JP2613682B2 - 脱穀装置の選別制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、供給される処理物を選
別処理する揺動選別板と、選別風を送風するトウミと、
扱室への処理物供給量を検出する供給量検出手段又は前
記揺動選別板上の処理物の厚さを検出する厚さ検出セン
サと、前記処理物供給量の検出情報又は前記処理物の厚
さの検出情報が大なるほど大になるように、前記揺動選
別板の目標処理能力及び前記トウミの目標送風量を求め
て、前記揺動選別板の処理能力を前記目標処理能力に調
節し、且つ、前記トウミの送風量を前記目標送風量に調
節する制御手段と、前記処理物供給量の検出情報が同じ
であるときの前記揺動選別板の処理能力及び前記トウミ
の送風量を個別に変更設定する、又は、前記処理物の厚
さの検出情報が同じであるときの前記揺動選別板の処理
能力及び前記トウミの送風量を個別に変更設定する設定
手段とが設けられている脱穀装置の選別制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】米であるか麦であるか等の処理物の種類
や、濡れているか否か等の処理物の状況によって、処理
物供給量の検出情報が同じであるときの揺動選別板の目
標処理能力及びトウミの目標送風量、又は、処理物の厚
さの検出情報が同じであるときの揺動選別板の目標処理
能力及びトウミの目標送風量を個別に変更設定すること
が望ましい。そこで、上記構成の脱穀装置の選別制御装
置においては、前記設定手段にて上述したような目標処
理能力及び目標送風量を変更設定できるようにしてい
る。ところで、処理物供給量又は処理物の厚さが大なる
ほど揺動選別板の処理能力及びトウミの送風量を常に大
に調節することが一般的であると考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】穀粒が所望通り選別回
収されずに脱穀装置外に排出されてしまう、いわゆる３
番ロスを極力抑える場合には、揺動選別板の処理能力に
比してトウミの送風量が小であることが望ましい。従っ
て、処理物供給量又は処理物の厚さの検出情報が同じで
あるときの揺動選別板の処理能力を比較的大に、トウミ
の送風量を比較的小に設定することがある。この場合、
処理物供給量又は処理物の厚さの検出情報が増加すると
揺動選別板の処理能力が先に上限に達することになる。
そして、更に前記検出情報が大になると、上記従来技術
では、トウミの送風量を更に大に調整するため３番ロス
が大になる虞がある。本発明の目的は、上記従来欠点を
解消して３番ロスの増加を防止する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による脱穀装置の選別制御装置の特徴構成
は、前記制御手段は、前記揺動選別板の処理能力が上限
に達しているときに前記処理物供給量の検出情報、又
は、前記処理物の厚さの検出情報が大になっても、前記
トウミの送風量を大なる側へ調整しないように構成され
ていることである。

【０００５】揺動選別板の処理能力が上限に達している
ときには、前記処理物供給量の検出情報、又は、前記処
理物の厚さの検出情報が大になっても、トウミの送風量
を大なる側へ調整しないので、揺動選別板の処理能力に
比してトウミの送風量が大になるのを防止できる。

【０００６】

【発明の効果】その結果、例えば、処理物供給量の検出
情報が同じであるとき、又は、処理物の厚さの検出情報
が同じであるときの揺動選別板の処理能力を比較的大
に、トウミの送風量を比較的小に設定したような場合で
あっても、揺動選別板の処理能力に比してトウミの送風
量が大になるのを防止できるので、３番ロスが増加する
のを抑制できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明をコンバインに搭載された脱穀
装置の選別制御装置に適用した実施例について図面に基
づいて説明する。図９に示すように、コンバインは、左
右一対のクローラ走行装置１、脱穀装置２、運転席３を
備えた本機の前部に、刈取部４を装備している。

【０００８】刈取部４は、圃場の穀稈を引き起こす引き
起こし装置５、引き起こし穀稈の株元を切断する刈り刃
６、刈取穀稈を脱穀装置２のフィードチェーン７に受け
渡す縦搬送装置８、及び、刈取穀稈を縦搬送装置８に搬
送する補助搬送装置９の夫々を備えている。尚、図中、
Ｓ０は縦搬送装置８の搬送始端部で刈取穀稈の株元に接
当して脱穀装置２に搬送される穀稈の存否を検出する株
元センサである。

【０００９】図１０に示すように、エンジンＥとクロー
ラ走行装置１の駆動ケース１０Ａとが、ベルトテンショ
ン式の主クラッチ１０Ｂ及び前後進切換を含む走行用の
変速装置１０を介して連動連結されると共に、エンジン
Ｅと脱穀装置２とが、ベルトテンション式の脱穀クラッ
チ１１を介して連動連結されている。又、駆動ケース１
０Ａに伝動された出力の一部が、ベルトテンション式の
刈取クラッチ１２を介して刈取部４に伝動されている。
そして、駆動ケース１０Ａの出力回転数に基づいて車速
を検出する車速センサＳ１が備えられている。

【００１０】図１１に示すように、脱穀装置２は、フィ
ードチェーン７にて機体前方側から機体後方側に向かっ
て挟持搬送される刈取穀稈を扱処理する扱胴１３を収納
する扱室Ａと、その扱室Ａから供給される処理物に対し
て選別作用する揺動選別板１５と選別風を送風するトウ
ミ１６とを備えた選別装置Ｂとからなる。尚、本実施例
においては、二番物が揺動選別板１５上に還元されて選
別されるようになっている。扱室Ａの下部には、扱胴１
３の下側外周部に沿って脱穀処理物が漏下する受網１７
が設けられている。揺動選別板１５は、機体前方から後
方に向かって順次並ぶように配置されたグレンパン１
８、チャフシーブ１９、及び、ストローラック２０の夫
々を備えている。チャフシーブ１９の下方には、補助グ
レンパン２１とグレンシーブ２２とが前後方向に順次配
置されている。前記グレンパン１８乃至グレンシーブ２
２の各部は、左右一対の側板２３の間に固定されてい
る。

【００１１】図１２に示すように、チャフシーブ１９
は、処理物移送方向に並置された複数個の帯板状部材２
５にて形成されている。それら帯板状部材２５は、上端
部を支点として側板２３に対して回動自在に取り付けら
れている。つまり、帯板状部材２５を回動操作してその
間隔ｔを大小に変更調節することにより、間隔ｔを通過
する単位時間当りの処理物量を調節できるようになって
いる。脱穀装置２の固定枠側に前記間隔ｔを大小に変更
調節するためのモータＭ１が設けられ、そのモータＭ１
にて正逆転駆動される螺軸２６に咬合するコマ部材２７
が、各帯板状部材２５の下端部に連結された操作ロッド
２８と、レリーズワイヤ２９を介して連動連結されてい
る。又、前記間隔ｔが小になる閉じ側に付勢するスプリ
ング３０と、前記間隔ｔの調節状態をコマ部材２７の位
置変化として検出するチャフ開度検出用ポテンショメー
タＰ１とが備えられている。

【００１２】又、チャフシーブ１９上の処理物の厚さを
検出する厚さ検出手段としての厚さセンサＳ２が、受網
１７の保持部材１７Ａに取り付けられている。厚さセン
サＳ２は、横軸芯周りに揺動自在に垂下されたセンサバ
ー３１と、そのセンサバー３１の揺動角度を検出する検
出部３２とを備えている。センサバー３１は、下流部３
１Ａが上流部３１Ｂより長い二股状に形成されている。
つまり、センサバー３１がチャフシーブ１９上の処理物
に接当して揺動する角度に基づいて処理物の厚さを検出
するのであるが、処理物の厚さが比較的小のときには下
流部３１Ａが、処理物の厚さが比較的大のときには上流
部３１Ｂが、夫々処理物に接当するようになっている。

【００１３】トウミ１６は、その回転数を変速して送風
量を変更調節するようになっている。説明を加えると、
図１３及び図１４に示すように、トウミ１６の回転軸３
３に付設された入力プーリ３４が、固定側３４Ａと摺動
側３４Ｂとに分割形成され、いわゆる割りプーリ式の変
速装置３５が構成されている。そして、送風量調節用の
モータＭ２が脱穀装置２の固定枠側に取り付けられ、変
速操作用の操作アーム３６が前記変速装置３５に付設さ
れている。操作アーム３６と、前記モータＭ２にて正逆
転駆動される螺軸３７に咬合するコマ部材３８とが、レ
リーズワイヤ３９にて連動連結されている。もって、伝
動ベルト４０を介して入力プーリ３４に伝動されるエン
ジンＥの出力を変速して前記回転軸３３に伝動できるよ
うに構成されている。又、トウミ１６の回転数を検出す
る回転数センサＳ３が備えられている。

【００１４】次に、チャフシーブ１９の間隔調節用のモ
ータＭ１と送風量調節用のモータＭ２を作動させて、揺
動選別板１５の処理能力及びトウミ１６の送風量を調節
するための制御構成について説明する。図１に示すよう
に、マイクロコンピュータ利用の制御装置Ｈが設けら
れ、その制御装置Ｈに株元センサＳ０、車速センサＳ
１、厚さセンサＳ２、トウミ１６の回転数センサＳ３、
脱穀クラッチ１１の入切を検出する脱穀スイッチＳ４、
変速装置１０が後退側に操作されたことを検出するバッ
クスイッチＳ５、処理物が稲であるか麦であるか選択す
る選択スイッチＳ６、エンジンＥの回転数センサＳ７、
チャフ開度検出用ポテンショメータＰ１、最大チャフ開
度ＣＨ０を設定するチャフ開度設定用ポテンショメータ
Ｐ２、及び、最大トウミ回転数ＴＯ０を設定するトウミ
回転数設定用ポテンショメータＰ３の夫々が接続されて
いる。そして、制御装置Ｈは、予め設定記憶された情報
及び各種の入力情報に基づいて、間隔調節用のモータＭ
１と送風量調節用のモータＭ２の作動を制御するように
構成されている。即ち、制御装置Ｈを利用して制御手段
１００が構成されている。

【００１５】先ず、入力情報の取り扱いについて説明す
る。図１５に、チャフ開度設定用ポテンショメータＰ２
の設定電圧に対する最大チャフ開度ＣＨ０を、図１６
に、トウミ回転数設定用ポテンショメータＰ３の設定電
圧に対する最大トウミ回転数ＴＯ０を、夫々示してい
る。つまり、チャフ開度設定用ポテンショメータＰ２と
トウミ回転数設定用ポテンショメータＰ３とが揺動選別
板１５の処理能力及びトウミ１６の送風量を個別に変更
設定する設定手段に対応している。尚、図１５の縦軸
は、チャフ開度検出用ポテンショメータＰ１の出力電圧
に対応し、０．５（Ｖ）が全閉（ＣＨＭＩＮ）に、３．
５（Ｖ）が全開（ＣＨＭＡＸ）に相当する。ところで、
扱室Ａへの穀稈供給量は、刈取速度が大なるほど大とな
ることから、車速と比例関係にあるとしてよい。本実施
例では、車速センサＳ１が供給量検出手段に対応する。
ここでは、図１７に示すように、車速ＳＰを５段階のレ
ベルＳＰＬに区分している。又、厚さセンサＳ２の検出
電圧ＳＶも、図１８に示すように、８段階のレベルＳＶ
Ｌに区分している。レベル１は下流部３１Ａの長手方向
がほぼ鉛直方向である状態に、レベル７は前記長手方向
がほぼ水平方向である状態に、夫々対応する。

【００１６】以下、制御装置Ｈの動作について説明する
が、刈取作業中（後述の第２モード）においては基本的
に、最大チャフ開度ＣＨ０と車速レベルＳＰＬから基準
チャフ開度ＣＨＶＲを、最大トウミ回転数ＴＯ０と車速
レベルＳＰＬから基準トウミ回転数ＴＯＶＲを夫々求
め、厚さレベルＳＶＬにより基準チャフ開度ＣＨＶＲと
基準トウミ回転数ＴＯＶＲとを補正して、チャフ開度の
目標値ＣＨとトウミ回転数の目標値ＴＯとを求める。そ
して、チャフ開度とトウミ回転数とが、両目標値ＣＨ、
ＴＯとなるように間隔調節用のモータＭ１と送風量調節
用のモータＭ２を作動させるのである。尚、チャフ開度
設定用ポテンショメータＰ２の設定電圧が４．２（Ｖ）
未満、トウミ回転数が５００（ｒｐｍ）以上、脱穀スイ
ッチＳ４がＯＮの各条件が成立しているときに下記の制
御が起動する。又、主として選択スイッチＳ６が稲を選
択している場合について説明する。起動条件成立後の制
御モードには、次の３通りがある。起動条件成立後最初
に株元センサＳ０がＯＮして所定時間経過するまでの第
１モード、株元センサＳ０がＯＮして所定時間経過して
から株元センサＳ０がＯＦＦするまでの第２モード、株
元センサＳ０がＯＦＦしてから株元センサＳ０がＯＮし
て所定時間経過するまでの第３モードである。

【００１７】第１モードにおける厚さレベルＳＶＬとチ
ャフ開度の目標値ＣＨとの関係を図１９に、厚さレベル
ＳＶＬとトウミ回転数の目標値ＴＯとの関係を図２０に
夫々示す。ここでは、車速とは無関係に制御が実行され
る。尚、括弧内の数値は、麦の場合を示す（以下、同
様）。又、厚さレベルＳＶＬが１の状態が所定時間以上
継続中のときには、脱穀装置２に処理物が無いものと判
断して、チャフ開度の目標値ＣＨを０．５、トウミ回転
数の目標値ＴＯを８５０（１０００）とする。又、第２
モードにおける前述と同様の関係を図２１と図２２に示
す。ここで、厚さレベルＳＶＬが４以上のときには、両
目標値ＣＨ、ＴＯを小側に変更しないようになってい
る。又、厚さレベルＳＶＬが０のときには、厚さセンサ
Ｓ２が異常と判断して厚さセンサＳ２の情報を無視す
る。つまり、基準チャフ開度ＣＨＶＲと基準トウミ回転
数ＴＯＶＲの情報に加えて、エンジン回転数等によって
両目標値ＣＨ、ＴＯを補正する従来通りの制御を行う
（例えば、車速が急減速したときには、所定時間経過す
るまで両目標値ＣＨ、ＴＯを補正しない。エンジン回転
数が所定回転数以上低下したときは、車速レベルＳＰＬ
を０として扱う等）。尚、バックスイッチＳ５がＯＮす
るに伴って第３モードに移行する。又、第３モードにお
ける前述と同様の関係を図２３と図２４に示す。ここで
ＣＨＥ、ＴＯＥは、株元センサＳ０がＯＮからＯＦＦに
変化したときの両目標値ＣＨ、ＴＯである。ここで、厚
さレベルＳＶＬが１の状態が所定時間以上継続中のとき
には、第１モードと同様の処理を行う。又、厚さレベル
ＳＶＬが０のときには、所定時間出力を停止し、その
後、チャフ開度の目標値ＣＨを１．５（０．５）に、ト
ウミ回転数の目標値ＴＯを８５０（ＴＯＥ）にする。
又、株元センサＳ０がＯＦＦからＯＮに変化して所定時
間経過するまでの間は出力を停止する。

【００１８】次に、図２乃至図８に示すフローチャート
に基づいて、両目標値ＣＨ、ＴＯを決定する手順につい
て説明を加える。先ず、図３に示す手順によって、厚さ
センサＳ２の検出電圧ＳＶが図１８のどの厚さレベルＳ
ＶＬに対応するかを判定する。図中、ＣＮＴ１は時間計
測のためのカウンタ、Ｔは設定時間（ここでは２ｓｅ
ｃ）を夫々示す。つまり、検出電圧ＳＶがしきい値を越
える時間が、１（ｓｅｃ）以上継続したときに対応する
厚さレベルＳＶＬのフラグをセットする。尚、図では、
厚さレベルＳＶＬが１の場合を代表で示すが、厚さレベ
ルＳＶＬが２乃至７も同様の処理である。

【００１９】次に、起動条件が成立しているか否か判別
する。起動条件が成立している場合には、株元センサＳ
０の情報に基づいてどのモードか判別する。尚、厚さレ
ベルＳＶＬが０の場合には、前述の従来通りの制御を含
む目標値ＣＨ、ＴＯの決定を行うことになるが、詳しい
フローは省略する。

【００２０】第２モードにおける目標値ＣＨ、ＴＯを決
定するフローを図４乃至図７に示す。先ず、基準チャフ
開度ＣＨＶＲをＣＨ０ー０．４×ＳＰＬ、基準トウミ回
転数ＴＯＶＲをＴＯ０ー１００×ＳＰＬの値から求め
る。そして、それらを厚さレベルＳＶＬにて補正して目
標値ＣＨ、ＴＯを決定する。ところで、チャフ開度が上
限ＣＨＭＡＸに達しているときには、車速レベルＳＰＬ
又は厚さレベルＳＶＬが大になってもトウミ回転数の目
標値ＴＯを大にしないようになっている。つまり、揺動
選別板１５の処理能力が上限に達しているときに処理物
供給量又は処理物の厚さの検出情報が大になっても、ト
ウミ１６の送風量を大なる側へ調整しないようになって
いる。尚、図中，ＣＭは前回のチャフ開度の目標値、Ｔ
Ｍは前回のトウミ回転数の目標値、ＣＨＭＩＮはチャフ
開度の下限、ＴＯＭＡＸはトウミ回転数の上限、ＴＯＭ
ＩＮはトウミ回転数の下限を夫々示す。

【００２１】第１モード及び第３モードにおける目標値
ＣＨ、ＴＯを決定するフローを図８に示す。先ず第１モ
ードフラグをチェックして第１モードか第３モードかを
判別する。第１モードであれば、最大チャフ開度ＣＨ０
と最大トウミ回転数ＴＯ０を夫々株元センサＳ０がＯＮ
からＯＦＦに変化したときの両目標値ＣＨＥ、ＴＯＥと
する。そして、両目標値ＣＨＥ、ＴＯＥを厚さレベルＳ
ＶＬにて補正して目標値ＣＨ、ＴＯを決定する。

【００２２】両目標値ＣＨ、ＴＯを決定した後は、チャ
フ開度とトウミ回転数とが目標値ＣＨ、ＴＯとなるよう
に、間隔調節用のモータＭ１と送風量調節用のモータＭ
２を作動させる。起動条件が成立していない場合には、
第１モードフラグをセットし、濡れモードか否か判別す
る。濡れモードによる目標値決定についてはここでは省
略する。尚、チャフ開度設定用ポテンショメータＰ２の
設定電圧が４．２以上のときに濡れモードと判断する。

【００２３】〔別実施例〕上記実施例では、本発明をコ
ンバインに適用した場合を示したが、ハーベスタ等にも
適用できる。上記実施例では、車速によって処理物供給
量を検出するようにしていたが、扱室Ａへの搬送穀稈の
厚さによって検出してもよく、供給量検出手段Ｓ１の具
体構成は各種変更できる上記実施例では、処理物供給量
に対応する情報と、処理物の厚さに対応する情報とに基
づいて制御する場合を例示したが、いずれか１つの情報
を用いて制御するようにしてもよい。尚、特許請求の範
囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、
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】制御構成のブロック図

【図２】制御作動のフローチャート

【図３】制御作動のフローチャート

【図４】制御作動のフローチャート

【図５】制御作動のフローチャート

【図６】制御作動のフローチャート

【図７】制御作動のフローチャート

【図８】制御作動のフローチャート

【図９】コンバインの概略側面図

【図１０】伝動系統図

【図１１】脱穀装置の切り欠き側面図

【図１２】チャフシーブの構成を示す切り欠き側面図

【図１３】トウミの変速構造を示す要部側面図

【図１４】トウミの入力プーリ部の切り欠き側面図

【図１５】チャフ開度設定用ポテンショメータの設定電
圧に対する最大チャフ開度を示す説明図

【図１６】トウミ回転数設定用ポテンショメータの設定
電圧に対する最大トウミ回転数を示す説明図

【図１７】車速と車速レベルとの対応関係を示す説明図

【図１８】厚さセンサの検出電圧と厚さレベルとの対応
関係を示す説明図

【図１９】第１モードにおける厚さレベルとチャフ開度
の目標値との関係を示す説明図

【図２０】第１モードにおける厚さレベルとトウミ回転
数の目標値との関係を示す説明図

【図２１】第２モードにおける厚さレベルとチャフ開度
の目標値との関係を示す説明図

【図２２】第２モードにおける厚さレベルとトウミ回転
数の目標値との関係を示す説明図

【図２３】第３モードにおける厚さレベルとチャフ開度
の目標値との関係を示す説明図

【図２４】第３モードにおける厚さレベルとトウミ回転
数の目標値との関係を示す説明図

【符号の説明】

１５ 揺動選別板 １６ トウミ Ａ 扱室 Ｓ１ 供給量検出手段 Ｓ２ 厚さ検出手段 Ｐ２，Ｐ３ 設定手段 １００ 制御手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される処理物を選別処理する揺動選
   別板（１５）と、 選別風を送風するトウミ（１６）と、 扱室（Ａ）への処理物供給量を検出する供給量検出手段
   （Ｓ１）又は前記揺動選別板（１５）上の処理物の厚さ
   を検出する厚さ検出センサ（Ｓ２）と、 前記処理物供給量の検出情報又は前記処理物の厚さの検
   出情報が大なるほど大になるように、前記揺動選別板
   （１５）の目標処理能力及び前記トウミ（１６）の目標
   送風量を求めて、前記揺動選別板（１５）の処理能力を
   前記目標処理能力に調節し、且つ、前記トウミ（１６）
   の送風量を前記目標送風量に調節する制御手段（１０
   ０）と、前記処理物供給量の検出情報が同じであるときの前記揺
   動選別板（１５）の処理能力及び前記トウミ（１６）の
   送風量を個別に変更設定する、又は、前記処理物の厚さ
   の検出情報が同じであるときの前記揺動選別板（１５）
   の処理能力及び前記トウミ（１６）の送風量を個別に変
   更設定する設定手段（Ｐ２），（Ｐ３） とが設けられて
   いる脱穀装置の選別制御装置であって、 前記制御手段（１００）は、前記揺動選別板（１５）の
   処理能力が上限に達しているときに前記処理物供給量の
   検出情報、又は、前記処理物の厚さの検出情報が大にな
   っても、前記トウミ（１６）の送風量を大なる側へ調整
   しないように構成されている脱穀装置の選別制御装置。