(57)【要約】【課題】刈取装置の圃場へ突っ込みを確実に防止する。【解決手段】走行機体１に昇降制御可能に支持した刈取装置７と、該刈取装置の対地高さを検出する刈高さセンサ２１と、該刈取装置の走行機体に対する昇降位置検出を検出する昇降位置センサ２２と、該刈高さセンサ２１と昇降位置センサ２２の検出値に基づいて刈取装置を昇降装置１８により昇降制御するコントローラ３０とを備えたコンバインにおいて、走行機体が前後方向へ傾動したときの加速度を検出する加速度センサ２５と、走行機体が前後方向へ傾動したときの傾動速度を検出する速度センサ２６と、走行機体の水平基準面に対する前後傾斜角を検出する前後傾斜角センサ２７とを走行機体に設け、前記制御手段で刈高さセンサと昇降位置センサの検出値とともに、加速度センサと速度センサと前後傾斜角センサの各検出値に基づいて刈取装置を昇降装置により昇降制御可能に構成した。【選択図】図２
2006254729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に昇降制御可能に支持した刈取装置と、該刈取装置の対地高さを検出する対地高さ検出手段と、該刈取装置の走行機体に対する昇降位置検出を検出する昇降位置検出手段と、該対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値に基づいて刈取装置を昇降装置により昇降制御する制御手段とを備えたコンバインにおいて、走行機体が前後方向へ傾動したときの加速度を検出する加速度検出手段と、走行機体が前後方向へ傾動したときの傾動速度を検出する速度検出手段と、走行機体の水平基準面に対する前後傾斜角度を検出する前後傾斜角検出手段とを走行機体に設け、前記制御手段で対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値とともに、加速度検出手段と速度検出手段と前後傾斜角検出手段の各検出値に基づいて刈取装置を昇降制御可能に構成したことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
走行機体に昇降装置を介して昇降制御可能に支持した刈取装置と、該刈取装置の対地高さを検出する対地高さ検出手段と、該刈取装置の走行機体に対する昇降位置検出を検出する昇降位置検出手段と、該対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値に基づいて刈取装置を昇降制御する制御手段とを備えたコンバインにおいて、走行機体が前後方向へ傾動したときの加速度を検出する加速度検出手段若しくは傾動速度を検出する速度検出手段と、走行機体の水平基準面に対する前後傾斜角度を検出する前後傾斜角検出手段とを走行機体に設け、前記制御手段で対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値とともに、加速度検出手段若しくは速度検出手段と前後傾斜角検出手段の各検出値に基づいて刈取装置を昇降装置により昇降制御可能に構成し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、走行機体に刈取装置を昇降装置により昇降制御可能に支持したコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、刈取装置の先端に備えられた分草具、分草具にて分草された穀稈を掻き込む掻込リール、掻き込まれた穀稈を株元側で切断する刈刃、刈取穀稈を左右一側に送る横送りオーガを備えるプラットホームなどからなる刈取装置を走行機体に昇降装置にて昇降可能に支持したコンバインは公知となっている。このようなコンバインは、刈取脱穀作業時に刈取装置を回動可能に支持する支点軸に設けた昇降位置検出手段により刈取装置の昇降位置を検出するとともに、刈取装置のプラットホーム底部に設けた刈高さ検出手段により刈取装置の地面に対する高さを検出し、その検出情報に基づいて制御手段で昇降装置による刈取装置の昇降制御を行うように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、前述のような構成では、走行機体が圃場の凹凸などに乗り入れて前後方向に大きく傾動する場合には、刈取装置の動作よりも若干遅れて昇降位置検出手段と刈高さ検出手段が作動してそれぞれ昇降位置と刈高さとが検出されるため、昇降位置検出手段と刈高さ検出手段の各検出値にのみ基づく昇降制御では刈取装置の応答性が悪くなり、刈取装置が圃場に突っ込むことがあった。そこで、昇降位置検出手段と刈高さ検出手段に加えて、走行機体に速度検出手段を設け、該速度検出手段の検出値も制御手段による刈取装置の昇降制御に用いることで、刈取装置の応答性の改善が図られている。
【特許文献１】特開２００４−１３５５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、昇降位置検出手段と刈高さ検出手段と速度検出手段の各検出情報を用いるだけでは、走行機体が前後方向に大きく傾動するとき、その傾動速度が特に速いと、昇降制御時における刈取装置の応答が遅れて、刈取装置が圃場に突っ込むことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、走行機体に昇降制御可能に支持した刈取装置と、該刈取装置の対地高さを検出する対地高さ検出手段と、該刈取装置の走行機体に対する昇降位置検出を検出する昇降位置検出手段と、該対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値に基づいて刈取装置を昇降装置により昇降制御する制御手段とを備えたコンバインにおいて、走行機体が前後方向へ傾動したときの加速度を検出する加速度検出手段と、走行機体が前後方向へ傾動したときの傾動速度を検出する速度検出手段と、走行機体の水平基準面に対する前後傾斜角度を検出する前後傾斜角検出手段とを走行機体に設け、前記制御手段で対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値とともに、加速度検出手段と速度検出手段と前後傾斜角検出手段の各検出値に基づいて刈取装置を昇降制御可能に構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、走行機体に昇降装置を介して昇降制御可能に支持した刈取装置と、該刈取装置の対地高さを検出する対地高さ検出手段と、該刈取装置の走行機体に対する昇降位置検出を検出する昇降位置検出手段と、該対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値に基づいて刈取装置を昇降制御する制御手段とを備えたコンバインにおいて、走行機体が前後方向へ傾動したときの加速度を検出する加速度検出手段若しくは傾動速度を検出する速度検出手段と、走行機体の水平基準面に対する前後傾斜角度を検出する前後傾斜角検出手段とを走行機体に設け、前記制御手段で対地高さ検出手段と昇降位置検出手段の検出値とともに、加速度検出手段若しくは速度検出手段と前後傾斜角検出手段の各検出値に基づいて刈取装置を昇降装置により昇降制御可能に構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００９】
請求項１においては、刈高さ検出手段と昇降位置検出手段が検出した検出値に基づく制御手段から昇降装置への出力により、刈取装置の対地高さを一定に保持することができる。さらに、走行機体が圃場の凹凸などに乗り入れて前後方向に大きく傾動されたとき、この走行機体の傾動に伴う加速度を加速度検出手段で、傾動速度を速度検出手段で、前後傾斜角度を前後傾斜角検出手段で即座に検出し、この検出値に基づき前記制御手段からの出力により前記昇降装置の速度を制御し、前記刈取装置を速やかに昇降制御することができる。そのため、前記昇降装置による刈取装置の昇降速度制御を走行機体の傾動速度に応じて素早く行うことが可能となり、刈取装置の応答性を高めて、前記刈取装置の圃場への突っ込みを確実に防止できる。
【００１０】
請求項２においては、刈高さ検出手段と昇降位置検出手段が検出した検出値に基づく制御手段から昇降装置への出力により、刈取装置の対地高さを一定に保持することができる。さらに、走行機体が圃場の凹凸などに乗り入れて前後方向に大きく傾動されたとき、この走行機体の傾動に伴う加速度を加速度検出手段で、又は傾動速度を速度検出手段で即座に検出するとともに、前後傾斜角度を前後傾斜角検出手段で即座に検出し、この検出値に基づき前記制御手段からの出力により前記昇降装置の速度を制御し、前記刈取装置を速やかに昇降制御することができる。そのため、前記昇降装置による刈取装置の昇降速度制御を走行機体の傾動速度に応じて素早く行うことが可能となり、刈取装置の応答性を高めて、前記刈取装置の圃場への突っ込みを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係るコンバインの側面図、図２は刈取装置の制御機構を示すブロック図、図３は刈取装置の昇降制御方法を示すフローチャート図である。
【００１３】
本発明に係るコンバインの全体構成について、図１を用いて説明する。コンバインは、走行機体１にクローラ式走行装置２、刈取穀稈を脱穀する脱穀装置３、脱穀された穀粒を選別する選別装置４、選別された穀粒を貯溜する穀物タンク５、運転部６などを備えるとともに、該走行機体１に対して、圃場から穀稈を刈り取って脱穀装置３に供給する刈取装置７を昇降可能に備えて構成されている。
【００１４】
刈取装置７は、先端に備えられた分草具１１、分草具１１にて分草された穀稈を掻き込む掻込リール１２、掻き込まれた穀稈を株元側で切断する刈刃１３、刈取穀稈をプラットホーム１４内の横送りオーガ１５で左右中央に寄せて、走行機体１側に搬送する搬送装置１６などから構成され、走行機体１の前部に横設された支点軸１７を中心として昇降装置１８、本実施例では油圧式シリンダによって昇降制御可能に支持されている。
【００１５】
そして、図２に示すように、刈取装置７の前記プラットホーム１４底部に刈取装置７の地面に対する高さを検出する刈高さ検出手段として、接地式の刈高さセンサ２１が設けられている。また、刈取装置７を回動可能に支持する前記支点軸１７に、刈取装置７の走行機体に対する回動位置、つまり刈取装置７の高さ（昇降位置又は刈取装置の角度）を検出する昇降位置検出手段として、ポテンショメータなどからなる昇降位置センサ２２が設けられている。
【００１６】
また、走行機体１の任意場所に、走行機体１が前後方向に傾動したときの加速度を検出する加速度検出手段として加速度センサ２５が設けられ、走行機体１が前後方向に傾動したときの傾動速度を検出する速度検出手段として速度センサ２６が設けられている。例えば、加速度センサ２５としては、容器内部に薄い円板状のピエゾプラスチックフィルムを振動子として配設し、該振動子で加速度方向の垂直，水平成分を分離可能とした加速度センサが用いられ、また速度センサ２６としては、圧電バイモルフから成る駆動素子と検知素子とを備え、前記駆動素子の撓みに伴い電圧が発生するのを利用した音叉形の角速度センサが用いられている。
【００１７】
さらに、走行機体１の任意場所には、走行機体１の水平基準面に対する前後傾斜角度を検出する前後傾斜角検出手段として、重力式の前後傾斜角センサ２７が設けられている。そして、各検出手段の検出結果に基づき昇降装置１８による刈取装置７の昇降制御を行う制御手段としてコントローラ３０が設けられている。なお、加速度センサ２５、速度センサ２６、前後傾斜角センサ２７の種類は特に限定するものではない。また、加速度センサ２５と速度センサ２６のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。
【００１８】
そして、前記コントローラ３０の入力側に、刈高さセンサ２１や昇降位置センサ２２、加速度センサ２５、速度センサ２６、前後傾斜角センサ２７が接続されるとともに、刈取装置７を自動的に昇降制御する場合の自動モードスイッチ３１、刈取装置７を手動で昇降制御する場合の手動モードスイッチ３２、走行機体１に対する刈取装置７の地面に対する高さ、つまり刈取高さを設定するボリューム式の刈高さ設定器３３が接続されている。また、コントローラ３０の出力側に、前記昇降装置１８に設けた切換弁を上昇側と下降側とに切り換える上昇ソレノイド３５と下降ソレノイド３６とがそれぞれ接続されている。
【００１９】
このように構成されるコンバインの刈取脱穀作業時において、前記昇降装置１８による刈取装置７の対地高さを手動制御する場合には、前記手動モードスイッチ３２をオンとした状態で前記昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６が手動操作されて、前記刈取装置７の対地高さが手動制御される。
【００２０】
また、前記昇降装置１８による刈取装置７の対地高さを自動制御する場合には、前記自動モードスイッチ３１をオンとした状態にすることによって、前記刈高さセンサ２１及び昇降位置センサ２２の検出値に基づく前記コントローラ３０からの出力で前記昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６が自動制御される。そして、これら各ソレノイド３５・３６の自動制御に伴い前記刈取装置７の対地高さが自動調節されて、該刈取装置７による穀稈の刈高さが一定高さとされる。
【００２１】
このように前記刈高さセンサ２１及び昇降位置センサ２２の検出値に基づいて前記刈取装置７の対地高さを調節する場合、該刈取装置７の目標対地高さが刈高さ設定器３３にて予め設定され、この設定値と前記刈高さセンサ２１と昇降位置センサ２２で検出される検出値との偏差が大きいときには、前記昇降装置７が連続信号により連続制御されて速やかに前記偏差が小さくなるように前記刈取装置７の対地高さが調節される。こうして、前記偏差が小さくなると、前記昇降装置１８がパルス信号により断続制御されて緩やかに前記刈取装置７の対地高さが微調節される。
【００２２】
また、刈取脱穀作業時に、前記走行機体１が圃場の枕地などの凹凸に乗り入れたことにより走行機体１を支持しているクローラ式走行装置２の前部と後部との非凹凸部に対する高さに差が生じて走行機体１が前後方向に大きく傾くように傾動され、この傾動に基づき前記刈取装置７の非凹凸部に対する対地高さが変わったときには、走行機体１の傾動に伴う加速度と角速度がそれぞれ加速度センサ２５と速度センサ２６で即座に検出されるとともに、走行機体１の水平基準面に対する前後傾斜角度が前後傾斜角センサ２７で検出され、これらの検出値がコントローラ３０へと入力される。そして、該コントローラ３０から前記昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６に制御信号が出力されて、前記走行機体１の傾動時において、パルス信号の出力範囲であっても、連続信号による制御によって刈取装置７の速やかな上下昇降制御が昇降装置１８にて行われる。こうして、該刈取装置７の上下昇降制御が応答遅れなどを招くことなく速やかに行われるように構成されている。
【００２３】
次に、以上の構成としたコントローラ３０による刈取装置７の制御態様を、図３に示したフローチャートに基づいて説明する。まず、前記自動モードスイッチ３１がオン状態か否かが判断（ステップＳ１）される。そして、自動モードスイッチ３１がオン状態ではない場合には、前記手動モードスイッチ３２がオン状態か否かが判断（ステップＳ２）され、手動モードスイッチ３２がオン状態であれば、手動操作により前記各ソレノイド３５・３６が作動（ステップＳ３）されて前記昇降装置１８による昇降制御が行われる。一方、前記ステップＳ２で手動モードスイッチ３２がオン状態でなければ、前記ステップＳ１にリターンされる。
【００２４】
また、前記ステップＳ１で自動モードスイッチ３１がオン状態である場合、前記昇降装置１８の自動モードによる昇降制御が開始され、走行機体が前後方向に傾動するとき、加速度と速度がそれぞれ加速度センサ２５と速度センサ２６でそれぞれ検出されると同時に、前後傾斜角度が前後傾斜角センサ２７で検出され、まず加速度センサ２５の検出値が予め設定した基準値αよりも大きいか否かが判断（ステップＳ４）される。加速度センサ２５の検出値が基準値αよりも小さい場合、速度センサ２６の検出値が予め設定した基準値βよりも大きいか否かが判断（ステップＳ５）される。速度センサ２６の検出値が基準値βよりも小さい場合、前後傾斜角センサ２７の検出値が基準値γよりも大きいか否かが判断（ステップＳ６）される。
【００２５】
前記ステップＳ６において、前後傾斜角センサ２７の検出値が基準値γよりも小さければ、刈高さセンサ２１と昇降位置センサ２２の検出値と予め設定する目標刈高さ設定値との偏差が、予め設定した偏差設定値δよりも大きいか否かが判断（ステップＳ７）される。そして、前記刈高さセンサ２１及び昇降位置センサ２２の検出値に基づく偏差が前記偏差設定値δよりも小さいときには、前記刈取装置７の対地高さが目標刈高さ設定値に近いと判断され、前記昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６に対しパルス信号による断続制御が行われ（ステップＳ８）、このパルス制御で前記昇降装置１８の緩やかな自動昇降制御が行われる。
【００２６】
また、前記ステップＳ４で加速度センサ２５の検出値が基準値αよりも大きい場合やステップＳ５で速度センサ２６の検出値が基準値βよりも大きい場合、或いは前後傾斜角センサ２７の検出値が基準値γよりも大きい場合、前後傾斜角センサ２７の検出値に基づいて刈取装置７の昇降位置が算出され（ステップ９）、この算出値に対し昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６の連続制御が行われ（ステップ１０）、この連続制御で前記昇降装置１８の速やかな自動昇降制御が行われる。
【００２７】
具体的には、畝等の凸部を越える場合には、クローラ式走行装置２の前部が畝上に乗り上げるときには、急に機体前部が上昇するので、加速度センサ２５の出力値は基準値αよりも大きくなり、昇降装置１８を駆動して刈取装置７を下降させる必要があるが、下げる速さは速度センサ２６の検出値が基準値βとの差の速度に比例して速く下降される。この下降速度はパルス幅制御により行う。そして、その下げ高さは、前後傾斜角センサ２７の検出値γと下げ前の検出値の差だけとして刈取装置７を下降させる。
【００２８】
そして更に前進して機体の重心を畝の頂部を通過すると、機体前部が下降する。この下降する時の加速度が基準値αを越えると、前記と逆に刈取装置７を上昇させる。この上昇速さは下降速度に比例し、刈取装置７の高さは畝を越える前の高さとなるように制御される。
【００２９】
またさらに、前記ステップＳ７において、前記刈高さセンサ２１及び昇降位置センサ２２の検出値に基づく偏差が前記偏差設定値δよりも小さいときには、前記刈取装置７の対地高さが目標刈高さ設定値に対し離れていると判断され、ステップＳ１０において、昇降装置１８の各ソレノイド３５・３６の連続制御が行われ、この連続制御で前記昇降装置１８の速やかな自動昇降制御が行われる。
【００３０】
したがって、刈高さセンサ２１と昇降位置センサ２２が検出した検出値に基づくコントローラ３０からの昇降装置１８への出力により、刈取装置７の対地高さを一定に保持することができる。さらに、走行機体１が圃場の凹凸などに乗り入れて前後方向に大きく傾動されたとき、この走行機体１の傾動に伴う加速度を加速度センサ２５で、傾動速度を速度センサ２６で、前後傾斜角度を前後傾斜角センサ２７で即座に検出し、この検出値に基づき前記コントローラ３０からの出力により前記昇降装置１８の速度を制御し、前記刈取装置７を速やかに昇降制御することができる。そのため、前記昇降装置１８による刈取装置７の昇降速度制御を走行機体１の傾動速度に応じて素早く行うことが可能となり、刈取装置７の応答性を高めて、前記刈取装置７の圃場への突っ込みを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例に係るコンバインの側面図。
【図２】刈取装置の制御機構を示すブロック図。
【図３】刈取装置の昇降制御方法を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００３２】
１    走行機体
７    刈取装置
１８    昇降装置
２１    刈高さセンサ
２２    昇降位置センサ
２５    加速度センサ
２６    速度センサ
２７    前後傾斜角センサ
３０    コントローラ
【図１】
2006254729.tif 000003
【図２】
2006254729.tif 000004
【図３】
2006254729.tif 000005