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発明の名称 作業機の昇降装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−37895
公開日 平成8年(1996)2月13日
出願番号 特願平6−176559
出願日 平成6年(1994)7月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 中 珠喜 / 林 繁樹 / 平田 和嘉 / 池田 太
要約 目的
非作業時における誤操作に起因した不測の上昇操作を回避して安全性を確保しながらも、作業行程での作業が終了する際に、作業装置が外物に接触する等の不利を回避させることが可能となる作業機の昇降装置を提供する。

構成
作業装置を駆動昇降させる油圧シリンダ9の動作を制御する制御装置18が備えられている作業機の昇降装置において、作業装置が作業状態であるか非作業状態であるかを検出する株元センサS0と、人為操作に基づいて、制御装置18に対して起動指令を指令する自動昇降スイッチSWとが備えられ、制御装置18は、株元センサS0が、作業状態を検出している間、及び、作業状態から非作業状態に切り換わったことを検出したときから設定時間が経過するまでの間において、自動昇降スイッチSWにより起動指令が指令されると、作業装置5を上昇目標位置まで上昇させるべく、油圧シリンダ9を制御する自動上昇制御を実行するように構成されている。
特許請求の範囲
【請求項1】 作業装置(5)を駆動昇降させる昇降操作手段(9)と、この昇降操作手段(9)の動作を制御する制御手段(18)とが備えられている作業機の昇降装置であって、前記作業装置(5)が作業状態であるか非作業状態であるかを検出する作業状態検出手段(S0)と、人為操作に基づいて、前記制御手段(18)に対して起動指令を指令する自動昇降指令手段(SW)とが備えられ、前記制御手段(18)は、前記作業状態検出手段(S0)が、作業状態を検出している間、及び、作業状態から非作業状態に切り換わったことを検出したときから設定時間が経過するまでの間において、前記自動昇降指令手段(SW)により起動指令が指令されると、前記作業装置(5)を上昇目標位置まで上昇させるべく、前記昇降操作手段(9)を制御する自動上昇制御を実行するように構成されている作業機の昇降装置。
【請求項2】 前記制御手段(18)に、上昇作動用の上昇指令、下降作動用の下降指令及び昇降停止指令のいずれかを指令する手動昇降指令手段(16)が備えられ、前記制御手段(18)は、前記手動昇降指令手段(16)により上昇指令又は下降指令が指令されると、前記自動上昇制御の実行を停止して、前記手動昇降指令手段(16)の指令に基づく昇降作動を優先して実行するように構成されている請求項1記載の作業機の昇降装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバイン等の作業機の昇降装置に関し、詳しくは、作業装置を駆動昇降させる昇降操作手段と、その昇降操作手段の動作を制御する制御手段とが備えられている作業機の昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記作業機の昇降装置において、従来では、人為操作に基づいて指令されると、制御手段が作業装置を上昇目標位置まで自動上昇させる指令手段が備えられる構成のものがあった。そして、このような指令手段に基づく自動上昇作動は、作業状況の有無にかかわらず実行される構成となっていた。
【0003】このような構成は、手動調節式の調節手段の操作に基づいて上昇位置を人為的に調節する構成に比較して、操作の煩わしさを解消して操作を簡単に行えるようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構成においては、非作業状態において、誤って、指令手段を操作した場合であっても、操作者の意思に反して、作業装置が上昇目標位置まで自動上昇してしまうという、操作上において不利な面があり、改善の余地があった。
【0005】そこで、このような不利を解消する方法として、作業装置が作業状態であるか非作業状態であるかを検出する作業状態検出手段を設け、この作業状態検出手段が、作業状態から非作業状態に切り換わったときから設定時間経過するまでの間においてのみ、指令手段により指令されると、自動上昇作動を実行するように構成することが考えられた。
【0006】このような改良構成によると、非作業状態が設定時間を越えて長く続く場合には、指令手段の指令に基づく自動上昇作動が実行されず、操作上の安全性は向上されるものの、未だ、次のような不利な面があった。つまり、上記改良構成においては、例えば、作業行程が終了した後の非作業地が狭く、機体進行方向下手側に畦等の障害物がある場合等においては、作業行程での作業が終了した後に作業車を走行させながら自動上昇作動を開始させると、作業装置が畦等に接触して損傷するおそれがあり、このような場合には、自動上昇制御を実行させることができない不利があった。
【0007】本発明は、このような点に着目してなされたものであり、その目的は、非作業時における誤操作に起因した不測の上昇操作を回避して安全性を確保しながらも、作業行程での作業が終了する際に、作業装置が外物に接触する等の不利を回避させることが可能となる作業機の昇降装置を提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1発明の特徴構成は、作業装置を駆動昇降させる昇降操作手段と、この昇降操作手段の動作を制御する制御手段とが備えられている作業機の昇降装置において、前記作業装置が作業状態であるか非作業状態であるかを検出する作業状態検出手段と、人為操作に基づいて、前記制御手段に対して起動指令を指令する自動昇降指令手段とが備えられ、前記制御手段は、前記作業状態検出手段が、作業状態を検出している間、及び、作業状態から非作業状態に切り換わったことを検出したときから設定時間が経過するまでの間において、前記自動昇降指令手段により起動指令が指令されると、前記作業装置を上昇目標位置まで上昇させるべく、前記昇降操作手段を制御する自動上昇制御を実行するように構成されている点にある。
【0009】第2発明の特徴構成は、第1発明の実施に好適な構成を特定するものであって、前記制御手段に、上昇作動用の上昇指令、下降作動用の下降指令及び昇降停止指令のいずれかを指令する手動昇降指令手段が備えられ、前記制御手段は、前記手動昇降指令手段により上昇指令又は下降指令が指令されると、前記自動上昇制御の実行を停止して、前記手動昇降指令手段の指令に基づく昇降作動を優先して実行するように構成されている点にある。
【0010】
【作用】第1発明の特徴構成によれば、作業状態検出手段が、作業状態を検出している間、及び、作業状態から非作業状態に切り換わったことを検出したときから設定時間が経過するまでの間において、昇降指令手段により起動指令が指令されると、作業装置を上昇目標位置まで上昇させるように制御が実行されるのである。
【0011】従って、非作業状態が前記設定時間を越えて長く続いた後においては、昇降指令手段の指令に基づく上昇作動が実行されず、操作誤りによる不測の上昇操作が行われるのを防止できる。
【0012】又、作業行程の走行方向下手側における非作業地が狭く、作業装置を早く上昇させないと、作業装置が外物に接触するおそれがある場合等においては、作業行程での終了手前において、作業状態であっても自動昇降指令手段に基づく自動上昇作動を開始させることが可能となる。
【0013】第2発明の特徴構成によれば、第1発明の特徴構成による作用に加えて次の作用がある。自動昇降指令手段の指令に基づく自動上昇制御が実行されている途中で、手動昇降指令手段により上昇指令又は下降指令が指令されると、自動上昇制御の実行を停止して、手動昇降指令手段の指令に基づく昇降作動を優先して実行するのである。
【0014】従って、自動上昇作動の途中で、例えば、作業装置が外物に接触するおそれ等があるとき、手動指令に基づく昇降作動が優先して実行されるから、作業装置が外物に接触するおそれを未然に回避できる。
【0015】
【発明の効果】第1発明の特徴構成によれば、自動昇降指令手段の操作に基づいて作業装置を上昇目標位置まで自動上昇させることができ、手動操作により位置調節を行う場合に比較して、上昇操作を簡単な操作で対応できるものでありながら、非作業状態で、操作誤りに起因して誤って作業装置を上昇させる等の不利を解消できると共に、上述したような操作上の利点を活かしながら、作業行程での作業が終了する際に、作業装置が外物に接触する等の不利を未然に回避させることが可能となる作業機の昇降装置を提供できるに至った。
【0016】第2発明の特徴構成によれば、第1発明の特徴構成による効果に加えて次の効果がある。手動操作が優先して実行されるから、外物との接触による作業装置の損傷等を未然に回避できるものとなった。
【0017】
【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図6に作業機の一例であるコンバインが示されている。このコンバインは、左右のクローラ走行装置1R,1Lを備えた走行機体2に、脱穀装置3、運転部4等が備えられ、走行機体2の前部には、横軸芯X周りで揺動昇降自在に作業装置としての刈取作業部5が備えられている。
【0018】前記刈取作業部5は、刈取対象作物としての植立茎稈を立姿勢に引き起こす引き起こし装置6、引き起こされた茎稈の株元を切断するバリカン型刈取装置7、刈取られた立姿勢の茎稈を徐々に横倒れ姿勢に姿勢変更させながら後方の脱穀装置3における脱穀フィードチェーン3aの始端部まで搬送する縦搬送装置8等を備えて構成され、昇降操作手段としての昇降用油圧シリンダ9にて駆動昇降操作自在に構成されている。
【0019】前記縦搬送装置8における搬送始端部には、搬送される刈取茎稈が存在するか否かを検出する作業状態検出手段としての株元センサS0が設けられ、又、脱穀装置3に対する動力を断続する脱穀クラッチの入切用クラッチレバーがクラッチ入り位置(脱穀作業状態)に操作されたことを検出する脱穀スイッチ25が設けられている。エンジン10の近くには、エンジン10の出力回転数を検出する回転数センサ24が設けられている。
【0020】機体の走行用伝動系は、図1に示すように、エンジン10の動力が変速装置11を介して伝動ケース12に伝えられ、伝動ケース12内に備えられた左右の操向クラッチ13R,13Lを介して、夫々、左右クローラ走行装置1R,1Lに動力が供給されるように構成されている。そして、図示しない変速レバーの操作に基づいて変速装置11が変速操作され、機体走行速度が設定されると共に、左右の操向クラッチ13R,13Lの断続操作により、機体の操向操作を行うように構成されている。
【0021】前記各操向クラッチ13R,13Lの操作構造について説明する。各操向クラッチ13R,13Lは夫々油圧シリンダ14R,14Lにより断続操作されるように構成され、各油圧シリンダ14R,14Lは夫々電磁制御弁15の切り換え操作にて油圧制御が実行される。そして、運転部4に機体前後方向並びに左右方向の夫々に十字揺動操作自在に備えられた操作レバー16の、左右方向の操作に基づいて前記各電磁制御弁15が切り換え操作されるように構成されている。つまり、図2に示すように、中立位置に戻し付勢された操作レバー16を、左右いずれかの方向に揺動操作して、操向スイッチ17R,17LがONすると、マイクロコンピュータを備えた制御手段としての制御装置18が、操作された方向に対応する電磁制御弁15を制御して、該当する操向クラッチ13R,13Lを切り操作させ、旋回走行が行われるように構成されている。
【0022】次に、刈取作業部5の昇降操作における制御構成について説明する。昇降用油圧シリンダ9に対する電磁制御弁19が、制御装置18にて切り換え制御されるように構成され、中立位置に復帰付勢される操作レバー16の前後方向の操作に基づいて、昇降操作が行われるように構成されている。つまり、操作レバー16を中立位置から機体前後方向に揺動操作させると、下降スイッチ20あるいは上昇スイッチ21がONして、制御装置18は、下降スイッチ20がONしている間は電磁制御弁19の下降ソレノイドに下降用制御信号を出力させ、上昇スイッチ21がONしている間は電磁制御弁19の上昇ソレノイドに上昇用制御信号を出力するように構成されている。従って、操作レバー16が手動昇降用指令手段に相当し、この操作レバー16を前後に揺動操作させることによって、刈取作業部5の昇降位置を任意の位置に手動調節させることができる。
【0023】操作レバー16の握り部16aにおける上部面に、自動昇降指令手段としての自動昇降スイッチSWが備えられ、この自動昇降スイッチSWは、親指にて指操作可能な押しボタンスイッチで構成されている。そして、制御装置18は、株元スイッチS0がON状態(刈取作業状態)からOFF状態(非作業状態)になったことが検出されたときから設定時間が経過するまでの間に、自動昇降スイッチSWが操作されると、刈取作業部5を目標上昇位置まで自動上昇させ、且つ、その後、自動昇降スイッチSWが操作されると、下降目標位置まで自動下降させるように昇降制御を実行するように構成されている。尚、刈取作業部5の昇降揺動支点部には、走行機体に対する相対揺動角度、つまり、刈取作業部5の対機体相対昇降位置を検出するポテンショメータ形式の昇降位置検出手段としての昇降位置センサ22が備えられている。
【0024】図3の制御フローチャートに基づいて、自動昇降スイッチSWの指令に基づく自動昇降制御の制御動作について説明する。先ず、自動昇降制御の作動条件が成立しているか否かが判断される(ステップ1)。つまり、脱穀スイッチ25がONしており、回転数センサ24により検出されるエンジン回転数が500rpm以上であり、且つ、昇降位置センサ22の出力が正常な値が出力されていれば、自動昇降制御の作動条件が成立しているものと判断する。作動条件が成立しており、自動昇降スイッチSWにより自動昇降指令が指令されると、昇降位置センサ22の検出値より、刈取作業部5の昇降位置が上昇目標位置あるいはその近傍位置(具体的には、上限位置から150mm以内の位置)にあれば、下降フラグをセットし(ステップ2,3,4)、株元センサS0がON状態である間、又は、ある作業行程での刈取作業が終了して、株元スイッチS0がONからOFFに切り換わり、その切り換わり時点から設定時間t(4秒)が経過するまでの間であれば、上昇フラグをセットする(ステップ5,6)。そして、上昇フラグがセットされていれば、上昇出力処理を実行し、下降フラグがセットされていれば、下降出力処理を実行する(ステップ7〜10)。
【0025】上昇出力処理は、図4に示すように、刈取作業部5の昇降位置が「上限位置から15mm以内」に上昇するまで、又は、出力時間が3秒以上経過するまで、上昇ソレノイドに上昇用信号を出力し、自動上昇作動を実行する。昇降位置が「上限位置から15mm以内」にまで上昇するか、又は、出力時間が3秒以上経過すると、上昇フラグをクリアする(ステップ81〜84)。下降出力処理は、図5に示すように、刈取作業部5の昇降位置が「上限位置から450mm以下」に下降するか、又は、出力時間が2秒以上経過するまで、下降ソレノイドに下降用信号を出力し、自動下降作動を実行する。昇降位置が「上限位置から450mm以下」にまで下降するか、又は、出力時間が2秒以上経過すると、下降フラグをクリアする(ステップ100〜103)。
【0026】尚、自動昇降スイッチSWによる自動上昇指令に基づく自動上昇制御あるいは自動下降制御が実行されている途中であっても、操作レバー16が中立位置から機体前後方向のいずれかに揺動操作され、下降スイッチ20あるいは上昇スイッチ21がONして、手動昇降指令が指令されると(ステップ11)、自動上昇制御又は自動下降制御の実行が停止されて、上昇フラグあるいは下降フラグがクリアされ(ステップ12)、下降スイッチ20あるいは上昇スイッチ21のON操作に基づく手動上昇操作あるいは手動下降操作が優先して実行される。
【0027】このように、指による押し操作という簡単な操作による自動昇降スイッチSWの操作に基づいて、自動的に刈取作業位置から上限位置まで自動上昇する上昇作動と、上限位置から刈取作業位置まで自動下降する下降作動とが交互に行われることになるが、刈取作業部5が上限位置あるいはその近傍になければ、自動昇降スイッチSWの操作に基づく自動下降操作が行われないようにすることによって、刈取作業部5が昇降範囲の中間位置にある状態で、操作者の意思に反する方向に自動昇降することを未然に防止するように構成されている。
【0028】又、作業行程での終了間際において、作業状態の継続中であっても、自動昇降スイッチSWの指令に基づく自動上昇作動を実行させることができるので、畦が接近しているような場合であっても、刈取作業部5を早めに上昇させることによって、畦に接触するのを未然に回避させることができる。
【0029】尚、路上走行を行う場合のように非作業状態が長く続くときは、誤って自動昇降スイッチSWが操作されると、操縦者の意思に反して刈取作業部5が自動昇降操作されて危険であるから、このようなときは、自動入切スイッチ23を切り操作することによって、制御装置18は、自動昇降スイッチSWに基づく自動昇降制御を実行しないようになっている。
【0030】〔別実施例〕
(1)上記実施例では、自動昇降指令手段としての自動昇降スイッチSWが、指操作可能に操作レバー16の握り部16aに設けられる構成としたが、これに限らず、揺動操作式のスイッチで構成してもよく、前記操作レバー16とは別位置に設ける構成としてもよい。
(2)上記実施例では、刈取作業部5が目標上昇位置あるいは目標下降位置に達したことの検出が、刈取作業部の昇降揺動支点部に設けられた昇降位置センサ22にて、対機体高さの検出データとして検出される構成としたが、前記目標下降位置を対地高さのデータとして設定し、刈取作業部の対地高さを検出し、目標下降位置に達したことの検出を対地高さ検出値にて判断する構成としてもよい。
(3)上記実施例では、自動昇降スイッチSWの指令に基づいて、自動上昇制御と自動下降制御とが交互に実行される構成としたが、これに代えて、自動昇降スイッチSWの指令に基づいて自動上昇制御のみ実行する構成とし、前記下降スイッチ20の操作に基づいて下降操作される構成としてもよく、自動下降制御を指令する専用の自動スイッチを設ける構成としてもよい。
(4)前記作業装置の作業状態検出手段としては、茎稈の存否にて判断する株元センサS0に代えて、脱穀装置内に搬送茎稈が存在するか否かを検出して、その検出結果に基づいて作業状態であるか非作業状態であるかを判別する構成としてもよく、又、作業装置が設定位置以下の低い位置にあるか否かを判別する手段と、刈取装置が駆動状態にあるか否かを判別する手段とで、作業状態検出手段を構成して、それらが共に、判断が肯定であれば、作業状態であると判別するようにしてもよい。
(5)上記実施例では、刈取作業部5の昇降操作手段として、油圧シリンダを用いたが、油圧シリンダに代えて、ネジ送り機構付きの電動モータ等を用いてもよい。
(6)上記実施例では、作業機としてコンバインを例示したが、本発明はコンバインに限らず、藺草収穫機等のその他の作業機にも適用できる。
【0031】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を容易にするために符号を記すが、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。




 

 


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