JPH029317A - 収穫機における動力伝動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、走行機体の前部に刈取部を設け、当該刈取部
で圃場の植立殻稈を刈取った後、その穀稈を走行機体に
搭載の脱穀部にて脱穀処理するコンバインや、圃場の植
立殻稈を刈取った後結束する刈取機等の収穫機における
動力伝動制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

コンバインや刈取機等の収穫機における刈取部は、走行
機体の前面部にあって圃場の植立殻稈を引き起こし、刈
取った後脱穀部や結束部に搬送する構成を有するもので
あり、走行機体の前進速度と前記刈取部における引き起
こし速度や搬送速度とが略比例的に増大することが好ま
しいが、走行機体の前進速度が一定以上になるとき、刈
取部の前記引き起こし速度や搬送速度が余り早過ぎると
、殻稈を引きちぎる等の不都合がある。

この不都合を解消するため、先行技術の実公昭５８−４
０８２７号公報では、エンジンから走行部への伝動系に
介挿した主変速装置の伝動経路下手側から刈取部へ伝動
させることにより、走行機体の前進速度と刈取部の引き
起こし搬送速度とを同調させると共に、主変速装置の伝
動経路下手側から刈取部への伝動系に削取部変速装置を
介挿し、走行部の前進速度が一定以上の範囲では、刈取
部の速度を一定に保持すべく、前記削取部変速装置を主
変速装置の変速に対して逆変速を行うように構成するこ
とを提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記先行技術においては、走行部の前進速度（以下車速
という）が一定以下の低速範囲では、前記削取部変速装
置は作動せず、従って車速の変動に応じて刈取部も増減
速するという同調がなされる。

ところが、走行機体の前進速度（車速）が低速の範囲で
、刈取部の速度、特に殻稈引き起こし速度が余りに遅過
ぎると、有効な殻稈引き起こし作用が発揮できないとい
う問題がある。

そこで、前記削取部変速装置を利用して、車速の低速範
囲においても、刈取部の速度を前記同調速度より一層増
速させるように一定の変速パターンに沿って制御するこ
とが考えられる。

しかしながら、この刈取部変速制御において、脱穀部の
負荷変動や圃場面の状態による走行抵抗の変動等走行負
荷の変動に伴い車速か変動するので、これに同調した刈
取部変速制御を実行すると、その車速変動が僅かであっ
ても刈取部の速度がしばしば変動し、しかもその変動が
成長するといういわゆる制御中のハンチング現象が発生
したり、削取部変速装置の作動用の制御モータが常時作
動して焼き付きが生じる等の不都合がある。

本発明は、これらの課題を解決することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本発明では、刈取部を有する収Ｎ機における
原動機から主変速装置を介して走行駆動部へ動力伝動す
る一方、前記主変速装置から刈取部への分岐伝動経路中
には、削取部変速装置を介挿し、咳刈取部変速装置の操
作位置を制御する制御手段には、前記刈取部の速度が走
行車速に応じて変速するような所定の変速パターンを記
憶させる一方、任意の車速の位置における不感帯幅の車
速変動では、削取部変速装置が作動せず、且つ前記不感
帯を越えた車速変動時に削取部変速装置が作動するよう
に構成し、前記不感帯幅を、前記変速パターン上におけ
る刈取部速度の変動幅に対応する車速変動幅よりも大き
く設定したものである。

〔発明の作用・効果〕

このように、本発明では、予め設定される変速パターン
は任！に設定できるから、車速が遅い状態で刈取部の速
度の増大率が大きくなるように設定することができる。

従って、車速の低速範囲で刈取部における殻稈引き起し
作用や殻稈搬送作用を迅速、且つ円滑に実行するように
車速の変動に応じて刈取部の速度も変動させるものであ
りながら、車速か高速の範囲では、刈取部の速度の増大
率を低減させ、且つ刈取部の最高速度を頭打ち状態にし
て、殻稈引き起こし速度等の過剰による殻稈の損傷も防
止でき、総ての車速範囲にわたって良好な刈取作用を実
現させることができる。

この場合、任意の車速位置に対しである一定の幅を有す
る不感帯を設定し、この不感帯幅内の車速変動があって
も刈取部の変速装置が作動せず、この不感帯幅を越える
車速変動があって初めて削取部変速装置が作動するよう
に構成すると、脱穀部の負荷変動や走行負荷変動等によ
る車速変動が不感帯幅内の微小幅である限り、削取部変
速装置が不用意に作動しないから、刈取部の速度が安定
する。

しかし、前記車速変動の不感帯幅と、該不感帯幅の間は
刈取部の速度変動が起こらないようにする関係を前記予
め設定記憶された変速パターンの関数関係に依存させて
、一定のものとすると、次のような不都合が生じる。

即ち、刈取部の不必要な速度変動が起こらないようにす
る車速の所定の不感帯幅が、当該数１［１の機械的特性
により常時生じる前記脱穀部の負荷変動や走行負荷変動
による車速の変動幅より小さい場合には、当該負荷変動
に伴う車速変動の度に前記変速パターンの関数関係を通
じて刈取部の速度も頌繁に変動することになり、所望の
削取部変速装置の作動安定性能を１厚ることができない
。

この不都合を避けるため前記変速パターンの関数関係を
変更すると、刈取部に必要な作業特性、例えば車速の低
速範囲で刈取部の速度を同調関係よりも増速して殻稈の
引き起し性能を高める等の作業特性を躊ることができな
いのであった。

しかるに、本発明では、予め設定記憶させた変速パター
ンに依存する不感帯幅ではなく、これより不感帯幅を大
きく設定したので、刈取部に所定の作業特性を実現させ
ることができるものでありながら、削取部変速装置の変
速操作が頻繁に起こらず、ハンチング現象を起こすこと
なく、所定の安定した制御を実現できるという顕著な効
果を有するのである。

：実施例〕 次に実施例について説明すると、符号１は左右一対の走
行うローラ２．２を有するコンバインの走行機体で、該
走行機体ｌ上には脱穀装置３を搭載し、該脱穀装置３に
おける扱室内の扱胴をその軸線が走行機体１の進行方向
に沿うように配設する。

符号４は前記脱穀装置３の側方に前後長手に配設するフ
ィートチエンで、該フィートチエン４の前端は、後述す
る刈取部５における株元１般送装置６ａの終端に臨むよ
うに配設する。

刈取部５は走行機体１の前部に突出する昇降調節自在な
機枠７と、機枠７の下部フレーム先端の分草体８と、そ
の後方に左右長手に配設したバリカン状の別画９と、前
面側の穀稈引き起し装置１０と、播き込みホイールと、
穂先１１！！送装置６ｂと、株元搬送装置６とから成る
。

第２図は動力伝動系統を示す図で、走行機体１に搭載の
エンジン１１から二段減速のベルト・プーリ伝達部１２
を介して油圧式等の無段変速式の主変速装置１３に入力
し、クラフチ付きの主変速装置１３の一方の出力軸から
歯車式などの副変速装置１４とその走行軸１５を介して
走行駆動部である前記一対の走行うローラ２．２の駆動
輪２ａに動力伝達する一方、主変速装置１３におけるも
う一つの出力軸１６から刈取部５への分岐伝動経路中に
は、削取部変速装置１７を介挿する。

該削取部変速装置１７は、駆動軸側及び従動軸側に各々
被嵌する駆動側プーリ２０および従動側ブーＩＪ２１を
各々軸に摺動自在な円錐車と軸固定の円錐車とにより構
成し、該軸固定の円錐車に対する摺動自在な円錐車の近
寄り位置を変更し、もって両プーリ２０，２１の巻Ｉ卦
はベルト１９に対する直径を変更することで増減変速す
るものや、リングコーン式無段変速機構など種々の無段
変速機構を採用することができる。

符号２２は前記削取部変速装置１７による変速の操作位
置を駆動するための駆動手段たる正逆回転可能なステン
ビングモータで、符号２３は刈取部５への入力軸２３に
設けた刈取部の回転数センサー、符号２４は前記走行軸
１５の回転数を検出するための車速センサーを各々示し
、各センサー２３．２４は軸と一体的に回転する歯面に
電磁ピックアンプを近接させてその磁界の周期的変動か
ら回転数を検出する等のセンサーを用いることができる
。

第３図に示す中央制御装置２５は、後述のごとく、刈取
部５の速度に対応する当該刈取部５への入力軸２３の回
転数を自動制御するためのもので、そのインターフェイ
スにおける入力端子側には、脱穀装置３の作動クラッチ
を０Ｎ−ＯＦＦする脱穀部スイッチ２６と刈取部の作動
用クラッチをＯＮ・ＯＦＦする刈取部スイッチ２７と、
走行機体１を後退させるときに切り替えるバンクスイッ
チ２８とを有し、符号２９は刈取部５における本発明に
従う速度自動制御を実行するときＯＮさせる自動スイッ
チであり、脱穀部スイッチ２６及び刈取部スイッチ２７
の「ＯＮ」状態で自動スイッチ２９をＯＮにすると、車
速センサー２４の検出信号パルスと刈取部回転数センサ
ー２３の検出信号パルス入力から以下の回転数制御を実
行する。

即ち、前記中央制御装置２５の記憶部には車速■に対応
する刈取部速度Ｕの変動の特性関係を示すマツプまたは
関数を記憶させておく。この特性関係を変速パターンと
称する。

この変速パターンは、車速か低速側では、主変速装置の
伝動下手側で刈取部変速装置がないと仮定したときの車
速と刈取部速度との同調関係における、当該刈取部速度
の変動率よりも、刈取部における目標速度変動率（変速
パターン上の速度の変動率）が大きくなるようにし、車
速の高速側では、車速の速度変動に比べて刈取部の目標
速度変動率が小さくなり、いわゆる車速か大きく増大し
ても刈取部の速度の増大が頭打ちとなるように予め設定
する。

例えば、第４図で示すように横軸に車速Ｖを、縦軸に刈
取部速度Ｕを取るとき、ＵがＶの２乗に比例するごとく
の関数（Ａ）や、折線関数（Ｂ）のごとくに変速パター
ンを設定する。

そして、作業中における車速ｖＯを車速センサー２４で
検出し、その時の前記変速パターン上の刈取部の速度（
回転数）Ｕｏａを求め、これらの値を中央制御装置２５
に記憶させる。

ついで、適宜微小時間（例えばＴｌ５ｅｃ、）後におけ
る車速の変動ΔＶのためその時の車速がＶｌになった時
の刈取皿回転数センサー２３による刈取部の速度（回転
数）Ｕｌを各々検出記憶し、さらに、中央制御装置２５
にて、前記車速がＶＯからＶｌに変動した時の前記変速
パターン上の刈取部の速度Ｕｌａを求めて、該速度Ｕｌ
ａと前記検出速度Ｕｌとの大小を比較して、Ｕｌａ±Δ
Ｕ＞０１ならば、変速パターン上に乗っていると判別す
る。この場合には、刈取部の速度制御が変速パターンの
曲線通りに実行されているので、ステッピングモータ２
２を駆動する必要がなく現状維持であり、ステッピング
モータ２２の作動を停止する。

また、Ｕｌａ＋ΔＵ≦Ｕ１ならば、刈取部５の速度が変
速パターン上の所定の値より大き過ぎると判別して、ス
テッピングモータ２２を逆方向（減速側）に回転駆動し
て刈取部変速装置１７を減速側に変速させる一方、反対
にＵｌａ−ΔＵ≧Ｕ１ならば刈取部の速度が所定の値よ
り低く過ぎると判別してステッピングモータ２２を正方
向（増速側）に作動させ、変速パターン上の所定の誤差
内の刈取部速度になるように制御する。

この場合、第５図に示すように、前記変速パターン上の
刈取部速度の変動幅±ΔＵに対応する車速変動幅ΔＶα
より大きい不感帯幅ΔＶｘの値を予め中央制御装置２５
に記憶させて設定しておき、適宜時間ごとに検出した車
速ＶｏからＶｌに変動するときの変動幅Δ■が、前記不
感帯幅ΔＶｘよりも大きい幅である（ΔＶ≧ΔＶｘ）場
合には、前述のステッピングモータ２２の増速側°への
駆動または減速側への駆動等の駆動指令を実行する。

前記と反対に、前記適宜時間ごとに検出した車速Ｖｏか
らＶｌに変動するときの変動幅ΔＶが、不感帯幅ΔＶｘ
よりも小さい幅である（ΔＶ〈ΔＶｘ）ときには、前記
変速パターン上との比較判別を実行することなく、ステ
ッピングモータ２２を駆動させない指令を中央制御装置
２５から出す。

これにより、前記不感帯幅内の車速変動であれば、税穀
部負荷変動や走行負荷変動があっても、ステッピングモ
ータ２２を頻繁に作動させなくて済み、制御におけるハ
ンチング現象を防止することができると共に、ステッピ
ングモータ２２の連続的駆動による焼付き等の事故を防
止することができるのである。

なお前記制御において、ステッピングモータ２２の作動
は目標値から遠い範囲ではデユティ間隔が大きく、目標
値に近付く細かいデユティ間隔となるようにして目標値
への到達時間を迅速にすると同時にハンチング現象も生
じないようにしている。

なお、刈取り手動増速スイッチ３０は、手動のＯＮｉ作
で前記ステッピングモータ２２を正方向（増速側）に連
続作動させ、刈取部変速装置１７の操作位置を増速側に
移動させて刈取部５の速度を増速側に変更し、刈取り手
動減速スイッチ３１は、手動の０ＮＩ９作で前記と反対
側にステッピングモータ２２を逆方向（減速側）に連続
作動させ、刈取部変速装置１７を減速側に移動させて刈
取部５の速度を減速側に変更するものである。

これらの手動スイッチ３０．３１は脱鍛部スイ・７チ２
６および刈取部スイッチ２７が「ＯＮ」でバンクスイッ
チ２８がｒＯＦＦＪの状態のとき、自動ス・イノチ２９
の０Ｎ−ＯＦＦに拘わらず作動するといういわゆる手動
優先操作ができるものである。

高速測りミントスイッチ３２、低速側リミソトス・イノ
チ３３は刈取部変速装置１７の変速操作における高速（
Ｉ１１最大位置、低速側最小位置に各々設け、トれ、変
速操作時に高速側リミタｌ−スイッチ３２がＯＦＦにな
ると前記ステッピングモータ２２の増速側への回転を停
止し、反対に低速１！リリミノトスイ・チ３３がＯＦＦ
になると前記ステッピングモータ２２の減速側への回転
を停止させる。

なお、符号３５は前記副変速装置１４を高速側に変速す
るときにそのｔｉ作レバーと連動してＯＮする切換えス
イッチ、符号３６は副変速装置１４を低速側に変速する
ときにその操作レバーと連動してＯＮする切換えスイッ
チである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はコンバインの側
面図、第２図は伝動系統の概略図、第３図は制御卸回路
のブロック図、第４図は車速Ｖに対応する刈取部速度Ｕ
の変速パターンを示す説明図、第５図は不感帯の説明図
である。 ■・・・・走行機体、２，２・・・・走行うローラ、３
・・・・脱穀部、５・・・・刈取部、１１・・・・エン
ジン、１３・・・・主変速装置、１４・・・・副変速装
置、１７・・・・刈取部変速装置、２２・・・・ステッ
ピングモータ、２３・・・・回転数センサー　２４・・
・・車速センサー　２５・・・・中央制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、刈取部を有する収穫機における原動機から主変
   速装置を介して走行駆動部へ動力伝動する一方、前記主
   変速装置から刈取部への分岐伝動経路中には、刈取部変
   速装置を介挿し、該刈取部変速装置の操作位置を制御す
   る制御手段には、前記刈取部の速度が走行車速に応じて
   変速するような所定の変速パターンを記憶させる一方、
   任意の車速の位置における不感帯幅の車速変動では、刈
   取部変速装置が作動せず、且つ前記不感帯を越えた車速
   変動時に刈取部変速装置が作動するように構成し、前記
   不感帯幅を、前記変速パターン上における刈取部速度の
   変動幅に対応する車速変動幅よりも大きく設定したこと
   を特徴とする収穫機における動力伝動制御装置。