JPS6027483B2 - 自動直進コンバイン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動直進制御機能を備えたコンバインに関する
。

コンバインの作業者はその運転に際して、多数の機構を
操作しつつ同時にコンバインの進行状況及び作動状況を
監視する必要があり、多大の労力と注意力が要求される
。

とりわけ、通常直線状をなして配列されている刈取るべ
き作物の条（以下作物条という）に沿ってコンバインを
直進させることは、作物を踏圧により損傷することなく
且つ安全に刈取るために重要なことであるので、作物生
育地の地表面の不整に基因して、コンバインの進行方向
が左右に偏する都度．作業者は進行方向を修正する必要
があり、このために著しい負担を強いられていた。かか
る作業者の負担を除去する目的で、自動的に作物条に沿
って直進させる機能すなわち自動直進制御機能を備えた
コンバイン（以下自動直進コンバインという）が開発さ
れつつある。

従来開発されている自動直進コンバインは第７図に示す
如く、コンバインＣの先端に位置する分草板１０のうち
例えば最左側分草板１０１及び最右側分草板１０ｒ夫々
の内側に、長さ１０肌程度の検出村２１１，２１ｒ及び
常開接点２２１，２２ｒを夫々有するリミットスイッチ
等のセンサ２３１，２３ｒを、図示の如き常時には検出
杵２１１，２１ｒが右（左）方向に向くように固着し、
図示の如く検出杵２１１，２１ｒが外力を受けず右（左
）方向を向いている場合は開放されており、外力を受け
て失符方向に回動する場合は閉止する前記常開接点２２
１，２２ｒを、左右のサイドクラッチ２１，２ｒを入断
させるために設けた左右の油圧シリング３１，３ｒに蓮
適する圧油管７１，７ｒの中途に夫々設けられ、非励磁
状態では圧油管７１，７ｒを前後に導通させ、励磁状態
では圧油管７１，７ｒの油圧シリンダ３１，３ｒ側の油
圧を低減するように接続された電磁方向制御弁８１，８
ｒのソレノィド９１，９ｒと制御ボックスＢ内で補助継
電器であるマグネットリレ２６１，２６ｒを用いて第８
図に示す如く、常開接点２２１，２２ｒの入断によりソ
レノィド９１，９ｒへの通函の入断が行なわれるように
構成したものである。かかる在来の自動直進コンバイン
は左右のサイドクラッチレバ５１，５ｒを操作して、こ
れらに連動する２位層切換弁６１，６ｒを油圧ポンプ４
が発生する油圧が左右の油圧シリンダ３１，３ｒに供孫
台されるようにしておくことにより、エンジン（図示省
略）駆動力は左右のサイドクラッチ２１，２ｒを介して
、左右のゴムクローラ（図示省略）の駆動輪１ １，ｌ
ｒに伝達されるので、該駆動論１１，ｌｒは均等速度で
回転し、地表面が平田である場合は作物条に沿う直進が
行われる。

これに対して地表面が不整である場合は、該不整に基因
してコンバィの進行方向が左又は右へ偏する。コンバイ
ンの進行方向が左（右）へ偏したときは爾後のコンバイ
ンの進行に伴い、やがて最右（左）側分草板１０ｒ，１
０１に固着されたセンサ２３ｒ，２３１の左（右）方向
を向いている検出杵２１ｒ，２１１は刈取対象とする作
物条のうち最右（左）側の作物条３１ｒ，３１ １中の
作物に当接し、次いでコンバインの進行により該作物に
押圧されて矢符方向へ回動するので常開接点２２ｒ，２
２１は閉止する。これによりソレノイド９ｒ，９１が通
電励磁されるため、電磁方向制御弁８ｒ，８１が矢符方
向に切換えられ、圧油管７ｒ，７１内の油圧シリンダ３
ｒ，３１側の油圧が低下するので右（左）のピストンの
押圧が解除されて右（左）のサイドクラッチ２ｒ，２１
が外れ、その結果右（左）の駆動輪ｌｒ，１１の回転が
停止するとともに、右（左）のゴムクローラが停止して
コンバインは右（左）方向へ進路修正を行う。該進路修
正は検出杵２１ｒ，２１ １の作物への当接が終了する
まで継続されるので、コンバインは作物条３１１，３１
ｒ等に沿って自動的に直進することが一応可能である。
ところで一方のゴムクローラのみを駆動してコンバイン
の進行角度を変更した後、両方のゴムクローラを駆動す
るとコンバインは進行角度変更後の進行方向にそのまま
前進するので、変更前の進行方向に前進させた場合にコ
ンバインが進行すべき位置との離隔距離は変更後の時間
経過につれて拡大し、その結果再度同様の進行角度の変
更が必要となることが多い。

従って、コンバインの進路修正は本釆、左右のサイドク
ラッチレバ５１，５ｒのインチング（短時間の反復入断
操作）によって行う手動万法の如く、極めて短時間だけ
一方のゴムク。ーラを駆動することにより、コンバイン
の進行角度を僅かに変更した後、両方のゴムクローラを
駆動して、変更後の進行角度方向にコンバインを前進さ
せ、進行角度の変更後の時間経過に伴い増大する前記離
隔距離が過大とならぬように行うのが過切である。しか
しながら、前述の如き在来の自動直進コンバインは検出
好２１１又は２１ｒが作物に当援する比較的長い時間に
亘つて一方のゴムクローラのみを回転させて大幅に進行
角度を変更するように動作するものであるから、進行角
度を過度に変ずることになり、検出杵２１１又は２１ｒ
の作動への当接が終了して両方のゴムクローラによる進
行が再開した後は、作物条３１１，３１ｒ等に沿う直進
を行わず、むしろ作物条３１ １又は３１ｒに関して進
行角度変更前の進行方向と略々対称な方向へ進行てする
ため、爾後、先に作物条３１１又は３１ｒ中の作物に当
接した検出村２１１又は２１ｒとは逆の検出村２１ｒ又
は２１１が作物条３１ｒ又は３１１中の作物に当接し、
該コンバインは先の場合と逆方向に進行角度を変じる。

すなわちかかる自動直進コンバインは作物条３１１，３
１ｒ等に沿う自動直進を行わず、蛇行を繰り返すという
欠点があり、実用に供されるには至ってし、なかつた。
斯かる欠点を糠消すべく本願発明者は実願昭４９一２８
５６７号において、株条検出器とパルス発生器とをアン
ド回路に接続し、このアンド回路からの出力信号によっ
てサイドクラッチを制御する構成として、機体が作物条
の方向より外れた場合は、断続的な出力信号により機体
の進行方向を４・刻みに修正するということを可能とし
た。

本発明はこれを更に改良したものであり、コンバインの
進行速度にそのパルス幅パルス間隔が反比例するパルス
信号を発生するパルス発生器を設け、進行速度の変化に
対しても、蛇行を招来することなく作物条に沿う自動直
進を行わせ得るコンバインの提供を目的とする。

本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明すると以
下のとおりである。

すなわち本発明に係る自動直進コンバイン（以下本発明
品という）は第１図に示す如く後述する如き電気制御回
路２０を用いて、最左側分草板１０１及び最右側分草板
１０ｒの内側に夫々固着された前述の如きセンサ２３１
及び２３ｒによる、前記圧油管７１，７ｒ夫々の中途に
前述の如く接続された電磁方向制御弁８１，８ｒのソレ
ノィド９１，９ｒの通電制御を行うものである。この電
気制御回路２０は、例えば第２図に示す如くミッション
１１の軸受１１ａに同軸的に固着され、リード線２７ａ
を有する適宜幅の銅片２７ｂを外周面上に隊着した電気
絶縁材料製の円筒材２７と、ミッション１１の鞠好１１
ｂに、前記円筒材２７上を摺擬するように固着され、鞠
杵１１ｂに設けたスリップリング２８ａ及び軸受１１ａ
に固着されたブラシ２８ｂ等を介して外部のリード線２
８ｃに接続されたスライダ２８との組合せを用いて構成
されるパルス発生器Ｐの、銅片２７ｂ及びスラィダ２８
にて構成されるスイッチング素子Ｓを、第３図に示すよ
うに接続したものである。即ち、コンバインの適宜部位
に設けられたマグネットリレ２６１，２６ｒの励磁コイ
ル２６１ａ，２６ｒａを夫々前記センサ２３１，２３ｒ
の常開接点２２１，２２ｒと直列接続し、常開接点２２
１と励磁コイル２６１ａ及び常開接点２２ｒと励磁コイ
ル２６ｒａからなる２つの直列回路を並列接続し、この
並列回路の一端を前記銅片２７ｂ及びスラィダ２８に構
成されるスイッチング素子Ｓを介してリード線２５ｂに
、また他端を自動手動切襖スイッチ２５Ｓを介してバッ
テリ２５に接続されたりード線２５ａに夫々接続すると
共に、マグネットリレ２６１，２６ｒの常開接点２６１
ｓ，２６鴇夫々の一端をリード線２５ｂに接続したもの
であって、常開接点２６１ｓ，２６岱の他端は前記ソレ
ノィド９１，９ｒを介してリード線２５ａに接続されて
いる。叙上の如く構成された本発明品を使用する場合は
予め左右のサイドクラッチレバ５１，５ｒを操作した図
示の如く油圧ポンプ４の発生する油圧が左右の油圧シリ
ンダ３１，３ｒに伝達されるようにし、且つ自動手動切
換スイッチ２５Ｓを投入しておく。

本発明品は作物条３１１，３１ｒ等に沿って直進するが
、地表面の不整に基因して進行方向が左（右）へ偏した
ときは在来の自動直進コンバイン同様やがて最右（左）
側分草板１０ｒ，１０１に固着されたセンサ２３ｒ，２
３１の左（右）方向を向いている検出村２１ｒ，２１１
は刈取対象とする作物条のうち最右（左）側の作物条３
１ｒ，３１１中の作物に当接して矢符方向に回鰯し、常
開賎点２２ｒ，２２１は閉じる。一方スイッチング素子
Ｓを構成する銅片２７ｂ及びスラィダ２８はミッション
１１の鞠杵１１ｂの回転に伴い断続的接触を繰り返すも
のであるが、この場合においてはスイッチング素子Ｓが
行う開閉動作はその構造から明らかな如く、ミッション
１１の回転速度すなわち左右のサイドクラッチ２１，２
ｒが入っている場合における本発明品の進行速度によっ
て変化し、第４図Ａ，Ｂに進行速度ｌｗ／ｓｅｃ（高速
進行）、０．５ｍ／ｓｅｃ（低速進行）の場合の夫々に
ついて示す如く、閉止時間及び閉止時間相互の間隔は進
行速度に反比例する。つまりマグネットリレ２６ｒ，２
６１を断続的に通電励磁するためのパルス信号のパルス
幅、パルス間隔は進行速度に反比例する。

またマグネットリレ２６ｒ，２６１の励磁コイル２６ｒ
ａ，２６１ａはスイッチング素子Ｓ及び常開接点２２ｒ
，２２１と共にリード線２５ａ，２５ｂ間に直列接続さ
れているため、該励磁コイル２６ｒａ，２６１ａはスイ
ッチング素子Ｓ及び常開接点２２ｒ，２２１の双方が閉
止状態にある場合にのみ通電励磁される。

すなわち高速進行時のスイッチング素子Ｓの開閉状況は
、第５図Ａに示すように進行速度に対応し０．４秒程度
の間隔をおいて、また０．１秒程度の間閉止するもので
あるから、検出村２１ｒ，２１１の作物への当援により
、第５図Ｂに示す如く、常開接点２２ｒ，２２１がスイ
ッチング素子Ｓの閉止時間に比して比較的長時間閉止状
態を接続する場合においても励磁コイル２６ｒａ，２６
１ａは第５図Ｃに示す如く両者が共に閉止する０．１秒
程度の時間だけ断続的に繰り返し通電励磁されるだけで
ある。従って、マグネットリレ２６ｒ，２６１の常開接
点２６ｒｓ，２６１ｓはこの時間だけ閉止するのでこれ
と直列的に接続されたソレノィド９ｒ，９１も同時間だ
け通電励磁される。ソレノィド９ｒ，９１が励磁される
と電磁方向制御弁８ｒ，８１が矢符方向に切換えられ、
右（左）の油圧シリンダ３ｒ，３１の油圧は低下するた
め右（左）のサイドクラッチ２ｒ．２１が外れこれによ
り本発明品はソレノィド９ｒ，９１が励磁されている０
．１秒程度の時間だけ僅かに右（左）方向へ進行角度を
変更する。

その後スイッチング素子Ｓは０．４秒程度開放状態にあ
るので本発明品は変更後の進行角度方向へ前進を続ける
。その結果本発明品が作物条３１１，３１ｒ等に沿って
進行する状態になった場合は、検出杵２１ｒ，２１１は
もはや作物条３１ｒ，３１１中の作物に当接しないため
、スイッチング素子Ｓが次に閉止状態となっても右（左
）サイドクラッチ２ｒ，２１は外れることなく本発明品
はそのまま前進を続ける。これに対して、進行角度変更
後スイッチング素子Ｓの開放時間が経過した時点におい
てもなお検出杵２１ｒ，２１１が作物に当俵している場
合は、再度常開接点２２ｒ，２２１及びスイッチング素
子Ｓの双方が閉止する状態を招来するので、本発明品は
再度前同様にして僅かに右（左）方向へ進行角度を変更
し、検出杵２１ｒ，２１ １の作物への当綾が解除され
るまでこれを繰り返すので、その後においては本発明品
は作物条３１１，３１ｒ等に沿って直進する。すなわち
本発明品はセンサ２３１又は２３ｒの検出村２１１又は
２１ｒが作物に当援する場合に断続的に左右のサイドク
ラッチ２１又は２ｒを外して左又は右のゴムクローラの
駆動を断続的に停止させ、且つこの停止時間が短時間で
あるので本発明品は、過度の進行角度の変更を行うこと
により蛇行するという欠点を有せず、安定的に作物条に
沿う自動直進を行う。

そして発明品では高速進行しているときは進行速度に反
比例する閉止時間相互の間隔をおいて多数回、しかも同
じくこれに反比例する閉止時間に相当する短時間だけ前
述の如き進路変更を行うのに対し、低速進行していると
きは、逆に小数回、長時間の進路変更を行うので、本発
明品はその進行速度に拘わらず同様の進行軌跡を描くよ
うに進路変更を行いつつ前進し、自動直進制御はより望
ましい形で行われるものである。

なお、上記説明から明らかな如く電気制御回路２０は上
記実施例に限るものでなく、常開接点２２１，２２ｒが
閉じている場合に進行速度に対応してソレノィド９１，
９ｒが通電励磁されるように構成され、一般的には第６
図にブロック線図で示す如く、進行速度に反比例するパ
ルス幅及びパルス間隔を有するパルス信号を発する適宜
のパルス発生器Ｐ（上記実施例ではミッション１１の軸
受１１ａ、軸杵１１ｂに夫々設けられた円筒部材２７、
スラィダ２８にて構成される）により開閉制御されるス
イッチング素子Ｓと、センサ２３１，２３ｒの常開接点
２２１，２２ｒの夫々とで論理積回賂Ｌ１，Ｌｒ（上記
実施例ではスイッチング素子Ｓと常開接点２２１の直列
回路及びスイッチング素子Ｓと常開接点２２ｒの直列回
路）を構成した回路図で表わされるものであればよく、
論理頚回路Ｌ１，Ｌｒはソレ／ィド９１，９ｒに直接又
は上記実施例の如くソレノィド９１，９ｒに接続された
マグネットリレ２６１，２６ｒ等適宜の補助継電器に接
続して使用される。

また論理積回路Ｌ１，Ｌｒを前述の如き左右のサイドク
ラッチ２１，２ｒの入断制御に用いるのみならず左右の
ブレーキ１２１，１２ｒの入断制御にも用い、左（右）
のサイドクラッチ２１，２ｒの入断に運動して左（右）
のブレーキ１２１，１２ｒが逆に断入するように構成す
ることも可能であって、この場合は左（右）のサイドク
ラッチ２１，２ｒが外された場合において左（右）の駆
動論１１，１ｒ‘ま直ちに制御されるので、進路修正が
速やかに行われる利点を有する。

要するに本発明品はセンサ２３１，２３ｒの検出杵２１
１，２１ｒが作物に当接して進路修正の必要が生じた場
合に、高速進行時には、比較的短時間をおいて短時間の
進路変更を多数回行い、低速度進行時には比較的長時間
をおいて長時間の進路変更を小数回行うものであるから
過度の進路変更による蛇行を繰り返すことなく、また進
行速度の変化に対しても一定の進行軌跡を描くように作
物条に沿う自動直進が可能となる等本発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は分
草板等と共に示す本発明品の油圧回路図、第２図はパル
ス発生器の略示斜視図、第３図は電気制御回路の回路図
、第４図はパルス発生器によって制御されるスイッチン
グ素子の開閉状態を示す説明図、第５図Ａ，Ｂ並びにＣ
は夫々パルス発生器及びセンサの常開接点の開閉状態並
びにマグネットリレの励磁状態を示す説明図、第６図は
電気制御系のブロック図、第７図は分草板等と共に示す
在来の自動直進コンバインの油圧回路図、第８図は制御
ボックスの電気回路図である。 １１，ｌｒ・・・・・・駆動論、２１，２ｒ…・・・サ
イドクラッチ、３１，３ｒ…・・・油圧シリンダ、４・
・・・・・油圧ポンプ、５１，５ｒ・・・・・・サイド
クラッチレバ、６１，６ｒ・・・・・・２位鷹切換弁、
７１，７ｒ・・・・・・圧油管、８１，８ｒ・・・・・
・電磁方向制御弁、９１，９ｒ・・・・・・ソレノィド
、１０・・・・・・分草板、１１……ミッション、１２
１，１２ｒ……ブレーキ、２０・・・・・・電気制御回
路、２１ １，２１ｒ・・・・・・検出村、２２１，２
２ｒ・・・・・・常開接点、２３１，２３ｒ．・・．・
・センサ、Ｐ・・・・・・パルス滋生器、Ｓ・・・・・
・スイッチング素子、Ｕ，Ｌｒ・・・・・論理積回路。 髪’図多２図 第３図 多イ図 髪Ｓ図 第６図 第８図 髪ワ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分草体に設けられ、検出杆の回動により作動する接
   点を有するセンサを用いてサイドクラツチを入断すべき
   油圧シリンダに連通する圧油管の中途に設けた電磁方向
   制御弁を切換制御することによつて、作物条に沿う自動
   直進を可能とするコンバインにおいて、コンバインの適
   宜部位には、コンバインの進行速度にそのパルス幅及び
   パルス間隔が反比例するパルス信号を発生するパルス発
   生器及び該パルス発生器により制御されるスイツチング
   素子を設ける一方、前記センサの接点と前記スイツチン
   グ素子とで論理積回路を構成し、該論理積回路は前記電
   磁方向制御弁のソレノイドへの通電を制御するように接
   続したことを特徴とする自動直進コンバイン。