JPH11266680A - コンバイン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 穀粒の損傷を極力防止するとともに、刈取収
穫作業を効率よく行うことが可能となるコンバインを提
供する点にある。 【解決手段】 刈取収穫作業に伴って繰り返し穀粒の含
有水分を計測する水分計測手段ＳＫの計測情報に基づい
て、刈取収穫作業用の作動部の作動状態を高水分用の作
動状態に調節する高水分調節制御を実行し、かつ、作動
部の作動状態を低水分用の作動状態に調節する低水分調
節制御を実行する作動制御手段１００とが備えられ、作
動制御手段１００は、水分計測手段ＳＫにて計測される
穀粒の含有水分が高水分側であることが検出されると直
ちに、高水分調節制御を実行するように構成され、水分
計測手段にて計測される穀粒の含有水分が低水分側であ
ることが設定回数連続して検出されると、低水分調節制
御を実行するように構成されているコンバイン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機体を走行させな
がら、圃場に植立している穀稈を刈り取るとともに、刈
取穀稈を脱穀処理して脱穀された穀粒を回収するように
構成されているコンバインに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなコンバインにおいて、従
来、脱穀処理された穀粒の含有水分率を計測する水分計
測手段を備え、この計測情報に基づいて、水分値が大き
いほど低速側になるように車速制御における制御条件
（上限車速）を変更させて、脱穀装置内での処理物の粘
着による詰まりの発生を防止するとともに、脱穀負荷を
適正に保つようにするものがあった（例えば、特開平５
‐７４１９号公報）。

【０００３】ところで、上述のような構成において、車
速の制御条件以外については何ら考慮されておらず、刈
取穀稈を脱穀処理するために回転駆動される扱胴や、脱
穀処理後の穀粒を搬送する搬送装置などの刈取作業用の
作動部の駆動条件は、水分値が異なっても同一の条件で
刈取収穫作業が行われ、刈取収穫作業の作業効率を向上
させるために極力高速で駆動されるように構成されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、刈取対象と
なる穀稈に着粒している穀粒の含有水分（穀粒の内部に
含まれる水分）は圃場毎に異なる場合があり、例えば、
圃場の水路に近い箇所では穀粒の含有水分が多くなり、
水路から離れた箇所では、水路に近い箇所よりも穀粒の
含有水分が少なくなるなど、同一圃場内においても場所
により穀粒の含有水分が異なる場合がある。

【０００５】そして、穀粒の含有水分が少ない場合に
は、刈取収穫作業において脱穀処理を行う際や搬送装置
により搬送される際などに穀粒が損傷する虞れは少ない
が、穀粒の含有水分が多い場合には、脱穀処理を行う際
や搬送される際などに穀粒が損傷を受けて割れたりなど
する虞れが大きくなる。その結果、コンバインにより収
穫される穀粒に損傷粒が多く含まれてしまうなどの不利
があり、とくに、種籾を収穫する場合には、損傷した穀
粒の含有率が多くなると発芽率が低下するという問題が
あった。

【０００６】したがって、穀粒の含有水分が高水分であ
ることが検出されると、刈取収穫作業用の作動部の作動
状態を高水分用の作動状態に調節し、穀粒の含有水分が
低水分であることが検出されると、前記作動部の作動状
態を低水分用の作動状態に調節するように構成すること
も考えられるが、穀粒の含有水分が低水分であることが
一度検出されただけでは、刈取収穫作業における穀粒の
含有水分が必ずしも低水分であるとは限らず、穀粒が損
傷する虞れが依然として大きなものとなる。

【０００７】そこで、本発明は、かかる点に着目してな
されたものであり、その目的は、穀粒の損傷を極力防止
するとともに、刈取収穫作業を効率よく行うことが可能
となるコンバインを提供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、作動制御手段は、
水分計測手段にて計測される穀粒の含有水分が高水分側
であることが検出されると直ちに、高水分用の作動状態
に調節する高水分調節制御を実行し、水分計測手段にて
計測される穀粒の含有水分が低水分側であることが設定
回数連続して検出されると、低水分用の作動状態に調節
する低水分調節制御を実行するように構成されている。
つまり、穀粒の含有水分が高水分側であると、即座に高
水分調節制御を実行して、穀粒の損傷を極力防止すると
ともに、適宜設定回数を設定して穀粒の含有水分が確実
に低水分側であるとみなされると、低水分調節制御を実
行して、刈取収穫作業を効率よく行うことが可能とな
る。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、水分計測
手段は、計測部の計測情報に基づいて、穀粒の水分計測
値の分布における高水分側の水分計測値を基準計測値と
して求める演算部とを備えて構成され、作動制御手段
は、基準計測値に基づいて、刈取収穫作業用の作動部の
作動状態を制御するように構成されている。したがっ
て、順次計測される穀粒の水分計測値のうちで、その分
布における高水分側の水分計測値に基づいて、刈取収穫
作業用の作動部の作動状態を穀粒が損傷する虞れの少な
い状態で制御することができ、穀粒の損傷を極力防止す
ることが可能となる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、演算部
は、計測部の計測結果に基づいて、設定個数の穀粒の水
分計測値をサンプリングして、サンプリングされた設定
個数の計測値のうちで最大水分値に近い水分値を基準計
測値として判別する処理を繰り返して実行するように構
成されている。したがって、サンプリングされた設定個
数の計測値のうちで最大水分値に近い水分計測情報に基
づいて、刈取収穫作業の作動部の作動状態を損傷する虞
れのより少ない状態で制御することができ、穀粒の損傷
をより一層確実に防止することが可能となる。

【００１１】請求項４に記載の発明によれば、演算部
は、サンプリングされた設定個数の計測値を、設定個数
よりも少ない個数の新たな水分計測値が計測される毎に
更新して、基準計測値として判別するように構成されて
いる。したがって、設定個数よりも少ない個数の新たな
水分計測値が計測される毎に計測値を更新することがで
きるので、設定個数の計測値すべてがサンプリングされ
る毎に基準計測値を判別するものと比較して、より短い
時間間隔で適切な基準計測値を判別することができる。

【００１２】請求項５に記載の発明によれば、水分計測
手段は、１粒ずつ穀粒の水分を計測する単粒水分計で構
成されているので、穀粒の含有水分をより精度よく検出
することが可能となる。

【００１３】請求項６に記載の発明によれば、刈取収穫
作業用の作動部が車体に搭載された回転駆動装置であ
り、作動制御手段は、高水分調節制御として回転駆動装
置の回転数を低下側へ変化させる制御を実行し、低水分
調節制御として回転駆動装置の回転数を上昇側へ変化さ
せる制御を実行するように構成されている。したがっ
て、穀粒の含有水分に適した状態に作動制御手段の制御
条件を変化させるのではなく、実際に刈取収穫作業に関
わるエンジンや脱穀装置などの回転駆動装置の回転数を
穀粒の含有水分に適した状態に制御することができるの
で、穀粒の含有水分に確実に適応した状態で刈取収穫作
業を行うことが可能となる。

【００１４】請求項７に記載の発明によれば、刈取収穫
作業用の作動部がエンジンであるので、例えば、エンジ
ンの回転数に同期して脱穀装置などを回転駆動させるこ
とにより、エンジンの回転数を制御するだけで全体とし
て穀粒の含有水分に適した制御を実行することができ、
穀粒の含有水分に効率よく対応させた制御を実行するこ
とが可能となる。

【００１５】請求項８に記載の発明によれば、刈取収穫
作業用の作動部が脱穀装置における扱胴であるので、基
準計測値が高水分側であれば、扱胴の回転数を低回転側
に変化させることによって、扱き処理において穀粒の損
傷を防止する状態に調整することができる。

【００１６】請求項９に記載の発明によれば、刈取収穫
作業用の作動部が脱穀装置における穀粒搬送装置である
ので、基準計測値が高水分側であれば、穀粒搬送装置の
搬送速度が低速側に変化させることができ、穀粒搬送処
理において穀粒の損傷を防止する状態に調整することが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明によるコンバインを図面に
基づいて説明する。このコンバインは、図１に示すよう
に、左右一対のクローラ走行装置５を備えた走行機体に
脱穀装置７、穀粒タンク８などを備えるとともに、機体
前部に刈取部４が備えられている。そして、機体走行に
伴って植立穀稈を刈り取りながら刈取穀稈の脱穀処理を
行い、脱穀後の穀粒を穀粒タンク８にて貯留し、刈取作
業終了後には、穀粒タンク８に貯留した穀粒を穀粒搬送
装置としての排出オーガ９により外部に排出することが
できるように構成されている。前記刈取部４は、植立穀
稈を立姿勢に引き起こす引起し装置１、引き起こされた
穀稈の株元を切断する刈取装置２、刈り取られた穀稈を
脱穀装置７に向けて搬送する搬送装置３などを備えて構
成されている。

【００１８】前記脱穀装置７は、図２に示すように、刈
取穀稈の株元側を挟持搬送する脱穀フィードチェーン１
０が備えられ、扱室１１内において回転駆動される扱胴
１２により搬送される刈取穀稈の穂先側を扱き処理する
ように構成されている。そして、扱室１１の下方側に
は、受網１３を通して下方に漏下した処理物を揺動移送
しながら漏下選別する揺動選別板１４と、細かな藁屑な
どを吹き飛ばす唐箕１５と、選別漏下する一番物である
穀粒を回収する一番回収スクリュー１８、枝付き籾など
の二番物を回収して横送りする二番回収スクリュー１９
が設けられ、扱室１１の穀稈搬送方向下手側箇所には、
浮遊する塵埃などを外部に排出する排塵ファン１７が設
けられている。

【００１９】前記二番回収スクリュー１９にて回収され
る二番物は、その二番回収スクリュー１９の搬送終端部
に連通する状態で設けられた二番搬送スクリュー２１を
介して揺動選別板１４上に還元するように構成されてい
る。したがって、二番回収スクリュー１９と二番搬送ス
クリュー２１により二番還元装置２２が構成され、一番
回収スクリュー１８により回収される穀粒は、その一番
回収スクリュー１８の搬送終端部に連通する状態で設け
られた揚穀スクリュー２０を介して穀粒タンク８に搬送
され、一番回収スクリュー１８と揚穀スクリュー２０な
どにより穀粒搬送装置として構成されている。

【００２０】上述のようなクローラ走行装置５、刈取部
４、脱穀装置７などの各装置は、運転座席６の下側に配
置された刈取収穫作業用の作動部としてのエンジンＥに
より駆動するように伝動系が構成されている。つまり、
図３に示すように、エンジンＥの動力がその出力軸から
走行クラッチを兼用するベルト伝動装置３２を介して車
体走行用の無段変速装置３３の入力軸３３ａに伝えられ
る。そして、その変速後の動力が、ミッションケース３
４を介して左右クローラ走行装置５に伝えられるととも
に、無段変速装置３３の出力軸３３ｂの回動力を刈取ク
ラッチを兼用するベルト伝動装置３５を介して刈取処理
駆動軸３６に伝えられ、その動力が刈取部４に伝えられ
る。

【００２１】また、エンジンＥの動力が、脱穀クラッチ
を兼用するベルト伝動装置３７を介して脱穀装置７の各
装置に伝えられるように伝動系が構成されている。した
がって、刈取部４の各装置は、無段変速装置３３での変
速操作により車速が変化すると、その車速に同期して駆
動速度が変化することになるが、脱穀装置７における各
装置は、車速の変化に無関係でありエンジンＥの回転数
に対応することになる。

【００２２】前記エンジンＥに対する燃料噴射量を変更
させることで、エンジンＥの出力回転数を変更調節する
アクセル操作装置４３、エンジンＥから唐箕１５への動
力を変速する唐箕変速装置３９、エンジンＥから二番還
元装置２２への動力を変速する二番変速装置４０のそれ
ぞれが備えられている。そして、このコンバインには、
刈取収穫作業に伴って穀粒の含有水分を計測する水分計
測手段ＳＫと、この水分計測手段ＳＫの計測情報に基づ
いて、アクセル操作装置４３の作動状態を穀粒の含有水
分に適した状態に制御する作動制御手段１００とが備え
られている。

【００２３】前記水分計測手段ＳＫは、図４に示すよう
に、刈取収穫作業に伴って１粒ずつ穀粒の含有水分を順
次、計測する計測部としての単粒水分計４１と、この単
粒水分計４１の計測情報に基づいて、穀粒の水分計測値
の分布における高水分側の水分計測値を基準計測値とし
て求める演算部１０１とが備えられて構成されている。
前記単粒水分計４１は、詳述はしないが、前記揚穀スク
リュー２０の終端部から穀粒タンク８内に飛散しながら
供給される箇所において、飛散する穀粒を受け止めなが
ら１粒ずつ穀粒を取り込み、電極と兼用された一対の回
転ローラに挟んで押し潰した状態でその電極間の電気抵
抗を測定するように構成されている。

【００２４】前記演算部１０１は、マイクロコンピュー
タを備えて構成される制御装置４６を利用して構成され
ている。そして、この演算部１０１は、単粒水分計４１
の計測情報に基づいて、設定個数（例えば、１００個）
の穀粒の水分計測値をサンプリングして、サンプリング
された設定個数の計測値のうちで最大水分値に近い水分
値を基準計測値として判別する処理を繰り返して実行
し、サンプリングされた設定個数の計測値を、設定個数
よりも少ない個数（例えば、１０個）の新たな水分計測
値が計測される毎に更新して、基準計測値を判別するよ
うに構成されている。

【００２５】具体的に説明すると、前記演算部１０１
は、設定個数としての１００粒の穀粒に対する水分計測
が終了する毎に、その１００個分の水分計測値のうち最
も水分値の高い値から１０個分のデータを除去した後、
そのうちで最も水分値の高い計測値、つまり、１００個
の水分計測値の分布における９０パーセント点の計測値
を、基準計測値として求めるように構成されている。し
かも、１００個分の水分計測値のデータを、１０粒の計
測が終了する毎に更新して、その更新された１００個分
の水分計測値のデータに基づいて、その中で９０パーセ
ント点の計測値を基準計測値として求めるように構成さ
れている。したがって、１０粒の計測が終了する毎に新
たな基準計測値が求められるようになっている。

【００２６】前記作動制御手段１００も演算部１０１と
同様に制御装置４６を利用して構成され、基準計測値が
高水分側であることが検出されると直ちに高水分調節制
御を実行し、基準計測値が低水分側であることが設定回
数（例えば、３回）連続して検出されると、低水分調節
制御を実行するように構成されている。

【００２７】前記高水分調節制御は、エンジンＥの出力
回転数、すなわち、扱胴１２の回転数や一番回収スクリ
ュー１８の回転数などを低速側に変更させて、脱穀処理
時や搬送時に穀粒が損傷を受けて割れたり傷ついたりす
る虞れを少なくさせるように、アクセル操作装置４３を
制御する。そして、それと同時に、そのエンジンＥの回
転数が低下しても、唐箕１５の回転数や二番還元装置２
２の絶対的な速度が変化しないように高速側に変速する
ように、唐箕変速装置３９や二番変速装置４０を制御す
るように構成されている。このように唐箕１５の回転数
や二番還元装置２２の速度を低下させないようにして、
唐箕１５の回転数低下に起因して選別性能が低下するの
を防止するとともに、二番物の回収速度が低下すること
による処理物の詰まりの発生を抑制するために駆動速度
を極力変化させないようにしているのである。

【００２８】前記低水分調節制御は、エンジンＥの出力
回転数を作業能率改善のために高速側に復帰させるよう
に、アクセル操作装置４３を制御する。そして、それと
同時に、エンジンＥの回転数の増加に対応して、唐箕１
５の回転数や二番還元装置２２の絶対的な速度が変化し
ないように低速側に変速するように、唐箕変速装置３９
や二番変速装置４０を制御するように構成されている。

【００２９】前記作動制御手段１００の制御動作につい
て、具体的に説明すると、基本的には、図５に示すよう
に、水分値（基準計測値）が３０〜３４パーセントであ
れば、エンジン回転数を定格回転数（２７００ｒｐｍ）
になるように調節する。そして、水分値が３０パーセン
ト以下ならば定格回転数の５パーセント増（２８３５ｒ
ｐｍ）に調節し、水分値が３４〜３６パーセントならば
定格回転数の５パーセント減（２５６５ｒｐｍ）に調節
し、３６パーセント以上であれば定格回転数の１０パー
セント減（２４３０ｒｐｍ）に調節する。このようにし
て、水分値が高水分側であることが検出されると直ちに
対応するエンジンＥの回転数に調節し、低水分側である
ことが設定回数以上連続して検出されると、それに対応
するエンジンＥの回転数に調節する。

【００３０】また、図６に、上述したような条件に基づ
く本出願人による実測データを示している。この図より
明らかなように、水分値（基準計測値）が３６パーセン
トを越えると、直ちにエンジンＥの回転数を２４３０ｒ
ｐｍに調節し、その後、３４〜３６パーセントが３回連
続して計測されると、始めてエンジンＥの回転数を２５
６５ｒｐｍになるように調節するようにしている。

【００３１】次に、制御装置４６の制御動作について、
図７のフローチャートに基づいて説明する。まず、単粒
水分計４１において計測される水分計測値をサンプリン
グして、サンプリング回数ｎが１０回に達する毎に、最
新の１００個のサンプリングデータのうち、最も高い側
から１０個分のデータを除去したものの中で最大値（９
０パーセント値）を基準計測値として求め、サンプリン
グ回数ｎが１００回に達していないときには、単粒水分
計４１において計測される水分計測値のサンプリングを
行う（ステップ１〜５）。

【００３２】そして、基準計測値が高水分側のデータで
あれば、直ちに高水分調節制御を実行し（ステップ６，
７）、低水分側のデータであると、その低水分側のデー
タが３回以上連続して計測されると、低水分調節制御を
実行するように制御される（ステップ８〜１０）。な
お、この実施形態で示した水分値やサンプリング回数な
どの具体数値は例示であり、このような数値に限られる
ものではない。

【００３３】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、水分計測情報に基づいて、ア
クセル操作装置４３を調節制御して、穀粒の含有水分に
適した状態にエンジンＥの回転数を調節するように構成
されているが、エンジンＥからの動力が扱胴１２に伝え
られる伝動系に扱胴変速装置などを備えて、水分計測情
報に基づいて、この扱胴変速装置を穀粒の含有水分に適
した状態に扱胴１２の回転数のみを調整するように構成
してもよく、エンジンＥからの動力が一番回収スクリュ
ー１８、揚穀スクリュー２０、および排出オーガ９など
の穀粒搬送装置に伝えられる伝動系に搬送変速装置を備
えて、水分計測情報に基づいて、この一番変速装置や排
出変速装置を穀粒の含有水分に適した状態に調整するよ
うに構成してもよい。また、車体走行用の無段変速装置
３３を穀粒の含有水分に適した状態に、例えば、高水分
側ほど低速になるように構成してもよい。

【００３４】（２）上記実施形態では、穀粒の水分計測
値の分布における高水分側の水分計測値の一例として、
９０パーセント値を用いる場合を例示したが、穀粒の水
分計測値の分布における高水分側の値であればよく、例
えば、水分計測値の分布における最大値、または、最大
値と９０パーセント値との中間値などでもよい。

【００３５】（３）上記実施形態では、穀粒の水分を計
測する計測部として１粒ずつ水分を計測する単粒水分計
４１とする構成をしているが、このような構成に限ら
ず、非破壊式で連続測定が可能な高周波水分計やその他
の計測手段などを利用するように構成してもよい。

【００３６】（４）上記実施形態では、単粒水分計４１
が揚穀スクリュー２０の終端部から穀粒が穀粒タンク８
内に飛散しながら供給される箇所に備えられているが、
このような箇所に限らず、例えば、揚穀スクリュー２０
の途中部に備えるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの側面図

【図２】脱穀装置の断面図

【図３】伝動系統図

【図４】制御ブロック図

【図５】作動切り換え条件を示す図

【図６】計測実測データを示す図

【図７】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

９，１８，２０ 刈取収穫作業用の作動部としての穀粒
搬送装置 １２ 刈取収穫作業用の作動部としての扱胴 ４１ 計測部としての単粒水分計 １００ 作動制御手段 １０１ 演算部 Ｅ 刈取収穫作業用の作動部としてのエン
ジン ＳＫ 水分計測手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山形 浩司 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取収穫作業に伴って繰り返し穀粒の含
   有水分を計測する水分計測手段と、 この水分計測手段の計測情報に基づいて、穀粒の含有水
   分が高水分側であることに対応して刈取収穫作業用の作
   動部の作動状態を高水分用の作動状態に調節する高水分
   調節制御を実行し、かつ、穀粒の含有水分が低水分側で
   あることに対応して前記作動部の作動状態を低水分側の
   作動状態に調節する低水分調節制御を実行する作動制御
   手段とが備えられ、 前記作動制御手段は、前記水分計測手段にて計測される
   穀粒の含有水分が高水分側であることが検出されると直
   ちに、前記高水分調節制御を実行するように構成され、 前記水分計測手段にて計測される穀粒の含有水分が低水
   分側であることが設定回数連続して検出されると、前記
   低水分調節制御を実行するように構成されているコンバ
   イン。
2. 【請求項２】 前記水分計測手段は、刈取収穫作業に伴
   って穀粒の含有水分を順次、計測する計測部と、この計
   測部の計測情報に基づいて、穀粒の水分計測値の分布に
   おける高水分側の水分計測値を基準計測値として求める
   演算部とを備えて構成され、 前記作動制御手段は、前記基準計測値に基づいて、前記
   刈取収穫作業用の作動部の作動状態を制御するように構
   成されている請求項１に記載のコンバイン。
3. 【請求項３】 前記演算部は、前記計測部の計測結果に
   基づいて、設定個数の穀粒の水分計測値をサンプリング
   して、サンプリングされた設定個数の計測値のうちで最
   大水分値に近い水分値を前記基準計測値として判別する
   処理を繰り返して実行するように構成されている請求項
   ２に記載のコンバイン。
4. 【請求項４】 前記演算部は、サンプリングされた前記
   設定個数の計測値を、前記設定個数よりも少ない個数の
   新たな水分計測値が計測される毎に更新して、前記基準
   計測値として判別するように構成されている請求項２ま
   たは３に記載のコンバイン。
5. 【請求項５】 前記水分計測手段は、１粒ずつ穀粒の水
   分を計測する単粒水分計で構成されている請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のコンバイン。
6. 【請求項６】 前記刈取収穫作業用の作動部が車体に搭
   載された回転駆動装置であり、前記作動制御手段は、前
   記高水分調節制御として前記回転駆動装置の回転数を低
   下側へ変化させる制御を実行し、前記低水分調節制御と
   して前記回転駆動装置の回転数を上昇側へ変化させる制
   御を実行するように構成されている請求項１〜５のいず
   れか１項に記載のコンバイン。
7. 【請求項７】 前記刈取収穫作業用の作動部がエンジン
   である請求項６に記載のコンバイン。
8. 【請求項８】 前記刈取収穫作業用の作動部が脱穀装置
   における扱胴である請求項６に記載のコンバイン。
9. 【請求項９】 前記刈取収穫作業用の作動部が脱穀装置
   における穀粒搬送装置である請求項６に記載のコンバイ
   ン。