JP3372690B2 - 旋回式コンバイン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クローラを備えた下部
機体に対しその上方に備えた上部機体を旋回自在に構成
した旋回式コンバインの構造ならびに制御機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常のコンバインによる殻稈の刈取りで
は、未刈り側にクローラがはみ出して未刈り部分を踏ま
ないようにし、かつクローラ走行に伴い泥土を未刈り側
の殻稈に付着させないようにするために、前処理装置の
左端部分をクローラの端面よりもはみ出す形で設けると
共に（いわゆる「踏み代」）、例えば図１３に示すよう
に、圃場に対し左回りに機体を走行させながら刈取りを
行っていた。

【０００３】すなわち、この一方向刈りによれば、一端
側の一番外側の列の殻稈の刈取りを行った後に、機体を
距離Ｌ₁ だけ移動させ、次に他端側の一番外側の列の殻
稈の刈取りを行い、更に機体を距離Ｌ₂ だけ移動させ、
・・・という形式で順次内側の列に向けて刈取りを行っ
ていた。

【０００４】従って、従来のコンバインでは、図１４に
示すように、一列目の刈取りを行った後に、枕地で機体
を反転させて次に二列目の刈取りを連続的に行うとい
う、いわゆる往復刈りを行うことはできなかった。

【０００５】これに対し、旋回式コンバインによれば、
上部機体の前後の向きを旋回により１８０度転換させて
刈り取りを行うことができるため、前記「踏み代」の設
定における問題を解決できれば、効率の良い往復刈りが
可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の旋回式
コンバインでは、図１５に示すように、上部機体の旋回
中心（Ｙ軸）を左右のクローラ１０１，１０２の略中心
付近（ｇ＝ｈ）に配置していたため、例えば前処理装置
１０３の左端側からクローラ１０１がはみ出さないよう
に踏み代ｅを大きく設けると、上部機体を１８０度旋回
したときに前処理装置１０３の他端側から、クローラ１
０１が幅ｆだけ穀稈１１０の未刈り側にはみ出してしま
うおそれがあった。

【０００７】また、旋回式コンバインは、上部機体が旋
回可能であるため、図１６に示すように、前処理装置１
０３とクローラ１０１（１０２）とのスペースＡ，Ｂ
を、略１８０度旋回した場合においても少なくとも所定
量は確保しておく必要があるため、通常のコンバインよ
りも機体の全長が長くなるという課題があった。

【０００８】一方、旋回式コンバインは、その機能上、
上部機体を３６０度旋回させることが可能であるが、そ
のため、特に下部機体に対し上部機体が略直角の位置に
あるとき、旋回中のバランスが不安定になったり、ま
た、作業中に旋回動作を行うと、前処理装置１０３によ
り殻稈１１０をなぎ倒すおそれがあった。更に、旋回時
には上部機体が略１８０度旋回した位置で停止するよう
に制御するので、一般に旋回速度を遅くする必要がある
が、全ての位置で同スピードで旋回すると、作業能率が
悪化するという課題があった。

【０００９】この発明は、斯かる課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、旋回した後
においても未刈り側に踏み代を確保できるようにすると
共に、旋回半径をできるだけ小さくし、更に作業能率を
改善させることのできる旋回式コンバインを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、クローラ走行装置（２）を備えた下部機
体（３）に対し、刈取部（４）を有する前処理装置
（５）およびその後部に脱穀部（６）等を備えた上部機
体（７）を、縦方向の旋回軸（Ｙ軸）を中心として旋回
自在に装着した旋回式コンバイン（１）において、前記
旋回軸（Ｙ軸）を、前記前処理装置（５）における左右
方向の左右いずれかの端部がクローラ走行装置（２）よ
りも突出している側に下部機体（３）の中心から偏位さ
せて配置すると共に、該旋回軸（Ｙ軸）を、前記前処理
装置（５）における機体左右方向の略々中心線上に配置
したことを特徴とする。

【００１１】好ましくは、前記旋回軸（Ｙ軸）を、クロ
ーラ走行装置（２）の前後方向の略中心線上に配置し、
または、上部機体の重心位置（Ｇ）に配置する。

【００１２】また、前記上部機体（７）を支持する走行
フレーム（８）の側面の前後から少なくとも２本の固定
軸（１２，１３）を略々水平かつ略々平行に突設し、こ
の固定軸（１２，１３）に、該固定軸（１２，１３）に
対応して設けられた前後のクランク（１４，１５）を介
してクローラ走行装置（２）のトラックフレーム（９）
を軸支すると共に、前記前後のクランク（１４，１５）
は、クランク軸（１４ｄ，１５ｄ）と、該クランク軸
（１４ｄ，１５ｄ）の軸方向の一端側に取付けられた一
端側クランクアーム（１４ａ，１５ａ）と、他端側に取
付けられた他端側クランクアーム（１４ｂ，１５ｂ）と
を有し、 前記固定軸（１２，１３）に前記クランク軸
（１４ｄ，１５ｄ）を回動自在に嵌挿し、前記他端側ク
ランクアーム（１４ｂ，１５ｂ）に前記トラックフレー
ム（９）を連結し、更に前後の前記一端側クランクアー
ム（１４ａ，１５ａ）の先端同士をロッド（１８）にて
接続すると共に、前後の前記一端側クランクアーム（１
４ａ，１５ａ）の一方（１５ａ）の先端と前記走行フレ
ーム（８）との間に油圧アクチュエータ（１９）を取り
付けたことを特徴とする。

【００１３】前記上部機体（７）の旋回速度を、少なく
とも停止位置近傍においては低速度で制御する制御手段
（２８，２９，３０）を備えたことを特徴とする。

【００１４】前記上部機体（７）の旋回動作を行う前
に、前記前処理装置（５）を上昇させるように制御する
上昇制御手段（３２，３３，３５，３６）を設けたこと
を特徴とする。

【００１５】前記上部機体（７）の旋回動作を、主変速
レバーがニュートラルの位置にあるときにのみ動作可能
とする旋回制御手段（３２，３４，３０）を設けたこと
を特徴とする。

【００１６】

【作用】以上の構成により、本発明によれば、上部機体
（７）の旋回軸（Ｙ軸）を、前処理装置（５）における
機体左右方向の左右いずれかの端部がクローラ走行装置
（２）よりも突出している側に、下部機体（３）の中心
から偏位させて配置すると共に、旋回軸（Ｙ軸）を、前
処理装置（５）における機体左右方向の略々中心線上に
配置したことで、上部機体（７）を１８０度旋回したと
しても穀稈（１１）の未刈り側に十分な踏み代（ｃ）を
確保することができ、これにより効率的に往復刈りを行
うことが可能となる。

【００１７】なお、上述したカッコ内の符号は図面を参
照するために示すものであって、本発明の構成をなんら
限定するものではない。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。

【００１９】図１は、本発明に係る旋回式コンバインの
外観を示す図であり、同図において、旋回式コンバイン
１は、走行自在な左右一対のクローラ走行装置２，２を
備えた下部機体３と、走行フレーム８上に搭載され脱穀
部や籾タンク６および運転席４０などを備えていると共
に、その前方に昇降自在な刈取部４やデバイダ３９を有
する前処理装置５を備えた上部機体７を備えている。そ
して、前記下部機体３に対し前記上部機体７が、縦方向
の旋回軸（Ｙ軸）を中心として前後方向の向きを転換で
きるように旋回自在に装着されている。

【００２０】また、前記クローラ走行装置２は、略全長
にわたってトラックフレーム９を有しており、このトラ
ックフレーム９の下部には複数個の転輪１０が取り付け
られている。

【００２１】ここで本実施例では、前記旋回軸（Ｙ軸）
を、前記前処理装置５における左右方向の左右いずれか
の端部がクローラ走行装置２よりも突出している側に下
部機体３の中心から偏位させて配置すると共に、該旋回
軸（Ｙ軸）を、前処理装置５における機体左右方向の略
々中心線上に配置したことを特徴としている。

【００２２】すなわち、図１および図２において、上部
機体７の旋回軸（Ｙ軸）を、前処理装置５の左側端部が
クローラ２ａの端面よりも突出している方向に下部機体
３の中心から偏位させた位置に配置しており、実施例で
は、前記旋回軸（Ｙ軸）を前処理装置５の左右方向の中
心（ａ＝ｂ）の後方に配置している。

【００２３】この実施例によれば、機体の往行程時には
殻稈１１の未刈り側に踏み代ｃを有して、右側から６列
目までの殻稈１１を刈取ることができ、こうして枕地に
至ったら、前処理装置５の略中心に位置する旋回軸（Ｙ
軸）を中心として上部機体７を旋回させることにより、
復行程時には殻稈１１の未刈り側に踏み代ｃ’を有し
て、刈取りを行うことができる。このようにして往復刈
りができるため、前処理装置５の右側端部とクローラ２
ｂの端面との間の距離ｄ寸法を気にすることなく、踏み
代ｃを大きく取ることが可能となり、未刈り側の殻稈１
１を踏みつけたり、クローラ２ａで殻稈１１に泥土を付
着させるおそれがなくなる。

【００２４】図３は、旋回式コンバイン１の側面図を示
すものであり、この実施例では、前記旋回軸（Ｙ軸）
を、クローラ走行装置２の前後方向の長さＬの略中心線
上に配置している。このようにすることで、クローラ走
行装置２の前後部の夫々の端面と前処理装置５の内側部
との間のスペースＡ，Ｂが旋回の前後で等しくなる。

【００２５】これにより、前記スペースＡ，Ｂを最小限
に抑えることができると共に、旋回半径を極力小さくす
ることができ、機体長さも最小にすることができる。

【００２６】図４は、前記と同様に旋回式コンバイン１
の側面図を示すものであり、この実施例では、前記旋回
軸（Ｙ軸）と上部機体の重心位置（Ｇ）との距離ｓを０
にしている。

【００２７】前記旋回式コンバイン１は、その機能上３
６０度旋回することができ、旋回中心位置によっては旋
回中のバランスが不安定になるが、前記旋回軸（Ｙ軸）
を上部機体の重心位置（Ｇ）に一致させることにより、
作業時の前後方向、左右方向のバランスのみならず、旋
回中においても安定性が良くなる。

【００２８】図５〜図７は、クローラ走行装置２の詳細
な構成を示す図であり、駆動スプロケット２２，転輪２
３，２４，２５，２６，アイドラ２７等がクローラ２ａ
（２ｂ）によって巻回されている。

【００２９】この実施例では、上部機体７を支持する走
行フレーム８の側面の前後位置から側方に向かって、２
本の固定軸１２，１３が夫々略平行に突設され、この固
定軸１２，１３にクランク１４，１５のクランク軸１４
ｄ，１５ｄが回動自在に軸着されている。そして、この
クランク１４，１５の他端側クランクアーム１４ｂ，１
５ｂに設けられたピン１４ｃ，１５ｃが、夫々クローラ
走行装置２のトラックフレーム９に設けられたボス１
６，１７を介して回動自在に軸着され、更にクランク１
４，１５の一端側クランクアーム１４ａ，１５ａ同士が
ロッド１８により接続されている。また、一方の一端側
クランクアーム１５ａの先端と、走行フレーム８側のブ
ラケット２０との間に、ロータリジョイント２１からの
油圧によって伸縮可能な油圧シリンダ１９が取り付けら
れている。

【００３０】上記構成により、油圧シリンダ１９が伸長
されると、クランク１４，１５の一端側クランクアーム
１４ａ，１５ａが固定軸１２，１３を支点として図５の
矢印方向に回動し、その結果他端側クランクアーム１４
ｂ，１５ｂに設けられたピン１４ｃ，１５ｃが同方向に
回動し、これによりトラックフレーム９が下方に移動し
て機体高さが変わるようになっている。

【００３１】以上により、従来は水平制御時にクローラ
側面形状を変えながらクローラ高さを調節していたの
で、その都度クローラに無理な力が加わっていたのに対
し、本実施例によれば、クローラの側面形状を変えずに
クランク１４，１５の回動により機体高さを自由に変化
させることができるので、クローラ２ａ，２ｂやトラッ
クフレーム９に無理な力が加わらずスムーズな走行が可
能となる。

【００３２】図８は、前記上部機体７の旋回速度を、停
止位置近傍においては低速度で制御し、それ以外の位置
においては高速度で制御する速度モデルを示す図であ
る。

【００３３】すなわち、旋回式コンバイン１において
は、１８０度旋回した位置で停止するよう制御するの
で、停止位置付近の所定範囲（Θ_s ）では旋回速度を遅
くする必要があるが、全ての位置でその速度により旋回
することとすると作業能率が悪くなるので、停止位置以
外の範囲（Θ_f ）では高速度で旋回させるようにしたも
のである。

【００３４】図９は、その制御手段を示す図であり、マ
イクロコンピータ２８からの制御信号をソレノイドバル
ブ２９を介して旋回用モータ３０を制御するようにした
ものである。すなわち、停止位置付近の所定範囲（Θ
_s ）においては、マイクロコンピータ２８からの制御信
号によりソレノイドバルブ２９の弁が完全に切り替わら
ないようにし、これにより作動油は少ししか流れないた
め、旋回用モータ３０は低速度で回転する。一方、停止
位置以外の範囲（Θ_f ）では、ソレノイドバルブ２９の
弁を完全に切り替え、作動油を大量に流すことによって
旋回用モータ３０を高速度で回転させる。

【００３５】以上により、上部機体７の停止位置付近に
おいては旋回用モータ３０は低速度で旋回するため、確
実な制御が可能であると共に、それ以外の実作業をして
いない領域においては高速度にて旋回させることによ
り、作業能率を向上することができる。

【００３６】図１０は、前記上部機体７の旋回動作を行
う前に、前処理装置５を上昇させるように制御する上昇
制御手段３２，３３，３５，３６を設けた実施例を示す
図である。

【００３７】同図において、旋回レバー３１から上部機
体７の旋回指令が制御部３２に入力されると、前処理リ
フト用バルブ３３によって制御される前処理リフトシリ
ンダ３５が下方へ動作しているかどうかを検出し、前処
理装置５が下降している間は旋回用モータ３０を動作さ
せない。続いて、前処理リフトシリンダ３５が上がって
いるか否かを検出し、上がっていなければリミットスイ
ッチ３６がＯＮになるまで、前処理リフト用バルブ３３
によって前処理リフトシリンダ３５を上昇させる。そし
て、前処理装置５が上昇し終わったら、前処理リフト用
バルブ３３をＯＦＦにし、旋回用バルブ３４を作動させ
て旋回用モータ３０を駆動する。

【００３８】図１１は、以上の動作の制御フローチャー
トを示す図である。

【００３９】すなわち、ステップ１５０において、旋回
指令が入力されると、ステップ１５１においてクローラ
走行装置２が停止（車速が０）しているか否かが検出さ
れる。

【００４０】この場合、一般に機体を後退させるときは
警報ブザーを鳴らして注意を喚起しているが、このとき
機体の後退を検出するリミットスイッチの他に、主変速
レバーを前進に入れたときにＯＮ動作するリミットスイ
ッチを設けておく。そして、前記各リミットスイッチか
らの信号を図１０の入力端子（３）（４）に入力してお
き、制御部３２によって双方のリミットスイッチからの
信号がＯＦＦのとき（すなわち、主変速レバーがニュー
トラルの位置）にのみ旋回指令を出すようにすることが
できる。

【００４１】以上により、ステップ１５１において、Ｎ
ｏならステップ１５２において旋回を行わず、また、Ｙ
ｅｓならステップ１５３においてタイマーをＯＮにす
る。ステップ１５４では上記タイマーにより１０秒経過
したか否かが判断され、Ｎｏならステップ１５５におい
て旋回を行わず、また、Ｙｅｓならステップ１５６に進
み、ここで更に前処理装置が下降中か否かが判断され
る。そして、Ｎｏなら前記ステップ１５５において旋回
を行わず、また、Ｙｅｓならステップ１５７に進み、こ
こではリミットスイッチ３６がＯＮになっているか否か
が判断される。そして、Ｎｏなら前処理リフト用バルブ
３３をＯＮとしてステップ１５４に戻り、Ｙｅｓならス
テップ１５９に進んで前処理リフト用バルブ３３をＯＦ
Ｆにし、旋回指示が行われる（ステップ１６０）。

【００４２】この実施例によれば、旋回時には常に前処
理装置５が上昇しているため、この前処理装置５により
未刈りの穀稈を倒すようなおそれはない。

【００４３】図１２は、旋回式コンバイン１の概略の平
面図であり、この実施例では、排ワラ搬送部３７にリミ
ットスイッチ３８を設けたものである。

【００４４】この実施例によれば、排ワラの有無もしく
は排ワラ搬送部３７の停止状態を確認し、排ワラが未刈
り部分に落下していないときにのみ上部機体７を旋回可
能としたものであるため、作業効率が低下するおそれが
ない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、旋
回軸を下部機体の中心よりも偏位させると共に、該旋回
軸を前処理装置における機体左右方向の略々中心線上に
配置したことにより、１８０度旋回したとしても穀稈の
未刈り側に踏み代を確保することができ、効率的に往復
刈りを行うことができる。

【００４６】また、前記旋回軸をクローラ走行装置の略
中心に配置したことにより、旋回半径や機体長さを小さ
くすることができる。

【００４７】更に、前記旋回軸を上部機体の重心に配置
したことにより、機体バランスと安定性を向上させるこ
とができる。

【００４８】更にまた、油圧アクチュエータとクランク
アームの作用でクローラの側面形状を変えずに機体の水
平制御を行うようにしたので、クローラやトラックフレ
ームに無理な力が加わることがなく、スムーズな走行が
可能となる。

【００４９】また、旋回時に目標の停止位置付近以外の
範囲は高速で回転させるようにしたので、作業能率が向
上する。

【００５０】更に、前処理装置を上昇させてから、ある
いは主変速レバーがニュートラルの位置にあるときにの
み旋回動作を可能としたので、未刈り側の穀稈を倒した
り誤操作をしたりするおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】旋回式コンバインの外観を示す図である。

【図２】クローラと旋回中心および前処理装置との位置
関係を示す図である。

【図３】旋回式コンバインの概略の側面図である。

【図４】旋回式コンバインの概略の側面図である。

【図５】クローラ走行装置の側面図である。

【図６】クローラ走行装置の正面図である。

【図７】クローラ走行装置の分解斜視図である。

【図８】上部機体の旋回速度モデルを示す図である。

【図９】上部機体の旋回速度を制御するための主要構成
を示す図である。

【図１０】上部機体の旋回動作を行うための主要構成を
示す図である。

【図１１】上部機体の旋回動作の制御フローチャートを
示す図である。

【図１２】旋回式コンバインの概略の平面図である。

【図１３】コンバインによる一方向刈りのときの移動経
路を示す図である。

【図１４】コンバインによる往復刈りのときの移動経路
を示す図である。

【図１５】従来のコンバインによるクローラと旋回中心
および前処理装置との位置関係を示す図である。

【図１６】従来の旋回式コンバインの概略の側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 旋回式コンバイン ２ クローラ走行装置 ２ａ，２ｂ クローラ ３ 下部機体 ５ 前処理装置 ７ 上部機体 ８ 走行フレーム ９ トラックフレーム １１ 穀稈 １２，１３ 固定軸 １４，１５ クランクアーム １９ 油圧シリンダ ２８ マイクロコンピュータ ２９ ソレノイドバルブ ３０ 旋回用モータ ３２ 制御部 ３３ 前処理リフト用バルブ ３４ 旋回用バルブ ３５ 前処理リフトシリンダ ３６，３８ リミットスイッチ ３７ 排ワラ搬送部 Ｙ軸 旋回中心軸 ｃ 踏み代 Ｇ 機体重心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 孝夫 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番 地１ 三菱農機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−113652（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−319322（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−28（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−42122（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−41222（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−86422（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 67/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クローラ走行装置を備えた下部機体に対
   し、刈取部を有する前処理装置およびその後部に脱穀部
   等を備えた上部機体を、縦方向の旋回軸を中心として旋
   回自在に装着した旋回式コンバインにおいて、 前記旋回軸を、前記前処理装置における機体左右方向の
   左右いずれかの端部がクローラ走行装置よりも突出して
   いる側に下部機体の中心から偏位させて配置すると共
   に、 該旋回軸を、前記前処理装置における機体左右方向の略
   々中心線上に配置 したことを特徴とする旋回式コンバイ
   ン。
2. 【請求項２】 前記旋回軸を、クローラ走行装置の前後
   方向の略中心線上に配置したことを特徴とする請求項１
   記載の旋回式コンバイン。
3. 【請求項３】 前記旋回軸を、前記上部機体の重心位置
   に配置したことを特徴とする請求項１記載の旋回式コン
   バイン。
4. 【請求項４】 前記上部機体を支持する走行フレームの
   側面の前後から少なくとも２本の固定軸を略々水平かつ
   略々平行に突設し、この固定軸に、該固定軸に対応して
   設けられた前後のクランクを介してクローラ走行装置の
   トラックフレームを軸支すると共に、前記前後のクランクは、クランク軸と、該クランク軸の
   軸方向の一端側に取付けられた一端側クランクアーム
   と、他端側に取付けられた他端側クランクアームとを有
   し、 前記固定軸に前記クランク軸を回動自在に嵌挿し、前記
   他端側クランクアームに前記トラックフレームを連結
   し、更に前後の前記一端側 クランクアームの先端同士を
   ロッドにて接続すると共に、前後の前記一端側クランク
   アームの一方の先端と前記走行フレームとの間に油圧ア
   クチュエータを取り付けたことを特徴とする請求項１記
   載の旋回式コンバイン。
5. 【請求項５】 前記上部機体の旋回速度を、少なくとも
   停止位置近傍においては低速度で制御する制御手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載の旋回式コンバイ
   ン。
6. 【請求項６】 前記上部機体の旋回動作を行う前に、前
   記前処理装置を上昇させるように制御する上昇制御手段
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の旋回式コンバ
   イン。
7. 【請求項７】 前記上部機体の旋回動作を、主変速レバ
   ーがニュートラルの位置にあるときにのみ動作可能とす
   る旋回制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の旋回式コンバイン。