(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1及び
図2において、Cは稲、麦、大豆などの収穫に使用される汎用コンバインであって、該汎用コンバインCは、左右一対のクローラ式走行装置1を有する走行機体2と、走行機体2の前方に昇降自在に連結された刈取部3と、左右方向に延びる筒状のリール4と、該リール4を上下方向(昇降)及び前後方向に移動可能に刈取部3側に支持するリール可動機構6とを備えている。
【0010】
刈取部3は、後側半部のフィーダ7及び前側半部の刈取フレーム8を一体的で備え、刈取フレーム8の左右の側壁からは前方に向かって分草体9が突出され、刈取フレーム8の左右の側壁間における下部かつ後部には、左右方向に延びる円柱状の掻込オーガ11が軸回りに回転駆動可能に支持され、該掻込オーガ11の前方には、左右方向のレシプロ式の刈刃12が設置されている。ちなみに、平面視刈取フレーム8の左右の側壁間に前記リール4が位置している。
【0011】
フィーダ7は、刈取った作物を後方搬送する前後方向のフィーダコンベア13を備え、全体が後述する走行機体2側の操縦部14の側方に位置しており、このフィーダ7の後端部が走行機体2の前部に支持されている他、刈取フレーム8は操縦部14の前側からフィーダ7の前側に至る左右範囲に形成されている。
【0012】
刈取部3と走行機体2の前部との間には、伸縮作動によって刈取部3を走行機体2に対して昇降させる油圧式のリフトシリンダ16が設けられている。このリフトシリンダ16を伸張作動させることにより、刈取部3が走行機体2に対して上昇する一方で、リフトシリンダ16を縮小作動させることにより、刈取部3が走行機体2に対して下降する。
【0013】
リール4は、図示しない伝動手段によって動力が伝動されて自身の軸回りに回転駆動される回転軸17と、該回転軸17と一体回転する側面視多角形状(図示する例では6角形状)の左右一対のサイドフレーム18とを備え、互いに離間した状態で平行に対向配置された左右一対のサイドフレーム18の頂点部分同士をそれぞれ左右方向のリールシャフト19によって連結することにより、周囲及び左右両側方が内外で連通し、かつ内部が空洞となる角柱状に成形されている。また、回転軸17の軸回りに所定間隔毎に配置されたリールシャフト19には、下降突出するフィンガ21が所定間隔毎に複数配置されている。
【0014】
回転するリール4によって掻込まれた圃場の作物は、左右に往復スライド駆動される刈刃12によって刈取られ、掻込オーガ11によってフィーダ7側に掻込まれる。フィーダ7側に導入された作物は、フィーダコンベア13によって走行機体2側まで後方搬送される。
【0015】
走行機体2の左側半部には、刈取った作物の脱穀処理を行うとともに、脱穀処理された処理物から穀粒を選別する脱穀部22が設置され、走行機体2の右側半部には、脱穀部22で選別された穀粒を貯溜するグレンタンク23が配設され、グレンタンク23の前方には、オペレータが乗込む前記操縦部14が設置されている。
【0016】
脱穀部22は、フィーダコンベア13からの作物の穀稈が導入される扱室24と、扱室24の真下側に形成された選別室26とを備え、扱室24内には、前後方向に延びる円柱状の扱胴27が自身の軸回りに回転自在に軸支され、選別室26内の上部には、前後揺動する揺動選別体28が設置され、選別室26内の下部前側には、後方斜め上方の選別風を起風する唐箕ファン29が配置され、選別室26内の下部の前後方向中途部には、一番ラセン31と、二番ラセン32が前後に配置されている。
【0017】
フィーダ7から脱穀部22に導入された穀稈は、扱室24内の回転する扱胴27によって後方搬送されながら脱穀処理され、その処理物は、選別室26に落下する。選別室26に落下した処理物は揺動選別体28によって揺動選別されるとともに、上記選別風によって選別(風選)される。具体的には、選別風の影響を受けずに前側の一番ラセン31に落下する一番物と、選別風の影響を若干受けて後側の二番ラセン32に落下する二番物と、選別風の影響を受けて後方斜め上方に吹上げられる藁屑等の排出物とに選別される。ちなみに、一番物は穀粒としてグレンタンク23内に搬送され、二番物は選別室26内に再度導入されて風選され、排出物は走行機体2の後端側から機外に排出される。
【0018】
なお、揺動選別体28の後半部には、前後方向に並列配置された複数のフィン33aによりなるチャフシーブ33が設置されている。そして、電動モータ等からなるフィン開閉アクチュエータによつて、フィン33aが下方を向くように回動される開作動時には、開度が大きくなって、揺動選別体28の上方側に吹抜ける選別風の風量が増加する一方で、フィン開閉アクチュエータによつて、フィン33aが水平方向を向くように回動される閉作動時には、開度が小さくなって、揺動選別体28の上方側に吹抜ける選別風の風量が減少する。このようなフィン33aの開閉作動による風量の調整によって、処理物の量に応じた最適な風選を行うことが可能になる。
【0019】
グレンタンク23内の穀粒は、走行機体2の後端部に支持された排出オーガ36によって機外に排出される。具体的には、全体が上下揺動可能かつ水平回動可能なように排出オーガ36の基端部が走行機体2に支持され、該排出オーガ36の先端部には穀粒を排出する排出部36aが設けられており、上下揺動又は水平回動によって排出オーガ36の排出部36aを所定位置に移動させ、その場で穀粒を排出させることができる。
【0020】
操縦部14は、オペレータが着座する座席63と、座席63の側方に配置された主変速レバー64と、座席63の前方に配置されたマルチステアリングレバー66と、主変速レバー64の後方に配置されたスイッチパネル67と、変速レバー64の前方かつマルチステアリングレバー66の側方に配置された刈高さ設定ダイヤル68とを備えている。
【0021】
マルチステアリングレバー66は、前後揺動によって、リフトシリンダ16を介した刈取部3の昇降手動操作を行うとともに、左右揺動によって機体の操向操作を行う。具体的には、マルチステアリングレバー66を前後中立位置から前方揺動させることにより、リフトシリンダ16を縮小作動させる刈取部3の下降操作を行い、マルチステアリングレバー66を前後中立位置から後方揺動させることにより、リフトシリンダ16を伸長作動させる刈取部3の上昇操作を行う一方で、マルチステアリングレバー66を左右中立位置から左側に揺動させることにより、左右のクローラ式走行装置1の右側を左側に対して高速走行駆動させて車体を左側に旋回させる左旋回操作を行い、マルチステアリングレバー66を中立位置から右側に揺動させることにより、左右のクローラ式走行装置1の左側を右側に対して高速走行駆動させて車体を右側に旋回させる右旋回操作を行う。
【0022】
また、
図3に示すように、マルチステアリングレバー66上端部の正面側における左右一方側には、リール昇降操作手段74が設けられ、左右他方側にはリール前後移動操作手段76が設けられている他、マルチステアリングレバー66上端部の背面側には、モーメンタリ式のトリガースイッチ73が設置されている。
【0023】
具体的には、リール昇降操作手段74として、リール4を刈取部3に対して上昇操作するモーメンタリ式のリール上昇スイッチ74Aと、リール4を刈取部3に対して下降操作するモーメンタリ式のリール下降スイッチ74Bとが上下に設けられ、リール前後移動操作手段76として、リール4を刈取部3に対して前進操作するモーメンタリ式のリール前進スイッチ76Aと、リール4を刈取部3に対して後退操作するモーメンタリ式のリール後退スイッチ76Bとが上下に設けられている。
【0024】
つぎに、本発明の要部である刈取部3のリール可動機構6について、
図4〜
図7を参照して説明する。
【0025】
リール可動機構6は、前端部(先端部)でリール4の回転軸17を支持する左右一対のリール支持アーム38を備える。これらリール支持アーム38の後端部は、前後移動アーム37を介して刈取フレーム8に支持されている。即ち、前後移動アーム37の上端部は、揺動支軸81を介してリール支持アーム38を上下揺動自在に支持する一方、前後移動アーム37の下端部は、揺動支軸82を介して前後揺動自在に刈取フレーム8で支持されている。
【0026】
左右のリール支持アーム38の中間部と刈取フレーム8との間には、それぞれリール昇降シリンダ41が取付けられている。リール昇降シリンダ41は、その固定側であるシリンダ本体41aがピン86を介して刈取フレーム8に連結され、その可動側であるロッド41bがピン87を介してリール支持アーム38に連結されている。
【0027】
また、左右リール支持アーム38の後端部同士を連結する連結フレーム(図示せず)とフィーダ7の上面との間には、リール前後移動シリンダ39が取付けられている。なお、本実施形態のリール昇降シリンダ41及びリール前後移動シリンダ39は、油圧シリンダからなるが、電動シリンダ等の他の直動アクチュエータでもよい。また、リール前後移動シリンダ39の一端は、連結フレームを介して前後移動アーム37に連結されるが、前後移動アーム37に直接連結してもよい。
【0028】
従って、リール支持アーム38は、4つの揺動支点(81、82、86、87)で支持される4点リンク(4節リンク)機構を構成し、リール昇降シリンダ41の伸縮により、
図4に示すよう、揺動支点(81)を中心として上下(昇降)方向に揺動するとともに、リール前後移動シリンダ39を伸縮することにより、
図5に示すように、揺動支点(82、86)を中心として前後方向に移動することが可能になる。
【0029】
リール可動機構6は、リール4の高さ位置を検出するリール高さ検出手段100を備える。リール高さ検出手段100は、リール4の高さ変化に応じて屈曲動作する屈曲リンク101と、屈曲リンク101の屈曲姿勢を検出するポテンショメータ102とを備えて構成される。
【0030】
屈曲リンク101は、上下一対のリンク部材103、104と、リンク部材103、104同士を屈曲可能に連結する連結ピン105とを備えて構成されており、上側リンク部材103の上端部は、リール昇降シリンダ41のロッド41bとリール支持アーム38とを連結するピン87に対して揺動自在に連結され、下側リンク部材104の下端部は、リール昇降シリンダ41のシリンダ本体41aに突設されるピン106に対して揺動自在に連結されている。これにより、リール昇降シリンダ41の伸縮動作、即ちリール4の昇降動作に応じて屈曲リンク101が屈曲し、その屈曲姿勢にもとづいてリール4の高さ位置を検出することが可能になる。
【0031】
ポテンショメータ102は、下側リンク部材104に形成された取付孔104aに貫通状に取り付けられている。ポテンショメータ102の検出レバー102aは、上側リンク部材103側に延出し、上側リンク部材103に突設される係合ピン103aに対して一側方から弾性的に係合している。これにより、屈曲リンク101の屈曲に応じてポテンショメータ102の検出レバー102aが揺動し、ポテンショメータ102から屈曲リンク101の屈曲角度に応じた角度検出信号が出力される。
【0032】
このようなリール高さ検出手段100によれば、
図4に示すように、リール4を昇降させるべくリール昇降シリンダ41を伸縮動作させると、リール昇降シリンダ41を伸縮動作に応じて屈曲リンク101の屈曲角度が変化するとともに、この角度変化をポテンショメータ102が検出し、リール4の高さ検出信号として出力することになる。また、
図5に示すように、リール4を前後移動させるべくリール前後移動シリンダ39を伸縮動作させると、リール支持アーム38の前後移動に応じてリール昇降シリンダ41やリール高さ検出手段100も前後移動するが、このとき屈曲リンク101の屈曲角度は変化しないので、リール4の前後移動に影響を受けることなく、リール4の高さ位置を精度良く検出することが可能になる。つまり、本実施形態の屈曲リンク101は、刈取フレーム8とリール支持アーム38との間に跨って設けられることなく、リール昇降シリンダ41のシリンダ本体41aとロッド41bとの間に跨って設けられるので、たとえリール4の前後移動に応じてリール昇降シリンダ41が前後に揺動しても屈曲リンク101の屈曲角度は維持される。
【0033】
また、本実施形態では、屈曲リンク101を構成する上側リンク部材103と下側リンク部材104との間に屈曲リンク101を折り曲げ方向に付勢するバネ107を介設している。このようにすると、屈曲リンク101の屈曲部分にガタがあったとしても、バネ107の付勢力で屈曲部分のガタツキを抑制し、ポテンショメータ102の検出値が機体振動に応じて変動する等の不都合を解消することができる。
【0034】
また、本実施形態では、屈曲リンク101をリール昇降シリンダ41の後方に配置している。このようにすると、屈曲リンク101をリール昇降シリンダ41の前方に配置した場合に比べ、屈曲リンク101に対する作物の接触や巻き付きを減少させることができ、その結果、ポテンショメータ102の検出不良や破損を防止することが可能になる。
【0035】
また、屈曲リンク101の前端部には、
図7に示すように、ノコギリ状の切断刃101aを形成することができる。このようにすると、屈曲リンク101に作物が巻き付いたとき、リール4の下降操作(リール昇降シリンダ41の縮小動作)にもとづいて屈曲リンク101を折り畳むことにより、上下リンク部材103、104の切断刃101a間で巻き付いた作物をハサミのように切断し、適宜除去することが可能になる。
【0036】
つぎに、本実施形態の刈取部3が備える起立ガイド200及びスクレーパ300について、
図8〜
図12を参照して説明する。
【0037】
図8及び
図9に示すように、刈取部3は、作物を刈り取る場合、リール4で作物を掻き込みながら、その株元を刈刃12で刈り取る。刈り取られた作物は、掻込オーガ11上や、掻込オーガ11の下側に沿って設けられる底板201上に載るとともに、掻込オーガ11によって横送りされ、フィーダコンベア13に引き渡される。刈り取る作物が条植えの大豆である場合、植付条部分では、作物のボリュームがあるため、良好な掻き込みを行なうことが可能であるが、条間となる部分では、作物のボリュームが不足し、刈り取った作物が底板201からこぼれ落ちることがあった。
【0038】
そこで、本実施形態の刈取部3は、
図8及び
図9に示すように、正面視においては条間となる位置であり、かつ側面視においては底板201と掻込オーガ11とフィンガ21の先端軌跡とに囲まれる空間に、底板201から上方に起立する起立ガイド200を備える。このような起立ガイド200によれば、作物のボリュームが不足する条間において、刈り取った作物が底板201からこぼれ落ちることを起立ガイド200で防ぐことができる。
【0039】
起立ガイド200は、側面視において、フィンガ21の先端軌跡とオーバーラップすることが好ましい。その理由は、起立ガイド200を乗り越えて底板201からこぼれ落ちようとする作物をフィンガ21で底板201上に掻き込むことができるからである。
【0040】
起立ガイド200の正面形状は、
図10の(A)に示すように、左右幅が均一な板状又は棒状としてもよいが、前端側ほど左右幅が狭くなる形状とすることが好まし。例えば、
図10の(C)及び(D)に示すような三角錐形状や、
図10の(E)及び(F)に示すような四角錐形状とすることが好ましい。その理由は、起立ガイド200の前端に作物が引っ掛かって堆積することを防止できるからである。
【0041】
掻込オーガ11の左右両側には、底板201の左右両端から立ち上がる左右一対の側板202が設けれる。リール4(サイドフレーム18)の左右外側面部には、ゴム質弾性体(例えば、ゴム板)からなるスクレーパ300が設けられており、リール4の回転に応じて、リール4と側板202との間の空間にある作物をスクレーパ300で掃くことにより、該空間における作物の詰まりを防止している。
【0042】
従来のスクレーパは、サイドフレーム18の外側面部に固定状態で取り付けられていたので、サイドフレーム18の下端が側板202の上端を越える位置までリール4を上昇させると、スクレーパが作用せず、側板202の内側面部に作物が堆積し、詰まりの原因となる惧れがあった。
【0043】
そこで、本実施形態では、
図11に示すように、サイドフレーム18から左右外側方に突出するリールシャフト19の端部に、フィンガ21と同様、下方に突出するようにスクレーパ300を設ける。例えば、本実施形態では、リールシャフト19の端部に下方に突出する平面視L字状のプレート301を溶着するとともに、ゴム板からなるスクレーパ300をプレート301と押え板302との間で挟持し、ボルト303で固定している。
【0044】
このようにすると、サイドフレーム18の下端が側板202の上端を越える位置までリール4を上昇させても、側面視でスクレーパ300が側板202とオーバーラップし、スクレーパ300の作用が得られる。しかも、本実施形態では、プレート301の形状をフィンガ21の形状(先端側屈曲形状)に類似させたので、これを利用してリール4の外側方においても掻き込み作用が得られる。
【0045】
また、
図12に示すように、リール4の右側には、フィンガ21にトロイダル曲線状の軌跡を描かせるためのリンクプレート304が設けられるが、本実施形態では、リンクプレート304の形状をフィンガ21の形状(先端側屈曲形状)に類似させたので、これを利用してリール4の外側方においても掻き込み作用が得られる。
【0046】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、刈取フレーム8に対して上下揺動自在なリール支持アーム38と、リール支持アーム38の先端部に回転自在に設けられ、その回転動作によって作物を掻込むリール4と、刈取フレーム8とリール支持アーム38との間に介設され、その伸縮動作によってリール4を昇降させるリール昇降シリンダ41と、リール4の高さ位置を検出するリール高さ検出手段100とを備える汎用コンバインCにおいて、リール高さ検出手段100は、リール4の高さ変化に応じて屈曲動作する屈曲リンク101と、屈曲リンク101の屈曲姿勢を検出するポテンショメータ102とを備えて構成されるので、安価なポテンショメータ102と屈曲リンク101の組み合せでリール4の高さ位置を検出でき、その結果、高価なストロークセンサを用いるものに比べ、コストダウンを図ることが可能になる。しかも、リール4の高さ変化を屈曲リンク101の屈曲姿勢に変換し、屈曲リンク101の屈曲姿勢をポテンショメータ102で検出するので、作物との接触による作動不良や破損の可能性も低減することができる。
【0047】
また、リール昇降シリンダ41のロッド41b側をリール支持アーム38側に連結し、リール昇降シリンダ41のシリンダ本体41a側を刈取フレーム8に連結するにあたり、屈曲リンク101の一端側を、リール昇降シリンダ41のロッド41bとリール支持アーム38とを連結するピン87に連結し、屈曲リンク101の他端側を、リール昇降シリンダ41のシリンダ本体41aに連結したので、屈曲リンク101の取付構造を簡略化できるだけでなく、既存の汎用コンバインCに対する後付けにも容易に対応することが可能になる。
【0048】
また、ポテンショメータ102は、屈曲リンク101の屈曲角度を検出するので、屈曲リンク101の屈曲姿勢を直接的に精度良く検出することができる。
【0049】
また、リール支持アーム38の上下揺動支点を前後移動自在に支持する前後移動アーム37と、刈取フレーム8と前後移動アーム37との間に介設され、その伸縮動作によってリール4を前後移動させるリール前後移動シリンダ39とを備えるので、リール4を前後移動可能な汎用コンバインCに本発明のリール高さ検出手段100を適用できるだけでなく、リール4の前後移動に影響を受けることなくリール4の高さ位置を検出することが可能になる。