JP4610573B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、コンバインの選別装置により選別した二番物を還元する二番還元コンベアの二番処理装置の技術に関する。

従来、選別装置により選別した二番物を還元する二番還元コンベアを備え、さらに該二番還元コンベアに二番処理装置を備える構成としたコンバインは公知となっている。
係る二番処理装置においては、二番物の搬送機構は、枝梗処理用のローターと該ローターを内挿する処理ケースの内面に設けられる送塵弁により構成しており、ローターの回転によりローターの回転周方向に押圧されて移動する二番物を、ローターの回転周方向に対して傾斜させて配設する送塵弁のガイド作用によりローター軸方向に移動させて、二番物を脱穀装置側へと搬送するようにしている。
また、送塵弁をローター軸に対する角度を可変に構成することにより、脱穀処理の対象となる作物種（例えば、稲や麦等）に応じて、二番物の搬送速度を適切に調整可能とする技術も公知となっている（特許文献１参照）。
特許第３８１４１９８号公報

しかしながら、従来技術においては、送塵弁の角度調整により二番物の搬送速度を上げると、枝梗処理性能が低下する（即ち、枝梗が除去されない穀粒が増える）ため、枝梗除去能力を確保しようとすると搬送速度を上げられないという問題があった。また、送塵弁の角度調整により二番物の搬送速度を下げると、枝梗処理装置内部で二番物の詰りが発生しやすくなるという問題もあった。つまり、枝梗除去能力の向上と搬送速度の向上という課題は相反する関係にあり、これらの課題を両立して解決することは困難な状況であった。
そこで本発明では、このような状況を鑑み、二番物の詰りが発生するという問題を解消しつつ、枝梗除去能力および搬送速度の向上を可能とする二番処理装置を備えたコンバインを提供することを課題としている。

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、ローターと、該ローターに植設される枝梗処理歯と、前記ローターを収納する処理ケースの内面に固設される受歯および送塵弁からなる二番還元処理装置を二番還元搬送部に備えるコンバインにおいて、前記ローターには、被処理物を搬送方向に導くスクリューが固設され、かつ、前記送塵弁は、前記被処理物の搬送を妨げる角度に配設される、ことを特徴としたものである。

請求項２においては、前記送塵弁の角度は、前記ローターの回転方向に対して、前記スクリューによる前記被処理物の搬送方向と略線対称となる、ことを特徴としたものである。

請求項３においては、前記ローターの軸方向矢視において、前記枝梗処理歯と、前記受歯が重複する、ことを特徴としたものである。

請求項４においては、前記ローターの軸方向矢視において、前記スクリューは、該スクリューの回転半径を、前記枝梗処理歯の頂部の回転半径に比して小さくする、ことを特徴としたものである。

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、被処理物が二番還元処理装置に滞留する時間を長くすることができる。これにより、枝梗除去能力を向上することができる。
また、二番物の処理（搬送）速度を上げた場合においても、枝梗除去能力を確保できるため、処理能力（搬送速度および搬送量）を向上することができる。

請求項２においては、被処理物が二番還元処理装置に滞留する時間を長くすることができる。

請求項３においては、枝梗除去能力を向上することができる。

請求項４においては、被処理物が二番還元処理装置に滞留する時間を長くしつつ、被処理物を搬送方向に確実に搬送して、被処理物の詰りを防止することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るコンバインの全体的な構成を示す左側面図、図２は同じく平面図、図３は同じくコンバインの動力伝達系統図、図４は同じくコンバインの脱穀装置および二番還元搬送部を示す右側面図、図５は同じく左側面図、図６は同じく二番還元搬送部を示す拡大左側面図、図７は同じく二番還元処理装置を示す拡大左側面図、図８は同じく二番還元処理装置の内部構成を示す拡大平面図、図９は同じくスクリュー・処理歯・固定歯の配列を示す左側面模式図、図１０は同じく二番還元処理装置内における穀粒の滞留状況を示す模式図である。

まず、本発明の一実施例に係るコンバイン１００の全体構成について説明をする。
尚、以下の説明では、走行機体１の進行方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく進行方向に向かって右側を単に右側と称する。

図１および図２に示す如く、コンバイン１００は、左右一対の走行クローラ２によって走行機体１が支持されており、該走行機体１の前部には穀稈を刈り取りながら取り込む刈取装置３が昇降調節可能に装着されている。走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留する穀粒タンク７とが横並び状に搭載されている。本実施例においては、脱穀装置５が走行機体１の進行方向左側に、穀粒タンク７が走行機体１の進行方向右側に配置されている。
走行機体１の後部には、排出オーガ８が旋回可能に設けられており、穀粒タンク７の内部の穀粒が、排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成されている。該穀粒タンク７の前方には、運転部１０が設けられている。

運転部１０には、オペレータが搭乗するステップ１１と、該ステップ１１上のハンドルコラム１２に設けた略Ｕ形の操縦ハンドル１３と、該操縦ハンドル１３の後方に設けた運転座席１４と、該運転座席１４の左側方のサイドコラム１５に設けた主変速レバー１６と副変速レバー１７と刈取クラッチレバー１８と刈取変速レバー１９とが配設されている。該運転座席１４の下方には、コンバイン１００自体の走行や後述するフィードチェン６を駆動するための動力源となるエンジン２０が配置されている。

刈取装置３下部の刈取フレーム２１の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断する図示しない刈刃装置が設けられている。該刈取フレーム２１の前方には、圃場の未刈り穀稈を引き起こす２条分の穀稈引起装置２３が配設されている。該穀稈引起装置２３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置２２によって刈取られた刈取り穀稈をフィードチェン６へと搬送する穀稈搬送装置２４が設けられている。そして、該穀稈引起装置２３の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する分草体２５が突設されている。
このような構成として、コンバイン１００は、エンジン２０にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３を駆動して圃場の未刈り穀稈を連続的に刈り取ることができる。

脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２６と、扱胴２６の下方に落下する脱粒物を選別する揺動選別盤２７及び唐箕ファン２８と、扱胴２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２９と、揺動選別盤２７後部の排塵を排出する排塵ファン３０とを備えている。尚、扱胴２６の回転軸はフィードチェン６による穀稈の搬送方向、換言すれば走行機体１の進行方向に沿って延びている。刈取装置３から穀稈搬送装置２４によって搬送された穀稈の株元側は、フィードチェン６に受け継がれて後方へと挟持搬送される。そして、該穀稈の穂先側が扱胴２６内に搬入されて扱胴２６にて脱穀されるのである。

揺動選別盤２７の下方側には、揺動選別盤２７によって選別された穀粒（一番物）を取り出す一番コンベア３１と、枝梗付き穀粒等（二番物）を取り出す二番コンベア３２とが設けられている。本実施例における両コンベア３１・３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベア３１、二番コンベア３２の順で、側面視において走行クローラ２・２の後部上方の走行機体１上面側に横設されている。
該揺動選別盤２７は、扱胴２６の下方に張設された受網から漏下した脱穀物が、図示しないフィードパン及びチャフシーブ等によって揺動選別（比重選別）されるように構成している。そして、揺動選別盤２７のグレンシーブ（図示省略）から落下した穀粒等は、唐箕ファン２８からの選別風によって粉塵が除去され、一番コンベア３１と二番コンベア３２上へと落下する。

一番コンベア３１の右側端には上下方向に延びる揚穀コンベア３３の下端が連通接続されており、該一番コンベア３１から取り出された穀粒が、該揚穀コンベア３３を介して穀粒タンク７へと搬入される。一方、二番コンベア３２の一側は、前記揚穀コンベア３３と交差して前後方向に延びる二番還元縦コンベア３７および二番還元処理装置３８を介して、揺動選別盤２７のフィードパンの上面側に連通接続されており、二番物を揺動選別盤２７のフィードパンの上面側に戻して再選別できるように構成している。

フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態のまま走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出される構成になっている。

次に、本実施例に係るコンバイン１００の動力伝達系統について説明をする。
図３に示す如く、前記エンジン２０の駆動力は、該エンジン２０に突設された出力軸４１を介して、左右両走行クローラ２を駆動させる走行ミッション装置４２と、脱穀装置５、揺動選別盤２７（図示せず）及び刈取装置３と、排出オーガ８との３つの方向に分岐して伝達される。

まず、走行ミッション装置４２は、油圧ポンプ及び油圧モータからなる走行用油圧無段変速機（図示せず）と、同じく油圧ポンプ及び油圧モータからなる旋回用油圧無段変速機（図示せず）とを備えており、エンジン２０の出力軸４１から走行ミッション装置４２に向かう分岐動力は、該走行用油圧無段変速機の走行用ポンプの入力側へと伝達され、該入力側から旋回用油圧無段変速機の旋回用ポンプの入力側へと伝達される。
そして、運転部１０に設けられた操縦ハンドル１３の操作量に応じて前記油圧無段変速機の油圧ポンプ側回転斜板の傾斜角度を調節することによって、油圧モータ（図示せず）への圧油の吐出方向及び吐出量が変更され、走行用又は旋回用油圧無段変速機の出力側の回転方向及び回転数（左右の走行クローラ２の駆動速度及び駆動方向）が任意に調節される。

エンジン２０の出力軸４１から排出オーガ８への分岐動力は、タンク入力軸４３を介して、穀粒タンク７内の底コンベア４４及び排出オーガ８における縦コンベア４５へと伝達され、次いで、受け継ぎスクリューを介して排出オーガ８における横オーガ筒内の排出コンベア４６へと伝達される。そして、前述したように、各コンベア４４・４５・４６によって穀粒タンク７内の穀粒がトラックの荷台等に搬出されることになる。

エンジン２０の出力軸４１から脱穀装置５及び刈取装置３へと向かう分岐動力は、脱穀クラッチ４７を介して唐箕ファン２８の唐箕軸４８へと伝達され、この唐箕軸４８から２つの方向に分岐して動力伝達される。即ち、唐箕軸４８の動力の一方は一番コンベア３１・二番コンベア３２・排塵ファン３０・排藁カッタ３５へと分岐して伝達され、他方は脱穀入力軸４９を介して刈取装置３・扱胴２６・処理胴２９へと分岐して伝達される。

前記脱穀入力軸４９から刈取装置３への分岐動力は刈取変速機構５０へと伝達され、その一部の駆動力が揺動駆動軸５１及びフィードチェン６の駆動スプロケット５２を経てフィードチェン６の前端部へと伝達され、残りの駆動力は揺動駆動軸５１上の刈取変速出力プーリ５１ａから刈取クラッチ５３を介して刈取入力軸５４へと伝達されて、該刈取入力軸５４から刈取装置３の各部へと伝達される。

本実施例においては、刈取入力軸５４に伝達された動力は、縦伝動用の刈取入力軸５５を介して横伝動用の刈取入力軸５６へと伝達され、刈刃装置２２と穀稈引起装置２３・２３・２３とが刈取入力軸５６によって駆動される構成になっている。また、刈取入力軸５４に伝達された動力は、縦搬送支点軸５７を経由して、穀稈搬送装置２４の縦搬送チェン・上部搬送タイン・穂先搬送タイン（共に図示せず）へと伝達される。

一方、脱穀入力軸４９から扱胴２６に伝達された分岐動力は、扱胴２６を軸支した扱胴軸５８に伝達され、該扱胴軸５８後端側の動力は排藁駆動軸５９を介して排藁チェン３４へと伝達される。つまり、該脱穀入力軸４９からの動力によって、扱胴２６及び排藁チェン３４が駆動されることになる。

また、揺動駆動軸５１の一側端部（左側端部）には減速ギヤ６１を固設しており、該減速ギア６１と噛合する減速ギア６２を介して減速軸６３を連結している。また、減速軸６３上にはフィードチェンクラッチ６４を固設しており、該フィードチェンクラッチ６４を介してクラッチ軸６５を連結している。さらに、クラッチ軸６５には、係脱部６６を介してフィードチェン６を駆動する駆動スプロケット軸７４を連結する構成としている。

次に、本発明の一実施例に係る二番還元搬送部の全体構成について説明をする。
図４乃至図６に示す如く、二番還元搬送部３６は、脱穀装置５の下方および右方に配設されており、二番コンベア３２、二番還元縦コンベア３７、二番還元処理装置３８等により構成されている。
脱穀時に生成される枝梗付き穀粒等の二番物は、まず二番コンベア３２上に集められて、該二番コンベア３２により機体の右方向に搬送される。そして二番物は、二番コンベア３２から二番還元縦コンベア３７の始端部へと受継がれる。さらに二番物は、二番還元縦コンベア３７により、機体の前上方向に搬送されて、二番還元処理装置３８の始端部へと受継がれる。そして二番物は、二番還元処理装置３８により枝梗除去処理を施された後に、揺動選別盤２７の前部へ還元されて再選別が施される構成としている。

図７および図８に示す如く、二番還元処理装置３８は、該二番還元処理装置３８を全体的に覆う処理ケース３９と、該処理ケース３９に内挿されて回動可能に支持されるローター４０等により構成されている。
処理ケース３９の内面には固定歯８１・８１・・・が植設されるとともに、処理ケース３９内を搬送される穀粒の流れを制御する送塵弁８２・８２・８２が配設されている。
また、ローター４０には、穀粒の搬送に寄与する螺旋状のスクリュー８３が配設されるとともに、前記固定歯８１・８１・・・と協働して穀粒に残る枝梗を処理する処理歯８４・８４・・・を植設している。
処理ケース３９の外周面の左右中途部には取付フランジ３９ａが固設されており、該取付フランジ３９ａにより、処理ケース３９の終端部を脱穀装置５の内部に臨ませた状態で、脱穀装置５に固設する構成としている。

次に、固定歯８１・８１・・・、スクリュー８３、処理歯８４・８４・・・の配列について、さらに詳細に説明をする。
図７乃至図９に示す如く、ローター４０の周面にはスクリュー８３を配設するとともに、該スクリュー８３を避けた位置にはローター４０の周面に対して垂直に複数の処理歯８４・８４・・・を植設している。また、処理ケース３９の内面には、前記ローター４０の軸心方向に向けて複数の固定歯８１・８１・・・を植設している。
さらに本実施例では、前記スクリュー８３の最大外形寸法（即ち、図９中に示す距離Ａ）に比して、前記処理歯８４・８４・・・の最大回転半径（即ち、処理歯８４・８４・・・の頂部８４ａ・８４ａ・・・が描く側面視方向から見た軌跡、図９中に示すＢ）を小さく構成している。
また、処理ケース３９の内面に植設される複数の固定歯８１・８１・・・は、前述した処理歯８４・８４・・・の頂部８４ａ・８４ａ・・・が描く側面視方向から見た軌跡とオーバーラップする長さに構成されており、該固定歯８１・８１・・・および前記処理歯８４・８４・・・が協働することにより効率よく枝梗の除去が行われる構成としている。なお、本実施例では、固定歯８１・８１・・・と処理歯８４・８４・・・は、図９中に示す距離Ｃ分オーバーラップするように構成している。

即ち、ローター４０の軸方向矢視において、スクリュー８３は、スクリュー８３の回転半径を、処理歯８４・８４・・・の頂部の回転半径に比して小さくする構成としている。これにより、穀粒が二番還元処理装置３８に滞留する時間を長くしつつ、穀粒を搬送方向に確実に搬送して、穀粒の詰りを防止することができるのである。
また、ローター４０の軸方向矢視において、処理歯８４・８４・・・と、固定歯８１・８１・・・が重複する構成としている。
これにより、枝梗除去能力を向上することができるのである。

次に、送塵弁８２・８２・８２の構成について、説明をする。
図８に示す如く、従来（図８中に破線で示している）は、送塵弁８２・８２・８２の角度は、ローター４０の回転速度と、ローター４０による軸方向への搬送速度を合成したベクトルに沿う（即ち、二番物の搬送方向に対して略平行となる）角度としており、送塵弁のガイド作用により、二番物を搬送可能とする構成としていた。
また、スクリュー８３は、従来構成における送塵弁角度とした場合の二番物の搬送方向と略一致するように、該スクリュー８３の羽根角度が設定されている（図８参照）。言い換えれば、スクリュー８３のみであれば、二番物の搬送方向が従来構成と略一致する構成としている。
本実施例においては、送塵弁８２・８２・８２の角度は、前記ベクトルをローター４０の回転方向に対して略線対称となる角度に設定しており、送塵弁８２・８２・８２により二番物の搬送を積極的に遅らせるようにしている。つまり、平面視において、送塵弁８２・８２・８２を前後方向に対して右回り（時計回り）に回転した傾斜角度としている。これにより、二番物が二番還元処理装置３８内で滞留する時間を確保し、枝梗除去処理が十分に施される構成としている。
また、本実施例の場合、送塵弁によるガイド作用が得られず、従来と同様の構成では二番物の搬送が行えないため、二番還元処理装置３８内部における二番物の搬送機構としてスクリュー８３を備える構成としている。

即ち、ローター４０と、該ローター４０に植設される処理歯８４・８４・・・と、ローター４０を収納する処理ケース３９の内面に固設される固定歯８１・８１・・・および送塵弁８２・８２・８２からなる二番還元処理装置３８を二番還元搬送部３６に備えるコンバイン１００において、ローター４０には、穀粒を搬送方向に導くスクリュー８３が固設され、かつ、送塵弁８２・８２・８２は、穀粒の搬送を妨げる角度に配設される構成としている。
また、送塵弁８２・８２・８２の角度は、ローター４０の回転方向に対して、スクリュー８３による穀粒の搬送方向と略線対称となる角度に構成している。つまり、平面視でスクリュー８３の羽根（上側）の角度と略平行としている。
これにより、穀粒が二番還元処理装置３８に滞留する時間を長くすることができ、枝梗除去能力を向上することができるのである。
また、二番物の処理（搬送）速度を上げた場合においても、枝梗除去能力を確保できるため、処理能力（搬送速度および搬送量）を向上することができるのである。

次に、本発明の一実施例に係る二番還元処理装置３８内の穀粒の流れについて説明をする。
図１０（ａ）に示す如く、二番還元縦コンベア３７から受継がれた穀粒（二番物）は、投入口３８ａから二番還元処理装置３８へと取り込まれる。取り込まれた穀粒は、二番還元処理装置３８内で回転する受継スクリュー８５と接触して遠心力が付勢されて、まず処理ケース３９の内面に沿うように拡散する。これにより、処理ケース３９内においては、穀流が側面視略ドーナツ状に堆積するように構成している。

処理ケース３９内面に側面視略ドーナツ状に穀粒が堆積している領域の内、前記処理歯８４・８４・・・と固定歯８１・８１・・・がオーバーラップしている領域（図９中に示す距離Ｃ分オーバーラップしている領域）では、ローター４０の回転により処理歯８４・８４・・・と固定歯８１・８１・・・が協働して枝梗の除去が行われる。つまり、処理ケース３９の外周面近傍に堆積した穀流が前記処理歯８４・８４・・・と固定歯８１・８１・・・がオーバーラップしている領域（図９中に示す距離Ｃ分オーバーラップしている領域）に滞留している間に枝梗の除去が行われる構成としている。ここで、前述の通り、送塵弁８２・８２・８２の角度を二番物の搬送を遅らせる角度に構成しており、枝梗処理時間を確保することができるため、十分に枝梗が除去される構成としている。

次に、図１０（ｂ）に示す如く、穀粒の堆積量が増加してくると、側面視略ドーナツ状に滞留する穀流は、ドーナツの内側の円が縮小するようにして穀粒の堆積が発達してくる。そして、内周側の中心領域（即ち、スクリュー８３の回転半径内）にまで滞留する穀流が及んでくると、回転するスクリュー８３と接触した穀流はスクリュー８３の軸線に沿って左方向に確実に搬送される。
つまり、送塵弁８２・８２・８２の角度を調整して搬送速度を遅らせて、枝梗処理能力を確保しつつ、さらに中心領域（即ち、スクリュー８３の回転半径内）にまで堆積してきた穀粒はスクリュー８３により確実に搬送する構成とすることにより、詰りの発生を防止しつつ、搬送能力（搬送速度および搬送量）を確保する構成としている。

そして、スクリュー８３により軸線に沿って左方向に搬送された穀粒は、拡散羽根８６・８６・・・と接触して拡散されて、処理ケース３９の下面に形成された放出口８７より略下方に拡散しながら放出される。このようにして、二番物は揺動選別盤２７の前部に還元されて、脱穀装置５により再選別が施される構成としている。

本発明の一実施例に係るコンバインの全体的な構成を示す左側面図。 同じく平面図。 同じくコンバインの動力伝達系統図。 同じくコンバインの脱穀装置および二番還元搬送部を示す右側面図。 同じく左側面図。 同じく二番還元搬送部を示す拡大左側面図。 同じく二番還元処理装置を示す拡大左側面図。 同じく二番還元処理装置の内部構成を示す拡大平面図。 同じくスクリュー・処理歯・固定歯の配列を示す左側面模式図。 同じく二番還元処理装置内における穀粒の滞留状況を示す模式図。

符号の説明

３６ 二番還元搬送部
３８ 二番還元処理装置
３９ 処理ケース
４０ ローター
８１ 固定歯
８２ 送塵弁
８３ スクリュー
８４ 処理歯
１００ コンバイン

Claims (4)

1. ローターと、
   該ローターに植設される枝梗処理歯と、
   前記ローターを収納する処理ケースの内面に固設される受歯および送塵弁からなる二番還元処理装置を二番還元搬送部に備えるコンバインにおいて、
   前記ローターには、
   被処理物を搬送方向に導くスクリューが固設され、かつ、
   前記送塵弁は、前記被処理物の搬送を妨げる角度に配設される、
   ことを特徴とするコンバイン。
2. 前記送塵弁の角度は、
   前記ローターの回転方向に対して、
   前記スクリューによる前記被処理物の搬送方向と略線対称となる、
   ことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
3. 前記ローターの軸方向矢視において、
   前記枝梗処理歯と、
   前記受歯が重複する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンバイン。
4. 前記ローターの軸方向矢視において、
   前記スクリューは、
   該スクリューの回転半径を、
   前記枝梗処理歯の頂部の回転半径に比して小さくする、
   ことを特徴とする請求項３記載のコンバイン。

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