| 【発明の名称】 |
作業機の操舵具 |
| 【発明者】 |
【氏名】藤田 靖
【氏名】伊藤 孝司
【氏名】白方 幹也
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| 【要約】 |
【課題】オペレータが立ち姿勢でもハンドルの操作性に優れた回転ハンドル方式の操舵手段を備えたコンバインを提供すること。
【解決手段】走行方向を操舵する回転ハンドル２５を有するコンバインにおいて、回転ハンドル２５のハンドル軸２５ｂの軸方向を、オペレータの座り作業に適した進行方向後方に傾けた位置と、立ち作業に適したほぼ垂直の位置とに変更できる構成とする。オペレータは座り作業ではハンドル軸２５ｂを傾斜位置にセットしてあたかも自動車の運転のようにコンバイン１の走行方向を操舵し、立ち作業ではハンドル軸２５ｂをほぼ垂直位置にセットして、圃場の刈取状況を注視しながら丸ハンドル２５ａを水平面内で回転させてコンバイン１の走行方向を操舵するので、座り作業および立ち作業のどちらの作業姿勢でも、いずれも無理な姿勢をとることなく、適正な操舵操作を容易に行うことができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転式の操向操作具の操舵手段により走行方向の操舵を行う作業機において、該操舵手段の回転軸の傾斜角度位置は、少なくとも作業機の前進方向からみて後方に傾斜する位置と、該回転軸を作業機車体に対してほぼ垂直にする位置とに変更可能な構成とすることを特徴とする作業機の操舵具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、穀物などの農作物の収穫に用いるコンバインまたはハーベスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３と図１４は従来技術のコンバイン１の主要部を示す図面である。図１３にはコンバインの右側面の立面図を示し、また図１４にはコンバインのパワーステアリングの作動を説明する斜視図である。
【０００３】コンバイン１の車体フレーム２の下部側には土壌面を走行する左右一対のクローラ３を有する走行装置４を配設し、コンバイン１は左右のクローラ３が等速で進行するときは直進し、左右のクローラ３に速度差があれば旋回する。車体フレーム２の最前端部に刈取支持フレーム５を配設して刈取装置６を懸架し、かつ刈取支持フレーム５は刈取装置６の上下昇降ができる構造としている。
【０００４】刈取装置６は立毛穀稈を分草する分草具７と、分草された穀稈を引き起こす引起し部と、引き起こされた穀稈を刈取る刈刃部とからなり、刈取られた穀稈を穀稈輸送手段により輸送して脱穀装置に供給し、脱穀装置において脱穀し、穀粒を選別分離してグレンタンク１３に一時貯留し、グレンタンク１３が満杯になれば穀粒排出オーガ１５によりコンバイン１の外部へ穀粒を排出する。
【０００５】コンバイン１の前進、後退、旋回、増速、減速などの走行操作、および刈取り、脱穀、穀粒貯留、穀粒排出などの運転操作は、刈取装置６の後方で車体フレーム２の前端上部に操作席１６を設け、該操作席１６に搭乗したオペレータにより操作される。操作席１６の前方および側方にはパワーステアリングレバー１８、操作桿およびメータパネルを配置して、コンバイン１の走行および運転操作を容易にできるようにしてある。パワーステアリングレバー１８は、図１４に示すようにパワーステアリングレバー１８の棒状スティックを左右に倒すと棒を倒した方向にコンバイン１が旋回し、前後に倒すと刈取装置６が上下に昇降する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】コンバイン１は１台の機械により走行、収穫、脱穀、穀粒輸送などの多岐にわたる作業を行うことができるが、以前にはそれぞれの作業毎に設けた操作桿をそれぞれ操作する必要があり、走行および運転の操作にかなりの熟練を要していたが、パワーステアリングレバー１８の採用によりコンバイン１の走行方向の操舵と刈取装置６の昇降を１本の操作桿で行えるようにして、以前に比べてコンバイン１の操作が簡単かつ容易になった。
【０００７】また、乗用車、トラックなど自動車の普及により走行方向の操舵は回転ハンドルの操作による方式も好まれ、回転ハンドル方式で操舵するコンバイン１も開発されている。
【０００８】しかし、回転ハンドル方式のコンバインでは運転者の姿勢に合致するように回転ハンドルの軸線は進行方向後方に傾斜させてあり、コンバイン１でも同様に回転ハンドルの軸線を進行方向後方に傾斜させているのでオペレータが操作席に着座して操作する場合には何ら不都合がないが、刈取作業などではオペレータは圃場や植立する穀稈をよく見るために立ち姿勢で操作を行うことが多い。立ち姿勢の場合には後方に傾斜した軸を持つ回転ハンドルの操作性に劣り、かつ無理な立ち姿勢をとる必要があるという問題があった。
【０００９】本発明の課題はオペレータが立ち姿勢でもハンドルの操作性に優れた回転ハンドル方式の操舵手段を備えたコンバインを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の構成により解決される。すなわち、回転式の操向操作具の操舵手段により走行方向の操舵を行う作業機において、該操舵手段の回転軸の傾斜角度位置は、少なくとも作業機の前進方向からみて後方に傾斜する位置と、該回転軸を作業機の車体に対してほぼ垂直にする位置とに変更可能な構成とする作業機の操舵具である。
【００１１】本発明では走行方向を操舵する回転式の操向操作具（以下回転ハンドルという）を有する作業機において、回転ハンドルのハンドル軸の軸方向を、オペレータの座り作業に適した進行方向後方に傾けた位置と、立ち作業に適したほぼ垂直の位置とに変更できる構成としたことを特徴とし、オペレータは座り作業ではハンドル軸を傾斜位置にセットしてあたかも自動車の運転のように作業機の走行方向を操舵し、立ち作業ではハンドル軸をほぼ垂直位置にセットして、圃場の刈取状況を注視しながら丸ハンドルを水平面内で回転させて作業機の走行方向を操舵するので、座り作業および立ち作業のどちらの作業姿勢でも無理な姿勢をとることなく、適正な操舵操作を容易に行うことができる。
【００１２】こうしてオペレータが操作した丸ハンドルの回転運動をハンドル軸、ベベルギヤ、カム軸、カム等によりリニアポテンショメータの旋回角度信号に変換し、旋回方向スイッチにより旋回方向信号として発信できる構造の回転ハンドルを、ハンドルコラムにおいて作業機の前後方向に回動自在に支承して、オペレータの作業姿勢により、ハンドル軸すなわちハンドルコラムの傾斜位置を選定して固定できる構成としたので、オペレータの作業姿勢が座り作業の場合にはハンドルコラムを傾斜位置としてあたかも自動車を運転する感覚で作業機を容易に操舵できるとともに、オペレータの作業姿勢が立ち作業の場合はハンドルコラムを垂直位置として、圃場の状況や穀稈の刈取作業を注視しながら楽な姿勢でハンドル操作することができ、いずれの姿勢においてもオペレータは無理な姿勢をとらないで済むという極めて優れた効果を奏することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。本発明が適用されるコンバイン１の実施の形態は図１〜図１２に示す構成からなるが、図１３、図１４に示す従来技術に改良を加えたものであり、従来技術と同一部分には同一記号を付している。
【００１４】図１および図２は本発明の実施の形態のコンバインの主要部を示す図面であり、図１にはコンバインの左側面の立面図を示し、図２にはコンバインの前面の立面図を示す。
【００１５】図３はコンバインの操作席付近の斜視図であり、走行装置４の上部に車体フレーム２が設けられ、該車体フレーム２の上部に操作席１６が設けられ、該操作席１６の前方および側方は操作パネル１７、クラッチボックス２３およびメータパネル２４で囲われ、数多くの操作桿の内、主変速ＨＳＴレバー１９ａ、副変速レバー１９ｂおよび回転ハンドル２５だけを示し、その他の操作桿、操作スイッチなどは省略して示している。
【００１６】図４は回転ハンドルだけを取り出して示した側面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線矢視一部断面図である。丸ハンドル２５ａはハンドル軸２５ｂの一端に固着され、該ハンドル軸２５ｂの他端にはベベルギヤ２５ｐが固着され、ハンドル軸２５ｂはハンドルコラム２５ｃ内のベアリング２５ｅおよび２５ｆにより回動自在に支承されている。ベベルギヤ２５ｐに噛み合うベベルギヤ２５ｑを一端に固着し、他端にカム２６ａを固着するカム軸２５ｇは、ギヤハウジング２５ｈ内のベアリング２５ｊ、２５ｋにより回転自在に支承され、かつギヤハウジング２５ｈはギヤハウジングエンドカバー２５ｘおよびギヤハウジングインナー２５ｍを介して、ベアリング２５ｎ、２５ｏによりハンドルコラム２５ｃを旋回自在に支承する。
【００１７】ギヤハウジング２５ｈのフランジの一部には角度固定部２５ｓを設けるブラケット部２５ｒが延出され、角度固定部２５ｓにはハンドルコラム２５ｃの垂直位置（図４実線）および傾斜位置（図４参考線）にハンドルコラム２５ｃの係止穴２５ｖを係止できる引き金式ストッパ２５ｔおよび２５ｕを設けている。カム軸２５ｇの他端に固着されたカム２６ａには、該カム２６ａの半径方向に付勢され、かつ半径方向に直進運動するロッド状のカムフォロワ２６ｃが接触して、カム２６ａの回転運動を直線運動に変換してリニアポテンショメータ２６ｂに伝達する。カム２６ａはまた２個の旋回方向スイッチ２６ｄおよび２６ｅに接触して旋回方向信号を発生する。
【００１８】詳細構造の図示を省略したがギヤハウジング２５ｈは車体フレーム２（図３）に対して固定され、ポテンショメータ２６ｂ、旋回方向スイッチ２６ｄおよび２６ｅはギヤハウジング２５ｈに対して固定されている。図３に示すように操作席１６の前面の操作パネルには長穴１７ａを設けて回転ハンドル２５を傾斜させ、あるいは垂直に移動できる構造とし、またハンドホール１７ｂを設けて引き金式ストッパ２５ｔまたは２５ｕ（図４）の操作が容易である構成としている。
【００１９】上記構成からなる回転式ハンドル２５を有するコンバイン１において、オペレータが操作した丸ハンドル２５ａの回転運動はハンドル軸２５ｂ、ベベルギヤ２５ｐ、ベベルギヤ２５ｑ、カム軸２５ｇを経てカム２６ａに伝達され、ロッド状のカムフォロワ２６ｃにより回転運動が直線運動に変換されてリニアポテンショメータ２６ｂを作動させ、またカム２６ａは旋回方向スイッチ２６ｄまたは２６ｅを作動させる。
【００２０】たとえば、丸ハンドル２５ａを右に回すとベベルギヤ２５ｐおよびベベルギヤ２５ｑによりカム２６ａは左に回転し、ロッド状のカムフォロワ２６ｃが押し込まれてリニアポテンショメータ２６ｂが丸ハンドル２５ａの回転角度に比例した旋回角度信号を発生し、また旋回方向スイッチ２６ｄが右旋回信号を発生するので、これらの信号は詳細を述べない制御装置で処理され、アクチュエータを作動させてクローラ駆動トランスミッションの右クラッチの接続を絶ち、右クローラ３をフリーにして減速し、さらに丸ハンドル２５ａの旋回角度が大であれば右ブレーキを作用させて右クローラ３を停止させるが、左クローラ３は従前の速度を維持しているので、コンバイン１は右に旋回される。丸ハンドル２５ｂを左に回す場合には上記と反対の作動が行われる。
【００２１】ハンドル軸２５ｂを回転自在に支承するハンドルコラム２５ｃは、車体フレーム２に固定されたギヤハウジング２５ｈに対して前後方向に回動自在に支承されるので、操作席１６でオペレータが座り作業するか、立ち作業するかにより、ハンドル軸２５ｂとハンドルコラム２５ｃを傾斜位置におくか、垂直位置におくかを選定して、角度固定部２５ｓのストッパ２５ｔまたは２５ｕを掛け外して選定位置に固定することができる。上述の丸ハンドル２５ａの操作による作用は、ハンドル軸２５ｂの傾斜角度位置により変化しない。
【００２２】図５の構造ではハンドルコラム２５ｃを回動させると、もしカム軸２５ｇが不動ならばベベルギヤの噛み合いにより丸ハンドル２５ａが回転する。つまりハンドルコラム２５ｃの傾斜角度により丸ハンドル２５ａの中立位置（直進位置）が変化することになるが、ハンドルコラム２５ｃの移動を検出して中立位置を自動補正する。
【００２３】また、図５の構造で丸ハンドル２５ａを固定したままハンドルコラム２５ｃを回動させると（丸ハンドル２５ａを持ったままハンドルコラム２５ｃを回動するなど）、ベベルギヤの噛み合いによりカム軸したがってカム２６ａが回転してポテンショメータ２６ｂおよび旋回方向スイッチは旋回信号を発信してしまう。しかし、このようなときには旋回信号を無視する手段を設ける。
【００２４】図６は多回転ポテンショメータ２６ｆをハンドル軸２５ｂに直結したものであり、図７はハンドル軸２５ｂにスクリュー２５ｙを直結し直線ポテンショメータ２６ｇにナット２６ｈを取り付けたものでも良く、また図示しないがウォームとウォームギアと回転ポテンショメータでも良い。
【００２５】こうしてオペレータが操作した丸ハンドル２５ａの回転運動をハンドル軸２５ｂ、ベベルギヤ２５ｐ、２５ｑ、カム軸２５ｇ、カム２６ａによりリニアポテンショメータ２６ｂの旋回角度信号に変換し、旋回方向スイッチ２６ｄ、２６ｅにより旋回方向信号として発信できる構造の回転ハンドル２５を、ハンドルコラム２５ｃにおいてコンバイン１の前後方向に回動自在に支承して、オペレータの作業姿勢により、ハンドル軸２５ｂすなわちハンドルコラム２５ｃの傾斜位置を選定して固定できる構成としたので、オペレータの作業姿勢が座り作業の場合にはハンドルコラム２５ｃを傾斜位置としてあたかも自動車を運転する感覚でコンバイン１を容易に操舵できるとともに、オペレータの作業姿勢が立ち作業の場合はハンドルコラム２５ｃを垂直位置として、圃場の状況や穀稈の刈取作業を注視しながら楽な姿勢でハンドル操作することができ、いずれの姿勢においてもオペレータは無理な姿勢をとらないで済むという効果を奏することができる。
【００２６】なお、上述の実施の形態は本発明の一例であり、回転するハンドル軸２５ｂを傾倒できるものであればハンドル２５の形状は丸ハンドル２５ａに限らず、回転ハンドルの回転角度の変換はカム２６ａとリニアポテンショメータ２６ｂによるものに限らず、またハンドル軸２５ｂの傾斜角度は傾斜位置とほぼ垂直位置の２位置に限らず、３位置以上あるいは無段階に傾斜位置選択可能としてもよい。
【００２７】図４ないし図５に示す実施の形態のコンバイン１の回転ハンドル２５の変形例を図８ないし図１０に示す。この場合、コンバイン１の運転操作における誤操作防止、安全性向上を図ることができる。
【００２８】図８はコンバイン１の改良した回転ハンドル２７とその周辺の側面図であり、図９は回転ハンドル２７の立面図である。回転ハンドル２７は円環状のハンドルホイール２７ａ、該ハンドルホイール２７ａとハンドルセンター２７ｃおよび該ハンドルホイール２７ａとハンドルボス２７ｄとをそれぞれ接続する複数本のハンドルスポーク２７ｂ、ハンドルボス２７ｄに固設されたハンドル軸２７ｆおよび該ハンドル軸２７ｆを回動自在に内包し、操作パネル１７に固設されるハンドルコラム２７ｅからなる。
【００２９】ここでハンドルセンター２７ｃとハンドルボス２７ｄとは別体として示したが、一体であっても差し支えない。図８の参考線で示し、図９に斜線を付した空間（以下、シルエット部と称する）内の操作パネル１７上に重要であるが、常時は操作する必要がないスイッチ類１７ｃ，１７ｄ・・・を配設する。このシルエット部に配設するスイッチ類１７ｃ，１７ｄ・・・としては、急旋回−緩旋回切り替えスイッチ、センサチェックスイッチ、刈取装置ロックスイッチ、メインキースイッチなどであり、急旋回−緩旋回切り替えスイッチを誤操作すれば緩旋回のつもりでハンドル操作してコンバイン１が急旋回する危険があり、センサチェックスイッチを誤操作すると各センサは正常値を指示しなくなり誤った指示値を示す危険があり、刈取装置ロックスイッチを誤操作すると刈取装置６（図１）の昇降を停止して必要な刈取装置６の昇降が不能になる危険があり、メインキースイッチを誤操作するとエンジンが急停止してコンバイン１および搭乗するオペレータにショックを与える危険があるなど安全上の問題があり、いずれのスイッチも誤操作を防ぐ必要がある。
【００３０】図８、図９に示す例では、上記の重要であるが常時は操作する必要がないスイッチを配設するシルエット部内の操作パネル１７、コンバイン１の操作席１６に着座したオペレータから見て円環状のハンドルホイール２７ａの内側部分であり、通常はオペレータにとり視認しにくく、かつ操作しがたい部分であるので、シルエット部内の操作パネル１７に配設したスイッチ１７ｃ，１７ｄ・・・には、オペレータは操作のために意識的にアクセスする必要があり、無意識のうちに不用意にスイッチに触れて誤操作する可能性は極めて低くなる。
【００３１】さらに上記図８および図９に示す回転ハンドル２７の変形例を図１０に示す。すなわちシルエット部に配設された重要なスイッチ類の誤操作をより低い確率にするために図１０（ａ）はハンドルホイール２７ａの下半分を半円形プレート２８ａで閉鎖する構成を示し、図１０（ｂ）はハンドルホイール２７ａの上半分を半円形プレート２８ｂで閉鎖する構成を示し、図１０（ｃ）はハンドルホイール２７ａの下方約三分の一を可動の扇状プレート２８ｃで閉鎖し、ハンドルホイール２７ａの残り三分の二を固定扇状プレート２８ｄで閉鎖し、必要時に可動扇状プレート２８ｃを回動してハンドルホイール２７ａの下方三分の一を開口できる構成を示し、図１０（ｄ）はハンドルホイール２７ａの全面を可撓性で半径方向１個所（下側）に切れ目を持つ円形プレート２８ｅで閉鎖し、必要時に切れ目を境に可撓性円形プレート２８ｅを巻き込みハンドルホイール２７ａの内側のほぼ全面を開口する構成を示し、図１０（ｅ）はハンドルホイール２７ａの全面を可撓性で半径方向１個所（上側）に切れ目を持つ円形プレート２８ｆで閉鎖し、必要時に切れ目を境に可撓性円形プレート２８ｆを巻き込みハンドルホイール２７ａの内側のほぼ全面を開口する構成を示し、図１０（ｆ）はハンドルホイール２７ａを上下２枚の半円形プレート２８ｇおよび２８ｈで閉鎖し、一方の半円形プレート２８ｇは固定とするが他方の半円形プレート２８ｈは直径線上でヒンジ結合して必要時には図示のようにヒンジを支点として回動して開口できる構成であり、ハンドルホイール２７ａの閉鎖部分に重要であるが常時は操作する必要がないスイッチ類１７ｃ，１７ｄ・・・を配設する構成としている。
【００３２】上記構成によれば、ハンドルホイール２７ａの一部または全部をプレート２８ａ〜２８ｈで閉鎖し、重要であるが常時は操作する必要がないスイッチを隠すように配置し、かつ必要時には開口できる構成としたので安全上の効果を一層高めることができる。
【００３３】コンバイン１の回転ハンドルだけの操作でコンバイン１の操舵および刈取装置６の昇降を行うコンバイン１の回転ハンドル２５の変形例を図１１および図１２に示す。
【００３４】すなわち、回転ハンドル２５（図４、図５）を備えたコンバイン１は、自動車とほとんど同じ感覚でコンバイン１の操舵を行うことができるので、棒状のスティックを倒した方向に旋回するパワーステアリング１８（図１３）による操舵に比べて運転操作は極めて容易になったが、回転ハンドル２５ではパワーステアリング１８の場合の棒状スティックを前後に倒して行う刈取装置６の昇降操作ができないという問題があり、回転ハンドル２５を用いて走行方向の操舵および刈取装置６の昇降の両者を可能とすることが課題となる。
【００３５】図１１は、コンバイン１の改良した回転ハンドル２９の一部切り欠き断面を含む側面図であり、回転ハンドル２９の円環状のハンドルホイール２９ａの円周上の一個所にグリップ取付ボス部２９ｂを突設し、該グリップ取付ボス部２９ｂには中空軸で構成されたグリップ軸３０ｂの一端を植立固着し、グリップ軸３０ｂの他端にはグリップベアリング３０ｃを介してグリップハンドル３０ａを取り付ける。グリップハンドル３０ａは片手で握れる程度の直径と長さを持つ有底中空円筒状で、上記のベアリング３０ｃに支承されてハンドルホイール２９ａに対して回転自在かつ離脱不能であり、該グリップハンドル３０ａの中空円筒内部に刈取装置６（図１）の上下昇降スイッチ３０ｆを内蔵し、スイッチレバー３０ｇの一端はグリップハンドル３０ａの側面から突出する。スイッチレバー３０ｇとグリップハンドル３０ａの開口部との間にはゴム製などの可撓性のスイッチブーツ３０ｈを介装して該スイッチレバー３０ｇのレバー操作が可動自在でかつダストや水滴などの侵入防止を図る。
【００３６】グリップハンドル３０ａ内部のスイッチ３０ｆには図１２の斜視図に示す板バネ製のブラシ３０ｅを固設し、該ブラシ３０ｅはグリップ軸３０ｂに設けた円環状の金メッキ銅板製など電気良導体のスリップリング３０ｄと摺動自在に摺接してグリップ３０が回転しても電気的接続を保持する。スリップリング３０ｄからのリード線３０ｉはハンドルスポーク２９ｃの中空部、ハンドルボス２９ｄの中空部を経て図示しない制御装置に導かれる。
【００３７】このように回転ハンドル２９の一部に、該回転ハンドル２９に対して回動自在にグリップ３０を取り付け、該グリップ３０には刈取装置昇降スイッチ３０ｆを設け、該刈取装置昇降スイッチ３０ｆの出力信号はグリップ３０が３６０度回転してもスリップリング３０ｄを経由して制御装置に伝達される構成としたので、コンバイン１の操作席１６（図１）に着座したオペレータは、両手で回転ハンドル２９のハンドルホイール２９ａを握ってコンバイン１の操舵をすることもできるが、片手でグリップハンドル３０ａを握ってコンバイン１の操舵をすることもでき、かつグリップ３０に設けた刈取装置昇降スイッチ３０ｆを操作すれば刈取装置６の昇降操作も回転ハンドル２９上で行うことができるので、たとえばオペレータが左手で変速レバー１９ａ，１９ｂの操作を行い、右手でハンドルグリップ３０を握り回転ハンドル２９を回転してコンバイン１の走行方向の操舵を行うとともに、右手の指先で刈取装置昇降スイッチ３０ｆのスイッチレバー３０ｇを操作して刈取装置６を昇降するなど、変速かつ旋回しながらの刈取装置６の昇降のような複雑な操作を容易に行うことができる。
【００３８】なお、グリップ３０に設けるスイッチ３０ｆは刈取装置昇降用に限定されることなく、他の用途のスイッチでも差し支えなく、またスリップリング３０ｄの本数も用途に合わせて３本以上であって差し支えない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 孝義
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| 【公開番号】 |
特開平１１−７５４２４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）３月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２３５７６１ |
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