| 【発明の名称】 |
コンバインの昇降制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 茂夫
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| 【要約】 |
【課題】補助刈取装置を備えたコンバインの昇降制御装置における使い勝手を向上させる。
【解決手段】走行機体２に対して昇降自在な取搬送装置４に刈取装置１１と、刈取装置１１よりも下方に突出させた作用姿勢と上方側に退避させた収納姿勢とに切り換え自在な補助刈取装置１６とが設けられ、補助刈取装置１６の姿勢切り換え用アクチュエータ２０を制御する制御手段２１が、補助刈取装置１６の高さを検出する高さ検出手段２３の検出情報に基づいて、設定目標高さに維持させるように前記アクチュエータ２０の作動を制御する昇降制御状態と、収納姿勢に維持させる非制御状態とに切り換え自在に構成され、昇降制御状態を指令する状態と、非制御状態を指令する状態とに人為操作により切り換え自在な指令手段２６が設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体（２）に対して昇降自在に支持された刈取搬送装置（４）の前端部に刈取装置（１１）が設けられ、前記刈取搬送装置（４）に、補助刈取装置（１６）が、前記刈取装置（１１）よりも下方に突出させた作用姿勢と上方側に退避させた収納姿勢とに切り換え自在に設けられ、前記補助刈取装置（１６）の姿勢切り換え用アクチュエータ（２０）を制御する制御手段（２１）が設けられたコンバインの昇降制御装置であって、前記補助刈取装置（１６）の高さを検出する高さ検出手段（２３）が設けられ、前記制御手段（２１）は、前記高さ検出手段（２３）の検出情報に基づいて、前記補助刈取装置（１６）の高さを設定目標高さに維持させるように前記アクチュエータ（２０）の作動を制御する昇降制御状態と、前記補助刈取装置（１６）を前記収納姿勢に維持させる非制御状態とに切り換え自在に構成され、前記制御手段（２１）に前記昇降制御状態を指令する状態と、前記制御手段（２１）に前記非制御状態を指令する状態とに人為操作により切り換え自在な指令手段（２６）が設けられているコンバインの昇降制御装置。
【請求項２】 前記刈取装置（１１）の高さを検出する刈取装置高さ検出手段（２２）が設けられ、前記制御手段（２１）は、前記刈取装置高さ検出手段（２２）にて検出される前記刈取装置（１１）の高さが設定範囲を上下に逸脱しているときは、前記指令手段（２６）の指令内容にかかわらず、前記補助刈取装置（１６）を収納姿勢に切り換えるように構成されている請求項１記載のコンバインの昇降制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行機体に対して昇降自在に支持された刈取搬送装置の前端部に刈取装置が設けられ、前記刈取搬送装置に、補助刈取装置が、前記刈取装置よりも下方に突出させた作用姿勢と上方側に退避させた収納姿勢とに切り換え自在に設けられ、前記補助刈取装置の姿勢切り換え用アクチュエータを制御する制御手段が設けられたコンバインの昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンバインは、機体前端部の刈取装置に加え、次に述べるような作業を行うために前記補助刈取装置が設けられていた。即ち、前記刈取装置にて刈り取った穀稈の全量を脱穀装置に投入して脱穀する場合において、植立穀稈が長稈であるときには、ワラ屑の量が多く脱穀処理効率が低下する。そこで、不必要な長稈部分を除いて穂先部分のみを前記刈取装置にて刈り取って脱穀装置へ搬送すると共に、圃場に残った長い切り株（その長い切り株の植立残存は次回耕耘時の作業性を悪化させる）を前記補助刈取装置にて短く刈り取るという作業（以下、二段刈取作業という）を実施し、脱穀処理効率の低下を回避しつつ次回耕耘時の作業性を改善するようにしていた。このようなコンバインにおいて、従来では、例えば特開昭６３‐７７１３号公報に示されるように、刈取搬送装置の高さが刈取作業用の高さであれば、補助刈取装置が一定の高さになるように姿勢切り換え用アクチュエータを制御し、刈取搬送装置（刈取部Ｂ）を所定レベル以上に上昇させると、補助刈取装置が収納姿勢に切り換えられるように姿勢切り換え用アクチュエータを制御する構成としたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、例えば、補助刈取装置の高さ調節を手動で行う構成に比べて、畦越え走行や作業終了後の路上走行等においては、刈取搬送装置を大きく上昇させることから、刈取搬送装置を所定レベル以上に上昇させると自動的に補助刈取装置を収納姿勢に切り換えることで、作業者が切り換え操作を忘れて補助刈取装置が外物に接触したりする等の不都合を有効に回避できる利点があるものの、例えば、植立穀稈が短稈であって上記したような二段刈取作業を実施する必要がない場合や刈取装置によって短い切り株で刈取作業を実行するような場合には対応できない不都合があり、未だ改善の余地があった。本発明の目的は、上記したような不都合を解消して使い勝手を向上させることが可能となるコンバインの昇降制御装置を提供する点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るコンバインの昇降制御装置は、前記補助刈取装置の高さを検出する高さ検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記補助刈取装置の高さを設定目標高さに維持させるように前記アクチュエータの作動を制御する昇降制御状態と、前記補助刈取装置を前記収納姿勢に維持させる非制御状態とに切り換え自在に構成され、前記制御手段に前記昇降制御状態を指令する状態と、前記制御手段に前記非制御状態を指令する状態とに人為操作により切り換え自在な指令手段が設けられていることを特徴構成としている。
【０００５】請求項２に係るコンバインの昇降制御装置は、前記刈取装置の高さを検出する刈取装置高さ検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記刈取装置高さ検出手段にて検出される前記刈取装置の高さが設定範囲を上下に逸脱しているときは、前記指令手段の指令内容にかかわらず、前記補助刈取装置を収納姿勢に切り換えるように構成されていることを特徴構成としている。
【０００６】
【作用】請求項１に係る特徴構成によれば、指令手段を、人為操作によって昇降制御状態を指令する状態に切り換えると、制御手段は、高さ検出手段の検出情報に基づいて、補助刈取装置の高さを設定目標高さ、つまり、前記作用姿勢における目標高さに維持させるように姿勢切り換え用アクチュエータの作動を制御することになる。つまり、この状態では、補助刈取装置によって圃場に残った長い切り株を設定目標高さにて刈り取っていくことで、二段刈取作業を適正に実行することができる。又、指令手段を、人為操作によって非制御状態を指令する状態に切り換えると、制御手段は、補助刈取装置を収納姿勢に維持させることになる。つまり、上記したような二段刈取作業を実行しない場合には、補助刈取装置を収納姿勢に維持させることで、無用に外方突出して外物に干渉する等の不都合がない。
【０００７】請求項２に係る特徴構成によれば、例えば、前記設定範囲の上下限を前記二段刈取作業が実施される条件に対応する刈取装置の高さの上下限に設定しておけば、作業者の操作誤りにより、指令手段を昇降制御状態を指令する状態に切り換えている場合であっても、刈取装置の高さが前記設定範囲を上下に逸脱しているときには、補助刈取装置が収納姿勢に切り換えられることになるので、無用に外方突出して外物に干渉する等の不都合がない。前記設定範囲を上下に逸脱する場合とは、例えば、上記したような二段刈取作業ではなく、刈取装置を地面に近い低い位置まで下げて植立穀稈の株元を刈り取って行くような場合や、あるいは、畦越えや路上走行のために刈取装置を昇降可能範囲の上限近くまで大きく上昇させるような場合等が考えられる。
【０００８】
【発明の効果】請求項１に係る特徴構成によれば、二段刈取作業を実施する場合、あるいは、実施しない場合のいずれの場合であっても、作業者が人為的に選択して指令することができ、作業者が望む使用形態で、且つ、補助刈取装置の損傷等の不都合の生じない適正な作業状態で刈取作業を実行することができ、従来構成に比べて使い勝手を向上させることができるものとなった。
【０００９】請求項２に係る特徴構成によれば、指令手段を人為的に切り換えることにより、作業者が望む使用形態で刈取作業を実行することができる利点を活かしながら、その指令手段の操作誤りに起因して、補助刈取装置が損傷する等の不利を回避でき、更に使い勝手を向上できるものとなった。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係るコンバインの昇降制御装置について図面に基づいて説明する。図３には、本発明装置を備える全稈投入型コンバインが示されている。そのコンバインは、クローラ走行装置１を備えた走行機体２上に脱穀装置３が搭載されると共に、その走行機体２の前部に刈取搬送装置４が昇降自在に連結されることによって構成されている。前記脱穀装置３は、機体前後軸芯周りに駆動回動する扱胴５にて投入穀稈を扱き処理する扱室６が備えられると共に、その扱室６の下方に、扱き処理されてコンケーブ７から漏下する処理物を穀粒選別する選別部８が配設されることによって構成されている。
【００１１】前記刈取搬送装置４は、植立穀稈の穂先部を掻き込む回転リール９が設けられ、前記走行機体２に対して上下揺動自在に支持された刈取フレーム１０の前端部にバリカン型刈取装置１１が設けられ、更に、その後方に刈り取られた穀稈を中央側に寄せ集めるオーガ１２と、寄せ集められた穀稈を後部の脱穀装置３に向けて搬送する搬送コンベア１３とが備えられることによって構成されている。
【００１２】前記刈取フレーム１０は、具体的には、脱穀装置３の前部に横軸芯Ｐ４周りに揺動自在に枢支されている。その刈取フレーム１０の下部後端側には、前記刈取フレーム１０の昇降用アクチュエータとしての油圧シリンダ１４の先端部が連係されており、その油圧シリンダ１４の基端部は前記走行機体２の前部に連係されている。そして、その油圧シリンダ１４の駆動に基づいて前記刈取フレーム１０が昇降され、その昇降によって前記刈取装置１１の高さ（即ち、刈取高さ）が変更されるようになっている。尚、前記油圧シリンダ１４の駆動は、図１に示す制御手段２１（具体的には、前記走行機体２上に脱穀装置３等と共に搭載されたマイクロコンピュータ利用の制御装置２１）の出力信号に基づいて行われるようになっている。
【００１３】前記クローラ走行装置１は、図１に示すように、その走行装置１用のミッションケースＭに、エンジンＥの出力が走行用変速装置２４にて変速されつつ伝えられることによって駆動されるようになっている。尚、その走行用変速装置２４の変速も、前記制御手段２１の出力信号に基づいて行われるようになっている。
【００１４】前記エンジンＥの出力部と前記刈取装置１１の入力部との間のベルト伝動部には、テンションプーリ式の刈取クラッチ２５が設けられており、その刈取クラッチ２５は、前記走行機体２上の搭乗操作部２Ａに設けられて作業者によって手動で入り切り操作される刈取クラッチレバー２５Ａの動きに連動するようになっている。そして、前記刈取クラッチレバー２５Ａには、その入り操作に伴ってＯＮ作動する刈取スイッチＳＷ１が付設され、その刈取スイッチＳＷ１のＯＮ−ＯＦＦに関する情報は前記制御手段２１へ入力されるようになっている。
【００１５】前記刈取フレーム１０の揺動の中心となる前記横軸芯Ｐ４の近傍には、前記刈取フレーム１０の揺動角を検出する角度センサ２２が前記刈取装置１１の高さを検出する刈取装置高さ検出手段として設けられている。その角度センサ２２は、具体的には図３に示すように、前記刈取フレーム１０と連動するアーム１０ａに入力軸２２ａがリンク連係されてその入力軸２２ａが前記刈取フレーム１０の揺動に従動して回動するように設定され、且つ、基部が機体側（固定側）に取り付けられたポテンショメータにて構成されている。そして、その角度センサ２２によって検出された前記揺動角に関する情報は、前記制御手段２１へ入力されるようになっている。
【００１６】前記刈取フレーム１０には、前記刈取装置１１を設けた位置よりも後方の位置に、支持アーム１５を介して、刈取装置１１の下方に突出する作用姿勢と上方側に退避させた収納姿勢とに切り換え自在に補助刈取装置１６が取り付けられている。その補助刈取装置１６は、脱穀装置３における脱穀処理効率を向上させるために植立穀稈の穂先部のみを刈り取ってそれを脱穀装置３に投入する高刈姿勢に前記刈取装置１１の姿勢を設定した場合に、前記作用姿勢とされるようになっている。そして、その作用姿勢とされた補助刈取装置１６によって、前記穂先部のみを刈り取った後に圃場に残る長い株が短く刈り取られるようになる。
【００１７】前記補助刈取装置１６の前記刈取フレーム１０に対する取り付け構造について更に詳述する。図２に示すように、前記刈取フレーム１０の一部を構成する搬送コンベア１３の底板にはブラケット１７が取り付けられており、そのブラケット１７を介して筒状支持フレーム１８が回動自在に支持されている。その筒状支持フレーム１８には、補助刈取装置１６を支持する支持アーム１５の一部を構成する左右一対の第一支持アーム１５ａが一体連結されており、その左右一対の第一支持アーム１５ａは、前記筒状支持フレーム１８の軸芯Ｐ１周りの回動が行えるようになっている。更に、その左右一対の第一支持アーム１５ａの一部には、前記刈取フレーム１０に取り付けられたモータ２０の駆動力がギア伝動されてその駆動力によって往復運動するロッド２０Ａの先端部が連係されている。また、前記第一支持アーム１５ａ夫々の先端部には、刈幅全域にわたるパイプフレーム１９が架設連結され、そのパイプフレーム１９の左右両端には、夫々、前記支持アーム１５の一部を構成する第二支持アーム１５ｂが連結され、更に、その第二支持アーム１５ｂ夫々の先端部にわたって補助刈取装置１６が架設されている。このような構造にて前記刈取フレーム１０に取り付けられた前記補助刈取装置１６は、前記モータ２０の駆動力に基づいて、前記筒状支持フレーム１８の軸芯Ｐ１周りに揺動駆動され、前記刈取フレーム１０に対して前記軸芯Ｐ１を昇降揺動支点として上下動し、その上下動によって、前記収納姿勢と前記作用姿勢との切り換えが行われるようになっている。即ち、前記モータ２０は、前記補助刈取装置１６の姿勢を切り換える姿勢切り換え用アクチュエータとして機能するようになっている。
【００１８】前記補助刈取装置１６が収納姿勢とされた状態において、その補助刈取装置１６が前記オーガ１２の後方下方側の空スペースに有効に格納されるように前記取り付け構造を前後傾斜姿勢変化させるリンク機構Ｒが設けられている。そのリンク機構Ｒは、具体的には次に述べるように構成されている。先ず、図２に示すように、前記補助刈取装置１６の左右支持部３４が、前記第二支持アーム１５ｂに夫々、横軸芯Ｐ２周りに回動自在に枢支されている。前記ブラケット１７に固定された連結部３５と、一方側の第一支持アーム１５ａと第二支持アーム１５ｂとにわたって回動自在に架設支持された回動ロッド３６に固定されたアーム３７との間は、押引きロッド３８を介して枢支連結されている。前記第２支持アーム１５ｂの横側部において前記回動ロッド３６と一体回動するアーム３９と、補助刈取装置１６の左右支持部３４の支点後部側箇所とは、連動部材４０を介して連動連結されている。そして、前記補助刈取装置１６の左右支持部３４、前記連動部材４０、前記回動ロッド３６、及び、前記各アーム３７，３９によって前記リンク機構Ｒが構成されている。このようなリンク機構Ｒによると、前記補助刈取装置１６の相対上昇に伴い、前記昇降揺動支点Ｐ１とリンク機構Ｒの基端側枢支点Ｐ３の偏りに起因して、補助刈取装置１６の前後傾斜姿勢が相対的に下降し、その補助刈取装置１６は、オーガ１２の後方下方側の空スペースに有効に格納されることとなり、刈取フレーム１０よりも下方に出っ張ることなく収納されるようになる。
【００１９】前記昇降揺動支点Ｐ１の近傍には、その支点Ｐ１周りを揺動する前記第一支持アーム１５ａの揺動角を検出する角度センサ２３が、前記補助刈取装置１６の高さを検出する高さ検出手段として設けられている。その角度センサ２３は、具体的には図２に示すように、前記第一支持アーム１５ａと連動するようにその第一支持アーム１５ａとリンク連係された入力軸２３ａを備え、且つ、前記ブラケット１７に基部が取り付けられたポテンショメータにて構成されている。そして、その角度センサ２３によって検出された情報は、図１に示すように前記制御手段２１へ入力されるようになっている。
【００２０】前記走行機体２上の搭乗操作部２Ａには、自動運転状態のＯＮ・ＯＦＦ切り換えを作業者が手動操作するためのオートスイッチ２６、及び、前記刈取装置１１の上昇指示・下降指示の切り換えを作業者が手動操作するための手動昇降スイッチ２７も設けられており、前記オートスイッチ２６の切り換え操作の結果に関する情報、及び、前記手動昇降スイッチ２７の切り換え操作の結果に関する情報も前記制御装置２１に入力されるようになっている。また、前記搭乗操作部２Ａには、前記補助刈取装置１６による前記作用姿勢における刈取高さの目標値（設定目標高さ）を設定する第二高さ設定器（図外）、及び、その第二高さ設定器にて設定された目標値に付加設定値を加算して前記刈取装置１１による刈取高さの目標値を設定する第一高さ設定器（図外）も設けられており、それらによる設定情報も前記制御装置２１に入力されるようになっている。尚、前記制御装置２１においては、前記補助刈取装置１６の姿勢を切り換えるときに用いる設定範囲の上下限が、前記二段刈取作業（穂先部分のみを刈取装置１１にて刈り取った後、圃場に残った長い切り株を補助刈取装置１６にて短く刈り取る作業）が実施される条件に対応する前記刈取装置１１の高さの上下限に予め設定されている。
【００２１】前記制御装置２１は、図４に示すように、上述の各入力情報及び設定情報に基づいて以下の手順の制御を行う。先ず、前記刈取スイッチＳＷ１がＯＮであるか否かを判断し、それがＯＦＦである場合は、前記補助刈取装置１６による刈取作業は行われていないので前記モータ２０を駆動して前記補助刈取装置１６を収納姿勢にする一方、前記刈取スイッチＳＷ１がＯＮである場合は、前記刈取高さが前記設定範囲内に収まっているか否かを判断する（具体的には、前記刈取フレーム１０の揺動中心近傍に設けられた角度センサ２２にて検出される情報に基づいて前記刈取装置１１の高さを求め、その前記刈取装置１１の高さが前記設定範囲内か否かを判断する）。そして、その高さが前記設定範囲内に収まっていない場合は、前記二段刈取作業が行われていないので前記モータ２０を駆動制御して前記補助刈取装置１６を収納姿勢にする（その制御時において、前記補助刈取装置１６が収納姿勢になっているか否かは前記補助刈取装置１６の昇降揺動支点近傍に設けられた角度センサ２３の検出情報に基づいて判断する）一方、その高さが前記設定範囲内に収まっている場合は、前記オートスイッチ２６がＯＮであるか否かを判断する。そして、そのオートスイッチ２６がＯＮである場合は、前記刈取装置１１及び前記補助刈取装置１６の高さを前記第一高さ設定器及び前記第二高さ設定器の設定情報に基づいて自動制御する。つまり、刈取装置１１の高さが第一高さ設定器にて設定された目標値に維持されるように油圧シリンダ１４を駆動制御する。そして、補助刈取装置１６の高さを第二高さ設定器にて設定された目標値（設定目標高さ）に維持されるように姿勢切り換え用アクチュエータとしてのモータ２０を駆動制御する（この状態が昇降制御状態に対応する）。一方、そのオートスイッチ２６がＯＦＦである場合は、上記自動制御の処理を実行せずに、前記刈取スイッチＳＷ１がＯＮであるか否かの判断を再度行うようにする。この処理が非制御状態に対応する。又、前記手動昇降スイッチ２７による指示に基づいて、前記刈取装置１１を手動で昇降できるようにもなっている。
【００２２】従って、前記オートスイッチ２６が、制御手段２１に昇降制御状態を指令する状態と、非制御状態を指令する状態とに人為操作により切り換え自在な指令手段に対応する。尚、前記補助刈取装置１６の高さが前記設定範囲内に収まっていなければ、オートスイッチ２６の設定情報を判別することなく、つまり、オートスイッチ２６（指令手段）の指令内容にかかわらず、補助刈取装置１６を収納姿勢に切り換えるようになっている。
【００２３】次に、別実施例について説明する。上述の実施例においては、前記刈取装置１１を検出する手段が、前記刈取フレーム１０の走行機体２に対する上下揺動量を検出するものであったが、その検出手段を、前記刈取装置１１の地面からの高さを検出するセンサにて構成してもよい。
【００２４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成３年（１９９１）８月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９８９０９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月１３日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２２６７３８ |
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