JP3670056B2 - コンバイン - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はリールで引起した穀物を刈刃で刈取って脱穀処理するコンバインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平２−１１７３０３号公報に示す如く、穀稈を取込むリールを刈取部にリール昇降シリンダを介して昇降自在に取付けると共に、前記リールの支持位置を検出するポテンショメータ型リール高さセンサを設ける技術があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は、リールの昇降動作とリール高さセンサの検出動作を全範囲で連動させることにより、例えばリールの前後方向支持位置の変更などに伴って行うリールの高さ調整によってリール高さセンサの初期設定位置（リール下降検出位置）が変化し、リールを自動的に昇降させるリール昇降シリンダ動作とリール高さセンサの検出値がリール高さの初期位置（下降位置）付近で不特定な関係になり、リールの最下降位置が不均一になり易い等の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、穀稈を取込むリールを刈取部に昇降部材を介して昇降自在に取付けると共に、前記リールの支持位置を検出するリール高さセンサを設けるコンバインにおいて、前記リールの支持高さを前記リール支持アームの支持角度により検出するリール高さセンサを備え、ヘッダー側板にセンサフレームを固定させ、センサフレームに前記リール高さセンサを固定させ、またリール高さセンサの入力軸にセンサアームを固定させ、センサアームを初期位置に復帰させるバネ力によってセンサアームを当接させるリフトピン及びストッパピンを設け、リフトピンをリール支持アームに固定させ、ストッパピンをセンサフレームに固定させ、リール支持アームを下降させたとき、センサアームをストッパピンに当接して初期位置に支持させて、リール支持高さをリール高さセンサによって検出させるもので、例えばリールの最下降位置などを決定するリールの高さ調整範囲をリール高さセンサのリール支持位置検出範囲外に形成し得、リール高さセンサ出力を一定維持し乍ら前記リールの高さ調整を行い得、リールの高さ調整を行ってもリール高さセンサの検出値を補正する必要がなく、従来に比べてリール昇降制御機能の向上並びに取扱い操作の簡略化などを容易に図り得るものである。
【０００５】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はリール高さセンサ部の側面図、図２は全体の側面図、図３は同平面図であり、図中（１）は走行クローラ（２）をトラックフレーム（３）に装備する機台、（４）は軸流式のスクリュ形扱胴（５）及び選別機構（６）を備えていて前記機台（１）に搭載する脱穀部、（７）は揚穀筒（８）を介して取出す脱穀部（４）の穀粒を溜める穀物タンク、（９）は前記脱穀部（４）の下部前方に油圧駆動用刈取昇降シリンダ（１０）を介して昇降可能に装設する刈取部、（１１）は運転席（１２）及び運転操作部（１３）を備えていて前記穀物タンク（７）の前方に固設させる運転台、（１４）は前記穀物タンク（７）の後方に備えていてエンジン（１５）を内設するエンジン室、（１６）は前記穀物タンク（７）内の穀粒を取出す穀粒搬出オーガである。
【０００６】
さらに、図４に示す如く、前記刈取部（９）は、未刈り穀稈を取入れる穀物刈取ヘッダー（１７）と、該ヘッダー（１７）の後部略中央に連結させて刈取穀稈を脱穀部（４）に送給するフィーダハウスである供給室（１８）によって構成すると共に、未刈り穀稈掻込み用リール（１９）と、往復駆動型第１及び第２刈刃（２０）（２１）と、穀稈掻込オーガ（２２）を前記穀物ヘッダー（１７）に備え、前記ヘッダー（１７）に取込まれる刈取穀稈を供給室（１８）に内設する供給チェンコンベア（２３）を介し脱穀部（４）に送り込んで脱穀処理するように構成している。
【０００７】
また、前記供給室（１８）の後端側を脱穀部（４）前側に回動支点軸（２４）を介して支持させ、該支点軸（２５）を中心に刈取部（９）を昇降自在とする一方、前記穀物刈取ヘッダー（１７）後側上部の横フレーム（２５）に回動支点軸（２６）を介して左右のリール支持アーム（２７）基端を上下回動自在に支持させ、前記オーガ（２２）側方のヘッダー側板（２８）と支持アーム（２７）間に油圧駆動用リール昇降シリンダ（２９）を介設して、該シリンダ（２９）のピストン（３０）伸縮動作により刈取部（９）におけるリール（１９）の支持高さを変更すると共に、前記リール支持アーム（２７）に設けるネジ軸（３１）にナット（３２）を介して前記ピストン（３０）先端を螺着連結させるもので、ヘッダー側板（２８）に軸（３３）を介してリール昇降シリンダ（２９）を連結させると共に、ピストン（３０）先端をリール支持アーム（２７）にネジ軸（３１）を介して連結させ、ナット（３２）操作によってピストン（３０）とネジ軸（３１）の連結長さを変更させ、リール支持アーム（２７）の支持高さを変化させ、リール（１９）の高さ調整を行うように構成している。
【０００８】
さらに、前記穀物刈取ヘッダー（１７）後側下部のブラケット（３４）に支点軸（３５）及び刈刃フレーム（３６）を介して第２刈刃（２１）を昇降自在に取付け、前記横フレーム（２５）と刈刃フレーム（３６）を油圧駆動型刈刃昇降シリンダ（３７）によって連結させ、該シリンダ（３７）を作動させて第２刈刃（２１）の刈高さ調節を行うと共に、前記リール（１９）を軸受板（３８）に回転中心軸（３９）を介して回転自在に軸支させ、前記リール支持フレーム（２７）に軸受板（３８）を前後方向に摺動自在に取付け、軸受板（３８）を前後摺動させる油圧駆動型リール位置シリンダ（４０）をリール支持フレーム（２７）に取付け、該シリンダ（４０）を作動させてリール（１９）取付け位置調節を行うように構成している。
【０００９】
そして、前記リール位置シリンダ（４０）制御によりリール（１９）取付け位置調節を行うと、リール昇降シリンダ（２９）のピストン（３０）を退入させて最下降させたとき、前低後高に前傾させたリール支持フレーム（２７）によるリール（１９）支持高さが変化するから、前記ナット（３２）操作によりネジ軸（３１）とピストン（３０）の連結長さを変更させ、ピストン（３０）及びネジ軸（３１）の伸縮によってリール支持フレーム（２７）を昇降させ、リール（１９）の高さ調整を行い、リール（１９）の最下降位置を適正高さに保つように構成している。
【００１０】
さらに、図１、図５、図６に示す如く、前記リール（１９）の支持高さを前記リール支持アーム（２７）の支持角度により検出するポテンショメータ型リール高さセンサ（４１）を備えると共に、前記ヘッダー側板（２８）上面にセンサフレーム（４２）をボルト止め固定させ、該センサフレーム（４２）に前記リール高さセンサ（４１）を取付け位置調節自在に長孔を介してボルト止め固定させ、センサフレーム（４２）に着脱自在に取付けるセンサカバー（４３）内部に前記センサ（４１）を設ける。また、前記リール高さセンサ（４１）の入力軸にセンサアーム（４４）を固定させると共に、前記センサアーム（４４）を初期位置に自動復帰させるリターンバネ（図示省略）力によってセンサアーム（４４）を当接させるリフトピン（４５）及びストッパピン（４６）を設ける。そして、前記リフトピン（４５）をリール支持アーム（２７）に一体固定させると共に、前記ストッパピン（４６）をセンサフレーム（４２）に一体固定させ、リール昇降シリンダ（２９）制御によりリール支持アーム（２７）を下降動作させたとき、センサアーム（４４）がストッパピン（４６）に当接して初期位置に支持され、リール支持アーム（２７）をさらに下降動作させることにより、リフトピン（４５）がセンサアーム（４４）から離れて下降移動する一方、リール昇降シリンダ（２９）制御によりリール支持アーム（２７）を上昇動作させたとき、ストッパピン（４６）に当接する初期位置よりも上方側で、リフトピン（４５）によってセンサアーム（４４）がリターンバネに抗して回転し、リール（１９）支持高さをリール高さセンサ（４１）によって検出させるように構成している。また、前記ストッパピン（４６）にセンサアーム（４４）が当接していて、センサアーム（４４）から離反してリフトピン（４５）が昇降するリール支持アーム（２７）の回動範囲に比べ、前記ナット（３２）操作によるピストン（３０）及びネジ軸（３１）の伸縮によって行うリール（１９）の高さ調整範囲が、小さいかまたは等しくなるように構成している。
【００１１】
上記から明らかなように、穀稈を取込むリール（１９）を刈取部（９）に昇降部材（２９）を介して昇降自在に取付けると共に、前記リール（１９）の支持位置を検出するリール高さセンサ（４１）を設けるコンバインは、図６において、自動制御によるリール高さセンサ出力範囲に対応するリール高さ検出範囲よりもリール（１９）の手動操作による機械的な昇降動作範囲の上下限をともに大きく確保する。すなわち、リール（１９）は、リール高さセンサ（４１）の上下限値であるリール高さ検出範囲の上下限値を越えて手動にて操作することができる。下限値を越えて下方に操作した場合には、リール高さセンサ（４１）はストッパピン４６によりリール高さ検出範囲の下限値に保持されたままで、リール（１９）の高さ調整を行うものである。換言すると、図６のように、リール（１９）の高さを検出するリール高さセンサ（４１）出力を得るリール（１９）高さ検出範囲に比べ、リール（１９）の機械的な昇降動作範囲を大きく形成し、リール高さセンサ（４１）の検出範囲の下限値がストッパピン（４６）によって常に一定した位置となり、リフトピン（４５）が固設されたリール支持フレーム（２７）がさらに下降して、リフトピン（４５）がセンサアーム（４４）から離れた状態で、ネジ軸（３１）の伸縮によるリール（１９）の機械的な昇降動作範囲の下限値近辺で手動によるリール（１９）の高さ調整が行われ、前記リール（１９）の機械的な昇降動作範囲の下降位置の調整によってリール高さセンサ（４１）のリール高さ検出範囲の初期設定時の下限値が変更されるのを防いでいる。
【００１２】
さらに、図７に示す如く、前記刈取部（９）並びにリール（１９）の各昇降動作を関連させて行わせるリフトスイッチ（４７）と、圃場枕地での機体回行に必要な未刈り稈よりも高い非刈取作業位置に刈取部（９）が上昇したことを検出するリミットスイッチ型非作業センサ（４８）と、圃場刈取り土面に対する刈取部（９）支持高さを検出する刈高さセンサ（４９）と、前記刈取部（９）の対地高さを手動設定する刈高さ設定器（５０）と、手動操作により刈取昇降シリンダ（１０）を作動させる刈取部昇降手動スイッチ（５１）と、前記リール高さセンサ（４１）と、刈取作業を行うときのリール（１９）支持高さを手動設定するリール高さ設定器（５２）と、手動操作によりリール昇降シリンダ（２９）を作動させるリール昇降手動スイッチ（５３）と、前記刈取昇降シリンダ（１０）を作動させる油圧電磁弁型刈取昇降バルブ（５４）を駆動する刈取上昇及び刈取下降ソレノイド（５５）（５６）と、前記リール昇降シリンダ（２９）を作動させる油圧電磁弁型リール昇降バルブ（５７）を駆動するリール上昇及びリール下降ソレノイド（５８）（５９）を、マイクロコンピュータで構成するコントローラ（６０）に接続させる。なお、コントローラ６０による上記各センサ、スイッチ、装置の制御については後述する。
【００１３】
また、図８に示す如く、圃場枕地での機体回行時など、刈取作業を終了したり再開始するときに走行速度を変更する走行変速レバー（６１）の握り部（６２）に前記リフトスイッチ（４７）を取付け、前記レバー（６１）操作を行う手の指でリフトスイッチ（４７）を押してオンにさせるように構成している。なお、前記走行変速レバー（６１）に代え、刈取作業を開始または終了するときに多用される他の操作部材（操向レバーまたはハンドルなど）にリフトスイッチ（４７）を取付けてもよいと共に、操向ハンドルの圃場枕地回行操作の開始と終了の各動作と連動させてリフトスイッチ（４７）を自動的にオン作動させることも行える。
【００１４】
このように構成されたコンバインで収穫作業を行うときの刈取部（９）をコントローラ（６０）によって制御する制御フローについて図９を用いて説明する。
まず、Ｓ１にてリフトスイッチ（４７）がＯＮ操作されたかを判定する。リフトスイッチ（４７）がＯＮ操作されたときはＳ２に進む。リフトスイッチ（４７）がＯＮ操作されていないときはＳ１に戻る。
Ｓ２では、非作業センサ（４８）がＯＮとなっているかを判定する。非作業センサ（４８）がＯＮとなっているときはＳ３に進む。
Ｓ３でリール高さ設定器（５２）のリール高さ設定値を読み取る一方、Ｓ４にてリール高さセンサ（４１）で現在のリール高さを検出する。そして、Ｓ５にて、Ｓ３にて読み取ったリール高さ設定値とＳ４にて検出した現在のリール高さとを比較し、その比較に基づいて刈取部（９）を下降させるとともに、リール（１９）を設定器（５２）の設定位置まで上昇させる。詳しくは、刈取下降ソレノイド５６により刈取昇降バルブ５４を作動させ、刈取昇降シリンダ１０を作動させるとともに、リール上昇ソレノイド５８によりリール昇降バルブ５７を作動させ、リール昇降シリンダ２９を作動させる。
次に、Ｓ６にて、刈高さセンサ（４９）が現在の刈高さを検出し、Ｓ７にて刈高さセンサ（４９）がＯＮとなっているかを判定する。刈高さセンサ（４９）がＯＮとなっていないときはＳ３に戻り、ＯＮとなっているときはＳ８に進む。そして、Ｓ８にて、刈高さ設定器（５０）の刈高さ設定値を読取り、Ｓ９にて刈高さの制御を行う。詳しくは、Ｓ６にて検出した現在の刈高さと、Ｓ８にて読み取った刈高さ設定値とを比較し、その比較に基づいて刈高さを制御する。
一方、Ｓ２にて非作業センサ（４８）がＯＮとなっていないときはＳ１０進み、リール高さセンサ（４１）のでリール高さを検出した後、Ｓ１１にてリール高さセンサ（４１）の検出結果に基づいてリール（１９）を制御しながらリール高さ検出範囲の下限値まで下降させるとともに、刈取部（９）を自動制御しながら上昇させる。詳しくは、刈取上昇ソレノイド５５により刈取昇降バルブ５４を作動させ、刈取昇降シリンダ１０を作動させるとともに、リール下降ソレノイド５９によりリール昇降バルブ５７を作動させ、リール昇降シリンダ２９を作動させる。
そして、Ｓ１２にて非作業センサ（４８）がＯＮとなっているかを判定し、ＯＮとなっているときは制御を終了する。非作業センサがＯＮとなっていないときは、Ｓ１０に戻る。
次に、上述した制御フローに基づいた本発明のコンバインによる収穫作業方法について説明する。
圃場内を略直進して圃場枕地に本機が到達し、１行程分の刈取作業が終了したとき、走行変速レバー（６１）減速操作とリフトスイッチ（４７）オン操作を作業者が行い、低速走行に移行させると共に、リフトスイッチ（４７）のオン動作により（Ｓ１にてイエス）、穀稈を刈取る低位置に刈取部（９）を下降させていて非作業センサ（４８）がオンになっていないとき（Ｓ２にてノウ）、刈取昇降シリンダ（１０）を作動させて刈取部（９）上昇制御を行い、非作業センサ（４８）がオン（Ｓ１２にてイエス）になるまで刈取部（９）を上昇させ（Ｓ１１）、同時にリール高さセンサ（４１）の検出に基づきリール昇降シリンダ（２９）を作動させ、ストッパピン（４６）にセンサアーム（４４）が当接するリール高さセンサ（４１）の検出範囲の下限値までリール（１９）を下降させる制御を行う。このように、リール（１９）の下降により刈取り途中の穀稈を掻込オーガ（２２）方向に強制移動させ、穀稈が刈刃（２０）前方側から落下するのを防ぎ乍ら、未刈り稈よりも高い非作業位置に刈取部（９）を上昇させ、本機回行時に未刈り稈に刈取部（９）が接触するのを防止し、刈取作業を終了する。そして、作業者の操向ハンドル操作によって次行程の刈取作業開始位置に移動する。
【００１５】
また、次行程の刈取作業開始位置に本機が到達し、圃場枕地での本機回行が終了したとき、走行変速レバー（６１）増速操作とリフトスイッチ（４７）オン操作を作業者が行い（Ｓ１にてイエス）、刈取作業を行う高速走行に移行させると共に、リフトスイッチ（４７）のオン動作により、非刈取作業位置に刈取部（９）を上昇させていて非作業センサ（４８）がオンになっているとき（Ｓ２にてイエス）、刈取昇降シリンダ（１０）を作動させて刈取部（９）下降制御を行い、刈高さセンサ（４９）の検出値（Ｓ６）により刈高さセンサ（４９）がオンになって自動刈高さ制御が可能になるまで（Ｓ７にてノウ）刈取部（９）を下降させ、同時にリール高さ設定器（５２）入力（Ｓ３）並びにリール高さセンサ（４１）入力（Ｓ４）に基づきリール昇降シリンダ（２９）を作動させ（Ｓ５）、前記設定器（５２）の設定位置までリール（１９）を上昇させる制御を行う。このように、刈取部（９）及びリール（１９）を通常刈取作業位置に復帰させ、刈高さセンサ（４９）入力並びに刈高さ設定器（５０）入力（Ｓ８）に基づき刈取部（９）を自動的に昇降させる刈高さ制御（Ｓ９）が行われ、刈刃（２０）の対地高さを設定器（５０）の設定高さに保ち乍ら刈取作業が開始され、未刈り稈を連続的に刈取って脱穀する収穫作業が行われる。前記のように、収穫作業中、畦際などで機体旋回を行う場合、リフトスイッチ（４７）操作だけで自動的に刈取部（９）を上昇させかつリール（１９）を下降させて刈取部（９）から穀稈がこぼれ落ちるのを防止する一方、旋回後の刈取再開時、リフトスイッチ（４７）操作によって自動的に刈取部（９）を下降させかつリールを所定位置まで上昇復帰させ、圃場枕地での本機回行容易に行え、刈終わり時及び刈始め時の運転操作の簡略化を図れる。
【００１６】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、穀稈を取込むリール（１９）を刈取部（９）に昇降部材（２９）を介して昇降自在に取付けると共に、前記リール（１９）の支持位置を検出するリール高さセンサ（４１）を設けるコンバインにおいて、前記リール（１９）の支持高さを前記リール支持アーム（２７）の支持角度により検出するリール高さセンサ（４１）を備え、ヘッダー側板（２８）にセンサフレーム（４２）を固定させ、センサフレーム（４２）に前記リール高さセンサ（４１）を固定させ、またリール高さセンサ（４１）の入力軸にセンサアーム（４４）を固定させ、センサアーム（４４）を初期位置に復帰させるバネ力によってセンサアーム（４４）を当接させるリフトピン（４５）及びストッパピン（４６）を設け、リフトピン（４５）をリール支持アーム（２７）に固定させ、ストッパピン（４６）をセンサフレーム（４２）に固定させ、リール支持アーム（２７）を下降させたとき、センサアーム（４４）をストッパピン（４６）に当接して初期位置に支持させて、リール（１９）支持高さをリール高さセンサ（４１）によって検出させるもので、例えばリール（１９）の最下降位置などを決定するリール（１９）の高さ調整範囲をリール高さセンサ（４１）のリール（１９）支持位置検出範囲外に形成でき、リール高さセンサ（４１）出力を一定維持し乍ら前記リール（１９）の高さ調整を行うことができ、リール（１９）の高さ調整を行ってもリール高さセンサ（４１）の検出値を補正する必要がなく、従来に比べてリール（１９）昇降制御機能の向上並びに取扱い操作の簡略化などを容易に図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】リール高さセンサ部の側面図。
【図２】全体側面図。
【図３】全体平面図。
【図４】刈取部の側面説明図。
【図５】リール高さセンサ部の平面図。
【図６】リール高さセンサ出力線図。
【図７】刈取部及びリールの昇降制御回路図。
【図８】走行変速レバー部の説明図。
【図９】図７のフローチャート。
【符号の説明】
（９） 刈取部
（１９） リール
（２９） リール昇降シリンダ（昇降部材）
（４１） リール高さセンサ

Claims (1)

1. 穀稈を取込むリール（１９）を刈取部（９）に昇降部材（２９）を介して昇降自在に取付けると共に、前記リール（１９）の支持位置を検出するリール高さセンサ（４１）を設けるコンバインにおいて、前記リール（１９）の支持高さを前記リール支持アーム（２７）の支持角度により検出するリール高さセンサ（４１）を備え、ヘッダー側板（２８）にセンサフレーム（４２）を固定させ、センサフレーム（４２）に前記リール高さセンサ（４１）を固定させ、またリール高さセンサ（４１）の入力軸にセンサアーム（４４）を固定させ、センサアーム（４４）を初期位置に復帰させるバネ力によってセンサアーム（４４）を当接させるリフトピン（４５）及びストッパピン（４６）を設け、リフトピン（４５）をリール支持アーム（２７）に固定させ、ストッパピン（４６）をセンサフレーム（４２）に固定させ、リール支持アーム（２７）を下降させたとき、センサアーム（４４）をストッパピン（４６）に当接して初期位置に支持させて、リール（１９）支持高さをリール高さセンサ（４１）によって検出させることを特徴とするコンバイン。