JP6881914B2 - 刈取装置及び農作業機 - Google Patents

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Description

本発明は、走行しながら稲やとうもろこし等の長稈作物を茎ごと刈り取るのに用いられる刈取装置及び農作業機に関する。
農作業機に備えられ、走行しながら稲やとうもろこし等の長稈作物を茎ごと刈り取るのに用いられる刈取装置は、下記特許文献１〜３に記載されているように、周囲にカッタを有し、縦軸を中心として回転する一対のロータを用いたものが知られている。
特開平０７−３１２６３号公報(図７参照) 中国特許出願公告第１０７４２３９Ｃ号明細書(図４参照) 特表２００５−５１９５９６号公報(図１参照)
特許文献１、２に記載の従来技術のロータは、ロータの下方側に回転伝達部及び減速機等がからなる伝達装置が配置されており、この伝達装置を介して伝達される駆動力によって、一対のロータが夫々内側（ロータ同士が対面する側）に回転し、前方の長稈作物を茎ごと刈取りながら後方へ送るようにされている。
ところで、特許文献１、２に記載の従来技術は、伝達装置がロータの下側に配置されているため、伝達装置を地面に接触させずに、カッタが長稈作物の茎を地面の近くで切断できるような工夫がされている。
特許文献１では、ロータをこのロータの前方側が地面に向かうように傾斜させることによって、ロータの前方側のカッタを地面に近づけると共に、ロータの下面と地面との間に伝達装置が配置される空間を確保している。
特許文献２では、伝達装置とロータとの接続部分を、ロータの内側に配置すると共に、ロータの下方側に「下滑板５１」を配置して伝達装置を保護する構成を有しており、農作業機への取付け時には、特許文献１と同様にロータの前方側が地面に向かうように傾斜させることによって、ロータの前方側のカッタを地面に近づけると共に、ロータの下面と地面との間に伝達装置が配置される空間を確保しているものと思われる。
しかしながら、特許文献１、２の従来技術の刈取装置は、カッタを地面に近づけると共に、伝達装置を配置する空間の確保のために、地面に対するロータの傾斜角度を大きくせざるを得ず、この傾斜角度に対応して、刈り取り作業時での茎の軸に対するカッタの切断角度が大きくなるため、茎の切断面が斜めとなって刈り跡が雑然となってしまうと共に、稲ＷＣＳ(稲発酵粗飼料）用の稲のような茎が柔らかく軽い長稈作物においては、切断時に茎が倒れてしまい刈り残しが生じ、しかも、大きな傾斜角度によって切断後の長稈作物が呑込み口まで傾斜を登って行く形となるため滞留し易いという問題があった。
特許文献１、２に対して、特許文献３では、伝達装置がロータの上方にあるため、特許文献１、２の前述した問題点を解決することができる。しかしながら、移動時などには、カッタやロータが地面等に接触しないように刈取装置を上昇させるが、このとき、上方に配された伝達装置によって、刈取装置の上方の高さ方向の空間が狭くなるため、刈取装置を上昇させるための空間が確保し難いという問題があった。また、多数の歯車からなる歯車列、多数のプーリとベルト(スプロケットとチェーン)等による回転伝達部及び減速機等の重量がロータの上方に集中するため、農作業機の前後の重量バランスが悪くなってしまい、農作業機の刈取り作業性を損ねてしまうという問題があった。
すなわち、長稈作物の種類にかかわらず整然と狩り取ることができると共に、狩り残しが生じず、作業中における良好な刈取り作業性を備えた刈取装置が望まれている。
前述の課題を解決するために、本発明が採用した手段は、走行体に装着されると共に、カッタを有する一対のロータを備えた刈取装置であって、前記ロータは、上下方向の軸を有して配置された入力軸と、前記入力軸と同軸で、該入力軸の下方に連結された出力軸と、前記出力軸に対して該出力軸と一体回転するように軸支されたカッタと、前記カッタと同軸で回転自在に軸支されたドラムと、前記ドラムに内蔵されていると共に、前記入力軸と前記ドラムとにわたるように配置され、前記入力軸の回転を減速して前記ドラムに伝達する減速機構とを備え、減速機構は、第１の遊星歯車機構と、前記第１の遊星歯車機構に対して同軸、且つ下方に配列された第２の遊星歯車機構とを備えた遊星歯車機構であり、前記第１の遊星歯車機構は、前記入力軸に対して一体回転するように軸支された第１の太陽歯車と、前記第１の太陽歯車に噛み合いながら、該第１の太陽歯車の周りを回転するように軸支された第１の遊星歯車と、前記第１の遊星歯車を軸支すると共に、前記入力軸に対して回転自在に軸支された第１の遊星キャリアとを備え、前記第２の遊星歯車機構は、前記入力軸に対して回転自在に軸支されていると共に、前記第１の遊星キャリアに対して、該第１の遊星キャリアと一体回転するように接続された第２の太陽歯車と、前記第２の太陽歯車に噛み合いながら、該第２の太陽歯車の周りを回転するように軸支された第２の遊星歯車と、前記第２の遊星歯車を軸支すると共に、前記入力軸に対して回転自在に軸支され、且つ前記ドラムが接続された第２の遊星キャリアとを備えていることを特徴とする刈取装置にしたことである。
前記入力軸に対して回転を伝達する回転伝達機構を有し、前記回転伝達機構は、前記入力軸の軸に対して交差する方向の軸を有する回転軸と、前記回転軸の一端側に対して、該回転軸と一体回転するように軸支された入力部と、前記回転軸の他端側と前記入力軸との上端側とにわたって軸支され、回転軸の回転を前記入力軸の回転に変換する回転変換機構とを備えることが好ましい。
前記回転変換機構は、前記回転軸に軸支された傘歯車と、前記傘歯車と噛み合うように前記入力軸に軸支された傘歯車とから構成されていることが好ましい。
前述の刈取装置を備えたことを特徴とする農作業機にしたことである。
本発明に係る一実施形態の刈取装置を備えた農作業機の前方側斜視図である。 ロータの中央横断面図である。 (ａ)は図２の(ａ)‐(ａ)線断面図、(ｂ)は図２の(ｂ)‐(ｂ)線断面図である。
以下、本発明に係る一実施形態の刈取装置Ａ及び刈取装置Ａを備えた農作業機Ｂを図１〜図３に基づいて説明する。
ここで農作業機Ｂは、図１に示すように、前方(前進方向)に刈取装置Ａが配置された走行体Ｂ１と、刈取装置Ａの後方に配置された細断部Ｂ２と、細断部Ｂ２の後方に、細断部Ｂ２と連通するように連設され、細断された長稈作物を後方に排出するダクトＢ３と、ダクトＢ３の後方側に配置され、排出された長稈作物を受け取ってロールベールに成型する成型部Ｂ４とを備えたものである。
この農作業機Ｂは、前進しながら刈取装置Ａによって長稈作物を刈り取ると共に、搬送しながら細断し、細断された長稈作物を成型部Ｂ４に排出するようにされている。排出される長稈作物は、ダクトＢ３の排出口Ｂ３０から成型部Ｂ４に開口された投入口Ｂ４０を介して成型部Ｂ４内に入れられ、この成型部Ｂ４によってロールベールに成型され、成型されたロールベールを成型部Ｂ４の後方から圃場に排出するようにされている。
尚、農作業機Ｂは、成型部Ｂ４を備えたものに限らず、排出される長稈作物を収容する収容部(図示せず)を備えたもの、或いは走行体Ｂ１と伴走する伴走トラック（図示せず）の荷台に向かって長稈作物を排出するものとしてもよい。
刈取装置Ａは、前後方向に対して水平方向で直交する方向(左右方向)で隣り合うように配された一対のロータ１Ａ、１Ｂを有している。尚、ロータ１Ａ、１Ｂは、双方ともに同じ構成のものであるので、以下ではロータ１Ａのみを説明し、ロータ１Ｂの説明は省略する。
ロータ１Ａは、走行体Ｂ１のエンジン(図示せず)から取り出された駆動回転で回転する駆動プーリＣ１と複数の従動プーリＣ２とにわたって駆動ベルトＣ３を巻回してなるベルト駆動部Ｃに接続された回転伝達機構２を介して伝達して回転するように軸支されている。
ロータ１Ａは、図２、図３に示すように、回転伝達機構２によって回転する第１の遊星歯車機構３と、第１の遊星歯車機構３の下方に配列され、第１の遊星歯車機構３の回転が伝達されて回転する第２の遊星歯車機構４とで構成される減速機構Ｄによって、上下方向の軸を中心に回転するものである。
ロータ１Ａは、減速機構Ｄを内蔵し、第２の遊星歯車機構４側に接続されていると共に、第２の遊星歯車機構の回転に伴って回転するドラム５と、第１の遊星歯車機構３の回転に伴って回転するカッタ６と、上下方向の軸を有し、ロータ１Ａの回転中心となるように配された入力軸７と、入力軸７の下方に同軸で連結され、カッタ６を軸支した出力軸８とを備えている。
回転伝達機構２は、ロータ１Ａの上面から突出した入力軸７とベルト駆動部Ｃの最下流側の従動プーリＣ２とにわたるように配置されており、左右方向を軸とし、一端側に従動プーリＣ２を一体回転するように軸支した回転軸２Ａと、回転軸２Ａの他端側に、この回転軸２Ａと一体回転するように軸支された傘歯車２Ｂと、入力軸７の上端側に、この入力軸７と一体回転すると共に、傘歯車２Ｂと噛み合うように軸支された傘歯車２Ｃとを備えている。
この回転伝達機構２は、図1に示すように、駆動プーリＣ１の駆動回転が駆動ベルトＣ３を介して伝達されて回転する従動プーリＣ２によって作動するものであり、図２に示すように、左右の軸を中心として回転する従動プーリＣ２に伴って、回転軸２Ａと傘歯車２Ｂが回転すると共に、この傘歯車２Ｂに対して噛み合う傘歯車２Ｃが上下の軸を中心として回転し、この傘歯車２Ｃの回転によって、入力軸７を回転させるようになっている。
尚、回転伝達機構２は、例示した構成に限らず、走行体Ｂ１のエンジンから取り出された駆動回転を、入力軸７に伝達できる構成であればよい。
第１の遊星歯車機構３は、入力軸７に対して一体回転するように軸支された第１の太陽歯車３Ａと、第１の太陽歯車３Ａに噛み合いながら、第１の太陽歯車３Ａの周りを回転するように軸支された第１の遊星歯車３Ｂと、第１の遊星歯車３Ｂを軸支すると共に、入力軸７に対して回転自在に軸支された第１の遊星キャリア３Ｃと、第１の遊星歯車３Ｂの周りを囲むように配置され、第１の遊星歯車３Ｂが噛み合う第１の内歯３Ｄとを備えている。
この第１の遊星歯車機構３は、入力軸７の回転によって、第１の太陽歯車３Ａが回転すると共に、第１の太陽歯車３Ａの回転によって、第１の遊星歯車３Ｂが第１の遊星キャリア３Ｃを伴って、第１の太陽歯車３Ａの周りを回転するようになっている。
第２の遊星歯車機構４は、入力軸７に対して回転自在に軸支されていると共に、第１の遊星キャリア３Ｃに対して、第１の遊星キャリア３Ｃと一体回転するように接続された第２の太陽歯車４Ａと、第２の太陽歯車４Ａに噛み合いながら、第２の太陽歯車４Ａの周りを回転するように軸支された第２の遊星歯車４Ｂと、第２の遊星歯車４Ｂを軸支すると共に、入力軸７に対して回転自在に軸支され、且つドラム５が接続された第２の遊星キャリア４Ｃと、第２の遊星歯車４Ｂの周りを囲むように配置され、第２の遊星歯車４Ｂが噛み合う第２の内歯４Ｄとを備えている。
この第２の遊星歯車機構４は、第１の遊星歯車３Ｂの回転に伴う第１の遊星キャリア３Ｃの回転によって、第２の太陽歯車４Ａが入力軸７を回転中心として回転し、この第２の太陽歯車４Ａの回転によって、第２の遊星歯車４Ｂが第２の遊星キャリア４Ｃを伴って、第２の太陽歯車４Ａの周りを回転するようになっている。
第２の遊星キャリア４Ｃには、入力軸７を囲むように、この入力軸７と同軸で設けられた回転筒４０Ｃが接続されており、回転筒４０Ｃが第２の遊星キャリア４Ｃと一体回転するようにされている。
回転筒４０Ｃには、ドラム５の内周面に設けられたフランジ５０Ａに接続されるフランジ４１Ｃが一体に設けられており、第２の遊星キャリア４Ｃの回転で回転する回転筒４０Ｃの回転を、フランジ４１Ｃとフランジ５０Ａとを介してドラム５の回転として伝達するようにされている。
ドラム５は、入力軸７を回転中心として、この入力軸７の周りを回転するように軸支されている。ドラム５の外周には、入力軸７の軸に沿って複数の搬送羽根５０が一体に突設されており、搬送羽根５０がドラム５と一体回転することによって、長稈作物を保持しながら細断部Ｂ２へ搬送するようにされている。
カッタ６は、出力軸８に一体回転するように軸支されたフランジ６０と、フランジ６０の外周縁に固着された切断刃６１とを備えている。切断刃６１は、ドラム５の下端外周からよりも径方向に突出する長さを有しており、出力軸８と一体回転することによって、長稈作物を切断するようにされている。
入力軸７と出力軸８とは一体回転するように連結されており、回転伝達機構２から入力された入力軸７の回転が直接出力軸８に伝達されるようになっている。
ここで、前述の減速機構Ｄによる減速動作を説明する。この減速機構Ｄは、入力軸７に
入力された回転を直接第１の太陽歯車３Ａと出力軸８とに伝達し、入力軸７の回転数と同
数で第１の太陽歯車と出力軸８とを回転させる。
第１の太陽歯車３Ａと第１の遊星歯車３Ｂとのギヤ比は、〔第１の太陽歯車３Ａの回転数＞第１の遊星歯車３Ｂの回転数〕となるように設定されており、入力軸７の回転数に対して第１の遊星キャリア３Ｃの回転数が少なくなる(回転速度が低くなる)ように設定されている。
すなわち、第１の太陽歯車３Ａの回転数よりも少ない回転数で第１の遊星キャリア３Ｃが回転し、この第１の遊星キャリア３Ｃと一体で第２の太陽歯車４Ａが回転する。この第２の太陽歯車４Ａの回転によって、第２の遊星キャリアを伴って第２の太陽歯車４Ｂが回転する。
第２の太陽歯車４Ａと第２の遊星歯車４Ｂとのギヤ比は、〔第２の太陽歯車４Ａの回転数＞第２の遊星歯車４Ｂの回転数〕となるように設定されており、第２の太陽歯車４Ａの回転数に対して第２の遊星キャリア４Ｃの回転数が少なくなる(回転速度が低くなる)ように設定されている。
すなわち、第２の太陽歯車４Ａの回転数よりも少ない回転数で第２の遊星キャリア４Ｃが回転し、この第２の遊星キャリア４Ｃと一体でドラム５が回転する。
したがって、このような減速機構Ｄによって、一方では、入力軸７に入力された回転数
と同数で出力軸を回転させ、他方では、第１の遊星歯車機構３と第２の遊星歯車機構４と
によって入力軸７の回転を減速してドラム５を回転させることができる。
尚、減速機構Ｄは、カッタ６の回転に対してドラム５の回転を１／３２とする減速比が
、長稈作物を刈取りながら搬送する上で適している(例えば、カッタ６の回転１５４０ｒ
ｐｍに対してドラム５の回転４８ｒｐｍ)。この減速比を達成するには、例示したように
、減速機構Ｄを第１の遊星歯車機構３と第２の遊星歯車機構４との二つの遊星歯車機構を
有する構成であることが好ましい。
また、減速機構Ｄは、第１の遊星歯車機構３と第２の遊星歯車機構４との二つの遊星歯
車機構からなるものに限らず、一つの遊星歯車機構によるものであってもよいし、ギヤ比
を調整した歯車列、ギヤ比を調整したスプロケットにチェーンを巻き掛けたものとしても
よい。
このような刈取装置Ａによると、ロータ１Ａのドラム５に減速機構Ｄが内蔵されている
と共に、減速機構Ｄに回転を伝達する回転伝達機構２が、ロータ１Ａの上方に配置されて
いるため地面に対するロータ１Ａの傾斜角度を小さくする、或いは傾斜角度を「０」とす
ることができ、このロータ１Ａの傾斜角度に対応して、刈取り作業時での茎の軸に対する
カッタ６の切断角度を小さくする、或いは直交することができ、その上、ロータ１Ａの上
方には、回転伝達機構２のみが配されているため、ロータ１Ａの上方に刈取装置Ａを上昇
させるための高さ方向の空間を確保することができる。
しかも、減速機構Ｄが遊星歯車機構によるものであるので、通常の多数の歯車列による
減速機構に比べて軽量化が図れると共に、回転伝達機構２及び減速機構Ｄの重量をロータ
１Ａの上方にのみ集中させず、上下で分散させることができるので、農作業機Ｂの前後の
重量バランスを良好なものとすることができる。



したがって、この刈取装置Ａは、刈り跡を整然とすることができると共に、稲ＷＣＳ用の稲のような茎が柔らかい長稈作物においても確実に刈り取ることができる。そして、この刈取装置Ａを備えた農作業機Ｂは、刈り跡を整然とすることができると共に、稲ＷＣＳ用の稲のような茎が柔らかい長稈作物においても確実に刈り取ることができ、且つ良好な走行性及び刈取り作業性を備えることができる。
尚、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。
Ａ：刈取装置
Ｂ：農作業機
Ｄ：減速機構
１Ａ：ロータ
１Ｂ：ロータ
２：回転伝達機構
３：第１の遊星歯車機構
４：第２の遊星歯車機構
５：ドラム
６：カッタ
７：入力軸
８：出力軸
２Ａ：回転軸
２Ｂ：傘歯車
２Ｃ：傘歯車
３Ａ：第１の太陽歯車
３Ｂ：第１の遊星歯車
３Ｃ：第１の遊星キャリア
４Ａ：第２の太陽歯車
４Ｂ：第２の遊星歯車
４Ｃ：第２の遊星キャリア

Claims (4)

  1. 走行体に装着されると共に、カッタを有する一対のロータを備えた刈取装置であって、前記ロータは、上下方向の軸を有して配置された入力軸と、前記入力軸と同軸で、該入力軸の下方に連結された出力軸と、前記出力軸に対して該出力軸と一体回転するように軸支されたカッタと、前記カッタと同軸で回転自在に軸支されたドラムと、前記ドラムに内蔵されていると共に、前記入力軸と前記ドラムとにわたるように配置され、前記入力軸の回転を減速して前記ドラムに伝達する減速機構とを備え、減速機構は、第１の遊星歯車機構と、前記第１の遊星歯車機構に対して同軸、且つ下方に配列された第２の遊星歯車機構とを備えた遊星歯車機構であり、前記第１の遊星歯車機構は、前記入力軸に対して一体回転するように軸支された第１の太陽歯車と、前記第１の太陽歯車に噛み合いながら、該第１の太陽歯車の周りを回転するように軸支された第１の遊星歯車と、前記第１の遊星歯車を軸支すると共に、前記入力軸に対して回転自在に軸支された第１の遊星キャリアとを備え、前記第２の遊星歯車機構は、前記入力軸に対して回転自在に軸支されていると共に、前記第１の遊星キャリアに対して、該第１の遊星キャリアと一体回転するように接続された第２の太陽歯車と、前記第２の太陽歯車に噛み合いながら、該第２の太陽歯車の周りを回転するように軸支された第２の遊星歯車と、前記第２の遊星歯車を軸支すると共に、前記入力軸に対して回転自在に軸支され、且つ前記ドラムが接続された第２の遊星キャリアとを備えていることを特徴とする刈取装置。
  2. 前記入力軸に対して回転を伝達する回転伝達機構を有し、前記回転伝達機構は、前記入力軸の軸に対して交差する方向の軸を有する回転軸と、前記回転軸の一端側に対して、該回転軸と一体回転するように軸支された入力部と、前記回転軸の他端側と前記入力軸との上端側とにわたって軸支され、回転軸の回転を前記入力軸の回転に変換する回転変換機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の刈取装置。
  3. 前記回転変換機構は、前記回転軸に軸支された傘歯車と、前記傘歯車と噛み合うように前記入力軸に軸支された傘歯車とから構成されていることを特徴とする請求項２記載の刈取装置。
  4. 前記請求項１乃至請求項３いずれか１項記載の刈取装置を備えたことを特徴とする農作業機。
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