| 【発明の名称】 |
コンバイン等の扱深さ制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】十亀 治光
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| 【要約】 |
【課題】コンバイン等の脱穀装置において、供給される穀稈の扱深さを検出する扱深さ検出手段の検出信号が単なるＯＮ−ＯＦＦ信号であっても、過度な調節出力を抑えてハンチングの防止を行う。
【解決手段】脱穀装置１に対する穀稈の供給速度ｖと、この穀稈の扱深さ位置の深・浅を検出する扱深さ検出手段２による検出間隔時間ｔとによって算出される検出間隔距離ｍが、予め設定した基準値Ｓとなるよう扱深さ位置の調節を行うことを特徴とするコンバイン等の扱深さ制御装置の構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 脱穀装置１に対する穀稈の供給速度ｖと、この穀稈の扱深さ位置の深・浅を検出する扱深さ検出手段２による検出間隔時間ｔとによって算出される検出間隔距離ｍが、予め設定した基準値Ｓとなるよう扱深さ位置の調節を行うことを特徴とするコンバイン等の扱深さ制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンバイン等の扱深さ制御装置に関し、脱穀装置へ供給する穀稈の扱深さを検出して適正位置への深・浅調節を可能とする、扱深さ検出手段を設けたもの等の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従来では、コンバイン等において刈り取った穀稈を脱穀装置へ供給する際に、この穀稈の扱深さを検出して適正位置への深・浅調節を可能とする扱深さ検出手段によって検出を行わせるが、この扱深さ検出手段は、深位置検出杆と浅位置検出杆を適宜間隔に配置し、この両検出杆が共にＯＮしたときは深過ぎ、共にＯＦＦしたときは浅過ぎ、深位置ＯＦＦで浅位置ＯＮのときは適正な中立領域となるものが一般的であった。しかし、このような扱深さの検出においては、検出が中立領域から外れたときは、その都度扱深さ検出手段の検出杆がＯＮ又はＯＦＦして扱深さ位置を調節するため、ハンチングが起き易いものであった。
【０００３】そこで、このように扱深さ検出手段の検出信号が単なるＯＮ−ＯＦＦ信号であっても、過度な調節出力を抑えてハンチングを防止しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、脱穀装置１に対する穀稈の供給速度ｖと、この穀稈の扱深さ位置の深・浅を検出する扱深さ検出手段２による検出間隔時間ｔとによって算出される検出間隔距離ｍが、予め設定した基準値Ｓとなるよう扱深さ位置の調節を行うことを特徴とするコンバイン等の扱深さ制御装置の構成とする。
【０００５】
【作用】上記の構成により、コンバイン等において刈り取った穀稈を脱穀装置１へ供給する際に、扱深さ検出手段２、例えば穀稈の存在を検出する穀稈検出杆及び穀稈の扱深さ位置の深・浅を検出する扱深さ検出杆を適宜間隔に配置し、この扱深さ検出杆により穀稈穂部を検出したときは、この検出による検出間隔時間ｔと、車速や刈取回転速度等の遅速による穀稈の供給速度ｖとによって、コントローラ等により検出間隔距離ｍを算出（ｍ＝ｔ・ｖ）すると共に、この算出した検出間隔距離ｍを予め設定した基準値Ｓと比較し、この基準値Ｓより短ければ穀稈が深位置にあると判断し浅い側への調節を行い、基準値より長ければ浅位置にあると判断し深い側への調節を行うことにより、長短状態にばらついている穀稈でも安定した扱深さ位置の調節を行うことができる。
【０００６】
【発明の効果】上記作用の如く、コンバイン等において刈り取った穀稈を脱穀装置１へ供給する際に、扱深さ検出手段２による検出間隔時間ｔと、穀稈の供給速度ｖとにより算出した検出間隔距離ｍを、予め設定した基準値Ｓと比較して穀稈の扱深さ位置の調節を行うことにより、従来の如く、穀稈穂部を扱深さ検出手段の深位置検出杆と浅位置検出杆による単なるＯＮ−ＯＦＦ検出信号によって、その都度扱深さ位置を調節するもののようにハンチングが起き易いようなことがなく、穀稈が長短状態によりばらついていても安定した検出が可能となり、過度な調節出力を抑えてハンチングを防止できると共に、穀稈の供給速度ｖの影響を受けて扱深さ位置の調節が乱れるようなこともない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例をコンバインについて図面に基づき説明する。図１７はコンバインの全体構成を示すもので、車台３の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ４を設けた走行装置５を配設すると共に、該車台３上にはフィードチェン６に挟持搬送して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留するグレンタンク７と、このタンク７に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ８を備えた脱穀装置１を載置構成させる。
【０００８】該脱穀装置１の前方位置に、前端側から未刈穀稈を分草する分草体９と、分草された穀稈を引き起こす引起部１０と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部１１と、この刈り取られた穀稈を掻き込むと共に搬送途上において扱深さを調節する搬送調節部１２等とを有する刈取装置１３を、油圧駆動による刈取シリンダ１４により土壌面に対し昇降自在なるよう該車台３の前端部へ懸架構成させる。
【０００９】該刈取装置１３の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１５と、この操作のための操作席１６を設け、この操作席１６の後方側に前記グレンタンク７を配置すると共に下方側にエンジン１７を搭載し、該操作装置１５と操作席１６を覆うキャビン１８を配設する。これら脱穀装置１，走行装置５，刈取装置１３，操作装置１５，エンジン１７，キャビン１８等によってコンバインの機体１９を構成させる。
【００１０】該刈取装置１３は、図９に示す如く、前記車台３の前端部に装架した走行用ミッションケース２０の上端部に刈取架台２１を固定すると共に、この刈取架台２１に刈取入力ケース２２を上下回動可能に支承して設け、この刈取入力ケース２２から下方側に向け延長したパイプ状の刈取主フレーム２３とを接合し、各軸とギヤにより連動連結して構成させる。
【００１１】該刈取主フレーム２３と、刈取装置１３の下部にその全幅に亘って設けた下部横伝動ケース２４とを接合し、該下部横伝動ケース２４の左端部近傍から前方斜上方へ向けて中間縦フレーム２５を延設し、この中間縦フレーム２５と、刈取装置１３の上部にその全幅に亘って設けた上部横伝動ケース２６とをギヤ変速による変速ケース２７を介して接合し、この変速ケース２７及びベルトクラッチ２８を経由し、各軸とギヤにより連動連結して構成させる。
【００１２】該上部横伝動ケース２６に接合した、複数条列の未刈穀稈を引き起す前記引起部１０に対応する引起駆動ケース２９を下方へ向け突設し、この引起駆動ケース２９と接続した引起ラグケース３０に巻掛け張設した引起チェン３１ａに、引起ラグ３１ｂを適宜間隔で配置し、各軸とギヤにより連動連結して構成させる。
【００１３】前記各分草体９の後方側に刈り取った穀稈の株元側を掻き込む掻込ラグベルト３２と、この各掻込ラグベルト３２によって掻き込まれた穀稈を、更に掻き込み保持する各掻込スターホイル３３を配設し、この各掻込スターホイル３３に連動する各株元搬送チェン３４の合流部から、搬送穀稈の扱深さを深・浅に調節する扱深さ調節チェン３５に引き継ぎ連動連結して構成させる。
【００１４】該扱深さ調節チェン３５を、その前端部を支点として扱深さ調節モータ３６の駆動により上下揺動可能に配設すると共に、該各株元搬送チェン３４及び扱深さ調節チェン３５の上方側に、穀稈の株元側に対応して各々その穂先側を搬送させる各穂先搬送ラグ３７を配設して前記搬送調節部１２を構成させる。
【００１５】前記刈刃部１１を、該各掻込スターホイル３３の下方側で、各分草体９を支持する分草杆３８を固着した下部フレーム３９に刈取装置１３の全幅に亘り左右に分割して配設し、この下部フレーム３９を前記下部横伝動ケース２４に接合すると共に、左右の刈刃部１１を左右のクランク機構によって左右往復動可能に構成させる。
【００１６】図２に示す如く、前記穂先搬送ラグ３７の後部側位置において、搬送穀稈の稈長による扱深さ位置の深・浅を検出する奥側の扱深さ検出杆２ａと、手前側の穀稈の存在を検出する穀稈検出杆２ｂとを適宜間隔で配置することにより、扱深さ検出手段２としての扱深さ検出センサ２を構成させる。
【００１７】該扱深さ検出センサ２の両検出杆２ａ，２ｂのＯＮ・ＯＦＦにより、前記扱深さ調節チェン３５の上下揺動支点位置の近傍において、該チェン３５の扱深さ調節位置をポテンショメータ等による回動角度により検出する扱深さ調節位置センサ４０を配置して構成させる。
【００１８】前記ミッションケース２０に内装された伝動経路に車速を検出する車速センサ４１を設けると共に、該脱穀装置１へ供給する搬送穀稈の扱深さ制御を入・切する扱深さ制御スイッチ４２と、油圧式無段変速装置により車速の主変速を行う主変速レバー４３と、該刈取装置１３を上下傾動により昇降を行い左右傾動により左右操向を行うパワステレバー４４と、前記エンジン１７の回転数を調節するアクセルレバー４５とを各々前記操作装置１５の一側に配設して構成させる。
【００１９】図３に示す如く、ＣＰＵを主体として自動回路の演算制御を行うと共に、搬送穀稈の扱深さ位置の深・浅を検出する検出間隔距離ｍが基準値Ｓとなるよう扱深さ位置の調節制御を行うコントローラ４６を設け、このコントローラ４６の入力側へ、前記扱深さ検出センサ２，扱深さ調節位置センサ４０，車速センサ４１，扱深さ制御スイッチ４２等を各々接続すると共に、その出力側へ、前記扱深さ調節モータ３６を駆動させる深扱ぎ調節リレー３６ａ及び浅扱ぎ調節リレー３６ｂを各々接続して構成させる。
【００２０】分草体９を土壌面に近接させ走行装置５によって機体１９を前進させ刈取装置１３により未刈穀稈の刈り取りを行うが、この刈り取り時に引起部１０により引き起し作用を行うと同時に、掻込ラグベルト３２によって株元側を掻き込み、この掻き込まれた株元側を掻込スターホイル３３によって挟持すると同時に刈刃部１１によって刈り取りを行う。
【００２１】この刈り取られた株元側を、株元集送部の株元搬送チェン３４により集送合流させ、この合流部から扱深さ調節チェン３５により扱深さの調節を行いながら脱穀装置１へ搬送供給させると共に、穂先側を穂先集送部の穂先搬送ラグ３７により集送して合流させ、この合流部から更に脱穀装置１へ搬送供給させる。
【００２２】このようなコンバイン作業において、図１のフローチャートに示す如く、該脱穀装置１に搬送供給される穀稈について、扱深さ検出センサ２の扱深さ検出杆２ａにより穀稈穂部の扱深さ位置を検出したときは、図４に示す如き検出間隔時間ｔと、車速センサ４１により検出した車速や刈取回転速度等の遅速により算出した搬送穀稈の供給速度ｖとをコントローラ４６に送り、このコントローラ４６の演算（ｍ＝ｔ・ｖ）により検出間隔距離ｍを求める。
【００２３】この演算による検出間隔距離ｍの設定回数の測定により算出した平均値による平均の検出間隔距離ｍを求め、この平均の検出間隔距離ｍと、予めコントローラ４６に記憶させた基準値Ｓとのずれを比較算出する。このずれが、図５に示す如く、基準値Ｓを中心としたニュートラル幅Ｎより短ければ、穀稈穂部の扱深さ位置が深位置にあると判断し浅い側へ、ニュートラル幅Ｎより長ければ、穀稈穂部の扱深さ位置が浅位置にあると判断し深い側へ、図６に示す如く、各々扱深さ位置の調節量を算出し、扱深さ調節モータ３６の駆動により、扱深さ調節チェン３５を扱深さ調節位置センサ４０の検出量によって調節作用させる。
【００２４】このように、扱深さ検出センサ２の扱深さ検出杆２ａによる穀稈穂部の検出間隔時間ｔと、穀稈の供給速度ｖとによって演算した平均の検出間隔距離ｍを、予め設定された基準値Ｓとの比較算出により扱深さ位置の調節を行うことができるから、穀稈が長短状態にばらついていても安定した検出が可能となり、過度な調節出力を抑えてハンチングを防止できると共に、車速や刈取回転速度等の影響を受けて扱深さ位置の調節が乱れるようなことがない。
【００２５】なお、穀稈穂部の揃いは、品種や作柄等によって異なり長短状態のばらつきがあるため、図７のフローチャートに示す如く、平均の検出間隔距離ｍのばらつき（標準偏差等）の算出を行い、このばらつきに応じて、図８に示す如く、基準値Ｓを中心としたニュートラル幅Ｎを算出して変更設定することにより、ばらつきの影響を受けることなく穀稈穂部を安定して検出でき、過度な調節出力を抑えてハンチングを防止することができる。
【００２６】また、図１０に示す如く、前記グレンタンク７内部の上側位置に、発射した超音波の反射信号を受信するまでの時間ｔの１／２に、音速ｅを乗じて穀稈表面までの距離ｄを求め（ｄ＝ｅ・ｔ／２）、この距離ｄにより穀粒の貯留量を検出する貯留量検出センサ４７を配置しているものにおいて、この貯留量検出センサ４７による検出時に、グレンタンク７に投入される穀粒は、側壁又は穀粒相互の衝突により該検出センサ４７と同じ周波数の超音波が発生し、この発生した超音波ノイズが受信した反射信号にも含まれることになる。
【００２７】このようなノイズ発生により貯留量の検出精度が悪くなるため、この状態を改善する手段として、図１１（ａ）に示す如く、使用する超音波の周波数による音圧レベルを、予め検出時の前・後又は周期的に測定を行い、この測定ノイズａにより、図１１（ｂ）に示す如き検出時の測定信号ｂを、図１１（ｃ）に示す如き補正（ｂ−ａ）を行い、この補正信号ｃから一定のしきい値による反射パルスの検出が可能となり、穀粒表面までの距離ｄを精度良く測定することができる。
【００２８】また、図１２に示す如く、該グレンタンク７内部の上側位置に、投入される穀粒量を検出する前記と異なったポテンショメータ等による穀粒量検出センサ４８を配置しているものにおいて、この穀粒量検出センサ４８の検出値によって、予め設定した信号と穀粒量の関係から単位時間当りの穀粒量を測定することができる。
【００２９】この測定において、図１３に示す如く、穀粒量検出センサ４８によって検出される検出信号ｆは、投入される穀粒の密度及び昇穀螺旋４９の回転数によって変動するが、この変動する検出信号ｆから略直流成分ｇを抽出測定し平均処理を行うことにより、この略直流成分ｇが穀粒量に比例するという点に基づき、図１４に示す如く、検出信号ｆと単位時間当りの穀粒量との関係から、単位時間における穀粒量の測定を低コストで且つ効率よく行うことができる。
【００３０】また、前記図１２に示す如く、該グレンタンク７内部の上側位置に穀粒量検出センサ４８を配置しているものにおいて、図１５のフローチャートに示す如く、単位時間における穀粒量の測定を行うと共に、予め設定した穀粒量となる作業速度（車速）の読み込みを行い、この作業速度に対し、穀粒量が少ないときは増速し多いときは減速するよう車速の制御を行う。
【００３１】このような車速制御を行うことにより、通常のコンバインの如く、前記エンジン１７の出力に対し負荷比率の大きい脱穀装置１の負荷により車速の制御を行っているものにおいて、脱穀装置１の詰まり等による不具合の発生を少なくすることができると共に、作業者は、圃場条件による負荷の推定を行って作業速度の適否を判断するだけでよく、操作性が向上する。
【００３２】また、前記図１２に示す如く、該グレンタンク７内部の上側位置に穀粒量検出センサ４８を配置しているものにおいて、この穀粒量検出センサ４８による検出信号ｈは、図１６に示す如く、穀粒量に応じた電圧値を中心として脈流，機械振動，揺れ等により大きく変動している。
【００３３】この変動の大きい検出信号ｈでは穀粒量を検出でき難いものであるから、特定の周波数帯域の信号を抽出可能なデジタルフィルタによってソフト処理を行うことにより、穀粒量に応じた検出信号ｈの中心電圧ｊを抽出できるため、システム構成を簡素化し低コストでの実施が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１２日（２０００．１．１２） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９０１３３（Ｐ２００１−１９０１３３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１７日（２００１．７．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４５２（Ｐ２０００−３４５２） |
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