(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対をなす第１及び第２の脱ぷロール（３）、（４）を互いに内方向に且つ互いに異なる周速度で回転させるよう、第１のロール軸（５）には第１の小径プーリ（１６）を、第２のロール軸（６）には第１の大径プーリ（１８）を各々設け、これら第１の小径プーリ（１６）と第１の大径プーリ（１８）と第１のモータ（１０）の駆動プーリ（１２）とに第１の無端ベルト（１４）を掛け渡すとともに、
前記第１のロール軸（５）には前記第１の小径プーリ（１６）のほかに第２の大径プーリ（１７）を、前記第２のロール軸（６）には前記第１の大径プーリ（１８）のほかに第２の小径プーリ（１９）をそれぞれ設け、これら第２の大径プーリ（１７）と第２の小径プーリ（１９）と第２のモータ（１１）の駆動プーリ（１３）とに第２の無端ベルト（１５）を掛け渡し、
前記第１の小径プーリ（１６）及び第２の大径プーリ（１７）はそれぞれ第１のロール軸（５）に対して回動可能に取り付けられ、かつ、第１の大径プーリ（１８）及び第２の小径プーリ（１９）はそれぞれ第２のロール軸（６）に対して回動可能に取り付けられており、
さらに、前記第１のロール軸（５）にそれぞれ取り付けた前記第１の小径プーリ（16）と第２の大径プーリ（17）との間、及び前記第２のロール軸（6）にそれぞれ取り付けた前記第１の大径プーリ（１８）と前記第２の小径プーリ（１９）との間には、プーリの回転をロール軸に伝達するための伝動切替手段をそれぞれ設けてなり、
前記伝動切替手段は、ロール軸方向に移動可能に設けられた摺動円筒体（３０）と、その摺動円筒体（３０）の外周に形成した大径部（４９）と、前記各プーリのボス部に嵌合させるために前記大径部（４９）に形成したスプライン軸（４６）と、前記摺動円筒体（３０）を軸端側のプーリに常時付勢するバネ（４３）と、圧縮空気の送給により前記バネ（４３）に抗して該摺動円筒体（３０）を摺動させる空気室（４２）と、該空気室（４２）へ圧縮空気を供給・排出するための前記ロール軸内に設けたエア配管（４１）と、から構成されることを特徴とする脱ぷ機における脱ぷロール駆動装置。
【請求項２】
前記第１の無端ベルト（１４）は、その腹側の面で前記第１の小径プーリ（１６）及び第１のモータ（１０）の駆動プーリ（１２）を掛け回すとともに、その背側の面で前記第１の大径プーリ（１８）を掛け回し、
前記第２の無端ベルト（１５）は、その背側の面で前記第２の大径プーリ（１７）を掛け回すとともに、その腹側の面で前記第２の小径プーリ（１９）及び第２のモータ（１１）の駆動プーリ（１３）を掛け回して、
前記第１及び第２の脱ぷロール（３）、（４）を互いに内方向に回転させるようにした、請求項１記載の脱ぷ機における脱ぷロール駆動装置。
【請求項３】
前記伝動切替手段を所定時間おきに切り替えてなる請求項１又は２記載の脱ぷ機における脱ぷロール駆動装置。
【請求項４】
前記伝動切替手段を一対の脱ぷロールの周速差が所定値を下回った場合に切り替える、請求項１から３のいずれかに記載の脱ぷ機における脱ぷロール駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物の脱ぷ機に係り、特に、脱ぷ機における脱ぷロール駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の脱ぷ装置は、一対の脱ぷロール（主軸ロール及び副軸ロール）のロール軸にそれぞれ取り付けたプーリと駆動モータとを無端ベルトで連結している。これら脱ぷロールの回転数は高速側の脱ぷロールも低速側の脱ぷロールもそれぞれ一定である。高速側の脱ぷロールは低速側の脱ぷロールに比して摩耗度合いが大きく、脱ぷ作業を継続していると高速側の脱ぷロールの外径が漸次小さくなって、低速側脱ぷロールとの周速差が小さくなる。その場合、高速側の脱ぷロールを、低速側の脱ぷロールと比して大なる径の脱ぷロールに取り換える（例えば、左右の脱ぷロールの交換等）必要がある。
【０００３】
そこで、高速側脱ぷロール及び低速側脱ぷロールのそれぞれのロール軸に回転数調節可能な駆動モータをそれぞれ連結するとともに、各脱ぷロールの回転数及び外径を検知するセンサを設け、これらセンサによって求めた両脱ぷロールの周速差が所定値以下になると各脱ぷロールの回転数を調節して所定の周速差を保持するようにして、脱ぷロールの交換（入れ替え）を必要としない脱ぷ機が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の一般的な脱ぷ機の駆動装置にあっては、一対の脱ぷロールが原料籾を介してほぼ接触状態で回転することにより、各脱ぷロールに反発力が生じる。これら反発力は、各ロール軸に取り付けられたプーリとプーリとに、それらプーリが互いに異なる方向に回転するように、掛け渡された無端ベルトを緊張する方向に作用するので、互いに打ち消しあう。この現象を図６を参照して説明する。
高速側脱ぷロール用プーリ１００と低速側脱ぷロール用プーリ１０２とをそれらに無端ベルト１０６を図６に示すように掛け渡して駆動することにより、互いに内方向へ且つ互いに異なる速度で回転する一対の脱ぷロール１０１，１０３には脱ぷ時にそれぞれ反発力が発生する。すなわち、高速側脱ぷロール１０１には低速側脱ぷロール１０３の影響を受けて反回転方向に向く力Ｆ１が生じる一方、低速側脱ぷロール１０３には高速側脱ぷロール１０１の影響を受けて回転方向に向く力Ｆ２が生じる。これらの力Ｆ１，Ｆ２は一対のプーリ１００，１０２に掛け渡された無端ベルト１０６を緊張するように作用するので、ロール間隙が保持され、その結果、円滑に脱ぷ作用を行うことができる。
【０００６】
ところが、特許文献１においては、高速側脱ぷロール及び低速側脱ぷロールには駆動モータがそれぞれ別々に連結されている。そのため、脱ぷ時に発生する各ロールの反発力（Ｆ１，Ｆ２）を解消するには、これらの反発力を無視し得る多大な駆動力を必要とするという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記のような多大な駆動力を必要とせず、さらには、脱ぷロールの交換をすることなく脱ぷ作業のできる脱ぷ機における駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、対をなす第１及び第２の脱ぷロールを互いに内方向に且つ互いに異なる周速度で回転させるよう、第１のロール軸には第１の小径プーリを、第２のロール軸には第１の大径プーリを各々設け、これら第１の小径プーリと第１の大径プーリと第１のモータの駆動プーリとに第１の無端ベルトを掛け渡す。
前記第１のロール軸には前記第１の小径プーリのほかに第２の大径プーリを、前記第２のロール軸には前記第１の大径プーリのほかに第２の小径プーリをそれぞれ設け、これら第２の大径プーリと第２の小径プーリと第２のモータの駆動プーリとに第２の無端ベルトを掛け渡す。
前記第１の小径プーリ及び第２の大径プーリはそれぞれ第１のロール軸に対して回動可能に取り付けられ、かつ、第１の大径プーリ及び第２の小径プーリはそれぞれ第２のロール軸に対して回動可能に取り付けられている。
前記第１のロール軸にそれぞれ取り付けた前記第１の小径プーリと第２の大径プーリとの間、及び前記第２のロール軸にそれぞれ取り付けた前記第１の大径プーリと前記第２の小径プーリとの間には、プーリの回転をロール軸に伝達するための伝動切替手段をそれぞれ設けてなる。
前記伝動切替手段は、ロール軸方向に移動可能に設けられた摺動円筒体と、その摺動円筒体の外周に形成した大径部と、前記各プーリのボス部に嵌合させるために前記大径部に形成したスプライン軸と、前記摺動円筒体を軸端側のプーリに常時付勢するバネと、圧縮空気の送給により前記バネに抗して該摺動円筒体を摺動させる空気室と、から構成される。
上記構成の脱ぷロール駆動装置において、前記第１の無端ベルトは、その腹側の面で前記第１の小径プーリ及び第１のモータの駆動プーリを掛け回すとともに、その背側の面で前記第１の大径プーリを掛け回し、前記第２の無端ベルトは、その背側の面で前記第２の大径プーリを掛け回すとともに、その腹側の面で前記第２の小径プーリ及び第２のモータの駆動プーリを掛け回して、前記第１及び第２の脱ぷロールを互いに内方向に回転させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以上の構成を有するので、高速側脱ぷロールが摩耗した際、伝動切替手段を切り替えて、それまで低速側脱ぷロールであった脱ぷロールを高速側脱ぷロールとして使用する。一方、それまで高速側脱ぷロールであった脱ぷロールを低速側脱ぷロールとして使用する。そうすることにより、手作業による脱ぷロールの交換を行う必要が無く、また、対の脱ぷロールのプーリとプーリには、従来どおり無端ベルトをそれらプーリが互いに異なる方向に回転するように掛け渡されているので、一対の脱ぷロールの反発力による脱ぷ不良が生じない。これにより、一対のロールの反発力を解消するための大きな駆動力を用いることなく、脱ぷロールの手作業による振り替えをする必要のない脱ぷ機における駆動装置を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態を示す脱ぷ機１の縦断面図である。機枠２内に、第１のロール軸５に回転可能に軸支された第１の脱ぷロール３と、第２のロール軸６に回転可能にかつ第１の脱ぷロール３に接近したり遠ざかったりと遠近調節可能に軸支された第２の脱ぷロール４とを互いに内方向に、かつ異速回転するように配設する。
【００１１】
機枠２上部には、脱ぷすべき穀物を供給する供給口７が設けられ、該供給口７の直下には穀物の流量を調整可能とした振動フィーダ８が載置されている。振動フィーダ８の更に直下には該振動フィーダ８から落下した穀物を前記第１、第２の脱ぷロール３，４間に送り込むための案内シュート９が、所定の傾斜角をもって設けられている。なお、案内シュート９の幅（図１中紙面垂直方向）は、第１、第２の脱ぷロール３，４の幅とほぼ等しいように構成されている。そして、前記第１のロール軸５及び第２のロール軸６を結ぶ直線と案内シュート９から投げ出される穀物の飛行軌跡とがほぼ垂直に交わるように構成すれば、前記第１、第２の脱ぷロール３，４に穀物が供給される際、穀物がはじかれて姿勢が乱れることが少なく、砕粒の発生が抑えられる。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態を示す脱ぷ機１における脱ぷロールの駆動装置を示す後方斜視図である。機枠２中央部には、後述する第１の駆動モータ１０と、機枠２左側面には第２の駆動モータ１１と、が各々設けられている。前記第１のロール軸５の外側寄りに第１の小径プーリ１６を、前記第２のロール軸６の外側寄りに第１の大径プーリ１８が各々回動自在に取り付けられている。これら第１の小径プーリ１６と、第１の大径プーリ１８と、第１の駆動モータ１０の駆動プーリ１２と、第１の駆動モータ１０下方に設けられたアイドラープーリ２０とに無端
ベルト１４が掛け渡されて、第１駆動系統が形成されている。
そして、第１駆動系統用の無端ベルト１４は、第１の小径プーリ１６と第１の大径プーリ１８とが互いに内向きに回転するように、第１の小径プーリ１６にはベルト腹面（内側面）にて掛け回されるとともに第１の大径プーリ１８にはベルト背面（外側面）にてたすき掛けのように掛け回され、且つ、無端ベルト１４が脱ぷ装置１の後方から見て左回り（反時計回り）に回転するように駆動される。
【００１３】
前記第１のロール軸５には、さらに、第１の小径プーリ１６に近接した内側に（第1の脱ぷロール３側に）第２大径プーリ１７が回転可能に取り付けられている。また、第２のロール軸６には、さらに、第１大径プーリ１８に近接した内側に（第２の脱ぷロール４側に）第２小径プーリ１９が回転可能に取り付けられている。さらに、第２の大径プーリ１７と第２の小径プーリ１９と第２の駆動モータ１２の駆動プーリ１３とアイドラープーリ２１とに無端
ベルト１５が掛け渡されて、第２駆動系統が形成されている。
そして、第２駆動系統用の無端 ベルト１５は、第２の大径プーリ１７と第２の小径プーリ１９とが互いに内向きに回転するように、第２の大径プーリ１７にはベルト背面にて掛け回されるとともに第２の小径プーリ１９にはベルト腹面にてたすき掛けのように掛け回され、且つ、無端ベルト１５が脱ぷ機１の後方から見て右回り（時計回り）に回転するように駆動される。
【００１４】
図３は、本実施形態における伝動切替手段を示す一部拡大断面図、図４は、該伝動切替手段の動作を示す模式図である。前記伝動切替手段は、前記第１のロール軸５及び第２のロール軸６に各々設けられる。第１のロール軸５側の伝動切替手段は、第１のロール軸５にそれぞれ回転可能に取り付けられた第１の小径プーリ１６及び第２の大径プーリ１７との間にあってこれらプーリ１６または１７のいずれかに内接するように取り付けられる。すなわち、第１のロール軸５に設けられたキー４７の上部を、摺動円筒体３０のキー溝５０に嵌入させる。すると、摺動円筒体３０は、このキー４７に沿って第１のロール軸５の軸方向へスライドすることができる。
該摺動円筒体３０は、その外周に大径部４９を設けるともにその大径部４９に複数のキー溝を形成してスプライン軸４６となす。一方、第１の小径プーリ１６及び第２の大径プーリ１７の各ボス部に複数のキー溝を形成してスプラインボス４４、４５となす。そうして、摺動円筒体３０のスプライン軸４６と、第１の小径プーリ１６のスプラインボス４４か第２の大径プーリ１７のスプラインボス４５とのいずれか一方とが選択的に接続（スプライン結合）することで動力を伝達するようにしている。
第２のロール軸６側の伝動切替手段も、第１のロール軸５側の伝動切替手段と同様に、第２のロール軸６にそれぞれ回転可能に取り付けられた第１の大径プーリ１８及び第２の小径プーリ１９との間にあってプーリ１８，１９のいずれか一方に内接するように取り付けられる。すなわち、第２のロール軸６に設けられたキー４８の上部を、摺動円筒体３１のキー溝（図示せず）に嵌入させる。すると、摺動円筒体３１は、このキー４８に沿って第２のロール軸６の軸方向へスライドすることができる。また、摺動円筒体３１は、その外周に大径部（図示せず）を設けるとともにその大径部に複数のキー溝を形成してスプライン軸（図示せず）となす。一方、第１の大径プーリ１８及び第２の小径プーリ１９の各ボス部に複数のキー溝を形成してスプラインボス（図示せず）となす。そうして、摺動円筒体３１のスプライン軸と、第１大径プーリ１８のスプラインボス又は第２小径プーリ１９のスプラインボスのいずれか一方とが選択的に接続することで動力を伝達するようにしている。
【００１５】
さらに、第１のロール軸５用の伝動切替手段を例にして説明すると、摺動円筒体３０と第２の大径プーリ１７との間にバネ４３を介在させる。このバネ４３により摺動円筒体３０は第１の小径プーリ１６側に常時付勢され、スプライン軸４６はスプラインボス４４と噛み合った状態となり、その結果、第１の小径プーリ１６の回転駆動力は摺動円筒体３０を介して第１のロール軸５へ伝達される（第１系統駆動状態、図４（Ａ）参照）。一方、摺動円筒体３０と第１の小径プーリ１６とで画定される間隙に空気室４２が設けられている。さらに、この空気室４２へ空気を出入り（供給／排出）するためのエア配管４１がロール軸５内に設けられている。そして、該エア配管４１を介して圧縮空気を空気室４２へ送ると該空気室４２が膨張し、バネ４３の付勢力に抗して摺動円筒体３０を第２の大径プーリ１７方向へとキー４７に沿って摺動させる。この状態で、スプライン軸４６はスプラインボス４５と噛み合った状態となり、第２の大径プーリ１７から摺動円筒体３０を介してロール軸５へ駆動力を伝達する状態となる（第２系統駆動状態、図４（Ｂ）参照）。この伝動切替手段はロール軸５用・ロール軸６用共に同時に切替動作を行うよう形成される。
【００１６】
以下に、上記構成の具体的作用を図５のフローチャートを用いて説明する。脱ぷ機１に電源を入れ、駆動モータ１０の駆動を開始する。伝動切替手段は、第１系統駆動状態にする。すなわち、第１系統用駆動モータ１０の駆動力は第１系統用無端ベルト１４を介して第１小径プーリ１６及び第１大径プーリ１８へと伝達され、脱ぷロール３は高速回転するとともに脱ぷロール４は低速回転し、互いに内向きに回転する。続いて、振動フィーダ８の駆動を開始して、供給口７から送られる穀物（籾）を帯状に案内シュート９へ落下させる。そして、案内シュート９に落下した籾は該案内シュート９上を帯状に薄い層の状態で滑り落ち、脱ぷロール３，４間へと投入される。投入された籾は高速回転する脱ぷロール３と低速回転する脱ぷロール４の周速差により脱ぷ作用を受け、籾から籾殻が剥離される（ステップ１）。
【００１７】
こうして、該第１系統駆動状態にて脱ぷ運転を継続していくと、脱ぷロール３，４は漸次摩耗するが、高速回転する脱ぷロール３は低速回転する脱ぷロール４に対し、籾との累積接触面積が多いので早期に摩耗することとなる。すなわち、脱ぷロール３の外径が小さくなり、脱ぷロール３，４の周速差は減少する。ここで、周速差の所定値を例えば１％下回った（周速差の所定値を２３％にした場合には２２％以下）場合（ステップ２）は伝動切替手段を第２系統駆動状態とする（ステップ３）。すなわち、振動フィーダ８の駆動と第１系統用駆動モータ１０を停止させるとともに、第２系統用駆動モータ１１を駆動させる。第２系統用駆動モータ１１の駆動力は第２系統用無端ベルト１５を介して第２大径プーリ１７及び第２小径プーリ１９へと伝達され、脱ぷロール３は低速回転するとともに脱ぷロール４は高速回転し、再度振動フィーダ８の駆動を開始して、脱ぷ運転を再開する（ステップ４）。該第１系統駆動状態での脱ぷ運転では、脱ぷロール３に対して脱ぷロール４が大径となっているので、周速差は所定値以上に維持され、脱ぷ運転を継続する。
【００１８】
ところで、伝動切替手段の切替によって、低速回転側であった脱ぷロール４は高速回転側となることにより脱ぷロール３に対して早期に摩耗することとなる。すなわち、脱ぷロール４の外径が漸次小さくなり、脱ぷロール３，４の周速差は減少する。ここで、周速差の所定値を例えば１％下回った（周速差の所定値を２３％にした場合には２２％以下）場合（ステップ６）は伝動切替手段を再度、第１系統駆動状態とする（ステップ７）。以下、周速差の所定値を例えば１％下回る毎に伝動切替手段を切り替えて（ステップ６，１０）、脱ぷロール３，４を交互に摩耗量の多い高速回転側としながら脱ぷ運転を継続させる。そして、脱ぷロール３，４の摩耗量が所定値に達した場合（ステップ５，９）、振動フィーダ８の駆動を停止させ、駆動モータ１０もしくは駆動モータ１１の駆動を停止し運転を終了するとともに、脱ぷロール３，４を新たなものに入れ替えてから、改めて運転を再開する。
【００１９】
以上の様に伝動切替手段の切替を繰り返すことにより、脱ぷロールを所定の摩耗量まで振り替えをすることなく脱ぷすることができ、さらには好適な周速差を保つ脱ぷ機を多大な駆動力を必要せずとも提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態を示す脱ぷ機１の縦断面図である。
【図２】同上の脱ぷ機１における脱ぷロールの駆動装置を示す後方斜視図である。
【図３】同上の伝動切替手段の一例を示す一部拡大断面図である。
【図４】同上の伝動切替手段の動作を示す模式図である。
【図５】同上のフローチャートである。
【図６】従来の脱ぷ機における駆動装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  脱ぷ機
２  機枠
３  脱ぷロール
４  脱ぷロール
５  ロール軸
６  ロール軸
７  供給口
８  振動フィーダ
９  案内シュート
１０  駆動モータ
１１  駆動モータ
１２  駆動プーリ
１３  駆動プーリ
１４  無端ベルト
１５  無端ベルト
１６  第１小径プーリ
１７  第２大径プーリ
１８  第１大径プーリ
１９  第２小径プーリ
２０  アイドラープーリ
２１  アイドラープーリ
３０  摺動円筒体
４１  エア配管
４２  空気室
４３  バネ
４４  スプラインボス
４５  スプラインボス
４６  スプライン軸
４７  キー
４８  キー
４９  大径部
５０  キー溝
１００  高速側脱ぷロール用プーリ
１０１  高速側脱ぷロール
１０２  低速側脱ぷロール用プーリ
１０３  低速側脱ぷロール
１０４  駆動プーリ
１０５  アイドラープーリ
１０６  無端ベルト
【図１】
0004483692.tif 000002
【図２】
0004483692.tif 000003
【図３】
0004483692.tif 000004
【図４】
0004483692.tif 000005
【図５】
0004483692.tif 000006
【図６】
0004483692.tif 000007