JP5870421B2 - コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、刈取った穀類を脱穀する脱穀装置を備えたコンバインに関する。

一般に、コンバインには、前処理部（刈取り部）で刈取った穀類を脱穀する脱穀装置を備えていることが知られている。該脱穀装置は、穀類を脱穀する扱胴及び穀粒を選別する選別部を備えていると共に、二番物を還元して再度選別させる二番還元ラセンを備えている。

ところで、前記脱穀装置での脱穀作業は、前記扱室内の扱胴を回転させながら行うが、例えば、汎用型コンバインにあっては、稲、麦、大豆などの様々な穀類の収穫を行う。そのため、豆類などの傷つきやすい穀粒を脱穀する際に、脱穀しづらい麦や稲などと同じ回転速度で扱胴を回転させると、せっかく収穫した豆類を痛めてしまう虞がある。

そこで従来、エンジンから動力を伝達して上記扱胴及び二番還元ラセンを回転させると共に、これら扱胴及び二番還元ラセンのそれぞれへ動力を分岐する分岐点よりも伝動上流側に変速機構を配設したものがある（特許文献１参照）。これにより、扱胴の回転速度を収穫する穀粒の種類に応じて変更可能となると共に、このコンバインは二番還元ラセンによって二番物を、上記変速可能な扱胴が支承される扱室内へと還元するように構成されている。

特開２００８−２４５６１０号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のコンバインは、変速機構を扱胴及び２番還元ラセンへ動力を分岐する分岐点よりも動力伝達上流側に設けているため、扱胴を変速すると二番還元ラセンも同期して変速されてしまい、扱胴の回転を低回転にすると、二番還元ラセンの回転速度も遅くなり、二番物を扱室に還元する二番還元ラセンの処理能力が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、穀粒の損傷が少なくかつ、二番還元ラセンの処理能力の高いコンバインを提供することを目的とする。

本発明は、扱室（１１）内に回転自在に支持される扱胴（１２）と、
前記扱室（１１）の下方に配設され、前記扱胴（１２）によって脱穀された穀粒を選別する選別部（２７）と、
前記選別部（２７）によって選別が不十分な混合物を機体上方側へと搬送する搬送装置（４７）、前記扱胴に並設されると共に前記搬送装置（４７）から混合物を受け取って前記扱室（１１）に還元する二番還元ラセン（１３）を有する二番還元装置（３７）と、
前記扱胴（１２）に動力伝達する扱胴伝動系（Ｔ１）と前記二番還元ラセン（１３）に動力伝達する二番還元伝動系（Ｔ２）とに動力源からの動力を分岐する動力分岐機構（７３）と、
前記扱胴伝動系に介在すると共に複数のギヤ列（７５，７９，８０）を有し、これら複数のギヤ列（７５，７９，８０）の切換えにより前記扱胴（１２）の変速を行う扱胴変速機構（８３）と、
前記扱胴（１２）の回転方向と前記二番還元ラセン（１３）の回転方向とを同じにする回転方向調節機構（８５）と、を備え、
前記動力分岐機構（７３）は、前記動力源から入力された動力を前記扱胴伝動系（Ｔ１）と前記二番還元伝動系（Ｔ２）とに分配する分配軸（７０）を有し、
前記扱胴変速機構（８３）は、前記分配軸（７０）の一端部側に設けられギヤ径が互いに異なる複数の変速駆動ギヤ（７５）、前記分配軸に並設された第１出力軸（７６）に取付けられ前記複数の変速駆動ギヤ（７５）と噛合する複数の変速従動ギヤ（７９，８０）を有し、
前記回転方向調整機構（８５）は、前記分配軸（７０）の他端部側に取付けられた駆動ギヤ（７８）、該分配軸（７０）に並設され前記二番還元ラセン（１３）を回転駆動させる第２出力軸（７７）、該第２出力軸（７７）に取付けられ前記駆動ギヤ（７８）に噛合する従動ギヤ（７９）を有する、ことを特徴とする。

更に、前記扱胴（１２）は、その外周にラセン状に形成された扱歯（１６）によって、回転しながら前記扱室（１１）に搬送された穀類を後方側へと搬送する、と好適である。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る発明によると、扱胴に動力伝達する伝動経路に扱胴変速機構を介在させたので、収穫する穀物の種類に応じて扱胴の回転速度を変えることができ、穀粒をできるだけ傷つけずに脱穀することができる。また、扱胴の回転を低回転としても、二番還元ラセンの回転速度は一定であるため、穀粒と夾雑物との混合物を、二番還元ラセンにより安定して扱室に還元することができる。更に、扱胴及び二番還元ラセンの回転方向を同一方向にする回転方向調整機構を備えたので、扱胴の回転方向に向かって混合物を扱室内に還元することができ、還元された混合物が搬送路に詰まるのを防止できる。

また、扱胴変速機構を、動力を分配する分配軸の一端部側に設けられた複数の変速駆動ギヤと、分配軸に並設された第１出力軸に取付けられて、変速駆動ギヤと噛合する複数の変速従動ギヤとで構成したので、扱胴変速機構をコンパクトにすることができる。また、回転方向調整機構を、分配軸の他端部側に取付けられた駆動ギヤと、分配軸に並設されて二番還元ラセンを回転駆動させる第２出力軸に取付けられて駆動ギヤと噛合する従動ギヤとから構成したので、回転方向変更機構をコンパクトにすることができる。

請求項２に係る発明によると、汎用型コンバインにおいて、二番還元ラセンの回転速度をそのままに、扱胴の回転速度を変速可能としたことによって、高い処理能力を維持しつつ、豆類などの傷つきやすい穀類を収穫する場合であっても穀粒を極力傷つけずに脱穀することができる。

本発明の実施形態に係る汎用型コンバインの左側面図。 コンバインが備える脱穀装置の内部構造を示した左側面図。 脱穀装置の内部構造を示した平面図。 脱穀装置の右側面図。 脱穀装置の背面図。 脱穀装置の断面図。 脱穀装置に設けられた変速機構を示す図であって、（ａ）は平面視における断面図であり、（ｂ）は左側面視における断面図であり、（ｃ）は変速機構を収納するギヤケースの背面図である。 コンバインの伝動図。

以下、本発明の実施の形態に係るコンバイン１について図面に沿って説明をする。コンバイン１は、図１及び図２に示すように汎用型コンバインであり、左右一対のクローラ走行装置２に支持された機体３を有している。該機体３の前方には、穀類を刈取るための前処理部５が昇降自在に設けられており、該前処理部５の後方には、作業者（運転者）がコンバイン１を操作するための運転操作部６が設けられている。該運転操作部６の後方には、前処理部５で刈取った穀類を脱穀する脱穀部である脱穀装置７と、該脱穀装置７で脱穀した穀粒を貯蔵するグレンタンク９（図３参照）が並んで配設されている。また、機体３にはグレンタンク９内の穀粒を機外に排出するための排出オーガ１０が設けられている。

上記脱穀装置７は、図２に示すように、扱室１１を備えており、該扱室１１内には、扱室１１の前後方向を向いて扱胴１２が回転自在に軸８７によって支持されており、扱室１１の前方側には、穀類を扱室の中へ搬入する供給口１５が形成されている。扱胴１２は、前方側が略円錐形状の胴部１２ａを有していると共に、この扱胴１２の外周にはラセン状に形成された扱歯１６が巻回されている。なお、本実施形態において扱歯１６とは、主に穀類の搬送をするこのラセン状の板部１６ａと、この板部１６ａに等間隔に配設された複数の歯部１６ｂと、のことを言う。また、扱室１１の側方には、扱胴１２と平行に二番還元ラセン１３が回転自在で配設されている。

扱胴１２の下方には、扱胴１２を覆うように断面円弧形状に形成された受網２０が設けられており（図６参照）、該受網２０の下方には、脱穀部（脱穀装置７）にて脱穀された穀粒を選別する選別部２４が設けられている。選別部２４は、揺動移動板２１、チャフシーブ２２、ラック２３、ストローラック２５、及びグレンシーブ２６などから構成された揺動選別体２７、唐箕ファン２９などを備えて構成されており、揺動選別体２７によって揺動選別しつつ、唐箕ファン２９からの選別風によって風選別されるように構成されている。

また、唐箕ファン２９後方には、後述する一番揚穀装置３６に一番物を搬送する一番ラセン３１が進行方向に直交するように配設されており、一番ラセン３１の後方には、ターボファン３２が設けられている。該ターボファン３２の後方には、選別不十分でワラ屑や穂切れ粒などの夾雑物と穀粒とが混合した混合物（二番物）を後述する二番還元装置３７に搬送する二番ラセン３５が機体前後方向に直交するように配設されている。

扱室１１の側方には、図２、図３、及び図４に示すように、一番物をグレンタンク９内に搬送する一番揚穀装置３６が配設されており、該一番揚穀装置３６の隣には、二番物を扱室１１内に搬送する二番還元装置３７が並設されている。

一番揚穀装置３６は、スプロケット３９に巻き掛けられたチェーン４０と、該チェーン４０に取付けられた複数のバケット４１とからなる搬送装置４２を備えており、二番還元装置３７は、スプロケット４３に巻き掛けられたチェーン４５と、該チェーン４５に取付けられた複数の板（ペラ）４６とからなる搬送装置４７及び二番還元ラセン１３を備えている。

一番揚穀装置３６及び二番還元装置３７と扱室１１の側板との間には、図４に示すように、動力源であるエンジン４（図８参照）の動力（回転）を伝達する伝動機構４９が配設されている。該伝動機構４９は、カウンタ軸５０，５１に支持されたプーリ５２，５３及び後述するギヤケース６３に回転を入力する入力軸５５に支持されたプーリ５６と、これらプーリ５２，５３，５６に巻き掛けられたベルト５７，５９，６０とを備えると共に、テンションクラッチ６１，６２を備えている。

上記ギヤケース６３は、図３及び図４に示すように、扱室１１の後部側方に配設されており、外形が小さく形成された筐体部は、扱室１１の側板と接し、外形が大きく形成された筐体部が、扱室１１の後板と接した状態で扱室１１の後方に突出するように配置されている。即ち、ギヤケース６３は大径部と小径部との角部が扱室１１の後端部の角部に合うように配設されている。

また、上記ギヤケース６３の後面からは、後述する扱胴出力軸７６が突出しており、該扱胴出力軸７６の端部には、図４及び図５に示すように、プーリ６５が取付けられている。該プーリ６５と、軸８７の端部に取付けられたプーリ６７とには、ベルト６４が巻き掛けられていると共に、扱室１１の後板には、これらプーリ６５，６７間の動力伝達を断接するテンションクラッチ６９が設けられている。

ギヤケース６３内には、図７に示すように、分配軸７０が配置されており、該分配軸７０に取付けられたベベルギヤ７１と、入力軸５５のギヤケース６３内の端部に取付けられたベベルギヤ７２とが噛合している。そして、この分配軸７０によって、扱胴１２に動力伝達する扱胴伝動系Ｔ１と二番還元ラセン１３に動力伝達する二番還元伝動系Ｔ２とに動力源（例えばエンジン４）からの動力を分岐する動力分岐機構７３が構成されている。

上記分配軸７０の一端部側には、第１出力軸である扱胴出力軸７６が分配軸７０と並設されており、他端部側には、第２出力軸である二番還元ラセン出力軸７７が分配軸７０と並設されている。分配軸７０の扱胴出力軸７６側のスプライン部７０ａには、摺動自在に変速駆動ギヤ７５が設けられており、該変速駆動ギヤ７５は、それぞれギヤ径が異なるギヤ７５ａ，７５ｂを有している。また、ギヤケース６３には、変速駆動ギヤ７５に近接して変速レバー８１が設けられており、変速レバー８１の端部に取付けられた連結部材８２が変速駆動ギヤ７５と係合している。扱胴出力軸７６には、ギヤ径が異なる二つの変速従動ギヤ７９，８０が一体に取付けられており、該変速従動ギヤ７９，８０が変速駆動ギヤ７５と噛合することでギヤ列が構成されている。そして、これら変速駆動ギヤ７５、変速従動ギヤ７９，８０によって形成される複数のギヤ列及び変速レバー８１などにより、上記複数のギヤ列を切換えて扱胴１２の変速を行う扱胴変速機構８３が構成されている。

また、扱胴出力軸７６の変速従動ギヤ７９，８０とは反対側の端部は、ギヤケース６３から突出していると共に、上述したプーリ６５が設けられている。そして、このプーリ６５と扱胴１２の回転軸８７に設けられたプーリ６７との間に、ベルト６４が巻回されることによって、分配軸７０から扱胴１２まで動力を伝達する上記扱胴伝動系Ｔ１が構成されている。

一方、分配軸７０の二番還元ラセン出力軸７７側には、駆動ギヤ７８が分配軸７０に一体に取付けられており、二番還元ラセン出力軸７７には、従動ギヤ７９が二番還元ラセン出力軸７７に一体に取付けられている。該従動ギヤ７９は駆動ギヤ７８と噛合してギヤ列を構成している。これら従動ギヤ７９及び駆動ギヤ７８によって、上記扱胴変速機構８３によって扱胴１２と回転方向が逆転した二番還元ラセン１３の回転方向を、扱胴１２と同回転にする回転方向調整機構８５が構成されている。また、二番還元ラセン出力軸７７は、ターンバックル継手などの接続装置８６を介して（図３参照）、二番還元ラセン１３の回転軸１３ａと連結しており、これにより、分配軸７０から二番還元ラセン１３まで動力を伝達する上記二番還元伝動系Ｔ２が構成されている。

次に、収穫作業における脱穀装置の動作について説明する。収穫に際し、作業者はコンバイン１に乗り込みエンジン４を掛けると共に、圃場まで走行すると、刈取りクラッチをオンして前処理部５に動力を伝達させると共に、脱穀クラッチをオンして脱穀装置７に動力を伝達させる。

上記脱穀クラッチが入り状態（接続状態）になると、エンジン４の回転は伝動機構４９に伝達され、図８に示すように、ベルト５７，５９を介してプーリ５２，５３に伝達されて、プーリ５３からベルト６０を介してプーリ５６に伝達される。該プーリ５６に回転が伝達されると、プーリ５６を支持する入力軸５５に回転が伝達される。

入力軸５５の回転は、ベベルギヤ７１，７２を介して分配軸７０に伝達され、分配軸７０に伝達された回転は、分配軸７０によって扱胴伝動系（扱胴の伝動経路）Ｔ１及び二番還元伝動系（二番還元ラセンの伝動経路）Ｔ２のそれぞれの伝達経路に分岐されて伝達される。そして、二番還元ラセン１３の伝達経路の回転は、駆動ギヤ７８を介して従動ギヤ７９に伝達されて、二番還元ラセン出力軸７７が回転する。該二番還元ラセン出力軸７７の回転と連動して接続装置８６が回転し、二番還元ラセン出力軸７７の回転が二番還元ラセン１３の回転軸１３ａに伝達されて、二番還元ラセン１３は回転する。

扱胴１２の伝達経路の回転は、変速駆動ギヤ７５及び変速従動ギヤ７９，８０を介して扱胴出力軸７６に伝達されて、扱胴出力軸７６が回転する。この時、作業者が変速レバー８１を後方に引っ張ると、変速レバー８１は後方方向に摺動し、それに連動して変速駆動ギヤ７５が後方に摺動する。この変速駆動ギヤ７５の摺動により、変速駆動ギヤのギヤ７５ａと変速従動ギヤ７９とが噛合して、扱胴１２の伝動経路上には、回転を低速回転に変速する低速伝動経路が構築されて、回転が低速に変速されて扱胴出力軸７６に伝達される。反対に、作業者が変速レバー８１を前方に押すと、変速レバー８１は前方方向に摺動し、それに連動して変速駆動ギヤ７５が前方方向に摺動する。この変速駆動ギヤ７５の摺動により、変速駆動ギヤのギヤ７５ｂと変速従動ギヤ８０とが噛合して、回転を高速回転に変速する高速伝動経路が扱胴１２の伝動経路上に構築されて、回転が高速に変速されて扱胴出力軸７６に伝達される。

扱胴出力軸７６に伝達された変速回転は、プーリ６５に伝達されて、該プーリ６５に伝達された回転は、ベルト６４を介してプーリ６７に伝達される。該プーリ６７は、伝達された回転によって回転し、この回転に連動して軸８７が回転すると共に、扱胴１２が回転する。

この時、扱胴１２は、扱胴変速機構８３のギヤの噛合により分配軸７０とは反対方向に回転しているが、二番還元ラセン１３も同様に二番還元伝動系Ｔ２において、回転方向調整機構８５のギヤ７８，７９が噛合しているため、扱胴１２と同一方向に向けて回転している。

前処理部５によって刈取られた穀類は、脱穀フィーダ１４によって供給口まで搬送され（図１参照）、扱室１１の供給口１５から扱室１１内へと供給される。扱室１１内に供給された穀類は、回転する扱胴１２の扱歯１６によって穀粒が扱ぎ落とされつつ扱室１１の後方側へと搬送される。扱歯１６によって扱ぎ落された穀粒は、受網２０を通過して揺動選別体２７に落下する。

揺動選別体２７に落下した穀粒は、揺動選別体２７及び唐箕ファン２９によって選別され、機体前方側に落下した穀粒は一番ラセン３１によってグレンタンク９に回収される。また、機体後方の二番還元装置３７によって回収された２番物は、搬送装置４７の複数のペラ４６で二番物を機体上方側まで搬送された後、二番還元ラセン１３に搬送される。この二番還元ラセン１３は、扱胴１２に並設されており、搬送装置４７から受け取った二番物を機体後方側から前方側に搬送して、機体前方側から扱室１１に還元する。この時、図６に示すように、二番還元ラセン１３の回転方向ω２は、扱胴１２の回転方向ω１と同一方向となっているので、二番物も扱胴１２の回転方向ω１に沿って、矢印ω３方向から扱室１１内に投入されて再度選別される。

上述のように、扱胴１２に動力伝達する伝動経路に扱胴変速機構８３を介在させたので、二番還元ラセン１３の回転速度を変えることなく、例えば、麦などを脱穀する時は扱胴１２の回転速度を速くして、大豆などを脱穀する時は扱胴１２の回転速度を遅くするように、脱穀する穀類によって扱胴１２の回転速度を変えることができる。これにより、穀粒を痛めることなく脱穀作業を行うことができると共に、二番還元ラセン１３は一定の回転速度で回転するので、安定した二番還元ラセン１３による二番物の扱室１１への搬送を行うことができる。

また、扱胴１２及び二番還元ラセン１３の回転方向を同一方向にする回転方向調整機構８５を備えたので、扱胴１２の回転方向に向かって二番物を扱室内に還元することができ、二番物を二番還元ラセン１３で扱室内に還元する際に、搬送路内で二番物が詰まらないため、脱穀装置全体としての高い処理能力を維持することができる。

また、扱胴変速機構８３を、動力を分配する分配軸７０の一端部側に設けられた複数のギヤを有する変速駆動ギヤ７５と、分配軸７０に並設され扱胴出力軸７６に取付けられて、変速駆動ギヤと噛合する複数の変速従動ギヤ７９，８０とで構成したので、扱胴変速機構をコンパクトにすることができると共に、扱胴変速機構の構成を簡単にすることができるので、製造コストの抑制及び軽量化を図ることができる。

更に、回転方向調整機構８５を、分配軸７０の他端部側に取付けられた駆動ギヤ７８と、分配軸７０に並設されて二番還元ラセン１３を回転駆動させる二番還元ラセン出力軸７７に取付けられて駆動ギヤ７８と噛合する従動ギヤ７９とから構成したので、回転方向調整機構８５をコンパクトにすることができると共に、扱胴変速機構の構成を簡単にすることができるので、製造コストの抑制及び軽量化を図ることができる。

また、扱胴１２を支持する軸８７をプーリ６７及びベルト６４を介して駆動するので、脱穀負荷が大きくなった場合には、ベルトスリップによりその負荷を逃がすことができ、脱穀負荷が大きくなった際の各装置に及ぼす影響を抑えることができる。

また、扱胴１２の外周に形成されたラセン状の扱歯１６で穀類を扱ぎ落としつつ穀類を扱室１１後方に搬送するので、二番還元ラセン１３の回転速度をそのままに、扱胴１２の回転速度を変速可能とし、高い処理能力を維持しつつ、豆類などの傷つきやすい穀類を収穫する場合であっても穀粒を極力傷つけずに脱穀することができる。

なお、本実施形態では、扱胴変速機構８３を２つのギヤ列から構成したが、これに限らず、２つ以上のギヤ列から構成されるものであってもよい。

また、本実施形態では、回転方向調整機構８５を２つのギヤが噛合うギヤ列から構成したが、これに限らず、例えば、分配軸７０に二番還元ラセン１３の回転軸を直接連結すると共に、扱胴変速機構８３を３つのギヤからなるギヤ列として構成しても良い。即ち、回転方向調整機構８５は、扱胴伝動系Ｔ１及び二番還元伝動系Ｔ２において、扱胴１２と二番還元ラセン１３との回転方向を同一方向にするギヤ構成であれば、どのような構成でも良い。

１ コンバイン（汎用型コンバイン）
１１ 扱室
１２ 扱胴
１３ 二番還元ラセン
４７ 搬送装置
７３ 動力分岐機構
７５ 変速駆動ギヤ
７６ 第１出力軸（扱胴出力軸）
７７ 第２出力軸（二番還元ラセン出力軸）
７９ 変速従動ギヤ
８０ 変速従動ギヤ
８３ 扱胴変速機構
８５ 回転方向調整機構
Ｔ１ 扱胴伝動系
Ｔ２ 二番還元伝動系

Claims (2)

1. 扱室内に回転自在に支持される扱胴と、
   前記扱室の下方に配設され、前記扱胴によって脱穀された穀粒を選別する選別部と、
   前記選別部によって選別が不十分な混合物を機体上方側へと搬送する搬送装置、前記扱胴に並設されると共に前記搬送装置から混合物を受け取って前記扱室に還元する二番還元ラセンを有する二番還元装置と、
   前記扱胴に動力伝達する扱胴伝動系と前記二番還元ラセンに動力伝達する二番還元伝動系とに動力源からの動力を分岐する動力分岐機構と、
   前記扱胴伝動系に介在すると共に複数のギヤ列を有し、これら複数のギヤ列の切換えにより前記扱胴の変速を行う扱胴変速機構と、
   前記扱胴の回転方向と前記二番還元ラセンの回転方向とを同じにする回転方向調整機構と、を備え、
   前記動力分岐機構は、前記動力源から入力された動力を前記扱胴伝動系と前記二番還元伝動系とに分配する分配軸を有し、
   前記扱胴変速機構は、前記分配軸の一端部側に設けられギヤ径が互いに異なる複数の変速駆動ギヤ、前記分配軸に並設された第１出力軸に取付けられ前記複数の変速駆動ギヤと噛合する複数の変速従動ギヤを有し、
   前記回転方向調整機構は、前記分配軸の他端部側に取付けられた駆動ギヤ、該分配軸に並設され前記二番還元ラセンを回転駆動させる第２出力軸、該第２出力軸に取付けられ前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを有する、
   ことを特徴とするコンバイン。
2. 前記扱胴は、その外周にラセン状に形成された扱歯によって、回転しながら前記扱室に搬送された穀類を後方側へと搬送する、
   請求項１に記載のコンバイン。

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