自脱型コンバインの歴史

自脱型コンバインは、水稲の刈り入れ・脱穀に使う農具および農機を発展させる形で開発が進められた。

刈り取りには、当初は鎌を使った手刈り、その後は作物を後方に刈り倒してゆく歩行型動力刈取機や、間欠式刈取結束機(刈取・移動、結束を交互に行う機械)などが使われた。

脱穀には、江戸時代に発明された千歯扱きが明治時代までに全国に普及し、また1910年(明治43年)に足踏式回転脱穀機が発明されると、それが普及していった。また、選別機には手回し式の唐箕(とうみ、風を送り選別する機械)が開発されて普及した。なお、足踏式回転脱穀機および唐箕の原理は、後に開発される動力脱穀機、さらにコンバインへと採り入れられることとなる。

米国やソビエト連邦(当時)などの大規模農場で普及したコンバイン(これら諸国で一般に使われている一体型のコンバインは普通型などと呼ばれる)は、日本では1962年(昭和37年)から政府が推進した農業構造改善事業の一環として導入されたが、大型の普通型コンバインは日本の比較的狭い農地では使いづらいものであった。特に水稲においては、圃場が大規模であっても、収穫時の籾の損傷が大きい点、穀粒損失が多い点から、普通型コンバインを用いることは困難であるとされた。

一方で、1966年(昭和41年)に井関農機が開発した「自脱型コンバイン(フロンティアHD50)」(自動脱穀機に刈取機を組み合わせたコンバイン)の登場を皮切に、国産農機メーカーが自脱型コンバインを相次いで発表、普及してゆく。

自脱型コンバインは、刈り取った穀桿(穀物の茎と茎から上の部分)の、穂先部分だけを脱穀装置にかけて脱穀(穀物の実の部分だけを取り出す)する。普通型コンバインは、刈り取った穀桿のすべてを機械内部で脱穀する。

このため、自脱型コンバインは普通型コンバインに比べて、水稲収穫時には籾の損傷が少なく、穀粒損失も少ないのであるが、麦類収穫ではあまり差がない。自脱型コンバインの別称として、軸流式、穂先供給式、単コンバイン、ジャパニーズ・コンバインなどの呼称がある[3]。

なお、初期の自脱型コンバインは側面刈りであった。これは刈取機が側面に付いているため、コンバインを使い始める前に、コンバインが走行できるだけの幅を手刈りする必要があった。その後、狭い耕地の多い日本の事情に合わせて機体の前面に刈取り部を備えた自脱式コンバインが開発され、圃場の広さや向きにかかわらず刈り取りができるようになると、急速に普及し、1990年(平成2年)時点で日本の水稲作付け面積の約 76% で使われている。

また、1970年(昭和45年)頃より始まった減反政策により、水稲から大豆・小麦・ソバ等への転作が増え、それら多種類に対応可能な汎用型コンバインも開発され、利用されている。

参照元：Wikipedia「自脱型コンバイン」

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自脱型コンバインの仕組み - 走行部

自脱型コンバインには、クローラと呼ばれる無限軌道が使われる。これは圃場の接地圧を軽減することが主な目的であり、弱湿田であっても収穫作業が可能である。

強湿田用として、メーカーはさらに幅広のクローラをオプションで用意していることが多い。幅広のクローラを装着することで接地圧を低くすることができ、コンバインが沈み込みにくくなる。湿田用の幅広のクローラの接地圧は人間の足の接地圧よりも低く、歩行が困難な湿田でも容易に走行することが出来るが、旋回やバックはやはり困難である。圃場が非常にぬかるんでいる場合にはコンバインが走行不能となり、脱出できなくなるので、十分注意しなくてはならない。コンバインでの収穫が一般化するようになってから、コンバイン作業を容易にする目的で早期に落水し、圃場を乾かそうとする傾向が見られるようになった。

また、3条より大きなコンバインには、仕様によりクローラの接地面を油圧で上下させる車体水平装置があり、左右のクローラを独立して制御することで自動的に車体を水平に保つことが出来る。さらに前後方向の水平を保つことができる車種もある。車体が傾斜すると脱穀機の選別能力が低下するので、刈り取り中は車体を水平に保つことが望ましい。この装置は、手動操作で左右のクローラを同時に上下させることによってコンバインの最低地上高を自在に上下させることができ、湿田での走破性を向上させることが出来る。

このクローラを駆動するトランスミッションには、3段ないし4段の副変速機と、HSTまたはCVTといった無段変速機が組み合わされる。CVTにはゴムベルト、又は金属の駒をスチールベルトで多数連結した金属ベルトを用いる可変幅プーリ方式が用いられ、馬力のロスが少ないことから初期のコンバインや小型のコンバインに採用された。HSTでは停止状態から前進後進、超低速から最高速まで1つのレバーを倒すだけでノークラッチで自由自在に走行速度を操ることができ、停止状態ではブレーキがかかったのと同じ状態になるなど操作が容易なため、現在ではHSTを装備したコンバインが殆どである。

旋回の為の操作は、初期のコンバインは旋回したい方向のレバーを手前に引く2本レバー方式であったが、その後旋回したい方向にレバーを倒す1本レバー方式に改良され、近年では自動車のように丸いハンドルで旋回操作するクローラ式コンバインも存在する。

参照元：Wikipedia「自脱型コンバイン」

自脱型コンバインの仕組み - 排藁処理部

一般的にカッタと呼ばれる装置が標準装備され、脱穀作業が済んだ稲藁を5cmから15cm程度の長さに細断処理する。細断した藁は圃場一面に散布されることになり、後でトラクタのロータリによって田に漉き込まれる。稲藁の経路を切り替えることによって、稲藁を細断せずにそのままバラ落としすることも可能である。

他には次のような装備を選択することができる。

・ドロッパ

稲藁の経路を切り替えてバラ落しする藁を受け止め、結束せずに一定量ずつまとめて圃場に落下させる装置。小型のコンバインでは、カッタとともに標準装備されることが多いが、あまり使われていない。

・結束機

ノッタとも呼ばれる。稲藁を束にして結束する装置。後でその藁束を手作業で立てて風乾したりする。家畜がいる農家でよく使われる。

・立体放出

結束機とともに使用する。結束した藁を捻って垂直に落下させ、藁束を圃場に自立させる装置。手作業で藁束を立てる手間を省く。

・カウントドロッパ

ノッタドロッパとも呼ばれる。結束機で結束した藁束を、一定の数まとめて圃場に落下させる装置。藁束の収集を省力化する。

参照元：Wikipedia「自脱型コンバイン」