JP3798896B2 - Overload prevention device for combine - Google Patents

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博史 川渕
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンバインにおける過負荷防止装置に関する。さらに詳しくは、穀稈を刈り取って脱穀し、穀粒を貯蔵する作業を自動的に行うコンバインにおける過負荷防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンバインは、走行装置で前進させながら刈取部で次々と穀稈を刈り取っていき、搬送装置で穀稈を脱穀部に送り、脱穀部で脱穀するように構成されている。
したがって、コンバインの前進速度が早いと穀稈の刈り取り量が多くなるので、脱穀部での負荷量は増えることになる。
【0003】
一方、コンバインは能率よく作業するため、従来より、エンジンを最高出力付近で作動させてコンバインを前進させ脱穀部を駆動させる自動制御が実行されるようになっている。この場合、エンジンは定格回転数を維持するよう自動制御される。
【0004】
上記の制御内容をさらに具体的にみると、エンジン出力(馬力またはトルク)の最高出力値を少し越えた回転数を定格回転数として設定しており、この定格出力(定格回転数における出力)で作業中、多少は負荷が増減してもエンジンを定格回転数に維持するように燃料噴射量が制御される。そして、少し位なら負荷が増えて(すなわち、穀稈の量が増えて)、エンジン回転数が落ちても、最大馬力(または最大トルク)で作業を続けられるようになっている。すなわち、定格自動運転である。
もちろん、通常よりも穀稈の量が過大に多くなると、エンジンがストップしてしまうので、この場合は、通常コンバイン運転者が手動で車速を下げ、負荷量(穀稈量)を少なくして、過負荷を解消しようとする。このように、手動で過負荷を解消できればよいが、手動操作が間に合わなかったり、余りにも刈り取った穀稈量が多いと、やはりエンジンは停止してしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにエンジンが過負荷でストップすると、コンバイン各部に無理な力がかかり損傷の原因になる。また、過負荷を人手によって解消するのは、面倒でもあり、完全に解消できるものではない。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑み、定格自動運転中に過大な負荷がかかると自動的にエンジンへの過負荷を解消し、円滑に脱穀作業を続けられるようにしたコンバインにおける過負荷防止装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1のコンバインにおける過負荷防止装置は、共通のエンジンで、コンバインの走行と刈取部および搬送部の動作を行わせるべく、前記エンジン出力を静油圧変速機の一方の出力軸を介して車体走行装置に伝達するようにし、他方の出力軸を刈取部および搬送部に伝達するようにしたコンバインにおける過負荷防止装置であって、コントローラと、前記静油圧変速機の操作装置とを備えており、前記コントローラは、エンジンの定格回転数を最高出力時の回転数を少し越えた回転数に設定し、この定格回転数で作業中に負荷がある程度増加しても定格回転数を維持するように制御すると共に、エンジン回転数が前記定格回転数を下廻る基準値以下であり、かつエンジン負荷が基準値以上になった過負荷状態では前記静油圧変速機を定速位置から減速位置に操作し、過負荷状態が解消すると元の定速位置に復帰操作する制御信号発生手段を備えており、前記操作装置は、前記静油圧変速機の内部変速機構を操作する機械的出力手段と、手動入力手段でありコンバインの運転席に設けられた手動変速レバーと、自動入力手段であり前記コントローラからの制御信号で駆動される自動変速部と、前記手動変速レバーの動きを前記機械的出力手段に伝えるが前記自動変速部には伝えず前記自動変速部の動きを前記機械的出力手段と前記手動変速レバーに伝える一方向伝達機構を備えていることを特徴とする。
請求項2のコンバインにおける過負荷防止装置は、前記一方向伝達機構が、モータの出力を伝達する歯車列と、該歯車列によって回転され出力側リンクが直結された主軸と、前記変速レバーを前記主軸に連結するスプリング付勢された摩擦板とからなることを特徴とする
0008】
請求項1の発明によれば、つぎの効果を奏する。
1)エンジン回転数が基準値以下に落ちエンジン負荷が基準値以上になったとき、過負荷制御装置が自動的に過負荷と判定され、コントローラからの制御信号により自動変速部が駆動されて、操作装置の機械的出力手段が油圧変速機の内部変速機構を減速位置に操作するので、コンバインの前進速度が遅くなる。このため、穀桿の刈取り搬送量が減るので負荷が減少し、過負荷が解消される。過負荷が解消されると自動的に適正負荷と判断されて、コントローラからの制御信号により自動変速部が駆動されて、操作装置の機械的出力手段が静油圧変速機の内部変速機構を元の位置に戻すので、コンバインの前進速度が早くなる。これにより、定格自動運転が再開される。このようにして、過負荷が自動的に解消される。
2)過負荷状態となり自動的に減速したり、過負荷が解消して定格自動運転に復帰した場合の自動変速部の動きが手動変速レバーに伝えられて、手動変速レバーが動くので作業者が減速運転になったか定速運転になったかが感覚的に分かるという利点がある。さらに、手動変速レバーの動きは摩擦板が滑ることによって自動変速部に伝えないので、運転者が自分の判断によって減速・復帰操作することが可能であり、その場合に自動変速部に無理な力を加えて損傷させることもない。
3)過負荷にならない状態では負荷がある程度増加してもコントローラはエンジンを定格回転数を維持するよう運転するので、作業中に頻繁に作業能率が変動せず、過負荷に近い状態でもねばり強い作業を続行することができる。
請求項2の発明によれば、一方向伝達機構がスプリング付勢の摩擦板を用いているため、摩擦力の設定調整が正確に行え、かつ力の伝達遮断作用が確実である
0009】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図5は本発明が適用されるコンバインの概略側面図、図6は同コンバインの概略平面図、図7は同コンバインの駆動系のブロック図である。
【0010】
まず、図5〜7に基づき、本発明が適用されるコンバインの基本構成を説明する。
図5〜6において、1はクローラ等の走行装置で、該走行装置1の上面には機台2が取り付けられている。機台2の前方には刈取部3と搬送部4が取り付けられ、機台2の上面にはフィードチェーン5、扱胴6、処理胴7からなる脱穀部、脱穀された殻粒を貯える殻粒タンク8、殻粒タンク8内の殻粒を搬出する排出オーガ9、運転操作部10と運転席11を備える運転キャビン12、コンバインの動力源であるエンジン13などを搭載している。なお、図示しないが、選別部とわら処理部も有している。
前記刈取部3は、引起装置3aと刈取装置3bと掻込み装置3cとからなり、搬送部4は、下部搬送部4aと縦搬送部4bと搬送タイン4cを有している。
【0011】
図7はコンバインの駆動系のブロック図であり、エンジン13の出力は、走行クラッチCL1 を介して静油圧変速機14に伝えられ、静油圧変速機14の2本の主力軸のうち1本は刈取クラッチCL2 を介して刈取部3(引起装置3a、刈取装置3b、掻込み装置3c)および搬送部4に動力を伝達し、静油圧変速機14の別の1本の出力軸は走行装置1に動力を伝達している。また、エンジン13の出力は脱穀クラッチCL3 を介して扱胴6や処理胴7へ動力が伝達され、さらにクラッチCL4 を介してフィードチェーン5へ、クラッチCL5 を介して排出オーガ9へ動力が伝達されている。
【0012】
上記のように、エンジン13は走行用と脱穀各部の駆動用とが兼用されている。そして、コンバインの前進速度が早いと穀桿を多く刈り取って搬送し、脱穀するので、脱穀負荷が多くなる。また、コンバインの前進速度が遅いと、穀桿の量が少なくなるので、脱穀負荷が少なくなるのである。
【0013】
つぎに、過負荷制御装置の詳細を図1〜4に基づき説明する。
図1に示すように、前記エンジン13は、定格運転するための専用のエンジンコントローラ21で、最高出力回転数を少し越えた定格回転数(例えば、2800rpm )で回転するように制御されるようになっている。すなわち、コントローラ21の制御信号によって、燃料噴射装置22のラック23の位置を変えることにより、燃料噴射量を変え負荷が多少増減変動しても噴射燃料を増減させて、エンジン回転数を定格付近に維持するようにしている。なお、負荷が、つまり穀桿の量が多少増えた場合、エンジン回転数が多少低下するが、ちょうどその回転数がエンジンの最高出力域になるので、エンジンは簡単にはストップせず、ねばりを発揮して多少多目の穀桿を脱穀することができるのである。
24はラック23の位置を検出することによりエンジンの現状負荷率を検知する負荷センサである。25はエンジン13の回転数を検知する回転数センサである。
【0014】
前記エンジン13の出力は、既述のごとく静油圧変速機14を介して走行装置1に伝達されるようになっており、静油圧変速機14は、操作装置30により出力回転数が変速できるようになっている。静油圧変速機14は、エンジン13で駆動されるアキシャルプランジャ型のポンプとこのポンプに油圧回路で接続されたモータからなる公知の無段変速機であり、ポンプの斜板14c の角度を変えるとポンプの吐出量が変わり、モータの出力回転数が変わるようになっている。
【0015】
そして、操作装置30は、手動入力手段である手動変速レバー15と自動変速部であるモータ43を備えており、いずれかからの入力によって機械的出力手段である出力側リンク36が揺動するようになっている。この出力側リンク36は途中の連結リンクや押し引きコントロールケーブルなどの任意の連結部材を介して、静油圧変速機14の内部変速機構である斜板14c の角度を変えるようになっている。この操作装置30の詳細は後述する。
【0016】
なお、手動変速レバー15は、図6に示すように運転席11の横に設置され、運転者が左手で操作するようになっている。
【0017】
図1において、20はマイクロコンピュータ等を用いたコントローラであり、過負荷制御装置の第1、第2の過負荷判定手段と制御信号出力手段を実行する機能実現手段である。このコントローラ20のROMには、過負荷制御のプログラムが格納されており、RAMには各センサからの入力情報等が一時格納される。CPUはROMのプログラムに基づき、RAMに格納した情報を用いて演算し、各制御信号を出力する。
【0018】
また、コントローラ20の入力ポートには、前記負荷センサ24、回転数センサ25、走行装置1に取り付けた車速センサ26、操作装置30の回転位置センサ53の検知信号が入力するようになっており、出力ポートからは、モニターランプ27とブザー27d の駆動回路28と、操作装置30の自動変速部であるモータ43の駆動回路29に制御信号が出力するようになっている。
【0019】
モニターランプ27は、1個のランプでもよいが、例えば色付けされた3種のランプ、すなわち、グリーン27a 、黄色27b 、赤色27c を用いるのが好ましい。そして、グリーン27a は通常運転時に点灯し、黄色27b は定格自動運転時に点灯し、赤色27c は過負荷時に点灯させると、コンバインの各状態がよく判別できるという利点がある。
【0020】
つぎに、操作装置30の詳細を説明する。
図2は操作装置30の要部正面図、図3は操作装置30の断面図である。
図2〜3において、31は操作板であり、主軸32のまわりに回転自在に取り付けられている。主軸32はベアリング33を介してケーシング34で支持されている。操作板31の主軸32より上方の端部には、手動変速レバー15の根元が固定されている。また、操作板31の主軸32より下方の端部には、ピン35を介して、前記出力側リンク36が連結されている。前記ケーシング34の内部において主軸32の一端には、大歯車37が固定されている。一方、小歯車38とホイール39が別の支軸41に同軸に連結されており、小歯車38は前記大歯車37と噛み合い、ホイール39は、ウォーム42に噛み合っている。このウォーム42はモータ43で駆動される。よって、モータ43が回転すると、ウォーム42→ホイール39→小歯車38→大歯車37と回転駆動力が伝達されて、主軸32が回転することになる。
【0021】
前記操作板31の裏表に接して、主軸32まわりには、摩擦板44が1枚ずつ介装されており、それらが、主軸32に固定された固定板45と、押圧板46に挟まれている。押圧板46の背後には皿バネ47が配置され、その皿バネ47は押し板48で押し付けられ、皿バネ47の締め付け量はナット49で可変に調整できるようになっている。32a は主軸32の先端に形成した雄ネジである。
【0022】
前記摩擦板44と操作板31の摩擦力は主軸32が回転したとき、操作板31を回転させるが、操作板31を回転させたとき、主軸32に無理な力を付加しないようにする程度である。
【0023】
したがって、この操作装置30は、つぎのように動作する。
モータ43により、主軸32が回転させられると、摩擦板44の摩擦力を介して、操作板31が揺動する。この結果、出力側リンク36が動いて、図1に示す静油圧変速機14の斜板14c の角度を変える。このとき、手動変速レバー15は操作板31と共に揺動するので、運転者は運転室にいながら、手動変速レバー15の挙動を肉眼により、あるいは左手の感覚により、減速操作されたことを知ることができる。このことは、減速操作も復帰操作も同様である。
【0024】
一方、手動変速レバー15を手動操作したときは、直接的に操作板31が動かされて、出力側リンク36が揺動する。そして、この操作板31の動きは、摩擦板44が滑ることによって主軸32には無理に伝えられることはない。よって、ウォーム42とホイール39で歯車側からの回転がロックされている歯車列およびモータ43を損傷させることはない。
【0025】
図2〜3において、51は操作板31の下端に連結された結合板であり、それにピン52が植設されている。一方、53はポテンショメータなどの回転位置センサであり、そのアクチュエータ54が前記ピン52に接触している。
したがって、操作板31が揺動すると、その位置が回転位置センサ53で検出されて、現状変速位置を把握することができる。
【0026】
つぎに、図4に基づき、本発明の過負荷制御方法を説明する。
本実施形態では、エンジン回転数の定格回転数、すなわち定運転中の回転数が、例えば2800rpm とすると、2700rpm を基準値とし、エンジン負荷率は95%を基準値としている。前記走行装置1が定速走行か否かは前記車速センサ26の検知信号に基づいて判断する。
そして、エンジン回転数が2700rpm を下廻り(ステップ101 )、かつエンジン負荷率が95%を越えると(ステップ102 )、第1判定手段により過負荷状態と判定する。この判断は、エンジン13の負荷センサ24と回転数センサ25に基づいて判断される。
【0027】
過負荷状態と判断されると、制御信号が出力され(ステップ103 )、操作装置30のモータ43を駆動して、静油圧変速機14が減速操作され、例えば、15%車速を低下させる。
また、この減速操作の間、制御信号によって、赤色の第3ランプ27c は点滅点灯し、より作業者の注意を惹くようにしている。よって、作業者が手動によって車速を下げる操作も可能である。この結果、コンバインは減速走行する状態となる(ステップ104 )。
【0028】
このようにして、車速を低下させることによって負荷が減少し、過負荷状態が解消すると(ステップ105 )、コントローラ20からの制御信号によって操作装置30のモータ43が逆転させられ、静油圧変速機14を元の定速位置に復帰させる。そして、コンバインは定格自動運転に復帰し(ステップ107 )、モニターランプ27も黄色の第2ランプ27b を点灯させる。
【0029】
なお、ステップ105 の段階で、なお負荷が過大であると第2判定手段によって判断されたときは、ブザー27d が鳴動して警告するので(ステップ108 )、このとき運転者が手動操作レバー15を減速方向に操作すればよく、それによって、15%の減速でも解消しえなかった過負荷を解消することができる。
【0030】
上記のように自動過負荷制御される間、手動変速レバー15が動いて、過負荷状態を作業者に知らせることが容易に行える。また、自動制御系とは別に手動変速レバー15を手動操作して負荷を解消させることも、もちろん可能である。
【0031】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、つぎの効果を奏する。
1)過負荷状態では、自動的にコンバインの前進速度を遅くして過負荷を解消し、過負荷が解消されると自動的にコンバインの前進速度を定速走行に戻すので、過負荷が自動的に解消され、コンバインの損傷も防止される。
2)過負荷状態となり自動的に減速運転すると、手動変速レバーが作業者が意図して減速位置にした場合と同様に動いて作業者に減速運転したことを感覚的に分からせることができる。
3)過負荷にならない状態では負荷がある程度増加してもコントローラはエンジンを定格回転数を維持するよう運転するので、作業中に頻繁に作業能率が変動せず、過負荷に近い状態でもねばり強い作業を続行することができる。
請求項2の発明によれば、一方向伝達機構がスプリング付勢の摩擦板を用いているため、摩擦力の設定調整が正確に行え、かつ力の伝達遮断作用が確実である
図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る過負荷防止装置のブロック図である。
【図2】 操作装置30の要部正面図である。
【図3】 操作装置30の断面図である。
【図4】 本発明における過負荷制御のフローチャートである。
【図5】 本発明が適用されるコンバインの概略側面図である。
【図6】 同コンバインの概略平面図である。
【図7】 同コンバインの駆動系のブロック図である。
【符号の説明】
13 エンジン
14 静油圧変速機
15 手動変速レバー
20 コントローラ
27 モニターランプ
30 操作装置
43 モータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an overload prevention device for a combine. More particularly, the present invention relates to an overload prevention device for a combine that automatically cuts and thresh grains and stores the grains.
[0002]
[Prior art]
The combine is configured so that the harvesting unit cuts cereals one after another while being advanced by the traveling device, the cereals are sent to the threshing unit by the transport device, and the threshing unit threshes.
Therefore, when the forward speed of the combine is high, the amount of harvested cereals increases, so the load amount at the threshing portion increases.
[0003]
On the other hand, in order for the combine to work efficiently, conventionally, automatic control has been performed in which the engine is operated near the maximum output to advance the combine and drive the threshing unit. In this case, the engine is automatically controlled to maintain the rated speed.
[0004]
Looking more specifically at the above control details, the engine speed (horsepower or torque) is set slightly higher than the maximum output value of the engine output (horsepower or torque) as the rated speed, and at this rated output ( output at the rated speed) During the work, the fuel injection amount is controlled so as to maintain the engine at the rated speed even if the load increases or decreases somewhat. And if it is a little, load will increase (namely, the amount of cereal will increase), and even if an engine speed falls, it will be able to continue work with maximum horsepower (or maximum torque). That is, it is rated automatic operation.
Of course, if the amount of cereals is excessively large than usual, the engine will stop, so in this case, the combine driver usually reduces the vehicle speed manually to reduce the load (the amount of cereals) Try to eliminate overload. In this way, it is only necessary to eliminate the overload manually, but if the manual operation is not in time or there is too much harvested culm, the engine will stop.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
If the engine stops due to overload as described above, excessive force is applied to each part of the combine, causing damage. Moreover, it is troublesome to eliminate the overload manually, and it cannot be completely eliminated.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention provides an overload prevention device for a combine that automatically resolves an overload on an engine when an excessive load is applied during rated automatic operation and allows a smooth threshing operation to be continued. For the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided an overload prevention device for a combine that uses a common engine to transmit the engine output to the vehicle body via one output shaft of a hydrostatic transmission so that the combine travels and the mowing unit and the transport unit operate. An overload prevention device for a combine that transmits to a traveling device and transmits the other output shaft to a mowing unit and a conveying unit , and includes a controller and an operation device for the hydrostatic transmission. The controller sets the rated speed of the engine to a speed slightly exceeding the speed at the maximum output, and maintains the rated speed even if the load increases to some extent during work at this rated speed. And controlling the hydrostatic transmission at a constant speed in an overload state where the engine speed is less than a reference value below the rated speed and the engine load is greater than the reference value. And a control signal generating means for operating the decelerating position to return to the original constant speed position when the overload condition is resolved, and the operating device is a mechanical mechanism for operating the internal transmission mechanism of the hydrostatic transmission. An output means; a manual transmission lever that is a manual input means and provided in a combine driver's seat; an automatic transmission means that is an automatic input means and driven by a control signal from the controller; and a movement of the manual transmission lever. A one-way transmission mechanism is provided which transmits the movement of the automatic transmission unit to the mechanical output unit and the manual transmission lever without transmitting to the automatic transmission unit but transmitting it to the mechanical transmission unit.
The overload prevention device for a combine according to claim 2, wherein the one-way transmission mechanism includes a gear train that transmits the output of the motor, a main shaft that is rotated by the gear train and has an output side link directly connected thereto, and the shift lever. And a spring-biased friction plate connected to the main shaft .
[ 0008]
According to invention of Claim 1, there exists the following effect.
1) When the engine speed falls below the reference value and the engine load exceeds the reference value, the overload control device is automatically determined as overload, and the automatic transmission unit is driven by the control signal from the controller, Since the mechanical output means of the operating device operates the internal transmission mechanism of the hydrostatic transmission to the deceleration position, the forward speed of the combine is reduced. For this reason, since the amount of cutting and transporting cereals is reduced, the load is reduced and the overload is eliminated. When the overload is eliminated, the load is automatically determined to be appropriate, and the automatic transmission unit is driven by the control signal from the controller, and the mechanical output means of the operating device returns to the original transmission mechanism of the hydrostatic transmission. Since it returns to the position, the forward speed of the combine increases. Thereby, the rated automatic operation is resumed. In this way, the overload is automatically eliminated.
2) The movement of the automatic transmission when an overload occurs and the vehicle automatically decelerates or returns to the rated automatic operation after the overload is resolved is transmitted to the manual transmission lever, and the manual transmission lever moves. There is an advantage that it is possible to know sensuously whether the operation has become a decelerating operation or a constant speed operation. In addition, since the movement of the manual shift lever is not transmitted to the automatic transmission unit by sliding the friction plate, the driver can decelerate / return at his / her own discretion. Will not be damaged.
3) Since the controller operates to maintain the rated speed of the engine even if the load increases to some extent in a state where there is no overload, the work efficiency does not fluctuate frequently during work, and work that is strong even in a state close to overload Can continue.
According to the invention of claim 2, since the one-way transmission mechanism uses a spring-biased friction plate, the frictional force can be accurately set and adjusted, and the force transmission blocking action is reliable .
[ 0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic side view of a combine to which the present invention is applied, FIG. 6 is a schematic plan view of the combine, and FIG. 7 is a block diagram of a drive system of the combine.
[0010]
First, a basic configuration of a combine to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
5 to 6, reference numeral 1 denotes a traveling device such as a crawler, and a machine base 2 is attached to the upper surface of the traveling device 1. A mowing unit 3 and a conveying unit 4 are attached in front of the machine base 2, and a threshing unit including a feed chain 5, a handling cylinder 6, and a processing cylinder 7 is provided on the upper surface of the machine base 2, and a shell grain for storing the threshed shell grains A tank 8, a discharge auger 9 for unloading the shell grains in the shell grain tank 8, a driving cabin 12 including a driving operation unit 10 and a driver's seat 11, an engine 13 as a power source for the combine are mounted. Although not shown, it also has a sorting unit and a straw processing unit.
The harvesting unit 3 includes a pulling device 3a, a harvesting device 3b, and a scraping device 3c. The transport unit 4 includes a lower transport unit 4a, a vertical transport unit 4b, and a transport tine 4c.
[0011]
FIG. 7 is a block diagram of the combine drive system. The output of the engine 13 is transmitted to the hydrostatic transmission 14 via the travel clutch CL1, and one of the two main shafts of the hydrostatic transmission 14 is Power is transmitted to the cutting unit 3 (the pulling device 3a, the cutting device 3b, the scraping device 3c) and the conveying unit 4 via the cutting clutch CL2, and another output shaft of the hydrostatic transmission 14 is the traveling device 1. Power is being transmitted to The output of the engine 13 is transmitted to the handling cylinder 6 and the processing cylinder 7 via the threshing clutch CL3, and further to the feed chain 5 via the clutch CL4 and to the discharge auger 9 via the clutch CL5. ing.
[0012]
As described above, the engine 13 is used for both driving and driving of each part of the threshing. And if the forward speed of the combine is fast, a large amount of cereal is harvested, conveyed and threshed, so that the threshing load increases. In addition, when the forward speed of the combine is slow, the amount of cereals decreases, so the threshing load decreases.
[0013]
Next, details of the overload control device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the engine 13 is controlled by a dedicated engine controller 21 for rated operation so as to rotate at a rated rotational speed (for example, 2800 rpm) slightly exceeding the maximum output rotational speed. It has become. That is, by changing the position of the rack 23 of the fuel injection device 22 according to the control signal of the controller 21, even if the fuel injection amount is changed and the load is slightly increased or decreased, the injected fuel is increased or decreased to bring the engine speed close to the rated value. I try to keep it. If the load, that is, the amount of cereal, increases slightly, the engine speed will decrease slightly, but the engine speed will be the maximum output range of the engine. It can be used to thresh somewhat larger grains.
A load sensor 24 detects the current load factor of the engine by detecting the position of the rack 23. Reference numeral 25 denotes a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the engine 13.
[0014]
The output of the engine 13 is transmitted to the traveling device 1 via the hydrostatic transmission 14 as described above, and the hydrostatic transmission 14 can change the output rotation speed by the operating device 30. It has become. The hydrostatic transmission 14 is a known continuously variable transmission comprising an axial plunger pump driven by the engine 13 and a motor connected to the pump by a hydraulic circuit, and the angle of the swash plate 14c of the pump is changed. The discharge amount of the pump changes, and the output rotation speed of the motor changes.
[0015]
The operating device 30 includes a manual shift lever 15 that is a manual input unit and a motor 43 that is an automatic transmission unit, and the output side link 36 that is a mechanical output unit is swung by an input from either of them. It has become. The output side link 36 changes the angle of a swash plate 14c, which is an internal transmission mechanism of the hydrostatic transmission 14, via an arbitrary connecting member such as a connecting link on the way or a push / pull control cable. Details of the operating device 30 will be described later.
[0016]
The manual transmission lever 15 is installed beside the driver's seat 11 as shown in FIG. 6, and is operated by the driver with the left hand.
[0017]
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a controller using a microcomputer or the like, which is a function realization means for executing first and second overload determination means and control signal output means of the overload control device. The ROM of the controller 20 stores an overload control program, and the RAM temporarily stores input information from each sensor. Based on the ROM program, the CPU calculates using the information stored in the RAM and outputs each control signal.
[0018]
In addition, detection signals from the load sensor 24, the rotational speed sensor 25, the vehicle speed sensor 26 attached to the traveling device 1, and the rotational position sensor 53 of the operating device 30 are input to the input port of the controller 20, Control signals are output from the output port to the drive circuit 28 for the monitor lamp 27 and the buzzer 27d, and to the drive circuit 29 for the motor 43 which is an automatic transmission unit of the operating device 30.
[0019]
The monitor lamp 27 may be a single lamp, but it is preferable to use, for example, three colored lamps, that is, green 27a, yellow 27b, and red 27c. If the green 27a is lit during normal operation, the yellow 27b is lit during rated automatic operation, and the red 27c is lit during overload, there is an advantage that each state of the combine can be distinguished well.
[0020]
Next, details of the operating device 30 will be described.
FIG. 2 is a front view of the main part of the operating device 30, and FIG. 3 is a sectional view of the operating device 30.
2 and 3, reference numeral 31 denotes an operation plate, which is rotatably attached around a main shaft 32. The main shaft 32 is supported by a casing 34 via a bearing 33. The base of the manual transmission lever 15 is fixed to the end of the operation plate 31 above the main shaft 32. Further, the output side link 36 is connected to an end portion of the operation plate 31 below the main shaft 32 through a pin 35. A large gear 37 is fixed to one end of the main shaft 32 inside the casing 34. On the other hand, a small gear 38 and a wheel 39 are coaxially connected to another support shaft 41, the small gear 38 meshes with the large gear 37, and the wheel 39 meshes with the worm 42. This worm 42 is driven by a motor 43. Therefore, when the motor 43 rotates, the rotational drive force is transmitted to the worm 42 → the wheel 39 → the small gear 38 → the large gear 37, and the main shaft 32 rotates.
[0021]
Friction plates 44 are interposed one by one around the main shaft 32 in contact with the back and front of the operation plate 31, and are sandwiched between a fixed plate 45 fixed to the main shaft 32 and a pressing plate 46. Yes. A disc spring 47 is disposed behind the pressing plate 46, the disc spring 47 is pressed by a pressing plate 48, and the tightening amount of the disc spring 47 can be variably adjusted by a nut 49. 32a is a male screw formed at the tip of the main shaft 32.
[0022]
The frictional force between the friction plate 44 and the operation plate 31 rotates the operation plate 31 when the main shaft 32 rotates. However, when the operation plate 31 is rotated, an excessive force is not applied to the main shaft 32. is there.
[0023]
Therefore, the operating device 30 operates as follows.
When the main shaft 32 is rotated by the motor 43, the operation plate 31 swings through the frictional force of the friction plate 44. As a result, the output side link 36 moves to change the angle of the swash plate 14c of the hydrostatic transmission 14 shown in FIG. At this time, since the manual transmission lever 15 swings together with the operation plate 31, the driver knows that the operation of the manual transmission lever 15 is decelerated with the naked eye or with the sense of the left hand while in the cab. Can do. This is the same for the deceleration operation and the return operation.
[0024]
On the other hand, when the manual transmission lever 15 is manually operated, the operation plate 31 is directly moved, and the output side link 36 swings. The movement of the operation plate 31 is not forcibly transmitted to the main shaft 32 by the sliding of the friction plate 44. Therefore, the gear train and the motor 43 whose rotation from the gear side is locked by the worm 42 and the wheel 39 are not damaged.
[0025]
2 and 3, reference numeral 51 denotes a coupling plate connected to the lower end of the operation plate 31, and a pin 52 is implanted therein. On the other hand, 53 is a rotational position sensor such as a potentiometer, and its actuator 54 is in contact with the pin 52.
Therefore, when the operation plate 31 swings, the position is detected by the rotational position sensor 53, and the current shift position can be grasped.
[0026]
Next, the overload control method of the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the engine speed of the rated speed, that is, the rotational speed of the rated during operation, for example, a 2800 rpm, the reference value 2700 rpm, the engine load ratio is a reference value of 95%. Whether or not the traveling device 1 is traveling at a constant speed is determined based on a detection signal of the vehicle speed sensor 26.
When the engine speed falls below 2700 rpm (step 101) and the engine load factor exceeds 95% (step 102), the first determination means determines that the engine is overloaded. This determination is made based on the load sensor 24 and the rotation speed sensor 25 of the engine 13.
[0027]
If it is determined that the vehicle is overloaded, a control signal is output (step 103), the motor 43 of the operating device 30 is driven, the hydrostatic transmission 14 is decelerated, and, for example, the vehicle speed is reduced by 15%.
Further, during this deceleration operation, the red third lamp 27c blinks in response to a control signal so as to attract more attention of the operator. Therefore, the operator can also perform an operation to reduce the vehicle speed manually. As a result, the combine is decelerated (step 104).
[0028]
In this manner, when the vehicle speed is reduced and the load is reduced and the overload state is resolved (step 105), the motor 43 of the operating device 30 is reversed by the control signal from the controller 20, and the hydrostatic transmission 14 Return to the original constant speed position. Then, the combine returns to the rated automatic operation (step 107), and the monitor lamp 27 turns on the yellow second lamp 27b.
[0029]
In step 105, if the second determination means determines that the load is still excessive, the buzzer 27d sounds and warns (step 108). At this time, the driver presses the manual operation lever 15. It is only necessary to operate in the deceleration direction, so that overload that could not be resolved even with 15% deceleration can be eliminated.
[0030]
While the automatic overload control is performed as described above, the manual transmission lever 15 moves and it is easy to notify the operator of the overload state. In addition to the automatic control system, it is of course possible to manually operate the manual shift lever 15 to eliminate the load.
[0031]
【The invention's effect】
According to invention of Claim 1, there exists the following effect.
1) In an overload condition, the forward speed of the combine is automatically reduced to eliminate the overload, and when the overload is removed, the forward speed of the combine is automatically returned to constant speed, so the overload is automatically Is eliminated and damage to the combine is prevented.
2) When the vehicle is overloaded and automatically decelerates, the manual shift lever moves in the same manner as when the operator intentionally sets the decelerating position, so that the operator can know sensuously that the operator has decelerated.
3) Since the controller operates to maintain the rated speed of the engine even if the load increases to some extent in a state where there is no overload, the work efficiency does not fluctuate frequently during work, and work that is strong even in a state close to overload Can continue.
According to the invention of claim 2, since the one-way transmission mechanism uses a spring-biased friction plate, the frictional force can be accurately set and adjusted, and the force transmission blocking action is reliable .
[ Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an overload prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a main part of the operating device 30. FIG.
3 is a cross-sectional view of the operating device 30. FIG.
FIG. 4 is a flowchart of overload control in the present invention.
FIG. 5 is a schematic side view of a combine to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a schematic plan view of the combine.
FIG. 7 is a block diagram of a drive system of the combine.
[Explanation of symbols]
13 Engine 14 Hydrostatic transmission 15 Manual shift lever 20 Controller 27 Monitor lamp 30 Operating device 43 Motor

Claims (2)

共通のエンジンで、コンバインの走行と刈取部および搬送部の動作を行わせるべく、前記エンジン出力を静油圧変速機の一方の出力軸を介して車体走行装置に伝達するようにし、他方の出力軸を刈取部および搬送部に伝達するようにしたコンバインにおける過負荷防止装置であって、
コントローラと、前記静油圧変速機の操作装置とを備えており、
前記コントローラは、エンジンの定格回転数を最高出力時の回転数を少し越えた回転数に設定し、この定格回転数で作業中に負荷がある程度増加しても定格回転数を維持するように制御すると共に、エンジン回転数が前記定格回転数を下廻る基準値以下であり、かつエンジン負荷が基準値以上になった過負荷状態では前記静油圧変速機を定速位置から減速位置に操作し、過負荷状態が解消すると元の定速位置に復帰操作する制御信号発生手段を備えており、
前記操作装置は、前記静油圧変速機の内部変速機構を操作する機械的出力手段と、手動入力手段でありコンバインの運転席に設けられた手動変速レバーと、自動入力手段であり前記コントローラからの制御信号で駆動される自動変速部と、前記手動変速レバーの動きを前記機械的出力手段に伝えるが前記自動変速部には伝えず前記自動変速部の動きを前記機械的出力手段と前記手動変速レバーに伝える一方向伝達機構を備えている
ことを特徴とするコンバインにおける過負荷防止装置。
The engine output is transmitted to the vehicle body travel device via one output shaft of the hydrostatic transmission, and the other output shaft is used to drive the combine and operate the harvesting unit and the transport unit with a common engine. Is an overload prevention device in a combine that is adapted to transmit to a cutting part and a conveying part ,
A controller and an operation device for the hydrostatic transmission,
The controller sets the rated speed of the engine to a speed slightly exceeding the speed at the maximum output, and maintains the rated speed even if the load increases to some extent during work at this rated speed. And operating the hydrostatic transmission from a constant speed position to a deceleration position in an overload state where the engine speed is below a reference value below the rated speed and the engine load is above the reference value, It is equipped with control signal generation means that returns to the original constant speed position when the overload condition is resolved.
The operating device includes a mechanical output means for operating an internal speed change mechanism of the hydrostatic transmission, a manual shift lever provided at a combine driver's seat as a manual input means, and an automatic input means from the controller. An automatic transmission unit driven by a control signal and the movement of the manual transmission lever are transmitted to the mechanical output means but not transmitted to the automatic transmission unit, and the movement of the automatic transmission unit is transmitted to the mechanical output unit and the manual transmission unit. An overload prevention device for a combine, comprising a one-way transmission mechanism for transmitting to a lever.
前記一方向伝達機構が、モータの出力を伝達する歯車列と、該歯車列によって回転され出力側リンクが直結された主軸と、前記変速レバーを前記主軸に連結するスプリング付勢された摩擦板とからなる
ことを特徴とする請求項1記載のコンバインにおける過負荷防止装置
The one-way transmission mechanism includes a gear train that transmits the output of the motor, a main shaft that is rotated by the gear train and has an output-side link directly connected thereto, and a spring-biased friction plate that connects the shift lever to the main shaft. It is made of the overload prevention device in combine of claim 1, wherein.
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