JP2613676B2 - 脱穀選別制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、扱室への穀稈供給量を
検出する穀稈供給量検出手段の検出情報に基づいて、穀
稈供給量が多いほど選別装置の処理能力が大きくなるよ
うに目標処理能力を求めて、前記選別装置の処理能力を
前記目標処理能力に自動調節する制御手段が設けられた
脱穀選別制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる脱穀選別制御装置の従来例とし
て、特開平2-54296 号に示されているコンバインの脱穀
選別制御装置がある。この従来例にあっては、コンバイ
ンの走行速度を検出する速度センサが設けられ、この検
出情報を穀稈供給量の検出量とみなしている。一般に、
同一圃場内では扱室への穀稈供給量、即ち穀稈刈り取り
量は走行速度に比例するからである。そして、走行速度
が速いほど、即ち穀稈供給量が多いほど脱穀部の選別装
置に備えさせたチャフシーブの開度を大きくすると共
に、唐箕風量を強くすることによって選別装置の処理能
力を大きくしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記速度センサの如き
穀稈供給量検出手段による検出情報は代用情報であっ
て、その穀稈供給量に基づいて目標処理能力に調節する
制御では、必ずしも、圃場、品種等全ての条件に対応す
ることは困難である。つまり、穀稈供給量が同一であっ
ても条件の違いによって、扱ぎ処理後の処理物（籾等）
の量が異なる。一般に、選別装置の穀稈供給量に基づく
処理能力制御を上記のような条件に応じて補正すべく、
手動による変更設定が行なわれている。しかし、同一圃
場内で穂の実り具合が部分的に変化しているような場合
に、その都度手動による変更設定を行うのは面倒であ
り、熟練を必要とする。従ってこのような場合には、処
理物量が多くなったときの詰まりを回避すべく、選別装
置の処理能力が大きめになるように設定条件をきめるこ
とになる。この場合、穂の実り具合が悪い部分の刈り取
り中は処理物量が少なくなっても、選別装置の処理能力
は変わらない。従って、少ない処理物量に対して必要以
上の処理能力で運転されることになり、省エネルギーの
面から好ましくないと同時に、少ない処理物量の状態で
選別処理を行うのは、選別精度の面からも好ましくな
い。本発明は、かかる実情に鑑みて為されたものであっ
て、その目的は、上記のように穀稈供給量に基づいて求
めた目標処理能力に調節される選別装置の処理能力に対
し、実際の処理物量がある程度以下になったときに処理
能力を適切な値にすべく自動的に調整する脱穀選別制御
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る脱穀選別制
御装置は、扱室への穀稈供給量を検出する穀稈供給量検
出手段の検出情報に基づいて、穀稈供給量が多いほど選
別装置の処理能力が大きくなるように目標処理能力を求
めて、前記選別装置の処理能力を前記目標処理能力に自
動調節する制御手段が設けられたものであって、第１の
特徴構成は、前記選別装置に備えさせた揺動選別板上の
処理物の層の厚さを検出する処理物量検出手段が設けら
れ、前記制御手段は、前記処理物の層の厚さが設定値未
満の状態では、前記処理能力を調節可能範囲内における
最小能力又はそれに近い能力に維持するように構成され
ている点にある。第２の特徴構成は、前記選別装置に備
えさせた揺動選別板上の処理物の層の厚さを検出する処
理物量検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記処理
物の層の厚さが設定値未満の状態では、前記穀稈供給量
検出手段の検出情報に基づいて求めた処理能力から設定
値小さくした処理能力に前記選別装置を調節するように
構成されている点にある。

【０００５】

【作用】第１の特徴構成によれば、揺動選別板上の処理
物の層の厚さが設定値未満になったことを処理物量検出
手段が検出すると、制御手段は、選別装置の処理能力
を、その調節可能範囲内における最小能力又はそれに近
い能力に調節する。そして、処理物の層の厚さが設定値
以上に復帰するまで上記最小処理能力又はそれに近い能
力に維持する。第２の特徴構成によれば、揺動選別板上
の処理物の層の厚さが設定値未満になったことを処理物
量検出手段が検出すると、制御手段は、穀稈供給量に基
づいて求めた処理能力から設定値小さくした処理能力に
選別装置の処理能力を調節し、そして、処理物の層の厚
さが設定値以上に復帰するまでその処理能力に維持す
る。 上記制御によって、やがて、処理物の層の厚さが設
定値以上に復帰すれば、第１及び第２の特徴構成におい
て共に通常の制御に復帰し、穀稈供給量に基づいて求め
た目標処理能力に選別装置を調節する。

【０００６】

【発明の効果】第１又は第２の特徴構成によれば、制御
手段が選別装置の処理能力を自動調節するに際し、従来
の穀稈供給量検出手段の検出情報に基づく処理能力調節
を活かしながら、揺動選別板上の処理物の層厚として検
出した処理物量が設定値未満になると、その少ない処理
物量に対応した小さめの処理能力に変更して、処理物量
を設定値以上に復帰させるようにするので、処理物量が
少ない状態で選別して選別精度が低下する不具合や、少
ない処理物量に対して処理能力が大きすぎる不具合を適
切に回避させて、選別精度の向上及び省エネルギーに貢
献できるものとなった。又、第２の特徴構成によれば、
上記処理能力の変更において、穀稈供給量に基づいて求
めた処理能力から設定値だけ下げた能力に変更するの
で、例えば、最小能力又はそれに近い能力に変更するの
に比べて、より実情に適した制御を行うことができるよ
うになった。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をいわゆる自脱型のコンバイン
に適用した場合における実施例を図面に基づいて説明す
る。

【０００８】図４に示すように、自脱型のコンバイン
は、左右一対のクローラ走行装置１、搭乗操縦部２、及
び、脱穀部３を備えた機体Ｖと、その機体Ｖの前部にお
いて駆動昇降自在に取り付けられた刈取前処理部４とか
らなる。刈取前処理部４は、先端部に付設された分草具
５、圃場の穀稈を引き起こす引き起こし装置６、引き起
こした穀稈の株元を切断する刈り刃７、及び、刈り取っ
たり穀稈を脱穀部３のフィードチェーン８まで搬送する
搬送装置９を備えている。

【０００９】動力伝達系について説明すれば、図３に示
すように、機体Ｖに搭載されたエンジンＥの出力が、ベ
ルトテンション式の脱穀クラッチ１０を介して脱穀部３
に伝達され、且つ、ベルトテンション式の走行クラッチ
１１及び走行用の油圧式無段変速装置１２を介してクロ
ーラ走行装置１のミッション部１３に伝達される。ミッ
ション部１３に伝達された出力の一部は、ベルトテンシ
ョン式の刈り取りクラッチ１４を介して刈取前処理部４
に伝達される。図中、Ｓ１は変速装置１２の出力回転数
に基づいて機体Ｖの走行速度を検出する速度センサであ
って、後述のように、扱室Ａへの穀稈供給量を検出する
穀稈供給量検出手段としての働きをする。

【００１０】脱穀部３は、図５に示すように、フィード
チェーン８にて挟持搬送される穀稈を扱処理する扱胴１
５を収納する扱室Ａと、その扱室Ａからの漏下処理物を
選別処理する選別装置Ｂとを備えている。選別装置Ｂは
選別のための風を送る唐箕１６と揺動選別板１７とを備
える。扱室Ａの下部には、扱胴１５の下側外周部に沿っ
て脱穀処理物漏下用の受網１８が設けられ、脱穀処理さ
れた処理物のうち単粒化した穀粒や細かい藁屑は受け網
１８から選別装置Ｂに漏下し、漏下出来なかった穀粒や
藁屑は受網１８の後端より選別装置Ｂに落下する。

【００１１】揺動選別板１７は、前方から後方に向かっ
て順次並ぶように配置されたグレンパン１９とチャフシ
ーブ２０、及び、チャフシーブ２０の下方に位置するグ
レンシーブ２１等を備え、それらの各部が左右一対の側
板２２の間に固定されて、全体として板状に形成されて
いる。揺動選別板１７の下部には、グレンシーブ２１か
ら漏下する穀粒を回収する一番物回収部２３と、チャフ
シーブ２０の後端やグレンシーブ２１の後端から落下す
る藁屑等と穀粒との混合物を回収する二番物回収部２４
とが設けられている。尚、二番物回収部２４に回収され
た処理物は選別装置Ｂに還元されて再度、選別処理され
る。

【００１２】チャフシーブ８は、図６に示すように、処
理物移送方向に並置された複数個の帯板状部材２０ａの
各々が、その上端部を支点として左右の側板２２に対し
て回動自在に取り付けられたものである。そして各帯板
状部材２０ａの下端部に枢着された操作ロッド２５を前
後方向に押し引き操作することによって、各帯板状部材
２０ａは同時に角度を変更される。その結果、帯板状部
材２０ａの隣合うもの同士の間隔ｔ（以下、チャフシー
ブ開度という）が変更調節できるように構成されてい
る。

【００１３】チャフシーブ開度を電気的に変更調節する
ためのＤＣモータＭ１が設けられ、ギヤ式の連係機構２
６、揺動アーム２７、レリーズワイヤ２８を介して前記
操作ロッド２５に連結されている。図中、２９はチャフ
シーブを閉じ側に復帰付勢するスプリング、Ｓ２は揺動
アーム２７の回転角をチャフシーブ開度として検出する
ためのポテンショメータ式のチャフシーブ開度センサで
ある。ＤＣモータＭ１は印加電圧の極性を変えることに
よって正転・逆転が切り換えられる。

【００１４】唐箕１６は、いわゆる割りプーリ式の無段
変速装置を用いて、その回転数を変えることにより送風
量を変更調節できるようになっている。図７に示すよう
に、唐箕１６を回転駆動する入力プーリ３０が割りプー
リで構成され、その実効径がＤＣモータＭ２を正逆転駆
動することによって変化される。即ち、ＤＣモータＭ２
の正逆転は、連係機構３２、揺動アーム３３、レリーズ
ワイヤ３４を介して操作アーム３１に伝達され、入力プ
ーリ３０の実効径を変化させる。もって、前唐箕１６の
回転数を変更調節することによりその送風量（以下、唐
箕風量という）を変更調節できるようになっている。
尚、３５は入力プーリ３０の駆動ベルト、Ｓ３は揺動ア
ーム３３の回転角を唐箕風量として検出するポテンショ
メータ式の唐箕風量センサである。

【００１５】以上のように、選別装置Ｂは、チャフシー
ブ開度と唐箕風量を変更調節することによって、その処
理能力を調節できるように構成されている。これらの変
更調節は、図１に示すように、マイクロコンピュータを
搭載した制御手段３６が司る。基本的には、図８及び図
９に示す如く、前述の速度センサＳ１の検出情報に基づ
いて、走行速度が速いほどチャフシーブ開度、唐箕風量
共に大とするように制御が行われる。一般に、同一圃場
内では扱室Ａへの穀稈供給量、即ち穀稈刈り取り量は走
行速度に比例し、扱処理された後の処理物が多いほどチ
ャフシーブ開度と唐箕風量を大きくして選別装置Ｂの処
理能力を上げる必要があるからである。

【００１６】又、図１に示すようにチャフシーブ開度設
定器ＶＲ１及び唐箕風量設定器ＶＲ２が設けられ、これ
らの手動設定によって、図８及び図９に破線で示す範囲
でチャフシーブ開度と唐箕風量を変更調節できる。これ
らの設定器は、作業者が必要に応じてチャフシーブ開度
と唐箕風量のオフセットを変更設定するためのものであ
って、次に述べるシーブセンサＳ４による処理物量のモ
ニター表示を参照しながら使用される。

【００１７】シーブセンサＳ４は揺動選別板１７上の処
理物の層の厚さを検出するための処理物量検出手段であ
って、図５に示すように受網１８の下面に取り付けられ
ている。そして、図１０に示すように、上部が枢支され
下部が処理物の移送方向（後方）へ回動自在な板状の接
触子Ｔと、接触子Ｔの回動角度に応じて抵抗値が変化す
るポテンショメータＰＭを備える。接触子Ｔの後方への
回動角度はチャフシーブ２０上の処理物の層の厚さに応
じて変化する。つまり、処理物の層が厚くなるほど、接
触子Ｔの後方への回動角度が大きくなる。従って、制御
手段３６はポテンショメータＰＭの抵抗値に対応するＤ
Ｃ電圧入力から処理物の層の厚さを知ることができる。

【００１８】尚、揺動選別板１７の揺動に伴ってシーブ
センサＳ４の接触子Ｔの回動角度が変化し、それに伴っ
てポテンショメータＰＭの抵抗値も周期的に変化する。
制御手段３６は、上記揺動周期の半分の周期で上記ＤＣ
電圧入力をサンプリングし、４個のサンプリングデータ
の平均値をとってシーブセンサＳ４の検出値としてい
る。以下の説明において、「シーブセンサＳ４の検出
値」という場合はこの平均値を意味する。

【００１９】上記のようにして得られるシーブセンサＳ
４の検出値Ｙ（１〜２５５のディジタル値）は１〜５の
５段階に分割される。１は処理物の層の厚さが最も薄い
状態を意味し、５は処理物の層の厚さが最も厚い状態、
即ち詰まり状態を意味する。これらの５段階の値は図１
に示すようにシーブモニタ３７に表示される。つまり、
バーグラフ表示器３７ａによってレベル表示されると共
に、７セグメント表示器３７ｂによって数値表示され
る。シーブモニタ３７は搭乗操縦部２に設けられ、作業
者は、これを参照しながら前述のようにチャフシーブ開
度と唐箕風量の自動制御量のオフセットを必要に応じて
変更設定する。即ちシーブモニタ３７の表示値が２〜３
から逸脱する状態が続けばチャフシーブ開度設定器ＶＲ
１及び唐箕風量設定器ＶＲ２を操作して表示値が２〜３
に戻るように調節する。

【００２０】シーブモニタ３７には詰まり警報のための
メーセージ表示器３７ｃ及びブザー３７ｄも備えられ、
前記表示値が４又は５のときにこれらが作動する。即
ち、シーブセンサＳ４の検出値Ｙ（表示値）が４のとき
は、詰まる間際の状態（以下注意領域という）であるの
で、メーセージ表示器３７ｃに「シーブチュウイ」と表
示すると共に、ブザー３７ｄを２秒毎に0.1 秒間鳴動さ
せる。又、シーブセンサＳ４の検出値Ｙ（表示値）が５
のときは、詰まり状態（以下、警報領域という）である
ので、メーセージ表示器３７ｃに「シーブケイホウ」と
表示すると共に、ブザー３７ｄを１秒毎に0.1 秒間鳴動
させる。

【００２１】但し、図２の流れ図に示すように、上記の
シーブセンサＳ４の検出値に基づくモニタ表示及び警報
は、脱穀スイッチＳＷ１がオフの時及びオンになってか
ら１０秒間は行わない。脱穀スイッチＳＷ１がオフの時
は揺動選別板１７の揺動は停止され、シーブセンサＳ４
が処理物の層の厚さを正しく検出できないからである。
又、速度センサＳ１の検出情報から得られる単位時間当
りの速度変化が所定値を越えた場合も、その後３秒間は
上記モニタ表示及び警報を行わない。急激な速度変化に
伴って、シーブセンサＳ４がその慣性により誤検出する
ためである。尚、脱穀スイッチＳＷ１は前述の脱穀クラ
ッチ１０の状態をモニタするスイッチであって、脱穀ク
ラッチ１０が入れられたときにオンになる。上記の時間
（１０秒及び３秒）は、制御手段３６に記憶されている
データテーブルの値を変更すれば任意に変えられる。デ
ィップスイッチ等で切り換えてもよい。

【００２２】シーブセンサＳ４の検出値Ｙは、上記の如
くモニタ表示や警報に用いられるのみならず、以下のよ
うに選別装置Ｂの処理能力の制御にも用いらていれる。
図２の流れ図に示すように、シーブセンサＳ４の検出値
ＹがＹ０より大きい状態、即ちチャフシーブ２０上の処
理物の層の厚さが設定値以上である正常状態では、制御
手段３６は、前述のように速度センサＳ１の検出情報Ｘ
に基づいて決定したチャフシーブ開度Ｔ及び唐箕風量
（これによって選別装置Ｂの目標処理能力が定まる）を
そのまま最終的なチャフシーブの開閉制御量Ｒ及び唐箕
風量制御量とする。ここで、Ｙ０は前述の５段階に分割
する前の８ビットデジタル値で任意に設定できるが、本
実施例では５段階に分割した後の表示値２の下限に合わ
せて３３Ｈ（十進法で５１）としている。尚、図２は、
複雑さを避けるためにチャフシーブ開度の制御について
のみ記載しているが、唐箕風量についても同様の制御が
行われる。

【００２３】シーブセンサＳ４の検出値Ｙが設定値Ｙ０
未満になると、制御手段３６は、速度センサＳ１の検出
情報Ｘに基づいて決定したチャフシーブ開度Ｔから２段
階下げた開度を最終的なチャフシーブの開閉制御量Ｒと
する（図２中の処理（イ））。唐箕風量については１段
階下げ、両者あいまって選別装置Ｂの処理能力を設定値
だけ小さくすることになる。この制御は、処理物の量が
漸次増加してシーブセンサＳ４の検出値Ｙが設定値Ｙ０
以上に復帰するまで行われる。

【００２４】上記制御の目的は選別装置Ｂの選別精度を
できるだけ維持することにある。即ち、選別装置Ｂのチ
ャフシーブ２０及び唐箕１６による選別の精度を維持す
るためにはチャフシーブ２０上の処理物の層の厚さが所
定値以上であることが必要である。本実施例ではシーブ
センサＳ４の検出値Ｙが、５段階に分割した後の表示値
で２以上であることが必要である。しかるに、例えば稲
穂の実り状態が同一圃場内で変化するような場合に、穀
稈供給量がほぼ一定であるにもかかわらず処理物が減少
し、上述のようにシーブセンサＳ４の検出値Ｙが設定値
Ｙ０（表示値２の下限）未満になることがある。このよ
うな場合に選別装置Ｂの処理能力を設定値だけ小さくし
て、処理物の量を漸次増加させるのである。又、省エネ
ルギーにも貢献することになる。

【００２５】上記実施例の図２における（イ）の処理
は、下記のようにすることもできる。即ち、開度変更範
囲内での最小開度又はそれに近い所定開度で置き換え
る。唐箕風量についても同様に最小風量又はそれに近い
所定風量で置き換え、両者あいまって選別装置Ｂの処理
能力を調節可能範囲内における最小能力又はそれに近い
所定能力に固定するのである。この場合も、シーブセン
サＳ４の検出値Ｙが設定値Ｙ０以上に復帰するまでこの
所定能力が維持されることになる。

【００２６】上記実施例において、扱室Ａへの穀稈供給
量を検出する穀稈供給量検出手段として速度センサＳ１
を用いたが、その他のセンサとして、例えば、脱穀部３
のフィードチェーン８で搬送される穀稈の層の厚さを検
出するものを用いることもできる。

【００２７】本実施例の選別装置Ｂは、チャフシーブ開
度と唐箕風量を調節することによりその処理能力を調節
するよるものであるが、チャフシーブ開度や唐箕風量を
調節するための具体構成は各種変更できる。又、本発明
は下記のような種々の方式の処理能力調節を行う選別装
置にも適用できる。 揺動選別板の揺動周期（揺動速
度）を変える方式。 揺動選別板の傾斜角を変える方
式。 チャフシーブ、グレンシーブ等の濾過面積を調
節する遮蔽板を出退させる方式。選別ラックの隣接す
るラック板の間隔を変化させる方式。

【００２８】上記実施例では、本発明をいわゆる自脱式
のコンバインに適用した場合を示したが、全桿投入式の
コンバインにも適用できるものであって、本発明を実施
する上で必要となる各部の具体構成は各種変更できる。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るコンバインの脱穀選別制
御装置のブロック図

【図２】同脱穀選別制御装置の流れ図

【図３】本発明の実施例に係るコンバインの動力伝達系
の説明図

【図４】同コンバインの側面外観図

【図５】同コンバインの脱穀部を示す切欠側面図

【図６】チャフシーブの開度調節機構を示す説明図

【図７】唐箕風量調節機構を示す説明図

【図８】チャフシーブ開度と走行速度との関係を示す説
明図

【図９】唐箕風量と走行速度との関係を示す説明図

【図１０】シーブセンサの概略構成図

【符号の説明】

１７ 揺動選別板 ３６ 制御手段 Ａ 扱室 Ｂ 選別装置 Ｓ１ 穀稈供給量検出手段 Ｓ４ 処理物量検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 末蔵 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 冨永 俊夫 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 溝口 隆雄 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平２−109913（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257807（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−77346（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扱室（Ａ）への穀稈供給量を検出する穀
   稈供給量検出手段（Ｓ１）の検出情報に基づいて、穀稈
   供給量が多いほど選別装置（Ｂ）の処理能力が大きくな
   るように目標処理能力を求めて、前記選別装置（Ｂ）の
   処理能力を前記目標処理能力に自動調節する制御手段
   （３６）が設けられた脱穀選別制御装置であって、前記
   選別装置（Ｂ）に備えさせた揺動選別板（１７）上の処
   理物の層の厚さを検出する処理物量検出手段（Ｓ４）が
   設けられ、前記制御手段（３６）は、前記処理物の層の
   厚さが設定値未満の状態では、前記処理能力を調節可能
   範囲内における最小能力又はそれに近い能力に維持する
   ように構成されている脱穀選別制御装置。
2. 【請求項２】 扱室（Ａ）への穀稈供給量を検出する穀
   稈供給量検出手段（Ｓ１）の検出情報に基づいて、穀稈
   供給量が多いほど選別装置（Ｂ）の処理能力が大きくな
   るように目標処理能力を求めて、前記選別装置（Ｂ）の
   処理能力を前記目標処理能力に自動調節する制御手段
   （３６）が設けられた脱穀選別制御装置であって、前記
   選別装置（Ｂ）に備えさせた揺動選別板（１７）上の処
   理物の層の厚さを検出する処理物量検出手段（Ｓ４）が
   設けられ、前記制御手段（３６）は、前記処理物の層の
   厚さが設定値未満の状態では、前記穀稈供給量検出手段
   （Ｓ１）の検出情報に基づいて求めた処理能力から設定
   値小さくした処理能力に前記選別装置（Ｂ）を調節する
   ように構成されている脱穀選別制御装置。