JP7442394B2 - 収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、収穫物を脱穀する収穫機に関する。

特許文献１に記載された収穫機（文献ではコンバイン）では、収穫された穀稈を扱胴で脱穀し、受網を漏下した処理物を揺動選別部で選別するように処理形態が設定されている。

この特許文献１では、受網の終端部を漏下する穀粒量を検出する第一ロスセンサと、揺動選別装置の後部から落下する穀粒量を検出する第二ロスセンサとを備えている。また、扱室の上壁には穀稈を送る量調節できるように角度変更自在に送塵弁を備えている。

このような構成から、第一ロスセンサで検出される穀粒量が閾値を超えて増大した場合に、送塵弁の角度を制御することで、扱室で穀稈が送られる速度を低減し、穀粒ロスの低減を実現している。

特開２０１２－２４４９４２号公報

特許文献１に記載される収穫機のように、扱胴を収容する扱室を有したものでは、扱室で収穫物を扱き処理し、扱室の処理物を、受網を漏下させ揺動選別装置で選別しており、扱き処理の後の排ワラは、収穫物の移送方向の終端から扱室の外部に排出されるように構成されている。

しかしながら、扱室に供給される収穫物の量が増大した場合には、扱き処理が不充分となり、穀粒が排ワラとともに扱室から排出され穀粒ロスに繋がるものであった。このような穀粒ロスを抑制するために特許文献１に記載されたように第一ロスセンサの検出結果に基づいて送塵弁の角度を制御することも考えられるものの、特許文献１に記載されるように、単一の第一ロスセンサを備えただけでは、受網を漏下した穀粒の検出の精度が充分と言えないものであった。

このような理由から、受網を漏下した穀粒を高精度で検出できる収穫機が求められている。

本発明に係る収穫機の特徴構成は、作物を脱穀処理する脱穀部と、前記脱穀部の下方に設けられ、前記脱穀部によって脱穀処理されて前記脱穀部から漏下してきた脱穀処理物を穀粒と異物とに選別処理する選別部と、を有する脱穀装置が備えられ、前記脱穀部に、扱室と、前記扱室に収容されて回転軸芯を中心に駆動回転して作物を扱き処理する扱胴と、前記扱胴の下方に配置された受網と、前記扱室における作物移送方向終端箇所に形成され、前記扱胴の後端部と前記受網の後端部との間からの排ワラを前記扱室から排出する排塵口と、が備えられ、前記受網の下側で前記選別部の上側となる領域のうち、前記扱室での作物の移送方向の下流側の部位で、前記受網の周方向での両側部と、前記扱室の左右の側壁の内側との間となる左右の空間夫々に、前記受網から漏下する穀粒を検出する漏下量センサを備え、前記受網の下側で前記選別部の上側となる領域のうち、前記移送方向で前記漏下量センサより上流側に、前記回転軸芯に交差する姿勢の仕切壁を備えている点にある。

この特徴構成によると、例えば、扱室に供給される収穫物の量が増大した場合には、扱室での収穫物の移送方向の下流側においても受網を漏下する穀粒量が増大し、この穀粒を左右の漏下量センサで検出できる。この構成では、左右の漏下量センサが、扱室での収穫物の移送方向の下流側の部位で、受網の周方向での両側部と、左右の側壁の内側との間となる左右の空間の夫々に備えられているため、扱胴の回転に伴う圧力で穀粒が受網を漏下した場合のように、高速で飛散する穀粒を漏下量センサの検出面で受け止めるように高い精度で検出できる。また、左右に漏下量センサを配置しているため、扱胴の回転に伴い、受網を漏下する穀粒量に偏りがあっても漏下量を正確に検出できる。
従って、受網を漏下した穀粒を高精度で検出できる収穫機が構成された。
また、扱室における収穫物の移送方向で漏下量センサより上流側で、受網の外側に仕切壁が配置されるため、漏下量センサより上流側の受網を漏下した穀粒が漏下量センサに接触することがなく、穀粒の誤検出を抑制できる。

上記構成に加えた構成として、前記漏下量センサが、左右の前記側壁の内側に、下側ほど左右方向での中央に近づく傾斜姿勢で備えられても良い。

これによると、感圧式の漏下量センサを、左右の側壁の内側で、下側ほど中央に近づく傾斜姿勢で備えることにより、漏下量センサの検出面に穀粒が垂直に近い角度で入射させることも可能となり、穀粒を高い感度で検出できる。

上記構成に加えた構成として、前記漏下量センサが、前記穀粒の衝突時の圧力を検出する感圧式であっても良い。

これによると、流下量センサの検出面に穀粒が衝突した場合には、この衝突時に圧力を検出し、電気的な処理を可能にする。

上記構成に加えた構成として、２つの前記漏下量センサでの検出結果に基づき、前記排塵口から排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定する穀粒ロス推定部を備えても良い。

これによると、脱穀時に漏下量センサでの検出結果に基づき穀粒ロスを推定できるため、例えば、穀粒ロスが閾値を超えた場合に、穀粒ロスを抑制するための自動制御を行わせることや、報知ランプを点灯させることで作業者に対応を促すことが可能となる。

普通型コンバインの側面図である。 普通型コンバインの平面図である。 脱穀装置の縦断側面図である。 図３のIV－IV線断面図である。 図３のV－V線断面図である。 センサ類の配置を示す脱穀装置の縦断側面図である。 揚送装置と還元装置との位置関係を示す横断平面図である。 図７のVIII－VIII線断面図である。 図７のIX－IX線断面図である。 第１チャフシーブと第２チャフシーブとを示す側面図である。 チャフリップの揺動構造を示す断面図である。 起立姿勢にある規制リップを示す断面図である。 倒伏姿勢にある規制リップを示す断面図である。 制御構成のブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔コンバインの全体構成〕
図１、図２に収穫機の一例としての普通型コンバインＡの側面と平面とを示している。これらの図において、矢印Ｆの方向を走行機体１の前後方向の「前」、矢印Ｂの方向を走行機体１の前後方向の「後」、矢印Ｌの方向を走行機体１の左右方向で「左」、矢印Ｒの方向を走行機体１の左右方向の「右」と定義する。また、矢印Ｕの方向を走行機体１の上下方向の「上」、矢印Ｄの方向を走行機体１の上下方向の「下」と定義する。

普通型コンバインＡ（以下、コンバインＡと略称する）は、走行機体１に備えたクローラ式の走行装置２によって走行自在に構成され、走行機体１に脱穀装置Ｔを備えている。このコンバインＡは、圃場の作物（稲、麦、大豆、菜種など）を刈り取る刈取部４を走行機体１の前部に備え、この刈取部４で刈り取った作物（以下、収穫物と称する）を脱穀装置Ｔに供給するフィーダ１１を備えている。

コンバインＡは、脱穀装置Ｔで選別された穀粒を貯留する穀粒タンク１２を、脱穀装置Ｔに並列する位置に備えている。また、穀粒タンク１２には貯留されている穀粒を排出する穀粒排出装置１３を備えている。

図１、図２に示すように、刈取部４は、作物を掻き込むリール５と、圃場の作物を切断するバリカン型の切断装置６と、刈り取られた作物（収穫物）を横方向での中央側に送ることでフィーダ１１に供給するオーガ７とを備えている。

このコンバインＡは、刈取部４の右後方で、フィーダ１１と並列する位置に運転部９が備えられている。運転部９は、キャビン１０によって覆われている。図面には示していないが、運転部９の下方にはエンジン、冷却ファン、ラジエータ等が収容されている。エンジンの駆動力が走行装置２や、刈取部４、脱穀装置Ｔ等に伝えられる。

このようにコンバインＡが構成されるため、収穫作業を行う場合には、刈取部４での刈り取り高さを、収穫対象の刈り取りが可能な高さに設定し、走行機体１を前進させることにより、収穫対象の作物がリール５によって後方に引き寄せられつつ、株元が切断装置６で切断される。このように収穫された収穫物がオーガ７によってフィーダ１１の前方に集められ、フィーダ１１によって脱穀装置Ｔに供給される。そして、脱穀装置Ｔでは、供給された収穫物を処理することで穀粒が回収され、穀粒タンク１２に貯留される。

〔脱穀装置〕
図３～図６に示すように脱穀装置Ｔは、フィーダ１１で供給された収穫物を脱穀する脱穀部２０を上部に配置し、この脱穀部２０から供給された脱穀処理物を選別処理する選別部３０を下部に配置し、脱穀部２０の排塵口２５から排出された排ワラを細断処理する排ワラ処理装置５０を、選別部３０の後方に配置している。

〔脱穀装置：脱穀部〕
脱穀部２０は、フィーダ１１で収穫物が供給される扱室２１を有すると共に、この扱室２１の内部に前後向き姿勢の回転軸芯Ｘで駆動回転自在に扱胴２２を収容し、この扱胴２２の下側に回転軸芯Ｘに沿う方向視において、図４、図５に示すように全体的に回転軸芯Ｘを中心とする円弧状となる受網２３を配置している。尚、扱胴２２は、図４に示すように、正面視において時計回りに駆動回転される。

扱室２１は、左右の側壁２１ａと、前後の端部壁２１ｂと、上部の上壁２１ｃとを備えており、上壁２１ｃの下面（内面）には複数の送塵弁２４を備えている。扱胴２２は、前後方向に貫通する扱胴軸２２ａを有し、この扱胴軸２２ａの端部を、前後の端部壁２１ｂに対し、前後向き姿勢の回転軸芯Ｘで回転自在に支承している。更に、扱室２１は、収穫物の移動方向での終端箇所に対し、受網２３の後端から後側の端部壁２１ｂに亘る領域に排塵口２５が形成されている。

図４、図５に示すように、複数の送塵弁２４は、縦向き姿勢の軸部２４ａを介して揺動自在に上壁２１ｃに支持されている。複数の送塵弁２４は、扱胴２２の回転に伴い扱室２１の内部で扱胴２２と共に回転する収穫物の移送方向の終端側（図３において右側）に移送するように平面視において回転軸芯Ｘに対して傾斜する姿勢で備えられている。これにより、扱室２１に供給された収穫物は、複数の送塵弁２４によって移送され、排塵口２５から排出される。

また、送塵弁２４は、軸部２４ａを中心とする揺動姿勢の変更により、収穫物の単位時間あたりの移送距離の変更を可能にする。具体的な構成は図面に示していないが、複数の送塵弁２４は、等しい角度だけ同時に揺動できるようにリンク機構によって連係している。脱穀装置Ｔは、電動モータの駆動力により軸部２４ａを中心として複数の送塵弁２４の揺動姿勢を変更する送塵弁制御ユニット７１を備えている。

図３に示すように、扱胴２２は、扱胴軸２２ａと一体回転する複数の棒状の扱胴フレームに対して複数の扱歯２２ｂを外方に突出する形態で設けた構造を有している。受網２３は、回転軸芯Ｘに沿う方向視において、円弧状となる複数の縦フレームと、この縦フレームに対し回転軸芯Ｘに平行姿勢となる複数の横フレームとを格子状に配置することにより、多数の漏下用開口が形成されている。

これにより、脱穀部２０は、フィーダ１１から扱室２１に供給された収穫物を、駆動回転する扱胴２２で扱き処理を行い、この扱き処理により穀稈から分離した穀粒を含む脱穀処理物を受網２３に漏下させる。また、扱室２１では、前述したように、扱胴２２の回転に伴い扱室２１で収穫物が回転し、この収穫物が複数の送塵弁２４に接触することで後方に移送され、扱き処理を終えた収穫物が排ワラとして排塵口２５から排出される。

〔脱穀装置：選別部〕
図３に示すように、選別部３０は、受網２３の下方に配置された揺動選別装置３１と、この揺動選別装置３１を前後方向に揺動させる揺動駆動機構３２と、揺動選別装置３１に対して前方から後方に向けて選別風を供給する唐箕３３を備えている。

尚、揺動駆動機構３２は、エンジンの駆動力で回転する偏心軸等からの作動力により、揺動選別装置３１の全体の後方へ移動と上方への移動とを同時に行わせ、揺動選別装置３１の全体の前方への移動と下方への移動とを同時に行わせるように前後方向に長いループ状の軌跡に沿った駆動を実現する。

この選別部３０は、図３、図７に示すように揺動選別装置３１の下方に、選別された穀粒を一番物として回収する一番物回収部３４と、揺動選別装置３１での選別により切れワラ等を含み単粒化が不充分な穀粒を二番物として回収する二番物回収部３５と、を備えている。

一番物回収部３４は、一番物（穀粒）を横方向に搬送する一番スクリュー３４Ｓを備え、この一番スクリュー３４Ｓで搬送された一番物を穀粒タンク１２に供給するように縦姿勢の揚送機構３６が脱穀装置Ｔと穀粒タンク１２との間に配置されている。

また、二番物回収部３５は、二番物を横方向に搬送する二番スクリュー３５Ｓとして構成され、この二番スクリュー３５Ｓで搬送された二番物を、中間搬送ケース３７ａから還元スクリュー３７Ｓに送り、揺動選別装置３１の前部に戻すように斜め姿勢の還元装置３７が脱穀装置Ｔの外部に配置されている。

揚送機構３６は、図７～図９に示すように、縦長姿勢の揚送ケース３６ａの内部の下部に駆動スプロケット３６ｂを備え、上部に従動スプロケット（図示せず）を備え、これらに巻回した無端チェーン３６ｄに複数のバケット３６ｅを備えている。尚、図面には示していないが、揚送機構３６は、揚送ケース３６ａの上端に送られた穀粒を穀粒タンク１２に送り込む機構を有している。

駆動スプロケット３６ｂは、一番スクリュー３４Ｓのシャフトと連結している。一番スクリュー３４Ｓで搬送される穀粒を揚送ケース３６ａの下部に供給する中間筒３８を、選別部３０の外壁と、揚送ケース３６ａとの間に備えている。

中間筒３８は、一番スクリュー３４Ｓの端部を内装しており、この中間筒３８から揚送ケース３６ａに送られる穀粒を、上昇を始めるバケット３６ｅの開口部に効率良く供給するため、図９に示すように、中間筒３８の断面の一部を外方に膨らむ形状に成形することで膨出空間３８Ｔが形成されている。

尚、実施形態では、中間筒３８の内周の下側が、一番スクリュー３４Ｓの外周に沿うように円筒状に形成され、この中間筒３８の内周の上側の一部を外方に膨らませて膨出空間３８Ｔが形成されている。これにより、膨出空間３８Ｔにおいて一番スクリュー３４Ｓに接触しない穀粒でも揚送ケース３６ａの内部に送り、上昇を始めるバケット３６ｅの開口部に対して効率的に供給できる。

図３、図７に示すように、還元装置３７は、二番スクリュー３５Ｓの外端部の駆動力が中間搬送ケース３７ａと、還元スクリュー３７Ｓとに伝えられる駆動構造を有しており、二番スクリュー３５Ｓで搬送された二番物を中間搬送ケース３７ａと、還元スクリュー３７Ｓとを介して揺動選別装置３１の前部に戻す作動を行う。

図３に示すように、揺動選別装置３１は、上下方向に開放する枠状のシーブケース４１の内部に、グレンパン４２と、第１チャフシーブ４３と、ストローラック４４と、第２チャフシーブ４５とを前部から後部に亘る領域に配置し、第１チャフシーブ４３の下側にグレンシーブ４６を配置している。

この揺動選別装置３１は、シーブケース４１が上下方向に開放する枠状の構造物であり、唐箕３３から選別風が供給される状態で、シーブケース４１が揺動することにより、第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とにおいて脱穀処理物から穀粒を選別し、更に、網状のグレンシーブ４６で穀粒を漏下させる、所謂、篩い選別を実現する。

この揺動選別装置３１では、グレンパン４２の後端に連なる位置に第１チャフシーブ４３を配置し、この第１チャフシーブ４３の後端にストローラック４４を配置している。また、第２チャフシーブ４５は、ストローラック４４の下側からシーブケース４１の後端縁４１ａの近傍に亘る領域に配置されている。ストローラック４４は、複数のラック材を、シーブケース４１の横方向に平行姿勢で配置して構成されている。

図１０に示すように、第１チャフシーブ４３は、前後方向において設定間隔で配置される複数の板状の第１チャフリップ４３ａを有し、これら複数の第１チャフリップ４３ａが、シーブケース４１に対し横向き姿勢の揺動軸芯を中心に揺動自在に支持されている。これと同様に、第２チャフシーブ４５は、前後方向において設定間隔で配置される複数の板状の第２チャフリップ４５ａを有し、これら複数の第２チャフリップ４５ａが、シーブケース４１に対し横向き姿勢の揺動軸芯を中心に揺動自在に支持されている。

複数の第１チャフリップ４３ａと、複数の第２チャフリップ４５ａとの揺動構造は共通している。つまり、図１１に示すように、第１チャフリップ４３ａと、第２チャフリップ４５ａとは、幅方向での両端部にコ字状のロッド材４７を固設しており、左右のロッド材４７の上端と下端とを横外方向に屈曲させ、この上端を上部支軸４７ａとしてシーブケース４１の側壁の内側に支承している。

第１チャフリップ４３ａと、第２チャフリップ４５ａとは、左右の上部支軸４７ａの軸芯を中心に揺動することになり、この左右の上部支軸４７ａの軸芯が揺動軸芯となる。

また、左右のロッド材４７は、下端の下部支軸４７ｂが、作動プレート４８に貫通する状態で係合している。左右の作動プレート４８は、シーブケース４１に対して前後方向に移動自在に支持され、左右の作動プレート４８が、第１チャフシーブ４３と前後方向に作動することで、複数の第１チャフリップ４３ａと、第２チャフシーブ４５複数の第２チャフリップ４５ａの揺動姿勢を同時に設定する。

具体的な構成は示していないが、脱穀装置Ｔは、第１チャフシーブ４３の作動プレート４８と、第２チャフシーブ４５の作動プレート４８とを電動モータの駆動力によって同時に同じ方向に作動させるように図１０に示すシーブ角制御ユニット７２を備えている。ここで、揺動姿勢は、各々のチャフリップが起立姿勢（揺動端が上方に向かう姿勢）にある角度が最大であり、揺動端が後方に向かう倒伏姿勢の角度を最小として定義している。

特に、揺動選別装置３１では、図１０、図１２、図１３に示すように、複数の第２チャフリップ４５ａのうち、脱穀処理物の移送方向での下流側に配置された１つのものを、他の第２チャフリップ４５ａの上方への突出量より長くした規制リップＬｘとして備えている。他の第２チャフリップ４５ａを基準にした突出量を突出長Ｌａとして示している。

第２チャフシーブ４５は、図１２に示す起立姿勢から図１３に示す倒伏姿勢の間で揺動自在に構成されている。そして、規制リップＬｘは、起立姿勢において脱穀処理物の漏下量が最大となる。また、規制リップＬｘは、倒伏姿勢において脱穀処理物の漏下量が最小となり、この規制リップＬｘの上端部がシーブケース４１の後端縁４１ａより後方に張出量Ｌｂだけ張り出す状態となる。

この脱穀装置Ｔは、図３、図６に示すように第１チャフシーブ４３の第１チャフリップ４３ａの上端に積層した脱穀処理物の厚さから処理量を検出する処理量センサＳ３を備えている。この処理量センサＳ３は、脱穀装置Ｔのフレーム等に対して横向き姿勢の支軸を基準に下端が後方に変位できるように揺動自在に支持さいたセンサプレート１５と、センサプレート１５の揺動姿勢を検出するポテンショメータ１６とで構成されている。

この処理量センサＳ３は、脱穀部２０から選別部３０に供給される脱穀処理物の量が増大した場合には、この増大に伴い、センサプレート１５の揺動量が増大することになる。これにより、センサプレート１５の揺動量から選別部３０における処理量の検出を可能にしている。

このように選別部３０が構成されるため、選別部３０が脱穀処理物を選別する際には、唐箕３３からの選別風がシーブケース４１の上方と、下方とを前から後に流れると同時に、この選別風の一部がグレンシーブ４６と、第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とにおいて下から上に流れる。

また、受網２３の前部から漏下する脱穀処理物のうち、受網２３の前部位置から漏下するものがグレンパン４２に供給され、受網２３の中間部から漏下するものが第１チャフシーブ４３に供給され、受網２３の後部から漏下するものが第２チャフシーブ４５に供給される。更に、脱穀処理物のうち、グレンパン４２に供給されたものは、シーブケース４１の揺動に伴い第１チャフシーブ４３に供給される。

第１チャフシーブ４３は、シーブケース４１と一体的に揺動することにより、脱穀処理物を下方に漏下させる。これとは逆に、第１チャフシーブ４３は、漏下が不能となる脱穀処理物を漏下させず、揺動により第１チャフシーブ４３の上部に沿って後方に送ることになる。また、第１チャフシーブ４３を漏下した脱穀処理物は、グレンシーブ４６で穀粒だけが篩い選別され、グレンシーブ４６を漏下することで一番物として一番物回収部３４で回収される。

また、前述したように第１チャフシーブ４３の上部を後方に送られた脱穀処理物は、第２チャフシーブ４５に供給される。尚、このように供給される際に、脱穀処理物のうち切れワラ等の軽量のものは、選別風により後方に吹き飛ばされ、図３、図６に示す排出経路ＥＸ１から脱穀装置Ｔの外部に排出される。

また、第２チャフシーブ４５は、シーブケース４１と一体的に揺動することにより、脱穀処理物を下方に漏下させる。これとは逆に、第２チャフシーブ４５は、漏下が不能となる脱穀処理物を漏下させず、揺動により第２チャフシーブ４５の上部に沿って後方に送ることになる。また、第２チャフシーブ４５を漏下した脱穀処理物は、二番物として二番物回収部３５に回収される。前述したように第２チャフシーブ４５の上部を後方に送られた脱穀処理物は、選別風により後方に吹き飛ばされ、図３、図６に示す排出経路ＥＸ１から脱穀装置Ｔの外部に排出される。

これにより、選別部３０は、一番物回収部３４で回収された穀粒を、揚送機構３６の作動によって穀粒タンク１２に供給して貯留する。また、選別部３０は、二番物回収部３５で回収された二番物を、還元装置３７の作動によって揺動選別装置３１の前部に戻すことになる。これにより、還元された二番物に含まれる穀粒は、揺動選別装置３１において分離され、一番物回収部３４で回収される。

排出経路ＥＸ１は、シーブケース４１の後端と、図３、図４に示す排ワラ処理装置５０の流下案内板２６との間に、脱穀処理物を後方の斜め下方に排出する空間として形成されている。

〔脱穀装置：排ワラ処理装置〕
図３、図４に示すように、排塵口２５から排出される排ワラを後方（扱室２１での収穫物の移動方向と同方向）の斜め下方に送り出す流下案内板２６が、脱穀装置Ｔの後部位置に備えられている。この流下案内板２６の上面において排ワラを送り出す経路が排塵経路ＥＸ２となる。

排ワラ処理装置５０は、流下案内板２６上方に配置された横向き姿勢のカッター軸５１と、カッター軸５１に備えた複数のカッター刃５２と、機体側面視で、カッター刃５２と重複する位置となるように、流下案内板２６の上面に突出する状態で固定された複数の固定刃５３とを備えている。

また、排ワラ処理装置５０は、機体側面視において複数のカッター刃５２を、十字方向に延びるように姿勢を設定し、複数のカッター刃５２を、カッター軸５１の軸芯に沿う方向において設定間隔で配置している。このような構成から、排ワラ処理装置５０は、カッター軸５１の駆動回転により、排塵口２５から排塵経路ＥＸ２に排出された排ワラを、複数のカッター刃５２と固定刃５３とにより細断して排出する細断ユニットとして機能する。

また、脱穀部２０は、図３、図４、図６に示すように、扱室２１のうち、受網２３の後端位置と、扱室２１の左右の側壁２１ａとの間に排ワラや塵埃等の一部が、選別部３０に流入する不都合を抑制する規制板５５を備えている。

〔脱穀装置：センサ〕
このコンバインＡは、図３、図４、図６に示すように、揺動選別装置３１から排出経路ＥＸ１に穀粒が排出される不都合を検出するため、流下案内板２６のうち排ワラ処理装置５０と反対側の領域に揺動選別装置３１から飛散する穀粒を検出する穀粒検出センサＳ１を備えている。

つまり、流下案内板２６の下側に、縦向き姿勢でカバー２７が備えられている。このカバー２７は、横幅方向で外端近傍となる２箇所に開口２７ａ（図４を参照）を形成しており、この２箇所の開口２７ａから検出面を露出させるように穀粒検出センサＳ１を備えることで２つの穀粒検出センサＳ１を揺動選別装置３１の後端に対する近接配置を実現している。

特に、受網２３が回転軸芯Ｘを中心とする円弧状に形成されているため、受網２３を漏下する脱穀処理物の分布は、平面視において受網２３の中央領域（回転軸芯Ｘと重複する領域）から左右方向の外側に離れる領域ほど増大する傾向がある。従って、揺動選別装置３１から飛散する穀粒は、左右方向での中央と比較して、左右方向の外側の領域からのものが多くなり、カバー２７の左右方向での外側に偏位した位置に穀粒検出センサＳ１を配置することにより、揺動選別装置３１の後端から飛散する穀粒の効率的な検出を実現している。

穀粒検出センサＳ１は、排出経路ＥＸ１に飛散した穀粒が検出面に衝突する際の圧力を電気信号として検出する感圧センサとして機能するものが用いられている。また、この構成では、穀粒検出センサＳ１の本体や、配線をカバー２７で保護することになる。

更に、このコンバインＡは、図４～図６に示すように、受網２３の下側で選別部３０の上側となる領域のうち、扱室２１での脱穀処理物（作物）の移送方向の下流側の部位で、受網２３の周方向での両側部と、左右の側壁内側との間となる空間に、受網２３から漏下する穀粒を検出する漏下量センサＳ２を備えている。尚、２つの漏下量センサＳ２は、図４、図５に示す方向視において受網２３の両側部より低い位置に配置されるものであり、受網２３の最も低い位置より高い位置に配置されることになる。

漏下量センサＳ２は、受網２３を漏下した穀粒が衝突する際の圧力を電気信号として検出するように感圧センサとして機能するものが用いられている。

左右の漏下量センサＳ２は、下側ほど中央に近づく傾斜姿勢で備えれている。つまり、左右の側壁２１ａの内側には、支持部が、下側ほど左右方向での中央に近づく傾斜姿勢となる支持フレーム２８を備えている。従って、漏下量センサＳ２が、支持フレーム２８の支持部に支持されることにより、漏下量センサＳ２は、回転軸芯Ｘに沿う方向視において受網２３の両側部の夫々の姿勢に沿う姿勢（漏下量センサＳ２に近接する位置の受網２３の接線と平行となる姿勢）で備えられる。尚、このように漏下量センサＳ２が備えられることにより、漏下量センサＳ２の検出面も受網２３の両側部の姿勢に沿う傾斜姿勢となる。

支持フレーム２８は、扱室２１の左右の側壁２１ａの内面に支持され、支持フレーム２８に漏下量センサＳ２を支持することにより、漏下量センサＳ２の検出面に穀粒が入射する角度を９０度に近付け、穀粒を高い感度で検出できるように構成されている。

また、図５、図６に示すように、脱穀部２０は、受網２３の下側で選別部３０の上側となる領域のうち、移送方向で漏下量センサＳ２より上流側に、回転軸芯Ｘに交差する縦向き姿勢の仕切壁２９を備えている。

仕切壁２９は、左右の漏下量センサＳ２より上流側で扱室２１の左右の側壁２１ａの内面に支持され、受網２３のうち、漏下量センサＳ２より上流側を漏下した穀粒が漏下量センサＳ２の検出面に接触する不都合を防止することで、穀粒の誤検出を抑制している。

図２、図３、図６に示すように、左右の仕切壁２９のうち、走行機体１の右側に配置されるものが左側に配置されるものより前側に配置されている。これと同様に、左右の漏下量センサＳ２のうち、走行機体１の右側に配置されるものが左側に配置されるものより前側に配置されている。特に、図３に示すように、右側の仕切壁２９は、ストローラック４４と第２チャフシーブ４５とが上下に重複する領域の上側に配置され、左側の仕切壁２９は、第２チャフシーブ４５の前後方向での中央領域の上側に配置されている。

〔脱穀制御装置〕
図１４に示すように、このコンバインＡは、揺動選別装置３１から排出経路ＥＸ１に対して穀粒が無駄に排出される穀粒ロス、及び、排塵口２５から排塵経路ＥＸ２に対して穀粒が無駄に排出される穀粒ロスの低減を実現する脱穀制御装置６０を備えている。

脱穀制御装置６０は、マイクロプロセッサや、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のようにプログラムによる処理を可能にする処理機能を有している。脱穀制御装置６０は、前述した一対の穀粒検出センサＳ１の検出信号と、前述した一対の漏下量センサＳ２と、処理量センサＳ３とからの検出信号を取得する。また、脱穀制御装置６０は、送塵弁制御ユニット７１と、シーブ角制御ユニット７２と、表示ユニット７３とに制御信号を出力する。尚、表示ユニット７３は、運転部９のキャビン１０の内部に配置され、作業者に対して必要な情報を表示する。

脱穀制御装置６０は、穀粒ロス判定部６１と、穀粒ロス推定部６２と、ロス低減制御部６３とを備えている。これらはソフトウエアとして構成されるものである。尚、穀粒ロス判定部６１と、穀粒ロス推定部６２と、ロス低減制御部６３とは、一部がロジック回路やＥＥＰＲＯＭ等のハードウエアで構成されても良い。

穀粒ロス判定部６１は、穀粒検出センサＳ１の検出信号に基づき排出経路ＥＸ１から排出される穀粒量（穀粒ロス）を判定する。穀粒ロス推定部６２は、漏下量センサＳ２の検出信号に基づき排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定すると共に、処理量センサＳ３の検出信号に基づいて排出経路ＥＸ１から排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定する。

特に、穀粒ロス推定部６２は、予め行ったシミュレーションにより左右の漏下量センサＳ２の検出信号の値と、穀粒ロスとを取得する相関テーブルを作成しておき、漏下量センサＳ２の検出信号で相関テーブルを参照することにより、排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒量（穀粒ロス）の推定を実現している。

ロス低減制御部６３は、穀粒検出センサＳ１の検出信号と、漏下量センサＳ２と、処理量センサＳ３とからの検出信号に基づいて送塵弁制御ユニット７１とシーブ角制御ユニット７２との少なくとも一方を制御することで穀粒ロスの低減を実現する。

〔脱穀制御装置：排出経路ＥＸ１での穀粒ロスの低減〕
例えば、揺動選別装置３１に供給される収穫物量が増大した場合には、穀粒が、シーブケース４１の後端から排出経路ＥＸ１に排出されることがある。このように排出経路ＥＸ１に穀粒が排出される場合には選別風の風圧によって飛散するため、穀粒検出センサＳ１は、穀粒の衝突を圧力に基づいて検出することが可能となる。

穀粒ロス判定部６１は、穀粒検出センサＳ１で検出される穀粒量が、予め設定された閾値を超えた場合に判定した穀粒量を穀粒ロスとする。この判定では、穀粒検出センサＳ１で検出される穀粒量の全てを穀粒ロスとみなすことも可能であるが、穀粒検出センサＳ１で検出される穀粒には多少の誤差を含むため、閾値を設定し、この閾値を超えた場合に判定した穀粒量を穀粒ロスとしている。

そして、穀粒ロス判定部６１が、穀粒ロスを判定した場合には、ロス低減制御部６３が、シーブ角制御ユニット７２を介して第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とのチャフリップの角度を穀粒ロスの値に比例して増大させる制御を行う。この制御により、第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とにおける脱穀処理物の下方への漏下量を増大させ、排出経路ＥＸ１から無駄に排出される穀粒のロスの抑制を実現する。

尚、選別部３０は、選別風の風圧によりシーブケース４１の後端から排出経路ＥＸ１に沿って脱穀処理物が下側に排出される。そして、脱穀処理物に穀粒が含まれている場合には、脱穀処理物に含まれる切れワラや塵埃のように比重が小さいものが、選別風により排出経路ＥＸ１に沿って下側に送り出され、比重が大きい穀粒が飛散により穀粒検出センサＳ１の検出面に到達する。これにより、穀粒量の検出精度の向上が実現される。

また、処理量センサＳ３で検出される脱穀処理物の量が、予め設定された閾値を超えた場合にも、穀粒ロス推定部６２が、穀粒ロスを推定する。つまり、処理量センサＳ３は、揺動選別装置３１の第１チャフシーブ４３に堆積する脱穀処理物の量を検出するものであるため、穀粒ロス推定部６２は、脱穀処理物の量に比例した量の穀粒がシーブケース４１の後端から排出される現象を推定する。

このように、処理量センサＳ３で検出した脱穀処理物の量に基づいて、穀粒ロス推定部６２が穀粒ロスを判定した場合にも、前述と同様に、ロス低減制御部６３が、シーブ角制御ユニット７２を介して第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とのチャフリップの角度を増大させる制御を行うことにより、第１チャフシーブ４３と第２チャフシーブ４５とにおける脱穀処理物の下方への漏下量を増大させ、排出経路ＥＸ１から無駄に排出される穀粒のロスを抑制している。

特に、揺動選別装置３１では、第２チャフシーブ４５の複数の第２チャフリップ４５ａのうち、揺動選別装置３１での脱穀処理物の移送方向の後端位置のものを規制リップＬｘとして、他の第２チャフリップ４５ａより上方への突出量を大きくしている。このため、第２チャフシーブ４５の角度を増大することで、第２チャフシーブ４５の後端部位で脱穀処理物の流れを制限し、この部位において脱穀処理物に含まれる穀粒の漏下を促進し、穀粒ロスの低減を一層良好に実現している。

〔脱穀制御装置：排塵経路ＥＸ２での穀粒ロスの低減〕
例えば、扱室２１に供給される収穫物の量が増大した場合には、排塵経路ＥＸ２から排出される排ワラに混ざり込む状態で排出される穀粒量が増大する現象に繋がるものであった。

また、排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒量は、排塵口２５の近傍の受網２３を漏下する穀粒量から推定可能である。このような理由から、受網２３のうち、収穫物の移送方向の下流側の部位を漏下する穀粒量を漏下量センサＳ２で検出し、このように検出される穀粒量に基づいて穀粒ロス推定部６２が排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定する。このように推定した穀粒ロスが、予め設定された閾値を超えた場合には、ロス低減制御部６３が送塵弁制御ユニット７１を介して送塵弁２４を制御することで、排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒ロスの低減を図っている。

つまり、送塵弁２４の姿勢を制御（収穫物の移送速度を低減するように角度を設定する制御）することで、扱室２１における収穫物の扱き処理に費やす時間を長くして受網２３から漏下する脱穀処理物の量を増大させ、結果として、排塵経路ＥＸ２から排出される穀粒ロスの抑制を実現している。

この制御では、送塵弁２４の姿勢の制御により、収穫物が扱室２１に供給されるタイミングから、排塵口２５から排出されるまでの時間を長くする。このため、扱室２１に対して過剰な量の収穫物が供給されないように、脱穀制御装置６０は、表示ユニット７３に対して、走行速度の低減を促す情報をメッセージ情報や、アイコン等を表示する。これにより、作業者が、人為操作によってコンバインＡの走行速度を減速することにより、扱室２１に適正な量の収穫物を供給して収穫作業の継続を可能にする。

特に、このコンバインＡは、表示ユニット７３に表示される情報として、穀粒ロスの低減が充分に行われていないことを示すメッセージ情報や、アイコン等を表示することにより、自動的な制御によって穀粒ロスを低減するだけでなく、作業者の人為的な操作により一層良好に穀粒ロスの低減を実現する。

〔実施形態の作用効果〕
このコンバインＡでは、受網２３の両側部の下側で選別部３０の上側となる領域のうち、扱室２１での収穫物の移送方向の下流側の部位で、受網２３の周方向での両側部と、左右の側壁２１ａの内側との間となる空間に、受網２３から漏下する穀粒を検出する漏下量センサＳ２を、受網２３の両側部の夫々の姿勢に沿う姿勢で備えている。

このため、受網２３を漏下した穀粒を漏下量センサＳ２の検出面で受け止めるように検出できる。また、左右に漏下量センサＳ２を配置しているため、扱胴２２の回転に伴い、受網２３を漏下する穀粒量に偏りがあっても漏下量を正確に検出できる。

また、漏下量センサＳ２が傾斜姿勢で備えられているため、漏下量センサＳ２の検出面に穀粒が垂直に近い角度で入射させることも可能となり、穀粒を高い感度で検出できる。更に、漏下量センサＳ２の検出面に切れワラや塵埃が接触した場合でも、これらを自重によって斜め下方に送り出し、切れワラや塵埃の堆積を防止し、穀粒の検出精度を低下させる不都合を招くこともない。

扱室２１での収穫物の移送方向で漏下量センサＳ２より上流側に、回転軸芯Ｘに直交する姿勢の仕切壁２９を備えたため、漏下量センサＳ２より上流側で受網２３を漏下した穀粒が漏下量センサＳ２に接触することがなく、穀粒の誤検出を抑制できる。

また、扱室２１に供給される収穫物の量が増大し、左右の漏下量センサＳ２で検出される穀粒量が増大した場合には、穀粒ロス推定部６２が、排塵経路ＥＸ２に排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定する。更に、推定された穀粒ロスが、予め設定された閾値を超えた場合に、ロス低減制御部６３が送塵弁制御ユニット７１を制御することにより、扱室２１で収穫物が移送させる速度を低減し、排塵経路ＥＸ２での穀粒ロスを抑制できる。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）漏下量センサＳ２を、受網２３の周方向での両側部と、扱室２１の左右の側壁２１ａの内側との間となる空間に対し、複数ずつ配置する。つまり、左側と右側とに２つ以上の漏下量センサＳ２を配置することが考えられる。このように漏下量センサＳ２の数を増大させることにより、受網２３を漏下した穀物の量を高い精度で検出できる。

（ｂ）別実施形態（ａ）の変形例として、前述した左右の空間において複数の漏下量センサＳ２を前後方向に並べるように配置する。前後する位置関係にある漏下量センサＳ２で検知される穀粒の流下量に基づき、受網２３の後端位置において前後方向での穀粒の漏下量の減少傾向を求め、穀粒ロス推定部６２での穀粒ロスの推定に反映させる。

つまり、受網２３を漏下する穀粒量は、後端側（移送方向での終端側）ほど減少するものであり、収穫物の状態等によって減少傾向が変化する。このような理由から前後方向に配置した複数の漏下量センサＳ２で検出される穀粒量の減少傾向を取得し、この減少傾向と、複数の漏下量センサＳ２で検出される穀粒量とを穀粒ロス推定部６２に与えることにより、排塵口２５から排出される穀粒量（穀粒ロス）の推定精度を向上させることが可能となる。

（ｃ）左右の漏下量センサＳ２の傾斜姿勢を任意に変更できるように構成する。左右の漏下量センサＳ２の位置を前後方向に変更できるように構成する。

本発明は、収穫物を脱穀する収穫機に利用することができる。

２０ 脱穀部
２１ 扱室
２１ａ 側壁
２２ 扱胴
２３ 受網
２５ 排塵口
２８ 支持フレーム
２９ 仕切壁
３０ 選別部
６２ 穀粒ロス推定部
Ｓ２ 漏下量センサ
Ｔ 脱穀装置
Ｘ 回転軸芯

Claims (4)

1. 作物を脱穀処理する脱穀部と、前記脱穀部の下方に設けられ、前記脱穀部によって脱穀処理されて前記脱穀部から漏下してきた脱穀処理物を穀粒と異物とに選別処理する選別部と、を有する脱穀装置が備えられ、
   前記脱穀部に、扱室と、前記扱室に収容されて回転軸芯を中心に駆動回転して作物を扱き処理する扱胴と、前記扱胴の下方に配置された受網と、前記扱室における作物移送方向終端箇所に形成され、前記扱胴の後端部と前記受網の後端部との間からの排ワラを前記扱室から排出する排塵口と、が備えられ、
   前記受網の下側で前記選別部の上側となる領域のうち、前記扱室での作物の移送方向の下流側の部位で、前記受網の周方向での両側部と、前記扱室の左右の側壁の内側との間となる左右の空間夫々に、前記受網から漏下する穀粒を検出する漏下量センサを備え、
   前記受網の下側で前記選別部の上側となる領域のうち、前記移送方向で前記漏下量センサより上流側に、前記回転軸芯に交差する姿勢の仕切壁を備えている収穫機。
2. 前記漏下量センサが、左右の前記側壁の内側に、下側ほど左右方向での中央に近づく傾斜姿勢で備えられている請求項１に記載の収穫機。
3. 前記漏下量センサが、前記穀粒の衝突時の圧力を検出する感圧式である請求項１または２に記載の収穫機。
4. ２つの前記漏下量センサでの検出結果に基づき、前記排塵口から排出される穀粒量を穀粒ロスとして推定する穀粒ロス推定部を備えている請求項１～３のいずれか一項に記載の収穫機。

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