JP2890540B2 - コンバイン等の走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、コンバインの走行装置に関するもので、
クローラ形態の走行装置を有するコンバインに利用でき
る。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） コンバインは、一般にクローラ形態の走行装置を有
し、軟弱な圃場面を走行し易くする。しかし、コンバイ
ンは、土壌条件や、収穫籾量等によって、車体の沈下や
傾斜等を生じ易く、このため車体を常に水平状に維持す
るように、車体をクローラに対して左右方向へ傾斜させ
たり、前後方向へ傾斜させるローリング制御、及びピッ
チング制御等を自動的に行わせる形態としているが、こ
れらの制御は、いつのときでも同じ感度のもとに画一的
な制御を行うのでは、車体上の作業装置の機能や、車体
姿勢自体等の安全性を良好に維持し難いものである。

この発明は、このような欠陥を解消するもので、車体
における走行条件の変化に応じて、ローリング制御、又
はピッチング制御の感度を自動的に変更制御することに
よって、安定した走行、作業を行わしめようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、左右一対のクローラに対して左右方向
への傾斜角を変更させるローリング制御、及び前後方向
への傾斜角を変更させるピッチング制御を行う車体にお
いて、籾タンク内の籾量が増えると、ローリング制御、
又はピッチング制御の感度を鋭くし、籾タンク内の籾量
が減ると、ローリング制御、又はピッチング制御の感度
を鈍化させるように制御することを特徴とするコンバイ
ン等の走行装置の構成とする。第２発明は、左右一対の
クローラに対して左右方向への傾斜角を変更させるロー
リング制御、及び前後方向への傾斜角を変更させるピッ
チング制御を行う車体において、車体の前後方向、又は
左右方向に傾斜角が大きくなると、ローリング制御、又
はピッチング制御の速度を高速で行わせ、前記傾斜角が
小さくなると、高速から低速に戻して制御することを特
徴とするコンバイン等の走行装置の構成とする。第３の
発明は、左右一対のクローラに対して左右方向への傾斜
角を変更させるローリング制御、及び前後方向への傾斜
角を変更させるピッチング制御を行う車体において、脱
穀回転数の高低の変動が多いときは、ローリング制御、
又はピッチング制御の制御感度を鈍化し、変動が少ない
ときは、ローリング制御、又はピッチング制御の制御感
度を敏感化させるように制御することを特徴とするコン
バイン等の走行装置の構成とする。第４の発明は、左右
一対のクローラに対して左右方向への傾斜角を変更させ
るローリング制御、及び前後方向への傾斜角を変更させ
るピッチング制御を行う車体において、エンジン回転数
の高低の変動が多いときは、ローリング制御、又はピッ
チング制御の制御感度を鈍化し、変動が少ないときは、
ローリング制御、又はピッチング制御の制御感度を敏感
化させるように制御することを特徴とするコンバイン等
の走行装置の構成とする。

（作用） 左右一対のクローラの駆動によって走行される車体
は、走行地面や、外力等によって、左右一側へ傾斜され
ると、ローリング制御によって車体のクローラに対する
左右傾斜角が変更されて、車体が左右ほゞ水平状の姿勢
に維持され、又、車体が前後に傾斜されると、ピッチン
グ制御によって車体のクローラに対する前後傾斜角が変
更されて、車体が前後ほゞ水平状の姿勢に維持される。

このようなローリング制御、又はピッチング制御にお
いて、第１の発明では、籾タンク内の籾量が増えると、
ローリング制御、又はピッチング制御の感度が鈍くな
り、籾タンク内の籾量が減ると、ローリング制御、又は
ピッチング制御の感度は鈍化する。第２発明では、車体
の前後方向、又は左右方向に傾斜角が大きくなると、ロ
ーリング制御、又はピッチング制御の速度が高速とな
り、前記傾斜角が小さくなると、高速から低速になる。
第３の発明では、脱穀回転数の高低の変動が多いとき
は、ローリング制御、又はピッチング制御の制御感度が
鈍化し、変動が少ないときは、ローリング制御、又はピ
ッチング制御の制御感度が敏感化する。第４の発明で
は、エンジン回転数の高低の変動が多いときは、ローリ
ング制御、又はピッチング制御の制御感度が鈍化し、変
動が少ないときは、ローリング制御、又はピッチング制
御の制御感度が敏感化する。

（発明の効果） この発明は、籾タンク内の籾量の増減と脱穀回転数の
高低とエンジン回転数の高低に応じた感度のローリング
制御、又はピッチング制御の自動変更制御と、車体の前
後方向、又は左右方向の傾斜角に応じた速度のローリン
グ制御、又はピッチング制御の自動変更制御が行われる
ものであるから、作業及び車体の走行姿勢等を安全な制
御領域に維持することができ、しかも自動によるもので
あるから的確な制御と走行操作性を容易化できるもので
ある。コンバインでは、ピッチング制御とローリング制
御の感度を自動変更することは、走行姿勢が安全な領域
に維持されるので重要である。即ち、コンバインにおい
ては、刈取装置は走行装置から前方へ突出しているので
車体が傾くと圃場面に接触しやすくなるが、このような
圃場面への接触防止になると共に、さらに脱穀装置が前
後左右水平状に維持されるので、選別への影響を抑制す
ることができる。

（実施例） この発明の実施例を第１図〜第９図にもとづいて説明
する。ピッチングフレーム１の左右両側部には、このピ
ッチングフレーム１に設けるローリング油圧シリンダ２
及び平行的に昇降するローリングリンク機構３によっ
て、各クローラ４を張設する転輪５を有した左右一対の
クローラフレーム６を、各々独立的に昇降自在に設け、
又、このピッチングフレーム１の上部には、前後いずれ
か一端部側のピッチング軸７回りに他端部側を上下回動
自在とし、かつこの上下回動のためのピッチング油圧シ
リンダ８及びピッチングリンク機構９を有した車体10を
設ける。

ピッチングフレーム１は、左右一対の縦フレーム11間
を前後の連結フレーム12で一体的に連結し、更にこの縦
フレーム11の前端部間はピッチング軸７で連結し、後端
部間はローリングアーム軸13で連結する。これら前後の
ピッチング軸７とローリングアーム軸13とには、左右一
対のローリングリンク機構３を構成するローリングアー
ム14,15を回動自在に設ける。左右の各前後ローリング
アーム14,15の下端部にクローラフレーム６の前部側と
後部側とを枢支軸16,17で枢着し、ピッチングフレーム
１の前部上に突出したブラケット18に取付けたローリン
グ油圧シリンダ２の油圧ピストン19を、この後部ローリ
ングアーム15の上端部に連結して、このローリング油圧
シリンダ２の伸縮により、ピッチングフレーム１に対し
て左右のクローラフレーム６を各上下に移動する構成と
している。20は前後のローリングアーム14,15間を連結
して連動するためのロッドである。

左右の各クローラフレーム６には、クローラ４を張設
する転輪５を設ける。この転輪５には前後中間部と後端
部とに、スプロケット転輪21,22を設けて、クローラ４
の中央部に沿って設ける駆動穴に咬合させて案内回転さ
せる。このうち後端のスプロケット転輪22は、クローラ
フレーム６の後端部に対して前後に伸縮する案内フレー
ム24と張棒23に設けられ、この張棒23の伸縮調節によっ
てクローラ４を常時張圧する構成としている。

ピッチングフレーム１の縦フレーム11の前部ピッチン
グ軸７上には、このピッチング軸７の回りに回動自在の
回動ボス25を設け、この回動ボスに対して車体10前端部
のブラケット26をボルト、ナット等によって着脱自在に
構成し、又、この車体10をこのピッチング軸７の回りに
上下回動自在に構成している。又、ピッチングフレーム
１の左右縦フレーム11の後部上には、リンクピン27を設
け、該車体10に設けるピッチングリンク機構９のリンク
28の先端部を回動自在に嵌合支持する。

車体10は、左右一対の縦フレームを主体として、この
縦フレーム間を横フレーム29で前後適数個所連結して一
体構成し、前端部には、ブラケット26によって、駆動ス
プロケット30のスプロケット軸31を軸受カバーするアク
スルハウジング32を取付けて支持する構成としている。

この車体10に設けるピッチングリンク機構９は、後部
のピッチングアーム軸33回りに回動自在の左右一対のア
ームリンク34と、このアームリング34の先端に対して枢
支ピン35で枢着されたリンク28と、これらアームリンク
34と一体として回動するアーム36等からなり、このアー
ム36を、車体10に取付けたピッチング油圧シリンダ８の
油圧ピストン37と連結して、このピッチング油圧シリン
ダ８の油圧伸縮によって、リンク28をピッチングフレー
ム１のリンクピン27回りに回動することにより、これら
リング28及びアームリンク34で車体10を、ピッチング軸
７回りに上下回動する構成としている。

ピッチングフレーム１の前後に設ける各ローリングア
ーム14,15は、正面視でクランク状に形成された内側ア
ーム38と、直板状の外側アーム39とを、ボルト40で締付
けて一体的構成とし、これら内側アーム38の中間部と外
側アーム39の先端部とで、ローリングアーム軸7,13の端
部をカラー41,42を介在させて回動自在に設けている。
縦フレーム11は、このカラー41を固定して、ローリング
アーム軸7,13上方に位置する車体10と共に、内外側面ア
ーム38と39との間隔内に位置させて設ける。内側アーム
38の下端部に枢支軸16,17によって設けるクローラフレ
ーム６は、このローリングアーム14,15の外側に位置し
て取付けている。

車体10は、上側に横フレーム29、及びこの横フレーム
29の左右両横端を前後に亘る縦フレーム43等を有し、上
側に、例えばコンバインの場合では、脱穀装置や、エン
ジン、操縦装置等を搭載し、又刈取装置を支持する構成
としている。44は駆動スプロケット30を伝動する走行伝
動装置を内装した伝動ケースで、ブラケット26,45や、
アクスルハウジング32等を介して車体10の前端部又は後
端部に一体的に取付けている。クローラ４は、この駆動
スプロケット30と、各転輪５との間に亘って巻掛けて張
設し、この駆動スプロケット30の駆動によって回転し走
行することができる。車体10のブラケット26は、スプロ
ケット30を最前端の転輪５よりも前方に位置させて、車
体10のピッチングによりピッチング軸７回りに上下回動
するが、クローラ４の張圧駆動を維持する関係に構成さ
れている。46はエンジンの排気筒、47はそのマフラカバ
ーである。

第８図、第９図において、走行装置の制御構成を説明
する。ローリング油圧シリンダ２、ピッチング油圧シリ
ンダ８、及び刈取装置を車体10に対して上下する刈取上
下シリンダ48等を油圧作動する油圧ポンプＰの油圧回路
が第８図のように設けられる。刈取上下シリンダ48の油
圧回路には、刈取上昇用の刈取上制御弁49、及び刈取下
降用の刈取下制御弁50等を電磁的に作動するように設け
る。ピッチング油圧シリンダ８の油圧回路には、車体10
をピッチング軸７回りに回動させて後下方向にピッチン
グ回動させたり、又この逆に後上方向に回動させるよう
に切換えるピッチング制御弁51や、チェックバルブ70,7
2等を設ける。又左右一対のローリング油圧シリンダ２
の油圧回路には、各々ローリング制御弁52や、チェック
バルブ72等を設け、左側又は右側のクローラフレーム６
を独立的に、又は同時に上下動するように切換える。53
はアンロードバルブである。

第９図において、マイクロコンピュータを有するコン
トローラ54には、入力側に、手動傾斜レバースイッチ55
を設け、このレバースイッチ55及び手動傾斜レバーは操
縦装置に設け、この手動傾斜レバーの操作で傾斜するこ
とにより、この傾斜方向によって各傾斜レバースイッチ
をONして、ピッチング制御弁51、ローリング制御弁52を
切換出力して、車体10をピッチング作動したり、左側又
は右側のクローラフレーム６を上下動してローリング作
動する関係に構成している。

又、車高上下レバースイッチ56、及びこの上下レバー
スイッチ56を切換える車高上下レバーは、操縦装置に設
けられ、この上下レバースイッチ56の車高上げ側へ操作
すると、左右のローリング制御弁52が上げ側へ切換えら
れて、車高を上昇し、又、車高下げ側へ操作すると、左
右のローリング制御弁52が下げ側へ切換えられて、車高
を下降するように制御出力される。

又、刈取レバースイッチ57は、刈取上下制御弁49,50
を切換えるもので、刈取上制御弁49によって刈取装置を
上昇制御し、刈取下制御弁50によって下降制御する。

車体水平スイッチ58は、ピッチングフレーム１の左右
ローリング制御、及び前後ピッチング制御等を行わせる
ものである。穀稈センサ59は、刈取装置によって穀稈が
刈取られる状態にあることを検出するもので、これによ
って上記のような各制御を行わせる前後傾斜センサ60、
左右傾斜センサ61、これらの各ストロークセンサ62,63,
64を設けている。各傾斜センサ60,61やストロークセン
サ62,63,64等にはこれらの感度を変更する感度変更手段
65を設けている。

車体10のピッチング制御については、前後傾斜センサ
60が車体10の前後方向の傾斜を検出すると、これによっ
てピッチング制御弁51を後下又は後上に切換えて、ピッ
チング油圧シリンダ８を伸縮し、このピッチング油圧シ
リンダ８に設けられる前後ストロークセンサ62で検出し
てフィードバック制御することにより、車体10を前後水
平状態に制御維持する構成としている。

ピッチングフレーム１のローリング制御については、
車体10又はピッチングフレーム１の左右の傾斜を左右傾
斜センサ61が検出することにより、左ローリング制御弁
52、又は右ローリング制御弁52を切換えて、左右のロー
リング油圧シリンダ２を伸縮し、この各ローリング油圧
シリンダ２の伸縮量を左右のストロークセンサ63,64で
検出しながらフィードバック制御することにより、ピッ
チングフレーム１を左右水平状態に制御維持する構成と
している。

又、ピッチングフレーム１の高さ制御は、これらロー
リング制御と同時、又は優先して行われ、ピッチングフ
レーム１の土壌面に対する高さを検出する高さセンサに
よって、左右のローリング制御弁52、及びローリング油
圧シリンダ２を伸縮して、一定の高さに維持するように
制御する。該高さセンサとしては、ローリング制御のス
トロークセンサ63,64による平均値によって高さを算出
するもよい。

走行条件の変動原因としては、コンバインにあって
は、車体10上に搭載せる籾タンクの籾量の増、減による
場合、車体10の前後方向又は左右方向の傾斜角の大、小
による場合、脱穀装置の扱胴や、エンジン等の回転数の
高、低変動の多、少による場合、更には、ローリング制
御や、ピッチング制御等の頻度の多、少による場合等が
ある。

コンバイン作業では、籾量が増すに従って、車体重量
が増加し、車体の平衡が崩れ易く、急激な機体傾斜が発
生する。そこで籾量の増加に伴って制御感度を鋭くする
ことにより、傾斜に対する追従性の安定化を図り、又籾
がない場合は、敏感に反応しすぎることによる不快感を
与えることも少くなる。

そこで、このうち籾タンク内の籾量による形態では、
第９図のように籾タンクに設ける籾量センサ66によっ
て、常時脱穀装置から供給される収穫籾量の収容量を検
出して、この入力をコントローラ54の感度変更手段65と
連動し、籾量が少くなることによって、自動的にローリ
ング制御やピッチング制御等の制御感度を鈍化させ、
又、籾量が増大すると、これによって制御感度を逆に敏
感化させるように制御する。

制御スピードが一定の場合は、車体の傾斜角が大きく
なったとき、ローリング制御等によって車体が水平姿勢
に戻るまでの時間が長くかかり、制御遅れが発生する。
そこで、この車体の傾斜角が大きいほど制御スピードを
早くして、制御遅れを防止する。なお、この制御スピー
ドを変更する制御感度変更手段65は、パルス出力の変化
等、コントローラ54による制御、又は流量変化バルブを
傾斜角により変化させる等によるとよい。

そして、第10図において、車体10の前後方の傾斜角を
検出する前後傾斜センサ60や、左右方向の傾斜角を検出
する左右傾斜センサ61等と、コントローラ54の感度変更
手段65とを連動して、車体10の前後方向、又は左右方向
の傾斜角が大きくなると、これにもとづくピッチング制
御、又はローリング制御の速度を高速で行わせ、又逆に
傾斜角が小さくなると、高速から低速に戻して行わせる
ように自動制御する。

コンバイン作業中に脱穀回転数、又はエンジン回転数
の変動が多いときは、脱穀負荷、及び走行負荷が大きく
なっているときであり、エンジン馬力に余力がなくなっ
ていると判断できる。このとき、車体制御が頻煩に行わ
れると、更にエンジンの馬力損失が大きくなり、脱穀回
転の急激な低下、それによる選別不良等を発生する。

そこで、脱穀回転数、又はエンジン回転の変動が多い
ときは、制御の感度を鈍くして、頻煩な制御作動を抑制
することにより、このような不具合を解消することがで
きる。

制御感度を鈍くするのは、ピッチング制御、ローリン
グ制御を独立して、いずれかを優先する形態、又は両制
御を同時に行う形態等がある。

そして、第11図において、車体10上の脱穀装置の扱胴
の回転数、又はエンジンの回転数を検出する回転センサ
67の入力を、コントローラ54の感度変更手段65に連動し
て、この回転センサ67の検出値高、低の変動が多いとき
はローリング制御や、ピッチング制御の制御感度を鈍化
し、逆に、変動が少いときは制御感度を敏感化して戻す
ように自動制御する。

コンバイン作業中に車体の水平制御が頻煩に作動する
と、操縦者に与える不快感が増し、各作動部の耐久性も
悪くなる。このため、制御作動の頻度が多過ぎる場合
は、不感帯域を広くして、制御作動回数を少くすること
により、その不具合を解消する。

この不感帯域変更は、ローリング制御とピッチング制
御を独立して行う形態のもの、又ローリング制御とピッ
チング制御を組合せて行う形態と等がある。

そして、第12図においては、コントローラ54に、ピッ
チング制御弁51や、ローリング制御弁52等の開閉作動の
頻度を演算する作動頻度演算装置68を設けると共に、ロ
ーリング制御やピッチング制御における中立位置である
不感帯域を変更する不感帯域変更手段69を設け、これら
ローリング制御又はピッチング制御の制御頻度が多くな
ると、自動的に不感帯域変更手段69により、これら対応
する制御の不感帯域を広くし、又、逆に制御頻度が少く
なると不感帯域を広域から狭く戻すように自動制御す
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は走行装
置の側面図、第２図はその分解側面図、第３図は平面
図、第４図は第１図IV矢視部の正断面図、第５図はその
一部の側面図、第６図は第１図VI矢視部の正断面図、第
７図はその側面図、第８図は油圧回路図、第９図は制御
ブロック図、第10図〜第12図は一部別実施例を示す制御
ブロック図である。 符号の説明 １……ピッチングフレーム ２……ローリング油圧シリンダ ３……ローリングリンク機構 ４……クローラ ５……転輪 ６……クローラフレーム ７……ピッチング軸 ８……ピッチング油圧シリンダ ９……ピッチングリンク機構 10……車体 51……ピッチング制御弁 52……ローリング制御弁 60……前後傾斜センサ 61……左右傾斜センサ 65……感度変更手段 66……籾量センサ 67……回転センサ 68……作動頻度演算装置 69……不感帯変更装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩山 丈士 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 (72)発明者 曽我部 敦 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 審査官 大島 祥吾 (56)参考文献 特開 昭62−289420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−120508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−94919（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−13912（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−30610（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−31611（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−202582（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 55/116 A01D 67/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対のクローラに対して左右方向への
   傾斜角を変更させるローリング制御、及び前後方向への
   傾斜角を変更させるピッチング制御を行う車体におい
   て、籾タンク内の籾量が増えると、ローリング制御、又
   はピッチング制御の感度を鋭くし、籾タンク内の籾量が
   減ると、ローリング制御、又はピッチング制御の感度を
   鈍化させるように制御することを特徴とするコンバイン
   等の走行装置。
2. 【請求項２】左右一対のクローラに対して左右方向への
   傾斜角を変更させるローリング制御、及び前後方向への
   傾斜角を変更させるピッチング制御を行う車体におい
   て、車体の前後方向、又は左右方向に傾斜角が大きくな
   ると、ローリング制御、又はピッチング制御の速度を高
   速で行わせ、前記傾斜角が小さくなると、高速から低速
   に戻して制御することを特徴とするコンバイン等の走行
   装置。
3. 【請求項３】左右一対のクローラに対して左右方向への
   傾斜角を変更させるローリング制御、及び前後方向への
   傾斜角を変更させるピッチング制御を行う車体におい
   て、脱穀回転数の高低の変動が多いときは、ローリング
   制御、又はピッチング制御の制御感度を鈍化し、変動が
   少ないときは、ローリング制御、又はピッチング制御の
   制御感度を敏感化させるように制御することを特徴とす
   るコンバイン等の走行装置。
4. 【請求項４】左右一対のクローラに対して左右方向への
   傾斜角を変更させるローリング制御、及び前後方向への
   傾斜角を変更させるピッチング制御を行う車体におい
   て、エンジン回転数の高低の変動が多いときは、ローリ
   ング制御、又はピッチング制御の制御感度を鈍化し、変
   動が少ないときは、ローリング制御、又はピッチング制
   御の制御感度を敏感化させるように制御することを特徴
   とするコンバイン等の走行装置。