JP2012095539A - Electric combine harvester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の駆動源に原動機およびアクチュエータを併用する電動コンバイン関し、より詳細には、走行部は、アクチュエータの動力で駆動させるとともに、作業部は、アクチュエータの動力で駆動させるアクチュエータ駆動部と、エンジンの動力により駆動させるエンジン駆動部とを備え、さらに、クローラ式走行装置を構成する走行輪に、アクチュエータを内設させた電動コンバインに関する。 The present invention relates to an electric combiner that uses a prime mover and an actuator together as a driving source of a vehicle. More specifically, the traveling unit is driven by the power of the actuator, and the working unit is an actuator driving unit that is driven by the power of the actuator. The present invention also relates to an electric combiner that includes an engine drive unit that is driven by the power of the engine, and further includes an actuator provided in a traveling wheel that constitutes the crawler traveling device.
従来のコンバイン(農作業車両)は、車体に搭載した原動機としてのエンジンの駆動力により、各種機械式の動力伝達機構を介してクローラなどの車両の走行部や、刈取、脱穀など複数の処理部からなる作業部を駆動させていた。しかし、近年、環境問題が重視される中で、大気汚染の軽減や燃費節約の機運が高まっており、動力源として、車両にエンジンと電動モータを搭載したハイブリッド型のコンバインが提唱されている。これは、車両が、エンジンと電動モータの二つの駆動源を持ち、それを使い分けることによって排ガスの低減と燃費を稼ぐものである。その一例として、車両にエンジンや発電機、バッテリー、処理部に設けた電動モータなどを搭載し、エンジンの動力で車両の走行部を駆動させるとともに、このエンジンの駆動により発電機を作動させ、発電した電力を、バッテリーを介して電動モータに供給し、刈取装置や脱穀装置など作業部を駆動させるもの(例えば、特許文献1)がある。 A conventional combine (agricultural work vehicle) is driven by the driving force of an engine as a prime mover mounted on a vehicle body from a plurality of processing units such as a crawler or a traveling unit of a crawler or a cutting and threshing through various mechanical power transmission mechanisms. Was driving the working part. In recent years, however, environmental problems have been emphasized, and air pollution reduction and fuel economy savings have been increasing. As a power source, a hybrid combine in which an engine and an electric motor are mounted on a vehicle has been proposed. This is because the vehicle has two drive sources, an engine and an electric motor, and uses them properly to reduce exhaust gas and improve fuel efficiency. As an example, the vehicle is equipped with an engine, a generator, a battery, an electric motor provided in the processing section, etc., and the driving section of the vehicle is driven by the power of the engine. There is one that supplies the electric power to the electric motor via a battery and drives a working unit such as a reaping device or a threshing device (for example, Patent Document 1).
また、作業部として、脱穀部の扱胴を駆動するエンジンとは別個に、扱胴に補助出力用モータを設け、扱胴の駆動に連動させた車速を減少するなどした際、既に刈り取られている穀桿がそのまま脱穀部に搬送されるために搬送量が低減されず、扱胴に過負荷が生じた場合には、補助出力用モータを作動させて、補助出力用モータがエンジンと協働して扱胴を駆動し、扱胴のアシスト制御を行うようにしたもの(例えば、特許文献2)がある。 In addition, as a working part, an auxiliary output motor is provided in the handling cylinder separately from the engine that drives the handling cylinder of the threshing part, and when the vehicle speed linked to the driving of the handling cylinder is reduced, it is already cut off. Since the cereals that are being carried are transported to the threshing section as they are, the transport amount is not reduced, and if the handling cylinder is overloaded, the auxiliary output motor is operated and the auxiliary output motor cooperates with the engine. Then, there is one that drives the handling cylinder and performs assist control of the handling cylinder (for example, Patent Document 2).
さらには、走行装置、刈取装置および脱穀装置を駆動させる電動モータを各別に備え、走行負荷が増大し走行用電動モータのトルク不足が生じたときは、脱穀用電動モータの無段変速装置から各ギヤの噛合連動を経て伝動クラッチを入・切させて、脱穀用電動モータを走行用電動モータに連動させることにより、脱穀用電動モータの余裕出力を利用して走行用電動モータのトルク不足を補助するもの(特許文献3)もある。 Furthermore, each of the electric motors for driving the traveling device, the reaping device and the threshing device is provided, and when the traveling load increases and the torque of the traveling electric motor is insufficient, each of the continuously variable transmissions of the threshing electric motor is By engaging and disengaging the transmission clutch via the gear meshing interlock, the threshing electric motor is interlocked with the traveling electric motor, so that the marginal output of the threshing electric motor is used to assist the lack of torque in the traveling electric motor. There is also what (patent document 3) does.
上記特許文献1のようなコンバインでは、作業部の駆動源に電動モータを用いており、特に脱穀部における扱胴は、発電機により発電した電力を用いて作動する電動モータにより駆動させている。しかしながら、この扱胴は、重量を有するうえ、大量の穀稈を扱歯に巻き付けたり挟んだりして回転するため、コンバイン全体の駆動系における全出力の50〜60%前後にも相当する大きな出力を要し、上述した電動モータでは、このような扱胴を十分に回転駆動させることができず、扱胴の回転停止や、それに伴う各作業部への穀稈詰まりなど、作業能率を著しく低下させてしまう問題があった。さらには、エンジンの動力で走行部を駆動させているため、歯車や軸など多数の動力伝達部材を必要とすることから構成を複雑にしている。 In a combine like the above-mentioned patent document 1, an electric motor is used as a drive source of a working part, and especially a handling cylinder in a threshing part is driven by an electric motor that operates using electric power generated by a generator. However, since this handling cylinder has weight and rotates by winding or pinching a large amount of cereals around the handling teeth, it has a large output equivalent to about 50 to 60% of the total output in the drive system of the entire combine. In the electric motor described above, such a handling cylinder cannot be driven to rotate sufficiently, and the work efficiency is significantly reduced, such as stopping the rotation of the handling cylinder, and clogging of the cereal grains in each working part. There was a problem that let me. Furthermore, since the traveling part is driven by the power of the engine, a large number of power transmission members such as gears and shafts are required, which complicates the configuration.
また、この特許文献1には、走行部の駆動源を電動モータにして、走行部と刈取部の駆動を協調させる開示もあるが、例えば、穀稈が多く群生するような状況に圃場が変化した場合、これら多量の穀稈を刈り取るため、刈取部を駆動させる電動モータに負荷がかかる結果、この刈取部に協調する走行部は、車速を低下させる。そして、車速の低下に追従して、脱穀部での刈取穀稈を搬送するフィードチェーンの搬送速度も下がるため、刈取部で大量に刈り取った穀稈が、フィードチェーンで詰まってしまい、搬送停止やメンテナンスが必要となり、作業性が低下してしまう問題があった。 Moreover, although this patent document 1 also discloses that the driving source of the traveling unit is an electric motor and the driving of the traveling unit and the cutting unit is coordinated, for example, the field changes to a situation where many grains are clustered. In such a case, in order to harvest these large amounts of cereals, a load is applied to the electric motor that drives the harvesting unit. As a result, the traveling unit that cooperates with the harvesting unit reduces the vehicle speed. And, following the decrease in vehicle speed, the feeding speed of the feed chain that transports the harvested cereals at the threshing section is also reduced, so that the cereal grains that have been harvested in large quantities at the harvesting section are clogged with the feed chain, There is a problem that maintenance is required and workability is deteriorated.
また、特許文献2のようなコンバインでは、走行部および作業部全ての駆動源は1つのエンジンの駆動力で賄っており、上述したように大きな出力を必要とする扱胴を、このエンジンで駆動させるためには、エンジンの出力を下げることができず、その結果、エンジンを小型化することができない。さらに、バッテリーには、オルタネータなどで発電した低電圧の電力を充電しており、この電力を用いた補助出力用モータでは、扱胴を十分に回転させることができないという問題があった。
Moreover, in the combine like
さらに、特許文献3のようなコンバインでは、走行装置、刈取装置および脱穀装置に電動モータをそれぞれ独立設置し、それら電動モータにより各装置を駆動させているものの、左右走行ギヤに左右走行用電動モータを連動連結し、この左右走行用電動モータにそれぞれ左右の走行駆動輪の駆動軸を連動連結しているため、装置の配置構成が複雑になるとともに、狭い車両スペースの中で、別途走行用電動モータの設置スペースが必要になるほか、車両の組立作業性が悪いという問題もあった。
Furthermore, in a combine like
そこで、この発明の目的は、アクチュエータに電力を供給するバッテリーであって、車両の駆動源にエンジンとアクチュエータを併用し、扱胴の駆動源のみをエンジン動力にすることで最適な動力配分とし、かつ走行部を駆動させるアクチュエータを効率的に設置させることで、作業効率の向上を図るとともに環境負荷を軽減させた電動コンバインを提供するものである。 Therefore, an object of the present invention is a battery for supplying electric power to an actuator. The engine and the actuator are used in combination as a vehicle drive source, and only the drive source of the handling cylinder is used as engine power to obtain an optimum power distribution. In addition, the present invention provides an electric combine that improves the work efficiency and reduces the environmental load by efficiently installing an actuator that drives the traveling unit.
このため、請求項1に記載の発明は、車両に原動機およびバッテリーを搭載し、前記バッテリーは、インバータを介してアクチュエータに電力を供給するとともに、前記原動機およびアクチュエータの各駆動源によって、クローラ式走行装置を備える前記車両の走行部と、複数の処理部からなる作業部とを駆動する電動コンバインにおいて、前記走行部は、前記アクチュエータの動力で駆動させるとともに、前記作業部は、前記アクチュエータの動力で駆動させるアクチュエータ駆動部と、前記エンジンの動力により駆動させるエンジン駆動部とを備え、さらに、前記クローラ式走行装置を構成する走行輪には、前記アクチュエータを内設させたことを特徴とする。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, a prime mover and a battery are mounted on a vehicle. The battery supplies electric power to the actuator via an inverter, and the crawler type traveling is performed by each drive source of the prime mover and the actuator. In the electric combiner that drives the traveling unit of the vehicle including the device and a working unit including a plurality of processing units, the traveling unit is driven by the power of the actuator, and the working unit is powered by the power of the actuator. An actuator driving unit to be driven and an engine driving unit to be driven by the power of the engine are provided, and the actuator is provided in a traveling wheel constituting the crawler traveling device.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動コンバインにおいて、前記走行輪は、駆動スプロッケットとしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the electric combine according to the first aspect, the traveling wheels are drive sprockets.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電動コンバインにおいて、前記走行部を駆動させるアクチュエータと、前記バッテリーとを接続する配線は、前記車両を支持する機体フレームの側面に沿って設置したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the electric combine according to the first aspect, the wiring that connects the actuator that drives the traveling unit and the battery is installed along the side surface of the body frame that supports the vehicle. It is characterized by that.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の電動コンバインにおいて、前記配線は、前記機体フレームに設けた挿通孔を介して前記機体フレームの内部に挿通させたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric combine according to the first aspect, the wiring is inserted into the body frame through an insertion hole provided in the body frame.
請求項1に記載の発明によれば、車両に原動機およびバッテリーを搭載し、バッテリーは、インバータを介してアクチュエータに電力を供給するとともに、原動機およびアクチュエータの各駆動源によって、クローラ式走行装置を備える車両の走行部と、複数の処理部からなる作業部とを駆動する電動コンバインにおいて、走行部は、アクチュエータの動力で駆動させるとともに、作業部は、アクチュエータの動力で駆動させるアクチュエータ駆動部と、原動機の動力により駆動させる原動機駆動部とを備え、さらに、前記クローラ式走行装置を構成する走行輪に、前記アクチュエータを内設させたので、従来のように駆動スプロケット3a,3bを駆動させるための駆動軸を必要とせず、設置場所の省スペース化および生産効率を向上させることができる。また、車両製造時に、走行部電動モータM6a,M6bを備えた駆動スプロケット3a,3bを一度に組み付けることができるとともに、装置の配置構成が簡単になり、メンテナンス性を向上させることができる。従って、コストダウンを図るとともに作業性を向上させ、かつ環境負荷を軽減させた電動コンバインを提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the motor and the battery are mounted on the vehicle, and the battery supplies electric power to the actuator via the inverter and includes the crawler type traveling device by each driving source of the motor and the actuator. In an electric combiner that drives a traveling unit of a vehicle and a working unit including a plurality of processing units, the traveling unit is driven by the power of an actuator, and the working unit is driven by the power of the actuator. And a driving unit for driving the
請求項2に記載の発明によれば、走行輪は、駆動スプロッケットとしたので、駆動中心に近い位置にアクチュエータを設置させることで、高い効率で駆動スプロッケットに動力を伝達することができる。従って、動力の伝達効率を向上させた電動コンバインを提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the traveling wheel is the drive sprocket, the power can be transmitted to the drive sprocket with high efficiency by installing the actuator at a position close to the drive center. Therefore, it is possible to provide an electric combiner with improved power transmission efficiency.
請求項3に記載の発明によれば、走行部を駆動させるアクチュエータと、バッテリーとを接続する配線は、車両を支持する機体フレームの側面に沿って設置したので、車両の振動や揺れに対して、配線を機体フレームに安定的に支持でき、配線の断線など破損を防止し、メンテナンス頻度を低下させることができる。従って、作業性を向上させた電動コンバインを提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, the wiring that connects the actuator that drives the traveling unit and the battery is installed along the side surface of the fuselage frame that supports the vehicle. The wiring can be stably supported on the body frame, the wiring can be prevented from being broken and the maintenance frequency can be reduced. Therefore, it is possible to provide an electric combiner with improved workability.
請求項4に記載の発明によれば、配線は、機体フレームに設けた挿通孔を介して機体フレームの内部に挿通させたので、配線の多くの部分を機体フレームで保護することができ、泥土の付着や障害物の接触から配線を保護し、配線の耐久性を延ばし、メンテナンス頻度を低下させることができる。従って、作業性を向上させた電動コンバインを提供することができる。 According to the invention described in claim 4, since the wiring is inserted into the body frame through the insertion hole provided in the body frame, many parts of the wiring can be protected by the body frame, and mud It is possible to protect the wiring from adhesion and contact with obstacles, extend the durability of the wiring, and reduce the maintenance frequency. Therefore, it is possible to provide an electric combiner with improved workability.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1はこの発明の一例としての電動コンバインの右側面図、図2は電動コンバインの左側面図、図3は穀稈搬送装置の左側面図、図4は脱穀部および選別部の左側面模式図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a right side view of an electric combine as an example of the present invention, FIG. 2 is a left side view of the electric combine, FIG. 3 is a left side view of the cereal conveying device, and FIG. FIG.
まず、電動コンバイン1は、図1〜3に示すように、左右一対の機体フレーム2に、左右一対のクローラ式走行装置である走行部3を装設し、これら左右機体フレーム2に機台4が架設される。また、機台4上には、引起機構8、刈刃9、収穫物搬送手段10などを備える刈取部7や、フィードチェーン18を機体左側に張架し、扱胴6を内蔵する脱穀装置である脱穀部5、排藁チェーン終端を臨ませる排藁処理部11、脱穀部5からの籾を、揚穀筒を介して搬入するグレンタンク12、このグレンタンク12の籾を機外に搬出する搬送部16としての排出オーガ13などが設置される。
First, as shown in FIGS. 1 to 3, the electric combine 1 has a pair of left and right aircraft frames 2 provided with a traveling
さらに、機体前部の機台4上には、ハンドル14や運転席15、および運転席15下方には、エンジン(原動機)Eや、後述する発電機DおよびバッテリーBなどが設けられており、これら構成により自脱型の電動コンバイン1が連続的に稲などの農作物を刈取って脱穀するように構成されている。
Furthermore, on the machine base 4 at the front of the machine body, a
そして、機台3の後部には、グレンタンク12内の籾を外部へ排出するための排出オーガ13の縦オーガ13aが立設されるとともに、この縦オーガ16aの上端部には横オーガ13bが連設されている。この縦オーガ13aを中心として、グレンタンク12が左右回動可能に設けられて、グレンタンク12の前側を外方に回転させて開放可能に構成されている。また、機台3の後部には、脱穀部5に連続して穀稈搬送装置17が内設されている。
A
刈取部7で刈り取られた穀稈は、収穫物搬送手段10にて後部へ搬送され、収穫物搬送手段10の上端から株元側が穀稈搬送装置17のフィードチェーン18に受け継がれ、扱胴6の供給始端部を介して脱穀部5および選別部19からなる脱穀装置内に穀稈が搬送される。そして、フィードチェーン18後端には、排藁搬送チェーン20が配設され、この排藁搬送チェーン20後部下方には、カッター,結束機などからなる図示しない排藁処理部が形成され、排藁を切断して藁片にした後、拡散しながら圃場に均一放出し、或いは切断せずに放出するようにしている。
The cereals harvested by the reaping
脱穀部5は、コンバイン1の進行方向左側に配置され、脱穀部4の右側には選別後の精粒を貯留するグレンタンク12が配設されている。そして、グレンタンク12の前方には運転席15が配設されている。つまり、運転席15は、機体の進行方向右前部に配置されている。一方、グレンタンク12の後方には、排出オーガ13の縦オーガ13aが立設され、縦オーガ16を中心にして排出オーガ13およびグレンタンク12が側方へ回動可能とし、グレンタンク12を側方へ回動することにより機体内側のメンテナンスを容易にしている。
The threshing
そして、グレンタンク12の底部には、後述する排出コンベア12aが前後方向に配設され、該排出コンベアの後部が縦オーガ13aの下部に連通されるとともに、排出コンベア16後部から排出オーガ13に動力が伝達されて、横オーガ13bの先端よりトラックなどに、グレンタンク12内の穀粒を排出できるようにしている。さらに、脱穀部5の下方には、選別部19が配設され、脱穀部5から流下する穀粒や藁屑等から穀粒を選別し、精粒をグレンタンク12に搬送したり、藁屑などを機外に排出するようにしている。
A
穀稈搬送装置17は、上述の脱穀部5において、刈り取った穀稈の一端(株元側)を挟扼しながら搬送するためのものであり、刈取部7で刈り取った穀稈を排藁搬送チェーン20まで搬送するフィードチェーン18と、フィードチェーン18上方に配設され、搬送されている穀稈を挟扼する挟扼杆21と、挟扼杆21を本機側に対して弾性支持する複数の弾性支持体22などとから構成されている。
In the above-mentioned
この穀稈搬送装置17においては、対向配置される挟扼杆21とフィードチェーン18とによって、刈取部7で刈り取った穀稈の株元側を挟扼し、扱室31内の扱胴6によって脱穀する構成となっており、この挟扼杆21とフィードチェーン18とが対向した部分を搬送経路としている。そして、脱穀部5にて脱粒された排藁は、フィードチェーン18の後端部(下流側端部)において、排藁搬送チェーン20へと受け継がれ、この排藁搬送チェーン20によって、前記排藁処理部へと搬送される。
In this
挟扼杆21は、ステー23などによって固設される支持杆24と、支持杆24に複数の弾性支持体22を介して弾性支持して設けられている。この挟扼杆21は、フィードチェーン18に沿うように左右平行状に一対の板状部材が配置された形状となっており、フィードチェーン18による搬送方向断面視逆U字状に形成されている。
The
支持杆24は、中空の柱状部材であり、図示しない扱室カバー内の左側において前後方向に長く、挟扼杆21と並列的に配置されるように形成されている。そして、この支持杆24の側面には、一定間隔ごとに弾性支持体22が、その上部が支持されるとともに配設され、これら弾性支持体22の下部に挟扼杆21が弾性支持されている。この弾性支持体22の下部は、挟扼杆21に連結ピンで枢支されており、弾性支持体22の上部は支持杆24よりも上方に延出されている。
The
次に、脱穀部5について説明する。図4に示すように、脱穀部5に形成された扱室31には、機体の前後方向に軸架された略円柱形状の扱胴6が設けられ、この扱胴6の外周面には複数の扱歯32が植設されている。そして、扱胴6の下部周辺を覆うように半円形状の受網33が着脱可能に周設されている。
Next, the threshing
一方、フィードチェーン18により、穀桿の株元側が拘束されつつ、穀桿の先端側が扱胴6の下方に挿入されて穀稈が機体後方に搬送される。このとき、扱胴6の回転により脱粒が行われ、受網33から穀粒や藁屑等が漏下するようにしている。
On the other hand, the
続いて、選別部19について説明する。選別部19は、揺動選別装置41による揺動選別と唐箕42による風選別とが行われ、一番物と二番物と藁屑等に分別される。
Next, the
揺動選別装置41は、機枠43内に収納される。揺動選別装置41の前端部は、扱胴6の前端部の下方まで延出され、揺動選別装置41前下部には図示せぬ揺動軸が設けられるとともに、後部には後述の揺動駆動機構44が設けられ、この揺動駆動機構44によって揺動選別装置41が機枠43に対して揺動するように構成されている。なお、揺動駆動機構44の後下方には燃料タンク(不図示)が配置されている。
The
揺動選別装置41の前部には、流穀板45が設けられるとともに、この流穀板45の後下方に搬送板46が設けられる。これら流穀板45および搬送板46は、板状の部材を波形に成形したものであり、受網33を通過した処理物(穀粒および藁屑等との混合物)は、流穀板45および搬送板46上に落下し、揺動選別装置41の揺動により機体後方に搬送される。
At the front portion of the
そして、搬送板46後部には、第二選別部である網状のグレンシーブ(篩分装置)47が連設されるとともに、このグレンシーブ47と搬送板46の上方、かつ流穀板45の後方には、第一選別部であるチャフシーブ48が被装されている。さらに、チャフシーブ48の後方には、ストローラック49が配設される。
A net-like grain sieve (sieving device) 47, which is a second sorting unit, is connected to the rear of the
チャフシーブ48は、複数のチャフフィンから構成され、投入される処理物の量に応じてチャフフィンの開度を調節することを可能としている。すなわち、チャフフィンの上下一側端部が揺動選別装置41に枢支されて、チャフシーブ48左右両側に設けられた揺動板に枢結され、また、他側端部がチャフシーブ48の左右両側に設けられた不図示の摺動板に枢結されている。
The
上記摺動板は、揺動選別装置41と一体的に揺動されるとともに、この摺動板には図示しない調節レバーが枢結されており、該調節レバーに連結された図示しないワイヤの弛緩又は牽引により、この摺動板が前後に摺動される。なお、前記調節レバーは、上述のワイヤと反対側に設けられた図示しないバネによって各チャフフィンの傾斜角を小(寝かせる)とする方向に付勢されている。
The sliding plate is swung integrally with the
そして、前記摺動板の摺動によりチャフフィンの角度が変更され、このチャフフィンの傾斜角を大(立てる)とさせるとき、チャフシーブ48の開度を大として穀粒の漏下量を増大させ、各チャフフィンの傾斜角を小(寝かせる)とさせるときチャフシーブ48の開度を小として穀粒の漏下量を減少させるように構成している。
Then, the angle of the chaff fin is changed by sliding of the sliding plate, and when the inclination angle of the chaff fin is made large (standing), the amount of leakage of the grains is increased by increasing the opening of the
こうして、穀粒および細かい藁屑は、チャフシーブ48を通過して下方に落下し、チャフシーブ48の開口よりも大きい藁屑などは後方に搬送される。このとき、チャフシーブ48とグレンシーブ47との間には、唐箕42により選別部19の前方から後方への気流が発生しており、細かい藁屑の一部は後方に吹き飛ばされて穀粒と分離される。
Thus, the grains and fine swarf fall down through the
また、揺動選別装置19における前流穀板45の後部下方かつ後流穀板46の前部下方には唐箕42が配置され、チャフシーブ48やグレンシーブ47に選別風を送風するようにしている。
In addition, a
そして、揺動選別装置41の後端部近傍には、吸引ファン50が全幅に横設され、唐箕42から供給される選別風の流れに乗ってきた塵埃や脱穀時に発生する塵埃などを、吸引ファン50により吸引して機外へと排出するようにしている。
In the vicinity of the rear end portion of the
選別部19内に投入され、前流穀板45上に漏下された穀粒、枝梗付着粒、未熟穀粒および細かい藁屑などの混合物は、チャフシーブ48上に漏下される過程において、唐箕42により発生する選別部19の前方から後方への気流により、細かい藁屑の一部が後方へ吹き飛ばされる。
In the process in which the mixture of grains, shoots adhering grains, immature grains and fine swarf that have been thrown into the sorting
そして、チャフシーブ48上に漏下した穀粒、枝梗付着粒、未熟穀粒および細かい藁屑などの混合物は、揺動選別装置41の揺動により、後方に搬送される、このとき、これら穀粒、未熟穀粒、枝梗付着粒および細かい藁屑などは、チャフシーブ48の開口部より下方に落下し、大きい藁屑はチャフシーブ48の後方まで搬送され、ストローラック49を経て機外に排出される。
Then, the mixture of grains, shoots adhering grains, immature grains and fine shavings that have leaked onto the
また、チャフシーブ48の開口部より下方に落下した穀粒、未熟穀粒、枝梗付着粒および細かい藁屑などは、後流穀板46およびグレンシーブ47上に漏下される。このときも唐箕42からの選別風により、細かい藁屑の一部は後方に吹き飛ばされて分離される。
In addition, the grains, the immature grains, the shoots adhering grains, the fine shavings, and the like that have dropped below the opening of the
さらに、グレンシーブ47上に漏下された穀粒、未熟穀粒、枝梗付着粒および細かい藁屑などのうち、穀粒、未熟穀粒、細かい藁屑などは、グレンシーブ47を通過して下方に落下する。このとき、重量が大きい穀粒(一番)は一番回収部51に回収され、後述する一番コンベア51aから図示しない揚穀コンベアを経て、グレンタンク12に搬送される。
Further, among the grains, immature grains, shoot adhering grains, and fine swarf leaked on the
一方、重量が小さい未熟穀粒や細かい藁屑の一部や穂切り粒や穀粒などが混じった未処理粒は、唐箕42からの選別風により後方に吹き飛ばされ、二番回収部52に回収され、後述する二番コンベア52aから図示しない二番還元コンベアを経て、前流穀板45上(またはチャフシーブ48上)に再投入される。
On the other hand, unprocessed grains mixed with immature grains with a small weight, a part of fine swarf, spiked grains, grains, etc. are blown rearward by the sorting wind from the
次に、本願発明の電動コンバインの動力伝達構成について説明する。図5は電動コンバインの動力伝達構成図、図6は電動コンバインの各駆動系への動力伝達経路を示す模式図である。 Next, the power transmission configuration of the electric combine of the present invention will be described. FIG. 5 is a power transmission configuration diagram of the electric combine, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a power transmission path to each drive system of the electric combine.
本願発明の電動コンバイン1は、走行部3および脱穀部5や刈取部7など複数の処理部からなる作業部61を構成した駆動系の駆動源を、電動モータM(アクチュエータ)とエンジン(原動機)Eとを併用し、作業部61の一部の駆動源を、エンジンEの動力にしたものである。
The electric combine 1 according to the present invention includes a drive source of a drive system that configures a working
図1にも示したように、車両左側部の、例えば、フィードチェーン18と、走行部3との間であって、車両前後方向の機台4上には、詳細を後述するバッテリーBが複数並設(図例では7個だが、設置数は限定されない)される。
As shown in FIG. 1, for example, between the
また、エンジンE近傍の機台4上には、エンジンEの図示しないクランク軸などに接続した発電機Dが設置されており、この発電機DはバッテリーBに接続されている。従って、エンジンEの動力により駆動させた発電機Dによって発電した比較的電圧の高い電力が、バッテリーBに充電され、後述する車両の駆動系の駆動源に用いられる。 A generator D connected to a crankshaft (not shown) of the engine E is installed on the machine base 4 in the vicinity of the engine E. The generator D is connected to the battery B. Accordingly, the battery B is charged with a relatively high voltage electric power generated by the generator D driven by the power of the engine E, and is used as a drive source of a vehicle drive system described later.
なお、エンジンEには、上述した発電機Dの他に、図示しない周知のオルタネータも設置されており、エンジンEの動力により駆動させたオルタネータによって発電した比較的電圧の低い電力が、別途設置した図示しないバッテリーを介して車両のライト、あるいはキャビンを装備する車両においてはエアコンなどの電源に用いられる。 In addition to the generator D described above, a known alternator (not shown) is also installed in the engine E. Electric power with a relatively low voltage generated by the alternator driven by the power of the engine E is separately installed. In a vehicle equipped with a vehicle light or cabin through a battery (not shown), it is used as a power source for an air conditioner or the like.
これらエンジンEおよび発電機Dを用いた電動コンバイン1の動力伝達構成は、図5に示すように、まず、エンジンEには、発電機Dおよび作業部61を構成する脱穀部5の扱胴6のみが接続される。そして、発電機Dには、バッテリーBが接続されている。
As shown in FIG. 5, the power transmission configuration of the electric combine 1 using the engine E and the generator D is as follows. First, the engine E includes a
また、バッテリーBには、車両の上記扱胴6以外の作業部61であって、刈取部7を駆動させる各駆動部に設置した、刈取部電動モータM1と、脱穀部5を駆動させる扱胴6以外の各駆動部に設置した脱穀部電動モータM2と、選別部19を駆動させる各駆動部に設置した選別部電動モータM3と、排藁処理部11を駆動させる各駆動部に設置した排藁処理部電動モータM4と、搬送部16を駆動させる各駆動部に設置した搬送部電動モータM5とが、それぞれインバータI1〜I5および図示しないドライバを介して接続されている。
Further, the battery B is a working
さらに、バッテリーBには、走行部3を駆動させる駆動部に、走行部電動モータM6が、インバータI6や図示しないドライバを介して接続されている。なお、各電動モータM1〜M6は、アクチュエータの例示であって、その構成は限定されない。
Furthermore, a traveling unit electric motor M6 is connected to the battery B via a drive unit that drives the traveling
つまり、作業部61には、エンジンEの動力により駆動(扱胴6)させる、原動機駆動部62と、バッテリーBの電力により各モータM1〜M5の動力により駆動させる、扱胴6を除いた脱穀部5を含むアクチュエータ駆動部63とを有する構成とされる。
That is, the working
なお、これらバッテリーBは、例えば、車両進行方向の機体右側に配設したグレンタンク12とは左右対称位置の機体左側の機台4上に配設させてもよい。また、このバッテリーBは二次電池であり、リチウムイオン電池や、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル・水素電池など適宜使用することができる。
The batteries B may be disposed on the machine base 4 on the left side of the machine body in a symmetrical position with respect to the
そして、これらエンジンEおよび各電動モータM1〜M6から各駆動系への動力伝達は、図6に示すように、まず、エンジン駆動部62においては、エンジンEの動力は、脱穀クラッチcおよび変速ギアgなどを介してVベルトvにより扱胴6の駆動軸6aに伝達され、扱胴6はエンジンEの動力により駆動する。
As shown in FIG. 6, the power transmission from the engine E and the electric motors M1 to M6 to the drive systems is as follows. First, in the
一方、エンジンEの動力は、発電機Dも駆動させるため、この発電機Dにより発電した電力が、後述する各インバータI1〜I6に接続したバッテリーBに充電される。 On the other hand, since the motive power of the engine E also drives the generator D, the electric power generated by the generator D is charged in the battery B connected to the inverters I1 to I6 described later.
そして、刈取部7では、例えば、刈取部7全体を駆動させる刈取入力軸7aにインバータI1に接続した刈取部電動モータM1の出力軸を連結する。なお、刈取部7は、引起タインチェン64を備える穀稈引起装置65や、掻込ベルト66を備える穀稈搬送装置67、刈刃駆動ユニット68を有する刈刃装置69などからなる周知の構成であり、これら装置間にはベルトやギアなど周知の機械式伝達機構で動力を中継することができるが、この発明は上記に限定されず、例えば、刈取部7内における各装置を駆動する入力軸にそれぞれインバータを介して電動モータを設置してもよい。
In the
また、脱穀部5のフィードチェーン18を駆動する入力軸18aには、インバータI2に接続した脱穀部電動モータM2が連結されるとともに、選別部19における揺動選別装置41の揺動駆動機構44および唐箕42、揚穀コンベアに連動する一番コンベア51a、二番還元コンベアに連動する二番コンベア52aなどを駆動する各入力軸には、それぞれインバータI3を構成するインバータI3a,I3b,I3c,I3dに接続した選別部電動モータM3を構成する選別部電動モータM3a,M3b,M3c,M3dが連結される。
Further, the input shaft 18a that drives the
また、排藁処理部11の排藁搬送チェーン20や吸引ファン50などを駆動する入力軸には、インバータI4を構成するインバータI4a,I4bに接続した脱穀部電動モータM4を構成する脱穀部電動モータM4a,M4bが連結されるとともに、搬送部16では、縦オーガ13aおよび横オーガ13bに連動する排出コンベア12aを駆動する入力軸に、インバータI5に接続した脱穀部電動モータM5が連結される。
In addition, a threshing portion electric motor constituting a threshing portion electric motor M4 connected to inverters I4a and I4b constituting an inverter I4 is connected to an input shaft for driving the
次に、本願発明の要部である走行部3は、詳細を後述するが、上述の図6に示すように、クローラ式走行装置における左右駆動スプロケット3a,3bに、インバータI6を構成するインバータI6a,I6bに接続した走行部電動モータM6を構成する走行部電動モータM6a,M6bが連結される。
Next, as will be described in detail later, the traveling
このような構成にすることで、エンジン動力を作業部61の一部の駆動源に限定して用いることで、エンジンEを必要最小限の大きさに抑えて小型化できるとともに、走行部3は、エンジン動力を伝達する機械式の動力伝達部材を必要とせず、走行部3の構成を簡素化することができる。
By adopting such a configuration, the engine power can be limited to a part of the drive source of the working
特に、車両の駆動系の中で最も出力を要する扱胴6のみをエンジン動力にすることで、大量の穀稈を扱歯に巻き付けたり挟むなどして回転に大きな負荷がかかる扱胴6でも、円滑に回転駆動させることができるとともに、エンジンEを必要最小限の大きさに抑えて小型化し、排ガスの低減と燃費を向上させることができる。
In particular, by using only the
次に、本願発明の走行部について、その具体的構成を説明する。図7は走行部の側面模式図、図8は走行部の正面模式図、図9はアクチュエータを内部に備える駆動スプロケットの側面図、図10はアクチュエータを内部に備える駆動スプロケットの斜視図、図11は電気配線を挿通孔から機体フレーム内に挿通させた機体フレームの斜視図である。 Next, a specific configuration of the traveling unit of the present invention will be described. 7 is a schematic side view of the traveling unit, FIG. 8 is a schematic front view of the traveling unit, FIG. 9 is a side view of a driving sprocket having an actuator inside, and FIG. 10 is a perspective view of a driving sprocket having an actuator inside. FIG. 3 is a perspective view of a body frame in which electrical wiring is inserted into the body frame from an insertion hole.
まず、図7〜8に示すように、上述した左右の各走行部3は、さらに詳述すると、機体フレーム2の前側には駆動スプロケット3a(3b)を取付け、トラックフレーム72には複数のトラックローラ73やキャリヤローラ74、テンションローラ75を取付け、これら駆動スプロケット3a(3b)、トラックローラ73、キャリヤローラ74、テンションローラ75などにクローラベルト76を巻回してクローラ式走行装置を構成している。なお、前後ガイド体77は、クローラベルト76を張設して、クローラベルト76が外れるのを防ぐものである。
First, as shown in FIGS. 7 to 8, each of the left and right traveling
つまり、トラックフレーム72の前端部上面上方に延設させる前下台78上端部に設けた軸受台79に駆動スプロケット3a(3b)を設け、またトラックフレーム72の後端部上面に後下台80を固定させ、テンション調節用ボルト81および前後方向摺動自在なテンションフレーム82を後下台80に取付けてテンションローラ75を設け、また、トラックフレーム72の中間部に立設させるローラ台83上端部にキャリヤローラ74を回転自在に取付ける。なお、軸受台79は、機体フレーム2を支持するサイドフレーム2´に取付けられるとともに、機体フレーム2上には機台4が支持される。
In other words, the
そして、駆動スプロケット3a(3b)、トラックローラ73、テンションローラ75、前後ガイド体77により、クローラベルト76の接地側を支持させるとともに、駆動スプロケット3a(3b)、キャリヤローラ74、テンションローラ75により、クローラベルト76の非接地側を支持させ、トラックフレーム72にクローラベルト76を緊張支持させている。
The ground side of the
そして、車輪である駆動スプロケット3a(3b)は、図9〜10に示すように、外周面に等間隔で凹凸状の歯部を形成し、中心部に軸受部71を有する周知のものであるが、この駆動スプロケット3a(3b)の背面(取付位置に対する車両内側)には、上述した走行部電動モータM6を構成するインバータI6a(I6b)に接続(図9〜10では不図示)した走行部電動モータM6a(M6b)のモーターボックスbがボルト締結などして取付けられるとともに、軸受部71には、モーターボックスbから突出するモータ軸mが嵌設される。
And the
また、モーターボックスbからは、電気配線wを延出しており、この電気配線wは、サイドフレーム2´、機体フレーム2および機台4に沿って、これらフレーム2,2´の側面に、図示しない留め具で掛止し、途中図示しないインバータI6a(I6b)を介して、上述したグレンタンク12とは左右対称位置の機体左側後部(駆動スプロケット3a側)の機台4上に配設したバッテリーBに、機台4下方から機台4を貫通して接続される。
Further, an electric wiring w is extended from the motor box b. The electric wiring w is illustrated on the side surfaces of these
このような構成にすることで、従来のように駆動スプロケット3a,3bを駆動させるための駆動軸を必要とせず、設置場所の省スペース化およびコストダウンを図ることができる。また、車両製造時に、走行部電動モータM6a,M6bを備えた駆動スプロケット3a,3bを一度に組み付けることができるとともに、装置の配置構成が簡単になり、メンテナンス性を向上させることができる。また、軸受部71(駆動中心)に近い位置に走行部電動モータM6を設置させることで、高い効率で駆動スプロッケット3a,3bに動力を伝達することができる。
By adopting such a configuration, a drive shaft for driving the
さらには、車両の振動や揺れに対して、電気配線wを機体フレーム2に安定的に支持でき、電気配線wの断線など破損を防止することができる。
Furthermore, it is possible to stably support the electric wiring w on the
また、バッテリーボックスbから延出した電気配線wは、図11に示すように、不図示のインバータI6a(I6b)を介して機体フレーム2の前部に形成した挿通孔h1から機体フレーム2内に導入し、内部空洞の機体フレーム2内を通り、バッテリーB近傍の機体フレーム2の後部に形成した挿通孔h2から導出され、バッテリーBに接続させてもよい。
Further, as shown in FIG. 11, the electrical wiring w extending from the battery box b is inserted into the
このように構成することで、バッテリーボックスbと、バッテリーBとを接続する配線wの多くの部分を、機体フレーム2で保護し、泥土の付着や障害物の接触から電気配線wを保護することができる。従って、電気配線wの耐久性を延ばすことができる。
By configuring in this way, many parts of the wiring w connecting the battery box b and the battery B are protected by the
なお、走行部電動モータM6は、上述したような駆動スプロッケット3a,3bへの内設に限定されず、それらに加えて各トラックローラ73にも適宜内設させてもよい。この場合、走行部3は、駆動スプロッケット3a,3bの駆動に加えてトラックローラ73も駆動輪とすることで、走行力が向上し、状態が悪い圃場においても車両を円滑に走行させることができる。
The traveling unit electric motor M6 is not limited to being installed in the
以上詳述したように、この例の電動コンバイン1は、車両に原動機EおよびバッテリーBを搭載し、バッテリーBは、インバータI1〜I6を介して電動モータM1〜M6(アクチュエータ)に電力を供給するとともに、原動機Eおよび電動モータM1〜M6の各駆動源によって、クローラ式走行装置を備える車両の走行部3と、複数の処理部からなる作業部61とを駆動し、走行部3は、電動モータM6の動力で駆動させるとともに、作業部61は、電動モータM1〜M5の動力で駆動させるアクチュエータ駆動部63と、原動機Eの動力により駆動させる原動機駆動部62とを備え、さらに、クローラ式走行装置を構成する駆動スプロケット(走行輪)3a,3bに、電動モータM6a,M6bを内設させたものである。
As described in detail above, the electric combine 1 of this example has the motor E and the battery B mounted on the vehicle, and the battery B supplies electric power to the electric motors M1 to M6 (actuators) via the inverters I1 to I6. At the same time, the driving
なお、この発明は、圃場の穀稈を連続的に刈取って脱穀する、駆動源にエンジンなどの原動機および電動モータを併用したあらゆる電動コンバインに適用することができる。 The present invention can be applied to any electric combiner that uses a prime mover such as an engine and an electric motor as a drive source for continuously harvesting and threshing cereal grains in a field.
2 機体フレーム
3 走行部
3a,3b 駆動スプロケット(走行輪)
12 グレンタンク
61 作業部
62 原動機駆動部
63 アクチュエータ駆動部
71 軸受部
B バッテリー
E 原動機
M1〜M6 アクチュエータ(電動モータ)
b バッテリーボックス
h1,h2 挿通孔
m モータ軸
w 配線
2
12
b Battery box h1, h2 Insertion hole m Motor shaft w Wiring
Claims (4)
前記バッテリーは、インバータを介してアクチュエータに電力を供給するとともに、前記原動機およびアクチュエータの各駆動源によって、クローラ式走行装置を備える前記車両の走行部と、複数の処理部からなる作業部とを駆動する電動コンバインにおいて、
前記走行部は、前記アクチュエータの動力で駆動させるとともに、前記作業部は、前記アクチュエータの動力で駆動させるアクチュエータ駆動部と、前記原動機の動力により駆動させる原動機駆動部とを備え、
さらに、前記クローラ式走行装置を構成する走行輪には、前記アクチュエータを内設させたことを特徴とする電動コンバイン。 Equipped with a prime mover and a battery in the vehicle,
The battery supplies electric power to the actuator via an inverter, and drives a traveling unit of the vehicle including a crawler type traveling device and a working unit including a plurality of processing units by each driving source of the prime mover and the actuator. In the electric combine to
The traveling unit is driven by the power of the actuator, and the working unit includes an actuator driving unit that is driven by the power of the actuator, and a prime mover driving unit that is driven by the power of the prime mover,
Further, the electric combiner is characterized in that the traveling wheel constituting the crawler type traveling device is provided with the actuator.
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