コンバインにおける回収穀粒量検出装置及び貯留穀粒量表示装置

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【発明の名称】	コンバインにおける回収穀粒量検出装置及び貯留穀粒量表示装置
【発明者】	【氏名】高原一浩【氏名】相田宙【氏名】池田博
【要約】	【課題】枝梗粒やワラ屑の混入状況にかかわらず、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を極力精度よく検出することが可能になるコンバインにおける回収穀粒量検出装置を提供する。【解決手段】一番口に回収した穀粒をグレンタンクに搬送するスクリューコンベアを駆動するトルクを検出するトルク検出手段ＴＫ１と、検出されるトルクの情報に基づいてグレンタンクに搬送される穀粒の流量を求め、その演算結果に基づいて、グレンタンクへの穀粒の貯留容量を求める貯留容量推定手段１０１とが設けられ、貯留容量推定手段１０１は、トルク検出手段にて検出されるトルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて貯留容量を補正するように構成されている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】穀粒を貯留する穀粒タンクと、脱穀部における一番口に回収した穀粒を前記穀粒タンクに搬送する回収用のスクリューコンベアと、前記回収用のスクリューコンベアを駆動するトルクを設定サンプリング周期毎に検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段にて検出される前記トルクの情報に基づいて前記穀粒タンクに搬送される穀粒の流量を求める演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記穀粒タンクに搬送されて貯留された穀粒の貯留容量を求める貯留容量推定手段とが設けられたコンバインにおける回収穀粒量検出装置であって、前記貯留容量推定手段は、前記トルク検出手段にて検出される前記トルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて、前記貯留容量を補正するように構成されているコンバインにおける回収穀粒量検出装置。
【請求項２】前記トルク検出手段は、前記設定サンプリング周期として、前記スクリューコンベアが１回転する間における所定の回転位相毎に前記トルクを検出するように構成されている請求項１記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置。
【請求項３】駆動用エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段が備えられ、前記演算手段は、前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて、前記穀粒の流量を補正するように構成されている請求項１又は２記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置。
【請求項４】前記穀粒タンクに貯留される穀粒の水分を計測する水分計測手段が備えられ、前記演算手段は、前記水分計測手段にて検出される水分の計測情報に基づいて、前記穀粒の流量を補正するように構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置。
【請求項５】前記トルク検出手段は、回転動力を弾性体を介して前記スクリューコンベアに伝達するとともに、前記弾性体の弾性変位量に基づいて前記トルクを検出するように構成されている請求項１～４のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置。
【請求項６】請求項１～５のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置を備えた貯留穀粒量表示装置であって、前記穀粒タンクに貯留されている穀粒を外部に搬送する排出用のスクリューコンベアと、前記排出用のスクリューコンベアにて前記穀粒タンクから排出される穀粒の排出容量を推定する排出容量推定手段と、前記貯留容量推定手段にて推定された貯留容量から前記排出容量推定手段にて推定された排出容量を減算した値を残留容量として求め、前記穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する前記残留容量の割合を表す情報を求めて、その情報を表示する表示手段とが設けられている貯留穀粒量表示装置。
【請求項７】前記排出用のスクリューコンベアを駆動するトルクを設定サンプリング周期毎に検出する排出用トルク検出手段と、前記排出用トルク検出手段にて検出される前記トルクの情報に基づいて前記穀粒タンクから排出される穀粒の流量を求める排出量演算手段とが設けられ、前記排出容量推定手段は、前記排出量演算手段の演算結果に基づいて、前記穀粒の排出容量を推定するとともに、前記排出用トルク検出手段にて検出される前記トルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて、前記排出容量を補正するように構成されている請求項６記載の貯留穀粒量表示装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、穀粒を貯留する穀粒タンクと、脱穀部における一番口に回収した穀粒を前記穀粒タンクに搬送する回収用のスクリューコンベアと、前記回収用のスクリューコンベアを駆動するトルクを設定サンプリング周期毎に検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段にて検出される前記トルクの情報に基づいて前記穀粒タンクに搬送される穀粒の流量を求める演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記穀粒タンクに搬送されて貯留された穀粒の貯留容量を求める貯留容量推定手段とが設けられたコンバインにおける回収穀粒量検出装置、及び、それを用いた貯留穀粒量表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記構成のコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、従来では、前記トルク検出手段にて前記回収用のスクリューコンベアを駆動するトルクを検出するようにして、そのトルクの検出値から搬送される穀粒の流量を求めて、その求められる穀粒の流量をそのまま積算することによって、穀粒タンクに搬送されて貯留された穀粒の貯留容量として求める構成となっていた。
【０００３】又、従来の貯留穀粒量表示装置としては、上記構成の回収穀粒量検出装置によって求められた穀粒の貯留容量をそのまま用いて、穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する前記貯留容量の割合を表す情報を求めて、その情報をそのまま表示する構成となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来構成は、上述したようなスクリューコンベアにより穀粒を搬送する場合、穀粒の搬送量が多いほどスクリューコンベアを駆動するトルクは大となるという相関関係があるから、そのトルクの検出結果に基づいて穀粒の搬送量を求めて、その求められる搬送量をそのまま積算することで、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を求めるとともに、その貯留容量が穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対して占める割合としての情報を表示させるようにしたものであるが、上記従来構成においては、次のような面で正確な穀粒の貯留容量の検出が行えないおそれがあり、改善の余地があった。
【０００５】つまり、上記したようにスクリューコンベアを駆動するトルクに基づいて搬送される穀粒の流量を求める構成とした場合においては、その穀粒の流量としては、スクリューコンベアを回転駆動するときのトルクに対応する情報であることから、穀粒の重量に対応する情報として検出されるものであると考えられる。
【０００６】尚、上記したようなコンバインにおいては、刈取作業を実行しながら刈り取った穀稈を脱穀部にて扱き処理し、且つ、その扱き処理物を選別処理して穀粒とその他のワラ屑等に選別して、一番口に回収された穀粒を前記スクリューコンベアにて搬送させる構成となっており、回収される穀粒に、枝梗付き穀粒やワラ屑等が極力混入しないように選別処理するのであるが、このような枝梗付き穀粒やワラ屑等が全く存在しない状態にすることは実際上は難しく選別処理の状態によっては、これらの枝梗付き穀粒やワラ屑等が穀粒に混入するおそれがある。
【０００７】そして、上述したように、回収される穀粒に枝梗付き穀粒や藁屑等が比較的多く混入されている場合には、スクリューコンベアにて搬送される穀粒の流量、つまり、重量の情報としての流量が同じであっても、穀粒同士の隙間が大きくなり全体としての容量が大になるものと考えられる。
【０００８】そうすると、上記従来構成のように、トルクの検出結果に基づいて穀粒の搬送量を求めて、その求められる搬送量をそのまま積算することで、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を求める構成とすると、重量としての穀粒流量を求めることはできるが、穀粒タンクに貯留される容量としての穀粒量が精度よく検出できていないおそれがある。その結果、穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する前記貯留容量の割合を表す情報が精度よく表わされていないおそれがあり、例えば、前記貯留容量が実際に穀粒タンクに貯留される貯留容量よりも少なめに表示されていると、実際には穀粒タンクに穀粒が満杯状態で貯留されているにもかかわらず、最大貯留容量に対する前記貯留容量の割合として、少なめの状態が表示されて、作業者が誤って刈取作業を継続してしまうといった不都合がある。
【０００９】本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、枝梗粒やワラ屑の混入状況にかかわらず、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を極力精度よく検出することが可能になるコンバインにおける回収穀粒量検出装置を提供する点にある。
【００１０】又、本発明の他の目的は、枝梗粒やワラ屑の混入状況にかかわらず、穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する実際に貯留される穀粒の貯留容量の割合を表す情報を精度よく求めて表示することが可能となる貯留穀粒量表示装置を提供する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構成によれば、穀粒を貯留する穀粒タンクと、脱穀部における一番口に回収した穀粒を前記穀粒タンクに搬送する回収用のスクリューコンベアと、前記回収用のスクリューコンベアを駆動するトルクを設定サンプリング周期毎に検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段にて検出される前記トルクの情報に基づいて前記穀粒タンクに搬送される穀粒の流量を求める演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記穀粒タンクに搬送されて貯留された穀粒の貯留容量を求める貯留容量推定手段とが設けられたコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、前記貯留容量推定手段は、前記トルク検出手段にて検出される前記トルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて、前記貯留容量を補正するように構成されている。
【００１２】つまり、前記回収用のスクリューコンベアにて穀粒が搬送されているときに、スクリューコンベアを駆動するトルクがトルク検出手段によって検出され、演算手段にて前記トルクの情報に基づいて穀粒タンクに搬送される穀粒の流量が求められ、更に、貯留容量推定手段が、演算手段の演算結果に基づいて穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量が求められることになる。
【００１３】ところで、本出願人は、一番口に回収された穀粒を前記回収用のスクリューコンベアにて搬送するときに、そのスクリューコンベアを駆動するトルクが、穀粒に含まれる枝梗粒やワラ屑の混入の状況によって影響を受けることを実験によって見出した。しかも、このスクリューコンベアを駆動するトルクの変動幅の大きさが、穀粒に含まれる枝梗粒やワラ屑の混入の多少に影響されて変化することを実験によって知見するに至った。説明を加えると、前記トルク検出手段によってトルクが検出されるとき、搬送される穀粒に対する枝梗粒及びワラ屑の混入量が少ない場合には、図８（イ）に示すように、トルクの変動幅は小さいものとなり、搬送される穀粒に対する枝梗粒及びワラ屑の混入量が多い場合には、図８（ロ）に示すように、トルクの変動幅が大きくなることが、本出願人の実験により確認されている。
【００１４】そこで、これらの実験結果よりトルク検出手段にて検出されるトルクの変動幅の大きさに基づいて穀粒に含まれる枝梗粒及びワラ屑の混入状況を判別することが可能であることから、貯留容量推定手段は、トルク検出手段にて検出されるトルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて貯留容量を補正することが可能となるのである。
【００１５】その結果、枝梗粒やワラ屑の混入状況にかかわらず、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を極力精度よく検出することが可能になるコンバインにおける回収穀粒量検出装置を提供できるに至った。
【００１６】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、前記トルク検出手段は、前記設定サンプリング周期として、前記スクリューコンベアが１回転する間における所定の回転位相毎に前記トルクを検出するように構成されている。
【００１７】上記したようなスクリューコンベアにおいては、スクリューコンベアが特定の回転位相にあるときにそれ以外の回転位相よりも駆動トルクが大になることがある。例えば、搬送終端側個所に搬送対象物を次の搬送経路に向けて跳ね飛ばして移送させる回転羽根を備える構成においては、回転位相の差による駆動トルクの差が大になることがある。トルク検出手段によりトルクを検出する場合において、設定時間が経過する毎にトルクを検出する構成とすると、前記特定の回転位相においてトルクを検出したり、それ以外の回転位相でトルクを検出する等、回転位相が異なる検出タイミングでトルクが検出されることがあり、このような場合には、同じ搬送量であっても上記したような要因により測定誤差が生じる不利がある。
【００１８】そこで、スクリューコンベアが１回転する間における所定の回転位相毎に前記トルクを検出する構成とすることで、常に同じ回転位相におけるトルクを検出することにより穀粒の搬送量に対応するトルクを精度よく検出することが可能となり、請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１９】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項１又は２に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、駆動用エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段が備えられ、前記演算手段は、前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて、前記穀粒の流量を補正するように構成されている。
【００２０】上記したような駆動用エンジンの駆動トルクは回転速度との間に所定の相関関係を有しており、回転速度が変化すると駆動トルクも変化する特性を備えている。そして、コンバインの各部を駆動するために用いられるエンジンでは速度調整装置が備えられて、エンジン負荷のわずかな変動にかかわらず、極力、一定回転速度を維持するようにエンジン出力が自動調節される構成が一般的となっており、エンジン負荷が比較的小さい場合には回転速度、すなわち、駆動トルクも予め設定されている値に維持されることになる。しかし、脱穀作業に伴ってエンジンに対する負荷が大きくなると、回転速度、すなわち、駆動トルクが低下することがある。駆動トルクが変化すると、前記スクリューコンベアを駆動するトルクも変動することになる。そこで、このようなエンジンの回転速度の変化を回転速度検出手段にて検出して、その検出情報に基づいて、上記したようなエンジン回転速度の変動による誤差を修正すべく前記穀粒の流量を補正するのである。このようにして、穀粒の流量をより精度よく検出することが可能となり、請求項１又は２を実施するのに好適な手段が得られる。
【００２１】請求項４に記載の特徴構成によれば、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、前記穀粒タンクに貯留される穀粒の水分を計測する水分計測手段が備えられ、前記演算手段は、前記水分計測手段にて検出される水分の計測情報に基づいて、前記穀粒の流量を補正するように構成されている。
【００２２】穀粒の流量が同じであっても穀粒の水分の量が異なると前記トルクが異なった値になることがあるので、水分計測手段にて検出される穀粒の水分の計測情報を用いて、演算手段が、トルク検出手段にて検出されたトルクより求められる穀粒の流量に対してより補正を加えることで、穀粒の流量をより正確な値として求めることが可能となり、請求項１～３のいずれかを実施するのに好適な手段が得られる。
【００２３】請求項５に記載の特徴構成によれば、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置において、前記トルク検出手段は、回転動力を弾性体を介して前記スクリューコンベアに伝達するとともに、前記弾性体の弾性変位量に基づいて前記トルクを検出するように構成されている。
【００２４】スクリューコンベアを駆動するトルクを検出する場合、スクリューコンベアの駆動軸における軸の捻れ量を例えば歪みゲージ等を用いて計測することも可能であるが、このようにした場合、剛体である駆動軸自身の捻れ変位量は非常に小さく、トルクの大きさを検出しようすると、その検出用の分解能が十分取れないおそれがあるが、上記したように、回転動力を伝達する弾性体の弾性変位量に基づいてトルクを検出するので、トルクの大小による変位量を大きくすることができるので、それだけトルクの大きさを精度よく検出することが可能となり、請求項１～４のいずれか１項を実施するのに好適な手段が得られる。
【００２５】請求項６に記載の特徴構成によれば、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンバインにおける回収穀粒量検出装置を備えた貯留穀粒量表示装置において、前記穀粒タンクに貯留されている穀粒を外部に搬送する排出用のスクリューコンベアと、前記排出用のスクリューコンベアにて前記穀粒タンクから排出される穀粒の排出容量を推定する排出容量推定手段と、前記貯留容量推定手段にて推定された貯留容量から前記排出容量推定手段にて推定された排出容量を減算した値を残留容量として求め、前記穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する前記残留容量の割合を表す情報を求めて、その情報を表示する表示手段とが設けられている。
【００２６】回収用のスクリューコンベアにより搬送されて穀粒タンクに貯留されている穀粒は、排出用のスクリューコンベアにより外部の運搬車両等に向けて搬送されるが、このとき、排出容量推定手段により排出用のスクリューコンベアにて穀粒タンクから排出される穀粒の排出容量が推定される。そして、表示手段が、貯留容量推定手段にて推定された貯留容量から排出容量推定手段にて推定された排出容量を減算した値を残留容量として求め、穀粒タンクに貯留可能な最大貯留容量に対する残留容量の割合を表す情報を求めて、その情報を表示することになる。
【００２７】従って、回収用のスクリューコンベアにより搬送されてくる穀粒の貯留流量から排出用のスクリューコンベアにより排出される穀粒の排出流量を減算して、穀粒タンク内に残っている残留容量の最大貯留容量に対する割合を表す情報を表示するようにしているので、例えば、排出作業が終了した後にもタンク内に穀粒が残留しているような場合に、刈取作業を再開して回収用のスクリューコンベアによる搬送を行う場合であっても、常に、正確な残留容量として表示することができる。その結果、穀粒タンクに穀粒が満杯状態で貯留されているにもかかわらず、最大貯留容量に対する実際の容量の割合として少なめの状態が表示されて、作業者が誤って刈取作業を継続してしまうといった不都合を未然に回避することが可能となる。
【００２８】請求項７に記載の特徴構成によれば、請求項６に記載の貯留穀粒量表示装置において、前記排出用のスクリューコンベアを駆動するトルクを設定サンプリング周期毎に検出する排出用トルク検出手段と、前記排出用トルク検出手段にて検出される前記トルクの情報に基づいて前記穀粒タンクから排出される穀粒の流量を求める排出量演算手段とが設けられ、前記排出容量推定手段は、前記排出量演算手段の演算結果に基づいて、前記穀粒の排出容量を推定するとともに、前記排出用トルク検出手段にて検出される前記トルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて、前記排出容量を補正するように構成されている。
【００２９】排出される穀粒の流量を求める場合にも、貯留容量を求める場合と同様に、トルクの情報に基づいて排出される穀粒の流量を求めるとともに、トルクの変動幅の大きさに基づいて補正を加えることで、枝梗粒やワラ屑の混入状況にかかわらず、穀粒タンクに貯留された穀粒の貯留容量を極力精度よく検出することが可能になり、請求項６を実施するのに好適な手段が得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンバインにおける回収穀粒量検出装置及び貯留穀粒量表示装置について図面に基づいて説明する。図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌを備えた走行機体２の前部側に昇降操作自在に刈取部３を備えるとともに、その刈取部３の機体横側部に運転部４が設けられ、前記走行機体２の後部側には、刈取部３にて刈り取られた刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置５、及び、脱穀処理にて回収された穀粒を貯留する穀粒タンクとしてのグレンタンク６が設けられている。前記刈取部３は、倒伏している植立穀稈を立姿勢に引き起こす引起し装置７、引き起こされた植立穀稈の株元側を切断する刈取装置８、刈取られた立姿勢の刈取穀稈を徐々に横倒れ姿勢になるように挟持搬送しながら後方側の脱穀装置５に向けて搬送する搬送装置９等を備えて構成されている。
【００３１】図２に示すように、前記脱穀装置５は、フィードチェーン１０により刈取穀稈の株元側を挟持して搬送しながら、扱室１１内で回転駆動される扱胴１２にて搬送される穀稈の穂先側を扱き処理するように構成され、扱き処理された処理物は受網１３から下方の選別部１４に漏下して選別処理されるようになっている。前記選別部１４は、漏下した処理物を揺動運動によって搬送方向下手側に向けて移送しながら、穀粒や枝付き籾等の二番物を漏下選別する揺動選別板１５、選別風を供給する唐箕１６、揺動選別板１５から漏下して一番口に回収した穀粒を機体横一側部に搬送する一番物回収用の横送りスクリューコンベア、揺動選別板１５から漏下した二番物を回収して機体横一側部に搬送する二番物回収用のスクリューコンベア１８、細かなワラ屑等の塵埃を機外に排出させる排塵ファン１９等を備えて構成されている。前記揺動選別板１５は、扱室１１の搬送始端側から漏下する処理物を受け止めて後方側に移送するグレンパン２０、揺動移送しながら穀粒や二番物を選別漏下させる粗選別用のチャフシーブ２１、ワラ屑を後方に送るストローラック２２が処理物移送方向に沿ってその記載順に設けられ、チャフシーブ２１の下方側には、穀粒を選別漏下させる精選別用のグレンシーブ２３が設けられ、一番物回収用のスクリューコンベア１７にて穀粒が回収されるように構成されている。
【００３２】前記一番物回収用の横送りスクリューコンベア１７にて回収されて脱穀装置５の横一側部に搬送された穀粒は、その横送りスクリューコンベア１７の搬送終端部にベベルギア機構により連動連結された縦送りスクリューコンベア２５により上揚搬送され、その上端の供給口２６から縦送りスクリューコンベア２５に設けられた羽根体２７により飛散させる状態でグレンタンク６の内部に供給して貯留させる構成となっている。前記一番物回収用の横送りスクリューコンベア１７の搬送途中には、穀粒の含有水分を測定する水分計測手段としての水分計Ｓ１が設けられ、搬送される穀粒の含有水分を測定するようになっている。例えば、植立穀稈が雨や朝露で濡れて水分が多いときは、少ない場合に比べて横送りスクリューコンベア１７による搬送の際にはすべりがよく駆動トルクが小になるが、縦送りスクリューコンベア２５による搬送の際には、穀粒の重量に水分の重量が加算された大きめの重量が螺旋スクリューによる移動に対する負荷となり逆に駆動トルクが大になることがあるので、その水分を測定しておいて、後述するような穀粒量演算処理において利用するようにしている。
【００３３】又、グレンタンク６内に貯留されている穀粒を、タンクの満杯時や刈取作業終了後等において、外部のトラック等の運搬車両に排出させるためのアンローダ装置２８が備えられている。このアンローダ装置２８は、グレンタンク６の底部に横向き姿勢で備えられた排出用の底スクリューコンベア２８ａ、この底スクリューコンベア２８ａの搬送終端部にベベルギア機構により連動連結されて穀粒を上揚搬送する排出用の縦送りスクリューコンベア２８ｂ、この縦送りスクリューコンベア２８ｂの搬送終端部にベベルギア機構により連動連結されて旋回操作自在並びに昇降操作自在に設けられた排出用の旋回スクリューコンベア２８ｃの夫々を備えて構成されている。
【００３４】図３にコンバインの伝動構成が示されている。原動部としてのエンジンＥの動力がベルトテンション式の主クラッチ２９、油圧式無段変速装置３０及びミッションケース３１を介して左右のクローラ走行装置１Ｒ，１Ｌに伝達されるとともに、無段変速装置３０による変速後の出力が刈取クラッチ３３を介して断続自在に刈取部３に伝達される構成となっている。一方、エンジンＥの動力が脱穀クラッチ３５を介して断続自在に前記脱穀装置５に伝達され、エンジンＥの動力が穀粒排出クラッチ５０を介して断続自在にアンローダ装置２８に伝達される構成となっている。前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段としてのエンジン速度センサＳ２が設けられ、このエンジン速度センサＳ２の情報は後述するような流量演算処理において利用するようにしている。
【００３５】そして、このコンバインには、前記一番物回収用の横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５の駆動トルクを設定サンプリング周期毎に検出する回収用のトルク検出手段ＴＫ１、前記アンローダ装置２８の駆動トルクを設定サンプリング周期毎に検出する排出用のトルク検出手段ＴＫ２、回収用トルク検出手段ＴＫ１にて検出されるトルクの検出情報に基づいて、横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５にて搬送される穀粒の回収流量を演算する回収量演算手段１００、この回収量演算手段１００の演算結果に基づいて、グレンタンク６に搬送されて貯留された穀粒の貯留容量を推定する貯留容量推定手段１０１、排出用トルク検出手段ＴＫ２にて検出される前記トルクの検出情報に基づいてアンローダ装置２８にて搬送される穀粒の排出流量を演算する排出量演算手段１０２、この排出量演算手段１０２の演算結果に基づいてグレンタンク６から外部に排出される穀粒の排出容量を推定する排出容量推定手段１０３、貯留容量推定手段１０１にて推定された貯留容量から排出容量推定手段１０３にて推定された排出容量を減算した値を残留容量として求め、グレンタンク６に貯留可能な最大貯留容量に対する残留容量の割合を表す情報を求めて、その情報を表示する表示手段Ｆの夫々が備えられている。
【００３６】前記回収量演算手段１００及び排出量演算手段１０２は、トルクに基づいて求める穀粒の流量を、水分計Ｓ１の検出情報及びエンジン速度センサＳ２の検出情報に基づいて補正するように構成されている。又、前記貯留容量推定手段１０１は、回収用トルク検出手段ＴＫ１にて検出されるトルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて前記貯留容量を補正するように構成され、前記排出容量推定手段１０３は、排出用トルク検出手段ＴＫ２にて検出されるトルクの設定個数分の検出値における変動幅の大きさに基づいて前記排出容量を補正するように構成されている。
【００３７】前記回収用トルク検出手段ＴＫ１は、エンジンＥからの回転動力が弾性体を介して前記一番物回収用の横送りスクリューコンベア１７に伝達される弾性体伝動機構Ｄ１を備えて構成され、弾性体よりも伝動上手側の回転駆動部分と、弾性体よりも伝動下手側の回転駆動部分との間の回転位相差を検出して、その回転位相差の情報に基づいてトルクを検出するように構成されている。又、前記排出用トルク検出手段ＴＫ２は、エンジンＥからの回転動力が弾性体を介して前記アンローダ装置２８に伝達される弾性体伝動機構Ｄ２を備えて構成され、弾性体よりも伝動上手側の回転駆動部分と、弾性体よりも伝動下手側の回転駆動部分との間の回転位相差を検出して、その回転位相差の情報に基づいてトルクを検出するように構成されている。尚、前記各トルク検出手段ＴＫ１，ＴＫ２の回転位相差検出のための具体構造は共に同じ構成であるから、以下、前記回収用トルク検出手段ＴＫ１について説明し、排出用トルク検出手段ＴＫ２については説明を省略する。
【００３８】図３に示すように、エンジンＥから回転動力が伝えられる駆動軸３６と一番物回収用の横送りスクリューコンベア１７の回転軸１７ａとの間に弾性体伝動機構Ｄ１が介装されている。この弾性体伝動機構Ｄ１は次のように構成されている。つまり、図４、図５に示すように、前記駆動軸３６と横送りスクリューコンベア１７の回転軸１７ａとが同一軸芯上に位置するとともに、駆動軸３６の先端側小径軸部３６ａが筒状に形成されたスクリューコンベア１７の回転軸１７ａに相対回動自在に内嵌されている。そして、駆動軸３６に一体的に設けられる駆動側回転板３７と、横送りスクリューコンベア１７の回転軸１７ａに一体的に設けられる従動側回転板３８とが所定間隔をあけて対向する状態で設けられ、駆動側回転板３７に周方向に約１８０度の間隔をあけて固設した一対の突起３９と、従動側回転板３８に周方向に約１８０度の間隔をあけて固設した一対の突起４０との間に夫々コイルスプリング４１を張設している。従って、駆動側回転板３７が回転駆動されると、前記各コイルスプリング４１の張力を介して従動側回転板３８が回転駆動されるように構成されている。前記従動側回転板３８に固設した一対の突起４０は、駆動側回転板３７に周方向に所定長さを有する長孔４２を挿通するように設けられており、各回転板３７，３８は長孔４２による融通分だけ相対回動が可能なように構成されている。このようにして、エンジンＥからの回転駆動力が弾性体としての各コイルスプリング４１を介して横送りスクリューコンベア１７の回転軸１７ａに伝達されるように構成されている。
【００３９】図５に示すように、前記駆動側回転板３７の外周部には、周方向に９０度の間隔をあけて４個の位相検出用の突起４４が形成されるとともに、各位相検出用の突起４４の回転方向下手側に適宜間隔をあけて基準位置検出用の突起４５が夫々形成されている。又、従動側回転板３８の外周部には、穀粒が搬送されていない無負荷状態、即ち、各コイルスプリング４１が伸張していない状態において、前記４個の位相検出用の突起４４とほぼ同位相となる位置に４個の位相差検出用の突起４６が形成されている。そして、夫々の回転板３７，３８の径方向外方側の所定位置に夫々回転センサＳ３，Ｓ４が位置固定状態で設けられている。この回転センサＳ３，Ｓ４は、例えば、ホール素子等、各回転体３７，３８の外周部に対する離間距離の変化による磁気の変化等を利用して、回転に伴って前記突起が通過する毎に図７に示すように検出信号を出力するように構成されている。尚、駆動側回転板３７に対応する回転センサＳ３は１回転当たり計８個の検出信号を出力することになり、従動側回転板３８に対応する回転センサＳ４は１回転当たり計４個の検出信号を出力することになる。各回転センサＳ３，Ｓ４の出力はマイクロコンピュータを備えた制御装置Ｈに入力される。
【００４０】前記排出用トルク検出手段ＴＫ２においても、同様に、上記弾性体伝動機構Ｄ１と同様な構成の弾性体伝動機構Ｄ２が設けられるとともに、一対の回転センサＳ５，Ｓ６が設けられ、それらの出力も制御装置Ｈに入力される。
【００４１】前記制御装置Ｈには、図６に示すように、各回転センサＳ３～Ｓ６のほか、水分計Ｓ１、エンジン速度センサＳ２、不揮発性のメモリ４７が接続され、更には、収量計測処理の開始及び停止を指令する収量計測スイッチＳＷ、穀粒排出クラッチ５０がオンしている排出状態であるか否かを検出する排出検出センサＳ７、穀粒回収量等の演算結果を表示する例えば液晶表示装置等からなる表示装置４８、後述するような異常状態を警報する警報手段の一例としての警報ランプ４９の夫々が接続されている。
【００４２】そして、制御装置Ｈは、前記各回転センサＳ３，Ｓ４により検出される駆動側回転板３７と従動側回転板３８との間の回転位相差に基づいて、横送りスクリューコンベア１７を駆動するトルクを求める回収用トルク算出処理、前記トルクの検出情報、水分計Ｓ１の検出情報、エンジン回転センサＳ３の検出情報等に基づいて、横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５にて搬送される穀粒の回収流量を演算する回収量演算処理、回収流量の演算結果に基づいてグレンタンク６に搬送されて貯留された穀粒の貯留容量を求める貯留容量推定処理、前記各回転センサＳ５，Ｓ６により検出される回転位相差に基づいて、アンローダ装置２８を駆動するトルクを求める排出用トルク算出処理、前記トルクの検出情報、水分計Ｓ１の検出情報、エンジン回転センサＳ３の検出情報等に基づいて、アンローダ装置２８にて搬送される穀粒の排出流量を演算する排出流量演算処理、排出流量の演算結果に基づいてグレンタンク６から排出される穀粒の排出容量を求める排出容量推定処理、前記貯留容量から前記排出容量を減算した値を残留容量として求めてグレンタンク６に貯留可能な最大貯留容量に対する前記残留容量の割合を表す情報を求めて、その情報を表示装置４８に表示させる残量容量算出表示処理の夫々の処理を実行するように構成されている。従って、制御装置Ｈを利用して、回収量演算手段１００、貯留容量推定手段１０１、排出量演算手段１０２、排出容量推定手段１０３夫々が構成されている。
【００４３】以下、図１５～図１９のフローチャートに基づいて制御装置Ｈによる自動制御動作について説明する。尚、この自動制御動作は、図示しないメインスイッチがオンして、エンジンＥが始動しており、脱穀クラッチが入り状態になっている状態で処理が開始されることになる。制御装置Ｈは、図１５に示すように、前記回収量演算処理を行った後に、前記貯留容量推定処理を実行し（ステップ１、２）、排出検出センサＳ７の検出情報に基づいて、アンローダ装置２８による穀粒排出処理が行われていれば、排出流量演算処理を実行するとともに、排出容量推定処理を実行する（ステップ３、４、５）。そして、前記残量容量算出表示処理を実行し（ステップ６）、収量計測スイッチＳＷがオンしていれば回収流量を累積演算してその時点までの総収穫量を求めて表示装置４８に別途表示させる（図１３参照）（ステップ７～９）。尚、収量計測スイッチＳＷがオフすると、累積演算処理は停止してそれまでの累積演算値を表示する（ステップ１０）。
【００４４】次に、図１６を参照して、前記回収量演算処理について説明する。先ず、横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５が駆動されており上記したような回転センサＳ３，Ｓ４による位相差データを取り込む（ステップ１１）。このとき、横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５に穀粒が全く存在しない無負荷状態であれば、駆動側の位相検出用の突起４４に対応する検出信号ａと、従動側の位相差検出用の突起４６に対応する検出信号ｂとの間の位相差が生じない構成となっているが駆動トルクが大になるに伴ってこの位相差が大きくなるので、この位相差に基づいて横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５を駆動するトルクを検出するのである（ステップ１４）。詳述すると、図７に示すように、駆動側の位相検出用の突起４４に対応する検出信号ａと、従動側の位相差検出用の突起４６に対応する検出信号ｂとの間の位相差のデータｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４と、駆動側の位相検出用の突起４４に対応する検出信号ａと基準位置検出用の突起４５に対応する検出信号ｃとの間の間隔データ（基準データ）Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４との比率により、駆動側回転板３７と従動側回転板３８との位相差を求める。但し、１回転当たり４個（ｔ１／Ｔ１），（ｔ２／Ｔ２），（ｔ３／Ｔ３），（ｔ４／Ｔ４）の位相差のデータが求められるが、後述するような穀粒の回収流量を求めるための情報としては、その１回転中の４個のデータ中で最小の値を用いて演算することになる。
【００４５】前記位相差は、横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５を駆動するトルクに応じて変化することになる。つまり、トルクが小さい場合には、コイルスプリング４１が大きく伸張することはなく駆動側回転板３７と従動側回転板３８との間の回転位相差は小さいが、トルクが大きくなるに伴って、コイルスプリング４１の伸張量が大となり駆動側回転板３７と従動側回転板３８との間の回転位相差は大になる。
【００４６】尚、前記位相差が設定している許容値を超えているときには、搬送詰まりを起こしている等の異常状態であると判断できるから、上記したような処理を停止して警報作動を実行するようにしている（ステップ１２，１３）。警報ランプ４９を点灯させて、詰まりによる異常状態であることを操縦者に報知するのである。
【００４７】上記各スクリューコンベア１７、２５では、前回の作業が終了していても内部には残留粒が存在するので、作業開始前であっても少し負荷がかかる状態となっている。従って、１番口に穀粒が回収されていない状態であっても、トルクのオフセット値が存在することになるので、トルク検出値からこのオフセット値を減算して正確なトルクを検出するようにしている。つまり、制御が開始されてから１００回転したときのその１００回転分のトルクのデータの平均値を求めて、その平均値を初期トルク（オフセット値に対応する）としてメモリ４７に記憶させておく（ステップ１５）。そして、設定時間（２０ｍｓｅｃ）の時間間隔毎に過去１０回転分のデータに基づいてトルクの変動幅の大きさを算出する（ステップ１６）。
【００４８】次に、前記１回転中に得られる４個のトルクデータの中で最小の値を用いて、穀粒の搬送流量を演算にて求めるのであるが、そのとき、前記各トルク検出値から前記初期トルクを減算して正確な穀粒搬送に伴うトルクデータに修正して( ステップ１７) 、トルクデータから横送りスクリューコンベア１７及び縦送りスクリューコンベア２５にて搬送される穀粒の回収流量を演算にて求める（ステップ１８）。具体例で説明すると、前記トルクと穀粒の流量とは、本出願人の実験によると、例えば、図９に示すように相関関係があり、例えば、回収流量をｙ，トルクをｘとすると、[ 数１］に例示するような一定の演算式（多項式）を設定することができる。
【００４９】
【数１】ｙ＝１６．５８２ｘ―１３．３４３ｘ²【００５０】従って、このような演算式に基づいて回収流量を求めることができる。
【００５１】そして、この回収流量の値を、水分計Ｓ１にて計測される穀粒の水分、エンジン速度センサＳ５にて検出されるエンジンの回転速度、トルクの変動幅の大きさの夫々の情報に基づいて適宜補正することで正確な穀粒の回収流量を求めるようにしている（ステップ１９）。つまり、穀粒の水分が変化すると、それに伴ってスクリューコンベアの駆動トルクも変動するので、本出願人は、実際の穀粒搬送を行った実験結果に基づいて、例えば図１０に示すように含水率に対する補正係数を求めて、上記したように回転位相差に基づいて求められる回収流量を含水率が多いほど小さい値に補正するようにしている。
【００５２】又、この種の作業車に搭載されるエンジンは速度調整装置が備えられており、エンジン負荷が多少変動しても回転速度はほぼ一定に維持されるように、速度調整される構成となっているが、作業に伴って負荷が大になると回転速度が変化することがある。このように回転速度が変化すると、エンジンＥにて駆動される横送りスクリューコンベア１７の駆動トルクも変動することから、回転速度の変動、具体的には、図１１に示すように負荷の増大による定格値からの低下割合に対する補正係数を求めて、低下割合が大きいほど搬送の回収流量を大側に補正するようにしている。
【００５３】尚、穀粒に対して枝梗粒及びワラ屑の混入量が多い場合には、少ない場合に比べて、同じ搬送流量であってもトルクが大になることが、本出願人の実験により判明している。そこで、図１２に示すように、トルクの変動幅が大きいほど回収流量を大側に補正するようにしている。
【００５４】次に、貯留容量推定処理について説明する。図１７に示すように、前記回収量演算処理にて求められる回収流量を逐次、積算することによって、グレンタンク内に貯留されている穀粒の貯留量を演算にて求める（ステップ２０）。そして、このとき、上記ステップ１６にて求められたトルクの変動幅の大きさに基づいて穀粒に含まれる枝梗粒及びワラ屑の混入状況より、グレンタンク内に堆積するときの堆積密度を推定する（ステップ２１）。説明を加えると、搬送される穀粒に対して枝梗粒及びワラ屑の混入量が少ない場合には、図８（イ）に示すようにトルクの変動幅Ｗ１が小さくなり、枝梗粒及びワラ屑の混入量が多い場合には、図８（ロ）に示すようにトルクの変動幅Ｗ２が大きくなることが本出願人の実験データにより確認されている。従って、このような本出願人による実験データに基づいて、トルクの変動幅の大きさに基づいて穀粒に含まれる枝梗粒及びワラ屑の混入の割合を推定して、堆積密度を推定することができ、より実際の容積に近い状態となるように前記貯留量の積算値を補正することにより貯留容量を求めることができるのである（ステップ２２）。
【００５５】本出願による実験データにて示すと、同じ搬送流量として求められていても例えば、穀粒に対する枝梗付き穀粒やワラ屑の混入割合が５～６パーセントであれば、それらが含まれない場合に比べて２～３割容量が増大することが確認されている。
【００５６】前記排出流量演算処理は、図１８のステップ２３～ステップ３１に示すように、排出される穀粒を対象として、排出用トルク検出手段の検出情報に基づいて処理が行われる点を除いてその他の処理内容は、前記回収量演算処理と同じ内容の処理内容となっており説明は省略する。尚、このとき、トルクと穀粒の流量との間の関係式は、アンローダ装置における実験データに基づいて別途設定されることになる。又、前記貯留容量推定処理についても、同様に、図１９のステップ３２～ステップ３４に示すように、排出される穀粒を対象として、排出用トルク検出手段の検出情報に基づいて処理が行われる点を除いてその他の処理内容は、前記貯留容量推定処理と同じ内容の処理となっているので説明は省略するが、トルクの変動幅の大きさに基づいて穀粒に含まれる枝梗粒及びワラ屑の混入の割合を推定して排出容量を補正することにより、排出容量を精度よく求めることができる。尚、上記したように求められた各種の情報は適宜、メモリ４７に書込み記憶させるようにしている。
【００５７】次に、前記残量容量算出表示処理について説明を加えると、前記貯留容量推定処理により求められた貯留容量から前記排出容量推定処理により求められた排出容量を減算した値を残留容量として求めて、この残留容量が、予め定まった値として記憶されているグレンタンク６に貯留可能な最大貯留容量と比較して、その最大貯留容量に対する前記残留容量の割合を求めて、それを運転部４に備えられた表示装置４８に作業者が視認可能な状態で表示するのである。例えば、刈取作業中においては、図１３に示すように、最大貯留容量が１００パーセントとすると、現在の貯留容量を７０パーセントであるといったように文字表示やバーグラフ表示にて表示するのである。又、穀粒排出クラッチがオンして穀粒が排出されているときには、例えば、図１４に示すように、バーグラフ表示に加えて重量で表示したり、もみ回収袋に対応する袋数で表示したりするようにしてもよい。
【００５８】前記弾性体伝動機構Ｄ１、前記各回転センサＳ４，Ｓ５、及び制御装置Ｈのトルク算出処理の構成によりトルク検出手段ＴＫ１が構成され、前記弾性体伝動機構Ｄ２、前記各回転センサＳ６，Ｓ７、及び制御装置Ｈのトルク算出処理の構成によりトルク検出手段ＴＫ２が構成され、前記表示装置４８と制御装置Ｈによる表示情報算出処理により表示手段Ｆが構成されることになる。尚、前記回収用トルク検出手段ＴＫ１におけるトルクと穀粒搬送流量との相関関係を示す上記数式（数１）は一例にすぎず、この内容に限定されるものではない。
【００５９】〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、排出用トルク検出手段にて検出されるトルクの情報に基づいてグレンタンクから排出される穀粒の流量を求める排出量演算手段が設けられ、排出容量推定手段は、排出量演算手段の演算結果に基づいて穀粒の排出容量を推定する構成として、排出容量を精度よく検出できるようにしたが、このような構成に限らず、例えば、アンローダ装置の搬送途中に専用の流量センサを設けて穀粒の排出容量を推定する等、他の構成を採用してもよい。
【００６０】（２）上記実施形態では、トルク検出手段において、上記弾性体としてコイルスプリングを２個用いたが、コイルスプリングを３個以上用いてもよく、コイルスプリングに代えてゴムや板バネ等の弾性体でもよい。又、このような弾性体は、引張り力によって回転動力を伝達する構成に比べて圧縮力によって回転動力を伝達する構成としてもい。
【００６１】（３）上記実施形態では、トルク検出手段として、前記弾性体伝動機構Ｄ及び前記各回転センサＳ３，Ｓ４を備えて構成する場合を例示したが、トルク検出手段としては、このような構成に限らず、例えば、スクリューコンベアの回転軸の捻り量を歪みゲージ等により直接検出する構成とする等、各種の形態で駆動トルクを検出してもよい。
【００６２】（４）上記実施形態では、回収用スクリューコンベアとして、一番口の穀粒回収用の横送りスクリューコンベアと縦送りスクリューコンベアとを連動連結させて、横送りスクリューコンベアの伝動上手側での駆動トルク、すなわち、横送りスクリューコンベア及び縦送りスクリューコンベアの両方を駆動トルクを検出するようにしたが、このような構成に限らず、エンジンの動力を横送りスクリューコンベアと縦送りスクリューコンベアとに夫々各別に伝達する構成として、横送りスクリューコンベアだけの駆動トルクや縦送りスクリューコンベアだけの駆動トルクを検出する構成としてもよい。
【００６３】又、排出用スクリューコンベアとして、底スクリューコンベア、縦搬送スクリューコンベア、及び、旋回スクリューコンベアを連動連結させて、底スクリューコンベアの伝動上手側での駆動トルク、すなわち、前記各スクリューコンベア全ての駆動トルクを検出するようにしたが、このような構成に限らず、縦送りスクリューコンベアの伝動上手側での駆動トルクや旋回スクリューコンベアの伝動上手側での駆動トルクを検出するような構成としてもよい。
【００６４】（５）上記実施形態では、制御が開始されてから１００回転したときのその１００回転分のトルクのデータの平均値を求めて、その平均値をオフセット値として記憶させる構成としたが、このようにオフセット値を実際の検出値に基づいて設定する構成に代えて、実験データ等に基づいて定められる値をオフセット値として設定して、予め、メモリに書込み記憶させておいて、脱穀作業のときには、その値を読み出してトルク検出値から減算する処理だけを実行するように構成してもよい。
【００６５】（６）上記実施形態では、スクリューコンベアに穀粒が全く存在しない無負荷状態であれば、駆動側の位相検出用の突起４４に対応する検出信号ａと、従動側の位相差検出用の突起４６に対応する検出信号ｂとの間の位相差が生じない構成となっている場合を例示したが、このような構成に限らず、前記スクリューコンベアの回転が停止している状態で、前記検出信号ａと前記検出信号ｂとの間の位相差が生じない構成としておくと、無負荷状態であっても駆動回転を開始すると前記各信号の位相差が生じることになるが、この値を無負荷回転時の位相差による無負荷回転トルクを算出して記憶しておいて、例えば、前記実施形態における図８のステップ１１において、検出トルクからこの無負荷回転トルクを減算してデータを修正する構成としてもよい。あるいは、このように無負荷回転時のトルクを検出して記憶する構造に代えて、予め所定値を設定しておいて、その値を減算してトルク検出データを修正する構成としてもよい。
【００６６】（７）上記実施形態では、トルク検出手段として、スクリューコンベアが１回転する間における所定の回転位相として、約９０度づつ位相をずらせた１回転あたり４個所の位置にて前記トルクを検出するようにしたが、このような構成に限らず、１回転あたり１～３回、あるいは、５回以上検出する構成でもよく、このような所定の回転位相に限らず、例えば、設定時間毎にトルクを検出する構成としてもよい。
【００６７】（８）上記実施形態では、前記トルクの変動幅の大きさに基づいて穀粒の搬送量を補正するようにしたが、このような補正を行わない構成としてもよい。
【００６８】（９）上記実施形態では、エンジンの回転速度の検出値に基づいて穀粒の搬送量を補正するようにしたが、このような補正を行わない構成としてもよい。
【００６９】（１０）上記実施形態では、求められた収量の計測結果を表示部にて表示させるようにしたが、このような構成に代えて、あるいは、このような構成に加えて、無線通信にて外部の管理装置に通信するような構成としてもよい。
【００７０】（１１）上記実施形態では、収量計測スイッチＳＷのオンオフにより累積演算処理の実行と停止を切り換えるようにしたが、これに代えて、積算開始を指令する開始スイッチと、積算停止を指令する停止指令スイッチとを各別に設ける構成としてもよい。
【００７１】（１２）上記実施形態では、前記警報動作として警報ランプを点灯させる構成としたが、このような構成に代えて、又は、このような構成に加えて、ブザーを作動させる構成としたり、あるいは、エンジンを非常停止させる等の作動を実行するようにしてもよく、または、このような警報作動を実行しないようにしてもよい。

【出願人】	【識別番号】０００００１０５２【氏名又は名称】株式会社クボタ
【出願日】	平成１２年３月２７日（２０００．３．２７）
【代理人】	【識別番号】１００１０７３０８【弁理士】【氏名又は名称】北村修一郎
【公開番号】	特開２００１－２６９０４９（Ｐ２００１－２６９０４９Ａ）
【公開日】	平成１３年１０月２日（２００１．１０．２）
【出願番号】	特願２０００－８６０５２（Ｐ２０００－８６０５２）