JP2022173775A - 作物収穫機及び枝豆収穫機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィードチェーンが損傷し難い作物収穫機の提供。【解決手段】圃場の作物を収穫する収穫部と、作物の株元を支持しながら搬送するフィードチェーン２２と、フィードチェーン２２のロックが発生しているかどうかを検知するロック検知部と、ロック検知部によってフィードチェーン２２のロックが発生したことが検知されるとフィードチェーン２２の駆動を停止させる停止部と、が備えられている。【選択図】図３

Description

本発明は、作物収穫機及び枝豆収穫機に関する。

例えば特許文献１に開示された作物収穫機では、収穫部によって収穫された作物がフィードチェーン（文献では「第２搬送体」）に受け渡され、作物の株元がフィードチェーンに支持されながら後方へ挟持搬送される。

特開２０２０－００００８６号公報

ところで収穫部によって収穫された作物に異物等が含まれている場合もあり、フィードチェーンに作物の異物が挟まると、フィードチェーンがロックして損傷する虞が考えられる。従来技術の作物収穫機では、フィードチェーンを保護する機構が存在しなかった。

本発明の目的は、フィードチェーンが損傷し難い作物収穫機及び枝豆収穫機を提供することにある。

本発明の作物収穫機では、圃場の作物を収穫する収穫部と、前記作物の株元を支持しながら搬送するフィードチェーンと、前記フィードチェーンのロックが発生しているかどうかを検知するロック検知部と、前記ロック検知部によって前記フィードチェーンのロックが発生したことが検知されると前記フィードチェーンの駆動を停止させる停止部と、が備えられていることを特徴とする。

本発明によると、フィードチェーンのロック状態がロック検知部によって検出されると、フィードチェーンの駆動が停止部によって停止させられる。このため、たとえフィードチェーンに作物の異物が挟まってロックする場合があっても、フィードチェーンの駆動が継続せずに停止する。これにより、フィードチェーンが損傷し難い作物収穫機が実現される。

本発明において、前記フィードチェーンの張力を検出する張力検出部が備えられ、前記ロック検知部は、前記張力検出部によって検出された前記張力が予め設定された閾値よりも大きくなると、前記フィードチェーンのロックが発生したことを検知すると好適である。

フィードチェーンがロックした状態で回動しようとすると、フィードチェーンの少なくとも一部分に張力が作用する。本構成であれば、張力検出部によってフィードチェーンの張力が検出される。このため、ロック検知部は、フィードチェーンに掛かる張力に基づいて、フィードチェーンのロックが発生しているかどうかを検知できる。

前記フィードチェーンと係合して前記フィードチェーンの回動軌道を保持する二つの第一案内体が備えられ、前記張力検出部は、前記二つの第一案内体の間に位置するように配置され、前記張力検出部に、一方向に変位可能な第二案内体と、前記一方向に沿って伸縮動作可能に構成されて前記第二案内体を前記フィードチェーンに係合させるように付勢する付勢体と、前記一方向における前記第二案内体の変位量を検出する位置検出部と、が備えられ、前記ロック検知部は、前記付勢体の付勢する側と反対側への前記変位量が予め設定された閾値よりも大きくなると、前記フィードチェーンのロックが発生したことを検知すると好適である。

本構成によると、フィードチェーンがロックした状態で回動しようとすると、フィードチェーンに張力が作用し、付勢体に対して付勢方向と反対方向の力が作用する。このことから、フィードチェーンに張力が作用すると、第二案内体は、付勢体とともに付勢方向と反対方向に変位する。このため、張力検出部は、付勢方向と反対方向への第二案内体の変位量を検出することによって、フィードチェーンの張力を検出できる。これにより、ロック検知部は、付勢方向と反対方向への第二案内体の変位量に基づいて、フィードチェーンのロックが発生しているかどうかを検知できる。

本発明において、前記フィードチェーンを駆動する駆動スプロケットが備えられ、前記二つの第一案内体及び前記張力検出部は、前記駆動スプロケットよりも回動方向上手側に配置されていると好適である。また、本発明において、前記二つの第一案内体のうちの回転方向下手一方は、前記フィードチェーンを駆動する駆動スプロケットであると好適である。

フィードチェーンがロックした状態で回動しようとすると、フィードチェーンのうち、駆動スプロケットよりも回動方向上手側の部分に張力が作用する。本構成であれば、張力検出部は、フィードチェーンの張力を容易に検出できる。

本発明において、前記停止部は、前記フィードチェーンの駆動を停止させる際に、前記収穫部を含めて前記フィードチェーンよりも前記作物の搬送方向上手側の機構を停止させると好適である。

フィードチェーンが停止しているにもかかわらず、搬送方向上手側の機構から作物が次々に送られてくると、搬送方向上手側の機構とフィードチェーンとの受け渡し部分で詰まりが発生する虞がある。本構成であれば、フィードチェーンよりも作物の搬送方向上手側の機構を停止する構成によって、フィードチェーンの停止に起因して詰まりが発生する虞が防止される。

本発明の作物収穫機が枝豆収穫機であると好適である。

枝豆の株元には泥土が付着している場合が多いため、フィードチェーンに当該泥土が挟まる虞が考えられる。上述した構成であれば、フィードチェーンに当該泥土が挟まってフィードチェーンがロックする場合であっても、フィードチェーンの駆動が停止する。これにより、フィードチェーンがロックした状態でフィードチェーンの駆動が継続する構成と比較して、フィードチェーンが損傷し難くなる。

作物収穫機の全体左側面図である。 作物収穫機の全体平面図である。 フィードチェーンの回動軌道を示す機体左側面図である。 張力検出部を示す機体背面視の断面図である。 張力検出部を示す機体右側面視の断面図である。 ロック検知部及び停止部を示すブロック図である。

図１及び図２に、作物収穫機の一例である枝豆収穫機を示している。各図において、「Ｆ」の矢印は前方向を示し、「Ｂ」の矢印は後方向を示し、「Ｕ」の矢印は上方向を示し、「Ｄ」の矢印は下方向を示し、「Ｒ」の矢印は右方向を示し、「Ｌ」の矢印は左方向を示している。

〔枝豆収穫機の全体構成〕
図１及び図２に示すように、左右のクローラ型式の走行装置２によって、機体１が支持されている。機体１の前部に、収穫部３と運転部４とが左右に並ぶ状態で備えられ、収穫部３は運転部４に対して機体左側に位置する。機体１の後部に分離部５が設けられ、機体１の右部に回収部６が設けられている。

収穫部３の搬送方向は後上がりに傾斜する。機体１の前進に伴って、収穫部３によって圃場の起立姿勢の作物Ａが、引き抜かれ持ち上げられて、起立姿勢に維持されながら斜め後上方に搬送される。つまり、収穫部３は、圃場に植立する枝豆を収穫して後方搬送する。収穫部３の終端部において、作物Ａは、姿勢変更部２１によって横倒れ姿勢に変更されて、フィードチェーン２２に受け渡される。フィードチェーン２２は枝豆の株元を支持しながら搬送する

作物Ａは、フィードチェーン２２によって横倒れ姿勢で搬送されながら、分離部５において作物Ａから実Ａ２が分離される。分離された実Ａ２が回収部６に回収され、実Ａ２が分離された作物Ａはフィードチェーン２２の終端部から地面に放出される。

〔収穫部の構成〕
図１及び図２に示すように、収穫部３の前部において、斜め向きの上下方向に沿った軸芯まわりに、左右の先端従動プーリー７が回転可能に支持されている。中継従動プーリー８，９が、上下に配置されて、先端従動プーリー７に対して上側の位置の斜め向きの上下方向に沿った軸芯まわりに、一体で回転可能に支持されている。

収穫部３の後部において、斜め向きの上下方向に沿った軸芯まわりに、左右の駆動プーリー１０が回転駆動可能に支持されている。ゴム勢の左右の搬送ベルト１１が、先端従動プーリー７と中継従動プーリー８とに亘って取り付けられ、ゴム製の左右の搬送ベルト１２が、中継従動プーリー９と駆動プーリー１０とに亘って取り付けられている。

左右の搬送ベルト１１、左右の搬送ベルト１２が、収穫部３の全長に亘って合わせられている。収穫部３に、多数のローラー１３が回転可能に支持されており、ローラー１３によって、搬送ベルト１１の合わせ部分の反対側、及び、搬送ベルト１２の合わせ部分の反対側が支持されている。左右の搬送ベルト１１と、左右の搬送ベルト１２と、が直線的に斜め後上方に向けて延出されている。

機体１が前進しながら、搬送ベルト１１，１２が駆動プーリー１０によって回転駆動されて、圃場の起立姿勢の作物Ａが、左右の搬送ベルト１１の始端部に入り込んで挟持される。作物Ａは、搬送ベルト１１によって引き抜かれて持ち上げられ、搬送ベルト１２によって起立姿勢に維持されながら、斜め後上方に搬送される。

収穫部３の後部が、左右方向に沿った軸芯Ｐ１まわりに上下揺動可能に、機体１の前部における左上部に支持されている。油圧シリンダ１４が、機体１の前部と収穫部３とに亘って接続されており、収穫部３が油圧シリンダ１４によって昇降操作される。

〔搬送チェーンの構成〕
図１及び図３に示すように、フィードチェーン２２は、機体１の左部に前後方向に沿って配置され、前後方向に沿って回転駆動される。フィードチェーン２２の上部に沿ってガイドレール２３が配置されている。

図３に示すように、平板状の支持レール２４が、収穫部３の終端部から分離部５の後部に亘って支持されている。支持レール２４の前部２４ａが、収穫部３の終端部の下方の位置まで斜め前下方に延出されて、ガイドレール２５が支持レール２４の前部２４ａの外周部に連結されている。

案内回転体２６，２７が支持レール２４の後部に支持され、案内回転体２８，２９が支持レール２４の前後中間部に支持されている。案内回転体３０及び駆動スプロケット３６が、機体１に支持されている。揺動アーム３７が左右方向に沿った軸芯Ｐ２周りに揺動可能に支持レール２４に支持され、バネ３８が揺動アーム３７に接続されて、揺動アーム３７が下方に付勢されており、案内回転体３１が揺動アーム３７の下部に支持されている。

フィードチェーン２２は、支持レール２４の上面部及びガイドレール２５、案内回転体２６～３１及び駆動スプロケット３６に取り付けられている。支持レール２４の上面部、案内回転体２６～３２、駆動スプロケット３６は、フィードチェーン２２と係合してフィードチェーン２２の回動軌道を保持する。駆動スプロケット３６によりフィードチェーン２２が図３の時計方向に回転駆動されて、フィードチェーン２２における支持レール２４の上面部及びガイドレール２５の部分が前後方向に沿って後方に移動する。バネ３８によって揺動アーム３７が下方に付勢され、案内回転体３１によってフィードチェーン２２が張り状態に維持されている。

〔張力検出部について〕
図３～図５に示すように、本実施形態では、フィードチェーン２２の張力を検出する張力検出部４０が備えられている。張力検出部４０に、案内回転体２８と、取付ブラケット４１と、支持部材４２と、支持アーム４３と、コイルバネ４４と、位置検出部４５と、が備えられている。案内回転体２８は、本発明の『第二案内体』である。コイルバネ４４は、本発明の『付勢体』である。

取付ブラケット４１に、第一ブラケット部４１Ａと第二ブラケット部４１Ｂとボス部４１Ｃと第三ブラケット部４１Ｄとが備えられている。第一ブラケット部４１Ａと第二ブラケット部４１Ｂとの夫々の上部が、互いに重ね合わせられた状態で支持レール２４の前後中間部にボルト連結されている。つまり、取付ブラケット４１の上部は支持レール２４の前後中間部にボルト連結されている。

第一ブラケット部４１Ａと第二ブラケット部４１Ｂとの夫々は、板状部材を折り曲げ形成されたものである。第一ブラケット部４１Ａの下部が段差状に曲げ形成され、第二ブラケット部４１Ｂの上部が段差状に曲げ形成されている。このため、第一ブラケット部４１Ａの下部と第二ブラケット部４１Ｂの上部との間に、支持部材４２及び案内回転体２８が入り込む空間が形成されている。

支持部材４２に、Ｕ字状部４２Ａとピン部４２Ｂとステー部分４２Ｃとが備えられている。Ｕ字状部４２Ａは、板状部材をＵ字状に折り曲げ形成されたものであって、第一ブラケット部４１Ａと第二ブラケット部４１Ｂとの間の空間に位置する。Ｕ字状部４２Ａの上部にピン部４２Ｂがボルト連結されている。案内回転体２８とピン部４２Ｂとの間にボールベアリングが介在し、案内回転体２８がピン部４２Ｂに回転自在に支持される。

第一ブラケット部４１Ａと第二ブラケット部４１Ｂとの夫々に長孔４１ｈが穿孔され、二つの長孔４１ｈの夫々の長手方向は上下方向に沿う。ピン部４２Ｂは、二つの長孔４１ｈの両方を貫通する状態で機体左右方向に延びる。このため、支持部材４２は、二つの長孔４１ｈの長手方向に沿って上下にスライド可能に構成されている。

第一ブラケット部４１Ａの下部における段差状部分４１ｋに丸孔が穿孔され、ボス部４１Ｃの上端部が当該丸孔の外周部分に溶接固定されている。ボス部４１Ｃは、当該丸孔の外周部分から下方に延びる。ボス部４１Ｃに支持アーム４３が内嵌し、ボス部４１Ｃの上端部がＵ字状部４２Ａの下部に連結されている。ボス部４１Ｃの上端部とＵ字状部４２Ａの下部とは、溶接によって連結されても良いし、ボルトによって連結されても良い。

この構成によって、案内回転体２８は、支持部材４２及び支持アーム４３と一体的に、二つの長孔４１ｈの長手方向に沿って上下にスライド可能に構成されている。換言すると、案内回転体２８は、一方向に変位可能なように構成されている。

コイルバネ４４は、支持アーム４３に外嵌し、支持部材４２におけるＵ字状部４２Ａの下端部と、第一ブラケット部４１Ａの段差状部分４１ｋと、の間に圧縮された状態で介在する。コイルバネ４４は、案内回転体２８と支持部材４２と支持アーム４３とを上方向にスライドさせるように付勢する。この構成によって、コイルバネ４４は、一方向に沿って伸縮動作可能に構成され、案内回転体２８をフィードチェーン２２に係合させるように付勢する。コイルバネ４４は圧縮され、延びる方向に付勢されている。

ボス部４１Ｃの下端部に鍔部４１ｆが形成されている。支持アーム４３の下端部にナットＮｕが締められている。ナットＮｕと鍔部４１ｆとが当接することによって、案内回転体２８と支持部材４２と支持アーム４３との上方向へのスライドが規制される。

第三ブラケット部４１Ｄは、第一ブラケット部４１Ａにおける長孔４１ｈと段差状部分４１ｋとの間の部分と連結され、第一ブラケット部４１Ａよりも機体横外方に突出する。第三ブラケット部４１Ｄの機体横外部は下方に屈曲し、第三ブラケット部４１Ｄの下端部に位置検出部４５が固定されている。また、ステー部分４２Ｃは、Ｕ字状部４２Ａの下部のうち、第一ブラケット部４１Ａの位置する側の側部とボルト連結され、第一ブラケット部４１Ａよりも機体前方かつＵ字状部４２Ａよりも機体横外方に突出する。ステー部分４２Ｃの機体横外部は下方に屈曲する。

位置検出部４５は、いわゆるポテンショメータである。位置検出部４５にアーム部分４５Ａと連結ピン部分４５Ｂとが備えられている。アーム部分４５Ａは機体横向きの軸芯Ｘ１まわりに揺動するように構成され、アーム部分４５Ａの遊端部とステー部分４２Ｃとが前後方向において重複する。アーム部分４５Ａの遊端側領域に長孔４５ｈが形成され、長孔４５ｈの長手方向はアーム部分４５Ａの延び方向に沿う。連結ピン部分４５Ｂが、長孔４５ｈを貫通した状態で、ステー部分４２Ｃにピン連結される。これにより、ステー部分４２Ｃが上下にスライドすると、図５のθで示すように、アーム部分４５Ａが上下揺動する。そして、位置検出部４５は、検出したθの値に基づいてステー部分４２Ｃの上下のスライド量を検出可能なように構成されている。つまり、位置検出部４５は、一方向における案内回転体２８の変位量Ｖを検出するように構成されている。

張力検出部４０は、二つの案内回転体２７，２９の間に位置するように配置されている。二つの案内回転体２７，２９は、本発明の『第一案内体』である。図３で示すように、案内回転体２８は、案内回転体２９と略同じ配置高さに配置され、案内回転体２７よりも上側に位置する。また、二つの案内回転体２７，２９と、張力検出部４０と、の夫々は駆動スプロケット３６よりも回動方向上手側に配置されている。このため、駆動スプロケット３６が回転すると、フィードチェーン２２のうち、駆動スプロケット３６よりも回動方向上手側部分には引張力が作用する。そして、張力検出部４０における案内回転体２８は、フィードチェーン２２から下方向の力を受ける。

案内回転体２８は、二つの案内回転体２７，２９の間に挟まれており、案内回転体２７よりも上側に位置する。このため、フィードチェーン２２のうち、駆動スプロケット３６よりも回転方向上手側に位置する部分に引張力が作用すると、フィードチェーン２２から案内回転体２８に対して下方向の押圧力が作用する。これにより、案内回転体２８が下方向に変位し、案内回転体２８の変位量Ｖが位置検出部４５によって検出される。この手法によって、位置検出部４５はフィードチェーン２２の張力を検出する。

〔ロック検知部について〕
本実施形態の枝豆収穫機では、マイクロコンピュータが搭載されている。当該マイクロコンピュータに、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＲＡＭ等のメモリ、記憶媒体等が備えられている。コンピュータプログラムは、ＦＰＧＡに実装されていたり、記憶媒体に記憶されていたりする。記憶媒体として、例えばＥＥＰＲＯＭやＳＳＤが例示される。図６に示すように、当該マイクロコンピュータのコンピュータプログラムとして、ロック検知部５０と停止部５１とが備えられている。ロック検知部５０は、フィードチェーン２２のロックが発生しているかどうかを検知する。

例えば、フィードチェーン２２の上部とガイドレール２３の下部との間に異物が挟まったり、フィードチェーン２２と案内回転体２６～３１との間に異物が挟まったりすると、フィードチェーン２２が回動できなくなることが考えられる。この状態で、駆動スプロケット３６が回転しようとすると、フィードチェーン２２のうち、駆動スプロケット３６よりも回転方向上手側に位置する部分に引張力が強く作用する。このとき、案内回転体２８は、コイルバネ４４の付勢する側と反対側へ変位する。そして、ロック検知部５０は、張力検出部４０によって検出された張力が予め設定された閾値よりも大きくなると、フィードチェーン２２のロックが発生したことを検知する。つまり、ロック検知部５０は、案内回転体２８の変位量Ｖが予め設定された閾値よりも大きくなると、フィードチェーン２２のロックが発生したことを検知する。このとき、ロック検知部５０は停止部５１に停止指令信号を出力する。そして停止部５１は、ロック検知部５０から停止指令信号を受け取ると、枝豆収穫機のエンジン（不図示）を停止させる。これにより、エンジンからの回転動力が遮断され、フィードチェーン２２の駆動が停止する。つまり、停止部５１は、ロック検知部５０によってフィードチェーン２２のロックが発生したことが検知されると、フィードチェーン２２の駆動を停止させる。これにより、フィードチェーン２２や案内回転体２６～３１や駆動スプロケット３６の損傷の虞が防止される。また、本実施形態の構成であれば、エンジン（不図示）と駆動スプロケット３６との間に介在する伝動機構の損傷の虞が防止される。

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

（１）上述の実施形態では、張力検出部４０はフィードチェーン２２の張力を検出する。この実施形態に限定されず、例えば、張力検出部４０が、搬送ベルト１２の張力を検出しても良い。この場合、搬送ベルト１２がゴム製のベルトに代えて、チェーンによって構成されても良い。

（２）上述の実施形態では、停止部５１は、ロック検知部５０から停止指令信号を受け取ると、枝豆収穫機のエンジン（不図示）を停止させる。この実施形態に限定されず、停止部５１は、ロック検知部５０から停止指令信号を受け取ると、エンジンを停止させない構成であっても良い。この場合、停止部５１は、フィードチェーン２２と、収穫部３を含めてフィードチェーン２２よりも作物Ａの搬送方向上手側の機構と、を停止させる構成であっても良い。この場合、分離部５等、フィードチェーン２２よりも作物Ａの搬送方向下手側の機構の動作が継続する構成であっても良い。

（３）上述の実施形態では、二つの案内回転体２７，２９が備えられているが、案内回転体２９の位置する箇所に、案内回転体２９に代えて駆動スプロケット３６が備えられる構成であっても良い。つまり、本発明における二つの『第一案内体』のうちの回転方向下手一方は、フィードチェーン２２を駆動する駆動スプロケット３６であっても良い。

（４）上述の実施形態では、コイルバネ４４は圧縮され、延びる方向に付勢されている。この実施形態に限定されず、コイルバネ４４は縮む方向に付勢されても良い。つまり、ロック検知部５０は、コイルバネ４４の付勢する側と反対側への変位量Ｖが予め設定された閾値よりも大きくなると、フィードチェーン２２のロックが発生したことを検知する構成であれば良い。加えて、コイルバネ４４は、例えばトーションバネや空気バネであっても良い。

（５）上述の実施形態では、作物収穫機の一例として枝豆収穫機が備えられているが、例えば作物収穫機が自脱型コンバインであっても良い。

なお、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、作物の株元を支持しながら搬送するフィードチェーンが備えられた作物収穫機に適用できる。

３ ：収穫部
２２ ：フィードチェーン
２７ ：案内回転体（第一案内体）
２８ ：案内回転体（第二案内体）
２９ ：案内回転体（第一案内体）
３６ ：駆動スプロケット
４０ ：張力検出部
４４ ：コイルバネ（付勢体）
４５ ：位置検出部
５０ ：ロック検知部
５１ ：停止部
Ｖ ：第二案内体の変位量

Claims (7)

1. 圃場の作物を収穫する収穫部と、
   前記作物の株元を支持しながら搬送するフィードチェーンと、
   前記フィードチェーンのロックが発生しているかどうかを検知するロック検知部と、
   前記ロック検知部によって前記フィードチェーンのロックが発生したことが検知されると前記フィードチェーンの駆動を停止させる停止部と、が備えられている作物収穫機。
2. 前記フィードチェーンの張力を検出する張力検出部が備えられ、
   前記ロック検知部は、前記張力検出部によって検出された前記張力が予め設定された閾値よりも大きくなると、前記フィードチェーンのロックが発生したことを検知する請求項１に記載の作物収穫機。
3. 前記フィードチェーンと係合して前記フィードチェーンの回動軌道を保持する二つの第一案内体が備えられ、
   前記張力検出部は、前記二つの第一案内体の間に位置するように配置され、
   前記張力検出部に、一方向に変位可能な第二案内体と、前記一方向に沿って伸縮動作可能に構成されて前記第二案内体を前記フィードチェーンに係合させるように付勢する付勢体と、前記一方向における前記第二案内体の変位量を検出する位置検出部と、が備えられ、
   前記ロック検知部は、前記付勢体の付勢する側と反対側への前記変位量が予め設定された閾値よりも大きくなると、前記フィードチェーンのロックが発生したことを検知する請求項２に記載の作物収穫機。
4. 前記フィードチェーンを駆動する駆動スプロケットが備えられ、
   前記二つの第一案内体及び前記張力検出部は、前記駆動スプロケットよりも回動方向上手側に配置されている請求項３に記載の作物収穫機。
5. 前記二つの第一案内体のうちの回転方向下手一方は、前記フィードチェーンを駆動する駆動スプロケットである請求項３に記載の作物収穫機。
6. 前記停止部は、前記フィードチェーンの駆動を停止させる際に、前記収穫部を含めて前記フィードチェーンよりも前記作物の搬送方向上手側の機構を停止させる請求項１から５の何れか一項に記載の作物収穫機。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の構成が備えられている枝豆収穫機。

Images