JP2020048474A - コンバイン - Google Patents

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大樹 廣松
Daiki Hiromatsu
大樹 廣松
和田 俊郎
Toshiro Wada
俊郎 和田
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Abstract

【課題】容易且つ低コストでメンテナンス可能であって穀稈の巻き付きを防止した扱胴を備えるコンバインを提供する。【解決手段】掻込部312と、掻込部312により掻き込まれた穀稈に対して脱穀処理を行う扱胴本体313とを有し、扱室30内で回転する扱胴31を備え、扱胴本体313は、扱室30と扱胴本体313の内部とを区画するとともに、少なくとも前後方向又は周方向に分割可能な複数の分割構成体314で構成され、各分割構成体314は、複数の扱歯315が前後方向に間隔を隔てて配置される扱歯列315Lを有する。【選択図】図5

Description

本発明は、コンバインに関する。
従来より、扱胴軸の軸線周りに配置された複数の棒状部材から構成される扱胴において、各棒状部材に所定間隔を隔てて複数の棒状の扱歯を立設する構成が知られている(下記特許文献1〜3を参照)。
しかしながら、これらの構成では、各棒状部材に立設された複数の扱歯のうち一部の扱歯が摩耗した際、棒状部材毎に交換しなければならずメンテナンスコストが増大する。また、棒状部材が露出した状態では、穀稈が棒状部材に巻き付き、扱胴にて穀稈が滞留するという問題も発生し得る。
中国実用新案第ZL200320122308.0号明細書 中国実用新案第ZL200420009513.0号明細書 中国実用新案第ZL200320110474.9号明細書
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易且つ低コストでメンテナンス可能であって穀稈の巻き付きを防止した扱胴を備えるコンバインを提供することにある。
本発明に係るコンバインは、掻込部と、前記掻込部により掻き込まれた穀稈に対して脱穀処理を行う扱胴本体とを有し、扱室内で回転する扱胴を備え、
前記扱胴本体は、前記扱室と前記扱胴本体の内部とを区画するとともに、少なくとも前後方向又は周方向に分割可能な複数の分割構成体で構成され、
各分割構成体は、複数の扱歯が前後方向に間隔を隔てて配置される扱歯列を有するものである。
かかる構成によれば、扱室と扱胴本体の部とを区画する扱胴本体に扱歯が設けられているため、穀稈が扱胴に巻き付くことがない。また、扱胴本体が分割可能に構成されているため、特定の分割構成体に設けられた扱歯の一部が損傷した場合には、当該分割構成体のみを交換すればよく、交換の手間が少なく且つ低コストでメンテナンス可能である。
本発明において、前記各分割構成体は、前記扱胴本体の外周面の一部を構成する第1分割構成体と、前記第1分割構成体の内部に取り付けられて前記複数の扱歯の基端部を支持する第2分割構成体とを有し、
前記第1分割構成体は、前記複数の扱歯の中途部と面接触可能な接触部を有するものでもよい。
かかる構成によれば、扱歯が第1分割構成体と第2分割構成体により2点で支持されるため、倒れが防止され、その際、扱歯の中途部は溶接等の固定による倒れの防止ではなく面接触による倒れの防止であることから、応力が一点に加わらず扱歯が折れにくい。
本発明において、前記各分割構成体は、前記扱歯列を周方向に所定間隔を隔てて複数列有するものでもよい。
かかる構成によれば、複数列の扱歯列を同時に交換できるためメンテナンス性が良好となる。
本発明において、一の分割構成体が有する前記扱歯列における前記複数の扱歯の前記間隔と、他の分割構成体が有する前記扱歯列における前記複数の扱歯の前記間隔とが異なるものでもよい。
かかる構成によれば、扱歯列における扱歯の間隔が異なる複数の分割構成体が設けられているため、品種等に応じて柔軟に扱歯の配列をカスタマイズすることができる。
コンバインの左側面図 コンバインの右側面図 コンバインの平面図 脱穀装置と選別装置とを示す縦断面図 扱胴の斜視図 扱胴の分解斜視図 掻込部の正面図 扱胴本体の斜視図 分割構成体の斜視図 分割構成体の分解斜視図 分割構成体の一部を拡大して示す斜視図 別実施形態に係る扱胴本体の斜視図
本発明に係るコンバインの一例について説明する。
[コンバインの全体構造]
まずは、コンバインの全体構造について簡単に説明する。図1〜3は、それぞれ、本実施形態のコンバイン100の左側面、右側面、及び平面を示す。図中には、コンバイン100の前後方向、左右方向、及び、上下方向を矢印で示している。コンバイン100は、走行装置1と、刈取装置2と、脱穀装置3と、選別装置4と、貯留装置5と、動力装置6とを備える。
走行装置1は、機体フレーム10の下方に設けられている。走行装置1は、トランスミッション11と、左右一対に設けられたクローラ装置12とを有する。トランスミッション11は、機体フレーム10に搭載された動力装置6の動力をクローラ装置12に伝達する。クローラ装置12は、コンバイン100を前後方向に走行させたり、コンバイン100を左右方向に旋回させたりする。
刈取装置2は、走行装置1の前方に設けられている。刈取装置2は、リール21と、カッター(刈刃)22と、オーガ(横送りスクリュー)23と、搬送コンベア24とを有する。リール21は、回転することによって圃場の穀稈をカッター22へ案内する。カッター22は、リール21によって案内された穀稈を切断する。オーガ23は、カッター22によって切断された穀稈を所定の位置(搬送コンベア24の穀稈供給口)に集合させる。搬送コンベア24は、オーガ23によって集合させた穀稈を脱穀装置3のフロントロータ33(図4参照)まで搬送する。
脱穀装置3は、刈取装置2の後方であって、左右方向一方側(本実施形態では左側)に配置されている。脱穀装置3は、扱胴31と、その扱胴31の下方に設けられた受網32とを有する。扱胴31は、扱室30(図4参照)に収容されている。扱胴31は、回転することによって穀稈を脱穀しながら後方へ搬送する。受網32は、扱胴31によって搬送される穀稈を支持するとともに、脱穀処理物を選別装置4へ落下させる。扱胴31の下方には、穀粒搬送用のスクリューコンベアである一番コンベア143と二番コンベア144(図4参照)とが設けられている。これらは、いずれも脱穀処理物を水平方向(左右方向)に搬送する。
選別装置4は、脱穀装置3の下方に設けられている。選別装置4は、前後方向に揺動することにより、受網32から漏下した脱穀処理物を揺動選別する揺動選別装置41を有する。揺動選別装置41で選別された穀粒は、一番コンベア143によって搬送された後、バケット式の揚穀装置7によって上方へ持ち上げられ、グレンタンク51の投入口153に投入される。また、選別装置4は、揺動選別装置41に向けて風を送る送風装置42を有する。送風装置42は、脱穀処理物に含まれる藁屑などの夾雑物を吹き飛ばす。藁屑などの夾雑物は、選別装置4の後方に設けられた排稈口45から外部へ排出される。
貯留装置5は、刈取装置2の後方であって、左右方向他方側(本実施形態では右側)に配置されている。貯留装置5は、脱穀装置3と左右方向に隣接して設けられている。脱穀装置3及び選別装置4と、貯留装置5とは、機体フレーム10の上方で左右に並列配置されている。貯留装置5は、穀粒を貯留するためのグレンタンク51を備える。グレンタンク51は、選別装置4から一番コンベア143及び揚穀装置7を介して搬送されてきた穀粒を貯留する。揚穀装置7は、脱穀装置3とグレンタンク51との間に配置されている。グレンタンク51は、その後端部の縦軸芯51p周りで機体フレーム10に対して回動可能に支持されている。グレンタンク51内の穀粒を排出する際には、排出オーガ52が用いられる。排出オーガ52は、上下左右方向に回動自在に構成されており、穀粒を任意の場所に排出できる。
動力装置6は、運転部13の下方で且つ貯留装置5の前方に設けられている。動力装置6は、エンジン61で構成されている。本実施形態のエンジン61は、ディーゼルエンジンであり、燃料を燃焼させて得た熱エネルギーを運動エネルギーに変換する。より具体的に説明すると、エンジン61は、燃料を燃焼させて得た熱エネルギーを、走行装置1など各部を駆動する動力に変換する。動力装置6は、電気によって動力を発生させる電動モータであっても構わない。また、動力装置6はエンジン61と電動モータの双方を備えていてもよい。
運転部13は、グレンタンク51の前方で機体フレーム10の右側前部に設けられている。運転部13はキャビン14で覆われており、そのキャビン14の後方にグレンタンク51が設けられている。図面には現れていないが、キャビン14の内部には、オペレータが着席する運転座席や、その運転座席の前方に配置された操向ハンドルが設置され、それらの周囲に変速レバーやクラッチレバー、スイッチ類など種々の操作具が配置されている。
[脱穀装置]
次に、脱穀装置3について説明する。図4に示すように、脱穀装置3は、扱室30と、扱胴31と、受網32と、フロントロータ33とを有する。扱室30は、受網32、機枠300などによって区画形成されている。機枠300には、扱胴31の上方に配置された上部カバー301と、扱胴31の前方に配置された前壁部材302と、扱胴31の後方に配置された後壁部材303とが取り付けられている。搬送コンベア24で搬送されてきた穀稈は、フロントロータ33によって扱室30内へ送り込まれる。フロントロータ33は、穀稈を搬送するだけでなく、予備的な脱穀(プレ脱穀)を行う機能も有する。
扱胴31は、前後方向に沿って延びた扱胴軸311と、掻込部312と、扱胴本体313とを有する。扱胴31は、扱胴軸311を中心に扱室30内で回転する。
扱胴軸311は、前壁部材302及び後壁部材303によって回転自在に支持されている。扱胴軸311にはエンジン61からの回転動力が伝達される。扱胴軸311は、直線状に形成された構造体であり、掻込部312と扱胴本体313とを支持する。
扱胴軸311には、図6に示すように、前後方向に沿って順に前から前側プレート3111、第1中間プレート3112、第2中間プレート3113、後側プレート3114が固着されている。掻込部312は、前側プレート3111の前面に連結される。また、扱胴本体313は、前側プレート3111、第1中間プレート3112、第2中間プレート3113、及び後側プレート3114の外周面に連結される。
掻込部312は、扱胴31の前部に配置されている。掻込部312は、螺旋状のブレード312bが形成された構造体である。掻込部312は、フロントロータ33によって送り込まれてきた穀稈を掻き込む。つまり、掻込部312は、回転することにより、フロントロータ33によって送り込まれてきた穀稈を取り込んで後方へ送り出す。
本実施形態の掻込部312は、扱胴軸311に支持された円錐台状のドラム体312aを備えており、ドラム体312aの外周面に2個のブレード312bが設けられている。2個のブレード312bの形状は同一である。ブレード312bは、螺旋状の板体で構成されており、ブレード312bの後端は前方に折り曲げられている。ブレード312bの後端の折り曲げ部3121は、扱胴軸311に対して傾斜しており(図7参照)、穀稈を後方へ送り出す機能を有する。折り曲げ部3121も含めたブレード312bの側面は、ドラム体312aに溶接固定されている。
また、ブレード312bの前面とドラム体312aの外周面との間には、3個のリブ3122が溶接固定されている。図7に示すように、3個のリブ3122は、前方の2個のリブ3122同士の間隔が後方の2個のリブ3122同士の間隔よりも広くなるように配置されている。また、後方の2個のリブ3122同士の間隔と、最後方のリブ3122と折り曲げ部3121との間隔とは、略同じとなっている。また、最前方のリブ3122とブレード312bの前端との間隔は、最後方のリブ3122と折り曲げ部3121との間隔よりも狭くなっている。
掻込部312の後方には、扱胴本体313が配置されている。扱胴本体313は、掻込部312により掻き込まれた穀稈に対して脱穀処理を行う。扱胴本体313は、扱室30と扱胴本体313の内部とを区画する筒状の回転体である。扱胴本体313は、回転することにより、掻込部312が送り出した穀稈を揉み込み、また打撃して脱穀物を落とす。本実施形態の扱胴本体313は、図8に示すように断面が略六角形の筒状である。ただし、扱胴本体313の断面は、円筒状であってもよく、六角形以外の多角形の筒状であってもよい。
扱胴本体313は、少なくとも前後方向又は周方向に分割可能な複数の分割構成体で構成される。本実施形態の扱胴本体313は、前後方向に3分割され且つ周方向に3分割される9個の分割構成体314で構成されている。分割構成体314は、扱胴軸311の前側プレート3111、第1中間プレート3112、第2中間プレート3113、及び後側プレート3114にボルト等の締結部材314aによって着脱自在に連結される。
各分割構成体314は、複数の扱歯315が前後方向に所定の間隔を隔てて配置される扱歯列315Lを有する。本実施形態の扱歯列315Lは、7本の扱歯315で構成されている。本実施形態の各分割構成体314は、周方向に所定間隔を隔てて配置される2列の扱歯列315Lを有している。扱歯列315Lは、断面略六角形の扱胴本体313の角部に配置されている。
本発明では扱胴本体313が複数の分割構成体314で構成されているため、特定の分割構成体314に設けられた扱歯315の一部が損傷した場合には、当該分割構成体314のみを交換すればよく、交換の手間が少なく且つ低コストでメンテナンス可能である。また、特定の分割構成体314に設けられた扱歯315の摩耗が激しい場合に、当該分割構成体314を、扱歯315の摩耗が小さい別の分割構成体314と交換することで対応可能であり、柔軟な対応が可能である。
各分割構成体314は、扱胴本体313の外周面の一部を構成する第1分割構成体3141と、第1分割構成体3141の内部に取り付けられる第2分割構成体3142とを有する。本実施形態では、1個の第1分割構成体3141に対して2個の第2分割構成体3142が取り付けられている。2個の第2分割構成体3142の形状は同一である。
第1分割構成体3141は、周方向に沿って4つの屈曲部3141a,3141b,3141c,3141dを有するように曲げ加工された板部材である。第1分割構成体3141の屈曲部3141aと屈曲部3141bとの間の領域には、前後方向に所定の間隔を隔てて複数の貫通孔3141eが形成されている。同様に、第1分割構成体3141の屈曲部3141cと屈曲部3141dとの間の領域には、前後方向に所定の間隔を隔てて複数の貫通孔3141eが形成されている。
貫通孔3141eの縁部には、扱胴本体313の径方向外側に向かって突出する円筒状の接触部3141fが形成されている。接触部3141fは、バーリング加工によって形成される。貫通孔3141eには扱歯315が挿通され、接触部3141fは、扱歯315の中途部315aと面接触する。なお、接触部3141fは、扱歯315の中途部315aに溶接等で固定されておらず、扱歯315の外周面に接触しているのみである。
また、第1分割構成体3141の屈曲部3141bと屈曲部3141cとの間の領域には、扱胴本体313の径方向外側に向かって突出するようにエンボス加工された補強部3141gが形成されている。補強部3141gは楕円状をしている。また、補強部3141gは、前後方向に沿って3個形成されている。補強部3141gを設けることで、第1分割構成体3141の屈曲部3141bと屈曲部3141cとの間の領域の強度が向上する。
第1分割構成体3141の屈曲部3141dよりも周方向外側の端部には、扱胴本体313の径方向内側にオフセットされた延出部3141hが形成されている。延出部3141hの板面は、屈曲部3141dよりも周方向外側の領域の板面から第1分割構成体3141の板厚の分だけオフセットされている。周方向に隣り合う第1分割構成体3141同士を連結する際、一方の第1分割構成体3141の延出部3141hの上に、他方の第1分割構成体3141の周方向端部が重ねられ、ボルト等の締結部材314b(図5参照)によって着脱自在に連結される。第1分割構成体3141の周方向両端部のうち扱胴本体313の回転方向前方側に位置する周方向端部に延出部3141hを形成することで、穀稈が第1分割構成体3141同士の連結部に挟まるのを防止することができる。
第2分割構成体3142は、周方向に沿って6つの屈曲部3142a,3142b,3142c,3142d,3142e,3142fを有するように曲げ加工された板部材である。第2分割構成体3142の屈曲部3142cと屈曲部3142dとの間の領域は、他の領域よりも扱胴本体313の径方向外側に位置している。これにより、第2分割構成体3142の強度が向上する。また、第2分割構成体3142の屈曲部3142aよりも周方向外側の領域、及び第2分割構成体3142の屈曲部3142fよりも周方向外側の領域は、第1分割構成体314aの内側に溶接固定されている。
第2分割構成体3142の屈曲部3142cと屈曲部3142dとの間の領域には、前後方向に所定の間隔を隔てて複数の貫通孔3142gが形成されている。貫通孔3142gには扱歯315が挿通され、扱歯315の基端部315bを支持する。扱歯315の基端部315bの外径は、中途部315aの外径よりも大径となっており、基端部315bは、貫通孔3142gに係止され且つ溶接固定されている。
第2分割構成体3142と第1分割構成体3141との間には、蓋部材3143が設けられている。なお、蓋部材3143は、第2分割構成体3142の前後端にそれぞれ設けられるが、図9及び図10では、説明の便宜のため左側の蓋部材3143は図示されていない。蓋部材3143は、塵埃が扱胴本体313内に侵入することを防ぐとともに、分割構造である扱胴本体313を補強する役割がある。
受網32は、扱胴31の下側外周面に沿って設けられ、前後方向から見て略U字状に形成されている。本実施形態では、扱胴本体313によって構成される回転体の下方を覆うように、受網32が配置されている。受網32は、扱胴本体313によって揉み込まれる穀稈を支持する。受網32は、主に網体321によって構成されている。網体321は、所定の間隔で平行にワイヤを張り巡らせてなる構造体である。受網32は、網体321の隙間を通じて、扱胴31により脱穀処理された脱穀処理物を漏下させる。受網32から漏下しなかった穀稈は、受網32の後端部から排稈として排出される。
[選別装置]
次に、選別装置4について説明する。図4に示すように、選別装置4は、揺動選別装置41と、送風装置42とを備える。揺動選別装置41は、脱穀処理物を篩いにかけることによって穀粒を選別する。送風装置42は、脱穀処理物に含まれる藁屑などの夾雑物を吹き飛ばすことによって穀粒を選別する。
揺動選別装置41は、フィードパン411と、チャフシーブ412と、ストローラック413とを有する。フィードパン411の後方下部にはチャフシーブ412が配置され、そのチャフシーブ412の後方にストローラック413が配置されている。フィードパン411は、広く平らに形成された構造体である。フィードパン411は、受網32から落下してきた脱穀処理物を受け止める。フィードパン411は、前後に揺動することにより、フィードパン411上の脱穀処理物を均しながら後方に移動させる。このとき、脱穀処理物は、斜めに取り付けられたフィン411fによって左右方向にも満遍なく広げられる。
チャフシーブ412は、所定の間隔を設けて相互に平行に並べられた複数のシーブプレート412pを有する。複数のシーブプレート412pは、左右方向に沿って延在しつつ前後方向に並設されている。シーブプレート412pの角度は、脱穀処理物の量に応じて調整可能である。チャフシーブ412は、前後に揺動することにより、フィードパン411から送られてきた脱穀処理物を篩いにかけ、混入している夾雑物を浮き上がらせて穀粒と分離する。チャフシーブ412で選別された脱穀処理物(穀粒のみとなっている「一番処理物」)は、篩い網416を通った後に、第一流穀板431で案内されて一番樋43に落下し、一番コンベア143へ送られる。チャフシーブ412上に残った脱穀処理物は、後方に移動してストローラック413へ送られる。
ストローラック413は、所定の間隔を設けて相互に平行に並べられた複数のラックプレート413pを有する。ストローラック413は、前後に揺動することにより、チャフシーブ412から送られてきた脱穀処理物を篩いにかけ、混入している比較的大きな夾雑物を支持して穀粒と分離する。ストローラック413で選別された脱穀処理物(穀粒と少数の小さな夾雑物となっている「二番処理物」)は、第二流穀板441で案内されて二番樋44に落下し、二番コンベア144へ送られ、後述する還元装置8によって選別装置4の前端側に還元搬送され、再度の選別処理に供される。ストローラック413上に残った脱穀処理物は、後方に移動して外部へ排出される。
送風装置42は、揺動選別装置41の前部下方に配置され、揺動選別装置41に向かって選別風を供給する。送風装置42は、ファン421と、ファンケース422とを有する。本実施形態では、フィードパン411の下方にファン421が配置され、そのファン421を覆うようにファンケース422が配置されている。ファン421は、所定の角度で取り付けられた複数のファンプレート421pを有する。ファン421は、回転して風を送り出すことにより、チャフシーブ412及びストローラック413に載った夾雑物や、それらから落下した夾雑物を吹き飛ばす。ファンケース422は、板材を折り曲げて形成された構造体である。ファンケース422は、ファン421を覆うとともに、そのファン421が送り出した風を所定の方向へ案内する。
[揚穀装置]
上述のように、本実施形態のコンバイン100は、脱穀装置3とグレンタンク51との間に配置され、脱穀装置3で処理された脱穀処理物(一番処理物)をグレンタンク51に搬送するバケット式の揚穀装置7を備える。揚穀装置7は、図3のように脱穀装置3の右側に配置され、グレンタンク51の左側に配置されている。揚穀装置7は、図1に示すバケットコンベア71と、そのバケットコンベア71を内部に収容する揚穀ケース72とを有する。
図1のように、バケットコンベア71は、上下方向に間隔を設けて配置された一対のスプロケット711,712と、それらの間に巻回された無端状のチェーン713と、チェーン713に取り付けられた複数のバケット714とを有する。
前述の実施形態では、分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔をすべての分割構成体314で同じとしているが、これに限定されない。例えば、一の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔と、他の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔とが異なるようにしてもよい。図12に示す例では、前側及び中央の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔を狭く、後側の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔を広くしている。また、前側の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔を狭く、後側及び中央の分割構成体314が有する扱歯列315Lにおける複数の扱歯315の間隔を広くしてもよい。さらに、稲、大豆といった品種に応じて、前側の分割構成体314と後側の分割構成体314とを入れ替えるようにしてもよい。
前述の実施形態では、扱胴本体313が、前後方向に3分割され且つ周方向に3分割される9個の分割構成体314で構成されている例を示したが、これに限定されない、扱胴本体313は、少なくとも前後方向又は周方向に分割されていればよく、分割構成体314の数も適宜設定可能である。
本実施形態では普通型コンバインの例を示したが、これに限られず、本発明は自脱型コンバインであってもよい。
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
100 コンバイン
3 脱穀装置
30 扱室
31 扱胴
311 扱胴軸
312 掻込部
313 扱胴本体
314 分割構成体
3141 第1分割構成体
3142 第2分割構成体
315 扱歯
315L 扱歯列

Claims (4)

  1. 掻込部と、前記掻込部により掻き込まれた穀稈に対して脱穀処理を行う扱胴本体とを有し、扱室内で回転する扱胴を備え、
    前記扱胴本体は、前記扱室と前記扱胴本体の内部とを区画するとともに、少なくとも前後方向又は周方向に分割可能な複数の分割構成体で構成され、
    各分割構成体は、複数の扱歯が前後方向に間隔を隔てて配置される扱歯列を有する、コンバイン。
  2. 前記各分割構成体は、前記扱胴本体の外周面の一部を構成する第1分割構成体と、前記第1分割構成体の内部に取り付けられて前記複数の扱歯の基端部を支持する第2分割構成体とを有し、
    前記第1分割構成体は、前記複数の扱歯の中途部と面接触可能な接触部を有する、請求項1に記載のコンバイン。
  3. 前記各分割構成体は、前記扱歯列を周方向に所定間隔を隔てて複数列有する、請求項1又は2に記載のコンバイン。
  4. 一の分割構成体が有する前記扱歯列における前記複数の扱歯の前記間隔と、他の分割構成体が有する前記扱歯列における前記複数の扱歯の前記間隔とが異なる、請求項1〜3の何れかに記載のコンバイン。
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