JP2839820B2 - 刈取機のローリング制御装置 - Google Patents

刈取機のローリング制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、刈取部が左右一対の走
行装置を備えた機体に対して昇降調節自在に設けられ、
前記左右一対の走行装置の接地部を前記機体に対して左
右各別に昇降駆動する一対の機体昇降駆動手段が設けら
れると共に、前記刈取部の左右方向複数箇所での対地高
さを検出する刈高検出手段の検出情報に基づいて前記刈
取部が地面に対しほぼ平行となるように前記機体昇降駆
動手段を操作する刈取部対地平行制御と、前記機体の左
右方向の傾きを検出する傾き検出手段の検出情報に基づ
いて前記機体がほぼ水平になるように前記機体昇降駆動
手段を操作する機体水平制御とを各別に実行する制御手
段が設けられた刈取機のローリング制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大豆等のように地面にごく近い部分から
着粒している作物をコンバイン等の刈取機によって刈り
残し無駄を発生させないようにするために、従来では、
刈取部の左右方向複数箇所での対地高さを検出する接地
式等の刈高検出手段を設け、その検出情報に基づいて、
できるだけ地面に近い部分で刈り取るように、左右一対
の走行装置の接地部を左右各別に昇降駆動して機体を傾
斜させて刈取部の対地平行を維持するようにする一方、
枕地等において刈り終わりから次の刈り始めまで旋回し
て移動する場合には、走行安定性の確保や乗り心地の改
善のために上記刈取部対地平行制御から機体水平制御に
切換え、左右一対の走行装置の接地部を左右各別に昇降
駆動して機体を水平状態に維持するようにしていた(例
えば、本出願人が先に提案した特願平3−345694
号参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、刈取部が地
面の整地状態の悪さに起因する地面の凸部に突っ込んだ
り、あるいは、圃場中の石や排水用の溝等に衝突して損
傷する等のトラブルを回避する必要があるが、上記刈取
部対地平行制御では応答性が悪く上記トラブルを有効に
回避できないので、運転者が手動で刈取部を一時的に上
昇させた後下降させるように操作している。しかしなが
ら、上記従来技術によれば、刈取部の一時的な上昇操作
の度に刈取部対地平行制御から機体水平制御にそして再
び刈取部対地平行制御に切り換わり、機体の左右傾斜状
態が比較的短時間のうちに大きく変動するため、乗り心
地が極端に低下するという不具合があった。
【0004】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、機体を左右に傾けることによ
り刈取部の対地平行を維持しながら刈取作業する刈取機
にあって、刈取部を一時的に上昇させただけでは刈取部
対地平行制御から機体水平制御への切換えを行わないよ
うにして、前記従来技術の不具合を解消させることにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の刈取機のローリ
ング制御装置の特徴構成は、前記制御手段は、前記刈高
検出手段の検出情報に基づいて、前記刈取部の対地高さ
が所定値未満であれば前記刈取部対地平行制御を実行
し、且つ、前記刈取部の対地高さが所定値以上である状
態の継続時間が所定時間未満であれば制御動作を中止す
る一方、前記刈取部の対地高さが所定値以上である状態
の継続時間が所定時間以上であれば前記機体水平制御を
実行するように構成されている点にある。
【0006】
【作用】本発明の特徴構成によれば、刈取部の対地高さ
が所定値未満であれば刈取部対地平行制御が実行され、
又、刈取部の対地高さが所定値以上である場合には、そ
の所定値以上である状態の継続時間が所定時間未満であ
れば制御動作が中止、即ち、そのときの左右の走行装置
の接地部の機体に対する昇降位置が維持される一方、上
記所定値以上である状態の継続時間が所定時間以上であ
れば機体水平制御が実行される。
【0007】
【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、刈
取部が下降状態で刈取作業しているときには、刈取部が
地面に平行に維持されて大豆等の地面にごく近い部分か
ら着粒している作物を刈り残し無駄なく良好に刈り取る
ことができると共に、刈り終わりに伴って、刈取部を上
昇させる通常の操作を行なうだけで刈取部対地平行制御
から機体を水平状態に維持する機体水平制御に切り換わ
って、旋回時等における走行安定性を確保できる利点を
有しながらも、刈取作業中に圃場の凸部や石や排水用の
溝等を避けるために刈取部を一時的に上昇させた場合に
は、そのときの機体の傾斜状態が維持されて、従来技術
のように、機体の傾斜状態が短時間のうちに大きく変動
することもなく、乗り心地の良好な刈取機のローリング
制御装置が得られるに至った。
【0008】
【実施例】以下、本発明を刈取機としての普通型コンバ
インに適用した実施例を図面に基づいて説明する。普通
型コンバインは、図5に示すように、機体1の下部に左
右一対の走行装置としての左右一対のクローラ走行装置
2L,2Rを、機体1の前方に刈取部3を、機体1の上
部に脱穀部4をそれぞれ備えている。
【0009】左のクローラ走行装置2Lの接地部は、機
体1に設けられた油圧シリンダ等からなる左の機体昇降
シリンダ5Lによって昇降駆動され、同様に、右のクロ
ーラ走行装置2Rの接地部は、右の機体昇降シリンダ5
Rによって昇降駆動される。つまり、上記一対の機体昇
降シリンダ5L,5Rが、左右一対のクローラ走行装置
2L,2Rの接地部を機体1に対して左右各別に昇降駆
動する一対の機体昇降駆動手段を構成する。
【0010】刈取部3は、大豆等の作物を掻き込む回転
式の掻き込みリール3a、バリカン式の刈取装置3b、
刈り取った作物を左右から略中央部に寄せるオーガ3
c、作物を上方に搬送するフィードコンベア3d、搬送
された作物を脱穀部4の供給コンベア4a上に放出する
回転式のビータ3e等からなる。そして、刈取部3は、
後部を機体1に横軸芯P1周りに回動自在に枢着される
と共に、油圧シリンダ等からなる刈取部昇降シリンダ6
によって前部が機体1に対して昇降駆動され、機体1に
対して昇降調節自在に設けられている。
【0011】脱穀部4は、供給コンベア4a、脱穀ロー
タ4b、選別装置4c等からなり、供給コンベア4aか
ら供給された作物は、脱穀ロータ4b等で脱粒され、選
別装置4cで選別される。選別された処理粒(一番物)
は、一番スクリューオーガ4dから回収される。未熟粒
や藁屑等の混じった処理物(2番物)は2番処理ロータ
4eでさらにしごかれ、選別されて2番スクリューオー
ガ4fからから回収される。
【0012】刈取部3の刈取装置3bの後方には、刈取
部3の左右方向2箇所での対地高さを検出するための接
地式のセンサが設けられている。具体的には、図6及び
図7に示すように、左右一対のソリ状に曲げた板部材7
L,7R及びポテンショメータからなる一対の刈高セン
サ8L,8R等が設けられている。板部材7L,7R
は、前部が水平軸芯P2周りに回動自在に枢支されると
共に後部が地面に接する状態で上下に揺動し、刈高セン
サ8L,8Rは板部材7L,7Rの水平軸芯P2周りの
回動角度を抵抗値に変換する。つまり、刈高センサ8
L,8Rの抵抗値から板部材7L,7Rの回動角度即ち
水平軸芯P2部の対地高さを検出することができ、しか
も、左右の板部材7L,7Rが独立に揺動して、夫々の
回動角度を左右の刈高センサ8L,8Rから各別に検出
することができる。そして、上記水平軸芯P2部の対地
高さが刈取部3の対地高さに対応するので、上記刈高セ
ンサ8L,8Rが、刈取部3の左右方向複数箇所(この
例では2箇所)の対地高さを検出する刈高検出手段を構
成する。尚、図6中、19は対地高さを検出する必要が
ないときに板部材7L,7Rを引き上げて保持する油圧
シリンダである。
【0013】図1に示すように、マイクロコンピュータ
を利用した制御手段9が設けられ、この制御手段9に、
前記刈高センサ8L,8Rからの左右の刈高検出値hs
l,hsrが入力されると共に、左右の機体昇降シリン
ダ5L,5Rに設けた機体上昇リミットスイッチ9L
u,9Ru及び機体下降リミットスイッチ9Ld,9R
dの各接点信号が入力されている。制御手段9は、上記
刈高センサ8L,8Rの検出情報に基づいて、刈取部3
の対地高さ及び対地平行度を算出し、又、上記接点信号
により、左右の機体昇降シリンダ5L,5Rが駆動範囲
の上限又は下限に達したことを判断する。
【0014】機体1の左右方向の傾きを検出する傾き検
出手段としての傾きセンサ11が機体1に設けられ(図
5参照)、その検出信号が制御手段9に入力されてい
る。傾きセンサ11は一種の重錘センサであって、鉛直
方向(又は水平方向)に対する機体1の傾き角度に応じ
た検出信号を出力する。又、脱穀部4を作動させるため
に手動式に入り切り操作される脱穀レバー(図示しな
い)の操作状態を検出する脱穀スイッチ20と、刈取部
3を上昇又は下降させるために手動操作される刈取昇降
レバー(図示しない)の刈取部上昇側又は下降側への操
作状態を検出する刈取部上昇スイッチ21a及び刈取部
下降スイッチ21bとが設けられ、これらスイッチの各
検出信号も制御手段9に入力されている。
【0015】一方、制御手段9からは、刈取部昇降シリ
ンダ6を駆動して刈取部3を上昇させるための信号HU
Pが機体昇降/刈取部上昇切換電磁弁15に対して出力
され、同じく、刈取部昇降シリンダ6を駆動して刈取部
3を下降させるための信号HDNが刈取部下降電磁弁1
8に対して出力されている。又、機体昇降シリンダ
(左)5Lを駆動して刈取部3を上昇又は下降させるた
めの信号MLUP,MLDNが機体昇降電磁弁(左)1
6に対して出力され、同じく、機体昇降シリンダ(右)
5Rを駆動して刈取部3を上昇又は下降させるための信
号MRUP,MRDNが機体昇降電磁弁(右)17に対
して出力されている。尚、制御手段9は、前記刈取部上
昇スイッチ21a又は刈取部下降スイッチ21bの検出
信号に基づいて信号HUP又は信号HDNを出力して、
刈取部3を上昇又は下降させる。
【0016】前記機体昇降シリンダ5L,5R及び前記
刈取部昇降シリンダ6は、図1に示すように、1つの油
圧ポンプ14を兼用している。そして、油圧回路として
は刈取部昇降シリンダ6の駆動が優先するように構成さ
れている。即ち、信号HUPによって機体昇降/刈取部
上昇切換電磁弁15を刈取部上昇側に励磁していると
き、即ち刈取部昇降シリンダ6を上昇駆動しているとき
はオイルは機体昇降電磁弁16,17には流れないの
で、機体昇降シリンダ5L,5Rを駆動することはでき
ない。尚、刈取部昇降シリンダ6の下降駆動は、刈取部
下降電磁弁18を励磁することにより行われる。一方、
機体昇降/刈取部上昇切換電磁弁15を機体昇降側に励
磁しているときは、オイルが機体昇降電磁弁16,17
に流れるので、信号MLUP又は信号MLDNによって
機体昇降シリンダ(左)5Lを駆動して左側のクローラ
走行装置2Lの接地部を機体1に対して昇降させること
ができ、同様に、信号MRUP又は信号MRDNによっ
て機体昇降シリンダ(右)5Rを駆動して右側のクロー
ラ走行装置2Rの接地部を機体1に対して昇降させるこ
とができる。
【0017】上記のような入出力構成により、前記制御
手段9は、刈高センサ8L,8Rの検出情報(刈高検出
値hsl,hsr)に基づいて前記刈取部3が地面に対
しほぼ平行となるように機体昇降シリンダ5L,5Rを
操作する刈取部対地平行制御と、前記傾きセンサ11の
検出情報に基づいて機体1がほぼ水平になるように機体
昇降シリンダ5L,5Rを操作する機体水平制御とを各
別に実行するように構成されている。但し、上記刈取部
対地平行制御と機体水平制御とは、いずれもクローラ走
行装置2L,2Rの接地部に対する機体の左右を各別に
昇降させることによって実行するものであり、両制御を
同時に実行することはできない。そこで、いずれの制御
を実行させるかを指令するために、図1に示すように、
照光式の押釦スイッチからなる2つの指令手段12,1
3が設けられ、制御手段9は、第1指令手段12が押さ
れてオンしている状態では刈取部対地平行制御を実行
し、第2指令手段13が押されてオンしている状態では
機体水平制御を実行する。尚、上記スイッチ式の指令手
段12,13は押されている状態で点灯する。
【0018】又、両指令手段12,13が共に押されて
オンしている状態、即ち、いずれも指令側に操作されて
いる状態では、制御手段9は、刈高センサ8L,8Rの
検出情報に基づいて、刈取部3の対地高さが所定値未満
であれば前記刈取部対地平行制御を実行し、且つ、刈取
部3の対地高さが所定値以上である状態の継続時間が所
定時間未満であればその制御動作を中止する一方、刈取
部3の対地高さが所定値以上である状態の継続時間が所
定時間以上であれば前記機体水平制御を実行するように
構成されている。
【0019】図2に示すフローチャートに基づいて、制
御手段9の刈高制御動作につい具体的に説明すれば、脱
穀スイッチ13がオンしていない場合又は脱穀スイッチ
13がオンしていても2つの指令手段12,13が共に
オフ状態である場合には、左右の機体昇降シリンダ5
L,5Rをその駆動範囲の下限まで駆動して機体1を下
限位置に復帰させる。脱穀スイッチ13がオン状態で第
1指令手段12だけがオンしている場合は刈取部対地平
行制御を実行し、脱穀スイッチ13がオン状態で第2指
令手段13だけがオンしている場合は機体水平制御を実
行する。脱穀スイッチ13がオン状態で且つ両指令手段
12,13が共にオン状態である場合は、刈高センサ8
L,8Rの検出状態を調べ、その状態によって、刈取部
対地平行制御と機体水平制御とを切り換えて実行する。
【0020】ここで、刈高センサ8L,8Rの刈高検出
値は、前述のように、板部材7L,7Rの水平軸芯P2
周りの回動角度に応じて変化する電圧値であり、刈取部
3の対地高さが高いほどこの値は高くなる。そして、対
地高さが所定値以上になると、板部材7L,7Rが地面
から離れて非接地状態になり、刈高センサ8L,8Rの
刈高検出値は最大値に固定されることになる。そこで、
制御手段9は、刈高センサ8L,8R(即ち板部材7
L,7R)のいずれかが地面に接しているときは刈取部
対地平行制御を実行し、且つ、両方の板部材7L,7R
が非接地状態になった場合、即ち、両刈高センサ8L,
8Rの刈高検出値が最大値に固定されたときには、その
両方の板部材7L,7Rの非接地状態の継続時間が所定
時間(例えば3秒程度)未満であれば制御動作を中止し
て、そのときの左右のクローラ走行装置2L.2Rの接
地部の機体1に対する昇降位置を維持する一方、上記継
続時間が所定時間以上であれば機体水平制御に切り換え
る。尚、刈高センサ8L,8Rの両方が非接地状態にな
る継続時間が所定時間未満となるのは、作業者が手動で
刈取昇降レバーを操作して刈取部3を一時的に上昇させ
た場合等に発生し、又、上記非接地状態が上記所定時間
以上継続するのは、刈り取り終了時等に刈取部3を上昇
させたときに発生する。
【0021】上記刈取部対地平行制御について、図3及
び図4に示すフローチャートに基づいて説明する。先
ず、左右の刈高センサ8L,8Rの刈高検出値hsl,
hsrの連続した5回のデータの平均値を夫々求め、刈
高さデータHSL,HSRとする(処理(イ))。次
に、左右の刈高さデータHSL,HSRを比較して刈取
部3の対地平行度を判断する。即ち、HSLとHSRの
差(HSL−HSR)の絶対値が十分に小さければ、ほ
ぼ平行であると判断して処理(ロ)に移る。上記差(H
SL−HSR)の絶対値が十分に小さくない場合は、差
(HSL−HSR)の符号がマイナスであれば左が低い
と判断して処理(ハ)に移り、差(HSL−HSR)の
符号がプラスであれば右が低いと判断して処理(ニ)に
移る。
【0022】処理(ロ)においては、左側の刈高さデー
タHSLを目標高さH0と比較して、その結果により刈
取部3の対地高さが所定値になるように制御する。ここ
で、HSLとH0の差(HSL−H0)の絶対値が十分
に小さければ、刈取部3の対地高さがほぼ所定値である
と判断し、いずれのシリンダも駆動せずにメインルーチ
ンに戻る。差(HSL−H0)の絶対値が十分に小さく
ない場合は、差(HSL−H0)の符号がマイナスであ
れば対地高さが所定値より低いと判断して処理(ホ)に
移り、サブルーチンMLUP及びMRUPを実行する一
方、差(HSL−H0)の符号がプラスであれば対地高
さが所定値より高いと判断して処理(ヘ)に移り、サブ
ルーチンMLDN及びMRDNを実行する。
【0023】サブルーチンMLUPでは、機体昇降電磁
弁(左)16を上昇側に励磁して機体昇降シリンダ
(左)5Lを上昇駆動させ、サブルーチンMRUPで
は、機体昇降電磁弁(右)17を上昇側に励磁して機体
昇降シリンダ(右)5Rを上昇駆動させる。同様に、サ
ブルーチンMLDN又はMRDNでは、機体昇降電磁弁
(左)16又は機体昇降電磁弁(右)17を下降側に励
磁して、機体昇降シリンダ(左)5L又は機体昇降シリ
ンダ(右)5Rを下降駆動させる。
【0024】処理(ハ)においては、左側の刈高さデー
タHSLを目標高さH0と比較し、その結果により、左
右の機体昇降シリンダ5L,5Rのいずれかを駆動させ
る。即ち、HSLがH0より小さい場合はサブルーチン
MLUPが実行され、HSLがH0より大きいかほぼ等
しい場合はサブルーチンMRDNが実行される。同様
に、処理(ニ)においては、右側の刈高さデータHSR
を目標高さH0と比較し、HSRがH0より小さい場合
はサブルーチンMRUPが実行され、HSRがH0より
大きいかほぼ等しい場合はサブルーチンMLDNが実行
される。
【0025】上記4つのサブルーチンMLUP,MRU
P,MLDN,MRDNにおいて、機体昇降シリンダ5
L,5Rが駆動範囲の上昇又は下降の限界に達した場合
には、その限界状態を解消する方向に刈取部昇降シリン
ダ6が上昇又は下降駆動される。例えば、図4にサブル
ーチンMLUPについて示すように、機体昇降シリンダ
5Lが上昇限界に達したことがリミットスイッチ9Lu
のオン信号から検出されると、刈取部昇降シリンダ6が
上昇駆動される。そして、刈取部昇降シリンダ6の上昇
駆動は、数回に分けて所定量ずつ実行されるので、機体
昇降シリンダ5Lは所定量ずつ下降駆動されて上限状態
が解消される。他のサブルーチンMRUP,MLDN,
MRDNについても同様である。
【0026】以下、別実施例について説明する。 上記実施例においては、刈高検出手段(刈高センサ
8L,8R)を左右一対(2箇所)設けたが、これに限
らず、刈取部3の対地高さを左右方向3箇所以上の複数
箇所で検出するように構成してもよい。
【0027】 又、刈高検出手段(刈高センサ8L,
8R)は、実施例のような接地式のセンサに限らず、例
えば超音波センサ等の非接地式のセンサを用いてもよ
い。
【0028】 上記実施例においては、走行装置2
L,2Rをクローラ走行装置で構成したが、これ以外の
例えば車輪式の走行装置で構成してもよい。
【0029】 上記実施例においては、機体昇降駆動
手段5L,5Rを、油圧シリンダで構成したが、これ以
外の例えば電動モータで構成してもよい。
【0030】 上記実施例においては、刈取部対地平
行制御と機体水平制御とを夫々指令する2つの指令手段
12,13を設け、この両指令手段12,13が共に指
令されているときに、制御手段9が刈取部対地平行制御
と機体水平制御とを自動的に切換制御するように構成し
たが、上記指令手段12,13の指令情報ではなく、例
えば刈高さ自動制御指令スイッチ等を設けて、このスイ
ッチの指令情報に基づいて、上記刈取部対地平行制御と
機体水平制御との自動切換制御を実行するように構成し
てもよい。
【0031】 上記実施例では、本発明を刈取機とし
ての普通型コンバインに適用したものを例示したが、こ
れに限らず、他のコンバインやコンバイン以外の刈取機
にも勿論適用できる。
【0032】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの刈高制御装置のブロック図
【図2】制御作動のフローチャート
【図3】制御作動のフローチャート
【図4】制御作動のフローチャート
【図5】コンバインの側面図(部分透視図)
【図6】刈高検出手段の概略側面図
【図7】刈高検出手段の概略平面図
【符号の説明】
3 刈取部 2L,2R 走行装置 1 機体 5L,5R 機体昇降駆動手段 8L,8R 刈高検出手段 9 制御手段 11 傾き検出手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 刈取部(3)が左右一対の走行装置(2
    L,2R)を備えた機体(1)に対して昇降調節自在に
    設けられ、前記左右一対の走行装置(2L,2R)の接
    地部を前記機体(1)に対して左右各別に昇降駆動する
    一対の機体昇降駆動手段(5L,5R)が設けられると
    共に、前記刈取部(3)の左右方向複数箇所での対地高
    さを検出する刈高検出手段(8L,8R)の検出情報に
    基づいて前記刈取部(3)が地面に対しほぼ平行となる
    ように前記機体昇降駆動手段(5L,5R)を操作する
    刈取部対地平行制御と、前記機体(1)の左右方向の傾
    きを検出する傾き検出手段(11)の検出情報に基づい
    て前記機体(1)がほぼ水平になるように前記機体昇降
    駆動手段(5L,5R)を操作する機体水平制御とを各
    別に実行する制御手段(9)が設けられた刈取機のロー
    リング制御装置であって、 前記制御手段(9)は、前記刈高検出手段(8L,8
    R)の検出情報に基づいて、前記刈取部(3)の対地高
    さが所定値未満であれば前記刈取部対地平行制御を実行
    し、且つ、前記刈取部(3)の対地高さが所定値以上で
    ある状態の継続時間が所定時間未満であれば制御動作を
    中止する一方、前記刈取部(3)の対地高さが所定値以
    上である状態の継続時間が所定時間以上であれば前記機
    体水平制御を実行するように構成されている刈取機のロ
    ーリング制御装置。
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