| 【発明の名称】 |
コンバインの刈高さ検出装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西田 和彦 【住所又は居所】大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボタ堺製造所内
【氏名】松林 智也 【住所又は居所】大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボタ堺製造所内
|
| 【要約】 |
【課題】コンバインの刈高さ検出装置を、後進時における損傷や変形を回避することができるとともに、前後にコンパクトなものにする。
【解決手段】前部支点Xを中心に上下揺動して接地追従する接地体23とこの接地体23の揺動を検知する角度センサ24とを支持した検知ケース22を、前部支点Xより後方箇所に設置した後部支点Yを中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては接地体23の後端部23cに作用する接地外力が検知ケース22を後部支点Y周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において接地体23の後端部23cに作用する接地外力が検知ケース22を後部支点Y周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に、前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体とこの接地体の揺動を検知する角度センサとを支持した検知ケースを配備し、前記接地体を後方下方に向けて延出してその後端部を接地点として接地追従揺動するよう構成し、 前記検知ケースを前記前部支点より後方箇所に設置した後部支点を中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してあることを特徴とするコンバインの刈高さ検出装置。 【請求項2】 前進時の刈高さ検知状態において、前記接地体の後端部が前記後部支点よりも後方で接地するように接地体の長さを設定してある請求項1記載のコンバインの刈高さ検出装置。 【請求項3】 前記接地体が検知ケースに対して下方限界まで揺動した時、接地体の後端部が前記後部支点の略直下方に位置するように設定してある請求項2記載のコンバインの刈高さ検出装置。 【請求項4】 前記検知ケースの前下がり方向への回動限界を規制する接当規制手段を設けるとともに、検知ケースを前下がり方向へ回動付勢する戻しバネを備えてある請求項1〜3のいずれか一項に記載のコンバインの刈高さ検出装置。 【請求項5】 前記戻しバネを前記検知ケースに内装してある請求項4記載のコンバインの刈高さ検出装置。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 本発明は、コンバインにおける自動刈高さ制御に利用される刈高さ検出装置に係り、特には、走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体を配備し、この接地体の揺動を角度センサで検知するよう構成した刈高さ検出装置に関する。 【背景技術】 【0002】 刈高さ検出装置に使用される接地体は前部支点を中心に上下揺動するものであるので、刈取り部を作業高さに下降させた状態で後進すると、接地体が地面に食い込んで損傷あるいは大きく変形してしまうおそれがある。 【0003】 そこで、このような不具合を解消する手段として、特許文献1に開示されているように、接地体とセンサボックスとからなるセンサユニットを上方に退避移動操作可能に支持したもの、あるいは、接地体だけを上方に退避移動操作可能にしたものや、特許文献2に開示されているように、接地体を下方向き凸曲状に湾曲形成した板バネ材で構成して、その長手方向中間の凸曲頂部を接地させるとともに、接地体の後端部を地面より上方位置で刈取り部に前後移動可能に案内係止するように構成したもの、等が提案されている。 【特許文献1】実開昭58−152837号公報(第2図、第6図、第7図) 【特許文献2】特開2004−283008号公報 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0004】 特許文献1に開示されている刈高さ検出装置においては、後進時にセンサユニット全体、あるいは、接地体を上方に退避移動させることで、接地体が地面へ食い込むことを確実に回避することができるものであるが、センサユニットあるいは接地体を退避移動させるための操作機構が必要となって構造が複雑になるとともに操作が煩わしいものになるものであった。 【0005】 また、特許文献2に開示されている刈高さ検出装置においては、板バネ材からなる湾曲接地体の凸曲頂部を接地させるので、特別な退避操作を行わなくても前進および後進のいずれにおいても接地体が地面に食い込むことがなく、耐久性および取扱い性に優れたものとなっているのであるが、後進時に接地体に不当な外力が作用しないようにするためには、接地体の凸曲頂部より後方延長部分にも、前方迎え角と同程度の緩い迎え角を与えておく必要があり、そのために接地体の全長が相当長くなって、刈高さ検出装置の前後方向での設置スペースが長くなってしまうものであった。また、接地体の後端部が刈取り部に係止支持されているので、雑草やワラくず等の夾雑物が接地体の内部に入り込んでくると接地体後端部の係止部に引っ掛かって堆積するおそれもあった。 【0006】 本発明は、このような点に着目してなされたものであって、後進時における損傷や変形を回避することができる刈高さ検出装置を比較的コンパクトに配備できるようにすることを主たる目的としている。 【課題を解決するための手段】 【0007】 第1の発明は、走行機体の前部に昇降自在に連結された刈取り部の下部に、前部支点を中心に上下揺動して接地追従する接地体とこの接地体の揺動を検知する角度センサとを支持した検知ケースを配備し、前記接地体を後方下方に向けて延出してその後端部を接地点として接地追従揺動するよう構成し、 前記検知ケースを前記前部支点より後方箇所に設置した後部支点を中心に前上がり方向に退避回動可能に支持し、前進時においては前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前下がり方向に回動させるように作用し、後進時において前記接地体の後端部に作用する接地外力が前記検知ケースを前記後部支点周りに前上がり方向に回動させるように作用するよう構成してあることを特徴とする。 【0008】 上記構成によると、刈取り部を刈取り作業高さにして前進すると、接地体の後端部に働く接地反力は検知ケースを前下がり方向に回動させるよう働き、検知ケースは所定の検知用姿勢に維持される。つまり、接地体に働く接地反力で検知ケースが上方に退避するおそれがないので、検知ケースを検知用姿勢に特に強く保持しておくことは不要となる。 【0009】 接地体の後端部を接地させたままで後進させると、接地体の後端部に前方への外力が働き、この外力によって検知ケースが後部支点を中心に前上がり方向に退避回動することになり、接地体の前部支点は上方に大きき退避移動する。従って、接地体は後端部が地面に接触した起立姿勢となり、この姿勢を維持したままで機体後進に伴って地上を摺接移動してゆく。 【0010】 また、後進から前進に切換わると、起立姿勢の接地体の後端部には後方向きの外力が働くことになり、検知ケースは前下がり方向に回動して再び元の検知用姿勢まで復帰する。 【0011】 また、接地体はその後端部が接地追従するので、接地体の上方空間は後方へ開放されており、前進に伴って地上の夾雑物が接地体に絡まってきても地面との摺接に伴って後方にすり抜けてゆき、接地体に絡まって付着堆積することがない。 【0012】 従って、第1の発明によると、後進時には特別な操作を要することなく接地反力を利用して自動的に接地体および角度センサを上方に退避回動させて損傷や変形を回避することができる耐久性に優れた刈高さ検出装置を構成することができる。 【0013】 しかも、通常の刈取り前進時には接地体の後端部に働く接地反力で検知ケースが上方に退避することがないので、検知ケースを強い戻しバネなどで検知用姿勢に保持しておくことが不要となり、後進に伴って接地体の後端部に前方向きの力が加わると軽く上方に退避回動させ、接地体に大きい外力がかからない状態で退避維持することができ、耐久性にも優れたものとなる。 【0014】 しかも、後下がり姿勢の接地体を使用することで、前進時に地上の夾雑物が接地体に付着堆積することがなく、かつ、接地体を前後に短いものにしてコンパクトに構成することができる。 【0015】 第2の発明は、上記第1の発明において、 前進時の刈高さ検知状態において、前記接地体の後端部が前記後部支点よりも後方で接地するように接地体の長さを設定してあるものである。 【0016】 上記構成によると、前進での検知状態のみならず走行停止状態においても接地体に働く接地反力で検知ケースを前下がり方向の回動力を与えて、検知ケースを所定の検知用姿勢に安定保持しておくことができ、第1の発明を好適に実施することができる。 【0017】 第3の発明は、上記第2の発明において、 前記接地体が検知ケースに対して下方限界まで揺動した時、接地体の後端部が前記後部支点の略直下方に位置するように設定してあるものである。 【0018】 上記構成によると、走行が停止された状態で刈取り部が大きく上昇された後、再び下降された際、刈取り部の上昇に伴って下方限界まで揺動した接地体は、刈取り部の下降によってその後端部から接地して前部支点周りに上方揺動することになるが、前部支点周りに上方揺動を開始した接地体の後端部は直ちに検知ケースの後部支点より後方に移動することになり、走行停止状態で刈取り部を高位置から作業高さ域にまで下降させても、接地体からの接地反力で検知ケースが検知用姿勢から前上がり回動することがなく、第2の発明の上記効果を助長する。 【0019】 第4の発明は、上記第1〜3のいずれか一つの発明において、 前記検知ケースの前下がり方向への回動限界を規制する接当規制手段を設けるとともに、検知ケースを前下がり方向へ回動付勢する戻しバネを備えてあるものである。 【0020】 上記構成によると、後進から前進に切換わると前上がり方向に退避回動されていた検知ケースは前下がり方向への回動限界である検知用姿勢にまで回動復帰されることになるが、この場合、検知ケースの後部支点での回動抵抗が大きくなっていても戻しバネによって検知ケースを前下がり方向へ付勢回動して、速やかに検知用姿勢にまで回動復帰されることになり、前進に移行すると遅れなく適正な刈高さ検出に基づく昇降制御を行うことができる。 【0021】 第5の発明は、上記第4の発明において、 前記戻しバネを前記検知ケースに内装してあるものである。 【0022】 上記構成によると、戻しバネへの泥や夾雑物の付着を防止して、検知ケースの復帰回動を的確に行わせることができ、上記第4の発明を好適に実施することができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0023】 図1に、自脱型コンバインの側面が示されている。このコンバインは、左右のクローラ走行装置1を備えた走行機体2の前部に4条刈仕様の刈取り部3が昇降自在に連結されるとともに、走行機体2に運転部4、脱穀装置5、および、穀粒回収タンク6、等が搭載された構造となっている。 【0024】 前記刈取り部3は、複数条の植立穀稈を刈取り姿勢に引起こす4本の引起し装置7、引起された穀稈の株元を切断するバリカン型の刈取り装置8、複数条の刈取り穀稈を合流して後方上方へ挟持搬送して、脱穀装置5に装備されたフィードチェーン9の始端部に横倒れ姿勢で受け渡す供給搬送装置10、等が装備されており、刈取り部3に備えた刈取り部フレーム11の基端が、走行機体2の前部に立設された基台12に横向き支点Pを中心にして昇降揺動可能に支持されるとともに、走行機体2の前部と刈取り部フレーム11とに亘って装着された油圧シリンダ13の伸縮作動によって刈取り部3が駆動昇降されるようになっている。 【0025】 前記油圧シリンダ13は図示されない電磁バルブによって作動制御されるものであり、この電磁バルブは、刈取り部3の前端下部に備えた刈高さ検出装置Aからの検出情報に基づいて自動制御(自動刈高さ制御)されるとともに、運転部4に備えられた操作レバー14を前後操作してもたらされる人為指令によっても切換え操作されるようになっている。 【0026】 周知のように、自動刈高さ制御は、刈取り部3の対地高さ(刈高さ)を設定値に維持するように制御バルブを操作して刈取り部3を昇降制御するものであり、本発明は、この自動刈高さ制御に用いる前記刈高さ検出装置Aを以下のように構成したものである。 【0027】 図2に示すように、前記刈取り部3の下端部には、引起し条数より1本多い(この場合5本)分草フレーム15が左右所定間隔をもって前向き片持ち状に並列配備され、各分草フレーム15の前端部に引起し装置7の下端部が連結支持されるとともに、分草フレーム15に差込み連結された支持杆16に分草具18が位置調節自在および脱着自在にボルト連結されている。そして、左右外端から2本目の前記支持杆16の下方にそれぞれ刈高さ検出装置Aが配備され、例えば、左右の刈高さ検出装置Aで得られた刈高さの平均値に基づいて自動刈高さ制御が行われる。 【0028】 図3に示すように、この刈高さ検出装置Aは地面(圃場面)に対する刈取り部3の高さを接地式に検知するものであり、山形に屈曲され支持杆16の前端に縦板状ブラケット17が備えられ、この縦板状ブラケット17に前記分草具18が位置調節自在および脱着自在にボルト連結されるとともに、刈高さ検出装置Aが装着されている。 【0029】 刈高さ検出装置Aは、基本的には、縦板状ブラケット17に連結支持されたセンサブラケット21、このセンサブラケット21の側面に取付けられた検知ケース22、検知ケース22の側面前部に横向きの前部支点Xを中心に上下揺動可能に支持された接地体23、検知ケース22の側面に取付けられた回転式ポテンショメータ利用の角度センサ24、等で構成されている。 【0030】 前記センサブラケット21は厚板材を平面視で鉤形に屈曲して形成されたものであり、その前端から突設したローリング支軸25が、縦板状ブラケット17の後端部に固設されたボス部26に回動自在に挿入連結され、刈高さ検出装置A全体がローリング支点R周りに回動可能に支持されている。また、図6,7に示すように、前記ボス部26にはねじりバネ27が外嵌装着され、その両遊端部27a,27bが支持杆16から後向きに突設された固定バネ受けピン28を左右から所定の初期弾性力をもって挟持するとともに、前記センサブラケット21の前端上部から突設したピン29がねじりバネ27の両遊端部27a,27bで挟持されている。 【0031】 従って、固定バネ受けピン28を介して一定姿勢に保持されたねじりバネ27がピン29を左右から挟持することで、ローリング支点R周りに回動自在なセンサブラケット21は、接地体23が直下方に位置する所定の中立姿勢に弾性的に保持されている。そして、センサブラケット21に設定以上の大きい回動力が外部から作用すると、センサブラケット21はピン29によってねじりバネ27における遊端部27a,27bの一方を押し広げ変形しながら回動され、外力が無くなるとセンサブラケット21はねじりバネ27によって元の姿勢にまで回動復帰されるようになっている。従って、接地体23が接地されたままで機体操向がなされる、等して接地体23に大きい外力が横向きに作用しても、刈高さ検出装置A全体がローリング回動することで刈高さ検出装置Aの損傷が未然に回避される。 【0032】 なお、前記ボス部26には軸受けブッシュ30とオイルシール31が組み込まれて、刈高さ検出装置Aのローリング回動が円滑に行われるように構成されるとともに、ボス部26に装着される抜け止めビス38の座金39にゴム付き座金を用いて、ローリング支点部の防水が図られている。また、前記縦板状ブラケット17の一側部にはガイドリブ32が後拡がりに突設されるとともに、縦板状ブラケット17の他側部からセンサブラケット21の前部外側近くまで斜め後方に向けて板バネ材からなるガイド部材33が片持ち状に設けられ、前進走行に伴ってセンサブラケット21の回動支点部に近づく雑草やワラ屑などの夾雑物をガイドリブ32およびガイド部材33で案内して左右後方に逃がすよう構成されている。 【0033】 センサブラケット21の後部には固定支軸35が横向きに突設されており、この固定支軸35に前記検知ケース22が後部支点Y周りに回動自在に装着されている。この検知ケース22は左右分割構造に構成されており、一方の分割ケース22aを前記固定支軸35に挿嵌してストッパリング34で抜け止めした状態で後述する内装部品を組み入れ、その後、この分割ケース22aに他方の分割ケース22bを接合してネジ連結するよう構成されている。なお、固定支軸35と検知ケース22との間にはニードルベアリング36とオイルシール37とが組み込まれて検知ケース22の回動抵抗が軽減されている。 【0034】 検知ケース22の前部には支点軸41が横架支承され、この支点軸41の突出端に前記接地体23が連結されている。図11に示すように、接地体23は、前部が先細り状に形成された適当横幅を有する前後に長い帯板状の主部23aと、その前部一側に折り曲げ連設された縦板状の連結基部23bとを備えており、その連結基部23bが前記支点軸41の突出端部に脱着可能にボルト締め固定さている。また、接地体23の主部23aは前記ローリング支点Rの延長線の直下方位置において後方下方に向けて延出され、その湾曲された後端部23cが前記検知ケース22の後部支点Yよりも後方において接地するように主部23aの長さが設定されている。なお、接地体23の前部支点箇所は、センサブラケット21の前端部と、後方に向けて屈曲延出された屈曲片21aとによって囲まれ、前進走行に伴って前方から接近してくる夾雑物が前部支点Xの周辺に絡み付くことが防止されるようになっている。 【0035】 前記角度センサ24は検知ケース22の側面にネジ連結され、そのセンサ軸24aがケース内に突入されている。そして、検知ケース22の前部に装備された前記支点軸41には大径ギヤ42が備えられるとともに、この大径ギヤ42に咬合する小径ギヤ43が前記センサ軸24aに連結されており、接地体23の上下揺動によって支点軸41が回動すると、それが増幅されてセンサ軸24aに伝達され、接地体23の小さい上下動が角度センサ24で大きい角度変化として検知されるようになっている。 【0036】 前記大径ギヤ42とケース内のバネ受けピン44とに亘ってバネ45が張設され、接地体23が下方に向けて揺動付勢されるよう支点軸41が回動付勢され、接地体23が地面の高さ変化に円滑に追従して上下揺動するようになっている。ここで、大径ギヤ42における周方向の端部42a,42bがケース内の隆起部46a,46bに接当することで、支点軸41および接地体23の揺動限度が接当規制されている。 【0037】 なお、図3中の仮想線で示すように、接地体23が検知ケース22に対して下方限界まで揺動した時、接地体23の後端部23cが前記後部支点Yの略直下方に位置するように設定されている。従って、走行が停止された状態で刈取り部3が大きく上昇された後、再び下降された際、刈取り部3の上昇に伴って下方限界まで揺動した接地体23は、刈取り部3の下降によってその後端部23cから接地して前部支点X周りに上方揺動することになるが、前部支点X周りに上方揺動を開始した接地体23の後端部23cは直ちに検知ケース22の後部支点Yより後方に移動する。 【0038】 前記検知ケース22を回動自在に支持した前記固定支軸35のケース内端部にはフランジ47が一体回動可能に装着されており、このフランジ47とケース内のバネ受けピン48とに亘って戻しバネ49が張設され、検知ケース22が後部支点Y周りに前下がり方向に軽く回動付勢されている。また、検知ケース22における外側面の前部にはストッパ50が横向きに突設されており、このストッパ50がセンサブラケット21の上端縁に接当することで検知ケース22の前下がり回動限度が接当規制されている。 【0039】 本発明に係る刈高さ検出装置Aは以上のように構成されており、刈取り部3が刈取り作業高さにあって前進移動している状態では、図3に示すように、接地体23の後端部23cが検知ケース22の後部支点Yよりも後方において付勢接地しており、この後端部23cに働く接地反力は検知ケース22を前下がり方向に回動させるよう働き、検知ケース22は自重、戻しバネ44の張力、接地体23からの接地反力、および、接地体23の接地摺動に伴う引きずり抵抗、等によって所定の前下がり回動限度である検知用位置に安定保持され、この状態で地面の高さ変化に対応して接地体23が上下揺動し、その揺動が角度センサ24によって検知されることになる。 【0040】 刈取り部3を上昇させることなく後進が行われると、接地体23の後端部23cには前方向きの外力が働き、検知ケース22には前上がり方向の回動力として作用する。この場合、検知ケース22は、それ全体の自重および戻しバネ49による前下がり方向への回動力よりも大きい前上がり方向への回動力を受けると上方へ回動することになり、図9に示すように、検知ケース22が後部支点Yを中心にして前上がり回動する。これによって接地体23の前部支点Xが上方に退避し、屈曲された支持杆16の下方空間において刈高さ検出装置Aの主要部が退避位置まで振り上がることになる。 【0041】 また、図10に示すように、検知ケース22の内部における後部支点Yの近傍に形成された段部51が、固定状態にあるフランジ47の段部47aに接当することで、検知ケース22の振り上がり回動限度が接当規制され、検知ケース22が振り上がり回動限度まで後退回動した状態では、付勢揺動限度まで揺動した接地体23が縦板状ブラケット17の下端よりも上方に退避するようになっている。 【0042】 また、前進に切換わると、退避位置の検知ケース22は前下がり回動して自動的に元の検知用位置まで復帰回動して刈高さ検知可能な状態がもたらされる。この場合、戻しバネ49は、後部支点Yにおける回動抵抗が増大した場合でも確実に前下がり回動復帰が行われるように装備されたものであり、接地体23を接地付勢するためのバネ45に比べて弱いものが使用されている。 【0043】 また、前記角度センサ24は、その外側に装着した樹脂製の保護カバー52によって覆われるとともに、角度センサ24の後端から導出されたハーネス53が保護カバー52の内部に一体形成した係止部54に係止案内されて機体内方に向けて導かれた後、後方に導出されている。そして、検知ケース22が通常の検知用位置にある時には保護カバー52のハーネス導出位置dが検知ケース22の後部支点Yより上方にあり、検知ケース22が退避位置に振り上がり回動した時には保護カバー52のハーネス導出位置dが検知ケース22の後部支点Yよりも下方にあるように、検知ケース22に対して角度センサ24が予め斜めに取付けられている。これによって検知ケース22が大きく回動してもハーネス53の前後への移動が少なくなってハーネス53を不当にねじったり引張ったりすることがなく、もって断線事故が未然に回避されている。 【0044】 〔他の実施例〕 【0045】 (1)5条刈り仕様あるいは6条刈り仕様の刈取り部3においては、図12あるいは図13に示すように、刈高さ検出装置Aを配備するとよい。 【0046】 (2)前記戻しバネ44を後部支点Y上に位置させて検知ケース22に内装したねじりバネで構成することもできる。 【0047】 (3)上記実施例では、検知ケース22を前下がり回動方向に付勢する戻しバネ49を装備して、検知ケース22の前下がり方向への復帰回動をより確実なものにしているが、検知ケース22の材質、あるいは、肉厚、等を適宜選択してケース全体の重量を大きくし、自重による前下がり方向の回動力を大きくしておけば、戻しバネ49を一層弱いものですも。また、自重による前下がり方向の回動力を充分確保できれば戻しバネ49を省略することも可能である。 【図面の簡単な説明】 【0048】 【図1】コンバインの全体側面図 【図2】刈取り部の概略平面図 【図3】刈高さ検出装置の左側面図 【図4】刈高さ検出装置の平面図 【図5】刈高さ検出装置の右側面図 【図6】刈高さ検出装置における要部の縦断側面図 【図7】刈高さ検出装置のローリング構造を示す正面図 【図8】刈高さ検出装置の横断平面図 【図9】機体後進状態における刈高さ検出装置の左側面図 【図10】検知ケース振り上げ状態における縦断側面図 【図11】接地体の平面図 【図12】5条刈り仕様における刈高さ検出装置の配置例を示す刈取り部の概略平面図 【図13】6条刈り仕様における刈高さ検出装置の配置例を示す刈取り部の概略平面図 【符号の説明】 【0049】 2 走行機体 3 刈取り部 22 検知ケース 23 接地体 23c 後端部 24 角度センサ 49 戻しバネ X 前部支点 Y 後部支点
|
| 【出願人】 |
【識別番号】000001052 【氏名又は名称】株式会社クボタ 【住所又は居所】大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号
|
| 【出願日】 |
平成17年1月27日(2005.1.27) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100107308 【弁理士】 【氏名又は名称】北村 修一郎
|
| 【公開番号】 |
特開2006−204167(P2006−204167A) |
| 【公開日】 |
平成18年8月10日(2006.8.10) |
| 【出願番号】 |
特願2005−19667(P2005−19667) |
|