JPS63230A - コンバインにおける制御装置 - 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、コンバインにおける脱穀装置の穀粒選別制御
や車速度制御のための制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、コンバインは自動制御により、車速度を増減した
り、立植殻稈に沿って０操旋回したり、穀粒の選別処理
を適正にすることが行われている。

これらの場合、例えば、コンバインに搭載した脱穀装置
における脱穀量は、コンバインの前進速度に略比例する
ので、コンバインの車速度を検出する車速度センサーを
設けて、この結果を前記各自動制御に反映させるように
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、コンバインの実際の対地車速度を測定するこ
とは困難であることから、それに変わる手段として、走
行ミッションケースにおける走行出力軸に近い部分の伝
動歯車の回転数を検出することが一般的である。

この場合、コンバインでは左右一対の走行うローラによ
り走行する等、左右の走行装置への動力伝達は左右一対
のクラッチを介して行うものが多（、その場合の操行旋
回は、旋回内側の走行出力軸への動力伝達を遮断するよ
うにしているから、旋回時における前記伝動歯車による
車速度の検出結果には、誤差が生じやすい。

従って、その車速度の結果を車速度の自動制御や選別制
御等に反映させると、これらの制御が正確にならないと
いう問題があった。

本発明は、上記問題点を解決し、安定した制御を確保で
きるようにするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本発明では、脱穀装置を搭載したコンバイン
の走行ミッションケースに、走行出力軸に動力伝達する
左右一対の伝動歯車を設け、旋回内側の伝動歯車への動
力を継断して左右方向に旋回できるように構成し、操作
部には、コンバインの操行旋回時にその旋回信号を出す
スイッチを設け、前記走行ミッションケースには、非接
触式の車速度検出センサーを、前記一対の伝動歯車の少
なくとも一方に近接させて設け、該車速度検出センサー
を、穀粒選別処理自動制御または車速度自動制御のため
の制御装置に関連させる一方、前記操行旋回信号が入る
と、車速度検出センサーによる車速度の検出を禁止する
ように制御したものである。

〔発明の作用及び効果〕

このように、本発明では、車速度の検出センサーを走行
ミッションケースにおける走行出力軸への一対の伝動歯
車のうち少なくとも一方に近接させて設けてあり、直進
時には、左右側伝動歯車が同じ回転数にて回転している
から、その−方の部分の回転数を測定すれば充分である
。

コンバインの旋回時やミッションにおける変速時の所謂
ギア抜は時には、旋回内側の伝動歯車の回転が止まった
り、急激に減速したりするが、当該旋回時やギア抜は時
における車速度を穀粒の選別処理の自動制御や、車速度
の自動制御に反映させないように、当該車速度検出セン
サーによる車速度検出を禁止するように制御装置をコン
トロールするのである。

従って、前記旋回時等の車速度の不安定時における車速
度の結果が前記制御系に影響を及ぼすことがなく、安定
した制御を得ることができるのである。

また、本発明の車速度検出センサーは、電磁式ピックア
ップなどの非接触式であるから、伝動歯車との干渉もな
く、また可動部分が無いので故障率も少ない。

〔実施例〕

次に本発明を実施例について説明すると、図示したコン
バイン１は、走行うローラ２を備えた機体３の前方に刈
取前処理部４を上下動自在に設け、該刈取前処理部４に
より刈取られた殻稈は殻稈搬送装置を介して機体３に搭
載した脱穀装置５のフィートチエン６に送られ、脱穀装
置５により脱穀選別されたのち、揚穀筒７を介して袋詰
めされる。

機体１の前部側方の操作部８には、機体の車速度を変更
する主変速レバー９と、副変速レバー１０と刈取り作業
時に刈取前処理部４に動力伝達するための刈取りクラッ
チ１１の○Ｎ・ＯＦＦを検出するセンサーＳ１があり、
また脱穀装置５の前方には刈取り殻稈が搬送されるのを
検出する殻稈センサーＳ２が配置されている。

主変速レバー９は手動にてもシフトできると共に後述の
駆動モーフＭ２によっても強制シフトすることができ、
そのシフト位置に対応してミッションを介して車速度を
増減速できる。

第２図は脱穀装置５の概略断面図で、脱穀装置５の扱室
１２には扱胴１３をその回転軸１４が機体の前後方向と
なるように配置してあり、回転軸１４等にはその回転数
を検出する扱胴回転センサーＳ３を設けである。

扱室１の下部の処理室内には、排塵口を除いてクリンプ
網１５が張設されている。

符号１６は前記扱胴１３の下方の前後方向に沿って配設
された揺動選別機構を示し、該揺動選別機構１６は、そ
の前部間に設けたフィードパン１７、後部間に設けた篩
線１８、その間に設けたチャフシーブ１９とから成り、
揺動選別機構１６は図示しない駆動手段により前記扱胴
１３の軸線と同方向に前後揺動する構成である。

前記チャフシーブ１９におけるフィン２０は、前記揺動
方向と略直角に長手の細幅板製で、適宜間隔にて多数枚
並設した各フィン２０の左右両側端の下部を連杆２１に
回動自在に連結し、上部を図示しない機枠に枢着し、連
杆２１を前後移動させるアーム２２に連結した押し引き
ワイヤケーブル２３を、フィン角度変更機構２４に連動
させる。

第６図及び第７図に示すフィン角度変更機構２４は、支
持軸６４に回動自在に装着された操作レバー２５付き作
動板６５に前記押し引きワイヤケーブル２３の他端を連
結し、支持軸６４には、歯車６６と摩擦板６７とを各々
回動自在に支持し、これらをばね６８により作動板６５
の側面に押圧する。歯車６６はビニオン６９を介して駆
動モータＭ１にても強制的に駆動でき、前記摩擦板６８
と作動板６５を介して前記フィン２０の傾斜角度を調節
可能である一方、この駆動モータＭ１の駆動に優先して
諜作レバー２５により手動にて前記フィン２０の傾斜角
度を調節自在にできるように構成している竺 さらに、フィン角度変更機構２４には、フィン２０の水
平に対する傾斜角度（ｉ）を検出できる手段であるポテ
ンショメータ２６を設けている。

揺動選別機構５の下部に設けた唐箕ファン２７からの選
別風は前記チャフシーブ１９箇所を上向き斜め後方に通
過する。

前記チャフシーブ１９の後部には、先端が排塵ファン２
８の方向に延びる篩線１８を備える。

前記唐箕ファン２７の後方には一番スクリユーコンベア
付き一番受樋２９が、その後方には二番還元スクリュー
コンベア付き二番受樋３０が各々配設され、前記−番受
樋２９から揚穀筒７を経て袋に放出される。

前記二番受樋３０のスクリューコンベアの軸端に二番還
元スロワ−を設けると共に、二番回転センサーＳ４を設
け、さらに前記二番受樋３０から扱室１２内に二番還元
被処理物を還元するするための二番還元筒３１を設ける
。

前記二番還元筒３１には、発信器と受信器とから成る超
音波センサー等の二番還元センサー３２を設けてあり、
その発信器からの超音波の発射波を二番還元筒３１内の
二番還元被処理物にて反射させ、被処理物の流量が多く
なるにつれて前記発射波の反射量が比例して多くなるこ
とを利用して、当該二番還元筒３１内の二番還元被処理
物の単位時間当たりのｍｆｆ１を検出するものである。

第４図に示す走行ミッションケース７１には、コンバイ
ン１の走行うローラ２に動力伝達する左右一対の走行出
力軸７２．７２に各々固着した一体的に回転する左右一
対の伝動歯車７３．７３を備え、原動機側からの動力を
左右一対の燥行うラッチ７４．７４により継断てきる。

即ち、両伝動歯車７３．７３にｃｉ、左右一対の操作レ
バー７６．７６を介して駆動側歯車７５に対しで継断で
きるクラッチ付き歯車７７．７７を噛合わせてあり、旋
回内側の操作レバー７６を操作してその内側走行出力軸
７２への動力伝達を遮断することにより旋回できるので
あり、３深作レバー７７．７７には、その旋回操作時に
ＯＮとなるスイッチ７８．７８を設けである。

前記走行ミッションケース７２には、電磁ピンクアップ
式等の非接触式の車速度検出センサー７９を、前記一対
の伝動歯車７３のいずれか一方または双方に各々近接さ
せて設け、該車速度検出センサー７９を、後述の穀粒選
別処理自動制御または車速度自動制御のための制御装置
３３に関連させる一方、前記スイッチ７８による操行旋
回信号が入ると、車速度検出センサー７９による車速度
の検出をしないように制御するものである。

このとき、前記車速度検出センサー７９は伝動歯車７３
の円周外径面と対面するように近接させても良（、伝動
歯車７３の山部に近接して側面に対面させて設けても良
い。

第２図及び第３図に示すのはマイクロコンピュータを使
用した制御装置３３の回路図で、該制御装置は入力イン
ターフェース３４．出力インターフェース３５．ＲＡＭ
３６．ＲＯＭ３７．中央制御部３８より構成されている
。

そして、入力インターフェース３４の入力部には、車速
度制御の時ＯＮとなる車速スイッチ３９゜フィン角度等
の穀粒選別制御のときＯＮとなる選別スイッチ４０．処
理物が稲であるか麦であるかにより選択処理能を変更す
る穀物切換えスイ゛ツチ４１、脱穀部へのクラッチが係
合状態のときＯＮとなる脱穀スイッチ４２．刈取前処理
部４における刈取りラッチ１１が係合状態のときＯＮと
成る刈取スイッチ４３．殻稈が脱穀装置５に向かって搬
送されると殻稈センサーＳ２が感知してＯＮとなる世送
スイッチ４４．副変速レバー１１の切換えにより高速で
ＯＮとなるスイッチ４５．低速でＯＮとなるスイッチ４
６．緊急時に主変速レバー９をニュートラルにして機体
３を緊急停止させる緊急スイッチ４７．扱胴１３の回転
数または扱胴回転駆動伝達系の回転数に応じて電磁ピッ
クアップによりパルス入力する扱胴回転センサーＳ３゜
二番還元量の大小に応じてパルス入力する二番）ス元量
検出の二番還元センサー３２．二番受樋３０のスクリュ
ーコンベアの回転数を電磁ピンクアップによりパルス入
力する二番回転センサーＳ４゜主変速レバー９の回動角
度を検出するポテンショメータ４８の入力、フィン角度
変更機構２４における操作レバー２５の回動や駆動モー
フＭ１の回動によるフィン２０の傾斜角度を検出するポ
テンショメータ２６の入力、扱胴１３の回転指令するス
イッチ４９．及び前記両操行うラフチア４．７４のいず
れか一方でも切れるとＯＮになるスイッチ７８．７８．
車速度検出センサー７９が各々接続されている。

また、出力インターフェース３５には、前記フィン角度
変更機構２４における駆動モーフＭ１を正逆回転駆動さ
せる電磁ソレノイド５０．５１と、主変速レバー９の回
動角度をシフトする駆動モータＭ２のための電磁ソレノ
イド５２．５３とを接続すると共に、制御装置３３のＲ
ＡＭ３６．ＲＯＭ３７の作動をチエツクして正常であれ
ば点灯するマイコンチエツクＬＥＤ５４．車速度ニュー
ト・ラルでないとき点灯する車速チエツクＬＥＤ５５゜
前記二番還元量の検出値がないとき点灯する選別チエツ
クＬＥＤ５６．前記車速スイッチ３９と脱穀スイッチ４
２と刈取スイッチ４３が共にＯＮのとき点灯する車速ラ
ンプ５７１選別スイッ選別スイッチスイッチ４２とが共
にＯＮのとき点灯する選別ランプ５８．副変速レバー１
０が増速位置のとき点灯する副増速ランプ５９．同しく
減速位置のとき点灯する副減速ランプ６０．扱胴１３の
回転数が過多のとき点灯する扱胴増速ランプ６１゜同じ
く回転数過小のとき点灯する扱胴減速ランプ６２、二番
還元量が過多のとき点灯する二番還元警報ランプ６３を
各々接続している。

この構成により、コンバインにおいては、適宜速度で前
進することにより、刈取られた穀稈はフィートチエン６
に挟持されて扱室１２内にて扱胴１３にて脱殻され、そ
の被処理物はクリンプ精１５から漏下し、揺動選別機構
１６におけるチャフシーブ１９に載り、揺動選別される
一方、唐箕ファン２７からの風にて風選別され、“晴粒
は一番受樋２９に落下する。

藁屑混じりの穀粒等は面線１８上に送られてさらに揺動
選別を受け、軽い藁屑や塵は排塵ファン２８から機外に
排出される一方、枝梗付き穀粒等の比重の大きいものは
二番受樋３０に落下し、スクリューコンベアを介して二
番還元スロワ−に送られ、二番逼元筒３１を介して再度
扱室１２内に放出されて脱穀作用を受ける。

このとき、二番還元筒３１内の被処理物の流量が大きい
と、扱室１２内での被処理物の全体量が多くなり、扱胴
１３に過負荷が掛かることになり、脱穀作用が不完全と
なったり、その下方の揺動選別機構１６における選別作
用も不完全となる。

従って、前記二番還元筒３１内の被処理物の単位時間当
たりの流量を二番還元センサー３２にてトリ定検出した
結果を、選別処理制御に用い、扱胴の回転数の大／」（
を扱胴回転センサーＳ３検出値または車速度検出センサ
ー７つによる車速度検出結果から当該型速度を増減する
ことにより脱穀処理制御を行うのである。

即ち、二番還元筒３１内の被処理物の流♀が大きくなれ
ば、揺動選別機構１６におけるフィン２０を立てて一番
受樋測への穀粒落下最を増大させて、二番受樋３０への
落下量を減少させたりし、反対に被処理物の流量が少な
い時には、揺動選別機構１６の振動数や振動振幅を大き
くして揺動選別作用を増大せしめる。

他方、扱胴回転数が小さいときには、扱胴の処理が過負
荷であるので、コンバインの走行速度を減速して刈取り
脱穀量を減少せしめ、反対に扱胴回転数が大きいときに
は、脱穀処理に余裕があるから、刈取り脱穀量を増大す
るためコンバインの走行速度を早める制御を行うのであ
る。

なお、本実施例では、前記制御装置３３により、単速度
の決定は手動にて行い、揺動選別機構１６におけるフィ
ン２０の傾斜角度を起伏させる等の選別制御のみを自動
制御することと、選別制御を行いつつ単速度の自動制御
も同時に行うことのいずれか一方を作業者が選択できる
ものである。

次に選別制御の作動に就いて述べる。

以下操作レバー２５の位置をＬで示し、その異なる位置
は添字にて示し、その場合稲と麦で異なる値を取る。

■始動時： 脱穀スイッチ４２２選別スイ・ノチ４０となれば、フィ
ン変更代構２４における操作レバー２５の駆動モータＭ
１を連Ｖｔ駆動させ、その操作レバー２５の停止位置を
稲、麦の種別による穀物切換えスイッチ４１に対応した
Ｌｌとする。

ただし、脱穀スイッチ４２のＯＮ後に選別スイッチ４０
がＯＮとなった時には刈取りスイッチ４３及び穀稈セン
サーＳ２のＯＮ且っ該殻稈センサ−５２のＯＮから（Ｔ
１）秒経過後に躍り操作レバー２５の停止位置が稲、麦
の種別による穀物切換えスイッチ４１に対応した制御開
始時設定（装置Ｌ２に来る。

選別スイッチ４０と脱穀スイッチ４２と刈取スイッチ４
３と殻稈センサーＳ２とが総てＯＮの状態になってから
（Ｔ１）秒後に操作レバー２５をＬ３に連続移動させ、
この位置で（Ｔ２）秒保持した後、選別制御体制に入る
。この場合のＬ３の初期値は前記Ｌ２とする。

■選別制御状態： 選別制御状態では、二番還元センサー３２がらの入力に
基づき操作レバー２５の駆動モーフＮｉ　１を間欠駆動
する。従って操作レバー２５は、間隔ΔＬごと増加又は
減少する方向に移動することになる。このΔＬは後述の
フィン２０の（頃斜角度の移動角度α１またはα２に対
応する。

この選別制御状態において、操作レバー２５位置に相当
するポテンショメータ２６の電位を一定時間（Ｔ６）秒
ごとに比較し、その差が適宜定められた電位差以上にな
ったとき、その−定時間（Ｔ６）秒経過前にその電位変
動に一致するような駆りＪモータＭ１の出力の有無を判
断し、もし無ければ手動操作と判断し、手動操作との判
断では、操作レバー２５停止後−定時間（Ｔ７）秒は選
別制御動作は作動しない。

また、選別制御状態において、手動操作にて操作レバー
２５が制御範囲外まで動かされたときには、前記の判断
と共に自動制御範囲の上■または下限まで操作レバー２
５の位置を戻すように、駆動モータＭ１を連続駆動する
。

■車速度制御伏態： 脱穀スイッチ４２と、刈取スイッチＳ４３と、殻稈セン
サーＳ２の全部がＯＮになり且つ車速スイッチ３９がＯ
Ｎになって一定時間（Ｔ１６　）秒経過後車速度；ｂ制
御状態になる。

また、前記単速度は車速度検出センサー７９により検出
できる一方、通當車速度は扱胴１３の回転数と連ＴＪＪ
していることから、扱胴回転センサーＳ３の検出結果か
ら、扱胴の回転数が所定の適正値であれば、主変速レバ
ー９は一定で、扱胴の回転数が所定値より上であると、
扱胴のｆｌ荷が軽いので単速度を増速し、回転数が所定
値より下であると、単速度を減速し、さらに下の値であ
ると扱胴の過ｆ１．荷を無くするため前進停止にすべく
ニュートラルにするように、各々駆動モータＭ２を駆υ
ノする。

なお、主変速レバー９のシフト７））ら−定時間（Ｔ３
８）秒は原則として再度シフトしないが、単速度または
扱胴の回転数が一定するまでの過渡ｊｔＪ１間（Ｔ３９
　）秒後は、その増速、減速の変化率が一定以上である
と、所定の増速Ｕ４速）方向に再シフトする。

車速度制御中に手動操作にて主変速レバー９が移動され
ると、変速ポテンショメータ４８の出力と車速度制御の
前記目標値との差にて手動と判断し、手動操作による値
を優先する。

■車速度制御と選別制御との関係： 前記選別制御状態において、二番還元センサー３２の出
力が所定値以上を一定時間（Ｔ９）秒以上継続のとき、
二番還元ｗｔｔｒａランプ６３が点灯し選別ランプ５８
が点滅する。このとき、車速度制御も行っている場合に
は、主変速レバー９をシフトダウンさせるように駆動モ
ータＭ２を駆動する。

このシフトダウン命令は車速度制御の命令より優先し、
ニュートラル命令は前記いずれの命令より優先する。

なお、この場合手動にて主変速レバー９をシフトダウン
させても良い。これらのシフトダウンによっても、前記
二番還元警報ランプ６３が点灯し続けているときには、
主変速レバー９で対応できない範囲であるから、副変速
レバー１０の減速指示が出る。

前記と反対に二番還元センサー３２からの出力が所定値
以下を一定時間（Ｔ１３　）秒以上継続のとき、二番逼
元筒３１内の穀粒詰り等のトラブル発生であるから、前
記二番還元警報ランプ６３が点灯し選別ランプ５８が点
滅し、主変速レバー９をニュートラルにする。

■車速度の変更とフィン角度変更機構２４との関係： 車速度が自動制御または手動にて変更された場合、その
車速度変更から所定時間Ｔα秒（穀稈が刈取られたとき
から、その殻稈の脱穀された穀粒が揺動選別機構５に到
達するまでの時間）経過後に深作レバー２５をその車速
度に対応する深作レバー２５の位ＨＬ２に移動させる。

そしてこの位置し２に前記（Ｔ２）秒保持した後、選別
制御状態に入る。この場合の車速度変更は、前記主変速
レバー９及び副変速レバー１０のいずれによるものでも
良い。

このように、フィン２ｏの傾斜角度等の選別制御を、車
速度変更後の二番還元量等の選別量の大小に応じた制御
範囲内に変更するに際して、それに先立ち一定時間だけ
、即ち車速度変更直後は、変更後の車速度に応じた１制
御範囲内の適宜傾斜角度に強制的に変更することで、前
もって二番還元量等の選別量の変化を予想して追従した
ことになり、選別制御性能における追従性が向上できる
のである。

これらの場合、第８図のフローチャート図に示すように
、前記車速度検出センサー７９にで実際の車速度をモニ
ターし、その結果を前記制御装置３３にフィードバンク
させて選別制御及び車速度制御を適正になるように制御
している。

そして、コンバインが直進しているときには、前記操行
ミッションケース７１における両燥行うラッチ７４．７
４が継ぎ状態になっており、走行出力軸７２．７２への
伝動歯車７３．７３は同し回転をしているので、一つの
車速度検出センサー７９の検出結果にて充分に役割を果
たすことができる。

コンバインの左右方向への旋回のため手動にて操作レバ
ー７７．７７を操作したときや、操行うラッチ７４のギ
ア抜は時、並びに立植殻稈列に沿ってコンバインを進行
方向を左右調節できる自動操行時においては、前記いず
れか一方のスイッチ７８．７８がＯＮとなり、この信号
により前記車速度検出センサー７９からの信号をＯＦＦ
にするか無視する等して車速度検出を禁止するように制
御装置３３に指令するので、前記選別制御や扱胴負荷に
応じて車速度を変更する車速度制御に対する車速度検出
センサーの検出結果の影響を無くするようにすることが
できる。

なお、前記手動操作時等において、前記−方のスイッチ
７８がＯＮとなったとき、車速度検出センサー７９から
の信号をＯＦＦにすると共に、そのＯＦＦとなる直前の
車速度検出結果を制御装置３３に記憶させ、該直前の車
速度の記憶値にて、前記スイッチＳ７８がＯＮ状態にお
ける車速度劃御またば選別制御を行うようにすれば、こ
れらの制御が不安定になることがない・

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はコンバインの斜
視図、第２図は脱穀装置の断面図、第３図は制御装置の
回路図、第４図は操行ミンションケースの概略図、第５
図は車速度検出センサー取付は部の側面図、第６図はフ
ィン角度変更機構の要部図、第７図は第６図の■−■線
視側視側断面図８図はフローチャート図である。 ５・・・・脱穀装置、９・・・・主変速レバー、１０・
・・・副変速レバー、１３・・・・扱胴、１６・・・・
揺動選別機構、１９・・・・チャフシーブ、２０・・・
・フィン、２４・・・・フィン角度変更機構、２５・・
・・操作レバー、２６・・・・ポテンショメータ、２９
・・・・−番受樋、３０・・・・二番受樋、Ｍｌ、Ｍ２
・・・・駆動モータ、３１・・・・二番還元筒、３２・
・・・二番還元センサー、３３・・・・制御装置、３０
，５１，５２．５３・・・・電磁ソレノイド、３９・・
・・車速スイッチ、４０・・・・選別スイッチ、４３・
・・・刈取スイッチ、７７・・・・操作レバー、７８・
・・・スイッチ、７２・・・・走行出力軸、７３・・・
・伝動歯車、７９・・・・車速度検出センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、脱穀装置を搭載したコンバインの走行ミッショ
   ンケースに、走行出力軸に動力伝達する左右一対の伝動
   歯車を設け、旋回内側の伝動歯車への動力を継断して左
   右方向に旋回できるように構成し、操作部には、コンバ
   インの操行旋回時にその旋回信号を出すスイッチを設け
   、前記走行ミッションケースには、非接触式の車速度検
   出センサーを、前記一対の伝動歯車の少なくとも一方に
   近接させて設け、該車速度検出センサーを、穀粒選別処
   理自動制御または車速度自動制御のための制御装置に関
   連させる一方、前記操行旋回信号が入ると、車速度検出
   センサーによる車速度の検出を禁止するように制御した
   ことを特徴とするコンバインにおける制御装置。