JPH0711561Y2 - コンバインの姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コンバイン姿勢制御装置の構造に関するもの
である。

〔従来の技術〕

脱穀部を搭載した走行機体の前部に刈取前処理装置を備
えた自走式のコンバインにおいて、実開昭58-192512号
公報には、刈取前処理装置の対地高さを検出する刈高さ
センサーの検出結果を、走行機体の左右傾斜センサーの
検出結果にて補正して、刈取前処理装置が地面に突っ込
むことを防止しようとする先行技術が開示されている。

また、実開昭62-113627号公報では、刈取前処理装置を
走行機体に対して左右ローリング自在且つピッチング自
在に装着し、刈取前処理装置の左右両側に設けた左右一
対の対地高さセンサーの検出結果から刈取前処理装置の
刈取り高さを制御することが開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

これらの制御では、走行機体の姿勢自体を制御していな
いので、走行機体に搭載された脱穀部等での穀物が傾斜
した下側に偏る等の不都合があった。

そこで、昇降動自在に取付く刈取前処理装置を対地高さ
センサーの検出から刈取り高さを制御するように構成す
る一方、地面の左右凹凸に拘わらず脱穀部や運転席が搭
載された走行機体を左右水平状に姿勢保持するため、左
右一対の走行クローラ式の走行装置を、走行機体の左右
両側に装着した油圧シリンダを介して各々独立的に昇降
調節できるように構成することは、先行技術の特開昭58
-224609号公報に開示されている。

この先行技術によれば、走行機体が左右傾斜するを防止
することはできるけれども、山地等の傾斜地を昇りまた
は下りながら刈取り作業する場合に、走行機体が前後方
向に傾斜する状態を無くすることができず、走行機体に
搭載した脱穀部での脱穀性能が低下する等走行機体上で
の作業に支障が生じることを防止できなかった。

しかも、走行機体の前後傾斜と左右傾斜の調節、並びに
刈取前処理装置の刈取り高さ調節という３つの調節を実
行するものがなく、また、これらの調節をバラバラに実
行すると、走行機体が水平状態に保持されても刈取前処
理装置が地面に衝突したり、反対に走行機体の前後傾斜
を調節すると、その走行機体の前部に取付く刈取前処理
装置による刈取り高さの調節に大きく影響するという問
題があった。

本考案では、この問題を解決することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本考案は、脱穀部を備えた走行
機体の下方に配設した機枠に対して左右一対の走行装置
における各トラックフレームを各々独立的に昇降調節す
るように構成し、走行機体の前部に刈取り高さ調節油圧
シリンダを介して刈取前処理装置を昇降調節するように
構成し、前記走行機体の一端を機枠に対して上下回動自
在に枢着し、走行機体を前後傾斜調節油圧シリンダを介
して前記機枠に対して前後昇降調節するように構成し、
刈取前処理装置には対地高さセンサーを、走行機体には
左右傾斜センサー及び前後傾斜センサーを各々設け、制
御装置は前記対地高さセンサーの検出結果から刈取前処
理装置を昇降調節する制御を最優先とし、次いで前記左
右傾斜センサーの検出結果から走行機体を前後傾斜制御
し、さらに前後傾斜センサーの検出結果から左右トラッ
クフレームを昇降制御するように構成したものである。

〔考案の作用及び効果〕

この構成によれば、左右一対の走行装置を機枠の下方に
て各々独立的に昇降動可能であると共に、走行機体の一
端を前記機枠に上下回動可能に枢着してあり、前後傾斜
調節油圧シリンダを介して機枠に対して走行機体を前後
昇降調節できるのだから、圃場面がコンバインの進行方
向左右で傾斜するときには、左右の走行装置を調節する
ことで走行機体の左右側で水平状態となるように姿勢制
御できると共に、進行方向の前後で傾斜するときには、
機枠に対して走行機体の前部を下げまたは上げることに
より、走行機体の姿勢を水平状態に制御できるというよ
うに、圃場面がどのように傾斜していても、走行機体の
姿勢を前後方向及び左右方向共に水平となるように調節
できるから、走行機体に搭載した脱穀部等における脱穀
作用を常時一定に保持することができる。

これらの走行機体の姿勢制御の実行に伴って、当該走行
機体の前部に昇降動自在に装着された刈取前処理装置に
よる刈取り高さ、ひいては、刈取前処理装置の下端と圃
場面との間隔が変動するから、例えば、走行機体の前部
が下向き動したとき、この刈取前処理装置の下端が圃場
面に突っ込むとか、走行機体の左右傾斜の制御により、
刈取前処理装置の右端または左端下面が圃場面に衝突す
るというような不都合が生じる。

しかし、本考案に従えば、刈取前処理装置に設けた対地
高さセンサーの検出結果から、当該刈取前処理装置の対
地高さ調節制御をすることを最優先とし、次いで走行機
体に設けた前後傾斜センサーの検出結果から、前記刈取
前処理装置の対地高さの変動に大きく影響を及ぼす走行
機体の前後傾斜調節の制御を実行し、さらにその後、左
右傾斜センサーの検出結果から走行機体の左右傾斜の調
節制御を実行するので、どのような傾斜状態の作業地で
あっても、走行機体の姿勢を完全に制御できるものであ
りながら、刈取前処理装置と圃場面との干渉がまったく
ない状態に制御することができるという顕著な効果を有
するのである。

〔実施例〕

次に実施例について説明すると、符号１はコンバインの
走行機体で、該走行機体１の下方には、機枠３を介して
左右一対の走行クローラ式の走行装置2a,2bを配設して
ある。

この走行機体１の後端は機枠３の後端に支軸４を介して
上下回動自在に装着してあり、機枠３の前部側と走行機
体１とを、前後傾斜調節油圧シリンダ５を介して連結
し、走行機体１を機枠３に対して前後方向の傾斜姿勢を
調節可能に構成する。

走行機体１の前部には刈取前処理装置６を支持アーム７
の基端の軸８にて上下回動可能に装着し、走行機体１と
支持アーム７との間に装架する刈高さ調節油圧シリンダ
９を介して、刈取前処理装置６を圃場面に対して高さ調
節できるよう構成する。

この刈取前処理装置６には、その先端下部に左右複数の
分草体10とその後方位置に左右長手のバリカン式刈取り
機構11が設けられ、前面部には複数の穀稈引起装置12が
設けられ、その後方には掻込みホイール並びに後述のフ
イードチェン14始端に向かって穀稈を搬送する穂先搬送
装置と株元搬送装置とから成る穀稈縦搬送装置13を備え
る。

前記走行機体１には、右側にフイードチェン14付きの脱
穀部15を、左側には前記脱穀部15で脱穀済の籾を蓄積す
る籾タンクを各々備え、走行機体１の前部には運転席16
を備えてある。

また、前記機枠３には、図示しないエンジンからの動力
をミッションケース17を介して前記刈取前処理装置６に
伝達すると共に、駆動輪18,18を回転駆動し、この両駆
動輪18,18にて後述の左右両走行装置2a,2bにおける覆帯
19,19を駆動させる。

左右両走行装置2a,2bは、各々断面中空矩形状等の前後
長手のトラックフレーム20と、該各トラックフレーム20
の後端にて緊張力調節自在なコイルバネ等の付勢手段21
を介して後向きに付勢する遊動輪22と、トラックフレー
ム20の前後方向に適宜隔てて各々回転自在に軸支持され
た複数の遊転輪23、トラックフレーム20の前後中途部に
て支軸24に互いに独立的に回動自在に取付く前後一対の
アーム25,アーム25を介して装着されたイコライザ転輪2
6,26とから成り、遊動輪22と前記駆動輪18との間に巻掛
けられた履帯19の内周下面に前記遊転輪23が接当し、且
つ前記一対のイコライザ転輪26,26が履帯19における下
辺側を下向きに押圧するように各アーム25を回動付勢す
る。

平面視矩形枠状の機枠３下部には左右一対の前後長手の
シャーシ3a,3aを設け、該左右両シャーシ3a,3aには、そ
の前後適宜位置に各々ブラケット27,27を介して取付く
パイプ状の支軸28,28にベルクランクレバー29,29の中途
部を回動自在に被嵌して設け、左右における前後一対の
ベルクランクレバー29,29の先端アーム部29a,29aは各々
左右一対のトラックフレーム20,20の内側面に沿って後
向きに延びるように配設する（第２図参照）。

この前後一対の各ベルクランクレバー29の先端アーム部
29aはトラックフレーム20に内向きに取付くパイプ支軸3
0に回動自在に被嵌する一方、前後のベルクランクレバ
ー29の他端アーム部29b近傍同士を連結杆31にて連結
し、前後いずれか一方のベルクランクレバー29の他端ア
ーム部29bを、機枠３の支持ブラケット32に枢支した左
右傾斜調節油圧シリンダ33a,33bのピストンロッド先端
に枢着し（第２図及び第３図参照）、この左右一対の油
圧シリンダ33a,33bのうち左の油圧シリンダ33aを作動さ
せると、当該左側（走行機体を後から見て左側）の走行
装置2aにおけるトラックフレーム20が昇降動してその側
の走行機体１が昇降し、右側の油圧シリンダ33bを作動
させることにより右側（走行機体を後から見て右側）の
走行装置2bが昇降駆動するというように、各々独立的に
走行装置を昇降作動させる構成である。

さらに詳述すれば、走行機体１の右側を圃場面Ｈに対し
て上昇させるとは、当該右側の走行装置2bに対応するト
ラックフレーム20を走行機体１の下面から下向きに引き
離すべく油圧シリンダ33bのピストンロッドを突出さ
せ、右側の履帯19の上下間隔を拡げることであり、反対
に、走行機体１の右側を圃場面に対して下降させると
は、当該右側の走行装置2bに対応するトラックフレーム
20を走行機体１の下面に近付けるべく油圧シリンダ33b
のピストンロッドを後退させ、右側の履帯19の上下間隔
を縮めることであり、このとき当該右側の履帯19の圃場
面に対する接地前後長さが長くなるのである。

符号35,35は刈取前処理装置６における左右両分草体10,
10個所の下面側に設けた左右一対の対地高さセンサー
で、圃場面Ｈに対する刈取前処理装置６の下端左右対地
高さを各々検出することにより、刈高さ調節油圧シリン
ダ９を作動させて刈取り機構11による穀稈の刈取り高さ
を調節するものであり、下向きに設けた超音波センサー
や光反射式センサー等の非接触式のセンサーや圃場面に
接触子を常時接触させつつその接触子の回動角度を検出
して高さを検出する接触式のセンサーにて構成しても良
いのである。

また、符号36は走行機体１に設けた左右傾斜センサー
で、前記左右傾斜調節油圧シリンダ33a,33bの作動に関
連させるものであり、符号37は同じく走行機体１に設け
た前後傾斜センサーで、前記前後傾斜調節油圧シリンダ
５の作動に関連させるものである。

第５図に示す符号38はタイマー、カウンター及び演算回
路を備え、読み出し専用メモリ（ROM）39、読み書き可
能メモリ（RAM）40を有する中央制御装置であって、そ
の入力インタフェースには、脱穀部15を駆動する脱穀ス
イッチ41,刈取前処理装置６を駆動する刈取りスイッチ4
2,コンバインの走行機体１や刈取前処理装置６の姿勢を
自動制御する操作に入る自動スイッチ43、前記対地高さ
センサー35、左右傾斜センサー36,前後傾斜センサー37
を接続して検出信号をデジタル入力する。

また、出力インタフェースには、前後傾斜調節油圧シリ
ンダ５の前後切換弁44の電磁ソレノイド、左右傾斜調節
油圧シリンダ33a,33bの左右切換弁45,46の各電磁ソレノ
イド、刈高さ調節油圧シリンダ９の高さ切換弁47の電磁
ソレノイドを各々接続し、所定の方向への切換え操作指
令信号を出す。

なお、第４図は前記各油圧シリンダ5,9,33a,33bとその
電磁切換弁44,47,45,46とを含む油圧回路図である。

第６図は、この構成によるコンバインの姿勢制御を実行
するフローチャートで、以下のように前記対地高さセン
サーの検出結果から刈取前処理装置を昇降調節する制御
を最優先とし、次いで前記左右傾斜センサーの検出結果
から走行機体を前後傾斜制御し、さらに前後傾斜センサ
ーの検出結果から左右トラックフレームを昇降させて走
行機体１の左右傾斜を制御するものである。

即ち、スタート及び初期値設定に続くステップS1にて、
脱穀スイッチ41がONされているかを判別し、ステップS2
にて刈取りスイッチ42がONされているかを判別し、ステ
ップS3にて自動スイッチ43がONされているかを判別し、
前記ステップS1〜S3の判別がnoのとき、つまり脱穀部15
及び刈取前処理装置６が作動しておらず、自動制御も実
行していないと判断するときには、前記４つの油圧シリ
ンダ5,9,33a,33bに対応する切換え弁44,47,45,46への出
力をOFFとして（ステップS4）ステップS1の前に戻す。

前記ステップS1〜S3にてすべてONのときには、まずステ
ップS5にて対地高さセンサー35の検出結果から、刈取前
処理装置６の下端面が圃場面（Ｈ）に対して所定の値よ
り小さい（刈取り高さが低い）か否かを判断する。

この場合、刈取前処理装置６の左右両側に配置された左
右一対の対地高さセンサー35,35による検出結果のう
ち、圃場面Ｈに近い側の検出結果を採用することによ
り、刈取前処理装置６の下端が圃場面に衝突するという
不都合を無くすることができる。

ステップS5にてyes（所定の値より低い）と判断すると
きには、ステップS6にて前後切換弁44及び左右切換弁4
5,46の作動をOFFにし、且つステップS7にて切換弁47をU
P（上昇側）に作動させて、刈高さ調節油圧シリンダ９
のピストンロッドを突出し、刈取前処理装置６を所定の
高さまで上昇させる。

ステップS5にてnoときにはステップS8にて対地高さセン
サー35の検出結果から、刈取前処理装置６の下端面が圃
場面（Ｈ）に対して所定の値より大きい（刈取り高さが
高い）か否かを判断する。

この場合の左右一対の対地高さセンサー35,35のうち、
対地高さ距離が大きい側の検出結果を判断して採用する
のが好ましい。

ステップS8にてyes（所定の値より高い）と判断すると
きには、ステップS9にて前後切換弁44及び左右切換弁4
5,46の作動をOFFにし、且つステップS10にて切換弁47を
DOWN（下降側）に作動させて、刈高さ調節油圧シリンダ
９のピストンロッドを後退させ、刈取前処理装置６を所
定の高さまで下降させる。

ステップS8にてno（所定の刈高さである）と判別すると
きには、次のステップS11にて前記傾斜センサー37によ
る走行機体１の前後傾斜判別に移る。

ステップS11にて走行機体１が前下りか否かを判別し、y
esのときには、ステップS12にて刈高さ切換弁47と左右
切換弁45,46の作動をOFFにし、且つステップS13にて前
後切換弁44を前UPのONに作動させて、前後傾斜調節油圧
シリンダ５のピストンロッドを突出させて、走行機体１
の前側を上昇させるのである。

前記ステップS11にてno（走行機体１が前下りでない）
と判断するときには、ステップS14に移行し、ここで走
行機体１が後下りであるか否を判別し、yesのときに
は、ステップS15にて刈高さ切換弁47と左右切換弁45,46
の作動をOFFにし、且つステップS16にて前後切換弁44を
後UPのONに作動させて、前後傾斜調節油圧シリンダ５の
ピストンロッドを後退させて、走行機体１の前側を下降
させるのである。

次いで、前記ステップS14にて走行機体１が後下りでな
い（no）と、判断するときには、ステップS17に移行
し、ここで走行機体１の左右傾斜を判別する。

すなわち、ステップS17にて右下りと判断するときに
は、ステップS18にて刈高さ切換弁47と前後切換弁44と
左切換弁45の作動をOFFにし、且つステップS19にて右切
換弁46をONに作動させて、右側の油圧シリンダ33aにお
けるピストンロッドを突出動させると、当該油圧シリン
ダ33aに取付くベルクランクレバー29が下向きに回動し
て、そのトラックフレーム20を機枠３から下方に離すよ
うに下降し、相対的に走行機体１の右側が圃場面Ｈに対
して高くなるように制御できるのである。

ステップS17でnoと判断されるときには、ステップS20に
て走行機体１左側の下りであるか否かを判別し、yes
（走行機体１は左下り）のときには、ステップS21にて
刈高さ切換弁47と前後切換弁44と右切換弁46の作動をOF
Fにし、且つステップS22にて左切換弁45をONに作動させ
て、左側の油圧シリンダ33bにおけるピストンロッドを
突出動させると、当該油圧シリンダ33bに取付くベルク
ランクレバー29が下向きに回動して、そのトラックフレ
ーム20を機枠３から下方に離すように下降し、相対的に
走行機体１の左側が圃場面Ｈに対して高くなるように制
御できるのである。

なお、ステップS20にてno（走行機体１の左下りでな
い）と判断されたときには、前記ステップS4に戻る。即
ち、刈取り高さが所定の許容範囲内にあり、且つ、走行
機体１の前後傾斜及び左右傾斜も所定の許容範囲内に入
っているときには、すべての姿勢制御用の油圧シリンダ
5,6,33a,33bの作動をOFF、つまり現状維持して、再度ス
テップS1に戻して、再度ステップS1からの判別及び制御
を繰り返すようにするのである。

このように、前記対地高さセンサー35による刈取り高さ
の判別を姿勢制御フローの走行機体前後傾斜及び左右傾
斜の判別より前側にセットすることによって、刈取前処
理装置５の対地高さの制御、換言すれば刈取り高さの制
御を最優先することになり、次いで走行機体１の前後傾
斜の判別にて、例えば走行機体１の前側を上昇させる
と、刈取前処理装置６の下端が圃場面Ｈに対して高くな
るよう変化するが、以下の走行機体の左右傾斜の判別及
びその姿勢制御のステップを一通り通過して再度対地高
さの判別のステップS5及びステップS8にくると、ここで
刈取前処理装置６の昇降作動を優先して実行するという
ようにして、走行機体１の姿勢の制御を実行するもので
ありながら、刈取前処理装置６の下端が圃場面Ｈに突っ
込むことを優先的に防止できるものである。

なお、前記左右両油圧シリンダ33a,33bのピストンロッ
ドの出没量の最大、最小を検出するリミットスイッチ5
0,51を設ければ、この検出により、圃場面に対する走行
機体の左右の昇降及び下降の限度を規制することができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はコンバインの側
面図、第２図は要部拡大側面図、第３図は第２図のIII-
III視断面図、第４図は油圧回路図、第５図は制御装置
のブロック図、第６図はフローチャートである。 １……走行機体、2a,2b……走行装置、３……機枠、５
……前後傾斜調節油圧シリンダ、６……刈取前処理装
置、９……刈高さ調節油圧シリンダ、15……脱穀部、19
……履帯、20……トラックフレーム、29……ベルクラン
クレバー、33a,33b……左右傾斜調節油圧シリンダ、35,
35……対地高さセンサー、36……左右傾斜センサー、37
……前後傾斜センサー、38……中央制御装置、44……前
後切換弁、45,46……左右切換弁、47……刈高さ切換
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】脱穀部を備えた走行機体の下方に配設した
   機枠に対して左右一対の走行装置における各トラックフ
   レームを各々独立的に昇降調節するように構成し、走行
   機体の前部に刈取り高さ調節油圧シリンダを介して刈取
   前処理装置を昇降調節するように構成し、前記走行機体
   の一端を機枠に対して上下回動自在に枢着し、走行機体
   を前後傾斜調節油圧シリンダを介して前記機枠に対して
   前後昇降調節するように構成し、刈取前処理装置には対
   地高さセンサーを、走行機体には左右傾斜センサー及び
   前後傾斜センサーを各々設け、前記対地高さセンサーの
   検出結果から刈取前処理装置を昇降調節する制御を最優
   先とし、次いで前記左右傾斜センサーの検出結果から走
   行機体を前後傾斜制御し、さらに前後傾斜センサーの検
   出結果から左右トラックフレームを昇降制御するように
   構成したことを特徴とするコンバインの姿勢制御装置。