JP3269087B2 - コンバイン等の自動傾斜制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンバイン等の
機体を前後方向ないし左右方向に所定の姿勢に維持する
自動傾斜制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンバインにおいては、脱穀装
置の選別性能を維持するために、機体を、刈取走行地面
の傾斜や走行装置の沈下に拘らず、常時、水平姿勢等の
所定の姿勢に維持する必要がある。

【０００３】このため、湿田や傾斜地でのコンバイン作
業では、液体センサ等から成る傾斜センサによって機体
の前後方向傾斜角や左右方向傾斜角を検出し、機体に対
して左右の走行装置を昇降させ、これによるピッチング
制御によって機体を前後方向に水平姿勢としたり、ロ−
リング制御によって機体を左右方向に水平姿勢としたり
することができる。

【０００４】また、このような傾斜制御は、自動スイッ
チの手動操作により、有効状態（作動状態）と無効状態
（非作動状態）とに切り換えられる。尚、特開平３−２
１５７０号公報や実開昭６３−６３３４６号のマイクロ
フィルムには、機体が所定角度以上に傾斜した場合に警
報を発する技術が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術において、自動スイッチを有効状態側に切り換
え操作するのを忘れて走行していた場合、機体の姿勢が
自動的に維持制御されないため、機体が不用意に傾斜し
て転倒しやすくなる問題がある。

【０００６】このような危険を回避するためには、自動
スイッチを無効状態側に切り換えていても機体が所定角
度以上に傾斜した場合には自動傾斜制御手段が自動的に
有効状態に切り換わるように構成すればよい。しかしな
がら、このように構成した場合、機体が一旦所定角度以
上に傾斜した後は、自動スイッチが無効状態側に切り換
え操作されているにも拘らず、自動傾斜制御手段が有効
状態に保持されることとなる。このため、例えば圃場走
行から路上走行に移行する際に畦越え等によって機体が
傾斜して自動傾斜制御手段が自動的に有効状態に切り換
わりこのまま保持されると、自動スイッチ自体は無効状
態側に操作されているためにこの自動スイッチの操作状
態と自動傾斜制御手段の作動状態とが一致せず、操縦者
はこの自動傾斜制御手段が有効状態となっていることに
気付きにくい。従って、この状態で、例えば機体を路上
で高速旋回走行させると、横Ｇ（遠心力）によって傾斜
センサが異常値を出力し、自動傾斜制御手段の異常作動
によって機体の姿勢が大きく崩れて転倒しやすくなる問
題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の如き
課題を解決するために、次のような技術的手段を講じ
る。 即ち、機体５を所定の姿勢に自動的に維持する自動
傾斜制御手段と、該自動傾斜制御手段を有効状態と無効
状態とに切り換える自動スイッチ４７とを設けると共
に、該自動スイッチ４７が無効状態側に切り換えられて
いても機体５が所定角度以上に傾斜した場合には前記自
動傾斜制御手段を自動的に有効状態に切り換えて機体を
所定の姿勢に修正し、この姿勢修正後に前記自動傾斜制
御手段を自動的に無効状態に復帰させるように構成した
ことを特徴とするコンバイン等の自動傾斜制御装置の構
成とする。

【０００８】この構成により、自動スイッチ４７の切り
換え操作によって、自動傾斜制御手段を有効状態とする
と、機体５は、例えば水平姿勢等の所定の姿勢に自動的
に維持制御される。また、前記自動スイッチ４７の切り
換え操作によって、自動傾斜制御手段を無効状態とする
と、機体５は自動傾斜制御されず、走行面の傾斜や走行
装置の沈下等によって傾斜することがある。

【０００９】しかしながら、このように自動スイッチ４
７が無効状態側に切り換えられていても、機体５が所定
角度以上に傾斜した場合には、自動傾斜制御手段が自動
的に有効状態に切り換わって機体が例えば水平姿勢等の
所定の姿勢に修正される。これにより、不用意な傾斜に
よって機体５が転倒する危険が少なくなる。

【００１０】また、例えば圃場走行から路上走行に移行
する際に畦越え等によって機体が傾斜して自動傾斜制御
手段が自動的に有効状態に切り換わっても、これによる
姿勢修正後は自動傾斜制御手段が自動的に無効状態に復
帰するため、路上で高速旋回走行を行っても、傾斜セン
サの異常出力による自動傾斜制御手段の異常作動が起こ
りにくくなる。

【００１１】

【発明の効果】この発明によると、自動スイッチ４７を
有効状態側に切り換え操作するのを忘れて走行していた
場合でも、機体が不用意に傾斜することを少なくし、安
全性を向上させることができる。

【００１２】しかも、例えば圃場走行から路上走行に移
行する際に畦越え等によって機体が傾斜して自動傾斜制
御手段が自動的に有効状態に切り換わっても、これによ
る姿 勢修正後は自動傾斜制御手段が自動的に無効状態に
復帰するため、路上で高速旋回走行を行っても、傾斜セ
ンサの異常出力による自動傾斜制御手段の異常作動が起
こりにくくなり、機体の姿勢が大きく崩れて転倒しやす
くなる問題を解消して安全性を向上させることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】車体フレ−ム１は、角パイプ材を
平面視方形状の囲桁形態として、この車体フレ−ム１の
左右外側において、前端部と後端部とにリンクピン１
０，１１を突出して、前後一対の平行リンク３，４を枢
支し、この平行リンク３，４の下端外側部にクロ−ラフ
レ−ム９の前後部をリンクピン１２，１３で枢支して、
クロ−ラフレ−ム９を車体フレ−ム１に対して平行状態
で上下動自在の構成としている。左右の各クロ−ラフレ
−ム９には、外側に沿って適数個の転輪１４を転輪軸１
５で回転自在にして配設し、これら各転輪１４と後記ス
プロケット１６との間に亘ってゴム材を主体とするクロ
−ラ２を掛け渡して、駆動走行する構成としている。

【００１４】車台（機体）５は、前後方向に沿う縦桁と
横方向の横桁等からなり、前記左右両側部の車体フレ−
ム１の上側部から後側部に亘って対向する支持ブラケッ
ト６が、下側に突出して設けられ、この支持ブラケット
６の前端部は厚く後端部は薄くなるように下面を前方下
部に傾斜させて、この支持ブラケット６の前端部を、前
記車体フレ−ム１の前端部において、平行リンク３のリ
ンクピン１０よりも前位に設けられる横方向のピッチン
グ軸１７回りに回動自在に支持する。又、この支持ブラ
ケット６の前端部は走行伝動ケ−ス１８から左右両側方
へ突出するクロ−ラ２駆動軸１９のアクスルハウジング
２０に連結し、このアクスルハウジング２０の左右両側
端部の駆動軸１９に、前記スプロケット１６を設けてい
る。

【００１５】後部のピッチングブラケット７は、車台５
の後部下方に突出させて、車体フレ−ム１の後方に対向
し、ベルクランク２１をリンクピン２２で枢支し、この
ベルクランク２１の前端部を、車体フレ−ム１後端に上
下回動自在に枢着２３したリンク２４にリンクピン２５
で枢着して、ピッチングリンク８を構成し、このベルク
ランク２１上端と車台５後端部との間に亘って連結する
ピッチングシリンダ２６の油圧による伸縮によって、こ
のピッチングリンク８を上下に起伏揺動させて、車台５
をピッチング軸１７回りに上下動する構成としている。

【００１６】上記のような車台５は、支持ブラケット６
と、ピッチングブラケット７とが、車体フレ−ム１の前
方、後方部で下方に大きく突出する形態であるから、こ
の下側の車体フレ−ム１との間隔は大きく保つことがで
き、車台５の車体フレ−ム１に対するピッチング量も大
きくできる。平行リンク３，４を回動させる左右一対の
ロ−リングシリンダ２７は、後部平行リンク４及びリン
クピン１１と一体のロ−リングア−ム２８と、車体フレ
−ム１との間に連結され、又、前部平行リンク３及びリ
ンクピン１０と一体のロ−リングア−ム２９と、該ロ−
リングア−ム２８との間をロッド３０で連結し、各ロ−
リングシリンダ２７の伸縮によって、クロ−ラフレ−ム
９を車体フレ−ム１に対して上下動させて、車高を変
更、調節したり、左右にロ−リングさせることができ
る。

【００１７】車台５上には、操縦席３１、エンジン、刈
取装置３２、脱穀装置３３、及び穀粒タンク３４等を搭
載して、コンバインを構成する。又、このエンジンによ
って駆動される油圧ポンプＰによって前記ピッチングシ
リンダ２６、及びロ−リングシリンダ２７等を伸縮でき
る油圧回路３６を有し、この油圧回路３６には、ピッチ
ング制御弁３７及び左右のロ−リング制御弁３８等を設
け、手動操作や、車台５の傾斜角等を検出する傾斜セン
サ３９，４０によって連動制御する構成としている。

【００１８】該油圧回路３６には、刈取装置３２を車台
５に対して上下動する刈取上下シリンダ４１を設け、刈
取上、下弁４２，４３によって、この刈取上下シリンダ
４１を伸縮して連動する構成である。４４はアンロ−ド
バルブ、４５はリリ−フバルブ、Ｔはタンクポ−トであ
る。マイクロコンピュ−タを有するコントロ−ラＣＰＵ
の入力として、前記前後傾斜センサ３９、左右傾斜セン
サ４０の他に、車体の走行速を検出する車速センサ４
６、自動スイッチ４７、手動レバ−によってＯＮ、ＯＦ
Ｆされる左、右、前、後、上、下の各スイッチ４８〜５
３、前記各ロ−リングシリンダ２７やピッチングシリン
ダ２６等の伸縮量を検出する各ストロ−クセンサ５４，
５５，５６、エンジンの回転数を検出するエンジン回転
センサ５７、及び脱穀クラッチの入切を検出する脱穀ク
ラッチセンサ５８等を設けている。

【００１９】このうち、該自動スイッチ４７のＯＮのと
きは、ロ−リング制御、及びピッチング制御が傾斜セン
サ４０，３９等の検出とストロ−クセンサ５４，５５，
５６等のフィ−ドバックとによって行われ、走行土壌面
の傾斜に拘らず、車台５をほぼ水平姿勢（図７のＡ）に
維持するように水平制御するものである。又、この自動
スイッチ４７のＯＦＦのときは、これらロ−リング制御
やピッチング制御等は行わず、車体フレ−ム１に対して
左右のクロ−ラフレ−ム９を同高にするように平行姿勢
（図７のＢ）に作動する平行制御を行う。又、手動レバ
−による各スイッチは、各ロ−リングシリンダ２７、又
はピッチングシリンダ２６の作動を手動操作で行うもの
で、左スイッチ４８のＯＮで車台５を左側へ傾斜し、右
スイッチ４９のＯＮでは車台５を右側へ傾斜するように
ロ−リングする。前スイッチ５０、後スイッチ５１のＯ
Ｎにおいても同様にしてピッチングする。又、上、下ス
イッチ５２，５３は、車体フレ−ム１に対して左右のク
ロ−ラフレ−ム９が同量平行的に上下動するものであ
る。

【００２０】脱穀クラッチセンサ５８は、脱穀装置への
伝動を入り切りする脱穀クラッチ３５の状態を検出する
ものであり、脱穀クラッチ３５入りでＯＮし、切りでは
ＯＦＦとなる。自動スイッチ４７と脱穀クラッチ３５の
入りの検出で水平制御が開始される。コントロ−ラＣＰ
Ｕの出力側には、ピッチング制御弁３７、ロ−リング制
御弁３８、及びアンロ−ド４４等のソレノイド５９〜６
５を設け、前記いずれかのセンサ乃至スイッチの操作に
よって出力し、ピッチングシリンダ２６、又はロ−リン
グシリンダ２７を伸縮させて、車台５の姿勢制御を行わ
せるものである。

【００２１】自動スイッチ４７をＯＮし、脱穀クラッチ
３５の入りで脱穀クラッチセンサ５８がＯＮのときは、
水平制御が行われる。又、この自動スイッチ４７をＯＮ
していないときでも、車台５の傾斜角を検出する前後傾
斜センサ３９、又は左右傾斜センサ４０が、車体の転倒
角を例えば２０度以上とし、転倒危険角度を１２度とし
て、この転倒危険角度１２度を所定の角度と設定した場
合は、この所定角１２度に傾斜することによって、車台
５が水平状態になるように前後又は左右水平制御され
る。又、既に走行地面の傾斜角度が水平制御可能な限界
の角度を超えて大きく傾斜しているときは、その水平制
御された限界の水平に近い姿勢に制御維持される。

【００２２】又、このとき走行地面が所定角１２度から
水平側に変化して、傾斜センサ３９、又は４０によって
検出されたときは、水平制御が解除される。なお、この
とき水平制御を続行して、解除しない構成とするもよ
い。例えば、傾斜が所定角１２度に達すると、自動スイ
ッチ４７をＯＮにして、以後傾斜センサ３９、又は４０
が所定角度１２度以下の緩傾斜を検出するようになって
も、この自動スイッチ４７をＯＮにしたまま継続させる
とよい。

【００２３】なお、図１及び図９において、コントロ−
ラＣＰＵにメインキ−スイッチ６６を設け、このメイン
キ−スイッチ６６をＯＮして、エンジンのキ−スイッチ
によりエンジンを駆動すると、前記自動スイッチ４７が
ＯＮ状態にあるときは、自動的に水平制御が開始され
る。該メインキ−スイッチ６６のＯＮによって、このと
きの車高が、左右のロ−リングシリンダ２７におけるス
トロ−クセンサ５４，５５からの入力によって演算さ
れ、水平制御、及び平行制御の基準車高（目標車高）と
して記憶設定される。従って、この基準車高のもとに、
車台５を水平化する水平制御や、車台５と左右クロ−ラ
２とを平行化する平行制御、及びピッチング制御等を行
うことができる。このとき左右のクロ−ラ２の高さがロ
−リング制御によって異る場合は、左右ストロ−クセン
サ５４，５５の検出値の平均値をもって車高として設定
する。

【００２４】このようにメインキ−スイッチ６６のＯＮ
によって設定された基準車高は、その後の手動レバ−に
よる上スイッチ５２、下スイッチ５３等の操作で変更す
ることができる。従って、手動レバ−による上スイッチ
５２、下スイッチ５３によらない限り車高が変らないよ
うにすると、水平制御や平行制御等が速やかに完結され
て、操縦も安定できる。

【００２５】図１０、図１１において、ロ−リングシリ
ンダ２６による車高制御と、ピッチングシリンダ２６に
よるピッチング制御との関係に、ヒステリシスを持たせ
て、車高が所定高さ以上のときのみ車台５後部が平行位
置から下がるようにし、この所定高さの設定は、車台５
後部の上出力と下出力とで値をずらせたものである。一
般的には、車台５のピッチングできる範囲を大きくとる
と、車高が低い場合は、この車台５の後端部が走行地面
に接地したり、クロ−ラ２後部に接触し易くなる。ロ−
リング制御によって車台５の後端部が接地しない、又は
クロ−ラ２に接触しない最低限界位置を決めるとなる
と、その車高近くにおいてのロ−リング制御で上下動す
る場合には、車台５後部がその都度上下するいわゆる制
御のハンチングを生ずる。

【００２６】しかしながら、車高（ロ−リングストロ−
クセンサ５４，５５の検出値）と、車台５の後傾斜角
（ピッチングストロ−クセンサ５６の検出値）との関係
において、この車台５後端部が接地乃至クロ−ラ２に接
触する位置をＭとすると共に、この位置Ｍに平行的にプ
ロットして、接地やクロ−ラ接触等のない安全領域の下
限として下限位置Ｎを設定し、この下限位置Ｎによっ
て、車高の下限位置Ｃ（ロ−リングストロ−クセンサ５
４，５５検出値の３０％位置）と、車台５の平行位置Ｄ
との交点をＥとし、更に、この車高の下限位置よりも適
宜高さ（１０％）高い位置Ｆと該平行位置Ｄとの交点を
Ｇとして、これら各Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇによって形成される
切換ラインを、車台５後部を上昇させるときは後上出力
用ラインＥからＣを経てＨへ向うものとし、下降させる
ときは後下出力用ラインＦからＧを経てＤへ向うものと
して、往行程と復行程とを別行程とするヒステリシスに
設定し、制御のハンチングを生じないように構成してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御ブロック図。

【図２】その一部制御のフロ−チャ−ト。

【図３】油圧回路図。

【図４】クロ−ラ走行装置の一部の側面図。

【図５】その平面図。

【図６】その正断面図。

【図７】その作動状態を示す正面図。

【図８】コンバインの側面図。

【図９】車体水平制御時の基準車高を設定するフロ−チ
ャ−ト。

【図１０】車高制御とピッチング制御との禁止領域制御
ライン。

【図１１】そのフロ−チャ−ト。

【符号の説明】

５ 機体 ４７ 自動スイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 67/00 A01B 63/10 A01D 69/00 302 B60G 17/01 B62D 55/116

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体５を所定の姿勢に自動的に維持する
   自動傾斜制御手段と、該自動傾斜制御手段を有効状態と
   無効状態とに切り換える自動スイッチ４７とを設けると
   共に、該自動スイッチ４７が無効状態側に切り換えられ
   ていても機体５が所定角度以上に傾斜した場合には前記
   自動傾斜制御手段を自動的に有効状態に切り換えて機体
   を所定の姿勢に修正し、この姿勢修正後に前記自動傾斜
   制御手段を自動的に無効状態に復帰させるように構成し
   たことを特徴とするコンバイン等の自動傾斜制御装置。