JP7026561B2 - 収穫機 - Google Patents

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Description

本発明は、機体に上下昇降可能に支持され、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部と、刈取部を昇降操作するアクチュエータと、刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサと、刈取部の対地高さが目標対地高さに近づくように、アクチュエータの駆動を制御する駆動制御を実行する刈高さ制御部と、が備えられた収穫機に関する。
例えば特許文献1に、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部(文献の刈取装置27)と、刈取部を昇降操作するアクチュエータ(昇降シリンダ41)と、刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサ(文献の接地体6)と、刈取部を自動的に一定刈高さに維持する刈高さ制御部(文献の制御装置47)と、が備えられたコンバインが開示されている。特許文献1のコンバインでは、刈高さセンサの検出値に基づいて刈取部の左右地面接近端部の地上高さが演算され、地上高さが所定刈高さの下側不感帯より低ければ刈取部が上昇し、地上高さが所定刈高さの上側不感帯より高ければ刈取部が下降する。
特開2013-009629号公報
ところで、刈取後の耕耘作業等を考慮すると、刈取後の残稈高さは出来るだけ均一であることが望ましいが、圃場の凹凸に対応して刈取部が頻繁に上昇と下降とを繰り返すと、残稈高さにムラが生じてしまい、刈取後の耕耘作業が煩わしくなる虞がある。特に、圃場の状態や作物に応じて刈高さの駆動制御のパターンを変化させる必要がある場合も多く、圃場の状態や作物に応じて駆動感度を調整できることが望ましい。
上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、刈取部の対地高さを制御する駆動制御において、駆動感度を調整可能な収穫機を提供することにある。
本発明の収穫機は、
機体に上下昇降可能に支持され、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部と、
前記刈取部を昇降操作するアクチュエータと、
前記刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサと、
前記現状対地高さと予め設定された前記刈取部の目標対地高さとに基づいて、前記刈取部の対地高さが前記目標対地高さに近づくように、前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御を実行する刈高さ制御部と、
前記駆動制御の制御パターンを決定して、前記刈高さ制御部に対して前記制御パターンを出力するパターン決定部と、
人為的操作によって前記アクチュエータの駆動感度を指令可能な操作具と、が備えられ、
前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記制御パターンを変更し、かつ、前記刈高さ制御部は、前記現状対地高さが前記目標対地高さを基準として設定された前記駆動制御を実行しない不感帯を外れた時間を累積した累積時間が設定時間に到達した場合に、前記制御パターンに基づいて前記駆動制御を実行する。
本発明によると、刈高さ制御部による駆動制御に制御パターンが用いられ、制御パターンがパターン決定部によって決定されるため、圃場や作物の状態に対応して種々の制御パターンを決定する構成が可能となる。また、制御パターンが操作具による指令値に基づいて変更される構成であるため、制御パターンの決定だけでは対応しきれない状況に対して、操作具の人為的操作によって、刈高さ制御部による駆動制御に対して調整が可能となる。このため、圃場の状態や作物に応じて刈高さの駆動制御のパターンを変化させることができる。これにより、刈取部の対地高さを制御する駆動制御において、駆動感度を調整可能な収穫機が実現される。
本発明において、
前記制御パターンに、前記アクチュエータの駆動タイミングに関するパラメータが含まれており、
前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記パラメータを変更すると好適である。
本構成であれば、駆動制御におけるアクチュエータの駆動タイミングを操作具の人為的操作によって調整できる。このことから、駆動タイミングの調整によって駆動制御の頻度を変化させることができる。つまり、駆動制御の頻度が変化することによって、圃場の状態や作物に応じて刈高さの駆動制御のパターンを変化させることができる。
本発明において、
記刈高さ制御部は、記現状対地高さが前記不感帯を外れた時間を累積した前記累積時間を算出し
前記パラメータは、前記累積時間に関するものである好適である。
本構成によると、累積時間の算出に基づいて駆動制御のタイミングが決定されるため、現状対地高さが不感帯を外れた度合いに対応して駆動制御のタイミングを設定できる。また、アクチュエータの駆動タイミングに関するパラメータに基づいて累積時間の算出が調整されるため、アクチュエータの駆動タイミングを好適に調整できる。
本発明において、
前記パラメータは、前記累積時間の累積開始タイミングを決めるものであり、
前記パターン決定部は、前記累積開始タイミングを、前記操作具による指令値に対応した時間分だけ遅らせると好適である。
本構成によって、累積時間の累積開始タイミングを調整可能となるため、アクチュエータの駆動タイミングを容易かつ好適に調整できる。
本発明において、
前記パラメータは、前記累積時間の長さを決めるものであり、
前記パターン決定部は、前記累積時間の長さを、前記操作具による指令値に応じて変動させると好適である。
本構成によって、累積時間の長さを調整可能となるため、アクチュエータの駆動タイミングを容易かつ好適に調整できる。
本発明において、
前記刈高さ制御部は、前記現状対地高さが前記不感帯の範囲内となると、前記累積時間から、前記現状対地高さが前記不感帯の範囲内であった時間を減算するように構成されていると好適である。
現状対地高さが常に不感帯の範囲内であるとは限らず、現状対地高さが一時的に不感帯の範囲外となる場合は多い。このような場合でも累積時間が累積して設定時間に到達すると、本来は不必要な駆動制御が頻繁に行われ、圃場の残稈高さにムラが生じる虞がある。本構成であれば、現状対地高さが一時的に不感帯の範囲外となっても、現状対地高さが不感帯の範囲内に戻れば累積時間が減算されるため、累積時間が累積せずに無駄な駆動制御が行われない。これにより、圃場の残稈高さにムラが生じる虞が軽減される。
本発明において、
前記刈高さ制御部は、前記累積時間が負の値になると、前記累積時間を零値に更新するように構成されていると好適である。
累積時間が負の値になると、圃場面の形状が変化して駆動制御が必要な場合に、駆動制御のタイミングが本来のタイミングよりも遅れてしまう恐れがある。本構成であれば、累積時間が負の値にならないため、駆動制御が好適に行われる。
本発明において、
前記制御パターンに、前記アクチュエータの駆動速度及び駆動時間の少なくとも何れか一方に関するパラメータが含まれており、
前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記パラメータを変更すると好適である。
本構成であれば、駆動制御における速度もしくは時間、またはその両方を、操作具の人為的操作によって調整可能となる。これにより、アクチュエータの駆動量を好適に調整できる。
本発明において、
前記パラメータは、前記駆動速度及び前記駆動時間に関するものであり、
前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に応じて、前記アクチュエータの駆動量が一定値となるように前記駆動速度を増加させつつ前記駆動時間を減少させ、または、前記アクチュエータの駆動量が一定値となるように前記駆動速度を減少させつつ前記駆動時間を増加させると好適である。
本構成によると、アクチュエータの駆動量を一定値にしながらも、駆動速度と駆動時間との夫々が、操作具の人為的操作によって調整可能な構成となっている。このため、作業者は圃場や作物の状態に応じてアクチュエータの駆動の機敏さ加減を容易に調整できる。
本発明において、
前記パラメータは、前記駆動速度及び前記駆動時間に関するものであり、
前記パターン決定部は、前記操作具による指令値の増減に応じて前記アクチュエータの駆動量が増減するように、前記駆動速度及び前記駆動時間を増減させると好適である。
本構成であれば、アクチュエータの駆動量が、操作具の人為的操作によって調整可能な構成となっている。このため、作業者は圃場や作物の状態に応じてアクチュエータの駆動の大小を容易に調整できる。
本発明において、
前記操作具は、前記アクチュエータの駆動のうち、前記アクチュエータが前記刈取部を上昇させる上昇駆動の際の前記駆動感度を指令するように構成され、かつ、前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記上昇駆動時の前記制御パターンを変更すると好適である。
刈取後の耕耘等を考慮すると、圃場の残稈高さが出来るだけ低くなるように、収穫機の刈取走行が行われることが望ましい。本構成であると、駆動感度の指令が上昇駆動の際に行われる構成であるため、駆動感度が鈍く設定されると、上昇駆動の頻度が減少して刈取部の対地高さが低めに保持される。
本発明において、
前記パターン決定部は、前記現状対地高さに基づいて前記制御パターンを決定するように構成され、
前記操作具は、前記刈高さセンサによって前記現状対地高さが最も低い状態が検出されている状態から前記刈取部を上昇させるときの前記駆動感度を指令するように構成されていると好適である。
作業者が圃場の残稈高さを出来るだけ低くしたい場合、本構成であれば、作業者が人為的操作によって刈取部の昇降操作を行わなくても、刈取部の対地高さが低い状態における駆動感度の調整が容易に可能となる。
本発明において、
前記目標対地高さを基準として上昇側に、前記駆動制御を実行しない上昇側不感帯が予め設定されており、かつ、前記上昇側不感帯よりも高い位置に境界高さが設定され、
前記パターン決定部は、前記現状対地高さが前記境界高さよりも高いときは、前記現状対地高さが前記上昇側不感帯の上限高さとなるように前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように、かつ、前記現状対地高さが前記境界高さと前記上限高さとの間のときは、予め前記現状対地高さに応じて設定された時間だけ前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように構成されていると好適である。
本構成であれば、現状対地高さに応じて制御パターンが決定されるため、現状対地高さに応じた駆動量を設定でき、現状対地高さを目標対地高さに速やかに収束させることができる。なお、本構成において、「前記現状対地高さが前記境界高さよりも高い」とは、現状対地高さが境界高さと同等である場合を排除せず、現状対地高さが境界高さ以上である場合も含まれる。
本発明において、
前記刈取部の後方に運転部が備えられ、
前記運転部に、運転座席と、操作パネル部と、が備えられ、
前記操作パネル部に、前記操作具と、前記刈高さ制御部による前記駆動制御を入切する切替スイッチ具と、が隣り合う状態で設けられていると好適である。
本構成によって、作業者が、駆動制御及び駆動感度に関する状態確認及び操作を行い易くなる。
コンバインの全体側面図である。 コンバインの全体平面図である。 接地部及び規制部材を示す刈取部の底面図である。 接地部及び規制部材を示す刈取部の機体右側背面図である。 接地状態の接地部を示す刈取部の機体右側面図である。 非使用位置の接地部を示す刈取部の機体右側面図である。 制御装置のブロック線図である。 刈高さ制御部の処理の流れを示すフローチャート図である。 パターン決定部の処理の流れを示すフローチャート図である。 制御パターンの項目を示す説明図である。 上昇駆動制御の一例を示す説明図である。 駆動感度調整を伴わない駆動制御の一例を示す説明図である。 駆動感度調整を伴う駆動制御の一例を示す説明図である。 下降駆動制御の一例を示す説明図である。 下降駆動制御の一例を示す説明図である。 下降駆動制御の一例を示す説明図である。 下降駆動制御の一例を示す説明図である。 運転部の平面図である。 操作パネル部の平面図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、矢印「F」の方向を「機体前側」(図1及び図2参照)、矢印「B」の方向を「機体後側」(図1及び図2参照)、矢印「L」の方向を「機体左側」(図2参照)、矢印「R」の方向を「機体右側」(図2参照)とする。
〔コンバインの全体の構成〕
図1及び図2に収穫機の一例である普通型コンバインを示している。このコンバインは、走行装置としての左右一対の前車輪2及び左右一対の後車輪3が装備された走行機体1を備えている。つまり、このコンバインはホイール式のコンバインである。前車輪2は、エンジン4からの動力によって駆動可能に構成される。エンジン4の動力が無段変速装置19によって前進動力及び後進動力に変換され、かつ、前進動力及び後進動力の回転速度が無段階に変速されて前車輪2に伝達される。後車輪3は操向操作可能に構成されている。
走行機体1の前部に運転部5が備えられている。運転部5は、キャビン6によって覆われている。運転部5には、運転座席21が備えられるとともに運転座席21の前方にステアリングホイール22が備えられている。ステアリングホイール22が回転操作されることによって、パワーステアリング装置(不図示)によって後車輪3が操向操作される。運転座席21の右横側方に操作パネル部23が備えられている。
機体フレーム7の前部に刈取搬送部8が設けられている。刈取搬送部8は、植立穀稈を刈り取る刈取部9と、収穫した刈取穀稈を後方に向けて搬送する穀稈搬送装置10とを有する。刈取部9は走行機体1に上下昇降可能に支持され、刈取部9にリール24と刈刃25とオーガ26とが設けられている。更に、刈取部9の左右両端部に側面フレーム96が設けられ、リール24とオーガ26とが側面フレーム96によって両持支持されている。穀稈搬送装置10の後端部は横軸芯周りで上下揺動可能に支持されている。そして、油圧駆動式のアクチュエータ11によって穀稈搬送装置10と刈取部9とを含む刈取搬送部8全体が揺動昇降操作可能に構成されている。刈取部9は、刈取搬送部8がアクチュエータ11にて揺動昇降操作されることによって、地面の近くに下降した下降作業状態と、地面から高い位置に上昇した上昇非作業状態とにわたって上下昇降操作される。また、詳述はしないが、アクチュエータ11の伸縮長さに基づいて刈取搬送部8の昇降高さを検知可能な昇降高さセンサ37(図7参照)が備えられている。昇降高さセンサ37によって、刈取搬送部8の下降作業状態と、刈取搬送部8の上昇非作業状態と、が判定可能となる。
圃場の植立穀稈は、リール24によって刈取部9の後部に掻き込まれるとともに、バリカン状の切断刃を有する刈刃25によって切断される。刈刃25による切断後の刈取穀稈は、オーガ26によって、穀稈搬送装置10における入口の位置する箇所に寄せ集められ、穀稈搬送装置10に送り出される。
走行機体1の後部には、穀稈搬送装置10により搬送される刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置12が備えられている。穀稈搬送装置10は脱穀装置12の前部に横軸芯周りで上下揺動可能に連結されている。刈取後の刈取穀稈の全稈は、穀稈搬送装置10を介して刈取部9から脱穀装置12に搬送される。図1,2に示すように、脱穀装置12は、走行機体1の横幅方向での中心に対して走行機体1の左横側に偏倚する状態で機体フレーム7に載置され、機体フレーム7に固定状態で支持されている。脱穀装置12の上方に、脱穀処理により得られた穀粒を貯留する穀粒タンク13が備えられている。
穀粒タンク13に貯留された穀粒を機体外部に排出する穀粒排出装置14が備えられている。図1,2に示すように、穀粒タンク13の底部に排出スクリュー15が設けられ、排出スクリュー15に接続ケース16を介して穀粒を機体外方に搬送可能な穀粒排出装置14が接続されている。穀粒排出装置14は、排出スクリュー15の終端部から穀粒を上方に搬送するスクリューコンベア式の縦搬送部17と、縦搬送部17の上端部から横方向に穀粒を搬送するスクリューコンベア式の横搬送部18と、を備えている。穀粒排出装置14は、油圧モータ(不図示)によって回転駆動されることにより穀粒を搬送でき、油圧モータは排出スイッチ(不図示)の切り換え操作により動作状態が切り換わる。
穀粒排出装置14は、旋回シリンダ(不図示)の伸縮作動によって、上下向きの縦搬送部17の回動軸芯Yを旋回中心にして格納姿勢(図2の実線で示す姿勢)と排出姿勢(図2に仮想線で示す姿勢)とにわたって旋回操作可能である。また、詳述しないが、穀粒タンク13は、穀粒排出装置14による穀粒排出形態の他に、穀粒タンク13の全体を排出スクリュー15の回動軸芯周りで揺動させて、右側部から直接に貯留している穀粒を外部に排出できるように構成されている。
〔刈高さセンサ〕
図3乃至図6に示されるように、刈取部9のうち、刈刃25よりも後側の底部91に、圃場からの対地高さを検出可能な刈高さセンサ36が備えられている。刈高さセンサ36は、三個の接地部30,30,30と、左右一対の軸部材31,31と、揺動検出部材33と、検出部34と、を有する。接地部30,30,30の夫々は板状に形成されている。
接地部30は、前端部に位置する揺動基端部30Aと、揺動基端部30Aよりも後側の遊端側部分30Bとを有し、揺動基端部30Aは、機体左右方向に沿った揺動軸芯X回りに回動可能な軸部材31にボルト連結される。揺動基端部30Aは接地部30の前端部である。遊端側部分30Bは、図4乃至図6において接地部30の後端部付近を示しているが、遊端側部分30Bは接地部30のうち揺動基端部30Aよりも後側の部分である。
接地部30は軸部材31に片持支持されることによって、接地部30の前端部が軸部材31を介して底部91に枢支され、接地部30は揺動軸芯X回りに上下揺動可能に構成されている。接地部30が下方向に揺動した状態で、接地部30は揺動基端部30Aと遊端側部分30Bとに亘って後下がりに傾斜する。接地部30が最も上側に揺動した状態で、遊端側部分30Bが底部91に最も接近する状態となる。
本実施形態では、左右一対の軸部材31,31が揺動軸芯Xと同一の軸芯となるように設けられるとともに、機体横方向に沿って三個の接地部30,30,30が横並びで設けられている。夫々の接地部30,30,30は同一の寸法に形成され、機体横方向に沿って接地部30,30,30が三等分となるように配置される。
底部91に複数の底部フレーム95が備えられ、夫々の底部フレーム95は、機体前後方向に沿って延びる状態で、刈取部9を支持する。本実施形態では、刈取部9の左右両端部を支持する底部フレーム95,95と、刈取部9の左右中央寄り部分を支持する底部フレーム95,95と、が備えられている。夫々の底部フレーム95,95,95,95に揺動軸芯Xの貫通孔が形成され、右側の軸部材31が右側の底部フレーム95,95における夫々の貫通孔に貫通され、左側の軸部材31が左側の底部フレーム95,95における夫々の貫通孔に貫通されている。夫々の接地部30,30,30は、隣り合う底部フレーム95,95の間に配置されている。これにより、接地部30が横長の一体物である場合と比較して、接地部30と底部フレーム95との干渉を回避し易くなっている。
右側の接地部30が右側の軸部材31にボルト連結され、左側の接地部30が左側の軸部材31にボルト連結され、左右中央の接地部30が、左右夫々の軸部材31,31にボルト連結される。これにより、三個の接地部30,30,30が、互いに同一軸芯かつ同位相で、左右一対の軸部材31,31と一体的に揺動可能となる。なお、一対の軸部材31,31において、互いに対向する側の端部は連結されていないが、一対の軸部材31,31が連結される構成であっても良いし、一体物で構成されていても良い。
軸部材31のうち機体横外側の一端に揺動部31Aが形成され、揺動部31Aは、揺動軸芯Xよりも後側に向かうように曲げ形成されている。更に、揺動部31Aのうちの遊端側は、機体左右内側に向かうように曲げ形成されている(以後、この箇所を「当接部31B」と称する)。このことから、軸部材31における機体横外側の一端はU字状に形成されている。揺動部31Aは、三個の接地部30,30,30と一体的に揺動する。
軸部材31にトーションバネ35が巻回されている。トーションバネ35の一端が揺動部31Aに係止され、トーションバネ35の他端が、側面フレーム96に溶接固定された受け部材(不図示)に係止されている。これにより、接地部30を下降揺動させる付勢力が、トーションバネ35から揺動部31Aを介して軸部材31に作用する。つまり、走行機体1が走行しながら遊端側部分30Bが圃場面と摺接すると、トーションバネ35による付勢力と、接地部30が圃場面に接地することによる接地反力と、の釣り合いによって、接地部30は上下揺動しながら圃場面の凹凸に追従する。本実施形態では、左右一対の軸部材31,31に対応して、刈取部9の左右両端箇所において左右のトーションバネ35,35の夫々が軸部材31に巻回されている。トーションバネ35,35は、刈取部9の左右両端部に位置する。
揺動検出部材33及び検出部34は、機体右側の側面フレーム96に設けられている。揺動検出部材33の一端は、検出部34に設けられた回動支軸に揺動可能に連結されている。揺動検出部材33は、不図示の付勢機構によって下方向に揺動するように付勢されている。また、揺動検出部材33の一端と他端との間における下部は、当接部31Bの上部と摺接する。これにより、揺動部31A及び当接部31Bの揺動と連動して揺動検出部材33が揺動し、揺動検出部材33の揺動角度が検出部34によって検出される。つまり、接地部30の揺動と連動して揺動部31A及び当接部31Bが揺動し、揺動部31A及び当接部31Bの揺動角度が揺動検出部材33を介して検出部34によって検出される。なお、本実施形態では、揺動検出部材33及び検出部34は、機体右側の側面フレーム96に設けられているが、機体左側の側面フレーム96に設けられる構成であっても良く、機体左右両側の側面フレーム96に設けられる構成であっても良い。
機体左右両側の側面フレーム96のうち、揺動部31Aの近傍に対応する箇所に、係止部92と、後述する保持機構40と、が備えられている。係止部92は、当接部31Bの下部と当接して、この当接箇所よりも下側に接地部30が揺動しないように、接地部30の揺動を規制する。
接地部30が刈取作業で使用される使用状態において、走行機体1が走行しながら遊端側部分30Bが圃場面と摺接し、圃場面の凹凸に追従して接地部30が上下揺動する。このとき、遊端側部分30Bが圃場面に接地した際の接地部30の角度位置が、揺動部31A及び揺動検出部材33を介して検出部34によって検出される。検出部34によって検出された揺動角度に基づいて刈取部9の現状対地高さH(例えば図7参照)が算出される。これにより、刈取部9の現状対地高さHが予め設定された目標範囲の範囲内となるように、アクチュエータ11の駆動を制御する駆動制御が可能となる。駆動制御については後述する。
〔保持機構〕
後述する駆動制御が不要である場合、接地部30が圃場面に接地する必要が無い。このような場合に、遊端側部分30Bが無駄に圃場面と摺接すると、接地部30が不意に消耗したり破損したりする虞が高まる。このような不都合を回避するため、保持機構40が揺動部31Aの近傍に備えられている。保持機構40は接地部30を非使用位置に位置保持可能なように構成されている。非使用位置とは、遊端側部分30Bと底部91とが接近した位置、即ち接地部30の揺動可能範囲における上昇側の位置である。本実施形態では、当接部31Bは軸部材31の左右両方の軸端部に設けられ、左右の当接部31Bに対応して、保持機構40は、左右一対備えられている。
保持機構40は、側面フレーム96に溶接固定されたベース部41と、スライド部材42と、係合ピン43と、を有する。ベース部41は、機体側面視で角張ったU字状に形成され、スライド部材42を機体前後方向で二点支持する前支持部41A及び後支持部41Bを有する。前支持部41Aは、後支持部41Bよりも機体前側に位置する。前支持部41A及び後支持部41Bの夫々に、スライド部材42を挿通するための挿通孔が形成されている。
スライド部材42は、前支持部41A及び後支持部41Bにおける夫々の挿通孔に挿通された状態で前後方向にスライド可能なように構成されている。スライド部材42が機体前側にスライドすると、スライド部材42は、当接部31Bの揺動軌跡上に突出して当接部31Bを載置支持可能な状態となる。換言すると、作業者が、トーションバネ35の付勢力に抗して当接部31Bをスライド部材42よりも上側まで揺動させて、スライド部材42を機体前側にスライドさせると、スライド部材42は当接部31Bの揺動軌跡上に突出する。このことから、作業者が揺動部31Aを離した後で、揺動部31Aがトーションバネ35の付勢力によって下方向に揺動しても、当接部31Bがスライド部材42と干渉し、揺動部31Aの下降揺動がスライド部材42によって遮られる。この状態におけるスライド部材42の位置が保持位置である。また、スライド部材42が機体後側にスライドすると、スライド部材42は、当接部31Bの揺動軌跡の範囲外に引退して、当接部31Bと干渉しない状態となる。この状態におけるスライド部材42の位置が解除位置である。このように、スライド部材42は、保持位置と解除位置とに亘ってスライド可能に構成されている。
図5及び図6に示されるように、スライド部材42に、三箇所のピン孔が形成されている。三箇所のピン孔の夫々は、スライド部材42のスライド方向と直交する方向に、同じ向きで平行となるように穿孔されている。スライド部材42の長手方向において、三箇所のピン孔の夫々の間隔は、前支持部41A及び後支持部41Bの夫々の厚みよりも大きい。このため、隣合うピン孔の間に前支持部41Aまたは後支持部41Bが位置する状態で、隣合うピン孔の夫々に係合ピン43,43を挿通可能な構成となっている。つまり、前支持部41Aまたは後支持部41Bは、隣合うピン孔の夫々に挿通された係合ピン43,43によって挟持される構成となっている。
スライド部材42が保持位置に位置する状態で、前支持部41Aが前側二つのピン孔に挿通された係合ピン43,43によって挟持される。また、スライド部材42が解除位置に位置する状態で、前支持部41Aが後側二つのピン孔に挿通された係合ピン43,43によって挟持される。つまり、少なくとも二箇所のピン孔と、一対の係合ピン43,43と、によってロック部が構成されている。この構成によって、スライド部材42は、保持位置と解除位置とに位置保持可能なように構成されている。
三箇所のピン孔のうち、中央側のピン孔に係合ピン43が着脱不能に挿通される構成であっても良い。この構成によって、スライド部材42のスライド範囲を保持位置と解除位置との間に制限でき、スライド部材42がベース部41から脱落するのを好適に防止できる。このことから、スライド部材42に三箇所以上のピン孔が形成されると好適であるが、スライド部材42にピン孔が二箇所だけ形成される構成であっても良い。
〔規制部材〕
接地部30は軸部材31に片持支持され、かつ、接地状態で接地部30は揺動基端部30Aと遊端側部分30Bとに亘って後下がりに傾斜する。しかし、後進走行の場合には、遊端側部分30Bが揺動軸芯Xよりも後進方向前側に位置する。つまり、遊端側部分30Bが後進方向に向かって前下がりに傾斜する。このため、走行機体1が後進走行する場合に刈取部9が上昇していなければ、遊端側部分30Bが圃場面と当接し、接地部30に下降揺動の応力が掛かりやすい。この状態で接地部30が下降揺動すると、遊端側部分30Bが圃場面に突き刺さって、接地部30に過大なモーメント荷重が掛かり、接地部30が座屈する虞がある。この不都合を回避するため、図3乃至図6に示されるように、遊端側部分30Bにおける左右両端部に規制部32が備えられている。
規制部32は、例えばポリエチレンやナイロン等を原料とする繊維スリング等の曲がり易く伸縮不能な柔軟性素材で構成され、接地部30が規制角度よりも下方向への揺動しないように規制する。接地部30が規制角度よりも上側の揺動範囲で揺動すると、規制部32は弛んだ状態となる。接地部30及び揺動部31Aが下方向に揺動し、当接部31Bと係止部92とが当接する角度で、規制部32が緊張状態となって、接地部30の下降揺動が遮られる。このときの接地部30の角度位置が規制角度であり、接地部30が規制角度以上に底部91から離間することが規制部32によって規制される。つまり、規制部32は、底部91と遊端側部分30Bとに亘って設けられ、規制部32が張ることによって、遊端側部分30Bの下降揺動が規制され、規制部32が弛むことによって、遊端側部分30Bの上昇揺動が許容される。なお、本実施形態における「伸縮不能」とは、規制部32の伸縮を全く許容しないものではなく、規制部32が張る場合に規制部32が僅かに伸縮する場合も含まれる。
遊端側部分30Bの上面部における左右両端部の夫々に一対の棒状部材30C,30Cが備えられ、棒状部材30C,30Cは、機体左右方向に沿って横向きに延びる。棒状部材30Cの両端部は、遊端側部分30Bに溶接固定された一対の支持ステー30D,30Dに溶接固定されている。一対の支持ステー30D,30Dは、遊端側部分30Bの上面部における左右両端部の夫々に溶接固定され、棒状部材30Cは一対の支持ステー30D,30Dによって両持支持されている。遊端側部分30Bの上面部と棒状部材30Cとの間に規制部32が挿通され、規制部32が棒状部材30Cに巻き回される。規制部32の短手方向の幅、即ち機体横方向の幅は、支持ステー30D,30Dの離間距離と略同じ、または、支持ステー30D,30Dの離間距離よりも若干小さい。
本実施形態では、三個の接地部30,30,30が備えられているため、棒状部材30Cは、接地部30,30,30の夫々の左右両端部に、合計で六箇所に備えられる。
刈取部9の底部91のうち、接地部30の揺動範囲よりも後側の箇所に、側面視でV字状に形成された底部補強部材93が備えられている。底部補強部材93のうち、側面視でV字状に形成されたV字形成箇所は底部91よりも圃場面に近づく側に突出する。このV字形成箇所における前側は、遊端側部分30Bと対向する対向面となる。また、この対向面のうちのV字形成内側箇所に複数の溶接ナットが溶接固定され、この対向面に複数のボルト孔が形成されている。そして、この対向面に押え部材94がボルト固定される。
押え部材94のボルト挿通孔と、底部補強部材93の対向面のボルト孔と、にボルトBoが挿通されて上述した溶接ナットにボルトBoが締結されることによって、押え部材94は底部補強部材93にボルト連結される。このように、押え部材94は底部補強部材93に対して着脱可能な構成となっている。
規制部32が棒状部材30Cに巻き回された状態、かつ、規制部32の両端部が重ね合わされた状態で、押え部材94は左右一対のボルトBoによって底部補強部材93にボルト連結される。これにより、規制部32の両端部が底部補強部材93と押え部材94とに挟持固定され、規制部32が底部91と遊端側部分30Bとに亘って設けられる。本実施形態では、夫々の押え部材94が夫々の規制部32に対応して別体で設けられているが、夫々の規制部32が、一体物で横長の押え部材94と、底部補強部材93と、によって挟持固定される構成であっても良い。
走行機体1が後進走行しながら遊端側部分30Bが圃場面と当接し、接地部30に下降揺動の応力が掛かると、規制部32に引っ張り応力が掛かる。規制部32は接地部30の遊端部に設けられている。このことから、接地部30に掛かるモーメント荷重が規制部32の引っ張り荷重に好適に分散されるため、接地部30が座屈する虞が軽減される。なお、一つの規制部32における許容引張荷重は、例えば20kNとなっている。この許容引張荷重は、当接部31Bと係止部92とが当接するときに当接部31B及び係止部92に掛かる荷重等との兼ね合い等を考慮して、適宜変更可能である。
〔刈高さの駆動制御〕
以下、図7乃至図17に基づいて、刈取部9の刈高さを制御する自動駆動制御について説明する。図7に示される制御装置50は、例えば、機体に搭載されたマイクロコンピュータに組み込まれたモジュールである。制御装置50に、パターン決定部51と、刈高さ制御部52と、目標値設定部53と、手動制御部54と、が備えられている。
目標対地高さHTは目標値設定部53によって設定される。目標値設定部53は、例えば制御装置50の内部に組み込まれた記憶装置(不図示)に予め記憶された値を目標対地高さHTとして設定する構成であっても良いし、人為的操作によって設定された値を目標対地高さHTとして設定する構成であっても良い。本実施形態では、目標対地高さHTは例えば80ミリメートルで設定される。
既述したように、検出部34によって検出された揺動角度に基づいて刈取部9の現状対地高さHが算出される。そして、現状対地高さHの値はパターン決定部51及び刈高さ制御部52に入力される。
刈高さ制御部52は、現状対地高さHと目標対地高さHTとに基づいて、刈取部9の対地高さが目標対地高さHTに近づくように駆動制御を実行する。ここで、駆動制御とは、アクチュエータ11の駆動を制御することを意味する。刈高さ制御部52は駆動制御を自動的に実行し、以下、刈高さ制御部52による駆動制御を、「自動駆動制御」と称する。自動駆動制御を実行するタイミングとして累積時間TCが用いられる。詳細は後述するが、刈高さ制御部52は、累積時間TCを操作可能なように構成され、累積時間TCの値を管理して累積時間TCの値が一定の値以上になったときに自動駆動制御を実行する。なお、刈高さ制御部52は、自動駆動制御を実行するものに限定されず、例えば、手動駆動制御をアシストするものであっても良い。つまり、刈高さ制御部52は、現状対地高さHが目標対地高さHTに近付くように駆動制御を実行すれば良い。
パターン決定部51は、現状対地高さHに基づいて自動駆動制御の制御パターンを決定して、刈高さ制御部52に対して制御パターンを出力する。制御パターンは、例えば、図10に示されるような、現状対地高さHに対応したルックアップテーブルとしてROM等に格納され、パターン決定部51よって制御パターンが選択決定される。また、パターン決定部51に、感度操作具56(操作具)による指令値、即ち後述する駆動感度調整パラメータTwが駆動感度として入力され、パターン決定部51は、この指令値に基づいて制御パターンを変更するように構成されている。つまり、感度操作具56による指令値が出力された場合、パターン決定部51は、選択決定した制御パターンをそのまま刈高さ制御部52に出力するのではなく、その制御パターンに対して変更を加えることによって、駆動感度を調整する。駆動感度の大小は感度操作具56の人為的操作によって調整される。駆動感度調整に関する詳細は後述するが、感度操作具56は、人為的操作によってアクチュエータ11の駆動感度を指令可能なように構成されている。
刈高さ制御部52は、パターン決定部51が選択決定した制御パターンに基づいて自動駆動制御を実行する。本実施形態における自動駆動制御は、パターン決定部51と刈高さ制御部52とによって実現される。なお、パターン決定部51と刈高さ制御部52とが一体的な制御ユニットとして構成されていても良い。
制御装置50に切替スイッチ具57の入切信号が入力される。刈高さ制御部52による自動駆動制御の実行条件に、切替スイッチ具57の入切信号が入り状態であることが必要である。また、刈高さ制御部52に、昇降高さセンサ37によって検出された刈取搬送部8の昇降高さの値が入力される。刈取搬送部8の昇降高さはアクチュエータ11の伸縮度合いに基づいて検出されるため、以下、刈取搬送部8の昇降高さを「アクチュエータ伸縮高さHac」と称する。刈高さ制御部52による自動駆動制御は、収穫機の刈取走行中に行われる。このため、自動駆動制御の実行条件に、刈取搬送部8の下降作業状態が判定された状態であること、即ちアクチュエータ伸縮高さHacが一定値以下であることが挙げられる。
手動制御部54は、刈取昇降スイッチ58の入力信号に基づいてアクチュエータ11の人為的操作による駆動制御、即ち手動駆動制御を実行する。刈取昇降スイッチ58は、例えば主変速レバー27の握り部に設けられている。自動駆動制御の実行中であっても、刈取昇降スイッチ58の入力信号が検出されれば、手動駆動制御が優先して実行される。
パターン決定部51と刈高さ制御部52とによって実現される自動駆動制御の詳細を、図8乃至図10に基づいて説明する。図8及び図9に、刈高さ制御部52による自動駆動制御のフローチャートが示されている。また、図10に制御パターンのテーブルが示され、パターン決定部51が現状対地高さHに基づいて制御パターンを選択決定する。現状対地高さHの判定閾値として、接地位置HGと、不感帯DZの下限と、不感帯DZの上限と、第一境界高さH1と、第二境界高さH2と、検出上限高さHMax(境界高さ)と、が設定されている。接地位置HGは不感帯DZの下限よりも低い位置にあり、検出上限高さHMaxは不感帯DZの上限よりも高い位置にある。検出上限高さHMaxと不感帯DZの上限との間に、第一境界高さH1と、第一境界高さH1よりも高い位置の第二境界高さH2と、が設定されている。接地位置HGは、刈高さセンサ36が検出可能な現状対地高さHの下限値であるか、当該下限値よりも若干上の値である。つまり、接地位置HGは、現状対地高さHが最も低く検出されている状態である。検出上限高さHMaxは、刈高さセンサ36が検出可能な現状対地高さHの上限値であるか、当該上限値よりも若干下の値である。
図10に示されるように、現状対地高さHごとに複数の制御パターンが設けられている。制御パターンに、設定時間と、駆動速度と、駆動時間と、駆動感度調整の有無と、が含まれる。駆動量はアクチュエータ11を駆動するための制御量であって、駆動量は駆動速度と駆動時間とを掛け合わせた値である。つまり、駆動速度と駆動時間とが夫々変化しても、駆動量が同じであればアクチュエータ11のストローク変化量は同じとなる。このため、駆動量が制御パターンに含まれる構成であっても良いし、駆動量が制御パターンに含まれずに刈高さ制御部52で算出される構成であっても良い。詳細は後述するが、駆動感度調整とは、感度操作具56による指令値に基づいて、自動駆動制御における駆動感度を調整するものである。駆動感度調整を伴う場合、アクチュエータ11の駆動タイミングに関するパラメータとしての駆動感度調整パラメータTwが用いられ、駆動感度調整パラメータTwは累積時間TCの累積開始タイミングの決定に用いられる。
目標対地高さHTを基準として上下の範囲に不感帯DZが設けられ、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内にある場合、自動駆動制御は実行されない。この場合、パターン決定部51は、制御パターンを刈高さ制御部52に出力しない構成であっても良いし、設定時間と、駆動速度と、駆動時間と、駆動量と、の全てが零値に設定された制御パターンを刈高さ制御部52に出力する構成であっても良い。
刈高さ制御部52によって実行される自動駆動制御の流れを、図8に基づいて説明する。まず、自動駆動制御が可能であるかどうかが判定される(ステップ#01)。自動駆動制御が可能であるための条件として、以下の項目が含まれる。
(項目.1)切替スイッチ具57の入切信号が入り状態である。
(項目.2)昇降高さセンサ37によって検出されたアクチュエータ伸縮高さHacが、制限制御高さHR(図17参照)よりも低い。
(項目.3)手動制御部54による手動駆動制御が実行されていない。
(項目.4)脱穀装置12の脱穀クラッチ(不図示)がON状態である。
(項目.5)駆動感度調整の実行中ではない。
ステップ#01で自動駆動制御が不能であると判定されると、ステップ#02以降の処理は実行されず、ステップ#01の処理が繰り返される。なお、(項目.1)乃至(項目.5)に例示された項目に限定されず、自動駆動制御が可能であるための条件は、適宜変更したり増減したりできる。制限制御高さHRは、予め設定された値であって、例えば260ミリメートルに設定されている。また、(項目.2)では、アクチュエータ伸縮高さHacが、制限制御高さHR以下であっても良い。
図8において、ステップ#01で自動駆動制御が可能であると判定されると、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内にあるかどうかが判定される(ステップ#02)。現状対地高さHが不感帯DZの範囲外であれば、累積時間TCは、現状対地高さHが当該範囲外にある時間の分だけ加算される(ステップ#06)。また、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内であれば(ステップ#02:Yes)、累積時間TCは、現状対地高さHが当該範囲内にある時間の分だけ減算される(ステップ#03)。現状対地高さHが不感帯DZの境界付近で上下する状態で、累積時間TCの加算または減算が経時的に実行されると、図11に示されるように、累積時間TCの増減が繰り返される。図11では、現状対地高さHが不感帯DZの範囲外にある時間が、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内にある時間よりも長いため、累積時間TCは増加傾向となる。ステップ#03で累積時間TCが減算されたあと、累積時間TCが負の値にならないように、累積時間TCの最小値は零値に設定される(ステップ#04,ステップ#05)。つまり、刈高さ制御部52は、累積時間TCが負の値になると、累積時間TCを零値に更新するように構成されている(ステップ#05)。
ステップ#02で現状対地高さHが不感帯DZの範囲外にあることが判定され(ステップ#02:No)、ステップ#06で累積時間TCが加算されると制御パターンが読み込まれる(ステップ#07)。この制御パターンは、パターン決定部51が選択決定して刈高さ制御部52に出力したものである。制御パターンに設定時間が含まれ、累積時間TCが、この設定時間以上になっているかどうかが判定される(ステップ#08)。図10に示されるように、第一設定時間TS1と、第二設定時間TS2と、第三設定時間TS3と、第四設定時間TS4と、の何れかが、現状対地高さHに応じて設定時間として選択決定される。累積時間TCが設定時間以上になると(ステップ#08:Yes)、自動駆動制御が実行される(#ステップ#09)。時間の経過とともに累積時間TCが累積する様子と、自動駆動制御が実行されるタイミングと、が図11乃至図17のグラフに示されている。
自動駆動制御は、上昇駆動制御と下降駆動制御とによって構成されている。上昇駆動制御とは、現状対地高さHが不感帯DZよりも下側に位置する場合に、刈取部9の対地高さが上昇するようにアクチュエータ11を駆動させる駆動制御である。下降駆動制御とは、現状対地高さHが不感帯DZよりも上側に位置する場合に、刈取部9の対地高さが下降するようにアクチュエータ11を駆動させる駆動制御である。上昇駆動制御及び下降駆動制御は、パターン決定部51によって選択決定された駆動量、即ち駆動速度及び駆動時間で制御される。
自動駆動制御の実行後、累積時間TCの値が零値に更新される(ステップ#10)。そして、制御パターンに基づいて駆動感度調整があるかどうかが判定される(ステップ#11)。駆動感度調整があると判定されると(ステップ#11:Yes)、駆動感度調整が実行される(ステップ#12)。駆動感度調整は駆動感度調整パラメータTwに基づいて、自動駆動制御の実行後の累積時間TCの累積開始タイミングを遅らせることによって行われる。駆動感度調整パラメータTwは、感度操作具56による指令値としてのタイマ値である。図13に示されるように、上昇駆動制御が実行された後に、駆動感度調整パラメータTwで設定されたタイマ値の時間分だけ駆動感度調整が実行される。駆動感度調整が実行されている間、現状対地高さHは不感帯DZよりも下側に位置するが、累積時間TCの加算は行われない。そして、駆動感度調整の完了後に、累積時間TCの加算が開始される。つまり、パターン決定部51は、累積時間TCの累積開始タイミングを、感度操作具56による指令値に対応した時間分だけ遅らせる。
駆動感度調整パラメータTwの値は、感度操作具56の操作によって変更可能である。なお、制御パターンにおける駆動感度調整が「あり」であっても、駆動感度調整パラメータTwの値が零値である場合、駆動感度調整がないものと判定される構成でも良い(ステップ#11:No)。
なお、駆動感度調整が実行中であっても、例えば手動制御部54による手動駆動制御が実行されると、手動駆動制御が優先して実行される。このため、ステップ#12における駆動感度調整の実行は、駆動感度調整が完了するまでステップ#12が継続するものではなくて良く、駆動感度調整の開始後にステップ#01に戻り、駆動感度調整が完了するまでステップ#01が継続するものであって良い。
累積時間TCの減算処理が行われた後(ステップ#04,ステップ#05)と、累積時間TCが設定時間に到達していない場合(ステップ#08:No)と、に10ミリ秒の時間待ち処理が実行される(ステップ#13)。この10ミリ秒という時間は適宜変更可能であるが、ステップ#06における累積時間TCの加算と、ステップ#03における累積時間TCの減算と、はステップ#13の待ち時間と同じ時間だけ加算または減算されることが好適である。
このように、刈高さ制御部52は、制御パターンに基づいて、現状対地高さHが不感帯DZを外れた時間を累積した累積時間TCを算出し、累積時間TCが設定時間に到達すると、自動駆動制御を実行する。
図9に示されるように、パターン決定部51は現状対地高さHに基づいて異なる制御パターンを選択決定して出力可能なように構成されている。現状対地高さHが接地位置HG以下である場合(ステップ#21:Yes)、ステップ#31に示される制御パターンが設定される。つまり、設定時間として第二設定時間TS2が設定され、駆動速度として上昇方向の駆動速度V1が設定され、駆動時間として第一駆動時間Tc1が設定される。また、このとき感度操作具56はパターン決定部51に駆動感度の指令値を出力するため、これに基づいて駆動感度調整が「あり」に設定される。
現状対地高さHが接地位置HGより上側、かつ、不感帯DZよりも下側である場合(ステップ#22:Yes)、ステップ#31と部分的に異なる制御パターンが設定される(ステップ#32)。つまり、設定時間として第二設定時間TS2よりも長い時間の第一設定時間TS1が設定される。また、感度操作具56はパターン決定部51に駆動感度の指令値を出力しないため、これに基づいて駆動感度調整が「なし」に設定される。上昇方向の駆動速度V1が設定され、駆動時間として第一駆動時間Tc1が設定される点は、ステップ#31と共通する。図10に示されるように、第一設定時間TS1は、例えば1秒に設定され、第二設定時間TS2は、例えば300ミリ秒に設定される。また、第一駆動時間Tc1は、例えば50ミリ秒に設定され、上昇方向の駆動速度V1と第一駆動時間Tc1とを掛け合わせた駆動量で上昇駆動制御が実行され、アクチュエータ伸縮高さHacは上昇する。上昇方向の駆動速度V1は、例えば電圧値であって、駆動速度が変化すると油圧駆動のアクチュエータ11におけるバルブの開度が変化する。
図11に示されるように、現状対地高さHが不感帯DZよりも下側にある時間が、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内にある時間よりも長く、刈取搬送部8が圃場面に近寄り気味である場合、累積時間TCが増加傾向となる。そして、累積時間TCが第一設定時間TS1に到達すると、上昇方向の駆動速度V1と第一駆動時間Tc1とを掛け合わせた駆動量で上昇駆動制御が実行され、アクチュエータ伸縮高さHacが上昇する。図11の例では、上昇駆動制御の実行後、現状対地高さHが不感帯DZよりも下側になる場合もあるが、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内にある時間が、現状対地高さHが不感帯DZよりも下側にある時間よりも長い。このため、累積時間TCの加算と減算が相殺されて、累積時間TCが累積せずに、現状対地高さHが目標対地高さHTの近傍で好適に保持される。
駆動感度調整の詳細を、図12及び図13に基づいて説明する。図12及び図13に示される圃場面の凹凸形状は同じであって、圃場面に部分的な隆起箇所がある。図13では駆動感度調整が実行される例が示され、図12では駆動感度調整が実行されない例が示されている。図12及び図13の何れの例においても、現状対地高さHが接地位置HG以下になり、かつ、累積時間TCが、第一設定時間TS1よりも短い第二設定時間TS2に到達した時点で、上昇駆動制御が実行される。このときの駆動量は、上昇方向の駆動速度V1と第一駆動時間Tc1とを掛け合わせた値となる。現状対地高さHが接地位置HG以下になると、刈取部9が圃場面に接地している場合が多く、この状態で走行機体1が前進すると、刈取部9の先端が圃場面の隆起箇所に突き刺さる虞がある。このため、第一設定時間TS1よりも短い第二設定時間TS2に累積時間TCが到達した時点で上昇駆動制御が実行されることによって、刈取部9の先端が圃場面の隆起箇所に突き刺さる虞が軽減される。
図12及び図13では、現状対地高さHが接地位置HG以下になった時点で上昇駆動制御が実行された後も、圃場面の隆起箇所において現状対地高さHが不感帯DZよりも下側である状態が示されている。図12に示される例において、最初の上昇駆動制御が実行された直後から累積時間TCの算出が開始され、累積時間TCが第一設定時間TS1に到達して、上昇駆動制御がもう一度実行される。しかし、二度目の上昇駆動制御の直後に刈取部9が圃場面の隆起箇所を通過して、圃場面の高さが下降して現状対地高さHが不感帯DZよりも上側に位置する状態となる。このとき、パターン決定部51は、図9においてステップ#34乃至ステップ#37に示される制御パターンを刈高さ制御部52に出力する。ステップ#34乃至ステップ#37に示される制御パターンでは、設定時間として第三設定時間TS3または第四設定時間TS4が設定され、第三設定時間TS3及び第四設定時間TS4は、第一設定時間TS1よりも短く設定されている。図12において、累積時間TCが第三設定時間TS3に到達して、下降方向の駆動速度V1と第一駆動時間Tc1とを掛け合わせた駆動量で下降駆動制御が実行されている。
収穫機の刈取走行において、後の耕耘等を考慮すると、圃場の残稈高さは出来るだけ低い方が望ましい。しかし、図12の例では、二度目の上昇駆動制御の直後に圃場面の高さが下降した箇所と、下降駆動制御が実行されてアクチュエータ伸縮高さHacが下降した箇所と、の間の現状対地高さHが高い。特に、圃場において、圃場面の隆起箇所を通過した直後の箇所における圃場の残稈高さが高く目立ち易くなる。このため、現状対地高さHが接地位置HG以下になった時点で上昇駆動制御が実行された後も、アクチュエータ伸縮高さHacを出来るだけ低めにしておく方が望ましい。
図13において、現状対地高さHが接地位置HG以下になった時点で上昇駆動制御が実行された後に、駆動感度調整パラメータTwの設定分だけ時間待ちの処理が実行される。駆動感度調整パラメータTwの値が大きくなるほど時間待ちが長くなる。換言すると、駆動感度調整パラメータTwの値が大きくなるほど駆動感度が鈍くなる。時間待ちの処理が実行される間、累積時間TCは零値のままで累積せず、時間待ち処理の完了後に、累積時間TCの累積が開始される。このため、累積時間TCの累積が遅れ、第一設定時間TS1に到達する前に、刈取部9が圃場面の隆起箇所を通過して、再度の上昇駆動制御が回避されている。このように、駆動感度調整パラメータTwの値に基づいて駆動感度が鈍く設定されることによって、上昇駆動の頻度が減少して刈取部9の対地高さが低めに保持される。
図14乃至図17に示されるように、現状対地高さHが異なることに対応して異なる制御パターンに基づいて下降駆動制御が実行される。図9において、現状対地高さHが、不感帯DZよりも上側かつ第一境界高さH1未満である場合(ステップ#24:Yes)、ステップ#34に示される制御パターンが設定される。つまり、設定時間として第三設定時間TS3が設定され、駆動速度として下降方向の駆動速度V1が設定され、駆動時間として第一駆動時間Tc1が設定される。また、感度操作具56はパターン決定部51に駆動感度の指令値を出力しないため、これに基づいて駆動感度調整が「なし」に設定される。現状対地高さHが、第一境界高さH1以上かつ第二境界高さH2未満である場合(ステップ#25:Yes)、ステップ#34と部分的に異なる制御パターンが設定される(ステップ#35)。つまり、駆動時間として第一駆動時間Tc1よりも長い第二駆動時間Tc2が設定される。また、現状対地高さHが、第二境界高さH2以上かつ検出上限高さHMax未満である場合(ステップ#26:Yes)、ステップ#34及びステップ#35と部分的に異なる制御パターンが設定される(ステップ#36)。つまり、駆動時間として第二駆動時間Tc2よりも長い第三駆動時間Tc3が設定される。
図10に示されるように、第一駆動時間Tc1は例えば50ミリ秒に設定され、第二駆動時間Tc2は例えば100ミリ秒に設定され、第三駆動時間Tc3は例えば160ミリ秒に設定されている。つまり、図14乃至図16に示されるように、現状対地高さHが目標対地高さHTから離れることに対応して、駆動時間が長くなるように、制御パターンが構成されている。下降駆動制御における駆動速度は下降方向の駆動速度V1で共通するため、駆動時間が長くなるほど駆動量は大きくなる。これにより、現状対地高さHが目標対地高さHTの近傍に速く収束するように、下降駆動制御が実行される。
図9において現状対地高さHが検出上限高さHMax以上である場合(ステップ#26:No)、ステップ#34乃至ステップ#36と部分的に異なる制御パターンが設定される(ステップ#37)。具体的に、設定時間として第三設定時間TS3よりも短い第四設定時間TS4が設定され、駆動時間として第三駆動時間Tc3よりも長い第四駆動時間Tc4が設定される。なお、駆動時間として第三駆動時間Tc3が設定されていても良いが、刈高さセンサ36に基づく現状対地高さHの検知を出来るだけ速やかに可能とするため、第三設定時間TS3よりも短い第四設定時間TS4が設定されることが望ましい。
現状対地高さHが検出上限高さHMax以上である場合、刈高さセンサ36に基づく現状対地高さHの検出ができないため、昇降高さセンサ37(図7参照)によって検出されたアクチュエータ伸縮高さHacに基づいて下降駆動制御が実行される。具体的には、アクチュエータ伸縮高さHacが制限制御高さHRよりも低い場合、不感帯DZのうち目標対地高さHTよりも上側の上昇側不感帯と、アクチュエータ伸縮高さHacと、の離間高さに基づいて第四駆動時間Tc4が算出される。そして、図17に示されるように不感帯DZの領域まで下降駆動制御が一度に実行される。これにより、現状対地高さHが目標対地高さHTの近傍に速く収束するように、下降駆動制御が実行される。なお、アクチュエータ伸縮高さHacが制限制御高さHRよりも高い場合、自動昇降制御は実行されない。
このように、現状対地高さHが接地位置HG以下である場合に、感度操作具56は、刈高さセンサ36によって現状対地高さHが最も低い状態が検出されている状態から刈取部9を上昇させるときの駆動感度を指令するように構成されている。現状対地高さHが接地位置HG以下である場合の設定時間として第二設定時間TS2が第一設定時間TS1よりも短く設定されているため、上昇駆動制御が速やかに実行され、刈取部9が圃場面に近付き過ぎる虞が回避される。また、駆動感度を鈍く設定することによって、最初の上昇駆動制御の後の余分な上昇駆動制御を抑制して、圃場の残稈高さを低めに設定できる。
〔感度操作具及び自動入切スイッチの配置〕
図18及び図19に示されるように、操作パネル部23に、主変速レバー27と、刈取クラッチレバー28や脱穀クラッチレバー29のクラッチ操作具と、作業情報表示操作部55と、エンジン情報表示操作部60と、が備えられている。主変速レバー27は主変速装置(不図示)を変速操作する。刈取作業に関する情報が作業情報表示操作部55に表示され、その情報に関する人為的操作が可能なように、作業情報表示操作部55は構成されている。エンジン4に関する情報がエンジン情報表示操作部60に表示され、その情報に関する人為的操作が可能なように、エンジン情報表示操作部60は構成されている。
作業情報表示操作部55及びエンジン情報表示操作部60は、前後方向に沿って隣り合う状態で配置されている。エンジン情報表示操作部60における前部に、設定ダイヤル61が備えられ、設定ダイヤル61を手動操作によって回動させることによって、エンジン4の出力回転数を任意の値に変更設定することができる。主変速レバー27は、エンジン情報表示操作部60に対して、作業情報表示操作部55の位置する側と反対側に設けられている。更に、作業情報表示操作部55の上面に、感度操作具56及び切替スイッチ具57が、機体前後方向に沿って横並びで配置されている。
感度操作具56は、作業者の回動操作によって駆動感度調整パラメータTwの大小を調整可能であり、駆動感度調整パラメータTwをパターン決定部51に出力可能なように構成されている。また、刈取部9の高さが目標対地高さHTになるようにアクチュエータ11を作動させる自動駆動制御を実行する状態と実行しない状態とに切り換え可能なように、切替スイッチ具57は構成されている。本実施形態では、感度操作具56を反時計回りに回動するほど、駆動感度調整パラメータTwの値は小さくなり、感度操作具56を反時計回りの回動限度付近まで回動すると、駆動感度調整は実行されなくなる。また、感度操作具56を時計回りに回動するほど、駆動感度調整パラメータTwの値は大きくなる。
〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
(1)上述した実施形態において、感度操作具56は、刈高さセンサ36によって現状対地高さHが最も低い状態が検出されている状態から刈取部9を上昇させるときの駆動感度を指令するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、感度操作具56は、現状対地高さHに関係なく駆動感度を指令するように構成されていても良い。そして、パターン決定部51は、現状対地高さHに関係なく、駆動感度調整を「あり」に設定して、感度操作具56による指令値に基づいて上昇駆動時及び下降駆動時少なくとも何れか一方の制御パターンを変更する構成であっても良い。
(2)上述した実施形態において、駆動感度調整パラメータTwは累積時間TCの累積開始タイミングを遅らせるものであるが、上述した実施形態に限定されない。例えば、駆動感度調整パラメータTwは、第一設定時間TS1と、第二設定時間TS2と、第三設定時間TS3と、第四設定時間TS4と、を変動させる構成であっても良い。例えば、第一設定時間TS1乃至第四設定時間TS4の大小が感度操作具56の人為的操作によって変更される構成であっても良い。これにより、累積時間TCに基づく駆動制御のタイミングが、感度操作具56の人為的操作によって変動する。
(3)上述した実施形態において、現状対地高さHが不感帯DZの範囲外であれば、累積時間TCは加算され、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内であれば、累積時間TCは減算される構成となっているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、累積時間TCの累積開始タイミングで累積時間TCが第一設定時間TS1と、第二設定時間TS2と、第三設定時間TS3と、第四設定時間TS4と、の何れかに設定され、現状対地高さHが不感帯DZの範囲外であれば、累積時間TCは減算され、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内であれば、累積時間TCは加算される構成であっても良い。そして、累積時間TCが零値に到達すると、刈高さ制御部52による駆動制御が実行される構成であっても良い。
(4)上述した実施形態において、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内であれば、累積時間TCは、現状対地高さHが当該範囲内にある時間の分だけ減算される構成となっているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、現状対地高さHが不感帯DZの範囲内であれば、累積時間TCは減算されずに零値に更新される構成であっても良い。
(5)上述した実施形態において、駆動感度調整パラメータTwは、駆動制御のタイミングに関するものであるが、上述した実施形態に限定されない。例えば、駆動感度調整パラメータTwは駆動速度及び駆動時間の少なくとも何れか一方に関するものであっても良い。例えば図10において、感度操作具56を操作して駆動感度調整パラメータTwが大きくなると、駆動速度V1が小さくなり、駆動感度調整パラメータTwが小さくなると、駆動速度V1が大きくなる構成であっても良い。この場合、駆動速度V1が小さくなると第一駆動時間Tc1,第二駆動時間Tc2,第三駆動時間Tc3,第四駆動時間Tc4が長くなり、駆動速度V1が大きくなると第一駆動時間Tc1,第二駆動時間Tc2,第三駆動時間Tc3,第四駆動時間Tc4が短くなって、アクチュエータ11の駆動量が一定値となるように調整されても良い。この構成によって、作業者は圃場や作物の状態に応じてアクチュエータ11の駆動の機敏さ加減を容易に調整できる。
また、駆動速度V1が一定で、感度操作具56を操作して駆動感度調整パラメータTwが大きくなると、第一駆動時間Tc1,第二駆動時間Tc2,第三駆動時間Tc3,第四駆動時間Tc4が短くなり、駆動感度調整パラメータTwが小さくなると、第一駆動時間Tc1,第二駆動時間Tc2,第三駆動時間Tc3,第四駆動時間Tc4が長くなる構成であっても良い。この構成によって、駆動感度が鈍くなるほどアクチュエータ11の駆動量が減少する。この構成によって、作業者は圃場や作物の状態に応じてアクチュエータ11の駆動の大小を容易に調整できる。
つまり、感度操作具56による指令値が出力された場合、パターン決定部51は、選択決定した制御パターンをそのまま刈高さ制御部52に出力するのではなく、その制御パターンに対して変更を加える構成であれば良い。
(6)上述した実施形態において、不感帯DZよりも上側に、第一境界高さH1及び第二境界高さH2が設けられているが、上述した実施形態に限定されず、接地位置HGよりも上側かつ不感帯DZよりも下側の範囲にも、第一境界高さH1及び第二境界高さH2と同様の境界高さが設けられる構成であっても良い。
(7)上述した実施形態において、現状対地高さHが検出上限高さHMax以上である場合、不感帯DZのうち目標対地高さHTよりも上側の上昇側不感帯と、アクチュエータ伸縮高さHacと、の離間高さに基づいて第四駆動時間Tc4が算出され、不感帯DZの領域まで下降駆動制御が一度に実行されるが、上述した実施形態に限定されない。例えば、現状対地高さHが検出上限高さHMax以上である場合であっても、第四駆動時間Tc4は予め設定された駆動時間であっても良い。
(8)上述した実施形態において、不感帯DZよりも上側、かつ、検出上限高さHMaxよりも下側の範囲内に、第一境界高さH1及び第二境界高さH2が設けられているが、第一境界高さH1及び第二境界高さH2は設けられない構成であっても良い。つまり、パターン決定部51は、現状対地高さHが検出上限高さHMax(境界高さ)よりも高いときは、現状対地高さHが不感帯DZの上限高さとなるようにアクチュエータ11を下降駆動させる制御パターンを決定するように、かつ、現状対地高さHが検出上限高さHMaxと不感帯DZの上限高さとの間のときは、予め現状対地高さHに応じた設定時間だけアクチュエータ11を下降駆動させる制御パターンを決定するように構成されていれば良い。
本発明は、普通型コンバインのみならず、自脱型コンバイン等、農作物を収穫する収穫機全般(例えばトウモロコシ収穫機やニンジン収穫機)に適用可能である。また、ホイール駆動の収穫機のみならず、クローラ駆動の収穫機にも適用可能である。
5 :運転部
9 :刈取部
11 :アクチュエータ
21 :運転座席
23 :操作パネル部
36 :刈高さセンサ
51 :パターン決定部
52 :刈高さ制御部
56 :感度操作具(操作具)
57 :切替スイッチ具
H :現状対地高さ
HT :目標対地高さ
HMax :検出上限高さ(境界高さ)
Tw :パラメータ
DZ :不感帯
TC :累積時間

Claims (16)

  1. 機体に上下昇降可能に支持され、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部と、
    前記刈取部を昇降操作するアクチュエータと、
    前記刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサと、
    前記現状対地高さと予め設定された前記刈取部の目標対地高さとに基づいて、前記刈取部の対地高さが前記目標対地高さに近づくように、前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御を実行する刈高さ制御部と、
    前記駆動制御の制御パターンを決定して、前記刈高さ制御部に対して前記制御パターンを出力するパターン決定部と、
    人為的操作によって前記アクチュエータの駆動感度を指令可能な操作具と、が備えられ、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記制御パターンを変更し、かつ、前記刈高さ制御部は、前記現状対地高さが前記目標対地高さを基準として設定された前記駆動制御を実行しない不感帯を外れた時間を累積した累積時間が設定時間に到達した場合に、前記制御パターンに基づいて前記駆動制御を実行する収穫機。
  2. 前記制御パターンに、前記アクチュエータの駆動タイミングに関するパラメータが含まれており、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記パラメータを変更する請求項1に記載の収穫機。
  3. 記刈高さ制御部は、記現状対地高さが前記不感帯を外れた時間を累積した前記累積時間を算出し
    前記パラメータは、前記累積時間に関するものである請求項2に記載の収穫機。
  4. 前記パラメータは、前記累積時間の累積開始タイミングを決めるものであり、
    前記パターン決定部は、前記累積開始タイミングを、前記操作具による指令値に対応した時間分だけ遅らせる請求項3に記載の収穫機。
  5. 前記パラメータは、前記累積時間の長さを決めるものであり、
    前記パターン決定部は、前記累積時間の長さを、前記操作具による指令値に応じて変動させる請求項3に記載の収穫機。
  6. 前記刈高さ制御部は、前記現状対地高さが前記不感帯の範囲内となると、前記累積時間から、前記現状対地高さが前記不感帯の範囲内であった時間を減算するように構成されている請求項3から5の何れか一項に記載の収穫機。
  7. 前記刈高さ制御部は、前記累積時間が負の値になると、前記累積時間を零値に更新するように構成されている請求項6に記載の収穫機。
  8. 前記制御パターンに、前記アクチュエータの駆動速度及び駆動時間の少なくとも何れか一方に関するパラメータが含まれており、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記パラメータを変更する請求項1に記載の収穫機。
  9. 前記パラメータは、前記駆動速度及び前記駆動時間に関するものであり、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に応じて、前記アクチュエータの駆動量が一定値となるように前記駆動速度を増加させつつ前記駆動時間を減少させ、または、前記アクチュエータの駆動量が一定値となるように前記駆動速度を減少させつつ前記駆動時間を増加させる請求項8に記載の収穫機。
  10. 前記パラメータは、前記駆動速度及び前記駆動時間に関するものであり、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値の増減に応じて前記アクチュエータの駆動量が増減するように、前記駆動速度及び前記駆動時間を増減させる請求項8に記載の収穫機。
  11. 前記操作具は、前記アクチュエータの駆動のうち、前記アクチュエータが前記刈取部を上昇させる上昇駆動の際の前記駆動感度を指令するように構成され、かつ、前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記上昇駆動時の前記制御パターンを変更する請求項1から10の何れか一項に記載の収穫機。
  12. 前記パターン決定部は、前記現状対地高さに基づいて前記制御パターンを決定するように構成され、
    前記操作具は、前記刈高さセンサによって前記現状対地高さが最も低い状態が検出されている状態から前記刈取部を上昇させるときの前記駆動感度を指令するように構成されている請求項11に記載の収穫機。
  13. 前記目標対地高さを基準として上昇側に、前記駆動制御を実行しない上昇側不感帯が予め設定されており、かつ、前記上昇側不感帯よりも高い位置に境界高さが設定され、
    前記パターン決定部は、前記現状対地高さが前記境界高さよりも高いときは、前記現状対地高さが前記上昇側不感帯の上限高さとなるように前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように、かつ、前記現状対地高さが前記境界高さと前記上限高さとの間のときは、予め前記現状対地高さに応じて設定された時間だけ前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように構成されている請求項1から12の何れか一項に記載の収穫機。
  14. 前記刈取部の後方に運転部が備えられ、
    前記運転部に、運転座席と、操作パネル部と、が備えられ、
    前記操作パネル部に、前記操作具と、前記刈高さ制御部による前記駆動制御を入切する切替スイッチ具と、が隣り合う状態で設けられている請求項1から13の何れか一項に記載の収穫機。
  15. 機体に上下昇降可能に支持され、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部と、
    前記刈取部を昇降操作するアクチュエータと、
    前記刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサと、
    前記現状対地高さと予め設定された前記刈取部の目標対地高さとに基づいて、前記刈取部の対地高さが前記目標対地高さに近づくように、前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御を実行する刈高さ制御部と、
    前記駆動制御の制御パターンを決定して、前記刈高さ制御部に対して前記制御パターンを出力するパターン決定部と、
    人為的操作によって前記アクチュエータの駆動感度を指令可能な操作具と、が備えられ、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記制御パターンを変更し、かつ、前記刈高さ制御部は、前記制御パターンに基づいて前記駆動制御を実行し、
    前記操作具は、前記アクチュエータの駆動のうち、前記アクチュエータが前記刈取部を上昇させる上昇駆動の際の前記駆動感度を指令するように構成され、かつ、前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記上昇駆動時の前記制御パターンを変更し、
    前記パターン決定部は、前記現状対地高さに基づいて前記制御パターンを決定するように構成され、
    前記操作具は、前記刈高さセンサによって前記現状対地高さが最も低い状態が検出されている状態から前記刈取部を上昇させるときの前記駆動感度を指令するように構成されている収穫機。
  16. 機体に上下昇降可能に支持され、圃場の植立穀稈を刈り取る刈取部と、
    前記刈取部を昇降操作するアクチュエータと、
    前記刈取部の現状対地高さを検出する刈高さセンサと、
    前記現状対地高さと予め設定された前記刈取部の目標対地高さとに基づいて、前記刈取部の対地高さが前記目標対地高さに近づくように、前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御を実行する刈高さ制御部と、
    前記駆動制御の制御パターンを決定して、前記刈高さ制御部に対して前記制御パターンを出力するパターン決定部と、
    人為的操作によって前記アクチュエータの駆動感度を指令可能な操作具と、が備えられ、
    前記パターン決定部は、前記操作具による指令値に基づいて前記制御パターンを変更し、かつ、前記刈高さ制御部は、前記制御パターンに基づいて前記駆動制御を実行し、
    前記目標対地高さを基準として上昇側に、前記駆動制御を実行しない上昇側不感帯が予め設定されており、かつ、前記上昇側不感帯よりも高い位置に境界高さが設定され、
    前記パターン決定部は、前記現状対地高さが前記境界高さよりも高いときは、前記現状対地高さが前記上昇側不感帯の上限高さとなるように前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように、かつ、前記現状対地高さが前記境界高さと前記上限高さとの間のときは、予め前記現状対地高さに応じて設定された時間だけ前記アクチュエータを下降駆動させる前記制御パターンを決定するように構成されている収穫機。
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