JP2866551B2 - コンバイン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体横幅方向に沿う軸
芯周りに回転することにより刈取対象穀稈の穂先側を車
体後方側に掻込む掻込リールと、その掻込リールの回転
数を車速が大なるほど大に制御する制御手段とが設けら
れているコンバインに関する。

【０００２】

【従来の技術】掻込リールによる刈取対象穀稈の掻込み
を適正に行うためには、掻込リールの地面に対する周速
度を走行速度の変化に関わらず適正範囲に維持すること
が望ましい。そこで、本出願人は、車速が大なるほど掻
込リールの回転数を大に調節する制御手段を設けること
を提案した（実開平１−１５５３３３号公報参照）が、
従来、前記制御手段は、刈取作業中は勿論、枕地での走
行中においても、常に車速が大なるほど掻込リールの回
転数を大になるように調節していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンバイン
では、枕地で走行するときには、車速を通常の刈取作業
中における車速（以下、通常刈取車速という）より大に
する一方、枕地での走行後に次の刈取作業位置で刈取作
業を再開するときには、刈取対象穀稈に対する条合わせ
を行うために、予め車速を通常刈取車速より小に調節す
る。従って、上記従来技術によれば、枕地走行において
は、高速の車速に合わせて掻込リールの回転数が不必要
に速くなり、エネルギーの無駄となるばかりでなく、掻
込リール及びその駆動装置等が早期に損傷するおそれが
あった。一方、枕地走行後に刈取作業を再開する直前に
車速を急激に小にした場合には、掻込リールの変速装置
（例えば、ベルト式の変速装置）の制御応答の遅れに起
因して、車速が小であるのに掻込リールの地面に対する
周速度が速くなり過ぎて、脱粒等の不具合を発生するお
それがあった。そこで、上記両欠点を改良すべく、例え
ば、刈取作業を終了して枕地走行に移行する時点の掻込
リールの回転数より所定量又は所定割合減少した値を、
枕地走行中における目標回転数として制御する技術が提
案されている（特願平４−１７５１７４号参照）。

【０００４】しかしながら、上述の枕地走行後に次の刈
取作業位置で車速を小に調節する度合いは、例えば作業
者の技量即ち刈取作業に対する熟練度によって異なり、
作業に熟練していない作業者等は条合わせを慎重に行う
ために作業に熟練した作業者よりも低速に調節しがちで
ある。従って、例えば非熟練作業者等が枕地走行を終了
する前に車速を極端に小にした場合には、上記改良技術
では、掻込リールの地面に対する周速度が速くなり過ぎ
て脱粒等を発生するおそれがあった。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、上記従来欠点を解消して、作業
者の技量等に関わらず、枕地での走行後に刈取作業を開
始するときに、掻込リールの地面に対する周速度を極力
適正範囲に維持できるようにする点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンバイン
の特徴構成は、刈取作業状態であるか否かを検出する刈
取状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段とが設
けられ、前記制御手段は、前記刈取状態検出手段及び前
記車速検出手段の情報に基づいて、非刈取状態から刈取
状態に変化した時点の車速を記憶し、且つ、非刈取状態
のときには、以前に記憶した前記車速情報に対応したリ
ール回転数を目標回転数として前記掻込リールの回転数
を制御するように構成されている点にある。

【０００７】

【作用】本発明の特徴構成によれば、先ず、非刈取状態
から刈取状態に変化した時点の車速が記憶される。ここ
で、非刈取状態から刈取状態に変化した時点の車速は、
例えば作業者の刈取作業に対する熟練度によって異な
り、非熟練作業者の方が熟練作業者よりも低速であるた
め、非熟練作業者の場合は低速の値が、熟練作業者の場
合は高速の値が夫々記憶される。

【０００８】次に、再び非刈取状態になったときには、
それ以前に非刈取状態から刈取状態への変化時点で記憶
した車速情報に対応したリール回転数が目標回転数とし
て設定される。つまり、非熟練作業者の場合には記憶さ
れた車速が低速であるために小なるリール回転数が目標
回転数とされ、熟練作業者の場合には記憶された車速が
高速であるために大なるリール回転数が目標回転数とさ
れ、非刈取状態においては、それらの目標回転数に掻込
リールの回転数が維持される。

【０００９】

【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、例
えば作業者の作業に対する技量が異なる場合において、
非熟練作業者等が条合わせを慎重に行うために刈取作業
を開始する前に車速を極端に小にするときには、その低
速な車速に対応して掻込リールの回転数も小に調節され
て掻込リールの地面に対する周速度が適正範囲に維持さ
れ、又、熟練作業者等が比較的高速で刈取作業を開始す
る場合には、その高速な車速に対応して掻込リールの回
転数も大に調節されて掻込リールの地面に対する周速度
が適正範囲に維持され、もって、作業者の技量等に関わ
らず、掻込リールの地面に対する周速度を適正範囲に維
持できるコンバインが得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図６に示すように、左右一対のクローラ走行装置
１を備えた走行機体２上に脱穀装置３が搭載され、その
走行機体２の前部に刈取前処理装置４が昇降自在に連結
され、もって全稈投入型コンバインが構成されている。

【００１１】前記刈取前処理装置４には、車体横幅方向
に沿う軸芯周りに回転することにより刈取対象穀稈の穂
先側を車体後方側に掻込む掻込リール９と、掻込まれた
植立穀稈の株元を切断する刈刃５と、刈取穀稈を穂先が
先行する倒れ姿勢で後方へ搬送するコンベア６と、その
コンベア６にて搬送される穀稈を車体横幅方向中央側に
寄せ集めるオーガ１２と、寄せ集められた穀稈を脱穀装
置３に向けて持ち上げ搬送する持ち上げ搬送用のコンベ
ア１３とが備えられている。

【００１２】前記脱穀装置３は、車体前後方向に沿う軸
芯周りに回転する扱胴３０を収納する扱室３１を備えて
いる。図５にも示すように、扱室３１の前部には、扱室
３１に穀稈が供給されているか否かを検出する穀稈検出
スイッチＳ５が取り付けられ、穀稈検出スイッチＳ５
は、扱胴３０の回転方向に揺動自在で且つ扱胴３０に向
かって突出した姿勢に復帰付勢された接触片３２を備え
ている。そして、後述するように、前記接触片３２に穀
稈が接触していない状態、即ち、穀稈検出スイッチＳ５
が穀稈を検出しない状態が２秒間以上継続するときに非
刈取作業状態であると判断され、それ以外のときには刈
取作業状態であると判断される。従って、上記穀稈検出
スイッチＳ５が刈取作業状態であるか否かを検出する刈
取状態検出手段に対応する。

【００１３】次に、前記掻込リール９を回転駆動する構
成について説明する。図１に示すように、図示しない油
圧ポンプからの圧油にて駆動される油圧モータ１４が設
けられ、その油圧モータ１４の出力が、ベルト式の変速
装置１５を介して掻込リール９に伝動される。前記変速
装置１５は、入力側のプーリ１５ａ及び出力側のプーリ
１５ｂ夫々を割りプーリ式に構成され、両プーリ１５
ａ，１５ｂ夫々の一対のプーリ部材の間隙を背反的に変
更調節することにより、掻込リール９の回転速度を変更
駆動できるようになっている。そして、両プーリ１５
ａ，１５ｂ夫々に対する一対の間隙調節用のアーム１６
ａ，１６ｂと、それらアーム１６ａ，１６ｂを揺動操作
する変速用モータ１７とが設けられ、この変速用モータ
１７の作動により掻込リール９の回転数を変更できる。

【００１４】前記変速用モータ１７の作動を制御する構
成について説明する。図１に示すように、マイクロコン
ピュータ利用の制御装置Ｈが設けられ、その制御装置Ｈ
に脱穀クラッチの入切を検出する脱穀スイッチＳ１、刈
取クラッチの入切を検出する刈取スイッチＳ２、エンジ
ン回転数を検出するエンジン回転数センサＳ３、車速ｖ
を検出する車速検出手段としての車速センサＳ４、前記
穀稈検出スイッチＳ５、自動モードを選択するための自
動モードスイッチＳ６、アーム１６ａ，１６ｂの揺動位
置から掻込リール９の周速度Ｒを検出する速度検出用ポ
テンショメータＳ７、自動モードにおける掻込リール９
の回転数下限を変更設定する設定ポテンショメータＳ
８、アーム１６ａ，１６ｂの揺動位置の上限又は下限を
検出するリミットスイッチＳ９、Ｓ１０、掻込リール９
の回転数を手動調節するための手動スイッチＳ１１の夫
々が接続されている。尚、車速センサＳ４は、エンジン
出力を前記クローラ走行装置１に伝達するミッションケ
ースへの入力回転数を検出する回転数センサによって構
成されている。又、上記速度検出用ポテンショメータＳ
７の検出電圧Ｖｘと設定ポテンショメータＳ８の検出電
圧Ｖｔは、いずれも０〜５（Ｖ）の範囲に設定されてい
る。

【００１５】前記制御装置Ｈは、予め設定記憶された情
報及び各種の入力情報に基づいて、変速用モータ１７の
作動を制御するように構成されている。即ち、制御装置
Ｈを利用して、前記掻込リール９の回転数Ｋを車速が大
なるほど大になるように制御する制御手段１００が構成
されている。又、前記制御手段１００は、前記穀稈検出
スイッチＳ５及び前記車速センサＳ４の情報に基づい
て、非刈取状態から刈取状態に変化した時点の車速を記
憶し、且つ、非刈取状態のときには、以前に記憶した前
記車速情報に対応したリール回転数を目標回転数として
前記掻込リール９の回転数を制御するように構成されて
いる。尚、掻込リール９の回転数Ｋ（／ｓ）は、掻込リ
ール９の周速度Ｒ（ｍ／ｓ）と式Ｋ＝Ｒ／（２×π×
ｒ）の関係がある（ｒ（ｍ）は掻込リール９の回転半径
である）ので、以下、回転数Ｋの代わりに周速度Ｒで説
明する。又、上記制御装置Ｈによる掻込リール９の周速
度Ｒの制御は、自動スイッチＳ６がＯＮである自動モー
ドのときに実行される。

【００１６】先ず、刈取作業状態（即ち、穀稈検出スイ
ッチＳ５が穀稈を検出しているとき）での制御について
説明すると、周速度Ｒ（正確には目標周速度）は、周速
度Ｒを求めるための演算値Ｂから次式（１）によって計
算される。 Ｒ＝−０．８７×Ｂ／２０＋３．９１５（ｍ／ｓ）………（１）

【００１７】ここで、演算値Ｂは、次式（２）及び図４
に示すように、車速ｖと設定ポテンショメータＳ８の設
定電圧Ｖｔを変数として与えられる。尚、図４の縦軸即
ち演算値Ｂは上ほど小なる数値であり、又、図４には、
設定電圧Ｖｔが０（Ｖ）の場合と設定電圧Ｖｔが５
（Ｖ）の場合とを例示している。 Ｂ＝７５−１６×ｖ×（０．３×Ｖｔ＋１）………（２）

【００１８】又、式（１）に含まれるＢ／２０は、速度
検出用ポテンショメータＳ７の検出電圧Ｖｘに対応させ
てあるので、その検出電圧Ｖｘが上式（１）のＢ／２０
の値（これが、目標電圧Ｖｓになる）に一致するよう
に、変速用モータ１７を作動させることにより、実際の
周速度Ｒを式（１）で定められる目標周速度に制御でき
ることになる。

【００１９】又、演算値Ｂには、上限値Ｈと下限値Ｌが
設けられている。つまり、式（２）で求めた演算値Ｂが
上限値Ｈを越えるときは上限値Ｈを、下限値Ｌを下回る
ときは下限値Ｌを夫々式（１）における演算値Ｂとして
用いる。ここで、上限値Ｈは次式（３）で求められ、下
限値Ｌは４３に固定されている（図４参照）。 Ｈ＝７０−１４／５×Ｖｔ………（３）

【００２０】次に、非刈取作業状態（即ち、穀稈検出ス
イッチＳ５が２秒間以上継続して穀稈を検出していない
とき）の制御内容を説明すると、非刈取状態から刈取状
態に変化した時点で記憶された車速をｖ０とすると、こ
の車速ｖ０に対応する演算値Ｂ０を式（２）より求め
（例えば、Ｖｔ＝０の場合、図４参照）、更にこの演算
値Ｂ０から式（１）によって目標周速度Ｒ０を求め、こ
の目標周速度Ｒ０に掻込リール９の周速度Ｒを維持する
ことになる。

【００２１】次に、図２及び図３に示すフローチャート
に基づいて、前記制御装置Ｈのリール回転制御について
説明を加える。先ず、起動条件が成立しているか否かチ
ェックする。ここで、起動条件は、 ｉ．脱穀スイッチＳ１がＯＮ、つまり、脱穀クラッチが
入である。 ii．刈取スイッチＳ２がＯＮ、つまり、刈取クラッチが
入である。 iii.エンジン回転数が２０００（ｒｐｍ）以上である。 iv．車速ｖが０．２（ｍ／ｓ）以上である。 の４つの条件である。

【００２２】起動条件が、成立していない場合には、第
１フラグＦ１と第２フラグＦ２をリセットし、このとき
には、変速用モータ１７の制御は行わない。尚、第１フ
ラグＦ１は、起動条件が成立してから穀稈検出スイッチ
Ｓ５がＯＮするとセットされる。第２フラグＦ２は、非
刈取作業状態になるとセットされ、刈取作業状態になる
とリセットされる。

【００２３】起動条件が成立している場合は、両フラグ
Ｆ１，Ｆ２と穀稈検出スイッチＳ５の情報に基づいて、
刈取作業状態であるか、非刈取作業状態であるかを判別
する。即ち、第１フラグＦ１がリセット状態で穀稈検出
スイッチＳ５がＯＮすると、非刈取作業状態から刈取作
業状態になったと判断され、そのときの車速ｖ０が記憶
され、第１フラグＦ１がセットされる。尚、第１フラグ
Ｆ１がリセット状態で穀稈検出スイッチＳ５がＯＦＦの
ときは変速用モータ１７の制御は停止する。

【００２４】第１フラグＦ１がセット状態で第２フラグ
Ｆ２がリセット状態のときに、穀稈検出スイッチＳ５が
ＯＮであるとき、あるいは、ＯＦＦである状態が２秒以
上継続しない場合は、刈取作業状態と判断される。一
方、穀稈検出スイッチＳ５がＯＦＦである状態が２秒以
上継続する場合は、刈取作業状態から非刈取作業状態に
なったと判断され、上記記憶された車速ｖ０に対応する
速度検出用ポテンショメータＳ７の非刈取作業状態用の
目標電圧Ｖｓ（＝Ｂ０／２０）を設定し、第２フラグＦ
２をセットする。

【００２５】第１フラグＦ１及び第２フラグＦ２が共に
セット状態のときに、穀稈検出スイッチＳ５がＯＦＦで
あれば非刈取作業状態と判断される一方、穀稈検出スイ
ッチＳ５がＯＮすると、非刈取作業状態から刈取作業状
態になったと判断され、そのときの車速ｖ０が記憶さ
れ、第２フラグＦ２がリセットされる。

【００２６】刈取作業状態においては、下限値Ｌを４３
に設定するとともに、上限値Ｈを式（３）に基づいて設
定する。更に、式（２）に基づいて演算値Ｂを算出する
とともに、上記上限値Ｈ及び下限値Ｌとの大小比較を行
って最終的に確定した演算値Ｂの値から、速度検出用ポ
テンショメータＳ７の刈取作業状態用の目標電圧Ｖｓを
求める。

【００２７】そして、速度検出用ポテンショメータＳ７
の検出電圧Ｖｘと、前記設定した刈取作業状態用及び非
刈取作業状態用の各目標電圧Ｖｓとの偏差が、所定値
（ここでは０．０４Ｖ）以下になるように変速用モータ
１７を作動させて、掻込リール９の周速度Ｒを減速側あ
るいは増速側に変速制御する。

【００２８】〔別実施例〕上記実施例では、非刈取状態
のときには、直前の非刈取状態から刈取状態に変化した
時点の車速ｖ０の情報に対応したリール回転数（実際は
リール周速度Ｒ）を目標回転数としたものを例示した
が、直前１回の車速情報ではなく、例えば、直前を含む
過去複数回の車速情報を記憶し、それら複数回の車速を
平均した平均車速に対応するリール回転数を目標回転数
とするものでもよい。

【００２９】又、上記実施例では、刈取状態検出手段Ｓ
５を扱室内に設けた穀稈検出スイッチＳ５で構成した
が、これ以外の、例えば、刈取前処理装置４に設ける接
地式の刈高さセンサを用いてもよい。

【００３０】又、上記実施例では、車速検出手段Ｓ４
を、エンジン出力を前記クローラ走行装置１に伝達する
ミッションケースへの入力回転数を検出する車速センサ
Ｓ４にて構成したものを示したが、これ以外の、例え
ば、前記クローラ走行装置１の駆動軸の回転数を検出す
るセンサでもよい。

【００３１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】制御作動のフローチャート

【図３】制御作動のフローチャート

【図４】車速ｖとリール周速度Ｒ算出用の演算値Ｂの関
係を示す説明図

【図５】扱室の要部正面図

【図６】コンバインの概略側面図

【符号の説明】

９ 掻込リール １００ 制御手段 Ｓ５ 刈取状態検出手段 Ｓ４ 車速検出手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体横幅方向に沿う軸芯周りに回転する
   ことにより刈取対象穀稈の穂先側を車体後方側に掻込む
   掻込リール（９）と、その掻込リール（９）の回転数を
   車速が大なるほど大に制御する制御手段（１００）とが
   設けられているコンバインであって、 刈取作業状態であるか否かを検出する刈取状態検出手段
   （Ｓ５）と、車速を検出する車速検出手段（Ｓ４）とが
   設けられ、 前記制御手段（１００）は、前記刈取状態検出手段（Ｓ
   ５）及び前記車速検出手段（Ｓ４）の情報に基づいて、
   非刈取状態から刈取状態に変化した時点の車速を記憶
   し、且つ、非刈取状態のときには、以前に記憶した前記
   車速情報に対応したリール回転数を目標回転数として前
   記掻込リール（９）の回転数を制御するように構成され
   ているコンバイン。