JP2002205667A - 農作業車における姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動バックアップ制御が可能な農作業車におい
て、低速で後進操作が行なわれたときに作業部が上昇す
るのを防止する。 【解決手段】 車体前部に作業部を装備すると共に、走
行部に対して車体を上げ下げする車体昇降手段を有する
農作業車において、機体を後進させたときに車体上昇指
令を出力する自動バックアップ制御手段を設け、車速が
低速の場合には後進操作が行なわれても自動バックアッ
プ制御手段が作動しないように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、、コンバインや
ハーベスタのような農作業車の姿勢制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンバイン等の農作業車におい
て、機体を後進させたときに駆動反力で車体が前に傾く
ことがあり、車体前部に取り付けた刈取部の先端部が接
地して分草杆やセンサ類を破損してしまうことがあっ
た。このような事故は湿田のように地面が柔らかい圃場
で起こりやすく、これを防止するために、農作業車が後
進操作されたときには車体全体を上昇させるか、所謂ピ
ッチング手段付きの農作業車においては、車体前部を高
く車体後部を低く制御するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、機体の後
進操作に連動させて車体全体を上昇させたり車体の前部
を高く車体の後部を低くする制御を一般的に自動バック
アップ制御と言っているが、この制御モードで刈取作業
を行なうとき、特に初回の畦刈を行なうときには前後進
を何度か繰り返しながら刈込作業を実施しなければなら
ない。しかも、このときは車速が微速である。従来装置
にあっては、前進時には刈取部が適正な高さに保持され
ていても機体を後進させると車体前部が浮き上がるため
に、作業者は前進する際に再び刈取部と車体全体の高さ
を下降させる操作を必要としていた。このような操作は
不慣れな作業者にとっては煩わしく作業能率を著しく低
下させる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題に鑑
みて提案するものであって、以下のように構成した。即
ち、請求項１の発明では、車体前部に作業部を装備する
と共に、走行部に対して車体を上げ下げする車体昇降手
段を有する農作業車において、機体を後進させたときに
車体上昇指令を出力する自動バックアップ制御手段を設
け、車速が低速の場合には後進操作が行なわれても前記
自動バックアップ制御手段が作動しないようにしたこと
を特徴とする農作業車における姿勢制御装置とした。

【０００５】また、請求項２では、前記車体昇降手段
が、車体を左右に傾斜させるローリング手段で構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の農作業車におけ
る姿勢制御装置とした。さらに請求項３では、車体前部
に作業部を装備すると共に、走行部に対して車体を前後
方向に傾斜させるピッチング制御手段と、走行部に対し
て車体を左右に傾斜させるローリング手段を有する農作
業車において、機体を後進させたときに車体上昇指令を
出力する自動バックアップ制御手段を設け、車速が低速
の場合には後進操作が行なわれても前記自動バックアッ
プ制御手段が作動しないようにしたことを特徴とする農
作業車における姿勢制御装置とした。

【０００６】

【発明の作用】作業者は、操縦席に座りスイッチ類や操
作レバー類を操作して機体を圃場内に乗り入れさせ、自
動バックアップモードにしてから作業を開始すると、圃
場の穀稈は刈取部で刈り取られて脱穀装置によって脱穀
される。そして脱穀済の穀粒は一次貯留用の穀物タンク
に収容される。前進作業中は刈取部が所定の地面に接近
した位置にあり、刈取初めの機体速度が遅い場合には、
機体を後進させても刈取部の高さや車高が変わることが
なく、刈取部も車体も前進時と同じ高さを維持しながら
刈取作業を継続することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて、この発明の
実施例を説明する。図１に、本発明を実施したコンバイ
ンの全体側面図を示す。図中、ａはコンバインのクロー
ラで、ｂはクローラａを駆動するクローラ駆動軸、ｃは
刈取部、ｄは刈取った穀稈を搬送しながら脱穀機に供給
するフィードチェーン、ｅは脱穀装置で脱穀した穀物を
一時的に貯留する穀物タンクを示す。

【０００８】図２および図３に、本発明を実施したコン
バインの機台部の側面図と平面図を示す。コンバインの
機台部は、車体枠１の下側に左右一対のクローラ枠２を
設け、それぞれを個別に上下動させる。なお、コンバイ
ンの機台部の構成は左右同形につき、以下に片側だけの
構成について説明する。

【０００９】車体枠１とクローラ枠２は、前後一対の前
側ローリングアーム３と後側ローリングアーム４によっ
て支軸３ａ、３ｂおよび４ａ、４ｂにおいて回動自在に
連結し、四点平行リンクを構成する。後側ローリングア
ーム４の端部に、車体枠１に設けた左右一対のローリン
グシリンダ５のロッド５ａの先端を連結する。

【００１０】車体枠１の後部には、くの字に屈曲したピ
ッチングアーム６を支軸６ａに枢支して取付ける。ピッ
チングアーム６の端部には、車体枠１に設けたピッチン
グシリンダ７のロッド７ａの先端を連結する。ピッチン
グアーム６と後側ローリングアーム４は、リンクアーム
８によって支軸６ｂ、４ａを介して連結する。

【００１１】コンバインの機台部は以上のような構成
で、車体を前高後低に傾斜させるときは、図４に示すよ
うに、ピッチングシリンダ７を伸長して支軸６ｂを軸に
ピッチングアーム６を回動し、車体枠１の後部に枢支す
る支軸６ａを押下げる。これにより、車体後部が下がっ
て車体前部が持上がるようにしている。

【００１２】コンバインの車体の左右を同時に上昇させ
るときは、図５に示すように、左右一対のローリングシ
リンダ５を同時に伸長し、平行リンクを構成する前後一
対の前側ローリングアーム３と後側ローリングアーム４
をそれぞれ支軸３ａと４ａを軸に回動して起立させる。
これにより、車体前部と後部が同時に持上がり、車高が
高くなる。

【００１３】図６に、本発明を実施したコンバインの姿
勢制御装置のブロック図を示す。姿勢制御装置は、ＣＰ
Ｕ１１に湿田モード選択スイッチ１２、車高上げスイッ
チ１３、車高下げスイッチ１４、車高自動スイッチ１
５、傾斜自動スイッチ１６、右上げスイッチ１７、左上
げスイッチ１８、前上げスイッチ１９、前下げスイッチ
２０、後進スイッチ２１など各種スイッチからの信号
や、車高上下センサ２２、傾斜センサ２３、前後水平セ
ンサ２４、左右水平センサ２５、穀稈センサ３２、刈高
さセンサ３３など各種センサからの信号を入力する。

【００１４】なお、前記スイッチの説明を更に補足する
と、前記湿田モード選択スイッチ１２は機体の後進操作
に連動して車体前部が高く車体後部が低くなるように制
御する自動バックアップモード設定スイッチを兼ねるも
のであって、この湿田モード選択スイッチ１２が押され
ていないときには例え機体を後進させても自動バックア
ップ制御は実行されない。又、この湿田モード選択スイ
ッチ１２が押されていても車速が比較的低速の場合には
自動バックアップ制御が働かないようにしている。従っ
て機体の速度が低速か否か（通常の作業速）を判別する
ために車速センサ３５をＣＰＵ１１に入力している。３
６はローリング制御を行なう際の制御の速度あるいは不
感帯を変更させるために設けた角速度センサである。

【００１５】ＣＰＵ１１は、車体の傾斜と車高を適当に
調節する操作量を算出し、右上げソレノイドバルブ２
６、右下げソレノイドバルブ２７、左上げソレノイドバ
ルブ２８、左下げソレノイドバルブ２９、前上げソレノ
イドバルブ３０、前下げソレノイドバルブ３１など各種
ソレノイドバルブの切換えを操作する信号を出力する。

【００１６】次に図７に示す操縦部の構成について簡単
に説明する。操縦席３８の前方には機体の操向及び刈取
部Ｃの昇降を行なうパワステレバー３９、刈取部の駆動
・停止を行なう刈取レバー４０、脱穀装置の駆動停止を
行なう脱穀レバー４１を設けている。４２は機体の進行
方向と速度とを変更する主変速レバー４２で、ＨＳＴか
らなる油圧式無段変速装置を操作して進行方向及び速度
を調節する。この主変速レバー４２を前側に倒すと機体
は前進し、後側に倒すと機体は後進する。後進操作時に
は前記後進スイッチ２１がＯＮされる。４３は副変速レ
バーである。なお、この実施例におけるパワステレバー
３９の取付部は図７に示すように操縦席３８側が直線状
Ｓに形成されている。通常は操縦席３８側を突状に形成
するがこの実施例では刈取部側を突状にし、操縦席側を
直線状Ｓにして乗降時に邪魔になったり着席時に膝が当
たることがないようにしている。

【００１７】図８に示すフローチャートを参照して、本
発明を実施したコンバインの姿勢制御装置の処理につい
て説明する。処理を開始すると、湿田モード選択スイッ
チ１２がオンかどうかを判定し（ステップ１０１）、次
に、後進スイッチ２１がオンかどうかを判定し（ステッ
プ１０２）、後進スイッチ２１がオンであれば、さらに
その速度が低速か通常の作業速度かを判別する（ステッ
プ１０３）。低速であれば車体前高後低の制御は実行し
ないで設定した車高の高さで左右のローリング制御と前
後のピッチング制御のみを行う（ステップ１０４）。一
方、車速が通常の作業時の後進速度の場合には前上げソ
レノイドバルブ３０を出力して車体を前高後低に傾斜さ
せる（ステップ１０５）。作業圃場が湿田かどうかの判
定は、作業者が湿田モード選択スイッチ１２をオンする
ことによって行うが、コンバインの車体枠１に超音波セ
ンサを取付けて地表面からの距離を測り、湿田かどうか
を自動的に判定してもよい。湿田の場合、車体が沈んで
乾田の場合より地表面との距離が短いため、地表面との
距離より湿田か乾田か判定できる。また、走行方向が後
進かどうかの判定は、作業者が後進スイッチ２１をオン
することによって行うが、主変速レバーが後進位置に入
ったときや、ミッションの後進ギアが入ったときに、レ
バーやギアの位置を自動的に検出して判定してもよい。
また、前記実施例ではピッチング手段としての前上げソ
レノイド３０を励磁して車体前高後低に制御したが、ロ
ーリング手段である右上げソレノイド２６、左上げソレ
ノイド２８を励磁して車体全体を上昇させるようにして
も良い。

【００１８】また、この実施例におけるコンバインは、
角速度センサ３６を用いて急旋回か否かを判別するよう
になし、急旋回時には直進走行時及び緩旋回時の場合に
比較してローリング制御時の水平出力の不感帯を大きく
しているので、パワステレバー３９を急激に操作して急
旋回したことによる水平制御不良、旋回中の車体水平化
に伴う馬力ロスを防止でき、スムーズな旋回が行なえ
る。

【００１９】このように急旋回がなされたときだけ水平
出力の不感帯を大きくしているので条合わせ等で小刻み
にパワステ操作を行なった場合や微速で旋回を行なった
ときには直進走行時と同じ不感帯を持った水平出力が出
されることになり制御の遅れを伴うことなく適切なロー
リング制御が行なわれる。また、不感帯は長さを変える
だけでなく、水平出力を出す速度（タイミング）を変更
するようにしてもよい。すなわち、急旋回を検出した際
には水平化出力速度を直進時及び緩旋回時に比較して遅
くするようにしても良いのである。

【００２０】最後に図９、図１０に示す転輪の昇降制御
について説明する。これらの図に示す改良装置は、旋回
時に旋回内側のクローラａの接地面積を小さくして、小
半径でしかも圃場を荒らさずに機体を旋回させるように
したものである。そのために、旋回方向側の転輪のう
ち、中央転輪の２個若しくは１個の転輪を押し下げて機
体を旋回させるようにしている。

【００２１】図９の回路図において、符号５０は分流
弁、５１はアンローダバルブ、５２、５３は夫々刈取部
昇降用のシリンダとコントロールバルブ、５４，５５は
夫々穀物排出用オーガを昇降させるシリンダとコントロ
ールバルブ、５７，５８は方向制御用のプッシュシリン
ダ、６０はパワステ用コントロールバルブ、６２は油圧
ポンプである。クローラａ側にあっては前後一対の揺動
アーム６４，６５を支点ピン６６を介してクローラ枠２
に枢支して設け、各揺動アーム６４，６５の下部には揺
動転輪７０，７０を取付け、さらに揺動アーム６４，６
５の上部には単動式の油圧シリンダ７１を介装してい
る。そして、前記方向制御用のプッシュシリンダ５７，
５８に向かう油路７２，７３の途中を分岐させ、揺動ア
ーム６４，６５を拡縮させる左右の油圧シリンダ７１，
７１と油路７４、７５で接続している（図９では右側の
クローラ部を省略）。そして、パワステレバー３９を左
に倒してコントロールバルブ６０を切り換えると左側の
プッシュシリンダ５８が作動して左側のサイドクラッチ
（図示省略）が切れて制動が効き、このとき同時に油路
７４を介して流れ込んだ作動油によって左側油圧シリン
ダ７１のピストンロッドが押し出され、２個の転輪７
０，７０を押し下げる（点線の状態）。このため、旋回
時には２個の転輪のみが接地した状態となり接地抵抗を
少なくした状態で機体を左側に旋回させることが可能と
なる。パワステレバー３９を右側に倒して右旋回をする
場合も同様である。なお、揺動転輪７０，７０は２個が
同時に下向に回動する構成としたが、片側の揺動アーム
を固定し、他方の揺動アームだけを回動させて１個の転
輪を押し下げて旋回するようにしても良い。

【００２２】いずれの場合も、パワステレバー３９を倒
した側のサイドクラッチが切れると共に同じ側の転輪が
押し下げられ、しかもシリンダを作動させる油圧回路
は、パワステ油圧回路の途中を分岐させるだけで良いの
で、回路構成が簡潔であり旋回抵抗を少なくしてスムー
ズに機体を旋回させることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、車体
前部に作業部を装備すると共に、走行部に対して車体を
上げ下げする車体昇降手段を有する農作業車において、
機体を後進させたときに車体上昇指令を出力する自動バ
ックアップ制御手段を設け、車速が低速の場合には後進
操作が行なわれても前記自動バックアップ制御手段が作
動しないようにしたことを特徴とする農作業車における
姿勢制御装置であるから、畦際近くで刈取作業を行なう
ときに前後進操作を繰り返しても車体が不必要に上昇す
ることがなく、作業の能率を低下させるようなことはな
い。また、前記車体昇降手段が、車体を左右に傾斜させ
るローリング手段で構成されているので特別な車体昇降
機構が不要で廉価に構成できる。

【００２４】請求項３の発明は、車体前部に作業部を装
備すると共に、走行部に対して車体を前後方向に傾斜さ
せるピッチング制御手段と、走行部に対して車体を左右
に傾斜させるローリング手段を有する農作業車におい
て、機体を後進させたときに車体上昇指令を出力する自
動バックアップ制御手段を設け、車速が低速の場合には
後進操作が行なわれても前記自動バックアップ制御手段
が作動しないようにしたことを特徴とする農作業車にお
ける姿勢制御装置としたので、通常の刈取作業で後進操
作時には作業部を高く上昇させることができて駆動反力
による作業部の破損を防止できると共に、圃場の端の方
で比較的低速で前後進を繰り返す場合には自動バックア
ップが効かないので作業の効率が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したコンバインの全体側面図であ
る。

【図２】本発明を実施したコンバインの機台部の側面図
である。

【図３】本発明を実施したコンバインの機台部の平面図
である。

【図４】図１の機台部のピッチング手段を示した要部側
面図である。

【図５】図１の機台部のローリング手段を示した要部側
面図である。

【図６】本発明を実施した姿勢制御装置のブロック図で
ある。

【図７】操縦席近辺の平面図である。

【図８】制御フローチャートである。

【図９】中央転輪の動きを説明する作用説明図である。

【図１０】要部の拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 車体枠 ２ クローラ枠 ３ 前側ローリングアーム ４ 後側ローリングアーム ５ ローリングシリンダ ６ ピッチングアーム ７ ピッチングシリンダ ８ リンクアーム １１ ＣＰＵ １２ 湿田モード選択スイッチ １３ 車高上げスイッチ １４ 車高下げスイッチ １５ 車高自動スイッチ １６ 傾斜自動スイッチ １７ 右上げスイッチ １８ 左上げスイッチ １９ 前上げスイッチ ２０ 前下げスイッチ ２１ 後進スイッチ ２２ 車高上下センサ ２３ 傾斜センサ ２４ 前後水平センサ ２５ 左右水平センサ ２６ 右上げソレノイドバルブ ２７ 右下げソレノイドバルブ ２８ 左上げソレノイドバルブ ２９ 左下げソレノイドバルブ ３０ 前上げソレノイドバルブ ３１ 前下げソレノイドバルブ ３２ 穀稈センサ ３３ 刈高さセンサ ａ クローラ ｂ クローラ駆動軸 ｃ 刈取部 ｄ フィードチェーン ｅ 穀物タンク

フロントページの続き (72)発明者 平山 秀孝 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 Ｆターム(参考） 2B076 AA03 BA07 CC14 EC09 EC23 ED30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前部に作業部を装備すると共に、走行
   部に対して車体を上げ下げする車体昇降手段を有する農
   作業車において、機体を後進させたときに車体上昇指令
   を出力する自動バックアップ制御手段を設け、車速が低
   速の場合には後進操作が行なわれても前記自動バックア
   ップ制御手段が作動しないようにしたことを特徴とする
   農作業車における姿勢制御装置。
2. 【請求項２】前記車体昇降手段が、車体を左右に傾斜さ
   せるローリング手段で構成されていることを特徴とする
   請求項１記載の農作業車における姿勢制御装置。
3. 【請求項３】車体前部に作業部を装備すると共に、走行
   部に対して車体を前後方向に傾斜させるピッチング制御
   手段と、走行部に対して車体を左右に傾斜させるローリ
   ング手段を有する農作業車において、機体を後進させた
   ときに車体上昇指令を出力する自動バックアップ制御手
   段を設け、車速が低速の場合には後進操作が行なわれて
   も前記自動バックアップ制御手段が作動しないようにし
   たことを特徴とする農作業車における姿勢制御装置。