JP5699785B2 - 脱穀装置 - Google Patents

Description

並列されて櫛状をなす複数の扱歯を扱胴の外周側に設けた脱穀装置に関する。

駆動手段によって軸回りに回転駆動される扱胴と、穂先を扱胴側に向けた状態で穀稈を搬送する搬送体とを備え、扱胴の軸方向に沿って並列されることにより櫛状をなす複数の扱歯を扱胴の外周に設け、搬送体によって搬送されてくる穀稈を回転する扱胴によって脱穀処理する特許文献１，２に示す脱穀装置が公知になっている。

特開２００２−１１２６１４号公報 特開２００２−１１２６１８号公報

しかし、上記文献の脱穀装置は、扱歯の移動方向が穀稈の搬送方向に対して略直交し、穀稈が、並列されることにより櫛状をなす複数の扱歯によって梳かれながら扱歯の該並列方向に沿って搬送されるため、穀稈を切断するように扱歯が作用して穂切れが発生し易くなると共に、扱歯による搬送抵抗が大きくなり、穂先側が扱胴に向けられた穀稈をスムーズに搬送できずに脱穀性能が低下する。
本発明は、並列されて櫛状をなす複数の扱歯を扱胴の外周側に設けた脱穀装置において、扱胴側に向けられた穀稈の搬送をスムーズにして、脱穀性能を向上させた脱穀装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１に、駆動手段によって軸回りに回転駆動される扱胴９と、穂先を扱胴９側に向けた状態で穀稈を搬送する搬送体４とを備え、扱胴９の軸方向に沿って並列されることにより櫛状をなす複数の扱歯３４を扱胴９の外周に設け、搬送体４によって搬送されてくる穀稈を回転する扱胴９によって脱穀処理する脱穀装置において、回転軸６が略鉛直方向を向くように扱胴９を支持するとともに、穀稈の搬送方向が略水平方向になるように搬送体４を設け、扱胴９の扱歯３４が搬送体４側で穀稈搬送方向と逆向きに回転するように前記駆動手段を構成したことを特徴としている。

第２に、搬送体４と扱胴９との間に、株元側を引掛けた状態で穀稈を搬送する補助搬送体３２を設け、該補助搬送体３２の搬送方向を、搬送体４の搬送方向に対して平行としたことを特徴としている。

第３に、扱胴９よりも搬送上流側に、穀稈の穂先側を扱胴９側に向かって搬送する穂先搬送体３３を設けたことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の脱穀装置によれば、並列されることにより櫛状をなす扱歯が、穀稈の搬送方向に対して略平行な方向に沿って逆向き移動するため、並列されることにより櫛状をなす扱歯が穀稈の搬送方向に対して交差方向に移動する場合と比較して、穂先側が扱胴に向けられた穀稈の搬送がよりスムーズになり、脱穀性能が向上するという効果がある。

また、搬送体と扱胴との間に、株元側を引掛けた状態で穀稈を搬送する補助搬送体を設け、該補助搬送体の搬送方向を、搬送体の搬送方向に対して平行とすれば、脱穀時における穀稈の姿勢の乱れを抑制可能になる他、該補助搬送体が穀稈の株元側を引掛けるのみであり、穀稈の姿勢にある程度の自由度を持たせることにより、穀稈が折れるような事態も未然に防止できる。

さらに、扱胴よりも搬送上流側に、穀稈の穂先側を扱胴側に向かって搬送する穂先搬送体を設ければ、穀稈の穂先側を所定以上の勢いを保持して扱胴側に導入できるため、穀稈が回転している扱胴に弾かれることなく、円滑に脱穀処理される。

本発明を適用した脱穀装置の構成を示す側面図である。 本発明を適用した脱穀装置の構成を示す平面図である。 本発明を適用した脱穀装置の構成を示す正面図である。 本発明の別実施形態を示す脱穀装置の要部側面図である。 本発明の別実施形態を示す脱穀装置の要部平面図である。

図１乃至図３は、本発明を適用した脱穀装置の構成を示す側面図、平面図及び正面図である。図示する脱穀装置１は、コンバインの走行機体における前進方向左（以下、単に「左」）側に設置され、走行機体の前方に昇降自在に連結された前処理部によって刈取られた圃場の穀稈に対して脱穀・選別処理を行うように構成されている。

脱穀装置１は、具体的には、穀稈の脱穀処理を行う扱室２と、扱室２で脱穀処理された処理物が落下してくるように扱室２の真下側に位置し且つ該処理物の選別処理を行う選別室３と、穀稈の株元側端部を保持して後方搬送する搬送体であるフィードチェーン４とを備えている。

上記扱室３は、上下方向（具体的には、鉛直方向或いは略鉛直方向）に延びる回転軸６の上下の端部を、それぞれ上下一対の軸受部７，８によって、自身の軸回りに回転自在に軸支し、この回転軸６と同一軸心となって該回転軸６と一体で回転する円柱状の扱胴９を回転軸６に取付けている。この扱胴９の上方を天板１１によって覆い、扱胴９の前方を前壁１２によってカバーし、扱胴９のフィードチェーン側と反対側の側方を側壁１３によって覆い、後方を後壁１４によってカバーしている。言換えると、脱穀装置１の枠体である脱穀フレーム１ａの一部を構成する天板１１、前壁１２、側壁１３及び後壁１４等によって、扱室２が形成されている。

また、回転軸６を支持する上側の軸受７は、天板１１の上面に設置されたギヤボックス１６に内装される一方で、下側の軸受８は、扱室３の下端側を左右に架渡された支持フレーム１７に取付部材１８を介して、取付固定されている。このため、回転軸６の上端部が天板１１を貫通して、ギヤボックス１６内の軸受７に回転自在に軸支され、回転軸６の下端部が支持フレーム１７側の軸受８に回転自在に軸支されている。

この扱室２は、左右方向を向いた穀稈を該扱室２に挿入した状態で後方搬送可能なように、フィードチェーン４側側方の少なくとも一部が開放されるとともに、処理物を選別室３に落下させることができるように下方が開放されて前記選別室３と連通している他、前壁１２の一部をフィードチェーン４側が開放されるように左右方向に切欠くことにより、後方搬送されてくる穀稈を扱室２に供給する供給口２ａを開口形成している。

上記フィードチェーン４は、扱室２の外側側部（具体的には、左側部）に沿って前後方向に延びる環状に形成されている。フィードチェーン４の環状部分の上側は水平或いは略水平方向に形成され、後方移動するように構成されている。このフィードチェーン４の上方には、前後方向の挟持体である挟持レール１９が、近接状態で、配置されている。この挟持レール１９は上下動自在な状態で脱穀フレーム１ａに取付支持され、圧縮スプリング等の弾性部材２１によってフィードチェーン４側に常時付勢されている。

このため、フィードチェーン４と挟持レール１９との間に株元側端部が弾力的に挟持されて保持された穀稈は、その株元側から穂先側に至る大部分が扱室２に挿入された状態で、後方搬送される。すなわち、フィードチェーン４と挟持レール１９との間に穀稈の搬送経路が形成され、この搬送経路は水平或いは略水平な状態で、後方に延びている。言換えると、フィードチェーン４による穀稈の搬送方向に対して、扱胴９の回転軸６の軸方向が、側面視で交差方向（さらに具体的には直交方向）に設定される。

上記選別室３は、平行状態で対向する左右一対の板状のサイドフレーム２２Ｌ，２２Ｒ間に形成されている。この選別室３内には、前後動可能に支持されて処理物を揺動選別する前後方向の揺動選別体２３と、選別室３内に後方斜め上方の選別風を起風する唐箕ファン２４と、選別室３内の前後方向中央部付近に配された左右方向の１番ラセン２６と、選別室３内における１番ラセン２６の後方に配置された２番ラセン２７とが設けられている。ちなみに、一対のサイドフレーム２２Ｌ，２２Ｒは、脱穀フレーム１ａの一部を構成している。

以上のように構成される脱穀装置１の脱穀・選別処理について説明すると、まず、コンバインの前処理部で刈取られた穀稈は、該前処理部によって走行機体の前端側まで搬送され、フィードチェーン４に渡される。フィードチェーン４は、穀稈の株元側端部を挟持し且つ穀稈の大部分を扱室２に挿入した状態で、該穀稈を後方に搬送する。

フィードチェーン４により後方搬送される過程において、穀稈は、駆動手段によって、扱室２内において自身の軸回りに回転駆動される扱胴９によって脱穀処理され、排藁となって走行機体の後端部から機外に排出される他、脱穀処理された処理物は、選別室３内に落下供給される。

選別室３に落下供給された処理物は、揺動選別体２３によって揺動選別された後、下方側に導入される。揺動選別体２３の下方側に導入された処理物は、上述した後方斜め上方の選別風によって、選別風の影響を殆ど受けずに１番ラセン２６側に落下する１番物と、選別風の影響を若干受けて２番ラセン２７側に落下する２番物と、選別風の影響を受けて選別室の後部上側に吹上げられる藁屑等の排出物とに風選される。１番物は籾等の穀粒として１番ラセン２６等によって脱穀装置１の右側方に配置された図示しないグレンタンク内に搬送収納される一方で、排出物は脱穀装置１の後端部から機外に排出される他、２番物は２番ラセン２７等によって上方側から再び選別室３内に還元され、再度風選される。

次に、図１乃至図３に基づき扱室２の詳細を説明する。
扱室２における扱胴９の下端側の左右両側には選別室３の左右方向中心側に向かって下方傾斜する傾斜面２８Ｌ，２８Ｒがそれぞれ形成されており、前壁１２における供給口２ａの下端部からは、前方に向かって下降傾斜したガイドプレート２９が一体的に延設されている。

左右の傾斜面２８Ｌ，２８Ｒは扱室２での扱降ろされた処理部を選別室３側に案内するように機能し、この左右の傾斜面２８Ｌ，２８Ｒの下端は上述した左右のサイドフレーム２２Ｒ，２２Ｌの内面側上端に接続されている。ガイドプレート２９は、供給口２ａから扱室２への穀稈の導入が円滑に行われるように、供給口２ａの搬送上流側に位置する穀稈を下側から支持する。

この他、後方搬送されてくる穀稈を扱室２内で下側から支持するように、前後方向に延びる丸棒状の複数の支持ガイド３１と、平面視フィードチェーン４と扱胴９との間に位置して穀稈を補助的に後方搬送する補助搬送体３２と、扱胴９よりも穀稈の搬送上流側である供給口２ａ側に位置して穀稈の穂先側を扱胴９に向かって送出す穂先搬送体であるスターホイール３３とが設けられており、これらの構成は後述する。

また、扱胴９について詳述すると、該扱胴９は、軸心に配置された前記回転軸６によって、略鉛直方向を向けられた状態で自身の軸回りに回転自在に扱室２内に支持されている。この扱胴９は、駆動手段によって、フィードチェーン４側で穀稈の搬送方向と逆向き（図２における時計回り）に回転駆動される。

また、扱胴９の外周には外方にＶの字状に突出する扱歯３４が複数設けられている。この複数の扱歯３４を隣接状態で回転軸６に平行な方向に並列配置することにより、山と谷とが交互に配された櫛状の扱歯列３６が形成される。この扱歯列３６は、扱胴９の周方向に所定間隔(図示する例では等間隔)毎に万遍無く配置されている。

ちなみに、この扱歯列３６は全体を一体的に形成してもよいし、扱歯３４毎に別体で形成してもよいが、図示する例では一体形成しており、隣接する対の扱歯３４同士によって形成される谷の各底部分には、該底部分の間隔を広げるように円状をなす扱用孔３６ａが形成されている。

また、この扱歯列３６の扱胴９周面側端側である基端側の両面側には平面視Ｌ字状をなすアングル状部材である取付ブラケット３７の一方側片がそれぞれボルト固定されており、扱歯列３６の基端部を挟持する該一対の各取付ブラケット３７，３７の他方側片を扱胴９の外周にボルト固定することにより、扱歯列３６が扱胴９に取付固定される。これに加えて、各扱歯３４の扱胴９からの突出量は、扱胴９の回転駆動時に各扱歯３４の先端が描く回転軌跡が平面視で全て同一となるように、設定されている。

さらに、前記駆動手段は、回転軸６のギヤボックス１６側端部である上端部に設けられて該回転軸６と一体回転するベベルギヤ３８と、該ベベルギヤ３８と常時噛合うベベルギヤ３９が一端側に取付けられた水平方向（さらに具体的には左右方向）に延びる駆動軸４１と、該駆動軸４１の他端側に取付けられた駆動プーリ４２とを備えている。この駆動プーリ４２にはエンジン動力がベルト伝動され、この駆動プーリ４２への動力伝動によって、ギヤボックス１６内の２つベベルギヤ３９，３８の一方から他方に動力が伝動され、扱歯３４が、扱胴９の周囲におけるフィードチェーン４側（具体的には左側）で、穀稈の搬送方向に対して反対の方向である前方に移動するように、扱胴９が回転駆動される。

次に、図１乃至図３に基づき支持ガイド３１、補助搬送体３２及びスターホイール３３について詳述する。
上記支持ガイド３１は、前壁１２における供給口２ａの下端部から扱室２側である後方に向かって突出する前後方向の丸棒である。この支持ガイド３１は、左右方向に所定間隔毎（図示する例では等間隔毎）に複数並列配置されている。

このように左右に並列配置された複数の支持ガイド３１の突出端を隣接するもの同士で結んだ仮想線が、平面視で、扱歯３４の突出端が扱胴９の回転駆動時に描く円形の移動軌跡に沿って近接する円弧状をなすように、各支持ガイド３１の突出量が設定されている。

この左右並列された複数の支持ガイド３１は、供給口２ａから導入された穀稈を、株元側から穂先側に亘って下側から支持して、安定的に扱胴９に案内するように機能している。

上記補助搬送体３２は、側面視で前後方向の長い環状に形成された搬送ベルト３２ａに所定間隔毎（図示する例では等間隔毎）に満遍なく突起３２ｂを形成することによりなる突起付ベルトからなる。この突起付ベルト３２の環状部分の下側は、フィードチェーン４の環状部分の上側と略同一高さの水平或いは略水平方向に形成されて後方移動するように構成されている。

すなわち、突起付ベルト３２の環状下側に穀稈を突起に引掛けて後方搬送する搬送経路が形成され、この搬送経路は、フィードチェーン４による穀稈の搬送経路に対して略同一高さで、平行或いは略平行になるようにして、後方に延出されている。ちなみに、この突起付ベルト３２の真下側には、上述した一又は複数の支持ガイド３１（図示する例では、フィードチェーン４側に最も近接した左右２本の支持ガイド３１）が配置されており、突起付ベルト３２に引掛けられて後方搬送される穀稈を、下側から支えて、効率的な搬送が行える構造になっている。

また、突起付ベルト３２の前端部は、扱胴９の回転駆動時に扱歯３４が描く回転軌跡よりも側面視で前方に位置するとともに、突起付ベルト３２の後端部は、扱胴９の回転駆動時に扱歯３４が描く回転軌跡よりも側面視で後方に位置している。すなわち、側面視において、補助搬送体３２による穀稈の搬送経路の全長内に、扱歯３４の上記回転軌跡が収まっている。

この補助搬送体３２によって、株元側から中途部に亘る何れかの箇所が突起に引掛けられた穀稈の穂先側を、株元側に対して、遅れることなく、スムーズに扱胴９側に到達させることが可能になる。

この補助搬送体３２を駆動させる駆動手段について説明すると、該駆動手段は、エンジン動力によって搬送駆動させる前記フィードチェーン４が掛け回された従動スプロケット４３と一体回転するように該従動スプロケット４３が一端側に取付けられた左右方向の動力取出軸４４と、動力取出軸４４の他端側が挿入され且つ扱室２を挟んでフィードチェーン４の反対側に配された伝動ボックス４６に内装された伝動機構４７と、伝動ボックス４６から補助搬送体３３の真後ろ側まで延びる左右方向の駆動軸４８と、駆動軸４８の動力を駆動プーリ４９に伝動する駆動チェーン５１とを備えている。

動力取出軸４４を介して、フィードチェーン４から取出された動力は、動力取出軸４４→伝動機構４７→駆動軸４８→駆動チェーン５１→駆動プーリ４９の順に伝動され、駆動プーリ４９と該駆動プーリ４９の前方に位置する従動プーリ５２とに掛け回される環状の突起付ベルト３２を搬送駆動させる。該伝動構造によって、補助搬送体３２による穀稈の搬送速度は、フィードチェーン４による穀稈の搬送速度に同期するため、別途両者の駆動速度を同調させる手段を設ける必要がない。

上記スターホイール３３は、周縁側に等間隔毎に満遍なく歯３３ａが突出形成された板状部材であって、表裏面が左右方向に向けられた状態で、供給口２ａ側に配置されている。具体的には、前壁１２の供給口２ａよりも上側に位置する箇所から前方に突出するようにして該前壁１２にボルト固定される支持ブラケット５３の前端部にベアリング５４を介して自身の軸回りに回転自在に支持された左右方向の駆動軸５６に、該スターホイール３３が取付けられている。

このようにして、駆動軸５６の軸回りに回転自在に軸支されたスターホイール３３の下端側位置が、側面視で、フィードチェーン４の環状部分の上側位置と略一致した状態になるように、該スターホイール３３の上下位置が設定されるとともに、このスターホイール３３の左右中心が、正面視で、扱胴９の軸心（具体的には、回転軸６）に位置するように、その左右位置が定められている。この支持ブラケット５３に取付けられた電動式の駆動モータ５７と、該駆動モータ５７の動力を駆動軸５６にギヤ伝動するように支持ブラケット５３に取付支持されたギヤボックス５８とによって、スターホイール３３が回転駆動される。

回転駆動されたスターホイール３３は、側面視で該スターホイール３３とフィードチェーン４との間に位置する穀稈の穂先側を、捲込みながら扱胴９の軸心側に押出すように構成されている。この際のスターホイール３３による穀稈の搬送速度は、フィードチェーン４による穀稈の搬送速度と略同一としてもよいし、フィードチェーン４による穀稈の搬送速度よりも若干高速としてもよい。そして、このスターホイール３３の搬送作用によって、穀稈の穂先側がスムーズに扱胴９側に導入される。

以上のように構成される脱穀装置１によれば、フィードチェーン４による穀稈の搬送方向が、扱胴９の上下方向の回転軸６に対して交差方向、さらに具体的には直交方向に設定されているため、扱歯３４は、穀稈の搬送方向に沿って平行或いは略平行に逆向きに移動する。これによって、穀稈の搬送乱れが生じ難くなり、円滑な脱穀処理を行うことが可能になって脱穀効率がさらに向上する。この他、扱歯３４は、穀稈を梳くように作用するので、扱歯３４によって穀稈を切断することも防止される。

また、扱歯３４の穀稈に対する脱穀作用範囲が、穀稈が扱胴９側に接触し始める脱穀初期段階では穀稈の穂先側のみで、その後、搬送される過程で徐々に株元側まで広がっていくため、穂切れの発生が多い脱穀初期段階での穂切れを抑制できると共に、ささり粒が少なくなり、脱穀効率が向上する。

さらに、上記ように前側において、穀稈が扱歯３４によって梳かれるため、処理物の選別室への落下量は、後側に比べて前側が多くなるため、選別室３の前後長を短くすることが可能になる他、扱室２の前後長を、扱胴９の直径よりも若干長い程度に設定すればよいため、扱室２の前後長を短く設定できる。

次に、図４及び図５に基づき本発明に別実施形態について、上述の例と異なる部分を説明する。
図４，図５は、本発明の別実施形態を示す脱穀装置の要部側面図及び要部平面図である。同図に示す通り、送風ファン５９が、扱胴９と同一軸心となって且つ該扱胴９の真上側又は真下側（図示する例では真上側）に近接配置される。具体的には、該送風ファン５９は回転軸の軸回りに等間隔毎に万遍無く送風用の羽根６１を備えており、この複数の羽根６１が回転軸６の軸回りに回転駆動される。

送風ファン５９の回転駆動時に羽根６１の先端が描く回転軌跡が、扱胴９の回転駆動時に扱歯３４の先端が描く回転軌跡と平面視で略一致するように、各羽根６１は構成されている。

そして、この送風ファン５９を回転駆動させると、扱室２及び選別室３の前部において、上方側に流動する風が起されるようにエアが送風ファン５９に吸引されるとともに、吸引されたエアは、扱室２の後側半部に排出され、このエアの排出によって後方に向かってフィードチェーン４側に傾斜する風が起される。このように、選別室３及び扱室２の前部を上方に流れた後に、天板に沿って後方に流されるエアの流動によって、上述した処理物の選別をより効率的に行うことが可能になる。

４ フィードチェーン（搬送体）
６ 回転軸
９ 扱胴
３２ 突起付ベルト（補助搬送体）
３４ 扱歯
３３ スターホイール（穂先搬送体）

Claims (3)

1. 駆動手段によって軸回りに回転駆動される扱胴（９）と、穂先を扱胴（９）側に向けた状態で穀稈を搬送する搬送体（４）とを備え、扱胴（９）の軸方向に沿って並列されることにより櫛状をなす複数の扱歯（３４）を扱胴（９）の外周に設け、搬送体（４）によって搬送されてくる穀稈を回転する扱胴（９）によって脱穀処理する脱穀装置において、回転軸（６）が略鉛直方向を向くように扱胴（９）を支持するとともに、穀稈の搬送方向が略水平方向になるように搬送体（４）を設け、扱胴（９）の扱歯（３４）が搬送体（４）側で穀稈搬送方向と逆向きに回転するように前記駆動手段を構成した脱穀装置。
2. 搬送体（４）と扱胴（９）との間に、株元側を引掛けた状態で穀稈を搬送する補助搬送体（３２）を設け、該補助搬送体（３２）の搬送方向を、搬送体（４）の搬送方向に対して平行とした請求項１記載の脱穀装置。
3. 扱胴（９）よりも搬送上流側に、穀稈の穂先側を扱胴（９）側に向かって搬送する穂先搬送体（３３）を設けた請求項１又は２の何れかに記載の脱穀装置。

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