JP3275054B2 - 刈取収穫機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバインなどの刈取
収穫機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンバインなどの刈取収穫機は、
例えば実公昭６１−３４９７１号公報に記載されている
ように、走行機体に昇降装置を介して刈取部を昇降制御
可能に支持すると共に、該刈取部にその対地高さを検出
する超音波センサーから成る刈高さセンサーを設けて、
このセンサーの検出結果に基づいて前記昇降装置を昇降
制御することにより、前記刈取部の対地高さを自動調節
するようにしている。また、以上のように、前記刈高さ
センサーの検出結果に基づき前記刈取部の対地高さを調
節する場合、該刈取部の目標対地高さを予め設定し、こ
の設定値と前記刈高さセンサーで検出される検出値との
偏差が大きいときには、前記昇降装置を連続信号で連続
制御して速やかに前記偏差が小となるように前記刈取部
の対地高さを調節し、この結果前記偏差が小さくなった
ときには、前記昇降装置をパルス信号で断続制御しなが
ら緩やかに前記刈取部の対地高さを微調節するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
に、前記刈取部の対力高さを自動制御するための情報源
として超音波センサーから成る刈高さセンサーを用いる
場合、次のような問題が発生したのである。即ち、刈取
収穫機による穀稈の刈取作業時で圃場に大きな凹凸があ
るような場合、例えば圃場の枕地に隣接する各条列の穀
稈を刈り始めるようなとき、前記枕地は機体旋回などに
伴い大きな凹凸が形成されている場合が多いのである
が、斯かる枕地の凹凸に機体が乗り入れたような場合
に、機体を支持している走行装置の前部と後部との非凹
凸部に対する高さに差が生じて機体が前後方向に大きく
傾くように傾動され、この傾動に基づき前記刈取部の非
凹凸部に対する対地高さが変わることにより前記刈高さ
センサーから出力されて、前記昇降装置で前記刈取部の
対地高さが自動調節されることになる。つまり、機体を
支持している走行装置の前部が圃場の非凹凸部から圃場
凸部に乗り上げたことにより、機体の前部側が後部側に
対して高くなるように傾き、換言すれば、機体の前部側
が高くなるように前後方向に傾動され、前記刈取部の非
凹凸部に対する対地高さが高くなって前記偏差が大とな
ったときには、前記刈高さセンサーから下降指令が出力
されて前記昇降装置が連続制御により下降され、一方、
機体を支持している走行装置の前部が前記凸部を乗り越
して、該走行装置の前部が凹部に落ちこむとともに、走
行装置の後部が前記凸部に乗り上げたことにより、機体
の前部側が後部側に対して低くなるように傾き、換言す
れば、機体の前部側が低くなるように傾動され、前記刈
取部の非凹凸部に対する対地高さが低くなって前記偏差
が小となったときには、前記刈高さセンサーから上昇指
令が出力されて前記昇降装置がパルス制御により上昇さ
れる。

【０００４】ところで、以上のように、前記機体が圃場
の凹凸などに乗り入れたような場合には、該凹凸により
前記刈取部の対地高さが上下方向に大きく急激に変動す
るのであるが、斯かる対地高さの急激な変動時に、以上
のように、超音波センサーから成る刈高さセンサーで検
出される検出値と設定値とを比較して前記昇降装置を昇
降制御するのでは、結果をみて制御するのであるからど
うしても応答遅れが発生する。このため、前記機体の圃
場凸部への乗り上げに伴い前記刈取部の対地高さが高く
なったとき、前記昇降装置の連続制御で前記刈取部を下
降制御するにも拘らず、この刈取部の下降制御が遅れ勝
手となって、該刈取部で刈取られる穀稈が高刈りとなっ
たり、また、前記機体の圃場凸部への乗り越しに伴い前
記刈取部の対地高さが低くなったとき、前記昇降装置を
連続制御で前記刈取部を上昇制御しても、前記刈取部の
上昇制御が遅くなって、該刈取部が圃場に突っ込んだり
する問題があった。

【０００５】本発明は以上のような問題に鑑みてなした
もので、その目的は、走行機体が圃場の凹凸などに乗り
入れて大きく傾動されたとき、刈取部の昇降制御を応答
遅れを招くことなく速やかに行うことができて、穀稈の
高刈り、刈取部の圃場への突っ込みを防止することがで
きる刈取収穫機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、走行機体に昇降装置を介して昇降制御
可能に支持された刈取部と、前記走行機体が前後方向へ
傾動したときの傾動速度又は加速度を検出する速度セン
サーと、前記刈取部の対地高さを検出する刈高さセンサ
ーと、この刈高さセンサーが検出した検出高さに基づい
て前記昇降装置を昇降制御し、前記刈取部の対地高さを
調節するとともに前記速度センサーが検出した検出速度
に基づいて前記昇降装置による前記刈取部の昇降速度を
制御するコントローラとを備えた刈取収穫機において、
前記コントローラは、前記傾動速度又は加速度の基準速
度値を予め設定する設定手段と、前記検出速度と予め設
定された基準速度値とを比較する比較手段と、比較した
検出速度が基準速度値よりも小であるとき前記検出高さ
に基づいて前記昇降装置を昇降制御し、比較した検出速
度が基準速度値よりも大であるとき前記検出高さに基づ
く前記昇降装置の昇降制御に優先して前記昇降装置を昇
降制御する制御手段とを有していることを特徴とする。

【０００７】

【作用】以上の刈取収穫機で刈取作業を行う場合には、
前記刈高さセンサーからの出力に基づき前記昇降装置を
介して前記刈取部の対地高さが自動調節されながら、該
刈取部により穀稈を一定高さに刈取ることができなが
ら、しかも、以上のような刈取作業時に、前記走行機体
が圃場の枕地などの凹凸に乗り入れて、この走行機体が
前後方向に大きく傾動されたときには、該走行機体の傾
動速度又は加速度が前記速度センサーで即座に検出さ
れ、この検出速度に基づき前記コントローラから前記昇
降装置に出力され、該昇降装置による昇降速度が制御さ
れながら前記刈取部の昇降が行われる。つまり、前記走
行機体が急激に前後方向に傾動されたときには、前記速
度センサーにより前記走行機体の傾動に伴う傾動速度又
は加速度が即座に検出され、この検出速度に基づく前記
コントローラからの出力により前記昇降装置による昇降
速度が制御されるから、走行機体が傾動する状態に応じ
て前記刈取部が速やかに昇降制御されるのであり、従っ
て、刈取部の昇降制御が応答遅れなどを招くことなく速
やかに行われ、刈取部による穀稈の高刈り、刈取部の圃
場への突っ込みなどが未然に防止される。

【０００８】

【実施例】図３は、本発明の刈取部昇降制御装置を備え
た刈取収穫機の一例としてコンバインを示しており、該
図中、１は下部両側に走行装置２を設けた走行機体であ
って、その上部に脱穀部３を搭載すると共に、前記機体
１の前方部には昇降装置４を介して刈取部５を昇降制御
可能に支持し、前記機体１の走行に伴い前記刈取部５で
穀稈を刈取って前記脱穀部３へと搬送し、該脱穀部３で
穀稈の脱穀処理を行うようにしている。

【０００９】しかして以上のコンバインにおいて、前記
昇降装置４を介して前記刈取部５を上下昇降させる昇降
制御装置を、次のように構成したのである。即ち、前記
脱穀部３の上部に、前記走行機体１が前後方向に回動
（以下傾動と言う）したときの回動速度（以下傾動速度
と言う）又は加速度を検出する速度センサー６を配設す
ると共に、前記刈取部５にその対地高さを検出する刈高
さセンサー７を配設して、この刈高さセンサー７の検出
結果に基づき前記昇降装置４を昇降制御して前記刈取部
５の対地高さを自動調節し、かつ、前記速度センサー６
の検出結果に基づき前記昇降装置４による前記刈取部５
の昇降速度を制御するコントローラ８を設けたのであ
る。

【００１０】前記速度センサー６としては、例えば圧電
バイモルフから成る駆動素子と検知素子とを備え、前記
駆動素子の撓みに伴い電圧が発生するのを利用した音叉
形の角速度センサーを用い、前記機体１の回動に伴って
前記駆動素子が撓むときの電圧変化を即座に検出し、こ
の検出結果に基づく前記コントローラ８からの出力で前
記昇降装置４の昇降速度を制御するようになすのであ
る。また、前記速度センサー６は、ケーシング内部に薄
い円板状のピエゾプラスチックフィルムを振動子として
配設し、該振動子で加速度方向の垂直，水平成分を分離
可能とした加速度センサーを用い、この加速度センサー
で検出される加速度を前記コントローラ８で積分するこ
とにより角速度を計出して、この角速度に基づき前記昇
降装置４の昇降速度を制御するようにしてもよい。尚、
前記速度センサー６としては、前述した角速度センサー
以外にも、前記機体１の回動に伴う速度変化を検出可能
としたものを使用することもできる。更に、前記刈高さ
センサー７としては、通常の超音波センサーを使用し
て、該センサーの検出結果に基づく前記コントローラ８
からの出力で前記昇降装置４を介して前記刈取部５の対
地高さを自動調節するようになすのである。

【００１１】そして、図１で明らかにしたように、前記
コントローラ８の入力側に、前記刈高さセンサー７を、
また、前記速度センサー６を演算器６Ａを介して接続さ
せると共に、前記コントローラ８の入力側には、前記刈
取部５を自動的に昇降制御する場合の自動モードスイッ
チ９と、手動で昇降制御する場合の手動モードスイッチ
１０とをそれぞれ接続させ、また、前記コントローラ８
の出力側には、前記昇降装置４に設けた切換弁を上昇及
び下降側に切換える上昇ソレノイド４Ａと下降ソレノイ
ド４Ｂをそれぞれ接続させる。

【００１２】しかして、以上のようなコンバインの刈取
脱穀作業時で、前記昇降装置４による刈取部５の対地高
さを手動制御する場合には、前記手動モードスイッチ１
０のオン動作で前記昇降装置４の各ソレノイド４Ａ，４
Ｂが手動操作されて、前記刈取部５の対地高さが手動制
御される。また、前記昇降装置４による刈取部５の対地
高さを自動制御する場合には、前記自動モードスイッチ
９をオン動作させることにより、前記刈高さセンサー７
の検出結果に基づく前記コントローラ８からの出力で前
記昇降装置４の各ソレノイド４Ａ，４Ｂが自動制御さ
れ、これら各ソレノイド４Ａ，４Ｂの自動制御に伴い前
記刈取部５の対地高さが自動調節され、該刈取部５によ
る穀稈の刈高さが一定高さとされる。以上のように、前
記刈高さセンサー７の検出結果に基づき前記刈取部５の
対地高さを調節する場合、該刈取部５の目標対地高さが
予め設定され、この設定値と前記刈高さセンサー７で検
出される検出値との偏差が大きいときには、前記昇降装
置４が連続信号により連続制御されて速やかに前記偏差
が小となるように前記刈取部５の対地高さが調節され、
この結果前記偏差が小さくなったときには、前記昇降装
置４がパルス信号により断続制御されて緩やかに前記刈
取部５の対地高さが微調節される。

【００１３】また、以上のような刈取脱穀作業時に、前
記機体１が圃場の枕地などの凹凸に乗り入れたことによ
り機体１を支持している昇降装置４の前部と後部との非
凹凸部に対する高さに差が生じて機体１が前後方向に大
きく傾くように回動（傾動）され、この回動に基づき前
記刈取部の非凹凸部に対する対地高さが変わったときに
は、該機体１の回動に伴う角速度が前記速度センサー６
で即座に検出され、その検出値が前記演算器６Ａで演算
されて前記コントローラ８へと入力され、該コントロー
ラ８から前記昇降装置４の各ソレノイド４Ａ，４Ｂに出
力されて、前記機体１の回動時において、前記昇降装置
４は、パルス信号の出力範囲にあっても、連続信号によ
る制御により前記刈取部５の速やかな上下昇降制御が行
われるのであり、従って、該刈取部５の上下昇降制御が
応答遅れなどを招くことなく速やかに行われ、前記刈取
部５による穀稈の高刈りや、該刈取部５の圃場への突っ
込みなどが未然に防止される。

【００１４】次に、以上の構成とした昇降制御装置の制
御態様を、図２に示したフローチャートに基づいて説明
する。先ず、スタート開始に伴い前記自動モードスイッ
チ９がオン動作されているかが判断（ステップ１）さ
れ、ノーの場合には、ステップ２で前記手動モードスイ
ッチ１０がオン動作されているかが判断され、その判断
結果がイエスの場合に、ステップ３において、手動操作
により前記各ソレノイド４Ａ，４Ｂが動作されて前記昇
降装置４の昇降制御が行われ、また、前記ステップ２で
の判断結果がノーの場合には、前記ステップ１にリター
ンされる。

【００１５】また、前記ステップ１での判断結果がイエ
スの場合、つまり前記自動モードスイッチ９がオン動作
されているときには、前記昇降装置４の自動モードによ
る昇降制御が行われるのである。即ち、ステップ４にお
いて、機体１が前後方向に回動するとき、この回動速度
が前記速度センサー６で検出され、この検出値に基づく
前記演算器６Ａからの出力が予め設定した基準速度値α
よりも大であるかが判断され、その判断結果がノーの場
合には、ステップ５において、前記刈高さセンサー７で
検出される対地高さの検出値と予め設定する目標刈高さ
設定値との偏差が予め設定した偏差設定値βよりも大で
あるかが判断され、その判断結果がノーの場合、つま
り、前記速度センサー６で検出する速度の検出値が前記
基準速度値αよりも小さく、かつ、前記刈高さセンサー
７の検出値に基づく偏差が前記偏差設定値βよりも小さ
いときには、前記機体１の回動速度が小さく、かつ、前
記刈取部５の対地高さが目標刈高さ設定値に近いと判断
し、ステップ６において、前記昇降装置４の各ソレノイ
ド４Ａ，４Ｂがパルス信号による断続制御が行われ、こ
のパルス制御で前記昇降装置４の緩やかな自動昇降制御
が行われる。更に、前記ステップ４での判断結果がイエ
スの場合、つまり、前記速度センサー６で検出する速度
の検出値が前記基準速度値αよりも大きいときには、刈
高さセンサー７で検出する対地高さの検出値と目標刈高
さ設定値との偏差如何に拘らず、換言すると、偏差が小
さくパルス信号で低速制御する範囲でも、ステップ７に
おいて連続信号を出力して前記ソレノイド４Ａ又は４Ｂ
を連続制御し前記昇降装置４を高速で昇降制御するので
ある。また、ステップ５において、イエスの場合、つま
り、前記刈高さセンサー７の検出値に基づく偏差が前記
偏差設定値βよりも大きいときには、前記刈取部５の対
地高さが目標刈高さ設定値に対し離れていると判断し、
ステップ７において、前記昇降装置４の各ソレノイド４
Ａ，４Ｂを連続制御し、この連続制御で前記昇降装置４
の速やかな自動昇降制御を行うのである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる刈取
収穫機では、刈高さセンサーが検出した検出高さに基づ
くコントローラから昇降装置への出力により、刈取部の
対地高さを一定に保持して穀稈の刈高さを一定となすこ
とができながら、走行機体が圃場の凹凸などに乗り入れ
て前後方向に大きく傾動されたとき、この走行機体の傾
動に伴う傾動速度又は加速度を速度センサーで即座に検
出し、この検出速度に基づき前記コントローラからの出
力により前記昇降装置の速度を制御し、前記刈取部を速
やかに昇降制御できるのであり、つまり、前記昇降装置
による刈取部の昇降速度制御を、走行機体の傾動速度に
応じて早目に行えるから、刈取部の高さ位置を応答遅れ
などを招くことなく速やかに制御することができるので
あり、従って、前記刈取部による穀稈の高刈り、刈取部
の圃場への突っ込みなどを未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる刈取収穫機の刈取部昇降制御装
置の制御ブロック図である。

【図２】本発明にかかる刈取収穫機の刈取部昇降制御装
置のフローチャート図である。

【図３】本発明にかかる刈取収穫機の一例として示すコ
ンバインの側面図である。

【符号の説明】

１ 走行機体 ４ 昇降装置 ５ 刈取部 ６ 速度センサー ７ 刈高さセンサー ８ コントローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体に昇降装置を介して昇降制御可
   能に支持された刈取部と、前記走行機体が前後方向へ傾
   動したときの傾動速度又は加速度を検出する速度センサ
   ーと、前記刈取部の対地高さを検出する刈高さセンサー
   と、この刈高さセンサーが検出した検出高さに基づいて
   前記昇降装置を昇降制御し、前記刈取部の対地高さを調
   節するとともに前記速度センサーが検出した検出速度に
   基づいて前記昇降装置による前記刈取部の昇降速度を制
   御するコントローラとを備えた刈取収穫機において、前
   記コントローラは、前記傾動速度又は加速度の基準速度
   値を予め設定する設定手段と、前記検出速度と予め設定
   された基準速度値とを比較する比較手段と、比較した検
   出速度が基準速度値よりも小であるとき前記検出高さに
   基づいて前記昇降装置を昇降制御し、比較した検出速度
   が基準速度値よりも大であるとき前記検出高さに基づく
   前記昇降装置の昇降制御に優先して前記昇降装置を昇降
   制御する制御手段とを有していることを特徴とする刈取
   脱穀機。