JP2019017286A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】走行機体の前部に前処理部が昇降可能に支持された作業車両において、前処理部の上昇作動時に、前処理部が地面や畦に接触することを防止できるコンバインを提供することを課題としている。【解決手段】前処理部４と、アクチュエータ１１と、該前処理部４の刈取駆動の有無の切換を行う切換手段３７と、走行検出手段３４と、制御部５０と、操作具２６とを備え、前記制御部５０は、前記操作具２６の操作が検出されない場合には、前記走行検出手段３４によって検出される走行の有無に連動させて前処理部４の刈取駆動の有無を切換える連動制御を実行し、前記操作具２６の操作が検出された場合には、走行の有無にかかわらず前処理部４を刈取駆動させる強制掻込制御を実行するように構成され、前記制御部５０は、上記操作具２６の操作が検出された場合には、前記アクチュエータ１１による前処理部４の上昇を規制するように構成された。【選択図】図５

Description

本発明は、昇降作動する前処理部を備えたコンバインに関する。

走行機体の前側に昇降可能に設けられ且つ刈取駆動される前処理部と、該前処理部を昇降駆動させるアクチュエータと、走行機体の後進操作を検出する後進検出手段と、前記アクチュエータによって上記前処理部の昇降を制御する制御部とを備え、前記制御部は、後進操作が検出された場合に、前記前処理部を自動的に上昇作動させるように構成された特許文献１に記載のコンバインが従来公知であった。

特開２００１−２３１３２７号公報

上記文献では、前記制御部は、圃場端側まで作業走行をした後に、圃場端側でＵターンする際に、前処理部を自動的に上昇作動させることによって、作業者の操作の手間を低減して圃場内での作業走行をよりスムーズに行うことができるものであるが、特に、圃場端側の畦際直前まで作業走行した場合に、上昇作動する前処理部の前端側が畦と接触し、前処理部の一部が破損する場合があり得るという課題があった。

本発明は、走行機体の前部に前処理部が昇降可能に支持された作業車両において、前処理部の上昇作動時に、前処理部が地面や畦に接触することを防止できるコンバインを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、第１に、走行機体３の前側に昇降可能に設けられ且つ刈取駆動される前処理部４と、該前処理部４を昇降駆動させるアクチュエータ１１と、該前処理部４の刈取駆動の有無の切換を行う切換手段３７と、前記走行機体３の走行を検出する走行検出手段３４と、前記アクチュエータ１１によって上記前処理部４の昇降を制御するとともに前記切換手段３７によって、上記前処理部４の刈取駆動の有無を制御する制御部５０と、操作具２６とを備え、前記制御部５０は、前記操作具２６の操作が検出されない場合には、前記走行検出手段３４によって検出される走行の有無に連動させて前処理部４の刈取駆動の有無を切換手段３７によって切換える連動制御を実行し、前記操作具２６の操作が検出された場合には、走行の有無にかかわらず前処理部４を切換手段３７によって刈取駆動させる強制掻込制御を実行するように構成され、前記制御部５０は、上記操作具２６の操作が検出された場合には、前記アクチュエータ１１による前処理部４の上昇を規制するように構成されたことを特徴としている。

第２に、走行機体３の前側に昇降可能に設けられ且つ刈取駆動される前処理部４と、該前処理部４を昇降駆動させるアクチュエータ１１と、走行機体３が圃場内の端側に位置していることを検出する所定位置検出手段３２と、前記アクチュエータ１１によって上記前処理部４の昇降を制御する制御部５０とを備え、前記制御部５０は、上記所定位置検出手段３２によって走行機体３が圃場内の端側に位置していることが検出された場合には、前記アクチュエータ１１による前処理部４の上昇を規制するように構成されたことを特徴としている。

第３に、走行機体３の後進操作を検出する後進検出手段３１を設け、前記制御部５０は、後進操作が検出された場合に、前記前処理部４を自動的に上昇作動させる自動上昇制御が実行されるように構成され、前記制御部５０は、自動上昇制御による前処理部４の上昇作動が規制されるように構成されたことを特徴としている。

前記制御部によれば、通常、畦際で実行される強制掻込制御を操作する前記操作具の操作が検出された場合には、前処理部の上昇作動を規制するように構成したことによって、作業者は前処理部が畦や障害物に接触することを回避することができるとともに、前記所定位置検出手段により走行機体が圃場の端側にいることが検出された場合には、前処理部の上昇作動を規制するように構成したことにより、畦際で前処理部が上昇作動して前処理部が畦に接触することを確実に防止することができる。これにより、上昇作動する前処理部が走行機体前方の障害物に接触する事態を効率的に防止できるため、安全性が向上する。また、前処理部の上昇作動の規制するために別途に専用の操作具を設ける必要がないため、コストも低く抑えることができる。

また、走行機体の後進操作を検出する後進検出手段を設け、前記制御部は、後進操作が検出された場合に、前記前処理部を自動的に上昇作動させる自動上昇制御が実行されるように構成され、前記制御部は、自動上昇制御による前処理部の上昇作動が、前記規制制御により規制されるように構成されたものによれば、畦際で前記自動上昇制御が実行されることにより前処理部が畦と接触することを確実に防止することができる。

本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。 前処理部を示した要部側面図である。 制御部による自動上昇制御の実行条件を示したモデル図である。 制御部のブロック図である。 後進上昇制御のフロー図である。

図１は、本発明を適用した自脱式のコンバインの全体側面図であり、図２は、前処理部を示した要部側面図であり、図３は、制御部による自動上昇制御の実行条件を示したモデル図である。図示するコンバインでは、機体フレーム２が左右一対のクローラ式走行装置１，１によって支持された走行機体３と、該走行機体３の前方に昇降可能に支持されて圃場の穀稈の刈取作業を行う前処理部４とを備えている。

該走行機体３は、前処理部の後方右寄りに配置され且つ乗込んだオペレータが着座する座席６を有する操縦部７と、該操縦部７の後方斜め左側に配置され且つ前処理部４で刈取られた穀稈の脱穀作業等を行う脱穀装置８と、操縦部７の後方且つ脱穀装置８の右側に配置されて脱穀された処理物である穀粒が収容されるグレンタンク９と、該グレンタンク９内に収容された穀粒を機外に排出するオーガ１０とが設けられている。

前記前処理部４は、昇降シリンダ（アクチュエータ）１１によって上下揺動される縦筒１２によって、走行機体３側に昇降可能に連結されている。この前処理部４を下降させた状態で、走行機体３が直進又は旋回しながら前進走行されると、該前処理部４は、圃場の穀稈を引起装置１３によって引起すとともに搬送装置１４によって後方に引込みながら、左右に往復作動するレシプロ式の刈刃１６によって刈取り、刈取った穀稈を前記搬送装置１４によって後方の脱穀装置８に向けて後方搬送する。

該搬送装置１４は、前処理部４から脱穀装置８に穀稈を引継いで搬送する搬送チェーンである引継ぎ搬送体１５と、該引継ぎ搬送体１５に穀稈を渡すように搬送上流側に配置され且つ該穀稈の株元を保持して後方搬送する扱深さ調整搬送体１７と、引継ぎ搬送体１５及び扱ぎ深さ調整搬送体１７の上方に配置され且つ穀稈の穂先側を保持して後方搬送する穂先搬送体１８とを有している。

また、該前処理部４は、エンジンから伝動される動力が刈取ＨＳＴ（切換手段）３７を介して変速伝動されるように構成されており、刈刃１６や搬送装置１４は、車速センサ３４によって検出された車速に連動して駆動速度が増減速される連動制御によって駆動されるように構成されている。これにより、前処理部４は、刈取作業中の走行速度が増速されて単位時間当たりに刈取られる穀稈の量が増えた場合であっても、前処理部４の駆動速度も走行速度に応じて増速されるため、刈取作業と搬送作業をスムーズに行うことができる。

また、該前処理部４は、基端側が走行機体８の前部側に上下揺動可能に軸支されて、前方下側に向けて傾斜された前記縦筒１２によって上下揺動可能に支持されており、前記縦筒１２の中途部に連結された前記昇降シリンダ１１が伸長作動することによって、前処理部４全体が前方上側に向かって斜めの軌跡で上昇作動されるように構成されている（図１参照）。

さらに、該前処理部４は、図３で示されるように、前処理部４を圃場面側に下降させた状態で圃場端側まで刈取作業を行った後（図３−１）に、走行機体３の方向転換等をすべく後進操作が行われた（図３−２）場合、後述する制御部によって、前処理部４を所定の非作業位置まで自動的に上昇作動させる自動上昇制御が実行されるように構成されている。該制御部による前処理部４の自動上昇制御の詳細については後述する。

前記脱穀装置８は、その側方側に前記搬送装置１４から穀稈を受取って、穀稈の株元側を保持しつつ該穀稈の穂先側を脱穀装置の内部に挿入した状態で後方搬送するフィードチェーン１９が設けられている。

また、該脱穀装置８は、前記フィードチェーン１９によって搬送されている穀稈の穂先側が挿入される扱室（図示しない）と、該扱室内で穀稈の穂先側を扱降ろして脱穀処理するように回転駆動可能に支持された前後方向の扱胴（図示しない）と、この脱穀処理によって脱穀されて排藁になった穀稈をフィードチェーン１９から受け取って後方搬送する排藁チェーン２１と、エンジンから伝動される動力を断続する脱穀クラッチ２２とを備えている。

該排藁チェーン２１によって後方に搬送された排藁は、走行機体３の後端部から機外に排出される。また、前記脱穀処理によって穀稈から脱粒した処理物は、この脱穀装置８内における扱胴の真下側のスペースで、藁屑等の排出物と、籾等の穀粒とに選別される。排出物は、走行機体３の後端部から機外に排出される一方で、穀粒はグレンタンク９に向けて搬送されて収容される。

該グレンタンク９内に収容された穀粒は、前記オーガ１０を介して機外へと排出される。具体的には、該オーガ１０は、オーガ１０内に設けられて穀粒を搬送する排出ラセン（図示しない）と、該排出ラセンを駆動させる動力を断続する排出クラッチ２５とを備え、該排出クラッチ２５によりエンジンから伝動される動力を接続して排出ラセンを駆動させることによって、グレンタンク９内に貯留された穀粒を、オーガ１０を介して機外へと排出することができる。

前記操縦部７は、上述の座席６と、該座席６の前方に配置されたマルチレバー２３と、座席６の側方側に配置された主変速レバー２４とを有している。

前記マルチレバー２３は、前後揺動によって前処理部４の昇降操作を行うとともに、左右揺動によって走行時の旋回操作（操向操作）を行う。具体的には、該マルチレバー２３を前方揺動操作することによって、前処理部４を下降作動させ、該マルチレバー２３を後方揺動操作することによって、前処理部４を上昇作動させることができる。

前記主変速レバー２４は、前後方向に揺動操作されることによって、走行ＨＳＴ（図示しない）を介した無段階変速及び前後進切換等を行うことができる。具体的には、該主変速レバー２４は、前後中立位置（ニュートラル位置）で左右両側に傾斜揺動させることが可能であり、左右一方側に傾斜させることを条件としてニュートラル位置から前方揺動が可能になり、左右他方に傾斜させることを条件としてニュートラル位置から後方揺動が可能になる。

また、該主変速レバー２４は、走行ＨＳＴのトラニオン軸に機械的に連結されており、主変速レバー２４がニュートラル位置に操作されている場合には、走行ＨＳＴがニュートラル状態となり、主変速レバー２４が前方に揺動操作された場合には、走行ＨＳＴが前進走行動力をクローラ式走行装置１に伝動する前進走行状態となり、主変速レバー２４が後方に揺動操作された場合には、走行ＨＳＴが後進走行動力をクローラ式走行装置１に伝動する後進走行状態となる。このとき、主変速レバー２４がニュートラル位置から前方又は後方の遠い位置に揺動操作されるほど、走行ＨＳＴが増速される。

さらに、該主変速レバー２４の上端部に形成されたグリップには、該グリップを把持しながら押操作可能なモーメンタリ式の掻込スイッチ（操作具）２６が設けられている。該掻込スイッチ２６は、ＯＮ（押操作）状態と、ＯＦＦ（押操作解除）状態とに切換可能に構成されており、後述する制御部５０によって、該掻込スイッチ２６のＯＮ操作が検出されている間は、前処理部４を走行速度に関わらず一定速度で駆動させる強制掻込制御を実行することができる。

すなわち、該制御部５０は、走行機体３が停止した状態でもあっても、掻込スイッチ２６による強制掻込制御を実行することによって、前記脱穀クラッチ２２を接続するとともに、前記刈取ＨＳＴ３７により前処理部４及び脱穀装置８を一定速度で強制的に駆動させることができる。

該構成によれば、畦際まで刈取作業をした後に、走行機体を停止させた状態で前記掻込スイッチ２６を押操作して強制掻込制御を実行することによって、前処理部３側が畦際の穀稈をより確実に掴んで前処理部側から刈取穀稈がこぼれること（稈こぼれ）を防止することができる。

ちなみに、前記掻込スイッチ２６は、主変速レバー２４のグリップ側に設けたスイッチ操作具に代えて、操縦部の足元に設けられて踏込み操作されるペダル式の操作具としても良い（図示しない）。

次に、図４及び図５に基づき、制御部の構成について説明する。図４は、制御部のブロック図である。マイコンユニットから構成された制御部５０の入力側には、前記掻込スイッチ２６と、前記主変速レバー２４の操作位置を検出するポテンショメータ３１と、走行機体３が圃場内の端部側まで走行されたことを検出することができる圃場位置検出手段（所定位置検出手段）３２と、前処理部４の昇降位置を検出するリフト角ポテンショ３３と、走行機体３の車速を検出する車速センサ（走行検出センサ）３４とが接続されている。

その一方で、前記制御部５０の出力側には、前記昇降シリンダ１１と、前記脱穀クラッチ２２と、前記排出クラッチ２５と、前記刈取ＨＳＴ３７とが接続されている。

前記圃場位置検出手段３２は、走行機体の現在値を計測するＧＰＳ３６と、記憶装置３５に記録された刈取作業を行う地図データとを備え、ＧＰＳによって検出された走行機体３の現在位置から、走行機体３が地図データ上で圃場端にあるか否かを判定することができるように構成されている。

ちなみに、該圃場位置検出手段３２は、ＧＰＳ３６及び記憶装置３５からなる構成に限られず、走行機体の前方側に圃場際の畦や、障害物があることを検出する光センサ等である障害物センサや、これらの障害物センサとカメラとを併用したものを用いて走行機体が圃場端にいることを検出する構成であっても良い。

また、前記制御部５０は、図１及び図３に示されるように、前処理部４を圃場面側に下降させた状態で圃場端側まで刈取作業を行った後（図３−１）に、後進操作が行われて前記自動上昇制御が実行された（図３−２）場合、前方斜め上方に向かって上昇作動する前処理部が圃場端側の畦等の障害物と接触することによって、前処理部の一部や、畦側が破損する場合があり得た。

そのため、該制御部５０による自動上昇制御は、走行機体３の前端側が圃場端、或いは障害物等に近接していることが検出された場合、若しくは、後進操作された際に作業者によって前記掻込スイッチ２６の押操作が検出された場合には、自動上昇制御による自動的な前処理部の上昇作動が規制されるように構成されている。以下、所定条件を満たす場合に上昇作動が規制される自動上昇制御の具体的な構成について説明する。

図５は、制御部が行う自動上昇制御の処理内容を示すフロー図である。制御部は、処理が開始されると、ステップＳ１に進む。ステップＳ１では、前処理部の自動上昇作動が可能な作動条件を満たしているか否かが確認され、後述の作動条件を満たしている場合には、ステップＳ２に進む。

前記作動条件は、具体的には、前記リフト角ポテンショ３３により、前処理部４の昇降位置が予め定めた所定高さよりも低い位置にあることや、前記マルチレバー２４の手動操作による前処理部４の昇降操作が行われていないことの他、脱穀クラッチ２２の断続及び刈取ＨＳＴ３７の出力状況から刈取作業中であって、コンバインが路上走行状態ではないこと、排出クラッチ２５の断続状態からグレンタンク９内の穀粒の排出作業中ではないこと等が確認される。

ステップＳ２では、前記ポテンショメータ３１により主変速レバー２４が後進操作されているか否かが確認され、主変速レバー２４の後進操作が検出された場合には、ステップＳ２に進む。

ステップＳ３では、前記掻込スイッチ２６のＯＮ操作されていない状態であるか否かが確認され、掻込スイッチ２６のＯＮ操作が検出されなかった場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、前記圃場位置検出手段３２により、圃場内を走行している走行機体３が圃場端側に操作されているか否かが確認され、走行機体３が圃場端であることが検出されなかった場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、前記昇降シリンダ１１によって前処理部４を予め定めた非作業位置（所定高さ）まで自動的に上昇作動させる前処理自動上昇を実行し、その後、処理を戻す。

ステップＳ１において、前記作動条件が満たされていないことが検出された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、前処理部４の非作業位置への自動上昇作動が停止され、その後、処理を戻す。

すなわち、前処理部４の自動上昇制御は、作動条件として、主に刈取作業中に実行されることが想定されており、穀粒の機外への排出作業中であったり、既に前処理部４が非作業位置まで上昇されていたり、路上走行中の場合には、後進操作に基づく前処理部４の自動上昇作動が実行されないように構成されている。

ステップＳ２において、主変速レバー２４の後進操作が検出されなかった場合、すなわち、主変速レバー２４がニュートラル位置又は前進（前方揺動）操作されていることが検出された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、前処理部４の自動上昇作動が停止され、その後、処理を戻す。

ステップＳ３において、前記掻込スイッチ２６のＯＮ操作が検出された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、前処理部４の自動上昇作動が停止され、その後、処理を戻す。

ステップＳ４において、走行機体３が圃場端であることが検出された場合には、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、前処理部４の自動上昇作動が停止され、その後、処理を戻す。

以上より、前記制御部５０による自動上昇制御によれば、特に、前処理部４を作業位置まで下降させて作業走行をしている状態で、主変速レバー２４による後進操作が検出された場合に、前処理部４が予め定めた非作業位置まで自動的に上昇作動されるため、前処理部４の昇降操作のし忘れによって前処理部４を作業位置まで下降させたまま走行機体を後進させる事態を防止できるとともに、作業者の操作の手間を低減することができる。

また、図１及び図３に示されるように、主変速レバー２４の後進操作が検出された場合であっても、前記圃場端検出手段３２によって走行機体３が作業走行をした圃場の端部にいることが検出された場合（ステップＳ４）には、前処理部４の自動上昇が停止（規制）される。

これにより、前記ポテンショメータ３１によって後進操作が検出されたことによって、前処理部４が自動的に上昇作動する際に、前処理部４の前方に圃場端側の畦が近接していることが検出された場合には、前方上側に向かって斜めに上昇作動する前処理部４の上昇作動が規制されるため、自動上昇作動する前処理部４によって畦や障害物を痛めたり、前処理部４そのものが破損したりする事態をより効率的に防止することができる。

さらに、前記作動条件を満たした状態で、前記主変速レバー２４の後進操作が検出された場合であっても、作業者による前記掻込スイッチ２６の押操作が検出された場合（ステップＳ３）には、前処理部４の自動上昇作動が停止される。

これにより、主変速レバー２４を後進操作して、前処理部が自動上昇作動される際に、前処理部が前方の障害物と接触する可能性があると目視で判断できたときは、作業者は、前記掻込スイッチ２６を押操作することにより、前処理部の自動上昇を停止（規制）することができる。

このとき、前記掻込スイッチ２６は、モーメンタリ式で構成されているため、作業者が掻込スイッチ２６の押操作を継続している間は、常時前処理部４の自動上昇作動が規制され、作業者が掻込スイッチ２６の押操作を終了することにより、前処理部４の自動上昇の規制が解除されるように構成されている。これにより、作業者の操作に基づく、前処理部４の自動上昇の規制及び規制解除の操作をスムーズに行うことができる。

また、該掻込スイッチ２６は、主に走行機体３を停止させた状態で、前処理部４と脱穀装置８を強制駆動させる際に用いられる操作具であって、且つ、作業者が後進操作をする際に必ず把持する主前記主変速レバー２４のグリップ側に設けられたスイッチであるため、前記自動上昇制御の実行時に操作がし易い。

また、該掻込スイッチ２６に、前処理部４の自動上昇作動を規制する操作具の機能を兼用させたことにより、制御部５０による前処理部４の自動上昇作動を規制する専用の操作具を別途に設ける必要もないため、コストも低く抑えることができる。

このとき、該掻込スイッチ２６は、前処理部４強制的に駆動させることができるため、特に畦際等において稈こぼれを防止するために操作される操作具であって、圃場端側で急に操作された場合であっても、もともと前処理部４の昇降作動に影響しない操作具である。そのため、該掻込スイッチ２６を、前処理部４の自動上昇作動を規制する操作具として違和感なく兼用することができる。

３ 走行機体
４ 前処理部
１１ 昇降シリンダ（アクチュエータ）
２６ 掻込スイッチ（操作具）
３１ ポテンショメータ（後進検出手段）
３２ 圃場位置検出手段（所定位置検出手段）
３７ 刈取ＨＳＴ（切換手段）
３４ 車速センサ（走行検出手段）
５０ 制御部

Claims (3)

1. 走行機体（３）の前側に昇降可能に設けられ且つ刈取駆動される前処理部（４）と、
   該前処理部（４）を昇降駆動させるアクチュエータ（１１）と、
   該前処理部（４）の刈取駆動の有無の切換を行う切換手段（３７）と、
   前記走行機体（３）の走行を検出する走行検出手段（３４）と、
   前記アクチュエータ（１１）によって上記前処理部（４）の昇降を制御するとともに前記切換手段（３７）によって、上記前処理部（４）の刈取駆動の有無を制御する制御部（５０）と、
   操作具（２６）とを備え、
   前記制御部（５０）は、前記操作具（２６）の操作が検出されない場合には、前記走行検出手段（３４）によって検出される走行の有無に連動させて前処理部（４）の刈取駆動の有無を切換手段（３７）によって切換える連動制御を実行し、前記操作具（２６）の操作が検出された場合には、走行の有無にかかわらず前処理部（４）を切換手段（３７）によって刈取駆動させる強制掻込制御を実行するように構成され、
   前記制御部（５０）は、上記操作具（２６）の操作が検出された場合には、前記アクチュエータ（１１）による前処理部（４）の上昇を規制するように構成された
   コンバイン。
2. 走行機体（３）の前側に昇降可能に設けられ且つ刈取駆動される前処理部（４）と、
   該前処理部（４）を昇降駆動させるアクチュエータ（１１）と、
   走行機体（３）が圃場内の端側に位置していることを検出する所定位置検出手段（３２）と、
   前記アクチュエータ（１１）によって上記前処理部（４）の昇降を制御する制御部（５０）とを備え、
   前記制御部（５０）は、上記所定位置検出手段（３２）によって走行機体（３）が圃場内の端側に位置していることが検出された場合には、前記アクチュエータ（１１）による前処理部（４）の上昇を規制するように構成された
   コンバイン。
3. 走行機体（３）の後進操作を検出する後進検出手段（３１）を設け、
   前記制御部（５０）は、後進操作が検出された場合に、前記前処理部（４）を自動的に上昇作動させる自動上昇制御が実行されるように構成され、
   前記制御部（５０）は、自動上昇制御による前処理部（４）の上昇作動が規制されるように構成された
   請求項１又は２の何れかに記載のコンバイン。

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