JP5204671B2 - コンバインの穀粒搬出装置 - Google Patents

Description

本発明は、グレンタンクの下端側から取り出された穀粒を上方側へ揚送する縦送り筒と、その縦送り筒の上下軸心周りで旋回移動自在に、かつ、縦送り筒の上端近くの水平軸心周りで起伏揺動自在に構成された横送り筒とを備えるコンバインの穀粒搬出装置に関する。

上記のように縦送り筒と、その縦送り筒の上下軸心周りで旋回、及び起伏揺動自在に構成された横送り筒とを備えるコンバインの穀粒搬出装置では、起伏揺動する横送り筒の起風揺動位置を検出する手段としては、下記［１］又は［２］に示すような構造のものが提案されている。
［１］ 起伏揺動する横送り筒がオーガ受けに載置された格納姿勢であるか否を検出する検出センサを、オーガ受けに設けたもの（特許文献１参照）。
［２］ 起伏揺動する横送り筒の下降側への動きを検出するものではないが、横送り筒の揺動軸心周りで一体回動するアーム取付軸に検出用突片を設けて、その検出用突片と接触して横送り筒の上限位置を検出する上限検出スイッチを、横送り筒とは相対回動する接続ケース側に固定して設けたもの、又は、横送り筒の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置を、前記縦送り筒と横送り筒との接続箇所の機体後方向き面側に設けたもの（特許文献２参照）。

特開平８−８９０７０号公報（段落〔０００６〕、図３） 特開平９−１８２５２３号公報（段落〔０００３〕、〔００２３〕、〔００２４〕、〔００２５〕、図２，５，１３）

上記［１］に記載のものでは、横送り筒がオーガ受けに載置された状態を検出するものであるから、載置される前の横送り筒の起伏揺動位置を把握することができず、したがって、横送り筒を上方側から下降させて格納位置に載置されるまでの間で十分な減速作動をさせるなどの制御を行うことができないものであった。

上記［２］に記載のものでは、起伏揺動する横送り筒の揺動軸心周りで一体回動するアーム取付軸に検出用突片を設け、その検出用突片と接触して検出する上限検出スイッチを接続ケース側に設けて横送り筒の上限位置を検出している。しかしながら、これでは横送り筒の起伏揺動位置を検出するための検出スイッチや検出用突片などが、横送り筒の横側方へ大きくはみ出す状態となって、機体横側方の樹木とか他物との接触の可能性が増すことになる。
又、横送り筒の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置を、前記縦送り筒と横送り筒との接続箇所の機体後方向き面側に設けたものでは、この特許文献２の公報明細書中でも説明されているように、保守点検などに際して、横送り筒を旋回させて作業者の目前にくるようにする操作を要するという煩わしさがある。

本発明の目的は、横送り筒が下降側の停止予定箇所へ到達する前にその起伏揺動位置を検出するできるようにするとともに、そのための起伏位置検出装置を設けるにあたり、他物と干渉する可能性の少ない状態で、かつ、メンテナンス作業も行い易い状態で設ける点
にある。

〔解決手段１〕
上記課題を解決するために講じた本発明の技術手段は、請求項１に記載のように、グレンタンクの下端側から取り出された穀粒を上方側へ揚送する縦送り筒と、その縦送り筒の上端側における水平方向の揺動軸心周りで起伏揺動自在に構成された横送り筒とを備えたコンバインの穀粒搬出装置において、前記横送り筒の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置を、前記縦送り筒と横送り筒との接続箇所における下向き面側に設けてあり、その起伏位置検出装置は、横送り筒と一体に揺動して横送り筒の起伏揺動角度に相当する角度情報を伝えるカムと、そのカムに案内されるカムフォロワとを備えるとともに、前記カムフォロワを前記横送り筒の揺動軸心とは別の横軸心周りで回転する回転検出部材に設け、前記回転検出部材の回転角度を検出する角度検出器を備えて、この角度検出器の検出情報に基づいて前記横送り筒の起伏揺動角度を演算するように構成してあり、前記カムとカムフォロワとは、前記横送り筒の揺動軸心周りにおけるカムの回転軌跡の最大径部分よりも前記横送り筒の揺動軸心に近い位置に前記カムフォロワの揺動軸心が存在するように配設してあり、かつ、前記横送り筒の揺動軸心を曲率中心として前記カムフォロワの揺動軸心位置を通る仮想円弧に対して、その仮想円弧の内側と外側とにわたって前記カムフォロワを揺動移動させるように案内するカム面を、前記カムに備えさせたことを特徴とする。

〔作用及び効果〕
上記のように、解決手段１にかかる本発明のコンバインの穀粒搬出装置では、横送り筒の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置を備えたことにより、横送り筒が格納位置などの下降側の停止予定箇所へ到達する前から横送り筒の起伏揺動位置を検出することができる。
また、その起伏位置検出装置を前記縦送り筒と横送り筒との接続箇所における下向き面側に設けたことにより、この起伏位置検出手段は、横側が縦送り筒で保護され、上側が前記接続箇所で保護された状態となる。
接続箇所はある程度の横幅を備えており、起伏位置検出装置を接続箇所の横幅内に収めることが容易に行えるので、機体横幅方向での起伏位置検出装置の設置のためのスペースも不要で、起伏位置検出装置が他物と干渉する可能性は殆どない。また、下向き面側に設けられるものであるため、外部から起伏位置検出装置のメンテナンスも支障なく行い易い。

したがって、下降側の停止予定位置に到達する前の横送り筒の位置を検出して、停止位置に到達する前の制動を行うなどの制御を行い易い利点がある。
また、他物との干渉による損傷の可能性が少ないことによる起伏位置検出装置の耐久性の向上や、また起伏位置検出装置のメンテナンス時の作業性を向上し得る利点がある。

上記のように、横送り筒と一体に揺動して横送り筒の起伏揺動角度に相当する角度情報を伝えるカムと、そのカムに案内されるカムフォロワとを備えることにより、横送り筒の起伏揺動位置を、単なる下降停止位置の一点ではなく、揺動範囲内の角度で検出できるので、下降停止予定位置よりも前の横送り筒の位置を検出することができる。
そして、上記のように横送り筒の起伏揺動位置を角度情報で検出するにあたり、横送り筒の揺動角度をポテンショメータなどで直接的に検出するのではなく、前記カムと、横送り筒の揺動軸心とは別の軸心周りで回転する回転検出部材に設けたカムフォロワと、前記回転検出部材の回転角度を検出する角度検出器とを用いて検出するようにしたので、この横送り筒の起伏揺動位置を角度情報で検出するための手段を、横送り筒の揺動軸心上に配設する必要がない。

したがって、横送り筒の起伏揺動位置を、下降停止予定位置よりも前から検出して、下降停止前からの減速や制動操作を行うなどの適宜の制御を実行し易くなる利点がある。
また、横送り筒の起伏揺動位置を角度情報で検出するための手段を、横送り筒の揺動軸心上から外れた位置に設置することが簡単に行えるので、縦送り筒や横送り筒を含めての前記横送り筒の揺動軸心方向における幅を増大することが避けられ、他物との干渉による損傷の可能性を少なくできる利点がある。

〔解決手段２〕
本発明におけるコンバインの穀粒搬出装置の第２の解決手段は、請求項２の記載のように、前記縦送り筒と前記横送り筒とは、前記縦送り筒の直管状の筒部分の上端部に備える横向きに屈曲した接続用の筒部分と、前記横送り筒の直管状の筒部分の基端部に備える横向きに屈曲した接続用の筒部分とを、それらの接続用の筒部分の端部同士が対向する状態で接続してあり、
前記起伏位置検出装置は、前記カムフォロワの揺動軸心が前記直管状の筒部分の上端よりも上側に位置する状態で横向きに屈曲した接続用の筒部分の下部に装着されていることである。

〔解決手段３〕
本発明におけるコンバインの穀粒搬出装置の第３の解決手段は、請求項３の記載のように、前記起伏位置検出装置は、前記横送り筒の揺動軸心とは別の横軸心周りで回転する回転検出部材と、その回転検出部材に対して前記別の横軸芯に沿う方向で離れた位置の一方側に設けてある角度検出器と、他方側に離れた位置に設けたカムとを備え、前記回転検出部材の遊端側に設けたカムフォロワを前記カムのカム面に摺接させて、前記別の横軸心周りで前記カムフォロワを揺動自在に支持するように構成してあることである。

自脱形コンバインの全体側面図 自脱形コンバインの全体平面図 伝動系を示す説明図 起伏位置検出装置の一部を示す側面図 起伏位置検出装置の一部を示す背面図 グレンタンク部分を示す正面図 グレンタンク部分への伝動構造を外した状態を示す正面図 覗き窓部分を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔コンバインの全体構成〕
まず、本発明の穀粒搬出装置を適用したコンバイン全体の構造について説明する。
図１には自脱形コンバインの全体側面が、図２にはその全体平面が示されている。このコンバインは、角パイプ材などによって枠状に形成した機体フレーム１を備え、機体フレーム１の下部に左右一対のクローラ式走行装置１０を装備している。機体フレーム１の前方及び左前部には昇降揺動可能に連結した刈取搬送装置３が設けられ、機体フレーム１の左後部に脱穀装置４を搭載し、機体フレーム１の右後部に穀粒貯留装置５を搭載し、さらに、機体フレーム１の右前部に設けた原動部２、原動部２の上方側に形成した搭乗運転部８などを備えている。
また、脱穀装置４の後部には、排ワラ搬送装置（図示せず）により搬送された排ワラを、長ワラのまま機外に放出する長ワラ放出状態と、細断して機外に放出する細断放出状態とに切り換え可能に構成された排ワラ処理装置９が装備されている。

〔伝動系との関連構成〕
クローラ式走行装置１０、及び機体フレーム１上の各種装置に対する伝動系は次のように構成されている。
図４に示すように、機体フレーム１上に搭載された原動部２にエンジン２０を備え、そのエンジン２０の出力軸２０ａの軸心方向が左右向きになる姿勢で配置されている。そのエンジン２０から左右の各クローラ式走行装置１０への伝動は、機体の左右中央部に向けて突出するエンジン２０の出力軸２０ａの左端部から、左右の各クローラ式走行装置１０の駆動輪１１にわたる走行用の伝動系を介して行われる。
走行用の伝動系は、ベルト式の伝動装置１２、主変速装置として備えた静油圧式無段変速装置１３、及び、ミッションケース１４に副変速装置として内装したギヤ式変速装置（図示せず）、などによって構成されている。

左右の各クローラ式走行装置１０は、搭乗運転部８に装備した変速レバー８０を前後方向に揺動操作することで、静油圧式無段変速装置１３による無段階の変速操作と前後進の切り換え操作とを行うことができる。又、搭乗運転部８に装備した操向操作レバー８１を左右方向に揺動操作することで、ミッションケース１４内のギヤ式変速装置による直進状態、左右の緩旋回状態、及び左右の急旋回状態の切り換えを行えるように構成されている。

刈取搬送装置３は、静油圧式無段変速装置１３による変速後の動力がワンウェイクラッチ１３ａやベルトテンション式の刈取クラッチ３０などを介して伝達されることで、複数の引き起こし装置３１、バリカン型の刈取装置３２、及び穀稈搬送装置３３などが駆動されるように構成してある。そして、機体の走行に伴って、その前端に装備された複数の分草具３４が倒伏した植立穀稈を分草し、各引き起こし装置３１が分草後の植立穀稈を引き起こし、刈取装置３２が引き起こされた植立穀稈の株元側を切断し、穀稈搬送装置３３が刈取穀稈を起立姿勢から横倒し姿勢に切り換えながら後方の脱穀装置４に向けて搬送するように構成されている。又、操向操作レバー８１を前後方向に揺動操作することで、図外のリフトシリンダの作動により刈取搬送装置３の昇降操作を行えるようになっている。

尚、この刈取搬送装置３における刈取速度を、前記静油圧式無段変速装置１３による無段階での変速のみならず、圃場の条件や茎稈の倒伏状況などに応じて大きく変化させたい場合には、ミッションケース１４内に装備させた専用のギヤ変速機構で構成された刈取変速機構１５による高低２段の変速操作を、シフトギヤのシフト操作で行えるように構成してある。

脱穀装置４は、伝動ベルト２１、及びベルトテンション式の脱穀クラッチ４０を介して伝達されるエンジン２０からの動力で、扱胴４１などが駆動され、後述する茎稈挟持搬送装置の一例であるフィードチェーン４３を備えている。このフィードチェーン４３で株元側を挟持搬送される穀稈の株元側を挟持して搬送しながら扱胴４１で穂先側を扱き処理し、かつ選別処理して得られた穀粒を、一番回収スクリュー４６などを介して穀粒貯留装置５のグレンタンク５０に供給搬送する周知の構造によって構成されている。

フィードチェーン４３は、前記脱穀装置４への伝動系から伝動ベルト２２で分岐された伝動系によって、かつテンションクラッチ式のフィードチェーンクラッチ３０を介してエンジン２０からの動力が唐箕４２の駆動軸４２Ａに伝達され、この駆動軸４２Ａからの動力がベルト伝動式の伝動機構２３，２４を介して１番回収スクリュー４６および２番回収スクリュー４７に伝達される。

〔穀粒貯留装置の構成〕
穀粒貯留装置５は、脱穀処理後の穀粒が投入されるグレンタンク５０と、グレンタンク５０内の貯留穀粒を外部へ搬出するための穀粒搬出装置５１との組み合わせで構成されている。

前記グレンタンク５０は、機体後部側に備えた縦軸心ｙ周りで揺動変位可能に構成されており、その前部側が機体フレーム１の右外方に張り出してエンジン２０の後方側、及び脱穀装置４の右側方を開放するメンテナンス位置と、全体がエンジン２０の後方に位置するように格納された作業位置とに位置変更可能である。

前記穀粒搬出装置５１は、グレンタンク５０の底部に備えられたスクリューコンベヤ５４で送り出される穀粒を上方側へ揚上搬送する縦送り筒５５と、縦送り筒５５の上端箇所から穀粒を横方向へ搬送して、筒先端側の吐出口５６Ｂから外部へ取り出す横送り筒５６とを備えて構成されている。前記縦送り筒５５は、内部に穀粒搬送用の縦送りスクリュー５５Ａを備え、横送り筒５６は内部に穀粒搬送用の横送りスクリュー５６Ａを備えている。

この穀粒搬出装置５１に対しては、グレンタンク５０の底部に備えられたスクリューコンベヤ５４を介してエンジン２０の動力が伝達されるように構成してある。つまり、前記エンジン２０の出力軸２０ａに設けた出力プーリ２０ｂから、グレンタンク５０の底部のスクリューコンベヤ５４の軸端に設けた入力プーリ５４ａに向けて伝動ベルト５３ａ，５３ｂを掛張してある。
この伝動ベルト５３ａ，５３ｂは、伝動経路途中に設けた中継ケース５２を介して、前記エンジン出力軸２０ａと中継ケース５２との間に設けた伝動ベルト５３ａと、中継ケース５２とスクリューコンベヤ５４との間に設けた伝動ベルト５３ｂとが、ほぼ直交するように掛張方向を変化させて設けられている。
そして、伝動ベルト５３ａ，５３ｂのうち、伝動下手側の伝動ベルト５３ｂに対しては、動力伝達を入り切り操作するためのベルトテンション式の穀粒搬出用クラッチＣを備えてある。

前記縦送り筒５５と横送り筒５６とは、前記縦送り筒５５の直管状の筒部分の上端部に横向きに屈曲した接続用の筒部分５５Ｄ（接続箇所に相当）を設けるととともに、前記横送り筒５６の直管状の筒部分の基端側にも横向きに屈曲した接続用の筒部分５６Ｄ（接続箇所に相当）を設け、これらの横向きの接続用の筒部分５５Ｄ，５６Ｄ同士の対向端面に、それぞれ接続用フランジ５５Ｃ，５６Ｃを設けて、前記縦送り筒５５と横送り筒５６とを、前記接続用フランジ５５Ｃ，５６Ｃ同士の対向面に垂直な水平方向の揺動軸心ｘ周りで相対回動自在に連結してある。

縦送り筒５５の外周部には環状の従動ギヤ５５Ｂが一体に形成してあり、機体フレーム１側の固定位置に支持された電動モータ５７側の駆動ギヤ５７Ａによって、前記縦送り筒５５、及びその縦送り筒５５の上端側に設けられた横送り筒５６を前記縦軸心ｙ周りで旋回作動可能に構成してある。

縦送り筒５５の上端側に連設される横送り筒５６は、前記縦送り筒５５の上端側と、前記横送り筒５６の横側部に一体に取り付けてある支持体５６Ｅとの間にわたって設けた油圧シリンダ５８（起伏揺動操作用のアクチュエータの一例）によって、前記縦送り筒５５の上端側における水平方向の揺動軸心ｘ周りで起伏揺動自在に構成されている。

〔起伏位置検出装置の構成〕
穀粒搬出装置５１には、横送り筒５６の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置６を設けてある。
この起伏位置検出装置６は、横送り筒５６と一体に揺動して横送り筒５６の起伏揺動角度に相当する角度情報を伝えるカム６０と、そのカム６０に案内されるカムフォロワ６１と、前記カムフォロワ６１を支持する回転検出部材６２と、その回転検出部材６２の回転角度を検出する角度検出器６３とを備えて構成されている。

前記カム６０は、横送り筒５６の上端側で横向きに屈曲させた筒部分の端部に形成されている接続用フランジ５６Ｃに固定ボルト６４を介して取り付けたカム形成部材によって構成されている。このカム形成部材の外周縁に形成されたカム面６０ａは、前記水平方向の揺動軸心ｘからの距離が横向き筒５６の起伏揺動角度に比例して変化するようにカム形状を設定してあり、カムフォロワ６１は、このカム面６０ａ上をスライドして横向き筒５６の起伏揺動角度を検出する。
上記の接続用フランジ５６Ｃに固定されるカム６０、及びそのカム６０に摺接するカムフォロワ６１は、前記縦送り筒５５と横送り筒５６との中間位置の接続用の筒部分５５Ｄ，５６Ｄで、かつ、その接続用の筒部分５５Ｄ，５６Ｄの下側外周箇所に相当する範囲に位置する状態で設けられている。

前記カムフォロワ６１は、前記横送り筒５６の揺動軸心である前記水平方向の揺動軸心ｘとは別の横軸心ｘ１周りで回転する回転検出部材６２の揺動端側に設けられたピン状の部材によって構成されている。そして、前記回転検出部材６２がカム面６０ａ側へ押圧付勢されているので、前記水平方向の揺動軸心ｘからの距離が変化するカム面６０ａ上をスライドするカムフォロワ６１の位置は、回転検出部材６２の前記横軸心ｘ１周りでの角度変化となって現れる。

回転検出部材６２は、前記横送り筒５６に対しては前記水平方向の揺動軸心ｘ周りで相対回動する、つまり、横送り筒５６の起伏揺動には連動しない縦送り筒５５側に取付固定されたポテンショメータからなる角度検出器６３に設けてある。
前記回転検出部材６２の前記横軸心ｘ１は、前記角度検出器６３の入力軸６３ａの軸心であり、回転検出部材６２の前記横軸心ｘ１周りでの回転角度が前記横送り筒５６の起伏揺動角度の検出情報として認識されることになる。

前記角度検出器６３で検出された回転検出部材６２での検出信号は、マイクロコンピュータなどからなる図外の制御装置に送られ、検出角度に応じた制御指令が制御装置が出力され、横送り筒５６を起伏揺動するアクチュエータとしての油圧シリンダ５８が伸縮作動されることになる。

〔その他〕
図６及び図７は、穀粒搬出用クラッチＣにおける伝動ベルト５３ｂと、テンションアームプーリ５０ａ、及びテンションアーム５０ｂとの位置関係を示しており、テンションアーム５０ｂの揺動支点Ｐを、機体フレーム１側に固定の支持プレート１６に設けてある。
これによって、前記伝動ベルト５３ｂを外せば、テンションアームプーリ５０ａ、及びテンションアーム５０ｂは支持プレート１６側に残したまま、グレンタンク５１のスクリューコンベヤ５４の軸端に設けられた入力用プーリ５４ａごと、グレンタンク５１を前記縦軸心ｙ周りで横外方へ移動操作できる。

図６及び図７に示されているように、グレンタンク５１における下窄まり部分には、貯留した穀粒を後方に向けて送り出すスクリューコンベヤ５４の上方に沿って、断面形状が山形に形成された流下案内板５９が、図示しない伝動機構により前記スクリューコンベヤ５４の回転に連動して揺動可能に支架されている。

図６及び図８に示されているように、グレンタンク５１の機体前方側の側壁面には、覗き窓５１ａが設けてある。この覗き窓５１ａは、タンク内部を透視可能であるように、透明板５１ｂを横側方からのスライド操作で挿抜可能であるように装着してある。このように、透明板５１ｂを横方向からの操作で挿抜できるようにすると、例えば、上方側から差し込むように構成する場合に比べて、覗き窓５１ａの上側に透明板５１ｂをスライド操作するときの案内になる壁部分を備える必要がないので、覗き窓５１ａを極力タンク上部に形成することができる。

本発明におけるコンバインの穀粒搬出装置は、自脱型コンバインに限らす、普通型コンバインにも適用できる可能性がある。

４ 脱穀装置
５ 穀粒貯留装置
６ 起伏位置検出装置
５１ グレンタンク
５５ 縦送り筒
５５Ｄ 接続箇所
５６ 横送り筒
５６Ｄ 接続箇所
６０ カム
６１ カムフォロワ
６２ 回転部材
６３ 角度検出器
６６ リミットスイッチ
ｘ 揺動軸心
ｘ１ 横軸心

Claims (3)

1. グレンタンクの下端側から取り出された穀粒を上方側へ揚送する縦送り筒と、その縦送り筒の上端側における水平方向の揺動軸心周りで起伏揺動自在に構成された横送り筒とを備えたコンバインの穀粒搬出装置であって、
   前記横送り筒の起伏揺動位置を検出する起伏位置検出装置を、前記縦送り筒と横送り筒との接続箇所における下向き面側に設けてあり、
   その起伏位置検出装置は、横送り筒と一体に揺動して横送り筒の起伏揺動角度に相当する角度情報を伝えるカムと、そのカムに案内されるカムフォロワとを備えるとともに、前記カムフォロワを前記横送り筒の揺動軸心とは別の横軸心周りで回転する回転検出部材に設け、前記回転検出部材の回転角度を検出する角度検出器を備えて、この角度検出器の検出情報に基づいて前記横送り筒の起伏揺動角度を演算するように構成してあり、
   前記カムとカムフォロワとは、前記横送り筒の揺動軸心周りにおけるカムの回転軌跡の最大径部分よりも前記横送り筒の揺動軸心に近い位置に前記カムフォロワの揺動軸心が存在するように配設してあり、かつ、前記横送り筒の揺動軸心を曲率中心として前記カムフォロワの揺動軸心位置を通る仮想円弧に対して、その仮想円弧の内側と外側とにわたって前記カムフォロワを揺動移動させるように案内するカム面を、前記カムに備えさせたことを特徴とするコンバインの穀粒搬出装置。
2. 前記縦送り筒と前記横送り筒とは、前記縦送り筒の直管状の筒部分の上端部に備える横向きに屈曲した接続用の筒部分と、前記横送り筒の直管状の筒部分の基端部に備える横向きに屈曲した接続用の筒部分とを、それらの接続用の筒部分の端部同士が対向する状態で接続してあり、
   前記起伏位置検出装置は、前記カムフォロワの揺動軸心が前記直管状の筒部分の上端よりも上側に位置する状態で横向きに屈曲した接続用の筒部分の下部に装着されている請求項１記載のコンバインの穀粒搬出装置。
3. 前記起伏位置検出装置は、前記横送り筒の揺動軸心とは別の横軸心周りで回転する回転検出部材と、その回転検出部材に対して前記別の横軸芯に沿う方向で離れた位置の一方側に設けてある角度検出器と、他方側に離れた位置に設けたカムとを備え、
   前記回転検出部材の遊端側に設けたカムフォロワを前記カムのカム面に摺接させて、前記別の横軸心周りで前記カムフォロワを揺動自在に支持するように構成してある請求項１又は２記載のコンバインの穀粒搬出装置。

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