JP3880223B2 - コンバインにおける刈取制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインに係り、より詳しくは、刈取前処理装置を昇降可能に構したコンバインにおいて、前記刈取前処理装置を駆動する刈取クラッチが、オペレーターの意図に応じて確実に操作されるように構成されたコンバインにおける刈取制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインの刈取前処理装置において、刈取クラッチレバーを操作しなくても、刈取部を上昇させれば刈取部とフィードチェンの駆動が止まり、下降させれば刈取部とフィードチェンが駆動するスイッチ（オートクラッチスイッチ）に連動させて、刈取部を一定高さまで上昇させるとき、刈取クラッチを自動的に切断させるスイッチ（オートリフトスイッチ）、および刈取部を一定高さまで下降させるとき、刈取クラッチを自動的に接続させるスイッチ（オートセットスイッチ）により刈取制御を自動的に行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制御によると、コンバインが圃場の入口、あるいは畦際を刈取るときに、オートクラッチ制御が判断を誤り刈取部に間違った信号を出力し、誤動作が生じ、オペレータの意図に反して刈取クラッチが切断する不具合があった。
【０００４】
本発明は、上記の不具合を解決すべくなされたものであり、圃場条件によらずオペレータの意図に応じて、手元で確実に刈取クラッチの接続、切断を行うことができるコンバインを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような目的を達成するために、次のようなコンバインの刈取制御装置を提供するものである。すなわち、刈取前処理装置を昇降可能に構成したコンバインにおいて、刈取前処理装置を駆動する刈取クラッチ「入」スイッチおよび刈取クラッチ「切」スイッチを、主変速レバーに設けるとともに、刈取クラッチの接続もしくは切断に連動して、刈取部を上昇もしくは下降させるための昇降連動スイッチを設けた、コンバインにおける刈取制御装置であって、前記昇降連動スイッチが「入」のときに、前記刈取クラッチ「切」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを切断して刈取部を上昇させ、また、前記刈取クラッチ「入」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを接続して刈取部を下降させることを特徴とする、コンバインにおける刈取制御装置である。また、前記昇降連動スイッチが「切」のときに、前記刈取クラッチ「入」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを接続して刈取部を下降させないことを特徴とする、コンバインにおける刈取制御装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明するに先立ち、大別、コンバインの二つのタイプすなわち、（Ａ）汎用型コンバイン、及び（Ｂ）自脱型コンバインの概略を図面に基づいて説明する。
図１は汎用型コンバインの全体側面図、図２は同平面図、図３は同正面図である。
図中（１）は走行クローラ（２）をトラックフレーム（３）を介して装備する機台、（４）は機体の進行方向に対し軸芯を直交させる大径及び小２つのスクリュ形第１及び第２扱胴（５）（６）並びに揺動選別盤（７）などを備える脱穀部、（８）は脱穀部（４）上方に配備して揚穀筒（９）を介して取出す脱穀部（４）の穀粒を貯留する穀物タンク、（１０）は穀物タンク（８）内の穀粒を取出す上部排出オーガ、（１１）は穀物タンク（８）の後方に配備してエンジン（１２）を内設するエンジンルーム、（１３）は運転席（１４）及び操向ハンドル（１５）などを運転台（１６）に備えて脱穀部（４）の前部上方に配設する運転操作部、（１７）は運転台（１６）の左右両側に配備する左右の作業者昇降用ステップ、（１８）は脱穀部（４）の下部前方に油圧刈取昇降シリンダ（１９）を介し昇降可能に装備する刈取部である。
【０００７】
そして、前記刈取部（１８）は、未刈り穀稈を取入れる刈取ヘッダー（２０）と、該ヘッダー（２０）の後部略中央に連結させて刈取穀稈を脱穀部（４）に送給するフィーダハウス（２１）によって構成すると共に、未刈稈掻込リール（２２）と、往復駆動型刈刃（２３）と、掻込オーガ（２４）とを前記刈取ヘッダー（２０）に備え、前記フィーダハウス（２１）を運転台（１６）の下方で運転台（１６）中央の運転席（１４）より左側に偏位して配設させ、前記ヘッダー（２０）に取込まれる刈取穀稈をフィーダハウス（２１）に内設する供給コンベア（２５）を介し脱穀部（４）前部左側のビータ（２６）に送り込んで脱穀処理するように構成している。
【０００８】
さらに、図４に示す如く、エンジン（１２）の出力軸（２７）に脱穀クラッチ（２８）を介して第２扱胴（６）の扱胴軸（２９）をベルト（３０）連結させ、前記扱胴軸（２９）にテンションローラ（３１）を介して第１扱胴（５）の扱胴軸（３２）をベルト（３３）連結させ、その扱胴軸（３２）に刈取クラッチ（３４）を介してビータ（２６）の軸（３５）をベルト（３６）連結させ、ビータ（２６）の軸（３５）に供給コンベア（２５）の供給入口軸（３７）左端をチェン（３８）連結させ、供給入力軸（３７）右端に刈取ヘッダー（２０）のヘッダー入力軸（３９）左端をベルト（４０）連結させ、クランクアーム（４１）及びクランクロッド（４２）及び揺動アーム（４３）を介してヘッダー入力軸（３９）右端に刈刃（２３）を連結させると共に、ヘッダー入力軸（３９）中間に掻込軸（４４）左端をチェン（４５）連結させ、掻込軸（４４）右端に掻込オーガ（２４）の支軸（４６）をチェン（４７）連結させ、爪クラッチ型の高速クラッチ（４８）及び低速クラッチ（４９）を介して掻込軸（４４）中間にリール入力軸（５０）を変速自在に連結させ、前記未刈稈掻込リール（２２）を取付けるリール軸（５１）とリール入力軸（５０）の間に中間軸（５２）を設けてチェン（５３）（５４）連結させ、刈取部（１８）各部の駆動を行うように構成している。
【０００９】
さらに、図５に示す如く、左右方向に略水平に横架させる平行な四角パイプ形下フレーム（５５）及び上フレーム（５６）と、掻込オーガ（２４）の左右両側を遮閉する左右側板（５７）（５７）を、刈取フレーム（５８）によって一体的に固定して刈取ヘッダー（２０）を形成すると共に、刈取ヘッダー（２０）後面にドッキングフレーム（５９）を介してフィーダハウス（２１）前部を着脱自在に固定させ、刈取ヘッダー（２０）とフィーダハウス（２１）を分離自在に連結させ、刈取昇降シリンダ（１９）などを介して供給入力軸（３７）軸芯周りにフィーダハウス（２１）前部を昇降自在に脱穀部（４）に取付けた後、フィーダハウス（２１）に刈取ヘッダー（２０）を取付けるように構成している。
また、分草フレーム（６０）を介して分草先頭（６１）と分草本体（６２）を一体固定した分草板（６３）を前記側板（５７）前側に固定させ、左側の側板（５７）及び分草板（６３）の機体外側部で前後方向に上下分草板（６４）（６５）を設けると共に、前後方向に延設させる左右リフトアーム（６６）（６６）前端部に未刈稈掻込リール（２２）を回転自在に取付け、左右分草板（６３）（６３）間の穀稈を前記リール（２２）によって後方の掻込オーガ（２４）方向に搬送し乍ら穀稈株元側を刈刃（２３）によって切断させ、刈取った穀稈を掻込オーガ（２４）によって中央部に寄せ集め乍ら後方のフィーダハウス（２１）前部に搬入させ、フィーダハウス（２１）の供給コンベア（２５）によって脱穀部（４）に刈取り穀稈全量を投入させ、穀粒を穀物タンク（８）に収集し、藁屑を放出する脱穀作業を行なわせるように構成している。
【００１０】
さらに、前記リフトアーム（６６）前部を後端のリール昇降支点軸（６７）回りに昇降させる油圧リール昇降シリンダ（６８）と、上フレーム（５６）に基端下部を取付けて先端上部に支点軸（６７）を介してリフトアーム（６６）後端部を回転自在に連結させる揺動アーム（６９）と、揺動アーム（６９）に揺動フレーム（７０）を介して連結させる電動型油圧ユニット（７１）の油圧揺動シリンダ（７２）を設け、昇降シリンダ（６８）制御によるリフトアーム（６６）昇降動作によってリール（２２）の高さ調節を行う、揺動シリンダ（７２）制御による揺動アーム（６９）前後回動によってリール（２２）の前後方向位置調節を行うように構成している。
【００１１】
次に、自脱型コンバインの概要を説明する。
図６は走行部としての左右一対の走行クローラが備えられた自脱型コンバインの側面図であり、図７は同じく平面図、図８は自脱型コンバインの脱穀部側面図、図９は自脱型コンバインの動力伝達系を示すスケルトン図である。
【００１２】
左右一対の走行クローラ（１０２）を有するコンバインの機台（１０１）の進行方向に向かって左側には脱穀装置（１０３）を搭載し、同じくコンバインの前部には単動式の油圧シリンダ（１０６）により昇降可能な刈取前処理装置（１０４）を配置する。該刈取前処理装置（１０４)の下部フレームの下側にはバリカン式の刈刃装置（１０５）を、前方には６条分の穀稈引起装置（１０８）が配置され、該穀稈引起装置（１０８）と脱穀装置（１０３）におけるフィードチェン（１０７）前端との間には穀稈搬送装置（１０８ａ)（１０８ｂ）が配置され、穀稈搬送装置（１０８ａ) の下部前方には分草体（１０８ｃ）が突設されている。
【００１３】
脱穀装置（１０３) における扱室（１１０）内の扱胴（１１１）の回転軸線がコンバインの進行方向に沿うように配置し、扱室（１１０）の左端に配置されたフィードチェン（１０７）にて根元部を挟持されて搬送される穀稈の穂先部が扱胴（１１１）の下面側で脱穀される。扱室（１１０）の下部の処理室（１１２）には、排塵口（１１３）を除いてクリンプ網（１１４）が張設され、このクリンプ網（１１４）を漏下した被処理物は、その下方でコンバインの進行方向に沿って前後揺動する揺動選別機構（１１５) における前後対のフィードパン（１１６），（１１７）に受けられ、チャフシーブ（１１８）にて揺動選別を受ける。 このとき、その下方の唐箕ファン（１１９）及び前記前後対のフィードパン（１１６）（１１７）に送風する送風ファン（１２０）にて被処理物は風選別を受けつつグレンパン（１２１）及び選別網（１２２）から整粒として一番受け樋（１２３）方向に落下する。なお、扱室（１１０）の側方には処理胴（１２９）が配置され、扱胴（１１１）後部側方にて被処理物の一部が処理胴（１２９）方向に送られてさらに脱穀処理される。
【００１４】
揺動選別機構（１１５) の後部チャフシーブから落下した二番処理物は、二番受け樋（１２４）にて受けられ、そのスクリューコンベヤ（１２４ａ）及び二番還元コンベヤ（１２５）を介して篩線（１２６）上に放出されて、再度の選別を受ける。前記揺動選別及び風選別を受けて整粒となった穀粒は一番受け樋（１２３）のスクリューコンベヤ（１２３ａ）を介して穀粒タンク（１０９) に集められ、排出オーガ（１２８)を介して機外に搬出される。
処理室（１１２）内の塵は吸引ファン（１３０）にて機外に排出され、フィードチェン（１０７）の後端で受け継がれた排藁は、排藁チェン（１３１）を介して長い状態でコンバインの後方に排出されるか、または排藁カッタ（１３３）にて適宜短く切断した後排出される。なお、符号（１３２) は、コンバインの前部右側に配置した運転室、同じく（１５１）は前記運転室に配置された操向ハンドルである。
【００１５】
図９は、コンバインの動力伝達系を示すスケルトン図であって、運転室（１３２)の下方に配置したエンジン（１３５) からの出力の一方は、オーガクラッチ（１３６）を介して穀粒タンク（１０９) 内の底スクリューコンベヤ（１３７）及び縦コンベヤ（１３８）に動力伝達し、次いで、排出オーガ（１２８)内のスクリューコンベヤ（図示せず）に伝達される。
【００１６】
エンジン（１３５) からの他の出力は、動力分岐用ミッション（１３９）内の無段変速機構（１５０）を介して扱胴駆動軸（１４０）、選別駆動軸（１４１）に伝達する一方、動力分岐用ミッション（１３９）の別の出力軸から走行用の油圧ポンプ油圧モータ式（ＨＳＴ）走行駆動部（１４２）への駆動軸（１４３）及び刈取前処理装置（１０４) への定速回転駆動軸（１４４）に動力伝達される。また、前記ＨＳＴ式走行駆動部（１４２）より出力する刈取同調駆動軸（１４５）から、ワンウエイクラッチ（１４５ａ）及び同調クラッチ（１４６）を介して刈取軸（１４７）に動力伝達させ、フィードチェン（１０７）に直接伝達する。また、刈取軸（１４７）に設けた刈取前処理部クラッチ（１４９）を介して、刈取前処理装置（１０４）への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦするように構成されている。それぞれの同調クラッチ（１４６）、刈取クラッチ（１４８) 、刈取前処理部クラッチ（１４９）をそれぞれＯＮ・ＯＦＦ操作するには、それぞれのクラッチに対応する電磁ソレノイド等のクラッチアクチュエータをＯＮ・ＯＦＦ動作するように構成されている。なお、同調クラッチ（１４６）はベルトのテンションを緊張・緩和することにより動力継断するテンションクラッチであっても良い。
従って、車速同調制御を禁止（中止）する場合等で、動力分岐用ミッション（１３９）の定速回転駆動軸（１４４）を介して刈取軸（１４７）に動力伝達し、ＨＳＴ式走行駆動部（１４２）より出力する刈取同調駆動軸（１４５）の回転数が前記定速回転駆動軸（１４４）からの回転数より低い場合や、刈取同調駆動軸（１４５）がコンバインの後退方向に回転する場合には、ワンウエイクラッチ（１４５ａ）が空回りする。
【００１７】
以上のような構成を備えた汎用型コンバイン及び自脱型コンバインに共通の運転操作部を汎用型コンバインを例にして図１０に基づいて説明する。
図に示すように、運転席（１４）及び操向ハンドル（１５）を備えた運転台（１６）の操作パネル（２０１）には、走行速度を変速操作する主変速レバー（２０２）、副変速レバー（２０３）及び刈取クラッチレバー（２０４）、さらに手動操作により車高及び左右傾斜を調節する優先手動スイッチ（２０５）、機台（１）の基準となる車高を設定する車高設定ボリューム（２０６）と傾斜角設定ボリューム（２０７）、車速など各種表示や設定操作を行う総合表示器（２０８）等を備えるとともに傾斜角センサ（２０９）とコントローラ（２１０）を操作パネル（２０１）内に備えている。
また、操作パネル（２０１）側部に設けられた操作コラム（２０１ａ）上に昇降連動スイッチ（２１４）が設けられている。
前記昇降連動スイッチ（２１４）は刈取クラッチの接続・切断に連動して刈取部を上昇・下降の作動を行わせるか否かを選択するスイッチであり、オペレータが選択操作するスイッチである。
【００１８】
図１１に示すように、操作パネル（２０１）側部に設けられた前記主変速レバー（２０２）のノブ（２０２ａ）前面右側に刈取部（１８）の上下調節を行う刈取昇降スイッチ（２１１）を、また、前面左側に脱穀部（４）に挿入する穀稈の扱深さを調節する扱深さスイッチ（２１２）を設けると共に、ノブ（２０２ａ）の運転席（１４）側となる右側面に、刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）および刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が上下に配列されている。
なお、（２１２）は、自脱型コンバインにおいては前述のように扱深さを調節するスイッチであるが、汎用型コンバインにおいてはリールの昇降用スイッチである。
ここで、前記昇降連動スイッチ（２１４）の作動を説明する。
（Ａ）．昇降連動スイッチ（２１４）が「入」にある場合、以下のように作動する。
刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）が「ＯＮ」に操作されると、刈取クラッチ（３４）を切断し、さらに、刈取部（１８）を上昇させる。
また、刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が「ＯＮ」に操作されると、刈取クラッチ（３４）と接続し、さらに、刈取部（１８）を下降させる。
（Ｂ）．昇降連動スイッチ（２１４）が「切」にある場合、以下のように作動する。
刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）が「ＯＮ」に操作されると、刈取クラッチ（３４）を切断するのみで、刈取部（１８）の上昇は行わない。
また、刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が「ＯＮ」に操作されると、刈取クラッチ（３４）を接続するので、刈取部（１８）を下降させない。
この場合の刈取部（１８）の昇降は、刈取昇降スイッチ（２１１）で行う。
以上のような各種スイッチを、オペレーターは主変速レバー（２０２）を左手で握った状態で、親指によって刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）および刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）を、また人差し指で刈取昇降連動スイッチ（２１１）を、さらに中指で扱深さスイッチ（２１２）を操作するように構成している。
【００１９】
以上のような制御操作を備えたコンバインにおいて、圃場へ進入して刈取作業に移行する際に、オペレーターは先ず、運転席（１４）の後部に設けられた刈取クラッチレバー（２０４）を倒してクラッチを接続し、刈取準備作業を完了する。
その後、主変速レバー（２０２）を左手で握った状態で、親指によって刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）を「ＯＮ」にし、さらに人差し指で刈取昇降スイッチ（２１１）を操作して、刈取作業を開始する。
上記の操作手順により刈取制御が行われるので、オペレーターは上位機の操作に比較して簡単な手元操作で確実にコンバインの運転操作が実行できる。
【００２０】
上記の構成を備えたコンバインにおいて、本発明の刈取制御装置の制御フローチャートを図１２に基づいて説明する。
スタートに続き、昇降連動スイッチ（２１４）が「ＯＮ」に操作されていることを判別し（Ｓ１）、次いで刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が「ＯＮ」に入っていることを判別し（Ｓ２）、刈取クラッチ（３４）を接続し（Ｓ３）、刈取昇降スイッチ（２１１）を操作し、刈取部（１８）の下降を所定の位置で停止して、刈取作業を実行して（Ｓ４）リターンする。
一方、ステップ２（Ｓ２）において、刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が「ＯＦＦ」の状態であることを判別して、刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）が［ＯＮ」に入っていることを判別し（Ｓ５）、刈取クラッチ（３４）を切断し、刈取昇降スイッチ（２１１）を操作し、刈取部（１８）を所定高さまで上昇させて刈取部（１８）の停止を実行し（Ｓ７）リターンする。
【００２１】
ステップ１（Ｓ１）において、昇降連動スイッチ（２１４）が「ＯＦＦ」の状態、すなわち該スイッチ（２１４）が閉の状態であることを判別して、刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）を「ＯＮ」に操作されると（Ｓ８）、刈取クラッチ（２４）の接続が実行され（Ｓ９）リターンする。
一方、ステップ（Ｓ８）において、刈取クラッチ「入」スイッチ（２１３ｂ）が「ＯＦＦ」、すなわち閉の状態であることを判別して、刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）も「ＯＦＦ」であることが判別されると（Ｓ１０）リターンする。
同じく、ステップ（Ｓ１０）において、刈取クラッチ「切」スイッチ（２１３ａ）が「ＯＮ」に操作されると、刈取クラッチ（３４）が切断されてリターンする。
以上のようなステップの経過からわかるように、オペレーターの意図に基づいて手元スイッチを確認しながら、確実に刈取クラッチの接続、切断が実行できるので、従来のような高位機にみられるオートクラッチ制御の判断による誤作動の防止が可能になった。
【００２２】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように、本発明のコンバインにおける刈取制御装置において、圃場条件に拘わらず、オペレーターは手元操作で確実に刈取クラッチの接続、切断を行うことができるので、刈取操作の安全性が確保され、誤動作が防止でき、かつ制御装置のコストが安くなり、経済的なコンバインが得られる。また、オペレーターは目視で、スイッチの位置が確認できるので、より一層刈取操作の安全性が確保され、さらには、スイッチ操作を目視とともに物理的な感覚で確認できるので、誤動作を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】汎用型コンバインの全体側面図
【図２】同平面図
【図３】同正面説明図
【図４】汎用型コンバインの動力伝達系を示すスケルトン図
【図５】刈取部の側面説明図
【図６】自脱型コンバインの全体側面図
【図７】同平面図
【図８】自脱型コンバインの脱穀部の側面図
【図９】自脱型コンバインの動力伝達系を示すスケルトン図
【図１０】汎用型コンバイン及び自脱型コンバインにける運転操作部
【図１１】操作パネル部の詳細図
【図１２】刈取制御装置の制御フローチャート図
【符号の説明】
１ 機台
２ 走行クローラ
３ トラックフレーム
４ 脱穀部
８ 穀物タンク
１０ 排出オーガ
１２ エンジン
１４ 運転席
１５ 操向ハンドル
１６ 運転台
１８ 刈取部
１９ 油圧昇降シリンダ
２０ 刈取ヘッダー
２１ フィダーハウス
２２ 掻込リール
２５ 供給コンベア
２６ ビータ
３４ 刈取クラッチ
３９ 動力分岐用ミッション
４２ ＨＳＴ式走行駆動部
４９ 刈取前処理部クラッチ
６２ 分草本体
６６ 左右リフトアーム
６９ 揺動アーム
７２ 揺動シリンダ
１０１ 機台
１０２ 走行クローラ
１０３ 脱穀装置
１０４ 刈取前処理部
１０５ 刈刃装置
１０６ 油圧シリンダ
１０７ フィードチェン
１１０ 扱室
１１１ 扱胴
１１５ 揺動選別機構
１１６ フィードパン
１１８ チャブシーブ
１２１ グレンパン
１２８ 排出オーガ
１３２ 運転室
１３５ エンジン
１４８ 刈取クラッチ
１５１ 操向ハンドル
２０１ 操作パネル
２０２ 主変速レバー
２０４ 刈取クラッチレバー
２１０ コントローラ
２１１ 刈取昇降スイッチ
２１３ａ刈取クラッチ「切」スイッチ
２１３ｂ刈取クラッチ「入」スイッチ
２１４ 昇降連動スイッチ

Claims (2)

1. 刈取前処理装置を昇降可能に構成したコンバインにおいて、刈取前処理装置を駆動する刈取クラッチ「入」スイッチおよび刈取クラッチ「切」スイッチを、主変速レバーに設けるとともに、刈取クラッチの接続もしくは切断に連動して、刈取部を上昇もしくは下降させるための昇降連動スイッチを設けた、コンバインにおける刈取制御装置であって、前記昇降連動スイッチが「入」のときに、前記刈取クラッチ「切」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを切断して刈取部を上昇させ、また、前記刈取クラッチ「入」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを接続して刈取部を下降させることを特徴とする、コンバインにおける刈取制御装置。
2. 前記昇降連動スイッチが「切」のときに、前記刈取クラッチ「入」スイッチが「ＯＮ」に操作されると、前記刈取クラッチを接続して刈取部を下降させないことを特徴とする、請求項１記載のコンバインにおける刈取制御装置。

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