JPH0793852B2 - コンバインの選別制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、脱穀装置の扱室からの漏下処理物を揺動選別
する選別装置と、前記脱穀装置の駆動負荷を検出する負
荷検出手段とが設けられ、前記脱穀装置の駆動負荷が大
なるほど大なる処理量に対応する選別状態となるよう
に、前記負荷検出手段の検出情報に基づいて前記選別装
置の選別状態を自動調節する制御手段が設けられたコン
バインの選別制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種のコンバインの選別制御装置において、従来
では、脱穀装置の駆動負荷のみに基づいて選別装置の選
別状態を自動調節するように構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、コンバインには、扱室で発生する藁屑等
を扱室外に排出するための送塵弁が、その開度を変更調
節できるように設けられるようになっている。

従って、脱穀装置の負荷が同じであっても送塵弁の開度
によって適正な選別状態が異なることになり、脱穀装置
の負荷状態のみによって選別状態を自動調節する構成で
は、的確な制御が行えない虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、送塵弁の開度に拘わらず、選別状態を適正に
自動調節できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるコンバインの選別制御装置は、脱穀装置の
扱室からの漏下処理物を揺動選別する選別装置と、前記
脱穀装置の駆動負荷を検出する負荷検出手段とが設けら
れ、前記脱穀装置の駆動負荷が大なるほど大なる処理量
に対応する選別状態となるように、前記負荷検出手段の
検出情報に基づいて前記選別装置の選別状態を自動調節
する制御手段が設けられたものであって、その特徴構成
は以下の通りである。

すなわち、開度を変更調節自在な送塵弁と、その送塵弁
の開度を検出する開度検出手段とが設けられ、前記制御
手段は、前記送塵弁の開度が大なるほど前記駆動負荷が
大なる状態に対応する選別状態となるように、前記負荷
検出手段の情報と前記開度検出手段の情報の両方に基づ
いて、前記選別装置の選別状態を自動調節するように構
成されている点にある。

〔作用〕

基本的には脱穀装置の駆動負荷が大であるほど大なる漏
下処理物量であると判断して、選別状態を自動調節する
ことになる。ところで、脱穀装置の駆動負荷は、送塵弁
の開度が大であるほど低下する傾向にある。そこで、送
塵弁の開度が大なるほど脱穀装置の駆動負荷が大なる状
が大なる状態に対応する選別状態となるように、送塵弁
の開度と脱穀装置の負荷の両方に基づいて選別装置の選
別状態を自動調節させるので、選別装置の選別状態を実
際の漏下処理物量に合わせた適正な選別状態に的確に自
動調節させることができる。

〔発明の効果〕

もって、送塵弁の開度に拘わらず、選別装置の選別状態
を適正に自動調節できるに至った。

尚、本発明は、脱穀装置の駆動負荷と送塵弁の開度の両
方に基づいて選別状態を自動調節することから、刈り取
り穀桿の穂先部のみが扱室に挿入されるいわゆる自脱式
の他、請求項２に記載したように、コンバインが扱室に
刈り取り処理された穀桿の全体が投入されるいわゆる全
桿投入式に構成されている場合にも、同様に適用できる
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明を、全桿投入式のコンバインの選別制御装
置に適用した場合における実施例を図面に基づいて説明
する。

第10図に示すように、全桿投入式のコンバインは、クロ
ーラ走行装置（１）、操縦部（２）、及び、脱穀装置
（３）を備えた機体（Ｖ）と、その前部において車体横
幅方向に沿う横軸芯周りに駆動昇降自在に取りつけられ
た刈取前処理部（４）とからなる。

前記刈取前処理部（４）について説明すれば、その先端
部に設けられた分草具（５）、植立穀桿を機体（Ｖ）の
後方側に掻き込むリール（６）、掻き込まれた穀桿の株
元部分を切断するバリカン型の刈り刃（７）、刈り取り
穀桿を受け止めると共に機体（Ｖ）の後方へ送り出すオ
ーガ（８）、及び、三個の回転ドラムを並設した掻き上
げ搬送部（９）とから構成されている。

前記脱穀装置（３）について説明すれば、第10図に示す
ように、前記掻き上げ搬送部（９）によって搬送される
刈り取り穀桿の全部が投入される扱室（Ａ）と、その扱
室（Ａ）からの漏下処理物に対して選別作用する揺動選
別板（10）と選別風を送風する唐箕（11）とを備えた選
別装置（Ｂ）とからなる。

前記扱室（Ａ）には、前記機体（Ｖ）の前後方向に沿い
且つ後ろ上がりに傾斜した回転軸芯を有する扱胴（12）
が設けられ、その扱胴（12）の下方には、前記扱室
（Ａ）の前後方向略全長に亘って脱穀処理物漏下用の受
け網（13）が張設されている。そして、前記扱胴（12）
の回転軸には、その駆動トルクつまり前記脱穀装置
（３）の駆動負荷を検出する負荷検出手段としてのトル
クセンサー（S₁）が設けられている。

第13図にも示すように、前記扱胴（12）の上部には、扱
室（Ａ）で発生する藁屑等を扱室外に排出するための送
塵弁（14）が設けられている。但し、詳述はしないが、
この送塵弁（14）は電動モータ（M₃）によって、その開
度を変更調節自在に構成され、且つ、現在の開度を検出
する開度検出手段としてのポテンショメータ式の送塵弁
開度検出用センサー（S₂）が設けられている。

第10図に示すように、前記揺動選別板（10）は、前方か
ら後方に向かって順次並ぶように配置されたグレンパン
（15）、チャフシーブ（16）、及び、ストローラック
（17）の夫々を備え、前記チャフシーブ（16）の下方に
は、補助グレンパン（18）とグレンシーブ（19）とが夫
々前後方向に順次並ぶ状態で配置され、そして、それら
の各部が左右一対の側板（20）の間に固定され、全体と
して板状に形成されている。

又、前記選別装置（Ｂ）の下部には、前記グレンシーブ
（19）から漏下する穀粒を一番物として回収する一番物
回収部（21）と、前記チャフシーブ（16）の終端部や前
記グレンシーブ（19）の終端部を越えて落下する藁屑等
と穀粒とが混入した処理物（以下の説明において二番物
と略称する）を回収して前記扱室（Ａ）に還元するため
の二番物回収部（22）とが設けられている。尚、図中、
（23）は前記二番物を前記扱室（Ａ）に還元するための
搬送装置である。

前記チャフシーブ（16）について説明すれば、第11図に
示すように、処理物移送方向（図中において左右方向）
に並置された複数個の帯板状部材（16a）が、その上端
部を支点として前記左右の側板（20）に対して回動自在
に取り付けられ、各帯板状部材（16a）の下端部が枢着
された操作ロッド（24）を前後方向に押し引き操作する
ことによって、前記帯板状部材（16A）の隣合うもの同
士の間隔（ｓ）（以下の説明においてチャフ開度と略称
する場合もある）を変更調節できるように構成されてい
る。

そして、前記チャフ開度を変更調節するアクチュエータ
としてのチャフ開度調節用電動モータ（M₁）が設けら
れ、その電動モータ（M₁）によって駆動される連係機構
（25）と前記操作ロッド（24）とがレリーズワイヤ（2
6）にて連動連結されている。

尚、図中、（27）は前記チャフ開度を閉じ側に復帰付勢
するスプリング、（S₃）は前記電動モータ（M₁）による
前記操作ロッド（24）の操作量をチャフ開度として検出
するポテンショメータ式のチャフ開度検出用センサーで
あって、前記電動モータ（M₁）によって駆動される連係
機構（25）に付設されている。

前記唐箕（11）について説明すれば、いわゆる割りプー
リ式の無段変速装置を用いてその回転数を可変すること
により、送風量を変更調節するように構成されている。

説明を加えれば、第12図に示すように、前記唐箕（11）
を回転駆動する入力プーリ（28）が割りプーリに構成さ
れ、その入力プーリ（28）の径を可変する操作アーム
（29）が、トウミ風量調節用の電動モータ（M₂）によっ
て回動操作されるように設けられ、もって、前記電動モ
ータ（M₂）によって前記唐箕（11）の回転数を高低に変
更調節することにより、送風量（以下の説明においてト
ウミ風量と略称する場合もある）を強弱に変更調節でき
るようになっている。

尚、図中、（30）は前記入力プーリ（28）の駆動ベル
ト、（31）は前記電動モータ（M₂）によって駆動される
連係機構（32）と前記操作アーム（29）とを連動連結す
るレリーズワイヤ、（S₄）は前記操作アーム（29）の操
作量を前記トウミ風量として検出するポテンショメータ
式のトウミ風量検出用センサーであって、前記電動モー
タ（M₂）によって駆動される連係機構（32）に付設され
ている。

つまり、前記選別装置（Ｂ）は、前記チャフ開度を大小
に調節すると共に、前記トウミ風量を強弱に調節するこ
とにより、前記扱室（Ａ）からの漏下処理物量の大小に
応じて、選別状態を調節できるように構成されているの
である。尚、詳しくは後述するが、前記漏下処理物量が
大なるほど、前記チャフ開度を大にすると共に、前記ト
ウミ風量を強にすることになる。

次に、前記チャフ開度調節用電動モータ（M₁）及び前記
トウミ風量調節用電動モータ（M₂）を作動させて、前記
選別装置（Ｂ）の選別状態を自動調節させるための制御
構成について説明する。

第１図に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御
装置（33）が設けられ、その制御装置（33）に、前記ト
ルクセンサー（S₁）、前記送塵弁開度検出用センサー
（S₂）、前記チャフ開度検出用センサー（S₃）、前記ト
ウミ風量検出用センサー（S₄）、前記送塵弁（14）の開
度を手動設定するための送塵弁開度設定器（S₅）、前記
チャフ開度の上限を手動設定するためのチャフ開度設定
器（S₆）、及び、前記トウミ風量の下限を手動設定する
ためのトウミ風量設定器（S₇）の夫々が接続されてい
る。

つまり、前記制御装置（33）を利用して、前記脱穀装置
（３）の駆動負荷が大なるほど大なる処理量に対応する
選別状態となるように、且つ、前記送塵弁（14）の開度
が大なるほど前記駆動負荷が大なる状態に対応する選別
状態となるように、前記トルクセンサー（S₁）の情報及
び前記送塵弁開度検出用センサー（S₂）の情報の両方に
基づいて前記選別装置（Ｂ）の選別状態を自動調節する
制御手段（100）が構成されることになる。

尚、図中、（34）は前記扱室（Ａ）で処理物の詰まりが
発生したときに作動して警報を報知するための警報器、
（SW₁）は前記チャフ開度を自動調節するか前記チャフ
開度設定（S₆）にて設定された値に保持するかを選択す
るチャフオートスイッチ、（SW₂）は前記トウミ風量の
自動調節するか前記トウミ風量設定器（S₇）にて設定さ
れた値に保持するかを選択するトウミオートスイッチで
ある。

但し、詳述はしないが、前記オートスイッチ（SW₁），
（SW₂）が自動側に選択されている場合であっても、前
記唐箕（11）が割プーリ式の変速装置を用いて回転数を
変速するように構成されていることから、前記唐箕（1
1）の回転数が予め設定した設定値（500rpm）より小で
ある場合には、前記脱穀装置（３）が非稼働状態にある
と判断して、実際の制御を開始しないようにしてある。

前記選別装置（Ｂ）の選別状態の調節について説明すれ
ば、前記扱室（Ａ）に投入される穀桿量が大なるほど、
前記扱胴（12）の駆動負荷が大となり、前記扱室（Ａ）
における単位時間当たりの処理量が増大して漏下処理物
量が大になる。つまり、前記扱胴（12）の駆動負荷は前
記扱室（Ａ）からの漏下処理物量に対応すると見做すこ
とができる。

そこで、第３図に示すように、基本的には、漏下処理物
量（VOL）を前記トルクセンサー（S₁）による検出トル
ク（Ｔ）の値に比例した値として求めるようにしてあ
る。

但し、前記検出トルク（Ｔ）は、同じ漏下処理物量であ
っても前記送塵弁（14）の開度が大なるほど小となる特
性があることから、第４図に示すように、前記検出トル
ク（Ｔ）に対する補正値（α）を前記送塵弁開度検出用
センサー（S₂）による検出開度（Ｄ）に比例した値とし
て求めて、下記式に示すように、前記漏下処理物量（VO
L）の値が、前記検出トルク（Ｔ）と前記送塵弁（14）
の開度（Ｄ）の両方に比例する値として求めるようにし
てある。

VOL＝K₁×Ｔ＋α＝K₁×Ｔ＋K₂×Ｄ 但し、K₁，K₂は制御定数である。

そして、第５図及び第６図に示すように、求めた漏下処
理物量（VOL）の値が大なるほど前記チャフ開度が大と
なり且つ前記トウミ風量が強となるように、前記チャフ
開度と前記トウミ風量の両方を同時に自動調節させるよ
うに構成してある。

但し、自動調節する前記チャフ開度の上限は、前記チャ
フ開度調節器（S₆）によって設定された値となり、前記
トウミ風量の下限は、前記トウミ風量調節器（S₇）によ
って設定された値となる。

つまり、前記トルクセンサー（S₁）の情報と前記開度検
出用センサー（S₂）の情報とに基づいて求めたチャフ開
度の値が、前記チャフ開度設定器（S₆）による設定値を
越える場合には、その設定値（上限）に保持されること
になり、前記トルクセンサー（S₁）の情報と前記開度検
出用センサー（S₂）の情報とに基づいて求めたトウミ風
量の値が、前記トウミ風量設定器（S₇）による設定値よ
り小になる場合には、その設定値（下限）に保持される
ことになる。

尚、詳述はしないが、刈り取り穀稈が稲や麦の場合に
は、前記チャフ開度設定器（S₆）による上限設定に拘わ
らず、最大開度（60度）まで自動調節させるようにして
ある。

ところで、前記チャフ開度設定器（S₆）によって設定可
能な上限値は、第７図に示すように、全開状態に対応す
る60度から全閉状態よりも大に設定された設定値（20
度）の範囲で調節できるようにしてあり、前記トウミ風
量設定器（S₇）によって設定可能な下限値は、第８図に
示すように、調節可能な最低値（700rpm）よりも大に設
定された設定値（800rpm）から調節可能な最大値（1200
rpm）までの範囲で調節できるようにしてある。

但し、刈り取り作業を開始するまでは、前記トルクセン
サー（S₁）の情報による制御は行えないので、刈り取り
作業が開始されるまでは、前記チャフ開度は全閉状態に
維持させ、前記トウミ風量は最弱状態に維持させるよう
にしてある。

尚、この刈り取り作業を開始するまでの制御状態を、以
下の説明においてモード１と略称する。

刈り取り作業を開始した後は、前述の如く、前記トルク
センサー（S₁）の情報と前記開度検出用センサー（S₂）
の情報とに基づいて求めた漏下処理物量（VOL）に応じ
た選別状態となるように、前記チャフ開度とトウミ風量
とを自動調節させることになる。尚、この刈り取り作業
中における制御状態を、以下の説明においてモード２と
略称する。

次に、刈り取り作業が終了すると、前記刈り取り作業を
開始するまでの状態と同じになるのであるが、刈り取り
作業を終了しても、前記扱室（Ａ）からの漏下処理物量
は直ぐには無くならないので、刈り取り作業終了後、設
定時間（15秒）経過するまでは、現在のチャフ開度及び
トウミ風量に維持させるようにしてある。尚、設定時間
（15秒）経過後は、前記モード１に移行することにな
る。そして、この刈り終わり後、設定時間（15秒）経過
するまでの制御状態を、以下の説明においてモード３と
略称する。

ところで、前記刈り始め、及び、刈り終わりの検出は、
前記トルクセンサー（S₁）の検出値に基づいて判別させ
るようにしてある。

説明を加えれば、第９図に示すように、前記扱室（Ａ）
内に穀桿が無い場合には、前記トルクセンサー（S₁）に
よる検出トルク（Ｔ）の値は最低となり、穀桿が導入さ
れるに伴って急激に立ち上がる状態となり、刈り終わり
になると刈り始め以前と同じ状態に復帰することにな
る。

そこで、前記トルクセンサー（S₁）の検出値が予め設定
した閾値（TH）よりも小から大へ変化するに伴って刈り
始めと判断し、且つ、前記閾値（TH）より大から小へ変
化するに伴って刈り終わりと判断させるようにしてあ
る。

尚、詳述はしないが、第９図中、（Ｔ′）は前記検出ト
ルク（Ｔ）をA/D変換したサンプリング値である。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置（33）の動作を説明する。

制御が起動されるに伴って、前記トルクセンサー（S₁）
による検出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）より大である
か否かを判別することにより、刈り取り中であるか否か
を判断する。

前記検出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）より小である場
合には、刈り始め以前の状態にあると判断して、前記モ
ード１の制御状態に移行して、前記チャフ開度が全閉で
且つトウミ風量が最弱の状態に維持させることになる。

前記検出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）より大である場
合には、前記扱胴（12）の詰まりが発生しているか否か
を判断するために、前記検出トルク（Ｔ）が予め設定し
た最大値（THmax）より大であるか否かを判別する。

前記検出トルク（Ｔ）が前記最大値（THmax）より大で
ある場合には、扱胴（12）の詰まりが発生していると判
断して、前記送塵弁（14）を最大開度まで開くと共に、
前記警報器（34）を作動させて、扱胴（12）の詰まり発
生を報知させることになる。

前記検出トルク（Ｔ）が前記最大値（THmax）より小で
ある場合には、刈り取り中であるか、刈り取り中から刈
り終わりへ移行しているのかを判断するために、前記検
出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）より大であるか否かを
判別する。

前記検出トルク（Ｔ）が前記最大値（THmax）より小で
且つ前記閾値（TH）より大である場合には刈り取り中で
あると判断して、前記モード２の制御状態に移行して、
前記検出トルク（Ｔ）と前記送塵弁（14）の開度（Ｄ）
とに基づいて前記チャフ開度及び前記トウミ風量を自動
調節することになる。但し、詳述はしないが、前記チャ
フオートスイッチ（SW₁）がOFFである場合には前記チャ
フ開度は設定値に維持され、前記トウミオートスイッチ
（SW₂）がOFFである場合には前記トウミ風量は設定値に
維持されることになる。

前記検出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）より大である状
態から小である状態に変化した場合には刈り終わりと判
断して、前記モード３の制御状態に移行させて、現在の
チャフ開度及びトウミ風量に維持させ、その経過時間
（TIME）をチェックすることになる。

但し、誤動作を防止するために、前記モード３に移行し
た後の経過時間（TIME）が前記設定時間（15秒）より小
である間は、前記検出トルク（Ｔ）が前記閾値（TH）よ
り大であるか否かを繰り返し判別して、小である場合に
は前記経過時間（TIME）のチェックを繰り返し行わせる
ようにしてある。そして、前記閾値（TH）より大になっ
た場合には誤動作であったと判断して、前記モード２に
復帰させるようにしてある。

尚、前記制御装置（33）は、以上説明した処理を電源が
切断されるまで繰り返し実行することになる。

〔別実施例〕

上記実施例では、チャフ開度とトウミ風量の両方を自動
調節するように構成した場合を例示したが、何れか一方
のみを自動調節させるようにしてもよい。

又、上記実施例では、唐箕（11）の回転数を割りプーリ
式の変速装置を用いて変更調節するように構成した場合
を例示したが、前記唐箕（11）を電動モータで駆動する
ようにして、その電動モータの回転数を可変するように
したり、唐箕（11）の回転数は一定で、唐箕（11）への
空気供給量を可変してトウミ風量を変更調節するように
してもよく、トウミ風量を変更調節するための具体構成
は各種変更できる。

又、上記実施例では、脱穀装置（３）の駆動負荷を扱胴
（12）のトルクに基づいて検出するようにした場合を例
示したが、例えば、前記オーガ（８）や前記掻き上げ搬
送部（９）の駆動トルクに基づいて検出されるようにし
てもよい。

又、上記実施例では、刈り始めや刈り終わりを、トルク
センサー（S₁）の情報に基づいて判別させるようにした
場合を例示したが、専用のセンサーを設けたり他の情報
に基づいて判別させるようにしてもよい。ちなみに、前
記オーガ（８）や掻き上げ搬送部（９）の駆動トルクに
基づいて判別させるようにしてもよい。

又、上記実施例では、本発明を全桿投入式のコンバイン
の選別制御装置に適用した場合を例示したが、本発明
は、いわゆる自脱式のコンバインにも適用できるもので
あって、選別装置（Ｂ）の具体構成やその選別状態を変
更調節するための構造等、各部の具体構成は各種変更で
きる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るコンバインの選別制御装置の実施例
を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は制御
作動のフローチャート、第３図は負荷と漏下処理物量と
の関係の説明図、第４図は送塵弁の開度と脱穀負荷の補
正値との関係の説明図、第５図は漏下処理物量とチャフ
開度との関係の説明図、第６図は漏下処理物量とトウミ
風量との関係の説明図、第７図はチャフ開度の設定範囲
の説明図、第８図はトミ風量の設定範囲の説明図、第９
図は脱穀負荷と制御シーケンスとの関係の説明図、第10
図はコンバインの切り欠側面図、第11図はチャフ開度の
調節機構の説明図、第12図はトウミ風量の調節機構の説
明図、第13図は送塵弁の平面図である。 （Ａ）……扱室、（Ｂ）……選別装置、（S₁）……負荷
検出手段、（S₂）……開度検出手段、（３）……脱穀装
置、（14）……送塵弁、（100）……制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田原 哲一 大阪府堺市石津北町64番地 久保田鉄工株 式会社堺製造所内 (56)参考文献 特開 平１−128720（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−150235（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱穀装置（３）の扱室（Ａ）からの漏下処
   理物を揺動選別する選別装置（Ｂ）と、前記脱穀装置
   （３）の駆動負荷を検出する負荷検出手段（S₁）とが設
   けられ、前記脱穀装置（３）の駆動負荷が大なるほど大
   なる処理量に対応する選別状態となるように、前記負荷
   検出手段（S₁）の検出情報に基づいて前記選別装置
   （Ｂ）の選別状態を自動調節する制御手段（100）が設
   けられたコンバインの選別制御装置であって、開度を変
   更調節自在な送塵弁（14）と、その送塵弁（14）の開度
   を検出する開度検出手段（S₂）とが設けられ、前記制御
   手段（100）は、前記送塵弁（14）の開度が大なるほど
   前記駆動負荷が大なる状態に対応する選別状態となるよ
   うに、前記負荷検出手段（S₁）の情報と前記開度検出手
   段（（S₂）の情報の両方に基づいて、前記選別装置
   （Ｂ）の選別状態を自動調節するように構成されている
   コンバインの選別制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のコンバインの選別制御装置
   であって、前記扱室（Ａ）に刈り取り処理された穀桿の
   全体が投入されるように構成されているコンバインの選
   別制御装置。