| 【発明の名称】 |
コンバインにおける刈取前処理装置の昇降制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】梶岡 律子
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| 【要約】 |
【課題】二種類の刈高さ制御モードを選択可能な汎用コンバイン１における刈取前処理装置６の昇降制御装置において、刈高さ制御モードを選択する操作を簡単にする。
【解決手段】高さ設定器の設定値に応じて、刈取前処理装置６の対地高さを検知する対地高さセンサ２５の検出信号に基づいて刈取前処理装置６を昇降制御するか、又は、走行機体３と刈取前処理装置６との相対高さを検知するポジションセンサ２６の検出信号に基づいて刈取前処理装置６の昇降制御を行うかを切換えるように構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 脱穀部を備えた走行機体の前面に、刈取前処理装置を昇降用アクチュエータの駆動にて昇降調節可能に装着し、前記刈取前処理装置の刈高さが目標刈高さとなるように前記昇降用アクチュエータを制御する制御手段を備えて成るコンバインにおいて、前記目標刈高さを設定するための高さ設定器における設定値に応じて、前記刈取前処理装置の対地高さを検知する対地高さセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置の昇降制御を行うか、又は、前記走行機体と前記刈取前処理装置との相対高さを検知するポジションセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置の昇降制御を行うかを切換えるように構成したことを特徴とするコンバインにおける刈取前処理装置の昇降制御装置。
【請求項２】 前記刈取前処理装置の昇降制御を行う自動刈高さスイッチを備え、当該自動刈高さスイッチがＯＦＦ状態であっても、前記刈取前処理装置の刈高さが前記高さ設定器の設定値となるように、前記刈取前処理装置を駆動させるオートセットスイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載したコンバインにおける刈取前処理装置の昇降制御装置。
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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、稲、麦、大豆等を走行機体における前方の全幅にわたって刈取りした後脱穀できる汎用コンバインにおける刈取前処理装置の昇降制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人は、特開平７−２７４６５０号公報にて、稲、麦、大豆等を走行機体における前方の全幅にわたって刈取りした後脱穀できる汎用コンバインにおいて、対地高さセンサの検出値に基づいて刈取前処理装置を昇降制御する対地刈高さ制御モードと、走行機体の基準高さに対するポジションセンサの検出値に基づいて刈取前処理装置を昇降制御する対機体刈高さ制御モードとに選択的に切換える制御モード切換えスイッチを備える一方、当該制御モード切換えスイッチの切換え動作に拘らず、前記刈取前処理装置の刈高さ（圃場に植立した穀稈の穂先部を刈取るときの刈取前処理装置の高さ、以下同じ）を所定の刈高さ（以下、目標刈高さと称する）に設定するための高さ設定器を、前記両刈高さ制御モードに共用させることを提案した。
【０００３】この構成によると、前記各刈高さ制御モードの目標刈高さはそれぞれ異なるにも拘らず、前記制御モード切換えスイッチにて刈高さ制御モードを切換えれば、前記高さ設定器の設定範囲が切換え後の刈高さ制御モードに対応した範囲に変更され、このときの高さ設定器の設定値も追随して、前記設定範囲に応じた値に変更されるのであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記構成では、切換え後の刈高さ制御モードの設定範囲に応じて変更された設定値が、そのときの目標刈高さからずれている場合には、前記制御モード切換えスイッチにて刈高さ制御モードを切換える操作を行った後、前記高さ設定器にてその設定値が前記目標刈高さとなるように再度設定し直す操作を行わなければならないから、操作性が悪いという問題があった。
【０００５】また、前記先行技術の汎用コンバインにおいて、前記刈取前処理装置の目標刈高さを設定するために、作業者は以下に示す手順を踏んでいた。即ち、まず、エンジンを始動させ、前記高さ設定器の摘み（指針）を設定目盛の略中央に位置するようにセットする。次いで、前記刈取前処理装置に動力を伝達する刈取りクラッチを作動させ、刈取前処理装置を任意の高さまで下降させた後、前記刈取前処理装置を目標刈高さに位置するように昇降制御するための自動刈高さスイッチをＯＮ作動させる。そして、前記制御モード切換えスイッチにて一方の刈高さ制御モードに設定した後、前記高さ設定器の摘みを捻って、目視しながら前記刈取前処理装置を所定の目標刈高さにセットしていた。このため、前記刈取前処理装置の目標刈高さを設定するに際して、操作性が悪いという問題もあった。
【０００６】本発明は、これらの問題を解消することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、脱穀部を備えた走行機体の前面に、刈取前処理装置を昇降用アクチュエータの駆動にて昇降調節可能に装着し、前記刈取前処理装置の刈高さが目標刈高さとなるように前記昇降用アクチュエータを制御する制御手段を備えて成るコンバインにおいて、前記目標刈高さを設定するための高さ設定器における設定値に応じて、前記刈取前処理装置の対地高さを検知する対地高さセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置の昇降制御を行うか、又は、前記走行機体と前記刈取前処理装置との相対高さを検知するポジションセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置の昇降制御を行うかを切換えるように構成したものである。
【０００８】また、請求項２に記載した発明は、請求項１において、前記刈取前処理装置の昇降制御を行うための自動刈高さスイッチを備え、当該自動刈高さスイッチがＯＦＦ状態であっても、前記刈取前処理装置の刈高さが前記高さ設定器の設定値となるように、前記刈取前処理装置を駆動させるオートセットスイッチを設けるように構成したものである。
【０００９】
【発明の効果】請求項１のように構成すると、作業者が前記高さ設定器にて目標刈高さを設定するだけで、その設定値に応じて、前記対地高さセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置を昇降制御するか、又は、前記ポジションセンサの検出信号に基づいて前記刈取前処理装置を昇降制御するかが自動的に選択されるから、刈取り作業の操作が至極簡単になるという効果を奏する。
【００１０】また、請求項２のように構成すると、作業者は、前記刈取前処理装置の目標刈高さを設定するに際して、前記自動刈高さスイッチの操作及び前記先行技術における制御モード切換えスイッチの操作をする必要がなくなるから、これによっても、刈高さ設定の操作が至極簡単になるという効果を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面（図１〜図１２）に基づいて説明する。これらの図において、符号１は、汎用コンバインを示しており、当該汎用コンバイン１は、左右一対の走行クローラ２，２にて支持された走行機体３の上面に、座席５３付きの操縦部４と脱穀部５とを搭載するとともに、前記走行機体３の前面に、圃場に植立した穀稈の穂先部を刈取りながら取込んだのち前記脱穀部５に送るようにした刈取前処理装置６を備えるように構成されている。
【００１２】前記操縦部４の後方には、図示しないエンジンと穀粒蓄積用のタンク７とを備え、前記脱穀部５には、その扱ぎ室内の扱ぎ胴８を、当該扱ぎ胴８の軸線が前記走行機体３の前進方向に沿うように配設し、前記脱穀部５の下方には、受け網とシーブ等とによる搖動選別装置９と、唐箕ファン１０の風による風選別装置とを備えている。符号１１は、前記タンク８内の穀粒を外部に排出するための排出筒である（図１及び図２参照）。
【００１３】前記刈取前処理装置６は、図１及び図２に示すように、昇降用アクチュエータとしての昇降用油圧シリンダ１２を介して昇降調節可能に装着された角筒状のフィーダハウス１３と、当該フィーダハウス１３の前端に連設した左右長手でバケット状のプラットホーム１４と、当該プラットホーム１４内に配設した左右長手の掻き込みオーガ１５と、当該掻き込みオーガ１５の前寄り上部に設けて図１の矢印Ａ方向に回転駆動させるようにしたタインバー付きリール１６と、前記プラットホーム１４の下面側に左右長手に配設したバリカン状の刈刃１７とにより構成されている。
【００１４】ここで、図１の矢印Ｂ方向に回転する掻き込みオーガ１５の円周面には、互いに反対の旋回方向となるスクリュー状掻き板１８，１９を、当該掻き込みオーガ１６の軸方向中途部を残して設ける一方、この軸方向中途部の円周面には、円周の略下面側で下向き突出して略上面側で没するように出没自在な掻き込み棒２０を設けている。
【００１５】この構成により、前記リール１６及びタインバーにて後方に引き倒された穀稈は、刈刃１７にて刈取られ、掻き込みオーガ１５の回転によりプラットホーム１４上を横方向（掻き込みオーガ１６の長手略中央方向）に送られた後、前記プラットホーム１４の後面における導入口からフィーダハウス１３内のチェーンコンベア２１に搭載されて前記脱穀部５に搬送される。
【００１６】尚、符号２２は、刈取前処理装置６の左右両端から前向きに突出する分草体である。また、走行機体３と刈取前処理装置６との間には、前記刈取前処理装置６にて穀稈の穂先部を刈取った後に残る根元部等を刈取るための補助刈刃装置２３を備えている。
【００１７】次に、刈取前処理装置６の刈高さ（圃場に植立した穀稈の穂先部を刈取るときの刈取前処理装置６の高さ、以下同じ）を制御する構成について説明する。図３に示すように、刈取前処理装置６の対地高さ（圃場面２４に対する刈取前処理装置６の高さ）を検知する対地高さセンサ２５は、プラットホーム１４の側方に配置され、走行機体３の基準高さに対する刈取前処理装置６の相対高さを検知するポジションセンサ２６は、走行機体３の前部とフィーダハウス１３の側面後部寄り部位の間に配置されている。
【００１８】対地高さセンサ２５は、図４に示すように、圃場面２４に接触可能な橇状の感知体２７の基部を、枢軸２８を介して、前記フィーダハウス１３の外側面に装着し、感知体２７の第一ブラケット２９とその上方に位置する枢軸３０を中心として回動可能な第二ブラケット３１とをばね付き連結杆３２にて連結している。
【００１９】第二ブラケット３１に設けた円弧状のばね板から成る連動杆３３は、ポテンショメータ３４の作動アーム３５を押圧しており、感知体２７の自由端側が図４にて実線状態から二点鎖線状態に回動すると（対地高さが小さくなると）、第一ブラケット２９、ばね付き連結杆３２、第二ブラケット３１及び連動杆３３を介して、作動アーム３５を回動させる。対地高さセンサ２５のポテンショメータ３４による検出情報は、後述する電子式制御装置４２に入力される（図６参照）。
【００２０】尚、この作動アーム３５は、常時連動杆３３をばねにて押圧付勢している。また、連動杆３３をばね板にて円弧状に形成することにより、感知体２７が衝撃的に上方へ突き上げられても、連動杆３３から作動アーム３５へその衝撃力が伝達しないように配慮されている。
【００２１】ポジションセンサ２６は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、走行機体３の前端に取付けられた支持台３６に、回動ブラケット３７とポテンショメータ３８とを設け、当該回動ブラケット３７とフィーダハウス１３の外側面とをばね状連結杆３９にて連結している。
【００２２】前記回動ブラケット３７に取付けられた円弧状のばね板から成る連動杆４０は、前記ポテンショメータ３８の作動アーム４１を押圧しており、フィーダハウス１３が図５（Ａ）の状態から上向き回動すると、図５（Ｂ）に示すように、ばね状連結杆３９、回動ブラケット３７及び連動杆４０を介して、作動アーム４１を回動させる。ポジションセンサ２６のポテンショメータ３８による検出情報は、前記対地高さセンサ２５の場合と同様に、後述する電子式制御装置４２に入力される（図６参照）。
【００２３】尚、前記作動アーム４１は、常時連動杆４０をばねにて押圧付勢している。また、連動杆４０をばね板にて円弧状に形成することにより、フィーダハウス１３が急激に上下回動しても、連動杆４０から作動アーム４１へその衝撃力が伝達しないように配慮されている。
【００２４】図６は、本発明の刈取前処理装置６を昇降用油圧シリンダ１２にて昇降制御するための電子式（マイクロコンピュータ式）制御装置４２における機能ブロック図であり、当該電子式制御装置４２は、制御プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラムを記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、各種データを記憶させた随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、入出力インターフェイス４３とにより構成されている。
【００２５】入出力インターフェイス４３の入力部には、刈取前処理装置６の掻き込みオーガ１５等に動力を伝達する刈取りクラッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を設定するための刈取りスイッチ４４と、刈取前処理装置６における自動制御のＯＮ・ＯＦＦ状態を設定するための自動刈高さスイッチ４５と、例えば畦際等で畦等に接触しない程度に高い所定高さまで刈取前処理装置６を強制的に上昇させるオートリフトスイッチ４６と、刈取前処理装置６を目標刈高さに位置するように下降させるオートセットスイッチ４７と、刈取前処理装置６の刈高さを目標刈高さに設定するための可変抵抗器等から成る高さ設定器４８と、対地高さセンサ２５のポテンショメータ３４からの入力信号と、ポジションセンサ２６のポテンショメータ３８からの入力信号と、左右一対の走行クローラ２，２の駆動輪に関連させて設けた車速センサ４９の入力信号と、同じく走行クローラ２，２の駆動輪に関連させて走行機体３が後退動しているか否かを認識するための後退動スイッチ５０とを各々接続している。
【００２６】また、前記入出力インターフェイス４３の出力部には、昇降用油圧シリンダ１２を作動させて刈取前処理装置６を上昇させるための電磁油圧切換え弁における上昇側電磁ソレノイド５１と、同じく下降させるための下降側電磁ソレノイド５２とをそれぞれ接続している。
【００２７】前記した自動刈高さスイッチ４５と高さ設定器４８とは、図７及び図８に示すように、操縦部４における座席５３の左方に位置する操作パネル５４の箇所に配置されている。また、オートリフトスイッチ４６とオートセットスイッチ４７とは、エンジンからの動力を変速させるミッションの主変速レバー５５における握り部の側面に設けられている（図８参照）。
【００２８】前記高さ設定器４８は、その摘み（指針）を図９の左側（低）から右側（高）まで連続的（アナログ的）又は段階的（デジタル的）に変更できるようにしており、当該摘みの位置に応じて、対地高さセンサ２５のポテンショメータ３４からの入力信号に基づいて刈取前処理装置６をそのときの設定値（目標刈高さ）に位置するように昇降用油圧シリンダ１２にて昇降制御するか（以下、対地刈高さ制御という）、又は、ポジションセンサ２６のポテンショメータ３８からの入力信号に基づいて刈取前処理装置６をそのときの設定値（目標刈高さ）に位置するように昇降用油圧シリンダ１２にて昇降制御するか（以下、対機体刈高さ制御という）が自動的に選択されるように構成されている。
【００２９】つまり、刈取前処理装置６の刈高さを感知体２７が圃場面２４から離れる直前の刈高さＨ０（図３の実線状態参照）以下にするように、作業者が前記摘みの位置をセットすれば、対地刈高さ制御が選択されて刈取前処理装置６が図３の一点鎖線状態となり、刈取前処理装置６の刈高さを前記刈高さＨ０より高くするように、作業者が前記摘みの位置をセットすれば、対機体刈高さ制御が選択されて刈取前処理装置６が図３の二点鎖線状態となるのである。
【００３０】次に、電子式制御装置４２による刈取前処理装置６の制御態様について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】まず、スタートに続き、刈取りスイッチ４４がＯＮ状態か否かを判別する（Ｓ１）。刈取りスイッチ４４がＯＦＦ状態のときには（Ｓ１：ＮＯ）、刈取り作業を実行していないから、リターンする。刈取りスイッチ４４がＯＮ状態のときには（Ｓ１：ＹＥＳ）、刈取前処理装置６への動力伝達がなされており、刈取り作業の実行中又は準備完了状態であるから、高さ設定器４８の摘みを捻って、刈取前処理装置６の目標刈高さＸを設定する（Ｓ２）。
【００３２】次いで、自動刈高さスイッチ４５がＯＮ状態か否かを判別する（Ｓ３）。自動刈高さスイッチ４５がＯＮ状態のときには（Ｓ３：ＹＥＳ）、前記設定値Ｘ（目標刈高さＸ）が所定の刈高さＨ０よりも大きいか否かを判別する（Ｓ４）。ここで、所定の刈高さＨ０とは、前記した通り、感知体２７が圃場面２４から離れる直前の刈取前処理装置６の刈高さ（図３の実線状態参照）である。当該刈高さＨ０に関するデータはＲＯＭに記憶させることで予め設定しておく。
【００３３】前記設定値Ｘが前記刈高さＨ０より大きいと判断されたときには（Ｓ４：ＹＥＳ）、ポジションセンサ２６のポテンショメータ３８からの入力信号に基づいて刈取前処理装置６を前記設定値Ｘに位置するように昇降用油圧シリンダ１２にて昇降制御する対機体刈高さ制御を実行し（Ｓ５）、その後リターンする。前記設定値Ｘが前記刈高さＨ０以下であると判断されたときには（Ｓ４：ＮＯ）、対地高さセンサ２５のポテンショメータ３４からの入力信号に基づいて刈取前処理装置６を前記設定値Ｘに位置するように昇降用油圧シリンダ１２にて昇降制御する対地刈高さ制御を実行し（Ｓ６）、その後リターンする。
【００３４】尚、ステップＳ５の対機体刈高さ制御時及びステップＳ６の対地刈高さ制御時において、オートセットスイッチ４７をＯＮ作動させれば、例えば畦際等で畦等に接触しない程度に高い所定高さまで上昇している刈取前処理装置６を、前記設定値Ｘに位置するように、昇降用油圧シリンダ１２にて下降させるようにしていることはいうまでもない。
【００３５】このように制御すると、作業者が前記高さ設定器４８にて目標刈高さＸを設定するだけで、その設定値Ｘに応じて、対地刈高さ制御を実行するか、又は、対機体刈高さ制御を実行するかが自動的に選択されるから、刈取り作業の操作が至極簡単になるという効果を奏するのである。
【００３６】一方、ステップＳ３において、自動刈高さスイッチ４５がＯＦＦ状態のときには（Ｓ３：ＮＯ）、次いで、オートセットスイッチ４７がＯＮ状態か否かを判別する（Ｓ７）。オートセットスイッチ４７がＯＦＦ状態のときには（Ｓ７：ＮＯ）、リターンする。オートセットスイッチ４７がＯＮ状態のときには（Ｓ７：ＹＥＳ）、刈取前処理装置６を前記設定値Ｘに位置するように昇降用油圧シリンダ１２にて下降させ（Ｓ８）、その後リターンする。
【００３７】このように制御すると、作業者が前記高さ設定器４８にて刈取前処理装置６の目標刈高さＸを設定するためには、刈取りスイッチ４４をＯＮ作動させた後、高さ設定器４８の摘みを捻って、目視しながら刈取前処理装置６を目標刈高さＸにセットすればよいから、前記自動刈高さスイッチ４５の操作等をする必要がなくなり、刈高さ設定の操作が至極簡単になるという効果を奏するのである。また、このとき、前記自動刈高さスイッチがＯＦＦ状態であっても、オートセットスイッチ４７をＯＮ作動させることにより、例えば畦際等で畦等に接触しない程度に高い所定高さまで上昇している刈取前処理装置６を、目標刈高さＸに位置するように、昇降用油圧シリンダ１２にて下降させることもできるのである。
【００３８】ところで、対地刈高さ制御中に作業者が図１１の一点鎖線状態（低い位置）にある走行機体３をそのままの状態で後退動させた場合には、対地高さセンサ２５の感知体２７が圃場の土を掻いてこれらが破損したりするという事態があり得る。そこで、前記対地高さセンサ２５の保護のため、走行機体３の後退動時における刈取前処理装置６の昇降制御について、図１２に示すフローチャートを実行する。
【００３９】まず、スタートに続き、後退動スイッチ５０がＯＮ状態か否か、即ち、後退指令があったか否かを判別する（Ｔ１）。後退動スイッチ５０がＯＮ状態のときには（Ｔ１：ＹＥＳ）、昇降用油圧シリンダ１２にて、刈取前処理装置６を感知体２７が圃場面２４と接触しない刈高さＨ１（図１１の実線状態参照）まで上昇させる（Ｔ２）。そして、走行機体３が所定距離Ｌだけ後退した後、図１１の二点鎖線状態のように、前記刈取前処理装置６を畦等に接触しない程度に高い所定高さまで強制的に上昇させるように制御するのである。
【００４０】具体的には、車速センサ４９の検出値を所定時間毎に入力して、走行機体３における前記ステップＴ１判断時からの後退距離Ｚを演算し（Ｔ３）、当該後退距離Ｚが所定距離Ｌよりも大きいか否かを判別する（Ｔ４）。ここで、所定距離Ｌに関するデータはＲＯＭに記憶させることで予め設定しておく。
【００４１】前記後退距離Ｚが前記所定距離Ｌよりも大きいと判断されたときには（Ｔ４：ＹＥＳ）、図１１の二点鎖線状態のように、前記刈取前処理装置６を前記所定高さまで強制的に上昇させ（Ｔ５）、その後リターンする。前記後退距離Ｚが前記所定距離Ｌ以下であると判断されたときには（Ｔ４：ＮＯ）、ステップＴ３へ戻る。尚、ステップＴ１において、後退動スイッチ５０がＯＦＦ状態のときには（Ｔ１：ＮＯ）、リターンする。
【００４２】このように制御すると、走行機体３における後退動開始の直前に、若しくは、先立って、刈取前処理装置６が図１１の実線状態まで上昇して、対地高さセンサ２５の感知体２７が圃場面２４から離れ、その後走行機体３が後退動する。従って、感知体２７が圃場の土等を掻くおそれがなくなり、対地高さセンサ２５が保護されるのである。
【００４３】また、走行機体３が長い距離を後退動する場合には、走行機体３が所定距離Ｌだけ後退した後、前記刈取前処理装置６が図１１の二点鎖線状態に強制的に上昇するから、前記対地高さセンサ２５は、より確実に、圃場の土等から保護されるのである。
【００４４】本発明は、前記した実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、本実施形態では、感知体２７を有する接地式の対地高さセンサ２５を採用しているが、これに限らず、超音波を利用した非接触式の対地高さセンサを採用してもよい。
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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１２年３月１３日（２０００．３．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９１３１
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 暁夫 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２５１９２３（Ｐ２００１−２５１９２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月１８日（２００１．９．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−６８７７１（Ｐ２０００−６８７７１） |
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