JPH0678617A - 刈取り機のグラスバッグ満杯検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刈取り機におけるグラスバッグの満杯を正確
に検出すると同時に、シュータおよびグラスバッグの取
扱いを容易にする。 【構成】 シュータ１４を覆う蓋１２は支軸３４を中心
にして開閉できる。この蓋１２の側面には光センサ１７
が取付けられ、蓋体１２の内側に光ビームを放出してい
る。この光ビームの延長線上には回帰反射板３９が配置
される。回帰反射板３９で反射された光ビームは光セン
サ１７内の受光部で検出される。光センサは、バッグ上
部のシュータ出口付近に漂っている芝草の密度で満杯を
検知する。光センサ１７は、受光部１７ｂでの受光レベ
ルがしきい値以下の場合に、遮光状態検出信号を出力す
る。図示しない制御部では、この遮光状態検出信号が所
定時間以上継続したときにバッグが満杯であると判定し
て警報装置を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刈取り機のグラスバッ
グ満杯検出装置に関し、特に、刈取られた草の乾湿や長
短にかかわりなく満杯状態を正確に検出できる刈取り機
のグラスバッグ満杯検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】芝や雑草など（以下、芝草という）を刈
取るための刈取り機は、その下面に芝草刈取り用のカッ
タブレードを有している。刈取られた芝草は、前記カッ
タブレードの回転による空気の流れによってダクト状の
シュータ内を移送され、集草容器（以下、グラスバッグ
という）に収容される。前記刈取り機にあっては、グラ
スバッグに設けられたセンサによってグラスバッグが満
杯になったことを検知し、ブザー等の警報装置で作業者
に知らせるようにしている。

【０００３】図７，図８は、グラスバッグ内の芝草の収
容量を検出する検出装置の代表的な例を示す模式図であ
る。同図において、グラスバッグ１１は蓋体１２および
二つの容器部分、つまり第１バッグ１１ａ，第２バッグ
１１ｂからなっている。図示しないカッタブレードで刈
取られた芝草は、シュータ１３内を移送されて前記第１
バッグ１１ａ，第２バッグ１１ｂ内に蓄積される。

【０００４】図７に示した検出装置では、シュータ１３
の放出部下方にレベルセンサ２８が設けられている。該
レベルセンサ２８によってグラスバッグ１１に蓄積され
た芝草の高さレベルが検出され、グラスバッグ１１が満
杯になったことが検知される。このような装置は例えば
実開昭６３−１４８１２５号公報に記載されている。

【０００５】図８に示した検出装置では、グラスバッグ
１１から排出される空気流量を検出するための流量セン
サ１８が蓋体１２に設けられている。該流量センサ１８
で検出された空気流量によってグラスバッグ１１が詰ま
っているか否かが検知され、グラスバッグ１１内の芝草
の蓄積量が判定される。このような装置は、例えば特開
昭６３−２４８１４号公報に記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術には次
のような問題点があった。すなわち、刈取った芝草は前
記グラスバッグ１１の第１バッグ１１ａ，第２バッグ１
１ｂ内に一様に蓄積されないため、芝草の満杯状態を前
記センサ１８，２８で適確に検出することが極めて困難
である。

【０００７】例えば、図７，図８に示したように、芝草
（図中陰影を施した部分）が濡れていたり刈り取り丈が
長かったりして重い場合、まず第１バッグ１１ａ側から
芝草が蓄積されていく傾向がある（図７ａ，図８ａ）。
そのために、芝草の蓄積量の高さレベルによって満杯を
判断する方式では、第２バッグ１１ｂが満杯にならない
うちにグラスバッグ１１の満杯を検出してしまうことが
ある（図７ａ）。また、空気流量によって満杯を検出す
る方式では、第２バッグ１１ｂが満杯になる前にシュー
タ１３の出口が詰まってしまうことがあり、更に言え
ば、詰まりを防止するための満杯検出さえできない場合
がある（図８ａ）。

【０００８】一方、芝草が乾燥していて軽い場合、第２
バッグ１１ｂ側から先に芝草が蓄積されていく傾向があ
る（図７ｂ，図８ｂ）。そのために、芝草の高さレベル
によって満杯を判断する方式では芝草がたまりすぎ、詰
まりはじめてから満杯を検出する場合がある（図７
ｂ）。また、空気流量によって満杯を検出する方式で
は、第１バッグ１１ａが満杯になる前にグラスバッグ１
１が満杯であると判断されてしまうことがある（図８
ｂ）。

【０００９】上記のように、シュータ１３が詰まった
り、芝草がグラスバッグ１１にたまりすぎたりすると、
シュータ１３の清掃や芝草の除去のための後処理が繁雑
になってしまう。これとは反対に、満杯判断のタイミン
グが早すぎると廃棄作業が頻繁になって刈取り作業の能
率が悪い。

【００１０】このような不具合を解消するためには、芝
草の乾湿の程度や芝草の丈、あるいは作業条件等によっ
てセンサの検出感度や取付位置の調節が必要になるとい
う問題点がある。

【００１１】本出願人は、芝草の、広範囲の状態に対応
できるように、すでに特願平３−２７１８９６号で次の
ような装置を提案している。該装置では、シュータの排
出口付近に光センサを設け、該シュータの排出口付近を
通過する芝草の通過状態や芝草の量など、芝草の蓄積の
過渡状態を、該光センサで検出される透過光に基づいて
検出するようにしている。

【００１２】ところで、光センサをシュ―タの排水口付
近に設けるにあたって、光センサをシュ―タに直接取り
付けるようにすればその光軸合わせが簡単な構造となる
が、グラスバッグに芝草が満杯になったとき、グラスバ
ッグから芝草が盛上がっていてこの盛上がり部分が光セ
ンサに近接していることがあり、この状態で芝草の廃棄
のためグラスバッグを取り外すと、シュータに取付けら
れている光センサを、芝草の盛上がり部分で汚してしま
う場合がある。

【００１３】また、シュータ内の芝草を取除いたり清掃
したりするメンテナンスにおいて、シュータを動かす必
要が生じることがある。例えば、特公平３−５８２４３
号公報に記載された装置のように、分割されたシュータ
をその連結部分から折り曲げてシュータ内を清掃するこ
とがある。このような場合にシュータを動かすと、光セ
ンサもシュータと一体的に動くので、ケーブル処理のた
めに配線ケーブルを長くしておく必要がある。

【００１４】これに対し、光センサをグラスバッグの蓋
側に設けることも考えられるが、その光軸合わせの調整
がひじょうに難しくなり、調整後も、蓋に外力が作用し
て多少歪んだだけで光軸がずれて検出機能を損ってしま
うという問題があった。

【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、芝草の状態や作業条件等にあまり影響されるこ
となく、グラスバッグが満杯になったことを適確に検出
できるようにし、かつ光センサの光軸合わせが簡単でず
れにくい構造とし、さらにメンテナンスも容易な刈取り
機のグラスバッグ満杯検出装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決し、
目的を達成するために、本発明は、グラスバッグの上方
に排出口が位置するように該グラスバッグの保持部材に
取付けられたシュータと、該シュータおよび前記グラス
バッグを覆い、かつ開閉自在に設けられたカップ状の蓋
体と、この蓋体に取付けられると共に、前記蓋体を閉じ
た状態ではその光軸がシュータの排出口近傍を横断する
ように位置決め固定される一対の光センサと、前記光セ
ンサの遮光状態に基づいて芝草量を判断する制御手段と
を具備した点に特徴がある。

【００１７】

【作用】上記の特徴を有する本発明では、シュータの排
出口近傍をその光軸が横断するように設けられた光セン
サは、シュータからグラスバッグに放出された芝草の蓄
積量を直接検出するだけでなく、シュ―タの出口近傍を
通過する芝草の通過状態とか、漂っている芝草の量とか
の蓄積の過渡状態に応じて遮光される。この遮光状態が
あらかじめ設定された状態であるか否かによって、グラ
スバッグ内の芝草が予定量に達したか否かを検知でき
る。

【００１８】また、前記光センサは、開閉自在なカップ
状の蓋体に直接固定されるので、グラスバッグの取付け
取外し時やシュータのメンテナンス時に、光センサをグ
ラスバッグやシュータ上から、離れた位置に容易に退避
させられるので、グラスバッグに満杯になった芝草の廃
棄作業やシュータの清掃などを極めて容易にできる。

【００１９】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。本実施例では、検出装置を適用する刈取り機
として乗用芝刈り機を例にして説明する。図４は乗用芝
刈り機の側面図である。同図において、乗用芝刈り機
（以下、単に芝刈り機という）１は操向輪となる前輪３
と、車体２の後部にあって駆動輪となる後輪４とを備え
ている。前記前輪３は車体２の前部に設けられたハンド
ル５によって操向される。車体２の中央部には座席６が
備えられ、その下方にはカバー７で覆われたエンジン
（図示しない）が搭載されている。

【００２０】車体２の下方にはカッタブレード８ａを収
容したカッタハウジング８が配設されている。また、車
体２の後部には支持ステー９が設けられ、このステー９
に対して水平に取付けられた支持枠（図示せず）にグラ
スバッグ１１が着脱自在に装着されている。グラスバッ
グ１１は第１バッグ１１ａと第２バッグ１１ｂとからな
り、これら第１バッグ１１ａと第２バッグ１１ｂの上部
は開閉自在な蓋体１２で覆われている。

【００２１】前記カッタハウジング８とバッグ１１との
間にはダクト状のシュータ１３が設けられ、カッタブレ
ード８ａで刈取られた芝草はこのシュータ１３内を移送
されてグラスバッグ１１に収容される。なお、シュータ
１３は、整備や清掃のための組立・分解が容易なよう
に、上部筒体１４，中間筒体１５および下部筒体１６の
各構成要素からなるものである。

【００２２】座席６の前方ハンドル５下方にはコントロ
ールパネル１０が設けられている。このコントロールパ
ネル１０には、運転操作のための各種表示装置のほか、
グラスバッグ１１の満杯を報知するランプやブザーなど
が配設される。

【００２３】さらに、シュータ１３やグラスバッグ１１
の上部を覆っている蓋体１２の内側にはグラスバッグ１
１の満杯を検知するための光センサが設けられている。

【００２４】前記光センサの取付け状態を図面を参照し
て説明する。図１は芝刈り機のグラスバッグ部分の要部
断面図であり、図２は図１の部分断面側面図である。同
図において、図４と同符号は同一または同等部分を示
す。

【００２５】図１，図２において、前記車体２の後部に
設けられる支持ステー９の上部には、枠２８が片持ち支
持されている。グラスバッグ１１（１１ａ，１１ｂ）
は、その上縁部１１ｃが前記枠２８に引掛けられた載置
状態で支持されている。枠２８は、車体後方すなわち矢
印２９の方向からグラスバッグ１１を出し入れできるよ
うに車体後方側が開放されている。

【００２６】枠２８には、シュータ１３の上部筒体１４
を矢印３０方向に回動自在に支持するための枠板３１が
固定されている。シュータ１３の上部筒体１４は、枠板
３１によって回動自在に支持されているので、メンテナ
ンス時に中間筒体１５（図４参照）との連結や分離が容
易にできる。上部筒体１４は前記中間筒体１５に連結さ
れた状態で、芝草がグラスバッグ１１になるべく均等に
蓄積されるように、その排出口のグラスバッグ前方側お
よび下方側に向いた部分が適当な角度で切り欠かれた形
状に形成されている。

【００２７】シュータ１３の上部筒体１４およびグラス
バッグ１１を覆うための蓋体１２は、前記支持ステー９
に固定されたブラケット３２と、蓋体１２にボルト・ナ
ットなど適当な締結手段によって固定された部材３３と
を貫通する支軸３４によって矢印３５の方向に開閉自在
に支持される。

【００２８】蓋体１２が閉じられた状態すなわち図示の
状態では、前記支軸３４と反対側すなわち車体後方寄り
底部に取付けられた補強用アングル部材３６が、グラス
バッグ１１の上縁部１１ｃを上から押さえた状態にな
る。さらに、蓋体１２には、グラスバッグ１１の移動を
規制するために、上縁部１１ｃを車体後方側で受止める
ためのストッパ面３７が形成されている。

【００２９】蓋体１２には、芝草の蓄積量を検出するた
めの光センサが取付けられる。該光センサの本体１７Ｅ
は発光部と受光部とが一体的に組込まれたものである。
蓋体１２の、該光センサ本体１７Ｅの光ビーム出入面に
対向する部分には孔３８が穿設されていて、光センサ本
体１７Ｅから放出された光ビームが蓋体１２の内側に照
射されてシュ―タの排出口近傍を横断するように構成さ
れている。

【００３０】蓋体１２内側に放出される光ビームの延長
線（光軸）上には、光センサの一部を構成し、その入射
方向に光を反射する回帰反射板１７Ｆが配設されてい
る。この回帰反射板１７Ｆは前記補強用アングル部材３
６にボルト締めで固定されている。

【００３１】光センサ本体１７Ｅの発光部としては、例
えば発光ダイオード、受光部としてはフォトダイオード
を含むフォトＩＣを使用できる。光センサ本体１７Ｅ
は、その光軸１７ｃがシュータ１３の排出口近傍を横断
するように位置決めされており、発光部から放出された
光ビームは、回帰反射板３９で反射されて受光部で検出
される。

【００３２】光センサ本体１７Ｅから引出されているケ
ーブル４０は、図示しない制御装置に接続される。ケー
ブル４０は、蓋体１２の、前記支軸３４寄りに引出され
るので、支軸３４を中心として蓋体１２が開閉された場
合に、ケーブル４０に無理な引張り力が作用することを
回避できる。その結果、ケーブル４０の処理が容易とな
り、該ケーブル４０を長くしてあらかじめ弛ませておく
必要がなくなる。

【００３３】蓋体１２の内側には、全体にわたって内側
面に直接芝草等が貼り付いて掃除しにくくなるのを防止
するための金網４１が設けられる。この金網４１の一端
は蓋体１２の天井部にピン４２で固定され、他端は前記
回帰反射板３９と共に、補強用アングル部材３６に固定
される。

【００３４】図３は、前記蓋体１２を開いた状態を示す
斜視図であり、図１、図２および図４と同符号は同一ま
たは同等部分を示す。図３に示すように、蓋体１２を開
いた状態では、蓋体１２および光センサ（光センサ本体
１７Ｅと回帰反射板１７Ｆ）を共にグラスバッグ１１
（１１ａ，１１ｂ）の上方から退避させることができる
ので、グラスバッグ１１に蓄積された芝草の廃棄作業が
容易であり、かつメンテナンスのためのシュータ１３の
取扱いも容易になる。

【００３５】回帰反射板１７Ｆは入射方向に光を反射す
ることができるので、光センサ本体１７Ｅの光ビ―ムが
回帰反射板１７Ｆへ照射できるように取り付けるだけの
簡単な調整で十分であり、組付作業はきわめて容易とな
る。また、蓋体１２が軽量化のために強化プラスチック
などの剛性の比較的小さい材料で作られていて、外部か
らの衝撃によって蓋体１２が多少変形しても、光センサ
の光軸１７ｃが回帰反射板１７Ｆ上から外れるような大
きな変形でない限り検出機能を損うことがない。

【００３６】次に、本実施例の制御装置の構成を図５の
ブロック図を参照して説明する。同図において、光セン
サ１７は、この光センサ１７の受光部での受光信号を予
定のしきい値に従ってパルス整形した信号を出力する。
すなわち前記受光部の受光レベルが前記しきい値より低
い場合は光センサ１７が遮光状態であることを示すハイ
（Ｈ）信号を出力し、受光レベルが前記しきい値より高
い場合は光センサ１７が受光状態であることを示すロー
（Ｌ）信号を出力する。

【００３７】光センサ１７の出力信号は制御部２０に入
力される。制御部２０の信号継続検出回路２１では、前
記光センサ１７の出力信号のハイ（Ｈ）が予定の時間継
続したか否かが検出される。信号のハイ（Ｈ）の状態が
予定時間継続すると、信号継続検出回路２１からランプ
付勢回路２２に信号が出力されて、ランプ２３が点灯す
る。これと同時に、タイマ回路２４を介してブザー駆動
回路２５にも信号が出力されてブザー２６が鳴らされ
る。タイマ回路２４は、ブザー２６の鳴動と共に計時を
開始し、予定時間が経過するとブザー２６の駆動を停止
させる信号を出力してブザー２６の動作を停止させる。

【００３８】前記制御部２０に入力される光センサ１７
の出力信号は、次のような処理を経た後の信号としても
よい。つまり前記光センサの出力レベルがハイ（Ｈ）の
状態となっている時間が予定の計算周期内でどれだけの
比率を占めているかを計算する。そしてこの比率つまり
遮光比が予定値以上の場合に制御部２０にハイ（Ｈ）信
号を供給するようにする。この遮光比の算出や、遮光比
としきい値との比較計算はマイクロコンピュータによっ
て行うことができる。

【００３９】図６に上記制御部２０の具体的な回路図を
示す。同図において、図５と同符号は同一または同等部
分を示す。入力端子Ａ，Ｂ間には、光センサ１７の遮光
状態に応じたパルス信号が印加される。ノイズ除去回路
２０ａでは入力信号のノイズが除去される。信号継続検
出回路２１のコンデンサＣ１の端子電圧が予定値に上昇
するまで、前記パルス信号が高電位（Ｈ）に維持されて
いれば、トランジスタＴｒ１と、Ｔｒ２が導通してブザ
ー２６とランプ２３とが付勢される。

【００４０】タイマ回路２４では、コンデンサＣ２の容
量と抵抗Ｒの値とで決定される時間が経過するとトラン
ジスタＴｒ３が導通し、これによってトランジスタＴｒ
１は遮断され、ブザー２６の付勢が停止される。

【００４１】リセット回路２７では光センサ１７からの
信号が低電位（光検出状態）になると、トランジスタＴ
ｒ４が導通し、前記コンデンサＣ１は放電されて、信号
継続時間は再び最初から計時される。このリセット回路
２７によってコンデンサＣ１の端子電圧が予定値に上昇
しないうちに、ブザー２６やランプ２３が付勢されるこ
とはなく、光センサ１７からの入力信号が１回でも
（Ｌ）になったときには、信号継続検出回路２１はリセ
ットされるのでグラスバッグ１１が満杯状態になったこ
とをより適確に検出できる。

【００４２】本実施例では、光センサ１７の光軸１７ｃ
は、シュータ１３の排出口近傍を横断するように設定し
たが、光センサ１７の具体的な位置設定にあたっては、
シュータ１３の排出口近傍であって、かつ一旦集積され
た芝草の巻上がり状態やシュータ１３から吐出される芝
草の通過状態（溜まり具合の程度）からグラスバッグ１
１の満杯を正確に検出できる位置を選択する。さらに詳
細な位置決めは実験結果に基づいて行うことが望まし
い。

【００４３】また、本実施例では、光センサ本体１７Ｅ
を蓋体１２の外側面に取付けたが、取り付け位置はこれ
に限定されず、光センサ本体１７Ｅの背面を蓋体１２の
内側面に固定し、光センサ本体１７Ｅが蓋体１２内に収
容されるようにしてもよい。この場合は、蓋体１２にケ
ーブル４０引出し用の孔を穿設し、そこからケーブル４
０を外部に引出すようにすればよい。

【００４４】なお、本実施例は、乗用型芝刈り機に本発
明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、例
えば手押し式の芝刈機とか無人で走行する刈取り機にも
同様に実施できる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果が得られる 。（１）グラスバッグの蓋体を開放したときに、該蓋体
および光センサを共にシュータおよびグラスバッグ上か
ら退避させられる。したがって、満杯になった芝草の廃
棄のためのグラスバッグの取外し取付け作業や、シュー
タ清掃時のグラスバッグやシュータの取扱いが容易にな
る。また、前記取外し取付時や清掃時に光センサを汚し
たり光軸のずれを生じさせることがない。 （２）回帰反射板の大きさを少し大き目にしておくこと
により、光センサ本体の光ビ―ムが回帰反射板に照射で
きるように取付けるだけの簡単な調整でめんどうな光軸
合わせ作業の代替とすることができる。 （３）発光部および受光部が一体となった光センサと回
帰反射板とでセンサ部を構成しているので、蓋体に外力
が作用して多少歪んだりした場合も、光ビ―ムが回帰反
射板に照射される位置関係にある限り検出機能を損うこ
とがない。 （４）芝草の蓄積量を直接検出するだけではなく、蓄積
していく過渡状態を検出することによってグラスバッグ
の満杯状態を適確に検出できる。したがって、グラスバ
ックに芝草がたまりすぎてシュータ出口が詰まることが
なくなり、シュータ内の芝草除去や清掃に手間がかかる
ことを回避できる。 （５）グラスバッグの満杯を極端に早く検出してしまう
ことがなくなり、グラスバッグ内の芝草の廃棄回数を減
少できるので、能率的に作業できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 乗用型芝刈り機のグラスバッグ部分の断面図
である。

【図２】 図１の部分断面側面図である。

【図３】 乗用型芝刈り機のグラスバッグ部分の斜視図
である。

【図４】 乗用型芝刈り機の側面図である。

【図５】 制御装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 制御部の回路図である。

【図７】 従来の検出装置の一例を示す模式図である。

【図８】 従来の検出装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…乗用型芝刈り機、 ２…車体、 ８…カッタハウジ
ング、 ９…支持ステー、１１…グラスバッグ、 １２
…蓋体、 １３…シュータ、 １７…光センサ本体Ｅ、
１７Ｆ…回帰反射板 ２０…制御部、 ２１…信号継
続検出回路、 ２４…タイマ回路、 ３４…支軸、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取られた芝草を、この芝草と共にシュ
   ータ内に送給される空気流によってシュータ内を移送さ
   せてグラスバッグに収容するように構成された刈取り機
   のグラスバッグ満杯検出装置において、 グラスバッグの上方に排出口が位置するように該グラス
   バッグの保持部材に取付けられたシュータと、 前記シュータおよび前記グラスバッグを覆い、開閉自在
   に設けられたカップ状の蓋体と、 この蓋体に取付けられると共に、前記蓋体を閉じた状態
   では、その光軸が前記シュータ排出口近傍を横断するよ
   うに位置決め固定される一対の光センサと、 前記光センサの遮光状態に基づいて芝草量を判断する制
   御手段とを具備したことを特徴とする刈取り機のグラス
   バッグ満杯検出装置。
2. 【請求項２】 前記光センサは、発光器および受光器が
   一体的に組込まれたセンサ本体と、該センサ本体の光軸
   上に配置された回帰反射板とで構成されたことを特徴と
   する請求項１記載の刈取り機のグラスバッグ満杯検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記蓋体は、前記グラスバッグの保持部
   材に設けられた支軸を中心として開閉自在に支承されて
   いると共に、前記光センサへの電気配線のための引出部
   を前記支軸近傍に設けたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の刈取り機のグラスバッグ満杯検出装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、 前記遮光状態が予定時間以上継続したこと検出する信号
   継続検出手段と、 前記信号継続検出手段による検出信号に応答して前記グ
   ラスバッグの満杯を報知する報知手段とを具備し、 前記遮光状態が前記予定時間以内に解除された場合には
   前記信号継続検出手段をその初期状態にリセットするよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の刈取り機のグラスバッグ満杯検出装置。