JP3708584B2 - 排わらカッター - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はコンバインの脱穀部後方に設けられ、脱穀済みの排わらを切断して圃場に放出する排わらカッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来脱穀済みの排わらを切断する排わらカッターとして、カッターケース内に左右方向に軸支された切断軸に所定間隔を介して設けられている複数のディスク状の切断刃が、上記切断軸に平行に支持された掻込軸に軸支され、それぞれの切断刃の側面に近接配置される複数のディスク状の掻込刃とともに切断動作する構造のものが知られている。このとき切断刃と掻込刃の外周が側面視で干渉している状態のときに、切断刃と掻込刃が上方の排わらを掻き込む方向に切断軸と掻込軸を回転させることで切断が行われる。そしてこの排わらカッターの１種に、切断刃を互いに切断軸方向の所定ピッチ毎に大径と小径をなす大径刃と小径刃とで構成し、掻込軸と切断軸との軸間距離を調整することにより排わらを長尺と短尺に切り分ける機構としたマルチカッターがある。
【０００３】
つまり上記マルチカッターは、切断軸と掻込軸の軸間距離を初期設定値（最短長さ）より長くし、小径刃と掻込刃の外周が側面視で干渉しないしない状態にすることで小径刃による切断作業を不能にして、大径刃のみの切断作業で排わらを大径刃のピッチに切断（長尺に切断）する場合と、切断軸と掻込軸の軸間距離を初期設定値にし、小径刃、大径刃ともに掻込刃と外周が側面視で干渉する状態にすることで大径刃及び小径刃ともに切断作業を可能として、排わらを大径刃と小径刃によって大径刃のピッチより短い小径刃のピッチに切断（短尺に切断）する場合とに切り換えてその切断長さの変更を行う構造になっている。このとき小径刃と対応する掻込刃には近接する小径刃の刃先を覆うリング状の受けが設けられており、小径刃は受けで排わらを保持しながら切断する構造になっている。
【０００４】
一方圃場に放出された切わら（切断された排わら）は、ロールベラー等による回収、燃焼、トラクターのロータリー等で土中にすき込み腐食させる等の処理がなされる。このとき回収する場合及び燃焼させる場合は、回収又は燃焼が容易となるように排わらを長尺に切断し、土中にすき込む場合は、切わらが土中で均等になり腐食が容易となるように短尺に切断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし排わらの短尺切断は、大径刃と小径刃の径の差によって、まず排わらが大径刃によって長尺に切断され、続いて長尺に切断された切わらが小径刃側に自然落下状態で送られ、小径刃によって短尺に切断されるシステムとなっている。このため大径刃によって長尺に切断された切わらが、角度を持って小径刃に送られると該角度の分だけ切断長さがばらつく。そして切断長さがばらつくと、土中にすき込まれた切わらの腐食の時期がばらつき圃場の整備状態にばらつきが生じるという問題があった。
【０００６】
また切断刃と掻込刃との間隔は切断能力に関係するため、シビアな調整が求められる。しかしその値が切断刃及び掻込刃の径に比較して十分に小さなものであることと、切断刃と掻込刃が刃先角を形成する傾斜面の反対側の側面が向き合って設けられていることにより、上記間隔を許容値内に調整しても切断刃及び掻込刃が回転動作すると、お互いの刃先がふれによって接衝することがあった。そしてこのことが、上記調整作業を困難なものにしていた。
【０００７】
また大径刃に対応する掻込刃は、受けを設けると、掻込刃の中心に近い位置から大径刃の刃先を覆うことになり、掻込刃と受けの溝に排わらが巻き付くことから、受けが設けられていない。このため大径刃による切断動作が不安定となり、切断が行われない場合があるという欠点もあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明の排わらカッターは、カッターケース９内に左右方向に軸支された切断軸１３に複数のディスク状の切断刃１８を所定間隔を介して軸支し、該切断刃１８を、所定径の大径刃１９と、該大径刃１９より小径な小径刃２１とで構成し、上記切断軸１３に対して平行に支持された掻込軸１４に上記切断刃１８と対応して且つ外周を側面視で干渉せしめて近接し合う複数のディスク状の掻込刃１７を軸支し、該小径刃２１と対応する掻込刃１７には近接する小径刃２１の刃先を覆うリング状の受け２６を設け、上記掻込軸１４と切断軸１３との軸間距離の調整により排わらを長尺と短尺に切り分ける機構とした排わらカッターにおいて、各切断刃１８を相対応する掻込刃１７の刃先角を構成する傾斜面２４側に近接配置するとともに、小径刃２１の傾斜面２３を相対応する掻込刃１７側に位置させ、大径刃１９に対応する掻込刃１７には、大径刃１９の刃先を覆う受けを設けず、大径刃１９の傾斜面２３を相対応する掻込刃１７の反対側に位置させてなる
【０００９】
【作用】
大径刃１９によって排わらがが切断される切断タイミングが、掻込刃１７の傾斜面２４側の側面と大径刃１９の傾斜面２３の反対側の側面とに排わらが挟まれた時となり、排わらが最初に掻込刃１７と大径刃１９に接触した時より遅れる。一方小径刃２１の排わらの切断タイミングは、小径刃２１に備えられた受け２６によって、排わらが最初に掻込刃１７と小径刃２１に接触した時から間もなくとなる。排わらが最初に掻込刃１７と小径刃２１に接触するのは、排わらが最初に掻込刃１７と大径刃１９に接触したときより、大径刃１９と小径刃２１の径の差だけ遅れるため、大径刃１９による切断と小径刃２１による切断がほぼ同時に行われる。
【００１０】
また小径刃２１と掻込刃１７は、お互いに傾斜面２３と傾斜面２４が向かい合った状態で取り付けられているので、刃先側の距離は傾斜している分だけ、切断刃１８と掻込刃１７の距離より長くなる。このためふれによる互いの刃先の接衝が、刃先側の距離と、切断刃１８と掻込刃１７の距離の差分だけ防止される。
【００１１】
【実施例】
図１はコンバインの全体平面図で、機体１の前方には前処理部２が、右方前端には運転席３が、該運転席３の左側には脱穀部４がそれぞれ配置されている。脱穀部４後方には、脱穀後の穀稈（排わら）を搬送する排わら搬送部６が右側に傾斜せしめて設けられ、その後端部下方には排わら搬送部６から落下した排わらを切断する排わらカッター７が機体１側に取り付けて設けられている。また排わらカッター７上方には開閉自在の切換板８が付設されており、該切換板８が開放している場合は排わらが排わらカッター７に送られ、切換板８が閉じている場合は、排わらが切換板８上面を滑ってそのまま排わらカッター７後方に放出される構造になっている。
【００１２】
上記排わらカッター７は図２，図３に示されるように、カッターケース９内の左右の側板１１，１２間に回転自在に切断軸１３が軸支されているとともに、該切断軸１３前方に切断軸１３に対して平行に掻込軸１４が回転自在に軸支されている。また掻込軸１４下方には伝動軸１６が左側板１１に回転自在に軸支されている。そして上記掻込軸１４に複数のディスク状の掻込刃１７が所定間隔を介して一体回転するように軸支されているとともに、上記切断軸１３には上記掻込刃１７それぞれと対応して近接し合う複数のディスク状の切断刃１８が一体回転するように軸支されている。なお上記掻込軸１４は後述する機構により切断軸１３に対して軸間距離が調整可能となっている。
【００１３】
図４に示されるように、切断刃１８は所定径の大径刃１９と該大径刃１９より小径な小径刃２１の２種類で構成されており、Ｔ間隔に大径刃１９が、大径刃１９間にｔ間隔で小径刃２１がそれぞれ設置されている。そして図６，図７に示されるように大径刃１９，小径刃２１ともに外周に鋸歯状の歯２２が形成されおり、後述するような鋸歯角度を有している。また片方の側面は刃先角を構成するために傾斜している傾斜面２３を備えている。
【００１４】
また図６，図７に示されるように掻込刃１７は、円板の外周に鋸歯状の歯２５が形成された形状となっており、片方の側面は刃先角を構成するために傾斜している傾斜面２４を備えている。そして図４に示されるように傾斜面２４側の側面を一定方向に向け、上記のように切断刃１８に近接して平行に掻込軸１４に軸支されている。また上記小径刃２１と対応する掻込刃１７には、相対する小径刃２１の刃先を覆うリング状の受け２６が設けられている。なお大径刃１９に対応する掻込刃１７には該受け２６を設けないが、これは掻込刃１７の中心に近い位置から大径刃１９の刃先を覆うことになるため、掻込刃１７と受け２６の溝が深くなり排わらが巻き付くことを防止するためである。
【００１５】
つぎに切断刃１８と掻込刃１７との近接状態について説明する。図４，図５に示されるように、切断刃１８は相対応する掻込刃１７の傾斜面２４側に所定距離Ｓを介して近接配置されており、小径刃２１は傾斜面２３が相対応する掻込刃１７側に向くように、大径刃１９は傾斜面２３が相対応する掻込刃１７の反対側に向くようにセットされている。なお上記所定距離Ｓは掻込刃１７又は切断刃１８の径に対して十分小さな値となっている。そして切断刃１８と掻込刃１７の外周が側面視で干渉した状態のときに、切断刃１８と掻込刃１７が上方の排わらを掻き込む方向に切断軸１３と掻込軸１４を回転させることで切断が行われる。
【００１６】
このとき大径刃１９の排わらの切断タイミングは、掻込刃１７の傾斜面２４側の側面１７ａと大径刃１９の傾斜面２３の反対側の側面１９ｂに排わらが挟まれた時となり、排わらが最初に掻込刃１７と大径刃１９に接触した時より遅れる。一方小径刃２１の排わらの切断タイミングは、小径刃２１と掻込刃１７の上記取り付け関係と、小径刃２１に備えられた受け２６によって、排わらが最初に掻込刃１７と小径刃２１に接触した時から間もなくとなる。なお小径刃２１は、排わらを受け２６で支えながら（保持しながら）切断する構造になっているため、排わらが最初に掻込刃１７と小径刃２１に接触した時から間もなく確実に切断が行われるのである。
【００１７】
また小径刃２１と掻込刃１７が、傾斜面２４側の側面２１ｂと傾斜面２３側の側面１７ａが向かい合った状態で取り付けられているので、お互いの刃先側の距離は、傾斜分だけＳより長くなる。このためふれによる互いの刃先の接衝が、刃先側の距離とＳの差だけ防止され、小径刃２１と掻込刃１７の間の距離Ｓの管理が容易となり組み付け調整が簡単となる。
【００１８】
一方図６，図７に示されるように切断刃１８外周に形成されている鋸歯状の歯２２は、大径刃１９においては、歯先が回転方向に向くように鋸歯角度が形成されており、小径刃２１においては歯先が反回転方向に向くように鋸歯角度が形成されている。つまり掻込刃１７と切断刃１８を切断動作のために回転させると、大径刃１９は鋸歯の切り立った側の刃（下刃２７）が掻込刃１７に向かい、小径刃２１は鋸歯の傾斜側の刃（上刃２８）が掻込刃１７に向かうようになっている。
【００１９】
つぎに上記掻込軸１４の支持構造及び切断軸１３と掻込軸１４の駆動機構について図８に従って説明する。まず駆動機構について説明する。図２及び図９に示されるように、切断軸１３の左端部はカッターケース９から突出しており、この突出した左端には、入力プーリ２９と該入力プーリ２９より右側方に駆動プーリ３１がそれぞれ切断軸１３と一体回転するように軸支されている。一方伝動軸１６には従動プーリ３２が一体回転するように軸支されており、該従動プーリ３２が上記駆動プーリ３１とチェーン３３等の連動手段で連結されている。また伝動軸１６には上記従動プーリ３２より左側方に駆動ギヤ３４が伝動軸１６と一体回転するように軸支されており、掻込軸１４のカッターケース９から突出した左端部に一体回転するように軸支された従動ギヤ３６と噛合している。そして脱穀部４側から駆動ベルト３７を介して入力プーリ２９に入力された駆動力は、上記機構を介して掻込軸１４と切断軸１３に伝達される。
【００２０】
つぎに掻込軸１４の支持構造について説明する。掻込軸１４は側板１１，１２に備えられた前後方向の長孔３８内に前後摺動自在にカラー３９を介して挿通されている。一方側板１１，１２の外側方にはベアリングを内装したカウンターメタル４０が側板１１，１２に対して摺動自在に設けられており、掻込軸１４はカウンターメタル４０のベアリングに上記カラー３９を介して嵌合している。またカウンターメタル４０には下方にアーム４５が突出しており、アーム４５の端部は伝動軸１６に回転自在に支持されている。一方カウンターメタル４０上方は連結ピン５０を介してリンク４３の一端が連結されており、該リンク４３の他端はカッターケース９に前後揺動自在に支持されている切換レバー４４の取付アーム４６に連結されている。なお該取付アーム４６は切換レバー４４と一体的に揺動する。
【００２１】
上記構造によって掻込軸１４は、切換レバー４４を前後（ＡＢ間）揺動することによって伝動軸１６を支点として前後に平行移動し、切断軸１３との軸間距離の調整ができるようになっている。そして切換レバー４４をＡ側に揺動させ掻込軸１４と伝動軸１６の軸間距離を最短（初期設定値）にすると、大径刃１９及び小径刃２１と掻込刃１７の外周が側面視において干渉する。また切換レバー４４をＢ側に揺動させ掻込軸１４と伝動軸１６の軸間距離を長くすると、小径刃２１と掻込刃１７の外周が側面視において干渉しなくなり、大径刃１９と掻込刃１７のみ外周が側面視において干渉する。
【００２２】
つまり切換レバー４４をＢ側に揺動させて切断動作（掻込軸１４及び切断軸１３の回転動作）を行わせると長尺切断となり、Ａ側に揺動させて切断動作を行わせると短尺切断となる。なお掻込軸１４への駆動力の伝達は伝動軸１６の駆動ギヤ３４と掻込軸１４の従動ギヤ３６の噛合によって行われているが、掻込軸１４が伝動軸１６を中心に移動するので伝達効率に変化は無い。なお上記掻込軸１４の支持構造及び切断軸１３と掻込軸１４の駆動機構は従来のマルチカッターと同様のものである。
【００２３】
以下に上記構造による排わらカッター７の切断動作について説明する。まず切換レバー４４をＢ側に揺動させ排わらを長尺切断する場合について説明する。この場合は上記のように切断軸１３と掻込軸１４が離れ、小径刃２１と掻込刃１７の外周が側面視において干渉しなくなる。このため切断軸１３と掻込軸１４を回転動作させると、大径刃１９のみの切断動作となり、排わらカッター７に送られた排わらは、前述のような切断タイミングで大径刃１９によって大径刃１９の間隔Ｔで切断され圃場に放出される。
【００２４】
このとき大径刃１９の鋸歯状の歯２２が、前述のように下刃２７が掻込刃１７に向かう状態となっているため、排わらを掻込刃１７の歯と大径刃１９の歯２２とで遊びなく挾持しながら切断を行い、受け２６を有しなくとも、確実に排わらを切断することができる。
【００２５】
つぎに切換レバー４４をＡ側に揺動させ排わらを短尺切断する場合について説明する。この場合は前述のように切断軸１３と掻込軸１４の軸間距離が初期設定置にセットされ、大径刃１９及び小径刃２１とも掻込刃１７と外周が側面視において干渉する。これにより切断軸１３と掻込軸１４を回転動作させると、排わらカッター７に送られた排わらは、まず大径刃１９と掻込刃１７に接触するが、前述のようにすぐ切断はされず、大径刃１９と掻込刃１７によって掻き込まれ、小径刃２１方向に送られる。そしてその後排わらは、径の差だけ遅れて小径刃２１と掻込刃１７に接触する。そしてこの遅れと上記大径刃１９の切断タイミングの遅れによって、大径刃１９による切断と小径刃２１による切断がほぼ同時に行われ、排わらが小径刃２１の間隔ｔに切断される。
【００２６】
つまり大径刃１９による切断と小径刃２１による切断に遅れが生じないため、従来のように大径刃１９によって切断された切わらが自然落下状態で小径刃２１に送られることなく、排わらが大径刃１９と小径刃２１とによって同時に切断されることで短切断時の切わらの長さのばらつきがなくなる。このため短切断された切りわらを土中にすき込む場合、切わらの腐食の時期のばらつきがなくなり圃場の整備状態が安定する。なお小径刃２１は受け２６によって排わらを保持しながら切断するため、大径刃１９と同様なわらの挾持作用が不要となる。このため小径刃２１は刃に負担をかけず刃の寿命を長くするため、上刃２８が掻込刃１７に向かう状態で排わらを切断するように構成されている。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明によれば、大径刃による切断のタイミングが遅れるため、大径刃と小径刃による切断動作を行う場合、大径刃による排わらの切断と小径刃による排わらの切断がほぼ同時に行われる。このため排わらの切断長さのばらつきがなくなり、圃場における切断された藁の腐食が均等に行われるという利点がある。また小径刃と掻込刃の間の距離を調整する場合、小径刃と掻込刃はお互い刃先の傾斜面が相対しているので、ディスク状カッターの先端のふれによる互いの接衝の防止のための間隔調整が行い易い。このため小径刃と掻込刃の間の距離の管理が容易となり組み付け調整が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンバインの平面図である。
【図２】 排わらカッターの平面図である。
【図３】 排わらカッターの側面図である。
【図４】 排わらカッターのカッター部分の平面図である。
【図５】 掻込刃と切断刃の要部拡大平面図である。
【図６】 掻込刃と大径刃の取り付け関係を示す側面図である。
【図７】 掻込刃と小径刃の取り付け関係を示す側面図である。
【図８】 掻込軸と切断軸の駆動と掻込刃の移動構造を示す略側面図である。
【符号の説明】
９ カッターケース
１３ 切断軸
１４ 掻込軸
１７ 掻込刃
１８ 切断刃
１９ 大径刃
２１ 小径刃
２２ 歯
２３ 傾斜面
２４ 傾斜面
２６ 受け

Claims (1)

1. カッターケース（９）内に左右方向に軸支された切断軸（１３）に複数のディスク状の切断刃（１８）を所定間隔を介して軸支し、該切断刃（１８）を、所定径の大径刃（１９）と、該大径刃（１９）より小径な小径刃（２１）とで構成し、上記切断軸（１３）に対して平行に支持された掻込軸（１４）に上記切断刃（１８）と対応して且つ外周を側面視で干渉せしめて近接し合う複数のディスク状の掻込刃（１７）を軸支し、該小径刃（２１）と対応する掻込刃（１７）には近接する小径刃（２１）の刃先を覆うリング状の受け（２６）を設け、上記掻込軸（１４）と切断軸（１３）との軸間距離の調整により排わらを長尺と短尺に切り分ける機構とした排わらカッターにおいて、各切断刃（１８）を相対応する掻込刃（１７）の刃先角を構成する傾斜面（２４）側に近接配置するとともに、小径刃（２１）の傾斜面（２３）を相対応する掻込刃（１７）側に位置させ、大径刃（１９）に対応する掻込刃（１７）には、大径刃（１９）の刃先を覆う受けを設けず、大径刃（１９）の傾斜面（２３）を相対応する掻込刃（１７）の反対側に位置させてなる排わらカッター。

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