(57)【要約】【課題】穀粒貯留タンク内における穀粒の貯留レベルを段階的に連続して的確に把握でき難いという不具合の解決。【解決手段】穀粒貯留タンク１内に貯留する穀粒の貯留レベルを、適宜距離で相対する一対の電極２間における静電容量の変化により検出する貯留量検出手段Ａにおいて、該一対の電極２は各々略同一の形状で適宜の広面積部３と狭面積部４とを交互に複数個所連続して帯状に形成すると共に、該一対の電極２を上下方向に配置したもので、方形状に形成した適宜の広面積部３の上縁部３ａを一方側に適宜の角度θだけ下降傾斜させて形成し、該一対の電極２を絶縁するための塗装被膜を施したもので、適宜の広面積部３の上縁部３ａ近傍を適宜の厚肉被膜ｔに形成したことを特徴とする穀粒貯留量検出装置の構成とする。【選択図】図３
2006325558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀粒貯留タンク（１）内に貯留する穀粒の貯留レベルを、適宜距離で相対する一対の電極（２）間における静電容量の変化により検出する貯留量検出手段（Ａ）において、該一対の電極（２）は各々略同一の形状で適宜の広面積部（３）と狭面積部（４）とを交互に複数個所連続して帯状に形成したことを特徴とする穀粒貯留量検出装置。
【請求項２】
前記一対の電極（２）を上下方向に配置したものにおいて、方形状に形成した適宜の広面積部（３）の上縁部（３ａ）を一方側に適宜の角度（θ）だけ下降傾斜させて形成したことを特徴とする請求項１記載の穀粒貯留量検出装置。
【請求項３】
前記一対の電極（２）を絶縁するための塗装被膜を施したものにおいて、適宜の広面積部（３）の上縁部（３ａ）近傍を適宜の厚肉被膜（ｔ）に形成したことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の穀粒貯留量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、穀粒貯留量検出装置に関し、穀粒貯留タンク内に貯留する穀粒量の貯留レベルを検出するもの等の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
穀粒を貯蔵するグレンタンク内の穀粒量を検出するものにおいて、このグレンタンクの内側壁面に上下方向に沿って一対の電極を配設し、この一対の電極によってグレンタンク内の穀粒量に比例して変化する静電容量を電気信号に変換して穀粒の貯留量を連続的に検出すると共に、該一対の電極に対する電線接続用端子をグレンタンクの内側壁面を貫通して外部に突設させることを特徴とした穀粒量検出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０ー１３６７６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような穀粒量検出装置における一対の電極は、従来では、二枚の凹凸の無い縦長方形状の極板で形成されているが、これらの電極では穀粒水分値の多少により影響を受け静電容量の値が変化し、連続した穀粒量の検出値が所定の基準値に対してズレを生じるため、穀粒の貯留レベルを段階的に連続して的確に把握することが不可能な状態にある。
【０００４】
そこで、このような、穀粒の貯留レベルを段階的に連続して的確に把握でき難いという不具合を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、穀粒貯留タンク（１）内に貯留する穀粒の貯留レベルを、適宜距離で相対する一対の電極（２）間における静電容量の変化により検出する貯留量検出手段（Ａ）において、該一対の電極（２）は各々略同一の形状で適宜の広面積部（３）と狭面積部（４）とを交互に複数個所連続して帯状に形成したことを特徴とする穀粒貯留量検出装置の構成とする。
【０００６】
このような構成により、穀粒貯留タンク（１）内に貯留された穀粒の増減によって、一対の電極（２）に交互に複数個所連続して配置された広面積部（３）と狭面積部（４）とによる静電容量の変化が、広面積部（３）では大きく狭面積部（４）では小さいことを検出して、穀粒の貯留レベルを順次段階的に的確に把握することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、前記一対の電極（２）を上下方向に配置したものにおいて、方形状に形成した適宜の広面積部（３）の上縁部（３ａ）を一方側に適宜の角度（θ）だけ下降傾斜させて形成したことを特徴とする請求項１記載の穀粒貯留量検出装置の構成とする。
【０００８】
このような構成により、穀粒貯留タンク（１）内を排出のため穀粒が流下する際に、一対の電極（２）の広面積部（３）が幅広で上縁部（３ａ）が横長となることにより、穀粒中に混在する枝梗や桿切れ等の夾雑物が引っ掛かり易くなるため、この夾雑物を、上縁部（３ａ）の適宜の角度（θ）による下降傾斜に沿って穀粒の移動と共に流し除去することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、前記一対の電極（２）を絶縁するための塗装被膜を施したものにおいて、適宜の広面積部（３）の上縁部（３ａ）近傍を適宜の厚肉被膜（ｔ）に形成したことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の穀粒貯留量検出装置の構成とする。
【００１０】
このような構成により、穀粒貯留タンク（１）内を排出のため穀粒が流下する際に、一対の電極（２）の広面積部（３）が幅広で上縁部（３ａ）が横長となることにより、穀粒が通過するときに生じる抵抗が大きく絶縁塗装被膜が局部的に多量に摩耗するため、上縁部（３ａ）近傍を適宜の厚肉被膜（ｔ）とすることにより電極（２）全体の塗装被膜の摩耗を均等化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、上記作用の如く、穀粒貯留タンク（１）内に貯留された穀粒の増減によって、一対の電極（２）に交互に配置された広面積部（３）と狭面積部（４）とによる静電容量の変化の大・小を検出し、穀粒の貯留レベルを順次段階的に的確に把握することができるから、穀粒水分値の多少により静電容量の値が変化し穀粒量の検出値が所定の基準値に対してズレを生じても、このズレに関係なく、連続して安定した穀粒の貯留レベルの確認を行うことができる。
【００１２】
請求項２の発明では、上記作用の如く、穀粒貯留タンク（１）内を排出のため穀粒が流下する際に、一対の電極（２）の広面積部（３）における横長の上縁部（３ａ）により穀粒中に混在する夾雑物が引っ掛かり易くなるが、この夾雑物を、上縁部（３ａ）の適宜の角度（θ）による下降傾斜に沿って穀粒の移動と共に流し除去することが可能となるから、該タンク（１）内において穀粒の詰まり等を生じさせることがない。
【００１３】
請求項３の発明では、上記作用の如く、穀粒貯留タンク（１）内を排出のため穀粒が流下する際に、一対の電極（２）の広面積部（３）における横長の上縁部（３ａ）を穀粒が通過するとき絶縁塗装被膜が局部的に多量摩耗を生じるが、このような現象に対して、上縁部（３ａ）近傍を適宜の厚肉被膜（ｔ）とすることにより電極（２）全体の塗装被膜の摩耗を均等化することができるから、長期に亘る絶縁の保持が可能となり、電極（２）による静電容量検出機能の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
穀粒貯留タンク１内に貯留された穀粒の増減量を、一対の電極２の静電容量の変化の大・小検出により穀粒の貯留レベルを段階的に確認する。また、一対の電極２の広面積部３の横長上縁部３ａに対する夾雑物の引っ掛かりを除去する。また、一対の電極２の広面積部３の横長上縁部３ａに対する絶縁塗装被膜の局部的な多量摩耗を防止する。
【００１５】
以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１５はコンバインの全体構成を示すもので、車台５の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ６を張設した走行装置７を配設すると共に、該車台５上に、フィードチェン８に挟持して搬送供給される穀稈を脱穀処理した穀粒を選別回収して一時貯留する穀粒貯留タンク１と、この貯留タンク１に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ９を備えた脱穀装置１０を載置配設し、この脱穀装置１０の後端部に排藁処理装置１１を装架して構成させる。
【００１６】
該脱穀装置１０の前方に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体１２と、分草した穀稈を引き起こす引起部１３と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部１４と、刈り取った穀稈を掻き込むと共に搬送途上において扱き深さを調節して該フィードチェン８へ引き継ぎを行う供給調節搬送部１５等を有する刈取装置１６を、刈取昇降シリンダ１７により土壌面に対して昇降自在なるよう該車台５の前端部へ懸架配設して構成させる。
【００１７】
該刈取装置１６の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１８と、操作のための操作席１９を設け、この操作席１９の下方側にエンジン２０を搭載し、後方側に前記穀粒貯留タンク１を配置すると共に、該操作装置１８と操作席１９を覆うキャビン２１を設け、これらの走行装置７，脱穀装置１０，刈取装置１６，操作装置１８，エンジン２０，キャビン２１等によってコンバインの車体２２を構成させる。
【００１８】
該穀粒貯留タンク１は、図１に示す如く、底部に沿って貯留穀粒を後方へ搬送する底部搬送螺旋２３を延設し、この底部搬送螺旋２３の後端部を、この底部搬送螺旋２３によって搬送される穀粒を、縦送り搬送に方向変換する排穀ギヤケース２４に接続すると共に、この排穀ギヤケース２４を該タンク１の後部外壁１ａに固定して構成させる。
【００１９】
該排穀ギヤケース２４に、穀粒を縦送り搬送する縦排穀螺旋２５ａを内装した縦排穀基筒２５を該後部外壁１ａに沿って鉛直方向で回動可能に支承すると共に、この縦排穀基筒２５の上端部を基部として、穀粒を横送り搬送させる横排穀螺旋２６ａを内装した横排穀筒２６を車体２２の前後長に亘って配設させ、これらの縦排穀基筒２５及び横排穀筒２６による左右旋回作用と上下回動作用とにより穀粒を機外へ排出可能に連動連結して前記排穀オーガ９を構成させる。
【００２０】
図２（ａ），（ｂ）に示す如く、該穀粒貯留タンク１内に貯留した穀粒の貯留レベルを静電容量の変化により検出する一対の電極２を、貯留量検出手段Ａとして静電容量が該タンク１の内側壁面１ｂの影響を受けて異常変化を起こし難い位置、つまり該内側壁面１ｂから所定距離以上離れた空間位置に上下方向に延設すると共に、この延設により該電極２の検出範囲が該タンク１の形状に影響されない広領域検出を可能に構成させる。
【００２１】
該一対の電極２は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す如く、適宜距離において相対させた略同一形状で細長帯状の二枚の絶縁塗装を施した薄板による極板２ａ，２ｂを配設しているもので、この両極板２ａ，２ｂは各々断面Ｕ字状に適宜量のフランジｆを有すると共に、片側のフランジｆ部を残して適宜長さだけ方形状に切り欠いだ狹面積部４と、切り欠ぎを行っていない適宜長さの広面積部３とを交互に複数個所連続して形成させている。
【００２２】
このように形成した両極板２ａ，２ｂを各々フランジｆ部を外向きとして適宜間隔により相対配置させると共に、この両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の適宜位置と、細幅で断面コ字状に形成した極板保持金具２７の各両端部とを、両側の極板保持カラー２８及び樹脂ワッシャー２９を介し絶縁処理した小ネジ３０とナット３０ａによって各々絶縁可能に締付け組立すると共に、これらの各極板保持金具２７の中央外側を連結補強板３１によって各々固着連結して構成させる。
【００２３】
該両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の上縁部３ａを、穀粒中に混在する枝梗や桿切れ等の夾雑物を穀粒の移動と共に流して除去が可能となるよう、適宜の角度θだけ下降傾斜して形成させる。
【００２４】
該両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の上縁部３ａ近傍を、穀粒が通過するときの抵抗が大で絶縁塗装の被膜が局部的に多量摩耗をを生じる現象への対応として、適宜の厚肉被膜ｔに形成させる。
【００２５】
該一対の電極２により発生する静電容量を電圧に変換して穀粒の貯留量検出を連続的に行う貯留量検出センサ３２を、一方の極板２ａ（又は２ｂ）の上端側に取り付けると共に、この貯留量検出センサ３２の電子回路として、図４に示す如く、発振回路３２ａからパルス幅調整回路３２ｂを経て抵抗器３２ｃへ接続し、この抵抗器３２ｃから一対の電極２の静電容量を受け整流回路３２ｄ，平滑回路３２ｅ，増幅回路３２ｆを経て検出値の出力を行うべく接続すると共に、マイナス（接地）側として、一方の極板２ａ（又は２ｂ）の上下位置に取り付けた取付アーム３３によりに前記穀粒貯留タンク１の適宜位置に接続して構成させる。
【００２６】
以上の如き構成とすることにより、該穀粒貯留タンク１内に貯留された穀粒の増減によって、一対の電極２に交互に複数個所連続して配置させた広面積部３と狭面積部４とによる静電容量の変化を、図５に示す如く、貯留量検出センサ３２によって広面積部３では電圧変化が大きく、狭面積部４では電圧変化が小さいことを検出して利用することにより、検出値が電極面積に比例するため穀粒水分等による影響が小さく、穀粒の貯留レベルを順次段階的に的確に把握することができるから、安定して連続した穀粒の貯留レベルの確認を行うことができる。
【００２７】
また、該両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の上縁部３ａが横長となっている関係で該穀粒貯留タンク１内を排出のため穀粒が流下する際に、穀粒中に混在する枝梗や桿切れ等の夾雑物が引っ掛かり易くなるため、この夾雑物を上縁部３ａの適宜の角度θによる下降傾斜に沿って穀粒の移動と共に流し除去を可能にできるから、該タンク１内において穀粒の詰まり等を生じさせることがない。
【００２８】
また、該両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の上縁部３ａが横長となっている関係で該穀粒貯留タンク１内を排出のため穀粒が流下する際に、穀粒の通過によって生じる上縁部３ａ近傍における絶縁塗装被膜の局部的な多量摩耗に対して、上縁部３ａ近傍を適宜の厚肉被膜ｔとすることにより、電極２全体の塗装被膜の摩耗を均等化することができるから、長期に亘る絶縁の保持が可能となり、電極２による静電容量検出機能の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
また、該両極板２ａ，２ｂを適宜距離において相対保持させている前記極板保持金具２７の中央外側を、各々連結補強板３１による固着連結により上下長手方向に補強一体化して剛性を増大させることができるから、両極板２ａ，２ｂの各狹面積部４の強度が低く変形等を生じ易い状態を抑制することができる。
【００３０】
また、該両極板２ａ，２ｂの各広面積部３の適宜位置と該極板保持金具２７の各両端部とを、両側の極板保持カラー２８及び樹脂ワッシャー２９を介して締付けを行う小ネジ３０を、図６に示す如く、両極板２ａ，２ｂに各々一体的に固着すると共に、極板保持金具２７の各両端部に設けた締付け孔２７ａを端部まで切り落とすことにより、極板保持金具２７を小ネジ３０に差し込み締付けを可能にできるから、組立が容易となり低コスト化を図ることができる。
【００３１】
また、水分は誘電率が大きく静電容量を検出原理とする該電極２では誤差要因となるため、図７に示す如く、該両極板２ａ，２ｂの相対する裏面側に各々発熱体３４を設けて、両極板２ａ，２ｂの表面側に付着した水分の乾燥を促進させることにより、検出精度の安定化を図ることができる。
【００３２】
また、前記図４に示す如き、貯留量検出センサ３２の電子回路において、一方の極板２ａ（又は２ｂ）に直列的に適宜値の抵抗器３２ｃを挿入接続していることにより、容易に静電容量の変化（リアクタンスの変化）を電圧の変化として検出することが可能となるから、基準となる貯留レベル検出電圧の直線性に対するズレを補正して誤差を少なくすることができる。
【００３３】
また、該一対の電極２による静電容量の検出は誘電率によって変化するため、該貯留量検出センサ３２の電子回路に、予め設定した一定位置の貯留レベルに達したときの検出電圧が予め設定した値以下の場合、制御側からの信号により感度の切替を行う感度切替部を付加することにより、図８に示す如く、貯留穀粒の内容（水分値等）により、一定量センサ位置ｕでの検出電圧と感度切替レベルｖとの関係を線図で表すものにおいて、この線図で作柄不良の穀粒を示す斜線では、検出電圧が感度切替レベルｖ以下であり感度の切替えが行われるが、このように作柄等により誘電率に大きな変化があっても自動での対応が可能である。
【００３４】
また、図９に示す如く、穀粒の貯留レベルと、該一対の電極２による静電容量を検出した電圧との関係を線図で表すものにおいて、この線図の傾きの状態によって穀粒の水分値を推定することができるから（高水分のものほど傾斜角度が大きくなる）、別途、水分センサを設ける必要がなく低コストで水分の検出を行うことができる。
【００３５】
このように、穀粒の水分値による線図の傾き状態により水分の検出を行うものでは、該一対の電極２における両極板２ａ，２ｂの広面積部３と狭面積部４とにより、図１０に示す如く、穀粒の貯留レベルに応じて各々静電容量を検出した電圧の変化を線図で表すものにおいて、この線図の広面積部３の検出による単位時間当りの傾き状態によって水分値を求めることが可能であり、別途、水分センサを用いずとも穀粒水分を検出することができる。（単位時間は貯留速度に応じ変更する）
なお、図１１に示す如く、該一対の電極２とは異なり、広面積部３と狭面積部４とを有しないフラットな一対の電極３５においても、予め設定した複数位置に一定量の貯留レベルを検出するセンサ３６を各々取り付けることにより、前記と同様な手法により水分値を求めることが可能であり、別途、水分センサを用いずとも穀粒水分を検出することができる。
【００３６】
また、前記図２に示す如く、該穀粒貯留タンク１の形状が、穀粒排出時の詰まりを防止するため下部側を底部搬送螺旋２３に対し傾斜状態とし断面積が狭くなっているから、穀粒の貯留速度が上部側より速くなっており、図１２に示す如く、該タンク１内における該電極２の上下位置に応じた水分値判定のための時間間隔を補正する状態を線図で表すものにおいて、この線図の傾斜状態によって、穀粒の貯留位置が該タンク１の下部側から上部側へ上昇する際の水分値を判定する時間間隔（長く）を求めることができる。
【００３７】
また、このような、該一対の電極２による水分値の判定を行うときに、穀粒貯留タンク１に貯留される穀粒量は車速の遅・速によって変るため、同じ水分の穀粒でも同じ時間間隔の判定では水分値が異なることになるから、図１３に示す如く、車速に対する穀粒の水分値判定の時間間隔を線図で表すものにおいて、この線図の傾斜状態によって、水分値判定の時間間隔を、車速が遅いときは長くし速いときは短くするよう、車速に応じて水分値を判定する時間間隔を求めることができる。
【００３８】
また、該一対の電極２の上端部が前記穀粒貯留タンク１の上面から予め設定した距離だけ下方側に位置するよう設置することにり、穀粒の貯留状態が継続しているときに、該電極２に設けている広面積部３と狭面積部４とにより交互に変化する静電容量の検出電圧が、予め設定した時間以上経過しても変化しないときは穀粒が該電極２の上端部をオーバーしているものと判断して、満杯の検出とすることが可能であるから、特に、満杯を検出するセンサ等を設置する必要がなく、穀粒の貯留レベル検出用の構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。
【００３９】
また、図１４に示す如く、前記車体２２前部の刈取装置１６によって刈取つた穀稈を後方の脱穀装置１０へ搬送する穀稈引継部３７近傍に、該一対の電極２を小型化した水分センサ３８を配設し（検出精度を上げるため層厚センサ３９を併用してもよい）、この水分センサ３８により穀稈が脱穀装置１０へ供給される前に穀稈の水分や濡れを検出し、この検出結果によって脱穀回転数や揺動回転数等を最適条件に変更調節を行うことができる。
【００４０】
このように、静電容量を利用した水分センサ３８を用いることにより、従来の如く、近赤外線の吸収や電気抵抗式等に比べ低コストでの利用が可能になると共に、脱穀装置１０への供給前に検出した穀稈の水分や濡れに対して最適の作業条件に調整できるため、穀稈の損傷と品質低下を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
穀粒以外の穀物類や粉体等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コンバインの穀粒貯留タンクと排穀オーガの構成状態を示す側面図。
【図２】（ａ）穀粒貯留タンク内における穀粒量検出手段の電極配置状態を示す背面図。      （ｂ）穀粒貯留タンク内における穀粒量検出手段の電極配置状態を示す側面図。
【図３】（ａ）穀粒量検出手段の一対の電極の両極板の形状及び組立状態を示す側面図。      （ｂ）穀粒量検出手段の一対の電極の両極板の形状及び組立状態を示す正面図。      （ｃ）穀粒量検出手段の一対の電極の両極板の形状及び組立状態を示す平面図。
【図４】穀粒貯留レベルを検出する貯留量検出センサの電子回路を示すブロック図。
【図５】一対の電極の広面積部と狭面積部による検出電圧の変化状態を示す作用図。
【図６】一対の電極の両極板締付用の小ネジと極板保持金具の組付部を示す斜視図。
【図７】一対の電極の両極板の各裏面側に発熱体を設けた状態を示す斜視図。
【図８】貯留穀粒における一定量センサ位置と感度切替レベルとの関係を示す線図。
【図９】穀粒貯留レベルと一対の電極による静電容量検出電圧との関係を示す線図。
【図１０】電極極板の広面積部の単位時間当り電圧傾向により水分値を求める線図。
【図１１】前記と異なるフラット電極の適宜位置にセンサの配置状態を示す側面図。
【図１２】穀粒貯留タンク内における水分値判定の時間間隔の補正状態を示す線図。
【図１３】車速に対する水分値判定の時間間隔を長・短に変更する状態を示す線図。
【図１４】コンバインの穀稈引継ぎ部に水分センサを取り付けた状態を示す側面図。
【図１５】コンバインにおける全体構成を示す側面図。
【符号の説明】
【００４３】
１    穀粒貯留タンク
２    一対の電極
３    広面積部
３ａ  上縁部
４    狭面積部
Ａ    貯留量検出手段
θ    角度
ｔ    厚肉被膜
【図１】
2006325558.tif 000003
【図２】
2006325558.tif 000004
【図３】
2006325558.tif 000005
【図４】
2006325558.tif 000006
【図５】
2006325558.tif 000007
【図６】
2006325558.tif 000008
【図７】
2006325558.tif 000009
【図８】
2006325558.tif 000010
【図９】
2006325558.tif 000011
【図１０】
2006325558.tif 000012
【図１１】
2006325558.tif 000013
【図１２】
2006325558.tif 000014
【図１３】
2006325558.tif 000015
【図１４】
2006325558.tif 000016
【図１５】
2006325558.tif 000017