JP2007244227A - 回転装置及びコンバイン用穀稈掻き込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スプロケットを２つ割り構造にした穀稈掻き込み装置において、スプロケットを、軽量で強度が高くてしかも組み立てが容易な形態と成す。
【解決手段】スプロケット１４は略半円状の２つのユニット２３から成っており、外周板２３ａと側板２３ｂとを有する断面Ｌ形に形成されている。ユニット２３の一端部には、外周板２３ａと側板２３ｂを板厚分だけ段落ちさせた突出部２５が形成されており、一方のユニット２３の突出部２５と他方のユニット２３の端部とを互いに重ね合わせ、その状態でボルトで掻き込みホイールに締結されている。プーリ１６同士が端部において重なり合っているためリング状の形態保持性に優れており、かつ、スプロケット１４（ユニット２３）は断面Ｌ字形であるため軽量ながら強度が高い。
【選択図】図７

Description

本願発明は、チェンやタイミングベルト等の無端帯が巻き掛けされる輪体を備えた回転装置、及び、その一例としてのコンバイン用穀稈掻き込み装置に関するものである。ここに輪体とは、チェンと噛合する突起が外周に形成されているスプロケット、Ｖベルト又はタイミングベルトが巻き掛けされるプーリ、或いはギア等を含んでいる。

エンジンで駆動される自走自脱式の稲用コンバインは、大雑把に分けて走行機体とその前方に配置した刈取り部とから成っており、刈取り部には、カッターで刈られた穀稈（稲束）を搬送装置に掻き込むための穀稈掻き込み装置が配置されている。

この穀稈掻き込み装置はチェンで駆動されており、チェンが噛合するスプロケットと、外周に山形の歯が多数形成された掻き込みホイールとを備えている。そして、穀稈掻き込み装置は穀稈への当たりの柔らかさの確保やコストの抑制等の点から樹脂化することが図られているが、スプロケットは強度や耐久性の点から金属製とせざる得ない。そこで、穀稈掻き込み装置のうちスプロケットを除いた大部分を樹脂の一体成形品として、スプロケットを金属製としてリング状に形成してこれを樹脂部分にボルトで締結することが行われている。

この場合、樹脂部分はスプロケットが嵌まるボス部を備えているが、穀稈掻き込み装置で掻き込み用タインを駆動するようになっており、そこで、ボス部のうちスプロケットを挟んで掻き込みホイールと反対側に位置した部分に、掻き込みタインを取り付けたベルトを駆動するためのプーリが設けられている。従って、スプロケットをリング状の一体物として製造すると、プーリを別体に製造してこれをボス部にボルト等で締結する必要があるが、そうすると、部材を樹脂で一体化することのメリットが薄れてしまう。

この点について特許文献１は、スプロケットを円弧状に形成された複数の部品に分離構成して、これらの部品をリング状につなげた状態で樹脂部に固定する構造を開示しており、この構成によると、プーリを含んだ部分を樹脂の一体化品と成すことができる。
特開２００１−６５６６７号公報

ところで、スプロケットには真円度が求められ、また、使用による変形があってはならない。この点について特許文献１は、２個の部品を突き合わせて形成されたリング体を表裏一対製造して（従って、スプロケットは全体で４個の部品から成っている）、表裏のリング体を、それらリング体の突き合わせ部を円周方向にずらした状態で重ねてボルトで固定することにより、位置決めや真円度の確保を図っている。

しかし、この特許文献１のように表裏のリング体から成る構成では、部材点数が多いため製造コストや組み立てコストが嵩むのみならず、表裏のリング体の歯が加工誤差等によって周方向にずれることも懸念される。

本願発明はこのような現状を端緒として成されたものであり、穀稈掻き込み装置等の回転装置を改善することを課題とするものである。

本願発明の回転装置は、基本構成として、動力を伝達するためのリング状の輪体と、前記輪体が固定された回転基体とを備えており、前記輪体は、円弧状に形成された複数のユニットを接続することでリング状になっている。そして、請求項１の発明では、前記輪体を構成するユニットの端部同士が円周方向に沿って互いに重なり合っている。なお、本願発明で「接続」は連続して延びるという意味に使用している。

請求項２に係る回転装置は、請求項１において、前記輪体を構成する各ユニットは、金属板を素材としたプレス加工により、外周板とこれに連接した側板とを有する断面Ｌ字形に形成されており、各ユニットの両端のうち一方の端部に、外周板と側板とを板厚寸法だけ内側に段落ちさせた状態の突出部を形成することにより、接続されるユニット同士を前記突出部の箇所で互いに重ね合わせている。

請求項３に係る回転装置は、請求項１又は２において、前記回転基体は、前記輪体が外側から嵌まるボス部を備えており、前記ボス部の一端部には、前記輪体の内径よりも外径が大きい大径部が、スプロケットとの間に間隔が空いた状態で形成されている一方、前記ボス部の他端部には、前記輪体の側面が重なる外向き張り出し部を形成しており、輪体のうち少なくともユニット同士が重なり合った部分を含む複数箇所が前記外向き張り出し部の側面にねじ式ファスナーで締結されている。

請求項４の発明は、発明の端緒となったコンバイン用穀稈掻き込み装置に適用したもので、この発明では、前記輪体はスプロケットであって、その外周面にはチェンが噛み合う突起を等間隔で形成している一方、前記回転基体は合成樹脂で製造されており、前記ボス部に設けた大径部はタインを有するベルトが巻き掛けされるプーリになっており、ボス部のうちスプロケットを挟んで前記プーリと反対側に位置した部分には、穀稈を掻き込むための掻き込みホイールが一体に形成されている。

更に請求項５の発明は、請求項４の発明の好適な形態であり、この発明では、前記スプロケットを構成する各ユニットは、板金製で外周板と側板とを有する断面Ｌ形に形成されている一方、前記回転基体の外向き張り出し部は、前記ボス部と掻き込みホイールとの双方に対して段違いの状態になっており、この外向き張り出し部を覆う状態で前記スプロケットが配置されており、スプロケットの側板をねじ式ファスナーで外向き張り出し部の側面に締結している。

本願発明のように構成すると、スプロケット等の輪体を構成するユニットはその端部同士が互いに重なり合っているため、複数のユニットで構成されたスプロケット類でありながら一体物と同様の状態になり、このため、組み立てが容易であると共に、チェン等から外力が作用しても変形することなく真円度を保持できる。このように本願発明によると、特許文献１のように２枚重ね方式にしなくてもリング体の形態を保持できるため、加工コストや組み立てコストを抑制しつつ、信頼性の高い回転装置を提供することができる。

請求項２のようにスプロケット類の構成部材であるユニットとして板金加工品を採用すると、重合手段の一環を成す突出部はプレス加工時に同時に成形できるため、加工コストを抑制できると共に軽量化でき、かつ、側板がリブ効果を発揮して板厚が薄くても高い強度（剛性）を確保できる利点があり、従って、量産品に適している。

なお、輪体を板金製とする場合、断面コ字状に形成することも可能であるが、この場合は形状に複雑になるため加工に手間がかかるが、ユニットを断面Ｌ字状に形成すると形状がシンプルであるため容易できる利点がある。

輪体を構成するユニットはその外周部を回転基体のボス部にボルト（或いはビス）で固定することも可能であるが、この場合、ボルトの頭はチェン等と干渉しないように半径内側に沈めねばならず、そうすると板金製のスプロケットには適用し難い。これに対して請求項３のように構成すると、スプロケット（ユニット）を固定するためのボルトがチェン等と干渉することはないため、輪体を板金製とした場合に特に好適である。

コンバイン用の穀稈掻き込み装置に適用して請求項５のように構成すると、外向き張り出し部が掻き込みホイールに対するリブの役割を果たすため強度的に優れている。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本願発明はコンバインの穀稈掻き込み装置に適用している。

(1).概略
図１は自走自脱式コンバインの平面図であり、コンバインは、大きく分けて走行機体１と刈取り部２とから成っており、走行機体１には、図示しないエンジンルームや運転席３、脱穀部４、脱穀部４に穀稈を搬送するための後部搬送機構５、脱穀して選別された籾を貯める穀物貯留部（グレンタンク）６、籾を機外に取り出すためのオーガ７などが設けられている。

刈取り部２は走行機体１に昇降自在に設けられており、分草体８や穀稈掻き上げタイン９、バリカン状の刈刃（図示せず）、穀稈を後部搬送機構５に送るための前部搬送機構１０などを備えている。本実施形態のコンバインは３条刈りのものであり、模式的に稲株の並び１１を点線で示している。そして、図１には表示していないが、刈取り部２に、穀稈の株元部を掻き込んで前部搬送機構１０に送るための穀稈掻き込み装置が配置されている。

図２は穀稈掻き込み装置１２の大まかな構成と配置とを示す模式図である。この図２では刈刃１３を点線で模式的に表示しており、穀稈掻き込み装置１２は刈刃１３のやや後方に配置している。本実施形態のコンバインは３条刈りであるので、３セットの穀稈掻き込み装置１２を備えている。

各穀稈掻き込み装置１２は、スプロケット１４と掻き込みホイール１５とプーリ１６とを備えている。穀稈掻き込み装置１２の手間側にはフロントプーリ１７が配置されており、穀稈掻き込み装置１２のプーリ（リアプーリ）１６とフロントプーリ１７とに掻き込みベルト１８が巻き掛けられている。図示していないが、掻き込みベルト１８には、周回方向の外側に突出したタインを等間隔で設けている。本願発明との関係は薄いので詳細は省略するが、穀稈掻き込み装置１２とフロントプーリ１６とは１つのケースに取り付けられており、ケースは図示しないフレーム材に取り付けられている。

３個のスプロケット１４のうち左右２個のスプロケット１４には駆動チェン１９が巻き掛けられている。また、駆動チェン１９は、穀稈掻き込み装置１２の外側に配置した別のスプロケット２１の群に噛合している。左側の穀稈掻き込み装置１２の掻き込みホイール１５と左右中間部の掻き込みホイール１５とは互いに噛み合っており、従って、左右中間部の穀稈掻き込み装置１２はスプロケット１４を備えていない（従って、中間部の穀稈掻き込み装置１２には本願発明を適用していない。）。

(2).穀稈掻き込み装置詳細
次に、図３以下の図面も参照して穀稈掻き込み装置１２の詳細を説明する。図３は穀稈掻き込み装置１２の斜視図、図４は穀稈掻き込み装置１２をその回転軸心方向から見た部分破断側面図、図５のうち（Ａ）は穀稈掻き込み装置１２を縦向き姿勢にした正面図、（Ｂ）は要部の破断正面図、図６は要部の破断側面図、図７のうち（Ａ）はスプロケット１４の側面図、（Ｂ）及び（Ｃ）はスプロケット１４の斜視図である。なお、図４において掻き込みホイール１５は仮想線で表示している。

穀稈掻き込み装置１２は、既述のスプロケット１４と掻き込みホイール１５とかプーリ１６に加えて、スプロケット１４が外側から嵌まるボス部２１を備えており、ボス部２１と掻き込みホイール１５とプーリ１６とは合成樹脂を素材として成形品として一体になっている。従って、本実施形態では、ボス部２１と掻き込みホイール１５とプーリ１６とが請求項に記載した回転基体を構成している。掻き込みホイール１５は周知のように多数の突起を有しており、他方、プーリ１６の外周には環状溝が形成されている。ボス部２１は底付きの筒状になっており、その内部には、ケースを固定するためのロッド２２が固定されている。

スプロケット１４は略半円状の２個のユニット２３に分離構成されており、２つのユニット２３を接続することでリング状になっている。２つのユニット２３は金属板（鋼板）を素材としてプレス加工（板金加工）することで製造されており、外周板２３ａと側板２３ｂとを有する断面Ｌ形に形成されており、かつ、外周板２３ａには駆動チェン１９が噛合する突起２４を形成している。２個のユニット２３は同一形態（同一種類）である。

そして、各ユニット２３の一端部に、外周板２３ａと側板２３ｂとを板厚寸法だけ内側に段落ちさせた状態の突出部２５を形成することにより、ユニット２３同士の端部を円周方向に沿ってある程度の寸法Ｌだけ重ね合わせている。また、ユニット２３の側板のうち互いに重なり合う端部と円周方向の中間部とにボルト挿通穴２６を空けて、突出部２５の箇所の除いた２箇所のボルト挿通穴２６の箇所の外面に、ねじ式ファスナーの一環を成すナット２７を溶接によって固着している。

スプロケット１４は、その側板２３ｂをプーリ１６に望ませた姿勢で掻き込みホイール１５に隣接するように配置されており、ボス部２１には、スプロケット１４が重なる外向き張り出し部２８を一体に形成しており、掻き込みホイール１５及び外向き張り出し部２８に、ねじ式ファスナーの一環をなすボルト２９を貫通させてこれを前記ナット２７にねじ込むことにより、スプロケット１４（ユニット２３）を外向き張り出し部２８の側面に締結している。

外向き張り出し部２８は掻き込みホイール１５にも連続しており、ボス部２１と掻き込みホイール１５とに対して段違いの状態になっている。本実施形態では外向き張り出し部２８を飛び飛びの状態で４箇所に設けているが、全周にわたって延びる状態に形成しても良いし、ボルト２９が貫通しないリブ状の外向き張り出し部２８を併設することも可能である。また、外向き張り出し部２８に、スプロケット１４の突起２４に嵌合する外向き突起部を形成してもよいのであり、このように構成すると、スプロケット１４に作用したトルクを突起部で支持することができるため、荷重に対する支持強度を向上できる利点がある。

また、ボルト２９を外向き張り出し部２８の箇所にインサート成形によって埋設し、これにナットをねじ込むことでスプロケット１４を締結することも可能である。但し、本実施形態のようにボルト２９を掻き込みホイール１５の端面の外側から挿入する構成を採用すると、スプロケット１４とプーリ１６との間の間隔を小さくできるため穀稈掻き込み装置１２を薄型化できる利点がある。ボルト２９の頭は、掻き込みホイール１５の端面に形成した凹所（座ぐり穴）に沈ませてもよい。

なお、本実施形態ではボス部２１の外周面とスプロケット１４の内周面との間に若干の隙間を空けているが、密着させても良い。各ユニット２３の側板２３ｂに１個ずつ又は複数個ずつの位置決め穴を空ける一方、外向き張り出し部２８の側面に前記位置決め穴に嵌まる位置決め突起を設けるなど、ユニット２３と外向き張り出し部２８とに、雄形と雌形との係合部からなる位置決め手段を形成することも可能である。

(3).その他
以上、本願発明の一実施形態を説明したが、本願発明が様々に展開できることはいうまでもない。例えばスプロケット等の輪体は板金製には限らず、ダイキャスト品など、素材や加工方法を限定するものではない。また、ユニット同士を重ね合わせる構造もユニットの形態に応じて適宜選択することができる。例えばユニットにある程度の厚さがある場合、その一端面に穴を空けた他端面に突起を設け、突起を穴に嵌め込むなどすることも可能である。

スプロケット１４等の輪体が外周板と側板とを有する形態の場合、外周板のみ又は側板のみを重ね合わせることも可能である。スプロケット等の輪体を板金製とする場合、２枚の側板を有する断面コ字状形に形成することも可能である。更に本願発明の輪体は真円形に限らず、楕円形のものにも適用できる。

また、スプロケットを構成するユニットの個数は２個には限らず、３個以上に分離構成することも可能である。更に、本願発明の適用対象はコンバイン用の穀稈掻き込み装置に限定されるものではなく、農業機械を初めとした他の機器類の回転装置に広く適用することができる。

本願発明の穀稈掻き込み装置を有する自走自脱式コンバインの平面図である。 穀稈掻き込み装置の大まかな構成と配置とを示す模式図である。 穀稈掻き込み装置の斜視図である。 穀稈掻き込み装置を回転軸心方向から見た部分破断側面図である。 （Ａ）は穀稈掻き込み装置を縦向きにした状態での正面図、（Ｂ）は要部の破断正面図である。 要部の破断側面図である。 スプロケットの構造を示す図である。

符号の説明

１２ 穀稈掻き込み装置
１４ 輪体の一例としてのスプロケット
１５ 掻き込みホイール
１６ プーリ
１８ 動力伝達手段の一例としてのチェン
２１ ボス部
２３ スプロケットを構成するユニット
２４ 突起
２７ ねじ式ファスナーの一環を成すナット
２８ 外向き張り出し部
２９ ねじ式ファスナーの一環を成すボルト

Claims (5)

1. 動力を伝達するためのリング状の輪体と、前記輪体が固定された回転基体とを備えており、前記輪体は、円弧状に形成された複数のユニットを接続することでリング状になっている回転装置であって、
   前記輪体を構成するユニットの端部同士が円周方向に沿って互いに重なり合っている、
   回転装置。
2. 前記輪体を構成する各ユニットは、金属板を素材としたプレス加工により、外周板とこれに連接した側板とを有する断面Ｌ字形に形成されており、各ユニットの両端のうち一方の端部に、外周板と側板とを板厚寸法だけ内側に段落ちさせた状態の突出部を形成することにより、接続されるユニット同士を前記突出部の箇所で互いに重ね合わせている、
   請求項１に記載した回転装置。
3. 前記回転基体は、前記輪体が外側から嵌まるボス部を備えており、前記ボス部の一端部には、前記輪体の内径よりも外径が大きい大径部が、スプロケットとの間に間隔が空いた状態で形成されている一方、前記ボス部の他端部には、前記輪体の側面が重なる外向き張り出し部を形成しており、輪体のうち少なくともユニット同士が重なり合った部分を含む複数箇所が前記外向き張り出し部の側面にねじ式ファスナーで締結されている、
   請求項１又は２に記載した回転装置。
4. 前記輪体はスプロケットであって、その外周面にはチェンが噛み合う突起を等間隔で形成している一方、
   前記回転基体は合成樹脂で製造されており、前記ボス部に設けた大径部はタインを有するベルトが巻き掛けされるプーリになっており、ボス部のうちスプロケットを挟んで前記プーリと反対側に位置した部分には、穀稈を掻き込むための掻き込みホイールが一体に形成されている、
   請求項３に記載した回転装置としてのコンバイン用穀稈掻き込み装置。
5. 前記スプロケットを構成する各ユニットは、板金製で外周板と側板とを有する断面Ｌ形に形成されている一方、
   前記回転基体の外向き張り出し部は、前記ボス部と掻き込みホイールとの双方に対して段違いの状態になっており、この外向き張り出し部を覆う状態で前記スプロケットが配置されており、スプロケットの側板をねじ式ファスナーで外向き張り出し部の側面に締結している、
   請求項４に記載したコンバイン用穀稈掻き込み装置。

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