| 【発明の名称】 |
コンバインの扱深さ制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯泉 清
【氏名】高橋 伯郎
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| 【要約】 |
【課題】株元センサと穂先センサが一定位置に固定され、穀稈の搬送方向に沿って検出位置を調節できなく、また傾斜角度の微調整もできない。
【解決手段】刈取前処理装置３は、刈取主フレ−ム１０を基礎部材として構成した刈取機枠８に伝動可能に支持して設ける。刈取機枠は穀稈引起装置４を支持する縦支持筒や横支持筒１２と、更に上方位置に前後に配置して連結した左・右補強支持フレ−ム１３・１４等を一体に枠組みして構成する。左・右補強支持フレ−ムを後方において上部を迂回した逆Ｕ字形状の連結杆で連結する。稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2を持つセンサ支持ア−ム１６は、連結杆の前・又は後側にあって基部を右補強支持フレ−ムに着脱自在に装着して穀稈通路Ｔの上方に延長して臨ませて構成する。稈長検出手段は制御部とアクチュエ−タＭを介して扱深調節装置７を制御する構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 脱穀装置１を搭載した走行車体２の前部に、刈取前処理装置３を上下昇降自由に支架して設け、該刈取前処理装置３は、穀稈引起し装置４と、刈取装置５と、穀稈搬送装置６と、扱深さ調節装置７等を伝動可能に刈取機枠８に支持して構成し、該刈取機枠８は、基部を前記走行車体２の支持部９に枢着して前部下方に延長した刈取主フレ−ム１０を基礎部材して、穀稈引起し装置４を支持する縦支持筒１１や横支持筒１２と、更に、上方位置に前後に配置して連結して設けた左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４等を一体に枠組みして構成し、該左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４とは、後方において上部を迂回した逆Ｕ字形状の連結杆１５によって連結して設け、稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2を装備したセンサ支持ア−ム１６は、その基部を前記右補強支持フレ−ム１４の前記連結杆１５を取り付けている部位の前側又は後側に、着脱自由に装着して、先端部を穀稈通路Ｔの上方に延長して臨ませて設け、前記稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2は、制御部１７と、アクチュエ−タＭ1とを介して前記扱深さ調節装置７を制御する構成としたコンバインの扱深さ制御装置。
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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、コンバインの扱深さ制御装置に関し、農業機械の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からコンバインは、穀稈の長短に対応するために扱深さの自動制御装置が備えられ、脱穀装置のフィ−ドチエン始端部に、稈身方向に受渡し位置を変更調節しながら、扱胴に穀稈穂部の扱ぎ位置を合わせて、扱ぎ残しをなくして脱穀効率を高める構成となっていた。そして、扱深さの自動制御装置は、脱穀装置前方の穀稈通路に臨ませて設けた稈長検出手段（株元センサと穂先センサ）と、制御部と、アクチュエ−タと、扱深さ調節装置とから構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のコンバインにおける扱深さ制御装置は、稈長検出手段を構成している株元センサと穂先センサとを、刈取前処理装置の穀稈搬送通路を跨いだ状態で上方に迂回して左右両側の機枠を連結している連結杆に取り付けて垂下した構成としている。したがって、従来の株元センサと穂先センサとは、穀稈搬送通路の上方において一定位置に固定されており、穀稈の搬送方向に沿って上手側或いは下手側に検出位置を移動調節することが不可能であり、また、搬送穀稈の傾斜に対する検出角度等の微妙な調整もできず、検出精度に課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものである。すなわち、脱穀装置１を搭載した走行車体２の前部に、刈取前処理装置３を上下昇降自由に支架して設け、該刈取前処理装置３は、穀稈引起し装置４と、刈取装置５と、穀稈搬送装置６と、扱深さ調節装置７等を伝動可能に刈取機枠８に支持して構成し、該刈取機枠８は、基部を前記走行車体２の支持部９に枢着して前部下方に延長した刈取主フレ−ム１０を基礎部材して、穀稈引起し装置４を支持する縦支持筒１１や横支持筒１２と、更に、上方位置に前後に配置して連結して設けた左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４等を一体に枠組みして構成し、該左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４とは、後方において上部を迂回した逆Ｕ字形状の連結杆１５によって連結して設け、稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2を装備したセンサ支持ア−ム１６は、その基部を前記右補強支持フレ−ム１４の前記連結杆１５を取り付けている部位の前側又は後側に、着脱自由に装着して、先端部を穀稈通路Ｔの上方に延長して臨ませて設け、前記稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2は、制御部１７と、アクチュエ−タＭ1とを介して前記扱深さ調節装置７を制御する構成としたコンバインの扱深さ制御装置としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を具体的に説明する。まず、その構成について述べる。走行車体２は、ゴム材を素材として成型したクロ−ラ１８を有し、乾田はもちろんのこと、湿田においても沈下しないで走行できる構成としている。そして、脱穀装置１は、フィ−ドチエン１９を有し、上側に扱室を配置し下側に選別室を設け、供給された刈取穀稈を脱穀選別する構成として上記走行車体２上に搭載している。なお、２０は補助フィ−ドチエンを示す。
【０００６】つぎに、刈取前処理装置３は、図３及び図４に示すように、前側に前後に傾斜させて設けた穀稈引起し装置４と、その背後で下方位置に軸架した掻込装置２１と、その下側に設けた刈取装置５と、前記掻込装置２１の終端部に接続して穀稈を受け継いで後方へ搬送可能に設けた穀稈搬送装置６と、その後方に接続して設けた扱深さ調節装置７と、更に、その後方に設けた供給調節装置２２とを刈取機枠８にそれぞれ伝動可能に支持して構成している。そして、刈取機枠８は、走行車体２の前部に設けた支持部９に、基部を上下に回動自由に枢着して先端側を前部下方へ延長した刈取主フレ−ム１０を基礎部材として枠組みして構成している。すなわち、刈取機枠８は、前記刈取主フレ−ム１０の先端部分に横向きに連結した伝動ケ−ス２３から上方に向けて立設した縦支持筒１１の上部に、更に、横向きに横支持筒１２を連結して前記穀稈引起し装置４を支持している。
【０００７】そして、刈取機枠８は、前端部を縦支持筒１１の中間部に連結して順次後部上方に延長して前記供給調節装置２２の挾持杆２４を支持連結した左補強支持フレ−ム１３と、前端部を横支持筒１２に固着連結して高い位置を通して後方に延長して後端部を刈取主フレ−ム１０の基部の回動位置に連結した右補強支持フレ−ム１４とを設けて一体に枠組みして構成している。
【０００８】なお、本明細書における左右の表現は、走行車体２の前進方向に向かって見たときを基準にしている。そして、連結杆１５は、逆Ｕ字形状に形成して前記穀稈搬送装置６や扱深さ調節装置７からなる穀稈通路Ｔの上方を迂回して両端部に左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４とを連結して一体の刈取機枠８を構成している。
【０００９】そして、掻込装置２１は、図３及び図４に示すように、下部の掻込輪体２１ａと上部の掻込無端帯２１ｂとからなり、各刈取穀稈条列ごとに前記刈取装置５の上方に設け、穀稈を後方へ掻込搬送する構成としている。穀稈搬送装置６は、株元搬送チエン６ａと穂先搬送ラグ６ｂとからなり、その始端部を前記掻込装置２１の終端部に受継可能に臨ませ、多条の刈取穀稈を後方上方へ搬送して終端部分において左右の搬送穀稈を合流する構成としている。
【００１０】そして、穂先搬送ラグ６ｂは、進行方向に向かって前部の右側からフィ−ドチエン１９の始端部側に平面視において傾斜して設けた一方側を刈取前処理装置３の後部まで延長して設け、連続状態で穀稈穂部を搬送する構成としている。つぎに、扱深さ調節装置７は、従来から公知のように搬送チエンと挾持杆とからなり、刈取主フレ−ム１０の中間部に設けた支持筒２５に始端部分を伝動可能に軸受支持して設け、始端部を前記穀稈搬送装置６の終端部に搬送穀稈の株元を受継可能に臨ませて設け、後方上方に延長して終端部を供給調節装置２２の始端部に臨ませて設けている。そして、扱深さ調節装置７は、始端部を上記した支持筒２５に回動筒２６を外側から回転自由に嵌合し（図９参照）、終端側が搬送穀稈の稈身方向に沿って上下に調節できる構成としている。
【００１１】なお、図９において、２７は伝動軸を示し、刈取主フレ−ム１０に内装されて下端部の伝動ケ−ス２３まで延長している。更に、２８は株元搬送チエン６ａの支持伝動筒を示す。そして、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1は、実施例の場合、減速ケ−ス２９やリミットスイッチ３０等の関連部材を一体に構成して、図８に示すように、側面Ｖ型のモ−タベ−ス３１によって刈取主フレ−ム１０に取り付けている。そして、モ−タベ−ス３１は、減速ケ−ス２９の底面の蓋の役目も果たしている。更に、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1は、図６及び図７に示すように、穂先搬送ラグ６ｂのケ−ス３２の下側において、そのケ−ス３２の長手方向への傾斜に沿わせて、後方を順次高くして傾斜させて設けている。なお、ケ−ス３２は、穂先搬送ラグ６ｂのチエンを巻回しているチエン通路３２ａをケ−ス形状に形成し、他を上下に貫通した孔あき部３２ｂに構成して、上記のとおり、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1の上方に設けている。
【００１２】そして、調節ロット３３は、基部を扱深さ制御モ−タ−Ｍ1の減速ケ−ス２９に軸受しているクランク軸３４の偏芯部に連結し、先端部を扱深さ調節装置７に連結している。そして、検出板３５は、クランク軸３４に軸着して一体的に回転するように設け、両端部に上死点検出部３６と下死点検出部３７とを有する切欠縁を外周面に形成している。そして、検出板３５は、上死点検出部３６と下死点検出部３７とを、扱深さ調節装置７の扱深さ調節範囲の上下の限界位置に合わせて構成している。リミットスイッチ３０は、上限スイッチ３０ａと下限スイッチ３０ｂとをそれぞれ併設して上死点検出部３６と下死点検出部３７との回動位置に臨ませて検出できる構成としている。
【００１３】そして、上記リミットスイッチ３０の検出結果は、実施例の場合、後述するコントロ−ラ１７（「制御部１７」に相当する。以下同じ）に接続して入力する構成にしているが、制御作動に関与させない構成では、モ−タ−Ｍ1のスイッチ部に直接接続して駆動を断続する構成にしてもよい。つぎに、供給調節装置２２は、図１１に示すように、供給チエン３８と挾持杆２４とによって穀稈を挾持して搬送するように設け、扱深さ調節装置７の終端部から受け継いだ穀稈を補助フィ−ドチエン２０とフィ−ドチエン１９の始端部に受け渡して供給調節を行う構成としている。まず、供給チエン３８は、駆動スプロケット３９と可動チエンレ−ル４０の転輪４１とテンション機能を持つテンションロ−ラ４２とに巻回し、可動チエンレ−ル４０に沿って駆動回転する構成としている。そして、挾持杆２４は、前記の通り左補強支持フレ−ム１３の後端部に取り付けて設けられ、可動チエンレ−ル４０に沿った供給チエン３８の外側との間で穀稈の挾持しながら搬送する構成としている。
【００１４】そして、可動チエンレ−ル２４は、図１１のとおり、供給制御モ−タ−Ｍ2にロット４３で連結し、枢着部４４を回動支点として先端部の前記転輪４１側が、補助フィ−ドチエン２０の始端部に対して遠近移動できる構成としている。そして、テンションロ−ラ４２は、固定機枠４５から延長したテンションア−ム４６に軸着して設け、供給チエン３８から前方に離れた位置に取り付けたテンションスプリング４７によってチエン３８に張力をかける構成としている。
【００１５】つぎに、穀長検出手段Ｓ1、Ｓ2と、マイクロコンピュ−タ−を利用したコントロ−ラ１７（制御手段１７）について説明する。まず、株元センサＳ1と穂先センサＳ2（「稈長検出手段」に相当する。以下同じ）は、図１乃至図４に示すように、前記右補強支持フレ−ム１４の上面で、連結杆１５を取付けた位置より後方に寄った部分に、基部を前後移動調節自由にセンサ支持ア−ム１６を取り付け、このセンサ支持ア−ム１６を穀稈通路Ｔの上方まで延長して臨ませて、その先端部に設けているセンサボックス４８に取り付けている。そして、穀稈センサＳ3は、穀稈引起し装置４の裏側の比較的低い位置に取り付け、掻込装置２１側に延長して掻き込まれた穀稈を検出する構成としている。
【００１６】そして、コントロ−ラ１７は、マイクロコンピュ−タ−を利用した制御手段であって、入力側に各センサ、株元センサＳ1と、穂先センサＳ2と、穀稈センサＳ3と、上限スイッチ３０ａと、下限スイッチ３０ｂとをそれぞれ接続して検出情報を入力する構成としている。そして、コントロ−ラ１７は、予め設定記憶させている情報と各センサからの入力情報に基づいて、出力側に接続している扱深さ制御モ−タ−Ｍ1と、供給制御モ−タ−Ｍ2の作動を制御しながら扱深さ制御を行う構成となっている。
【００１７】そして、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1は、株元センサＳ1、穂先センサＳ2、穀稈センサＳ3からの検出情報に基づいて制御される構成である。そして、コントロ−ラ１７は、穀稈センサＳ3が穀稈を検出すると立上って制御可能な状態になり、基本的には穀稈穂部の先端部が株元センサＳ1と穂先センサＳ2との間を通過する位置をニュ−トラルゾ−ンとして最適の扱深さ位置と判断して扱深さ制御モ−タ−Ｍ1を制御する構成としている。
【００１８】つぎに、供給制御モ−タ−Ｍ2は、、株元センサＳ1と穂先センサＳ2の検出情報に基づいて制御されるが、要するに、超短稈が供給されて扱深さ調節装置７が調節の限界に達したとき、上限スイッチ３０ａの検出情報がコントロ−ラ１７に入力されるのに基づいて出力される信号によって、供給調節装置２２を制御して供給調節作用を行う構成としている。
【００１９】つぎにその作用について説明する。まず、エンジンを始動して、刈取クラッチ装置や脱穀クラッチ装置を入り操作して機体の回転各部を伝動しながら、走行車体２を前進走行にクラッチ操作すると、コントロ−ラ１７は、穀稈センサＳ3が穀稈を検出して、作業開始の信号が入力されて立ち上がり制御作動を開始する。
【００２０】このようにして、コンバインが刈取脱穀作業を開始すると、圃場の穀稈は、前端下部にある分草杆によって分草作用を受け、次いで穀稈引起し装置４の引起し作用によって倒伏状態から直立状態に引き起こされ、株元が刈取装置５に達して刈り取られ、掻込輪体２１ａと掻込無端帯２１ｂとの作用を受けて掻込まれ株元搬送チエン６ａと穂先搬送ラグ６ｂに受け継がれて順次連続状態で後部上方に搬送される。
【００２１】そして、穀稈は、多数の条列が集められて左右の穀稈搬送装置６によって搬送されて後部で合流し、扱深さ調節装置７から供給調節装置２２に順次連続状態で受け継がれ、フィ−ドチエン１９の始端部に達して脱穀装置１に供給される。このように、コンバインは、連続的に刈取脱穀作業を行い、脱穀選別した穀粒を収穫してグレンタンクに収集貯留する。
【００２２】さて、上述のように、連続的に刈取脱穀作業が行われているとき、コントロ−ラ１７は、入力側に接続している各センサＳ1、Ｓ2、Ｓ3から検出情報が入力され、記憶されている基準値と比較演算しながら出力側に接続している各モ−タ−Ｍ1、Ｍ2に信号を出力して扱深さ制御を行っている。この場合、コントロ−ラ１７は、搬送穀稈の穂先位置が株元センサＳ1と穂先センサＳ2との間を通過する位置が最も適する扱深さの位置と判断し、その位置に扱深さ調節装置７の調節位置を合わせるように調節制御している。
【００２３】更に、コントロ−ラ１７は、脱穀装置１に供給する穀稈が超短稈になると、扱深さ調節装置７が深扱ぎ側の調節範囲の限界である上限位置に達する。すると、リミットスイッチ３０は、上限スイッチ３０ａが回転して来た検出板３５の上死点検出部３６を検出してコントロ−ラ１７に入力する。そこで、コントロ−ラ１７は、操作信号を出力して扱深さ制御モ−タ−Ｍ1を停止しながら、供給制御モ−タ−Ｍ2に深扱ぎ側への操作信号を出力することになる。したがって、供給調節装置２２は、供給制御モ−タ−Ｍ2からロット４３を介して可動チエンレ−ル４０が枢着部４４を回動支点にして転輪４１側が、補助フィ−ドチエン２０から遠ざる方向（深扱ぎ側）へ制御され、扱深さ制御の補助作用を行う。
【００２４】このとき、テンションスプリング４７は、前側の離れた位置に基部が取り付けられてテンションア−ム４６を介してテンションロ−ラ４２に張力を与えて供給チエン３８を張っている。このように、テンションスプリング４７は、実施例の構成の場合、周囲に障害物がなく適確な作動ができるものでありながら、張力の調整等のメンテナンスも容易にできる特徴がある。
【００２５】実施例における株元センサＳ1と穂先センサＳ2は、図２の平面図に示すように、センサ支持ア−ム１６の基部を、右補強支持フレ−ム１４に、長孔と取付ねじによって取付位置を前後方向に変更調節しながら搬送穀稈にあわせて検出精度を高めることが出来る。そして、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1とその関連装置は、実施例のように取り付けて構成すると、上側のケ−ス３２に保護されて、洗車時の水や雨水から守られるばかりでなく、傾斜にしたがって排水も速やかに行われて、モ−タ−寿命を長持ちさせる利点がある。更に、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1や減速ケ−ス２９等の関連装置は、上側のケ−ス３２の孔あき部３２ａから極めて容易にメンテナンスが出来る特徴を有する。
【００２６】そして、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1は、実施例の場合、減速ケ−ス２９やリミットスイッチ３０等の関連部材を一体に構成して、図８に示すように、側面Ｖ型のモ−タベ−ス３１によって刈取主フレ−ム１０に取り付けているから、Ｖ型の角度を調節ロット３３の方向にあわせて選定し設計すれば、扱深さ調節装置７の調節操作にねじり等が発生せず安定した調節操作力が伝達できる特徴がある。しかも、側面Ｖ型のモ−タベ−ス３１は、充分な強度が確保されており、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1を安定良く支持している。
【００２７】また、扱深さ制御モ−タ−Ｍ1と減速ケ−ス２９とリミットスイッチ３０とは、実施例の構成においては、穀稈通路Ｔから離れているから、搬送穀稈から発生する藁屑等の巻きつきや絡みつきがほとんどなく、故障の大きな原因を未然に解消しており、また、これらは外側に位置する調節ロット３３と扱深さ調節装置７を上側又は下側に移動させることにより、メンテナンス用の空間を作ることが簡単に出来るから、側部からも調整等が可能となる特徴がある。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、脱穀装置１を搭載した走行車体２の前部に、刈取前処理装置３を上下昇降自由に支架して設け、該刈取前処理装置３は、穀稈引起し装置４と、刈取装置５と、穀稈搬送装置６と、扱深さ調節装置７等を伝動可能に刈取機枠８に支持して構成し、該刈取機枠８は、基部を前記走行車体２の支持部９に枢着して前部下方に延長した刈取主フレ−ム１０を基礎部材して、穀稈引起し装置４を支持する縦支持筒１１や横支持筒１２と、更に、上方位置に前後に配置して連結して設けた左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４等を一体に枠組みして構成し、該左補強支持フレ−ム１３と右補強支持フレ−ム１４とは、後方において上部を迂回した逆Ｕ字形状の連結杆１５によって連結して設け、稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2を装備したセンサ支持ア−ム１６は、その基部を前記右補強支持フレ−ム１４の前記連結杆１５を取り付けている部位の前側又は後側に、着脱自由に装着して、先端部を穀稈通路Ｔの上方に延長して臨ませて設け、前記稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2は、制御部１７と、アクチュエ−タＭ1とを介して前記扱深さ調節装置７を制御する構成としたものであるから、稈長検出手段Ｓ1、Ｓ2は、穀稈搬送通路の上方において、穀稈の搬送方向に沿って上手側或いは下手側に検出位置を移動調節することができ、また、搬送穀稈の傾斜に対する検出角度等の微妙な調整もすることができて検出精度を著しく高めることができる特徴を有する。
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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）７月２９日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４２０１０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月１６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２０３１７９ |
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