JP4627159B2

JP4627159B2 - 稲の脱穀装置

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Publication number: JP4627159B2
Application number: JP2004202775A
Authority: JP
Inventors: 俊夫下川
Original assignee: 俊夫下川
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: JP2006020587A

Description

本発明は、稲を叩きながら脱穀するこぎ胴の代わりに、千歯こぎを機械化したものを搭載した稲の脱穀装置に関する。

一般に稲の脱穀装置としては、刈り取りから脱穀までを同持に行うコンバイン、脱穀のみを行う脱穀機、脱穀機を移動装置に搭載したハーベスタが知られている。例えば、コンバインの場合は、分草器や刈り刃などを有する稲の刈り取り部と、こぎ胴、及び、稲の茎と穂を選別する選別器などを有する脱穀部と、選別されたわらの寸断用カッターなどを有するわら処理部とから構成されている（特許文献１参照）。

特開２００３―９２９１９号公報（第１―２０頁、図１乃至図４３）

しかしながら、従来の稲の脱穀装置（コンバイン）の場合、稲の刈り取り、脱穀、わら処理を全自動で行うため、全体の構成が必然的に大型化してしまう。特に、刈り取られた多大の稲を叩きながら脱穀するために、主要部のこぎ胴の径が大きくなり、こぎ胴の径の大きさに比例してこぎ胴の駆動力も大きくなるという問題がある。さらに、籾とごみとを選別する大掛かりな選別装置も必要になり、装置の大型化の要因になっている。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、主要部としての脱穀部を小型化できると共に、大掛かりな選別装置を付加することなく、全体の構成を小型化でき、しかも、小さな駆動力で効率よく脱穀できる稲の脱穀装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の稲の脱穀装置は、請求項１に示す如く、密接して配設された平行する二本のしごきローラと、近接して配設された平行する二本の脱穀ローラとが所定の間隔をおいて平行して配置され、さらに、茎が両しごきローラ間に搬入されると共に、穂が両脱穀ローラ間に搬入された稲を、搬送部によって両脱穀ローラの一端側から別端側に搬送させ、駆動機構部によって、両脱穀ローラを外側方向に回動させると共に、両しごきローラを内側方向に回動させるように構成したものである。

したがって、内側方向に回動する二本のしごきローラによって、両しごきローラ間に巻き込まれた稲の茎が引き抜かれる。この際、稲の穂も茎と同一方向に引っ張られると同時に、稲の穂の籾が、両脱穀ローラの外側方向の回動によって弾き飛ばされて脱穀される。即ち、脱穀処理によって籾と茎とが選別されたことになる。

本発明の稲の脱穀装置においては、籾との摩擦を考慮すると、両脱穀ローラの径を小さくするのが好ましい。そうすることで、両脱穀ローラの回転速度も大きくなり、脱穀処理も迅速に行える。

さらに、本発明の稲の脱穀装置においては、従来のコンバインのように、一つのこぎ胴で籾を叩き落すように脱穀するのではなく、稲の穂を回動する二つの脱穀ローラの隙間を通すことで、籾を離脱させている。このため、籾の損傷がなくて、ごみや屑の発生が極めて少なく、しかも、稲の茎、葉、実の入っていない籾は両脱穀ローラの隙間から落下するので、従来のコンバインに設けられていた大掛かりな選別装置は不要になる。これらのことに加えて、稲の茎の引き抜き作業と稲の穂の脱穀作業とを、近接して配設された平行する二本の脱穀ローラと、密接して配設された二本のしごきローラとに作業分担させているので、装置全体の小型化が図れる。

また、請求項２に示す如く、搬送部を、両脱穀ローラの周面に形成された螺旋溝と、両脱穀ローラ間に搬入された稲の穂に近接する位置に設けられた搬送ベルトとから構成するようにしたものである。

そうすれば、両脱穀ローラに搬入された稲は、両脱穀ローラの螺旋溝、及び、搬送ベルトによって、両脱穀ローラの一端側から別端側に搬送されることになる。したがって、搬出側となる両脱穀ローラの別端側に回収箱を設置すれば、脱穀処理された稲の茎が容易に回収される。

さらに、回動可能なドラムを、両脱穀ローラに対して平行して設け、しかも、稲の穂の籾の排出穴が複数穿設されたドラムカバーをドラムの外側に設け、さらに、連なった籾を切り離すための複数の羽根を、ドラムの周面、及び、ドラムカバーの内面の少なくともいずれか一方に形成してもよい。

この場合、連なったままの状態で弾き飛ばされた籾がドラムの羽根によって切り離され、ドラムカバーの排出穴を通って回収されることになる。

加えて、両脱穀ローラの別端部を密接するようにしてもよい。

よって、両脱穀ローラの別端部を密接した状態にすることで、稲の穂（脱穀未処理の連なった稲の穂）を外部（ドラム）に排出することが可能になる。

加えて、両脱穀ローラ、及び、両しごきローラの別端部を同一面において支持し、両脱穀ローラのうちいずれか一方の長さを短く設定し、両しごきローラのうちいずれか一方の長さを、短く設定された脱穀ローラの長さよりも短く設定するようにしてもよい。

例えば、一方の脱穀ローラに対して別方の脱穀ローラの長さを短く設定することで、初めに稲の穂が両脱穀ローラの間に挟み込まれて、稲の穂の位置設定が成される（スタンバイ状態）。さらに、いずれか一方のしごきローラの長さを、短く設定された別方の脱穀ローラよりも短く設定することで、稲の穂の位置設定に続いて、稲の茎の挟み込みが成されるようになる。その後、稲の茎のしごきと同時に、稲の穂の脱穀が開始される。即ち、稲の穂の脱穀に際し、両脱穀ローラの挟み込みと、両しごきローラの挟み込みとに時間差を設けることで、両脱穀ローラの一端部側から別端部側に搬送するまでに稲の穂の脱穀が確実に行われるようになる。

以上説明したように、本発明によれば、内側方向に回動する二本のしごきローラによって、稲の茎を引き抜くと共に、外側方向に回動する二本の脱穀ローラによって、引き抜かれる稲の穂の籾を弾き飛ばすようにしたので、両脱穀ローラの目詰まりがなく、効率のよい脱穀処理が可能になる。

また、稲を脱穀ローラの一端側から別端側に搬送するための螺旋溝を、両脱穀ローラの周面に形成し、さらに、搬送ベルトを、両脱穀ローラ間に搬入された稲の穂に近接する位置に設けたため、稲が搬送しやすく、且つ、回収しやすくなる。

さらに、回動可能なドラムを両脱穀ローラに対して平行して設け、ドラムの外側にドラムカバーを設け、ドラムの周面、及び、ドラムカバーの内面に設けた複数の羽根によって、連なった籾をこぎ落とし、切り離された稲の穂の籾を、ドラムカバーの排出穴を通して排出するようにしたので、効率のよい回収作業が行える。

加えて、脱穀ローラの一端部側から別端部側に搬送するまでに切れて残った稲穂の処理をドラムに排出して切り離すことで、脱穀処理を完結できる効果がある。

また、稲の穂の位置設定が成された後、しごき、脱穀の各動作が時系列的に行われるようになり、稲の穂の脱穀が確実になされる。

本発明を実施するための最良の形態につき、図１〜図５を参照して説明する。本発明の稲の脱穀装置は、支持部１と、該支持部１に設けられた主要部１０と、該主要部１０の駆動機構部３０とから構成されている。

支持部１は、図１に示すように、前後左右の立設された四本の支柱２と、該各支柱２に支持された支持台３とを有している。支柱２は、その上端部に形成されたねじ溝６と、該ねじ溝６に螺合して、後述する支持台３のフランジ４を上下から挟持する複数のナット７と、支柱２の下端部に膨出して形成された脚部８とを備えている。支持台３は、左右の両側に立設された二枚の側板５，５と、該両側板５，５の下端部に突設されたフランジ４と、両側板５，５間に立設された二枚の支持板９，９とを有している。そして、支持台３が、四本の支柱２によって水平に支持されている。

主要部１０は、図１及び図２に示すように、支持台３の側板５、及び、支持板９の後側上部に回動可能に支持された回収部６０としてのドラム６２と、支持台３の側板５、及び、支持板９の前側上部に回動可能に支持された脱穀部２０としての後側の脱穀ローラ２３と、後側の脱穀ローラ２３に近接すべく、支持台３の側板５、及び、支持板９で回動可能に支持された前側の脱穀ローラ２３と、支持台３の側板５、及び、支持板９の前側中央部に回動可能に支持された搬送部４０としての傘歯車４３と、該傘歯車４３に噛合した搬送部４０としての搬送スプロケット４４と、支持台３の側板５、及び、支持板９の前側下部に回動可能に支持されたしごき部５０としての後側のしごきローラ５３と、後側のしごきローラ５３に密接すべく、支持台３の側板５、及び、支持板９で回動可能に支持された前側のしごきローラ５３とから構成されている。つまり、両脱穀ローラ２３，２３、及び、両しごきローラ５３，５３の別端部が支持台３の側板５（同一面）によって回動支持されている。なお、両脱穀ローラ２３，２３と、両しごきローラ５３，５３は、その一端部が一方の支持板９に回動支持されると共に、別端部が別方の支持板９を貫通して支持台３の側板５に回動支持されている。そして、図５に示すように、別方の支持板９を貫通した両脱穀ローラ２３，２３と、両しごきローラ５３，５３の部位は細くなっている。

脱穀部２０においては、図５に示すように、前側の脱穀ローラ２３及びしごきローラ５３が短尺で、後側の脱穀ローラ２３及びしごきローラ５３が長尺となっており、それぞれが平行して配設されている。さらに、前側の脱穀ローラ２３の長さよりも前側のしごきローラ５３の長さが短く設定されている。しかも、両脱穀ローラ２３，２３は、搬入される稲の穂の部位に位置すべく配置されると共に、両しごきローラ５３，５３は、搬入される稲の茎の部位に位置すべく配置されている。加えて、両脱穀ローラ２３，２３の周面には、稲を両脱穀ローラ２３，２３の一端側（左側）から別端側（右側）に搬送できるように、螺旋溝２４が形成されている。即ち、両脱穀ローラ２３，２３がスパイラルスクリューとなっている。また、両脱穀ローラの２３，２３の別端部が密接された状態になっている。なお、両しごきローラ５３，５３の径と回転数は、稲の穂が両脱穀ローラ２３，２３の別端部に到達する前に引き抜けるように設計されている。

そして、後側の脱穀ローラ２３に対して前側の脱穀ローラ２３の長さを短く設定することで、初めに稲の穂が両脱穀ローラ２３，２３の間に挟み込まれて、稲の穂の位置設定が成される（スタンバイ状態）。さらに、前側のしごきローラ５３の長さを、短く設定された前側の脱穀ローラ２３よりも短く設定することで、稲の穂の位置設定に続いて、稲の茎の挟み込みが成される。その後、稲の茎のしごきと同時に、稲の穂の脱穀が開始される。また、両脱穀ローラ２３，２３の別端部が密接されることによって、切れて残った稲穂がドラム６２側に排出されるようになる。

さらに、両脱穀ローラ２３，２３は、水平方向に配置された両しごきローラ５３，５３に対して斜め上方に配置されている。しかも、後側の脱穀ローラ２３が前側脱穀ローラ２３に対して若干下方に配置されている。そうすれば、稲の茎を把持した状態で、稲の穂を両脱穀ローラ２３，２３間に搬入した場合、放物線を描くように垂れ下がる稲の穂が脱穀しやすくなる。さらに、両脱穀ローラ２３，２３の径が、両しごきローラ５３，５３の径に比して小さいのは、両脱穀ローラ２３，２３を高速回転させて稲の穂の籾を弾き飛ばすためである。一方、両しごきローラ５３，５３の径を大きくした理由としては、稲を下方に強く引き抜くためである。つまり、両しごきローラ５３，５３による引き抜き動作と、両脱穀ローラ２３，２３による弾き飛ばし動作との相乗効果によって、稲の穂の籾が効率よく脱穀されることになる。

主要部１０の駆動機構部３０は、図３に示すように、支持台３の側板５に取り付けられた駆動源としてのモータ３１と、該モータ３１の駆動軸（図示せず）に連結され、且つ、側板５の後側上部に回動支持された主軸３２と、該主軸３２の後方に設けられたドラム回動軸６１と、主軸３２の前方に設けられた前側脱穀ローラ回動軸２１、及び、後側脱穀ローラ回動軸２２と、両脱穀ローラ回動軸２１，２２の前方に設けられた傘歯車回動軸４１と、両脱穀ローラ回動軸２１，２２の下方に設けられた前側しごきローラ回動軸５１、及び、後側しごきローラ回動軸５２とを具備している。なお、主軸３２、ドラム回動軸６１、両脱穀ローラ回動軸２１，２２、傘歯車回動軸４１、両しごきローラ回動軸５１，５２には、後述する回転用歯車３３、６１ａ、２３ａ、２３ｂ、４２、５３ａ、５３ｂが軸着されている。

さらに、主軸３２からの動力を両脱穀ローラ２３，２３に伝達するための上側第一中間歯車３４と、前側脱穀ローラ回動軸２１の回動を、傘歯車回転用歯車４２に伝達する上側第二中間歯車３６と、後側脱穀ローラ回動軸２２の回動を、両しごきローラ回動軸５１，５２に伝達するための下側第一中間歯車３５、及び、下側第二中間歯車３７とを備えている。なお、上側第二中間歯車３６、及び、下側中間第二歯車３７は、大径の歯車と小径の歯車とが同一円周上に設けられている。

また、図３に示すように、主軸３２の主軸回転用歯車３３が、ドラム回転用歯車６１ａと上側第一中間歯車３４とに噛合している。さらに、前側脱穀ローラ回転用歯車２３ａと後側脱穀ローラ回転用歯車２３ｂとが噛合する一方、後側脱穀ローラ回転用歯車２３ｂが両第一中間歯車３４，３５に噛合している。加えて、前側脱穀ローラ回転用歯車２３ａが上側第二中間歯車３６に噛合すると共に、傘歯車回転用歯車４２が上側第二中間歯車３６に噛合している。そして、下側第二中間歯車３７が下側第一中間歯車３５に噛合し、前側しごきローラ回転用歯車５３ａと後側しごきローラ回転用歯車５３ｂとが噛合する一方、後側しごきローラ５３ｂが下側第二中間歯車３７に噛合している。

さらに、駆動機構部３０は、図３の矢印に示すように動作する。即ち、モータ３１の駆動軸が正回転すると、主軸３２の主軸回転用歯車３３を介して、ドラム回転用歯車６１ａが逆回転すると共に、上側第一中間歯車３４が逆回転して、二つの脱穀ローラ２３，２３が互いに異なる方向（外側方向）に回動する。一方、後側脱穀ローラ回転用歯車２３ｂの回動によって、下側第一中間歯車３５、下側第二中間歯車３７を介して二つのしごきローラ５３，５３が互いに異なる方向（内側方向）に回動する。また、後側脱穀ローラ回転用歯車２３ｂの回動によって、前側脱穀ローラ回転用歯車２３ａ、上側第二中間歯車３６を介して傘歯車回転用歯車４２が回動する。なお、図３の正面から見て左方向の回転矢印を正回転とし、右方向の回転矢印を逆回転とする。

つまり、モータ３１の駆動力が両第一中間歯車３４，３５を介して、各回転用歯車６１ａ、２３ａ、２３ｂ、４２、５３ａ、５３ｂと、両第二中間歯車３６，３７とに伝達され、傘歯車４３の回転によって搬送スプロケット４４が回動し、搬送スプロケット４４の回動によって、搬送ベルト４７が回動し、稲が両脱穀ローラ２３，２３に搬送され、両しごきローラ５３，５３が内側に回動することで、稲が下方に引き抜かれると同時に、両脱穀ローラ２３，２３が外側に回動することで、稲の穂の籾が弾き飛ばされる。この際、両脱穀ローラ２３，２３、及び、両しごきローラ５３，５３の長さを上述したように設定することで、両脱穀ローラ２３，２３の挟み込みと、両しごきローラ５３，５３の挟み込みとに時間差を設けることができ、稲の穂を確実に脱穀できる。一方、両脱穀ローラ２３，２３の別端部を密接させることで、切れて残った稲の穂のドラム６２側への排出が可能になり、ドラム６２の回動によって連なった籾を切り離すことができる。

ところで、既存のコンバインの場合、大量の稲を一つのこぎ胴で迅速に脱穀処理しようとするため、こぎ胴の径が必然的に大きくなる。さらに、大径のこぎ胴を高速回転させるには、駆動力も大きくする必要がある。これに対して本発明の稲の脱穀装置は、近接して配置された一対の脱穀ローラ２３，２３と、密接して配設されたしごきローラ５３，５３とを上下に平行して設け、下部のしごきローラ５３，５３によって稲を引き抜くと同時に、上部の脱穀ローラ２３，２３によって稲の穂の脱穀を行うことで、脱穀の処理作業を分担させている。この場合、上部の脱穀ローラ２３，２３の径は小さくてよく、しかも、小径の脱穀ローラ２３，２３を回転させるので駆動力も小さくなる。また、脱穀ローラ２３，２３が小径であれば、小さな駆動力で脱穀処理するに充分な高速回転が得られる。即ち、既存のコンバインの小型化と省力化が図れるようになる。加えて、既存のコンバインのように、一つのこぎ胴で籾を叩き落すように脱穀するのではなく、稲の穂を回動する二つの脱穀ローラ２３，２３の隙間を通すことで、籾を離脱させている。このため、籾の損傷がなくて、ごみや屑の発生が極めて少なく、しかも、稲の茎、葉、実の入っていない籾は両脱穀ローラ２３，２３の隙間から落下するので、既存のコンバインに設けられていた大掛かりな選別装置は必要ない。

搬送部４０は、傘歯車回動軸４１と、傘歯車回転用歯車４２と、傘歯車４３と、円板状の搬送スプロケット４４と、その上端部が搬送スプロケット４４の中央部に貫設された搬送スプロケット回動軸４５と、該搬送スプロケット回動軸４５の下端部に軸着された搬送スプロケット回転用歯車４６と、搬送スプロケット４４よりも小径のプーリ（図示せず）と、搬送スプロケット４４の周面、及び、プーリの周面に捲回された搬送ベルト４７と、搬送スプロケット４４の上面、及び、ドラムカバー６４の開口部６４ａの周縁部にそれぞれ取り付けられた二枚のガイド板と４８，４８とを備えている。そして、傘歯車４３が搬送スプロケット回転用歯車４６に噛合することによって、左側から搬入されてくる稲が、両ガイド板４８にガイドされながら搬送ベルト４７と両脱穀ローラ２３，２３の回動によって右側に搬送される。

しごき部５０は、前側しごきローラ回動軸５１と、後側しごき回動軸５２と、前側しごきローラ回転用歯車５３ａと、後側しごきローラ回転用歯車５３ｂと、二つのしごきローラ５３，５３と、両しごきローラ５３，５３の周面に、その軸線に沿って形成された複数の突条部５４とを有している。そして、両しごきローラ５３，５３の突条部５４が噛合することで、稲の茎が両しごきローラ５３，５３の突条部５４に巻き込まれるようになっている。

回収部６０は、ドラム回動軸６１と、ドラム回転用歯車６１ａと、連なった稲の穂の籾を分離させるに充分な側面積を有する中空の円柱状のドラム６２と、該ドラムの６２周面に突出して形成された複数の羽根６３と、ドラム６２の外側を上下から覆った円筒状のドラムカバー６４と、該ドラムカバー６４の一端部（右側端部）に形成された開口部６４ａと、該開口部６４ａの上下にそれぞれ設けられた飛散防止カバー６５と、ドラムカバー６４の周面の下側に穿設された複数の排出穴６６と、ドラムカバー６４の内周面に設けられた複数の羽根６７と、ドラムカバー６４の下部に連設して取り付けられた回収ダクト６８と、回収ダクト６８の下方に設置された回収箱（図示せず）とから構成されている。そして、ドラムカバー６４の上下の飛散防止カバー６５は、脱穀処理された稲穂の飛散を防止すべく、搬送スプロケット４４の上方及び下方を覆っている。さらに、ドラムカバー６４の開口部６４ａは、両脱穀ローラ２３，２３によって弾き飛ばされた籾を回収しやすい位置、即ち両脱穀ローラ２３，２３の間近に位置している。加えて、ドラム６２の内部のごみを外部へ排出しやすいように、ドラム６２の羽根６３を傾斜して設けることが好ましい。

つぎに本発明の稲の脱穀装置の使用態様について説明する。稲の茎の下端部を把持すると共に、稲の穂を両脱穀ローラ２３，２３の螺旋溝２４に当接した状態で、搬送スプロケット４４の位置まで搬送すると、稲の茎が二つのしごきローラ５３，５３によって巻き込まれて下方に強く引き抜かれる一方、稲の籾が二つの脱穀ローラ２３，２３によって弾き飛ばされて脱穀され、稲の茎と籾が分離される。その後、ドラム６２の羽根６３、及び、ドラムカバー６４の羽根６７によって切れ残った籾が切り離され、切り離された籾がドラムカバー６４の排出穴６６から回収ダクト６８に落下して、回収ダクト６８を介して回収箱に回収される。籾の回収後は、稲の茎を、例えば、カッター（図示せず）によって寸断して回収するようにしてもよい。

なお、前記実施形態の場合、稲の茎をしごきローラ２３の回動動作によって巻き込んで引き抜くと共に、稲穂を脱穀ローラの回動動作によって弾き飛ばすようにしたが、ローラの回動動作による脱穀に限定されるものではない。要するに、稲の茎を引き抜くと同時に、稲の穂の籾を、引き抜く方向とは逆方向に弾き飛ばして脱穀できる構成であればよい。

本発明の稲の脱穀装置は、コンバイン、脱穀機、ハーベスタに転用できる可能性が充分にある。

本発明の稲の脱穀装置の全体斜視図である。図１の主要部の切断側断面図である。主要部の駆動機構部を示した断面図である。脱穀される状態を示した断面図である。両脱穀ローラと両しごきローラの構成図である。

符号の説明

１支持部
２支柱
３支持台
４フランジ
５側板
６ねじ溝
７ナット
８脚部
９支持板
１０主要部
２０脱穀部
２１前側脱穀ローラ回動軸
２２後側脱穀ローラ回動軸
２３脱穀ローラ
２３ａ、２３ｂ脱穀ローラ回転用歯車
２４螺旋溝
３０駆動機構部
３１モータ
３２主軸
３３主軸回転用歯車
３４上側第一中間歯車
３５下側第一中間歯車
３６上側第二中間歯車
３７下側第二中間歯車
４０搬送部
４１傘歯車回動軸
４２傘歯車回転用歯車
４３傘歯車
４４搬送スプロケット
４５搬送スプロケット回動軸
４６搬送スプロケット回転用歯車
４７搬送ベルト
４８ガイド板
５０しごき部
５１前側しごきローラ回動軸
５２後側しごきローラ回動軸
５３しごきローラ
５３ａ、５３ｂしごきローラ回転用歯車
５４突条部
６０回収部
６１ドラム回動軸
６１ａドラム回転用歯車
６２ドラム
６３羽根
６４ドラムカバー
６４ａ開口部
６５飛散防止カバー
６６排出穴
６７羽根
６８回収ダクト

Claims

密接して配設された平行する二本のしごきローラと、近接して配設された平行する二本の脱穀ローラとが所定の間隔をおいて平行して配置され、さらに、茎が両しごきローラ間に搬入されると共に、穂が両脱穀ローラ間に搬入された稲を、搬送部によって両脱穀ローラの一端側から別端側に搬送させ、駆動機構部によって、両脱穀ローラを外側方向に回動させると共に、両しごきローラを内側方向に回動させるように構成したことを特徴とする稲の脱穀装置。
前記搬送部は、両脱穀ローラの周面に形成された螺旋溝と、両脱穀ローラ間に搬入された稲の穂に近接する位置に設けられた搬送ベルトとから構成されてなることを特徴とする請求項１に記載の稲の脱穀装置。