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【発明の名称】 コンバインの露払い制御装置
【発明者】 【氏名】今村 英一

【氏名】竹内 賢一朗

【氏名】市丸 智之

【氏名】水島 淳

【氏名】豊田 和男
【要約】 【課題】従来の露払い装置は、コンバイン機体の未刈稈側に一体に設け、圃場面と平行を保つ手段が設けられていないから、車体が傾斜すると未刈穀稈に対して関係位置が変化し、露払いの確実性を欠ぎ、濡れ扱ぎの負担を脱穀装置に負わせる課題があった。

【解決手段】本発明は、その課題を解決するためにつぎの解決手段を講じた。すなわち、圃場面に対する露払い装置の傾斜角度を変更調節するように接続したアクチュエ−タと、露払い装置と圃場面とのなす傾斜角度を計測するように設けた傾斜計測手段と、該傾斜計測手段の計測情報に基づいて、露払い装置を圃場面に対して平行に保つように、アクチュエ−タを制御する制御手段とによってコンバインの露払い制御装置を構成した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圃場の未刈穀稈に対して露払い作用をする露払い装置が、コンバイン機体の未刈稈側に外側方へ突出させて設けられ、前記露払い装置は、その下方の未刈穀稈が植わっている圃場面に対する傾斜角度を変更調節するアクチュエ−タに接続して設けられ、前記露払い装置と前記圃場面とのなす傾斜角度を計測する傾斜計測手段が設けられ、該傾斜計測手段の計測情報に基づいて、前記露払い装置が前記圃場面に対して平行状態を保つように、前記アクチュエ−タを作動する制御手段が設けられた構成のコンバインの露払い制御装置。
【請求項２】 未刈穀稈が植わっている圃場面とその上側に配置した露払い装置とのなす傾斜角度を変更調節するように接続されたアクチュエ−タと、前記傾斜角度を計測するように設けられた傾斜計測手段と、該傾斜計測手段の計測情報に基づいて露払い装置を平行状態に作動する前記アクチュエ−タに制御信号を送る制御手段とから露払い制御装置を構成し、該露払い制御装置を、車体水平制御装置を有するコンバイン機体に装置したコンバインの露払い制御装置。
【請求項３】 露払い制御装置は、露払い装置を露払い作用が可能な状態に始動すると、関連して制御手段が立ち上がる構成とした請求項１又は２に記載したコンバインの露払い制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンバインの露払い制御装置に関し、農業機械の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からコンバインは、早朝で朝露のあるときや小雨の中で刈取脱穀作業を行なうことがあり、そのようなときには、補助作業者が、予め、未刈穀稈に付着している露や雨水を払い棒等を使って手作業で払い落とす方法や、最近では、コンバイン機体の未刈稈側に中吊り状に露払いブラシを設け、コンバイン作業と同時に露払い作業を行なう構成の機械が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したコンバイン機体の未刈稈側に中吊り状に露払いブラシを設けてコンバイン作業と同時に露払い作業を行なう構成の機械の場合、露払いブラシは、コンバイン機体と一体構成であるから、車体が傾斜すると、露払いブラシも同じ方向に傾斜して圃場に植わっている未刈穀稈に対して関係位置が変化し、露払いの確実性を欠ぎ、濡れ扱ぎの負担を脱穀装置に負わせる課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものである。まず、請求項１の発明は、圃場の未刈穀稈に対して露払い作用をする露払い装置１が、コンバイン機体２の未刈稈側に外側方へ突出させて設けられ、前記露払い装置１は、その下方の未刈穀稈が植わっている圃場面に対する傾斜角度を変更調節するアクチュエ−タ３に接続して設けられ、前記露払い装置１と前記圃場面とのなす傾斜角度を計測する傾斜計測手段４が設けられ、該傾斜計測手段４の計測情報に基づいて、前記露払い装置１が前記圃場面に対して平行状態を保つように、前記アクチュエ−タ３を作動する制御手段５が設けられた構成のコンバインの露払い制御装置としている。
【０００５】つぎに、請求項２の発明は、未刈穀稈が植わっている圃場面とその上側に配置した露払い装置１とのなす傾斜角度を変更調節するように接続されたアクチュエ−タ３と、前記傾斜角度を計測するように設けられた傾斜計測手段４と、該傾斜計測手段４の計測情報に基づいて露払い装置１を平行状態に作動する前記アクチュエ−タ３に制御信号を送る制御手段５とから露払い制御装置６を構成し、該露払い制御装置６を、車体水平制御装置７を有するコンバイン機体２に装置したコンバインの露払い制御装置としている。
【０００６】つぎに、請求項３の発明は、露払い制御装置６は、露払い装置１を露払い作用が可能な状態に始動すると、関連して制御手段５が立ち上がる構成とした請求項１又は２に記載したコンバインの露払い制御装置としたものである。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したから、コンバインによって刈取脱穀作業を行なう過程において、同時作業として、次工程で刈取を行なう隣接の未刈稈に対して露払いを行いながら進むことができるものでありながら、露払い装置は、未刈穀稈の圃場面と平行を保ちながら前進して、穀稈に対する露払い作用位置が適正に保たれて確実に露払いを行い、濡れ扱ぎを少なくして脱穀装置の負担を著しく軽減できる特徴を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。まず、コンバイン１０は、図３乃至図６に示すように、クロ−ラ１１を有する走行車体１２上に脱穀装置１３を搭載し、その前側には刈取前処理装置１４を上下昇降自由に取り付けて構成している。そして、脱穀装置１３は、従来から公知のように、上側には扱胴を内装軸架した扱室１５を設け、その下側には揺動選別棚と圧風唐箕とを装備した選別室１６を設けて、扱室１５の前側の扱口に沿わせてフィ−ドチエン１７を設けて構成している。そして、前記刈取前処理装置１４は、前部の低位置に設けた刈取装置１８と、その刈取装置１８から後方に穀稈搬送装置１９を延長して設けて構成している。
【０００９】このように、コンバイン１０は、刈取装置１８によって刈り取った圃場の穀稈を、穀稈搬送装置１９によって後方上方まで搬送して、その終端部から前記脱穀装置１３のフィ−ドチエン１７に受け継ぎ供給して一連の刈取脱穀作業を行なう構成としている。
【００１０】つぎに、露払い装置１について説明する。まず、露払い装置１は、図３乃至図５に示すように、走行車体１２上に搭載している脱穀装置１３の側部で、未刈穀稈側に取り付けて側方に突出させて延長した状態にして作業を行なうが、作業が終了すると、図６に示すように、車体１２に沿わせた位置に収納する構成としている。
【００１１】そこで、まず、支持装置２０は、図２に示すように、上下方向に形成した支持孔２０ａを有する上下二つの支持部２１、２１’を構成し、前記脱穀装置１３（コンバイン機体２に相当する）の側部で未刈稈側に連結している。そして、支持装置２０は、コンバイン機体２の下側に固着した支持ア−ム２２を上方に延長して強固に連結支持した構成としている。
【００１２】そして、中間支持連結枠２３は、図２に示すように、一方に上下方向の支持連結ピン２４を設け、他方側には、上部に主支持フレ−ム２５を前後方向の支持軸２６によって上下回動自由に枢着して構成している。そして、中間支持連結枠２３は、支持連結ピン２４を前記した上下二つの支持部２１、２１’の支持孔２０ａに上側から挿通して支持し、前後方向に回動可能に構成している。そして、主支持フレ−ム２５は、図３および図５に示すように、刈取装置１８の刈幅と同等か、或いは、若干長く形成している。更に、主支持フレ−ム２５は、図２に示すように、前記中間支持連結枠２３の下部にシリンダ側を枢着連結した昇降シリンダ２７（アクチュエ−タ３に相当する）のピストン側を基部に枢着連結し、これの伸縮に伴って前記支持軸２６を回動支点にして上下に回動して傾斜度が調節できる構成にしている。
【００１３】そして、主支持フレ−ム２５は、図２および図３に示すように、基部を枢着した複数の揺動ア−ム２８の垂下して、その先端部にブラシア−ム２９を揺動自由に枢着連結して構成している。そして、ブラシア−ム２９は、図２に示すように、前記主支持フレ−ム２５の基部に装備している電動モ−タ３０から下側に延長した作動杆３１の下端部を枢着連結して構成している。そして、その作動杆３１は、前記主支持フレ−ム２５に中間部を枢着して回動支点とし、電動モ−タ３０の回転運動を左右往復運動としてブラシア−ム２９に伝達する構成としている。なお、実施例における作動杆３１は、前記電動モ−タ３０との間を、図２に示すように、クランク機構によって接続して上記した左右往復運動に変換している。
【００１４】そして、ブラシ３２は、図２および図３に示すように、樹脂を素材にして細い線杆状（素麺状）に形成し、図３および図６に示すように、３ブロックの層厚とし、前記ブラシア−ム２９に全長に渡って垂下状態に固着して構成している。そして、ブラシ３２は、上記した樹脂の細い線杆だけでは柔軟過ぎる（穀稈に接触すると逃げる）から、要所々々に硬い樹脂材３３を骨材として配置して構成している。この構成によって、ブラシ３２は、未刈穀稈に接触すると、柔軟で脱粒させることなく確実に露払いを行なうことができる。
【００１５】そして、係止ロット３４は、図５に示すように、基部を前記主支持フレ−ム２５の中間部に枢着し、先端部を脱穀装置１３の係止部に挿通係止して保持し、作業状態を確保できる構成としている。そして、露払い装置１は、収納位置では脱穀装置１３の後部にある固定連結具に係止する構成としている。
【００１６】つぎに、マイクロコンピュ−タを利用したコントロ−ラ５（制御手段５に相当する）と併せて、関連機器について説明する。まず、コントロ−ラ５は、制御プログラムや基準デ−タ等を内蔵したメモリを有するマイクロコンピュ−タの演算制御部であって、算術、論理および比較演算等を行なう構成となっている。
【００１７】そして、コントロ−ラ５は、図１にブロック図として示すように、入力側に、電動モ−タスイッチ３６、傾斜センサ３７、パワステレバ−スイッチ３８、負荷センサ３９、水分センサ４０をそれぞれ接続して各情報を入力する構成としている。そして、コントロ−ラ３５は、出力側に、電動モ−タ３０、昇降シリンダ制御バルブ４１、収納モ−タ４２をそれぞれ接続して設け、制御信号を出力して制御する構成としている。
【００１８】そして、電動モ−タスイッチ３６は、入切り操作によって電動モ−タ３０の駆動、停止信号を入力するのは勿論であるが、操作に関連して、コントロ−ラ５の制御作動のＯＮ、ＯＦＦ信号にもなる構成としている。つぎに、傾斜センサ３７は、本発明の傾斜計測手段４に相当し、図２および図３に示すように、超音波を利用した距離測定機器であって、発信器と受信器とから構成したセンサである。そして、傾斜センサ３７は、主支持フレ−ム２５の基部と先端部との２か所に取り付けて設け、発信器から発信した超音波が圃場面に衝突して反射し、受信器に受信されるデ−タをコントロ−ラ５に入力する構成としている。そして、コントロ−ラ５は、主支持フレ−ム２５の基部と先端部との２か所からそれぞれ入力された情報を比較演算して両者の差により圃場表面に対する主支持フレ−ム２５の傾斜度を算出して、昇降シリンダ制御バルブ４１に制御信号を出力する構成としている。
【００１９】このようにして、露払い制御装置６は、コントロ−ラ５を主要部とし、２つの傾斜センサ３７からなる傾斜計測手段４と、アクチュエ−タ３として昇降シリンダ制御バルブ４１を介して圧油が送られて伸縮する昇降シリンダ２７とから構成されている。そして、露払い装置１は、上記露払い制御装置６によって、未刈穀稈の植っている圃場表面と平行状態を保てるように構成されておる。
【００２０】以上説明した露払い制御装置６は、車体水平制御機構７（ロ−リング制御）を装備しないコンバイン１０に装置するのが普通であるが、車体水平制御機構７を装備したコンバイン１０に装備する場合もある。以下、車体水平制御機構７について、図１のブロック図の記載に基づいて説明する。
【００２１】まず、車体水平制御機構７（ロ−リング制御）は、図１に示すブロック図において、点線囲いで示すように、コントロ−ラ５の入力側に車体水平センサ４５を接続し、出力側に左シリンダ制御バルブ４６と右シリンダ制御バルブ４６’とを接続して構成している。そして、上記左右のシリンダ制御バルブ４６、４６’は、油圧の切り替えにより図示しない左右のロ−リングシリンダを伸縮調節して車体を水平制御する構成としている。
【００２２】このように、車体水平制御機構７（ロ−リング制御）は、既に広く知られているように、走行車体１２の左右の傾斜角度を車体水平センサ４５が検出してコントロ−ラ５に入力することによって水平制御が行われるが、このとき、同一車体に装備されている露払い制御装置６も同時、平行的に制御作用が行われる。したがって、露払い装置１は、車体水平制御機構７（ロ−リング制御）を装備しないコンバイン１０に装置した場合より作動範囲が狭くて対応できるから、速く平行状態に制御されて適確な露払いができる特徴がある。
【００２３】この場合、露払い制御装置６は、圃場面に対して露払い装置１を平行に保つ制御であるのに対して、車体水平制御機構７（ロ−リング制御）は、車体１２を水平状態に制御するものであるから、明らかに両者間に制御に基づく作動上に差異があって、露払い装置１を制御する有効性がある。
【００２４】つぎに、パワステレバ−スイッチ３８は、操縦位置にあるパワステレバ−４３の基部に設けられ、走行車体１２を左旋回または右旋回するとき、旋回情報をコントロ−ラ５に入力する構成としている。そのとき、コントロ−ラ５は、旋回情報が入力されると、収納モ−タ４２に制御信号を出力して駆動し、露払い装置１を収納（図６の収納位置参照）する構成としている。実施例の場合、収納モ−タ４２は、図５に示すように、脱穀装置１３の収納側に設け、ワイヤ−４４の巻き取り式で収納できる構成としているが、この構成にこだわることはない。なお、自動収納制御装置を使用する場合には、係止ロット３４は、外して収納可能な状態で作業を行なうものとする。
【００２５】なお、パワステレバ−スイッチ３８に代えて、刈取前処理装置１４に穀稈センサを設けて搬送穀稈の有無情報に基づいて自動収納する構成にしてもよい。通常、コンバイン１０は、圃場の端に達して旋回（回行）するときには、前進バックを繰り返して行なうことが多い。したがって、露払い装置１は、旋回時（回行時）に自動収納しておくと、圃場の穀稈を押し倒す等の弊害を未然に防止できる。
【００２６】つぎに、負荷センサ３９は、露払い作業中に露払い装置１が受けた負荷を検出すると、コントロ−ラ５に入力する構成としている。実施例においては、負荷センサ３９は、露払い装置１の基部で前後方向への回動支点部に装置している。そして、コントロ−ラ５は、入力してきた負荷値を、予め設定している基準値に比較して高いと、収納モ−タ４２に制御信号を出力して駆動し、露払い装置１をワイヤ−４４の巻き取り操作で収納する構成としている。このように構成すると、露払い装置１およびこれに関連機構は、破損することが少なく、安全で耐久性を増すことができる。
【００２７】そして、水分センサ４０は、図７に示すように、露払い装置１の前方位置に設け、未刈穀稈の穀粒の水分値を計測してコントロ−ラ５に入力する構成としている。そして、コントロ−ラ５は、水分センサ４０から入力された計測値を、基準値に比較して電動モ−タ３０に、回転速度の増減速、或いは、停止の制御信号を出力する構成としている。この場合、コントロ−ラ５は、基準値に対して検出した水分値が高ければ、付着水分が多いと判断して高速回転とし、低い場合には低速とし、露払い作用が必要ない程度に乾燥しておれば、停止して露払を行なわない。なお、露払い装置１は、停止すれば収納すればよい。
【００２８】そして、水分センサ４０は、既に公知の構成であるから詳細な説明は省略するが、実施例に使用する水分センサ４０は、水分によって吸収される帯域波長の電磁波を、予め選定している基準となる籾に照射して、その反射波を利用して、対象とする圃場の穀稈の籾（穂）に照射し、更に、その反射光を受けて籾表面の水分を計測する複雑な機構の構成となっている。
【００２９】そして、水分センサ４０は、図７とは異なり、露払い装置１の後方位置に設けて露払い後の穀粒の水分値を計測してコントロ−ラ５に入力する構成とすることもできる。このように構成すると、水分センサ４０は、露払い後の穀粒の水分値を計測できるから、事後対応（回転速度の増減等）を適確に行なうことができる特徴がある。
【００３０】つぎに、図８に示す実施例は、上述した水分センサ４０を露払い装置１の前方側と後方側とに設け、露払い前と露払い後の穀粒の水分値を計測して電動モ−タ３０の回転制御を行なうものである。この場合、コントロ−ラ５は、前後２つの水分センサ４０の検出値の差異を算出して基準値と比較し、電動モ−タ３０の速度を制御することができる。したがって、露払い装置１は、ブラシア−ム２９の左右揺動速度が変速されて実状に合った露払いができる。なお、実施例では、電動モ−タ３０は、直流モ−タを使用しているが選択は自由である。
【００３１】つぎに、上記水分センサ４０を、露払い装置１の回転速度を制御すると共に、脱穀選別制御にも活用する実施例を説明する。まず、コントロ−ラ５は、図１の点線囲いで示すように、出力側に、扱胴制御モ−タ４７、二番処理胴制御モ−タ４８、唐箕制御モ−タ４９、シ−ブ制御モ−タ５０をそれぞれ接続して設け、前述の水分センサ４０の検出情報に基づいて脱穀選別制御を行なう構成としている。そして、実施例の場合、２つの制御モ−ド、すなわち、籾の水分値が第一基準値に達すると「早朝モ−ド」とし、第一基準値より水分値が高くなって第二基準値に達すると「雨上がりモ−ド」として設定している。
【００３２】まず、早朝モ−ドは、籾の水分値は比較的高いが雨上がりモ−ドまでは達しない程度で、早朝作業、特有の現象で止め葉に水滴が溜っている状態にあるとき、コントロ−ラ５は、電動モ−タ３０を駆動して露払い装置１を作動して露払い作業を開始する。それと同時に、コントロ−ラ５は、扱胴制御モ−タ４７に制御信号を出力して扱胴を低速に回転し、二番処理胴制御モ−タ４８に二番処理胴を高速に回転させる制御信号を出力する構成としている。そのとき、コントロ−ラ５は、唐箕制御モ−タ４９とシ−ブ制御モ−タ５０とには、通常の選別風量と、通常の選別間隔を保持する制御信号を出力して脱穀選別制御を行なう構成としている。
【００３３】上記早朝モ−ドの脱穀作業は、扱胴を低速にして脱ぷを少なくし、二番物の量が増えるから二番処理能力を増大することになる。つぎに、雨上がりモ−ドは、籾の水分値が高くなり、葉全体が濡れている状態が多く、コントロ−ラ５は、まず、電動モ−タ３０を高速に制御してブラシア−ム２９を揺動し、高速て露払い作業を行なうモ−ドの構成としている。そして、コントロ−ラ５は、唐箕制御モ−タ４９に制御信号を出力して唐箕の選別風量を増大し、シ−ブ制御モ−タ５０にグレンシ−ブ側を開きチャフシ−ブの選別間隔を狭く制御する構成としている。
【００３４】このように、雨上がりモ−ドは、濡れ扱ぎ対策の代表的な条件の下で、脱穀選別制御を行なう場合で、揺動棚上の拡散、移送を促進し一番への回収を極力増やし、二番漏下物を減らして排塵効果を高めることができる。以上、各実施例について説明したが、本発明の露払い装置１は、電動モ−タ３０が始動されると、作動杆３１を介して前記ブラシア−ム２９が、各揺動ア−ム２８に支持された状態で左右方向に往復スライドして圃場の穀稈に直接ブラシ３２が接触して露払い作動を行なうものである。そして、ブラシ３２は、前述した露払い制御装置６の作用によって、圃場面（地面）に対して平行状態に往復スライドするから地上からの高さが変化せず、常に、穀稈に作用することができる。
【００３５】このように、本発明に係る実施例は、コンバインによって刈取脱穀作業を行なう過程において、同時作業として、次工程で刈取を行なう隣接の未刈稈に対して露払いを行いながら進むことができるものでありながら、露払い装置は、未刈穀稈の植えられている圃場面と平行を保ちながら前進して、穀稈に対する露払い作用位置が適正に保たれて確実に露払いを行なうことができ、濡れ扱ぎを少なくして脱穀装置の負担を著しく軽減することができる。
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】 平成１２年２月１５日（２０００．２．１５）
【代理人】
【公開番号】 特開２００１−２２４２１８（Ｐ２００１−２２４２１８Ａ）
【公開日】 平成１３年８月２１日（２００１．８．２１）
【出願番号】 特願２０００−３６５９３（Ｐ２０００−３６５９３）