JP4737950B2 - 脱穀装置の負荷警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、脱穀装置の負荷警報装置に関する。

従来、この種のコンバイン搭載用脱穀装置で刈取穀稈を脱穀処理する際、扱胴等の回転数の低下による動力の過負荷を感知して、これをオペレータに警報することにより脱穀装置への詰まり等の発生を防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、同じくコンバイン搭載用の脱穀装置で、脱穀部への動力の伝達及び脱穀対象穀稈の存否確認の所定時間経過後より、二番処理装置の異常を検出して警報を発するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特公昭５７−７６８８号公報 特公昭６１−５７２５号公報

しかしながら、従来公知の上記特許文献１乃至２に記載のものは、負荷警報の発報後に運転者がコンバインの走行を減速させることにより、負荷の一部を軽減させて脱穀装置内の扱胴や二番処理装置等の異常が解除された後、警報の解除と共に再度高負荷作業をさせたような場合には、脱穀装置内での過負荷が完全に解除されていない状態なので、再び扱胴等の回転が低下して負荷警報状態が発生してしまい、作業の効率が悪いばかりか、そのまま作業を継続したりするとこれらの装置が破損してしまう等の不具合が発生する可能性があった。

そこで、本発明は過負荷の警報解除後に、より長い軽負荷作業を促すことで、過負荷状態を確実に解除させて、作業能率の向上を図ると共に、装置の破損等の不具合を避けるばかりか、誤警報をもなくすようにした脱穀装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、エンジン（Ｅ）からの動力を動力伝達装置を介して扱胴（２）及びその他の負荷手段に伝達してなる脱穀装置（１）において、
前記エンジン（Ｅ）から扱胴及びその他の負荷手段への動力伝達系の所定箇所に設けた回転センサ（２９）と、
該回転センサ（２９）による検出回転数が所定値より下がったことに基づき負荷警報（３０）を発し、更に前記検出回転数が上記下がった状態から警報解除回転数（Ｒ２）以上に復帰した際、一定時間警報を継続して発報するように制御する警報制御手段（８０）と、
を備えることを第一の特徴とする脱穀装置の負荷警報装置にある。

また、請求項２に係る発明は、前記警報制御手段（８０）による制御は、脱穀クラッチ（８１）の入りを検出した後の所定遅延時経過（ｔｄ）後に作動してなる、
ことを第二の特徴とする脱穀装置の負荷警報装置にある。

更に、請求項３に係る発明は、前記回転センサ（２９）の検出回転数が、前記エンジンのアイドリング回転数（Ｒ４）に相当する回転数以下の場合、前記警報が発報していない状態では該警報を発しないように構成し、前記警報が発報している状態では該警報を発報し続けるように構成した、
ことを第三の特徴とする脱穀装置の負荷警報装置にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、警報状態から検出回転数が警報解除回転数以上に復帰しても、一定時間警報を継続発報するので、エンジン回転数が復帰しても、オペレータに軽負荷作業を促すことにより、脱穀装置の回転復帰をより確実に行なうことができる。

また、回転センサの検出回転数が、エンジンアイドリング回転数相当回転数以下でも警報を発すると、注油等のメンテナンス時に脱穀装置を回転させる場合も警報が発せられるが、請求項３に係る本発明によると、このような場合、警報を発せず、誤警報をなくすことができる。

更に、エンジン回転数相当回転数以下による警報停止では、扱胴又は二番スロワ等の負荷手段の詰まりにより回転低下を生じた場合でも警報を停止してしまうが、請求項３に係る発明によると、脱穀クラッチの入検出から所定遅延時間に基づき上記メンテナンス時等の警報を発しない状態では警報は発しないが、上述した扱胴又は負荷手段の詰まり等の過負荷による回転数低下の場合、警報を発して過負荷の発生を防ぐことができる。

以下、図面に沿って本発明の好ましい実施の形態について説明する。図面は本発明装置を備えた脱穀装置に係り、図１は要部の全体側断面図、図２は同上後面断面図、図３は同上平断面図であって、コンバインに搭載の通常の脱穀装置１と同様に、２は扱胴、３は上記扱胴２の周囲に多数植設された扱歯であり、上記扱胴２の下方には、該扱胴２の周面形状に沿う半円形をなす受網４（図２参照）があって、扱胴２の周囲を、上方の天板５，前後側壁６ａ，６ｂや左右側壁７ａ，７ｂ（図２参照）及び下方の上記受網４とで取囲んで扱室８を形成している。

また、上記受網４の下方には、選別室Ｓがあって、被選別物の選別は、上記受網４等より漏下した漏下物を揺動して篩選別する大きな揺動選別体１１及び風選別する選別風路１２等によって行なわれる。

即ち、上記揺動選別体１１は、その前端側より順に無孔の揺動流板１３，多数の選別フィンよりなるチャフシーブ１４，同じく多数の鋸歯状のラックを並設したストローラック１５及び上記チャフシーブ１４の下方にクリンプ網１６等を備えていて、これら全体が一体状の枠体で構成され、前後に備えた揺動装置１７・により揺動選別体１１全体が揺動運動を行うように構成される。

一方、選別風路１２は、上記揺動選別体１１の前端側下方の唐箕１８による起風作用と機体後方に設けられた排塵物等を機外に排出する排塵装置（図示なし）の吸引作用とによって形成され、上記揺動選別体１１の篩選別と相俟って、選別風路１２による比重選別とにより、被選別物の選別を行うものである。

更に、上記選別室Ｓの下方には、上記選別装置によって選別された一番物（整粒）を回収するための一番樋１９とその中央部にあって、脱穀装置１の奥側（図１参照）へこれらを搬送するための一番螺旋２０があり、その後方には、同じく二番物（穂切れや切藁等）を回収するための二番樋２１と二番螺旋２２とがある。

そして、図２に記載のように、上記二番螺旋２２の奥側（右側）端部には、横方向に搬送されてきた二番物を前記揺動流板１３上に還元するための二番スロワ２４があって、二番螺旋軸２５に二番物投擲用の羽根２６が設けてあって、該羽根２６が高速回転することによって、二番物をスロワ２７の機壁に沿って跳ね上げて、その排出口２８を通じて上記揺動流板１３上に還元するものである。

また、上記二番螺旋軸２５の末端である右側壁７ｂ下部の機外には、二番螺旋軸２５の回転数を検出するための回転センサ２９が装着されていて、該回転センサ２９からの信号は、後述する制御手段８０に送られて、更に、該制御手段８０から警報装置（ホーン）３０に送信される。

なお、図１の符号３１は、被脱穀物の株元側を挟持して、その穂先側を扱室８内に供給するためのフィードチェン、図２の符号３２は扱胴軸、図３の符号３３・・・は上記揺動流板１３上にあって、上方より漏下供給された漏下物や上記二番スロワ２４によって供給された二番還元物等をより広い範囲に拡散させるための寄板である。

次に、図４の動力伝動系統図について説明するに、エンジンＥからの動力は、出力軸５０に出力取出用のプーリ５１，５２を介して脱穀装置１の搭載されているコンバインの各部に伝達されるが、脱穀装置１内には一方のプーリ５２からベルト５３，入力プーリ５４を通じて各部に伝達される。

即ち、入力プーリ５４の動力は、入力軸５５より一対のベベルギヤ５６，５６を通じて各作業機系に伝達される動力と、入力軸５５端部のプーリ５７を通じて扱胴２側に伝達される動力とに分岐される。

先ず、作業機系について説明するに、ベベルギヤ５６，５６に入った動力は、脱穀装置１の前方下部にある唐箕軸１８ａに伝達されて唐箕１８を回転させ、その端部のプーリ５８よりベルト５９を介して脱穀装置１下部中央のプーリ６０に伝達されて、一番螺旋軸２０ａを駆動して、一番螺旋２０が回転することにより一番物を奥側に搬送し、その末端側にて一番螺旋軸２０ａの動力を歯車ケース６１内で、べベルギヤや平ギヤ等により縦方向の揚穀螺旋６２に伝達して、一番物を図示外の穀粒タンク等に回収するものである。

また、上記一番螺旋軸２０ａを駆動する入力プーリ６０は、更に、ベルト６４を介してその後部のプーリ６５を駆動し、上記二番螺旋軸２５を回転させて二番物を二番螺旋２２により奥側に搬送し、その端部に設けた二番スロワ２４内の羽根２６にて前記二番還元物の二番還元作用を行なう。そして、上記二番螺旋軸２５の機外に備えた回転センサ２９で検出された信号に基づき制御手段８０等が作動するものであることは前述の通りである。

更に、上記二番螺旋軸２５の上記プーリ６５側の端部には、プーリ６６も装着されていて、ベルト６７を介してその動力が脱穀装置１の後部上方に備えられたカッタ軸６８に伝達されてカッタ装置６９を駆動するものである。

一方、前記一番螺旋軸２０ａの中途部にはプーリ７０が装着されていて、その動力がベルトやプーリを介して脱穀装置１内の前記揺動選別体１１を揺動させたり、更には前記フィードチェン３１をも駆動させるものである。

更にまた、扱胴２側への動力伝達について説明するに、前記プーリ５７の動力はベルト７２を介してプーリ７３に伝達され、上記扱胴軸３２を駆動することにより、扱胴２が回転するものであり、更に、扱胴軸３２端部のプーリ７４を介してその後方の排藁搬送装置７５に伝達されるものである。

即ち、以上の構成により、エンジンＥを駆動した状態でコンバインの各部を駆動して、図示外の前処理部で刈取られた圃場上の穀稈は、フィードチェン３１でその株元側を挟持して搬送され、その穂先側が脱穀装置１の扱室８内で脱穀処理され、そこで発生した被選別物が選別室Ｓ内で揺動選別体１１を経由して内容物毎に選別区分され、整粒等の一番物は一番樋１９に回収されて一番螺旋２０により横送りされて、その端部で揚穀螺旋６２により図示外の穀粒タンク等に貯留され、また、穂切れや切藁等の二番物は二番樋２１に回収されて二番螺旋２２により横送りされて、その端部の二番スロワ２４により上記揺動選別体１１上に還元される。更に、脱穀済みの排稈は、後部にある排藁搬送装置７５によりその下部に設けたカッタ装置６９等に搬送されて、切断処理されるものである。

そして、これらの被脱穀物の脱穀処理作業に当たり、被脱穀材料の乾湿状態，稈の硬さ，搬送量等により、脱穀装置１の各作業部における負荷抵抗が変動する。そこで、本案はその時の二番螺旋軸２５の回転数を回転センサ２９によって検出し、以下に述べる負荷制御装置によって各種の最適条件を設定して脱穀装置１の過負荷状態を確実に解除させて、作業能率の向上とこれらの装置の破損等の不具合を回避するようにしたものである。

次に、図５のブロック図について説明するに、制御装置である制御手段（コントローラ）８０には、入力側に、コンバインの運転席に設けた脱穀クラッチレバーの入り切りを感知する脱穀クラッチスイッチ８１及び二番スロワ２４に設けた前記回転センサ２９が接続され、出力側には、同じく運転席に設けたモニタランプ８２及びホーン３０が接続されるものである。なお、上記モニタランプ８２及びホーン３０の両方又はいずれか一方で、負荷警報装置を構成し、上記コントローラ８０が、警報制御手段を構成する。

従って、上記コントローラ８０は、上記脱穀クラッチスイッチ８１及び回転センサ２９からの過負荷信号に基づいて、上記モニタランプ８２の点灯とホーン３０の警報とを同時に作動させて、脱穀装置１が過負荷状態であることをオペレータに知らせるものである。

次に、上記負荷制御の内容について、図６のフローチャート及び図７のタイムチャートに沿って説明する。脱穀クラッチスイッチ８１（Ｓ１）がＯＮで、且つ前回サイクルの際の脱穀クラッチスイッチ（Ｓ２）がＯＦＦの場合、即ち、初めて脱穀クラッチスイッチ８１が入った場合、脱穀ディレイタイマがセットされて、計時が開始される（Ｓ４）。一方、脱穀クラッチスイッチ（Ｓ１）がＯＦＦの場合、本制御にかかる警報フラグがクリアされる（Ｓ５）。

また、ステップＳ２において、前回脱穀クラッチスイッチがＯＮの場合、脱穀ディレイタイマが０でないか判断され（Ｓ６）、ＹＥＳの場合、即ち、図７に示すように、脱穀クラッチスイッチ８１の入から所定ディレイ時間ｔｄが経過した場合、警報フラグがＯＮで警報動作中か判断され（Ｓ７）、動作中ではない（ＮＯ）場合、回転センサ２９による検出回転数がエンジンＥのローアイドリングが回転数（１５００ｒｐｍ）に相当する回転数以下が判断され（Ｓ８）、ＮＯ即ち二番スロワ２４の回転数が、各動力伝達装置を経た後のエンジンアイドリング回転数以上の場合、脱穀回転数の警報開始回転数（例えば５２０ｒｐｍ）Ｒ１に相当する回転数以下に下がったかを判断され（Ｓ９）、ＹＥＳの場合、警報フラグがセットされる（Ｓ１０）。そして、警報フラグがＯＮか判断され（Ｓ１１）、ＹＥＳの場合、警報が発報される（Ｓ１２）。この際、警報発報は、モニタランプ８２とホーン３０の両方により行なわれる。

即ち、図７に示すように、脱穀クラッチスイッチ８１が入ってから所定ディレイ時間ｔｄ経過後において、回転センサ２９により検出された二番スロワ２４の回転数が警報開始回転数Ｒ１以下に低下した場合、警報が発せられる。上記クラッチ入から所定ディレイ時間ｔｄは、警報は発せられないが（Ｓ６のＮＯ）、これは、クラッチ入で既警報開始とすると、脱穀回転数が上昇する迄に誤警報を発報する可能性があるためである。なお、例え回転センサ２９の検出回転数が警報開始回転数Ｒ１より下であってもエンジンアイドリング回転数に相当する回転数Ｒ４以下の場合は、注油等のメンテナンス作業の場合が多く、該作業時に誤警報が発せられないようになっており、警報が発報することはない（Ｓ８のＹＥＳ）。

ステップＳ７において、ＹＥＳ即ち警報動作中である場合、警報開始回転数Ｒ１（例えば、脱穀回転数で５２０ｒｐｍ）未満かが判断され（Ｓ１３）、ＹＥＳの場合は、警報フラグＳ１０がセットされて警報が発報され続ける（Ｓ１１，Ｓ１２）。ステップ１３において、ＮＯの場合、脱穀回転数の二番スロワ２４相当回転数が、警報解除回転数Ｒ２（例えば、脱穀回転数で５４２ｒｐｍ）以上が判断され（Ｓ１４）、ＮＯの場合、即ち、警報開始回転数Ｒ１以上で且つ警報解除回転数Ｒ２以下の場合、警報継続タイマがセットされる（Ｓ１５）。回転センサ２９回転数が両回転数（警報開始回転数Ｒ１と警報解除回転数Ｒ２）の間にある場合は、警報が発報され続ける。

警報開始回転数Ｒ１と警報解除回転数Ｒ２とは、ハンチング等を防止するための所定ヒステリシス回転数からなるが、両者の間は比較的狭く、負荷の減少に伴う回転数の上昇に伴って、警報解除回転数Ｒ２以上になることが多く、この場合（Ｓ１４のＹＥＳ）警報継続タイマが０か判断される（Ｓ１６）。該ステップＳ１４でのＹＥＳは、上記所定ヒステリシス回転数（Ｒ２〜Ｒ１）がある以上、必ずステップＳ１４のＮＯ及びステップＳ１５を経過するので、例え警報開始回転数Ｒ１を越えた後、直ちに警報解除回転数Ｒ２を越えても、上記警報継続タイマが０になるまでの間（Ｓ１６のＮＯ）、警報は発報され続ける。そして、警報継続タイマが０になる（Ｓ１６のＹＥＳ）と、警報フラグがクリアされて警報が停止される（Ｓ１７）。

即ち、図７に示すように、回転センサ２９回転数が、警報解除回転数Ｒ２を越えても、直ちに警報が停止することはなく、警報開始回転数Ｒ１を越えた時点からの所定警報継続時間ｔｅ丈警報の発報が継続され、該継続時間経過後警報は停止される。なお、回転センサ２９回転数が、警報解除回転数Ｒ２と警報開始回転数Ｒ１の間にあっても、当然警報継続タイマセット（Ｓ１５）により警報は継続され、また警報開始回転数Ｒ１未満であっては、警報フラグセット（Ｓ１０）により、警報は発報される。これにより、オペレータは、コンバインを低速走行する等の軽負荷作業をより長く維持するように促され、脱穀装置１の回転復帰をより確実に行なえるようになる。なお、図７において、Ｒ３は、脱穀装置１の定格回転数に相当する二番螺旋軸２５の回転数であり、該定格回転数Ｒ３に対して警報開始回転数Ｒ１は、約７％ダウン、警報解除回転数Ｒ２は約３％ダウンである。

更に、当実施例においては、回転センサ２９を脱穀装置１内部の二番螺旋軸２５に装着したが、これに限定されず、他の場所であっても良いのは勿論のことである。

脱穀装置要部の全体側断面図である。 同上後面断面図である。 同上平断面図である。 同上動力伝動系統図である。 同上ブロック図である。 同上フローチャートである。 同上タイムチャートである。

符号の説明

１ 脱穀装置
２ 扱胴
１１ 揺動選別体
２０ 一番螺旋
２２ 二番螺旋
２４ 二番スロワ
２５ 二番螺旋軸
２９ 回転センサ
３０ 警報装置（ホーン）
８０ 制御手段（コントローラ）
８１ 脱穀クラッチスイッチ
８２ モニタランプ
Ｅ エンジン
Ｓ 選別室
ｔｄ 所定ディレイ時間
ｔｅ 警報継続時間
Ｒ１ 警報開始回転数
Ｒ２ 警報解除回転数
Ｒ３ 定格回転数
Ｒ４ ローアイドル解除回転数

Claims (3)

1. エンジンからの動力を動力伝達装置を介して扱胴及びその他の負荷手段に伝達してなる脱穀装置において、
   前記エンジンから扱胴及びその他の負荷手段への動力伝達系の所定箇所に設けた回転センサと、
   該回転センサによる検出回転数が所定値より下がったことに基づき負荷警報を発し、更に前記検出回転数が上記下がった状態から警報解除回転数以上に復帰した際、一定時間警報を継続して発報するように制御する警報制御手段と、
   を備えることを特徴とする脱穀装置の負荷警報装置。
2. 前記警報制御手段による制御は、脱穀クラッチの入りを検出した後の所定遅延時経過後に作動してなる、
   請求項１記載の脱穀装置の負荷警告装置。
3. 前記回転センサの検出回転数が、前記エンジンのアイドリング回転数に相当する回転数以下の場合、前記警報が発報していない状態では該警報を発しないように構成し、前記警報が発報している状態では該警報を発報し続けるように構成した、
   請求項２記載の脱穀装置の負荷警報装置。

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