(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャフシーブのフィン開度をアクチュエータの駆動に基づいて調節するフィン開度調節機構と、チャフシーブのフィン開度を検出するフィン開度検出センサと、フィン開度調節機構を自動制御する選別自動制御部とを備える選別装置において、前記選別自動制御部に、フィン開度検出センサの異常を判断するセンサ異常判断手段と、フィン開度検出センサの異常を判断したとき、前記アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させる異常時フィン開駆動手段とを設けるとともに、前記センサ異常判断手段は、同方向のアクチュエータ駆動出力が所定時間継続したとき、フィン開度検出センサの異常と判断することを特徴とする選別装置。
【請求項２】
チャフシーブのフィン開度をアクチュエータの駆動に基づいて調節するフィン開度調節機構と、チャフシーブのフィン開度を検出するフィン開度検出センサと、フィン開度調節機構を自動制御する選別自動制御部とを備える選別装置において、前記選別自動制御部に、フィン開度検出センサの異常を判断するセンサ異常判断手段と、フィン開度検出センサの異常を判断したとき、前記アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させる異常時フィン開駆動手段とを設けるとともに、前記異常時フィン開駆動手段は、フィン閉駆動時にセンサ異常判断手段が異常を判断したときのみ、アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させ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、コンバイン、ハーベスタ等に設けられ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、この種コンバイン等に設けられる選別装置は、扱室から供給される選別材料を、揺動流板の終端部に設けられるチャフシーブで濾過選別すると共に、チャフシーブから漏下する選別材料をさらに唐箕ファンの選別風で精選し、この精選された選別材料を貯溜タンクに収容するが、チャフシーブのフィン開度が一定である場合には、選別材料の種類や供給量の変化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材料損失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、チャフシーブのフィン開度をアクチュエータの駆動に基づいて調節するフィン開度調節機構と、チャフシーブのフィン開度を検出するフィン開度検出センサと、フィン開度調節機構を自動制御する選別自動制御部とを設けて、選別材料の種類や供給量に適合した選別を行うことが提案されている。しかるに、この様なものでは、フィン開度検出センサが故障（機械的もしくは電気的）すると、フィン開度調整機構が制御不能になる許りでなく、チャフシーブがフィン閉状態を維持して材料損失を増大させる可能性があった。
【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、チャフシーブのフィン開度をアクチュエータの駆動に基づいて調節するフィン開度調節機構と、チャフシーブのフィン開度を検出するフィン開度検出センサと、フィン開度調節機構を自動制御する選別自動制御部とを備える選別装置において、前記選別自動制御部に、フィン開度検出センサの異常を判断するセンサ異常判断手段と、フィン開度検出センサの異常を判断したとき、前記アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させる異常時フィン開駆動手段とを設けるとともに、前記センサ異常判断手段は、同方向のアクチュエータ駆動出力が所定時間継続したとき、フィン開度検出センサの異常と判断することを特徴とする選別装置である。つまり、フィン開度検出センサに異常が発生した場合には、フィン開度調節機構のアクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させるため、チャフシーブが閉状態を維持することがなく、その結果、フィン開度検出センサの異常に伴う材料損失の増大を防止することができる。また、アクチュエータの駆動継続時間でフィン開度検出センサの異常を判断するため、異常判断ルーチンを簡略化することができる。
請求項２の発明は、チャフシーブのフィン開度をアクチュエータの駆動に基づいて調節するフィン開度調節機構と、チャフシーブのフィン開度を検出するフィン開度検出センサと、フィン開度調節機構を自動制御する選別自動制御部とを備える選別装置において、前記選別自動制御部に、フィン開度検出センサの異常を判断するセンサ異常判断手段と、フィン開度検出センサの異常を判断したとき、前記アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させる異常時フィン開駆動手段とを設けるとともに、前記異常時フィン開駆動手段は、フィン閉駆動時にセンサ異常判断手段が異常を判断したときのみ、アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させることを特徴とする選別装置である。つまり、フィン開度検出センサに異常が発生した場合には、フィン開度調節機構のアクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させるため、チャフシーブが閉状態を維持することがなく、その結果、フィン開度検出センサの異常に伴う材料損失の増大を防止することができる。さらに、異常時フィン開駆動手段は、フィン閉駆動時にセンサ異常判断手段が異常を判断したときのみ、アクチュエータをフィン開方向に所定時間駆動させることを特徴とするものである。つまり、アクチュエータの無駄な駆動を防止することができる許りでなく、無駄な駆動に伴うアクチュエータの過負荷を回避することができる。
【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はコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈取る前処理部２、刈取茎稈から穀粒を脱穀し、かつ穀粒を選別する脱穀選別部３、選別済みの穀粒が貯溜される穀粒タンク４、脱穀済みの排稈を排出処理する後処理部５、各種の操作具が配設される操作部６、左右一対のクローラ走行装置７ａを備える走行部７等で構成されるが、これらの基本構成は何れも従来通りである。
【０００６】
８は前記走行部７に設けられるトランスミッションであって、該トランスミッション８は、主変速機構として機能する静油圧式無段変速ユニット（ＨＳＴ）９を介してエンジン１０の動力を入力すると共に、該動力を副変速機構１１およびサイドクラッチ機構１２を介して左右のクローラ走行装置７ａに伝動するが、トランスミッション８の一側部には、中間伝動軸１３の回転を検出するミッション回転センサ１４が設けられている。
【０００７】
前記前処理部２は、未刈茎稈を分草するデバイダ１５、分草された茎稈を引き起す引起し装置１６、茎稈の株元位置を切断する刈刃（図示せず）、刈取茎稈を後述する扱深さ搬送装置１７まで挟持搬送する前処理搬送装置１８等で構成されるが、前処理搬送装置１８や扱深さ搬送装置１７には、静油圧式無段変速ユニット９を経由したエンジン動力が供給されるため、車速に連動した速度で茎稈の刈取りおよび搬送が行われるようになっている。
【０００８】
前記扱深さ搬送装置１７は、搬送終端側を支点として上下回動自在であると共に、その回動位置を、扱深さモータ（図示せず）の正逆駆動に基づいて調節することができるようになっている。即ち、扱深さ搬送装置１７は、前処理搬送装置１８の搬送終端部で茎稈を受け継ぐにあたり、その挟持位置を、上記回動に基づいて上下させることが可能であるため、扱深さ搬送装置１７の終端部で茎稈を引き継ぐ脱穀フィードチェン１９の茎稈挟持位置を変化させて脱穀選別部３における扱深さを調節することができるようになっている。
【０００９】
２０は扱深さ搬送装置１７に設けられる扱深さセンサであって、該扱深さセンサ２０は、搬送茎稈の穂先位置を検出すべく一対の接触式検出スイッチで構成されており、該検出スイッチ信号に基づいて扱深さ搬送装置１７を適正な回動位置に自動制御（扱深さ自動制御）するが、さらに扱深さ搬送装置１７には、搬送茎稈の有無を検出する扱深さメインセンサ２１が設けられており、該センサ信号に基づいて自動制御のＯＮ−ＯＦＦを切換えるようになっている。
【００１０】
前記脱穀選別部３は、刈取茎稈を扱室２２に沿って挟持搬送する前述の脱穀フィードチェン１９、搬送茎稈から被処理物（混合物を含む穀粒）を脱穀する扱胴２３、脱穀された被処理物を漏下する受網２４、該受網２４から漏下せずに扱室終端まで達した被処理物を単粒化処理する処理胴２５、該処理胴２５が単粒化した被処理物を漏下する第二受網２６、前記受網２４から漏下した被処理物を順次揺動搬送する揺動流板２７、該揺動流板２７の終端部で被処理物を濾過選別する濾過選別部２８、該濾過選別部２８から漏下した被処理物を一番選別風で精選する唐箕ファン２９、精選された穀粒（選別材料）を横搬送する一番ラセン３０、該一番ラセン３０の終端まで搬送された穀粒を穀粒タンク４に揚上搬送する揚穀筒３１、前記濾過選別部２８から漏下しなかった被処理物や第二受網２６から漏下した被処理物を濾過選別するストロラック３２、該ストロラック３２から漏下した被処理物を二番選別風で風選別する二番選別ファン３３、風選別された二番物を横搬送する二番ラセン３４、該二番ラセン３４の終端まで搬送された被処理物を上記選別経路中に還元する二番還元筒３５、前記ストロラック３２の終端位置で藁屑等を機外に排出する吸引ファン３６、脱穀処理済みの排藁を機体後部まで挟持搬送する排藁チェン３７、該排藁チェン３７の搬送茎稈からささり粒を落下させるロータ（図示せず）等で構成されているが、前記揺動流板２７、濾過選別部２８、ストロラック３２等は、一体的な揺動アッセンブリＡを構成し、クランク機構もしくはカム機構で駆動されるようになっている。
【００１１】
前記濾過選別部２８は、第一濾過選別体であるチャフシーブ３８と、第二濾過選別体であるグレインシーブ３９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３８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４０で構成される一方、下段のグレインシーブ３９は、所定の目合いを有する金網部材で構成されているが、前記各フィン４０から左右方向に突出する上側支持ピン４０ａは、揺動アッセンブリＡの側板に枢支される一方、下側支持ピン４０ｂは、可動プレート（図示せず）を介して一連状に連結されており、そのため、上側支持ピン４０ａを支点とする各フィン４０の同期揺動に基づいてチャフシーブ３８の開度を変化させることができるようになっている。
【００１２】
４１は所定の上側支持ピン４０ａに一体的に設けられるフィン作動アームであって、該フィン作動アーム４１の先端部には、転動自在なローラ４１ａが設けられており、該ローラ４１ａの上下動に連動して複数のフィン４０が揺動するようになっている。一方、４２は揺動アッセンブリＡの外側面部に前後摺動自在に設けられるガイドプレートであって、該ガイドプレート４２の上部には、前記ローラ４１ａに接当する傾斜ガイド部４２ａが形成される一方、ガイドプレート４２の前部には、フィン駆動モータ４３（減速機構付きモータ）のピニオンギヤ４３ａに噛合するラック部４２ｂが形成されている。即ち、前記傾斜ガイド部４２ａは、ガイドプレート４２の前後摺動位置に応じてローラ４１ａを上下動させるため、ガイドプレート４２を強制的に前後摺動させるフィン駆動モータ４３の正逆駆動に基づいてチャフシーブ３８の開度（フィン間隔）を調節することができるようになっている。因みに、本実施形態の各フィン４０は、揺動流板２７に対する距離に応じて、前段フィン４０Ｆと、中段フィン４０Ｍと、後段フィン４０Ｒとにグループ分けされると共に、このグループ単位で連動するように連結されており、従って、各フィン４０の開度調節範囲や開度変化パターンをグループ単位で設定することができるようになっている。
【００１３】
４４はチャフシーブ３８の開度を検出するフィン開度検出センサであって、該フィン開度検出センサ４４は、センサブラケット４４ａに一体的に取付けられるポテンショメータ４４ｂ、該ポテンショメータ４４ｂの入力軸に一体的に設けられる検出プレート４４ｃ、該検出プレート４４ｃを後方に付勢する弾機（図示せず）等で構成されている。そして、検出プレート４４ｃは、ガイドプレート４２に突設されるピン４２ｃに接当し、該ピン４２ｃの前後位置に応じてポテンショメータ４４ｂの入力軸を回動させるため、ガイドプレート４２の前後位置に応じて変化するチャフシーブ３８の開度を検出することができるようになっている。尚、４２ｄはガイドプレート４２に前後方向を向いて形成される長孔状のガイド孔部、４５はガイド孔部４２ｄを前後摺動自在にガイドし、かつガイドプレート４２を抜止めする抜止めガイド部材であり、該抜止めガイド部材４５に対してガイド孔部４２ｄの端部が接当する位置がガイドプレート４２の機械的な作動限度位置である。
【００１４】
４６は前記チャフシーブ３８の上方に配設される層厚検出センサであって、該層厚検出センサ４６は、チャフシーブ３８上の被処理物に押圧されて後方に揺動する検出プレート４６ａ、該検出プレート４６ａの揺動角を検出するポテンショメータ４６ｂ等で構成されており、該ポテンショメータ４６ｂの出力信号に基づいてチャフシーブ３８上における被処理物の層厚を検出するようになっている。
【００１５】
４７は運転席４８の側方に配設される選別ダイヤル（選別材料設定器）であって、該選別ダイヤル４７は、操作範囲に第１から第７の操作位置を含むロータリスイッチもしくはボリュームで構成されており、そのうち第１から第３の操作位置は、麦用の選別自動制御を行う領域に設定される一方、第５から第７の操作位置は、稲用の選別自動制御を行う領域に設定されている。つまり、第１操作位置は「麦低収量」、第２操作位置は「麦標準」、第３操作位置は「麦高収量」、第４操作位置は材料未設定位置（麦設定領域と稲設定領域とを仕切る中央仕切領域）、第５操作位置は「稲低収量」、第６操作位置は「稲標準」、第７操作位置は「稲高収量」にそれぞれ設定されている。
【００１６】
４９はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成される選別制御部であって、該選別制御部４９の入力側には、前述したミッション回転センサ１４、扱深さメインセンサ２１、フィン開度検出センサ４４、層厚検出センサ４６および選別ダイヤル４７、後述する「選別自動制御」をＯＮ−ＯＦＦする選別自動スイッチ５０、「選別自動制御」の制御モードを切換えるモード切換スイッチ５１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、前述したフィン駆動モータ４３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４９は、層厚検出センサ４６の検出信号および選別ダイヤル４７の設定信号に基づいてチャフシーブ３８の開度を自動的に制御する「選別自動制御（第一制御モード）」、ミッション回転センサ１４の検出信号および選別ダイヤル４７の設定信号に基づいてチャフシーブ３８の開度を自動的に制御する「選別自動制御（第二制御モード）」、フィン開度検出センサ４４の異常判断に基づいてフィン駆動モータ４３の駆動を自動的に停止させる「オートストップ制御」等の制御プログラムを備えており、以下、各制御の内容をフローチャートに基づいて説明する。
【００１７】
前記「オートストップ制御」では、「選別自動制御」でセットされる駆動確認フラグＦＩＮＦＧに基づいてフィン駆動モータ４３が駆動中であるか否かを判断すると共に、駆動中であると判断した場合には、駆動確認フラグＦＩＮＦＧと前回駆動確認フラグＰＦＩＮＦＧ（本ルーチン内で格納）とを比較し、ここで、両フラグが一致しない場合には、所定時間の遅延タイマ（センサ値チェックタイマ）をセットする。そして、このタイマの終了を判断した場合には、フィン開度センサデータＡＤＰＯＴと前回フィン開度センサデータＰＡＤＰＯＴ（タイマ割込ルーチンで格納）とを比較し、ここで、両センサデータが一致する場合には、開度センサ異常フラグに「１」をセットすると共に、フィン駆動モータ４３の駆動を停止させるようになっている。尚、前記遅延タイマ時間は、フィン最開からフィン最閉、もしくはフィン最閉からフィン最開までに要する時間（約１．５秒）よりも長く設定されるものであり、本実施形態では約２．５秒に設定されている。
【００１８】
前記「選別自動制御（第一制御モード）」では、選別ダイヤル４７の操作位置および層厚検出センサ４６の検出値に適合する目標フィン開度データを開度データテーブル（目標フィン開度データ記憶領域）から読み込み、しかる後、目標フィン開度データとフィン開度検出センサ値との偏差に応じてフィン駆動モータ４３を自動的に正逆駆動制御すると共に、前述した駆動確認フラグＦＩＮＦＧに所定のフラグ値をセットするが、前記開度センサ異常フラグがセットされている場合には、駆動確認フラグＦＩＮＦＧのセット値を判断し、該セット値が「１（閉駆動）」以外である場合には、そのまま駆動停止状態を維持する一方、セット値が「１」である場合には、フィン駆動モータ４３を所定時間（最開位置までの最大所要時間、例えば２．５秒）だけ開側に駆動させた後、駆動停止状態を維持するようになっている。つまり、フィン開度検出センサ４４に異常が発生した場合には、チャフシーブ３８を最開状態にするため、チャフシーブ３８が閉状態を維持して材料損失が増大する不都合を防止することができ、しかも、フィン駆動モータ４３の閉駆動時にセンサ異常を判断した場合にのみ、フィン駆動モータ４３を開駆動させるため、無駄なモータ駆動を回避することができるようになっている。尚、センサ異常判断時に実行する「異常報知」（サブルーチン）の説明は省略する。
【００１９】
一方、「選別自動制御（第二制御モード）」は、ミッション回転センサ１４の検出信号および選別ダイヤル４７の設定信号を入力変数とし、ファジィ推論に基づいてフィン目標開度を決定する点が前記第一制御モードと相違している。つまり、ミッション回転センサ値を入力変数とする第一の前件メンバーシップ関数と、選別ダイヤル値を入力変数とする第二の前件メンバーシップ関数と、フィン目標開度を出力変数とする後件メンバーシップ関数と、各変数の関係を設定したファジィルールとに基づいてファジィ推論を実行し、該ファジィ推論の推論結果に応じてフィン開度を自動制御するため、高精度で、かつ円滑な制御を行うことができるようになっている。
【００２０】
また、「選別自動制御（第二制御モード）」においては、ミッション回転センサ１４の異常を判断する「回転センサチェック」がサブルーチンとして実行されるようになっている。この「回転センサチェック」では、扱深さメインセンサ２１のＯＦＦからＯＮへの切換りを判断すると共に、該判断時にはミッション回転センサ１４の検出信号をチェックする。ここで、ミッション回転センサ１４の検出信号が異常である場合には、回転センサ異常フラグをセットすると共に、ミッション回転センサデータに車速最高速データをセットするようになっている。つまり、ミッション回転センサ１４に異常が発生した場合には、車速最高速設定に基づいてチャフシーブ３８の開度を制御するため、チャフシーブ３８が閉状態を維持して材料損失が増大する不都合を防止することができようになっている。尚、本実施形態では、扱深さメインセンサ２１の検出信号を利用して走行状態を認識し、該走行認識時にミッション回転センサ１４の検出信号が入力されない場合にセンサ異常であると判断しているが、走行認識は、走行変速レバーの操作位置を検出する変速レバーセンサ等の検出信号に基づいて行うようにしてもよい。
【００２１】
叙述の如く構成されたものにおいて、チャフシーブ３８のフィン開度を調節するフィン駆動モータ４３と、チャフシーブ３８のフィン開度を検出するフィン開度検出センサ４４と、フィン駆動モータ４３を自動制御する選別制御部４９とを備えるものであるが、前記選別制御部４９は、フィン開度検出センサ４４の異常を判断すると共に、異常判断時には、フィン駆動モータ４３をフィン開方向に所定時間駆動させるため、チャフシーブ３８が閉状態を維持してしまう不都合を回避することができ、その結果、選別精度が多少低下するものの、材料損失が増大する不都合を防止することができる。
【００２２】
また、フィン駆動モータ４３の駆動が同方向に所定時間以上続いた場合に、フィン開度検出センサ４４が異常であると判断するため、別途部品を追加する必要がない許りでなく、異常判断ルーチンを簡略化することができる。
【００２３】
また、フィン閉駆動時にセンサ異常を判断した場合にのみ、フィン駆動モータ４３をフィン開方向に駆動させるため、無駄なモータ駆動を防止することができる許りでなく、無駄な駆動に伴う過負荷の発生等を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの平面図である。
【図２】トランスミッションの動力伝動図である。
【図３】脱穀選別部の内部側面図である。
【図４】同上要部側面図である。
【図５】揺動アッセンブリの側面図である。
【図６】同上平面図である。
【図７】同上要部拡大平面図である。
【図８】フィンの側面図である。
【図９】層厚検出センサの正面図である。
【図１０】設定ダイヤルの平面図である。
【図１１】選別制御部の入出力を示すブロック回路図である。
【図１２】「オートストップ制御」のフローチャートである。
【図１３】「選別自動制御（第一制御モード）」のフローチャートである。
【図１４】「選別自動制御（第一制御モード）」の作用説明図である。
【図１５】「選別自動制御（第二制御モード）」のフローチャートである。
【図１６】ファジィ推論に用いるデータの説明図である。
【図１７】「回転センサ異常チェック」のフローチャートである。
【図１８】「回転センサ異常チェック」の作用説明図である。
【符号の説明】
１    コンバイン
３    脱穀選別部
３８  チャフシーブ
４０  フィン
４３  フィン駆動モータ
４４  フィン開度検出センサ
４６  層厚検出センサ
４７  選別ダイヤル
４９  選別制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003582985.tif 000013
【図１３】
0003582985.tif 000014
【図１４】
0003582985.tif 000015
【図１５】
0003582985.tif 000016
【図１６】
0003582985.tif 000017
【図１７】
0003582985.tif 000018
【図１８】
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