JPS6033779Y2 - コンバインの姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、刈高さセンサーにより刈取部の対地高さ位置
を制御する、コンバインの姿勢制御装置にする。

従来、この種コンバイン１は、第１２図に示すように、
湿田における圃場端にて、後進そして前進して回向作業
する場合、クローラによる泥寄せ等により圃場２に凹凸
２ａが生じ、機体３にピッチングが生じる。

即ち、後進時には、第１２図１で示すように機体後部が
持ち上がるいわゆるヒップアップ状態となり、刈取部５
を上昇させないと刈取部下端の分草体６が土中に埋まっ
てしまう。

また、再度前進する場合には、第１２図２に示すように
、回部２の凹凸２ａにより機体前部が持ち上がるヘッド
アップ状態となり、このままでは、殻稈が高刈りとなる
ので刈取部５を降下させるが、刈取部５を必要以上に降
下させると、第１２図３に示すように、凹凸２ａを乗り
超えた時点で今度は機体前部が急激に落ち込み、降下状
態にあった刈取部５が圃場２に激突し、刈刃に泥が詰ま
ったり、場合によっては分草体６や分草杆が破損する危
険性がある。

更に、機体３のピッチングは、畦越え時及び、第５図に
示すように道路９から圃場２に進入する際等にも生じ、
刈取部５の上下操作を誤まると刈取部５が土中に突込ん
でしまう事態が生じる。

また、刈取部５に刈取部５の高さを一定位置に保つため
に刈高さセンサーを設け、刈取部５を圃場２に対して一
定の高さに保つようにした場合でも、ヒップアップ状態
での後退時には、センサーが土中に突込んでしまったり
、前進して凹凸２ａを乗り超える際には、ヘッドアップ
状態ではセンサーが刈取部５を降下させることから、次
の瞬間に機体前部が落ち込み、刈取部５が圃場２と激突
する事態が生じる。

従って、刈高さセンサーによる場合は、平担な圃場２で
の作業では支障がないが、圃場端や畦植えが多い麦畑の
横刈り時等、機体にピッチングが生じる場合には使用で
きなかったり、また使用できても作業者が度々刈取部５
の高さを修正する必要があった。

そこで、本考案は機体の傾きが一定角度以下では刈高さ
センサーにより刈取部を昇降制御し、一定角度以上では
、刈取部下端を、ヒップアップ時には所定位置まで上昇
保持し、ヘッドアップ時にはクローラ接地面の延長線付
近に下降保持し得るように構成し、もって前述の欠点を
解消したコンバインの姿勢制御装置を提供することを目
的とするものである。

以下、図面に示す一実施例に基き、本考案を具体的に説
明する。

コンバイン１は、第１図に示すように、クローラ１０に
よって支持される機体３を有しており、機体３には脱穀
部１１及び運転席１２等が設けられている。

機体３の前方には軸１３の前方には軸１３が固設されて
おり、軸１３には、第３図に示すように、リフトアーム
１５が軸受１５ ａ？ １５ａ′を介して矢印Ａ、Ｂ
方向に回動自在に支持されている。

リフトアーム１５の先端にはＵ字溝１５ｂ、１５ｂ’が
設けられており、溝１５ｂ、１５ｂ′には矢印Ｃ，Ｄ方
向に昇降自在に支持される刈取部５がフレーム７を介し
て枢支されている。

刈取部５には刈取った殻稈を脱穀部１１へ搬送する搬送
体８が設けられており、フレーム７の先端には分草体６
が設けられている。

また、刈取部５には刈高さセンサー１４が設けられてお
り、センサー１４は、第２図に示すように、ピン１４ａ
を中心に矢印Ｅ、 Ｆ方向に回動自在に支持される作動
子１４ｂを有している。

作動子１４ｂにはコイルばね１４ｃが縮設係合しており
、ばね１４ｃは作動子１４ｂを常時矢印Ｆ方向、即ち地
面方向に付勢している。

作動子１４ｂには扇形のカム１４ｄが固着されており、
カム１４ｄの上下にはリミットスイッチ１４ｅ、１４ｆ
が設けられている。

一方、リフトアーム１５の他端には、第３図に示すよう
に、油圧シリンダー１６が接続されており、更にリフト
アーム１５の軸受１５ａにはアーム１５ｃが形成されて
いる。

アーム１５ｃにはリンク１７の一端が枢着されており、
リンク１７の他端は位置検出器である可変抵抗器１９の
作動子１９ａに固着している。

可変抵抗器１９の一方の端子には、第６図に示すように
、電源電圧Ｖｏが印加されており、他方の端子は抵抗Ｒ
１を介してアースされ、更に中間端子は抵抗Ｒ２を介し
て駆動処理部１８を構成するコンパレーター２０の一端
子に入力している。

コンパレーター２０の十端子には抵抗Ｒ３及びリレー接
点２１を介して、第１図に示すように、機体３の適宜な
個所に装着された傾斜角度検出器２２の一方の端子２２
ａに接続されており、検出器２２は、第４図に示すよう
に、機体の前後方向渡って閉ループに形成されたチュー
ブ２２ｂを有している。

チューブ２２ｂには水銀２２ｃが約半量程充填されてお
り、チューブ２２ｂの機体前方側には抵抗Ｒ４，Ｒ５，
Ｒ６によって接続された４個の接点２２ｄ、２２ｅ、２
２Ｌ ２２ｇが設けられている。

接点２２ｇは端子２２ａに接続されており、端子２２ａ
には抵抗Ｒ７が接続されている。

また、接点２２ｄは端子２２ｈに接続しており、端子２
２ｈには抵抗Ｒ８を介して電源電圧Ｖｏが印加されてい
る。

チューブ２２ｂの機体後方側には接点２２ｉｔ ２２ｊ
が設けられており、各接点２２ｉｔ ２２ｊは端子２２
に、２２１を介して一方は電源室ＩＥＶＯに、他方はリ
レー２３に接続している。

一方、コンパレーター２０の出力は抵抗Ｒ９を介してス
イッチングトランジスタ２５のベースに接続されており
、トランジスタ２５のコレクタにはリレー２６及びダイ
オードＤ１が接続されている。

リレー２６及びダイオードＤ１には電源電圧Ｖｏが印加
されており、トランジスタ２５のエミッタ接地されてい
る。

また、可変抵抗器１９の中間端子はリレー接点２７及び
抵抗ＲＩＧを介してコンパレーター３０の十端子に入力
されており、コンパレーター３０の一端子には抵抗Ｒ１
１を介して基準抵抗器３１の中間端子が接続している。

基準抵抗器３１の一方の端子には電源電圧Ｖｏが印加さ
れており、他方の端子は接地されている。

コンパレーター３０の出力は抵抗Ｒ１２を介してスイッ
チングスイッチングトランジスタ３２のベースへ入力し
ており、スイッチングトランジスタ３２のコレクタには
リレー３３及びダイオードＤ２を介して電源電圧Ｖｏが
印加され、スイッチングトランジスタ３２のエミッタは
接地されている。

一方、刈高さセンサー１４のリミットスイッチ１４ｅに
は、第８図に示すように、リレー２６により開閉される
リレー接点３５が並列に設けられており、スイッチ１４
ｅ及び接点３５には油圧制御バルブ３６のソレノイド３
６ａが接続している。

また、リミットスイッチ１４ｆにはリレー２６によって
開閉されるリレー接点３７、リレー２３によって開閉さ
れるリレー接点３９が直列に接続されており、更にリレ
ー３３によって開閉されるリレー接点４０が並列に接続
し、スィッチ１４ｆ１接点４０等には油圧制御バルブ３
６のソレノイド３６ｂが接続している。

なお、スイッチ１４ｅ、１４ｆ等には刈取作業スイッチ
４１及びメインスイッチ４２を介して電源４３が接続さ
れている。

ところで、油圧制御バルブ３６には、第９図に示すよう
に、油圧シリンダー１６及びドレインタンク４５が接続
されており、更にバルブ３６は油圧ポンプ４６、安全弁
４７及び絞り弁４９を介してドレインタンク４５に連通
している。

本考案は、以上のような構成を有するので、コンバイン
１を運転して刈取作業を行なう場合には、メインスイッ
チ４２、刈取作業スイッチ４ｊを閉じるが、圃場２等の
地面がほぼ水平状態にある場合には、傾斜角度検出器２
２のチューブ２２ｂ内の水銀２２ｃも水平状態にあり、
端子２２ｇ＋２２ｊだけが水銀中に没している。

従って端子２２ａ、２２ｈ間の抵抗Ｒ＝Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ
６となり、コンパレーター２０に入力する電圧Ｖ１は電
源型ＩＥＶＯが抵抗Ｒ及びＲ８とＲ７との間で分圧され
た低い電圧となる。

一方、刈取部５はリフトアーム１５により支持され、油
圧シリンダー１６を移動駆動することにより軸１３を中
心にアーム１５がＡ、 Ｂ方向に回動し、それによって
刈取部５は第１図Ｃ，Ｄ方向に上下動するが、アーム１
５が回動すると軸受１５ａ１リンク１７等を介して可変
抵抗器１９の作動子１９ａが回転し、刈取部５の機体３
に対する高さ位置の変化を抵抗器１９の抵抗の変化とし
て検出する。

抵抗器１９はアーム１５がＡ方向へ回動する程、即ち刈
取部５の高さが高くなる程低抗が高くなるように設定さ
れているので、コンパレーター２０に入力される電圧Ｖ
２は、刈取部５が低位置にあれば低く、高位置にあれば
それに比例して高くなる。

コンパレーター２０は電圧Ｖ１とｖ２を比較するが、機
体３がほぼ水平状態にある場合には刈取部５がどの位置
にあろうとＶｌ＜ Ｖ２となるので、コンパレーター２
０は動作することはなく、また水平状態では角度検出器
２２の接点２２ｉと２２ｊ間も不導通状態となっている
ので、リレー２３も不動作状態にある。

従ってリレー接点２７も開状態となり、コンパレーター
３０も不動作状態となっている。

この状態で、コンバイン１が走行すると刈高さセンサー
１４の作動子１４ｂが圃場２面に接触し、刈取部５がほ
ぼ適正高さにある場合には、第２図に示すように、作動
子１４ｂが中立領域■にあり、カム１４ｂはリミットス
イッチ１４１４ｅ、１４ｆのどちらにも当接することは
なく、従って刈取部５の高さ位置が変動することはない
。

しかし、地面に凹凸等が生じ殻稈の高刈り、低刈り等が
生じる危険性が生じた場合には、作動子１４ｂがコイル
ばね１４ｃにより地面の凹凸に追従し、窪んだ地面に対
しては作動子１４ｂは下方向に回動して、下降領域Ｊに
入り、カム１４ｄがスイッチ１４ｆを閉じる。

するとソレノイド３６ｂが励磁され油圧制御バルブ３６
が切換わり、油圧シリンダー１６の圧油がバルブ３６か
らドレインタンク５０中に排出され、シリンダー１６は
後退して刈取部５はセンサー１４と共にＤ方向に降下す
る。

刈取部５が地面に対して所定の高さに達したところで作
動子１４ｂは中立領域Ｉに入り、スイッチ１４ｆが開く
とソレノイド３６ｂの励磁が解除されバルブ３６が元の
位置に戻り、刈取部５は所定の高さ位置に保持される。

一方、突出した地面に対しては作動子１４ｂはＥ方向に
回動して上昇領域Ｋに入り、スイッチ１４ｅを閉じソレ
ノイド３６ｂを介してバルブ３６を切換え、油圧ポンプ
４６からの圧油を油圧シリンダー１６に送出し、刈取部
５を、作動子１４ｂが中立領域■に入る所定高さまで上
昇させ保持する。

このように、機体３の傾きが一定の角度θ以下の場合に
は、刈高さセンサー１４だけが作動して刈取部５を地面
に対して一定の高さ位置に制御する。

次に、第５図に示すように、道路９から圃場２に進入す
る場合、また第１２図１，３に示すように湿田における
回向時等において、第１０図に示すように、クローラ１
０の先端接地部Ｐにおける水平面ｘ−Ｘに対して角度θ
より大きな角度θ１だけクローラ１０の接地面１０ａ１
即ち機体３が前方に傾いてヒップアップ状態になると、
傾斜角度検出器２２も機体３と共に角度θ１だけ傾き、
チューブ２２ｂ内の水銀２２ｃも角度θ１だけＧ方向に
相対的に移動し、接点２２ｅ、２２ｆと接点２２ｇが水
銀２２ｃを介して導通する。

すると、端子２２ａ、２２ｈ間の抵抗Ｒは、それまでの
Ｒ＝Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６からＲ＝Ｒ４に変化し、コンパレ
ーター２０に入力する電圧ｖ１は抵抗Ｒの減少分だけ上
昇する。

機体３の前方への傾き角度θ□と電圧Ｖの関係は、第７
図実線に示すように、角度０以上で線形となるように各
抵抗Ｒ４〜Ｒ６を調整しであることから、コンパレータ
ー２０には角度θ□に応じた電圧Ｖ１が入力する。

コンパレーター２０は電圧ｖ１を可変抵抗器１９の電圧
Ｖ２を比較し、Ｖ １ ＞Ｖ２の場合、即ち刈取部５の
下端に位置する分草体６が、第１０図に示すように、水
平面Ｘ−Ｘより下方に降下している場合には、スイッチ
ングトランジスタ２５を駆動してリレー２６を動作させ
て接点３５を閉じると共に、接点３７を開き、ソレノイ
ド３６ａを励磁することによりバルブ３６を切換え、油
圧シリンダー１６を突出駆動させて刈取部５を上昇させ
る。

刈取部５が上昇し、電圧Ｖ２＝Ｖ１となり、刈取部５の
下端が水平面Ｘ−Ｘにほぼ一致したところで、コンパレ
ーター２０はトランジスタ２５の駆動を停止してリレー
２６を介して接点３５を開き、ソレノイド３６ａの励磁
を解き、刈取部５を水平位置に保持させる。

また、Ｖよ＜ Ｖ２の場合、即ち刈取部５の下端が水平
面Ｘ−Ｘより上方に位置している場合には、コンパレー
ター２０はトランジスタ２５を駆動することはないるで
刈取部５はそのままの位置に保持される。

このように、刈取部下端が水平面Ｘ−Ｘより上方に保持
されることにより、コンバイン１の移動中に機体３がヒ
ップアップ状態になったとしても、第５図に示すように
、刈取部下端の分草体６は水平面Ｘ−Ｘ以上に保持され
、分草体６が土中に埋まってしまうことはない。

また、この際、地面の多少の凹凸により分草体６が地面
と接触する場合には、刈高さセンサー１４がスイッチ１
４ｅを閉じて刈取部５を更に上昇させることができる。

また、コンパレーター２０により刈取部５が上昇してい
る場合には、リレー２６により接点３７は開いているの
で、刈取部５の上昇によってセンサー１４のスイッチ１
４ｆが閉じたとしても刈取部５が降下することはない。

なお、既に述べたように、傾斜角度検出器２２の特性は
、第７図に示すような傾斜角度θと出力電圧Ｖ１の関係
を有するが、機体３の振動等による誤動作を防止するた
めには、接点２２ｄｔ２２ｅによって、図中破線で示す
ようなステップ状の特性を持たせることが望ましい。

なお、ヒップアップ状態ではリレー２３は動作せず、従
ってリレー接点２１は閉状態、接点２７は開状態となっ
ており、コンパレーター２０だけが動作し、コンパレー
ター３０が動作することはない。

次に、第１１図及び第１２図２に示すように、回向時又
は畦の乗り越え時に、水平面Ｘ−Ｘに対して角度θより
大きな角度θ２だけクローラ接地面１０ａの前方延長線
が上方に、即ち機体３が後方に傾いてヘッドアップ状態
となると、傾斜角度検出器２２の水銀２２ｃは角度θ２
だけＨ方向に相対的に移動し、接点２２１９２２］が導
通し、端子２２に、２２１を介してリレー２３が駆動さ
れ、接点２１．３９を開き接点２７を閉じ、コンパレー
ター２０の動作を停止させ、コンパレーター３０を駆動
する。

これにより、可変抵抗器１９の’［圧Ｖ２はコンパレー
ター３０に入力し、コンパレーター３０は基準抵抗器３
１の中間端子から発生する基準電ＥＥＶ３とＶ２を比較
する。

通常、コンバイン１を前進させるためにはへラドアップ
状態になる前に、刈取部５が土中に突込むことを防止す
るために刈取部５を上昇状態にしておくので、Ｖ２＞Ｖ
３となっており、コンパレーター３０はスイッチングト
ランジスタ３２を駆動してリレー３３を介して接点４０
を閉じソレノイド３６ａを励磁し、バルブ３６を切換え
て油圧シリンダー１６を後退させて刈取部５をＤ方向に
降下させる。

刈取部５が降下し、電圧Ｖ２＝Ｖ３となり、第１１図に
示すように、刈取部５の下端がクローラ接地面１０ａの
延長線よりやや高い位置に達したところで、コンパレー
ター３０はトランジスタ３２の駆動を停止し、リレー３
３により接点４０を開き、ソレノイド３６ａの励磁を解
除して、バルブ３６を戻し刈取部５を接地面１０ａの延
長線付近に保持する。

これにより、殻稈の高刈りが防止され、ヘッドアップ状
態から、機体前部が落ち込だとしても、刈取部５は接地
面ｌｅａ以下に降下することがないので、刈取部５が圃
場２等の地面に激突することはない。

なお、刈取部５の保持位置は基準抵抗器３１により出力
電圧Ｖ３を適宜調整することにより任意の高さ位置での
保持が可能となる。

なお、当然のことながら傾斜角度検出器２２の接点２２
ｉ、２２ｊ間の間隔Ｗは機体３が一定角度０以上ヘッド
アップした状態で導通するように設定しである。

また、ヘッドアップ状態では、接点３９が開くので刈高
さセンサー１４によって刈取部５が降下することなく、
刈取部５は所定位置に正確に降下保持されることになる
。

以上説明したように、本考案によれば、機体３や一定角
度θ以下の場合には刈高さセンサー１４が刈取部５を昇
降制御し、一定角度θ位上の場合には、傾斜角度検出器
２２、可変抵抗器１９等の位置検出器により、ヒップア
ップ時には分草体６等の刈取部下端をクローラ１０の先
端接地部Ｐにおける水平面Ｘ−Ｘ以上の所定位置に上昇
保持し、ヘッドアップ時にはクローラ接地面ｌｅａの延
長線近傍の所定位置に下降保持するので、機体３のピッ
チングに伴なって分草体６等が損傷を受けたり、刈取部
５と地面が激突するといった不都合な事態の発生を未然
に防止することができるばかりか、刈高さセンサーだけ
では制御が困難な圃場端や麦畑の横刈り等においても確
実に刈取部５を昇降制御することができる。

また、刈取部５の昇降は自動的に行なわれるので、作業
者に煩雑な操作を強いることも、また誤操作により刈取
部５を土中に突っ込ませるようなこともなく、作業を能
率よく行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例が適用されているコンバイン
を示す側面図、第２図は刈高さセンサーの正面図、第３
図はリフトアーム部を示す斜視図、第４図は傾斜角度検
出器の一例を正す正面図、第５図はコンバインが圃場へ
進入する際の姿勢を示す側面図、第６図及び第８図は本
考案の姿勢制御装置の駆動処理部における電気系統の一
例を示す回路図、第７図は第４図の傾斜角度検出器の特
性を示す図、第９図は本考案の姿勢制御装置の駆動処理
部における油圧系統の一例を示す回路図、第１０図は機
体のヒップアップ状態を示す側面図、第１１図は機体の
ヘッドアップ状態を示す側面図、第１２図はコンバイン
の回向時の姿勢の変化を示す側面図である。 １・・・・・・コンバイン、３・・・・・・機体、５・
・・・・・刈取部、６・・・・・・刈取部下端（分草体
）、１０・・・・・・クローラ、１０ａ・・・・・・接
地面、１４・・・・・・刈高さセンサー、１６・・・・
・・シリンダー、１８・・・・・・駆動処理部、１９・
・・・・・位置検出器（可変抵抗器）、２２・・・・・
・傾斜角度検出器、Ｐ・・・・・・先端接地部、Ｘ−Ｘ
・・・・・・水平面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クローラに支持される機体を有し、該機体に刈取部を油
   圧シリンダーにより昇降自在に支持すると共に、該刈取
   部に地面に対する高さ位置を検出する刈高さセンサーを
   設けたコンバインにおいて、機体の前後傾斜角度を検出
   する傾斜角度検出器及び刈取部の機体に対する高さ位置
   を検出する位置検出器を設け、更にそれ等検出器及びセ
   ンサーの出力に応じて前記油圧シリンダーを駆動する駆
   動処理部を設置Ｌ７、機体の前後傾きが一定角度以下で
   は前記刈高さセンサーにより刈取部を昇降制御し、また
   機体の前後傾きが一定角以上では、前記傾斜角度検出器
   及び位置検出器に基づき、ヒップアップ時にはクローラ
   の先端接地部における水平面より刈取部下端が上方にあ
   る所定位置まで刈取部を上昇保持し、かつヘッドアップ
   時にはクローラ接地面の延長部近傍に刈取部下端が位置
   する所定位置に刈取部を下降保持するように構成したコ
   ンバインの姿勢制御装置。