(57)【要約】【課題】排出オーガに大きな負荷トルクが作用する状況でも、排出オーガを確実に駆動させる。【解決手段】収穫した穀粒を貯留する穀粒タンク４と、穀粒タンク４内の穀粒を排出する排出オーガ５と、エンジンＥの動力で排出オーガ５を駆動させる排出駆動部２４とを備えるコンバイン１において、排出駆動部２４に、電動モータ２８の動力で排出オーガ５の駆動をアシストする電動アシスト装置２７を設け、排出オーガ５に過大な負荷トルクが作用する状況において、不足するトルクを電動アシスト装置２７で補うようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収穫した穀粒を貯留する穀粒タンクと、穀粒タンク内の穀粒を排出する排出オーガと、エンジンの動力で排出オーガを駆動させる排出駆動部とを備えるコンバインにおいて、
前記排出駆動部に、電動モータの動力で排出オーガの駆動をアシストする電動アシスト装置を設けたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記電動アシスト装置は、アシスト動力を発生させる電動モータと、排出駆動部の負荷トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサの検出トルクに応じて電動モータを駆動させるコントロールユニットとを備え、
コントロールユニットは、トルクセンサの検出トルクが予め設定されている上限トルクを超えた場合、電動モータの駆動を停止させることを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【請求項３】
前記排出駆動部は、エンジンの動力を、ベルト伝動機構を介して排出オーガに伝動し、
前記電動アシスト装置は、ベルト伝動機構の伝動下手側に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫した穀粒を貯留する穀粒タンクと、穀粒タンク内の穀粒を排出する排出オーガとを備えるコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
収穫した穀粒を貯留する穀粒タンクと、穀粒タンク内の穀粒を排出する排出オーガとを備えるコンバインが普及している（例えば、特許文献１参照）。この種のコンバインでは、穀粒タンクの下部に前後を向く横ラセンが内装されており、該横ラセンの回転駆動に応じて穀粒タンク内の穀粒がタンク後部の穀粒排出部から排出される。穀粒排出部には、排出オーガの縦パイプが旋回自在に連結されており、さらに、縦パイプの上端部には、排出オーガの横パイプが上下昇降自在に連結されている。縦パイプ及び横パイプには、横ラセンと同等のラセン搬送体が内装されており、これらのラセン搬送体が横ラセンと一連状に回転駆動されることで、穀粒タンク内の穀粒が縦パイプを経由して横パイプの先端部（排出口）まで搬送されるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−２２４２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
排出オーガを備えるコンバインには、排出オーガを駆動させるための排出駆動部が設けられている。そして、排出駆動部は、通常、エンジンの動力を、ベルト伝動機構を介して排出オーガ（横ラセン）に伝動するように構成されているが、大きな負荷トルクが作用すると、ベルト伝動機構においてベルト−プーリ間に滑りが発生し、排出不能状態に陥る惧れがあった。例えば、穀粒タンクが満杯状態である場合には、横ラセンに大きな籾荷重が作用しているため、起動時に大きなトルクが必要であり、特に、収穫した穀粒が高水分材料である場合には、より大きな起動トルクが要求されるため、ベルト伝動機構において滑りが発生しやすいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、収穫した穀粒を貯留する穀粒タンクと、穀粒タンク内の穀粒を排出する排出オーガと、エンジンの動力で排出オーガを駆動させる排出駆動部とを備えるコンバインにおいて、前記排出駆動部に、電動モータの動力で排出オーガの駆動をアシストする電動アシスト装置を設けたことを特徴とする。このようにすると、排出オーガに大きな負荷トルクが作用する状況でも、不足分のトルクを電動アシスト装置で補うことにより、排出オーガを確実に駆動させることができる。
また、前記電動アシスト装置は、アシスト動力を発生させる電動モータと、排出駆動部の負荷トルクを検出するトルクセンサと、トルクセンサの検出トルクに応じて電動モータを駆動させるコントロールユニットとを備え、コントロールユニットは、トルクセンサの検出トルクが予め設定されている上限トルクを超えた場合、電動モータの駆動を停止させることを特徴とする。このようにすると、上限トルクを超える状況（例えば、異物の咬み込みによるラセンロック状態）での過剰なトルクアシストが規制されるので、過剰なトルクアシストによる装置の破損を防止することができる。
また、前記排出駆動部は、エンジンの動力を、ベルト伝動機構を介して排出オーガに伝動し、前記電動アシスト装置は、ベルト伝動機構の伝動下手側に配置されることを特徴とする。このようにすると、ベルト伝動機構の伝動下手側でトルクアシストを行うことができるので、ベルト伝動機構における滑りの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理部２と、刈取茎稈から穀粒を脱穀して選別する脱穀部３と、選別した穀粒を貯留する穀粒タンク４と、穀粒タンク４内の穀粒を機外に排出する排出オーガ５と、オペレータが乗車する操作部６と、クローラ式の走行部７とを備えて構成されている。
【０００６】
穀粒タンク４の下部には、前後を向く横ラセン８が内装されており、該横ラセン８の回転駆動に応じて穀粒タンク４内の穀粒がタンク後部の穀粒排出部９から排出される。穀粒排出部９には、排出オーガ５の縦パイプ１０が旋回自在に連結されており、さらに、縦パイプ１０の上端部には、排出オーガ５の横パイプ１１が上下昇降自在に連結されている。縦パイプ１０及び横パイプ１１には、横ラセン８と同等のラセン搬送体１２、１３が内装されており、これらのラセン搬送体１２、１３が横ラセン８と一連状に回転駆動されることで、穀粒タンク４内の穀粒が縦パイプ１０を経由して横パイプ１１の先端部（排出口１１ａ）まで搬送されるようになっている。
【０００７】
操作部６の下方には、前処理部２、脱穀部３、排出オーガ５、走行部７及び脱穀フィードチェン１４に動力を供給するエンジンＥが搭載されている。図２に示すように、走行部７の動力は、エンジンＥから走行クラッチ１５、走行ＨＳＴ１６及びトランスミッション１７を介して走行部７の駆動輪７ａに伝動され、脱穀部３の動力は、エンジンＥから作業機クラッチ１８を介して脱穀部３の唐箕軸１９に入力され、前処理部２の動力は、唐箕軸１９から搬送ＨＳＴ２０、搬送カウンタケース２１及び刈取クラッチ２２を介して前処理部２の入力軸２３に入力され、脱穀フィードチェン１４の動力は、搬送カウンタケース２１から脱穀フィードチェン１４の駆動スプロケット１４ａに入力され、さらに、排出オーガ５の動力は、排出駆動部２４を介して穀粒タンク４内の横ラセン８に入力される。
【０００８】
排出駆動部２４は、排出オーガ５に対する動力伝動を入り切りする排出クラッチ２５と、排出クラッチ２５の伝動下手側に設けられるベルト伝動機構２６と、ベルト伝動機構２６の伝動下手側に設けられる電動アシスト装置２７とを備えて構成されている。電動アシスト装置２７は、アシスト動力を発生させる電動モータ２８と、電動モータ２８の動力を減速し、一方向クラッチ（図示せず）を介して横ラセン軸８ａに伝動する減速装置２９と、横ラセン軸８ａの負荷トルクを検出するトルクセンサ３０と、トルクセンサ３０の検出トルクに応じて電動モータ２８を駆動させるコントロールユニット３１とを備えて構成されており、該コントロールユニット３１は、エンジンＥによる排出オーガ５の駆動をアシストするように電動モータ２８の駆動制御を行う。
【０００９】
このようにすると、排出オーガ５に大きな負荷トルクが作用する状況でも、不足分のトルクを電動アシスト装置２７で補うことにより、排出オーガ５を確実に駆動させることができる。しかも、本実施形態では、ベルト伝動機構２６の伝動下手側でトルクアシストを行うので、排出オーガ５に大きな負荷トルクが作用する状況でも、ベルト伝動機構２６におけるプーリ−ベルト間の滑りを防止することができる。
【００１０】
電動アシスト装置２７が排出オーガ５の駆動をアシストする条件としては、排出クラッチ２５が入り状態であることが必須となるが、その他の条件は任意に設定することができる。例えば、トルクセンサ３０の検出トルクＴと、予め設定される下限トルクＴ１とを比較し、検出トルクＴが下限トルクＴ１以上である場合に電動モータ２８を駆動する一方、検出トルクＴが下限トルクＴ１未満となったら電動モータ２８の駆動を停止させる（図４の（Ａ）参照）。このようにすると、不足分のトルクを補って排出オーガ５を確実に駆動させることができるだけでなく、低トルク時における過剰なトルクアシストを防止することができる。
【００１１】
また、排出クラッチ２５が入りになった直後は、所定時間ｔだけ無条件に電動モータ２８を駆動させるようにしてもよい（図４の（Ａ）参照）。すなわち、排出クラッチ２５の入り時は、通常、ピーク的な負荷トルクが発生するため、無条件に電動モータ２８を駆動させることにより、排出オーガ５の起動をアシストし、円滑かつ確実な起動を行うことができる。
【００１２】
また、予め上限トルクＴ２を設定し、トルクセンサ３０の検出トルクＴが上限トルクＴ２を超えたとき、電動モータ２８の駆動を停止させるようにしてもよい（図４の（Ｂ）参照）。このようにすると、上限トルクＴ２を超える状況（例えば、異物の咬み込みによるラセンロック状態）での過剰なトルクアシストが規制されるので、過剰なトルクアシストによる装置の破損を防止することができる。また、トルクセンサ３０の検出トルクＴが上限トルクＴ２を超えたときは、エンジンＥも停止させることが好ましい。このようにすると、エンジン動力による装置の破損も併せて防止することができる。
【００１３】
次に、コントロールユニット３１による電動モータ２８の駆動制御手順について、図５を参照して説明する。図５に示すように、コントロールユニット３１は、まず、排出クラッチ２５の入り切り状態を判断し（Ｓ１）、入り状態であると判断した場合には、所定時間ｔが経過するまで電動モータ２８を無条件で駆動し、排出オーガ５の起動アシストを行う（Ｓ２、Ｓ３）。次に、排出クラッチ２５の入り切り状態を再び判断し（Ｓ４）、これが入り状態である場合は、トルクセンサ３０の検出トルクＴが下限トルクＴ１未満であるか否かを判断し（Ｓ５）、該判断結果がＹＥＳの場合は、電動モータ２８の駆動を停止した後（Ｓ６）、排出クラッチ２５の入り切り判断ステップ（Ｓ４）に戻る。一方、トルクセンサ３０の検出トルクＴが下限トルクＴ１以上である場合は、トルクセンサ３０の検出トルクＴが上限トルクＴ２未満であるか否かを判断し（Ｓ７）、該判断結果がＹＥＳの場合は、電動モータ２８を駆動させた後（Ｓ８）、排出クラッチ２５の入り切り判断ステップ（Ｓ４）に戻るが、判断結果がＮＯの場合は、電動モータ２８の駆動を停止させた後（Ｓ９）、マイコン３２を介してエンジンキー切りソレノイド３３を駆動し、エンジンＥを停止させる（Ｓ１０）。また、排出クラッチ２５の入り切り判断ステップ（Ｓ４）において切りと判断した場合は、電動モータ２８の駆動を停止した後（Ｓ１１）、始めのステップ（Ｓ１）に戻る。
【００１４】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、収穫した穀粒を貯留する穀粒タンク４と、穀粒タンク４内の穀粒を排出する排出オーガ５と、エンジンＥの動力で排出オーガ５を駆動させる排出駆動部２４とを備えるコンバイン１において、排出駆動部２４に、電動モータ２８の動力で排出オーガ５の駆動をアシストする電動アシスト装置２７を設けたので、排出オーガ５に過大な負荷トルクが作用する状況でも、不足するトルクを電動アシスト装置２７で補うことにより、排出オーガ５を確実に駆動させることができる。
【００１５】
また、電動アシスト装置２７は、アシスト動力を発生させる電動モータ２８と、排出駆動部２４の負荷トルクを検出するトルクセンサ３０と、トルクセンサ３０の検出トルクに応じて電動モータ２８を駆動させるコントロールユニット３１とを備え、コントロールユニット３１は、トルクセンサ３０の検出トルクＴが予め設定されている上限トルクＴ２を超えた場合、電動モータ２８の駆動を停止させるので、上限トルクＴ２を超える状況（例えば、異物の咬み込みによるラセンロック状態）での過剰なトルクアシストを規制し、過剰なトルクアシストによる装置の破損を防止することができる。
【００１６】
また、排出駆動部２４は、エンジンＥの動力を、ベルト伝動機構２６を介して排出オーガ５に伝動し、電動アシスト装置２７は、ベルト伝動機構２６の伝動下手側に配置されるので、ベルト伝動機構２６の伝動下手側でトルクアシストを行い、ベルト伝動機構２６における滑りの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの伝動構造を示す伝動回路図である。
【図３】排出駆動部を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は電動アシスト装置の作用説明図である。
【図５】アシスト制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１    コンバイン
４    穀粒タンク
５    排出オーガ
８    横ラセン
２４  排出駆動部
２５  排出クラッチ
２６  ベルト伝動機構
２７  電動アシスト装置
２８  電動モータ
２９  減速装置
３０  トルクセンサ
３１  コントロールユニット
Ｅ    エンジン
【図１】
2009201418.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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