JP3935918B2 - コンバインの刈取り部昇降構造 - Google Patents

Description

本発明は、引起こし装置、刈取り装置、刈取り穀稈搬送装置を備えた刈取り部を、走行機体の前部に昇降可能に連結した自脱型のコンバインの刈取り部支持構造に関する。

近年、コンバインにおいては刈取り部を自動昇降制御して圃場面に追従させるよう構成した、いわゆる刈高さ自動制御装置を備えたものが主流を占めており、刈取り部の対地高さを超音波センサを利用した検出装置で検出し、この検出情報に基づいて昇降用シリンダの作動を司る電磁制御弁を制御する手段が採用されている（例えば、特許文献１参照）。また、対地高さ検出装置を、接地追従する接地センサーの上下揺動変位を回転式のポテンショメータで検出する接地式に構成したものも旧来より知られている。
特開２００１−２７５４３３号公報

刈高さ自動制御装置を備えたコンバインは、安定した刈高さでの刈取り収穫作業を行える反面、刈高さ自動制御装置を構成するのに高価な機器類を必要とするために、小型のコンバインでは制御装置の占めるコスト比率が大きいものとなり、全体として割高な機械とならざるを得ないものとなっている。このため、小型機種のユーザーの間では、高価な刈高さ自動制御装置を備えることなく、安定した刈高さでの収穫作業を行うことのできる安価なコンバインの実用化が望まれている。

本発明はこのような実情に着目してなされたものであって、刈高さ自動制御装置を備えることなく比較的安定した刈高さでの収穫作業を行うことのできるコンバインの刈取り部昇降構造を提供することを目的としている。

第１の発明の特徴は、引起こし装置、刈取り装置、刈取り穀稈搬送装置を備えた刈取り部を、走行機体の前部に昇降可能に連結したコンバインの刈取り部昇降構造であって、
刈取り部の下部に、接地荷重支持用の複数の接地体を備え、複数の接地体のうち、既刈側の接地体の接地面積を他の接地体の接地面積よりも大きなものに設定してあることにある。

上記構成によると、刈取り収穫作業時には、刈取り部を自重で接地追従させることで、略一定した刈高さでの収穫が可能となる。

従って、第１の発明によると、地面への突っ込みなく刈取り部を圃場面に自重で接地追従させることができ、高価な自動昇降制御装置を用いないものでありながら、比較的安定した刈高さでの収穫作業を行うことができるようになった。

第２の発明の特徴は、第１の発明において、接地体をＵ形に屈曲された縦断面形状に構成し、接地体の前端部および後端部の下面を先上がりにした舟形に構成する。刈取り部の下部に前向き片持ち状に配備されたフレーム杆の前部にデバイダを備えて、接地体の後端部をフレーム杆に下方より係合させてあることにある。

上記構成によると、前端部および後端部の下面を先上がりにした舟形に構成された接地体は、接地前進あるいは接地後進しても引っ掛かりなく円滑に圃場面を滑走する。また、接地体の後端部がフレーム杆に係合支持されるので、接地しながら機体を操向した際に圃場面から受ける横荷重にも十分耐えることができる。

従って、第２の発明によると、例えば接地体の後端部をフレーム杆にボルト連結するような構造にする場合に比較して簡素なものにすることができコスト低減に有効となる。

第３の発明の特徴は、第１又は第２の発明において、既刈側の接地体の横幅を他の接地体の横幅よりも広いものに設定してあることにある。

上記構成によると、刈取り部の未刈側においては、フレーム杆の外方に未刈り作物が植立しているとともに、フレーム杆の内方に刈取られる作物が位置しており、刈取り部の未刈側に設ける接地体の横幅は余り大きく設定できないが、刈取り部の既刈側においては、フレーム杆の外方に植立した作物はなく、刈取り部の既刈側に設ける接地体の横幅は、横幅を既刈り側に拡張することが許容される。

従って、第３の発明によると、刈取り部を極力大きい接地面積で接地追従させることができ、沈下の少ない安定した刈取り部の接地追従を実現できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１に自脱型のコンバインの全体側面が示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ型走行装置１で走行する走行機体２の前部に、刈取り部３が後部上方の支点Ｐを中心にして揺動昇降可能に連結されるとともに、走行機体２の右側前半部に、原動部を備えた運転部４が配備され、かつ、走行機体２の左側に脱穀装置５が搭載されるとともに、走行機体２の右側後半部に、収穫した穀粒を貯留する穀粒タンク６が配備された構造となっている。

この例の前記刈取り部３は２条刈り仕様に構成されており、植立穀稈をで所定の立姿勢にまで引起こす左右一対の引起し装置７、引起した穀稈の株元部を切断するバリカン型の刈取り装置８、２条分の刈取り穀稈を刈幅の中間部位に合流する回転パッカ９、合流された刈取り穀稈の株元側を挟持して後方上方に搬送して、脱穀装置５の左外側面に備えられたフィードチェーン１０に横倒れ姿勢にして供給する刈取り穀稈搬送装置１１、等を、前記支点Ｐを中心として上下揺動可能に走行機体２の前部に連結された刈取り部主フレーム１２に装着して構成されている。

図８および図９に示すように、前記刈取り部主フレーム１２はパイプ材からなり、その基端部が走行機体２の前部に立設された支持台１３に前記支点Ｐを中心に上下揺動自在、かつ、支点Ｐに沿って左右移動可能に支持されている。前記支持台１３には油圧シリンダ１４によって横向き支点ａ回りに揺動操作されるアーチ形の支持アーム１５が装着されており、この支持アーム１５の遊端部に前記刈取り部主フレーム１２が受け止め支持されている。

また、前記支持アーム１５には、減速機付きの電動モータ１６によって正逆転駆動されるネジ軸１７が横架支承されるとともに、このネジ軸１７によって左右にネジ送り移リ駆動される可動部材１８に刈取り部主フレーム１２が係合され、ネジ軸１７の正逆転によって刈取り部主フレーム１２が左右に位置変更されるようになっている。つまり、このコンバインでは、走行機体２に対して刈取り部３を横スライドして位置変更できるように構成されており、機体左側を未刈り側として回り刈りする通常の収穫作業時には、刈取り部３を横移動範囲の左側限界まで移動させて、刈取り部３をクローラ走行装置１に対して未刈り側（左側）に突出させ、左側のクローラ走行装置１の通過によって未刈り側に排出された泥が未刈り作物の株元に盛り上がって作物を倒したり、次の刈取り行程で刈取り装置８が盛り上がった泥に突入することを未然に回避する。また、圃場の中間を突っ切る中割り作業時には、刈取り部３を横移動範囲の右側限界まで移動させて、刈取り部３を左右クローラ走行装置１の横幅内に位置させることで、クローラ走行装置１で作物を踏み倒すことなく刈取り走行する。

なお、前記刈取り部主フレーム１２は、刈取り部３が横スライドしない簡易仕様の機種にも利用されるものであり、この仕様の機種に利用する場合には、図１４（ロ）に示すように、刈取り部主フレーム１２に固設してあるブラケット５１に支点金具５２をボルト連結し、この支点金具５２にネジ送り式の伸縮駆動機構５３を連結することで、刈取り部３を昇降駆動する構造が構成される。また、上記のように刈取り部３を横スライドさせる仕様の機種においては、支点金具が横移動すると他装置に干渉するので、図１４（イ）に示すように、ブラケット５１に支点金具５２を取付けない状態にして使用する。

刈取り部３を昇降する油圧シリンダ１４には圧縮コイルバネ１９が装着されており、図１０（イ）に示すように、刈取り部３が刈取り作業高さ範囲に下降されていると、ピストンロッド１４ａに外嵌装着した接当部材２０を介して刈取り部３の重量が圧縮コイルバネ１９に作用し、油圧シリンダ１４に働く荷重が軽減され、また、図１０（ロ）に示すように、刈取り部３が刈取り作業高さ範囲より上昇されると、接当部材２０は圧縮コイルバネ１９から離間し、圧縮コイルバネ１９は初期圧縮状態で待機するようになっている。

図２に示すように、前記刈取り部主フレーム１２の先端部には、丸パイプ材からなる３本のフレーム杆２１がフォーク状に連結されており、左右両端のフレーム杆２１の前部に左右引起し装置７の下部がステー２２を介して連結支持されるとともに、これらフレーム杆２１に、前記刈取り装置８や回転パッカ９、等が支持されている。また、各フレーム杆２１の前端にデバイダ支持杆２３が脱着可能に差込み連結されている。

図３に示すように、デバイダ支持杆２３は、フレーム杆２１に内嵌する径の丸パイプ材からなり、つぶし加工した前端扁平部２３ａにデバイダ２４が高さ調節および角度調節可能に装着されている。また、デバイダ支持杆２３の下部には鋼板製の接地体２５の前端が溶接固定されるとともに、デバイダ支持杆２３と接地体２５の前後中間部位同士をつなぐ連結金具２６が起立され、この連結金具２６をフレーム杆２１の前端に備えた連結金具２７に接合してボルト締め連結することで、デバイダ支持杆２３をフレーム杆２１に所定姿勢で固定するよう構成されている。

図６に示すように、接地体２５は、Ｕ形に屈曲された縦断面形状を備えるとともに、前端部および後端部の下面を先上がりにした舟形にプレス加工されたものであり、接地体２５におけるＵ形断面の後端部がフレーム杆２１に下方より係合されている。このようにすることで、デバイダ支持杆２３から後向き片持ち状態に延出された前後に長い接地体２５に働く接地荷重をデバイダ支持杆２３とフレーム杆２１とで確実に支持するとともに、接地状態のままで機体操向を行った場合などに接地体２５に働く横方向荷重にも十分耐えられるように構成されている。また、未刈り側のデバイダ支持杆２３に備えられた左の接地体２５は未刈り作物と引起し刈取られる作物の間を通過し、また、中央の接地体２５は引起し刈取られる２条の作物の間を通過することになるので、図５に示すように、横幅の狭い同一の仕様のものが利用され、これに対して右側の接地体２５の右側は既刈り地となるので、図７に示すように、作物の無い右側に張り出した幅広の仕様のものが利用され、接地体全体としての接地面積を極力大きく確保するようにしている。

図１３に、刈取り部昇降用の前記油圧シリンダ１４における操作用油圧回路が示されている。油圧シリンダ１４は単動型が使用されており、運転部４に配備された操作レバー３０によって切換え操作される３位置切換え型の制御弁３１にスローリターンバルブ３２を介して接続されている。制御弁３１は、油圧シリンダ１４からの排油を阻止して刈取り部３を任意の高さ位置に固定できる「中立」位置、油圧シリンダ１４に圧油を供給して刈取り部３を上昇駆動する「上昇」位置、および、油圧シリンダ１４からの排油を許容して刈取り部３を自重下降させる「下降」位置に切換え可能となっている。

図１１に示すように、操作レバー３０は支点ｂ周りに前後揺動可能に支点ブラケト３３に支持されており、制御弁３１の前記切換え位置に対応して、「中立」、「上昇」、および、「下降」の各操作位置に切換え操作可能に構成されるとともに、レバー支点ｂに装備したねじりバネ３４によって「中立」に復帰付勢されている。ねじりバネ３４は、その前後の遊端３４ａ，３４ｂで、支点ブラケト３３に設けた固定ピン３５と、操作レバー３０に設けた作動ピン３６を前後から挟持して操作レバー３０を「中立」に保持しており、操作レバー３０を「中立」から「上昇」あるいは「下降」に操作することで、ねじりバネ３４の前後の遊端３４ａ，３４ｂの一方が固定ピン３５で支持された固定端として機能するとともに、他方が作動ピン３６で押圧移動される可動端として機能し、単一のバネで前後いずれの方向へも中立復帰付勢力をもたらすものである。

また、操作レバー３０の前記「下降」位置のさらに前方には前記制御弁３１を引き続き「下降」状態に切換え維持する「接地刈取り」位置が設定されており、この操作位置で操作レバー３０を係止保持するレバーロック機構３７が配備されている。

図１２に示すように、前記レバーロック機構３７は、操作レバー３０の基部に固着された扇形のロック板３８と、支点ｃ周りに前後揺動可能に配備されるとともにバネ３９によってロック板外周に向けて揺動付勢されたロックアーム４０とで構成されており、ロックアーム４０に設けたロックピン４１をロック板３８の外周に設けた突起４２と係合させることでロック機能がもたらされるようになっている。つまり、操作レバー３０が「上昇」位置から「下降」位置までの昇降操作範囲ではロックピン４１はロック板３８の円弧状外周に作用しており、ねじりバネ３４による上記中立復帰機で操作レバー３０は中立復帰する。そして、操作レバー３０を「下降」位置を越えて「接地刈取り」位置にまで操作すると、図１２（イ）に示すように、ロック板外周の突起４２がロックピン４１を上方に乗り越え、ねじりバネ３４による復帰付勢力ではロック板３８がロックピン４１を越えて中立側に揺動できなくなり、操作レバー３０が「接地刈取り」位置に保持されるのである。

操作レバー３０が「接地刈取り」位置に保持された状態は昇降自由状態にあるので、刈取り部３は機械的な下限まで自重下降可能であるが、上記したように、刈取り部３には接地体２５が備えられているとともに、油圧シリンダ１４には荷重軽減用の圧縮コイルバネ１９が装備されているので、刈取り部３は自重およびバネ付勢力とバランスした接地圧で接地体２５が接地するまで下降し、以後、圃場面の起伏に接地追従して刈取り部３は昇降する。これによって特別な昇降制御を行うことなく刈取り部３の対地高さが略一定に維持され、安定した刈り高さでの刈取り収穫を行うことができる。また、圃場の***部へのデバイダ２４の突っ込み防止機能も発揮される。

コンバインの全体側面図 刈取り部の平面図 デバイダ取付け部の分解側面図 デバイダ取付け部の側面図 未刈り側および中央の接地体の縦断側面図（イ）と平面図（ロ） 図５におけるａ−ａ断面図（イ）とｂ−ｂ断面図（ロ） 既刈り側の接地体の縦断側面図（イ）と平面図（ロ） 刈取り部昇降構造の側面図 刈取り部昇降構造の平面図 刈取り部昇降構造の下降状態の側面図（イ）と上昇状態の側面図（ロ） 刈取り部昇降用操作レバーの側面図 刈取り部昇降用操作レバーの各操作状態を示す側面図 刈取り部昇降用の油圧回路図 刈取り部における主フレームの側面図

符号の説明

３ 刈取り部
７ 引起し装置
８ 刈取り装置
１１ 刈取り穀稈搬送装置
２１ フレーム杆
２５ 接地体

Claims (3)

1. 引起こし装置、刈取り装置、刈取り穀稈搬送装置を備えた刈取り部を、走行機体の前部に昇降可能に連結したコンバインの刈取り部昇降構造であって、
   前記刈取り部の下部に、接地荷重支持用の複数の接地体を備え、
   前記複数の接地体のうち、既刈側の接地体の接地面積を他の接地体の接地面積よりも大きなものに設定してあるコンバインの刈取り部昇降構造。
2. 前記接地体をＵ形に屈曲された縦断面形状に構成し、前記接地体の前端部および後端部の下面を先上がりにした舟形に構成するとともに、
   前記刈取り部の下部に前向き片持ち状に配備されたフレーム杆の前部にデバイダを備えて、前記接地体の後端部をフレーム杆に下方より係合させてある請求項１に記載のコンバインの刈取り部昇降構造。
3. 前記既刈側の接地体の横幅を他の接地体の横幅よりも広いものに設定してある請求項１又は２に記載のコンバインの刈取り部昇降構造。

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