ハイブリッド方式のコンバイン
【課題】刈取装置の位置エネルギーを電力に変換して蓄え、適宜に動力の補助として電動機を駆動することで、コンバインの燃料消費量を低減する。
【解決手段】刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成とする。
【解決手段】刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関し、動力源として内燃機関（エンジン）と電動モータを搭載したハイブリッド方式のコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインの動力源は、内燃機関（エンジン）が使用されているが、省燃費や低騒音化の目的で電動モータを併用したいわゆるハイブリッド方式のコンバインが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の発明は、エンジンを最高出力付近の回転数に固定して収穫作業を行い、この収穫作業中のエンジン余裕出力を電力に変換して蓄電装置に蓄えておき、該蓄電装置に蓄えた電力にて電動機を駆動して圃場内外における単なる移動走行を行うことが出来るようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の発明は、走行装置を駆動する内燃機関と電動モータとを備えたコンバインで、内燃機関で駆動する発電機で発電された電力を電動モータ駆動用として蓄える蓄電装置を設け、該蓄電装置に蓄えられた電力をコンバインの動力源の一部又は全部として利用出来るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２０８０５号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
上記特許文献１記載の発明は、エンジンを燃焼効率が高い最高出力回転数付近で常に駆動するので燃料を有効に利用するが、蓄電装置が満充電状態になっても高回転を維持することになって必要以上に燃料を使用する場合もある。
【０００７】
また、上記特許文献２記載の発明は、エンジン駆動出力を小さくしても電動モータがエンジン出力を補うことができ、エンジンからの燃焼排ガスの排出量を減らすことができ、またエンジンの振動と騒音が比較的小さくなる。
【０００８】
しかしながら、これらの従来技術は、全てエンジンの駆動余力を電力として蓄電装置に蓄えて適宜に電動機を駆動して走行或は走行補助に利用するものであるために、結局走行エネルギーを燃料の燃焼で得ることになり、燃料消費量があまり低減されない。
【０００９】
そこで、本発明では、エンジン出力の一部ではなく、コンバインの収穫作業時に可動部が動く際に発生するエネルギーを電力として蓄えて適宜に動力の補助として電動機を駆動することでさらに低燃費となるハイブリッド方式のコンバインを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち、走行装置（２）を備えた機台（３）上にエンジン（６８）と脱穀装置（４）と操縦部（７）を搭載し、該機台（３）の前側に刈取装置（８）を昇降可能に設けたコンバインにおいて、前記刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、前記発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成としたことを特徴とするハイブリッド方式のコンバインとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、刈取装置（８）が降下する際に、この刈取装置（８）の位置エネルギーを発電機モータ（２０７）で電力に変換して蓄電装置（１０９）に蓄え、この蓄えた電力で脱穀装置（４）の回転各部に設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を駆動することによって、エンジン（６８）の過負荷による脱穀装置（４）の回転各部の回転低下を補助モータ（１４１）によるアシストで防ぎ、エンジンの出力に依存した従来のハイブリッド方式のコンバインよりも燃料消費量をさらに低減することができる。
【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】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背面図である。
【図５】コンバインの要部説明用の側面図である。
【図６】コンバインの要部説明用の平面図である。
【図７】伝動ギヤケースを断面にして示す平面図である。
【図８】穀粒貯留装置付近の説明用正面図である。
【図９】パラレル動力取出装置を側面図である。
【図１０】パラレル動力取出装置の断面図である。
【図１１】ブロック回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
まず、コンバインの機体構成について説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
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６８の駆動力が、静油圧式無段変速装置１０４を介して入力される構成である。
【００１６】
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６８の駆動力によって駆動する構成である。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。
【００１７】
前記刈取装置８の構成について説明する。
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、刈取入力プーリ２００の回転軸２０１と同軸芯で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６８の駆動力によって駆動する構成である。
【００１８】
そして、図１、図４に示すように、前記縦支持フレーム１７を上昇回動側に駆動する駆動装置を設ける。
該駆動装置は、上面にラック部２０２を形成したラック杆２０３の先端部を、縦支持フレーム１７の長手方向中間部背面に固定したステー２０４に上下回動自在に軸着し、該ラック杆２０３を摺動自在に保持する角パイプ状の保持部材２０５の下部を機台３側に上下回動自在に軸着し、ラック杆２０３のラック部２０２に噛み合うピニオンギヤ２０６を備えた発電機モータ２０７を前記保持部材２０５に一体的に取り付けて構成する。そして、前記保持部材２０５の上壁の一部を切り欠き、該切り欠き部からピニオンギヤ２０６を侵入させてラック部２０２に噛み合わせる。
【００１９】
前記発電機モータ２０７は、電力の供給を受けるとピニオンギヤ２０６を備えた入出力軸２０８を回転駆動し、一方、ピニオンギヤ２０６側から駆動入力を受けて入出力軸２０８が回転駆動されることで発電を行なう構成であり、例えば永久磁石を備えた直流モータと同様の構成とする。
【００２０】
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。
【００２１】
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１０４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、後述するエンジン６８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。
【００２２】
次に、前記穀粒貯留装置５部の構成について説明する。
図５、図６、図８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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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を機体外方へ回勤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。
【００２７】
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の孔に上側から押し込む。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。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、前記揚穀簡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。
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が構成されるのである。
【００３０】
次に、原動部６の構成について説明する。
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。
【００３１】
図５、図６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。図７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一入力軸(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、該第一入力軸７１と同一軸芯上に、該第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して駆動される第一出力軸７５を設け、該第一出力軸７５の端部に傘歯車状の第一出力ギヤ７４を固定する。
【００３２】
また、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側両部には、機体左右方向姿勢の第二入力軸７７をベアリング７８で回転自在に軸受けする。そして、該第二入力軸７７と同一軸芯上に、該第二入力軸７７から第二ワンウェイクラッチ７９を介して駆動される第二出力軸８１を設け、該第二出力軸８１の端部に傘歯車状の第二出力ギヤ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の出力軸を前記第二入力軸７７にスプライン勘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。
【００３３】
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、第一出力軸７５に固定した第一出力ギヤ７４と第二出力軸８１に固定した第二出力ギヤ８０との両方が噛み合う。以上の構成により、第一ワンウェイクラッチ７３および第二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。
【００３４】
また、図５、図６に示すように、前記第一入力軸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・切りするよう連繋する。
【００３５】
また、図６に示すように、エンジン６８の機体内側向きの出力軸９７に第一出力プーリ９８と第二出力プーリ９９と第三出力プーリ１００を固定する。そして、前記第一出力プーリ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、エンジン６８の機体奥側の上部に取り付けたセルモータ１２４の入力プーリ１２５とに亘って伝動ベルト１０３を巻き掛ける。
【００３６】
また、前記第二出力プーリ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、前記第三出力プーリ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。
【００３７】
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。
【００３８】
上記の構成により、図５、図６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-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。
【００３９】
また、図６、図８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、前記発電機モータ２０７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装置１０９を搭載する。この蓄電装置１０９は、コンデンサーのように、高圧の電力を短時間で充電および放電できる特性を有しているキャパシタが適しているが、充電機能を有した他の蓄電装置でも良い。該蓄電装置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。
【００４０】
図９と図１０には、脱穀装置４の回転駆動部、つまり、扱室の扱胴や脱穀装置４の扱室の側部に併設する処理室の処理胴駆動軸や揺動棚の揺動駆動軸や一番移送螺旋と二番移送螺旋の駆動軸や扱室後部に設ける吸引ファン駆動軸等、に装着するパラレル動力取出装置１５６を示している。
【００４１】
ブラケット１３６に軸受１４２，１４３で軸支したモータ軸１３１に、一個のサンギヤ１３２とプ三個のプラネタリーギヤ１３３と該プラネタリーギヤ１３３のキャリア１３５とリングギヤ１３４からなる遊星ギヤ機構を装着し、ブラケット１３６に取り付けた補助モータ１４１でモータ軸１３１を駆動するようにしている。また、キャリア１３５の外周にはエンジン６８からの動力を伝動するエンジン側ベルト１３７を播き掛ける第一Ｖベルト溝１４４を形成し、リングギヤ１３４の外周には脱穀装置４の被駆動側へ動力を伝動する被駆動側ベルト１３８を播き掛ける第二Ｖベルト溝１４５を形成している。
【００４２】
パラレル動力取出装置１５６のリングギヤ１３４は、エンジン側ベルト１３７のキャリア１３５を回す回転力と補助モータ１４１のサンギヤ１３２を回す回転力の調和によって一定回転数で回転する。すなわち、エンジン６８の負荷が大きくてキャリア１３５の回転が低下すると補助モータ１４１がサンギヤ１３２を回す回転力が補ってリングギヤ１３４を一定回転数に維持するようになる。
【００４３】
また、パラレル動力取出装置１５６は、前記中継ギヤケース１５１の入力軸や脱穀装置４の後部に装着する排藁カッター１６の入力軸や一番揚穀螺旋１５８の放出口１５９を開口する穀粒貯留装置５内に乾燥用空気を送り込む籾乾燥ブロア１６０の駆動軸に装着しても良い。
【００４４】
なお、パラレル動力取出装置１５６は、前記で例示した全ての駆動軸部に装着しても良いが、負荷変動の多い駆動軸部のみに装着しても良い。
次に、図１１に示すブロック回路図について説明する。
【００４５】
コントローラ(制御装置)１１１に対して、その入力側に、操向レバー３０の前後傾動操作角度を検出する刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２と、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、発電機１０１で発電された電力を発電機モータ２０７側へ安定化して供給する発電調整機１１６と、発電機モータ２０７で発電された電力が発電調整機２０９と充電器２１０を介して充電される蓄電装置１０９と、出力軸８４の回転速度を検出する出力回転数検出センサ１２２と、エンジン６８の出力軸９７又は出力軸９０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１２７と、エンジン回転速度設定ダイヤル１２９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、セルモータ駆動回路１２３と、モニター１２１と、エンジン停止回路１２６と、スロットル開閉調節モータ１２８と、発電機モータ駆動回路２１１を接続する。
【００４６】
前記第一モータ駆動回路１１７に駆動用電動モータ８３を接続し、第一モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３を駆動する構成とする。また、前記セルモータ駆動回路１２３にセルモータ１２４を接続し、セルモータ駆動回路１２３を介してセルモータ１２４を駆動する構成とする。また、第二モータ駆動回路１３９に補助モータ１４１を接続し、この第二モータ駆動回路１３９を介して補助モータ１４１を駆動する構成とする。
【００４７】
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によって安定した直流電流に変換してから、コントローラ１１１を介して発電機モータ駆動回路２１１に送ることができる。
【００４８】
また、発電機モータ２０７で発電された電力は、発電調整機２０９で安定した直流電流に整流された後、充電器２１０によって蓄電装置１０９に充電される。該蓄電装置１０９に蓄電された電力によって、コントローラ１１１から第一モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３が駆動され、第二モータ駆動回路１３９を介して補助モータ１４１が駆動される。
【００４９】
また、コントローラ１１１には、その入力側に接続された蓄電装置１０９の電圧を検出する電圧検出手段を備えている。
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、発電機モータ２０７へ送られる状態となる。
【００５０】
そして、例えば圃場での一辺を刈り終えて旋回する場合に、操向レバー３０を上昇側へ操作すると、刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２によってこの操向レバー３０の上昇側への操作角度が検出され、コントローラ１１１から発電機モータ駆動回路２１１を介して発電機モータ２０７へ電力が供給される。これによって、発電機モータ２０７の入出力軸２０８が回転駆動し、該入出力軸２０８に設けたピニオンギヤ２０６の回転によってラック杆２０３が上方へ摺動し、縦支持フレーム１７を上方へ回動させ、刈取装置８が上昇する。また、この操向レバー３０の上昇側への操作角度が増大するほど発電機モータ２０７への電力供給量が増加し、刈取装置８の上昇速度が高速化する。
【００５１】
操向レバー３０を中立位置に保持している状態では、コントローラ１１１から発電機モータ駆動回路２１１を介して発電機モータ２０７へ刈取装置８の下降阻止用の保持電力が供給され、刈取装置８の昇降位置は固定される。また、発電機モータ２０７の入出力軸２０８を制動するブレーキ装置を設け、このブレーキ装置の作動によって刈取装置８の自重による下降を阻止する構成としてもよい。
【００５２】
そして、旋回が終了し、操向レバー３０を下降側へ操作すると、刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２によってこの操向レバー３０の上昇側への操作角度が検出され、コントローラ１１１から発電機モータ２０７への下降阻止用の保持電力の供給が絶たれる。または、前記ブレーキ装置の作動が解除される。これによって、刈取装置８は、その自重によってラック杆２０３を押し下げながら下降する。
【００５３】
この刈取装置８が降下する際に、ラック杆２０３の押し下げ摺動により、該ラック杆２０３のラック部２０２に噛み合うピニオンギヤ２０６が回転駆動され、入出力軸２０８が強制的に回転駆動されて、発電機モータ２０７による発電が行なわれる。このようにして発電された電力は、発電調整機２０９で整流された後、充電器２１０によって蓄電装置１０９に充電される。
【００５４】
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。
【００５５】
この穀粒排出作業は、蓄電装置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、第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して第一出力ギヤ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を介して第二出力ギヤ８０が駆動されてしまうが、第二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側の第二入力軸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。
【００５６】
また、蓄電装置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、コントローラ１１１からスロットル開閉調節モータ１２８へ減速出力がなされ、エンジン６８の回転速度がアイドリング状態(通常７００ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ前後に設定される)まで自動的に減速し、このアイドリング状態が維持される。エンジン回転速度設定ダイヤル１２９で減速目標回転速度を任意に設定した場合には、この設定された回転速度まで自動的に減速し、この設定された回転速度に維持される。
【００５７】
そして、駆動用電動モータ８３の回転によって変速装置８２から第二入力軸７７が駆動され、該第二入力軸７７から第二ワンウェイクラッチ７９を介して第二出力軸８１及び第二出力ギヤ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を介して第一出力ギヤ７４が駆動されてしまうが、第一ワンウェイクラッチ７３が空転するため、入力プーリ７０側の第一入力軸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。
【００５８】
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をアイドリング状態として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。
【００５９】
尚、このように駆動用電動モータ８３の駆動力によって穀粒排出作業が行われる場合、伝動ギヤケース６９の出力軸８４の回転数が設定された回転数域に維持されるように、出力回転数検出センサ１２２の検出結果に応じてコントローラ１１１から第一モータ駆動回路１１７への出力が制御される。この出力軸８４の設定された回転数域は、エンジン６８が定格回転で駆動している状態で排出クラッチ９５を接続した場合に駆動される出力軸８４の回転数に略等しく設定する。
【００６０】
そして、排出作業の終了または中断によってモータ駆動式排出スイッチ１１３を切り操作すると、駆動用電動モータ８３が停止すると共に、コントローラ１１１からスロットル開閉調節モータ１２８へ増速出力がなされ、エンジン６８の回転速度が定格回転速度(通常２５００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍ前後に設定される)の上下に設定される定格回転速度域まで増速し、この定格回転状態が維持される。即ち、エンジン回転速度センサ１２７によって検出されるエンジン６８の回転速度が定格回転速度域に収まるようにスルットル開閉調節モータ１２８への出力が制御される。
【００６１】
これによって、操縦者がエンジン６８をわざわざ増速操作する必要がなく、以後の走行や刈取作業に迅速に移行することができ、収穫作業の能率を高めることができる。エンジン回転速度設定ダイヤル１２９で増速目標回転速度を任意に設定した場合には、この設定された回転速度まで自動的に増速し、この設定された回転速度に維持される。
【００６２】
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による蓄電装置１０９の電圧チェックにより、蓄電装置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、エンジン６８の回転速度がアイドリング状態に減速され、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。
【００６３】
一方、蓄電装置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。この場合には、エンジン６８の回転速度は定格回転速度に維持される。これによって、操縦者が蓄電装置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。
【００６４】
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、蓄電装置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、スロットル開閉調節モータ１２８への出力によってエンジン６８の回転速度が定格回転速度まで増達し、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。
【００６５】
これによって、穀粒排出作業中に蓄電装置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。
【００６６】
また、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、出力回転数検出センサ１２２によって、伝動ギヤケース６９の出力軸８４の回転数が設定された回転数域から外れて低下したことが検出された場合には、コントローラ１１１から電動モータ９６へ出力がなされ、排出クラッチ９５が入り作動すると共に、この排出クラッチ９５の入り作動がモニター１２１にグラフィック表示される。
【００６７】
これによって、エンジン６８の駆動力で入力プーリ７０が回転し、第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して第一出力ギヤ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は駆動を続けており、駆動用電動モータ８３によって駆動される第二出力ギヤ８０の回転数と、エンジン６８の駆動力で駆動される第一出力ギヤ７４とが一致しなくても、第一ワンウェイクラッチ７３または第二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の駆動力とエンジン６８の駆動力とがぶつかることはない。
【００６８】
従って、穀粒排出作業開始時の多大な駆動負荷または蓄電装置１０９の電圧低下によって駆動用電動モータ８３の出力回転が低下した場合に、エンジン６８の駆動力によって伝動ギヤケース６９の出力軸８４の駆動をアシストすることとなる。このアシストにより、出力軸８４の回転数が設定された回転数域内に維持されるように、電動モータ９６への出力によって排出クラッチ９５の接続作動または遮断作動を制御する構成とする。尚、上記モニター１２１の表示により、排出クラッチ９５が自動的に接続されたことを操縦者が認識でき、蓄電装置１０９のチェック等の対策を早期に行うことにより、穀粒排出作業の能率を維持し、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【００６９】
また、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合、または蓄電装置１０９の電圧が十分な状態において駆動源自動切換式排出スイッチ１１４を入り操作した場合に、上述のようにして、エンジン６８の駆動力によって駆動用電動モータ８３による出力軸８４の駆動をアシストするように構成してもよい。
【００７０】
また、エンジン６８が駆動している状態で、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合に、コントローラ１１１からエンジン停止回路１２６に出力がなされ、エンジン６８が自動的に停止する構成としてもよい。このように、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作すると、エンジン６９が自動的に停止すると共に、駆動用電動モータ８３が作動して穀粒排出装置５ａが駆動される。
【００７１】
このように、穀粒排出装置５ａの駆動を起動操作した場合にエンジン６８が自動的に停止するので、操縦者がエンジン６８をわざわざ停止操作する必要がなく、操作性が向上すると共に、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【００７２】
また、モータ駆動式排出スイッチ１１３を切り操作することによって、電動モータ８３の駆動力による穀粒排出装置５ａの駆動を停止操作した場合に、コントローラ１１１からエンジン停止回路１２６に停止出力カット信号が出力されると共に、セルモータ駆動回路１２３へ駆動出力がなされ、セルモータ１２４が作動してエンジン６８が始動する。即ち、穀粒排出作業が終了した場合、又は穀粒排出作業を中断した場合に、エンジン６８が自動的に始動するので、操縦者がエンジン６８をわざわざ始動操作する必要がなく、以後の走行や刈取作業に迅速に移行することができ、収穫作業の能率を高めることができる。
【００７３】
以上のように、例えば圃場の一辺を刈り終えた場合には、エンジン６８で駆動される発電機１０１からの電力で発電機モータ２０７を駆動し、刈取装置８を上昇させて旋回するが、この上昇位置にある刈取装置８の位置エネルギーを発電機モータ２０７によって電力に変換して蓄電装置１０９に蓄電することができる。これによって、蓄電装置１０９からの電力で電動モータ８３を作動させて穀粒排出装置５ａを駆動することができ、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の出力を消費することなく、電動モータ８３によって穀粒排出装置５ａを駆動して穀粒排出作業を行えるため、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。
【００７４】
また、圃場での旋回が終了し、上昇位置にある刈取装置８を自重で下降させる際に、この刈取装置８の下降動作によって発電機モータ２０７を駆動して発電を行なうため、刈取装置８の有する位置エネルギーを有効に利用でき、エンジン６８の燃料消費量を節減することができる。
【符号の説明】
【００７５】
２ 走行装置
３ 機台
４ 脱穀装置
７ 操縦部
８ 刈取装置
６８ エンジン
１０１ 発電機
１０９ 蓄電装置（キャパシタ）
１５６ パラレル動力取出装置
２０７ 発電機モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関し、動力源として内燃機関（エンジン）と電動モータを搭載したハイブリッド方式のコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインの動力源は、内燃機関（エンジン）が使用されているが、省燃費や低騒音化の目的で電動モータを併用したいわゆるハイブリッド方式のコンバインが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の発明は、エンジンを最高出力付近の回転数に固定して収穫作業を行い、この収穫作業中のエンジン余裕出力を電力に変換して蓄電装置に蓄えておき、該蓄電装置に蓄えた電力にて電動機を駆動して圃場内外における単なる移動走行を行うことが出来るようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の発明は、走行装置を駆動する内燃機関と電動モータとを備えたコンバインで、内燃機関で駆動する発電機で発電された電力を電動モータ駆動用として蓄える蓄電装置を設け、該蓄電装置に蓄えられた電力をコンバインの動力源の一部又は全部として利用出来るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２０８０５号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
上記特許文献１記載の発明は、エンジンを燃焼効率が高い最高出力回転数付近で常に駆動するので燃料を有効に利用するが、蓄電装置が満充電状態になっても高回転を維持することになって必要以上に燃料を使用する場合もある。
【０００７】
また、上記特許文献２記載の発明は、エンジン駆動出力を小さくしても電動モータがエンジン出力を補うことができ、エンジンからの燃焼排ガスの排出量を減らすことができ、またエンジンの振動と騒音が比較的小さくなる。
【０００８】
しかしながら、これらの従来技術は、全てエンジンの駆動余力を電力として蓄電装置に蓄えて適宜に電動機を駆動して走行或は走行補助に利用するものであるために、結局走行エネルギーを燃料の燃焼で得ることになり、燃料消費量があまり低減されない。
【０００９】
そこで、本発明では、エンジン出力の一部ではなく、コンバインの収穫作業時に可動部が動く際に発生するエネルギーを電力として蓄えて適宜に動力の補助として電動機を駆動することでさらに低燃費となるハイブリッド方式のコンバインを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
即ち、走行装置（２）を備えた機台（３）上にエンジン（６８）と脱穀装置（４）と操縦部（７）を搭載し、該機台（３）の前側に刈取装置（８）を昇降可能に設けたコンバインにおいて、前記刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、前記発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成としたことを特徴とするハイブリッド方式のコンバインとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、刈取装置（８）が降下する際に、この刈取装置（８）の位置エネルギーを発電機モータ（２０７）で電力に変換して蓄電装置（１０９）に蓄え、この蓄えた電力で脱穀装置（４）の回転各部に設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を駆動することによって、エンジン（６８）の過負荷による脱穀装置（４）の回転各部の回転低下を補助モータ（１４１）によるアシストで防ぎ、エンジンの出力に依存した従来のハイブリッド方式のコンバインよりも燃料消費量をさらに低減することができる。
【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】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背面図である。
【図５】コンバインの要部説明用の側面図である。
【図６】コンバインの要部説明用の平面図である。
【図７】伝動ギヤケースを断面にして示す平面図である。
【図８】穀粒貯留装置付近の説明用正面図である。
【図９】パラレル動力取出装置を側面図である。
【図１０】パラレル動力取出装置の断面図である。
【図１１】ブロック回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
まず、コンバインの機体構成について説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
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６８の駆動力が、静油圧式無段変速装置１０４を介して入力される構成である。
【００１６】
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６８の駆動力によって駆動する構成である。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。
【００１７】
前記刈取装置８の構成について説明する。
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、刈取入力プーリ２００の回転軸２０１と同軸芯で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６８の駆動力によって駆動する構成である。
【００１８】
そして、図１、図４に示すように、前記縦支持フレーム１７を上昇回動側に駆動する駆動装置を設ける。
該駆動装置は、上面にラック部２０２を形成したラック杆２０３の先端部を、縦支持フレーム１７の長手方向中間部背面に固定したステー２０４に上下回動自在に軸着し、該ラック杆２０３を摺動自在に保持する角パイプ状の保持部材２０５の下部を機台３側に上下回動自在に軸着し、ラック杆２０３のラック部２０２に噛み合うピニオンギヤ２０６を備えた発電機モータ２０７を前記保持部材２０５に一体的に取り付けて構成する。そして、前記保持部材２０５の上壁の一部を切り欠き、該切り欠き部からピニオンギヤ２０６を侵入させてラック部２０２に噛み合わせる。
【００１９】
前記発電機モータ２０７は、電力の供給を受けるとピニオンギヤ２０６を備えた入出力軸２０８を回転駆動し、一方、ピニオンギヤ２０６側から駆動入力を受けて入出力軸２０８が回転駆動されることで発電を行なう構成であり、例えば永久磁石を備えた直流モータと同様の構成とする。
【００２０】
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。
【００２１】
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１０４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、後述するエンジン６８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。
【００２２】
次に、前記穀粒貯留装置５部の構成について説明する。
図５、図６、図８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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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を機体外方へ回勤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。
【００２７】
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の孔に上側から押し込む。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。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、前記揚穀簡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。
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が構成されるのである。
【００３０】
次に、原動部６の構成について説明する。
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。
【００３１】
図５、図６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。図７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一入力軸(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、該第一入力軸７１と同一軸芯上に、該第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して駆動される第一出力軸７５を設け、該第一出力軸７５の端部に傘歯車状の第一出力ギヤ７４を固定する。
【００３２】
また、伝動ギヤケース６９の機体奥側の内側両部には、機体左右方向姿勢の第二入力軸７７をベアリング７８で回転自在に軸受けする。そして、該第二入力軸７７と同一軸芯上に、該第二入力軸７７から第二ワンウェイクラッチ７９を介して駆動される第二出力軸８１を設け、該第二出力軸８１の端部に傘歯車状の第二出力ギヤ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の出力軸を前記第二入力軸７７にスプライン勘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。
【００３３】
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、第一出力軸７５に固定した第一出力ギヤ７４と第二出力軸８１に固定した第二出力ギヤ８０との両方が噛み合う。以上の構成により、第一ワンウェイクラッチ７３および第二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。
【００３４】
また、図５、図６に示すように、前記第一入力軸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・切りするよう連繋する。
【００３５】
また、図６に示すように、エンジン６８の機体内側向きの出力軸９７に第一出力プーリ９８と第二出力プーリ９９と第三出力プーリ１００を固定する。そして、前記第一出力プーリ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、エンジン６８の機体奥側の上部に取り付けたセルモータ１２４の入力プーリ１２５とに亘って伝動ベルト１０３を巻き掛ける。
【００３６】
また、前記第二出力プーリ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、前記第三出力プーリ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。
【００３７】
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。
【００３８】
上記の構成により、図５、図６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-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。
【００３９】
また、図６、図８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、前記発電機モータ２０７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装置１０９を搭載する。この蓄電装置１０９は、コンデンサーのように、高圧の電力を短時間で充電および放電できる特性を有しているキャパシタが適しているが、充電機能を有した他の蓄電装置でも良い。該蓄電装置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。
【００４０】
図９と図１０には、脱穀装置４の回転駆動部、つまり、扱室の扱胴や脱穀装置４の扱室の側部に併設する処理室の処理胴駆動軸や揺動棚の揺動駆動軸や一番移送螺旋と二番移送螺旋の駆動軸や扱室後部に設ける吸引ファン駆動軸等、に装着するパラレル動力取出装置１５６を示している。
【００４１】
ブラケット１３６に軸受１４２，１４３で軸支したモータ軸１３１に、一個のサンギヤ１３２とプ三個のプラネタリーギヤ１３３と該プラネタリーギヤ１３３のキャリア１３５とリングギヤ１３４からなる遊星ギヤ機構を装着し、ブラケット１３６に取り付けた補助モータ１４１でモータ軸１３１を駆動するようにしている。また、キャリア１３５の外周にはエンジン６８からの動力を伝動するエンジン側ベルト１３７を播き掛ける第一Ｖベルト溝１４４を形成し、リングギヤ１３４の外周には脱穀装置４の被駆動側へ動力を伝動する被駆動側ベルト１３８を播き掛ける第二Ｖベルト溝１４５を形成している。
【００４２】
パラレル動力取出装置１５６のリングギヤ１３４は、エンジン側ベルト１３７のキャリア１３５を回す回転力と補助モータ１４１のサンギヤ１３２を回す回転力の調和によって一定回転数で回転する。すなわち、エンジン６８の負荷が大きくてキャリア１３５の回転が低下すると補助モータ１４１がサンギヤ１３２を回す回転力が補ってリングギヤ１３４を一定回転数に維持するようになる。
【００４３】
また、パラレル動力取出装置１５６は、前記中継ギヤケース１５１の入力軸や脱穀装置４の後部に装着する排藁カッター１６の入力軸や一番揚穀螺旋１５８の放出口１５９を開口する穀粒貯留装置５内に乾燥用空気を送り込む籾乾燥ブロア１６０の駆動軸に装着しても良い。
【００４４】
なお、パラレル動力取出装置１５６は、前記で例示した全ての駆動軸部に装着しても良いが、負荷変動の多い駆動軸部のみに装着しても良い。
次に、図１１に示すブロック回路図について説明する。
【００４５】
コントローラ(制御装置)１１１に対して、その入力側に、操向レバー３０の前後傾動操作角度を検出する刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２と、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、発電機１０１で発電された電力を発電機モータ２０７側へ安定化して供給する発電調整機１１６と、発電機モータ２０７で発電された電力が発電調整機２０９と充電器２１０を介して充電される蓄電装置１０９と、出力軸８４の回転速度を検出する出力回転数検出センサ１２２と、エンジン６８の出力軸９７又は出力軸９０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１２７と、エンジン回転速度設定ダイヤル１２９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、セルモータ駆動回路１２３と、モニター１２１と、エンジン停止回路１２６と、スロットル開閉調節モータ１２８と、発電機モータ駆動回路２１１を接続する。
【００４６】
前記第一モータ駆動回路１１７に駆動用電動モータ８３を接続し、第一モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３を駆動する構成とする。また、前記セルモータ駆動回路１２３にセルモータ１２４を接続し、セルモータ駆動回路１２３を介してセルモータ１２４を駆動する構成とする。また、第二モータ駆動回路１３９に補助モータ１４１を接続し、この第二モータ駆動回路１３９を介して補助モータ１４１を駆動する構成とする。
【００４７】
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によって安定した直流電流に変換してから、コントローラ１１１を介して発電機モータ駆動回路２１１に送ることができる。
【００４８】
また、発電機モータ２０７で発電された電力は、発電調整機２０９で安定した直流電流に整流された後、充電器２１０によって蓄電装置１０９に充電される。該蓄電装置１０９に蓄電された電力によって、コントローラ１１１から第一モータ駆動回路１１７を介して駆動用電動モータ８３が駆動され、第二モータ駆動回路１３９を介して補助モータ１４１が駆動される。
【００４９】
また、コントローラ１１１には、その入力側に接続された蓄電装置１０９の電圧を検出する電圧検出手段を備えている。
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、発電機モータ２０７へ送られる状態となる。
【００５０】
そして、例えば圃場での一辺を刈り終えて旋回する場合に、操向レバー３０を上昇側へ操作すると、刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２によってこの操向レバー３０の上昇側への操作角度が検出され、コントローラ１１１から発電機モータ駆動回路２１１を介して発電機モータ２０７へ電力が供給される。これによって、発電機モータ２０７の入出力軸２０８が回転駆動し、該入出力軸２０８に設けたピニオンギヤ２０６の回転によってラック杆２０３が上方へ摺動し、縦支持フレーム１７を上方へ回動させ、刈取装置８が上昇する。また、この操向レバー３０の上昇側への操作角度が増大するほど発電機モータ２０７への電力供給量が増加し、刈取装置８の上昇速度が高速化する。
【００５１】
操向レバー３０を中立位置に保持している状態では、コントローラ１１１から発電機モータ駆動回路２１１を介して発電機モータ２０７へ刈取装置８の下降阻止用の保持電力が供給され、刈取装置８の昇降位置は固定される。また、発電機モータ２０７の入出力軸２０８を制動するブレーキ装置を設け、このブレーキ装置の作動によって刈取装置８の自重による下降を阻止する構成としてもよい。
【００５２】
そして、旋回が終了し、操向レバー３０を下降側へ操作すると、刈取昇降操作量検出用ポテンショメータ２１２によってこの操向レバー３０の上昇側への操作角度が検出され、コントローラ１１１から発電機モータ２０７への下降阻止用の保持電力の供給が絶たれる。または、前記ブレーキ装置の作動が解除される。これによって、刈取装置８は、その自重によってラック杆２０３を押し下げながら下降する。
【００５３】
この刈取装置８が降下する際に、ラック杆２０３の押し下げ摺動により、該ラック杆２０３のラック部２０２に噛み合うピニオンギヤ２０６が回転駆動され、入出力軸２０８が強制的に回転駆動されて、発電機モータ２０７による発電が行なわれる。このようにして発電された電力は、発電調整機２０９で整流された後、充電器２１０によって蓄電装置１０９に充電される。
【００５４】
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。
【００５５】
この穀粒排出作業は、蓄電装置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、第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して第一出力ギヤ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を介して第二出力ギヤ８０が駆動されてしまうが、第二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側の第二入力軸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。
【００５６】
また、蓄電装置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、コントローラ１１１からスロットル開閉調節モータ１２８へ減速出力がなされ、エンジン６８の回転速度がアイドリング状態(通常７００ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ前後に設定される)まで自動的に減速し、このアイドリング状態が維持される。エンジン回転速度設定ダイヤル１２９で減速目標回転速度を任意に設定した場合には、この設定された回転速度まで自動的に減速し、この設定された回転速度に維持される。
【００５７】
そして、駆動用電動モータ８３の回転によって変速装置８２から第二入力軸７７が駆動され、該第二入力軸７７から第二ワンウェイクラッチ７９を介して第二出力軸８１及び第二出力ギヤ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を介して第一出力ギヤ７４が駆動されてしまうが、第一ワンウェイクラッチ７３が空転するため、入力プーリ７０側の第一入力軸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。
【００５８】
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をアイドリング状態として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。
【００５９】
尚、このように駆動用電動モータ８３の駆動力によって穀粒排出作業が行われる場合、伝動ギヤケース６９の出力軸８４の回転数が設定された回転数域に維持されるように、出力回転数検出センサ１２２の検出結果に応じてコントローラ１１１から第一モータ駆動回路１１７への出力が制御される。この出力軸８４の設定された回転数域は、エンジン６８が定格回転で駆動している状態で排出クラッチ９５を接続した場合に駆動される出力軸８４の回転数に略等しく設定する。
【００６０】
そして、排出作業の終了または中断によってモータ駆動式排出スイッチ１１３を切り操作すると、駆動用電動モータ８３が停止すると共に、コントローラ１１１からスロットル開閉調節モータ１２８へ増速出力がなされ、エンジン６８の回転速度が定格回転速度(通常２５００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍ前後に設定される)の上下に設定される定格回転速度域まで増速し、この定格回転状態が維持される。即ち、エンジン回転速度センサ１２７によって検出されるエンジン６８の回転速度が定格回転速度域に収まるようにスルットル開閉調節モータ１２８への出力が制御される。
【００６１】
これによって、操縦者がエンジン６８をわざわざ増速操作する必要がなく、以後の走行や刈取作業に迅速に移行することができ、収穫作業の能率を高めることができる。エンジン回転速度設定ダイヤル１２９で増速目標回転速度を任意に設定した場合には、この設定された回転速度まで自動的に増速し、この設定された回転速度に維持される。
【００６２】
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による蓄電装置１０９の電圧チェックにより、蓄電装置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、エンジン６８の回転速度がアイドリング状態に減速され、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。
【００６３】
一方、蓄電装置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。この場合には、エンジン６８の回転速度は定格回転速度に維持される。これによって、操縦者が蓄電装置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。
【００６４】
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、蓄電装置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、スロットル開閉調節モータ１２８への出力によってエンジン６８の回転速度が定格回転速度まで増達し、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。
【００６５】
これによって、穀粒排出作業中に蓄電装置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。
【００６６】
また、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、出力回転数検出センサ１２２によって、伝動ギヤケース６９の出力軸８４の回転数が設定された回転数域から外れて低下したことが検出された場合には、コントローラ１１１から電動モータ９６へ出力がなされ、排出クラッチ９５が入り作動すると共に、この排出クラッチ９５の入り作動がモニター１２１にグラフィック表示される。
【００６７】
これによって、エンジン６８の駆動力で入力プーリ７０が回転し、第一入力軸７１から第一ワンウェイクラッチ７３を介して第一出力ギヤ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は駆動を続けており、駆動用電動モータ８３によって駆動される第二出力ギヤ８０の回転数と、エンジン６８の駆動力で駆動される第一出力ギヤ７４とが一致しなくても、第一ワンウェイクラッチ７３または第二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の駆動力とエンジン６８の駆動力とがぶつかることはない。
【００６８】
従って、穀粒排出作業開始時の多大な駆動負荷または蓄電装置１０９の電圧低下によって駆動用電動モータ８３の出力回転が低下した場合に、エンジン６８の駆動力によって伝動ギヤケース６９の出力軸８４の駆動をアシストすることとなる。このアシストにより、出力軸８４の回転数が設定された回転数域内に維持されるように、電動モータ９６への出力によって排出クラッチ９５の接続作動または遮断作動を制御する構成とする。尚、上記モニター１２１の表示により、排出クラッチ９５が自動的に接続されたことを操縦者が認識でき、蓄電装置１０９のチェック等の対策を早期に行うことにより、穀粒排出作業の能率を維持し、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【００６９】
また、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合、または蓄電装置１０９の電圧が十分な状態において駆動源自動切換式排出スイッチ１１４を入り操作した場合に、上述のようにして、エンジン６８の駆動力によって駆動用電動モータ８３による出力軸８４の駆動をアシストするように構成してもよい。
【００７０】
また、エンジン６８が駆動している状態で、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作した場合に、コントローラ１１１からエンジン停止回路１２６に出力がなされ、エンジン６８が自動的に停止する構成としてもよい。このように、モータ駆動式排出スイッチ１１３を入り操作すると、エンジン６９が自動的に停止すると共に、駆動用電動モータ８３が作動して穀粒排出装置５ａが駆動される。
【００７１】
このように、穀粒排出装置５ａの駆動を起動操作した場合にエンジン６８が自動的に停止するので、操縦者がエンジン６８をわざわざ停止操作する必要がなく、操作性が向上すると共に、収穫作業全体の能率を高めることができる。
【００７２】
また、モータ駆動式排出スイッチ１１３を切り操作することによって、電動モータ８３の駆動力による穀粒排出装置５ａの駆動を停止操作した場合に、コントローラ１１１からエンジン停止回路１２６に停止出力カット信号が出力されると共に、セルモータ駆動回路１２３へ駆動出力がなされ、セルモータ１２４が作動してエンジン６８が始動する。即ち、穀粒排出作業が終了した場合、又は穀粒排出作業を中断した場合に、エンジン６８が自動的に始動するので、操縦者がエンジン６８をわざわざ始動操作する必要がなく、以後の走行や刈取作業に迅速に移行することができ、収穫作業の能率を高めることができる。
【００７３】
以上のように、例えば圃場の一辺を刈り終えた場合には、エンジン６８で駆動される発電機１０１からの電力で発電機モータ２０７を駆動し、刈取装置８を上昇させて旋回するが、この上昇位置にある刈取装置８の位置エネルギーを発電機モータ２０７によって電力に変換して蓄電装置１０９に蓄電することができる。これによって、蓄電装置１０９からの電力で電動モータ８３を作動させて穀粒排出装置５ａを駆動することができ、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の出力を消費することなく、電動モータ８３によって穀粒排出装置５ａを駆動して穀粒排出作業を行えるため、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。
【００７４】
また、圃場での旋回が終了し、上昇位置にある刈取装置８を自重で下降させる際に、この刈取装置８の下降動作によって発電機モータ２０７を駆動して発電を行なうため、刈取装置８の有する位置エネルギーを有効に利用でき、エンジン６８の燃料消費量を節減することができる。
【符号の説明】
【００７５】
２ 走行装置
３ 機台
４ 脱穀装置
７ 操縦部
８ 刈取装置
６８ エンジン
１０１ 発電機
１０９ 蓄電装置（キャパシタ）
１５６ パラレル動力取出装置
２０７ 発電機モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置（２）を備えた機台（３）上にエンジン（６８）と脱穀装置（４）と操縦部（７）を搭載し、該機台（３）の前側に刈取装置（８）を昇降可能に設けたコンバインにおいて、前記刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、前記発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成としたことを特徴とするハイブリッド方式のコンバイン。
【請求項１】
走行装置（２）を備えた機台（３）上にエンジン（６８）と脱穀装置（４）と操縦部（７）を搭載し、該機台（３）の前側に刈取装置（８）を昇降可能に設けたコンバインにおいて、前記刈取装置（８）を上昇駆動する発電機モータ（２０７）と、エンジン（６８）で駆動する発電機（１０１）を設け、前記発電機モータ（２０７）を発電機（１０１）からの電力で駆動して刈取装置（８）を上昇させ、この上昇した刈取装置（８）が自重で下降する際にこの刈取装置（８）の下降動作で発電機モータ（２０７）を駆動して発電を行い、該発電機モータ（２０７）で発電された電力を蓄電装置（１０９）に蓄え、脱穀装置（４）の回転各部に適宜設けるパラレル動力取出装置（１５６）の補助モータ（１４１）を前記蓄電装置（１０９）からの電力で駆動する構成としたことを特徴とするハイブリッド方式のコンバイン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９３７９５（Ｐ２０１０−１９３７９５Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２６６７（Ｐ２００９−４２６６７）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【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９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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