JP2011172507A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】対地高さを検出可能であって、当該検出機構の破損を効果的に防止した構成の作業機を提供する。
【解決手段】コンバインは、刈取部と、刈取部昇降シリンダと、を備える。刈取部は、穀稈を刈り取る。刈取部昇降シリンダは、刈取部を昇降させる。刈取部は、刈取フレーム６６と、接地体８５と、ポテンショメータ８７と、を備える。刈取フレーム６６は、当該刈取部の下部に配置される。接地体８５は、刈取フレーム６６を挟み込むように二股状に構成され、地面の凹凸に応じて揺動する。ポテンショメータ８７は、接地体８５の揺動に基づいて、刈取部昇降シリンダの制御のための信号を出力する。接地体８５の二股状の部分に刈取フレーム６６が接触することで、接地体８５の揺動ストロークが規制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、刈取部を昇降可能な作業機に関する。

従来から、コンバイン等の作業機（収穫機）において、地面の凹凸形状を感知するセンサを備え、当該刈取部が地面に対して所定の高さになるように昇降制御を行う構成が知られている。このように刈高さを調節することで、作業機（特に、作業機前部に備えられた分草板）が地面の凸部に突っ込むことを防止している。特許文献１及び特許文献２は、この種の収穫機を開示する。

特許文献１が開示する収穫機は、分草板の後方にセンサアームを備えている。このセンサアームは、地面の凸部等に接触すると、当該凸部に沿うように揺動する。この揺動はリンク機構を介して電気信号変換部に伝達される。電気信号変換部は、伝達された揺動に応じた電気信号を生成し、昇降装置に出力する。具体的には、伝達された揺動が大きいほど、刈取部を大きく昇降させる電気信号を生成している。この構成により、地面の形状に応じて刈取部を昇降させることができる。

特許文献２が開示する収穫機は、地面の形状に応じて揺動する接地センサーを備える。この接地センサーは、地面の凸部等に接触すると、当該凸部に沿うように揺動する。この揺動は、ギア連動機構によって増幅された後に検出部に伝達される。検出部は、入力された揺動角に基づいて刈取部の対地高さを検出し、この検出結果を制御手段に出力する。制御手段は、入力された検出結果に応じて刈取部を昇降させる。特許文献２は、この構成により、地面の形状を精度良く検出して刈取部を昇降させることができるとする。

特開昭５９−９１８１１号公報 特許第３８５１８７６号公報

しかし、上記特許文献１の構成においては、収穫機の後進時にセンサアームと地面の凸部とが接触した場合、センサアームが上手く上方に揺動しないことがあり、センサアームに無理な力が掛かって破損することがあった。

また、上記特許文献２の構成においては、地面から跳ねた水、土及び泥が検出部に掛かってしまうことがある。検出部に水が付着すると、電気的構成が故障して検出部が破損することがある。また、検出部に土又は泥が掛かると、揺動を検出する機構に土等が詰まってしまい、検出部が正しい対地高さを検出できなくなることがある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、対地高さを検出可能であって、当該検出機構の破損を効果的に防止した構成の作業機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の作業機が提供される。即ち、この作業機は、刈取部と、昇降装置と、を備える。前記刈取部は、穀稈を刈り取る。前記昇降装置は、前記刈取部を昇降させる。前記刈取部は、刈取フレームと、接地体と、検出部と、を備える。前記刈取フレームは、当該刈取部の下部に配置される。前記接地体は、前記刈取フレームを挟み込むように二股状に構成され、地面の凹凸に応じて揺動する。前記検出部は、前記接地体の揺動に基づいて、前記昇降装置の制御のための信号を出力する。前記接地体の二股状の部分に前記刈取フレームが接触することで、当該接地体の揺動ストロークが規制される。

これにより、急な起伏等によって接地体に強い力が掛かった場合においても、接地体が過剰に動作することを防止できる。そのため、検出部に無理な力が掛かることを防ぐことができるので、検出部が破損することを防止できる。また、揺動方向以外の方向（例えば機体左右方向）に力が掛かった場合においても、接地体と刈取フレームとが接触するため、接地体が想定外の方向に動作することを防止できる。従って、接地体及びその支持機構が破損することを防止できる。

前記の作業機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記刈取部は、穀稈を分けるための分草体を備える。前記検出部は、側面視において前記分草体の中央部を通過するように水平方向に引いた仮想直線に対して、上方に位置している。

これにより、検出部が比較的上方に位置しているため、水や土等が検出部に掛かりにくくなる。そのため、検出部の破損を防止できる。

前記の作業機においては、前記接地体の後部には、後上方へ延びる傾斜部が形成されていることが好ましい。

これにより、作業機を後進させたときに接地体が地面の凸部と接触した場合においても、凸部に突っ込むことなく、凸部に沿うように接地体が上方に回動する。そのため、接地体に無理な力が掛かることがないため、接地体及びその支持機構の破損を防止できる。

本発明の一実施形態に係るコンバインの全体的な構成を示した右側面図。 コンバインの平面図。 機体の右端に配置された分草板及び回転検出機構の左側面図。 機体の右端に配置された分草板及び回転検出機構の斜視図。 刈取部を昇降させる構成を説明するブロック図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るコンバイン１０の全体的な構成を示した左側面図である。図２は、コンバイン１０の平面図である。なお、以下の説明では、単に「左側」「右側」等というときは、コンバインの前方に向かって左側及び右側を意味するものとする。

図１に示すように、本実施形態のコンバイン（作業機）１０は、稲、麦等の株元を刈り取るための刈取部１２を機体前部に備えるとともに、機体を走行させるためのクローラ部１１を機体下部に備えて構成されている。図２に示すように、コンバイン１０の左側の上部には、刈り取った穀稈を脱穀するための脱穀機１４が備えられる。また、この脱穀機１４と並設するように、グレンタンク１５がコンバイン１０の上部右側に備えられている。

グレンタンク１５の前方には、オペレータが搭乗するためのキャビン１７が配置されている。このキャビン１７の内部には、運転操作具及び運転座席等が設けられており、この運転操作具を操作することによって刈取りや走行等、コンバイン１０の各種の操作を行うように構成されている。キャビン１７の下方には、コンバイン１０の駆動源としての図略のエンジンが配置されている。

エンジンの動力は、エンジンの出力軸から、クローラ部１１を駆動させるミッション装置、脱穀機１４の各部、排出オーガ５１及び刈取部１２等にそれぞれ分岐して伝達される。

図１に示すクローラ部１１はコンバイン１０の左右両側に配置されており、このクローラ部１１が駆動することでコンバイン１０を走行させるように構成されている。そして、この左右のクローラ部１１の駆動の向き及び速度を走行ミッション装置によって変更することで、コンバイン１０の走行方向及び速度の調節が可能になっている。

刈取部１２の後下側に取り付けられたシリンダ連結フレーム６５は、図１に示すように、刈取部支持軸６２に回転可能に取り付けられる。そして、このシリンダ連結フレーム６５には刈取部昇降シリンダ６３が接続されている。この刈取部昇降シリンダ６３が伸縮することによって、シリンダ連結フレーム６５が刈取部支持軸６２を中心として回転し、刈取部１２の位置が上下に変位する。

刈取部１２は、前処理部２５と、刈刃部１３と、掻込装置４７と、図略の搬送部と、を備えている。

前処理部２５は、コンバイン１０の機体の前方下部に配置されている。また、この前処理部２５は、分草板（分草体）８０と、引起装置４６と、を主要な構成として備えている。

引起装置４６は図略のタインを備えており、倒伏した作物を拾い上げたり、穂先を一定の幅に収束させたりする引起し作業を行う。

分草板８０は、刈取部１２によって作物を刈り取るべき幅を規定するためのものであり、また、倒伏した状態の稲等を当該分草板８０がすくい上げることによって、引起装置４６による前記引起し作業を容易にする。

また、機体の右端に配置された分草板８０の後方には、回転検出機構１００（図１及び図２には図示しない）が配置されている。この回転検出機構１００は、圃場の高さを検出可能に構成されている。なお、回転検出機構１００が圃場の高さを検出する構成の詳細は後述する。

分草板８０の後方には、超音波センサ等で構成された非接触式の刈高さセンサ６９が配置されている。前記刈取部昇降シリンダ６３は、この刈高さセンサ６９による検出結果と、上記の回転検出機構１００による検出結果と、に基づいて刈取部１２の対地高さを調節している。

刈刃部１３は刈刃と受刃とを備えており、両者が左右に駆動されることによって作物の株元を切り取る。また、掻込装置４７は刈刃部１３の上方に配置されており、この掻込装置４７は、刈刃部１３によって切断された穀稈を掻き込み、図略の搬送部に受け渡す。この搬送部は搬送チェーン及び縦搬送チェーン等を備えており、脱穀機１４のフィードチェーン１６に作物の株元を搬送するよう構成されている。

このフィードチェーン１６は、穀稈を挟持しながら搬送して脱穀するように構成されている。穀稈の脱穀後、図略の選別装置によって穀粒が藁屑より選別分離されて、精粒は一番物として前記グレンタンク１５に貯留される。藁屑は、コンバイン１０後部に備えられる排藁カッタ４８によって適宜の長さに切り刻まれ、機外へ排出される。

次に、図３及び図４を参照して、回転検出機構１００によって圃場の高さを検出する構成について説明する。図３は、機体の右端に配置された分草板８０及び回転検出機構１００の左側面図である。図４は、機体の右端に配置された分草板８０及び回転検出機構１００の斜視図である。

回転検出機構１００は、機体の右端に配置された分草板８０の後方に配置されている。この回転検出機構１００は、連結板８１と、第１固定板８２と、第２固定板８３と、回動板８４と、接地体８５と、伝達板８６と、ポテンショメータ（検出部）８７と、を備えている。

コンバイン１０の刈取フレーム６６は、筒状のフレーム部６６ａと、前端に形成された取付部６６ｂと、で構成されている。この取付部６６ｂには、連結板８１が接続される。

連結板８１は、板状の部材であり、回転検出機構１００と刈取フレーム６６とを連結している。この連結板８１の左側（図３における紙面奥側）には、第１固定板８２がボルトによって接続されている。

第１固定板８２は、板状の部材であり、第２固定板８３を介して分草板８０に固定されている。また、第１固定板８２の前部には、当該第１固定板８２から垂直に右側（図３における紙面手前側）に延びるように、取付ピン９１が接続されている。

取付ピン９１は、第１固定板８２と回動板８４と、を回動可能に接続している。また、この取付ピン９１の外周にはコイルバネ（ねじりバネ）９２が配置されている。このコイルバネ９２の一端（端部９２ａ）は、回動板８４に形成された取付孔によって、当該回動板８４に固定されている（図４参照）。一方、コイルバネ９２の他端は、第１固定板８２に形成された図略の取付孔によって、当該第１固定板８２に固定されている。この構成により、回動板８４は、コイルバネ９２から反時計回りの方向（図３及び図４に矢印で示す方向）に力を受ける。

回動板８４は、図３の２点鎖線で示すように、取付ピン９１の軸線を中心として回動可能である。また、この回動板８４の下部には接地体８５が接続されており、回動板８４の中央部には伝達板８６がボルトによって接続されている。

接地体８５は、湾曲した板状の部材として構成されており、前部に形成された前傾斜部８５ａと、後部に形成された後傾斜部（傾斜部）８５ｂと、を備えている。接地体８５に外部からの力が掛かっていない場合、回動板８４及び接地体８５は、コイルバネ９２の付勢力によって反時計回りの方向に力を受けて、この方向へ回動している。しかし、コンバイン１０の前進中に前傾斜部８５ａが圃場の凸部に接触すると、当該凸部に沿うように接地体８５が動作することで、回動板８４が時計回りに回動する（図３の２点差線参照）。

また、後傾斜部８５ｂは、図４に示すように二股状に形成されており、この二股状の部材で刈取フレーム６６を挟み込むように配置されている。これにより、接地体８５に藁等が引っ掛かったりして、当該接地体８５が左右方向（図３における紙面に垂直な方向）に力を受けても、後傾斜部８５ｂと刈取フレーム６６とが接触しているため、接地体８５は左右方向に揺動しない。そのため、接地体８５及び回動板８４等に無理な力が掛かることを防止できるので、回転検出機構１００が破損することを防止できる。

また、コンバイン１０を後進させるときに圃場の凸部に接地体８５が接触した場合においても、後傾斜部８５ｂの傾斜により接地体８５は、凸部に沿うように揺動する。これにより、第２固定板８３、回動板８４、及び接地体８５等に無理な力が掛かることを防止できるので、回転検出機構１００が破損することを防止できる。

また、回動板８４が所定量以上回動すると、後傾斜部８５ｂの二股状に形成された箇所の基端部（接地体８５が二股に分岐し始める部分）と、刈取フレーム６６（フレーム部６６ａ）の下部と、が接触する。これにより、回動板８４が過剰に回動することを防止している。

回動板８４に接続される伝達板８６は、細長い板状の部材であり、後上方に延びるように配置されている。この伝達板８６の後上方の端部（後端）には取付孔が形成されており、この取付孔に挿し込まれたピンによって、伝達板８６の動作がポテンショメータ８７へ伝達される。

ポテンショメータ８７は、回動アーム８７ａと、回動量検出部８７ｂと、を備えている。回動アーム８７ａは、伝達板８６の後端と連結されており、伝達板８６の動作に応じて、回転軸を中心に回動する。回動量検出部８７ｂは、回動アーム８７ａが回転した角度を検出可能に構成されている。例えば、接地体８５が上方に揺動すると、回動板８４は取付ピン９１の軸線を回転軸として時計回りに回動する。これにより、伝達板８６が後上方へ動作するため、回動アーム８７ａは、時計回りに回動する。

この構成により、回転検出機構１００は、機体前方における地面の形状を検出することができる。

そして、ポテンショメータ８７は、回動量検出部８７ｂが検出した角度を検出信号として後述の制御部へ送信するように構成されている。

なお、図３に示す仮想直線Ｌ１は、側面視において、分草板８０の中央部を通過するように水平に引いた直線である。この中央部とは、側面視における分草板８０の曲線の中央部を意味している。図３に示すように、本実施形態のポテンショメータ８７は、仮想直線Ｌ１よりも上方に位置している。

このように、ポテンショメータ８７が上方に位置しているため、圃場の水及び泥等がポテンショメータ８７に掛かりにくい。従って、ポテンショメータ８７が破損することを防止できる。

次に、図５を参照して、昇降動作を行う制御について簡単に説明する。図５は、刈取部１２を昇降させる構成を説明するブロック図である。

コンバイン１０は、各部の制御を行うためのマイクロコンピュータ式の制御部１１０を備えており、図５に示すように、この制御部１１０によって刈取部１２を昇降させる構成になっている。

この制御部１１０には、刈高さセンサ６９及びポテンショメータ８７の検出内容を示す信号が入力されている。また、制御部１１０は、作動油の供給を調整する図略の装置に適宜の信号を送り、それにより刈取部昇降シリンダ６３に対する作動油の供給量を制御可能になっている。この構成により、刈高さセンサ６９及びポテンショメータ８７が検出した高さに基づいて刈取部１２の高さを調整することができる。

この刈高さセンサ６９が検出した高さと、ポテンショメータ８７が検出した高さと、に基づいて刈取部１２の昇降量をどのように決定するかは任意である。

仮に、刈高さセンサ６９が検出した高さのみに基づいて刈取部１２の昇降量を制御した場合、圃場が平坦又は緩やかな傾斜である場合は確実な制御が可能である。しかし、実際の圃場は、施肥や薬剤の散布及び溝切り作業等で凹凸が生じており、刈高さセンサ６９は分草板８０の後方に位置しているため制御遅れが発生することから、分草板８０が凸部に突っ込んでしまうことがある。その他にも、刈高さセンサ６９が凹部を検出して刈取部１２が下降するために分草板８０が圃場に押し付けられることもある。

そこで、通常は、刈高さセンサ６９からの検出信号に比重をおいて刈取部１２の昇降制御を行い、圃場の凹凸等の比較的大きな傾斜に対しては、ポテンショメータ８７からの検出信号に比重をおいて昇降制御を行うことで上記の問題に対応することができる。

以上に説明したように、本実施形態のコンバイン１０は、刈取部１２と、刈取部昇降シリンダ６３と、を備える。刈取部１２は、穀稈を刈り取る。刈取部昇降シリンダ６３は、刈取部１２を昇降させる。刈取部１２は、刈取フレーム６６と、接地体８５と、ポテンショメータ８７と、を備える。刈取フレーム６６は、当該刈取部１２の下部に配置される。接地体８５は、刈取フレーム６６を挟み込むように二股状に構成され、地面の凹凸に応じて揺動する。ポテンショメータ８７は、接地体８５の揺動に基づいて、刈取部昇降シリンダ６３を制御するための信号を出力する。そして、接地体８５の二股状の部分に刈取フレーム６６が接触することで、接地体８５の揺動ストロークが規制される。

これにより、急な起伏等によって接地体８５に強い力が掛かった場合においても、接地体８５が過剰に動作することを防止できる。更に、揺動方向以外の方向（例えば機体左右方向）に力が掛かった場合においても、接地体８５と刈取フレーム６６とが接触するため、接地体８５が想定外の方向に動作することを防止できる。以上により、接地体８５、回動板８４、第２固定板８３、及びポテンショメータ８７等に無理な力が掛かることを防ぐことができるので、回転検出機構１００の各部が破損することを防止できる。

また、本実施形態のコンバイン１０において、刈取部１２は、穀稈を分けるための分草板８０を備える。ポテンショメータ８７は、側面視において分草板８０の中央部を通過するように水平方向に引いた仮想直線Ｌ１に対して、上方に位置している。

これにより、ポテンショメータ８７が比較的上方に位置しているため、泥及び水等がポテンショメータ８７に掛かりにくくなる。そのため、ポテンショメータ８７の破損を防止できる。

また、本実施形態のコンバイン１０においては、接地体８５の後部には、後上方へ延びる後傾斜部８５ｂが形成されている。

これにより、コンバイン１０を後進させたときに接地体８５が地面の凸部と接触した場合においても、凸部に突っ込むことなく、凸部に沿うように接地体８５が上方に回動する。そのため、接地体８５、回動板８４及び、ポテンショメータ８７に無理な力が掛かることを防ぐことができるので、回転検出機構１００の各部が破損することを防止できる。

以上に本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、右端の分草板８０の後方にのみ回転検出機構１００を備える構成であるが、回転検出機構１００を備える個数及び位置はこれに限定されない。例えば、左端の分草板８０の後方に回転検出機構１００を備える構成にしても良い。

上記実施形態では、伝達板８６によって接地体８５の揺動をポテンショメータ８７へ伝達する構成であるが、この伝達板８６に代えて例えば多段リンクを用いることで、接地体８５の揺動を伝達しても良い。

上記実施形態における接地体８５は、前端から後端まで湾曲している形状であるが、接地体８５の形状はこれに限られない。例えば、直線状の板材の２箇所を屈曲させることで前傾斜部８５ａ及び後傾斜部８５ｂを形成し、この板材を接地体８５として用いても良い。

上記実施形態におけるポテンショメータ８７は角度を検出する構成であるが、これに代えて、直線上の位置を検出する検出計を用いることができる。

また、上記実施形態ではコンバイン１０に本発明が適用されているが、本発明を適用できる作業機はコンバイン１０に限定されない。例えば大根や人参等を収穫する自走式の根菜収穫機等の作業機に本発明を適用することができる。

１０ コンバイン（作業機）
１２ 刈取部
６３ 刈取部昇降シリンダ（昇降装置）
６６ 刈取フレーム
８０ 分草板（分草体）
８５ 接地体
８５ｂ 後傾斜部（傾斜部）
８７ ポテンショメータ（検出部）
Ｌ１ 仮想直線

Claims (3)

1. 穀稈を刈り取る刈取部と、
   前記刈取部を昇降させる昇降装置と、
   を備え、
   前記刈取部は、
   当該刈取部の下部に配置された刈取フレームと、
   前記刈取フレームを挟み込むように二股状に構成され、地面の凹凸に応じて揺動する接地体と、
   前記接地体の揺動に基づいて、前記昇降装置の制御のための信号を出力する検出部と、
   を備え、
   前記接地体の二股状の部分に前記刈取フレームが接触することで、当該接地体の揺動ストロークが規制されることを特徴とする作業機。
2. 請求項１に記載の作業機であって、
   前記刈取部は、穀稈を分けるための分草体を備え、
   前記検出部は、側面視において前記分草体の中央部を通過するように水平方向に引いた仮想直線に対して、上方に位置していることを特徴とする作業機。
3. 請求項１又は２に記載の作業機であって、
   前記接地体の後部には、後上方へ延びる傾斜部が形成されていることを特徴とする作業機。

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