(57)【要約】【課題】トラックフレームの前後傾斜に応じてトラックフレームの昇降範囲が制限されるものであっても、対機水平復帰制御時に車高を十分に下げて機体の安定性を確保する。【解決手段】コンバイン１の制御部２３は、水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作に応じた左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の自動制御により、左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して水平となる対機水平姿勢に復帰させる水平復帰モードを備え、該水平復帰モードは、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の前後傾斜を水平に戻した後、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の昇降位置を一致させつつ機体２を下降させる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体側フレームに設けられる左右の駆動スプロケットと、
左右のトラックフレームに設けられるアイドラ及び転輪と、
駆動スプロケット、アイドラ及び転輪に巻回される左右のクローラと、
左右のトラックフレームを機体側フレームに対して昇降させる左右の昇降用アクチュエータと、
左右のトラックフレームを機体側フレームに対して前後傾斜させる左右の前後傾斜用アクチュエータと、
左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを制御する制御部と、を備えるコンバインであって、
前記制御部は、
機体側に設けられる左右傾斜センサ及び前後傾斜センサの検出値が所定値を維持するように左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを自動制御する水平自動制御手段と、
水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作、及び／又は、水平自動制御の切り操作に応じた左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータの自動制御により、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して水平となる対機水平姿勢に復帰させる対機水平復帰制御手段と、を備え、
該対機水平復帰制御手段は、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの前後傾斜を水平に戻した後、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの昇降位置を一致させつつ機体を下降させる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、機体を水平姿勢に維持する水平自動制御機能を備えたコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
機体側フレームに設けられる左右の駆動スプロケットと、左右のトラックフレームに設けられるアイドラ及び転輪と、駆動スプロケット、アイドラ及び転輪に巻回される左右のクローラと、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して昇降させる左右の昇降用アクチュエータと、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して前後傾斜させる左右の前後傾斜用アクチュエータと、左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを制御する制御部と、を備えるコンバインが知られており、この種のコンバインでは、機体側に設けられる左右傾斜センサ及び前後傾斜センサの検出値が所定値を維持するように左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを自動制御する水平自動制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０４７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の水平自動制御は、圃場における収穫作業中に有効であり、収穫作業終了後は、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して水平となる対機水平姿勢に自動的に復帰させることが好ましい。しかしながら、この種のコンバインでは、トラックフレームの前後傾斜に応じて機体側フレームとクローラとの間の隙間が変動することに起因し、トラックフレームの昇降範囲が制限される場合があるため、たとえトラックフレームが対機水平姿勢に復帰しても、車高が高いままとなって機体の安定性が低下する虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、機体側フレームに設けられる左右の駆動スプロケットと、左右のトラックフレームに設けられるアイドラ及び転輪と、駆動スプロケット、アイドラ及び転輪に巻回される左右のクローラと、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して昇降させる左右の昇降用アクチュエータと、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して前後傾斜させる左右の前後傾斜用アクチュエータと、左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを制御する制御部と、を備えるコンバインであって、前記制御部は、機体側に設けられる左右傾斜センサ及び前後傾斜センサの検出値が所定値を維持するように左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータを自動制御する水平自動制御手段と、水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作、及び／又は、水平自動制御の切り操作に応じた左右の昇降用アクチュエータ及び左右の前後傾斜用アクチュエータの自動制御により、左右のトラックフレームを機体側フレームに対して水平となる対機水平姿勢に復帰させる対機水平復帰制御手段と、を備え、該対機水平復帰制御手段は、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの前後傾斜を水平に戻した後、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの昇降位置を一致させつつ機体を下降させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、対機水平復帰制御手段は、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの前後傾斜を水平に戻した後、機体側フレームに対する左右のトラックフレームの昇降位置を一致させつつ機体を下降させるので、トラックフレームの前後傾斜に応じてトラックフレームの昇降範囲が制限されるものであっても、対機水平復帰制御時に車高を十分に下げて機体の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】左クローラ走行装置の車高下げ状態（トラックフレーム前後水平姿勢）を示すコンバインの左側面図である。
【図２】左クローラ走行装置の車高上げ状態（トラックフレーム前後水平姿勢）を示すコンバインの左側面図である。
【図３】左クローラ走行装置の車高上げ状態（トラックフレーム前傾姿勢）を示すコンバインの左側面図である。
【図４】左クローラ走行装置の車高上げ状態（トラックフレーム後傾姿勢）を示すコンバインの左側面図である。
【図５】中間フレームの回動支点位置の例を示す左クローラ走行装置の側面図である。
【図６】機体前後傾斜と必要車高との関係を示す表図である。
【図７】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図８】水平制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】水平動作制御の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図４において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、機体２と、該機体２の前部に昇降自在に設けられる前処理部３と、前処理部３で刈り取られた茎稈から穀粒を脱穀する脱穀部４と、脱穀部４で選別された穀粒を貯溜する穀粒タンク５と、脱穀済みの排稈を後処理する後処理部６と、オペレータが乗車する操作部７と、機体２の下部に設けられる走行部８とを備えて構成されている。
【０００９】
走行部８は、左右一対のクローラ走行装置９を備えて構成されている。クローラ走行装置９は、駆動スプロケット１０、アイドラ１１、上部転輪１２、複数の下部転輪１３（転輪）などの輪体と、これらの輪体に懸回されるクローラ１４とを備えて構成されており、駆動スプロケット１０の駆動回転に応じて機体２を走行させるとともに、アイドラ１１によってクローラ１４の張り調整が行われるようになっている。ここで、駆動スプロケット１０及び上部転輪１２は、機体フレーム１５（機体側フレーム）に支持され、アイドラ１１及び下部転輪１３は、トラックフレーム１６に支持されている。
【００１０】
左右のクローラ走行装置９が備えるトラックフレーム１６は、それぞれ前後傾斜フレーム１７を介して機体フレーム１５（機体側フレーム）に連結支持されている。前後傾斜フレーム１７は、その前端部が機体フレーム１５に対して上下回動自在に連結されるとともに、前後傾斜フレーム１７と機体フレーム１５との間に介設される前後傾斜用油圧シリンダ２１（前後傾斜用アクチュエータ）の駆動に応じて上下回動するように構成されている。
【００１１】
図５に示すように、本実施形態では、前後傾斜フレーム１７の回動支点を駆動スプロケット１０の後方近傍位置Ａに設定しているが、駆動スプロケット１０の車軸位置Ｂに設定してもよい。このようにすると、前後傾斜フレーム１７の上下回動に伴うクローラ１４の周長変化を抑制できるという利点がある。
【００１２】
前後傾斜フレーム１７とトラックフレーム１６との間には、機体２に対してトラックフレーム１６を昇降させるトラックフレーム昇降機構１８が設けられている。本実施形態のトラックフレーム昇降機構１８は、トラックフレーム１６を前後傾斜フレーム１７に対して昇降自在に連結する前後一対の連結リンク１９、２０と、前後一対の連結リンク１９、２０を強制的に回動させる昇降用油圧シリンダ２２（昇降用アクチュエータ）とを備えており、昇降用油圧シリンダ２２の駆動に応じてトラックフレーム１６を昇降させる構成となっている。
【００１３】
上記のように構成された左右のクローラ走行装置９によれば、それぞれのトラックフレーム１６が機体２に対して昇降及び前後傾斜自在であり、左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の駆動に応じて機体２の車高、左右傾斜及び前後傾斜を制御することが可能になる。例えば、左右のトラックフレーム１６を前後水平姿勢で上昇させた車高下げ状態（図１参照）、左右いずれかのトラックフレーム１６を前後水平姿勢で昇降させる左右傾斜状態、左右のトラックフレーム１６を前後水平姿勢で下降させた車高上げ状態（図２参照）、左右のトラックフレーム１６を前傾させる前傾状態（図３参照）、左右のトラックフレーム１６を後傾させる後傾状態（図４参照）などを現出させることができる。
【００１４】
このように構成されるコンバイン１では、トラックフレーム１６の前後傾斜に応じて機体フレーム１５とクローラ１４との間の隙間が変動することに起因し、トラックフレーム１６の前後傾斜に応じてトラックフレーム１６の昇降範囲が制限されたり、逆に、トラックフレーム１６の昇降位置に応じてトラックフレーム１６の前後傾斜範囲が制限されることがある。具体的には、図６に示すように、本実施形態のトラックフレーム１６は、前後水平状態を基準（前後傾斜０°、必要車高０ｍｍ）とし、最大で−５．３°の前傾動作と、最大で３．７°の後傾動作が可能であるが、前傾動作においては５０ｍｍの車高を必要とし、後傾動作においては１００〜２００ｍｍの車高を必要とする。
【００１５】
図７に示すように、コンバイン１には、左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１を制御する制御部２３が搭載されている。制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えて構成されており、その入力側には、機体２の左右傾斜を検出する左右傾斜センサ２４、機体２の前後傾斜を検出する前後傾斜センサ２５、水平自動制御を入り／切りする水平自動スイッチ２６、脱穀クラッチ（図示せず）を入り／切りする脱穀クラッチスイッチ２７、機体２を上昇させる手動上昇スイッチ２８、機体２を下降させる手動下降スイッチ２９、機体２を左傾斜させる手動左傾斜スイッチ３０、機体２を右傾斜させる手動右傾斜スイッチ３１、機体２を前傾させる手動前傾スイッチ３２、機体２を後傾させる手動後傾スイッチ３３、左昇降用油圧シリンダ２２の作動長を検出する左昇降用ストロークセンサ３４、右昇降用油圧シリンダ２２の作動長を検出する左昇降用ストロークセンサ３５、左前後傾斜用油圧シリンダ２１の作動長を検出する左前後傾斜用ストロークセンサ３６、右前後傾斜用油圧シリンダ２１の作動長を検出する右前後傾斜用ストロークセンサ３７などが接続される一方、制御部２３の出力側には、左昇降用油圧シリンダ２２を動作させる左昇降用電磁バルブ３８（左上昇バルブ及び左下降バルブを含む）、右昇降用油圧シリンダ２２を動作させる右昇降用電磁バルブ３９（右上昇バルブ及び右下降バルブを含む）、左前後傾斜用油圧シリンダ２１を動作させる左前後傾斜用電磁バルブ４０（左前傾バルブ及び左後傾バルブを含む）、右前後傾斜用油圧シリンダ２１を動作させる右前後傾斜用電磁バルブ４１（右前傾バルブ及び右後傾バルブを含む）などが接続されている。
【００１６】
制御部２３は、ＲＯＭに書き込まれたプログラムとの協働により、機体２側に設けられる左右傾斜センサ２４及び前後傾斜センサ２５の検出値が所定値（例えば水平値）を維持するように左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１を自動制御する水平自動制御（水平自動制御手段）と、水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作（又は水平自動制御の切り操作）に応じた左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の自動制御により、左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して水平となる対機水平姿勢に復帰させる水平復帰モード（対機水平復帰制御手段）と、手動上昇スイッチ２８、手動下降スイッチ２９、手動左傾斜スイッチ３０、手動右傾斜スイッチ３１、手動前傾スイッチ３２及び手動後傾スイッチ３３の操作に応じて左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１を動作させる水平手動制御と、水平自動制御及び水平手動制御における左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の動作を制御（制限）する水平動作制御と、を実行する。なお、水平自動制御及び水平復帰モードは、図８に示す水平制御内で実行され、図９に示す水平動作制御は、水平自動制御及び水平手動制御内で実行されるが、水平自動制御及び水平手動制御の具体的な制御手順の図示及び説明は省略する。
【００１７】
以下、本実施形態に係る水平制御及び水平動作制御の制御手順を図８及び図９を参照して説明する。
【００１８】
図８に示す水平制御は、水平自動スイッチ２６がＯＮの状態で実行されるものであり、まず、脱穀クラッチの入り／切りを判断し（Ｓ１０１）、この判断結果が入りである場合は、サブルーチンである水平自動制御を実行する（Ｓ１０２）。一方、脱穀クラッチが切りであると判断した場合は、前回における脱穀クラッチの入り／切りを判断し（Ｓ１０３）、この判断結果が入りである場合は、水平復帰モードをＯＮとする（Ｓ１０４）。その後、水平復帰モードのＯＮ／ＯＦＦを判断し（Ｓ１０５）、この判断結果がＯＦＦの場合は上位ルーチンへ復帰するが、水平復帰モードがＯＮであると判断した場合は、各シリンダ２１、２２の作動長に基づいてトラックフレーム１６の前後傾斜状態を判断する（Ｓ１０６）。ここで、トラックフレーム１６が後傾状態であると判断した場合は、前傾バルブをＯＮにしてトラックフレーム１６を中立（水平）に復帰させる一方（Ｓ１０７）、トラックフレーム１６が前傾状態であると判断した場合は、後傾バルブをＯＮにしてトラックフレーム１６を中立（水平）に復帰させる（Ｓ１０８）。トラックフレーム１６が中立となったら、左右のトラックフレーム１６のうち、低い側（機体フレーム１５に近い側）を判断する（Ｓ１０９）。ここで、左側が低いと判断した場合は、右下降バルブ（右側の車高を下降させるバルブ）をＯＮにして右側のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に向けて上昇させる一方（Ｓ１１０）、右側が低いと判断した場合は、左下降バルブ（左側の車高を下降させるバルブ）をＯＮにして左側のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に向けて上昇させる（Ｓ１１１）。これにより、水平復帰モードにおいては、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の前後傾斜を水平に戻した後、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の昇降位置を一致させつつ機体２を下降させることが可能になる。そして、左右のトラックフレーム１６の昇降位置が一致したら水平復帰モードをＯＦＦとする（Ｓ１１２）。
【００１９】
図９に示すように、水平動作制御では、まず、水平自動制御及び水平手動制御における動作指令（動作計算）に基づいて左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の動作方向を判定した後（Ｓ２０１）、判定された動作方向を判断する（Ｓ２０２）。ここで、車高下げ動作及び後傾動作以外の動作であると判断した場合は、その動作に対応したバルブのＯＮ／ＯＦＦを実行する（Ｓ２０３）。
【００２０】
一方、車高下げ動作であると判断した場合は、トラックフレーム１６の現在の前後傾斜における必要車高（車高下げ限度）を図６に示すデータに基づいて算出する（Ｓ２０４）。その後、現在の車高（各シリンダ２１、２２の作動長に基づいて算出）と必要車高とを比較し（Ｓ２０５）、現在の車高が必要車高よりも大きい場合は、右下降バルブ及び左下降バルブをＯＮにして車高を下げる一方（Ｓ２０６、Ｓ２０７）、現在の車高が必要車高以下である場合は、車高下げ動作を規制する。
【００２１】
また、後傾動作であると判断した場合も、トラックフレーム１６の現在の前後傾斜における必要車高を図６に示すデータに基づいて算出し（Ｓ２０８）、その後、現在の車高と必要車高とを比較する（Ｓ２０９）。そして、現在の車高が必要車高よりも大きい場合は、後傾バルブをＯＮにする一方（Ｓ２１０）、現在の車高が必要車高以下である場合は、右上昇バルブ及び左上昇バルブをＯＮにして車高を上げる（Ｓ２１１、Ｓ２１２）。これを繰り返すことにより、トラックフレーム１６を所望の傾斜位置まで後傾動作させることが可能になる。
【００２２】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、機体フレーム１５側に設けられる左右の駆動スプロケット１０と、左右のトラックフレーム１６に設けられるアイドラ１１及び転輪１３と、駆動スプロケット１０、アイドラ１１及び転輪１３に巻回される左右のクローラ１４と、左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して昇降させる左右の昇降用油圧シリンダ２２と、左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して前後傾斜させる左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１と、左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１を制御する制御部２３と、を備えるコンバイン１であって、制御部２３は、機体２側に設けられる左右傾斜センサ２４及び前後傾斜センサ２５の検出値が所定値を維持するように左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１を自動制御する水平自動制御と、水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作に応じた左右の昇降用油圧シリンダ２２及び左右の前後傾斜用油圧シリンダ２１の自動制御により、左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して水平となる対機水平姿勢に復帰させる水平復帰モードと、を備え、該水平復帰モードは、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の前後傾斜を水平に戻した後、機体フレーム１５に対する左右のトラックフレーム１６の昇降位置を一致させつつ機体２を下降させるので、トラックフレーム１６の前後傾斜に応じてトラックフレーム１６の昇降範囲が制限されるものであっても、水平復帰モード時に車高を十分に下げて機体２の安定性を確保することができる。
【００２３】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、前記実施形態では、水平自動制御中における脱穀クラッチの切り操作に応じて左右のトラックフレーム１６を機体フレーム１５に対して水平となる対機水平姿勢に復帰させるが、この水平復帰制御は、水平自動制御の切り操作に応じて行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１  コンバイン
２  機体
９  クローラ走行装置
１０  駆動スプロケット
１１  アイドラ
１３  転輪
１４  クローラ
１５  機体フレーム
１６  トラックフレーム
２１  前後傾斜用油圧シリンダ
２２  昇降用油圧シリンダ
２３  制御部
２４  左右傾斜センサ
２５  前後傾斜センサ
２６  水平自動スイッチ
２７  脱穀クラッチスイッチ
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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