JPH078018A - コンバインの自動操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コンバインの高速化に対応した自動操向制御
の追従性を得る。 【構成】 操向センサ７４，７５の穀稈検出に基づい
て、機体を走行させる左右一対の走行クローラに回転速
度差を与える操向手段と、刈取部を左右に移動させる刈
取スライド手段とを、同時に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右一対の走行クロー
ラを有する脱穀機体前方に刈取部を左右に移動自在に取
付けたコンバインの自動操向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動操向は特開平３−１７５９０
４号公報などに示す如く、先ず刈取部を左右に移動さ
せ、諸条件により、次にサイドクラッチ及びサイドブレ
ーキを操作し、機体の操向を行うものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】刈取部の左右移動を機
体の操向より優先して行う従来の自動操向は、コンバイ
ンの高速化に伴い、追従性の悪いものになっている。ま
たその追従性を向上させるために、各制御のデューティ
ー比を大きくすると、自動操向時にオペレータに与える
ショックが大きくなる問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、操向
センサの穀稈検出に基づいて、機体を走行させる左右一
対の走行クローラに回転速度差を与える操向手段と、刈
取部を左右に移動させる刈取スライド手段とを、同時に
制御するもので、自動操向時にオペレータに与えるショ
ックを低減し乍ら、コンバインの高速化に充分対応可能
に自動操向の追従性を向上させ得るようにしたものであ
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は操向制御回路図、図２はコンバインの全体
側面図、図３は同平面図であり、図中（１）は走行クロ
ーラ（２）を装設するトラックフレーム、（３）は前記
トラックフレーム（１）に固設する機台、（４）はフィ
ードチェン（５）を左側に張架し扱胴（６）を内蔵する
脱穀部、（７）は刈取作業部材及び穀稈縦搬送部材を備
える２条用の刈取部、（８）はフィードチェン（５）終
端に連結させる排藁チェン（９）の終端を臨ませる排藁
処理部、（１０）はコンバインの各部を駆動するエンジ
ン、（１１）は揚穀筒（１２）を介して脱穀部（４）か
ら取出す穀粒を貯留する籾タンク、（１３）は運転席
（１４）及び運転操作部（１５）を備える運転台であ
り、刈取部（７）で刈取った穀稈を脱穀部（４）で脱穀
処理するように構成している。

【０００６】図４乃至図７に示す如く、前記刈取部
（７）は、分草板（１６）を介して取入れられる未刈穀
稈を起立させる引起タイン（１７）を有する左右引起ケ
ース（１８）と、引起された穀稈の稈元側及び穂先側を
掻込む左右スターホイル（１９）及び左右掻込ベルト
（２０）と、掻込時穀稈の稈元側を切断する刈刃（２
１）などの刈取作業部材を備えると共に、前記左右スタ
ーホイル（１９）の掻込側に合流する２条分の穀稈の稈
元側及び穂先側をフィードチェン（５）始端に搬送する
縦搬送チェン（２２）及び上部搬送タイン（２３）など
の穀稈縦搬送部を備える。

【０００７】また、前記脱穀部（４）の前側から機台
（３）の前端に固設する走行ミッション（２４）と左走
行クローラ（２）の間を通して前方斜め下方に突出させ
る刈取主フレーム（２５）を備え、その刈取主フレーム
（２５）の上端（脱穀機体側）両側には機体左右方向に
水平に刈取部（７）の上下回動軸である左右刈取入力ケ
ース（２６）（２７）が同一軸芯上で突出固定され、そ
の左右刈取入力ケース（２６）（２７）を機台（３）の
前端に立設固定する受台（２８）に回転自在に支持させ
ると共に、前記主刈取フレーム（２５）の下端両側には
左右刈取入力ケース（２６）（２７）と平行に左右支持
パイプ（２９）（３０）が同一軸芯上で突出固定され、
その支持パイプ（２９）（３０）に平行に一体連結させ
るガイドフレーム（３１）を設け、そのガイドフレーム
（３１）に左右及び中央の刈取フレーム（３２）の後部
横連結パイプ（３３）を左右に摺動自在に支持させると
共に、前記刈取主フレーム（２５）を貫通するめねじで
ある内筒（３４）を前記支持パイプ（２９）（３０）内
に回転自在に嵌合し、その内筒（３４）に通すおねじで
あるスライドフレーム（３５）の両端に前記後部横連結
パイプ（３３）の両端を一体連結させる。

【０００８】そして、前記分草板（１６）が各刈取フレ
ーム（３２）…の先端に分草フレーム（１６ａ）を介し
て取付けられ、前記左右引起ケース（１８）（１８）下
部が左右の刈取フレーム（３２）（３２）中間に立設固
定する左右支持パイプ（３６）（３６）に支持されると
共に、前記スライドフレーム（３５）の両端に左右ギヤ
ケース（３７）（３７）を介して左右引起パイプ（３
８）（３８）を立設固定し、その左右引起パイプ（３
８）（３８）上端の左右引起駆動ケース（３９）（３
９）に前記左右引起ケース（１８）（１８）上部が支持
され、前記右スターホイル（１９）及び掻込ベルト（２
０）が右引起パイプ（３８）中間部に組込む掻込駆動ケ
ース（４０）に支持され、前記左スターホイル（１９）
及び左掻込ベルト（２０）が左引起パイプ（３８）中間
に支持され、前記刈刃（２１）が横連結パイプ（３３）
に取付けられ、前記刈取主フレーム（２５）と機台
（３）間に介設する刈取昇降シリンダ（４３）の伸縮動
作により、刈取部（７）を左右刈取入力ケース（２６）
（２７）を支点に昇降させるように構成している。

【０００９】また、右刈取入力ケース（２７）端部の刈
取入力プーリ（４４）に入力されるエンジン（１０）の
動力を、右刈取入力ケース（２７）及び主刈取フレーム
（２５）内を通して内筒（３４）の駆動ギヤ（４５）に
伝達させ、その内筒（３４）の正逆転駆動によるスライ
ドフレーム（３５）の左右スライド動作により、刈取部
（７）を左右に移動させるように構成している。

【００１０】また、前記入力プーリ（４４）を一端に軸
支させる刈取入力軸（５８）を左右刈取入力ケース（２
６）（２７）に内挿すると共に、前記駆動ギヤ（４５）
に連結させる刈取スライド軸（６０）を刈取主フレーム
（２５）に内挿させ、左右ベベルギヤ（６１）（６２）
を前記刈取スライド軸（６０）に連結させ、各ベベルギ
ヤ（６１）（６２）を前記刈取入力軸（５８）に爪クラ
ッチ型の左右クラッチ（６３）（６４）を介して択一的
に係合させるもので、各クラッチ（６３）（６４）のい
ずれかを介して刈取入力軸（５８）に刈取スライド軸
（６０）を正逆転連結させるように構成している。

【００１１】また、前記ベベルギヤ（６１）（６２）間
の刈取入力軸（５８）上に摺動自在にクラッチギヤ（６
５）を軸支させ、該クラッチギヤ（６５）にクラッチア
ーム（６６）を係合連結させると共に、クラッチアーム
（６６）の両端に油圧シリンダ（６７）（６８）のピス
トンロッドを連結させ、各油圧シリンダ（２８）（２
９）によりクラッチアーム（６６）を操作し、各クラッ
チ（６３）（６４）を択一的に入作動させ、刈取入力軸
（５８）を介して刈取スライド軸（６０）を正転または
逆転させ、エンジン（１０）動力により脱穀部（４）機
体に対して刈取部（７）を左または右に移動させるよう
に構成している。

【００１２】また、前記刈取部（７）の左右移動終端を
検出するエンドセンサである左右リミットスイッチ（７
０）（７１）を備えるもので、前記ガイドフレーム（３
１）の左右端に各リミットスイッチ（７０）（７１）を
固設し、刈取部（７）が左移動終端位置に移動したと
き、前記左ギヤケース（３７）と後部横連結パイプ（３
３）を連結しているブラケット（７２）により左リミッ
トスイッチ（７０）をオン作動させる一方、刈取部
（７）が右移動終端位置に移動したとき、前記横連結パ
イプ（３３）の左端側に固設した操作片（７３）により
右リミットスイッチ（７０）をオン作動させ、また刈取
部（７）が左右移動終端位置以外に位置するとき、前記
各リミットスイッチ（７０）（７１）をオフ保持するよ
うに構成している。

【００１３】また、前記刈取部（７）で刈取る二条分の
未刈穀稈列の間に割込ませる中央の分草板（１６）に操
向センサである左右穀稈検出スイッチ（７４）（７５）
を備えるもので、中央の分草板（１６）の分草フレーム
（１６ａ）に各スイッチ（７４）（７５）を取付けると
共に、各スイッチ（７４）（７５）の各スイッチアーム
（７４ａ）（７５ａ）を左右外側の分草フレーム（１６
ａ）（１６ａ）の間に延出させ、中央の分草フレーム
（１６ａ）を中心に各スイッチ（７４）（７５）を左右
対称に配置している。

【００１４】図８に示す如く、前記ミッション（２４）
の変速出力用ギヤ（８０）と、左右走行クローラ（２）
（２）の各車軸（８１）（８１）とに、左右サイドクラ
ッチギヤ（８２）（８２）を入切自在に噛合させると共
に、各サイドクラッチギヤ（８２）（８２）と同軸上に
左右サイドブレーキ（８３）（８３）を配設させるもの
で、サイドクラッチギヤ（８２）（８２）にクラッチア
ーム（８４）（８５）を係合連結させると共に、各クラ
ッチアーム（８４）（８５）に油圧シリンダ（８６）
（８７）のピストンロッドを連結させ、油圧シリンダ
（８６）（８７）によりクラッチアーム（８４）（８
５）を操作し、サイドクラッチギヤ（８２）の入切並び
にブレーキ（８３）動作を夫々連動して行わせ、機体を
左または右に旋回させるように構成している。

【００１５】図９に示す如く、左右ソレノイド（９１）
（９２）を有する３位置５ポート型電磁油圧バルブ（９
３）を備え、エンジン（１０）によって駆動する油圧ポ
ンプ（９４）にバルブ（９３）を介して前記油圧シリン
ダ（８６）（８７）を接続させ、各ソレノイド（９１）
（９２）を択一的に励磁作動させ、各シリンダ（８６）
（８７）の択一動作により機体の左右旋回を行わせるよ
うに構成していると共に、各油圧シリンダ（８６）（８
７）のピストンに戻しバネ（９５）（９６）を附勢して
いる。

【００１６】また、前記の刈取スライド用の油圧シリン
ダ（６７）（６８）の油圧回路は上記した操向用の油圧
シリンダ（８６）（８７）の油圧回路と同じであるか
ら、図９を用いて説明すると共に、図面中（）を符した
符号が刈取スライド用のものである。

【００１７】図９に示す如く、左右ソレノイド（１０
１）（１０２）を有する３位置５ポート型電磁油圧バル
ブ（１０３）を備え、前記油圧ポンプ（９４）にバルブ
（１０３）を介して前記油圧シリンダ（６７）（６８）
を接続させ、各ソレノイド（１０１）（１０２）を択一
的に励磁作動させ、各シリンダ（６７）（６８）の択一
動作により刈取部（７）の左右移動を行わせるように構
成していると共に、各油圧シリンダ（６７）（６８）の
ピストンに戻しバネ（１０５）（１０６）を附勢してい
る。

【００１８】そして、図１に示す如く、前記運転操作部
（１５）に配設するサイドクラッチレバーによって択一
的にオン操作する左右旋回スイッチ（１１０）（１１
１）と、刈取スライドレバーによって択一的にオン操作
する左右スライドスイッチ（１１２）（１１３）と、自
動スイッチ（１１４）と、前記左右リミットスイッチ
（７０）（７１）などエンドセンサと、前記左右穀稈検
出スイッチ（７４）（７５）など操向センサを、マイク
ロコンピュータで構成するコントローラ（１１５）に接
続させると共に、前記電磁油圧バルブ（９３）（１０
３）の各ソレノイド（９１）（９２）（１０１）（１０
２）をコントローラ（１１５）にそれぞれ接続させるも
ので、図１０のフローチャートに示す如く、自動スイッ
チ（１１４）がオン操作されると、左右穀稈検出スイッ
チ（７４）（７５）など操向センサの穀粒検出により、
操向方向が適正か否かを判断させる。

【００１９】即ち、左右穀稈検出スイッチ（７４）（７
５）が共にオフのときは適正と判断し、左右穀稈検出ス
イッチ（７４）（７１）のいずれか一方がオンのときに
不適正と判断し、その際左穀稈検出スイッチ（７４）が
オンのときには左ズレと判断し、右穀稈検出スイッチ
（７５）がオンのときには右ズレと判断する。

【００２０】そして、操向方向が左ズレと判断すると、
右旋回用のソレノイド（９２）を励磁作動させる右旋回
信号と右スライド用のソレノイド（１０２）を励磁作動
させる右スライド用信号とが同時に出力される。その右
旋回用のソレノイド（９２）の励磁作動による操向用の
電磁油圧バルブ（９３）の切換制御により、右旋回用の
油圧シリンダ（８７）を伸長作動させ、右サイドクラッ
チギヤ（８２）を切操作し、且つ、右サイドブレーキ
（８３）を働かせることで、機体を右旋回させる。また
右スライド用のソレノイド（１０２）の励磁作動による
刈取スライド用の電磁油圧バルブ（１０３）の切換制御
により、右スライド用の油圧シリンダ（６８）を伸長作
動させ、右クラッチ（６４）を入操作することで、刈取
部（７）を右に移動させる。従って、操向方向が左にズ
レている場合は、刈取部（７）を右に移動させながら機
体を右旋回させる。

【００２１】逆に、操向方向が右ズレと判断すると、左
旋回用のソレノイド（９１）を励磁作動させる左旋回信
号と左スライド用のソレノイド（１０１）を励磁作動さ
せる左スライド用信号とが同時に出力される。その左旋
回用のソレノイド（９１）の励磁作動による操向用の電
磁油圧バルブ（９３）の切換制御により、左旋回用の油
圧シリンダ（８６）を伸長作動させ、左サイドクラッチ
ギヤ（８２）を切操作し、且つ、左サイドブレーキ（８
３）を働かせることで、機体を左旋回させる。また左ス
ライド用のソレノイド（１０１）の励磁作動による刈取
スライド用の電磁油圧バルブ（１０３）の切換制御によ
り、左スライド用の油圧シリンダ（６７）を伸長作動さ
せ、左クラッチ（６３）を入操作することで、刈取部
（７）を左に移動させる。従って、操向方向が右にズレ
ている場合は、刈取部（７）を左に移動させながら機体
を左旋回させる。

【００２２】そして、操向方向が適正と判断すると、前
記の旋回信号並びにスライド信号の出力を停止し、機体
の旋回並びに刈取部（７）の移動を停止させる。

【００２３】上記のように、左右穀稈検出スイッチ（７
４）（７５）など操向センサの穀稈検出に基づいて、機
体を左または右に旋回させる操向用の電磁油圧バルブ
（９３）と、刈取部（７）を左または右に移動させる刈
取スライド用の電磁油圧バルブ（１０３）とを、同時に
制御する自動操向制御を行うもので、操向用の電磁油圧
バルブ（９３）または刈取スライド用の電磁油圧バルブ
（１０３）の何れか一方を制御する自動操向制御に比
べ、制御の応答時間を半分以下に短縮できると共に、機
体の旋回力並びに量と刈取部（７）の移動が量を半分以
下に減少することができる。

【００２４】尚、前記左右穀稈検出スイッチ（７４）
（７５）の何れかが所定回数連続してオン動作したとき
に旋回信号とスライド信号を同時に出力すること、また
前記左右穀稈検出スイッチ（７４）（７５）自体の回路
数を増やし、スイッチアーム（７４ａ）（７５ａ）が所
定角度以上に揺動したとき旋回信号とスライド信号を同
時に出力すること、また左右穀稈検出スイッチ（７４）
（７５）の各回路の開閉（スイッチアームの揺動角）に
応じて、または左右穀稈検出スイッチ（７４）（７５）
に代えてポテンショメータで操向センサを構成し、各ポ
テンショメータの出力値に応じて、旋回信号並びにスラ
イド信号のパルスを変化（デューティーを変化）させる
ことや、それらのデューティー比を変化させること、ま
た旋回信号をスライド信号出力により若干遅延して出力
することなど、操向センサやコントローラ（１１５）の
プログラムの簡単な変換で行うことができるものであ
る。

【００２５】さらに、電動モータにより刈取部（７）を
左右に移動させる場合は、前記電磁油圧バルブ（１０
３）に代えて電動モータの正逆転リレーを旋回信号及び
スライド信号で制御するものである。

【００２６】ところで、刈取部（７）が左旋回信号と同
時に出力される左スライド信号で左に移動し、その移動
終端に移動したことをエンドセンサである左リミットス
イッチ（７０）のオンで検出すると、左旋回信号は出力
したままで左スライド信号の出力を停止し、刈取部
（７）の移動を停止して機体の左旋回だけを行わせる一
方、刈取部（７）が右旋回信号と同時に出力される右ス
ライド信号で右に移動し、その移動終端に移動したこと
をエンドセンサである右リミットスイッチ（７１）のオ
ンで検出すると、右旋回信号は出力したままで右スライ
ド信号の出力を停止し、刈取部（７）の移動を停止して
機体の右旋回だけを行わせ、刈取スライド機構の破損を
防止するなどの安全機能を持たせている。

【００２７】図１１は図１の操向制御回路図の変形例を
示す操向制御回路図で、図中（１１６）は前記左右サイ
ドブレーキ（８３）のブレーキ力を設定する旋回力設定
器、（１１７）は前記設定器（１１６）をコントローラ
（１１５ａ）に接続させるリレー、（１１８）（１１
９）は前記刈取スライド用の電磁油圧バルブ（１０３）
の各ソレノイド（１０１）（１０２）をコントローラ
（１１５ａ）に接続させるリレーで、各リレー（１１
７）（１１８）（１１９）を前記左右リミットスイッチ
（７４）（７５）により制御するもので、刈取部（７）
が左または右移動終端位置に移動しておらず、左右リミ
ットスイッチ（７４）（７５）が共にオフの場合には、
各リレー（１１７）（１１８）（１１９）をそれぞれオ
ン作動させ、左右穀稈検出スイッチ（７４）（７５）な
ど操向センサの穀稈検出に基づいて、機体を左または右
に旋回させる操向用の電磁油圧バルブ（９３）と、刈取
部（７）を左または右に移動させる刈取スライド用の電
磁油圧バルブ（１０３）とを、同時に制御する自動操向
制御が行われ、そのときの機体の旋回を前記設定器（１
１６）によって設定した旋回力で行わせる一方、コント
ローラ（１１５ａ）の制御信号で刈取部（７）が左また
は右移動終端位置に移動し、左または右リミットスイッ
チ（７４）（７５）の何れかがオンになると、オンにな
ったリミットスイッチ（７４）（７５）に対応するリレ
ー（１１８）または（１１９）をオフ作動させて、刈取
スライド用の電磁油圧バルブ（１０３）の制御を切り、
またリレー（１１７）をオフ作動させて、旋回力を最大
に切換え、最大の旋回力で機体の旋回を行わせるように
構成している。

【００２８】また、図１２は他の操向制御回路を示すも
ので、刈取部（７）が左右移動終端位置に移動すること
により切換わる旋回／刈取スライド切換用の左右切換ス
イッチ（７０ａ）（７１ａ）などのエンドセンサを備
え、左切換スイッチ（７０ａ）を介してコントローラ
（１１５ｂ）に左旋回用のソレノイド（９１）と左スラ
イド用のソレノイド（１０１）を切換自在に接続させる
と共に、右切換スイッチ（７０ｂ）を介してコントロー
ラ（１１５ｂ）に右旋回用のソレノイド（９２）と右ス
ライド用のソレノイド（１０２）を切換自在に接続させ
るもので、左右穀稈検出スイッチ（７４）（７５）など
操向センサの穀稈検出に基づいて刈取部（７）を左また
は右に移動させる刈取スライド用の電磁油圧バルブ（１
０３）を制御し、刈取部（７）が左または右移動終端位
置に移動すると、左または右切換スイッチ（７０ａ）
（７０ｂ）操作により、機体を左または右に旋回させる
操向用の電磁バルブ（９３）を制御する自動操向制御を
行うように構成している。

【００２９】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、操向センサ（７４）（７５）の穀稈検出に基づい
て、機体を走行させる左右一対の走行クローラ（２）
（２）に回転速度差を与える操向手段と、刈取部（７）
を左右に移動させる刈取スライド手段とを、同時に制御
するもので、自動操向時にオペレータに与えるショック
を低減し乍ら、コンバインの高速化に充分対応可能に自
動操向の追従性を向上させることができる顕著な効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】操向制御回路図。

【図２】コンバインの全体側面図。

【図３】コンバインの全体平面図。

【図４】刈取部の側面図。

【図５】刈取部の平面図。

【図６】刈取部の正面図。

【図７】刈取部のスライド動力伝達説明図。

【図８】走行クローラの動力伝達説明図。

【図９】油圧回路図。

【図１０】フローチャート。

【図１１】他の操向制御回路図。

【図１２】他の操向制御回路図。

【符号の説明】

（２） 走行クローラ （７） 刈取部 （７４）（７５） 左右穀稈検出スイッチ（操向セン
サ） （９３） 操向制御用電磁油圧バルブ （１０３）刈取スライド制御用電磁油圧バルブ （１１５）コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向センサの穀稈検出に基づいて、機体
   を走行させる左右一対の走行クローラに回転速度差を与
   える操向手段と、刈取部を左右に移動させる刈取スライ
   ド手段とを、同時に制御することを特徴とするコンバイ
   ンの自動操向装置。