(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
茎稈を脱穀処理する扱室と、脱穀された被選別物を篩選別する揺動選別部と、該揺動選別部から漏下した被選別物を風選別する送風ファンと、被選別物に含まれる夾雑物を排出する排塵ファンと、脱穀済みの茎稈を排出する四番口とを備える脱穀機において、前記揺動選別部の処理能力を自動的に制御する選別制御部を設けるにあたり、前記四番口から流入する風量を検出する風量センサを設け、該風量センサの検出値に基づいて揺動選別部の処理能力を自動的に制御すると共に、前記四番口から流入する風量の増加に応じて揺動選別部の処理能力を大きくする一方、上記風量の減少に応じて揺動選別部の処理能力を小さくすることを特徴とする脱穀機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバイン等に搭載される脱穀機の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種脱穀機においては、扱室で脱穀した被選別物を揺動選別部で篩選別すると共に、該揺動選別部から漏下した被選別物を送風ファンで風選別するが、前記揺動選別部の処理能力（例えばチャフシーブ開度）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、オーバーフローに基づいて機外排出粒が増加する可能性があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、揺動選別部上に積層した被選別物の層厚に応じて揺動選別部の処理能力を自動制御するものや、揺動選別部を通過した選別風の風量（風圧）に応じて揺動選別部の処理能力を自動制御するものが既に提案されている。しかるに、前者においては、常時揺動する揺動選別部上で層厚検出を行うため、正確な層厚を検出することが困難であり、一方、後者においては、揺動選別部の処理状況（被選別物量）を非接触で検出できるため、揺動選別部の揺動に起因する検出誤差は概ね回避可能であるが、揺動選別部を通過する選別風は、揺動選別部の処理能力調整動作に影響を受けて風向きや風速が変化するため、検出値にバラツキが生じる可能性があった。
【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、茎稈を脱穀処理する扱室と、脱穀された被選別物を篩選別する揺動選別部と、該揺動選別部から漏下した被選別物を風選別する送風ファンと、被選別物に含まれる夾雑物を排出する排塵ファンと、脱穀済みの茎稈を排出する四番口とを備える脱穀機において、前記揺動選別部の処理能力を自動的に制御する選別制御部を設けるにあたり、前記四番口から流入する風量を検出する風量センサを設け、該風量センサの検出値に基づいて揺動選別部の処理能力を自動的に制御すると共に、前記四番口から流入する風量の増加に応じて揺動選別部の処理能力を大きくする一方、上記風量の減少に応じて揺動選別部の処理能力を小さくすることを特徴とする脱穀機である。つまり、揺動選別部の処理状況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からの流入風量（排塵ファンによる四番口からの吸引風量）に基づいて揺動選別部の処理状況を間接的に検出するため、風量検出に基づいて揺動選別部の処理能力を自動制御するものでありながら、揺動選別部の処理能力調整動作に影響を受けない風量検出を行うことができ、その結果、揺動選別部の処理状況に適合した処理能力制御が可能になる。
また、揺動選別部上の被選別物量が多い状況では、揺動選別部を通過する選別風が減少するのに伴って四番口からの流入風が増加することに応じて揺動選別部の処理能力を大きくする一方、揺動選別部上の被選別物量が少ない状況では、揺動選別部を通過する選別風が増加するのに伴って四番口からの流入風が減少することに応じて揺動選別部の処理能力を小さくため、揺動選別部の処理状況に適合した処理能力制御が可能になる。
【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、その入力部には、前述した風量センサ２４、チャフシーブ２０の開度を検出するフィン開度センサ２８、選別材料の種類を設定する選別設定ダイヤル２９、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、出力部には、チャフシーブ２０の開度を強制的に変化させるフィン開度モータ３２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、選別自動制御では、フィン開度を段階的に制御するにあたり、段階的なフィン開度をランクと称する。また、選別自動制御ではランク設定のみを行い、フィン開度モータ３２の駆動制御は別ルーチンで行うものとする。
【００１２】
前記選別自動制御では、まず、選別自動スイッチ３０のＯＮ／ＯＦＦを判断し、該判断がＮＯである場合には、サブルーチンとして定義される選別手動制御を実行するが、ＹＥＳの場合には、作業機クラッチの入／切を判断し、ここで切りと判断した場合には、直ちにメインルーチンに復帰する一方、入りと判断した場合には、選別設定ダイヤル２９の設定値に基づき、選別材料に適した最大ランク（開度制御範囲の上限）および最小ランク（開度制御範囲の下限）をアッパランク変数およびロワーランク変数にセットする。そして、ランク変数をセットした後は、現在の風量センサ値が適正であるか否かを判断し、ここで、風量センサ値が適正であると判断した場合には、現在のランクカウンタ変数値を維持するが、風量センサ値が不感帯下限値α１よりも小さい場合には、ロワーランクを越えないことを確認しつつ、ランクカウンタ変数値をランクダウン処理（ランクカウンタ←ランクカウンタ−１）する一方、風量センサ値が不感帯上限値α２（α２＞α１）よりも大きい場合には、アッパランクを越えないことを確認しつつ、ランクカウンタ変数値をランクアップ処理（ランクカウンタ←ランクカウンタ＋１）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一方、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ようになっている。
【００１３】
叙述の如く構成されたものにおいて、茎稈を脱穀処理する扱室２と、脱穀された被選別物を篩選別する揺動選別体Ａと、該揺動選別体Ａのチャフシーブ２０から漏下した被選別物を風選別する唐箕ファン１０と、被選別物に含まれる夾雑物を排出する排塵ファン１７と、脱穀済みの茎稈を排出する四番口１８とを備えるものであるが、前記チャフシーブ２０のフィン開度を自動的に制御する選別制御部２７を設けるにあたり、前記四番口１８から流入する風量を検出する風量センサ２４を設け、該風量センサ２４の検出値に基づいてチャフシーブ２０のフィン開度を自動的に制御するように構成している。つまり、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上の被選別物量を間接的に検出するため、風量検出に基づいてチャフシーブ２０のフィン開度を自動制御するものでありながら、チャフシーブ２０のフィン開度調整動作に影響を受けない風量検出を行うことができ、その結果、被選別物量に適合したフィン開度制御が可能になる。
【００１４】
また、チャフシーブ２０上の被選別物量が多い状況では、揺動選別体Ａを通過する選別風が減少するのに伴って四番口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一方、上記被選別物量が少ない状況では、揺動選別体Ａを通過する選別風が増加するのに伴って四番口１８からの流入風が減少することに応じてフィン開度を小さくため、被選別物量に適合したフィン開度制御が可能になる。
【００１５】
また、風量センサ２４を、排塵ファン１７が設けられる排塵室２２の天板２３付近に配置しているが、排塵室２２の天板２３付近は、四番口１８からの流入風が主に通過し、かつ揺動選別体Ａを通過した選別風の影響を受けにくい位置であるため、四番口１８から流入する風量を精度良く検出することができる。
【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、例えば前記実施形態では、揺動選別部の処理能力調整手段としてフィン開度調整自在なチャフシーブを用いているが、他の処理能力調整手段を用いた脱穀機でも本発明を実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱穀機の概略側面図である。
【図２】選別制御部の入出力を示すブロック図である。
【図３】選別自動制御を示すフローチャートである。
【図４】選別自動制御の作用説明図である。
【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
２２  排塵室
２３  天板
２４  風量センサ
２７  選別制御部
Ａ    揺動選別体
【図１】
0003615450.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003615450.tif 000004
【図４】
0003615450.tif 000005