JP2013153696A - Combine harvester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンバインに関する。 The present invention relates to a combine.
近年、コンバインの各作動部を電動モータで駆動することでエンジンの消費燃料を少なくするエンジン駆動と電動モータ駆動を併用したハイブリッドコンバインの開発が進んでいる。 In recent years, development of a hybrid combine using both an engine drive and an electric motor drive that reduce the fuel consumption of the engine by driving each operating portion of the combine with an electric motor has been progressing.
例えば、下記特許文献1には、上昇した刈取装置が降下する際の位置エネルギーを電力に変換し、その電力で脱穀装置の作動各部の駆動をアシストすることで、エンジンの燃料消費を少なくする技術が記載されている。
For example, the following
また、特許文献2には、扱胴調速手段を介してエンジンの動力を扱胴の駆動部に伝動し、脱穀装置から排出される排藁を排藁センサで検出して、脱穀装置から脱穀する穀稈が無くなると前記扱胴調速手段を制御して扱胴を低速駆動或いは停止するようにして無駄な燃料消費を少なくする技術が記載されている。
In
本発明は、最も駆動エネルギーを消費する扱胴を電動モータで駆動するコンバインにおいて、駆動エネルギーの消費を出来るだけ少なくすることを課題とする。 An object of the present invention is to reduce the consumption of drive energy as much as possible in a combine that drives an electric motor to a handling cylinder that consumes the most drive energy.
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項1に記載の発明は、脱穀装置(5)の扱胴(5b)を電動モータ(12)で駆動する構成としたコンバインであって、刈取装置(4)の上昇時に、該刈取装置(4)に備える穀稈掻込移送装置(23)の駆動が停止されると共に、前記電動モータ(12)による扱胴(5b)の駆動が停止されるか、或いは電動モータ(12)による扱胴(5b)の駆動速度が減速される構成としたことを特徴とするコンバインとする。
The problems of the present invention are solved by the following technical means.
The invention described in
この構成で、重い刈取装置(4)を上昇させる際には、穀稈掻込移送装置(23)の駆動が停止されて刈取穀稈の脱穀装置(5)への供給が停止すると共に扱胴(5b)の回転が停止されるか或いは減速されることで、エンジン(7a)と電動モータ(12)のトータル消費エネルギーが急上昇することを防いで、全体的に駆動エネルギーの消費が少なくなる。 With this configuration, when raising the heavy reaping device (4), the drive of the cereal scraping transfer device (23) is stopped, the supply of the reaping device (5) to the threshing device (5) is stopped and the handling cylinder By stopping or decelerating the rotation of (5b), the total energy consumption of the engine (7a) and the electric motor (12) is prevented from abruptly increasing, and the driving energy consumption is reduced overall.
請求項2に記載の発明は、前記穀稈掻込移送装置(23)に穀稈検出用の穀稈センサ(4d)を設け、刈取装置(4)の上昇中に穀稈センサ(4d)によって穀稈が検出されると穀稈掻込移送装置(23)が駆動したまま扱胴(5b)の駆動速度が減速され、穀稈センサ(4d)によって穀稈が検出されなくなると穀稈掻込移送装置(23)と扱胴(5b)の駆動が停止されるか、或いは電動モータ(12)による扱胴(5b)の駆動速度が減速される構成とした請求項1に記載のコンバインとした。
The invention according to
この構成で、刈取装置(4)の上昇中に穀稈掻込移送装置(23)に残っている刈取穀稈を脱穀処理して、刈取装置(4)を降下して刈取を再開した場合に穀稈掻込移送装置(23)での刈取穀稈の脱穀装置(5)への供給がスムーズに行われる。 In this configuration, when the harvested cereal remaining in the culm scavenging transfer device (23) is threshed while the reaping device (4) is rising, and the reaping device (4) is lowered to resume reaping. The harvested cereal meal is transferred smoothly to the threshing apparatus (5) by the cereal meal transfer device (23).
請求項3に記載の発明は、前記電動モータ(12)の出力回転方向を切り換えて扱胴(5b)の駆動回転方向を脱穀作業時の回転方向と逆方向に駆動できる構成とした請求項1または請求項2に記載のコンバインとした。
The invention according to
この構成で、扱胴(5b)の外周に穀稈が詰った場合に電動モータ(12)を逆回転駆動して扱胴(5b)の詰まり除去作業が容易になる。
請求項4に記載の発明は、駐車ブレーキの入り作動中にのみ、扱胴(5b)を脱穀作業時の回転方向と逆方向に駆動できる構成とした請求項3に記載のコンバインとした。
With this configuration, when the cereals are clogged around the outer periphery of the handling cylinder (5b), the electric motor (12) is driven in the reverse direction to facilitate clogging removal of the handling cylinder (5b).
The invention according to
この構成で、コンバインの走行を停止した状態で扱胴(5b)の詰まり除去作業を行うようになる。
請求項5に記載の発明は、扱胴(5b)の上部を覆う扱胴カバー(40)が開放されたことを検出する扱胴カバーセンサ(40a)を設け、該扱胴カバーセンサ(40a)によって扱胴カバー(40)の開放が検出された場合に扱胴(5b)の逆転駆動が可能となる構成とした請求項3に記載のコンバインとした。
With this configuration, the clogging operation of the handling cylinder (5b) is performed in a state where the traveling of the combine is stopped.
The invention according to
この構成で、扱胴カバー(40)を開いた場合のみに扱胴(5b)の逆回転駆動が行われる。 With this configuration, the handling cylinder (5b) is reversely rotated only when the handling cylinder cover (40) is opened.
請求項1に記載の発明によれば、重い刈取装置(4)を上昇する際は穀稈掻込移送装置(23)の駆動を停止して刈取穀稈の脱穀装置(5)への供給を停止すると共に扱胴(5b)の駆動を停止或いは減速することで、エンジン(7a)と電動モータ(12)のトータル消費エネルギーが急上昇することを防いで、全体的に駆動エネルギーの消費を少なく出来る。 According to the first aspect of the present invention, when the heavy reaping device (4) is lifted, the drive of the cereal scraping transfer device (23) is stopped to supply the reaping device (5) of the reaped cereal culm. Stopping and slowing down the driving of the cylinder (5b) while stopping can prevent the total energy consumption of the engine (7a) and the electric motor (12) from rising sharply, and can reduce the driving energy consumption as a whole. .
請求項2に記載の発明で、前記請求項1に記載の発明の効果に加えて、刈取装置(4)の上昇中に穀稈掻込移送装置(23)に残っている刈取穀稈を脱穀処理して、刈取装置(4)を降下して刈取を再開した場合に穀稈掻込移送装置(23)での刈取穀稈の脱穀装置(5)への供給がスムーズに行われる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明で、前記請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、扱胴(5b)の外周に穀稈が詰った場合に電動モータ(12)を逆回転駆動して扱胴(5b)の詰まり除去作業が容易になる。
In the invention according to
請求項4に記載の発明で、前記請求項3に記載の発明の効果に加えて、コンバインの走行を停止した状態で扱胴(5b)の詰まり除去作業を行うようになって安全である。
請求項5に記載の発明で、前記請求項3に記載の発明の効果に加えて、扱胴カバー(40)を開いた場合のみに扱胴(5b)の逆回転駆動が行われて、扱胴(5b)の詰まり除去作業がより安全に行われる。
In the invention according to
In the invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。なお、前とは機体の前進方向で、左右とは前進方向に向かって左右をいう。
土壌面を走行する左右一対の走行クローラ2aを張設した走行装置2を装備した走行車台3の左側部の上側面には脱穀装置5を搭載し、立毛穀稈を刈取って後方上部へ移送する刈取装置4から刈り取った穀稈の供給を受け、フィードチェン5fと挟持杆5hとで引継いで挟持移送しながら穂先側を脱穀装置5に挿入して脱穀する。脱穀装置5で脱穀して選別した穀粒は、脱穀装置5の右横側に載置した穀粒排出装置35を備えた穀粒貯留装置6内へ一時貯留される構成としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. Front refers to the forward direction of the aircraft, and left and right refers to left and right in the forward direction.
A
穀粒貯留装置6の前側にエンジン7aを備えた原動部7を設け、この原動部7の上側に操縦部8を設け、操縦部8と脱穀装置5の前側に刈取装置4を昇降自在に設けている。
原動部7には、エンジン7aの他にエンジン7aの駆動力で発電を行う発電機9と、発電機9から供給される電力を蓄電するキャパシター11とキャパシター11からの給電で駆動する電動モータ12を設け、さらに、エンジン7aの駆動エネルギーと上昇後の刈取装置4の有する位置エネルギーで発電を行う発電機モータ10を設けている。発電機モータ10は刈取装置4を昇降駆動する。
A
In addition to the engine 7 a, the
エンジン7aのエンジンプーリ7bから発電機9の発電入力プーリ9aにエンジン出力ベルト9cで伝動し、発電機9の発電出力プーリ9bから発電機モータ10のモータ入力プーリ10aに発電出力ベルト10bで伝動し、図示を省略するが、電動モータ12へはキャパシター11から給電する。
The
エンジン7aは、伝動構成の図示を省略するが、走行用ミッションケース30を介して走行装置2への駆動力も出力している。
電動モータ12の出力軸に固着した電動プーリ5aから扱胴5bを装着した扱胴軸5cに固着した扱胴駆動プーリ5eにベルトで駆動力を伝動する。
Although the illustration of the transmission configuration is omitted, the engine 7 a also outputs a driving force to the
A driving force is transmitted by the belt from the
なお、図示を省略するが、扱胴軸5cへの駆動力は、エンジン7aからの駆動力も伝動するようにして、コンバインで最大の駆動負荷のかかる扱胴5bの回転駆動をエンジン7aと電動モータ12で行うようにしても良い。
Although illustration is omitted, the driving force to the
具体的な構成を省略するが、発電機モータ10の駆動で刈取装置4を上昇させ、刈取装置4が降下する際に発電機モータ10を発電し、キャパシター11に蓄電するようにしても良い。この構成では、圃場の一辺を刈り終えた時に、エンジン7aで駆動される発電機9からの電力で発電機モータ10を駆動し、刈取装置4を上昇させて、走行車台3を旋回するが、この上昇位置にある刈取装置4の位置エネルギーを、発電機モータ10によって、電力に変換して、キャパシター11に蓄電する。
Although a specific configuration is omitted, the
前記扱胴5bの電動モータ12による駆動力アシストの他に、電動モータによるコンバイン各部の駆動力アシストとして、次のようにしている。
図2で示すように、脱穀装置5の後側に設けたカッター装置16を回転駆動するカッター駆動プーリ16aに電動モータによる動力を入力し、脱穀装置5の後方部に設けた吸引装置17に設けた吸引駆動プーリ17a部に電動モータによる動力を入力し、脱穀装置5の一番、及び二番螺旋駆動プーリ18a、18b部に電動モータによる動力を入力し、図4で示すように、脱穀装置5の排塵処理室31に内装する排塵胴31aを軸支する排塵軸31bに装着した排塵胴駆動プーリ31c部に電動モータによる動力を入力し、脱穀装置5に装着した前記吸引装置17に設けた前記吸引駆動プーリ17a部に電動モータによる動力を入力する構成である。
In addition to the driving force assist by the
As shown in FIG. 2, power by an electric motor is input to a
又、図3で示すように、脱穀装置5の一番螺旋32から前記穀粒貯留装置6のグレンタンク6aへの排出口6b部に設置した籾乾燥用のブロワー6cのブロワープーリ6dと、発電機モータ10のモータプーリ10aとに掛け渡した入力ベルト10bで回転駆動させる。下部の脱穀入力プーリ6eとブロワープーリ6dとには、ベルト6fを掛け渡している。
Further, as shown in FIG. 3, a blower pulley 6d of a
前記走行車台3の前方部には、図1で示すように、立毛穀稈を分離するナローガイド20、及び分草体21と、立毛穀稈を引起す引起装置22と、引起された穀稈を掻込みする穀稈掻込移送装置23の各掻込装置24と、掻込された穀稈を刈取る刈刃装置25と、刈取りされた穀稈を挟持移送して、脱穀装置5のフィードチェン5fと、挟持杆5hとへ受渡しする穀稈掻込移送装置23の根元・穂先移送装置26・27等からなる刈取装置4を設けている。刈取装置4は、前記の如く発電機モータ10の駆動で昇降する機構を設けるが、図示の如く油圧駆動による刈取上下シリンダ13により、土壌面に対して昇降するようにしても良い。
As shown in FIG. 1, a
前記刈取装置4の前方下部から後方上部へ傾斜する支持杆29aの上端部に設ける支持パイプ杆29bを、走行車台3の上側面に設けた支持装置29cで回動自在に支持させている。前記刈取上下シリンダ13を作動させると支持杆29aと共に、刈取装置4が上下回動する。
A support pipe rod 29b provided at the upper end portion of the
前記刈取装置4の穀稈掻込移送装置23によって形成される穀稈移送経路中には、刈取られて移送する穀稈に接触作用することにより、脱穀装置5への穀稈の供給の有無を検出する穀稈センサ4dを設けている。
In the culm transfer path formed by the culm scraping
前記穀粒貯留装置6側の前部には、図1で示すように、コンバイン1を始動、停止、及び各部を調節等の操作を行う操作部8として、操作装置8aと、操縦席28とを設け、この操縦席28の下側にエンジン7aを載置している。
As shown in FIG. 1, an operation device 8 a, a cockpit 28, and an operation unit 8 for starting and stopping the
前記走行車台3の前端部に装架した走行用ミッションケース30内の伝動機構30aの伝動経路中には、その出力に基づいて、走行車速を検出するポテンションメータ方式の車速センサ30bを設けている。
A potentiometer type
前記穀粒貯留装置6内へ貯留した穀粒を機外へ排出するこの穀粒貯留装置6の後側には、図1で示すように、穀粒排出装置5aの縦移送螺旋33aを内装した排出支持筒33を略垂直姿勢で旋回自在に装着して設け、この排出支持筒33の上端部には、その全長がコンバイン1の前後長に亘る機外へ穀粒を排出する排出螺旋34aを伸縮自在に内装した排出オーガ34を伸縮自在、上下回動自在、及び左右旋回自在に前後方向に配設している。
As shown in FIG. 1, a
図5に、電動モータ12の制御ブロック図を示している。
制御部40に、穀稈センサ4dから穀稈掻込移送装置23で移送される刈取穀稈の有無が入力し、車速センサ30bから走行車台3の走行速度が入力する。
FIG. 5 shows a control block diagram of the
Presence / absence of harvested cereals transferred from the
制御部40からは、電動モータ12に回転制御信号が出力し、発電機モータ10にオン・オフ信号が出力し、フィードチェン5fと穀稈掻込移送装置23の駆動力伝動部に設ける電磁クラッチにオン・オフ信号が出力する。
From the
そして、制御部40での自動制御が次のように行われる。
刈取作業中に旋回や後進のために、操作装置8aに設ける刈取装置4の昇降レバーを上昇操作すると、発電機モータ10にオン信号が出力されて刈取装置4が上昇すると共に、フィードチェン5fと穀稈掻込移送装置23の駆動が切られて停止し、電動モータ12が停止して扱胴軸5cの駆動或いは駆動アシストが停止される。
And the automatic control in the
When the raising / lowering lever of the
なお、電動モータ12の回転を完全に停止することなく、例えば1/3程度に減速するだけでも良い。
また、この刈取装置4の上昇中に穀稈センサ4dが穀稈を感知すると、電動モータ12の回転を1/3程度に減速し、穀稈センサ4dが穀稈を感知しなくなると電動モータ12を停止するようにしても良い。
The rotation of the
Further, when the
さらに、前記の場合に脱穀装置5の脱穀済穀稈排出経路に拝稈センサを設け、穀稈センサ4dか拝稈センサが穀稈を感知しない状態で電動モータ12を減速し、穀稈センサ4dと拝稈センサが穀稈を検出しなくなる状態で電動モータ12を停止するようにすると、脱穀装置5からの確実な穀稈排出でフィードチェン5fと穀稈掻込移送装置23の両方を停止出来る。なお、フィードチェン5fと穀稈掻込移送装置23の両方を停止したり電動モータ12を減速したりするのは、後進時のみでも良い。
Further, in the above case, a worship sensor is provided in the threshed culm discharge path of the threshing
操作装置8aの一つとして扱胴逆回転スイッチ41を設けている。この扱胴逆回転スイッチ41は、扱胴カバー37が開かれ駐車ブレーキが作用している際(すなわち、扱胴カバーセンサ37aが扱胴カバー37の開放を検出し駐車ブレーキセンサ38aが駐車ブレーキ作動を検出している際)に、スイッチを押し続けてオンしている間だけ電動モータ12を逆駆動して扱胴5bが低速で逆回転するか、スイッチをオンすると扱胴5bが一回転だけ逆回転するか、スイッチをオンすると扱胴5bが5秒間だけ逆回転する。
A barrel
この扱胴5bの逆回転の際に、操縦部8に設けるモニタ42に、「駐車ブレーキをかけ、扱胴カバーを開けて下さい。」と表示し、スピーカー43から「扱胴が回ります。」と発声を繰り返す。或いは、「扱胴が回ります。」と1回発声があった2秒後に扱胴5bを逆回転する。
During reverse rotation of the
そして、扱胴カバー37を開いたままで扱胴5bを正回転しようとすると、「扱胴カバーを閉めて下さい。」とモニタ42に表示して、扱胴カバー37を閉じるまで扱胴5bを駆動しない。
If the
扱胴5bの駆動をエンジン7aの出力と電動モータ12の出力で行っている場合には、扱胴過負荷検出装置44を設け、エンジン7aの出力を電動モータ12の出力でアシストする。扱胴過負荷検出装置44は、扱胴軸5cの回転を検出する扱胴回転センサとエンジン7a側から扱胴駆動プーリ5eへ出力する扱胴駆動プーリ側の駆動回転センサの回転を比較して扱胴回転センサの回転が駆動回転センサの回転より低くなると過負荷状態として電動モータ12を駆動してアシストするようにする。
When the
扱胴5bの駆動だけでなく、コンバインの全体回転部の駆動を過負荷検出装置で検出して電動モータで駆動をアシストするようにした場合に、過負荷が短時間の場合や短時間の過負荷が繰り返される場合には、穀粒や穀稈の一時的な詰まりの可能性があるので、電動モータによるアシストをしない。
When the overload detection device detects the drive of the entire rotating part of the combine as well as the drive of the
4 刈取装置
4d 穀稈センサ
5 脱穀装置
5b 扱胴
7a エンジン
12 電動モータ
23 穀稈掻込移送装置
37 扱胴カバー
37a 扱胴カバーセンサ
DESCRIPTION OF
37a Handling cylinder cover sensor
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015065894A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社クボタ | Series hybrid combine-harvester |
CN110301230A (en) * | 2019-07-29 | 2019-10-08 | 中国农业大学 | A kind of combined harvester threshing cylinder fault simulation monitoring system and method |
JP2020058251A (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 株式会社クボタ | Combine-harvester |
-
2012
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