(57)【要約】【課題】刈取収穫機において、高さセンサー及び位置センサーを刈取部に備える場合、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付構造の簡素化、刈取部への取付作業の容易化を図る。【解決手段】圃場Ｇに接触することにより圃場Ｇに対する刈取部の高さを検出する高さセンサー２５と、圃場Ｇの作物に接触することにより圃場Ｇの作物に対する刈取部の横方向の位置を検出する位置センサー２９とを、一体的に構成して刈取部に備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体の前部に備えられた刈取部を昇降駆動する昇降機構と、機体の向きを変更する向き変更機構とを備えると共に、
圃場に接触することにより圃場に対する前記刈取部の高さを検出する高さセンサーと、圃場の作物に接触することにより圃場の作物に対する前記刈取部の横方向の位置を検出する位置センサーとを、一体的に構成し前記刈取部に備えて、
前記刈取部が圃場から設定高さに位置するように、前記高さセンサーの検出値に基づいて昇降機構を作動させる昇降制御手段と、
圃場の作物に沿って機体が進行するように、前記位置センサーの検出値に基づいて向き変更機構を作動させる操向制御手段とを備えてある刈取収穫機。
【請求項２】
前記高さセンサーと位置センサーとを、前記刈取部の前後軸芯周りに一体でローリング自在に支持してある請求項１に記載の刈取収穫機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、稲や小麦、大豆用のコンバインや藺草収穫機等のように、圃場の作物を刈り取って収穫する刈取収穫機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
刈取収穫機では例えば特許文献１に開示されているように、圃場に接触することにより圃場に対する刈取部の高さを検出する高さセンサー（特許文献１の第１，２，３図中の１０ａ，１０ｂ）を刈取部に備えて、刈取部が圃場から設定高さに位置するように、高さセンサーの検出値に基づいて刈取部を自動的に昇降駆動するように構成したものがある。
【０００３】
特許文献１の構造では、圃場の作物に接触することにより圃場の作物に対する刈取部の横方向の位置を検出する位置センサー（特許文献１の第２図及び第１１図中の２６）を刈取部に備えており、圃場の作物に沿って機体が進行するように位置センサーの検出値に基づいて機体の向きが自動的に修正されるように構成されている。
これにより、圃場の凹凸等に関係なく刈取部が圃場から設定高さに維持され、圃場の作物の列が乱れていてもこれに関係なく圃場の作物の列に沿って機体が進行するのであり、圃場の作物が圃場から設定高さの位置で刈り取られ、安定して収穫される。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５８−１２１７１２号公報（第１，２，３，１１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構造によると、高さセンサーが刈取部の右端部に備えられ、位置センサーが刈取部の左右中央前部に備えられており、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線が刈取部の別々の部分に取り付けられている。これにより、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付構造の簡素化、刈取部への取付作業の容易化、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付構造の簡素化、刈取部への取付作業の容易化と言う面で改善の余地がある。
【０００６】
本発明は刈取収穫機において、高さセンサー及び位置センサーを刈取部に備える場合、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付構造の簡素化、刈取部への取付作業の容易化、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付構造の簡素化、刈取部への取付作業の容易化を図ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
刈取収穫機において、機体の前部に備えられた刈取部を昇降駆動する昇降機構と、機体の向きを変更する向き変更機構と、圃場に接触することにより圃場に対する刈取部の高さを検出する高さセンサーと、圃場の作物に接触することにより圃場の作物に対する刈取部の横方向の位置を検出する位置センサーとを備えて、刈取部が圃場から設定高さに位置するように高さセンサーの検出値に基づいて昇降機構を作動させる昇降制御手段と、圃場の作物に沿って機体が進行するように位置センサーの検出値に基づいて向き変更機構を作動させる操向制御手段とを備えた場合、請求項１の特徴によると、高さセンサーと位置センサーとを一体的に構成して刈取部に備えている。
【０００８】
請求項１の特徴のように、高さセンサーと位置センサーとを一体的に構成して刈取部に備えると、高さセンサー及び位置センサーが刈取部の同じ位置に備えられることになるので、高さセンサー及び位置センサーを刈取部の別々の部分に取り付ける場合に比べて、少ない取付部材により高さセンサー及び位置センサーを刈取部に取り付けることが可能になる。
前述のように少ない取付部材により高さセンサー及び位置センサーを刈取部に取り付けることが可能になれば、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付作業も楽に行えるようになる。
【０００９】
請求項１の特徴のように、高さセンサー及び位置センサーが刈取部の同じ位置に備えられることになれば、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線を一つにまとめて刈取部に取り付けることが可能になるので、高さセンサー及び位置センサーを刈取部の別々の部分に取り付ける場合に比べて、少ない取付部材により高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線を刈取部に取り付けることが可能になる。
前述のように少ない取付部材により高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線を刈取部に取り付けることが可能になれば、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付作業も楽に行えるようになる。
【００１０】
［ＩＩ］
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
前項［Ｉ］に記載のように、圃場の作物に沿って機体が進行するように、位置センサーの検出値に基づいて向き変更機構を作動させて、機体の向きが修正されると、機体の前部に備えられた刈取部は圃場に対して横方向に移動するような状態になる。この場合、刈取部に備えられた高さセンサーは圃場に接触しているので、前述のように刈取部が圃場に対して横方向に移動するような状態になると、高さセンサーが横方向に無理に曲げられるような状態になることがある。
【００１１】
請求項２の特徴によると、高さセンサーと位置センサーとを、刈取部の前後軸芯周りに一体でローリング自在に支持している。これにより、請求項２の特徴によると、前述のように刈取部が圃場に対して横方向に移動するような状態になって、高さセンサーが横方向に無理に曲げられるような状態になっても、高さセンサー及び位置センサーが刈取部の前後軸芯周りにローリングすることにより、高さセンサーが横方向に無理に曲げられるような状態が吸収される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、クローラ式の右及び左の走行装置１によって支持された機体の前部の左部に刈取部２、機体の前部の右部に運転部３が備えられ、機体の後部の左部に脱穀装置４、機体の後部の右部にグレンタンク５が備えられて、刈取収穫機の一例である稲用のコンバインが構成されている。これにより、圃場Ｇの穀稈Ａ（図２参照）が刈取部２によって刈り取られ、脱穀装置４により脱穀処理されて、脱穀装置４で回収された穀粒がグレンタンク５に供給される。
【００１３】
図１及び図２に示すように、圃場Ｇの穀稈Ａの列の間に入り込む４つのデバイダ６、圃場Ｇの穀稈Ａを引き起こす引き起し装置７、圃場Ｇの穀稈Ａの株元を切断するバリカン式の刈取装置８、刈り取られた穀稈Ａを脱穀装置４に搬送する搬送装置９を備えて、刈取部２が構成されている。機体の前部の横軸芯Ｐ１周りに刈取部２が上下に揺動自在に支持されて、刈取部２を昇降駆動する単動型の油圧シリンダ１０が備えられている。
【００１４】
図２に示すように、右及び左の走行装置１に動力を伝達及び遮断自在な油圧操作式の右及び左のサイドクラッチ１１が、ミッションケース１２に備えられており、右及び左のサイドクラッチ１１を操作する制御弁１３、制御弁１３を操作する制御装置１４が備えられている。これにより、右及び左のサイドクラッチ１１を伝動側に操作していると、機体は直進（前進又は後進）し、右（左）のサイドクラッチ１１を遮断側に操作すると、機体は緩やかに右（左）に向きを変える。油圧シリンダ１０に作動油を給排操作して油圧シリンダ１０を作動させる制御弁１５が備えられており、後述するように制御弁１５は制御装置１４によって操作される。
【００１５】
図１及び図２に示すように、刈取部２の下部から前方に４本の支持フレーム１６，１７が前方に延出されており、支持フレーム１６，１７の前端にデバイダ６が支持されている。図３及び図４に示すように、中央側の支持フレーム１７の前端に、逆Ｕ字状の支持フレーム１８が固定されて、支持フレーム１８の前端にデバイダ６が支持されており、支持フレーム１８の前部にボス部１９が固定され、支持フレーム１８の後部にブラケット２０が固定されている。板材を平面視コ字状に折り曲げて構成された支持部材２１が備えられおり、支持部材２１の前部に固定された支持軸２１ａがボス部１９に回転自在に支持され、支持部材２１の後部に固定された支持軸２１ｂがブラケット２０に回転自在に支持されて、支持部材２１が刈取部２の前後軸芯Ｐ２周りにローリング自在に支持されている。
【００１６】
図３及び図４に示すように、支持フレーム１８の前部にピン１８ａが固定されて、支持部材２１の前部にピン２１ｃが固定され、支持部材２１の支持軸２１ａにつる巻きバネ３０が外嵌されており、つる巻きバネ３０の両端が支持フレーム１８及び支持部材２１のピン１８ａ，２１ｃに掛けられている。これにより、刈取部２の正面視で、後述する接地アーム２３が刈取部２に対して直交した下方に向く基準姿勢（後述する接触アーム２８が刈取部２と平行な横外方に向く基準姿勢）に、つる巻きバネ３０によって支持部材２１が付勢されている。
【００１７】
図３及び図４に示すように、ケース２２が支持部材２１に固定され、板バネ製の接地アーム２３がケース２２の横軸芯Ｐ３周りに上下に揺動自在に支持されており、支持アーム１７に固定されたＵ字状の受け部材２６に接地アーム２３の後部が挿入されている。ケース２２にポテンショメータ２４が固定されており、ケース２２の内部に備えられたギヤ機構（図示せず）により、ケース２２に対する接地アーム２３の角度（位置）がポテンショメータ２４に伝達されるように構成されている。このようにケース２２、接地アーム２３及びポテンショメータ２４によって、高さセンサー２５が構成されている。
【００１８】
図３に示すように、高さセンサー２５において、接地アーム２３が圃場Ｇに接地し、圃場Ｇに対して刈取部２が上下動すると、接地アーム２３が弾性変形しながらケース２２の横軸芯Ｐ３周りに上下に揺動するのであり、ケース２２に対する接地アーム２３の角度（位置）をポテンショメータ２４によって検出することにより、圃場Ｇに対する刈取部２の高さを検出することができる。
【００１９】
図３及び図４に示すように、支持部材２１に２個のリミットスイッチ２７が前後に固定されており、リミットスイッチ２７の上部に接触アーム２８が縦軸芯Ｐ４周りに揺動自在に支持されている。圃場Ｇの作物Ａに接触しない状態で、前の接触アーム２８が右斜め後方に延出され、後の接触アーム２８が左斜め後方に延出されており、バネ（図示せず）により前及び後の接触アーム２８が前方に付勢されて、ストッパー（図示せず）により前及び後の接触アーム２８が図４に示す状態に止められている。図４に示す状態で前（後）のリミットスイッチ２７はＯＦＦ状態となっており、前（後）の接触アーム２８が圃場Ｇの穀稈Ａに接触して所定角度だけ後方に揺動すると、前（後）のリミットスイッチ２７がＯＮ状態となる。このように前（後）のリミットスイッチ２７及び前（後）の接触アーム２８により、前及び後の位置センサー２９が構成されている。
【００２０】
以上の構造により図３及び図４に示すように、高さセンサー２５、前及び後の位置センサー２９が支持部材２１によって一体的に構成されて、刈取部２に支持される状態となっている。高さセンサー２５、前及び後の位置センサー２９、支持部材２１が一体的に刈取部２の前後軸芯Ｐ２周りにローリングする状態となっており、つる巻きバネ３０によって、刈取部２の正面視で接地アーム２３が刈取部２に対して直交した下方に向く基準姿勢（接触アーム２８が刈取部２と平行な横外方に向く基準姿勢）に付勢されている。高さセンサー２５からの配線（図示せず）、前及び後の位置センサー２９からの配線（図示せず）が一つにまとめられて、支持フレーム１７の内部を通って制御装置１４に接続されている。
【００２１】
制御装置１４に、昇降制御手段（図示せず）及び操向制御手段（図示せず）が備えられている。これにより、高さセンサー２５の検出値（ケース２２に対する接地アーム２３の角度（位置））に基づいて、刈取部２が圃場Ｇから設定高さに維持されるように、制御装置１４により制御弁１５が操作され、油圧シリンダ１０が伸縮作動して、刈取部２が自動的に昇降駆動される（昇降制御手段）。前及び後の位置センサー２９の信号に基づいて、前及び後の位置センサー２９がＯＮ状態となるように（前及び後の接触アーム２８が圃場Ｇの穀稈Ａに接触して所定角度だけ後方に揺動する状態）、制御装置１４により制御弁１３が操作され、右及び左のサイドクラッチ１１が伝動側及び遮断側に操作されて、圃場Ｇの穀稈Ａに沿って機体が自動的に進行する（操向制御手段）。
【００２２】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明の実施の形態］の図３及び図４に示す構造に代えて、図５に示すように、高さセンサー２５（ケース２２、接地アーム２３及びポテンショメータ２４）の上側に位置するように、前及び後の位置センサー２９（リミットスイッチ２７及び接触アーム２８）を、支持部材２１に取り付けるように構成してもよい。
【００２３】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］において、ケース２２の内部にリミットスイッチ２７を備え、ケース２２から接触アーム２８が右及び左斜め後方に延出されるように構成してもよい。
【００２４】
［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］、［発明の実施の第２別形態］において、前及び後のリミットスイッチ２７を廃止し、１個のポテンショメータ（図示せず）を備え、ポテンショメータから１個の接触アーム（図示せず）を斜め後方に延出して、位置センサー２９を構成してもよい。このように構成すると、圃場Ｇの穀稈Ａに接触アームが接触して後方に揺動した場合、接触アームの後方への角度をポテンショメータによって検出することにより、圃場Ｇの穀稈Ａに対する刈取部２の横方向の位置を検出する。
本発明は稲用のコンバインばかりではなく、小麦や大豆用のコンバイン、藺草収穫機等にも適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、刈取収穫機において、高さセンサーと位置センサーとを一体的に構成して刈取部に備えることにより、少ない取付部材により高さセンサー及び位置センサーを刈取部に取り付けることが可能になり、少ない取付部材により高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線を刈取部に取り付けることが可能になって、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付構造の簡素化、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付構造の簡素化を図ることができた。
【００２６】
請求項１の特徴によると、前述と同様に高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付作業が楽に行えるようになり、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付作業が楽に行えるようになって、高さセンサー及び位置センサーの刈取部への取付作業の容易化、高さセンサーからの配線及び位置センサーからの配線の刈取部への取付作業の容易化を図ることができた。
【００２７】
請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２の特徴によると、刈取部が圃場に対して横方向に移動するような状態になって、高さセンサーが横方向に無理に曲げられるような状態になっても、高さセンサー及び位置センサーが刈取部の前後軸芯周りにローリングすることにより、高さセンサーが横方向に無理に曲げられるような状態を吸収することができるようになって、高さセンサーの破損を少なくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの前半部の側面図
【図２】刈取部、ミッションケース及び走行装置の付近の概略平面図
【図３】高さセンサー及び位置センサーの付近の側面図
【図４】高さセンサー及び位置センサーの付近の平面図
【図５】発明の実施の第１別形態における高さセンサー及び位置センサーの付近の側面図
【符号の説明】
２        刈取部
１０      昇降機構
１１      向き変更機構
２５      高さセンサー
２９      位置センサー
Ｇ        圃場
Ａ        作物
Ｐ２      前後軸芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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