JP2000245244A - コンバイン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車速に基づいて判断される茎稈供給量と選別
処理部の被選別処理物量とに基づいて濾過選別体の目標
開度を決定するコンバインにおいて、車速と茎稈供給量
との比例関係が崩れる機体回行時や手扱作業時において
も適正な開度制御を行うことができるようにする。 【解決手段】 茎稈供給量の主な変動要素である車速
と、脱穀選別部３の被選別処理物量に基づいてチャフシ
ーブ３８の目標開度を決定するにあたり、前処理部２か
ら脱穀選別部３への茎稈供給が無い機体回行時や手扱作
業時においては、車速を無視し、被選別処理物量に応じ
てチャフシーブ３８の目標開度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濾過選別体の開度
を自動的に制御する選別自動制御部を備えたコンバイン
の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種コンバインは、茎稈を刈
取る前処理部と、前処理部から供給される茎稈もしくは
手作業で供給される茎稈から被選別処理物を脱粒する脱
粒処理部と、脱粒処理部から供給される被選別処理物を
濾過選別体で粗選別し、かつ濾過選別体から漏下した被
選別処理物を唐箕ファンの選別風で精選する選別処理部
とを備えているが、前記濾過選別体の開度が一定である
場合には、被選別処理物の増減に伴って選別精度にバラ
ツキが生じる許りでなく、所謂オーバーフローが発生し
て飛散粒が増加する可能性があるため、近来では、選別
処理部における被選別処理物の量を検出し、該検出値に
基づいて濾過選別体の開度を自動的に制御することが提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、選別処理部
においては、被選別処理物量を正確に検出することが難
しい許りでなく、開度調節機構の応答遅れが生じる場合
があるため、濾過選別体の開度が実際の処理状況に適合
しない可能性があった。そこで、被選別処理物量の主な
変動要素であり、かつ被選別処理物量よりも先行して検
出し得る茎稈供給量に着目し、該茎稈供給量を目標開度
の判断要素に加えることが提案されるが、茎稈供給量を
車速に基づいて判断するようにした場合には、車速と茎
稈供給量との比例関係が崩れる機体回行時や手扱作業時
において適正な開度制御が行われない可能性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、茎稈を刈取る前処理部と、前処理
部から供給される茎稈もしくは手作業で供給される茎稈
から被選別処理物を脱粒する脱粒処理部と、脱粒処理部
から供給される被選別処理物を濾過選別体で粗選別し、
かつ濾過選別体から漏下した被選別処理物を唐箕ファン
の選別風で精選する選別処理部とを備えたコンバインに
おいて、前記濾過選別体の開度を自動的に制御する選別
自動制御部に、脱粒処理部に供給される刈取茎稈の量を
車速に基づいて判断する茎稈供給量判断手段と、選別処
理部の被選別処理物量を判断する被選別処理物量判断手
段と、茎稈供給量判断手段および被選別処理物量判断手
段の判断結果に基づいて濾過選別体の目標開度を決定す
る目標開度決定手段とを設けるにあたり、前処理部から
脱粒処理部への茎稈供給の有無を判断すると共に、前処
理部からの茎稈供給が無い場合には被選別処理物量判断
手段の判断結果に基づいて濾過選別体の目標開度を決定
することを特徴とするものである。つまり、車速に基づ
いて判断される茎稈供給量と選別処理部の被選別処理物
量とに基づいて濾過選別体の目標開度を決定するもので
ありながら、前処理部から脱粒処理部への茎稈供給が無
い機体回行時や手扱作業時においては、選別処理部の被
選別処理物量に基づいて濾過選別体の目標開度を決定す
るため、車速と茎稈供給量との比例関係が崩れる機体回
行時や手扱作業時においても適正な開度制御を行うこと
ができる。また、被選別処理物量判断手段は、選別風の
風圧を検出する風圧センサの検出信号に基づいて被選別
処理物量を判断することを特徴とするものである。つま
り、濾過選別体における被選別処理物の量に応じて変化
する選別風の風圧に基づいて被選別処理物量を判断する
ため、被選別処理物の層厚を接触式センサで検出してい
た従来のものに比べて検出精度を向上させることができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、１はコンバ
インであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理
部２、刈取茎稈から穀粒を脱穀し、かつ穀粒を選別する
脱穀選別部（脱粒処理部、選別処理部）３、選別済みの
穀粒が貯溜される穀粒タンク４、脱穀済みの排稈を排出
処理する後処理部５、各種の操作具が配設される操作部
６、左右一対のクローラ走行装置７ａを備える走行部７
等で構成されているが、これらの基本構成は何れも従来
通りである。

【０００６】８はトランスミッションであって、該トラ
ンスミッション８は、主変速機構として機能する静油圧
式無段変速ユニット（ＨＳＴ）９を介してエンジン１０
の動力を入力すると共に、該動力を副変速機構１１およ
びサイドクラッチ機構１２を介して左右のクローラ走行
装置７ａに伝動するが、トランスミッション８の一側部
には、中間伝動軸１３の回転数に基づいてコンバイン１
の車速を検出する車速センサ１４（茎稈供給量判断手
段）が設けられている。

【０００７】前記前処理部２は、未刈茎稈を分草するデ
バイダ１５、分草された茎稈を引き起す引起し装置１
６、茎稈の株元位置を切断する刈刃（図示せず）、刈取
茎稈を後述する扱深さ搬送装置１７まで挟持搬送する前
処理搬送装置１８等で構成されるが、前処理搬送装置１
８や扱深さ搬送装置１７には、静油圧式無段変速ユニッ
ト９を経由したエンジン動力が供給されるため、車速に
連動した速度で茎稈の刈取りおよび搬送が行われるよう
になっている。

【０００８】前記扱深さ搬送装置１７は、搬送終端側を
支点として上下回動自在であると共に、その回動位置
を、扱深さモータ（図示せず）の正逆駆動に基づいて調
節することができるようになっている。即ち、扱深さ搬
送装置１７は、前処理搬送装置１８の搬送終端部で茎稈
を受け継ぐにあたり、その挟持位置を、上記回動に基づ
いて上下させることが可能であるため、扱深さ搬送装置
１７の終端部で茎稈を引き継ぐ脱穀フィードチェン１９
の茎稈挟持位置を変化させて脱穀選別部３における扱深
さを調節することができるようになっている。

【０００９】２０は扱深さ搬送装置１７に設けられる扱
深さセンサであって、該扱深さセンサ２０は、搬送茎稈
の穂先位置を検出すべく一対の接触式検出スイッチで構
成されており、該検出スイッチ信号に基づいて扱深さ搬
送装置１７を適正な回動位置に自動制御（扱深さ自動制
御）するが、さらに扱深さ搬送装置１７には、搬送茎稈
の有無を検出する扱深さメインセンサ２１が設けられて
おり、該センサ信号に基づいて自動制御のＯＮ−ＯＦＦ
を切換えるようになっている。

【００１０】前記脱穀選別部３は、刈取茎稈を扱室２２
に沿って挟持搬送する前述の脱穀フィードチェン１９、
搬送茎稈から被処理物（混合物を含む穀粒）を脱穀する
扱胴２３、脱穀された被処理物を漏下する受網２４、該
受網２４から漏下せずに扱室終端まで達した被処理物を
単粒化処理する処理胴２５、該処理胴２５が単粒化した
被処理物を漏下する第二受網２６、前記受網２４から漏
下した被処理物を順次揺動搬送する揺動流板２７、該揺
動流板２７の終端部で被処理物を濾過選別する濾過選別
部（濾過選別体）２８、該濾過選別部２８から漏下した
被処理物を一番選別風で精選する唐箕ファン２９、精選
された穀粒（選別材料）を横搬送する一番ラセン３０、
該一番ラセン３０の終端まで搬送された穀粒を穀粒タン
ク４に揚上搬送する揚穀筒３１、前記濾過選別部２８か
ら漏下しなかった被処理物や第二受網２６から漏下した
被処理物を濾過選別するストロラック３２、該ストロラ
ック３２から漏下した被処理物を二番選別風で風選別す
る二番選別ファン３３、風選別された二番物を横搬送す
る二番ラセン３４、該二番ラセン３４の終端まで搬送さ
れた被処理物を上記選別経路中に還元する二番還元筒３
５、前記ストロラック３２の終端位置で藁屑等を機外に
排出する排塵ファン３６、脱穀処理済みの排藁を機体後
部まで挟持搬送する排藁チェン３７、該排藁チェン３７
の搬送茎稈からささり粒を落下させるロータ（図示せ
ず）等で構成されているが、前記揺動流板２７、濾過選
別部２８、ストロラック３２等は、一体的な揺動アッセ
ンブリＡを構成し、クランク機構もしくはカム機構で駆
動されるようになっている。尚、脱穀選別部３は、主に
前処理部２から供給される茎稈の脱穀選別処理を行う
が、バインダで刈り取った茎稈や手刈りした茎稈を脱穀
選別処理する所謂手扱作業を行うことも可能であり、こ
の場合には、茎稈が前記扱深さ搬送装置１７を経由せず
に脱穀選別部３に直接供給されるようになっている。

【００１１】前記濾過選別部２８は、第一濾過選別体で
あるチャフシーブ３８と、第二濾過選別体であるグレイ
ンシーブ３９とを上下二段に設けて構成されており、上
段のチャフシーブ３８は、前後方向に所定間隔を存して
並設される複数のフィン４０で構成される一方、下段の
グレインシーブ３９は、所定の目合いを有する金網部材
で構成されているが、前記各フィン４０から左右方向に
突出する上側支持ピン４０ａは、揺動アッセンブリＡの
側板に枢支される一方、下側支持ピン４０ｂは、可動プ
レート（図示せず）を介して一連状に連結されており、
そのため、上側支持ピン４０ａを支点とする各フィン４
０の同期揺動に基づいてチャフシーブ３８の開度を変化
させることができるようになっている。

【００１２】４１は所定の上側支持ピン４０ａに一体的
に設けられるフィン作動アームであって、該フィン作動
アーム４１の先端部には、転動自在なローラ４１ａが設
けられており、該ローラ４１ａの上下動に連動して複数
のフィン４０が揺動するようになっている。一方、４２
は揺動アッセンブリＡの外側面部に前後摺動自在に設け
られるガイドプレートであって、該ガイドプレート４２
の上部には、前記ローラ４１ａに接当する傾斜ガイド部
４２ａが形成される一方、ガイドプレート４２の前部に
は、フィン駆動モータ４３（減速機構付きモータ）のピ
ニオンギヤ４３ａに噛合するラック部４２ｂが形成され
ている。即ち、前記傾斜ガイド部４２ａは、ガイドプレ
ート４２の前後摺動位置に応じてローラ４１ａを上下動
させるため、ガイドプレート４２を強制的に前後摺動さ
せるフィン駆動モータ４３の正逆駆動に基づいてチャフ
シーブ３８の開度（フィン間隔）を調節することができ
るようになっている。因みに、本実施形態の各フィン４
０は、揺動流板２７に対する距離に応じて、前段フィン
４０Ｆと、中段フィン４０Ｍと、後段フィン４０Ｒとに
グループ分けされると共に、このグループ単位で連動す
るように連結されており、従って、各フィン４０の開度
調節範囲や開度変化パターンをグループ単位で設定する
ことができるようになっている。

【００１３】４４はチャフシーブ３８の開度を検出する
フィン開度検出センサであって、該フィン開度検出セン
サ４４は、センサブラケット４４ａに一体的に取付けら
れるポテンショメータ４４ｂ、該ポテンショメータ４４
ｂの入力軸に一体的に設けられる検出プレート４４ｃ、
該検出プレート４４ｃを後方に付勢する弾機（図示せ
ず）等で構成されている。そして、検出プレート４４ｃ
は、ガイドプレート４２に突設されるピン４２ｃに接当
し、該ピン４２ｃの前後位置に応じてポテンショメータ
４４ｂの入力軸を回動させるため、ガイドプレート４２
の前後位置に応じて変化するチャフシーブ３８の開度を
検出することができるようになっている。尚、４２ｄは
ガイドプレート４２に前後方向を向いて形成される長孔
状のガイド孔部、４５はガイド孔部４２ｄを前後摺動自
在にガイドし、かつガイドプレート４２を抜止めする抜
止めガイド部材であり、該抜止めガイド部材４５に対し
てガイド孔部４２ｄの端部が接当する位置がガイドプレ
ート４２の機械的な作動限度位置である。

【００１４】４６は選別室Ｓ１の終端部上方に配設され
る排塵室天板であって、該排塵室天板４６は、唐箕ファ
ン２９、二番選別ファン３３および排塵ファン３６によ
って起風される選別風を、濾過選別部２８よりも風下位
置で排塵ファン３６に導く選別風路を形成しているが、
排塵室Ｓ２に達した選別風は、濾過選別部２８を吹き抜
けた風であるため、濾過選別部２８における被処理物の
量（処理状況）に応じて風圧（風力）が変化するように
なっている。

【００１５】４７は前記排塵室Ｓ２の外側面部に取付け
られる流量センサであって、該流量センサ４７の吸入口
４７ａは、吸入パイプ４８を介して機外に通じる一方、
排出口４７ｂは、吹出パイプ４９および吹出ノズル５０
を介して排塵室Ｓ２に通じており、そのため、流量セン
サ４７内には、機外の気圧（大気圧）と、排塵室Ｓ２の
気圧（選別風の風圧に応じて生じる負圧）との差圧に応
じた空気の流れが生じるようになっている。

【００１６】前記流量センサ４７は、吸入口４７ａから
吹出口４７ｂに至る検出風路中に、周囲温度を検出する
周囲温度センサと、周囲温度よりも所定温度だけ高くな
るように加熱温度が制御されるヒータと、該ヒータの風
上側に配置される風上側温度センサと、ヒータの風下側
に配置される風下側温度センサとが組込まれる検出チッ
プを配置した機械的作動部分の無い構造であり、風上側
検出温度と風下側検出温度との温度差に基づいて流量検
出を行うものである。つまり、検出風路に流れが無い場
合には、ヒータ周囲の温度分布が均等になるため、前記
温度差が「０」になる一方、検出風路に流れがある場合
には、ヒータ周囲の温度分布が流量に応じて風下側に偏
るため、前記温度差に基づいて流量を検出することがで
きるようになっている。

【００１７】５１はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成される選別制御部
であって、該選別制御部５１の入力側には、前述した車
速センサ１４、扱深さメインセンサ２１、フィン開度検
出センサ４４および流量センサ４７に加え、選別材料の
種類を設定する選別ダイヤル５２、後述する「選別自動
制御」をＯＮ／ＯＦＦする選別自動スイッチ５３、作業
機クラッチ（脱穀クラッチ）の入／切を検出する作業機
クラッチセンサ５４等が所定の入力インタフェース回路
を介して接続される一方、出力側には、前述したフィン
駆動モータ４３等が所定の出力インタフェース回路を介
して接続されている。つまり、選別制御部５１は、選別
ダイヤル５２の設定信号に応じて材料別開度制御範囲
（最大ランクＭＡＸ０〜２および最小ランクＭＩＮ０〜
２）を設定する「材料別範囲設定」、材料別開度制御範
囲内に段階的に設定される複数の車速別開度制御範囲
（ＭＩＮ０〜ＭＡＸ０、ＭＩＮ１〜ＭＡＸ１、ＭＩＮ２
〜ＭＡＸ２）から車速（茎稈供給量）に適合する車速別
開度制御範囲を選択し、かつ選択された車速別開度制御
範囲において選別風の風圧に応じてチャフシーブ３８の
開度を段階的に増減させる「選別自動制御」等の制御プ
ログラムを備えており、以下、本発明の要部である「選
別自動制御」の制御手順をフローチャートに基づいて説
明する。

【００１８】前記「選別自動制御」では、まず、選別自
動スイッチ５３のＯＮ／ＯＦＦを判断し、該判断がＮＯ
である場合には、サブルーチンとして定義される「選別
手動制御」を実行するが、ＹＥＳの場合には、作業機ク
ラッチセンサ５４のＯＮ／ＯＦＦを判断し、ここでＯＦ
Ｆと判断した場合には、直ちにメインルーチンに復帰す
る一方、ＯＮと判断した場合には、現在の車速が低速範
囲、中速範囲、高速範囲の何れに含まれるかを判断した
後、その車速範囲に適した最大ランクＭＡＸ０〜２（車
速別開度制御範囲の上限開度）および最小ランクＭＩＮ
０〜２（車速別開度制御範囲の下限開度）をそれぞれ上
限ランク変数および下限ランク変数にセットする。つま
り、茎稈供給量の変動要素である車速に着目し、該車速
検出に基づいてチャフシーブ３８の開度制御範囲（段階
的な開度制御のランク増減範囲）を決定するようになっ
ている。

【００１９】上記の処理が終ると、現在の流量センサ値
（風圧）が適正値（α１≦ｘ≦α２）であるか否かを判
断する。ここで、流量センサ値が適正値であると判断し
た場合には、現ランク（ランクカウンタ変数）を維持す
るが、流量センサ値が不感帯下限値α１よりも小さい場
合には、ランクダウン遅延フラグをセットすると共に、
ランクダウン遅延タイマの計時を開始した後、該タイマ
の終了を待って現ランクをランクダウン処理（現ランク
←現ランク−１）し、また、流量センサ値が不感帯上限
値α２（α２＞α１）よりも大きい場合には、ランクア
ップ遅延フラグをセットすると共に、ランクアップ遅延
タイマの計時を開始した後、該タイマの終了を待って現
ランクをランクアップ処理（現ランク←現ランク＋１）
するようになっている。そして、ランクアップ処理およ
びランクダウン処理は、前記上限ランク変数および下限
ランク変数を越えない範囲で実行されるため、茎稈供給
量の変動要素である車速に基づいて決定された車速別開
度制御範囲を基準とし、流量センサ値に応じてチャフシ
ーブ３８の目標開度（ランクカウンタ）が段階的に増減
されることになり、その結果、茎稈供給量の変化に対す
る応答性を確保しつつ、選別風の風圧変化に応じたチャ
フシーブ３８の開度制御を行うことができるようになっ
ている。

【００２０】さて、前記車速別開度制御範囲を設定する
にあたり、車速判断に先立って扱深さメインセンサ２１
のＯＮ／ＯＦＦを判断しており、該判断がＯＮの場合に
は、前述した様に車速に応じた開度制御範囲設定を行う
が、扱深さメインセンサ２１がＯＦＦであると判断した
場合には、材料別開度制御範囲の上限ランクであるＭＡ
Ｘ２を上限ランク変数にセットすると共に、材料別開度
制御範囲の下限ランクであるＭＩＮ０を下限ランク変数
にセットするようになっている。即ち、前処理部２から
脱穀選別部３への茎稈供給が無い機体回行時や手扱作業
時においては、車速を無視し、流量センサ値（被選別処
理物量）に基づいてチャフシーブ３８の目標開度を決定
するため、車速と茎稈供給量との比例関係が崩れる機体
回行時や手扱作業時においても適正な開度制御を行うこ
とができるようになっている。

【００２１】叙述の如く構成されたものにおいて、チャ
フシーブ３８の開度を自動制御するにあたり、茎稈供給
量の主な変動要素である車速と、脱穀選別部３の被選別
処理物量に基づいてチャフシーブ３８の目標開度を決定
するが、前処理部２から脱穀選別部３への茎稈供給が無
い機体回行時や手扱作業時においては、車速を無視し、
選別風の風圧（被選別処理物量）に基づいてチャフシー
ブ３８の目標開度を決定するため、車速と茎稈供給量と
の比例関係が崩れる機体回行時や手扱作業時においても
適正な開度制御を行うことができる。

【００２２】また、選別風の風圧を検出する流量センサ
４７の検出信号に基づいて被選別処理物量を判断するた
め、被選別処理物の層厚を接触式センサで検出していた
従来のものに比べて検出精度を向上させることができ
る。

【００２３】また、前処理部２から脱穀選別部３への茎
稈供給の有無を既存の扱深さメインセンサ２１で検出す
るため、専用のセンサを追加する場合に比してコストダ
ウンを計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの平面図である。

【図２】トランスミッションの動力伝動図である。

【図３】脱穀選別部の概略側面図である。

【図４】同上要部側面図である。

【図５】揺動アッセンブリの側面図である。

【図６】同上平面図である。

【図７】同上要部拡大平面図である。

【図８】フィンの側面図である。

【図９】吹出ノズルの配置を示す要部平面図である。

【図１０】同上要部側面図である。

【図１１】同上要部後面図である。

【図１２】選別制御部の入出力を示すブロック図であ
る。

【図１３】「選別自動制御」を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ コンバイン ２ 前処理部 ３ 脱穀選別部 １４ 車速センサ ２１ 扱深さメインセンサ ２８ 濾過選別部 ２９ 唐箕ファン ３８ チャフシーブ ４７ 流量センサ ５１ 選別制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 錦織 将浩 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 (72)発明者 門脇 隆志 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 Ｆターム(参考） 2B095 AA01 AA02 AA07 AA12 BA03 BA11 BA21 BA25 BA30 BA35 BB29 CA03 EA02 GA02 GA03 GA04 GA05 GA06 GA09 GA17 GA18 GB09 GB10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 茎稈を刈取る前処理部と、前処理部から
   供給される茎稈もしくは手作業で供給される茎稈から被
   選別処理物を脱粒する脱粒処理部と、脱粒処理部から供
   給される被選別処理物を濾過選別体で粗選別し、かつ濾
   過選別体から漏下した被選別処理物を唐箕ファンの選別
   風で精選する選別処理部とを備えたコンバインにおい
   て、前記濾過選別体の開度を自動的に制御する選別自動
   制御部に、脱粒処理部に供給される刈取茎稈の量を車速
   に基づいて判断する茎稈供給量判断手段と、選別処理部
   の被選別処理物量を判断する被選別処理物量判断手段
   と、茎稈供給量判断手段および被選別処理物量判断手段
   の判断結果に基づいて濾過選別体の目標開度を決定する
   目標開度決定手段とを設けるにあたり、前処理部から脱
   粒処理部への茎稈供給の有無を判断すると共に、前処理
   部からの茎稈供給が無い場合には被選別処理物量判断手
   段の判断結果に基づいて濾過選別体の目標開度を決定す
   ることを特徴とするコンバイン。
2. 【請求項２】 請求項１の被選別処理物量判断手段は、
   選別風の風圧を検出する風圧センサの検出信号に基づい
   て被選別処理物量を判断することを特徴とするコンバイ
   ン。