JP6800903B2 - 作物列検知装置およびそれを用いた作物収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、農業において、畑に列状に植え付けた作物の列を検知する作物列検知装置およびそれを用いた作物収穫機に関するものである。

農業においては、作物を畑に列状に植え付け、作物収穫機で自動的に収穫することが行われている。たとえば、ビートなどの根菜類が、ビートハーベスタと呼ばれる作物収穫機で収穫される。
このような作物収穫機は、トラクタによって牽引され、作物を列状に植え付けた畝に沿って移動させる。このとき、畝に植わった作物を掘取口で掘り取って収穫する。

このような作物収穫機では、油圧と電気制御により掘取口を左右に揺動させ、上記掘取口を畝に合わせて位置調節する畝合わせ機構を備えている。上記畝合わせ機構では、作物列または畝自体を検知するセンサ装置が用いられている。畝に植わった作物列は必ずしもまっすぐでなく、多少なりとも左右に蛇行している。その作物列や畝を上記センサ装置で検知し、蛇行に合わせて掘取口の左右位置が調節される。これにより、作業者は、作物列の蛇行を気にすることなくトラクタを運転すればよく、作業が軽減される。

このような作物収穫機におけるセンサ装置に関する先行技術文献として、本出願人は下記の特許文献１〜３を把握している。

特開２００４−０４１０１７号公報 特開２００６−３４５８３５号公報 特開２００７−３１９０４９号公報

上記特許文献１は、「ビートハーベスタのビート列センサ」に関するものであり、下記の記載がある。
［０１２］
［発明の実施の形態］
以下、本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。
ビート列センサ１は周囲をフレームで囲んだスイッチボックス２を有し、このスイッチボックス２の底板３に一体形成したボス４の通口５に、スイッチカム６と一体のカム回転軸７が回転可能に嵌合されている。
［０１６］
この種のビート列センサはのスイッチカム６の近傍にスイッチ１１を設置し、スイッチ１１の接触子とスイッチカム６のカム面との接触・離反によってＯＮ−ＯＦＦ信号が得られるようにしてあるが、本発明では、カム回転軸７の軸廻りに調整プレート１２を独立回動可能に設置し、この調整プレート１２の面上に前記スイッチ１１を取付けてある。
［０１９］
図の実施例では、スイッチボックス２のフレームに前記調整プレート１２の結合ブラケット１５に向けてボルト製の支持杆１６を固定するとともに、結合ブラケット１５に横方向の長孔１７を形成し、この長孔１７に前記ボルト製支持杆１６をナット１８で位置調整可能に係着させてある。
この構成により、調整プレート１２はナット１８の調節でカム回転軸廻りに回動して所望位置で支持杆１６に固定することができ、スイッチ１１とスイッチカム６のＯＮ−ＯＦＦ位置関係を調節することができる。
［０２１］
カム回転軸７は、タイン９がビート列に接触して所定の抵抗を受けたときに回動し、抵抗がなくなると原位置に復帰するように弾発支持手段２０を介して支持されている。
図の実施例の弾発支持手段２０は、偏心位置に支軸２１を固定した回動プレート２２をカム回転軸７に一体回転可能に結合し、この支軸２１とスイッチボックス２のフレーム間にばね部材２３（戻しばね）を介装した構成になり、上記のような所定抵抗の回動と復帰機能が得られるようになっている。
［０２２］
図の実施例のばね部材２３は、前記支軸２１に係着するプレート２４とブロック２５の間に左右一組のばね２６、２６を介装し、スイッチボックス２のフレームの外側から内部に挿入したボルト２７を前記ブロック２５に螺合し、ボルトと正逆回転によりブロック２５を前後に移動させてばね圧を調整することができるようになっている。

上記特許文献２は、「根菜類収穫機の根菜類列検知装置」に関するものであり、下記の記載がある。
［００１８］
本第１実施形態の根菜類列検知装置１Ａは、図１に示すように、根菜類収穫機２の進行方向において、堀取口２２の前方に設けられている。そして、根菜類列検知装置１Ａは、図２から図４に示すように、主として、ビート等の根菜類列の左右両側に配置される一対の接触アーム３と、これら接触アーム３を所定の下向傾斜角をもって機体２１に支持するＹ字ブラケット４と、このＹ字ブラケット４を介して接触アーム３の変位を検知する変位センサ５Ａとを有している。
［００２１］
Ｙ字ブラケット４は、図２および図４に示すように、略Ｙ字状に形成されており、二股の先端部４１，４１に接触アーム３を固定するとともに、その基端部４２が機体２１に対して左右方向に揺動自在に支持されている。また、変位センサ５Ａは、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成されており、回転軸５１の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを出力し、このパルス信号をケーブル５２を介して図１に示す方向制御手段１５に送信するようになっている。
［００２２］
そして、本第１実施形態では、図２および図３に示すように、Ｙ字ブラケット４の基端部４２近傍から回動伝達ピン４３を突設させるとともに、この回動伝達ピン４３と変位センサ５Ａの回転軸５１とを回動伝達ブラケット５３で連結している。この回動伝達ブラケット５３を介してＹ字ブラケット４の回転角度および回転方向が変位センサ５Ａの回転軸５１に伝達されるようになっている。

上記特許文献３は、「作物列検知装置」等に関するものであり、下記の記載がある。
［００１７］
本実施形態の作物列検知装置１は、図１に示すように、根菜類収穫機３の進行方向において、堀取口１４の前方に設けられている。そして、作物列検知装置１は、図２から図４に示すように、主として、根菜類収穫機３に対し上下動自在に支持される上下動支持部材４と、この上下動支持部材４の下端部に設けられる揺動フレーム５と、この揺動フレーム５の一端部に設けられる左右平行リンク６と、この左右平行リンク６に設けられる一対の接触アーム７，７と、これら接触アーム７，７の左右方向の変位を検出する左右変位センサ８とを有している。
［００２４］
左右平行リンク６は、図３および図５に示すように、揺動フレーム５の他端部に固定される固定ブラケット６１と、この固定ブラケット６１の左右端部に垂下されて回動自在に軸支される一対の回動垂下ブラケット６２，６２と、これら回動垂下ブラケット６２，６２に軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケット６３とから構成されている。そして、各回動垂下ブラケット６２，６２の下端部には、一対の接触アーム７，７の基端部がボルト等によって固定されている。
［００２９］
左右変位センサ８は、接触アーム７，７の変位を検出するものであり、アナログセンサやアブソリュート型ロータリーエンコーダ等から構成されている。本実施形態において、左右変位センサ８は、図３および図５に示すように、固定ブラケット６１に対する各回動垂下ブラケット６２，６２の回転軸６４のうち、いずれか一方の回転軸６４に設けられている。そして、この回転軸６４の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを発生させ、このパルス信号を後述する制御手段に出力するようになっている。

特許文献１のビート列センサは、センサーロッド（タイン９）をビート列に接触させて回動させる。この回動によってカム回転軸７が回転し、スイッチカム６が動作してスイッチ１１を操作する。このスイッチ１１操作によってＯＮ−ＯＦＦ信号を得るようになっている。
このように、センサーロッド（タイン９）の回動をスイッチ１１の操作に変換するため、スイッチカム６を設けたカム回転軸７を使用する。このようなカム回転軸７は、形状が複雑なうえに高い加工精度が必要で、製作コストが嵩んでしまう。
また、センサーロッド（タイン９）が所定の角度になるとスイッチカム６がスイッチ１１を操作するよう、組み立て時にはスイッチカム６やスイッチ１１の位置調整をシビアに行って検知感度を調整しなければならない。
また、センサーロッド（タイン９）の回動に対する抵抗を与え、回動を復帰させるため、ばね部材２３を使用している。スイッチ１１操作に大きな荷重が要求されるため、上記ばね部材２３には高荷重の専用引張りばねを２本必要とする。この占領スペースが大きく、センサ全体のサイズが大型化している。
しかも、上述したスイッチカム６やスイッチ１１や２本のばね部材２３等からなる複雑な構造を、限られたスペースに収めている。このため、上述した位置調整の作業が行いにくく、製造工数も増え、コストアップの要因となっている。
センサの要であるスイッチカム６やスイッチ１１は、スイッチボックス２の中に密閉された構造である。これらに破損や狂いが生じた場合、現場での修理が容易でない為、本体センサごと交換することになり、修理費用の増大になっている。

特許文献２の根菜類列検知装置は、接触アーム３の揺動を変位センサ５Ａで検知し、回転軸５１の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを出力する。
しかしながら、この装置では、接触アーム３の揺動を変位センサ５Ａに伝達するためのＹ字ブラケット４等の伝達構造部が、剥きだしで露出している。このため、土や塵埃の付着によって汚染されると、上記伝達構造部がスムーズに動作しなくなる。そうなると、根菜類列検知の誤検知や誤作動が生じ、根菜の破損や堀残しが起こってしまう。

特許文献３の作物列検知装置は、接触アーム７，７の揺動を左右変位センサ８で検知し、回転軸６４の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを出力する。
しかしながら、この装置では、接触アーム７，７の揺動を左右変位センサ８に伝達するための左右平行リンク６等の伝達構造部が、剥きだしで露出している。このため、土や塵埃の付着によって汚染されると、上記伝達構造部がスムーズに動作しなくなる。そうなると、根菜類列検知の誤検知や誤作動が生じ、根菜の破損や堀残しが起こってしまう。

本発明の目的は、上記課題を解決した作物列検知装置およびそれを用いた作物収穫機を提供することにある。
つまり、部品点数が少なく組み立て作業が容易でコストを節減し、誤作動を起こしにくく修理も容易な、作物列検知装置およびそれを用いた作物収穫機を提供する。

請求項１の作物列検知装置は、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより変位するセンサーロッドと、
上記センサーロッドの根元側が結合されるシャフトと、
上記シャフトを、上記センサーロッドの変位によって回転しうる状態に収容するケースとを備え、
上記ケースの外側に、上記シャフトの回転変位を検知する回転変位センサが設けられ、
上記シャフトに、
上記シャフトの初期位置設定と、上記シャフトの回転変位の回復とを行うためのカムが設けられ、
上記ケースには、上記カムに当接してシャフトの初期位置を設定する初期位置設定手段が設けられ、
上記初期位置設定手段は、上記ケースの外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成されている。

請求項２の作物列検知装置は、上記請求項１記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記ケースには、上記カムに当接してシャフトの回転変位を回復させる回転変位回復手段が設けられ、
上記回転変位回復手段は、上記ケースの外側において上記回転変位の回復強度の調節を行いうるように構成されている。

請求項３の作物列検知装置は、上記請求項２記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記回転変位回復手段は、
上記回転変位を回復させる方向に上記カムを付勢する圧縮バネと、
上記圧縮バネを収容する筒状部と、
上記圧縮バネの一端側で上記カムに当接する当接部材と、
上記圧縮バネの他端側で上記圧縮バネの付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えて構成されている。

請求項４の作物収穫機は、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の作物列検知装置と、
畝に植え付けられた作物を収穫する取入口と、
上記作物列検知装置が検知した作物列に従うように上記取入口の左右位置を制御する制御手段とを備えた。

請求項１の作物列検知装置は、センサーロッドとシャフトとケースと、回転変位センサを備えている。上記センサーロッドの根元側に上記シャフトが結合されている。上記シャフトは、上記センサーロッドの変位によって回転しうる状態で、上記ケースに収容される。上記ケースの外側には、上記回転変位センサが設けられ、上記シャフトの回転変位を検知する。上記センサーロッドは、畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより変位する。このセンサーロッドの変位によりシャフトが回転し、その回転変位をケースの外にある回転変位センサが検知する。
このように、センサーロッドによる作物や畝の検知を、スイッチのＯＮ−ＯＦＦではなく回転変位センサを利用する。このため、検知感度の調整が電気制御系統のプログラム上で可能になり、従来のような組み立て時のシビアな位置調整が不要になる。また、シャフトの精度も、従来より緩やかな基準を許容できる。このため、大幅なコスト削減となる。また、部品点数が少なく、全体の構造が簡略化するため、必要な機構を省スペースで実現できるため、検知装置自体がコンパクト化する。さらに、上記センサーロッドの変位を回転変位センサに伝達するシャフトがケース内に収容されているため、土や泥の汚れが付着しにくく誤検知や誤作動を起こしにくい。また、回転変位センサはケースの外側にあるため、破損したり狂ったりしても、交換修理が容易である。

請求項１の作物列検知装置は、上記シャフトにカムが設けられている。上記カムは、上記シャフトの初期位置設定を行うため、シャフトの初期位置が狂いにくい。また、上記カムは、上記シャフトの回転変位の回復を行うため、回転変位が回復しないトラブルが防止される。上記カムがケース内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。

請求項１の作物列検知装置は、上記ケースに初期位置設定手段が設けられている。上記初期位置設定手段は、上記ケースの外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成され、上記カムに当接してシャフトの初期位置を設定する。このように、ケースの外側から容易に初期位置が調節できる。上記カムがケース内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくい。

請求項２の作物列検知装置は、上記ケースに回転変位回復手段が設けられている。上記回転変位回復手段は、上記ケースの外側において上記回転変位の回復強度の調節を行いうるように構成され、上記カムに当接してシャフトの回転変位を回復させる。このように、ケースの外側から容易に回復強度が調節できる。上記カムがケース内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。

請求項３の作物列検知装置は、上記回転変位回復手段は、圧縮バネと筒状部と当接部材と付勢力調節手段とを備えて構成されている。ケースに設けられた筒状部に圧縮バネが収容され、上記圧縮バネの一端側で当接部材がカムに当接する。これにより、上記圧縮バネは、上記シャフトの回転変位を回復させる方向にカムを付勢する。また、上記圧縮バネの他端側で付勢力調節手段が圧縮バネの付勢力を調節する。
このように、使用するバネを、従来の引張りから圧縮にすることで、汎用の高荷重圧縮バネを使用できるようになり、コスト削減に有利である。また、圧縮バネの付勢力を調節するときは、ケースの外側から行えるので、作業性が向上する。

請求項４の作物収穫機は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作物列検知装置を備えている。
上記作物列検知装置は、センサーロッドによる作物や畝の検知を、スイッチのＯＮ−ＯＦＦではなく回転変位センサを利用する。このため、検知感度の調整が電気制御系統のプログラム上で可能になり、従来のような組み立て時のシビアな位置調整が不要になる。また、シャフトの精度も、従来より緩やかな基準を許容できる。このため、大幅なコスト削減となる。また、部品点数が少なく、全体の構造が簡略化するため、必要な機構を省スペースで実現できるため、検知装置自体がコンパクト化する。さらに、上記センサーロッドの変位を回転変位センサに伝達するシャフトがケース内に収容されているため、土や泥の汚れが付着しにくく誤検知や誤作動を起こしにくい。また、回転変位センサはケースの外側にあるため、破損したり狂ったりしても、交換修理が容易である。
また、上記シャフトにカムが設けられている。上記カムは、上記シャフトの初期位置設定を行うため、シャフトの初期位置が狂いにくい。また、上記カムは、上記シャフトの回転変位の回復を行うため、回転変位が回復しないトラブルが防止される。上記カムがケース内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。
さらに、上記ケースに初期位置設定手段が設けられている。上記初期位置設定手段は、上記ケースの外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成され、上記カムに当接してシャフトの初期位置を設定する。このように、ケースの外側から容易に初期位置が調節できる。上記カムがケース内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくい。

本発明の作物収穫機の一実施形態を示す側面図である。 本発明の作物列検知装置を機体に取付けた状態を説明する図である。 本発明の作物列検知装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 上記作物列検知装置の主要パーツを示す分解斜視図であり、センサーロッド側から俯瞰した図である。 上記作物列検知装置の斜視図である。 上記作物列検知装置の内部構造を説明する断面図である。 上記作物列検知装置の内部構造を説明する断面斜視図である。 上記作物列検知装置の動作を説明する図である。

図１〜図８は、本発明の一実施形態を説明する図である。

◆作物収穫機
図１は、本実施形態の作物収穫機１００を示す側面図である。本実施形態は、根菜の一種であるビートを収穫するためのビートハーベスタへの適用例である。

この作物収穫機１００は、図示しないトラクタに牽引される。機体１０３の下部に、畝に植え付けられた作物を収穫する取入口１０１が設けられている。上記取入口１０１を作物列に合わせて走行させることで、ビートを掘り起こしながら取り入れて収穫するようになっている。

上記作物収穫機１００は、機体１０３の下方における取入口１０１の前方に、左右一対の作物列検知装置１Ａ，１Ｂを配置している。図では左用の作物列検知装置１Ｂしか見えない）。

上記作物収穫機１００は、機体１０３の前方に、トラクタに連結されるヒッチ１０２が突出している。上記ヒッチ１０２の左右には、方向変換装置としての油圧シリンダ１０４が配置されている（図では左側のものしか見えない）。上記油圧シリンダ１０４の伸縮により、機体１０３の進行方向を左右に変えるようになっている。

上記作物収穫機１００は、上記作物列検知装置１Ａ，１Ｂが検知した作物列に従うよう、上記油圧シリンダ１０４を伸縮させて機体１０３の進行を左右に変えることにより、上記取入口１０１の左右位置を制御するようになっている。したがって、上記油圧シリンダ１０４は、本発明の制御手段の一部として機能する。

◆作物列検知装置
〔概要〕
図２は、本実施形態の作物列検知装置１Ａ，１Ｂを機体１０３に取付けた状態を説明する図である。
機体１０３の下部に配置される支持フレーム１０５の右と左にそれぞれ、右用の作物列検知装置側１Ａ，左用の作物列検知装置１Ｂが取り付けられる。

上記左右一対の作物列検知装置１Ａ，１Ｂでは、左右から内側に向かってセンサーロッド１０が延びている。上記センサーロッド１０が畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより、作物列を検知する。

図３〜図７は、本実施形態の作物列検知装置１Ａを説明する図である。左右一対の作物列検知装置１Ａ，１Ｂのうち、代表して右用の作物列検知装置１Ａを説明する。左用の作物列検知装置１Ｂは、左右が逆になるだけで構造と動作は右用と同様であるため、説明を省略する。

〔基本構造〕
上記作物列検知装置１Ａは、センサーロッド１０とシャフト３０とケース５０と、回転変位センサ７０を備えている。

上記センサーロッド１０の根元側に上記シャフト３０が結合されている。上記シャフト３０は、上記センサーロッド１０の変位によって回転しうる状態で、上記ケース５０に収容される。上記ケース５０の外側には、上記回転変位センサ７０が設けられている。上記回転変位センサ７０は、上記シャフト３０の回転変位を検知する。上記センサーロッド１０は、畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより変位する。このセンサーロッド１０の変位によりシャフト３０が回転し、その回転変位をケース５０の外にある回転変位センサ７０が検知する。

〔センサーロッド１０〕
上記センサーロッド１０は、途中に弾性コイル部１１を有し、先端側が後方を向くように折り曲げられた鋼製のロッドである。上記センサーロッド１０は、根元部にＬ字状に屈曲した屈曲部１２が設けられている。
上記センサーロッド１０は、結合ブロック２０を介して上記シャフト３０の第１端部に対して結合される。

〔結合ブロック２０〕
上記結合ブロック２０は、上記センサーロッド１０をシャフト３０の第１端部に対して結合する際の媒介物となる部材である。上記結合ブロック２０はその中央に、上記シャフト３０の第１端部が嵌合されて一体回転可能となる嵌合穴２１が形成されている。上記嵌合穴２１の外側には、センサーロッド１０の屈曲部１２が嵌め込まれてその位置を規制する規制溝２２が形成されている。

上記嵌合穴２１は、シャフト３０が一体回転可能に嵌合されるものである。
本実施形態では、上記シャフト３０の第１端部に形成したオス側テーパ面３２と、上記嵌合穴２１の内面に形成したメス側テーパ面２３とを接合させて嵌合させるようになっている。これにより、結合ブロック２０の嵌合穴２１にシャフト３０の第１端部を嵌合するだけで、シャフト３０と結合ブロック２０が一体回転可能に嵌合される。

上記規制溝２２は、上記嵌合穴２１の両側に設けられた２本の横溝２２ｂと、上記横溝２２ｂに対して直角に交わる１本の縦溝２２ａとで構成されている。上記横溝２２ｂに上記屈曲部１２の先端側の横曲部が嵌め込まれる。上記縦溝２２ａにセンサーロッド１０の本体側が嵌め込まれる。これにより、ケース５０に対するセンサーロッド１０の張出し長さと傾斜角度が一定に規制されるようになっている。なお、右用の作物列検知装置１Ａと左用の作物列検知装置１Ｂとで部品を共通化するため、横溝２２ｂが２本設けられている。

このような構造により、上記センサーロッド１０が、作物や畝に接触して変位すると、シャフト３０が軸を中心にして回転するようになっている。

〔シャフト３０〕
上記シャフト３０は、上述したように、第１端部にオス側テーパ面３２が形成され、結合ブロック２０が一体回転可能に嵌合される。

上記シャフト３０には、上記シャフト３０の初期位置設定と、上記シャフト３０の回転変位の回復とを行うためのカム３１が設けられている。上記カム３１は、上記シャフト３０の途中部において鍔のように張り出して形成された板状の部分である。

図６に示すように、上記カム３１は、第１当接部３１ａと第２当接部３１ｂを備えたカム形状に形成されている。上記第１当接部３１ａは、後述する初期位置設定手段４０に当接してカムとして機能する。上記第２当接部３１ｂは、後述する回転変位回復手段６０に当接してカムとして機能する。

上記シャフト３０には、第２端部の端面に、回転変位センサ７０の回転軸７１が挿入される軸穴３３が形成されている。上記軸穴３３には、ゴムブッシュ３３ａを介して回転軸７１が挿入される。これにより、上記シャフト３０がその軸を中心に回転すると、回転変位センサ７０の回転軸７１を回転変位させるようになっている。

これにより、上記センサーロッド１０が、作物や畝に接触して変位するとシャフト３０が軸を中心にして回転し、その回転変位を回転変位センサ７０が検知するようになっている。

〔回転変位センサ７０〕
上記回転変位センサ７０には、たとえばポテンショメーター等の変位センサを使用することができる。

〔ケース５０〕
上記ケース５０は、鋼板製の箱体であり、上記シャフト３０が、上記センサーロッド１０の変位によって軸を中心に回転しうる状態で収容される。

図７に示すように、上記ケース５０には、そのひとつの壁面に、上記シャフト３０を保持するための第１保持筒５１が設けられている。上記第１保持筒５１の上部と下部にそれぞれベアリング５２ａ，５２ｂが嵌め込まれている。上記２つのベアリング５２ａ，５２ｂに、上記シャフト３０が軸回転可能に支持されている。この状態で上記シャフト３０の第１端部はケース５０の外側に突出している。この突出した第１端部にセンサーロッド１０が結合される。

上記ケース５０には、上記第１保持筒５１と対向する壁面に、四角い開口部５３が設けられている。上記開口部５３は、上記シャフト３０をケース５０内に組付ける際に利用される。上記開口部５３は蓋部材５４で塞がれる。上記蓋部材５４には、上記シャフト３０の第２端部側が支持されるとともに、上記回転変位センサ７０が取り付けられる。

上記蓋部材５４は、上記開口部５３よりも一回り大きい四角形の板状材で、その板面の中程に、上記シャフト３０を保持するための第２保持筒５５が設けられている。上記第２保持筒５５には、ベアリング５２ｃが嵌め込まれている。上記ベアリング５２ｃに、上記シャフト３０の第２端部が軸回転可能に支持されている。

上記蓋部材５４の外側には、上記回転変位センサ７０が取り付けられる。このとき、上記回転変位センサ７０の回転軸７１が、シャフト３０の端面に形成された軸穴３３に、ゴムブッシュ３３ａを介して挿入される。これにより、上記シャフト３０がその軸を中心に回転すると、回転変位センサ７０の回転軸７１が回転変位する。このような構造により、上記ケース５０の外側に、上記回転変位センサ７０が設けられる。

上記ケース５０の外側に設けられた回転変位センサ７０は、保護カバー５６で覆われ、土・泥・水などから保護される。

〔初期位置設定手段４０〕
上記ケース５０には、上記カム３１に当接してシャフト３０の初期位置を設定する初期位置設定手段４０が設けられている。

上記初期位置設定手段４０は、ケース５０の壁面に形成されたねじ穴４１に、緩止ナット４３がついたボルト４２がねじ込まれて構成されている。この状態で、上記ボルト４２の先端が、カム３１の第１当接部３１ａに当接することにより、シャフト３０の初期位置を決めるようになっている。つまり、センサーロッド１０が作物や畝に接触していないときは、カム３１の第１当接部３１ａがボルト４２の先端に当接しているのであり、この状態が初期位置である。

初期位置となるシャフト３０の回転角度位置を調節するときは、上記緩止ナット４３を緩めてボルト４２をねじ回転させ、その先端を進退させる。調節が終わったら緩止ナット４３を締めてボルト４２の位置を固定する。つまり、上記初期位置設定手段４０の調節により、初期位置となるシャフト３０の回転角度位置（初期位置となるセンサーロッド１０の回転角度位置）が決まる。

このような構造により、上記初期位置設定手段４０は、上記ケース５０の外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成されている。

〔回転変位回復手段６０〕
上記ケース５０には、上記カム３１に当接してシャフト３０の回転変位を回復させる回転変位回復手段６０が設けられている。

上記回転変位回復手段６０は、圧縮バネ６１と、筒状部６２と、当接部材６３と、付勢力調節手段６４とを備えて構成されている。

上記圧縮バネ６１は、上記回転変位を回復させる方向に上記カム３１を付勢する。上記筒状部６２は、上記圧縮バネ６１を収容する。上記当接部材６３は、上記圧縮バネ６１の一端側で上記カム３１に当接する。上記付勢力調節手段６４は、上記圧縮バネ６１の他端側で上記圧縮バネ６１の付勢力を調節する。

上記筒状部６２は、上記ケース５０の壁面を貫通するように当該壁面に接合され、筒状部６２の内部空間とケース５０の内部空間が連通している。上記圧縮バネ６１は、上記筒状部６２に収容されている。上記ケース５０の内側に位置する圧縮バネ６１の端部には、上記当接部材６３が配置されている。上記当接部材６３は、軸部が圧縮バネ６１に差し込まれ、頭部がカム３１の第２当接部３１ｂに当接している。上記筒状部６２の内側には、ケース５０の外側寄りの部分に雌ねじ部が設けられている。上記雌ねじ部に、上記付勢力調節手段６４がねじ込まれている。

上記付勢力調節手段６４は、六角レンチでねじ回転できる無頭ねじである。上記付勢力調節手段６４のねじ込み量を調節することにより、カム３１に対する圧縮バネ６１の付勢力を調節できる。上記ねじ込み量を大きくすると上記付勢力が大きくなり、上記ねじ込み量を小さくすると上記付勢力が小さくなる。

上記付勢力を大きくすると、シャフト３０が初期位置から回転するときの抵抗が大きくなる。つまり、上記センサーロッド１０が作物や畝に接触した変位により、上記シャフト３０が初期位置から軸回転するときの回転抵抗が大きくなる。これとともに、上記センサーロッド１０の作物や畝への接触がなくなったときの回転変位の回復力も大きくなる。
反対に、上記付勢力を小さくすると、シャフト３０が初期位置から回転するときの抵抗が小さくなる。つまり、上記センサーロッド１０が作物や畝に接触した変位により、上記シャフト３０が初期位置から軸回転するときの回転抵抗が小さくなる。これとともに、上記センサーロッド１０の作物や畝への接触がなくなったときの回転変位の回復力も小さくなる。

このような構造により、上記回転変位回復手段６０は、上記ケース５０の外側において上記回転変位の回復強度の調節を行いうるように構成されている。

〔ストッパーピン８０〕
上記ケース５０の外側には、変位するセンサーロッド１０に接触するストッパーピン８０が設けられている。上記ストッパーピン８０は、センサーロッド１０が作物や畝に接触して変位したときに結合ブロック２０が接触する。上記ストッパーピン８０に対して接触したあと、それ以上センサーロッド１０が変位するときは、弾性コイル部１１の弾性変形により、それより先端側だけが変位する。つまり、シャフト３０はそれ以上回転しない。これにより、センサーロッド１０に不測の外力が加わったときに、シャフト３０のオーバー回転を防止し、付勢力調節手段６４やカム３１が破損するのを防止する。

〔作物列検知動作〕
図８は、上記作物列検知装置１Ａの作物列検知動作を説明する図である。

図８（Ａ）はセンサーロッド１０およびシャフト３０の初期位置である。
この初期位置では、上記初期位置設定手段４０は、ボルト４２の先端がカム３１の第１当接部３１ａに当接している。また、上記回転変位回復手段６０は、上記当接部材６３の頭部がカム３１の第２当接部３１ｂに当接し、圧縮バネ６１の付勢力がシャフト３０に作用している。

図８（Ｂ）はセンサーロッド１０が変位し、それにともないシャフト３０が回転変位した状態である。センサーロッド１０が作物や畝に接触して変位すると、それに伴いシャフト３０が回転変位する。このとき、上記回転変位回復手段６０は、圧縮バネ６１の付勢力がシャフト３０に作用する強度を高め、回転抵抗として作用する。また、この状態からセンサーロッド１０が作物や畝から離れると、圧縮バネ６１の付勢力がカム３１に作用してシャフト３０の回転変位を回復する。

センサーロッド１０の変位にともないシャフト３０が回転変位すると、その回転変位により上記回転変位センサ７０の回転軸７１が回転変位し、その回転変位を回転変位センサ７０が検知する。つまり、センサーロッド１０が作物や畝に接触して変位すると、その回転変位の程度を回転変位センサ７０が検知するのである。

〔作物収穫動作〕
図１および図２に示すように、作物収穫機１００には、左右一対の作物列検知装置１Ａ，１Ｂが取り付けられる。上記作物収穫機１００は、図示しないトラクタに牽引され、機体１０３の下部に設けられた取入口１０１を作物列に合わせて走行させる。

右用の作物列検知装置１Ａにおいてセンサーロッド１０が作物や畝に接触して変位すると、その回転変位を回転変位センサ７０が検知し、左右の油圧シリンダ１０４を伸縮させて機体１０３の進行を右に変える。
左用の作物列検知装置１Ｂにおいてセンサーロッド１０が作物や畝に接触して変位すると、その回転変位を回転変位センサ７０が検知し、左右の油圧シリンダ１０４を伸縮させて機体１０３の進行を左に変える。

上記作物収穫機１００は、上記作物列検知装置１Ａ，１Ｂが検知した作物列に従うよう、上記油圧シリンダ１０４を伸縮させて機体１０３の進行を左右に変えることにより、上記取入口１０１の左右位置を制御し、ビート等の作物を掘り起こしながら取り入れて収穫する。

〔実施形態の効果〕
本実施形態の装置は、つぎの作用効果を奏する。

本実施形態の作物列検知装置１Ａは、センサーロッド１０とシャフト３０とケース５０と、回転変位センサ７０を備えている。上記センサーロッド１０の根元側に上記シャフト３０が結合されている。上記シャフト３０は、上記センサーロッド１０の変位によって回転しうる状態で、上記ケース５０に収容される。上記ケース５０の外側には、上記回転変位センサ７０が設けられ、上記シャフト３０の回転変位を検知する。上記センサーロッド１０は、畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより変位する。このセンサーロッド１０の変位によりシャフト３０が回転し、その回転変位をケース５０の外にある回転変位センサ７０が検知する。
このように、センサーロッド１０による作物や畝の検知を、スイッチのＯＮ−ＯＦＦではなく回転変位センサ７０を利用する。このため、検知感度の調整が電気制御系統のプログラム上で可能になり、従来のような組み立て時のシビアな位置調整が不要になる。また、シャフト３０の精度も、従来より緩やかな基準を許容できる。このため、大幅なコスト削減となる。また、部品点数が少なく、全体の構造が簡略化するため、必要な機構を省スペースで実現できるため、検知装置自体がコンパクト化する。さらに、上記センサーロッド１０の変位を回転変位センサ７０に伝達するシャフト３０がケース５０内に収容されているため、土や泥の汚れが付着しにくく誤検知や誤作動を起こしにくい。また、回転変位センサ７０はケース５０の外側にあるため、破損したり狂ったりしても、交換修理が容易である。

本実施形態の作物列検知装置１Ａは、上記シャフト３０にカム３１が設けられている。上記カム３１は、上記シャフト３０の初期位置設定を行うため、シャフト３０の初期位置が狂いにくい。また、上記カム３１は、上記シャフト３０の回転変位の回復を行うため、回転変位が回復しないトラブルが防止される。上記カム３１がケース５０内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。

本実施形態の作物列検知装置１Ａは、上記ケース５０に初期位置設定手段４０が設けられている。上記初期位置設定手段４０は、上記ケース５０の外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成され、上記カム３１に当接してシャフト３０の初期位置を設定する。このように、ケース５０の外側から容易に初期位置が調節できる。上記カム３１がケース５０内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくい。

本実施形態の作物列検知装置１Ａは、上記ケース５０に回転変位回復手段６０が設けられている。上記回転変位回復手段６０は、上記ケース５０の外側において上記回転変位の回復強度の調節を行いうるように構成され、上記カム３１に当接してシャフト３０の回転変位を回復させる。このように、ケース５０の外側から容易に回復強度が調節できる。上記カム３１がケース５０内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。

本実施形態の作物列検知装置１Ａは、上記回転変位回復手段６０は、圧縮バネ６１と筒状部６２と当接部材６３と付勢力調節手段６４とを備えて構成されている。ケース５０に設けられた筒状部６２に圧縮バネ６１が収容され、上記圧縮バネ６１の一端側で当接部材６３がカム３１に当接する。これにより、上記圧縮バネ６１は、上記シャフト３０の回転変位を回復させる方向にカム３１を付勢する。また、上記圧縮バネ６１の他端側で付勢力調節手段６４が圧縮バネ６１の付勢力を調節する。
このように、使用するバネを、従来の引張りから圧縮にすることで、汎用の高荷重圧縮バネを使用できるようになり、コスト削減に有利である。また、圧縮バネ６１の付勢力を調節するときは、ケース５０の外側から行えるので、作業性が向上する。

本実施形態の作物収穫機１００は、上記作物列検知装置１Ａを備えている。
上記作物列検知装置１Ａは、センサーロッド１０による作物や畝の検知を、スイッチのＯＮ−ＯＦＦではなく回転変位センサ７０を利用する。このため、検知感度の調整が電気制御系統のプログラム上で可能になり、従来のような組み立て時のシビアな位置調整が不要になる。また、シャフト３０の精度も、従来より緩やかな基準を許容できる。このため、大幅なコスト削減となる。また、部品点数が少なく、全体の構造が簡略化するため、必要な機構を省スペースで実現できるため、検知装置自体がコンパクト化する。さらに、上記センサーロッド１０の変位を回転変位センサ７０に伝達するシャフト３０がケース５０内に収容されているため、土や泥の汚れが付着しにくく誤検知や誤作動を起こしにくい。また、回転変位センサ７０はケース５０の外側にあるため、破損したり狂ったりしても、交換修理が容易である。
また、上記シャフト３０にカム３１が設けられている。上記カム３１は、上記シャフト３０の初期位置設定を行うため、シャフト３０の初期位置が狂いにくい。また、上記カム３１は、上記シャフト３０の回転変位の回復を行うため、回転変位が回復しないトラブルが防止される。上記カム３１がケース５０内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくく、回転変位の回復の誤作動が防止される。
さらに、上記ケース５０に初期位置設定手段４０が設けられている。上記初期位置設定手段４０は、上記ケース５０の外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成され、上記カム３１に当接してシャフト３０の初期位置を設定する。このように、ケース５０の外側から容易に初期位置が調節できる。上記カム３１がケース５０内にあるため、土や泥の汚れが付着しにくく、設定した初期位置が狂いにくい。

〔変形例〕
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明したが、本発明は図示した実施形態に限定する趣旨ではなく、各種の態様に変形して実施することができ、本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。

１Ａ：作物列検知装置（右用）
１Ｂ：作物列検知装置（左用）
１０：センサーロッド
１１：弾性コイル部
１２：屈曲部
２０：結合ブロック
２１：嵌合穴
２２：規制溝
２２ａ：縦溝
２２ｂ：横溝
２３：メス側テーパ面
３０：シャフト
３１：カム
３１ａ：第１当接部
３１ｂ：第２当接部
３２：オス側テーパ面
３３：軸穴
３３ａ：ゴムブッシュ
４０：初期位置設定手段
４１：ねじ穴
４２：ボルト
４３：緩止ナット
５０：ケース
５１：第１保持筒
５２ａ：ベアリング
５２ｂ：ベアリング
５２ｃ：ベアリング
５３：開口部
５４：蓋部材
５５：第２保持筒
５６：保護カバー
６０：回転変位回復手段
６１：圧縮バネ
６２：筒状部
６３：当接部材
６４：付勢力調節手段
７０：回転変位センサ
７１：回転軸
８０：ストッパーピン
１００：作物収穫機
１０１：取入口
１０２：ヒッチ
１０３：機体
１０４：油圧シリンダ
１０５：支持フレーム

Claims (4)

1. 畝に植え付けられた作物または当該畝に対して接触することにより変位するセンサーロッドと、
   上記センサーロッドの根元側が結合されるシャフトと、
   上記シャフトを、上記センサーロッドの変位によって回転しうる状態に収容するケースとを備え、
   上記ケースの外側に、上記シャフトの回転変位を検知する回転変位センサが設けられ、
   上記シャフトに、
   上記シャフトの初期位置設定と、上記シャフトの回転変位の回復とを行うためのカムが設けられ、
   上記ケースには、上記カムに当接してシャフトの初期位置を設定する初期位置設定手段が設けられ、
   上記初期位置設定手段は、上記ケースの外側において上記初期位置の調節を行いうるように構成されている
   ことを特徴とする作物列検知装置。
2. 上記ケースには、上記カムに当接してシャフトの回転変位を回復させる回転変位回復手段が設けられ、
   上記回転変位回復手段は、上記ケースの外側において上記回転変位の回復強度の調節を行いうるように構成されている
   請求項１記載の作物列検知装置。
3. 上記回転変位回復手段は、
   上記回転変位を回復させる方向に上記カムを付勢する圧縮バネと、
   上記圧縮バネを収容する筒状部と、
   上記圧縮バネの一端側で上記カムに当接する当接部材と、
   上記圧縮バネの他端側で上記圧縮バネの付勢力を調節する付勢力調節手段とを備えて構成されている
   請求項２記載の作物列検知装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の作物列検知装置と、
   畝に植え付けられた作物を収穫する取入口と、
   上記作物列検知装置が検知した作物列に従うように上記取入口の左右位置を制御する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする作物収穫機。

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