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【発明の名称】 コンバインの対地高さ制御装置
【発明者】 【氏名】渡辺 均
【要約】 【課題】刈取前処理装置の昇降回動位置に、ポテンショメ−タ−を装備せずに、バックリフト時に刈取前処理装置の高さを保持でき、安全なバック走行を行う。

【解決手段】刈取前処理装置６は、前記走行車体３を後進走行に切り換えると、関連して接地位置から上昇するバックリフトができる構成にする。この刈取前処理装置６の下部接地側に、対地高さを検出する左右の接地センサＳＬ、ＳＲを、吊り下げ状態に設ける。この接地センサＳＬ、ＳＲから検出信号を受信して、前記機体昇降手段２Ｌ、２Ｒや刈高調節手段５を制御する制御手段を設ける。この制御手段は、バックリフトの作動中において、前記接地センサＳＬ、ＳＲが地面から離れたときから所定時間、前記刈取前処理装置６が上昇を続ける状態を保持できる構成とした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右一対の走行装置１Ｌ、１Ｒが備えられ、これら走行装置１Ｌ、１Ｒを、各別に昇降駆動する一対の機体昇降手段２Ｌ、２Ｒが設けられている走行車体３上に、脱穀装置４が搭載されたものであって、前記走行車体３の前部には刈高調節手段５を介して刈取前処理装置６が上下昇降自由に設けられ、この刈取前処理装置６は、前記走行車体３を後進走行に切り換えると、関連して接地位置から上昇するバックリフトができる構成にされ、この刈取前処理装置６の下部接地側に、対地高さを検出する左右の接地センサＳＬ、ＳＲが、吊り下げ状態に設けられ、該接地センサＳＬ、ＳＲから検出信号を受信して、前記機体昇降手段２Ｌ、２Ｒや刈高調節手段５を制御する制御手段Ｃが設けられ、該制御手段Ｃは、バックリフトの作動中において、前記接地センサＳＬ、ＳＲが地面から離れたときから所定時間α、前記刈取前処理装置６が上昇を続ける状態を保持できる構成とされているコンバインの対地高さ制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインの対地高さ制御装置に関し、農業機械の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からコンバインは、圃場面に対して、接地して高さを検出する接地センサや非接触式の超音波等を利用した刈高センサ等を利用して、刈高を一定に保ちながら刈取作業を行う刈高制御装置を装備していた。また、主として稲麦用のコンバインは、走行車体にレベルセンサを装備して、走行車体を水平制御しながら作業を行う構成のものもあった。
【０００３】通常、稲麦用のコンバインは、穂部が穀稈上部の一定高さ位置に実っておるから低部から刈取る必要がなく、脱穀装置の選別性能を重視して水平制御（図６参照）が利用され、大豆用のコンバインは、大豆の茎稈には地面に近い部分から着粒していることが多いから、刈り残しの無駄をなくするために、圃場面に近い部位から刈取る平行制御が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来からこの種のコンバインは、機体に対する刈取前処理装置の上下昇降の全ストロ−クをポテンショメ−タ−で計測しながら、検出情報を制御手段に入力する構成を採用し、バックリフトの場合も、予め、上昇停止位置を設定（地上約４０ｃｍ）しておいて作業を行う構成にしていた。
【０００５】これに対して、本発明は、コストダウンと機械の簡素化を図るために、刈取前処理装置の昇降位置を計測するポテンショメ−タ−を省略した構成でありながら、必要な安全機能を保持するために、次項に述べるような技術手段を講じたものである。この構成によって、本発明は、バックリフト時に刈取前処理装置の高さを一定に保持出来て、安全にバック走行を行うことが出来るものとなった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために次の如き技術手段を講ずるものである。すなわち、左右一対の走行装置１Ｌ、１Ｒが備えられ、これら走行装置１Ｌ、１Ｒを、各別に昇降駆動する一対の機体昇降手段２Ｌ、２Ｒが備えられている走行車体３上に、脱穀装置４が搭載されたものであって、前記走行車体３の前部には刈高調節手段５を介して刈取前処理装置６が上下昇降自由に設けられ、この刈取前処理装置６は、前記走行車体３を後進走行に切り換えると、関連して接地位置から上昇するバックリフトができる構成にされ、この刈取前処理装置６の下部接地側に、対地高さを検出する左右の接地センサＳＬ、ＳＲが、吊り下げ状態に設けられ、該接地センサＳＬ、ＳＲから検出信号を受信して、前記機体昇降手段２Ｌ、２Ｒや刈高調節手段５を制御する制御手段Ｃが設けられ、該制御手段Ｃは、バックリフトの作動中において、前記接地センサＳＬ、ＳＲが地面から離れたときから所定時間α、前記刈取前処理装置６が上昇を続ける状態を保持できる構成とされているコンバインの対地高さ制御装置としたものである。
【０００７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、刈取前処理装置の昇降位置を、全ストロ−クについて計測するポテンショメ−タ−を省略することにより、機械を簡素化してコストダウンを行うものでありながら、バックリフト後のバック走行を安全に行うことが出来る刈取前処理装置の高さ位置を確保することが出来る特徴を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、その構成について述べる。以下、本明細書における左（Ｌ）、右（Ｒ）の表現は、全て走行車体３の前進方向に向かって見た状態を基準にして説明する。走行車体３は、ゴムを素材として成型したクロ−ラからなる左右一対の走行装置１Ｌ、１Ｒを設け、上部に脱穀装置４を搭載している。
【０００９】そして、機体昇降手段２Ｌ、２Ｒは、左右の走行装置１Ｌ、１Ｒに対応させて左右にそれぞれ設け、各別に走行装置１Ｌ、１Ｒを上下昇降して走行車体３の左右の高さを調節する構成としている。すなわち、機体昇降手段２Ｌ、２Ｒは、一端を機体に枢着した油圧式の伸縮シリンダ８Ｌ、８Ｒの他端を、中間部を機体に枢着した駆動リンク９Ｌ、９Ｒの上側にそれぞれ枢着して設け、これらの前方側には、上記駆動リンク９Ｌ、９Ｒと同型の縦動リンク１０Ｌ、１０Ｒを、中間部を機体に枢着して設けて前記駆動リンク９Ｌ、９Ｒとをロット１１Ｌ、１１Ｒを介して一体的に連動可能に連結している。なお、機体昇降手段２Ｌ、２Ｒ（伸縮シリンダ８Ｌ、８Ｒ）は、後述する制御手段Ｃから出力される操作信号に基づき油圧の制御回路によって伸縮操作される構成としている。
【００１０】つぎに、走行作動枠１２Ｌ、１２Ｒは、前記走行装置（クロ−ラ）１Ｌ、１Ｒの内側に配置して複数の転輪１３を軸架してクロ−ラを巻回した状態で案内できる構成とし、前記駆動リンク９Ｌ、９Ｒと縦動リンク１０Ｌ、１０Ｒとの下端部にそれぞれ枢着連結して左右各別に上下できる構成としている。そして、駆動スプロケット１４は、具体的には図示していないが、従来から公知のように、走行ミッション装置から外部に延長したホイ−ルシャフトに軸着して設け、前記走行装置（クロ−ラ）１Ｌ、１Ｒに回転動力を伝達する構成としている。そして、走行装置（クロ−ラ）１Ｌ、１Ｒは、上記機体昇降手段２Ｌ、２Ｒにより昇降するとき、駆動スプロケット１４を支点にした状態で上下昇降する構成となっている。
【００１１】つぎに、脱穀装置４は、図８に示すように、前部上方位置に扱胴１５を軸架した扱室１６を設け、供給側に供給装置１７を、排出側に送り出しビ−タ１８を軸架して構成している。１９は揺動移送板である。そして、脱穀装置４は、扱室１６の下側に選別室２０を配置して揺動選別板２１を揺動自由に架設し、その下側において、選別方向の上手側から圧風唐箕２２、一番移送螺旋２３、二番移送螺旋２４の順に配置し、それぞれ駆動可能に軸装して構成している。そして、揺動選別板２１は、選別方向の上手側から移送棚２１ａ、グレンシ−ブ２１ｂ、ストロ−ラック２１ｃの順に配置して一体構成としている。グレンタンク２５は、脱穀装置４の右側に併設しており、一番移送螺旋２３を通して送り出された大豆を貯溜する構成としている。
【００１２】つぎに、刈取前処理装置６は、図８に示すように、前部からリ−ル２６と、分草杆２７と、広幅の刈取装置２８と、掻込装置２９と、搬送エレベ−タ３０とを前部機枠３１に一体的に枠組みして構成している。そして、前部機枠３１は、前記脱穀装置４の前部に搬送エレベ−タ３０の上部の駆動輪３２を回動支点にして上下方向に回動自由に枢着して取り付けている。そして、刈高調節手段５は、油圧シリンダ３３からなり、走行車体３の前部と前部機枠３１との間に設けて走行車体３に対して刈取前処理装置６を上下回動自由に支持して構成している。なお、油圧シリンダ３３は、後述する制御手段Ｃから出力される操作信号に基づいて伸縮する構成としている。そして、リ−ル２６は、回転にともなって圃場の大豆の茎稈を刈取装置２８側に掻き込む機能を有し、掻き込まれた茎稈を刈取装置２８が刈り取る構成としている。
【００１３】そして、掻込装置２９は、横軸に軸着した回転ドラムに搬送エレベ−タ３０の始端部の供給口に向けて搬送する送り螺旋と、掻き込みフィンガ−とを装備し、刈取茎稈を搬送エレベ−タ３０に供給する構成としている。そして、搬送エレベ−タ３０は、上述の駆動輪３２と下部の縦動輪３４との間にコンベヤベルト３５を巻回して搬送する構成としている。
【００１４】つぎに、接地センサＳは、図２、図４に示すように、鋼板を素材として所定の接地幅を有し、一対の左右接地センサＳＬ、ＳＲから構成し、前部機枠３１の底部前側の接地位置に、左側と右側との支軸３６に揺動自由に枢着し、左右独立的に揺動できる構成としている。そして、後部プレ−ト３７は、左右接地センサＳＬ、ＳＲの後端部に上下揺動自由に枢着し、基部を左右接地センサＳＬ、ＳＲに取り付けた引張りスプリング３８によって常時、上方側に引張り力を付与する構成としている。
【００１５】したがって、左右接地センサＳＬ、ＳＲは、図２に示すように、後部プレ−ト３７がどの位置においても後部が上方に位置して前部機枠３１の底部に接触しており、バック走行も安全にできる構成となっている。そして、左右接地センサＳＬ、ＳＲは、図２に示すように、略三角形状の揺動ア−ム３９を、前記支軸３６を介して一体的に揺動する構成とし、その揺動ア−ム３９の上部位置には作動ピン４０、４０’を固着している。更に、ポテンショメ−タ４１、４１’は、それぞれ前部機枠３１に設け、先端側を前記作動ピン４０、４０’に摺動自由に係合させた音叉形状の作動杆４２、４２’の基部を連結して構成している。なお、ポテンショメ−タ４１、４１’は、後述する制御手段Ｃに検出信号を入力する構成とし、一方が機体昇降制御（対地平行制御）の検出情報として利用し、他方を刈高調節制御の検出情報として利用する仕組みとしている。
【００１６】このように構成した左右接地センサＳＬ、ＳＲからポテンショメ−タ４１、４１’に至る検出信号の伝達経路（左右接地センサＳＬ、ＳＲ、揺動ア−ム３９、作動ピン４０、４０’、作動杆４２、４２’）は、前部機枠３１の左右両側にそれぞれ同じ構成にして設けている。つぎに、コントロ−ラＣ（制御手段Ｃに相当する。以下同じ。）は、図１に示すように、予め設定して記憶させているデ−タ−と各センサＳから入力される検出情報とに基づいて比較演算しながら、出力側に接続している各アクチュエ−タに操作信号を出力して対地平行制御、水平制御、刈高調節制御を行う構成としているが、以下、実施例を具体的に説明する。
【００１７】まず、コントロ−ラＣは、入力側に、自動スイッチ４３（自動制御を入力するスイッチ）、制御切換スイッチ４４（対地平行制御と水平制御とを選択して切り換えるスイッチ）、伸縮位置検出メ−タ４５Ｌ、４５Ｒ（伸縮シリンダ８Ｌ、８Ｒの伸縮位置を検出するメ−タ）、左ポテンショメ−タ４１、４１’と右ポテンショメ−タ４１、４１’（左右の接地センサＳＬ、ＳＲからの検出信号が入力する。）、平行（水平）設定ダイヤル４６、刈高設定ダイヤル４７、バックリフトスイッチ４８を接続している。
【００１８】そして、コントロ−ラＣは、出力側に、左右のソレノイドバルブ４９、４９’（左右の伸縮シリンダ８Ｌ、８Ｒの油圧回路中の制御弁を操作する。）、ソレノイドバルブ５０（刈高調節手段５を構成する油圧シリンダ３３の油圧回路中の制御弁を操作する。）を接続している。そして、コントロ−ラＣは、バックリフトスイッチ４８をＯＮ操作して、前進走行しながら作業を続け、圃場の端に達して走行を中断して走行ミッション装置をバック走行に切り換えると、バックリフトの操作信号を出力し、ソレノイドバルブ５０を切り換えて油圧シリンダ３３に圧油を送む構成にしている。そのため、刈取前処理装置６は、上昇を開始する。そして、コントロ−ラＣは、左右接地センサＳＬ、ＳＲが上方へ上がり地面から離れても所定時間（０、３〜０、５秒間）の間、上昇信号を継続して出力し続け、油圧シリンダ３３を、更に、伸長して刈取前処理装置６を上昇させることができる構成としている。
【００１９】そして、平行（水平）設定ダイヤル４６は、平行制御時（接地センサＳの検出情報に基づく制御を行うとき）と水平制御時（図６に示すレベルセンサ５１の検出情報に基づく制御を行うとき）共に、図７に示すａの位置を基準値の位置に設定して構成している。このように構成すると、平行（水平）設定ダイヤル４６は、一個のダイヤルを両方の制御に使用できるから、構成が簡略になると共に、平行と水平との両制御間の切り換えにあたり、常に、ａ位置が基準となることにより操作上違和感を感じない特徴がある。
【００２０】更に、平行（水平）設定ダイヤル４６は、走行車体３の車高調節を左右で段違いにセットできる配慮した構成とし、その範囲において制御を可能にしている。すなわち、設定ダイヤル４６は、左側への回転操作又は右側への回転操作により、予め、地表面の傾斜（例えば、畝）に合わせて傾けてセットできる構成にして適応範囲を拡げる工夫をしている。
【００２１】そして、コントロ−ラＣは、実施例（図７参照）の場合、上下高さ設定スイッチ５５を設けて、左右接地センサＳＬ、ＳＲの任意の高さを選択して、予め設定できる構成にしている。このように構成すると、オペレ−タ−は、予めセットした刈高さの範囲で対地平行ロ−リング制御を行うことが出来る特徴がある。このように、実施例の構成によるコントロ−ラＣは、平行制御において、水平制御のときと同様に、高い車高範囲又は低い車高範囲を維持した状態で対地平行制御を可能に構成しているから、実作業においてきわめて有効に利用できる効果がある。
【００２２】つぎにその作用について説明する。以上のように構成されているコンバインは、まず、各スイッチ類をＯＮ操作し、更に、制御切換スイッチ４４を平行制御にし、バックリフトスイッチ４８もＯＮしてエンジンを始動しながら作業の準備を完了する。そして、走行車体３は、機体の回転各部を駆動しながら走行装置１Ｌ、１Ｒ’を伝動して前進させて、刈取脱穀作業を開始する。
【００２３】すると、圃場の大豆は、株元が分草杆２７に分草されながら、茎稈上部がリ−ル２６によって回転誘導されて掻込装置２９側に掻き込まれ、株元が刈取装置２８によって刈り取られる。そして、大豆の茎稈は、掻込装置２９の作用を受けながら搬送エレベ−タ３０の始端部に供給されてコンベヤベルトの搬送作用を受けながら上方に達して脱穀装置４に供給される。
【００２４】このようにして、脱穀装置４に供給された大豆の茎稈は、脱穀処理作用を受けた後、選別室２０において選別され、精選された大豆が一番移送螺旋２３を経て揚穀装置により揚穀され、グレンタンク２５に順次供給されて貯溜される。このような刈取、脱穀作業中において、走行車体３は、接地センサＳＬ、ＳＲの検出情報に基づいて、コントロ−ラＣから出力される操作信号により左右のソレノイドバルブ４９、４９’が調節制御され、伸縮シリンダ８Ｌ、８Ｒを伸縮制御しながら走行装置１Ｌ、１Ｒを調節しながら対地平行制御が行われている。したがって、刈取装置２８は、茎稈を地面近くから刈り取りながら進み、茎稈下部の着粒をロスなく収穫することが出来る。
【００２５】つぎに、走行車体３は、圃場の端に達して方向変換（車体の旋回）を行うために、まず、走行ミッション装置をバック走行に切り換え操作をする。すると、コントロ−ラＣは、バックリフトの制御が働いて、ソレノイドバルブ５０に操作信号を出力して切り換え、圧油を油圧シリンダ３３（刈高調節手段５）に供給して伸長し、刈取前処理装置６を上昇させる。
【００２６】更に、コントロ−ラＣは、刈取前処理装置６が上昇して接地センサＳＬ、ＳＲが地面から離れて宙吊り状態になっても所定時間α、実施例の場合、約０、３〜０、５秒間、上昇出力を出し続けて終了する。したがって、刈取前処理装置６は、バック走行に支障のない高さ位置に上昇して停止することができて、安全に走行できる。通常の場合、平行制御を続行中のコントロ−ラＣは、刈取前処理装置６が上昇して接地センサＳＬ、ＳＲが地面から離れて宙吊り状態に達すると、適正な刈高を維持するために（上昇信号を中断）、刈取前処理装置６を下降する操作信号を出力するが、本発明の実施例においては、上述のとおり、バックリフトにオフディレ−を組み込むことによって、簡易な構成でありながら安全作業ができるものとなった。
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）９月３日
【代理人】
【公開番号】 特開平１１−７５４６５
【公開日】 平成１１年（１９９９）３月２３日
【出願番号】 特願平９−２３８４９８