JPS637727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圃場に植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、脱穀作業負荷を所定
の目標値に維持することにより、脱穀精度及び作
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、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、二番回収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、二番回収
装置や選別装置においても楽に送られる。このた
め、二番回収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、二番回収装
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、ワラ屑が二番回収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、車速
制御装置内に設定される脱穀負荷目標値を変更可
能にするとともに、その初期設定を脱穀装置の脱
穀開始時における脱穀負荷の変化率に応じて行な
うことにより、脱穀負荷目標値を刈取られる穀稈
の性状に適する値にするものである。すなわち、
変化率が大きい場合には、目標値を低く設定する
ことにより、二番回収装置などの詰りをなくし、
また、変化率が小さい場合には、目標値を高く設
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
６，６、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１８で搬出し、二番物は二番回
収部１９に回収して二番スクリユ２０及びスロワ
２１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
ラ走行装置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および入力プー
リ部３６、エンジン２５の出力軸２５ａには、そ
れぞれ負荷トルクを作業負荷として測定する作業
負荷測定装置Ｔを設けるとともに、クローラ走行
装置２への減速装置２８の入力部には車速を軸回
転速度として検出する車速検出装置Ｒが設けられ
ている。検出装置Ｒの検出信号および各測定装置
Ｔ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
うにしてある。

扱胴プーリ部３５に設けられる扱胴負荷測定装
置４１は脱穀負荷検出装置を兼ねている。

前記中央処理装置３７では次のような処理が行
なわれる。

まず、作業開始時に操縦者は、コンバイン１を
枕地から植立穀稈まで一定の走行速度で走行させ
る。このとき刈取前処理装置３や脱穀装置５は駆
動されている。

したがつて、扱胴負荷はほとんど無負荷の状態
から稼動負荷に変化することになる。この変化
は、一定時間ごとに中央処理装置３７に入力さ
れ、その変化率が演算される。この場合、中央処
理装置３７が負荷変化率検出装置を兼ねている。
そうして、この変化率の大きさに応じて初期脱穀
負荷目標値すなわち走行速度が設定される。

変化率が大きいとき（第５図曲線ａ）には、負
荷が急激に大きくなることであつて、穀稈が未成
熟や濡れている場合であるから、目標値は低く設
定される。逆に変化率が標準値より小さいとき
（第５図曲線ｂ）には、穀稈が成熟し乾燥してい
る場合であるから、目標値は高く設定される。

このようにして、初期目標値が設定されたら、
コンバイン１の走行速度がこの目標値に応じた走
行速度になるようにフイードバツク制御される。
すなわち、実際の車速が車速検出装置Ｒで検出さ
れ、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、この脱穀負荷目標値に近
づけられる。

上記の初期脱穀負荷目標値は固定して、その一
枚の圃場での作業を行なつてもよいが、さらに次
のような制御が行なわれる。

扱胴負荷と走行速度とは予め所定の関係となる
ように設定されており、初期走行速度に対する扱
胴負荷の目標値と扱胴負荷測定装置４１により測
定される実際の扱胴負荷とが比較される。そうし
て高く測定された場合は脱穀負荷目標値が現在の
目標値より小さく、低く測定された場合は大きく
設定しなおされる。

つぎに、扱胴負荷が適正な状態で脱穀装置５全
体の負荷が脱穀装置負荷測定装置４２により測定
される。そうして、その測定値が大きい場合には
目標値は小さく、小さい場合は大きく設定しなお
される。これは、扱胴負荷が適正であるにもかか
わらず、脱穀装置５の他の部分、とくに二番回収
部１９に詰まりが生じかけて二番スクリユ２０に
負荷がかかつたときには、脱穀負荷目標値を下げ
て脱穀装置５へ供給される穀稈を減少させるため
である。脱穀装置５の負荷が軽いときには余力が
あるので目標値は上げられる。

さらに脱穀装置５の負荷が適正であつても、刈
取前処理装置３、搬送装置９および走行装置２の
負荷が増大して、エンジン負荷測定装置４３の測
定値が大きい場合には脱穀負荷目標値が下げら
れ、小さい場合は上げられる。

このように、扱胴負荷、脱穀装置負荷およびエ
ンジン負荷により総合的に脱穀負荷目標値が変更
されるようになつている。この変更は一定時間ご
とに行なわれ、新しく設定された脱穀負荷目標値
に対して前述の走行速度フイードバツク制御がな
される。

したがつて、穀稈が未成熟や濡れている場合に
は、脱穀負荷目標値が下がつて脱穀装置５への供
給量が減らされ、二番スクリユ２０などを詰まら
せることなく、また、穀稈が成熟し乾燥している
場合には、脱穀負荷目標値が上がつて処理速度が
高められて、それぞれ高能率に作業が行なわれ
る。

図中符号Ｃは車速調節装置である。

なお、上記実施例では作業負荷をトルクとして
検出しているが、回転速度変動を検出するように
してもよい。

また、脱穀負荷の変化率の検出は、車速制御装
置Ｍの中央処理装置３７内で行なうようにした
が、別装置とし、変化率の値だけを中央処理装置
３７に入力するようにしてもよい。

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
制御などの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。

すなわち、車速制御装置内に設定される脱穀負
荷目標値は、刈取られる穀稈の状態に応じて脱穀
負荷の変化率検出装置で自動的に変更されるか
ら、穀稈が未成熟や濡れている場合には、目標値
を下げて、二番回収装置などに籾を詰まらせるこ
となく順調に収穫して行くことができ、また、穀
稈が成熟し乾燥している場合も順調に能率良く収
穫して行ける。

さらに、脱穀負荷目標値は、作業開始時に実際
に脱穀装置にかかる負荷の変化率の大きさに基い
て設定するから、車速制御装置の外部から選択ス
イツチなどで操縦者が適当に入力する場合などと
比べて、刈取られる穀稈に最適の値に正確にしか
も自動的に設定するとことができる。

【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図、第４図は走
行速度自動制御装置のブロツク線図、第５図は時
間に対する扱胴負荷の変化グラフである。 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、３５……扱胴プーリ部、４１……
扱胴負荷測定装置（脱穀負荷検出装置）、Ｍ……
車速制御装置（負荷変化率検出装置）、Ｃ……車
速調節装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圃場に植えられた穀稈をコンバインの引起し
   装置で引起し、刈取装置で刈取り、搬送装置で搬
   送し、脱穀装置に供給して脱穀するように構成
   し、脱穀装置の脱穀負荷を脱穀負荷検出装置で検
   出可能にし、脱穀負荷検出装置の脱穀負荷の検出
   信号に基き、車速制御装置を制御作動させて、車
   速調節装置を変速操作し、コンバインの走行装置
   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
   に設定した脱穀負荷目標値に近づけるように構成
   し、脱穀装置の作業開始時における脱穀負荷の変
   化率を負荷変化率検出装置で検出可能に構成し、
   負荷変化率検出装置の脱穀開始時の脱穀負荷変化
   率の検出信号に基き、車速制御装置の脱穀負荷目
   標値を変更可能に構成し、その検出信号の値が大
   きいときには脱穀負荷目標値を低く、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、負荷変化
   率検出装置の検出器が、脱穀装置の扱胴プーリ部
   に取付けた扱胴負荷測定装置であるもの。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２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、脱穀負荷の変化率を検出する負荷変化率検出
   装置と車速制御装置とを一つの装置で兼ねさせた
   もの。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３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、脱穀負荷検出装置が脱穀負荷をトル
   クで検出するもの。