JP6850440B2

JP6850440B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP6850440B2
Application number: JP2019118151A
Authority: JP
Inventors: 郁朗上加
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2039-06-26
Also published as: JP2021003025A

Description

本発明は、脱穀された穀粒を選別する選別処理装置に選別風を送風する唐箕を有するコンバインに関するものである。

従来、走行装置の走行速度、刈取装置内の穀稈の有無に応じて唐箕から送風される選別風の風量を増減する方法が知られている。（特許文献１参照）

特開平９−２９４４５６号公報

しかし、従来の技術では、刈取装置内の穀稈の有無に応じて唐箕の風量の増減を行っているために、選別処理装置で選別処理される穀粒が選別処理装置の後方から外部に排出されて、穀粒の回収率が低下する問題があった。

そこで、本発明は、選別処理装置を搬送されている穀粒を含んだ処理物と数秒後に選別処理装置に移送されてくる処理物に応じて唐箕の風量の増減を行って、処理物の回収率が高いコンバインを提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、機体の前部に穀稈を刈取る刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈を脱穀選別する脱穀装置（４）を設け、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦部（５）を設けたコンバインにおいて、
前記脱穀装置（４）の選別室（４Ｂ）の上部に脱穀された穀粒を選別する選別処理装置（１０）を設け、前記選別室（４Ｂ）の下部に、前記選別処理装置（１０）に選別風を送風する唐箕（１２）を設け、前記選別処理装置（１０）の上側に、前記選別処理装置（１０）上を搬送される穀粒を含んだ処理物の層厚を検出する層厚センサ（１１）を設け、前記刈取装置（３）の左分草体（２１Ａ）を支持する左刈取フレーム（３Ａ）に穀稈の有無を検出する左穀稈センサ（２２Ａ）を設け、前記刈取装置（３）の右分草体（２１Ｂ）を支持する右刈取フレーム（３Ｂ）に穀稈の有無を検出する右穀稈センサ（２２Ｂ）を設け、前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が有ることを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を予め設定した設定風量に維持し、前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が無いことを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させ、前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内よりも薄いことを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させるコントローラ（３５）を備え、前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）のいずれか一方のみが穀稈が有ることを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量と最小風量の間の中間風量に減少させる構成としたことを特徴とするコンバインである。

請求項２記載の発明は、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に段階的に減少させる構成とした請求項１記載のコンバインである。

請求項３記載の発明は、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から中間風量に段階的に減少させる構成とした請求項１又は２記載のコンバインである。

請求項４記載の発明は、前記操縦部（５）に設けられた風量ダイヤル（２５）によって、前記設定風量を増減調節できる構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバインである。

請求項１記載の発明によれば、層厚センサ（１１）が、選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が有ることを検出した場合には、唐箕（１２）の選別風を予め設定した設定風量に維持し、層厚センサ（１１）が、選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が無いことを検出した場合には、唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させ、層厚センサ（１１）が、選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内よりも薄いことを検出した場合には、唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させるコントローラ（３５）を備えているので、選別処理装置（１０）で選別される穀粒を含んだ処理物が、選別処理装置の後方から外部に排出されるのを抑制して、処理物の回収率を高めることができる。
また、層厚センサ（１１）が、選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）のいずれか一方のみが穀稈が有ることを検出した場合には、唐箕（１２）の選別風を設定風量と最小風量の間の中間風量に減少させる構成としたので、処理物が選別処理装置の後方から外部に排出されるのをより抑制でき、また、選別処理装置（１０）の選別能力をより高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に段階的に減少させる構成としたので、選別処理装置（１０）の選別能力を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明による効果に加えて、唐箕（１２）の選別風を設定風量から中間風量に段階的に減少させる構成としたので、選別処理装置（１０）の選別能力をさらに高めることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明による効果に加えて、操縦部（５）に設けられた風量ダイヤル（２５）によって、設定風量を増減調節できる構成としたので、穀稈の植立状態や含水量に応じて唐箕（１２）の選別風を迅速に増減することができる。

コンバインの左側面図である。コンバインの平面図である。選別室の左側面図である。選別室を横方向に断面した平面図である。選別室の右側面図である。分草体フレームに設けられた穀稈センサの説明図である。選別処理装置の選別棚の上方に設けられた層厚センサの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。ＨＳＴレバーと刈脱レバーの説明図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は左側面図である。コントローラの接続図である。唐箕の選別風の風量の増減方法である。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の後側に脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出部からなる排出オーガ８が設けられている。

図７に示すように、脱穀装置４の上部には、前後壁に扱胴が架設された扱室４Ａが設けられ、扱室４Ａの下側には、扱室４Ａから落下してくる脱穀された穀粒を選別する選別室４Ｂが設けられている。

選別室４Ｂの上部には、揺動選別装置（請求項における「選別処理装置」）１０が設けられ、揺動選別装置１０の選別棚の上方には、選別棚上を後方に向かって移動する穀粒を含んだ処理物の層厚を測定する層厚センサ１１が設けられている。また、選別室４Ｂにおける前側下部には、揺動選別装置１０に向かって選別風を送風する唐箕１２が設けられている。

図３〜５に示すように、エンジンの出力回転が伝動されたカウンタ軸１４の回転は、ベルト１５を介して回転軸１６に伝動される。ベルト１５は、カウンタ軸１４の左端部に支持されたプーリ１４Ａと回転軸１６の左端部に支持されたプーリ１６Ａに巻回されている。また、ベルト１５にはテンションクラッチ１５Ａが設けられ、回転軸１６には唐箕１２が支持されている。

プーリ１６Ａは、回転軸１６の左端部に支持された左側板１８Ａと、回転軸１６上を軸心方向に移動可能に支持された右側板１８Ｂから形成されている。これにより、右側板１８Ｂを左側板１８Ａに向かって移動させるとプーリ１６Ａのピッチ径が大きくなって回転軸１６の回転速度を減速でき、右側板１８Ｂを左側板１８Ａの反対側に向かって移動させるとプーリ１６Ａのピッチ径が小さくなって回転軸１６の回転速度を増速することができる。

右側板１８Ａの移動は、選別室４Ｂの右壁に設けられた伝動モータ１９を回動して行うことができる。すなわち、伝動モータ１９の出力軸を反時計方向に回動させた場合には、伝動モータ１９の出力軸に係合したリンク２０介して右側板１８Ｂが左側板１８Ａに向かって移動し、伝動モータ１９の出力軸を時計方向に回動させた場合には、リンク２０介して右側板１８Ｂが左側板１８Ａの反対側に向かって移動する。なお、リンク２０は、選別室４Ｂの左壁に設けられた左アーム部２０Ａと、選別室４Ｂの右壁に設けられた右アーム部２０Ｂと、左アーム部２０Ａと右アーム部２０Ｂを連結する連結部２０Ｃから形成されている。

これにより、伝動モータ１９の出力軸を反時計方向に回転させると回転軸１６の回転速度を減速でき、伝動モータ１９の出力軸を時計方向に回転させると回転軸１６の回転速度を増速することができる。なお、回転軸１６の回転数が減速すると、唐箕１２から揺動選別装置１０に向かって送風される選別風の風量が減少し、回転軸１６の回転数が増速すると、唐箕１２から揺動選別装置１０に向かって送風される選別風の風量が増加する。

図６に示すように、刈取装置３の最も左側に設けられた刈取フレーム（請求項の「左刈取フレーム」）３Ａにおける分草体（請求項の「左分草体」）２１Ａの後方には、刈取られた穀稈の有無を検出する穀稈センサ（請求項の「左穀稈センサ」）２２Ａが設けられ、刈取装置３の最も右側に設けられた刈取フレーム（請求項の「右刈取フレーム」）３Ｂにおける分草体（請求項の「左分草体」）２１Ｂの後方には、刈取られた穀稈の有無を検出する穀稈センサ（請求項の「右穀稈センサ」）２２Ｂが設けられている。これにより、図６の左側から数えて刈取装置３の１条内に刈取られた穀稈があるか否かを穀稈センサ２２Ａで検出し、左側から数えて刈取装置３の４条内に刈取られた穀稈があるか否かを穀稈センサ２２Ｂで検出して、刈取装置３から脱穀装置４に移送されてくる穀稈の移送量を判断することができる。

図１に示すように、刈取装置３を上下方向に移動させる昇降フレーム３Ｃの後部には、昇降フレーム３Ｃの揺動角度を測定するポテンションメータ等の昇降センサ２４が設けられている。これにより、刈取装置３が非作業高さまで上昇しているか否か検出して、刈取装置３から脱穀装置４に移送されてくる穀稈の移送量を判断することができる。

図２に示すように、操縦部５のフロントパネル５Ａには、唐箕１２の風量を設定する風量ダイヤル２５が設けられている。すなわち、風量ダイヤル２５の回動の回動位置に応じて伝動モータ１９が回動してプーリ１６Ａのピッチ径が設定され、ピッチ径に応じて回転軸１６の回転速度が設定されて唐箕１２から送風される選別風の風量が設定される。これにより、操縦部５に搭乗した操縦者が、圃場の穀稈の状態を目視して唐箕１２から揺動選別装置１０に向けて送風される選別風の風量を簡単に設定することができる。

図８に示すように、操縦部５のサイドパネル５Ｂの前部には、走行装置２の走行速度等を操作するＨＳＴレバー２６が設けられ、後部には、刈取クラッチ２７の接続状態を操作する刈取レバー２８が設けられ、刈取レバー２８の左側には、脱穀クラッチの接続状態を操作する脱穀レバー３１が設けられている。

ＨＳＴレバー２６を中立位置にすると走行装置２が停止し、ＨＳＴレバー２６を中立位置から前側に移動させると走行装置２が前進し、ＨＳＴレバー２６を中立位置から後側に移動させると走行装置２が後進する。また、ＨＳＴレバー２６の位置は、ＨＳＴセンサ２６Ａで測定されている。

刈取レバー２８を前側に移動すると刈取クラッチ２７の接続が解除されてエンジンの出力回転の刈取装置３への伝動が遮断され、刈取クラッチ２７を後側に移動すると刈取クラッチ２７が接続されてエンジンの出力回転が刈取装置３に伝動される。刈取レバー２８の位置は、刈取センサ２８Ａで検出されている。

脱穀レバー３１を前側に移動すると脱穀クラッチの接続が解除されてエンジンの出力回転の刈取装置３への伝動が遮断され、脱穀クラッチを後側に移動すると脱穀クラッチが接続されてエンジンの出力回転が刈取装置３に伝動される。また、脱穀レバー３１の位置は、脱穀センサ３１Ａで検出されている。

図９に示すように、コントローラ３５の入力側には、揺動選別装置１０の選別棚上の穀粒を含んだ処理物の層厚を測定する層厚センサ１１と、刈取装置３の最も左側に位置する条内の穀稈の有無を検出する穀稈センサ２２Ａと、刈取装置３の最も右側に位置する条内の穀稈の有無を検出する穀稈センサ２２Ｂと、刈取装置３の昇降位置を測定する昇降センサ２４と、唐箕１２から送風される選別風の風量を設定する風量ダイヤル２５と、走行装置２の走行速度を操作するＨＳＴレバー２６の位置を測定するＨＳＴセンサ２６Ａが所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。なお、ＨＳＴとは、油圧式無段変速装置の略語である。

コントローラ３５の出力側には、プーリ１６Ａを介して唐箕１２を支持する回転軸１６の回転速度の増減を行う伝動モータ１９と、刈取装置３にエンジンの出力回転を伝動する刈取クラッチ２７が所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

次に、伝動モータ１９を操作して唐箕１２から送風される選別風の風量の増減を行う方法について説明する。

図１０に示すように、ステップＳ１で、コントローラ３５は、風量ダイヤル２５の入力値を判断してステップＳ２に進む。なお、本実施形態では、風量ダイヤル２５の入力値は、入力１〜５に切換えられる。

ステップＳ２で、コントローラ３５は、風量ダイヤル２５の入力値に応じて伝動モータ１９の出力軸を回動させてステップＳ３に進む。これにより、風量ダイヤル２５の入力値に応じて唐箕１２から送風される選別風の風量を設定することができる。また、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸の回転角度を段階的に回転させるのが好ましい。これにより、揺動選別装置１０の選別処理を安定して行うことができる。

本実施形態では、コントローラ３５は、風量ダイヤル２５の入力１〜５に応じて伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度１〜５になるように回動させる。つまり、風量ダイヤル２５の入力１の場合には伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度１になるように反時計方向に所定の角度回転させ、入力２の場合には伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度２になるように反時計方向に１回所定の角度１回回転させ、入力３の場合には伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度３になるように停止を維持し、入力４の場合には伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度４になるように時計方向に所定の角度回転させ、入力５の場合には伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度５になるように時計方向に所定の角度回転させる。これにより、伝動モータ１９を介して風量ダイヤル２５の入力値が入力１の場合には唐箕１２の風量が最小風量の風量１に、入力２の場合には唐箕１２の風量が小風量の風量２に、入力３の場合には唐箕１２の風量が定常風量の風量３に、入力４の場合には唐箕１２の風量が大風量の風量４に、入力５の場合には唐箕１２の風量が最大風量の風量５に設定することができる。なお、以下では理解を容易にするためにステップＳ２において風量ダイヤル２５の入力値が入力３に設定された場合を例に説明を行う。

ステップＳ３で、コントローラ３５は、層厚センサ１１の入力値を判断して、層厚センサ１１の入力値が設定された所定の層厚範囲にあり入力値がＯＮの場合にはステップＳ４に進み、層厚センサ１１の入力値が設定された層厚よりも厚く入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ４で、コントローラ３５は、穀稈センサ２２Ａの入力値を判断して、４条の引起装置を備える刈取装置３の左端側の１条内に搬送されている穀稈が有り入力値がＯＮの場合にはステップＳ５に進み、刈取装置３の１条内に搬送されている穀稈が無く入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ５で、コントローラ３５は、穀稈センサ２２Ｂの入力値を判断して、４条の引起装置を備える刈取装置３の右端側の４条内に搬送されている穀稈が有り入力値がＯＮの場合にはステップＳ７に進み、刈取装置３の４条内に搬送されている穀稈が無く入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ６で、コントローラ３５は、穀稈センサ２２Ｂの入力値を判断して、４条の引起装置を備える刈取装置３の右端側の４条内に搬送されている穀稈が有り入力値がＯＮの場合にはステップＳ８に進み、刈取装置３の４条内に搬送されている穀稈が無く入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ７で、コントローラ３５は、昇降センサ２４の入力値を判断して、刈取装置３が作業域に位置して昇降センサ２４の入力値がＯＮの場合にはステップＳ７に進み、刈取装置３が昇降して非作業域に位置して昇降センサ２４の入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ８で、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度３から角度２になるように反時計方向に所定の角度回転させてステップＳ１に戻る。これにより、唐箕１２から送風される選別風の風量を定常風量の風量３から小風量の風量２に減量して、揺動選別装置１０の選別処理能力の低下を防止し、外部に穀粒が排出されるのを防止することができる。また、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸の回転角度を角度３から角度２に所定の時間経過後に段階的に回転させるのが好ましい。これにより、揺動選別装置１０の選別処理を安定して行うことができる。

ステップＳ９で、コントローラ３５は、ＨＳＴセンサ２６Ａの入力値を判断して、走行装置２が前進状態にありＨＳＴセンサ２６Ａの入力値がＯＮの場合にはステップＳ１１に進み、走行装置２が停止又は後進状態にありＨＳＴセンサ２６Ａの入力値がＯＦＦの場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１０で、コントローラ３５は、刈取クラッチ２７の接続を解除して、エンジンの出力回転が刈取装置３に伝動されないようにする。これにより、刈取装置３は非作業域に位置している場合にはエンジンの負荷を下げることができる。

ステップＳ１１で、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸が角度３になるように維持してステップＳ１に戻る。これにより、通常の刈取作業時の揺動選別装置１０の選別処理能力を維持することができる。

ステップＳ１２で、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸の回転角度が角度３から角度１になるように反時計方向に所定の角度回転させてステップＳ１に戻る。これにより、唐箕１２から送風される選別風の風量を定常風量の風量３から最小風量の風量２に減量して、揺動選別装置１０の選別処理能力の低下を防止し、外部に穀粒が排出されるのを防止することができる。また、コントローラ３５は、伝動モータ１９の出力軸の回転角度を角度３から角度１に所定の時間経過後に段階的に回転させるのが好ましい。これにより、揺動選別装置１０の選別処理を安定して行うことができる。

３刈取装置
３Ａ刈取フレーム（左刈取フレーム）
３Ｂ刈取フレーム（右刈取フレーム）
４脱穀装置
４Ｂ選別室
５操縦部
１０揺動選別装置（選別処理装置）
１１層厚センサ
１２唐箕
２１Ａ分草体（左分草体）
２１Ｂ分草体（右分草体）
２２Ａ穀稈センサ（左穀稈センサ）
２２Ｂ穀稈センサ（右穀稈センサ）
２５風量ダイヤル
３５コントローラ

Claims

機体の前部に穀稈を刈取る刈取装置（３）を設け、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈を脱穀選別する脱穀装置（４）を設け、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦部（５）を設けたコンバインにおいて、
前記脱穀装置（４）の選別室（４Ｂ）の上部に脱穀された穀粒を選別する選別処理装置（１０）を設け、
前記選別室（４Ｂ）の下部に、前記選別処理装置（１０）に選別風を送風する唐箕（１２）を設け、
前記選別処理装置（１０）の上側に、前記選別処理装置（１０）上を搬送される穀粒を含んだ処理物の層厚を検出する層厚センサ（１１）を設け、
前記刈取装置（３）の左分草体（２１Ａ）を支持する左刈取フレーム（３Ａ）に穀稈の有無を検出する左穀稈センサ（２２Ａ）を設け、
前記刈取装置（３）の右分草体（２１Ｂ）を支持する右刈取フレーム（３Ｂ）に穀稈の有無を検出する右穀稈センサ（２２Ｂ）を設け、
前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が有ることを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を予め設定した設定風量に維持し、
前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）が、穀稈が無いことを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させ、
前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内よりも薄いことを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に減少させるコントローラ（３５）を備え、
前記層厚センサ（１１）が、前記選別処理装置（１０）上の処理物が所定の層厚範囲内にあることを検出し、且つ、前記左穀稈センサ（２２Ａ）と右穀稈センサ（２２Ｂ）のいずれか一方のみが穀稈が有ることを検出した場合には、前記唐箕（１２）の選別風を設定風量と最小風量の間の中間風量に減少させる構成としたことを特徴とするコンバイン。
前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から最小風量に段階的に減少させる構成とした請求項１記載のコンバイン。
前記唐箕（１２）の選別風を設定風量から中間風量に段階的に減少させる構成とした請求項１又は２記載のコンバイン。
前記操縦部（５）に設けられた風量ダイヤル（２５）によって、前記設定風量を増減調節できる構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンバイン。