JP2024048060A

JP2024048060A - 収穫機

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Publication number: JP2024048060A
Application number: JP2022153899A
Authority: JP
Inventors: 智洋谷上; 光瑠上田; 和哉奥村; 一実五島; 真板山; 宏西崎; 洋平西山
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2022-09-27
Filing date: 2022-09-27
Publication date: 2024-04-08
Anticipated expiration: 2042-09-27
Also published as: JP7392794B1

Abstract

【課題】穀稈の丈や圃場の状態によっては穀稈を刈り取ることなく圃場から引き抜き、搬送経路に移動させてしまうことがある。圃場から引き抜かれた穀稈の根部付近には土塊が付着していることも多く、そのまま脱穀装置に向かわせると搬送経路上で詰まり、収穫作業が中断されるような事態になる恐れがある。【解決手段】車台の下部側に走行装置を設け、車台の前部側に穀稈を圃場から刈り取り機体後方の脱穀装置に搬送する刈取装置１５を備えた収穫機において、刈取装置１５に刈り取る穀稈の株径を検出する株径検出体を設け、該株径検出体が設定された株径以上であることを検出すると、穀稈の株元が刈られずに引き抜かれて搬送されていると判定し、搬送中の穀稈の株元を除去する株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒを作動させる。【選択図】図２

Description

本発明は、コンバイン等の収穫機に関するものである。

複数条の穀稈を同時に刈り取り、機体後方の脱穀装置に向けて合流させながら搬送する刈取装置を有し、穀稈の搬送量が多くなった際に、一対のスターホイルの噛合部の後方に穀稈の詰まりを解消する逃げ凹部を形成し、搬送中の穀稈が詰まりにくい構成としたコンバインがある（特許文献１参照）。

特開２００７－３１９０２６号公報

然しながら、穀稈の丈や圃場の状態によっては穀稈を刈り取ることなく圃場から引き抜き、搬送経路に移動させてしまうことがある。圃場から引き抜かれた穀稈の根部付近には土塊が付着していることも多く、そのまま脱穀装置に向かわせると搬送経路上で詰まり、収穫作業が中断されるような事態になる恐れがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、穀稈の搬送経路上での詰まりを防止した収穫機を提供することである。

請求項１記載の発明は、車台２の下部側に走行装置４を設け、車台２の前部側に穀稈を圃場から刈り取り機体後方の脱穀装置６に搬送する刈取装置１５を備えた収穫機において、刈取装置１５に刈り取る穀稈の株径を検出する株径検出体３３Ｌ，３３Ｒを設け、該株径検出体３３Ｌ，３３Ｒが予め設定された株径以上であることを検出すると、穀稈の株元が刈られずに引き抜かれて搬送されていると判定し、搬送中の穀稈の株元を除去する株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒを作動させる収穫機である。

請求項１記載の発明によれば、複数条の穀稈を刈らずに引き抜くと、穀稈同士が搬送経路で合流する際に挟持幅よりも大径になり、詰まりの原因となるので、株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒで株元を切除することにより、穀稈の詰まりによる作業の中断を防止することができる。

請求項２記載の発明は、刈り取った各条の穀稈を挟持搬送する複数の左右株元搬送装置２９Ｌ，２９Ｒに搬送される穀稈を合流させる部位の株元搬送装置２９下部側に株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒを回転可能に設けた請求項１に記載の収穫機である。

請求項２記載の発明によれば、刈り取った各条の穀稈を挟持搬送する複数の左右株元搬送装置２９Ｌ，２９Ｒに搬送される穀稈を合流させることにより、脱穀装置６の入口に穀稈が滞留することを防止できるので、刈取から脱穀までの作業を能率よく行える。

穀稈を合流させる部位の株元搬送装置２９下部側に株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒを配置することにより、圃場から穀稈が引き抜かれていても、脱穀装置６に送り込む前に株元を切除して株径を小さくすることができるので、搬送詰まりを防止でき、作業能率の低下を防止することができる。

請求項３記載の発明は、株径検出体３３Ｌ，３３Ｒの近くに粉塵濃度を検出する粉塵センサ３５Ｌ，３５Ｒを設けると共に、株径検出体３３Ｌ，３３Ｒに付着した夾雑物を除去する夾雑物除去装置３６Ｌ，３６Ｒを設け、粉塵センサ３５Ｌ，３５Ｒが設定値以上の粉塵量を検出すると夾雑物除去装置３６Ｌ，３６Ｒを所定時間作動させる請求項１または請求項２に記載の収穫機である。

請求項３記載の発明によれば、穀稈の刈取りにより生じる切屑や砂塵等の粉塵が株径検出体３３Ｌ，３３Ｒの周囲に溜まってくると、自動的に夾雑物除去装置３６Ｌ，３６Ｒが作動することにより、株径検出体３３Ｌ，３３Ｒの検出精度が低下することが防止され、地面から引き抜かれた穀稈の株元を確実に除去することができる。

請求項４記載の発明は、走行装置４や刈取装置１５等に駆動力を伝動する無段変速装置を設け、刈取装置１５及び脱穀装置６への駆動を入り切りする刈脱クラッチを設け、刈取装置１５に設けた搬送中の穀稈が詰まって移動できなくなったことを検出する詰まり検出装置が検出状態になると無段変速装置を中立にして機体を停止させると共に、刈脱クラッチを切状態に切り替えて刈取装置１５及び脱穀装置６を停止する請求項１または請求項２に記載の収穫機である。

請求項４記載の発明によれば、株元除去装置３０Ｌ，３０Ｒにて株元を切断できない、または切断しても穀稈が搬送経路上に詰まってしまったときは、無段変速装置を中立にして機体を停止させることにより、無理に搬送しようとして無段変速装置に負荷がかかることを防止できる。

また、刈脱クラッチが自動的に切状態になることにより、刈取装置１５及び脱穀装置６に負荷がかかることを防止できるので、機体の耐久性が向上する。

請求項５記載の発明は、刈取装置１５の刈高さ位置を検出する刈高さセンサ４０を設け、該刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを所望の高さに設定する刈高さ設定装置を設け、該刈高さ設定装置にて刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを高くするほど、無段変速装置の出力上限を下方修正して、車速の最高速度を遅くする請求項４に記載の収穫機である。

請求項５記載の発明によれば、刈高さ設定装置にて刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを高くするほど、無段変速装置の出力上限を下方修正して、車速の最高速度を遅くすることにより、高刈りにより圃場に残る刈り株を踏み越える際も、走行軌跡が乱れにくいので、刈取作業精度が維持される。

本発明の実施形態にかかるコンバインの側面図である。同上コンバインの刈取装置の要部の正面図である。同上コンバインの刈取装置の要部の側面図である。同上コンバインの刈取装置の要部の背面図である。同上コンバインの刈取装置の要部の拡大正面図である。同上コンバインの静油圧式無段変速装置の制御フロー図である。同上コンバインの静油圧式無段変速装置及び刈脱クラッチの制御フロー図である。同上コンバインの静油圧式無段変速装置の制御フロー図である。同上コンバインの左右限界センサと真後ろセンサの配置を示す要部の平面図である。同上コンバインの排穀オーガ旋回の制御フロー図である。

以下、本発明の一実施形態である収穫機としてのコンバイン１について添付図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、操縦者から見て、前方を前側、後方を後側、右手側を右側、左手側を左側として便宜的に方向を示して説明しているが、これらにより構成が限定されるものではない。

＜全体構成＞
図１に示すように、コンバイン１は、車台２の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ３を張設した走行装置４を配設すると共に、該車台２上の左右に、フィードチェンに挟持して搬送供給される穀稈を脱穀選別処理する脱穀装置６と、その穀粒を一時貯留するグレンタンク７と、このグレンタンク７に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ８を載置配設し、この脱穀装置６の後端部に排藁処理装置９を装架する。排穀オーガ８は、穀粒の排出時にオーガ昇降シリンダ１０を作動して起伏する。

脱穀装置６の前方に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体１１と、分草した穀稈を引き起こす引起部１２と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部１３と、刈り取った穀稈を掻き込むと共に搬送途中において扱深さを調節して前記フィードチェンへ引き継ぎを行う供給搬送部１４等を有する刈取装置１５を、刈取昇降シリンダにより土壌面に対して昇降自在なるよう車台２の前端部へ懸架配設して構成する。

前記刈取装置１５の後側上部にコンバイン１の各部の操作を行う操作部２０と、操縦者が座る操作席２１を設け、この操作席２１の下方側にエンジン２２を搭載し、後方側に前記グレンタンク７を配置している。

操作席２１に着座したオペレータによる前後操作により左右走行クローラ３へエンジン２２からの駆動力を変速して伝達する無段変速装置の一例である静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を中立及び前後進変速するＨＳＴ切替モータを操作する主変速レバー２４と、左右側への傾倒操作により直進時の左右操向作用及び各種旋回モードによる旋回作用を行わせるパワステレバー２５と、刈取装置１５及び脱穀装置６への駆動を入り切りする刈脱クラッチを操作する刈脱クラッチレバー２６と、排穀オーガ８の駆動を入り切り操作するオーガ排出レバー２７と、排穀オーガ８の旋回操作を行うロータリスイッチ２８を操作部２０に配設する。

＜刈取装置１５＞
刈取装置１５は、未刈穀稈を分草する分草体１１と、分草した穀稈を引き起こす引起部１２と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部１３と、刈取後の穀稈の株元部を挟持して揚上搬送する株元搬送装置としての株元搬送チエン２９及び穀稈の穂先側を係止保持して揚上搬送する穂先搬送チエンとからなる供給搬送部１４等から構成される。

図２～図５に示しように、株元搬送装置としての株元搬送チエン２９は、刈取装置１５の左側で刈り取った穀稈を搬送する左株元搬送装置としての左株元搬送チエン２９Ｌと刈取装置１５の右側で刈り取った穀稈を搬送する右株元搬送装置としての右株元搬送チエン２９Ｒと左株元搬送チエン２９Ｌ及び右株元搬送チエン２９Ｒを合流させて脱穀装置６フィードチェン始端部に引き継ぎように搬送する合流株元搬送装置としての合流株元搬送チエン２９Ｍから構成される。

左株元搬送チエン２９Ｌ及び右株元搬送チエン２９Ｒの合流部（合流株元搬送チエン２９Ｍの始端部）には、左株元搬送チエン２９Ｌ及び右株元搬送チエン２９Ｒの下側に搬送部を挟んで搬送中の株元を除去する株元除去装置としての左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒが設けられている。

そして、該左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒは、互いに先端部がラップして配置され各々左右電動モータ３１Ｌ，３１Ｒにて互いに逆方向に駆動回転して株元を切断する。

なお、左右電動モータ３１Ｌ，３１Ｒは、株元搬送チエン２９のチェーンガイドの開閉プレート３９に取付けている。

また、刈刃部１３の刈刃ギアケース３２には、刈り取られる穀稈の株元の株径（太さ）を検出する左右株径検出体としての左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒが設けられ、刈り取られる穀稈の株元を撮影し、操作部２０下方位置のケース内に設けた制御装置３４が画像解析により株径を算出する。

そして、制御装置３４は、左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒが検出した株径が所定株径よりも大きい場合、穀稈が刈刃部１３にて切断されずに引き抜かれて搬送されていると判断して、左右電動モータ３１Ｌ，３１Ｒを作動させて左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒを駆動回転して搬送中の株元を切断して土が付いている根部を除去し、株元搬送チエン２９が詰まって作業が中断するのを防止することができる。

なお、左右電動モータ３１Ｌ，３１Ｒが作動していない時は、左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒは遊転状態で株元搬送チエン２９の穀稈搬送の支障とはならない。

また、左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒの近くには、ＬＥＤ等で空間内の粉塵を照らして粉塵の密度を測定する左右粉塵センサ３５Ｌ，３５Ｒと左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒに付着した夾雑物を除去する左右夾雑物除去装置としての左右エアノズル３６Ｌ，３６Ｒを設けている。

そして、制御装置３４は、左右粉塵センサ３５Ｌ，３５Ｒが設定値以上の粉塵量を検出すると、左右エアノズル３６Ｌ，３６Ｒを左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒに向けて一定時間作動させる。

従って、穀稈の刈取収穫により生じる切屑や砂塵等の粉塵が左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒの周囲に溜まってくると、自動的に左右エアノズル３６Ｌ，３６Ｒが作動することにより、左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒの検出精度が低下することが防止され、地面から引き抜かれた穀稈の株元を確実に除去することができる。

なお、上記実施形態では、左右株径検出体として左右カメラ３３Ｌ，３３Ｒを示したが、左株元搬送チエン２９Ｌ及び右株元搬送チエン２９Ｒの合流部（合流株元搬送チエン２９Ｍの始端部）の搬送方向手前の搬送路に株径検出体として挟持圧検出センサを設けても良い。

挟持圧検出センサは、株径が大きくなって挟持圧が所定値よりも大きくなったことを検出して、制御装置３４は、該検出により穀稈が刈刃部１３にて切断されずに引き抜かれて搬送されていると判断して、左右電動モータ３１Ｌ，３１Ｒを作動させて左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒを駆動回転して搬送中の株元を切断して土が付いている根部を除去し、株元搬送チエン２９が詰まって作業が中断するのを防止する。

即ち、左右株径検出体は、株径が検出できれば如何なるセンサでも良い。

また、刈取装置１５先端部の底面には、圃場に設置して刈取装置１５の刈高さ位置を検出する刈高さセンサ４０を設けている。

そして、制御装置３４は、該刈高さセンサ４０による圃場からの刈取装置１５の高さ位置を検出して、刈取昇降シリンダを作動させて刈高さが所定値になるように刈取装置１５を昇降制御する。

そして、操作部２０に設けた刈高さ設定装置にて、刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを所望の高さに設定できる。

そして、図６の制御フロー図に示すように、制御装置３４は、刈高さ設定装置にて刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを高くするほど、静油圧式無段変速装置の出力上限を下方修正して、車速の最高速度を遅くする。

また、制御装置３４は、刈高さ設定装置にて刈高さセンサ４０の基準値を変更して刈高さを低くするほど、静油圧式無段変速装置の出力上限を上方修正して、車速の最高速度を速くする。

従って、刈高さが地表から高くなるほど無段変速装置の出力上限を低位で規制することにより、高刈りにより圃場に残る刈り株を踏み越える際も、走行軌跡が乱れにくいので、刈取作業精度が維持される。

また、刈取装置１５の株元搬送チエン２９に搬送中の穀稈が詰まって移動できなくなったことを検出する詰まり検出装置を設けている。

そして、図７の制御フロー図に示すように、制御装置３４は、詰まり検出装置が搬送中の穀稈が詰まって移動できなくなったことを検出し、詰まり検出後の所定時間内に移送が再開されなければ、ＨＳＴ切替モータを作動させて中立とし、静油圧式無段変速装置の出力を停止して機体を停止させる。

同時に、刈脱クラッチを切状態に切り替えて、刈取装置１５及び脱穀装置６を停止する。

そして、静油圧式無段変速装置の出力を停止して所定時間後に、エンジン２２を停止する。

従って、左右株元切断刃３０Ｌ，３０Ｒにて株元を切断できない、または切断しても穀稈が搬送経路上に詰まってしまったときは、静油圧式無段変速装置を中立にして機体を停止させることにより、無理に搬送しようとして静油圧式無段変速装置に負荷がかかることを防止できる。

図８は、田植作業が疎植の場合と通常の場合で車速の上限を変更する制御フロー図である。

田植作業が疎植で苗植付けを行った圃場では、１株の株径（太さ）が通常で苗植付けを行った圃場と比較して大きく、分けつ数も多いので、通常速度で刈取り作業を行うと脱穀装置６に過負荷がかかり適切な収穫作業が行えないような事態が発生する。

そこで、操作部２０に疎植モードと通常モードに切り替えるモード切替スイッチを設け、該モード切替スイッチが通常モードであれば静油圧式無段変速装置を通常の最高走行速度とし、モード切替スイッチが疎植モードであれば静油圧式無段変速装置を規制して最高走行速度を下方修正する。

従って、田植作業が疎植で苗植付けを行った圃場では、モード切替スイッチを疎植モードにして静油圧式無段変速装置を規制して最高走行速度を下方修正し、脱穀装置６に十分なトルクが確保できるようにして脱穀精度を確保して適切な収穫作業が行える。

＜排穀オーガ８＞
グレンタンク７は、車台２後部の右側に配置され、後部側に回動支点を設けて前部側が機体外方に向けて回動して、メンテナンスが行える一般的な構成である。

グレンタンク７内部の下部には横排出螺旋５０が設けられておりグレンタンク７内の穀粒を縦排出筒５１下部まで送り、縦排出筒５１内には縦排出螺旋５２が設けられており排穀オーガ８基部まで送り、排穀オーガ８内にはオーガ排出螺旋５３が設けられており排穀オーガ８先端部の排出口８ａから機外に穀粒を排出する。なお、オーガ排出レバー２７の操作にて、横排出螺旋５０、縦排出螺旋５２及びオーガ排出螺旋５３が駆動回転してグレンタンク７内の穀粒が排穀オーガ８先端部の排出口８ａから排出される。

縦排出筒５１は、機体に固定の下部縦排出筒５１ａの上端部に上部縦排出筒５１ｂの下端部が回転自在に嵌合され、ロータリスイッチ２８の操作にてオーガ回動モータ５４が作動して上部縦排出筒５１ｂ下端部に固定した従動ギア５５を回転させて上部縦排出筒５１ｂが回転し、上部縦排出筒５１ｂの上端部に基部が設けられた排穀オーガ８が収納位置から左右旋回する。

オーガ昇降シリンダ１０は、操作部２０に設けたオーガ昇降スイッチの操作にて伸縮作動して、排穀オーガ８を昇降させる。

ここで、図９及び図１０に基づいて、排穀オーガ８を収納位置から左右旋回させる構成及び作用について説明する。

図９に示すように、下部縦排出筒５１ａの上端部に排穀オーガ８の旋回限界位置を検出する右限界センサ５６Ｒ及び左限界センサ５６Ｌと排穀オーガ８が機体真後ろに旋回した位置を検出する真後ろセンサ５６Ｂを設け、排穀オーガ８と共に回転する上部縦排出筒５１ｂ下端部に各センサ５６Ｒ，５６Ｌ，５６Ｂを作動させるセンサ接触体５７を設ける。

ロータリスイッチ２８を停止位置から右旋回位置すると、オーガ回動モータ５４が作動して排穀オーガ８が右旋回し、所望の位置でロータリスイッチ２８を停止位置にすると、オーガ回動モータ５４が停止して排穀オーガ８は所望の位置で旋回を停止する。

また、ロータリスイッチ２８を停止位置から左旋回位置すると、オーガ回動モータ５４が作動して排穀オーガ８が左旋回し、所望の位置でロータリスイッチ２８を停止位置にすると、オーガ回動モータ５４が停止して排穀オーガ８は所望の位置で旋回を停止する。

上記のロータリスイッチ２８を停止位置から右旋回位置または左旋回位置にして排穀オーガ８が右旋回または左旋回している際に、センサ接触体５７が右限界センサ５６Ｒまたは左限界センサ５６Ｌに接当すると、右旋回限界または左旋回限界であるので、オーガ回動モータ５４が停止して排穀オーガ８は旋回を停止する。

図１０に示すように、ロータリスイッチ２８を停止位置から真後ろ位置すると、図９の矢印で示すようにオーガ回動モータ５４が作動して排穀オーガ８が左旋回すると同時にタイマーが作動する。

タイマーは、排穀オーガ８が収納位置から左旋回して真後ろ位置に到達する時間を設定しており、タイマーの設定時間が経過するとオーガ回動モータ５４を停止させて排穀オーガ８が真後ろ位置で停止する。

そして、タイマーの設定時間が経過していなくても真後ろセンサ５６Ｂが検出状態になると、オーガ回動モータ５４を停止させて排穀オーガ８が真後ろ位置で停止する。

これは、排穀オーガ８が収納位置から左旋回した位置で停止していた状態で、ロータリスイッチ２８を停止位置から真後ろ位置すると、タイマーの設定時間だけ左旋回させると真後ろ位置を通過してしまうので、真後ろセンサ５６Ｂが検出状態になるとオーガ回動モータ５４を停止させて排穀オーガ８が真後ろ位置で停止するようにしている。

２車台
４走行装置
６脱穀装置
１５刈取装置
２９株元搬送装置（株元搬送チエン）
２９Ｌ左株元搬送装置（左株元搬送チエン）
２９Ｒ右株元搬送装置（右株元搬送チエン）
３０Ｌ，３０Ｒ株元除去装置（左右株元切断刃）
３３Ｌ，３３Ｒ株径検出体（左右カメラ）
３５Ｌ，３５Ｒ粉塵センサ
３６Ｌ，３６Ｒ夾雑物除去装置（左右エアノズル）
４０刈高さセンサ

Claims

車台（２）の下部側に走行装置（４）を設け、車台（２）の前部側に穀稈を圃場から刈り取り機体後方の脱穀装置（６）に搬送する刈取装置（１５）を備えた収穫機において、刈取装置（１５）に刈り取る穀稈の株径を検出する株径検出体（３３Ｌ，３３Ｒ）を設け、該株径検出体（３３Ｌ，３３Ｒ）が予め設定された株径以上であることを検出すると、穀稈の株元が刈られずに引き抜かれて搬送されていると判定し、搬送中の穀稈の株元を除去する株元除去装置（３０Ｌ，３０Ｒ）を作動させることを特徴とする収穫機。
刈り取った各条の穀稈を挟持搬送する複数の左右株元搬送装置（２９Ｌ，２９Ｒ）に搬送される穀稈を合流させる部位の株元搬送装置（２９）下部側に株元除去装置（３０Ｌ，３０Ｒ）を回転可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載の収穫機。
株径検出体（３３Ｌ，３３Ｒ）の近くに粉塵濃度を検出する粉塵センサ（３５Ｌ，３５Ｒ）を設けると共に、株径検出体（３３Ｌ，３３Ｒ）に付着した夾雑物を除去する夾雑物除去装置（３６Ｌ，３６Ｒ）を設け、粉塵センサ（３５Ｌ，３５Ｒ）が設定値以上の粉塵量を検出すると夾雑物除去装置（３６Ｌ，３６Ｒ）を所定時間作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収穫機。
走行装置（４）や刈取装置（１５）等に駆動力を伝動する無段変速装置を設け、刈取装置（１５）及び脱穀装置（６）への駆動を入り切りする刈脱クラッチを設け、刈取装置（１５）に設けた搬送中の穀稈が詰まって移動できなくなったことを検出する詰まり検出装置が検出状態になると無段変速装置を中立にして機体を停止させると共に、刈脱クラッチを切状態に切り替えて刈取装置（１５）及び脱穀装置（６）を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収穫機。
刈取装置（１５）の刈高さ位置を検出する刈高さセンサ（４０）を設け、該刈高さセンサ（４０）の基準値を変更して刈高さを所望の高さに設定する刈高さ設定装置を設け、該刈高さ設定装置にて刈高さセンサ（４０）の基準値を変更して刈高さを高くするほど、無段変速装置の出力上限を下方修正して、車速の最高速度を遅くすることを特徴とする請求項４に記載の収穫機。