JPH0724996Y2 - 収穫機の刈取穀稈検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、収穫機の刈取部における刈取穀稈の導入域に
超音波を投射し、該導入域を透過する透過波の受信結果
に基づいて刈取られるべき穀稈の有無を検出する刈取穀
稈検出器に関する。

〔従来技術〕

普通型収穫機は、機体前部に装着された刈取部にて穀稈
を刈取り、刈取穀稈の全量を脱穀部に送給し、脱穀，選
別処理して精粒を取出す一方、選別の結果生じた排藁等
を、機体後部から圃面上に排出するまでの一連の作業
を、圃面上を走行しつつ行う。

このような普通型収穫機の刈取部は、最前部に配設され
た左右一対のディバイダ、該ディバイダの後側に配設さ
れ、左右に往復動する刈刃、該刈刃の上方に配設され、
左右方向に延設された水平軸回りに回動する掻込みリー
ル、前記刈刃の後側に略水平をなして配設された平板状
のプラットフォーム、及び該プラットフォームの上側に
配設され、その外周に搬送用のスクリューを有し、左右
方向に延設された水平軸回りに回動する横搬送オーガ等
から構成されており、圃面上に列条をなして植立する穀
稈は、機体の走行に伴って前記両ディバイダ間から刈取
部に導入され、掻込みリールの回転により掻き寄せられ
つつ、刈刃の動作により株元を切断されて刈取られた
後、前記プラットフォーム上に倒伏し、横搬送オーガの
回転により所定位置に集められ、該位置に連設された縦
搬送装置に引継がれて、該装置の動作により脱穀部に送
給されるようになっている。

このような収穫機においては、一行程での刈取りを終了
し、次行程への移行する場合等、刈取るべき穀稈が存在
しない場合に、前記刈取部の刈刃、掻込みリール及び横
搬送オーガ等が無駄な動作を行うことがないように、刈
取穀稈の有無を検出し、この結果に基づいて前記動作速
度を調整する速度制御を行うようにしたものがある。

この制御を実施する場合、刈取穀稈の有無を検出する刈
取穀稈検出器として、超音波を利用したものが用いられ
ている。これは、刈取部の左右一側に他側へ向けて超音
波を発する発振器を配設すると共に、これと逆側に受信
器を配設してなり、刈取部への導入穀稈が存在する場
合、前記超音波は該穀稈に遮断されて刈取部への導入穀
稈が存在する場合、前記超音波は該穀稈に遮断されて受
信器に到達し得ないのに対し、導入穀稈が存在しない場
合、前記超音波はその大部分が受信器に達することを利
用し、例えば、受信器における受信レベルの高低によ
り、刈取穀稈の有無を検出する構成となっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

さてこの刈取穀稈検出器は、実際に刈取りがなされる刈
刃のやや前側上部の検出域として配設されるべきであ
り、従来からこのような配設態様が実施されているが、
刈刃の上方には、前述した如く、掻込みリールが回転し
ており、また、該掻込みリールは、穀稈を掻き寄せるべ
く下方に垂下された棒状のタインを多数備えているため
に、掻込みリールの回転に伴って前記検出域を横切るこ
れのタイン又は掻込みリールの一部により超音波が遮ら
れ、受信器において誤った受信がなされて、刈取穀稈の
有無に関する誤った認識がなされるという難点があっ
た。例えば、発振器が発する超音波が前記タインにより
遮断され、受信器における受信レベルが低下した場合に
は、刈取穀稈が存在しないにも拘わらず存在するかの如
く誤認されることになり、これに応じて刈取部の速度制
御がなされる結果、非作業中に刈取部の動作速度が急増
し、思わぬ事故を招来する虞さえある。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、刈取
穀稈の有無を超音波を利用して検出するに際し、検出域
を横切る掻込みリールによる影響を受けることなく、常
時正確な検出結果が得られる刈取穀稈検出器を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る収穫機の刈取穀稈検出器は、圃面上に植立
する穀稈を掻込みリールに回転により掻寄せつつ、これ
の下方に配した刈刃の動作により刈取る収穫機の刈取部
に装備され、これの左右一側に配した発振器が発する超
音波を、他側に配した受信器にて受信して、この受信結
果に基づいて刈取穀稈の有無を検出する収穫機の刈取穀
稈検出器において、前記掻込みリールが所定の回転位置
にあることを検出する回転位置検出手段と、前記受信器
が前記受信に応じて発する出力信号の一部を、前記回転
位置検出手段の検出結果に基づいて平滑化する平滑化手
段とを具備することを特徴とする。

〔作用〕

本考案においては、掻込みリールの回転位置検出手段の
検出結果に基づいて受信器の出力信号を平滑化して、該
出力信号中に、掻込みリールの一部又はこれに装着され
たタインによる超音波の遮断に起因して生じる変化を排
除する。

〔実施例〕

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第１図は本考案に係る刈取穀稈検出器をその刈取部
に装着してなる普通型収穫機の右側断面図である。

図中１は、刈取部であり、また２は、左右一対の走行ク
ロ−ラ3,3（片側のみ図示）を備え、これらの上部に、
脱穀部４、運転席５、図示しない籾タンク及びエンジン
を搭載すると共に、前記脱穀部４への供給穀物を搬送す
る縦搬送装置６を、該脱穀部４の上部前側から前下方に
延設してなる収穫機本体であり、刈取部１は、図示の如
く、縦搬送装置６の前端に位置して、収穫機本体２の前
部に装着されている。

刈取部１は、最前部の左右両側に固設された一対のディ
バイダ10,10、これの後側に位置し、左右方向に往復動
する刈刃11、該刈刃11の情報に位置し、左右方向に延設
された水平軸回りに回動する掻込みリール12、及び前記
刈刃11の後側に略水平をなして配設され、その上側に左
右に延設された水平軸回りに回転する横搬送オーガ13を
備えてなるプラットフォーム14等から構成されている。
この刈取部１においては、圃面上の穀稈は、収穫機本体
２の走行に伴い左右のディバイダ10,10間から導入さ
れ、掻込みリール12の回転に応じて、該掻込みリール12
に、これから垂下された態様にて装着された多数のタイ
ン12a,12a…により掻寄せられつつ、刈刃11の動作によ
り株元を切断されて刈取られ、前記プラットフォーム14
上に倒伏しめられて、横搬送オーガ13の回転に応じて、
これの外周に渦巻き状をなして巻装されたスクリュー板
13aの作用により、縦搬送装置６との連結部に搬送され
る。

縦搬送装置６は、刈取部１の横搬送オーガ13の後側にそ
の前端を臨ませ、また脱穀部４の上部前側にその後端を
臨ませて、刈取部１と脱穀部４とを連結する通常のフィ
ーダハウス60、及びこれに内蔵されたフィードチェイン
61等を備えてなり、刈取部１にて刈取られ、横搬送オー
ガ13の回転により、縦搬送装置６との連結部に集められ
た穀稈は、フィードチェイン61に受継がれてフィーダハ
ウス60内部を後上方に搬送され、脱穀部４に送給され
る。

脱穀部４は、その内側上部に、軸長方向を前後方向とし
て回動自在に軸架されたスクリュー扱胴40、及び該扱胴
40の下側に張設された受網41を備えており、また、該受
網41の下方にこれの略全域に亘って略水平に配設された
揺動選別盤42、並びに、該揺動選別盤42の下方に前部か
らこの順に配設された唐箕装置43、１番樋44、及び２番
樋45を備えており、１番樋44及び２番樋45の上側には、
軸長方向を機体の左右方向とする各別の搬送スクリュー
46,47が軸架してある。而して、縦搬送装置６により脱
穀部４に送給される穀物は、スクリュー扱胴40の回転に
より後方に搬送されつつ脱穀され、受網41の網目間から
漏下し、揺動選別盤42の揺動と、唐箕装置43にて起風さ
れ後上方に向けて通流する選別風との相乗作用により比
重選別される。そして、前記漏下物中、比較的比重の大
きい精粒は、選別風の上流側に位置する１番樋44上に落
下し、搬送スクリュー46の回転により搬送され、これの
一側端部に連設された揚穀筒48を経て、図示しない籾タ
ンクに送給されてこれの内部に回収され、また、枝梗付
着粒，穂切れ粒等の未脱穀粒は、２番樋45上に落下し、
搬送スクリュー47の回転により搬送され、これの一側に
連設されたスロワ筒49を経て、扱胴40の前部に還元され
て再脱穀され、更に、漏下物中に混在する比重の小さい
藁屑，塵芥等は、前記選別風により後方に搬送され、扱
胴40の後端から排出される排藁と共に、脱穀部４後端に
開口する排出口から圃面上に排出される。

第２図は、刈取部１の要部拡大側断面図である。

図中１点鎖線にて示す円は、刈刃11の上方に位置する前
記掻込みリール12の外周円であり、これから垂下された
前記タイン12a,12a…の先端は、掻込みリール12の回転
に伴って、図中に２点鎖線にて示す如き円形の軌跡を描
く。また、本図に示す如く、掻込みリール12を支持する
支持杆15は、刈取部１の後端上部にその一端部を回動自
在に枢支され、これの中途部と、前記プラットフォーム
14の一側に立設された側壁16との間に介装された昇降シ
リンダ17の進退動作に応じて、鉛直面内にて上下に回動
自在となしてあると共に、掻込みリール12の回転軸であ
るリール軸18は、該支持杆15に沿って摺動可能に取付け
られており、支持杆15の回動位置及びリール軸18の摺動
位置の変更により、刈取対象穀稈の種類等、刈取条件に
応じて、掻込みリール12の回転中心位置を適宜に設定で
きるようになっている。

本考案に係る刈取穀稈検出器は、刈刃11の一側に立設さ
れた側板19に、刈刃11のやや前方上部に位置するように
装着された発振器20と、他側に立設された同様の側板19
に、発振器20と略対向させて装着された受信器21とを備
えてなる。第３図は、発振器20及び受信器21の装着状態
の一例を示す模式的平面断面図である。本図に示す如
く、発振器20は、一側の側板19の外側に固着されたハウ
ジング22の内部に図示の如く収納されており、これが発
する超音波が、前記側板19を表裏に貫通して形成された
貫通孔23を経て、刈取部１への刈取穀稈の導入域を、導
入方向と略直交する方向に進行するようになしてある。
また、受信器21も同様に他側の側板19の外側に固着され
たハウジング24内に収納されており、前記導入域を進行
して該側板19に達する超音波が、これを表裏に貫通する
貫通孔25を経て受信されるようになしてある。

さて、第２図から明らかな如く、発振器20及び受信器21
の配設位置である刈刃11の前上部は、広範囲において前
記タイン12a,12a…先端の軌跡円内に含まれ、前記発振
器20にて発せられ前述の如く進行する超音波がタイン12
a,12a…による遮断を受けないように、該発振器20及び
受信器21の配設位置を設定することは実質上不可能であ
る。従って、受信器21による受信結果に、前記遮断に起
因する変化が生じることは避けられない。本考案におい
ては、受信器21が受信に応じて発する出力信号を、前記
タイン12a,12a…の通過が予想される場合において強制
的に平滑化することにより、前記遮断に伴う出力信号の
変化を防止する。

第４図は、本考案に係る刈取穀稈検出器における信号処
理形のブロック図である。

図中20及び21は、前述した如く配設された発振器及び受
信器であり、また、26は掻込みリール12の回転位置を検
出する回転位置検出器である。回転位置検出器26として
は、例えば、掻込みリール12の外周上における前記タイ
ン12a,12a…の装着位置に夫々対応させてある多数の歯
をその外周に有する検出ギヤ26aを、前記リール軸18の
一側端部に同軸的に固着し、該検出ギヤ26aの外周面に
近接対向させて配設した磁電式のピックアップ26bによ
り検知して、該ピックアップ26bが検知の都度発生する
パルス信号により回転位置を得る公知の構成のものが用
いられ、前記検出ギヤ26aとピックアップ26bとの相対的
な位置関係は、前記パルス信号の発生タイミングが、発
振器20と受信器21とを結ぶ直線上を１つのタイン12bが
通過した後、同じく次のタイン12bが通過するまでの間
の略中間のタイミングに合致するように設定されてい
る。

さて、前記発振器20は、発振増幅回路28からこれに与え
られる所定周期の発振同期パルスに従って超音波を発生
するようになしてあり、この発振増幅回路30の出力は、
後述する如く、受信器21の受信信号処理部30にも与えら
れている。

受信信号処理部30は、受信器21の出力を増幅する受信増
幅回路31、増幅信号を検波処理する検波回路32、検波信
号を積分して受信量に対応する積分結果を出力する積分
回路33、及び積分回路33の出力を外部から与えられる基
準電圧と比較する比較器34を備え、前記比較の結果、比
較器路34から出力される高低２値の信号が、刈取穀稈の
有無に対応するようになしてある。受信信号処理部30の
以上の構成は、従来の刈取穀稈検出器のそれと同一であ
り、本考案に係る刈取穀稈検出器においては、検波回路
32と積分回路33とが常閉接点35を介して接続され、該接
点35の閉路時にのみ積分回路33による積分処理が行われ
るようになすと共に、前記常開接点35が、同期パルス入
力回路36からの信号に応じて積分時間設定回路37が動作
する所定時間にのみ閉路するように構成されていること
を特徴とする。

同期パルス入力回路36には、発振器20の前記発振増幅回
路28が発生する発振同期パルス信号が与えられていると
共に、前記回転位置検出器26のピックアップ26bの出力
が、回転検出回路27を介して与えられている。第５図は
信号処理部30における各信号のタイムチャートである。

同期パルス入力回路36への前記２つの入力信号の内、後
者は、前述した如く、掻込みリール12のタイン12b,12b
…が刈取穀稈検出器の検出域を通過するタイミングに同
期するリールタイン同期パルスであり、これは、第５図
（ａ）に示す如く、掻込みリール12の回転周期を、これ
の周上におけるタイン12b,12b…の装着個数にて除して
得られる周期Ｔ₁を有し、１本のタイン12bが通過した
後、次のタイン12bが通過するまでの略中間のタイミン
グにてハイレベルとなるパルス信号である。なお前記周
期Ｔ₁は、通常の収穫作業中において、232msec〜770mse
c程度である。一方、前者の入力信号は前記発振増幅回
路28が発生する発振同期パルスであり、これは、第５図
（ｂ）に示す如く、発振器20からの超音波の発振タイミ
ングに同期してハイレベルとなる。なお、このパルス信
号の周期Ｔ₂は発振増幅回路28において適宜に設定可能
であるが、前記リールタイン同期パルスの周期Ｔ₁に比
較して十分に小さくするのがよい。

さて、以上の２つの同期パルスが入力される同期パルス
入力回路36は、前記リールタイン同期パルスがハイレベ
ルに転じた後における発振同期パルスの最初の立上り時
点から、所定時間Ｔ₃経過後に、前記積分時間設定回路3
7に、第５図（ｃ）に示す如く出力指令信号を発し、ま
た、積分時間設定回路37は、第５図（ｄ）に示す如く、
前記出力指令が与えれる都度予め設定された所定時間Ｔ
₄の間ハイレベルとなる信号を、前記常開接点35に出力
する。これにより常開接点35が閉路し、この閉路の間に
のみ検波回路32の出力信号が積分回路33に与えられる。
逆に言えば、常開接点35が開路している間、積分回路33
には、検波回路32の出力の如何に拘わらず強制的に平滑
化された信号が与えられることになり、積分回路33への
入力信号は第５図（ｅ）に示す如く、また該積分回路33
の出力信号は第５図（ｅ）にハッチングを施した部分の
面積に相当するレベルとなる。

前記所定時間Ｔ₃は、発振器20から受信器21までの超音
波の伝播時間に略等しくなるように、また所定時間Ｔ₄
は、一回の発振に対応する超音波の受信器21による受信
に要する時間をやや上回るように夫々設定してあり、更
に、前述した如く、刈取穀稈検出器の検出域をタイン12
bが通過した後、次のタイン12bが通過するまでの間の略
中間の時点における発振器20の発振時点から、前記時間
Ｔ₃の計時がなされているから、第５図（ｅ）中のハイ
レベル部分は、前記タイン12b,12b…が検出域に存在し
ないと考えられる時点において発振器20から発せられた
超音波の受信結果にのみ対応して得られるものである。
これにより、前記タイン12b,12b…の通過により受信結
果に影響が生じる虞がある時点における受信結果は、強
制的に平滑化されて積分回路33に与えられ、積分回路33
の出力にタイン12b,12b…による超音波の遮断の影響が
生じることがなく、該出力は、刈取穀稈の有無にのみ対
応する。

なお掻込みリール12の回転位置検出手段は、本実施例中
に示す回転位置検出器26に限らず、タイミング12b,12b
…の装着個数に対応する複数のスリットを有する円板を
リール軸18に固着し、前記スリットの通過を光学的に検
出する構成とした回転位置検出器等、他の手段を用いて
もよいことは言うまでもない。

〔効果〕

以上詳述した如く本考案に係る刈取穀稈検出器において
は、刈取穀稈の導入域を透過する超音波を受信する受信
器から、この受信に応じて出力する信号の一部が、掻込
みリールの回転位置の検出結果に基づいて平滑化される
から、検出域を通過する掻込みリールの一部による前記
超音波の遮断に起因して、前記信号中に生じる変化を排
除でき、平滑後の信号から刈取穀稈の有無に正確に対応
する情報が得られ、これに基づいて実施される刈取部の
情報が得られ、これに基づいて実施される刈取部の速度
制御が、誤動作を生じる虞なく、確実に行える等、本考
案は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る刈取穀稈検出器を装備してなる普
通形収穫機の右側断面図、第２図はその刈取部の拡大
図、第３図は超音波発振器及び受信器の装着態様を示す
平面断面図、第４図は本考案に係る刈取穀稈検出器にお
ける信号処理系のブロック図、第５図は受信信号の処理
部における各信号のタイムチャートである。 １……刈取部、２……収穫機本体、11……刈刃、12……
掻込みリール、12a……タイン、18……リール軸、20…
…発振器、21……受信器、26……回転位置検出器、30…
…受信信号処理部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圃面上に植立する穀稈を掻込みリールの回
   転により掻寄せつつ、これの下方に配した刈刃の動作に
   より刈取る収穫機の刈取部に装備され、これの左右一側
   に配した発振器が発する超音波を、他側に配した受信器
   にて受信して、この受信結果に基づいて刈取穀稈の有無
   を検出する収穫機の刈取穀稈検出器において、 前記掻込みリールが所定の回転位置にあることを検出す
   る回転位置検出手段と、 前記受信器が前記受信に応じて発する出力信号の一部
   を、前記回転位置検出手段の検出結果に基づいて平滑化
   する平滑化手段と を具備することを特徴とする収穫機の刈取穀稈検出器。