(57)【要約】【課題】刈取部を急速上昇した場合でも、その上昇限度位置における刈取部の停止による衝撃を小さく抑えることができるコンバインの刈取部昇降制御装置を提供する。【解決手段】コンバインの刈取部昇降制御装置１は、スイッチやセンサによる所定の速度条件信号に基づいて刈取部の上昇速度を定める刈取昇降速度設定手段と、刈取昇降速度設定手段により設定された設定速度で刈取部の上昇限度位置までの範囲を昇降駆動する刈取昇降駆動手段とを備えて構成され、上記刈取昇降速度設定手段には、刈取部の高さ位置が上昇限度位置に及ぶ所定の高さ範囲内の場合に、刈取上昇速度を所定の低速信号に変更する速度変更手段を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチやセンサによる所定の速度条件信号に基づいて刈取部の上昇速度を定める刈取昇降速度設定手段と、
刈取昇降速度設定手段により設定された設定速度で刈取部の上昇限度位置までの範囲を昇降駆動する刈取昇降駆動手段とを備えるコンバインの刈取部昇降制御装置において、
上記刈取昇降速度設定手段には、刈取部の高さ位置が上昇限度位置に及ぶ所定の高さ範囲内の場合に、刈取上昇速度を所定の低速信号に変更する速度変更手段を備えたことを特徴とするコンバインの刈取部昇降制御装置。
【請求項２】
前記速度変更手段は、次第に減速する複数の低速信号に順次切り替えることを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取部昇降制御装置。
【請求項３】
前記速度変更手段は、手動昇降入力手段からの上昇指令信号に応じて、その変更信号を所定の高速信号に切り替えることを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取部昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体前部に備えた刈取部の昇降を制御するコンバインの刈取部昇降制御装置に関し、特に、刈取部の速やかな上昇動作を損なうことなく、その上昇上限における衝撃を抑えることができるコンバインの刈取部昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインは、図１１に示すように、刈取部ａ、脱穀部ｂ、収納部ｃ、搬出部ｄ等の作業機と、走行用の左右のクローラｅ、ｅと、作業機および機体の走行を操作するための操縦部ｆ等を備える。その他、図示せぬ原動機とその動力を受けて動作する作業機を制御する制御装置とを備える。
【０００３】
上記コンバインの刈取部ａは、所定の刈高さ位置に調節した上で機体を前進させつつ穀稈の刈取作業を行う。刈取るべき穀稈が尽きて次の刈取条に移動する際等は、操縦部ｆに配置されたパワステレバーの後傾操作等により刈取部ａを上昇させ、機体を転向させた後に刈取を再開するべく、再度、刈取部ａを下降させる必要がある。刈取部ａには上限センサやポジションセンサの上限位置を設けることにより、刈取部ａの上昇の際は、その可動上限位置まで、安全、確実に刈取部ａを上昇させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、刈取部ａは機体の先端部に位置して大きな質量を有することから、上昇上限位置で刈取部ａが停止した場合は、上下方向の運動量の急変により機体に対して衝撃的なピッチングモーメントを及ぼすという問題があった。この問題は、特に刈取部ａを急いで上昇させた場合に顕著であり、オペレータに不快感を与えるのみならず、耐久性等機体の全体に影響が及ぶ点からもその改善が望まれていた。
【０００５】
本発明の目的は、刈取部を急速上昇した場合でも、その上昇限度位置における刈取部による衝撃を小さく抑えることができるコンバインの刈取部昇降制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、スイッチやセンサによる入力信号に対応して刈取部の上昇速度を定める刈取昇降速度設定手段と、刈取昇降速度設定手段により設定された設定速度で刈取部の上昇限度位置までの範囲を昇降駆動する刈取昇降駆動手段とを備えるコンバインの刈取部昇降制御装置において、上記刈取昇降速度設定手段には、刈取部の高さ位置が上昇限度位置に及ぶ所定の高さ範囲内の場合に、刈取上昇速度を所定の低速信号に変更する速度変更手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記刈取部の上昇速度は、手動昇降入力手段、自動昇降選択手段その他の入力信号に応じて刈取昇降速度設定手段によって定められ、この刈取上昇速度により上限位置までの範囲で刈取部が刈取昇降駆動手段によって上昇駆動される。この場合、刈取部の高さ位置が所定の高さ範囲内に達すると、速度変更手段が刈取上昇速度を所定の低速度に変更し、刈取昇降駆動手段によって刈取部を所定の低速度で上昇駆動する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記速度変更手段は、次第に減速する複数の低速信号に順次切り替えることを特徴とする。このコンバインの刈取部昇降制御装置は、複数の低速信号の切換により、刈取部が徐々に減速駆動される。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記速度変更手段は、手動昇降入力手段からの上昇指令信号に応じて、その変更信号を所定の高速信号に切り替えることを特徴とする。このコンバインの刈取部昇降制御装置は、減速動作中であっても、手動操作により、刈取部が高速上昇駆動される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置は以下の効果を奏する。
上記構成のコンバインの刈取部昇降制御装置は、上昇限度位置の近傍まで刈取部が上昇駆動されると所定の低速度に切り替えられるので、上昇限度位置における刈取部の停止による衝撃および刈取部が機体に与えるピッチングモーメントを小さく抑えることができる。その結果、停止時のショックが緩和されて機体の耐久性を向上することができる上に、オペレータに与える不快感を回避し、作業環境の改善を図ることができる。
上昇速度を徐々に減速する場合は、上限位置で滑らかに停止するので、衝撃をさらに抑えることができる。
手動操作によって高速上昇駆動する場合は、減速動作中であっても、高速上昇の選択が可能となり、操作の自由度を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態につき以下に図面を参照しつつ説明する。本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置の機能構成図を図１に示す。
【００１２】
図１において、刈取部昇降制御装置１は、手動操作用入力具である刈取レバーポジションセンサ１２からの操作信号を昇降速度信号に変換して手動速度設定するパワステ操作検出手段１３と、自動上昇手段１４と、これらパワステ操作検出手段１３および自動上昇手段１４とから上昇速度信号を受けて条件に応じて調節する刈取上昇減速設定手段１５とによって構成される。この刈取上昇減速設定手段１５は、さらに、刈高ポジションセンサ１６、車速センサ１７、脱穀クラッチスイッチ１８からの信号を受け、これらの条件に応じて開度制御するべく刈取（上）バルブ１９に接続する。
【００１３】
刈取上昇減速設定手段１５は、パワステ操作検出手段１３および自動上昇手段１４とから上昇速度信号を受けて条件に応じてその上昇速度を調節するべく、スイッチやセンサによる所定の速度条件信号に基づいて所定の速度切換範囲における刈取部の上昇速度を定める刈取昇降速度設定手段と、刈取部の上昇限度位置に及ぶ昇降範囲で刈取昇降速度設定手段により設定された設定速度で昇降駆動する刈取昇降駆動手段とを備え、この刈取昇降速度設定手段には、刈取部の高さ位置が上昇限度位置に及ぶ所定の高さ範囲内の場合に、刈取上昇速度を所定の低速信号に変更する速度変更手段を備える。
【００１４】
つぎに、上記構成の刈取部昇降制御装置の処理手順について、図２のフローチャートにより説明する。
刈取部昇降制御装置の稼動とともに、ステップ１（「Ｓ１」と略記する。以下同様）で刈取部自動上昇についてチェックし、自動上昇でないときは、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ２）により刈取手動昇降をチェック（Ｓ３）する。手動昇降操作中でないときは刈取上昇出力停止（Ｓ４）をして最初から処理を繰り返す。
【００１５】
刈取手動昇降操作チェック（Ｓ３）により刈取手動昇降操作中であれば、刈取部自動昇降（Ｓ１）の場合を含め、刈高ポジション読込（Ｓ５）とその基準位置換算（Ｓ６）の後、現在刈高ポジションと刈取上昇速度切換位置との比較（Ｓ７）を行う。現在刈高ポジションが刈取上昇速度切換範囲内でないときは上昇速度として所定の高速値をセットし（Ｓ８）、また、現在刈高ポジションが刈取上昇速度切換範囲内であれば上昇速度として所定の低速値をセットする（Ｓ９）。そのセット値を刈取上昇出力要求（Ｓ１０）によりバルブ制御することにより刈取部を高速または低速で上昇駆動する。この一連の処理を、再度、繰り返す。
【００１６】
上記のように刈取部昇降制御装置１を構成することにより、刈取部の上昇速度は、手動昇降入力手段や自動昇降選択手段に応じて刈取昇降速度設定手段によって定められ、この刈取上昇速度により上限位置までの範囲で刈取部が刈取昇降駆動手段によって上昇駆動される。この場合、刈取部の高さ位置が所定の高さ範囲に達すると、速度変更手段が刈取上昇速度を所定の低速度に変更し、刈取昇降駆動手段によって刈取部を所定の低速度で上昇駆動する。
【００１７】
したがって、上昇限度位置の近傍まで高速で刈取部が上昇駆動されると、所定の低速度に切り替えられるので、上昇限度位置における刈取部の停止による衝撃および刈取部が機体に与えるピッチングモーメントを小さく抑えることができる。その結果、停止時のショックが緩和されて機体の耐久性を向上することができる上に、オペレータに与える不快感を回避し、作業環境の改善を図ることができる。
【００１８】
つぎに、刈取部の上昇速度を次第に減速する例について説明する。刈取上昇速度切換範囲内において刈取部の上昇速度を次第に減速する場合の処理手順図を図３に示す。この場合は、速度変更手段において、次第に減速する複数の低速信号に順次切り替える。すなわち、図３に示すように、刈取上昇速度切換範囲内の処理として、刈高ポジションに応じて上昇速度を抑えるべく速度設定（Ｓ９ａ）をし、その他は前記同様である。
【００１９】
特に、図４の速度変化図に示すように、刈取上昇速度切換範囲の直前速度が上限位置で０となる減少直線とすることにより、上昇速度が徐々に減速するので、上限位置における刈取部の停止による衝撃をさらに抑えることができる。
【００２０】
つぎに、手動操作により刈取部を高速上昇駆動する例について説明する。手動操作により刈取部を高速上昇駆動する場合の処理手順図を図５に示す。
図５において、刈取部の自動上昇のチェック（Ｓ１）を繰り返し、該当する場合において以下の処理をする。刈高ポジションの読込（Ｓ５）から刈取上昇速度切換範囲内についてのチェック（Ｓ７）により、刈取上昇速度切換範囲外であれば、前記同様に、高速値のセット（Ｓ８）と刈取上昇出力要求（Ｓ１０）によりバルブ制御することにより刈取部を高速上昇駆動する。
【００２１】
刈取上昇速度切換範囲内であれば、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ１１）とそのチェック（Ｓ１２）をする。昇降レバーが上昇操作でないときは、前記同様に、刈取上昇速度切換範囲内の処理（Ｓ９ａ）において、刈高ポジションに応じて上昇速度を抑えるべく速度設定し、次第に減速駆動する。また、昇降レバーが上昇操作であれば、高速値のセット（Ｓ８）を行うことにより、減速処理を解除する。この場合は、刈取上昇速度切換範囲内であっても、オペレータにより減速処理を解除して高速上昇に戻すことができ、選択の自由度を確保することができる。
【００２２】
つぎに、手動操作により刈取部を高速下降駆動する例について説明する。手動操作により刈取部を高速下降駆動する場合の処理手順図を図６に示す。
図６において、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ２１）から上昇操作のチェック（Ｓ２２）をする。昇降レバーが上昇操作であるときは、前記同様に、刈高ポジションに応じて高速上昇と低速上昇を速度設定し、それぞれ上昇駆動する（Ｓ５〜Ｓ１０）。
【００２３】
また、上昇操作でなかった場合は、下降操作のチェック（Ｓ２３）により、昇降レバーが中立の場合は、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ２１）から繰り返し、一方、下降操作であれば、下降高速値のセットと下降出力要求（Ｓ２４）を行うことにより、刈取部を高速下降駆動する。この場合は、刈取上昇速度切換範囲内であっても、オペレータにより高速下降を選択することができ、選択の自由度を確保することができる。
【００２４】
つぎに、所定の手動操作により刈取部を高速上昇駆動する例について説明する。手動操作により刈取部を高速上昇駆動する場合の処理手順図を図７に示す。
図７において、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ２１）から上昇操作のチェック（Ｓ２２）をする。昇降レバーが上昇操作でないときは、中立位置についてチェック（Ｓ３１）し、中立位置であれば刈取上昇一旦停止検出（Ｓ３２）、中立位置でなければ刈取上昇一旦停止解除（Ｓ３３）をセットする。
【００２５】
昇降レバーが上昇操作であるときは、刈高ポジション読込（Ｓ５）とその基準位置換算（Ｓ６）の後、刈取上昇一旦停止のチェック（Ｓ３４）を行う。該当する場合は高速上昇（Ｓ８）をセットするほか、前記同様に、刈高ポジションに応じて高速上昇又は低速上昇を速度設定し、それぞれの速度で刈取部を上昇駆動する（Ｓ５〜Ｓ１０）。その結果、刈取上昇速度切換範囲内において手動上昇を一旦停止後、再度上昇操作することにより、刈取部を高速上昇することができる。
【００２６】
つぎに、所定の手動操作に応じて刈取部を高速で１ショット上昇駆動する例について説明する。所定の手動操作により刈取部を高速で１ショット駆動する場合の処理手順図を図８に示す。
図８において、刈取昇降レバーポジション読込（Ｓ２１）とその上昇操作のチェック（Ｓ２２）をする。昇降レバーが上昇操作でないときは、刈取上昇出力停止（Ｓ４１）し、以後の上昇操作まで繰り返す。上昇操作の場合には、刈高ポジション読込（Ｓ５）から刈取上昇速度切換範囲とのチェック（Ｓ７）を行う。刈取上昇速度切換範囲外であれば高速上昇のセット（Ｓ８）により刈取部を高速上昇駆動する。刈取上昇速度切換範囲内であれば、上昇操作タイマのカウント（Ｓ４２）の後、タイマの所定時間経過をチェック（Ｓ４３）する。経過後であれば低速上昇（Ｓ９）をセットし、経過前であれば高速上昇（Ｓ８）をセットすることにより、刈取部を上昇駆動する。
【００２７】
この一連の処理により、刈取上昇速度切換範囲内で刈取部昇降を停止させ、次の一瞬の上昇操作によって高速で１ショット上昇駆動し、また、上昇操作の継続によって刈取部の減速上昇駆動をする。したがって、高速の１ショットを単位とする微小上昇により、刈取部を能率良く高さ調節することができる。
【００２８】
つぎに、脱穀機の稼動による刈取部の上昇制御について説明する。脱穀機の稼動による刈取部の上昇制御の処理手順図を図９に示す。
図９において、刈取上昇速度切換範囲外で高速、また刈取上昇速度切換範囲内で低速で刈取部を上昇駆動するべく、刈取部自動上昇のチェック（Ｓ１）から刈取上昇出力要求（Ｓ１０）までの一連の処理を行う。この場合、脱穀入センサオンのチェック（Ｓ４１）を行い、該当しないこと、すなわち、脱穀オフを、刈取上昇速度切換位置に対する刈取ポジションのチェック（Ｓ７）の条件とする。また、該当する場合、すなわち、脱穀オンの場合には、高速上昇（Ｓ８）をセットして高速上昇駆動する。したがって、刈取部の速やかな取扱いが可能となる。すなわち、刈取走行作業中には圃場面から速やかに上昇可能なので、進路上の障害物に接触するのを防止することができる。
【００２９】
つぎに、車速による刈取部の上昇制御について説明する。車速による刈取部の上昇制御の処理手順図を図１０に示す。
図１０において、刈取上昇速度切換範囲外で高速、また刈取上昇速度切換範囲内で低速で刈取部を上昇駆動するべく、刈取部自動上昇のチェック（Ｓ１）から刈取上昇出力要求（Ｓ１０）までの一連の処理を行う。その刈取上昇速度切換位置に対する刈取ポジションのチェック（Ｓ７）の後には、車速センサ読込（Ｓ６１）と車速有りのチェック（Ｓ６２）を行う。該当する場合には中速上昇（Ｓ６３）をセットし、また、該当しない場合は低速上昇（Ｓ９）をセットする。したがって、機体の走行中に限り刈取上昇速度切換範囲内について刈取部を中速上昇駆動することができるので、走行中における一定の迅速性を確保しつつ、上限位置における刈取部の衝撃を一定範囲内に抑えることができる。
【００３０】
つぎに、刈取上昇速度切換範囲の設定方法について説明する。パワステの傾倒角度に対応して刈取部の昇降速度を電気的に設定できるコンバインの電子パワステ装置において、刈取部の昇降位置を検出するセンサを設け、このセンサが刈取上限位置を検出した場合に、上限位置から所定量下がった位置を学習し、刈取上げ操作中に、この位置に到達したときは、パワステの傾倒角に優先して上昇速度を低下させるように構成する。
【００３１】
上記構成により、上限位置における停止時のショックが緩和され、機械寿命の向上、オペレータの疲労低減を図ることができる。また、学習による刈取上昇速度切換範囲の設定は、機体毎のばらつきによるセンサの検出誤差の吸収を自動的に行うことにより、整備の都度の調整を要しないメンテナンスフリーに資するものである。
【００３２】
つぎに、刈取部の下限位置の設定方法について説明する。パワステの傾倒角度に対応して刈取部の昇降速度を電気的に設定できるコンバインの電子パワステ装置において、刈高自動制御の入切スイッチと、刈高設定ダイヤルと、刈取部の昇降位置を検出するセンサを設け、入切スイッチが「切」状態にあるときは、刈高設定ダイヤルによる設定位置を刈取部の昇降時の最下げ位置とし、パワステによる刈取下げ操作に優先して、このダイヤルを下回る刈取下げ動作を停止するように構成する。
【００３３】
上記構成により、刈高制御のダイヤルと下限位置設定ダイヤルの機能をひとつのダイヤルに集約したことから、煩わしい操作が不要となり、刈高自動制御を使用しない場合でも、ダイヤルにより刈取部の下げ高さの規制が可能になる。したがって、オペレータの刈取下げの誤操作があっても、刈取部を土中に突っ込ませることがなくなり、刈取部の泥つまりや機械の破損という不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置の機能構成図
【図２】図１の刈取部昇降制御装置の処理手順図
【図３】別例に係る刈取部昇降制御装置の処理手順図
【図４】図３の刈取部昇降制御装置による速度変化図
【図５】手動操作により刈取部を高速上昇駆動する場合の処理手順図
【図６】手動操作により刈取部を高速下降駆動する場合の処理手順図
【図７】手動操作により刈取部を高速上昇駆動する場合の処理手順図
【図８】所定の手動操作により刈取部を高速で１ショット駆動する場合の処理手順図
【図９】脱穀機の稼動による刈取部の上昇制御の処理手順図
【図１０】車速による刈取部の上昇制御の処理手順図
【図１１】コンバインの全体構成例に係る側面図
【符号の説明】
１　刈取部昇降制御装置
１２　刈取レバーポジションセンサ
１３　パワステ操作検出手段
１４　自動上昇手段
１５　刈取上昇減速設定手段
１６　刈高ポジションセンサ
１７　車速センサ
１８　脱穀クラッチスイッチ
１９　刈取（上）バルブ
ａ　刈取部
ｂ　脱穀部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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