JP2007075002A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】刈取部を開き回動させ得るコンバインにおいて、開き回動した刈取部に対する支持強度を高める。
【手段】機体フレーム30に立設した鉛直支軸31にブラケット装置29を水平回動可能に取付け、このブラケット装置29で第１筒体17を回転可能に支持している。第１筒体17には、刈取部３を支持する側面視後傾姿勢の第２筒体19が固定されている。ブラケット装置29に、刈取部３を開き回動させるときに第２筒体19の中途部を支持するストッパー56を水平回動自在に取り付けている。ストッパー56は、支点超えするばね58により、第２筒体19を支持する前向き姿勢とブラケット装置29に重なったフリー姿勢とに選択的に保持される。
【選択図】 図５

Description

本願発明は、乗用型コンバインに関するものである。

稲用の乗用型コンバインは、クローラを備えた走行機体とその前方に高さ変更可能に配置した刈取部とを主要要素として構成されており、走行機体にはエンジンが搭載されていると共に、脱穀部やグレンタンク等を備えている。他方、刈取部は、分草体、タインを取付けた掻き上げチェン、カッター等を備えており、刈取部には、走行機体に設けたエンジンから動力が伝達される。

刈取部を走行機体に高さ調節可能に取付ける構造としては、一般に、平面視で前後方向に延びる第２筒体に刈取部を取付けて、第２筒体を、その後端部を中心に上下回動するように走行機体に取付け、更に、第１筒体のうち回動支点よりも手前側の部分を、前後長手でかつ後端を中心にして上下回動するように走行機体に取付けられた油圧シリンダの前端（ピストンロッドの前端）にピンで連結し、油圧シリンダで第２筒体を回動させることによって刈取部を昇降させている。

そして、第２筒体の内部に配置した第２駆動軸の回転を通じて刈取部に動力を伝達するようになっており、また、第２筒体には左右横長の第１筒体が固定されており、第１筒体の内部に第１駆動軸を配置し、この第１駆動軸からベベルギアを介して前記第２駆動軸に動力を伝達し、更に、第１駆動軸にはベルトを介してエンジンからの動力が伝達されるようになっている。

そして、刈取部や脱穀部等の保守点検や修理等の便宜のため、刈取部は、走行機体の外側に向けて水平回動させ得る（すなわち開き回動させ得る）ようになっている。刈取部を水平回動させる機構として特許文献１には、走行機体に設けた鉛直支軸に、第１駆動軸を覆っている第１筒体（横筒）を水平回動自在に取り付けることが記載されている。すなわち、従来は、第１駆動軸が内蔵されている第１筒体を刈取部の支持部材に兼用している。

また、刈取部を開き回動させるには、第１駆動軸に動力伝達するためのベルトをプーリから取り外すと共に、昇降用油圧シリンダとビーム材とを連結しているピンを抜き外すことになるが、この状態でビーム材が下限まで下向き回動しないように適当な角度に保持しておくストッパー手段が必要である。この点について特許文献１には、鉛直支軸に回転自在に設けた部材と第２筒体に形成した座部との間にブロック状のロック体を介在させることにより、第１筒体の回転を阻止し、結果として第２筒体が下限まで下向き回動することを阻止している。
特許第３５２９３２７号公報

刈取部を開き回動させると刈取部は片持ち梁の状態になるが、刈取部は相当の重量があるため、支持箇所に大きなモーメントが作用する。他方、特許文献１ではロック体は第１筒体の回転中心からごく近い部位に位置するため、第１筒体のうちロック体で当たる部分には過大な荷重が作用することになり、このため、当該箇所を頑丈な構造にしなければならないという問題があった。また、従来は第１筒体を刈取部支持用の強度メンバーに兼用しているため、この点からも第１筒体を頑丈な構造にせねばならないが、第１筒体は第１駆動軸を内蔵しているという役割上の制約から頑丈な構造とするといってもそこには自ずと限度があり、このため刈取部を開き状態に保持するにおいて強度的な不安があった。

なお、刈取部に、開き回動させた状態で接地する車輪を設けることも考えられるが、このように車輪（或いはキャスター）を設けると、圃上や未舗装道路でメンテナンス作業の必要が生じた場合に対応しにくいという別の問題がある。

本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。

前記課題を解決するため請求項１の発明では、操縦席及び脱穀部を有すると共にエンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体の前方に配置された刈取部とを備えており、走行機体の前部のうち左端寄り部位又は右端寄り部位に起立姿勢の鉛直支軸を立設しており、前記鉛直支軸にその軸心回りに回動する回動式支持部材を設け、この回動式支持部材に、平面視で前後長手で前部には刈取部が取付けられたビーム材をその後端部を中心にして上下回動し得るように取付けているコンバインにおいて、前記回動式支持部材に、前記ビーム材のうち回動中心から適宜離れた部位を下方から支持し得るストッパーを、水平回動又は水平スライドによってビーム材を支持する支持状態と支持しないフリー状態とに姿勢又は位置が変化するように取付けにという構成にした。

請求項２の発明は、請求項１において、前記回動式支持部材は片持ち梁状に形成されたブラケット装置であって、このブラケット装置に前記ストッパーを水平回動自在に取付けている。

請求項３の発明は、請求項１又は２に加えて、前記ストッパーを支持姿勢とフリー姿勢とに選択的に保持する切り換え保持手段を設けている。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ストッパーは水平回動式であり、その先端部は上向きに突出している一方、ビーム材のうち前記ストッパーで支持される受け部には、前記ストッパーの先端部に上方から嵌まる凹所を形成している。

本願発明はストッパーでビーム材を支持するものであるが、ビーム材が前後方向に長いことと、ストッパーは回動式又はスライド式であって長さを長くできることとが相まって、ビーム材を回動中心から遠い部分において支持することができる。このため、ストッパーとビーム材とに作用する力は特許文献１に比べて著しく小さくなり、このため、開き回動した刈取部に対する支持安定性を格段に向上することができる。

また、ストッパーは水平回動又はスライドによって支持姿勢とフリー姿勢とに変わるため、例えばボルトの着脱のような操作は不要とすることが可能となって、作業の手間を軽減することが可能になる。

本願の請求項１の発明は特許文献１のように第１筒体で刈取部の重量を支えるタイプにも適用できるが、請求項２のように片持ち梁状のブラケット装置を採用してこのブラケット装置で荷重を支持すると、ブラケット装置は支持のための専用の部材であって形態の制約は殆ど無いことから頑丈な構造とすることができ、その結果、刈取部を開き状態で安定的に支持する効果をより一層助長てきる。

刈取部を開き回動させていない通常の状態でストッパーがビーム材に当たると刈取部を下降できなくなる不具合があり、また、刈取部を開き回動させた状態でストッパーによるビーム材の支持が解除されると、刈取部がいきなり下降して安全上の問題が発生する。

この点、請求項３のように切り換え保持手段を設けると、刈取部の閉じ状態でストッパーがビーム材に当たったり、刈取部の開き状態でストッパーがビーム材から外れたりすることを防止して、安全性を向上できる利点がある。また、切り換え保持手段には様々の態様を採用できるが、実施形態のようにばねの支点超えを利用すると、簡単な構造で姿勢保持を確実ならしめすることができて好適である。更に、請求項４のように構成すると、刈取部の重量がストッパーとビーム材との嵌まり合いを確実化するように作用するため、ストッパーとビーム材との離脱を確実に防止できる利点がある。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

(1).第１実施形態の概要
図１〜図１０では第１実施形態を示している。この実施形態は４条刈りの乗用型コンバインに適用している。図１はコンバインの全体の斜視図であり、まず、この図１に基づいて概要を説明する。

コンバインは、クローラ２を有する走行機体１と、その前方に高さ調節可能に配置された刈取部（前処理部）３とを備えており、走行機体１と刈取部３とで車体が構成されている。走行機体１の略前半部のうち右側の部分にはオープン方式の操縦室（操縦エリア）４が形成されており、操縦室４の左側には脱穀部５が配置されており、更に、操縦室４の後方にはグレンタンク６を設けている。符号７はオーガである。

操縦室４には操縦席（椅子）８を設けており、走行機体１のうち操縦室４の前方にはフロントコラム９を介してハンドル１０が配置されており、操縦室４の左側には、走行変速や作業状態を切り換えるためのレバー類を配置した操作ユニット１１が配置されている。操縦室４の右側にはサイドカバー１２が配置されている。

操作ユニット１１には、刈取作業時に使用する主変速モードを選択するための主変速レバー、路上走行時に使用する副変速モードを選択するための副変速レバー、刈取部３を昇降させるためのレバー、オーガ７の駆動を行うレバー等のレバー類が配置されている。

刈取部３は、フロントカバー１３、分草体１４、タイン１５が取付けられた掻き上げ用チェン（図示せず）、カッター（図示せず）等を備えている。

図２に示すように、刈取部３は、その左端後端部を中心にして操縦室４と反対側の外側に水平回動（旋回）させることができる。刈取部３を水平回動させるための構造（換言すると刈取部３を走行機体１に取付ける構造）を図３以下の図面に基づいて説明する。

(2).刈取部の取付け構造と駆動系の概要
次に、刈取部３の取付け構造と動力伝達機構の概略とを図３のスケルトン図に基づいて説明する。刈取部３に対する動力伝達機構は従来と同様であり、図３に概略を示すように、第１筒体１７にこれと同心姿勢で内蔵した第１駆動軸１８、第１筒体１７に固定された第２筒体１９、第２筒体１９にこれと同心姿勢で内蔵した第２駆動軸２０を備えており、第１駆動軸１８にはプーリ２１及びベルト２２を介して機体側出力軸２３から動力が伝達される。第２駆動軸２０にはベベルギア２４を介して第１駆動軸１８から回転力が伝達される。

刈取部３は、駆動系として左右横長の第３駆動軸２５を備えており、第３駆動軸２５にベベルギア２４を介して第２駆動軸２０から回転力が伝達され、更に、第３軸２５からは、下部搬送用やカッター駆動用の駆動軸にベベルギアを介して回転動力が伝達される。また、第１筒体１７には略上向きに延びるギアボックス２７が固定されており、第１駆動軸１８の回転動力がギア群やチェンを介して左右横長の上部搬送用駆動軸２８に伝達される。なお、動力伝達機構そのものは本願発明とは直接には関係ないので詳述しないが、必要なら例えば特開平２００４−９７０３８号公報を参照されたい。

第１筒体１７はその軸心回りに回転可能な状態でブラケット装置２９に取付けられており、ブラケット装置２９は、機体フレーム（シャーシ）３０の左前端部に立設した鉛直支軸３１に水平回動可能に装着されている。従って、第２筒体１９は第１筒体１７を中心にして上下方向に回動可能であり、かつ、第２筒体１９のうち回動中心から離れた部分に軸受けリブ３２を設け、この軸受けリブ３２には、前後方向に延びる昇降用油圧シリンダ３３のピストンロッド３３ａに左右横長のピン３４で連結されている。昇降用油圧シリンダ３３の後端は機体フレーム３０に設けた軸受け部材３５にピンで回動可能に連結されている。

刈取部３を開き回動するときには、前提の作業として、昇降用油圧シリンダ３３と第２筒体１９とを連結しているピン３４を抜き外すと共に、機体側出力軸２３のプーリと第１駆動軸１８のプーリ２１とに巻き掛けているベルト２２を外すことになる。

(3).取付け構造の詳細
次に、第１筒体１７及び第２筒体１９の取付け構造の詳細を図４以下の図面を参照して説明する。

図４は主要部材を示す分離斜視図、図５は一部部材を省略した要部の正面図、図６は要部の分離正面図、図７のうち（Ａ）は一部部材を省略した要部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）の部分的な断面図、図８のうち（Ａ）は一部部材を省略した状態での図７の VIIIA-VIIIA視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図、図９は図６の IX-IX視図、図１０は図５の X-X視断面図である。

例えば図４，５，８に示すように、ブラケット装置２９は、鉛直支軸３１に回転自在に嵌まった上ブッシュ３７としたブッシュ３８とを備えており、上ブッシュ３７に上向き突設した上向き開口半割り状の下軸受け部３９とこれにボルト３９ａで固定された下向き開口半割り状の上軸受け部４０とにより、正面視で第２筒体１９の右端部を回転可能に支持している。上軸受け部４０は鉛直支軸３１の軸心よりも手前側に位置している。なお、図７では下軸受け部３９は省略している。

上下ブッシュ３７，３８は上下に間隔を空けた状態で配置しており、鉛直支軸３１のうち上下ブッシュ３７，３８の間の部位と機体フレーム３０とに側面視後傾状の補強軸（つっかい軸）３６が溶接によって固着されている。上ブッシュ３７は一体構造であるが、下ブッシュ３８は補強軸３６の存在によって一体構造にできないので２つ割り方式になっており、ボルト３８ａで一体に固定されている。補強軸３６は丸パイプを使用しているが、角形鋼管やチャンネル材との各種の素材を使用できる。

上下のブッシュ３７，３８には、１枚のベース板４１がボルト４２で固定されており、このベース板４２に上下２本のアーム４３，４４の端部が溶接によって固着されている。ベース板４１には前後の折り曲げ片４１ａが形成されている。このため剛性がアップしている。

アーム４３は角形鋼管を使用しており、上アーム４３は水平状に姿勢である一方、下アーム４４はベース板４１から離れるに従って高さが高くなるように傾斜しており、両アーム４３，４４の先端部は密接している。そして、両アーム４３，４４の先端に鋼板製の端板４５を溶接によって固着し、この端板４５に鋳物製等の軸受け部材４７をボルト４８で固定している。軸受け部材４７には、正面視で第２筒体１９の左端部が嵌まる軸受け穴４６が形成されている。

軸受け部材４７は補強リブ４７ａを有している。また、軸受け部材４７の下端には前後に張り出した底板４７ｂを形成している一方、機体フレーム３０のうち刈取部３が閉じ状態のときに軸受け部材４７の下方に位置する部位に支柱４９を立設し、支柱４９の上端に設けた支持板５０に軸受け部材４７の底板４７ｂをボルト５１で固定している。

このように、軸受け部材４７を支柱４９に固定することにより、刈取部３は閉じた状態に保持されか、かつ、刈取部３を閉じた状態でアーム４３，４４に荷重（モーメント）が掛かることはない。なお、支持板５０には 図１０に一点鎖線で示すように、軸受け部材４７に対するガイド片５０ａと位置決め片５０ｂとを設けてもよい。

上下のアーム４３，４４の前後両面には、鋼板製の補強板５２が溶接によって固着されている。このため、ブラケット装置３９の剛性が格段に向上し、支持強度を飛躍的に増大できる。

第１駆動軸１８は第１筒体１７に回転自在に支持されており、第１筒体１７から露出した端部に２つのプーリ２１が固定されている。また、第１筒体１７には、ベベルギア２４を覆うボックス部１７ａが形成されており、このボックス部１９ａに既述したギアボックス２７が固定されている。

図６や図９に示すように、第２筒体１９は第１筒体１７のボックス部１７ａにボルト５３でフランジ結合されている。いうまでもないが、第２駆動軸２０は第１筒体１７に形成した軸受け部に回転自在に支持されている。第２筒体１９における軸受けリブ３２の具体的な形態は例えば図９に示している。昇降用油圧シリンダ３３と連結するピン３４は挿脱を容易ならしめるための把手部３４ａを備えている。図示していないが、ピン３４は通常はボルト（図示せず）で軸受けリブ３２に固定されている。

刈取部３を開き回動させるためにピン３４を抜き取ると、刈取部３に対する支持が解除されるため、ピン３４を抜き取った状態で刈取部３を下降しない状態に保持する支持手段が必要である。そこで本実施形態では、ブラケット装置２９の手前側の補強板５２に、軸受け５４及び鉛直状のピン５５を介してアーム状のストッパー（受け部材）５６が水平回動自在に取付けられている一方、第２筒体１９には、ストッパー５６で支持される受け部５７を突設している。

例えば図８に示すように、ストッパー５６の先端部５６ａは斜め上向き姿勢になっている一方、第２筒体１９の受け部５７には、ストッパー５６の先端５６ａが下方から嵌まり込む凹所５７ａを形成している。このため、刈取部３の重量によってストッパー５６と受け部５７との嵌まり状態が保持され、嵌まり合い状態が不測に解除されることはない。

図９に矢印Ｓで示すように、第２筒体１９には第１筒体１７の軸心を中心とした回動モーメントが作用しており、このモーメントとは第１筒体１７の下方において水平方向の向きになる。他方、ストッパー５６はほぼ第１筒体１７の下方に位置している。そこで、支持姿勢においてストッパー５６の先端面及び受け部５７の凹所５７ａとを側面視で後傾させて、第２筒体１９を介してストッパー５６に作用した押圧力がピン５３の箇所で略水平方向に向くように設定している。

このため、押圧力がピン５３に対して均等に作用し、刈取部３の水平回動をスムースに行うことができる。なお、ストッパー５６の先端面及び受け部５７の凹所５７ａの傾斜角度（水平に対する角度）は第２筒体１９の傾斜角度よりも若干の角度θだけ大きくなっている。刈取部３の重量はストッパー５６に対して主として圧縮力として作用するため、回動式のストッパーであっても過度に大型化する必要はない。

刈取部３を閉じている通常状態では、ストッパー５６が第２筒体１９に当たると刈取部３の昇降が阻害されて事故や故障につながり、また、刈取部３を開いた状態ではストッパー５６による第２筒体１９の支持状態が保持されねばならない。そこで、ストッパー５６を補強板５２に重なったフリー姿勢と補強板５２から手前側に延びる支持姿勢とに選択的に保持するため、引っ張りばね５８を設けている。このばね５８は、ストッパー５６の前後中途部に突設した軸５９と前記した支柱４９と間に装架されている。

この場合、ストッパー５６の回動途中でばね５８の中心線がストッパー５６の回動中心を超える支点超えさせることにより、ストッパー５６が支持姿勢とフリー姿勢とに選択的に保持されるように設定している。また、ストッパー５６には、補強体５２から手前側に張り出した支持姿勢になると補強板５２の前面に当たる姿勢保持部５６ａを一体に設けている。姿勢保持手段としてばねを使用する場合、引っ張りばねに限らず、圧縮ばねを板ばね等の他のばねを使用することも可能である。

なお、第２筒体１９の受け部５７又はストッパー５６若しくは両方に、両者の嵌まり合いを保持するロック部材（例えば抜き差し式のピン）を設けることも可能である。

(4).他の実施形態（図11〜図12）
図１１〜１２では第２実施形態を示している。図１１は要部の正面図、図１２は図１１の XII-XII視断面図である。この実施形態は、鉛直支軸３１に対するブラケット装置２９の取付け構造の別例であり、下ブッシュ３８を平面視コ字状に形成して、その内部に、鉛直支軸３１の外周面に当たるスライダー６１を設けてい。この例ではベース板４１は下ブッシュ３８に溶接している。このため、強度においても優れている。

ブラケット装置２９に作用した荷重は、上ブッシュ３７に対しては図１１に矢印Ａで示すように正面視で鉛直支軸３１の右面側への押圧力として作用し、下ブッシュ３８に対しては、図１１に矢印Ｂで示すように正面視で鉛直支軸３１の左面側への押圧力として作用するので、下ブッシュ３８は円筒状に形成しなくても、この第２実施形態のような形状で足りる。そして、下ブッシュ３８は鉛直支軸３１に対して半径外側から嵌めるだけで良いため取付け作業が極めて簡単であり、また、重量軽減にも寄与できる。下ブッシュ３８をスライダー６１のみの構造とすることも可能である。

(5).その他
本願発明は上記した実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばブラケット装置を使用する場合、必ずしも中空状のアームを使用することには限らず、断面Ｈ字状（或いは横向きＨ字状）や上下に長い中空角形に形成するなどしてもよい。また、アームとして中空材を使用する場合、丸パイプや楕円型パイプを使用することなども可能である。

また、ストッパーの具体的な形状は必要に応じて設計できる。図示での説明は省略するが、ストッパーはスライド式することも可能である。ストッパーを例えばブラケットにスライド可能に取付けるには、例えばレールを使用したらよい。また、切り換え保持手段としては、ばねで押されたボールを凹所に嵌めるいわゆるボールキャッチ等の他の機構も採用できる。

本願発明を適用したコンバインの全体斜視図である。 刈取部を開いた状態でのコンバインの平面図である。 刈取部の取付け構造と動力伝達機機構の概略を示すスケルトン図である。 主要部材を示す分離斜視図である。 一部部材を省略した要部の正面図である。 要部の分離正面図である。 （Ａ）は一部部材を省略した要部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）の部分的な断面図である。 （Ａ）は一部部材を省略した状態での図７の VIIIA-VIIIA視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図である。 図６の IX-IX視図である。 図５の X-X視断面図である。 第２実施形態の要部正面図である。 図１１の XII-XII視断面図である。

符号の説明

１ 走行機体
３ 刈取部
１７ 第１筒体
１８ 第１駆動軸
１９ 第２筒体
２０ 第２駆動軸
２９ ブラケット装置
３２ 軸受けリブ
３３ 昇降用油圧シリンダ
４６ ストッパー
５７ 第２筒体の受け部
５８ 姿勢保持手段の一例を構成するばね

Claims (4)

1. 操縦席及び脱穀部を有すると共にエンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体の前方に配置された刈取部とを備えており、走行機体の前部のうち左端寄り部位又は右端寄り部位に起立姿勢の鉛直支軸を立設しており、前記鉛直支軸にその軸心回りに回動する回動式支持部材を設け、この回動式支持部材に、平面視で前後長手で前部には刈取部が取付けられたビーム材をその後端部を中心にして上下回動し得るように取付けているコンバインであって、
   前記回動式支持部材に、前記ビーム材のうち回動中心から適宜離れた部位を下方から支持し得るストッパーを、水平回動又は水平スライドによってビーム材を支持する支持状態と支持しないフリー状態とに姿勢又は位置が変化するように取付けている、
   コンバイン。
2. 前記回動式支持部材は片持ち梁状に形成されたブラケット装置であって、このブラケット装置に前記ストッパーを水平回動自在に取付けている、
   請求項１に記載したコンバイン。
3. 前記ストッパーを支持姿勢とフリー姿勢とに選択的に保持する切り換え保持手段を設けている、
   請求項１又は２に記載したコンバイン。
4. 前記ストッパーは水平回動式であり、その先端部は上向きに突出している一方、ビーム材のうち前記ストッパーで支持される受け部には、前記ストッパーの先端部に上方から嵌まる凹所を形成している、
   請求項１〜３のうちの何れかに記載したコンバイン。

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