(57)【要約】【課題】従来のロードセルによる計測は、機体姿勢等により変化するので、グレンタンク内の穀粒重量を、刈取作業中に測定できず、仮に、測定したとしても誤差が大きいという課題がある。【解決手段】脱穀装置３によって脱穀された穀粒を揚穀する一番揚穀装置１０と、この一番揚穀装置１０から供給された所定の体積または重量の穀粒を貯留する所定容積の一次貯留室１７と、一次貯留室１７の底部に形成された開口２４を開閉する底蓋１９と、前記一次貯留室１７内の穀粒が所定の体積または重量になったときに底蓋１９を強制的に開放する蓋開閉駆動装置２１とを設けたコンバイン【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱穀装置（３）によって脱穀された穀粒を揚穀する一番揚穀装置（１０）と、この一番揚穀装置（１０）から供給された所定の体積または重量の穀粒を貯留する所定容積の一次貯留室（１７）と、一次貯留室（１７）の底部に形成された開口（２４）を開閉する底蓋（１９）と、前記一次貯留室（１７）内の穀粒が所定の体積または重量になったときに底蓋（１９）を強制的に開放する蓋開閉駆動装置（２１）とを設けたコンバイン。
【請求項２】
前記蓋開閉駆動装置（２１）は、一次貯留室（１７）に設けた満杯センサ（１８）により所定の体積の穀粒貯留が検出された場合に作動して、底蓋（１９）を強制的に開放する構成とした請求項１記載のコンバイン。
【請求項３】
前記底蓋（１９）と一次貯留室（１７）との間に設けたスプリング（３１）により、底蓋（１９）を閉め方向に付勢する構成とし、一次貯留室（１７）に一番揚穀装置（１０）から所定重量の穀粒が供給されて、スプリング（３１）の設定長以上の伸びがセンサ（３２）で検出された場合に、蓋開閉駆動装置（２１）により底蓋（１９）を強制的に開放する構成とした請求項１記載のコンバイン。
【請求項４】
前記蓋開閉駆動装置（２１）を作動させる制御装置（２２）は、前記一次貯留室（１７）への単位時間あたりの穀粒供給量を、該一次貯留室（１７）に一定の量の穀粒が貯留される時間に基づいて算出し、当該算出された単位時間あたりの穀粒供給量に、前記一次貯留室（１７）の開放状態が継続した時間を乗じることによって、底蓋（１９）が開放している間に前記一番揚穀装置（１０）から一次貯留室（１７）を通過してグレンタンク（５）へ放出された穀粒の重量を算出し、当該算出結果に基づいてグレンタンク（５）に貯留された穀粒の重量を補正する構成とした請求項１または請求項２または請求項３記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえばコンバインなどのグレンタンクにおいて、貯留された穀粒の重量を計測する、いわゆるグレンタンクの穀粒貯留量重量計測装置を設けたコンバインが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
これらのグレンタンクの穀粒貯留量重量計測装置では、作業前のグレンタンク全体の重量をロードセルによって計測し、作業後のグレンタンの重量との差を貯留された穀粒の重量としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例では、機体の傾斜や振動、ロードセルの経年劣化によって重量の測定値に誤差が生じることがあり、計測された穀粒の重量の正確性が十分といえないことがあった。したがって、従来のグレンタンクの穀粒貯留量計測装置には、穀粒の重量を正確に計測するうえで更なる改善の余地があった。
本発明は、穀粒の重量を正確に計測することができるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、脱穀装置３によって脱穀された穀粒を揚穀する一番揚穀装置１０と、この一番揚穀装置１０から供給された所定の体積または重量の穀粒を貯留する所定容積の一次貯留室１７と、一次貯留室１７の底部に形成された開口２４を開閉する底蓋１９と、前記一次貯留室１７内の穀粒が所定の体積または重量になったときに底蓋１９を強制的に開放する蓋開閉駆動装置２１とを設けたコンバインとしたものである。
請求項２記載の発明は、前記蓋開閉駆動装置２１は、一次貯留室１７に設けた満杯センサ１８により所定の体積の穀粒貯留が検出された場合に作動して、底蓋１９を強制的に開放する構成とした請求項１記載のコンバインとしたものである。
請求項３記載の発明は、前記底蓋１９と一次貯留室１７との間に設けたスプリング３１により、底蓋１９を閉め方向に付勢する構成とし、一次貯留室１７に一番揚穀装置１０から所定重量の穀粒が供給されて、スプリング３１の設定長以上の伸びがセンサ３２で検出された場合に、蓋開閉駆動装置２１により底蓋１９を強制的に開放する構成とした請求項１記載のコンバインとしたものである。
請求項４記載の発明は、前記蓋開閉駆動装置２１を作動させる制御装置２２は、前記一次貯留室１７への単位時間あたりの穀粒供給量を、該一次貯留室１７に一定の量の穀粒が貯留される時間に基づいて算出し、当該算出された単位時間あたりの穀粒供給量に、前記一次貯留室１７の開放状態が継続した時間を乗じることによって、底蓋１９が開放している間に前記一番揚穀装置１０から一次貯留室１７を通過してグレンタンク５へ放出された穀粒の重量を算出し、当該算出結果に基づいてグレンタンク５に貯留された穀粒の重量を補正する構成とした請求項１または請求項２または請求項３記載のコンバインとしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明では、一次貯留室１７に貯留された穀粒を、底蓋１９の開放によって一定の体積または重量ごとにグレンタンク５内へ放出する。これにより、底蓋１９が開放した回数、即ち、一次貯留室１７から穀粒を放出した回数によってグレンタンク５に供給された穀粒の重量を算出することができる。したがって、グレンタンク５の傾斜や振動、経年劣化によって穀粒の重量の測定結果に誤差が生じる事態を回避し、グレンタンク内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
請求項２記載の発明では、上記請求項１に記載の発明の効果に加えて、満杯センサ１８の検出により一次貯留室１７内の所定の体積毎の穀粒をグレンタンク５に放出するので、グレンタンク５に供給された穀粒の重量を算出することができる。
請求項３記載の発明では、上記請求項１に記載の発明の効果に加えて、スプリング３１とこのスプリング３１の設定長以上の伸びを検出するセンサ３２により一次貯留室１７内の一定の重量毎の穀粒をグレンタンク５に放出するので、グレンタンク５に供給された穀粒の重量を算出することができる。
請求項４記載の発明では、上記請求項１または請求項２または請求項３記載の発明の効果に加え、底蓋１９が開放している間に、一番揚穀装置１０から一次貯留室１７に貯留されることなくグレンタンク５内へ放出された穀粒量を、単位時間当たりの流量と底蓋１９が開放状態が継続した時間とを乗じて算出した結果により補正でき、グレンタンク５内に貯留された穀粒の全重量の計測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】コンバインの概略側面図。
【図２】同概略平面図。
【図３】グレンタンクと一番揚穀装置の概略正面図。
【図４】穀粒貯留重量計測装置の概略正面図および側面図。
【図５】底蓋が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法の説明図。
【図６】底蓋が「開」の状態における穀粒の供給量の他の補正方法の説明図。
【図７】フロー図。
【図８】他の実施形態のグレンタンクと一番揚穀装置の概略正面図。
【図９】同穀粒貯留重量計測装置の概略正面図および側面図。
【図１０】同フロー図。
【図１１】他の実施形態のグレンタンクと一番揚穀装置の概略正面図。
【図１２】他の実施形態のグレンタンクと一番揚穀装置の概略正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態をグレンタンクの穀粒貯留重量計測装置の例にて、詳細に説明する。また、以下では、グレンタンクの穀粒貯留重量計測装置が、刈り取った穀稈から得られた穀粒をグレンタンクにおいて貯留するコンバインに設けられた場合を例にとって説明する。しかしながら、これに限らず、グレンタンクの穀粒貯留重量計測装置は、他の作業を行う作業車両に設けられたり、たとえばサイロなどの載積に貯蔵される穀物の重量を計測するものであってもよい。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
【０００９】
また、以下では、説明の便宜上、図示のように互いに直交する３つの方向をそれぞれ前後方向、左右方向および上下方向とし、この定義に従い各部の構成を説明する。前後方向は、コンバインの長さ方向であり、左右方向は同幅方向、上下方向は同高さ方向である。このうち、前方は、刈取作業時におけるコンバインの進行方向であり、左方は、前方に向かって左手方向であり、右方は、前方に向かって右手方向であり、下方は、重力が作用する方向である。なお、これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定めたものに過ぎない。
【００１０】
図１の、１はコンバインの機体フレーム、２は機体フレーム１の下方に設けた走行装置、３は機体フレーム１の上方に設けた脱穀装置、４は脱穀装置３の前側に設けた刈取装置、５はグレンタンク、６は操縦部である。
グレンタンク５には、脱穀装置３にて脱穀処理された処理済み穀粒を、脱穀装置３に設けた一番揚穀装置１０によりグレンタンク５内に投入するが、一番揚穀装置１０とグレンタンク５との間に穀粒貯留重量計測装置１５を設ける。
穀粒貯留重量計測装置１５は、一番揚穀装置１０の排出口１６から揚穀放出される穀粒を受け入れる一定の容積を有する一次貯留室（一次保管箱）１７を有して構成する。一次貯留室１７内の満杯相当の所定位置に満杯センサ１８を設け、満杯センサ１８の穀粒検出によって開く底蓋１９を一次貯留室１７の下部開口部に軸２０により開閉自在に設ける（図３、図４）。
底蓋１９の開閉は、蓋開閉駆動装置２１により強制的に行う。
【００１１】
蓋開閉駆動装置２１は制御装置２２と通信可能に接続される。制御装置２２は、満杯センサ１８の検出結果に基づいて蓋開閉駆動装置２１が開閉した底蓋１９の開閉回数を算出したり、かかる開閉回数に基づいてグレンタンク５に貯留された穀粒の重量を積算したりする。
即ち、底蓋１９の一定体積毎の開閉を、制御装置２２はカウントし、底蓋１９の開閉回数に一次貯留室１７に貯留された穀粒の体積を乗じて、グレンタンク５内の穀粒重量を演算する。
例えば、予め、一定体積を占める穀粒の重量を計測し、この計測された重量から穀粒の単位体積当たりの重量（ｇ／ｍｍ３）を算出して記憶し、これに、一次貯留室１７の全容積を掛けることで、一次貯留室１７内の穀粒重量を算出する。
そのため、ロードセル等によりグレンタンク５全体の重量を計測するのに比し、計測精度を向上させることができる。
【００１２】
なお、説明の便宜上、図３等には、制御装置２２を示しているが、制御装置２２が設けられる位置を限定するものではない。
そして、制御装置２２および一次貯留室１７を少なくとも含んで穀粒貯留重量計測装置１５が構成される。
図３に示すように、穀粒貯留重量計測装置１５は、グレンタンク５の上面に設けられ、一次貯留室１７と、底蓋１９と、満杯センサ１８とを備える。一次貯留室１７には、一番揚穀装置１０を上昇しつつ移送される穀粒が供給される。一次貯留室１７の内部は、グレンタンク５の側壁または天板に設けられた開口２４を通じてグレンタンク５の内部と連通している。すなわち、開口２４は、一次貯留室１７とグレンタンク５とを連通する連通口である。
【００１３】
底蓋１９は、開口２４を開閉可能に設けられる。なお、以下では、底蓋１９が開口２４を塞いでいない状態を「開」の状態、開口２４を塞いだ状態を「閉」の状態、と呼ぶことがある。本実施形態では、底蓋１９が、前後方向に延伸する軸２０まわりに回転可能に設けられ、軸２０を蓋開閉駆動装置２１が回転させて、底蓋１９を開閉する。
このように底蓋１９を蓋開閉駆動装置２１によって閉塞位置に保持し、一次貯留室１７に供給された穀粒の体積が所定の値に達した際に、これを満杯センサ１８が検出し、蓋開閉駆動装置２１が底蓋１９を下方へ回動させて、開口２４が開いた状態になって、穀粒をグレンタンク５内に落下投入する。
即ち、一次貯留室１７とグレンタンク５とが連通するので、一次貯留室１７に貯留された穀粒がグレンタンク５内へ放出される。
また、一次貯留室１７内の穀粒のグレンタンク５内への放出が完了すると、蓋開閉駆動装置２１は底蓋１９を上方へ回動させて、開口２４が閉じた状態へ戻る。
【００１４】
この底蓋１９の閉塞は、開口２４を開口させたときに、一次貯留室１７内の穀粒が落下するであろう所定時間を予め設定し、所定時間経過後に、蓋開閉駆動装置２１により底蓋１９を閉塞する。
この場合、底蓋１９が開口２４を開口させている間にも、一番揚穀装置１０から穀粒が一次貯留室１７に投入されるが、この底蓋１９の開口状態における穀粒の流入は、後述する方法で補正して、グレンタンク５内の穀粒重量を算出する。
ここで、従来は、グレンタンクに貯留された穀粒の重量を、たとえばグレンタンクに設けられたロードセルによって測定することがあった。この場合、機体の傾斜や振動、ロードセルの経年劣化などにより、誤差を生じる可能性があった。
しかしながら、本実施形態に係るグレンタンク５の穀粒貯留重量計測装置１５によれば、一次貯留室１７に貯留された穀粒を、一定の体積ごとにグレンタンク５内へ放出するので、穀粒が一次貯留室１７から放出された回数、すなわち底蓋１９が開閉する回数を測定することによってグレンタンク５に供給された穀粒の重量を算出することができる。
【００１５】
それゆえ、コンバインの傾斜や振動、ロードセルの経年劣化などによって穀粒の重量の測定結果に誤差が生じる事態を回避し、グレンタンク５内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
また、本実施形態に係るグレンタンク５の穀粒貯留重量計測装置１５では、グレンタンク５の外部に一次貯留室１７を設けているので、グレンタンク５における穀粒の収容量に影響を及ぼすことなく、グレンタンク５内に貯留された穀粒の正確な重量を算出することができる。
また、本実施形態に係るグレンタンク５の穀粒貯留重量計測装置１５では、グレンタンク５上に一次貯留室１７を設けているので、底蓋１９が「開」の状態において穀粒を落下させるだけで、一次貯留室１７からグレンタンク５へ穀粒を放出させることが可能となり、簡素な構成で穀粒貯留重量計測装置１５を構成することができる。
【００１６】
しかして、一番揚穀装置１０からの穀粒は、底蓋１９が「開」の状態においても一次貯留室１７へ供給される。この場合、一次貯留室１７へ供給された穀粒が、底蓋１９によって一次貯留室１７内に貯留されることなく、一次貯留室１７を通過してグレンタンク５内へ供給される。したがって、底蓋１９の開閉回数に基づいて穀粒の収量を算出した場合、底蓋１９が「開」の状態において一次貯留室１７へ供給された穀粒の重量が含まれていないため、収量を実際よりも少なく見積もる可能性がある。
そこで、本実施形態に係るグレンタンク５の穀粒貯留重量計測装置１５では、底蓋１９が「開」の状態において一次貯留室１７（グレンタンク５）へ供給された穀粒の重量を補正することによって、穀粒の収量をさらに正確に算出することとした。以下では、底蓋１９が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法（その１）および（その２）について、図５および図６を用いて説明する。
【００１７】
まず、底蓋１９が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法（その１）について図５を用いて説明する。図５は、底蓋１９が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法（その１）の説明図である。かかる補正方法は、底蓋１９が閉じてから一次貯留室１７に一定重量の穀粒が貯留されて次に開くまでの時間から算出された穀粒の単位時間あたりの供給量（流入量）に、底蓋１９が「開」の状態が継続した時間を乗じた算出結果により、グレンタンク５に貯留された穀粒の重量を補正するものである。
図５に示すグラフの縦軸はそれぞれ、穀粒のグレンタンク５への供給量、満杯センサ１８のＯＮ／ＯＦＦを示しており、横軸はいずれも時間を示している。なお、満杯センサ１８のＯＮは、底蓋１９の「閉」の状態に対応し、満杯センサ１８のＯＦＦは、底蓋１９の「開」の状態に対応する。また、満杯センサ１８は、図５に示す時間Ｔｎにおいて、ＯＦＦからＯＮへ切り替わるものとする。なお、図５には、説明の便宜上、一次貯留室１７の一回の穀粒の放出量である重量Ｗｎの穀粒が、時間Ｔｎ＋１においてグレンタンク５へ一度に供給されたものとして示している。
【００１８】
時間Ｔｎにおいて、満杯センサ１８がＯＮ（すなわち底蓋１９が「閉」）の状態になると、穀粒の一次貯留室１７への貯留が開始する。時間Ｔｎ＋１において、一次貯留室１７内の穀粒の重量が所定の値（図５の重量Ｗｎ参照）に達すると、満杯センサ１８がＯＦＦ（すなわち底蓋１９が「開」）の状態になり、一次貯留室１７内の穀粒がグレンタンク５へ放出される。
これにより、制御装置２２は、単位時間あたりの重量である「時間補正値」（Ｗｎ／（Ｔｎ＋１−Ｔｎ））の穀粒が一次貯留室１７へ供給されていると算出する。したがって、満杯センサ１８がＯＦＦの期間、すなわち時間Ｔｎ＋１から時間Ｔｎ＋２において、重量△ＷＴｎ＝（ＷＴｎ／（Ｔｎ＋１−Ｔｎ））×（Ｔｎ＋２−Ｔｎ＋１）の穀粒が、一次貯留室１７へ貯留されることなく、一次貯留室１７を通過してグレンタンク５へ供給されたと算出し、かかる算出値に基づいて穀粒の収量を補正する。具体的には、上記の算出値（重量△ＷＴｎ）を穀粒の収量へ加算する。なお、以下では、上記した満杯センサ１８がＯＦＦ（すなわち底蓋１９が「開」）の状態の期間を、「補正時間」と呼ぶことがある。
【００１９】
次に、底蓋１９が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法（その２）について図６を用いて説明する。図６は、底蓋１９が「開」の状態における穀粒の供給量の補正方法（その２）の説明図である。かかる補正方法は、底蓋１９が閉じてから一次貯留室１７に一定重量の穀粒が貯留されて次に開くまでのコンバインの移動距離から算出された穀粒の単位移動距離あたりの供給量に、底蓋１９が「開」の状態でコンバインが移動した距離を乗じた算出結果により、グレンタンク５に貯留された穀粒の重量を補正するものである。なお、図６には、説明の便宜上、一次貯留室１７の一回の穀粒の放出量である重量Ｗｎの穀粒が、移動距離Ｌｎ＋１においてグレンタンク５ヘ一度に供給されたものとして示している。
以上の底蓋１９の開閉は、図７のように制御し、底蓋１９の一定体積毎の開閉回数に一次貯留室１７の容積を乗じて算出した穀粒重量に、底蓋１９の開状態時にグレンタンク５に流入する時間当たりの流入量に基づいて、底蓋１９の開閉時の流出分を補正して正確な全穀粒重量を計測する。
【００２０】
なお、時間当たりの流入量の算出は、開いていた底蓋１９が閉じた時点を、起点として満杯センサ１８がＯＮになるまでの時間を単位時間とし、この単位時間に流入した穀粒体積を単位時間で除したのが流入量（流速）となり、底蓋１９の強制開放から所定時間経過後の底蓋１９の強制閉塞までの時間を流入量（流速）に乗じたのが、補正値となる。
底蓋１９を開く際、開く時間を制御装置２２で測定し、一定時間で閉める制御動作を行う。
これにより、一次貯留室１７からの穀粒排出後の一番揚穀装置１０から流入してカウントされずにグレンタンク５に入る穀粒量を極力少なくし、穀粒重量の計測精度を向上させられる。
３０は蓋開閉駆動装置２１に設けたポテンショメータであり、ポテンショメータ３０により底蓋１９の開閉の位置を検出する。
【００２１】
前記底蓋１９は、一次貯留室１７との間に一本のスプリング３１にて接続する。スプリング３１は底蓋１９を閉め方向に付勢し、該スプリング３１の一定長以上の伸びをポジションセンサ（センサ）３２により検出し、ポジションセンサ３２の検出に基づいて蓋開閉駆動装置２１を作動させて、底蓋１９を開かせる（図８、図９）。
即ち、底蓋１９が閉状態で一次貯留室１７に穀粒が所定量流入すると、スプリング３１が伸び始め、このスプリング３１の伸びをポジションセンサ３２が検出して蓋開閉駆動装置２１により底蓋１９を強制的に開かせる。
したがって、この例によれば、底蓋１９の一定重量毎の開閉回数に一次貯留室１７の容積を乗じて穀粒重量を計測する。
この場合も、底蓋１９が開状態時にグレンタンク５から穀粒が流入するので、前記の場合と同様に、時間当たりの流入量に基づいて、底蓋１９の開閉時の流出分を補正して正確な全穀粒重量を計測する。
【００２２】
前記底蓋１９は、一次貯留室１７との間に複数本のスプリング３１にて接続し（図１１）、各スプリング３１は底蓋１９を閉め方向に付勢し、該スプリング３１の一定長以上の伸びをポジションセンサ３２により検出し、ポジションセンサ３２の検出に基づいて蓋開閉駆動装置２１を作動させて、底蓋１９を開かせる。
底蓋１９の回動支点側にリミットスイッチ３３を設け、リミットスイッチ３３を制御装置２２に接続する。リミットスイッチ３３は、底蓋１９が開状態で作用状態となり、底蓋１９が閉状態で非作用状態となり、このリミットスイッチ３３の作用状態と非作用状態の回数をカウントし、底蓋１９の開閉回数とする（図１２）。
底蓋１９の開閉支点にスプリング３１を設け、スプリング３１の伸びをポテンショメータまたはポジションセンサ３２により検出し、底蓋１９を蓋開閉駆動装置２１により強制開放する（図１１）。
【００２３】
また、底蓋１９の開閉支点にトルクスプリング３５を設け、底蓋１９が一定重量による開きをリミットスイッチ３６が感知すると、底蓋１９を蓋開閉駆動装置２１により強制開放する（図１２）。
底蓋１９の開閉支点部分にポジションセンサ３７を設け、ポジションセンサ３７により底蓋１９の開閉数をカウントして穀粒重量を算出する（図１２）。
【符号の説明】
【００２４】
１…機体フレーム、２…走行装置、３…脱穀装置、４…刈取装置、５…グレンタンク、６…操縦部、１０…一番揚穀装置、１５…穀粒貯留重量計測装置、１６…排出口、１７…一次貯留室、１８…満杯センサ、１９…底蓋、２０…軸、２１…蓋開閉駆動装置、２２…制御装置、２４…開口、２５…一次貯留室、３０…ポテンショメータ、３１…スプリング、３２…ポジションセンサ、３３…リミットスイッチ、３４…ポテンショメータまたはポジションセンサ、３５…トルクスプリング、３６…リミットスイッチ、３７…ポジションセンサ。
【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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