排稈切断装置

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【発明の名称】	排稈切断装置
【発明者】	【氏名】持田幹夫【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１三菱農機株式会社内
【要約】	【課題】排稈の長切り、短切りに切り分け可能な排稈装置で、排稈の長切り時に小径切断刃に刺さった切稈を除去して、詰まりを防止した排稈切断装置を提供する。【解決手段】略平行に、かつ軸間距離を可変に配置され、大径の切断刃３６と小径の切断刃３７を備えた切断軸３５と、掻込体５１を備えた掻込軸５０とを、排稈の長切り時に、切稈除去体５３の先端の回転軌跡が、小径切断刃３７の外周の回転軌跡を結ぶ円筒面から切断軸方向に突出させて配置し、排稈の切断を行なう。排稈の切断時に小径切断刃３７に刺さり持ち回りされる切稈が発生した場合、切稈除去体５３が小径切断刃３７とオーバーラップする位置にあるとき、持ち回りされる切稈が切稈除去体５３に当接すると、切断軸３５と掻込軸５０の回転速度の差により、切稈は切稈除去体５３のガイド面５３ａに沿って小径切断刃３７の径方向（外周方向）に移動して、小径切断刃３７から引き抜かれ落下する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】夫々複数のディスク状の大径切断刃と小径切断刃とを所定の間隔で支持した切断軸と、複数のディスク状の掻込体を所定の間隔で支持し、前記切断軸と略平行に配置された掻込軸と、を有し、前記切断軸と掻込軸との軸間距離を調整して、排稈を長切りと短切りに切り分け可能な排稈切断装置において、前記掻込軸に、該掻込軸と前記切断軸の軸間が離れた排稈の長切り状態のとき、先端の回転軌跡が、前記切断軸に支持された前記小径切断刃の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面と接する位置、もしくは該位置より前記切断軸の軸側に位置し、かつ先端部がその根本部に対し前記掻込軸の回転方向に対し遅れ勝手になるように後退角を形成した切稈除去体を設けた、排稈切断装置。
【請求項２】前記切稈除去体を、前記小径切断刃と対応する前記掻込体に一体に設けた、ことを特徴とする請求項１記載の排稈切断装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイン等の後部に設けられ、切断軸と掻込軸との軸間距離を調整して排稈を長切りと短切りに切り分けるようにした排稈切断装置に係り、詳しくは、排稈の長切り時における詰まりを防止するようにした排稈切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンバイン等の脱穀部の後部には、排稈切断装置が装着されたものがあり、このような排稈切断装置として、例えば、特開２０００－２８７５３１号公報に記載の技術が提案されている。この排稈切断装置は、複数の切断刃を有する切断軸と複数の掻込体を有する掻込軸が、コンバインの機体の左右方向（幅方向）に略平行に、かつ互いの軸間距離が調整可能に配置されている。そして、前記切断軸には、大径切断刃と小径切断刃が、所定の間隔で配置され、排稈を長切りと短切りに切り分けられるようになっている。なお、本明細書において、前記掻込軸に配置される掻込体とは、外周に鋸歯状の歯が形成された掻込刃、受刃と、外周に歯が形成されていない掻込板、受板等を総称する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排稈を長切りと短切りに切り分けるようにした排稈切断装置においては、長切り用の大径切断刃と短切り用の小径切断刃との直径の差が小さいため、排稈の長切り時、前記大径切断刃と掻込体が側面視でオーバーラップする切断位置では、前記大径切断刃で排稈を切断するとき、前記掻込体で前記大径切断刃に押付けられた排稈が、前記小径切断刃の外周面にも押付けられる形になる。さらに、排稈が切断されると、切稈が前記掻込体によって前記大径切断刃の間に押込まれ前記小径切断刃に押付けられる。このため、前記小径切断刃に形成された鋸歯状の歯に切稈が突き刺さることがある。このとき、切稈が隣接する前記大径切断刃の間に配置された複数の前記小径切断刃に同時に突き刺さると、切稈は前記小径切断刃で安定した形で保持され前記小径切断刃と共に回転する。即ち、切稈が前記小径切断刃に持ち回りされる。そして、前記小径切断刃が１回転して切断部に戻ると、新たに掻込まれた排稈が前記小径切断刃に押付けられ、先に刺さっている切稈の上にさらに切稈が刺さることがある。このように、前記小径切断刃に刺さった切稈が積重なることにより、排稈切断装置に詰まりが発生する。
【０００４】前記の事情に鑑み、本発明は、排稈の長切り時に小径切断刃に刺さった切稈を強制的に除去して、詰まりを防止するようにした排稈切断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、夫々複数のディスク状の大径切断刃（３６）と小径切断刃（３７）とを所定の間隔で支持した切断軸（３５）と、複数のディスク状の掻込体（５１、５２）を所定の間隔で支持し、前記切断軸（３５）と略平行に配置された掻込軸（５０）と、を有し、前記切断軸（３５）と掻込軸（５０）との軸間距離を調整して、排稈を長切りと短切りに切り分け可能な排稈切断装置（１１）において、前記掻込軸（５０）に、該掻込軸（５０）と前記切断軸（３５）の軸間が離れた排稈の長切り状態のとき、先端の回転軌跡が、前記切断軸（３５）に支持された前記小径切断刃（３７）の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面と接する位置、もしくは該位置より前記切断軸（３５）の軸側に位置し、かつ先端部がその根本部に対し前記掻込軸（５０）の回転方向に対し遅れ勝手になるように後退角を形成した切稈除去体（５３）を設けた、排稈切断装置（１１）にある。
【０００６】請求項２に係る発明は、前記切稈除去体（５３）を、前記小径切断刃（３７）と対応する前記掻込体（５１）に一体に設けた、ことを特徴とする請求項１記載の排稈切断装置（１１）にある。
【０００７】なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであり、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであって、特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】図１乃至図７は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明による排稈切断装置を備えたコンバインの一例を示す斜視図、図２は、図１における脱穀部と排稈切断装置の配置を示す拡大図、図３は、図１における排稈切断装置による排稈の長切り時の拡大側面図、図４は、切断軸と掻込軸の軸間距離を調整する機構部を示す側面図、図５は、排稈の長切り時における切稈除去体と各切断刃の関係を示す平面図、図６は、図５における切稈除去体と各切断刃の関係を示す側面図、図７は、図３の排稈切断装置における短切り時の拡大側面図である。
【００１０】図１において、コンバイン１は、左右一対のクローラ走行装置２、２（図１では進行方向左側のみ表示）に支持された機体３の前方に配置され、穀稈の刈取りと搬送とを行なう前処理部５と、前記機体３の前部右上方に配置された運転席６と、前記機体３の左側に配置され、刈取られた穀稈の脱穀を行なう脱穀部７と、前記機体３の右側で前記運転席６の後方に配置され、穀稈から脱穀された穀粒を一時貯蔵するグレンタンク９と、前記機体３に前記グレンタンク９の後部に位置するように配置され、該グレンタンク９内に貯蔵された穀粒を排出するオーガ１０と、前記機体３の後部に、該機体３の左右方向と略平行に配置され、穀粒が脱穀された排稈を切断して機外に排出する排稈切断装置１１と、を有している。
【００１１】図２に示すように、前記脱穀部７は、複数の扱ぎ歯１２を有する扱ぎ胴１３を回転可能に配置した扱ぎ室１５と、複数の羽根を有する処理胴（図示せず）とモータ１６で駆動される排稈チェーン１７を配置した処理室１９と、前記扱ぎ室１５の下方に配置され、前記扱ぎ胴１３で脱穀された穀粒と前記扱ぎ歯１２で千切られた稈枝を受け入れ比較的大きな稈枝を分離する受網２０と、前記扱ぎ室１５と処理室１９の下方に渡って配置され、前記受網２０を漏下した稈枝混じりの穀粒と前記処理室１９で排稈から掻き落とされた稈枝混じりの穀粒を受け入れ稈枝を分離して穀粒を取出す揺動選別部２１と、スクリューコンベアで形成され、前記揺動選別部２１の下方に配置され、前記揺動選別部２１により選別された穀粒を前記グレンタンク９へ搬送する一番螺旋２２、二番螺旋２３と、前記揺動選別部２１へ選別風を送る唐箕ファン２５、ターボファン２６と、前記唐箕ファン２５、ターボファン２６からの選別風により吹上げられ前記揺動選別部２１の上方に浮遊する稈枝を吸引して排出する吸引排塵ファン２７と、前記前処理部５から穀稈を受け取り、受け取った穀稈を前記扱ぎ室１５に沿って搬送し、穀粒が脱穀された排稈を前記処理室１９で前記排稈チェーン１７へ受け渡すフィードチェーン２９と、を有している。
【００１２】このような構成で、前記コンバイン１は、前記前処理部５で穀稈を刈取り、刈取った穀稈は、前記前処理部５から前記フィードチェーン２９に受け渡され、前記扱ぎ室１５に沿って搬送される間に前記扱ぎ胴１３で脱穀される。穀粒が脱穀された排稈は、前記処理室１９に搬入され、前記フィードチェーン２９から前記排稈チェーン１７に受け渡される。前記排稈チェーン１７で搬送される排稈は、前記処理室１９内を通過する間に、前記処理胴で排稈内に残る刺さり粒が掻き落とされる。そして、排稈は、前記排稈チェーン１７の終端から前記排稈切断装置１１上に排出される。
【００１３】図３乃至図７に示すように、前記排稈切断装置１１は、カッターケース３１の左右の側板３２ａ、３２ｂの間に軸受（図示せず）を介して回転自在に支持された切断軸３５を有し、該切断軸３５には、図５に示すように、それぞれスペーサ３３を介して、外周縁に鋸歯状の歯が形成された大径切断刃３６が間隔ｐ１で配置され、外周縁に鋸歯状の歯が形成された小径切断刃３７が間隔ｐ２で配置されている。また、前記切断軸３５の側板３２ａ側の一端には、動力伝達用のプーリ３８と小径のスプロケット３９が固定されている。なお、前記プーリ３８は、例えば、前記二番螺旋２３からベルト（図示せず）を介して動力の伝達を受けるようになっている。
【００１４】前記左右の側板３２ａ、３２ｂの間には、図４及び図５に示すように、軸受（図示せず）を介して支持軸４２が回転自在に支持されている。前記支持軸４２の両端部には、それぞれ移動板４３、４３が前記側板３２ａ、３２ｂを挟んで相対向するように固定されている。また、前記支持軸４２の前記側板３２ａ側の一端には、小径の歯車４５と、前記スプロケット３９に対応する大径のスプロケット４６が固定され、前記スプロケット３９とスプロケット４６の間には、チェーン４７が掛け渡されている。
【００１５】前記移動板４３、４３の間には、図５に示すように、軸受（図示せず）を介して掻込軸５０が回転自在に支持されている。前記掻込軸５０には、それぞれスペーサ４９を介して、前記大径切断刃３６及び小径切断刃３７と対応するように掻込体５１、５２が所定の間隔で配置されている。なお、前記掻込体５１は、前記大径切断刃３６の間隔ｐ１に複数個（図５では２個）、それぞれ前記小径切断刃３７に対応するように配置されている。前記掻込体５１には、その外周縁から突出する複数（図では４個）切稈除去体５３が一体に形成されている。また、前記掻込軸５０の前記側板３２ａ側の一端には、前記歯車４５と噛合う大径の歯車５５が固定されている。
【００１６】従って、前記支持軸４２を中心として前記移動板４３を矢印Ａ－Ｂ方向（図４参照）に揺動させ、前記切断軸３５と前記掻込軸５０の軸間距離を調整することができる。即ち、前記大径切断刃３６及び小径切断刃３７と、前記掻込体５１、５２との相対位置を切換える事により排稈の切断長さを変えることができる。このとき、前記移動板４３が前記支持軸４２を中心として揺動するので、前記スプロケット３９と前記スプロケット４６の相対位置は変化せず、前記歯車５５が前記歯車４５を中心として公転する形となる。従って、前記移動板４３の揺動前後において、動力の伝達状態が変化することはない。なお、前記移動板４３は、図示しない固定手段により揺動端に固定される。
【００１７】また、前記掻込軸５０は、前記切断軸３５を駆動源として駆動されることになる。その回転速度は、前記切断軸３５の回転速度が、前記スプロケット３９とスプロケット４６の歯数比で減速され、更に、前記歯車４５と歯車５５の歯数比で減速されるため、前記掻込軸５０の回転速度は前記切断軸３５の回転速度に比べ大幅に遅く（切断軸３５の回転速度＞＞掻込軸５０の回転速度）なっている。
【００１８】本実施の形態においては、前記切断軸３５と前記掻込軸５０の軸間距離を、長切り状態に設定したとき、前記切稈除去体５３は、図５、図６に示すように、その先端の回転軌跡が前記小径切断刃３７の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面とｅだけオーバーラップしているが、前記切稈除去体５３の先端の回転軌跡は、前記小径切断刃３７で持ち回りされる切稈の回転軌跡より前記切断軸３５の軸側に位置するように設定する。即ち、前記小径切断刃３７で持ち回りされる切稈が前記切稈除去体５３のガイド面５３ａ（図６参照）と接するようにすることが望ましい。また、前記切稈除去体５３のガイド面５３ａは、前記掻込体５１の回転方向でその先端部が根本部に対して遅れ勝手になるように後退角θが形成されている。
【００１９】前記カッターケース３１の上部には、図３に示すように、切替板５６が矢印Ｃ－Ｄ方向に揺動自在に支持され、その下面には、前記切替板５６を矢印Ｄ方向に揺動させたとき、略垂直に垂れ下がるようにガイド５７が固定されている。前記切替板５６を矢印Ｃ方向に揺動させ、前記カッタケース３１の上端に形成された開口部を覆うと、前記排稈チェーン１７から矢印Ｅ方向に排出される排稈は、切替板５６の上を滑りそのまま前記コンバイン１の機外へ排出される。また、前記切替板５６を矢印Ｄ方向へ揺動させ、カッターケース３１の上端に形成された開口部を開くと、前記排稈チェーン１７から矢印Ｅ方向に排出される排稈は、前記開口部から直接あるいは前記ガイド５７に当接して、前記大径切断刃３６あるいは前記掻込体５１、５２上に落下するようになっている。
【００２０】前記大径切断刃３６及び小径切断刃３７の下方に位置するように、切稈の拡散手段５９が配置されている。この拡散手段５９は、例えば、前記カッターケース３１に回転可能に支持された軸部に、所定の幅に形成されたブレードを左右対称の螺旋状に巻きつけた螺旋体６０で構成され、切断された切稈（排稈の株本、穂先などの部位）が均一な状態で分布するように圃場に散布する。
【００２１】このような構成で、排稈を長切りする場合、前記移動板４３を揺動させ、図３乃至図６に示すように、前記大径切断刃３６に対応する前記掻込体５２が、前記大径切断刃３６の外周部の両側に位置するように側面視でｆ（図５参照）だけオーバーラップし、前記切稈除去体５３の先端部の回転軌跡が、前記小径切断刃３７の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面と側面視でｅ（図５、図６参照）だけオーバーラップするように前記掻込軸５０の位置を調整し固定する。一方、前記切替板５６を矢印Ｄ方向に揺動させ、前記カッターケース３１の上部を開口させる。
【００２２】そして、前記切断軸３５を回転駆動させると、前記スプロケット３９、チェーン４７、スプロケット４６、歯車４５及び歯車５５を介して前記掻込軸５０が回転する。このとき、前記切断軸３５の回転速度は、前記スプロケット３９とスプロケット４６の歯数比と、前記歯車４５と歯車５５の歯数比により減速され前記掻込軸５０に伝達されるので、前記掻込軸５０の回転速度は、前記切断軸３５の回転速度に対し大幅に減速されている。
【００２３】この状態で、前記排稈チェーン１７（図２参照）から放出された排稈は、図３に示すように、矢印Ｅ方向から前記カッターケース３１上に落下する。すると、排稈は、直接あるいは前記ガイド５７に当接して前記大径切断刃３６あるいは前記掻込体５１、５２上に落下する。そして、排稈は、前記大径切断刃３６及び掻込体５１、５２の回転により前記大径切断刃３６と掻込体５２が側面視でオーバーラップして形成される切断部に送り込まれると共に、前記掻込体５１、５２で前記大径切断刃３６に押付けられ、前記大径切断刃３６により切断される。前記大径切断刃３６で切断された切稈は、前記拡散手段５９上に落下し、該拡散手段５９を介して矢印Ｆ方向に排出される。
【００２４】このとき、切断される排稈は、前記掻込体５１、５２で前記切断軸３５の軸方向に押されているため、切断された切稈が前記掻込体５１、５２により前記大径切断刃３６、３６の間に押込まれ、前記小径切断刃３７に押し付けられる。この切稈の大部分は、前記掻込体５１、５２と前記大径切断刃３６のオーバーラップが解除される位置で、前記大径切断刃３６の間から脱落して排出される。しかし、切稈の一部は前記大径切断刃３６、３６の間に押込まれた状態で保持され、更に切稈の他の一部は、前記小径切断刃３７の歯先に突き刺さることがある。
【００２５】そして、隣接する前記大径切断刃３６、３６の間に前記小径切断刃３７が複数枚づつ（図５の場合は２枚）配置されている場合、切稈がこれら複数枚の前記小径切断刃３７、３７の歯に同時に突き刺さると、切稈は前記小径切断刃３７、３７に前記切断軸３５と略平行に安定した状態で保持されることになる。前記大径切断刃３６、３６の間に押込まれて保持された切稈や前記小径切断刃３７、３７に刺さった切稈は、前記切断軸３５の回転により前記小径切断刃３７と共に回転する。即ち、切稈は前記小径切断刃３７により持ち回りされることになる。
【００２６】そして、前記切断軸３５が１回転すると小径切断刃３７に刺さり保持された切稈が再び切断部に送り込まれる。このとき、図６に示すように、前記小径切断刃３７の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面内に前記切稈除去体５３の先端が突出していると、前記小径切断刃３７に刺さって持ち回りされている切稈は、前記切稈除去体５３の遅れ角θで形成されたガイド面５３ａと接触する。そして、前記切断軸３５と前記掻込軸５０の回転速度差（回転速度は、切断軸＞＞掻込軸）により、切稈は切稈除去体５３のガイド面５３ａに沿って前記小径切断刃３７の径方向（外周方向）に移動して、前記小径切断刃３７から前記切稈除去体５３のガイド面５３ａに移行するように抜き取られ、前記拡散手段５９上に落下して、他の切稈と共に排出される。
【００２７】前記実施の形態においては、図６に示すように、前記掻込体５１の回転により前記切稈除去体５３の回転軌跡が、前記小径切断刃３７の外周部の回転軌跡を結ぶ円筒面とオーバーラップする区間（角度α）とオーバーラップしない区間（角度β）が発生するが、切稈が前記小径切断刃３７に刺さり持ち回りされる状態が発生する確率との兼ね合いで、前記切稈除去体５３の数を増減して、前記切稈除去体５３の回転軌跡が、前記小径切断刃３７の外周部の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面とオーバーラップする区間の割合を設定することにより、前記排稈切断装置１１の詰まりを防止することができる。
【００２８】また、前記切稈除去体５３の先端の回転軌跡と前記小径切断刃３７の外周部の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面とのオーバーラップ量ｅ（図５、図６参照）を変えることによっても前記角度αの区間を変えることができる。即ち、前記角度αの区間は、前記切稈除去体５３の先端の回転軌跡が前記小径切断刃３７の外周縁の回転軌跡を軸方向に結んだ円筒面と接する位置から該位置より前記切断軸３５の軸側に突出する位置まで、適宜設定することができるが、前記小径切断刃３７に刺さり持ち回りされる切稈が前記切稈除去体５３のガイド面５３ａと当接するように設定することが望ましい。
【００２９】排稈の短切り時には、図７に示すように、前記小径切断刃３７と掻込体５１、５２が側面視でオーバーラップするように、前記切断軸３５と掻込軸５０の軸間距離を調整する。この短切り時には、前記大径切断刃３６及び小径切断刃３７により排稈を切断するので、前記小径切断刃３７に対する切稈の刺さりは発生せず、従って、前記小径切断刃３７への切稈の刺さりに起因する前記排稈切断装置１１の詰まりが発生することはない。
【００３０】前記実施の形態においては、一つの前記掻込体５１に４つの突起を形成し、該突起を前記切稈除去体５３とした場合について説明したが、該切稈除去体５３の数は、適宜設定することができる。また、前記切稈除去体５３を前記掻込体５２にも設け、前記掻込体５１と掻込体５２に形成した前記切稈除去体５３の位相をずらすように配置してもよい。また、前記切稈除去体５３を前記掻込体５１とは別体として形成し、前記掻込体５１または掻込体５２と一体に組付けてもよいし、各掻込体５１、５２とは別に、前記切稈除去体５３を独立したディスク状に形成し、前記掻込軸５０に取付けるようにしてもよい。
【００３１】また、前記切稈除去体５３は、前記掻込軸５０の全長にわたって設けてもよいが、排稈の穂先側が前記小径切断刃３７の刺さり持ち回りされることは極めてまれであるので、排稈の中間部から株本側を切断する位置のみに配置するようにしてもよい。
【００３２】また、前記実施の形態においては、前記掻込軸５０を揺動させて前記切断軸３５と掻込軸５０の軸間距離を調整する場合について説明したが、前記切断軸３５を揺動させて前記切断軸３５と掻込軸５０の軸間距離を調整するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によると、先端部に掻込軸の回転方向に対し遅れ勝手になるように後退角が形成された切稈除去体を、排稈の長切り時に、前記先端部が小径切断刃で持ち回りされる切稈の回転軌跡より切断軸の軸側に位置するように配置し、前記小径切断刃の刃先に刺さって持ち回りされ、前記切稈除去体の先端部に当接した切稈を、前記切稈除去体の後退角に沿って前記小径切断刃より強制的に抜き取るようにしたので、前記小径切断刃から切り稈を確実に除去することができ、長切り時における排稈切断装置の詰まりを防止することができる。
【００３４】請求項２に係る発明によると、切稈除去体を掻込体と一体に構成したので、排稈切断装置の構成を複雑化することなく、かつ排稈の長切り時に小径切断刃の歯先に刺さって持ち回りされ、前記切稈除去体に当接した切稈を小径切断刃から強制的に抜き取ることができ、長切り時における排稈切断装置の詰まりを防止することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００１８７８【氏名又は名称】三菱農機株式会社【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１
【出願日】	平成１４年５月１４日（２００２．５．１４）
【代理人】	【識別番号】１０００８２３３７【弁理士】【氏名又は名称】近島一夫（外１名）
【公開番号】	特開２００３－３２５０３０（Ｐ２００３－３２５０３０Ａ）
【公開日】	平成１５年１１月１８日（２００３．１１．１８）
【出願番号】	特願２００２－１３９１３８（Ｐ２００２－１３９１３８）