(57)【要約】      （修正有）【課題】刈取フレーム内にある刈り取った穀稈が畦際などで機体が旋回するときに該刈取フレームから外部にこぼれ落ちるのを防ぐことを自動で行える掻込み式のコンバインを提供すること。【解決手段】リール昇降位置センサの検出値に基づき掻込リールの昇降位置を設定位置に昇降させる制御と、リール昇降位置センサにより掻込リールの昇降位置が設定範囲の上限位置より上昇したことが検出されると掻込リールを所定時間に亘って前進させ、その後、リール昇降位置センサの検出値に基づいて掻込リールの昇降位置を所定位置に下降させる制御を行う制御装置を設ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀稈を掻き込む掻込リール（８）と、該掻込リール（８）を刈取フレーム（５）に対して上下動自在に支持する支持部材（１５）と、該支持部材（１５）を上下動させて掻込リール（８）を昇降させる昇降装置（１７）と、掻込リール（８）を支持部材（１５）に対して前後方向に移動させる移動部材（２０，２１）と、掻込リール（８）の昇降位置を検出するリール昇降位置センサ（６２）を備えた刈取部（４）と、
リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づき掻込リール（８）の昇降位置を設定位置に昇降させる制御と、リール昇降位置センサ（６２）により掻込リール（８）の昇降位置が設定範囲の上限位置より上昇したことが検出されると掻込リール（８）を所定時間に亘って前進させ、その後、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づいて掻込リール（８）の昇降位置を所定位置に下降させる制御を行う制御装置（６０）
を設けたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
穀稈を掻き込む掻込リール（８）と、該掻込リール（８）を刈取フレーム（５）に対して上下動自在に支持する支持部材（１５）と、該支持部材（１５）を上下動させて掻込リール（８）を昇降させる昇降装置（１７）と、掻込リールを支持部材（１５）に対して前後方向に移動させる移動部材（２０，２１）と、掻込リール（８）の昇降位置を検出するリール昇降位置センサ（６２）を備えた刈取部（４）と、
リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づき掻込リール（８）の昇降位置を設定位置に昇降させる制御と、リール昇降位置センサ（６２）により掻込リール（８）の昇降位置が設定範囲の上限位置より上昇したことが検出されると掻込リール（８）を所定時間に亘って前進させながら、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づいて掻込リール（８）の昇降位置を所定位置に下降させる制御を行う制御装置（６０）
を設けたことを特徴とするコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用の穀粒収穫作業機であるコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の対象となる掻込み式のコンバインは、走行装置により機体を走行させると、圃場の穀稈を回転する掻込リールにより穀稈を掻込み、刈刃により穀稈を刈り取り、オーガで集められ、搬送装置により脱穀装置の脱穀室に供給され、脱穀される。  
このとき、圃場の穀稈の状態によって掻込リールの作用効率を良くするため、掻込リールの刈取フレームに対する前後位置と上下位置を調節する。
【０００３】
また、前記刈取フレームと一体のバスケット体の底板の下面には左右方向の取付軸を設け、該取付軸には左右にそれぞれ前側感知板を回動自在に取付け、左右の前側感知板にはプレートの回動量を検出する刈高さセンサを設けているので、刈取部が下降して、前側感知板が圃場に接触すると取付軸を中心に回動し、これにより刈高さセンサが刈取部の高さを検出し、この信号により刈取部の高さを一定にする刈高さ制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７８５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１記載の発明では、上記構成の掻込み式のコンバインでは圃場の植立穀稈を掻込リールで掻き込み、刈取フレームと一体のバスケット体の内部にある刈り取った穀稈が畦際などで機体が旋回するときに該刈取フレームと一体のバスケット体から外部にこぼれ落ちるのを防ぐために、手動で掻込リールを押し下げて、刈取フレームと一体のバスケット体の内部の穀稈を掻込リールとバスケット体で挟み込むようにしていた。
【０００６】
本発明の課題は、バスケット体内にある刈り取った穀稈が畦際などで機体が旋回するときに該刈取フレームから外部にこぼれ落ちるのを防ぐことを自動で行える掻込み式のコンバインを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、次の解決手段により解決される。  
請求項１記載の発明によれば、穀稈を掻き込む掻込リール（８）と、該掻込リール（８）を刈取フレーム（５）に対して上下動自在に支持する支持部材（１５）と、該支持部材（１５）を上下動させて掻込リール（８）を昇降させる昇降装置（１７）と、掻込リール（８）を支持部材（１５）に対して前後方向に移動させる移動部材（２０，２１）と、掻込リール（８）の昇降位置を検出するリール昇降位置センサ（６２）を備えた刈取部（４）と、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づき掻込リール（８）の昇降位置を設定位置に昇降させる制御と、リール昇降位置センサ（６２）により掻込リール（８）の昇降位置が設定範囲の上限位置より上昇したことが検出されると掻込リール（８）を所定時間に亘って前進させ、その後、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づいて掻込リール（８）の昇降位置を所定位置に下降させる制御を行う制御装置（６０）を設けたコンバインである。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、穀稈を掻き込む掻込リール（８）と、該掻込リール（８）を刈取フレーム（５）に対して上下動自在に支持する支持部材（１５）と、該支持部材（１５）を上下動させて掻込リール（８）を昇降させる昇降装置（１７）と、掻込リールを支持部材（１５）に対して前後方向に移動させる移動部材（２０，２１）と、掻込リール（８）の昇降位置を検出するリール昇降位置センサ（６２）を備えた刈取部（４）と、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づき掻込リール（８）の昇降位置を設定位置に昇降させる制御と、リール昇降位置センサ（６２）により掻込リール（８）の昇降位置が設定範囲の上限位置より上昇したことが検出されると掻込リール（８）を所定時間に亘って前進させながら、リール昇降位置センサ（６２）の検出値に基づいて掻込リール（８）の昇降位置を所定位置に下降させる制御を行う制御装置（６０）を設けたコンバインである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、掻込リール８で穀稈を掻き込んだ後にコンバインが旋回するに際して、掻込リール８を出来るだけ前方に移動した後に下降させて刈取フレーム５の前側を掻込リール８で塞ぎ、コンバインが旋回する際に穀稈が刈取フレーム５内から外にこぼれ落ちないようにして、刈取穀稈の収穫損失を低減することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、掻込リール８で穀稈を掻き込んだ後にコンバインが旋回するに際して、掻込リール８を出来るだけ前方に移動させながら下降させて刈取フレーム５の前側を掻込リール８で塞ぎ、コンバインが旋回する際に穀稈が刈取フレーム５内から外にこぼれ落ちないようにして、刈取穀稈の収穫損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例のコンバインの右側面図を示し。
【図２】図１のコンバインの掻込リールの移動機構の右側面図を示す。
【図３】図１のコンバインの掻込リールの移動機構の平面図を示す。
【図４】図１のコンバインの刈取部の接地センサ取付部分の側面図を示す。
【図５】図１のコンバインの刈取部の制御ブロック図を示す。
【図６】図１のコンバインの刈取部の掻込リールの上下動制御と前後移動制御のフローチャートを示す。
【図７】図１のコンバインの刈取部の刈高さ制御のフローチャートを示す
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施例について以下図面と共に説明する。  
図１には本発明の実施例のコンバインの右側面図を示し、図２には図１のコンバインの掻込リール部分の側面図を示し、図３には図１のコンバインの掻込リールの前後移動機構の平面図を示し、図４には図１のコンバインの刈取部の刈取接地センサ取付部側面図を示す。なお、本明細書ではコンバインに搭乗して前進方向に向かって左、右方向をそれぞれ左、右といい、前、後方向をそれぞれ前、後ということにする。
【００１３】
コンバインの機体フレーム１と機体フレーム１の下方に走行装置２を設け、機体フレーム１の上方左側に脱穀装置（図示せず）を設け、脱穀装置の前側には刈取部４を設ける。刈取部４で刈り取られて脱穀装置に搬送され脱穀装置で脱穀された穀粒はグレンタンク４３内で貯留された後、外部にオーガ４４から排出される。
【００１４】
刈取部４は平面視四角枠からなる刈取フレーム５と該刈取フレーム５の四角枠に一体的に取り付けられる上方が開口し、合成樹脂で刈取フレーム５と一体成形した該刈取フレーム５の一部であるバスケット体６とバスケット体６の前方に支持される分草体７を設け、該分草体７により分草した穀稈を掻き込む掻込リール８を設け、掻込リール８の下方には刈刃１４を設け、刈刃１４の後側には刈取った穀稈を集めるオーガ４４を設ける。刈取フレーム５の後壁には搬送装置２３の始端部を接続し、搬送装置２３の終端部は脱穀装置の脱穀室（図示省略）に接続する。また、刈取部４は刈取フレーム５または搬送装置２３と機体フレーム１との間に刈取部上下シリンダ（図示せず）を設けて、該シリンダの伸縮により刈取部４を上下自在に構成する。そして適所に刈取高さセンサ６６（図５参照）を設けて、このセンサ６６で刈取部４の高さを検出する。
【００１５】
また、掻込リール８の中心部には左右方向に伸びる回転中心軸（図示せず）が設けられ、該回転中心軸の左右両端部に一対のリール取付部材９を固定する。該リール取付部材９には回転中心軸を中心として放射状に突出する複数の腕杆１０を取り付け、隣接する腕杆１０の先端部同士を互いに補強杆１１により連結して全体として多角形状を呈して構成する。各腕杆１０の先端には、リールタイン１２の基部を回動自在に軸支する。掻込リール８の横回転中心軸の左右両端に設けられるリール取付部材９はそれぞれボス部１３に回動自在に軸支され、該ボス部１３は左右一対のリール支持アーム（支持部材）１５の先側部に該リール支持アーム１５の長手方向（機体前後方向）に摺動自在に取り付けられている。該ボス部１３のリール支持アーム１５上の摺動はロッド２１とリール前後用アーム２０により行われる。すなわち、図３の平面図に示すように、リール前後用モータ１８によって前後方向に回動するリール前後用アーム２０の基部をリール支持アーム１５に対して前後回動自在に取り付け、該リール前後用アーム２０の上端部とボス部１３との間をロッド２１で連結している。
【００１６】
また、リール支持アーム１５は、その基部が刈取フレーム５に上下動自在に回動軸１５ａを中心として回動自在に軸支されており、リール支持アーム１５の中間部が刈取フレーム５に基部が取り付けられたリール上下油圧シリンダ１７の先端に支持されているので、リール支持アーム１５の上下動はリール上下油圧シリンダ１７により行われ、掻込リール８の昇降位置が変更される。  
なお、図２の円Ｃは、掻込リール８が回転した際に、リールタイン１２の先端が描く軌跡を示している。
【００１７】
以上の構成によりリール前後用モータ１８を作動させると、リール前後用アーム２０が前後方向に回動し、ロッド２１を介してボス部１３がリール支持アーム１５の上を長手方向に摺動し、掻込リール８の前後位置が変更される。
【００１８】
上記構成により、次のような作用がある。  
走行装置２により機体を走行させると、圃場の穀稈を回転する掻込リール８のリールタイン１２により掻き込み、穀稈の株元を分草体７により分草し、分草された穀稈は刈刃１４により刈取られ、刈取られた穀稈はオーガ４４で集められ、搬送装置２３により脱穀装置の脱穀室に供給され、脱穀される。
【００１９】
このとき圃場の穀稈の状態によって掻込リール８の作用効率を良くするため、前記掻込リール８の刈取フレーム５に対する前後位置の調整を、リール前後用モータ１８を作動させ、リール前後用アーム２０の回動をロッド２１を介してボス部１３に伝達してリール支持アーム１５の上を長手方向にボス部１３を摺動させて行う。
【００２０】
また、図４に示すように、刈取フレーム５と一体のバスケット体６の底板６ａの下面には左右方向の回動軸３１を設け、回動軸３１には左右にそれぞれ前側感知板３２を固定して回動自在に設け、前側感知板３２の後端部と後側感知板３３の前端部との間を中間回動軸３４で連結し、後側感知板３３の前端部を中間回動軸３４で上下回動自在に軸着する。前側感知板３２と後側感知板３３は刈幅に略等しい幅の平面視四角形状の板体からなり、図４に示すように底板６ａの左右両側にそれぞれ位置するように配置する。
【００２１】
前側感知板３２にはバネ３０の前端を係止し、バネ３０の後端は後側感知板３３に係止する。そのため後側感知板３３の後端部は刈取フレーム５と一体のバスケット体６にバネ３０により圧接される状態で支持されており、後側感知板３３の後端部はバスケット体６の底面６ａに摺動自在に接触している。  
なお、バネ３０は引張バネ体で構成し、前側感知板３２を後下がりに後側感知板３３を前下がりになるようにそれぞれ付勢し、後側感知板３３は機体を後進走行させる際に圃場面への突込みを防止する機能と、前側感知板３２の上面側への泥土の侵入を防ぐ機能とを有する。
【００２２】
図４に示すように、刈取フレーム５と一体のバスケット体６より突き出る回動軸３１にはアーム３５を固定し、アーム３５には係合ピン３６を設け、係合ピン３６には二股状の接触子３７に形成した係合溝３７ａを係合させ、接触子３７の基部は軸３９により回動自在にバスケット体６側に取付け、バスケット体６側には軸３９の回転を介して接触子３７の回動量を検出して刈取部４の接地高さを検出する接地高さセンサ（ポジションセンサ）４０を構成する。この、接地高さセンサ（ポジションセンサ）４０を機体の左右に一対設ける。即ち、刈取部４が下降して、前側感知板３２が圃場に接触すると回動軸３１を中心に上方に回動し、これによりアーム３５が回動軸３１を中心に回動し、アーム３５に設けた係合ピン３６が移動し、係合ピン３６の移動によって接触子３７が回動し、これにより刈取部４の接地高さが検出できる。
【００２３】
前記アーム３５には前側感知板３２を下降回動側に付勢するバネ４１の前端を係止し、バネ４１の後端は調節ボルト４２に係止し、調節ボルト４２はバスケット体６側の固定部に螺合させる。したがって、調節ボルト４２によりバネ４１を牽引すると、バネ４１の弾力が強くなって接地高さセンサ４０の感度は鈍くなり、バネ４１を緩めると、感度は敏感になるので、圃場によって調節する。
【００２４】
また、本実施例のコンバインでは図５の制御ブロック図に示すように、リール制御コントローラ６０には次のような入力側機器と出力側機器を接続させる。刈取部４と脱穀部をそれぞれ作動させる刈取・脱穀レバー（スイッチ）５１と、後述するリールワンタッチスイッチ５２による自動制御機能を有効／無効に切り換えるためのリール自動選択スイッチ５３、リール上昇スイッチ５４、リール下降スイッチ５５、リール前進スイッチ５７，リール後進スイッチ５８など、及びその他に主変速レバー（図示せず）に取り付けられた掻込リール８を前進させる動作と下降させる動作の両方を行うためのリールワンタッチスイッチ５２がリール制御コントローラ６０の入力側に接続している。さらにリール制御コントローラ６０の入力側にはコンバインを旋回させるためのパワーステアリングレバー６１と刈取部４の対地高さを検出する刈取高さセンサ６６と掻込リール８の昇降位置を検出するリール昇降位置センサ６２と、車速センサ６３、エンジン回転数センサ６５などが接続している。
【００２５】
また出力側には掻込リール８を上下動させる上下油圧シリンダ１７の上昇油圧バルブ１７ａと下降油圧バルブ１７ｂ、及び掻込リール８を前進させるリレー６５ａ（モータ１８を駆動させる）と後進させるリレー６５ｂ（モータ１８を駆動させる）が接続している。
【００２６】
リール自動選択スイッチ５３を有効側に切り換え、掻込リール８を前進させる動作と下降させる動作の両方を行うためのリールワンタッチスイッチ５２をオンすると、掻込リール８が所定の昇降範囲の下限位置より下側の位置にあるときは所定位置に上昇させ、また掻込リール８が昇降範囲の上限位置より上側の位置にあるときは所定位置に下降させる機能を備えている。  
なお、上記掻込リール８の昇降時における所定位置の検出はリール昇降位置センサ６２で行う。
【００２７】
また前記リールワンタッチスイッチ５２をオンしたとき、掻込リール８が所定位置より上昇位置にあることが検出されると、自動的に掻込リール８を所定時間前進させる出力をした後、又は出力しながら、所定位置に下降させることができる。
【００２８】
こうして、掻込リール８で穀稈を掻き込んだ後にコンバインが旋回するに際して、掻込リール８を前方に移動した後に下降させて刈取フレーム５と一体のバスケット６内の穀稈を掻込リール８で押さえ付けておき、コンバインが旋回するときの遠心力で穀稈がバスケット６内から外にこぼれ落ちないようにして、旋回後の作業位置にコンバインを位置付けることができる。
【００２９】
刈取作業中に手動操作で掻込リール８の高さが変わっていることがあるが、旋回後の作業位置に来たコンバインは、掻込リール８が所定位置より下降位置にあることがリール昇降位置センサ６２で検出されるので、リールワンタッチスイッチ５２をオン操作して掻込リール８を所定位置まで自動的に上昇させた後、又は上昇させながら、所定時間後退させる出力を行うことで、コンバインは旋回後に適正な穀稈の掻き込み位置に掻込リール８を戻すことができる。
【００３０】
以上のコンバインの旋回前の掻込リール８の下降・前進制御と旋回後の掻込リール８の上昇・後退制御のフローチャートを図６に示す。  
図６のフローチャートでは、ステップａで掻込リール８の高さが所定の高位置より高いことを掻込リール昇降位置センサ６２が検出すると掻込リール８の高さ調整のタイマのカウントを始め、前記タイマのカウントが終わらない間は掻込リール８を前進させる出力を出して適正な前進位置に掻込リール８を配置する。また、前記タイマのカウントが終わると掻込リール８の下降出力により適正位置に掻込リール８を下降させる。
【００３１】
また、ステップｂで掻込リール８の高さが所定の低位置より低いことを掻込リール昇降位置センサ６２が検出すると掻込リール８の高さ調整のタイマのカウントを始め、前記タイマのカウントが終わらない間は掻込リール８の後退出力をして適正な後退位置に掻込リール８を配置する。また、前記タイマのカウントが終わると掻込リール８の上昇出力により適正位置に掻込リール８を上昇させる。
【００３２】
また、刈取・脱穀レバー５１を入りとして、リール自動選択スイッチ５３をオンとすると刈取部４の昇降位置を刈取高さセンサ６６で検出し、該刈取部４の高さが所定値以下の高さから刈取に適した高さにあることを刈取高さセンサ６６で検出すると、掻込リール８を穀稈の掻き込みに適した高さに下降させる。この制御のフローチャートを図７に示す。
【００３３】
図７のフローチャートでは、ステップａで、コントローラ６０のメモリに所定の高位置が記憶されており、この記憶された刈取部４の高さの所定の低位置よりも刈取高さセンサ６６の検出値が小さいときは、掻込リール８を上昇させて適正位置に配置する。また、掻込リール８の高さ位置が前記の記憶されている高位置よりも高いときは、前記記憶している刈取高さの高位置の記憶を解除して、この刈取高さの低位置を記憶しておく。
【００３４】
また、ステップｂで刈取部４の高さの所定の高位置よりも刈取高さセンサ６６の検出値が大きいときは刈取高さの低位置を記憶している場合は、掻込リール８の高さ位置が前記低位置より高いと、掻込リール８を下降させて適正位置に配置する。また、掻込リール８の高さ位置が前記低位置より高いと前記記憶している刈取高さの低位置の記憶を解除して、刈取高さの高位置を記憶しておく。
【００３５】
また、自脱型の刈取部を備えてコンバインの脱穀部における穀稈の扱深さを検出する扱深さセンサを取り付けている場合に、該扱深さセンサの取付位置を変更しないで扱深さ位置を変更可能な深さ調節感度調節部（例えばダイヤル）を操縦席に設けたコンバインにおいて、扱深さ位置の変更を、扱深さセンサからの反射面までの距離（穀稈の層厚）を変更することにより行うことができる。
【００３６】
また、扱深さセンサからの反射面までの距離を測定して扱深さ制御を行う場合に、葉、穂の一本一本に反応することなく、適正な距離を算出するためのフィルター処理が必要となる。フィルター処理を車速に対して一律に行うと、通常の連続作業では問題無くても倒伏状態などの穀稈を刈り取る低速作業においては、葉、穂の一本一本に反応し、浅扱になる問題があるが、センサからの測定面までの距離（穀稈の層厚）を検出する扱深さセンサで、カットオフ周波数の異なるフィルター処理を行い、制御に用いる処理値を車速又は搬送速度に応じて変更すると、上記問題が解決できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  機体フレーム            ２  走行装置
４  刈取部                  ５  刈取フレーム
６  バスケット体            ６ａ  底板
７  分草体                  ８  掻込リール
９  リール取付部材          １０  腕杆
１１  補強杆                １２  リールタイン
１３  ボス部                １４  刈刃
１５  リール支持アーム      １５ａ  回動軸
１７  リール上下油圧シリンダ
１７ａ，１７ｂ  油圧バルブ
１８  リール前後用モータ
２０  リール前後用アーム
２１  ロッド                ２３  搬送装置
３０  バネ                  ３１  回動軸
３２  前側感知板            ３４  中間回動軸
３３  後側感知板            ３５  アーム
３６  係合ピン              ３７  接触子
３７ａ  係合溝              ３９  軸
４０  接地高さセンサ（ポジションセンサ）
４１  バネ                  ４２  調節ボルト
４３  グレンタンク          ４４  オーガ
５１  刈取・脱穀レバー（スイッチ）
５２  リールワンタッチスイッチ
５３  リール自動選択スイッチ
５４  リール上昇スイッチ
５５  リール下降スイッチ
５７  リール前進スイッチ
５８  リール後進スイッチ
６０  リール制御コントローラ
６１  パワーステアリングレバー
６２  リール昇降位置センサ
６３  車速センサ
６５  エンジン回転数センサ
６５ａ，６５ｂ  リレー
６６  刈取高さセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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