JP2007244228A - スイッチ装置及びこれを備えた農業機械又は農業設備並びにコンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】コンバイン等のエンジン緊急停止スイッチ装置において、製造コストの抑制と耐久性の向上、及び交換に要するコストの抑制を図る。
【解決手段】スイッチ装置１８は、ボタン２１とマイクロスイッチ２２と支持部材２０とを備えており、ボタン２１とマイクロスイッチ２２とそれぞれ単独で交換できる状態で支持部材２０に取り付けられている。スイッチユニットとして市販されているマイクロスイッチ２２を使用することにより、製造及び交換に要するコストを抑制できる。ボタン２１は板ばね製の揺動体２９に取り付けられているため、構造が簡単でしかも作動も確実である。
【選択図】図６

Description

本願発明は、エンジンやモータを緊急停止させるためのスイッチ装置、及びこれを備えている動力駆動式の農業機械又は農業設備、並びに、動力駆動式農業機械の一例としてのコンバインに関するものである。

エンジンで駆動される自走自脱式の稲用コンバインは、走行クローラを有する走行機体とその前方に配置された刈取り部とを備えており、前記走行機体に、運転席、エンジンルーム、扱き胴とこれに穀稈を自動供給するための搬送部とを有する脱穀部、脱穀した籾から藁屑類を排除する揺動選別部、籾を貯留するグレンタンクなどが設けられている。また、脱穀部はカバーを備えているが、手刈りした稲を脱穀する手扱き作業をできるようにするため、カバーの下方に手扱きようの空間を空けたり、カバーを部分的に開閉式となしたりしている。

そして、例えば、手扱き作業に際して、籾のオーバーフローや廃藁の詰まりが生じたり、穀稈の送り不良が生じたり、扱き胴に異常が生じたりというように安全に作業できない緊急事態が生じることがあり、そこで、脱穀部用カバーに、エンジンを緊急停止させるスイッチが設けられている（例えば特許文献１）。

緊急停止スイッチはコンバインのみでなく、エンジンやモータ等の動力源を有する各種の機器類、装置類、設備類に設けられている。そして、従来の緊急停止スイッチは、人が手でプッシュするボタン、ボタンのプッシュ動を電気信号に変える接点部、ボタンを元に戻すためのばね等の部品が円筒状のケースに一体に組み込まれており、従って、どこかの部品が壊れると全体を交換している。換言すると、従来の緊急停止スイッチはこれを構成する全部品が専用品からなっており、従って、全体を交換せざるを得なかった。
特開２０００−４６５２号公報

ところで、緊急停止スイッチは緊急時に使用するものであるため、オペレータはボタンを手で叩き付けるようにプッシュ操作するのが普通であり、このためボタンには大きな衝撃が作用することが多い。従って、緊急停止スイッチは壊れやすいという宿命をもっている。そして従来の緊急停止スイッチは全体が一体の構造になっているため相応の製造コストがかかっており、また、一部の部品が壊れると全体を交換をせねばならないため、交換に際してのコストが嵩むという問題があった。

また、従来の緊急停止スイッチは、筒状のケースがボタンのプッシュストロークを規制する受け座の役割を果たしていて全体としてコンパクトになっており、このため、緊急停止スイッチをコンバインの脱穀部用カバーのような部材に取り付けるにおいて部材の支持面積も小さくなり、このためボタンに作用した衝撃力が部材の狭い部位に強く作用することになり、その結果、緊急停止スイッチの取り付け相手の部材が変形・破損しやすくなるという問題もあった。

更に従来の緊急停止スイッチは、ボタンはボス部を備えていて茸形になっており、円筒状のケースの内部にボタンのボス部を摺動自在に嵌め込んでいるが、異物がケースの内部に進入したりケースが変形したりすることにより、押したボタンが戻らなくなることがしばしばあった。更に、何らかの理由でケースの内部に水が浸入してショートすることもあり、このため、緊急事態の解除後にエンジンを始動できなくなるという不具合もあった。

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。

前記課題を解決すべく本願発明者たちは各請求項の発明を成した。このうち請求項１の発明はスイッチ装置に係るもので、このスイッチ装置は、人為的にプッシュ操作されるボタンと、前記ボタンのプッシュ操作を電気信号に変換するスイッチユニットと、これらボタンとスイッチユニットとが取り付けられた支持部材とを備えており、前記ボタンとスイッチユニットとのうち少なくともスイッチユニットは支持部材に取り外しできる状態で固定されている。

請求項２に係る発明は請求項１に記載したスイッチ装置を好適な形態となしたもので、この発明では、前記スイッチユニットは、本体とその外側に露出した回動式又は出没式の接触子とを有して接触子は本体から離反する方向にばね手段で付勢されているマイクロスイッチであって、マイクロスイッチの本体を締結具で前記支持部材に固定している。

請求項３に係る発明は請求項１又は２に記載したスイッチ装置をより具体化したもので、この発明において、前記ボタンは、前記支持部材に片持ち梁の状態で取り付けた弾性体製の揺動体に設けており、更に、前記支持部材には、前記揺動体が当たることでボタンの最大押し込み位置を規制するストッパー部が形成されている。

本願発明は農業機械又は農業設備も含んでおり、これらは、請求項４に記載したように、エンジン又はモータを動力源としており、前記エンジン又はモータの緊急停止手段として請求項１〜３のうちの何れかに記載したスイッチ装置を設けている。

本願発明は、発明の出発点となったコンバインも含んでおり、このコンバインは、請求項５に記載したように、走行機体と、その前方に配置した刈取り部とを備えており、前記走行機体には手扱き作業が行える脱穀部を設けており、前記脱穀部の外面部のうち手扱き作業をしている人が手を伸ばし得る部位に、請求項１〜３のうちの何れかに記載したスイッチ装置を、前記支持部材が内側に隠れた状態で設けている。

スイッチ装置においてはスイッチユニットが衝撃に弱いと言える。これは、主として、接点等の細かい部品を有しているからである。そして本願発明によると、本願発明とスイッチユニットとを分離構成したことにより、スイッチユニットが壊れたらこのスイッチユニットのみを交換すれば足りるため、交換に際してのコストを抑制することが可能になる。

また、ボタン及びスイッチユニットが取り付く支持部材はその大きさを従来の緊急停止スイッチよりも大きくすることが可能であり、このため、スイッチ装置が取り付く相手部材の特定箇所に衝撃が強く作用して変形しやすくなる事態を回避することも可能になる。

ところで、回動式又は出没式の可動式接触を有するマイクロスイッチ（リミットスイッチ）が市販されて各分野に広く使用されており、このマイクロスイッチは多くのメーカーから大量に提供されていることからコストもかなり低廉になっており、かつ、マイクロスイッチは接触子のＯＮ・ＯＦＦが繰り返されることから高い耐久性が保証されている。そして、請求項２のように構成すると、安価でしかも耐久性に優れたマイクロスイッチをするものであるため、製造コスト及び交換に要するコストを抑制することがより確実になる。

また、マイクロスイッチは耐久性が高いことによって交換の頻度を低くでき、この面からもコストパフォーマンスが高いと言える。更に、防水機能が高いマイクロスイッチを使用することにより、水の浸入によるショートの問題も著しく抑制することができる。

請求項３のように構成すると、ボタンの往復動は弾性体（例えば板ばね）の変形のみでで行われるため構造が簡単になってコストをより一層抑制できる。また、異物の詰まり等によるボタンの戻り不良という事態が生じることもなくて、耐久性により一層優れている。更に、ストッパー部によってボタンのストローク規制が行われるため、マイクロスイッチ等のスイッチユニットに衝撃がかかることを防止して、耐久性をより一層向上させることができる。

コンバインの脱穀部では藁屑や塵埃が浮遊していて必ずしも環境は良くないが、請求項５のように本願発明のスイッチ装置をエンジンの緊急停止用として採用すると、詰まりによる本願発明の戻り不良という事態は生じないため、特に好適であるといえる。なお、本願発明のスイッチ装置を採用できる他の農業機械や農業設備の例としては、田植機やトラクター、籾摺り機、精米機、穀類用揺動選別装置などが挙げられる。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

(1).コンバインの概要
本実施形態は３条刈りの自走自脱式コンバインに適用しており、図１はコンバインの平面図、図２はコンバインの左側面図であり、両図を参照してコンバインの概略を説明する。なお、以下の説明で「左」「右」の文言を使用するが、この左右は、人がコンバインの前進方向を向いた状態を基準している（従って、運転者の姿勢を基準にして左右を規定している。）。

コンバインは、大きな構成要素として走行機体１とその前方に配置した刈取り部２とを備えている。刈取り部２は走行機体１に昇降可能に取り付けられており、穀稈の掻き上げ機構やカッター、搬送装置などを備えているが、本願発明との関係はないので説明は省略する。

走行機体１は、車台を支持する走行クローラ３、右前部に設けた運転席４、運転席４の下方に配置したエンジンルーム（詳細は表示していない）、運転席４の後方に設けた穀粒貯留部（グレンタンク）５、穀粒貯留部５の上面に設けた穀粒取り出し用オーガ６、穀粒貯留部６の左側に設けた脱穀部７、脱穀部７の下方に設けた揺動選別部８を備えている。

脱穀部７は、前後方向の軸心回りに回転する扱き胴９と、穀稈を横向きに寝かせた姿勢で扱き胴９に搬送する脱穀部用フィードチェン１０とを備えており、脱穀後の穀稈は排藁チェン１１でカッターに送られる。脱穀部用フィードチェン１０の始端は刈取り部２の終端部まで延びている。脱穀部７は下向きに開口した固定式天カバー１２を備えている。

脱穀部７の固定式天カバー１２には左側方に開口した開口部１３が形成されており、この開口部１３は開閉式のサイドカバー１４で塞がれている。サイドカバー１４は、その上端部をヒンジ手段１５で固定式天カバー１２に取り付けることによって上向きに回動できるようになっており、サイドカバー１４を正面視で傾斜姿勢に開けることで手扱き作業を行うことできる。サイドカバー１４は、これを開いた状態に保持するロックレバー１６を設けている。ロックレバー１６は、サイドカバー１４に設けた穴１７から露出している。

そして、脱穀部７の駆動はエンジンから伝達された動力で行われるが、サイドカバー１４に、緊急時にエンジンを停止するためのスイッチ装置１８を設けている。以下、図３以下の図面を参照して詳説する。

(2).スイッチ装置の詳細
図３のうち（Ａ）はサイドカバー１４を走行機体の左側から見た側面図、（Ｂ）はサイドカバー１４を裏返した状態での斜視図、図４のうち（Ａ）はスイッチ装置１８の側面図、（Ｂ）はスイッチ装置１８を裏返した状態で手前側から見た斜視図、図５のうち（Ａ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ視方向から見た分離断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の V-V視断面図、図６は図５（Ｂ）の部分拡大図である。

スイッチ装置１８は、サイドカバー１４の内面に取り付けられる支持部材（ベース体）２０と、支持部材２０に取り付けたボタン２１と、スイッチユニットの一例としてのマイクロスイッチ２２とを備えており、サイドカバー１４には、ボタン２１を露出させるための窓穴２３が空いている。本実施形態の窓穴２３は上下に長い長穴になっている（勿論、真円や楕円形でも良い）。

支持部材２０は、サイドカバー１４の内面に当たる平面視門形の上下受け座２４と、上下受け座２４に重なった本体部２５とを備えており、本体部２５と上下受け座２４とはサイドカバー１４に溶接によって固着したスタッドボルト２６に貫通しており、スタッドボルト２６とこれに螺合したナット２７とでスイッチ装置１８がサイドカバー１４に固定されている。受け座２４を門形に形成しているのは、スタッドボルト２６の付け根の溶接部との干渉を回避するためである。なお、受け座２４と本体部２５とは溶接によって一体に固着しておくのが好ましい。

支持部材２０の本体部２５は前後の側板２５ａを有する平面視コ字状形になっており、その底部には上下に長い空所２８が形成されている。そして、本体部２５の下部底面に板ばね製の揺動体２９をボルト３０及びナット３１で固定しており、この揺動体２９に前記ボタン２１をボルト３２及びナット３３で締結しており、更に、本体部２５の前側の側板２５ａに、ボタン２１が押されると揺動体２９を介して作動するマイクロスイッチ２２を、締結具の一例としてのビス３４で固定している。なお、揺動体２９はスタッドボルト２６とこれに螺合したナット２７とによって本体部２５と一緒にサイドカバー１４に共締めされている。

揺動体２９の上端部は自由端になっているが、この揺動体２９の上端部（自由端部）を本体部２５の前後幅寸法よりも直径（最大幅）が大きい広幅部２９ａと成し、この広幅部２９ａにボタン２１を固定している。また、揺動体２９の広幅部２９ａは本体部２５の外側に位置しており、更に、本体部２５はサイドカバー１４における窓穴２３の前後幅（或いは内径）よりも大きい寸法に設定している。従って、ボタン２１が限度以上にサイドカバー１４の外側に露出することが防止される。

なお、サイドカバー１４における窓穴２３の内周縁はバーリング加工によって内向きの筒部３５になっており、揺動体２９の広幅部２９ａはサイドカバー１４の筒部３５に当たるようになっている。いうまでもないが、ボタン２１の外周と筒部２９の内周との間にはある程度の隙間が空いている。ボタン２１を揺動体２９に取り付けるに当たってボルト３２をボタン２１に埋設しているが、頭付きボルトをボタン２１にねじ込んでも良い。

マイクロスイッチ２２は、樹脂製ケースで覆われた本体３６と、本体３６に回動自在に取り付けた接触子３７とを備えている。そして、ボタン２１を押すと揺動体２９が回動し、揺動体２９によって接触子３７が回動してＯＮ又はＯＦＦになる。敢えて述べるまでもないが、接触子３７はばね手段により、本体３６から離反する方向に付勢されている。

既述のように揺動体２９は広幅部２９ａを備えているが、支持部材２０における本体部２５の前後側板２５ａに、ストッパー部の一例として、揺動体２９の広幅部２９ａが当たることで揺動体２９の回動限度姿勢（換言するとボタン２１の押し込み限度位置）を規制するための切欠き３８を形成している。

以上の構成において、ボタン２１を押すとエンジンが緊急停止する。そして、発明の効果の欄に記載したような、種々の効果が発揮される。本実施形態のように揺動体２９の回動位置を規制することでボタン２１の押し込み位置及び戻り位置を規制するように構成すると、特別の規制用部材が不要になるためそれだけ構造が簡単になる利点がある。

本実施形態では、ボタン２１は略円筒形に形成されており、その先端面がサイドカバー１４の外面と略同一面となった状態で押し込み位置が規制されるように設定している。このため、ボタン２１の押し込みが停止することで人の手の平に強い衝撃がかかることを防止できる利点がある（ボタン２１がサイドカバー１４の外面から突出した状態で停止すると、手の平のうちボタン２１に接触している部分に強い圧迫感を受ける）。

また、サイドカバー１４における窓穴２３の周囲に筒部３５を形成すると、サイドカバー１４が窓穴２３の箇所で剛性が高くなるため、ボタン２１をプッシュ操作したときの惰性でサイドカバー１４が凹み変形してマイクロスイッチ２２に強い衝撃が作用することを抑制できる。この点も本実施形態の利点である。

(3).エンジン停止の回路の例
図７ではコンバインの電気回路の一部を示している。この図７において、符号４０は脱穀スイッチ、符号４１は脱穀スイッチ検出用リレー、符号４２はエンジン停止スイッチ（既述のマイクロスイッチ）、符号４３はエンジン停止用リレー、符号４４はエンジンストップソレノイドである。

この回路において、既述のスイッチ装置１８が押されておらずにエンジン停止スイッチ４２がＯＮの状態では、電流は矢印ａのように流れて、エンジンを始動させることができる。他方、スイッチ装置１８のボタン２１が押されると、電流はエンジン停止スイッチ４２から矢印ｂで示すようにエンジン停止リレー４３に流れて、エンジンは停止する。

ところで、脱穀作業は行えなくてもコンバインは倉庫等に戻す必要があることが多い。その場合、脱穀部の駆動を停止させたエンジン停止スイッチ４２をリセットしたらエンジンを再始動できるのてあるが、緊急停止用のスイッチ装置１８（４２）が破損してリセット不能になることが考えられ、この場合にコンバインを走行させることがきないと非常に困る。

そこで本実施形態では、脱穀スイッチ検出用リレー４１にバイパススイッチ部４１ａを設け、パイパススイッチ部４１ａを中継して、電源部とエンジンストップソレノイド４４の上流側とがバイパス回路４５で接続されている。このように構成すると、エンジン停止スイッチ４２（スイッチ装置１８）が破損しても、バイパス回路４５からエンジンストップソレノイド４４に通電することにより、エンジンを始動させることができる。

エンジン停止スイッチ４２（スイッチ装置１８）が破損してリセット不能になった場合は、運転席に設けたコンビメータに表示してオペレータに知らせるのが好ましい。なお、緊急停止用スイッチ装置が破損した場合にエンジンの再始動を可能ならしめる本実施形態の回路は、従来と同じ構成の緊急停止スイッチを備えた農機類にも適用できる。

(4).その他
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、ボタンやスイッチユニット、或いは支持部材の具体的な形態は必要に応じて様々に具体化することができる。ボタンやスイッチユニットをコンバインのサイドカバーのような部材に取り付けることも可能であり、この場合は、スイッチ装置が取り付く相手部材が支持部材を兼用することになる。

マイクロスイッチには様々の構造があるが、本願発明は、例えば接触子が本体の表面と直交した方向に往復動するような各種のタイプを採用できる。ストッパー部の構造も、支持部材の形態なボタンの取り付け構造に応じて様々な形態に設定することができる。

本願発明を適用したコンバインの平面図である。 コンバインの左側面図である。 コンバインにおける脱穀部のサイドカバーの形態を示す図である。 スイッチ装置の形態を示す図である。 （Ａ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ視方向から見た分離断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の V-V視断面図である。 図５（Ｂ）の部分拡大図である。 電気回路の一部を示す図である。

符号の説明

１ コンバインの走行機体
２ 刈取り部
７ 脱穀部
１０ 脱穀部用フィードチェン
１２ 脱穀部用天カバー
１４ 脱穀部用サイドカバー
１８ スイッチ装置
２０ 支持部材
２１ ボタン
２２ スイッチユニットの一例としてのマイクロスイッチ
２４ 受け座
２５ 本体部
２９ 揺動体
３６ マイクロスイッチの本体
３７ マイクロスイッチのアーム式接触子
３８ ストッパー部の一例としての切欠き

Claims (5)

1. 人為的にプッシュ操作されるボタンと、前記ボタンのプッシュ操作を電気信号に変換するスイッチユニットと、これらボタンとスイッチユニットとが取り付けられた支持部材とを備えており、前記ボタンとスイッチユニットとのうち少なくともスイッチユニットは支持部材に取り外しできる状態で固定されている、
   スイッチ装置。
2. 前記スイッチユニットは、本体とその外側に露出した回動式又は出没式の接触子とを有して接触子は本体から離反する方向にばね手段で付勢されているマイクロスイッチであって、マイクロスイッチの本体を締結具で前記支持部材に固定している、
   請求項１に記載したスイッチ装置。
3. 前記ボタンは、前記支持部材に片持ち梁の状態で取り付けた弾性体製の揺動体に設けており、更に、前記支持部材には、前記揺動体が当たることでボタンの最大押し込み位置を規制するストッパー部が形成されている、
   請求項１又は２に記載したスイッチ装置。
4. エンジン又はモータを動力源としており、前記エンジン又はモータの緊急停止手段として請求項１〜３のうちの何れかに記載したスイッチ装置を設けている、
   動力駆動式の農業機械又は農業設備。
5. 走行機体と、その前方に配置した刈取り部とを備えており、前記走行機体には手扱き作業が行える脱穀部を設けており、前記脱穀部の外面部のうち手扱き作業をしている人が手を伸ばし得る部位に、請求項１〜３のうちの何れかに記載したスイッチ装置を、前記支持部材が内側に隠れた状態で設けている、
   コンバイン。

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