JP2023075423A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】前記穀粒タンク内の穀粒量を検出する穀粒検出手段を備えたコンバインにおいて、前記穀粒タンク内に貯留される穀粒量を簡易な構成で精度良く検出することができるコンバインを提供することを課題とする。【解決手段】刈取部と、脱穀装置と、穀粒タンクと、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段と、制御部とを備え、前記穀粒量検出手段は、前記穀粒タンクの上部に設置されて上下方向に光を照射する第１堆積高さ検出センサと、前記第１堆積高さ検出センサより下方側に設置されて斜め下方に向けて光を照射する第２堆積高さ検出センサとを有し、前記制御部は、前記第１堆積高さ検出センサで検出された堆積高さと、前記第２堆積高さ検出センサで検出された堆積高さとに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出するように構成された。【選択図】図４

Description

本発明は、穀粒タンク内の穀粒量を検出可能に構成されたコンバインに関する。

走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、前記脱穀装置によって脱穀処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒検出手段とを備え、前記穀粒検出手段として、前記穀粒タンク内で上下方向に延設された穀粒検出装置を設けた特許文献１や、前記穀粒タンク内の穀粒量を検出するセンサとして超音波センサを用いた特許文献２や、穀粒が貯留される前記穀粒タンクの重量を検出する重量センサを設けた特許文献３に記載のコンバインが従来公知である。

上記文献１のコンバインによれば、前記穀粒タンク内の所定位置での穀粒の堆積高さを正確に検出することができるものであるが、前記穀粒タンク内で柱状に設けられた前記センサ装置が障壁となって前記穀粒タンク内の穀粒が偏った状態で堆積し易くなり、検出した堆積高さに基づいて穀粒タンク内に収穫された穀粒量を算出する場合に、算出した穀粒量と実際の穀粒量との誤差が大きくなったり、穀粒タンク満杯時における穀粒の充填率が悪くなったりする場合が有り得るという課題があった。

また、上記文献２のコンバインによれば、前記穀粒タンク内に堆積した穀粒の上面側の位置と形状を検出することによって、前記穀粒タンク内の穀粒量を検出できるものであるが、コンバインを走行させながら刈取・脱穀作業等する際に生じる振動や騒音によって前記超音波センサの検出精度が悪化し易く、検出精度を十分に保つことが難しいという課題があった。

さらに、上記文献３のコンバインによれば、前記穀粒タンク内の穀粒量を連続的且つ正確に検出することができるものであるが、前記穀粒タンクの重量を検出するセンサが高価になるとともに、穀粒量を正確に検出するための構造も複雑になるため、コストも高くなるという課題があった。

特開２０１８－１１５４５号公報 実開昭６２－１６９９４２号公報 特開２０２０－１１４２１４号公報

本発明は、前記穀粒タンク内の穀粒量を検出する穀粒検出手段を備えたコンバインにおいて、前記穀粒タンク内に貯留される穀粒量を簡易な構成で精度良く検出することができるコンバインを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本願発明は第１に、走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、前記脱穀装置によって脱穀処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段と、制御部とを備え、前記穀粒量検出手段は、前記穀粒タンクの上部に設置されて上下方向に光を照射する第１堆積高さ検出センサと、前記第１堆積高さ検出センサより下方側に設置されて斜め下方に向けて光を照射する第２堆積高さ検出センサとを有し、前記制御部は、前記第１堆積高さ検出センサで検出された堆積高さと、前記第２堆積高さ検出センサで検出された堆積高さとに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出するように構成されたことを特徴としている。

第２に、前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、前記穀粒タンク内の中央よりも外側に寄せた位置に設置されるとともに、前記第２堆積高さ検出センサによる光の照射位置を、前記第１堆積高さ検出センサによる光の照射位置よりも前記穀粒タンク内の中央寄りとすることにより、前記第１堆積高さ検出センサにより照射される光線と、前記第２堆積高さ検出センサにより照射される光線とが交差するように構成されたことを特徴としている。

第３に、前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、前記第２堆積高さ検出センサは、前記揚穀装置の反対側に設けられるとともに、前記揚穀装置側に向けて光を照射するように設置されたことを特徴としている。

第４に、前記穀粒タンクは、中央側に貯留された穀粒を均す均平手段が設けられ、
前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、照射される光が前記均平手段を避けるように設置されたことを特徴としている。

前記穀粒量検出手段として、前記穀粒タンクの上部に設置されて上下方向に光を照射する第１堆積高さ検出センサと、前記第１堆積高さ検出センサより下方側に設置されて斜め下方に向けて光を照射する第２堆積高さ検出センサとを設けたことにより、前記穀粒タンク内で山型に堆積する穀粒の堆積高さを異なる２箇所で検出することができるため、簡易且つコストを抑えた構成により前記穀粒タンク内で貯留された穀粒量を精度良く検出することができる。また、前記穀粒タンクに貯留された穀粒量が少ない（堆積高さが低い）ことによって前記第１光学式レベルセンサと穀粒表層との間に塵埃等が多く介在し、前記第１光学式レベルセンサの検出精度が低下し易くなった場合でも、前記第２光学式レベルセンサを用いて穀粒の堆積高さを検出することにより、穀粒の堆積高さを精度良く検出することができる。

また、前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、前記穀粒タンク内の中央よりも外側に寄せた位置に設置されるとともに、前記第２堆積高さ検出センサによる光の照射位置を、前記第１堆積高さ検出センサによる光の照射位置よりも前記穀粒タンク内の中央寄りとすることにより、前記第１堆積高さ検出センサにより照射される光線と、前記第２堆積高さ検出センサにより照射される光線とが交差するように構成されたものによれば、前記第２堆積高さの検出センサによって、前記第１堆積高さ検出センサでは穀粒量の検出できない死角をカバーすることができるため、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量の検出精度が向上する他、前記第１堆積高さ検出センサによる光の照射位置を、前記穀粒タンク内の中央よりも外側に寄せて配置したことにより、該センサが前記穀粒タンクの中央に向けて投入される穀粒を検出することによる検出誤差を軽減することができる。

また、前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、前記第２堆積高さ検出センサは、前記揚穀装置の反対側に設けられるとともに、貯留された穀粒の排出作業時に、前記揚穀装置側の近傍に残留する穀粒を検出し易くなるため、前記穀粒タンク内の穀粒が残っているにも関わらず、前記穀粒量検出手段によって穀粒が検出されない状態となってしまう事態を効率的に防止することができる。

なお、前記穀粒タンクは、中央側に貯留された穀粒を均す均平手段が設けられ、前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、照射される光が前記均平手段を避けるように設置されたものによれば、前記穀粒タンク内に山型に堆積した穀粒を均して穀粒量の検出精度を向上させつつ、堆積高さ検出センサによって照射される光が遮られて正確に穀粒量を検出できないタイミングが生じる事態を防止することができる。

本発明を適用した汎用コンバインの左側面図である。 本発明を適用した汎用コンバインの右側面図である。 本発明を適用した汎用コンバインの平面図である。 穀粒タンクを示した要部右側断面図である。 穀粒タンクを示した要部背断面図である。 穀粒タンクを示した要部平断面図である。 制御部のブロック図である。 堆積高さ検出制御を示したフロー図である。

図１乃至３は、本発明を適用した汎用コンバインの左側面図、右側面図及び平面図である。図示する汎用コンバインでは、走行部である左右一対のクローラ式走行装置１，１に支持された走行機体２と、該走行機体２の前方に昇降可能に連結された刈取部３とを備えている。

前記走行機体２は、前記刈取部３の後方右寄りにオペレータが乗込んで機体の操縦行う操縦部４が設けられ、該操縦部４の後方斜め左側に前記刈取部３によって刈取られた穀稈の脱穀作業等を行う脱穀装置６が設置され、前記操縦部４の後方で且つ前記脱穀装置６の右側に該脱穀装置６により脱穀処理された処理物である穀粒を貯留する穀粒タンク（グレンタンク）７が配置され、前記脱穀装置６の後方に脱穀処理後の藁屑等を切断して排出する排出部８が設けられている。

前記操縦部４は、オペレータが着座する座席１５と、前記走行機体２の操向操作と前記刈取部３の昇降操作を行うマルチステアリングレバー１６と、走行ＨＳＴを操作する主変速レバー１７と、前記走行機体２の状態や前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の状態等を表示する液晶モニタ６６と、各種操作を行うサイドパネルとを備え、該サイドパネルには、エンジン動力を前記刈取部３や前記脱穀装置６側への動力の伝動の入切を操作するパワークラッチスイッチ６１と、前記穀粒タンク７内の穀粒を機外へ排出する後述の排出オーガ３６側への動力の伝動の入切を操作する穀粒排出スイッチ６２と、収穫する対象となる穀物の種類を選択する作物選択スイッチ５８とが設けられている。

前記刈取部３は、刈取った穀稈を前記脱穀装置６側に向けて後方搬送するフィーダ９と、該フィーダ９の前端側に連結されて前方側に延設された刈取フレーム１１と、該刈取フレーム１１の前端側に設けられた左右一対のデバイダ１２と、該刈取フレーム１１の基礎部となる後端上部側から前方に向けて延設された左右一対の支持アーム１３と、一対の前記支持アーム１３、１３の前端側同士の間に回転自在に架設支持された掻込リール１４とを備えている。

該構成によれば、前記刈取部３は、前記デバイダ１２により圃場の穀稈を左右一対の前記デバイダ１２、１２の間である刈取側と、該刈取側の左右両外側となる非刈取側とに分草し、該刈取側の植立穀稈を前記掻込リール１４によって前記刈取部３側に掻込みながら前記デバイダ１２の後方に設けたレシプロ式の刈刃１０によって穀稈の根元側を刈取ることができる。該刈取部３により刈取られた穀稈は、前記刈取フレーム１１側の搬送オーガ１８により前記フィーダ９の前端側に送られる。前記フィーダ９の後端側まで後方搬送された刈取穀稈は、前記脱穀装置６の上部前端側に投入される。

前記脱穀装置６は、該脱穀装置６の上部側で前記フィーダ９から搬送された刈取穀稈の脱穀作業を行う脱穀部２１と、該脱穀装置６の下側で前記脱穀部２１により脱穀された処理物を穀粒と藁屑等の排塵物とに選別する選別部２２とを備え、選別作業後の排塵物等を該脱穀装置６の後端の前記排出部８から機外に排出できるように構成されている。

前記脱穀部２１は、前記フィーダ９の後端側から刈取穀稈の全部が投入される扱室２３と、該扱室２３の前後方向全体に亘って形成された前後方向の回転軸回りに回転駆動する円筒状の扱胴２４と、該扱胴２４の下方側に配置されて該扱胴２４の形状に沿って背面視で中央が窪んだ円弧状に形成された受網（図示しない）とを備えている（図１参照）。

該構成により、前記フィーダ９によって扱室２３に全稈投入された刈取穀稈は、回転駆動する前記扱胴２４によって扱降し処理（脱穀処理）されて排藁となり、該排藁は扱室２３後方の前記排出部８から機外へと排出される。その一方で、前記扱胴２４によって扱降された処理物は、籾等の穀粒と藁屑等を含んでおり、前記受網に受け止められたもののうち、下方側に漏下したものが前記選別部２２側に導入される。

前記選別部２２は、前記受網から漏下した処理物を揺動選別するチャフシーブ及びストローラック等からなる揺動選別体２７と、該揺動選別体２７の前方下側に配置されて後方上側に向けて選別風を送風する唐箕ファン２８と、選別後の排塵物を機外へ排出する二番選別ファン２９と、前記唐箕ファン２８等によって風選された一番物である穀粒を回収する一番ラセン３１と、二番物を回収する二番ラセン３２とを備えている（図１参照）。

該構成により、前記受網から前記揺動選別体２７に落下してきた処理物（脱穀物）は、該揺動選別体２７によって揺動選別されながらさらに下方に向けて漏下され、記揺動選別体２７から漏下した前記処理物は、前記唐箕ファン２８による選別風によって穀粒が風選されるとともに、前記二番選別ファン２９による選別風によって二番物と排塵物とに風選される。

前記一番ラセン３１は、唐箕ファン２８の後方で左右方向に延設されており、選別された一番物である穀粒を前記脱穀装置６の左右側方側（図示する例では右側）に搬送し、前記二番ラセン３２は、二番選別ファン２９の後方で左右方向に延設されており、選別された二番物を前記脱穀装置６の右側に向けて搬送する。

また、前記脱穀装置６の右側方には、前記一番ラセン３１により搬送された一番物を前記穀粒タンク７に向けて上方搬送する上下方向の穀粒搬送装置３３と、前記二番ラセン３２により搬送された二番物を前記脱穀部２１又は前記選別部２２へと還元搬送する上下方向の還元搬送装置（図示しない）とが設けられている。

上記穀粒搬送装置３３は、前記一番ラセン３１の搬送終端側から穀粒を上方搬送する上下方向の上方搬送部３３Ａ（バケット搬送方式）と、該上方搬送部３３Ａの上端側まで搬送された穀粒を穀粒タンク内に搬送する左右方向の水平搬送部３３Ｂ（ラセン搬送方式）と、該水平搬送部３３Ｂの搬送終端側に形成した下向きの開口部３３Ｃとを備え、前記一番ラセン３１により搬送された穀粒を前記穀粒タンク７内に投入できるように構成されている（図５等参照）。

以上により、前記脱穀装置６によって脱穀・選別処理して得られた穀粒を、前記穀粒タンク７の上部側から該穀粒タンク７内へと投入し、前記穀粒タンク７内に貯留することができる。

このとき、前記穀粒タンク７には、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒を機外に排出するための排出オーガ３６と、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒を均す均平装置４１と、該穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さを検出する穀粒の堆積高さ検出装置（堆積高さ検出手段）４２とが設けられている。前記穀粒タンク７内の構成については後述する。

上記排出オーガ３６は、前記穀粒タンク７の下端側に設けられた前後方向の回収ラセン（底部搬送装置）４６と、前記穀粒タンク７の後端側に設けられて前記回収ラセン４６によって後方搬送された穀粒を上方搬送する縦ラセンを内装した縦筒体（揚穀装置）４７と、該縦筒体４７の上端側に連結されて昇降・水平回動可能に支持された横ラセンを内装する横筒体４８と、該横筒体４８の端部側まで搬送された穀粒を機外に排出するための排出部４９とから構成されている（図１乃至５等参照）。

ちなみに、該回収ラセン４６は、その直上に断面Ｌ字状（山型）に屈曲形成された板状部である穀粒案内板４５で覆われており、該穀粒案内板４５によって前記穀粒タンク７内に投入される穀粒を前記回収ラセン４６の左右両側に案内できるように構成されている。このとき、該穀粒案内板４５は、前記回収ラセン４６を回転駆動させる動力によって振動するように構成されており、前記穀粒案内板４５と前記穀粒タンク７底面との間の隙間から穀粒が排出されないブリッジ現象が起こることを防止することができる。

なお、前記排出部８は、上記構成により前記脱穀部２１の受網の後端側から落下してカッタ装置により切断される比較的大きな排藁等と、前記選別部２２の後端側から排出される細かい藁屑等である排塵物とを前記脱穀装置６の後端側から排出できるように構成されている。

上述に記載されたような前記刈取部３や前記脱穀装置６等を備えた汎用コンバインによれば、稲だけでなく、麦・大豆等のその他作物も収穫し、脱穀した処理物を前記穀粒タンク７内に貯留することができる。ちなみに、前記制御部５０は、前記作物選択スイッチ５６によって、収穫する穀粒の種類を予め選択することによって、前記刈取部３や前記脱穀装置６の駆動速度の他、後述する前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒量の算出方法等を最適なものへと自動的に切換えることができるように構成されている。

次に、図４乃至６に基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段について説明する。図４乃至６は、穀粒タンクを示した要部右側断面図、要部背断面図、要部平断面図である。

前記穀粒タンク７は、上面を覆う天板７ａと、前面を覆う前壁７ｂと、後面を覆う後壁７ｃと、右側面を覆うとともに下端側を前記回収ラセン４６に向けて傾斜した右壁７ｄと、左側面上部を覆う左上部壁７ｅと、該左上部壁７ｅの下端から前記回収ラセン４６に向けて傾斜させた傾斜壁７ｆとを有し、平面視で前後方向に長く形成されるとともに、正面視で下部側を漏斗型にした上下方向に長い箱状に形成されている（図５等参照）。これにより、該穀粒タンク７内の下端側に設けられた前後方向の前記回収ラセン４６は、正面視で前記穀粒タンク７の左右中央よりも左右外（右）側に寄せた位置に設けられている（図５及び図６等参照）。

また、前記穀粒タンク７内の上部側は、前記穀粒搬送装置３３の水平搬送部３３ｂが挿通されるようにして設けられており、前記脱穀装置６によって脱穀・選別された穀粒が、該穀粒タンク７内の上部から該穀粒タンク７内に投入されるように構成されている（図４乃至６等参照）。

さらに、前記穀粒タンク７内には、前記穀粒タンク７内に山状に貯留された穀粒を均すための前記均平装置４１と、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒量を検出するための前記堆積高さ検出装置（堆積高さ検出手段）４２とが設けられている。以下、説明する。

前記均平装置４１は、前記穀粒タンク７内で軸回転可能に支持された上下方向の駆動軸５１と、前記駆動軸５１を駆動させる均平モータ５２を有する駆動部５５と、前記駆動軸５１に対して水平方向に突出するように上下方向に並べて複数（図示する例では６つ）設けられた棒状の均平体５３とを備えている。

上記駆動部５５は、前記穀粒タンク７の上面側に設けられており、カバー体に収容された前記均平モータ５２と、前記均平モータ５２によって駆動する出力ギヤ５２ａと、前記駆動軸５１と一体回転するように設けられた従動ギヤ５４とを有し、前記均平モータ５２によって前記駆動軸５１を軸回転させることができるように構成されている（図５等参照）。また、前記均平モータ５２の駆動は、詳しくは後述する制御部５０によって制御可能に構成されている。

上記駆動軸５１は、前記穀粒タンク７内の前後左右方向の略中央側で、該穀粒タンク７の上端側から下端側に至るまで上下方向に延設された軸状部材であり、その上端側が前記天板７ａ側に軸支される一方で、その下端側が前記傾斜壁７ｆの下部側に軸支さている。これにより、該駆動軸５１の下端側は、正面視（背面視）で前記回収ラセン４６の上側で軸支されている（図４乃至６等参照）。

上記均平体５３は、前記駆動軸５１に形成された左右方向の固定孔に挿通支持された固定筒５３ａと、該固定筒５３ａに挿通された状態でボルト固定される均平棒５３ｂとを有し、前記均平棒５３ｂは、前記駆動軸５１に対して直交する方向に着脱・交換可能な構成で取付固定されている。

また、上記均平体５３は、前記駆動軸５１に沿って上下方向に複数（図示する例では６本）並べて所定間隔で並べて配置されており、前記均平棒５３ｂは、上方（下方）に隣接する前記均平棒５３ｂと平面視で９０°回転させた状態で取付固定されている（図４乃至６等参照）。

また、上記均平棒５３ｂは、正面視で前記穀粒タンク７の側壁７ｄ、７ｅに干渉しない長さに形成されている。このとき、前記穀粒タンク７下部側は、正面視で下方に向かって幅狭となる漏斗型に形成されているため、下端側の均平棒（下端均平棒５３ｂ１）は、前記傾斜壁７ｆと干渉しないようにその他の均平棒５３ｂよりも短く形成されている（図５等参照）。

該構成によれば、前記均平装置４１（均平体５３）は、前記開口部３３Ｃから前記穀粒タンク７内に穀粒が投入されることによって該開口部３３Ｃの真下側に（前記駆動軸５１の近傍に）山積み状態で堆積する穀粒に作用することにより、穀粒の表層を平らに均すことができる。

具体的に説明すると、前記穀粒タンク７は、前記穀粒搬送装置３３によって穀粒が投入されると、背面視で前記駆動軸５１の左側となる傾斜壁７ｆ側と、前記駆動軸５１の右側となる回収ラセン４６側とのうち、前記水平搬送部３３Ｂの開口部が形成される傾斜壁７ｆ側が山型となるように穀粒が堆積する（側面視では前後方向の後方寄り（前記縦筒体４７寄り）が山型となるように穀粒が堆積する（図４参照））ところ、前記均平装置４１は、前記駆動軸５１回りに回転する前記均平棒５３によって、山型となるように堆積した穀粒の表層を崩すことにより、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒を平らに均すことができる（図５等参照）。

このとき、前記均平棒５３ｂは上下方向に並べて配置されているため、前記穀粒タンク７内に穀粒が堆積するにつれて、上方側に配置された前記均平棒５３によって、穀粒を均す作業が実行できるように構成されている。これにより、前記穀粒タンク７内において、前記水平搬送部３３Ｂが設置される位置までは、前記穀粒タンク７内の穀粒を平らに均すことができるように構成されている。

ちなみに、前記均平棒５３ｂは、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒の表層から下に埋まった場合は、穀粒を多少動かして山を崩すが、深く埋まると均す機能を発揮しなくなる他、そのまま前記駆動軸５１回りに駆動させると、前記均平モータ５２に大きな負荷が掛かる。そのため、前記均平棒５３ｂは、埋設された穀粒側から所定以上のトルクを受けた場合には、前記駆動軸５１回りの駆動を停止するように、夫々の均平棒５３ｂを摩擦式等のトルクリミッタを介して、前記駆動軸５１側に取付けられるように構成しても良い。

前記堆積高さ検出装置（堆積高さ検出手段）４２は、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒の堆積高さを該穀粒タンク７の上部側から下部側まで検出するＴＯＦ方式の光センサである第１光学式レベルセンサ（第１堆積高さ検出センサ、レーザー式レベルセンサ）５６と、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒のうち、前記穀粒タンク７の下部側に堆積した穀粒の堆積高さを検出するＴＯＦ方式の光センサである第２光学式レベルセンサ（第２堆積高さ検出センサ、レーザー式レベルセンサ）５７と、詳しくは後述する制御部５０とを備え、前記制御部５０は、これらのセンサ類により検出される値に基づいて検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さに基づいて、前記穀粒タンク７内の穀粒量を算出できるように構成されている。

上記第１光学式レベルセンサ５６は、前記穀粒タンク７内で上下方向に光を照射するように穀粒タンク７の上部である前記天板７ａ側に設置された光学式のセンサであって、前記穀粒タンク７内に堆積した穀粒の堆積高さを、該穀粒タンク７の上端（上部）から下端（下部）に亘って検出可能に構成されている。

具体的には、上記第１光学式レベルセンサ５６は、平面視で前記回収ラセン４６（前記穀粒案内板４５）とラップする位置であって且つ、前記穀粒タンク７の前後方向前寄りに設けられている（図６等参照）。また、該第１光学式レベルセンサ５６は、平面視で前記均平棒５３ｂの回転軌跡上とはラップしない位置に配置されている（図６参照）。

ちなみに、前記第１光学式レベルセンサ５６は、前記天板７ａ側に前後又は左右方向に複数並べて配置することにより、前記穀粒タンク７内に堆積する穀粒表層の形状（凹凸具合）を検出できるように構成しても良い。これによれば、前記制御部５０は、複数の前記第１光学式レベルセンサ５６によって前記穀粒タンク７内の穀粒が所定以上の高低差を有する山型に堆積していることが検出された場合にのみ、前記均平装置４１を駆動させる均平制御を実行可能に構成することができる。

上記第２光学式レベルセンサ５７は、前記穀粒タンク７内の前記前壁７ｂの上下方向中心側か、上下方向中心よりも下側に設置された光学式のセンサであって、光を前記前壁７ｂの設置位置から下方斜め後方に向けて照射するように構成されている。

具体的に説明すると、上記第２光学式レベルセンサ５７は、前記オーガ３６（縦筒体４７）が配置される後壁側とは反対側となる前記前壁７ｂ側に設置されることにより、前後方向中央よりも前寄りに設置された前記第１光学式レベルセンサ５６よりもさらに中央から離れた外（前）側に配置されている。さらに、前記第２光学式レベルセンサ５７は、光の照射方向を、前記回収ラセン４６の搬送終端（前記穀粒タンク７後端側の前記オーガ３６（縦筒体４７））側に向けた下方斜め後方となるように構成されている。

これにより、上下方向に照射する前記第１光学式レベルセンサ５６が照射する光と、下方斜め後方に照射する前記第２光学式レベルセンサ５７が照射する光とが、前記穀粒タンク７の右側断面視（前記回収ラセン４６の搬送方向である前後方向と直交する側断面視）で、交差するように構成されている（図４等参照）。

該構成によれば、前記第２光学式レベルセンサ５７によって、前記第１光学式レベルセンサ５６では穀粒量の検出できない死角となる前記穀粒タンク７の後方側をカバーすることができるため、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒量の検出精度が向上する。

また、上記第２光学式レベルセンサ５７は、前記回収ラセン４６の搬送終（後）端側に向けて光を照射するため、例えば、図４のＸに示されるように、刈取作業を始めた際に穀粒が前記穀粒タンク７内の後方に多く飛ばされて供給されたり、前記回収ラセン４６（オーガ）によって前記穀粒タンク７内に十分に貯留された穀粒が機外に排出されることにより前記穀粒タンク７内の穀粒が前側から少なくなったりすることによって、前記穀粒タンク７内の穀粒が後端側に寄った位置に堆積した状態となった場合（図４のＸを参照）であっても、前記穀粒タンク７内の穀粒量（堆積高さ）を検出することができる。

該構成によれば、特に、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の機外への排出作業が進行することで前記穀粒タンク７内の穀粒が後方に寄せた位置に山型に堆積した状態（図４のＸを参照）となることで、前記第１光学式レベルセンサ５６では、穀粒の堆積高さが十分に検出できない状態となった場合であっても、前記第２光学式レベルセンサ５７によって、前記穀粒タンク７内の穀粒量を精度良く検出することができるとともに、前記穀粒タンク７内にまだ穀粒が残っているにも関わらず、前記穀粒タンク７内の穀粒が全て排出された状態であると誤って検出する事態を防止することができる（図４等参照）。

また、前記穀粒タンク７内への穀粒の貯留が開始されたことにより、穀粒が前記穀粒タンク７の後部側を中心に堆積した場合（図４のＸ参照）に、上記第２光学式レベルセンサ５７が前記前壁７ｂ側に設けられたことにより、該第２光学式レベルセンサ５７が早期に貯留された穀粒に埋もれる不具合を防止することができる。

また、上記第２光学式レベルセンサ５７は、下方斜め後方に向けて照射した光が、右側断面視で、前記下端均平棒５３ｂ１の回転軌跡と接触しない角度となるように（均平装置４１を避けるように）構成されている（図４参照）。

該構成によれば、前記均平装置４１により穀粒の表層を平らにして穀粒量の検出精度を向上させる構成と、前記第２光学式レベルセンサ５７の照射方向を斜め後方に設定して検出範囲の死角をカバーして所定の条件下で検出精度が悪化することを防止する構成とを両立させることができる。

なお、該第２光学式レベルセンサ５７は、前記穀粒タンク７を構成する側壁側であれば前記前壁７ｂに限られず、前記後壁７ｃや、前記右壁７ｄ、前記左上部壁７ｅに設置しても良い。この場合、前記第２光学式レベルセンサ５７の光の照射方向は、側面視又は正面視（背面視）で、前記第１光学式レベルセンサ５６によって上下方向に照射された光と交差するように設置されることが好ましい。

上述の前記堆積高さ検出装置４２によれば、前記穀粒タンク７に貯留された穀粒量が少ない（堆積高さが低い）場合には、前記第１光学式レベルセンサ５６では、穀粒表層までの距離が遠くなって間に塵埃等が介在することで検出精度が低下し易くなるが、前記第２光学式レベルセンサ５７を用いることによって、貯留量が少ない場合の穀粒の堆積高さを精度良く検出することができる。ちなみに、前記汎用コンバインによって稲や麦が収穫される場合には、前記穀粒タンク７内に塵埃が舞いやすく、前記第１光学式センサ５６による穀粒の堆積高さの検出精度に影響がより出易くなる。

このとき、前記堆積高さ検出装置４２は、前記第１光学式レベルセンサ５６によって検出可能な穀粒の堆積高さの検出範囲は、その下部側の一部又は全部が前記第２光学式レベルセンサ５７の検出範囲と重複するように構成されている。

上述の構成によれば、前記制御部５０は、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さが所定より低い（以下、第１堆積高さＨ１の範囲の）場合には、第１堆積高さＨ１の範囲内での堆積高さの検出に最も適した前記第２光学式レベルセンサ５７による検出結果を利用し、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが堆積高さＨ１の上端より高い（第２堆積高さＨ２の範囲）場合には、第２堆積高さＨ２の範囲内での堆積高さの検出に最も適した前記第１光学式レベルセンサ５６による検出結果を利用して、前記穀粒タンク７内の堆積高さ（穀粒量）を算出する堆積高さ検出制御が実行可能に構成されている（図６参照）。詳しくは後述する。

以上より、前記堆積高さ検出装置４２は、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さに応じて適したセンサを有し、各センサによって堆積高さの検出範囲を分担することによって、簡易な構成で前記穀粒タンク７内全体の検出精度を高く保つことができる。

次に、図７及び図８に基づき、前記堆積高さ検出制御について説明する。図７は、制御部のブロック図である。前記制御部５０の入力側には、前記パワークラッチスイッチ６１と、前記作物選択スイッチ５８と、前記穀粒排出スイッチ６２と、前記オーバーフローセンサ６３と、前記穀粒タンク７内に投入される穀粒の含水率をサンプリングして計測する水分計６４と、前記第１光学式レベルセンサ５６と、前記第２光学式レベルセンサ５７とが接続されている。

その一方で、前記制御部５０の出力側には、前記液晶モニタ６６と、作業者への警報音を発生するブザー（警報ブザー）６７と、前記均平モータ５２と、前記刈取部３への動力の断続を操作する刈取クラッチと前記脱穀装置６への動力の断続を操作する脱穀クラッチとを操作するパワークラッチモータ６８と、前記回収ラセン４６への動力の断続を操作する穀粒排出クラッチを操作する穀粒排出クラッチモータ６９とが接続されている。

前記制御部５０による前記堆積高さ検出制御は、前記堆積高さ検出装置４２を用いて、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さを検出することができるように構成されるとともに、前記制御部５０は、検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さに基づいて穀粒の貯留量を算出することができるように構成されている。具体的に説明すると、前記制御部５０は、穀粒の貯留量を堆積高さに相当する穀粒タンク７の容積によって求め、前記穀粒タンク７の容積は堆積高さ毎にテーブルに予め保持しておき、このテーブルを参照することによって即座に正確な穀粒の貯留量を取得することができるように構成されている（図７参照）。

また、前記制御部５０は、前記作物選択スイッチ５８によって選択された作物の種類と、前記水分計６４によって検出された穀粒の含水率と、予め用意した穀粒の比重と、上述の穀粒の貯留量とを使用して、前記穀粒タンク７内に貯留される穀粒の重量を算出できるように構成されている。

なお、穀粒の比重は、前記作物選択スイッチ５８によって選択された作物や品種等によって異なるため、前記制御部５０は、予め選択可能な作物の種類毎に、穀粒の比重のデータを予め登録しておくことにより、正確な穀粒の重量をスムーズ且つ容易に算出することができる。

また、前記制御部５０は、上記により算出された前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の重量と含水率とを用いて、前記穀粒を全て乾燥させた場合の乾燥重量を算出することができる。

さらに、前記制御部５０は、収穫作業の開始後の穀粒排出時間や休憩時間を除外した実刈取作業時間や、前記穀粒タンク７内の穀粒を機外に排出した後からの実刈取作業時間をカウントするとともに、その間に貯留された穀粒の総貯留量から単位時間当たりの穀粒の収穫量を求めることができる。すなわち、前記穀粒タンク７内に貯留可能な最大容積から現在の貯留量を差し引くことで求められる空き容積から、前記穀粒タンク７が満杯になるまでの予測時間も算出することができる。

このとき、前記制御部５０は、上記によって算出された各種情報を前記液晶モニタ６６にリアルタイムで表示することができるように構成されている（図７参照）。さらに、前記制御部５０は、圃場当たりの総収穫量や作業時間等を不揮発性メモリに記憶し、この情報を取出して今後の作業管理に役立てることができる他、リアルタイムキネマティックによる全地球航法衛星システム（ＲＴＫ－ＧＮＳＳ）等を利用して作業軌跡を取得可能なものであれば、圃場をさらに分割した各領域での収穫量をマッピングし、今後の農作業に役立たせることもできる。

ちなみに、前記制御部５０は、近距離通信可能にした携帯通信端末を介して、前記穀粒の乾燥作業を行う乾燥施設や管理センターと遠距離通信して情報のやり取りを行うことで、施設内の乾燥機の空き状態や、施設へ穀粒を運送するトラックの配車手配をシステム化することができるように構成しても良い。

なお、前記液晶モニタ６６には、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さ（穀粒量）が直感的に把握できるように、縦方向に複数（図示する例では、０～９の全１０段階）の前記テーブル（層）で分割された前記穀粒タンク７のモデル図が表示されるように構成されている（図７参照）。これにより、前記制御部５０は、後述する堆積高さ検出制御によって検出された穀粒の堆積高さを、前記液晶モニタ６６にわかりやすく可視化することができる。

図８は、堆積高さ検出制御を示したフロー図である。前記制御部５０は、堆積高さ検出制御のフローが開始されると、ステップＳ１に進む。ステップＳ１では、前記制御部５０が各センサ（第１光学式レベルセンサ５６、第２光学式レベルセンサ５７等）の検出値を取得し、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第１堆積高さＨ１の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、前記制御部５０は、前記第２光学式レベルセンサ５７によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ２において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第１堆積高さＨ１の範囲内になかった場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが第２堆積高さＨ２の範囲内であるか否かが確認され、前記穀粒タンク７内の穀粒が第２堆積高さＨ２の範囲内にあることが検出された場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、前記制御部５０は、前記第１光学式レベルセンサ５６によって検出された検出値を、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨとして採用して穀粒量を算出し、その後、リターンする。

また、ステップＳ４において、各センサによって検出された前記穀粒タンク７内の穀粒が第２堆積高さＨ２の範囲内になかった場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さの検出値をリセットして、その後、リターンする。

上述の構成によれば、前記制御部５０は、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さＨに応じて、適したセンサの検出結果を採用して穀粒の堆積高さＨ（穀粒量）を算出することができるため、簡易な構成で前記穀粒タンク７内全体の検出精度を高く保つことができる。

特に、前記穀粒タンク７内の穀粒の堆積高さが低くなってきた場合には、前記穀粒タンク７の前端下部側から後方斜め下方に向けて光を照射した前記第２光学式レベルセンサ５７の検出結果を用いることにより、前記穀粒タンク７の後部側に寄った山型に堆積し易い穀粒の堆積高さ（穀粒量）を精度良く検出できる。すなわち、前記堆積高さ検出装置の検出範囲の死角を効率的に減らすことができる。

ちなみに、前記堆積高さ検出制御は、前記穀粒タンク７内に貯留された穀粒の堆積高さによっては、前記第１光学式レベルセンサ５６で検出された堆積高さと、前記第２光学式レベルセンサ５７で検出された堆積高さの両方を考慮して、前記穀粒タンク７内の穀粒量を算出するように構成しても良い。

２ 走行機体
３ 刈取部
６ 脱穀装置
７ 穀粒タンク（グレンタンク）
４１ 均平装置（均平手段）
４６ 回収ラセン（底部搬送装置）
４７ 縦筒体（揚穀装置）
５０ 制御部
５６ 第１光学式レベルセンサ（第１堆積高さ検出センサ、穀粒量検出手段）
５７ 第２光学式レベルセンサ（第２堆積高さ検出センサ、穀粒量検出手段）

Claims (4)

1. 走行機体の前方に設けられて圃場の穀稈の刈取作業を行う刈取部と、
   前記刈取部によって刈取られた刈取穀稈の脱穀処理と選別処理とを行う脱穀装置と、
   前記脱穀装置によって脱穀処理された穀粒を貯留する穀粒タンクと、
   前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を検出する穀粒量検出手段と、
   制御部とを備え、
   前記穀粒量検出手段は、前記穀粒タンクの上部に設置されて上下方向に光を照射する第１堆積高さ検出センサと、前記第１堆積高さ検出センサより下方側に設置されて斜め下方に向けて光を照射する第２堆積高さ検出センサとを有し、
   前記制御部は、前記第１堆積高さ検出センサで検出された堆積高さと、前記第２堆積高さ検出センサで検出された堆積高さとに基づいて、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒量を算出するように構成された
   コンバイン。
2. 前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、
   前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、
   前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、前記穀粒タンク内の中央よりも外側に寄せた位置に設置されるとともに、
   前記第２堆積高さ検出センサによる光の照射位置を、前記第１堆積高さ検出センサによる光の照射位置よりも前記穀粒タンク内の中央寄りとすることにより、前記第１堆積高さ検出センサにより照射される光線と、前記第２堆積高さ検出センサにより照射される光線とが交差するように構成された
   請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記穀粒タンクの底部側には、前記穀粒タンク内に貯留された穀粒を機外に排出する揚穀装置に向けて搬送する底部搬送装置が設けられ、
   前記底部搬送装置の搬送方向と直交する前記穀粒タンクの側面視において、
   前記第２堆積高さ検出センサは、前記揚穀装置の反対側に設けられるとともに、前記揚穀装置側に向けて光を照射するように設置された
   請求項１又は２に記載のコンバイン。
4. 前記穀粒タンクは、中央側に貯留された穀粒を均す均平手段が設けられ、
   前記第１堆積高さ検出センサと、前記第２堆積高さ検出センサとは、照射される光が前記均平手段を避けるように設置された
   請求項１乃至３の何れかに記載のコンバイン。

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