JP2010200666A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】刈取装置又は脱穀装置の扱胴や選別機構等を適正速度で駆動でき、穀稈刈取り性能や脱穀性能や揺動選別精度等を向上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とエンジン２０と刈取装置３と扱胴２２６及び選別機構２２７，２２８を有する脱穀装置５を備えたコンバインにおいて、刈取装置３の駆動入力部又は扱胴２２６の駆動入力部又は選別機構２２７，２２８の駆動入力部のすべて又は少なくともいずれか一方を変速自在な構造に構成し、エンジン２０の回転速度に対して、刈取装置３の回転速度又は扱胴２２６の回転速度又は選別機構２２７，２２８の回転速度のすべて又は少なくともいずれか一方を変更可能に構成したものである。
【選択図】図１

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、刈取装置又は脱穀装置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

従来の一般的なコンバインにおける脱穀装置の選別部の駆動は、扱胴駆動力の一部を分岐して選別部を駆動して、選別部の回転速度を一定に維持していたから、エンジンの回転速度が変更されることによって、刈取装置と、扱胴と選別部の各駆動速度がそれぞれ変化する。例えば選別部の唐箕又は揺動選別板等の各駆動速度が変更されることによって、選別部の選別精度が適正に維持されない等の問題がある。また、前記従来技術のように、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、扱胴と選別部の回転数を増速させて所定回転数に維持した場合、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等において、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。

本発明の目的は、刈取装置又は脱穀装置の扱胴や選別機構等を適正速度で駆動でき、穀稈刈取り性能や脱穀性能や揺動選別精度等を向上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、扱胴及び選別機構を有する脱穀装置を備えたコンバインにおいて、前記刈取装置の駆動入力部、又は前記扱胴の駆動入力部、又は前記選別機構の駆動入力部のすべて又は少なくともいずれか一方を変速自在な構造に構成し、前記エンジンの回転速度に対して、前記刈取装置の回転速度又は前記扱胴の回転速度又は前記選別機構の回転速度のすべて又は少なくともいずれか一方を変更可能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、前記脱穀装置の選別機構に唐箕又は揺動選別板を備えた構造であって、前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動させる選別駆動源を設け、前記エンジンとは別の駆動力によって独立して前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動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１に記載のコンバインにおいて、前記エンジンの回転数を制御するエンジン調速手段を設け、また前記エンジンの出力を前記扱胴に伝達させる伝動経路中に、前記扱胴の回転数を制御する作業調速手段を設け、前記エンジンの出力負荷の変動に関連させて前記扱胴の回転数と前記エンジンの回転数をそれぞれ制御する構造であって、前記刈取装置の穀稈搬送装置又は前記脱穀装置のフィードチェンの少なくともいずれか一方に前記作業調速手段を介して前記エンジンの動力を伝達するように構成したものである。

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扱胴を低負荷作動又は停止制御する作業調速手段を設けたものである。

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、扱胴及び選別機構を有する脱穀装置を備えたコンバインにおいて、前記刈取装置の駆動入力部、又は前記扱胴の駆動入力部、又は前記選別機構の駆動入力部のすべて又は少なくともいずれか一方を変速自在な構造に構成し、前記エンジンの回転速度に対して、前記刈取装置の回転速度又は前記扱胴の回転速度又は前記選別機構の回転速度のすべて又は少なくともいずれか一方を変更可能に構成したものであるから、前記エンジンの回転速度が変更されても、前記刈取装置又は前記扱胴又は前記選別機構の駆動速度を適正速度に保持できるから、刈刃の切断性能や扱胴の脱粒性能や揺動選別板の選別精度等を簡単に維持できる。前記エンジンの回転低下等によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できる。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、穀稈刈取り性能や脱穀性能や揺動選別精度等を簡単に維持できる。

請求項２に記載の発明によれば、前記脱穀装置の選別機構に唐箕又は揺動選別板を備えた構造であって、前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動させる選別駆動源を設け、前記エンジンとは別の駆動力によって独立して前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動させるように構成したものであるから、車速制御や扱胴回転制御等に影響されることなく、前記唐箕又は揺動選別板を適正速度で駆動でき、選別性能を維持できる。また、前記エンジンの回転数が低下する過負荷作業では、前記扱胴の脱穀性能を簡単に維持できる一方、軽負荷作業では、前記エンジンの燃費を向上できる。

請求項３に記載の発明によれば、前記エンジンの回転数を制御するエンジン調速手段を設け、また前記エンジンの出力を前記扱胴に伝達させる伝動経路中に、前記扱胴の回転数を制御する作業調速手段を設け、前記エンジンの出力負荷の変動に関連させて前記扱胴の回転数と前記エンジンの回転数をそれぞれ制御する構造であって、前記刈取装置の穀稈搬送装置又は前記脱穀装置のフィードチェンの少なくともいずれか一方に前記作業調速手段を介して前記エンジンの動力を伝達するように構成したものであるから、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る。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適正速度で作動できる。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。

請求項４に記載の発明によれば、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扱胴を低負荷作動又は停止制御する作業調速手段を設けたものであるから、圃場の枕地で次行程作業位置に回行するときに、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、前記扱胴を低負荷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。

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板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、揺動選別板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、揺動選別板２２７の下方側には、揺動選別板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板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、揺動選別板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。

前記揺動選別板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、揺動選別板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、揺動選別板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。揺動選別板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、揺動選別板２２７前部の上面側に連通接続され、前記二番物を揺動選別板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、揺動選別板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を介して揺動選別板２２７の前端側が連結され、揺動駆動軸９４によって揺動選別板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板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又は揺動選別板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）、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（Ｓ８）。

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、前記ステップ７において、脱穀速度減速制御が実行されたときに、エンジン２０の回転数を増大させるエンジン増速制御が実行される（Ｓ９）。一方、ステップ９において、脱穀速度増速制御が実行されたときに、エンジン２０の回転数を減少させるエンジン減速制御が実行される（Ｓ１０）。即ち、脱穀速度減速制御（Ｓ７）又はエンジン増速制御（Ｓ９）に伴い、走行機体１の移動速度を速くする走行変速（車速）増速制御、又は、走行機体１の移動速度を遅くする走行変速（車速）減速制御が実行されるから、刈取装置３の単位時間当たりの刈取穀稈量が調節され、脱穀負荷が増減制御される。その結果、収穫作業効率を向上させることができるものでありながら、収穫作業が過負荷になるのを防止できる。

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（Ｓ１１；ｙｅｓ）、脱穀変速用油圧シリンダ８８が作動して、扱胴２２６を停止させる扱胴停止制御が実行され（Ｓ１２）、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る。ステップ１２において、扱胴２２６と、刈取装置３と、フィードチェン６が停止する。

次いで、前記ステップ１２の扱胴停止制御から一定時間経過後に（Ｓ１３；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（Ｓ１４）、揺動選別板２２７が停止して、揺動選別板２２７の比重選別作業が中断される。さらに、前記ステップ１４の揺動選別停止制御から一定時間経過後に（Ｓ１５；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（Ｓ１６）、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。

したがって、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等において、収穫作業中に穀稈の刈取作業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が停止した後、揺動選別板２２７が停止し、次いで唐箕ファン２２８が停止するから、エンジン２０の出力負荷を軽減して、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して、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。

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及び選別機構としての揺動選別板２２７又は唐箕ファン２２８を有する脱穀装置５を備えたコンバインにおいて、刈取装置３の駆動入力部、又は扱胴２２６の駆動入力部、又は揺動選別板２２７又は唐箕ファン２２８の駆動入力部のすべて又は少なくともいずれか一方を変速自在な構造に構成し、エンジン２０の回転速度に対して、刈取装置３の回転速度、又は扱胴２２６の回転速度、又は揺動選別板２２７又は唐箕ファン２２８の回転速度のすべて又は少なくともいずれか一方を変更可能に構成している。したがって、エンジンの回転速度が変更されても、刈取装置３、又は扱胴２２６、又は揺動選別板２２７又は唐箕ファン２２８の駆動速度を適正速度に保持できるから、刈刃２２２の切断性能や扱胴２２６の脱粒性能や揺動選別板２２７の選別精度等を簡単に維持できる。エンジン２０の回転低下等によって、収穫作業能率が著しく低下するのを防止できる。即ち、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、穀稈刈取り性能や脱穀性能や揺動選別精度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の選別機構に唐箕２２８又は揺動選別板２２７を備えた構造であって、唐箕２２８又は揺動選別板２２７の少なくともいずれか一方を作動させる選別駆動源としての選別駆動用電動モータ９１又は揺動駆動用電動モータ９２を設け、エンジン２０とは別の駆動力によって独立して唐箕２２８又は揺動選別板２２７の少なくともいずれか一方を作動させるように構成している。したがって、車速制御や扱胴２２６回転制御等に影響されることなく、唐箕２２８又は揺動選別板２２７を適正速度で駆動でき、選別性能を維持できる。また、エンジン２０の回転数が低下する過負荷作業では、扱胴２２６の脱穀性能を簡単に維持できる一方、軽負荷作業では、エンジン２０の燃費を向上できる。

図４及び図５に示す如く、エンジン２０の回転数を制御するエンジン調速手段としてのエンジン調速用電動モータ１０９を設け、またエンジン２０の出力を扱胴２２６に伝達させる伝動経路中に、扱胴２２６の回転数を制御する作業調速手段としての無段変速用遊星ギヤ機構７４を設け、エンジン２０の出力負荷の変動に関連させて扱胴２２６の回転数とエンジン２０の回転数をそれぞれ制御する構造であって、刈取装置３の穀稈搬送装置２２４又は脱穀装置５のフィードチェン６の少なくともいずれか一方に無段変速用遊星ギヤ機構７４を介してエンジン２０の動力を伝達するように構成している。したがって、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、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に伝達するエンジン２０の出力を確保できる。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を適正速度で作動できる。例えば、エンジン２０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４及び図５に示す如く、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が検出したときに扱胴２２６を低負荷作動又は停止制御する無段変速用遊星ギヤ機構７４を設けている。したがって、圃場の枕地で次行程作業位置に回行するときに、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を低負荷作動又は停止させることによって、２０エンジンから走行クローラ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。

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
７４無段変速用遊星ギヤ機構（作業調速手段）
９１選別駆動用電動モータ（選別駆動源）
９２揺動駆動用電動モータ（選別駆動源）
１０６排藁センサ
１０９エンジン調速用電動モータ（エンジン調速手段）
２２４穀稈搬送装置
２２６扱胴
２２７揺動選別板（選別機構）
２２８唐箕ファン（選別機構）

Claims (4)

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、扱胴及び選別機構を有する脱穀装置を備えたコンバインにおいて、
   前記刈取装置の駆動入力部、又は前記扱胴の駆動入力部、又は前記選別機構の駆動入力部のすべて又は少なくともいずれか一方を変速自在な構造に構成し、前記エンジンの回転速度に対して、前記刈取装置の回転速度又は前記扱胴の回転速度又は前記選別機構の回転速度のすべて又は少なくともいずれか一方を変更可能に構成したことを特徴とするコンバイン。
2. 前記脱穀装置の選別機構に唐箕又は揺動選別板を備えた構造であって、前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動させる選別駆動源を設け、前記エンジンとは別の駆動力によって独立して前記唐箕又は前記揺動選別板の少なくともいずれか一方を作動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. 前記エンジンの回転数を制御するエンジン調速手段を設け、また前記エンジンの出力を前記扱胴に伝達させる伝動経路中に、前記扱胴の回転数を制御する作業調速手段を設け、前記エンジンの出力負荷の変動に関連させて前記扱胴の回転数と前記エンジンの回転数をそれぞれ制御する構造であって、前記刈取装置の穀稈搬送装置又は前記脱穀装置のフィードチェンの少なくともいずれか一方に前記作業調速手段を介して前記エンジンの動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。
4. 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扱胴を低負荷作動又は停止制御する作業調速手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
   

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