JP2017007396A

JP2017007396A - 作業車両

Info

Publication number: JP2017007396A
Application number: JP2015121894A
Authority: JP
Inventors: 山崎　達也; Tatsuya Yamazaki; 達也山崎
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】走行機体を、前後傾斜シリンダによって、左右一対のクローラ式走行装置に対して前後傾斜させる作業車両であって、走行機体の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサの故障が効率的に防止され、該前後傾斜センサの設置コストも低減された作業車両を提供することを課題とする。
【解決手段】走行機体２を前後傾斜作動させる前後傾斜シリンダ３６と、走行機体２の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサ４９とを備え、前記前後傾斜センサ４９がポテンショメータであり、走行機体２には、該走行機体２の車台フレーム４から上方突出する取付ブラケット３７を固設し、前記前後傾斜シリンダ３６の一端側は取付ブラケット３７側に連結され、他端側はクローラ式走行装置１側に連結され、上記ポテンショメータ４９を前記取付ブラケット３７側に設け、該ポテンショメータ４９を、検出リンクによって、上記前後傾斜シリンダ３６のクローラ式走行装置１側の端部に連結する。
【選択図】図４

Description

この発明は、走行機体を、前後傾斜シリンダによって、左右一対のクローラ式走行装置に対して前後傾斜させる作業車両に関する。

左右一対のクローラ式走行装置に前後傾斜可能に支持された走行機体と、該走行機体を伸縮によって前後傾斜作動させる前後傾斜シリンダと、前記走行機体の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサとを備えた作業車両が公知になっている（例えば、特許文献１，２を参照。）。

特開２０１３−８５４９１号公報特許第５４５７０８３号公報

上記文献の作業車両によれば、前後傾斜センサによって、走行機体の前後傾斜角度を検出できるため、走行機体の前後傾斜制御を円滑に行うことが可能になる。
しかし、前後傾斜センサとしてジャイロセンサ等を採用した場合には、ジャイロセンタ自体が高価であるため、全体の製造コストが高くなる。
また、ポテンショメータを採用した場合には、前後傾斜シリンダの伸縮を検知するために、このポテンショメータをクローラ式走行装置の近傍に設ける必要があるが、この位置は圃場からの泥水等が飛散し易いため、ポテンショメータの故障の原因になる。

本発明は、走行機体を、前後傾斜シリンダによって、左右一対のクローラ式走行装置に対して前後傾斜させる作業車両であって、走行機体の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサの故障が効率的に防止され、該前後傾斜センサの設置コストも低減された作業車両を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、左右一対のクローラ式走行装置１に前後傾斜可能に支持された走行機体２と、該走行機体２を伸縮によって前後傾斜作動させる前後傾斜シリンダ３６と、前記走行機体２の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサ４９とを備えた作業車両において、前記前後傾斜センサ４９がポテンショメータであり、前記走行機体２には、該走行機体２の車台フレーム４から上方突出する取付ブラケット３７を固設し、前記前後傾斜シリンダ３６の一端側は取付ブラケット３７側に連結されるとともに、他端側はクローラ式走行装置１側に連結され、上記ポテンショメータ４９を前記取付ブラケット３７側に設け、該ポテンショメータ４９を、検出リンクによって、上記前後傾斜シリンダ３６のクローラ式走行装置１側の端部に連結することにより、上記前後傾斜角が検出する構造としたことを特徴とする。

前後傾斜センサとして機能するポテンショメータを、走行機体の車台フレームから上方突出する取付ブラケットに設け、該ポテンショメータと前後傾斜シリンダとを検出リンクによって連結するため、ポテンショメータを、車台フレームよりも高い位置に設けることが可能になり、飛散する泥水等の起因した故障を防止できるとともに、前後傾斜センサとしてポテンショメータを採用しているため、ジャイロセンサ等を設置する場合と比較して、設置コストを安くすることが可能になる。

発明を適用した自脱式のコンバインの全体側面図である。走行機体と、左右のクローラ式走行装置との連結構造を示す斜視図である。図２の要部斜視図である。図３の要部斜視図である。（Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ走行機体の傾斜制御の状態を示す要部側面図である。図５（Ａ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図である。図５（Ｂ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図である。図５（Ｃ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図である。図５（Ｄ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図である。

図１は、発明を適用した自脱式のコンバインの全体側面図である。同図に示すコンバインは、作業車両の一種であり、左右一対のクローラ式走行装置１によって支持される走行機体２と、該走行機体２の前部に昇降可能に連結される前処理部３とを備えている。

走行機体２のシャーシーフレーム（車台フレーム）４上における進行方向左側には脱穀装置６が搭載され、右側にはキャビン７が設置され、該シャーシーフレーム４上における脱穀装置６の内側側方且つキャビン７の後方には、グレンタンク８が搭載されている。

キャビン７は、オペレータが乗込む操縦部の四方を囲繞するとともに、上方をカバーするように構成されている。

走行機体２の前進走行中、下降されて駆動される状態の前処理部３によって刈取られた圃場の穀稈は、後方搬送され、脱穀装置６のフィードチェーン９に渡される。フィードチェーン９に株元側が保持された穀稈は、穂先側が脱穀装置６内に挿入された状態で、後方搬送される。穀稈は、この後方搬送の過程で、脱穀装置６により脱穀処理され、排藁となり、そのまま後方に排出されるか、或いは、切断処理された後に後方に排出される。

脱穀装置６は、脱穀処理した処理物を、揺動による選別及び選別風による選別によって、籾等の穀粒と、それ以外の排出物とに選別する。選別された穀粒はグレンタンク８に移送されて収容される一方で、排出物は後方から機外に排出される。

グレンタンク８内の穀粒は、オーガ１１の先端側から、下方に向かって排出される。オーガ１１は、グレンタンク８の後端側から上方突出した縦筒１２と、該縦筒１２の上端部に基端側が支持され且つ基端部から先端側に一直線状に延びる排出筒１３とを備え、縦筒１２の軸回り回動によって、オーガ１１を左右旋回させるとともに、排出筒１３を基端側の支点に縦筒１２に対して上下揺動させることにより、オーガ１１を昇降させる。

ところで、コンバインの作業走行中や路上走行中、走行面が傾斜している場合も多く、このような場合でも走行機体２を水平に保持する水平制御等を行うことが可能なように、走行機体２を、左右のクローラ式走行装置１に、左右傾斜可能に支持するとともに、前後傾斜可能に支持している。

次に、図１〜図９に基づき、走行機体２のクローラ式走行装置１への支持構造について説明する。

図２は、走行機体と、左右のクローラ式走行装置との連結構造を示す斜視図であり、図３は、図２の要部斜視図であり、図４は、図３の要部斜視図である。走行機体２のシャーシーフレーム４には、サブフレーム１５を介して、左右のクローラ式走行装置１が連結されている。

各クローラ式走行装置１は、前後方向の延びるフレーム部（トラックフレーム）１４と、走行機体２におけるトラックフレーム１４の前端側に近接する位置に支持された駆動スプロケット（駆動輪）１６と、トラックフレーム１４の後端側に支持された大径のアイドラー輪１７と、トラックフレーム１４の下部に前後並列配置された複数の小径のアイドラー輪１８と、トラックフレーム１４の後方寄り部分の上方に近接配置され且つ走行機体２側に支持されたアイドラー輪１９と、隣接する小径のアイドラー輪同士の間に配置されたテンション輪２１と、これらの駆動スプロケット１６、アイドラー輪１７，１８，１９及びテンション輪２１に外側から掛け回された環状のゴム製のクローラ２２とを有している。

該構成のクローラ式走行装置１は、エンジン（図示しない）からの回転動力を伝動することによって駆動スプロケット１６を回転駆動させ、これによってクローラ２２が自身の環状形状に沿う軌道を描いて移動し、クローラ式走行装置１が走行駆動される。

上記サブフレーム１５は、方形枠状に成形され、シャーシーフレーム４側に上下揺動可能に支持され、このサブフレーム１５の前側部分には前方突出する左右一対の連結フレーム２３，２３が一体的に設けられ、後端部には左右方向に延びて同一軸心をなす左右一対の支持筒２４，２４が一体的に形成されている。

まず、サブフレーム１５の支持構造について説明すると、左右の各連結フレーム２３の前端部には、左右方向の支持軸２６が挿通され、この支持軸２６は、連結フレーム２３から左右両側に突出した状態で、自身の軸回りに回動可能に取付支持されている。左右の支持軸２６は、互いに同一軸心上に配置され、各支持軸２６の連結フレーム２３からの左右方向への突出量は、左右内側に対して左右外側に大きくなっている。一方、シャーシーフレーム４の前寄り部分には、左右方向に延びて同一軸心上に配置された左右一対の支持スリーブ２７，２７が、支持ブラケット２８を介して、設置されている。

そして、左右の支持軸２６，２６を、自身の軸回りに回動可能な状態で、左右の支持スリーブ２７，２７に挿通支持することにより、サブフレーム１５が、シャーシーフレーム４に上下揺動可能に支持される。すなわち、サブフレーム１５は、自身の前側に位置する左右の支持軸２６，２６を支点に、上下揺動可能に、シャーシーフレーム４に支持されている。

続いて、シャーシーフレーム４を上下揺動作動させる機構について説明すると、シャーシーフレーム４におけるサブフレーム１５後端側に近接する部分には、左右方向に延びる作動軸２９が、自身の軸回りに回動可能に支持されている。シャーシーフレーム４に支持された該作動軸２９には、これと共に一体で上下揺動する左右一対の連結アーム３１，３２が取付けられ、この左右の連結アーム３１，３２は、サブフレーム１５から上方に突設された左右の連結ブラケット３３，３４にそれぞれ各別に回動自在に支持されている。

左右一方側の連結アーム（作動側連結アーム）３１には、油圧式の前後傾斜シリンダ（アクチュエータ）３６が連結され、この前後傾斜シリンダ３６の伸縮によって、該作動側連結アーム３１と共に、一方の連結アーム（従動側連結アーム）３２も一体で上下揺動され、これによって、サブフレーム１５がシャーシーフレーム４に対して上下揺動作動する。そして、前後傾斜シリンダ３６に対して、作動油の供給及び排出を停止して、伸縮作動を停止させると、左右の連結アーム３１，３２も所定の上下揺動位置で固定され、これによって、サブフレーム１５も、シャーシーフレーム４に対して、所定の上下揺動位置で固定される。

ちなみに、前後傾斜シリンダ３６の作動側連結アーム３１への連結構造について、詳しく説明すると、前後傾斜シリンダ３６の一端側（具体的には、基端部）は、シャーシーフレーム４に突設（固設）され且つ上方突出する取付ブラケット３７に回動自在に連結されるとともに、他端側（具体的には先端側、さらに具体的にはピストンの先端側）は作動側連結アーム３１の先端側（クローラ式走行装置１側）に回動自在に連結されている。取付ブラケット３７は、上方が開放された正面視コの字状の部材であり、シャーシーフレーム４上に下端面が固定され、この取付ブラケット３７における対向した左右の側板部３８，３９の間に、前後傾斜シリンダ３６の基端側が回動自在に支持されている。

続いて、サブフレーム１５への左右のクローラ式走行装置１の支持構造について説明すると、上述した各支持軸２６の左右外側の端部には、昇降アーム（前側昇降アーム）４１が取付固定される。言換えると、昇降アーム４１は、支持軸２６を支点に上下揺動するように、サブフレーム１５側に支持されている。

一方、上記した左右一対の支持筒２４，２４は、サブフレーム１５の左右の側面から外側側方にそれぞれ突出形成されており、各支持筒２４には、同一軸心となる揺動軸４２が自身軸回りに回動可能に挿通支持され、この左右の各揺動軸４２の左右外側端部には、昇降アーム（後側昇降アーム）４３が取付固定されている。言換えると、この左右の昇降アーム４３，４３は、サブフレーム１５に対して、揺動軸４２を支点に上下揺動可能に支持されている。

左右一方側の前後の昇降アーム４１，４３は、同一の上下揺動姿勢で、該一方側のクローラ式走行装置１に前後回動自在に連結されるとともに、他方側の前後の昇降アーム４１，４３も、同一の上下揺動姿勢で、該他方側のクローラ式走行装置１に前後回動自在に連結され、これらの連結によって、左右のクローラ式走行装置１，１が、サブフレーム１５側に連結支持される。

また、左右一方側の支持軸２６と、揺動軸４２とは、揺動軸４２と一体で前後揺動するように該揺動軸４２から上方突出する主動アーム４４と、支持軸２６と一体で前後揺動するように該支持軸２６から上方突出する従動アーム４６と、主動アーム４４と従動アーム４６とを連結する前後方向の連結ロッド４７とによって、同一姿勢で上下揺動するように連結されている。

一方、左右他方側の支持軸２６及び揺動軸４２も同様の構造を有し、主動アーム４４、従動アーム４６及び連結ロッド４７とによって、連結されている。

この左右の主動アーム４４毎に、該主動アーム４４を前後揺動作動させる左右傾斜シリンダ４８が設けられている。左右の左右傾斜シリンダ４８，４８は、サブフレーム１５の枠内で、前後方向を向いた姿勢で、左右に並列された状態で、設置されている。

各左右傾斜シリンダ４８は、一端側（具体的には基端側）がサブフレーム１５側に回動可能に連結され、他端側（具体的には先端側、さらに具体的にはピストンの先端側）が主動アーム４４に回動可能に連結され、該左右傾斜シリンダ４８の伸縮によって、主動アーム４４及び従動アーム４６が同一姿勢で前後揺動され、これによって、前後の昇降アーム４１，４３が同一の姿勢で上下揺動される。

この前後の昇降アーム４１，４３の上下揺動によって、該昇降アーム４１，４３側のクローラ式走行装置１が、走行機体２に対して上下動する。

図５（Ａ）乃至（Ｄ）は、それぞれ走行機体の傾斜制御の状態を示す要部側面図であり、図６は、図５（Ａ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図であり、図７は、図５（Ｂ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図であり、図８は、図５（Ｃ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図であり、図９は、図５（Ｄ）の状態時の前後傾斜シリンダ及び左右傾斜シリンダの作動状態を示す要部側面図である。

まず、図５（Ａ）及び図６に示す通り、前後傾斜シリンダ３６の伸縮を中立位置で停止させるとともに、左右の各左右傾斜シリンダ４８の伸縮を縮小位置で停止させることにより、サブフレーム１５がシャーシーフレーム４に対して水平で、左右のクローラ式走行装置１，１に対してサブフレーム１５が最下げ位置に下降した状態になる。

続いて、左右の各左右傾斜シリンダ４８を、伸長作動させると、左右のクローラ式走行装置１，１に対してサブフレーム１５が上昇作動する（図５（Ｂ）及び図７参照）。

また、例えば、左右一方側の左右傾斜シリンダ４８を縮小させるとともに、他方側の左右傾斜シリンダ４８を伸長させれば、縮小させた側のクローラ式走行装置１が、伸長させた側のクローラ式走行装置１に比べて、走行機体２から近い状態になるため、上記左右一方側から他方側に向かって、走行機体が上方傾斜した状態になる。

さらに、例えば、左右両側の左右傾斜シリンダ４８，４８を共に伸長作動させれば、左右のクローラ式走行装置１，１に対して、走行機体２が水平姿勢を保持した状態で上昇する一方で、左右両側の左右傾斜シリンダ４８，４８を共に縮小作動させれば、左右のクローラ式走行装置１，１に対して、走行機体２が水平姿勢を保持した状態で下降する。

このように、左右の左右傾斜シリンダ４８，４８の伸縮によって、走行機体２の左右傾斜制御が可能になるとともに、姿勢を保持させた昇降も可能になる。

続いて、単一の前後傾斜シリンダ３６を、中立位置から縮小作動させると、連結アーム３１，３２が上方揺動され、サブフレーム１５がシャーシーフレーム４に対して前側を支点に上方揺動され、後方に上方傾斜した状態になり、これによって、走行機体２が左右のクローラ式走行装置１，１に対して前方に上方傾斜した姿勢に切換えられる（図５（Ｃ）及び図８参照）。

一方、単一の前後傾斜シリンダ３６を、中立位置から伸長作動させると、連結アーム３１，３２が下方揺動され、サブフレーム１５がシャーシーフレーム４に対して前側を支点に下方揺動され、後方に下降傾斜した状態になり、これによって、走行機体２が左右のクローラ式走行装置１，１に対して前方に下方傾斜した姿勢に切換えられる（図５（Ｄ）及び図９参照）。

このように、前後傾斜シリンダ３６の伸縮作動によって、走行機体２を、左右のクローラ式走行装置１，１に対して前後傾斜制御する。

なお、走行機体２における左右のクローラ式走行装置１，１に対する相対的な前後傾斜状態（前後傾斜姿勢）は、上記した構成により、前後傾斜シリンダ３６の伸縮状態を検知すれば検出可能であり、この伸縮状態を、検出する前後傾斜センサ４９を、前後傾斜シリンダ３６側に設けている。

また、走行機体２における左右のクローラ式走行装置１，１に対する相対的な左右傾斜状態（左右傾斜姿勢）は、上記した構成により、左右の各左右傾斜シリンダ４８の伸縮状態を検知すれば検出可能であり、この伸縮状態を、検出する左右傾斜センサ５１を、左右の左右傾斜シリンダ４８，４８毎に設けている。

次に、図４、図６〜図９に基づき、前後傾斜センサ４９の構成について、詳述する。

上記前後傾斜センサ４９は、ポテンショメータであり、取付ブラケット３７の左右外側の側板部３９に設置され、このポテンショメータ４９には、前方突出する検出アーム４９ａが上下揺動可能に支持され、この検出アーム４９ａの揺動位置が電圧値（抵抗値）に変換され、この電圧値（信号）が図示しないマイコン等に入力され、これによって、マイコンは、前後傾斜シリンダ３６の伸縮状態（走行機体３の前後傾斜姿勢，前後傾斜角）を、検知可能になる。

一方、上記側板部３９の対向する反対側の側板部３８の内側側面には、上下揺動するように下流側リンク５２の中途部が支持されている。下流側リンク５２の後端部からは、上記側板部３９に向かって延びる左右方向の係合ピン５３が突出形成される一方の、下流側リンク５２の前端部と前後傾斜シリンダ３６の先端側（具体的には、作動側連結アーム３１）とは上流側リンク５４によって連結されている。

ポテンショメータ４９が設置された側板部３９には、下流側リンク５２の揺動時における係合ピン５３の円弧軌跡に沿う円弧状のガイド孔３９ａが穿設され、該係合ピン５３は、該ガイド孔３９ａに挿通されて側板部３９ａの外側側方に突出し、上記検出アーム４９ａと接当している。ちなみに、この検出アーム４９ａは、ポテンショメータ４９に内装された弾性部材によって、係合ピン５３との接当する側（図示する例では、上方揺動側）に常時付勢されており、両者の接当状態が維持される。

前後傾斜シリンダ３６が伸縮作動すると、上流側リンク５４を介して連結された下流側リンク５２が上下揺動し、この上下揺動が、係合ピン５３を介して、検出アーム４９ａに伝えられ、これにより前後傾斜シリンダ３６の伸縮位置が検知される。

すなわち、このポテンショメータ４９と、前後傾斜シリンダ３６の先端部（クローラ式走行装置１側の端部）とは、作動側連結アーム３１、上流側リンク５４、下流側リンク５２及び係合ピン５３とによって構成される検出リンクを介して、連結され、これによって、走行機体２の前後傾斜姿勢（前後傾斜角）が検出可能になる。

なお、シャーシーフレーム４上の取付ブラケット３７側には、上述したグレンタンク８が設置されているため、このグレンタンク８を水平回動させ、その少なくとも一部を外側側側方に位置させて状態で、メンテナンスを行う際に、取付ブラケット３７側の部材が邪魔になることもあり得る。

しかし、上記ポテンショメータ４９のみを、グレンタンク９側の側板部３９に配置し、上記検出リンク等は、取付ブラケット３７内や反対側の側板部３８側に、配置しているため、ポテンショメータ４９及びそれに関連する部材が、グレンタンク９の上記回動や、メンテナンスの邪魔になることが効率的に防止される。

また、検出リンクは、上流側リンク５４及び下流側リンク５２の長さの比率を変更すれば、検出精度や検出範囲を適宜調整可能になり、汎用性が高い。また、検出リンクの構成もシンプルであるため、製造コストが高くなることも防止される。

次に、図４、図６〜図９に基づき、左右傾斜センサ５１の構成について、詳述する。

上記左右傾斜センサ５１は、ポテンショメータであり、この各ポテンショメータ５１は、サブフレーム１５に固設され且つ後方斜め上方を突出した板状の固定ブラケット（支持部材）５６にそれぞれ取付けられている。この固定ブラケット５６は、ポテンショメータ５１毎（具体的には一対）設けられ、この一対の固定ブラケット５６は、左右方向に並列配置されて互いに対向している。

この左右の固定ブラケット５６，５６に各別にポテンショメータ５１，５１が設置され、各ポテンショメータ５１の検出アーム５１ａは、前後揺動可能に下方突出している。この左右の検出アーム５１ａ，５１ａの下端部と、左右の主動アーム４４，４４の上端部とは、前後方向に延びる検出リンク５７によって、左右で各別に連結されている。

この左右のポテンショメータ５１，５１及び検出リンク５７，５７は、平面視で、一対の左右傾斜シリンダ４８，４８の間に配置されている。また、ポテンショメータ５１は、後方斜め上方に突出した固定ブラケット５６の後端部に設置されているため、その設置位置が、検出対象となる左右傾斜シリンダ４８よりも上方寄りに位置するとともに、該左右傾斜シリンダ４８の基端側の取付位置よりも後方寄り且つ上方寄りに設置されている。

左右傾斜シリンダ４８が伸縮作動すると、検出リンク５７が前後動し、これによって、検出アーム５１ａが前後揺動され、この検出アーム５１ａの前後揺動位置が、電圧値（抵抗値）に変換され、この電圧値（信号）が上記マイコンに入力されることによって、該マイコンが、左右傾斜シリンダ４８の伸縮位置を識別する。

左右の左右傾斜シリンダ４８の伸縮状態を検知すれば、走行機体２の左右のクローラ式走行装置１，１に対する相対的な左右傾斜姿勢（左右傾斜角度）も検知可能になり、この検知を水平制御等の各種制御に利用する。

また、上記した配置構成によって、各ポテンショメータ５１が泥水等から効率的に保護されるとともに、左右傾斜シリンダ４８に対しても保護され、故障が効率的に防止される。

１クローラ式走行装置（走行部）
２走行機体（機体）
３６前後傾斜シリンダ（アクチュエータ，油圧シリンダ）
３７取付ブラケット（取付部材）
４９前後傾斜センサ（ポテンショメータ）

Claims

左右一対のクローラ式走行装置（１）に前後傾斜可能に支持された走行機体（２）と、該走行機体（２）を伸縮によって前後傾斜作動させる前後傾斜シリンダ（３６）と、前記走行機体（２）の前後傾斜角を検出する前後傾斜センサ（４９）とを備えた作業車両において、前記前後傾斜センサ（４９）がポテンショメータであり、前記走行機体（２）には、該走行機体（２）の車台フレーム（４）から上方突出する取付ブラケット（３７）を固設し、前記前後傾斜シリンダ（３６）の一端側は取付ブラケット（３７）側に連結されるとともに、他端側はクローラ式走行装置（１）側に連結され、上記ポテンショメータ（４９）を前記取付ブラケット（３７）側に設け、該ポテンショメータ（４９）を、検出リンクによって、上記前後傾斜シリンダ（３６）のクローラ式走行装置（１）側の端部に連結することにより、上記前後傾斜角が検出する構造とした作業車両。