JP6861024B2 - 収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、収穫機において、機体に支持された作業装置（刈取部や脱穀装置等）の作業状態を変更する構造に関する。

収穫機の一例であるコンバインでは、刈取部（作業装置に相当）及び脱穀装置（作業装置に相当）が機体に支持され、刈取部に動力を伝動及び遮断自在な刈取クラッチ、及び脱穀装置に動力を伝動及び遮断自在な脱穀クラッチが備えられている。

刈取クラッチ及び脱穀クラッチの操作系の構造として、特許文献１に開示されているようなものがある。
特許文献１では、運転部の操作パネルの横向きの揺動軸芯周りに、操作レバーが揺動自在に支持されており、操作レバーの回転角度を検出するリミットスイッチが備えられている。刈取クラッチ及び脱穀クラッチを操作する電動モータが備えられており、操作レバーを操作すると、リミットスイッチの検出信号に基づいて、電動モータが作動して、刈取クラッチ及び脱穀クラッチが入り状態及び切り状態に操作される。

特開２０１１−９２０９３号公報

特許文献１では、操作レバーの基部に扇形の操作板が下向きに連結され、操作板の下方に複数個のリミットスイッチが配置されており、操作レバーの操作により操作板が揺動して、リミットスイッチが操作される。

これにより、特許文献１では、操作レバーの基部の下方に、操作板やリミットスイッチを配置する為のスペースが必要となっているので、操作レバーの付近の省スペース化という面で改善の余地がある。
本発明は、操作レバーの操作に基づいて作業装置の作業状態をアクチュエータにより変更する収穫機において、操作レバーの付近の省スペース化を図ることを目的としている。

本発明の特徴は、収穫機において以下のように構成することにある。
運転部の操作パネルの内部に配置され、横向きの揺動軸芯周りに回転可能に支持された操作軸と、
前記操作パネルに配置され、前記操作軸の一方の端部に連結され、前記揺動軸芯周りの揺動操作によって作業装置の作業状態の変更を指令する操作レバーと、
前記操作パネルの内部に配置され、前記操作軸の他方の端部に接続され、前記操作レバーの回転角度を検出する回転角度検出センサーと、
前記回転角度検出センサーの検出信号に基づいて前記作業装置の作業状態を変更するアクチュエータと、が備えられ、
前記回転角度検出センサーは、前記操作軸における前記操作レバーの反対側の端部に接続されることにより前記揺動軸芯上に配置され、
前記操作レバーを複数の操作位置に保持するデテント機構が備えられ、
前記操作レバーに、把持部と、前記操作軸から上向きに延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の上側端部から前記回転角度検出センサーの反対側の横向きに延びて前記把持部に連結される第２アーム部と、が備えられ、
前記デテント機構は、前記第１アーム部の側方のうち前記第１アーム部に対して前記第２アーム部が延出する側の側方、かつ、前記第２アーム部の下方の領域に配置され、前記第１アーム部または前記第２アーム部に係合して、前記操作レバーを位置保持する。

本発明によると、回転角度検出センサーにより操作レバーの回転角度を検出することによって、操作レバーの操作位置を検出するのであり、操作レバーの揺動軸芯上の位置に、回転角度検出センサーが配置されている。
これにより、揺動軸芯の方向から視て、揺動軸芯と回転角度検出センサーとが重複する状態となるので、回転角度検出センサーが揺動軸芯から下方に大きく出るようなことがなく、操作レバーの付近の省スペース化を図ることができる。
以上のように本発明によると、操作レバーの下方の領域を広く使用することができるようになるのであり、操作レバーの下方に他の装置を配置することが、回転角度検出センサーの影響を受けることなく行えるようになる。

本発明によると、操作レバーに第１アーム部及び第２アーム部を備えて、操作レバーに折れ曲がった部分を備えている。
このような操作レバーにおいて、操作レバーを複数の操作位置に保持するデテント機構を備える場合、本発明によると、第１アーム部に対して第２アーム部が延出する側の側方で第２アーム部の下方の領域に、デテント機構を配置しており、デテント機構が第１アーム部または第２アーム部に係合して操作レバーの位置保持を行う。

以上のように、操作レバーに第１アーム部及び第２アーム部による折れ曲がった部分を備えた場合、操作レバーの第１アーム部及び第２アーム部に囲まれたような領域を有効に利用することにより、デテント機構を無理なくコンパクトに配置することができる。

コンバインの左側面図である。 コンバインの平面図である。 操作パネルの付近の右側面図である。 操作レバーの付近の平面図である。 図４におけるＶ−Ｖ方向から視た断面図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ方向から視た断面図である。 制御装置、操作レバー、電動モータ、刈取クラッチ及び脱穀クラッチの関係を示す図である。 操作レバーの別構造を示す平面図である。 図８におけるＩＸ−ＩＸ方向から視た断面図である。 操作レバーの別構造を示す斜視図である。

本発明の実施形態における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。作業走行時における前進側の進行方向が「前」であり、後進側の進行方向が「後」である。前後方向での前向き姿勢を基準として右側に相当する方向が「右」であり、左側に相当する方向が「左」である。

（コンバインの全体構成）
図１及び図２に、収穫機の一例である稲用の自脱型のコンバインが示されており、右及び左のクローラ型式の走行装置２により機体本体１が支持されている。機体本体１の前部に刈取部３（作業装置に相当）が支持され、機体本体１の前部の右部に、キャビンで覆われた運転部４が支持されている。機体本体１の後部の左部に脱穀装置５（作業装置に相当）及び排ワラ細断装置６（作業装置に相当）が支持されており、機体本体１の後部の右部にグレンタンク７及び穀粒排出装置８が支持されている。

以上の構造により図１及び図２に示すように、圃場の穀稈が刈取部３によって刈り取られて、刈り取られた穀稈の株元が、脱穀装置５に備えられたフィードチェーン９に受け渡されて後側に搬送されるのであり、穀稈の穂先が脱穀装置５により脱穀処理される。脱穀装置５によって脱穀及び回収された穀粒がグレンタンク７に供給され、脱穀処理の終了した排ワラが、排ワラ細断装置６に供給され細断処理されて圃場に放出される。

（刈取部、脱穀装置及び排ワラ細断装置の操作系の概要）
図７に示すように、刈取部３に動力を伝動及び遮断して刈取部３を作動及び停止させる刈取クラッチ１０が備えられ、脱穀装置５及び排ワラ細断装置６に動力を伝動及び遮断して、脱穀装置５及び排ワラ細断装置６を作動及び停止させる脱穀クラッチ１１が備えられている。刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１を入り状態及び切り状態に操作する電動モータ１２（アクチュエータに相当）が備えられている。

図７に示すように、操作レバー１４が揺動軸芯Ｐ１周りに揺動操作自在に支持され、操作レバー１４の回転角度を検出する回転角度検出センサー１５が備えられており、回転角度検出センサー１５の検出信号が制御装置１３に入力されている。

これにより、図７に示すように、回転角度検出センサー１５の検出信号に基づいて、制御装置１３から電動モータ１２に操作指令が出力されて、電動モータ１２が刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１を、以下のように入り状態及び切り状態に操作する（作業装置の作業状態がアクチュエータにより変更される状態に相当）。

図７に示すように、操作レバー１４を切り位置ＡＡ（操作位置に相当）に操作すると、刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１の両方が切り状態に操作される。
操作レバー１４を第１位置Ａ１（操作位置に相当）に操作すると、刈取クラッチ１０が切り状態に操作され、脱穀クラッチ１１が入り状態に操作される。
操作レバー１４を第２位置Ａ２（操作位置に相当）に操作すると、刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１の両方が入り状態に操作される。

（操作レバーの詳細構造）
図１，２，３に示すように、運転部４において、運転座席１６の横側に操作パネル１７が備えられている。操作レバー１４が操作パネル１７に配置されており、操作パネル１７の案内孔１７ａを通って上側に延出されている。

図１，２，３に示すように、走行用の静油圧式無段変速装置（図示せず）を操作する変速レバー１８が、操作レバー１４の前側に備えられており、変速レバー１８が操作パネル１７の案内孔１７ｂを通って上方に延出されている。

図４，５，６に示すように、操作パネル１７の内部において、固定のフレーム（図示せず）に連結された縦向きの支持部材１９に、円筒状の支持部材２０が左右方向の横向きに連結されており、操作軸２１がニードルベアリング２２により支持部材２０に回転自在に支持されている。

図４，５，６に示すように、操作軸２１の運転座席１６側の端部に、操作レバー１４が連結されており、操作レバー１４が、操作軸２１の軸芯である横向きの揺動軸芯Ｐ１周りに揺動操作自在に支持されている。

図４，５，６に示すように、操作レバー１４は、操作軸２１の運転座席１６側の端部に連結されて操作軸２１から上向きに延びる第１アーム部１４ａと、第１アーム部１４ａの上側端部から横向きに運転座席１６側に延びる第２アーム部１４ｂと、第２アーム部１４ｂの端部から上向きに延びる第３アーム部１４ｃと、第３アーム部１４ｃの上部に連結される把持部１４ｄとが備えられている。

図４及び図６に示すように、操作軸２１における運転座席１６とは反対側の端部に、ストッパーリング２３が取り付けられており、操作レバー１４の第１アーム部１４ａ及びストッパーリング２３によって、支持部材２０における揺動軸芯Ｐ１の方向での操作軸２１の位置が決められている。

図５及び図６に示すように、支持部材２０の運転座席１６側の端部において、支持部材２０と操作軸２１との間のリング状の隙間が、操作レバー１４の第１アーム部１４ａにより塞がれている。支持部材２０の運転座席１６とは反対側の端部において、支持部材２０と操作軸２１との間のリング状の隙間が、ストッパーリング２３により塞がれている。
これにより、支持部材２０と操作軸２１との間の隙間へのホコリ等の入り込みが、操作レバー１４の第１アーム部１４ａ及びストッパーリング２３により防止されるのであり、ニードルベアリング２２が保護される。

図５及び図６に示すように、操作レバー１４の第１アーム部１４ａ及び第２アーム部１４ｂが操作パネル１７の内部に配置されている。操作レバー１４の第３アーム部１４ｃが操作パネル１７の案内孔１７ａを通って上側に延出されており、操作レバー１４の把持部１４ｄが操作パネル１７の上方に配置されている。

図４，５，６に示すように、操作レバー１４の把持部１４ｄを持って前後方向に操作することによって、操作レバー１４を揺動軸芯Ｐ１周りに揺動操作することができるのであり、操作レバー１４を、切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に操作することができる。

（回転角度検出センサーの詳細構造）
図４及び図６に示すように、平面視でチャンネル状の支持部材２４が支持部材１９に連結されており、ポテンショメータ型式の回転角度検出センサー１５が、支持部材２４にボルト２５によって横向きに連結されている。

図６に示すように、操作軸２１の運転座席１６とは反対側の端部に、揺動軸芯Ｐ１と同芯状の凹部２１ａが形成されている。回転角度検出センサー１５の検出軸１５ａが、操作軸２１の凹部２１ａに挿入され、接続部材２６を介して操作軸２１と接続されている。

これにより、図４，５，６に示すように、回転角度検出センサー１５の検出軸１５ａが操作軸２１と同芯状に配置されて、回転角度検出センサー１５が揺動軸芯Ｐ１上に配置された状態となっている。操作レバー１４が切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に操作されると、操作軸２１を介して回転角度検出センサー１５の検出軸１５ａが操作レバー１４と一体で回転操作される。

図７に示すように、操作レバー１４及び操作軸２１の回転角度が回転角度検出センサー１５により検出されて、回転角度検出センサー１５の検出信号が制御装置１３に入力される。回転角度検出センサー１５の検出信号に、切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に対応する検出信号が含まれているので、制御装置１３は操作レバー１４が切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に操作されたことを判別する。
これにより前述のように、制御装置１３から電動モータ１２に操作指令が出力されて、電動モータ１２が刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１を入り状態及び切り状態に操作する。

（デテント機構の詳細構造）
前述のような操作レバー１４において、操作レバー１４を切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に保持するデテント機構２７が備えられている。

図４，５，６に示すように、支持部材１９の下部から支持部１９ａが、操作レバー１４側に横向きに延出されている。デテント板２８が支持部材１９の支持部１９ａにボルト２９によって連結されており、デテント板２８が折り曲げられながら揺動軸芯Ｐ１を横切って、操作レバー１４の第２アーム部１４ｂの下面付近にまで延出されている。

図４，５，６に示すように、デテント板２８の上辺部は、側面視で揺動軸芯Ｐ１を中心とする円弧状に形成されており、デテント板２８の上辺部に、３個の凹部状の切り欠き部２８ａ，２８ｂ，２８ｃが形成されている。デテント板２８の切り欠き部２８ａが切り位置ＡＡに対応し、デテント板２８の切り欠き部２８ｂが第１位置Ａ１に対応し、デテント板２８の切り欠き部２８ｃが第２位置Ａ２に対応している。

図４，５，６に示すように、操作レバー１４の第２アーム部１４ｂにおいて、デテント板２８の上辺部に対向する部分に、円筒状の支持部材３０が上下方向に沿って連結されている。支持部材３０の下部にボール部材３１が支持部材３０に沿って移動自在、かつ、回転自在に支持されており、ボール部材３１を突出側に付勢するバネ３２が支持部材３０に備えられている。

図４，５，６に示すように、操作レバー１４を揺動軸芯Ｐ１周りに揺動操作すると、ボール部材３１がデテント板２８の上辺部に乗って移動する状態となるのであり、ボール部材３１がデテント板２８の切り欠き部２８ａ，２８ｂ，２８ｃに入り込んだり、デテント板２８の切り欠き部２８ａ，２８ｂ，２８ｃから出たりする。

図４，５，６に示すように、操作レバー１４を切り位置ＡＡに操作すると、ボール部材３１がデテント板２８の切り欠き部２８ａに入り込んで係合することにより、操作レバー１４が切り位置ＡＡに保持される。
操作レバー１４を第１位置Ａ１に操作すると、ボール部材３１がデテント板２８の切り欠き部２８ｂに入り込んで係合することにより、操作レバー１４が第１位置Ａ１に保持される。
操作レバー１４を第２位置Ａ２に操作すると、ボール部材３１がデテント板２８の切り欠き部２８ｃに入り込んで係合することにより、操作レバー１４が第２位置Ａ２に保持される。

以上のように、デテント機構２７は、デテント板２８、支持部材３０、ボール部材３１及びバネ３２を備えている。
図４，５，６に示すように、デテント機構２７は、操作レバー１４の第１アーム部１４ａの側方のうち第１アーム部１４ａに対して第２アーム部１４ｂが延出する側の側方、かつ、操作レバー１４の第２アーム部１４ｂの下方の領域に配置された状態となっている。

（発明の実施の別形態）
図４，５，６において、支持部材３０、ボール部材３１及びバネ３２を操作レバー１４の第１アーム部１４ａに横向きに連結してもよい。
この構造によると、デテント板２８の切り欠き部２８ａ，２８ｂ，２８ｃを廃止し、デテント板２８横面部の切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に対応する位置に開口部（図示せず）を形成すればよい。これにより、ボール部材３１がデテント板２８の開口部に入り込んで係合することによって、操作レバー１４が切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２に保持される。

操作レバー１４の第１アーム部１４ａ及び第２アーム部１４ｂによる折り曲げ構造を廃止して、操作軸２１に連結された操作レバー１４を真っ直ぐに上方に延出するように構成してもよい。
この構造によると、操作軸２１の運転座席１６側（操作レバー１４側）の端部に、回転角度検出センサー１５の検出軸１５ａを接続してもよい。

デテント機構２７において、デテント板２８を操作レバー１４に備え、支持部材３０、ボール部材３１及びバネ３２を支持部材１９に備えてもよい。
この構造によると、位置固定の支持部材３０、ボール部材３１及びバネ３２に対して、デテント板２８が操作レバー１４と一緒に揺動操作される状態となる。

刈取部３、脱穀装置５及び排ワラ細断装置６ばかりではなく、穀粒排出装置８を作業装置として、穀粒排出装置８に動力を伝動及び遮断する排出クラッチ（図示せず）を、アクチュエータにより入り状態及び切り状態に操作するように構成してもよい。
この構造によると、操作レバー１４に対して切り位置ＡＡ、第１位置Ａ１及び第２位置Ａ２以外に、排出クラッチに対応した操作位置が追加される。作業装置を穀粒排出装置８の一つとすれば、操作レバー１４に対して排出クラッチの切り位置及び入り位置に対応する２個の操作位置が設定される。

揺動軸芯Ｐ１及び操作軸２１を左右方向の横向きではなく、前後方向の横向きに配置してもよい。
この構造によると、操作レバー１４を左右方向に操作することになるので、操作レバー１４を運転座席１６の横側の操作パネル１７ではなく、運転座席１６の前側の操作パネルに備えてもよい。

１個の電動モータ１２で刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１の両方を入り状態及び切り状態に操作するのではなく、作業装置の各々に作業状態を変更するアクチュエータを備えてもよい。
電動モータ１２に代えて、電動シリンダ（図示せず）をアクチュエータとして使用してもよい。

（操作レバーの別構造）
図４，５，６に示す操作レバー１４の構造に代えて、図８，９，１０に示す操作レバー５１の構造も考えられる。

図８，９，１０に示すように、操作パネル１７の内部において、固定のフレーム（図示せず）に平板状の支持板４０が連結されており、支持板４０の端部が上向きに折り曲げられて、縦壁部４０ａが前後方向に沿って形成されている。支持板４０の縦壁部４０ａに沿ってガイド部材４１が連結されている。
２個のリミットスイッチ５２，５３が、前後方向に並ぶように支持板４０に連結されており、リミットスイッチ５２，５３の検出信号が図７に示す制御装置１３に入力される。

アングル状の支持板４２が、支持板４０の縦壁部４０ａに連結されて、円筒状の支持部材４３が支持板４２に左右方向に沿って連結されている。支持部材４３の端部にボール部材４４が支持部材４３に沿って移動自在、かつ、回転自在に支持されており、ボール部材４４を突出側に付勢するバネ４５が支持部材４３に備えられている。

板材を折り曲げて形成された操作板４６が備えられている。操作板４６は、底板部４７、底板部４７から上側に延出された縦壁部４８、縦壁部４８から横側に延出された上側部４９、上側部４９から下側に延出された縦壁部５０を備えている。操作板４６の底板部４７に、操作レバー５１が備えられており、操作板４６の縦壁部５０に、３個の開口部５０ａ，５０ｂ，５０ｃが所定間隔を置いて開口されている。

操作板４６の上側部４９及び縦壁部４８，５０が、支持板４０の縦壁部４０ａ及びガイド部材４１に上側から被せられるようにして、操作板４６が支持板４０に取り付けられており、操作板４６が、支持板４０の縦壁部４０ａ及びガイド部材４１に沿って前後方向にスライド自在に支持されている。

操作レバー５１により操作板４６を前後方向にスライド操作すると、操作板４６の縦壁部５０の端部５０ｄが、リミットスイッチ５２，５３に接触したり離れたりして、リミットスイッチ５２，５３が入り状態及び切り状態に操作される。
これにより、リミットスイッチ５２，５３の検出信号に基づいて、図７に示す電動モータ１２によって、以下の説明のように刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１が入り状態及び切り状態に操作される。

図８及び図１０に示す状態は、操作レバー５１を切り位置ＡＡに操作している状態であり、ボール部材４４が操作板４６の縦壁部５０の開口部５０ａに入り込んで係合して、操作レバー５１が切り位置ＡＡに保持されている状態である。
図８及び図１０に示す状態において、操作板４６の縦壁部５０の端部５０ｄが、リミットスイッチ５２，５３の両方から離れて、リミットスイッチ５２，５３の両方が切り状態となっており、刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１の両方が切り状態に操作される。

操作レバー５１を第１位置Ａ１に操作すると、ボール部材４４が操作板４６の縦壁部５０の開口部５０ｂに入り込んで係合して、操作レバー５１が第１位置Ａ１に保持される。
この状態において、操作板４６の縦壁部５０の端部５０ｄが、リミットスイッチ５２に接触して、リミットスイッチ５２が入り状態に操作される。これにより、リミットスイッチ５２が入り状態、リミットスイッチ５３が切り状態となって、脱穀クラッチ１１が入り状態に操作される。

操作レバー５１を第２位置Ａ２に操作すると、ボール部材４４が操作板４６の縦壁部５０の開口部５０ｃに入り込んで係合して、操作レバー５１が第２位置Ａ２に保持される。
この状態において、操作板４６の縦壁部５０の端部５０ｄが、リミットスイッチ５３に接触して、リミットスイッチ５３が入り状態に操作されるのであり、操作板４６の縦壁部５０によりリミットスイッチ５２は入り状態に維持されている。これにより、リミットスイッチ５２，５３の両方が入り状態となって、刈取クラッチ１０及び脱穀クラッチ１１の両方が入り状態に操作される。

本発明は、自脱型のコンバインばかりではなく、普通型のコンバイン、さとうきび収穫機、とうもろこし収穫機、粗飼料や混合飼料用の作物を収穫し細断してロール状に梱包する飼料収穫機等の収穫機にも適用できる。

３，５，６ 作業装置
４ 運転部
１２ アクチュエータ
１４ 操作レバー
１４ａ 第１アーム部
１４ｂ 第２アーム部
１４ｄ 把持部
１５ 回転角度検出センサー
１７ 操作パネル
２１ 操作軸
２７ デテント機構
ＡＡ，Ａ１，Ａ２ 操作位置
Ｐ１ 揺動軸芯

Claims (1)

1. 運転部の操作パネルの内部に配置され、横向きの揺動軸芯周りに回転可能に支持された操作軸と、
   前記操作パネルに配置され、前記操作軸の一方の端部に連結され、前記揺動軸芯周りの揺動操作によって作業装置の作業状態の変更を指令する操作レバーと、
   前記操作パネルの内部に配置され、前記操作軸の他方の端部に接続され、前記操作レバーの回転角度を検出する回転角度検出センサーと、
   前記回転角度検出センサーの検出信号に基づいて前記作業装置の作業状態を変更するアクチュエータと、が備えられ、
   前記回転角度検出センサーは、前記操作軸における前記操作レバーの反対側の端部に接続されることにより前記揺動軸芯上に配置され、
   前記操作レバーを複数の操作位置に保持するデテント機構が備えられ、
   前記操作レバーに、把持部と、前記操作軸から上向きに延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の上側端部から前記回転角度検出センサーの反対側の横向きに延びて前記把持部に連結される第２アーム部と、が備えられ、
   前記デテント機構は、前記第１アーム部の側方のうち前記第１アーム部に対して前記第２アーム部が延出する側の側方、かつ、前記第２アーム部の下方の領域に配置され、前記第１アーム部または前記第２アーム部に係合して、前記操作レバーを位置保持する収穫機。

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