JP2017184688A - 自脱型コンバインの脱穀装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自脱型コンバインで、刈取穀稈の量が多過ぎたり刈取穀稈が湿っていたりしても高速刈取を可能にする。
【解決手段】脱穀装置（３）の扱室（１５）内に穀稈の搬送方向に沿う軸心で軸架した扱胴（１４）を、この軸心方向で前後に分割して前側扱胴（１４Ｆ）と後側扱胴（１４Ｒ）を形成し、後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で回転駆動すると共に、前側扱胴（１４Ｆ）の駆動回転速度を変速可能な構成とする。また、扱室（１５）の前壁（１５Ｆ）に軸受された筒状軸（１６）内に、後側扱胴（１４Ｒ）を固定した回転軸（７）の前部を挿通して軸受し、回転軸（７）の後部は扱室（１５）の後壁（１５Ｒ）に軸受し、回転軸（７）に駆動力を伝動して前記後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で駆動する構成とし、筒状軸（１６）に前側扱胴（１４Ｆ）を固定し、筒状軸（１６）に変速機構（１８）を介して駆動力を伝動して前側扱胴（１４Ｆ）を変速駆動する構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自脱型コンバインに搭載する脱穀装置に関する。

自脱型コンバインの脱穀装置は、穀稈の穂先側を扱室内に挿入して扱ぎ口に沿って設けたフィードチェンで穀稈の株元を挟持して後方へ送りながら扱胴に立設する扱歯で穂先側の穀粒を扱ぎ落とすようにしている。

この脱穀装置で、扱胴を前胴と後胴に二分割し、前胴の回転速度よりも後胴の回転速度を速くすることで前胴と後胴で構成された前後の短い扱胴で高能率に脱粒処理を行えるようにする技術が下記の特許文献１と特許文献２に記載されている。

特開平７−２２２５１８号公報 特開２０１０−２６８７２９号公報

しかし、コンバインは、刈取走行速度が速くて刈取穀稈量が多くなったり刈取穀稈が湿っていたりすると、脱穀装置の扱室取込み口に刈取穀稈が停滞しがちになるので刈取走行速度を緩めて刈取穀稈を少なくしなければならない。

このような刈取穀稈量や穀稈の湿り具合によるコンバインの刈取速度の調整は、前記の扱胴を前胴と後胴に二分割し前胴の回転速度よりも後胴の回転速度を速くする技術でも同様に必要で、コンバインの高能率化の障害となっている。

本発明は、従来の自脱型コンバインの脱穀装置の上記課題に鑑みて、刈取穀稈の量が多過ぎたり刈取穀稈が湿っていたりしても高速刈取を可能にすることを目的とする。

上記課題は、次の技術手段により解決される。

請求項１に記載の発明は、刈取装置（４）で刈り取った穀稈の穂先側を脱穀装置（３）の扱室（１５）内へ挿入して脱穀する自脱型コンバインの脱穀装置において、前記扱室（１５）内に穀稈の搬送方向に沿う軸心で軸架した扱胴（１４）を、この軸心方向で前後に分割して前側扱胴（１４Ｆ）と後側扱胴（１４Ｒ）を形成し、前記後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で回転駆動すると共に、前記前側扱胴（１４Ｆ）の駆動回転速度を変速可能な構成としたことを特徴とする自脱型コンバインの脱穀装置とする。

請求項２に記載の発明は、前記扱室（１５）の前壁（１５Ｆ）に軸受された筒状軸（１６）内に、前記後側扱胴（１４Ｒ）を固定した回転軸（７）の前部を挿通して軸受し、該回転軸（７）の後部は前記扱室（１５）の後壁（１５Ｒ）に軸受し、前記回転軸（７）に駆動力を伝動して前記後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で駆動する構成とし、前記筒状軸（１６）に前記前側扱胴（１４Ｆ）を固定し、該筒状軸（１６）に変速機構（１８）を介して駆動力を伝動して前記前側扱胴（１４Ｆ）を変速駆動する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置とする。

請求項３に記載の発明は、機体の走行速度を検出する走行速度検出センサ（３９）を設け、該走行速度検出センサ（３９）によって検出される走行速度に基づいて前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置とする。

請求項４に記載の発明は、前記扱室（１５）に供給される穀稈の層厚を検出する層厚センサ（３４）を設け、該層厚センサ（３４）によって検出される穀稈の層厚に基づいて前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置とする。

請求項５に記載の発明は、前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速させる回転速度変更ダイヤル（３６）を設けた請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置とする。

請求項１に記載の発明によれば、扱室１５に供給される穀稈の量が多い場合や穀稈が湿っている場合に、前側扱胴１４Ｆの回転速度を高速にすることで、前側扱胴１４Ｆの扱ぎ歯による取込み作用を増して扱室１５の取込み口に穀稈が停滞しにくくなり、後側扱胴１４Ｒの扱ぎ歯で効率的に脱穀することができる。また、麦などの収穫で穀稈が千切れ易い場合には前側扱胴１４Ｆの回転を低速にすることで前側扱胴１４Ｆの扱ぎ歯による穀稈の穂先の千切れを少なくして藁屑の発生を抑え、扱室１５内での脱粒処理を良好に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果を奏するうえで、回転軸７に一定速度の回転を伝動することで後側扱胴１４Ｒが一定速度で回転し、変速機構１８を介して筒状軸６に伝動することで前側扱胴１４Ｆを変速出来る。

請求項３に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果を奏するうえで、走行速度検出センサ３９で検出される刈取走行速度が速くなって脱穀装置３に供給される穀稈量が増加すると前側扱胴１４Ｆの回転速度を増速して扱室１５への穀稈の取り込みを良くすることが出来る。

請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果を奏するうえで、層厚センサ３４で検出される扱室１５への穀稈供給量が多くなると、前側扱胴１４Ｆの回転速度を増速して扱室１５への穀稈の取り込みを良くすることが出来る。

請求項５に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、コンバインの操縦者が穀稈の量や湿り具合を見ながら取込み調整ダイヤル２９を操作して前側扱胴１４Ｆの回転速度を任意に変更して適切な穀稈取り込み状態にすることが出来る。

コンバインの側面図である。 扱胴の伝動機構を示す説明用の平面図である。 前側扱胴と後側扱胴の回転速度関係を示す概念図である。 脱穀装置の要部を示す正面図である。 前側扱胴の変速制御回路のブロック図である。 前側扱胴の変速機構の別実施例を示す説明用の平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す一実施例を参照しながら説明する。なお、本明細書においてコンバインの前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。

コンバインの機体構成を図１に基づいて説明すると、１はコンバインの機体フレーム、２は機体フレーム１の下方に設けた走行装置、３は機体フレーム１の上方に設けた脱穀装置、４は脱穀装置３の前側に設けた刈取装置、５は脱穀装置３の右側に設けたグレンタンク、６はグレンタンク５の前側に設けた操縦部である。

前記刈取装置４は、その最先端位置に、圃場に植立する穀稈を分草する分草装置８を左右方向に並設し、各分草装置８の後側に、分草装置８で分草した穀稈を引起す引起装置９を設け、引起装置９の後側には刈刃１０を設け、刈刃１０の上方の後側には刈刃１０によって刈り取った穀稈を後方の脱穀装置３に向けて搬送する刈取穀稈搬送装置１１を設ける。

刈取穀稈搬送装置１１の終端部にまで搬送されてきた穀稈は、前記脱穀装置３のフィードチェン１３に適正姿勢で受け継ぎされて、搬送される。フィードチェン１３は、扱胴１４を内装軸架せる扱室１５左側面に形成した扱ぎ口に沿って張設されている。脱穀処理後の排藁は排藁チェン(図示省略)によって搬出処理されるようになっている。

エンジン（図示省略)からの回転動力は、ＨＳＴ（油圧式無段変速装置・図示省略）を経由して走行ミッション（図示省略）に伝達して走行装置２を駆動し、脱穀装置３にも伝動される。

刈取装置４には，走行ミッション内の伝動軸から刈取クラッチ（図示省略）を介して刈取装置４の入力軸（図示省略）に伝達されると共に、脱穀装置３にはエンジンから脱穀クラッチ(図示省略)を介して動力が伝達されるようになっている。

この脱穀クラッチは、刈脱クラッチレバーによって接続および遮断操作される。脱穀クラッチが接続された状態では、前記扱胴１４、フィードチェン１３、扱胴１４下部の唐箕や排塵ファン等の選別装置が駆動される。

脱穀装置３の扱室１５内に軸架された扱胴１４は、図２に示す如く構成される。

即ち、扱胴１４は、全長の１／４程度の前側扱胴（フロント扱胴）１４Ｆと、残りの長さの後側扱胴（メイン扱胴）１４Ｒとに分割され、それぞれの外周に突出する扱ぎ歯１９を螺旋状に配設し、扱室１５の前壁１５Ｆと後壁１５Ｒの間に軸架されている。前側扱胴１４Ｆは、前壁１５Ｆの外側に取り付けるギヤケース１７に軸受された筒状軸１６に固定され、後側扱胴１４Ｒは筒状軸１６の中空部を貫通する回転軸７に固定され、この回転軸７の前部が筒状軸１６に軸支され、この回転軸７の後部が後壁１５Ｒを貫通してこの後壁１５Ｒに軸受され、回転軸７の後端に、排藁チェンにベルト伝動するプーリ２０を固定している。

ギヤケース１７内では、回転軸７の前端に固定されたべベルギヤ２３が、入力軸２１に固定された入力べベルギヤ２２と噛み合っており、エンジンからベルトを介して入力軸２１の入力プーリ２９に入力された動力で回転軸７が駆動され、後側扱胴１４Ｒが所定の一定速度で回転する。

ギヤケース１７の前側にＨＳＴ（油圧式無段変速装置）１８を取り付け、このＨＳＴ１８の出力軸であるモータ軸２５の回転を、このモータ軸２５にスプライン嵌合した伝動軸２４と、この伝動軸２４に固定された第一ギヤ２６から、筒状軸１６に固定された第二ギヤ２７へ伝動する構成である。また、ＨＳＴ１８は、トラニオン軸制御モータ１８でトラニオン軸を回動調節して変速する構成としている。従って、筒状軸１６に固定の前側扱胴１４Ｆの回転速度が無段階に変速可能である。

図３は、前側扱胴と後側扱胴の回転速度関係を示す概念図であり、前側扱胴１４Ｆの回転速度は、後側扱胴１４Ｒの一定回転速度に対して、低速の回転速度域から高速の回転速度域まで変速可能とする。

図４は、扱室１５の要部を示す正面面で、前壁１５Ｆの下部に横へ大きく開いた取込み口１５Ａを設け、その上部にギヤケース１７を取り付けているが、モータ軸２５が回転軸７の真上に位置しているので、このギヤケース１７が、穀稈の穂先側が取込み口１５Ａから扱室１５内へ移動する際の支障とはならない。

扱室１５の下部には、扱ぎ網３０が扱胴１４の下側外周を取り囲むように設けられている。

図５は、前側扱胴１４Ｆの変速制御回路のブロック図で、制御装置３２の入力側に、グレンタンク５の穀粒量を検出する収量検出センサ３３の検出収量と、刈取穀稈搬送装置１１またはフィードチェン１３で搬送される穀稈の層厚を検出する層厚センサ３４の検出層厚と、走行変速レバーを倒伏モードにしたことを検出する倒伏モード検出センサ３５の倒伏モード検出信号と、前側扱胴１４Ｆの回転速度を任意に変更する回転速度変更ダイヤル３６の設定回転数と、グレンタンク５への穀粒投入路に設ける脱ぷ検出センサ３７の検出脱ぷ率と、作物選択ダイヤル３８の作物設定と、走行装置２の走行速度検出センサ３９の走行速度と、手扱ぎセンサ４０の手扱ぎ設定信号と、ＨＳＴ１８のトラニオン軸ポテンショメータ４１の変速設定値が入力され、制御装置３２からトラニオン軸制御モータ１８に変速制御信号を出力する構成としている。

前側扱胴１４Ｆの変速制御は、層厚センサ３４が穀稈や雑草の層が厚くて量が多いことを検出すると、トラニオン軸制御モータ１８に増速信号を送ってＨＳＴ１８の出力を増速して前側扱胴１４Ｆの回転速度を後側扱胴１４Ｒよりも速くする。

また、倒伏モード検出センサ３５が倒伏穀稈の刈取設定を検出すると、前側扱胴１４Ｆの回転速度を後側扱胴１４Ｒよりも速くする。

また、脱ぷ検出センサ３７が高脱ぷ率を検出すると、前側扱胴１４Ｆの回転速度を減速して脱ぷを少なくする。

また、作物選択ダイヤル３８で収穫作物を麦にすると、穂先が切れやすいので、前側扱胴１４Ｆの回転速度を減速して穂先の千切れを少なくする。

また、走行速度検出センサ３９が高速刈取を検出すると、刈取穀稈が多くなるので、前側扱胴１４Ｆの回転速度を増速して扱室１５への取り込みを良くする。

また、手扱ぎセンサ４０が手扱ぎ設定を検出すると、エンジンの回転速度を低下させると共に、前側扱胴１４Ｆの回転速度を増速して脱穀性能を維持する。

コンバインの操縦者が刈取穀稈の量が多いと判断したり刈取穀稈が湿っていると判断したりすると、回転速度変更ダイヤル３６を回転操作して、トラニオン軸制御モータ１８に増速信号を送ってＨＳＴ１８の出力回転を増速し、前側扱胴１４Ｆの回転速度を後側扱胴１４Ｒの回転速度よりも速くする。

図５は、前側扱胴１４Ｆの回転速度を多段階に変速可能にした変速機構１８の別実施例であり、ギヤケース１７内に、中継軸４５と変速軸４９を設け、回転軸７の第一スプロケット４３から中継軸４５の第二スプロケット４６にチェン４７で伝動し、中継軸４５と変速軸４９の間に備えた多段のシフトギヤ４８と多段の変速ギヤ５０の組み合わせで、第二ギヤ２７に伝動する第一ギヤ２６の回転を高・中・低の三段階に変速する。

この実施例では、前側扱胴１４Ｆの変速が後側扱胴１４Ｒに対して高速、同速、低速の三段階に変速可能となり、シフトギヤ４８の変速シフト機構(図示省略)を制御装置３２で制御する構成とする。

３ 脱穀装置
７ 回転軸
１４ 扱胴
１４Ｆ 前側扱胴（フロント扱胴）
１４Ｒ 後側扱胴（メイン扱胴）
１５ 扱室
１５Ｒ 後壁
１６ 筒状軸
１８ 変速機構
３４ 層厚センサ
３６ 回転速度変更ダイヤル
３９ 走行速度センサ

Claims (5)

1. 刈取装置（４）で刈り取った穀稈の穂先側を脱穀装置（３）の扱室（１５）内へ挿入して脱穀する自脱型コンバインの脱穀装置において、前記扱室（１５）内に穀稈の搬送方向に沿う軸心で軸架した扱胴（１４）を、この軸心方向で前後に分割して前側扱胴（１４Ｆ）と後側扱胴（１４Ｒ）を形成し、前記後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で回転駆動すると共に、前記前側扱胴（１４Ｆ）の駆動回転速度を変速可能な構成としたことを特徴とする自脱型コンバインの脱穀装置。
2. 前記扱室（１５）の前壁（１５Ｆ）に軸受された筒状軸（１６）内に、前記後側扱胴（１４Ｒ）を固定した回転軸（７）の前部を挿通して軸受し、該回転軸（７）の後部は前記扱室（１５）の後壁（１５Ｒ）に軸受し、前記回転軸（７）に駆動力を伝動して前記後側扱胴（１４Ｒ）を一定速度で駆動する構成とし、前記筒状軸（１６）に前記前側扱胴（１４Ｆ）を固定し、該筒状軸（１６）に変速機構（１８）を介して駆動力を伝動して前記前側扱胴（１４Ｆ）を変速駆動する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置。
3. 機体の走行速度を検出する走行速度検出センサ（３９）を設け、該走行速度検出センサ（３９）によって検出される走行速度に基づいて前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置。
4. 前記扱室（１５）に供給される穀稈の層厚を検出する層厚センサ（３４）を設け、該層厚センサ（３４）によって検出される穀稈の層厚に基づいて前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置。
5. 前記前側扱胴（１４Ｆ）の回転速度を変速させる回転速度変更ダイヤル（３６）を設けた請求項１に記載の自脱型コンバインの脱穀装置。
   

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