根菜類収穫機の根菜類列検知装置
【課題】 センサの調整条件を極力減らせる簡易な構造にすることで茎葉等の夾雑物の絡まりを防止するとともに、畝からの接地負荷に対する追従性を高めることにより、根菜類列の検知精度を高めることができる根菜類収穫機の根菜類列検知装置を提供する。
【解決手段】 接触アーム３は、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部３２と、この接触先端部３２から左右の外側方向に湾出された湾曲部３１とを有しており、接触先端部３２が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により湾曲部３１を左右の外側方向に回動させてその回動変位を変位センサ５Ａに伝達し、接触先端部３２が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を湾曲部３１の弾性力によって吸収して変位センサ５Ａに伝達しないように構成されている。
【解決手段】 接触アーム３は、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部３２と、この接触先端部３２から左右の外側方向に湾出された湾曲部３１とを有しており、接触先端部３２が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により湾曲部３１を左右の外側方向に回動させてその回動変位を変位センサ５Ａに伝達し、接触先端部３２が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を湾曲部３１の弾性力によって吸収して変位センサ５Ａに伝達しないように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビート等の根菜類列の位置ズレを検知する根菜類列検知装置に関し、特に、畝等の地面との接触による誤検知を低減しつつも根菜類列の位置ズレを正確に検知するのに好適な根菜類収穫機の根菜類列検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビート等の根菜類を収穫する場合、図１７および図１８に示すような根菜類収穫機１１が使用されている。この根菜類収穫機１１は、ヒッチ１２を介してトラクタ（図示せず）に連結されているとともに、前記ヒッチ１２と機体２１とが方向変換装置である油圧シリンダ１３で連結されている。また、機体２１の下方には根菜類を掘り取るための堀取口２２が設けられており、この堀取口２２の前方に根菜類列を検知するセンサ１４が設けられている。そして、このセンサ１４が畝から露出した根菜類の頭部に接触して押動され、根菜類列に対する機体２１のズレを検知すると、油圧シリンダ１３を伸縮させて機体２１の進行方向を変更し、堀取口２２を根菜類列に位置合わせするようになっている。
【０００３】
前述した根菜類列のセンサ１４に関する技術として、例えば、特許第３５６４４５２号公報に記載のビートハーベスタのビート列感知装置が挙げられる（特許文献１）。このビート列感知装置では、センサ杆を枢着したスイッチボックス全体が平行リンクによって上下動自在に支持されている。そして、センサ杆がビートの側頭部に接触した場合には、リミットスイッチをＯＮさせるとともに、センサ杆が畝に接地した場合には、接地抵抗でＯＮ位置に回動する前に地面からの負荷に反発して平行リンクを上方へ浮かせることによりリミットスイッチをＯＦＦ状態に維持して、畝との接触による誤作動を防止するものであるとされる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５６４４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなビート列感知装置においては、ビートに接触したときにはリミットスイッチをＯＮにし、畝に接地したときにはスイッチＯＮ位置まで回動する前に平行リンクを浮上させて接地抵抗を吸収させられる機構にするために、極めて微妙な機械的調整をしなければならない。つまり、特許文献１の明細書によれば、センサ杆の下方傾斜角と、センサ杆の接地時回動抵抗値と、センサ杆のフリー位置からＯＮ位置までの回動角度と、センサ杆の接地反発力と、平行リンクの上昇バランス抵抗とを総合的に調整した構成とすることによって達成されるものとある。このように多数の調整条件が揃ってはじめて正常に作動する構成であるため、検出精度を維持するのが格段に難しいという問題がある。特に、圃場での作業は振動や衝撃も大きいので多数の条件を精密に調整するには厳しい条件である。
【０００６】
さらに、特許文献１で採用している上下方向の平行リンク機構は、ビートの茎葉等の夾雑物が絡まりやすい構造であるため、夾雑物が絡まると、平行リンクのスムーズな上下動が阻まれて接地抵抗を吸収できなくなり、畝と接触した場合であっても作物列に接触したものと誤検知してしまうという問題がある。
【０００７】
また、平行リンク機構を採用すると、構造上、複雑になるため可動部分の重量が重くなり、高速で収穫作業をする場合の上下動作に対する追従性が悪くなって、誤作動の可能性が高まってしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、センサの調整条件を極力減らせる簡易な構造にすることで茎葉等の夾雑物の絡まりを防止するとともに、畝からの接地負荷に対する追従性を高めることにより、根菜類列の検知精度を高めることができる根菜類収穫機の根菜類列検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る根菜類収穫機の根菜類列検知装置の特徴は、根菜類収穫機が収穫する根菜類列の両側に配置される一対の接触アームと、これら接触アームの変位を検知する変位センサとを有しており、この変位センサの出力信号に基づいて根菜類列の位置を検知する根菜類収穫機の根菜類列検知装置であって、前記接触アームは、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部と、この接触先端部から左右の外側方向に湾出された湾曲部とを有しており、前記接触先端部が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により前記湾曲部を左右の外側方向に回動させてその回動変位を前記変位センサに伝達し、前記接触先端部が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を前記湾曲部の弾性力によって吸収して前記変位センサに伝達しないように構成されている点にある。
【００１０】
また、本発明において、前記１対の接触アームは、Ｙ字状に形成されたＹ字ブラケットの二股の先端部にそれぞれ固定されるとともに、このＹ字ブラケットの基端部が前記根菜類収穫機の機体に対して左右方向に揺動自在に支持されており、前記変位センサは、前記Ｙ字ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有しており、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットとを有しており、これら回動ブラケットの下方端部にはそれぞれ前記接触アームが固定されるとともに、これら各接触アームを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が前記固定ブラケットに設けられており、前記変位センサは、前記各回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度を検出するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度および回転方向を検出するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの近接状態および離隔状態を検出するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明において、前記揺動ブラケットは、その左右方向の略中心位置に押動ピンを有しているとともに、この押動ピンの左右両側には、この押動ピンによって押し動かされる一対の押動ブラケットが前記固定ブラケットに回動自在に軸支されており、それら押動ブラケットには、前記押動ピンを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、センサの調整条件を極力減らせる簡易な構造にすることで茎葉等の夾雑物の絡まりを防止するとともに、畝からの接地負荷に対する追従性を高めることにより、根菜類列の検知精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る根菜類収穫機の根菜類列検知装置の実施形態について図面を用いて説明する。なお、根菜類収穫機の構成のうち従来の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明に係る根菜類列検知装置１Ａを搭載した根菜類収穫機２の第１実施形態を示す側面図であり、図２から図４は、それぞれ本第１実施形態の根菜類列検知装置１Ａの斜視図、側面図および平面図である。
【００１８】
本第１実施形態の根菜類列検知装置１Ａは、図１に示すように、根菜類収穫機２の進行方向において、堀取口２２の前方に設けられている。そして、根菜類列検知装置１Ａは、図２から図４に示すように、主として、ビート等の根菜類列の左右両側に配置される一対の接触アーム３と、これら接触アーム３を所定の下向傾斜角をもって機体２１に支持するＹ字ブラケット４と、このＹ字ブラケット４を介して接触アーム３の変位を検知する変位センサ５Ａとを有している。
【００１９】
接触アーム３は、鉄等のようにバネ性のある弾性力を有する材料によって形成されており、接触アーム３が畝に接触した際に受ける押圧力を吸収し得る程度の弾性力を有している。また、接触アーム３は、図２から図４に示すように、左右対称に形成されており、左右の外側方向に湾出された弓形の湾曲部３１と、この湾曲部３１の先端から左右の内側方向に延出された触手のような接触先端部３２とを有している。そして、前記湾曲部３１の基端部がボルト等を介してＹ字ブラケット４に取り付けられている。
【００２０】
また、左右の接触先端部３２，３２は、通常の初期位置では畝に接触しない高さに設定されているとともに、根菜類の頭側部が通過し得る間隔をもって配置されている。そして、その間隙が堀取口２２に位置合わせされている。なお、本実施形態では、図３に示すように、湾曲部３１および接触先端部３２が適当な下向傾斜角で延設されている。
【００２１】
Ｙ字ブラケット４は、図２および図４に示すように、略Ｙ字状に形成されており、二股の先端部４１，４１に接触アーム３を固定するとともに、その基端部４２が機体２１に対して左右方向に揺動自在に支持されている。また、変位センサ５Ａは、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成されており、回転軸５１の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを出力し、このパルス信号をケーブル５２を介して図１に示す方向制御手段１５に送信するようになっている。
【００２２】
そして、本第１実施形態では、図２および図３に示すように、Ｙ字ブラケット４の基端部４２近傍から回動伝達ピン４３を突設させるとともに、この回動伝達ピン４３と変位センサ５Ａの回転軸５１とを回動伝達ブラケット５３で連結している。この回動伝達ブラケット５３を介してＹ字ブラケット４の回転角度および回転方向が変位センサ５Ａの回転軸５１に伝達されるようになっている。
【００２３】
つぎに、本第１実施形態における根菜類収穫機２の根菜類列検知装置１Ａによる作用を説明する。
【００２４】
まず、根菜類収穫機２によりビート等の収穫作業を行う場合、接触アーム３が根菜類列の両側に位置するように根菜類収穫機２を配置する。これにより、機体２１の進行方向において、堀取口２２が根菜類のほぼ後方に配置される。そして、根菜類列に沿って機体２１を進行させたとき、その進行方向が根菜類列に沿っている場合には、図５に示すように、各接触アーム３，３の接触先端部３２，３２が根菜類の頭側部に接触することなく、その両側を通過する。このため、根菜類列検知装置１Ａは作動せず、機体２１はその進行方向を変更することなく直進し、根菜類を収穫する。
【００２５】
一方、畝の曲折地点あるいは作物列のズレなどによって、根菜類列の向きが機体２１の進行方向とずれる場合、左右の接触アーム３，３のいずれかが根菜類の頭側部に接触する。具体的には、図６に示すように、根菜類列が進行方向に対して右側にずれる場合、右側の接触先端部３２が根菜類の頭側部に当接する。これにより、当該接触先端部３２は右外側方向の押圧力を受けて湾曲部３１の付け根に連結されているＹ字ブラケット４を反時計回りに回動させる。同様に、根菜類列が進行方向に対して左側にずれる場合は、図７に示すように、左側の接触先端部３２が根菜類の頭部に当接する。これにより、当該接触先端部３２は左外側方向の押圧力を受けて湾曲部３１の付け根に連結されているＹ字ブラケット４を時計回りに回動させる。
【００２６】
なお、本第１実施形態では、接触先端部３２がなだらかな角度で下向傾斜されつつ左右の内側方向に延設されている。このため、機体２１の進行方向からずれた根菜類と確実に当接し、根菜類列の急激な方向変化にも対応し得るようになっている。
【００２７】
つづいて、上記のようにＹ字ブラケット４が回動されると、これに突設されている回動伝達ピン４３も回動し、回動伝達ブラケット５３を介して変位センサ５Ａの回転軸５１が回転する。これにより、変位センサ５Ａが回転軸５１の回転方向および回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。方向制御手段１５は、取得した回転方向および回転量に応じてヒッチ１２に連結されている油圧シリンダ１３を伸縮させ、機体２１の進行方向を根菜類列に沿う方向に変更させる。
【００２８】
具体的には、Ｙ字ブラケット４が反時計回りに回動された場合、根菜類列が右方向にずれていること検知し、取得した回転量に応じて機体２１を右方向へ方向変更させる。同様に、Ｙ字ブラケット４が時計回りに回動された場合には、根菜類列が左方向にずれていること検知し、取得した回転量に応じて機体２１を左方向へ方向変更させる。これにより、機体２１の進行方向が、自動的に根菜類列に位置合わせされるため、堀取口２２によって根菜類を確実に掘り出せるようになっている。なお、本第１実施形態において、取得した回転量と油圧シリンダ１３の伸縮量の関係は、予め方向制御手段１５に設定されている。
【００２９】
一方、接触アーム３の接触先端部３２が畝に接触した場合、接触アーム３の弾性力が小さければ、畝との間の接地抵抗により左右方向の押圧力を受け、Ｙ字ブラケット４が回動してしまうおそれがある。しかしながら、本第１実施形態の接触アーム３は、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えるとともに、左右の外側方向に湾出される湾曲部３１を有している。このため、仮に接触先端部３２が畝や畝中の突起や石に接触した場合でも、図８に示すように、湾曲部３１が容易に上方向に弾性変形して接触抵抗を吸収するため、接触抵抗による変位を変位センサ５Ａに伝達しない。これにより、接触アーム３が畝に接触した際の誤検知が防止されるようになっている。
【００３０】
以上のような本第１実施形態によれば、簡易な構造であるため、使用する際の調整や設定が容易であるとともに、茎葉等の夾雑物が絡まりにくい構造である。また、接触アーム３が畝からの接地抵抗を確実かつ効率的に吸収するため、上下動の追従性を高めるとともに根菜類列の誤検知を防止することができる。
【００３１】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｂの第２実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図９および図１０は、本第２実施形態の根菜類列検知装置１Ｂを示す斜視図および背面図である。なお、本第２実施形態のうち、前述した第１実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００３３】
本第２実施形態の根菜類列検知装置１Ｂの特徴は、一対の接触アーム３，３のそれぞれに変位センサを設けている点にある。具体的には、図９に示すように、畝を跨ぐようにして機体２１に固定される平面略十字形状の固定ブラケット６Ｂを備えているとともに、この固定ブラケット６Ｂに回動自在に軸支された一対の回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの下端部に各接触アーム３，３が固定されている。そして、図１０に示すように、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成される変位センサ５Ａが、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの回転軸５１，５１に設けられている。また、本第２実施形態では、図９および図１０に示すように、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂにおいて回転軸５１よりも接触アーム３側に突設された引張ピン７１と、固定ブラケット６Ｂの十字形状をなす中央下端部６１とが、それぞれ引張バネ８からなる付勢部材８により連結されている。
【００３４】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３，３を支持する回動ブラケット７Ｂ，７Ｂがそれぞれ独立して左右の外側方向に回動する。このとき、各変位センサ５Ａ，５Ａは、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。なお、本第２実施形態では、変位センサ５Ａが左右それぞれの接触アーム３，３に設けられているため、特に回転方向を別途判別する必要はない。また、接触アーム３が外側に回動されると、回動ブラケット７Ｂの引張ピン７１により引張バネ８が引っ張られるため、この引張バネ８の復元力により、接触アーム３が迅速に初期位置に戻るようになっている。
【００３５】
以上のような本第２実施形態によれば、本第１実施形態の効果と同様、簡易な構造により機構の精度調整や設定が容易であるとともに、茎葉等の夾雑物が絡まりにくくできる。また、接触アーム３が畝からの接地抵抗を確実かつ効率的に吸収し、付勢部材８を加えることで上下動の追従性をより高めるとともに根菜類列の誤検知を防止することができる。
【００３６】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｃの第３実施形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１１および図１２は、それぞれ本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃを示す斜視図および背面図であり、図１３は、本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃを示す一部拡大図である。なお、本第３実施形態のうち、前述した各実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００３８】
本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃの特徴は、機体２１の進行方向に対して左右方向に平行移動可能な平行リンク機構Ｈによって一対の接触アーム３を支持している点にある。具体的には、図１１から図１３に示すように、平行リンク機構Ｈは、畝を跨ぐようにして機体２１に固定される平板状の固定ブラケット６Ｃと、この固定ブラケット６Ｃの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケット７Ｃ，７Ｃと、これら回動ブラケット７Ｃ，７Ｃに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケット９とから構成されている。
【００３９】
各接触アーム３，３は、各回動ブラケット７Ｃ，７Ｃの下方端部に固定され、この回動ブラケット７Ｃの揺動に伴って左右方向に平行移動するようになっている。また、変位センサ５Ａは、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成されており、図１２に示すように、固定ブラケット６Ｃに対する各回動ブラケット７Ｃ，７Ｃの回転軸５１，５１のうち、いずれか一方の回転軸５１に設けられている。
【００４０】
また、本第３実施形態では、揺動ブラケット９の左右方向の略中心位置に押動ピン９１が突設されているとともに、この押動ピン９１の左右両側に一対の押動ブラケット１０，１０が配置されている。これら押動ブラケット１０，１０は前記押動ピン９１によって押し動かされるようになっている。また、前記押動ブラケット１０，１０は、互いに左右対称に形成されており、上方に延出された上方当接部１０１と、下方に延出された下方当接部１０２とを有している。
【００４１】
また、固定ブラケット６Ｃには、各押動ブラケット１０，１０を上下に重ねつつ回動自在に軸支する回動ピン６２が突設されている。また、この回動ピン６２の上下位置には、押動ブラケット１０の上方当接部１０１および下方当接部１０２に当接して各押動ブラケット１０，１０の回動範囲を規制するストッパーピン６３が突設されている。そして、各押動ブラケット１０，１０と固定ブラケット６Ｃとは、引張バネ８からなる付勢部材８により連結されており、常に押動ピン９１を左右の中心位置である初期位置に戻す方向に下方当接部１０２を付勢している。
【００４２】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３，３を支持する回動ブラケット７Ｃ，７Ｃが同期して左右の外側方向に回動する。このとき、変位センサ５Ａは、回動ブラケット７Ｃの回転方向および回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。また、揺動ブラケット９が左右方向に平行移動すると、押動ピン９１に押動された押動ブラケット１０が引張バネ８のバネ力に対抗しつつ回動する。このとき、上方当接部１０１の回動方向にストッパーピン６３が設けられているため、押動ブラケット１０の過回動が防止される。また、引張バネ８の復元力により、揺動ブラケット９が迅速に初期位置に戻るようになっており、この場合にも、下方当接部１０２の回動方向にストッパーピン６３が設けられているため、押動ブラケット１０の過回動が防止される。
【００４３】
以上のような本第３実施形態によれば、接触アーム３によって上下方向の追従性を高めるとともに、平行リンク機構Ｈと付勢部材８により左右方向の追従性も高められるため、根菜類列の検知精度を向上することができ、正確に根菜類列をトレースすることができる。
【００４４】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｄの第４実施形態について図面を用いて説明する。
【００４５】
図１４および図１５は、それぞれ本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄを示す斜視図および背面図であり、図１６は、本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄを示す一部拡大図である。なお、本第４実施形態のうち、前述した各実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４６】
本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄの特徴は、変位センサ５Ｄとして、磁気式の近接センサ５Ｄを使用する点にある。この近接センサ５Ｄは、図示しない検出コイルから高周波磁界を発生させており、この高周波磁界に近接する金属を検出するようになっている。具体的には、高周波磁界に金属が近接すると、この金属中に誘導電流が流れるため、この誘導電流により検出コイルのインピーダンスが変化し、発振が停止する。そして、この発振状態の変化をＯＮ／ＯＦＦ信号で出力するようになっている。
【００４７】
本第４実施形態では、図１４から図１６に示すように、固定ブラケット６Ｄの右端部から上方にかけてセンサ取付部６４が延設されており、このセンサ取付部６４の上端部に一対の近接センサ５Ｄ，５Ｄが設けられている。これら近接センサ５Ｄ，５Ｄは、左右方向に所定の間隔を隔てて配置されており、初期位置にある回動ブラケット７Ｄの左右両側に配置されるようになっている。また、各回動ブラケット７Ｄは所定の金属材料で形成されているとともに、初期位置において近接センサ５Ｄから離隔するとともに、左右方向に回動されたとき、近接センサ５Ｄと近接するように固定ブラケット６Ｄに軸支されている。
【００４８】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３を支持する回動ブラケット７Ｄが同期しつつ左右の外側方向に回動する。そして、所定の角度以上回動したとき、回動ブラケット７Ｄの上端部が左右いずれかの近接センサ５Ｄに近接するため、当該近接センサ５ＤがＯＮ信号を方向制御手段１５に出力する。また、接触アーム３が左右の中心位置に戻ってくると、回動ブラケット７Ｄの上端部が近接センサ５Ｄから離隔するため、当該近接センサ５ＤはＯＦＦ信号を方向制御手段１５に出力するようになっている。
【００４９】
以上のような本第４実施形態によれば、非接触型の変位センサ５Ｄにより、土や油で汚れても、確実に接触アーム３の回動を検知できるとともに、応答速度を向上させ、装置を長寿命化させることができる。
【００５０】
なお、本発明に係る根菜類収穫機２の根菜類列検知装置１Ａ〜１Ｄは、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、本第２実施形態から第４実施形態では、付勢部材８を用いて、接触アーム３が迅速に初期位置に復帰するように構成されているが、これに限られるものではなく、接触アーム３が自重により初期位置に戻るように構成されていれば、付勢部材８を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る根菜類列検知装置を搭載した根菜類収穫機の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図３】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す側面図である。
【図４】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す平面図である。
【図５】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向と一致する状態を示す図である。
【図６】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向に対して右側にずれた状態を示す図である。
【図７】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向に対して左側にずれた状態を示す図である。
【図８】本第１実施形態において、接触アームが畝に接触した状態を示す図である。
【図９】本第２実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１０】本第２実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１１】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１２】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１３】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す一部拡大図である。
【図１４】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１５】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１６】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す一部拡大図である。
【図１７】従来の根菜類収穫機を示す側面図である。
【図１８】従来の根菜類収穫機を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 根菜類列検知装置
２ 根菜類収穫機
３ 接触アーム
４ Ｙ字ブラケット
５Ａ 変位センサ（ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダ）
５Ｄ 変位センサ（近接センサ）
６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 固定ブラケット
７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ 回動ブラケット
８ 付勢部材（引張バネ）
９ 揺動ブラケット
１０ 押動ブラケット
１１ 従来の根菜類収穫機
１２ ヒッチ
１３ 油圧シリンダ
１４ センサ
１５ 方向制御手段
２１ 機体
２２ 堀取口
３１ 湾曲部
３２ 接触先端部
４１ 先端部
４２ 基端部
４３ 回動伝達ピン
５１ 回転軸
５２ ケーブル
５３ 回動伝達ブラケット
６１ 中央下端部
６２ 回動ピン
６３ ストッパーピン
６４ センサ取付部
７１ 引張ピン
９１ 押動ピン
１０１ 上方当接部
１０２ 下方当接部
Ｈ 平行リンク機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビート等の根菜類列の位置ズレを検知する根菜類列検知装置に関し、特に、畝等の地面との接触による誤検知を低減しつつも根菜類列の位置ズレを正確に検知するのに好適な根菜類収穫機の根菜類列検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビート等の根菜類を収穫する場合、図１７および図１８に示すような根菜類収穫機１１が使用されている。この根菜類収穫機１１は、ヒッチ１２を介してトラクタ（図示せず）に連結されているとともに、前記ヒッチ１２と機体２１とが方向変換装置である油圧シリンダ１３で連結されている。また、機体２１の下方には根菜類を掘り取るための堀取口２２が設けられており、この堀取口２２の前方に根菜類列を検知するセンサ１４が設けられている。そして、このセンサ１４が畝から露出した根菜類の頭部に接触して押動され、根菜類列に対する機体２１のズレを検知すると、油圧シリンダ１３を伸縮させて機体２１の進行方向を変更し、堀取口２２を根菜類列に位置合わせするようになっている。
【０００３】
前述した根菜類列のセンサ１４に関する技術として、例えば、特許第３５６４４５２号公報に記載のビートハーベスタのビート列感知装置が挙げられる（特許文献１）。このビート列感知装置では、センサ杆を枢着したスイッチボックス全体が平行リンクによって上下動自在に支持されている。そして、センサ杆がビートの側頭部に接触した場合には、リミットスイッチをＯＮさせるとともに、センサ杆が畝に接地した場合には、接地抵抗でＯＮ位置に回動する前に地面からの負荷に反発して平行リンクを上方へ浮かせることによりリミットスイッチをＯＦＦ状態に維持して、畝との接触による誤作動を防止するものであるとされる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５６４４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなビート列感知装置においては、ビートに接触したときにはリミットスイッチをＯＮにし、畝に接地したときにはスイッチＯＮ位置まで回動する前に平行リンクを浮上させて接地抵抗を吸収させられる機構にするために、極めて微妙な機械的調整をしなければならない。つまり、特許文献１の明細書によれば、センサ杆の下方傾斜角と、センサ杆の接地時回動抵抗値と、センサ杆のフリー位置からＯＮ位置までの回動角度と、センサ杆の接地反発力と、平行リンクの上昇バランス抵抗とを総合的に調整した構成とすることによって達成されるものとある。このように多数の調整条件が揃ってはじめて正常に作動する構成であるため、検出精度を維持するのが格段に難しいという問題がある。特に、圃場での作業は振動や衝撃も大きいので多数の条件を精密に調整するには厳しい条件である。
【０００６】
さらに、特許文献１で採用している上下方向の平行リンク機構は、ビートの茎葉等の夾雑物が絡まりやすい構造であるため、夾雑物が絡まると、平行リンクのスムーズな上下動が阻まれて接地抵抗を吸収できなくなり、畝と接触した場合であっても作物列に接触したものと誤検知してしまうという問題がある。
【０００７】
また、平行リンク機構を採用すると、構造上、複雑になるため可動部分の重量が重くなり、高速で収穫作業をする場合の上下動作に対する追従性が悪くなって、誤作動の可能性が高まってしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、センサの調整条件を極力減らせる簡易な構造にすることで茎葉等の夾雑物の絡まりを防止するとともに、畝からの接地負荷に対する追従性を高めることにより、根菜類列の検知精度を高めることができる根菜類収穫機の根菜類列検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る根菜類収穫機の根菜類列検知装置の特徴は、根菜類収穫機が収穫する根菜類列の両側に配置される一対の接触アームと、これら接触アームの変位を検知する変位センサとを有しており、この変位センサの出力信号に基づいて根菜類列の位置を検知する根菜類収穫機の根菜類列検知装置であって、前記接触アームは、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部と、この接触先端部から左右の外側方向に湾出された湾曲部とを有しており、前記接触先端部が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により前記湾曲部を左右の外側方向に回動させてその回動変位を前記変位センサに伝達し、前記接触先端部が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を前記湾曲部の弾性力によって吸収して前記変位センサに伝達しないように構成されている点にある。
【００１０】
また、本発明において、前記１対の接触アームは、Ｙ字状に形成されたＹ字ブラケットの二股の先端部にそれぞれ固定されるとともに、このＹ字ブラケットの基端部が前記根菜類収穫機の機体に対して左右方向に揺動自在に支持されており、前記変位センサは、前記Ｙ字ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有しており、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットとを有しており、これら回動ブラケットの下方端部にはそれぞれ前記接触アームが固定されるとともに、これら各接触アームを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が前記固定ブラケットに設けられており、前記変位センサは、前記各回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度を検出するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度および回転方向を検出するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの近接状態および離隔状態を検出するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明において、前記揺動ブラケットは、その左右方向の略中心位置に押動ピンを有しているとともに、この押動ピンの左右両側には、この押動ピンによって押し動かされる一対の押動ブラケットが前記固定ブラケットに回動自在に軸支されており、それら押動ブラケットには、前記押動ピンを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、センサの調整条件を極力減らせる簡易な構造にすることで茎葉等の夾雑物の絡まりを防止するとともに、畝からの接地負荷に対する追従性を高めることにより、根菜類列の検知精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る根菜類収穫機の根菜類列検知装置の実施形態について図面を用いて説明する。なお、根菜類収穫機の構成のうち従来の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明に係る根菜類列検知装置１Ａを搭載した根菜類収穫機２の第１実施形態を示す側面図であり、図２から図４は、それぞれ本第１実施形態の根菜類列検知装置１Ａの斜視図、側面図および平面図である。
【００１８】
本第１実施形態の根菜類列検知装置１Ａは、図１に示すように、根菜類収穫機２の進行方向において、堀取口２２の前方に設けられている。そして、根菜類列検知装置１Ａは、図２から図４に示すように、主として、ビート等の根菜類列の左右両側に配置される一対の接触アーム３と、これら接触アーム３を所定の下向傾斜角をもって機体２１に支持するＹ字ブラケット４と、このＹ字ブラケット４を介して接触アーム３の変位を検知する変位センサ５Ａとを有している。
【００１９】
接触アーム３は、鉄等のようにバネ性のある弾性力を有する材料によって形成されており、接触アーム３が畝に接触した際に受ける押圧力を吸収し得る程度の弾性力を有している。また、接触アーム３は、図２から図４に示すように、左右対称に形成されており、左右の外側方向に湾出された弓形の湾曲部３１と、この湾曲部３１の先端から左右の内側方向に延出された触手のような接触先端部３２とを有している。そして、前記湾曲部３１の基端部がボルト等を介してＹ字ブラケット４に取り付けられている。
【００２０】
また、左右の接触先端部３２，３２は、通常の初期位置では畝に接触しない高さに設定されているとともに、根菜類の頭側部が通過し得る間隔をもって配置されている。そして、その間隙が堀取口２２に位置合わせされている。なお、本実施形態では、図３に示すように、湾曲部３１および接触先端部３２が適当な下向傾斜角で延設されている。
【００２１】
Ｙ字ブラケット４は、図２および図４に示すように、略Ｙ字状に形成されており、二股の先端部４１，４１に接触アーム３を固定するとともに、その基端部４２が機体２１に対して左右方向に揺動自在に支持されている。また、変位センサ５Ａは、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成されており、回転軸５１の回転量および回転方向に応じて位相の異なるパルスを出力し、このパルス信号をケーブル５２を介して図１に示す方向制御手段１５に送信するようになっている。
【００２２】
そして、本第１実施形態では、図２および図３に示すように、Ｙ字ブラケット４の基端部４２近傍から回動伝達ピン４３を突設させるとともに、この回動伝達ピン４３と変位センサ５Ａの回転軸５１とを回動伝達ブラケット５３で連結している。この回動伝達ブラケット５３を介してＹ字ブラケット４の回転角度および回転方向が変位センサ５Ａの回転軸５１に伝達されるようになっている。
【００２３】
つぎに、本第１実施形態における根菜類収穫機２の根菜類列検知装置１Ａによる作用を説明する。
【００２４】
まず、根菜類収穫機２によりビート等の収穫作業を行う場合、接触アーム３が根菜類列の両側に位置するように根菜類収穫機２を配置する。これにより、機体２１の進行方向において、堀取口２２が根菜類のほぼ後方に配置される。そして、根菜類列に沿って機体２１を進行させたとき、その進行方向が根菜類列に沿っている場合には、図５に示すように、各接触アーム３，３の接触先端部３２，３２が根菜類の頭側部に接触することなく、その両側を通過する。このため、根菜類列検知装置１Ａは作動せず、機体２１はその進行方向を変更することなく直進し、根菜類を収穫する。
【００２５】
一方、畝の曲折地点あるいは作物列のズレなどによって、根菜類列の向きが機体２１の進行方向とずれる場合、左右の接触アーム３，３のいずれかが根菜類の頭側部に接触する。具体的には、図６に示すように、根菜類列が進行方向に対して右側にずれる場合、右側の接触先端部３２が根菜類の頭側部に当接する。これにより、当該接触先端部３２は右外側方向の押圧力を受けて湾曲部３１の付け根に連結されているＹ字ブラケット４を反時計回りに回動させる。同様に、根菜類列が進行方向に対して左側にずれる場合は、図７に示すように、左側の接触先端部３２が根菜類の頭部に当接する。これにより、当該接触先端部３２は左外側方向の押圧力を受けて湾曲部３１の付け根に連結されているＹ字ブラケット４を時計回りに回動させる。
【００２６】
なお、本第１実施形態では、接触先端部３２がなだらかな角度で下向傾斜されつつ左右の内側方向に延設されている。このため、機体２１の進行方向からずれた根菜類と確実に当接し、根菜類列の急激な方向変化にも対応し得るようになっている。
【００２７】
つづいて、上記のようにＹ字ブラケット４が回動されると、これに突設されている回動伝達ピン４３も回動し、回動伝達ブラケット５３を介して変位センサ５Ａの回転軸５１が回転する。これにより、変位センサ５Ａが回転軸５１の回転方向および回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。方向制御手段１５は、取得した回転方向および回転量に応じてヒッチ１２に連結されている油圧シリンダ１３を伸縮させ、機体２１の進行方向を根菜類列に沿う方向に変更させる。
【００２８】
具体的には、Ｙ字ブラケット４が反時計回りに回動された場合、根菜類列が右方向にずれていること検知し、取得した回転量に応じて機体２１を右方向へ方向変更させる。同様に、Ｙ字ブラケット４が時計回りに回動された場合には、根菜類列が左方向にずれていること検知し、取得した回転量に応じて機体２１を左方向へ方向変更させる。これにより、機体２１の進行方向が、自動的に根菜類列に位置合わせされるため、堀取口２２によって根菜類を確実に掘り出せるようになっている。なお、本第１実施形態において、取得した回転量と油圧シリンダ１３の伸縮量の関係は、予め方向制御手段１５に設定されている。
【００２９】
一方、接触アーム３の接触先端部３２が畝に接触した場合、接触アーム３の弾性力が小さければ、畝との間の接地抵抗により左右方向の押圧力を受け、Ｙ字ブラケット４が回動してしまうおそれがある。しかしながら、本第１実施形態の接触アーム３は、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えるとともに、左右の外側方向に湾出される湾曲部３１を有している。このため、仮に接触先端部３２が畝や畝中の突起や石に接触した場合でも、図８に示すように、湾曲部３１が容易に上方向に弾性変形して接触抵抗を吸収するため、接触抵抗による変位を変位センサ５Ａに伝達しない。これにより、接触アーム３が畝に接触した際の誤検知が防止されるようになっている。
【００３０】
以上のような本第１実施形態によれば、簡易な構造であるため、使用する際の調整や設定が容易であるとともに、茎葉等の夾雑物が絡まりにくい構造である。また、接触アーム３が畝からの接地抵抗を確実かつ効率的に吸収するため、上下動の追従性を高めるとともに根菜類列の誤検知を防止することができる。
【００３１】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｂの第２実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図９および図１０は、本第２実施形態の根菜類列検知装置１Ｂを示す斜視図および背面図である。なお、本第２実施形態のうち、前述した第１実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００３３】
本第２実施形態の根菜類列検知装置１Ｂの特徴は、一対の接触アーム３，３のそれぞれに変位センサを設けている点にある。具体的には、図９に示すように、畝を跨ぐようにして機体２１に固定される平面略十字形状の固定ブラケット６Ｂを備えているとともに、この固定ブラケット６Ｂに回動自在に軸支された一対の回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの下端部に各接触アーム３，３が固定されている。そして、図１０に示すように、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成される変位センサ５Ａが、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの回転軸５１，５１に設けられている。また、本第２実施形態では、図９および図１０に示すように、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂにおいて回転軸５１よりも接触アーム３側に突設された引張ピン７１と、固定ブラケット６Ｂの十字形状をなす中央下端部６１とが、それぞれ引張バネ８からなる付勢部材８により連結されている。
【００３４】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３，３を支持する回動ブラケット７Ｂ，７Ｂがそれぞれ独立して左右の外側方向に回動する。このとき、各変位センサ５Ａ，５Ａは、各回動ブラケット７Ｂ，７Ｂの回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。なお、本第２実施形態では、変位センサ５Ａが左右それぞれの接触アーム３，３に設けられているため、特に回転方向を別途判別する必要はない。また、接触アーム３が外側に回動されると、回動ブラケット７Ｂの引張ピン７１により引張バネ８が引っ張られるため、この引張バネ８の復元力により、接触アーム３が迅速に初期位置に戻るようになっている。
【００３５】
以上のような本第２実施形態によれば、本第１実施形態の効果と同様、簡易な構造により機構の精度調整や設定が容易であるとともに、茎葉等の夾雑物が絡まりにくくできる。また、接触アーム３が畝からの接地抵抗を確実かつ効率的に吸収し、付勢部材８を加えることで上下動の追従性をより高めるとともに根菜類列の誤検知を防止することができる。
【００３６】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｃの第３実施形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１１および図１２は、それぞれ本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃを示す斜視図および背面図であり、図１３は、本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃを示す一部拡大図である。なお、本第３実施形態のうち、前述した各実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００３８】
本第３実施形態の根菜類列検知装置１Ｃの特徴は、機体２１の進行方向に対して左右方向に平行移動可能な平行リンク機構Ｈによって一対の接触アーム３を支持している点にある。具体的には、図１１から図１３に示すように、平行リンク機構Ｈは、畝を跨ぐようにして機体２１に固定される平板状の固定ブラケット６Ｃと、この固定ブラケット６Ｃの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケット７Ｃ，７Ｃと、これら回動ブラケット７Ｃ，７Ｃに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケット９とから構成されている。
【００３９】
各接触アーム３，３は、各回動ブラケット７Ｃ，７Ｃの下方端部に固定され、この回動ブラケット７Ｃの揺動に伴って左右方向に平行移動するようになっている。また、変位センサ５Ａは、ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダから構成されており、図１２に示すように、固定ブラケット６Ｃに対する各回動ブラケット７Ｃ，７Ｃの回転軸５１，５１のうち、いずれか一方の回転軸５１に設けられている。
【００４０】
また、本第３実施形態では、揺動ブラケット９の左右方向の略中心位置に押動ピン９１が突設されているとともに、この押動ピン９１の左右両側に一対の押動ブラケット１０，１０が配置されている。これら押動ブラケット１０，１０は前記押動ピン９１によって押し動かされるようになっている。また、前記押動ブラケット１０，１０は、互いに左右対称に形成されており、上方に延出された上方当接部１０１と、下方に延出された下方当接部１０２とを有している。
【００４１】
また、固定ブラケット６Ｃには、各押動ブラケット１０，１０を上下に重ねつつ回動自在に軸支する回動ピン６２が突設されている。また、この回動ピン６２の上下位置には、押動ブラケット１０の上方当接部１０１および下方当接部１０２に当接して各押動ブラケット１０，１０の回動範囲を規制するストッパーピン６３が突設されている。そして、各押動ブラケット１０，１０と固定ブラケット６Ｃとは、引張バネ８からなる付勢部材８により連結されており、常に押動ピン９１を左右の中心位置である初期位置に戻す方向に下方当接部１０２を付勢している。
【００４２】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３，３を支持する回動ブラケット７Ｃ，７Ｃが同期して左右の外側方向に回動する。このとき、変位センサ５Ａは、回動ブラケット７Ｃの回転方向および回転量を回動変位として取得し方向制御手段１５に出力する。また、揺動ブラケット９が左右方向に平行移動すると、押動ピン９１に押動された押動ブラケット１０が引張バネ８のバネ力に対抗しつつ回動する。このとき、上方当接部１０１の回動方向にストッパーピン６３が設けられているため、押動ブラケット１０の過回動が防止される。また、引張バネ８の復元力により、揺動ブラケット９が迅速に初期位置に戻るようになっており、この場合にも、下方当接部１０２の回動方向にストッパーピン６３が設けられているため、押動ブラケット１０の過回動が防止される。
【００４３】
以上のような本第３実施形態によれば、接触アーム３によって上下方向の追従性を高めるとともに、平行リンク機構Ｈと付勢部材８により左右方向の追従性も高められるため、根菜類列の検知精度を向上することができ、正確に根菜類列をトレースすることができる。
【００４４】
つぎに、本発明に係る根菜類列検知装置１Ｄの第４実施形態について図面を用いて説明する。
【００４５】
図１４および図１５は、それぞれ本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄを示す斜視図および背面図であり、図１６は、本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄを示す一部拡大図である。なお、本第４実施形態のうち、前述した各実施形態の構成と同一若しくは相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４６】
本第４実施形態の根菜類列検知装置１Ｄの特徴は、変位センサ５Ｄとして、磁気式の近接センサ５Ｄを使用する点にある。この近接センサ５Ｄは、図示しない検出コイルから高周波磁界を発生させており、この高周波磁界に近接する金属を検出するようになっている。具体的には、高周波磁界に金属が近接すると、この金属中に誘導電流が流れるため、この誘導電流により検出コイルのインピーダンスが変化し、発振が停止する。そして、この発振状態の変化をＯＮ／ＯＦＦ信号で出力するようになっている。
【００４７】
本第４実施形態では、図１４から図１６に示すように、固定ブラケット６Ｄの右端部から上方にかけてセンサ取付部６４が延設されており、このセンサ取付部６４の上端部に一対の近接センサ５Ｄ，５Ｄが設けられている。これら近接センサ５Ｄ，５Ｄは、左右方向に所定の間隔を隔てて配置されており、初期位置にある回動ブラケット７Ｄの左右両側に配置されるようになっている。また、各回動ブラケット７Ｄは所定の金属材料で形成されているとともに、初期位置において近接センサ５Ｄから離隔するとともに、左右方向に回動されたとき、近接センサ５Ｄと近接するように固定ブラケット６Ｄに軸支されている。
【００４８】
以上の構成により、接触アーム３の接触先端部３２に根菜類が当接すると、左右の接触アーム３を支持する回動ブラケット７Ｄが同期しつつ左右の外側方向に回動する。そして、所定の角度以上回動したとき、回動ブラケット７Ｄの上端部が左右いずれかの近接センサ５Ｄに近接するため、当該近接センサ５ＤがＯＮ信号を方向制御手段１５に出力する。また、接触アーム３が左右の中心位置に戻ってくると、回動ブラケット７Ｄの上端部が近接センサ５Ｄから離隔するため、当該近接センサ５ＤはＯＦＦ信号を方向制御手段１５に出力するようになっている。
【００４９】
以上のような本第４実施形態によれば、非接触型の変位センサ５Ｄにより、土や油で汚れても、確実に接触アーム３の回動を検知できるとともに、応答速度を向上させ、装置を長寿命化させることができる。
【００５０】
なお、本発明に係る根菜類収穫機２の根菜類列検知装置１Ａ〜１Ｄは、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、本第２実施形態から第４実施形態では、付勢部材８を用いて、接触アーム３が迅速に初期位置に復帰するように構成されているが、これに限られるものではなく、接触アーム３が自重により初期位置に戻るように構成されていれば、付勢部材８を設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る根菜類列検知装置を搭載した根菜類収穫機の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図３】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す側面図である。
【図４】本第１実施形態の根菜類列検知装置を示す平面図である。
【図５】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向と一致する状態を示す図である。
【図６】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向に対して右側にずれた状態を示す図である。
【図７】本第１実施形態において、根菜類列が進行方向に対して左側にずれた状態を示す図である。
【図８】本第１実施形態において、接触アームが畝に接触した状態を示す図である。
【図９】本第２実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１０】本第２実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１１】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１２】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１３】本第３実施形態の根菜類列検知装置を示す一部拡大図である。
【図１４】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す斜視図である。
【図１５】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す背面図である。
【図１６】本第４実施形態の根菜類列検知装置を示す一部拡大図である。
【図１７】従来の根菜類収穫機を示す側面図である。
【図１８】従来の根菜類収穫機を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 根菜類列検知装置
２ 根菜類収穫機
３ 接触アーム
４ Ｙ字ブラケット
５Ａ 変位センサ（ポテンショメータあるいはロータリーエンコーダ）
５Ｄ 変位センサ（近接センサ）
６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 固定ブラケット
７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ 回動ブラケット
８ 付勢部材（引張バネ）
９ 揺動ブラケット
１０ 押動ブラケット
１１ 従来の根菜類収穫機
１２ ヒッチ
１３ 油圧シリンダ
１４ センサ
１５ 方向制御手段
２１ 機体
２２ 堀取口
３１ 湾曲部
３２ 接触先端部
４１ 先端部
４２ 基端部
４３ 回動伝達ピン
５１ 回転軸
５２ ケーブル
５３ 回動伝達ブラケット
６１ 中央下端部
６２ 回動ピン
６３ ストッパーピン
６４ センサ取付部
７１ 引張ピン
９１ 押動ピン
１０１ 上方当接部
１０２ 下方当接部
Ｈ 平行リンク機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
根菜類収穫機が収穫する根菜類列の両側に配置される一対の接触アームと、これら接触アームの変位を検知する変位センサとを有しており、この変位センサの出力信号に基づいて根菜類列の位置を検知する根菜類収穫機の根菜類列検知装置であって、
前記接触アームは、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部と、この接触先端部から左右の外側方向に湾出された湾曲部とを有しており、前記接触先端部が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により前記湾曲部を左右の外側方向に回動させてその回動変位を前記変位センサに伝達し、前記接触先端部が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を前記湾曲部の弾性力によって吸収して前記変位センサに伝達しないように構成されていることを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項２】
請求項１において、前記１対の接触アームは、Ｙ字状に形成されたＹ字ブラケットの二股の先端部にそれぞれ固定されるとともに、このＹ字ブラケットの基端部が前記根菜類収穫機の機体に対して左右方向に揺動自在に支持されており、
前記変位センサは、前記Ｙ字ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有しており、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項３】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットとを有しており、これら回動ブラケットの下方端部にはそれぞれ前記接触アームが固定されるとともに、これら各接触アームを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が前記固定ブラケットに設けられており、前記変位センサは、前記各回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項４】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、
前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項５】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、
前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの近接状態および離隔状態を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記揺動ブラケットは、その左右方向の略中心位置に押動ピンを有しているとともに、この押動ピンの左右両側には、この押動ピンによって押し動かされる一対の押動ブラケットが前記固定ブラケットに回動自在に軸支されており、それら押動ブラケットには、前記押動ピンを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする根菜類列検知装置。
【請求項１】
根菜類収穫機が収穫する根菜類列の両側に配置される一対の接触アームと、これら接触アームの変位を検知する変位センサとを有しており、この変位センサの出力信号に基づいて根菜類列の位置を検知する根菜類収穫機の根菜類列検知装置であって、
前記接触アームは、畝から受ける上方向の押圧力を吸収し得る弾性力を備えているとともに、所定の下向傾斜角で左右の内側方向に延設された接触先端部と、この接触先端部から左右の外側方向に湾出された湾曲部とを有しており、前記接触先端部が根菜類の頭側部に当接した場合、その当接力により前記湾曲部を左右の外側方向に回動させてその回動変位を前記変位センサに伝達し、前記接触先端部が畝に接触して下方から押圧された場合、その押圧力を前記湾曲部の弾性力によって吸収して前記変位センサに伝達しないように構成されていることを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項２】
請求項１において、前記１対の接触アームは、Ｙ字状に形成されたＹ字ブラケットの二股の先端部にそれぞれ固定されるとともに、このＹ字ブラケットの基端部が前記根菜類収穫機の機体に対して左右方向に揺動自在に支持されており、
前記変位センサは、前記Ｙ字ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有しており、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項３】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットとを有しており、これら回動ブラケットの下方端部にはそれぞれ前記接触アームが固定されるとともに、これら各接触アームを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が前記固定ブラケットに設けられており、前記変位センサは、前記各回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項４】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、
前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの回動変位に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の回転角度および回転方向を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項５】
請求項１において、畝を跨ぐようにして機体に固定される固定ブラケットと、この固定ブラケットの左右端部に回動自在に軸支される一対の回動ブラケットと、これら回動ブラケットに軸支されて左右方向に揺動自在に連結される揺動ブラケットとから構成される平行リンク機構を有しており、
前記一対の接触アームは、前記各回動ブラケットの下方端部に固定されて平行移動可能とされ、前記変位センサは、前記回動ブラケットの近接状態および離隔状態を検出することを特徴とする根菜類収穫機の根菜類列検知装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記揺動ブラケットは、その左右方向の略中心位置に押動ピンを有しているとともに、この押動ピンの左右両側には、この押動ピンによって押し動かされる一対の押動ブラケットが前記固定ブラケットに回動自在に軸支されており、それら押動ブラケットには、前記押動ピンを初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする根菜類列検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−３４５８３５（Ｐ２００６−３４５８３５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７９９７２（Ｐ２００５−１７９９７２）
【出願日】平成１７年６月２０日（２００５．６．２０）
【出願人】（０００２２２９７８）東洋農機株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２０日（２００５．６．２０）
【出願人】（０００２２２９７８）東洋農機株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
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