コンバイン

【課題】
刈取作業中の穀稈引起しラグの運動エネルギーを回生して発電し、補助エネルギーとして利用することで、コンバインの燃費低減を図る。
【解決手段】
走行装置（２）と作業部にエンジン（Ｅ）動力を伝達すると共に、作業部を電動モータ（１７）で駆動するようにし、エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電して蓄電池（１４ｂ）に蓄電し、エンジン（Ｅ）の過負荷時に電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、刈取搬送部（７）に設けた多数の引起しラグ（２６ｃ）が、ゴム製の収納ガイド（２７）に衝突して引起しケース（２６ａ）内に収納される際に、収納ガイド（２７）を介して衝撃発電素子（２８）を振動させて発電し、蓄電池（１４ｂ）に蓄電する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド式のコンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンバインにおいて、内燃機関の駆動で発電する発電機と、この発電機で発電された電力を電動モータ駆動用に蓄えるバッテリと、電動モータ及び／又は内燃機関により作動される複数の作業装置と、内燃機関の駆動力により発電機で発電された電力をバッテリに蓄える充電モードとバッテリに蓄えられた電力を作業装置の動力源の一部として利用するアシストモードのいずれかを選択して出力制御するためのコントローラを備えたものは、公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された技術は、コンバインの動力源をエンジンの他に電動モータを用いて、エンジンの動力で作業装置を駆動すると共に、エンジンで発電機を駆動して発電した電力で電動モータを駆動し、作業装置を駆動する構成でる。
【０００５】
本発明は、コンバインの作業中に発生する刈取搬送部の例えば引起しラグの衝撃力を利用して発電素子により発電し、この発電した電力を利用することにより、エンジン出力の減少を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するために、次の技術的手段を講じる。
即ち、請求項１記載の発明は、操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、前記刈取搬送部（７）には植立穀稈を引き起こす引起しラグ（２６ｃ）を備えた穀稈引起し装置（２６）を設けて、前記引起しラグ（２６ｃ）により穀稈を上方へ引き起こすと、該引起しラグ（２６ｃ）がゴム製の収納ガイド（２７）に衝突して引起しケース（２６ａ）内に収納されるように構成し、前記引起しケース（２６ａ）の上側端部に設けている衝撃発電素子（２８）を前記収納ガイド（２７）に接触連係して、該衝撃発電素子（２８）が収納ガイド（２７）の収納時の衝撃を受けて発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバインとする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、前記刈取搬送部（７）には刈取穀稈を脱穀部（６）のフィードチェンに搬送する穀稈搬送装置（３１）を設け、該穀稈搬送装置（３１）における穂先搬送装置（３１ａ）の穂先搬送ケース（３１ｃ）の搬送終端側には穂先搬送ラグ（３１ｅ）収納用の屈曲自在の収納ガイド（２７）を設け、前記穂先搬送ケース（３１ｃ）の搬送終端側に設けている衝撃発電素子（２８）を前記収納ガイド（２７）に接触連係して、該衝撃発電素子（２８）が収納ガイド（２７）の収納時の衝撃を受けて発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバインとする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、刈取搬送部（７）の穀稈搬送装置（３１）を前記脱穀部（６）のフィードチェンに対して浅扱ぎ側あるいは深扱ぎ側に調節可能に構成し、扱ぎ深さ上げ調節モータ（３２）を正回転させて上下移動手段（３３、３４）を介して前記穀稈搬送装置（３１）の始端側を上方の浅扱ぎ位置に調節可能に構成し、前記穀稈搬送装置（３２）が上方の浅扱ぎ位置から自重により下方の深扱ぎ位置に移動する際に、前記上下移動手段（３３、３４）を介して発電機モータ（３５）を回転して発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバインとする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、コンバインの刈取作業中の穀稈引起し装置（２６）の多数の引起しラグ（２６ｃ）の引起し作用を有効に利用して衝撃発電素子（２８）で発電し、補助エネルギーとして回収し、コンバインの過負荷運転時に電動モータ（１７）を駆動しエンジン出力を補助し、燃料費の節減及び作業能率の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、コンバインの刈取作業中の穀稈搬送装置（３１）の多数の穂先搬送ラグ（３１ｅ）の搬送作用を有効に利用して衝撃発電素子（２８）で発電し、補助エネルギーとして回収し、コンバインの過負荷運転時に電動モータ（１７）を駆動してエンジン出力を補助し、燃料費の節減及び作業能率の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によると、コンバインの刈取作業中の穀稈搬送装置（３１）の位置エネルギーを有効に利用して発電機モータ（３５）で発電し、補助エネルギーとして回収し、コンバインの過負荷運転時に電動モータ（１７）を駆動してエンジン出力を補助し、燃料費の節減及び作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】制御ブロック図である。
【図４】刈取搬送部を正面視、穀稈引起し装置を側面視、要部を拡大視して示す説明図である。
【図５】穀稈搬送装置を平面図、要部を拡大視して示す説明図である。
【図６】刈取搬送部、穀稈搬送装置の側面図である。
【図７】刈取搬送部、操縦部の平面図である。
【図８】刈取搬送部の側面図である。
【図９】刈取搬送部、操縦部の平面図である。
【図１０】コンバイン後部の切断側面図である。
【図１１】コンバイン後部の切断側面図である。
【図１２】脱穀部の正面図である。
【図１３】コンバインの側面図である。
【図１４】脱穀部の伝動装置の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を図面に示す実施例に基づき説明する。まず、図１及び図２に基づき本発明を備えたコンバインの全体構成について説明する。
コンバインの走行車台１の下方には左右クローラ走行装置２，２を配設し、走行車台１上には、右側前部に座席付きの操縦部３を、その後方にはエンジンを備えた原動部４及び穀粒収納用のグレンタンク５を配設し、走行車台１の左側部に脱穀部６を搭載し、走行車台１の前側部には刈取搬送部７を昇降自在に設け、走行車台１の後側部に排稾処理装置８を設けている。原動部４のエンジンの動力によりクローラ走行装置２，２及び作業部を駆動するように構成している。
【００１４】
また、図４乃至図１０に示すように、コンバインの低馬力で駆動できる作業部である刈取搬送部７の穀稈引起し装置２６、穀稈搬送装置３１、脱穀部６の唐箕６ａ、揺動選別棚６ｂ、一番受樋６ｃの一番搬送螺旋６ｄ、二番受樋６ｆの二番搬送螺旋６ｇ、扱胴６ｈ、二番処理胴６ｉ、排塵処理胴６ｊ、排塵用の吸引ファン６ｋ、排稾搬送装置（図示省略）、排稾処理装置８、グレンタンク５への投入穀粒に送風して乾燥する乾燥用ファン４１には、入力プーリ４３，…を設けている。エンジン動力が伝動装置４２を経由してこれらの入力プーリ４３，…に伝達される。また、これらの入力プーリ４３，…の入力軸４３ａには、電動モータ１７からワンウェイクラッチ４４、ギヤＧ１，Ｇ２を経由して動力が伝達される。そして、エンジン動力あるいは電動モータ動力のいずれか高速側が自動切換されながら伝達される構成である。
【００１５】
また、図３に示すように、エンジンＥにより交流発電機２２を駆動して発電し、その電力を本機用蓄電池１４ａに蓄電し、本機用蓄電池１４ａをコントローラ２３に接続している。また、エンジンＥの動力をベルト伝動装置２１を介して発電機モータ２４に伝達し、発電機モータ２４を駆動発電した電力を第２蓄電池１４ｂに蓄電し、コントローラ２３に接続している。コントローラ２３は、本機用コントローラ２３ａと電動モータ１７駆動用コントローラ２３ｂとで構成している。
【００１６】
次に、図４に基づき刈取作業中における穀稈引起し装置２６の引起しラグ２６ｃの収納時の衝撃力を利用して発電素子により発電し、蓄電池（あるいはキャパシタ）１４に蓄電する実施例について説明する。
【００１７】
刈取搬送部７には穀稈引起し装置２６を設け、穀稈引起し装置２６の引起しケース２６ａには引起しチェン２６ｂを上下回動するように設け、この引起しチェン２６ｂには所定間隔毎に引起しラグ２６ｃ，…を設けている。この引起しラグ２６ｃ，…が上方へ穀稈を引起し上側端部に移動し、ゴム製の収納ガイド２７に衝突し、引起しケース２６ａ内に収納する構成である。また、引起しケース２６ａの上側部には、ブラケット２８ａを介して衝撃発電素子２８を取り付け、この衝撃発電素子２８の先端部をゴム製の収納ガイド２７に接触連設している。この衝撃発電素子２８は例えば圧電バイモルフ素子で構成されていて、衝撃を受けて屈曲すると瞬時ではあるが大電力を発電する。そして、衝撃発電素子２８で発電した電力を前記第２蓄電池１４ｂに蓄電するように構成している。
【００１８】
また、エンジンＥの回転数をエンジン回転数センサ（図示省略）で検出し、コントローラ２３に入力し、刈取作業時の負荷によって例えばエンジンＥの回転数が定格回転数以下に低下した場合には、コントローラ２３の指令により、蓄電池１４ｂの電力で電動モータ１７，…に供給駆動し、コンバインの作業部の回転数の低下を抑え、エンジンＥの出力を補助するようにしている。
【００１９】
前記構成によると、コンバインの刈取作業中における穀稈引起し装置２６の引起しラグ２６ｃ，…の引起し作用を有効に利用して、衝撃発電素子２８で発電し補助エネルギーとして回収し、コンバインの過負荷運転時に電動モータ１７，…を駆動し、エンジン出力を補助し、燃料費の節減及び作業能率の向上を図ることができる。
【００２０】
次に、図５に基づき他の実施例について説明する。
刈取搬送部７には刈取穀稈を脱穀部６のフィードチェンに搬送する穀稈搬送装置３１を設け、穀稈搬送装置３１は、根元搬送装置３１ａと穂先搬送装置３１ｂとで構成している。穂先搬送装置３１ｂを、穂先搬送ケース３１ｃと、穂先搬送ケース３１ｃを上下回動する穂先搬送チェン３１ｄと、穂先搬送チェン３１ｄに所定間隔毎に設けている穂先搬送ラグ３１ｅ，…と、により構成している。そして、穂先搬送ケース３１ｃの上側端部にはゴム製の収納ガイド２７を設け、穂先搬送ラグ３１ｅ，…が上方へ穂先穀稈を搬送すると、穂先搬送ラグ３１ｅ，…が収納ガイド２７に衝突して穂先搬送ケース３１ｃ内に収納する構成である。
【００２１】
また、穂先搬送ケース３１ｃの上側端部にはブラケット２８ａを介して衝撃発電素子２８を取り付け、この衝撃発電素子２８をゴム製の収納ガイド２７に接触連係している。しかして、穂先搬送ラグ３１ｅ，…が上側に穂先穀稈を搬送し、穂先搬送ケース３１ｃの上側部に収納される際に、ゴム製の収納ガイド２７に衝突し、衝撃発電素子２８が衝撃を受けて屈曲振動して発電し、発電した電力を前記第２蓄電池１４ｂに蓄電する。
【００２２】
次に、図６及び図７に基づき他の実施例について説明する。
刈取搬送部７の後側上部には穀稈搬送装置３１を設け、穀稈搬送装置３１の後側上部を脱穀部６のフィードチェンに臨ませている。穀稈搬送装置３１の後側端部を左右方向の軸３１ｆ回りに上下回動自在に支架し、穀稈搬送装置３２のフィードチェンへの穀稈引継ぎ位置を浅扱ぎ側あるいは深扱ぎ側に調節できるように構成している。穀稈搬送装置３１の後側下方に扱ぎ深さ上げ調節モータ３２を設け、該モータ３２の扱ぎ深さ調節軸３２ａに扱ぎ深さ調節アーム３３を取り付け、この扱ぎ深さ調節アーム３３に扱ぎ深さ調節リンク３４の一端を取り付け、扱ぎ深さ調節リンク３４の他端を穀稈搬送装置３１の後側部にピン連結している。
【００２３】
しかして、扱ぎ深さ上げ調節モータ３２を正回転させて、扱ぎ深さ調節アーム３３を図６で時計方向に回動させると、穀稈搬送装置３２を上方の浅扱ぎ位置に調節し、係止装置（図示省略）により係止固定する。また、この係止装置の係止を解除すると、穀稈搬送装置３２は自重により下方の深扱ぎ位置に移動する。
【００２４】
また、扱ぎ深さ上げ調節モータ３２の側方には発電機モータ３５を配設し、穀稈搬送装置３１の上方の浅扱ぎ位置から下方の深扱ぎ位置に調節する際には、穀稈搬送装置３１の自重により下方へ移動する。このときの扱ぎ深さ調節リンク３４（あるいは、３２ａ扱ぎ深さ調節軸３２ａ）の動きに連動して、発電機モータ３５を逆回転して発電し、その電力を前記蓄電池１４ｂに蓄電するようにしている。前記構成によると、穀稈搬送装置３１の位置エネルギーを有効に利用して、発電機モータ３５を回転し発電することができる。
【００２５】
次に、図８及び図９に基づき他の実施例について説明する。
穀稈搬送装置３１の後側下方に扱ぎ深さ上げ調節発電機モータ３７を設けている。該モータ３７の扱ぎ深さ調節軸３７ａに上昇ピニオン３８を取り付け、穀稈搬送装置３１の後側部に扱ぎ深さ調節ラック３９を取り付け、上昇ピニオン３８と扱ぎ深さ調節ラック３９とを噛み合わせている。
【００２６】
しかして、扱ぎ深さ上げ調節発電機モータ３７を正回転させて上昇ピニオン３８を反時計方向に回転させ、扱ぎ深さ調節ラック３９を介して穀稈搬送装置３２を上方の浅扱ぎ位置に調節し、係止装置（図示省略）により係止固定する。また、この係止装置の係止を解除すると、高位置にある穀稈搬送装置３２は自重により下方の深扱ぎ位置に回動する。その際に、扱ぎ深さ調節ラック３９により上昇ピニオン３８を時計方向に回転させ、扱ぎ深さ上げ調節発電機モータ３７を逆回転させ発電し、その電力を前記蓄電池１４ｂに蓄電する。このように構成することにより、穀稈搬送装置３１の位置エネルギーを有効に利用して扱ぎ深さ上げ調節発電機モータ３７を回転させ発電することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１走行車台
２走行装置
４原動部
３操縦部
６脱穀部
５グレンタンク
７刈取搬送部
８排稾処理装置
１１発電機
１４蓄電池
１７電動モータ
２４発電機モータ
２６穀稈引起し装置
２６ａ引起しケース
２６ｃ引起しラグ
２７収納ガイド
２８衝撃発電素子
３１穀稈搬送装置
３１ａ根元搬送装置
３１ｂ穂先搬送装置
３１ｃ穂先搬送ケース
３１ｅ穂先搬送ラグ
３２扱ぎ深さ上げ調節モータ
３３上下移動手段
３４上下移動手段
３５発電機モータ
Ｅエンジン

【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、前記刈取搬送部（７）には植立穀稈を引き起こす引起しラグ（２６ｃ）を備えた穀稈引起し装置（２６）を設けて、前記引起しラグ（２６ｃ）により穀稈を上方へ引き起こすと、該引起しラグ（２６ｃ）がゴム製の収納ガイド（２７）に衝突して引起しケース（２６ａ）内に収納されるように構成し、前記引起しケース（２６ａ）の上側端部に設けている衝撃発電素子（２８）を前記収納ガイド（２７）に接触連係して、該衝撃発電素子（２８）が収納ガイド（２７）の収納時の衝撃を受けて発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、前記刈取搬送部（７）には刈取穀稈を脱穀部（６）のフィードチェンに搬送する穀稈搬送装置（３１）を設け、該穀稈搬送装置（３１）における穂先搬送装置（３１ａ）の穂先搬送ケース（３１ｃ）の搬送終端側には穂先搬送ラグ（３１ｅ）収納用の屈曲自在の収納ガイド（２７）を設け、前記穂先搬送ケース（３１ｃ）の搬送終端側に設けている衝撃発電素子（２８）を前記収納ガイド（２７）に接触連係して、該衝撃発電素子（２８）が収納ガイド（２７）の収納時の衝撃を受けて発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバイン。
【請求項３】
操縦部（３）及びエンジン（Ｅ）を備えた原動部（４）を有する走行車台（１）に、走行装置（２）及びグレンタンク（５）、脱穀部（６）、刈取搬送部（７）、排稾処理装置（８）等の作業部を設け、前記走行装置（２）及び作業部に前記エンジン（Ｅ）から伝動装置を経由して動力を伝達すると共に、該作業部を電動モータ（１７）で駆動可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）により発電機モータ（２４）を駆動して発電した電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電可能に構成し、前記エンジン（Ｅ）の過負荷時に前記電動モータ（１７）を駆動するコントローラ（２３）を設け、刈取搬送部（７）の穀稈搬送装置（３１）を前記脱穀部（６）のフィードチェンに対して浅扱ぎ側あるいは深扱ぎ側に調節可能に構成し、扱ぎ深さ上げ調節モータ（３２）を正回転させて上下移動手段（３３、３４）を介して前記穀稈搬送装置（３１）の始端側を上方の浅扱ぎ位置に調節可能に構成し、前記穀稈搬送装置（３２）が上方の浅扱ぎ位置から自重により下方の深扱ぎ位置に移動する際に、前記上下移動手段（３３、３４）を介して発電機モータ（３５）を回転して発電し、この発電された電力を蓄電池（１４ｂ）に蓄電する構成としたことを特徴とするコンバイン。

【図１】