| 【発明の名称】 |
コンバイン |
| 【発明者】 |
【氏名】松沢 宏樹
【氏名】二宮 伸治
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| 【要約】 |
【課題】車体傾斜時の転倒を防止できるコンバインを提供する。
【解決手段】穀粒を排出するオーガｆを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガｆの上昇出力を行わない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 穀粒を機外へ排出するオーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの上昇出力を行わないことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】 穀粒を機外へ排出するオーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの左右旋回出力を行わないことを特徴とするコンバイン。
【請求項３】 穀粒を機外へ排出する移動筒と固定筒を有する伸縮自在オーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときは移動筒の伸び出力を行わないことを特徴とするコンバイン。
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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、車体の転倒を防止できるようにしたコンバインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンバインのオーガ上昇、旋回あるいは伸縮制御出力は、そのときの車体の傾斜状態とは関係なく行われるため、すでに車体がかなり傾斜している状態でオーガの上昇、左右旋回あるいは伸び操作を行うと転倒の危険がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車体傾斜時の転倒を防止することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために、請求項１の発明は、穀粒を機外へ排出するオーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの上昇出力を行わないことを特徴としている。また、請求項２の発明は、穀粒を機外へ排出するオーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの左右旋回出力を行わないことを特徴としている。さらに、請求項３の発明は、穀粒を機外へ排出する移動筒と固定筒を有する伸縮自在オーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能なコンバインにおいて、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときは移動筒の伸び出力を行わないことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係わるコンバインの一例を示す全体側面図、図２０はコンバインの制御ブロック図である。本発明に係わるコンバインは、コンバインのクローラａと、クローラ駆動軸ｂと、刈取部ｃと、刈取った穀稈を搬送しながら脱穀機に供給するフィードチェーンｄと、脱穀した穀物を貯留する穀物タンクｅと、貯留した穀物を機外へ排出するオーガｆとを有している。このオーガｆは、移動筒８３と固定筒８２を備え、モータ８０の回転駆動によって移動筒伸縮駆動軸８１が駆動し、これにより固定筒８２に対して移動筒８３が前後に移動するようになっており、上昇、左右旋回とともに伸縮自在に構成されている。
【０００６】図２は本発明に係わるコンバインの運転席のスイッチ配置図である。走行レバー（以下、ＨＳＴレバーと称する）４１は、前後に傾動して車速を増減するもので、図の中立（ニュートラル）位置から前方に倒すと前進方向に増速し、後方に倒すと後進方向に増速する。そして、前進あるいは後進位置から中立位置方向に戻すと減速し、中立位置で機体が停止する。アクセルレバー４２は、前後に傾動してスロットルを開閉することによりエンジン回転数を上げ下げするもので、後方に倒すとスロットルが開いてエンジン回転数を上げ、前方に倒すとスロットルが閉じてエンジン回転数を下げる。パワステレバー４３は、前後左右に傾動して刈取部の上げ下げと機体の旋回を操作するもので、中立位置から後方に倒すと刈取部が上昇し、前方に倒すと刈取部が下降する。また、左側に倒すと機体が左旋回し、右側に倒すと右旋回する。
【０００７】そして、本発明に係わるコンバインは、車速を増減するＨＳＴレバー４１にエンジン回転数を上げ下げするアクセルレバー４２を連動させ、エンジンの回転数を定格に保つようにしたアクセル自動制御装置を備えている。
【０００８】図３はコンバインのクローラの昇降機構関係を示す側面図、図４はその平面図、図５はその斜視図である。コンバインの機体フレーム２は、略方形状の外周フレーム２ａに対して、適宜位置に複数の縦及び横方向の縦中フレーム２ｂと横中フレーム２ｃとを夫々配置して構成する。機体フレーム２の中央側に配置した左右の縦中フレーム２ｂの前側下部に箱状で左右側に折曲させて形成した支持枠２２と、該支持枠２２を補強する補強板２２ａとを各々設けて構成する。
【０００９】左右の支持枠２２に各々ローリングメタル２３を固定するとともに、この左右のローリングメタル２３に回動可能に軸支した前部ローリング軸２４の内側端部と外側端部に、各々上部アーム２５ａと下部アーム２５ｂとを側面視く字状に分割軸止して左右の前部ローリングアーム２５を形成する。この左右の前部ローリングアーム２５の下部アーム２５ｂの下端部位置と、左右の縦中フレーム２ｂの外側下方に各々位置する左右の転輪フレーム２６の前部側位置とを回動可能にピン２７により連結して構成する。左右の縦中フレーム２ｂの後側下部に各々固定したピッチングメタル２８にピッチング軸２９を回動可能に軸支し、該ピッチング軸２９の左右側端部に各々左右のピッチングアーム４の一端部を軸止するとともに、その他端部と、平面視Ｈ字状の連結アーム３０の左右側の一端部とを回動可能に各々ピン３１により連結して構成する。
【００１０】左右の後部ローリング軸３２の内端部と外端部に、各々上部アーム３３ａと下部アーム３３ｂとを側面視く字状に分割軸止して左右の後部ローリングアーム３３を形成するとともに、該左右の後部ローリング軸３２の上部アーム３３ａと下部アーム３３ｂの間に連結アーム３０の左右側他端部を各々回動可能に軸支し、左右の後部ローリングアーム３３の下部アーム３３ｂの下端部位置と、左右の転輪フレーム２６の後部側位置とを回動可能にピン３４により連結して構成する。左右のピッチングアーム４の他端部側を上方へ延長し、この延長した上端部４ａに対し、後側位置で機体フレーム２の上側に略平行姿勢となるよう、油圧等によって伸縮作用する油圧シリンダ３としてのピッチングシリンダのピストン３ａの先端部をピン連結するとともに、ピッチングシリンダ３の固定側を横中フレーム２ｃの上側に固定した取付部３６に回動可能にピン連結して構成する。
【００１１】左右の前部ローリングアーム２５の上部アーム２５ａの上端部と、左右の後部ローリングアーム３３の上部アーム３３ａの中間部とを各々４点平行リンクを形成可能に左右の連結杆３７によって回動可能にピン連結して構成する。左右の後部ローリングアーム３３の上部アーム３３ａを、連結杆３７の連結位置より更に上方側へ延長し、その上端部と、油圧等によって伸縮作用する駆動手段１としての左右のローリングシリンダのピストン１ａの先端部とを各々ピン連結するとともに、左右のローリングシリンダ１の固定側と、左右のピッチングアーム４の他端部から突出させた突起部４ｂとを、帯状の保持板３８により各々両側より挟む状態で回動可能にピン連結し、固定側の連結部をリンク３９を介して揺動可能に横中フレーム２ｃに各々連結して構成する。
【００１２】このように、左右の前部及び後部ローリングアーム２５、３３と左右のローリングシリンダ１の作用により、機体を昇降又は左右傾斜させるローリング機構と、ピッチングアーム４とピッチングシリンダ３の作用により、機体を前後傾斜させるピッチング機構を構成する。そして、機体の前後傾斜を検出する前後傾斜センサ５２と、機体の左右傾斜を検出する左右傾斜センサ５３とを、前記穀物タンクｅの下部側空間の機体フレーム２に配置するとともに、この前後及び左右傾斜センサ５２、５３による傾斜状態の検出により機体の水平状態への調整制御を行わせる前後スイッチ４６及び左右スイッチ４７と、機体を前後左右に適宜に傾斜させる傾斜スイッチ５１と、機体を昇降させる車高スイッチ４５とを図２の操作パネルに配置している。
【００１３】本発明に係るコンバインは、前述したように、穀粒を機外へ排出するオーガｆと、車体の傾斜を検出可能な傾斜センサ５２、５３を備え、これらのセンサにより車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの上昇出力を行わないようにしている。つまり、すでに車体の転倒の危険性があるような傾斜状態でさらにオーガの上昇動作を行うと本当に転倒してしまう恐れがあり、上記のようにして危険な状態を回避することができる。上記の転倒危険角は予め任意に定めることができるが、通常はたとえば１２度程度が危険角に相当する。
【００１４】また、本発明の別の実施形態としては、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの左右旋回出力を行わないようにする。本発明のさらに別の実施形態としては、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときは移動筒８３の伸び出力を行わないようにする。図６はこれらの場合の制御フローチャートであり、傾斜センサの検出値が危険角度以上であれば、オーガの上昇、左右旋回及び伸び出力をリセットして、これらの動作を行わないようにする。
【００１５】次に、本発明に関連して、コンバインの旋回制御について説明する。本発明のコンバインは、上述の車体傾斜センサを備え、車体の傾斜状態を検出可能であると同時に、旋回モード切換レバー４４が旋回位置にあるとき、パワステレバー４３を左右に所定角度以上操作した場合、操行側の車輪を逆転させることで旋回する機能を有している。
【００１６】図７及び図８は旋回駆動時の駆動伝達機構を説明するための図、図９はパワステ操作の概要を示す図である。上述の旋回機能は、ピボット（操行側逆転しない、通常の方向変化、サイドクラッチのみ）、マイルド（操行側逆転、旋回切換クラッチにて）、スピン（操行側逆転、旋回切換クラッチにて）の旋回モードがあり、これらは旋回モード切換レバー４４によって選択される。図８に示すように、ピボットターンの場合は、入力軸１、カウンタ軸２、サイドクラッチ軸３、減速軸４、ホイル軸５の順に、マイルドターンの場合は、入力軸１、カウンタ軸２、サイドクラッチ軸３、スピン・マイルド軸６、スピン・マイルド減速軸７、減速軸４、ホイル軸５の順に、スピンターンの場合は、入力軸１、カウンタ軸２、サイドクラッチ軸３、減速軸４、スピン・マイルド軸６、スピン・マイルド減速軸７、減速軸４、ホイル軸５の順となる。スピン・マイルドモードが選択されている場合、図９に示すように、パワステの左右の傾き角でその動作が開始される。パワステがそれぞれその操作角度にないときはピボットモード時と同じ動作となる。
【００１７】ところで、従来の旋回制御出力は、車体の傾斜状況とは関係なく前述の旋回条件に合わせて出力を行うが、旋回時は操行側に車体が傾くので、すでに車体が傾斜していれば旋回操作によって転倒の危険がある。そこで、本実施形態によれば、傾斜センサによって車体の傾斜状態が予め定めた転倒危険角以上と検出したときは、上記の旋回出力条件が成立していても旋回出力を行わないように制御することで、転倒の危険を回避できる。
【００１８】図１０がこのような制御のフローチャートである。すなわち、傾斜センサ値が危険角度以上でなければ、旋回モード切換レバーが旋回位置にあるとき、パワステを旋回切換位置まで操作したときは左右の旋回出力を行うが、危険角度以上と検出されているときは旋回出力を行わない（ステップ３〜６）。
【００１９】次に、旋回開始時の車速に応じて旋回切換出力のパワステ操作角を変化させるコンバインの旋回制御について説明する。従来は、いわゆる高速走行時（副変速レバー５８が高速位置）は旋回切換出力を行わないようにし、そうでないときは旋回モード切換レバー４４の設定位置とパワステレバー４３の操作角が所定以上となったときに旋回切換出力を行う仕様となっていたが、その場合の車速は考慮されておらず、比較的速い速度での旋回時は車体がぎくしゃくするなど不安定になりがちであった。
【００２０】そこで、本実施形態に係るコンバインの旋回制御は、図１１のフローチャートに示すように、旋回可能な車速範囲内において、車速が予め定めた速度（０．９ｍ／ｓ）以上であれば、パワステを予め定めた深角（図１２の高速時出力位置参照）以上左右に倒したとき旋回切換出力を有効とし（ステップ１０〜１２）、それより低速であれば、予め定めた浅角（図１２の低速時出力位置参照）以上左右に倒したとき旋回切換出力を有効とする（ステップ１３、１４）。このように、旋回可能な車速範囲内で、高速時、低速時の旋回切換出力のタイミングを変え、高速時はパワステを深い角度で、低速時は浅い角度でそれぞれ旋回可能とすることで、旋回時（特に高速時）の車体の不安定感を軽減するとともに、操作感覚を向上させることができる。
【００２１】次に、旋回開始時の車速に比例してパワステ操作角を算出し、その操作角より旋回切換出力を有効とするコンバインの旋回制御について説明する。すなわち、図１３のフローチャートに示すように、旋回可能な車速範囲内において、現在の車速より比率を算出し、この算出値より旋回切換出力を行うパワステ操作角（旋回出力開始位置、図１４参照）を算出する（ステップ１５〜１８）。この算出は下記式を用いる。
【００２２】
【数１】
この算出された旋回開始位置より旋回切換出力を有効とすることで（ステップ１９、２０）、旋回時（特に高速時）の車体の不安定感を軽減するとともに、操作感覚を向上させることができる。
【００２３】次に、車体前後の水平保持制御中はスピンターンをしないようにするコンバインの旋回制御について説明する。車体旋回時は操行側を急停止あるいは逆転させるため、非常に強い振動が車体にかかる。これに傾斜センサが反応し、水平を保つための制御出力を行うと、更に振動が発生することになる。そこで、車体の水平保持制御中は、旋回モードにあってパワステを左右に操作し旋回出力条件を満足する場合であっても、操行側の車輪を停止させるが、逆転させる出力、つまりスピンターンは行わないようにする。これによって、旋回時の車体の不安定感を軽減し、オペレータの操作感覚を向上させることが可能となる。
【００２４】また、上記実施形態とは逆に、旋回制御中は車体の水平制御出力を停止することにより、同様に、旋回時の車体の不安定感を軽減し、オペレータの操作感覚を向上させることが可能となる。
【００２５】次に、穀稈センサがオンのときは旋回出力を行わないようにするコンバインの旋回制御について説明する。通常、刈取作業中（穀稈センサがオン時）に急旋回操作を行うことはないが、例えばパワステポジションセンサの誤動作等により、刈取作業中に旋回が起こった場合、作物に被害を与えたり、また機械やオペレータにも危険が生じる。そこで、図１５のフローチャートに示すように、走行中、旋回モード切換レバーが旋回位置にあり、パワステが旋回切換出力位置にある場合であっても、穀稈センサ（前）がオンになっているときは刈取作業中のため旋回切換出力を行わないようにすることにより、上述の被害や危険を回避することができる。
【００２６】次に、穀物タンクが満杯のとき、穀物タンク側の傾斜を水平にする場合の車体感度設定を敏感にするコンバインの車体水平制御について説明する。従来の車体水平制御では、車体の水平出力の乱発による振動を軽減するため、左右いずれかの修正出力後、再度出力を行う場合は一定時間出力を休止している。この休止時間は車体感度設定によって、敏（約３００ｍｓ）あるいは鈍（約８００ｍｓ）となっているが、穀物タンクが満杯状態になれば必然的にタンク側が傾斜しやすくなり、感度が鈍の設定では水平維持制御がしにくくなる。
【００２７】そこで、図１６のフローチャートに示すように、穀物タンク内に取付けた籾センサ（図示せず）が満杯位置を検出し、かつ傾斜センサによって車体が穀物タンク側に傾斜していることを検出したときは、出力ディレーを通常より短くして敏感度にて車体の水平制御出力を行う（ステップ３２〜３４参照）。これによって、車体の加重が不均等になった場合でも、水平制御がしやすくなり、車体の水平状態を保持することができる。なお、出力ディレーを短くして敏感度にする代わりに、センサの不感帯幅を狭くするようにしても同様な効果が得られる。
【００２８】次に、車体傾斜検出値の変化によって傾斜調整出力を行うようにするコンバインの車体傾斜制御について説明する。圃場が荒れている、あるいは麦の筋巻きでは、車体傾斜検出値が頻繁に変化するため、それに対応する車体傾斜調節の入・切操作が煩わしく、自動切の操作がされる場合もある。そこで、車体の前後・左右傾斜検出値が一定時間または一定距離内で交互に変化する場合は、その調節出力を停止させ、交互変化がなくなれば調節出力を再び行うように構成する。
【００２９】図１７はそのような制御フローチャートである。まず、車体前後左右傾斜検出値、傾斜ポジション値及び距離センサ値をそれぞれ読み込む（ステップ４０〜４２）。そして、車体傾斜制御を自動で行っているとき、一定時間内で前後傾斜検出値が交互に変化する場合は調整出力を停止し、そうでない場合は傾斜検出値に基づいて前後傾斜調節出力を行う（ステップ４３〜４６）。さらに、今度は一定時間内で左右の傾斜検出値が交互に変化する場合は調整出力を停止し、そうでない場合は傾斜検出値に基づいて左右傾斜調節出力を行う（ステップ４７〜４９）。以上のような車体傾斜制御を行うことにより、車体傾斜調節の自動入・切操作を常時行わなくても済み、車体傾斜検出値を監視し、必要に応じて調整出力を行うことが可能となるので、煩わしい操作から解放される。
【００３０】次に、傾斜調整出力後、一定時間または一定距離内は調整出力を抑制するようにするコンバインの車体傾斜制御について説明する。通常、傾斜センサの検出により調整出力した後、センサの安定に時間を要するため、調整出力のし過ぎによるハンチング等により乗り心地が悪くなるといった不具合が生じていた。
【００３１】そこで、図１８のフローチャートに示すように、まず、車体前後左右傾斜検出値、傾斜ポジション値及び距離センサ値をそれぞれ読み込む（ステップ５０〜５２）。そして、車体傾斜検出値により調節出力後、一定時間経過又は一定距離走行するまでは傾斜調節出力を停止し、一定時間経過後又は一定距離走行後に傾斜検出値による調節出力を行う（ステップ５４〜５６）。以上のような傾斜制御によれば、傾斜センサの特性を考慮してセンサの安定待ちを行うことで、車体傾斜制御の精度向上および乗り心地の安定化を図ることが可能となる。なお、調節出力の抑制は同方向でも反対方向でも特に限定はされない。
【００３２】次に、車体傾斜検出値と傾斜目標値により調節出力を行うようにするコンバインの車体傾斜制御について説明する。図１９はかかる制御のフローチャートである。まず、車体前後左右傾斜検出値、傾斜ポジション値及び距離センサ値をそれぞれ読み込む（ステップ５７〜５９）。そして、車体の傾斜調節出力中に傾斜ポジション値と傾斜目標値が一定範囲となったときは、センサの安定待ちを考慮して一定時間又は一定距離の間は傾斜調節出力を停止し、そうでないときは傾斜検出値により調節出力を行う（ステップ６１〜６５）。以上のような傾斜制御を行うことにより、センサの安定待ちを行なって、調節出力のし過ぎによるハンチングを防止し、車体傾斜制御の精度向上および乗り心地の安定化を図ることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のコンバインによれば、穀粒を機外へ排出するオーガを備えるとともに、車体傾斜センサを有し、車体の傾斜を検出可能とする場合において、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの上昇出力を行わないようにするので、車体傾斜時の転倒を確実に防止することができ、危険な状態を未然に回避することができる。また、本発明のコンバインは、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときはオーガの左右旋回出力を行わないようにすることにより転倒を防止する。さらに、本発明のコンバインは、車体の傾斜角が予め定めた転倒危険角以上と検出されたときは移動筒の伸び出力を行わないようにすることで転倒を防止する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７７７９
【弁理士】
【氏名又は名称】牧 哲郎 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２３８５２９（Ｐ２００１−２３８５２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月４日（２００１．９．４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−５３０８４（Ｐ２０００−５３０８４） |
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