JP2005110672A - 汎用形コンバインの脱穀装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用形コンバインの脱穀装置において、スクリューロータを構成するオーガと扱歯の関係を最適なものとして、所要動力を出来るだけ少なくするものである。また、所要動力を少なくしても、選別性能の低下を来さないオーガと扱歯の関係構成を改善したものである。
【解決手段】 回転筒により構成したロータ１の外周にオーガ３を巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯２を突設したスクリューロータにおいて、ロータ１に巻設したオーガ３の高さと、該オーガ３から突出する扱歯２の出代との比率は、オーガの高さが５に対して、扱歯の出代は１．５７から５．４の間とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、圃場に植立状態で穀粒のついたままの状態の穀稈を根本部から刈り取って、そのままスクリューロータが回転する脱穀室に投入する汎用軸流型とも呼称される汎用形コンバインの脱穀装置の中で、特に、ロータ上に設けるオーガと扱歯と、ケース側に設ける送塵弁との構成に関する発明である。

従来から汎用軸流型と呼ばれる汎用形コンバインの脱穀装置に使用したスクリューロータに関する技術は公知とされているのである。
例えば、スクリューロータの螺旋体（オーガ）から扱歯を突出する長さを前半分より後半分を長くした技術が開示されている（特許文献１参照）。また、スクリューロータの胴径を前半よりも後半を小径とした技術も開示されている（特許文献２参照）。
実開平５−２６３９号公報 特開平１０−３３７１１９号公報

しかし、従来技術ではスクリューロータのオーガ（螺旋）の高さと扱歯の突出量の関係は明らかにされておらず、最適な関係は判らなかった。
本発明においては、汎用形コンバインの脱穀装置において、スクリューロータを構成するオーガと扱歯の関係を最適なものとして、所要動力を出来るだけ少なくするものである。

また、所要動力を少なくしても、選別性能の低下を来たさないオーガと扱歯の関係構成を改善したものである。
また、スクリューロータの上部に配置する送塵弁の調整機構を、スクリューロータの構成の変更に合わせて所要動力を最低にすべく構成したものである。

請求項１においては、回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、オーガの高さが５に対して、扱歯の出代は１．５７より大きく５．４以下としたものである。

請求項２においては、回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、略５対３としたものである。

請求項３においては、所定径の回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さを５４ｍｍ未満としたものである。

請求項４においては、前記オーガの高さは３４ｍｍ以上としたものである。
請求項５においては、前記オーガの高さを略４４．０ｍｍとしたものである。

請求項６においては、前記ロータ外周側に向かってロータ軸心に対して略直角方向に送塵弁を前後複数突出し、該送塵弁のロータ軸心に対して直角方向に対する角度を、脱穀上手側では送り方向に大きく、下手側で小さく設定したものである。

請求項７においては、ロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、スクリューロータを、全長にわたり三区画に分割し、前方から第１区画と第２区画においては、扱歯の数を、１円周上に複数本配置し、第３区画においては、１円周上に前記複数本の扱歯よりも少ない扱歯を配置すると共に、スクリューロータの回転外周の扱胴室内に複数枚の送塵弁を配置したものである。

請求項８においては、第１区画の扱歯の数を８本とし、第３区画の扱歯の数を４〜８本としたものである。

請求項９においては、第１区画の送塵弁の角度と、第２区画と第３区画の送塵弁の角度を、それぞれ操作装置により変更可能とし、該角度操作装置を運転席近傍に配置したものである。

本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するものである。
請求項１の如く、回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、オーガの高さが５に対して、扱歯の出代は１．５７より大きく５．４以下としたことにより、脱穀性能は現状を維持したままで、スクリューロータの回転に要する所要動力を従来の汎用形コンバインよりも低減することが出来たものである。

請求項２の如く、回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、略５対３としたことにより、脱穀性能は現状を維持し、性能を安定させて、スクリューロータの回転に要する所要動力を低減することが出来たものである。

請求項３の如く、所定径の回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さを５４ｍｍ未満としたので、ロータ軸の必要動力を低減することができる。

請求項４の如く、前記オーガの高さは３４ｍｍ以上としたので、ロータ軸の必要動力量を低減させながら、脱穀性能は現状を維持することができる。

請求項５の如く、前記オーガの高さを略４４．０ｍｍとしたので、必要動力が最も効率良くロータ軸に伝えられ、脱穀性能は現状を維持したまま、性能を安定させて、動力を低減することができる。

請求項６の如く、前記ロータ外周側に向かってロータ軸心に対して略直角方向に送塵弁を前後複数突出し、該送塵弁のロータ軸心に対して直角方向に対する角度を、脱穀上手側では送り方向に大きく、下手側で小さく設定したので、所要動力を低減することができたのである。

請求項７の如く、ロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、スクリューロータを、全長にわたり三区画に分割し、前方から第１区画と第２区画においては、扱歯の数を、１円周上に複数本配置し、第３区画においては、１円周上に前記複数本の扱歯よりも少ない扱歯を配置すると共に、スクリューロータの回転外周の扱胴室内に複数枚の送塵弁を配置したので、スクリューロータの所要動力低減の為に、オーガ３の高さＡと扱歯２の出代Ｂの比率を変更したことにより発生する３番ロスと４番ロスを従来と同等まで低減することが出来るのである。

請求項８の如く、第１区画の扱歯の数を８本とし、第３区画の扱歯の数を４〜８本としたので、スクリューロータの所要動力低減の為に、オーガ３の高さＡと扱歯２の出代Ｂの比率を変更したことにより発生する３番ロスと４番ロスを従来と同等まで低減することが出来るのである。

請求項９の如く、第１区画の送塵弁の角度と、第２区画と第３区画の送塵弁の角度を、それぞれ操作装置により変更可能とし、該角度操作装置を運転席近傍に配置したので、穀物の種類や穀物の生育状態や刈取状態等に合わせて、送塵弁の角度を任意に変更できるようになり、運転席を離れて機体側部に回り込んで操作することなく、その変更操作は運転席から容易に変更できる。そして、第１区画と、第２区画と第３区画は別々に操作できるので、穀粒の種類や状態等に合わせて変更でき、脱穀性能を更に向上し、スクリューロータの所要動力低減の為に、オーガ３の高さＡと扱歯２の出代Ｂの比率を変更したことにより発生する３番ロスと４番ロスを従来と同等まで低減することが出来るのである。

図１において、セカンドモアＭを装備した汎用形コンバインの全体的な構成を説明する。なお、機体の進行方向（図１紙面左方向）を前方として説明する。
クローラ式走行装置１５の上に脱穀装置を載置している。該脱穀装置より前方へフィーダーボックス１６を突出し、該フィーダーボックス１６の先端にプラットフォーム１４を設け、該プラットフォーム１４内にオーガ機構２０を配置している。該プラットフォーム１４の前下部の先端に、メイン刈刃１９を刈取幅一杯に配置し、更にメイン刈刃の前部両側に分草装置１８を配置している。

また、メイン刈刃１９と分草装置１８の上方には、掻込リール機構２１が設けられている。そして、フィーダーボックス１６とプラットフォーム１４とオーガ機構２０と掻込リール機構２１とメイン刈刃１９と分草装置１８等の部分を、刈取部Ｋとして構成している。そして該刈取部Ｋの部分を油圧シリンダ１７により昇降可能に支持している。
グレンタンク２４の上には、穀粒排出オーガ２３が配置されており、またグレンタンク２４の前方位置には、運転席キャビン２２が設けられている。
本発明は以上のような構成の汎用形コンバインにおいて、脱穀装置の内部に配置したスクリューロータ（扱胴）と受網としてコンケーブまたはクリンプ網と送塵弁の構成に関するものである。

図２に示すスクリューロータの構成を説明する。
円筒状に構成して回転可能に配置したのロータ１の外周にオーガ（螺旋羽根）３を巻設し、該オーガ３より放射方向に扱歯２を突設してスクリューロータが形成され、該スクリューロータが汎用形コンバインの脱穀装置の扱室の内部に前後水平方向に配置され、軸心位置に固設したスクリューロータ軸１０により回転自在に進行方向と平行な前後方向に軸受け支持されている。
該スクリューロータを構成するロータ１（胴）の先端部分はコーン状の前端ロータ部１ａに構成されて、該前端ロータ部１ａの部分には、更にオーガ（螺旋羽根）３とは異なる特殊な形状（三日月状）の前端オーガ４が固設されている。該前端オーガ４は、刈取部Ｋにより株元を刈り取られた穀稈と穀粒の一体状態の被選別材料が、扱室に取り込まれてスムーズに後方へ搬送出来る構成とされている。

そして、前記前端ロータ部１ａの後部に位置する回転筒状体により構成されたロータ１の周囲には、一定の高さを有する螺旋状のオーガ３が巻きついた状態で固定されている。該オーガ３とオーガ３の間に、オーガ間補強板４１が固定されており、オーガ３の強度を保持している。
またオーガ３は、被選別材料を扱室の前部から後方へ搬送する役目を主として具備しており、該オーガ３とオーガ３の周囲に突設した扱歯２と後述するコンケーブＧとの間で、穀稈や穂先から穀粒を脱穀する為の役割を具備している。オーガ間補強板４１はオーガ３の補強の役目をしている。

図１１において、扱室の前端部分には次のような構成となっている。
扱胴カバー６を開閉する場合において、扱胴カバー６の重量が大であるので、この持ち上げ力を補助する為に扱胴カバー６の側部と機体フレームの間にスプリングダンパー４０が介装され、更に、スプリングダンパー４０により押し上げて扱胴カバー６を開放した状態で、それ以上に開放されないようにロックする為の扱胴カバーロック金具３９が扱胴カバー６の側部と機体フレームの間に配置されている。

また、ロータ１外周側に向かって略左右方向に送塵弁１３・１３・１１・１１・１２・１２・・・が前後略平行に複数突出しており、ロータ１上方を覆う機体側の部材として扱胴カバー６の内面から略左右方向に送塵弁１３・１１・１２が複数配設されている。該送塵弁１３・１１・１２は下面が円弧状のプレートが鉛直面とし配設され、前後複数組に分けて、それぞれリンク機構を介して角度操作装置により角度変更可能に配置されている。本実施例では図３に示すように、第１区画の前部扱室Ｌ１と、第２区画の中間部扱室Ｌ２と、第３区画の後部扱室Ｌ３に区画に分けて、それぞれの区画に前部送塵弁１３・１３・・・、中間送塵弁１１・１１・・・、後部送塵弁１２・１２・・・が配置されている。

前部送塵弁１３は略左右中央を中心に前後に回動可能に支持されており、平行に配置した弁体１３ａ・１３ｂ・１３ｃの一端（進行方向左側）に前後方向に配置した結合リンク１３ｅに所定間隔をあけて枢結され、該結合リンク１３ｅの前端に連結リンク１３ｄを介して角度操作装置となる前部送塵弁調節レバー９が連結され、該前部送塵弁調節レバー９の回動操作により前部送塵弁１３の角度を変更可能としており、該前部送塵弁調節レバー９を任意の位置で係止できるように、図１１の如く、扱胴カバー６上に前部送塵弁調節レバーガイド３８が配設されている。

図２から図１０において、スクリューロータと送塵弁について説明する。
図２において図示する如く、扱室の内部を、前後方向三区画に便宜上分割している。即ち、第１区画の前部扱室Ｌ１と、第２区画の中間部扱室Ｌ２と、第３区画の後部扱室Ｌ３に区画している。
前部扱室Ｌ１と中間部扱室Ｌ２と後部扱室Ｌ３において、それぞれ扱歯２と送塵弁の構成を変更している。
即ち、送塵弁は、前部扱室Ｌ１においては、コーン状の前端ロータ部１ａの後部のロータ１前部上に前部送塵弁１３を配置しており、該前部送塵弁１３は、扱胴カバー６の外から前部送塵弁調節レバー９により操作可能としている。該前部送塵弁調節レバー９の操作角度は、図１１に図示する如く、前部送塵弁調節レバーガイド３８において多段の係止部を設けて、複数段階で設定できるように構成している。但し、係止構成は限定するものではない。

該前部扱室Ｌ１における前部送塵弁１３は、前端ロータ部１ａの部分を終了した後の位置から、オーガ３と略同ピッチで３本が配置されている。該３本の弁体１３ａ・１３ｂ・１３ｃを、前記結合リンク１３ｅと連結リンク１３ｄとを介して前部送塵弁調節レバー９と連結構成されている。なお、送塵弁１３の弁体の本数は限定するものではなく、３〜４本設けることができる。

中間送塵弁１１は、１１ａと１１ｂと１１ｃと１１ｄと１１ｅの５本の弁体を、結合リンク１１ｆにより連結して構成している。そして、中間送塵弁１１の中の前端の中間送塵弁１１ａと結合リンク１１ｆとの連結部分に、調節固定アーム部１１ｇの一端が枢結され、該調節固定アーム部１１ｇの他端を扱胴カバー６に設けられた複数箇所（本実施例では３箇所、）の固定孔のいずれかに固定して角度を設定すべく構成している。

後部送塵弁１２は、１２ａと１２ｂと１２ｃと１２ｄと１２ｅの５本の弁体により構成されている。該５本の後部送塵弁１２を結合リンク１２ｆにより連結して、一体的に回動調整可能としている。
そして、後部送塵弁１２の中の前端の後部送塵弁１２ａと結合リンク１２ｆの一端に、調節固定アーム部１２ｇが設けられており、該調節固定アーム部１２ｇにより、扱胴カバー６に設けられた複数箇所（本実施例では３箇所）のいずれかの固定孔にピン等で固定して角度を設定すべく構成している。

また、送塵弁は図１５に示すように、脱穀上手側と脱穀下手側で別々に角度変更可能に構成することもできる。
即ち、前部送塵弁１３の構成及び角度調節機構（第１区画の調整機構）は前記図４と同じ構成とし、第２区画と第３区画の送塵弁を同時に角度調節可能に構成している。中間送塵弁１１と後部送塵弁１２は弁体１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄと弁体１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ・１２ｅはそれぞれ左右中途部がカバー（機体）側に枢支され、各弁体１１ａ・１１ｂ・１１ｃ・１１ｄ・１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ・１２ｅの一端（本実施例では進行方向左側）が結合リンク３４にそれぞれ枢支され、該結合リンク３４は前方に延出されて、その前端を連結リンク３５の一端に枢支され、該連結リンク３５の他端はカバー（機体）側に枢支されるとともに、角度操作装置となる中後部送塵弁調節レバー３６の後端が固設され、該中後部送塵弁調節レバー３６の中途部はレバーガイド３７により回動範囲内の所望の位置で係止可能に構成している。

こうして、前部送塵弁調節レバー９と中後部送塵弁調節レバー３６の先端を前方へ突出して、運転席近傍まで延設し、オペレーターは運転席から前部送塵弁調節レバー９と中後部送塵弁調節レバー３６をそれぞれ回動して各弁体の角度を調節可能としている。例えば、中後部送塵弁調節レバー３６を回動しすると、連結リンク３５を介して結合リンク３４が前後動され、各弁体１１ａ・１１ｂ・・・１２ｅが前後に回動して、前後方向の傾斜角度を変更することができるのである。
但し、上記調節機構は限定するものではなく、連結リンク１３ｄ・３５の回動基部にモータの出力軸と連結して、運転席からレバー等の調節手段でモータを駆動して、各弁体を回動する構成とすることもできる。なお、調節手段となるレバー近傍に目盛等を配置して調節位置が容易に分かるようにしておくことが望ましい。

また、図１６に示すように、送塵弁は脱穀上手側の４本と脱穀下手側の５本を一体的に角度変更可能に構成することもでき、この場合、送塵弁１３・１２のロータ軸心に対して直角方向に対する角度を、脱穀上手側では送り方向に大きく、下手側で小さく設定している。または、該送塵弁１３・１２のオーガに対する角度を、脱穀上手側では送り方向に大きく、下手側で略同等に設定している。本実施例ではロータ１軸心と直角方向を左右方向とすると、前部４つの送塵弁１３・１３・・・の左右方向に対する角度は、後部５つの送塵弁１２・１２・・・の左右方向に対する角度よりも大きく設定している。

図１３（ａ）、図１４、図１７より図１９において、本発明のスクリューロータの下部に配置する受網としてのコンケーブＧの構成について説明する。
従来から、受網としてコンケーブＧを丸棒式桟により構成した技術は公知とされているのである。しかし、本発明においては、スクリューロータ軸１０の軸心方向に配置した該縦方向丸棒桟５を、中間横方向板状桟７と端部横方向板状桟８に対して、固定する部分において、独特の構成を有しているのである。

即ち、縦方向丸棒桟５の前後端部を中間横方向板状桟７と端部横方向板状桟８より内側（ロータ側）に固定するとともに、縦方向丸棒桟５に固定する端部横方向板状桟８に対する部分においては、図１８に示すように、端部横方向板状桟８の内側円弧面に直接に溶接（ろう付け等）により縦方向丸棒桟５を取付所定位置に固定している。
そして、縦方向丸棒桟５を中間横方向板状桟７に対して固定する部分においては、図１９に示すように、中間横方向板状桟７の内側に略円弧状の嵌入溝を取付所定位置に構成して、この中に縦方向丸棒桟５を嵌め込んで、縦方向丸棒桟５の直径Ｔに対して、突出部の長さｔは半分以下となるように溶接固定構成としているのである。
なお、受網の種類としてコンケーブＧの代わりに、図９（ｂ）、図１３（ｂ）に示すクリンプ網を使用して脱穀することも可能であり、略同等の脱穀性能が得られる。該クリンプ網は図９（ｂ）、図１３（ｂ）に示すように、波状の縦線２５・２５・・・と横線２６・２６・・・が格子状に編まれて、全体として湾曲して構成されて、周囲が網枠２７に固定されている。

また、前部扱室Ｌ１と中間部扱室Ｌ２においては、図７に示す如く、オーガ３の１円周上の扱歯２は、等間隔に複数本、本実施例では８本が植設されている。しかし、後部扱室Ｌ３においては、オーガ３の１円周上に対して、等間隔に図８に示す如く、複数本の半分、本実施例では４本を植設しているのである。

次に、前記送塵弁角度とオーガ高さを変更した場合の動力低減量と穀粒回収ロスとの関係の具体例を説明する。なお、各Ａ〜Ｅの長さとＯは次のように定義する。図９に示すように、Ａはオーガ高さ（ロータ外周からオーガ先端までの長さ）、Ｂはオーガから突出する扱歯の出代（オーガ先端から扱歯先端までの長さ）、Ｃは受網の内端から扱歯先端までの長さ、Ｄは受網の内端からロータの外周までの長さ、Ｅはロータの半径、Ｏはロータの中心とする。
図２０において、横軸は各条件（条件１〜７）を示し、縦軸は条件１に対する低減率（％）を示している。
本実験において、条件１を基準としており、この条件１は従来（以下現状と称する）のオーガ高さと扱歯の出代で得られる値である。即ち、図９、図１６において、ロータの軸心Ｏに対して直角方向を基準として送塵弁の傾斜角度を０度、ロータ表面からのオーガ高さＡが高さ５４ｍｍ、オーガ３から突出する扱歯２の出代Ｂは１７ｍｍとし、脱穀装置に穀粒を除く全流量を９０００ｋｇ／ｈ流したときの値を基準値としている。そして、オーガ高さを変更した場合、扱歯先端と受網（コンケーブ）との隙間Ｃは一定（本実施例では１０．５ｍｍ）とし（言い換えれば、オーガ高さＡを高くすると扱歯の出代Ｂは低くなり、反対にオーガ高さＡを低くすると扱歯の出代Ｂは高くなる）、各条件でこの基準値（縦軸：０、横軸：条件１）に対して比較する。なお、前記送塵弁の傾斜角度は、ロータの軸心に対して直角方向に対する送り方向の角度を指しており、本実施例ではロータの軸心が前後方向を向いているので進行方向に対して左右方向に対する傾斜角度ともいうことができる。また、ロータ径はＥ、ロータ１外周とコンケーブ上面ととの間隔をＤとし、Ｄ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃとしている。

条件２は、送塵弁の角度が０度、オーガ高さが−１０ｍｍ（オーガ高さＡは４４ｍｍ）としたときに（このとき扱歯の出代Ｂは２７ｍｍ）、ロータ軸動力低減率はマイナス２５％（黒丸）となり、基準となる条件１より劣り、穀粒損失（選別装置により選別後に排出される穀粒、所謂３番ロス、及び、ロータ後部より排出される穀粒、所謂４番ロスの合計）低減率はプラス３８％（三角）となる。つまり、ロスは改善されるが、動力は多く必要となる。
条件３は、送塵弁の角度が４度、オーガ高さが−１０ｍｍとしたときに、ロータ軸動力低減率はマイナス１０％（黒丸）となり、穀粒損失低減率はプラス１６％（三角）となる。条件４〜７も同様に示している。
条件２・３・５においては穀粒損失は低減されるが、動力負荷は増加する。
条件６は動力負荷も穀粒損失も増加し、条件７は動力負荷は低減できるが穀粒損失は多くなる。
しかし、条件４は動力負荷は低減し、穀粒損失はほぼ現状を維持している。
以上のことから、図２０で判断する限りでは、オーガ高さ−１０ｍｍ（オーガ高さＡは４４ｍｍ、このとき扱歯の出代Ｂは２７ｍｍ）で送塵弁の角度が８度の場合が負荷と穀粒損失を考慮した場合好適である。

図２１、図２２、図２３は図２０と同じデータであるが、横軸を送塵弁開度とし、縦軸を現状に対する低減率として、送塵弁角度を変更した各オーガ高さの場合を示している。さらに図２１から図２３の各図における右端には、オーガ高さ−１０ｍｍ、前部送塵弁１３の角度を８度とし、中間送塵弁１１と後部送塵弁１３の角度を変更した結果を示している。
図２１の右端に、前部送塵弁１３の角度を８度、中間送塵弁１１と後部送塵弁１２の角度を４度とした場合の結果を示している。この場合、動力は現状レベルで、穀粒損失は低減する。
図２２は右端に前部送塵弁１３と中間送塵弁１１の角度を８度、後部送塵弁１２の角度を４度とした場合の結果を示している。この場合、動力と穀粒損失ともに現状より低減する。
図２３は右端に前部送塵弁１３の角度を８度、中間送塵弁１１の角度を７度、後部送塵弁１２の角度を６度とした場合の結果を示している。この場合、穀粒損失は現状レベルで、動力は低減する。
このように、中間送塵弁１１と後部送塵弁１２の角度は前部送塵弁１３と同等か、より小さい角度にすることにより、動力負荷および全穀粒損失を同時に現状より低減させることができるのである。

更に、前記図２０、図２１はある種ａ（普通種：ゆめみのり）の水稲を収穫した場合であるが、図２４、図２５の場合は、別種ｂ（脱粒性難種：朝の光）の水稲を収穫した場合であり、前記と同様に実験して考察すると、条件４（送塵弁角度８度、オーガ高さ−１０ｍｍ）と条件７（送塵弁角度８度、オーガ高さ−５ｍｍ）の場合、動力負荷も穀粒損失も低減されて好ましい結果が得られる。
また、条件８〜条件１３はオーガ高さをプラス側、つまり、高くすると動力負荷は減少するが、穀粒損失は多くなることが判る。これは、オーガとコンケーブの間の距離が短くなり、穀稈が揉まれることが減少してオーガの間に穀稈が入り込んで搬送され、選別装置側へ穀粒が落下しないため穀粒損失が大きくなり、搬送動力負荷が減少するためである。
図２６は、脱粒性難種で、オーガ高さ水準を多くして試験を行った結果を示しており、その結果、オーガ高さを低くして送塵弁を開けると、脱穀性能を維持して動力が低減することが分かる。
以上を総合的に考察すると、水稲の品種が異なった場合でも、最も効率良く脱穀できるのは、条件４であることが判る。つまり、送塵弁の傾斜角度が８度で、オーガ高さが基準高さよりも１０ｍｍ短い場合、つまり、４４ｍｍとなる。

また、図２７乃至図３２により、オーガ高さと送塵弁の角度と排稈口損失と動力低減の関係について説明する。
図２７、図２８は、実験に基づく、オーガ高さと穀粒損失低減率の関係を示しており、オーガ高さを低くする程、穀粒損失低減率は増え、換言すれば、穀粒の損失は低減する。これは、オーガ高さを現状よりも低くしていくと、扱歯の出代が増加し、穀稈との接触頻度が高くなり脱粒性が向上し、穀粒損失が低減する。
また、送塵弁の送り角を大きくすると損失は増加する。これは搬送性が向上し、扱室内の滞留時間が減少するため穀粒損失が増加する。

図２９、図３０は、実験に基づく、オーガ高さと動力低減率の関係を示しており、送塵弁角度を変化させずにオーガ高さを低くすると、動力低減率は低くなる。換言すると、送塵弁角度を変化させずにオーガ高さを低くすると動力が増加する。これは、オーガを高くするほど穀稈の流通性が良くなり抵抗が減少し、オーガを低くするほど穀稈が揉まれて抵抗が大きくなるためである。
しかし、送塵弁の角度を大きくすると、送塵弁の角度は大きい程、動力低減効果は大きくなる。これは搬送性が向上し、扱室内の滞留時間が減少し、動力が低減するためである。この送塵弁の関係を次の図３１に示す。

図３１は、実験に基づく、オーガ高さと、動力低減効果及び排稈口損失低減効果が出始める送塵弁の開度との関係を示す図であり、黒四角でプロットした点をつないだ曲線から下側は排稈口損失の低減効果のある範囲を示しており、オーガ高さが低くなる程穀粒損失の低減効果が発揮されていることが判る。これは前述の如く、穀稈が揉まれる度合いが増すためである。また、黒丸でプロットした点をつないだ曲線から上側が動力低減効果がある範囲であり、オーガ高さが約５４ｍｍより低い場合は送塵弁の角度を開けることで動力は低減し、５４ｍｍ以上の高さでは送塵弁開度をマイナス側に回動しても動力低減効果があることが判る。

そして、動力低減効果があり、排稈口損失の低減効果もある範囲は、前記両曲線が交わるオーガ高さ約４５ｍｍ以下で、送塵弁開度が約４度〜１２度の範囲が最も効率が良いことになる。これは、オーガ高さが約４５ｍｍ以下では適当に穀稈が揉まれることになり、送塵弁をオーガに対して角度を持たせて適当な抵抗を与えるためである。なお、オーガ高さが約５５ｍｍ以上で送塵弁の開度がマイナスの範囲でも穀粒損失低減効果と動力低減効果を有する範囲があるが、扱歯の出代が小さくなり、脱粒効果は低くなってしまい、脱穀効率は低くなる。
図３１の結果では、オーガ高さは約４５ｍｍよりも低く、送塵弁の角度は８度前後が最も効率良く穀粒が得られることになる。

また、図３２は傾向を明らかにするためデータ数を多くして試験した結果である。現状の排稈口損失と等価になるオーガ高さと送塵弁開度の関係を太線で示し、現状の動力と等価になるオーガ高さと送塵弁開度との関係を細線で示し、そして、現状の排稈口損失と等価になる時の現状の動力に対する割合とオーガ高さとの関係を点線で示している。
この図からは、オーガ高さは現状の５４ｍｍよりも短くし、送塵弁角度を１２度まで徐々に開けるほど動力低減効果があることが判る。そして、現状の動力と等価になる細線よりも送塵弁角度が大きい程動力が低減する。そして、現状の排稈口損失と等価になる太線よりも送塵弁開度が小さいほど排稈口損失が低減される。従って、斜線で囲まれる範囲が、現状に対して動力及び排稈口損失が同時に低減する範囲となる。

そして更に、図３３は排稈口損失が現状と等価である時の排塵口損失（３番ロス）とオーガ高さの関係を実線で示し、現状に対するロータ軸動力の比とオーガ高さとの関係を点線で示している。この図から排稈口損失が現状と等価である時、排塵口損失も等価であり、排稈口と排塵口から出る穀粒損失の総和はオーガ高さが変化しても一定であることが判る。しかし、動力は現状オーガ高さより低いほど減少し、現状オーガ高さより高いと増加する。オーガ高さが低いほど稈の搬送能力が低下するため、送塵弁を開けることで搬送性を回復させ、扱室内滞留時間を現状状態に保持しうる。その結果、穀粒損失は変化しない。しかし、オーガが低いほどオーガ外周面と受網との間隙量が増加し、穀稈との摩擦が低減するため動力は低下する。データ数を多くして傾向を明らかにした結果、図３２、図３３からまとめるとオーガ高さを現状（５４ｍｍ）より低くすることにより、穀粒損失を現状維持したままロータの動力を低減させることができるのである。この時のロータ径は５００ｍｍであり、ロータ径はドラムの外径、即ち、図９における半径Ｅの二倍の長さである。

また、図３４は現状に対する稈切れの比とオーガ高さとの関係を太線2)で示し、現状に対する損傷粒の比とオーガ高さとの関係を細線で示し、現状に対する枝梗粒の比とオーガ高さとの関係を点線で示している。
損傷粒はオーガ高さを低くすれば若干増加傾向にあり、枝梗粒は若干減少傾向にあるが、双方ともに現状レベル並である。 しかし、オーガ高さが３４ｍｍより低くなると稈切れが急激に増加することが判る。オーガが低くなることで扱歯の出代が多くなり、そのため穀稈との接触頻度が向上し、稈切れが増加する。オーガ高さ４４ｍｍ付近はオーガ高さが多少変化しても稈切れの変化する度合いは小さく、安定して現状レベルを維持している。また損傷粒、枝梗粒も現状レベルを維持している。
以上から図９に示すように、ロータ１に巻設したオーガ３のロータ１外周からの高さをＡとし、該オーガ３から突出する扱歯２の出代をＢとすると、（１）図３４の範囲1)に示すオーガ高さ３４〜５４ｍｍ（扱歯先端と受網との隙間Ｃを一定としているので、オーガ高さＡが３４ｍｍのとき扱歯の出代Ｂは３７ｍｍ、オーガ高さＡが５４ｍｍのとき扱歯の出代Ｂは１７ｍｍ、よって、Ａ：Ｂ＝５：５．４〜Ａ：Ｂ＝５：１．５７）においては脱穀性能値を現状レベルに維持したまま、動力を低減させることができる。（２）オーガ高さ４４ｍｍ付近（このときオーガ高さＡが４４ｍｍで扱歯の出代Ｂが２７ｍｍであり、Ａ：Ｂ＝５：３）は脱穀性能値が安定して現状レベルを維持しつつ、動力を低減させることができる最適なオーガ高さである。

また、ロータ径が異なるロータにおいて、図３５はオーガ高さＡと扱歯の出代Ｂの比が５対１．５の現状と、５対２．７にして、更に図１９に示すコンケーブの構造にした場合とのロータ動力の比較を示したもので、その結果ロータ動力が３６％改善されることがわかる。
図３６はオーガ高さＡと扱歯の出代Ｂの比が５対１．５の現状と、５対２．７にした場合との排稈口損失の比較を示したもので、この場合１５％改善されたことがわかる。
以上の結果から、ロータ径が変化してもＡ：Ｂを適切な比率、つまり略５対３にすることにより動力および損失は低減することがわかった。また、図１９のコンケーブ構造との組み合わせで大幅な動力低減効果があることが分かった。この時のロータ径は５８０ｍｍである。

また、図３７は前記後部扱室Ｌ３の扱歯が８本と４本の場合のロータ軸動力比を示すグラフであり、図３８は後部扱室Ｌ３の扱歯が８本と４本の場合の全穀粒損失の比を示すグラフであり、このように、後部扱室Ｌ３の扱歯２が８本の場合よりも４本の場合の方が、所要動力が少なく、脱穀性能が向上するのである。
なお、本実施例では、スクリューロータを脱穀装置の扱室の内部に（軸心が）前後水平方向に配置するようにしているが、スクリューロータを機体進行方向に対して直交するよう（軸心が左右水平方向）に配置するコンバインにも適用できる。

汎用形コンバインの全体側面一部断面図。 本発明の汎用形コンバインの脱穀装置に配置するスクリューロータの平面図。 スクリューロータと送塵弁の位置関係を示す平面図。 送塵弁を３組に分割してそれぞれ調整可能とした構成を示す平面図。 スクリューロータの前端部分の側面図。 同じくスクリューロータの前端部分の前面図。 スクリューロータのオーガ３に装着する扱歯２を円周上に８本とした構成を示す前面図。 オーガ３の円周上に４本の扱歯２を付設した状態の前面図。 オーガ３の高さと扱歯２の高さの関係を示す（ａ）コンケーブと（ｂ）クリンプ網の場合を示す拡大前面図。 オーガ３と扱歯２とオーガ間補強板４１を示す側面断面図。 スクリューロータと扱歯２と送塵弁の関係位置を示す前面図。 スクリューロータの、オーガ３と扱歯２との関係を示す前面図。 （ａ）コンケーブＧ、（ｂ）クリンプ網を取り出した状態の斜視図。 同じくコンケーブＧの拡大斜視図。 送塵弁を調整可能とした他の実施例を示す平面図。 送塵弁角度を調整可能とし、前部４つを後部５つよりも角度を大きくした実施例を示す平面図と側面図。 コンケーブＧを縦方向丸棒桟５と横方向板状桟７・８により構成した状態を示す拡大斜視図。 端部横方向板状桟８と縦方向丸棒桟５の固定状態を示す前面図。 中間横方向板状桟７と縦方向丸棒桟５の固定状態を示す前面図。 送塵弁角度とオーガ高さを変更した場合の動力低減量と穀粒回収ロスとの関係を示し、横軸を条件とした図。 送塵弁角度とオーガ高さを変更した場合の動力低減量と穀粒回収ロスとの関係を示し、横軸を送塵弁開度とし、送塵弁角度が前部が８度、中間部が４度、後部が４度とした場合を加えた図。 送塵弁角度とオーガ高さを変更した場合の動力低減量と穀粒回収ロスとの関係を示し、横軸を送塵弁開度とし、送塵弁角度が前部が８度、中間部が８度、後部が４度とした場合を加えた図。 送塵弁角度とオーガ高さを変更した場合の動力低減量と穀粒回収ロスとの関係を示し、横軸を送塵弁開度とし、送塵弁角度が前部が８度、中間部が７度、後部が６度とした場合を加えた図。 同じく他の種類の水稲を脱穀した場合の関係を示し、横軸を条件とした図。 同じく他の種類の水稲を脱穀した場合の関係を示し、横軸を送塵弁開度とした図。 同じく他の種類の水稲を脱穀した場合の関係を示し、横軸を送塵弁開度とし試験データを多くした図。 普通種におけるオーガ高さと穀粒損失低減量の関係を示す図。 脱粒性難種のオーガ高さと穀粒損失低減率の関係を示す図。 普通種におけるオーガ高さと動力低減率の関係を示す図。 脱粒性難種のオーガ高さと動力低減率の関係を示す図。 オーガ高さと、動力低減効果及び排稈口損失低減効果が出始める送塵弁の開度との関係を示す図。 オーガ高さと送塵弁開度と動力の比の関係を示す図。 オーガ高さと穀粒損失とロータ軸動力割合の関係を示す図。 オーガ高さと現状に対する稈切の割合と損傷粒の割合と枝梗粒の割合の関係を示す図。 オーガ高さと扱歯の出代の比とロータ軸動力割合との関係を、現状と本発明の場合とで比較した図。 オーガ高さと扱歯の出代の比と排稈口損失の割合との関係を、現状と本発明の場合とで比較した図。 後部扱室Ｌ３の扱歯が８本と４本の場合のロータ軸動力比を示す図。 後部扱室Ｌ３の扱歯が８本と４本の場合の全穀粒損失の比を示す図。

符号の説明

Ｇ コンケーブ
Ｋ 刈取部
１ ロータ
２ 扱歯
３ オーガ
４ 前端オーガ
５ 縦方向丸棒桟
６ 扱胴カバーロック
９ 前部送塵弁調節レバー
１０ スクリューロータ軸
１１ 中間送塵弁
１２ 後部送塵弁
１３ 前部送塵弁

Claims (9)

1. 回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、オーガの高さが５に対して、扱歯の出代は１．５７より大きく５．４以下としたことを特徴とする汎用形コンバインの脱穀装置。
2. 回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さと、該オーガから突出する扱歯の出代との比率は、略５対３としたことを特徴とする汎用形コンバインの脱穀装置。
3. 所定径の回転筒により構成したロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、ロータに巻設したオーガの高さを５４ｍｍ未満とした汎用形コンバインの脱穀装置。
4. 前記オーガの高さは３４ｍｍ以上である請求項３記載の汎用形コンバインの脱穀装置。
5. 前記オーガの高さを略４４．０ｍｍとした請求項３記載の汎用形コンバインの脱穀装置。
6. 前記ロータ外周側に向かってロータ軸心に対して略直角方向に送塵弁を前後複数突出し、該送塵弁のロータ軸心に対して直角方向に対する角度を、脱穀上手側では送り方向に大きく、下手側で小さく設定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の汎用形コンバインの脱穀装置。
7. ロータの外周にオーガを巻設し、該オーガより放射方向に、扱歯を突設したスクリューロータにおいて、スクリューロータを、全長にわたり三区画に分割し、前方から第１区画と第２区画においては、扱歯の数を、１円周上に複数本配置し、第３区画においては、１円周上に前記複数本の扱歯よりも少ない扱歯を配置すると共に、スクリューロータの回転外周の扱胴室内に複数枚の送塵弁を配置したことを特徴とする汎用形コンバインの脱穀装置。
8. 請求項７記載の汎用形コンバインの脱穀装置において、第１区画の扱歯の数を８本とし、第３区画の扱歯の数を４〜８本としたことを特徴とする汎用形コンバインの脱穀装置。
9. 請求項７記載の汎用形コンバイン脱穀装置に設ける送塵弁おいて、第１区画の送塵弁の角度と、第２区画と第３区画の送塵弁の角度を、それぞれ操作装置により変更可能とし、該角度操作装置を運転席近傍に配置したことを特徴とする汎用形コンバインの脱穀装置。
   

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