JP3652250B2 - 作業車の姿勢制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右両側の走行装置の接地部に対する機体本体の姿勢を変更操作自在な姿勢変更操作手段と、前記機体本体の姿勢変更指令を指令する手動式の姿勢変更指令手段と、前記姿勢変更指令手段の指令情報に基づいて、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する手動姿勢変更制御を実行する制御手段とが設けられている作業車の姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記構成の作業車の姿勢制御装置において、従来では、例えば特許第2529735号(特開平3−61421号)公報に示されるように、作業車としての刈取収穫用のコンバインにおいて、機体本体に備えられた左右両側の走行装置としての左右のクローラ走行装置の夫々が、ローリング用油圧シリンダの伸縮作動により機体本体に対して平行上下動することで、左右のクローラ走行装置の接地部に対する機体本体の左右傾斜角が変更操作されるとともに、上記左右のクローラ走行装置がピッチング用油圧シリンダの伸縮作動により一体的に前部側の横軸芯周りで機体本体に対して上下揺動することで、左右のクローラ走行装置の接地部に対する機体本体の前後傾斜角が変更操作されるように構成されていた。従って、左右両側の走行装置の接地部に対する機体本体の姿勢を変更操作自在な姿勢変更操作手段が、上記ローリング用及びピッチング用の油圧シリンダによって構成されていた。
【0003】
具体的に説明すると、前記各クローラ走行装置において、複数の接地転輪を支持するトラックフレームが機体側の支持フレームに対して前後一対のベルクランクにて平行上下動自在に枢支連結されるとともに、前後のベルクランクが、連結部にて一体的に揺動するように連係された状態で、ローリング用油圧シリンダの伸縮作動に伴って揺動操作することにより、トラックフレーム即ち走行装置が機体本体に対して平行上下動する構成となっている。
又、左右の走行装置に対する機体側の各支持フレーム夫々が機体側固定部に対して前部側の横軸芯周りで上下揺動自在に支持されるとともに、一つのピッチング用油圧シリンダを用いて、前記各支持フレームを一体的に上下揺動操作させることにより、機体本体の後部側が左右の走行装置の接地部に対して前記横軸芯周りで上下揺動して前後傾斜角が変更する構成となっている。
【0004】
そして、コンバインの運転部に、上記機体本体の姿勢変更指令を指令する手動式の姿勢変更指令手段が十字レバースイッチや押しボタン手動スイッチ等にて構成されて設けられ、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する制御手段として機能するコンバインの制御装置が、上記姿勢変更指令手段の指令情報に基づいて前記姿勢変更操作手段の作動を制御する手動姿勢変更制御を実行するように構成されている。
上記手動姿勢変更制御では、具体的には、左傾斜指令及び右傾斜指令が指令されると、機体本体が左傾斜側及び右傾斜側に傾斜するように姿勢変更され、前傾斜指令及び後傾斜指令が指令されると、機体本体が前傾斜側及び後傾斜側に傾斜するように姿勢変更され、上昇指令及び下降指令が指令されると、機体本体が上昇及び下降するように姿勢変更される。
【0005】
又、上記コンバインの制御装置は、コンバインの運転部に設けた手動スイッチ等により自動姿勢変更指令が指令されている場合には、機体本体の水平基準面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段の検出情報に基づいて、機体本体の水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する自動姿勢変更制御を実行するように構成されている。
上記自動姿勢変更制御では、具体的には、機体本体の水平基準面に対する左右傾斜角を検出する左右傾斜センサの検出情報に基づいて機体本体の左右傾斜角を設定左右傾斜角に維持するローリング制御や、機体本体の水平基準面に対する前後傾斜角を検出する前後傾斜センサの検出情報に基づいて機体本体の前後傾斜角を設定前後傾斜角に維持するピッチング制御を実行している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成においては、左右の走行装置の接地部に対して機体本体の姿勢を左右方向に変更操作する場合には、左右の走行装置が各別に機体本体に対して上下動する構成であるから、左右の走行装置夫々の移動操作量を少なくしながらも左右方向に機体姿勢を大きく変更操作することが可能となる。例えば、左側の走行装置を機体本体に対して最も下降させ且つ右側の走行装置を機体本体に対して最も上昇させた状態、言い換えると、機体本体が最大左上り傾斜姿勢にある状態と、左側の走行装置を機体本体に対して最も上昇させ且つ右側の走行装置を機体本体に対して最も下降させた状態、言い換えると、機体本体が最大右上り傾斜姿勢にある状態との間で、大きく左右傾斜角を変更させることができる。
【0007】
しかしながら、上記従来構成においては、左右の走行装置の接地部に対して機体本体の姿勢を前後方向に変更操作する場合には、左右の走行装置を支持する各支持フレーム夫々を前部側の横軸芯周りで上下揺動させることで前後傾斜角を変更する構成であるから、機体本体の姿勢を前後方向に大きく変更操作することができ難い不利がある。即ち、前後方向に大きく変更操作するためには、各支持フレームの後部側における上下移動量を大きくしなければならない不利があり、さらに、後傾方向に大きく変更操作するには、各支持フレームの揺動支点と機体本体との上下間隔を大にする必要があるが、この上下間隔を大きいと機体重心が高くなって操縦安定性が低下するので、操縦安定性の点から上記の上下間隔は大きくとることができず、その結果、機体本体の姿勢を前後方向に大きく変更操作することができ難い構成となっていた。
【0008】
そこで、上記従来構成の不利を解消するために、機体本体の左側前部及び左側後部夫々についての左側の走行装置の接地部に対する高さを2個の駆動手段にて各別に変更調節するとともに、機体本体の右側前部及び右側後部夫々についての右側の走行装置の接地部に対する高さを2個の駆動手段にて各別に変更調節して、左右方向及び前後方向のいずれにおいても機体本体の姿勢を大きく変更操作することが容易にできるように、姿勢変更操作手段を構成することが考えられる。ただし、この姿勢変更操作手段においては、機体本体に加わる荷重の影響等により、上記複数個の駆動手段の作動速度に差が生じて、左右の走行装置の接地部によって平面が形成されなくなると、左右の走行装置によって支持されている機体本体に無理な力が働いて、好ましくない状態になるおそれがあるので、上記左右の走行装置の接地部によって平面を形成させることが必要となる。
しかし、手動の姿勢変更指令によって機体姿勢を大きく変更操作しているときに、左右の走行装置の接地部によって平面を形成させるようにするために、例えば駆動操作する複数個の駆動手段の作動速度が同じになるように逐次速度調整したり、各駆動手段をオンオフ駆動したりすると、各駆動手段の作動速度が増減変動するので、姿勢変更操作がギクシャクし、その結果、船酔い現象等が生じて運転者の乗り心地が低下するおそれがある。
【0009】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記機体本体の左側前部、左側後部、右側前部及び右側後部の夫々における左右両側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節する構成を採用しながらも、機体本体の姿勢変更操作を適切に行うことが可能となる作業車の姿勢制御装置を提供する点にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1によれば、前記姿勢変更操作手段が、前記機体本体の左側前部及び左側後部夫々についての、左側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段と、前記機体本体の右側前部及び右側後部夫々についての、右側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段とを備えて構成され、前記制御手段が、前記手動姿勢変更制御として、前記4個の駆動手段のうち2個以上の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作して前記機体本体の姿勢を変更する姿勢変更作動、及び、その姿勢変更作動を実行した後、前記4個の駆動手段のうち少なくとも1個の駆動手段を駆動操作して前記左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させる平面形成作動を実行するように構成されている。
【0011】
つまり、前記手動姿勢変更制御として、機体本体の左側前部及び左側後部夫々についての左側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段と、機体本体の右側前部及び右側後部夫々についての右側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段とからなる4個の駆動手段のうち2個以上の駆動手段を、手動式の姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作して機体本体の姿勢を変更する姿勢変更作動を実行し、その姿勢変更作動を実行した後、上記4個の駆動手段のうちの少なくとも1個の駆動手段を駆動操作して、左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させる平面形成作動を実行する。
【0012】
従って、手動の姿勢変更指令に基づいて機体本体の姿勢を変更操作する姿勢変更作動においては、上記4個の駆動手段のうち同時に駆動操作する2個以上の駆動手段をその作動速度に差があっても姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作するので、例えば上記駆動操作する駆動手段が同じになるように逐次速度調整したり、オンオフ駆動したりする制御では、姿勢変更操作がギクシャクして乗り心地が低下する不利が生じるのに対して、かかる不利を適切に回避させて、手動の姿勢変更指令に基づいて機体姿勢を変更する姿勢変更操作を滑らかに実行することができる。
さらに、上記機体姿勢の変更操作を行った後、上記4個の駆動手段のうち少なくとも1個の駆動手段を駆動させて左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させるので、例え同時に駆動操作する駆動手段の作動速度に差があって上記姿勢変更操作後に左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させることができなくても、左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させる状態に適切に修正されることになり、左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させないことによって機体本体に無理な力が働くような好ましくない状態を迅速に解消させることができる。
もって、機体本体の左側前部、左側後部、右側前部及び右側後部の夫々における左右両側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節する構成を採用しながらも、機体本体の姿勢変更操作を適切に行うことが可能となる作業車の姿勢制御装置が提供される。
【0013】
請求項2によれば、請求項1において、前記機体本体の水平基準面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段が設けられ、前記制御手段が、自動姿勢変更指令が指令されている場合に、前記傾斜角検出手段の検出情報に基づいて、前記機体本体の水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する自動姿勢変更制御を実行し、且つ、その自動姿勢変更制御において、前記4個の駆動手段のうちの2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、その駆動停止させた2個の駆動手段夫々による前記機体本体の前記左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置を含む基準平面を設定して、他の2個の駆動手段を前記基準平面からの各操作量が同じになるように駆動操作することにより、前記機体本体の前記左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置にて平面を形成する状態を維持させる平面維持作動を実行するように構成されている。
【0014】
つまり、自動姿勢変更指令が指令されている場合には、機体本体の水平基準面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段の検出情報に基づいて、機体本体の水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、姿勢変更操作手段の作動を制御する自動姿勢変更制御において、前記4個の駆動手段のうちの2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、その駆動停止させた2個の駆動手段夫々による機体本体の左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置を含む基準平面を設定して、他の2個の駆動手段を上記基準平面からの各操作量が同じになるように駆動操作することにより、機体本体の左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置にて平面を形成する状態を維持させる平面維持姿勢変更作動を実行する。
【0015】
尚、上記の自動姿勢変更制御としては、左側前部及び左側後部に位置する2個の駆動手段と、右側前部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を駆動操作するローリング制御や、左側前部及び右側前部に位置する2個の駆動手段と、左側後部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を駆動操作するピッチング制御や、機体の対角線方向に位置する各2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を駆動操作して、機体姿勢を斜め方向に変更させる斜め姿勢変更制御を行うことができる。
【0016】
従って、自動姿勢変更制御の場合は、傾斜角検出手段にて検出される機体本体の水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように姿勢変更操作手段を作動させているときに、機体本体の左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置にて平面を維持させる平面維持作動を実行するので、自動姿勢変更制御では手動の姿勢変更制御の場合に比べて通常、姿勢変更操作量が小さいことから、姿勢変更操作がギクシャクする不利を極力生じさせないようにしながら、機体本体の水平基準面に対する傾斜角を設定傾斜角に適切に維持することができ、もって、請求項1の好適な手段が得られる。
【0017】
請求項3によれば、請求項1又は2において、前記制御手段が、前記平面形成作動として、前記姿勢変更作動において同時に駆動操作した2個以上の駆動手段のうち、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を除いた他の駆動手段を駆動停止させた状態で、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を前記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作して前記平面を形成させるように構成されている。
【0018】
つまり、前記姿勢変更作動において、姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に2個以上の駆動手段を同時に駆動操作し、その姿勢変更作動を実行した後、上記2個以上の駆動手段のうちで駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を除いた他の駆動手段を駆動停止させる一方、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段は上記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作して、前記平面を形成させるように制御する。
【0019】
従って、姿勢変更作動において同時に駆動操作する2個以上の駆動手段のうちで駆動速度が最も遅い1個の駆動手段だけを姿勢変更作動における駆動方向に継続して、前記平面を形成させるようにするので、例えば駆動速度が速い駆動手段と駆動速度が遅い駆動手段を同時に逆方向に駆動操作して、前記平面を形成させるような構成に比べて、最小限の1個の駆動手段を極力エネルギーロスが少ない状態で駆動操作して、前記平面を形成させるようにすることができ、もって、請求項1又は2の好適な手段が得られる。
【0020】
請求項4によれば、請求項1〜3のいずれか1項において、前記制御手段が、前記姿勢変更作動として、前記4個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作するか、もしくは、前記4個の駆動手段のうち2個の駆動手段を駆動停止させた状態で他の2個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に駆動操作するように構成されている。
【0021】
つまり、前記姿勢変更作動として、4個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作するか、2個の駆動手段を駆動停止させた状態で他の2個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に駆動操作する。
尚、上記のように、4個の駆動手段を同時に駆動操作する場合として、4個の駆動手段を同方向に同時に駆動操作して、機体を上下動させる昇降作動の外に、左側前部及び左側後部に位置する2個の駆動手段と、右側前部及び右側後部に位置する2個の駆動手段とを逆方向に同時に駆動操作して、機体姿勢を左右方向に姿勢変更させるピッチング作動や、左側前部及び右側前部に位置する2個の駆動手段と、左側後部及び右側後部に位置する2個の駆動手段とを逆方向に同時に駆動操作して、機体姿勢を前後方向に姿勢変更させるローリング作動や、機体の対角線方向に位置する各2個の駆動手段を逆方向に同時に駆動操作して、機体姿勢を斜め方向に姿勢変更させる斜め姿勢変更作動を実行することができる。
【0022】
従って、4個の駆動手段を同時に駆動操作するか、4個の駆動手段のうち2個の駆動手段を駆動停止させて残りの2個の駆動手段だけを同時に駆動操作して、機体本体の姿勢を変更するようにしているので、同時駆動される4個もしくは2個の駆動手段を同じような駆動力(駆動電圧等)で駆動操作して同程度の駆動操作量が得られたときに、左右の走行装置の接地部にて形成される面は平面に近い面になり、前記平面形成作動を迅速且つ容易に行うことができるが、例えば3個の駆動手段だけを同時に駆動する場合に、その3個の駆動手段の駆動操作量が同程度であると、左右の走行装置の接地部にて形成される面が平面から大きくずれるので、かかるずれが生じないように、3個の駆動手段を駆動する各駆動力を調整する面倒な制御が必要になるのに対して、上記のように4個もしくは2個の駆動手段だけが同時に駆動する構成であれば、各駆動手段の駆動力を調整するような面倒な制御が不要で制御構成を簡素化することができ、もって、請求項1〜3のいずれか1項の好適な手段が得られる。
【0023】
請求項5によれば、請求項4において、前記姿勢変更指令手段が、前記姿勢変更指令として、前記機体本体の上昇指令、下降指令、左傾斜指令、右傾斜指令、前傾斜指令、及び後傾斜指令の夫々を指令するように構成され、前記制御手段が、前記姿勢変更作動として、前記上昇指令が指令された場合には前記4個の駆動手段を上昇方向に同時に駆動操作するとともに、前記下降指令が指令された場合には前記4個の駆動手段を下降方向に同時に駆動操作し、前記左傾斜指令及び前記右傾斜指令が指令された場合には、前記4個の駆動手段のうち、前記機体本体の左側前部及び左側後部に位置する2個の駆動手段と、前記機体本体の右側前部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作し、前記前傾斜指令及び前記後傾斜指令が指令された場合には、前記4個の駆動手段のうち、前記機体本体の左側前部及び右側前部に位置する2個の駆動手段と、前記機体本体の左側後部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作するように構成されている。
【0024】
つまり、前記姿勢変更作動として、前記姿勢変更指令手段にて、上昇指令が指令された場合には4個の駆動手段を上昇方向に同時に駆動操作し、下降指令が指令された場合には4個の駆動手段を下降方向に同時に駆動操作し、左傾斜指令及び右傾斜指令が指令された場合には、4個の駆動手段のうち、機体本体の左側前部及び左側後部に位置する2個の駆動手段と、機体本体の右側前部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作し、前傾斜指令及び後傾斜指令が指令された場合には、4個の駆動手段のうち、機体本体の左側前部及び右側前部に位置する2個の駆動手段と、機体本体の左側後部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作する。
【0025】
従って、手動の上昇指令及び下降指令によって機体本体の高さを所望の高さに変更することができるとともに、手動の傾斜指令によって機体本体の左右方向及び前後方向での傾斜状態を手動操作によって所望の状態に変更することができるので、機体本体の姿勢変更を作業者の手動操作によって適切に行うことができ、もって、請求項4の好適な手段が得られる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、作業車としての刈取収穫用のコンバインに適用した場合について図面に基づいて説明する。
図1に示すように、左右一対のクローラ走行装置1L,1R(左右両側の走行装置に相当する)、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置3、脱穀された穀粒を貯留する穀粒タンク4、搭乗運転部2等を備えた走行機体V(機体本体に相当する)に対して、稲や麦等の植立穀稈を刈り取って脱穀装置3に供給する刈取部10が昇降調節自在に備えられて、コンバインを構成してある。
【0027】
刈取部10は、先端部に設けた分草具6、分草具6にて分草された植立穀稈を引き起こす引起し装置5、引き起こされた穀稈の株元側を切断するバリカン型の刈刃7、刈取穀稈を徐々に横倒れ姿勢に変更しながら後方側に搬送する縦搬送装置8等にて構成され、走行機体Vの前部に横軸芯P1周りに油圧式の刈取シリンダCYによって揺動昇降自在に設けられている。
尚、上記分草具6の後方側箇所に、刈取部10の地面に対する高さを検出する超音波式の刈高さセンサ9が設けられている。詳述はしないが、この刈高さセンサ9は、下方側に向けて超音波を発信してから受信するまでの時間を計測することで、刈取部10の地面に対する高さを検出するように非接触式に構成されている。
【0028】
そして、このコンバインでは、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部に対する走行機体Vの姿勢を変更操作自在な姿勢変更操作手段100が設けられている。以下、その構成について説明する。
先ず、左右のクローラ走行装置1L,1Rの走行機体Vへの取付構造を説明する。尚、左右のクローラ走行装置1L,1Rは夫々同一構成であるから、そのうち左側のクローラ走行装置1Lについて以下に説明し、右側のクローラ走行装置1Rについてはその説明を省略する。
【0029】
図2に示すように、走行機体Vを構成する前後向き姿勢の主フレーム11に対して固定される支持フレーム12の前端側には駆動スプロケット13が回転自在に支持されるとともに、複数個の遊転輪体14を前後方向に並べた状態で枢支し、且つ、後端部にテンション輪体15を支持したトラックフレーム16が前記支持フレーム12に対して上下動可能に装着されている。そして、前記駆動スプロケット13とテンション輪体15及び各遊転輪体14にわたり無端回動体であるクローラベルトBが巻回されている。
【0030】
前記支持フレーム12の前部側には水平軸芯P2周りで回動可能に側面視で略L字形に構成される前ベルクランク17aが枢支され、支持フレーム12の後部側には水平軸芯P3周りで回動可能に側面視で略L字形に構成される後ベルクランク17bが枢支されている。そして、前ベルクランク17aの下方側端部がトラックフレーム16の前部側個所に枢支連結され、後ベルクランク17bの下方側端部は、ストローク吸収用の補助リンク17b1を介して、トラックフレーム16の後部側個所に枢支連結されている。
一方、前後ベルクランク17a,17bの夫々の上方側端部には、夫々、油圧シリンダC2,C3のシリンダロッドが連動連結されている。前記各油圧シリンダC2,C3のシリンダ本体側は主フレーム11における横フレーム部分に枢支連結されており、前記各油圧シリンダC2,C3は夫々複動型の油圧シリンダにて構成されている。
【0031】
そして、前ベルクランク17aに対応する油圧シリンダC2(以下、左前シリンダという)を最も伸張させるとともに、後ベルクランク17bに対応する油圧シリンダC3(以下、左後シリンダという)を最も短縮させると、図2に示すように、トラックフレーム16が支持フレーム12に受け止め支持され、トラックフレーム16が主フレーム11に最も近づいてほぼ平行状態となる。この状態を下限基準姿勢という。
【0032】
そして、前記下限基準姿勢にある状態から、左後シリンダC3をそのままの状態に維持しながら左前シリンダC2を短縮作動させると、図3に示すように、走行機体Vの前部側を接地部に対して離間する方向に姿勢変更(即ち、前上昇操作)することになる。
また、前記下限基準姿勢にある状態から、左前シリンダC2をそのままの状態に維持しながら左後シリンダC3を伸長作動させると、図4に示すように、走行機体Vの後部側を接地部に対して離間する方向に姿勢変更(後上昇操作)することになる。
又、前記下限基準姿勢にある状態から、左前シリンダC2を短縮作動させ、且つ、左後シリンダC3を伸長作動させると、図5に示すように、走行機体Vが接地部に対して平行姿勢のまま離間する方向に姿勢変更(上昇操作)することになる。
【0033】
尚、図9に示すように、右側のクローラ走行装置1Rにおいても同様に、機体前部側に位置する右前シリンダC4と、機体後部側に位置する右後シリンダC5とが夫々備えられ、左側のクローラ走行装置1Lと同様な動作を行う。
【0034】
従って、前記姿勢変更操作手段100が、走行機体Vの左側前部及び左側後部夫々についての左側のクローラ走行装置1Lの接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段としての前記左前シリンダC2及び左後シリンダC3と、走行機体Vの右側前部及び右側後部の夫々についての右側のクローラ走行装置1Rの接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段としての前記右前シリンダC4及び右後シリンダC5とを備えて構成されている。
【0035】
前記4個の油圧シリンダC2,C3,C4,C5の夫々に対応させて、左右クローラ走行装置1L,1Rにおける前記各ベルクランク17a,17bの回動支点部に対応する箇所に、その回動量に基づいて前記各油圧シリンダC2,C3,C4,C5の操作量(即ち、伸縮作動したストローク量)を検出するポテンショメータ形のストロ−クセンサ18,19,20,21が設けられている。
又、走行機体Vの水平基準面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段300が、走行機体Vの水平基準面に対する左右傾斜角を検出する重力式の左右傾斜角センサ23と、走行機体Vの水平基準面に対する前後傾斜角を検出する重力式の前後傾斜角センサ24とを備えて構成されて、走行機体Vに設けられている。
【0036】
上記左右傾斜角センサ23及び前後傾斜角センサ24は、同一の構成になるものであり、以下、図6及び図7に基づいて説明する。
走行機体Vに固定された角型の容器41の内部に、シリコンオイル等の所定粘度の液体42が入れられるとともに、同一形状の金属板を同一間隔で平行に立設した検出電極43が傾斜角検出方向(図6において左右方向)に間隔をあけて一対配置されている。そして、走行機体Vが傾斜していない状態で上記液体42が重力により初期姿勢(液面水平状態)に復帰しているときに、上記一対の検出電極43が同一漬浸状態(図6の状態)となるように構成され、その各検出電極43の静電容量を計測してその計測値の差(走行機体Vが傾斜していない状態ではゼロである)を傾斜角情報に変換する変換回路部44が備えられている。
即ち、各傾斜角センサ23,24が、走行機体Vに固定された容器41及びその容器41に対して重力により初期姿勢(液面水平状態)に復帰付勢された上記液体42を備えて、上記容器41に対する上記液体42の角度を前記走行機体Vの水平基準面に対する傾斜角として検出するように構成されている。
【0037】
次に、動力伝達系を図8に示す。走行機体Vに搭載されたエンジンEから出力された動力は、脱穀クラッチ45を介して脱穀装置3に伝達されるとともに、走行クラッチ46及び無段変速装置47を介して左右のクローラ走行装置1L,1Rのミッション部48に伝達され、ミッション部48に伝達された動力は、クローラ走行装置1L,1Rに伝達されるとともに、刈取クラッチ49を介して刈取部10に伝達される。尚、上記無段変速装置47は、前記搭乗運転部2に設けた変速レバー51によって変速操作される。
【0038】
図9に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置22が設けられ、この制御装置22に、前記各ストロークセンサ18〜21、刈高さセンサ9、左右傾斜角センサ23、及び前後傾斜角センサ24の各検出情報が入力されている。又、搭乗運転部2の操作パネルには、姿勢変更スイッチユニットSUと、前上げスイッチ40a及び後上げスイッチ40bが設けられ、それらの各操作情報も制御装置22に入力されている。そして、前上げスイッチ40aをオンさせると、前上げ操作(後傾斜指令)が指令され、後上げスイッチ40bをオンさせると、後上げ操作(前傾斜指令)が指令されるように構成されている。
【0039】
さらに、搭乗運転部2の操作パネルには、走行機体Vに対する刈取部10の地面に対する高さ即ち刈取高さを設定するボリューム式の刈高さ設定器39、刈取部10の上昇指令及び下降指令を指令する刈取昇降レバー28の操作に基づいて、刈取部上昇を指令する上昇スイッチSW1、刈取部下降を指令する下降スイッチSW2等が備えられ、これらの情報も前記制御装置22に入力されている。
【0040】
図10に示すように、上記姿勢変更スイッチユニットSUには、走行機体Vの水平基準面に対する左右傾斜角を設定する左右傾斜角設定器25、水平制御(後述のローリング制御)を入り切りする水平自動スイッチ26、水平制御の入り状態を示す水平ランプ26a、前後制御(後述のピッチング制御)を入り切りする前後自動スイッチ27、前後制御の入り状態を示す前後ランプ27a、上記水平制御及び前後制御の作動モードを上限基準モードと下限基準モードとに切り換える上げ基準スイッチ35、及び上限基準モードであることを示す上げ基準ランプ35aが設けられ、さらに、十字レバー式の操作具36にて作動する、右上げスイッチ37a、左上げスイッチ37b、機体上げスイッチ38a及び機体下げスイッチ38bが設けられている。尚、後述の手動操作による姿勢変更操作は、下限基準モードで実行される。
【0041】
上記十字レバー式の操作具36の操作について説明すると、操作具36を左側に倒したときに、右上げスイッチ37aがオン作動して右上げ操作(左傾斜指令)が指令され、操作具36を右側に倒したときに、左上げスイッチ37bがオン作動して左上げ操作(右傾斜指令)が指令される。又、操作具36を後方側に倒したときに、機体上げスイッチ38aがオン作動して機体上げ操作(上昇指令)が指令され、操作具36を前方側に倒したときに、機体下げスイッチ38bがオン作動して機体下げ操作(下降指令)が指令される。
【0042】
従って、走行機体Vの姿勢変更指令を指令する手動式の姿勢変更指令手段400が、前記機体上げスイッチ38a、機体下げスイッチ38b、右上げスイッチ37a、左上げスイッチ37b、前上げスイッチ40a及び後上げスイッチ40にて構成されるとともに、上記姿勢変更指令として、走行機体Vの上昇指令、下降指令、左傾斜指令、右傾斜指令、前傾斜指令、及び後傾斜指令の夫々を指令するように構成されている。
【0043】
又、上記左右傾斜角設定器25には、水平スイッチ25a、左傾斜スイッチ25b及び右傾斜スイッチ25cが備えられている。つまり、水平スイッチ25aを押すと、設定左右傾斜角として水平状態に対応する傾斜角が設定され、左傾斜スイッチ25bを押すと、現在設定されている設定左右傾斜角が設定角度づつ左傾斜方向に修正され、右傾斜スイッチ25cを押すと、現在設定されている設定左右傾斜角が設定角度づつ右傾斜方向に修正される。そして、左右傾斜角設定器25にて設定されている左右傾斜角については、搭乗運転部2の前方側に設けた表示装置(図示しない)に、図11に示すように、1〜7の7段階(角度0の段階4が水平状態を表わし、プラスの角度が右傾斜方向、マイナスの角度が左傾斜方向を夫々表わす)のいずれであるかが表示される。尚、前後傾斜角については、傾斜角0(水平状態)が設定前後傾斜角として予め設定されている。
【0044】
一方、制御装置22からは、前記刈取シリンダCY及び前記4個の機体姿勢変更用の油圧シリンダC2〜C5を油圧制御するための油圧制御用の電磁弁29〜33に対する駆動信号が夫々出力されている。
尚、前記制御装置22は、刈取作業中において、刈高さセンサ9の検出値が刈高さ設定器39にて設定された設定刈高さに維持されるように刈取シリンダCYを作動させる刈高さ制御を実行する。
【0045】
上記制御装置22を利用して、前記姿勢変更指令手段400の指令情報に基づいて、前記姿勢変更操作手段100の作動を制御する手動姿勢変更制御を実行する制御手段200が構成されている。
そして、上記制御手段200が、前記手動姿勢変更制御として、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち2個以上の油圧シリンダC2〜C5を前記姿勢変更指令手段400による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作して走行機体Vの姿勢を変更する姿勢変更作動、及び、その姿勢変更作動を実行した後、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち少なくとも1個の油圧シリンダC2〜C5を駆動操作して前記左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面を形成させる、つまり、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部を同一平面上に位置させる平面形成作動を実行するように構成されている。
【0046】
前記制御手段200が、前記平面形成作動として、前記姿勢変更作動において同時に駆動操作した2個以上の油圧シリンダC2〜C5のうち、駆動速度が最も遅い1個の油圧シリンダC2〜C5を除いた他の油圧シリンダC2〜C5を駆動停止させた状態で、前記駆動速度が最も遅い1個の油圧シリンダC2〜C5を前記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作して前記平面を形成させるように構成されている。
【0047】
さらに、前記制御手段200が、前記姿勢変更作動として、前記4個の油圧シリンダC2〜C5を前記姿勢変更指令手段400による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作するか、もしくは、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動停止させた状態で他の2個の油圧シリンダC2〜C5を前記姿勢変更指令手段400による姿勢変更指令の方向に駆動操作するように構成されている。
つまり、前記制御手段200が、前記姿勢変更作動として、前記上昇指令が指令された場合には前記4個の油圧シリンダC2〜C5を上昇方向に同時に駆動操作するとともに、前記下降指令が指令された場合には前記4個の油圧シリンダC2〜C5を下降方向に同時に駆動操作し、前記左傾斜指令及び前記右傾斜指令が指令された場合には、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち、走行機体Vの左側前部及び左側後部に位置する2個の油圧シリンダ(左前シリンダC2と左後シリンダC3)と、走行機体Vの右側前部及び右側後部に位置する2個の油圧シリンダ(右前シリンダC4と右後シリンダC5)のいずれか一方の2個の油圧シリンダを駆動停止させた状態で、他方の2個の油圧シリンダを同時に駆動操作し、前記前傾斜指令及び前記後傾斜指令が指令された場合には、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち、走行機体Vの左側前部及び右側前部に位置する2個の油圧シリンダ(左前シリンダC2と右前シリンダC4)と、走行機体Vの左側後部及び右側後部に位置する2個の油圧シリンダ(左後シリンダC3と右後シリンダC5)のいずれか一方の2個の油圧シリンダを駆動停止させた状態で、他方の2個の油圧シリンダを同時に駆動操作するように構成されている。
【0048】
以下、上記姿勢変更作動及び平面形成作動について、図12〜図14に基づいて具体的に説明する。
図12〜図14に示すように、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの左側前部、左側後部、右側前部、及び、右側後部での高さ変更操作範囲(各油圧シリンダC2〜C5の駆動操作可能範囲に対応する)の下限位置が夫々a0,b0,c0,d0で、上限位置が夫々a2,b2,c2,d2で示され、姿勢変更指令が指令されたときに、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a―b―c―dを形成しているとする。
先ず、上昇指令が指令されて4個の油圧シリンダC2〜C5を上昇方向に同時に駆動操作する姿勢変更作動を図12(イ)に示すが、この上昇作動において、4個の油圧シリンダC2〜C5のうち右後シリンダC5の駆動速度が最も遅いとすると、この右後シリンダC5の姿勢変更作動後の高さ位置d3’は、他の3個の油圧シリンダ(左前シリンダC2、左後シリンダC3、右前シリンダC4)の姿勢変更作動後の高さ位置a3,b3,c3にて形成される平面よりも下側に位置することになる。そこで、上記3個の油圧シリンダC2,C3,C4の駆動は停止させるが、右後シリンダC5だけは駆動を継続して高さ位置d3まで上昇させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a3―b3―c3―d3を形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0049】
下降指令が指令されて4個の油圧シリンダC2〜C5を下降方向に同時に駆動操作する姿勢変更作動を図12(ロ)に示すが、この下降作動において、4個の油圧シリンダC2〜C5のうち右前シリンダC4の駆動速度が最も遅いとすると、この右前シリンダC4の姿勢変更作動後の高さ位置c4’は、他の3個の油圧シリンダ(左前シリンダC2、左後シリンダC3、右後シリンダC5)の姿勢変更作動後の高さ位置a4,b4,d4にて形成される平面よりも上側に位置することになる。そこで、上記3個の油圧シリンダC2,C3,C5の駆動は停止させるが、右前シリンダC4だけは駆動を継続して高さ位置d4まで下降させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a4―b4―c4―d4を形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0050】
次に、左傾斜指令が指令されて、左前シリンダC2及び左後シリンダC3の駆動を停止させた状態で、右前シリンダC4及び右後シリンダC5を同時に上昇側に駆動操作する姿勢変更作動を図13(イ)に示すが、この左傾斜作動において、同時に駆動される右前シリンダC4及び右後シリンダC5のうち右後シリンダC5の駆動速度が遅いとすると、この右後シリンダC5の姿勢変更作動後の高さ位置d5’は、駆動停止させた左前シリンダC2及び左後シリンダC3の高さ位置a,bと右前シリンダC4の姿勢変更作動後の高さ位置c5にて形成される平面よりも下側に位置することになる。そこで、右前シリンダC4の駆動は停止させるが、右後シリンダC5だけは駆動を継続して高さ位置d5まで上昇させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a―b―c5―d5を形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0051】
右傾斜指令が指令されて、左前シリンダC2及び左後シリンダC3の駆動を停止させた状態で、右前シリンダC4及び右後シリンダC5を同時に下降側に駆動操作する姿勢変更作動を図13(ロ)に示すが、この右傾斜作動において、同時に駆動される右前シリンダC4及び右後シリンダC5のうち右前シリンダC4の駆動速度が遅いとすると、この右前シリンダC4の姿勢変更作動後の高さ位置c6’は、駆動停止させた左前シリンダC2及び左後シリンダC3の高さ位置a,bと右後シリンダC5の姿勢変更作動後の高さ位置d6にて形成される平面よりも上側に位置することになる。そこで、右後シリンダC5の駆動は停止させるが、右前シリンダC4だけは駆動を継続して高さ位置c6まで下降させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a―b―c6―d6を形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0052】
尚、上記左傾斜指令に基づく左傾斜方向への姿勢変更作動、及び、右傾斜指令に基づく右傾斜方向への姿勢変更作動を行う場合に、上記のように、左前シリンダC2及び左後シリンダC3の駆動を停止させた状態で、右前シリンダC4及び右後シリンダC5を同時に駆動操作する構成に代えて、右前シリンダC4及び右後シリンダC5の駆動を停止させた状態で、左前シリンダC2及び左後シリンダC3を同時に駆動操作する構成でもよい。
【0053】
次に、前傾斜指令が指令されて、左後シリンダC3及び右後シリンダC5の駆動を停止させた状態で、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を同時に下降側に駆動操作する姿勢変更作動を図14(イ)に示すが、この前傾斜作動において、同時に駆動される左前シリンダC2及び右前シリンダC4のうち右前シリンダC4の駆動速度が遅いとすると、この右前シリンダC4の姿勢変更作動後の高さ位置c7’は、駆動停止させた左後シリンダC3及び右後シリンダC5の高さ位置b,dと左前シリンダC2の姿勢変更作動後の高さ位置a7にて形成される平面よりも上側に位置することになる。そこで、左前シリンダC2の駆動は停止させるが、右前シリンダC4だけは駆動を継続して高さ位置c7まで下降させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a7―b―c7―dを形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0054】
後傾斜指令が指令されて、左後シリンダC3及び右後シリンダC5の駆動を停止させた状態で、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を同時に上昇側に駆動操作する姿勢変更作動を図14(ロ)に示すが、この後傾斜作動において、同時に駆動される左前シリンダC2及び右前シリンダC4のうち左前シリンダC2の駆動速度が遅いとすると、この左前シリンダC2の姿勢変更作動後の高さ位置a8’は、駆動停止させた左後シリンダC3及び右後シリンダC5の高さ位置b,dと右前シリンダC4の姿勢変更作動後の高さ位置c8にて形成される平面よりも下側に位置することになる。そこで、右前シリンダC4の駆動は停止させるが、左前シリンダC2だけは駆動を継続して高さ位置a8まで上昇させることによって、4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの各高さ位置が平面a8―b―c8―dを形成するので、左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部にて平面が形成されることになる。
【0055】
尚、上記前傾斜指令に基づく前傾斜方向への姿勢変更作動、及び、後傾斜指令に基づく後傾斜方向への姿勢変更作動を行う場合に、上記のように、左後シリンダC3及び右後シリンダC5の駆動を停止させた状態で、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を同時に駆動操作する構成に代えて、左前シリンダC2及び右前シリンダC4の駆動を停止させた状態で、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を同時に駆動操作する構成でもよい。
【0056】
又、前記制御手段200は、自動姿勢変更指令が指令されている場合に、前記傾斜角検出手段300の検出情報に基づいて、走行機体Vの水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段100の作動を制御する自動姿勢変更制御を実行するように構成されている。尚、自動姿勢変更指令は、前記水平自動スイッチ26及び前後自動スイッチ27によって指令される。
即ち、上記制御手段200が、上記自動姿勢変更制御として、前記左右傾斜角センサ23の検出情報に基づいて、走行機体Vの水平基準面に対する左右傾斜角が設定左右傾斜角に維持されるように、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち、左側前部及び左側後部に位置する2個の油圧シリンダ(左前シリンダC2と左後シリンダC3)と、右側前部及び右側後部に位置する2個の油圧シリンダ(右前シリンダC4と右後シリンダC5)のいずれか一方の2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動停止させた状態で、他方の2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動操作するローリング制御、及び、前記前後傾斜角センサ24の検出情報に基づいて、走行機体Vの水平基準面に対する前後傾斜角が設定前後傾斜角に維持されるように、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうち、左側前部及び右側前部に位置する2個の油圧シリンダ(左前シリンダC2と右前シリンダC4)と、左側後部及び右側後部に位置する2個の油圧シリンダ(左後シリンダC3と右後シリンダC5)のいずれか一方の2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動停止させた状態で、他方の2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動操作するピッチング制御を実行するように構成されている。
【0057】
そして、前記制御手段200が、上記自動姿勢変更制御(ローリング制御及びピッチング制御)において、前記4個の油圧シリンダC2〜C5のうちの2個の油圧シリンダC2〜C5を駆動停止させた状態で、その駆動停止させた2個の油圧シリンダC2〜C5夫々による前記走行機体Vの前記左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部に対する各高さ位置を含む基準平面KHを設定して、他の2個の油圧シリンダC2〜C5を前記基準平面KHからの各操作量(伸縮作動したストローク量)が同じになるように駆動操作することにより、走行機体Vの前記左右のクローラ走行装置1L,1Rの接地部に対する各高さ位置にて平面を形成する状態を維持させる平面維持姿勢変更作動を実行するように構成されている。
【0058】
上記基準平面KHの設定について、機体左側に位置する左前シリンダC2と左後シリンダC3を駆動停止させた状態で、機体右側に位置する右前シリンダC4と右後シリンダC5を駆動操作するローリング制御の場合を例に説明する。
図15に示すように、上記4個の油圧シリンダC2〜C5による走行機体Vの左側前部、左側後部、右側前部、及び、右側後部での各高さ位置により斜線で示す平面が形成され、その平面における左側前部及び左側後部の各高さ位置を夫々a1,b1で示している。尚、図中、a0,b0,c0,d0及びa2,b2,c2,d2は、図12〜図14と同様に、夫々各油圧シリンダC2〜C5の駆動操作可能範囲の下限位置、及び、上限位置を示す。
そして、左側前部の下限位置a0と右側前部の下限位置c0を結ぶ直線に平行に、左側前部の高さ位置a1から右側前部に向けて直線a1−c1を引き、又、、左側後部の下限位置b0と右側後部の下限位置d0を結ぶ直線に平行に、左側後部の高さ位置b1から右側後部に向けて直線b1−d1を引き、この直線a1−c1と直線b1−d1とを含む平面a1−b1−c1−d1によって基準平面KHが設定されている。
【0059】
上記平面維持姿勢変更作動を実行する場合に、前記制御手段200は、前記各ストロークセンサ18〜21の検出情報に基づいて、前記駆動操作する2個の油圧シリンダC2〜C5の単位時間当たりの各操作量の変化を求めて、その2個の油圧シリンダC2〜C5のうちで前記単位時間当たりの操作量の変化が大きい変化速度大側の油圧シリンダC2〜C5における操作量が、前記単位時間当たりの操作量の変化が小さい変化速度小側の油圧シリンダC2〜C5における操作量よりも設定値以上大となるに伴って、前記変化速度大側の油圧シリンダC2〜C5における操作量が前記変化速度小側の油圧シリンダC2〜C5における操作量よりも設定値小となるまで、前記変化速度大側の油圧シリンダC2〜C5の駆動操作を停止させ、且つ、前記変化速度大側の油圧シリンダC2〜C5における操作量が前記変化速度小側の油圧シリンダC2〜C5における操作量よりも設定値以上小となるに伴って、前記変化速度大側の油圧シリンダC2〜C5の駆動操作を開始させることにより、前記駆動操作する2個の油圧シリンダC2〜C5の前記基準平面KHからの各操作量を同じにするように構成されている。
【0060】
即ち、駆動操作する2個の油圧シリンダC2〜C5による操作量(シリンダ伸縮量)の変化速度に差がある場合には、速度が遅い方のシリンダを連続的に駆動させながら、速度が速い方のシリンダの駆動をオンオフすることにより、上記駆動操作する2個の油圧シリンダC2〜C5間の操作量の差を設定値内に収めて、前記基準平面KHからの各操作量が同じになるように制御する。
この場合に、先ず、前記基準平面KHからのシリンダの操作量である伸縮量Wを、下式のように、現在のシリンダ位置と基準平面KHに対応する基準位置との差を、各油圧シリンダC2〜C5の駆動操作可能範囲、即ち上限位置から下限位置までの全ストロークSTで割ったときの割合(パーセント)で定義し、上記設定値としては、上記全ストロークSTの3パーセントに設定している。つまり、駆動操作する2個の油圧シリンダC2〜C5間の伸縮量Wの差は、最大でも各油圧シリンダC2〜C5の駆動操作可能な全ストロークSTの3パーセント以内に収められる。尚、上記シリンダ伸縮量Wがプラスのときは、現在のシリンダ位置が前記基準平面KHよりも上側に位置していることを示し、マイナスのときは、現在のシリンダ位置が前記基準平面KHよりも下側に位置していることを示す。
【0061】
【数1】
シリンダ伸縮量W=〔(シリンダ位置−基準位置)/ST〕×100
【0062】
次に、下限基準モードにおける前記ローリング制御、及びピッチング制御について説明する。
即ち、ローリング制御の場合は、走行面が左下がり状態であれば、前記下限基準姿勢(図2)にある状態から、左側のクローラ走行装置1Lにおいて、左前シリンダC2を短縮作動させ、且つ、左後シリンダC3を伸長作動させると、走行機体Vが接地部に対して左上り傾斜姿勢(右傾斜姿勢)に変化して、走行機体Vの水平基準面に対する左右傾斜角を水平状態にすることができる。又、走行面が右下がり状態であれば、前記下限基準姿勢にある状態から、右側のクローラ走行装置1Rにおいて、右前シリンダC4を短縮作動させ、且つ、右後シリンダC5を伸長作動させると、走行機体Vが接地部に対して右上り傾斜姿勢(左傾斜姿勢)に変化して、走行機体Vの水平基準面に対する左右傾斜角を水平状態にすることができる。
【0063】
ピッチング制御の場合は、走行面が前下がり状態であれば、前記下限基準姿勢(図2)にある状態から、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を、夫々、そのままの状態に維持しながら、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を同時に短縮作動させると、走行機体Vの前部側が左右のクローラ走行装置1L,1Rの夫々の接地部に対して上昇して後傾姿勢に姿勢変化して、走行機体Vの水平基準面に対する前後傾斜角を水平状態にすることができる。又、走行面が前上がり状態であれば、前記下限基準姿勢にある状態から、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を、夫々、そのままの状態に維持しながら、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を同時に伸長作動させると、走行機体Vの後部側が左右のクローラ走行装置1L,1Rの夫々の接地部に対して上昇して前傾姿勢に姿勢変化して、走行機体Vの水平基準面に対する前後傾斜角を水平状態にすることができる。
【0064】
尚、上限基準モードにおけるローリング制御、及びピッチング制御についての説明は省略するが、走行機体Vが左右のクローラ走行装置1L,1Rにおいて接地部に対して平行姿勢のまま最も離間した姿勢状態(図5参照)から、各シリンダC2〜C5の作動方向を、上記下限基準モードにおけるローリング制御及びピッチング制御での作動方向と逆の方向に作動させることにより実行される。
【0065】
次に、制御装置22による姿勢変更動作について、図16〜図22のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、手動の姿勢変更指令(左右傾斜、前後傾斜、上下昇降)がされたか否かを判断し、手動の姿勢変更指令が指令された場合には、手動姿勢変更処理を実行する。
上記手動の姿勢変更指令が指令されていない場合は、水平自動スイッチ26と前後自動スイッチ27の状態を調べて、水平自動スイッチ26だけがオンしているときはローリング制御だけを実行し、両方がオンしているときは、ローリング制御を優先して先に実行し、その後、ピッチング制御を実行する。
【0066】
手動姿勢変更処理(図17)では、左上げスイッチ37bにて左上げ(右傾斜)が指令されていれば、右傾斜処理を実行する。
右傾斜処理(図19)では、右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に達するまで、右前シリンダC4を伸長作動させるとともに右後シリンダC5を短縮作動させ、右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されれば、左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが上限位置に達するまで、左前シリンダC2を短縮作動させるとともに左後シリンダC3を伸長作動させる。そして、左上げ(右傾斜)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0067】
又、右上げスイッチ37aにて右上げ(左傾斜)が指令されていれば、左傾斜処理を実行する。
左傾斜処理(図20)では、左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが下限位置に達するまで、左前シリンダC2を伸長作動させるとともに左後シリンダC3を短縮作動させ、左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが下限位置に操作されれば、右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが上限位置に達するまで、右前シリンダC4を短縮作動させるとともに右後シリンダC5を伸長作動させる。そして、右上げ(左傾斜)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0068】
又、後上げスイッチ40bにて後上げ(前傾斜)が指令されていれば、前傾斜処理を実行する。
前傾斜処理(21)では、左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが下限位置に達するまで、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を伸長作動させ、左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが下限位置に操作されれば、左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが上限位置に達するまで、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を伸長作動させる。そして、後上げ(前傾斜)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0069】
又、前上げスイッチ40aにて前上げ(後傾斜)が指令されていれば、後傾斜処理を実行する。
後傾斜処理(22)では、左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に達するまで、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を短縮作動させ、左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されれば、左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが上限位置に達するまで、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を短縮作動させる。そして、前上げ(後傾斜)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0070】
又、機体上げスイッチ38aにて機体上げ(上昇)が指令されていれば、機体上昇処理を実行する。
機体上昇処理(23)では、左前シリンダC2を上限位置になるまで短縮作動させ、左後シリンダC3を上限位置になるまで伸長作動させ、右前シリンダC4を上限位置になるまで短縮作動させ、右後シリンダC5を上限位置になるまで伸長作動させる。そして、機体上げ(上昇)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0071】
又、機体下げスイッチ38bにて機体下げ(下降)が指令されていれば、機体下降処理を実行する。
機体下降処理(24)では、左前シリンダC2を下限位置になるまで伸長作動させ、左後シリンダC3を下限位置になるまで短縮作動させ、右前シリンダC4を下限位置になるまで伸長作動させ、右後シリンダC5を下限位置になるまで短縮作動させる。そして、機体下げ(下降)の指令が終了すると、前記平面形成作動を実行する。
【0072】
ローリング制御(図25)では、先ず、上げ基準スイッチ35によって上限基準モードと下限基準モードのいずれに切り換えられているかを判断し、上限基準モードであれば、「上限基準によるローリング制御」を実行し、下限基準モードであれば、以下の「下限基準によるローリング制御」を実行する。
「下限基準によるローリング制御」では、左右傾斜角センサ23の検出値が不感帯を走行機体Vの左傾斜側に外れていれば、機体右側の前後に位置する各ストロークセンサ20、21の検出情報に基づいて、右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダC4,C5がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダC4,C5のいずれかが下限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、右前シリンダC4を伸長作動させるとともに右後シリンダC5を短縮作動させる。右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されれば、左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが上限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、左前シリンダC2を短縮作動させるとともに左後シリンダC3を伸長作動させる。
【0073】
上記左右傾斜角センサ23の検出値が不感帯を走行機体Vの右傾斜側に外れていれば、機体左側の前後に位置する各ストロークセンサ18、19の検出情報に基づいて、左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダC2,C3がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダC2,C3のいずれかが下限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、左前シリンダC2を伸長作動させるとともに左後シリンダC3を短縮作動させる。左前シリンダC2及び左後シリンダC3のいずれかが下限位置に操作されれば、右前シリンダC4及び右後シリンダC5のいずれかが上限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、右前シリンダC4を短縮作動させるとともに右後シリンダC5を伸長作動させる。
このようにして、走行機体Vの高さを極力低くするようにしながら、走行機体Vの左右傾斜角と左右傾斜角設定器25にて設定された設定左右傾斜角との角度ずれが不感帯F内に収まるようにローリング作動処理を実行するのである。
【0074】
尚、「上限基準によるローリング制御」の処理については、詳述しないが、基本的には、上述した「下限基準によるローリング制御」の処理において、各シリンダを下限位置に位置するように操作する代わりに、上限位置に位置するように操作する。このようにして、走行機体Vの高さを極力高くするようにしながら、走行機体Vと左右傾斜角設定器25にて設定された設定左右傾斜角との角度ずれが不感帯F内に収まるようにローリング作動処理を実行する。
【0075】
ピッチング制御(図26)では、先ず、上げ基準スイッチ35によって上限基準モードと下限基準モードのいずれに切り換えられているかを判断し、上限基準モードであれば、「上限基準によるピッチング制御」を実行し、下限基準モードであれば、以下の「下限基準によるピッチング制御」を実行する。
「下限基準によるピッチング制御」では、前後傾斜角センサ24の検出値が不感帯を走行機体Vの前傾斜側に外れていれば、機体後部に位置する左右のストロークセンサ19、21の検出情報に基づいて、左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダC3,C5がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダC3,C5のいずれかが下限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を短縮作動させる。左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが下限位置に操作されれば、左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが上限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を短縮作動させる。
【0076】
前後傾斜角センサ24の検出値が不感帯を走行機体Vの後傾斜側に外れていれば、機体前部に位置する左右のストロークセンサ18、20の検出情報に基づいて、左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダC2,C4がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダC2,C4のいずれかが下限位置に達するまで、後述のストローク調整処理を実行しながら、左前シリンダC2及び右前シリンダC4を伸長作動させる。左前シリンダC2及び右前シリンダC4のいずれかが下限位置に操作されれば、左後シリンダC3及び右後シリンダC5のいずれかが上限位置に達するまで、後述するようなストローク調整処理を実行しながら、左後シリンダC3及び右後シリンダC5を伸長作動させる。
このようにして、走行機体Vの高さを極力低くするようにしながら、走行機体Vの前後傾斜角と水平状態に対応する前後傾斜角との角度ずれが不感帯内に収まるようにピッチング作動処理を実行するのである。
【0077】
尚、「上限基準によるピッチング制御」の処理については、詳述しないが、基本的には、上述した「下限基準によるピッチング制御」の処理において、各シリンダを下限位置に位置するように操作する代わりに、上限位置に位置するように操作する。このようにして、走行機体Vの高さを極力高くするようにしながら、走行機体Vの前後傾斜角と水平状態に対応する前後傾斜角との角度ずれが不感帯内に収まるようにピッチング作動処理を実行するのである。
【0078】
次に、上記したように2個のシリンダを駆動操作するときに行われる前記ストローク調整処理について説明する。
図27に示すように、駆動操作する2個のシリンダをC(A),C(B)とし、両方のシリンダの一方が作動停止中でなければ、各ストロークセンサ18〜21の検出情報に基づいて、前記数1に示す式により、各シリンダごとの伸縮量W1,W2と、各シリンダによる単位時間あたりの伸縮量、即ち、各シリンダの伸縮量の変化速度V1,V2を求める。上記両方のシリンダの一方が作動停止中のときは、各シリンダごとの伸縮量W1,W2だけを求める。
【0079】
そして、一方のシリンダC(A)の変化速度V1が他方のシリンダC(B)の変化速度V2よりも大であることが検出されたときは、その速度小側のシリンダC(B)を連続作動しながら、速度大側のシリンダC(A)の作動をオンオフする。つまり、速度大側のシリンダC(A)の伸縮量W1と、速度小側のシリンダC(B)の伸縮量W2とを比較して、速度大側のシリンダC(A)の伸縮量W1が速度小側のシリンダC(B)の伸縮量W2よりも大きく、しかも、その差が全ストロークの3パーセントよりも大であれば、速度大側のシリンダC(A)の作動を停止させ、その差が3パーセントよりも小であれば、速度大側のシリンダC(A)の作動は停止させない。一方、速度大側のシリンダC(A)の伸縮量W1が速度小側のシリンダC(B)の伸縮量W2よりも小さく、しかも、その差が全ストロークの3パーセントよりも大であれば、停止させている速度大側のシリンダC(A)の作動を開始させる。
【0080】
逆に、シリンダC(A)の伸縮量W1の変化速度V1がシリンダC(B)の伸縮量W2の変化速度V2よりも小であることが検出されたときは、上記処理において、速度小側のシリンダをシリンダC(A)にして、この速度小側のシリンダC(A)を連続作動させながら、速度大側のシリンダC(B)をオンオフ作動させるようにして、同様な処理を行う。
【0081】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
上記実施形態では、制御手段200が、手動姿勢変更制御として実行する平面形成作動として、前記姿勢変更作動において同時に駆動操作した2個以上の駆動手段C2〜C5のうち、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を除いた他の駆動手段を駆動停止させた状態で、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を前記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作して前記平面を形成させるようにように構成したが、これ以外に、例えば、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を前記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作するとともに、他の駆動速度が速い駆動手段を前記姿勢変更作動における駆動方向とは逆方向に駆動操作して、前記平面を形成させるように構成してもよい。
【0082】
上記実施形態では、左右両側の走行装置を、左右一対のクローラ走行装置1L,1Rで構成したが、これに限るものではなく、例えば、左右一対の車輪式の走行装置でもよい。
【0083】
上記実施形態では、姿勢変更操作手段100に備える4個の駆動手段C2〜C5の夫々を油圧シリンダにて構成したが、油圧シリンダ以外に、電動モータとネジ送り機構等からなる他の駆動手段にて構成してもよい。
【0084】
上記実施形態では、傾斜角検出手段300を、重力式の傾斜角センサ23,24にて構成したが、これに限るものではなく、例えばレーザージャイロ等の角速度を検出するセンサの検出信号を積分して傾斜角を検出する手段でもよい。
【0085】
上記実施形態では、制御手段200が、自動姿勢変更制御として、ローリング制御とピッチング制御の両方を実行するように構成したが、ローリング制御とピッチング制御のいずれか一方だけを実行するように構成してもよい。
【0086】
上記実施形態では、作業車としてコンバインを例示したが、コンバインに限らず、苗移植機やトラクター等の他の農作業車でもよく、農作業車に限らず、建設用の作業車や土木用の作業車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの前部を示す側面図
【図2】走行装置の昇降操作構成を示す側面図
【図3】走行装置の昇降操作構成を示す側面図
【図4】走行装置の昇降操作構成を示す側面図
【図5】走行装置の昇降操作構成を示す側面図
【図6】傾斜角検出手段の構成を示す斜視図
【図7】傾斜角検出手段の検出動作を示す側面図
【図8】コンバインの動力伝達図
【図9】制御構成を示すブロック図
【図10】姿勢変更操作用のスイッチユニットの正面図
【図11】左右傾斜角の設定値を示す図
【図12】手動の姿勢変更指令に基づく姿勢変更作動及び平面形成作動を示す斜視図
【図13】手動の姿勢変更指令に基づく姿勢変更作動及び平面形成作動を示す斜視図
【図14】手動の姿勢変更指令に基づく姿勢変更作動及び平面形成作動を示す斜視図
【図15】平面維持姿勢変更作動を示す斜視図
【図16】制御作動を示すフローチャート
【図17】制御作動を示すフローチャート
【図18】制御作動を示すフローチャート
【図19】制御作動を示すフローチャート
【図20】制御作動を示すフローチャート
【図21】制御作動を示すフローチャート
【図22】制御作動を示すフローチャート
【図23】制御作動を示すフローチャート
【図24】制御作動を示すフローチャート
【図25】制御作動を示すフローチャート
【図26】制御作動を示すフローチャート
【図27】制御作動を示すフローチャート
【符号の説明】
1L,1R 走行装置
100 姿勢変更操作手段
200 制御手段
300 傾斜角検出手段
400 姿勢変更指令手段
C2〜C5 駆動手段
V 機体本体

Claims (5)

  1. 左右両側の走行装置の接地部に対する機体本体の姿勢を変更操作自在な姿勢変更操作手段と、
    前記機体本体の姿勢変更指令を指令する手動式の姿勢変更指令手段と、
    前記姿勢変更指令手段の指令情報に基づいて、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する手動姿勢変更制御を実行する制御手段とが設けられている作業車の姿勢制御装置であって、
    前記姿勢変更操作手段が、前記機体本体の左側前部及び左側後部夫々についての、左側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段と、前記機体本体の右側前部及び右側後部の夫々についての、右側の走行装置の接地部に対する高さを各別に変更調節自在な2個の駆動手段とを備えて構成され、
    前記制御手段が、前記手動姿勢変更制御として、前記4個の駆動手段のうち2個以上の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作して前記機体本体の姿勢を変更する姿勢変更作動、及び、その姿勢変更作動を実行した後、前記4個の駆動手段のうち少なくとも1個の駆動手段を駆動操作して前記左右両側の走行装置の接地部を同一平面上に位置させる平面形成作動を実行するように構成されている作業車の姿勢制御装置。
  2. 前記機体本体の水平基準面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段が設けられ、
    前記制御手段が、自動姿勢変更指令が指令されている場合に、前記傾斜角検出手段の検出情報に基づいて、前記機体本体の水平基準面に対する傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する自動姿勢変更制御を実行し、且つ、その自動姿勢変更制御において、前記4個の駆動手段のうちの2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、その駆動停止させた2個の駆動手段夫々による前記機体本体の前記左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置を含む基準平面を設定して、他の2個の駆動手段を前記基準平面からの各操作量が同じになるように駆動操作することにより、前記機体本体の前記左右両側の走行装置の接地部に対する各高さ位置にて平面を形成する状態を維持させる平面維持作動を実行するように構成されている請求項1記載の作業車の姿勢制御装置。
  3. 前記制御手段が、前記平面形成作動として、前記姿勢変更作動において同時に駆動操作した2個以上の駆動手段のうち、駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を除いた他の駆動手段を駆動停止させた状態で、前記駆動速度が最も遅い1個の駆動手段を前記姿勢変更作動における駆動方向に継続して駆動操作して前記平面を形成させるように構成されている請求項1又は2記載の作業車の姿勢制御装置。
  4. 前記制御手段が、前記姿勢変更作動として、前記4個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に同時に駆動操作するか、もしくは、前記4個の駆動手段のうち2個の駆動手段を駆動停止させた状態で他の2個の駆動手段を前記姿勢変更指令手段による姿勢変更指令の方向に駆動操作するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業車の姿勢制御装置。
  5. 前記姿勢変更指令手段が、前記姿勢変更指令として、前記機体本体の上昇指令、下降指令、左傾斜指令、右傾斜指令、前傾斜指令、及び後傾斜指令の夫々を指令するように構成され、
    前記制御手段が、前記姿勢変更作動として、前記上昇指令が指令された場合には前記4個の駆動手段を上昇方向に同時に駆動操作するとともに、前記下降指令が指令された場合には前記4個の駆動手段を下降方向に同時に駆動操作し、
    前記左傾斜指令及び前記右傾斜指令が指令された場合には、前記4個の駆動手段のうち、前記機体本体の左側前部及び左側後部に位置する2個の駆動手段と、前記機体本体の右側前部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作し、
    前記前傾斜指令及び前記後傾斜指令が指令された場合には、前記4個の駆動手段のうち、前記機体本体の左側前部及び右側前部に位置する2個の駆動手段と、前記機体本体の左側後部及び右側後部に位置する2個の駆動手段のいずれか一方の2個の駆動手段を駆動停止させた状態で、他方の2個の駆動手段を同時に駆動操作するように構成されている請求項4記載の作業車の姿勢制御装置。
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