(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扱室の下方に設けた選別風路内に、揺動選別体を配設してなる脱穀機において、上記揺動選別体を形成する無孔移送板の終端側に、その移送方向の後方に向けて複数のシーブを並設し、かつ並設したシーブを、前段から後段に至る複数のシーブ群毎に独立して開度可変とすると共に、全閉位置にある全群のシーブを、後段から前段へ向けて各群毎に順次開いて全開位置とする際に、開度可変状態にあるシーブ群が所定開度に達するまで、次段以降のシーブ群の開度を全閉位置に保持するようにしたことを特徴とする脱穀機における揺動選別装置。
【請求項２】
扱室の下方に設けた選別風路内に、揺動選別体を配設してなる脱穀機において、上記揺動選別体を形成する無孔移送板の終端側に、その移送方向の後方に向けて複数のシーブを並設し、かつ並設したシーブを、前段から後段に至る三段以上の複数群毎に独立して開度可変とすると共に、上記無孔移送板上の籾屑の滞留層厚を検出するセンサーを併設し、当該センサーが所定厚以上の滞留層厚の増加を検出した際には、全閉位置にある全群のシーブを、上記検出層厚の増加分の大小により後段から前段へ向けて各群毎に順次開き、かつ開度可変の被制御状態にあるシーブ群が所定開度に達するまで、次段以降のシーブ群の開度を全閉位置に保持するようにしたことを特徴とする脱穀機における揺動選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱穀機における揺動選別装置に係り、特に、選別風路内に架設される揺動選別体の無孔移送板の終端側に開度可変のシーブ群を並設し、該シーブ群の開度可変作動により、移送される処理物の漏下開始位置を、揺動選別体上に滞留する当該処理物の量の大小に応じて適宜に自動調整して、処理物の滞留層厚を一定に保持するようにした脱穀機における揺動選別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、扱胴の軸芯方向後方に風選室を有し、扱胴の下方前方より風選室に向けて形成した選別風路内に揺動選別体を架設してなる脱穀機においては、揺動選別体の前後揺動運動による比重選別作用と、選別風路を吹き抜ける選別風による風選作用とによって、処理物を一番物、二番物および籾屑等の夾雑物とに選別分離し、一番物は一番樋に落下させたのち揚穀筒により籾タンクに回収し、二番物は二番樋に落下させたのち二番還元筒により揺動選別体に還元して再選に供し、籾屑類は風選室で吸引ファンにより吸引して機体後方の排塵口から機外へ放出するようになっている。
【０００３】
上述のような揺動選別体による比重選別作用では、移送選別経路において、下層に穀粒、上層に籾屑等の夾雑物が位置するように充分な移送揺動作動を介して分離されることが重要であり、この移送選別経路を機体後部に向けて延長することにより精度の高い比重選別作用が得られ、殊に処理物の移送量が比較的少量である場合には選別作用の効果が顕著に表れることが知見されている。
そして、上記揺動選別体の具体的な一番物の選別作用としては、揺動始端側に無孔移送板を配し、かつその後方の揺動終端側に複数のグレンシーブを配設してなる上段選別部と、当該上段選別部の下方位置に配設したクリンプ網とを相互揺動させて、一番物を一番樋に漏下させるように構成されている。
【０００４】
しかしながら、近年のように脱穀機の大型化に伴い脱穀処理能力を強化した構成では、揺動選別体の揺動作動が一定動作で行なわれるが故に、脱穀量の増大時に当該揺動選別体の選別能力が相対的に低下してしまい、上段選別部からグレンシーブに至る処理物の滞留層厚が増して、穀粒と籾屑等の夾雑物の層状分離が不完全となり、枝梗、穂切れ等が一番樋へ混入する不具合を生じ易く、また脱穀量が少量である場合には、相対的に揺動選別体の選別能力が高くなるため、上記上段選別部からグレンシーブに至る処理物の滞留層厚が薄くなるに伴い、風選作用による二番樋への還元量が増えて、当該二番樋での風選作用に支障を来すばかりでなく、稲、麦等の品種の違いや濡れ扱ぎ作業等の有無、あるいは移送選別経路を形成するグレンシーブの開度、唐箕による選別風力の大小、等の種々の要因が複雑に絡み合うことによって夾雑物の混入の度合いが多くなる、という問題を内包するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような実状に鑑み従来の問題を解消すべく創案されたものであって、その目的とするところは、処理物の移送量が少量である場合は、比重選別作用に必要な移送選別経路を充分長く確保することができるものでありながら、処理物の移送量が増大した場合には、移送選別経路における処理物の漏下開始位置とその漏下量を、無孔移送板の終端から後方のグレンシーブに至る処理物の滞留層厚の増減に応じて適宜に変更し、夾雑物の混入を可及的に低減しつつ、移送選別作用から風選作用に至る処理物の流れを常にスムーズに維持することができる脱穀機における揺動選別装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するため、本発明が採用した第１の技術的手段は、扱室の下方に設けた選別風路内に、揺動選別体を配設してなる脱穀機において、上記揺動選別体を形成する無孔移送板の終端側に、その移送方向の後方に向けて複数のシーブを並設し、かつ並設したシーブを、前段から後段に至る複数のシーブ群毎に独立して開度可変とすると共に、全閉位置にある全群のシーブを、後段から前段へ向けて各群毎に順次開いて全開位置とする際に、開度可変状態にあるシーブ群が所定開度に達するまで、次段以降のシーブ群の開度を全閉位置に保持するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
第２の技術的手段として、扱室の下方に設けた選別風路内に、揺動選別体を配設してなる脱穀機において、上記揺動選別体を形成する無孔移送板の終端側に、その移送方向の後方に向けて複数のシーブを並設し、かつ並設したシーブを、前段から後段に至る三段以上の複数群毎に独立して開度可変とすると共に、上記無孔移送板上の籾屑の滞留層厚を検出するセンサーを併設し、当該センサーが所定厚以上の滞留層厚の増加を検出した際には、全閉位置にある全群のシーブを、上記検出層厚の増加分の大小により後段から前段へ向けて各群毎に順次開き、かつ開度可変の被制御状態にあるシーブ群が所定開度に達するまで、次段以降のシーブ群の開度を全閉位置に保持するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１において、１は図示しない走行機体上に搭載された脱穀機の扱室であって、該扱室１内には機体の進行前後方向に軸架された扱胴軸２に扱胴３が回転自在に軸着され、その下側に張設した受網４の近傍上方位置には上下回動自在な層厚センサ５が配設されていると共に、上記受網４の下方位置に、波板状の無孔移送板６および開度可変な複数のシーブ７、７…からなる揺動選別体８と、その下方に併設したクリンプ網９等で構成された揺動選別装置１０が配設されている。
【０００９】
上記揺動選別装置１０の下方には、唐箕１１および一番流板１２からなる選別風路１３が形成されおり、揺動作動する当該揺動選別装置１０に向く下方からの選別風Ａにより一番物を風選し、かつ上記選別風路１３の後方に配設した補助唐箕１４から送風する選別風Ｂにより、ラック１５上の二番物を風選するように構成され、選別分離された夾雑物を吸引ファン１６を介して機体後方の排塵口１７から機外へ放出するようになっている。
なお、１８は一番螺旋、１９は二番螺旋、２０ａ、２０ｂは風向板、２１は二番流板である。
【００１０】
上記揺動選別装置１０は、図２ないし図４に示すように、機体の左右方向に離間対設した揺動側板２２ａ、２２ｂの上面に上段の無孔移送板６を張設し、その終端部から移送方向の後方に向けて開度可変のシーブ７、７…を複数並設して揺動選別体８を形成し、かつ当該揺動選別体８の下方位置には、下段の無孔移送板２３が平行状に配設されており、その終端部から後方に向けて左右位置で延出した前後揺動自在な補助ブラケット２４、２４上に、クリンプ網９が一面状に張設されている。
【００１１】
上記シーブ７、７…の各上端縁は、それぞれ揺動側板２２ａ、２２ｂ間を貫通する回動ロッド２５、２５…に所定間隔を存して固着され、かつ各下端縁は３枚の連結板２６ａ、２６ｂ、２６ｃに連結されて前群７Ａ、中央群７Ｂおよび後群Ｃのシーブ群を形成しており、当該各連結板２６ａ〜２６ｃと各揺動側板２２ａ、２２ｂとの間に装着したコイル弾機２７、２７、２７により、上端の回動ロッド２５、２５…を基点として開度が大となる拡開方向に、各シーブ群７Ａ、７Ｂ、７Ｃのシーブ７、７…を、群毎に独立して回動付勢するように構成されていると共に、上記各シーブ７、７…を固着する回動ロッド２５のうち、各シーブ群７Ａ、７Ｂ、７Ｃ毎に１本の回動ロッド２５ａは、揺動側板２２ａの外方に延出されてその先端に回動アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃをそれぞれ軸支し、更に当該各回動アーム２７ａ〜２７ｃの先端には、ガイド溝２８を周設したカムローラ２８ａ、２８ｂ、２８ｃが枢支されている。
【００１２】
また、上記一側の揺動側板２２ａの外側面には、先端の下縁にラックギヤ２９を一体に刻設した揺動カムプレート３０が、該揺動側板２２ａに突設した支持ローラ３０ａ、３０ｂに案内されて前後方向進退自在に沿設されており、上記揺動カムプレート３０の上縁に所要間隔を存して一体に突成した前カム部３１、中央カム部３２および後カム部３３を、カムローラ２８ａ、２８ｂ、２８ｃの各ガイド溝２８に入り込ませ、前記回動アーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃを上下方向に各別に回動させて、当該各回動アーム２７ａ〜２７ｃに固着したシーブ７の回動作動を、連結板２６ａ〜２６ｃ介して前群７Ａ、中央群７Ｂ、後群Ｃをそれぞれ形成するその他のシーブ７、７…にそれぞれ伝達し、各群７Ａ〜７Ｃ毎にシーブ７、７…を同期開閉する構成となっている。
【００１３】
同じく、前記一側の揺動側板２２ａの内側面には、上記揺動カムプレート３０のラックギヤ２９に噛合するピニオンギヤ３４を外側面に突出したギヤモータ３５が面着固定されており、前記層厚センサ５からの検出信号の変化で後述のＣＰＵ３６を介して送出される所要カウントのパルス信号を、上記ギヤモータ３５に送出して揺動カムプレート３０の進退移動を制御するようになっている。
【００１４】
一方、前記クリンプ網９を支持する前後揺動自在な補助ブラケット２４、２４には、前後の離間した位置に支持ピン３７ａ、３７ｂが各揺動側板２２ａ、２２ｂに形成した長孔３８、３９を貫通して外方に突出されており、当該一方の支持ピン３７ａを遊嵌する網駆動プレート４０、連結杆４１、先端側を長孔４２を介して揺動カムプレート３０の連結ピン４３に連結した駆動杆４４からなるリンク機構４５により、揺動カムプレート３０を介したシーブ７、７…の開度作動にクリンプ網９の前後揺動作動を連繋させる構成となっている。
【００１５】
４６はクリンプ網９の張設位置下方で揺動側板２２ａに面着固定されたポテンショメータであって、先端に係合ピン４７を突設した検出杆４８の回動基端を、上記ポテンショメータ４６のアクチュエータ軸４６ａに軸支し、揺動カムプレート３０の本体下縁から一体に垂下した係合杆４９の切欠溝４９ａに、当該検出杆４８の係合ピン４７を係止させて、上記揺動カムプレート３０の揺動作動量をポテンショメータ４６で回動変位量として検出し、図５および図６に示すように、ＣＰＵ３６を介して運転操作部５０のパネル面５１に配設した液晶パネルモニタ５２に揺動選別動作の状態表示を行なうようになっている。
なお、図６に示した５３は、パネル面５１に配置したメインＳＷ、刈取クラッチＳＷ、作業クラッチＳＷ等のスイッチ群である。
【００１６】
次に、ＣＰＵ３６を含む揺動選別装置１０の制御動作を、図７ないし図１０に基づいて説明する。
まず、図５に示す運転操作部５０のパネル面５１に設けた５４は、回転切換え式の設定ダイヤルであって、該設定ダイヤル５４の切換え内容としては、図８に示すように、「稲」「麦」の脱穀条件の他に、当該各「稲」「麦」の設定下において、脱穀能力に応じた基準層厚Ｔｒｅｆの上下範囲Ｘ、ＹをランクＬ（０〜９）で設定する目的で設けられており、図７のフローチャート図で説明すれば、まず設定ダイヤル５４を「稲」または「麦」に設定すると、現状のシーブ開度ランクで規定の基準層厚Ｔｒｅｆが設定され、その後に走行速度とその速度域（低速から高速に至る速度範囲）の設定が行なわれる。
【００１７】
そして、設定ダイヤル５４の切換え位置を確認した後、その切換え位置に応じた機体回向時のシーブ開度ランク（回向ランクＡ）が設定され、機体走行中における低速、標準速、高速の何れの実速度となっているかの判別により、刈取状態における実速度のシーブ開度変化範囲（上限および下限ランク）の自動設定が行なわれる。
【００１８】
上述のような条件設定は、図９に示す一連の揺動選別制御の過程で行なわれる。  すなわち、上記条件設定を設定ダイヤル５４で行ない、パネル面５１に配置したスイッチ群５３の作業クラッチＳＷをＯＮすると、刈取り作業中であるかの判定がまず行なわれる。
そして、脱穀作業が進行するに伴い層厚センサ５が揺動選別体８上の処理物の層厚Ｈを逐次検出し、所定の層厚Ｈ１を越えた時点で層厚増加フラグをＣＰＵ３６内で立ててシーブ開度制御の待機状態となり、条件設定で行なった基準層厚Ｔｒｅｆの上限範囲Ｘを越える層厚Ｈとなった際には、タイマＴ１の所定時間経過後に設定ダイヤル５４および実速度で設定したシーブ開度ランクＬを自動的に一段上げてタイマＴ１を再度スタートさせる。
【００１９】
然る後、揺動カムプレート３０の現状位置を把握するポテンショメータ４６からの検出データと、一段上げたランクＬの設定値とを比較して、ギヤモータ３５の回転方向および回転駆動量を変更し、シーブ７、７…の開度を自動調整するように制御動作が行なわれるようになっている。
なお、機体走行時に刈取り作業中ではない状態、すなわち刈取作業を停止して機体が回向中である場合には、刈取停止から一定時間経過後に、処理物の層厚Ｈが前記条件設定で行なった速度域設定に伴う回向基準層厚Ｈ２と比較判定され、回向ランクＡの層厚増加フラグ「０」を立てるか否かの制御動作がなされる。
【００２０】
叙上の如く構成された揺動選別装置１０の基本的な制御動作を、以下に説明する。
図４および図１０において、まず機体走行により刈取作業を行ないながら脱穀作業を開始すると、層厚センサ５の検知により所定の層厚Ｈ１に達するまでは揺動選別体８を形成する前群Ａ〜後群Ｃの各シーブ７、７…は、図４に示す最小開度（全閉位置）に保持される。
【００２１】
そして、脱穀作業の進行で徐々に揺動選別体８上の処理物の層厚Ｈが所定の層厚Ｈ１を越えて増加し、かつ基準層厚Ｔｒｅｆの上限範囲Ｘを越える層厚Ｈとなった時点でＣＰＵ３６から所要数のパルス駆動信号がギヤモータ３５に送出され、ピニオンギヤ３４、ラックギヤ２９の噛合により、揺動カムプレート３０が図４の位置から図１０（ｂ）に示す矢印方向に直線移動する。
【００２２】
上記揺動カムプレート３０の移動に伴い、当該揺動カムプレート３０の後カム部３３の上段に位置していたカムローラ２８ｃが斜縁の中域まで相対移動して回動アーム２７ｃが下向きに回動し、回動ロッド２５ａを基点としてシーブ７´も下方に回動すると共に、シーブ７´の回動に連繋してその他のシーブ７、７、７が連結板２６ｃを介して同期回動することになる。この時、前カム部３１、中央カム部３２の上段に位置していたカムローラ２８ａ、２８ｂもカムローラ２８ｃと同様に相対移動するが、当該カムローラ２８ａ、２８ｂは依然として各カム部３１、３２の上段に保持されているため、前群Ａおよび中央群Ｂのシーブ７、７…の開度変化は当初の最小開度に保持されている。
【００２３】
したがって、図１０（ａ）に示すように、揺動選別体８の揺動作動中に後群Ｃのシーブ７´、７の開度変化で処理物の漏下量が増大し、結果として下層に穀粒、上層に籾屑等の夾雑物が位置する基準層厚Ｔｒｅｆに実際の層厚Ｈが近づくことになる。
上述のような後群Ｃのシーブ７´、７の開度制御動作において、揺動カムプレート３０にリンク機構４５を介して連結されたクリンプ網９は、図１０（ａ）に矢印で示す方向に移動する。すなわち、図４に間隔Ｓとして示した、上記クリンプ網９の先端９ａと一番流板１２の斜面との隔たりが、当初より広い間隔Ｓ１へと変化することになる。
【００２４】
そして、漏下量が増大したクリンプ網９上の処理物の一部が、上記間隔Ｓ１から一番流板１２の斜面に沿って一番樋側に流下し、当該クリンプ網９上の処理物の層厚が一定に保持されると共に、流下する処理物に対して、クリンプ網９上で層をなす処理物に対する吹き抜け作用よりも強い一番風の風選力が作用し、当該一番風の吹き上げにより流下過程の処理物は一番流板１２上で選別作用を受けることとなる。
【００２５】
図１１〜図１３は、上述の脱穀作業の処理量が増大した場合に条件設定および揺動制御設定の変更に基づき、その増大変化に応じた前群Ａ、中央群Ｂおよび後群Ｃの各シーブ開度の漸次変化を示すものであって、図１１では後群Ｃのシーブ７´、７…が最大開度（全開位置）を保持した状態、すなわち後カム部３３の下段にカムローラ２８ｃが位置した状態で、中央群Ｂのシーブ７´、７…が中央カム部３２の斜縁にカムローラ２８ｂが位置することにより開度可変状態にあり、かつ前群Ａのシーブ７´、７…は最小開度のままに保持されていることを示し、これに伴ってクリンプ網９の先端縁は一番流板１２との間で間隔Ｓ２に更に拡開される。
【００２６】
また、図１２では、前群Ａのみが前群Ａのシーブ７´、７…が前カム部３１の斜縁にカムローラ２８ａが位置することにより開度可変状態にあって、その他の中央群Ｂ、後群Ｃは最大開度に保持されたままとなっており、クリンプ網９の先端縁は一番流板１２との間で間隔Ｓ３に拡開され、更に図１３では、全群Ａ、Ｂ、Ｃが最大開度、すなわち脱穀能力が最大となった場合を示し、クリンプ網９の先端縁も一番流板１２との間で最大間隔Ｓ４に拡開された状態となっている。
【００２７】
ここで、上述のように基本的な制御動作で駆動される揺動選別装置１０を、「稲」および「麦」の脱穀作業にそれぞれ適化した場合の制御動作について説明する。
【００２８】
図１４（ａ）は、稲におけるシーブ開度θと検出層厚Ｔとの関係を示すものであって、「稲」の脱穀作業において、揺動選別体８を形成する前群７Ａ、中央群７Ｂ、後群７Ｃの各シーブの開度は、初期状態でそれぞれθ１、θ２、θ３に設定されており、各開度の大小はθ１＜θ２＜θ３の関係を保持している。
【００２９】
そして、層厚センサ５の検知作動により基準層厚Ｔｒｅｆの上限範囲Ｘを越える層厚Ｈとなった時点で、各群７Ａ、７Ｂ、７Ｃ毎で予め設定した異なる開度変化量に基づき、基準層厚ＴｒｅｆがＴ１、Ｔ２、Ｔ３…と変化するに伴い、各群のシーブ開度がそれぞれ同期して段階的に最大開度まで増加するように制御される。
【００３０】
また、「麦」の脱穀作業では、各群７Ａ、７Ｂ、７Ｃのシーブ７、７…の開度は、上述の「稲」での制御動作に対しその絶対値の比較において、脱穀後の麦杆の混入、「ボサ」の混入等を鑑みて略１／２の開度となるように設定されており、同図（ｂ）に示すように、前群７Ａ、中央群７Ｂ、後群７Ｃの各シーブの開度は、初期状態で全閉状態に設定され、層厚センサ５の検知作動により基準層厚Ｔｒｅｆを越えた際に、まず後群７Ｃが開度可変状態に切り替わり、当該基準層厚ＴｒｅｆがＴ１、Ｔ２と変化するに伴い、中央群７Ｂ、前群７Ａの順に予め設定した開度変化量に基き、各シーブ７、７…の開度が各群毎に異なる最大開度θ１、θ２、θ３に至るまでそれぞれ段階的に増加するように制御される。
【００３１】
【発明の効果】
これを要するに本発明は、扱室の下方に設けた選別風路内に、揺動選別体を配設してなる脱穀機において、上記揺動選別体を形成する無孔移送板の終端側に、その移送方向の後方に向けて複数のシーブを並設し、かつ並設したシーブを、前段から後段に至る複数のシーブ群毎に独立して開度可変とすると共に、全閉位置にある全群のシーブを、後段から前段へ向けて各群毎に順次開いて全開位置とする際に、開度可変状態にあるシーブ群が所定開度に達するまで、次段以降のシーブ群の開度を全閉位置に保持するようにし、また上記無孔移送板上の籾屑の滞留層厚を検出するセンサーを併設したから、シーブ群の開度可変作動により、移送される処理物の漏下開始位置を、無孔移送板上に滞留する当該処理物の量の大小に応じて適宜に自動調整して、当該無孔移送板上の処理物の滞留層厚を一定に保持することができ、精度の高い比重選別作用を脱穀量の大小に関らず常に得ることができる、という極めて有用な新規的効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱穀機の全体側面図
【図２】揺動選別装置の側面図
【図３】（ａ）はクリンプ網、揺動カムプレート、揺動側板等の配置を示す平面図
（ｂ）はギヤモータ、揺動カムプレート、ポテンショメータの配置を示す要部平面図
【図４】揺動選別体の構成を一部を切欠いて示す要部拡大側面図
【図５】（ａ）は運転操作部の平面図
（ｂ）は液晶パネルモニタの平面図
【図６】スイッチ群、ギヤモータ、ポテンショメータおよび液晶パネルモニタとＣＰＵとの接続を示す説明図
【図７】条件設定の流れを示すフローチャート図
【図８】基準層厚とランクの関係を示すグラフ図
【図９】選別制御の流れを示すフローチャート図
【図１０】（ａ）は後群のシーブの開度可変状態を示す一部省略側面図
（ｂ）は同上揺動カムプレートの移動状態を示す作用説明図
【図１１】（ａ）は中央群のシーブの開度可変状態を示す一部省略側面図
（ｂ）は同上揺動カムプレートの移動状態を示す作用説明図
【図１２】（ａ）は前群のシーブの開度可変状態を示す一部省略側面図
（ｂ）は同上揺動カムプレートの移動状態を示す作用説明図
【図１３】（ａ）は全群のシーブの最大開度状態を示す一部省略側面図
（ｂ）は同上揺動カムプレートの移動状態を示す作用説明図
【図１４】（ａ）は稲におけるシーブ開度と検出層厚の関係を示すグラフ図
（ｂ）は麦におけるシーブ開度と検出層厚の関係を示すグラフ図
【符号の説明】
Ａ    選別風路
Ｂ    選別風路
３    扱胴
５    層厚センサ
６    無孔移送板
７    シーブ
７´  シーブ
７Ａ  前群
７Ｂ  中央群
７Ｃ  後群
８    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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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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