(57)【要約】【課題】安価で、しかも刈取部の高さの制御が容易な掻込リールを装着したコンバインを提供することである。【解決手段】機体の前側に配置した穀稈を刈り取る刈取部４の底部に設けた接地を検出する接地センサ４０と刈取部４の対機体高さを検出する刈取高さセンサ６６と刈取部４を機体に対して昇降自在に装着する昇降シリンダを備え、刈取部４の機体に対する高さを設定する刈取高さ設定ダイヤル５２により設定された刈取部４の機体に対する高さに応じて接地センサ４０と刈取高さセンサ６６による検出値のいずれか一方に基づいて刈取部４の機体に対する高さの制御を行う制御装置６０を設けたコンバインであり、刈取部４の機体に対する高さに応じて２つの高さセンサ４０，６６を使い分けることで制御操作が簡単となり、刈取部４の高さ制御のための部品点数が従来より少なくて済む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体の前側に配置した穀稈を刈り取る刈取部（４）と、該刈取部（４）の底部に設けた刈取部（４）の対地高さを検出する接地センサ（４０）と、刈取部（４）の対機体高さを検出する刈取高さセンサ（６６）と、刈取部（４）を機体に対して昇降させる昇降手段とを備えたコンバインにおいて、
刈取部（４）の機体に対する高さを設定する刈取高さ設定ダイヤル（５２）と、該刈取高さ設定ダイヤル（５２）により設定された刈取部（４）の機体に対する高さに応じて接地センサ（４０）と刈取高さセンサ（６６）とによる検出値のいずれか一方の検出値に基づいて刈取部（４）の機体に対する高さの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掻込み、刈刃により穀稈を刈り取り、刈り取られた穀稈はオーガで集められ、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取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、これにより刈取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取高さ制御をする。
【０００４】
また、前側感知板のそれぞれの後側には後側感知板を回動自在に取付け、前側感知板と後側感知板の間にバネを設け、該バネは前側感知板を後下がりに、後側感知板を前下がりになるように付勢しているから、機体を後進させたとき、後側感知板は前側感知板に圃場面あるいは株等が当接するのを防止して、後側感知板のみならず前側感知板を取付軸中心に上方回動させて退避させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
前記特許文献１記載の発明では、刈取部の高さを一定にするための制御に用いるセンサが複数あるので、何れのセンサにより制御を行うかの判断を容易にするために、別個のスイッチまたはダイヤルを設けておき、必要に応じてオペレータが選択して操作できる構成になっていた。しかし、この場合も操作具が多数あるので操作が煩わしいだけでなく、製造コストがかさむ原因になっていた。
【０００７】
本発明の課題は、安価で、しかも刈取部の高さの制御が容易になる掻込リールを装着した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】
【０００８】
本発明の課題は、次の解決手段により解決される。  
すなわち、請求項１記載の発明は、機体の前側に配置した穀稈を刈り取る刈取部（４）と、該刈取部（４）の底部に設けた刈取部（４）の対地高さを検出する接地センサ（４０）と、刈取部（４）の対機体高さを検出する刈取高さセンサ（６６）と、刈取部（４）を機体に対して昇降させる昇降手段とを備えたコンバインにおいて、刈取部（４）の機体に対する高さを設定する刈取高さ設定ダイヤル（５２）と、該刈取高さ設定ダイヤル（５２）により設定された刈取部（４）の機体に対する高さに応じて接地センサ（４０）と刈取高さセンサ（６６）とによる検出値のいずれか一方の検出値に基づいて刈取部（４）の機体に対する高さの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、刈取部４の機体に対する高さに応じて接地センサ４０と刈取高さセンサ６６の２つの高さセンサを自動的に使い分けることで制御操作が簡単となり、切り換え操作に必要な部品点数が従来より少なくて済み、製造コストを低減して安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例のコンバインの右側面図を示す。
【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感知板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上下動制御のフローチャートを示す。
【図７】図１のコンバインのトラニオンポジション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】
【００１１】
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の側面図を示す。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。
【００１２】
コンバインには機体フレーム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で貯留された後、グレンタンク４３内の穀粒はオーガ４４から外部に排出される。
【００１３】
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、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（図２）を設け、刈刃１４の後側には刈取った穀稈を集めるオーガ（図示せず）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の終端は脱穀装置の脱穀室（図示省略）に接続する。
【００１４】
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（昇降駆動手段）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１参照）を設けて、このセンサ６６で刈取部４の対機体高さを検出する。すなわち、刈取高さセンサ６６が刈取部４の上下回動支点部に設けられており、刈取高さセンサ６６が機体フレーム１に対する刈取部４の上下回動角度を検出することで、機体フレーム１に対する刈取部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の回転時におけるリールタイン１２の先端軌跡である。
【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、回転する掻込リール８のリールタイン１２により圃場の穀稈を掻き込み、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、刈取られた穀稈は図示しないオーガで集められ、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。
【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に対する前後位置を調整するために、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側にバネ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。
【００２２】
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。
【００２３】
図４に示すように刈取フレーム５（図１）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（＝刈取部４に軸支した前側感知板３２の上下回動角度）を検出して圃場面に対する刈取部４の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。
【００２４】
この接地高さセンサ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。
【００２５】
前記アーム３５には前側感知板３２を上昇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、このバネ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。
【００２６】
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、コンバイン制御コントローラ６０には次のような入力側機器と出力側機器が接続される。すなわち、コンバイン制御コントローラ６０は、刈取部４と脱穀部をそれぞれ作動させる刈取・脱穀クラッチ５１と刈取部４の高さを任意に変更できる刈高設定ダイヤル５２と刈取部４の機体フレーム１に対する高さを検出する対機体刈取高さセンサ６６、刈取部接地高さを検出する左右一対の接地センサ４０，４０、また出力側には図示しない刈取昇降油圧シリンダの伸縮度合いの調整により刈取部４の高さを上下させる油圧バルブが接続している。
【００２７】
図６には刈取部４による刈取高さ制御のフローチャートを示す。  
ここでは、刈高設定ダイヤル５２で設定した値（目標値）により接地センサ４０で刈取高さを制御するか対機体刈取高さセンサ（対機体センサ）６６かを切り換える。即ち、刈高設定ダイヤル５２による設定値はゼロｖから５ｖの範囲のアナログ値であり、その中間値である２．５ｖを刈取ダイヤ値が中間値であるとしている。そこで刈高設定ダイヤル値が２．５ｖ未満であると刈取低位置制御として、接地センサ４０による制御を行い、２．５ｖ以上であると刈取高位置制御として対機体刈取高さセンサ６６による制御に切り換える。
【００２８】
まず、刈取・脱穀クラッチ５１が作動して穀稈の刈り取りと脱穀が始まり、接地センサ４０による検出値が接地センサ４０の制御域の下限値以下である場合であって、対機体刈取高さセンサ（対機体センサ）６６の検出値が対機体センサ６６の下限回避値より小さければ、刈取部４を速やかに上昇させる（ステップａ）。これは、刈取部４が地面に突っ込むことを防ぎながら、刈取部４を出来るだけ速く適正な高さまで上げるためである。また、接地センサ４０による検出値が接地センサ４０の制御域の下限値以下である場合であって、刈取高さセンサ６６の検出値が対機体センサ６６の下限回避値を超える値であれば、刈取部４を標準高さまでゆっくり上昇させる（ステップｂ）。
【００２９】
また、接地センサ４０が、接地センサ４０の制御域の下限値を超える高さを検出し、さらに刈高設定ダイヤル５２で設定した値が、刈取高位置制御と刈取低位置制御とを切り換えるための境界値として設定されるダイヤル中間値を超える場合（＝対機体センサ６６の制御域）は、対機体センサ６６による刈取部４の高さ制御を実施し、ダイヤル位置により刈取部４の目標高さを設定して（ステップｃ）、対機体センサ６６による検出値が刈取部４の目標高さを超えると刈取部４を速やかに下降させ（ステップｄ）、また対機体センサ６６による検出値が刈取部４の目標高さ以下になると刈取部４を速やかに上昇させる（ステップｅ）。
【００３０】
また、刈高設定ダイヤル５２で設定した目標値が、前記中間値以下の場合は、接地センサ４０の検出値を用いて制御を行う。接地センサ４０の検出値が接地センサ４０の制御域の上限値を超えると刈取部４を速やかに下降させ（ステップｆ）、接地センサ４０の検出値が、該接地センサ４０の制御域の上限値未満であれば、刈取低位置制御判定中に刈高設定ダイヤル５２で刈取部４の高さを設定する（ステップｇ）。刈高設定ダイヤル５２で刈取部４の高さが設定されると、接地センサ４０の検出値が、接地センサ４０の制御域の目標値を超える場合は、刈取部４をゆっくり下げて標準位置に設定する（ステップｈ）。また刈高設定ダイヤル５２で設定された刈取部４の高さが接地センサ４０の制御域の目標値以下である場合は、刈取部４をゆっくり上昇させて標準位置に設定する（ステップｉ）。
【００３１】
このように、刈取高さセンサ６６による検出値で刈取部４を上昇させる必要があるとき（ステップａ、ステップｅ）は、刈取部４を速やかに上昇させ刈取部４が地面に突っ込むことを防ぎながら、刈取部４を出来るだけ速く適正な高さまで上げるためである。
【００３２】
また、このように刈取部４の上下動の動作を対機体センサ６６の検出値に基いて行う場合は速くしても支障はないが、接地センサ４０の検出値に基づいて行う場合は刈取部４が地面に接触しやすいのでゆっくり高さ調整することで、刈取部４の破損を未然に防ぐことが出来る。
【００３３】
以下の実施例では刈取部４に刈取部専用の静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴという）を設けている場合に、刈取部４の回転数を検出する回転数センサとＨＳＴのトラニオン軸ポジションセンサとを設けている。
【００３４】
上記構成で、刈取部４の回転数による回転数制御を行い、刈取部４の回転数センサの検出値に異常があるとトラニオン軸ポジションセンサの検出値により刈取部４の作動制御を行う。また、回転数センサによる刈取部４の回転数の検出値に変化が無いときには刈取部回転数が異常と判定してモニタに表示し、トラニオン軸ポジションセンサの検出値で刈取部４の作動制御を行う。
【００３５】
また、トラニオン軸ポジションセンサの検出値に変化がないと、トラニオン軸のポジション制御に異常があると考えられるので、そのときは、刈取部回転数センサによる刈取部回転数に異常がなければ刈取部回転数センサの検出値に基づいて刈取部４の作動制御を行う。この制御のフローチャートを図７に示す。  
従って刈取部回転数センサが故障しても作業を続行できる。
【００３６】
グレンタンク４３内の穀粒を外部に排出する伸縮するズーム式オーガ４４を設けている場合に、ズーム式オーガ４４の縮み出力を一定時間出してもポジションに変化がない場合は、オーガ内での籾圧縮中であると判断し、警報を発する。これはオーガ４４内での籾圧縮による螺旋の破損を防止するためである。
【００３７】
前記ズーム式オーガ４４の縮み出力時に異常を検出すると、一定時間の間はオーガ４４が伸びる方向への出力を行い、その後で籾排出のためのオーガ螺旋の駆動用クラッチをオンとして籾排出を行う。
【００３８】
また、上記異常時にオーガ４４のポジション値を記憶しておき、次回の籾排出時にポジション記憶値と現在地を比較して、該記憶値よりもオーガ４４が伸び側にある場合にのみ、図示しない籾排出のためのオーガ螺旋の駆動用クラッチをオンとして籾排出を行う。
【符号の説明】
【００３９】
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  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        ３３  後側感知板
３４  中間回動軸        ３５  アーム
３６  係合ピン          ３７  接触子
３７ａ  係合溝          ３９  軸
４０  接地センサ（ポジションセンサ）
４１  調節規制バネ
４２  接地刈取高さ調節ボルト
４３  グレンタンク      ４４   排穀オーガ
５１  刈取・脱穀クラッチ
５２  刈取高さ設定ダイヤル
６０  汎用コンバイン制御コントローラ
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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