JP2007037461A - コンバインの刈高さ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンバインに用いる接地式の刈高さ検出装置を、コンパクトで、かつ、後進時における損傷や変形を未然に回避することができるものに構成する。
【解決手段】 刈取り部３の下部に、前部支点Ｘを中心に上下揺動して接地追従する接地体２３と、この接地体２３の揺動を同軸心で検知する角度センサ２４を支持した検知ケース２２を配備し、接地体２３を後方下方に向けて延出してその後端部２３ｃを接地点として接地追従揺動するよう構成し、検知ケース２２を前部支点Ｘより後方箇所に設置した後部支点Ｙを中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては接地体２３の後端部２３ｃに作用する接地外力が、検知ケース２２を後部支点Ｙ周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において接地体２３の後端部２３ｃに作用する接地外力が検知ケース２２を後部支点Ｙ周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してある。
【選択図】 図３

Description

本発明は、コンバインにおける自動刈高さ制御に利用される刈高さ検出装置に係り、特には、走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体を配備し、この接地体の揺動を角度センサで検知するよう構成した刈高さ検出装置に関する。

刈高さ検出装置に使用される接地体は前部支点を中心に上下揺動するものであるので、刈取り部を作業高さに下降させた状態で後進すると、接地体が地面に食い込んで損傷あるいは大きく変形してしまうおそれがある。そこで、このような不具合を解消する手段として、特許文献１に開示されているように、接地体を後方に長く延長してその後端部を刈取り部の下端に係止支持する構造が提案されている。
特開２００５−９５０４５号公報

特許文献１に開示されている刈高さ検出装置においては、板バネ材からなる湾曲接地体の凸曲頂部を接地させるので、特別な退避操作を行わなくても前進および後進のいずれにおいても接地体が地面に食い込むことがなく、耐久性および取扱い性に優れたものとなっているのであるが、後進時に接地体に不当な外力が作用しないようにするためには、接地体の凸曲頂部より後方延長部分にも、前方迎え角と同程度の緩い迎え角を与えておく必要があり、そのために接地体の全長が相当長くなって、刈高さ検出装置の前後方向での設置スペースが長くなってしまうものであった。また、接地体の後端部が刈取り部に係止支持されているので、雑草やワラくず等の夾雑物が接地体の内部に入り込んでくると接地体後端部の係止部に引っ掛かって堆積するおそれもあった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、コンパクトで、かつ、後進時における損傷や変形を未然に回避することができる刈高さ検出装置を提供することを目的としている。

第１の発明は、走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に、前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体と、この接地体の揺動を同軸心で検知する角度センサを支持した検知ケースを配備し、前記接地体を後方下方に向けて延出してその後端部を接地点として接地追従揺動するよう構成し、
前記検知ケースを前記前部支点より後方箇所に設置した後部支点を中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては前記接地体の後端部に作用する接地外力が、前記検知ケースを前記後部支点周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してあることを特徴とする。

上記構成によると、接地体の後端部を接地させたままで後進させると、接地体の後端部に前方への外力が働き、この外力によって検知ケースが後部支点を中心に前上がり方向に退避回動することになり、接地体の前部支点は上方に大きく退避移動する。従って、接地体は後端部が地面に接触した起立姿勢となり、この姿勢を維持したままで機体後進に伴って地上を摺接移動してゆく。

この場合、接地体はその後端部が接地追従するので、接地体の上方空間は後方へ開放されており、地上の夾雑物が接地体に絡まってきても地面との摺接に伴って後方にすり抜けてゆき、接地体に絡まって付着堆積することがない。

従って、第１の発明によると、後進時には特別な操作を要することなく接地反力を利用して自動的に接地体および角度センサを上方に退避回動させて損傷や変形を回避することができる耐久性に優れた刈高さ検出装置を構成することができた。しかも、後下がり姿勢の接地体を使用することで、前進時に地上の夾雑物が接地体に付着堆積することがなく、かつ、接地体を前後に短いものにしてコンパクトに構成することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記検知ケースを前下がり方向に回動付勢する戻しバネを備えるとともに、検知ケースの前下がり方向への回動限界を規制する接当規制手段を設けてあるものである。

上記構成によると、後進に伴って上記のように検知ケースが前上がり方向に退避回動し、その後、後進から前進に切換わると、起立姿勢の接地体の後端部に働く後向きの外力と戻しバネの付勢力によって検知ケースは前下がり方向に回動され、その回動限界である検知用位置まで速やかに復帰回動し、所期の適正な刈り高さ検出を行わせることができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、
前記戻しバネを前記後部支点に配備した捻りバネで構成してあるものである。

上記構成によると、戻しバネに引っ張りバネを用いる場倍に比べて戻しバネをコンパクトに配備することができる。

第４の発明は、上記第３の発明において、
捻りバネからなる前記戻しバネの巻き締め限界によって検知ケースの前上がり方向への退避回動限界を規制するよう構成してあるものである。

上記構成によると、特別なストッパや接当構造を要することのない簡単な構造で検知ケースの前上がり限界を設定することができる。

図１に、自脱型コンバインの側面が示されている。このコンバインは、左右のクローラ走行装置１を備えた走行機体２の前部に４条刈仕様の刈取り部３が昇降自在に連結されるとともに、走行機体２に運転部４、脱穀装置５、および、穀粒回収タンク６、等が搭載された構造となっている。

前記刈取り部３は、植立穀稈を刈取り姿勢に引起こす４本の引起し装置７、引起された穀稈の株元を切断するバリカン型の刈取り装置８、複数条の刈取り穀稈を合流して後方上方へ挟持搬送して脱穀装置５に装備されたフィードチェーン９の始端部に横倒れ姿勢で受け渡す供給搬送装置１０、等が装備されている。刈取り部３に備えた刈取り部フレーム１１の基端が、走行機体２の前部に立設された基台１２に横向き支点Ｐを中心にして昇降揺動可能に支持されるとともに、走行機体２の前部と刈取り部フレーム１１とに亘って装着された油圧シリンダ１３の伸縮作動によって刈取り部３が駆動昇降されるようになっている。

前記油圧シリンダ１３は図示されない電磁バルブによって作動制御されるものであり、この電磁バルブは、刈取り部３の前端下部に備えた刈高さ検出装置Ａからの検出情報に基づいて自動制御（自動刈高さ制御）されるとともに、運転部４に備えられた操作レバー１４を前後操作してもたらされる人為指令によっても切換え操作されるようになっている。

周知のように、自動刈高さ制御は、刈取り部３の対地高さ（刈高さ）を設定値に維持するように制御バルブを操作して刈取り部３を昇降制御するものであり、本発明は、この自動刈高さ制御に用いる前記刈高さ検出装置Ａを以下のように構成したものである。

図２に示すように、前記刈取り部３の下端部には、引起し条数より１本多い（この場合５本）分草フレーム１５が左右所定間隔をもって前向き片持ち状に並列配備され、各分草フレーム１５の前部に引起し装置７の下端部が連結支持されるとともに、分草フレーム１５に差込み連結された支持杆１６に分草具１８が位置調節自在および脱着自在にボルト連結されている。そして、左方および右方の外端から２本目の前記支持杆１６の下方にそれぞれ刈高さ検出装置Ａが配備され、例えば、左右の刈高さ検出装置Ａで得られた刈高さの平均値に基づいて自動刈高さ制御が行われる。

図３に示すように、この刈高さ検出装置Ａは地面（圃場面）に対する刈取り部３の高さを接地式に検知するものであり、山形に屈曲され支持杆１６の前端に縦板状ブラケット１７が備えられ、この縦板状ブラケット１７に前記分草具１８が位置調節自在および脱着自在にボルト連結されるとともに、この分草具１８の後方に前記刈高さ検出装置Ａが装着されている。

図３〜図７に示すように、刈高さ検出装置Ａは、基本的には、縦板状ブラケット１７に連結支持されたセンサブラケット２１、このセンサブラケット２１の側面に取付けられた検知ケース２２、検知ケース２２の側面前部に横向きの前部支点Ｘを中心に上下揺動可能に支持された接地体２３、検知ケース２２に取付けられた回転式ポテンショメータ利用の角度センサ２４、等で構成されている。

前記センサブラケット２１は厚板材を平面視で鉤形に屈曲して形成されたものであり、その前端から突設したローリング支軸２５が、縦板状ブラケット１７の後端部に固設されたボス部２６に回動自在に挿入連結され、刈高さ検出装置Ａ全体がローリング支点Ｒ周りに回動可能に支持されている。また、前記ボス部２６にはねじりバネ２７が外嵌装着され、その両遊端部２７ａ，２７ｂが支持杆１６から後向きに突設された固定バネ受けピン２８を左右から所定の初期弾性力をもって挟持するとともに、前記センサブラケット２１の前端上部から突設したピン２９がねじりバネ２７の両遊端部２７ａ，２７ｂで挟持されている。

従って、固定バネ受けピン２８を介して一定姿勢に保持されたねじりバネ２７がピン２９を左右から挟持することで、ローリング支点Ｒ周りに回動自在なセンサブラケット２１は、接地体２１が直下方に位置する所定の中立姿勢に弾性的に保持されている。そして、センサブラケット２１に設定以上の大きい回動力が外部から作用すると、センサブラケット２１はピン２９によってねじりバネ２７における遊端部２７ａ，２７ｂの一方を押し広げ変形しながら回動され、外力が無くなるとセンサブラケット２１はねじりバネ２７によって元の姿勢にまで回動復帰されるようになっている。従って、接地体２３が接地されたままで機体操向がなされる、等して接地体２３に大きい外力が横向きに作用しても、刈高さ検出装置Ａ全体がローリング回動することで刈高さ検出装置Ａの損傷が未然に回避される。

センサブラケット２１の後部には固定支軸３１が横向きに突設されるとともに、前記検知ケース２２の前後には前部ボス２２ａと後部ボス２２ｂが横向きに備えられ、前記固定支軸３１に検知ケース２２の後部ボス２２ｂが後部支点Ｙ周りに回動自在に外嵌装着されている。

検知ケース２２の前部ボス２２ａには支点軸３２が前記前部支点Ｘ周りに回動自在に支承され、この支点軸３２の外端に前記接地体２３が連結されている。接地体２３は、適当横幅を有する前後に長い帯板状の主部２３ａと、その前部一側に折り曲げ連設された縦板状の連結基部２３ｂとを備えており、その連結基部２３ｂが前記支点軸３２の突出端部に脱着可能にボルト締め固定さている。また、接地体２３の主部２３ａは後方下方に向けて延出され、その後端部２３ｃが前記検知ケース２２の後部支点Ｙよりも後方において接地するように主部２３ａの長さが設定されている。なお、図４，５に示すように、接地体２３の前部支点箇所は、センサブラケット２１の前端部と、後方に向けて屈曲延出された屈曲片２１ａとによって囲まれ、前進走行に伴って前方から接近してくる夾雑物が前部支点Ｘの周辺に絡み付くことが防止されるようになっている。

前記角度センサ２４は検知ケース２２における前部ボス２２ａの内側に嵌入されてネジ連結され、そのセンサ軸２４ａが前記支点軸３２と一体回動可能に同芯に嵌合連結されている。また、支点軸３２の内方端部に連設されたフランジ突起３２ａが検知ケース２２に形成された凹部３３の内部で回動することで、支点軸３２の回動範囲、つまり、接地体２３の揺動範囲が接当規制されるようになっている。また、角度センサ２４は、そのコード導出部が後向きになるよう前後姿勢で取付けられ、その後端から導出されたコード１９が適度のたるみ余裕をもって支持杆１６にバンド２０を介して保持されている。

検知ケース２２の前部ボス２２ａには捻りバネからなる付勢バネ３５が外嵌装着されて、その一方のバネ端部が前記凹部３３の上端内面に接当支持されるとともに、他方のバネ端部が前記フランジ突起３２ａに係止連結され、もって、支点軸３２を介して接地体２３を下方に向けて揺動する付勢力が与えられ、接地体２３が地面の高さ変化に円滑に追従して上下揺動するようになっている。

また、前記検知ケース２２の後部部ボス２２ｂには捻りバネからなる戻しバネ３６が外嵌装着されて、その両バネ端部がセンサブラケット２１から横向きに突設された固定ピン３７と検知ケース２２とそれぞれ係止連結され、もって、検知ケース２２が後部支点Ｙ周りに前下がり方向に回動付勢されている。そして、図６に示すように、前記固定ピン３７に検知ケース２２の下縁が接当することで検知ケース２２の前下がり回動限度が接当規制されている。

本発明に係る刈高さ検出装置Ａは以上のように構成されており、刈取り部３が刈取り作業高さにあって前進移動している状態では、図６に示すように、接地体２３の後端部２３ｃが検知ケース２２の後部支点Ｙよりも後方において付勢接地しており、この後端部２３ｃに働く接地反力は検知ケース２２を前下がり方向に回動させるよう働き、検知ケース２２は自重、戻しバネ３６の付勢力、接地体２３からの接地反力、および、接地体２３の接地摺動に伴う引きずり抵抗、等によって所定の前下がり回動限度である検知用位置に安定保持され、この状態で地面の高さ変化に対応して接地体２３が上下揺動し、その揺動が角度センサ２４によって検知されることになる。

刈取り部３を上昇させることなく後進が行われると、接地体２３の後端部２３ｃには前方向きの外力が働き、検知ケース２２には前上がり方向の回動力として作用する。この場合、検知ケース２２は、それ全体の自重および戻しバネ３６による前下がり方向への回動力よりも大きい前上がり方向への回動力を受けると上方へ回動することになり、図８に示すように、検知ケース２２が後部支点Ｙを中心にして前上がり回動する。これによって接地体２３の前部支点Ｘが上方に退避し、屈曲された支持杆１６の下方空間において刈高さ検出装置Ａの主要部が退避位置まで振り上がることになる。

この場合、戻しバネ３６は検知ケース２２の上方回動によって巻き締められるように装備されており、巻き締め限界に到達することで検知ケース２２の上方への退避回動限界が制限されるようになっている。

また、前進に切換わると、退避位置の検知ケース２２は前下がり回動して自動的に元の検知用位置まで復帰回動して刈高さ検知可能な状態がもたらされる。

コンバインの全体側面図 刈取り部の概略平面図 刈高さ検出装置の側面図 刈高さ検出装置の平面図 刈高さ検出装置の横断平面図 刈高さ検出装置の縦断側面図 刈高さ検出装置のローリング構造を示す正面図 機体後進状態における刈高さ検出装置の側面図

符号の説明

２ 走行機体
３ 刈取り部
２２ 検知ケース
２３ 接地体
２３ｃ 後端部
２４ 角度センサ
３６ 戻しバネ
Ｘ 前部支点
Ｙ 後部支点

Claims (4)

1. 走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に、前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体と、この接地体の揺動を同軸心で検知する角度センサを支持した検知ケースを配備し、前記接地体を後方下方に向けて延出してその後端部を接地点として接地追従揺動するよう構成し、
   前記検知ケースを前記前部支点より後方箇所に設置した後部支点を中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては前記接地体の後端部に作用する接地外力が、前記検知ケースを前記後部支点周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してあることを特徴とするコンバインの刈高さ検出装置。
2. 前記検知ケースを前下がり方向に回動付勢する戻しバネを備えるとともに、検知ケースの前下がり方向への回動限界を規制する接当規制手段を設けてある請求項１記載のコンバインの刈高さ検出装置。
3. 前記戻しバネを前記後部支点に配備した捻りバネで構成してある請求項２記載のコンバインの刈高さ検出装置。
4. 捻りバネからなる前記戻しバネの巻き締め限界によって検知ケースの前上がり方向への退避回動限界を規制するよう構成してある請求項３記載のコンバインの刈高さ検出装置。

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