JP2007089471A - コンバインの刈取り部昇降構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 刈取り部を接地追従して昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造において、圃場への突入のない接地追従を円滑に行わせることができるとともに、弾性バランス機構を刈取り部が刈取り作業高さ域に下降された時だけ機能する小型のものに構成する。
【解決手段】 単動型の油圧シリンダ９で刈取り部３を昇降駆動するよう構成するとともに、油圧シリンダ９に圧油を供給する「上昇」、油圧シリンダ９から排油する「下降」、および、油圧シリンダ９への圧油供給および排油を阻止する「中立」に切換え可能な制御弁Ｖを装備し、刈取り作業域に下降された刈取り部３を弾性バランス機構２０で接当支持し、刈取り部３の重量と弾性バランス機構２０の弾性力とが平衡した状態において、刈取り部３が機械的な下降限界ｍよりも高い位置で、かつ、走行地面Ｇよりも低い位置ｎにあるよう設定してある。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、機体前部に配備した刈取り部を接地追従させて昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造に関する。

刈取り部を接地追従させて昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造は、刈高さセンサからの検出情報に基づいて刈取り部昇降用の油圧シリンダを作動制御する、いわゆる自動刈高さ制御構造に比べて安価な構成で刈高さを安定維持することができるものであり、例えば、特許文献１に開示されているように、刈取り部と走行機体の前端部との間に支持ロッドを伸縮自在に架設するとともに、この支持ロッドに外嵌装着したバランス用のコイルバネで刈取り部の重量負荷を一部負担することで、刈取り部の接地荷重を軽減するよう構成されている。
特開２００４−２６７１２３号公報

上記従来の刈取り部昇降構造においては、刈取り部と走行機体の前部との間にコイルバネ装着用の支持ロッドを架設して、刈取り部の昇降に応じて支持ロッドを伸縮させる構成が採用されているものであるために、支持ロッドは刈取り部の昇降範囲に対応した大きいストロークで伸縮できる大型のものにしておく必要があった。また、伸縮自在な支持ロッドの両端部を刈取り部と走行機体の前部にそれぞれ枢支連結するのに手数がかかるものとなっていた。

近年、コンバインにおいては、エンジンの出力部やミッションケース周り、等の刈取り部で隠された機体内部周辺のメンテナンス性の向上が望まれており、刈取り部を走行機体から取外したり、刈取り部を機体横外方に旋回開放する、等して刈取り部で隠された機体内部周辺を大きく開放するものも実用化されている。

このように、刈取り部を脱着したり旋回開放する構造を、刈取り部を接地追従式に構成した仕様の機種に導入しようとした場合、刈取り部昇降用の油圧シリンダと刈取り部との連結を解除するのみならず、コイルバネを装着した支持ロッドと刈取り部との連結をも解除する必要があり、刈取り部移動のための操作が煩わしいものになることが予測される。

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、刈取り部を接地追従して昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造において、刈取り部の重量負荷を支持するバランス構造を小型化することができるとともに、刈取り部の移動開放も容易に行うことができるようにすることを目的としている。

第１の発明は、走行機体の前部に上下揺動可能に配備した刈取り部を接地追従して昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造であって、
圧油供給によって伸長作動し、排油によって自重短縮する単動型の油圧シリンダで前記刈取り部を昇降駆動するよう構成するとともに、油圧シリンダに圧油を供給する「上昇」、油圧シリンダから排油する「下降」、および、油圧シリンダへの圧油供給および排油を阻止する「中立」に切換え可能な制御弁を人為切換え操作可能に装備し、
刈取り作業域に下降された刈取り部を弾性バランス機構で分離可能に接当支持し、
刈取り部の重量と弾性バランス機構の弾性力とが平衡した状態において、刈取り部が機械的な下降限界よりも高い位置で、かつ、走行地面よりも低い位置にあるよう設定してあることを特徴とする。

上記構成によると、刈取り走行に際しては、制御弁を「下降」に切換え操作して刈取り部を自重下降させ、接地して下降が阻止されたところで制御弁を「中立」に戻す。この状態では、油圧シリンダはそれ以上に短縮することはないが、単動型の油圧シリンダは外力によるピストンロッドの引出しが可能となるために、刈取り部が外力によって上昇することは可能となる。従って、この状態で走行すると、刈取り部が地上の隆起にさしかかったり、走行機体が前下がり傾斜すると、刈取り部は接地追従して上昇する。刈取り部が地上の凹部にさしかかったり、走行機体が前上り傾斜しても、刈取り部は当初刈取り部が下降接地した時の油圧シリンダの長さに相当する高さまでは下降するが、それよりも下降することはない。

このように、下降させた刈取り部を軽く接地支持させて刈取り走行を行うことで、圃場に起伏があったり、走行機体の前後傾斜姿勢が変化しても、刈取り部が圃場面に突入するようなことが回避される。

なお、制御弁を「下降」に保持し続けておけば、刈取り部を地上の凹部にも追従させることができる。ただし、この場合も、刈取り部は弾性バランス機構と均衡する高さ位置よりも下降することはない。

弾性バランス機構は、刈取り作業高さ範囲に下降された刈取り部を接当支持するが、刈取り部が刈取り作業高さ範囲を越えて大きく上昇される時には接当支持が解除され、弾性バランス機構が機体側に装備される場合には、刈取り部が弾性バランス機構から離れ、あるいは、弾性バランス機構が刈取り部に装備される場合には、弾性バランス機構が機体から離れることになり、刈取り部の昇降範囲全域において連動連結された弾性バランス機構に比べて前後に短いものとなる。

刈取り部が旋回開放されたり、前方に移動開放される仕様の機種にあっては、刈取り部開放時に弾性バランス機構と刈取り部との連結解除、あるいは、弾性バランス機構と機体との連結解除、等の操作は何ら行う必要はない。

従って、第１の発明によると、圃場への突入のない接地追従を円滑に行わせて刈高さの安定化を図ることができるとともに、弾性バランス機構を刈取り部が刈取り作業高さ域に下降された時だけ機能する小型のものに構成することができる。また、刈取り部の移動開放も容易に行うことができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記弾性バランス機構を機体側に前向き片持ち状に装備するとともに、弾性バランス機構の前端部で受止め支持される接当部材を前記刈取り部に設け、この接当部材を刈取り部の揺動支点に対して遠近する方向に位置調節可能に構成してあるものである。

上記構成によると、製作誤差や組み付け誤差を接当部材の位置調節によって吸収して、弾性バランス機構における受止め部の中心で接当部材を受止め支持することができ、弾性バランス機構の弾性復元力を有効に弾性バランス力として利用することができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、
前記刈取り部を、その基端側の縦向き支点周りに横側方に旋回揺動可能に構成してある。

上記構成によると、刈取り部をメンテンスのために旋回開放させる場合、刈取り部との連結解除操作を要することなく刈取り部を移動させることができ、操作性に優れたものとなる。

図１に、自脱型コンバインの全体側面図が、また、図２にその全体平面図がそれぞれ示されている。この自脱型コンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２の前部に３条刈り仕様の刈取り部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。

刈取り部３には刈取り部フレーム７が備えられており、この刈取り部フレーム７の後端基部が、走行機体２の前端部に立設された基台８の上部に横向きの揺動支点Ｐを中心として上下揺動可能に連結支持されるとともに、油圧シリンダ９で駆動昇降されるようになっている。油圧シリンダ９は、圧油供給によって伸長作動し、排油によって自重短縮する単動型のものが利用されている。

刈取り部フレーム７は、前記揺動支点Ｐから前方下方に向けて延出された筒状伝動ケースとしての機能を備えており、この刈取り部フレーム７に、植立穀稈を所定の刈取り姿勢に引起す引起し装置１０、引起した植立穀稈を切断するバリカン型の刈取り装置１１、刈取り穀稈を後方に掻き込んで合流した後、後方上方に向けて搬送して、脱穀装置５の横外側面に配備されたフィードチェーン１３へ横倒れ姿勢で供給するする供給搬送装置１２、等が支持されている。

なお、供給搬送装置１２は、刈取り部３の前揺動支点Ｐを中心として上下揺動して搬送始端位置を稈長方向に変更することで、フィードチェーン１３への穀稈受け渡し時における搬送穀稈の位置を稈長方向に変更して、脱穀装置５への穀稈挿入長さを変更調節する扱き深さ調節機能が備えられている。

この刈取り部３が刈取り作業高さ域まで自重下降されると、刈取り部フレーム７の下面に油圧シリンダ９との連結位置よりも上方箇所に装備固定された横向き丸棒材からなる接当部材１４が、走行機体２における機体フレーム１５の前部に前向き片持ち状態に配備された弾性バランス機構２０の前端に接当支持されるようになっている。

弾性バランス機構２０は、間隔変更可能に対向された前後一対のバネ受け部材２１，２２、両バネ受け部材２１，２２の間に初期圧縮されて挟持された左右一対のコイルバネ２３、および、両バネ受け部材２１，２２の間隔拡大を阻止するよう両バネ受け部材２１，２２の左右箇所に挿通装着された左右一対の支持ロッド２４とで独立した一つのユニット状に構成されている。前記支持ロッド２４を前方からねじ込み調節し、両バネ受け部２１，２２の最大間隔を調整することで、挟持されたコイルバ２３の初期圧縮状態を調節することが可能となっている。各バネ受け部材２１，２２の上部左右には一対の取付け孔２５，２６が形成されている。なお、左右に配備されたコイルバネ２３はその巻き方向が異なっており、前方のバネ受け部材２１がこれらコイルバネ２３を圧縮変形させながら後方に変位した際、各コイルバネ２３からバネ受け部材２１に与えられるねじり反力が相殺されて、バネ受け部材２１が不当にねじり変位されないようになっている。

他方、機体フレーム１５の前部には、前記弾性バランス機構２０を装着するための２本の支持ロッド２７がブラケット２７Ａを介して前向き片持ち状に固設されている。この支持ロッド２７は前記取付け孔２５，２６のピッチに対応した間隔をもって配備されており、ユニット状の弾性バランス機構２０を、前後の取付け孔２５，２６を介して支持ロッド２７に前方から挿嵌することで、弾性バランス機構２０が走行機体２に前向き片持ち状に装着支持されるようになっている。そして、弾性バランス機構２０における前方のバネ受け部材２１の前面が、刈取り部フレーム７下面の前記接当部材１４を支持する受止め部ｓとして機能するようになっている。

刈取り部フレーム７の下面に備えられた接当部材１４の取付けブラケット１４ａは刈取り部フレーム７の長手方向、つまり、揺動支点Ｐに対して遠近する方向に位置調節可能にボルト連結されており、接当部材１４が弾性バランス機構２０における受止め部ｓの上下中心、つまり、コイルバネ２３の中心上で適切に受止められるように位置調節される。

前記支持ロッド２７の前部は後部より少し大径に形成されるとともに、この前部大径部２７ａが取付け孔２５にほとんどガタなく挿通される径に設定されている。これによって支持ロッド２７に挿通支持された弾性バランス機構２０における前側の取付け孔２５は支持ロッド２７の前部大径部２７ａに係合され、弾性バランス機構２０がぐらつくことなく支持されることになる。また、弾性バランス機構２０が刈取り部３を受止めて圧縮変形される際には後方に変位した前側のバネ受け部材２１の取付け孔２５が前部大径部２７ａを後方に越えて小径部分に間隙をもって外嵌することで、弾性バランス機構２０が多少上下に変位可能な状態となり、刈取り部３の上下揺動に伴って接当部材１４が円弧軌跡で移動するのに追随して弾性バランス機構２０の前端が変位し、接当部材１４と受止め部ｓとの接当位置がずれ動くことが少なくなる。

弾性バランス機構２０の初期圧縮荷重は刈取り部３の重量より幾分小さい値となるように上記支持ロッド２４の操作によって調整されており、図１４に示すように、刈取り部３を接当支持して圧縮変形した弾性バランス機構２０の弾性復元力と刈取り部３の重量とが平衡した状態において、刈取り部３の機械的な下降限界ｍよりも高い位置で、かつ、走行地面Ｇよりも低い位置ｎに刈取り部３が在るように設定され、刈取り部３の前方下部に配備した橇状の接地体１６が接地して受止められた状態では、接地体１６が比較的小さい接地圧（例えば５〜２５kgf）で接地するように設定される。

図３中に示すように、弾性バランス機構２０とブラケット２７との間に任意の厚さのシム板２８を介在することで弾性バランス機構２０における受け止め部ｓの位置を前後に変更調節することができる。この調節によって刈取り部３が自重下降して接地した状態でのコイルバネ２３の圧縮変形量を変更して接地体１６の接地圧を圃場の硬軟に応じて設定調節することができる。なお、前記弾性バランス機構２０におけるコイルバネ２３の周囲にはゴム製の泥除けカバー２９が巻き付け装着されて、弾性バランス機構２０への泥などの異物の付着および侵入が防止されている。

図１４に示すように、刈取り部３を昇降する油圧シリンダ９の作動を司る制御弁Ｖは、油圧シリンダ９に圧油を供給する「上昇」、油圧シリンダ９から排油する「下降」、および、油圧シリンダ９への圧油供給および排油を阻止する「中立」に切換え可能な３位置切換え弁で構成されており、運転部４の前部に立設配備された操縦レバー１９にリンク連係されている。この操縦レバー１９は前後左右に十字揺動操作可能、かつ、中立復帰付勢されており、操縦レバー１９を前後に操作して「上げ」あるいは「下げ」位置へ操作すると、制御弁Ｖが「上昇」あるいは「下降」に切換えられ、操縦レバー１９を自由状態にして「中立」に保持することで制御弁Ｖが「中立」に復帰されるようになっている。また、操縦レバー１９を左方に操作することで左右のクローラ走行装置１に速度差がもたらされて走行機体２が左方に操向され、操縦レバー１９を右方に操作することで走行機体２が右方に操向されるようになっている。

刈取り走行に際しては、操縦レバー１９を「下げ」位置に操作して刈取り部３を自重下降させ、接地して下降が阻止されたことを確認して操縦レバー１９を「中立」に戻す。この状態では、油圧シリンダ９はそれ以上に短縮することはないが、ピストンロッド９ａの外力による引出しが可能となるために、刈取り部３が外力によって上昇することは可能となる。従って、この状態で走行すると、刈取り部３が地上の隆起にさしかかったり、走行機体２が前下がり傾斜すると、刈取り部３は接地追従して上昇する。刈取り部３が地上の凹部にさしかかったり、走行機体２が前上り傾斜しても、刈取り部３は油圧シリンダ９の長さに対応した高さまでは下降するが、それよりも下降することはない。

このように、刈取り部３を軽く接地支持させて刈取り走行を行うことで、圃場に起伏があったり、走行機体２の前後傾斜姿勢が変化しても、刈取り部３が圃場面に突入するようなことが回避される。

なお、操縦レバー１９を「下げ」位置に保持して油圧シリンダ９を短縮可能な状態に維持しておけば、刈取り部３を地上の凹部にも追従させることができる。ただし、この場合も、刈取り部３は弾性バランス機構２０と均衡する前記高さ位置ｎよりも下降することはない。

図６に示すように、前記刈取りフレーム７の基部には前記揺動支点Ｐと同心の横向き筒状の基端ボス部７ａがフランジ連結されており、この基端ボス部７ａの左端部が、前記基台８における左側支持部８Ｌに装着された左軸受けブラケット３１に揺動支点Ｐ周りに回動可能に支持されるとともに、基端ボス部７ａの右端部が、前記基台８における右側支持部８Ｒに装着された右軸受けブラケット３２に揺動支点Ｐ周りに回動可能に支持されている。

上記のように揺動支点Ｐ周りに回動自在に支架された基端ボス部７ａには、揺動支点Ｐと同芯に刈取り部駆動用のカウンター軸３３が挿通支承されおり、このカウンター軸３３の右端と、図示されていないミッションケースに備えられたＰＴＯ軸とがベルト連動され、カウンター軸３３に伝達された動力が刈取り部フレーム７の内部を通して前方に軸伝達されて、前記引起し装置１０、刈取り装置１１、等に分配されるとともに、カウンター軸３３の左側部位から取り出された動力が供給搬送装置１２に伝達されるようになっている。

上記のように構成された刈取り部３は、図１０に示すように、点検整備のために左横外側方に旋回揺動可能となっており、以下、その構造について説明する。

図６〜図８に示すように、前記基端ボス部７ａに左端部を支持した左軸受けブラケット３１から下向きに支軸３１ａが延出されるとともに、この支軸３１ａが基台８における左側支持部８Ｌに縦向き支点Ｘ周りに回動可能に挿通支持されている。図９に示すように、基端ボス部７ａの右端部を抱込み支持する右軸受けブラケット３２が、支点ｑ周りに上下回動可能に構成されており、この右軸受けブラケット３２を前方下方に回動開放して基端ボス部７ａの支持を解除することで、基端ボス部７ａを左軸受けブラケット３１と共に縦向き支点Ｘ周りに旋回することが可能となる。

左軸受けブラケット３１には、操作ノブ３４によって回動操作される操作軸３５が横向きに貫通装着され、この操作軸３５の機体内方側の端部に下降ロック用のブロック部材３６が固着されている。このブロック部材３６は、通常時には、図１２（ロ）に示すように、前方下方に回動されたロック解除位置に退避されている。

刈取り部３を縦向き支点Ｘ周りに旋回開放する際には、先ず、刈取り部３を所定高さ以上に駆動上昇させた状態で操作軸３５を回動し、ブロック部材３６を左軸受けブラケット３１に一体形成した受け部３７の上に載せかける。次に、刈取り部３を自重下降させて、図１２（イ）に示すように、基端ボス部７ａに一体形成した接当部３８をブロック部材３６を載せかけ、それ以上に刈取り部３が下降するのを阻止する。このようにブロック部材３６を介して下降が阻止された状態では刈取り部３は地上から少し浮き上がった高さで保持されることになる。

次に、刈取り部フレーム７と油圧シリンダ９のピストンロッド９ａとを連結していた連結ピン３９を引き抜いてその連結を解除するとともに、右軸受けブラケット３２におけるブラケット片を回動開放して基端ボス部７ａの支持を解除することで、刈取り部３を縦軸心Ｘ周りに揺動開放することができる。

図８に示すように、左軸受けブラケット３１には旋回ロックピン４０が装備されており、刈取り部３をメンテナンス用の所定位置まで旋回開放した状態で、旋回ロックピン４０を基台８における左側支持部８Ｌの上面に形成したロック孔４１に挿入することで、刈取り部３を旋回開放位置に固定しておくことができるようになっている。

〔他の実施例〕

（１）図１５，１６に示すように、弾性バランス機構２０に組み込むコイルバネ２３を内外二重に配置して実施することもできる。

（２）前記弾性バランス機構２０を刈取り部フレーム７に後向き片持ち状に装備するとともに、前記接当部材１４を機体側に設けて実施することもできる。

（３）油圧シリンダ９の作動を司る制御弁Ｖを電磁式に構成するとともに、操縦レバー１９の操作位置を電気的に検知し、その検知情報に基づいて制御弁Ｖを切換え作動させる形態で実施することもできる。

自脱型コンバインの側面図 自脱型コンバインの平面図 刈取り部の基部および弾性バランス機構を示す側面図 弾性バランス機構の前端部正面図 弾性バランス機構の縦断正面図 刈取り部の基部を示す正面図 刈取り部の基部を示す平面図 刈取り部の基部を示す側面図 刈取り部の基部右側の支持構造を示す側面図 刈取り部を旋回開放した状態を示す平面図 旋回開放状態における刈取り部の基部を示す平面図 刈取り部の下降ロック構造を示す側面図 油圧シリンダ連結部の縦断正面図 刈取り部昇降構造の概略図 別実施例の弾性バランス機構を示す縦断側面図 別実施例の弾性バランス機構を示す縦断正面図

符号の説明

２ 走行機体
３ 刈取り部
９ 油圧シリンダ
１４ 接当部材
１５ 機体フレーム
２０ 弾性バランス機構
Ｐ 揺動支点
Ｖ 制御弁
Ｘ 縦向き支点

Claims (3)

1. 走行機体の前部に上下揺動可能に配備した刈取り部を接地追従して昇降させるよう構成したコンバインの刈取り部昇降構造であって、
   圧油供給によって伸長作動し、排油によって自重短縮する単動型の油圧シリンダで前記刈取り部を昇降駆動するよう構成するとともに、油圧シリンダに圧油を供給する「上昇」、油圧シリンダから排油する「下降」、および、油圧シリンダへの圧油供給および排油を阻止する「中立」に切換え可能な制御弁を人為切換え操作可能に装備し、
   刈取り作業域に下降された刈取り部を弾性バランス機構で分離可能に接当支持し、
   刈取り部の重量と弾性バランス機構の弾性力とが平衡した状態において、刈取り部が機械的な下降限界よりも高い位置で、かつ、走行地面よりも低い位置にあるよう設定してあることを特徴とするコンバインの刈取り部昇降構造。
2. 前記弾性バランス機構を機体側に前向き片持ち状に装備するとともに、弾性バランス機構の前端部で受止め支持される接当部材を前記刈取り部に設け、この接当部材を刈取り部の揺動支点に対して遠近する方向に位置調節可能に構成してある請求項１記載のコンバインの刈取り部昇降構造。
3. 前記刈取り部を、その基端側の縦向き支点周りに横側方に旋回揺動可能に構成してある請求項１または２に記載のコンバインの刈取り部昇降構造。

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