JP2008035803A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】 刈取り部を下降作業位置に迅速に下降させることも、刈取り部の地面への突っ込みを抑制しやすい状態で高刈りすることもできるコンバインを提供する。
【解決手段】 自走機体の前部に揺動昇降自在に連結された刈取り部１０に設けた接地部と、刈取り部１０の接地部での接地圧が減少するよう刈取り部１０に支持作用するバランスバネ２１とを備えている。バランスバネ２１を、刈取り部１０の荷重による弾性変形操作の限界に至ることによって刈取り部１０の自走機体に対する下降限界Ａを設定するよう構成してある。刈取り部１０が上昇ストロークエンドＵから下降するに伴ってバランスバネ２１が刈取り部１０に対する支持作用を開始するときの刈取り部１０の自走機体に対する連結高さを変更する調節手段２９を備えてある。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、自走機体の前部に刈取り部を揺動昇降自在に連結するとともに、前記刈取り部に設けた接地部と、刈取り部の前記接地部での接地圧が減少するよう刈取り部に支持作用するバランスバネとを備えたコンバインに関する。

上記のコンバインは、接地部とバランスバネとの作用により、刈取り部の地面への突っ込みを抑制した状態で刈取り部を接地部によって接地追従させることが可能になったものである。
この種のコンバインとして、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
特許文献１に示されたものは、走行機体の前部に揺動昇降自在に連結された刈取り部、刈取り部のデバイダ支持杆に固定された接地体（接地部に相当）、刈取り部主フレームを揺動操作する油圧シリンダに装着された圧縮コイルバネ（バランスバネに相当）を備えている。圧縮コイルバネは、刈取り部が刈取り作業高さ範囲に下降されていると、油圧シリンダのピストンロッドに装着された接当部材に支持作用し、油圧シリダに作用する荷重を軽減する。

特開２００５−３４０５１号公報（段落〔００２４〕、図１０）

この種のコンバインにおいて、刈取り部が自走機体に対する昇降範囲のうちの上側部分の域（上側域）に位置すると、バランスバネが刈取り部に支持作用しないよう構成すると、刈取り部を上昇非作業位置から下降作業位置に極力迅速に下降させることができる。すなわち、刈取り部が昇降範囲の上側域を下降する際、バランスバネによる下降抵抗を受けないで迅速に下降し、この分、下降作業位置に迅速に到達する。
このため、刈取り部の自走機体に対する昇降範囲のうち、バランスバネが支持作用しない上側域が極力広くなるよう、バランスバネが刈取り部に支持作用する下側域を狭く設定すると、刈取り部を下降作業位置に極力迅速に下降させることができる。すると、刈り高さを高く設定した高刈り作業の際、刈取り部の地面への突っ込みが発生しやすくなる。
すなわち、刈取り部の自走機体に対する昇降範囲のうちのバランスバネが刈取り部に支持作用する下側域が狭くなると、刈取り部が設定刈り高さを現出するための連結高さからバランスバネによる支持作用を受けた状態で上昇し得るストロークが小になる。自走機体が前下がり傾斜した際、刈取り部が接地反力を受けて自走機体に対して上昇する。刈取り部がバランスバネによる支持作用を受けた状態で上昇し得るストロークが小さい状態で、自走機体が前下がりして刈取り部が自走機体に対して上昇した場合、自走機体の前下がり角が小さくても、刈取り部がバランスバネによる支持作用を解除された状態で接地し、刈取り部がこれの荷重のために地面に沈下しやすくなる。

本発明の目的は、刈取り部を下降作業位置に迅速に下降させることも、自走機体の前下がり角が大きくても刈取り部の地面への突っ込みを抑制しやすい状態で高刈りすることもできるコンバインを提供することにある。

本第１発明は、自走機体の前部に刈取り部を揺動昇降自在に連結するとともに、前記刈取り部に設けた接地部と、刈取り部の前記接地部での接地圧が減少するよう刈取り部に支持作用するバランスバネとを備えたコンバインにおいて、
前記バランスバネを、刈取り部の荷重による弾性変形操作の限界に至ることによって刈取り部の自走機体に対する下降限界を設定するよう構成し、
前記刈取り部が上昇ストロークエンドから下降するに伴って前記バランスバネが刈取り部に対する支持作用を開始するときの刈取り部の自走機体に対する連結高さを変更する調節手段を備えてある。

本第１発明の構成によると、刈取り部が上昇ストロークエンドから下降するに伴ってバランスバネが刈取り部に対する支持作用を開始するときの刈取り部の自走機体に対する連結高さを低い側や高い側に変更でき、低い側に変更すれば、刈取り部の自走機体に対する昇降範囲のうち、刈取り部がバランスバネによる支持作用を受けない状態で昇降する上側域が広くなる。すると、上昇非作業位置から下降作業位置に下降させる刈取り部は、上側域をバランスバネによる抵抗を受けないで迅速に下降し、下降作業位置に迅速に到達する。これに対し、高い側に変更すれば、刈取り部の自走機体に対する昇降範囲のうち、バランスバネによる支持作用を受けた状態で昇降する下側域が広くなる。すると、刈り高さを高く設定しても、刈取り部が設定刈り高さを現出すための連結高さからバランスバネによる支持作用を受けた状態で上昇し得るストロークが大になる。この結果、自走機体が前下がり傾斜した際、傾斜角が比較的大きくても、刈取り部がバランスバネによる支持作用を受けながら接地した状態になり、刈取り部の地面への突っ込みが発生しにくくなる。

これにより、上昇非作業位置から下降作業位置に下降させる刈取り部を下降作業位置に迅速に到達させて能率よく作業するができる。また、自走機体が前下がり傾斜した場合の傾斜角が大きくても、刈取り部がバランスバネによる支持作用を受けて刈取り部の接地圧が小になり、刈取り部の地面への突っ込みを良好に抑制しながら高刈り作業することもできる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例に係るコンバインの側面図である。図２は、本発明の実施例に係るコンバインの平面図である。これらの図に示すように、本発明の実施例に係るコンバインは、クローラ式の走行装置１によって自走し、かつ、運転座席２が装備された運転部を有した自走機体と、この自走機体の機体フレーム３の前部に連結された刈取り部１０と、前記自走機体の機体フレーム３の後部側に設けた脱穀装置５および穀粒タンク６とを備えている。

このコンバインは、稲、麦などの収穫を行うものである。すなわち、刈取り部１０が有する前処理部フレーム１１と前記機体フレーム３とにわたって設けた昇降操作機構５０により、前記前処理部フレーム１１が前記機体フレーム３の前部に位置する支持体４に対して自走機体横向きの軸芯Ｘまわりで揺動操作され、刈取り部１０は、これの前部に自走機体横方向に並べて設けてある複数の橇形の接地部１８が地面に接地し、かつ、前記接地部１８の後側に位置する一つの刈取り装置１２が地面近くに位置した下降作業状態と、前記接地部１８が地面から高く上昇した上昇非作業状態とに昇降操作される。刈取り部１０を下降作業状態にして自走機体を走行させると、刈取り部１０は、この刈取り部１０の前部に自走機体横方向に並んで位置する複数の分草具１４によって植立穀稈を刈り取り対象と非刈取り対象とに分草するとともに刈取り対象の植立穀稈を各分草具１４の後方に位置する引き起こし経路１５に案内し、各引き起こし経路１５に案内された植立穀稈を引き起こし装置１６によって引き起こし処理するとともにバリカン形の前記刈取り装置１２によって刈取り処理し、刈取り装置１２からの刈取り穀稈を供給装置１７によって機体後方向きに搬送して脱穀装置５の脱穀フィードチェーン５ａの始端部に供給する。脱穀装置５は、脱穀フィードチェーン５ａによって刈取り穀稈の株元側を挟持して機体後方向きに搬送しながら穂先側を扱室（図示せず）に供給し、その穂先側を回動する扱胴（図示せず）によって脱穀処理する。穀粒タンク６は、脱穀装置５から搬送された脱穀粒を回収し、貯留していく。

図１，２，３に示すように、前記前処理部フレーム１１は、前記支持体４に基部１１ｂが前記軸芯Ｘまわりで回動自在に支持された伝動ケースで成るメインフレーム１１ａと、このメイフレーム１１ａの先端部の自走機体横方向に並ぶ複数箇所から機体前方向きに延出した分草杆１３とを備えている。前記各分草具１４は、前記分草杆１３の延出端部に設けてある。前記各接地部１８は、前記分草具１４の後方近くで前記分草杆１３の下部に設けてある。

図３は、前記昇降操作機構５０の自走機体正面視での構造を示す。図４は、前記昇降操作機構５０の自走機体側面視での構造を示す。これらの図に示すように、昇降操作機構５０は、前記支持体４に固定された左右一対のブラケット５２，５２に連結軸部５３ｂが自走機体横向きの軸芯５３ａまわりで回動自在に連結された揺動操作体５３と、この揺動操作体５３の遊端側軸部５３ｄに固定されたブラケット５８と機体フレーム３に固定されたブラケット５４とにわたって連結された油圧式単動シリンダで成る昇降シリンダ５１とを備えている。前記揺動操作体５３の前記遊端側軸部５３ｄと、揺動操作体５３に固定された左右一対のブラケット５６，５６に支持された係止ロッド５５とが前記メインフレーム１１ａを挟んでいることにより、揺動操作体５３がメインフレーム１１ａに一体揺動自在に係止している。揺動操作体５３の遊端側軸部５３ｄは、メインフレーム１１ａに設けた保護プレート１１ｃに当接してメインフレーム１１ａに押し上げ作用する。係止ロッド５５は、仲介部材５７を介してメインフレーム１１ａに係止作用する。図３，４に示す如く前記左右一対のブラケット５６，５６に回転自在に支持された螺旋軸６０は、電動モータ６１によって正回転方向や逆回転方向に回転操作され、横送り部材６２を介してメインフレーム１１ａをこのメインフレーム１１ａと支持体４の連結軸に兼用の入力軸６３に沿わせて移動操作する。すなわち、螺旋軸６０は、刈取り部１０を自走機体に対して中割り作業用の連結位置と回り刈り作業用の連結位置とに位置変更する。

すなわち、昇降操作機構５０は、昇降シリンダ５１に油圧が供給されると、昇降シリンダ５１が油圧によって伸長操作されて揺動操作体５３を介してメインフレーム１１ａを上昇揺動操作することにより、刈取り部１０を上昇操作し、昇降シリンダ５１から油圧が排出されると、昇降シリンダ５１が刈取り部１０の重量によって短縮操作されてメインフレーム１１ａを下降揺動操作することにより、刈取り部１０を下降操作する。

図１０は、昇降操作機構５０の油圧回路を示す。この図に示すように、前記昇降シリンダ５１の制御弁Ｖは、「中立」に切り換え操作されると、昇降シリンダ５１に対する油圧の供給及び排出を停止する。制御弁Ｖが「中立」に操作された状態においても、昇降シリンダ５１は、接地部１８に作用する接地反力の大きさによっては、この接地反力と、バランスバネ２１による上昇操作力との合力のために、かつ、圧油の気泡含有などのために若干伸長操作される。すなわち、制御弁Ｖが「中立」に操作された状態においても、接地部１８に作用する接地反力の変化により、昇降シリンダ５１が若干伸縮し、その分、刈取り部１０が自走機体に対して昇降する。

図３，５に示すように、機体フレーム３の前部にバランス支持手段２０を設けてある。図３は、バランス支持手段２０の自走機体正面視での構造を示す。図５は、バランス支持手段２０の側面図を示す。図６は、バランス支持手段２０の縦断側面図である。図７は、バランス支持手段２０の縦断平面図である。図８は、バランス支持手段２０のバランスバネ２１が配設された部位の正面図である。これらの図に示すように、バランス支持手段２０は、機体フレーム３に固定されたバネ受け台２６と、このバネ受け台２６に固定されている一対の支軸２７，２７に支持された基端側バネホルダ２５および先端側バネホルダ２８と、前記基端側バネホルダ２５と前記先端側バネホルダ２８とバネカバー３０との内部に設けたコイルバネで成るバランスバネ２１と、前記基端側バネホルダ２５と先端側バネホルダ２８とにわたって装着された調節手段としての調節ネジ軸２９とを備えている。

一対の支軸２７，２７は、先端側バネホルダ２８を摺動自在に支持している。バネカバー３０は、伸縮自在になっている。調節ネジ軸２９は、基端側バネホルダ２５および先端側バネホルダ２８のネジ軸孔２５ａ，２８ａを摺動自在に挿通している。この調節ネジ軸２９は、先端側バネホルダ２８の外面側に係止するように構成した設けた頭部２９ａと、基端側バネホルダ２５の外面側に係止するように構成して装着された調節ネジ２９ｂとを備えており、調節ネジ２９ｂが回動操作されることにより、先端側バネホルダ２８と基端側バネホルダ２５との連結間隔を変更し、バランスバネ２１のバネ受け台２６に組み付けられた状態での長さＬ（以下、組み付け長さＬと呼称する。）を変更調節する。

図９は、前記メインフレーム１１ａの自走機体に対する連結高さを刈取り部１０の自走機体に対する連結高さとして示す側面図である。図１１（イ）、（ロ）、（ハ）は、バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１よりも長い長さＬ２に調節された状態にあるバランス支持手段２０と、刈取り部１０の自走機体に対する連結高さとの関係を示す側面図である。図１１（ニ）、（ホ）、（ヘ）は、バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１よりも短い長さＬ３に調節された状態にあるバランス支持手段２０と、刈取り部１０の自走機体に対する連結高さとの関係を示す側面図である。図１２（イ）、（ロ）、（ハ）は、バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１に調節された状態にあるバランス支持手段２０と、刈取り部１０の自走機体に対する連結高さとの関係を示す側面図である。

これらの図に示すように、バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１よりも長い長さＬ２に調節された場合、刈取り部１０が自走機体に対する上昇ストロークエンドの連結高さＵから下降操作され、連結高さＨ２まで下降すると、遊端側軸部５３ｄが先端側バネホルダ２８に当接し、バランスバネ２１の刈取り部１０に対する支持作用が開始し、かつ、刈取り部１０の荷重がバランスバネ２１に掛かり始まる。刈取り部１０が連結高さＨ２からさらに下降操作されると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重によって初期弾性変形状態からさらに弾性変形操作され、刈取り部１０の連結高さＨ２からの下降量が増大するほど、バランスバネ２１の弾性変形量が増大する。刈取り部１０が連結高さＡ（分草具１４の先端が地面Ｇよりも低く位置した連結高さ）まで下降すると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重による弾性変形操作の限界に至り、バランスバネ２１は、このときの刈取り部１０の連結高さＡを自走機体に対する下降限界として設定する。そして、刈取り部１０が全昇降範囲のうちの連結高さＨ２から連結高さＡ（下降限界）までの部位に位置すると、バランスバネ２１は、遊端側軸部５３ｄを介してメインフレーム１１に支持作用し、刈取り部１０の接地部１８での接地圧を減少させる。

バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１に調節された場合、刈取り部１０が自走機体に対する上昇ストロークエンドの連結高さＵから下降操作され、前記連結高さＨ２よりも低い連結高さＨ１まで下降すると、遊端側軸部５３ｄが先端側バネホルダ２８に当接し、バランスバネ２１の刈取り部１０に対する支持作用が開始し、かつ、刈取り部１０の荷重がバランスバネ２１に掛かり始まる。刈取り部１０が連結高さＨ１からさらに下降操作されると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重によって初期弾性変形状態からさらに弾性変形操作され、刈取り部１０の連結高さＨ１からの下降量が増大するほど、バランスバネ２１の弾性変形量が増大する。刈取り部１０が連結高さＡ（分草具１４の先端が地面Ｇよりも低く位置した連結高さ）まで下降すると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重による弾性変形操作の限界に至り、バランスバネ２１は、このときの刈取り部１０の連結高さＡを自走機体に対する下降限界として設定する。そして、刈取り部１０が全昇降範囲のうちの連結高さＨ１から連結高さＡ（下降限界）までの部位に位置すると、バランスバネ２１は、遊端側軸部５３ｄを介してメインフレーム１１に支持作用し、刈取り部１０の接地部１８での接地圧を減少させる。

バランスバネ２１の組み付け長さＬを中間長さＬ１よりも短い長さＬ３に調節された場合、刈取り部１０が自走機体に対する上昇ストロークエンドの連結高さＵから下降操作され、前記連結高さＨ１よりも低い連結高さＨ３まで下降すると、遊端側軸部５３ｄが先端側バネホルダ２８に当接し、バランスバネ２１の刈取り部１０に対する支持作用が開始し、かつ、刈取り部１０の荷重がバランスバネ２１に掛かり始まる。刈取り部１０が連結高さＨ３からさらに下降操作されると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重によって初期弾性変形状態からさらに弾性変形操作され、刈取り部１０の連結高さＨ３からの下降量が増大するほど、バランスバネ２１の弾性変形量が増大する。刈取り部１０が連結高さＡ（分草具１４の先端が地面Ｇよりも低く位置した連結高さ）まで下降すると、バランスバネ２１が刈取り部１０の荷重による弾性変形操作の限界に至り、バランスバネ２１は、このときの刈取り部１０の連結高さＡを自走機体に対する下降限界として設定する。そして、刈取り部１０が全昇降範囲のうちの連結高さＨ３から連結高さＡ（下降限界）までの部位に位置すると、バランスバネ２１は、遊端側軸部５３ｄを介してメインフレーム１１に支持作用し、刈取り部１０の接地部１８での接地圧を減少させる。

バランスバネ２１の組み付け長さをいずれの長さに調節された場合も、刈取り部１０は、バランスバネ２１の支持作用を受け始める前記連結高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３と、下降限界の連結高さＡとの間の連結高さで、前記連結高さＨ３よりも低い連結高さＨ０に位置すると、刈取り装置１２による刈り高さが標準刈り高さになる連結高さになる。

これにより、調節ネジ軸２９は、調節ネジ２９ｂが回動操作されることにより、バランスバネ２１の組み付け長さＬを変更調節し、刈取り部１０が上昇ストロークエンドの連結高さＵから下降するに伴ってバランスバネ２１が刈取り部１０に対する支持作用を開始するときの刈取り部１０の自走機体に対する連結高さを変更する。

つまり、作業を行うに当たり、制御弁Ｖに制御手段７０を介して連係された昇降レバー７６（図１０参照）によって制御弁Ｖを「下降」に切り換え操作する。すると、昇降シリンダ５１が制御弁Ｖによって排油されて短縮作動し、刈取り部１０が下降する。刈取り部１０の下降によって接地部１８が接地すると、制御弁Ｖを「中立」に切り換え操作する。すると、刈取り部１０が接地部１８によって接地支持されるとともに標準刈り高さを現出するための連結高さの状態になる。また、遊端側軸部５３ｄと先端側バネホルダ２８とが当接してバランスバネ２１が刈取り部１０に支持作用し、刈取り部１０の接地部１８での接地圧が減少される。これにより、刈取り部１０は、接地部１８の接地反力の変化に敏感に応答して自走機体に対して上昇する状態で、かつ、刈取り部１０の自走機体に対する下降限界がバランスバネ２１によって設定された状態で接地部１８によって接地追従する。このため、刈取り部１０は、分草具１４の土中への突っ込みを抑制しながら、かつ、刈取り装置１２による刈り高さを一定またはほぼ一定にしながら刈取り作業する。

刈取り部１０が地面付近まで下降したとき、接地部１８が地面に接地するまでに制御弁Ｖを「中立」に切り換え操作する。すると、昇降シリンダ５１が刈取り部１０を標準刈り高さよりも高刈りの連結高さで支持する。これにより、刈取り部１０は、標準刈りよりも高刈りの刈取り作業を行う。この場合も、刈取り部１０は、バランスバネ２１によって支持された状態になっており、自走機体の前後傾斜や作業地面の起伏によって接地部１８が接地し、強い接地反力が作用した場合、この接地反力によって自走機体に対して上昇する。このように、高刈りに設定した場合、調節ネジ軸２９によるバランスバネ２１の組み付け長さ調節により、刈取り部１０の下降に伴ってバランスバネ２１が支持作用を開始するときの刈取り部１０の連結高さを高い側に調節する。すると、自走機体が前下がり傾斜するなどによって接地部１８が接地し、接地反力とバランスバネ２１による支持力とによって刈り取り部１０が自走機体に対して軽く上昇し得る上昇ストロークが大になる。

このように刈取り部１０を下降作業位置に下降操作する際、調節ネジ軸２９によるバランスバネ２１の組み付け長さ調節により、刈取り部１０の下降に伴ってバランスバネ２１が支持作用を開始するときの刈取り部１０の連結高さを低い側に調節してあれば、刈取り部１０が遊端側軸部５３ｄと先端側バネホルダ２８との当接が発生する連結高さまではバランスバネ２１による抵抗を受けないで迅速に下降し、この分下降作業位置に迅速に到達する。

刈取り部１０を上昇させる場合、昇降レバー７６によって制御弁Ｖを「上昇」に切換え操作する。すると、昇降シリンダ５１が制御弁Ｖから油圧を供給されて伸長操作され、刈取り部１０が上昇する。刈取り部１０が上昇ストロークエンドなど所望の連結高さまで上昇すると、制御弁Ｖを「中立」に切換え操作する。すると、昇降シリンダ５１が停止し、刈取り部１０が所望の連結高さになる。

図１３は、第二実施構造を備えた接地部１８の側面図である。この図に示すように、第二実施構造を備えた接地部１８は、前端部１８ａが前上がり傾斜し、後端部１８ｂが後上がり傾斜した橇体によって構成してある。前端部１８ａも後端部１８ｂも分草杆１３に対して非接触状態になっている。

図１４は、第三実施構造を備えた接地部１８の側面図である。この図に示すように、第三実施構造を備えた接地部１８は、前端から後端まで直線状に形成された橇体によって構成してある。

コンバイン全体の側面図 コンバイン全体の平面図 昇降操作機構、バランス支持手段の正面図 昇降操作機構の側面図 バランス支持手段の側面図 バランス支持手段の縦断側面図 バランス支持手段の縦断平面図 バランスバネ配設部の正面図 刈取り部の連結高さを示す側面図 昇降シリンダの油圧回路図 刈取り部とバランスバネとの関係を示す側面図 刈取り部とバランスバネとの関係を示す側面図 第二実施構造を備えた接地部の縦断側面図 第三実施構造を備えた接地部の縦断側面図

符号の説明

１０ 刈取り部
１８ 接地部
２１ バランスバネ
２９ 調節手段
Ｕ 上昇ストロークエンド

Claims (1)

1. 自走機体の前部に刈取り部を揺動昇降自在に連結するとともに、前記刈取り部に設けた接地部と、刈取り部の前記接地部での接地圧が減少するよう刈取り部に支持作用するバランスバネとを備えたコンバインであって、
   前記バランスバネを、刈取り部の荷重による弾性変形操作の限界に至ることによって刈取り部の自走機体に対する下降限界を設定するよう構成し、
   前記刈取り部が上昇ストロークエンドから下降するに伴って前記バランスバネが刈取り部に対する支持作用を開始するときの刈取り部の自走機体に対する連結高さを変更する調節手段を備えてあるコンバイン。

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