JP2006254708A

JP2006254708A - コンバインの脱穀装置

Info

Publication number: JP2006254708A
Application number: JP2005072407A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okumura; 健奥村
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】脱穀装置に配置される、二番コンベア及びスクリューローターの回転速度を制御して、穀稈等が滞ることなく潤滑に搬送される、コンバインの脱穀装置を提案するものである。
【解決手段】エンジン１２からの動力を脱穀装置１８のスクリューローター３０と、選別装置１９の搬送コンベアに動力を伝えるコンバインにおいて、脱穀入力軸６１とスクリューローター軸３０Ａとの間に、有段の高低変速装置と複数の副変速装置を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、汎用コンバインの脱穀装置に配置されるスクリューローターの回転速度を変速する技術に関する。

従来のコンバインにおいては、コンバインの脱穀装置の下方に配置された選別装置により選別された後の二番物は二番コンベアにより脱穀部または選別装置前部に還元される。この二番コンベアは、エンジンの出力軸からベルト電動機構等を介して脱穀入力軸に動力を伝え、該脱穀入力軸からローター駆動軸、スクリューローター軸を介して動力が伝達され回転駆動される構成としていた。よって、スクリューローターの回転駆動の速度（回転速度）を変更すると同時に二番コンベアの回転速度も変化していた（同調変速）。（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−６７４４２号公報

しかし、従来の構成では、スクリューローターと二番コンベアの回転速度が同時に変速されるために、特に、スクリューローターの回転速度を低く設定していたときは二番コンベアの回転速度も低くなり二番コンベアで穀稈等の詰まり等が生じていた。

以上の不具合を解決すべく、本発明は、脱穀装置に配置される二番コンベア及びスクリューローターの回転速度を制御して穀稈等が滞ることなく潤滑に搬送されるコンバインの脱穀装置を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、エンジンからの動力を脱穀装置のスクリューローターと選別装置の搬送コンベアに動力を伝えるコンバインにおいて、脱穀入力軸とスクリューローター軸との間に有段の高低変速装置と複数の副変速装置を設けたものである。

請求項２においては、前記脱穀入力軸より二番コンベアの二番コンベア軸に動力を伝達する構成としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、スクリューローターの回転速度を有段で変速するが可能となり、高低変速に加え複数段階の副変速部を設けて有段変速機構を構成したことにより、より変速の段階数が増え変速の幅が広くなり、作物の種類や脱穀量に対して最適なスクリューローターの回転速度を得ることができる

請求項２においては、二番コンベアとスクリューローターとの回転速度を個別に設定することができ、収穫する作物の種類あるいは量に応じてスクリューローターの回転速度を最適な回転速度で駆動して脱穀作業を行うことができる。また、二番コンベアの回転を一定に保ったままスクリューローターの回転を変速させて、穀稈等が滞留したり詰まったりすることなく排出できる速度に設定することによって、詰まり等の不具合を発生することなく、且つ効率の良い脱穀装置が構築できるのである。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るコンバインの全体的な構成を示す側面図、図２は同じく平面図、図３は脱穀装置を示す側面図、図４は本発明に係るスクリューローターの有段変速機構の説明図、図５は本発明の係る脱穀装置内における二番コンベアとスクリューローターの駆動伝動機構図、図６は従来の脱穀装置内における二番コンベアとスクリューローターの駆動伝動機構図である。

まず、本発明に係る、脱穀装置に機体前後方向を軸とするスクリューローターを具備する汎用コンバインの全体構成について図１及び図２を用いて説明する。
本発明に係る汎用コンバインは、クローラ式走行装置１上に機体フレーム１３を配置し、該機体フレーム１３前部上にキャビン１７を配設している。機体フレーム１３の後部右上にはエンジン１２を載置し、その前方にグレンタンク１４を配置し、このグレンタンク１４より穀粒を排出するための排出オーガ１５を機体後部から前方にかけて備えている。

また、前記機体フレーム１３の前方には刈取装置８が、左側上方には脱穀装置１８がそれぞれ配設され、この刈取装置８と脱穀装置１８の間には搬送装置９が配設されている。この搬送装置９は、フィーダハウス１０内にコンベア１１を設け、該フィーダハウス１０によって刈取装置８の後端と脱穀装置１８の前部入口を連通し、刈取装置８で刈り取った穀稈を脱穀装置１８へ搬送するようにしている。

前記フィーダハウス１０の前部にはプラットホーム２を設けており、該プラットホーム２には進行方向と直角に横送りオーガ３が左右方向に配置され、該横送りオーガ３の前下部に刈刃４が横設されている。

前記プラットホーム２の左右両側の前端に分草板７・７を設け、該プラットホーム２後部の左右両端にはリール５を横架した支持アーム６の後部が枢支され、該支持アーム６の左右一側にはリール回転駆動用のベルトやプーリー等からなる動力伝達機構が設けられている。前記リール５は、支持アーム６とプラットホーム２との間に介装されたアクチュエータとしての油圧シリンダ１６によって昇降される。

前記脱穀装置１８において、扱室２５には前後方向に扱胴となるスクリューローター３０が配置されており、該スクリューローター３０はスクリュー３２・３２・・・を周面に付設し穀稈の脱穀を行うようにしており、また、該スクリューローター３０の下周囲に受網２６を配置し、その下方に選別装置１９を配置し、選別を行うようにしている。また、扱室２５内であってスクリューローター３０の上方に送塵弁４０・４０・・・が機体前後方向に並設されている。

前記選別装置１９は、チャフシーブやグレンパンやグレンシーブ等を有する揺動本体２０や、該揺動本体２０の下方において前側から順に配される、選別風を発生させる唐箕２１、選別された一番物を左右方向に搬送する一番コンベア２２、二番物を搬送する二番コンベア２３等からなり、前記受網２６から漏下する穀粒の選別を行うようにしている。

また、前記スクリューローター３０の後部下方には、チョッパー式のスプレッダ−２４を配設し、スクリューローター３０により扱室２５後部へ移送される排稈を細かく切断した後に、機体外部へ排出されるようにしている。

以上の構成により、分草板７・７によって分草し、リール５の回転によって穀稈を掻き込み、刈刃４によって穀稈の株元側を刈取り、刈り取られた穀稈を横送りオーガ３の回転によって機体左右中央側へ横送りし、中央のフィーダハウス１０前端からコンベア１１によって後方へ搬送して脱穀装置１８へ供給する。
この供給された穀稈を脱穀装置１８内のスクリューローター３０によって脱穀し、受網２６により漏下した籾などは、選別装置１９によって選別され、そのうちの一番物は前記グレンタンク１４内に貯溜され、また、二番物は脱穀装置１８の前部中途位置に投入され再選別にかけられる。また、脱穀された残りの排稈は、スプレッダ−２４により細かく切断された後、機体外部へ排出される。

次に、前記脱穀装置１８について説明する。
図３に示すように、スクリューローター３０は扱室２５内に機体前後方向を回転軸として支承されており、該スクリューローター３０の胴部は、フィーダハウス１０から扱室２５への取込口２７に配される円錐台状の供給部３０ａと、該供給部３０ａの後部と連続的に形成される円筒状の脱穀部３０ｂと、該脱穀部３０ｂの後端部に形成される排稈部３０ｃとから構成されている。
前記供給部３０ａの円錐台部外周には高さが徐々に低くなり側面視ではスクリューローター３０全体として後部のスクリュー３２とともに略同じ高さとなるようにインペラ３１が螺旋配置され、脱穀部３０ｂの円筒部外周には所定高さの螺旋状のプレートで構成したスクリュー３２が連続的に配置されている。そして、取込口２７に送り込まれた穀稈は、供給部３０ａのインペラ３１から脱穀部３０ｂのスクリュー３２へ受け継がれ、前記受網２６との間で脱穀されながら搬送される。また、排稈部３０ｃには、半径方向に軸心と平行に突出する板状の送り羽根３３・３３・・・が形成され、脱穀後の排稈を該送り羽根３３・３３・・・で送って排出口２９より排出するようにしている。

この穀稈の搬送は、スクリュー３２の半径方向外側に突設させるようにして取り付けた扱歯３４・３４・・・により穀稈を引っ掛けることで行われるものである。なお、インペラ３１においてもこの扱歯３４・３４・・・を着脱自在に構成しており（図３では取り外した状態を示す）、このインペラ３１は、フィーダハウス１０からの穀稈を取り込む供給部となるため、インペラ３１に扱歯３４・３４・・・を取り付けることで穀稈を確実に引っ掛けて後方に搬送し、取込口２７での穀稈の詰まりを防止させることができるようになっている。
また、この扱歯３４・３４・・・はインペラ３１及びスクリュー３２に着脱可能としているため、摩耗した際には交換可能である。

また、前記脱穀装置１８における扱室２５は、開閉可能なロータカバー２８により被装され閉じられている。該ロータカバー２８はスクリューローター３０の側面から上方を覆うものであり、ロータカバー２８の内側面であってスクリューローター３０上方には複数の送塵弁４０・４０・・・が前後平行に適宜間隔を開けて左右方向に、角度変更可能に配設されている。該送塵弁４０・４０・・・の長手方向は、スクリューローター３０外周面のスクリュー３２の回転軌道方向に向けて配置されている。
この送塵弁４０・４０・・・は、ロータカバー２８上部に上下方向の支軸４１（図５）を支点として回転自在に枢支されており、該送塵弁４０・４０・・・の前後方向の角度調整によって、穀稈がスクリューローター３０内を移動する時間、即ち滞留時間を、穀稈の品種や穀稈の状態に合わせて調整することができ、様々な品種に合わせた汎用性のある脱穀装置１８が構成されている。

続いて、本発明に係るスクリューローター３０の有段変速機構５０について図４に基づいて説明する。
スクリューローター３０の軸心位置にスクリューローター軸３０Ａが配置され、該スクリューローター軸３０Ａは変速ケース４９内の複数の変速歯車により変速されて動力が伝達される。前記スクリューローター３０への駆動は、変速ケース４９内における有段変速機構５０を介して伝動軸５１から伝達されるものであり、該伝動軸５１へはエンジン１２の出力軸から図示しないベルト伝動機構を介して脱穀入力軸６１上に固設したプーリー５２に伝えられ、該脱穀入力軸６１よりギヤケース６２内のベベルギヤを介して伝動軸５１に動力が伝達される。該伝動軸５１は変速ケース４９にベアリングを介して回転自在に支持され、該伝動軸５１より二段階の高低変速と、低速段における三段階の副変速を可能とし、スクリューローター軸３０Ａに動力を伝え、変速ケース４９内に前記有段変速機構５０を収納する構成としている。この変速操作はキャビン１７に備えるレバーの操作によって有段変速機構５０を操作する。

変速ケース４９には伝動軸５１及びスクリューローター軸３０Ａと平行に第一変速軸５３、第二変速軸７０、第三変速軸７１がベアリングを介して回転自在に支持されている。前記伝動軸５１上には入力歯車５４が固設され、前記第一変速軸５３上の前後両側には高速第一歯車５５と低速入力歯車５６がそれぞれベアリングを介して回転自在に支持されている。また、高速第一歯車５５と低速入力歯車５６の間の第一変速軸５３上には摺動体８１がスプライン嵌合され、該摺動体８１上に高速用歯車５７ａと低速用歯車５７ｂと変速用歯車５７ｃが固設されている。
該変速用歯車５７ｃは前記入力歯車５４と常時噛合され、該変速用歯車５７ｃに嵌合したシフターをキャビン１７に備える高低変速レバーの操作によって摺動体８１とともに前方へ摺動させると、高速用歯車５７ａが高速第一歯車５５に形成した内歯５５ａと噛合して、後述する高速用伝動歯車列に動力を伝達する。
また、高低変速レバーの操作で、摺動体８１を後方へ摺動させると低速用歯車５７ｂが低速入力歯車５６に形成した内歯５６ａと噛合して、副変速歯車列に動力を伝達する。このようにして高低変速を可能としている。
前記第二変速軸７０の前部上には、高速第二歯車７４がベアリングを介して回転自在に外嵌されて前記高速第一歯車５５と噛合している。該高速第二歯車７４の後部には順に副変速１速歯車７３、副変速２速歯車７２、副変速３速歯車５９、副変速入力歯車５８が固設され、副変速入力歯車５８は低速入力歯車５６と常時噛合している。
前記第三変速軸７１の前部上には高速第三歯車７５がベアリングを介して回転自在に外嵌されて前記高速第二歯車７４と噛合している。該高速第三歯車７５の後部には副変速従動１速歯車７６がベアリングを介して回転自在に外嵌され、その後部に副変速歯車７７がスプライン嵌合されて、前記副変速従動１速歯車７６と副変速２速歯車７２と副変速３速歯車５９に噛合可能とされている。つまり、副変速歯車７７を前方へ摺動させて、歯部７７ａと副変速従動１速歯車７６の歯部７６ａを噛合させると、副変速１速が得られる。そして、副変速歯車７７を後方へ摺動させて歯部７７ａを副変速２速歯車７２と噛合させると、副変速２速が得られ、副変速歯車７７を後方へ摺動させて歯部７７ｂを副変速３速歯車５９に噛合させると、副変速３速が得られる。
更に、前記副変速歯車７７の後方の第三変速軸７１上には副変速出力歯車７８が固設されている。
また、スクリューローター軸３０Ａの後端部には高速出力歯車８０と低速出力歯車７９が固設され、高速出力歯車８０は前記高速第三歯車７５と噛合され、低速出力歯車７９は副変速出力歯車７８と噛合されている。

以上のように構成することで、高速段と低速段における副変速１速と副変速２速と副変速３速の４段の変速段が得られるのである。こうして二段階の主変速部に加え三段階の副変速部を設けて有段変速機構５０を構成でき、より変速の段階数が増え変速の幅が広くなり、作物の種類や脱穀量に対して最適なスクリューローター３０の回転速度を得ることができる。

次に、本発明の係る脱穀装置１８内における二番コンベア２３とスクリューローター３０の駆動伝動機構について、図５又は図６に基づいて説明する。
図６に示すように、従来のコンバインにおいては、脱穀入力軸６０から脱穀入力軸６１、伝動軸５１等を介してスクリューローター軸３０Ａの一端に動力が伝達され、該スクリューローター軸３０Ａの他端から二番コンベア軸２３ａを回転駆動していたので、スクリューローター３０の回転速度を変更すると同時に二番コンベアの回転速度も変化していた（同調変速）。このようにスクリューローター３０と二番コンベア２３の回転速度を同時に変速させていたために、特に、スクリューローター３０の回転速度を低く設定していたときは二番コンベア２３の回転速度も低くなり二番コンベア２３で穀稈等の詰まり等が生じていた。

そこで、本発明に係る二番コンベア２３とスクリューローター３０の駆動伝動機構は、図５に示すように、同じ脱穀入力軸６０から二番コンベア軸２３ａとスクリューローター軸３０Ａへ並列的に動力を伝達する構成としている。即ち、脱穀入力軸６１上にプーリー５２・６３を固設し、脱穀入力軸６１からは前述の如く変速装置を介してスクリューローター軸３０Ａに動力を伝え、同時にプーリー６３からベルトを介してプーリー６４に伝え、更にベベルギヤ等を介して二番コンベア軸２３ａに動力を伝える構成としている。なお、変速装置は図５においては、伝動軸５１とベベルギヤとの間に二段の変速機構を配置している。その結果、二番コンベア２３の回転速度を一定に保ちながらスクリューローター３０の回転速度を変速させることができるのである。

以上のように構成することで、二番コンベア２３とスクリューローター３０との回転速度を個別に設定することができ、収穫する作物の種類あるいは量に応じてスクリューローター３０の回転速度を最適な回転速度で駆動して脱穀作業を行うことができる。
二番コンベア２３の回転を一定に保ったままスクリューローター３０の回転を変速させて、穀稈等が滞留したり詰まったりすることなく排出できる速度に設定することによって、詰まり等の不具合を発生することなく、且つ効率の良い脱穀装置１８が構築できるのである。

本発明に係るコンバインの全体的な構成を示す側面図。同じく平面図。脱穀装置を示す側面図。本発明に係るスクリューローターの有段変速機構の説明図。本発明の係る脱穀装置内における二番コンベアとスクリューローターの駆動伝動機構図。従来の脱穀装置内における二番コンベアとスクリューローターの駆動伝動機構図。

符号の説明

２３二番コンベア
２３ａ二番コンベア軸
３０スクリューローター
３０Ａスクリューローター軸
４９変速ケース
５０有段変速機構
５１伝動軸
５３第一変速軸
５４入力歯車
５５高速第一歯車
５６低速入力歯車
５７ａ高速用歯車
５７ｂ低速用歯車
５７ｃ変速用歯車
５８副変速入力歯車
５９副変速３速歯車
６１脱穀入力軸
７０第二変速軸
７１第三変速軸
７２副変速２速歯車
７３副変速１速歯車
７４高速第二歯車
７５高速第三歯車
７６副変速従動１速歯車
７７副変速歯車
７８副変速出力歯車
７９低速出力歯車
８０高速出力歯車
８１揺動体

Claims

エンジンからの動力を脱穀装置のスクリューローターと選別装置の搬送コンベアに動力を伝えるコンバインにおいて、脱穀入力軸とスクリューローター軸との間に有段の高低変速装置と複数の副変速装置を設けたことを特徴とするコンバインの脱穀装置。
前記脱穀入力軸より二番コンベアの二番コンベア軸に動力を伝達する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のコンバインの脱穀装置。