JP2721079B2 - 脱穀装置の二番還元率又は二番還元量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱穀装置の二番還元率
又は二番還元量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記脱穀装置では、従来、いわゆる二番
還元機構（選別装置の二番回収部にて回収された二番回
収物を二番還元量として選別装置に戻して再選別処理す
るもの）についてその二番還元率又は二番還元量を検出
していなかった。

【０００３】そのため、選別制御においては、例えば、
選別装置の上に存在する選別対象物の層厚を検出し、こ
の層厚が所定厚さに維持されるようにチャフシーブ開度
等を調節することで適正な選別状態を確保するようにし
ていた。つまり、層厚が厚くなった場合にはチャフシー
ブ開度を開き側に調節して選別対象物を速やかに漏下さ
せるとともに、層厚が薄くなった場合にはチャフシーブ
開度を閉じ側に調節して選別対象物の漏下を抑制して選
別装置上に適量の選別対象物が存在するようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来手段
では、制御条件を設定するためのパラメータが選別装置
上の所定箇所における選別対象物の層厚のみであるため
に、例えば、一番回収物への藁屑混入や穀粒損失（穀粒
損傷や機外への放出等）等の選別状態に対して大きな要
因となる前記二番還元機構を二番還元率等にて直接とら
え、その二番還元率等の値に応じて選別装置の制御条件
を調節することができなかった。つまり、二番還元率が
小さくなると本来穀粒であるべき一番回収物への藁屑等
の混入が多くなる一方、二番還元率が大きくなると一番
回収部での回収量が減少して処理能力が低下すると共に
脱ぷや穀粒損傷等の不具合の発生及びいわゆる三番ロス
の増加に対して有効に対処することができなかった。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、二番還元機構を直接とらえるべ
く、二番還元率又は二番還元量を検出できるようにする
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の脱穀装置の二番
還元率又は二番還元量検出装置の特徴構成は、選別対象
物を移送しながら選別処理する選別装置の上に存在する
選別対象物の層厚を検出する複数個の層厚検出手段が対
象物移送方向に並べて設けられ、前記複数個の層厚検出
手段の検出情報、各層厚検出手段の対象物移送方向での
位置情報、並びに、前記選別装置の漏下部における一番
回収用部分と二番回収用部分との対象物移送方向での位
置及び距離情報に基づいて二番還元率又は二番還元量を
算出する算出手段が設けられている点にある。

【０００７】

【作用】本発明の特徴構成によれば、選別対象物の移送
方向に並べて複数個の、例えば、２個の層厚検出手段を
前方側と後方側に設け、この層厚検出手段の検出情報及
び各層厚検出手段の対象物移送方向での位置情報から選
別装置上の対象物の層厚分布を検出し、この層厚分布の
選別装置上における位置から一番物として回収される部
分と二番物として回収された後二番還元される部分とを
区別する。つまり、前記選別装置の漏下部における一番
回収用部分と二番回収用部分との対象物移送方向での位
置及び距離情報に基づいて、それらを区分することがで
きるのである。これによって、例えば、層厚分布の全体
量に対する上記二番還元される部分の比率から二番還元
率を算出でき、又は、上記二番還元される部分自体の量
から二番還元量を算出することができる。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、二
番還元機構の状態を二番還元率又は二番還元量として直
接とらえることができるようになる。そして、この検出
された二番還元機構の状態に基づいて選別制御の条件を
設定できるので、従来のように、単に選別装置上の層厚
に基づいて選別制御していたのに較べて、より本質的で
且つ高精度な選別制御が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を、コンバインに搭載された脱
穀装置に適用した場合の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１０】図２に示す自脱型のコンバインは、左右一
対のクローラ走行装置１、脱穀装置２、操縦部３、刈取
部４等を備える。刈取部４は、分草具５、植立穀稈の引
き起こし装置６、刈り刃７を備え、刈り取られた穀稈は
搬送装置９によって脱穀装置２のフィードチェーン１６
まで搬送される。又、搬送装置９の先端部に、株元セン
サＳ１が設けられている。そして、図３に示すように、
エンジンＥからの動力が、脱穀クラッチ１０を介して前
記脱穀装置２に伝達されると共に、走行クラッチ１１及
び油圧式無段変速装置１２を介して前記クローラ走行装
置１のミッション部１３に伝達され、さらに、その動力
が刈取クラッチ１４を介して前記刈取部４に伝達され
る。尚、脱穀装置２が動作中か否かを検出するために、
脱穀クラッチ１０にその入切状態を検出する脱穀スイッ
チＳＷ１が設けられている。

【００１１】脱穀装置２は、図４及び図５に示すよう
に、扱胴８を収納する扱室Ａ、刈取部４から供給される
穀稈を扱室Ａに供給するフィードチェーン１６、排塵用
の横軸流ファン１７、脱穀後の処理物すなわち選別対象
物を選別するための揺動選別板１９及びトウミ１８等か
らなる選別装置Ｂ、選別された後の対象物を回収するた
めの一番口２０及び二番口２１を備えている。前記扱室
Ａの下部には、前記扱胴８の下側外周部に沿って脱穀処
理物漏下用の受網２２が設けられ、脱穀後の処理物のう
ち単粒化した穀粒は受網２２から揺動選別板１９に漏下
する。一方、受網２２から漏下できなった処理物は、受
網２２の後端部より揺動選別板１９に落下する。

【００１２】前記揺動選別板１９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２７、チャ
フシーブ２４、及び、ストローラック２３の夫々を備
え、前記チャフシーブ２４から漏下し、さらにグレンシ
ーブ２５から漏下した穀粒は一番口２０から回収されて
タンク等に貯溜される。チャフシーブ２４の後端やグレ
ンシーブ２５の後端から落下した穀粒と藁屑との混合物
は二番口２１から回収された後、スクリュー式の二番物
還元装置２６によって扱室Ａの後端部横側方位置まで上
方に搬送され、その先端部に設けた排出口２８に内装さ
れ縦軸芯周りに回転する回転板４０によって前方側に吹
き飛ばされて揺動選別板１９の前方側箇所に落下する。
従って、上記二番物還元装置２６によって還元された二
番物の量が二番還元量となる。

【００１３】前記受網２２の下側には、図４及び図５に
示すように、前記揺動選別板１９の対象物移送方向に並
べて前方側と後方側の夫々の位置に、揺動選別板１９上
に存在する選別対象物の層厚を検出する層厚検出手段と
しての第１層厚センサＳ４と第２層厚センサＳ５とが、
受網２２に固着された弓金３９に取り付けて設けられて
いる。各層厚センサＳ４，Ｓ５は、図６に示すように、
横軸芯周りに揺動自在に垂下されたセンサバーＴと、こ
のセンサバーＴの後方（対象物移送方向）への回動角度
に応じて抵抗値が変化するポテンショメータＰＭとから
成る。センサバーＴは、対象物移送方向の下流部Ｔ１が
上流部Ｔ２よりも長い二股状に形成され、これにより、
対象物の層厚が薄いときは下流部Ｔ１が対象物に接当
し、層厚が厚くなると上流部Ｔ２が対象物に接当するよ
うに構成されている。そして、対象物の層厚が厚くなる
ほど、センサバーＴの回動角度が大きくなってポテンシ
ョメータＰＭの抵抗値が増大し、そして、その抵抗値に
応じた信号電圧が後述の制御装置Ｈへ入力される。

【００１４】前記チャフシーブ２４は、図７に示すよう
に、対象物移送方向（図中において右方向）に並置され
た複数個の帯板状部材２４ａが左右の側板に対して回動
自在に取り付けられ、各帯板状部材２４ａの下端部に枢
着された操作ロッド３０を前後方向に押し引き操作する
ことによって、帯板状部材２４ａの角度が同時に変更さ
れる。その結果、各帯板状部材２４ａの平行が保たれな
がら、隣合うもの同士の間隔ｄ（以下、チャフシーブ開
度という）が変更される。

【００１５】前記チャフシーブ開度を変更調節するため
のシーブモータＭ１が設けられ、ギヤ式の連係機構３
１、揺動アーム３２、レリーズワイヤ３３を介して前記
操作ロッド３０に連結されている。そして、印加電圧の
極性を変えてシーブモータＭ１を正逆に回転させること
によってチャフシーブ開度を開き側にしたり閉じ側にし
たりすることができる。又、揺動アーム３２の回転角か
らチャフシーブ開度を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Ｓ２が設けられている。
尚、２９はチャフシーブ２４を閉じ側に復帰付勢するス
プリングである。

【００１６】前記トウミ１８は、揺動選別板１９上の、
及びこれから漏下する藁屑を吹き飛ばすためのものであ
り、その風力は、図８に示すように、ファンケースカバ
ー１８ａの開度（以下、トウミ排風開度という）を変え
ることによって行われる。つまり、トウミ排風開度を大
きくするほどその開口部から逃げる風量が増加し、揺動
選別板１９上の処理物を吹き飛ばす風力（以下、トウミ
風力という）が小さくなる。

【００１７】トウミ排風開度の調節は、トウミモータＭ
２によって行われ、その印加電圧の極性を変えて正逆に
回転させると、連係機構３４、揺動アーム３５、ロッド
３６，３７を介してファンケースカバー１８ａが開閉す
る。図中、Ｓ３は揺動アーム３５の回転角からトウミ排
風開度を検出するためのポテンショメータ式のトウミ排
風開度センサである。

【００１８】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、前記
株元センサＳ１、前記チャフシーブ開度センサＳ２、前
記トウミ排風開度センサＳ３、前記第１層厚センサＳ
４、前記第２層厚センサＳ５及び前記脱穀スイッチＳＷ
１からの各信号が入力されるとともに、前記制御装置Ｈ
からは、前記シーブモータＭ１及び前記トウミモータＭ
２に対する駆動信号が出力されている。

【００１９】そして、前記制御装置Ｈを利用して、前記
第１層厚センサＳ４と前記第２層厚センサＳ５の検出情
報、各層厚センサＳ４，Ｓ５の対象物移送方向での位置
情報、並びに、選別装置Ｂの漏下部としてのチャフシー
ブ２４における一番回収用部分と二番回収用部分との対
象物移送方向での位置及び距離情報に基づいて、前記選
別装置Ｂへ流入した選別対象物の流入量に対する前記二
番還元量の比率、つまり、二番還元率Ｋを算出する算出
手段２００が構成されている。尚、前記制御装置Ｈは、
前記算出手段２００の情報に基づいて、前記二番還元率
Ｋを設定比率に維持するように前記シーブモータＭ１及
び前記トウミモータＭ２を作動させるように構成されて
いる。

【００２０】次に、前記算出手段２００の二番還元率を
算出する構成について説明する。図９に示すように、前
記第１層厚センサＳ４によって検出された選別対象物の
層厚をＸ、前記第２層厚センサＳ５によって検出された
選別対象物の層厚をＹ、第１層厚センサＳ４と第２層厚
センサＳ５の設置間隔をＺとする。尚、Ｌ１は一番口２
０に回収可能なチャフシーブ２４の対象移送方向での長
さ、Ｌ２は第１層厚センサＳ４の設置位置から、対象物
が一番口２０に回収される最後方側位置（これは略前記
グレンシーブ２５の後端位置に対応する）までの距離で
ある。従って、上記Ｘ，Ｙが、第１層厚センサＳ４と前
記第２層厚センサＳ５の検出情報に対応し、上記Ｚが、
各層厚センサＳ４，Ｓ５の対象物移送方向での位置情報
に対応し、上記Ｌ１，Ｌ２が、チャフシーブ２４におけ
る一番回収用部分と二番回収用部分との対象物移送方向
での位置及び距離情報に対応する。ここで、選別対象物
の層厚は定常状態では移送方向において滑らかに変化し
ている、つまり、前方側から後方側に向かって層厚が直
線的に薄くなると考えられ、その変化率は直線の傾き
（Ｘ−Ｙ）／Ｚで表される。以上より、対象物が一番口
２０に回収される最前方側位置での層厚αが式（１）に
て、又、対象物が一番口２０に回収される最後方側位置
での層厚βが式（２）にて夫々求められる。

【００２１】

【数１】 α＝Ｘ＋（Ｘ−Ｙ）×（Ｌ１−Ｌ２）／Ｚ …………（１） β＝Ｙ−（Ｘ−Ｙ）×（Ｌ２−Ｚ）／Ｚ …………（２）

【００２２】従って、対象物が一番口２０に回収される
最後方側位置から右側の対象物が二番口２１に回収され
二番還元物になるとすると、三角形の面積比から次式
（３）のように二番還元率Ｋが求められる。

【００２３】

【数２】Ｋ＝（β／α）² …………（３）

【００２４】次に、図１０に示すフローチャートに基づ
いて、前記制御装置Ｈの作動を説明する。先ず、脱穀ス
イッチＳＷ１及び株元センサＳ１が共にオンのとき、即
ち、脱穀装置２への穀稈供給がなされていることを確認
してから、第１層厚センサＳ４による層厚Ｘの検出と第
２層厚センサＳ５による層厚Ｙの検出とを行う。上記両
層厚の検出値Ｘ，Ｙから前記のように二番還元率Ｋを算
出する。そして、この算出された二番還元率Ｋが予め設
定された設定比率に等しいか否かを判断する。ここで、
二番還元率Ｋの方が大きい場合には二番還元量を減らす
ために、シーブモータＭ１をチャフシーブ開度の開き側
に調節するとともに、トウミモータＭ２をトウミ排風開
度の小側に調節する。一方、二番還元率Ｋの方が小さい
場合には二番還元量を増やすために、シーブモータＭ１
をチャフシーブ開度の閉じ側に調節するとともに、トウ
ミモータＭ２をトウミ排風開度の大側に調節する。

【００２５】〔別実施例〕上記実施例では、算出手段２
００によって二番還元率Ｋを算出するようにしたが、二
番還元量Ｒを算出するようにしてもよい。具体的な算出
方法を説明すると、図９において層厚がβである位置よ
りも右側の選別対象物の量を示す三角形の面積として下
記式（４）のように計算するのである。

【００２６】

【数３】 Ｒ＝β×（（ＸＺ／（Ｘ−Ｙ）−Ｌ２） …………（４）

【００２７】そして、二番還元率Ｋを予め設定された設
定比率に維持するようにチャフシーブ開度等を調節する
代わりに、二番還元量を設定量に維持ようにチャフシー
ブ開度等を調節するのである。

【００２８】又、上記実施例では、選別装置Ｂの上に存
在する選別対象物の層厚を検出する複数個の層厚検出手
段として、対象物移送方向に並べて前後２箇所に設けた
２個の層厚センサＳ４，Ｓ５を使用したが、３個以上設
けるようにしてもよく、例えば、３個設けて各隣接する
２個のセンサ間で層厚の変化率を求め、この求められた
２つの変化率を平均して全体の層厚の変化率として検出
精度を向上させるようにすることも可能である。又、接
触式の層厚センサ以外の検出手段、例えば超音波センサ
や光電センサ等の非接触式のセンサを用いるようにして
もよい。

【００２９】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】コンバインの概略側面図

【図３】コンバインの動力系統図

【図４】脱穀装置の概略縦断側面図

【図５】脱穀装置の上部の縦断正面図

【図６】層厚検出手段の側面図

【図７】チャフシーブ開度調節機構の側面図

【図８】トウミ排風開度調節機構の側面図

【図９】二番還元率算出の説明図

【図１０】制御作動のフローチャート

【符号の説明】

２４ 漏下部 ２００ 算出手段 Ｂ 選別装置 Ｓ４，Ｓ５ 層厚検出手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選別対象物を移送しながら選別処理する
   選別装置（Ｂ）の上に存在する選別対象物の層厚を検出
   する複数個の層厚検出手段（Ｓ４，Ｓ５）が対象物移送
   方向に並べて設けられ、前記複数個の層厚検出手段（Ｓ
   ４，Ｓ５）の検出情報、各層厚検出手段（Ｓ４，Ｓ５）
   の対象物移送方向での位置情報、並びに、前記選別装置
   （Ｂ）の漏下部（２４）における一番回収用部分と二番
   回収用部分との対象物移送方向での位置及び距離情報に
   基づいて二番還元率又は二番還元量を算出する算出手段
   （２００）が設けられている脱穀装置の二番還元率又は
   二番還元量検出装置。