JP5193254B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、自走機体の前部に刈取り前処理部を下降作業状態と上昇非作業状態に上下揺動自在に連結し、下降作業状態の刈取り前処理部の接地反力による上昇を軽くするように下降作業状態の刈取り前処理部に上昇操作力を付与するバランス機構を設けたコンバインに関する。

従来のコンバインとして、たとえば特許文献１に示されるものがあった。

特開２００５−３４０５１号公報

本第１発明にあっては、自走機体の前部に刈取り前処理部を下降作業状態と上昇非作業状態に上下揺動自在に連結し、下降作業状態の刈取り前処理部の接地反力による上昇を軽くするように下降作業状態の刈取り前処理部に上昇操作力を付与するバランス機構を設けたコンバインにおいて、前記刈取り前処理部の前処理部フレームの自走機体後方側に固定された自走機体横向きの丸棒材と、機体フレームにおける主フレームよりも上側の箇所に支持された受け台とに亘って前記バランス機構を配備し、前記バランス機構が、正面視で前記前処理部フレームと重複し且つ前記前処理部フレームに対して運転部側とは逆の機体左側に偏倚する状態で配備されている。

本第２発明にあっては、本第１発明の構成において、機体フレームにおける主フレームよりも下側の箇所にシリンダブラケットを設け、前記前処理部フレームに設けられた取り付け部材と前記シリンダブラケットとに亘って斜め前方上方に向く傾斜姿勢で前記刈取り前処理部を機体フレームに対して上下に揺動操作する油圧シリンダを配備し、前記取り付け部材の上側に前記丸棒材を配備してある。

本第３発明にあっては、本第１又は第２発明の構成において、前記バランス機構が、バランスバネと、このバランスバネの基端側及び先端側に装着された前後一対の基端側及び先端側ホルダーとを備えて構成され、前記基端側及び先端側ホルダーには、前記バランスバネに入り込ませて係止する係止筒部が備えられている。

本第４発明にあっては、本第１〜第３発明のいずれか一つの構成において、前記バランス機構が、横方向に並べて配備された２個のバランスバネを備えて構成されている。

本第５発明にあっては、本第１〜第３発明のいずれか一つの構成において、前記バランス機構が、同心状に内外２重に配備された２個のバランスバネを備えて構成されている。

コンバイン全体の側面図 コンバイン全体の平面図 収穫方法及び油圧回路の説明図 バランス機構の側面図 バランス機構の正面図 バランスバネの断面図 バランス機構の作用範囲を説明する分草杆の側面図 バネ圧調整板を装着したバランス機構の側面図 バネ圧調整板を装着したバランスバネの正面図 刈取り前処理部の強制分草装置を装着した状態での側面図 刈取り前処理部の強制分草装置を装着した状態での正面図 下降検出スイッチ配設部の側面図 下降検出スイッチ配設部の正面図 （イ）は、コンバインを圃場に搬入する要領を示す側面図、（ロ）は、コンバイン搬入時に刈取り前処理部が圃場に接地した状態を示す側面図 バランス機構のバネ圧調節要領を示す側面図

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１，２に示すように、クローラ式の走行装置１、運転座席２が装備された運転部などを備えた自走機体の機体フレーム３の前部に位置する支持台４に、刈取り前処理部１０の前処理部フレーム１１の基部を回動自在に連結するとともに、自走機体の運転座席２の下方に設けたエンジン（図示せず）の駆動力を刈取り前処理部１０の伝動ケースに兼用の前記前処理部フレーム１１に入力して刈取り前処理部１０を駆動するように構成し、前記機体フレーム３の後部側に、脱穀装置５及び穀粒タンク６を設けて、コンバインを構成してある。

このコンバインは、稲、麦などの収穫を行うものであり、刈取り前処理部１０の前記前処理部フレーム１１に一端側が連結され、他端側が機体フレーム３における主フレーム３Ａよりも下側の箇所に設けられたシリンダブラケット３ａに連結された油圧シリンダ８を自走機体に装備してあり、この油圧シリンダ８を操作すると、この油圧シリンダ８が前処理部フレーム１１を上下揺動軸芯Ｘまわりで機体フレーム３に対して上下に揺動操作することにより、刈取り前処理部１０を刈取り装置１２が地面上近くに位置した下降作業状態と、前記刈取り装置１２などが地面から上方に高く上昇した上昇非作業状態とに昇降操作する。刈取り前処理部１０を下降作業状態にして自走機体を走行させると、刈取り前処理部１０は、この刈取り前処理部１０の下部で機体横方向に並んでいる複数本の分草杆１３の前端部に支持されている分草具１４によって植立穀稈を刈り取り対象と非刈取り対象の植立穀稈に分草し、かつ、刈り取り対象の複数の植付け条数の植立穀稈を複数の引き起こし経路１５のうちの対応する引き起こし経路１５に分かれて入るように分草するとともに案内し、各引き起こし経路１５に導入された植立穀稈を各引き起こし経路１５に対応した引き起こし装置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機体後方向きに挟持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て貯留していく。

図３に示すように、前記油圧シリンダ８は、単動形シリンダに構成してあり、この油圧シリンダ８に接続された制御弁Ｖが「上昇」に切り換え操作されることにより、この制御弁Ｖによって油圧ポンプＰからの圧油が供給され、この作動油によって伸長側に駆動されて刈取り前処理部１０を上昇操作し、制御弁Ｖが「下降」に切り換え操作されることにより、この制御弁Ｖによって作動油が排出され、刈取り前処理部１０の重量のために短縮側に作動して刈取り前処理部１０を下降操作し、制御弁Ｖが「中立」に切り換え操作されることにより、この制御弁Ｖによって作動油の供給及び排出が停止され、刈取り前処理部１０を上昇非作業状態や、下降作業状態の任意の操作位置にこの操作位置から下降しないように停止操作する。

これにより、油圧シリンダ８は、刈取り前処理部１０が刈取り装置１２による刈り高さが設定刈り高さになった連結高さで停止操作されると、刈取り前処理部１０をその連結高さから下降しないようにストップさせる下降ストッパーになる。また、油圧シリンダ８は、刈取り前処理部１０に対する下降ストッパーになっている状態において、刈取り前処理部１０が接地して接地反力を受けた際、この接地反力のために伸長側に操作され、刈取り前処理部１０が接地反力によって設定刈り高さの連結高さから上昇操作されることを許容する。

図１，２に示すように、刈取り前処理部１０の前記複数本の分草杆１３のうち、刈取り前処理部１０の最も両横外側に位置する分草杆１３などの一部の複数本の分草杆１３の分草具１４よりもやや後方側の下部に橇体１８を取付けることにより、この橇体１８の底面で成る接地平面部１８ａを前記一部の複数本の分草杆１３に設けてある。

図４に示すように、刈取り前処理部１０の前記前処理部フレーム１１と、自走機体の機体フレーム３の前端部との間に、バランスバネ２１を備えたバランス機構２０を設けてある。

バランス機構２０は、前記油圧シリンダ８よりも自走機体上方側の部位に自走機体横方向に並べて設けた２個の前記バランスバネ２１、前処理部フレーム１１の自走機体後方側に設けたバネ当て部２２を備えて構成してある。

前記各バランスバネ２１は、コイルバネによって構成してある。前記バネ当て部２２の当接作用面２３は、刈取り前処理部１０の上下揺動によって刈取り前処理部１０の上下揺動軸芯Ｘを中心にした円弧軌跡Ｔを描きながら移動する。刈取り前処理部１０の上昇非作業状態からの下降に伴ってバネ当て部２２が各バランスバネ２１の先端側ホルダー２８で成る荷重受け部に当接し始めたときに前記円弧軌跡Ｔに接する接線Ｌを設定し、各バランスバネ２１は、このバランスバネ２１のバネ軸芯２１ａが前記接線Ｌに沿った配置にして、かつ、バネホルダー２４の基端側ホルダー２５が機体フレーム３における主フレーム３Ａよりも上側の箇所に固定されたバネ受け台２６の座板２６ａに受け止め支持されるようにして前記バネ受け台２６に固定のバネ伸縮ガイド２７に前記バネホルダー２４を介して支持させてある。各バランスバネ２１は、バランスバネ２１の伸縮を許容するように可撓性を備えたバネカバー３０によって覆われている。

図４，５，６に示すように、前記バネホルダー２４は、各バランスバネ２１の先端側に係止筒部２８ａが入り込んで係止した前記先端側ホルダー２８、各バランスバネ２１の基端側にバネ座屈防止に兼用の係止筒部２５ａが入り込んで係止した前記基端側ホルダー２５、先端側ホルダー２８と基端側ホルダー２５の一方のバランスバネ２１に入り込んでいる係止筒部２８ａ，２５ａどうしや、他方のバランスバネ２１に入り込んでいる係止筒部２５ａ，２８ａどうしを締め付け連結することによって先端側ホルダー２８と基端側ホルダー２５を連結するとともに締め付け力によって各バランスバネ２１を圧縮変形させている連結ロッド２９を備えて構成してあり、２個のバランスバネ２１を纏めて、各バランスバネ２１に初期圧縮変形を付与した状態にして保持している。バネホルダー２４の前記先端側ホルダー２８は、各バランスバネ２１の前処理部フレーム１１のバネ当て部２２によって荷重を受ける荷重受け部を構成している。バネ受け台２６の座板２６ａから延出している一対の前記バネ伸縮ガイド２７が前記基端側ホルダー２５及び前記先端側ホルダー２８を挿通し、各バネ伸縮ガイド２７の先端側ホルダー２８から突出している端部に装着してある抜け止めピン２７ａによってバネホルダー２４の抜け止めを行っていることにより、各バランスバネ２１は、初期圧縮変形が付与された状態でバネ受け台２６に支持されている。

前処理部フレーム１１のバネ当て部２２は、前処理部フレーム１１に取り付け部材３１を介して取付けた自走機体横向きの丸棒材によって構成してあり、刈取り前処理部１０が下降作業状態に下降操作されると、前記丸棒材の周面で成る前記当接作用面２３によって各バランスバネ２１の荷重受け部（先端側ホルダー２８）に当接し、刈取り前処理部１０の重量によって決まる荷重によって各バランスバネ２１を押圧操作する。バネ当て部２２の当接作用面２３は、自走機体横向きの丸棒材の周面でなっていることから、刈取り前処理部１０の上下揺動軸芯Ｘに沿う方向視で突形円弧の当接作用面になっており、バネ当て部２２及び各バランスバネ２１を前処理部フレーム１１や機体フレーム３に姿勢変化がない状態で支持させるものでありながら、刈取り前処理部１０の下降作業状態での連結位置が上下に変化してバネ当て部２２とバランスバネ２１の間に相対姿勢の変化が発生しても、バランスバネ２１の荷重の掛かる方向がバランスバネ２１のバネ軸芯２１ａに極力沿った方向になった状態で刈取り前処理部１０の荷重がバランスバネ２１に掛かる。これにより、刈取り前処理部１０の下降作業状態での連結位置が上下に変化しても、各バランスバネ２１は、こじれのない状態でスムーズに伸縮して刈取り前処理部１０に上昇操作力を付与する。

刈取り前処理部１０が上昇非作業状態から下降操作されて下降作業状態における最高位置の連結高さになると、前処理部フレーム１１のバネ当て部２２が各バランスバネ２１の荷重受け部（先端側ホルダー２８）に当接し、刈取り前処理部１０がさらに下降していくと、油圧シリンダ８が下降側のストロークエンドになって刈取り前処理部１０が下降作業状態における最低位置の連結高さになるまで、前処理部フレーム１１のバネ当て部２２が刈取り前処理部１０の荷重によって各バランスバネ２１を押圧して圧縮操作していくように構成してある。これにより、バランス機構２０は、刈取り前処理部１０が下降作業状態に操作された状態において、２個のバランスバネ２１によって刈取り前処理部１０に上昇操作力を付与し、刈取り前処理部１０が前記接地平面部１８ａによって接地して地面からの接地反力を受けた際、接地反力が刈取り前処理部１０の重量の割には軽くても、刈取り前処理部１０が接地反力によって上昇操作されることを可能にしている。
尚、各バランスバネ２１は、油圧シリンダ８が下降側のストローク限界になっても、弾性変形の限界に達しておらず、まだ短縮側に弾性変形し得る状態にして組み付けられている。

つまり、このコンバインは、図３に示す収穫方法に基づいて収穫作業を行うものである。
すなわち、図３に示す如く油圧シリンダ８の制御弁Ｖの電磁操作部に制御手段３５を介して連係された昇降レバー３６を下げ位置に切り換え操作し、制御弁Ｖを「下降」に切り換え操作して油圧シリンダ８を下降状態に操作し、油圧シリンダ８によって刈取り前処理部１０を上昇非作業状態から下降操作させる。刈取り前処理部１０が下降作業状態の最高位置まで下降すると、前処理部フレーム１１のバネ当て部２２が各バランスバネ２１の荷重受け部（先端側ホルダー２８）に当接し、この後、各バランスバネ２１が下降抵抗になって刈取り前処理部１０の下降速度がそれまでよりも低下する。これにより、刈取り前処理部１０が下降作業状態に入ったことを容易に認識し、この後、刈取り前処理部１０が下がり過ぎないように注意しながら刈取り前処理部１０をさらに下げ操作する。刈取り前処理部１０がさらに下降して分草杆１３の先端側が設定標準刈り高さｈ（図７参照）になった標準連結高さなど、所望の設定刈り高さになった設定連結高さになると、昇降レバー３６を中立位置に切り換え操作し、制御弁Ｖを「中立」に切り換え操作して油圧シリンダ８を中立状態に維持操作し、油圧シリンダ８を刈取り前処理部１０に対する下降ストッパーとして効かせて刈取り前処理部１０を地面から設定刈り高さに浮上した設定連結高さに支持させながら収穫走行し、植立穀稈を設定刈り高さで刈り取っていく。そして、自走機体が前傾したり地面に隆起部が存在したりした場合、刈取り前処理部１０が接地平面部１８ａによって接地して受けた地面からの接地反力と、バランス機構２０の２個のバランスバネ２１による上昇操作力とによって刈取り前処理部１０を設定連結高さよりも高く上昇操作させ、分草具１４などが地面や隆起部に突っ込むことを防止しながら収穫走行する。

前記バランス機構２０によって上操作力が付与される刈取り前処理部１０の分草杆先端側の昇降範囲Ａと、自走機体が水平面上に位置した状態での水平面Ｂとの関係が図７に示す関係になるように前記昇降範囲Ａを設定してある。すなわち、前記昇降範囲Ａの中心ａが前記水平面Ｂよりも低く位置するように、かつ、分草杆先端側が前記水平面Ｂから設定標準刈り高さｈに浮上するとともに水平姿勢になった状態での分草杆先端側が前記昇降範囲Ａの中心ａよりも高い箇所に位置するように設定してある。

つまり、図１４（イ）に示すように、畦Ｃから傾斜地Ｓを自走させて圃場Ｅに進入させる際、刈取り前処理部１０を前下がり姿勢の連結高さにしておき、刈取り前処理部１０の前下がりによって重心が低くなるとともに走行装置１が畦Ｃから傾斜地Ｓに乗り移った際に刈取り前処理部１０が接地して衝撃の発生が抑制されるようにしながら自走移動させることを可能にしてある。図１４（ロ）に示すように、このように傾斜地Ｓに入った後、傾斜地Ｓから圃場Ｅに入る際、刈取り前処理部１０は圃場面に接地して受ける接地反力のために自走機体に対して上昇し、分草具１４が圃場面に突っ込むことを回避しながら圃場Ｅに入ることができる。

図５に示すように、前記バネホルダー２４の先端側ホルダー２８にボルト孔４０及びピン孔４１を設け、先端側ホルダー２８の表面側にバネ圧調整板４２を脱着することを可能にしてある。図８，９に示すように、バネ圧調整板４２は、ボルト孔４３及び回り止めピン４４を備え、回り止めピン４４を先端側ホルダー２８のピン孔４１に係入させ、バネ圧調整板４２と先端側ホルダー２８のボルト孔４３，４０に連結ボルト４５を装着することによって、先端側ホルダー２８に装着するようになっている。

すなわち、図１０，１１に示す如く刈取り前処理部１０の引き起こし装置１６の前側に強制分草装置４６を装着した場合、刈取り前処理部１０全体の重量が強制分草装置４６の重量のために増大する。これにより、強制分草装置４６を装着した場合、バネホルダー２４の先端側ホルダー２８にバネ圧調整板４２を装着する。すると、たとえば、刈取り前処理部１０が設定標準刈り高さｈの連結高さになった際、強制分草装置４６を備えない状態で設定標準刈り高さｈの連結高さになった場合に比し、各バランスバネ２１が刈取り前処理部１０の荷重によって弾性変形操作される変形量が増大して、各バランスバネ２１によって刈取り前処理部１０により大きな上昇操作力が付与され、刈取り前処理部１０が重量増大にかかわらず、接地反力によって軽く上昇操作されるようになる。

このように、バネ圧調整板４２を装着しても、刈取り前処理部１０が重すぎ、バランス機構２０を適正な上昇操作力を発揮する状態に調整することができない場合、図１５に示すように、各バランスバネ２１と同心状に配置した補助バランスバネ２１ｂをバランスバネ２１に装備させることにより、バネ圧調整を行うとよい。

図１２，１３に示すように、機体フレーム３に固定の支持部材５０に下降検出スイッチ５１を支持させてある。この下降検出スイッチ５１は、刈取り前処理部１０が下降作業状態に下降操作されると、下降検出スイッチ５１の操作アーム５１ａが前処理部フレーム１１の前記バネ当て部２２を構成している丸棒材によって押圧操作されてオン操作されることによって検出状態になる。検出状態になった下降検出スイッチ５１は、前記制御手段３５に刈取りクラッチ５２を入り状態に操作させるべき信号を出力することにより、刈取りクラッチ５２を入り状態に切り換え操作して刈取り前処理部１０を駆動させる（図３参照）。

〔別実施例〕
上記実施例の如く刈取り前処理部１０を昇降操作する油圧シリンダ８を下降ストッパーとして採用する他、刈取り前処理部を設定刈り高さの浮上状態に受け止め支持したり、吊り下げ支持したりする専用のストッパーや吊り下げ具を採用して実施しても、本発明の目的を達成することができる。従って、これら油圧シリンダ８、ストッパー、吊り下げ具などを総称して下降ストッパー手段８と呼称する。

３ 機体フレーム
３Ａ 主フレーム
３ａ シリンダブラケット
８ 油圧シリンダ
１０ 刈取り前処理部
１１ 前処理部フレーム
２０ バランス機構
２１ バランスバネ
２２ バネ当て部（丸棒材）
２５ 基端側ホルダー
２５ａ 係止筒部
２６ 受け台
２８ 先端側ホルダー
２８ａ 係止筒部
３１ 取り付け部材

Claims (5)

1. 自走機体の前部に刈取り前処理部を下降作業状態と上昇非作業状態に上下揺動自在に連結し、下降作業状態の刈取り前処理部の接地反力による上昇を軽くするように下降作業状態の刈取り前処理部に上昇操作力を付与するバランス機構を設けたコンバインであって、
   前記刈取り前処理部の前処理部フレームの自走機体後方側に固定された自走機体横向きの丸棒材と、機体フレームにおける主フレームよりも上側の箇所に支持された受け台とに亘って前記バランス機構を配備し、
   前記バランス機構が、正面視で前記前処理部フレームと重複し且つ前記前処理部フレームに対して運転部側とは逆の機体左側に偏倚する状態で配備されているコンバイン。
2. 機体フレームにおける主フレームよりも下側の箇所にシリンダブラケットを設け、前記前処理部フレームに設けられた取り付け部材と前記シリンダブラケットとに亘って斜め前方上方に向く傾斜姿勢で前記刈取り前処理部を機体フレームに対して上下に揺動操作する油圧シリンダを配備し、
   前記取り付け部材の上側に前記丸棒材を配備してある請求項１記載のコンバイン。
3. 前記バランス機構が、バランスバネと、このバランスバネの基端側及び先端側に装着された前後一対の基端側及び先端側ホルダーとを備えて構成され、前記基端側及び先端側ホルダーには、前記バランスバネに入り込ませて係止する係止筒部が備えられている請求項１又は２記載のコンバイン。
4. 前記バランス機構が、横方向に並べて配備された２個のバランスバネを備えて構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバイン。
5. 前記バランス機構が、同心状に内外２重に配備された２個のバランスバネを備えて構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバイン。

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