(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1及び
図2は本発明を適用した汎用コンバインの全体平面図及び全体側面図であり、
図3は、脱穀装置の構成を示した要部側面図であり、
図4は、刈取部を示した要部側面図である。図示する汎用コンバインは、稲や麦や豆類等の作物の刈取作業を行うものである。この汎用コンバインは、左右一対のクローラ式走行装置1,1を有する走行機体2と、走行機体2の前部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に成形されたリール4と、該リール4を自身の軸回りに回転駆動可能な状態で昇降可能且つ前後動可能に刈取部側に支持する可動機構6とを備えている。
【0014】
前記刈取部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を一体的に有している。上記刈取フレーム8は、左右の側壁から前方に向って分草体9がそれぞれ突設されており、この左右の側壁間における下部後方寄り部分には、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ている。また、該掻込オーガ11の前方斜め下方には、左右方向に延びるレシプロ式の刈刃12が設置されている。ちなみに、前記リール4は、平面視で刈取フレーム8の左右の側壁間に配設されている。
【0015】
上記フィーダ7は、刈刃12によって刈取られた作物を後方搬送するフィーダコンベア13をボックス状のケースに内装している。このフィーダ7は、平面視で走行機体2の前進方向右側部分に設けられた操縦部14の左側に配置している。上述の刈取部3は、このフィーダ7の後端部の揺動軸3aを支点として、上下揺動可能に走行機体2の前部に支持されている。
【0016】
上記刈取フレーム8は、左右の側壁間に掻込オーガ11の下方を覆う底面と、前記フィーダ7の前端側と連結されて刈取穀稈が送られる開口部(図示しない)が形成された後壁とによりボックス状に形成され、前記リール4によって掻込みながら株元を刈刃12で刈取った刈取穀稈を掻込オーガ11で回収しつつ前記フィーダ7へ送るための載せ台(プラットホーム)となるように構成されている。
【0017】
該刈取部3と、走行機体2の前部との間には、伸縮作動によって該刈取部3を走行機体2に対して昇降させる油圧式の刈取側昇降アクチュエータであるリフトシリンダ16が設けられている。このリフトシリンダ16を伸縮作動させることにより、刈取部3が走行機体2に対して上下揺動(昇降)される。
【0018】
なお、該刈取部3の下面側には、刈取部3による作物の刈取高さを検出する刈高さ検出手段(対地高さ検出手段)10が設けられている。該刈高さ検出手段10は、刈取部3の下面側に形成される左右方向の揺動軸を支点に上下揺動する検知プレート15と、該検知プレート15の上下揺動位置を検出するポテンショメータとから構成されている。
【0019】
該構成の刈高さ検出手段10によれば、後述制御部50によって、圃場の作物の刈取作業を行う通常の刈取作業時における後述するマルチステアリングレバー68による刈取部3の下降操作や倒伏刈り制御、強制掻込制御等を行う際に、刈取位置(下方位置)まで下降作動させる場合や、非刈取作業時等にマルチステアリングレバー68による刈取部3の下降操作によって、刈取部3を最下降位置(下方位置)まで下降作動させる場合に、刈取部3が圃場に接触しないように制御することができる。なお、該刈取部3の刈取位置は、刈取作業を行う作物の種類に応じて変更することができる。
【0020】
前記リール4は、左右方向に延びる角柱状(図示する例では六角柱)に形成されたフレームによって構成されており、このフレームの周囲には、タイン18が吊下げ支持された状態で支持されている。
【0021】
該タイン18は、前記フレームの多角形の側面形状の各頂点部分に、左右に複数並べられた状態で設けられており、リール4の回転中もタイン保持機構(図示しない)によって常時下方に向いた垂下姿勢で維持され、その移動軌跡Dは、
図4に仮想線で示すように歪んだ円弧状となる。該構成のタイン18によって作物を後方に掻込むことができる。
【0022】
該構成により、回転するリール4のタイン18によって後方に掻込まれた圃場の作物の穀稈は、左右方向に往復スライド駆動する刈刃12によって刈取られ、掻込オーガ11によって後方(フィーダ7側)に送られる。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。
【0023】
前記走行機体2の左側半部には、前記フィーダ7によって後方搬送された稲や麦や豆類等の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籾等の穀粒を選別する脱穀装置19が設置されている。走行機体2の右側半部には、脱穀装置19で脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク21と、該グレンタンク21の前方に配置され上述の操縦部14が設けられている。
【0024】
前記脱穀装置19は、フィーダコンベア13からの作物が導入される扱室22と、該扱室22の真下側に形成された選別室23とを有している。該扱室22内には、前後方向に延びる円柱状の扱胴24が自身の軸回りに回転自在に軸支されている。該選別室23内の上部には、前後動する揺動選別体26が設置されている。また、選別室23内の下部には、前側に後方斜め上方の選別風を起風する唐箕ファン27が配置され、該唐箕ファン27の後方には、一番ラセン28及び二番ラセン29が前後に並べて設けられている(
図3参照)。
【0025】
該構成により、前記フィーダ7から脱穀装置19側に全稈投入された作物は、扱室22内で回転駆動する扱胴24によって後方搬送されながら脱穀処理され、脱穀処理された処理物は、選別室23へと落下する。該選別室23に落下した処理物は、揺動選別体26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。
【0026】
具体的には、一番ラセン28側に落下する一番物と、二番ラセン29側に落下する二番物と、後方斜め上方に送られる藁屑等の排塵物とに選別される。一番物は、一番ラセン28により、穀粒としてグレンタンク21内に搬送され、二番物は、二番ラセン29により選別室23内に再投入されて選別され、排塵物は、走行機体2後端側から排出される。
【0027】
なお、グレンタンク21内に貯蔵された穀粒は、走行機体の後端部に支持された排出オーガ32によって機外に排出される。
【0028】
図5及び
図6に基づいて、前記リールの可動機構について説明する。
図5は、リールを可動機構のよって前後動させる状態を示した側面図であり、
図6は、リールを可動機構によって昇降させる状態を示した側面図である。
【0029】
前記可動機構6は、下端部がフィーダ7に前後揺動可能に支持され且つ左右に並列配置された前後動アーム33と、左右両端に位置する前後動アームの上端部にそれぞれ上下揺動可能に後端部が支持された一対の昇降アーム34と、伸縮作動によって全ての前後動アーム33を同一姿勢でまとめて前後揺動駆動させる単一の油圧式のリール前後動シリンダ36と、左右の昇降アーム34の中途部と刈取フレーム8との間にそれぞれ配置され且つ伸縮作動によって該左右の昇降アーム34を同一姿勢で上下揺動駆動させる油圧式の一対のリール昇降シリンダ37とを備えている。
【0030】
該構成により、前記リール4は、リール前後同シリンダ36とリール昇降シリンダ37の伸縮作動によって、タイン18が刈取部3(刈取フレーム8)よりも上方に位置するリール上昇位置から、タイン18が刈取部3の下方側に突出するリール下降位置まで昇降作動させることができる。ちなみに、該リール4の下降作動は、前記制御部による規制制御により制御される。詳しくは後述する。
【0031】
前記前後動アーム33の前後揺動位置(リールの前後動位置)は、該前後動アーム33の下端側に設けられたポテンショメータからなるリール前後動位置検出手段38によって検出される。また、前記昇降アーム34の昇降位置(リールの昇降位置)は、ポテンショメータからなるリール昇降高さ検出手段39によって検出される。
【0032】
図7に基づいて、上記構成の汎用コンバインの動力伝動系統について説明する。
図7は、本汎用コンバインの動力伝動系統図である。図より、エンジン43から出力された動力は、伝動最上流側で走行系の動力と作業系の動力とに分岐される。走行系の動力は、走行HST44及びトランスミッション46を介して左右のクローラ式走行装置1,1に伝動される。作業系の動力は、脱穀クラッチ47を介して、脱穀駆動軸48に断続伝動される。該脱穀駆動軸48に伝動された動力は、脱穀装置19の各部を駆動させる他、刈取クラッチ49を介して刈取部3及びリール4側に断続伝動される。
【0033】
該刈取クラッチ49によって断続伝動される動力は、フィーダ駆動軸51に伝動される。該フィーダ駆動軸51に伝動された動力は、フィーダコンベア13を搬送駆動させる他、分岐軸52に伝動される。該分岐軸52に伝動された動力は、掻込オーガ駆動軸53に伝動されて前記掻込オーガ11を駆動させるとともに、刈刃駆動軸54に伝動されて前記刈刃12を刈取駆動させる。
【0034】
また、該分岐軸52に伝動された動力は、リール変速装置55にも伝動される。該リール変速装置55は、分岐軸52の動力がチェーン伝動される入力軸56と、該入力軸56と一体回転する入力プーリ57と、出力軸58と、該出力軸58と一体回転する出力プーリ59と、入力プーリ57と出力プーリ59とで掛け回されるVベルト61とから構成されている。これにより、リール変速装置55は、入力軸56に伝動された動力を、無段階変速して出力軸58に伝動できるように構成されている。
【0035】
該構成により、出力軸58に伝動された動力は、リール4の回転軸63にチェーン伝動され、該リール4を回転駆動させることができる。すなわち、前記リール変速装置55により、リール4の回転数を無段階で変更することができる。
【0036】
図8及び
図9に基づいて、前記操縦部について説明する。
図8は、操縦部を示した平面図であり、
図9は、スイッチパネルの平面図である。図より、前記操縦部14は、オペレータが着座する座席64と、該座席64の側方に配置された主変速レバー66及び副変速レバー67と、該座席64の前方に配置されたマルチステアリングレバー68と、主変速レバー66及び副変速レバー67の後方に配置されたスイッチパネル69とを備えている。
【0037】
前記マルチステアリングレバー68は、前後揺動操作によってリフトシリンダ16による刈取部3の昇降を行うとともに、左右揺動操作によって、走行機体2の走行時における左右旋回を行うことができる。また、該マルチステアリングレバー68のグリップには、前記リール4の昇降作動を操作するリール上昇スイッチ80A及びリール下降スイッチ80Bと、リールの前後動を操作するリール前進スイッチ80Cと、リール後進スイッチ80Dとが設けられている。
【0038】
なお、刈取部3による刈取作業時に、該マルチステアリングレバー68による刈取部3の下降操作がされた場合には、前記刈高さ検出手段10により、刈取部3により圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取位置(下方位置)まで、刈取部3を下降作動させることができる。これにより、オペレータの操作によって刈取部3の昇降高さを調整して通常の刈取作業を行う場合にも、刈取部3が圃場に接触する事態を確実に防止できる。
【0039】
前記副変速レバー67は、前後揺動操作可能に構成されており、前記トランスミッション46を介した走行変速切換えを行うことができる。
【0040】
前記主変速レバー66は、前後揺動操作可能に構成されており、走行HST44を介した走行変速操作を行うことができる。具体的には、該主変速レバー66は、前後中立位置からの前方揺動操作によって、走行HST44を介した前進走行側への増速操作を行うことができる一方で、前後中立位置からの後方揺動操作によって、走行HST44を介した後進走行側への増速操作を行うことができる。
【0041】
また、該主変速レバー66は、上端部に左右方向に長いグリップ66aが形成されており、このグリップ66aの側部には、該グリップ66aを把持しながら押操作可能なモーメンタリ式の掻込スイッチ71が設けられている。また、該主変速レバー66のグリップ66aの前部には、押操作可能なオルタネート式の倒伏スイッチ72が設けられている。
【0042】
上記掻込スイッチ71は、ON操作(押し操作)が検出されると、制御部50による強制掻込制御が実行される。強制掻込制御が実行されると、前記制御部50は、前記リール昇降シリンダ37及びリール前後動シリンダ36により、リール4を昇降範囲の下側且つ前後動範囲の後側の位置(強制掻込位置)に移動させるとともに、該リール4を変速アクチュエータ81によって、車速によらない所定の回転速度(高速回転)で回転駆動させるように構成されている。ちなみに、掻込スイッチ71のOFF操作が検出されると、前記リール4がON操作される前の状態に戻るように構成されている。
【0043】
該構成により、車速が低速の場合や走行停止している状態であっても、所定の速度で回転駆動されるリール4によって、その場の作物を強制的に掻込みながら刈取作業を行うことが可能になる。
【0044】
上記倒伏スイッチ72は、ON操作(押し操作)が検出されると、制御部50による倒伏刈り制御が実行される。倒伏刈り制御が実行されると、前記制御部50は、前記リール昇降シリンダ37及びリール前後動シリンダ36により、リール4を昇降範囲の下側且つ前後動範囲の前側の位置(倒伏刈り位置)に移動させるとともに、該リール4を変速アクチュエータ81によって、該リール4が車速によらない所定の回転速度(高速回転)で回転駆動されるように構成されている。ちなみに、倒伏スイッチ72のOFF操作が検出されると、前記リール4がON操作される前の状態に戻るように構成されている。
【0045】
該構成により、圃場で倒伏している作物を、所定の速度で回転駆動されるリール4によって掻き込みながら効率的に刈取ることができる。
【0046】
前記スイッチパネル69には、刈取る対象となる作物を、豆と、麦と、稲との少なくとも3種類で選択可能な作物切替ダイヤル73と、シーソースイッチである脱穀・刈取クラッチスイッチ74と、前記リール4の回転速度を調整するリール回転速度調整ダイヤル76と、後述する制御部による規制状態への切換えを行うオルタネート式のスイッチ操作具である切換スイッチ(切換操作具)77とを備えている。
【0047】
前記脱穀・刈取スイッチ74は、一方側に傾斜した状態と、水平な状態と、他方側に傾斜した状態との何れかに切換えることにより、脱穀クラッチ47及び刈取クラッチ49の両方を切断させる切断状態と、脱穀クラッチ47のみを接続させて刈取クラッチ49を切断させた脱穀状態と、脱穀クラッチ47及び刈取クラッチ49の両方を接続させる接続状態との何れかに切換えることができる。
【0048】
上記切換スイッチ77は、ON操作されることにより、前記リール4が刈取部3の下端部である規制高さよりも下方に突出しないようにリールの下降作動が規制される規制制御が実行される規制状態に切換えられる。また、該切換スイッチ77は、OFF操作されることにより、規制制御の実行が解除されて前記リール4の規制高さ以下への下降作動が許容される許容状態に切換えられる。前記制御部50による規制制御の詳細については後述する。
【0049】
次に、
図10に基づいて、前記制御部について説明する。
図10は、制御部の構成を示すブロック図である。図より、制御部50の入力側には、前記刈高さ検出手段10と、前記リール前後動位置検出手段38と、前記リール昇降高さ検出手段39と、前記掻込スイッチ71と、前記倒伏スイッチ72と、前記切換スイッチ77と、前記作物切替ダイヤル73と、前記リール上昇スイッチ80Aと、前記リール下降スイッチ80Bと、前記リール前進スイッチ80Cと、前記リール後進スイッチ80Dとが接続されている。
【0050】
その一方で、制御部50の出力側には、前記リフトシリンダ16と、前記リール昇降シリンダ37と、前記リール前後動シリンダ36と、リールの回転速度を変速させるリール変速アクチュエータ81と、脱穀クラッチ47及び刈取クラッチ49の断続を行うクラッチアクチュエータ79とが接続されている。
【0051】
前記制御部50は、前記切換スイッチ77のON操作(押し操作)によって規制状態に切換えられたことが検出されると、規制制御が実行されるように構成されている。該規制制御が実行されると、前記リール昇降高さ検出手段39及びリール前後動位置検出手段38により、刈取部3に対して昇降作動する前記リール4の高さ位置を検出し、該リール4の下端側、具体的に説明すると、リール4に吊下げ支持された前記タイン18下端部の回転軌跡D(
図4参照)が、予め定めたリール規制高さよりも下方側に位置しないように前記リール昇降シリンダ37及び前記リール前後動シリンダ36の作動が規制されるように構成されている。
【0052】
該規制制御における前記リール規制高さは、前記リール4(タイン18)が少なくとも側面視で刈取部3の下面側に突出しない高さ位置に設定される。言い換えると、該リール規制高さは、リール4の刈取部3に対する高さ位置であって、タイン18下端部の回転軌跡Dが、刈取部3の下面側よりも高い位置、具体的には、刈取部3(刈取フレーム8)の下面、前記デバイダ9の下面、若しくは、前記刈刃12の高さ位置等の何れかに設定される。これにより、前記タイン18が圃場に接触することを確実に防止できる。
【0053】
該構成によれば、例えば、前記刈取部3が刈取位置に下降された状態で、前記強制掻込制御や、前記倒伏刈取制御が実行されたことにより、前記リール4がリール昇降シリンダ37やリール前後動シリンダ36によって前記強制掻込位置や、前記倒伏刈取位置に昇降作動・前後動する場合であっても、前記リール4の下端となるタイン18(の回転軌跡D)が、側面視で刈取部3の下端側よりも下側に突出しない、すなわち、接地しないように制御される。
【0054】
同様に、規制制御の実行中では、前記リール下降スイッチ80Bによりリール4の下降操作が検出された場合にも、前記リール4の下端となるタイン18(の回転軌跡D)が、側面視で刈取部3の下端側よりも下側に突出しないように制御される。さらに、規制制御の実行中は、前記リール前進スイッチ80C及びリール後進スイッチ80Dによるリール4の前後動の操作が検出された場合にも、タイン18(の回転軌跡D)が、側面視で刈取部3の下端側よりも下側に突出しないように、そのリール4の前後動が制御される。
【0055】
該構成の規制制御によれば、リール4がリール規制高さ以下に下降しないように規制されるように構成されるため、前記刈取部3が、マルチステアリングレバー68による下降操作により刈取位置(下方位置)に下降作動された場合に、駆動するリール4により圃場の泥土を掻込む事態を確実に防止することができる。これにより、特に刈取作業を行う対象が大豆等の豆類の場合に、タイン18によって豆類とともに圃場の土が掻き込まれることによって、収穫された豆類(作物)が汚れて品質が低下する事態を効率的に防止することができる。
【0056】
また、該制御部50は、規制制御の実行中に、前記刈高さ検出手段10により、前記リフトシリンダ16によって刈取部3の昇降高さが、前記リール4をリール規制高さよりも低い位置に下降作動させた場合であっても、圃場に接地しない高さ(非接地高さ)以上の高さに上昇したことが検出された場合には、前記リール4の昇降位置が前記リール規制高さよりも下方に下降作動することが許容される許容状態に切換えられるように構成されている。なお、該刈取部3の非接地高さは、刈取部3の昇降位置を検出するセンサによって検出しても良い。
【0057】
該構成によれば、規制制御の実行中であっても、リール4によって圃場の土を掻き込むおそれのない状況の場合には、必要に応じてリール4をリール規制高さよりも下方側に下降作動させることができるため、刈取られる作物の品質を保ちつつ、汎用性を向上させることができる。
【0058】
次に、該規制制御の別実施例について、上述の例と異なる点について説明する。
前記規制制御の実行を操作する切換操作具を、前記切換スイッチ77に代えて、ダイヤル式操作具の切換ダイヤルにすることにより、規制制御を実行する際のリール規制高さを複数段階で変更操作することができるように構成しても良い。
【0059】
該構成によれば、前記規制制御の実行操作とともに、規制制御中のリール規制高さを、刈取る作物の種類や圃場の状態に応じてスムーズに変更することができるため、より汎用性が向上する。なお、該切換操作具は、ダイヤル式操作具に限られず、複数段階に設定可能な構成であれば良い。
【0060】
また、前記制御部50は、前記作物切替ダイヤル73により、刈取作業を行う作物の対象が大豆(豆類)にダイヤル操作されたことが検出された場合に、前記規制制御が実行されるように構成しても良い。
【0061】
該構成によれば、リール4のタイン18によって圃場の土が掻き込まれると、刈取られた作物の品質に影響の出やすい大豆の刈取作業を行う場合には、必然的に上述の規制制御が実行されるため、規制制御が必要な状況において、規制制御の実行操作をし忘れる事態を効率的に防止することができる。
【0062】
また、前記一番ラセン28及び二番ラセン29の下方に取付けられる樋の種類を検出するセンサを設け、前記制御部50は、前記一番ラセン28及び二番ラセン29の下方に取付けられる樋(図示しない)として、大豆(豆類)用の樋が取付けられていることが検出された場合には、上述の規制制御が常時実行されるように構成しても良い。