特開 2024-78090 コンバイン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078090

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】コンバイン

(51)【国際特許分類】

   A01D 69/02 20060101AFI20240603BHJP

【ＦＩ】

A01D69/02

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190435

(22)【出願日】2022-11-29

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 学

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 雅一

(72)【発明者】

【氏名】玉田 晋太郎

(72)【発明者】

【氏名】古川 博司

【テーマコード（参考）】

2B076

【Ｆターム（参考）】

2B076AA03

2B076BA08

2B076CF02

2B076DA19

(57)【要約】

【課題】容量が所定以下になった２次電池を速やかに交換して刈取作業等の作業効率の低下を抑制することができるコンバインを提供する。
【解決手段】機体フレーム（１）の下側に走行装置（２）を設け、該機体フレーム（１）の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）の左側後方に脱穀装置（４）を設け、刈取装置（３）の右側後方に操縦部（５）を設け、該操縦部（５）の後側にグレンタンク（７）を設けたコンバインにおいて、走行装置（２）、刈取装置（３）、及び脱穀装置（４）の少なくとも一つの装置を電動モータで駆動し、グレンタンク（７）に、電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着した。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体フレーム（１）の下側に走行装置（２）を設け、該機体フレーム（１）の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）の左側後方に脱穀装置（４）を設け、前記刈取装置（３）の右側後方に操縦部（５）を設け、該操縦部（５）の後側にグレンタンク（７）を設けたコンバインにおいて、
前記走行装置（２）、刈取装置（３）、及び脱穀装置（４）の少なくとも一つの装置を電動モータで駆動し、
前記グレンタンク（７）に、前記電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着したことを特徴とするコンバイン。

【請求項2】

前記グレンタンク（７）における脱穀装置（４）と対向する左壁（７Ｌ）に、前記電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着した請求項１記載のコンバイン。

【請求項3】

前記複数の２次電池（２０）の左側に着脱自在な保護カバー（２２）を設け、前記複数の２次電池（２０）の上下側と、前後側と、左側を、前記保護カバー（２２）で覆った請求項２記載のコンバイン。

【請求項4】

前記保護カバー（２２）を防水シート（２３）で覆った請求項３記載のコンバイン。

【請求項5】

前記機体フレーム（１）にグレンタンク（７）を着脱自在に固定し、
前記グレンタンク（７）の２次電池（２０）の電気容量が所定以下になった場合には、前記機体フレーム（１）からグレンタンク（７）を取外して、新たな複数の２次電池（２０）が装着されたグレンタンク（７）を、前記機体フレーム（１）に固定する請求項１～４のいずれか１項に記載のコンバイン。

【請求項6】

前記刈取装置（３）は、刈取前処理装置（３Ａ）であり、
該刈取前処理装置（３Ａ）は、圃場の穀稈を起立させながら後側に搬送する搬送装置（３ａ）と、該搬送装置（３ａ）の後下部の穀稈の株元を切断する刈刃装置（３ｂ）と、前記搬送装置（３ａ）の後側に搬送された穀稈を寄せ集めるオーガ装置（３ｃ）と、寄せ集められた穀稈を前記脱穀装置（４）に搬送するフィーダハウス（３ｄ）で構成した請求項１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、走行装置等を駆動する電動モータに電力を供給する２次電池を備えたコンバインに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、脱穀装置の扱胴をエンジンで駆動して、走行装置や刈取装置、排出オーガを電動モータで駆動するコンバインにおいて、電動モータに電力を供給する２次電池を機体フレームにおける脱穀装置の下部に対向する部位に配置する技術が知られている。（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２０１２－５５２２３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、特許文献１の技術では、２次電池の電気容量が所定以下になった場合に、２次電池を再充電するのに時間が掛かるので刈取作業等の作業効率が低くなるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明の主たる課題は、電気容量が所定以下になった２次電池を速やかに交換して刈取作業等の作業効率の低下を抑制することができるコンバインを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、機体フレーム（１）の下側に走行装置（２）を設け、該機体フレーム（１）の前側に刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）の左側後方に脱穀装置（４）を設け、前記刈取装置（３）の右側後方に操縦部（５）を設け、該操縦部（５）の後側にグレンタンク（７）を設けたコンバインにおいて、
前記走行装置（２）、刈取装置（３）、及び脱穀装置（４）の少なくとも一つの装置を電動モータで駆動し、前記グレンタンク（７）に、前記電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着したことを特徴とするコンバインである。

【0007】

請求項２記載の発明は、前記グレンタンク（７）における脱穀装置（４）と対向する左壁（７Ｌ）に、前記電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着した請求項１記載のコンバインである。

【0008】

請求項３記載の発明は、前記複数の２次電池（２０）の左側に着脱自在な保護カバー（２２）を設け、前記複数の２次電池（２０）の上下側と、前後側と、左側を、前記保護カバー（２２）で覆った請求項２記載のコンバインである。

【0009】

請求項４記載の発明は、前記保護カバー（２２）を防水シート（２３）で覆った請求項３記載のコンバインである。

【0010】

請求項５記載の発明は、前記機体フレーム（１）にグレンタンク（７）を着脱自在に固定し、前記グレンタンク（７）の２次電池（２０）の電気容量が所定以下になった場合には、前記機体フレーム（１）からグレンタンク（７）を取外して、新たな複数の２次電池（２０）が装着されたグレンタンク（７）を、前記機体フレーム（１）に固定する請求項１～４のいずれか１項に記載のコンバインである。

【0011】

請求項６記載の発明は、前記刈取装置（３）は、刈取前処理装置（３Ａ）であり、該刈取前処理装置（３Ａ）は、圃場の穀稈を起立させながら後側に搬送する搬送装置（３ａ）と、該搬送装置（３ａ）の後下部の穀稈の株元を切断する刈刃装置（３ｂ）と、前記搬送装置（３ａ）の後側に搬送された穀稈を寄せ集めるオーガ装置（３ｃ）と、寄せ集められた穀稈を前記脱穀装置（４）に搬送するフィーダハウス（３ｄ）で構成した請求項１記載のコンバインである。

【発明の効果】

【0012】

請求項１記載の発明によれば、走行装置（２）、刈取装置（３）、及び脱穀装置（４）の少なくとも一つの装置を電動モータで駆動し、グレンタンク（７）に、電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着したので、電気容量が所定以下になった２次電池（２０）を速やかに交換でき、刈取作業の効率低下を抑制することができる。

【0013】

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、グレンタンク（７）における脱穀装置（４）と対向する左壁（７Ｌ）に、電動モータに電力を供給する複数の２次電池（２０）を装着したので、２次電池（２０）が外部と接触するのを防止して２次電池（２０）の破損を抑制することができる。

【0014】

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明による効果に加えて、複数の２次電池（２０）の左側に着脱自在な保護カバー（２２）を設け、複数の２次電池（２０）の上下側と、前後側と、左側を、保護カバー（２２）で覆ったので、雨水が２次電池（２０）上に降水するのを防止して２次電池（２０）に短絡等の不具合が生じるのを抑制することができる。

【0015】

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明による効果に加えて、保護カバー（２２）を防水シート（２３）で覆ったので、雨水が２次電池（２０）上に降水するのをより防止することもできる。

【0016】

請求項５記載の発明によれば、請求項１～４のいずれか１項に記載の発明による効果に加えて、機体フレーム（１）にグレンタンク（７）を着脱自在に固定し、グレンタンク（７）の２次電池（２０）の電気容量が所定以下になった場合には、機体フレーム（１）からグレンタンク（７）を取外して、新たな複数の２次電池（２０）が装着されたグレンタンク（７）を、機体フレーム（１）に固定するので、電気容量が減少した２次電池（２０）を満充電された２次電池（２０）が装着されたグレンタンク（７）に交換して刈取作業の中断時間をより短くすることができる。

【0017】

請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、刈取装置（３）は、刈取前処理装置（３Ａ）であり、該刈取前処理装置（３Ａ）は、圃場の穀稈を起立させながら後側に搬送する搬送装置（３ａ）と、該搬送装置（３ａ）の後下部の穀稈の株元を切断する刈刃装置（３ｂ）と、搬送装置（３ａ）の後側に搬送された穀稈を寄せ集めるオーガ装置（３ｃ）と、寄せ集められた穀稈を脱穀装置（４）に搬送するフィーダハウス（３ｄ）で構成したので、汎用型のコンバインにも利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】コンバインの正面図である。

【図2】コンバインの平面図である。

【図3】グレンタンクを取外したコンバインの平面図である。

【図4】グレンタンクの左壁に装着した２次電池の説明図であり、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は背面図である。

【図5】機体フレームの平面図である。

【図6】機体フレームに配置された２次電池の説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図である。

【図7】機体フレームと走行装置の左側面図である。

【図8】グレンタンク内の穀粒が空の場合の２次電池の移動位置の説明図である。

【図9】グレンタンク内の穀粒が満杯の場合の２次電池の移動位置の説明図である。

【図10】汎用コンバインの右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を収穫する刈取装置３が設けられている。また、刈取装置３の後方左側に刈取装置３で収穫された穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側に作業者が搭乗する操縦部５が設けられている。後述する汎用コンバインに対して、図１,２に示すコンバインは自脱型コンバインであり、刈取装置３は引起装置等から構成され、刈取装置３と脱穀装置４の間には扱ぎ深さを調整する扱ぎ深さ搬送装置を備えている。

【0020】

操縦部５の下側には、エンジンを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には、脱穀装置４で脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられている。なお、グレンタンク７の後側にグレンタンク７に貯留された穀粒を外部に排出する排出オーガを設けることもできる。

【0021】

操縦部５の操縦席の前方には、フロントパネル１０が設けられ、操縦席の左方には、サイドパネル１５が設けられている。

【0022】

フロントパネル１０の左部には、エンジンの出力回転等を表示するモニタ１１が設けられ、右部には、走行装置２の旋回や刈取装置３の昇降を操作する操作レバー１２が設けられている。

【0023】

サイドパネル１５の前部には、エンジンの出力回転の増減速と回転方向の切替えを行う無段変速装置を操作する主変速レバー１６が設けられ、主変速レバー１６の後側には、無段変速装置の出力回転の増減速を行うトランスミッションを操作する副変速レバー１７が設けられている。また、副変速レバー１７の後側には、エンジンと刈取装置３の伝動経路の間に設けられた刈取クラッチと、エンジンと脱穀装置４の伝動経路の間に設けられた脱穀クラッチの接続と接続解除を操作する刈脱レバー１８が設けられている。

【0024】

グレンタンク７の左壁７Ｌには、走行装置２を駆動する電動モータ（図示省略）と、刈取装置３を駆動する電動モータと、脱穀装置４を駆動する電動モータの出力回転の増減速を行うインバータ等を内装した駆動ユニット２１に電力を供給する多数の２次電池２０が装着されている。これにより、排気ガスが大幅に削減されて環境改善を図ることができる。また、振動や騒音が抑制されて作業者の作業環境も改善することができる。なお、図２に図示した形態では、グレンタンク７の左壁７Ｌに２次電池２０を配置しているが前壁、後壁等にも配置することができる。

【0025】

駆動ユニット２１は、操縦部５の操縦席の後側に配置されたリレー、スイッチ等の電装部品を内装して電装ボックス１９に内装されている。

【0026】

図３に示すように、グレンタンク７が穀粒で満杯になった場合には、穀粒が満杯になった使用済みのグレンタンク７を機体フレーム１から取外した後に、トラック等の車両で運搬されてきた穀粒が貯留されていない新しいグレンタンク７を機体フレーム１に取付けて交換する。これにより、電気容量が減少した２次電池２０を電気容量が満充電された２次電池２０に速やかに交換することができ、刈取作業の中断時間を短くすることができる。なお、グレンタンク７の下部は、機体フレーム１にボルト等の締結部材（図示省略）によって着脱自在に固定されている。

【0027】

２次電池２０の残存する電気容量は、駆動ユニット２１で測定されている。仮に、グレンタンク７にさらに穀粒を貯留可能な場合にあっても２次電池２０に残存する電気容量が所定の電気容量以下になった場合には、使用済みのグレンタンク７を機体フレーム１から取外して、新しいグレンタンク７に交換するのが好ましい。これにより、圃場内に予め設定したグレンタンク７の交換位置にコンバインを移動させて電気容量が減少した２次電池２０を電気容量が満充電された２次電池２０に速やかに交換することができる。

【0028】

図４に示すように、グレンタンク７の左壁７Ｌには、前後方向と上下方向に所定の間隔を隔ててリチウムイオン等の２次電池２０がボルト等の締結部材（図示省略）よって着脱自在に固定されている。また、２次電池２０の脱穀装置４に対向する左面は、非導電性のプラスチック製の保護カバー２２で覆われている。これにより、２次電池２０に藁屑等の粉塵の付着を防止することができる。また、雨水が２次電池２０に直接降水するのを防止して短絡等を防止することもできる。さらに、保護カバー２２の左面を、防水性の防水シート２３で覆うのが好ましい。これにより、雨水が２次電池２０に直接付着するのをより防止することもできる。

【0029】

図５に示すように、機体フレーム１は、前後方向に延在する角パイプから形成された４本の前後フレーム３０Ａ～３０Ｄと、左右方向に延在する角パイプから形成された５本の左右フレーム３１Ａ～３１Ｅと、左右フレーム３１Ｃと左右フレーム３１Ｄの中間部を連結する補強フレーム３２Ａと、左右フレーム３１Ｄと左右フレーム３０Ｅの右部を連結する補強フレーム３２Ｂと、前後フレーム３０Ａと、前後フレーム３０Ｂと、前後フレーム３０Ｃの後部を連結する補強フレーム３３から形成されている。これにより、機体フレーム１の剛性を高めて機体フレーム１の変形等を防止することができる。

【0030】

機体フレーム1におけるグレンタンク７に対向する部位であって、前後フレーム３０Ｃ，３０Ｄと左右フレーム３１Ｃ，３１Ｄで区画されるグレンタンク下側部３５には、２次電池２０を上載する固定プレート４０が設けられている。なお、固定プレート４０は、グレンタンク下側部３５と、機体フレーム１における脱穀装置４に対向する部位であって、前後フレーム３０Ａ，３０Ｂと左右フレーム３１Ｃ，３１Ｄで区画される脱穀装置下側部３６の間を左右方向に移動可能に形成されている。

【0031】

機体フレーム１の左右フレーム３１Ｂの前側には、エンジンの出力回転の増減速等を行う無段変速装置４５と、トランスミッション４６が設けられ、機体フレーム１の補強フレーム３３と左右フレーム３１Ｅの間にはエンジンＥに供給する軽油を貯留する燃料タンク４７が設けられている。また、燃料タンク４７の給油口には右側に向かって延在する給油パイプ４８が設けられている。

【0032】

図６に示すように、固定プレート４０の上面には、前後方向と左右方向に所定の間隔を隔てて２次電池２０がボルト等の締結部材（図示省略）よって着脱自在に固定されている。これにより、駆動ユニット２１に電力を供給する２次電池２０を多数備えることができ、走行装置２、刈取装置３、及び脱穀装置４を駆動する電動モータを長時間駆動することができる。また、２次電池２０に圃場に植立した穀稈等が接触したり、絡み付くのを防止することができる。

【0033】

本実施形態においては、走行装置２と、刈取装置３と、脱穀装置４を電動モータで駆動しているが、走行装置２と刈取装置３を電動モータで駆動して脱穀装置４をエンジンで駆動したり、走行装置２を電動モータで駆動して刈取装置３と脱穀装置４をエンジンで駆動したり、刈取装置３を電動モータで駆動して走行装置２と脱穀装置４をエンジンで駆動することもできる。

【0034】

固定プレート４０の前部４０Ａと後部４０Ｂは上方に向かって折曲げられている。前部４０Ａは上方に向かって延在した後に、前方に向かって延在し、後部４０Ｂは上方に向かって延在した後に、前方に向かって延在して形成されている。

【0035】

前部４０Ａの前方に延在する部位の下面には、ローラを備えた左右方向に移動する台車４１が設けられている。また、後部４０Ｂの後方に延在する部位の下面には、ローラを備えた左右方向に移動する台車４２が設けられている。また、前部４０Ａと後部４０Ｂには、前部４０Ａと後部４０Ｂをそれぞれ左右方向に移動させる油圧シリンダや空気シリンダ等の移動装置（図示省略）が連結されている。この場合、油圧シリンダのチューブ側の基部は機体フレーム１に固定され、ロッド側の先端部は前部４０Ａ等に連結するのが好ましい。これにより、固定プレート４０をグレンタンク下側部３５と脱穀装置下側部３６の間を左右方向に容易に移動させることができる。また、２次電池２０の上側を非導電性のプラスチック製の保護カバー２２と、防水性の防水性シーと２３を設けることもできる。

【0036】

図７に示すように、固定プレート４０の前部４０Ａを支持する台車４１は、機体フレーム１の左右フレーム３１Ｃの上面に沿って左右方向に移動し、固定プレート４０の後部４０Ｂを支持する台車４２は、機体フレーム１の左右フレーム３１Ｄの上面に沿って左右方向に移動する。

【0037】

側面視において、固定プレート４０は、前後フレーム３０Ａ～３０Ｄの上端部と左右フレーム３１Ｃ，３１Ｄの上端部の間に位置し、２次電池２０の上部は、左右フレーム３１Ｃ，３１Ｄの上端部よりも下側に位置している。これにより、固定プレート４０を左右方向に移動中に２次電池２０の上部が脱穀装置４やグレンタンク７に接触するのを防止することができる。

【0038】

図８，９に示すように、グレンタンク７に穀粒が貯留されていない場合には、２次電池２０を上載した固定プレート４０はグレンタンク下側部３５に移動し、グレンタンク７が穀粒で満杯になった場合には、２次電池２０を上載した固定プレート４０は脱穀装置下側部３６に移動する。これにより、グレンタンク７に貯留される穀粒の重量に応じて固定プレート４０を左右方向に移動して、機体フレーム１の左部に加わる荷重と右側に加わる荷重を均等にして、コンバインのローリングを抑制することができる。なお、グレンタンク７に貯留された穀粒の重量は、グレンタンク７の下側に設けられた重量計（図示省略）で測定され、グレンタンク７に貯留された穀粒の貯留容量はグレンタンク７の内部に設けられた穀粒センサで測定される。

【0039】

上述した技術は、図１，２に図示したコンバインだけでなく、図１０に図示した汎用コンバインにも利用することができる。

【0040】

図１０に示すように、汎用コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を収穫する刈取前処理装置３Ａが設けられ、刈取前処理装置３Ａの後側左部に収穫された穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取前処理装置３Ａの後側右部に作業者が搭乗する操縦部５が設けられている。

【0041】

操縦部５の後側下部には、エンジンを内装するエンジンルーム（図示省略）が設けられ、操縦部５の後側には、脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側には、穀粒を外部に排出する排出筒８が設けられている。

【0042】

刈取前処理装置３Ａは、圃場の穀稈を起立させながら後側に搬送する搬送装置３ａと、搬送装置３ａの後下部に搬送された穀稈の株元を切断する刈刃装置３ｂと、搬送装置３ａの後側に搬送された穀稈を左側に寄せ集めるオーガ装置３ｃと、寄せ集められた穀稈を脱穀装置４に搬送するフィーダハウス３ｄから構成されている。

【符号の説明】

【0043】

１ 機体フレーム
２ 走行装置
３ 刈取装置
３Ａ 刈取前処理装置
３ａ 搬送装置
３ｂ 刈刃装置
３ｃ オーガ装置
３ｄ フィーダハウス
４ 脱穀装置
５ 操縦部
７ グレンタンク
７Ｌ 左壁
２０ ２次電池
２２ 保護カバー
２３ 防水シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】