(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数を定格回転数にて出力を増減調節する定回転制御手段及びエンジンの負荷率が一定以上になると車速を減速制御する車速制御手段を有するコンバインの車速制御装置において、
前記車速制御手段は、減速制御モードと旋回減速制御モードとを有し、
前記減速制御モードにおいては、旋回操作手段の旋回操作を検知して一定値だけ車速を減速し、旋回操作が終わると自動的に車速を復帰させるように制御し、
前記旋回減速制御モードにおいては、旋回操作手段の最大旋回操作を検知するとともにスピンターン用スイッチの「入」を検知して一定値だけ車速を減速した後、さらにスピンターン操作を検出して減速させることでスピンターン時に２段階減速制御することを特徴とするコンバインにおける車速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインに係り、より詳しくは、走行機体の旋回時に車速を自動的に減速させて安全に旋回ができるようにすると共に、旋回操作が終わると元の車速に自動復帰できるように制御する作業機における車速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行機体の旋回時、ハンドル舵角に応じて車速を段階的に自動減速させることは知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように走行機体の旋回時に、ハンドルの舵角に応じた減速では、その減速機構が複雑であり、また、スピンターン操作時における減速操作においても、機構の複雑さに起因した操作方法の煩わしさに問題があった。
【０００４】
本発明は、これらの問題を解決すべくなされたものであり、旋回時、自動的に車速が落ち、旋回操作が終わると元の車速に自動的に復帰する車速増減装置を簡易化して、簡単な操作で旋回操作及びスピンターンの安全を確保する作業機における車速制御装置を得ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、エンジン回転数を定格回転数にて出力を増減調節する定回転制御手段及びエンジンの負荷率が一定以上になると車速を減速制御する車速制御手段を有するコンバインの車速制御装置において、前記車速制御手段は、減速制御モードと旋回減速制御モードとを有し、前記減速制御モードにおいては、旋回操作手段の旋回操作を検知して一定値だけ車速を減速し、旋回操作が終わると自動的に車速を復帰させるように制御し、前記旋回減速制御モードにおいては、旋回操作手段の最大旋回操作を検知するとともにスピンターン用スイッチの「入」を検知して一定値だけ車速を減速した後、さらにスピンターン操作を検出して減速させることでスピンターン時に２段階減速制御することを特徴とするコンバインにおける車速制御装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をコンバインに適用した実施例について説明する。
図１は左右一対の走行クローラ（２ａ）（２ｂ）を有する走行車両であるコンバイン（１）の側面図であり、図２はコンバイン（１）の正面図である。
【０００７】
図１及び図２に示すように、コンバイン（１）の進行方向に向かって左側には脱穀装置（３）を搭載し、同じくコンバイン（１）の前部には単動式の油圧シリンダにより昇降可能な刈取前処理装置（４）を配置する。該刈取前処理装置（４）の下部フレームの下方にはバリカン式の刈刃装置（５）を、前方には６条分の穀稈引起装置（６）が配置され、該穀稈引起装置（６）と脱穀装置（３）における扱胴（３ａ）に穀稈を供給するためのフイードチェン（７）の前端との間には穀稈搬送装置（８）が配置され、前記穀稈引起装置（６）の下部前方には６条分の分草体（９）が突出している。
【０００８】
脱穀装置（３）における扱室内の扱胴をその軸線がコンバイン（１）の進行方向に沿うように配設し、扱室の一側に配置された前記フイードチェン（７）にて根元部を挟持しつつ搬送される穀稈の穂先部が扱室内の扱胴（３ａ）にて脱穀される。扱室の下方には受け網とシーブ等による揺動選別装置と唐箕のフアンの風による風選別装置とを備え、脱穀装置（３）の側方に脱穀済みの穀粒を貯留する籾タンクが搭載されている。
また、コンバイン（１）の後部から突出する穀粒放出オーガ（１１）は、籾タンク（１０）から機体外の図示しない運搬車に脱穀した穀粒放出するための水平回動及び俯仰回動可能に構成されている。コンバイン（１）の前部一側に設けた運転室（１２）内には、図２に示すように、コンバイン（１）を操向操作する操向レバー（１３）及び速度変更のための主変速レバー（１４）と副変速レバー（１５）、さらには各種操作用スイッチ（図示せず）が配置されている。
【０００９】
前記、操向レバー（１３）は上端の把持部（１３ａ）にスピンターン用スイッチ（１３ｂ）を設けており、該レバー（１３）の下端にはミッションケース（３０）内の連動機構を介して左右側サイドクラッチ作動用レバーを連動連結している。
また、操向レバー（１３）の側部には、操向制御の旋回操作制御スイッチ（ＳＷ１）及び該レバー（１３）の下端部にスピンターン検出用の左右側リミットスイッチ（ＳＷ２）（ＳＷ３）が設けられている。
機体の操向操作を行う際には、前記操向レバー（１３）を所望の方向へ操行操作することにより、機体を所望方向へ移動させることができるものであり、この際、例えば機体を左側方にスピンターン（急旋回）させたい場合には、操向レバー（１３）の把持部（１３ｂ）に設けたスピンターン用スイッチをＯＮにした後、操向レバー（１３）を左側方へ最大限に回動させれば、該レバー（１３）の回動動作を検出部である右側リミットスイッチ（ＳＷ２）が検出して後述の制御装置（７１）に入力し、該制御装置（７１）よりスピンターン作動部に信号が出力されて、該スピンターン作動部により左側の走行部が後進方向に走行駆動すると共に右側の走行部が前進方向に走行駆動して、機体を円滑にスピンターンさせることができる。
【００１０】
左右の走行クローラ（２ａ）（２ｂ）は、それぞれ図３に示す動力伝達装置（２０）の左右の出力軸（２１ａ）（２１ｂ）から出力される動力にて回転駆動する起動輪（２２）（２３）と、コンバイン（１）の後端側に後向き付勢された誘導輪（２３）（２３）とに巻掛けられた履帯（２４）（２４）と、各履帯（２４）の下側内周面を支持する下部転輪（２５）等からなる。
【００１１】
次に、２ポンプ２モータ型のＨＳＴ式無段回変速機構からなる動力伝達装置（２０）の構成について説明する。
図３に示す実施例は、ミッションケース（３０）内に、後述する左右一対の遊星歯車機構（３１）（３１）等からなる差動歯車機構と、第１油圧ポンプ（３３）及び第１油圧モータ（３４）からなる走行用油圧式駆動手段と、第２油圧ポンプ（３６）及び第２油圧モータ（３７）からなる旋回用油圧式駆動手段と動力伝達用歯車機構等を内装する。
コンバイン（１）に搭載したエンジン（１７）からの回転力は、チェンスプロケットと無端チェン（５３）、もしくはベルト及びプーリとを介して、ミッションケース（３０）の外側にて両方の油圧ポンプ（３３）（３６）の入力軸（３３ａ）に伝達し、伝達ケース（５４）内の油圧回路を介してそれぞれの油圧モータ（３４）（３７）に油圧動力伝達する。なお、前記入力軸（３３ａ）の一端部には、後述する油圧サーボ手段に圧油を供給するためのチャージポンプ（６１）が装着されている。
【００１２】
図３に示すように、左右一対の遊星歯車機構（３１）（３１）は左右対称状にあって、同一半径状に複数の遊星歯車（３９）（３９）（３９）がそれぞれ回転自在に軸支された左右一対の腕輪（３８）（３８）をミッションケース（３０）内にて同軸線上に適宜隔てて相対向させて配置する。
前記各遊星歯車（３９）にそれぞれ噛み合う太陽歯車（４０）（４０）を固着した太陽軸（４１）の左右両端は、両腕輪（３８）（３８）の内側にてその回転中心部に位置する軸受に回転自在に軸支されている。内周面の内歯と外周面の外歯とを備えたリングギヤ（４２）は、その内歯が前記遊星歯車（３９）（３９）（３９）にそれぞれ噛み合うように、太陽軸（４１）と同心状に配置されており、このリングギヤ（４２）は、前記太陽軸（４１）上または、前記腕輪（３８）の外周面から外向きに突出する中心軸（４３）上に軸受けを介して回転自在に軸支されている。
【００１３】
前記走行用油圧式駆動手段における容量可変式の第１油圧ポンプ（３３）の回転斜板の傾斜角度を変更調節することにより、第１油圧モータ（３４）への圧油の吐出方向と吐出量を変更して、当該第１油圧モータ（３４）の出力軸の回転方向及び回転数が調節可能に構成されている。そして、第１油圧モータ（３４）の入力軸からの回転動力は歯車（４４）（４５）（４６）（４７）を介して従来周知の歯車機構にて構成された副変速機構（５０）に伝達され、その出力歯車（４８）を介して太陽軸（４１）に固定したセンター歯車（４９）に伝達される。
なお、歯車（４４）の軸に関連させた歯車機構（５１）を介して作業機等への回転力を伝達するＰＴＯ軸（５２）に出力する。この場合、ＰＴＯ軸（５２）の中途部にはクラッチ手段（５２ａ）が備えられている。
【００１４】
図４は、走行用油圧式駆動手段における車速制御と、減速制御とに切換えることができる車速制御の第１実施例における油圧回路（６０）を示し、前記エンジン（１７）にて別途チャージポンプ（６１）を駆動し、ここから圧油を後述する油圧サーボ手段（６２）に送る。走行用の第１油圧ポンプ（３３）から第１油圧モータ（３４）への閉回路からなる油圧通路中にはその下流側バイパス通路にて油圧モータ（３４）に作用する慣性を吸収するためのブレーキバルブとしての一対の油圧調整弁（６３）が接続されている。
各油圧調整弁（６３）は図示するように、チェック弁とリリーフ弁との対比からなる。また、この一対の油圧調整弁（６３）より上流側バイパス通路には、チェック弁と絞り弁とからなり、主の油圧回路（６０）の圧油を少しづつ入替えるための一対の圧油調整弁（６４）（６４）が接続され、前記チャージポンプ（６１）からの圧油通路（６６）を一対の圧油調整弁（６４）（６４）間に接続する一方、ドレンに圧油を逃がすためのリリーフ弁（６５）に接続している。
【００１５】
また、圧油通路（６６）の延長部に設けた油圧サーボ手段（６２）は、図示しないピストンを直進的に移動させることによりクレイドル型の第１油圧ポンプ（３３）の斜板（図示せず）の傾斜角を変更させて、車速を変更するように構成するものであって、車速自動制御のための４ポート３位置の電磁制御弁（６７）と手動切換弁（６９）とが並列状に接続されている。
手動切換弁（６９）は、前記主変速レバー（１４）と図示しない連動機構を介して連結され、主変速レバー（１４）の操作位置に基づいて手動切換弁（６９）を切り換えることができ、主変速レバー（１４）の手動操作に基づいて油圧サーボ手段（６２）におけるピストンを駆動させ、この動きに応じて、連動機構（７０）を介して第１油圧ポンプ（３３）の斜板の傾斜角度を変更し、以て主変速レバー（１４）のセット位置に応じた車速に保持できるように構成されている。
他方、電磁制御弁（６７）からの出力ポートを前記手動切換弁（６９）の出力ポートからピストンへの通路に並列に接続する。この電磁制御弁（６７）は後述する制御装置（ＣＰＵ）からの所定の指令信号を減速用ソレノイド（６７ａ）又は増速用ソレノイド（６７ｂ）に送り、前記手動切換弁（６９）が前進位置にある場合のみ、前記油圧サーボ手段（６２）におけるピストンを移動させて、上述のように第１油圧ポンプ（３３）の斜板の傾斜角を変更して、車速を増減変速制御することができる。なお、主変速レバー（１４）ひいては手動切換弁（６９）が中立位置及び後退位置にあるときには、電磁制御弁（６７）への増減速の指令信号は出さない。
【００１６】
図５に示す、（７１）は走行機体の車速制御やエンジンへの燃料供給量調節制御により、前記車速制御モード及び減速制御モードを実行する制御手段としての制御装置であって、少なくとも、エンジンの負荷率が一定値以上になると、前記油圧サーボ手段（６２）を介して第１油圧ポンプ（３３）の斜板の傾斜角度を変更調節し、圧油吐出量を調節して、最終的には、前記第１油圧モータ（３４）の回転速度、ひいては車速を減速制御することができる。
前記制御装置（７１）は、マイクロコンピュータ等の電子制御による中央処理装置（ＣＰＵ）と、中央処理装置で演算処理するのに必要な制御プログラム、初期値、演算に必要な演算マップ等を予め記憶しておく読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、演算処理するのに用いられる各種入力データを一時的に記憶するための読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、入出力インターフェイス等からなり、以下のような入出力部を接続する。
【００１７】
即ち、車速制御モード（７２ａ）と減速制御モード（７２ｂ）とに切替えるためのモード切替スイッチ（７２）、走行部における車速センサ（７３）、エンジン（１７）の回転数を検出するために当該エンジン（１７）の出力軸またはミッションケースの出力軸等に設けたパルスエンコーダ等のエンジン回転数センサ（７４）、エンジンの負荷状態を検知することができる負荷センサとしての、燃料供給装置（７４ａ）における燃料供給量を検知する負荷センサ（７５），刈取前処理装置（４）をＯＮにより動力接続作動される刈取クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ（７６），脱穀部（３）をＯＮにより動力接続作動させる脱穀クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ（７７）、及び主変速レバー（１４）の操作位置のＯＮ・ＯＦＦを検知するためのレバー位置センサ（７８）等は制御装置（７１）の入力ポートに接続する。
【００１８】
また、制御装置（７１）の出力ポートには、走行クローラ（２ａ）（２ｂ）の走行用の第１油圧ポンプ（３３）の斜板の角度を変更調節する前記電磁制御弁（６７）の減速用ソレノイド（６７ａ）と増速用ソレノイド（６７ｂ）、さらには旋回用の第２油圧ポンプ（３６）の斜板の角度を変更調節する電磁制御弁の右旋回用ソレノイド（７９ａ）及び左旋回用ソレノイド（７９ｂ）、燃料供給装置（７４ａ）、自動操作中であることを表示する表示ランプ（８０）と、エンジンの負荷状態を液晶等の文字で表示したり、作業部の過負荷など負荷状態を警告表示ランプにて示すことができる表示装置（８１）を制御装置（７１）の出力ポートに各々接続している。そして、負荷センサ（７５）はスロットル弁の回動角度を検出するポテンションメータ、またはラックと並行状に取付き当該ラックの移動位置を検出できる直線差動トランス型変位センサである。
【００１９】
次に、減速制御モードにおける車速制御の第１実施形態について説明する。
モード切換スイッチ（７２）を減速制御モード（７２ｂ）に切換える。主変速レバー（１４）を中立位置から前方に回動すると、その回動角度に応じた車速にて前進走行できる。なお、主変速レバー（１４）を中立位置から後方に回動するとその角度に応じて後退走行する。このコンバインの走行速度は、主変速レバー（１４）のセット位置に対応した速度に保持される。
また、主変速レバー（１４）の回動位置が前進位置にあると、前記レバー位置センサ（７８）にて検知され、制御装置（７１）から電磁弁（６７）への指令信号の出力を許容するが、主変速レバー（１４）が中立位置及び後退位置にあると検知されるときには、制御装置（７１）から電磁弁（６７）への指令信号の出力を禁止し、不用意にコンバインが働き、または後退時に増速する等の事態が発生しないように安全性を確保している。
【００２０】
上記のモード切換スイッチ（７２）を減速制御モード（７２ｂ）に切換えた状態で、操向レバー（１３）を左或いは右方向に倒すと、該操向レバー（１３）の傾きに応じて旋回操作制御スイッチ（ＳＷ１）がＯＮして減速用ソレノイド（６７ａ）を作動して、手動切換弁（７９）が前進位置にある場合にエンジン負荷率を検出して油圧サーボ手段（６２）におけるピストンを移動させて、第１油圧ポンプ（３３）の斜板の傾斜角度を変更して、車速を一定値減速制御することができる。そして、旋回が終わった時点で操向レバー（１３）を初期位置に戻すことにより、減速制御モード（７２ｂ）で設定されている車速に自動的に復帰して、走行機体の安全が確保される。
【００２１】
次に、第２実施形態について説明する。上記第１実施形態の車速制御装置の機能ブロック図（図５）におけるモード切換スイッチ（７２）の車速制御モード、減速制御モードに新たに旋回減速制御モードを付加させたものが図６に示す第２実施形態である。即ち、モード切換スイッチ（７２')は車速制御モード（７２ａ）、減速制御モード（７２ｂ）及び旋回減速モード（７２ｃ）の３モードから成り、減速制御モード（７２ｂ）にモード選択を切換えて、操向レバー（１３）を操作した場合は第１実施形態と全く同じ操作である。次いで、モード切換スイッチ（７２）を旋回減速モード（７２ｃ）に切換えて、操向レバー（１３）を操作すると、該レバー（１３）の最大旋回操作に応じて旋回操作制御スイッチ（ＳＷ１）がＯＮし、エンジン負荷率を検出して制御装置（７１）から所定信号に応じて減速用ソレノイド（６７）を作動して、減速制御モード（７２ｂ）よりさらに１段遅い２段減速制御が得られるので、この操作によれば、より以上にオペレーターの操作上の負担が軽減されることになる。
【００２２】
このように減速制御モードでは、エンジンの負荷率が一定値を越えると、車速を一定比率だけ減速させ、エンジン負荷が適正値に戻ると、車速を元の設定値に復帰させるように制御するので、エンジン負荷の変動による車速変更時のハンチング現象を回避すると共に、車速の復元は、予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないので、旋回時、操向レバーを操作するだけで、自動的に車速が落ちて、安全に旋回ができると共に、エンジンの過負荷がなくなり、従来の作業中の回行は最も負荷が大きく、エンジン回転が落ちると、扱残しや３番ロスが増加するという問題が解決された。このように操向レバーにスイッチを設けたことにより、自動減速のための新たな装置を付加しないで、安価に機能アップが可能になる。
【００２３】
さらに、第３実施形態を図７の車速制御装置の機能ブロック図に基づいて説明する。
機体を左右側の何れかの所望の方向にスピンターン（急旋回）させたい場合には、操向レバー（１３）の把持部に設けたスピンターン用スイッチ（１３ｂ）をＯＮさせると共に、操向レバー（１３）を左側方又は右側方に回動操作することによりに旋回操作制御スイッチ（ＳＷ１）がＯＮになり、該スイッチ（ＳＷ１）の出力信号に基づいて、減速用ソレノイド（６７ａ）を作動して車速を一定比率だけ減速させることができる（第１段減速）。
さらに、操向レバー（１３）を左右側の何れかに最大限回動させれば、該レバー（１３）の回動動作を左右側リミットスイッチ（ＳＷ２）（ＳＷ３）の所定方向側のリミットスイッチが検出して、制御装置（７１）に入力し、同制御装置（７１）よりスピンターン作動部に信号が出力されて、スピンターン用のクラッチを接続して、第２段の減速スピンターンが行われるので、２段減速制御により機体を円滑にかつ安全にスピンターンさせることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、コンバインにおけるエンジン回転数を定格回転数にて出力を増減調節する定回転制御手段及び車速を増減制御する車速制御手段を備えたコンバインにおいて、本発明によれば、自動減速のための新たな装置を設けずに、かつ複雑な操向操作も必要とせず、モード切換スイッチを選択し、旋回操作手段の旋回操作を検知するだけで、自動的に車速が落ちて、安全に旋回操作できると共に、エンジンの過負荷が抑制される効果がある。また、スピンターン用スイッチの信号を検出して第１段の減速を行い、スピンターン時にさらに左右側リミットスイッチの信号を検出して減速が可能となり２段階の減速制御が得られるので、一本の旋回操作手段の操作によりスピンターン操作が円滑かつ確実に行うことができ、スピンターンの安全性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図
【図２】コンバインの正面図
【図３】２ポンプ２モータ型油圧式無段階変速機構のスケルトン図
【図４】油圧回路図
【図５】第１実施形態の車速制御装置の機能ブロック図
【図６】第２実施形態の車速制御装置の機能ブロック図
【図７】第３実施形態の車速制御装置の機能ブロック図
【符号の説明】
１          コンバイン
２ａ、２ｂ  走行クローラ
３          脱穀装置
４          刈取前処理装置
１３        操向レバー
１３ａ      把持部
１３ｂ      スピンターン用スイッチ
１４        主変速レバー
１７        エンジン
３３        第１（送行用）油圧ポンプ
３４        第１（走行用）油圧モータ
６０        油圧回路
６１        チャージポンプ
６２        油圧サーボ手段
６７ａ      減速用ソレノイド
６７ｂ      増速用ソレノイド
６９        手動切換弁
７１        制御装置
７２  ７２’モード切換スイッチ
７２ａ      車速制御モード
７２ｂ      減速制御モード
７２ｃ      旋回減速制御モード
７３        車速センサ
７４        エンジン回転センサ
７４ａ      燃料供給装置
７５        負荷センサ
７６        刈取クラッチセンサ
７７        脱穀クラッチセンサ
７８        レバー位置センサ
７９ａ      右旋回用ソレノイド
７９ｂ      左旋回用ソレノイド
８０        表示ランプ
８１        表示装置
ＳＷ１      旋回操作制御スイッチ
ＳＷ２      左側リミットスイッチ
ＳＷ３      右側リミットスイッチ
【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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