| 【発明の名称】 |
刈取装置の上下動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉邨 文夫
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】松澤 宏樹
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
【氏名】土居 義典
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行装置２を設けた機体フレーム１の前方に、少なくとも刈刃１２を有する刈取部４を刈取上下シリンダ１５により前記機体フレーム１に対して高さ調節自在に設けたコンバインにおいて、前記機体フレーム１の上方所望位置に設けた操縦部１６には、左右に傾倒させて行う走行方向操作と前後に傾倒させて行う前記刈取部４の上下操作とを行うパワステレバー１７を設け、該パワステレバー１７の近傍所望位置には、該パワステレバー１７の傾倒操作の有無および傾倒方向および傾倒角度を検出しうる操作検出装置１８を設け、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は可変速にすると共に、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が小さい所定角度以下のパワステレバー１７の操作のとき、操作時間が長くなるに従い速くするように構成した刈取装置の上下動装置。
【請求項２】 請求項１において、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が大きい所定角度以上のパワステレバー１７の操作のとき、傾倒角が大きくなるに従い速くなるように構成した刈取装置の上下動装置。
【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、パワステレバー１７が所定角度以下の傾倒角における操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする制御を行う操作時間基準制御中の最も速い伸縮速度と、パワステレバー１７が所定角度以上の傾倒角における傾倒角度に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする傾倒角度基準制御中の最も遅い伸縮速度とが、略同じとなるように構成した刈取装置の上下動装置。
【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３または請求項４において、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が小さい所定角度以下のパワステレバー１７の操作のとき、操作時間が長くなるに従い速くするように構成すると共に、前記パワステレバー１７の操作が所定角度以内では、最初の所定時間は前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度が所定の低速とした刈取装置の上下動装置。
【請求項５】 請求項４において、前記パワステレバー１７を中立位置から所定角度以下の傾倒角まで倒した後に瞬時に中立位置へ戻した操作を検知したとき、該操作後所定時間内は前記刈取上下シリンダ１５を所定速度により伸縮させるように構成した刈取装置の上下動装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、コンバインに係るものである。
【０００２】
【従来技術】従来公知の特開平１１−５６０７９号公報には、走行装置を設けた機体フレームの前方に、少なくとも刈刃を有する刈取部を刈取上下シリンダにより前記機体フレームに対して高さ調節自在に設けたコンバインにおいて、前記機体フレームの上方所望位置に設けた操縦部には、左右に傾倒させて行う走行方向操作と前後に傾倒させて行う前記刈取部の上下操作とを行う操作レバーを設け、該レバーの近傍所望位置には、該レバーの傾倒操作の有無および傾倒方向および傾倒角度を検出しうる操作検出装置を設け、前記刈取上下シリンダの伸縮速度は可変速にする構成について記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公知例は、単に刈取上下シリンダの伸縮速度を状況に応じて自動的に、「Ｌｏ」と「Ｈｉ」に切替えるだけであるため、速い速度か遅い速度かの何れか選択するだけであって、微妙な変速はできないという課題がある。また、一々、切替スイッチで選択するので、操作が面倒であるという課題もある。本願は、刈取部の昇降速度を変速可能にすると共に、操作性を向上させたものであり、特に、微妙な高さ調節の操作性をも向上させるものである。
【０００４】
【発明の目的】刈取部昇降操作の操作性の向上、作業の容易化、作業効率の向上。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、走行装置２を設けた機体フレーム１の前方に、少なくとも刈刃１２を有する刈取部４を刈取上下シリンダ１５により前記機体フレーム１に対して高さ調節自在に設けたコンバインにおいて、前記機体フレーム１の上方所望位置に設けた操縦部１６には、左右に傾倒させて行う走行方向操作と前後に傾倒させて行う前記刈取部４の上下操作とを行うパワステレバー１７を設け、該パワステレバー１７の近傍所望位置には、該パワステレバー１７の傾倒操作の有無および傾倒方向および傾倒角度を検出しうる操作検出装置１８を設け、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は可変速にすると共に、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が小さい所定角度以下のパワステレバー１７の操作のとき、操作時間が長くなるに従い速くするように構成した刈取装置の上下動装置としたものであり、パワステレバー１７を倒す傾倒操作状態を保持すると、刈取上下シリンダ１５の伸長速度は次第に速くなり、パワステレバー１７の操作時間が短ければ刈取上下シリンダ１５の伸長速度は遅くなる。本発明は、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が大きい所定角度以上のパワステレバー１７の操作のとき、傾倒角が大きくなるに従い速くなるように構成した刈取装置の上下動装置としたものであり、パワステレバー１７を大きく倒すと、刈取部４は速く上下し、上方の退避位置と下方の刈取位置の間の移動を迅速にする。本発明は、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、パワステレバー１７が所定角度以下の傾倒角における操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする制御を行う操作時間基準制御中の最も速い伸縮速度と、パワステレバー１７が所定角度以上の傾倒角における傾倒角度に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする傾倒角度基準制御中の最も遅い伸縮速度とが、略同じとなるように構成した刈取装置の上下動装置としたものであり、パワステレバー１７を倒し保持すると、徐々に刈取上下シリンダ１５の伸縮速度が加速され、所定速度まで加速すると、この速度で伸縮を続け、更に、パワステレバー１７を倒すと、この伸縮速度から加速が開始される。本発明は、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が小さい所定角度以下のパワステレバー１７の操作のとき、操作時間が長くなるに従い速くするように構成すると共に、前記パワステレバー１７の操作が所定角度以内では、最初の所定時間は前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度が所定の低速とした刈取装置の上下動装置としたものであり、パワステレバー１７の操作の狭い範囲で微妙な操作をしなくても変速される。本発明は、前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、中立位置より傾倒角が小さい所定角度以下のパワステレバー１７の操作のとき、操作時間が長くなるに従い速くするように構成すると共に、前記操作検出装置１８が所定角度以下のパワステレバー１７の操作を検出したとき、直ちに前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度が最低所定速度まで立ち上がるように制御出力するように構成した刈取装置の上下動装置としたものであり、パワステレバー１７の操作終了後も刈取上下シリンダ１５を伸縮させるから、パワステレバー１７の操作と刈取上下シリンダ１５の伸縮との追随性を向上させ、作業者の意図に添って操作可能になる。
【０００６】
【発明の効果】請求項１では、微妙な刈取上下の操作性を向上させ、作業効率を向上させる。請求項２では、前項に加えて、迅速に上下させて作業効率を向上させる。請求項３では、前項に加えて、円滑に刈取部を上下させられる。請求項４では、前項に加えて、一層、微妙な刈取上下の操作性を向上させる。請求項５では、前項に加えて、一層、刈取上下の操作性を向上させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図により説明すると、１は機体フレーム、２は機体フレーム１の下方に設けた走行装置、３は機体フレーム１の上方に設けた脱穀装置、４は脱穀装置３の前方に設けた刈取部４、５は脱穀装置３の側部に設けたグレンタンク、６はグレンタンク５内の穀粒を排出する縦揚穀排出装置、７は縦揚穀排出装置の上部に設けた横排出オーガである。前記刈取部４は、少なくとも、最前方部に分草体１０を設け、分草体１０の後方に分草した穀稈を引起す引起装置を設け、引起した穀稈を切断する刈刃１２を設けて構成し、これらは刈取フレーム１３に取付けられ、刈取フレーム１３は刈取支持杆１４の先端に取付け、刈取支持杆１４の基部は前記機体フレーム１に回動自在に取付ける。刈取支持杆１４と機体フレーム１の間には刈取上下シリンダ１５を設け、刈取部４は上下自在に構成する。
【０００８】しかして、機体フレーム１の前側上方に設けた操縦部１６には、パワステレバー１７を設け、パワステレバー１７は左右に傾倒させると、方向操作となり、前後に傾倒させると前記刈取部４を上下操作となるようにしている。パワステレバー１７の基部（場所は任意である）には、パワステレバー１７の傾倒操作の有無および傾倒方向および傾倒角度の夫々を検出しうる操作検出装置１８を設ける。前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は可変速に構成し、パワステレバー１７の傾倒操作の時間や角度に応じて最適な速度で刈取部４を上下させる。１９は制御部、２０は刈取上下シリンダ１５を伸縮させるソレノイドである。前記パワステレバー１７を所定角度より大きく倒したときは、傾倒角が大きくなるに従い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を速くなるようにし、所定角度よりパワステレバー１７の傾倒角が小さいときは、操作時間が長くなるに従い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を速くするように構成する。したがって、刈取部４を上下させる量が相違しても、そのための所要時間をどちらも同じようにでき、作業者の操作感覚に沿って刈取部４が上下して、操作フィーリングを著しく向上させる。
【０００９】例えば、圃場の穀稈の上方まで上昇させるときは勿論迅速に刈取部４を上動させるが、分草体１０が圃場に接触しそうなときは僅かな上昇量であるが速く上昇させたいので、パワステレバー１７を中立位置より所定角度以下だけ前方に倒した後に僅かでもこの操作状態を保持すると、刈取上下シリンダ１５の伸長速度は次第に速くなって刈取部４を退避高さ位置まで上昇させて圃場との接触を防止（または接触時間を短く）できる。したがって、刈取部４の上下量に関わらず、刈取部４の操作希望高さ位置までの移動速度を略同じにして、その結果、操作性を向上させる。また、一方で、パワステレバー１７の操作時間が短ければ、刈取上下シリンダ１５の伸長速度は最低のままゆっくり刈取部４を上下させ、刈取部４の刈高さを微調節するときの操作性を向上させる。
【００１０】この場合、単に傾倒角に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を変更させたのでは、変速させるのにパワステレバー１７の操作を必要とし、反対に変速するつもりがなくてもパワステレバー１７の傾倒に反応して変速するなどの不具合があり、特に、作業者にとって僅かな操作つもりでも過剰に速度が変わることがあり、微妙な変速はできず、操作性が低かったが、本願では、パワステレバー１７を所定角度以下の位置の操作状態を保持していれば、刈取部４の上下速度は自動的に加速するので、操作性を著しく向上させる。図４は前記パワステレバー１７の操作と刈取上下シリンダ１５の伸縮速度の関係を示す模式図であり、区間３０に表示した部分ではパワステレバー１７の操作が中立位置から所定角度以下（以内）の傾倒角であり、この範囲ではパワステレバー１７の操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする制御を行う操作時間基準制御を示しており、制御速度表示ライン３１はパワステレバー１７が所定角度以上の傾倒角の操作があったとき、傾倒角度に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする傾倒角度基準制御を示す。
【００１１】したがって、パワステレバー１７の傾倒状態を保持して操作時間を長くすれば加速するようにすることで、別途操作することなく刈取部４の上下速度を変速させ、作業者の操作感覚と実際の刈取部４の上下動との間のタイムラグを可及的に減少させ、操作フィーリングを良好にする。このことは、作業者が操作したのに刈取部４の実際の上下までタイムラグがあると、作業者は「操作していなかった」と錯覚して再操作してしまい、その結果、一回の操作で希望高さに上下するのを、再操作の分過剰な操作となって、必然的に修正操作が必要となるが、このような、過剰な操作を未然に防止することで、刈取部４の上下動させる際のハンチングを抑制でき、好適である。また、このとき図示していないが、操作時間基準制御中（区間３０）における最も速い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、傾倒角度基準制御中（制御速度表示ライン３１）の最も遅い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度と同じとなるように設定すると、操作性を向上させて好適である。
【００１２】即ち、操作時間基準制御と傾倒角度基準制御との間で移行する際の速度差（ギャップ・段差）が感じられず、操作フィーリングを良好にする。前記区間３０の刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする操作時間基準制御において、前記パワステレバー１７の操作が所定角度以内では、最初の所定時間は前記刈取上下シリンダ１５の伸縮速度が所定の低速とすると、一層、操作性を向上させて、好適である。即ち、図６のように、区間３０で操作時間基準制御がされる傾倒角内でパワステレバー１７の操作があったとき、「０」から刈取上下シリンダ１５の伸縮を徐々に立ち上げるのではなく、最低の所定速度にまでは制御上直ちに立ち上がるようにし（例えば、油圧バルブを所定量にすぐに開ける）、この最低の所定速度を所定時間出力することで、過剰な操作を排除でき操作性を一層向上させる。なお、図６では区間３０の制御速度表示ライン３２は一定に図示しているが、これは理解を容易にするためであり、これを基準に操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を加速するように設定可能であり、この場合も、図には表現されていないが、前記のように、操作時間基準制御中（区間３０）における最も速い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度は、傾倒角度基準制御中（制御速度表示ライン３１）の最も遅い刈取上下シリンダ１５の伸縮速度と同じとなるように設定すると、操作性を向上させて好適である。
【００１３】しかして、パワステレバー１７が所定角度以下の傾倒角における操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を可変にする操作時間基準制御中に、中立位置から所定角度以下の傾倒角まで倒した後に瞬時に中立位置へ戻すパワステレバー１７の「瞬間」の操作（ワンタッチ操作）があったことを検知したとき、操作後所定時間内は刈取上下シリンダ１５を所定速度の制御速度表示ライン３２で伸縮させるように制御する（図７）。これにより、刈取部４を僅かに上下させる際の所謂微小操作の操作性を一層向上させる。即ち、ほんの僅か上下させるときは、これに見合った最低伸縮速度に設定しておけば、パワステレバー１７の「瞬時」の操作をすることで微妙な高さ調節が可能となり、また、これを反復することにより、微小な高さ調節を容易にする。特に、前記したような作業者の錯覚による不要な再操作の分の過剰な操作は、必然的に修正操作が必要となり、この状態が反復されると、非常に操作が煩雑となるが、パワステレバー１７の「瞬時」の操作で確実に刈取上下シリンダ１５を伸縮させることにより、操作に対する刈取上下シリンダ１５の伸縮の追随性を向上させ、操作性を向上できて好適である。なお、図７では区間３０の制御速度表示ライン３３は、パワステレバー１７を所定角度以下の操作時間基準制御中に、前記所定の操作時間を越えて操作があったとき、操作時間に応じて刈取上下シリンダ１５の伸縮速度を加速する状態を模式的に例示したものである。
【００１４】しかして、図８はミッション（ケース）４０の実施例であり、４１は走行速度を変速する走行用油圧式主変速装置（ハイドロスタチックトランスミッション）、４２はエンジンからの回転を走行用油圧式主変速装置４１に入力する入力プーリ、４３は走行用油圧式主変速装置４１の出力軸であるがミッションケース１の入力軸となる。４４は副変速軸、４５は副変速軸４４と一体回転する歯車群、４６はカウンタ軸、４７は歯車、４８はセンター軸、４９はセンターギヤ、５０は受動歯車、５１はサイドクラッチ軸である。ミッションケース４０には、車軸５２に伝達する回転を入り切りさせる左右サイドクラッチ５３と、差動機構５４を設ける。差動機構５４は回転自在に設けたケース５５を走行用油圧式主変速装置４１とは別途に設けた旋回半径を変更する旋回用油圧式変速装置５６（ハイドロスタチックトランスミッション）５６により回転させて、同方向に同回転数の回転の直進と、旋回内側となる車軸を旋回外側の車軸より遅く駆動回転させて行なう緩旋回と、旋回内側となる車軸を停止させて行なうブレーキターンと、旋回内側となる車軸と旋回外側の車軸とを所定割合で逆方向の駆動回転させて行なうスピンターンとをできるように構成している。
【００１５】しかして、前記操作検出装置１８はパワステレバー１７の中立位置を予め設定記憶しうる構成とし、この中立位置から左右の何れかに所定角度より大きくパワステレバー１７を倒した後に、瞬時にパワステレバー１７を中立復帰させても、所定時間はパワステレバー１７の操作方向に機体を旋回させるように操作出力するように構成する。即ち、従来は、ハンチングを防止するとして、パワステレバー１７の微小な旋回操作は無視する傾向があり、そのため、微妙な旋回操作ができなかったが、瞬時のパワステレバー１７の旋回操作でも所定時間操作出力するので、微妙な旋回操作を可能とする。したがって、旋回操作出力する所定時間は操作者が意図する微妙な方向修正の最小範囲とし、修正量が足りないときはこの旋回操作を反復させるとよい。特に、旋回のために制動力を与える油圧機器を比例ソレノイドバルブ等を用いた場合、油圧の立ち上がりが遅くパワステレバー１７の微調整操作ができなかったが、これを可能にする。なお、実施例では緩旋回とブレーキターンとスピンターンとにパワステレバー１７を傾倒させると、傾倒角に応じて旋回用油圧式変速装置５６により変速した回転を差動機構５４に伝達しているため、旋回態様（モード）は問わず前記制御を行うが、パワステレバー１７を最大に傾倒させたときの旋回半径を限定する制御（旋回モード切替スイッチ）するようなときあるいは差動機構５４を設けていないようなときには、何れの旋回モードであっても瞬間操作に対応して常に同一に設定した所定出力をすることで、緩旋回とブレーキターンとスピンターンの何れの旋回態様でも旋回モードを切替えることなく略同じ半径で旋回させ、微妙な方向修正が可能となって、操作性を向上させる。
【００１６】また、瞬時にパワステレバー１７を中立復帰させたときの操作出力は所定時間後停止させるが、この出力停止に際して出力停止ディレー時間５７を設け（図１４）、この出力停止ディレー時間５７中に徐々に制動圧力を減衰させるように構成すると、前記「瞬時のパワステレバー１７の旋回操作」のときのショック感を小さくして、操作フィーリングを良好にする。特に、「瞬時のパワステレバー１７の旋回操作」を反復するときに効果が大きい。また、中立位置から左右の何れかに所定角度より大きくパワステレバー１７を倒した後に、瞬時にパワステレバー１７を中立復帰させたとき、該パワステレバー１７の倒した角度に応じた旋回半径で旋回するように所定時間操作出力するように制御すると、操作性を向上させる。例えば、微小旋回操作から通常の旋回操作へと無条件で移行して連続操作とすることができ、操作性を向上させる。即ち、そもそもパワステレバー１７の傾倒操作と旋回半径は、例えば、傾倒角度が倍になると旋回半径は半分になるように比例関係にあり、この基準操作に対応して、瞬時のパワステレバー１７の操作があったとき操作出力するものである。
【００１７】また、作業者は、そもそも、パワステレバー１７を倒したとき略同じ旋回半径となるように思い描いて圃場の状態等の条件によって旋回モードを選択しているので、中立位置から所定角度より大きくパワステレバー１７を倒した後に、瞬時にパワステレバー１７を中立復帰させたときは、緩旋回とブレーキターンとスピンターンの内の選択した旋回態様で、且つ、パワステレバー１７の倒した角度に応じた旋回半径で旋回するように所定時間操作出力するように制御すると、一層、作業者の意図に添った旋回操作となり、操作フィーリングを良好にし、操作性を向上させる。なお、この所定角度より大きくパワステレバー１７を倒して瞬時に中立復帰させたとき、倒した角度に応じた旋回半径で旋回させる制御を選択するスイッチを設けると、一層、作業者は状況に応じた操作が行え、操作性を向上させる。
【００１８】しかして、操縦部１６には走行速度を変速する走行用油圧式主変速装置４１を操作するＨＳＴレバー６０を設け、該ＨＳＴレバー６０のグリップ６１に振動発生機構６２を設け、振動発生機構６２を制御部に接続し、モニター６３に警告表示すると共に、振動発生機構６２を作動させる。この場合、振動発生機構６２を作動させるための、報知対象となる異常原因は刈取部や脱穀室の搬送部の穀稈詰まり、脱穀室詰まり、水温異常、エンジン負荷異常、自動方向制御等の各種制御異常、タンク満杯等何れでもよく、各部に設けたセンサ６４が異常を感知したとき、警報を発する。また、振動発生機構６２とモニター６３の関係も任意であり、最初モニター６３のみで表示し、異常が継続するときや頻発するときに振動発生機構６２を作動させるようにしたり、あるいは、複数の異常が重なったときに振動発生機構６２を作動させてもよい。振動発生機構６２は、グリップ６１内に振動用モータ６５を設け、振動用モータ６５の出力軸６６に偏心ウエイト６７を設けて構成している。また、前記振動発生機構６２は、振動の大きさを可変とし、異常の程度により自動的に変更するように構成すると、一層、作業者への報知が確実となって、好適である。なお、実施例の刈取部４は刈り取った穀稈の穂先側を脱穀装置３の脱穀室に供給する所謂自脱型のコンバインで説明したが、刈り取った穀稈の殆どを脱穀装置３の脱穀室に供給する所謂普通型のコンバインでも実施可能であり、目的、構成、作用、効果等実施例の記載に限定されない。
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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
【住所又は居所】愛媛県松山市馬木町７００番地
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１８日（２００２．２．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９９３４
【弁理士】
【氏名又は名称】新関 淳一郎 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２３５３２７（Ｐ２００３−２３５３２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２６日（２００３．８．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３９８１５（Ｐ２００２−３９８１５） |
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