JP2694078B2 - 脱穀装置の送塵弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、扱室に設けられた送塵
弁を、開閉駆動手段を介して開閉制御する制御手段が設
けられた脱穀装置の送塵弁制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】扱室に設けられた送塵弁は、脱穀対象作
物（穀稈）の扱胴の回転軸芯方向への移動を促進し、又
は抑制するためのものである。従来から、送塵弁の開度
を扱室への穀稈供給量に応じて調節することにより、穀
稈の扱室内での滞留時間を調節し、もって脱穀性能を向
上させる制御が行われている（実願昭６０‐４７０１８
号（実開昭６１‐１６０６２３号）のマイクロフィルム
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、送塵弁の開度調節が脱穀対象作物の種類や脱粒性
等の条件に無関係に行われていたために必ずしも適切な
送塵弁制御とはいえないものであった。一方、送塵弁の
開度を手動調節することも行われているが、この場合
は、ある程度の熟練を必要とし、又、調節ミスや調節忘
れにより送塵弁の開度が不適切なままで脱穀されるおそ
れもある。因みに、送塵弁の開度が適正開度より小さく
なると、穀稈の移動（排出）が遅くなり、過脱穀による
損傷粒や脱ぷ等が発生する。逆に送塵弁の開度が適正開
度より大きくなると、脱穀が不十分なまま穀稈が速く排
出されるので二番還元物や三番ロスの増加といった不具
合が発生する。そこで、改良技術として、作物の種類を
選択する穀稈選択スイッチを設け、この穀稈選択スイッ
チで選択した作物に対応する目標開度が実際に手動調節
された送塵弁の開度と一致していない場合には、作業者
に警報して知らせるようにした技術が提案されている
（例えば、特開平３−２５９０１２号公報参照）が、こ
の技術は、設定した目標開度になるように自動開度制御
する技術ではなく、作業者が警報に基づいて再度手動調
節するものであり、又、各作物に対応する目標開度が比
較的広い開度範囲として設定され、送塵弁の開度がその
開度範囲のいずれかに入っていれば警報されないので、
送塵弁の目標開度を作物の脱粒性等の条件に応じて適切
に設定することができなかった。

【０００４】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、送塵弁の目標開度を作物の脱
粒性等の条件に応じて適切に且つ容易な操作によって設
定して、その目標開度になるように自動開度調節を行う
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の脱穀装置の送塵
弁制御装置は、扱室に設けられた送塵弁を、開閉駆動手
段を介して開閉制御する制御手段が設けられたものであ
って、その特徴構成は、脱穀対象作物の条件を切換える
作物設定手段と、前記送塵弁の変更調節可能な全開度範
囲よりも狭い目標開度範囲内で前記送塵弁の目標開度を
調節するための手動操作式の目標開度調節手段とが設け
られ、前記制御手段は、前記作物設定手段の切換位置に
応じて前記送塵弁の変更調節可能な目標開度範囲を設定
するとともに、前記目標開度調節手段の情報に基づいて
前記目標開度範囲において変更調節すべき前記送塵弁の
目標開度を求めて、前記送塵弁の開度がその目標開度に
なるように前記開閉駆動手段を作動させるように構成さ
れている点にある。尚、脱穀対象作物の条件の切換えと
は、例えば作物の種類（稲、麦、大豆等）の切換え等を
いう。

【０００６】

【作用】上記の特徴構成によれば、オペレータが、脱穀
対象作物の条件を切換える作物設定手段を適切に切換え
設定するとともに、送塵弁の変更調節可能な全開度範囲
よりも狭い目標開度範囲内で送塵弁の目標開度を調節す
るための手動操作式の目標開度調節手段を操作すると、
作物設定手段の切換位置に応じて送塵弁の変更調節可能
な全開度範囲よりも狭い目標開度範囲が設定され、且
つ、その目標開度範囲において変更調節すべき送塵弁の
目標開度が目標開度調節手段の情報に基づいて求めら
れ、送塵弁の開度がその求めた目標開度になるように開
閉駆動手段が作動される。

【０００７】

【発明の効果】従って、作物の種類（稲、麦、大豆等）
等の脱穀対象作物の条件に対して設定した比較的狭い目
標開度範囲において、作物の脱粒性等の条件に応じて目
標開度を適宜変更調節して送塵弁の目標開度を求めるの
で、例えばボリューム等の手動操作式の開度調節手段だ
けで広い目標開度範囲の中から目標開度に調節する場合
には広い開度範囲において適切な開度に調節する操作が
容易でなく、又、設定ミスのおそれもあるのに比べて、
各作物条件に対して設定した比較的狭い目標開度範囲の
中で適切な目標開度を適切に且つ容易な操作によって設
定して、適切な送塵弁の自動開度調節を行うことができ
るものとなった。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、図５にコンバイン全体の側面図を示す。左
右一対のクローラ走行装置１を備える機体Ｖに操縦室
２、脱穀装置３等が搭載され、機体Ｖの前方には刈取装
置４が昇降自在に設けられている。刈取装置４は、分草
具５、掻き込み装置６、刈り刃７、刈り取った作物を機
体左右方向の中央部に寄せ集めるオーガー８、寄せ集め
た作物を脱穀装置３に搬送するコンベア９を備えてい
る。

【０００９】脱穀装置３は、機体Ｖの前後方向の軸芯周
りに回転する扱胴１０と受け網１１を備える脱穀部（以
下、扱室という）Ａ、及び、扱室Ａからの漏下処理物か
ら穀粒を選別して回収する選別部Ｂからなる。選別部Ｂ
の詳細については図示しないが、穀粒と藁屑等とを分離
選別するための揺動選別板や藁屑等を吹き飛ばす風を発
生させるトウミ、選別された穀粒を回収する回収装置等
が設けられている。

【００１０】刈取装置４で刈り取られ、オーガー８及び
コンベア９により脱穀装置３に搬送される稲、麦、大豆
等の作物（穀稈）は、扱室Ａに供給されて扱胴１０の回
転により脱穀される。扱室Ａの前部には、穀稈が供給さ
れているか否かを検出するための穀稈感知スイッチＳ１
が設けられている。穀稈感知スイッチＳ１は、図６に示
すように、扱室Ａの天井カバー１２の内側に付設され、
扱胴１０の回転方向に揺動自在に垂下する接触片と、そ
の接触片が穀稈の接触によって揺動するとオンになるス
イッチからなる。従って、穀稈感知スイッチＳ１は、扱
室Ａに穀稈が供給されていない状態でオフ、供給されて
いる状態でオンになる。

【００１１】扱室Ａ内の穀稈（処理物）は、扱胴１０の
周囲に螺旋状に設けられた扱歯によって脱穀されながら
機体後方へ移送され、受け網１１の後端部から選別部Ｂ
に落下する。そして揺動選別板でささり粒等が回収され
た後、藁屑が機外に排出される。扱室内の処理物の後方
への移送を促進し、或いは抑制することにより処理物の
扱室内での滞留時間を調節し、もって脱穀具合を最適化
するための送塵弁１３が扱室の天井カバー１２の内面に
設けられている。

【００１２】図６及び図７に示すように、複数の板状の
送塵弁１３が、扱胴の回転軸芯方向に所定間隔で配設さ
れている。各送塵弁１３は、上下方向の軸芯周りで回動
自在に天井カバー１２に枢着され、天井カバー１２の外
側に設けられたリンク機構１４，１５により全送塵弁１
３が平行状態を維持しつつ同時に回動するように構成さ
れている。

【００１３】即ち、各送塵弁１３と共に回動するリンク
１４が一本のリンク１５で枢支連結され、モータＭによ
って各送塵弁１３の回動角度（開度）を所定範囲内で同
時に変更できるように構成されている。このモータＭ
は、後述する制御手段によって正逆転駆動される。又、
送塵弁１３の回動角度（開度）を検出するためのポテン
ショメータ式の送塵弁開度センサＳ２が設けられてい
る。

【００１４】送塵弁１３の回動範囲（開度調節範囲）
は、図７に破線で示す位置（＋２０°）から二点鎖線で
示す位置（−１０°）までに規制されている。破線で示
す位置は全開状態であってこの状態では処理物の後方へ
の移送が最も促進される。逆に、二点鎖線で示す全閉状
態では処理物の後方への移送が最も抑制される。

【００１５】次に、送塵弁１３の開閉制御について説明
する。図１に示すように、モータＭ等で構成される開閉
駆動手段を介して送塵弁１３を開閉制御する制御手段Ｈ
が設けられている。制御手段Ｈは、マイクロコンピュー
タを用いて構成され、２本の出力１６，１７のいずれか
一方をオン（Ｌレベル）にすることにより、２つのリレ
ー１８，１９のいずれか一方をＶｃｃ側に閉成し、もっ
てモータＭを正転又は逆転させる。すると、送塵弁１３
は前述のようにして開閉操作され、その開度が送塵弁開
度センサＳ２によって制御手段Ｈにフィードバックされ
る。

【００１６】図中、２０は手動で送塵弁を開閉させるた
めの中立位置付の切換えスイッチである。又、２１，２
２はリミットスイッチであって、送塵弁１３が前述の回
動範囲の限界、即ち全開状態又は全閉状態になるに伴っ
てオフになりリレー１８又はリレー１９の励磁電流を遮
断する。尚、図６ではリミットスイッチ２１，２２を省
略した。

【００１７】図１に示すように、制御手段Ｈには、既述
の穀稈感知スイッチＳ１、送塵弁開度センサＳ２の他
に、種々のセンサやスイッチの情報が入力されている。
脱穀クラッチスイッチＳ３、刈取クラッチスイッチＳ４
は、脱穀クラッチ又は刈取クラッチが接続状態にあると
きにオンになるスイッチである。即ち、これらの信号か
ら制御手段Ｈは、コンバインが脱穀中であること又は刈
り取り中であることを知る。

【００１８】電磁ピックアップＳ５は、エンジンの回転
数に比例する周波数の正弦波を発生して制御手段Ｈに与
える。車速センサＳ６はミッション部に設けられ、クロ
ーラ走行装置１の駆動輪の回転数に比例するパルス数の
信号を発生して制御手段Ｈに与える。送塵弁オートスイ
ッチ２３は次に述べる送塵弁の自動開閉制御を実行する
か否かを切換えるスイッチ、作物切換スイッチ２４は刈
取・脱穀対象作物（稲、麦、大豆等）に応じて切換える
スイッチであって脱穀対象作物の条件を切換える作物設
定手段に相当する。送塵弁調節ＶＲ２５は作物の脱粒性
に応じて送塵弁開度を調節するための可変抵抗である。

【００１９】次に、上記の入力情報に基づいて制御手段
Ｈが実行する送塵弁制御について図２及び図３の流れ図
に基づいて説明する。先ず、処理（イ）において自動開
閉制御の起動条件をチェックする。即ち、送塵弁オート
スイッチ２３、脱穀クラッチスイッチＳ３、及び刈取ク
ラッチスイッチＳ４がオンで、且つ、エンジン回転数が
２０００ｒｐｍ以上であれば起動条件が成立して（ロ）
以下の処理に移るが、いずれかの条件を満たしていなけ
れば出力停止処理（出力１６，１７をオフにする）に分
岐する。

【００２０】処理（ロ）においては、刈取・脱穀作業中
のエンジンの回転数の低下から脱穀装置３の負荷を検出
する。つまり、車速が０．１ｍ／ｓ未満のときのエンジ
ン回転数の最大値を基準回転数（Ｒ）として記憶してお
き、車速が０．１ｍ／ｓ以上になったときのエンジン回
転数の現在値（ｒ）との差を負荷Ｌとして算出する。得
られた負荷Ｌは、走行装置１や刈取装置４等、脱穀装置
３以外の負荷をも含むが、脱穀装置３の割合が大きいこ
と、及び、他の負荷の変化が比較的少ないことから便宜
上脱穀装置３の負荷とみなしている。従って、脱穀装置
３の負荷を検出する負荷検出手段２６が制御手段Ｈの内
部に構成されていることになる。

【００２１】次に、処理（ハ）において作物切換スイッ
チ２４の切換位置をチェックし、切換位置に応じた送塵
弁１３の目標開度の設定処理に分岐する。即ち、大豆、
麦の場合はそれぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示すよう
に、送塵弁調節ＶＲ２５の設定値が大きくなるほど、即
ち作物の脱粒性が良いほど大きい目標開度が設定され
る。もっとも、実際には図４（ａ）、図４（ｂ）に示す
ような送塵弁調節ＶＲ２５の設定値と目標開度（°）と
の関係を所定の粗さで量子化したデータテーブルが制御
手段Ｈ内のメモリに記憶されており、制御手段Ｈはその
データテーブルから目標開度を求めている。後述する図
４（ｃ）についても同様である。尚、送塵弁調節ＶＲ２
５の設定値は抵抗値（電圧値）の変化をＡ／Ｄ変換した
値を便宜上、１から５の値に置き換えて図示している。
以上より、送塵弁調節ＶＲ２５が、送塵弁１３の変更調
節可能な全開度範囲よりも狭い目標開度範囲内で送塵弁
１３の目標開度を調節するための手動操作式の目標開度
調節手段に相当し、制御手段Ｈは、作物切換スイッチ２
４の切換位置に応じて送塵弁１３の変更調節可能な目標
開度範囲を設定するとともに、送塵弁調節ＶＲ２５の情
報に基づいてその目標開度範囲において変更調節すべき
送塵弁１３の目標開度を求める。

【００２２】作物の切換位置が稲である場合は、穀稈感
知スイッチＳ１がオンになった直後、即ち、脱穀開始直
後の５秒間と、それ以後とを区別している。脱穀開始直
後の５秒間は、大豆や麦の場合と同様に図４（ｃ）に示
す送塵弁調節ＶＲ２５の設定値との関係から求められ
る。尚、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）からわかるように
大豆、麦、稲の順に送塵弁開度が小さくなっている。こ
れは、脱粒し易さ（脱粒性）の違い等による。

【００２３】穀稈感知スイッチＳ１がオンになってから
５秒を経過した後は、図４（ｄ）に示すように、処理
（ロ）で算出した負荷（エンジン回転数の低下量）Ｌ
（ｒｐｍ）に応じて目標開度を変える。即ち、図に示す
ように段階的な変化ではあるが、負荷Ｌが大きいほど目
標開度を大きくする（結果的に送塵弁１３の開度が大き
くなる）。これは、脱穀負荷が大いほど扱室Ａ内の処理
物量が多く過脱穀になるので、処理物を速く後方へ移送
し、扱室Ａ内での滞留時間を短くするのである。又、処
理物の詰まり状態や過負荷によるエンジン停止の回避に
もなる。

【００２４】但し、図４（ｄ）に示すように、負荷Ｌが
同じときの目標開度を送塵弁調節ＶＲ２５の設定値に応
じて変更する。つまり、送塵弁調節ＶＲ２５の設定値が
大きいほど、即ち作物の脱粒性が悪いほど目標開度を大
きくする。尚、図４（ｄ）では送塵弁調節ＶＲ２５の設
定値を３段階に分けて目標開度を変更しているが、もっ
と細かく分けてもよい。

【００２５】それぞれの作物に応じた目標開度が求まれ
ば、処理（ニ）以下で送塵弁１３の開閉操作が行われ
る。先ず、目標開度と現在開度との偏差が求められる。
ここで、現在開度は前記送塵弁開度センサＳ２によって
制御手段Ｈにフィードバックされる信号から求められる
値である。偏差が許容範囲（不感帯）内であれば出力停
止を実行する。偏差が負、即ち開き過ぎであれば閉出力
を実行し、偏差が正、即ち閉じ過ぎであれば開出力を実
行する。つまり、前記制御手段Ｈは、送塵弁１３の開度
が前記求めた目標開度になるように前記モータＭ等の開
閉駆動手段を作動させる。

【００２６】出力停止は、前述のように出力１６及び出
力１７をオフにする処理でありこれにより、送塵弁１３
の操作は停止される。開出力は出力１６をオン（Ｌレベ
ル）、出力１７をオフにする処理であり、これにより、
モータＭが正転駆動され送塵弁１３が開く方向に操作さ
れる。閉出力は出力１７をオン（Ｌレベル）、出力１７
をオフにする処理であり、これによりモータＭが逆転駆
動され送塵弁１３が閉じる方向に操作される。

【００２７】以下、別実施例を列記する。 上記実施例において、刈り終わりや刈り始めでの脱
穀状態の不安定な状態をできるだけ改善すべく、以下の
ような過渡的な送塵弁制御を行うことも考えられる。例
えば、刈り終わり時に穀稈感知スイッチがオフになるに
伴って、送塵弁の目標開度を負荷ゼロのときの目標開度
に等しくする。或いは、穀稈感知スイッチがオフになっ
たときの送塵弁の（目標）開度を記憶しておき、刈取・
脱穀が再開されるに伴って送塵弁の目標開度を所定時間
だけ記憶された開度に維持する。

【００２８】 作物設定手段は、上記実施例の作物切
換スイッチに限らず、例えば、脱粒性の良し悪しを切換
えるものや、着粒量の多少を切換えるものであってもよ
い。 送塵弁やその開閉駆動手段の具体構成については上
記実施例の構成に限らず、種々変更できる。 本発明は、上記実施例のようなコンバインに限ら
ず、ハーベスタと呼称される収穫機等の脱穀装置に適用
することもできる。

【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脱穀装置の送塵弁制御装
置のブロック図

【図２】送塵弁制御の流れ図

【図３】送塵弁制御の流れ図

【図４】送塵弁の目標開度を求めるためのグラフ

【図５】コンバインの側面図

【図６】脱穀装置の部分断面図

【図７】送塵弁を示す脱穀装置の平面図

【符号の説明】

１３ 送塵弁 ２４ 作物設定手段２５ 目標開度調節手段 Ａ 扱室 Ｈ 制御手段 Ｍ 開閉駆動手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扱室（Ａ）に設けられた送塵弁（１３）
   を、開閉駆動手段（Ｍ）を介して開閉制御する制御手段
   （Ｈ）が設けられた脱穀装置の送塵弁制御装置であっ
   て、脱穀対象作物の条件を切換える作物設定手段（２
   ４）と、前記送塵弁（１３）の変更調節可能な全開度範
   囲よりも狭い目標開度範囲内で前記送塵弁（１３）の目
   標開度を調節するための手動操作式の目標開度調節手段
   （２５）とが設けられ、前記制御手段（Ｈ）は、前記作
   物設定手段（２４）の切換位置に応じて前記送塵弁（１
   ３）の変更調節可能な目標開度範囲を設定するととも
   に、前記目標開度調節手段（２５）の情報に基づいて前
   記目標開度範囲において変更調節すべき前記送塵弁（１
   ３）の目標開度を求めて、前記送塵弁（１３）の開度が
   その目標開度になるように前記開閉駆動手段（Ｍ）を作
   動させるように構成されている脱穀装置の送塵弁制御装
   置。