コンバインの刈取フローティング装置
【課題】刈取搬送装置を、安定した弾性力で位置保持し、地表面基準で異常振動の発生も少なく、安定した作業走行が行なえるものとする。
【解決手段】走行フレーム（１）の前部に、刈取搬送装置（２）を、支持した刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力を、土壌の接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、いずれか一方の取付位置を、他方に対して遠近方向に自動的に調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成とした。また、刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成とした。
【解決手段】走行フレーム（１）の前部に、刈取搬送装置（２）を、支持した刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力を、土壌の接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、いずれか一方の取付位置を、他方に対して遠近方向に自動的に調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成とした。また、刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、刈取バランススプリング装置で刈取搬送装置を支持したコンバインの刈取フローティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から刈取り部を、圃場表面に接地追従させた状態に、機体フレームの前部に弾性バランス機構によって受け止め支持した構成のコンバインは、例えば、下記特許文献１に見るように、公知技術として公開されている。該公開公報には、刈取り部を弾性的に受け止め支持する弾性バランス機構５０を、機体フレーム１６に前向き片持ち状に固定した支持ロット５４に、前方から挿入支持し、弾性バランス機構５０の前端に備えた受止め部で刈取り部を分離可能に接当支持する技術が示されており、更に、弾性バランス機構５０は、図１１に示されているように、間隔変更可能に対向された前後対のバネ受け部材５１，５２にコイルバネ５３が設けられ、中心のねじ付き支持ロット５４によって支持し、コイルバネ５３の初期圧縮状態を調節できる構成が記載されており、刈取作業に合わせて接地圧を得るように調節する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８９４１９号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、「上記構成によって、両バネ受け部材の間隔を調節して挟持されたコイルバネの初期圧縮量を設定することで、弾性バランス機構の弾性力を任意に調整することができ、機体隅々の刈取り部重量や圃場の硬軟に対応させることが容易に行える。」と記載され、この種の刈取り部を、接地追従させた状態に弾性バランス機構で吊持したコンバインの刈取フローティング装置の公知技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術におけるバネ圧調整操作は、工具を使った手動調節の域を出るものではなく、調整の基準も曖昧で作業者の経験と勘によって行なう程度のものである。したがって、従来公知の技術は、以下に説明する本件出願発明の如く、センサ等による検出情報、或はコンバインに装備した付属装置の初期設定における操作情報に基づいて制御される制御機構を活用し、自動調整するシステムに比較すると、煩雑な調節操作を必要として作業者に大きな負担が掛かり、調整基準も個人差が大きく、コンバイン作業の実態に合わない課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、走行フレーム（１）の前部に、上下昇降自在に装備した刈取搬送装置（２）を、刈取バランススプリング装置（３）によって支持したコンバインの刈取フローティング装置において、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、圃場における土壌の硬軟の程度を検出する接地センサ（４）又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に自動的に位置調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成としたことを特徴とするコンバインの刈取フローティング装置とした。
【０００７】
刈取搬送装置（２）は、圃場の土壌条件に応じて刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力が自動調整され、土壌の硬軟度に応じた弾性力で張圧、保持されながら地表面基準で推進される。したがって、コンバイン（６）は、刈取搬送装置（２）が圃場面に追従しながら安定して前進し、刈高さの均一化は勿論、土中や障害物への突入が弾性作用で未然に回避できて破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できるものとなった。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置とした。
【０００９】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、スプリング張力を、一方側の取付位置を、他方側の取付位置に対して上下に自動調節してバランススプリング（８）の全長を変更して調整するから、スプリング張力が自動的に圃場にあった強さに調整できて、刈取作業が安定する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に取付位置を自動調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置とした。
【００１１】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、スプリング張力が自動調整できる点で優れており、前後に移動することで構成が簡単にできる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明は、刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力を、圃場の土壌条件に適応した強さに自動調整するものであって、刈取搬送装置（２）を、安定した弾性力で張圧、保持し、地表面基準で異常振動の発生も少なく、安定推進ができる特徴がある。そして、刈取搬送装置（２）が圃場面に追従しながら、上記の如く、安定して前進し、刈高さの均一化は勿論のこと、途中の障害物や土中への突入が弾性作用で未然に回避できるから、刈取搬送装置の前部分、特に、分草杆の破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、土壌の硬軟の度合いを接地センサ（４）等で直接計測してその情報に基づいてスプリング張力を自動調整するから、適確に土壌硬度に合わせることができる特徴がある。そして、特に、刈取バランススプリング装置（３）の刈取搬送装置側の取付位置を、上下に調節する構成にすると、取付位置が、上下方向に傾斜状に配置されている刈取フレームを利用して、これに沿って上下させる構成になり、構成が簡潔になると共に、上下方向の移動が安定する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、小型のコンバインにおいて、刈取バランススプリング装置（３）が機体の前部で走行装置の間に配置されている走行ミッションケースの障害とならず、干渉を避けることができる。そして、取付位置の移動距離を短くしても、移動が前後方向のために、バランススプリング８の全長の変更を大きくできるから、スプリング張力を充分に調整することが可能となり、狭いスペースでも目的機能を発揮できる装置を提供できる。そして、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に移動する構成であるから、走行フレーム（１）側には、前後方向の移動スペースが比較的取易く安定した作動ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る制御機構のブロック図
【図２】コンバインの平面図
【図３】コンバインの側面図
【図４】刈取バランススプリング装置の刈取側取付位置を調節する作用図
【図５】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を調節する作用図
【図６】走行フレーム側に接地センサを装備した実施例の側面図
【図７】取付位置自動変更装置の実施例を示す側断面図
【図８】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を上下に調節する実施例の側面図
【図９】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を前後に調節する実施例の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１７】
まず、コンバイン６は、図２、及び図３に示すように、走行装置１１を構成する左右一対のクローラ１２，１２が装備され、走行フレーム１上に脱穀装置１３を搭載し、該脱穀装置１３の前方には刈取搬送装置２を配置し、後述するように、上下方向に刈取高さ調節自在に懸架した構成としている。そして、前記走行装置１１は、図３にクローラ１２，１２の作用を示すように、左右クローラ１２，１２の傾斜度（左右方向の傾斜）を検出してクローラ１２，１２を上下制御（左右相互の差異を修正する制御）するローリング制御装置１４を装備し、湿田作業において沈下を防止して走行できる構成としている。なお、ローリング制御装置１４は、既に、周知技術であるから詳細な説明は省略する。
【００１８】
図３において、１５はローリングシリンダー、１６はローリングアーム、１７は上下動する転輪を示す。
【００１９】
そして、脱穀装置１３は、具体的な内部構成は図示しないが、前部の前記刈取搬送装置２に穀稈供給口を臨ませて配置し、前側から供給される穀稈をフィードチエン１８と挟扼杆１９とで挟持して搬送しながら脱穀し、選別する従来公知の構成になっている。
【００２０】
つぎに、上記刈取搬送装置２について具体的に説明する。
【００２１】
まず、刈取フレーム２０は、図面に示すように、刈取後フレーム２１とその前端部に横向きに固着連結した刈取前フレーム２２とから構成し、刈取後フレーム２１を、前記走行フレーム１の前部にある刈取懸架台２３上に前部が上下に回動できるように枢着支持した構成としている。実施例の場合、刈取前フレーム２２は、前記刈取後フレーム２１の前端部に、左右横方向に延長して伝動ケースとして連結し、後述する穀稈引起し装置２４の伝動軸を内装した支持筒２５を連結した構成としている。
【００２２】
このように、前記刈取フレーム２０は、図２に示すように、刈取後フレーム２１から刈取前フレーム２２へと接続した伝動装置を内装して平面視でＴ型に構成し、後述する刈取装置２６の他、刈取搬送装置２を構成する各駆動装置を伝動可能に構成している。
【００２３】
そして、刈取搬送装置２は、図２、及び図３に示すように、前部低位置に刈取条ごとに分草杆２８を配列し、その背後に対応させて複数の穀稈引起し装置２４を後部上方へ傾斜状に設けた構成としている。更に、刈取搬送装置２は、前述の通り、低位置に刈取装置２６を設け、該刈取装置２６の上方に臨ませて刈取穀稈を後部の脱穀装置１３まで搬送する穀稈搬送装置３０を設けて構成している。
【００２４】
以上のように構成した刈取搬送装置２は、図３、乃至図５に示すように、前記刈取フレーム２０を構成している刈取後フレーム２１と、走行フレーム１側との間に、昇降シリンダ３１と刈取バランススプリング装置３とを設けて、昇降自在にして上方に張圧保持した構成としている。図面に示した実施例の場合、昇降シリンダ３１は、油圧式を採用して刈取搬送装置２を下方の刈取位置から、非作業時における上方の収納位置までの間を昇降させるもので、その中間部の停止位置においては、下方移動を制限して支持し、上方には刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の張圧力によって保持し、その張力の範囲内（刈取搬送装置２の総重量と張圧力とのバランス関係）で上動ができる構成となっている。
【００２５】
つぎに、前記刈取バランススプリング装置３を構成するバランススプリング８の全長を変化させて、スプリング張力を自動調整する装置、すなわち、実施例において、刈取バランススプリング装置３の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に位置の調節をする取付位置自動変更装置３５について説明する。
【００２６】
まず、刈取バランススプリング装置３は、図７、乃至図９に示すように、前側の円筒カバー３６に後側の円筒カバー３７を摺動自在に嵌合して伸縮可能とし、その筒内にバランススプリング８を収納した構成としている。そして、前記刈取バランススプリング装置３は、図面に示すように、内部のバランススプリング８の両方の端部を、それぞれ円筒カバー３６，３７に固着して一体に伸縮移動可能とし、両方の円筒カバー３６，３７に働く外部からの押し、引き作用によってスプリングの全長が変化してスプリング張力が調整される構成となっている。
【００２７】
そして、刈取バランススプリング装置３は、既に説明したように、走行フレーム１と刈取後フレーム２１との間に装備するが、その場合、図７以降に図示したように、いずれか一方側に取付位置自動変更装置３５を連結して取付けた構成としている。そして、取付位置自動変更装置３５は、図７に示すように、制御モータ３９に連結したリード用螺旋軸４０に螺合させた案内用雌ねじ環４１とからなり、該案内用雌ねじ環４１を円筒カバー３７に連結した構成としている。
【００２８】
このように構成した取付位置自動変更装置３５は、図８に示すように、一方を刈取後フレーム２１に枢着状態にして取付けた刈取バランススプリング装置３の他方に連結し、走行フレーム１に取付けて構成している。この場合、実施例は、取付位置自動変更装置３５のリード用螺旋軸４０を縦に設けて刈取バランススプリング装置３の走行フレーム１側の取付位置を上下方向に位置変更してバランススプリング８の全長を長短に変更する構成としている。そのため、図８に示した実施例は、図５の作用図で解るように、リード用螺旋軸４０が正転して案内用雌ねじ環４１が上部に達するとバランススプリング８の全長は短くなって、スプリング張力が強くなり、湿田対応の位置になり、逆に、案内用雌ねじ環４１がリード用螺旋軸４０の逆転回転により下部に達すると、全長が長くなり、張力が弱くなって乾田に適する状態になる構成となっている。なお、バランススプリング８は、上記両者の中間位置が標準的スプリング張力に保持できる。
【００２９】
上述の実施例は、取付位置自動変更装置３５を走行フレーム１側に装備した構成について説明したが、この取付位置自動変更装置３５を刈取後フレーム２１側に装備して刈取バランススプリング装置３の取付位置を上下に変更しても同様に、バランススプリング８の全長を変えて、スプリング張力を調整することができる。
【００３０】
この場合、刈取バランススプリング装置３は、図４に示した作用図で解るように、上、中、下の位置に変更可能であって、上から順に湿田対応の位置、標準位置、乾田対応の位置となり、それぞれの圃場の作業に適するスプリング張力に自動的に調整できるものとなっている。
【００３１】
そして、取付位置自動変更装置３５は、図９に示すように、走行フレーム１側に横向きに装備して、リード用螺旋軸４０を水平に近い状態に軸装して案内用雌ねじ環４１を前後方向に変更する構成にすることができる。この実施例のように構成すると、刈取バランススプリング装置３は、走行フレーム１側の取付位置を、刈取後フレーム２１側の取付位置に対して、前後方向に取付位置を自動調節してバランススプリング８の全長を変更し、スプリング張力を自動調整することができる。
【００３２】
なお、この実施例の場合、案内用雌ねじ環４１と後部の円筒カバー３７とを接続する連杆４２は、中間部に折曲げ出来る継手部４３を有する構成として、前後移動が円滑にできるものとしている。なお、図７、乃至図９において、４５は案内杆であって、リード用螺旋軸４０に平行状態に沿わせて設け、軸方向に移動する案内用雌ねじ環４１を支持して平行に案内する構成としている。
【００３３】
つぎに、圃場における土壌の硬軟度を検出、乃至は知る手段について、具体的に実施例を説明する。
【００３４】
まず、コントローラ４６は、図１に示すように、入力側に接地センサ４（実施例では刈取搬送装置２側か、又は走行フレーム１側のいずれか一方側に取付ける。）、刈高さセンサ４７、湿田モード切替スイッチ４８、ローリング制御装置１４の作動を検出するローリングセンサ４９、走行負荷センサ５（実施例は車軸に回転計を装備して構成する。）を接続して、検出情報（接地センサ４、走行負荷センサ５）、又は操作情報（刈高さセンサ４７、湿田モード切替スイッチ４８）、或は作動情報（ローリングセンサ４９）が入力される構成としている。そして、コントローラ４６は、出力側に取付位置自動変更装置３５を構成する制御モータ３９を接続して設け、前記情報に基づいて演算された制御信号を出力して、既に説明したリード用螺旋軸４０を正転、又は逆転方向に駆動して刈取バランススプリング装置３の取付位置を変更する構成としている。
【００３５】
つぎに、実施例の制御作用を具体的に述べると、接地センサ４は、図４に示すように、分草支持杆２９の下側に接地させて取付けるか、又は、図６に示すように、走行フレーム１側に転輪状に構成して装備し、いずれか一方で土壌の硬軟度（乾田、又は湿田）を検出して、その検出情報を前記コントローラ４６に入力する。そして、コントローラ４６は、その検出情報に基づき演算して出力側に制御信号を出力し、制御モータ３９を制御して刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の全長を変更して張力を自動的に調整するものである。
【００３６】
この場合、コントローラ４０は、土壌が硬く、乾田情報の場合には、図４、及び図５に示す下部位置に取付位置を変更できるように制御モータ３９に制御信号を出力して、リード用螺旋軸４０を回転させてバランススプリング８の全長を伸ばしてスプリング張力を弱い側に調整する。そして、コントローラ４６は、湿田情報の場合には、上述の逆回転の制御信号を制御モータ３９に出力してバランススプリング８の全長を短くして張力を強くする制御を行うことになる。
【００３７】
つぎに、刈高さセンサ４７は、実施例の場合、コンバイン作業に入ったとき、オペレーターが圃場における土壌の硬軟等による走行フレーム１の沈下度合いを見ながら刈取装置２６の高さを調整し、設定すると、その設定操作情報を検出してコントローラ４６に入力する。すると、コントローラ４６は、刈高さセンサ４７から入力された情報に基づいて演算し、出力側に接続されている制御モータ３９に制御信号を出力する。このようにして、取付位置自動変更装置３５は、制御モータ３９が制御信号に基づいて始動されると、リード用螺旋軸４０を駆動し、刈取バランススプリング装置３の一方側の取付位置を上下、又は前後に移動し、他方側の取付位置に対して遠近方向に変更してバランススプリング８の全長を変化させて、その張圧力を自動調整し、圃場における土壌硬軟度に合わせる事ができる。
【００３８】
つぎに、コンバイン作業において、湿田に移る場合には、コンバインに装備している付属装置７を湿田に対応させるために、湿田モード切替スイッチ４８をＯＮ操作して湿田モードに切替える。すると、コントローラ４６は、前記湿田モード切替スイッチ４８から操作情報が入力され、湿田に対応する制御信号が制御モータ３９に出力されてバランススプリング８の張力を湿田に対応できるように強い張力に自動調整することになる。
【００３９】
なお、コンバイン６は、湿田において、湿田モードに切替えて刈取脱穀作業を行う場合には、例えば、走行時の旋回操作において、湿田に適さないスピンターン（急旋回）ができないように規制作用が働く制御になっている。
【００４０】
つぎに、ローリングセンサ４９は、走行装置１１を構成するクローラ１２，１２の作動情報を検出してコントローラ４６に入力しているが、図３において、ローリングシリンダー１５が最も縮小した位置、すなわち、ローリングアーム１６を介して転輪１７が最も押し下げられた位置を深い湿田と判断する。
【００４１】
このようにして、コントローラ４６は、ローリングセンサ４９から作動情報が入力されると、それに基づいて演算した結果、制御モータ３９に制御信号を出力して刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の張力を自動調整することができる。
【００４２】
つぎに、走行負荷センサ５は、コンバイン作業において、湿田を走行するときには、田面が泥土のために乾田に比較して走行抵抗が必然的に大きくなって、大きな走行負荷が掛かるために車軸の回転速度が低下し、負荷の検出値が大きくなる。このように、コントローラ４６は、走行負荷センサ５から入力された検出情報に基づいて、湿田の程度を判断することが可能であり、それに応じて出力側の制御モータ３９に制御信号を出力する。そして、刈取バランススプリング装置３は、一方側の取付位置が制御信号に基づいて変更され、バランススプリング８の全長が短く調節されて湿田作業に適する強さにスプリング張力が自動調整されることになる。
【００４３】
このような制御作用において、コントローラ４６は、接地センサ４や走行負荷センサ５から入力される検出情報、又は刈高さセンサ４７や湿田モード切替スイッチ４８から入力される設定操作情報、或は、ローリングセンサ４９から入力される作動情報に基づいて圃場土壌の硬軟度（乾田、又は湿田）を判断するが、その場合、判断の基準とする基準値を予めコントローラ４６に登録しておき、この基準値と比較演算して制御信号を出力する。
【００４４】
以上のように、実施例は、刈取バランススプリング装置３のスプリング張力を、圃場の土壌条件に適応した強さに自動調整することによって、刈取搬送装置２を、安定した弾性力で張圧、保持し、地表面基準で進行して異常振動の発生もほとんどなく、安定した状態で作業ができる。そして、実施例は、刈取搬送装置２が圃場面に追従しながら、上記の如く、安定して前進するから刈高さの均一化は勿論のこと、途中の障害物や土中への突入を弾性作用によって未然に回避できるから、刈取前部（分草杆等）の破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できるものとなっている。
【符号の説明】
【００４５】
１ 走行フレーム ２ 刈取搬送装置
３ 刈取バランススプリング装置 ４ 接地センサ
５ 走行負荷センサ ６ コンバイン
７ 付属装置 ８ バランススプリング
【技術分野】
【０００１】
この発明は、刈取バランススプリング装置で刈取搬送装置を支持したコンバインの刈取フローティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から刈取り部を、圃場表面に接地追従させた状態に、機体フレームの前部に弾性バランス機構によって受け止め支持した構成のコンバインは、例えば、下記特許文献１に見るように、公知技術として公開されている。該公開公報には、刈取り部を弾性的に受け止め支持する弾性バランス機構５０を、機体フレーム１６に前向き片持ち状に固定した支持ロット５４に、前方から挿入支持し、弾性バランス機構５０の前端に備えた受止め部で刈取り部を分離可能に接当支持する技術が示されており、更に、弾性バランス機構５０は、図１１に示されているように、間隔変更可能に対向された前後対のバネ受け部材５１，５２にコイルバネ５３が設けられ、中心のねじ付き支持ロット５４によって支持し、コイルバネ５３の初期圧縮状態を調節できる構成が記載されており、刈取作業に合わせて接地圧を得るように調節する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８９４１９号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、「上記構成によって、両バネ受け部材の間隔を調節して挟持されたコイルバネの初期圧縮量を設定することで、弾性バランス機構の弾性力を任意に調整することができ、機体隅々の刈取り部重量や圃場の硬軟に対応させることが容易に行える。」と記載され、この種の刈取り部を、接地追従させた状態に弾性バランス機構で吊持したコンバインの刈取フローティング装置の公知技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術におけるバネ圧調整操作は、工具を使った手動調節の域を出るものではなく、調整の基準も曖昧で作業者の経験と勘によって行なう程度のものである。したがって、従来公知の技術は、以下に説明する本件出願発明の如く、センサ等による検出情報、或はコンバインに装備した付属装置の初期設定における操作情報に基づいて制御される制御機構を活用し、自動調整するシステムに比較すると、煩雑な調節操作を必要として作業者に大きな負担が掛かり、調整基準も個人差が大きく、コンバイン作業の実態に合わない課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、走行フレーム（１）の前部に、上下昇降自在に装備した刈取搬送装置（２）を、刈取バランススプリング装置（３）によって支持したコンバインの刈取フローティング装置において、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、圃場における土壌の硬軟の程度を検出する接地センサ（４）又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に自動的に位置調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成としたことを特徴とするコンバインの刈取フローティング装置とした。
【０００７】
刈取搬送装置（２）は、圃場の土壌条件に応じて刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力が自動調整され、土壌の硬軟度に応じた弾性力で張圧、保持されながら地表面基準で推進される。したがって、コンバイン（６）は、刈取搬送装置（２）が圃場面に追従しながら安定して前進し、刈高さの均一化は勿論、土中や障害物への突入が弾性作用で未然に回避できて破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できるものとなった。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置とした。
【０００９】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、スプリング張力を、一方側の取付位置を、他方側の取付位置に対して上下に自動調節してバランススプリング（８）の全長を変更して調整するから、スプリング張力が自動的に圃場にあった強さに調整できて、刈取作業が安定する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に取付位置を自動調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置とした。
【００１１】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、スプリング張力が自動調整できる点で優れており、前後に移動することで構成が簡単にできる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明は、刈取バランススプリング装置（３）のスプリング張力を、圃場の土壌条件に適応した強さに自動調整するものであって、刈取搬送装置（２）を、安定した弾性力で張圧、保持し、地表面基準で異常振動の発生も少なく、安定推進ができる特徴がある。そして、刈取搬送装置（２）が圃場面に追従しながら、上記の如く、安定して前進し、刈高さの均一化は勿論のこと、途中の障害物や土中への突入が弾性作用で未然に回避できるから、刈取搬送装置の前部分、特に、分草杆の破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、土壌の硬軟の度合いを接地センサ（４）等で直接計測してその情報に基づいてスプリング張力を自動調整するから、適確に土壌硬度に合わせることができる特徴がある。そして、特に、刈取バランススプリング装置（３）の刈取搬送装置側の取付位置を、上下に調節する構成にすると、取付位置が、上下方向に傾斜状に配置されている刈取フレームを利用して、これに沿って上下させる構成になり、構成が簡潔になると共に、上下方向の移動が安定する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、小型のコンバインにおいて、刈取バランススプリング装置（３）が機体の前部で走行装置の間に配置されている走行ミッションケースの障害とならず、干渉を避けることができる。そして、取付位置の移動距離を短くしても、移動が前後方向のために、バランススプリング８の全長の変更を大きくできるから、スプリング張力を充分に調整することが可能となり、狭いスペースでも目的機能を発揮できる装置を提供できる。そして、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に移動する構成であるから、走行フレーム（１）側には、前後方向の移動スペースが比較的取易く安定した作動ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る制御機構のブロック図
【図２】コンバインの平面図
【図３】コンバインの側面図
【図４】刈取バランススプリング装置の刈取側取付位置を調節する作用図
【図５】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を調節する作用図
【図６】走行フレーム側に接地センサを装備した実施例の側面図
【図７】取付位置自動変更装置の実施例を示す側断面図
【図８】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を上下に調節する実施例の側面図
【図９】刈取バランススプリング装置の走行フレーム側取付位置を前後に調節する実施例の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１７】
まず、コンバイン６は、図２、及び図３に示すように、走行装置１１を構成する左右一対のクローラ１２，１２が装備され、走行フレーム１上に脱穀装置１３を搭載し、該脱穀装置１３の前方には刈取搬送装置２を配置し、後述するように、上下方向に刈取高さ調節自在に懸架した構成としている。そして、前記走行装置１１は、図３にクローラ１２，１２の作用を示すように、左右クローラ１２，１２の傾斜度（左右方向の傾斜）を検出してクローラ１２，１２を上下制御（左右相互の差異を修正する制御）するローリング制御装置１４を装備し、湿田作業において沈下を防止して走行できる構成としている。なお、ローリング制御装置１４は、既に、周知技術であるから詳細な説明は省略する。
【００１８】
図３において、１５はローリングシリンダー、１６はローリングアーム、１７は上下動する転輪を示す。
【００１９】
そして、脱穀装置１３は、具体的な内部構成は図示しないが、前部の前記刈取搬送装置２に穀稈供給口を臨ませて配置し、前側から供給される穀稈をフィードチエン１８と挟扼杆１９とで挟持して搬送しながら脱穀し、選別する従来公知の構成になっている。
【００２０】
つぎに、上記刈取搬送装置２について具体的に説明する。
【００２１】
まず、刈取フレーム２０は、図面に示すように、刈取後フレーム２１とその前端部に横向きに固着連結した刈取前フレーム２２とから構成し、刈取後フレーム２１を、前記走行フレーム１の前部にある刈取懸架台２３上に前部が上下に回動できるように枢着支持した構成としている。実施例の場合、刈取前フレーム２２は、前記刈取後フレーム２１の前端部に、左右横方向に延長して伝動ケースとして連結し、後述する穀稈引起し装置２４の伝動軸を内装した支持筒２５を連結した構成としている。
【００２２】
このように、前記刈取フレーム２０は、図２に示すように、刈取後フレーム２１から刈取前フレーム２２へと接続した伝動装置を内装して平面視でＴ型に構成し、後述する刈取装置２６の他、刈取搬送装置２を構成する各駆動装置を伝動可能に構成している。
【００２３】
そして、刈取搬送装置２は、図２、及び図３に示すように、前部低位置に刈取条ごとに分草杆２８を配列し、その背後に対応させて複数の穀稈引起し装置２４を後部上方へ傾斜状に設けた構成としている。更に、刈取搬送装置２は、前述の通り、低位置に刈取装置２６を設け、該刈取装置２６の上方に臨ませて刈取穀稈を後部の脱穀装置１３まで搬送する穀稈搬送装置３０を設けて構成している。
【００２４】
以上のように構成した刈取搬送装置２は、図３、乃至図５に示すように、前記刈取フレーム２０を構成している刈取後フレーム２１と、走行フレーム１側との間に、昇降シリンダ３１と刈取バランススプリング装置３とを設けて、昇降自在にして上方に張圧保持した構成としている。図面に示した実施例の場合、昇降シリンダ３１は、油圧式を採用して刈取搬送装置２を下方の刈取位置から、非作業時における上方の収納位置までの間を昇降させるもので、その中間部の停止位置においては、下方移動を制限して支持し、上方には刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の張圧力によって保持し、その張力の範囲内（刈取搬送装置２の総重量と張圧力とのバランス関係）で上動ができる構成となっている。
【００２５】
つぎに、前記刈取バランススプリング装置３を構成するバランススプリング８の全長を変化させて、スプリング張力を自動調整する装置、すなわち、実施例において、刈取バランススプリング装置３の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に位置の調節をする取付位置自動変更装置３５について説明する。
【００２６】
まず、刈取バランススプリング装置３は、図７、乃至図９に示すように、前側の円筒カバー３６に後側の円筒カバー３７を摺動自在に嵌合して伸縮可能とし、その筒内にバランススプリング８を収納した構成としている。そして、前記刈取バランススプリング装置３は、図面に示すように、内部のバランススプリング８の両方の端部を、それぞれ円筒カバー３６，３７に固着して一体に伸縮移動可能とし、両方の円筒カバー３６，３７に働く外部からの押し、引き作用によってスプリングの全長が変化してスプリング張力が調整される構成となっている。
【００２７】
そして、刈取バランススプリング装置３は、既に説明したように、走行フレーム１と刈取後フレーム２１との間に装備するが、その場合、図７以降に図示したように、いずれか一方側に取付位置自動変更装置３５を連結して取付けた構成としている。そして、取付位置自動変更装置３５は、図７に示すように、制御モータ３９に連結したリード用螺旋軸４０に螺合させた案内用雌ねじ環４１とからなり、該案内用雌ねじ環４１を円筒カバー３７に連結した構成としている。
【００２８】
このように構成した取付位置自動変更装置３５は、図８に示すように、一方を刈取後フレーム２１に枢着状態にして取付けた刈取バランススプリング装置３の他方に連結し、走行フレーム１に取付けて構成している。この場合、実施例は、取付位置自動変更装置３５のリード用螺旋軸４０を縦に設けて刈取バランススプリング装置３の走行フレーム１側の取付位置を上下方向に位置変更してバランススプリング８の全長を長短に変更する構成としている。そのため、図８に示した実施例は、図５の作用図で解るように、リード用螺旋軸４０が正転して案内用雌ねじ環４１が上部に達するとバランススプリング８の全長は短くなって、スプリング張力が強くなり、湿田対応の位置になり、逆に、案内用雌ねじ環４１がリード用螺旋軸４０の逆転回転により下部に達すると、全長が長くなり、張力が弱くなって乾田に適する状態になる構成となっている。なお、バランススプリング８は、上記両者の中間位置が標準的スプリング張力に保持できる。
【００２９】
上述の実施例は、取付位置自動変更装置３５を走行フレーム１側に装備した構成について説明したが、この取付位置自動変更装置３５を刈取後フレーム２１側に装備して刈取バランススプリング装置３の取付位置を上下に変更しても同様に、バランススプリング８の全長を変えて、スプリング張力を調整することができる。
【００３０】
この場合、刈取バランススプリング装置３は、図４に示した作用図で解るように、上、中、下の位置に変更可能であって、上から順に湿田対応の位置、標準位置、乾田対応の位置となり、それぞれの圃場の作業に適するスプリング張力に自動的に調整できるものとなっている。
【００３１】
そして、取付位置自動変更装置３５は、図９に示すように、走行フレーム１側に横向きに装備して、リード用螺旋軸４０を水平に近い状態に軸装して案内用雌ねじ環４１を前後方向に変更する構成にすることができる。この実施例のように構成すると、刈取バランススプリング装置３は、走行フレーム１側の取付位置を、刈取後フレーム２１側の取付位置に対して、前後方向に取付位置を自動調節してバランススプリング８の全長を変更し、スプリング張力を自動調整することができる。
【００３２】
なお、この実施例の場合、案内用雌ねじ環４１と後部の円筒カバー３７とを接続する連杆４２は、中間部に折曲げ出来る継手部４３を有する構成として、前後移動が円滑にできるものとしている。なお、図７、乃至図９において、４５は案内杆であって、リード用螺旋軸４０に平行状態に沿わせて設け、軸方向に移動する案内用雌ねじ環４１を支持して平行に案内する構成としている。
【００３３】
つぎに、圃場における土壌の硬軟度を検出、乃至は知る手段について、具体的に実施例を説明する。
【００３４】
まず、コントローラ４６は、図１に示すように、入力側に接地センサ４（実施例では刈取搬送装置２側か、又は走行フレーム１側のいずれか一方側に取付ける。）、刈高さセンサ４７、湿田モード切替スイッチ４８、ローリング制御装置１４の作動を検出するローリングセンサ４９、走行負荷センサ５（実施例は車軸に回転計を装備して構成する。）を接続して、検出情報（接地センサ４、走行負荷センサ５）、又は操作情報（刈高さセンサ４７、湿田モード切替スイッチ４８）、或は作動情報（ローリングセンサ４９）が入力される構成としている。そして、コントローラ４６は、出力側に取付位置自動変更装置３５を構成する制御モータ３９を接続して設け、前記情報に基づいて演算された制御信号を出力して、既に説明したリード用螺旋軸４０を正転、又は逆転方向に駆動して刈取バランススプリング装置３の取付位置を変更する構成としている。
【００３５】
つぎに、実施例の制御作用を具体的に述べると、接地センサ４は、図４に示すように、分草支持杆２９の下側に接地させて取付けるか、又は、図６に示すように、走行フレーム１側に転輪状に構成して装備し、いずれか一方で土壌の硬軟度（乾田、又は湿田）を検出して、その検出情報を前記コントローラ４６に入力する。そして、コントローラ４６は、その検出情報に基づき演算して出力側に制御信号を出力し、制御モータ３９を制御して刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の全長を変更して張力を自動的に調整するものである。
【００３６】
この場合、コントローラ４０は、土壌が硬く、乾田情報の場合には、図４、及び図５に示す下部位置に取付位置を変更できるように制御モータ３９に制御信号を出力して、リード用螺旋軸４０を回転させてバランススプリング８の全長を伸ばしてスプリング張力を弱い側に調整する。そして、コントローラ４６は、湿田情報の場合には、上述の逆回転の制御信号を制御モータ３９に出力してバランススプリング８の全長を短くして張力を強くする制御を行うことになる。
【００３７】
つぎに、刈高さセンサ４７は、実施例の場合、コンバイン作業に入ったとき、オペレーターが圃場における土壌の硬軟等による走行フレーム１の沈下度合いを見ながら刈取装置２６の高さを調整し、設定すると、その設定操作情報を検出してコントローラ４６に入力する。すると、コントローラ４６は、刈高さセンサ４７から入力された情報に基づいて演算し、出力側に接続されている制御モータ３９に制御信号を出力する。このようにして、取付位置自動変更装置３５は、制御モータ３９が制御信号に基づいて始動されると、リード用螺旋軸４０を駆動し、刈取バランススプリング装置３の一方側の取付位置を上下、又は前後に移動し、他方側の取付位置に対して遠近方向に変更してバランススプリング８の全長を変化させて、その張圧力を自動調整し、圃場における土壌硬軟度に合わせる事ができる。
【００３８】
つぎに、コンバイン作業において、湿田に移る場合には、コンバインに装備している付属装置７を湿田に対応させるために、湿田モード切替スイッチ４８をＯＮ操作して湿田モードに切替える。すると、コントローラ４６は、前記湿田モード切替スイッチ４８から操作情報が入力され、湿田に対応する制御信号が制御モータ３９に出力されてバランススプリング８の張力を湿田に対応できるように強い張力に自動調整することになる。
【００３９】
なお、コンバイン６は、湿田において、湿田モードに切替えて刈取脱穀作業を行う場合には、例えば、走行時の旋回操作において、湿田に適さないスピンターン（急旋回）ができないように規制作用が働く制御になっている。
【００４０】
つぎに、ローリングセンサ４９は、走行装置１１を構成するクローラ１２，１２の作動情報を検出してコントローラ４６に入力しているが、図３において、ローリングシリンダー１５が最も縮小した位置、すなわち、ローリングアーム１６を介して転輪１７が最も押し下げられた位置を深い湿田と判断する。
【００４１】
このようにして、コントローラ４６は、ローリングセンサ４９から作動情報が入力されると、それに基づいて演算した結果、制御モータ３９に制御信号を出力して刈取バランススプリング装置３のバランススプリング８の張力を自動調整することができる。
【００４２】
つぎに、走行負荷センサ５は、コンバイン作業において、湿田を走行するときには、田面が泥土のために乾田に比較して走行抵抗が必然的に大きくなって、大きな走行負荷が掛かるために車軸の回転速度が低下し、負荷の検出値が大きくなる。このように、コントローラ４６は、走行負荷センサ５から入力された検出情報に基づいて、湿田の程度を判断することが可能であり、それに応じて出力側の制御モータ３９に制御信号を出力する。そして、刈取バランススプリング装置３は、一方側の取付位置が制御信号に基づいて変更され、バランススプリング８の全長が短く調節されて湿田作業に適する強さにスプリング張力が自動調整されることになる。
【００４３】
このような制御作用において、コントローラ４６は、接地センサ４や走行負荷センサ５から入力される検出情報、又は刈高さセンサ４７や湿田モード切替スイッチ４８から入力される設定操作情報、或は、ローリングセンサ４９から入力される作動情報に基づいて圃場土壌の硬軟度（乾田、又は湿田）を判断するが、その場合、判断の基準とする基準値を予めコントローラ４６に登録しておき、この基準値と比較演算して制御信号を出力する。
【００４４】
以上のように、実施例は、刈取バランススプリング装置３のスプリング張力を、圃場の土壌条件に適応した強さに自動調整することによって、刈取搬送装置２を、安定した弾性力で張圧、保持し、地表面基準で進行して異常振動の発生もほとんどなく、安定した状態で作業ができる。そして、実施例は、刈取搬送装置２が圃場面に追従しながら、上記の如く、安定して前進するから刈高さの均一化は勿論のこと、途中の障害物や土中への突入を弾性作用によって未然に回避できるから、刈取前部（分草杆等）の破損がほとんど起こらず、刈取上下の操作力を大幅に軽減できるものとなっている。
【符号の説明】
【００４５】
１ 走行フレーム ２ 刈取搬送装置
３ 刈取バランススプリング装置 ４ 接地センサ
５ 走行負荷センサ ６ コンバイン
７ 付属装置 ８ バランススプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行フレーム（１）の前部に、上下昇降自在に装備した刈取搬送装置（２）を、刈取バランススプリング装置（３）によって支持したコンバインの刈取フローティング装置において、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、圃場における土壌の硬軟の程度を検出する接地センサ（４）又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に自動的に位置調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成としたことを特徴とするコンバインの刈取フローティング装置。
【請求項２】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置。
【請求項３】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に取付位置を自動調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置。
【請求項１】
走行フレーム（１）の前部に、上下昇降自在に装備した刈取搬送装置（２）を、刈取バランススプリング装置（３）によって支持したコンバインの刈取フローティング装置において、前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、圃場における土壌の硬軟の程度を検出する接地センサ（４）又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方に対して遠近方向に自動的に位置調節してバランススプリング（８）の全長を変更することにより調整する構成としたことを特徴とするコンバインの刈取フローティング装置。
【請求項２】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置か、又は刈取搬送装置（２）側の取付位置のいずれか一方を、他方の取付位置に対して上下方向に取付位置を自動的に調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置。
【請求項３】
前記刈取バランススプリング装置（３）は、そのスプリング張力を、接地センサ（４）、又は走行負荷センサ（５）の検出情報に基づいて、走行フレーム（１）側の取付位置を、刈取搬送装置（２）側の取付位置に対して前後方向に取付位置を自動調節して前記バランススプリング（８）の全長を変更して調整する構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取フローティング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７７０４０（Ｐ２０１１−１７７０４０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２０１９（Ｐ２０１０−４２０１９）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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