JP2010154811A - Combined harvester and thresher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンバインに関するものである。 The present invention relates to a combine.
従来より、コンバインは、走行装置を備えた車体上に脱穀装置と穀粒排出装置を備えた穀粒貯留装置を左右に並べて設け、該脱穀装置の前方に刈取装置を昇降自在に設け、穀粒貯留装置の前側又は後側に、これら各装置を駆動するエンジンを搭載して構成している。 Conventionally, a combine is provided with a grain storage device provided with a threshing device and a grain discharging device arranged side by side on a vehicle body provided with a traveling device, and a reaping device is provided in front of the threshing device so as to be movable up and down. An engine for driving these devices is mounted on the front side or the rear side of the storage device.
一方、自動車や建設機械の分野では、環境保全のために、エンジンから排出されるガス(二酸化炭素等)量を低減することを目的として、走行部および作業部の電動化が進められている。 On the other hand, in the field of automobiles and construction machinery, for the purpose of environmental protection, the driving and working parts are being electrified for the purpose of reducing the amount of gas (such as carbon dioxide) emitted from the engine.
また、自動車分野では、高速走行中の減速操作時に、この走行エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄電しておき、発進時および低速走行時には、エンジンを停止させたまま、この電力で電動モータを駆動して走行し、高速走行時にエンジンを始動する構成が主流である。 Also, in the automobile field, during deceleration operation during high speed traveling, this traveling energy is converted into electric energy and stored in a battery, and when starting and traveling at low speed, the electric motor is operated with this power while the engine is stopped. The mainstream is a configuration in which the engine is driven to start the engine during high-speed driving.
建設機械分野では、走行速度が農業機械同様に低速であるため、走行エネルギーを電気エネルギーに変換するには適さない。従って、例えばバックホーにおいては、エンジン駆動力で発電した電力をバッテリーに蓄電しておき、この電力によって電動モータを駆動して機台を旋回させるような構成を採っている。 In the construction machinery field, since the traveling speed is as low as that of agricultural machinery, it is not suitable for converting traveling energy into electrical energy. Therefore, for example, in the backhoe, the power generated by the engine driving force is stored in the battery, and the electric motor is driven by this power to turn the machine base.
そして、農業機械分野でも、このようなハイブリッド化が考えられており、例えば特許文献1に開示されているように、エンジンによって発電機を駆動し、発電された電力をバッテリーに蓄電し、この電力で電動モータを駆動して耕うんロータリー等の作業装置を駆動する技術が試みられている。
And also in the agricultural machinery field, such hybridization is considered. For example, as disclosed in
また、特許文献2に例示するように、穀粒貯留装置に備える穀粒排出装置の排出螺旋軸をモータで駆動する技術が知られている。
また、特許文献3に示すように、車両用電気機器に電力を供給し、車両発電機によって充電される2つの並列に接続されたバッテリに対する充放電を制御する装置において、各バッテリから車両用電気機器への供電を切り替える供電切替手段と、車両用発電機から各バッテリへの充放電を切り替える充電切替手段を設けたものは公知である。
Moreover, as exemplified in
Further, as shown in
また、特許文献4に例示すように、ハイブリッド車両のエンジン再始動装置において、モータジェネレータのバッテリ充電容量の低下に伴うエンジン始動要求に基づいて、エンジンを再始動するものは公知である。
上記特許文献1に開示された技術では、主な作業装置である耕うんロータリーを電動モータで駆動する構成であるために、作業中に電動モータを常時駆動せねばならず、多大な電力を必要としてバッテリーの蓄電力が早期に消耗し、作業継続可能時間が短くなる欠点がある。
In the technique disclosed in
そして、このような技術を特許文献2に開示された技術に採用し、穀粒排出装置を電動モータで駆動する構成とすることができるが、このように構成しただけでは、バッテリーの蓄電力が消耗した場合に、穀粒の排出が行えなくなる。特に、コンバイン作業において、穀粒貯留装置に貯留された穀粒が排出できなくなると、それ以後の刈取脱穀作業が続行できなくなり、作業不能の状態に陥ってしまう。
And such a technique is employ | adopted for the technique disclosed by
本発明は、上述の課題を解決すると共に、穀粒貯溜装置(5)の穀粒を好みの位置に排出できるようにするために、次の技術的手段を講じる。
即ち、走行装置(2)の上側の機台(3)に、脱穀装置(4)と、穀粒排出装置(5a)を備えた穀粒貯留装置(5)と、エンジン(68)を備えた原動部(6)と、操縦部(7)と、刈取装置(8)を設けたコンバインにおいて、前記エンジン(68)の駆動力によって発電する第1発電機(101a)及び第2発電機(101b)を設け、該第1発電機(101a)及び第2発電機(101b)によって発電された電力を蓄電する第1蓄電池(109a)及び第2蓄電池(109b)を設け、該第2蓄電池(109b)に蓄電された電力によって、前記穀粒排出装置(5a)を駆動する電動モータ(83)と、穀粒排出装置(5a)の排出筒(63)を旋回する旋回用電動モータ(56)と、穀粒排出装置(5a)の排出筒(63)を上下回動する昇降用電動モータ(67)と、穀粒排出装置(5a)の排出筒(63)を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ(67a)と、排出筒(63)の先端に設けた穀粒排出口(65)を左右に回動する左右回動用電動モータ(67b)を駆動する構成とし、排出クラッチ(95)を介して入力されるエンジン(68)の駆動力と排出クラッチ(95)を介することなく入力される電動モータ(83)の駆動力とのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置(5a)側へ出力する伝動切換装置(69)を設け、前記第2蓄電池(109b)に蓄電されている電圧を検出する電圧検出手段を設け、電動モータ(83)の駆動力によって穀粒排出装置(5a)を駆動している状態で、前記電圧検出手段によって設定電圧よりも低い電圧が検出された場合に、排出クラッチ(95)を自動的に接続してエンジン(68)の駆動力で穀粒排出装置(5a)を駆動する制御装置(111)を設けたことを特徴とするコンバインとする。
The present invention takes the following technical means in order to solve the above-mentioned problems and to allow the grain of the grain storage device (5) to be discharged to a preferred position.
That is, the machine stand (3) on the upper side of the traveling device (2) includes a threshing device (4), a grain storage device (5) provided with a grain discharging device (5a), and an engine (68). The first generator (101a) and the second generator (101b) that generate electric power by the driving force of the engine (68) in the combine provided with the driving unit (6), the control unit (7), and the mowing device (8). ), A first storage battery (109a) and a second storage battery (109b) for storing the electric power generated by the first generator (101a) and the second generator (101b), and the second storage battery (109b). ) With the electric power stored in the electric motor (83) for driving the grain discharging device (5a), and a turning electric motor (56) for turning the discharge tube (63) of the grain discharging device (5a). , Up and down the discharge tube (63) of the grain discharge device (5a) Elevating and lowering electric motor (67), telescopic drive electric motor (67a) for extending and retracting the discharge cylinder (63) of the grain discharger (5a), and grain discharge provided at the tip of the discharge cylinder (63) The left and right rotating electric motor (67b) that rotates the outlet (65) to the left and right is driven, and the driving force of the engine (68) that is input via the discharge clutch (95) and the discharge clutch (95). A transmission switching device (69) that outputs the driving force of the electric motor (83) that is input without rotation to the side of the grain discharging device (5a), the driving force that has been rotated at a higher speed than the other, Voltage detecting means for detecting the voltage stored in the second storage battery (109b) is provided, and the voltage detecting means is in a state where the grain discharging device (5a) is driven by the driving force of the electric motor (83). Lower than the set voltage by A control device (111) that automatically connects the discharge clutch (95) and drives the grain discharge device (5a) with the driving force of the engine (68) when a voltage is detected is provided. To combine.
本発明によると、例えば住宅地の狭間の圃場での収穫作業において、エンジン(68)を停止させた状態で、排出筒(63)を旋回し、排出筒(63)を上下回動し、排出筒(63)を伸縮し、穀粒排出口(65)を左右に回動し、電動モータ(83)によって穀粒排出装置(5a)を駆動して、穀粒を適切な場所に排出することができる。また、エンジン(68)の燃料消費量を節減できるうえに、エンジン(68)の停止による騒音の低減及び排気ガスの減少による雰囲気の清浄化によって、住環境の保全に寄与することができる。そして、穀粒排出作業中に第2蓄電池(109b)の電圧が設定電圧よりも低くなった場合には、エンジン(68)の駆動力で穀粒排出装置(5a)を駆動する状態に自動的に切り換わるので、穀粒排出作業を中断する必要がなく、収穫作業全体の能率を高めることができる。 According to the present invention, for example, in a harvesting operation in a farm field between residential areas, with the engine (68) stopped, the discharge cylinder (63) is turned, the discharge cylinder (63) is turned up and down, and the discharge is performed. The tube (63) is expanded and contracted, the grain discharge port (65) is rotated left and right, and the grain discharger (5a) is driven by the electric motor (83) to discharge the grain to an appropriate place. Can do. Further, the fuel consumption of the engine (68) can be reduced, and the noise can be reduced by stopping the engine (68) and the atmosphere can be cleaned by reducing the exhaust gas, thereby contributing to the preservation of the living environment. When the voltage of the second storage battery (109b) becomes lower than the set voltage during the grain discharging operation, the kernel discharging apparatus (5a) is automatically driven to drive with the driving force of the engine (68). Therefore, it is not necessary to interrupt the grain discharging operation, and the efficiency of the entire harvesting operation can be improved.
まず、コンバインの機体構成について説明する。
図1、図2に示すように、コンバインの機体1は、左右のクローラ式の走行装置2の上側に枠組みされた機台3を設け、該機台3の左側部に脱穀装置4を搭載し、該脱穀装置4の右側に穀粒貯留装置5を搭載し、該穀粒貯留装置5の前側に原動部6を搭載し、該原動部6の上部から前方に亘って操縦部7を設け、該操縦部7と前記脱穀装置4との前側に刈取装置8を設けて構成する。
First, the fuselage structure of the combine will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記走行装置2の構成について説明する。
機台3の前後左右の4箇所から下側へ支持脚(図示省略)を延出して設け、この支持脚の下端部に左右の転輪フレーム9,9を取り付ける。該転輪フレーム9,9には、多数の転輪10,10と後端部の緊張輪11,11とを軸支する。そして、機台3の前部に取り付けたミッションケース12によって駆動される左右の駆動スプロケット13,13と、前記転輪10,10と、緊張輪11,11とに亘ってクローラ14,14を巻き掛けて、走行装置2を構成する。尚、前記ミッションケース12には、後述するエンジンの駆動力が、静油圧式無段変速装置を介して入力される構成である。
The configuration of the
Support legs (not shown) are provided to extend downward from four places on the
前記脱穀装置4の構成について説明する。
脱穀装置4は、側部にフィードチェン15を備え、内部に扱胴(図示省略)を回転自在に備えた上側の扱室と、揺動選別棚、唐箕、一番移送螺旋、二番移送螺旋等を備えた下側の選別室とから構成する。該脱穀装置4は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
The configuration of the
The
尚、該脱穀装置4の後側には、脱穀後の排藁を切断して圃場に排出する排藁カッター16を搭載する。
前記刈取装置8の構成について説明する。
In addition, on the rear side of the
The configuration of the
刈取装置8は、機台3の前部に取り付けた懸架台(図示省略)の上部に縦支持フレーム17の上端部を上下回動自在に軸支し、該縦支持フレーム17の下端部に左右方向の刈取ギヤケース18の中間部を取り付ける。該刈取ギヤケース18の前部から前方に向けて分草パイプ19を延出させ、この分草パイプ19の前端部に植立穀稈を分草する分草板20を取り付ける。該分草板20の後側から後上がり傾斜姿勢に引起装置21を設け、該引起装置21の後側下部から後方に向けて、植立穀稈を掻き込む掻込装置と、刈取穀稈の株元側を挟持して後方へ搬送する株元搬送装置と、刈取穀稈の穂先側を係止して後方へ搬送する穂先搬送装置(いずれも図示省略)とを設ける。前記株元搬送装置の始端部下方には、刈刃装置22を分草パイプ19に支持させて設ける。該刈取装置8は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
The
前記操縦部7の構成について説明する。
操縦部7は、機台3の前端部右側に搭載したステップフレーム23の前部から、フロント操作ポスト24を立上げ、該フロント操作ポスト24の機体中央寄りの側の端部から後方へ向けてサイド操作パネル25を設けて構成する。前記フロント操作ポスト24の上部には、中央部にモニターパネル26を備え、該モニターパネル26の右側にハンドレスト27を備え、モニターパネル26の左側にスイッチパネル28を設けて門形に形成した操作装置29を取り付ける。前記ハンドレスト27の前側に、前後方向への傾倒操作によって刈取装置8を昇降させ、左右方向への傾倒操作によってミッションケース12内の左右のサイドクラッチを遮断する操向レバー30を立設する。また、前記サイド操作パネル25には、ミッションケース12に駆動入力する静油圧式無段変速装置を変速操作する主変速レバー31と、ミッションケース12内の副変速装置を変速操作する副変速レバー32と、刈取装置8の駆動を入り切り操作する刈取クラッチレバー33と、脱穀装置4の駆動を入り切り操作する脱穀クラッチレバー34と、上述するエンジンのスロットルを開閉操作するスロットルレバー35を設ける。36は、エンジンを覆うエンジンカバー37の上部に取り付けた座席である。
The configuration of the
The
次に、前記穀粒貯留装置5部の構成について説明する。
図3、図4、図7に示すように、穀粒貯留装置5は筐体に形成し、左右の底壁38,39を傾斜させ、該傾斜の谷部に機体前後方向の軸芯回りに回転する底部移送螺旋40を配置する。該底部移送螺旋40の軸の前端部は、穀粒貯留装置5の前壁41に取り付けたベアリング42で回転自在に軸受けし、更に前壁41から前方へ突出させ、該突出端部に従動側係合爪43を備えた従動側回転体43aを固定する。また、該底部移送螺旋40の軸の後端部は、穀粒貯留装置5の後壁44に形成した孔を通して後方へ延出させ、後壁44の後側面に取り付けた前側筒体45の内部に配置する。尚、前記底部移送螺旋40の上側には、貯留された穀粒による圧力を受ける断面へ字状に形成した屋根板(図示省略)を配置する。この屋根板の左右両端部と左右の底壁38,39との隙間から、穀粒が底部移送螺旋40側に流れ込んで搬送される構成である。
Next, the structure of 5 parts of the said grain storage apparatus is demonstrated.
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the
そして、機台3の右側後端部上に、下部引継筒体46を固定する。該下部引継筒体46は、L字形状に屈折した搬送通路を内部に備え、前記底部移送螺旋40と連結・分離自在な機体前後方向の軸芯を有する引継螺旋48を、ベベルギヤケースで回転自在に軸受けする。該下部引継筒体46の前端部と前記穀粒貯留装置5側の前側筒体45の後端部とを、下部縦軸47で機体外側方へ回動自在に軸支する。これによって、穀粒貯留装置5の下側の回動支点が形成される。
Then, the
また、前記下部引継筒体46の上部には、揚穀螺旋49を回転自在に内装した揚穀筒50を、該揚穀螺旋49の軸芯回りに縦軸回動自在に嵌合して設ける。前記揚穀螺旋49の下端部は、下部引継筒体46内のベベルギヤケースで軸受けし、該ベベルギヤケースを介して引継螺旋48及び底部移送螺旋40に連動させる。
Further, on the upper part of the lower take-up
そして、機台3の後端から作業機支持フレーム51を立上げ、この作業機支持フレーム51の上端部に円筒状の内面を有する支持部52を設け、該支持部52によって揚穀筒50の上部を縦軸回転自在に姿勢保持する。前記作業機支持フレーム51には、排藁カッター16を機体外方へ回動自在に支持する縦軸53を設ける。該作業機支持フレーム51の下部には前記揚穀筒50の下端部外周に設けた従動ギヤ54と噛み合う出力ギヤ55を備えた旋回用電動モータ56を取り付ける。
Then, the work machine support frame 51 is raised from the rear end of the
前記支持部52には、回動支持ステー57を一体的に設け、穀粒貯留装置5の後壁44の上部に固定した上部縦軸58を、該回動支持ステー57の孔に上側から挿し込む。これによって、前記下部縦軸47と上部縦軸58とが同一軸芯上に配置され、穀粒貯留装置5の上下の回動支点が形成される。
The
更に、前記支持部52には、平面視L字形状に形成した補強フレーム59の後端部を連結し、該補強フレーム59を前方へ延設して脱穀装置4の機体奥側の側面に沿わせて配置する。該補強フレーム59の前部は脱穀装置4側に固定し、前記作業機支持フレーム51と共に揚穀筒50および穀粒貯留装置5の支持剛性を高める。更に、該補強フレーム59の前端部には、穀粒貯留装置5を機体側へ位置固定するロック装置のフック60が係合する被係合部61を一体で設ける。該フック60を被係合部61から離脱させることによって、穀粒貯留装置5を機体外側方へ引き出せる状態となる。
Further, a rear end portion of a reinforcing
そして、前記揚穀筒50の上端部には、排出螺旋62を回転自在に内装した排出筒63を上部引継筒体64を介して上下回動自在に連通して設ける。該排出筒63の自由端部には、穀粒排出口65を形成する。また、前記揚穀筒50の上部と排出筒63の基部との間に、電動シリンダ66を設け、該電動シリンダ66の伸縮作動によって排出筒63が昇降回動する構成とする。67は、該電動シリンダ66の作動用の昇降用電動モータである。
A
上記底部移送螺旋40と揚穀螺旋49と排出螺旋62とから穀粒排出装置5aが構成される。
次に、原動部6の構成について説明する。
The
Next, the configuration of the
機台3の前部右側にエンジン68を搭載する。該エンジン68は、開閉自在のエンジンカバー37によって覆われる。
図3、図4に示すように、該エンジンカバー37の内部における前記エンジン68と穀粒貯留装置5との間の空間部に、伝動ギヤケース(伝動切換装置)69を配置する。
An
As shown in FIGS. 3 and 4, a transmission gear case (transmission switching device) 69 is arranged in a space between the
図5に示すように、該伝動ギヤケース69の外側面部には、入力プーリ70が固定された機体左右方向姿勢の第1入力軸(入力軸)71をベアリング72で回転自在に軸受けする。そして、該第1入力軸71と同一軸芯上に、該第1入力軸71から第1ワンウェイクラッチ73を介して駆動される第1出力軸75を設け、該第1出力軸75の端部に傘歯車状の第1出力ギヤ74を固定する。
As shown in FIG. 5, a first input shaft (input shaft) 71 in the horizontal direction of the machine body to which the
また、伝動ギヤケース69の機体奥側の内側面部には、機体左右方向姿勢の第2入力軸77をベアリング78で回転自在に軸受けする。そして、該第2入力軸77と同一軸芯上に、該第2入力軸77から第2ワンウェイクラッチ79を介して駆動される第2出力軸81を設け、該第2出力軸81の端部に傘歯車状の第2出力ギヤ80を固定する。そして、伝動ギヤケース69の機体奥側の内側面部に変速装置(増速伝動装置または減速伝動装置)82を備えた駆動用電動モータ(電動モータ)83を横向き姿勢にして取り付け、該駆動用電動モータ83によって駆動される変速装置82の出力軸を前記第2入力軸77にスプライン嵌合させて取り付ける。尚、底部搬送移送螺旋40の駆動に要する馬力は、一般的に10馬力程度であり、前記駆動用電動モータ83の出力も10馬力程度あるいはそれ以上のものを用いる。
In addition, a
そして、前記伝動ギヤケース69の後側面部には、機体前後方向姿勢の出力軸84の後部をベアリング85で回転自在に軸受けし、該出力軸84の前端部を伝動ギヤケース69の前側面部にベアリング86で回転自在に軸受けする。該出力軸84の中間部には傘歯車状の入力ギヤ87を固定し、該出力軸84の伝動ギヤケース69から後方に突出する後端部には、放射方向の2箇所に駆動側係合爪88を備えた駆動側回転体89を固定する。これにより、上記出力軸84に設けた入力ギヤ87に対して、第1出力軸75に固定した第1出力ギヤ74と第2出力軸81に固定した第2出力ギヤ80との両方が噛み合う。以上の構成により、第1ワンウェイクラッチ73および第2ワンウェイクラッチ79の作動により、エンジン68からの駆動回転速度と駆動用電動モータ83からの駆動回転速度とのうちの、他側よりも高速回転となった側の回転によって、駆動側回転体89が駆動される。
A rear portion of the
また、図3、図4に示すように、前記第1入力軸71に固定した入力プーリ70と、エンジン68の機体外側向きの出力軸90に固定した出力プーリ91とに亘って伝動ベルト92を巻き掛け、該伝動ベルト92に張力を付与するテンションプーリ93を設けて、テンション式の排出クラッチ95を構成する。該排出クラッチ95は、排出クラッチ作動用の電動モータ96(実体図省略)により入り切りするよう連繋する。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a
また、図4に示すように、エンジン68の機体内側向きの出力軸97に第1出力プーリ98と第2出力プーリ99と第3出力プーリ100を固定する。そして、前記第1出力プーリ98とエンジン68の機体奥側の後部に取り付けた発電機101の入力プーリ102とに亘って伝動ベルト103を巻き掛ける。また、前記第2出力プーリ99と脱穀装置4側の入力プーリとに亘ってテンション式の脱穀クラッチを備えた伝動ベルト(図示省略)を巻き掛け、前記第3出力プーリ100と前記ミッションケース12に駆動入力する静油圧式無段変速装置104の入力軸に設けた入力プーリ105とに亘って常時張りの伝動ベルト106を巻き掛ける。
Further, as shown in FIG. 4, the
尚、前記伝動ギヤケース69と発電機101は、エンジンカバー37の内部、即ちエンジンルーム内において、エンジン68の冷却風通路内に配置される。また、図6に示すように、前記伝動ギヤケース69に取り付けた駆動用電動モータ83の熱を放熱するために、該駆動用電動モータ83の外周部に多数のフィン83aを設けるとよい。エンジン68には、外側の防塵網120の内側に配置したラジエータ119と、エンジン68によって駆動される冷却ファン118が備えられている。この冷却ファン118の直径はエンジン68本体よりも小さいが、この冷却ファン118によってエンジンカバー37内に吸い込まれた風が、エンジンカバー37の内部において、エンジン68と伝動ギヤケース69および駆動用電動モータ83の周囲を吹き抜ける際に、これら伝動ギヤケース69および駆動用電動モータ83を冷却することとなる。
The
上記の構成により、図3、図4に示すように、前記穀粒貯留装置5を機台3上の収穫作業位置に配置し、穀粒貯留装置5側のフック60を脱穀装置4側の被係合部61に係合させた状態で、前記底部移送螺旋40の軸芯と伝動ギヤケー69の出力軸84の軸芯とが一致し、前記従動側回転体43aの従動側係合爪43が駆動側回転体89の駆動側係合爪88に噛み合う。
With the above configuration, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図4、図7に示すように、前記機台3上における穀粒貯留装置5の右側の底壁39の下側の空間部107に受け台108を設け、該受け台108に、前記発電機101によって発電された電力を蓄電すると共に前記駆動用電動モータ83へ駆動用の電力を供給する蓄電池109を搭載する。該蓄電池109は3個搭載し、後部の1個を燃料タンク110の後側に搭載し、中間部および前部の2個を燃料タンク110の前側に搭載する。図示省略するが、前記発電機101と蓄電池109の間、および蓄電池109と駆動用電動モータ83の間は、耐久性を備えた電力供給ケーブルで夫々結線する。
Also, as shown in FIGS. 4 and 7, a
しかして、図8に示すブロック回路について説明する。
コントローラ(制御装置)111に対して、その入力側に、エンジン駆動式排出スイッチ112と、モータ駆動式排出スイッチ113と、駆動源自動切換式排出スイッチ114と、蓄電池109とを接続する。該蓄電池109には、充電器115と発電調整機116とを介して発電機101を接続する。また、コントローラ111に対して、その出力側には、前記排出クラッチ95の作動用の電動モータ96と、モータ駆動回路117と、モニター121を接続する。該モータ駆動回路117に駆動用電動モータ83を接続し、モータ駆動回路117を介して駆動用電動モータ83を駆動する構成とする。この構成により、エンジン68によって発電機101を駆動すると、発電機101によって発電される発電電力の電圧と電流量と周波数とがエンジン回転数の変動によって変化するが、これらを発電調整機116によって適正範囲に調整してから、充電器115によって蓄電池109に充電することができる。また、コントローラ111には、その入力側に接続された蓄電池109の電圧を検出する電圧検出手段を備えている。
Therefore, the block circuit shown in FIG. 8 will be described.
An engine driven
以上の構成により、エンジン68を始動すると、該エンジン68の駆動力によって発電機101が駆動され、該発電機101によって発電された電力が発電調整機116によって調整された後、充電器115から蓄電池109へ充電される。
With the above configuration, when the
そして、エンジン68の駆動力によって走行装置2と刈取装置8と脱穀装置4と排藁カッター16を駆動しながら圃場での刈取脱穀作業を行うと、収穫された穀粒が穀粒貯留装置5に貯留される。これによって穀粒貯留装置5が満杯になると、機体1を圃場脇に待機中の運搬車に近付けて停車させ、この運搬車の荷台上への穀粒排出作業を行う。
Then, when the traveling
この穀粒排出作業は、蓄電池109の充電量が不十分な場合や、駆動用電動モータ83の駆動回路が故障した場合等には、操縦者の判断によってエンジン駆動式排出スイッチ112を入り操作し、電動モータ96の作動によって排出クラッチ95を入り作動させて行う。即ち、この場合には、排出クラッチ95の入り作動によって入力プーリ70が回転し、第1入力軸71から第1ワンウェイクラッチ73を介して第1出力ギヤ74が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ87が駆動される。駆動用電動モータ83は停止したままである。この際、入力ギヤ87を介して第2出力ギヤ80が駆動されてしまうが、第2ワンウェイクラッチ79が空転するため、駆動用電動モータ83側の第2入力軸77が強制的に回転させられることはない。これによって、駆動用電動モータ83および変速装置82の破損や故障の防止、および耐久性の向上を図ることができる。そして、上記入力ギヤ87の駆動によって出力軸84が回転し、駆動側回転体89の駆動側係合爪88からこれに係合する従動側係合爪43を介して従動側回転体43aが駆動され、底部移送螺旋40が駆動されて、穀粒貯留装置5内の貯留穀粒が排出される。
This grain discharging operation is performed by turning on and operating the engine-driven
また、蓄電池109の充電量が十分な場合には、操縦者の判断によってモータ駆動式排出スイッチ113を入り操作し、駆動用電動モータ83を駆動して行う。即ち、この場合には、駆動用電動モータ83の回転によって変速装置82から第2入力軸77が駆動され、該第2入力軸77から第2ワンウェイクラッチ79を介して第2出力軸81及び第2出力ギヤ80が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ87が駆動される。排出クラッチ95は切り操作されたままであり、エンジン駆動力は入力されない。この際、入力ギヤ87を介して第1出力ギヤ74が駆動されてしまうが、第1ワンウェイクラッチ73が空転するため、入力プーリ70側の第1入力軸71が強制的に回転させられることはない。これによって、入力プーリ70に巻き掛けた伝動ベルト92の摩耗を防止して耐久性を向上させることができる。そして、上記入力ギヤ87の駆動によって出力軸84が回転し、駆動側回転体89の駆動側係合爪88からこれに係合する従動側係合爪43を介して従動側回転体43aが駆動され、底部移送螺旋40が駆動されて、穀粒貯留装置5内の貯留穀粒が排出される。これによって、収穫作業を行う圃場が住宅地の近くにあっても、少なくとも穀粒排出作業時には、エンジン68を停止させた状態で排出作業を行うことができ、排気ガス量の低減およびエンジン騒音の低減によって、作業環境および周辺の住環境を保全することができる。
Further, when the amount of charge of the
また、駆動源自動切換式排出スイッチ114を入り操作すると、コントローラ111による蓄電池109の電圧チェックにより、蓄電池109の電圧が設定電圧よりも高いと判定された場合には、上述のモータ駆動式排出スイッチ113を入り操作した場合と同様に、電動モータ96は作動せず、排出クラッチ95が遮断状態に維持されたまま、駆動用電動モータ83が駆動されて穀粒排出作業が行われる。
In addition, when the drive source automatic
一方、蓄電池109の電圧が設定電圧よりも低いと判定された場合には、上述のエンジン駆動式排出スイッチ112を入り操作した場合と同様に、駆動用電動モータ83が停止したまま、電動モータ96の作動によって排出クラッチ95が接続作動して穀粒排出作業が行われる。これによって、操縦者が蓄電池109の充電状態を気にすることなく排出作業を行うことができ、作業能率が高まる。
On the other hand, when it is determined that the voltage of the
そして、駆動用電動モータ83の駆動力によって排出作業が行われている際に、蓄電池109の電圧が設定電圧よりも低下したことが電圧検出手段によって検出されると、この駆動用電動モータ83の駆動状態を維持したまま、又はこの駆動用電動モータ83を停止させてから、電動モータ96が作動して排出クラッチ95を接続し、エンジン68の駆動力によって穀粒排出装置5aが駆動される。これによって、穀粒排出作業中に蓄電池109の電圧が低下した場合でも、この穀粒排出作業を中断することなく継続でき、作業能率を向上させることができる。また、穀粒排出装置5aが、駆動用モータ83とエンジン68とのいずれの駆動力によって駆動されているかが、モニター121に、バーグラフ又は円グラフ等によってグラフィック表示される。
When the voltage detecting means detects that the voltage of the
次に、図16及び図17に基づき他の実施例について説明する。
走行装置2、脱穀装置4、刈取装置8をエンジン68により駆動し、穀粒貯溜装置5の穀粒排出装置5aをエンジン68と蓄電池により駆動される電動モータとを併用し駆動するコンバインに関するものである。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS.
The driving
図16に示すように、エンジン68により本機用の第1発電機101aを駆動し、発生した電力を本機用の第1蓄電池109aに蓄電し、第1蓄電池109aから本機コントローラ111や照明装置等の供電部に供電している。また、エンジン68から第2発電機101bにベルト伝動装置92aにより動力を伝達し、第2発電機101bで発生した電力を第2蓄電池109bに蓄電するように構成し、また、第1発電機101aで発電した電力を第2蓄電池109bにも蓄電するようにしている。
As shown in FIG. 16, the
また、本機用コントローラ111と電動モータ用コントローラ111bとを通信回線により接続し、第2蓄電池109bの電力を電動モータ用コントローラ111bに内蔵している昇圧コンバータ141を通して高電圧化し、穀粒貯溜装置5の穀粒排出装置5a駆動用の電動モータ83に供電している。また、第2蓄電池109bから同様にして、穀粒排出装置5aの排出筒63を旋回する旋回用電動モータ56、排出筒63を上下回動する昇降用電動モータ67、排出筒63を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ67a、排出筒63の先端に取り付けた穀粒排出口65を左右に回動する左右回動用電動モータ67bに、スイッチ操作により供電するようにしている。
Further, the
また、本機用コントローラ111の出力側には、前記ベルト伝動装置92aのテンションクラッチを作動する排出クラッチスイッチ142、モニタ143を接続し、モニタ143の表示画面には昇圧コンバータ141で変換した電圧を表示する電圧計144、第2蓄電池109bの使用可能時間を表示する表示部143aを設けている。
Further, a discharge
また、第2蓄電池109bには蓄電量を検出するセンサを設け、基準値以上の十分な電力が蓄電されているときには、本機用コントローラ111の制御指令により、エンジン68を停止し、穀粒排出装置5aを第2蓄電池109bの電力で作動させるようにしている。
In addition, the
前記構成によると、第2蓄電池109bにより、電動モータ83を駆動し穀粒貯溜装置5の穀粒排出装置5aを駆動し穀粒の排出作業をしながら、穀粒排出装置5aの排出筒63を旋回し、排出筒63を上下回動し、排出筒63を伸縮し、排出筒63先端の穀粒排出口65を左右に回動し、穀粒を好みの場所に排出することができる。
According to the above configuration, the
また、穀粒貯溜装置5の穀粒排出作業を第1蓄電池109aに負担を掛けずに行なうことができ、また、エンジン68の低速回転時あるいはエンジン68の停止した状態で、穀粒排出装置5aの穀粒排出作業をし、排出穀粒を好みの場所に取り出すことができ、穀粒排出作業を円滑に行なうことができる。また、エンジン68の燃費の改善を図り、環境の汚染を減少し、騒音防止を図ることができる。
In addition, the grain discharging operation of the
また、エンジン68始動用及び照明用等に使用する電源用の第1蓄電池109aの他に、穀粒排出装置5a駆動用の第2蓄電池109bを設けているので、第1蓄電池109aの蓄電残量をセンサにより検出し、十分な蓄電量である場合には、第1発電機101aの駆動を停止し、第2発電機101bを駆動し、第2蓄電池109bへの蓄電に切り換える。また、第1蓄電池109aの蓄電残量が所定値より減ると、第1蓄電池109aの蓄電に切り換えるように構成している。
Since the
また、第2蓄電池109b用の第2発電機101bを、エンジン68の駆動中に常時回転している軸あるいはプーリ(例えばエンジンプーリや、エンジンから脱穀部に動力を伝達する中間プーリ)の近傍に配置し、これらから動力を得て第2発電機101b駆動するように構成している。
Further, the
また、エンジン68から動力を伝達する軸と第2発電機101bの回転軸が並行になるように配設し、両軸にプーリを取り付け、テンションクラッチ付きのベルト伝動装置92aで動力を伝達し、テンションクラッチを例えばサーボモータで作動しクラッチを入切するように構成している。
Also, the shaft for transmitting power from the
また、第2蓄電池109bの蓄電残量をセンサで測定し、蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令によりエンジン68を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節するように警報音を出したり、あるいは、モニタ表示画面に表示し、第2発電機101bに蓄電をするように前記ベルト伝動装置92aのクラッチを入りにする制御をしている。前記構成によると、第2蓄電池109bから電動モータ83に供電し、穀粒排出装置5aを駆動し穀粒の排出作業をしているときに、穀粒排出作業の不意の中断を回避することができる。
In addition, the remaining amount of electricity stored in the
また、第2蓄電池109bの蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン68を始動したりあるいはスロットルレバーを上げ調節するように促すので、第2蓄電池109bの蓄電残量を確実に把握しながら、オペレータは蓄電操作をすることができる。
Further, when the remaining amount of charge of the
また、次のように構成してもよい。第2蓄電池109bの蓄電残量をセンサで検出し、蓄電残量が所定値以下になると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン68の始動あるいはスロットルレバーの上げ調節操作をオペレータの促し、また、コントローラの指令により前記ベルト伝動装置92aのクラッチを自動的に入りにし、第2発電機101bを駆動し、第2蓄電池109bに蓄電するようにする。
Moreover, you may comprise as follows. When the remaining charge of the
そして、第2蓄電池109bに容量いっぱいまで蓄電されると、コントローラの指令によりベルト伝動装置92aのクラッチを切り、第2発電機101bの回転を停止するようにしている。また、第2蓄電池109bの蓄電量が例えば90%程度まで減少すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、オペレータにエンジン68を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節操作を促し、ベルト伝動装置92aのクラッチを自動的に入りにし、第2発電機101bを駆動し第2蓄電池109bに蓄電するようにする。
When the
前記構成によると、第2発電機101bを必要なときにだけ回転し、エンジン68動力の節約をすることができる。
次に、図9について説明する。
According to the said structure, the
Next, FIG. 9 will be described.
走行クローラ装置2の駆動用スプロケット13あるいはそのスプロケット軸13aの回転数を検出する走行回転数センサ131を設け、ミッションケース12内の走行伝動装置(図示省略)にはギヤ式の副変速装置(図示省略)を設けて、高速、標準、低速に変速できるようにし、副変速装置が標準変速状態で最高速度の50%以下での低速走行時、あるいは、逆回転の後進走行時には、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置92aのクラッチを入りにし、第2発電機101bを駆動し、第2蓄電池109bに蓄電できるようにしている。
A traveling
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行ああるい後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン68の余力を利用し第2発電機101bを駆動し第2蓄電池109bに蓄電し、エンジン68の利用効率を高めることができる。
According to the above configuration, the remaining power of the
次に、図10について説明する。
エンジン68の始動用、照明用等に使用する電源用の第1蓄電池109aと、穀粒排出装置5a駆動用電動モータ83を駆動する第2蓄電池109bに分割構成し、操縦部7の下方に第1蓄電池109aを配設し、第2蓄電池109bを穀粒貯溜装置5の後方に配設し、その後側部を開閉自在の蓄電池カバー133で覆っている。
Next, FIG. 10 will be described.
The
前記構成によると、エンジン68を駆動しなくても、第2蓄電池109bの電力を利用して電動モータ83により穀粒排出装置5aを駆動し、穀粒貯溜装置5の穀粒を排出することができ、穀粒排出時に燃料を消費しない省エネ運転が可能となる。また、穀粒貯溜装置5の後側部の蓄電池カバー133を開くだけで、第2蓄電池109bの清掃及びメンテナンスを行なうことができる。
According to the said structure, even if it does not drive the
次に、図11について説明する。
エンジン68の動力を静油圧式無段変速装置104を経由してミッションケース12に導入し、ミッションケース12のギヤ式副変速装置(図示省略)を経由してクローラ走行装置2に伝達するように構成し、トラニオン検出センサ104bを設け、静油圧式無段変速装置104のトラニオン軸作動用のトラニオンアーム104aの傾斜角度を検出するている。そして、走行伝動装置の高速、標準、低速に変速できるギヤ式副変速装置が標準変速状態で、無段変速装置104の最高速度の50%以下の低速走行状態、あるいは、逆回転の後進走行状態のときには、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置92aのクラッチを入りにして第2発電機101bを駆動し、第2蓄電池109bに蓄電するようにしている。
Next, FIG. 11 will be described.
The power of the
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行、あるいは、後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン68の余力を利用して第2蓄電池109bに蓄電することができ、エンジン68の利用効率を高めることができる。
According to the above configuration, when the combine traveling speed is less than half of the maximum speed, or when traveling backward, the crop harvesting amount is small and the engine load is small, the remaining power of the
次に、図12及び図13について説明する。
コンバインの刈取装置8の穀稈搬送装置8a、あるいは、脱穀装置4の穀稈搬送装置4aに作物検出センサ135,135を設け、作物検出センサ135が作物の搬送状態を検出している間は、前記テンションクラッチを切りベルト伝動装置92aの回転を停止して、第2発電機101bを停止し、第2蓄電池109bへの蓄電を停止する。また、作物検出センサ135が作物の搬送を検出しなくなると、テンションクラッチを入りにしてベルト伝動装置92aを駆動し、第2発電機101bを回転し第2蓄電池109bへの蓄電を開始する制御をしている。
Next, FIGS. 12 and 13 will be described.
While the crop detection sensor 135,135 is provided in the culm transporting device 8a of the
前記構成によると、脱穀装置4で脱穀していないエンジン負荷の小さいときに、第2発電機101bを駆動し、穀粒排出装置5a駆動用の第2蓄電池109bに蓄電することができ、エンジン68の有効活用を図ることができる。
According to the said structure, when the engine load which is not threshing with the threshing
次に、図14について説明する。
第2蓄電池109bをパワー密度の高い例えばニッケル水銀式として定格電圧を獲得するようにし、高出力用の電動モータ83に十分な電力を供給可能となり、穀粒排出装置5a駆動用の電動モータ83を専用の第2蓄電池109bで駆動が可能となる。
Next, FIG. 14 will be described.
The
また、エンジン68からの動力で伝動するにあたり、前記伝動ギヤケース69の外側面部には、二段入力プーリ70a,70bが固定された機体左右方向姿勢の第1入力軸(入力軸)71を設け、エンジン68の動力を伝動ベルト92を介して一方の二段入力プーリ70aに伝達し、伝動ベルト92をテンションクラッチで入切するように構成している。また、第2発電機101bを電磁クラッチ内臓タイプとし、他方の二段入力プーリ70bと第2発電機101bのプーリとに伝動ベルト92dを巻き掛けて常時張りの伝動状態としている。前記構成によると、エンジン68から第2発電機101bへの伝動構成を簡素化することができる。
In order to transmit power from the
次に、図15について説明する。
伝動ギヤケース69の第1入力軸71には入力プーリ70を介してエンジン68から動力を伝達し、第1入力軸71の動力で穀粒排出装置5aを駆動したり、また、第2蓄電池109bに蓄積した電力で電動モータ83を駆動し、穀粒排出装置5aを駆動するように構成している。そして、電動モータ83の消費電力を負荷電流センサ(図示省略)により検出し、基準値以下の負荷電流値を検出すると、穀粒排出装置5aによる穀粒排出作業が終了したものと判定し、コントローラからの停止指令により、電動モータ83の駆動を停止するようにし、操作の簡素化を図っている。
Next, FIG. 15 will be described.
Power is transmitted from the
次に、図18に基づき刈取装置8の接地検出構成について説明する。
刈取装置8の分草杆151の底面に圃場面と接触する接触部材152を設けている。この接触部材152は、前後方向に長い上側箱体152aと下側箱体152bをボルト・ナットで固着して中空の箱体に構成し、下側箱体152bの下面前側部には前上り傾斜面152cを形成すると共に、その下面後側部には後上り傾斜面152dを形成している。そして、下側箱体152bの前上り傾斜面152cの上側面に沿うように接地センサ153を配設している。
Next, the ground contact detection configuration of the reaping
A
この接地センサ153は、図19に示すように、ステンレス板153aの前後方向中間部に圧電素子153bを接着して構成し、接地衝撃によるステンレス板152cの曲げ応力の大小に応じて、圧電素子152dの振動が比例的に発生し、接地度合いを検出するようにしている。
As shown in FIG. 19, the
しかして、接触部材152の前上り傾斜面152c及び後上り傾斜面152dにより前進走行及び後進走行の障害物を回避しながら移動し、接触部材152の接地状態に基づき接地センサ153により衝撃、振動を検出し、振動の大小により接触状態を判定し、刈取装置8の圃場面への接触検出をするようにしている。
Thus, the
従来の接地検出装置として、左右方向の軸回りに回動する接地レバーを設け、その回動角度により接地検出をするものがある。しかし、接地レバーと圃場面との間に夾雑物が詰まったり、また、後進走行時の破損防止のための措置を講じる必要があり、構成が複雑となる欠点があった。 As a conventional grounding detection device, there is a device that is provided with a grounding lever that rotates about a horizontal axis and detects the grounding by the rotation angle. However, there is a disadvantage that the structure is complicated because it is necessary to take measures to prevent breakage during reverse traveling, and the foreign matter is clogged between the grounding lever and the field scene.
しかし、前記構成によると、圃場面と接地センサ153との接触による振動や衝撃により刈取装置8の接地状態を検出するので、後進走行時の破損防止措置も必要とせず、構成を簡素にした接地センサ153を具現することができる。
However, according to the above-described configuration, the grounding state of the reaping
また、図20に示すように、接地センサ153の検出値に対して接地状態を判定するための上限値153c及び下限値153dを設定し、検出値が上限値153c以上であると、コントローラから上げ指令を出力して刈取装置8を上昇させ、また、検出値が下限値153d以下であると、下げ指令を出力して刈取装置8を下降制御し、また、検出値が上限値153aと下限値153bの間の中立ゾーンであると、そのままの高さを維持するような制御をするようにしている。
Further, as shown in FIG. 20, an
前記構成によると、刈取装置8の圃場面への接地状態を安定させながら昇降制御をすることができ、圃場面への追従性を向上させることができる。
また、図21(A)に示すように、分草杆151に取付ボルト154,154を介して接触部材152を所定範囲上下動自在に支持し、取付ボルト154,154にスプリング155,155を介装し、接触部材152を下方に押し下げるように支持する。前記構成によると、障害物があると、接触部材152はスプリング155,155を押圧しながら上方へ退避し、接地センサ153の損傷を回避することができる。
According to the said structure, raising / lowering control can be performed, stabilizing the grounding state to the farm scene of the reaping
Further, as shown in FIG. 21A, the
また、図21(B)に示すように、分草杆151には左右方向の軸回りに上下回動する支持棒156を設け、この支持棒156の下部に接触部材152を取り付け、スプリング155により支持棒156を下方に回動付勢し、下限位置のストッパ157により支持するように構成しても、同様に接地センサ153の損傷を回避することができる。
Further, as shown in FIG. 21B, the
2 走行装置
3 機台
4 脱穀装置
5 穀粒貯留装置
5a 穀粒排出装置
6 原動部
7 操縦部
8 刈取装置
56 旋回用電動モータ
63 排出筒
65 穀粒排出口
67 昇降用電動モータ
67a 伸縮駆動電動モータ
67b 左右回動用電動モータ
68 エンジン
69 伝動ギヤケース(伝動切換装置)
83 駆動用電動モータ(電動モータ)
95 排出クラッチ
101a 第1発電機
101b 第2発電機
109a 第1発電機
109b 第2発電機
111 コントローラ(制御装置)
DESCRIPTION OF
83 Electric motor for driving (electric motor)
95 Discharge clutch 101a
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013146129A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Iyo Matsuyama Hitech Kk | Power storage/generation system |
CN103283403A (en) * | 2013-06-22 | 2013-09-11 | 苏州金威特工具有限公司 | Hybrid power mower |
-
2008
- 2008-12-27 JP JP2008335451A patent/JP2010154811A/en active Pending
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