JP2020162426A

JP2020162426A - コンバイン

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Publication number: JP2020162426A
Application number: JP2019063406A
Authority: JP
Inventors: 和哉奥村; Kazuya Okumura; 五島　一実; Kazumi Goto; 一実五島; 土居原　純二; Junji Doihara; 純二土居原; 釘宮　啓; Hiroshi Kugimiya; 釘宮　　啓; 秀範岡▲崎▼; Hidenori Okazaki
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP6924418B2

Abstract

【課題】倒伏した穀稈の刈取り脱穀選別作業において穀粒の回収ロスを低減して選別処理を効率良く行うことができるコンバインを提供する。【解決手段】エンジン（Ｅ）の出力を脱穀装置（４）に伝動する第１経路（Ａ）と、エンジン（Ｅ）の出力を走行装置（２）と刈取装置（３）に伝動する第２経路（Ｂ）を設け、走行装置（２）の走行速度の増減速を行う第１変速レバー（２１）に連動させてエンジン（Ｅ）の出力回転数の増減速を行う場合に、走行装置（２）の走行速度の最低速にするスイッチ（３７）が入力された場合には、変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成とした。【選択図】図５

Description

本発明は、走行装置の走行速度を増減速する変速レバーと、エンジンの出力回転数を増減速するアクセルレバーを備えたコンバインに関するものである。

従来のコンバインにおいて、操縦者の操作作業の負担を軽減するために、走行装置の走行速度を増減速する変速レバーによってエンジンの出力回転数の増減速も行う技術が知られている。（特許文献１参照）

特開２０００−１６１０９０号公報

しかし、特許文献１の技術では、圃場の倒伏した穀稈を刈取るために、変速レバーによって走行装置の走行速度を減速にすると、エンジンの出力回転数も減速されて、脱穀装置の選別棚の揺動速度が減速されるので、脱穀装置の扱室から選別棚上に漏下した穀粒が選別棚の移送時に下方に漏下して穀粒の回収効率が低下するという問題があった。

そこで、本発明の課題は、倒伏した穀稈の刈取り脱穀選別作業において穀粒の回収ロスを低減して選別処理を効率良く行うことができるコンバインを提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、エンジン（Ｅ）が搭載された機体フレーム（１）に、走行装置（２）と刈取装置（３）と脱穀装置（４）を設けたコンバインにおいて、
前記エンジン（Ｅ）の出力を脱穀装置（４）に伝動する第１経路（Ａ）と、前記エンジン（Ｅ）の出力を走行装置（２）と刈取装置（３）に伝動する第２経路（Ｂ）を設け、前記走行装置（２）の走行速度の増減速を行う第１変速レバー（２１）の操作に連動してエンジン（Ｅ）の出力回転数が増減速する構成とし、前記第１変速レバー（２１）の操作とは独立して前記走行装置（２）の駆動速度を減速させる第２変速操作が検出された場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成としたことを特徴とするコンバインである。

請求項２記載の発明は、前記第１変速レバー（２１）によって第２経路（Ｂ）の走行装置（２）の上流側に設けられたエンジン（Ｅ）の出力回転数の増減速と回転方向の切換を行う油圧式無段変速機（５１）を操作し、前記走行装置（２）と油圧式無段変速機（５１）の間に設けられたトランスミッション（５２）を変速操作する第２変速レバー（２２）を設け、この第２変速レバー（２２）による第２変速操作を検出するスイッチ（３７）を設けた請求項１記載のコンバインである。

請求項３記載の発明は、前記脱穀装置（４）の選別棚上を移送される処理物の層厚が所定の厚みを超えたことが検出された場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成とした請求項１又は２記載のコンバインである。

請求項４記載の発明は、前記刈取装置（３）が非作業位置まで上昇した場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバインである。

請求項１記載の発明によれば、脱穀装置（４）にエンジン（Ｅ）の定格回転数が伝動されるので、脱穀装置（４）で脱穀処理された穀粒が選別棚から過度に漏下するのを防止して高い選別処理能力を維持することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、第２変速レバー（２２）に連動してスイッチ（３７）が入力されるので、操縦者が第２変速レバー（２２）から手を放すことなくスイッチ（３７）の入力が行えるので操縦作業の負担を低減することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明による効果に加えて、脱穀装置（４）にエンジン（Ｅ）の定格回転数時の高い回転トルクが伝動されるので、脱穀装置（４）の高い脱穀処理能力を維持することができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明による効果に加えて、脱穀装置（４）にエンジン（Ｅ）の定格回転数が脱穀装置（４）に伝動されるので、脱穀装置（４）で脱穀処理された少量の穀粒が選別棚から過度に漏下するのを防止してより高い選別処理能力を維持することができる。

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。エンジンの出力回転の伝動図である。コントローラとエンジンコントローラの接続図である。エンジンの出力回転数の増減速方法の説明図である。操縦部のモニタ画面である。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の下側にはエンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部８Ａと前後方向に延在する横排出部８Ｂからなる排出オーガ８が設けられている。

操縦部５の操縦席５Ａの前側には、フロントパネル１０が設けられ、左側にはサイドパネル２０が設けられている。

フロントパネル１０の中央部には、走行装置２の走行速度等を表示するモニタ１１が設けられ、モニタ１１の下側には、主変速レバー（請求項おける「第１変速レバー」）２１を操作してエンジンＥの出力回転数を増減速できる接続スイッチ１２と、刈取装置３を所定の高さに上昇させる刈取スイッチ１３が設けられている。これにより、接続スイッチ１２が入力された場合には、主変速レバー２１を操作することにより、本機コントローラ３０とエンジンコントローラ４０を介して、エンジンＥの出力回転数を増減速することができる。

サイドパネル２０の前部には、エンジンＥの下流側に設けられた走行用の油圧式無段変速機５１を介して走行装置２の状態を前進状態、停止状態、又は後進状態に切換える主変速レバー２１が設けられている。

主変速レバー２１を中立姿勢にすると走行装置２は停止し、主変速レバー２１を中立姿勢から前方に傾斜させた前進姿勢にすると走行装置２は前進し、主変速レバー２１を中立姿勢から後方に傾斜させた後進姿勢にすると走行装置２は後進する。

前進姿勢において主変速レバー２１をより前方に傾斜させると、走行装置２の前進速度は増速し、中立姿勢方向、すなわち後方に傾斜させると走行装置２の前進速度は減速する。また、後進姿勢において主変速レバー２１を後方に傾斜させると走行装置２の後進速度は増速し、中立姿勢方向、すなわち前方に傾斜させると走行装置２の後進速度は減速する。これにより、主変速レバー２１を操作して、走行装置２の状態を容易に変更でき、また、走行装置２の速度を容易に増減速することができる。

主変速レバー２１の後方右側には、油圧式無段変速機５１の下流側に設けられた走行用のトランスミッション５２を介して走行装置２の駆動速度をギヤチェンジによって有段変速する副変速レバー（請求項おける「第２変速レバー」）２２が設けられている。

副変速レバー２２を前方に傾斜させると走行装置２の速度は一段増速し、副変速レバー２２を後方に傾斜させると走行装置２の速度は一段減速する。これにより、圃場の穀稈の倒伏状態に応じて走行装置２の速度を容易に増減速でき、また、多くの穀稈が倒伏している場合には、刈取装置３の刈取速度を維持して走行装置２の走行速度を減速して倒伏した穀稈の刈取りロスを抑制することができる。

主変速レバー２１の後方左側には、油圧式無段変速機５１の下流側に設けられた刈取クラッチ５３とエンジンＥの下流側に設けられた脱穀クラッチ５０の接続と接続解除を行う刈脱レバー２３が設けられている。

刈脱レバー２３を前方に傾斜させると刈取クラッチ５３と脱穀クラッチ５０が接続されて刈取装置３と脱穀装置４が駆動し、刈脱レバー２３を中立姿勢にすると刈取クラッチ５３の接続が解除されて刈取装置３は停止し、さらに刈脱レバー２３を後方に傾斜させると脱穀クラッチ５０の接続が解除されて脱穀装置４も停止する。これにより、脱穀装置４に多量の穀稈が搬入されてエンジンＥに大きな負荷がかかっている場合には、例えば、刈脱レバー２３を中立姿勢にして刈取装置３の駆動を停止してエンジンＥに加わっている負荷を低減することができる。

主変速レバーの２１の右側には、本機コントローラ３０を介さずエンジンコントローラ４０を介してエンジンＥの出力回転数を増減速するアクセルレバー２４が設けられている。

アクセルレバー２４を前方に傾斜させるとエンジンＥの出力回転数は増速し、アクセルレバー２４を後方に傾斜させるとエンジンＥの出力回転数は減速する。これにより、エンジンＥの出力回転数を増減速させて脱穀装置４の扱胴の回転速度の増減速を行って脱穀処理を効率良く行うことができる。

＜エンジンの出力回転の伝動図＞
次に、エンジンＥの出力回転の伝動について説明する。図３に示すように、エンジンＥの出力回転は、第１経路Ａ上に設けられた脱穀クラッチ５０を介して脱穀装置４に伝動され、脱穀装置４の扱胴、揺動選別棚等を駆動する。なお、脱穀クラッチ５０の接続と接続解除の切換えは、刈脱レバー２３によって操作される。

これにより、脱穀装置３の扱胴の回転数を走行装置２の走行速度や刈取装置３の引起速度とは独立して設定することができ、穀粒に含有された水分量に応じて扱胴の回転数を調整して脱穀選別作業を効率良く行うことができる。

また、エンジンＥの出力回転は、第２経路Ｂ上に設けられた走行用の油圧式無段変速機５１に伝動される。油圧式無段変速機５１の入力軸に伝動されたエンジンＥの出力回転数は、油圧式無段変速機５１内で増減速、あるいは回転方向が変更され第１出力軸と第２出力軸から出力される。なお、油圧式無段変速機５１内での増減速と回転方向の変更は、主変速レバー２１によって操作される。

油圧式無段変速機５１の第１出力軸の出力回転は、トランスミッション５２に伝動される。トランスミッション５２の入力軸に伝動された第１出力軸の出力回転数は、トランスミッション５２内のギヤ伝動機構で増減速され出力軸から出力される。

トランスミッション５２の出力軸の出力回転は、走行装置２に伝動され、走行装置２のクローラを回動する。

油圧式無段変速機５１の第２出力軸の出力回転は、刈取クラッチ５３を介して刈取装置３に伝動され、刈取装置３の引起装置、切断装置等を駆動する。なお、刈取クラッチ５３の接続と接続解除の切換えは、刈脱レバー２３によって操作される。

これにより、主変速レバー２１を操作して走行装置２の走行速度を増減速させると刈取装置３の引起速度も同時に増減速するので、圃場の穀稈の倒伏状態に応じて主変速レバー２１を操作して走行装置２の走行速度を増減速させることにより穀稈を効率良く刈取ることができる。

＜本機コントローラとエンジンコントローラ＞
次に、本機コントローラ３０とエンジンコントローラ４０について説明する。図４に示すように、本機コントローラ３０は、通信回線３１を介してエンジンコントローラ４０に接続されている。

本機コントローラ３０には、主変速レバー２１の傾斜角度を計測する角度センサ３２と、脱穀装置４の選別棚上の移送される穀粒の層厚を計測する層厚センサ３３と、刈取装置３の上昇高さを計測する高さセンサ３４と、走行装置２の転輪の回転速度を計測する速度センサ３５が所定のインターフェース回路を介して接続されている。

本実施形態では、層厚センサ３３の出力値に応じて、選別棚上を移送する穀粒の層厚を便宜上レベル１〜レベル８に区分している。レベル１，２は、選別棚上を移送する穀粒が非常に少なく層厚が非常に薄い状態をいい、レベル３，４は、選別棚上を移送する穀粒が設計量よりも少なく層厚が設計厚よりも薄い状態をいい、レベル５，６は、選別棚上を移送する穀粒が設計量であり層厚が設計厚である状態をいい、レベル７，８は、選別棚上を移送する穀粒が設計量よりも多く層厚が設計厚よりも厚い状態をいう。

また、本機コントローラ３０には、刈脱レバー２３の傾斜位置に応じて入り切りされる刈取スイッチ３６と、本機コントローラ３０とエンジンコントローラ４０を通信回線３１を介して接続する接続スイッチ１２と、副変速レバー２２の傾斜位置に応じて入り切りされる倒伏スイッチ（請求項における「スイッチ」）３７と、走行装置２の走行速度等を表示するモニタ１１が所定のインターフェース回路を介して接続されている。

エンジンコントローラ４０には、アクセルレバー２４の傾斜角度を計測する角度センサ４１と、エンジンＥの出力軸の出力回転数を計測する回転速度センサ４２と、エンジンＥのシリンダ内に軽油を噴射するスロットルバルブ４３と、エンジンＥのシリンダ内の圧力を計測する圧力センサ４４が所定のインターフェース回路を介して接続されている。

本実施形態で使用しているエンジンＥの定格出力回転数は２６００ｒｐｍであり最大出力回転数は２８００ｒｐｍである。アクセルレバー２４を前方に最大傾斜させた場合には、エンジンＥの出力回転数は最大出力回転数の２８００ｒｐｍとなり、また、接続スイッチ１２を入力した状態において主変速レバー２１を前方に最大傾斜させた場合には、エンジンＥの出力回転数は最大出力回転数の２８００ｒｐｍとなる。

＜エンジンの出力回転数の増減速方法＞
次に、エンジンＥの出力回転数を増減速する方法について説明する。図５に示すように、ステップＳ１において、本機コントローラ３０は、接続スイッチ１２からの入力信号を判断し、接続スイッチ１２が入力されておらず入力信号がＯＦＦの場合にはステップＳ２に進み、接続スイッチ１２が入力されて入力信号がＯＮの場合にはステップＳ３に進む。

ステップＳ２において、操縦者は、圃場の穀稈の状態に応じてアクセルレバー２４を操作してエンジンＥの出力回転数を増減速することができる。これにより、走行装置２の走行速度、刈取装置３の引起装置の引起速度、脱穀装置４の扱胴の回転速度を増減速することができる。なお、この場合には、主変速レバー２１を操作して油圧式無段変速機５１を介して走行装置２の走行速度、刈取装置３の引起装置の引起速度の増減速を行うことができる。また、ステップＳ２の終了後にはステップＳ１に進む。

ステップＳ３において、操縦者は、圃場の穀稈の状態に応じて主変速レバー２１を操作してエンジンＥの出力回転数を増減速することができる。これにより、走行装置２の走行速度、刈取装置３の引起装置の引起速度、脱穀装置４の扱胴の回転速度を増減速することができ、操縦者は主変速レバー２１から手を放すことなく脱穀装置４の扱胴の回転速度の増減速ができ、刈取脱穀作業をより効率良く行うことができる。また、ステップＳ３の終了後にはステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、本機コントローラ３０は、倒伏スイッチ３７からの入力信号を判断し、倒伏スイッチ３７からの入力信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ５に進み、倒伏スイッチ３７からの入力信号がＯＮの場合には、ステップＳ７に進む。なお、倒伏スイッチ３７の入力信号は、副変速レバー２２が後方に最大傾斜した場合（請求項の「第２変速操作」がなされた場合）にはＯＮに設定され、それ以外の場合にはＯＦＦに設定されている。

本実施形態においては、倒伏スイッチ３７は、副変速レバー２２の傾斜位置に連動してＯＮ／ＯＦＦさせている。これにより、操縦者が副変速レバー２２から手を放すことなく倒伏スイッチ３７を操作できるので操縦者の操作作業負担を軽減することができる。

倒伏スイッチ３７をフロントパネル１０における接続スイッチ１２の近傍部位に配置して、操縦者が圃場の穀稈の状態に応じて直接操作するようにすることもできる。これにより、副変速レバー２２と倒伏スイッチ３７の位置調整を行う必要がないので、組立作業負担を軽減することができる。

また、主変速レバー２１の傾斜角度を計測する角度センサ３２の計測値と走行装置２の転輪の回転速度を計測する速度センサ３５の計測値を比較して、すなわち、角度センサ３２の計測値から主変速レバー２１が前方に傾斜しているにも係わらず速度センサ３５の計測値から走行装置２の走行速度が低速にある場合には、倒伏スイッチ３７がＯＮされたものと判断することもできる。

ステップＳ５において、本機コントローラ３０は、層厚センサ３３からの入力信号を判断し、層厚センサ３３の入力信号が脱穀装置４の選別棚上の設定された穀粒の上下方向の厚みである層厚以下の場合（入力電圧が２〜４Ｖの場合）には、ステップＳ６に進み、層厚センサ３３の入力信号が脱穀装置４の選別棚上の設定された穀粒の層厚を超えた場合（入力電圧が５Ｖの場合）には、ステップＳ８に進む。なお、層厚センサ３３の入力信号は、電圧１〜５Ｖであり、穀粒の層厚がレベル１，２の場合には電圧２Ｖ、穀粒の層厚がレベル３，４の場合には電圧３Ｖ、穀粒の層厚がレベル５，６の場合には電圧４Ｖ、穀粒の層厚がレベル７，８の場合には電圧５Ｖに設定されている。

ステップＳ６において、本機コントローラ３０は、高さセンサ３４からの入力信号を判断し、高さセンサ３４の入力信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ１に進み、高さセンサ３４の入力信号がＯＮの場合には、ステップＳ８に進む。なお、高さセンサ３４の入力信号は、刈取装置３が非作業高さまで上昇した場合にはＯＮに設定され、それ以外の場合にはＯＦＦに設定されている。

ステップＳ７において、本機コントローラ３０は、図６に示すように、モニタ１１の画面上に倒伏モードを示す倒伏の文字表示を行って操縦者に喚起して、ステップＳ８に進む。なお、本実施形態では、モニタ１１の画面上に倒伏との文字表示を行っているが、図形表示、あるいは操縦者の注意を引くために点滅表示させることもできる。

ステップＳ８において、本機コントローラ３０は、通信回線３１を介してエンジンコントローラ４０を操作して、エンジンＥの出力回転数を定格出力回転数である２６００ｒｐｍにして維持する。これにより、アクセルレバー２４または接続スイッチ１２を接続した状態において主変速レバー２１を操作してもエンジンＥの出力回転数を増減速することはできなくなる。

倒伏モードの場合において脱穀装置４で脱穀処理された穀粒を選別棚上を所定の速度で移送させることができるので、穀粒が過度に選別棚から漏下するのを防止して高い選別処理能力を維持することができる。また、脱穀装置４に多量の穀稈が移送された場合において大きな回転トルクによって脱穀装置４の扱胴を確実に回転させて脱穀処理することができる。さらに、刈取装置３が非作業高さに位置している場合において脱穀装置４で脱穀処理された穀粒を選別棚上を所定の速度で移送させることができるので、穀粒が過度に選別棚から漏下するのを防止して高い選別処理能力を維持することができる。

また、本実施形態においては、エンジンＥの出力回転数を２６００ｒｐｍに設定したが、定格出力回転数と最大出力回転数の間の２７００ｒｐｍに設定することもできる。これにより、倒伏モードの場合において脱穀装置４で脱穀処理された穀粒を選別棚上を高速で移送させることができるので、穀粒が過度に選別棚から漏下するのを防止してより高い選別処理能力を維持することができる。また、ステップＳ８の終了後にはステップＳ１に進む。

１機体フレーム
２走行装置
３刈取装置
４脱穀装置
２１主変速レバー（第１変速レバー）
２２副変速レバー（第２変速レバー）
３７倒伏スイッチ（スイッチ）
５１油圧式無段変速機
５２トランスミッション
Ａ第１経路
Ｂ第２経路
Ｅエンジン

Claims

エンジン（Ｅ）が搭載された機体フレーム（１）に、走行装置（２）と刈取装置（３）と脱穀装置（４）を設けたコンバインにおいて、
前記エンジン（Ｅ）の出力を脱穀装置（４）に伝動する第１経路（Ａ）と、前記エンジン（Ｅ）の出力を走行装置（２）と刈取装置（３）に伝動する第２経路（Ｂ）を設け、
前記走行装置（２）の走行速度の増減速を行う第１変速レバー（２１）の操作に連動してエンジン（Ｅ）の出力回転数が増減速する構成とし、
前記第１変速レバー（２１）の操作とは独立して前記走行装置（２）の駆動速度を減速させる第２変速操作が検出された場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成としたことを特徴とするコンバイン。
前記第１変速レバー（２１）によって第２経路（Ｂ）の走行装置（２）の上流側に設けられたエンジン（Ｅ）の出力回転数の増減速と回転方向の切換を行う油圧式無段変速機（５１）を操作し、
前記走行装置（２）と油圧式無段変速機（５１）の間に設けられたトランスミッション（５２）を変速操作する第２変速レバー（２２）を設け、
この第２変速レバー（２２）による第２変速操作を検出するスイッチ（３７）を設けた請求項１記載のコンバイン。
前記脱穀装置（４）の選別棚上を移送される処理物の層厚が所定の厚みを超えたことが検出された場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成とした請求項１又は２記載のコンバイン。
前記刈取装置（３）が非作業位置まで上昇した場合には、前記第１変速レバー（２１）とエンジン（Ｅ）の出力回転数の連動を解除して、前記エンジン（Ｅ）の出力回転数を定格回転数に維持する構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバイン。