JPH0131844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、扱ぎ深さ調節装置を具備する収穫機
に関し、更に詳述すれば穀稈長の急激な変化にも
追随できる扱ぎ深さ自動調節を備えた収穫機に関
する。

扱ぎ深さ自動調節装置は、脱穀部に供給する穀
稈の長さを検出し、この穀稈と扱胴との相対位置
を整合調節して、適正な扱ぎ深さが得られるよう
にしたものである。脱穀部に供給する穀稈の長さ
を検出する方法として、扱ぎ深さ調節中又は調節
後の穀稈の長さを検出して、その検出結果をフイ
ードバツク信号として扱ぎ深さ制御を行う方法
と、扱ぎ深さ調節前の穀稈の長さを検出して、予
め穀稈と扱胴との相対位置を調節しておく扱ぎ深
さ制御方法があるが、前者においては、連続給送
される穀稈長の細かい変動には扱ぎ深さ調節が追
従できても、急激な変動には追随できない虞れが
あり、また後者においては、急激な変動には追随
できても精緻な扱ぎ深さ制御は困難であるという
欠点があつた。本発明は斯かる事情に鑑みなされ
てもので、両者の欠点を解消し、穀稈長の急激な
変化にも追随でき、しかも精緻な扱ぎ深さ制御を
可能とし、制御の安定性及び調節性能の向上を図
つた収穫機の提供を目的とする。

以下本発明をその実施例を示す図面に基いて詳
述する。

第１図は本発明に係る収穫機（以下本発明機と
いう）の外観図である。図においてＫは機体前部
に位置し、デバインダ９１、引起し装置９２、引
起し装置９２刈刃９３等で構成された刈取部であ
り、刈取部Ｋによつて刈取られた穀稈は図示しな
い上部及び下部搬送装置を経て縦搬送チエイン１
から脱穀部Ｄへ移送される。引起し装置９２の一
側には、刈取るべき穀稈の長さを検知する前置稈
長検知装置たるセンサが、下方からS₁，S₂，S₃，
S₄の順に配設されていて、各センサは引起し装置
９２によつて引起された姿勢での稈長を検出する
ように引起し装置９２の裏側、即ち機体側に配置
されている。最下側に位置するセンサS₁は、刈取
るべき穀稈の存在を検出するために設けられたも
のであり、株元に近い位置に配されている。セン
サS₂，S₃，S₄は穀稈の長さを検出できるように、
適宜高さを定められており、夫々の作動により稈
長を４段階に識別検知できるようになつている。

脱穀部Ｄの入口付近には、刈取られた穀稈の長
短寸法を検知する稈長検知装置たる検知スイツチ
Ｍ，Ｈが縦搬送チエイン１寄りからＭ，Ｈの順に
配設されていて、これらのスイツチにて穂先を検
知せしめるものであり、縦搬送チエイン１又はフ
イードチエイン２より遠方側（機体右方側）に在
る検知スイツチＨに穂先が達する程に穀稈が長い
場合は縦搬送チエイン１を機体外側方（左側方）
へ傾倒させ、また逆に検知スイツチＭに穂先が達
しない程に穀稈が短い場合は縦送チエイン１を機
体内側方へ起立させて、つまり穂先が検知スイツ
チＨ，Ｍ間に位置する如き状態に縦搬送チエイン
１の姿勢を回動調節し、その状態でフイードチエ
イン２に受継がせるように構成してある。

第２図は本発明機の油圧回路及びこれにより姿
勢（傾斜角度）が制御される縦搬送チエイン１等
を示す模式図である。縦搬送チエイン１はその傾
倒，起立による扱ぎ深さ調節のための駆動手段と
しての油圧シリンダ４のロツド４ａと連結されて
いる。５は４ポート３位置切換型の電磁方向制御
弁であつて、ソレノイド５ｒへの通電により切換
位置になつてロツド４ａが矢符で示す如く退入
して縦搬送チエイン１を起立させて、深扱ぎ側へ
調節し、逆にソレノイド５ｌへの通電により切換
位置になつてロツド４ａが進出して縦搬送チエ
イン１を傾倒させて、浅扱ぎ側に調節するように
している。

縦搬送チエイン１の支持杆の適処には扱ぎ深さ
制御量を検出する可変抵抗器６１が取付けられて
おり、縦搬送チエイン１が傾倒起立することによ
り、その傾斜角度に応じた電気抵抗値を示すよう
になつている。

第３図はソレノイド５ｌ，５ｒを励磁するため
の回路、換言すれば扱ぎ深さ調節装置の電気回路
を示している。１０はバツテリであり、負極側は
ボデイアースされている。バツテリ１０の正極ラ
インには、キースイツチ１１を介して前記センサ
S₂，S₃，S₄の常開接点S₂a，S₃a，S₄aの並列回路
が接続され、この接続回路とボデイアース間には
抵抗を介装してあり、各接点の閉路によりハイレ
ベルの信号が得られるようにしてある。常開接点
S₂aは３入力のANDゲート１２，１３，１４の
一入力端に夫々連なつており、また常開接点S₃a
はANDゲート１２の負論理入力端に連なるとと
もにANDゲート１３，１４の正論理入力端に
夫々連なつている。さらに常開接点S₄aはAND
ゲート１２，１３の負論理入力端に夫々連なると
ともにANDゲート１４の正論理入力端に連なつ
ている。即ち、ANDゲート１２は常開接点S₂a
が閉路、S₃a，S₄aが開路している場合に、また
ANDゲート１４はすべての常開接点S₂a，S₃a，
S₄aが閉路した場合にハイレベルの信号を出力す
るようになつている。従つて、穀稈の長さが短
く、いずれのセンサS₂〜S₄にも達しない場合は、
すべてのANDゲート１２，１３，１４の出力は
ローレベル、センサS₂には達するがセンサS₃には
達しない程に短い場合は、ANDゲート１２の出
力がハイレベル、センサS₃には達するがセンサS₄
には達しない程の長さの場合はANDゲート１３
の出力がハイレベル、センサS₄に達する程に長い
場合はANDゲート１４の出力がハイレベルとな
る。

ANDゲート１２，１３，１４の出力は夫々オ
ンデイレイ回路１５，１６，１７を経てスイツチ
トランジスタ１８，１９，２０の夫々のベースに
与えられている。３はバツテリ１０の正極とボデ
イアース間に可変抵抗３１，３２，３３，３４，
３５を直列接続してなる分圧器３であつて、トラ
ンジスタ１８，１９，２０の夫々のエミツタは分
圧器３の抵抗３２と３３の接続点P₂，抵抗３３
と３４の接続点P₃、抵抗３４と３５の接続点P₄
に連なり、またコレクタは一括して抵抗３１と３
２の接続点P₁に連なつている。トランジスタ１
８，１９，２０は、夫々ANDゲート１２，１３，
１４がハイレベルになるとオンするようになつて
おり、すべてのトランジスタ１８，１９，２０が
オフした場には全抵抗が直列接続されている状態
の分圧器３の接続点P₁の電位V₁が、またトラン
ジスタ１８がオンした場合には接続点P₁とP₂が
短絡された状態、即ち抵抗３１，３３，３４，３
５の直列回路からなる分圧器３の接続点P₁の電
位V₂が、同じくトランジスタ１９がオンした場
合には接続点P₁とP₃が短絡した電位V₃が、トラ
ンジスタ２０がオンした場合には接続点P₁とP₄
が短絡した電位V₄（従つてV₁＞V₂＞V₃＞V₄）が
差動増幅器２１の＋入力端子及びアナログスイツ
チ２６に与えられている。

差動増幅器２１の−入力端子にはポテンシオメ
ータとして接続した前述の可変抵抗器６１の中間
端子が連なつていて、この可変抵抗器６１の抵抗
値にて定まる電位V₇が差動増幅器２１の−入力
となつている。またこの電位V₇はアナログスイ
ツチ２５に入力されている。可変抵抗器６１は、
縦搬送チエイン１が最も起立した状態で最大値、
最も傾倒した状態で最小値の電位を出力し、この
夫々の値は前記分圧器３の出力電位V₁，V₄に各
対応させてある。

差動増幅器２１は両入力の差を出力し、この差
信号は極性変換器２２に入力されている。極性変
換器２２は、その入力電圧が正である場合は正の
まま、また負である場合には、その極性を正に変
換して出力する整流回路であり、従つて入力電圧
の絶対値に相当する電位が出力される。この出力
はコンパレータ２３の＋端子入力となつている。

コンパレータ２３の一端子には、ポテンシオメ
ータとして接続した可変抵抗器６４の中間端子が
連なつていて、可変抵抗器６４の設定値にて定ま
る電位V₆が入力されている。この電位V₆は、セ
ンサS₂〜S₄による稈長の検出結果による電位（即
ち分圧器３の出力電位）と、縦搬送チエイン１の
傾倒位置に対応する電位（即ち可変抵抗器６１の
出力電位V₇）との差が大きく、従つて稈長と縦
搬送チエイン１との乖離が甚しく、縦搬送チエイ
ン１の移動が稈長に追随できずに応答遅れが生じ
る虞れがあると判断できる基準値として設定され
る。

コンパレータ２３は、その＋端子入力が−端子
入力よりも高電位である場合にハイレベルの信号
を出力し、この信号はモノマルチバイブレータ
（以下モノマルチという）２４の入力端子に与え
られている。またモノマルチ２４の入力端子に
は、タイマ７１の、閉路に限時のある常開接点７
１ａを介してバツテリ１０の正極ラインに連なつ
ている。タイマ７１は、バツテリ１０の正極ライ
ンと、前記センサS₁の一つの常開接点S₁a₁を介し
て連なつており、センサS₁が穀稈を検出して常開
接点S₁a₁が閉路するとタイマ７１の時計回路７１
ｃが駆動されて、常開接点７１ａは所定時間閉路
して、モノマルチ２４の入力端子へハイレベルの
信号が所定時間に亘つて与えられる。モノマルチ
２４はこれらの信号により一定の時間にわたつて
ハイレベルの信号を出力してこれを電磁リレー６
２の励磁コイル６２ｃ及びアナログスイツチ２５
及び２６に与えるようにしてある。モノマルチ２
４の給電端子とバツテリ１０の正極ラインとの間
には前記センサS₁の今一つの常開接点S₁a₂が介装
されていて、センサS₁が穀稈を検出した場合にモ
ノマルチ２４が動作するようになつている。電磁
リレ６２の常閉接点６２ｂは、後述する電磁リレ
ー７２の常開接点７２ａとバツテリ１０の正極ラ
インとの間に介装されている。

電磁リレ７２は、バツテリ１０の正極ライン
と、センサS₁のさらに今一つの常開接点S₁a₃及び
オフデイレイ回路７３の直列回路を介して接続さ
れており、センサS₁が穀稈を検出した場合には常
開接点S₁a₃が閉路して電磁リレ７２の励磁コイル
７２ｃを励磁して、その常開接点７２ａを閉路す
るようになつており、またセンコS₁が穀稈を検出
しなくなつた場合は、オフデイレイ回路７３にて
定まる一定の時間は励磁コイル７２Ｃは継続して
励磁され、常開接点７２ａは、常開接点S₁a₃の開
路から一定時間遅れて開路する。

アナログスイツチ２５は、モノマルチ２４のハ
イレベル出力にてオンして、可変抵抗器６１の出
力電位V₇を、コンパレータ２７の＋入力端子及
びコンパレータ２８の−入力端子へ出力せしめ
る。またアナログスイツチ２６もモノマルチ２４
のハイレベル出力にてオンして分圧器３の出力電
位をコンパレータ２８の＋入力端子及びコンパレ
ータ２７の−入力端子に与えている。コンパレー
タ２７及び２８は、その＋端子入力が一端子入力
より高電位である場合にハイレベルの信号を出力
するものであり、この出力は縦搬送チエイン１を
浅扱ぎへの調節の際に励磁すべきソレノイド５
ｌ、深扱ぎへの調節の際に励磁すべきソレノイド
５ｒの夫々の励磁制御用スイツチトランジスタ６
８，６９に夫々与えられていて、コンパレータ２
７（又は２８）がハイレベルの信号を出力すると
スイツチトランジスタ６８（又は６９）がオンし
てソレノイド５ｌ（又は５ｒ）が励磁されるよう
になつている。

一方、検知スイツチＭの常開接点Maの一端及
び常閉接点Mbの一端は、一括されてバツテリ１
０の正極ラインに、電磁リレ７２の常開接点７２
ａ、電磁リレ６２の常閉接点６２ｂを経て連なつ
ている。常開接点Maの他端は検知スイツチＨの
常開接点Haを経てANDゲート６６の−入力端に
連なつている。また、検知スイツチＭの常閉接点
MbはANDゲート６７の−入力端に連なつてい
る。ANDゲート６６，６７の他人力端は、バツ
テリ１０の正極ラインに介装されたパルス発振器
６５に接続されており、ANDゲート６６，６７
はパルス発振器６５のハイレベル出力に同期して
ハイレベルの信号を出力するようになつている。
ANDゲート６６，６７の出力は浅扱ぎ側への傾
倒用ソレノイド５ｌ、深扱ぎ側への起立用ソレノ
イド５ｒの通電制御のためのスイツチトランジス
タ６８，６９に夫々与えられている。またソレノ
イド５ｌ，５ｒとボデイアースとの間には浅扱ぎ
指令用手動スイツチ８１、深扱ぎ指令用手動スイ
ツチ８２が、スイツチトランジスタ６８，６９と
は並列に夫々接続されている。

従つて稈長検知装置のスイツチＭ，Ｈによる制
御は断続的に、前置稈長検知装置のセンサS₂〜S₄
による制御は連続的に行われるので、前置稈長検
知装置のセンサS₂〜S₄による制御の応答速度は、
稈長検知装置のスイツチＭ，Ｈによる制御の応答
速度よりも高速となつている。

叙上の如く構成された本発明機の動作は次のと
おりである。キースイツチ１１をオンして刈取作
業を開始すると自動扱ぎ深さ調節による脱穀作業
が行われてゆく。

まず刈始め時においてはセンサS₂，S₃，S₄によ
る扱ぎ深さ調節を行う。即ち、センサS₁は穀稈を
検出するとすべての常開接点S₁a₁，S₁a₂，S₁a₃を
閉路しこの常開接点S₁a₁の閉路によりタイマ７１
の常開接点７１ａは一定時間に亘つてオンし、ま
た常開接点S₁a₂の閉路によりモノマルチ２４はハ
イレベルの信号を出力して、電磁リレ６２の常閉
接点６２ｂを開路して検知スイツチＭ，Ｈによる
制御を禁じるとともに、ナログスイツチ２５及び
２６をオンして、センサS₂，S₃，S₄による扱ぎ深
さ制御を行う。センサS₂，S₃，S₄にて検出された
穀稈長は、分圧器３にて所定レベルの電位とされ
て、コンパレータ２７，２８に与えられ、縦搬送
チエイン１の位置に応じた可変抵抗器６１の出力
電位V₇と比較され、扱ぎ深さ位置が穀稈長に応
じた位置となるようにソレノイド５ｌ又は５ｒが
励磁される。この場合、穀稈長がセンサS₄に達す
る程に長い（又はいずれのセンサS₂〜S₄にも達し
ない程に短い）場合には、コンパレータ２７の−
入力及びコンパレータ２８の＋入力はV₄（又は
V₁）となり、一方縦搬送チエイン１の位置が起
立（又は傾倒）した位置にある場合には、コンパ
レータ２７の＋入力及びコンパレータ２８の−入
力電位V₇は高電位（又は低電位）であり、V₄＜
V₇（又はV₁＞V₇）となつてコンパレータ２７
（又は２８）の出力がハイレベル、コンパレータ
２８（又は２７）の出力がローレベルとなり、ソ
レノイド５ｌ（又は５ｒ）が励磁されて縦搬送チ
エイン１は浅扱ぎ側（又は浅扱ぎ側）へ傾倒（又
は起立）される。この縦搬送チエイン１の移動
は、縦搬送チエイン１が所定位置となるまで行わ
れる。

さて、所定時間を経過するとタイマ７１の常開
接点７１ａは開路し、モノマルチ２４の入力端子
にはコンパレータ２３の出力が与えられる。一方
センサS₁の常開接点S₁a₃の閉路により電磁リレ７
２の励磁コイル２Ｃが励磁されて常開接点７２ａ
は閉路されており、またモノマルチ２４はハイレ
ベルの信号を発していないため電磁リレ６２の常
閉接点６２ｂは閉路したままであるので、穀稈が
脱穀部Ｄの入口付近に到ると検知スイツチＭ，Ｈ
による扱ぎ深さ調節が行われる。即ち、穀稈の長
さに左右されることなく脱穀されるようになつて
おり、短い穀稈の場合には検知スイツチＭには穀
稈が当接せず、検知スイツチＭの常開接点Maは
開路、常閉接点Mbは閉路したままであるので、
ソレノイド５ｒが励磁されて、縦搬送チエイン１
を起立させて断続的に深扱ぎ側に移動させる。縦
搬送チエイン１の移動は検知スイツチＭに穀稈が
当接して動作するまで継続される。また搬送され
た穀稈が検知スイツチＨに達せず、検知スイツチ
Ｍには達する程の適正長さの場合には、検知スイ
ツチＭの常開接点Maが閉路、常閉接点Mbが開
路し、また検知スイツチＨの常開接点Haは開路
したままであるので、扱ぎ深さは適正であるとし
てソレノイド５ｌ及び５ｒは共に励磁されず、縦
搬送チエイン１はその位置を保持する。更に搬送
される穀稈が検知スイツチＨに達する程長い場合
には、検知スイツチＭ及びＨの常開接点Ma及び
Haは閉路し、また電磁リレ９の常開接点９１ａ
も閉路してソレノイド５ｌが励磁されて縦搬送チ
エイン１を断続的に浅扱ぎ側に傾倒させる。この
傾倒は検知スイツチＨの常開接点Haが閉路する
まで継続される。

このような状態下で、センサS₂〜S₄による穀稈
長の検知結果と、可変抵抗器６１による縦搬送チ
エイン１の傾斜角度の検出結果の電位差が大きく
なつた場合、例えば穀稈長がセンサS₄に達する程
長く、縦搬送チエイン１が深扱ぎ位置にあるとい
うような場合には、穀稈が脱穀部Ｄが到つて検知
スイツチＭ，Ｈによる扱ぎ深さ制御が行われる
と、縦搬送チエイン１の移動が遅れて扱ぎ深さ位
置が穀稈の長さに追従できない虞れ（即ち応答遅
れの虞れ）があるので、縦搬送チエイン１を予め
移動させておくようになつている。即ち、穀稈長
がセンサS₄に達する程に長い（又はセンサS₂〜S₄
のいずれにも達しない程に短い）場合には、差動
増幅器２１の＋入力電位はV₄（又はV₁）となる。
一方縦搬送チエイン１が最も起立（又は傾倒）し
た位置又はこれに近い所にある場合には、差動増
幅器２１の−入力電位V₇は低く（又は高く）、差
動増幅器２１の出力電位はV₄−V₇（又はV₁−V₇）
となり、極性変換器２２の出力電位｜V₄−V₇｜
（又は｜V₁−V₇｜）は、コンパレータ２３により
可変抵抗器６４の設定電位V₆と比較される。こ
の場合｜V₄−V₇｜（又は｜V₁−V₇｜）は大きな
値となつているため｜V₄−V₇｜＞V₆（又は｜V₁
−V₇｜＞V₆）となつてコンパレータ２３の出力
はハイレベルとり、モノマルチ２４は一定時間幅
のパルス信号を出力する（このとき、刈取開始と
同時にセンサS₁の常開接点S₁a₂は閉路しており、
モノマルチ２４の発振が可能となつている）。モ
ノマルチ２４の出力は電磁リレ６２の励磁コイル
６２Ｃに与えられてこれを励磁し、検知スイツチ
Ｍ，Ｈによる扱ぎ深さ調節を禁じる。

モノマルチ２４がハイレベルの信号を出力して
いる間、ナログスイツチ２５及び２６はオンし
て、可変抵抗器６１の出力電位V₇及び分圧器３
の電位V₄（又はV₁）をコンパレータ２７，２８に
与える。この場合V₄＞V₇（又はV₁＜V₇）となつ
ているため、コンパレータ２８（又は２７）の出
力がハイレベル、コンパレータ２７（又は２８）
の出力がローレベルとなりソレノイド５ｒ（又は
５ｌ）への通電が行われて、縦搬送チエイン１
を、モノマルチ２４の発するハイレベル出力の時
間だけ深扱ぎ側（又は浅扱ぎ側）へ起立（又は傾
倒）させる。これにより縦搬送チエイン１は応答
遅れの生ずることのない位置にまで移動すること
になつて、安定した扱ぎ深さ調節が可能となる。

さて、このように検知スイツチＭ，Ｈ或はセン
サS₂〜S₄による扱ぎ深さ調節が行われてゆき、一
行程の刈取の終了、又はすべて刈取作業が終了す
るとセンサS₁は穀稈を検出せず、常開接点S₁a₁，
S₁a₂，S₁a₃はすべて開路するが、電磁リレ７２は
オフデイレイ回路７３にて定められた所定時間継
続して通電され、その常開接点７２ａは所定時間
遅れて開路するため、検知スイツチＭ，Ｈによる
扱ぎ深さ調節が所定時間継続して可能となつてお
り、扱ぎ残しを防止している。

このように本発明機においては、刈始め時にお
いてはセンサS₂〜S₄による制御を行つて応答遅れ
を回避し、爾後は検知スイツチＭ，Ｈによる精緻
な制御を行うとともに応答遅れを予測した場合に
は扱ぎ深さ調節装置を強制的に駆動させて安定し
た制御を行わせ、さらに刈終り時には検知スイツ
チＭ，Ｈによる制御を行わせて扱ぎ残しを防止す
るものである。

以上詳述したように、本発明にあつては、穀稈
長の細かな変化にも追随制御できるものであるの
で、精緻な扱ぎ深さ制御が可能であるとともに、
扱ぎ深さ調節の応答遅れを未然に防止して、深扱
ぎによる扱胴の過負荷、浅扱ぎによる扱ぎ残しを
招来することなく安定した扱ぎ深さ調節が可能と
なる。なお、上述の実施例では、穀稈の長さと縦
搬送チエイン１の位置の乖離が甚だしい場合に、
扱ぎ深さ調節装置を強制的に駆動する構成とした
が、これに限るものでなく、例えば穀稈の長さが
急激に変化した場合に扱ぎ深さ調節装置を所要方
向に駆動する構成としてもよい。例えば、センサ
S₂〜S₄による動作状態、つまり稈長検知装置を順
次記憶させていき、新たな検知結果が爾前の検知
結果に比して所定比以上である場合に、扱ぎ深さ
装置を所要方向に駆動する構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１
図は本発明に係る収穫機の外観図、第２図はその
要部油圧回路等を示す模式図、第３図は同じく要
部電気回路図である。 １…縦搬送チエイン、５…電磁弁、５ｌ，５ｒ
…ソレノイド、２１…差動増幅器、２２…極性変
換器、２３，２７，２８…コンパレータ、２４…
モノマルチ、２５，２６…アナログスイツチ、６
２，７２…電磁リレ、６５…パルス発振器、７１
…タイマ、S₁，S₂，S₃，S₄…センサ、Ｍ，Ｈ…検
知スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 扱ぎ深さ調節装置、該扱ぎ深さ調節装置を構
   成する穀稈搬送体にて搬送されている穀稈又はそ
   れよりも下流側にある穀稈の長さを検知する稈長
   検知装置、前記穀稈搬送体よりも上流側の穀稈の
   長さを検知する前置稈長検知装置、及び前記稈長
   検知装置の検知結果に基く扱ぎ深さ調節装置の作
   動制御の応答遅れ予測手段とを具備し、前記作動
   制御を行わせている間に応答遅れが予測された場
   合は、前置稈長検知装置の検知結果に基く制御に
   て扱ぎ深さ調節装置を強制駆動するようにしたこ
   とを特徴とする収穫機。 ２ 前記応答遅れ予測手段は、前記穀稈搬送体の
   扱ぎ深さ調節位置の検知器と、該検知器による検
   知結果及び前記前置稈長検知装置による検知結果
   の乖離量を求める手段と、該乖離量を所定基準値
   と比較する手段とを備え、乖離量が基準値よりも
   大となつた場合に応答遅れが予測されるとする特
   許請求の範囲第１項記載の収穫機。 ３ 前記前置稈長検知装置による制御系の応答速
   度は、前記稈長検知装置による制御系の応答速度
   よりも高速度である特許請求の範囲第１項記載の
   収穫機。