| 【発明の名称】 |
コンバインの油圧制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】池田 博
【氏名】高原 一浩
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| 【要約】 |
【課題】コンバインにおいて刈取作業中に刈取部の昇降作動を確実に行えるようにしながら、その昇降作動が行われている途中であっても、他の油圧シリンダを作動させることで、使用上の利便性を向上させることが可能となるコンバインの油圧制御装置を提供する。
【解決手段】機体前部に昇降自在に備えられた刈取部を昇降操作する刈取部昇降用油圧シリンダを含む複数の操作用油圧シリンダが備えられ、エンジンＥにより駆動される１つの油圧ポンプ２９からの作動油が供給され、刈取部昇降用油圧シリンダＣＹ１に対して刈取部昇降操作に必要な流量の作動油を供給するとともに、油圧ポンプ２９による全供給流量から刈取部昇降用油圧シリンダＣＹ１に対する必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダＣＹ２に供給するように構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 機体前部に昇降自在に備えられた刈取部を昇降操作する刈取部昇降用油圧シリンダを含む複数の操作用油圧シリンダが備えられ、前記刈取部昇降用油圧シリンダの作動が他の油圧シリンダよりも優先して実行されるように、エンジンにより駆動される１つの油圧ポンプからの作動油が給排手段を介して供給又は排出されることにより前記各油圧シリンダが作動するように構成されているコンバインの油圧制御装置であって、前記給排手段は、前記刈取部昇降用油圧シリンダに対して刈取部昇降操作に必要な流量の作動油を供給するとともに、前記油圧ポンプによる全供給流量から前記刈取部昇降用油圧シリンダに対する必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダに供給するように構成されているコンバインの油圧制御装置。
【請求項２】 前記給排手段は、前記油圧ポンプから供給される作動油を前記各油圧シリンダの各々に対して並列状態で給排する複数の油路切換弁と、前記油圧ポンプから前記各油圧シリンダに供給される作動油の流量を夫々変更調節自在な複数の流量調節弁と、各流量調節弁の弁開度を変更調節する制御手段と、前記油圧ポンプによる全供給流量を検出する流量検出手段とを備えて構成され、前記制御手段は、前記刈取部昇降用油圧シリンダ及びその他の油圧シリンダの夫々に対して同時に前記作動油が供給される場合に、前記刈取部昇降用油圧シリンダに対して刈取部昇降操作用の必要流量の作動油を供給するとともに、前記流量検出手段にて検出される前記油圧ポンプによる全供給流量から前記必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダに供給するように、前記各流量調節弁の動作を制御するように構成されている請求項１記載のコンバインの油圧制御装置。
【請求項３】 前記流量検出手段は、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、このエンジン回転数検出手段の検出値に基づいて、前記油圧ポンプによる全供給流量を演算する演算手段とにより構成されている請求項２記載のコンバインの油圧制御装置。
【請求項４】 前記制御手段は、前記各油圧シリンダに対して前記作動油の流量を漸増させながら供給を開始し、供給する作動油の流量を漸減させながら作動油の供給を停止させるように、前記各流量調節弁の動作を制御するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバインの油圧制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機体前部に昇降自在に備えられた刈取部を昇降操作する刈取部昇降用油圧シリンダを含む複数の操作用油圧シリンダが備えられ、前記刈取部昇降用油圧シリンダの作動が他の油圧シリンダよりも優先して実行されるように、エンジンにより駆動される１つの油圧ポンプからの作動油が給排手段を介して供給又は排出されることにより前記各油圧シリンダが作動するように構成されているコンバインの油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記コンバインの油圧制御装置において、従来の給排手段としては、図７に示すように構成されたものがあった。つまり、油圧ポンプ２９からの作動油を刈取部昇降用油圧シリンダＣＹ１にのみ供給する刈取上昇位置ｕと、油圧ポンプ２９からの作動油をタンクに戻す非作動位置ｔと、前記作動油を他の油圧シリンダに供給する他部作動位置ｄの３状態に切り換え自在な３位置切換弁Ｖ３が設けられ、他の油圧シリンダＣＹ２に対しては、前記３位置切換弁Ｖ３が他部作動位置ｄに切り換えられている状態で、各々給排用の油圧制御弁Ｖ４を切り換えて作動制御する構成となっていた。尚、図中Ｖ５は、単動型油圧シリンダである刈取部昇降用油圧シリンダからの作動油を排出させるための下降制御弁である。このように構成することで、刈取部昇降用油圧シリンダを作動させる場合には、例えばエンジンの回転数が低く油圧ポンプの作動油が少なくなっているような場合であっても、他の油圧シリンダへの供給よりも優先して刈取部昇降用油圧シリンダに供給することで、刈取部昇降作動を確実に行えるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成においては、刈取部昇降作動は確実に行える利点があるものの、刈取部の昇降作動が実行されているときには、他の油圧シリンダを作動させることができないという不利な面があり、改善の余地があった。
【０００４】本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、コンバインにおいて刈取作業中に刈取部の昇降作動を確実に行えるようにしながら、その昇降作動が行われている途中であっても、他の油圧シリンダを作動させることで、使用上の利便性を向上させることが可能となるコンバインの油圧制御装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構成によれば、前記給排手段は、前記刈取部昇降用油圧シリンダに対して刈取部昇降操作に必要な流量の作動油を供給するとともに、前記油圧ポンプによる全供給流量から前記刈取部昇降用油圧シリンダに対する必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダに供給するように構成されている。
【０００６】エンジンにて駆動される１つの油圧ポンプから供給される作動油のうち、刈取部昇降用油圧シリンダに対しては刈取部昇降操作に必要な流量の作動油が供給され、油圧ポンプによる全供給流量から刈取部昇降用油圧シリンダに対する必要流量を除いた流量の作動油が他の油圧シリンダに供給されることになる。従って、刈取部昇降用油圧シリンダに対しては常に必要流量が供給されるので、刈取作業中における刈取部の昇降作動を確実に行えるものとなる。しかも、その昇降作動が行われている途中であっても、他の油圧シリンダを作動させることができ、使用上の利便性を向上させることが可能となる。
【０００７】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１において、前記給排手段は、前記油圧ポンプから供給される作動油を前記各油圧シリンダの各々に対して並列状態で給排する複数の油路切換弁と、前記油圧ポンプから前記各油圧シリンダに供給される作動油の流量を夫々変更調節自在な複数の流量調節弁と、各流量調節弁の弁開度を変更調節する制御手段と、前記油圧ポンプによる全供給流量を検出する流量検出手段とを備えて構成され、前記制御手段は、前記刈取部昇降用油圧シリンダ及びその他の油圧シリンダの夫々に対して同時に前記作動油が供給される場合に、前記刈取部昇降用油圧シリンダに対して刈取部昇降操作用の必要流量の作動油を供給するとともに、前記流量検出手段にて検出される前記油圧ポンプによる全供給流量から前記必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダに供給するように、前記各流量調節弁の動作を制御するように構成されている。
【０００８】つまり、各油圧シリンダに対して並列状態で作動油を供給する供給路中に、夫々、給排用の油路切換弁と、作動油の流量を変更調節自在な流量調節弁とが夫々設けられて、刈取部昇降用油圧シリンダに対する流量調節弁は刈取部昇降操作用の必要流量の作動油を供給するように制御され、他の油圧シリンダに対する流量調節弁は、流量検出手段にて検出される前記油圧ポンプによる全供給流量から前記必要流量を除いた流量の作動油を供給するように制御されることになる。
【０００９】従って、刈取部昇降用油圧シリンダに対して、常に一定の流量を供給する構成でなく必要な流量だけを供給するように制御することも可能であり、他の油圧シリンダに対する供給量をそれだけ多くすることが可能で、油圧ポンプによる作動油を極力、有効に利用することが可能となる。
【００１０】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項２において、前記流量検出手段は、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、このエンジン回転数検出手段の検出値に基づいて、前記油圧ポンプによる全供給流量を演算する演算手段とにより構成されている。
【００１１】エンジンにて駆動される油圧ポンプの流量を検出する場合、作動油の現実の流量を計測することも可能であるが、そのような流体検知構造では作動油中の細かな塵埃等の詰まりによる誤動作を起こすことがあるが、エンジンの回転数を検出する構成として、その検出情報に基づいて流量を演算することで、このような不利が生じるおそれが少なく、長期にわたり適切な検出作動を継続できるものとなる。
【００１２】請求項４に記載の特徴構成によれば、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記各油圧シリンダに対して前記作動油の流量を漸増させながら供給を開始し、供給する作動油の流量を漸減させながら作動油の供給を停止させるように、前記各流量調節弁の動作を制御するように構成されている。
【００１３】各油圧シリンダに対して作動油を流量を漸増させながら供給開始し、漸減させながら供給停止させるので、作動油の急激な変化に起因して、シリンダの作動時のショックを低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンバインの油圧制御装置について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌを備えた走行機体Ｖの前部に、機体走行に伴って植立穀稈を刈り取るとともに、刈り取った穀稈を後方に搬送する刈取部２を昇降自在に備えるとともに、走行機体Ｖには、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置３、脱穀処理された穀粒を貯留するグレンタンク４、操縦者が搭乗して運転する為の運転部５等が備えられて構成されている。
【００１５】前記刈取部２は、倒伏している植立穀稈を立姿勢にさせる引起し装置６、引き起こされた穀稈の株元を切断する刈刃７、刈取穀稈の株元を挟持しながら且つ穂先側を係止搬送しながら、脱穀装置３に向けて搬送する縦搬送装置８等を備えて構成され、横軸芯Ｘ周りで昇降揺動自在に走行機体Ｖに連結され、刈取部昇降用油圧シリンダＣＹ１（以下、刈取シリンダと略称する）により駆動昇降されるように構成されている。又、このコンバインには、エンジンＥが搭載されており、機体の各部をこのエンジンＥの動力により駆動して刈取作業を行うように構成されている。
【００１６】前記各クローラ走行装置１Ｒ，１Ｌは、その接地部Ｓが各別に走行機体Ｖに対して相対昇降自在に構成され、圃場面の傾斜にかかわらず走行機体Ｖを水平姿勢に維持することができるように構成されている。つまり、左右のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌは夫々同一構成であるので、左側のクローラ走行装置について説明する。図２，図３に示すように、クローラ走行装置１Ｌは、機体前部側の駆動スプロケット１３、後部側の緊張輪１４、及び、それらの間に配置される複数の接地転輪１５の夫々にわたってゴムクローラベルト１６が巻回されて構成されている。各接地転輪１５及び緊張輪１４の夫々を支持するトラックフレーム１７が、前後一対の揺動リンク１８，１９を介して機体フレーム２０に対して相対昇降自在に支持されており、前後の揺動リンク１８，１９がロッド２１で連動連結されるとともに、他の油圧シリンダとしてのローリングシリンダＣＹ２により、揺動リンク１８，１９が揺動操作されてクローラ接地部Ｓが機体Ｖに対して昇降するように構成されている。
【００１７】左右の各ローリングシリンダＣＹ２は、図５に示すように、往動用油室Ｑ１に作動油が供給されると同時に復動用油室Ｑ２から排油することにより前記接地部Ｓが機体Ｖに対して相対下降する往動操作が実行され、前記復動用油室Ｑ２に作動油が供給されると同時に前記往動用油室Ｑ１から排油することにより前記接地部Ｓが機体Ｖに対して相対上昇する復動操作が実行される複動型油圧シリンダで構成されている。
【００１８】そして、刈取シリンダＣＹ１や左右のローリングシリンダＣＹ２等の各油圧シリンダの作動を制御する制御手段としての制御装置２２が設けられ、制御装置２２は、マイクロコンピュータを備えて構成され、刈取作業中においては、図４に示すように、刈取部の対地高さ（穀稈に対する刈高さ）を検出する超音波式の刈高センサ２３の検出情報に基づいて、設定刈高さに維持されるように刈取シリンダＣＹ１を駆動させて刈取部２を自動昇降操作させる刈高さ制御を実行するとともに、走行機体Ｖの左右傾斜角を検出する傾斜角センサ２４の検出情報に基づいて、走行機体Ｖが常に水平姿勢を維持するように左右いずれかのローリングシリンダＣＹ２を制御するローリング制御を実行するように構成されている。
【００１９】又、上記したような自動刈高さ制御に優先して人為操作式の刈取上昇スイッチ２５の上昇指令により刈取部２を上昇操作させるとともに、刈取下降スイッチ２６の下降指令により刈取部２を下降操作させるように構成され、且つ、上記したような自動ローリング制御に優先して、人為操作式の機体上昇スイッチ２７の上昇指令により左右のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌの夫々の接地部Ｓが共に相対下降（機体が相対上昇）するように、各ローリングシリンダＣＹ２を作動させ、機体下降スイッチ２８の下降指令により左右の接地部Ｓが共に相対上昇（機体が相対下降）するように、各ローリングシリンダＣＹ２を作動させるように構成されている。
【００２０】エンジンＥにて回転駆動される１つの油圧ポンプ２９から前記各油圧シリンダに対する作動油の給排手段は、刈取シリンダＣＹ１に対して刈取部昇降操作に必要な流量の作動油を供給するとともに、油圧ポンプ２９による全供給流量から刈取シリンダＣＹ１に対する必要流量を除いた流量の作動油を他の油圧シリンダ（ローリングシリンダ）に供給するように構成されている。詳述すると、図５に示すように、油圧ポンプ２９から供給される作動油を各油圧シリンダの各々に対して並列状態で給排する複数の油路切換弁Ｖ１と、油圧ポンプ２９から各油圧シリンダに供給される作動油の流量を夫々変更調節自在な複数の流量調節弁Ｖ２とが備えられている。前記各油路切換弁Ｖ１は、各油圧シリンダを伸長させる伸長作動位置ａ、作動停止位置ｂ、縮退させる縮退作動位置ｃの三位置に切り換え自在に設けられ、シリンダの縮退作動時にパイロットチェック弁３０にパイロット圧を付与するように油圧回路が構成されている。尚、ローリングシリンダＣＹ２に対する油路切換弁Ｖ１は、ローリングシリンダＣＹ２に対して、油圧ポンプ２９から供給される作動油を往動用油室Ｑ１に供給するとともに復動用油室Ｑ２から排油する往動操作状態と、復動用油室Ｑ２に供給するとともに往動用油室Ｑ１から排油する復動操作状態とに切り換え自在に構成されている。
【００２１】前記各流量調節弁Ｖ２は、その操作弁体がスプリングによる移動付勢力とそれに抗する方向に作用する電磁操作力とが釣り合うことにより、弁開度が規定される構成となっており、電磁操作力、即ち、電磁ソレノイドに供給される電流値に対応する弁開度になり、作動油の流量を変更調節できる構成となっている。
【００２２】又、前記エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ３１の検出情報が制御装置２２に入力され、エンジン回転数センサ３１の検出情報に基づいて制御装置２２がそのときの油圧ポンプ２９の全供給流量を演算にて算出するように構成されている。従って、制御装置２２を利用して演算手段１００が構成されることになる。そして、制御装置２２は、刈取シリンダＣＹ１が作動していない状態で、機体下降スイッチ２８の下降指令に伴って、各ローリングシリンダＣＹ２に対する各油路切換弁Ｖ１が共に前記復動操作状態に切り換えられている場合に、各ローリングシリンダＣＹ２に対する作動油の供給量が演算にて求めた全供給流量を越えないように、各流量調節弁Ｖ２の動作を制御するように構成されている。このようにして、機体を下降させるときに機体の重量によってローリングシリンダＣＹ２の復動用油室に連なる油圧配管の内部が強い力で吸引されて、配管内の油圧供給状態が不安定になるおそれを回避させることができる。
【００２３】又、刈取シリンダＣＹ１及びローリングシリンダＣＹ２に対して同時に作動油が供給される場合に、刈取シリンダＣＹ１に対して刈取部昇降操作用の必要流量の作動油を供給するとともに、エンジン回転数から演算にて求めた全供給流量から必要流量を除いた流量の作動油をローリングシリンダＣＹ２に供給するように、前記各流量調節弁Ｖ２の動作を制御するように構成されている。尚、いずれかの油圧シリンダに対して作動油を供給開始する場合には、例えば図６に示すように、流量調節弁Ｖ２は全閉状態のままで油路切換弁Ｖ１を作動油供給状態に切り換えた後に、流量調節弁Ｖ２の弁開度を目標開度まで漸増させるように制御し、作動油を供給停止する場合には、先ず、流量調節弁Ｖ２の弁開度を漸減させて全閉まで操作した後に油路切換弁Ｖ１を作動油供給停止状態に切り換えるように構成されている。
【００２４】上述したように構成することにより、刈取作業中において、刈高さ制御により刈取シリンダＣＹ１が作動している場合であっても、例えば走行機体が左右傾斜すると、ローリングシリンダＣＹ２により走行機体の姿勢修正作動を行うことができ、操縦操作性が向上することになる。
【００２５】〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、前記各油圧シリンダに対して並列状態で、夫々、油路切換弁と流量調節弁とを備える構成としたが、このような構成に限らず、例えば、所定の油圧回路には設定圧の作動油を常に供給するとともに、それ以外の余剰流を別の油圧回路に分岐させて供給する、所謂、フロープライオリティバルブを用いて、刈取部昇降用油圧シリンダに対して常に設定圧の作動油を供給し、その他の油圧シリンダに対して余剰流の作動油を供給するように構成してもよい。
【００２６】（２）上記実施形態では、油圧ポンプ２９の流量を検出する構成として、エンジン回転数に基づいて演算にて求める構成としたが、このような構成に限らず、作動油流量を直接検出する流量センサを設ける構成としてもよい。
【００２７】（３）上記実施形態では、前記各油圧シリンダに対して前記作動油の流量を漸増させながら供給を開始し、供給する作動油の流量を漸減させながら作動油の供給を停止させるように、前記作動油の流量を制御するようにしたが、このような制御を実行しない構成としてもよい。
【００２８】（４）上記実施形態では、他の油圧シリンダとしてローリングシリンダの場合を例示したが、ローリングシリンダに加えて、あるいは、それに代えて、例えば操向クラッチを操作するための油圧シリンダや他の油圧シリンダを作動させる構成としてもよい。
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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１０年（１９９８）２月１８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１１−２２５５２８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２４日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５７０５ |
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