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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8−37896
公開日 平成8年(1996)2月13日
出願番号 特願平6−177778
出願日 平成6年(1994)7月29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
誤作動を未然に回避できる作業機の昇降装置を提供する。

構成
自動昇降スイッチSWによる自動昇降指令に基づいて、作業装置の自動昇降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の検出状態が、作業状態から非作業状態に切り換わったときから、設定時間経過する間において、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、作業装置を上昇目標位置まで自動上昇させるように構成され、且つ、昇降位置センサ22により検出される作業装置の昇降位置が、上昇目標位置あるいはその近傍にある状態において、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、作業装置を下降目標位置まで自動下降させ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、前記昇降操作手段(9)の動作を制御する制御手段(18)と、人為操作に基づいて、前記制御手段(18)に自動昇降作動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、前記自動昇降指令手段(SW)による自動昇降指令に基づいて、自動昇降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、前記作業装置(5)の昇降位置を検出する昇降位置検出手段(22)が備えられ、前記制御手段(18)は、前記作業状態検出手段(S0)の検出状態が、作業状態から非作業状態に切り換わったときから、設定時間経過する間、あるいは、設定距離走行する間において、前記自動昇降指令手段(SW)により自動昇降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自動上昇させる自動上昇作動を実行するように構成され、且つ、前記昇降位置検出手段(22)により検出される前記作業装置(5)の昇降位置が、前記上昇目標位置あるいはその近傍にある状態において、前記自動昇降指令手段(SW)により自動昇降指令が指令されると、前記作業装置(5)を下降目標位置まで自動下降させる自動下降作動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)は、前記作業状態検出手段(S0)が前記作業状態を検出している間において、前記自動昇降指令手段(SW)により自動昇降指令が指令されると、自動上昇作動を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、例えば、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、前記昇降操作手段の動作を制御する制御手段と、人為操作に基づいて、前記制御手段に自動昇降作動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、前記自動昇降指令手段による自動昇降指令に基づいて、自動昇降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自動昇降指令手段の自動昇降指令が指令される毎に、制御手段は、作業装置を上昇目標位置にまで上昇させる状態と、下降目標位置にまで下降させる状態とが、交互に現出するように、昇降操作手段を制御する構成のものがあった。しかも、このような制御は、作業装置の作業状況にかかわらず実行される構成となっていた。
【0003】上記構成は、例えば、ある作業行程での作業が終了して、作業装置を、作業用下降位置から非作業用上昇位置まで上昇させる場合や、次回作業行程の作業開始にあたって作業装置を作業用下降位置まで下降させる場合等において、自動昇降指令手段の指令により、作業装置が自動的に目標位置まで昇降させることができるようにして、例えば、手動式昇降調節手段の操作に基づいて昇降位置を人為的に調節させる構成に比較して、操作の煩わしさを解消して作業装置の昇降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、例えば、畦越え等のために非作業状態が長く続いている場合等において、誤って、自動昇降操作手段が操作されると、操縦者の意思に反して作業装置が下降作動することとなり、作業装置が畦等に接触して損傷するおそれがある等の不利な面があった。又、前記自動昇降指令手段と、昇降位置を人為的に調節させる手動式昇降調節手段とを併用する構成を採用した場合においては、例えば、自動昇降指令手段の指令に基づいて作業装置を目標下降位置に下降させた後に、手動式昇降調節手段によって作業装置を所望の位置まで上昇させたような場合に、その後、自動昇降指令手段により指令されると、作業装置を下降させたいにもかかわらず、操作者の意に反して作業装置が目標上昇位置にまで上昇してしまうといった不利があり、改善の余地があった。
【0005】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、自動昇降指令手段の指令に基づいて、上昇作動と下降作動とを行わせることができて、作業装置の昇降用操作を簡単なもので済ませられるものでありながら、その作動条件を限定することで、操作者の意思に反する誤作動が生じるのを未然に回避す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。
【0006】
【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、前記昇降操作手段の動作を制御する制御手段と、人為操作に基づいて、前記制御手段に自動昇降作動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、前記自動昇降指令手段による自動昇降指令に基づいて、自動昇降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であって、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、前記作業装置の昇降位置を検出する昇降位置検出手段が備えられ、前記制御手段は、前記作業状態検出手段の検出状態が、作業状態から非作業状態に切り換わったときから、設定時間経過する間、あるいは、設定距離走行する間において、前記自動昇降指令手段により自動昇降指令が指令されると、前記作業装置を上昇目標位置まで自動上昇させる自動上昇作動を実行するように構成され、且つ、前記昇降位置検出手段により検出される前記作業装置の昇降位置が、前記上昇目標位置あるいはその近傍にある状態において、前記自動昇降指令手段により自動昇降指令が指令されると、前記作業装置を下降目標位置まで自動下降させる自動下降作動を実行するように構成されている点にある。
【0007】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、前記制御手段は、前記作業状態検出手段が前記作業状態を検出している間において、前記自動昇降指令手段により自動昇降指令が指令されると、自動上昇作動を実行するように構成されている点にある。
【0008】
【作用】第1発明の特徴構成によれば、作業状態検出手段が、作業状態から非作業状態に切り換わったときから設定時間が経過するまでの間、あるいは、設定距離走行する間、即ち、ある作業行程での作業が終了して設定時間が経過するか、又は、設定距離走行するまでに、自動昇降指令手段により自動昇降指令が与えられると、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。
【0009】つまり、作業終了後の予め設定された時間内、あるいは、設定距離走行する間においては、作業装置が作業用下降位置にあるので、適切な自動上昇作動を実行することができるのである。そして、前記設定時間が経過した後、あるいは、設定距離走行した後、即ち、非作業状態が長く継続された後においては、自動昇降指令手段の指令に基づく上昇操作が行われず、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。
【0010】又、作業装置の昇降位置が上昇目標位置あるいはその近傍であれば、自動昇降指令手段により自動昇降指令が指令されると自動下降作動が実行される。従って、例えば、手動式昇降調節手段を併用する構成を採用した場合であって、この手動式昇降調節手段によって作業装置の昇降位置が手動調節された後であっても、作業装置の昇降位置が上昇目標位置あるいはその近傍であれば、自動昇降指令手段の指令に基づいて自動下降作動が実行され、作業装置の昇降位置が、上昇目標位置あるいはその近傍でなく昇降途中位置であれば、自動下降作動は実行されない。
【0011】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。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。
【0012】
【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指令に基づいて、自動上昇作動と自動下降作動とを行わせることができて、作業装置の昇降用操作を簡単なもので済ませられる利点を有するものでありながら、常に適切な状態で、上昇と下降との使い分けができることとなり、操作者の意思に反する方向に作業装置が昇降することを未然に回避することが可能となった。
【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効果に加えて次の効果がある。例えば、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、作業装置が畦畔等の外物に接触するおそれがあるような場合であっても、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未然に回避させることが可能な状態で、自動昇降指令手段に基づく自動上昇作動を実行させることができるものとなった。
【0014】
【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。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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)。
【0022】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)。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】〔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、作業装置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、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、作業装置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)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、刈取作業状態であると判別するようにしてもよい。
(4)上記実施例では、作業装置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。
(5)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。
【0028】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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