JPH11155349A - 脱穀機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過選別部の開度を自動制御する脱穀機にお
いて、濾過選別部の開度を実際の処理状況に適合させて
選別精度を向上させる。 【解決手段】 被処理物の処理状況に応じてチャフシー
ブ２０の開度を自動制御するにあたり、揺動流板８上に
おける被処理物の層厚（層厚センサ３２の検出値）のみ
ならず、チャフシーブ２０の処理状況に応じて変化する
選別風の流量（流量センサ３０、３１の検出値）に基づ
いて被処理物の処理状況を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンバイン、ハー
ベスタ等に搭載される脱穀機の技術分野に属するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種脱穀機においては、扱室
の受網から漏下した被処理物を、揺動流板の終端部に設
けられる濾過選別部（チャフシーブ、グレインシーブ
等）で濾過選別すると共に、濾過選別部から漏下する被
処理物をさらに唐箕ファンの選別風で精選し、この精選
された穀粒を一番ラセンおよび揚穀ラセンを経由して穀
粒タンクに収容するが、濾過選別部の開度が一定である
場合には、被処理物の増減に伴って選別精度にバラツキ
が生じる許りでなく、所謂オーバーフローが発生して飛
散粒が増加する可能性があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、揺動流板上に
積層した被処理物の層厚を層厚センサ（フロートセン
サ）で検出すると共に、該検出値に基づいて濾過選別部
の開度を自動制御するものが提案されている。しかる
に、前記層厚センサは、扱室から落下する被処理物が直
接当る位置（揺動流板中央部）を避けて配置されるた
め、被処理物の量を正確に検出することが難しく、その
結果、濾過選別部の開度が実際の処理状況に適合しない
可能性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、被処理物を揺動選別する揺動選別
体に、開度調節機構を備える濾過選別部を設けると共
に、該濾過選別部から漏下する被処理物を唐箕ファンの
選別風で精選する脱穀機であって、該脱穀機に、被処理
物の処理状況に応じて開度調節機構を制御する選別制御
部を設けるにあたり、揺動選別体の揺動流板上で被処理
物の層厚を検出する層厚センサと、選別風の流量を検出
する流量センサとを設け、両センサの検出値に基づいて
被処理物の処理状況を判断することを特徴とするもので
ある。つまり、揺動流板上における被処理物の層厚のみ
ならず、濾過選別部の処理状況に応じて変化する選別風
の流量に基づいて被処理物の処理状況を判断するため、
被処理物の層厚のみで処理状況を判断する場合に比して
判断精度を向上させることができ、その結果、濾過選別
部の開度を実際の処理状況に適合させて選別精度の向上
を計ることができる。また、選別制御部に、層厚センサ
の検出値に基づいて被処理物のオーバーフローを判断す
るオーバーフロー判断手段と、該手段の判断結果および
流量センサの検出値に基づいて濾過選別部の開度を決定
する開度決定手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。つまり、層厚センサの機能をオーバーフロー検出に
限定しているため、層厚センサの検出誤差に基づいて選
別精度が低下する不都合を回避することができる許りで
なく、層厚センサを適所に配置してオーバーフローの検
出精度を向上させることができる。また、濾過選別部の
風上側および風下側に流量センサを設け、両センサの検
出値の差に基づいて濾過選別部の開度を決定することを
特徴とするものである。つまり、選別風が濾過選別部を
通過する際の損失流量に基づいて濾過選別部の開度を決
定するため、濾過選別部における実際の処理状況に応じ
た開度制御が可能になり、その結果、選別精度をさらに
向上させることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、１はコンバ
インに搭載される脱穀部であって、該脱穀部１は、刈取
茎稈を扱室２に沿って挟持搬送する脱穀フィードチェン
３、搬送茎稈から被処理物（排塵物等の混合物を含む穀
粒）を脱穀する扱胴４、脱穀された被処理物を漏下する
受網５、該受網５から漏下せずに扱室終端まで達した被
処理物を単粒化処理する処理胴６、該処理胴６が単粒化
した被処理物を漏下する第二受網７、前記受網５から漏
下した被処理物を順次揺動搬送する揺動流板８、該揺動
流板８の終端部で被処理物を濾過選別する濾過選別部
９、該濾過選別部９から漏下した被処理物を一番選別風
で精選する唐箕ファン１０、精選された穀粒を横搬送す
る一番ラセン１１、該一番ラセン１１の終端まで搬送さ
れた穀粒を穀粒タンク（図示せず）に揚上搬送する揚穀
筒１３、前記濾過選別部９から漏下しなかった被処理物
や第二受網７から漏下した被処理物を濾過選別するスト
ロラック１４、該ストロラック１４から漏下した被処理
物を二番選別風で風選別する二番選別ファン１５、風選
別された二番物を横搬送する二番ラセン１６、該二番ラ
セン１６の終端まで搬送された被処理物を上記選別経路
中に還元する二番還元筒１７、前記ストロラック１４の
終端位置で藁屑等を機外に排出する吸引ファン１８、脱
穀処理済みの排藁を機体後部まで挟持搬送する排藁チェ
ン１９、該排藁チェン１９の搬送茎稈からささり粒を落
下させるロータ（図示せず）等で構成されているが、こ
れらの基本構成は何れも従来通りである。尚、前記揺動
流板８、濾過選別部９およびストロラック１４は、一体
的な揺動アッセンブリ（揺動選別体）Ａを構成し、クラ
ンク機構もしくはカム機構で駆動されるようになってい
る。

【０００６】前記濾過選別部９は、第一濾過選別体であ
るチャフシーブ２０と、第二濾過選別体であるグレイン
シーブ２１とを上下二段に設けて構成されており、上段
のチャフシーブ２０は、前後方向に所定間隔を存して並
設される複数のフィン２０ａで構成される一方、下段の
グレインシーブ２１は、所定の目合いを有する金網部材
で構成されているが、前記各フィン２０ａの上側支持ピ
ン２０ｂは、固定部材に枢支される一方、下側支持ピン
２０ｃは、可動プレート２０ｄに一連状に枢支されてい
る。そのため、可動プレート２０ｄにワイヤ（図示せ
ず）を介して連結されるモータ２２（開度調節機構）の
駆動で各フィン２０ａを一体的に回動させて、チャフシ
ーブ２０の開度（フィン間隔）を調節することが可能で
あるが、チャフシーブ２０の開度を開度検出センサ２３
で検出し、後述する選別制御部２４に入力するようにな
っている。

【０００７】２５は前記チャフシーブ２０の終端部上方
に配設されるリターンパンであって、該リターンパン２
５は、前記ロータで叩き落とされたささり粒等の被処理
物がチャフシーブ２０に直接落下することを規制すると
共に、上面で受け止めた被処理物を、揺動アッセンブリ
Ａとの一体的に揺動に基づいてストロラック１４側に移
送するが、チャフシーブ２０からストロラック１４に至
る移送経路や、唐箕ファン１０の選別風路を遮ることが
ないよう、前後方向に開放した略冂形状（正面視）に形
成されている。

【０００８】２６は前記ストロラック１４の上方に配設
される風路仕切天板であって、該風路仕切天板２６は、
唐箕ファン１０、二番選別ファン１５および吸引ファン
１８によって起風される選別風を、濾過選別部９よりも
風下位置で吸引ファン１８に導く選別風路を形成してい
るが、選別風は濾過選別部９を吹き抜けて風路仕切天板
２６に達するため、風路仕切天板２６における選別風の
風量は、濾過選別部９における被処理物の量（処理状
況）に応じて変化するようになっている。

【０００９】２７は前記風路仕切天板２６の上方に形成
される分流風路（バイパス風路）であって、該分流風路
２７の吸入口２７ａは、風路仕切天板２６の前端側で選
別風路に連通する一方、排出口２７ｂは、吸入口２７ａ
よりも風下位置で選別風路に連通している。そして、分
流風路２７には、選別風の風量に応じた流れが生じるこ
とになるが、分流風路２７を流れる分流風の概念には、
吸入口２７ａから直接吹き込まれる分流風に限らず、吸
入口２７ａと排出口２７ｂとの差圧に基づいて発生する
差圧風も含むものとする。

【００１０】前記分流風路２７は、可撓性を有するビニ
ールパイプを用いて形成されるが、分流風路２７の吸入
口２７ａは、風路仕切天板２６から選別風路の内方（中
心部）に延出してブラケット２８の先端部に固定される
ため、分流風路２７には、選別風の中心部風量に応じた
流れが生じるようになっている。

【００１１】一方、分流風路２７の排出口２７ｂも風路
仕切天板２６から延出されるが、排出口２７ｂは、風路
仕切天板２６に沿って風下方向に延出されている。つま
り、排出口２７ｂから選別風が流入することを阻止して
分流風路２７の流れを円滑にすると共に、選別風に含ま
れる排塵物が分流風路２７に流入することを阻止してい
る。

【００１２】また、２９は風路仕切天板２６の下面に突
設される排出ガイドであって、該排出ガイド２９は、排
出口２７ｂの風上に位置して排出口２７ｂの風除けとし
て機能するが、本実施形態の排出ガイド２９は、風下側
ほど幅広かつ背高な形状に形成されているため、選別風
の流れを乱すことなく排出口２７ｂの風除けをすること
ができ、その結果、排出口２７ｂから排出される分流風
を、選別風との干渉が少ない状態でスムーズに合流させ
ることができるようになっている。

【００１３】３０は前記分流風路２７に介設される流量
センサ（風下側流量センサ）であって、該流量センサ３
０は、分流風路２７の風量を検出して選別制御部２４に
入力するようになっている。つまり、選別風の風量検出
に基づいて濾過選別部９における被処理物の量（処理状
況）を判断するにあたり、風量を検出する流量センサ３
０を、選別風路から分流する分流風路２７に設けている
ため、選別風路に流量センサ３０を設けた場合の様に、
流量センサ３０が選別風の流れを阻害する不都合を回避
できると共に、選別風に含まれる排塵物から流量センサ
３０を保護することができ、しかも、排塵物による検出
誤差も可及的に小さくすることができるようになってい
る。

【００１４】前記流量センサ３０は、吸入口３０ａから
排出口３０ｂに至る検出風路中に、周囲温度を検出する
周囲温度センサと、周囲温度よりも所定温度だけ高くな
るように加熱温度が制御されるヒータと、該ヒータの風
上側に配置される風上側温度センサと、ヒータの風下側
に配置される風下側温度センサとが組込まれる検出チッ
プ３０ｃを配置した機械的作動部分の無い構造であり、
風上側検出温度と風下側検出温度との温度差に基づいて
流量検出を行うものである。つまり、分流風路２７に流
れが無い場合には、ヒータ周囲の温度分布が均等になる
ため、前記温度差が「０」になる一方、分流風路２７に
流れがある場合には、ヒータ周囲の温度分布が流量に応
じて風下側に偏るため、前記温度差に基づいて流量を検
出することができるようになっている。

【００１５】３１は前記チャフシーブ２０の終端部下方
に配設される風上側流量センサであって、該風上側流量
センサ３１は、チャフシーブ２０の風上位置で分流され
た風路（図示せず）に介設され、該分流風路における選
別風の風量を検出して選別制御部２４に入力するように
なっている。そして、本実施形態では、風上側流量セン
サ３１の検出値と前記風下側流量センサ３０の検出値と
の差を演算し、該演算値に基づいてチャフシーブ２０に
おける選別風の損失流量を判断するため、唐箕ファン１
０の回転数変化等に拘わらず、チャフシーブ２０におけ
る実際の処理量を正確に把握することができるようにな
っている。

【００１６】３２は前記揺動流板１２上で被処理物の層
厚を検出する層厚センサであって、該層厚センサ３２
は、揺動流板１２上の被処理物に押圧されて後方に揺動
する検出プレート３３と、該検出プレート３３の揺動角
を検出するポテンショメータ等の回動角センサ３４とを
用いて構成されているが、本実施形態では、層厚センサ
３２の検出信号をオーバーフロー判断に利用しているた
め、オーバーフロー判断に適した位置（例えば揺動流板
１２の終端部）に層厚センサ３２を配置している。

【００１７】前記選別制御部２４は、マイクロコンピュ
ータを用いて構成されており、その入力側には、前述し
た開度検出センサ２３、風下側流量センサ３０、風上側
流量センサ３１および層厚センサ３２の他にも、「選別
自動制御」（開度自動制御）をＯＮ−ＯＦＦするための
選別自動スイッチ３５、チャフシーブ２０の開度を手動
設定するための開度設定ボリューム３６、作業機クラッ
チ（図示せず）の入り切り状態を検出する作業機クラッ
チスイッチ３７等が所定の入力インタフェース回路を介
して接続される一方、出力側には、前述したモータ２２
等が所定の出力インタフェース回路を介して接続されて
いる。つまり、選別制御部２４は、各種のセンサ信号に
基づいてチャフシーブ２０の開度を自動的に制御する
「選別自動制御」の制御ルーチンを具備しており、以
下、「選別自動制御」の制御手順をフローチャートに基
づいて説明する。

【００１８】前記「選別自動制御」では、選別自動スイ
ッチ３３のＯＮ判断、作業機クラッチスイッチ３５のＯ
Ｎ判断、および各センサの故障判断を行う。そして、選
別自動スイッチ３３がＯＦＦの場合には、開度設定ボリ
ューム３６の設定値に基づいてチャフシーブ２０の開度
値をセットした後、「チャフシーブ開度値出力」を実行
し、また、選別自動スイッチ３５がＯＮで、かつ作業機
クラッチスイッチ３７がＯＦＦの場合には、作業機クラ
ッチスイッチ３７のＯＮ判断を繰り返し、また、選別自
動スイッチ３５および作業機クラッチスイッチ３７がＯ
Ｎで、かつセンサが故障の場合には、センサエラー警報
を出力した後、選別自動スイッチＯＦＦ時と同様の処理
を実行するようになっている。

【００１９】一方、選別自動スイッチ３５および作業機
クラッチスイッチ３７がＯＮで、かつセンサが正常であ
る場合には、まず、層厚センサ３２の検出値に基づいて
オーバーフロー（チャフシーブ２０の詰り等に伴う被処
理物過剰状態）か否かを判断し、該判断がＹＥＳの場合
には、流量センサ３０、３１の検出値に拘わらず最大開
度をセットして「チャフシーブ開度値出力」を実行する
ようになっている。即ち、被処理物の層厚を直接検出す
る層厚センサ３２の検出値に基づいてオーバーフローを
判断するため、オーバーフローの検出精度を向上させる
ことができる許りでなく、チャフシーブ２０の開度を直
ちに最大にして飛散粒の増大を防止することができ、し
かも、層厚センサ３２の検出値をオーバーフロー判断に
のみ利用するため、層厚センサ３２の検出誤差に基づい
てチャフシーブ開度制御の精度が低下する不都合も回避
することができるようになっている。

【００２０】また、前記オーバーフローの判断結果がＮ
Ｏである場合には、風下側流量センサ３０の検出値ＡＦ
ｔおよび風上側流量センサ３１の検出値ＡＦｂをサンプ
リングすると共に、両検出値に応じてチャフシーブ２０
の開度を決定する「開度決定」ルーチンを実行するよう
になっている。この「開度決定」では、損失流量基準値
Ａ〜Ｅ（Ｅが最大流量損失）およびチャフシーブ開度１
〜５（５が最大開度）を予め段階的に設定すると共に、
両検出値ＡＦｔ、ＡＦｂの差ＳＯｄ（ＳＯｄ＝ＡＦｂ−
ＡＦｔ＝損失流量検出値）と流量損失基準値Ａ〜Ｅとの
比較結果に基づいて適正なチャフシーブ開度０〜５を選
択するようになっている。即ち、損失流量検出値ＳＯｄ
が損失流量基準値Ａよりも小さい場合には基本開度０、
損失流量検出値ＳＯｄが損失流量基準値Ａよりも大き
く、かつ損失流量基準値Ｂよりも小さい場合には基本開
度１、損失流量検出値ＳＯｄが損失流量基準値Ｂよりも
大きく、かつ損失流量基準値Ｃよりも小さい場合には基
本開度２、損失流量検出値ＳＯｄが損失流量基準値Ｃよ
りも大きく、かつ損失流量基準値Ｄよりも小さい場合に
は基本開度３、損失流量検出値ＳＯｄが損失流量基準値
Ｄよりも大きく、かつ損失流量基準値Ｅよりも小さい場
合には基本開度４、損失流量検出値ＳＯｄが損失流量基
準値Ｅよりも大きい場合には基本開度５を選択するよう
になっている。尚、前記「チャフシーブ開度値出力」
は、オーバーフロー判断時にセットされた最大開度、も
しくは「開度決定」でセットされたチャフシーブ開度を
読み込むと共に、読み込んだチャフシーブ開度に応じた
開度検出センサ２３の目標値をセットし、該目標値と検
出値との比較に基づいてチャフシーブ開度（モータ２
２）をフィードバック制御するものである。

【００２１】一方、３８は前記脱穀フィードチェン３の
始端部内側方に配設される強制掻込み装置であって、該
強制掻込み装置３８は、常時は非作用位置に退避収納さ
れるが、手扱作業時においては、脱穀フィードチェン３
の始端部内側方に並列する位置にセットされると共に、
脱穀フィードチェン３の始端部に供給された茎稈を扱胴
４側に向けて傾斜搬送し、その結果、供給茎稈が扱室２
に全稈投入されるようになっている。つまり、手扱作業
時には、所謂扱深さ自動制御が作動しないため、浅扱ぎ
や深扱ぎに伴う扱ぎ残しが発生する可能性があるが、本
実施形態では、供給茎稈を扱室２に全稈投入するため、
扱ぎ残しを確実に防止することができ、しかも、手扱作
業時（全稈投入時）には、脱穀フィードチェン３の搬送
速度を落すため、扱室２の処理負担を軽減することがで
きるようになっている。

【００２２】さらに、３９は前記強制掻込み装置３８と
脱穀フィードチェン３との間に介設される株元カッタで
あって、該株元カッタ３９は、常時は非作用位置に退避
収納されるが、手扱作業時においては、脱穀フィードチ
ェン３の始端部内側方に並列する位置にセットされると
共に、脱穀フィードチェン３の始端部に供給された茎稈
の株元部を切断するようになっている。つまり、前記強
制掻込み装置３８の搬送作用に基づいて供給茎稈を扱室
２に全稈投入するにあたり、供給茎稈の株元部を切断す
るため、扱室２への茎稈投入をスムーズに行うことがで
きる許りでなく、茎稈の株元部を脱穀フィードチェン３
側に残すことによって扱室２の処理負担を軽減すること
ができるようになっている。

【００２３】叙述の如く構成されたものにおいて、被処
理物の処理状況に応じてチャフシーブ２０の開度を自動
制御するにあたり、揺動流板８上における被処理物の層
厚のみならず、チャフシーブ２０の処理状況に応じて変
化する選別風の流量に基づいて被処理物の処理状況を判
断するため、被処理物の層厚のみで処理状況を判断する
場合に比して判断精度を向上させることができ、その結
果、チャフシーブ２０の開度を実際の処理状況に適合さ
せて選別精度の向上を計ることができる。

【００２４】また、層厚センサ３２の検出値に基づいて
被処理物のオーバーフローを判断する一方、流量センサ
３０、３１の検出値に基づいてチャフシーブ２０の開度
を決定するため、層厚センサ３２の機能を限定すること
ができ、その結果、層厚センサ３２の検出誤差に基づい
て選別精度が低下する不都合を回避することができる許
りでなく、層厚センサ３２を適所に配置してオーバーフ
ローの検出精度を向上させることができる。

【００２５】また、チャフシーブ２０の風上側および風
下側に流量センサ３０、３１を設け、両センサ値の差
（損失流量）に基づいてチャフシーブ２０の開度を決定
するため、チャフシーブ２０における実際の処理状況に
応じた開度制御が可能になり、その結果、選別精度をさ
らに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱穀部の内部側面図である。

【図２】同上要部概略側面図である。

【図３】（Ａ）は流量センサを示す要部側面図、（Ｂ）
は排出部の下面図である。

【図４】層厚センサの側面図である。

【図５】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図６】「選別自動制御」のフローチャートである。

【図７】「開度決定」のフローチャートである。

【図８】手扱全稈投入機構を示す要部側面図である。

【図９】同上要部平面図である。

【符号の説明】

１ 脱穀部 ８ 揺動流板 ９ 濾過選別部 １０ 唐箕ファン ２０ チャフシーブ ２２ モータ ２４ 制御部 ３０ 風下側流量センサ ３１ 風上側流量センサ ３２ 層厚センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を揺動選別する揺動選別体に、
   開度調節機構を備える濾過選別部を設けると共に、該濾
   過選別部から漏下する被処理物を唐箕ファンの選別風で
   精選する脱穀機であって、該脱穀機に、被処理物の処理
   状況に応じて開度調節機構を制御する選別制御部を設け
   るにあたり、揺動選別体の揺動流板上で被処理物の層厚
   を検出する層厚センサと、選別風の流量を検出する流量
   センサとを設け、両センサの検出値に基づいて被処理物
   の処理状況を判断することを特徴とする脱穀機。
2. 【請求項２】 請求項１の選別制御部に、層厚センサの
   検出値に基づいて被処理物のオーバーフローを判断する
   オーバーフロー判断手段と、該手段の判断結果および流
   量センサの検出値に基づいて濾過選別部の開度を決定す
   る開度決定手段とを設けたことを特徴とする脱穀機。
3. 【請求項３】 請求項１において、濾過選別部の風上側
   および風下側に流量センサを設け、両センサの検出値の
   差に基づいて濾過選別部の開度を決定することを特徴と
   する脱穀機。