンプ32の吐出油で駆動するHSTモータ(固定容量油圧モータ)33とを備えて構成されており、HSTポンプ32の斜板操作に応じてエンジン動力を無段階に変速することが可能である。本実施形態では、HSTポンプ32の斜板に斜板制御用モータ34を連繋し、該斜板制御用モータ34を介して、斜板操作を行うようにしている。
The
ギヤケース23のフィードチェン出力軸35には、脱穀フィードチェン10に向けて延出する脱穀フィードチェン駆動軸36が連結されている。脱穀フィードチェン駆動軸36は、機体フレーム11の上方で、脱穀部3の前方を横切るようにして機体の左端部に至り、先端部に連結される駆動スプロケット12を駆動させる。一方、ギヤケース23の前処理出力軸37には、前処理出力プーリ38が設けられており、ここから前処理伝動ベルト39及び前処理入力プーリ40を介して前処理部2に動力が供給される。また、前処理出力プーリ38と前処理入力プーリ40との間には、ベルトテンション式の刈取クラッチ41が構成され、その入り/切り操作に応じて、前処理部2に対する動力供給が断続される。尚、前述したエンジンプーリ14とギヤケース入力プーリ22との間にも、ベルトテンション式の作業機クラッチ42が構成されており、その入り/切り操作に応じて、脱穀部3やギヤケース23に対する動力供給が断続される。
A threshing feed
図4に示すように、操作部6には、運転席43が設けられ、その前方に操向レバー44が配置されている。本実施形態の操向レバー44は、前処理部2の昇降操作具にも兼用されており、左右方向(操向)及び前後方向(前処理昇降)の操作が許容される。図5に示すように、操向レバー44のグリップ部には、左右一対の操向スイッチ45L、45R、刈高解除スイッチ46及びホーンスイッチ47が設けられている。これらのスイッチ45〜47は、いずれもON状態を保持しないモーメンタリスイッチである。操向スイッチ45L、45Rは、機体の方向修正を行うための操作具であり、その操作に応じてサイドクラッチが切りとなる。刈高解除スイッチ46は、刈高さ自動制御(前処理部2の刈高さを自動制御する機能)を一時的に解除するための操作具である。また、ホーンスイッチ47は、図示しないホーンを吹鳴させるための操作具である。
As shown in FIG. 4, a driver's
運転席43の左側方には、主変速レバー48や副変速レバー49が配置されている。主変速レバー48は、前述した走行用無段変速装置20を変速操作するための操作具であり、そのグリップ部には、図6に示すように、強制掻込スイッチ50及び倒伏刈スイッチ51が設けられている。強制掻込スイッチ50は、機体停止時に前処理部2に残留した茎稈を強制的に脱穀部3に投入するための操作具であり、モーメンタリスイッチで構成されている。倒伏刈スイッチ51は、前処理部2の動作速度を増速するための操作具であり、ON状態を保持するオルタネートスイッチで構成されている。また、副変速レバー49は、ミッションケース19内の副変速機構を操作するための操作具であり、その操作に応じて車速が段階的に変速される。
On the left side of the driver's
図7に示すように、コンバイン1は、マイコンなどで構成される制御部(茎稈搬送制御部)52を備える。制御部52の入力側には、前述した刈高解除スイッチ46、ホーンスイッチ47、強制掻込スイッチ50及び倒伏刈スイッチ51に加え、副変速レバー49の低速位置を検出する副変速スイッチ53、作業機クラッチ42の入り/切りを検出する作業機クラッチスイッチ54、刈取クラッチ41の入り/切りを検出する刈取クラッチスイッチ55、車速を検出する車速センサ56、主変速レバー48の操作位置を検出する主変速センサ57、前処理用無段変速装置31の出力回転を検出するHST回転センサ58などが接続される一方、制御部52の出力側には、前述した斜板制御用モータ34などが接続されている。また、制御部52は、CPU、ROM、RAMなどを備える他、電源OFF時でも記憶内容を保持するEEPROMなどの不揮発性メモリ59を具備している。
As shown in FIG. 7, the
次に、制御部52の制御内容について、フローチャートを参照して説明する。図8に示すように、制御部52は、起動に伴って所定の初期化処理を行った後、副変速スイッチ53、倒伏刈スイッチ51及び強制掻込スイッチ50の状態を判断し、これらのスイッチが全てONである場合は、定速駆動制御モードフラグをセットする。次に、扱深制御ルーチン、選別制御ルーチンなどを実行した後、定速駆動制御モードフラグを参照し、これがリセット状態である場合は、車速同調制御ルーチン(車速同調制御モード)を実行する。車速同調制御ルーチンは、前処理部2及び脱穀フィードチェン10の茎稈搬送速度が車速に比例するように前処理用無段変速装置31を変速制御する茎稈搬送制御モードであり、標準的な車速で刈り取りを行う場合や、高速で刈り取りを行う場合には、茎稈搬送速度が車速に応じて適正に変化し、高効率で精度の良い作業を行うことが可能である。
Next, the control content of the
また、定速駆動制御モードフラグがセットされている場合は、作業機クラッチ42の入り/切りを判断し、これが切りである場合は、前処理用無段変速装置31の駆動を停止させる一方、作業機クラッチ42が入りである場合は、設定速度(HST回転センサ設定回転数)となるように、前処理用無段変速装置31を定速駆動させる。その後、刈取クラッチ41の入り/切りを判断し、これが入りである場合は、刈高解除スイッチ46及びホーンスイッチ47の操作状態を判断する。そして、刈高解除スイッチ46がONである場合は、手動フラグをセットした後、前処理用無段変速装置31の駆動速度を増速させ、また、ホーンスイッチ47がONである場合は、手動フラグをセットした後、前処理用無段変速装置31の駆動速度を減速させる。
If the constant speed drive control mode flag is set, it is determined whether the work implement clutch 42 is on / off, and if this is off, the drive of the preprocessing continuously
つまり、制御部52は、図9に示すように、茎稈搬送速度を車速に応じて変化させる車速同調制御モードと、茎稈搬送速度を車速に拘わらず設定速度に保つ定速駆動制御モードとを備えるだけでなく、定速駆動制御モードでは、設定速度を所定の操作に応じて変更するように構成される。これにより、定速駆動制御モードを選択して設定速度を変更すれば、茎稈搬送速度を様々な作業条件に適応させることが可能になる。例えば、低速で倒伏材を刈り取る際には、定速駆動制御モードとし、倒伏材の倒伏状態に応じて設定速度を変更することにより、茎稈搬送速度を最適化して倒伏材の処理効率及び処理精度を向上させることができる。
That is, as shown in FIG. 9, the
また、定速駆動制御モードにおいては、設定速度を、操向レバー44に設けられる既設スイッチ46、47の操作に応じて変更するので、専用の操作具を追加する場合に比べ、部品点数の削減やコストダウンを図ることが可能になる。しかも、操向レバー44は、走行中にオペレータが常に操作するものであるため、茎稈搬送速度の変更が容易になる。
Further, in the constant speed drive control mode, the set speed is changed according to the operation of the existing
さらに、本実施形態では、定速駆動制御モードの設定速度が変更された場合、HST回転センサ58の現在回転数を、定速駆動制御モードの設定速度として不揮発性メモリ59に書き込むと共に、定速駆動制御モードの設定速度をHST回転センサ58の現在回転数に基づいて更新する。これにより、コンバイン1の主電源をOFFにしても、初期化処理などで不揮発性メモリ59から設定速度データを読み出すことにより、前回作業時の茎稈搬送速度を再現することが可能になる。
Further, in the present embodiment, when the set speed in the constant speed drive control mode is changed, the current rotational speed of the HST rotation sensor 58 is written in the
次に、本発明の第二実施形態を図10及び図11に沿って説明する。ただし、第一実施形態と共通する構成は、第一実施形態と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。第二実施形態のコンバイン1は、車速同調制御モードと定速駆動制御モードを切換える専用のスイッチと、定速駆動制御モードの設定速度を変速する専用のスイッチとを備える点が第一実施形態のものと相違している。以下、その構成を詳細に説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. The
図10に示すように、第二実施形態の制御部60には、第一実施形態の制御部52に接続される入出力機器に加え、車速同調制御モードと定速駆動制御モードを切換える搬送同調スイッチ61と、定速駆動制御モードの設定速度を変速する手動スイッチ62と、車速同調制御時に点灯される同調ランプ63とが接続されている。図11に示すように、制御部60が実行する搬送制御では、まず、搬送同調スイッチ61のON/OFFを判断し、これがONである場合は、同調ランプ63を点灯させると共に、車速同調制御ルーチンを実行する。尚、車速同調ルーチンの制御内容は、第一実施形態のものと同等である。
As shown in FIG. 10, in the
一方、搬送同調スイッチ61がOFFの場合は、同調ランプ63を消灯させた後、作業機クラッチ42の入り/切りを判断し、これが切りの場合は、前処理用無段変速装置31の駆動を停止される一方、作業機クラッチ42が入りの場合は、手動スイッチ62の操作を判断する。ここで、手動スイッチ62が非操作状態である場合は、後述するバックアップ処理を行うと共に、倒伏刈スイッチ51のON/OFFを判断する。そして、倒伏刈スイッチ51がOFFの場合は、前処理用無段変速装置31を設定速度で定速駆動させる一方、倒伏刈スイッチ51がONの場合は、前処理用無段変速装置31を倒伏刈速度(例えば、設定速度×1.2)で定速駆動させる。一方、手動スイッチ62が操作された場合は、手動スイッチ62の増速操作又は減速操作に応じて、前処理用無段変速装置31の駆動速度を増減速させる。この操作により変更された設定速度は、第一実施形態の場合と同様に、不揮発性メモリ59にバックアップされる。
On the other hand, when the conveyance synchronization switch 61 is OFF, the synchronization lamp 63 is turned off, and then it is determined whether the work machine clutch 42 is on or off. If this is off, the preprocessing continuously
上記のように構成された第二実施形態では、第一実施形態とほぼ同様の効果が得られる。しかも、第二実施形態では、搬送制御モードの切換えや、定速駆動制御モードの設定速度変更を、専用操作具で行うため、既設の操作具を兼用する場合に比べ、操作具の機能が明確になり、誤操作を防止できるという利点がある。 In the second embodiment configured as described above, substantially the same effect as the first embodiment can be obtained. Moreover, in the second embodiment, since the transfer control mode is switched and the set speed change in the constant speed drive control mode is performed with the dedicated operation tool, the function of the operation tool is clearer than when the existing operation tool is also used. Thus, there is an advantage that erroneous operation can be prevented.
また、定速駆動モードでは、走行停止状態であっても、前処理部2の駆動が許容されるため、低速走行で茎稈を刈り取る際、走行開始前に前処理部2を先行駆動させることが可能になる。これにより、低速走行刈取時における前処理部2の駆動遅れを回避して、前処理部2の刈負けを防止でき、その結果、超低速走行による完全倒伏材の刈取りも可能になる。
Further, in the constant speed driving mode, the driving of the
1 コンバイン
2 前処理部
3 脱穀部
6 操作部
7 走行部
10 脱穀フィードチェン
23 ギヤケース
31 前処理用無段変速装置
43 運転席
44 操向レバー
45 操向スイッチ
46 刈高解除スイッチ
47 ホーンスイッチ
48 主変速レバー
49 副変速レバー
50 強制掻込スイッチ
51 倒伏刈スイッチ
52 制御部
59 不揮発性メモリ
60 制御部
61 搬送同調スイッチ
62 手動スイッチ
DESCRIPTION OF
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