JP3835015B2 - コンバインにおける姿勢制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行部に対し車体を前後方向に傾斜するピッチング制御と、左右方向に傾斜するローリング制御を行って車高と車体の姿勢を制御するコンバインの姿勢制御装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
コンバインは、自動スイッチが「入」のとき、刈取り作業中かどうか、あるいは乾田か湿田かなどの圃場条件に応じてたえず油圧シリンダを作動してピッチング制御やローリング制御を行い、車体を走行部に対し上昇または下降して車高を適当な高さに調節し、車体の水平姿勢を維持するようになっている。
また、コンバインが後進するとき、駆動反力で車体が前に傾くことがあり、この場合、刈取部の位置が低いと刈取部の先端が接地して分草杆やセンサ類を破損してしまう。そのため、コンバイン後進するときは車体を前高後低に傾斜させて刈取部を高くし、駆動反力で刈取部が地面に当たるのを防止している。
【0003】
ところが、この車体を前高後低に傾斜させるときに、車体の後部が走行部に当たって破損することがある。
【0004】
そこで本発明は、車体を前高後低に傾斜させるとき起こる車体後部が下がって走行部と干渉する事故を未然に防止することを目的になされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【0006】
すなわち、走行部に対し車体後部を上げ下げして車体を前後方向に傾斜するピッチング手段と、車体の左又は右を昇降して車体を左右方向に傾斜すると共に車体の左右を同時に昇降して走行部に対し車体を上げ下げする左右一対のローリング手段とを有するコンバインにおいて、
刈取部の上げ操作を検出する刈高さセンサを設け、
当該刈高さセンサが刈取部上げ操作を検出した場合に、前記左右のローリング手段を同時に作動して、前記ピッチング手段により車体が前高後低姿勢をとっても車体後部が前記走行部に干渉しない高さまで車体を押し上げる指令信号を出力し、
さらに、穀稈センサを備え、穀稈センサがオンからオフに切換わった場合にも、前記左右のローリング手段を同時に作動して、前記ピッチング手段により車体が前高後低姿勢をとっても車体後部が前記走行部に干渉しない高さまで車体を押し上げる指令信号を出力すると共に、
車体後部の高さを検出する検出手段及び走行開始を検出する走行開始検出手段を設け、
当該走行開始検出手段が走行開始を検出したら、車体後部の高さを検出し、該車体後部の高さが走行部に干渉する高さまで下がったことを検出した場合に、ピッチング手段を作動して車体枠後部の高さを修正することを特徴とする姿勢制御装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0008】
図1に、本発明を実施したコンバインの全体側面図を示す。
図中、aはコンバインのクローラで、bはクローラ駆動軸、cは刈取部、dは刈取った穀稈を搬送しながら脱穀機に供給するフィードチェーン、eは脱穀した穀物を貯留する穀物タンクを示す。
【0009】
図2および図3に、本発明を実施したコンバインの機台部の側面図と平面図を示す。
コンバインの機台部は、車体枠1の下側に左右一対のクローラ枠2を設け、それぞれを個別に上下動させる。
なお、コンバインの機台部の構成は左右同形につき、以下に片側だけの構成について説明する。
【0010】
車体枠1とクローラ枠2は、前後一対の前ローリングアーム3と後ローリングアーム4によって支軸3a、3bおよび4a、4bにおいて回動自在に連結し、四点平行リンクを構成する。
【0011】
後ローリングアーム4の端部に、車体枠1に設けた左右一対のローリングシリンダ5のロッド5aの先端を連結する。
【0012】
車体枠1の後部には、くの字に屈曲したピッチングアーム6を支軸6aに枢支して取付ける。
【0013】
ピッチングアーム6の端部には、車体枠1に設けたピッチングシリンダ7のロッド7aの先端を連結する。
【0014】
ピッチングアーム6と後ローリングアーム4は、リンクアーム8によって支軸6b、4aを介して連結する。
【0015】
コンバインの機台部は以上のような構成で、車体を前高後低に傾斜させるときは、図4に示すように、ピッチングシリンダ7を伸長して支軸6bを軸にピッチングアーム6を回動し、車体枠1の後部に枢支する支軸6aを押下げる。
これにより、車体後部が下がって車体前部が持上がる。
【0016】
コンバインの車体の左右を同時に上昇させるときは、図5に示すように、左右一対のローリングシリンダ5を同時に伸長し、平行リンクを構成する前後一対の前ローリングアーム3と後ローリングアーム4をそれぞれ支軸3aと4aを軸に回動して起立させる。
これにより、車体前部と後部が同時に持上がり、車高が高くなる。
【0017】
図6に、本発明を実施したコンバインの姿勢制御装置のブロック図を示す。
姿勢制御装置は、コントローラ11にタイマ12を内蔵し、入力側に左右一対のローリングシリンダ5、5のストローク量を検出するローリングストロークセンサ13、13とピッチングシリンダ7のストローク量を検出するピッチングストロークセンサ14を接続し、出力側にピッチングシリンダ7を伸縮するピッチングバルブ19を接続する。
【0018】
コントローラ11は、タイマ12の割り込みによって一定時間毎に左右一対のローリングストロークセンサ13、13とピッチングストロークセンサ14の出力値を読み込み、ローリングストロークセンサ13、13のストローク値からクローラ枠2に対する車体枠1の高さを検出し、ピッチングストロークセンサ14のストローク値から車体枠1の後下げ量を検出する。
【0019】
図7に、車体枠1後部がクローラaと干渉する領域(斜線部分)を示す。
この領域は、クローラ枠2に対する車体枠1の高さが高ければ車体枠1の後下げ量が大きい範囲に存在し、クローラ枠2に対する車体枠1の高さが低ければ車体枠1の後下げ量が小さい範囲に存在する。
そして、クローラ枠2に対する車体枠1の高さと後下げ量から車体枠1後部の高さを検出し、車体枠1後部の高さがクローラaと干渉する高さまで下がるときは、干渉しない高さまで押し上げる操作量を算出してピッチングバルブ19を出力し、ピッチングシリンダ7を伸長して車体枠1後部の高さを修正する。
【0020】
次に、本発明に関連して、ピッチングシリンダのストロークセンサにリミットスイッチを取り付けて車体後部の高さがクローラ干渉高さまで下降したことを検知するコンバインの姿勢制御装置について説明する。
この姿勢制御装置は、図8に示すように、ピッチングシリンダ7に取り付けた支持片71にポテンショメータを内蔵するストロークセンサ72の基部を軸支し、端部をリンクロッド73に連結する。そして、ストロークセンサ72の基部と一体にカムを形成し、このカム面にリミットスイッチ74を配置する。
【0021】
リミットスイッチ74を取り付けたストロークセンサ72は以上のような構成で、油圧リークによりピッチングシリンダ7のロッド7aが短縮すると、リンクロッド73がストロークセンサ72の端部を押してストロークセンサ72の基部を回転する。ストロークセンサ72の基部が所定の角度まで回転すると、基部と一体のカムがリミットスイッチ74を押圧してスイッチを作動する。
これにより、車体枠1後部の高さがクローラ干渉高さまで下降したことを検知し、干渉しない高さまで押し上げる操作量を算出してピッチングバルブ19を出力し、ピッチングシリンダ7を伸長して車体枠1後部の高さを修正する。
【0022】
この姿勢制御装置は、リミットスイッチ74を作動してコントローラ11に割り込みをかけ、直ちに車体枠1後部の高さをクローラaと干渉しない高さまで押し上げる。
従って、コントローラ11が左右一対のローリングストロークセンサ13、13とピッチングストロークセンサ14の出力値を読み込んでクローラ枠2に対する車体枠1の高さと後下げ量を検出し、これから車体枠1後部の高さを検出してクローラaと干渉する高さまで下がるかどうかを判定するなど、一連の手続きを必要としないので、素早く車体枠1後部の高さを修正できる。
また、タイマ12の割り込みによってたえず車体枠1後部の高さを監視する必要がないので、CPUを消費しないでコントローラ11の負荷を低減することができる。
【0023】
次に、車速センサによって走行開始を検出したときに車体後部の高さをチェックしてクローラと干渉しない高さに修正するコンバインの姿勢制御装置について説明する。
この姿勢制御装置は、図9に示すように、図6の姿勢制御装置のタイマ12の代わりに車速センサ15を接続して走行開始を検出する。
そして、走行開始を検出したらコントローラ11は、左右一対のローリングストロークセンサ13、13のストローク値からクローラ枠2に対する車体枠1の高さを検出し、ピッチングストロークセンサ14のストローク値から車体枠1の後下げ量を検出する。
そして、クローラ枠2に対する車体枠1の高さと後下げ量から車体枠1後部の高さを検出し、車体枠1後部の高さがクローラ干渉高さまで下降するときは、干渉しない高さまで押し上げる操作量を算出してピッチングバルブ19を出力し、ピッチングシリンダ7を伸長して車体枠1後部の高さを修正する。
【0024】
この姿勢制御装置は、走行を開始すると直ちに車体枠1後部の高さをチェックしてクローラaと干渉しない高さに修正する。
油圧リークは駐車中に発生することが多いので、走り始めにこのようなチェックを行うことは、クローラaの干渉事故を防いで安全な走行を確保する上で有効である。
【0025】
次に、本発明に関連して、農作業車が湿田を後進するとき、前高後低姿勢をとる前に行う車高上げ操作を、穀稈センサがオフのタイミングで行うコンバインの姿勢制御装置について説明する。
【0026】
農作業車が後進するとき、駆動反力で車体が前に傾くことがあるが、この場合、刈取部の位置が低いと刈取部の先端が接地して分草杆やセンサ類を破損してしまう。このような事故は湿田の場合、特に起こりやすい。
このため、農作業車が湿田を後進するときは車体を前高後低に傾斜させて刈取部を高くし、駆動反力で刈取部が地面に当たるのを防止する。
このとき、車高が十分高くないと、車体が傾斜したときにクローラに当たって破損してしまう。そこで、前高後低姿勢をとる前に走行部と干渉しない高さまで車体をいったん押し上げる車高上げ操作を行う。
【0027】
この姿勢制御装置は、図10に示すように、図9の姿勢制御装置の車速センサ15の代わりに穀稈センサ16を接続し、穀稈センサ16がオフのタイミングで条刈り、横刈りの終了を検出する。このとき、同時にオートリフトを作動する。
そして、コントローラ11の出力側に接続した左右のローリングバルブ18、18を出力し、左右のローリングシリンダ5、5を同時に伸長して前高後低姿勢をとるときにクローラaと干渉しない高さまで車体枠1をいったん押し上げる。
【0028】
コンバインは、条刈り、横刈りを終了した後、旋回、後進、前進の順で切り返しながら進行方向を変更する。
このように、条刈り、横刈りを終了した後に後進することが多いので、それに備えて時間のかかる車高上げ操作を穀稈センサがオフのタイミングであらかじめ行っておくと、後進開始と同時に素早く前高後低姿勢をとることができる。
【0029】
次に、上記の車高上げ操作を刈取部上げ操作のタイミングで行うコンバインの姿勢制御装置について説明する。
この姿勢制御装置は、図11に示すように、図10の姿勢制御装置の穀稈センサ16の代わりに刈高さセンサ17を接続して刈取部上げ操作を検出する。
そして、コントローラ11の出力側に接続した左右のローリングバルブ18、18を出力し、左右のローリングシリンダ5、5を同時に伸長して前高後低姿勢をとるときにクローラaと干渉しない高さまで車体枠1をいったん押し上げる。
【0030】
コンバインは、条から外れるといったん刈取部を上げて後進し、条合わせをしてから再度前進して刈取りを行う。
このように、刈取部上げ操作を行った後に後進することが多いので、それに備えて時間のかかる車高上げ操作を刈取部上げ操作のタイミングであらかじめ行っておくと、後進開始と同時に素早く前高後低姿勢をとることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の姿勢制御装置は、刈高さセンサが刈取部上げ操作を検出したとき、または穀稈センサがオンからオフに切換わったときに、左右のローリング手段を同時に作動して、走行部と干渉しない高さまで車体を押し上げる。従って、本発明によれば、刈取部上げ操作を行った後、または条刈り、横刈りを終了した後に後進することが多いので、それに備えて時間のかかる車高上げ操作を刈取部上げ操作、または条刈り、横刈りの終了のタイミングで予め行うことができ、後進開始と同時に素早く前高後低姿勢をとることができる。
また、走行を開始すると直ちに車体枠後部の高さをチェックして、車体後部の高さが走行部に干渉する高さまで下がったことを検出した場合に、ピッチング手段を作動して車体枠後部の高さを修正するので、駐車中に発生することが多い油圧リークによる車体枠後部の低下を素早く検出し、クローラの干渉事故を防止できる。
また、前高後低姿勢をとるときに、車体後部の高さが走行部と干渉する高さまで下がるときは干渉しない高さまで車体後部を押し上げるので、車体と走行部との干渉をさらに防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したコンバインの全体側面図である。
【図2】本発明を実施したコンバインの機台部の側面図である。
【図3】本発明を実施したコンバインの機台部の平面図である。
【図4】図1の機台部のピッチング手段を示した要部側面図である。
【図5】図1の機台部のローリング手段を示した要部側面図である。
【図6】本発明を実施した姿勢制御装置のブロック図である。
【図7】車体後部がクローラと干渉する領域を示すグラフである。
【図8】リミットスイッチを取り付けたストロークセンサの概略図である。
【図9】走行開始時に車体後部高さを修正する姿勢制御装置のブロック図である。
【図10】刈取り終了時に車高上げ操作を行う姿勢制御装置のブロック図である。
【図11】刈取部上げ操作時に車高上げ操作を行う姿勢制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 車体枠
2 クローラ枠
3 前ローリングアーム
4 後ローリングアーム
5 ローリングシリンダ
6 ピッチングアーム
7 ピッチングシリンダ
8 リンクアーム
11 コントローラ
12 タイマ
13 ローリングストロークセンサ
14 ピッチングストロークセンサ
15 車速センサ
16 穀稈センサ
17 刈高さセンサ
18 ローリングバルブ
19 ピッチングバルブ
a クローラ
b クローラ駆動軸
c 刈取部
d フィードチェーン
e 穀物タンク
Claims (1)
- 走行部に対し車体後部を上げ下げして車体を前後方向に傾斜するピッチング手段と、車体の左又は右を昇降して車体を左右方向に傾斜すると共に車体の左右を同時に昇降して走行部に対し車体を上げ下げする左右一対のローリング手段とを有するコンバインにおいて、
刈取部の上げ操作を検出する刈高さセンサを設け、
当該刈高さセンサが刈取部上げ操作を検出した場合に、前記左右のローリング手段を同時に作動して、前記ピッチング手段により車体が前高後低姿勢をとっても車体後部が前記走行部に干渉しない高さまで車体を押し上げる指令信号を出力し、
さらに、穀稈センサを備え、穀稈センサがオンからオフに切換わった場合にも、前記左右のローリング手段を同時に作動して、前記ピッチング手段により車体が前高後低姿勢をとっても車体後部が前記走行部に干渉しない高さまで車体を押し上げる指令信号を出力すると共に、
車体後部の高さを検出する検出手段及び走行開始を検出する走行開始検出手段を設け、
当該走行開始検出手段が走行開始を検出したら、車体後部の高さを検出し、該車体後部の高さが走行部に干渉する高さまで下がったことを検出した場合に、ピッチング手段を作動して車体枠後部の高さを修正することを特徴とする姿勢制御装置。
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