コンバイン
【課題】脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができるコンバインを提供する。
【解決手段】エンジン２７の動力を脱穀部５の扱胴３２に伝達するとともに、選別部６に伝達する構成において、脱穀部における負荷を検出し（Ｓ１）、その検出した負荷が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。検出した負荷が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数を第一設定回転数とする（Ｓ３）。検出した負荷が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数を第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数とする（Ｓ４）。次に、選別部６の回転数をエンジン２７の回転数が第一設定回転数である場合における回転数で保たれるように制御する。
【解決手段】エンジン２７の動力を脱穀部５の扱胴３２に伝達するとともに、選別部６に伝達する構成において、脱穀部における負荷を検出し（Ｓ１）、その検出した負荷が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。検出した負荷が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数を第一設定回転数とする（Ｓ３）。検出した負荷が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数を第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数とする（Ｓ４）。次に、選別部６の回転数をエンジン２７の回転数が第一設定回転数である場合における回転数で保たれるように制御する。
【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。
【背景技術】
【０００２】
原動機部から選別部に駆動力を供給するとともに、原動機部を補助する補助原動機部を設けて、原動機部からの駆動力の変動により選別部に供給される駆動力が変動した場合であっても、この補助原動機部により選別部に常時所定の駆動力を供給可能としたコンバインが従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４５２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような従来技術は、原動機部から脱穀部にも駆動力を供給するため、脱穀する穀稈の湿り具合などの影響で脱穀部における負荷が大きく変動して、原動機部からの駆動力の変動により脱穀部に供給される駆動力が変動した場合には、脱穀部における扱胴の回転数を最適なものに設定できずに脱穀性能が低下し、ひいては脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができるコンバインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明は、以下の手段をとる。
【０００７】
請求項１においては、エンジンの動力を脱穀部の扱胴に伝達するとともに、選別部に伝達するように構成するコンバインであって、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記脱穀部における負荷を検出する負荷検出手段と、前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記選別部の回転数を調整する回転数調整手段と、前記エンジン回転数制御手段を、前記負荷検出手段の検出値が閾値未満であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数となるように制御し、前記負荷検出手段の検出値が閾値以上であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、前記調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記選別部の回転数が所定の回転数で保たれるように制御する制御手段とを備える。
【０００８】
請求項２においては、前記エンジンの動力を変速して走行部に伝達する無段変速装置と、前記無段変速装置の変速比を変更する変速比調整手段と、走行速度を検出する走行速度検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記エンジン回転数制御手段を、前記エンジンの回転数が第一設定回転数または第二設定回転になるように制御するとき、前記変速比調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記無段変速装置の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御する。
【０００９】
請求項３においては、前記扱胴を前記エンジンにより回転駆動される前扱胴として、前記前扱胴の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴に対して相対回転可能な後扱胴と、前記後扱胴を回転駆動する脱穀用アクチュエータと、前記前扱胴の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段と、前記後扱胴の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記脱穀用アクチュエータを、前記前扱胴が回転駆動されるとき、前記後扱胴の回転数が前記前扱胴の回転数以上で一定となるように制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１１】
請求項１においては、脱穀部における負荷が閾値未満であるとき、エンジンの回転数を比較的小さなものとして、燃費の向上を図りながら、扱胴をその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動させることが可能となる。一方、脱穀部における負荷が閾値以上であるとき、エンジンの回転数を増大させて、扱胴をその回転数を増大させてその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動することが可能となる。このとき、エンジンの回転数の増減にともなう選別部の回転数の変化を阻止することが可能となる。また、脱穀部における負荷が閾値以上であるときでも、エンジンの回転数が増大するため、ささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００１２】
請求項２においては、脱穀部における負荷に基づいてエンジン回転数が増減する際に、走行速度の変化を阻止して、穀稈の脱穀部への供給量を一定に維持し、扱胴を安定的に回転駆動させることが可能となる。したがって、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能を維持して、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００１３】
請求項３においては、脱穀部における負荷に基づいてエンジンの回転数が変化した場合であっても、後扱胴の回転数が常に前扱胴の回転数以上で一定となり、脱穀部でささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンバインの側面図。
【図２】コンバインにおける動力伝達経路の模式図。
【図３】脱穀部および選別部の側面断面図。
【図４】制御手段のブロック図。
【図５】制御手段の構成を示す図。
【図６】制御手段による制御の流れを示す図。
【図７】別実施例の脱穀部および選別部の側面断面図。
【図８】別実施例の脱穀部および選別部の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明の一実施形態に係るコンバイン１の全体構成について説明する。
【００１７】
図１、図２に示すように、コンバイン１には、走行部３、刈取部４、脱穀部５、選別部６、穀粒貯溜部７、排藁処理部８、エンジン部９、ミッション部１０、操縦部１１が備えられる。
【００１８】
走行部３は機体フレーム２の下部に設けられる。走行部３は左右一対のクローラを有するクローラ式走行装置１２などを有して、機体をクローラ式走行装置１２により前進または後進方向に走行させることができるように構成される。
【００１９】
刈取部４は機体フレーム２の前端部に機体に対して昇降可能に設けられる。刈取部４は分草具１３や、引起装置１４や、切断装置１５や、搬送装置１６などを有して、圃場の穀稈を分草具１３により分草し、分草後の穀稈を引起装置１４により引き起こし、引起後の穀稈を切断装置１５により切断し、切断後の穀稈を搬送装置１６により脱穀部５側へ搬送することができるように構成される。
【００２０】
脱穀部５は機体フレーム２の左側前部に設けられ、刈取部４の後方に配置される。脱穀部５はフィードチェン３１や、扱胴３２、処理胴３４などを有して、刈取部４から搬送されてくる穀稈をフィードチェン３１により受け継いで排藁処理部８側へ搬送し、搬送中の穀稈を扱胴３２により脱穀し、扱胴３２側からの未処理物を処理胴３４により処理することができるように構成される。
【００２１】
選別部６は機体フレーム２の左側部に設けられ、脱穀部５の下方に配置される。選別部６は揺動選別装置４０や、風選別装置５４や、穀粒搬送装置５０などを有して、脱穀部５から落下する処理物を揺動選別装置４０により揺動選別し、揺動選別後のものを風選別装置５４により風選別して藁屑や塵埃などを藁屑排出装置により外部へ排出する一方、穀粒を穀粒搬送装置５０により穀粒貯溜部７側へ搬送することができるように構成される。
【００２２】
穀粒貯溜部７は機体フレーム２の右側後部に設けられ、脱穀部５および選別部６の右側方に配置される。穀粒貯溜部７はグレンタンク２１や、穀粒排出装置２２などを有して、選別部６から搬送されてくる穀粒をグレンタンク２１により一時的に貯溜し、貯溜中の穀粒を穀粒排出装置２２によりグレンタンク２１から排出し、更に任意の方向に搬送してから外部へ排出することができるように構成される。
【００２３】
排藁処理部８は機体フレーム２の左側後部に設けられ、脱穀部５の後方に配置される。排藁処理部８は排藁搬送装置１７や、排藁切断装置１８などを有して、脱穀部５からの脱穀済みの穀稈を排藁として排藁搬送装置１７により受け継いで外部へ排出する、または排藁切断装置１８へ搬送し、搬送後の排藁を排藁切断装置１８により切断してから外部へ排出することができるように構成される。
【００２４】
エンジン部９は機体フレーム２の右側前部に設けられ、穀粒貯溜部７の前方に配置される。エンジン部９はエンジン２７などを有して、動力をエンジン２７からこれを駆動源とする各部の装置に適宜の動力伝達機構を介して伝達し、各部の装置を駆動させることができるように構成される。
【００２５】
具体的には、たとえば、図２に示すように、エンジン２７の動力は、走行部３のクローラ式走行装置１２に後述のミッション部１０のトランスミッション２３を介して伝達可能とされるとともに、脱穀部５の扱胴３２と処理胴３４とに、選別部６の揺動選別装置４０と穀粒搬送装置５０とに、穀粒貯溜部７の穀粒排出装置２２とに、排藁処理部８の排藁搬送装置１７と排藁切断装置１８とに伝達可能とされる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、電動式モータ２８・２９がコンバイン１の任意位置に配設される。そして、エンジン２７の動力ではなく、電動式モータ２８の動力が、刈取部４の引起装置１４と切断装置１５と搬送装置１６とに、また脱穀部５のフィードチェン３１に伝達可能とされるとともに、電動式モータ２９の動力が選別部６の風選別装置５４に伝達可能とされる。
【００２７】
ミッション部１０は機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部９の前方に配置される。ミッション部１０は油圧式無段変速装置３０を含むトランスミッション２３などを有して、エンジン部９のエンジン２７の動力が走行部３のクローラ式走行装置１２に伝達される前に、トランスミッション２３により当該動力を変速することができるように構成される。
【００２８】
操縦部１１は機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部９およびミッション部１０の上方に配置される。操縦部１１は操縦席２４や、ステアリングハンドル２５を含む操作具類などを有して、操縦席２４に操縦者を着座させ、操作具類により操縦者が各部の装置を操作することができるように構成される。
【００２９】
このようにして、コンバイン１は、操縦部１１での操作具類の操作によって、エンジン部９のエンジン２７の動力または電動式モータ２８・２９の動力を各部の装置に伝達して、走行部３にて機体を走行させながら、刈取部４で圃場の穀稈を刈り取り、脱穀部５で刈取部４からの穀稈を脱穀し、選別部６で脱穀部５からの脱穀物を選別して、穀粒貯溜部７で選別部６からの穀粒を貯溜すると同時に、排藁処理部８で脱穀部５からの排藁を外部へ排出することができるように構成される。
【００３０】
次に、脱穀部５および選別部６の構成について説明する。
【００３１】
図２、図３に示すように、脱穀部５には、フィードチェン３１、扱胴３２、処理胴３４などが備えられる。また、選別部６には、揺動選別装置４０、風選別装置５４、穀粒搬送装置５０などが備えられる。
【００３２】
脱穀部５において、扱胴３２は、前端部を面取りした円筒状に形成され、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。扱胴３２は、扱室３６でその前壁３６ａと後壁３６ｂとの間に回転自在に架設された回転支軸３７に取り付けられ、この回転支軸３７にエンジン２７からの動力が伝達されることで当該回転支軸３７と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。扱胴３２の下方には、受網３３が扱胴３２の下半部を覆うように配置される。
【００３３】
処理胴３４は、円筒状に形成され、軸心方向を前後方向として扱胴３２と平行とされて、その右後方で処理室３８に配置される。処理室３８はその前部の左側方に設けられる送塵口を介して扱室３６と連通される。そして、処理胴３４は、処理室３８に前後方向に回転自在に架設された支軸に支持され、この支軸にエンジン２７からの動力が伝達されることで当該支軸と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。処理胴３４の下方には、処理胴網３５が配置される。
【００３４】
フィードチェン３１は、扱胴３２の左側方で刈取部４と排藁処理部８との間にわたって配置される。フィードチェン３１は、扱胴３２の左側方でフィードチェンフレームに設けられた駆動スプロケットおよび複数の従動スプロケットに巻回され、その駆動スプロケットに電動式モータ２８からの動力が伝達されることで回転駆動される。
【００３５】
選別部６において、揺動選別装置４０には、揺動選別装置本体４１、フィードパン４２、チャフシーブ４３、グレンシーブ４４、ストローラック４５が備えられる。揺動選別装置本体４１は、その長手方向を前後方向として脱穀部５の扱胴３２および受網３３ならびに処理胴３４および処理胴網３５の下方に配置され、揺動機構４６の作動にともなって揺動される。この揺動機構４６はその回転軸にエンジン２７からの動力が伝達されることで作動される。
【００３６】
フィードパン４２は、揺動選別装置本体４１の前部に設けられ、脱穀部５の扱胴３２および受網３３の前部下方に配置される。チャフシーブ４３は、揺動選別装置本体４１の前後中途部に設けられ、脱穀部５の扱胴３２および受網３３の前部下方であって、フィードパン４２の後方に配置される。
【００３７】
グレンシーブ４４は、揺動選別装置本体４１の前後中途部に設けられ、チャフシーブ４３の下方に配置される。ストローラック４５は、揺動選別装置本体４１の後部に設けられ、チャフシーブ４３の後方であってグレンシーブ４４の後上方に配置される。
【００３８】
風選別装置５４には、風選別装置本体５１、唐箕ファン５２、吸引ファン５３が備えられる。唐箕ファン５２は、風選別装置本体５１の前部に左右方向に横設され、フィードパン４２の後部の下方に配置される。吸引ファン５３は風選別装置本体５１の後端部の上方で左右方向に横設され、ストローラック４５の後上方に配置される。唐箕ファン５２および吸引ファン５３は、その回転軸に電動式モータ２９からの動力が伝達されることで回転される。
【００３９】
穀粒搬送装置５０には、一番搬送装置５５、二番搬送装置５６、一番揚穀装置５７、二番還元装置５８が備えられる。一番搬送装置５５は、風選別装置本体５１の底部で左右方向に横設され、唐箕ファン５２の後方であってチャフシーブ４３およびグレンシーブ４４の下方に配置される。二番搬送装置５６は、風選別装置本体５１の底部で左右方向に横設され、一番搬送装置５５の後方であってストローラック４５の下方に配置される。
【００４０】
一番揚穀装置５７は、風選別装置本体５１の右外側に上下方向に立設され、一番搬送装置５５と接続されるとともに、穀粒貯溜部７のグレンタンク２１と接続される。二番還元装置５８は、風選別装置本体５１の右外側に前後方向に斜設され、二番搬送装置５６と接続されるとともに、脱穀部５の扱室３６または揺動選別装置４０の上方空間に接続される。
【００４１】
このような構成において、脱穀作業および選別作業が行われる際、脱穀部５では、刈取部４からの穀稈がフィードチェン３１により受け継がれ、排藁処理部８側へ搬送される。この搬送中の穀稈が扱胴３２により脱穀され、その穀粒や藁屑や塵埃を含む処理物が選別部６へ落下する過程で受網３３により選別される。扱胴３２により脱穀されなかった未処理物は、扱室３６から送塵口を介して処理室３８に搬送されて、処理胴３４により処理され、その処理物が選別部６へ落下する過程で処理胴網３５により選別される。
【００４２】
選別部６では、揺動選別装置４０が作動されている状態、つまり揺動選別装置本体４１が揺動機構４６により揺動されている状態で、脱穀部５の受網３３の前部から落下した処理物の層がフィードパン４２により均平化されて、処理物が比重選別される。フィードパン４２による選別後のものがチャフシーブ４３により粗選別される。また、脱穀部５の受網３３および処理胴網３５から落下した処理物がチャフシーブ４３により粗選別される。チャフシーブ４３による選別後のものがグレンシーブ４４と唐箕ファン５２からの選別風により精選別される。
【００４３】
チャフシーブ４３およびグレンシーブ４４から落下する穀粒や藁屑などが、唐箕ファン５２からの選別風により精選別される。このとき、比重が大きく重い穀粒は、一番物として選別風に逆らって落下し、一番搬送装置５５に収容される。これよりも比重が小さく軽いものは、唐箕ファン５２からの選別風により二番搬送装置５６の上方へ向けて飛ばされる。
【００４４】
この飛ばされたものの中でも比較的重いものは、二番物として落下し、二番搬送装置５６に収容される。これを除いたものは、唐箕ファン５２からの選別風によりストローラック４５へ向けてさらに飛ばされる。そのうちの藁屑はストローラック４５によりほぐされる。この藁屑の中にある穀粒は、二番物として落下し、二番搬送装置５６に収容される。他の塵埃などは、吸引ファン５３により吸引されて、三番口５９から外部に排出される。
【００４５】
一番物は、一番搬送装置５５により一番揚穀装置５７に搬送され、つづいて一番揚穀装置５７により穀粒貯溜部７のグレンタンク２１に搬送されて、このグレンタンク２１に一時的に貯溜される。二番物は、二番搬送装置５６により二番還元装置５８に搬送され、つづいて二番還元装置５８により脱穀部５の扱室３６または揺動選別装置４０の上方空間へ搬送され、脱穀され又は脱穀さずに揺動選別装置４０により再選別される。
【００４６】
次に、コンバイン１における制御構成について説明する。
【００４７】
図４に示すように、コンバイン１には、制御手段６０が備えられる。制御手段６０には、エンジン２７の回転数を検出するエンジン回転数検出手段６１、走行速度を検出する走行速度検知手段６２、扱胴３２の回転数を検出する扱胴回転数検出手段６３、脱穀部５における負荷を検出する負荷検出手段６４などが電気的に接続される。
【００４８】
制御手段６０には、また、エンジン２７の回転数を制御するエンジン回転数制御手段６６、トランスミッション２３に含まれる油圧式無段変速装置３０の変速比を変更する変速比調整手段６７、エンジン２７の動力により作動する選別部６の回転数を調整する調整手段７０などが電気的に接続される。
【００４９】
本実施形態において、負荷検出手段６４は、扱胴３２の回転支軸３７の回転数を検出する回転センサで構成される。つまり、負荷検出手段６４は、扱胴回転数検出手段６３と兼用される。なお、負荷検出手段６４は、脱穀部５内における穀粒の流量や排藁流量を検出する流量検出センサなどで構成することも可能である。
【００５０】
エンジン回転数制御手段６６は、燃料噴射装置からなり、その燃料噴射ポンプの燃料調節用ラックを機械式ガバナなどを介して調速用アクチュエータにより操作し、燃料噴射量を変更することによって、エンジン２７の回転数を制御することができるように構成される。
【００５１】
変速比調整手段６７は、電動式モータなどからなる変速用アクチュエータを有し、油圧式無段変速装置３０のトラニオン軸を変速用アクチュエータにより連動機構を介して操作することによって、この油圧式無段変速装置３０の変速比を変更することができるように構成される。
【００５２】
調整手段７０は、図５に示すように、電動式モータからなる調整用アクチュエータ７１、遊星ギヤ機構７２を有し、選別部６の回転数、即ち動力がエンジン２７から伝達される揺動選別装置４０（揺動機構４６の回転軸）の回転数を調整用アクチュエータ７１および遊星ギヤ機構７２により調整することができるように構成される。調整手段７０では、遊星ギヤ機構７２がエンジン２７と選別部６の揺動選別装置４０とを連結する動力伝達経路の途中に設けられ、これに調整用アクチュエータ７１が組み合わされる。
【００５３】
具体的には、たとえば、遊星ギヤ機構７２に、サンギヤ７３、リングギヤ７４、複数のプラネタリギヤ７５、キャリア７６が備えられる。サンギヤ７３はエンジン２７側の伝達軸７７に固定され、リングギヤ７４はサンギヤ７３を同心状に囲繞するように配置される。各プラネタギヤ７５はサンギヤ７３とリングギヤ７４の内歯とに噛合するようにキャリア７６に回転自在に軸支され、キャリア７６は選別部６側の伝達軸７８に固定される。そして、リングギヤ７４の外歯が調整用アクチュエータ７１の出力軸に固定されたギヤ７９に噛合される。
【００５４】
そして、制御手段６０が、脱穀部５で扱胴３２が回転駆動している状態において、次のような制御を行うように構成される。この制御では、図６に示すように、まず、脱穀部５における負荷が負荷検出手段６４により検出される（Ｓ１）。そして、この検出された検出値、即ちその検出時の脱穀部５における負荷が閾値以上であるか否かが判定される（Ｓ２）。
【００５５】
脱穀部５における負荷が閾値未満であると判定された場合、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる（Ｓ３）。このエンジン回転数制御手段６６の制御により、エンジン２７の回転数が第一設定回転数とされ、その後この第一設定回転数に保たれる。その結果、扱胴３２の回転数が前記第一設定回転数に応じた第一所定回転数とされ、選別部６の揺動選別装置４０が前記第一設定回転数に応じた所定回転数とされる。
【００５６】
脱穀部５における負荷が閾値以上であると判定された場合、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる（Ｓ４）。このエンジン回転数制御手段６６の制御により、エンジン２７の回転数が第二設定回転数とされ、その後この第二設定回転数に保たれる。その結果、扱胴３２の回転数が前記第二設定回転数に応じた第二所定回転数とされる。
【００５７】
ここでの第二設定回転数は、エンジン２７の定格回転数であり、第一設定回転数よりも大きくあらかじめ設定される。言い換えれば、第一設定回転数は、エンジン２７の定格回転数である第二設定回転数よりも小さく、たとえば定格回転数の８０パーセント程度にあらかじめ設定される。このことから、扱胴３２の第一所定回転数は、第二所定回転数よりも小さくなる。
【００５８】
エンジン回転数制御手段６６の制御が前述のようにエンジン２７の回転数が第二設定回転数となるように行われると、調整手段７０の制御が行われる（Ｓ５）。この調整手段７０の制御により、調速用アクチュエータ７１が適宜に駆動されて、エンジン２７から選別部６の揺動選別装置４０への動力伝達経路の途中で、選別部６側の伝達軸７８に遊星ギヤ機構７２を介して作用することとされる。
【００５９】
その結果、エンジン２７の回転数が第一設定回転数から第二設定回転数に増大した場合であっても、それに連動して揺動選別装置４０の回転数が変化（増大）しないように調整されて、このエンジン２７の回転数の増大の前後で前記所定回転数に保たれる。つまり、この場合の揺動選別装置４０の回転数は、エンジン２７の回転数が第一設定回転数とされている場合における回転数と同一となる。
【００６０】
なお、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に応じて第一設定回転数または第二設定回転数に変更された場合、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷が閾値に基づいてさらに変更されるまでは、その変更後の回転数で一定に保たれるように、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる。
【００６１】
また、制御手段６０は、前述のように、エンジン回転数制御手段６６の制御を、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に応じて第一設定回転数または第二設定回転数となるように行う際、調整手段７０の制御とともに、変速比調整手段６７の制御を行うように構成することも可能である。
【００６２】
この場合、変速比調整手段６７の制御により、その変速用アクチュエータが適宜に駆動されて、エンジン２７から走行部３のクローラ式走行装置１２への動力伝達経路の途中で、油圧式無段変速装置３０にトラニオン軸を介して作用することとされる。これにより、油圧式無段変速装置３０の変速比が、エンジン２７の回転数が第一設定回転数であっても第二設定回転数であっても、走行速度を一定の走行速度で保つ値となるように変更される。
【００６３】
その結果、エンジン２７の回転数が第一設定回転数から第二設定回転数に増大した場合には、それに連動して走行部３の回転数、即ちクローラ式走行装置１２の回転数が変化（増大）しないように調整されて、このエンジン２７の回転数の増大の前後で走行速度が保たれる。なお、エンジン２７の回転数が第二設定回転数から第一設定回転数に減少した場合にも、前記同様の制御が行われる。
【００６４】
以上のように、本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、エンジン２７の動力を脱穀部５の扱胴３２に伝達するとともに、選別部６に伝達するように構成するものであって、エンジン２７の回転数を検出するエンジン回転数検出手段６１と、脱穀部５における負荷を検出する負荷検出手段６４と、エンジン２７の回転数を制御するエンジン回転数制御手段６６と、選別部６の回転数を調整する調整手段７０と、エンジン回転数制御手段６６を、負荷検出手段６４の検出値が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数が第一設定回転数となるように制御し、負荷検出手段６４の検出値が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、調整手段７０を、負荷検出手段６４の検出値にかかわらず、選別部６の回転数が所定の回転数、即ちエンジン２７の回転数が第一設定回転数である場合における回転数で保たれるように制御する制御手段６０とを備えるものとされる。
【００６５】
これにより、脱穀部５における負荷が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数を比較的小さなものとして、燃費の向上を図りながら、扱胴３２をその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動させることが可能となる。一方、脱穀部５における負荷が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数を増大させて、扱胴３２をその回転数を増大させてその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動することが可能となる。このとき、エンジン２７の回転数の増減にともなう選別部６の回転数の変化を阻止することが可能となる。本実施形態においては、エンジン２７の回転数の増大にともなう選別部６の回転数の増加を阻止することが可能となる。また、脱穀部５における負荷が閾値以上であるときでも、エンジン２７の回転数が増大するため、ささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀部５における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００６６】
本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、また、エンジン２７の動力を変速して走行部３に伝達する油圧式無段変速装置３０と、油圧式無段変速装置３０の変速比を変更する変速比調整手段６７と、走行速度を検出する走行速度検出手段６２とをさらに備え、制御手段６０は、エンジン回転数制御手段６６を、前記エンジン２７の回転数が第一設定回転数または第二設定回転数になるように制御するとき、変速比調整手段６７を、負荷検出手段６４の検出値にかかわらず、油圧式無段変速装置３０の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御するものとされる。
【００６７】
これにより、脱穀部５における負荷に基づいてエンジン２７の回転数が増減する際に、走行速度の変化を阻止して、穀稈の脱穀部への供給量を一定に維持し、扱胴を安定的に回転駆動させることが可能となる。したがって、脱穀部５における負荷にかかわらず、脱穀性能を維持して、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００６８】
さらに、このような制御手段６０による制御が行われるコンバイン１において、脱穀部５に前述の扱胴３２に代えて次のような扱胴８２を備えてその回転数制御を行うことも可能である。
【００６９】
この場合、図７に示すように、扱胴８２は、前扱胴８３と、後扱胴８４とで構成される。前扱胴８３は、前述の扱胴３２と前後方向の長さが短くなっていることを除けば同様のものであり、前端部を面取りした円筒状に形成されて、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。前扱胴８３は、扱室３６の前壁３６ａと後壁３６ｂとに回転自在に架設された回転支軸８７に取り付けられ、この回転支軸８７と一体的に回転可能とされる。
【００７０】
扱室３６の前壁３６ａから外部へ突出する回転支軸８７の前端部には入力プーリ８８が設けられて、この回転支軸８７と一体的に回転可能とされる。そして、入力プーリ８８とエンジン２７側の伝達軸に設けられたプーリとにわたって伝動ベルトが巻き掛けられる。こうして、エンジン２７から伝動ベルトを介して入力プーリ８８に伝達された動力が回転支軸８７に伝達されることで、前扱胴８３がこの回転支軸８７と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。
【００７１】
後扱胴８４は、円筒状に形成されて、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。後扱胴８４は、前扱胴８３の搬送方向下流側、即ち後側に当該前扱胴８３と同軸心上に設けられて、回転支軸８７の後端部に相対回転自在に支持された筒支軸９１に取り付けられ、この筒支軸９１と一体的に回転可能とされる。ここで、後扱胴８４の前後方向の長さは前扱胴８３の前後方向の長さよりも短く設定される。後扱胴８４の胴径は前扱胴８３の胴径と同程度に設定される。
【００７２】
扱室３６の後壁３６ｂから外部へ突出する筒支軸９１の後端部側には駆動手段９２が設けられる。そして、筒支軸９１と駆動手段９２とが適宜の動力伝達機構を介して連動連結される。こうして、動力が駆動手段９２から動力伝達機構を介して筒支軸９１に伝達されることで、後扱胴８４がこの筒支軸９１とともにその前後方向の軸心回りで回転駆動される。
【００７３】
駆動手段９２は、電動式モータなどからなる駆動用アクチュエータを有し、動力を駆動用アクチュエータから筒支軸９１に伝達して、筒支軸９１上の後扱胴８４を前扱胴８３とは独立して回転駆動させることができるように構成される。この駆動手段９２は、コンバイン１の適宜の位置に配置され、図８に示すように、制御手段６０に電気的に接続される。
【００７４】
さらに、制御手段６０には、図８に示すように、前扱胴８３の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段９５、後扱胴８４の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段９６が接続される。前扱胴回転数検出手段９５は前扱胴８３の回転支軸８７の回転数を検出する回転センサで構成される。後扱胴回転数検出手段９６は後扱胴８４の筒支軸９１の回転数を検出する回転センサで構成される。本実施形態において、負荷検出手段６４は前扱胴回転数検出手段９５と兼用される。
【００７５】
このように構成された扱胴８２において、前扱胴８３の回転数は、前述の扱胴３２と同様に制御手段６０による脱穀部５における負荷に応じたエンジン回転数制御手段６６の制御に基づいて調整される。一方、後扱胴８４の回転数は、駆動手段９２の駆動用アクチュエータの制御に基づいて調整されて、前扱胴８３の回転数以上に設定される。
【００７６】
具体的には、制御手段６０によるエンジン回転数制御手段６６の制御でエンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に基づいて第一設定回転数とされた場合、前扱胴８３が第一所定回転数で回転駆動され、後扱胴８４が第一所定回転数よりも大きい回転数で回転駆動される。エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に基づいて第二設定回転数とされた場合、前扱胴８３が第一所定回転数よりも大きい第二所定回転数で回転駆動され、後扱胴８４が第二所定回転数と同一の回転数で回転駆動される。
【００７７】
以上のように、本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、また、エンジン２７により回転駆動される前扱胴８３と、前扱胴８３の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴８３に対して相対回転可能な後扱胴８４とを、扱胴８２として備えるとともに、後扱胴８４を回転駆動する駆動手段９２と、前扱胴８３の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段９５と、後扱胴８４の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段９６とをさらに備え、制御手段６０は、駆動手段９２を、前扱胴８３が回転駆動されるとき、後扱胴８４の回転数が前扱胴８３の回転数以上で一定となるように制御するものとされる。
【００７８】
これにより、脱穀部５における負荷に基づいてエンジン２７の回転数が変化した場合であっても、後扱胴８４の回転数が常に前扱胴８３の回転数以上で一定となり、脱穀部５でささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ コンバイン
５ 脱穀部
６ 選別部
２７ エンジン
３０ 無段変速装置
３２ 扱胴
６０ 制御手段
６１ エンジン回転数検出手段
６２ 走行速度検出手段
６４ 負荷検出手段
６６ エンジン回転数制御手段
６７ 変速比調整手段
７０ 調整手段
８２ 扱胴
８３ 前扱胴
８４ 後扱胴
９２ 駆動手段
９５ 前扱胴回転数検出手段
９６ 後扱胴回転数検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
原動機部から選別部に駆動力を供給するとともに、原動機部を補助する補助原動機部を設けて、原動機部からの駆動力の変動により選別部に供給される駆動力が変動した場合であっても、この補助原動機部により選別部に常時所定の駆動力を供給可能としたコンバインが従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４５２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような従来技術は、原動機部から脱穀部にも駆動力を供給するため、脱穀する穀稈の湿り具合などの影響で脱穀部における負荷が大きく変動して、原動機部からの駆動力の変動により脱穀部に供給される駆動力が変動した場合には、脱穀部における扱胴の回転数を最適なものに設定できずに脱穀性能が低下し、ひいては脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができるコンバインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明は、以下の手段をとる。
【０００７】
請求項１においては、エンジンの動力を脱穀部の扱胴に伝達するとともに、選別部に伝達するように構成するコンバインであって、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記脱穀部における負荷を検出する負荷検出手段と、前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記選別部の回転数を調整する回転数調整手段と、前記エンジン回転数制御手段を、前記負荷検出手段の検出値が閾値未満であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数となるように制御し、前記負荷検出手段の検出値が閾値以上であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、前記調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記選別部の回転数が所定の回転数で保たれるように制御する制御手段とを備える。
【０００８】
請求項２においては、前記エンジンの動力を変速して走行部に伝達する無段変速装置と、前記無段変速装置の変速比を変更する変速比調整手段と、走行速度を検出する走行速度検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記エンジン回転数制御手段を、前記エンジンの回転数が第一設定回転数または第二設定回転になるように制御するとき、前記変速比調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記無段変速装置の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御する。
【０００９】
請求項３においては、前記扱胴を前記エンジンにより回転駆動される前扱胴として、前記前扱胴の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴に対して相対回転可能な後扱胴と、前記後扱胴を回転駆動する脱穀用アクチュエータと、前記前扱胴の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段と、前記後扱胴の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記脱穀用アクチュエータを、前記前扱胴が回転駆動されるとき、前記後扱胴の回転数が前記前扱胴の回転数以上で一定となるように制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１１】
請求項１においては、脱穀部における負荷が閾値未満であるとき、エンジンの回転数を比較的小さなものとして、燃費の向上を図りながら、扱胴をその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動させることが可能となる。一方、脱穀部における負荷が閾値以上であるとき、エンジンの回転数を増大させて、扱胴をその回転数を増大させてその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動することが可能となる。このとき、エンジンの回転数の増減にともなう選別部の回転数の変化を阻止することが可能となる。また、脱穀部における負荷が閾値以上であるときでも、エンジンの回転数が増大するため、ささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００１２】
請求項２においては、脱穀部における負荷に基づいてエンジン回転数が増減する際に、走行速度の変化を阻止して、穀稈の脱穀部への供給量を一定に維持し、扱胴を安定的に回転駆動させることが可能となる。したがって、脱穀部における負荷にかかわらず、脱穀性能を維持して、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００１３】
請求項３においては、脱穀部における負荷に基づいてエンジンの回転数が変化した場合であっても、後扱胴の回転数が常に前扱胴の回転数以上で一定となり、脱穀部でささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンバインの側面図。
【図２】コンバインにおける動力伝達経路の模式図。
【図３】脱穀部および選別部の側面断面図。
【図４】制御手段のブロック図。
【図５】制御手段の構成を示す図。
【図６】制御手段による制御の流れを示す図。
【図７】別実施例の脱穀部および選別部の側面断面図。
【図８】別実施例の脱穀部および選別部の側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明の一実施形態に係るコンバイン１の全体構成について説明する。
【００１７】
図１、図２に示すように、コンバイン１には、走行部３、刈取部４、脱穀部５、選別部６、穀粒貯溜部７、排藁処理部８、エンジン部９、ミッション部１０、操縦部１１が備えられる。
【００１８】
走行部３は機体フレーム２の下部に設けられる。走行部３は左右一対のクローラを有するクローラ式走行装置１２などを有して、機体をクローラ式走行装置１２により前進または後進方向に走行させることができるように構成される。
【００１９】
刈取部４は機体フレーム２の前端部に機体に対して昇降可能に設けられる。刈取部４は分草具１３や、引起装置１４や、切断装置１５や、搬送装置１６などを有して、圃場の穀稈を分草具１３により分草し、分草後の穀稈を引起装置１４により引き起こし、引起後の穀稈を切断装置１５により切断し、切断後の穀稈を搬送装置１６により脱穀部５側へ搬送することができるように構成される。
【００２０】
脱穀部５は機体フレーム２の左側前部に設けられ、刈取部４の後方に配置される。脱穀部５はフィードチェン３１や、扱胴３２、処理胴３４などを有して、刈取部４から搬送されてくる穀稈をフィードチェン３１により受け継いで排藁処理部８側へ搬送し、搬送中の穀稈を扱胴３２により脱穀し、扱胴３２側からの未処理物を処理胴３４により処理することができるように構成される。
【００２１】
選別部６は機体フレーム２の左側部に設けられ、脱穀部５の下方に配置される。選別部６は揺動選別装置４０や、風選別装置５４や、穀粒搬送装置５０などを有して、脱穀部５から落下する処理物を揺動選別装置４０により揺動選別し、揺動選別後のものを風選別装置５４により風選別して藁屑や塵埃などを藁屑排出装置により外部へ排出する一方、穀粒を穀粒搬送装置５０により穀粒貯溜部７側へ搬送することができるように構成される。
【００２２】
穀粒貯溜部７は機体フレーム２の右側後部に設けられ、脱穀部５および選別部６の右側方に配置される。穀粒貯溜部７はグレンタンク２１や、穀粒排出装置２２などを有して、選別部６から搬送されてくる穀粒をグレンタンク２１により一時的に貯溜し、貯溜中の穀粒を穀粒排出装置２２によりグレンタンク２１から排出し、更に任意の方向に搬送してから外部へ排出することができるように構成される。
【００２３】
排藁処理部８は機体フレーム２の左側後部に設けられ、脱穀部５の後方に配置される。排藁処理部８は排藁搬送装置１７や、排藁切断装置１８などを有して、脱穀部５からの脱穀済みの穀稈を排藁として排藁搬送装置１７により受け継いで外部へ排出する、または排藁切断装置１８へ搬送し、搬送後の排藁を排藁切断装置１８により切断してから外部へ排出することができるように構成される。
【００２４】
エンジン部９は機体フレーム２の右側前部に設けられ、穀粒貯溜部７の前方に配置される。エンジン部９はエンジン２７などを有して、動力をエンジン２７からこれを駆動源とする各部の装置に適宜の動力伝達機構を介して伝達し、各部の装置を駆動させることができるように構成される。
【００２５】
具体的には、たとえば、図２に示すように、エンジン２７の動力は、走行部３のクローラ式走行装置１２に後述のミッション部１０のトランスミッション２３を介して伝達可能とされるとともに、脱穀部５の扱胴３２と処理胴３４とに、選別部６の揺動選別装置４０と穀粒搬送装置５０とに、穀粒貯溜部７の穀粒排出装置２２とに、排藁処理部８の排藁搬送装置１７と排藁切断装置１８とに伝達可能とされる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、電動式モータ２８・２９がコンバイン１の任意位置に配設される。そして、エンジン２７の動力ではなく、電動式モータ２８の動力が、刈取部４の引起装置１４と切断装置１５と搬送装置１６とに、また脱穀部５のフィードチェン３１に伝達可能とされるとともに、電動式モータ２９の動力が選別部６の風選別装置５４に伝達可能とされる。
【００２７】
ミッション部１０は機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部９の前方に配置される。ミッション部１０は油圧式無段変速装置３０を含むトランスミッション２３などを有して、エンジン部９のエンジン２７の動力が走行部３のクローラ式走行装置１２に伝達される前に、トランスミッション２３により当該動力を変速することができるように構成される。
【００２８】
操縦部１１は機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部９およびミッション部１０の上方に配置される。操縦部１１は操縦席２４や、ステアリングハンドル２５を含む操作具類などを有して、操縦席２４に操縦者を着座させ、操作具類により操縦者が各部の装置を操作することができるように構成される。
【００２９】
このようにして、コンバイン１は、操縦部１１での操作具類の操作によって、エンジン部９のエンジン２７の動力または電動式モータ２８・２９の動力を各部の装置に伝達して、走行部３にて機体を走行させながら、刈取部４で圃場の穀稈を刈り取り、脱穀部５で刈取部４からの穀稈を脱穀し、選別部６で脱穀部５からの脱穀物を選別して、穀粒貯溜部７で選別部６からの穀粒を貯溜すると同時に、排藁処理部８で脱穀部５からの排藁を外部へ排出することができるように構成される。
【００３０】
次に、脱穀部５および選別部６の構成について説明する。
【００３１】
図２、図３に示すように、脱穀部５には、フィードチェン３１、扱胴３２、処理胴３４などが備えられる。また、選別部６には、揺動選別装置４０、風選別装置５４、穀粒搬送装置５０などが備えられる。
【００３２】
脱穀部５において、扱胴３２は、前端部を面取りした円筒状に形成され、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。扱胴３２は、扱室３６でその前壁３６ａと後壁３６ｂとの間に回転自在に架設された回転支軸３７に取り付けられ、この回転支軸３７にエンジン２７からの動力が伝達されることで当該回転支軸３７と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。扱胴３２の下方には、受網３３が扱胴３２の下半部を覆うように配置される。
【００３３】
処理胴３４は、円筒状に形成され、軸心方向を前後方向として扱胴３２と平行とされて、その右後方で処理室３８に配置される。処理室３８はその前部の左側方に設けられる送塵口を介して扱室３６と連通される。そして、処理胴３４は、処理室３８に前後方向に回転自在に架設された支軸に支持され、この支軸にエンジン２７からの動力が伝達されることで当該支軸と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。処理胴３４の下方には、処理胴網３５が配置される。
【００３４】
フィードチェン３１は、扱胴３２の左側方で刈取部４と排藁処理部８との間にわたって配置される。フィードチェン３１は、扱胴３２の左側方でフィードチェンフレームに設けられた駆動スプロケットおよび複数の従動スプロケットに巻回され、その駆動スプロケットに電動式モータ２８からの動力が伝達されることで回転駆動される。
【００３５】
選別部６において、揺動選別装置４０には、揺動選別装置本体４１、フィードパン４２、チャフシーブ４３、グレンシーブ４４、ストローラック４５が備えられる。揺動選別装置本体４１は、その長手方向を前後方向として脱穀部５の扱胴３２および受網３３ならびに処理胴３４および処理胴網３５の下方に配置され、揺動機構４６の作動にともなって揺動される。この揺動機構４６はその回転軸にエンジン２７からの動力が伝達されることで作動される。
【００３６】
フィードパン４２は、揺動選別装置本体４１の前部に設けられ、脱穀部５の扱胴３２および受網３３の前部下方に配置される。チャフシーブ４３は、揺動選別装置本体４１の前後中途部に設けられ、脱穀部５の扱胴３２および受網３３の前部下方であって、フィードパン４２の後方に配置される。
【００３７】
グレンシーブ４４は、揺動選別装置本体４１の前後中途部に設けられ、チャフシーブ４３の下方に配置される。ストローラック４５は、揺動選別装置本体４１の後部に設けられ、チャフシーブ４３の後方であってグレンシーブ４４の後上方に配置される。
【００３８】
風選別装置５４には、風選別装置本体５１、唐箕ファン５２、吸引ファン５３が備えられる。唐箕ファン５２は、風選別装置本体５１の前部に左右方向に横設され、フィードパン４２の後部の下方に配置される。吸引ファン５３は風選別装置本体５１の後端部の上方で左右方向に横設され、ストローラック４５の後上方に配置される。唐箕ファン５２および吸引ファン５３は、その回転軸に電動式モータ２９からの動力が伝達されることで回転される。
【００３９】
穀粒搬送装置５０には、一番搬送装置５５、二番搬送装置５６、一番揚穀装置５７、二番還元装置５８が備えられる。一番搬送装置５５は、風選別装置本体５１の底部で左右方向に横設され、唐箕ファン５２の後方であってチャフシーブ４３およびグレンシーブ４４の下方に配置される。二番搬送装置５６は、風選別装置本体５１の底部で左右方向に横設され、一番搬送装置５５の後方であってストローラック４５の下方に配置される。
【００４０】
一番揚穀装置５７は、風選別装置本体５１の右外側に上下方向に立設され、一番搬送装置５５と接続されるとともに、穀粒貯溜部７のグレンタンク２１と接続される。二番還元装置５８は、風選別装置本体５１の右外側に前後方向に斜設され、二番搬送装置５６と接続されるとともに、脱穀部５の扱室３６または揺動選別装置４０の上方空間に接続される。
【００４１】
このような構成において、脱穀作業および選別作業が行われる際、脱穀部５では、刈取部４からの穀稈がフィードチェン３１により受け継がれ、排藁処理部８側へ搬送される。この搬送中の穀稈が扱胴３２により脱穀され、その穀粒や藁屑や塵埃を含む処理物が選別部６へ落下する過程で受網３３により選別される。扱胴３２により脱穀されなかった未処理物は、扱室３６から送塵口を介して処理室３８に搬送されて、処理胴３４により処理され、その処理物が選別部６へ落下する過程で処理胴網３５により選別される。
【００４２】
選別部６では、揺動選別装置４０が作動されている状態、つまり揺動選別装置本体４１が揺動機構４６により揺動されている状態で、脱穀部５の受網３３の前部から落下した処理物の層がフィードパン４２により均平化されて、処理物が比重選別される。フィードパン４２による選別後のものがチャフシーブ４３により粗選別される。また、脱穀部５の受網３３および処理胴網３５から落下した処理物がチャフシーブ４３により粗選別される。チャフシーブ４３による選別後のものがグレンシーブ４４と唐箕ファン５２からの選別風により精選別される。
【００４３】
チャフシーブ４３およびグレンシーブ４４から落下する穀粒や藁屑などが、唐箕ファン５２からの選別風により精選別される。このとき、比重が大きく重い穀粒は、一番物として選別風に逆らって落下し、一番搬送装置５５に収容される。これよりも比重が小さく軽いものは、唐箕ファン５２からの選別風により二番搬送装置５６の上方へ向けて飛ばされる。
【００４４】
この飛ばされたものの中でも比較的重いものは、二番物として落下し、二番搬送装置５６に収容される。これを除いたものは、唐箕ファン５２からの選別風によりストローラック４５へ向けてさらに飛ばされる。そのうちの藁屑はストローラック４５によりほぐされる。この藁屑の中にある穀粒は、二番物として落下し、二番搬送装置５６に収容される。他の塵埃などは、吸引ファン５３により吸引されて、三番口５９から外部に排出される。
【００４５】
一番物は、一番搬送装置５５により一番揚穀装置５７に搬送され、つづいて一番揚穀装置５７により穀粒貯溜部７のグレンタンク２１に搬送されて、このグレンタンク２１に一時的に貯溜される。二番物は、二番搬送装置５６により二番還元装置５８に搬送され、つづいて二番還元装置５８により脱穀部５の扱室３６または揺動選別装置４０の上方空間へ搬送され、脱穀され又は脱穀さずに揺動選別装置４０により再選別される。
【００４６】
次に、コンバイン１における制御構成について説明する。
【００４７】
図４に示すように、コンバイン１には、制御手段６０が備えられる。制御手段６０には、エンジン２７の回転数を検出するエンジン回転数検出手段６１、走行速度を検出する走行速度検知手段６２、扱胴３２の回転数を検出する扱胴回転数検出手段６３、脱穀部５における負荷を検出する負荷検出手段６４などが電気的に接続される。
【００４８】
制御手段６０には、また、エンジン２７の回転数を制御するエンジン回転数制御手段６６、トランスミッション２３に含まれる油圧式無段変速装置３０の変速比を変更する変速比調整手段６７、エンジン２７の動力により作動する選別部６の回転数を調整する調整手段７０などが電気的に接続される。
【００４９】
本実施形態において、負荷検出手段６４は、扱胴３２の回転支軸３７の回転数を検出する回転センサで構成される。つまり、負荷検出手段６４は、扱胴回転数検出手段６３と兼用される。なお、負荷検出手段６４は、脱穀部５内における穀粒の流量や排藁流量を検出する流量検出センサなどで構成することも可能である。
【００５０】
エンジン回転数制御手段６６は、燃料噴射装置からなり、その燃料噴射ポンプの燃料調節用ラックを機械式ガバナなどを介して調速用アクチュエータにより操作し、燃料噴射量を変更することによって、エンジン２７の回転数を制御することができるように構成される。
【００５１】
変速比調整手段６７は、電動式モータなどからなる変速用アクチュエータを有し、油圧式無段変速装置３０のトラニオン軸を変速用アクチュエータにより連動機構を介して操作することによって、この油圧式無段変速装置３０の変速比を変更することができるように構成される。
【００５２】
調整手段７０は、図５に示すように、電動式モータからなる調整用アクチュエータ７１、遊星ギヤ機構７２を有し、選別部６の回転数、即ち動力がエンジン２７から伝達される揺動選別装置４０（揺動機構４６の回転軸）の回転数を調整用アクチュエータ７１および遊星ギヤ機構７２により調整することができるように構成される。調整手段７０では、遊星ギヤ機構７２がエンジン２７と選別部６の揺動選別装置４０とを連結する動力伝達経路の途中に設けられ、これに調整用アクチュエータ７１が組み合わされる。
【００５３】
具体的には、たとえば、遊星ギヤ機構７２に、サンギヤ７３、リングギヤ７４、複数のプラネタリギヤ７５、キャリア７６が備えられる。サンギヤ７３はエンジン２７側の伝達軸７７に固定され、リングギヤ７４はサンギヤ７３を同心状に囲繞するように配置される。各プラネタギヤ７５はサンギヤ７３とリングギヤ７４の内歯とに噛合するようにキャリア７６に回転自在に軸支され、キャリア７６は選別部６側の伝達軸７８に固定される。そして、リングギヤ７４の外歯が調整用アクチュエータ７１の出力軸に固定されたギヤ７９に噛合される。
【００５４】
そして、制御手段６０が、脱穀部５で扱胴３２が回転駆動している状態において、次のような制御を行うように構成される。この制御では、図６に示すように、まず、脱穀部５における負荷が負荷検出手段６４により検出される（Ｓ１）。そして、この検出された検出値、即ちその検出時の脱穀部５における負荷が閾値以上であるか否かが判定される（Ｓ２）。
【００５５】
脱穀部５における負荷が閾値未満であると判定された場合、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる（Ｓ３）。このエンジン回転数制御手段６６の制御により、エンジン２７の回転数が第一設定回転数とされ、その後この第一設定回転数に保たれる。その結果、扱胴３２の回転数が前記第一設定回転数に応じた第一所定回転数とされ、選別部６の揺動選別装置４０が前記第一設定回転数に応じた所定回転数とされる。
【００５６】
脱穀部５における負荷が閾値以上であると判定された場合、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる（Ｓ４）。このエンジン回転数制御手段６６の制御により、エンジン２７の回転数が第二設定回転数とされ、その後この第二設定回転数に保たれる。その結果、扱胴３２の回転数が前記第二設定回転数に応じた第二所定回転数とされる。
【００５７】
ここでの第二設定回転数は、エンジン２７の定格回転数であり、第一設定回転数よりも大きくあらかじめ設定される。言い換えれば、第一設定回転数は、エンジン２７の定格回転数である第二設定回転数よりも小さく、たとえば定格回転数の８０パーセント程度にあらかじめ設定される。このことから、扱胴３２の第一所定回転数は、第二所定回転数よりも小さくなる。
【００５８】
エンジン回転数制御手段６６の制御が前述のようにエンジン２７の回転数が第二設定回転数となるように行われると、調整手段７０の制御が行われる（Ｓ５）。この調整手段７０の制御により、調速用アクチュエータ７１が適宜に駆動されて、エンジン２７から選別部６の揺動選別装置４０への動力伝達経路の途中で、選別部６側の伝達軸７８に遊星ギヤ機構７２を介して作用することとされる。
【００５９】
その結果、エンジン２７の回転数が第一設定回転数から第二設定回転数に増大した場合であっても、それに連動して揺動選別装置４０の回転数が変化（増大）しないように調整されて、このエンジン２７の回転数の増大の前後で前記所定回転数に保たれる。つまり、この場合の揺動選別装置４０の回転数は、エンジン２７の回転数が第一設定回転数とされている場合における回転数と同一となる。
【００６０】
なお、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に応じて第一設定回転数または第二設定回転数に変更された場合、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷が閾値に基づいてさらに変更されるまでは、その変更後の回転数で一定に保たれるように、エンジン回転数制御手段６６の制御が行われる。
【００６１】
また、制御手段６０は、前述のように、エンジン回転数制御手段６６の制御を、エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に応じて第一設定回転数または第二設定回転数となるように行う際、調整手段７０の制御とともに、変速比調整手段６７の制御を行うように構成することも可能である。
【００６２】
この場合、変速比調整手段６７の制御により、その変速用アクチュエータが適宜に駆動されて、エンジン２７から走行部３のクローラ式走行装置１２への動力伝達経路の途中で、油圧式無段変速装置３０にトラニオン軸を介して作用することとされる。これにより、油圧式無段変速装置３０の変速比が、エンジン２７の回転数が第一設定回転数であっても第二設定回転数であっても、走行速度を一定の走行速度で保つ値となるように変更される。
【００６３】
その結果、エンジン２７の回転数が第一設定回転数から第二設定回転数に増大した場合には、それに連動して走行部３の回転数、即ちクローラ式走行装置１２の回転数が変化（増大）しないように調整されて、このエンジン２７の回転数の増大の前後で走行速度が保たれる。なお、エンジン２７の回転数が第二設定回転数から第一設定回転数に減少した場合にも、前記同様の制御が行われる。
【００６４】
以上のように、本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、エンジン２７の動力を脱穀部５の扱胴３２に伝達するとともに、選別部６に伝達するように構成するものであって、エンジン２７の回転数を検出するエンジン回転数検出手段６１と、脱穀部５における負荷を検出する負荷検出手段６４と、エンジン２７の回転数を制御するエンジン回転数制御手段６６と、選別部６の回転数を調整する調整手段７０と、エンジン回転数制御手段６６を、負荷検出手段６４の検出値が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数が第一設定回転数となるように制御し、負荷検出手段６４の検出値が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、調整手段７０を、負荷検出手段６４の検出値にかかわらず、選別部６の回転数が所定の回転数、即ちエンジン２７の回転数が第一設定回転数である場合における回転数で保たれるように制御する制御手段６０とを備えるものとされる。
【００６５】
これにより、脱穀部５における負荷が閾値未満であるとき、エンジン２７の回転数を比較的小さなものとして、燃費の向上を図りながら、扱胴３２をその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動させることが可能となる。一方、脱穀部５における負荷が閾値以上であるとき、エンジン２７の回転数を増大させて、扱胴３２をその回転数を増大させてその負荷に応じた最適な回転数で回転駆動することが可能となる。このとき、エンジン２７の回転数の増減にともなう選別部６の回転数の変化を阻止することが可能となる。本実施形態においては、エンジン２７の回転数の増大にともなう選別部６の回転数の増加を阻止することが可能となる。また、脱穀部５における負荷が閾値以上であるときでも、エンジン２７の回転数が増大するため、ささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀部５における負荷にかかわらず、脱穀性能および選別性能を維持して、脱穀作業および選別作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００６６】
本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、また、エンジン２７の動力を変速して走行部３に伝達する油圧式無段変速装置３０と、油圧式無段変速装置３０の変速比を変更する変速比調整手段６７と、走行速度を検出する走行速度検出手段６２とをさらに備え、制御手段６０は、エンジン回転数制御手段６６を、前記エンジン２７の回転数が第一設定回転数または第二設定回転数になるように制御するとき、変速比調整手段６７を、負荷検出手段６４の検出値にかかわらず、油圧式無段変速装置３０の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御するものとされる。
【００６７】
これにより、脱穀部５における負荷に基づいてエンジン２７の回転数が増減する際に、走行速度の変化を阻止して、穀稈の脱穀部への供給量を一定に維持し、扱胴を安定的に回転駆動させることが可能となる。したがって、脱穀部５における負荷にかかわらず、脱穀性能を維持して、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【００６８】
さらに、このような制御手段６０による制御が行われるコンバイン１において、脱穀部５に前述の扱胴３２に代えて次のような扱胴８２を備えてその回転数制御を行うことも可能である。
【００６９】
この場合、図７に示すように、扱胴８２は、前扱胴８３と、後扱胴８４とで構成される。前扱胴８３は、前述の扱胴３２と前後方向の長さが短くなっていることを除けば同様のものであり、前端部を面取りした円筒状に形成されて、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。前扱胴８３は、扱室３６の前壁３６ａと後壁３６ｂとに回転自在に架設された回転支軸８７に取り付けられ、この回転支軸８７と一体的に回転可能とされる。
【００７０】
扱室３６の前壁３６ａから外部へ突出する回転支軸８７の前端部には入力プーリ８８が設けられて、この回転支軸８７と一体的に回転可能とされる。そして、入力プーリ８８とエンジン２７側の伝達軸に設けられたプーリとにわたって伝動ベルトが巻き掛けられる。こうして、エンジン２７から伝動ベルトを介して入力プーリ８８に伝達された動力が回転支軸８７に伝達されることで、前扱胴８３がこの回転支軸８７と一体的にその前後方向の軸心回りで回転駆動される。
【００７１】
後扱胴８４は、円筒状に形成されて、軸心方向を前後方向として扱室３６に配置される。後扱胴８４は、前扱胴８３の搬送方向下流側、即ち後側に当該前扱胴８３と同軸心上に設けられて、回転支軸８７の後端部に相対回転自在に支持された筒支軸９１に取り付けられ、この筒支軸９１と一体的に回転可能とされる。ここで、後扱胴８４の前後方向の長さは前扱胴８３の前後方向の長さよりも短く設定される。後扱胴８４の胴径は前扱胴８３の胴径と同程度に設定される。
【００７２】
扱室３６の後壁３６ｂから外部へ突出する筒支軸９１の後端部側には駆動手段９２が設けられる。そして、筒支軸９１と駆動手段９２とが適宜の動力伝達機構を介して連動連結される。こうして、動力が駆動手段９２から動力伝達機構を介して筒支軸９１に伝達されることで、後扱胴８４がこの筒支軸９１とともにその前後方向の軸心回りで回転駆動される。
【００７３】
駆動手段９２は、電動式モータなどからなる駆動用アクチュエータを有し、動力を駆動用アクチュエータから筒支軸９１に伝達して、筒支軸９１上の後扱胴８４を前扱胴８３とは独立して回転駆動させることができるように構成される。この駆動手段９２は、コンバイン１の適宜の位置に配置され、図８に示すように、制御手段６０に電気的に接続される。
【００７４】
さらに、制御手段６０には、図８に示すように、前扱胴８３の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段９５、後扱胴８４の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段９６が接続される。前扱胴回転数検出手段９５は前扱胴８３の回転支軸８７の回転数を検出する回転センサで構成される。後扱胴回転数検出手段９６は後扱胴８４の筒支軸９１の回転数を検出する回転センサで構成される。本実施形態において、負荷検出手段６４は前扱胴回転数検出手段９５と兼用される。
【００７５】
このように構成された扱胴８２において、前扱胴８３の回転数は、前述の扱胴３２と同様に制御手段６０による脱穀部５における負荷に応じたエンジン回転数制御手段６６の制御に基づいて調整される。一方、後扱胴８４の回転数は、駆動手段９２の駆動用アクチュエータの制御に基づいて調整されて、前扱胴８３の回転数以上に設定される。
【００７６】
具体的には、制御手段６０によるエンジン回転数制御手段６６の制御でエンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に基づいて第一設定回転数とされた場合、前扱胴８３が第一所定回転数で回転駆動され、後扱胴８４が第一所定回転数よりも大きい回転数で回転駆動される。エンジン２７の回転数が脱穀部５における負荷に基づいて第二設定回転数とされた場合、前扱胴８３が第一所定回転数よりも大きい第二所定回転数で回転駆動され、後扱胴８４が第二所定回転数と同一の回転数で回転駆動される。
【００７７】
以上のように、本発明の一実施形態に係るコンバイン１は、また、エンジン２７により回転駆動される前扱胴８３と、前扱胴８３の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴８３に対して相対回転可能な後扱胴８４とを、扱胴８２として備えるとともに、後扱胴８４を回転駆動する駆動手段９２と、前扱胴８３の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段９５と、後扱胴８４の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段９６とをさらに備え、制御手段６０は、駆動手段９２を、前扱胴８３が回転駆動されるとき、後扱胴８４の回転数が前扱胴８３の回転数以上で一定となるように制御するものとされる。
【００７８】
これにより、脱穀部５における負荷に基づいてエンジン２７の回転数が変化した場合であっても、後扱胴８４の回転数が常に前扱胴８３の回転数以上で一定となり、脱穀部５でささり粒等による穀粒のロスを低減することが可能となる。したがって、脱穀作業の作業効率が低下するのを防止することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ コンバイン
５ 脱穀部
６ 選別部
２７ エンジン
３０ 無段変速装置
３２ 扱胴
６０ 制御手段
６１ エンジン回転数検出手段
６２ 走行速度検出手段
６４ 負荷検出手段
６６ エンジン回転数制御手段
６７ 変速比調整手段
７０ 調整手段
８２ 扱胴
８３ 前扱胴
８４ 後扱胴
９２ 駆動手段
９５ 前扱胴回転数検出手段
９６ 後扱胴回転数検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を脱穀部の扱胴に伝達するとともに、選別部に伝達するように構成するコンバインであって、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記脱穀部における負荷を検出する負荷検出手段と、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、
前記選別部の回転数を調整する回転数調整手段と、
前記エンジン回転数制御手段を、前記負荷検出手段の検出値が閾値未満であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数となるように制御し、前記負荷検出手段の検出値が閾値以上であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、前記調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記選別部の回転数が所定の回転数で保たれるように制御する制御手段とを備えるコンバイン。
【請求項２】
前記エンジンの動力を変速して走行部に伝達する無段変速装置と、
前記無段変速装置の変速比を変更する変速比調整手段と、
走行速度を検出する走行速度検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記エンジン回転数制御手段を、前記エンジンの回転数が第一設定回転数または第二設定回転になるように制御するとき、前記変速比調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記無段変速装置の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御する、請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記扱胴を前記エンジンにより回転駆動される前扱胴として、
前記前扱胴の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴に対して相対回転可能な後扱胴と、
前記後扱胴を回転駆動する脱穀用アクチュエータと、
前記前扱胴の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段と、
前記後扱胴の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記脱穀用アクチュエータを、前記前扱胴が回転駆動されるとき、前記後扱胴の回転数が前記前扱胴の回転数以上で一定となるように制御する、請求項１または請求項２に記載のコンバイン。
【請求項１】
エンジンの動力を脱穀部の扱胴に伝達するとともに、選別部に伝達するように構成するコンバインであって、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記脱穀部における負荷を検出する負荷検出手段と、
前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、
前記選別部の回転数を調整する回転数調整手段と、
前記エンジン回転数制御手段を、前記負荷検出手段の検出値が閾値未満であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数となるように制御し、前記負荷検出手段の検出値が閾値以上であるとき、前記エンジンの回転数が第一設定回転数よりも大きな第二設定回転数となるように制御するとともに、前記調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記選別部の回転数が所定の回転数で保たれるように制御する制御手段とを備えるコンバイン。
【請求項２】
前記エンジンの動力を変速して走行部に伝達する無段変速装置と、
前記無段変速装置の変速比を変更する変速比調整手段と、
走行速度を検出する走行速度検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記エンジン回転数制御手段を、前記エンジンの回転数が第一設定回転数または第二設定回転になるように制御するとき、前記変速比調整手段を、前記負荷検出手段の検出値にかかわらず、前記無段変速装置の変速比が走行速度を所定の走行速度で保つ値となるように制御する、請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記扱胴を前記エンジンにより回転駆動される前扱胴として、
前記前扱胴の搬送方向下流側に設けられ当該前扱胴に対して相対回転可能な後扱胴と、
前記後扱胴を回転駆動する脱穀用アクチュエータと、
前記前扱胴の回転数を検出する前扱胴回転数検出手段と、
前記後扱胴の回転数を検出する後扱胴回転数検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記脱穀用アクチュエータを、前記前扱胴が回転駆動されるとき、前記後扱胴の回転数が前記前扱胴の回転数以上で一定となるように制御する、請求項１または請求項２に記載のコンバイン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２０７１５９（Ｐ２０１０−２０７１５９Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７８７６（Ｐ２００９−５７８７６）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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