JPH0856473A - 穀粒排出用オーガの旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な位置で旋回停止できる穀粒排出用オー
ガを提供する。 【構成】 旋回用アクチュエータ３１及び駆動ギヤ２
０、従動ギヤ２１を介して縦軸線回りに回動可能な縦オ
ーガ筒２２に対して、油圧シリンダ３４を介して横オー
ガ筒２８を起伏駆動するように構成する。縦オーガ筒２
２を旋回するための旋回用アクチュエータ３１に関連さ
せて旋回位置検出器６６と予め縦オーガ筒２２の左右旋
回制限位置を記憶させた記憶装置とを設け、旋回スイッ
チの作動により旋回方向を指定すると、制御装置５１に
て縦オーガ筒２２の現在角度位置と左右旋回制限位置と
の偏差の大小に応じて、縦オーガ筒の旋回速度を複数段
階に変更調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバイン等の穀粒タ
ンクを備えた走行車体における穀粒排出用オーガの旋回
を制御するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の穀粒排出用オーガは、例
えば、特開平２−３１６１２号公報等に記載されている
ように、コンバインに搭載した穀粒タンクに隣接して立
設した縦スクリューコンベヤ付き縦オーガ筒と、その上
端に上下起伏自在に連設した横スクリューコンベヤ付き
横オーガ筒とからなり、縦オーガ筒と横オーガ筒との間
に装架した油圧シリンダにて、横オーガ筒をその先端が
上下揺動するように構成し、また縦オーガ筒の上筒体を
下筒体に対して縦軸線回りに水平回動可能に取付け、ウ
オームギヤ対と駆動モータとにより上筒体を旋回回動さ
せて、横オーガ筒における先端側（排出口側）の位置が
コンバイン上に位置したり、別の穀粒移送用トラックの
荷台上等に配置できるように構成している。

【０００３】また、本出願人は、先に、実開平５−７４
２３１号公報において、横オーガ筒の向きを保持するた
めのブレーキ手段を設けることを提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の穀
粒排出用オーガにおける横オーガ筒は一般に相当長く思
い重量のものであるから、縦オーガ筒を旋回駆動する
と、慣性力のために所定の方向に横オーガ筒が向いた位
置で急激に停止させることが困難であった。その不都合
を回避するため、前記ブレーキ手段を利用して、縦オー
ガ筒の旋回速度を低下させることが考えられる。

【０００５】しかしながら、横オーガ筒が設定された向
きに来る前に、ブレーキ手段を作動させて旋回速度をじ
ょじょに減速させるタイミングを取るのは困難であっ
た。さらに、横オーガ筒の旋回が行き過ぎて、他のもの
に衝突する危険を無くして作業の安全を確保するため、
この種の穀粒排出用オーガには、左右の旋回位置を制限
すべく、縦オーガ筒の外周面と、コンバインの機枠等と
の間に左右旋回制限位置を検出するためのリミットスイ
ッチを設け、このリミットスイッチによる検出により、
縦オーガ筒の旋回を停止させるように構成することが一
般に行われている。

【０００６】この場合も、慣性力を大きい横オーガ筒が
急停止すると、縦オーガ筒の駆動モータ及びギヤ等の伝
動機構に無理な力が作用して、これらの部品が破損する
という問題があった。本発明は、このような問題を解決
し、正確な位置で旋回停止できる穀粒排出用オーガを提
供することを技術的課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の穀粒排出用オーガの旋回制御装置は、コ
ンバイン等の走行機体に搭載した穀粒タンクからの穀粒
を搬送排出する上下長手の縦スクリューコンベヤを内蔵
した縦オーガ筒と、該縦オーガ筒の上端に起伏揺動自在
に設けた横スクリューコンベヤ内蔵の横オーガ筒とから
なる穀粒排出用オーガにおいて、旋回用アクチュエータ
により前記縦オーガをその縦軸線回りに旋回可能に構成
する一方、縦オーガ筒の旋回角度を検出するための角度
検出器と、予め縦オーガ筒の左右旋回制限位置を記憶さ
せた記憶装置とを設け、旋回スイッチの作動により旋回
方向を指定すると、縦オーガ筒の現在角度位置と左右旋
回制限位置との偏差の大小に応じて、縦オーガ筒の旋回
速度を複数段階に変更調節する制御手段を設けたもので
ある。

【０００８】

【発明の作用・効果】このように構成すると、縦オーガ
筒の現在角度位置と左右旋回制限位置との偏差が大きい
間は高速度にて縦オーガ筒が旋回し、前記偏差が小さく
なると、縦オーガ筒の旋回速度が低速なるので、停止す
べき箇所で急激に縦オーガ筒を停止させる場合のよう
に、部品に無理な力か作用せず、且つ停止位置に対して
横オーガ筒が行き過ぎたり、届かないという不都合を回
避できるのである。

【０００９】また、横オーガ筒の左右の制限旋回位置に
対するリミットスイッチ等を無くしても、前記制限旋回
位置に対して正確に停止させることができるという効果
を奏する。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例を、コンバ
インに適用した場合の図面に従って説明する。図におい
て符号１は汎用コンバインを示し、該汎用コンバイン１
は、クローラ走行装置２によって支持された走行機体３
の進行方向右側には、操縦部４とその後方に配置された
穀粒タンク５とエンジン６を備え、走行機体３の左側に
は、円周面にダブルピッチのスクリュー板と適宜数の扱
歯とを植設した前後長手の扱胴７ａ等を内蔵した脱穀部
７と、その下方に受け網とシーブ等による揺動選別装置
８と、唐みフアン９による風選別装置とを備える。

【００１１】一方、走行機体３の前方には、前記脱穀部
７の前部開口に連通し、内部に搬送コンベヤ１１を備え
た角筒状のフイーダハウス１０と、このフイーダハウス
１０の前端開口部の枠体１８に連通し、且つ左右に回動
角度調節可能な左右長手の前面開放状のプラットホーム
１２と、左右長手のドラム状の掻込みオーガ１３とタイ
ンバー付き掻込みリール１４とからなる刈取前処理装置
１５を配置し、昇降用油圧シリンダ１６にて昇降調節可
能にして連結されている。なお、前記プラットホーム１
２の下面前端には横長のバリカン状の刈刃１７を備え
る。

【００１２】そして、圃場内でコンバイン１を前進させ
ながら、所定高さ位置に設定した刈刃１７及び刈取前処
理装置１５を作動させると、図１の矢印Ａ方向に回転す
るタインバー付き掻込みリール１４にて圃場に植設した
穀稈の穂先部側を掻込みオーガ１３方向に引き倒し、穀
稈の根本部は刈刃で切断し、掻込みオーガ１３にて集稈
して、フイーダハウス１０内の搬送コンベヤ１１を介し
て脱穀部７に導入された穀稈全体を脱穀し、排藁は走行
機体３の後部から放出される。脱穀した被処理物は揺動
選別装置８及び風選別装置にて選別され、精選された穀
粒のみが穀粒タンク５に蓄積される。

【００１３】走行機体３の後端には、前記穀粒タンク５
に貯えられた穀粒を図示しないトラックの荷台等に排出
するための穀粒排出用オーガ２０を左右旋回自在、且つ
起伏自在に設ける。図１〜図４に示すように、穀粒排出
用オーガ２０は、軸線が略垂直方向となるように立設し
た縦スクリューコンベヤ２１を上筒体２２ａと図示しな
い下筒体との内部にわたって内蔵した縦オーガ筒２２
と、その上端に連設して横方向軸線の引継ぎスクリュー
２４を内蔵する引継ぎ部ケース２５と、該引継ぎ部ケー
ス２５の一側に設けた継手部２６箇所で起伏回動自在に
連結された横スクリューコンベヤ２７を内蔵した横オー
ガ筒とからなる。

【００１４】縦オーガ筒２２における固定的な下筒体に
対して図示しない継手部を介して上筒体２２ａがその軸
線回りに回動可能に装着されており、この上筒体２２ａ
は、穀粒タンク５の外面等に突出させた筒状の支持部材
３０を介して回動可能に支持されている。正逆回転可能
な駆動モータ等の旋回用アクチュエータ３１に取付く駆
動ギヤ３２から上筒体２２ａの外周に固着した従動ギヤ
３３に動力伝達することにより、上筒体２２ａがその軸
線回りに左右に旋回し、引継ぎ部ケース２５と共に前記
横オーガ筒２８が左右に旋回できるように構成されてい
る。

【００１５】なお、穀粒タンク５の底部に設けた図示し
ない底スクリューコンベヤのスクリュー軸の先端が穀粒
タンク５から突出した箇所には排出クラッチを介してエ
ンジン６の出力軸に接続されている。底スクリューコン
ベヤの他端は前記縦オーガ筒２２の下筒体の下部側面に
連通し、伝動部（図示せず）を介して縦スクリューコン
ベヤ２１のスクリュー軸に動力伝達する。

【００１６】図４の矢印方向に回動する縦スクリューコ
ンベヤ２１の上端には、引継ぎスクリュー２４方向に穀
粒を跳ねるための羽根車３４を設けてあり、縦スクリュ
ーコンベヤ２１の軸２１ａと引継ぎスクリュー２４の軸
２４ａとをベベルギヤ対３５，３６を介して動力伝達す
る。前記軸２４ａの他端は、内部にベベルギヤを備えた
継手管３７に軸支持されている。また、横オーガ筒２８
内の端部スクリュー３８と先端側の横スクリューコンベ
ヤ２７とは前記継手管３７内のベベルギヤを介して図４
の矢印方向に回動して、横オーガ筒２８内の穀粒は先端
の排出口３９に向かって搬送される。

【００１７】横オーガ筒２８を起伏駆動させるための昇
降用アクチュエータとしての油圧シリンダ４０は単動型
であり、該油圧シリンダ４０の一端を縦オーガ筒２２に
おける上筒体２２ａの外面に固定した支持ブラケット４
１に、他端を横オーガ筒２８の外面にそれぞれピン４
２，４３を介して回動可能に枢着されている。前記縦オ
ーガ筒２２の水平回動を阻止して位置決めするためのブ
レーキ手段４４は、上筒体２２ａの外周に固着した水平
鍔状のブレーキ板４５と、該ブレーキ板４５の両面に挟
持するブレーキ用アクチュエータ４６とからなり、該ブ
レーキ用アクチュエータ４６はブレーキ板４５の両面を
押圧するブレーキシュー付きの油圧シリンダユニットに
より構成されており、ブレーキ用アクチュエータ４６は
前記支持ブラケット４１に取付けられている。

【００１８】図３に示す符号４７は前記横オーガ筒２８
の昇降用アクチュエータである油圧シリンダ４０とブレ
ーキ用アクチュエータ４６とを作動制御するための油圧
回路で、油圧ポンプ４８と、油圧シリンダ４０のための
電磁ソレノイド４９ａ，４９ｂ付き手動兼用電磁制御弁
４９と、ブレーキ用アクチュエータ４０のための電磁ソ
レノイド付き制御弁５０とを備える。

【００１９】操縦部４の近傍等に設けたマイクロコンピ
ュータ等の電子式の制御装置５１は、後述する穀粒排出
用オーガ２０の左右旋回及び昇降、穀粒排出作動の制御
を実行するものであって、各種演算を実行する中央処理
装置（ＣＰＵ）５２の他、上記各作動の制御プログラム
を記憶させるための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５
３、各種データを記憶させるための随時読み書き可能メ
モリ（ＲＡＭ）５４、後述する各種入力部及び出力部に
接続してデータを伝送するための入出力インターフェイ
ス等を備える。

【００２０】入力インターフェイスには、図１及び図２
に示すように、走行機体３の上面に設けた上向き開放状
のオーガレスト５５の位置に横オーガ筒２８を自動復帰
させるための自動収納スイッチ５６と、前記オーガレス
ト５５からの旋回角度位置を予めセットするための可変
抵抗器等の旋回位置調節器５７と、前記セットされた旋
回角度位置に横オーガ筒２８の向きをセットするように
指令する自動セット指令スイッチ５８と、横オーガ筒２
８の先端側を上昇させるように指令するオーガ上昇スイ
ッチ５９と、同じく横オーガ筒２８の先端側を下降させ
るように指令するオーガ下降スイッチ６０と、横オーガ
筒２８を右向きに旋回するように指令する右旋回スイッ
チ６１と、横オーガ筒２８を左向きに旋回するように指
令する左旋回スイッチ６２と、前記穀粒タンク５におけ
る底スクリューコンベヤに動力伝達を継断するオーガ排
出クラッチ６３をＯＮ作動させるように指令するオーガ
クラッチＯＮスイッチ６４と、同じくオーガ排出クラッ
チ６３をＯＦＦ作動させるように指令するオーガクラッ
チＯＦＦスイッチ６５と、前記穀粒排出用オーガ２０の
左右旋回用アクチュエータ３１に関連させて設けた回転
角度検出用のロータリポテンショメータ等の旋回位置検
出器６６と、前記旋回用アクチュエータ３１の駆動速度
（旋回速度）を増減設定するための可変抵抗器等の旋回
速度調節器６７とを接続する（図５参照）。

【００２１】他方、出力インターフェイスには、前記自
動収納スイッチ５６のＯＮ操作を表示する自動収納ラン
プ６８と、自動セット指令スイッチ５８のＯＮ操作を表
示する自動セットランプ６９と、オーガ排出クラッチ６
３のＯＮ駆動回路７０と、同じくオーガ排出クラッチ６
３のＯＦＦ駆動回路７１と、旋回用アクチュエータ３１
の右旋回駆動回路７２と、同じく旋回用アクチュエータ
３１の左旋回駆動回路７３と、横オーガ昇降用の油圧シ
リンダ４０の電磁制御弁４９のうち上昇用電磁ソレノイ
ド４９ａ及び下降用電磁ソレノイド４９ｂと、警報ブザ
ー７４とを接続している（図５参照）。

【００２２】警報ブザー７４は、例えばオーガクラッチ
ＯＮスイッチ６４のＯＮ操作中に右旋回スイッチ７２ま
たは左旋回スイッチ７３をＯＮ操作するときや、ロータ
リポテンショメータ等の旋回位置検出器６６の検出不能
等のときに警報を発する。なお、旋回用アクチュエータ
３１は、かご形誘導モータ等のサーボモータであって、
可変周波数電源として、通電のパルス幅を制御する電流
形インバータを使用する。この場合、パルスデューティ
比（＝周期的パルスにおける任意のパルスのパルス持続
時間／パルス繰り返し間隔）が１のときは所謂連続駆動
であり、所定の高速度にて回転する。また、パルスデュ
ーティ比を１以下の任意に制御すると、そのデューティ
比が小さいくなるのに応じて駆動モータの回転数が低く
なる。

【００２３】次に、穀粒排出オーガ２０の動作制御につ
いて説明する。まず、コンベヤの平面図を示す図２にお
いて、オーガレスト５５に横オーガ筒２８が載置されて
いる位置を、旋回角度α＝０度とし、反時計回りを左旋
回、時計回りを右旋回と呼ぶことにする。穀粒排出作業
に際して横オーガ筒２８が左右に旋回する範囲は、オー
ガレスト５５の位置から左旋回角度で２７０度に設定す
る。

【００２４】図６は、前記可変抵抗器からなる旋回位置
検出器６６における、左右旋回角度αと検出器６６出力
電圧Ｖとの関係を示すものであって、一次関数にて表示
できるものとする。オーガレスト５５の位置（旋回角度
α＝０度）から右旋回角度で数度の箇所には、縦オーガ
筒２２の回転を機械的に阻止する右ストッパー７７を走
行機体３等に設け、左旋回角度α＝２７０度＋数度の箇
所には、縦オーガ筒２２の回転を機械的に阻止する左ス
トッパー７８を走行機体３等に設けるのである。

【００２５】そして、穀粒タンク５内の穀粒をトラック
の荷台に排出するに際して、横オーガ筒２８の旋回停止
位置（停止旋回角度αｏ）を予めセットするには、縦オ
ーガ筒２２の旋回用アクチュエータ３１に関連させた旋
回位置調節器５７にて入力してＲＡＭ５４に記憶させ
る。また、オーガレスト５５の位置（停止旋回角度αｏ
＝０度）及び左旋回角度αｏ＝２７０度も、横オーガ筒
の旋回を停止すべき位置であるので、これらの値をＲＯ
Ｍ５３またはＲＡＭ５４に記憶させる。

【００２６】また、縦オーガ筒２２の旋回中の現在位置
（現在旋回角度α１）のデータを一定時間ごとにＣＰＵ
５２に入力し、この現在旋回角度α１と、前記停止旋回
角度αｏとの偏差値＝（Δ＝｜αｏ−α１｜）をＣＰＵ
５２にて演算するように制御プログラムを作成する。そ
して、前記偏差値Δが一定値（基準値＝Δ１）を越える
とき、換言すれば、右又は左旋回制限位置である停止回
転角度に対して現在旋回角度が大きく離れている場合に
は、前述のデューティ比１にて連続駆動の高速回転ｖｏ
を実行する。反対に、前記偏差値Δが一定値（基準値＝
Δ１）以下のとき、換言すれば、右又は左旋回制限位置
である停止回転角度に対して現在旋回角度が接近してい
る場合には、前述のデューティ比の１以下で低速回転を
実行するものである。

【００２７】なお、基準値Δ１＞Δ２＞Δ３等のよう
に、前記基準値を複数設定し、例えばΔ１＞Δ≧Δ２の
間の区間は回転速度ｖ１、Δ２＞Δ≧Δ３の間の区間は
回転速度ｖ２、Δ３＞Δ＞０の間は回転速度ｖ３（但
し、ｖ１＞ｖ２＞ｖ３）のように複数段階で減速するよ
うに制御しても良い。このような構成において、前記旋
回位置調節器５７にて任意の停止旋回角度αｏを指定し
た後、穀粒排出作業を実行するに際して、例えば、オー
ガレスト５５に位置する横オーガ筒２８を走行機体３の
後方に左旋回させるには、まず、オーガ上昇スイッチ５
９を押下して、横オーガ筒２８の先端側を適宜角度θだ
け上昇させて停止する。次いで、旋回指令スイッチであ
る左旋回スイッチ６２を押下する。これにより、最初、
前記偏差値Δが基準値Δ１より大きい間は、所定の高速
回転ｖｏにて、縦オーガ筒２２が回転する。偏差値Δが
基準値Δ１以下になると、所定のデューティ比にて順次
複数段の低速回転に移る。

【００２８】そして、偏差値Δが０、つまり、現在旋回
角度α１と停止旋回角度αｏとが一致すると、旋回用ア
クチュエータ３１を停止させると共に、前記ブレーキ用
アクチュエータ４６を作動させて停止するのである。な
お、前記旋回位置調節器５７にて停止位置を指定しない
場合には、前記オーガレスト５５の位置である右旋回制
限位置は０度であり、左旋回制限位置は２７０度とな
る。そして、前記右旋回スイッチ６１または左旋回スイ
ッチ６２を押下し続けている間は旋回用アクチュエータ
３１が作動するものであり、作業者が横オーガ筒２８の
旋回位置を観測しながら、所定の位置にくれば、前記旋
回スイッチ６２，６３の押下を止めると、旋回停止す
る。前記右旋回制限位置（０度）及び左旋回制限位置
（２７０度）に対して、現在旋回角度α１との偏差値Δ
が基準値以下になれば、所定のデューティ比にて順次複
数段の低速回転に移り、偏差値Δが０になれば、旋回停
止するので、機械的な右ストッパー７５、または左スト
ッパー７６の箇所に大きい速度で衝突して部品を破損さ
せる事故もなくなる。

【００２９】前述したように、停止すべき旋回角度に対
する現在旋回角度の偏差値が基準値以下になると、低速
回転運動させるので、停止位置またはその直前で旋回ア
クチュエータを停止する場合のように、停止位置に対し
て横オーガ筒２８が行き過ぎたり、反対に届かないとい
う問題がなくなる。さらに、停止時にブレーキ手段や機
械的ストッパーにて回転慣性力の大きい穀粒排出用オー
ガ２０の回転を急停止させる場合のように、部品に停止
の衝撃力が作用して、部品が破損するという問題も解消
できるのである。

【００３０】その後、穀粒排出操作すべく、オーガ排出
スイッチ６４の操作にてオーガ排出クラッチ６３をＯＮ
にすると、エンジン６から動力伝達され、底スクリュー
コンベヤ、縦スクリューコンベヤ２１、横スクリューコ
ンベヤ２７の各軸は連動して回転し、穀粒タンク５内の
穀粒が排出口３９から荷台上に排出される。このとき前
記ブレーキ用アクチュエータ４６を作動させておくと、
横オーガ筒２８の左右の向きは、前記設定した状態に保
持される。従って、コンバインが傾斜地で停止した状態
でも、その影響で横オーガ筒２８が横方向（左右方向）
に回動せず、作業者や荷台等に横オーガ筒２８が接触し
たりする事故を防止できて安全であり、また、穀粒の排
出位置が確実に設定できる。

【００３１】さらに、穀粒排出用オーガ２０を左右に旋
回させる旋回用アクチュエータ３１等の旋回駆動手段や
その動力伝達機構にも無理な外力が作用せず、安全であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの側面図である。

【図２】コンバインの平面図である。

【図３】穀粒排出用オーガの水平旋回とブレーキと起伏
駆動のための各アクチュエータと、油圧回路並びに制御
装置の関連を示す説明図である。

【図４】図３のIV−IV矢視断面図である。

【図５】制御装置の機能ブロック図である。

【図６】旋回角度と旋回位置検出器の出力値（電圧値）
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ コンバイン ３ 走行機体 ５ 穀粒タンク ２０ 穀粒排出用オーガ ２２ 縦オーガ筒 ２８ 横オーガ筒 ３１ 旋回用アクチュエータ ５１ 制御装置 ５２ 中央処理装置 ５５ オーガレスト ６１ 右旋回スイッチ ６２ 左旋回スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンバイン等の走行機体に搭載した穀粒
   タンクからの穀粒を搬送排出する上下長手の縦スクリュ
   ーコンベヤを内蔵した縦オーガ筒と、該縦オーガ筒の上
   端に起伏揺動自在に設けた横スクリューコンベヤ内蔵の
   横オーガ筒とからなる穀粒排出用オーガにおいて、旋回
   用アクチュエータにより前記縦オーガ筒をその縦軸線回
   りに旋回可能に構成する一方、縦オーガ筒の旋回角度を
   検出するための角度検出器と、予め縦オーガ筒の左右旋
   回制限位置を記憶させた記憶装置とを設け、旋回スイッ
   チの作動により旋回方向を指定すると、縦オーガ筒の現
   在角度位置と左右旋回制限位置との偏差の大小に応じ
   て、縦オーガ筒の旋回速度を複数段階に変更調節する制
   御手段を設けたことを特徴とする穀粒排出用オーガの旋
   回制御装置。