JP3419111B2 - コンバインの車体水平制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、コンバインの車体水
平制御装置に関し、刈取装置に設けた超音波センサによ
って土壌面の凹凸を検出し、この検出値によって車体を
水平状態に作動させるもの等に利用できる。 【０００２】 【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】刈取
装置の下面部に、超音波の発信反射波を受信して土壌面
の凹凸を検出する超音波センサを下側に向けて装着する
と共に、車体が傾斜したときに水平状態に作動させる車
体水平制御装置を設けたコンバインにおいて、刈取作業
時に超音波センサによって土壌面の凹凸を検出し、この
検出値を車体水平制御装置に送って演算を行い、この演
算結果によって走行クロ−ラが凹凸部に遭遇して傾斜す
るときに、この走行クロ−ラの傾斜に同期させて車台を
昇降作動し車体を水平状態に保持させる。 【０００３】しかし、従来においては、この走行クロ−
ラの傾斜に対して車台を昇降作動させる応答速度が一定
しているため、土壌面の凹凸が大きく走行クロ−ラが大
きく傾斜したときには、車台を水平状態に昇降作動させ
る応答速度が遅れて車体が傾斜することになる。また、
この応答速度を早くした場合、今度は土壌面の凹凸が小
さく走行クロ−ラが余り傾斜しないときでも、車台を水
平状態に昇降作動させる応答速度が早く、走行クロ−ラ
の傾斜に対する車台の昇降作動が敏感に反応し過ぎて乗
り心地が悪くなるという不具合があった。 【０００４】そこでこの発明は、超音波センサによって
検出される土壌面の凹凸状態を、予め設定される基準値
と照合して、その照合結果によって車体を水平状態に作
動させる作動応答速度を調整制御させる。また、手動操
作によって車体を前後左右に適宜傾斜させて調節し、こ
の手動操作による調節を自動の調節制御に反映させるよ
うにする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明は、土壌面の凹
凸によって傾斜する車体１を水平状態に作動させる車体
水平制御装置２を有したコンバインにおいて、刈取装置
３に設けた超音波センサ４による土壌面の凹凸の検出値
が、予め設定する凹凸の基準値に対して大きいときは作
動応答速度を早くし、小さいときは作動応答速度を遅く
する構成とし、コンバインの操作装置１８の一側にはパ
ワステレバー４６を設け、該パワステレバー４６の上面
には、前記車体１を前後左右に適宜に傾斜させる４個の
押ボタンからなる手動スイッチ４５を設け、該手動スイ
ッチ４５を操作後所定時間内に車体１の水平状態への調
整制御を行う自動水平スイッチ４４を入り状態とする
と、前記手動スイッチ４５による手動操作による車体１
の傾斜状態を前記車体水平制御装置２のメモリに書き替
え可能に構成し、この書き替えられた傾斜状態を基準値
として車体１を制御するように構成したことを特徴とす
るコンバインの車体水平制御装置の構成とする。 【０００６】 【作用、及び発明の効果】上記の構成によれば、コンバ
インの刈取作業時に、超音波センサ４の発信と受信によ
り土壌面の凹凸を検出した検出値を、予め車体水平制御
装置２に設定している凹凸の基準値と照合し、この照合
によって検出値が基準値より大きいと判定したときは、
車体水平制御装置２により車台の昇降作動の応答速度を
早くすることにより、走行クロ−ラの傾斜が大きいとき
に車体１の水平状態への作動を遅れないようにし、逆
に、検出値が基準値より小さいと判定したときは、車体
水平制御装置２により車台の昇降作動の応答速度を遅く
することにより、走行クロ−ラの傾斜が小さいときに車
体１の水平状態への作動を過剰に応答させないようにす
る。なお、検出値が基準値と同程度のときは作動応答速
度は中間の速さとする。 【０００７】このように、刈取作業時に、超音波センサ
４による土壌面の凹凸検出値を車体水平制御装置２に送
って演算制御を行わせることにより、従来の如き不具合
を改善して、土壌面の凹凸が基準値より大きいときは、
車体１の水平状態への作動応答速度を早くして、作動遅
れにより車体１が傾斜しないようにすることができ、ま
た、土壌面の凹凸が基準値より小さいときは、車体１の
水平状態への作動応答速度を遅くして、作動の過剰応答
による車体１の不必要な揺れを抑えて良好な乗り心地を
確保できる。自動水平スイッチ４４が切り状態のとき
は、４個の押ボタンからなる手動スイッチ４５を操作し
て適宜車体１を前後左右方向に傾斜させる。この手動ス
イッチ４５の操作終了後、所定時間内に自動水平スイッ
チ４４を入り状態とすると、前記手動スイッチ４５によ
って調節した車体１の傾斜状態を車体水平制御装置２の
メモリに書き替え記憶させる。その後、この書き替えら
れた記憶値を基準値として、この基準値になるように車
体１を制御する。これにより、車体１を圃場条件等によ
って制御できるようになる。 【０００８】 【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。コンバインの車台５の下部側に土壌面を走行
する左右一対の走行クロ−ラ６を有する走行装置７を配
設し、該車台５上にフィ−ドチェン８に挟持して供給さ
れる穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して
一時貯留する穀粒タンク９を備えた脱穀装置１０を載設
する。この脱穀装置１０の前方側に前端位置から立毛穀
稈を分草する分草体１１と、分草された穀稈を引き起こ
す引起部１２と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部
１３と、この刈り取られた穀稈を後方側へ搬送しながら
横倒れ姿勢に変更して該フィ−ドチェン８へ受渡しす
る、掻込搬送部１４及び供給搬送部１５を有する刈取装
置３を、車台５の前端部へ懸架部１６によって懸架支持
すると共に、油圧駆動による昇降シリンダ１７によって
土壌面に対し昇降自在に装架して設ける。 【０００９】この刈取装置３の分草体１１の後方に、超
音波を発射しその反射波を受けて土壌面の凹凸状態を検
出する超音波センサ４を土壌面に向けて装着し、該刈取
装置３の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１
８と、この操作のための操作席１９とを設け、この操作
席１９の後方側に該穀粒タンク９を配置すると共に、こ
れらの刈取装置３，走行装置７，脱穀装置１０，操作装
置１８等によってコンバインの車体１を構成する。 【００１０】前記車台５の中央左右側に縦方向に固着し
た左右の縦フレ−ム２０の前端下部に支持枠２１を各々
設け、この左右の支持枠２１に、左右の縦フレ−ム２０
の下側に位置する左右のピッチングフレ−ム２２の前端
部を支持軸２３によって各々回動可能に枢支する。該左
右の縦フレ−ム２０の後側下部に各々固着したピッチン
グメタル２４にピッチング軸２５を回動可能に枢支し、
このピッチング軸２５の左右側に各々ピッチングアーム
２６の一端部を固着すると共に、この左右のピッチング
アーム２６の他端部を左右のピッチングフレ−ム２２の
後端部に各々回動可能にピン連結する。該右ピッチング
アーム２６にＬ字を形成するよう駆動アーム２７の一端
部を固着し、その他端部に油圧等によって伸縮作用する
ピッチングシリンダ２８の可動側ピストン２８ａの先端
部をピン連結すると共に、このピッチングシリンダ２８
の固定側を左右の縦フレ−ム２０に連結固着した取付フ
レーム２９にピン連結させ、以上によりピッチング機構
を構成する。 【００１１】該左右のピッチングフレ−ム２２の各外側
下方に略平行に隣接して左右のロ−リングフレ−ム３０
を配置させるが、この左右のローリングフレーム３０を
作用させるローリング機構は、左右同形につき片側だけ
の構成について説明する。該ピッチングフレ−ム２２の
前側及び後側下部に各々固着したロ−リングメタル３１
に、逆くの字形の前及び後ロ−リングア−ム３２の中間
部を各々枢支すると共に、その各一端部をロ−リングフ
レ−ム３０の前側及び後側の適応位置に各々回動可能に
ピン連結する。該後ロ−リングア−ム３２の他端部に、
油圧等によって伸縮作用するロ−リングシリンダ３３の
可動側ピストン３３ａの先端部をピン連結し、このロ−
リングシリンダ３３の固定側をピッチングフレ−ム２２
の上部に設けた固定枠３４にピン連結して設け、後ロ−
リングア−ム３２の該ピストン３３ａの連結部近傍位置
と、前ロ−リングア−ム３２の他端部とを連結杆３５に
よって四点平行リンクを形成するよう各々ピン連結して
構成する。 【００１２】該ロ−リングフレ−ム３０の後端上部側
に、後部転輪３６を回動可能に支持した支持アーム３７
を、前後調節可能に保持する支持ア−ム受３７ａを後方
に向け固着すると共に、ロ−リングフレ−ム３０の外側
面下部側に所定の間隔をおいて複数個の接地転輪３８を
遊転自在に軸承し、これらの後部転輪３６及び複数個の
接地転輪３８と、車台５の前端部に装架した走行用ミッ
ションケ−ス３９から動力を伝達する駆動輪４０とによ
って、前記走行クロ−ラ６を巻掛け張設して構成する。 【００１３】車速を検出する車速センサ４１を該ミッシ
ョンケース３９の伝動経路に係合して設け、車体１のピ
ッチング作用による前後傾斜を検出する前後傾斜センサ
４２と、車体１のローリング作用による左右傾斜を検出
する左右傾斜センサ４３とを車体１の適応位置に配置す
ると共に、この両センサ４２，４３による傾斜状態の検
出により車体１の水平状態への調整制御を行わせる自動
水平スイッチ４４と、図４に示す如き４箇の押ボタンの
操作により車体１を前後左右に適宜に傾斜させる手動傾
斜スイッチ４５を上面に備えたパワステレバー４６と
を、各々前記操作装置１８の一側に配置して構成する。 【００１４】ＣＰＵを主体として演算制御を行う車体水
平制御装置２を該操作装置１８の近傍に内装し、図５に
示す如く、この車体水平制御装置２の入力側に、前記超
音波センサ４、車速センサ４１、前後傾斜センサ４２、
左右傾斜センサ４３、自動水平スイッチ４４、手動傾斜
スイッチ４５等を各々接続すると共に、出力側へ、前記
ピッチングシリンダ２８を作動させるピッチング電磁弁
４７、左右のローリングシリンダ３３を作動させる左右
のローリング電磁弁４８等を各々接続して構成する。 【００１５】コンバインの作業時に土壌面の凹凸によ
り、車体１がピッチングを起こして前後側に傾斜すると
きは、前後傾斜センサ４２がこの傾斜を検出して車体水
平制御装置２によりピッチングシリンダ２８を作動し
て、左右のピッチングアーム２６の上下回動作用によ
り、左右のピッチングフレーム２２を前部の支点により
後部側を上下動させて、車台５に対して左右の走行クロ
−ラ６を同時に昇降させることにより車体１を水平状態
に調整制御できる。 【００１６】また、車体１がローリングを起こして左右
側に傾斜するときは、左右傾斜センサ４３がこの傾斜を
検出して車体水平制御装置２により左又は右のローリン
グシリンダ３３を作動して、前後のローリングアーム３
２と連結杆３５による平行リンク作用により左又は右の
ローリングフレーム３０を平行に上下動させて、車台５
に対して左又は右の走行クロ−ラ６を昇降させることに
より車体１を水平状態に調整制御できる。 【００１７】また、車体１がピッチングとローリングを
同時に起こして前後側及び左右側に傾斜するときは、前
記の如く、前後傾斜センサ４２と左右傾斜センサ４３が
各々この傾斜を検出して、車体水平制御装置２によりピ
ッチングシリンダ２８と左又は右のローリングシリンダ
３３を各別に作動して、ピッチングフレーム２２と左又
は右のローリングフレーム３０とを各別に上下動させ
て、車台５に対して左又は右の走行クロ−ラ６を各別に
昇降させることにより車体１を水平状態に調整制御でき
る。 【００１８】また、車体１を走行クロ−ラ６に対して平
行に昇降させるときは、車体水平制御装置２により左右
のローリングシリンダ３３を同時に同量作動して、左右
のローリングフレーム３０を上下動させて車台５に対し
て左右の走行クロ−ラ６を同一に昇降させることによ
り、車体１を左右の走行クロ−ラ６に対して平行に昇降
制御できる。 【００１９】このように、土壌面の凹凸による車体１の
前後又は左右傾斜に対して、左右の走行クロ−ラ６を車
台５に対して各別に昇降作動させて、車体１を水平状態
に調整しながら走行するコンバインの作業時に、刈取装
置３に設けた超音波センサ４により超音波を土壌面に向
けて発射し、この発射波の反射を受信して土壌面の凹凸
状態を検出し、この検出値を車体水平制御装置２に送信
する。 【００２０】予め車体水平制御装置２に設定されてい
る、例えば土壌面の平均的な凹凸状態を基準とする基準
値と、超音波センサ４による検出値とを照合し、この検
出値を基準値に対して、図６に示す如く、大きい・同程
度・小さいの３段階の判定を行わせる。一方、超音波セ
ンサ４による検出地点に走行クロ−ラ６が遭遇する時点
のタイムラグを、超音波センサ４と走行クロ−ラ６との
間隔から車速センサ４１による車速によって算出し、こ
のタイムラグに同期させて、走行クロ−ラ６の傾斜に対
する車台５の昇降作動の応答速度を、前記３段階の判定
結果に基づいて自動的に調整制御させる。 【００２１】土壌面の凹凸により車体１と共に走行クロ
−ラ６が傾斜したときに、超音波センサ４による検出値
が基準値より大きいときは、車体水平制御装置２により
車体１を水平状態へ調整する作動応答速度が早くなるよ
う制御することにより、走行クロ−ラ６が大きく傾斜し
たときでも、ローリングシリンダ３３（又はピッチング
シリンダ２８）を素早く作動させて、車体１の水平状態
への調整制御を遅れないようにすることができ、また、
逆に検出値が基準値より小さいときは、作動応答速度を
遅くするよう制御することにより、走行クロ−ラ６の傾
斜が小さいときに、ローリングシリンダ３３（又はピッ
チングシリンダ２８）の作動が過剰になることなく、車
体１の揺れを少なくして良好な乗り心地とすることがで
きる。なお、土壌面の凹凸状態の判定は３段階に限定さ
れるものではない。 【００２２】また、図７のフローチャートに示す如く、
車体１の水平状態への調整制御を行わせる自動水平スイ
ッチ４４のＯＦＦの確認により、手動により車体１の傾
斜状態を調節する手動傾斜スイッチ４５の操作によっ
て、適宜車体１を前後又は左右側に傾斜させ、この手動
傾斜スイッチ４５の操作終了と同時に自動水平スイッチ
４４をＯＮし、このＯＮのタイミングが手動傾斜スイッ
チ４５の操作後１秒以内であれば、この手動操作による
車体１の傾斜状態を基準として水平制御を行うべく前記
車体水平制御装置２のメモリ値を書き替えできる。以後
は、この書き替えられた基準値を水平として制御を行う
ので、圃場条件等により車体１を任意の傾斜状態を基準
として水平制御により走行させることができる。なお、
自動水平スイッチ４４のＯＮタイミングは１秒に限定さ
れるものではない。 【００２３】また、車体１がローリングを起こして左右
側に傾斜するときは、左右傾斜センサ４４によりこの傾
斜を検出して前記車体水平制御装置２により左又は右の
ローリングシリンダ３３を作動して、左又は右のローリ
ングフレーム３０を平行に上下動させ、車台５に対して
左又は右の走行クロ−ラ６を昇降させることにより、車
体１を水平状態に調整制御するローリング制御を行う
が、このローリング制御時に、図８のフローチャートに
示す如く、前記自動水平スイッチ４４のＯＮの確認によ
り、左右のローリングシリンダ３３のストローク差を一
定時間検出し、この検出値と、図９に示す如き、予め車
体水平制御装置２に設定されるローリングシリンダ３３
のストローク差の大小に比例して車高を高低に変化させ
る関係値とを照合し、この照合結果が異なっていると判
定したときは、該関係値に合致させるべく左右のローリ
ングシリンダ３３を同時に作動させて車高を高低に変化
させる。このような車高の高低制御により、湿田等にお
ける軟弱な土壌面において、車体１の左右傾斜が大きい
ときは、これに伴って車高を高くするよう自動的に制御
を行うことができるので湿田適応性が向上する。

【図面の簡単な説明】 【図１】コンバインの全体を示す側面図。 【図２】走行装置の走行クロ−ラ制御機構とその作用を
示す側面図。 【図３】走行装置の走行クロ−ラ制御機構を示す平面
図。 【図４】手動傾斜スイッチの形態と作用内容を示す平面
図。 【図５】車体水平制御の電気回路を示すブロック図。 【図６】土壌面の凹凸状態を示す模式図。 【図７】車体水平制御装置のメモリ値の書き替え手順を
示すフローチャート図。 【図８】左右のローリングシリンダのストローク差の大
小により車高を高低に変化させる手順を示すフローチャ
ート図。 【図９】左右のローリングシリンダのストローク差と車
高の高低変化値との関係を示す線図。 【符号の説明】 １． 車体 ２． 車体水平制御装置 ３． 刈取装置 ４． 超音波センサ１８． 操作装置 ４４． 自動水平スイッチ ４５． 手動スイッチ ４６． パワステレバー

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 土壌面の凹凸によって傾斜する車体１を
   水平状態に作動させる車体水平制御装置２を有したコン
   バインにおいて、刈取装置３に設けた超音波センサ４に
   よる土壌面の凹凸の検出値が、予め設定する凹凸の基準
   値に対して大きいときは作動応答速度を早くし、小さい
   ときは作動応答速度を遅くする構成とし、コンバインの
   操作装置１８の一側にはパワステレバー４６を設け、該
   パワステレバー４６の上面には、前記車体１を前後左右
   に適宜に傾斜させる４個の押ボタンからなる手動スイッ
   チ４５を設け、該手動スイッチ４５を操作後所定時間内
   に車体１の水平状態への調整制御を行う自動水平スイッ
   チ４４を入り状態とすると、前記手動スイッチ４５によ
   る手動操作による車体１の傾斜状態を前記車体水平制御
   装置２のメモリに書き替え可能に構成し、この書き替え
   られた傾斜状態を基準値として車体１を制御するように
   構成したことを特徴とするコンバインの車体水平制御装
   置。