(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体フレーム(1)の下部に走行部(2)を配設するとともに、機体フレーム(1)の前端部に刈取部(3)を昇降機構を介して昇降自在に配設してなるコンバインにおいて、圃場面から刈取部(3)の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段(114)と、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段(116)と、走行距離を計測するための走行距離計測手段(112)と、昇降機構(9)を制御するための昇降制御部(115)とを具備し、昇降制御部(115)は、走行距離計測手段(112)によって計測した走行距離に基づいて、一定の走行距離ごとに刈高さ計測手段(114)によって刈高さを計測するとともに、その刈高さが刈高さ設定手段(112)によって予め設定した刈高さに近づくように刈取部(3)を昇降制御するコンバインであって、
昇降制御部(115)は、刈高さ設定手段(112)によって設定した刈高さを設定刈高さ(H1)とする一方、所定走行距離(S)だけ走行した場合に、その前後において刈高さ計測手段(114)によって計測した刈高さをそれぞれ走行前刈高さ(H2)と走行後刈高さ(H3)として、設定刈高さ(H1)と走行後刈高さ(H3)との差の総和である偏差総量(H)と、所定走行距離(S)ごとに求めた走行前刈高さ(H2)と走行後刈高さ(H3)との差の総和である変化総量(R)とに基づいて、刈取部(3)の昇降量(h)を算出して、刈取部(3)を昇降制御することを特徴とするコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンバインとしては、機体フレームの下部に走行部を配設するとともに、機体フレームの前端部に刈取部を昇降機構を介して昇降自在に配設し、同刈取部の直後方位置に脱穀部を配設する一方、機体フレームの右側前部に運転部を配設し、圃場を走行しながら刈取部で刈り取った穀桿を脱穀部で脱穀すべく構成したものが知られている。
【０００３】
かかるコンバインは、圃場面から刈取部の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段として超音波センサーと、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段と、昇降機構を制御するための昇降制御部とを具備し、同昇降制御部は、一定の時間間隔ごとに刈高さ計測手段によって刈高さを計測し、その刈高さと予め設定した刈高さとの差から刈取部の昇降量を算出して、刈取部を昇降制御することにより、圃場面に凹凸があっても一定の刈高さで穀桿を刈り取ることができるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のコンバインの刈取部の昇降制御にあっては、昇降制御部が一定の時間間隔ごとに刈取部を昇降制御していたため、図13に示すように、コンバインの車速が遅い場合には、刈取部を昇降制御する一定の時間間隔内にコンバインが走行する距離が短く、圃場面の凹凸に追従して刈取部を昇降させることができるが、一方、コンバインの車速が速い場合には、刈取部を昇降制御する一定の時間間隔内にコンバインが走行する距離が長くなり、刈取部の昇降が圃場面の凹凸に追従しなくなってしまうおそれがあった。
【０００５】
このように、従来のコンバインの刈取部の昇降制御にあっては、コンバインの車速によって刈高さの追従性が左右されてしまい、特に、高速で穀桿刈取作業を円滑に行うことができないおそれがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、圃場面から刈取部の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段と、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段と、走行距離を計測するための走行距離計測手段と、昇降機構を制御するための昇降制御部とを具備し、昇降制御部が、走行距離計測手段によって計測した走行距離に基づいて、一定の走行距離ごとに刈高さ計測手段によって刈高さを計測するとともに、その刈高さが刈高さ設定手段によって予め設定した刈高さに近づくように刈取部を昇降制御するコンバインであって、昇降制御部が、刈高さ設定手段によって設定した刈高さを設定刈高さとする一方、所定走行距離だけ走行した場合に、その前後において刈高さ計測手段によって計測した刈高さをそれぞれ走行前刈高さと走行後刈高さとし、設定刈高さと走行後刈高さとの差の総和である偏差総量と、所定走行距離ごとに求めた走行前刈高さと走行後刈高さとの差の総和である変化総量とに基づいて、刈取部の昇降量を算出して、刈取部を昇降制御することを特徴とするコンバインを提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るコンバインは、機体フレームの下部に走行部を配設するとともに、機体フレームの前端部に刈取部を昇降自在に配設したものである。
【０００９】
しかも、圃場面から刈取部の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段と、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段と、走行距離を計測するための走行距離計測手段と、昇降機構を制御するための昇降制御部とを具備したものである。
【００１０】
そして、昇降制御部は、走行距離計測手段によって計測した走行距離に基づいて、一定の走行距離ごとに刈高さ計測手段によって刈高さを計測するとともに、その刈高さが刈高さ設定手段によって予め設定した刈高さに近づくように刈取部を昇降制御するようにしたものである。
【００１１】
そのため、コンバインの走行速度に拘わらず刈取部の刈高さを圃場面の凹凸に追従させることができ、刈高さを予め設定した刈高さに保持することができるものである。
【００１２】
また、昇降制御部が、刈高さ設定手段によって設定した刈高さを設定刈高さとする一方、所定走行距離だけ走行した場合に、その前後において刈高さ計測手段によって計測した刈高さをそれぞれ走行前刈高さと走行後刈高さとし、設定刈高さと走行後刈高さとの差の総和である偏差総量と、所定走行距離ごとに求めた走行前刈高さと走行後刈高さとの差の総和である変化総量とに基づいて、刈取部の昇降量を算出して、刈取部を昇降制御しているため、これによっても、コンバインの走行速度に拘わらず刈取部の刈高さを圃場面の凹凸に追従させることができ、刈高さを予め設定した刈高さに保持することができるものである。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明に係るコンバインＡを示しており、同コンバインＡは、車体に機体フレーム１を設け、同機体フレーム１の下部に左右一対のクローラ式の走行部2,2 を配設し、機体フレーム１の前端に刈取部３を昇降自在に取付けるとともに、同刈取部３の直後方位置に脱穀部４を設け、同脱穀部４の直後方位置に排藁処理部５を設ける一方、機体フレーム１の右側前部に運転部６を設け、同運転部６の直後方位置に殻粒貯溜タンク７を設けている。８は、脱穀部４の左側上部に設けたフィードチェンである。
【００１５】
そして、コンバインＡは、圃場内を走行しながら、刈取部３によって穀桿を刈り取り、刈り取った穀桿を脱穀部４で脱穀できるようにしている。
【００１６】
走行部２は、図１に示すように、機体フレーム１の下部に走行フレーム108 を取付け、同走行フレーム108 の前端部に左右一対の駆動スプロケット109 を配設する一方、走行フレーム108 の後端部に左右一対の従動スプロケット110 を配設し、駆動スプロケット109 と従動スプロケット110 との間に履帯111 を懸架しており、駆動スプロケット109 の駆動軸には、走行距離計測手段112 としてのロータリエンコーダを連結している。図中、113 は転動輪である。
【００１７】
刈取部３は、図１に示すように、機体フレーム１の左側前端部に立設した支柱10の上端に、刈取フレーム11を上下回動自在に取付けている。
【００１８】
そして、刈取フレーム11は、図３及び図４に示すように、左右一対の支柱10,10 の上端間に左右幅方向に伸延する筒状の回動支軸12を軸線廻りに回動自在に横架し、同回動支軸12の右側部より前下方へ向けて筒状の縦フレーム13を伸延し、同縦フレーム13の下端に左右幅方向に伸延する筒状の下側横フレーム14の中途部を取付け、同下側横フレーム14の左右両端部より前上方へ向けて筒状の立上がりフレーム15,15 を立上げ、両フレーム15,15 の上端間に上側横フレーム16を横架し、同上側横フレーム16の中途部と前記縦フレーム13の上部との間に上方へ凸状に湾曲する上側連結フレーム17を横架する一方、前記下側横フレーム14の左右側部及び中央部よりそれぞれ前方へ向けて連結フレーム18を延設して形成している。尚、回動支軸12には、昇降機構９としての刈取部昇降モータが連動連結されている。図中、19は下部搬送装置支持フレームである。
【００１９】
上記した刈取フレーム11には、植立する六条の穀稈を分草する分草板20を左右幅方向に一定の条間隔を開けて計七個取付けるとともに、各分草板20により分草された六条の穀稈を引起す穀稈引起し装置21と、同穀稈引起し装置21により引起された六条の穀稈の株元を掻き込む穀稈掻込み装置22と、同穀稈掻込み装置22により掻き込まれた穀稈の株元を刈り取る刈刃装置23と、同刈刃装置23により刈り取られた六条の穀稈の下部を脱穀部４側へ搬送する下部搬送装置24と、同穀稈の上部を脱穀部４側へ搬送する上部搬送装置25と、同穀稈の穂先部を搬送する穂先搬送装置26と、上・下部搬送装置25,24 から脱穀部４のフィードチェン８へ穀稈を受け渡す補助をする補助搬送装置27を取付けている。
【００２０】
以下、刈取フレーム11に取付けた各装置について具体的に説明する。
【００２１】
穀稈引起し装置21は、左右に隣接する分草板20,20 間の直後方位置に上下方向に伸延する引起しケース30を計六個立設し、各引起しケース30の上部と前記上側横フレーム16との間に計六個の引起し駆動ケース66を介設し、各引起しケース30内に多数の引起しタイン31a を上下方向に回行可能に取付けた引起し機構31を設けるとともに、同引起し機構31は、各引起しタイン31a が上下移動時に進出し、かつ、下方移動時に退入すべく構成している。
【００２２】
穀稈掻込み装置22は、上記各引起しケース30の直後方位置に、タイン付掻込みベルト32とスターホイル33とを上下に対向させて配置している。
【００２３】
下部搬送装置24は、左側部の二条分の穀稈の下部を挟扼して後方へ搬送する左側下部搬送機構34と、中央部の二条分の穀稈の下部を挟扼して後方へ搬送する中央下部搬送機構35と、右側部の二条分の穀稈の下部を挟扼して後方へ搬送する右側下部搬送機構36と、これら搬送機構34,35,36により搬送された穀稈の下部を挟扼してフィードチェン８へ搬送する縦搬送機構37とを具備している。
【００２４】
そして、これら搬送機構34,35,36は、基本的に搬送チェン34a,35a,36a と、これら搬送チェン34a,35a,36a の各穀稈搬送路と対向させて配置した挟扼体34b,35b,36b とを具備し、搬送チェン34a,35a,36a 及び挟扼体34b,35b,36b によって穀稈を挟扼するように構成しており、縦搬送機構37も同様に構成している。
【００２５】
また、各下部搬送機構34,35,36には、図４に示すように、穀稈検出体85a,85b,85c を回動自在に取付けており、同穀稈検出体85a,85b,85c は、各下部搬送機構34,35,36によって搬送される穀稈が穀稈検出体85a,85b,85c を回動させることにより、その回動を検出して刈取条数を検出することができるものである。
【００２６】
また、縦搬送機構37は、始端部が穀稈通路Ｐの下方に位置しており、左右側下部搬送機構34,36 により搬送され、穀稈通路Ｐにおいて合流した穀稈の下部を挟扼してフィードチェン８へ確実に搬送するようにしている。
【００２７】
上部搬送装置25は、左側部の二条分の穀稈の上部を掻上げて後方へ搬送する左側上部搬送機構38と、中央部の二条分の穀稈の上部を掻上げて後方へ搬送する中央上部搬送機構39と、右側部の二条分の穀稈の上部を掻上げて後方へ搬送する右側上部搬送機構40とを具備しており、右側上部搬送機構40は、前側搬送体41と後側搬送体42とに二分割して形成している。
【００２８】
そして、これら搬送機構38,39 及び前側搬送体41には、多数の搬送タイン38a,39a,41a を前後方向に回行可能に取付けるとともに、各搬送タイン38a,39a,41a は、後方移動時に進出し、かつ、前方移動時に退入すべく取付けており、後側搬送体42も同様に構成している。
【００２９】
また、左側上部搬送機構38は左側下部搬送機構34と、中央上部搬送機構39は中央下部搬送機構35と、前側搬送体41は右側下部搬送機構36と、後側搬送体42は縦搬送機構37と、それぞれ上下に対向させて配置して、穀稈の上下部を確実に保持して搬送するようにしている。
【００３０】
穂先搬送装置26は、左側部穂先搬送機構43と中央部穂先搬送機構44と右側部穂先搬送機構45とを具備しており、これら穂先搬送機構43,44,45は、スターホイル33の直後方位置において、左側上部搬送機構38と中央上部搬送機構39と前側搬送体41の各上方で、かつ、これらの各穀稈搬送路を間に挟んで各搬送機構38,39 及び前側搬送体41と対向する位置に配置して、それぞれ二条分の穀稈の穂先部を搬送するようにしている。
【００３１】
そして、これら穂先搬送機構43,44,45は、六個の引起し駆動ケース66中、三個の引起し駆動ケース66より下方へ延設して形成した穂先搬送駆動ケース68に連動連結しており、各穂先搬送機構43,44,45には、複数の搬送タイン43a,44a,45a を前後方向に回行可能に取付けるとともに、各搬送タイン43a,44a,45a が後方移動時に進出し、かつ、前方移動時に退入すべく構成している。
【００３２】
補助搬送装置27は、縦搬送機構37の終端側部と後側搬送体42の終端側部との間に配置するとともに、フィードチェン８の始端側部に近接させて配置しており、同補助搬送装置27は下部搬送装置24の各搬送機構34,35,36,37 と同様に構成して、穀稈の中途部をフィードチェン８へ受け渡し搬送するようにしている。
【００３３】
また、刈取部３には、圃場面から刈取部３の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段114 としての超音波センサと、刈取部３が最も上昇した位置を検出するための上限検出手段90と、刈取部３の下端部が圃場面に当接したことを検出するための下限検出手段91とを設けている。
【００３４】
上限検出手段90は、図５及び図６に示すように、支柱10の上端に支持ブラケット92を取付け、同支持ブラケット92の前端で、かつ、縦フレーム13の直上方位置に上限検出スイッチ93を取付ける一方、回動支軸12の外周面前側位置に支軸94を突設し、同支軸94の先端にスイッチ押圧板95を取付けている。図中、96はブラケットである。
【００３５】
そして、縦フレーム13が上限位置まで回動すると、スイッチ押圧板95が上限検出スイッチ93を押圧するようにしている。
【００３６】
下限検出手段91は、図７に示すように、分草板20を支持するための分草板支持フレーム97に下限検出スイッチ98を取付ける一方、分草板支持フレーム97の先端に分草板20を支持軸99を介して上下回動自在に取付け、同支持軸99にスイッチ押圧板100 を上方に向けて突設している。図中、101 はスイッチロッド、102 は付勢バネである。
【００３７】
分草板20は、分草板支持フレーム97に基端部を上下回動自在に取付けた分草板支持体20a と、同分草板支持体20a の先端部に取付けた分草板本体20b とから構成している。尚、分草板本体20b の下端には圃場103 の上面に沿って滑動するフロート104 を連設し、一方、分草板支持フレーム97には運転部６に設けた分草板ロックレバー105 をワイヤー106 を介して連結して、分草板ロックレバー105 を前方に傾動させることにより、分草板20を上方へ向けて強制的に回動させたロック状態とする一方、分草板ロックレバー105 を後方に傾動させることにより、分草板20を上下回動自在としたロック解除状態とするようにしている。
【００３８】
そして、刈取部３が降下して分草板20のフロート104 が圃場103 の上面に当接すると、分草板20が上方へ向けて回動し、スイッチ押圧板100 が下限検出スイッチ98を押圧するようにしている。
【００３９】
次に、機体フレーム１に搭載したエンジンＥから刈取部３に設けた各装置へ動力を伝達するための動力伝達機構Ｂについて、図14を参照しながら説明する。
【００４０】
穀稈引起し装置21へは、エンジンＥ→ミッション部Ｍ→刈取クラッチ128 →刈取駆動軸50→縦伝動軸60→下側横フレーム14内に挿通した下側横伝動軸63→立上がりフレーム15内に挿通した立上がり伝動軸64→上側横フレーム16内に挿通した上側横伝動軸65→引起し駆動ケース66内に挿通した引起し駆動軸67→引起し出力軸81→穀稈引起し装置21のように動力が伝達される。
【００４１】
穂先搬送装置26へは、前記引起し駆動軸67より派生して、引起し駆動軸67→穂先搬送駆動軸69→穂先搬送出力軸82→穂先搬送装置26のように動力が伝達される。
【００４２】
フィードチェン８へは、エンジンＥ→ミッション部Ｍ→フィードチェンクラッチ129 →フィードチェン駆動軸54→フィードチェン８のように動力が伝達される。
【００４３】
補助搬送装置27及び後側搬送体42並びに右側下部搬送機構36及び穀稈掻込装置22へは、前記縦伝動軸60より派生して、縦伝動軸60→補助・後側搬送駆動軸61→補助・後側搬送立上がり軸70→補助搬送装置27及び後側搬送体42のように動力が伝達されるとともに、縦伝動軸60→右側下部搬送駆動軸71→右側下部搬送機構36→穀稈掻込み装置22のように動力が伝達され、さらに、前側搬送体41及び縦搬送機構37へは、前記右側下部搬送駆動軸71から派生して、右側下部搬送駆動軸71→前側搬送駆動軸72→前側搬送体41のように動力が伝達されるとともに、右側下部搬送駆動軸71→縦搬送第一駆動軸73→縦搬送第二駆動軸74→縦搬送機構37のように動力が伝達される。
【００４４】
刈刃装置23へは、前記下側横伝動軸63より派生して、下側横伝動軸63→刈刃駆動軸75,75 →刈刃装置23,23 のように動力が伝達される。
【００４５】
左側上・下部搬送機構38,34 及び中央上・下部搬送機構39,35 へは、前記立上がり伝動軸64より派生して、立上がり伝動軸64→左側上・下部搬送駆動軸76→左側上・下部搬送立上がり軸77→左側上・下部搬送機構38,34 →中央下部搬送機構35→中央上部搬送機構39のように動力が伝達される。
【００４６】
また、ミッション部Ｍは、走行駆動ミッション部78と走行駆動用伝動機構79を介して連動連結するとともに、脱穀部４に設けた扱胴4aと扱胴駆動用伝動機構80を介して連動連結している。
【００４７】
昇降機構9 は、CPU やメモリー等から構成される昇降制御部115 によって制御されており、昇降制御部115 には、図８に示すように、昇降機構9 のほか、走行距離計測手段112 、刈高さ計測手段114 、更には、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段116 が接続されている。
【００４８】
そして、昇降制御部115 は、図９〜図12に示すように、走行距離計測手段112 によって計測した走行距離に基づいて、一定の走行距離ごとに刈高さ計測手段114 によって刈高さを計測するとともに、その刈高さが刈高さ設定手段116 によって予め設定した刈高さに近づくように刈取部３を昇降制御するようにしている。
【００４９】
すなわち、まず、刈高さ設定手段114 によって設定した刈高さを設定刈高さH1とする一方、所定走行距離Ｓだけ走行した場合に、その前後において刈高さ計測手段114 によって計測した刈高さをそれぞれ走行前刈高さH2と走行後刈高さH3として、設定刈高さH1と走行後刈高さH3との差の総和である偏差総量Ｈを求める。
【００５０】
次に、所定走行距離Ｓごとに求めた走行前刈高さH2と走行後刈高さH3との差の総和である変化総量Ｒを求める。
【００５１】
そして、偏差総量Ｈと変化総量Ｒとを入力パラメータとして、ファジー理論を用いて刈取部３の昇降量ｈを算出して、刈取部３を昇降制御する。
【００５２】
このように、走行距離計ごとに刈取部３を昇降制御しているため、コンバイン１の走行速度に拘わらず刈取部３の刈高さを圃場面の凹凸に追従させることができ、刈高さを予め設定した刈高さに保持することができて、略一定の刈高さで穀桿を刈り取ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５４】
本発明では、圃場面から刈取部の下端部までの刈高さを計測するための刈高さ計測手段と、予め刈高さを設定しておくための刈高さ設定手段と、走行距離を計測するための走行距離計測手段と、昇降機構を制御するための昇降制御部とを具備し、昇降制御部が、走行距離計測手段によって計測した走行距離に基づいて、一定の走行距離ごとに刈高さ計測手段によって刈高さを計測するとともに、その刈高さが刈高さ設定手段によって予め設定した刈高さに近づくように刈取部を昇降制御するコンバインであって、昇降制御部が、刈高さ設定手段によって設定した刈高さを設定刈高さとする一方、所定走行距離だけ走行した場合に、その前後において刈高さ計測手段によって計測した刈高さをそれぞれ走行前刈高さと走行後刈高さとし、設定刈高さと走行後刈高さとの差の総和である偏差総量と、所定走行距離ごとに求めた走行前刈高さと走行後刈高さとの差の総和である変化総量とに基づいて、刈取部の昇降量を算出して、刈取部を昇降制御するようにしている。
【００５５】
そのため、本発明では、コンバインの走行速度に拘わらず刈取部の刈高さを圃場面の凹凸に追従させることができ、刈高さを予め設定した刈高さに保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るコンバインの左側面図。
【図２】  同平面図。
【図３】  刈取部の側面図。
【図４】  同正面図。
【図５】  上限検出スイッチを示す側面図。
【図６】  同平面図。
【図７】  下限検出スイッチを示す側面図。
【図８】  昇降制御部を示す説明図。
【図９】  昇降量の求め方を示す説明図。
【図１０】  刈取部の昇降作動を示す部分拡大説明図。
【図１１】  偏差総量と変化総量とを示す説明図。
【図１２】  刈取部の昇降作動を示す説明図。
【図１３】  従来の刈取部の昇降作動を示す説明図。
【図１４】  コンバインの動力伝達機構を示す説明図。
【符号の説明】
Ａ  コンバイン
１  機体フレーム
２  走行部
３  刈取部
４  脱穀部
５  排藁処理部
６  運転部
８  フィードチェン
９  昇降機構
１１２  走行距離計測手段
１１４  刈高さ計測手段
１１５  昇降制御部
１１６  刈高さ設定手段
【図１】
0004101956.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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