JP3251247B2 - コンバインの姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、左右一対のクローラ走
行装置を備え、かつ、そのクローラ走行装置に対する機
体本体の姿勢を制御するように構成されたコンバインの
姿勢制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のコンバインでは、左右のクローラ
走行装置の全体を、独立して機体フレームに対して昇降
リンク機構を介して昇降作動するように構成し、前記走
行機体の水平基準面に対する左右傾斜角を検出する傾斜
角検出手段の検出結果に基づいて、前記走行機体の左右
傾斜角を所定傾斜角に維持するように前記クローラ走行
装置を昇降作動させるものがあった（例えば、特開昭５
９−３８１０８号公報）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のコンバ
インにおいては、クローラ走行装置の全体を昇降させる
形態を採って、畝溝等の局所的な窪みにクローラ走行装
置等が嵌まった場合や圃面が傾斜し一方のクローラ走行
装置がその傾斜面の低所側において泥面内を走行する場
合には、その一方のクローラ走行装置を押し下げて走行
機体を水平に戻す制御を行って、機体重心の偏りを矯正
することが行われている。走行機体の左右傾斜は、予め
設定された所定の姿勢に、即ち機体を水平に復元し水平
に維持することを目的として制御されるものであるか
ら、例えば、畦近くで作業を行う場合に、畦などの他物
との干渉を、作業装置の左右姿勢を一時的に変化させて
避けられるようにするというような操作を簡単には行う
ことができないものであった。さらにまた、作業地面の
硬軟や凹凸の度合い、あるいは傾斜の有無などによって
は、走行機体の左右傾斜の制御のみならず、クローラ走
行装置の接地面を基準にしての機体高さの制御も必要と
なることがあるが、上記従来技術のものでは、機体高さ
の制御を行うための手段については示されていない。本
発明の目的は、現実に即して操作の容易化を図りなが
ら、水平維持調節、左傾斜維持調節、右傾斜維持調節、
車高調節の複合機能を発揮させ、作業の適用範囲を拡大
し、多様な圃場状況、刈取作業条件等に対応できるよう
にして、コンバインの悪条件下での適用範囲の拡大と、
性能、操作性の向上が図れるようにしたコンバインの姿
勢制御装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明によるコンバイン
の姿勢制御装置の特徴構成は、前部に刈取前処理装置、
後部に脱穀装置を備える走行機体が左右の走行装置に支
持され、走行機体の機体フレームに取り付けた駆動輪体
と、前記機体フレームに対して昇降作動する支持フレー
ムに前記駆動輪体よりも後方側に位置させて軸支した遊
転輪体群とに亘って、クローラベルトを巻回してクロー
ラ走行装置を構成し、このクローラ走行装置を、左右に
夫々配置するとともに、前記機体フレームに対して前記
左右の支持フレームの夫々を独立して昇降駆動する昇降
駆動手段と、その昇降駆動手段の作動を制御する制御装
置を設け、前記制御装置に対して人為的に左右傾斜の目
標角度を指令する目標角度設定指令手段と、前記制御装
置に対して人為的に左右傾斜ならびに車高を指令する手
動式の指令手段とを備え、さらに、前記昇降駆動手段の
作動を、前記左右傾斜角検出手段で検出される機体の左
右傾斜が前記目標角度設定指令手段で予め設定された目
標角度となるように自動的に制御する左右傾斜制御と、
前記手動式の指令手段で任意に左右傾斜ならびに車高制
御とを選択して姿勢を制御する姿勢調節手段を備えてい
る点にある。 【０００５】 【作用】上記構成による作用は次の通りである。つま
り、一方のクローラ走行装置が窪みに落ち込んだ場合等
には、走行機体の左右傾斜角を元の傾斜角に維持するよ
うに、制御装置が昇降駆動手段を作動させる。それによ
って、支持フレームが走行機体に対して下降し、走行機
体の傾きを防止して、水平姿勢を維持する。機体の左右
傾斜が予め設定された目標角度となるように制御する制
御装置に対して、目標角度を指令する目標角度設定指令
手段を備えているので、その目標角度設定指令手段で、
自動制御の目標となる左右傾斜角度を水平姿勢、右傾斜
姿勢、左傾斜姿勢と任意に設定して刈取作業をすること
ができる。したがって、例えば、畦際で畦との接触を避
けるため、あるいは、多条刈りできる刈取装置で、既刈
地と未刈地との両領域に跨って刈取作業を行う際に、既
刈地の刈株、脱穀後の排ワラとの接触を避けるため、あ
るいは倒伏作物の倒伏状態に応じて倒伏作物のすくい上
げを良好にするために刈取装置を傾斜させて作業を行う
などの、作業形態の切り換えを簡単に行うことができ
る。また、手動式の指令手段の操作により、左右の走行
装置を独立的に昇降可能であるから、対地高さを任意に
変更したり、逆に、対地高さを変えないで対地傾斜姿勢
を変える等、作業状況、圃場状況に適した対地高さと対
地傾斜姿勢を設定することができる。 【０００６】 【発明の効果】上記の構成による効果は次の通りであ
る。すなわち、走行機体の左右傾斜姿勢の自動制御を、
一定の制御目標に対応させて行うのみならず、諸々の作
業条件に応じた適正な目標角度を人為的に設定すること
ができる。したがって、制御装置を用いたコンバインの
姿勢制御装置の作業形態に対する適用性を高め得たもの
である。すなわち、走行機体の左右傾斜姿勢の自動制御
を、一定の制御目標に対応させて行うのみならず、諸々
の作業条件に応じた適正な目標角度を人為的に設定する
ことができる。これにより、水平維持制御、左傾斜維持
制御、右傾斜維持制御が行なえ、制御装置を用いたコン
バインの作業形態に対する適応性、利便性を高め得たも
のである。さらに、手動式の指令手段の操作により、対
地高さを任意に変更して設定したり、逆に、対地傾斜姿
勢を変える等、作業状況、圃場状況に適した対地高さ、
対地傾斜姿勢を設定して、良好な作業を行い易いもので
ある。 【０００７】 【実施例】図１１に示すように、引起し装置１、引起し
装置１で引起された穀稈を刈取る刈取装置２、刈取穀稈
を後方脱穀装置３に向けて搬送する後方搬送装置４を備
えた刈取前処理装置５を、左右一対のクローラ走行装置
６，６を備えた走行機体７に横支軸Ｘ周りで昇降シリン
ダ８によって上下揺動自在に取付け、作業車としてのコ
ンバインを構成する。 【０００８】次に、左右クローラ走行装置６，６の走行
機体７への取付構造を説明する。図３及び図４に示すよ
うに、走行機体７を構成する前後向き姿勢の主フレーム
９の下方に横向きフレーム１０を連結し、この横向きフ
レーム１０で左右のトラックフレーム（機体フレーム）
１１，１１を連結固定している。このトラックフレーム
１１，１１の夫々前後端には駆動スプロケット１２とテ
ンションスプロケット１３が取付固定されている。前記
トラックフレーム１１は下向き開放のチャンネル形状に
形成され、その開放空間内に複数個の遊転輪体１４を枢
支した前後一対の支持フレーム１５Ａ，１５Ｂを相対上
下動可能に装着してある。前記遊転輪体１４群の中間位
置には前記トラックフレーム１１に上下揺動可能に大径
遊転輪体１６が支承されている。前記前後支持フレーム
１５Ａ，１５Ｂには、夫々、トラックフレーム１１に上
下揺動可能に枢支された前後ベルクランク１７Ａ，１７
Ｂの一端が取付けられると共に、前記前後ベルクランク
１７Ａ，１７Ｂが連結ロッド１８で連結され、かつ、後
ベルクランク１７Ｂの他端には昇降駆動手段としてのロ
ーリング用昇降シリンダ１９が連結されて、もって、前
後支持フレーム１５Ａ，１５Ｂが同一方向に同量だけ昇
降されるように構成してある。 【０００９】そして、本実施例では、図３に示すよう
に、前記ローリング用昇降シリンダ１９と後ベルクラン
ク１７Ｂとの連結部位に、後ベルクランク１７Ｂ揺動量
を検出するボリーム式の走行装置用高さセンサ２０を設
け、この高さセンサ２０からの検出値を制御装置２１に
入力して、左右傾斜ならびに車高を制御する指令手段と
しての手元側のボリーム式の左右高さ設定器２２，２２
からの指令高さになるように、前記支持フレーム１５
Ａ，１５Ｂのトラックフレーム１１，１１に対する相対
高さを、作業車が望む高さに人為的に変更可能にしてあ
る。この場合に、走行機体は左右の走行装置６，６の相
対高さの異なる分だけ傾斜することになる。そして、自
動制御形態を採る場合には、走行機体７の左右への傾斜
を感知する左右傾斜角検出手段としての重力式傾斜セン
サ２３の検出値に基づいて、前記支持フレーム１５Ａ，
１５Ｂの高さ調節を行って、走行機体７の水平基準面
（対地) に対する左右傾斜角を傾斜設定器２８からの設
定値のものに維持するように、目標角度設定指令手段を
設けて制御するように構成してある。この場合に両クロ
ーラ走行装置６，６の高さは図５のフローチャートで規
定する平均設定値に目標長を増減して求められる。 【００１０】尚、前記刈取前処理装置５の走行機体７へ
の枢支軸Ｘ部位にはボリューム式の昇降検出センサ２４
が設けられ、刈取前処理装置５の走行機体７に対する昇
降量を検出すべく構成されている。以上各種センサ及び
制御装置２１、そして、ローリング昇降シリンダ１９用
制御バルブ２９及び刈取前処理装置昇降シリンダ８用制
御バルブ３０をローリング・昇降制御手段３１と称す
る。 【００１１】以上の構成から、前記クローラ走行装置
（支持フレーム) の昇降制御について、図５から図９の
フローチャート図を参考に説明する。前記ローリング用
昇降シリンダ１９には、図３に示すように、可動ストロ
ーク端にリミットスイッチ２５，２５が設けられ、この
リミットスイッチ２５が作動すると警報ランプ２６が作
動する。制御フローはまず、この警報ランプ２６が点灯
していないことを確認し、自動・手動制御を選択する。
まず、自動制御の場合について説明する。前記昇降検出
センサ２４による刈取前処理装置５の高さが刈取作業中
の一定高さより高い位置にある場合で、左右クローラ走
行装置６，６に対する操向クラッチが作動している場合
には畦際等での旋回時と判断して左右走行装置の目標位
置（定義は図中に示す）を平均設定値にして、左右クロ
ーラ走行装置６，６を走行機体７に対して平行レベルに
なるようにする。また、操向クラッチが切状態で路上走
行時と判断して、ローリング昇降シリンダ１９の作動を
停止する。 【００１２】一方、刈取前処理装置５の高さが作業中の
高さであれば、走行装置用高さセンサ２０によるＬＥＤ
式の表示装置２７が作動しているかどうかを確認し（ス
テップＩ）、ステップIIで示す目標値を算出する。図示
するコンバイン角度α１ は制御開始時点ですでに走行
装置６，６が走行機体７に対して傾斜している場合の角
度である。そして、傾斜センサ２３による検出角度α２
と傾斜設定器２８からの水平基準面に対する設定角度
α３ とによって、ローリング昇降シリンダ１９操作用
の目標角度α４ を算出し、ローリング昇降シリンダ１
９の操作長さ（目標長) を算出する（ステップII）。目
標長が決まれば、ローリング昇降シリンダ１９の最大ス
トローク（可変長)範囲でカバーできるかどうかを判断
して、目標長が可変長より大であれば、この可変長を目
標長さとして、前記したローリング昇降シリンダ１９が
ストロークエンドにあることを傾斜角警報ランプ２６で
表示する（ステップIII ）。 【００１３】次に目標角度の＋、−を判定する。＋と
は、走行機体７を右方向に傾斜作動させる場合（傾斜し
ている状態ではない）をいい、−とは反対作動を示す。
＋の場合には、左の走行装置６の目標位置を算出し、こ
の目標位置が左のローリング昇降シリンダ１９のストロ
ーク範囲を越える場合には、走行装置６の目標位置をシ
リンダ１９の最大ストローク位置（上限位置) に設定
し、右の走行装置６を前記目標長の２倍分だけ最大スト
ローク位置より短いシリンダ長の位置に目標位置を設定
する。又、左の走行装置６の目標位置がローリング昇降
シリンダ１９のストローク内に収まる場合には、右の走
行装置６の目標位置が前記シリンダ１９のストローク内
に収まるかどうかを検討し、その下限位置（最小ストロ
ーク位置）を越える場合には、右の走行装置６の目標位
置をシリンダ１９の最小ストローク位置（下限位置）に
設定し、左の走行装置６の目標位置を前記目標長の２倍
分だけ最小ストローク位置より長いシリンダ長の位置に
目標位置を設定する。前記目標角度α４ が−の場合に
は、＋の場合と反対の手続きを行えばよい（ステップI
V）。以上のように左右走行装置６，６の目標位置が決
まれば、前記走行装置用高さセンサ２０による位置情報
から前記ローリング用シリンダ１９の必要作動長さ（修
正長) が決まり、不感帯域αにある場合にはローリング
昇降シリンダ１９の作動を停止すると共に、これを越え
る場合には修正長分だけローリング昇降シリンダ１９を
作動させる。次に、切換スイッチ３２で手動制御に切換
えた場合には、左右走行装置６，６の対機体相対高さを
設定する設定器２２，２２による指令高さになるように
ローリング昇降シリンダ１９，１９を作動制御する。 【００１４】〔別実施例〕 クローラ走行装置６の昇降駆動手段としては他にシリン
ダ又はねじ機構と電動モータ等を組合せた構成でもよ
い。コンバインとしては全稈投入型のものでもよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】制御構成図 【図２】各種設定器を配置構成したパネルを示す正面図 【図３】走行装置の昇降駆動手段を示す側面図 【図４】走行装置の昇降駆動手段を示す縦断背面図 【図５】フローチャート図 【図６】フローチャート図 【図７】フローチャート図 【図８】フローチャート図 【図９】フローチャート図 【図１０】走行機体と走行装置との位置関係を示す概略
背面図 【図１１】全体側面図 【符号の説明】 ６ 走行装置 ７ 走行機体 １１ トラックフレーム（機体フレーム） １２ 駆動輪体 １４ 遊転輪体 １５Ａ，１５Ｂ 支持フレーム １９ 昇降駆動手段 ２１ 制御装置 ２２ 手動式の指令手段 ２３ 左右傾斜検出手段 ２８ 目標角度設定指令手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 茂夫 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 昭59−2630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−38108（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−26083（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 67/00 B62D 55/116

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】前部に刈取前処理装置、後部に脱穀装置を備える走行機
   体が左右の走行装置に支持され、 走行機体の機体フレー
   ムに取り付けた駆動輪体と、前記機体フレームに対して
   昇降作動する支持フレームに前記駆動輪体よりも後方側
   に位置させて軸支した遊転輪体群とに亘って、クローラ
   ベルトを巻回してクローラ走行装置を構成し、このクロ
   ーラ走行装置を、左右に夫々配置するとともに、前記機体フレームに対して前記左右の支持フレームの夫
   々を独立して昇降駆動する昇降駆動手段と、その昇降駆
   動手段の作動を制御する制御装置を設け、 前記制御装置に対して人為的に左右傾斜の目標角度を指
   令する目標角度設定指令手段と、前記制御装置に対して
   人為的に左右傾斜ならびに車高を指令する手動式の指令
   手段とを備え、 さらに、前記昇降駆動手段の作動を、前記左右傾斜角検
   出手段で検出される機体の左右傾斜が前記目標角度設定
   指令手段で予め設定された目標角度となるように自動的
   に制御する左右傾斜制御と、前記手動式の指令手段で任
   意に左右傾斜ならびに車高制御とを選択して姿勢を制御
   する姿勢調節手段を備えているコンバインの姿勢制御装
   置。