JP3820788B2

JP3820788B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP3820788B2
Application number: JP01575299A
Authority: JP
Inventors: 秀孝平山; 文夫吉邨
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2019-01-25
Also published as: JP2000209933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機体を移動しながら、例えば圃場の稲を刈り取って脱穀処理するコンバインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインは上記のような収穫作業を行なうことは勿論のこと、圃場内を移動する場合や農道を走行する機会は多数ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、コンバインの走行装置の車速は流体静圧変速機（ＨＳＴ）を介して無段変速選択できるように構成しているのが一般的である。しかし、ＨＳＴの斜板を移動する変速レバ−を操作すると、これに関連して、エンジンの回転数は無負荷時の回転数から定格回転数に向けて上昇するために、コンバインの移動スタ−ト時に急加速して危険を伴う場合がある。また、コンバインが刈取走行作業中において、現在のエンジン回転数と最高制御回転数との間に差がある場合はエンジンに余裕があると判断し、コンバインの車速を自動的に増速して作業の能率を向上させようとする車速の自動制御がある。
ところが、現在のエンジン回転数が最高制御回転数の近くにある場合、車速を早く増速してしまうと負荷が一気に増加してしまい、この結果、エンジン回転数が低下してしまう。そして、このエンジン回転数の低下に伴なって、逆にコンバインの車速が低下してしまうという不具合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような課題を解決し、安全に作業ができるコンバインを提供するものであって、つぎのような技術的手段を講じた。
【０００５】
すなわち、走行装置１、刈取部２、脱穀部３などの駆動源であるエンジン４と、エンジン４の回転数を変更するエンジン回転数変更手段と、エンジン回転数変更手段に変更制御信号を出力する制御装置５と、走行装置１の変速操作を行なう変速操作手段と、脱穀部３に回転動力を入り切りする脱穀入り切り操作手段とを備えたコンバインであって、前記変速操作手段を操作すると、この変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン４の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる構成とし、前記脱穀入り切り操作手段を入り操作すると、エンジン４の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる構成とし、この脱穀入り切り操作手段を入り操作すると、エンジン４の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる時間に対して、前記変速操作手段を操作すると、変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン４の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる時間の方を遅くするように構成し、さらに、コンバインの車速を自動制御可能に構成するにあたり、現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数と、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕があると判断して前記制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号を連続出力して車速を早く増速する構成とし、現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数と、制御最高回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕が少ないと判断して制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号をパルス出力して車速をゆっくり増速する構成とし、現在のエンジン回転数が制御最高回転数以上にある場合は、制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号を出力しないように構成したことを特徴とするコンバインとした。
【０００６】
【作用】
運転者は運転部の操作パネルに設けたエンジンスイッチを操作してエンジンを起動し、各操作レバ−を操作して刈取部２や脱穀部３等の機体の回転各部を駆動すると共に機体を前進させて作業を開始する。
すると、刈取部で刈り取られて後方に搬送された穀稈は、脱穀部で脱穀処理され、そして、脱粒した籾は脱穀部３からタンク４に送られて貯留され、その後、穀粒排出装置によって機外に排出される。
【０００７】
このような作業時において、機体の前進時において、所望の速度を選択するために変速操作手段を操作すると、この変速操作手段の位置情報に基づいて、エンジン４の回転数は無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設けている作業定格回転数まで上昇する。
また、脱穀入り切り操作手段を入り側に操作すると、エンジン４の回転数は無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数に向けて上昇する。
【０００８】
そして、脱穀入り切り操作手段を入り側に操作すると、エンジン４の回転数が無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇する時間に対して、変速操作手段を操作すると、変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン４の回転数が無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇する時間の方が長い。
現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数と、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕があると判断して制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号を連続出力して車速を早く増速する。
現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数と、制御最高回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕が少ないと判断して制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号をパルス出力して車速をゆっくり増速する。
現在のエンジン回転数が制御最高回転数以上にある場合は、制御装置５は変速操作手段を動かす正逆転モータ５１に増速の信号を出力しない。
【０００９】
【効果】
変速操作手段を操作すると、変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン４の回転数が無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで自動的に上昇するので、運転者は急に加速感を感じてしまい、体が後に振られてしまう。そこで、エンジン４の回転数を作業定格回転数まで自動的に上昇させる際には、ゆっくりと上昇させる必要があるが、その比較の対象として、脱穀入り切り操作手段を入り側に操作すると、エンジン４の回転数が無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇する時間よりも遅い構成とする。
これにより、機体の走行スタ−ト時が安全になり、また、エンジンの能力を合理的に使用できるので、収穫作業能率の向上を図れる。特に、変速操作手段を操作した場合は、エンジン４の回転数は急激には上昇しないので、機体の急発進を防止できるようになる。また、脱穀入り切り操作手段を入り操作した場合においては、エンジン４の回転数は速やかに上昇するので、脱穀選別作用が遅れて不具合が発生するのを防止できるようになる。
また、エンジン回転数が最高制御回転数に近づくとエンジン４の能力をフルに使う状態になり、わずかの車速の増速でエンジン回転数がダウンするが、このような不具合を防止できるようになる。即ち、エンジン４に余裕がある間は速く増速し、余裕がなくなってくると増速後のエンジン回転の変化を十分に見て増速するので、応答性が良く安定性の良い車速制御を行なうことができて作業能率の向上を図れるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて具体的に説明する。
まず、その構成について説明すると、コンバイン６は、機体の前進方向に向かって、左右方向に所定の間隔を置いて配置したクロ−ラ型の走行装置１を具備する車台７の前部に油圧式の昇降手段によって昇降自在に刈取部２を設け、該刈取部２の後方で車台７の左側部に脱穀部３を設け、該脱穀部３の右側部にタンク８を設け、該タンク８と刈取部２との間の空間部にエアコン付きのキャビン９によって囲まれた運転部１０を設けている。
【００１１】
刈取部２は左右横方向に複数個配置した分草体１１と、後方斜め上方に移動する引き起こしラグ１２を有し横方向に複数個配置した引き起こし装置１３と、バリカン型の刈取装置１４と、刈取った穀稈を後方上方に搬送する刈取穀稈搬送装置１５とを一体に構成している。なお、刈取部２への駆動部に、変速装置（有段、無段いずれでもよく、また、実施例ではベルコンを用いているがＨＳＴでもよい。図示せず）を設けている。
【００１２】
脱穀部３は機体の進行方向に回転する穀稈自動送り込み装置１６を一側部に有し、前記刈取穀稈搬送装置１５が搬送してきた穀稈の株元部を挟持後搬送して穂先部を扱室内に送り込み脱穀する自脱型の構成である。なお、刈り取った穀稈を脱穀内に供給する普通型の刈取部および脱穀部でもよい。
タンク８は中空に形成したタンクで底部に下部螺旋（図示せず）を有し、前記脱穀部３の揚穀装置（図示せず）によって上方に搬送された穀粒を一時収容すると共に、横側方に回動自在に設けている。そして、該下部螺旋の搬送終端部はタンク８の後方に軸芯を縦方向に位置した縦揚穀装置１７の下端部に連通し、また、該縦揚穀装置１７の上端部は、排出口が上下及び左右方向に回動する排出オ−ガ１８に連通している。
【００１３】
運転部１０は座席１９よりも上部に一体に設けた左側操作パネル２０を上方に設けた左側操作壁２１を立設し、その前側部に前側操作壁２２を立設し、平面視において、左側操作壁２１と前側操作壁２２は倒Ｌ字型に配置している。そして、該左側操作壁２１と前側操作壁２２により形成したコーナー部における左側操作パネル２０の前端部に、内側を低く外側（コ−ナ−側）を高くして座席１９に対向するように斜めに設けた計器パネル２３を設けている。
【００１４】
該計器パネル２３には、燃料の量を表示する燃料計、方向指示器の点滅を表示するウインカパイロット，エンジンの回転数を表示するエンジン回転計，運転時間を表示するアワメ−タ、コンバインの運転状態（エンジン運転状態、刈取部脱穀部詰り警報、自動装置異常表示、操作スイッチ切換表示、籾タンクレベル表示、車体水平運転状態表示）を表示するマルチアイ及び穀稈の姿勢が標準から倒伏にかけての刈取速度を表示する刈取シンクロ用インジケ−タ等を設けている。
【００１５】
左側操作パネル２１には、前側から、変速レバ−（ＨＳＴレバ−）２４、副変速レバ−２５、旋回（超信地旋回、緩旋回等）モ−ドを切り換え操作する旋回モ−ド切換レバ−２９、上部に刈取部２に回転動力を伝動する伝動機構に設けた刈取クラッチ（図示せず）を入り切り操作する刈取スイッチ２６を設けた刈取・脱穀レバ−２７、該副変速レバ−２５の前方に、スロットルレバ−２８を設けている。なお、該各レバ−２４，２５，２７，２８，２９は左側操作壁２１の機枠に回動自在に設けた横軸に取り付け、前後方向に回動可能に構成している。
【００１６】
スロットルレバ−２８の横軸４４は一方の軸端部に正逆転モ−タ４６の回転動力を伝動する伝動機構４８のギヤ４７と噛み合うギヤ４５を取り付けている。さらに、両端部の移動を規制したアウタ−ワイヤ４９に挿通しているインナ−ワイヤ５０の一端部は前記スロットルレバ−２８に枢着し、他端部を引っ張りスプリング４３によって元の位置側に寄せられるガバナ−４２に枢着している。
【００１７】
変速レバ−２４の横軸（図示せず）は一方の軸端部に正逆転モ−タ５１の回転動力を伝動する伝動機構（図示せず）のギヤ（図示せず）と噛み合うギヤ（図示せず）を取り付けている。
そして、該変速レバ−２４の握り部３０の後部に刈取部２の駆動を自動停止操作する刈取自動停止スイッチ３１を設けると共に、その右側横部において、前側に脱穀部３に供給する穀稈の供給深さを深くする操作を行なう手動（深）スイッチ３２を設け、後側に脱穀部３に供給する穀稈の供給深さを浅くする操作を行なう手動（浅）スイッチ３３を設け、前後に配置している。
【００１８】
さらに、機体の前進方向に向かって、左側操作パネル２０の左側部前側から、脱穀する穀稈の長さによって供給深さを選択する供給深さダイヤルスイッチ３４、機体の進行方向の自動修正作業を入り切りする自動方向制御スイッチ３５、車速を調整する車速調整ダイヤルスイッチ３６、エンジン４の回転数を自動制御するアクセルスイッチ３７ほか多数のスイッチを設けている。
【００１９】
運転者は前側操作壁２２と座席１９との間を通って右側から乗降する構成としており、ブザ−停止スイッチ、表示切り替えスイッチ、作業灯スイッチ等を設け、中間部にウインカ及びホ−ンスイッチ、キ−スイッチ等を設け、右側端部に操作レバ−を設けている。
操作レバ−３８は前後に傾倒すると刈取部２を昇降し、左右に傾倒すると機体の進行方向を左側または右側に変更する構成であり、昇降や進行方向の変更の切り替え操作を行なう。この昇降および方向修正手段については周知の手段と同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００２０】
図６のブロック回路について説明すると、必要なデ−タや制御プログラム等を内蔵したメモリ３９を有するマイクロコンピュ−タの制御装置（演算制御部、ＣＰＵ）５に、入力インタ−フェイス４０を介して入力される情報として、供給深さダイヤルスイッチ３４、機体の進行方向の自動修正作業を入り切りする自動方向制御スイッチ３５、車速の自動制御作業を入り切りする車速スイッチ３６、エンジン４の回転数を自動制御するアクセルスイッチ３７ほか多数のスイッチからの作業情報、エンジン４の回転数を検出する回転数センサ５２からの回転情報、変速レバ−センサ５４から出力される変速レバ−回動情報、アクセルポジションセンサ５３から出力されるスロットルレバ−２８のアクセル情報等がある。
【００２１】
また、制御装置５から出力インタ−フェイス４１を介して出力される制御出力の一部として、正逆転モ−タ４６、５１への起動指令信号等がある。
制御装置５はつぎの機能を有する。すなわち、その機能の一部として、（１）運転者が車速スイッチ３６、アクセルスイッチ３７を入りにすると、入力インタ−フェイス４０を介して車速の自動制御作業情報とエンジン回転数の自動制御作業情報とを取り込む。（２）取り込んだエンジン４の回転数と、あらかじめ内蔵した適正回転数の範囲にあるように正逆転モ−タ４６，５１に制御信号を出力する。（３）アクセルポジションセンサ５３が開側にある場合、エンジン４の回転数が、無負荷時における回転数（無負荷定格回転数）からあらかじめ設定した設定回転数までは、正逆転モ−タ５１に増速の制御信号を連続出力し、この設定回転数から制御最高回転数の範囲にあるとパルス信号を出力する。制御最高回転数以上になると増速の制御信号を出力しない。（４）刈・脱レバ−２７の入り情報を入力すると、無負荷定格回転数から作業定格回転数に上昇するように正逆転モ−タ４６に起動指令信号を連続出力する。（５）変速レバ−２４が中立位置から回動した変速レバ−センサ５４から出力される変速レバ−回動情報を入力すると、無負荷定格回転数から作業定格回転数に上昇するパルス信号を正逆転モ−タ４６に出力する。すなわち、刈・脱レバ−２７の入り情報による場合よりも、増速スピ−ドが遅い。
【００２２】
つぎに、その作用について説明する。
まず、運転者はキャビン９のドアを開閉して座席に座り、駐車ブレ−キペダルを踏み込んでキ−をキ−スイッチに入れエンジン４を起動すると、エンジン４から出力された動力は伝動機構を介して機体の回転各部に伝動される。
そして、スロットルレバ−２８を回動してエンジンを所定回転数に選択すると共に、副変速レバ−２５を前側に回動して、例えば標準を選択し、さらに刈・脱レバ−２７を操作して脱穀部３、刈取スイッチ２６を入りにして刈取部２を駆動すると、機械条件等が計器パネル２３の各表示具に表示される。
【００２３】
その後、収穫作業の準備を終えると、駐車ブレ−キペダルの踏み込みを解除し、つづいて変速レバ−２４を前側に回動して機体を前進させると共に操作レバ−３８を前後方向に傾倒して刈取部２の位置を決め、または左右に傾倒して機体の進行方向を変更しながら分草体を所定の条間に合わせる。すると、引き起こし装置１３の引き起こしケ−スに沿って斜め後方上方に移動する引き起こしラグ１２で引き起こされた穀稈の株元部は、刈取装置１４によって切断されて刈取穀稈搬送装置１５に受け継がれ後方上方に搬送される。
【００２４】
そして、搬送終端部に到達した穀稈は穀稈自動送り込み装置１６に挟持されて後方に搬送され、カッタ−等の排稈処理装置に送り込まれて処理されるが、穀稈の穂部は扱室内に送り込まれて脱穀処理される。これにより生じた穀粒などの処理物は風選されて穀粒とわら屑に分離され、穀粒は搬送装置によってタンク８に送り込まれ収容される。その後、タンク内の穀粒が満杯になると、運転者は収穫作業を中断して穀粒の排出操作をすれば、穀粒は縦揚穀装置１７及び排出オ−ガ１８を取ってこの排出口から機外に排出されるので、トラック等の運搬車に移し換えればよい。
【００２５】
このような、収穫作業において、車速制御およびアクセル制御を行なう場合、運転者は車速スイッチ３６、アクセルスイッチ３７を入りにする。すると、制御装置５は、車速制御作業情報とエンジン回転自動制御作業を入力インタ−フェイス４０を介して取り込む。
また、制御装置５は、変速レバ−２４が中立位置から回動することにより変速レバ−センサ５４から出力される変速レバ−回動情報を入力すると、正逆転モ−タ４６にパルス信号を出力するので、エンジン４の無負荷定格回転数から作業定格回転数に上昇する速度が刈・脱レバ−２７の入りにより上昇する速度に比べてゆっくりと上昇する。したがって、機体の走行をスタ−トするとき、エンジン回転の急激な変化に伴う急加速を防止でき安全である。
【００２６】
さらに、車速を自動制御する作業において、制御装置５は入力インタ−フェイス４０を介して取り込んだエンジン４の回転数と、あらかじめ内蔵した適正回転数の範囲にあるように正逆転モ−タ４６，５１に制御信号を出力する。そして、アクセルポジションセンサ５３が開側にある場合、エンジン４の回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数からあらかじめ設定した設定回転数までは、正逆転モ−タ５１に増速の制御信号を連続出力し、この設定回転数から制御最高回転数の範囲にあるとパルス信号を出力し、制御最高回転数以上になると増速の制御信号を出力しない。
【００２７】
したがって、アクセルがハイアイドリングに近づくとエンジン４の能力をフルに使う状態になり、わずかの車速の増速でエンジン回転数がダウンするが、エンジン４に余裕がある間は速く増速し、余裕がなくなってくると増速後のエンジン回転の変化を十分に見て増速するので、応答性が良く安定性の良い車速制御を行なうことができて作業能率の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図。
【図２】一部切除した運転部の平面図。
【図３】一部切除したエンジンの外観図。
【図４】車速制御作業を示す図。
【図５】エンジン回転数の制御を示す図。
【図６】ブロック回路。
【符号の説明】
１走行装置
２刈取部
３脱穀部
４エンジン
５制御装置
５１正逆転モータ

Claims

走行装置（１）、刈取部（２）、脱穀部（３）などの駆動源であるエンジン（４）と、エンジン（４）の回転数を変更するエンジン回転数変更手段と、エンジン回転数変更手段に変更制御信号を出力する制御装置（５）と、走行装置（１）の変速操作を行なう変速操作手段と、脱穀部（３）に回転動力を入り切りする脱穀入り切り操作手段とを備えたコンバインであって、前記変速操作手段を操作すると、この変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン（４）の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる構成とし、前記脱穀入り切り操作手段を入り側に操作すると、エンジン（４）の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる構成とし、この脱穀入り切り操作手段を入り側に操作すると、エンジン（４）の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる時間に対して、前記変速操作手段を操作すると、変速操作手段の操作位置情報に基づいてエンジン（４）の回転数を無負荷時における無負荷回転数からあらかじめ設定している作業定格回転数まで上昇させる時間の方を遅くするように構成し、さらに、コンバインの車速を自動制御可能に構成するにあたり、現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数と、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕があると判断して前記制御装置（５）は変速操作手段を動かす正逆転モータ（５１）に増速の信号を連続出力して車速を早く増速する構成とし、現在のエンジン回転数が、無負荷時における無負荷定格回転数及び制御最高回転数との間で設定している設定回転数と、制御最高回転数との間にある場合は、エンジン回転数に余裕が少ないと判断して制御装置（５）は変速操作手段を動かす正逆転モータ（５１）に増速の信号をパルス出力して車速をゆっくり増速する構成とし、現在のエンジン回転数が制御最高回転数以上にある場合は、制御装置（５）は変速操作手段を動かす正逆転モータ（５１）に増速の信号を出力しないように構成したことを特徴とするコンバイン。