JPH08275663A - 普通型コンバインのリール回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本機の走行速度に同調してリールの回転数を
制御する構成において、変速装置がリミット位置に至る
と、駆動を停止する機構を簡単で安価な構成とし、過負
荷にならないようにする。 【構成】 本機前方に刈取部Ｃを設け、その刈取部Ｃ上
方に左右方向に回転軸を有し回転可能なリール１９を配
置し、本機の走行速度を検知する車速センサー２９と、
リール１９の回転数を検出する回転数センサー２５と、
リール１９の回転数を変速する無段変速装置Ｇを設け
て、本機の走行速度に同調してリール１９の回転数を制
御回路３０によって制御し、リール１９の高速リミット
位置と低速リミット位置を設定し、手動操作による変速
時にリミット位置を検出すると、変速駆動を停止し、自
動操作による変速時にリミット位置を検出すると、強制
的に所定範囲リミット方向と逆方向に変速駆動制御する
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は普通型コンバインの刈取
部に配置するリールの回転数の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から普通型コンバインの刈取部の上
方には、進行方向と直角方向に回転軸心を有するリール
を配置し、このリールを刈取作業時に回転させること
で、穀稈を掻き込み、このリールの回転数を本機の走行
速度に同調させるように制御する技術は公知となってい
る。例えば、実開平３−１１７４２１号や特開平６−１
４６４１号公報の技術である。通常、普通型コンバイン
の刈取部に設けたリールの回転数は走行速度に合わせ
て、走行速度が速くなるほどリールの回転数を上げ、遅
くなる程回転数を下げて、穀稈の掻込が適正に行われ
て、稈こぼれをなくし、スムーズに刈取り側へ刈取後の
稈を送るようにしていた。

【０００３】また、リールの回転数を変更するために、
ベルトと割プーリーからなる割プーリー式無段変速装置
を用いて、プーリー幅を変更するようにし、車速とリー
ルの回転数をそれぞれセンサーによって検知して、制御
回路でそれぞれの回転数の入力から所定の回転となるよ
うにリールの回転数を変速するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような普通型コン
バインにおいて、リールの回転数は車速センサーからの
入力により自動的にリールの回転数を変速制御するよう
にしているが、スイッチの操作で手動によってもリール
の回転数を変更できるようにしている。この手動操作の
場合、コントローラを介さずにモーターを直接駆動する
ようにしていたために、高速リミッタ検出や、低速リミ
ッタ検出ができず、長時間連続的にモーター駆動を行う
と、オーバーロード警報出力が出されて、モーター駆動
が強制的に停止され、作業ができなくなっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を解決するために、次のように構成する。即ち、本機
前方に刈取部を設け、その刈取部上方に左右方向に回転
軸を有し回転可能なリールを配置し、本機の走行速度を
検知する手段と、リールの回転数を検出する手段と、リ
ールの回転数を変速する手段を設けて、本機の走行速度
に同調してリールの回転数を制御する手段を有する普通
型コンバインにおいて、リールの高速リミット位置と低
速リミット位置を設定し、手動操作による変速時にリミ
ット位置を検出すると、変速駆動を停止し、自動操作に
よる変速時にリミット位置を検出すると、強制的に所定
範囲リミット方向と逆方向に変速駆動する制御手段を設
けた。

【０００６】

【作用】このような手段を用いることによって、普通型
コンバインによって刈取作業を行う場合、リールの回転
数は回転数センサー２５によって検知され、本機の走行
速度は速度センサー２９によって検知され、自動制御場
合には、走行速度に同調してリールが回転するように、
無段変速装置の変速駆動部のサーボモーターが正転又は
逆転される。このサーボモーター駆動時に、リミット位
置に至ると、その手前までリミット方向と逆方向に回転
されて、リミット位置で駆動されることを防止し、過負
荷となることを防ぐ。そして、手動スイッチによって変
速を行う場合には、高速スイッチ又は低速スイッチを操
作して、高速又は低速のリミット位置になると、強制的
に駆動が停止される。

【０００７】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に従って説明す
る。図１は普通型コンバインの全体側面断面図、図２は
刈取り部の駆動構成を示すスケルトン図、図３は制御ブ
ロック図、図４はモーター駆動ユニットのブロック図、
図５は電気遮断特性を示す図、図６は制御フローチャー
トである。

【０００８】図１において、普通型コンバインの全体構
成から説明すると、普通型コンバインはクローラー式走
行装置１上に機体フレーム２を配置し、この機体フレー
ム２の進行方向右側前部にキャビン３を載置して、この
キャビン３内に座席や操向レバーや作業レバーや昇降レ
バー等を配置して、操縦部を構成している。この操縦部
後方にはエンジン（図示せず）及びグレンタンク４を配
置し、このグレンタンク４には、収納した穀粒を排出す
るための排出オーガ５を備えている。

【０００９】前記機体フレーム２の左側より前方には刈
取部Ｃを突出し、刈取部Ｃの後端に脱穀部Ｄの前部入口
と連通し、脱穀部Ｄはスクリュー型の扱胴６をその回転
軸が前後方向水平になるように配置し、この扱胴６の下
部には受網７を配置している。この脱穀部Ｄの下方に選
別部Ｅが配置され、唐箕９やグレンシーブ１０、流穀板
１１等からなる。

【００１０】前記刈取部Ｃは前記脱穀部Ｄの入口にフィ
ーダハウス１２の後部を連通し、このフィーダハウス１
２内にはフィーダコンベア１５を設け、刈り取った穀稈
を脱穀部Ｄへ搬送するようにしている。この前部にプラ
ットホーム１４を設けており、このプラットホーム１４
には進行方向と直角に横送りオーガ１６が配設され、こ
の横送りオーガ１６前部に刈刃１７が横設されている。

【００１１】そして、プラットホーム１４の両側前端に
分草板１８を設け、プラットホーム１４の後部両側には
リール１９を横架した支持アーム２０の後部が枢支さ
れ、この支持アーム２０の左右一側にはリール回転駆動
用のベルトやプーリー等からなる後述する無段変速機構
が設けられている。このリール１９は支持アーム２０と
プラットホーム１４の間にアクチュエーターとして油圧
シリンダー２１を設けて、これによって昇降され、刈取
部Ｃは機体フレーム２とフィーダハウス１２の間にアク
チュエーターとして油圧シリンダー２２を介装して、こ
れによって昇降される。

【００１２】前記刈取部Ｃの駆動構成は図２に示すよう
に、ミッションケースからの動力がフィーダハウス１２
の回動支点軸となる第一伝動軸３１に伝えられてフィー
ダコンベア１５を駆動し、この第一伝動軸３１よりスプ
ロケット３２、チェーン３３、スプロケット３４を介し
て第二伝動軸３５に動力を伝え、この第二伝動軸３５よ
りスプロケット、チェーンを介して横送りオーガ１６を
駆動し、第二伝動軸３５よりプーリー、ベルトを介して
刈刃１７を駆動している。

【００１３】そして、第二伝動軸３５と第三伝動軸３６
の間に割プーリー式の無段変速装置Ｇが配設され、この
無段変速装置Ｇによって変速されて、第三伝動軸３６よ
りスプロケット、チェーン、カウンター軸３７を介して
リール１９の駆動軸１９ａに動力を伝えてリール１９を
駆動するように構成している。但し、無段変速装置は割
プーリー式に限定するものではなく、モーター駆動とし
て印加電圧や周波数制御等で無段変速したり、油圧駆動
としてＨＳＴ式変速装置を用いたりすることもできる。
前記無段変速装置Ｇは第二伝動軸３５上の駆動割プーリ
ー４０と、第三伝動軸３６上の従動割プーリー４１の間
にベルト４２を巻回し、駆動割プーリー４０はサーボモ
ーター４３によってプーリー幅が変更され、従動割プー
リー４１の一側はスプリングによって付勢されて、駆動
割プーリー４０の幅変更に対応できるようにしている。

【００１４】したがって、刈取作業を行うと、分草板１
８によって分草して、リール１９の回転によって穀稈を
掻き込み、刈刃１７によって穀稈の株元側を刈取り、こ
の刈り取られた穀稈は横送りオーガ１６の回転によって
中央側へ横送りされて、中央のフィーダハウス１２前端
からフィーダコンベア１５によって後方へ搬送されて、
脱穀部Ｄへ送られる。刈刃１７による刈取後に残った残
稈はフィーダコンベア１５後部に配設したセカンドモア
２３によって刈り取られる。

【００１５】また、前記プラットホーム１４の下部また
は側部に、刈り高さを検出する刈り高さセンサー２４が
配設され、フィーダハウス１２の回動基部には角度セン
サーからなるポジションセンサー１３が設けられて、刈
取部Ｃの高さ（ポジション）を検知し、図３に示すよう
に、油圧制御回路２６を介して、油圧シリンダー２１・
２２がそれぞれ制御回路３０と接続されて、油圧シリン
ダー２１・２２を駆動して、設定した刈り高さにプラッ
トホーム１４及びリール１９を昇降して、一定高さで刈
り取れるようにしている。

【００１６】そして、クローラ式走行装置１の車軸また
は、ミッションケース内に車速センサー２９が配置され
て、走行速度を検知できるようにし、前記リール１９の
回動軸にも回転数センサー２５が配設されて、図３に示
すように、リール１９の回転数を検知し、車速センサー
２９と回転数センサー２５を制御回路３０と接続し、前
記サーボモーター４３はモーター駆動ユニット４４を介
して制御回路３０と接続して、車速に同調してリール１
９が回転するように制御している。

【００１７】即ち、リール１９の回転数は無段変速装置
Ｇによって変更され、無段変速装置Ｇはサーボモーター
４３を回転させることにより駆動割プーリー４０の幅が
変更されて、正転させてプーリー幅を狭くすると回転数
を上げ、逆転してプーリー幅を広くすると回転数を低下
させることができ、前記センサーによって自動的に最適
速度に変更することも、操縦部の手動高速スイッチ４５
及び手動低速スイッチ４６によっても、任意の速度に変
更することができる。

【００１８】このサーボモーター４３は制御回路３０か
らの制御信号によってモーター駆動ユニット４４からサ
ーボモーター４３を正逆転して変速する時、このモータ
ー駆動ユニット４４は制御回路３０からの駆動パルスに
よってサーボモーター４３を駆動しているが、従来、正
逆転切替え時、パルス入力がＨの状態であると、電流を
流したままリレーが切り替えられて、リレー接点の寿命
が短くなっていた。そこで、本実施例においては、モー
ター駆動ユニットの正逆転入力切り替え時に、制御回路
から駆動パルスを出力するときに、ある一定時間（現実
には数ｍ秒）の間、パルス出力をＬとして、正逆転リレ
ー接点を保護している。

【００１９】具体的な電気回路構成としては、図４に示
すように、モーター駆動ユニット４４に接続された手動
高速スイッチ４５と手動低速スイッチ４６、及び、制御
回路３０の高速入力端子及び低速入力端子とリレーＲＹ
１・ＲＹ２とそれぞれ接続されて、このリレーＲＹ１・
ＲＹ２は駆動回路５０と接続されて、この駆動回路５０
の出力はＦＥＴ５１のゲートと接続されている。このＦ
ＥＴ５１にリレーＲＹ１・ＲＹ２の接点ｒｙ１・ｒｙ２
と接続され、この接点ｒｙ１・ｒｙ２にサーボモーター
４３が接続されて、接点ｒｙ１・ｒｙ２の切り替えによ
って正転または逆転できるようにしている。５２は接点
ｒｙ１・ｒｙ２に増幅回路５３を介して電流を検出する
回路であり、電流遮断信号発生回路５４と接続して、駆
動電流を制御している。５５は過負荷警報回路である。

【００２０】このような構成で、手動高速スイッチ４
５、手動低速スイッチ４６をＯＮして接地され、または
制御回路３０からＬ信号がだされると、いずれかのリレ
ーＲＹ１・ＲＹ２がＯＮして接点ｒｙ１・ｒｙ２を切り
替えて、サーボモーター４３が駆動する。この接点ｒｙ
１・ｒｙ２の切替時に、ＦＥＴ５１の出力、即ち、パル
ス出力はＬを出力して、接点を保護している。

【００２１】また、前記過負荷警報回路５５は従来、制
御回路と接続されて、モーター駆動ユニットが過負荷電
流を検出すると、直ちに警報を出力して制御回路よりモ
ーター駆動を停止していたので、過負荷チェックが複雑
となっていたが、本実施例では、例えば図５に示すよう
な、過負荷電流と電流断続時間に基づく電流遮断特性を
求め、この特性を過負荷警報回路５５のメモリに記憶さ
せて、負荷電流が斜線で示す出力を禁止する領域になる
と、制御回路３０を介さずに、モーター駆動ユニットか
ら直接モーター駆動を停止するようにしている。従っ
て、記憶した特性に基づいて厳密な過負荷チェックが行
え、突発的な負荷発生によってはモーターが停止せず、
安定した制御が行える。また、制御回路を外して、モー
ター駆動させるときに過負荷警報出力を出すことが可能
となる。

【００２２】また、センサーからの信号を制御回路３０
に入力して、この制御回路３０からの制御信号や、前記
手動高速スイッチ４５または手動低速スイッチ４６によ
ってサーボモーター４３を正逆転可能として、リール１
９の回転速度を走行速度に同調して変速できるようにし
ているが、従来、手動操作の場合制御回路３０を介さず
にモーター駆動を行っていたために、長時間連続駆動す
ると過負荷警報が出力されて、駆動が強制的に停止され
ていた。

【００２３】そこで、本発明は手動高速スイッチ４５と
手動低速スイッチ４６の操作が行われているかを制御回
路３０が検知できるように接続し、また、リール１９の
回転数を検知する回転数センサー２５を制御回路３０と
接続して、予め、リール１９の回転数の高速側と低速側
のリミットを検知して、オーバーロードとなる回転数の
値に低速リミットフラグと高速リミットフラグを設定し
ておく。

【００２４】このような構成において、刈取作業時にお
いては、図６のフローチャートの如く制御される。即
ち、手動で操作されているか判断して（Ｓ１）、手動操
作で高速スイッチ４５をＯＮすると（Ｓ２）、サーボモ
ーター４３を正転させる（Ｓ３）。この高速側の変速で
高速リミットフラグがＯＮしたかを判断して（Ｓ４）、
ＯＮしないと続行し、ＯＮするとモーター駆動を停止さ
せる（Ｓ５）。そして、低速スイッチ４６がＯＮされて
いないと、操作されていない状態であり、ＯＮされてい
ると（Ｓ６）、サーボモーター４３を逆転させ（Ｓ
７）、低速リミットフラグがＯＮしたかを判断して（Ｓ
８）、ＯＮしないと続行し、ＯＮするとモーター駆動を
停止させる（Ｓ９）。

【００２５】また、前記ステップ１において、リール１
９の回転数センサー２５により回転数を検知して、車速
に同調させるように正転または逆転の回転パルスを入力
して変速を行う自動制御の場合には、変速時に高速リミ
ットフラグがＯＮしたかを判断して（Ｓ１０）、ＯＮす
ると、一定時間低速出力（逆転）させて最大値よりも少
し手前で停止し（Ｓ１１）、リミット位置よりも越える
ことがないようにしている。そして、低速リミットフラ
グがＯＮしていると（Ｓ１２）、一定時間高速出力（正
転）させて最小値よりも少し手前で停止し（Ｓ１３）、
リミット位置よりも越えることがないようにしている。
高速リミットフラグも低速リミットフラグもＯＮしてい
ない場合はそのままリール１９の回転数センサー２５に
より、車速に同期した制御が行われる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので次の
ような効果が得られる。即ち、制御回路のソフト処理に
よってリミット位置を検出できるので、変速部にリミッ
タを配置する必要がなくなり、配線や位置調整等も必要
なくなり、信頼性が向上し、コスト低減化も図る。ま
た、手動入力によりモーター駆動を行う場合、リミット
位置で強制的に駆動を停止するため、警報を発する前に
停止させることができる。また、自動で同期制御を行う
場合には、リミット位置より手前で停止するために、過
負荷となることはなく安全域で制御され、寿命を伸ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】普通型コンバインの全体側面断面図である。

【図２】刈取り部の駆動構成を示すスケルトン図であ
る。

【図３】制御ブロック図である。

【図４】モーター駆動ユニットのブロック図である。

【図５】電気遮断特性を示す図である。

【図６】制御フローチャート図である。

【符号の説明】

Ｇ 割プーリー式無段変速装置 １９ リール ２５ 回転数センサー ２９ 車速センサー ３０ 制御回路 ４３ サーボモーター ４４ モーター駆動ユニット ４５ 手動高速スイッチ ４６ 手動低速スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本機前方に刈取部を設け、その刈取部上
   方に左右方向に回転軸を有し回転可能なリールを配置
   し、本機の走行速度を検知する手段と、リールの回転数
   を検出する手段と、リールの回転数を変速する手段を設
   けて、本機の走行速度に同調してリールの回転数を制御
   する手段を有する普通型コンバインにおいて、リールの
   高速リミット位置と低速リミット位置を設定し、手動操
   作による変速時にリミット位置を検出すると、変速駆動
   を停止し、自動操作による変速時にリミット位置を検出
   すると、強制的に所定範囲リミット方向と逆方向に変速
   駆動する制御手段を設けたことを特徴とする普通型コン
   バインのリール回転制御装置。