| 【発明の名称】 |
刈取機の刈取部駆動装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】前田 一郎
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| 【要約】 |
【課題】刈取装置の駆動に起因した上下方向の振動を、より一層高次元で抑制できる刈取部駆動装置を得る。
【解決手段】左右端の引起し駆動用の出力部ａと、左右中間の入力部とを備えた左右に長い刈取伝動軸１６を設け、バリカン型刈取装置８の刈刃２５を往復駆動するクランク機構２８を先端に備えたクランク軸２０を、刈取伝動軸１６にベベルギヤ機構３８を介して連動させ、クランク軸２０に刈刃２５の横移動に対抗する第１バランスウェイト３４を設ける。ベベルギヤ機構３８を介して刈取伝動軸１６に連動されてクランク軸２０と反対に回転するカウンタ軸３９を、クランク軸２０と同芯状に配備し、カウンタ軸３９に、刈刃２５の横移動に対抗する第２バランスウェイト４０を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右両端夫々に引起し装置駆動用の動力出力部が、かつ、左右中間に動力入力部が夫々形成される左右に長い刈取伝動軸を備え、バリカン型の刈取装置における刈刃を往復駆動するクランク機構が先端部に形成されたクランク軸を、前記刈取伝動軸にベベルギヤ機構を介して連動連結するとともに、該クランク軸に前記刈刃の横移動に対抗する第１バランスウェイトを設け、前記ベベルギヤ機構を介して前記刈取伝動軸に連動連結されて前記クランク軸の回転方向と逆方向に回転するカウンタ軸を、前記クランク軸と同芯状に配備するとともに、このカウンタ軸に、前記刈刃の横移動に対抗する第２バランスウェイトを設けてある刈取機の刈取部駆動装置。
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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、コンバインやバインダー等の刈取機の刈取部駆動装置に係り、詳しくは、バリカン型刈取装置を往復駆動することに起因した振動を、合理的な手段でもって軽減させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】刈刃の往復左右移動によって生じる振動を軽減する手段としては、例えば、特開平１０−１６４９５２号公報で示されたものが知られている。つまり、バリカン型刈取装置の刈刃を左右に往復駆動するクランク機構を先端部に備えたクランク軸に、該クランク軸の軸芯に対するクランク機構と反対側に重心を有したバランスウェイトを装備することにより、刈刃の横移動慣性とバランスウェイトの移動慣性とを相殺させ、刈刃の横移動に起因する振動を抑制させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、クランク軸にバランスウェイトを装備することで、刈刃が左右方向に往復移動することに起因した振動、及びそれによる騒音の抑制が行えるものである。その場合、クランク軸の回転により、バランスウェイトの作用は左右方向以外でも働くので、例えば、前後向き状態のクランク軸では、上下方向にもバランスウェイトが往復動することになり、それによってクランク軸自体に作用する上下方向の力に対してまでも振動抑制機能が及ぶものではなかった。
【０００４】クランク機構とバランスウェイトとは軸芯に対して対向する位置関係にあるが、刈刃の横移動に対抗させる目的から、バランスウェイトの質量はクランク機構の質量よりも大きいので、クランク機構の質量を相殺する以上にクランク軸の回転に関する重量バランスの偏りが生じることとなる。従って、バランスウェイトを設けたことに起因したクランク軸の回転に伴う上下方向の力によって、上述したような新たな問題、すなわち、クランク軸が振動するおそれがあるとともに、それによる騒音の出る可能性が生じてきたのである。
【０００５】本発明の目的は、刈取装置の駆動に起因した振動を、より一層高次元で抑制できる刈取部駆動装置を得る点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】〔構成〕上記実情に鑑みて本発明は、刈取機の刈取部駆動装置において、左右両端夫々に引起し装置駆動用の動力出力部が、かつ、左右中間に動力入力部が夫々形成される左右に長い刈取伝動軸を備え、バリカン型の刈取装置における刈刃を往復駆動するクランク機構が先端部に形成されたクランク軸を、刈取伝動軸にベベルギヤ機構を介して連動連結するとともに、刈刃の横移動に対抗する第１バランスウェイトをクランク軸に設け、ベベルギヤ機構を介して刈取伝動軸に連動連結されてクランク軸の回転方向と逆方向に同速で回転するカウンタ軸を、クランク軸と同芯状に配備するとともに、このカウンタ軸に、刈刃の横移動に対抗する第２バランスウェイトを設けてあることを特徴とする。
【０００７】〔作用〕請求項１の構成によれば、刈取伝動軸にベベルギヤ機構を介して連動連結されたクランク軸とカウンタ軸とは、単位時間当たりの回転数が互いに同じで、かつ、同軸芯を有した状態で逆回転する関係となる。故に、クランク軸の第１バランスウェイトとカウンタ軸の第２バランスウェイトとの関係は、互いに逆向きの位相でそれらの慣性力が作用する状態になり、図１０（イ）に示すように、第１バランスウェイト３４に対して第２バランスウェイト４０は上下方向で互いに逆向きに移動することになるから、クランク軸２０の軸芯Ｑ回りに発生する上下方向での振動を軽減又は解消するようになる。
【０００８】そして、図１０（ロ）に示すように、左右方向については、第１及び第２の両バランスウェイト３４，４０は共に同じ側に位置することになるので、刈刃２５に対するカウンタウェイトとしての作用が、第１バランスウェイト３４のみ設けた場合に比べて倍増する等、明確に増大するようになり、十分にバランスが取れて円滑な回転が得られるとか、バランスウェイト単品としての重量を軽減するといったことが可能になる。
【０００９】又、ベベルギヤ機構の採用により、左右に亘る刈取伝動軸を設けながら、その前後等、一方にクランク軸を、他方にカウンタ軸を互いに同芯で、かつ、逆回転状態に取出せることができ、クランク軸とカウンタ軸とを相対回転自在に嵌合させる構造を採るべく、刈取伝動軸を途中で寸断させるとか、迂回させる等の対策を講じなくて済む。
【００１０】〔効果〕その結果、請求項１に記載の刈取部駆動装置では、左右に横たわる刈取伝動軸に設けたベベルギヤ機構を介してクランク軸と同軸芯で逆回転するカウンタ軸に、第２のバランスウェイトを設ける程度の比較的簡単な改造により、クランク軸の回転や刈刃の横移動に伴う振動、及びそれを解消するためにクランク軸に設けたバランスウェイトに起因して、該クランク軸に生じる上下方向の振動の双方を抑制することができ、刈取装置の駆動に起因した振動をより高次元で抑制又は解消することができた。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には３条刈り用の自脱型コンバインの前半部側面が示されており、このコンバインは、左右一対のクローラ式走行装置１Ａを備えた走行機体１の前部に、３条分の植立穀稈を刈取って左上後方に向けて搬送する刈取搬送部２を左右向きの軸芯Ｐ周りに上下揺動駆動可能に連結するとともに、走行機体１の左側には、刈取搬送部２から刈取穀稈を受け取って脱穀・選別処理を施す脱穀装置３を、又、走行機体１の右側には、脱穀装置３からの選別処理後の穀粒を貯留する穀粒タンク４、作業者が搭乗する操縦部５、等を搭載装備して構成されている。
【００１２】図１〜４に示すように、刈取搬送部２は、植立穀稈の株元側に作用して分草する４基の分草具６、分草された植立穀稈を引き起こす３基の引起装置７、引き起こされた植立穀稈の株元側を切断するバリカン型の刈取装置８、その切断により刈取られた植立穀稈（刈取穀稈）を後方に向けて掻き込み搬送する３基の第１搬送装置９、掻き込み搬送された刈取穀稈を左右中央に寄せ集めながら後方に向けて搬送する左右一対の第２搬送装置１０、左右中央に寄せ集められた刈取穀稈を起立姿勢から横倒し姿勢に徐々に姿勢変更しながら後方の脱穀装置３に向けて供給搬送する第３搬送装置１１、及び、それらを支持する刈取フレーム１２等で構成されている。
【００１３】図３及び図４に示すように、各引起装置７は、立設された引起ケース７ａ、引起ケース７ａにおける植立穀稈引き起こし経路側（内側）の上部に配備された駆動スプロケット７ｂ、引起ケース７ａの下部に配備された従動スプロケット７ｃ、それらのスプロケット７ｂ，７ｃに亘って巻き掛けられた回動チェーン７ｄ、回動チェーン７ｄに引き起こし姿勢と格納姿勢とに姿勢変更可能な状態で一定間隔ごとに取り付けられた複数の引起爪７ｅ、及び、引起ケース７ａにおける戻り経路側の上部に配備されたテンションスプロケット７ｆ、などで構成されており、引き起こし姿勢で上昇する引起爪７ｅの係止引き上げ作用によって植立穀稈の引き起しを行うようになっている。
【００１４】図１，図２，図４及び図５に示すように、各第１搬送装置９は、回動ベルト機構９Ａとパッカ９Ｂとを備えており、回動ベルト機構９Ａとパッカ９Ｂの係止搬送作用によって刈取穀稈の掻き込み搬送を行うようになっている。
【００１５】左側の第２搬送装置１０は、挾持搬送機構１０Ａと、上下２段の係止搬送機構１０Ｂとを備えており、挾持搬送機構１０Ａの挾持搬送作用と各係止搬送機構１０Ｂの係止搬送作用で刈取穀稈の寄せ集め搬送を行うようになっている。
【００１６】図１，図２及び図４に示すように、第３搬送装置１１は、挾持搬送機構１１Ａと係止搬送機構１１Ｂとを備えており、挾持搬送機構１１Ａの挾持搬送作用と係止搬送機構１１Ｂの係止搬送作用により刈取穀稈の供給搬送を行って、刈取穀稈の株元側を脱穀装置３のフィードチェーン３ａに渡すとともに、刈取穀稈の穂先側を脱穀装置３内に導くようになっている。又、第３搬送装置１１の係止搬送機構１１Ｂは、右側の第１搬送装置９の後部上方から脱穀装置３のフィードチェーン３ａに亘るように構成されていることから、その前部側部分が、右側の第２搬送装置１０の係止搬送機構１０Ｂとして機能して刈取穀稈の寄せ集め搬送を行うようになっている。
【００１７】図１及び図４に示すように、刈取搬送部２の上下揺動支点である軸芯Ｐ上には、右端部に図外のエンジンからの動力が伝達される入力プーリ１３を備えた左右向きのカウンタ軸１４が配設されており、このカウンタ軸１４を介して、引起装置７、刈取装置８、第１搬送装置９、第２搬送装置１０、及び、第３搬送装置１１に対する伝動を行うようにしている。
【００１８】その伝動構造について概略説明すると、図１，図２及び図４〜７に示すように、カウンタ軸１４の左右中央部にはカウンタ軸１４から前下方に向けて延出する主伝動軸１５が、主伝動軸１５の前端部には左右向きの第１伝動軸（刈取伝動軸の一例）１６の左右中央部が、第１伝動軸１６の左右両端部と左右中央部には第１伝動軸１６から対応する引起装置７に亘る縦向きの第２伝動軸１７の下端部が、各第２伝動軸１７の上端部には対応する引起装置７の駆動軸７ｇが、夫々ベベルギヤ１８を介して伝動連結されている。
【００１９】つまり、各引起装置７には、カウンタ軸１４に入力された動力を、主伝動軸１５、第１伝動軸１６、及び、第２伝動軸１７を介して伝達するようにしている。ここで、第２伝動軸１７に連動連結された後述の下部軸部分１７ｂと第１伝動軸１６とを連動するベベルギヤ１８，１８部分が「引起し装置駆動用の動力出力部ａ」に相当し、かつ、主伝動軸１５と第１伝動軸１６とを連動するベベルギヤ１８，１８部分が「動力入力部ｂ」に相当している。
【００２０】その結果、各引起装置７の上部に配備された駆動軸７ｇに亘って横架される動力分配軸などを設けなくても各引起装置７に対する伝動を行えるようになり、それによって、それらを外囲する伝動ケースや見栄えを良くするための化粧カバーなどを各引起装置７の上部に設ける必要がないので、その分、構成の簡素化並びに製造コストの低減化を図れるとともに、重心位置を低く抑えることができて機体の重量バランスの安定化を図れるようになる。
【００２１】又、各引起装置７で引起こされた植立穀稈の穂先側が動力分配軸等を覆う伝動ケースや化粧カバーに引っ掛かることがないので、その引っ掛かりに起因した、穂先側の搬送遅れや絡み付きなどによる搬送不良や搬送詰まりなどの搬送トラブルの発生を未然に回避できるようになる。その上、図３に示すように、各引起装置７の上部同士の間が開放されて引起装置７の直前箇所にある分草具６などに対する操縦部５からの見通しが良くなることから、刈取り対象の植立穀稈に対してコンバインを正しく位置させる条合わせ作業などが行い易くなっている。
【００２２】図１，図２及び図４〜７に示すように、各第２伝動軸１７は、ベベルギヤ１７ａを介して伝動連結される下部軸部分１７ｂと上部軸部分１７ｃからなる２分割構造に構成されている。各下部軸部分１７ｂのうち、左右の下部軸部分１７ｂは、対応する左右の引起装置７の上部に向かう状態で、又、中央の下部軸部分１７ｂは、対応する中央の引起装置７の下部に向かう状態で、それぞれが第１伝動軸１６に対して直角に設定されている。
【００２３】各上部軸部分１７ｃのうち、左右の上部軸部分１７ｃは、対応する左右の引起装置７の駆動軸７ｇに向けて中央側に傾倒する状態で、又、中央の上部軸部分１７ｃは、対応する中央の引起装置７の駆動軸７ｇに向けて傾倒する状態で、それらが伝動連結される下部軸部分１７ｂから引起装置７の駆動軸７ｇに亘るように姿勢設定されている。
【００２４】各下部軸部分１７ｂのうち、左右の下部軸部分１７ｂには、対応する第２搬送装置１０の挾持搬送機構１０Ａの駆動スプロケット１０ａが一体回転するように外嵌装着されている。つまり、左右の第２伝動軸１７の下部軸部分１７ｂを第２搬送装置１０の駆動軸に兼用した状態で、対応する左右の第２伝動軸１７と第２搬送装置１０とを連動連結している。
【００２５】図４及び図６に示すように、刈取装置８は、その可動側の刈刃２５が、第１伝動軸１６にベベルギヤ３８を介して伝動連結されたクランク軸２０に連係されている。つまり、刈取装置８には第１伝動軸１６からの動力を伝達するようにしている。
【００２６】図１，図２及び図４に示すように、第３搬送装置１１は、カウンタ軸１４の左端部にベベルギヤ２１を介して伝動連結された第３伝動軸２２に、挾持搬送機構１１Ａの駆動スプロケット１１ａと係止搬送機構１１Ｂの駆動スプロケット１１ｅが一体回転するように外嵌装着されている。つまり、第３搬送装置１１には、カウンタ軸１４からの動力を第３伝動軸２２を介して伝達するようにしている。
【００２７】図１、図２、図８に示すように、刈取装置８は、刈取フレーム１２における固定分草具７を取付けるために前方延出された複数の支持フレーム１２ｘに亘って取付けられた受刃台２３に固定される受刃２４と、これに対して左右に摺動自在な刈刃２５と、これに取付ステー２６を介して固定されるナイフヘッド２７とで構成されている。ナイフヘッド２７は、平面視で後向き開放コ字状に折り曲げられた板材を備えて構成され、クランク機構２８に前後軸芯Ｘ周りで回動自在に支持されたベアリングローラ２９を、その外径が丁度ナイフヘッド２７の内寸法に合致する状態で内嵌合させてある。
【００２８】尚、クランク機構２８は、クランク軸である刈刃駆動軸２０の先端に刈刃クランク３０を溶接し、その刈刃クランク３０にベアリングローラ２９を回転自在に外嵌支承して構成されている。又、右端の支持フレーム１２ｘの後部は左方に曲げられており、その後端に固着したフランジ４２を介して後述する軸支ケース部３５ａの側面にボルト連結されている。
【００２９】図８、図９に示すように、刈刃２５と取付ステー２６とは、受刃２４の後端面に摺接するナイフバーであるスライダー３１を伴ってリベット等で一体化され、刈刃２５を抑えるナイフクリップ３２と共に締め上げ固定されるすらし板３３が、スライダー３１の後端面に摺接するようにして、刈刃２５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してある。
【００３０】そして、受刃台２３の右側部分の後側に、ベアリングローラ２９すなわち刈刃クランク３０が配置構成されている。刈刃クランク３０を前端に備えた刈刃駆動軸２０は、刈取伝動軸１６のケーシング３５に一体形成された軸支ケース部３５ａに対して前後向きに支承されており、その軸芯Ｑは、ナイフヘッド２７に対する上下のほぼ中央に位置させてある。
【００３１】又、刈刃クランク３０は、回転軸芯Ｑに関してベアリングローラ２９装着部の反対側に、軸芯方向に膨出した第１バランスウェイト３４を一体に備えた円盤状に形成されており、刈刃２５の横移動による振動を打ち消すとともに、刈刃クランク３０の回転に伴う振動を軽減するバランサーとして、さらには、刈刃駆動軸２０の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。
【００３２】刈刃駆動軸２０は、その後端に嵌装した小径ベベルギヤ３６と、刈取伝動軸１６に嵌装した大径ベベルギヤ３７との咬合構造を備えたベベルギヤ機構３８により、回転動力が伝達されるようにしてある。そして、ベベルギヤ機構３８を介して刈取伝動軸１６に連動連結されて刈刃駆動軸２０の回転方向と逆方向に、単位時間当たりの回転数が等しい同速で回転するカウンタ軸３９を、刈刃駆動軸２０と同芯状となるように後向きに取出してあるとともに、このカウンタ軸３９の後端に、刈刃２５の横移動に対抗する第２バランスウェイト４０を設けてある。
【００３３】すなわち、軸支ケース部３５ａの後側においてケーシング３５に一体形成された第２軸支ケース部３５ｂにカウンタ軸３９を回転自在に支承するとともに、このカウンタ軸３９に、大径ベベルギヤ３７に咬合する小径ベベルギヤ４１を、刈刃駆動軸２０の小径ベベルギヤ３６と同じ部品（同径、同歯数）として嵌装してある。第２バランスウェイト４０は、重り４０ａを円板４０ｂの外周端に備えて構成してあり、第１バランスウェイト３４の重心位置が軸芯Ｑの真上にあるときに、第２バランスウェイト４０の重心が軸芯Ｑの真下に位置するように、３個のベベルギヤ３６，３７，４１から成るベベルギヤ機構３８を設定してある。
【００３４】第１バランスウェイト３４は、その重心が刈刃駆動軸２０に対するクランク機構２８と正反対側に位置するように装備してあり、クランク機構２８の存在による刈刃駆動軸２０の偏心を是正する機能、及び、刈刃２５の横移動と反対側の横に移動して刈刃２５の移動慣性を相殺する機能とを有するものである。しかしながら、刈刃２５の慣性を相殺するための質量は、クランク機構２８の質量よりも大きいので、刈刃２５との慣性相殺作用が機能しない上下方向に第１バランスウェイト３４が移動するときには、依然として回転バランスが偏っており、振動が生じ易い状態になる。
【００３５】そこで、刈刃駆動軸２０と同軸芯Ｑを有したカウンタ軸３９とを、これら両軸２０，３９が互いに反対方向に同じ速度で回転駆動させるよう構成して、カウンタ軸３９に刈刃２５の横移動に対抗する第２バランスウェイト４０を設けることにより、前述した上下方向の振動を解消させる手段を構成している。尚、刈刃駆動軸２０、及びカウンタ軸３９は、共に独立してベアリング支持されており、刈取伝動軸１６は従来通りの１部品で良く、ベベルギヤ機構４１部位を貫通して左右に伸びる六角軸に構成されている。
【００３６】第１及び第２バランスウェイト３４，４０による作用を詳述する。図１０（イ）に原理的に示すように、第２バランスウェイト４０の重り４０ａは、刈刃２５が左右往復動の丁度中間となる状態のとき、第１バランスウェイト３４とは軸芯Ｑを中心とする上下での背反的な位置関係となるように、かつ、ベアリングローラ２９に対しては、重り４０ａが逆回転ながらも上下方向で同じ位置側となるように夫々設定してある。
【００３７】そして、図１０（ロ）に原理的に示すように、刈刃２５が左右往復動の端部に達している瞬間においては、第１バランスウェイト３４と第２バランスウェイト４０の重り４０ａとが夫々左右方向での同じ側に有って、互いに上下方向で逆向きに移動しているように、かつ、ベアリングローラ２９に対しては、左右方向で互いに逆に位置するように夫々設定してある。
【００３８】以上の構成により、ベアリングローラ２９がナイフヘッド２７に対して下方又は上方へ移動する際に第１バランスウェイト３４とは逆の上下方向に移動し、同じく第２バランスウェイト４０の重り４０ａも上下方向の動きに関してベアリングローラ２９と一致することになる。故に、カウンタ軸３９と同軸芯となる刈刃駆動軸２０に対して、第２バランスウェイト４０は刈刃クランク３０とは上下逆向きの回転力が作用するものとなり、第２バランスウェイト４０の重り４０ａと第１バランスウェイト３４との刈刃駆動軸２０に対して作用する上下方向での力が互いに相殺する状態となって、刈刃駆動軸２０における振動の発生を抑制することになる。
【００３９】一方、左右方向での第２バランスウェイト４０の重り４０ａと第１バランスウェイト３４の移動の向きは同じになっているので、第２バランスウェイト４０と刈刃クランク３０とによる回転に伴う左右方向での負荷変動を円滑化するフライホイールとしての機能は、刈刃クランク３０のみが設けられている場合よりも刈刃２５に対して倍増したものとして働くようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１１年８月２７日（１９９９．８．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６１３２３（Ｐ２００１−６１３２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１３日（２００１．３．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４１２９７ |
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