JP3280252B2 - バリカン型刈取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインやバイ
ンダーといった作業機等に用いられるバリカン型刈取装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バリカン型刈取装置では、実開昭５８‐
３５８２４号公報に示されるように、可動刃を駆動する
刈刃クランクを上下軸心周りに回転させる構造と、実開
昭６３‐１６３１１６号公報や特開平７‐３２２７３８
号公報に示されるように、刈刃クランクを前後軸心周り
に回転させる構造とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記いずれの軸心を採
るにせよ、クランク状の駆動回転体を回転させるのであ
るから、バリカン型刈取装置は駆動に伴って回転振動を
生じるものであった。振動が生じると、その分支持フレ
ーム関係の強度を上げなければならないとか、コンバイ
ンでは乗車感が良くない等の不利に繋がるが、元々作業
機は振動や騒音の著しいものであるためか、従来はさほ
ど問題にはなっていなかった。しかしながら、機械効率
や各部作動の円滑化等の技術改良に伴う作業機としての
仕上げレベルが向上してくるに従い、前述した回転振動
に対する改善要求も無視できないものになってきたので
ある。そこで、本発明の目的は、バリカン型刈取装置の
振動を合理的に軽減させる点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕第１発明は、左右に摺動自在な可動刃と、可動
刃を左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回転体
とを備えて成るバリカン型刈取装置において、駆動回転
体に回転振動軽減用のバランスウェイトを備えるととも
に、そのバランスウェイトによって駆動回転体の軸支部
に対するラビリンスが形成される状態に構成してあるこ
とを特徴とする。

【０００５】第２発明は、左右に摺動自在な可動刃と、
可動刃を左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回
転体とを備えて成るバリカン型刈取装置において、駆動
回転体における可動刃移動用の押圧作用部と、駆動回転
体に対する回転振動軽減用のバランスウェイトとを一体
に備えて複合回転部を形成するとともに、複合回転部の
押圧作用部近くに肉抜き部を形成してあることを特徴と
する。

【０００６】第３発明は、左右に摺動自在な可動刃と、
可動刃を左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回
転体とを備えて成るバリカン型刈取装置において、駆動
回転体を、これを回転自在に支持する支軸部と、可動刃
移動用の押圧作用部とから構成し、回転振動軽減用のバ
ランスウェイトを駆動回転体に備えるとともに、バラン
スウェイトに、支軸部の軸心方向で押圧作用部にラップ
する状態の張出し部を形成し、かつ、この張出し部の内
径を、押圧作用部で押圧駆動移動される可動刃の被作用
部分との干渉がない状態に設定してあることを特徴とす
る。

【０００７】第４発明は、第３発明において、被作用部
分を左右に間隔を隔てた一対の受動面で、かつ、押圧作
用部を一対の受動面の間に配置される回転自在なローラ
ーで夫々構成し、受動面の受動長さを、ローラー中心の
回転軌跡における最大振幅にほぼ等しい長さに設定して
あることを特徴とするものである。

【０００８】〔作用〕請求項１の構成によれば、駆動回
転体がクランク状であることに起因した重量バランスの
偏りがバランスウェイトによって改善されるので、駆動
回転体の回転振動が軽減されるようになる。そして、バ
ランスウェイトによって軸支部に対するラビリンスが形
成されるので、ダストシールやベアリング等軸支構造部
分への泥やゴミ等の異物侵入や藁屑の巻き付きを軽減で
きるようにもなる。

【０００９】請求項２の構成では、駆動回転体がクラン
ク状であることに起因した重量バランスの偏りがバラン
スウェイトによって改善されるので、駆動回転体の回転
振動が軽減されるようになる。そして、可動刃駆動用の
押圧作用部とバランスウェイトとが一体であるから、別
体のものに比べてバランス取り精度が出し易く、振動軽
減において有利である。又、重い側である押圧作用部に
肉抜き部を形成してあるので、釣り合いのためのバラン
スウェイト重量を極力軽くして、複合回転部全体として
の重量増を抑制することができ、回転慣性質量を余計に
増やすことなくバランサーとして機能させることが可能
になる。

【００１０】請求項３の構成によれば、駆動回転体がク
ランク状であることに起因した重量バランスの偏りがバ
ランスウェイトによって改善されるので、駆動回転体の
回転振動が軽減されるようになる。ところで、回転バラ
ンスには、回転径方向に関するバランスと、回転軸心方
向に関するバランスとがあり、いずれの方向にもバラン
スさせる必要がある。そこで、支軸部の軸心方向で押圧
作用部にラップする状態の張出し部をバランスウェイト
に形成してあるから、回転径方向に関するバランスだけ
でなく、押圧作用部とバランスウェイトとの回転軸心方
向に関しても極力バランスを取ることが可能になり、駆
動回転体の回転振動を高いレベルで軽減できるようにな
る。又、張出し部の内径は、押圧作用部で押圧駆動移動
される可動刃の被作用部分との干渉がない状態に設定し
てあるから、上記作用が得られる張出し部を設ける代わ
りに、可動刃の駆動部に制限ができるという不利益が生
じないようにしてある。

【００１１】請求項３の構成を取るに当り、被作用部分
を左右に間隔を隔てた一対の受動面で、かつ、押圧作用
部を一対の受動面の間に配置される回転自在なローラー
で夫々構成すると、張出し部の内径部に最も近接するの
は受動面になる。従って、請求項４の構成によれば、受
動面の受動長さを、ローラー中心の回転軌跡における最
大振幅にほぼ等しい長さに設定してあるから、可動刃を
正規に駆動できる状態でありながら張出し部の内径を小
さくでき、張出し部の、すなわちバランスウェイトの外
径が大型化しないようにしながら、その質量を稼いで振
動軽減作用を強化することが可能になる。

【００１２】〔効果〕請求項１〜４のいずれに記載され
たバリカン型刈取装置でも、バランスウェイトによって
回転振動を軽減でき、支持部材の強度を下げて軽量化で
きるとか、乗車感が改善される等の利点が得られるよう
になった。

【００１３】請求項１に記載されたバリカン型刈取装置
では、バランスウェイトによるラビリンス機能により、
専用の部品を設けることなく合理的に駆動回転体部分の
耐久性向上に寄与する利点がある。

【００１４】請求項２に記載されたバリカン型刈取装置
では、バランスウェイトによる重量増を極力抑えた状態
としながら、バランスウェイトと押圧作用部の一体化に
よる優れたバランス改善作用が得られた。

【００１５】請求項３に記載されたバリカン型刈取装置
では、（イ）回転径方向に関するバランスだけでなく、
回転軸心方向に関しても極力バランスが取れ、より振動
軽減効果に優れる利点がある。

【００１６】請求項４に記載されたバリカン型刈取装置
では、可動刃を正規に駆動できる状態で、かつ、コンパ
クトなバランスウェイトとしながら、上記（イ）の効果
をより強化できる利点がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は２条刈りの自脱型コンバイ
ンの側面を示しており、左右一対のクローラ走行装置１
を備えた機体２の前部に、横軸支点Ｐを中心にして油圧
シリンダ３で上下に駆動揺動可能に、刈取前処理装置で
ある刈取部４が連結されるとともに、機体２には脱穀装
置５、操縦部６、穀粒ホッパ−７、エンジン８等が搭載
されている。

【００１８】図１図２に示すように、刈取部４には、横
軸支点Ｐを中心に上下揺動可能に支持された刈取部主フ
レーム９、並列配備された左右一対の引起し装置１０
ａ，１０ｂ、引起こされた穀稈の株元を刈取るバリカン
型の刈取装置１１、刈取り穀稈を刈り幅中間に掻込み合
流する左右一対のパッカー１２ａ，１２ｂ、各パッカー
上部から斜め前方に片持ち状に延出された左右一対の補
助搬送装置１３，１３、刈取り穀稈を後方上方に搬送し
て横倒し姿勢で脱穀装置５のフィードチェーン１４に受
け渡す縦搬送装置１５等が備えられている。

【００１９】縦搬送装置１５は、穀稈株元側に作用する
株元挟持搬送機構１５ａと穀稈穂先側に作用する穂先係
止搬送機構１５ｂから成り、この縦搬送装置１５が横軸
支点Ｐを中心にして上下の揺動されることで扱き深さ調
節を行うことができるよう構成されている。

【００２０】次に伝動系について説明する。図８に示す
ように、エンジン８の出力は作業系と走行系とに分岐さ
れ、一方の分岐動力は脱穀装置５と穀粒ホッパー７の穀
粒搬出機構に伝達され、他方の分岐動力は走行用変速装
置としての静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１６に伝達
されて適宜変速された後、ミッションケース１７で減速
されて左右のクローラ走行装置１に伝達される。また、
静油圧式無段変速装置１６の変速出力はミッションケー
ス１７内で分岐され、その一部の分岐動力が刈取部４に
伝達されるようになっている。

【００２１】詳述すると、図３、図４及び図８に示すよ
うに、機体１の前部に立設した刈取部支持台（図示せ
ず）には、刈取部の揺動支点となる横軸支点Ｐと同芯状
に原動軸１９がブラケット（図示せず）を介して横架さ
れ、この原動軸１９とミッションケース１７の刈取部駆
動軸２１とが一方向クラッチ２２及びベルト伝動機構２
３を介して連動連結され、分岐変速動力の正転動力のみ
が刈取部駆動力として原動軸１９に伝達されている。

【００２２】そして、刈取部主フレーム９の基端ボス部
（図示せず）が原動軸１９に沿って横スライド可能に支
持されるとともに、この基端ボス部には、原動軸１９に
トルク伝達可能かつ横スライド自在に外嵌したベベルギ
ヤ２４、及びこのベベルギヤ２４に咬合するベベルギヤ
２５が基端ボス部と共に横移動可能に装着されている。
又、基端ボス部からは前後向き伝動軸２６を挿通支持し
たパイプフレーム２７が前方に向けて延出されるととも
に、前後向き伝動軸２６の後端にベベルギヤ２５が連結
されている。

【００２３】図２、図５、及び図６に示すように、刈取
部主フレーム９の前端には横向き水平に筒状の伝動ケー
ス２８が連結されるとともに、この伝動ケース２８から
前方に３本の分草フレーム２９ａ，２９ｂ，２９ｃが延
出され、左右の分草フレーム２９ａ，２９ｂの前部に左
右の引起し装置１０ａ，１０ｂの下部が連結支持され、
かつ、３本の分草フレーム２９ａ，２９ｂ，２９ｃに亘
って刈取装置１１が横架装着されている。

【００２４】図３及び図６〜図８に示すように、パイプ
フレーム２７の前端と右側の引起し装置１０ａの上部と
がベベルギヤケース３０で連結され、前後向き伝動軸２
６と引起し装置１０ａの入力軸３１ａとがベベルギヤ連
動されている。また、ベベルギヤケース３０の下部に
は、前後向き伝動軸２６にベベルギヤ連動された縦向き
の中間伝動軸３２を挿通した筒ケース３３が延出される
とともに、更にその下部に中間ベベルギヤケース３４が
設けられている。この中間ベベルギヤケース３４から
は、内外２重軸状に縦向き伝動軸３５，３６が下方の伝
動ケース２８に向けて延出されている。

【００２５】内側の縦向き伝動軸３５は中間伝動軸３２
の下端に増速状態でベベルギヤ連動されており、この縦
向き伝動軸３５の下端が伝動ケース２８の右端部に設け
たベベルギヤケース３７に挿入されて、伝動ケース２８
に挿通した横向き伝動軸３８に伝動ベベルギヤ機構５３
によって連動されている。又、外側に配置された筒状の
外側縦向き伝動軸３６は、同じく中間伝動軸３２の下端
に減速状態でベベルギヤ連動され、その下部に右側のパ
ッカー１２ａがトルクリミッタ３９を介して取付けられ
るとともに、このパッカー１２ａの上部に備えられた駆
動プーリ４０ａに右側の掻き込み搬送ベルト１３ａが巻
き掛けられている。

【００２６】左右の補助搬送装置１３は、駆動プーリ４
０ａ，４０ｂと、その斜め前方に配置された従動プーリ
４９ａ，４９ｂとに亘って係止突起付きの搬送ベルト１
３ａ，１３ｂを巻回して構成されている。尚、駆動され
る右側のパッカー１２ａに対して左側のパッカー１２ｂ
が咬合駆動される構造である。

【００２７】伝動ケース２８の左端部からはベベルギヤ
ケース４１を介してパイプフレーム４２が立設され、伝
動ケース２８に挿通した横向き伝動軸３８とパイプフレ
ーム４２に挿通した縦向き伝動軸４３とがベベルギヤ連
動されている。また、パイプフレーム４２の上端部と左
側の引起し装置１０ｂの上部とがベベルギヤケース４４
を介して連結され、パイプフレーム４２に挿通された縦
向き伝動軸４３と引起し装置１０ｂの入力軸３１ｂとが
ベベルギヤ連動されている。

【００２８】又、伝動ケース２８の右端部に設けたベベ
ルギヤケース３７において、前後方向に向かう刈刃駆動
軸（支軸部の一例）４５と内側の縦向き伝動軸３５とが
刈刃ベベルギヤ機構５２によって連動され、この刈刃駆
動軸４５の前端部に設けたクランク４６と刈取装置１１
に備えた縦向きのナイフヘッド４７とを係合させ、刈刃
駆動軸４５の回転によって刈取装置１１を一定ストロー
クで左右に往復駆動するよう構成されている。

【００２９】刈取装置１１の構造について説明する。図
３〜図７に示すように、刈取装置１１は、分草フレーム
２９ａ，２９ｂ，２９ｃに亘って取付けられた刈刃台８
０に固定される固定刃８１と、これに対して左右に摺動
自在である可動刃８２と、これに取付ステー８３を介し
て固定されるナイフヘッド（受動部材の一例）４７とで
構成されている。ナイフヘッド４７は、平面視で後ろ向
き開放のコ字状に折り曲げられた板材で成り、左右方向
に間隔を隔てて一対の受動面４７ａ，４７ａが形成さ
れ、前後軸心Ｘを有した駆動回転体Ｄに備えられたベア
リング８４を、その外径が丁度ナイフヘッド４７に内嵌
合するようにしてある。駆動回転体Ｄは、刈刃駆動軸４
５の先端に、刈刃クランク（複合回転体の一例）４６を
溶着して構成されており、その刈刃クランク４６にベア
リング８４を回転自在に支承してある。

【００３０】図４、図６に示すように、可動刃８２と取
付ステー８３とは、固定刃８１の後端面に摺接するスラ
イダー８５を伴ってリベット等で一体化され、可動刃８
２を押さえるナイフクリップ８６と共に締め上げ固定さ
れるスライドプレート８７が、スライダー８５の後端面
に摺接するようにして、可動刃８２を前後上下に位置決
めされて左右にのみ摺動移動するように構成されてい
る。

【００３１】そして、刈刃台８０の後縁に、ナイフヘッ
ド４７が前方に入り込む凹部８０ａを形成してあり、ベ
アリング８４すなわちクランク４６がその凹部に入り込
む状態に配置構成されている。又、刈刃駆動軸４５の軸
心Ｘが、ナイフヘッド４７の上下のほぼ中央に位置させ
てあり、クランク４６の回転軌跡のほぼ上下中央の高さ
レベルに可動刃８２を位置させてある。加えて、クラン
ク４６の回転軌跡の上限及び下限におけるベアリング８
４中心Ｙの上下間隔よりも、ナイフヘッド４７の上下長
さが僅かに長いように設定してある。

【００３２】つまり、クランク４６がナイフヘッド４７
の受動面４７ａを押圧する力点と、可動刃８２の左右の
摺動移動箇所である作用点との前後間隔、及び、上下間
隔のいずれもが短くなっており、可動刃８２を円滑に摺
動駆動できるのである。又、クランク４６は、回転軸心
Ｘに関してベアリング８４装着部の反対側に、軸心方向
に膨出したウェイト部（バランスウェイトに相当）８８
を備えた円盤状に形成されており、クランク４６の回転
に伴う振動を軽減するバランサーとして、かつ、回転に
伴う負荷変動を円滑化するフライホイールとしても機能
するようになっている。

【００３３】駆動回転体Ｄについて詳述する。図６、図
７、及び図９に示すように、可動刃移動用のベアリング
８４の支軸８９（押圧作用部に相当）と、回転振動軽減
用のバランスウェイト８８とを鋳造によって一体形成し
てクランク４６を形成してあるとともに、ウェイト部８
８は、ベベルギヤケース３７と接触しないぎりぎりのと
ころまで外径及び後方に突出させた形状にして、軽量に
してバランス作用の高い効率的なバランサーに構成され
ている。

【００３４】刈刃駆動軸４５のダストシール（駆動回転
体の軸支部に一例）９０を外嵌支持するベベルギヤケー
ス３７のボス部３７ａに、近接して被接触外嵌するカバ
ープレート９２を圧入等によってクランク４６のボス部
４６ａに内嵌装備してあり、これによってダストシール
９０に対するラビリンスが形成されている。又、クラン
ク４６の支軸８９の両脇には、重量軽減孔（肉抜き部の
一例）９１，９１が形成されており、無駄な重量増加を
省いて軽量なクランク４６としながらウェイト部８８に
よる良好なバランサー機能を得ている。

【００３５】〔別実施形態〕図１０、図１１に示すよう
な、ウェイト部８８に、刈刃駆動軸４５の軸心Ｘ方向で
ベアリング（請求項４のローラーに相当）８４にラップ
する状態の前方張出し部８８ａを形成し、かつ、この張
出し部８８ａの内径を、ナイフヘッド４７の受動面４７
ａ（可動刃の被作用部分の一例）との干渉がない状態に
設定してある。そして、受動面４７ａの上下長さ（受動
長さ）を、支軸８９の回転中心Ｙの回転軌跡における最
大振幅にほぼ等しい長さに設定してある。実際には、ベ
アリング８４との接当面の耐久性を考慮して、受動面４
７ａの上下長さを、回転中心Ｙの最大振幅よりも少し長
い目に設定してある。

【００３６】つまり、ベアリング８４とウェイト部８８
とは、刈刃駆動軸心Ｘ方向でズレているので、その軸心
Ｘに関する径方向での質量バランスが取れていても、回
転に伴って捩じれ振動が発生する。従って、ベベルギヤ
ケース３７に干渉しない範囲でウェイト部８８における
張出し部８８ａの質量割合を重くすることにより、軸心
Ｘ方向でも極力バランスできようにしてある。

【００３７】図１２に示すように、クランク４６におけ
るベアリング８４装着側の外径を小さくして、バランサ
ー機能を得ながらクランク４６としての重量軽減を図っ
たものでも良い。又、本願を刈刃クランクが上下軸心周
りで回転するものや、一対の可動刃を備えた刈取装置に
適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの全体側面図

【図２】刈取部の前部を示す平面図

【図３】刈取部への伝動系の基部を示す断面図

【図４】刈取装置の平面図

【図５】刈取部の伝動系の一部を示す正面図

【図６】刈取部の伝動系における補助搬送装置部分を示
す縦断側面図

【図７】刈取装置の駆動系を示す横断平面図

【図８】刈取部への伝動系統図

【図９】バランスウェイトを示す斜視図

【図１０】バランスウェイトの別構造を示す刈取装置駆
動部の断面図

【図１１】図１０におけるバランスウェイトとナイフヘ
ッドとの関係を示す図

【図１２】バランスウェイトの他の別構造を示す斜視図

【符号の説明】

４５ 支軸部 ４６ 駆動回転体 ４７ａ 受動面 ８２ 可動刃 ８４ ローラー ８８ バランスウェイト ８８ａ 張出し部 ８９ 押圧作用部 ９０ 軸支部 ９１ 肉抜き部 Ｄ 駆動回転体 Ｚ ローラー中心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−209634（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−6442（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−186029（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−177432（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−51121（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭28−5059（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 34/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右に摺動自在な可動刃と、該可動刃を
   左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回転体とを
   備えて成るバリカン型刈取装置であって、 前記駆動回転体に回転振動軽減用のバランスウェイトを
   備えるとともに、そのバランスウェイトによって前記駆
   動回転体の軸支部に対するラビリンスが形成される状態
   に構成してあるバリカン型刈取装置。
2. 【請求項２】 左右に摺動自在な可動刃と、該可動刃を
   左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回転体とを
   備えて成るバリカン型刈取装置であって、 前記駆動回転体における前記可動刃移動用の押圧作用部
   と、前記駆動回転体に対する回転振動軽減用のバランス
   ウェイトとを一体に備えて複合回転部を形成するととも
   に、この複合回転部の前記押圧作用部近くに肉抜き部を
   形成してあるバリカン型刈取装置。
3. 【請求項３】 左右に摺動自在な可動刃と、該可動刃を
   左右方向に往復移動させるクランク状の駆動回転体とを
   備えて成るバリカン型刈取装置であって、 前記駆動回転体を、これを回転自在に支持する支軸部
   と、前記可動刃移動用の押圧作用部とから構成し、回転
   振動軽減用のバランスウェイトを前記駆動回転体に備え
   るとともに、前記バランスウェイトに、前記支軸部の軸
   心方向で前記押圧作用部にラップする状態の張出し部を
   形成し、かつ、この張出し部の内径を、前記押圧作用部
   で押圧駆動移動される前記可動刃の被作用部分との干渉
   がない状態に設定してあるバリカン型刈取装置。
4. 【請求項４】 前記被作用部分を左右に間隔を隔てた一
   対の受動面で、かつ、前記押圧作用部を前記一対の受動
   面の間に配置される回転自在なローラーで夫々構成し、
   前記受動面の受動長さを、前記ローラー中心の回転軌跡
   における最大振幅にほぼ等しい長さに設定してある請求
   項３に記載のバリカン型刈取装置。