(57)【要約】【課題】圃場コーナー等における切り返し操作による後進直後においても、刈取部の簡易な高さ調節操作によって迅速な刈取作業の再開を可能とするコンバインのピッチング制御装置を提供する。【解決手段】コンバインのピッチング制御装置は、  刈取部（９）を前端に備えた車体とこの車体を走行支持するために前後進および旋回走行が可能な左右のクローラ（７）による走行部との間に介設され、上記車体の前後方向の傾斜を変更調節する姿勢調節部（２７）について、その前後傾斜を水平制御によって水平位置まで修正する制御部によって構成され、この制御部は、機体の旋回動作に付帯する変化に基づき、その開始から復帰までの間について傾斜角度を維持する傾斜固定制御を行うように制御処理を構成したものである。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刈取部（９）を前部に備えた車体とこの車体を支持し前後進および旋回走行が可能な左右のクローラ（７）を備えた走行部との間に、上記車体の前後方向の傾斜を調節する姿勢調節部（２７）を設け、該姿勢調節部（２７）を作動させて車体の前後傾斜を水平姿勢に修正する制御部を設け、該制御部は、機体の旋回動作の開始から終了までの間について車体の前後傾斜姿勢を固定する傾斜固定制御を行うことを特徴とするコンバインのピッチング制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、非作業位置までの刈取部（９）の上昇の判定により前記傾斜固定制御を実行することを特徴とする請求項１記載のコンバインのピッチング制御装置。
【請求項３】
前記走行部は、湿田モード選択スイッチの操作によって旋回最大曲率の設定を湿田対応に切替え可能に構成し、この設定の切替えと対応して前記制御部により強制的に水平制御を行うことを特徴とする請求項１記載のコンバインのピッチング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前後方向の水平姿勢を維持することができるコンバインのピッチング制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、コンバインの車体を走行支持する走行部が走行地盤の凹凸によって傾斜した場合に、車体の前後方向の水平姿勢を維持することができるピッチング制御装置が知られている。このピッチング制御装置は、ピッチングセンサによって車体側の傾斜を水平に維持するべく、走行部と車体との間に介設する姿勢調節部を駆動し、前下がりに傾斜した時は車体の前上げ動作を行い、逆に、前上がりに傾斜した時は車体の前下げ動作を行うことによって車体姿勢を水平に維持することができる。このようなピッチング制御装置による前後方向の車体水平機能により、走行車体の先端に位置する刈取部が圃場に接触する事態を招くことなく刈取部を保護するとともに、刈取高さを一定に維持して刈取走行することを可能とする。
【特許文献１】特開２００６ー２０４１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ピッチング制御装置は、機体を後進走行した場合に、前のめり（前下がり）姿勢となる車体をピッチング制御により前上げ修正して水平に戻し、この後進走行に続けて前進走行を再開する場合には、前進動作による姿勢変化と対応する位置まで後進走行時の前上げ修正分と合わせた前下げ修正が数秒程度に及ぶことから、この修正終了を待たずに刈取作業を再開しようとすると、次第に下がってくる刈取位置の高さ変化に合わせて刈取部の高さ位置を調節する煩わしい操作を強いられることとなる。
このような状況は、刈取作業中の圃場コーナー位置における機体旋回動作の際に、機体を後進旋回して次の直進方向に機体を転向する切り返し操作（いわゆるαターン）をする都度直面することから、刈取作業の能率低下、作業者の負荷の面で問題となっていた。
【０００４】
本発明の目的は、圃場コーナー等における切り返し操作による後進直後においても、刈取部の簡易な高さ調節操作によって迅速な刈取作業の再開を可能とするコンバインのピッチング制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、刈取部を前部に備えた車体とこの車体を支持し前後進および旋回走行が可能な左右のクローラを備えた走行部との間に、上記車体の前後方向の傾斜を調節する姿勢調節部を設け、該姿勢調節部を作動させて車体の前後傾斜を水平姿勢に修正する制御部を設け、該制御部は、機体の旋回動作の開始から終了までの間について車体の前後傾斜姿勢を固定する傾斜固定制御を行うことを特徴とする。
【０００６】
上記制御部は、直進走行の際に姿勢調節部について水平制御によって車体の前後傾斜を水平位置まで修正し、一方、直進走行の後の機体旋回の際は、傾斜固定制御により、旋回動作の開始から終了までの間について姿勢調節部の前後方向の傾斜角を維持することから、その間に機体を後進動作させて前のめり姿勢になっても姿勢調節部の前上げ修正をすることがなく、次に直進走行を開始する時点において、姿勢調節部が元の直進走行の終了時の状態から水平制御が再開される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記制御部は、非作業位置までの刈取部の上昇の判定により前記傾斜固定制御を実行することを特徴とする。上記制御部により、機体旋回に必要な刈取部の上昇によって傾斜固定制御が行われる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記走行部は、湿田モード選択スイッチの操作によって旋回最大曲率の設定を湿田対応に切替え可能に構成し、この設定の切替えと対応して前記制御部により強制的に水平制御を行うことを特徴とする。上記制御部により、湿田モード選択スイッチの操作によって湿田モードが選択されている場合は、走行部による旋回最大曲率の設定が湿田対応に切替えられるとともに、強制的に水平制御が行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により以下の効果を奏する。
請求項１の発明により、ピッチング制御の制御処理において、機体の旋回動作の開始から復帰までの間について機体の前後傾斜姿勢を固定する傾斜固定制御を行うように構成したことから、直進走行の後の機体旋回の際は、その間に刈取部を上昇して機体の後進操作をしても前上げ修正が行われずに車体傾斜が前のめりに維持されるので、次に直進走行の開始とともに元の直進走行の終了時相当の状態に復帰して水平制御が再開される。したがって、圃場コーナー等において旋回後進操作に続けて次の刈取直進走行を開始しても、制御部による前下げ修正動作を招くことなく、水平制御が再開されて刈取部の保護が確保されることから、煩雑な刈取部の高さ調節を要することなく、刈取部を所定位置に下降して水平制御の下で刈取作業を再開することができ、この刈取作業の能率を高めることができる。
【００１０】
請求項２の発明により、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、機体旋回に必要な刈取部の上昇によって傾斜固定制御が行われることから、特段のセンサーや操作を要することなく、機体旋回と対応して確実に制御切替えが行われる。
【００１１】
請求項３の発明により、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、湿田モード選択スイッチの操作によって強制的に水平制御を行うことから、機体の沈み込みや傾斜を伴う不安定な湿田作業における作業性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について以下に図面に基づいて詳細に説明する。
コンバインは、機体側面図を図１に示すように、左右一対のクローラ７による走行部によって車台４を支持し、この車台４の前端部に昇降可能に刈取装置２を設け、そのほか、脱穀装置８、操縦装置９、エンジン１０、グレンタンク１１等を搭載する。刈取装置２は、分草枠、穀稈引起装置、穀稈掻込装置、刈刃装置、穀稈搬送装置等を有して、車台４に対して刈取上下シリンダ３の油圧による伸縮によって昇降回動するように設けられる。刈取穀稈を後方へ搬送して脱穀装置８へ供給し穂部を脱穀し、脱穀済排稈を後方へ排送し、穀粒を脱穀装置から横側のグレンタンク１１へ収容する。又、グレンタンク１１に収容される穀粒は一杯になると排穀オーガ１２で取出すことができる。
【００１３】
左右のクローラ７の間には、走行部を含む車台の拡大側面図およびその平面図をそれぞれ図２，図３に示すように、クローラフレーム１７との平行リンク構成により左右それぞれに高さ変更自在に中間フレーム１を支持し、この中間フレーム１に対して前後方向の傾斜を変更調節自在に車台４を支持する。
【００１４】
（ローリング調節機構）
詳細には、中間フレーム１の左右両側部には、前後一対のローリングアーム１３，１４がアーム軸１５、１６の回りに上下回動自在で、このローリングアーム１３，１４の下端にクローラフレーム１７を枢支し、ローリングアーム１３，１４の上部間をロッド１８で連結し、一方のローリングアーム１４の上端と中間フレーム１との間にローリングシリンダ１９を連結し、このローリングシリンダ１９の油圧による伸縮で、クローラフレーム１７を中間フレーム１に対して平行状に昇降させて、中間フレーム１を左右へローリングさせたり、車高を変更するように制御する。各クローラフレーム１７には転輪２０が配設され、中間フレーム１の前部においてブラケット２１によって軸受されるスプロケット軸２２両端の駆動スプロケット２３と、該転輪２０との間に亘ってクローラ７を張設して、ミッションケース２４内の伝動装置を経て伝動し走行しうる。
【００１５】
（ピッチング調節機構）
又、中間フレーム１の上側に、車台４がほゞ水平状にして、前部のブラケット２５に取付けたピッチング軸２６に中間フレーム１の前部を軸支し、車台４の後部がピッチングシリンダ５の油圧による伸縮によって上下するように設けられる。このピッチングシリンダ５及びこれによって回動される揺動アーム２７が車台４側に軸支され、連結リンク２８を介して該揺動アーム２７の一端を中間フレーム１の後部に連結し、ピッチングシリンダ５の伸縮で揺動アーム２７を回動すると車台４をピッチング軸２６回りに起伏回動する。これら揺動アーム２７および中間フレーム１により、姿勢調節部を構成する。
【００１６】
（油圧回路）
油圧ポンプＰ、タンクポートＴ等を有する油圧回路６には、油圧回路図を図４に、また別構成の部分回路図を図５に示すように、ピッチングシリンダ５、左右のローリングシリンダ１９Ｌ、１９Ｒ、刈取上下シリンダ３、ミッションケース２４内の操向クラッチや操向ブレーキ等を操作するプッシュシリンダ３０、及び、オーガ１２を選定位置に移動するためのオーガ旋回シリンダ３１やオーガ上下シリンダ３２等を配設している。刈取上下シリンダ３は、上げバルブ３３、下げバルブ３４、及びアンロードバルブ３５等で作動できる。ピッチングシリンダ５はピッチングバルブ３６で、ローリングシリンダ１９Ｌ，１９Ｒはローリングバルブ３７Ｌ，３７Ｒで、オーガ旋回シリンダ３１、オーガ上下シリンダ３２はオーガバルブ３８，３９、及びアンロードバルブ４０等で作動できる。又、左右一対のプッシュシリンダ３０は、操向バルブ４１による切換によって操向クラッチを切ることができ、パワステレバー操作によるリリーフバルブ４２の圧力調節によって、操向クラッチ切り側のプッシュシリンダ３０のピストンストロークを大きくして操向ブレーキを働かせて急旋回できる構成としている。
【００１７】
該ピッチングシリンダ５の回路には、タンクポートへ切換える後下げバルブ４３を設ける。４４はチェックバルブ、４５、４６は絞りである。これら各バルブ３３〜４１、４３は、マイクロコンピュータを有するコントローラＣＰＵからの出力によって制御するが、このうち刈取上下シリンダ３の上げバルブ３３と、ピッチングシリンダ５の後下げバルブ４３との関係は、コントローラＣＰＵに対して刈取上げの信号と、ピッチング後下げの信号とが入ったときに、上げバルブ３３の出力によって刈取装置２が上昇すると共に、後下げバルブ４３の切換によってピッチングシリンダ５を車台４の重量で短縮させて後下げ方向に作動する。この後下げの出力は、上げバルブ３３の出力と同時、乃至この上げバルブ３３の出力に続いて行われるものである。
【００１８】
（姿勢制御）
刈取装置２及び車台姿勢等の制御の一例として、制御ブロック図を図６に示すように、制御モードスイッチ４７によって、中間フレーム１及び車台４の姿勢を制御する車体姿勢制御を行わせるときは、車台４の左右傾斜角や前後傾斜角等を検出する水平センサ等によって、前記ピッチングバルブ３６やローリングバルブ３７Ｌ、３７Ｒ等を出力して、車台４を所定の高さに左右水平姿勢、前後水平姿勢等に自動的に制御維持する。
【００１９】
又、穀稈センサ４８が刈取穀稈穀を検出しなくなったとき、自動的に操向制御モードに切換えて、操向旋回を行う場合に、前記上げバルブ３３と後下げバルブ４３との制御関係を自動的に出力しうるように設定しておく。このとき操向スイッチ４９の切換によって操向バルブ４１が出力作動され、旋回走行に入ると、上げバルブ３３の出力によって刈取装置２が刈取姿勢から上昇される。この刈取装置２の上昇と同時、乃至上昇に続いて後下げバルブ４３が自動的に出力されて、ピッチングシリンダ５を油圧及び車台重量等によって短縮させる。これによって車台４はピッチング軸２６の回りに後下りに所定角回動される。又、この車台４の後下りによっても刈取装置２が上昇される。
【００２０】
旋回時等で後進すると、軟弱土壌面では、図７のようにクローラ７の前側が沈んで後側が浮上するようになるが、このようなとき、上記のように刈取装置２が上昇すると共に後下げのピッチング制御が行われると（図１）、刈取装置２の分草枠部が土壌面に突っ込むこともなくなる。
【００２１】
（制御処理）
また、上記コンバインの制御部は、制御例１のフローチャートを図８に示すように、前後傾斜を水平制御によって水平位置まで修正するピッチング制御において、刈取部の高さの判定（Ｓ１）により、例えば、ポテンショメータ等によって４５ｃｍ以上の非作業位置に上げた際に、前後方向の水平制御を停止するように制御処理を構成する。
【００２２】
上記制御部は、直進走行の際に姿勢調節部について水平制御によって車体の前後傾斜を水平位置まで修正し、一方、直進走行の後の機体旋回の際は、傾斜固定制御により、旋回動作に付帯する変化の開始から終了までの間について姿勢調節部の水平制御を停止することにより前後方向の傾斜を維持することから、その間に機体が後進動作して前のめり姿勢（前下がり姿勢）になっても姿勢調節部の前上げ修正をすることがなく、次に直進走行を開始する時点において、姿勢調節部が元の直進走行の終了時の状態から水平制御が再開される。
【００２３】
したがって、圃場コーナー等において旋回後進操作に続けて次の刈取直進走行を開始しても、制御部による前下げ修正動作を招くことなく、水平制御が再開されて刈取部の保護が確保されることから、機体旋回の際の刈取部の上昇動作を条件に、煩雑な高さ調節を要することなく、刈取部を所定位置に下降して水平制御の下で刈取作業を再開することができる。
【００２４】
また、制御例２のフローチャートを図９に示すように、前後傾斜を水平制御によって水平位置まで修正するピッチング制御において、操向レバーの操作量の判定（Ｓ２）により、例えば、レバーの操作量が７０％以上の急旋回操作をした際に、前後方向の水平制御を停止するように制御処理を構成する。
【００２５】
このように、αターンと称するコーナー旋回に伴う刈取部の上昇操作、走行部の旋回操作等、機体の旋回動作に付帯する変化に基づき、その開始から復帰までの間についてピッチング水平制御を停止することにより傾斜角度を維持する傾斜固定制御を行うことにより、掘り荒らした土を機体後進時に踏むためにケツ上げ状態となった姿勢から、そのまま刈取部を所定位置まで下げて次の刈取走行に入ることができるので、特段のセンサーや操作を要することなく、小回りのαターンによる迅速な刈取作業が可能となる。
【００２６】
次に、湿田作業におけるピッチング制御について説明する。
湿田作業に対応する場合には、制御例３のフローチャートを図１０に示すように、湿田モード選択スイッチの状態の判定（Ｓ１１）により非選択状態に限って刈取高さ判定、操向操作量判定（Ｓ１２，Ｓ１３）による傾斜固定制御を行うように制御処理を構成する。
【００２７】
上記制御により、湿田モード選択スイッチの操作によって湿田モードが選択されている場合は、走行部による旋回最大曲率の設定が湿田対応に切替えられて上記傾斜固定制御は逆効果となることから、強制的に水平制御を行うことによって機体の沈み込みや前後傾斜を伴う不安定な湿田作業における作業性を確保することができる。
【００２８】
また、左右のクローラ７の別の構成について説明すると、要部拡大側面図およびその平面図をそれぞれ図１１，図１２に示すように、クローラフレーム１７に支軸２０ａ〜２０ｃを設け、これら支軸２０ａ〜２０ｃにそれぞれ所定の揺動範囲でイコライザ２０ｅ…を軸支し、それぞれに転輪２０…を軸支することにより可動支持転輪を構成する。クローラフレーム１７に連結する前後のローリングアーム１３，１４は、平面視で転輪２０…と重なる位置に上下に配置し、各イコライザ２０ｅ…の揺動範囲と対応する転輪２０…の可動範囲を避けてをアーチ状に形成する。
【００２９】
このように転輪２０…の上方にローリングアーム１３，１４が重なるように構成することにより、ローリングアーム１３，１４の揺動範囲が大きくとれるので、ローリング調節機構による車高調整幅を大きく確保することができる上に、転輪２０とローリングアーム１３，１４との配置の重なりによって泥が溜まる範囲である圃場面上の投影面積が小さくなるので、溜まる泥量が小さく抑えられ、路上走行時の落下量を低減することができ、そのほか、クローラフレーム１７に対するローリングアーム１３，１４のオーバーハングが小さくなるので、支持部の強度確保が容易となる。
【００３０】
また、上記転輪２０…を支持するイコライザ２０ｅ…は、その拡大側面図を図１３に示すように、クローラ７の前側の第１支軸２０ａを他より高く、すなわち、後続の第２支軸２０ｂ、第３支軸２０ｃより所定の落差をＨを形成することにより、第１支軸２０ａの転輪２０…を高い位置に配置する。
【００３１】
このようにクローラ７を構成することにより、路上走行等の際に、第１支軸２０ａの転輪２０…が路面から離れてクローラ７の接地範囲が短くなるので、旋回性を向上することができる。また、畦越えの際は、高く保持された第１支軸２０ａの転輪２０…によって乗り上がり動作が容易となることから、湿田における泥押しを低減することができる。
【００３２】
また、回動ストッパ２０ｓ、２９ｔによって回動規制されるイコライザ２０ｅ…の揺動範囲に対応する転輪２０…の可動量は、第１支軸２０ａについての可動量Ａが中央位置の第２支軸２０ｂについての可動量Ｂより小さく構成する。上記第２支軸２０ｂはクローラ７の長手方向の中央位置で前後バランスの中央部に近く、畦越え等の際に、重心移動時の姿勢変化が大きいことから、第２支軸２０ｂの転輪２０…の可動量を大きくとることにより、姿勢変化を減少することができる。また、第１支軸２０ａについては、畦を乗り越える際に転輪２０…の可動量が大き過ぎるとイコライザ２０ｅが立ち上がり、畦に対するスムーズな乗り上げが困難となる。したがって、第１支軸２０ａについて中央部より転輪２０…の可動量を小さくとることにより、畦に対するスムーズな乗り上げが可能となり、かつ、中央部での重心移動も減少することから、スムーズな畦越えが可能となる。
【００３３】
次に、操作席脇のカバー構成について説明する。
操作席脇には、要部透視側面図およびその透視正面図をそれぞれ図１４，図１５に示すように、操縦装置９を操作するための操作席９ａの左側位置に脱穀入口漏斗８ａまでの範囲に、入口漏斗側に下降傾斜した傾斜カバー７１を車幅方向に張り出すようにしてその後端を脱穀扱胴伝動ベルト部８ｂの近傍まで延ばすとともに、傾斜カバー７１の後端位置に脱穀扱胴伝動ベルト部８ｂの前面を塞ぐように上下に延びる伝動部カバー７２を入口漏斗８ａと操作席９ａの間に設ける。
【００３４】
傾斜カバー７１により操作席９ａに吹き上がるエンジン熱風が遮断され、刈取、入口漏斗部からの扱胴駆動ベルト周辺へのゴミの侵入を防止することができる。また、伝動部カバー７２によりエンジンの熱風の流れが阻害されるこなくガイドさることから、エンジンのヒートバランスが向上されるとともに、同伝動部カバー７２によって伝動部カバー７２の前面が覆われるので外観が向上する。このように、従来の傾斜カバー７１に伝動部カバー７２を追加する簡易な構成により、大きな効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】コンバインの側面図
【図２】車台を含むクローラ部の側面図
【図３】図２のクローラ部の平面図
【図４】油圧回路図
【図５】別構成の要部油圧回路図
【図６】制御ブロック図
【図７】後退走行時のコンバインの側面図
【図８】制御例１のフローチャート
【図９】制御例２のフローチャート
【図１０】制御例３のフローチャート
【図１１】別構成例のクローラの要部拡大側面図
【図１２】図１１のクローラの平面図
【図１３】転輪支持部の拡大側面図
【図１４】操作席脇の要部透視側面図
【図１５】図１４の操作席脇の透視正面図
【符号の説明】
【００３６】
１      中間フレーム（姿勢調節部）
２      刈取装置（刈取部）
４      車台
５      ピッチングシリンダ
７      クローラ（走行部）
９      操縦装置
１３    ローリングアーム（姿勢調節部）
１４    ローリングアーム（姿勢調節部）
１５    アーム軸
１７    クローラフレーム
１８    ロッド
１９    ローリングシリンダ
２５    ブラケット
２６    ピッチング軸
２７    揺動アーム（姿勢調節部）
２８    連結リンク
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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