JP2008220243A

JP2008220243A - 刈取装置

Info

Publication number: JP2008220243A
Application number: JP2007061998A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogata; 洪緒方
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-09-25

Abstract

【課題】刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を、刈刃を往復駆動させるストロークの間で変更することができ、稈を効率よく刈り取ることのできる刈取装置を実現する。
【解決手段】刈取装置４に、回転駆動される駆動部３１と、刈刃１２に備えられて駆動部３１に追従する非駆動部３３とを備えて構成されたカム機構３０を備えて、刈刃１２をカム機構３０により受刃１０に沿って往復駆動するように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、刈刃を受刃に沿って往復駆動するように構成してある刈取装置に関する。

従来の技術としては、例えば特許文献１に開示されているように、受刃（特許文献１の図８の４）に沿って配設した刈刃（特許文献１の図８の６）を、駆動機構（特許文献１の図７のａ）によって往復駆動できるように構成された刈取装置や、特許文献２に開示されているように、受刃（特許文献２の図４の７）に沿って配設した刈刃（特許文献１の図４の６）を、クランクアーム（特許文献２の図４の９）によって往復駆動できるように構成された刈取装置が知られている。

特開２００１−８５１９号公報（図１、図７、図８及び段落番号「００１８」参照）特開２０００−１４２２２号公報（図２、図３及び図４参照）

特許文献１の刈取装置では、支点（特許文献１の図７のＰ）周りに操作アームを揺動操作することにより、入力部（特許文献１の図７の１２ｂ）を介して刈刃ヘッド（特許文献１の図７の１２）を操作して、刈刃ヘッドに連結された刈刃を一定の速度で往復駆動するように構成されている。また、特許文献２の刈取装置では、クランクアーム（特許文献２の図４の９）を揺動操作することにより、ナイフヘッド（特許文献２の図４の１０）を操作して、ナイフヘッドに連結された刈刃を一定の速度で往復駆動するように構成されている。

特許文献１及び特許文献２の刈取装置では、操作アーム又はクランクアームを揺動操作することによって、刈刃を一定の速度で往復駆動するように構成されている。そのため、例えば特許文献１及び特許文献２の操作アーム又はクランクアームを高速又は低速で揺動操作することによって、刈刃を往復駆動する速度を一律に高速又は低速に変更することは可能であると考えられるが、刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を、刈刃を往復駆動させるストロークの間で変更することはできなかった。具体的には、例えば往復駆動させるストロークの中間位置で刈刃を高速で移動させて、刈刃と受刃が重なる位置では低速で刈刃を移動させるというように、刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を、刈刃を往復駆動させるストロークの間で変更することはできなかった。

その結果、例えば刈取処理する稈の種類等が異なる場合等に、刈取処理する稈の種類等に合わせて刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を最適化して、稈を効率よく刈り取ることができるようにするために改善の余地があった。
本発明は、刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を、刈刃を往復駆動させるストロークの間で変更することができ、稈を効率よく刈り取ることのできる刈取装置を実現することを目的とする。

［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、刈取装置を次のように構成することにある。
受刃体を複数個並列することによって受刃を構成すると共に、刈刃体を複数個並列することによって刈刃を構成し、
回転駆動される駆動部と、前記刈刃に備えられて前記駆動部に追従する非駆動部とを備えて構成されたカム機構を備えて、前記刈刃を前記カム機構により前記受刃に沿って往復駆動するように構成する。

（作用）
本発明の第１特徴によると、カム機構の駆動部を回転駆動すると、カム機構の非駆動部がカム機構の駆動部の形状に沿って追従して移動し、カム機構の非駆動部に備えられた刈刃が受刃に沿って往復駆動する。その結果、カム機構の駆動部の形状により設定した速度で非駆動部を移動させることができ、カム機構の駆動部の形状を変更することで、刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を、刈刃を往復駆動させるストロークの間で変更することができる。

（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、刈取処理する稈の種類等に応じてカム機構の駆動部の形状を変更することで、刈取処理する稈の種類等に合わせて刈刃を受刃に沿って往復駆動させる速度を最適化することができ、稈を効率よく刈り取ることができる。

〔コンバインの全体構成〕
図１に本発明に係る刈取装置４を備えた自脱型コンバインを示す。図１に示すように、クローラ走行装置１の上部に設けた走行機体２の前部に、田面から稈を引き起こす引起装置３と、この引起装置３により引き起こした稈を刈り取る刈取装置４とを備え、刈取装置４により刈り取った稈を搬送装置５及びフィードチェーン６によって走行機体２の後部に搬送して、脱穀装置７において脱穀及び選別処理するように自脱型コンバインが構成されている。

〔刈取装置の全体構成〕
図２及び図３に、刈取装置４の全体平面図及び刈取装置４の取付部の縦断側面図をそれぞれ示す。なお、図２においてカム機構３０の上部（保護カバー５０等）は一部省略している。図２及び図３に示すように、刈取フレーム１５から後方下方に延出された支持パイプ１４に支持プレート１６が固着されており、この支持プレート１６の上面側に受刃固定板１７が左右全幅に亘って架設されて、この受刃固定板１７の前部上面側に受刃１０を構成する複数の受刃体１１が左右に隙間無く等間隔に並べて配置されてリベット固定されている。

受刃固定板１７の上方には左右に長い帯状の板材からなるナイフバー１８が配設されており、このナイフバー１８の下面側に刈刃１２を構成する複数の刈刃体１３が左右に隙間無く等間隔に並べて配置されてリベット固定されている。

ナイフバー１８の上面側には、カム機構３０に連係するためのナイフヘッド１９がリベット固定されており、カム機構３０を回転駆動することによってナイフヘッド１９を介して連動連結されたナイフバー１８を左右方向に往復駆動できるように構成されている（図４参照）。

刈刃体１３が固定されたナイフバー１８は、左右方向にスライド自在に複数の刈刃押え板２０によって上方から受刃固定板１７に取り付けられている。ナイフバー１８を取り付ける刈刃押え板２０は、その前部にスペーサ２４をリベット固定した状態で、スライドプレート２１、ライナー２５、スペーサ２２及びシム２３を受刃固定板１７との間に挟んで受刃固定板１７の後部に固定されている。

このように、刈刃１２を構成する刈刃体１３を、刈刃押え板２０に固定したスペーサ２２，２４によって上方から覆うことによって、刈刃体１３が受刃体１１に対して上下方向の動きを規制された状態で無理なく左右方向にスライドするように構成されており、また、刈刃体１３を固定したナイフバー１８を、刈刃押え板２０に固定したスペーサ２２，２４によって前後から挟むことによって、ナイフバー１８の下面側に固定した刈刃体１３が受刃体１１に対して前後方向の動きが規制された状態で無理なく左右にスライドするように構成されている。

受刃体１１の左右両側面の切断部の形状は、平面視で外方側に凸状に湾曲した形状に成形されて、その凸状に湾曲成形した部分の下面側に切断刃が斜めに加工されている。また、刈刃体１３の左右両側面の切断部の形状は、平面視で内方側に入り込む凹状に湾曲した形状に成形されて、その凹状に湾曲成形した部分の上面側に切断刃が斜めに加工されている。このように、受刃体１１及び刈刃体１３を構成することにより、前方から刈取装置４に導入されてきた稈の多くを後方に導くことができ、受刃体１１及び刈刃体１３の根元に近い位置で切断される稈を多くすることができ、稈を効率よく刈り取ることができる。

以上のように構成することより、ナイフヘッド１９に連係したカム機構３０を回転駆動させると、ナイフヘッド１９が左右方向に往復駆動する。そして、ナイフヘッド１９に固定したナイフバー１８も左右方向に往復駆動し、ナイフバー１８に固定された刈刃体１３が受刃固定板１７に固定した受刃体１１に対して左右方向に往復駆動して、前方から刈取装置４に導入されてきた稈を切断できるように構成されている。

なお、刈刃体１３は、図２に示す受刃体１１と重なり合った状態から、その重なり合った受刃体１１に隣接する左側の受刃体１１との間を、ストロークＳの間で左右方向に往復駆動するように構成されている。

〔カム機構の詳細構造〕
図４〜図７に基づいてカム機構３０の詳細構造について説明する。図４及び図５は、カム機構３０の縦断側面図及び平面図をそれぞれ示し、図６は、カム機構３０のカム３１の形状を説明するための概略平面図を示し、図７は、刈取装置４の左側部のバネ機構４０の縦断背面図を示す。なお、図５においてカム機構３０の上部（保護カバー５０等）は一部省略している。

図４及び図５に示すように、カム機構３０は、カム３１（駆動部に相当）と、ピン３２と、当接部材３３（非駆動部に相当）と、駆動軸３６と、プーリ３８と、バネ機構４０とを備えて、カム３１の外周面のカム面３１Ａに当接部材３３を当接させて、カム３１に当接部材３３を追従させるように構成されている。

ナイフバー１８にリベット固定されたナイフヘッド１９に、ピン３２が固着されており、このピン３２の先端部にカム３１と当接する当接部材３３が上下方向の軸心Ｐ１周りに回動自在に支持されている。

受刃１０を固定する受刃固定板１７の後端部下面側から断面形状が前向きのコ字状のブラケット３４が上方に延出されており、このブラケット３４に軸受部材３５を介して駆動軸３６が上下方向の軸心Ｐ２周りに回動自在に支持されている。駆動軸３６の下端部には、円板状のフランジ部３６ａが形成されており、このフランジ部３６ａに下方側からカム３１の上面側を当接させて、複数のボルト３７を締め付け固定することで、カム３１を駆動軸３６に固定できるように構成されている。

駆動軸３６の上端部には、プーリ３８が一体回動可能に連動連結されており、このプーリ３８とコンバインのエンジン（図示せず）からの動力が分岐伝動される駆動プーリ（図示せず）とが、伝動ベルト３９を介して連動連結されて、駆動軸３６を回転駆動できるように構成されている。なお、プーリ３８は、駆動軸３６に着脱可能に装着されているため、ピッチ円直径の異なるプーリ３８に交換することにより、受刃１０に対する刈刃１２の往復速度を簡易に変更することができる。

プーリ３８及び伝動ベルト３９は、保護カバー５０で外周部が覆われており、刈取装置４によって刈り取った稈等がプーリ３８及び伝動ベルト３９等に巻き付いて、作動不良等が生じる防止できると共に、刈取装置４の故障を防止できるように構成されている。

図６に示すように、カム３１の平面視における形状は、カム３１のカム面３１Ａに当接した当接部材３３を左右方向に往復駆動するストロークＳ（受刃１０に対する刈刃１２のストローク（刈刃１２の左右方向のピッチ））の左右両端で刈刃１２を低速で移動させ、ストロークＳの左右中間位置Ｓ１付近で刈刃１２を高速で移動させるようにカム面３１Ａの形状が設定されて、往復駆動する速度（受刃１０に対する刈刃１２の移動速度）が滑らかに変化するように滑らかに湾曲させた形状に成形されている。なお、図７における２点鎖線で示した曲線は、ストロークＳの間で刈刃１２が略一定の速度で移動するように、カム３１の平面視における形状を設定した場合のカム３１の外形を示す。

このように、カム３１のカム面３１Ａの形状を設定することにより、受刃１０と刈刃１２の間に供給された稈を切断する切断力が比較的大きく必要なストロークＳの左右中間位置Ｓ１付近で、受刃１０に対して刈刃１２を高速で移動させることができ、受刃１０の刃部及び刈刃１２の刃部に無理な力を作用させることなく稈を刈り取ることができる。また、ストロークＳの左右両端で刈刃１２を低速で移動させることにより、受刃１０及び刈刃１２の根元に近い位置に刈取装置４に供給された稈を多く導くことができ、受刃１０及び刈刃１２の根元に近い位置で無理なく稈を刈り取ることができる。その結果、稈の刈り跡が均一になり易くなって、後の耕耘作業がやり易くなるとともに、受刃１０及び刈刃１２の刃部の先端に稈を切断する負荷が作用し難くなって、受刃１０及び刈刃１２の寿命を長くすることができる。

なお、刈取処理する稈の種類等や受刃１０及び刈刃１２の形状等に応じた形状にカム面３１Ａの形状を成形した複数のカム３１を設定して、ボルト３８を外して複数のカム３１を交換可能に構成することにより、稈の種類等が異なる場合であっても、カム３１を交換するだけで稈の種類等に応じた好適な刈取装置４を実現できる。

駆動軸３６を定速で回転駆動させて、駆動軸３６に固定したカム３１が定速で回転すると、カム３１のカム面３１Ａに当接された当接部材３３が軸心Ｐ１周りに回動しながら、カム面３１Ａの形状によって設定された速度で左右方向に往復駆動され、ピン３２を介してナイフヘッド１９を左右方向へ往復駆動させて、ナイフヘッド１９に連結されたナイフバー１８及びナイフバー１８に固定された刈刃１２を左右方向へ往復駆動させることができる。

図７に示すように、刈取装置４の左側部には、プレート４１と、ブラケット４２と、弾性バネ４３とを備えたバネ機構４０が装着されている。ナイフバー１８の左側端部にプレート４１が固着されており、このプレート４１に弾性バネ４３を取り付けるバネ取付部４１ａが形成されている。受刃１０を固定した受刃固定板１７の下面側から左側方に縦断面形状がＬ字状のブラケット４２が延出されており、このブラケット４２にバネ取付部４２ａが形成されている。

プレート４１のバネ取付部４１ａ及びブラケット４２のバネ取付部４２ａに弾性バネ４３が外嵌されており、弾性バネ４３を組み付けた状態でブラケット４２を受刃固定板１７にボルト４４で締め付け固定することで、弾性バネ４３及びブラケット４２を刈取装置４の側端部に固定できるように構成されている。

弾性バネ４３及びブラケット４２を刈取装置４に固定した状態で、弾性バネ４３のバネ反力がナイフバー１８を右方側へ押す方向に作用するように、弾性バネ４３の自由長及び線径等が設定されており、図５に示す当接部材３３及びナイフバー１８が最も右側へ移動した状態で、当接部材３３をカム３１のカム面３１Ａに一定の力で押し付けることができるように構成されている。

図５に示す当接部材３３及びナイフバー１８が最も右側へ移動した状態からカム３１が回転しナイフバー１８が左側へ移動すると、ナイフバー１８の左側部に固定されたプレート４１が左側へ移動し、このプレート４１に押圧されて弾性バネ４３が圧縮される。弾性バネ４３が最も圧縮された状態からカム３１が更に回転し、当接部材３３及びナイフバー１８が右側へ移動すると、弾性バネ４３のバネ反力によってナイフバー１８が右側へ移動し、カム３１のカム面３１Ａに当接部材３３を押し付ける方向にバネ反力を作用させながら、カム３１のカム面３１Ａに沿って滑らかに当接部材３３を左右方向に往復駆動することができる。

［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］においては、上下方向の軸心Ｐ１周りに回動自在に支持した当接部材３３を、上下方向の軸心Ｐ２周りに回動自在に支持したカム３１によって、刈刃１２を左右方向に往復駆動させるようにカム機構３０を構成した例を示したが、刈刃１２を左右方向に往復駆動させる構造として異なる構造を採用してもよく、例えば図８に示すようなカム機構３０を採用してもよい。なお、後述する以外の他の構成は、前述の［発明を実施するための最良の形態］と同様である。

図８に示すように、ナイフバー１８にプレート４５が固着されており、先端に回動自在な球状のローラーを装着した当接部材３３が、このプレート４５に装着されている。受刃固定板１７の右側端部の下面側から断面形状がＬ字状のブラケット３４が上方に延出されており、このブラケット３４に軸受部材３５を介して駆動軸３６が左右方向の軸心Ｐ３周りに回動自在に支持されている。

駆動軸３６には、ブラケット３４との間に緩衝バネ４６を介在させた状態で円柱状のカム３１が軸心Ｐ３方向にスライド自在でかつ一体回動可能に外嵌されており、緩衝バネ４６のバネ反力を少し作用させた状態で、止め金具４７によって左側方から駆動軸３６に取り付けられている。

カム３１は、その左側面のカム面３１Ａが斜めに傾斜した形状に成形されており、この斜めに傾斜したカム面３１Ａに当接部材３３の先端ローラーが当接するように、カム３１等が配設されている。

以上のようにカム機構３０を構成することにより、駆動軸３６を定速で回転駆動させて、駆動軸３６に固定したカム３１が軸心Ｐ３周りに定速で回転すると、カム３１のカム面３１Ａに当接された当接部材３３が斜めに傾斜したカム３１のカム面３１Ａに案内されて、カム面３１Ａの形状によって設定された速度で左右方向に往復駆動され、ナイフバー１８及びナイフバー１８に固定された刈刃１２を左右方向へ往復駆動させることができる。

刈刃１２に無理な外力が作用し、ナイフバー１８がカム機構３０による往復駆動に逆らって移動しようとすると、緩衝バネ４６が圧縮されてナイフバー１８の移動に追従してカム３１が右方に移動し、刈刃１２に作用した無理な外力を、ブラケット３４とカム３１との間に介在させた緩衝バネ４６によって吸収することができる。その結果、刈取装置４及びカム機構３０に無理な外力が作用し難くなって、刈取装置４及びカム機構３０の破損を防止することができ、耐久性に優れた刈取装置４及びカム機構３０を実現できる。なお、緩衝バネ４６に代えて、他の弾性部材（図示せず）を採用してもよい。

［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］及び［発明の実施の第１別形態］においては、カム３１の外面側のカム面３１Ａに当接部材３３を当接させて、カム３１に当接部材３３を追従させるようにカム機構３０を構成した例を示したが、図９に示すような異なる構造のカム機構３０を採用してもよい。

図９（イ）に示すように、カム３１を下向きに開口した形状に形成し、カム３１の内周面にカム面３１Ａを設けて、この内周面に形成したカム面３１Ａに当接部材３３を当接させて、当接部材３３を左右方向に往復駆動させるように、カム機構３０を構成してもよい。このように構成することにより、当接部材３３をカム３１の内部に収容することができ、コンパクトで破損し難いカム機構３０を実現できる。

図９（ロ）に示すように、カム３１に下向きに開口した案内溝３１Ｂを形成し、この案内溝３１Ｂの両側面のカム面３１Ａに当接部材３３を当接させて、当接部材３３を左右方向に往復駆動させるように、カム機構３０を構成してもよい。このように構成することにより、前述の［発明を実施するための最良の形態］のバネ機構４０のようなナイフバー１８を右側に移動させる機構を採用しなくても、カム機構３０によってナイフバー１８を右及び左に往復駆動させることができる。その結果、カム機構３０の構造を簡素化でき、製造コストを削減できる。

［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］及び［発明の実施の第２別形態］においては、ストロークＳの左右両端で刈刃１２を低速で移動させ、ストロークＳの左右中間位置Ｓ１で刈刃１２を高速で移動させるようにカム面３１Ａの形状が設定した例を示したが、カム３１の平面視における形状（受刃１０に対して刈刃１２を移動させる速度）を異なる形状に設定してもよく、また、ストロークＳの間で刈刃１２が移動する速度の変化率を異なる変化率に設定してもよい。また、湾曲した形状に限らず屈曲した形状を採用してもよい。

前述の［発明を実施するための最良の形態］、［発明の実施の第１別形態］及び［発明の実施の第２別形態］においては、コンバインに装備した刈取装置４にカム機構３０を採用した例に示したが、コンバインに装備する刈取装置３に限らず、例えば、脱穀装置７等を備えていないバインダー（図示せず）等にも適用できる。

コンバインの全体左側面図刈取装置の全体平面図刈取装置の取付部の縦断側面図カム機構付近の縦断側面図カム機構付近の平面図カム機構のカムの形状を説明する概略平面図バネ機構付近の縦断側面図発明の実施の第１別形態でのカム機構付近の縦断側面図発明の実施の第２別形態でのカム機構の概略図

符号の説明

４刈取装置
１０受刃
１１受刃体
１２刈刃
１３刈刃体
３０カム機構
３１カム（駆動部）
３３当接部材（非駆動部）

Claims

受刃体を複数個並列することによって受刃を構成すると共に、刈刃体を複数個並列することによって刈刃を構成し、
回転駆動される駆動部と、前記刈刃に備えられて前記駆動部に追従する非駆動部とを備えて構成されたカム機構を備えて、前記刈刃を前記カム機構により前記受刃に沿って往復駆動するように構成してある刈取装置。