JPS60740Y2 - 收穫機の自動操向装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコンバイン等の収穫機の自動操向装置に関する
ものであり、特に操向制御情報を発する操向センサを機
体の片側に設けておくのみで十分に安定した自動操向を
行い得るようにした装置を提案するものである。

この種の自動操向装置は、収穫機のデバイダに取付けら
れ、刈取るべき殻稈に当接して回動する操向センサによ
って、機体と殻稈との相対的位置関係を検出し、その検
出情報に基いて左右のクローラの回動を夫々に制御して
殻稈の作付状態に倣う自動操向を可能とするものである
。

この操向センサは、基本的には、未刈側のデバイダにセ
ンサアームが既刈側に向くようにして取付け、未刈側の
デバイダが刈取るべき殻稈列に接近してセンサアームが
殻稈に押圧れて後方に所定量以上回動した場合には機体
が未刈側方向へ旋回し、逆に未刈側のデバイダが刈取る
べき殻稈列から大きく離隔してセンサアームが殻稈から
離れるなどして前方に所定量以上回動した場合には機体
が既刈側方向へ旋回し、センサアームの回動状態が上述
した場合の中間位置にある場合には機体が直進するよう
な制御用の出力信号を出力するように構成しておくのみ
で足りるが、このような構成では１行程の刈取を終えて
刈取るべき殻稈が存在しなくなった場合にはセンサアー
ムが大きく前方へ回動して機体が既刈側方向へ旋回する
ことになる。

このような不都合を解消するために刈取済殻稈の搬送経
路に殻稈検出センサを設け、１行程の刈取を終えて搬送
経路に殻稈が存在しなくなったときには操向センサから
の信号を断つか、又は自動操向制御を中断するようにし
て前述した如き既刈側方向への旋回を防止したものが知
られている。

本考案はこのような殻稈検出センサを設けることなく、
１個の操向センサにより、安定的な自動操向制御を可能
とすると共に、１行程の刈取りを終えた後には機体を旋
回させことなく直進させるように制御することを可能と
した収穫機の自動操向装置を提供することを目的とし、
以下に本考案をコンバインにおける実施例を示す図面に
基いて詳述する。

第１図は本考案に係る自動操向装置（以下本案装置とい
う）の要部油圧回路図である。

Ｖｌ、 Ｖｒは６ポ一ト２位置切換型の電磁方向制御弁
であって、夫々のソレノイドＶｌｓ、 Ｖｒｓ夫々への
通電又は夫々に連結されたサイドクラッチレバ４１，４
ｒ夫々のサイドクラッチ遮断位置への投入操作により矢
符方向に切換えるようになっている。

電磁方向制御弁Ｖｌ （又はＶｒ）が矢符方向に切換わ
った場合は、左側（又は右側）のサイドクラッチ５１
（又は５ｒ）及びブレーキ６１ （又は６ｒ）に圧油が
供給されて、左側（又は右側）のサイドクラッチ５１
（又は５ｒ）は遮断される一方、左側（又は右側）のブ
レーキ６１ （又は６ｒ）が作動して、左側（又は右側
）のクローラ７１（又は７ｒ）が制動され、これにより
機体は左側（又は右側）へ進行方向を修正するようにな
っている。

なお８は左右いずれかのサイドクラッチレバ４１゜４ｒ
がサイドクラッチ遮断位置に投入された場合に開路する
リミットスイッチであってこれにより後述する電子回路
への通電が遮断され、サイドクラッチレバ４１，４ｒに
よる手動操作が優先されるようになっている。

第２図はデバイダ、操向センサ等の略示平面図である。

機体前部に配設された３本のデバイダのうち左側（未刈
側）デバイダ１の先端部にはセンサアーム２ａが右側（
既刈側）を向くようして操向センサ２が設けられ、また
このセンサアーム２ａの回動位置に応じて作動する３つ
のリミットスイッチ１１，１２，１３が設けられている
。

センサアーム２ａはスプリング３に付勢されて実線矢符
で示す如く前方へ回動し、デバイダ１の右方に相隣する
殻稈列１４に当接することにより破線矢符て示す如く後
方へ回動するようになっている。

センサアーム２ａの先端部２ａ′の回動位置はデバイダ
１と殻稈条１４との離隔寸法によって定まるが、センサ
アーム２ａが後方へ犬きく回動してその先端部２ａ′が
デバイダ１の右側に至近する適宜幅の領域Ａに位置する
場合は前方のリミットスイッチ１１のみが作動し、領域
Ａの右方に隣接する適宜幅の領域Ｂに位置する場合には
リミットスイッチ１１，１２，１３はいずれも作動せず
、更に領域Ｂより右方の領域Ｃに位置する場合はリミッ
トスイッチ１２のみが作動し、センサアーム２ａが殻稈
列１４に当接せず前方へ大きく回動して領域Ｃより右方
の領域りに位置する場合はリミットスイッチ１１は作動
せずリミットスイッチ１２゜１３が作動するように、リ
ミットスイッチ１１゜１２．１３及び操向センサ２の突
出子１５ａ、１５ｂの位置が定められている。

第３図は本案装置の要部である電子回路図であって、バ
ッテリ２１の電圧は自動操向制御選択のためのスイッチ
２２及び前記リミットスイッチ８を介してこの回路に印
加されるようになっている。

２３１及び２３ｒはＮＡＮＤ回路、また２４１．２４ｒ
各３個のトランジスタよなるスイッチング回路あって、
ＮＡＮＤ回路２３１，２３ｒ夫々の出力信号によって、
スイッチング回路２４１゜２４ｒ夫々に接続された前記
ソレノイドＶｌｓ。

Ｖｒｓへの通電が制御されるようになっている。

すナワちＮＡＮＤ回路２３１ （又は２３ｒ）の出力が
ハイレベルである場合にはスイッチング回路２４１ （
又は２４ｒ）の初段のトランジスタのみが導通状態にあ
り、２段目、３段目のトランジスタが非導通状態となり
、ソレノイドＶｌｓ、 （又はＶｒｓ）への通電が行
われないのに対し、ＮＡＮＤ回路２３１ （又は２３ｒ
）の出力がローレベルである場合には前記初段のトラン
ジスタが非導通状態に転じ、ソレノイドＶｌｓ （又は
Ｖｒｓ）への通電が行われるようになっている。

而してリミットスイッチ１１の常開接点１１ａが閉路す
るとＮＡＮＤ回路２３］の一方の入力がハイレベルにな
るようにしている。

２５は公知のパルス発生回路であって、コンデンサ２５
ａ、時定数調節のための可変抵抗器２５ｂ、ＮＡＮＤ回
路２５ｃ、負論理におけるＮＯＲ回路２５ｄ等からなり
、ＮＡＮＤ回路２５ｃの一方の入力端がハイレベルにな
った場合にＮＯＲ回路２５ｄの出力端から一定周期の断
続パルスが出力されるようになつおり、常開接点１１ａ
及びＮＡＮＤ回路２３１の接続点とＮＡＮＤ回路２５ｃ
の前記一方の入力端とが接続され、ＮＯＲ回路２５ｄの
出力端はＮＡＮＤ回路２３１の他方の入力端とＮＡＮＤ
回路２３ｒの一方の入力端に接続されている。

リミットスイッチ１２の常開接点１２ａはオンディレィ
回路２６を介してＮＡＮＤ回路２８の一方の入力端に接
続されており、常開接点１２ａが閉路するとオンディレ
ィ回路２６の働きにより閉路時点から一定時間遅れてＮ
ＡＮＤ回路２８の前記一方の入力端がハイレベルになる
ようにしている。

一方、リミットスイッチ１３の常閉接点１３ｂはオフデ
ィレィ回路２７を介してＮＡＮＤ回路２８の他方の入力
端に接続されており、常閉接点１３ｂが開路するとオフ
ディレィ回路２７の働きにより、開路時点から一定時間
遅れてＮＡＮＤ回路２８の前記他方の入力端がローレベ
ルになるようにしている。

そしてＮＡＮＤ回路２８の出力端は、インバータ２９を
介して前記ＮＡＮＤ回路２３ｒの他方の入力端と、イン
バータ２９及びダイード３０を介してパルス発生回路２
５のＮＡＮＤ回路２５ｃの前記一方の入力端に接続され
ている。

叙上の如き本装置は次のように動作する。

すなわち機体が右方（又は左方）に偏進すると、センサ
アーム２ａの先端部２ａ′は領域Ａ〔又はＣ〕に位置す
るのてリミットスイッチ１１ （又は１２）が作動する
。

このときスイッチ２２が閉じられており、且つサイドク
ラッチレバ４］、４ｒが手動操作されていない場合は常
開接点１１ａ（又は１２ａ）が閉じて以下のような動作
が行われる。

常開接点１１ａが閉じたときはＮＡＮＤ回路２３１の一
方の入力がハイレベルになる一方、ＮＡＮＤ回路２５ｃ
の入力端がハイレベルになるためにパルス発生回路２５
はＮＯＲ回路２５ｄから一定周期の断続パルスを発生し
て、ＮＡＮＤ回路２３１の他方の入力は交互的にハイレ
ベル・ローレベルとなる。

ＮＡＮＤ回路２３１の両入力がハイレベルとなったタイ
ミングにおいてはその出力はローレベルになりパルス発
生回路２５からの入力がローレベルとなったタイミング
においてはその出力はハイレベルになる。

従って、常開接点１２ａが開路していた場合にはＮＡＮ
Ｄ回路２３１の出力がハイレベルであったために通電が
行われていなかったソレノイドＶｌｓには常開接点１２
ａの閉路後においてはＮＡＮＤ回路２３１の出力のハイ
レベル・ローレベル間の交互的変化により断続的な通電
が行われる。

これにより左側のサイドクラッチ５１の遮断及び左側の
ブレーキ６１による制動が断続的に行われ、左側のクロ
ーラ７１が断続的に停止し、機体は徐々に左方へ進行方
向を修正する。

一方、常開接点１２ａが閉じたときは、オンディレィ回
路２６の時定数て定まる時間だけ遅れてＮＡＮＤ回路２
８の一方の入力端がハイレベルになる。

このときリミットスイッチ１３は作動していないのてそ
の常閉接点１３ｂは閉路しており、ＮＡＮＤ回路２８の
他方の入力端はハイレベルにあり、そのためにＮＡＮＤ
回路２８の出力はローレベルになり、インバータ２９の
存在のためにパルス発振回路２５のＮＡＮＤ回路２５ｃ
の一方の入力端がハイレベルになり、その結果、ＮＯＲ
回路２５ｄの出力端からは前記したと同様の断続パルス
が発せられこれがＮＡＮＤ回路２３ｒの一方の入力端に
発せられる一方、このＮＡＮＤ回路２３ｒの他方の入力
端もハイレベルとなるので、前述したところと同様にし
てソレノイドＶｌｒに断続的な通電が行われ、右側のク
ローラ７ｒが断続的に停止し、機体は徐々に右方へ進行
方向を修正する。

上述した如き機体進行方向の修正がなされた後、又は機
体が殻稈列１４に倣う直進状態にある場合は、センサア
ーム２ａの先端部２ａ′は領域Ｂに位置し、全リミット
スイッチ１１，１２，１３は作動しない状態にあるため
にソレノイドＶｌｓ。

Ｖｒｓへの通電は行われず機体は直進するとになる。

なおこの場合においてはセンサアーム２ａはその先端部
２ａ′近傍が殻稈列１４中の各殻稈に順次当接するため
、−の殻稈に対する当接状態から次の殻稈に対する当接
状態に移行する都度揺動して先端部２ａ’が一時的に領
域Ｃ又はＤに位置してリミットスイッチ１２が瞬時的に
作動して常開接点１２ａが閉じるが、オンディレィ回路
２６が介在しているためにＮＡＮＤ回路２８のオンディ
レィ回路２６側入力端がハイレベルに転じることがなく
、そのためにソレノイドＶｒｓへ不要の通電が行われる
虞れがない。

さて機体が１行程の刈取を終えて、デバイダ間に刈取る
べき殻稈が存在しなくなった場合はセンサアーム２ａの
先端部２ａ′は領域りに位置する。

そうすると常開接点１１ａは開路、常開接点１２ａは閉
路、常閉接点１３ｂは開路の状態になる。

そしてオフディレィ回路２７を設けているため、常閉接
点１３ｂが開路した後その時定数て定まる時間（１秒程
度）だけ遅れて該オフディレィ回路２７に接続された方
のＮＡＮＤ回路２８の入力端はローレベルとなる。

従って繭後はソレノイドＶｒｓへの通電は行われない。

そして常開接点１１ａが開路しているためにＶｌｓへの
通電も行われないから機体は直進をすることになる。

従って１行程の刈取を終了した後はサイドクラッチレバ
４１，４ｒの操作による手動操向操作を行って回行し、
次行程に移ればよいがこの間リミットスイッチ８は開路
し、自動操向制御のための電子回路への通電が断たれ手
動操向操作が妨げられる虞れはない。

而して本案装置は次のような場合に極めて有効である。

すなわち第４図に示す如く殻稈列１４が既刈側（右側）
へ急激に曲っている場合又は第５図に示す如く連続欠株
が存在する場合にはセンサアーム２ａの先端部２ａ′が
領域りに位置することになる。

センサアーム２ａの先端部２ａ’は領域りに移行する先
立ち必ず領域Ｃを通過するから、リミットスイッチ１２
の常開接点１２ｂは領域りへの移行前に閉路しており、
先端部２ａ′が領域りに移行した時点においてはオンデ
ィレィ回路２６に接続された方のＮＡＮＤ回路２８の入
力端はハイレベルになっている。

一方、領域ＣからＤに先端部が移行してリミットスイッ
チ１３の常閉接点１３ｂが開路したとしても前述の如く
一定時間だけオフディレィ回路２７に接続された方のＮ
ＡＮＤ回路２８の入力端はハイレベルの状態を継続する
ので、この間ソレノイドＶｒｓへの通電が断続的に行わ
れ、機体は右方へ進行方向を修正する。

そのために第４図、第５図いずれの場合においてもオフ
ディレィ回路２７の時定数で定まる時間が経過して機体
が直進する状態になる迄にセンサアーム２ａは再ひ殻稈
列１４に当接する状態に復帰し、その先端部２ａ′が領
域Ｃ，Ｂ又Ａに位置する状態になり、繭後正常な自動操
向制御が再開される。

以上詳述したように本案装置による場合は、１行程の刈
取を終えた場合においては機体が旋回する虞れがなく、
また殻稈列が正常な場合における自動操向は勿論、急激
な殻稈列の曲がり又は連続欠株が存在する場合において
も条ずれや殻稈検知ミスを招来することのない安定した
自動操向が行える利点がある。

しかも本考案によれば操向センサを機体の一側に設ける
のみで足り、且つ従来の如き殻稈検知センサを用いる必
要がないので安価に優れた自動操向装置を提供すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであって、第１図は本
案装置の要部油圧回路図、第２図は操向センサ等の略示
平面図、第３図は本案装置の電子回路図、第４図は殻稈
列に急激な曲がりが存在する場合における本案装置の動
作を説明するための略示図、第５図は殻稈列に連続欠株
が存在する場合における本案装置の動作を説明するため
の略示図である。 ２・・・・・・操向センサ、２ａ・・・・・・センサア
ーム、７１．７ｒ・・・・・・クローラ、１１，１２，
１３・・・・・・リミットスイッチ、２３］、２３ｒ・
・・・・・ＮＡＮＤ回路、２４１ｔ２４ｒ・・・・・・
スイッチング回路、２５・・・・・・パルス発生回路、
２６・・・・・・オンディレィ回路、２７・・・・・・
オフディレィ回路、２８・・・・・・ＮＡＮＤ回路、Ｖ
ｌ、Ｖｒ・・・・・・電磁方向制御弁、Ｖｌｓ、 Ｖｒ
ｓ・・・・・・ソレノイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 殻稈に接触して、機体と殻稈列との相対的位置関係を検
   出する操向センサの出力信号に基いて殻稈列に倣う操向
   を行わこるようにした収穫機の自動操向装置において、
   前記操向センサがこれと接触すべき殻稈列中の殻稈に接
   触し得ない状態になった場合には、一定時間だけ機体を
   前記殻稈列に接近させ、然る後機体を直進させるべく制
   御を行うようにしたことを特徴とする自動操向装置。