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【発明の名称】 穀粒流量検出装置
【発明者】 【氏名】飯田 訓久

【氏名】木村 敦

【要約】 【課題】衝突板に対する穀粒の衝突力を荷重測定センサで検出する穀粒流量検出装置において、感圧センサなどの小型で安価な荷重測定センサを用いて構成できるようにすると共に、穀粒との衝突や穀粒流路内の塵埃などに起因するセンサのトラブルを回避する。

【解決手段】穀粒流量検出装置100は、穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板101と、衝突板101に作用する衝突力が回動力として伝達される回動部材102と、回動部材102を回動自在に支持する支点軸103と、穀粒流路の外部で回動部材102の回動力を検出する感圧センサ104とを備えて構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
穀粒の流量を検出する穀粒流量検出装置であって、
穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板と、
衝突板に作用する衝突力が回動力として伝達される回動部材と、
回動部材を回動自在に支持する支点軸と、
穀粒流路の外部で回動部材の回動力を検出するセンサと
を備えることを特徴とする穀粒流量検出装置。
【請求項2】
前記回動部材が、穀粒流路の内外を仕切る仕切壁を貫通し、穀粒流路の内部に位置する回動部材の一端部で衝突板を一体的に支持する一方、穀粒流路の外部に位置する回動部材の他端部にセンサを配置して回動部材の回動力を検出することを特徴とする請求項1記載の穀粒流量検出装置。
【請求項3】
前記支点軸が、穀粒流路の内外を仕切る仕切壁を貫通し、穀粒流路の内部に位置する支点軸の一端部で衝突板を一体的に支持する一方、穀粒流路の外部に位置する支点軸の他端部で回動部材の一端部を一体的に支持し、該回動部材の他端部にセンサを配置して回動部材の回動力を検出することを特徴とする請求項1記載の穀粒流量検出装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、脱穀選別装置などの穀粒流路において穀粒の流量を検出する穀粒流量検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
脱穀選別装置などに設けられ、穀粒の流量を検出する穀粒流量検出装置が知られている。例えば、特許文献1、2に記載される脱穀選別装置は、二番還元される穀粒の流量を穀粒流量検出装置で検出し、該検出流量に応じてチャフシーブの開度量を自動制御するように構成されている。
【0003】
しかしながら、特許文献1、2に記載される穀粒流量検出装置は、いずれも穀粒との衝突に応じて回動する衝突板を備え、該衝突板の回動変位量をポテンショメータなどの変位センサで検出する変位量検出方式であるため、衝突板の回動変位に応じた穀粒の衝突角度変化により、検出精度が低下するという問題があった。
また、変位量検出方式の穀粒流量検出装置では、衝突板に回動負荷を与えるために力の強いスプリングが使用されるので、低流量での検出精度にも問題があった。
【0004】
そこで、本発明者らは、衝突力を直接検出する衝突力検出方式の穀粒流量検出装置を過去に提案した(特許文献3参照)。このような穀粒流量検出装置によれば、衝突板の角度がほとんど変化しないため、穀粒の衝突角変化による検出精度の低下を回避でき、しかも、衝突板を付勢するスプリングが不要になるので、低流量でも良好な検出精度を得ることが可能となった。
【特許文献1】特許第2721083号公報
【特許文献2】特開平9−322640号公報
【特許文献3】特開2005−130776号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献3に記載のように衝突力を直接検出するには、大型ロードセルなどの高価な荷重測定センサが必要になるので、穀粒流量検出装置の価格が高くなるという新たな問題が生じた。しかも、衝突力を直接検出する場合は、センサの少なくとも一部を穀粒流路内に配置する必要があるので、穀粒の衝突や穀粒流路内の塵埃などに起因し、センサにトラブルが生じる惧れがあった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、穀粒の流量を検出する穀粒流量検出装置であって、穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板と、衝突板に作用する衝突力が回動力として伝達される回動部材と、回動部材を回動自在に支持する支点軸と、穀粒流路の外部で回動部材の回動力を検出するセンサとを備えることを特徴とする。このようにすると、穀粒が衝突しても衝突板の角度がほとんど変化しないため、穀粒の衝突角変化による検出精度の低下を回避できる。また、衝突板に回動負荷を与える力の強いスプリングが不要になるので、低流量でも良好な検出精度が得られる。また、衝突力を直接検出するのではなく、衝突力を回動部材で回動力に変換し、この回動力をセンサで検出するので、大型ロードセルなどの高価な荷重測定センサを用いなくても、感圧センサなどの小型で安価な荷重測定センサを用いて穀粒流量検出装置を構成することが可能になる。しかも、センサは、穀粒流路の外部で回動部材の回動力を検出するので、穀粒との衝突や穀粒流路内の塵埃などに起因するセンサのトラブルも回避できる。
また、本発明の穀粒流量検出装置は、前記回動部材が、穀粒流路の内外を仕切る仕切壁を貫通し、穀粒流路の内部に位置する回動部材の一端部で衝突板を一体的に支持する一方、穀粒流路の外部に位置する回動部材の他端部にセンサを配置して回動部材の回動力を検出することを特徴とする。このようにすると、本発明の穀粒流量検出装置を少ない部品で簡略に構成することができる。
また、本発明の穀粒流量検出装置は、前記支点軸が、穀粒流路の内外を仕切る仕切壁を貫通し、穀粒流路の内部に位置する支点軸の一端部で衝突板を一体的に支持する一方、穀粒流路の外部に位置する支点軸の他端部で回動部材の一端部を一体的に支持し、該回動部材の他端部にセンサを配置して回動部材の回動力を検出することを特徴とする。このようにすると、本発明の穀粒流量検出装置を少ない部品で簡略に構成することができるだけでなく、回動部材を仕切壁に沿わせて、穀粒流量検出装置の突出寸法を抑えることができる。しかも、回動部材の長さ設定により、センサに作用する回動力を調整できるので、検出範囲が相違する用途でもセンサの共通化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
[第一実施形態]
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1において、1は本発明の第一実施形態に係る穀粒流量検出装置100が設けられる脱穀選別装置であって、該脱穀選別装置1は、茎稈を扱室2に沿って搬送する脱穀フィードチェン3と、脱穀済みの茎稈を後処理部4まで搬送する排藁搬送装置5と、扱室2に回転自在に内装され、搬送茎稈から処理物(混合物を含む穀粒)を脱穀する扱胴6と、ここで脱穀された処理物を漏下する第一受網7と、第一受網7から漏下せずに扱室2の終端まで達した処理物を単粒化処理する処理胴8と、ここで単粒化された処理物を漏下させる第二受網9と、第一受網7や第二受網9から漏下した処理物を揺動選別する揺動選別体10と、該揺動選別体10の前方で選別風を起風する圧風ファン11と、一番物を回収する一番ラセン12と、二番物を回収する二番ラセン13と、二番ラセン13の前方で二番選別風を起風する二番選別ファン14と、揺動選別体10の終端部上方に設けられる排塵室15と、該排塵室15に回転自在に内装される排塵ファン16とを備えて構成されている。そして、一番ラセン12によって回収された一番物は、揚穀筒17を介して穀粒タンク18に貯留され、二番ラセン13によって回収された二番物は、二番還元筒19を介して揺動選別体10上に還元されるようになっている。
【0008】
揺動選別体10は、第一受網7から漏下した処理物を後方へ順次搬送する揺動流板20と、該揺動流板20の終端部で処理物を複数並列するフィン部材で篩い選別するチャフシーブ21と、該チャフシーブ21から漏下した処理物を網部材で篩い選別するグレンシーブ22と、チャフシーブ21の後方に配置されるストロラック23とを備える揺動アッセンブリであり、図示しない駆動機構(クランク機構、カム機構など)によって所定の周期で連続的に往復揺動される。
【0009】
チャフシーブ21は、前後方向に所定間隔を存して並列する複数のフィン21aを備えて構成されている。各フィン21aは、前低後高状に傾斜しており、揺動選別体10の揺動に伴って処理物を後方へ移送しつつ、フィン21a間の隙間から穀粒を漏下させる。本実施形態のチャフシーブ21は、フィン21a間の隙間(フィン開度)を調整可能であり、このフィン開度調整によって揺動選別体10の処理能力が調整されるようになっている。例えば、二番還元筒19の二番還元口24に、本発明の実施形態に係る穀粒流量検出装置100を設けると共に、該穀粒流量検出装置100により検出される二番還元穀粒量が一定になるように、チャフシーブ21のフィン開度を自動制御することができる。以下、二番還元筒19及び穀粒流量検出装置100の構成について、図2〜図5を参照して説明する。
【0010】
二番還元筒19は、二番ラセン13の終端から二番還元口24に至る二番還元用の穀粒流路を形成しており、その内部には、二番物を揚上搬送するラセン搬送体25が回転自在に内装されている。また、ラセン搬送体25の上端部には、二番物を外周方向に投擲する放出板26と、投擲された二番物を二番還元口24に向けて放出ガイドする円弧状の放出ガイド27とが設けられており、二番還元筒19の上端部まで搬送された二番物は、放出板26の投擲作用並びに放出ガイド27のガイド作用を受けて、二番還元口24から積極的に放出されるようになっている。
【0011】
本実施形態の穀粒流量検出装置100は、二番還元筒19の終端部に形成される穀粒流路(二番物放出流路)において穀粒の流量を検出するように設けられており、穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板101と、衝突板101に作用する衝突力が回動力として伝達される回動部材102と、回動部材102を回動自在に支持する支点軸103と、穀粒流路の外部で回動部材102の回動力を検出する感圧センサ104とを備えて構成されている。
【0012】
具体的に説明すると、二番還元筒19の天板28(仕切壁)には、穀粒流量検出装置100の取付孔(図示せず)が形成されており、この取付孔を塞ぐように穀粒流量検出装置100の取付プレート105が取り付けられる。本実施形態の取付プレート105は、長孔105aを貫通する取付ボルト106で天板28に取付けられており、取付ボルト106を緩めると、長孔105aに沿った取付プレート105の位置変更により、穀粒流量検出装置100の取付角度を調節することが可能になる。
【0013】
取付プレート105には、回動部材102が貫通可能な貫通孔105bが形成されると共に、その周縁から複数の支持プレート108が角筒状に立設されている。角筒状に立設された支持プレート108の内部には、回動部材102が挿通されると共に、側方から支持プレート108及び回動部材102を貫く支点軸103により、回動部材102が回動自在に支持される。本実施形態の支点軸103は、支点軸ベース109及び支点軸ベース取付ボルト110を介して支持プレート108に取り付けられており、支点軸103の位置調節が容易である。
【0014】
衝突板101は、穀粒流路の内部に位置する回動部材102の一端部に一体的に設けられる。本実施形態では、放出ガイド27の延長線に沿って衝突板101を配置することにより、比較的流れ方向が安定した穀粒を衝突板101に衝突させるようになっている。尚、放出ガイド27の裏側には、送風装置29が設けられており、この送風装置29の送風により、衝突板101の裏側に溜まった物が選別室内に向けて吹き飛ばされるようになっている。
【0015】
感圧センサ104は、穀粒流路の外部に位置する回動部材102の他端部に当接するように配置されている。本実施形態の感圧センサ104は、センサベース111及びセンサベース取付ボルト112を介して支持プレート108に取り付けられており、感圧センサ104の位置調節や交換が容易である。回動部材102における感圧センサ104との当接面は、衝突板101の取付面と同じ面である。また、その反対側の面には、調整ボルト113が当接しており、その進退操作により回動部材102の微小回動範囲調整(ガタ取り調整)が可能となっている。
【0016】
さらに、本実施形態では、機体振動(特に、上下振動)による検出精度の低下を回避するために、穀粒流量検出装置100の配置や、穀粒流量検出装置100を構成する部材の材質も工夫している。例えば、回動部材102を鉛直方向に配置し、感圧センサ104の検出方向を水平方向とすることにより、機体の上下振動を検出しないようにしている。また、衝突板101を樹脂製、回動部材102をアルミ製とすることにより、穀粒流量検出装置100の回動部分を軽量化し、機体振動の影響を少なくすると共に、低流量時でも検出感度を保てるようにしている。
【0017】
叙述の如く構成された穀粒流量検出装置100の衝突板101に穀粒が衝突すると、その衝突力が回動部材102の回動力に変換される。回動部材102は、他端部が感圧センサ104に当接しているため、ほとんど回動することなく、その回動力が感圧センサ104によって検出される。このような穀粒流量検出装置100によれば、衝突板101の角度がほとんど変化しないので、穀粒の衝突角変化による検出精度の低下を回避し、極めて精度の高い流量検出を行うことが可能になる。しかも、衝突板101を初期位置に付勢するスプリングが不要になるので、低流量でも良好な検出精度が得られる。
【0018】
また、衝突力を直接検出するのではなく、衝突力を回動部材102で回動力に変換し、この回動力を検出するので、ロードセルなどの高価な荷重測定センサを用いなくても、感圧センサ104などの安価な荷重測定センサを用いて構成することが可能になる。しかも、感圧センサ104は、穀粒流路の外部で回動部材102の回動力を検出するので、穀粒との衝突や穀粒流路内の塵埃などに起因するトラブルも回避できる。
【0019】
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態に係る穀粒流量検出装置200について、図6を参照して説明する。図6に示すように、第二実施形態の穀粒流量検出装置200は、穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板201と、衝突板201に作用する衝突力が回動力として伝達される回動部材202と、回動部材202を回動自在に支持する支点軸203と、穀粒流路の外部で回動部材202の回動力を検出する感圧センサ204とを備えて構成される点は第一実施形態と同様であるが、支点軸203が、穀粒流路の内外を仕切る仕切壁(天板28)を貫通し、穀粒流路の内部に位置する支点軸203の一端部で衝突板201を一体的に支持する一方、穀粒流路の外部に位置する支点軸203の他端部で回動部材202の一端部を一体的に支持し、該回動部材202の他端部に感圧センサ204を配置して回動部材202の回動力を検出する点が第一実施形態と相違している。尚、図6において、符号の205は仕切壁に取付けられる取付プレート、206は支点軸203を回動自在に支持する軸受、207は回動部材202の微小回動範囲を規定するガタ取り用のストッパである。
【0020】
このようにすると、本発明の穀粒流量検出装置を少ない部品で簡略に構成することができるだけでなく、回動部材202を仕切壁に沿わせて、穀粒流量検出装置200の突出寸法を抑えることができる。しかも、回動部材202の長さ設定により、感圧センサ204に作用する回動力を調整できるので、検出範囲が相違する用途でも感圧センサ204の共通化が図れる。
【0021】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば、本発明の穀粒流量検出装置の用途は、二番還元される穀粒の流量検出に限定されず、様々な穀粒流路の流量検出に適用することができる。また、回動部材の回動力を検出するセンサは、感圧センサに限定されず、様々な荷重測定センサ(ロードセンサを含む)を用いることができる。また、前記実施形態では、回動部材102、202(衝突板101、201)のガタ取りのために調整ボルト113やストッパ207を使用しているが、スプリングでガタ取りを行うようにしてもよい。この場合、ガタ取り用のスプリングとしては、変位量検出方式の穀粒流量検出装置で使用される回動負荷スプリングに比べて極めて力の弱いスプリングを使用できるので、流量検出への影響は殆ど無く、低流量でも良好な検出精度を維持することができる。
【0022】
[参考例]
次に、参考例に係る穀粒流量検出装置300について、図7を参照して説明する。図7に示すように、参考例に係る穀粒流量検出装置300は、穀粒流路の内部で穀粒と衝突する衝突板301と、穀粒流路内で衝突板301を支持する撓み部材302と、穀粒流路の内外に通じる孔に張設されるゴムプレート303と、穀粒流路の外部に配置される感圧センサ304とを備えて構成されている。
【0023】
衝突板301は、背面に突起部301aを有し、その先端がゴムプレート303を介して感圧センサ304に当接されている。
撓み部材302は、穀粒の衝突力に応じた衝突板301の微小変位を撓み変形(弾性変形)により許容する部材であるが、衝突板301を吊り下げ支持するために、比較的バネ力が強い板バネなどが使用される。
ゴムプレート303は、仕切壁の孔を塞ぎつつ、衝突板301の衝突力を感圧センサ304に伝達する部材であるが、ある程度の耐久性を確保するために、比較的厚みのあるものが使用される。
【0024】
このように構成される参考例の穀粒流量検出装置300でも、穀粒流路の外部に配置された感圧センサ304で衝突板301の衝突力を検出することが可能である。
しかしながら、参考例の穀粒流量検出装置300では、衝突板301を吊り下げ支持するために、比較的バネ力が強い板バネなどで撓み部材302を構成する必要があるため、変位量検出方式の穀粒流量検出装置と同様、低流量での検出精度に問題がある。
また、感圧センサ304は、ゴムプレート303を介して衝突力を検出するので、ゴムプレート303の弾性変形により、検出精度が低下するという問題もある。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】脱穀選別装置の内部側面図である。
【図2】第一実施形態に係る穀粒流量検出装置が設けられた二番還元筒の側面図である。
【図3】第一実施形態に係る穀粒流量検出装置が設けられた二番還元筒のA矢視図である。
【図4】第一実施形態に係る穀粒流量検出装置が設けられた二番還元筒のA矢視断面図である。
【図5】第一実施形態に係る穀粒流量検出装置の側面図である。
【図6】(A)は第二実施形態に係る穀粒流量検出装置の平面図、(B)は側面図である。
【図7】(A)は参考例に係る穀粒流量検出装置の平面図、(B)は側面図である。
【符号の説明】
【0026】
1 脱穀選別装置
19 二番還元筒
24 二番還元口
25 ラセン搬送体
26 放出板
27 放出ガイド
28 天板
29 送風装置
100 穀粒流量検出装置
101 衝突板
102 回動部材
103 支点軸
104 感圧センサ
200 穀粒流量検出装置
201 衝突板
202 回動部材
203 支点軸
204 感圧センサ
【出願人】 【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
【識別番号】000001878
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
【出願日】 平成18年10月10日(2006.10.10)
【代理人】 【識別番号】100085394
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 哲夫


【公開番号】 特開2008−92830(P2008−92830A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2006−276404(P2006−276404)