(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次供給される被選別物を篩選別する揺動選別部と、該揺動選別部の処理状況を検出する処理状況検出手段と、該処理状況検出手段の検出値が所定の基準値範囲を保つように揺動選別部の処理能力を自動的に制御する選別自動制御手段と、揺動選別部の処理能力制御範囲を設定する制御範囲設定手段とを備える選別装置において、前記選別自動制御手段は、自動制御開始時の処理能力が前記設定された設定処理能力制御範囲から外れている場合、通常よりも早く設定処理能力制御範囲に向けて処理能力を変更することを特徴とする選別装置。
【請求項２】
請求項１において、自動制御開始時の処理能力が設定処理能力制御範囲に対して能力不足側に外れている場合にのみ通常よりも早く処理能力を変更することを特徴とする選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揺動選別部の処理能力を自動的に制御する選別自動制御機能を備える選別装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンバイン等に設けられる選別装置のなかには、順次供給される被選別物を篩選別する揺動選別部を備えるものがあるが、前記揺動選別部の処理能力（チャフシーブ開度等）が一定である場合には、被選別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被選別物を排塵口から機外に飛散させる可能性があり、このため近来では、揺動選別部の処理状況（被選別物量、選別風量等）を検出する処理状況検出手段を設けると共に、該検出手段の検出値が所定の基準値範囲を保つように揺動選別部の処理能力を自動的に制御することが提唱されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記揺動選別部の適正処理能力は、被選別物量以外の処理条件（被選別物の種類、水分量等）でも変化するため、揺動選別部の処理能力制御範囲を手動操作等に基づいて設定する制御範囲設定手段を設けることが提案されている。しかるに、自動制御開始時においては、処理能力が設定制御範囲から外れている場合があり、この状況では、設定制御範囲への復帰が遅れてオーバーフローが発生したり、選別精度が低下したりする可能性があった。
【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、請求項１の発明は、順次供給される被選別物を篩選別する揺動選別部と、該揺動選別部の処理状況を検出する処理状況検出手段と、該処理状況検出手段の検出値が所定の基準値範囲を保つように揺動選別部の処理能力を自動的に制御する選別自動制御手段と、揺動選別部の処理能力制御範囲を設定する制御範囲設定手段とを備える選別装置において、前記選別自動制御手段は、自動制御開始時の処理能力が前記設定された設定処理能力制御範囲から外れている場合、通常よりも早く設定処理能力制御範囲に向けて処理能力を変更することを特徴とする選別装置である。つまり、自動制御開始時の処理能力が設定処理能力制御範囲から外れている場合に、該設定処理能力制御範囲への復帰が遅れてオーバーフローが発生したり、選別精度が低下したりする可能性を低減させることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、自動制御開始時の処理能力が設定処理能力制御範囲に対して能力不足側に外れている場合にのみ通常よりも早く処理能力を変更することを特徴とする選別装置である。つまり、設定処理能力制御範囲に対して能力過剰側に外れている場合は、通常速度で処理能力を変更するため、処理能力の急激な低下に伴うオーバーフローの発生を防止することができる。
【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機であって、該脱穀機１は、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、搬送茎稈から被選別物（混合物を含む穀粒）を脱穀する扱胴４、脱穀された被選別物を漏下する受網５、該受網５から漏下せずに扱室終端まで達した被選別物を単粒化処理する処理胴６、該処理胴６が単粒化した被選別物を漏下する第二受網７、前記受網５から漏下した被選別物を順次揺動搬送する揺動流板８、該揺動流板８の終端部で被選別物を篩選別する篩選別部９、該篩選別部９から漏下した被選別物を一番選別風で精選する唐箕ファン（送風ファン）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１２、前記篩選別部９から漏下しなかった被選別物や第二受網７から漏下した被選別物を篩選別するストロラック１３、該ストロラック１３等から漏下した被選別物を二番選別風で風選別する二番選別ファン１４、風選別された二番物を横搬送する二番ラセン１５、該二番ラセン１５の終端まで搬送された被選別物を上記選別経路中に還元する二番還元筒１６、前記ストロラック１３の終端位置で藁屑等を機外に排出する排塵ファン（三番口）１７、脱穀処理済みの排藁を四番口１８を介して機外に排出搬送する排藁チェン１９等で構成されているが、前記揺動流板８、篩選別部９およびストロラック１３は、一体的な揺動アッセンブリである揺動選別体（揺動選別部）Ａを構成すると共に、クランク機構やカム機構を用いて所定の周期で連続的に往復揺動せしめられるようになっている。
【０００６】
前記篩選別部９は、第一篩選別体であるチャフシーブ２０と、第二篩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、前記チャフシーブ２０は、フィン２０ａの角度変化に基づいてフィン開度（選別処理能力）を調整することができるように構成されている。
【０００７】
２２は前記排塵ファン１７が設けられる排塵室であって、該排塵室２２には、唐箕ファン１０からの選別風や四番口１８からの流入風が流れ込み、これを排塵ファン１７が機外に排出することになるが、排塵室２２に流れ込む選別風の風量は、選別風が通過するチャフシーブ２０上の被選別物量に応じて増減する一方、排塵ファン１７の排出風量は一定であり、そのため、四番口１８から流入する風量は、排塵室２２に流れ込む選別風の風量に応じて背反的に増減するようになっている。
【０００８】
２３は前記排塵室２２の上方を覆う天板であって、該天板２３は、排塵室２２に流れ込む風を排塵ファン１７に導くように側面視円弧状に形成されているが、天板２３の近傍は、唐箕ファン１０からチャフシーブ２０を介して流入する選別風の干渉が少なく、主に四番口１８からの流入風が通過するようになっている。
【０００９】
２４は前記天板２３の外側面部に設けられる風量センサ（処理状況検出手段）であって、該風量センサ２４の吸入口２４ａは、吸入パイプ２５を介して機外に通じる一方、排出口２４ｂは、吹出ノズル２６を介して排塵室２２の天板付近（四番口流入風路）に通じており、そのため、風量センサ２４内には、機外の気圧（大気圧）と、排塵室２２の気圧（四番口流入風量に応じて生じる負圧）との差圧に応じた空気の流れが生じ、これを検出して後述する選別制御部２７に入力するようになっている。即ち、チャフシーブ２０上の被選別物量に応じて変化する選別風の風量を直接検出することなく、選別風の風量に応じて変化する四番口１８からの流入風量に基づいてチャフシーブ２０上の被選別物量（処理状況）を間接的に検出するため、チャフシーブ２０の開度調整に伴う風向きや風速の変化に余り影響を受けることなく、チャフシーブ２０上の被選別物量を検出することができ、しかも、風量センサ２４の吹出ノズル２６は、主に四番口１８からの流入風が通過する排塵室２２の天板付近に設けられているため、選別風（藁屑等を含む）の干渉による検出誤差を可及的に防止することができる許りでなく、選別風の流れを乱す不都合も回避することができるようになっている。
【００１０】
因みに、前記風量センサ２４は、吸入口２４ａから吹出口２４ｂ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風量検出を行うものである。つまり、検出風路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、検出風路に流れがある場合には、ヒータ周囲の温度分布が風量に応じて風下側に偏るため、前記温度差に基づいて風量を検出することができるようになっている。
【００１１】
前記選別制御部２７は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成されており、その入力側には、前述した風量センサ２４、チャフシーブ２０のフィン開度を検出するフィン開度センサ２８、チャフシーブ２０の開度制御範囲を段階的に設定する選別設定ダイヤル２９（制御範囲設定手段）、後述する選別自動制御をＯＮ／ＯＦＦする選別自動スイッチ３０、作業機クラッチ（脱穀クラッチ）の入／切を検出する作業機クラッチセンサ３１、コンバインの車速を検出する車速センサ３２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、チャフシーブ２０のフィン開度を強制的に変化させるフィン開度モータ３３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２７は、風量センサ２４等からの入力信号に応じてチャフシーブ２０のフィン開度を自動的に制御する「選別自動制御」等の制御プログラムを備えており、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。但し、「選別自動制御」においては、チャフシーブ２０のフィン開度を予め段階的にランク設定すると共に、所定の開度ランク数（例えば７ランク）を含む複数（例えば８）のフィン開度制御範囲を段階的にランク設定し、該制御範囲ランクを前記選別設定ダイヤル２９で選択するものとする。
【００１２】
さて、「選別自動制御」では、選別自動の実行条件（選別自動スイッチＯＮ、作業機クラッチ入り等）が成立しているか否かを判断し、該判断がＹＥＳの場合は、フィン判定済フラグのＯＮ−ＯＦＦを判断する。そして、フィン判定済フラグがＯＦＦの場合は、現在のフィン位置が何れのフィン開度ランクに相当するかを判定し、該フィン開度フラグを初期ランクとしてセットすると共に、フィン判定済フラグにＯＮをセットする。次に、現在の風量センサ値をランクアップ基準値およびランクダウン基準値と比較し、ここで、風量センサ値が基準値範囲内（ランクアップ基準値よりも小さく、且つランクダウン基準値よりも大きい）であると判断した場合には、現在のフィンランクを維持するが、風量センサ値がランクダウン基準値以下であり、且つこの状態が所定時間Ｔ以上連続した場合には、フィンランクをランクダウンする一方、風量センサ値がランクアップ基準値以上であり、且つこの状態が所定時間Ｔ以上連続した場合には、フィンランクをランクアップし、しかる後、サブルーチンにおいて上記フィンランクを目標とするフィン開度制御を行うようになっている。即ち、チャフシーブ２０上の被選別物量が少ない状況では、四番口１８からの流入風が減少することに応じてチャフシーブ２０のフィン開度を小さくする一方、チャフシーブ２０上の被選別物量が多い状況では、四番口１８からの流入風が増加することに応じてチャフシーブ２０のフィン開度を大きくするが、自動制御開始時のフィン開度が選別設定ダイヤル２９で設定した設定開度制御範囲から外れていても、現在のフィン開度を初期ランクとし、風量センサ値に応じてランクアップまたはランクダウンさせるため、風量センサ値を無視して設定開度制御範囲内に強制的に入れるものに比して、処理状況に対するフィン開度の適合性を高めることができるようになっている。
【００１３】
さて、本実施形態の「選別自動制御」では、上記風量センサ値の比較判断において風量センサ値がランクアップ基準値以上である場合、現在のフィン開度と選別設定ダイヤル２９で設定した設定開度制御範囲とを比較しており、ここで、フィン開度が設定開度制御範囲内、または該範囲から開側に外れていると判断した場合には、前述した如く判定時間Ｔ（制御周期）の経過を待ってランクアップ処理を実行するが、現在のフィン開度が設定開度制御範囲から閉側に外れていると判断した場合には、前記判定時間Ｔよりも短い判定時間（例えばＴ／２）を用いてランクアップ処理を実行するようになっている。即ち、自動制御開始時のフィン開度が選別設定ダイヤル２９で設定した設定開度制御範囲から外れている場合には、通常よりも早く設定開度制御範囲に向けてフィン開度を変更するようにしたため、設定開度制御範囲への復帰が遅れてオーバーフローが発生したり、選別精度が低下したりする可能性を低減させることができ、しかも、本実施形態では、フィン開度が設定開度制御範囲に対して閉側に外れている場合にのみ通常よりも早くフィン開度を変更するため、閉側への急激なフィン開度変化によるオーバーフローの発生も防止することができるようになっている。
【００１４】
叙述の如く構成されたものにおいて、順次供給される被選別物を篩選別するチャフシーブ２０と、該チャフシーブ２０の処理状況を検出する風量センサ２４と、該風量センサ２４の検出値が所定の基準値範囲を保つようにチャフシーブ２０のフィン開度を自動的に制御する「選別自動制御」と、チャフシーブ２０のフィン開度制御範囲を設定する選別設定ダイヤル２９とを備えるものであるが、自動制御開始時のフィン開度が設定された設定開度制御範囲から外れている場合、通常よりも早く設定開度制御範囲に向けてフィン開度を変更するようにしたため、設定開度制御範囲への復帰が遅れてオーバーフローが発生したり、選別精度が低下したりする可能性を低減させることができる。
【００１５】
また、自動制御開始時のフィン開度が設定された設定開度制御範囲に対して閉側に外れている場合にのみ通常よりも早くフィン開度を変更するようにしたため、閉側への急激なフィン開度変化によるオーバーフローの発生も防止することができる。
【００１６】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば処理状況検出手段は、前記実施形態の風量センサに限定されないことは言うまでもなく、揺動選別体における非選別物の層厚を検出する層厚センサ等の処理状況検出手段を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱穀機の概略側面図である。
【図２】風量センサの作用説明図である。
【図３】選別制御部の入出力を示すブロック図である。
【図４】「選別自動制御」を示すフローチャートである。
【図５】フィン開度ランクおよび開度制御範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
１    脱穀機
２    扱室
８    揺動流板
９    篩選別部
１０  唐箕ファン
１７  排塵ファン
１８  四番口
２０  チャフシーブ
２４  風量センサ
２７  選別制御部
Ａ    揺動選別体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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