WO2018092782A1

WO2018092782A1 - 収穫機

Info

Publication number: WO2018092782A1
Application number: PCT/JP2017/040987
Authority: WO
Inventors: 福元　健氏; 治正北岡; 松下　雄
Original assignee: ヤンマー株式会社
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-05-24
Also published as: JP6752123B2; JP2018078835A; CN109963458A

Abstract

分草装置が障害物に当接したときに、引起し装置が上昇し、衝撃による破損を回避できるサトウキビ収穫機を提供しようとする。　刈取装置と、刈取装置によって刈り取った茎幹を横倒し姿勢で搬送する搬送装置４・５と、搬送装置４・５で搬送された茎幹を所定寸法で切断する処理部となるチョッピング装置６を備えたサトウキビ収穫機１であって、機体フレーム３０の前部には、引起し装置となるクロップデバイダ２が昇降可能に配置され、クロップデバイダ２の前端に後ろ上がりのガイド面を有する分草具４０が設けられ、該分草具４０は、前側の可動分草部４２と固定分草部４１からなり、可動分草部４２は、回転軸４３を中心に前端が下がるように回転する構成される。

Description

収穫機

　本発明は、収穫機の引起し装置の前端に設ける分草具に関し、特に、サトウキビ収穫機の引起し装置の前端に設けた分草具に所定値以上の荷重がかかった場合に、他の装置が破損しないようにするための技術に関する。

　従来、自脱型コンバインの引起し装置の前端に分草装置を設け、該分草装置の先端が障害物に接触した場合、その衝撃力を緩和するとともに、センサにより分草装置の移動を検知して、その信号により刈取装置を上昇させるようにして、分草板の脱出と衝突による破損を回避するようにした技術が公知となっている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－２９１３１８号公報

　前記特許文献１における技術では、土塊等に衝突した分草板は突き刺さったまま油圧シリンダにより上昇駆動される。ところが、走行速度が速い場合では、硬い塊等に分草板が衝突すると油圧シリンダによる刈取部の上昇が追い付かず、破損に至るおそれがあった。
　そこで、本発明は、引起し装置前端の分草具を、前側の可動分草部と固定分草部で構成し、衝突時には可動分草部の前端が下がるように回転し、引起し装置が上昇するようにし、衝撃による破損を回避できるサトウキビ収穫機を提供しようとする。

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
　刈取装置と、刈取装置によって刈り取った茎幹を横倒し姿勢で搬送する搬送装置と、搬送装置で搬送された茎幹を所定寸法で切断する処理部を備えたサトウキビ収穫機であって、引起し装置が昇降可能に配置され、引起し装置の前端に後ろ上がりのガイド面を有する分草具が設けられ、該分草具は、前側の可動分草部と固定分草部からなり、可動分草部は、回転軸を中心に前端が下がるように回転する構成とされるものである。

　前記可動分草部は、固定分草部に対して、設定値以上の荷重がかかるまでは回動しないように固定されているものである。

　前記可動分草部は固定分草部に対して、回転軸と位置決め部材とで連結され、設定値以上の荷重がかかると、位置決め部材が開放状態となるものである。
　前記可動分草部は、回転後に、後ろ下がりの傾斜面を下部に有するものである。

　本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
　即ち、分草具に設定値以上の荷重がかかると、可動分草部が下方に回転して、引起し装置に大きな荷重がかかり破損することを防止できる。

サトウキビ収穫機の全体構成を示した側面図。サトウキビ収穫機の全体構成を示した正面図。引起し装置と昇降リンク機構の側面図。引起し装置と昇降リンク機構の斜視図。メインリンクの側面図。前四節リンクと後四節リンクによる自由揺動範囲を示す図。分草具の側面図。分草具の斜視図。

　まず、図１、図２より、収穫機をサトウキビ収穫機１とした実施例の全体構造について説明する。なお、Ｆ方向を前方として、前後方向を規定して説明する。
　サトウキビ収穫機１は、走行部としてクローラ式走行装置１０上に機体フレーム３０を支持し、該機体フレーム３０に刈取装置や搬送装置や処理部や風選装置７や排出部８０が取り付けられる。該機体フレーム３０の前部の左右に刈取部取付フレーム３１が上下方向に固設され、該刈取部取付フレーム３１の上部に平行リンク機構３２を介してトップカッター１７が取り付けられ、刈取部取付フレーム３１に後述する昇降リンク機構１２を介して左右一対の引起し装置となるクロップデバイダ２・２が取り付けられる。なお、走行部はホイル式であってもかまわない。

　前記クロップデバイダ２は左右対称に構成されるため左右一方について説明する。クロップデバイダ２は後傾して配設される分草フレーム２ａの前部にオーガ２ｂ・２ｃが分草フレーム２ａと略平行に配置して回転可能に支持され、分草フレーム２ａの上部に設けた油圧モータ２ｄ・２ｅにより駆動されるようにしている。分草フレーム２ａの下部から前方に側面視略三角形状の分草具４０が突設されている。こうして、サトウキビを引き起こしながら機内に引き込む。

　前記トップカッター１７は前記クロップデバイダ２の前上方に昇降可能に配置され、平行リンク機構３２が油圧シリンダの伸縮により高さ調節可能に昇降される。トップカッター１７は下部の左右中央に切断刃を備え、切断刃の左右両側からサトウキビの上部を左右中央へ寄せるように左右外側方へ突出するガイド棒３３やガイド板３４等を備える。こうして、サトウキビの上部の不要な葉部分を機体左右中央に寄せて切断刃により切断するようにしている。

　左右のクロップデバイダ２・２の間の後方には、掻込ロータ１３と刈取装置となるベースカッター３と前搬送装置４が前搬送フレーム１４に支持されている。該前搬送フレーム１４は左右一対設けられて、後部が後搬送装置５の前端位置で機体フレーム３０に上下回動自在に枢支される。該前搬送フレーム１４の前部と機体フレーム３０との間には油圧シリンダが介装されて、油圧シリンダを伸縮させることによりベースカッター３や掻込ロータ１３を昇降して高さを調節可能としている。

　前記ベースカッター３は前搬送フレーム１４の前部から下方に垂設する左右の支持筒３ａ・３ａと、支持筒３ａ・３ａの下端に固設される支持円板の外周に固設される複数の刈刃３ｂ・３ｂ・・・と、前記支持円板上に固設され棒状の螺旋３ｃ・３ｃと、刈刃３ｂ及び螺旋３ｃを回転駆動する油圧モータ等からなる。
　前記掻込ロータ１３は、前記左右の前搬送フレーム１４の前端に左右方向に軸心を有し回転自在に支持される回動軸と、該回動軸上に固設される羽根体からなり、回動軸は油圧モータにより回転駆動される。

　前搬送装置４は、左右方向に軸心を有し上下一対の送りローラが前後方向に複数組配置され、送りローラのローラ軸の両側が左右の搬送ケースに回転自在に支持され、上側のローラ軸はチェーンにより動力伝達可能に構成され、下側のローラ軸はギヤにより動力伝達可能に構成され、それぞれ油圧モータと連結されている。

　こうして、掻込ロータ１３の回転によりサトウキビの茎幹が掻き込まれて、株元がベースカッター３の刈刃３ｂ・３ｂの回転により切断され、同時に螺旋３ｃ・３ｃの回転により茎幹の下端（根元）が跳ね上げられる。跳ね上げられたサトウキビは、その直後に配置された前搬送装置４に根元から引き込まれ、前搬送装置４の送りローラで斜め後上方に送られる。

　前搬送装置４の後部は後搬送装置５の前部に位置される。該後搬送装置５は上側と下側にそれぞれ適宜間隔をあけて後方へ送るローラ式コンベアから構成される。こうして、ベースカッター３により切断された後のサトウキビは前搬送装置４により後方へ送られて後搬送装置５に受け継がれて斜め後上方に搬送される。こうして、前搬送装置４と後搬送装置５により搬送装置を構成している。

　前記後搬送装置５の後部には処理部となるチョッピング装置６が配設される。チョッピング装置６はカッターからなる。カッターは左右方向に軸心を有する上下一対のカッター軸上にブレード刃が固定され、サトウキビが回転する上下のブレード刃の間を通過するときに所定寸法で切断されながら後方へ飛ばされるようにしている。

　風選装置７は、チョッピング装置６の後上部に設けられるブロワケース７ａと、ブロワケース７ａ内に収納されるブロワからなる。ブロワケース７ａは下方と上側方が開口され、ブロワケース７ａの下部はチョッピング装置６と連通され、上側方が葉や塵等の排出口としている。ブロワケース７ａは上下方向の軸心を中心に回動可能とされ、排出方向を変更可能としている。ブロワは上下方向を軸心としてブロワケース７ａ内に収納され、ブロワを回転駆動することにより、下から上方への高速空気流が発生されて前記拡散ロータの回転により拡散され、細断後の葉や塵を上方へ吸い込んで側方または後方に排出できるようにし、重い茎幹は下方の排出コンベア８の下部に設けたホッパー１８上に落下する。

　排出コンベア８は、下部が機体フレーム３０の後部に設けた旋回台２０上に支持され、該旋回台２０は上下方向を軸心として左右回動可能に支持されている。該排出コンベア８を左右回動して、排出方向を変更可能に構成している。但し、本実施形態では、機体フレーム３０の後部に排出コンベア８を取り付けているが、機体フレーム３０の後部に収納袋を取り付けて落下するサトウキビを収納する構成とすることもできる。

　前記機体フレーム３０の前部左右中央上には操縦部が配置され、該操縦部はキャビン１９により覆われている。該キャビン１９内には座席やステリングハンドルや変速レバー等が配設される。前記キャビン１９の後方の前搬送装置４の上方に駆動源となるエンジンが配置され、該エンジンには走行用や搬送装置駆動用の油圧モータや昇降用の油圧シリンダ等を作動させるための油圧ポンプが連結されて駆動される。

　前記昇降リンク機構１２は、左右一対の前四節リンク５０と後四節リンク６０と昇降駆動手段となる油圧シリンダ７０等を備える。昇降リンク機構１２は左右対称に構成されるため、左側について説明する。図３、図４に示すように、後四節リンク６０は上リンク６１と下リンク６２と支持軸６３・６４・６５・６６と前リンク６７等を備える。

　上リンク６１はメインリンク６１ａ・６１ａと補強リンク６１ｂと連結ロッド６１ｃからなり、上リンク６１の後部は前記刈取部取付フレーム３１の上部に支持軸６３を介して回転自在に枢支される。上リンク６１の前部は支持軸６５を介して前リンク６７の上部に回転自在に支持されるとともに、前四節リンク５０の上リンク５１後部も回転自在に支持される。また、上リンク６１の前上部に油圧シリンダ７０の一端（本実施形態ではロッド先端）が支持軸６８を介して連結される。該油圧シリンダ７０の先端には後四節リンク６０の揺動規制部７１が配設されて、他端は刈取部取付フレーム３１の下部に枢支されている。揺動規制部７１は本実施形態では、ロッド先端に伸縮方向と平行に長孔が形成され、該長孔に前記支持軸６８が貫通され、長孔内で摺動自在としている。こうして、後四節リンク６０、つまり、分草装置となるクロップデバイダ２は揺動規制部７１となる長孔内で上下揺動自在となっている。
　こうして、図６（ａ）で示すように、油圧シリンダ７０を伸縮させることで、クロップデバイダ２を大きく昇降することができる。また、図６（ｂ）から図６（ｃ）のように、揺動規制部７１で規制される範囲で揺動自在としている。

　前記メインリンク６１ａは図４、図５に示すように、前部は略三角形状に形成されており、左右のメインリンク６１ａ・６１ａの後部は軸受パイプ６９を挿入固定支持するための支持孔６１ａ１・６１ａ１が開口され、前記軸受パイプ６９に支持軸６３が挿入されて、該支持軸６３の両側が刈取部取付フレーム３１に連結支持される。メインリンク６１ａの前後中途部には連結ロッド６１ｃを挿入固定する固定孔６１ａ２が開口され、前上部に油圧シリンダ７０と連結する支持軸６８を挿入支持する支持孔６１ａ３が開口されている。左右のメインリンク６１ａ・６１ａの前下部には軸受パイプ７３を挿入固定する支持孔６１ａ４・６１ａ４が開口され、前記軸受パイプ７３に支持軸６５が挿入され、支持軸６５の両側に上リンク５１の後部が支持される。メインリンク６１ａの前辺の下部には前四節リンク５０の揺動規制部７２が形成されている。

　揺動規制部７２は後四節リンク６０の上リンク６１の前部に凹部が形成され、該凹部内に後述する前四節リンク５０の上リンク５１に固定した連結ロッド５５が揺動可能に配置されて、この凹部の範囲内で前四節リンク５０が上下方向に揺動自在としている。但し、凹部の代わりに長孔とすることも可能である。揺動規制部７２により規制されるときの前四節リンク５０の最下端位置、つまり、クロップデバイダ２を最下降させた状態での上リンク５１及び下リンク５２の角度は、前上がりの傾斜となるように設定され、前方より荷重がかかると、上リンク５１及び下リンク５２は上方へ回動して、衝撃荷重を逃がすようにしている。こうして、図６（ａ）から図６（ｂ）のように揺動規制部７２で規制される範囲で揺動自在としている。

　前記下リンク６２は後部が支持軸６４により刈取部取付フレーム３１の下部に回動自在に枢支され、前部が前リンク６７の下部に支持軸６６により回転自在に支持されるとともに、前四節リンク５０の下リンク５２の後部支持軸６６により回転自在に支持されている。なお、下リンク６２は二本のメインリンクと補強リンクとにより上リンク６１と略同じ構成としているが、一本のリンクで構成することも可能である。

　そして、上リンク６１と下リンク６２の長さを同じ長さとし、支持軸６３と支持軸６４の間隔と支持軸６５と支持軸６６の間隔を同じ長さとすることにより、平行リンクを構成している。但し、支持軸６５と支持軸６６の間隔を支持軸６３と支持軸６４の間隔よりも短く構成して台形のリンク構成として、昇降範囲を規制する構成とすることもできる。
　こうして、後四節リンク６０は上リンク６１と下リンク６２により平行リンクを構成して、油圧シリンダ７０を伸縮させることで昇降可能とし、揺動規制部７１の範囲内で上下揺動自在としている。

　前四節リンク５０は、上リンク５１と下リンク５２と支持軸５３・５４と、前リンク６７と分草フレーム２ａと支持軸６５・６６等を備える。前リンク６７と支持軸６５・６６は後四節リンク６０と共用させている。
　上リンク５１は左右のリンク部材５１ａ・５１ａと、該リンク部材５１ａ・５１を連結する連結ロッド５５からなる。上リンク５１の後部が前リンク６７の上部に支持軸６５を介して上下揺動自在に支持され、上リンク５１の前部が支持軸５３を介して分草フレーム２ａの上部に上下揺動自在に枢支される。連結ロッド５５は前記揺動規制部７２の凹部内に揺動可能に配置され、前四節リンク５０の上下揺動可能範囲が規制される。なお、前四節リンク５０の上昇限界は下リンク５２の連結ロッド５５が前リンク６７の前面に当接させて規制することも可能である。

　下リンク５２は左右のリンク部材５２ａ・５２ａと連結ロッド５５からなり、前記上リンク５１と同じ構成として、共通部品としてコスト低減化を図っている。こうして、前四節リンク５０は上リンク５１と下リンク５２とにより平行リンクを構成し、引起し装置となるクロップデバイダ２や分草部となる分草具４０を所定の範囲内で上下揺動自在としている。但し、前四節リンク５０は台形の四節リンクとすることも可能である。
　このように、前四節リンク５０と後四節リンク６０は、クロップデバイダ２を下降させて分草部の下端を接地させた状態では、自重により揺動規制部７１では支持軸６８が長穴の最下降位置に位置し、揺動規制部７２では支持軸６３が凹部の最下降位置に位置させており、地面の凹凸に追従できるように、揺動規制部７１・７２の規制範囲内で揺動自在となっている。なお、作業時にクロップデバイダ２が軽くて飛び跳ねるような場合には、ウエイトを分草部に取り付けたり、バネ等の付勢部材を取り付けて下方へ押しつける構成としても構わない。

　以上のように、刈取装置となるベースカッター３と、ベースカッター３によって刈り取った茎幹を横倒し姿勢で搬送する搬送装置となる前搬送装置４と後搬送装置５と、搬送装置で搬送された茎幹を所定寸法で切断する処理部となるチョッピング装置６とを備えたサトウキビ収穫機１であって、機体フレーム３０の前部に昇降リンク機構１２を介して引起し装置となるクロップデバイダ２が昇降可能に配置され、該昇降リンク機構１２は、前四節リンク５０と後四節リンク６０より構成され、後四節リンク６０は昇降駆動手段となる油圧シリンダ７０により昇降され、前四節リンク５０は揺動規制部７２で規制される所定角度内で後四節リンク６０に対して昇降自在に取り付けられるので、前後二つの四節リンク５０・６０により従来よりも昇降範囲を拡大することができ、圃場へ入るときや出るとき、トラックへの積み込みや積み下ろしのとき、圃場に大きな凸部が存在する時などで、引起し装置となるクロップデバイダ２は前端に配置される分草具４０が地面や歩み板に突っ込んで破損することを防止できるようになった。また、前四節リンク５０と後四節リンク６０を別々に昇降することが可能となり、作業状態に合わせて引起し装置の高さを上下動できる。

　また、前記前四節リンク５０は揺動規制部７２により所定角度内で自由揺動可能で、前記後四節リンク６０は揺動規制部７１による自由揺動範囲と昇降手段となる油圧シリンダ７０の伸縮による揺動範囲とを有するので、突き上げ量が大きい場合には、前四節リンク５０と後四節リンク６０の両方が上方回動し、従来よりも更に高い障害物等に対しても回避動作が可能となり、干渉しなくなる範囲を拡大できる。

　また、前記引起し装置となるクロップデバイダ２へ後ろ向き荷重が入力された場合に、前記前四節リンク５０はクロップデバイダ２が上昇する方向に自由揺動するので、クロップデバイダ２が圃場の凸部に至ると、図６（ａ）から図６（ｂ）（ｃ）順に揺動規制部７２・７１において自由揺動してクロップデバイダ２が上昇され、凸部に突っ込むことなく上方に逃げることになり、引起し装置の破損を防止できる。

　そして、前記クロップデバイダ２の下部、即ち、分草フレーム２ａの下端からは前方へ分草具４０が突設して設けられている。図７、図８に示すように、分草具４０は前記分草フレーム２ａの下端に取り付けられる固定分草部４１と、該固定分草部４１の前部に取り付けられる可動分草部４２からなる。

　固定分草部４１は平面視三角形状に形成される底板４１ａの後部が分草フレーム２ａの下端に固設され、底板４１ａの前部に、半円錐状の後ろ上がり、かつ、後ろ横広がりのガイド面４１ｂが形成され、該ガイド面４１ｂの左右中央前部に取付溝部４１ｃが前後方向に形成される。該取付溝部４１ｃは二枚のプレートを左右所定間隔をあけて底板４１ａ上に固設して形成している。該取付溝部４１ｃに可動分草部４２が上下回転可能に取り付けられる。

　前記可動分草部４２は側面視略三角形状のプレートで構成し、上面は後ろが徐々に高くなるように傾斜面４２ｃが形成され、傾斜面４２ｃが固定分草部４１の取付溝部４１ｃの上辺に合せた形状に形成され、可動分草部４２の前後中途部の上部に支持孔４２ａが開口され、該支持孔４２ａと取付溝部４１ｃのプレートに回転軸４３を挿入して、可動分草部４２を回転自在に支持している。該支持孔４２ａは側面視略三角形状として前部が上下方向に広くなるように形成し、回転軸４３に支持された状態ではガタを有している。可動分草部４２の後部は位置決め部材４４により固定分草部４１に連結される。位置決め部材４４は可動分草部４２に対して前方から後方へ設定値以上の荷重がかかると開放するように構成される。

　位置決め部材４４は本実施形態では、可動分草部４２の後部に固定孔４２ｂを開口し、固定分草部４１に開口した固定孔と前記固定孔４２ｂにシャーボルトを挿入して構成している。こうして、前方より設定値以上の荷重が可動分草部４２にかかると、シャーボルトが破断し可動分草部４２が回転自在となるようにしている。なお、位置決め部材４４はシャーボルトに限定するものではなく、固定分草部４１または可動分草部４２のいずれか一方にノッチ等の凸部を形成し、他方に該ノッチに嵌合する凹部を形成し、両者が嵌合する方向に付勢部材で付勢することにより、設定値以上の荷重がかかると該凸部と凹部の嵌合が開放されるように構成することもできる。

　このような構成において、前方から可動分草部４２に設定値以上の荷重がかかると、シャーボルトが破断し、図７に示すように、可動分草部４２は後方へ移動する。この状態で可動分草部４２は回転軸４３により回転自在となる。次に、可動分草部４２の先端は回転軸４３よりも下方に位置するため、その荷重により可動分草部４２は前部が下がるように回転軸４３を中心に回動し、可動分草部４２底辺が取付溝部４１ｃの前下部４１ｄに当接することによって停止する。この状態では、可動分草部４２の上前部の傾斜面４２ｃは前上がりの斜面となっている。従って、分草具４０が凸部等の障害物に当接したときには、可動分草部４２が回転して傾斜面４２ｃの前上がり傾斜にガイドされて引起し装置となるクロップデバイダ２は上昇され、分草具４０が凸部に突っ込んで機体を破損させることを防止している。

　以上のように、刈取装置と、刈取装置によって刈り取った茎幹を横倒し姿勢で搬送する搬送装置４・５と、搬送装置４・５で搬送された茎幹を所定寸法で切断する処理部となるチョッピング装置６を備えたサトウキビ収穫機１であって、機体フレーム３０の前部には、引起し装置となるクロップデバイダ２が昇降可能に配置され、クロップデバイダ２の前端に後ろ上がりのガイド面を有する分草具４０が設けられ、該分草具４０は、前側の可動分草部４２と固定分草部４１からなり、可動分草部４２は、回転軸４３を中心に前端が下がるように回転する構成とされるので、分草具４０前端に、荷重がかかると可動分草部４２が下方に回転して、クロップデバイダ２に大きな荷重がかかることを回避できる。

　前記可動分草部４２は、固定分草部４１に対して、位置決め部材４４により設定値以上の荷重がかかるまでは回動しないように固定されているので、通常作業時には、可動分草部４２と固定分草部４１とが一体的に分草してガイドすることができる。

　また、前記可動分草部４２は固定分草部４１に対して、回転軸４３と位置決め部材４４とで連結され、設定値以上の荷重がかかると、位置決め部材４４が開放状態となるので、障害物に衝突するような異常負荷に対して位置決め部材４４が開放されて、可動分草部４２が回転軸４３を中心に回動して、衝撃を低減することができる。

　前記可動分草部４２は、回転後に、後ろ下がりの傾斜面４２ｃを下部に有するので、障害物と衝突したときには、可動分草部４２が回転して傾斜面４２ｃによって障害物に乗り上げ、分草具４０が障害物に突っ込んで破損することを防止できる。

　本発明は、サトウキビを収穫する収穫機として利用可能である。

　１　　サトウキビ収穫機
　２　　クロップデバイダ
　３　　ベースカッター
　４　　前搬送装置
　５　　後搬送装置
　３０　機体フレーム
　４０　分草具
　４１　固定分草部
　４２　可動分草部
　４３　回転軸

Claims

　刈取装置と、刈取装置によって刈り取った茎幹を横倒し姿勢で搬送する搬送装置と、搬送装置で搬送された茎幹を所定寸法で切断する処理部を備えたサトウキビ収穫機であって、引起し装置が昇降可能に配置され、引起し装置の前端に後ろ上がりのガイド面を有する分草具が設けられ、該分草具は、前側の可動分草部と固定分草部からなり、可動分草部は、回転軸を中心に前端が下がるように回転する構成とされることを特徴とする収穫機。
　前記可動分草部は、固定分草部に対して、設定値以上の荷重がかかるまでは回動しないように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の収穫機。
　前記可動分草部は固定分草部に対して、回転軸と位置決め部材とで連結され、設定値以上の荷重がかかると、位置決め部材が開放状態となることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収穫機。
　前記可動分草部は、回転後に、後ろ下がりの傾斜面を下部に有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の収穫機。