JP2889050B2 - 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）。従来、前記制御手
段は、刈取作業中は勿論のこと、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
調節するようになっていた。このようにすることによ
り、刈取作業中は勿論のこと、枕地にて次の刈取作業位
置に走行して、刈取作業を再開するときにも、極力、掻
込リールの回転数を適正に維持させるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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したりするために、予め車
速を通常刈取車速より小に調節する。従って、従来技術
では、刈取作業を再開する以前においても掻込リールの
回転数の制御を実行しているので、制御の応答遅れにか
かわらず、刈取作業を再開するときの掻込リールの回転
数を適正に維持できるものの、枕地においても単に車速
に応じて掻込リールの回転数を調節するため、高速の車
速に合わせて掻込リールの回転数が不必要に早くなり、
エネルギーの無駄となるばかりでなく、掻込リール及び
それに対する駆動装置が早期に損傷する虞れもあり、改
善が望まれる。

【０００４】因みに、掻込リールの回転数の調節には、
ベルト式の変速装置が用いられることが多い。そして、
ベルト式の変速装置の変速速度は遅いものであり、これ
により制御応答に大きな時間遅れが生じる。従って、掻
込リールの回転数調節にベルト式の変速装置を用いる場
合においては、枕地で走行後において刈取作業を開始す
る直前に大なる車速を急激に小にすると、車速が小であ
るのに掻込リールの回転数が高い状態になる虞れがあ
る。その結果、掻込リールの地面に対する周速度が大き
過ぎて、脱粒を起こす等の不具合を生じる虞れもあっ
た。本発明の目的は、上記従来欠点を解消して、エネル
ギーの無駄な消費や、掻込リール及びそれに対する駆動
装置の早期損傷を抑制し、しかも、ベルト式の変速装置
等の変速速度が遅い変速装置を用いて掻込リールの回転
数調節を行う場合でも、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
適正に維持できるようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明によるコンバインの特徴構成は、刈取作業中
であるか否かを検出する検出手段が設けられ、前記制御
手段は、前記検出手段の検出情報に基づいて、非刈取作
業中のときには、刈取作業中から非刈取作業中に変化し
た時点の前記掻込リールの回転数を上限として、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こと
である。

【０００６】

【作用】制御手段は、検出手段が刈取作業中を検出して
いるときは、車速が大なるほど大になるように掻込リー
ルの回転数を制御する。そして、検出手段が非刈取作業
中を検出しているときは、刈取作業中から非刈取作業中
に変化した時点の掻込リールの回転数を上限として、即
ち、この上限値を超えないように車速が大なるほど大に
なるように掻込リールの回転数を制御することになる。
従って、刈取作業から非刈取作業中に変化した時点の車
速は、通常刈取車速とほぼ等しいと考えられるので、枕
地で通常刈取車速より大なる車速で走行するときであっ
ても、掻込リールの回転数は、通常の刈取作業中におけ
る掻込リールの回転数とほぼ同じかそれよりも小さい値
にて制御されることになる。その結果、枕地で高速走行
するような場合であっても、掻込リールが不必要に高速
で駆動されることがなく、エネルギーの無駄な消費を抑
制できるとともに、駆動装置の早期損傷を抑制できるこ
とになる。一方、枕地での非刈取作業状態での走行（高
速走行）が終了して、刈取作業を再開するときには、刈
取作業を開始するために予め車速を減速して通常刈り車
速より小なる車速にさせるのが一般的であるが、掻込リ
ールの回転数は、その小なる車速に応じて小側に制御さ
れることになるので、そのときの掻込リールの回転数が
そのときの車速に対応した適正な回転数又はそれに近い
回転数に制御されることになる。尚、例えば、ベルト式
の変速装置等応答の遅い変速装置にて掻込リールの回転
数を調節する形式において、刈取作業の開始直前に急激
に車速が減速されたとき応答遅れが発生した場合であっ
ても、上記したように、非刈取作業中には前記上限値に
規制されているので、掻込リールの回転数と作業状況に
適した適正な回転数との差は小さいものである。

【０００７】因みに、上記の構成に代えて、非刈取作業
中のときには、掻込リールの回転数を、刈取作業中から
非刈取作業中に変化した時点の掻込リールの回転数に固
定することも考えられる（以下、比較例という）。この
比較例の構成では、枕地での走行後に刈取作業を再開す
るときの掻込リールの回転数は、通常刈取作業車速に対
応した回転数になっている。一方、刈取を再開するとき
の車速は通常刈取車速より遅いので、掻込リールの回転
数はそのときの車速に対応した回転数より大である。そ
の結果、刈取作業を再開するときに、そのときの車速に
対して掻込リールの地面に対する周速度が速すぎて刈取
作業が良好に行えないおそれがある。つまり、この比較
例では、エネルギーの無駄な消費や、掻込リール及びそ
れに対する駆動装置の早期損傷の抑制を図れるものの、
刈取作業を再開するときの掻込リールの回転数を適正な
回転数に維持する本来の目的に達することはできないも
のであり、実用しにくいものである。更に説明を加える
と、この種のコンバインによる刈取作業にあたっては、
作業対象となる圃場が異なったり、あるいは、圃場面の
硬軟度合い等作業状況の差異に応じて刈取作業速度（刈
取作業中の速度や作業開始時の速度）が異なった速度と
なる場合があるが、本願発明の特徴構成によれば、非刈
取作業中における掻込リールの速度の上限値がその圃場
での刈取作業速度に応じて設定されるとともに、車速に
応じて制御されるので、刈取作業を開始するときにも掻
込リールの回転数（地面に対する周速度）を刈取作業に
適した適正な値にさせやすい。

【０００８】

【発明の効果】従って、枕地での高速走行に起因するエ
ネルギーの無駄な消費や、掻込リール及びそれに対する
駆動装置の早期損傷を抑制することができるとともに、
例えば、枕地での非作業走行から刈取作業を再開する場
合において、刈取作業を開始するときの掻込リールの地
面に対する周速度が、極力、そのときの作業状況に応じ
た適正な値にさせることができる。

【０００９】

【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、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。

【００１０】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、走行機体２に対
して昇降自在に支持された刈取フレーム１０と、刈り取
られた穀稈を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に向けて搬送する搬送コンベ
ア１３とが備えられている。

【００１１】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３
１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が取り付けられている。後述するように、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
ないときには、非刈取作業中であると判断される。それ
以外のときには刈取作業中であると判断される。即ち、
穀稈検出スイッチＳ５が刈取作業中であるか否かを検出
する検出手段に対応する。穀稈検出スイッチＳ５は、扱
胴３０の回転方向に揺動自在な接触片３２を備え、その
接触片３２の穀稈との接触による揺動を検出するように
なっている。

【００１２】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、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１５
ｂ夫々を割りプーリ式に構成されている。つまり、両プ
ーリ１５ａ，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。両プーリ１５ａ，１５ｂ夫々に対
する一対の間隙調節用のアーム１６ａ，１６ｂと、それ
らアーム１６ａ，１６ｂを揺動操作する変速用モータ１
７とが設けられている。即ち、変速用モータ１７の作動
により、掻込リール９の回転速度を変更駆動できる。

【００１３】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
転数を検出する回転数センサＳ３、車速Ｓを検出する車
速センサＳ４、穀稈検出スイッチＳ５、自動モードを選
択するための自動スイッチ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の周速度下限を変更設定する設定ポテンショメ
ータＳ８、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Ｓ１
１の夫々が接続されている。速度検出用ポテンショメー
タＳ７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）の範囲である。そ
して、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、掻込リール９の回転数を車速Ｓ
が大なるほど大になるように、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
利用して制御手段１００が構成されている。

【００１４】自動モードにおける制御を説明する。自動
スイッチＳ６がＯＮであれば自動モードを起動するが、
下記の起動条件が成立していない場合には、実際の制御
は実行されない。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Ｓが０．２（ｍ／ｓ）以上である。 の４つである。

【００１５】以下、起動条件が成立しているときの制御
について説明するが、刈取作業中、即ち、穀稈検出スイ
ッチＳ５が穀稈を検出しているときと、非刈取作業中、
即ち、穀稈検出スイッチＳ５が２秒間以上継続して穀稈
を検出しないときとで制御内容が異なる。先ず、刈取作
業中の制御内容を説明する。車速Ｓと掻込リール９の周
速度Ｒ（ｍ／ｓ）との関係について、図４を参照しなが
ら説明する。図４の横軸は車速Ｓ、縦軸は周速度Ｒを求
めるための演算値Ｂを示す。周速度Ｒは、演算値Ｂから
数１に基づいて求められる。尚、図４の縦軸の目盛り
は、上ほど小なる数値である。

【００１６】

【数１】 Ｒ＝−０．８７×Ｂ／２０＋３．９１５（ｍ／ｓ）

【００１７】ここで、数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に対応す
る。つまり、速度検出用ポテンショメータＳ７の検出電
圧ＶｘがＢ／２０（＝目標電圧Ｖｓ）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、周速度
Ｒを数１で定められる数値に制御できる。演算値Ｂは、
基本的には、数２及び数３に示すように、車速Ｓと設定
ポテンショメータＳ８の設定電圧Ｖｔを変数として求め
られる。

【００１８】

【数２】Ｂ＝７５−１６×Ａ×Ｓ

【００１９】

【数３】Ａ＝０．３×Ｖｔ＋１

【００２０】また、演算値Ｂには、上限値Ｈと下限値Ｌ
がある。つまり、数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を夫々数１における演算値Ｂとして用いる。上限値Ｈ
は、数４に基づいて設定される。下限値Ｌは４３に固定
されている。

【００２１】

【数４】Ｈ＝７０−１４／５×Ｖｔ

【００２２】尚、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。

【００２３】非刈取作業中の制御内容を説明する。非刈
取作業中においては、刈取作業中から非刈取作業中に変
化した時点の速度検出用ポテンショメータＳ７の検出電
圧Ｖｘを２０倍した値を下限値Ｌとして設定する。即
ち、非刈取作業中のときには、刈取作業中から非刈取作
業中に変化した時点の掻込リール９の回転数を上限とし
て、掻込リール９の回転数を制御する。下限値Ｌの設定
以外については、刈取作業中と同様である。

【００２４】次に、図２及び図３に示すフローチャート
に基づいて、自動モードにおける制御装置Ｈの作動につ
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。成立していない場合には、第１フラグ
Ｆ１と第２フラグＦ２をリセットする。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Ｆ
１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
作業中における下限値Ｌを設定したときにセットされ
る。起動条件が成立している場合、フラグＦ１、Ｆ２と
穀稈検出スイッチＳ５の情報に基づいて、刈取作業中で
あるか、非刈取作業中であるか判別する。刈取作業中で
あれば下限値Ｌを４３に設定する。一方、非刈取作業中
であれば刈取作業中から非刈取作業中に変化した時点の
検出電圧Ｖｘを２０倍した値を下限値Ｌとして設定す
る。下限値Ｌを設定すると、数４に基づいて上限値Ｈを
設定する。それから、数２及び数３に基づく演算と、下
限値Ｌ及び上限値Ｈから演算値Ｂを求め、演算値Ｂから
目標電圧Ｖｓを求める。そして、速度検出用ポテンショ
メータＳ７の検出電圧Ｖｘと目標電圧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を作動させる。

【００２５】〔別実施例〕上記実施例では、刈取作業中
であるか否かを検出する検出手段を扱室３１に設けてい
たが、刈取前処理装置４に設けてもよい。

【００２６】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Ｓと中間値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 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、 刈取作業中であるか否かを検出する検出手段（Ｓ５）が
   設けられ、前記制御手段（１００）は、前記検出手段
   （Ｓ５）の検出情報に基づいて、非刈取作業中のときに
   は、刈取作業中から非刈取作業中に変化した時点の前記
   掻込リール（９）の回転数を上限として、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。