JP7038649B2

JP7038649B2 - 収穫機

Info

Publication number: JP7038649B2
Application number: JP2018238901A
Authority: JP
Inventors: 宜泰小林; 茂幸林; 祐也青山; 卓哉吉田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: JP2020099228A

Description

植立穀稈を掻き込むリールと、掻き込まれた植立穀稈を刈り取る切断装置とを有する収穫機に関する。

掻き込みリールは、横幅方向に沿ったリール軸芯周りに回転駆動する。また、この掻き込みリールは、左右一対の側板と、リール軸芯に沿った状態で左右一対の側板の中心同士に連結され、左右一対の側板を駆動するリール軸と、右側の側板の外側方に設けられ、側板と同形状に形成された補助リール板とを備える。リール軸はリール支持フレームに支持される。補助リール板は、側板の回転軸芯から偏芯した軸芯回りに同調回転する。

回転駆動される左右の側板の外周部複数箇所にわたってタイン支持バーが自転可能に横架支承される。補助リール板の外周部複数箇所に、タイン支持バーから一体延出されたリンク部の遊端が枢支連結され、側板および補助リール板の同調回転に連動してタイン支持バーが相対的に側板回転方向と逆方向に同調自転されるよう構成されている。タイン支持バーには、複数のタインが設けられる。側板の前方回転に連動して各タイン支持バーを逆方向に同調して自転作動させることで、掻き込みリールは、タイン支持バーに取付けた多数のタインを常に下向きの一定姿勢に維持しながら公転移動させてタインによる植立穀稈の掻き込みを行うよう構成されている。

なお、補助リール板には開口が設けられる。リール支持フレームには支持板が設けられる。支持板には３つのローラが設けられる。ローラが開口の環状壁の内面に接する状態で補助リール板が側板の回転に伴って回転することにより、補助リール板の回転軸芯が側板の回転軸芯から偏芯した位置に規定される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１１２９７７号公報

しかしながら、従来の掻き込みリールは、掻き込む植立穀稈が高収量である場合等に、タインや側板、補助リール板等に大きな負荷がかかる場合がある。この際、支持板のローラにかかる負荷がばらつき、一部のローラにかかる負荷も大きくなる。そのため、一部のローラが早期に摩耗したり破損したりする。その結果、ローラの交換頻度が高くなり、作業効率が悪化する場合があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、ローラの摩耗や破損を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る収穫機は、圃場の植立穀稈を掻き込むリールと、掻き込まれた前記植立穀稈を刈り取る切断装置とを有する収穫機であって、前記リールは、回転軸と、前記回転軸の軸芯周りに回転する左右のリールフレームと、前記リールフレームに対して偏芯回転する補助リールフレームと、前記回転軸の両端を支持する左右の支持フレームと、前記左右のリールフレームに支持される複数のタイン支持バーと、前記タイン支持バーに支持される複数のタインと、前記補助リールフレームと前記タイン支持バーとを連結するリンク部と、前記補助リールフレームに形成され、前記補助リールフレームの回転軸芯を中心に開口される円形孔と、一方の前記支持フレームに固定される支持板と、前記回転軸芯を中心とする円の周方向に沿って間隔をあけた状態で前記支持板に設けられ、前記円形孔の内周面に当接することで前記補助リールフレームの前記回転軸芯を規定する複数のガイドローラとを備え、前記ガイドローラが、前記回転軸芯よりも高い位置に設けた２つの上部ガイドローラと、前記回転軸芯の下方に設けた１つの下部ガイドローラと、前記円の周方向で前記下部ガイドローラの両隣に設けられた別のガイドローラと、を備えている。

補助リールフレームの回転バランスがくずれた場合等に、ガイドローラの一部に負荷が集中する場合がある。このような場合に、負荷が集中するガイドローラの近傍にガイドローラが追加され、その部分のガイドローラの配設密度が高められる。これにより、ガイドローラに係る負荷が分散されて一部のガイドローラに負荷が集中することが抑制される。その結果、ガイドローラの摩耗や破損が抑制される。

コンバインの全体左側面図である。コンバインの全体平面図である。コンバインの全体右側面図である。刈取り部の側面図である。掻込みリールの側面図である。掻込みリールの分解側面図である。掻込みリールの右端部分を示す正面図である。掻込みリールの左端部分を示す正面図である。ガイドローラの構成を説明する要部拡大図である。比較例におけるガイドローラの構成を説明する要部拡大図である。動力伝達図である。伝動構造を示す側面図である。

〔全体構成〕
図１および図３に、本発明に係る収穫機の一例である普通型のコンバインの全体側面が、また、図２に、その全体平面がそれぞれ示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置１を備えた走行機体２に、脱穀装置３と穀粒回収部４が左右に並列して配備されるとともに、穀粒回収部４の前方に運転部５が配備されている。脱穀装置３の前部には支点Ｘ周りに上下揺動自在に刈取り穀稈物搬送用のフィーダ６が連結され、このフィーダ６の前端に略機体横幅に相当する刈幅を有する刈取り部７が連結されている。

刈取り部７は、左右一対の分草フレーム１１に亘ってバリカン型の切断装置１２、および、刈り取った作物を刈り幅中間に横送りするオーガ１３が架設された構造となっている。また、オーガ１３には、横送り用の螺旋羽根１３ａと横送りされた穀稈をフィーダ６の始端に送り込む掻き込みフィンガー１３ｂとが備えられている。フィーダ６には、縦回し巻回された左右のチェーン１４ａに亘って搬送バー１４ｂを横架連結してなる掻き揚げコンベア１４が内装されている。また、フィーダ６は、掻き込みフィンガー１３ｂで送り込まれた穀稈がフィーダ底面に沿って掻き揚げ搬送されて脱穀装置３の前端に投入供給されるようになっている。

走行機体２における主フレーム８の前部とフィーダ６の下部との間に油圧シリンダ１５が架設され、この油圧シリンダ１５の伸縮作動によって刈取り部７がフィーダ６と一体に前記支点Ｘ周りに揺動昇降されるようになっている。刈取り部７の前部上方に、植立した穀稈を後方に掻き込んで引き上げる掻き込みリール１６（リールに相当）が装備されている。

掻き込みリール１６は、支点ａ周りに上下揺動自在な左右一対の支持アーム１７の前部に支持ブラケット１８（支持フレームに相当）を介して支架されており、油圧シリンダ１９によって支持アーム１７を上下揺動することで掻き込みリール１６の掻き込み作用高さ変更することができる。また、掻き込みリール１６は、支持ブラケット１８を支持アーム１７に沿ってスライド調節して掻き込み作用位置を前後に調節することが可能となっている。なお、支持ブラケット１８は手動でスライド移動して、前後方向複数位置でピン連結するようになっている。

〔掻き込みリール〕
次に、掻き込みリール１６の詳細な構造を、図４～図８を参照して説明する。

掻き込みリール１６は、左右の前記支持ブラケット１８に水平に支架された回転軸２２、この回転軸２２の左右に連結固定された正五角形状のリールフレーム２３、左右のリールフレーム２３の頂部５箇所に回動自在に水平支架された５本のタイン支持バー２４、各タイン支持バー２４に一定ピッチで並列装備された多数本のタイン２５、リールフレーム２３のリール軸芯Ｐに対して設定距離Ｌだけ後方に寄った偏芯軸芯Ｑ（回転軸芯に相当する）を中心に回動自在に支持された正五角形状の補助リールフレーム２６等で構成されている。

図６に示すように、リールフレーム２３は、円板状の中心ハブ２３ａ、この中心ハブ２３ａから放射状に延出された５本のアーム部２３ｂ、および、アーム部２３ｂの先端同士に亘って架設された補強杆２３ｃとで構成されている。補助リールフレーム２６も、円板状の中心ハブ２６ａ、この中心ハブ２６ａから放射状に延出された５本のアーム部２６ｂ、および、アーム部２６ｂの先端同士に亘って架設された補強杆２６ｃとで構成され、リールフレーム２３と補助リールフレーム２６は同一形状となっている。

図７に示すように、支持ブラケット１８の機体内側には円板状の支持板２７が連結固定されるとともに、この支持板２７の外周近くの内側面には偏芯軸芯Ｑに対して等距離の位置に３個のガイドローラ２８が装備されている。他方、補助リールフレーム２６の中心ハブ２６ａには前記ガイドローラ２８群に外接する径の円形孔２９が打ち出し形成されており、円形孔２９がガイドローラ２８群に案内されることで補助リールフレーム２６が偏芯軸芯Ｑを中心にして回動可能に支持されている。つまり、補助リールフレーム２６が回転する際に、ガイドローラ２８群は、円形孔２９を介して補助リールフレーム２６が偏芯軸芯Ｑを中心に回転するように補助リールフレーム２６の回転を規制することにより、偏芯軸芯Ｑの位置を規定する。

図５に示すように、各タイン支持バー２４の両端から後ろ向きにリンク部３０が一体突設され、このリンク部３０の遊端が補助リールフレーム２６の各頂部に枢支連結されている。各タイン支持バー２４の軸芯Ｒからリンク部３０の遊端枢支点Ｓまでの距離は、リール軸芯Ｐから偏芯軸芯Ｑまでの設定距離Ｌと一致する。また、軸芯Ｒと遊端枢支点Ｓとを結ぶ仮想線の方向は、リール軸芯Ｐと偏芯軸芯Ｑとを結ぶ仮想線の方向に一致する。その結果、リール軸芯Ｐ、偏芯軸芯Ｑ、タイン支持バー２４の軸芯Ｒ、および、リンク部３０の遊端枢支点Ｓが平行四連リンクの支点をなしている。従って、リールフレーム２３がリール軸芯Ｐ周りに回転されると、これに追随して補助リールフレーム２６が偏芯軸芯Ｑ周りに回転することでタイン支持バー２４がリール軸芯Ｐ周りに公転しながら軸芯Ｒ周りに逆方向に同調自転され、タイン支持バー２４が常に一定の回動姿勢に維持されるようになっている。

〔ガイドローラ〕
図７にて示したように、支持板２７は、リールフレーム２３の回転軸２２が軸支される支持ブラケット１８の一方に支持される。ガイドローラ２８は、支持板２７に、支持板２７の外周に沿って間隔を空けて設けられる。ガイドローラ２８は、補助リールフレーム２６の円形孔２９の内周に接することにより、補助リールフレーム２６が偏芯軸芯Ｑを中心に回転するように規制する。

このように、ガイドローラ２８は、補助リールフレーム２６の偏芯軸芯Ｑを規制する。リールフレーム２３および補助リールフレーム２６等から構成される掻き込みリール１６（図５参照）は、植立穀稈を掻き込む。この際、植立穀稈の密度が高い場合や、密度にばらつきがある場合、リールフレーム２３に追随して回転する補助リールフレーム２６の回転バランスがくずれ、複数のガイドローラ２８の内の１つのガイドローラ２８に負荷が集中する場合がある。この場合、そのガイドローラ２８のみの摩耗が進行したり破損したりする。ガイドローラ２８の修理や交換には大きな工数を要すため、ガイドローラ２８の摩耗や破損を低減させる必要がある。

そのため、図９に示すように、負荷が集中する部分においては、他の部分よりガイドローラ２８の配置密度が高められる。具体的には、支持板２７の、軸芯Ｐから所定の距離だけ離れた軸芯Ｑを中心とする円の円周上に（周方向に沿って）、等間隔に３つのガイドローラ２８が設けられる。さらに、負荷が集中する部分である最も下方のガイドローラ２８に隣り合って、同じ円周上にガイドローラ２８ｂが設けられる。図に示す例では、ガイドローラ２８ｂはガイドローラ２８の両隣に設けられ、支持板２７には合計５つのガイドローラ２８が設けられる。
上記のように、周方向に沿って等間隔に設けられた３つのガイドローラ２８のうち、最も下方のガイドローラ２８（下部ガイドローラに相当する）が偏芯軸芯Ｑの下方に位置し、他の２つのガイドローラ２８（上部ガイドローラに相当する）は偏芯軸芯Ｑよりも高い位置に設けられている。そして、最も下方のガイドローラ２８の両隣には、偏芯軸芯Ｑを中心とする円の円周方向で近接した状態でガイドローラ２８ｂ（別のガイドローラに相当する）が配設されている。

このように、負荷が集中する部分において、ガイドローラ２８の配置密度が高めることにより、ガイドローラ２８にかかる負荷が分散されて、１つのガイドローラ２８に負荷が集中することが抑制される。その結果、ガイドローラ２８の摩耗や破損が抑制される。

なお、ガイドローラ２８およびガイドローラ２８ｂは、円形孔２９の内周面との間に隙間が形成されるように設けられる。そして、補助リールフレーム２６の回転に伴って、一部のガイドローラ２８またはガイドローラ２８ｂが円形孔２９の内周面に接することにより、補助リールフレーム２６の偏芯軸芯Ｑが規定される。このような隙間を設けることにより、ガイドローラ２８またはガイドローラ２８ｂと円形孔２９との接触抵抗が抑制され、補助リールフレーム２６が円滑に回転できる。

〔伝動構造〕
図１１に示すように、機体右側に位置する運転部５（以下、いずれも図１参照）の下方に備えられたエンジン９からの動力が、唐箕軸５５を介して脱穀装置３の左側に伝達される。

図１１、図１２に示すように、唐箕軸５５の左側端部から第一ベルト伝動機構５６を介して扱胴駆動用の中継伝動軸５７に動力が伝達される。中継伝動軸５７から第二ベルト伝動機構５８を介してフィーダ駆動軸５９に動力が伝達される。図示はしないが、このフィーダ駆動軸５９から刈取り部７（図１参照）の各部に動力が伝達される。

第一ベルト伝動機構５６は、唐箕軸５５に備えられた第一駆動プーリ６０と、中継伝動軸５７に備えられた第一従動プーリ６１と、それらにわたって巻回された第一伝動ベルト６２と、第一伝動ベルト６２に緊張力を付与するテンション機構６３とを備えている。第一ベルト伝動機構５６は、テンション機構６３により緊張力が付与され、常に伝動状態を維持する。

第二ベルト伝動機構５８は、中継伝動軸５７に備えられた第二駆動プーリ６４と、フィーダ駆動軸５９に備えられた第二従動プーリ６５と、それらにわたって巻回された第二伝動ベルト６６と、テンション輪体６７と、テンション輪体６７を支持するテンションアーム６８とを備えている。テンションアーム６８は、中継伝動軸５７に揺動自在に外嵌装着されている。運転部５に備えられた刈取クラッチレバー（図示せず）の操作により操作ワイヤ７０を介して引き操作されると、テンションアーム６８が揺動して、第二伝動ベルト６６に緊張力を付与する状態となり、引き操作が解除されると、緊張状態を解除するように構成されている。テンション輪体６７はバネ７１により緊張解除側に揺動付勢されている。

従って、第二ベルト伝動機構５８は、刈取クラッチレバー（図示せず）の操作に基づいて刈取り部７への動力伝達を行う入り状態と、動力伝達を行わない切り状態とに切り換え可能なベルトテンション式の刈取クラッチを構成する。

テンション輪体６７は、テンションアーム６８を挿通する状態で設けられた支軸７２に支持されており、支軸７２はテンション輪体６７とは反対側に突出しており、操作ワイヤ７０は、ストローク吸収用のスプリング７３を介して支軸７２の突出部に連結されている。このように支軸７２をワイヤ連結部と兼用してテンション輪体６７の支持構造が簡素化されている。

第二ベルト伝動機構５８は、第一ベルト伝動機構５６と脱穀装置３の左側方との間に位置する状態で備えられている。操作ワイヤ７０は、脱穀装置３より前方において、フィーダ６の直下から脱穀装置３より右側前方を回って運転部５に至る。つまり、フィーダ６の脱穀装置３への入口付近の直下で、脱穀装置３の左側領域から右側領域に向かって配設される。脱穀装置３の左側方には脱穀開閉カバーが設けられる。操作ワイヤ７０が脱穀装置３の左横側方に配置されると、脱穀開閉カバーの開閉により、操作ワイヤ７０が脱穀開閉カバーに引っかかって破損し、脱穀クラッチの操作に不具合が生じる場合がある。これに対して、操作ワイヤ７０を脱穀装置３の前方から右側前方に配置することにより、操作ワイヤ７０と脱穀開閉カバーとが干渉することが抑制され、安定的に脱穀クラッチの操作を行うことができる。

〔比較例〕
（１）本発明に該当するものではないが、ガイドローラ２８の配置密度を高めることに替えて、あるいは同時に、負荷が集中する部分のガイドローラ２８の強度を高めることも考えられる。例えば、図１０に示すように、負荷が集中する部分のガイドローラ２８が、ベアリングからなるガイドローラ２８ａとされても良い。ベアリングは、様々なタイプのものを用いることが可能であるが、例えばニードルベアリングである。

〔別実施形態〕
（２）ガイドローラ２８ｂは、最も下方のガイドローラ２８に隣り合って設けられる例を示したが、掻き込みリール１６の構成や植立穀稈の植立態様等によっては最も付加が集中するガイドローラ２８は最も下方のガイドローラ２８に限らない。他のガイドローラ２８に最も付加が集中する場合もあり、その場合は、そのガイドローラ２８に隣り合ってガイドローラ２８ｂが設けられる。

（３）ガイドローラ２８は３つに限らず、４つ以上設けられても良い。また、ガイドローラ２８ｂは２つに限らず、１つ、または３つ以上設けられても良い。さらに、ガイドローラ２８ａは複数個設けられても良い。

（４）上記実施形態では、左右一対のリールフレーム２３のアーム部２３ｂと補助リールフレーム２６のアーム部２６ｂとが、夫々５本ずつ備えられている。また、これに伴い、タイン支持バー２４の本数も５本である。そして、左右一対のリールフレーム２３および補助リールフレーム２６の形状は何れも側面視において５角形である。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、アーム部２３ｂ、アーム部２６ｂ、タイン支持バー２４の本数が、夫々６本以上であり、左右一対のリールフレーム２３および補助リールフレーム２６の形状が、何れも側面視において６角形以上の多角形であってもよい。また、アーム部２３ｂ、アーム部２６ｂ、タイン支持バー２４の本数が、夫々４本以下であり、左右一対のリールフレーム２３および補助リールフレーム２６の形状が、何れも側面視において４角形以下の多角形であってもよい。

本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバインにも適用可能である。
また、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、サトウキビ収穫機等の種々の収穫機に適用できる。

１２切断装置
１６掻き込みリール（リール）
２２回転軸
２３リールフレーム
２４タイン支持バー
２５タイン
２６補助リールフレーム
２７支持板
２８ガイドローラ
２８ａガイドローラ
２９円形孔
３０リンク部
Ｐリール軸芯
Ｑ偏芯軸芯

Claims

圃場の植立穀稈を掻き込むリールと、掻き込まれた前記植立穀稈を刈り取る切断装置とを有する収穫機であって、
前記リールは、
回転軸と、
前記回転軸の軸芯周りに回転する左右のリールフレームと、
前記リールフレームに対して偏芯回転する補助リールフレームと、
前記回転軸の両端を支持する左右の支持フレームと、
前記左右のリールフレームに支持される複数のタイン支持バーと、
前記タイン支持バーに支持される複数のタインと、
前記補助リールフレームと前記タイン支持バーとを連結するリンク部と、
前記補助リールフレームに形成され、前記補助リールフレームの回転軸芯を中心に開口される円形孔と、
一方の前記支持フレームに固定される支持板と、
前記回転軸芯を中心とする円の周方向に沿って間隔をあけた状態で前記支持板に設けられ、前記円形孔の内周面に当接することで前記補助リールフレームの前記回転軸芯を規定する複数のガイドローラとを備え、
前記ガイドローラが、前記回転軸芯よりも高い位置に設けた２つの上部ガイドローラと、
前記回転軸芯の下方に設けた１つの下部ガイドローラと、
前記円の周方向で前記下部ガイドローラの両隣に設けられた別のガイドローラと、を備えている収穫機。