JPH0634653B2 - 刈取収穫機の脱穀制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱穀装置の扱胴に対する負荷を検出する負荷
検出手段の検出情報に基づいて、前記扱胴の負荷が設定
範囲となるように、機体の走行速度を制御する車速制御
手段と、引き起こし刈取部から前記脱穀装置への茎稈搬
送経路中で、且つ、扱深さ調節箇所よりも茎稈搬送下手
側箇所において茎稈穂先部の位置を検出する扱深さ検出
手段の検出情報に基づいて、刈取茎稈の扱深さが設定範
囲となるように扱深さ制御する扱深さ制御手段とが設け
られ、前記引き起こし刈取部における引き起こし装置
は、走行装置の駆動系に対して独立した駆動系で駆動さ
れるように構成されている刈取収穫機の脱穀制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

上記この種の刈取収穫機の脱穀制御装置においては、脱
穀処理の効率向上を図るために、脱穀装置の扱胴に対す
る負荷が設定範囲となるように機体の走行速度を制御す
る車速制御手段と、扱残しや茎稈の詰まりを防止するた
めに、脱穀装置における扱深さが設定扱深さに維持され
るように扱深さを制御する扱深さ制御手段とが設けられ
ているが、従来では、車速制御手段と扱深さ制御手段の
夫々が連係することなく各別に制御作動するように構成
されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来構成では、車速制御手段と扱深さ制御手段とが
連係することなく、各別に制御作動するように構成され
ていたので、以下に示すような不都合があり、改善が望
まれていた。

この種の装置における扱深さ調節について説明すれば、
例えば、第４図に示すように、脱穀フィードチェーン
(7)に刈取茎稈を受け渡す縦搬送装置(8)の始端部を、後
端部側の横軸芯周りに上下揺動して、補助搬送装置(9)
から供給される刈取茎稈の支持位置を稈身方向に変更調
節することにより、結果的に、脱穀フィードチェーン
(7)における茎稈支持位置から穂先位置までの長さが変
更されて、扱深さが調節されるように構成されている。

一方、引き起こし刈取部における引き起こし装置は、走
行装置の駆動系に対して独立した駆動系で駆動されるよ
うに構成されていることから、扱胴に対する負荷が軽く
走行速度を増速変更しても、引き起こし装置の駆動速度
が変わらないために、圃場の茎稈が引き起こし刈取部に
対して増速前よりも前傾姿勢で導入されて、増速後の穂
先位置が増速前の穂先位置よりも低くなる状態で刈り取
られることになる（第７図参照）。

その結果、搬送される刈取茎稈の穂先位置は、増速前よ
りも浅扱側となって、扱深さ制御手段が深扱側に扱深さ
を変更調節するように制御作動することになる。

しかしながら、茎稈の稈長が元々長く、その穂先位置が
深扱状態として検出されている場合に、走行速度を増速
変更すると、上述の如く、搬送される実際の穂先位置
が、浅扱側に変化して自然に設定扱深さ範囲に近づくこ
とになり、浅扱側への制御作動が無駄になる虞れがあ
る。

そして、扱深さ制御手段が無駄に作動すると、扱深さ制
御のための各部の装置部分の耐久性が低下することにな
る。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、車速制御手段と扱深さ制御手段とを連係させ
て制御作動させることにより、扱深さ制御手段の無駄な
作動を抑制することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による刈取収穫機の脱穀制御装置の特徴構成は、
前記負荷検出手段による検出負荷が前記設定範囲よりも
小であり、且つ、前記刈取茎稈の扱深さが設定範囲より
も深扱側にある場合には、前記扱深さ制御手段を制御停
止させて、前記機体の走行速度を増大させるように、前
記車速制御手段を優先して制御作動させる切り換え手段
が設けられている点にあり、その作用並びに効果は以下
の通りである。

〔作用〕

扱深さが設定範囲よりも深扱側にある状態で増速する
と、前述の如く、茎稈が前傾姿勢で引き起こし刈取部に
導入されて刈り取られるので、深扱状態にある穂先位置
が、自然に設定扱深さ側に近づくように浅扱側に位置変
更する状態となる。

つまり、負荷検出手段による検出負荷が前記設定範囲よ
りも小であり、且つ、刈取茎稈の扱深さが設定範囲より
も深扱側にある場合には、前記扱深さ制御手段を制御停
止させて、前記機体の走行速度の増大を優先させたほう
が、むしろ、扱深さ制御手段の無駄な作動を抑制できる
ことになる。

〔発明の効果〕

従って、車速制御手段と扱深さ制御手段とを合理的に連
係させることにより、扱深さ制御の無駄な作動を抑制で
きるので、扱深さを調節するための各部の装置部分の耐
久性が低下することを抑制できるに至った。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、左右一対のクローラ走行装置
(1)、脱穀装置(2)、操縦部(3)を備えた機体(V)の前部
に、引き起こし刈取部(4)が装備され、もって、刈取収
穫機としてのコンバインが構成されている。

前記刈取部(4)は、引き起こし装置(5)、引き起こし茎稈
の株元を切断する刈り刃(6)、刈取茎稈を前記脱穀装置
(2)の脱穀フィードチェーン(7)に受け渡す縦搬送装置
(8)、及び、刈取茎稈を前記縦搬送装置(8)に搬送する補
助搬送装置(9)を備えている。

第５図及び第６図に示すように、前記縦搬送装置(8)
は、刈取茎稈の株元側を挟持搬送する挟持搬送装置(8A)
と、刈取茎稈の穂先側を係止搬送する係止搬送装置(8B)
とからなり、前記補助搬送装置(9)からの刈取茎稈を立
て姿勢で機体後方に向けて搬送して、搬送終端部におい
て横倒れ姿勢に姿勢変更させた刈取茎稈を前記脱穀フィ
ードチェーン(7)に受け渡すように構成されている。

そして、前記縦搬送装置(8)は、その終端部が前記刈取
部(4)の基端部側に対して横軸芯(Q)周りに上下揺動自在
に枢着され、その上下揺動に伴って、前記補助搬送装置
(9)から供給される刈取茎稈の支持位置を稈身方向に変
更して、この縦搬送装置(8)から前記脱穀フィードチェ
ーン(7)へ受け渡される刈取茎稈の位置が稈身方向に変
更されて、前記脱穀装置(2)における扱深さが調節され
るように構成されている。

前記縦搬送装置(8)の揺動操作構成について説明すれ
ば、扱深さ調節用アクチュエータとしての電動モータ(1
0)が設けられ、前記横軸芯(Q)周りに揺動自在に枢着さ
れたアーム(11)にラック(12)が付設され、そのラック(1
2)に咬合するピニオン(13)が、前記電動モータ(10)に取
り付けられている。

又、前記縦搬送装置(8)のフレームに兼用の逆Ｕ字状部
材(14)と前記アーム(11)とが押し引きロッド(15)介して
連動連結され、前記電動モータ(10)を正逆転作動させる
ことにより、前記縦搬送装置(8)が上下揺動されるよう
に構成されている。

尚、第５図中、(S₀)は前記縦搬送装置(8)の搬送始端部
に茎稈が供給されているか否かを検出するための株元セ
ンサである。

第６図に示すように、扱深さ調節箇所よりも茎稈搬送方
向下手側箇所に位置する前記逆Ｕ字状部材(14)に、扱深
さ検出手段としての上下一対の茎稈検出センサ(S₁),
(S₂)が、前記縦搬送装置(8)にて搬送される茎稈に接当
する状態となるように取り付けられている。

前記一対の茎稈検出センサ(S₁),(S₂)の夫々は、茎稈と
の接触により搬送下手側に後退揺動するセンサバー(16)
と、そのセンサバー(16)の後退揺動を検出するスイッチ
利用の検出部(17)とからなり、刈取茎稈の穂先側位置
が、穂先側となる上側に配置されるセンサ(S₁)とその下
側に配置されるセンサ(S₂)との間に位置して、下側のセ
ンサ(S₂)のみがＯＮして茎稈存在を検出している状態
を、適正扱深さ範囲にあると判別し、前記両センサ
(S₁),(S₂)がＯＮしている場合を深扱側にあると判別
し、そして、前記両センサ(S₁),(S₂)がＯＦＦしている
状態を浅扱側にあると判別するように構成されている。

従って、後述の扱深さ制御においては、前記下側のセン
サ(S₂)のみがＯＮ状態を維持するように、前記縦搬送装
置(8)を揺動操作することになる。

但し、以下の説明において、前記上側に位置するセンサ
(S₁)を長稈センサ(S₁)と呼称し、前記下側に位置するセ
ンサ(S₂)を短稈センサ(S₂)と呼称する。

前記クローラ走行装置(1)、脱穀装置(2)、及び、引き起
こし刈取部(4)に対する駆動系について説明すれば、第
２図に示すように、エンジン(E)が、前記クローラ走行
装置(1)に対する変速装置(18)、及び、前記脱穀装置(2)
における扱胴(19)の夫々を各別に駆動するように、伝動
ベルト(20)を介して連動連結されている。

尚、前記刈取部(4)における引き起こし装置(5)は、前記
エンジン(E)の出力を前記変速装置(18)の入力側から伝
動ベルト(21)を介して伝達される刈取ミッション(22)の
出力にて駆動されるようになっている。

但し、図示を省略するが、前記変速装置(18)は、摩擦式
の油圧クラッチを利用したギヤ式のものが用いられ、そ
の油圧クラッチに対する作動油を切り換えるロタリー型
の制御弁(23)を、変速モータ(24)で切り換えることによ
り、前進４段(SS),(S),(F),(FF)、後進１段の変速を行
えるように構成されている。

尚、図中、(S₃)は前記扱胴(19)の回転数を検出する回転
数センサであって、その検出回転数に基づいて前記扱胴
(19)の負荷状態を検出することになる。つまり、この回
転数センサ(S₃)が、前記扱胴(19)の負荷を検出する負荷
検出手段に対応することになる。又、(S₄)は前記変速モ
ータ(24)による前記変速装置(18)における油圧クラッチ
の制御弁(23)の切り換え位置を検出することにより、間
接的に車速を検出する車速センサである。

第１図に示すように、前記一対の茎稈検出センサ(S₁),
(S₂)の検出情報に基づいて、前記扱深さ調節用の電動モ
ータ(10)を制御すると共に、前記回転数センサ(S₃)の検
出情報に基づいて、前記変速モータ(24)を制御するマイ
クロコンピュータ利用の制御装置(25)が設けられてい
る。

つまり、前記制御装置(25)を利用して、機体(V)の走行
速度を制御する車速制御手段(100)、扱深さを制御する
扱深さ制御手段(101)、及び、前記扱深さ制御手段(101)
よりも前記車速制御手段(100)を優先させて作動させる
ように制御する切り換え手段(102)の夫々が構成される
ことになる。

尚、図中、(26)は脱穀クラッチレバー(27)の入り切り操
作を検出する脱穀スイッチである。

次に、第４図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置(25)の動作を説明する。

先ず、前記脱穀クラッチレバー(27)が入り操作され、且
つ、前記株元センサ(S₀)がＯＮ状態になって、茎稈が搬
送されている状態にあるか否かを判別して、前記脱穀ク
ラッチレバー(27)及び前記株元センサ(S₀)の両方がＯＮ
状態にある場合にのみ、車速制御及び扱深さ制御が交互
に繰り返し行われるようにする。

次に、前記車速センサ(S₄)の検出情報に基づいて、変速
位置つまり車速が中間の低速(S)又は高速(F)の何れにあ
るかが判別され、各変速状態の夫々において、前記回転
数センサ(S₃)の検出情報に基づいて、前記扱胴(19)の負
荷状態が判別され、その判別結果に対応して、走行速度
を変更調節する車速制御が行われることになる。

つまり、前記回転数センサ(S₃)の検出回転数が、前記扱
胴(19)に対する設定負荷状態に対応して予め設定された
設定回転数範囲にあるか否かに基づいて、負荷の大小を
判別することになる。

そして、前記検出された車速が低速(S)又は最低速(SS)
である場合において、前記回転数センサ(S₃)の検出回転
数が設定回転数範囲より大である場合には、変速位置を
１段階増速側(F又はS)に変更して、後述の扱深さ制御に
おいて車速制御の状態を判別するためのフラグを増速変
更に対応する“Ａ”にセットする。又、設定回転数範囲
より小である場合には、変速位置を更に低速側(SS)に１
段階減速変更する。

但し、検出された車速が最低速(SS)である場合には、そ
れ以下の低速に操作することができないので、最低速(S
S)を維持させることになる。

尚、検出回転数が設定低下回転数範囲にある場合には、
変速操作を行うことなく前記フラグをリセットして、現
在の車速を維持させることになる。

一方、現在の変速位置が高速側(F)にある場合には、検
出回転数が設定回転数範囲より小である場合のみ、１段
階低速側(S)に減速変更した後、前記フラグを減速変更
に対応する“Ｂ”にセットすることになる。

もって、前記車速センサ(S₄)による現在の車速としての
変速状態の検出情報と、前記回転センサ(S₃)による負荷
状態の検出情報とに基づいて、変速操作する処理が車速
制御手段(100)に対応することになる。

次に、前記一対の茎稈検出センサ(S₁),(S₂)の検出情報
に基づいて、前記短稈センサ(S₂)のみがＯＮ状態となる
ように前記扱深さ調節用の電動モータ(10)を制御して、
扱深さ制御を行うことになる。

すなわち、前記短稈センサ(S₂)のみがＯＮ状態にあるか
否かに基づいて、扱深さが設定範囲にあるか否かを判断
する。

そして、前記長稈センサ(S₁)と短稈センサ(S₂)の両方が
ＯＮ状態にある場合には、深扱状態にあると判断して、
前記縦搬送装置(8)を浅扱側に作動させる浅扱出力処理
を行い、前記長稈センサ(S₁)と短稈センサ(S₂)の両方が
ＯＦＦ状態にある場合には、浅扱状態にあると判断し
て、深扱側に作動させる深扱出力処理を行うことにな
る。

但し、前記短稈センサ(S₂)のみがＯＮ状態にある場合に
は、扱深さが設定範囲にあると判断して、前記扱深さ調
節用の電動モータ(10)を停止させる制御停止処理を行う
ことになる。

ところで、第７図にも示すように、車速を増速変更する
と、前述の如く、前記引き起こし装置(5)が前記クロー
ラ走行装置(1)の駆動系に対して独立した駆動系で駆動
されるように構成されていることから、前記引き起こし
装置(5)による茎稈の引き起こしが遅れて、圃場の茎稈
が前傾状態で刈り取られることになり、その結果、見掛
け上の稈長が短くなった状態（図中、破線で示す状態）
で、前記縦搬送装置(8)にて後方側へ搬送されることに
なる。

但し、本実施例では、車速が低速(S)にある場合に、車
速に対する茎稈の引き起こしが適正に行われて、見掛け
上の稈長と実際の稈長との差が少なくなる直立状態で刈
り取られるように設定してある。

従って、前記縦搬送装置(8)において深扱状態にある茎
稈の穂先位置は、車速の増速変更によって、自然に浅扱
側に位置変更されることになり、むしろ、扱深さ制御を
行わないほうが、扱深さが設定範囲に近づく状態とな
る。

同様に、高速で刈り取られるために、前傾状態となって
見掛けの穂先位置が浅扱側にある茎稈は、低速への切り
換えに伴って、深扱側に位置変更することになる。

つまり、車速の変更時には、扱深さの状態によっては扱
深さ制御を行う必要がない場合があり、従って、浅扱出
力、及び、深扱出力の夫々の処理において、前記フラグ
の状態に基づいて走行速度が増減変更されたことを判別
した場合には、扱深さの変更調節を設定時間の間一時停
止させるようにして、扱深さ制御の無駄な作動を抑制す
るようにしてある。

尚、扱深さ制御を一時停止させることにより、一時的に
深扱状態となるが、扱残しを発生することはなく問題な
い。

但し、扱深さの変更調節を設定時間の間一時停止させる
制御停止の処理が２回続いた場合には、深扱状態が続く
ことによる負荷増大を防止するために、その制御停止を
解除するようにしてある。

もって、前記上下一対の茎稈検出センサ(S₁),(S₂)の検
出情報に基づいて、前記縦搬送装置(8)を揺動操作する
処理が、扱深さ制御手段(100)に対応することになり、
深扱状態において車速が高速側に変更された場合に、扱
深さ制御を停止させる処理が、負荷検出手段による検出
負荷が設定範囲よりも小であり、且つ、刈取茎稈の扱深
さが設定範囲よりも深扱側にある場合には、前記扱深さ
制御手段(101)を制御停止させて、前記機体(V)の走行速
度を増大させるように、前記車速制御手段(100)を優先
して制御作動させる切り換え手段(102)に対応すること
になる。

〔別実施例〕

上記実施例では、扱胴(19)の回転数を検出する回転数セ
ンサ(S₃)の検出情報に基づいて扱胴(19)の負荷を検出さ
せるように構成した場合を例示したが、エンジン(E)の
回転数変化や扱胴(19)のトルク変化等に基づいて負荷を
検出させるようにしてもよく、負荷検出手段の具体構成
は、各種変更できる。

又、上記実施例では、接触式の上下一対の穀稈検出セン
サ(S₁),(S₂)を用いて、縦搬送装置(8)における搬送茎稈
の穂先位置が設定扱深さに対応する設定位置範囲にある
か否かを検出させるようにした場合を例示したが、扱深
さ検出手段の具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、低速(S)から最低速(SS)に切り換
えた場合には、扱深さ制御手段(101)の制御作動を一時
停止させる処理を行わないようにした場合を例示した
が、高速(F)から低速(S)に切り換えた場合と同様に扱深
さ制御手段(101)の制御作動を一時停止させるようにし
てもよい。

但し、最低速(SS)における車速が前記引き起こし装置
(5)の引き起こし速度に対して非常に遅い場合には、茎
稈が後傾状態で刈り取られる状態となる虞れがある。そ
して、茎稈が後傾状態で刈り取られる場合には、車速が
低速(S)から高速(F)に切り換えられて前傾状態で刈り取
られる場合と同様に、見掛けの稈長が短くなるので、車
速を低速(S)から高速(F)に切り換えた場合と同様に、前
記フラグを“Ａ”にセットして、浅扱側への制御作動を
一時停止させるようにすればよい。

又、上記実施例では、車速制御手段(100)を、有段式変
速装置(8)の変速位置を切り換え操作することにより、
走行速度を変更調節させるように構成した場合を例示し
たが、例えば、油圧式無段変速装置を用いてもよく、走
行速度を変更するための具体構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、縦搬送装置(8)を上下揺動するア
クチュエータとして電動モータ(10)を用いた場合を例示
したが、油圧シリンダ等を用いてもよく、扱深さ制御手
段(101)を構成する各部の具体構成は各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る刈取収穫機の脱穀制御装置の実施例
を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は駆動
系のブロック図、第３図は制御作動のフローチャート、
第４図は刈取収穫機の前部側面図、第５図は扱深さ調節
機構の説明図、第６図は茎稈検出センサの取り付け部の
正面図、第７図は車速変更による扱深さ変化の説明図で
ある。 (V)……機体、(S₁),(S₂)……扱深さ検出手段、(S₃)……
負荷検出手段、(1)……走行装置、(2)……脱穀装置、
(4)……引き起こし刈取部、(5)……引き起こし装置、(1
9)……扱胴、(100)……車速制御手段、(101)……扱深さ
制御手段、(102)……切り換え手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱穀装置(2)の扱胴(19)に対する負荷を検
   出する負荷検出手段(S₃)の検出情報に基づいて、前記扱
   胴(19)の負荷が設定範囲となるように、機体(V)の走行
   速度を制御する車速制御手段(100)と、引き起こし刈取
   部(4)から前記脱穀装置(2)への茎稈搬送経路中で、且
   つ、扱深さ調節箇所よりも茎稈搬送下手側箇所において
   茎稈穂先部の位置を検出する扱深さ検出手段(S₁),(S₂)
   の検出情報に基づいて、刈取茎稈の扱深さが設定範囲と
   なるように扱深さ制御する扱深さ制御手段(101)とが設
   けられ、前記引き起こし刈取部(4)における引き起こし
   装置(5)は、走行装置(1)の駆動系に対して独立した駆動
   系で駆動されるように構成されている刈取収穫機の脱穀
   制御装置であって、前記負荷検出手段(S₃)による検出負
   荷が前記設定範囲よりも小であり、且つ、前記刈取茎稈
   の扱深さが設定範囲よりも深扱側にある場合には、前記
   扱深さ制御手段(101)を制御停止させて、前記機体(V)の
   走行速度を増大させるように、前記車速制御手段(100)
   を優先して制御作動させる切り換え手段(102)が設けら
   れている刈取収穫機の脱穀制御装置。