JP3828085B2 - 収穫機の刈取り部対地高さ検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
収穫機において、刈取り部の対地高さを検出する検出装置を設け、この対地高さ検出装置による検出高さが設定高さ以下になれば、刈取り部を走行機体に対して自動的に上昇させる制御が実行されるように構成するとか、対地高さ検出装置による検出結果に基づいて刈取り部の対地高さが設定範囲内になるように、刈取り部を走行機体に対して自動的に昇降させる制御が実行されるように構成し、走行機体が前後に傾斜するなどしても、刈取り部の分草具が地面に突っ込むことを回避するとか、刈取装置による刈り高さを設定高さに維持しながら作業できるようにされることがある。
【０００３】
分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備え、刈取り部の対地高さを接地センサーによって検出するようになった収穫機の刈取り部対地高さ検出装置として、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
すなわち、接地センサーとしての橇状の対地接触部材を、分草フレームとしての分草支持杆に横軸芯まわりで上下揺動自在に取り付け、対地接触部材が下方に一定以上揺動したことを検出するスイッチ、及び、対地接触部材が上方に一定以上揺動したことを検出するスイッチを設けたものがあった。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭６０−５７７８号公報 （ 第２頁、 第２−３図 ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
機体の操向操作が行なわれると、刈取り部が地面に対して横方向に振れ動くことから、接地センサーが地面上を横滑り移動する場合がある。従来の検出装置を採用した場合、接地センサーが地面上を横滑りした際、接地センサーが地面上の隆起部や土塊などに引っ掛かり、接地センサーであるとかセンサー支持部などに強い曲げ力などが掛かりやすくなっていた。検出部にも無理な力が掛かりやすくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、接地センサーが地面上を横滑りしても、接地センサーなどに無理な力が掛かりにくい収穫機の刈取り部対地高さ検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成、作用は、次のとおりである。
【０００８】
〔構成〕
分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置において、
前記分草フレームに対して機体前後向きの軸芯まわりで回動自在に連結している支持体、及び、この支持体を分草フレームに対する基準回動位置に回動付勢する付勢手段を備え、前記接地センサーを、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように、かつ、前記基準回動位置に在る前記支持体に対して上下揺動するように前記支持体に支持させ、前記検出部を、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように前記支持体に支持させ、前記接地センサーの前記支持体に連結している側とは反対側の後端側に係止部を設けるとともに、この係止部に係合作用して、接地センサーの前記軸芯まわりでの分草フレームに対する回動を許容しながら接地センサー後端側の分草フレームに対する横ずれを規制する係合部を前記分草フレームに備えてある。
【０００９】
〔作用〕
接地センサーが地面上を横移動する際、隆起部に引っ掛かるなどして移動抵抗が掛かると、この抵抗の大きさによっては、接地センサーが支持体と共に付勢手段に抗してローリングする。このとき、係合部が接地センサーの後端側の係止部に係合して接地センサーの回動を許容しながら接地センサー後端側の分草フレームに対する横ずれを規制していることから、接地センサーは、後端側が移動抵抗のために分草フレームから大きく位置ずれしない状態でローリングする。さらにこのとき、検出部も接地センサーと共にローリングする。この後、接地センサーの引っ掛かりが外れるなどして回動操作力が作用しなくなると、支持体が付勢手段による回動付勢のために基準回動位置に戻り、接地センサーも支持体と共に回動して検出用姿勢に戻るものである。これにより、接地センサーが隆起部などに引っ掛かっても、接地センサーも検出部もローリングすることと、接地センサー後端側が分草フレームから大きく位置ずれしないように係合部によって支持されることとにより、接地センサーやセンサー支持部であるとか検出部には付勢手段による付勢力によって決まる強さより強い曲げ力など無理な操作力が掛からなくなる。
【００１０】
〔効果〕
従って、接地センサーが地面上を横滑りしても、接地センサーにも、接地センサーの支持部や検出部にも無理な曲げ力などが掛かりにくくて変形や破損が発生しにくいように耐久性の富んだものになる。
【００１１】
請求項２による発明の構成、作用は、次のとおりである。
【００１２】
〔構成〕
請求項１による発明の構成において、前記接地センサーの前記係止部の横幅を、接地作用部の横幅より小にしてある。
【００１３】
〔作用〕
前記係合部は、係合部と係止部の横幅差によって接地センサーの回動を許容しながら、接地センサーの横ずれを規制するように係止部に対して係合するものであるため、係止部の横幅が大になるほど係合部が大型化する。接地センサーの接地作用部の横幅を広くするほど、接地センサーが湿地でも沈下しにくくなる。これにより、接地センサーの接地作用部の横幅を広くしながら、かつ、その横幅の割には、係合部が小型化するようにしながら、係合部と係止部の上記した係合を可能にするものである。
【００１４】
〔効果〕
従って、湿地でも接地センサーを沈下しにくくしながら検出できる割には、接地センサー後端側の横ずれ防止を小型の係合部で有利に行なえる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、クローラ式走行装置１によって自走し、運転座席２が装備された搭乗型の運転部、運転座席２の下方に位置するエンジン（図示せず）が備えられた原動部を有した自走機体の機体フレーム３の前部に位置する支持部４に、刈取り部１０の前処理部フレーム１１の基端側を機体横向きの軸芯まわりで回動自在に連結するとともに、前記機体フレーム３の後端側に脱穀装置５および穀粒タンク６を設けて、コンバインを構成してある。
【００１６】
このコンバインは、稲・麦などの穀粒を収穫するものであり、前記前処理部フレーム１１にリンク機構７を介してシリンダロッドが連結している油圧式のリフトシリンダ８を操作すると、このリフトシリンダ８が前処理部フレーム１１を上下に揺動操作して刈取り部１０を地面上近くまで下降した作業位置と、地面上から高く浮上した上昇非作業位置とに昇降操作する。刈取り部１０を下降作業位置にして自走機体を走行させると、刈取り部１０が複数の植付け条の刈取り対象の植立茎稈を機体横方向に並ぶ複数個の分草具１２によって分草して機体横方向に並ぶ複数の引起装置１３のうちの対応するものに案内し、各引起装置１３の上昇移動する引起し爪（図示せず）によって引起し処理するとともにバリカン型の刈取装置１４によって刈取り、刈取り穀稈を株元側に作用する挟持搬送装置と穂先側に作用する係止搬送装置とで成る搬送装置１７によって機体後方側に搬送し、脱穀装置５が搬送装置１７からの刈取穀稈を脱穀フィードチェン５ａによって機体後方向きに搬送しながら穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理し、穀粒タンク６が脱穀装置５からの脱穀粒を回収して貯留していく。
【００１７】
刈取り部１０についてさらに詳述すると、図１、図２などに示す如く構成してある。
すなわち、機体フレーム３の前記支持部４に基端側が回動自在に連結している機体前後向きの伝動ケースで成るメインフレーム１１ａ、及び、このメインフレーム１１ａの先端部に中間部が連結している機体横向きの伝動ケース１５などによって前記前処理部フレーム１１を構成してある。前記横向き伝動ケース１５が備えている支持部材１５ａの機体横方向での複数箇所から分草フレーム１６を機体前方向きに延出させて、隣接し合う一対の分草フレーム１６によって穀稈引起し経路１８を形成し、各分草フレーム１６の先端部に前記分草具１２を固定し、各穀稈引起し経路１８の横側に前記引起装置１３を配置し、前記複数本の分草フレーム１６の基端部にわたって前記刈取装置１４を取り付けてある。
【００１８】
図２に示すように、刈取り部１０の前記複数個の分草具１２のうちの最も機体横外側に位置する分草具１２のやや後側に、接地センサー２１を利用して刈取り部１０の対地高さを検出する刈取り部対地高さ検出装置２０を設けてある。図９に示すように、前記刈取り部対地高さ検出装置２０の検出部２２を連係させた制御手段３０に、前記リフトシリンダ８の制御弁３１の電磁操作部、運転部に設けた刈高さ設定手段３２を連係させてある。
【００１９】
刈高さ設定手段３２は、人為操作自在なポテンショメータで成り、刈高さ制御によって維持させるべき刈取装置１４の刈高さを変更自在に設定し、この設定刈高さを電気信号にして制御手段３０に出力するようになっている。
【００２０】
前記制御手段３０は、マイクロコンピュータを利用して成り、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出情報、及び、刈高さ設定手段３２による設定情報に基づいてリフトシリンダ８を自動的に操作する刈高さ制御を実行するようになっている。
すなわち、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出高さが刈高さ設定手段３２による設定刈高さから外れると、制御弁３１にリフトシリンダ８を操作させるべき信号を出力することによってリフトシリンダ８を刈取り部１０の上昇側や下降側に操作し、このために刈取り部１０が上昇するとか下降して刈取り部対地高さ検出装置２０が刈高さ設定手段３２による設定刈高さに対応する対地高さを検出する状態になると、制御弁３１にリフトシリンダ８を停止させるべき信号を出力することにより、リフトシリンダ８を停止操作して刈取り部１０の上昇や下降を停止させるようになっている。
【００２１】
これにより、収穫作業を行なうに当たり、制御手段３０による刈高さ制御をオンに切り換えておくと、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出高さが刈高さ設定手段３２による設定刈高さになるように刈取り部１０を自動的に昇降操作する刈高さ制御が行なわれ、走行地面の凹凸や傾斜のために自走機体が前後方向に傾斜しても刈取装置１４の対地高さが設定高さ又はそれに近いものに維持され、切り株の高さが設定刈高さ又はそれに近いものになる状態で作業できる。
【００２２】
図９に示す昇降レバー３４は、運転部に人為操作するように設けられ、操作されると刈取り部１０を上昇や下降させる指令を制御手段３０に出力することによって刈取り部１０を上昇操作や下降操作させるものである。すなわち、刈取り部１０を人為的に昇降操作するものである。制御手段３０は、前記昇降レバー３４が操作されて上昇や下降指令を入力した場合、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に優先して制御弁３１を切り換え操作してリフトシリダ８を刈取り部１０の上昇側や下降側に操作するようになっている。
【００２３】
図２、図３などに示すように、前記刈取り部対地高さ検出装置２０は、前記複数個の分草具１２のうち、運転部が位置する側とは反対側の最も機体横外側に位置する分草具１２の後側近くで、この分草具１２を支持する前記分草フレーム１６の先端付近に取付けた支持体２５、この支持体２５の下部の横側面がわに基端側が連結している前記接地センサー２１、前記支持体２５の上部の横側面がわに取付けた前記検出部２２を備えて構成してある。
【００２４】
図３、図４などに示すように、支持体２５は、前後側にピン形の取付け部５１，５２が付いている板金製の取付け部材５０と、この取付け部材５０の前記両取付け部５１，５２の間に一側面がわがネジ締め連結されているギヤケース４０とで構成し、そして、分草フレーム１６の基端側部分１６ａを構成する丸鋼管材の先端部に屈曲丸棒材を連結することによって分草フレーム１６の先端部に設けた屈曲部１６ｂに前記両取付け部５１，５２で連結してある。すなわち、屈曲部１６ｂの先端側における機体上下向き部分の下部に筒体を取付けて設けた前支持部１６ｃの取付け孔に前記前側の取付け部５１を回動自在に装着し、屈曲部１６ｂの基端側における機体上下向き部分の下部にブラケットを取付けて設けた後支持部１６ｄの取付け孔に前記後側の取付け部５２を回動自在に装着することにより、屈曲部１６ｂに連結してある。これにより、支持体２５は、両取付け部５１，５２の軸芯上に位置する機体前後向きの軸芯Ｙまわりで分草フレーム１６に対して回動するようになっており、分草フレーム１６の前記屈曲部１６ｂは、支持体２５を機体上方側に迂回するようになっている。
【００２５】
図１０などに示すように、接地センサー２１は、前端側に取付け片部２１ｃを備えるように、中間部に前端部２１ｂや後端側より機体下方向きに突出した接地作用部２１ａを備えるように曲げ成形した帯板ばねで構成してある。図３などに示すように、この接地センサー２１は、支持体２５の前記ギヤケース４０の入力軸４１に取付け片部２１ｃを一体回動自在に連結することにより、支持体２５に支持させてある。これにより、接地センサー２１は、前記入力軸４１の軸芯であって、支持体２５の前記回動軸芯Ｙと直交し合う軸芯Ｘのまわりで支持体２５に対して揺動するようになっており、かつ、支持体２５と共に前記軸芯Ｙまわりで分草フレーム２５に対して図５（ロ）に示す正回転方向Ａにも、図５（ハ）に示す逆回転方向Ｂにも回動するようになっている。
【００２６】
図３、図５に示すように、前記前側の取付け部５１にコイル部が外嵌している巻きばね６０の両端部６１，６２どうしの間に入り込むように配置したばねストッパー部１６ｅを分草フレーム１６の屈曲部１６ｂに設け、前記ばねストッパー部１６ｅより巻きばね６０のコイル部の方に寄った位置で前記両ばね端部６１，６２どうしの間に入り込むように配置したばね操作ピン５３を支持体２５の前記取付け部材５０に固設してあり、支持体２５は、前記巻きばね６０によって次の如く回動付勢されている。すなわち、支持体２５の分草フレーム１６に対する回動軸芯Ｙまわりでの回動位置のうち、接地センサー２１の支持体２５に対する揺動軸芯Ｘが機体横向きになって接地センサー２１が分草フレーム１６に対して軸芯Ｘまわりで上下揺動することとなる回動位置を基準回動位置Ｎ〔図５（イ）〕とし、支持体２５がこの基準回動位置Ｎから正回転方向Ａ及び逆回転方向Ｂのいずれの回転方向に回動操作されても、その回動操作力が解除されると、基準回動位置Ｎに自ずと回動復帰するように回動付勢されている。
【００２７】
すなわち、図５（ロ）に示すように、支持体２５が基準回転位置Ｎから正回転方向Ａに回動操作されると、巻きばね６０の一方の第１ばね端部６１がばねストッパー１６ｅに当接して支持されながら、他方の第２ばね端部６２がばね操作ピン５３によって正回転方向Ａに押圧されて巻きばね６０が弾性変形し、巻きばね６０が支持体２５を基準回動位置Ｎに復帰回動するように付勢する。図５（ハ）に示すように、支持体２５が基準回転位置Ｎから逆回転方向Ｂに回動操作されると、巻きばね６０の第２ばね端部６２がばねストッパー１６ｅに当接して支持されながら、第１ばね端部６１がばね操作ピン５３によって逆回転方向Ｂに押圧されて巻きばね６０が弾性変形し、巻きばね６０が支持体２５を基準回動位置Ｎに復帰回動するように付勢する。
【００２８】
図７に示すように、検出部２２は、本体が前記ギヤケース４０の側面がわに固定され、入力軸２２ａが前記ギヤケース４０の内部に入り込んでいる回転式のポテンショメータによって構成してある。
【００２９】
図６、図７に示すように、ギヤケース４０の前記入力軸４１に対して取り付け部４２ａが外嵌している扇形ギヤ４２と、この扇形ギヤ４２に噛合った状態で前記入力軸２２ａに対して外嵌している円形ギヤ４３とで成るギヤ連動機構４４を、ギヤケース４０の内部に設けてある。扇形ギヤ４２の取付け部４２ａは、入力軸４１の横断面非円形のためにこの入力軸４１に対して一体回動自在に係合している。円形ギヤ４３は、前記入力軸２２ａの横断面非円形のためにこの入力軸２２ａに対して一体回動自在に係合している。扇形ギヤ４２のピッチ円直径が円形ギヤ４３のピッチ円直径より大である。これにより、ギヤ連動機構４４は、接地センサー２１を上下揺動自在に支持している回転支軸４１の回転が増速して検出部２２の入力軸２２ａに伝達するようにして入力軸４１を検出部２２の入力軸２２ａに連動させている。
【００３０】
前記ギヤケース４０の内部に、コイル部が前記入力軸４１に外嵌している巻きばねで成るセンサーばね４６を設けてある。このセンサーばね４６は、扇形ギヤ４２を介して入力軸４１を回動付勢することにより、接地センサー２１の接地作用部２１ａが確実に接地作用するように接地センサー２１を下降側に揺動付勢している。
【００３１】
これにより、刈取り部対地高さ検出装置２０は、次の如く作動する。
すなわち、通常時は、巻きばね６０のために支持体２５が前記基準回動位置Ｎになっていて、接地センサー２１が軸芯Ｘまわりで分草フレーム１６に対して上下揺動するようになっており、刈取り部１０の対地高さが変化して分草フレーム１６の対地高さが変化すると、接地センサー２１は、これの接地作用部２１ａに作用する接地反力と、接地センサー２１の弾性復元力や前記センサーばね４５による下降力のために軸芯Ｘまわりで分草フレーム１６に対して上昇揺動するとか下降揺動する。すると、接地センサー２１の回転がギヤ連動機構４４によって増速して検出部２２の入力軸２２ａに伝達されて検出部２２が作動する。これにより、検出部２２により、接地センサー２１の支持体２５に対する揺動角に基づいて刈取り部１０の対地高さを検出し、この検出結果に基づいて刈取装置１４の対地高さを検出してこの検出結果を電気信号にして制御手段３０に出力する。
【００３２】
自走機体の操向操作が行なわれて刈取り部１０が横振れすると、接地センサー２１が地面上を横ずれするが、このとき、接地センサー２１が土塊に引っ掛かるなどすると、これによって接地センサー２１に作用する移動抵抗のために、接地センサー２１が支持体２５と共に軸芯Ｙまわりで巻きばね６０に抗してローリングするとともに検出部２２も共にローリングし、接地センサー２１や入力軸４１とか検出部２２に巻きばね６０による付勢力によって決まる強さより強い無理な曲げ力などの操作力が掛かりにくくなっている。
【００３３】
図２などに示すように、分草フレーム１６の前記基端側部分１６ａに、Ｕ字状に曲げ成形した屈曲丸棒材を取付けて接地センサー２１に対する係合部６５を設けてある。図８（イ）に示すように、この係合部６５には、接地センサー２１の後端側に横幅Ｗ１が接地作用部２１ａの横幅Ｗ２（図４）より狭くなるようにして設けた係止部２１ｄが摺動自在に入り込んでおり、係合部６５は、接地センサー２１の後端側が分草フレーム１６に対して横ずれしようとしても、左右一対の機体上下向きの縦辺部６５ａで係止部２１ｄに係合作用し、縦辺部６５ａどうしの間隔が係止部２１ｄの横幅Ｗ１より大であることに起因してセンサー後端側がずれ動くストローク以上はずれ動かないようにその横ずれを規制するように構成してある。また、係合部６５は、縦辺部６５ａどうしの間隔が係止部２１ｄの横幅Ｗ１より大であることに起因して係止部２１ｄが係合部６５に対して回動し得ることにより、接地センサー２１が軸芯Ｙまわりで分草フレーム１６に対して回動することを許容している。
【００３４】
すなわち、係合部６５は、接地センサー２１に回動操作力が作用した際、係止部２１ｄの横幅Ｗ１と縦辺部間隔との差によって接地センサー２１が軸芯Ｙまわりでローリングすることを許容しながら、接地センサー２１の後端側が分草フレーム１６に対して大きく位置ずれして接地センサー２１に捩れが発生することを防止している。すなわち、接地センサー２１に捩れが発生して接地センサー２１及び入力軸４１などに無理な曲げ力などが掛かることを防止している。
【００３５】
図７、図１０などに示すように、接地センサー２１の前端部に機体前後方向に対して傾斜した傾斜部２１ｅを設けてある。この傾斜部２１ｅの作用により、平面視でのギヤケース４０と接地センサー２１のラップが少なくなって、ギヤケース４０と接地センサー２１の間に泥土が詰まりにくくなり、また、接地センサー２１が株に割り込んだとき、植立穀稈を前方に押し倒しにくくなる。
【００３６】
〔別実施形態〕
上記実施形態の如く自走機体の前後傾斜にかかわらず刈取装置１４の対地高さが設定範囲になるように、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に基づいてリフトシリンダ８が刈取り部１０の上昇側や下降側に自動的に操作されるように構成する他、分草具１２の地面に対する突っ込みを防止するように、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に基づいてリフトシリンダ８が刈取り部１０の上昇側に自動的に操作されるように構成する場合にも本発明は適用できる。
【００３７】
刈取り部対地高さ検出装置２０は、上記実施形態の如く運転部とは反対側の最も機体横端に位置する分草具１２の後方に配置する他、運転部側の最も横端に位置する分草具１２の後方であるとか、その両横端に位置する分草具１２よりも機体内側に位置する分草具１２の後方に配置して実施してもよい。
【００３８】
上記巻きばね６０に替え、板ばね、ゴムなど各種のばね手段を採用して実施してもよいのであり、これら巻きばね６０、板ばね、ゴムなどを総称して付勢手段６０と呼称する。
【００３９】
本発明は、コンバインの他、玉ねぎ、人参などを各種の作物を収穫対象とする作業車にも適用できるのであり、これらの作業車やコンバインなどを総称して収穫機と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバイン前部の側面図
【図２】刈取り部の主フレーム及び対地高さ検出装置を示す斜視図
【図３】刈取り部対地高さ検出装置の側面図
【図４】刈取り部対地高さ検出装置の平面図
【図５】（イ）は、支持体の基準回動位置を示す説明図、（ロ）、（ハ）は、巻きばねの付勢作用を示す説明図
【図６】ギヤ機構の側面図
【図７】ギヤケースの縦断正面図
【図８】（イ）は、係合部の正面図、（ロ）は、接地センサーの接地作用部での断面図
【図９】ブロック図
【図１０】接地センサーの平面図
【符号の説明】
１０ 刈取り部
１６ 分草フレーム
２１ 接地センサー
２１ａ 接地センサーの接地作用部
２１ｄ 接地センサーの係止部
２２ 検出部
２５ 支持体
６０ 付勢手段
６５ 係合部
Ｎ 支持体の基準回動位置
Ｙ 支持体の回動軸芯
Ｗ１ 係止部の横幅
Ｗ２ 接地作用部の横幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
収穫機において、刈取り部の対地高さを検出する検出装置を設け、この対地高さ検出装置による検出高さが設定高さ以下になれば、刈取り部を走行機体に対して自動的に上昇させる制御が実行されるように構成するとか、対地高さ検出装置による検出結果に基づいて刈取り部の対地高さが設定範囲内になるように、刈取り部を走行機体に対して自動的に昇降させる制御が実行されるように構成し、走行機体が前後に傾斜するなどしても、刈取り部の分草具が地面に突っ込むことを回避するとか、刈取装置による刈り高さを設定高さに維持しながら作業できるようにされることがある。
【０００３】
分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備え、刈取り部の対地高さを接地センサーによって検出するようになった収穫機の刈取り部対地高さ検出装置として、従来、たとえば特許文献１に示されるものがあった。
すなわち、接地センサーとしての橇状の対地接触部材を、分草フレームとしての分草支持杆に横軸芯まわりで上下揺動自在に取り付け、対地接触部材が下方に一定以上揺動したことを検出するスイッチ、及び、対地接触部材が上方に一定以上揺動したことを検出するスイッチを設けたものがあった。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭６０−５７７８号公報 （ 第２頁、 第２−３図 ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
機体の操向操作が行なわれると、刈取り部が地面に対して横方向に振れ動くことから、接地センサーが地面上を横滑り移動する場合がある。従来の検出装置を採用した場合、接地センサーが地面上を横滑りした際、接地センサーが地面上の隆起部や土塊などに引っ掛かり、接地センサーであるとかセンサー支持部などに強い曲げ力などが掛かりやすくなっていた。検出部にも無理な力が掛かりやすくなっていた。
【０００６】
本発明の目的は、接地センサーが地面上を横滑りしても、接地センサーなどに無理な力が掛かりにくい収穫機の刈取り部対地高さ検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成、作用は、次のとおりである。
【０００８】
〔構成〕
分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置において、
前記分草フレームに対して機体前後向きの軸芯まわりで回動自在に連結している支持体、及び、この支持体を分草フレームに対する基準回動位置に回動付勢する付勢手段を備え、前記接地センサーを、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように、かつ、前記基準回動位置に在る前記支持体に対して上下揺動するように前記支持体に支持させ、前記検出部を、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように前記支持体に支持させ、前記接地センサーの前記支持体に連結している側とは反対側の後端側に係止部を設けるとともに、この係止部に係合作用して、接地センサーの前記軸芯まわりでの分草フレームに対する回動を許容しながら接地センサー後端側の分草フレームに対する横ずれを規制する係合部を前記分草フレームに備えてある。
【０００９】
〔作用〕
接地センサーが地面上を横移動する際、隆起部に引っ掛かるなどして移動抵抗が掛かると、この抵抗の大きさによっては、接地センサーが支持体と共に付勢手段に抗してローリングする。このとき、係合部が接地センサーの後端側の係止部に係合して接地センサーの回動を許容しながら接地センサー後端側の分草フレームに対する横ずれを規制していることから、接地センサーは、後端側が移動抵抗のために分草フレームから大きく位置ずれしない状態でローリングする。さらにこのとき、検出部も接地センサーと共にローリングする。この後、接地センサーの引っ掛かりが外れるなどして回動操作力が作用しなくなると、支持体が付勢手段による回動付勢のために基準回動位置に戻り、接地センサーも支持体と共に回動して検出用姿勢に戻るものである。これにより、接地センサーが隆起部などに引っ掛かっても、接地センサーも検出部もローリングすることと、接地センサー後端側が分草フレームから大きく位置ずれしないように係合部によって支持されることとにより、接地センサーやセンサー支持部であるとか検出部には付勢手段による付勢力によって決まる強さより強い曲げ力など無理な操作力が掛からなくなる。
【００１０】
〔効果〕
従って、接地センサーが地面上を横滑りしても、接地センサーにも、接地センサーの支持部や検出部にも無理な曲げ力などが掛かりにくくて変形や破損が発生しにくいように耐久性の富んだものになる。
【００１１】
請求項２による発明の構成、作用は、次のとおりである。
【００１２】
〔構成〕
請求項１による発明の構成において、前記接地センサーの前記係止部の横幅を、接地作用部の横幅より小にしてある。
【００１３】
〔作用〕
前記係合部は、係合部と係止部の横幅差によって接地センサーの回動を許容しながら、接地センサーの横ずれを規制するように係止部に対して係合するものであるため、係止部の横幅が大になるほど係合部が大型化する。接地センサーの接地作用部の横幅を広くするほど、接地センサーが湿地でも沈下しにくくなる。これにより、接地センサーの接地作用部の横幅を広くしながら、かつ、その横幅の割には、係合部が小型化するようにしながら、係合部と係止部の上記した係合を可能にするものである。
【００１４】
〔効果〕
従って、湿地でも接地センサーを沈下しにくくしながら検出できる割には、接地センサー後端側の横ずれ防止を小型の係合部で有利に行なえる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、クローラ式走行装置１によって自走し、運転座席２が装備された搭乗型の運転部、運転座席２の下方に位置するエンジン（図示せず）が備えられた原動部を有した自走機体の機体フレーム３の前部に位置する支持部４に、刈取り部１０の前処理部フレーム１１の基端側を機体横向きの軸芯まわりで回動自在に連結するとともに、前記機体フレーム３の後端側に脱穀装置５および穀粒タンク６を設けて、コンバインを構成してある。
【００１６】
このコンバインは、稲・麦などの穀粒を収穫するものであり、前記前処理部フレーム１１にリンク機構７を介してシリンダロッドが連結している油圧式のリフトシリンダ８を操作すると、このリフトシリンダ８が前処理部フレーム１１を上下に揺動操作して刈取り部１０を地面上近くまで下降した作業位置と、地面上から高く浮上した上昇非作業位置とに昇降操作する。刈取り部１０を下降作業位置にして自走機体を走行させると、刈取り部１０が複数の植付け条の刈取り対象の植立茎稈を機体横方向に並ぶ複数個の分草具１２によって分草して機体横方向に並ぶ複数の引起装置１３のうちの対応するものに案内し、各引起装置１３の上昇移動する引起し爪（図示せず）によって引起し処理するとともにバリカン型の刈取装置１４によって刈取り、刈取り穀稈を株元側に作用する挟持搬送装置と穂先側に作用する係止搬送装置とで成る搬送装置１７によって機体後方側に搬送し、脱穀装置５が搬送装置１７からの刈取穀稈を脱穀フィードチェン５ａによって機体後方向きに搬送しながら穂先側を扱室（図示せず）に供給して脱穀処理し、穀粒タンク６が脱穀装置５からの脱穀粒を回収して貯留していく。
【００１７】
刈取り部１０についてさらに詳述すると、図１、図２などに示す如く構成してある。
すなわち、機体フレーム３の前記支持部４に基端側が回動自在に連結している機体前後向きの伝動ケースで成るメインフレーム１１ａ、及び、このメインフレーム１１ａの先端部に中間部が連結している機体横向きの伝動ケース１５などによって前記前処理部フレーム１１を構成してある。前記横向き伝動ケース１５が備えている支持部材１５ａの機体横方向での複数箇所から分草フレーム１６を機体前方向きに延出させて、隣接し合う一対の分草フレーム１６によって穀稈引起し経路１８を形成し、各分草フレーム１６の先端部に前記分草具１２を固定し、各穀稈引起し経路１８の横側に前記引起装置１３を配置し、前記複数本の分草フレーム１６の基端部にわたって前記刈取装置１４を取り付けてある。
【００１８】
図２に示すように、刈取り部１０の前記複数個の分草具１２のうちの最も機体横外側に位置する分草具１２のやや後側に、接地センサー２１を利用して刈取り部１０の対地高さを検出する刈取り部対地高さ検出装置２０を設けてある。図９に示すように、前記刈取り部対地高さ検出装置２０の検出部２２を連係させた制御手段３０に、前記リフトシリンダ８の制御弁３１の電磁操作部、運転部に設けた刈高さ設定手段３２を連係させてある。
【００１９】
刈高さ設定手段３２は、人為操作自在なポテンショメータで成り、刈高さ制御によって維持させるべき刈取装置１４の刈高さを変更自在に設定し、この設定刈高さを電気信号にして制御手段３０に出力するようになっている。
【００２０】
前記制御手段３０は、マイクロコンピュータを利用して成り、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出情報、及び、刈高さ設定手段３２による設定情報に基づいてリフトシリンダ８を自動的に操作する刈高さ制御を実行するようになっている。
すなわち、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出高さが刈高さ設定手段３２による設定刈高さから外れると、制御弁３１にリフトシリンダ８を操作させるべき信号を出力することによってリフトシリンダ８を刈取り部１０の上昇側や下降側に操作し、このために刈取り部１０が上昇するとか下降して刈取り部対地高さ検出装置２０が刈高さ設定手段３２による設定刈高さに対応する対地高さを検出する状態になると、制御弁３１にリフトシリンダ８を停止させるべき信号を出力することにより、リフトシリンダ８を停止操作して刈取り部１０の上昇や下降を停止させるようになっている。
【００２１】
これにより、収穫作業を行なうに当たり、制御手段３０による刈高さ制御をオンに切り換えておくと、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出高さが刈高さ設定手段３２による設定刈高さになるように刈取り部１０を自動的に昇降操作する刈高さ制御が行なわれ、走行地面の凹凸や傾斜のために自走機体が前後方向に傾斜しても刈取装置１４の対地高さが設定高さ又はそれに近いものに維持され、切り株の高さが設定刈高さ又はそれに近いものになる状態で作業できる。
【００２２】
図９に示す昇降レバー３４は、運転部に人為操作するように設けられ、操作されると刈取り部１０を上昇や下降させる指令を制御手段３０に出力することによって刈取り部１０を上昇操作や下降操作させるものである。すなわち、刈取り部１０を人為的に昇降操作するものである。制御手段３０は、前記昇降レバー３４が操作されて上昇や下降指令を入力した場合、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に優先して制御弁３１を切り換え操作してリフトシリダ８を刈取り部１０の上昇側や下降側に操作するようになっている。
【００２３】
図２、図３などに示すように、前記刈取り部対地高さ検出装置２０は、前記複数個の分草具１２のうち、運転部が位置する側とは反対側の最も機体横外側に位置する分草具１２の後側近くで、この分草具１２を支持する前記分草フレーム１６の先端付近に取付けた支持体２５、この支持体２５の下部の横側面がわに基端側が連結している前記接地センサー２１、前記支持体２５の上部の横側面がわに取付けた前記検出部２２を備えて構成してある。
【００２４】
図３、図４などに示すように、支持体２５は、前後側にピン形の取付け部５１，５２が付いている板金製の取付け部材５０と、この取付け部材５０の前記両取付け部５１，５２の間に一側面がわがネジ締め連結されているギヤケース４０とで構成し、そして、分草フレーム１６の基端側部分１６ａを構成する丸鋼管材の先端部に屈曲丸棒材を連結することによって分草フレーム１６の先端部に設けた屈曲部１６ｂに前記両取付け部５１，５２で連結してある。すなわち、屈曲部１６ｂの先端側における機体上下向き部分の下部に筒体を取付けて設けた前支持部１６ｃの取付け孔に前記前側の取付け部５１を回動自在に装着し、屈曲部１６ｂの基端側における機体上下向き部分の下部にブラケットを取付けて設けた後支持部１６ｄの取付け孔に前記後側の取付け部５２を回動自在に装着することにより、屈曲部１６ｂに連結してある。これにより、支持体２５は、両取付け部５１，５２の軸芯上に位置する機体前後向きの軸芯Ｙまわりで分草フレーム１６に対して回動するようになっており、分草フレーム１６の前記屈曲部１６ｂは、支持体２５を機体上方側に迂回するようになっている。
【００２５】
図１０などに示すように、接地センサー２１は、前端側に取付け片部２１ｃを備えるように、中間部に前端部２１ｂや後端側より機体下方向きに突出した接地作用部２１ａを備えるように曲げ成形した帯板ばねで構成してある。図３などに示すように、この接地センサー２１は、支持体２５の前記ギヤケース４０の入力軸４１に取付け片部２１ｃを一体回動自在に連結することにより、支持体２５に支持させてある。これにより、接地センサー２１は、前記入力軸４１の軸芯であって、支持体２５の前記回動軸芯Ｙと直交し合う軸芯Ｘのまわりで支持体２５に対して揺動するようになっており、かつ、支持体２５と共に前記軸芯Ｙまわりで分草フレーム２５に対して図５（ロ）に示す正回転方向Ａにも、図５（ハ）に示す逆回転方向Ｂにも回動するようになっている。
【００２６】
図３、図５に示すように、前記前側の取付け部５１にコイル部が外嵌している巻きばね６０の両端部６１，６２どうしの間に入り込むように配置したばねストッパー部１６ｅを分草フレーム１６の屈曲部１６ｂに設け、前記ばねストッパー部１６ｅより巻きばね６０のコイル部の方に寄った位置で前記両ばね端部６１，６２どうしの間に入り込むように配置したばね操作ピン５３を支持体２５の前記取付け部材５０に固設してあり、支持体２５は、前記巻きばね６０によって次の如く回動付勢されている。すなわち、支持体２５の分草フレーム１６に対する回動軸芯Ｙまわりでの回動位置のうち、接地センサー２１の支持体２５に対する揺動軸芯Ｘが機体横向きになって接地センサー２１が分草フレーム１６に対して軸芯Ｘまわりで上下揺動することとなる回動位置を基準回動位置Ｎ〔図５（イ）〕とし、支持体２５がこの基準回動位置Ｎから正回転方向Ａ及び逆回転方向Ｂのいずれの回転方向に回動操作されても、その回動操作力が解除されると、基準回動位置Ｎに自ずと回動復帰するように回動付勢されている。
【００２７】
すなわち、図５（ロ）に示すように、支持体２５が基準回転位置Ｎから正回転方向Ａに回動操作されると、巻きばね６０の一方の第１ばね端部６１がばねストッパー１６ｅに当接して支持されながら、他方の第２ばね端部６２がばね操作ピン５３によって正回転方向Ａに押圧されて巻きばね６０が弾性変形し、巻きばね６０が支持体２５を基準回動位置Ｎに復帰回動するように付勢する。図５（ハ）に示すように、支持体２５が基準回転位置Ｎから逆回転方向Ｂに回動操作されると、巻きばね６０の第２ばね端部６２がばねストッパー１６ｅに当接して支持されながら、第１ばね端部６１がばね操作ピン５３によって逆回転方向Ｂに押圧されて巻きばね６０が弾性変形し、巻きばね６０が支持体２５を基準回動位置Ｎに復帰回動するように付勢する。
【００２８】
図７に示すように、検出部２２は、本体が前記ギヤケース４０の側面がわに固定され、入力軸２２ａが前記ギヤケース４０の内部に入り込んでいる回転式のポテンショメータによって構成してある。
【００２９】
図６、図７に示すように、ギヤケース４０の前記入力軸４１に対して取り付け部４２ａが外嵌している扇形ギヤ４２と、この扇形ギヤ４２に噛合った状態で前記入力軸２２ａに対して外嵌している円形ギヤ４３とで成るギヤ連動機構４４を、ギヤケース４０の内部に設けてある。扇形ギヤ４２の取付け部４２ａは、入力軸４１の横断面非円形のためにこの入力軸４１に対して一体回動自在に係合している。円形ギヤ４３は、前記入力軸２２ａの横断面非円形のためにこの入力軸２２ａに対して一体回動自在に係合している。扇形ギヤ４２のピッチ円直径が円形ギヤ４３のピッチ円直径より大である。これにより、ギヤ連動機構４４は、接地センサー２１を上下揺動自在に支持している回転支軸４１の回転が増速して検出部２２の入力軸２２ａに伝達するようにして入力軸４１を検出部２２の入力軸２２ａに連動させている。
【００３０】
前記ギヤケース４０の内部に、コイル部が前記入力軸４１に外嵌している巻きばねで成るセンサーばね４６を設けてある。このセンサーばね４６は、扇形ギヤ４２を介して入力軸４１を回動付勢することにより、接地センサー２１の接地作用部２１ａが確実に接地作用するように接地センサー２１を下降側に揺動付勢している。
【００３１】
これにより、刈取り部対地高さ検出装置２０は、次の如く作動する。
すなわち、通常時は、巻きばね６０のために支持体２５が前記基準回動位置Ｎになっていて、接地センサー２１が軸芯Ｘまわりで分草フレーム１６に対して上下揺動するようになっており、刈取り部１０の対地高さが変化して分草フレーム１６の対地高さが変化すると、接地センサー２１は、これの接地作用部２１ａに作用する接地反力と、接地センサー２１の弾性復元力や前記センサーばね４５による下降力のために軸芯Ｘまわりで分草フレーム１６に対して上昇揺動するとか下降揺動する。すると、接地センサー２１の回転がギヤ連動機構４４によって増速して検出部２２の入力軸２２ａに伝達されて検出部２２が作動する。これにより、検出部２２により、接地センサー２１の支持体２５に対する揺動角に基づいて刈取り部１０の対地高さを検出し、この検出結果に基づいて刈取装置１４の対地高さを検出してこの検出結果を電気信号にして制御手段３０に出力する。
【００３２】
自走機体の操向操作が行なわれて刈取り部１０が横振れすると、接地センサー２１が地面上を横ずれするが、このとき、接地センサー２１が土塊に引っ掛かるなどすると、これによって接地センサー２１に作用する移動抵抗のために、接地センサー２１が支持体２５と共に軸芯Ｙまわりで巻きばね６０に抗してローリングするとともに検出部２２も共にローリングし、接地センサー２１や入力軸４１とか検出部２２に巻きばね６０による付勢力によって決まる強さより強い無理な曲げ力などの操作力が掛かりにくくなっている。
【００３３】
図２などに示すように、分草フレーム１６の前記基端側部分１６ａに、Ｕ字状に曲げ成形した屈曲丸棒材を取付けて接地センサー２１に対する係合部６５を設けてある。図８（イ）に示すように、この係合部６５には、接地センサー２１の後端側に横幅Ｗ１が接地作用部２１ａの横幅Ｗ２（図４）より狭くなるようにして設けた係止部２１ｄが摺動自在に入り込んでおり、係合部６５は、接地センサー２１の後端側が分草フレーム１６に対して横ずれしようとしても、左右一対の機体上下向きの縦辺部６５ａで係止部２１ｄに係合作用し、縦辺部６５ａどうしの間隔が係止部２１ｄの横幅Ｗ１より大であることに起因してセンサー後端側がずれ動くストローク以上はずれ動かないようにその横ずれを規制するように構成してある。また、係合部６５は、縦辺部６５ａどうしの間隔が係止部２１ｄの横幅Ｗ１より大であることに起因して係止部２１ｄが係合部６５に対して回動し得ることにより、接地センサー２１が軸芯Ｙまわりで分草フレーム１６に対して回動することを許容している。
【００３４】
すなわち、係合部６５は、接地センサー２１に回動操作力が作用した際、係止部２１ｄの横幅Ｗ１と縦辺部間隔との差によって接地センサー２１が軸芯Ｙまわりでローリングすることを許容しながら、接地センサー２１の後端側が分草フレーム１６に対して大きく位置ずれして接地センサー２１に捩れが発生することを防止している。すなわち、接地センサー２１に捩れが発生して接地センサー２１及び入力軸４１などに無理な曲げ力などが掛かることを防止している。
【００３５】
図７、図１０などに示すように、接地センサー２１の前端部に機体前後方向に対して傾斜した傾斜部２１ｅを設けてある。この傾斜部２１ｅの作用により、平面視でのギヤケース４０と接地センサー２１のラップが少なくなって、ギヤケース４０と接地センサー２１の間に泥土が詰まりにくくなり、また、接地センサー２１が株に割り込んだとき、植立穀稈を前方に押し倒しにくくなる。
【００３６】
〔別実施形態〕
上記実施形態の如く自走機体の前後傾斜にかかわらず刈取装置１４の対地高さが設定範囲になるように、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に基づいてリフトシリンダ８が刈取り部１０の上昇側や下降側に自動的に操作されるように構成する他、分草具１２の地面に対する突っ込みを防止するように、刈取り部対地高さ検出装置２０による検出結果に基づいてリフトシリンダ８が刈取り部１０の上昇側に自動的に操作されるように構成する場合にも本発明は適用できる。
【００３７】
刈取り部対地高さ検出装置２０は、上記実施形態の如く運転部とは反対側の最も機体横端に位置する分草具１２の後方に配置する他、運転部側の最も横端に位置する分草具１２の後方であるとか、その両横端に位置する分草具１２よりも機体内側に位置する分草具１２の後方に配置して実施してもよい。
【００３８】
上記巻きばね６０に替え、板ばね、ゴムなど各種のばね手段を採用して実施してもよいのであり、これら巻きばね６０、板ばね、ゴムなどを総称して付勢手段６０と呼称する。
【００３９】
本発明は、コンバインの他、玉ねぎ、人参などを各種の作物を収穫対象とする作業車にも適用できるのであり、これらの作業車やコンバインなどを総称して収穫機と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバイン前部の側面図
【図２】刈取り部の主フレーム及び対地高さ検出装置を示す斜視図
【図３】刈取り部対地高さ検出装置の側面図
【図４】刈取り部対地高さ検出装置の平面図
【図５】（イ）は、支持体の基準回動位置を示す説明図、（ロ）、（ハ）は、巻きばねの付勢作用を示す説明図
【図６】ギヤ機構の側面図
【図７】ギヤケースの縦断正面図
【図８】（イ）は、係合部の正面図、（ロ）は、接地センサーの接地作用部での断面図
【図９】ブロック図
【図１０】接地センサーの平面図
【符号の説明】
１０ 刈取り部
１６ 分草フレーム
２１ 接地センサー
２１ａ 接地センサーの接地作用部
２１ｄ 接地センサーの係止部
２２ 検出部
２５ 支持体
６０ 付勢手段
６５ 係合部
Ｎ 支持体の基準回動位置
Ｙ 支持体の回動軸芯
Ｗ１ 係止部の横幅
Ｗ２ 接地作用部の横幅
Claims (2)
- 分草フレームに対して上下揺動自在な接地センサー、及び、この接地センサーの揺動角に基づいて刈取り部の対地高さを検出する検出部を備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置であって、
前記分草フレームに対して機体前後向きの軸芯まわりで回動自在に連結している支持体、及び、この支持体を分草フレームに対する基準回動位置に回動付勢する付勢手段を備え、
前記接地センサーを、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように、かつ、前記基準回動位置に在る前記支持体に対して上下揺動するように前記支持体に支持させ、
前記検出部を、前記支持体と共に前記軸芯まわりで分草フレームに対して回動するように前記支持体に支持させ、
前記接地センサーの前記支持体に連結している側とは反対側の後端側に係止部を設けるとともに、この係止部に係合作用して、接地センサーの前記軸芯まわりでの分草フレームに対する回動を許容しながら接地センサー後端側の分草フレームに対する横ずれを規制する係合部を前記分草フレームに備えてある収穫機の刈取り部対地高さ検出装置。 - 前記接地センサーの前記係止部の横幅を、接地作用部の横幅より小にしてある請求項１記載の収穫機の刈取り部対地高さ検出装置。
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