茎稈細断装置の切断刃
【課題】刈刃駆動軸に対する茎稈の巻き付きを防止し易い構造のものでありながら、凹入刃部による茎稈の掻き込み性能を良好に保ち易い構造の茎稈細断装置の切断刃を提供する。
【解決手段】凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ１が鋭角で、かつ、前側刃縁ｆｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ２よりも後側刃縁ｒｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ３が大きな角度であるように形成され、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の形状が前傾した波形に形成され、凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２はその回転方向前方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成され、後側刃縁ｒｅ２はその回転方向後方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成されている。
【解決手段】凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ１が鋭角で、かつ、前側刃縁ｆｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ２よりも後側刃縁ｒｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ３が大きな角度であるように形成され、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の形状が前傾した波形に形成され、凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２はその回転方向前方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成され、後側刃縁ｒｅ２はその回転方向後方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置された茎稈細断装置の切断刃に関する。
【背景技術】
【０００２】
茎稈細断装置の切断刃としては、従来より下記［１］，［２］に記載した構造のものが知られている。
［１］ 円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する刃縁が凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、かつ、凹入刃部の刃縁を、円盤状ディスクの回転円に対する接線に対して緩やかな角度の前側刃縁と、接線に対してほぼ垂直な程度に急角度で形成された後側刃縁とを備えた構造としたもの（特許文献１参照）。
［２］ 円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する刃縁が凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、かつ、凹入刃部の刃縁を略「へ」字状の鈍角に形成して、後側刃縁に比較的大きな後退角を設け、後側刃縁で切断されなかった茎稈を円盤状ディスクの回転円の外側に押し出し可能な程度の傾斜を有した刃縁構造としたもの（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭５７−１０６８６号公報（第１頁第２欄、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２９５１７１号公報（段落〔０００９〕、図４、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の切断刃を用いる茎稈細断装置では、互いに平行で、かつ逆方向に回転駆動される一対の刈刃駆動軸を備え、一方の刈刃駆動軸の軸線方向での複数箇所に切断刃を装着した回転カッターと、他方の刈刃駆動軸の軸線方向での複数箇所に供給刃を装着した回転供給体とによって、茎稈を稈身方向での複数箇所で切断するように構成されている。
上記［１］に示す技術によれば、凹入刃部の後側刃縁が摩耗すると、切断されなかった茎稈が後側刃縁で折り曲げられ、所定の寸法よりも極端に長く切断されたり、切断されずに刈刃駆動軸に巻き付いてしまう虞が生じやすいという問題がある。
【０００５】
上記［２］に示す技術によれば、凹入刃部の後側刃縁に比較的大きな後退角を設けて、後側刃縁が摩耗しても、切断されなかった茎稈を円盤状ディスクの回転円の外側に押し出し可能に構成したものであるから、上記［１］に示すような刈刃駆動軸への茎稈の巻き付きなどの問題を回避する上では有効である。
しかしながら、この構造のものでは、上述のような茎稈巻き付きなどの問題を回避する上では有用である反面、上記［１］に示すような構造のものに比べて、凹入刃部による掻き込み性能が劣り、切断されずに円盤状ディスクの回転円の外側に押し出された茎稈が多く存在する状態で、新たに供給される茎稈量が増大すると、茎稈細断装置内で停滞する茎稈がワラ詰まりを生じてしまうという新たな問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、刈刃駆動軸に対する茎稈の巻き付きを防止し易い構造のものでありながら、凹入刃部による茎稈の掻き込み性能を良好に保ち易い構造の茎稈細断装置の切断刃を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔解決手段１〕
上記課題を解決するために講じた本発明の茎稈細断装置の切断刃における技術手段は、請求項１に記載のように、円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、前記凹入刃部が、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように形成され、前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成され、前記凹入刃部の前側刃縁はその回転方向前方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁はその回転方向後方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成されていることである。
【０００８】
〔作用及び効果〕
上記のように、解決手段１にかかる本発明の茎稈細断装置の切断刃では、次の作用及び効果を奏する。
すなわち、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように前記凹入刃部が形成されているので、この凹入刃部が鈍角で形成されたものに比べると、凹入刃部内に把持された茎稈の周方向でのずれ動きを制限し易くなり、その結果、前記鈍角に形成された凹入刃部を備えるものよりも掻き込み性能が優れたものとなる。
【０００９】
そして、鋭角の凹入刃部は、円盤状ディスクの外周部で半径方向の内外に凹凸するように形成された波形の鋸刃状刃部の刃縁の延長線に沿って形成されているので、その凹入刃部においても、外周の鋸刃状刃部における切断性能と同様な切断機能を確保し易い。したがって、凹入刃部が鋭角で、個々の凹入刃部内における掻き込み茎稈量が、鈍角の凹入刃部に比べれば比較的少ないことと相俟って、凹入刃部での切断性能を良好に発揮させられる。
【００１０】
また、前記凹入刃部は、前述のように前側刃縁と後側刃縁との夾角が鋭角に形成されてはいるが、その凹入刃部の刃縁は、前述した鋸刃状刃部の刃縁の延長線に沿って波形に形成されている。このため、凹入刃部の刃縁の摩耗によって切れ味が低下して切断されない場合があっても、その切断されなかった茎稈を波形に沿った刃縁によって後方側へ案内し、後続の鋸刃状刃部の切断性能に託すことができ、切断されないままの茎稈を引っ掛けて刈刃駆動軸に巻き付けてしまうような可能性は少ない。
【００１１】
さらに、前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成されているので、この鋸刃状刃部においても、前後の底部の中央位置を頂部とする波形のものに比べて、茎稈が切断箇所から逃げ出す方向への移動をある程度制限しながら、つまりある程度の掻き込み機能を有した状態で切断作用が行われることになる。
しかも、前傾した波形の鋸刃状刃部の波形は、そのまま延長線が凹入刃部の波形と合致した状態で形成されるので、鋸刃状刃部と凹入刃部との間における切断対象茎稈の摺接抵抗の大きな変化が無く、鋸刃状刃部と凹入刃部との間における形状変化箇所で局部的な摩耗が進行する虞も少ない。
したがって、切断刃全体の掻き込み性能の向上とともに、耐久性の向上をも図り得た切断刃を得られる利点がある。
【００１２】
〔解決手段２〕
本発明の茎稈細断装置の切断刃における第２の解決手段は、請求項２の記載のように、円盤状ディスクの鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されている点に特徴がある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
上記のように、解決手段２にかかる本発明の茎稈細断装置の切断刃では、前記解決手段１にかかる発明と同等な作用効果の他に、次の作用効果をも奏する。
すなわち、鋸刃状刃部も凹入刃部も、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されているので、鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向においても切断対象茎稈との摺接抵抗や切断性能に大きな変化が無く、凹入刃部と鋸刃状刃部との何れにおいても全体に良好な切断性能を維持し易い利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１０によって自走し、かつ、運転座席１１を有した運転部などを備えた自走機体の機体フレーム１の前端部に、刈取前処理装置２の前処理フレーム２０の基端側を回動自在に連結し、前記機体フレーム１に脱穀装置１２及び穀粒タンク１３を設けるとともに、脱穀装置１２の後部に排ワラ処理部３を設けて、本発明の茎稈細断装置４を適用したコンバインを構成してある。
【００１５】
このコンバインは、稲・麦などの穀粒を収穫するものであり、前記前処理フレーム２０に連結しているリフトシリンダ２ａによって前処理フレーム２０を機体フレーム１に対して上下に揺動操作可能に構成してある。この前処理フレーム２０の上下揺動操作によって、刈取前処理装置２が圃場面の近くにまで下降した作業位置と、圃場面から上昇側へ離間した非作業位置とに、前処理フレーム２０の対地姿勢を変更自在に構成されている。
刈取前処置装置１２を下降作業位置にして自走機体を走行させると、刈取前処理装置２が複数条の植立穀稈を引起装置２１によって引起し処理するとともにバリカン型の刈取り装置２２で刈取って、刈取穀稈を搬送装置２３によって機体後方側に搬送していく。
【００１６】
脱穀装置１２が前記搬送装置２３から供給された刈取穀稈を、脱穀装置１２の扱口側に配設されている脱穀フィードチェーン１２ａで挟持搬送しながら扱胴（図外）で脱穀処理し、脱穀粒を穀粒タンク１３に供給して、穀粒タンク１３内の穀粒を、上下軸心ｙ１周りで回動自在に構成された穀粒搬出用オーガ１４を用いて機外へ取り出し可能に構成してあり、脱穀排ワラは、排ワラ処理部３で細断して放出する状態と、長ワラのままで放出する状態に選択して処理される。
【００１７】
〔排ワラ処理部の構成〕
排ワラ処理部３は、図３、図４に示すように、脱穀装置１２の機枠内の後部に設けた株元側無端回動チェーン３１及び穂先側無端回動ベルト３２を有した排ワラ搬送装置３０、ならびに脱穀装置１２の後部に位置するカッターケース４０を有した茎稈細断装置４を備えて構成されている。
【００１８】
前記排ワラ搬送装置３０は、脱穀フィードチェーン１２ａの搬送終端部の横側近くに搬送始端部が位置し、搬送終端部が前記搬送始端部より自走機体後方側で、かつ、脱穀フィードチェーン１２ａが設けられた扱口側とは反対側に位置するように、自走機体の前後方向に対して傾斜した状態に配置された前記株元側無端回動チェーン３１と、前記株元側無端回動チェーン３１より搬送排ワラの穂先側で前記株元側無端回動チェーン３１と平行に配置された穂先側無端回動ベルト３２とを備えて構成されている。
【００１９】
株元側無端回動チェーン３１は、図６に示す如くリンクプレートに設けた茎稈挟持搬送突起を備えており、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラの株元側を受け継ぎ、搬送ガイド杆３１ａとの協働により挟持して自走機体後方側に向けて、かつ、扱口側とは反対側の横側に向けて搬送する。
穂先側無端回動ベルト３２は、その長手方向での複数箇所から株元側無端回動チェーン３１の搬送突起よりも長く突出している茎稈係止搬送突起３２ａ（図３及び図４参照）を備えており、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラの穂先側を前記搬送突起３２ａによって係止させて自走機体後方向きで扱口とは反対側に搬送する。
【００２０】
図１、図３、及び図６に示すように、茎稈細断装置４は、排ワラ搬送装置３０の搬送終端部の下方に排ワラ受け入れ口４０ａが位置するように配置して脱穀機体の後側壁の外面側に取付けた前記カッターケース４０と、このカッターケース４０の内部に自走機体の前後方向に並べて駆動回動自在に設けた回転カッター４１と、回転供給体４２とを備えて構成してある。
【００２１】
図８乃至図１２で示すように、回転カッター４１は、六角軸で成る切断軸４３の軸芯方向での複数箇所に円盤形の切断刃５を取付け、切断刃５どうしの間に切断刃間隔を設定間隔に保つとともに切断軸４３のワラ屑が巻き付くことを抑制するための筒状のスペーサ４４を設けて構成してある。各切断刃５は、切断軸４３の六角形状による係合によって切断軸４３と一体回転するようになっている。
【００２２】
図５、及び図８乃至図１２に示すように、回転供給体４２は、供給軸４５の軸芯方向での複数箇所に円盤形の供給刃４６を一体回転自在に取付けて構成してある。供給刃４６は、排ワラの株元側に作用する部位では、一枚の前記切断刃５に対して一枚の供給刃４６が対応し、これよりも排ワラの穂先側に作用する部位では、一枚の切断刃５に対して供給刃４６が二枚ずつ対応するように配置してある。
【００２３】
カッターケース４０は、図６、及び図１７乃至図２０に示すように、前記排ワラ受け入れ口４０ａを開閉自在な蓋体４７を備え、この蓋体４７は、基端側の回動支点軸４７ａまわりで揺動して排ワラ受け入れ口４０ａを開放した起立開き姿勢と、排ワラ受け入れ口４０ａを閉じた倒伏閉じ姿勢とに切り換え自在に構成してある。したがって、前記蓋体４７を、前記起立開き姿勢とすることにより脱穀排ワラを細断して圃場に放出する細断処理や、倒伏閉じ姿勢とすることにより脱穀排ワラを長ワラのままで圃場に放出する長ワラ処理を行なえるように構成されている。
【００２４】
すなわち、排ワラ処理部３では、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラを株元側無端回動チェーン３１と穂先側無端回動ベルト３２によって受け継いで横架姿勢で穂先側に寄せながら自走機体後方向きに搬送し、搬送ガイド杆３１ａから外れた搬送終端に至ると、株元側無端回動チェーン３１による挟持を解除して落下させる。
【００２５】
このとき、蓋体４７を起立開き姿勢にしてあると、株元側無端回動チェーン３１及び、穂先側無端回動ベルト３２からの脱穀排ワラをカッターケース４０の排ワラ受け入れ口４０ａから回転供給体４２と回転カッター４１の間の上に横架姿勢で落下させ、その排ワラを回転供給体４２が供給刃４６によって回転カッター４１との間に供給して回転供給体４２の排ワラ稈身方向に並んでいる前記複数枚の供給刃４６と、回転カッター４１の排ワラ稈身方向に並んでいる前記複数枚の切断刃５によって切断して稈身方向に細断し、細断ワラを回転供給体４２と回転カッター４１の間から落下させてカッターケース４０の下方の排出口（図外）から圃場に落下させる。
前記蓋体４７を倒伏閉じ姿勢にしてあると、株元側無端回動チェーン３１及び、穂先側無端回動ベルト３２からの脱穀排ワラを蓋体４７の上面側に横架姿勢で落下させ、この蓋体４７の上面上を後方側に滑落させてカッターケース４０の後側から圃場に落下させることになる。
【００２６】
前記茎稈細断装置４の回転カッター４１と、回転供給体４２とに対する駆動力の伝達は次のようにして行われる。
図３、図６、及び図８に示すように、脱穀装置１２側の駆動力を取り出す出力プーリ１２ｂと、切断軸４３の端部に設けたカッター駆動プーリ４３ａとを、伝動ベルト３３ａとテンションプーリ３３ｂとを備えたベルト伝動機構３３を介して連動連結してある。前記テンションプーリ３３ｂは、図６に示すようにコイルスプリング３３ｃによって常時緊張側に付勢されている。
【００２７】
カッター駆動プーリ４３ａを設けた切断軸４３には、出力用の小径の駆動スプロケット４３ｂが六角形状の切断軸４３に外嵌して一体回転するように設けてあり、この駆動スプロケット４３ｂと、カッターケース４０の横側壁４０ｂ部分に固定された中継軸３４に相対回転自在に軸支された中継部材３５の大径の中継スプロケット３５ａとの間に動力伝達用の伝動チェーン３６を介装してある。
そして、前記中継部材３５には伝動用の小径ギヤ３５ｂが一体形成されており、この小径ギヤ３５ｂが供給軸４５の軸端に一体回転自在に装着された伝動用の大径ギヤ４５ａと係合している。これによって、前記切断軸４３に伝えられた駆動力が、減速されて供給軸４５に伝達されるように構成してある。
【００２８】
前記茎稈細断装置４の前記カッターケース４０は、図３及び図４に示すように、自走機体の横幅方向における前記脱穀フィードチェーン１２ａが位置している側とは反対側の機体フレーム１上に立設した支柱１５に支持させて、上下方向軸芯ｙ２まわりで回動可能に構成してある。
すなわち、前記支柱１５には、穀粒搬出用オーガ１４の縦筒部分１４ａが連結されており、この支柱１５の剛性によって、穀粒搬出用オーガ１４の縦筒部分１４ａを支えるように機体フレーム１に立設されたものであるが、これと同時に、茎稈細断装置４を支持して回動操作するための上下方向軸心ｙ２の支点取付部としての役割も果たしている。
【００２９】
前記カッターケース４０を上下方向軸芯ｙ２まわりで回動操作する際は、前記伝動ベルト３３を前記カッター駆動プーリ４３ａから取り外しておく。
このようにして、カッターケース４０を上下方向軸芯ｙ２まわりで回動操作可能に構成すると、前記茎稈細断装置４や脱穀装置１２の内部を点検するとか清掃するなどの作業を行なう際、図４に示すように、茎稈細断装置４を前記上下方向軸芯ｙ２まわりで自走機体に対して後方に回動操作して、遊端側が脱穀装置１２から後方に離間した開き位置にすることにより、機体の後部やカッターケース４０の前部側を開放して作業が行いやすくなる。
【００３０】
〔細断長さ調節について〕
前記供給刃４６を備える供給軸４５は、切断刃５を備える切断軸４３との間隔を、次に示すような軸間変更機構６によって変更可能に構成してある。
すなわち、この軸間変更機構６は、図８乃至図１５に示すように、前記カッターケース４０の一方の横側壁４０ｂ部分に設けられた中継軸３４、及び、その中継軸３４と同心でカッターケース４０の他方の横側壁４０ｂに固定された補助中継軸３７とのそれぞれに枢支された左右一対のＬ字形のアーム部材６０と、その各アーム部材６０，６０の前記枢支された側とは反対側の端部で相対回動自在に両端側を枢支されたカム軸６１と、そのカム軸６１のカム部６２を案内するカム受け部材６３と、前記中継軸３４に一端側を枢支されたカム操作部材６４とで構成されている。
【００３１】
図８及び図９に示すように、前記アーム部材６０は、その中間位置に供給軸４５をベアリングを介して枢支しているとともに、前記中継軸３４と補助中継軸３７との共通軸心Ｐ１周りで揺動可能に構成してある。このため、アーム部材６０の中間位置に枢支された前記供給軸４５とアーム部材６０の他端側に枢支されたカム軸６１も、それぞれアーム部材６０とともに揺動する揺動移動することになるので、カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂに対して相対移動することになる。
この相対移動を許容するために、図１３に示すように、前記カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂを貫通する前記供給軸４５が挿通された状態で揺動可能な、前記共通軸心Ｐ１周りの円弧状の第１長孔４０ｃをカッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂに形成してある。前記カム軸６１は、その一端側が前記カッターケース４０の横側壁４０ｂを貫通し、他端側は横側壁４０ｂの内面側に接当した状態で支持されており、前記貫通する側の横側壁４０ｂに、前記カム軸６１が挿通された状態で揺動することを許容するように、前記共通軸心Ｐ１周りの円弧状に形成された第２長孔４０ｄを設けてある。
【００３２】
前記カム軸６１は、両端にカム部６２を一体に備えた筒軸部６１Ａと、その筒軸部６１Ａの一端側に挿通され、かつ止めボルトで一体化された軸杆部６１Ｂとの組み合わせで構成され、その軸杆部６１Ｂの端部に、前記カム操作部材６４に連係された操作アーム部６５が一体に設けてある。この操作アーム部６５は、カム軸６１の軸心Ｐ２から離れた位置に軸心Ｐ３を有したガイドピン６６を設けてあり、このガイドピン６６がカム操作部材６４のガイド孔６７に入り込んで、カム操作部材６４の前記共通軸心Ｐ１周りの揺動操作をカム軸６１の回転運動として伝えるように構成されている。
【００３３】
また、左右両端のカム部６２は、前記カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂの内側面に設けたカム受け部材６３の凹入ガイド溝６３Ａに入り込んだ状態で設けてあり、図１３及び図１４に示すように、カム操作部材６４の揺動操作に連動して、カム軸６１とともに自転し、これに伴ってカム軸６１の軸心Ｐ２の位置を、図１４（ａ）に示す位置から、図１４（ｂ）に示す位置まで、凹入ガイド溝６３Ａ内で移動させる。
その結果、カム軸６１を支持するアーム部材６０も前記軸心Ｐ２の移動量に相当する角度分だけ、前記共通軸心Ｐ１周りで揺動作動され、このアーム部材６０に支持されている供給軸４５が、図１３（ａ）に示す位置から図１３（ｂ）に示す位置にまで、第１長孔４０ｃ内を移動する。これによって、供給軸４５の前記第１長孔４０ｃ内での移動量に相当する量だけ、切断軸４３に対する供給軸４５の軸間距離を変更することができる。
【００３４】
図８及び図１３に示すように、前記ガイドピン６６とカム操作部材６４とは、引っ張りバネ６８で互いに近接する側へ付勢してあり、ガイドピン６６がガイド孔６７内の案内縁に摺接しながら移動可能であるように、かつ最近接位置で安定位置するように構成してある。
【００３５】
前記カム受け部材６３には、カッターケース４０の横側壁４０ｂから内面側へ突設形成された係止ピン４０ｅに係入する係合凹部６３ａと、横側壁４０ｂに累入された止めボルト６３Ｂに係入するだるま孔６３ｂとが形成され、この係止ピン４０ｅ及び止めボルト６３Ｂとの係合によって前記横側壁４０ｂに固定されている。
図１４では、前記だるま孔６３ｂの図中左側の孔部分に止めボルト６３Ｂが係入されている状態を示しているが、この止めボルト６３Ｂを図中の右側の孔部分に係入すれば、カム受け部材６３の全体を図中の左方へ移動させた状態で固定することができる。このように止めボルト６３Ｂの位置を変更すれば、カム受け部材６３と横側壁４０ｂに形成されている第２長孔４０ｄとの相対的な位置関係が変化して、前記供給軸４５の位置を、変更されたカム受け部材６３の位置に対応させて調節することができる。
【００３６】
上記のように軸間変更機構６を用いて、切断軸４３と供給軸４５との軸間距離を変更すると、図１０乃至図１２に示すように、切断刃５と供給刃４６との、軸心方向での重合代が変化する。
その結果、図１２（ａ）に示すように重合代が少ない状態では、図１１に示すように、切断刃５の内の大径刃５０が供給刃４６に対向する箇所でのみ切断刃５と供給刃４６が重合して茎稈が切断され、小径刃５１が供給刃４６に対向する箇所では、切断刃５と供給刃４６が重合せず、この箇所で切断が行われないため、茎稈の切断長が長い状態で切断されることになる。
図１２（ｂ）に示すように重合代が大きい状態では、図１０に示すように、切断刃５の内の大径刃５０と小径刃５１が共に供給刃４６と重合して茎稈が切断されるので、茎稈の切断長が短い状態で切断されることになる。
【００３７】
〔茎稈供給方向切換構造〕
茎稈細断装置４における茎稈供給方向を、切断用経路側と排出用経路側とに切り換えるための切換操作体、及びその切換操作体を駆動するための構造は次のように構成されている。
【００３８】
すなわち、図６、図１７、及び図１８に示すように、脱穀装置１２側から供給される茎稈を、切断箇所であるカッターケース４０内へ供給するための切断用経路Ｒ１側と、切断箇所から外れた箇所であるカッターケース４０の外へ送り出す排出用経路Ｒ２側とに、茎稈供給方向を切換可能な切換操作体としてカッターケース４０の上部側の蓋体４７を用いている。
そして、この蓋体４７を上記の茎稈供給方向の切換のために操作するための切換操作体駆動装置７は、カッターケース４０の前記上下方向軸心ｙ２が存在する側とは反対側の横側壁４０ｂに対して取り付けられた電動モータ７０と、その電動モータ７０の動力を前記蓋体４７に伝達する連係機構としての蓋体操作機構７１とから構成されている。
【００３９】
前記電動モータ７０は、図６、図７、図１６、及び図１７に示すように、前記上下方向軸心ｙ２が存在する側とは反対側の横側壁４０ｂと、その横側壁４０ｂとの間に所定間隔を隔てて固定した機器取付板２４との間に位置させて、前記横側壁４０ｂに固定してある。
そして、この電動モータ７０の出力軸に固定された出力用ピニオン７０ａが後述する蓋体操作機構７１のセクトギヤ７２に噛み合って、電動モータ７０の動力で前記セクトギヤ７２を回動操作できるように取り付けてある。
【００４０】
前記電動モータ７０に対する電源は、図５乃至図７に示すように、カッターケース４０の両横側壁４０ｂにわたって、その両横側壁４０ｂを貫く状態で連設された断面矩形のパイプフレーム４９の内部を通して、カッターケース４０の一端側から他端側へ配設された電線ハーネス２５から導くように構成してある。
したがって、カッターケース４０の前記上下方向軸心ｙ２が存在する側の横側壁４０ｂ側からパイプフレーム４９内を通して電線ハーネス２５を配設することによって、前記上下方向軸心ｙ２が存在する側の横側壁４０ｂとは反対側の横側壁４０ｂに取り付けられている電動モータ７０に対して、カッターケース４０の前後や上下などのケース外空間を通す必要なく電源線を導くことができる。
【００４１】
前記蓋体操作機構７１は、前記電動モータ７０の出力用ピニオン７０ａと噛合するセクトギヤ７２、蓋体４７と同軸上で一体回転する回動部材７３、及び前記セクトギヤ７２と回動部材７３との間に介装した動作伝達バネ７４の組み合わせで構成されている。
【００４２】
前記セクトギヤ７２は、図１６乃至図１８に示すように、前記蓋体４７の回動支点軸４７ａに外嵌して相対回動自在に支持された扇形の歯部を有する扇形ギヤ部７２ａと、その扇形ギヤ部７２ａと一体に形成されたスイッチ取付部材７２ｂとを備えている。そしてさらに、前記扇形ギヤ部７２ａの外向き面から外側へ立設されたリンク連結ピン７２ｃと、前記スイッチ取付部材７２ｂの内向き面から内側に向けて立設されたバネ受けピン７２ｄと、前記扇形ギヤ部７２ａ及びスイッチ取付部材７２ｂを貫いて、カッターケース４０の横側壁４０ｂに形成されているガイド孔４０ｆに挿入された動作範囲規制ピン７２ｅとを備えている。
【００４３】
前記回動部材７３は、前記蓋体４７の回動支点軸４７ａに一体に連結されていて、蓋体４７とともに姿勢変化変化するように構成されている。この回動部材７３には、その外向きの面にバネ受けピン７３ａと、前記スイッチ取付部材７２ｂに装着されたスイッチ７５と接触してスイッチ操作するための接触操作ピン７３ｂとが設けてある。
【００４４】
前記動作伝達バネ７４は、その両端側が前記セクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄと、回動部材７３側のバネ受けピン７３ａとのそれぞれに連結されている。
そして、この動作伝達バネ７４の弾性は、電動モータ７０で蓋体４７を駆動する際にセクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄが蓋体４７を開放する側、もしくは閉塞する側へ移動を始めても、図１８に示すように、前記両バネ受けピン７２ｄ，７３ａ同士の間隔Ｌが殆ど変化せずに回動部材７３側のバネ受けピン７３ａに操作力を伝達し得るようにバネ力を設定してある。
そして、図１９に示すように、茎稈供給方向を切断用経路Ｒ１側とするように蓋体４７を開放姿勢とした状態で、切断箇所でのワラ詰まりが生じると、蓋体４７が図中の仮想線の状態から実線の状態に姿勢変化することを許容するように、つまり、前記両バネ受けピン７２ｄ，７３ａ同士の間隔Ｌが、前記蓋体４７に対するワラ詰まりによる押圧作用が働く側、この場合には前記間隔Ｌが圧縮されて狭くなる側に弾性変形されるように、そのバネ力を設定してある。
【００４５】
上記のように、動作伝達バネ７４が圧縮された図１９に示す状態では、蓋体４７は、その横側部から突出させた掛け止めピン４７ｂが、手動係止金具４８の係止部４８ａに引っ掛けられて、図中の実線の状態を保っているものであるが、この手動係止金具４８を、図２０に示すように上方側へ持ち上げると、手動係止金具４８と前記掛け止めピン４７ｂとの係合が外れ、蓋体４７を大きく後方側へ開放された姿勢とすることができる。
このとき、回動支点軸４７ａの軸心Ｐ４から、セクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄの軸心Ｐ５までの距離ｒ１と、回動支点軸４７ａの軸心Ｐ４から回動部材７３側のバネ受けピン７３ａの軸心Ｐ６までの距離ｒ２とは、前者が後者よりも大きく設定されていて、前記軸心Ｐ４と軸心Ｐ５とを結ぶ仮想線分をデッドポイント線ＤＰとして、軸心Ｐ６がその前後に移動できるようになっているので、動作伝達バネ７４は、図１９に示す状態から図２０に示す状態に変化する途中でデッドポイント線ＤＰを越えて移動する。
【００４６】
前記セクトギヤ７２の扇形ギヤ部７２ａの外向き面側に立設されたリンク連結ピン７２ｃには、リンク部材７６を介して角度検出器としてのポテンショメータ７７が連結されており、前記電動モータ７０で駆動されるセクトギヤ７２の角度変位量を検出するように構成されている。
この場合、図１７に示す蓋体４７の閉塞姿勢時の位置と、図１８に示す出力用ピニオン７０ａで駆動されたセクトギヤ７２と対応する蓋体４７の開放姿勢位置は前記ポテンショメータ７７で検出できるが、図１９に示す詰まりワラで押圧された状態の蓋体４７の姿勢、及び図２０における詰まり解除用の蓋体４７の開放姿勢は検出することができない。
【００４７】
しかしながら、上記の状態、つまり、図１９に示すような詰まりワラで押圧された状態の蓋体４７の姿勢、及び図２０に示す詰まり解除用の蓋体４７の開放姿勢は、前記スイッチ取付部材７２ｂに取り付けられた検出スイッチ７５が回動部材７３の接触操作ピン７３ｂとの接触によるスイッチ入り状態を解かれたことを検出するので、この検出結果が制御装置（図外）で判別されるように構成されている。
【００４８】
前記電動モータ７０による蓋体４７の姿勢切換は、図示しないが操縦部に設けたスイッチ操作具などにより、制御装置に開閉操作の指令信号を出力し、電動モータ７０の制御を行うように構成されている。そして、蓋体４７の前記電動モータ７０による開閉作動範囲は前記ポテンショメータ７７で検出して制御装置にフィードバックし、その検出結果を適宜表示装置（図外）で表示するように構成してあり、電動モータ７０による開閉動作以外の、前述した切断箇所でのワラ詰まりが生じたことによる蓋体４７の開き側への動作や、手動係止金具４８による係止を解除しての人為操作による開放作動は、前記検出スイッチ７５で検出して制御装置にフィードバックし、エンジン（図外）に対する停止指令を出力する等の制御を行うように構成されている。
【００４９】
前記茎稈細断装置４の、前記支柱１５によって上下方向軸芯ｙ２まわりで回動可能に支持された側とは反対側の横側面である左側面は、前述の電動モータ７０や各種伝動機構等を含めた各種作動装置とともに、脱穀装置１２の前記脱穀フィードチェーン１２ａが存在する側を覆う一連の脱穀部カバー１６によって覆われている。
したがって、茎稈細断装置４のメンテナンスなどで、前述の電動モータ７０等点検したい場合には、茎稈を送り込む側の脱穀装置１２の伝動系についても同時的に点検することが必要となることが多いので、前記脱穀部カバー１６を取り外すだけで、脱穀装置１２側と茎稈細断装置４側との両方のメンテナンス関連作業を簡素化し易い。
【００５０】
〔切断刃の構成〕
前記茎稈細断装置４の回転カッター４１に用いられる個々の切断刃５は次のように構成されている。
ここでいう切断刃５は、前述の大径刃５０も小径刃５１も、その径寸法の違いがあるだけの同一形状のものであるため、特に大径刃５０と小径刃５１とを区別せず、共通した切断刃５として説明する。
図２１及び図２２に示すように、切断刃５は円盤状ディスク５Ａの外周部に、鋸刃状刃部５２と凹入刃部５３とを周方向で隣接配置して構成されている。図２１では、円盤状ディスクの周方向を３等分した１２０度ごとに凹入刃部５３が形成され、それらの各凹入刃部５３同士の間を繋ぐ状態で鋸刃状刃部５２が形成されている。
この切断刃５は、切削工具鋼等の好適な素材からなる円盤状ディスク５Ａを、外周部のプレス加工、及び切削加工を経て所期の形状とした後、ＴＤ−ＶＣ処理などの適宜表面処理を施して高硬度のものに仕上げられる。
【００５１】
前記円盤状ディスク５Ａの外周部は、図２２、図２４、及び図２５に示すように、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の刃先角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面となるように、外周部の全体を円盤状ディスク５Ａの厚さ方向で一方の面側から他方の面側に屈曲させた皿状にプレス加工されている。
そして、前記傾斜した外周部の板面は、その傾斜した面の厚さ方向で凹凸する波板状となるようにプレス加工が施され、プレス加工によって前記傾斜した外周部の板面部分には、円盤状ディスク５Ａの板面に沿い、かつ半径方向での所定長さを有した多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂとが、周方向で交互に形成される。
【００５２】
上記の凸条部５２ａと凹条部５２ｂが形成された後に、円盤状ディスク５Ａの多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂとが交互に形成された傾斜した外周部の板面とは反対側の板面において、前記外周部分が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工される。
つまり、前述したように、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面となり、かつその傾斜面に形成された多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂの外周側が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工されることによって、円盤状ディスク５Ａの外周部分に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁ｅ１が形成された鋸刃状刃部５２が設けられることになる。
【００５３】
この鋸刃状刃部５２の前記半径方向の内外に凹凸する波形刃縁ｅ１は、その波形の頂部が、回転方向で後方側に位置する底部よりも前方側に位置する底部の近くに位置するように前傾した波形に形成されている。つまり、図２１及び図２３に示すように、円盤状ディスク５Ａの外周部に形成される鋸刃状刃部５２の前記凸条部５２ａは、その稜線５４が円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘからの放射方向の線分ａに対して、外周側ほど回転方向の前方側に位置するように、前傾角度β（約１５度）だけ前傾した姿勢で形成されている。
このように前傾していることによって、前記円盤状ディスク５Ａの回転軸心方向視における鋸刃状刃部５２の半径方向の内外に凹凸する波形刃縁ｅ１の刃先角度γは約６０度であるから、この鋸刃状刃部５２の前記波形刃縁ｅ１では、その波形の一つの頂部が前記回転軸心ｘからの放射方向の線分ａ上に位置する状態で、前記放射方向の線分ａに対して、回転方向の前方側へ約１５度の傾き角度γ１、後方側へ約４５度の傾き角度γ２を有した波形となる。
【００５４】
前記円盤状ディスク５Ａの外周部には、前記鋸刃状刃部５２と同時に凹入刃部５３もプレス加工、及び切削加工で形成される。
この凹入刃部５３は、図２１に示すように、約１２０度ずつの間隔を持って外周部の３箇所に均等配分され、この凹入刃部５３同士の間を繋ぐように前記鋸刃状刃部５２が配備されている。
この凹入刃部５３部分では、図２１及び図２３に示すように、前記円盤状ディスク５Ａが前記鋸刃状刃部５２よりも半径方向での中心側寄りの位置から、円盤状ディスク５Ａの厚さ方向で一方側から他方側に向けて部分的に屈曲され、前記鋸刃状刃部５２と同様に、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面が形成される。
上記のように円盤状ディスク５Ａの外周部分で回転軸心ｘに直交する面に対して前記所定の角度αで傾斜した面が形成された後に、その傾斜した板面部分とは反対側の板面において、前記反対側の板面部分が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工される。これによって、円盤状ディスク５Ａの外周部分に、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁ｅ２が形成された凹入刃部５３が設けられることになる
【００５５】
前記凹入刃部５３は、回転方向前方側に位置する前側刃縁ｆｅ２と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁ｒｅ２とを連続させて形成されたものであり、図２１及び図２３に示すように、凹入した凹曲刃縁ｅ２のうちの前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ１が鋭角（約７０度）に形成されている。そして、前記凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２はその回転方向前方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁ｒｅ２はその回転方向後方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成されている。
その結果、前記鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１が前述したように前傾した姿勢であるため、その波形刃縁ｅ１に沿う凹入刃部５３の凹曲刃縁ｅ２は、前側刃縁ｆｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ２よりも、後側刃縁ｒｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ３が大きな角度であるように形成される。
【００５６】
このようにして形成された凹入刃部５３には、図２１に仮想線で示すように、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の３ピッチ分に相当する周方向長さの開口が形成され、その凹入刃部５３の凹曲刃縁ｅ２の凹入深さは鋸刃状刃部５２の半径方向長さと同程度に形成されている。
【００５７】
〔別実施形態の１〕
凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ３は、最良の実施形態で例示したように、約７０度程度の鋭角であるのが望ましいが、必ずしもこの角度に限られるものではなく、所期の掻き込み作用や非切断茎稈の逃げが可能であるなどの機能を発揮し得る範囲での、ある程度の幅をもって、例えば６０度〜８０度程度の鋭角に設定することもできる。
【００５８】
〔別実施形態の２〕
円盤状ディスク５Ａの外周部に設ける凹入刃部５３の個数は、最良の実施形態で説明した３箇所であるに限らず、任意の個数を設けることができる。また、その凹入刃部５３の開口部分の周方向長さや凹入深さに関しても、切断対象や切断条件に応じて適宜の大きさに設定すればよい。
【００５９】
〔別実施形態の３〕
鋸刃状刃部５２の前傾角度βは、最良の実施形態で示したような約１５度であるに限らず、所期の掻き込み機能や切断性能を発揮し得る範囲で適宜に設定することができる。
【００６０】
〔別実施形態の４〕
本発明による切断刃５は、脱穀排ワラを処理対象物とする細断装置の他、各種の茎稈を処理対象物とする細断装置にも適用できる。従って、排ワラ細断装置やその他の細断装置を総称して茎稈細断装置と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】コンバイン全体の側面図
【図２】コンバイン全体の平面図
【図３】排ワラ処理部の平面図
【図４】排ワラ処理部の平面図
【図５】茎稈細断装置の平面図
【図６】排ワラ処理部の側面図
【図７】茎稈細断装置の側面図
【図８】茎稈細断装置の断面図
【図９】茎稈細断装置の断面図
【図１０】回転カッター及び回転供給体の断面図
【図１１】回転カッター及び回転供給体の断面図
【図１２】回転カッター及び回転供給体の側面図
【図１３】軸間変更機構の動作状態を示す側面図
【図１４】軸間変更機構のカム部の動作状態を示す側面図
【図１５】軸間変更機構の分解斜視図
【図１６】切換操作体駆動装置を示す一部切り欠き平面図
【図１７】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図１８】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図１９】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図２０】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図２１】切断刃の正面図
【図２２】切断刃の断面図
【図２３】切断刃の凹入刃部付近の拡大正面図
【図２４】図２３におけるＺ１−Ｚ１線での断面図
【図２５】図２３におけるＺ２−Ｚ２線での断面図
【符号の説明】
【００６２】
３ 排ワラ処理部
４ 茎稈細断装置
５ 切断刃
５２ 鋸刃状刃部
５３ 凹入刃部
ｅ１ 波形刃縁
ｅ２ 凹曲刃縁
ｆｅ２ 前側刃縁
ｒｅ２ 後側刃縁
θ１ 前側刃縁と後側刃縁との夾角
θ２ 外周接線と前側刃縁との夾角
θ３ 外周接線と後側刃縁との夾角
α 刃先角度
β 前傾角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置された茎稈細断装置の切断刃に関する。
【背景技術】
【０００２】
茎稈細断装置の切断刃としては、従来より下記［１］，［２］に記載した構造のものが知られている。
［１］ 円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する刃縁が凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、かつ、凹入刃部の刃縁を、円盤状ディスクの回転円に対する接線に対して緩やかな角度の前側刃縁と、接線に対してほぼ垂直な程度に急角度で形成された後側刃縁とを備えた構造としたもの（特許文献１参照）。
［２］ 円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する刃縁が凹入する掻き込み用凹縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、かつ、凹入刃部の刃縁を略「へ」字状の鈍角に形成して、後側刃縁に比較的大きな後退角を設け、後側刃縁で切断されなかった茎稈を円盤状ディスクの回転円の外側に押し出し可能な程度の傾斜を有した刃縁構造としたもの（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭５７−１０６８６号公報（第１頁第２欄、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２９５１７１号公報（段落〔０００９〕、図４、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の切断刃を用いる茎稈細断装置では、互いに平行で、かつ逆方向に回転駆動される一対の刈刃駆動軸を備え、一方の刈刃駆動軸の軸線方向での複数箇所に切断刃を装着した回転カッターと、他方の刈刃駆動軸の軸線方向での複数箇所に供給刃を装着した回転供給体とによって、茎稈を稈身方向での複数箇所で切断するように構成されている。
上記［１］に示す技術によれば、凹入刃部の後側刃縁が摩耗すると、切断されなかった茎稈が後側刃縁で折り曲げられ、所定の寸法よりも極端に長く切断されたり、切断されずに刈刃駆動軸に巻き付いてしまう虞が生じやすいという問題がある。
【０００５】
上記［２］に示す技術によれば、凹入刃部の後側刃縁に比較的大きな後退角を設けて、後側刃縁が摩耗しても、切断されなかった茎稈を円盤状ディスクの回転円の外側に押し出し可能に構成したものであるから、上記［１］に示すような刈刃駆動軸への茎稈の巻き付きなどの問題を回避する上では有効である。
しかしながら、この構造のものでは、上述のような茎稈巻き付きなどの問題を回避する上では有用である反面、上記［１］に示すような構造のものに比べて、凹入刃部による掻き込み性能が劣り、切断されずに円盤状ディスクの回転円の外側に押し出された茎稈が多く存在する状態で、新たに供給される茎稈量が増大すると、茎稈細断装置内で停滞する茎稈がワラ詰まりを生じてしまうという新たな問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、刈刃駆動軸に対する茎稈の巻き付きを防止し易い構造のものでありながら、凹入刃部による茎稈の掻き込み性能を良好に保ち易い構造の茎稈細断装置の切断刃を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔解決手段１〕
上記課題を解決するために講じた本発明の茎稈細断装置の切断刃における技術手段は、請求項１に記載のように、円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、前記凹入刃部が、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように形成され、前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成され、前記凹入刃部の前側刃縁はその回転方向前方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁はその回転方向後方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成されていることである。
【０００８】
〔作用及び効果〕
上記のように、解決手段１にかかる本発明の茎稈細断装置の切断刃では、次の作用及び効果を奏する。
すなわち、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように前記凹入刃部が形成されているので、この凹入刃部が鈍角で形成されたものに比べると、凹入刃部内に把持された茎稈の周方向でのずれ動きを制限し易くなり、その結果、前記鈍角に形成された凹入刃部を備えるものよりも掻き込み性能が優れたものとなる。
【０００９】
そして、鋭角の凹入刃部は、円盤状ディスクの外周部で半径方向の内外に凹凸するように形成された波形の鋸刃状刃部の刃縁の延長線に沿って形成されているので、その凹入刃部においても、外周の鋸刃状刃部における切断性能と同様な切断機能を確保し易い。したがって、凹入刃部が鋭角で、個々の凹入刃部内における掻き込み茎稈量が、鈍角の凹入刃部に比べれば比較的少ないことと相俟って、凹入刃部での切断性能を良好に発揮させられる。
【００１０】
また、前記凹入刃部は、前述のように前側刃縁と後側刃縁との夾角が鋭角に形成されてはいるが、その凹入刃部の刃縁は、前述した鋸刃状刃部の刃縁の延長線に沿って波形に形成されている。このため、凹入刃部の刃縁の摩耗によって切れ味が低下して切断されない場合があっても、その切断されなかった茎稈を波形に沿った刃縁によって後方側へ案内し、後続の鋸刃状刃部の切断性能に託すことができ、切断されないままの茎稈を引っ掛けて刈刃駆動軸に巻き付けてしまうような可能性は少ない。
【００１１】
さらに、前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成されているので、この鋸刃状刃部においても、前後の底部の中央位置を頂部とする波形のものに比べて、茎稈が切断箇所から逃げ出す方向への移動をある程度制限しながら、つまりある程度の掻き込み機能を有した状態で切断作用が行われることになる。
しかも、前傾した波形の鋸刃状刃部の波形は、そのまま延長線が凹入刃部の波形と合致した状態で形成されるので、鋸刃状刃部と凹入刃部との間における切断対象茎稈の摺接抵抗の大きな変化が無く、鋸刃状刃部と凹入刃部との間における形状変化箇所で局部的な摩耗が進行する虞も少ない。
したがって、切断刃全体の掻き込み性能の向上とともに、耐久性の向上をも図り得た切断刃を得られる利点がある。
【００１２】
〔解決手段２〕
本発明の茎稈細断装置の切断刃における第２の解決手段は、請求項２の記載のように、円盤状ディスクの鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されている点に特徴がある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
上記のように、解決手段２にかかる本発明の茎稈細断装置の切断刃では、前記解決手段１にかかる発明と同等な作用効果の他に、次の作用効果をも奏する。
すなわち、鋸刃状刃部も凹入刃部も、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されているので、鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向においても切断対象茎稈との摺接抵抗や切断性能に大きな変化が無く、凹入刃部と鋸刃状刃部との何れにおいても全体に良好な切断性能を維持し易い利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１０によって自走し、かつ、運転座席１１を有した運転部などを備えた自走機体の機体フレーム１の前端部に、刈取前処理装置２の前処理フレーム２０の基端側を回動自在に連結し、前記機体フレーム１に脱穀装置１２及び穀粒タンク１３を設けるとともに、脱穀装置１２の後部に排ワラ処理部３を設けて、本発明の茎稈細断装置４を適用したコンバインを構成してある。
【００１５】
このコンバインは、稲・麦などの穀粒を収穫するものであり、前記前処理フレーム２０に連結しているリフトシリンダ２ａによって前処理フレーム２０を機体フレーム１に対して上下に揺動操作可能に構成してある。この前処理フレーム２０の上下揺動操作によって、刈取前処理装置２が圃場面の近くにまで下降した作業位置と、圃場面から上昇側へ離間した非作業位置とに、前処理フレーム２０の対地姿勢を変更自在に構成されている。
刈取前処置装置１２を下降作業位置にして自走機体を走行させると、刈取前処理装置２が複数条の植立穀稈を引起装置２１によって引起し処理するとともにバリカン型の刈取り装置２２で刈取って、刈取穀稈を搬送装置２３によって機体後方側に搬送していく。
【００１６】
脱穀装置１２が前記搬送装置２３から供給された刈取穀稈を、脱穀装置１２の扱口側に配設されている脱穀フィードチェーン１２ａで挟持搬送しながら扱胴（図外）で脱穀処理し、脱穀粒を穀粒タンク１３に供給して、穀粒タンク１３内の穀粒を、上下軸心ｙ１周りで回動自在に構成された穀粒搬出用オーガ１４を用いて機外へ取り出し可能に構成してあり、脱穀排ワラは、排ワラ処理部３で細断して放出する状態と、長ワラのままで放出する状態に選択して処理される。
【００１７】
〔排ワラ処理部の構成〕
排ワラ処理部３は、図３、図４に示すように、脱穀装置１２の機枠内の後部に設けた株元側無端回動チェーン３１及び穂先側無端回動ベルト３２を有した排ワラ搬送装置３０、ならびに脱穀装置１２の後部に位置するカッターケース４０を有した茎稈細断装置４を備えて構成されている。
【００１８】
前記排ワラ搬送装置３０は、脱穀フィードチェーン１２ａの搬送終端部の横側近くに搬送始端部が位置し、搬送終端部が前記搬送始端部より自走機体後方側で、かつ、脱穀フィードチェーン１２ａが設けられた扱口側とは反対側に位置するように、自走機体の前後方向に対して傾斜した状態に配置された前記株元側無端回動チェーン３１と、前記株元側無端回動チェーン３１より搬送排ワラの穂先側で前記株元側無端回動チェーン３１と平行に配置された穂先側無端回動ベルト３２とを備えて構成されている。
【００１９】
株元側無端回動チェーン３１は、図６に示す如くリンクプレートに設けた茎稈挟持搬送突起を備えており、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラの株元側を受け継ぎ、搬送ガイド杆３１ａとの協働により挟持して自走機体後方側に向けて、かつ、扱口側とは反対側の横側に向けて搬送する。
穂先側無端回動ベルト３２は、その長手方向での複数箇所から株元側無端回動チェーン３１の搬送突起よりも長く突出している茎稈係止搬送突起３２ａ（図３及び図４参照）を備えており、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラの穂先側を前記搬送突起３２ａによって係止させて自走機体後方向きで扱口とは反対側に搬送する。
【００２０】
図１、図３、及び図６に示すように、茎稈細断装置４は、排ワラ搬送装置３０の搬送終端部の下方に排ワラ受け入れ口４０ａが位置するように配置して脱穀機体の後側壁の外面側に取付けた前記カッターケース４０と、このカッターケース４０の内部に自走機体の前後方向に並べて駆動回動自在に設けた回転カッター４１と、回転供給体４２とを備えて構成してある。
【００２１】
図８乃至図１２で示すように、回転カッター４１は、六角軸で成る切断軸４３の軸芯方向での複数箇所に円盤形の切断刃５を取付け、切断刃５どうしの間に切断刃間隔を設定間隔に保つとともに切断軸４３のワラ屑が巻き付くことを抑制するための筒状のスペーサ４４を設けて構成してある。各切断刃５は、切断軸４３の六角形状による係合によって切断軸４３と一体回転するようになっている。
【００２２】
図５、及び図８乃至図１２に示すように、回転供給体４２は、供給軸４５の軸芯方向での複数箇所に円盤形の供給刃４６を一体回転自在に取付けて構成してある。供給刃４６は、排ワラの株元側に作用する部位では、一枚の前記切断刃５に対して一枚の供給刃４６が対応し、これよりも排ワラの穂先側に作用する部位では、一枚の切断刃５に対して供給刃４６が二枚ずつ対応するように配置してある。
【００２３】
カッターケース４０は、図６、及び図１７乃至図２０に示すように、前記排ワラ受け入れ口４０ａを開閉自在な蓋体４７を備え、この蓋体４７は、基端側の回動支点軸４７ａまわりで揺動して排ワラ受け入れ口４０ａを開放した起立開き姿勢と、排ワラ受け入れ口４０ａを閉じた倒伏閉じ姿勢とに切り換え自在に構成してある。したがって、前記蓋体４７を、前記起立開き姿勢とすることにより脱穀排ワラを細断して圃場に放出する細断処理や、倒伏閉じ姿勢とすることにより脱穀排ワラを長ワラのままで圃場に放出する長ワラ処理を行なえるように構成されている。
【００２４】
すなわち、排ワラ処理部３では、脱穀フィードチェーン１２ａからの脱穀排ワラを株元側無端回動チェーン３１と穂先側無端回動ベルト３２によって受け継いで横架姿勢で穂先側に寄せながら自走機体後方向きに搬送し、搬送ガイド杆３１ａから外れた搬送終端に至ると、株元側無端回動チェーン３１による挟持を解除して落下させる。
【００２５】
このとき、蓋体４７を起立開き姿勢にしてあると、株元側無端回動チェーン３１及び、穂先側無端回動ベルト３２からの脱穀排ワラをカッターケース４０の排ワラ受け入れ口４０ａから回転供給体４２と回転カッター４１の間の上に横架姿勢で落下させ、その排ワラを回転供給体４２が供給刃４６によって回転カッター４１との間に供給して回転供給体４２の排ワラ稈身方向に並んでいる前記複数枚の供給刃４６と、回転カッター４１の排ワラ稈身方向に並んでいる前記複数枚の切断刃５によって切断して稈身方向に細断し、細断ワラを回転供給体４２と回転カッター４１の間から落下させてカッターケース４０の下方の排出口（図外）から圃場に落下させる。
前記蓋体４７を倒伏閉じ姿勢にしてあると、株元側無端回動チェーン３１及び、穂先側無端回動ベルト３２からの脱穀排ワラを蓋体４７の上面側に横架姿勢で落下させ、この蓋体４７の上面上を後方側に滑落させてカッターケース４０の後側から圃場に落下させることになる。
【００２６】
前記茎稈細断装置４の回転カッター４１と、回転供給体４２とに対する駆動力の伝達は次のようにして行われる。
図３、図６、及び図８に示すように、脱穀装置１２側の駆動力を取り出す出力プーリ１２ｂと、切断軸４３の端部に設けたカッター駆動プーリ４３ａとを、伝動ベルト３３ａとテンションプーリ３３ｂとを備えたベルト伝動機構３３を介して連動連結してある。前記テンションプーリ３３ｂは、図６に示すようにコイルスプリング３３ｃによって常時緊張側に付勢されている。
【００２７】
カッター駆動プーリ４３ａを設けた切断軸４３には、出力用の小径の駆動スプロケット４３ｂが六角形状の切断軸４３に外嵌して一体回転するように設けてあり、この駆動スプロケット４３ｂと、カッターケース４０の横側壁４０ｂ部分に固定された中継軸３４に相対回転自在に軸支された中継部材３５の大径の中継スプロケット３５ａとの間に動力伝達用の伝動チェーン３６を介装してある。
そして、前記中継部材３５には伝動用の小径ギヤ３５ｂが一体形成されており、この小径ギヤ３５ｂが供給軸４５の軸端に一体回転自在に装着された伝動用の大径ギヤ４５ａと係合している。これによって、前記切断軸４３に伝えられた駆動力が、減速されて供給軸４５に伝達されるように構成してある。
【００２８】
前記茎稈細断装置４の前記カッターケース４０は、図３及び図４に示すように、自走機体の横幅方向における前記脱穀フィードチェーン１２ａが位置している側とは反対側の機体フレーム１上に立設した支柱１５に支持させて、上下方向軸芯ｙ２まわりで回動可能に構成してある。
すなわち、前記支柱１５には、穀粒搬出用オーガ１４の縦筒部分１４ａが連結されており、この支柱１５の剛性によって、穀粒搬出用オーガ１４の縦筒部分１４ａを支えるように機体フレーム１に立設されたものであるが、これと同時に、茎稈細断装置４を支持して回動操作するための上下方向軸心ｙ２の支点取付部としての役割も果たしている。
【００２９】
前記カッターケース４０を上下方向軸芯ｙ２まわりで回動操作する際は、前記伝動ベルト３３を前記カッター駆動プーリ４３ａから取り外しておく。
このようにして、カッターケース４０を上下方向軸芯ｙ２まわりで回動操作可能に構成すると、前記茎稈細断装置４や脱穀装置１２の内部を点検するとか清掃するなどの作業を行なう際、図４に示すように、茎稈細断装置４を前記上下方向軸芯ｙ２まわりで自走機体に対して後方に回動操作して、遊端側が脱穀装置１２から後方に離間した開き位置にすることにより、機体の後部やカッターケース４０の前部側を開放して作業が行いやすくなる。
【００３０】
〔細断長さ調節について〕
前記供給刃４６を備える供給軸４５は、切断刃５を備える切断軸４３との間隔を、次に示すような軸間変更機構６によって変更可能に構成してある。
すなわち、この軸間変更機構６は、図８乃至図１５に示すように、前記カッターケース４０の一方の横側壁４０ｂ部分に設けられた中継軸３４、及び、その中継軸３４と同心でカッターケース４０の他方の横側壁４０ｂに固定された補助中継軸３７とのそれぞれに枢支された左右一対のＬ字形のアーム部材６０と、その各アーム部材６０，６０の前記枢支された側とは反対側の端部で相対回動自在に両端側を枢支されたカム軸６１と、そのカム軸６１のカム部６２を案内するカム受け部材６３と、前記中継軸３４に一端側を枢支されたカム操作部材６４とで構成されている。
【００３１】
図８及び図９に示すように、前記アーム部材６０は、その中間位置に供給軸４５をベアリングを介して枢支しているとともに、前記中継軸３４と補助中継軸３７との共通軸心Ｐ１周りで揺動可能に構成してある。このため、アーム部材６０の中間位置に枢支された前記供給軸４５とアーム部材６０の他端側に枢支されたカム軸６１も、それぞれアーム部材６０とともに揺動する揺動移動することになるので、カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂに対して相対移動することになる。
この相対移動を許容するために、図１３に示すように、前記カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂを貫通する前記供給軸４５が挿通された状態で揺動可能な、前記共通軸心Ｐ１周りの円弧状の第１長孔４０ｃをカッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂに形成してある。前記カム軸６１は、その一端側が前記カッターケース４０の横側壁４０ｂを貫通し、他端側は横側壁４０ｂの内面側に接当した状態で支持されており、前記貫通する側の横側壁４０ｂに、前記カム軸６１が挿通された状態で揺動することを許容するように、前記共通軸心Ｐ１周りの円弧状に形成された第２長孔４０ｄを設けてある。
【００３２】
前記カム軸６１は、両端にカム部６２を一体に備えた筒軸部６１Ａと、その筒軸部６１Ａの一端側に挿通され、かつ止めボルトで一体化された軸杆部６１Ｂとの組み合わせで構成され、その軸杆部６１Ｂの端部に、前記カム操作部材６４に連係された操作アーム部６５が一体に設けてある。この操作アーム部６５は、カム軸６１の軸心Ｐ２から離れた位置に軸心Ｐ３を有したガイドピン６６を設けてあり、このガイドピン６６がカム操作部材６４のガイド孔６７に入り込んで、カム操作部材６４の前記共通軸心Ｐ１周りの揺動操作をカム軸６１の回転運動として伝えるように構成されている。
【００３３】
また、左右両端のカム部６２は、前記カッターケース４０の両横側壁４０ｂ、４０ｂの内側面に設けたカム受け部材６３の凹入ガイド溝６３Ａに入り込んだ状態で設けてあり、図１３及び図１４に示すように、カム操作部材６４の揺動操作に連動して、カム軸６１とともに自転し、これに伴ってカム軸６１の軸心Ｐ２の位置を、図１４（ａ）に示す位置から、図１４（ｂ）に示す位置まで、凹入ガイド溝６３Ａ内で移動させる。
その結果、カム軸６１を支持するアーム部材６０も前記軸心Ｐ２の移動量に相当する角度分だけ、前記共通軸心Ｐ１周りで揺動作動され、このアーム部材６０に支持されている供給軸４５が、図１３（ａ）に示す位置から図１３（ｂ）に示す位置にまで、第１長孔４０ｃ内を移動する。これによって、供給軸４５の前記第１長孔４０ｃ内での移動量に相当する量だけ、切断軸４３に対する供給軸４５の軸間距離を変更することができる。
【００３４】
図８及び図１３に示すように、前記ガイドピン６６とカム操作部材６４とは、引っ張りバネ６８で互いに近接する側へ付勢してあり、ガイドピン６６がガイド孔６７内の案内縁に摺接しながら移動可能であるように、かつ最近接位置で安定位置するように構成してある。
【００３５】
前記カム受け部材６３には、カッターケース４０の横側壁４０ｂから内面側へ突設形成された係止ピン４０ｅに係入する係合凹部６３ａと、横側壁４０ｂに累入された止めボルト６３Ｂに係入するだるま孔６３ｂとが形成され、この係止ピン４０ｅ及び止めボルト６３Ｂとの係合によって前記横側壁４０ｂに固定されている。
図１４では、前記だるま孔６３ｂの図中左側の孔部分に止めボルト６３Ｂが係入されている状態を示しているが、この止めボルト６３Ｂを図中の右側の孔部分に係入すれば、カム受け部材６３の全体を図中の左方へ移動させた状態で固定することができる。このように止めボルト６３Ｂの位置を変更すれば、カム受け部材６３と横側壁４０ｂに形成されている第２長孔４０ｄとの相対的な位置関係が変化して、前記供給軸４５の位置を、変更されたカム受け部材６３の位置に対応させて調節することができる。
【００３６】
上記のように軸間変更機構６を用いて、切断軸４３と供給軸４５との軸間距離を変更すると、図１０乃至図１２に示すように、切断刃５と供給刃４６との、軸心方向での重合代が変化する。
その結果、図１２（ａ）に示すように重合代が少ない状態では、図１１に示すように、切断刃５の内の大径刃５０が供給刃４６に対向する箇所でのみ切断刃５と供給刃４６が重合して茎稈が切断され、小径刃５１が供給刃４６に対向する箇所では、切断刃５と供給刃４６が重合せず、この箇所で切断が行われないため、茎稈の切断長が長い状態で切断されることになる。
図１２（ｂ）に示すように重合代が大きい状態では、図１０に示すように、切断刃５の内の大径刃５０と小径刃５１が共に供給刃４６と重合して茎稈が切断されるので、茎稈の切断長が短い状態で切断されることになる。
【００３７】
〔茎稈供給方向切換構造〕
茎稈細断装置４における茎稈供給方向を、切断用経路側と排出用経路側とに切り換えるための切換操作体、及びその切換操作体を駆動するための構造は次のように構成されている。
【００３８】
すなわち、図６、図１７、及び図１８に示すように、脱穀装置１２側から供給される茎稈を、切断箇所であるカッターケース４０内へ供給するための切断用経路Ｒ１側と、切断箇所から外れた箇所であるカッターケース４０の外へ送り出す排出用経路Ｒ２側とに、茎稈供給方向を切換可能な切換操作体としてカッターケース４０の上部側の蓋体４７を用いている。
そして、この蓋体４７を上記の茎稈供給方向の切換のために操作するための切換操作体駆動装置７は、カッターケース４０の前記上下方向軸心ｙ２が存在する側とは反対側の横側壁４０ｂに対して取り付けられた電動モータ７０と、その電動モータ７０の動力を前記蓋体４７に伝達する連係機構としての蓋体操作機構７１とから構成されている。
【００３９】
前記電動モータ７０は、図６、図７、図１６、及び図１７に示すように、前記上下方向軸心ｙ２が存在する側とは反対側の横側壁４０ｂと、その横側壁４０ｂとの間に所定間隔を隔てて固定した機器取付板２４との間に位置させて、前記横側壁４０ｂに固定してある。
そして、この電動モータ７０の出力軸に固定された出力用ピニオン７０ａが後述する蓋体操作機構７１のセクトギヤ７２に噛み合って、電動モータ７０の動力で前記セクトギヤ７２を回動操作できるように取り付けてある。
【００４０】
前記電動モータ７０に対する電源は、図５乃至図７に示すように、カッターケース４０の両横側壁４０ｂにわたって、その両横側壁４０ｂを貫く状態で連設された断面矩形のパイプフレーム４９の内部を通して、カッターケース４０の一端側から他端側へ配設された電線ハーネス２５から導くように構成してある。
したがって、カッターケース４０の前記上下方向軸心ｙ２が存在する側の横側壁４０ｂ側からパイプフレーム４９内を通して電線ハーネス２５を配設することによって、前記上下方向軸心ｙ２が存在する側の横側壁４０ｂとは反対側の横側壁４０ｂに取り付けられている電動モータ７０に対して、カッターケース４０の前後や上下などのケース外空間を通す必要なく電源線を導くことができる。
【００４１】
前記蓋体操作機構７１は、前記電動モータ７０の出力用ピニオン７０ａと噛合するセクトギヤ７２、蓋体４７と同軸上で一体回転する回動部材７３、及び前記セクトギヤ７２と回動部材７３との間に介装した動作伝達バネ７４の組み合わせで構成されている。
【００４２】
前記セクトギヤ７２は、図１６乃至図１８に示すように、前記蓋体４７の回動支点軸４７ａに外嵌して相対回動自在に支持された扇形の歯部を有する扇形ギヤ部７２ａと、その扇形ギヤ部７２ａと一体に形成されたスイッチ取付部材７２ｂとを備えている。そしてさらに、前記扇形ギヤ部７２ａの外向き面から外側へ立設されたリンク連結ピン７２ｃと、前記スイッチ取付部材７２ｂの内向き面から内側に向けて立設されたバネ受けピン７２ｄと、前記扇形ギヤ部７２ａ及びスイッチ取付部材７２ｂを貫いて、カッターケース４０の横側壁４０ｂに形成されているガイド孔４０ｆに挿入された動作範囲規制ピン７２ｅとを備えている。
【００４３】
前記回動部材７３は、前記蓋体４７の回動支点軸４７ａに一体に連結されていて、蓋体４７とともに姿勢変化変化するように構成されている。この回動部材７３には、その外向きの面にバネ受けピン７３ａと、前記スイッチ取付部材７２ｂに装着されたスイッチ７５と接触してスイッチ操作するための接触操作ピン７３ｂとが設けてある。
【００４４】
前記動作伝達バネ７４は、その両端側が前記セクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄと、回動部材７３側のバネ受けピン７３ａとのそれぞれに連結されている。
そして、この動作伝達バネ７４の弾性は、電動モータ７０で蓋体４７を駆動する際にセクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄが蓋体４７を開放する側、もしくは閉塞する側へ移動を始めても、図１８に示すように、前記両バネ受けピン７２ｄ，７３ａ同士の間隔Ｌが殆ど変化せずに回動部材７３側のバネ受けピン７３ａに操作力を伝達し得るようにバネ力を設定してある。
そして、図１９に示すように、茎稈供給方向を切断用経路Ｒ１側とするように蓋体４７を開放姿勢とした状態で、切断箇所でのワラ詰まりが生じると、蓋体４７が図中の仮想線の状態から実線の状態に姿勢変化することを許容するように、つまり、前記両バネ受けピン７２ｄ，７３ａ同士の間隔Ｌが、前記蓋体４７に対するワラ詰まりによる押圧作用が働く側、この場合には前記間隔Ｌが圧縮されて狭くなる側に弾性変形されるように、そのバネ力を設定してある。
【００４５】
上記のように、動作伝達バネ７４が圧縮された図１９に示す状態では、蓋体４７は、その横側部から突出させた掛け止めピン４７ｂが、手動係止金具４８の係止部４８ａに引っ掛けられて、図中の実線の状態を保っているものであるが、この手動係止金具４８を、図２０に示すように上方側へ持ち上げると、手動係止金具４８と前記掛け止めピン４７ｂとの係合が外れ、蓋体４７を大きく後方側へ開放された姿勢とすることができる。
このとき、回動支点軸４７ａの軸心Ｐ４から、セクトギヤ７２側のバネ受けピン７２ｄの軸心Ｐ５までの距離ｒ１と、回動支点軸４７ａの軸心Ｐ４から回動部材７３側のバネ受けピン７３ａの軸心Ｐ６までの距離ｒ２とは、前者が後者よりも大きく設定されていて、前記軸心Ｐ４と軸心Ｐ５とを結ぶ仮想線分をデッドポイント線ＤＰとして、軸心Ｐ６がその前後に移動できるようになっているので、動作伝達バネ７４は、図１９に示す状態から図２０に示す状態に変化する途中でデッドポイント線ＤＰを越えて移動する。
【００４６】
前記セクトギヤ７２の扇形ギヤ部７２ａの外向き面側に立設されたリンク連結ピン７２ｃには、リンク部材７６を介して角度検出器としてのポテンショメータ７７が連結されており、前記電動モータ７０で駆動されるセクトギヤ７２の角度変位量を検出するように構成されている。
この場合、図１７に示す蓋体４７の閉塞姿勢時の位置と、図１８に示す出力用ピニオン７０ａで駆動されたセクトギヤ７２と対応する蓋体４７の開放姿勢位置は前記ポテンショメータ７７で検出できるが、図１９に示す詰まりワラで押圧された状態の蓋体４７の姿勢、及び図２０における詰まり解除用の蓋体４７の開放姿勢は検出することができない。
【００４７】
しかしながら、上記の状態、つまり、図１９に示すような詰まりワラで押圧された状態の蓋体４７の姿勢、及び図２０に示す詰まり解除用の蓋体４７の開放姿勢は、前記スイッチ取付部材７２ｂに取り付けられた検出スイッチ７５が回動部材７３の接触操作ピン７３ｂとの接触によるスイッチ入り状態を解かれたことを検出するので、この検出結果が制御装置（図外）で判別されるように構成されている。
【００４８】
前記電動モータ７０による蓋体４７の姿勢切換は、図示しないが操縦部に設けたスイッチ操作具などにより、制御装置に開閉操作の指令信号を出力し、電動モータ７０の制御を行うように構成されている。そして、蓋体４７の前記電動モータ７０による開閉作動範囲は前記ポテンショメータ７７で検出して制御装置にフィードバックし、その検出結果を適宜表示装置（図外）で表示するように構成してあり、電動モータ７０による開閉動作以外の、前述した切断箇所でのワラ詰まりが生じたことによる蓋体４７の開き側への動作や、手動係止金具４８による係止を解除しての人為操作による開放作動は、前記検出スイッチ７５で検出して制御装置にフィードバックし、エンジン（図外）に対する停止指令を出力する等の制御を行うように構成されている。
【００４９】
前記茎稈細断装置４の、前記支柱１５によって上下方向軸芯ｙ２まわりで回動可能に支持された側とは反対側の横側面である左側面は、前述の電動モータ７０や各種伝動機構等を含めた各種作動装置とともに、脱穀装置１２の前記脱穀フィードチェーン１２ａが存在する側を覆う一連の脱穀部カバー１６によって覆われている。
したがって、茎稈細断装置４のメンテナンスなどで、前述の電動モータ７０等点検したい場合には、茎稈を送り込む側の脱穀装置１２の伝動系についても同時的に点検することが必要となることが多いので、前記脱穀部カバー１６を取り外すだけで、脱穀装置１２側と茎稈細断装置４側との両方のメンテナンス関連作業を簡素化し易い。
【００５０】
〔切断刃の構成〕
前記茎稈細断装置４の回転カッター４１に用いられる個々の切断刃５は次のように構成されている。
ここでいう切断刃５は、前述の大径刃５０も小径刃５１も、その径寸法の違いがあるだけの同一形状のものであるため、特に大径刃５０と小径刃５１とを区別せず、共通した切断刃５として説明する。
図２１及び図２２に示すように、切断刃５は円盤状ディスク５Ａの外周部に、鋸刃状刃部５２と凹入刃部５３とを周方向で隣接配置して構成されている。図２１では、円盤状ディスクの周方向を３等分した１２０度ごとに凹入刃部５３が形成され、それらの各凹入刃部５３同士の間を繋ぐ状態で鋸刃状刃部５２が形成されている。
この切断刃５は、切削工具鋼等の好適な素材からなる円盤状ディスク５Ａを、外周部のプレス加工、及び切削加工を経て所期の形状とした後、ＴＤ−ＶＣ処理などの適宜表面処理を施して高硬度のものに仕上げられる。
【００５１】
前記円盤状ディスク５Ａの外周部は、図２２、図２４、及び図２５に示すように、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の刃先角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面となるように、外周部の全体を円盤状ディスク５Ａの厚さ方向で一方の面側から他方の面側に屈曲させた皿状にプレス加工されている。
そして、前記傾斜した外周部の板面は、その傾斜した面の厚さ方向で凹凸する波板状となるようにプレス加工が施され、プレス加工によって前記傾斜した外周部の板面部分には、円盤状ディスク５Ａの板面に沿い、かつ半径方向での所定長さを有した多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂとが、周方向で交互に形成される。
【００５２】
上記の凸条部５２ａと凹条部５２ｂが形成された後に、円盤状ディスク５Ａの多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂとが交互に形成された傾斜した外周部の板面とは反対側の板面において、前記外周部分が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工される。
つまり、前述したように、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面となり、かつその傾斜面に形成された多数の凸条部５２ａと凹条部５２ｂの外周側が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工されることによって、円盤状ディスク５Ａの外周部分に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁ｅ１が形成された鋸刃状刃部５２が設けられることになる。
【００５３】
この鋸刃状刃部５２の前記半径方向の内外に凹凸する波形刃縁ｅ１は、その波形の頂部が、回転方向で後方側に位置する底部よりも前方側に位置する底部の近くに位置するように前傾した波形に形成されている。つまり、図２１及び図２３に示すように、円盤状ディスク５Ａの外周部に形成される鋸刃状刃部５２の前記凸条部５２ａは、その稜線５４が円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘからの放射方向の線分ａに対して、外周側ほど回転方向の前方側に位置するように、前傾角度β（約１５度）だけ前傾した姿勢で形成されている。
このように前傾していることによって、前記円盤状ディスク５Ａの回転軸心方向視における鋸刃状刃部５２の半径方向の内外に凹凸する波形刃縁ｅ１の刃先角度γは約６０度であるから、この鋸刃状刃部５２の前記波形刃縁ｅ１では、その波形の一つの頂部が前記回転軸心ｘからの放射方向の線分ａ上に位置する状態で、前記放射方向の線分ａに対して、回転方向の前方側へ約１５度の傾き角度γ１、後方側へ約４５度の傾き角度γ２を有した波形となる。
【００５４】
前記円盤状ディスク５Ａの外周部には、前記鋸刃状刃部５２と同時に凹入刃部５３もプレス加工、及び切削加工で形成される。
この凹入刃部５３は、図２１に示すように、約１２０度ずつの間隔を持って外周部の３箇所に均等配分され、この凹入刃部５３同士の間を繋ぐように前記鋸刃状刃部５２が配備されている。
この凹入刃部５３部分では、図２１及び図２３に示すように、前記円盤状ディスク５Ａが前記鋸刃状刃部５２よりも半径方向での中心側寄りの位置から、円盤状ディスク５Ａの厚さ方向で一方側から他方側に向けて部分的に屈曲され、前記鋸刃状刃部５２と同様に、円盤状ディスク５Ａの回転軸心ｘに直交する面に対して所定の角度α（例えば、約１８度）で傾斜した面が形成される。
上記のように円盤状ディスク５Ａの外周部分で回転軸心ｘに直交する面に対して前記所定の角度αで傾斜した面が形成された後に、その傾斜した板面部分とは反対側の板面において、前記反対側の板面部分が前記回転軸心ｘに直交する面に沿って切削加工される。これによって、円盤状ディスク５Ａの外周部分に、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁ｅ２が形成された凹入刃部５３が設けられることになる
【００５５】
前記凹入刃部５３は、回転方向前方側に位置する前側刃縁ｆｅ２と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁ｒｅ２とを連続させて形成されたものであり、図２１及び図２３に示すように、凹入した凹曲刃縁ｅ２のうちの前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ１が鋭角（約７０度）に形成されている。そして、前記凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２はその回転方向前方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁ｒｅ２はその回転方向後方側の鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の延長線に沿って形成されている。
その結果、前記鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１が前述したように前傾した姿勢であるため、その波形刃縁ｅ１に沿う凹入刃部５３の凹曲刃縁ｅ２は、前側刃縁ｆｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ２よりも、後側刃縁ｒｅ２と円盤状ディスク５Ａの回転円に対する接線ｓとの夾角θ３が大きな角度であるように形成される。
【００５６】
このようにして形成された凹入刃部５３には、図２１に仮想線で示すように、鋸刃状刃部５２の波形刃縁ｅ１の３ピッチ分に相当する周方向長さの開口が形成され、その凹入刃部５３の凹曲刃縁ｅ２の凹入深さは鋸刃状刃部５２の半径方向長さと同程度に形成されている。
【００５７】
〔別実施形態の１〕
凹入刃部５３の前側刃縁ｆｅ２と後側刃縁ｒｅ２との夾角θ３は、最良の実施形態で例示したように、約７０度程度の鋭角であるのが望ましいが、必ずしもこの角度に限られるものではなく、所期の掻き込み作用や非切断茎稈の逃げが可能であるなどの機能を発揮し得る範囲での、ある程度の幅をもって、例えば６０度〜８０度程度の鋭角に設定することもできる。
【００５８】
〔別実施形態の２〕
円盤状ディスク５Ａの外周部に設ける凹入刃部５３の個数は、最良の実施形態で説明した３箇所であるに限らず、任意の個数を設けることができる。また、その凹入刃部５３の開口部分の周方向長さや凹入深さに関しても、切断対象や切断条件に応じて適宜の大きさに設定すればよい。
【００５９】
〔別実施形態の３〕
鋸刃状刃部５２の前傾角度βは、最良の実施形態で示したような約１５度であるに限らず、所期の掻き込み機能や切断性能を発揮し得る範囲で適宜に設定することができる。
【００６０】
〔別実施形態の４〕
本発明による切断刃５は、脱穀排ワラを処理対象物とする細断装置の他、各種の茎稈を処理対象物とする細断装置にも適用できる。従って、排ワラ細断装置やその他の細断装置を総称して茎稈細断装置と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】コンバイン全体の側面図
【図２】コンバイン全体の平面図
【図３】排ワラ処理部の平面図
【図４】排ワラ処理部の平面図
【図５】茎稈細断装置の平面図
【図６】排ワラ処理部の側面図
【図７】茎稈細断装置の側面図
【図８】茎稈細断装置の断面図
【図９】茎稈細断装置の断面図
【図１０】回転カッター及び回転供給体の断面図
【図１１】回転カッター及び回転供給体の断面図
【図１２】回転カッター及び回転供給体の側面図
【図１３】軸間変更機構の動作状態を示す側面図
【図１４】軸間変更機構のカム部の動作状態を示す側面図
【図１５】軸間変更機構の分解斜視図
【図１６】切換操作体駆動装置を示す一部切り欠き平面図
【図１７】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図１８】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図１９】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図２０】切換操作体駆動装置の作動状態を示す説明図
【図２１】切断刃の正面図
【図２２】切断刃の断面図
【図２３】切断刃の凹入刃部付近の拡大正面図
【図２４】図２３におけるＺ１−Ｚ１線での断面図
【図２５】図２３におけるＺ２−Ｚ２線での断面図
【符号の説明】
【００６２】
３ 排ワラ処理部
４ 茎稈細断装置
５ 切断刃
５２ 鋸刃状刃部
５３ 凹入刃部
ｅ１ 波形刃縁
ｅ２ 凹曲刃縁
ｆｅ２ 前側刃縁
ｒｅ２ 後側刃縁
θ１ 前側刃縁と後側刃縁との夾角
θ２ 外周接線と前側刃縁との夾角
θ３ 外周接線と後側刃縁との夾角
α 刃先角度
β 前傾角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、
前記凹入刃部が、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように形成され、
前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成され、
前記凹入刃部の前側刃縁はその回転方向前方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁はその回転方向後方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成されている茎稈細断装置の切断刃。
【請求項２】
円盤状ディスクの鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されている請求項１記載の茎稈細断装置の切断刃。
【請求項１】
円盤状ディスクの外周部に、半径方向の内外に凹凸する多数の波形刃縁が形成された鋸刃状刃部と、その鋸刃状刃部の波形刃縁よりも回転中心側へ凹入する凹曲刃縁が形成された凹入刃部とが周方向で隣接配置され、
前記凹入刃部が、凹曲刃縁のうちの回転方向前方側に位置する前側刃縁と、回転方向での後方側に位置する後側刃縁との夾角が鋭角で、かつ、前側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角よりも後側刃縁と円盤状ディスクの回転円に対する接線との夾角が大きな角度であるように形成され、
前記鋸刃状刃部の波形刃縁の形状は、その波形の頂部が回転方向で後方側の底部よりも前方側の底部に近く位置するように前傾した波形に形成され、
前記凹入刃部の前側刃縁はその回転方向前方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成され、前記後側刃縁はその回転方向後方側の鋸刃状刃部の波形刃縁の延長線に沿って形成されている茎稈細断装置の切断刃。
【請求項２】
円盤状ディスクの鋸刃状刃部と凹入刃部とは、その厚さ方向での断面における刃先角度が同一又はほぼ同一の傾斜角度に設定されている請求項１記載の茎稈細断装置の切断刃。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１０−９９０２７（Ｐ２０１０−９９０２７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４２３３（Ｐ２００８−２７４２３３）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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