| 【発明の名称】 |
コンバインの水平制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】梶岡 律子
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| 【要約】 |
【課題】機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、旋回時の遠心力に対抗して水平制御を行なうので、傾斜角度が大きくなり、旋回後に直進して連続的に刈取作業を行なう時、傾斜したままで刈取を行なって、刈取部前端が圃場に突っ込むことがあった。
【解決手段】機体の角速度検出手段６３と車速検出手段６６とを設けて制御手段６０と接続し、角速度の変化量が設定値以上となると水平制御を停止するように制御した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 操向ハンドルの操作に応じて左右のクローラ式走行装置の駆動力を制御して旋回を行い、機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、前記操向ハンドルの回動部に回動角度検出手段を設けて制御手段と接続し、操向ハンドルを設定角度以上回動すると、水平制御を停止するように制御したことを特徴とするコンバインの水平制御装置。
【請求項２】 機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、機体の角速度検出手段と車速検出手段とを設けて制御手段と接続し、角速度の変化量が設定値以上となると水平制御を停止するように制御したことを特徴とするコンバインの水平制御装置。
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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、コンバイン等のクローラ式作業機において旋回時の水平制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、クローラ式走行装置によって走行するコンバインの左右一側に運転部を配し、該運転部の後方に穀物ンクを配置し、運転席の側方に刈取部を配し、該刈取部にて刈り取った穀稈を刈取部後方の脱穀装置に搬送し、脱穀及び選別した後の穀粒を穀粒タンクに貯留する構成のコンバインは公知となっている。また、左右一対の前記クローラ式走行装置を有する機体を丸型の操向ハンドルにて操向操作できるようにした技術も公知となっている。また、機体側のメインフレームに対して左右一対のクローラ式走行装置のトラックフレームを各別に昇降自在に支持し、両トラックフレームを昇降させて車高を調節させたり、左右一側のトラックフレームを上昇させて他方を下降させることで圃場に凹凸があっても機体を水平に維持させて、刈取部による穀稈の刈り高さを左右で略等しくして脱穀性能を向上し、選別性能も向上させるようにした技術も公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコンバインの水平制御は、機体上に配置した傾斜角センサーと左右各々の前記トラックフレームの昇降量を検出する車高センサーに基づいて目標とする傾斜角度が設定され、圃場の傾斜に対して機体を水平に合わせる水平制御が行われていたが、旋回時には遠心力によって機体が傾き、傾斜角センサーの値もその傾斜に応じて変化して制御量が大きくなっていた。また、前記傾斜角センサーを重力式とした場合には、重りが遠心力によって移動して、実際の傾斜よりも大きくなることがあった。このように、旋回時には機体を水平に復帰させるための制御量が増加し、旋回後の直進走行に戻った直後には遠心力がなくなっても、機体は直ぐに水平に戻ることはできず、傾斜した状態のまま進行して、直ぐに刈取作業を行うときには刈取部が圃場面に突っ込むことがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。即ち、操向ハンドルの操作に応じて左右のクローラ式走行装置の駆動力を制御して旋回を行い、機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、前記操向ハンドルの回動部に回動角度検出手段を設けて制御手段と接続し、操向ハンドルを設定角度以上回動すると、水平制御を停止するように制御したものである。また、機体の角速度検出手段と車速検出手段とを設けて制御手段と接続し、角速度の変化量が設定値以上となると水平制御を停止するように制御したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はコンバインの全体側面図、図２はクローラ式走行装置の側面図一部断面図、図３はコンバインの水平制御のブロック図、図４は水平制御のフローチャート図、図５は水平制御の別実施例のフローチャート図、図６は旋回操作量検出センサーをハンドル操作軸に配した図である。
【０００６】図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１・１を備え、かつ、脱穀装置３を搭載した機体フレーム２の前部に未刈穀稈を引き起こし刈り取る引起し・刈取装置４を設け、該引起し・刈取装置４の後部に脱穀装置３を配置し、その側方には脱穀・選別後の精粒を貯留する穀粒タンク１２を搭載し、その前方に運転部５３を配設している。前記運転部５３には操向操作用の丸形の操向ハンドル５４や、刈取昇降レバー５５、脱穀クラッチレバー５８等が配置されている。
【０００７】前記引起し・刈取装置４は、刈取フレーム５０後上部が機体フレーム２前上部に左右方向の回動支点を設けて回動自在に支持し、該刈取フレーム５０と機体フレーム２前部との間に刈取昇降シリンダー５１が介装されて昇降回動可能としている。この引起し・刈取装置４は運転部５３の図示せぬ操作パネル上のオートリフトスイッチ５６のＯＮ操作にてオートリフト制御モードとなり、設定した刈取高さとなるように自動的に伸縮駆動され、運転部５３の刈取昇降レバー５５を手動操作して任意位置に昇降させることもできる。前記オートリフトスイッチ５６や刈取昇降レバー５５の回動位置を検知するセンサー５５ａは図３に示すコントローラー６０に接続されている。また、前記脱穀クラッチレバー５８のＯＮ・ＯＦＦを検知するスイッチ５８ａや車速センサー６６もコントローラー６０に入力されている。さらに、前記コントローラー６０には水平制御の自動・手動を切り換える切替スイッチ６７が接続されている。
【０００８】また、クローラ式走行装置１は図１、図３に示すように、機体前下部の走行ミッション装置１０を介して機体フレーム２前側方に配置した駆動スプロケット５、前記機体フレーム２に後述の揺動リンク機構１１を介して連結したトラックフレーム６、該トラックフレーム６に取り付けた複数個の遊転輪７・７・・・及び従動輪８と、これらの駆動スプロケット５及び遊転輪７・７・・・及び従動輪８との外周面にクローラベルト９を巻回しており、前記走行ミッション装置１０からの動力を駆動スプロケット５に伝えてクローラベルト９を駆動回転するようにしている。
【０００９】また、前記機体フレーム２前後下部に支軸３５・３６が横設され、前後の両支軸３５・３６に揺動リンク機構を構成する前後ベルクランクアーム２９・３０の中間部が枢支され、該ベルクランクアーム２９・３０後下部にトラックフレーム６の前後横枢支軸２７・２８が枢支されている。前記ベルクランクアーム２９・３０の上部間には、ロッド１３と機体フレーム２側に枢結した昇降駆動手段となるアクチュエーターとしての昇降シリンダー１５の伸縮ロッドと枢結プレート１４を介して一体的に連結されている。左右の前記昇降シリンダー１５・１５は油圧シリンダーで構成され、電磁バルブ１５ａの切り換えで伸縮でき、該電磁バルブ１５ａのソレノイドはコントローラー６０に接続されている。
【００１０】また、前記昇降シリンダー１５の伸縮ロッド端部の上部に係合リング１６が固設され、該係合リング１６には、機体フレーム２側に固設した車高センサ１７のセンシングアーム１７ａが挿入係合されている。この左右の車高センサ１７で昇降シリンダー１５の伸縮量が検出され、この検出信号がコントローラー６０に入力される。車高調節を行う場合、運転部５３側の車高設定器６２で高さを設定し、コントローラー６０で前記車高センサ１７からの値と比較して、一致していないと電磁バルブ１５ａ・１５ａを作動して昇降シリンダー１５・１５を一致する方向へ伸縮して昇降し、車高が調節が行われる。
【００１１】一方、機体フレーム２の傾斜角度を設定した場合には、傾斜センサー６５からの値を傾斜角度設定器６４で設定された設定値とコントローラー６０で比較し、一致していないと、左右の昇降シリンダー１５・１５を一致するように伸縮させるのである。
【００１２】そして、脱穀クラッチレバー５８をＯＦＦとすると、非作業状態として、左右の昇降シリンダー１５・１５を伸縮させて、機体を所定の低い位置の高さに位置させる。
【００１３】そして、本発明において、前記運転部５３の操向ハンドル５４のハンドル操作軸７１には、操向ハンドル５４の回動量を検出する手段として角度センサー７０が設けられており、前記ハンドル操作軸７１の下部には、図６に示すように、ギヤ７２を設けて、該ギヤ７２はセクタギヤ７３と噛合させ、該セクタギヤ７３はリンク機構を介して旋回駆動手段と連結れて、操向ハンドル５４の回動量に比例してクローラー式走行装置を駆動して旋回できるようにしている。
【００１４】そして、前記ギヤ７２前部には歯数カウントして回動量を検出するようにした角度センサー７０が配置されている。ただし、角度を検出する方法はこの方式に限定するものではなく、ハンドル操作軸７１に直接ロータリーエンコーダ等のセンシング軸を連結してもよい。この角度信号はコントローラー６０に入力されて、単位時間における切角の平均値が演算され、その平均値が設定値以上であると、旋回と判断して水平制御を停止するようにしている。
【００１５】即ち、図４に示すように、水平制御自動・手動切替スイッチ６７をＯＮとし、脱穀クラッチレバー５８を入るとしてＯＮ・ＯＦＦスイッチ５８ａがＯＮとなると、角度センサー７０によって操向ハンドル５４の切角を検知し、その切角の単位時間当たりの変化を演算し、その値が設定値以下であると、機体は植付条に沿って直進または緩やかにカーブしながら収穫作業を行っているか、または操向の微調整を行っているときであり、機体には遠心力がかかっていない状態であり、この状態のときは水平制御が行なわれる。
【００１６】これに対して、操向ハンドル５４の切角の単位時間当たりの変化値が設定値以上である場合には、作業時であって圃場端において回行等の旋回を行なっている状態である。この旋回の状態では機体に遠心力がかかり旋回外側に向かって傾斜している状態であるから、このまま水平制御を続けていると、直進状態に戻ったときには大きく傾斜した状態となっているので、連続して刈取作業を行なうために刈取部を下降させると先端が圃場面に突っ込むことがある。そこで、操向ハンドル５４の切角の単位時間当たりの変化値が設定値以上となると、水平制御を停止し、機体の傾斜角度を一定の角度で停止し、遠心力による機体の重心の移動を影響を受けない程度で止め、直進操向に戻ったときには速やかに機体が水平になるようにしている。なお、重力式の傾斜センサー６５の場合には、重りが遠心力によって移動するので制御量は更に大きくなるので、本発明の制御は特に有効に働くものである。
【００１７】また、前記脱穀スイッチがＯＦＦの場合には、非作業状態であるので、車高を設定高さまで下げて、重心を低くし、畦越えや路上走行での安定性を向上している。
【００１８】尚、水平制御を停止させる条件として操向ハンドル５４による切角に加えて車速センサー６６による車速を判断し、設定速度より遅い低速である場合には切角にかかわらず水平制御を行い、設定速度以上の場合には水平制御を停止させる構成とすることもできる。また、角度センサー７０の配置はギヤ７２に限らず、ハンドル操作軸７１の上部やセクタギヤ等であってもよく限定するものではない。
【００１９】次に、旋回時に水平制御を停止させる別実施例について説明する。機体上に角速度検出手段として角速度センサー６３を配置してコントローラー６０と接続し、また、作業時であるかを刈取部の昇降や脱穀スイッチで検出し、作業時において機体旋回時の角速度が設定値以上と判断されると、水平制御を停止するように制御するのである。この場合、ハンドルは丸ハンドルに限定されず、レバー式のハンドルにも適用可能となる。
【００２０】即ち、図５に示すように、水平制御自動・手動切替スイッチ６７をＯＮとし、前記脱穀クラッチレバー５８のＯＮ・ＯＦＦスイッチ５８ａがＯＦＦであれば車高下降制御が行われ、ＯＮ・ＯＦＦスイッチ５８ａがＯＮであれば、オートリフトスイッチ５６がＯＮであるか、または、刈取昇降レバー５５が操作され上昇スイッチ５５ａが一定時間以上ＯＮであるかが判断されて、オートリフトスイッチ５６がＯＦＦ、または、刈取昇降レバー５５が上昇側に回動されていないと、作業時と判断する。
【００２１】刈取装置４が刈取位置で刈取作業状態であると、傾斜センサー６５の検出値若しくは傾斜角度設定器６４に基づく水平制御が開始される。この水平制御が行われている間は、温度等の外乱に変動しやすいので、角速度センサー６３の中立位置（０位置）の調整（一定時間の角速度センサー６３のセンサー値の変動平均への再設定）が行われ、角速度センサー６３の精度を高く保つようにしている。
【００２２】一方、オートリフトスイッチ５６がＯＮ若しくは上昇スイッチ５５ａが連続してＯＮされ、圃場端で刈取装置４が上昇された状態で、角速度の変動が一定値より小さいと判断されると、略直進状態であるから作業の中断の可能性もあり水平制御を続行し、走行安定性を高めた状態を保つ。
【００２３】これに対して角速度の変動が設定値以上となると、旋回していることになり、更に、車速センサー６６の検出値から遠心力を受ける時間を演算し、遠心力を大きく受けている時は水平制御を停止するようにしている。
【００２４】従って、遠心力が大きい旋回時には水平制御が停止されて、機体を水平方向へ大きく傾斜させることを防止し、旋回が終了して直進走行になったときには水平制御を再開して速やかに機体を水平に戻せるようにしている。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏するものである。即ち、請求項１の如く、操向ハンドルの操作に応じて左右のクローラ式走行装置の駆動力を制御して旋回を行い、機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、前記操向ハンドルの回動部に回動角度検出手段を設けて制御手段と接続し、操向ハンドルを設定角度以上回動すると、水平制御を停止するように制御したので、操向ハンドルの回動量で旋回しているかどうかを検出し、その検出が容易にできるようになり、旋回中では水平制御を停止して、遠心力により機体がある程度は外方向に傾斜するが、従来のように遠心力による傾斜も考慮して水平に制御したときに比べて、直進に戻ったときには速やかに水平に戻すことが可能となり、続けて刈取作業を行なう時に、刈取部の前部が傾斜により圃場に突っ込むことを防止でき、刈取り穀稈の長さも左右で略同じ高さで刈り取ることができるのである。
【００２６】また、請求項２の如く、機体の傾斜を検知する手段と左右各々のクローラ式走行装置を昇降する駆動手段を制御手段と接続して、機体を水平に制御可能としたコンバインにおいて、機体の角速度検出手段と車速検出手段とを設けて制御手段と接続し、角速度の変化量が設定値以上となると水平制御を停止するように制御したので、機体の旋回をハンドルの回動やクラッチの断接等により検知するよりも正確に旋回であることを検知でき、旋回時における水平制御の停止も正確に行なわれるようになり、直進時に戻った時に速やかに、かつ、確実に水平に戻すことが可能となったのである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６８５１
【氏名又は名称】ヤンマー農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１日（１９９８．９．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２０００−６９８３７（Ｐ２０００−６９８３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月７日（２０００．３．７） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４６５９７ |
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