コンバイン
【課題】エンジンの燃料消費量を節減すると共に、穀粒排出時のエンジン騒音を低減する。
【解決手段】エンジンの駆動力で発電する第１、第２発電機を設け、両発電機からの電力を蓄電する第１、第２蓄電池を設け、第２蓄電池の蓄電電力によって、穀粒排出装置駆動用の電動モータを駆動する。エンジンと電動モータとのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置側へ出力する伝動切換装置を設ける。電動モータで穀粒排出装置を駆動している状態で、設定電圧よりも低い第２蓄電池の電圧が検出された場合に、排出クラッチを自動的に接続する。
【解決手段】エンジンの駆動力で発電する第１、第２発電機を設け、両発電機からの電力を蓄電する第１、第２蓄電池を設け、第２蓄電池の蓄電電力によって、穀粒排出装置駆動用の電動モータを駆動する。エンジンと電動モータとのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置側へ出力する伝動切換装置を設ける。電動モータで穀粒排出装置を駆動している状態で、設定電圧よりも低い第２蓄電池の電圧が検出された場合に、排出クラッチを自動的に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンバインは、走行装置を備えた車体上に脱穀装置と穀粒排出装置を備えた穀粒貯留装置を左右に並べて設け、該脱穀装置の前方に刈取装置を昇降自在に設け、穀粒貯留装置の前側又は後側に、これら各装置を駆動するエンジンを搭載して構成している。
【０００３】
一方、自動車や建設機械の分野では、環境保全のために、エンジンから排出されるガス（二酸化炭素等）量を低減することを目的として、走行部および作業部の電動化が進められている。
【０００４】
また、自動車分野では、高速走行中の減速操作時に、この走行エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄電しておき、発進時および低速走行時には、エンジンを停止させたまま、この電力で電動モータを駆動して走行し、高速走行時にエンジンを始動する構成が主流である。
【０００５】
建設機械分野では、走行速度が農業機械同様に低速であるため、走行エネルギーを電気エネルギーに変換するには適さない。従って、例えばバックホーにおいては、エンジン駆動力で発電した電力をバッテリーに蓄電しておき、この電力によって電動モータを駆動して機台を旋回させるような構成を採っている。
【０００６】
そして、農業機械分野でも、このようなハイブリッド化が考えられており、例えば特許文献１に開示されているように、エンジンによって発電機を駆動し、発電された電力をバッテリーに蓄電し、この電力で電動モータを駆動して耕うんロータリー等の作業装置を駆動する技術が試みられている。
【０００７】
また、特許文献２に例示するように、穀粒貯留装置に備える穀粒排出装置の排出螺旋軸をモータで駆動する技術が知られている。
また、特許文献３に示すように、車両用電気機器に電力を供給し、車両発電機によって充電される２つの並列に接続されたバッテリに対する充放電を制御する装置において、各バッテリから車両用電気機器への供電を切り替える供電切替手段と、車両用発電機から各バッテリへの充放電を切り替える充電切替手段を設けたものは公知である。
【０００８】
また、特許文献４に例示すように、ハイブリッド車両のエンジン再始動装置において、モータジェネレータのバッテリ充電容量の低下に伴うエンジン始動要求に基づいて、エンジンを再始動するものは公知である。
【特許文献１】特開２００１−１６１１０４号公報
【特許文献２】実開昭６３−５３２３０号公報
【特許文献３】特開２００７−２５９６４５号公報
【特許文献４】特開２００７−１３１０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に開示された技術では、主な作業装置である耕うんロータリーを電動モータで駆動する構成であるために、作業中に電動モータを常時駆動せねばならず、多大な電力を必要としてバッテリーの蓄電力が早期に消耗し、作業継続可能時間が短くなる欠点がある。
【００１０】
そして、このような技術を特許文献２に開示された技術に採用し、穀粒排出装置を電動モータで駆動する構成とすることができるが、このように構成しただけでは、バッテリーの蓄電力が消耗した場合に、穀粒の排出が行えなくなる。特に、コンバイン作業において、穀粒貯留装置に貯留された穀粒が排出できなくなると、それ以後の刈取脱穀作業が続行できなくなり、作業不能の状態に陥ってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決すると共に、穀粒貯溜装置（５）の穀粒を好みの位置に排出できるようにするために、次の技術的手段を講じる。
即ち、走行装置（２）の上側の機台（３）に、脱穀装置（４）と、穀粒排出装置（５ａ）を備えた穀粒貯留装置（５）と、エンジン(６８)を備えた原動部（６）と、操縦部（７）と、刈取装置（８）を設けたコンバインにおいて、前記エンジン（６８）の駆動力によって発電する第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）を設け、該第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）によって発電された電力を蓄電する第１蓄電池（１０９ａ）及び第２蓄電池（１０９ｂ）を設け、該第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電された電力によって、前記穀粒排出装置（５ａ）を駆動する電動モータ（８３）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を旋回する旋回用電動モータ（５６）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を上下回動する昇降用電動モータ（６７）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ（６７ａ）と、排出筒（６３）の先端に設けた穀粒排出口（６５）を左右に回動する左右回動用電動モータ（６７ｂ）を駆動する構成とし、排出クラッチ（９５）を介して入力されるエンジン（６８）の駆動力と排出クラッチ（９５）を介することなく入力される電動モータ（８３）の駆動力とのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置（５ａ）側へ出力する伝動切換装置（６９）を設け、前記第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電されている電圧を検出する電圧検出手段を設け、電動モータ（８３）の駆動力によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動している状態で、前記電圧検出手段によって設定電圧よりも低い電圧が検出された場合に、排出クラッチ（９５）を自動的に接続してエンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する制御装置（１１１）を設けたことを特徴とするコンバインとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、例えば住宅地の狭間の圃場での収穫作業において、エンジン（６８）を停止させた状態で、排出筒（６３）を旋回し、排出筒（６３）を上下回動し、排出筒（６３）を伸縮し、穀粒排出口（６５）を左右に回動し、電動モータ（８３）によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動して、穀粒を適切な場所に排出することができる。また、エンジン（６８）の燃料消費量を節減できるうえに、エンジン（６８）の停止による騒音の低減及び排気ガスの減少による雰囲気の清浄化によって、住環境の保全に寄与することができる。そして、穀粒排出作業中に第２蓄電池（１０９ｂ）の電圧が設定電圧よりも低くなった場合には、エンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する状態に自動的に切り換わるので、穀粒排出作業を中断する必要がなく、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、コンバインの機体構成について説明する。
図１、図２に示すように、コンバインの機体１は、左右のクローラ式の走行装置２の上側に枠組みされた機台３を設け、該機台３の左側部に脱穀装置４を搭載し、該脱穀装置４の右側に穀粒貯留装置５を搭載し、該穀粒貯留装置５の前側に原動部６を搭載し、該原動部６の上部から前方に亘って操縦部７を設け、該操縦部７と前記脱穀装置４との前側に刈取装置８を設けて構成する。
【００１４】
前記走行装置２の構成について説明する。
機台３の前後左右の４箇所から下側へ支持脚（図示省略）を延出して設け、この支持脚の下端部に左右の転輪フレーム９，９を取り付ける。該転輪フレーム９，９には、多数の転輪１０，１０と後端部の緊張輪１１，１１とを軸支する。そして、機台３の前部に取り付けたミッションケース１２によって駆動される左右の駆動スプロケット１３，１３と、前記転輪１０，１０と、緊張輪１１，１１とに亘ってクローラ１４，１４を巻き掛けて、走行装置２を構成する。尚、前記ミッションケース１２には、後述するエンジンの駆動力が、静油圧式無段変速装置を介して入力される構成である。
【００１５】
前記脱穀装置４の構成について説明する。
脱穀装置４は、側部にフィードチェン１５を備え、内部に扱胴（図示省略）を回転自在に備えた上側の扱室と、揺動選別棚、唐箕、一番移送螺旋、二番移送螺旋等を備えた下側の選別室とから構成する。該脱穀装置４は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
【００１６】
尚、該脱穀装置４の後側には、脱穀後の排藁を切断して圃場に排出する排藁カッター１６を搭載する。
前記刈取装置８の構成について説明する。
【００１７】
刈取装置８は、機台３の前部に取り付けた懸架台（図示省略）の上部に縦支持フレーム１７の上端部を上下回動自在に軸支し、該縦支持フレーム１７の下端部に左右方向の刈取ギヤケース１８の中間部を取り付ける。該刈取ギヤケース１８の前部から前方に向けて分草パイプ１９を延出させ、この分草パイプ１９の前端部に植立穀稈を分草する分草板２０を取り付ける。該分草板２０の後側から後上がり傾斜姿勢に引起装置２１を設け、該引起装置２１の後側下部から後方に向けて、植立穀稈を掻き込む掻込装置と、刈取穀稈の株元側を挟持して後方へ搬送する株元搬送装置と、刈取穀稈の穂先側を係止して後方へ搬送する穂先搬送装置（いずれも図示省略）とを設ける。前記株元搬送装置の始端部下方には、刈刃装置２２を分草パイプ１９に支持させて設ける。該刈取装置８は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
【００１８】
前記操縦部７の構成について説明する。
操縦部７は、機台３の前端部右側に搭載したステップフレーム２３の前部から、フロント操作ポスト２４を立上げ、該フロント操作ポスト２４の機体中央寄りの側の端部から後方へ向けてサイド操作パネル２５を設けて構成する。前記フロント操作ポスト２４の上部には、中央部にモニターパネル２６を備え、該モニターパネル２６の右側にハンドレスト２７を備え、モニターパネル２６の左側にスイッチパネル２８を設けて門形に形成した操作装置２９を取り付ける。前記ハンドレスト２７の前側に、前後方向への傾倒操作によって刈取装置８を昇降させ、左右方向への傾倒操作によってミッションケース１２内の左右のサイドクラッチを遮断する操向レバー３０を立設する。また、前記サイド操作パネル２５には、ミッションケース１２に駆動入力する静油圧式無段変速装置を変速操作する主変速レバー３１と、ミッションケース１２内の副変速装置を変速操作する副変速レバー３２と、刈取装置８の駆動を入り切り操作する刈取クラッチレバー３３と、脱穀装置４の駆動を入り切り操作する脱穀クラッチレバー３４と、上述するエンジンのスロットルを開閉操作するスロットルレバー３５を設ける。３６は、エンジンを覆うエンジンカバー３７の上部に取り付けた座席である。
【００１９】
次に、前記穀粒貯留装置５部の構成について説明する。
図３、図４、図７に示すように、穀粒貯留装置５は筐体に形成し、左右の底壁３８，３９を傾斜させ、該傾斜の谷部に機体前後方向の軸芯回りに回転する底部移送螺旋４０を配置する。該底部移送螺旋４０の軸の前端部は、穀粒貯留装置５の前壁４１に取り付けたベアリング４２で回転自在に軸受けし、更に前壁４１から前方へ突出させ、該突出端部に従動側係合爪４３を備えた従動側回転体４３ａを固定する。また、該底部移送螺旋４０の軸の後端部は、穀粒貯留装置５の後壁４４に形成した孔を通して後方へ延出させ、後壁４４の後側面に取り付けた前側筒体４５の内部に配置する。尚、前記底部移送螺旋４０の上側には、貯留された穀粒による圧力を受ける断面へ字状に形成した屋根板（図示省略）を配置する。この屋根板の左右両端部と左右の底壁３８，３９との隙間から、穀粒が底部移送螺旋４０側に流れ込んで搬送される構成である。
【００２０】
そして、機台３の右側後端部上に、下部引継筒体４６を固定する。該下部引継筒体４６は、Ｌ字形状に屈折した搬送通路を内部に備え、前記底部移送螺旋４０と連結・分離自在な機体前後方向の軸芯を有する引継螺旋４８を、ベベルギヤケースで回転自在に軸受けする。該下部引継筒体４６の前端部と前記穀粒貯留装置５側の前側筒体４５の後端部とを、下部縦軸４７で機体外側方へ回動自在に軸支する。これによって、穀粒貯留装置５の下側の回動支点が形成される。
【００２１】
また、前記下部引継筒体４６の上部には、揚穀螺旋４９を回転自在に内装した揚穀筒５０を、該揚穀螺旋４９の軸芯回りに縦軸回動自在に嵌合して設ける。前記揚穀螺旋４９の下端部は、下部引継筒体４６内のベベルギヤケースで軸受けし、該ベベルギヤケースを介して引継螺旋４８及び底部移送螺旋４０に連動させる。
【００２２】
そして、機台３の後端から作業機支持フレーム５１を立上げ、この作業機支持フレーム５１の上端部に円筒状の内面を有する支持部５２を設け、該支持部５２によって揚穀筒５０の上部を縦軸回転自在に姿勢保持する。前記作業機支持フレーム５１には、排藁カッター１６を機体外方へ回動自在に支持する縦軸５３を設ける。該作業機支持フレーム５１の下部には前記揚穀筒５０の下端部外周に設けた従動ギヤ５４と噛み合う出力ギヤ５５を備えた旋回用電動モータ５６を取り付ける。
【００２３】
前記支持部５２には、回動支持ステー５７を一体的に設け、穀粒貯留装置５の後壁４４の上部に固定した上部縦軸５８を、該回動支持ステー５７の孔に上側から挿し込む。これによって、前記下部縦軸４７と上部縦軸５８とが同一軸芯上に配置され、穀粒貯留装置５の上下の回動支点が形成される。
【００２４】
更に、前記支持部５２には、平面視Ｌ字形状に形成した補強フレーム５９の後端部を連結し、該補強フレーム５９を前方へ延設して脱穀装置４の機体奥側の側面に沿わせて配置する。該補強フレーム５９の前部は脱穀装置４側に固定し、前記作業機支持フレーム５１と共に揚穀筒５０および穀粒貯留装置５の支持剛性を高める。更に、該補強フレーム５９の前端部には、穀粒貯留装置５を機体側へ位置固定するロック装置のフック６０が係合する被係合部６１を一体で設ける。該フック６０を被係合部６１から離脱させることによって、穀粒貯留装置５を機体外側方へ引き出せる状態となる。
【００２５】
そして、前記揚穀筒５０の上端部には、排出螺旋６２を回転自在に内装した排出筒６３を上部引継筒体６４を介して上下回動自在に連通して設ける。該排出筒６３の自由端部には、穀粒排出口６５を形成する。また、前記揚穀筒５０の上部と排出筒６３の基部との間に、電動シリンダ６６を設け、該電動シリンダ６６の伸縮作動によって排出筒６３が昇降回動する構成とする。６７は、該電動シリンダ６６の作動用の昇降用電動モータである。
【００２６】
上記底部移送螺旋４０と揚穀螺旋４９と排出螺旋６２とから穀粒排出装置５ａが構成される。
次に、原動部６の構成について説明する。
【００２７】
機台３の前部右側にエンジン６８を搭載する。該エンジン６８は、開閉自在のエンジンカバー３７によって覆われる。
図３、図４に示すように、該エンジンカバー３７の内部における前記エンジン６８と穀粒貯留装置５との間の空間部に、伝動ギヤケース（伝動切換装置）６９を配置する。
【００２８】
図５に示すように、該伝動ギヤケース６９の外側面部には、入力プーリ７０が固定された機体左右方向姿勢の第１入力軸（入力軸）７１をベアリング７２で回転自在に軸受けする。そして、該第１入力軸７１と同一軸芯上に、該第１入力軸７１から第１ワンウェイクラッチ７３を介して駆動される第１出力軸７５を設け、該第１出力軸７５の端部に傘歯車状の第１出力ギヤ７４を固定する。
【００２９】
また、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側面部には、機体左右方向姿勢の第２入力軸７７をベアリング７８で回転自在に軸受けする。そして、該第２入力軸７７と同一軸芯上に、該第２入力軸７７から第２ワンウェイクラッチ７９を介して駆動される第２出力軸８１を設け、該第２出力軸８１の端部に傘歯車状の第２出力ギヤ８０を固定する。そして、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側面部に変速装置（増速伝動装置または減速伝動装置）８２を備えた駆動用電動モータ（電動モータ）８３を横向き姿勢にして取り付け、該駆動用電動モータ８３によって駆動される変速装置８２の出力軸を前記第２入力軸７７にスプライン嵌合させて取り付ける。尚、底部搬送移送螺旋４０の駆動に要する馬力は、一般的に１０馬力程度であり、前記駆動用電動モータ８３の出力も１０馬力程度あるいはそれ以上のものを用いる。
【００３０】
そして、前記伝動ギヤケース６９の後側面部には、機体前後方向姿勢の出力軸８４の後部をベアリング８５で回転自在に軸受けし、該出力軸８４の前端部を伝動ギヤケース６９の前側面部にベアリング８６で回転自在に軸受けする。該出力軸８４の中間部には傘歯車状の入力ギヤ８７を固定し、該出力軸８４の伝動ギヤケース６９から後方に突出する後端部には、放射方向の２箇所に駆動側係合爪８８を備えた駆動側回転体８９を固定する。これにより、上記出力軸８４に設けた入力ギヤ８７に対して、第１出力軸７５に固定した第１出力ギヤ７４と第２出力軸８１に固定した第２出力ギヤ８０との両方が噛み合う。以上の構成により、第１ワンウェイクラッチ７３および第２ワンウェイクラッチ７９の作動により、エンジン６８からの駆動回転速度と駆動用電動モータ８３からの駆動回転速度とのうちの、他側よりも高速回転となった側の回転によって、駆動側回転体８９が駆動される。
【００３１】
また、図３、図４に示すように、前記第１入力軸７１に固定した入力プーリ７０と、エンジン６８の機体外側向きの出力軸９０に固定した出力プーリ９１とに亘って伝動ベルト９２を巻き掛け、該伝動ベルト９２に張力を付与するテンションプーリ９３を設けて、テンション式の排出クラッチ９５を構成する。該排出クラッチ９５は、排出クラッチ作動用の電動モータ９６（実体図省略）により入り切りするよう連繋する。
【００３２】
また、図４に示すように、エンジン６８の機体内側向きの出力軸９７に第１出力プーリ９８と第２出力プーリ９９と第３出力プーリ１００を固定する。そして、前記第１出力プーリ９８とエンジン６８の機体奥側の後部に取り付けた発電機１０１の入力プーリ１０２とに亘って伝動ベルト１０３を巻き掛ける。また、前記第２出力プーリ９９と脱穀装置４側の入力プーリとに亘ってテンション式の脱穀クラッチを備えた伝動ベルト（図示省略）を巻き掛け、前記第３出力プーリ１００と前記ミッションケース１２に駆動入力する静油圧式無段変速装置１０４の入力軸に設けた入力プーリ１０５とに亘って常時張りの伝動ベルト１０６を巻き掛ける。
【００３３】
尚、前記伝動ギヤケース６９と発電機１０１は、エンジンカバー３７の内部、即ちエンジンルーム内において、エンジン６８の冷却風通路内に配置される。また、図６に示すように、前記伝動ギヤケース６９に取り付けた駆動用電動モータ８３の熱を放熱するために、該駆動用電動モータ８３の外周部に多数のフィン８３ａを設けるとよい。エンジン６８には、外側の防塵網１２０の内側に配置したラジエータ１１９と、エンジン６８によって駆動される冷却ファン１１８が備えられている。この冷却ファン１１８の直径はエンジン６８本体よりも小さいが、この冷却ファン１１８によってエンジンカバー３７内に吸い込まれた風が、エンジンカバー３７の内部において、エンジン６８と伝動ギヤケース６９および駆動用電動モータ８３の周囲を吹き抜ける際に、これら伝動ギヤケース６９および駆動用電動モータ８３を冷却することとなる。
【００３４】
上記の構成により、図３、図４に示すように、前記穀粒貯留装置５を機台３上の収穫作業位置に配置し、穀粒貯留装置５側のフック６０を脱穀装置４側の被係合部６１に係合させた状態で、前記底部移送螺旋４０の軸芯と伝動ギヤケー６９の出力軸８４の軸芯とが一致し、前記従動側回転体４３ａの従動側係合爪４３が駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８に噛み合う。
【００３５】
また、図４、図７に示すように、前記機台３上における穀粒貯留装置５の右側の底壁３９の下側の空間部１０７に受け台１０８を設け、該受け台１０８に、前記発電機１０１によって発電された電力を蓄電すると共に前記駆動用電動モータ８３へ駆動用の電力を供給する蓄電池１０９を搭載する。該蓄電池１０９は３個搭載し、後部の１個を燃料タンク１１０の後側に搭載し、中間部および前部の２個を燃料タンク１１０の前側に搭載する。図示省略するが、前記発電機１０１と蓄電池１０９の間、および蓄電池１０９と駆動用電動モータ８３の間は、耐久性を備えた電力供給ケーブルで夫々結線する。
【００３６】
しかして、図８に示すブロック回路について説明する。
コントローラ（制御装置）１１１に対して、その入力側に、エンジン駆動式排出スイッチ１１２と、モータ駆動式排出スイッチ１１３と、駆動源自動切換式排出スイッチ１１４と、蓄電池１０９とを接続する。該蓄電池１０９には、充電器１１５と発電調整機１１６とを介して発電機１０１を接続する。また、コントローラ１１１に対して、その出力側には、前記排出クラッチ９５の作動用の電動モータ９６と、モータ駆動回路１１７と、モニター１２１を接続する。該モータ駆動回路１１７に駆動用電動モータ８３を接続し、モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３を駆動する構成とする。この構成により、エンジン６８によって発電機１０１を駆動すると、発電機１０１によって発電される発電電力の電圧と電流量と周波数とがエンジン回転数の変動によって変化するが、これらを発電調整機１１６によって適正範囲に調整してから、充電器１１５によって蓄電池１０９に充電することができる。また、コントローラ１１１には、その入力側に接続された蓄電池１０９の電圧を検出する電圧検出手段を備えている。
【００３７】
以上の構成により、エンジン６８を始動すると、該エンジン６８の駆動力によって発電機１０１が駆動され、該発電機１０１によって発電された電力が発電調整機１１６によって調整された後、充電器１１５から蓄電池１０９へ充電される。
【００３８】
そして、エンジン６８の駆動力によって走行装置２と刈取装置８と脱穀装置４と排藁カッター１６を駆動しながら圃場での刈取脱穀作業を行うと、収穫された穀粒が穀粒貯留装置５に貯留される。これによって穀粒貯留装置５が満杯になると、機体１を圃場脇に待機中の運搬車に近付けて停車させ、この運搬車の荷台上への穀粒排出作業を行う。
【００３９】
この穀粒排出作業は、蓄電池１０９の充電量が不十分な場合や、駆動用電動モータ８３の駆動回路が故障した場合等には、操縦者の判断によってエンジン駆動式排出スイッチ１１２を入り操作し、電動モータ９６の作動によって排出クラッチ９５を入り作動させて行う。即ち、この場合には、排出クラッチ９５の入り作動によって入力プーリ７０が回転し、第１入力軸７１から第１ワンウェイクラッチ７３を介して第１出力ギヤ７４が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ８７が駆動される。駆動用電動モータ８３は停止したままである。この際、入力ギヤ８７を介して第２出力ギヤ８０が駆動されてしまうが、第２ワンウェイクラッチ７９が空転するため、駆動用電動モータ８３側の第２入力軸７７が強制的に回転させられることはない。これによって、駆動用電動モータ８３および変速装置８２の破損や故障の防止、および耐久性の向上を図ることができる。そして、上記入力ギヤ８７の駆動によって出力軸８４が回転し、駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８からこれに係合する従動側係合爪４３を介して従動側回転体４３ａが駆動され、底部移送螺旋４０が駆動されて、穀粒貯留装置５内の貯留穀粒が排出される。
【００４０】
また、蓄電池１０９の充電量が十分な場合には、操縦者の判断によってモータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作し、駆動用電動モータ８３を駆動して行う。即ち、この場合には、駆動用電動モータ８３の回転によって変速装置８２から第２入力軸７７が駆動され、該第２入力軸７７から第２ワンウェイクラッチ７９を介して第２出力軸８１及び第２出力ギヤ８０が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ８７が駆動される。排出クラッチ９５は切り操作されたままであり、エンジン駆動力は入力されない。この際、入力ギヤ８７を介して第１出力ギヤ７４が駆動されてしまうが、第１ワンウェイクラッチ７３が空転するため、入力プーリ７０側の第１入力軸７１が強制的に回転させられることはない。これによって、入力プーリ７０に巻き掛けた伝動ベルト９２の摩耗を防止して耐久性を向上させることができる。そして、上記入力ギヤ８７の駆動によって出力軸８４が回転し、駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８からこれに係合する従動側係合爪４３を介して従動側回転体４３ａが駆動され、底部移送螺旋４０が駆動されて、穀粒貯留装置５内の貯留穀粒が排出される。これによって、収穫作業を行う圃場が住宅地の近くにあっても、少なくとも穀粒排出作業時には、エンジン６８を停止させた状態で排出作業を行うことができ、排気ガス量の低減およびエンジン騒音の低減によって、作業環境および周辺の住環境を保全することができる。
【００４１】
また、駆動源自動切換式排出スイッチ１１４を入り操作すると、コントローラ１１１による蓄電池１０９の電圧チェックにより、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも高いと判定された場合には、上述のモータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合と同様に、電動モータ９６は作動せず、排出クラッチ９５が遮断状態に維持されたまま、駆動用電動モータ８３が駆動されて穀粒排出作業が行われる。
【００４２】
一方、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも低いと判定された場合には、上述のエンジン駆動式排出スイッチ１１２を入り操作した場合と同様に、駆動用電動モータ８３が停止したまま、電動モータ９６の作動によって排出クラッチ９５が接続作動して穀粒排出作業が行われる。これによって、操縦者が蓄電池１０９の充電状態を気にすることなく排出作業を行うことができ、作業能率が高まる。
【００４３】
そして、駆動用電動モータ８３の駆動力によって排出作業が行われている際に、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも低下したことが電圧検出手段によって検出されると、この駆動用電動モータ８３の駆動状態を維持したまま、又はこの駆動用電動モータ８３を停止させてから、電動モータ９６が作動して排出クラッチ９５を接続し、エンジン６８の駆動力によって穀粒排出装置５ａが駆動される。これによって、穀粒排出作業中に蓄電池１０９の電圧が低下した場合でも、この穀粒排出作業を中断することなく継続でき、作業能率を向上させることができる。また、穀粒排出装置５ａが、駆動用モータ８３とエンジン６８とのいずれの駆動力によって駆動されているかが、モニター１２１に、バーグラフ又は円グラフ等によってグラフィック表示される。
【００４４】
次に、図１６及び図１７に基づき他の実施例について説明する。
走行装置２、脱穀装置４、刈取装置８をエンジン６８により駆動し、穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａをエンジン６８と蓄電池により駆動される電動モータとを併用し駆動するコンバインに関するものである。
【００４５】
図１６に示すように、エンジン６８により本機用の第１発電機１０１ａを駆動し、発生した電力を本機用の第１蓄電池１０９ａに蓄電し、第１蓄電池１０９ａから本機コントローラ１１１や照明装置等の供電部に供電している。また、エンジン６８から第２発電機１０１ｂにベルト伝動装置９２ａにより動力を伝達し、第２発電機１０１ｂで発生した電力を第２蓄電池１０９ｂに蓄電するように構成し、また、第１発電機１０１ａで発電した電力を第２蓄電池１０９ｂにも蓄電するようにしている。
【００４６】
また、本機用コントローラ１１１と電動モータ用コントローラ１１１ｂとを通信回線により接続し、第２蓄電池１０９ｂの電力を電動モータ用コントローラ１１１ｂに内蔵している昇圧コンバータ１４１を通して高電圧化し、穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａ駆動用の電動モータ８３に供電している。また、第２蓄電池１０９ｂから同様にして、穀粒排出装置５ａの排出筒６３を旋回する旋回用電動モータ５６、排出筒６３を上下回動する昇降用電動モータ６７、排出筒６３を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ６７ａ、排出筒６３の先端に取り付けた穀粒排出口６５を左右に回動する左右回動用電動モータ６７ｂに、スイッチ操作により供電するようにしている。
【００４７】
また、本機用コントローラ１１１の出力側には、前記ベルト伝動装置９２ａのテンションクラッチを作動する排出クラッチスイッチ１４２、モニタ１４３を接続し、モニタ１４３の表示画面には昇圧コンバータ１４１で変換した電圧を表示する電圧計１４４、第２蓄電池１０９ｂの使用可能時間を表示する表示部１４３ａを設けている。
【００４８】
また、第２蓄電池１０９ｂには蓄電量を検出するセンサを設け、基準値以上の十分な電力が蓄電されているときには、本機用コントローラ１１１の制御指令により、エンジン６８を停止し、穀粒排出装置５ａを第２蓄電池１０９ｂの電力で作動させるようにしている。
【００４９】
前記構成によると、第２蓄電池１０９ｂにより、電動モータ８３を駆動し穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａを駆動し穀粒の排出作業をしながら、穀粒排出装置５ａの排出筒６３を旋回し、排出筒６３を上下回動し、排出筒６３を伸縮し、排出筒６３先端の穀粒排出口６５を左右に回動し、穀粒を好みの場所に排出することができる。
【００５０】
また、穀粒貯溜装置５の穀粒排出作業を第１蓄電池１０９ａに負担を掛けずに行なうことができ、また、エンジン６８の低速回転時あるいはエンジン６８の停止した状態で、穀粒排出装置５ａの穀粒排出作業をし、排出穀粒を好みの場所に取り出すことができ、穀粒排出作業を円滑に行なうことができる。また、エンジン６８の燃費の改善を図り、環境の汚染を減少し、騒音防止を図ることができる。
【００５１】
また、エンジン６８始動用及び照明用等に使用する電源用の第１蓄電池１０９ａの他に、穀粒排出装置５ａ駆動用の第２蓄電池１０９ｂを設けているので、第１蓄電池１０９ａの蓄電残量をセンサにより検出し、十分な蓄電量である場合には、第１発電機１０１ａの駆動を停止し、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂへの蓄電に切り換える。また、第１蓄電池１０９ａの蓄電残量が所定値より減ると、第１蓄電池１０９ａの蓄電に切り換えるように構成している。
【００５２】
また、第２蓄電池１０９ｂ用の第２発電機１０１ｂを、エンジン６８の駆動中に常時回転している軸あるいはプーリ（例えばエンジンプーリや、エンジンから脱穀部に動力を伝達する中間プーリ）の近傍に配置し、これらから動力を得て第２発電機１０１ｂ駆動するように構成している。
【００５３】
また、エンジン６８から動力を伝達する軸と第２発電機１０１ｂの回転軸が並行になるように配設し、両軸にプーリを取り付け、テンションクラッチ付きのベルト伝動装置９２ａで動力を伝達し、テンションクラッチを例えばサーボモータで作動しクラッチを入切するように構成している。
【００５４】
また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量をセンサで測定し、蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令によりエンジン６８を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節するように警報音を出したり、あるいは、モニタ表示画面に表示し、第２発電機１０１ｂに蓄電をするように前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにする制御をしている。前記構成によると、第２蓄電池１０９ｂから電動モータ８３に供電し、穀粒排出装置５ａを駆動し穀粒の排出作業をしているときに、穀粒排出作業の不意の中断を回避することができる。
【００５５】
また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン６８を始動したりあるいはスロットルレバーを上げ調節するように促すので、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量を確実に把握しながら、オペレータは蓄電操作をすることができる。
【００５６】
また、次のように構成してもよい。第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量をセンサで検出し、蓄電残量が所定値以下になると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン６８の始動あるいはスロットルレバーの上げ調節操作をオペレータの促し、また、コントローラの指令により前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを自動的に入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにする。
【００５７】
そして、第２蓄電池１０９ｂに容量いっぱいまで蓄電されると、コントローラの指令によりベルト伝動装置９２ａのクラッチを切り、第２発電機１０１ｂの回転を停止するようにしている。また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電量が例えば９０％程度まで減少すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、オペレータにエンジン６８を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節操作を促し、ベルト伝動装置９２ａのクラッチを自動的に入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにする。
【００５８】
前記構成によると、第２発電機１０１ｂを必要なときにだけ回転し、エンジン６８動力の節約をすることができる。
次に、図９について説明する。
【００５９】
走行クローラ装置２の駆動用スプロケット１３あるいはそのスプロケット軸１３ａの回転数を検出する走行回転数センサ１３１を設け、ミッションケース１２内の走行伝動装置（図示省略）にはギヤ式の副変速装置（図示省略）を設けて、高速、標準、低速に変速できるようにし、副変速装置が標準変速状態で最高速度の５０％以下での低速走行時、あるいは、逆回転の後進走行時には、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電できるようにしている。
【００６０】
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行ああるい後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン６８の余力を利用し第２発電機１０１ｂを駆動し第２蓄電池１０９ｂに蓄電し、エンジン６８の利用効率を高めることができる。
【００６１】
次に、図１０について説明する。
エンジン６８の始動用、照明用等に使用する電源用の第１蓄電池１０９ａと、穀粒排出装置５ａ駆動用電動モータ８３を駆動する第２蓄電池１０９ｂに分割構成し、操縦部７の下方に第１蓄電池１０９ａを配設し、第２蓄電池１０９ｂを穀粒貯溜装置５の後方に配設し、その後側部を開閉自在の蓄電池カバー１３３で覆っている。
【００６２】
前記構成によると、エンジン６８を駆動しなくても、第２蓄電池１０９ｂの電力を利用して電動モータ８３により穀粒排出装置５ａを駆動し、穀粒貯溜装置５の穀粒を排出することができ、穀粒排出時に燃料を消費しない省エネ運転が可能となる。また、穀粒貯溜装置５の後側部の蓄電池カバー１３３を開くだけで、第２蓄電池１０９ｂの清掃及びメンテナンスを行なうことができる。
【００６３】
次に、図１１について説明する。
エンジン６８の動力を静油圧式無段変速装置１０４を経由してミッションケース１２に導入し、ミッションケース１２のギヤ式副変速装置（図示省略）を経由してクローラ走行装置２に伝達するように構成し、トラニオン検出センサ１０４ｂを設け、静油圧式無段変速装置１０４のトラニオン軸作動用のトラニオンアーム１０４ａの傾斜角度を検出するている。そして、走行伝動装置の高速、標準、低速に変速できるギヤ式副変速装置が標準変速状態で、無段変速装置１０４の最高速度の５０％以下の低速走行状態、あるいは、逆回転の後進走行状態のときには、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにして第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにしている。
【００６４】
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行、あるいは、後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン６８の余力を利用して第２蓄電池１０９ｂに蓄電することができ、エンジン６８の利用効率を高めることができる。
【００６５】
次に、図１２及び図１３について説明する。
コンバインの刈取装置８の穀稈搬送装置８ａ、あるいは、脱穀装置４の穀稈搬送装置４ａに作物検出センサ１３５，１３５を設け、作物検出センサ１３５が作物の搬送状態を検出している間は、前記テンションクラッチを切りベルト伝動装置９２ａの回転を停止して、第２発電機１０１ｂを停止し、第２蓄電池１０９ｂへの蓄電を停止する。また、作物検出センサ１３５が作物の搬送を検出しなくなると、テンションクラッチを入りにしてベルト伝動装置９２ａを駆動し、第２発電機１０１ｂを回転し第２蓄電池１０９ｂへの蓄電を開始する制御をしている。
【００６６】
前記構成によると、脱穀装置４で脱穀していないエンジン負荷の小さいときに、第２発電機１０１ｂを駆動し、穀粒排出装置５ａ駆動用の第２蓄電池１０９ｂに蓄電することができ、エンジン６８の有効活用を図ることができる。
【００６７】
次に、図１４について説明する。
第２蓄電池１０９ｂをパワー密度の高い例えばニッケル水銀式として定格電圧を獲得するようにし、高出力用の電動モータ８３に十分な電力を供給可能となり、穀粒排出装置５ａ駆動用の電動モータ８３を専用の第２蓄電池１０９ｂで駆動が可能となる。
【００６８】
また、エンジン６８からの動力で伝動するにあたり、前記伝動ギヤケース６９の外側面部には、二段入力プーリ７０ａ，７０ｂが固定された機体左右方向姿勢の第１入力軸（入力軸）７１を設け、エンジン６８の動力を伝動ベルト９２を介して一方の二段入力プーリ７０ａに伝達し、伝動ベルト９２をテンションクラッチで入切するように構成している。また、第２発電機１０１ｂを電磁クラッチ内臓タイプとし、他方の二段入力プーリ７０ｂと第２発電機１０１ｂのプーリとに伝動ベルト９２ｄを巻き掛けて常時張りの伝動状態としている。前記構成によると、エンジン６８から第２発電機１０１ｂへの伝動構成を簡素化することができる。
【００６９】
次に、図１５について説明する。
伝動ギヤケース６９の第１入力軸７１には入力プーリ７０を介してエンジン６８から動力を伝達し、第１入力軸７１の動力で穀粒排出装置５ａを駆動したり、また、第２蓄電池１０９ｂに蓄積した電力で電動モータ８３を駆動し、穀粒排出装置５ａを駆動するように構成している。そして、電動モータ８３の消費電力を負荷電流センサ（図示省略）により検出し、基準値以下の負荷電流値を検出すると、穀粒排出装置５ａによる穀粒排出作業が終了したものと判定し、コントローラからの停止指令により、電動モータ８３の駆動を停止するようにし、操作の簡素化を図っている。
【００７０】
次に、図１８に基づき刈取装置８の接地検出構成について説明する。
刈取装置８の分草杆１５１の底面に圃場面と接触する接触部材１５２を設けている。この接触部材１５２は、前後方向に長い上側箱体１５２ａと下側箱体１５２ｂをボルト・ナットで固着して中空の箱体に構成し、下側箱体１５２ｂの下面前側部には前上り傾斜面１５２ｃを形成すると共に、その下面後側部には後上り傾斜面１５２ｄを形成している。そして、下側箱体１５２ｂの前上り傾斜面１５２ｃの上側面に沿うように接地センサ１５３を配設している。
【００７１】
この接地センサ１５３は、図１９に示すように、ステンレス板１５３ａの前後方向中間部に圧電素子１５３ｂを接着して構成し、接地衝撃によるステンレス板１５２ｃの曲げ応力の大小に応じて、圧電素子１５２ｄの振動が比例的に発生し、接地度合いを検出するようにしている。
【００７２】
しかして、接触部材１５２の前上り傾斜面１５２ｃ及び後上り傾斜面１５２ｄにより前進走行及び後進走行の障害物を回避しながら移動し、接触部材１５２の接地状態に基づき接地センサ１５３により衝撃、振動を検出し、振動の大小により接触状態を判定し、刈取装置８の圃場面への接触検出をするようにしている。
【００７３】
従来の接地検出装置として、左右方向の軸回りに回動する接地レバーを設け、その回動角度により接地検出をするものがある。しかし、接地レバーと圃場面との間に夾雑物が詰まったり、また、後進走行時の破損防止のための措置を講じる必要があり、構成が複雑となる欠点があった。
【００７４】
しかし、前記構成によると、圃場面と接地センサ１５３との接触による振動や衝撃により刈取装置８の接地状態を検出するので、後進走行時の破損防止措置も必要とせず、構成を簡素にした接地センサ１５３を具現することができる。
【００７５】
また、図２０に示すように、接地センサ１５３の検出値に対して接地状態を判定するための上限値１５３ｃ及び下限値１５３ｄを設定し、検出値が上限値１５３ｃ以上であると、コントローラから上げ指令を出力して刈取装置８を上昇させ、また、検出値が下限値１５３ｄ以下であると、下げ指令を出力して刈取装置８を下降制御し、また、検出値が上限値１５３ａと下限値１５３ｂの間の中立ゾーンであると、そのままの高さを維持するような制御をするようにしている。
【００７６】
前記構成によると、刈取装置８の圃場面への接地状態を安定させながら昇降制御をすることができ、圃場面への追従性を向上させることができる。
また、図２１（Ａ）に示すように、分草杆１５１に取付ボルト１５４，１５４を介して接触部材１５２を所定範囲上下動自在に支持し、取付ボルト１５４，１５４にスプリング１５５，１５５を介装し、接触部材１５２を下方に押し下げるように支持する。前記構成によると、障害物があると、接触部材１５２はスプリング１５５，１５５を押圧しながら上方へ退避し、接地センサ１５３の損傷を回避することができる。
【００７７】
また、図２１（Ｂ）に示すように、分草杆１５１には左右方向の軸回りに上下回動する支持棒１５６を設け、この支持棒１５６の下部に接触部材１５２を取り付け、スプリング１５５により支持棒１５６を下方に回動付勢し、下限位置のストッパ１５７により支持するように構成しても、同様に接地センサ１５３の損傷を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【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】コンバインの要部説明用の側面図である。
【図４】コンバインの要部説明用の平面図である。
【図５】伝動ギヤケースを断面して示す平面図である。
【図６】図５の電動モータの変形例である。
【図７】穀粒貯留装置付近の説明用正面図である。
【図８】ブロック回路図である。
【図９】コンバインの側面図である。
【図１０】穀粒貯溜装置部の側面図、平面図、穀粒貯溜装置の正面図である。
【図１１】コンバインの側面図である。
【図１２】コンバインの側面図である。
【図１３】コンバインの平面図である。
【図１４】エンジン部の側面図、平面図である。
【図１５】伝動ギヤケースの切断側面図、切断平面図である。
【図１６】コンバインのブロック図である。
【図１７】コンバインの側面図である。
【図１８】コンバインの分草杆の側面図である。
【図１９】接地センサの平面図、側面図、検出値を示す図である。
【図２０】接地センサの検出値を示す図である。
【図２１】コンバインの分草杆の側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
２ 走行装置
３ 機台
４ 脱穀装置
５ 穀粒貯留装置
５ａ 穀粒排出装置
６ 原動部
７ 操縦部
８ 刈取装置
５６ 旋回用電動モータ
６３ 排出筒
６５ 穀粒排出口
６７ 昇降用電動モータ
６７ａ 伸縮駆動電動モータ
６７ｂ 左右回動用電動モータ
６８ エンジン
６９ 伝動ギヤケース（伝動切換装置）
８３ 駆動用電動モータ（電動モータ）
９５ 排出クラッチ
１０１ａ 第１発電機
１０１ｂ 第２発電機
１０９ａ 第１発電機
１０９ｂ 第２発電機
１１１ コントローラ（制御装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンバインは、走行装置を備えた車体上に脱穀装置と穀粒排出装置を備えた穀粒貯留装置を左右に並べて設け、該脱穀装置の前方に刈取装置を昇降自在に設け、穀粒貯留装置の前側又は後側に、これら各装置を駆動するエンジンを搭載して構成している。
【０００３】
一方、自動車や建設機械の分野では、環境保全のために、エンジンから排出されるガス（二酸化炭素等）量を低減することを目的として、走行部および作業部の電動化が進められている。
【０００４】
また、自動車分野では、高速走行中の減速操作時に、この走行エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄電しておき、発進時および低速走行時には、エンジンを停止させたまま、この電力で電動モータを駆動して走行し、高速走行時にエンジンを始動する構成が主流である。
【０００５】
建設機械分野では、走行速度が農業機械同様に低速であるため、走行エネルギーを電気エネルギーに変換するには適さない。従って、例えばバックホーにおいては、エンジン駆動力で発電した電力をバッテリーに蓄電しておき、この電力によって電動モータを駆動して機台を旋回させるような構成を採っている。
【０００６】
そして、農業機械分野でも、このようなハイブリッド化が考えられており、例えば特許文献１に開示されているように、エンジンによって発電機を駆動し、発電された電力をバッテリーに蓄電し、この電力で電動モータを駆動して耕うんロータリー等の作業装置を駆動する技術が試みられている。
【０００７】
また、特許文献２に例示するように、穀粒貯留装置に備える穀粒排出装置の排出螺旋軸をモータで駆動する技術が知られている。
また、特許文献３に示すように、車両用電気機器に電力を供給し、車両発電機によって充電される２つの並列に接続されたバッテリに対する充放電を制御する装置において、各バッテリから車両用電気機器への供電を切り替える供電切替手段と、車両用発電機から各バッテリへの充放電を切り替える充電切替手段を設けたものは公知である。
【０００８】
また、特許文献４に例示すように、ハイブリッド車両のエンジン再始動装置において、モータジェネレータのバッテリ充電容量の低下に伴うエンジン始動要求に基づいて、エンジンを再始動するものは公知である。
【特許文献１】特開２００１−１６１１０４号公報
【特許文献２】実開昭６３−５３２３０号公報
【特許文献３】特開２００７−２５９６４５号公報
【特許文献４】特開２００７−１３１０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に開示された技術では、主な作業装置である耕うんロータリーを電動モータで駆動する構成であるために、作業中に電動モータを常時駆動せねばならず、多大な電力を必要としてバッテリーの蓄電力が早期に消耗し、作業継続可能時間が短くなる欠点がある。
【００１０】
そして、このような技術を特許文献２に開示された技術に採用し、穀粒排出装置を電動モータで駆動する構成とすることができるが、このように構成しただけでは、バッテリーの蓄電力が消耗した場合に、穀粒の排出が行えなくなる。特に、コンバイン作業において、穀粒貯留装置に貯留された穀粒が排出できなくなると、それ以後の刈取脱穀作業が続行できなくなり、作業不能の状態に陥ってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決すると共に、穀粒貯溜装置（５）の穀粒を好みの位置に排出できるようにするために、次の技術的手段を講じる。
即ち、走行装置（２）の上側の機台（３）に、脱穀装置（４）と、穀粒排出装置（５ａ）を備えた穀粒貯留装置（５）と、エンジン(６８)を備えた原動部（６）と、操縦部（７）と、刈取装置（８）を設けたコンバインにおいて、前記エンジン（６８）の駆動力によって発電する第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）を設け、該第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）によって発電された電力を蓄電する第１蓄電池（１０９ａ）及び第２蓄電池（１０９ｂ）を設け、該第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電された電力によって、前記穀粒排出装置（５ａ）を駆動する電動モータ（８３）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を旋回する旋回用電動モータ（５６）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を上下回動する昇降用電動モータ（６７）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ（６７ａ）と、排出筒（６３）の先端に設けた穀粒排出口（６５）を左右に回動する左右回動用電動モータ（６７ｂ）を駆動する構成とし、排出クラッチ（９５）を介して入力されるエンジン（６８）の駆動力と排出クラッチ（９５）を介することなく入力される電動モータ（８３）の駆動力とのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置（５ａ）側へ出力する伝動切換装置（６９）を設け、前記第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電されている電圧を検出する電圧検出手段を設け、電動モータ（８３）の駆動力によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動している状態で、前記電圧検出手段によって設定電圧よりも低い電圧が検出された場合に、排出クラッチ（９５）を自動的に接続してエンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する制御装置（１１１）を設けたことを特徴とするコンバインとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、例えば住宅地の狭間の圃場での収穫作業において、エンジン（６８）を停止させた状態で、排出筒（６３）を旋回し、排出筒（６３）を上下回動し、排出筒（６３）を伸縮し、穀粒排出口（６５）を左右に回動し、電動モータ（８３）によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動して、穀粒を適切な場所に排出することができる。また、エンジン（６８）の燃料消費量を節減できるうえに、エンジン（６８）の停止による騒音の低減及び排気ガスの減少による雰囲気の清浄化によって、住環境の保全に寄与することができる。そして、穀粒排出作業中に第２蓄電池（１０９ｂ）の電圧が設定電圧よりも低くなった場合には、エンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する状態に自動的に切り換わるので、穀粒排出作業を中断する必要がなく、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、コンバインの機体構成について説明する。
図１、図２に示すように、コンバインの機体１は、左右のクローラ式の走行装置２の上側に枠組みされた機台３を設け、該機台３の左側部に脱穀装置４を搭載し、該脱穀装置４の右側に穀粒貯留装置５を搭載し、該穀粒貯留装置５の前側に原動部６を搭載し、該原動部６の上部から前方に亘って操縦部７を設け、該操縦部７と前記脱穀装置４との前側に刈取装置８を設けて構成する。
【００１４】
前記走行装置２の構成について説明する。
機台３の前後左右の４箇所から下側へ支持脚（図示省略）を延出して設け、この支持脚の下端部に左右の転輪フレーム９，９を取り付ける。該転輪フレーム９，９には、多数の転輪１０，１０と後端部の緊張輪１１，１１とを軸支する。そして、機台３の前部に取り付けたミッションケース１２によって駆動される左右の駆動スプロケット１３，１３と、前記転輪１０，１０と、緊張輪１１，１１とに亘ってクローラ１４，１４を巻き掛けて、走行装置２を構成する。尚、前記ミッションケース１２には、後述するエンジンの駆動力が、静油圧式無段変速装置を介して入力される構成である。
【００１５】
前記脱穀装置４の構成について説明する。
脱穀装置４は、側部にフィードチェン１５を備え、内部に扱胴（図示省略）を回転自在に備えた上側の扱室と、揺動選別棚、唐箕、一番移送螺旋、二番移送螺旋等を備えた下側の選別室とから構成する。該脱穀装置４は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
【００１６】
尚、該脱穀装置４の後側には、脱穀後の排藁を切断して圃場に排出する排藁カッター１６を搭載する。
前記刈取装置８の構成について説明する。
【００１７】
刈取装置８は、機台３の前部に取り付けた懸架台（図示省略）の上部に縦支持フレーム１７の上端部を上下回動自在に軸支し、該縦支持フレーム１７の下端部に左右方向の刈取ギヤケース１８の中間部を取り付ける。該刈取ギヤケース１８の前部から前方に向けて分草パイプ１９を延出させ、この分草パイプ１９の前端部に植立穀稈を分草する分草板２０を取り付ける。該分草板２０の後側から後上がり傾斜姿勢に引起装置２１を設け、該引起装置２１の後側下部から後方に向けて、植立穀稈を掻き込む掻込装置と、刈取穀稈の株元側を挟持して後方へ搬送する株元搬送装置と、刈取穀稈の穂先側を係止して後方へ搬送する穂先搬送装置（いずれも図示省略）とを設ける。前記株元搬送装置の始端部下方には、刈刃装置２２を分草パイプ１９に支持させて設ける。該刈取装置８は、後述するエンジンの駆動力によって駆動する構成である。
【００１８】
前記操縦部７の構成について説明する。
操縦部７は、機台３の前端部右側に搭載したステップフレーム２３の前部から、フロント操作ポスト２４を立上げ、該フロント操作ポスト２４の機体中央寄りの側の端部から後方へ向けてサイド操作パネル２５を設けて構成する。前記フロント操作ポスト２４の上部には、中央部にモニターパネル２６を備え、該モニターパネル２６の右側にハンドレスト２７を備え、モニターパネル２６の左側にスイッチパネル２８を設けて門形に形成した操作装置２９を取り付ける。前記ハンドレスト２７の前側に、前後方向への傾倒操作によって刈取装置８を昇降させ、左右方向への傾倒操作によってミッションケース１２内の左右のサイドクラッチを遮断する操向レバー３０を立設する。また、前記サイド操作パネル２５には、ミッションケース１２に駆動入力する静油圧式無段変速装置を変速操作する主変速レバー３１と、ミッションケース１２内の副変速装置を変速操作する副変速レバー３２と、刈取装置８の駆動を入り切り操作する刈取クラッチレバー３３と、脱穀装置４の駆動を入り切り操作する脱穀クラッチレバー３４と、上述するエンジンのスロットルを開閉操作するスロットルレバー３５を設ける。３６は、エンジンを覆うエンジンカバー３７の上部に取り付けた座席である。
【００１９】
次に、前記穀粒貯留装置５部の構成について説明する。
図３、図４、図７に示すように、穀粒貯留装置５は筐体に形成し、左右の底壁３８，３９を傾斜させ、該傾斜の谷部に機体前後方向の軸芯回りに回転する底部移送螺旋４０を配置する。該底部移送螺旋４０の軸の前端部は、穀粒貯留装置５の前壁４１に取り付けたベアリング４２で回転自在に軸受けし、更に前壁４１から前方へ突出させ、該突出端部に従動側係合爪４３を備えた従動側回転体４３ａを固定する。また、該底部移送螺旋４０の軸の後端部は、穀粒貯留装置５の後壁４４に形成した孔を通して後方へ延出させ、後壁４４の後側面に取り付けた前側筒体４５の内部に配置する。尚、前記底部移送螺旋４０の上側には、貯留された穀粒による圧力を受ける断面へ字状に形成した屋根板（図示省略）を配置する。この屋根板の左右両端部と左右の底壁３８，３９との隙間から、穀粒が底部移送螺旋４０側に流れ込んで搬送される構成である。
【００２０】
そして、機台３の右側後端部上に、下部引継筒体４６を固定する。該下部引継筒体４６は、Ｌ字形状に屈折した搬送通路を内部に備え、前記底部移送螺旋４０と連結・分離自在な機体前後方向の軸芯を有する引継螺旋４８を、ベベルギヤケースで回転自在に軸受けする。該下部引継筒体４６の前端部と前記穀粒貯留装置５側の前側筒体４５の後端部とを、下部縦軸４７で機体外側方へ回動自在に軸支する。これによって、穀粒貯留装置５の下側の回動支点が形成される。
【００２１】
また、前記下部引継筒体４６の上部には、揚穀螺旋４９を回転自在に内装した揚穀筒５０を、該揚穀螺旋４９の軸芯回りに縦軸回動自在に嵌合して設ける。前記揚穀螺旋４９の下端部は、下部引継筒体４６内のベベルギヤケースで軸受けし、該ベベルギヤケースを介して引継螺旋４８及び底部移送螺旋４０に連動させる。
【００２２】
そして、機台３の後端から作業機支持フレーム５１を立上げ、この作業機支持フレーム５１の上端部に円筒状の内面を有する支持部５２を設け、該支持部５２によって揚穀筒５０の上部を縦軸回転自在に姿勢保持する。前記作業機支持フレーム５１には、排藁カッター１６を機体外方へ回動自在に支持する縦軸５３を設ける。該作業機支持フレーム５１の下部には前記揚穀筒５０の下端部外周に設けた従動ギヤ５４と噛み合う出力ギヤ５５を備えた旋回用電動モータ５６を取り付ける。
【００２３】
前記支持部５２には、回動支持ステー５７を一体的に設け、穀粒貯留装置５の後壁４４の上部に固定した上部縦軸５８を、該回動支持ステー５７の孔に上側から挿し込む。これによって、前記下部縦軸４７と上部縦軸５８とが同一軸芯上に配置され、穀粒貯留装置５の上下の回動支点が形成される。
【００２４】
更に、前記支持部５２には、平面視Ｌ字形状に形成した補強フレーム５９の後端部を連結し、該補強フレーム５９を前方へ延設して脱穀装置４の機体奥側の側面に沿わせて配置する。該補強フレーム５９の前部は脱穀装置４側に固定し、前記作業機支持フレーム５１と共に揚穀筒５０および穀粒貯留装置５の支持剛性を高める。更に、該補強フレーム５９の前端部には、穀粒貯留装置５を機体側へ位置固定するロック装置のフック６０が係合する被係合部６１を一体で設ける。該フック６０を被係合部６１から離脱させることによって、穀粒貯留装置５を機体外側方へ引き出せる状態となる。
【００２５】
そして、前記揚穀筒５０の上端部には、排出螺旋６２を回転自在に内装した排出筒６３を上部引継筒体６４を介して上下回動自在に連通して設ける。該排出筒６３の自由端部には、穀粒排出口６５を形成する。また、前記揚穀筒５０の上部と排出筒６３の基部との間に、電動シリンダ６６を設け、該電動シリンダ６６の伸縮作動によって排出筒６３が昇降回動する構成とする。６７は、該電動シリンダ６６の作動用の昇降用電動モータである。
【００２６】
上記底部移送螺旋４０と揚穀螺旋４９と排出螺旋６２とから穀粒排出装置５ａが構成される。
次に、原動部６の構成について説明する。
【００２７】
機台３の前部右側にエンジン６８を搭載する。該エンジン６８は、開閉自在のエンジンカバー３７によって覆われる。
図３、図４に示すように、該エンジンカバー３７の内部における前記エンジン６８と穀粒貯留装置５との間の空間部に、伝動ギヤケース（伝動切換装置）６９を配置する。
【００２８】
図５に示すように、該伝動ギヤケース６９の外側面部には、入力プーリ７０が固定された機体左右方向姿勢の第１入力軸（入力軸）７１をベアリング７２で回転自在に軸受けする。そして、該第１入力軸７１と同一軸芯上に、該第１入力軸７１から第１ワンウェイクラッチ７３を介して駆動される第１出力軸７５を設け、該第１出力軸７５の端部に傘歯車状の第１出力ギヤ７４を固定する。
【００２９】
また、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側面部には、機体左右方向姿勢の第２入力軸７７をベアリング７８で回転自在に軸受けする。そして、該第２入力軸７７と同一軸芯上に、該第２入力軸７７から第２ワンウェイクラッチ７９を介して駆動される第２出力軸８１を設け、該第２出力軸８１の端部に傘歯車状の第２出力ギヤ８０を固定する。そして、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側面部に変速装置（増速伝動装置または減速伝動装置）８２を備えた駆動用電動モータ（電動モータ）８３を横向き姿勢にして取り付け、該駆動用電動モータ８３によって駆動される変速装置８２の出力軸を前記第２入力軸７７にスプライン嵌合させて取り付ける。尚、底部搬送移送螺旋４０の駆動に要する馬力は、一般的に１０馬力程度であり、前記駆動用電動モータ８３の出力も１０馬力程度あるいはそれ以上のものを用いる。
【００３０】
そして、前記伝動ギヤケース６９の後側面部には、機体前後方向姿勢の出力軸８４の後部をベアリング８５で回転自在に軸受けし、該出力軸８４の前端部を伝動ギヤケース６９の前側面部にベアリング８６で回転自在に軸受けする。該出力軸８４の中間部には傘歯車状の入力ギヤ８７を固定し、該出力軸８４の伝動ギヤケース６９から後方に突出する後端部には、放射方向の２箇所に駆動側係合爪８８を備えた駆動側回転体８９を固定する。これにより、上記出力軸８４に設けた入力ギヤ８７に対して、第１出力軸７５に固定した第１出力ギヤ７４と第２出力軸８１に固定した第２出力ギヤ８０との両方が噛み合う。以上の構成により、第１ワンウェイクラッチ７３および第２ワンウェイクラッチ７９の作動により、エンジン６８からの駆動回転速度と駆動用電動モータ８３からの駆動回転速度とのうちの、他側よりも高速回転となった側の回転によって、駆動側回転体８９が駆動される。
【００３１】
また、図３、図４に示すように、前記第１入力軸７１に固定した入力プーリ７０と、エンジン６８の機体外側向きの出力軸９０に固定した出力プーリ９１とに亘って伝動ベルト９２を巻き掛け、該伝動ベルト９２に張力を付与するテンションプーリ９３を設けて、テンション式の排出クラッチ９５を構成する。該排出クラッチ９５は、排出クラッチ作動用の電動モータ９６（実体図省略）により入り切りするよう連繋する。
【００３２】
また、図４に示すように、エンジン６８の機体内側向きの出力軸９７に第１出力プーリ９８と第２出力プーリ９９と第３出力プーリ１００を固定する。そして、前記第１出力プーリ９８とエンジン６８の機体奥側の後部に取り付けた発電機１０１の入力プーリ１０２とに亘って伝動ベルト１０３を巻き掛ける。また、前記第２出力プーリ９９と脱穀装置４側の入力プーリとに亘ってテンション式の脱穀クラッチを備えた伝動ベルト（図示省略）を巻き掛け、前記第３出力プーリ１００と前記ミッションケース１２に駆動入力する静油圧式無段変速装置１０４の入力軸に設けた入力プーリ１０５とに亘って常時張りの伝動ベルト１０６を巻き掛ける。
【００３３】
尚、前記伝動ギヤケース６９と発電機１０１は、エンジンカバー３７の内部、即ちエンジンルーム内において、エンジン６８の冷却風通路内に配置される。また、図６に示すように、前記伝動ギヤケース６９に取り付けた駆動用電動モータ８３の熱を放熱するために、該駆動用電動モータ８３の外周部に多数のフィン８３ａを設けるとよい。エンジン６８には、外側の防塵網１２０の内側に配置したラジエータ１１９と、エンジン６８によって駆動される冷却ファン１１８が備えられている。この冷却ファン１１８の直径はエンジン６８本体よりも小さいが、この冷却ファン１１８によってエンジンカバー３７内に吸い込まれた風が、エンジンカバー３７の内部において、エンジン６８と伝動ギヤケース６９および駆動用電動モータ８３の周囲を吹き抜ける際に、これら伝動ギヤケース６９および駆動用電動モータ８３を冷却することとなる。
【００３４】
上記の構成により、図３、図４に示すように、前記穀粒貯留装置５を機台３上の収穫作業位置に配置し、穀粒貯留装置５側のフック６０を脱穀装置４側の被係合部６１に係合させた状態で、前記底部移送螺旋４０の軸芯と伝動ギヤケー６９の出力軸８４の軸芯とが一致し、前記従動側回転体４３ａの従動側係合爪４３が駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８に噛み合う。
【００３５】
また、図４、図７に示すように、前記機台３上における穀粒貯留装置５の右側の底壁３９の下側の空間部１０７に受け台１０８を設け、該受け台１０８に、前記発電機１０１によって発電された電力を蓄電すると共に前記駆動用電動モータ８３へ駆動用の電力を供給する蓄電池１０９を搭載する。該蓄電池１０９は３個搭載し、後部の１個を燃料タンク１１０の後側に搭載し、中間部および前部の２個を燃料タンク１１０の前側に搭載する。図示省略するが、前記発電機１０１と蓄電池１０９の間、および蓄電池１０９と駆動用電動モータ８３の間は、耐久性を備えた電力供給ケーブルで夫々結線する。
【００３６】
しかして、図８に示すブロック回路について説明する。
コントローラ（制御装置）１１１に対して、その入力側に、エンジン駆動式排出スイッチ１１２と、モータ駆動式排出スイッチ１１３と、駆動源自動切換式排出スイッチ１１４と、蓄電池１０９とを接続する。該蓄電池１０９には、充電器１１５と発電調整機１１６とを介して発電機１０１を接続する。また、コントローラ１１１に対して、その出力側には、前記排出クラッチ９５の作動用の電動モータ９６と、モータ駆動回路１１７と、モニター１２１を接続する。該モータ駆動回路１１７に駆動用電動モータ８３を接続し、モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３を駆動する構成とする。この構成により、エンジン６８によって発電機１０１を駆動すると、発電機１０１によって発電される発電電力の電圧と電流量と周波数とがエンジン回転数の変動によって変化するが、これらを発電調整機１１６によって適正範囲に調整してから、充電器１１５によって蓄電池１０９に充電することができる。また、コントローラ１１１には、その入力側に接続された蓄電池１０９の電圧を検出する電圧検出手段を備えている。
【００３７】
以上の構成により、エンジン６８を始動すると、該エンジン６８の駆動力によって発電機１０１が駆動され、該発電機１０１によって発電された電力が発電調整機１１６によって調整された後、充電器１１５から蓄電池１０９へ充電される。
【００３８】
そして、エンジン６８の駆動力によって走行装置２と刈取装置８と脱穀装置４と排藁カッター１６を駆動しながら圃場での刈取脱穀作業を行うと、収穫された穀粒が穀粒貯留装置５に貯留される。これによって穀粒貯留装置５が満杯になると、機体１を圃場脇に待機中の運搬車に近付けて停車させ、この運搬車の荷台上への穀粒排出作業を行う。
【００３９】
この穀粒排出作業は、蓄電池１０９の充電量が不十分な場合や、駆動用電動モータ８３の駆動回路が故障した場合等には、操縦者の判断によってエンジン駆動式排出スイッチ１１２を入り操作し、電動モータ９６の作動によって排出クラッチ９５を入り作動させて行う。即ち、この場合には、排出クラッチ９５の入り作動によって入力プーリ７０が回転し、第１入力軸７１から第１ワンウェイクラッチ７３を介して第１出力ギヤ７４が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ８７が駆動される。駆動用電動モータ８３は停止したままである。この際、入力ギヤ８７を介して第２出力ギヤ８０が駆動されてしまうが、第２ワンウェイクラッチ７９が空転するため、駆動用電動モータ８３側の第２入力軸７７が強制的に回転させられることはない。これによって、駆動用電動モータ８３および変速装置８２の破損や故障の防止、および耐久性の向上を図ることができる。そして、上記入力ギヤ８７の駆動によって出力軸８４が回転し、駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８からこれに係合する従動側係合爪４３を介して従動側回転体４３ａが駆動され、底部移送螺旋４０が駆動されて、穀粒貯留装置５内の貯留穀粒が排出される。
【００４０】
また、蓄電池１０９の充電量が十分な場合には、操縦者の判断によってモータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作し、駆動用電動モータ８３を駆動して行う。即ち、この場合には、駆動用電動モータ８３の回転によって変速装置８２から第２入力軸７７が駆動され、該第２入力軸７７から第２ワンウェイクラッチ７９を介して第２出力軸８１及び第２出力ギヤ８０が駆動され、これに噛み合う入力ギヤ８７が駆動される。排出クラッチ９５は切り操作されたままであり、エンジン駆動力は入力されない。この際、入力ギヤ８７を介して第１出力ギヤ７４が駆動されてしまうが、第１ワンウェイクラッチ７３が空転するため、入力プーリ７０側の第１入力軸７１が強制的に回転させられることはない。これによって、入力プーリ７０に巻き掛けた伝動ベルト９２の摩耗を防止して耐久性を向上させることができる。そして、上記入力ギヤ８７の駆動によって出力軸８４が回転し、駆動側回転体８９の駆動側係合爪８８からこれに係合する従動側係合爪４３を介して従動側回転体４３ａが駆動され、底部移送螺旋４０が駆動されて、穀粒貯留装置５内の貯留穀粒が排出される。これによって、収穫作業を行う圃場が住宅地の近くにあっても、少なくとも穀粒排出作業時には、エンジン６８を停止させた状態で排出作業を行うことができ、排気ガス量の低減およびエンジン騒音の低減によって、作業環境および周辺の住環境を保全することができる。
【００４１】
また、駆動源自動切換式排出スイッチ１１４を入り操作すると、コントローラ１１１による蓄電池１０９の電圧チェックにより、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも高いと判定された場合には、上述のモータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合と同様に、電動モータ９６は作動せず、排出クラッチ９５が遮断状態に維持されたまま、駆動用電動モータ８３が駆動されて穀粒排出作業が行われる。
【００４２】
一方、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも低いと判定された場合には、上述のエンジン駆動式排出スイッチ１１２を入り操作した場合と同様に、駆動用電動モータ８３が停止したまま、電動モータ９６の作動によって排出クラッチ９５が接続作動して穀粒排出作業が行われる。これによって、操縦者が蓄電池１０９の充電状態を気にすることなく排出作業を行うことができ、作業能率が高まる。
【００４３】
そして、駆動用電動モータ８３の駆動力によって排出作業が行われている際に、蓄電池１０９の電圧が設定電圧よりも低下したことが電圧検出手段によって検出されると、この駆動用電動モータ８３の駆動状態を維持したまま、又はこの駆動用電動モータ８３を停止させてから、電動モータ９６が作動して排出クラッチ９５を接続し、エンジン６８の駆動力によって穀粒排出装置５ａが駆動される。これによって、穀粒排出作業中に蓄電池１０９の電圧が低下した場合でも、この穀粒排出作業を中断することなく継続でき、作業能率を向上させることができる。また、穀粒排出装置５ａが、駆動用モータ８３とエンジン６８とのいずれの駆動力によって駆動されているかが、モニター１２１に、バーグラフ又は円グラフ等によってグラフィック表示される。
【００４４】
次に、図１６及び図１７に基づき他の実施例について説明する。
走行装置２、脱穀装置４、刈取装置８をエンジン６８により駆動し、穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａをエンジン６８と蓄電池により駆動される電動モータとを併用し駆動するコンバインに関するものである。
【００４５】
図１６に示すように、エンジン６８により本機用の第１発電機１０１ａを駆動し、発生した電力を本機用の第１蓄電池１０９ａに蓄電し、第１蓄電池１０９ａから本機コントローラ１１１や照明装置等の供電部に供電している。また、エンジン６８から第２発電機１０１ｂにベルト伝動装置９２ａにより動力を伝達し、第２発電機１０１ｂで発生した電力を第２蓄電池１０９ｂに蓄電するように構成し、また、第１発電機１０１ａで発電した電力を第２蓄電池１０９ｂにも蓄電するようにしている。
【００４６】
また、本機用コントローラ１１１と電動モータ用コントローラ１１１ｂとを通信回線により接続し、第２蓄電池１０９ｂの電力を電動モータ用コントローラ１１１ｂに内蔵している昇圧コンバータ１４１を通して高電圧化し、穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａ駆動用の電動モータ８３に供電している。また、第２蓄電池１０９ｂから同様にして、穀粒排出装置５ａの排出筒６３を旋回する旋回用電動モータ５６、排出筒６３を上下回動する昇降用電動モータ６７、排出筒６３を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ６７ａ、排出筒６３の先端に取り付けた穀粒排出口６５を左右に回動する左右回動用電動モータ６７ｂに、スイッチ操作により供電するようにしている。
【００４７】
また、本機用コントローラ１１１の出力側には、前記ベルト伝動装置９２ａのテンションクラッチを作動する排出クラッチスイッチ１４２、モニタ１４３を接続し、モニタ１４３の表示画面には昇圧コンバータ１４１で変換した電圧を表示する電圧計１４４、第２蓄電池１０９ｂの使用可能時間を表示する表示部１４３ａを設けている。
【００４８】
また、第２蓄電池１０９ｂには蓄電量を検出するセンサを設け、基準値以上の十分な電力が蓄電されているときには、本機用コントローラ１１１の制御指令により、エンジン６８を停止し、穀粒排出装置５ａを第２蓄電池１０９ｂの電力で作動させるようにしている。
【００４９】
前記構成によると、第２蓄電池１０９ｂにより、電動モータ８３を駆動し穀粒貯溜装置５の穀粒排出装置５ａを駆動し穀粒の排出作業をしながら、穀粒排出装置５ａの排出筒６３を旋回し、排出筒６３を上下回動し、排出筒６３を伸縮し、排出筒６３先端の穀粒排出口６５を左右に回動し、穀粒を好みの場所に排出することができる。
【００５０】
また、穀粒貯溜装置５の穀粒排出作業を第１蓄電池１０９ａに負担を掛けずに行なうことができ、また、エンジン６８の低速回転時あるいはエンジン６８の停止した状態で、穀粒排出装置５ａの穀粒排出作業をし、排出穀粒を好みの場所に取り出すことができ、穀粒排出作業を円滑に行なうことができる。また、エンジン６８の燃費の改善を図り、環境の汚染を減少し、騒音防止を図ることができる。
【００５１】
また、エンジン６８始動用及び照明用等に使用する電源用の第１蓄電池１０９ａの他に、穀粒排出装置５ａ駆動用の第２蓄電池１０９ｂを設けているので、第１蓄電池１０９ａの蓄電残量をセンサにより検出し、十分な蓄電量である場合には、第１発電機１０１ａの駆動を停止し、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂへの蓄電に切り換える。また、第１蓄電池１０９ａの蓄電残量が所定値より減ると、第１蓄電池１０９ａの蓄電に切り換えるように構成している。
【００５２】
また、第２蓄電池１０９ｂ用の第２発電機１０１ｂを、エンジン６８の駆動中に常時回転している軸あるいはプーリ（例えばエンジンプーリや、エンジンから脱穀部に動力を伝達する中間プーリ）の近傍に配置し、これらから動力を得て第２発電機１０１ｂ駆動するように構成している。
【００５３】
また、エンジン６８から動力を伝達する軸と第２発電機１０１ｂの回転軸が並行になるように配設し、両軸にプーリを取り付け、テンションクラッチ付きのベルト伝動装置９２ａで動力を伝達し、テンションクラッチを例えばサーボモータで作動しクラッチを入切するように構成している。
【００５４】
また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量をセンサで測定し、蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令によりエンジン６８を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節するように警報音を出したり、あるいは、モニタ表示画面に表示し、第２発電機１０１ｂに蓄電をするように前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにする制御をしている。前記構成によると、第２蓄電池１０９ｂから電動モータ８３に供電し、穀粒排出装置５ａを駆動し穀粒の排出作業をしているときに、穀粒排出作業の不意の中断を回避することができる。
【００５５】
また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量が所定値以下に低下すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン６８を始動したりあるいはスロットルレバーを上げ調節するように促すので、第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量を確実に把握しながら、オペレータは蓄電操作をすることができる。
【００５６】
また、次のように構成してもよい。第２蓄電池１０９ｂの蓄電残量をセンサで検出し、蓄電残量が所定値以下になると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、エンジン６８の始動あるいはスロットルレバーの上げ調節操作をオペレータの促し、また、コントローラの指令により前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを自動的に入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにする。
【００５７】
そして、第２蓄電池１０９ｂに容量いっぱいまで蓄電されると、コントローラの指令によりベルト伝動装置９２ａのクラッチを切り、第２発電機１０１ｂの回転を停止するようにしている。また、第２蓄電池１０９ｂの蓄電量が例えば９０％程度まで減少すると、コントローラの指令により、警報音を出したりあるいはモニタ表示画面に表示し、オペレータにエンジン６８を始動あるいはスロットルレバーを上げ調節操作を促し、ベルト伝動装置９２ａのクラッチを自動的に入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにする。
【００５８】
前記構成によると、第２発電機１０１ｂを必要なときにだけ回転し、エンジン６８動力の節約をすることができる。
次に、図９について説明する。
【００５９】
走行クローラ装置２の駆動用スプロケット１３あるいはそのスプロケット軸１３ａの回転数を検出する走行回転数センサ１３１を設け、ミッションケース１２内の走行伝動装置（図示省略）にはギヤ式の副変速装置（図示省略）を設けて、高速、標準、低速に変速できるようにし、副変速装置が標準変速状態で最高速度の５０％以下での低速走行時、あるいは、逆回転の後進走行時には、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにし、第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電できるようにしている。
【００６０】
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行ああるい後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン６８の余力を利用し第２発電機１０１ｂを駆動し第２蓄電池１０９ｂに蓄電し、エンジン６８の利用効率を高めることができる。
【００６１】
次に、図１０について説明する。
エンジン６８の始動用、照明用等に使用する電源用の第１蓄電池１０９ａと、穀粒排出装置５ａ駆動用電動モータ８３を駆動する第２蓄電池１０９ｂに分割構成し、操縦部７の下方に第１蓄電池１０９ａを配設し、第２蓄電池１０９ｂを穀粒貯溜装置５の後方に配設し、その後側部を開閉自在の蓄電池カバー１３３で覆っている。
【００６２】
前記構成によると、エンジン６８を駆動しなくても、第２蓄電池１０９ｂの電力を利用して電動モータ８３により穀粒排出装置５ａを駆動し、穀粒貯溜装置５の穀粒を排出することができ、穀粒排出時に燃料を消費しない省エネ運転が可能となる。また、穀粒貯溜装置５の後側部の蓄電池カバー１３３を開くだけで、第２蓄電池１０９ｂの清掃及びメンテナンスを行なうことができる。
【００６３】
次に、図１１について説明する。
エンジン６８の動力を静油圧式無段変速装置１０４を経由してミッションケース１２に導入し、ミッションケース１２のギヤ式副変速装置（図示省略）を経由してクローラ走行装置２に伝達するように構成し、トラニオン検出センサ１０４ｂを設け、静油圧式無段変速装置１０４のトラニオン軸作動用のトラニオンアーム１０４ａの傾斜角度を検出するている。そして、走行伝動装置の高速、標準、低速に変速できるギヤ式副変速装置が標準変速状態で、無段変速装置１０４の最高速度の５０％以下の低速走行状態、あるいは、逆回転の後進走行状態のときには、コントローラの指令により、前記ベルト伝動装置９２ａのクラッチを入りにして第２発電機１０１ｂを駆動し、第２蓄電池１０９ｂに蓄電するようにしている。
【００６４】
前記構成によると、コンバインの作業走行速度が最高速の半分以下の低速走行、あるいは、後進走行状態で、作物の刈取処理量が少なくエンジン負荷の少ないときに、エンジン６８の余力を利用して第２蓄電池１０９ｂに蓄電することができ、エンジン６８の利用効率を高めることができる。
【００６５】
次に、図１２及び図１３について説明する。
コンバインの刈取装置８の穀稈搬送装置８ａ、あるいは、脱穀装置４の穀稈搬送装置４ａに作物検出センサ１３５，１３５を設け、作物検出センサ１３５が作物の搬送状態を検出している間は、前記テンションクラッチを切りベルト伝動装置９２ａの回転を停止して、第２発電機１０１ｂを停止し、第２蓄電池１０９ｂへの蓄電を停止する。また、作物検出センサ１３５が作物の搬送を検出しなくなると、テンションクラッチを入りにしてベルト伝動装置９２ａを駆動し、第２発電機１０１ｂを回転し第２蓄電池１０９ｂへの蓄電を開始する制御をしている。
【００６６】
前記構成によると、脱穀装置４で脱穀していないエンジン負荷の小さいときに、第２発電機１０１ｂを駆動し、穀粒排出装置５ａ駆動用の第２蓄電池１０９ｂに蓄電することができ、エンジン６８の有効活用を図ることができる。
【００６７】
次に、図１４について説明する。
第２蓄電池１０９ｂをパワー密度の高い例えばニッケル水銀式として定格電圧を獲得するようにし、高出力用の電動モータ８３に十分な電力を供給可能となり、穀粒排出装置５ａ駆動用の電動モータ８３を専用の第２蓄電池１０９ｂで駆動が可能となる。
【００６８】
また、エンジン６８からの動力で伝動するにあたり、前記伝動ギヤケース６９の外側面部には、二段入力プーリ７０ａ，７０ｂが固定された機体左右方向姿勢の第１入力軸（入力軸）７１を設け、エンジン６８の動力を伝動ベルト９２を介して一方の二段入力プーリ７０ａに伝達し、伝動ベルト９２をテンションクラッチで入切するように構成している。また、第２発電機１０１ｂを電磁クラッチ内臓タイプとし、他方の二段入力プーリ７０ｂと第２発電機１０１ｂのプーリとに伝動ベルト９２ｄを巻き掛けて常時張りの伝動状態としている。前記構成によると、エンジン６８から第２発電機１０１ｂへの伝動構成を簡素化することができる。
【００６９】
次に、図１５について説明する。
伝動ギヤケース６９の第１入力軸７１には入力プーリ７０を介してエンジン６８から動力を伝達し、第１入力軸７１の動力で穀粒排出装置５ａを駆動したり、また、第２蓄電池１０９ｂに蓄積した電力で電動モータ８３を駆動し、穀粒排出装置５ａを駆動するように構成している。そして、電動モータ８３の消費電力を負荷電流センサ（図示省略）により検出し、基準値以下の負荷電流値を検出すると、穀粒排出装置５ａによる穀粒排出作業が終了したものと判定し、コントローラからの停止指令により、電動モータ８３の駆動を停止するようにし、操作の簡素化を図っている。
【００７０】
次に、図１８に基づき刈取装置８の接地検出構成について説明する。
刈取装置８の分草杆１５１の底面に圃場面と接触する接触部材１５２を設けている。この接触部材１５２は、前後方向に長い上側箱体１５２ａと下側箱体１５２ｂをボルト・ナットで固着して中空の箱体に構成し、下側箱体１５２ｂの下面前側部には前上り傾斜面１５２ｃを形成すると共に、その下面後側部には後上り傾斜面１５２ｄを形成している。そして、下側箱体１５２ｂの前上り傾斜面１５２ｃの上側面に沿うように接地センサ１５３を配設している。
【００７１】
この接地センサ１５３は、図１９に示すように、ステンレス板１５３ａの前後方向中間部に圧電素子１５３ｂを接着して構成し、接地衝撃によるステンレス板１５２ｃの曲げ応力の大小に応じて、圧電素子１５２ｄの振動が比例的に発生し、接地度合いを検出するようにしている。
【００７２】
しかして、接触部材１５２の前上り傾斜面１５２ｃ及び後上り傾斜面１５２ｄにより前進走行及び後進走行の障害物を回避しながら移動し、接触部材１５２の接地状態に基づき接地センサ１５３により衝撃、振動を検出し、振動の大小により接触状態を判定し、刈取装置８の圃場面への接触検出をするようにしている。
【００７３】
従来の接地検出装置として、左右方向の軸回りに回動する接地レバーを設け、その回動角度により接地検出をするものがある。しかし、接地レバーと圃場面との間に夾雑物が詰まったり、また、後進走行時の破損防止のための措置を講じる必要があり、構成が複雑となる欠点があった。
【００７４】
しかし、前記構成によると、圃場面と接地センサ１５３との接触による振動や衝撃により刈取装置８の接地状態を検出するので、後進走行時の破損防止措置も必要とせず、構成を簡素にした接地センサ１５３を具現することができる。
【００７５】
また、図２０に示すように、接地センサ１５３の検出値に対して接地状態を判定するための上限値１５３ｃ及び下限値１５３ｄを設定し、検出値が上限値１５３ｃ以上であると、コントローラから上げ指令を出力して刈取装置８を上昇させ、また、検出値が下限値１５３ｄ以下であると、下げ指令を出力して刈取装置８を下降制御し、また、検出値が上限値１５３ａと下限値１５３ｂの間の中立ゾーンであると、そのままの高さを維持するような制御をするようにしている。
【００７６】
前記構成によると、刈取装置８の圃場面への接地状態を安定させながら昇降制御をすることができ、圃場面への追従性を向上させることができる。
また、図２１（Ａ）に示すように、分草杆１５１に取付ボルト１５４，１５４を介して接触部材１５２を所定範囲上下動自在に支持し、取付ボルト１５４，１５４にスプリング１５５，１５５を介装し、接触部材１５２を下方に押し下げるように支持する。前記構成によると、障害物があると、接触部材１５２はスプリング１５５，１５５を押圧しながら上方へ退避し、接地センサ１５３の損傷を回避することができる。
【００７７】
また、図２１（Ｂ）に示すように、分草杆１５１には左右方向の軸回りに上下回動する支持棒１５６を設け、この支持棒１５６の下部に接触部材１５２を取り付け、スプリング１５５により支持棒１５６を下方に回動付勢し、下限位置のストッパ１５７により支持するように構成しても、同様に接地センサ１５３の損傷を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【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】コンバインの要部説明用の側面図である。
【図４】コンバインの要部説明用の平面図である。
【図５】伝動ギヤケースを断面して示す平面図である。
【図６】図５の電動モータの変形例である。
【図７】穀粒貯留装置付近の説明用正面図である。
【図８】ブロック回路図である。
【図９】コンバインの側面図である。
【図１０】穀粒貯溜装置部の側面図、平面図、穀粒貯溜装置の正面図である。
【図１１】コンバインの側面図である。
【図１２】コンバインの側面図である。
【図１３】コンバインの平面図である。
【図１４】エンジン部の側面図、平面図である。
【図１５】伝動ギヤケースの切断側面図、切断平面図である。
【図１６】コンバインのブロック図である。
【図１７】コンバインの側面図である。
【図１８】コンバインの分草杆の側面図である。
【図１９】接地センサの平面図、側面図、検出値を示す図である。
【図２０】接地センサの検出値を示す図である。
【図２１】コンバインの分草杆の側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
２ 走行装置
３ 機台
４ 脱穀装置
５ 穀粒貯留装置
５ａ 穀粒排出装置
６ 原動部
７ 操縦部
８ 刈取装置
５６ 旋回用電動モータ
６３ 排出筒
６５ 穀粒排出口
６７ 昇降用電動モータ
６７ａ 伸縮駆動電動モータ
６７ｂ 左右回動用電動モータ
６８ エンジン
６９ 伝動ギヤケース（伝動切換装置）
８３ 駆動用電動モータ（電動モータ）
９５ 排出クラッチ
１０１ａ 第１発電機
１０１ｂ 第２発電機
１０９ａ 第１発電機
１０９ｂ 第２発電機
１１１ コントローラ（制御装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置（２）の上側の機台（３）に、脱穀装置（４）と、穀粒排出装置（５ａ）を備えた穀粒貯留装置（５）と、エンジン(６８)を備えた原動部（６）と、操縦部（７）と、刈取装置（８）を設けたコンバインにおいて、前記エンジン（６８）の駆動力によって発電する第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）を設け、該第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）によって発電された電力を蓄電する第１蓄電池（１０９ａ）及び第２蓄電池（１０９ｂ）を設け、該第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電された電力によって、前記穀粒排出装置（５ａ）を駆動する電動モータ（８３）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を旋回する旋回用電動モータ（５６）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を上下回動する昇降用電動モータ（６７）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ（６７ａ）と、排出筒（６３）の先端に設けた穀粒排出口（６５）を左右に回動する左右回動用電動モータ（６７ｂ）を駆動する構成とし、排出クラッチ（９５）を介して入力されるエンジン（６８）の駆動力と排出クラッチ（９５）を介することなく入力される電動モータ（８３）の駆動力とのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置（５ａ）側へ出力する伝動切換装置（６９）を設け、前記第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電されている電圧を検出する電圧検出手段を設け、電動モータ（８３）の駆動力によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動している状態で、前記電圧検出手段によって設定電圧よりも低い電圧が検出された場合に、排出クラッチ（９５）を自動的に接続してエンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する制御装置（１１１）を設けたことを特徴とするコンバイン。
【請求項１】
走行装置（２）の上側の機台（３）に、脱穀装置（４）と、穀粒排出装置（５ａ）を備えた穀粒貯留装置（５）と、エンジン(６８)を備えた原動部（６）と、操縦部（７）と、刈取装置（８）を設けたコンバインにおいて、前記エンジン（６８）の駆動力によって発電する第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）を設け、該第１発電機（１０１ａ）及び第２発電機（１０１ｂ）によって発電された電力を蓄電する第１蓄電池（１０９ａ）及び第２蓄電池（１０９ｂ）を設け、該第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電された電力によって、前記穀粒排出装置（５ａ）を駆動する電動モータ（８３）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を旋回する旋回用電動モータ（５６）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を上下回動する昇降用電動モータ（６７）と、穀粒排出装置（５ａ）の排出筒（６３）を伸縮駆動する伸縮駆動電動モータ（６７ａ）と、排出筒（６３）の先端に設けた穀粒排出口（６５）を左右に回動する左右回動用電動モータ（６７ｂ）を駆動する構成とし、排出クラッチ（９５）を介して入力されるエンジン（６８）の駆動力と排出クラッチ（９５）を介することなく入力される電動モータ（８３）の駆動力とのうち、他方よりも高速回転となった側の駆動力を穀粒排出装置（５ａ）側へ出力する伝動切換装置（６９）を設け、前記第２蓄電池（１０９ｂ）に蓄電されている電圧を検出する電圧検出手段を設け、電動モータ（８３）の駆動力によって穀粒排出装置（５ａ）を駆動している状態で、前記電圧検出手段によって設定電圧よりも低い電圧が検出された場合に、排出クラッチ（９５）を自動的に接続してエンジン（６８）の駆動力で穀粒排出装置（５ａ）を駆動する制御装置（１１１）を設けたことを特徴とするコンバイン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−１５４８１１（Ｐ２０１０−１５４８１１Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５４５１（Ｐ２００８−３３５４５１）
【出願日】平成２０年１２月２７日（２００８．１２．２７）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２７日（２００８．１２．２７）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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