JP7326105B2

JP7326105B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP7326105B2
Application number: JP2019185835A
Authority: JP
Inventors: 健之石田; 敦木村; 俊之石橋
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2023-08-15
Anticipated expiration: 2039-10-09
Also published as: JP2021058166A

Description

本発明は、汎用型や自脱型等のコンバインに係り、詳しくは、脱穀部によって脱粒させた穀粒を一時的に貯留するグレンタンクの穀粒貯留量を、その穀粒の堆積高さを検出して算出するコンバインに関する。

一般に、汎用コンバインは、走行装置を備える機体に操縦部と脱穀部とグレンタンクを設けると共に、機体の前方に掻込リール、刈刃、オーガ、及びフィーダからなるヘッダ部を設ける。そして、コンバインは、ヘッダ部によって刈取った穀稈をフィーダによって脱穀部に搬送し、脱穀部は扱胴と受網等によって穀稈から穀粒を脱粒させ、また、揺動選別体等を用いて選別した後、穀粒をグレンタンクに移送する。

さらに、グレンタンクは移送されてきた穀粒を一時的に貯留し、タンク内に穀粒が満杯になると収穫作業を中断して、タンク内の穀粒を排出オーガを作動させて例えば、トラックの荷台等に設けるコンテナ等に排出した後、収穫作業を再開する。そして、このような収穫作業において、グレンタンクに穀粒が満杯になったことを知らずに作業を続けると、グレンタンクに穀粒を移送する搬送装置等に詰まりを生じさせたり、穀粒をグレンタンクから機外にオーバーフローさせて穀粒の損失を生じさせるから、グレンタンクに籾センサ等を設けて満杯等を作業者にブザー等を用いて報知する。

また、近年では穀粒の乾燥施設と収穫作業を行う圃場との間を運搬のために往復するトラックの到着待ち時間を短縮して作業の稼働率を上げるために、或いは乾燥施設の能力や乾燥機の空き状況によって収穫した穀粒の受入を断られることがあるから、グレンタンク内の貯留量から満杯になるまでの時間を推定してトラックの到着時間を指定したり、収穫作業の終了タイミングを見極めることが多くなってきており、これに対応するためにグレンタンクに複数の籾センサを設けたり（特許文献１参照）、ロードセルと水分計（食味センサ）を設けて（特許文献２参照）、貯留量を把握できるようにする。

特開２０１８－１９６６９号公報特開平２０１８－９号公報実開昭５８－１５２８５０号公報

前述のようにグレンタンクの穀粒の貯留量（体積）を把握することができれば、作業者はこの情報（貯留量）に基づいて以後の作業計画を立てることができるので有用である。しかし、脱穀部から移送された穀粒はスパイラルシャフトの終端部に設ける掻出板等によってグレンタンクの上部からタンク内に放出され、この放出方向を適切に設定するものの放出された穀粒はグレンタンク内の中央部に山積みするように堆積し、グレンタンク内の隅々まで行渡って平らに堆積させることは困難であった。

そのため、特許文献１のようにグレンタンク内に籾センサを上下方向に所定の間隔を隔てて複数設け、この籾センサの検出状態からタンク内の穀粒の堆積高さを得て貯留量を推定（算出）しようとする場合、タンク内の全域に亘って多数の籾センサを分散配置して穀粒の堆積高さを平面的に得ることはグレンタンクの穀粒の収納容積を減らし、また、非常に多数の籾センサを必要としてコスト上からも困難となるから、タンク内の１箇所に複数の籾センサを纏めて配置することになって、その配置箇所によって堆積高さの検出にバラツキを生じて正確な貯留量を得られないという問題がある。

また、特許文献２のようにロードセルと水分計によってグレンタンク内に貯留する穀粒の重量と含水率を得て穀粒の貯留量を推定する場合、走行振動や機体の傾斜等によって重量の計測に誤りを生じたり、サンプリング周期を長くすると含水率を正確に得られないから、このものでも正確な貯留量を得られないという問題がある。

なお、グレンタンク内の穀粒の山積みを防止するために、グレンタンクの上部に散乱翼を設けて、一定以上穀粒が貯留されたとき、この散乱翼を回転駆動させることが特許文献３に記載されている。しかし、このものではタンク内の上部に散乱翼を設けるだけであるから、散乱翼に達しない穀粒の山は崩すことはできず、タンク内の貯留量を計測する際のヒントとはなってもそのままでは役立たない。

そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑み、脱穀部によって脱粒させた穀粒を一時的に貯留するグレンタンクの穀粒貯留量を、収穫作業中（走行中）であっても、その穀粒の堆積高さを検出して正確に算出することができるコンバインを提供することを課題とする。

本発明のコンバインは、上記課題を解決するため第１に、脱穀部によって脱粒させた穀粒を上部に設ける供給口から取込んで満杯になると下部に横設する横ラセンを駆動して機外に排出するグレンタンクに、そのタンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段と、直管で構成する、或いは直管の先端寄りを折り曲げて回転方向に後退角度を取って構成する均平体を、上下方向に所定の間隔を空けて複数設ける回転軸と、この回転軸を駆動して複数の均平体を回転軸を中心に水平方向に回転させる動力源によって構成する均平手段を設け、係る均平手段によってタンク内に貯留する穀粒の表層を平らに均した穀粒の堆積高さを、前記高さ検出手段によって検出してグレンタンク内の穀粒の貯留量を計測手段によって算出することを特徴とする。

また、本発明は第２に、前記グレンタンクは、略直方体状に形成する上部側の貯留部の下方に、その底部に設ける横ラセンを左右方向の中心から外方側に所定量ずらして横設する略倒三角柱状に形成する樋部を備えて箱状のタンクに構成すると共に、前記均平手段の回転軸を横ラセンを避けたタンクの前後及び左右方向の略中心部に設けることを特徴とする。

さらに、本発明は第３に、前記回転軸をタンクの天板と樋部の傾斜する側板に軸支すると共に、係る回転軸に複数の均平体を着脱自在に取付けることを特徴とする。

そして、本発明は第４に、前記タンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段は、そのフレームに複数の籾センサを上下方向に並べて設けて構成すると共に、係る検出手段を均平手段に近接させてタンク内に設けることを特徴とする。

本発明のコンバインによれば、脱穀部によって脱粒させた穀粒を上部に設ける供給口から取込んで満杯になると下部に横設する横ラセンを駆動して機外に排出するグレンタンクに、そのタンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段と、同じくタンク内に貯留する穀粒に作用して穀粒の表層を平らにならす均平手段を設け、係る均平手段によって均した穀粒の堆積高さを、前記高さ検出手段によって検出してグレンタンク内の穀粒の貯留量を計測手段によって算出するから、グレンタンクの穀粒貯留量を収穫作業中であっても正確に検出することができる。

また、前記均平手段は、グレンタンク内に上下方向に所定の間隔を空けて設ける複数の均平体を備える回転軸と、この回転軸を駆動して回転させる動力源によって構成すると、グレンタンク内に山積み状態で堆積しようとする穀粒の表層を均平体の回転によって山を崩しながら平らにならすことができる。また、この均平体はタンク内に上下方向に所定の間隔を空けて複数設けるから、徐々に堆積して高くなる表層を下方に設ける均平体からその上方に設ける均平体というように順次、表層に作用させる均平体を変更して堆積高さの高低に拘わらずその表層を均すことができる。

さらに、前記グレンタンクは、略直方体状に形成する上部側の貯留部の下方に、その底部に設ける横ラセンを左右方向の中心から外方側に所定量ずらして横設する略倒三角柱状に形成する樋部を備えて箱状のタンクに構成すると共に、前記均平手段の回転軸を横ラセンを避けたタンクの前後及び左右方向の中心部に設けると、均平体の回転半径を大きくして穀粒の表層を広く均すことができ、穀粒貯留量の算出精度を上げることができる。

そして、前記回転軸をタンクの天板と樋部の傾斜する側板に軸支すると共に、係る回転軸に複数の均平体を着脱自在に取付けると、回転軸をタンクの天板と樋部の傾斜する側板に強固に軸支することができ、最下部の均平体をタンクの底部に、また、最上部の均平体をタンクの上部に設けて穀粒表層を均す高さ範囲を広げて、穀粒貯留量の正確な計測範囲を広げることができる。さらに、均平体を回転軸から着脱して均平体の交換や修理を行うことができる。

そのうえ、前記タンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段は、そのフレームに複数の籾センサを上下方向に並べて設けて構成すると共に、係る検出手段を均平手段に近接させてタンク内に設けると、コストダウンを図りながら高さ検出手段による穀粒の堆積高さの検出精度が向上し、また、計測手段は穀粒の貯留量を離散型として作業者に客観的に分り易い形で提供することができる。

本発明を適用する汎用コンバインの右側面図である。汎用コンバインの左側面図である。汎用コンバインの平面図である。グレンタンクの内部構造を示す背面図である。グレンタンクの内部構造を示す側面図である。グレンタンクの内部構造を示す平面図である。グレンタンクの平面図である。均平手段の構造を示す斜視図である。別の均平体を取付けた斜視図である。計測手段のブロック図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように稲や麦或いは大豆等を刈取ってその穀物（穀粒）を収穫する汎用コンバインは、左右のクローラ式走行装置１と、走行装置１のトラックフレーム２の上方に設ける四角枠形状の機体フレーム３によって機体を構成し、この機体フレーム３に対して左右の走行装置１は、図示しない姿勢制御用の油圧シリンダによって昇降自在に取付ける。また、機体フレーム３の前進方向左側には作物の脱穀及び選別処理を行う脱穀部（脱穀装置）４を設け、右側には操縦部５と穀粒を貯留するグレンタンク６を前後に設ける。

さらに、脱穀部４と操縦部５の前方には作物を刈取って脱穀部４に搬送するヘッダ部（刈取部）７を設ける。なお、操縦部５の下方からグレンタンク６の前方にかけてエンジン８、ラジエータ、エアクリーナ等で構成する原動部９を設け、この内、エンジン８は、クローラ式走行装置１、脱穀部４、グレンタンク６、ヘッダ部７等を駆動する動力源となる。また、脱穀部４の後方には排藁等を切断して圃場に拡散するチョッパスプレッダ１０を設け、さらに、グレンタンク６の後方には穀粒を機外に排出する穀粒排出オーガ１１の縦ラセン１２と排出ラセン１３を設ける。

ここで、各部の構成を説明すると、機体の前方側に設けるヘッダ部７は、フィーダハウス１４とオーガーフレーム１５とリールフレーム１６を一体的に連結して構成する。この内、オーガーフレーム１５には、鋼鈑を湾曲させて形成するプラットホーム１７を設け、このプラットホーム１７上には、螺旋１８ａを有するドラム１８ｂとドラム１８ｂの外周に突出するフィンガー１８ｃを備える左右方向に延びるプラットホームオーガ１８を回転駆動可能に軸架する。また、オーガーフレーム１５の前部には、左右のデバイダ１９とレシプロ式の刈刃２０を設ける。

さらに、箱枠状に形成したフィーダハウス１４内には、駆動軸２１に取付けた後部の駆動スプロケット２２と前部のドラム２３間に左右の搬送チェン２４を巻回すると共に、左右の搬送チェン２４間に所定間隔を有して複数のスラット２５を横架したフィーダ２６を設ける。また、リールフレーム１６には、掻込リール２７を設けており、この掻込リール２７はリールフレーム１６の左右先端部に回転自在に軸支した駆動軸と、この駆動軸と一体回転する側面視多角形状（実施形態においては６角形状）の左右の回転支持体２８とを備える。

また、左右の回転支持体２８の頂点部には、左右方向に伸延する複数のタイン取付杆２９を回転自在に架設し、各タイン取付杆２９には所定間隔毎にバネ式のタイン３０を垂下状に取付ける。そして、上記回転支持体２８の一方の横外側には、駆動軸の軸芯とは偏倚した軸芯廻りに回転する姿勢保持用回転体３１を設け、姿勢保持用回転体３１の各頂点に設けた枢支体３２とタイン取付杆２９の一側端とをリンクを介して連結することにより、タイン３０が回転支持体２８の回転にかかわらず常時下方を向くようにその姿勢を保持する。

なお、リールフレーム１６は、オーガーフレーム１５の上部に回動自在に枢支した左右の揺動アーム３３の先端に後部を回動自在に枢支し、フィーダハウス１４に一端を取付けた前後移動用の電動油圧シリンダ３４を伸縮作動させることによって、掻込リール２７を揺動アーム３３を介してオーガーフレーム１５に対して前後に位置調節することができる。また、リールフレーム１６の中ほどとオーガーフレーム１５との間には、昇降用の油圧シリンダ３５を設け、この油圧シリンダ３５を伸縮作動させることによって、掻込リール２７をオーガーフレーム１５に対して上下に高さ調節することができる。

そして、以上のように構成するヘッダ部７は、機体フレーム３の前部に立設した脱穀部４の前部フレームにホルダを介して回動自在に支承すると共に、フィーダハウス１４と機体フレーム３との間に設けた昇降用油圧シリンダ３６の伸縮作動によって、ヘッダ部７の前部側を下降させた状態と上昇させた状態に姿勢変更することができる。なお、フィーダ２６の駆動軸２１は、上記ヘッダ部７の回動中心と同芯上に設けてあり、ヘッダ部７の掻込リール２７、刈刃２０、プラットホームオーガ１８、及びフィーダ２６は、エンジン動力によって駆動する。

従って、ヘッダ部７を下降させた状態として機体を走行させると、圃場の植立穀稈（作物）が左右のデバイダ１９によって刈取対象と非刈取対象とに分草され、その内、刈取対象の植立穀稈が掻込リール２７によってプラットホーム１７内に掻き込まれながら刈刃２０で刈取られる。また、プラットホーム１７内に掻き込まれた穀稈は、プラットホームオーガ１８によってフィーダハウス１４の前方に横送りされ、さらに、フィーダハウス１４の前方に横送りされた穀稈は、フィーダ２６によってフィーダハウス１４に掻き上げられて、搬送チェン２４に取付けたスラット２５に係止されながらフィーダハウス１４の下部を通過して、刈取られた穀稈の全体が脱穀部４に投入される。

なお、ヘッダ部７には、リールフレーム１６の前端に前照灯３７を取付けると共に、方向指示器３８とバックミラー３９をオーガーフレーム１５から立設したステー４０に取付ける。また、４１はプラットホーム１７の側方を覆うカバー、４２は掻込リール２７の伝動部を覆うカバーである。さらに、フィーダハウス１４の後部側の側方には、機体フレーム３からメンテナンス用のハシゴ４３を立設する。

次に、脱穀部４について説明すると、脱穀部４はヒンジを介して上方に開閉自在なロータカバー４４と、側方に開閉自在なロータサイドカバー４５と、着脱自在な脱穀カバー（前カバー４６、後カバー４７）によって上方及び左側方を覆い、後方にはチョッパスプレッダ１０を連設する。また、脱穀部４はフィーダ２６によって搬送されてきた穀稈が投入される扱室４８と、扱室４８の下方に形成する選別室４９とを備える。この内、扱室４８内には機体の前後方向軸芯周りに回転する扱胴５０を軸架する。

この扱胴５０は、その前部が円錐状で後部が円筒状に形成したロータ５１と、ロータ５１の外周に取付けた螺旋状になしたスクリュー５２と、スクリュー５２の外周に所定ピッチで取付けた複数の超硬扱歯５３と、ロータ５１の終端部外周に取付けた送塵体５４を備える。また、扱胴５０の下方には、フィーダ２６によって搬送されてきた穀稈を受け入れる入口受板に引き続いて、扱胴５０の下部周辺を覆うように円弧状の受網を周設する。そして、扱室４８に投入された穀稈は、スクリュー５２とロータカバー４４に枢着した送塵弁によって機体後方側に揉み解しながら搬送し、また、スクリュー５２と超硬扱歯５３によってロータ５１の外周上を周回する間に受網に擦り付けて脱粒処理を行う。

一方、扱室４８の下方に形成する選別室４９には揺動選別体５５を設け、この揺動選別体５５は、その前後をリンクと駆動リンク等で構成する揺動機構によって前後揺動自在に支持し、揺動選別体５５が前後に揺動することで処理物を篩選別する。また、揺動選別体５５の下方には、揺動選別体５５に向かう選別風を発生させる唐箕ファン５６とターボファン５７を設け、これらのファン５６、５７によって生成された選別風によって処理物を揺動選別体５５において風選する。そして、網からなるグレンシーブ５８を漏下した穀粒は、一番流板に流下案内させて一番物として一番螺旋５９上に落下させる。また、二番物は二番流板に流下案内させて二番螺旋６０上に落下させる。

さらに、揺動選別体５５の終端まで移送した切れ藁等の塵埃は、扱室４８の受網の後端部まで搬送した排藁等と共に後部の排出口からチョッパスプレッダ１０に受け渡して、チョッパスプレッダ１０はこれらを細断して圃場に拡散する。また、一番螺旋５９によって横送りした穀粒は、バケットコンベア６１とその上部に設ける横螺旋６２によってグレンタンク６内に揚送すると共に、二番螺旋６０によって横送りした二番物は、二番還元装置を構成するスラットコンベア６３と還元横螺旋によって扱室４８の前部に還元して再度脱粒処理を行うか、又は還元横螺旋筒の中途に設けた蓋を開いて、二番物を揺動選別体５５上に再び落下させて再選別処理を行う。

次に、前述の脱穀部４によって脱粒させた穀粒（生籾）を上部に設ける供給口から取込んで満杯になると下部に横設する横ラセンを駆動して機外に排出するグレンタンク６について説明する。図４乃至図７に示すように原動部９後方の機体フレーム３に設けるグレンタンク６は、鋼鈑によって形成する平板を結合して前壁６４ａと後壁６４ｂと右側壁６４ｃと左側壁６４ｄと天井壁６４ｅで略直方体状に形成する上部側の貯留部６４と、この貯留部６４の下方にあって前壁６５ａと後壁６５ｂと左右の傾斜する側壁６５ｃ、６５ｄで略三角柱を横に倒したように（略倒三角柱状に）形成する下部側の樋部６５を設ける箱状のタンクに構成する。

そして、グレンタンク６は、その貯留部６４の左側壁６４ｄの上部寄りに前述の横螺旋６２を嵌挿する開口を設けて穀粒の供給口６６を構成し、横螺旋６２が回転駆動されるとその終端に設ける掻出板６２ａは、脱穀部４によって脱粒させた穀粒をタンク６の前部上方から後方に向けて放出する。また、タンク６の樋部６５の底部に前後方向となる横ラセン６７をグレンタンク６の左右方向の中心から外方側に所定量ずらして横設し、この横ラセン６７の前部側は前壁６５ａに取付けるブラケット６８にベアリングを介して軸支し、横ラセン６７の前端には従動プーリ６９を取付ける。

一方、エンジンの動力は機体フレーム３の中央部に設けるカウンタケースに伝動ベルトを介して伝達し、次いでカウンタケースに軸支する駆動軸に設ける駆動プーリと、前述の従動プーリ６９とに亘って伝動ベルトを巻き掛ける。また、この伝動ベルトに張力を与えるテンションローラを、前壁６４ａに取付ける穀粒排出クラッチモータ（ギヤードモータ）８８の正逆駆動によってクラッチワイヤを介して作動させて、エンジン動力を断続可能なベルトテンテンションクラッチ構造になす。

また、前述の横ラセン６７の後部側は後壁６５ｂの後方に設ける第１ギヤケース７０に軸支し、この横ラセン６７を上述のベルトテンテンションクラッチ構造によって回転させるとタンク６内に貯留する穀粒を、第１ギヤケース７０に軸支する縦ラセン１２に向けて移送する。さらに、穀粒排出オーガ１１の縦ラセン１２は横ラセン６７とベベルギヤで結合して回転し、横ラセン６７から送られてきた穀粒を縦ラセン１２の上方側に向けて送る。そして、縦ラセン１２は機体フレーム３に回動自在に支持した縦パイプ１２ａに内装すると共に、縦ラセン１２の上端部に結合する中継ラセンと排出ラセン１３を介して排出ラセン１３の先端に設ける放出口１３ｂから穀粒を機外に排出する。

なお、縦ラセン１２を内装する縦パイプ１２ａの上部には第２ギヤケース７１を設け、この第２ギヤケース７１には中継ラセンを内装する。また、第２ギヤケース７１は、排出ラセン１３を内装する排出パイプ１３ａを油圧シリンダ７２によって起伏自在に支持し、さらに、縦パイプ１２ａは、第２ギヤケース７１及び排出パイプ１３ａとともに縦ラセン１２の軸を中心に電動モータによって旋回可能になす。

また、グレンタンク６は、樋部６５の後壁６５ｂを第１ギヤケース７０に取付ける一方、貯留部６４の後壁６４ｂを縦パイプ１２ａに回動自在に取付け、さらに、第１ギヤケース７０と縦パイプ１２ａは機体フレーム３に縦ラセン１２の軸を中心に回動自在に取付けるから、グレンタンク６は全体として、後部側の縦ラセン１２の軸を中心に機体外方側に回動させることができる。そして、グレンタンク６を回動させる際には、穀粒を排出してグレンタンク６を空にした状態でグレンタンク６の後部カバー７３を開き下部カバー７４を取外す。

また、駆動プーリと従動プーリ６９とに亘って巻き掛けた伝動ベルトを取外したうえで、タンク固定レバーを操作してグレンタンク６と機体フレーム３に立設するステーとの間に設けるロック装置を解除し、更にブラケット６８に設けるタンク回動レバーを引き上げてそのローラを機体フレーム３の底板上に下降させ、そのままタンク回動レバーを持ち上げながら引っ張るとグレンタンク６を、穀粒の収容位置から機体外方に向けて大きく回動させたメンテナンス位置になすことができる。

以上、グレンタンク６に合わせて穀粒排出オーガ１１の構造について説明したが、次に本発明の特徴とするグレンタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段と、同じくタンク内に貯留する穀粒に作用して穀粒の表層を平らにならす均平手段について説明する。先ず、図８及び図９にも示すように穀粒の表層を平らにならす均平手段は、グレンタンク６内に上下方向に所定の間隔を空けて設ける複数（実施形態においては６体）の均平体７３を備える回転軸７４と、この回転軸７４を駆動して回転させる電動モータ（動力源）７５によって構成する。

そして、この内、均平手段を構成する回転軸７４は、グレンタンク６の樋部６５の底部に横設する横ラセン６７を避けたタンク６の前後及び左右方向の略中心部に上下方向（鉛直方向）として設け、回転軸７４の上端寄りと下端をグレンタンク６の貯留部６４の天井壁６４ｅを構成する天板７６と樋部６５の傾斜する左側壁を構成する側板６５ｄに軸受を介して回転自在に軸支する。また、回転軸７４の上端部に従動歯車７７を取付ける。

一方、電動モータ７５は下部に減速歯車装置を備えるギヤードモータによって構成し、天板７６にブラケット７８を介して取付ける。そして、電動モータ７５の出力軸に設ける駆動歯車７９を回転軸７４の上端部に設ける従動歯車７７に噛合わせて、回転軸７４を回転駆動する。なお、矩形状に形成する天板７６は天井壁６４ｅを構成する周囲の天板に上方からその周縁を重合させてボルトで取付け、次に説明する均平体７３を回転軸７４に取付けた状態で電動モータ７５と共にグレンタンク６の上方から吊り下してグレンタンク６に取付ける。

また、回転軸７４はその本体を鋼管によって構成し、この本体に穴を穿ち同じく鋼管で構成する小径の複数のホルダー７４ａを貫通させて溶接する。そして、係る複数のホルダー７４ａの夫々に小径の鋼管で構成する均平体７３を通して、その均平体７３の基部寄りをボルトで着脱自在に取付ける。これによって均平体７３は回転軸７４の長手方向に直交し、タンク内に上下方向に設ける回転軸７４が電動モータ７５によって回転すると、複数の均平体７３は回転軸７４を中心に水平方向に回転し、グレンタンク６内に放出されて山積み状態で堆積しようとする穀粒に作用して穀粒の表層を平らにならす。

つまり、穀粒の表層に局所的に山が生ずると均平体７３はその水平回転によって山を崩して表層の窪みに穀粒を移動させて、或いはタンクの隅々まで穀粒を押しやって隅々に空き空間が生じないように均す。また、タンク内に穀粒は徐々に堆積し、その表層は徐々に高くなる。そのため、表層から下に埋まった均平体７３は、穀粒を多少動かして山を崩すが深く埋まるとその役目を終える。しかし、この均平体７３は上下方向に所定の間隔を空けて複数設けるから、下位に位置する均平体７３から徐々に上位に位置する均平体７３が穀粒の表層に作用して、タンク内に穀粒が満杯近くなるまでその均平作用を継続する。

なお、均平体７３は各取付位置において、その先端部がグレンタンク６の左右側壁、或いは前壁や後壁に当たることがない長さになした直管で構成する。しかし、水分の多い穀粒であれば直管で構成する均平体７３が回転しただけでは穀粒の周囲への移動が少ない場合がある。そこで、図９に示すように直管の先端寄りを折り曲げて回転方向に後退角度を取って穀粒を外周側に押しやり易くした均平体７３’を用いたり、薄板を用いて穀粒の表層を多少押下げて均し易くした均平体７３を用いたり、その収穫する作物や品種、或いは水分量等に応じて適切な均平体８５を選択して交換することができるようになす。

また、前述のように表層から下に深く埋まった均平体７３はその役目を終え、その均平体７３を回転させ続けると電動モータ７５に高負荷を与える。そこで、均平体７３が堆積する穀粒から所定以上の反力を受けた際に、その均平体７３の回転を停止させるように構成してもよく、例えば、回転軸７４に摩擦式等のトルクリミッタを装着すると共に、このトルクリミッタの従動回転体に均平体７３を取付け、均平体７３が堆積する穀粒から所定以上の反力を受けた際に従動回転体がこの高トルクによって回転を停止するように構成したり、駆動側回転軸と従動側回転軸との間にトルクリミッタを介装しながら複数連結して長尺な回転軸７４となし、また、その従動側となる回転軸の各々に均平体７３を取付けて、下位となる従動側の回転軸に設ける均平体７３から順次、トルクリミッタを作動させて回転を停止するように構成してもよい。

次に、グレンタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段について説明すると、高さ検出手段は複数（実施形態においては２５個）の籾センサ８０によって構成し、この籾センサ８０は堆積する穀粒によって押圧されるダイヤフラムがリミットスイッチを作動させる形態のセンサを用いる。また、この複数の籾センサ８０をグレンタンク６の壁面にその高さを異ならせて取付けて高さ検出手段に構成してもよいが、実施形態においては長尺なセンサフレーム８１の決められた位置に籾センサ８０を千鳥足状に２列に分けて取付ける。なお、センサフレーム８１はその後面側を覆うカバー８２を備え、このカバー８２によって籾センサ８０から引き出した配線を纏めて覆う。

そして、この籾センサ８０を複数取付けたセンサフレーム８１を回転軸７４と同様に、その上端と下端をグレンタンク６の貯留部６４の天井壁６４ｅを構成する天板８３と樋部６５の傾斜する左側壁を構成する側板６５ｄに取付けて固定する。なお、籾センサ８０及びカバー８２を取付けたセンサフレーム８１は、天板８３に穿ち設ける矩形穴の上方から吊り下して、その上部の取付板８１ａを矩形穴の周縁に重合させてボルトで取付ける。また、この場合の具体的なセンサフレーム８１の取付位置は、センサフレーム８１等が均平体７３の回転を妨げず、また、グレンタンク６内に設ける補強用の連結部材を避けて設ける必要がある。

さらに、脱穀部４からタンク６内に排出された穀粒が直接、籾センサ８０のダイヤフラムに当たって、そのリミットスイッチが作動して籾センサ８０が誤った検出を行うことがなく、なお且つ、均平体７３によって表層が平らにならされた穀粒によって籾センサ８０が堆積高さを正確に検出することができるように籾センサ８０を均平体７３の先端になるべく近づけて設ける必要があり、例えばタンク６内の前壁寄りの左右方向の中心部にセンサフレーム８１を立設する。

なお、実施形態においては穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段を、前述のように複数の籾センサ８０によって構成するが、例えばグレンタンク６の天板８３に超音波センサの送受信機を取付け、タンク６内に堆積する穀粒との間の距離を超音波の反射時間によって取得してグレンタンク６内の穀粒の堆積高さを非接触で検出するように構成してもよく、この場合は超音波センサが脱穀部４からタンク６内に排出中の穀粒や回転する均平体７３を誤って検出しないように穀粒排出範囲や均平体７３の回動範囲をその検出エリアから外しながら、出来るだけ均平体７３の先端に近づくように設けると良い。また、高さ検出手段として静電容量形の近接センサ等を用いてもよい。

以上、グレンタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段と、同じくタンク内に貯留する穀粒に作用して穀粒の表層を平らにならす均平手段について説明したが、次に係る高さ検出手段と均平手段を用いて、グレンタンク６内に貯留する穀粒量（体積）を算出する計測手段について説明する。図１０に示すように計測手段は、主にマイクロコンピュータユニットを用いた電子制御ユニット（ＥＣＵ）８４によってグレンタンク６内に貯留する穀粒量を算出し、算出した穀粒量は操縦部５に設ける液晶モニタ等に表示して作業者に視認できるようにする。

より詳細に説明すると、ＥＣＵ８４のデジタル入力ポートには、脱穀部４とヘッダ部７にエンジン動力を夫々伝えるクラッチを断続させる電動モータ（パワークラッチモータ）８５に対して断続指令を出すパワークラッチスイッチ８６、前述の籾センサ８０の複数を纏めた籾センサユニット８７、ベルトテンテンションクラッチで構成する穀粒排出クラッチを断続させる穀粒排出クラッチモータ８８に対して断続指令を出すオーガリモコンに設ける穀粒排出スイッチ８９、グレンタンク６の天板（６４ｅ）に設ける穀粒のオーバーフロー口からの穀粒の流出を検出するオーバーフローセンサ９０を、また、グレンタンク６内に設ける穀粒の水分計９１からの出力をアナログ入力ポートに接続する。

さらに、ＥＣＵ８４のドライブ回路に液晶モニタ９２とブザー９３と均平モータ７５とパワークラッチモータ８５と穀粒排出クラッチモータ８８を接続する。そして、以上のように構成するＥＣＵ８４は、前述のグレンタンク６内に貯留する穀粒量を算出する場合、次のようなステップを踏む。先ず、エンジン８が始動して電源が供給されるとＥＣＵ８４は初期化を行った後、パワークラッチスイッチ８６の指令に基づきパワークラッチモータ８５を作動させて脱穀部４、或いは脱穀部４とヘッダ部７を駆動する。

また、ＥＣＵ８４は脱穀部４を駆動すると同時に均平モータ７５を作動させて、回転軸７４に備える複数の均平体７３を回転させる。なお、均平体７３の回転は、籾センサユニット８７の最上位に設ける籾センサ８０、或いは天井壁６４ｅに取付ける専用の籾センサ９４によってグレンタンク６に穀粒が満杯近くになったことが検出された場合、或いはオーバーフローセンサ９０によってグレンタンク６からの穀粒の流出が検出された場合を除いて、脱穀部４の駆動が停止されるまで継続して回転させる。

さらに、ＥＣＵ８４は電源が供給されている間、グレンタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを複数の籾センサ８０によって検出しており、その穀粒の堆積高さは収穫作業によって脱穀部４から放出されてグレンタンク６の底部から徐々に貯まる穀粒に押圧されて作動する籾センサ８０の状態から判断する。例えば、籾センサ８０の全てが作動していなければ「０」、最下位の籾センサ８０のみが作動（オン）していれば「１」、最上位の籾センサ８０以下の全てが作動していれば「２５」というように数値化して堆積高さを検出する。

そして、ＥＣＵ８４はグレンタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さに基づいて穀粒の貯留量を算出し、この場合、穀粒の貯留量は堆積高さに相当するグレンタンク６の容積によって求め、また、グレンタンク６の容積は堆積高さ毎にテーブルに予め保持しておき、このテーブルを参照することによって即座に穀粒の貯留量を取得することができる。なお、グレンタンク６内に穀粒を堆積させて得られる実測値に基づいてテーブルを作成することもでき、このように実測値を用いれば収穫する作物に応じた正確な貯留量を得ることができる。

また、グレンタンク６内に設ける穀粒の水分計９１は、脱穀部４からグレンタンク６内に放出される穀粒の含水率をサンプリングして検出しており、ＥＣＵ８４はこの水分計９１から出力される穀粒の含水率と予め用意する穀粒の比重と前述の貯留量を使用して、グレンタンク６内に貯留する穀粒の重量を算出する。なお、穀粒の比重は作物や品種等によって異なり、ここでも実測した比重を使用すれば正確な穀粒の重量が得られることは云うまでもない。

さらに、ＥＣＵ８４は穀粒の重量と含水率から例えば、稲籾であれば１５パーセントに乾燥させた際の乾燥重量を算出する。また、収穫作業の開始後の穀粒排出時間や休憩時間を除いた実刈取作業時間や、グレンタンク６内の穀粒を機外に排出した後からの実刈取作業時間を算出し、また、その間の穀粒の総貯留量から単位時間当たりの穀粒の収穫量を求め、さらに、グレンタンク６の貯留可能な最大容積から現在の貯留量を差し引いた空き容積から満杯となる予測時間を算出する。

そして、ＥＣＵ８４はこれらの取得した情報を操縦部５に設ける液晶モニタ９２にリアルタイムで表示する（なお、貯留量は液晶モニタ９２において１０段階に区分けする図表示を行う）。また、ＥＣＵ８４は圃場当たりの総収穫量や作業時間等を不揮発性メモリに記憶し、この情報を取り出して今後の作業管理に役立てたり、或いはリアルタイムキネマティック（RTK：Real Time Kinematic）による全地球航法衛星システム（GNSS：Global Navigation SatelliteSystem）等を採用して作業軌跡を取得するものであれば、圃場における各領域の収穫量等をマップとして纏めることができ、精密農業を行う上で役立たせることができる。

さらに、ＥＣＵ８４と携帯通信端末とを近距離通信させて、また、携帯通信端末と乾燥施設や管理センターとを遠距離通信させて情報のやり取りを行えば、乾燥機の空き状態やトラックの配車手配をシステム化することができる。また、ＥＣＵ８４は、籾センサ８０やオーバーフローセンサ９０に基づいてグレンタンク６が満杯になったことやオーバーフローしていることをブザー９３を作動させて警報したり、特に穀粒がオーバーフローしていればエンジンＥＣＵに指令してエンジン８を停止させて収穫作業を即座に中止する。

そして、作業者はグレンタンク６に穀粒が満杯になったり収穫作業を終える際には、収穫作業を中断又は中止してトラックの停車位置までコンバイン１を移動走行させる。そして、オーガリモコンによって穀粒排出オーガ１１の放出口１３ｂがトラックの荷台に設けるコンテナ上に臨むように操作し、その後、穀粒排出スイッチ８９を押すとＥＣＵ８４は、穀粒排出クラッチモータ８８を作動させる。

そして、ベルトテンテンションクラッチが入りになると横ラセン６７、縦ラセン１２、中継ラセン、及び排出ラセン１３がエンジン動力によって回転駆動され、グレンタンク６内の穀粒がコンテナに放出されて機外に排出することができる。なお、この穀粒の排出作業に合わせて均平モータ７５を作動させ、複数の均平体７３を回転させると、グレンタンク６内にブリッジ現象によって留まった穀粒を均平体７３によって掻き落とし、全量機外に排出できるように構成することもプログラムを変更するだけで簡単に行うことができる。

以上、計測手段としての電子制御ユニット８４の役割について説明したが、ここで本発明の特徴するグレンタンク６内の穀粒の貯留量を計測手段によって算出する際の作用乃至効果を纏めると、既に発明の効果欄に記載する通り、本発明のコンバイン１は、脱穀部４によって脱粒させた穀粒を上部に設ける供給口６６から取込んで満杯になると下部に横設する横ラセン６７を駆動して機外に排出するグレンタンク６に、そのタンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段８７（８０）と、同じくタンク６内に貯留する穀粒に作用して穀粒の表層を平らにならす均平手段７３、７４、７５を設け、係る均平手段によって均した穀粒の堆積高さを、前記高さ検出手段によって検出してグレンタンク６内の穀粒の貯留量を計測手段８４によって算出する。

そのため、グレンタンク６内に放出されて山積み状態で堆積しようとする穀粒は、均平手段７３、７４、７５によって山を崩して表層の窪みに穀粒を移動させ、或いはタンク６の隅々まで穀粒を押しやって隅々に空き空間が生じないように均す。そして、この均平手段によって均した穀粒の堆積高さを高さ検出手段８７（８０）によって検出すると共に、計測手段８４が穀粒の貯留量を算出するから、例えば、収穫作業中に機体が傾いたり振動してもグレンタンク６内に貯留する穀粒の表層は、均平手段によって均されてそれらの影響をほとんど受けないため、グレンタンク６の穀粒貯留量を収穫作業中であっても正確に検出することができる。

また、均平手段は、グレンタンク６内に上下方向に所定の間隔を空けて設ける複数の均平体７３を備える回転軸７４と、この回転軸７４を駆動して回転させる動力源７５によって構成するから、グレンタンク６内に山積み状態で堆積しようとする穀粒の表層を均平体７３の回転によって山を崩しながら平らにならすことができる。また、この均平体７３はタンク６内に上下方向に所定の間隔を空けて複数設けるから、徐々に堆積して高くなる表層を下方に設ける均平体７３からその上方に設ける均平体７３というように順次、表層に作用させる均平体７３を変更して堆積高さの高低に拘わらずその表層を均すことができる。

さらに、グレンタンク６は、略直方体状に形成する上部側の貯留部６４の下方に、その底部に設ける横ラセン６７を左右方向の中心から外方側に所定量ずらして横設する略倒三角柱状に形成する樋部６５を備えて箱状のタンクに構成すると共に、均平手段の回転軸７４を横ラセン６７を避けたタンク６の前後及び左右方向の中心部に設けると、均平体７３の回転半径を大きくして穀粒の表層を広く均すことができ、穀粒貯留量の算出精度を上げることができる。なお、係る均平手段７３、７４、７５をグレンタンク６内に複数設ければ、個々の均平体７３の回転半径は少なくなるとしても、複数の均平体７３によって同時にならすことができる面積を広げることができて、グレンタンク６の隅々まで均等に穀粒を均すことができる。

そして、回転軸７４をタンク６の天板７６と樋部６５の傾斜する側板６５ｄに軸支すると共に、係る回転軸７４に複数の均平体７３を着脱自在に取付けると、回転軸７４をタンク６の天板と樋部の傾斜する側板に強固に軸支して振れ止めすることができ、最下部の均平体７３をタンク６の底部に、また、最上部の均平体７３をタンク６の上部に設けて穀粒表層を均す高さ範囲を広げて、穀粒貯留量の正確な計測範囲を広げることができる。さらに、均平体７３を回転軸７４から着脱して均平体７３、７３’の交換や修理を行うことができる。

そのうえ、タンク６内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段は、そのセンサフレーム８１に複数の籾センサ８０を上下方向に並べて設けて構成すると共に、係る検出手段を均平手段７３、７４、７５に近接させてタンク６内に設けると、コストダウンを図りながら高さ検出手段による穀粒の堆積高さの検出精度が向上し、また、計測手段８４は複数の籾センサ８０の検出結果に基づいて穀粒の貯留量をデジタル値に変換して、「０、１・・９」といった離散型として作業者に客観的に分り易い形で提供することができる。

なお、以上説明した実施形態では、均平モータ７５を電動モータによって構成するが、このモータを油圧モータとしたり、或いは、エンジン８からクラッチを介して均平体７３を回転させてもよく、均平手段の動力源としては種々変更することができる。また、均平体７３を軽量なアルミパイプやプラスチックパイプ、更には回転数を上げて索条で構成してもよく、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。

４脱穀部
６グレンタンク
６４貯留部
６５樋部
６６供給口
６７横ラセン
７３均平体（均平手段）
７４回転軸（均平手段）
７５均平モータ（動力源、均平手段）
８０籾センサ（高さ検出手段）
８１センサフレーム
８４電子制御ユニット（計測手段）

Claims

脱穀部によって脱粒させた穀粒を上部に設ける供給口から取込んで満杯になると下部に横設する横ラセンを駆動して機外に排出するグレンタンクに、そのタンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段と、直管で構成する、或いは直管の先端寄りを折り曲げて回転方向に後退角度を取って構成する均平体を、上下方向に所定の間隔を空けて複数設ける回転軸と、この回転軸を駆動して複数の均平体を回転軸を中心に水平方向に回転させる動力源によって構成する均平手段を設け、係る均平手段によってタンク内に貯留する穀粒の表層を平らに均した穀粒の堆積高さを、前記高さ検出手段によって検出してグレンタンク内の穀粒の貯留量を計測手段によって算出することを特徴とするコンバイン。
前記グレンタンクは、略直方体状に形成する上部側の貯留部の下方に、その底部に設ける横ラセンを左右方向の中心から外方側に所定量ずらして横設する略倒三角柱状に形成する樋部を備えて箱状のタンクに構成すると共に、前記均平手段の回転軸を横ラセンを避けたタンクの前後及び左右方向の略中心部に設けることを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
前記回転軸をタンクの天板と樋部の傾斜する側板に軸支すると共に、係る回転軸に複数の均平体を着脱自在に取付けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
前記タンク内に貯留する穀粒の堆積高さを検出する高さ検出手段は、そのフレームに複数の籾センサを上下方向に並べて設けて構成すると共に、係る検出手段を均平手段に近接させてタンク内に設けることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載のコンバイン。