JPH0837894A - 刈取収穫機の自動変速構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刈取作業時の作業負荷が設定値に維持される
ように、走行用の無段変速装置を自動的に変速操作する
ように構成した刈取収穫機の自動変速構造において、圃
場面の凹凸の状態を間接的に検出して、無段変速装置の
自動的な変速操作に加味する。 【構成】 圃場面から刈取部２までの高さが設定値に維
持されるように、刈取部２を自動的に昇降操作する昇降
制御手段を備えて、昇降制御手段による刈取部２の昇降
操作の頻度が設定値以上になると、作業負荷による無段
変速装置１４の自動的な変速操作の上限速度を低速側に
変更操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンバインや藺草ハーベ
スタ等の刈取収穫機において、走行速度の自動変速構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような刈取収穫機の自動変速構造
の一例が、実開昭５８‐２１２３７号公報に開示されて
いる。この構造では、刈取作業時の作業負荷を検出する
作業負荷センサーを備えて、作業負荷が設定値（作業能
率等の面で最適な値）に維持されるように、走行用の無
段変速装置を変速アクチュエータにより自動的に変速操
作するように構成している。そして、この自動的な変速
操作の変速範囲の上限速度を人為的に設定変更できるよ
うにして、作業負荷が軽い場合に無段変速装置が高速側
に変速操作され過ぎるのを防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の刈取収穫機で
は、処理される穀稈の量や状態（水分量等）に基づく作
業負荷のみにより、走行用の無段変速装置を自動的に変
速操作している。従って、圃場面に比較的凹凸のある場
合に作業負荷が軽くなると、圃場面の凹凸に関係なく無
段変速装置が高速側に変速操作されていき機体の振動が
激しくなって、乗り心地が悪くなることがある。

【０００４】前述のような刈取収穫機においては、機体
の前部の刈取部の刈取高さが一定に維持されるように刈
取部を自動的に昇降操作する昇降制御手段や、圃場の穀
稈の列に沿って機体が自動的に走行していくように機体
の進行方向を自動的に変更操作する操向制御手段を備え
ているものが多くある。本発明は作業負荷に応じて走行
用の無段変速装置を自動的に変速操作するように構成し
た刈取収穫機において、前述のような昇降制御手段や操
向制御手段を有効に利用して、圃場面に比較的凹凸があ
るのに機体が高速で走行してしまうような状態を防止す
ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな刈取収穫機の自動変速構造において、次のように構
成することにある。つまり、 〔１〕刈取作業時の作業負荷を検出する作業負荷センサ
ーと、走行用の無段変速装置を変速操作する変速アクチ
ュエータと、作業負荷センサーの検出値が設定値に維持
されるように変速アクチュエータを作動させて、無段変
速装置を自動的に変速操作する自動変速手段とを備え、
自動変速手段による変速範囲の上限速度を人為的に設定
変更可能な最高速度設定手段を備えると共に、機体の前
部に支持された刈取部を昇降操作する昇降アクチュエー
タと、圃場面から刈取部までの高さを検出する高さセン
サーと、高さセンサーの検出値が設定値に維持されるよ
うに昇降アクチュエータを作動させて、刈取部を自動的
に昇降操作する昇降制御手段とを備え、昇降制御手段に
よる刈取部の昇降操作の頻度が設定値以上になると、最
高速度設定手段による上限速度を低速側に変更操作する
牽制手段を備えてある。

【０００６】〔２〕刈取作業時の作業負荷を検出する作
業負荷センサーと、走行用の無段変速装置を変速操作す
る変速アクチュエータと、作業負荷センサーの検出値が
設定値に維持されるように変速アクチュエータを作動さ
せて、無段変速装置を自動的に変速操作する自動変速手
段とを備え、自動変速手段による変速範囲の上限速度を
人為的に設定変更可能な最高速度設定手段を備えると共
に、機体の進行方向を右及び左に変更操作する操向アク
チュエータと、圃場の穀稈に対する左右方向での機体の
位置を検出する位置センサーと、位置センサーの検出値
が設定値に維持されるように操向アクチュエータを作動
させて、機体の進行方向を自動的に変更操作する操向制
御手段とを備え、操向制御手段による機体の進行方向の
変更操作の頻度が設定値以上になると、最高速度設定手
段による上限速度を低速側に変更操作する牽制手段を備
えてある。

【０００７】

【作用】前項〔１〕及び〔２〕のように構成した場合、
昇降制御手段により刈取部が頻繁に昇降操作されると、
圃場面に比較的多くの凹凸があるためにこの凹凸を高さ
センサーが検出して刈取部が昇降操作されたものと判断
できる。そして、操向制御手段により機体の進行方向の
変更操作が頻繁に行われると、圃場面に比較的多くの凹
凸があるためにこの凹凸により機体の進行方向が変化し
て、機体の進行方向の変更操作（修正操作）が行われた
ものと判断できる。これにより、前述の判断に基づいて
上限速度が自動的に低速側に変更操作されて、自動変速
手段による変速範囲の高速側（機体の走行速度の最高
速）が抑えられる。

【０００８】

【発明の効果】請求項１及び２のように構成すると、作
業負荷に応じて走行用の無段変速装置を自動的に変速操
作するように構成した刈取収穫機において、圃場面に凹
凸が多くあると機体の走行速度の上限速度が自動的に低
速側に変更操作されるので、圃場面の凹凸により機体の
振動が抑えられて、刈取収穫機の乗り心地を向上させる
ことができた。そして、刈取部を自動的に昇降操作する
昇降制御手段や機体の進行方向を自動的に変更操作する
操向制御手段と言う既存の構成の動作により、圃場面の
凹凸の状態を検出しているので、圃場面の凹凸の状態を
検出する専用のセンサー等が不要になり、構造の簡素化
の面で有利である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３及び図１に示すように、左右一対のクローラ
式の走行装置１で支持された機体の前部に刈取部２、機
体の後部に自脱型の脱穀装置３を備えて、刈取収穫機の
一例であるコンバインを構成している。

【００１０】図３に示すように刈取部２は引起し装置
４、バリカン型の刈取装置５及び刈り取られた穀稈を脱
穀装置３のフィードチェーン７に送る搬送装置６を備え
て構成されており、機体の横軸芯Ｐ１周りに昇降シリン
ダ８（昇降アクチュエータに相当）によって昇降操作自
在に支持されている。図３及び図１に示すように、刈取
部２の前端下部に圃場面から刈取部２までの高さを検出
する超音波式の高さセンサー９が備えられて、高さセン
サー９の検出値が制御装置１０に入力されており、高さ
センサー９の検出値が設定値に維持されるように、制御
弁１１により昇降シリンダ８を操作する昇降制御手段が
制御装置１０に備えられている。これにより、刈取部２
が自動的に昇降操作されて、刈取部２による穀稈の刈取
高さが一定に維持される。

【００１１】図１に示すようにエンジン１２からの動力
が主クラッチ１３を介して、静油圧式の無段変速装置１
４、ミッションケース１５内のギヤ変速装置（図示せ
ず）、右及び左のサイドクラッチ１６により右及び左の
走行装置１に伝達されており、エンジン１２からの動力
が脱穀クラッチ１７を介して脱穀装置３に伝達されてい
る。後方に揺動自在で前方側に復帰するように付勢され
たセンサーアーム１８が刈取部２の前部の左右一端に設
けられ、圃場の穀稈Ａにセンサーアーム１８が接触する
ことによるセンサーアーム１８の角度を、ポテンショメ
ータ１９（位置センサーに相当）で検出して制御装置１
０に入力しており、ポテンショメータ１９の検出値によ
り、圃場の穀稈Ａに対する左右方向での機体の位置を検
出するように構成している。

【００１２】これによって、ポテンショメータ１９の検
出値に基づいて機体が圃場の穀稈Ａに沿って走行してい
くように、右及び左のサイドクラッチ１６を入切操作す
る操作シリンダ２１（操向アクチュエータに相当）を制
御弁２０により作動させて、機体の進行方向を自動的に
変更操作する操向制御手段を制御装置１０に備えてい
る。これにより、圃場の穀稈Ａの列に沿うように機体の
進行方向が自動的に修正されていく。

【００１３】次に、自動変速手段について説明する。図
１に示すように、走行用の静油圧式の無段変速装置１４
と変速レバー２２とが機械的に連動連結されており、そ
の連係系の途中の部分に摩擦保持機構２３を備えて、変
速レバー２２から手を離してもその変速位置に変速レバ
ー２２が保持されるように構成している。摩擦保持機構
２３を正逆に操作自在なモータ２４（変速アクチュエー
タに相当）を備えており、モータ２４により無段変速装
置１４及び変速レバー２２の変速操作が行える。

【００１４】エンジン１２の回転数を検出する回転数セ
ンサー２５（作業負荷センサーに相当）、無段変速装置
１４の出力側の回転数から機体の走行速度を検出する車
速センサー２６が備えられて、両方の検出値が制御装置
１０に入力されている。刈取部２の搬送装置６に穀稈が
挟持されているか否かを検出する株元センサー２７（図
３参照）、脱穀クラッチ１７が入り操作されているか否
かを検出する脱穀センサー２８、自動変速手段による自
動変速状態及び変速レバー２２により手動で変速操作す
る手動変速状態を選択する切換スイッチ２９、並びに、
自動変速手段による自動変速状態での上限速度を人為的
に設定変更するダイヤル式の速度設定器３０（最高速度
設定手段に相当）が備えられている。

【００１５】以上の構成により図２に示すように、切換
スイッチ２９が自動変速状態側に操作された状態におい
て（ステップＳ１）、脱穀センサー２７がＯＮ状態（脱
穀クラッチ１７が入り状態）（ステップＳ２）で、株元
センサー２８がＯＮ状態（刈り取られた穀稈が搬送装置
６に挟持されている状態）（ステップＳ３）の場合、実
際の刈取作業状態と判断されて自動変速状態が設定され
る。

【００１６】次に回転数センサー２５によりエンジン１
２の回転数が検出され（ステップＳ４）、この回転数の
検出値と設定値（作業能率等の面で最適なエンジン１２
の回転数）とが比較されて（ステップＳ５）、回転数の
検出値と設定値とが等しいと無段変速装置１４が現在の
変速位置に保持されるのであり（ステップＳ６）、回転
数の検出値が設定値よりも低いと作業負荷が大きいと判
断されて、モータ２４により無段変速装置１４が低速側
に変速操作される（ステップＳ７）。

【００１７】回転数の検出値が設定値よりも高いと作業
負荷が小さいと判断されて、モータ２４により無段変速
装置１４が高速側に変速操作される（ステップＳ８）。
この場合、図１の速度設定器３０によりこの自動変速状
態での上限速度が事前に設定されているので、ステップ
Ｓ８において無段変速装置１４が高速側に変速操作され
る際に、図１の車速センサー２６で検出される機体の走
行速度が上限速度に達すると（ステップＳ９）、それ以
上高速側には変速操作されず、無段変速装置１４が上限
速度に対応する変速位置に保持される（ステップＳ１
０）。

【００１８】この実際の刈取作業状態での自動変速状態
において、これと同時に前述の昇降制御手段による刈取
部２の自動的な昇降操作、及び操向制御手段による機体
の進行方向の自動的な変更操作が行われている。この場
合、昇降制御手段による刈取部２の自動的な昇降操作の
設定時間当たりの回数（頻度）が、この設定時間毎に検
出されて、この回数（頻度）が設定値以上になると、速
度設定器３０で設定される上限速度が所定の割合（例え
ば１０％）だけ低速側に変更操作される。このような変
更操作を行っても回数（頻度）が設定値以上であると、
上限速度がさらに所定の割合だけ低速側に変更操作され
るのであり、回数（頻度）が設定値未満になると上限速
度がひとつ前の上限速度（高速側）に戻し操作される。

【００１９】そして、操向制御手段による機体の進行方
向の自動的な変更操作の設定時間当たりの回数（頻度）
が、この設定時間毎に検出されて、この回数（頻度）が
設定値以上になると、速度設定器３０で設定される上限
速度が所定の割合（例えば１０％）だけ低速側に変更操
作される。このような変更操作を行っても回数（頻度）
が設定値以上であると、上限速度がさらに所定の割合だ
け低速側に変更操作されるのであり、回数（頻度）が設
定値未満になると上限速度がひとつ前の上限速度（高速
側）に戻し操作される。

【００２０】〔別実施例〕図１の構成において、回転数
センサー２５によりエンジン１２の回転数を検出するの
ではなく、回転数センサー２５により脱穀装置３の扱胴
（図示せず）の回転数を検出して、扱胴の回転数が設定
値に維持されるように無段変速装置１４を変速操作する
ように構成してもよい。走行用の無段変速装置１４とし
ては静油圧式以外に、ベルト式やテーパーコーン式等を
使用してもよい。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】刈取部の昇降制御手段及び機体の操向制御手
段、自動変速手段等の連係関係を示す図

【図２】自動変速手段における制御の流れを示す図

【図３】コンバインの全体側面図

【符号の説明】

２ 刈取部 ８ 昇降アクチュエータ ９ 高さセンサー １４ 無段変速装置 １９ 位置センサー ２１ 操向アクチュエータ ２４ 変速アクチュエータ ２５ 作業負荷センサー ３０ 最高速度設定手段 Ａ 穀稈

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取作業時の作業負荷を検出する作業負
   荷センサー（２５）と、走行用の無段変速装置（１４）
   を変速操作する変速アクチュエータ（２４）と、前記作
   業負荷センサー（２５）の検出値が設定値に維持される
   ように前記変速アクチュエータ（２４）を作動させて、
   前記無段変速装置（１４）を自動的に変速操作する自動
   変速手段とを備え、前記自動変速手段による変速範囲の
   上限速度を人為的に設定変更可能な最高速度設定手段
   （３０）を備えると共に、 機体の前部に支持された刈取部（２）を昇降操作する昇
   降アクチュエータ（８）と、圃場面から前記刈取部
   （２）までの高さを検出する高さセンサー（９）と、前
   記高さセンサー（９）の検出値が設定値に維持されるよ
   うに前記昇降アクチュエータ（８）を作動させて、前記
   刈取部（２）を自動的に昇降操作する昇降制御手段とを
   備え、 前記昇降制御手段による前記刈取部（２）の昇降操作の
   頻度が設定値以上になると、前記最高速度設定手段（３
   ０）による上限速度を低速側に変更操作する牽制手段を
   備えてある刈取収穫機の自動変速構造。
2. 【請求項２】 刈取作業時の作業負荷を検出する作業負
   荷センサー（２５）と、走行用の無段変速装置（１４）
   を変速操作する変速アクチュエータ（２４）と、前記作
   業負荷センサー（２５）の検出値が設定値に維持される
   ように前記変速アクチュエータ（２４）を作動させて、
   前記無段変速装置（１４）を自動的に変速操作する自動
   変速手段とを備え、前記自動変速手段による変速範囲の
   上限速度を人為的に設定変更可能な最高速度設定手段
   （３０）を備えると共に、 機体の進行方向を右及び左に変更操作する操向アクチュ
   エータ（２１）と、圃場の穀稈（Ａ）に対する左右方向
   での機体の位置を検出する位置センサー（１９）と、前
   記位置センサー（１９）の検出値が設定値に維持される
   ように前記操向アクチュエータ（２１）を作動させて、
   機体の進行方向を自動的に変更操作する操向制御手段と
   を備え、 前記操向制御手段による機体の進行方向の変更操作の頻
   度が設定値以上になると、前記最高速度設定手段（３
   ０）による上限速度を低速側に変更操作する牽制手段を
   備えてある刈取収穫機の自動変速構造。