JPH04299917A - コンバインの刈取部作動速度制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走式コンバインにお
いて圃場の作物の立毛状態に応じて刈取部の作動速度を
自動的に制御する刈取部の作動速度制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンバインとしては、エンジンの
出力軸から油圧式変速装置（以下ＨＳＴという。）及び
トランスミッションを介してクローラからなる走行部に
接続する一方、ＨＳＴの出力軸から刈取部の動力を取り
出し、ＨＳＴの変速により走行部の走行速度を変更する
と、これに連動して刈取部の刈取り速度が変更するもの
が知られている。

【０００３】さらに、収穫すべき作物の倒伏に対処する
ために、ＨＳＴの出力軸と刈取部との間に変速機を設け
、倒伏状態の作物の収穫時にはその変速機を操作して刈
取部を高速で駆動していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のコン
バインは、穀物の倒伏状態に応じて刈取り速度が変更で
きるものの、刈取り速度は走行速度に従属して変化し、
しかも両者の関係すなわち減速比は機械的に規定される
ので、その変更に制約があって適切な値に変更できない
という欠点があった。

【０００５】そこで本発明は、以上の問題点に鑑み、第
１の目的は、刈取り作業の条件に応じて適切な刈取り速
度で刈取り作業ができるようにし、さらには第２の目的
は、刈取り穀物が倒伏状態のときには、適切な刈取り速
度に自動的に変更して作業を行うことにより作業者の操
作労力を軽減するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決すべ
く、本発明は第１発明として、コンバインの原動機と刈
取部の動力経路中に介在する無段変速装置と、コンバイ
ンの走行速度を検出する走行速度検出手段と、刈取部の
刈取り速度を検出する刈取速度検出手段と、前記走行速
度検出手段の検出値に対応する所定の目標刈取速度を設
定する刈取速度設定手段と、前記刈取速度検出手段の検
出値と、前記刈取速度設定手段で設定した目標刈取速度
を比較する比較手段と、その比較結果に基づき前記無段
変速装置の変速比を変更する変速比変更手段と、を備え
てなるものであり、さらには第２発明として、コンバイ
ンの原動機と刈取部の動力経路中に介在する無段変速装
置と、コンバインの走行速度を検出する走行速度検出手
段と、刈取部の刈取り速度を検出する刈取速度検出手段
と、前記刈取部で刈り取る穀物が倒伏状態か否かを検出
する倒伏状態検出手段と、前記走行速度検出手段の検出
値に対応する所定の目標刈取速度を設定する刈取速度設
定手段と、前記倒伏状態検出手段が倒伏状態を検出した
ときに前記刈取速度設定手段で設定されている目標刈取
速度を倒伏状態に応じた所定の目標刈取速度に変更する
変更手段と、前記刈取速度検出手段の検出値を、前記刈
取速度設定手段で設定した目標刈取速度または前記変更
手段で変更された目標刈取速度のいずれか一方と比較す
る比較手段と、その比較結果に基づき前記無段変速装置
の変速比を変更する変速比変更手段と、を備えてなるも
のである。

【０００７】

【作用】第１発明では、走行速度検出手段は走行部の走
行速度を検出すると、刈取速度設定手段はその検出値に
対応する所定の目標刈取速度を設定する。比較手段は、
刈取速度検出手段が検出する刈取部の刈取速度をその設
定された目標刈取速度と比較する。変速比変更手段は、
その比較結果に基づいて無段変速装置の変速比を変更す
るので、刈取部の刈取り速度は目標刈取速度になる。こ
の目標刈取速度は、刈取り穀物の倒伏状況、品種、刈取
り時のぬれ具合、刈取り田畑の性質の状況に応じて任意
に設定可能である。

【０００８】第２発明では、走行速度検出手段は走行部
の走行速度を検出すると、刈取速度設定手段はその検出
値に対応する所定の目標刈取速度を設定する。ここで、
倒伏状態検出手段が刈取り穀物の倒伏状態を検出すると
、変更手段は、上記で設定した目標刈取速度を倒伏状態
に応じた所定の目標刈取速度に変更する。比較手段は、
刈取速度検出手段が検出する刈取部の刈取り速度を、刈
取速度設定手段で設定した目標刈取速度または変更手段
で変更された目標刈取速度のいずれか一方と比較する。 変速比変更手段は、その比較結果に基づいて無段変速装
置の変速比を変更するので、刈取部の刈取り速度は倒伏
状態のときにはその状態に応じて変更された目標値に制
御される。

【０００９】

【実施例】本発明実施例につき、以下に図面を参照して
説明する。図３（ａ）及び（ｂ）において、本発明を実
施するコンバインは、作物を整列させる分草器２および
作物を起立させる引起し装置３並びに作物基部を切断す
る切断部からなりこれらが一体的に連動する刈取部Ａ、
切断した穀桿の姿勢を横向きに変化させつつ後方に搬送
する搬送部Ｃ、横向きの穀桿を脱穀選別部Ｅに供給する
フィードチェーンＤ、供給された穀桿をこぎ胴により脱
穀し選別装置（図示省略）により選別する脱穀選別部Ｅ
、脱穀後に排出された藁を処理する排藁処理部Ｆ、機体
１を走行する走行部のクローラＧ、これら各部を後述す
る動力伝達機構を介して駆動するエンジンＨなどよりな
る。

【００１０】次に、エンジンＨの動力を上記の各部に伝
達すべき動力伝達機構の一例について、図４を参照して
説明する。この動力伝達機構は、エンジンＨの出力軸５
にプーリ６及びプーリ７を取付け、プーリ６はベルト８
により油圧式変速装置９（以下ＨＳＴという）入力軸に
連結する。ＨＳＴ９の出力側はクラッチ機能を有する伝
動機構１０の入力軸に連結し、伝動機構１０の出力軸に
は左右一対のクローラ１１，１１を連結する。一方、プ
ーリ７は上記エンジン出力軸５と平行な脱穀部駆動軸１
２のプーリ１３にベルト１４により連結すると共に、ベ
ルト１４の緊張または弛緩によりエンジン出力軸５と脱
穀部駆動軸１２との動力伝達の断続を行う脱穀テンショ
ンクラッチ２８を設ける。また脱穀部駆動軸１２にはプ
ーリ１５及びプーリ１６を取付け、プーリ１５は唐箕部
及び選別部に連結すると共に、プーリ１６はベルト１７
により、無段変速装置であるリングコーン変速機１８の
入力軸１９に接続する。

【００１１】さらにリングコーン変速機１８の出力軸２
０にはプーリ２１を取付け、このプーリ２１をベルトを
介して減速機２２の入力軸のプーリ２３に接続する。減
速機２２の入力軸にはさらにプーリ２４を取付け、ベル
ト２５を介して刈取部Ａの入力軸に設けたプーリ２６に
接続する。また減速機２２の出力軸３１には、フィード
チェーンＤを駆動すべきスプロケット２７を接続する。 減速機２２の入力軸３２のプーリ２４と上記プーリ２６
の間には、ベルト２５の緊張または弛緩により動力伝達
の断続を行う刈取テンションクラッチ２９を設ける。

【００１２】走行部の走行速度を検出する検出手段とし
て、フォトカプラなどからなる走行速度センサ３５を、
上記走行系の伝動機構１０を形成するいずれかの軸（図
示省略）の側端およびその周辺に設ける。

【００１３】リングコーン変速機１８は、公知の無段変
速機であって、変速リング３７をシフタ３８で軸方向に
移動させることにより入力軸１９と出力軸２０の減速比
を自在に変更できるものである。シフタ３８は、後述す
るリングコーンモータ４２の正転または逆転により軸方
向に往復動自在に構成する。

【００１４】刈取部Ａの刈取り速度を検出すべき検出手
段として、フォトカプラなどからなる刈取速度センサ３
６を、上記リングコーン変速機１８の出力軸２０の端部
およびその周辺に設ける。

【００１５】次に、図５を参照して、脱穀テンションク
ラッチ２８及び刈取テンションクラッチ２９を関連させ
て作動するクラッチ作動機構６０について説明する。こ
のクラッチ作動機構６０は、切換用モータ６９（図５に
おいて図示省略）の出力軸６１ａに取付けた歯車６１に
、外周に歯車を形成した回転自在の円形のカムプレート
６２を噛合すると共に、該カムプレート６２の回転軸６
２ａには、扇形の一側端に係止片６３ａを突設した刈取
側牽引板６３を遊嵌し、さらにカムプレート６２表面に
は第１リンク６４の一端を回動自在にピンＰ１により取
付ける。一方、台板６５の所定位置には第２リンク６６
の一端をピン５６により回転自在に取付け、第２リンク
６６の他端には第１リンク６４及び第３リンク６７をピ
ンＰ２により回転自在に取付け、第３リンク６７の他端
は脱穀側牽引板６８の一端にピンＰ３により連接する。 脱穀側牽引板６８の他端は台板６５にピンＰ４により回
動自在に取付けるが、このピンＰ４の台板６５上の位置
は、刈取側牽引板６３の係止片６３ａの回動経路上とし
、該係止片６３ａが回動途上においてピンＰ４に当接し
係止されるようにする。そして、刈取側牽引板６３の中
部に刈取テンションクラッチ２９と連結する刈取クラッ
チワイヤ２９ａを接続すると共に、脱穀側牽引板６８の
ピンＰ３には脱穀テンションクラッチ２８と連結する脱
穀クラッチワイヤ２８ａを接続する。

【００１６】さらに、このクラッチ作動機構６０は、図
５（ａ）乃至（ｃ）に示すように円盤の略半周に膨出部
を有するカム６２ｂを有し、このカム６２ｂを上記カム
プレート回転軸６２ａに台板６５の裏面側で固設する。 カム６２ｂの周囲には、切換用モータ６９を所定位置で
停止するための位置検出手段としてスイッチ７５，スイ
ッチ７６及びスイッチ７７を順に配列する。

【００１７】次に、運転席における操作部の構成例につ
いて図６を参照して説明する。

【００１８】図６において、５５は停止、脱穀作業、ま
たは刈取・脱穀作業のいずれかを選択する刈取脱穀クラ
ッチレバーである。この刈取脱穀クラッチレバー５５で
所定の作業を選択すると、これに応動して後述のように
クラッチ作動機構６０の切換用モータ６９が正逆回転し
、それに伴って脱穀テンションクラッチ２８、刈取テン
ションクラッチ２９が断続する。

【００１９】５７はＨＳＴ９の変速比を変更するＨＳＴ
レバーであり、このＨＳＴレバー５７の握り部分に作業
モード切換スイッチ５４を設ける。この作業モード切換
スイッチ５４は、穀物の刈取作業の際に、穀物が起立し
ているときに使用する「標準モード」と、穀物が倒伏し
ているときに使用する「倒伏モード」とのいずれか一方
を選択するものである。

【００２０】次に、このように構成する実施例の制御系
の一例について図７を参照して説明する。

【００２１】制御部Ｊは、作業者の指示などに応じて後
述のように各部を所定の手順で制御するものである。制
御部Ｊの入力側には、上述した走行速度センサ３５、刈
取速度センサ３６、刈取脱穀クラッチレバー５５、作業
モード切換スイッチ５４、スイッチ７５〜７７をそれぞ
れ電気的に接続する。

【００２２】制御部Ｊの出力側には、上述したリングコ
ーンモータ４２を正転または逆転するための増速リレー
５２および減速リレー５３を接続する。そしてリングコ
ーンモータ４２は、その両リレー５２，５３の接点５２
ａ，５３ａの切換えにより正逆転できるように構成する
（図７参照）。同様に制御部Ｊの出力側には、上述した
切換用モータ６９を正転または逆転するための正転リレ
ー７１，７２の接点７１ａ，７２ａを接続する。そして
、切換用モータ６９は、その両リレー７１，７２の接点
７１ａ，７２ａの切換えにより正逆転できるように構成
する。

【００２３】次に、このように構成する本発明実施例の
動作の一例について説明する。

【００２４】いま、エンジンＨを起動すると、その動力
が出力軸５、ベルト８を介してＨＳＴ９の入力軸に伝達
され、引き続きＨＳＴ９のレバー操作をすると、その動
力がクローラ１１に伝達されて走行部Ｇが走行状態とな
る。次に、刈取脱穀クラッチレバー５５を「刈取・脱穀
」位置にセットすると（図６参照）、正転リレー７１が
励磁されてその接点７１ａが図示とは反転側に切替わっ
て切換用モータ６９が正転する。これにより、カムプレ
ート６２が反時計方向に回転し、図５（ａ）の「停止」
位置から図５（ｂ）の「刈取」位置を経て、図５（ｃ）
の「刈取・脱穀」位置まで回転する。

【００２５】そして、「刈取・脱穀」位置になると、ス
イッチ７５，７６，７７の各作動片は、図示のようにな
り、この各スイッチ７５，７６，７７からの信号により
切換用モータ６９は回転を停止する。その結果、クラッ
チワイヤ２８ａ，２９ａはいずれも牽引されてクラッチ
２８，クラッチ２９はいずれも接続状態となり、エンジ
ンＨの動力は、出力軸５、ベルト１４、脱穀部駆動軸１
２を経て脱穀部Ｅに伝達される一方、さらに脱穀部駆動
軸１２、ベルト１７、リングコーン変速機１８、減速機
２２、ベルト２５などを経て刈取部Ａに伝達される。

【００２６】このようにして、刈取脱穀作業が開始され
ると、作業モード切換スイッチ５４の選択に応じて、制
御部Ｊは次のような刈取部の刈取速度制御を開始する。 すなわち、図８に示すように標準モードが選択されてい
るときには、走行部の走行速度と刈取部の刈取り速度と
が比例するように制御し、倒伏モードが選択されている
ときには、それらが比例せずに一定の関係になるように
制御する。以下に、この制御について詳述する。

【００２７】まず、走行速度センサ３５が検出する走行
速度が制御部Ｊに入力されると、制御部Ｊでは、作業モ
ード切換スイッチ５４の選択モードに応じてその検出走
行速度に対応する目標の刈取り速度がテーブル処理など
により設定される（図８参照）。次に、刈取速度センサ
３６が検出する刈取り速度が制御部Ｊに入力されると、
制御部Ｊではこの検出刈取速度を先に設定された目標の
刈取速度と比較する。

【００２８】その比較の結果、検出刈取速度が目標の刈
取り速度を下回るときには、増速リレー５２が励磁され
て、そのリレー接点５２ａは図示とは反転側に切り替わ
る。これにより、リングコーンモータ４２が例えば正転
してリングコーン変速機１８のシフタ３８を増速側に移
動するので、刈取部の速度が増大する。一方、検出刈取
速度が目標の刈取り速度を上回るときには、逆に減速リ
レー５３が励磁されてそのリレー接点５３ａが図示とは
反対側に切り替わる。これにより、リングコーンモータ
４２が例えば逆転してリングコーン変速機１８のシフタ
３８を減速側に移動するので、刈取部の速度が減少する
。従って、このような制御により、刈取部の刈取り速度
は目標値となる。

【００２９】以上のように本発明実施例では、図８で示
すような制御ができるようにしたので、作物の倒伏状態
のみならず、品種、ぬれ具合、圃場面の性質の相違等の
諸条件にも応じた刈取り作業モード運転が可能である。 また、これらの各条件を組み合わせたモードの運転も可
能である。

【００３０】また、作業モード切換スイッチ５４は、運
転台に設けた走行速度を増減調節するためのＨＳＴレバ
ー５７の握り部に設けたので、作業時にはＨＳＴレバー
５７を操作する手を離すことなくその手でモード切換え
を行うことができ、操作が簡略であると共に、作業中に
前方から目を離す必要はなく、さらに切換操作は指先に
より軽労力で行えるという利点がある。

【００３１】また、刈取部の作動速度の検出については
、リングコーン変速機１８の変速比を変更するアームの
回動角度をポテンショメータで検出し、この検出値から
リングコーン変速機１８の出力側の刈取部作動速度を推
定するように構成する場合が考えられる。しかし、本実
施例では、上述のようにリングコーン変速機１８の出力
軸２０の側端に刈取速度センサ３６を設けたので、ポテ
ンショメータによる場合に比し検出精度が向上するのみ
ならず、組立て時およびメンテナンス時にポテンショメ
ータの抵抗値を合せる等の微調整を行う必要がないとい
う利点がある。

【００３２】また、この第１実施例においては、刈取作
業モードとして「標準モード」及び「倒伏モード」の２
種類を設定したが、これを両モードの中間的な特性、す
なわち走行速度が低速域にあるときには倒伏モードに近
い高速で刈取部を駆動し、走行速度が高速域にあるとき
には標準モードに近い低速で刈取部を駆動するような特
性を有する「中間モード」を設定しても良い（図９）。 この「中間モード」は、特に部分的に倒伏している圃場
の穀物を収穫する場合に設定すると、その都度に作業モ
ード切換スイッチ５４を切換える必要がなくなり、操作
が簡易になるという利点がある。

【００３３】次に、第２発明の実施例について説明する
。この実施例は、以上説明した第１発明の実施例に、以
下の構成を追加して穀物の倒伏状態を自動的に検出し、
倒伏状態のときに刈取作業モードを「倒伏モード」に変
更するものである。　　すなわち、この実施例は、図１
０に示すように機体前部の適宜位置に、機体前方の穀桿
上部を検出すべき前方センサ８１を設けると共に、機体
前部下方の穀桿が通過すべき位置には、穀桿の基部を検
出すべき穀桿センサ８２を設け、この両センサ８１，８
２の出力信号を図７で示す制御部Ｊに供給するものであ
る。なお、他の構成については第１発明の実施例と同様
であるのでその説明は省略する。

【００３４】このように構成する実施例では、穀物セン
サ８２が穀桿基部を検出して穀物があるにも拘らず、前
方センサ８１が穀桿上部を検出しないときには、穀物が
倒伏状態と判断したときには、制御部Ｊは、刈取作業モ
ードを「倒伏モード」に変更する。なお、他の制御は、
上述した第１発明の実施例と同じであるので、その説明
は省略する。

【００３５】このように構成する実施例では、作業者が
頻繁に切換操作を行わずとも、作物の倒伏状態に応じて
刈取作業モードが自動的に選択されるので、作業者の労
力を簡略化できるという利点がある。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、第１発明では、走行部の
走行速度に対応して所定の目標刈取速度を設定すると共
に、刈取部の刈取り速度を検出し、これら検出刈取速度
とその目標値とを比較し、両者が一致するように無段変
速装置の変速比を変更するようにしたので、刈取条件に
応じた適切な刈取り速度で穀物を刈り取ることが可能と
なる。従って、穀物の倒伏状態のみならず、品種、刈取
り時のぬれ具合、刈取り田畑の性質の状況に応じて適切
な刈取り速度で円滑な作業が可能となる。

【００３７】また、第２発明では、さらに刈取部で刈り
取る作物が倒伏状態か否かを検出する手段を設け、倒伏
状態のときにそれに応じた目標の刈取り速度に変更する
ようにしたので、上記の効果に加えて倒伏状態のときに
は目標の刈取り速度を自動的に変更でき、その操作が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明に対応する機能ブロック図である。

【図２】第２発明に対応する機能ブロック図である。

【図３】本発明を実施するコンバインであり、（ａ）は
その側面図、（ｂ）はその平面図である。

【図４】本発明を実施するコンバインの動力伝達機構を
概略的に示す図である。

【図５】（ａ）乃至（ｃ）はクラッチ作動機構の作動を
示す平面図である。

【図６】運転席における操作部の構成例を示す斜視図で
ある。

【図７】制御部及びその周辺機器の接続を概略的に示す
図である。

【図８】作業モードである「標準モード」および「倒伏
モード」を概略的に示す図である。

【図９】作業モードである「標準モード」「倒伏モード
」及び「中間モード」を概略的に示す図である。

【図１０】第２発明実施例の要部を示す側面図である。

【符号の説明】

Ａ　　刈取部 Ｈ　　エンジン Ｊ　　制御部 １８　　リングコーン変速機 ３５　　走行速度センサ ３６　　刈取速度センサ ３８　　シフタ ８１　　前方センサ ８２　　穀桿センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンバインの原動機と刈取部の動力経路中
   に介在する無段変速装置と、コンバインの走行速度を検
   出する走行速度検出手段と、刈取部の刈取り速度を検出
   する刈取速度検出手段と、前記走行速度検出手段の検出
   値に対応する所定の目標刈取速度を設定する刈取速度設
   定手段と、前記刈取速度検出手段の検出値と、前記刈取
   速度設定手段で設定した目標刈取速度を比較する比較手
   段と、その比較結果に基づき前記無段変速装置の変速比
   を変更する変速比変更手段と、を備えてなるコンバイン
   の刈取部作動速度制御装置。
2. 【請求項２】コンバインの原動機と刈取部の動力経路中
   に介在する無段変速装置と、コンバインの走行速度を検
   出する走行速度検出手段と、刈取部の刈取り速度を検出
   する刈取速度検出手段と、前記刈取部で刈り取る穀物が
   倒伏状態か否かを検出する倒伏状態検出手段と、前記走
   行速度検出手段の検出値に対応する所定の目標刈取速度
   を設定する刈取速度設定手段と、前記倒伏状態検出手段
   が倒伏状態を検出したときに前記刈取速度設定手段で設
   定されている目標刈取速度を倒伏状態に応じた所定の目
   標刈取速度に変更する変更手段と、前記刈取速度検出手
   段の検出値を、前記刈取速度設定手段で設定した目標刈
   取速度または前記変更手段で変更された目標刈取速度の
   いずれか一方と比較する比較手段と、その比較結果に基
   づき前記無段変速装置の変速比を変更する変速比変更手
   段と、を備えてなるコンバインの刈取部作動速度制御装
   置。