JPS6344329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圃場に値立する穀稈をコンバインで
刈取脱穀して行く場合において、穀稈の植立密度
や脱穀抵抗などの変化に応じて、コンバインの作
業走行速度を自動調節して、作業能率を高めるよ
うにしたコンバインの作業走行速度自動制御装置
に関する。

そして、その脱穀作業の負荷の目標値を、穀稈
の成熟度合や乾湿度合などの性状に適する値に自
動的に設定することにより、二番搬送装置上での
詰りを無くし、脱穀作業を常に順調にしかも高能
率で行なえるようにすることを目的とする。

従来のコンバインでは、脱穀作業の負荷目標値
が一つの値に固定されており、この値は、広範囲
の圃場に適応させるため、コンバインの出荷時に
小さめに設定されている。このため、脱粒性が良
く乾燥した穀稈の場合には、それ以上に処理速度
が上げられず、作業能率が低くかつた。また、脱
粒性の悪い穀稈の場合、ワラ屑等が多量に発生し
て、二番搬送装置や選別装置に詰つてしまう欠点
がある。

すなわち、よく成熟しまたはよく乾いた穀稈
は、脱粒性が良く、脱穀時に発生するワラ屑は、
発生量が少ないうえ柔らかく軽いので、二番搬送
装置や選別装置においても楽に送られる。このた
め、二番搬送装置などで詰まりが殆んど起らず、
脱穀装置に穀稈を早く多量に供給し脱穀処理速度
を速めても、順調に脱穀していける。しかしなが
ら、従来では、前述のように脱穀処理速度が一定
であるため、作業能率を充分に高めることができ
なかつた。

これとは逆に、成熟が充分に進んでいない場合
の穀稈は脱粒性が悪く、脱穀時に発生するワラ屑
は、発生量が多いうえ硬く重いので、二番搬送装
置や選別装置などで送られにくく、滞りやすい。
また穀稈が濡れているときにも滞りやすい。にも
拘わらず、従来では一定速度で脱穀作業をし続け
るため、ワラ屑が二番搬送装置などにすぐに溜り
出して詰つてしまい、作業できなくなつてしま
う。

本発明は、上記諸欠点を解消するために、エン
ジン２５に対して、脱穀装置５を一定の減速比で
連動連結し、脱穀装置５の脱穀負荷をトルク及び
回転数として脱穀負荷検出装置３６で検出可能に
し、脱穀負荷検出装置３６の脱穀負荷となるトル
ク及び回転数の検出信号に基き、車速制御装置Ｍ
を制御作動させて、車速調節装置Ｃを変速操作
し、コンバイン１の走行装置２の走行速度を自動
制御可能に構成し、その検出信号の値が高いとき
には走行速度を低速に、低いときには高速に制御
して、脱穀負荷を車速制御装置Ｍに設定した脱穀
負荷の回転数・トルク座標系１００の脱穀負荷目
標座標１０１に近づけるように構成し、脱穀装置
５の二番搬送装置Ｄの負荷を二番負荷検出装置Ｗ
で検出可能に構成し、二番負荷検出装置Ｗの二番
負荷の検出信号に基き、車速制御装置Ｍの脱穀負
荷目標座標１０１を変更可能に構成し、この二番
負荷検出装置Ｗによる二番負荷の検出により脱穀
負荷目標座標１０１を刈取られる穀稈の性状に適
する値にするものである。すなわち、検出負荷が
大きい場合には脱穀負荷目標座標１０１を低く設
定することにより、二番搬送装置Ｄの詰りをなく
し、また、検出負荷が小さい場合には脱穀負荷目
標座標１０１を高く設定することにより、脱穀処
理速度を早め、作業能率を高めるものである。

以下本発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図は二条刈りコンバインの全体斜視図、第
２図は要部縦断概略側面図である。

このコンバイン１は、クローラ走行装置２で走
行する車体の前方に刈取前処理装置３と操縦部４
が左右に並置され、後部には脱穀装置５が固定さ
れている。

刈取前処理装置３は、左右一対の引起し装置
６、バリカン型の刈取装置７および補助搬送装置
８で構成されており、圃場に植えられた穀稈は、
引起し装置６により引起され、その株元を刈取装
置７で切断され、左右二条の穀稈が補助搬送装置
８で中央に合流される。そうして、刈取られた穀
稈は、穂先係止搬送機構９ａと株元挾持搬送機構
９ｂとからなる搬送装置９により後上方に搬送さ
れ、脱穀装置５に供給されるときには株元が脱穀
フイードチエーン１０で搬送されて穀稈は横倒れ
姿勢になる。

搬送装置９は、第２図に示すように、搬送終端
側の支点Ｐを中心にして前端が油圧シリンダ１１
で上下揺動可能に構成されており、刈取穀稈の株
元挾持搬送機構９ｂによる挾持開始位置を上下に
変更することによつて、脱穀フイードチエーン１
０に受渡される穀稈の挾持位置が変更されて脱穀
装置５への穀稈挿入長さ、すなわち扱深さ量が調
節できるようになつている。

脱穀装置５は、扱胴１２を軸支した扱室１３の
下部に、唐箕１４、揺動選別板１５を装備した風
選別室１６を設け、精粒は一番回収部１７に回収
して一番スクリユー１８で搬出し、二番物は二番
回収部１９に回収し、二番スクリユ２０及びスロ
ワ２１から成る二番搬送装置Ｄにて扱室に環元し
て再処理し、選別風で吹き飛ばされた塵埃及び揺
動選別板１５上のワラ屑は後部の排塵口２２より
機外に放出し、脱穀処理後の排ワラは脱穀フイー
ドチエーン１０から排ワラチエーン２３に受渡し
たのち、排ワラカツタ２４で細断して圃場に放出
するか、カツタ２４を通さず長ワラのまま放出す
るように構成されている。

そうして、上記各装置３，９，５およびクロー
ラ走置２などはエンジン２５で駆動される。すな
わち、第３図に示すように、エンジン２５の出力
軸２５ａに傘歯車２６を介して脱穀装置５が、油
圧式無段変速装置２７を介して刈取前処理装置３
および搬送装置９が、さらに減速装置２８を介し
て走行装置２が、それぞれ連動連結されている。

油圧式無段変速装置２７は、内装した可変容量
ポンプの吐出油量及び吐出方向を変更して、この
ポンプからの圧油を受けるモータを任意の速度で
正逆転駆動するようにしたものであり、その変速
操作アーム２９を手動と自動とのどちらでも操作
できるようになつている。

手動による場合は、手動変速レバー３０を操作
すると、リンク機構を介して無段変速装置２７の
変速操作アーム２９が動かされるようになつてお
り、中立位置Ｎから前方Ｆに倒すほど前進増速、
後方Ｂに倒すほど後進増速する。

リンク機構中のベルクランク３１は、一対の摩
擦板を用いた摩擦伝動機構３２及び減速装置３３
を介して自動変速用電動モータ３４に連動連結さ
れており、このモータ３４を正逆転することによ
り、変速操作アーム２９が自動的に操作されるよ
うになつており、摩擦伝動機構３２の伝動力は手
動操作力よりも小さく設定してあるので、変速レ
バー３０の操作は、手動が自動より優先される。
このモータ３４はつぎに述べる車速制御装置Ｍで
制御される。

脱穀装置５の扱胴プーリ部３５には、脱穀負荷
をトルクおよび回転数として検出する脱穀負荷検
出装置３６が、クローラ走行装置２への減速装置
８の入力部には、走行速度を軸回転速度として検
出する車速検出装置Ｌが、また二番スクリユ２０
には、二番負荷を回転数として検出する二番負荷
検出装置Ｗが、それぞれ設けられている。これら
の各検出装置３６・Ｌ・Ｗの測定信号は、第４図
に示すように、車速制御装置（マイクロコンピユ
ータ）Ｍの中央処理装置（CPU）３７にインプ
ツトインターフエイス３８を介して入力され、予
めプログラムされた処理を受けてアウトプツトイ
ンターフエイス３９から前記モータ３４の駆動回
路４０に制御信号を出すようになつている。

中央処理装置３７では次のような処理が行なわ
れる。

まず、作業開始前に操縦者が操縦部４にある車
速選択スイツチ４１を操作することにより、初期
車速目標値が中央処理装置３７内に設定される。
扱胴負荷と走行速度とは予め所定の関係となるよ
うに設定されているから、この初期車速目標値は
初期脱穀負荷目標座標となる。

すなわち、上記初期車速目標値の設定により、
中央処理装置３７内に第５図に示すような脱穀負
荷の回転数・トルク座標系１００の初期脱穀負荷
目標座標１０１が設定される。

作業走行中のコンバイン１の実際の車速が車速
検出装置Ｌにより検出され、初期車速目標値と比
較され、実際の車速が目標値より速いと減速指令
が出され、逆に遅いと増速指令が出される。この
指令に基き車速調節装置Ｃが駆動され、実際の車
速が目標値になるようにフイードバツク制御され
る。

つぎに、初期脱穀負荷目標座標は、第５図に示
すような変更量係数により変更修正される。この
第５図はつぎのように構成されている。すなわ
ち、横軸は扱胴１２の回転数で、N0は無負荷時
の回転数を示し、N1ないしN4はN0よりそれぞ
れ△Ｎ、２△Ｎ、３△Ｎ、４△Ｎだけ降下した回
転数、縦軸は扱胴１２のトルクで、T1ないしT4
はそれぞれのトルク値であり、−３ないし＋３は
変更量係数で、それぞれの回転数とトルクとの組
み合わせにおける変更量の大きさを示している。
つまり、脱穀負荷検出装置３６によつて検出され
る回転数とトルクとの組み合わせが、図中の右下
側にある場合は軽負荷であるから走行速度を上げ
る方向に、左上側にある場合は重負荷であるから
走行速度を下げる方向に、それぞれ変更量係数に
応じて脱穀負荷目標座標が変更される。

上述の通りであり、通常の穀稈の刈取りの場合
（トルクがT2〜T3、回転数がN2〜N3の範囲で作
業が行なわれる。）より扱胴１２のトルクが大き
くても、走行装置２の負荷が軽いと（例えば、ト
ルクがT3〜T4の範囲であつても回転数がN2〜
N1の範囲である場合、トルクがT4〜T5の範囲
であつても回転数がN1〜N0の範囲である場合）、
走行速度を変えないように制御する（脱穀負荷目
標座標１０１は「０」であり、「０」により走行
速度を増減させない制御が行なわれる）。

また、扱胴１２のトルクが小さくても、走行装
置２の負荷が重いと（例えば、トルクがT1〜T2
の範囲であつても回転数がN3〜N4の範囲である
場合、トルクがT0〜T1の範囲であつても回転数
がN5〜N4の範囲である場合）走行速度を変えな
いように制御する。

なお、実施例で回転数はエンジン回転数に代る
ものとして検出される。

さらに上記脱穀負荷目標座標の変更にもう一度
の変更が加えられる。すなわち、二番負荷検出装
置Ｗでの二番スクリユ２０の回転数の測定値によ
る修正である。これは第６図に示すように、測定
値がR1以上の場合には修正はなく、詰まりを生
じかけて回転数が低下してくると、R2になるま
ではその回転数Ｒに応じた量（図中△Ｖ）が脱穀
負荷目標座標から減じられる。

こうして変更された目標座標に対して前述のフ
イードバツク車速制御が行なわれる。

二番スクリユ２０の回転数がR2以下になつた
場合には、二番詰まりの警報が発せられ、操縦者
はコンバイン１を停止させるとともに前処理装置
３および搬送装置９の駆動を停止させ、脱穀装置
５へそれ以上の穀稈が供給されるのを止める。

このように、二番回収部１９に籾やワラ屑が詰
まりそうになると、二番負荷検出装置Ｗで検出さ
れる回転数が低下するから、脱穀負荷目標座標が
現在の目標座標より下がり、脱穀装置５に供給さ
れる穀稈が減少し、二番回収部１９を詰まらせる
ことなく順調に作業が続けられる。

なお、上記実施例では、二番負荷として二番ス
クリユ２０の回転数を検出しているが、トルクを
検出するようにしてもよい。すなわち、あるトル
ク値以上が検出されると、現在の脱穀負荷目標座
標を減じるようにする。

また、要するに二番搬送装置Ｄが詰まらないよ
うにすればよいので、スロワ２１内を二番物が順
調に通過しているかどうかを光電スイツチなどで
検出するようにすることも考えられる。

さらに、中央処理装置３７で走行速度制御のみ
ならず、油圧シリンダ１１を制御して、稈長に応
じて扱深さ量を制御する扱深さ制御、圃場の凹凸
に応じて刈取前処理装置３を一定高さに維持する
刈高さ制御、車体を株に沿つて走行させる方向制
御など、複数の自動制御の集中処理を行なつても
よい。

本発明は以上のように構成したからつぎの効果
を奏する。

刈取られる穀稈が未熟なものでは、二番搬送装
置で搬送される籾やワラ屑の発生量が多いため、
また穀稈が濡れている場合には搬送所要動力が多
いため、それぞれ二番負荷が増大し、ワラ屑等が
二番搬送装置に詰り出そうとする。このとき、二
番負荷検出装置がその大きな負荷を検出して、車
速制御装置内に設定される脱穀負荷目標座標を下
げるので、脱穀装置に供給される穀稈の量が減
り、二番搬送装置などでワラ屑などが詰まること
を無くし、順調に二番搬送し続けることができ、
コンバインは順調に能率良く収穫して行ける。

【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
インの全体斜視図、第２図は要部縦断概略側面
図、第３図は駆動構造の概略構成部、第４図は走
行速度自動制御装置のブロツク線図、第５図及び
第６図は、それぞれ脱穀負荷検出装置及び二番負
荷検出装置の検出値に基く脱穀負荷目標座標の変
更量を示す模式図である。 １…コンバイン、２…走行装置、５…脱穀装
置、６…引起し装置、７…刈取装置、９…搬送装
置、２０…二番スクリユ、３６…脱穀負荷検出装
置、Ｍ…車速制御装置、Ｃ…車速調節装置、Ｄ…
二番搬送装置、Ｗ…二番負荷検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンバイン１のエンジン２５に対して、脱穀
   装置５を一定の減速比で連動連結するとともに、
   引起し装置６、刈取装置７、搬送装置９及び走行
   装置２を車速調節装置Ｃで変速可能に連動連結
   し、エンジン２５の動力により圃場に植えられた
   穀稈をコンバイン１の引起し装置６で引起し、刈
   取装置７で刈取り、搬送装置９で搬送し、脱穀装
   置５に供給して脱穀するように構成し、脱穀装置
   ５の脱穀負荷をトルク及び回転数として脱穀負荷
   検出装置３６で検出可能にし、脱穀負荷検出装置
   ３６の脱穀負荷となるトルク及び回転数の検出信
   号に基き、車速制御装置Ｍを制御作動させて、車
   速調節装置Ｃを変速操作し、コンバインの走行装
   置２の走行速度を自動制御可能に構成し、その検
   出信号の値が高いときには走行速度を低速に、低
   いときには高速に制御して、脱穀負荷を車速制御
   装置Ｍに設定した脱穀負荷の回転数・トルク座標
   系１００の脱穀負荷目標座標１０１に近づけるよ
   うに構成し、脱穀装置５の二番搬送装置Ｄの負荷
   を二番負荷検出装置Ｗで検出可能に構成し、二番
   負荷検出装置Ｗの二番負荷の検出信号に基き、車
   速制御装置Ｍの脱穀負荷目標座標１０１を変更可
   能に構成し、その検出負荷が大きいときには脱穀
   負荷目標座標１０１を低く、小さいときには高く
   変更するように構成したことを特徴とするコンバ
   インの作業走行速度自動制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載したコンバイン
   の作業走行速度自動制御装置において、二番負荷
   検出装置Ｗが二番負荷を二番搬送装置Ｄの二番ス
   クリユ２０の回転数で検出するもの。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載したコンバイン
   の作業走行速度自動制御装置において、二番負荷
   検出装置Ｗが二番負荷を二番搬送装置Ｄの二番ス
   クリユ２０のトルクで検出するもの。