特許 7275074 収穫機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-09

(45)【発行日】2023-05-17

(54)【発明の名称】収穫機

(51)【国際特許分類】

   A01D 41/127 20060101AFI20230510BHJP

   A01F 12/32 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

A01D41/127

A01F12/32 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020106138

(22)【出願日】2020-06-19

(65)【公開番号】P2022001018

(43)【公開日】2022-01-06

【審査請求日】2022-06-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】林 壮太郎

(72)【発明者】

【氏名】堀 高範

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 直

(72)【発明者】

【氏名】寺西 陽之

(72)【発明者】

【氏名】松永 俊

【審査官】中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１２００３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７７６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００４８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３１２９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６７４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－００００５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６００３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６８５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２９５５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ４１／００ － ４１／１６

Ａ０１Ｄ ５７／００ － ５７／３０

Ａ０１Ｄ ６９／００ － ６９／１２

Ａ０１Ｆ １２／３０ － １２／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場の作物を収穫する収穫部及び前記収穫部からの作物を搬送する搬送部を有する収穫搬送装置と、
前記収穫部によって収穫された作物を脱穀する脱穀部及び前記脱穀部によって脱穀された脱穀処理物を選別処理する選別部を有する脱穀装置と、を備え、
前記収穫部に設けられ、前記収穫部に導入された作物の量を検出する作物センサと、
前記作物センサの検出結果に基づいて、前記脱穀装置の制御パラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記制御パラメータに基づいて前記脱穀装置を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記選別部は、揺動選別装置を備え、
前記揺動選別装置は、揺動駆動機構によって揺動するシーブケースと、前記シーブケース上に堆積した前記脱穀処理物の厚さを検出する層厚センサとを有し、
前記層厚センサの検出結果を用いて前記作物の導入量を補正する補正部を備える収穫機。

【請求項2】

前記作物センサは、前記収穫部における収穫幅方向一方側部分及び他方側部分の夫々に備えられている請求項１に記載の収穫機。

【請求項3】

前記作物センサは、前記収穫部における収穫幅方向中央側部分に備えられている請求項２に記載の収穫機。

【請求項4】

前記搬送部は、前記収穫部の収穫幅方向に並ぶ複数の搬送装置を備え、
前記作物センサは、前記搬送装置の搬送経路に位置する状態で備えられ、前記収穫部に導入された作物に接触して前記作物の存在を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載の収穫機。

【請求項5】

前記収穫部は、前記収穫部の収穫幅方向に沿って設定された軸心周りに回転駆動自在に支持された横搬送体と前記収穫幅方向に沿って設けられる底フレームとを備え、
前記作物センサは、前記底フレームに前記収穫幅方向に沿って複数配置され、前記収穫部に導入された作物に接触して前記作物の存在を検出する請求項１から３のいずれか一項に記載の収穫機。

【請求項6】

前記選別部は、唐箕を備え、
前記揺動選別装置は、脱穀処理物の搬送方向に沿って並べられた複数のチャフリップを有するとともに前記複数のチャフリップの姿勢を変更することで漏下開度を変更可能なチャフシーブを備え、
前記パラメータ決定部は、前記収穫部への作物の導入量が多い程、前記漏下開度を大きくし、前記唐箕の選別風の風量を増大させる請求項１から５のいずれか一項に記載の収穫機。

【請求項7】

機体の車速を示す車速情報を取得する車速情報取得部を備え、
前記作物の量は、前記車速を加味して算定される請求項１から６のいずれか一項に記載の収穫機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圃場の作物を収穫し、脱穀装置によって作物の脱穀選別処理を行う収穫機に関する。

【背景技術】

【0002】

収穫機は、作物を収穫し、収穫した作物を脱穀選別処理し、得られた穀粒（選別処理物）を、穀粒タンクに搬送して貯留する。適切に作物が脱穀されないと、穀粒に損傷が生じる。また、適切に選別が行われないと、選別処理物に穀粒以外の夾雑物等の異物が混入する。その結果、適切な品質の穀粒を取得することができない。また、藁に穀粒が混入するなどして穀粒が藁と共に機外へ排出される（いわゆる、「ロス」）量が増えることもある。

【0003】

そのため、例えば、特許文献１に記載のコンバインでは、穀粒タンク内部に一時貯留部を備え、その一時貯留部に貯留された選別処理物を撮影するカメラを備え、撮影画像を解析して得られた穀粒の選別精度（異物の混入等）に基づいて、脱穀装置等の各種設定を調整したりする。

【0004】

また、特許文献２に記載の脱穀装置では、揺動移送棚上を流れる処理物の層厚を検出する層厚センサが設けられ、この層厚センサの検出結果に基づいて開閉シーブが開閉制御されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－１００７５号公報

【文献】特開２０１９－７６０６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のコンバインでは、搬送装置によって穀粒タンクに搬送されてきて貯留部内に投擲された選別処理物を、穀粒タンクの後部（投擲部から離れた位置）に支持された一時貯留部に貯留するものであるため、一時貯留部に選別処理物が溜まるのに時間がかかり、選別処理物の選別精度や品質を確認するタイミングが遅くなる可能性が高い。すなわち、既に穀粒タンク側に搬送された選別処理物により選別処理を行うので、制御と選別処理との間でタイムラグが生じ、制御の応答性が鈍くなる可能性がある。また、特許文献２では層厚センサによる検出結果を脱穀制御に利用しているが、急に収穫した作物の量が変化した場合には、制御の応答性が鈍る可能性があるとも考えられる。

【0007】

そこで、収穫した作物を適切に選別することが可能な収穫機が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る収穫機の特徴構成は、圃場の作物を収穫する収穫部及び前記収穫部からの作物を搬送する搬送部を有する収穫搬送装置と、前記収穫部によって収穫された作物を脱穀する脱穀部及び前記脱穀部によって脱穀された脱穀処理物を選別処理する選別部を有する脱穀装置と、を備え、前記収穫部に設けられ、前記収穫部に導入された作物の量を検出する作物センサと、前記作物センサの検出結果に基づいて、前記脱穀装置の制御パラメータを決定するパラメータ決定部と、前記制御パラメータに基づいて前記脱穀装置を制御する制御ユニットと、を備え、前記選別部は、揺動選別装置を備え、前記揺動選別装置は、揺動駆動機構によって揺動するシーブケースと、前記シーブケース上に堆積した前記脱穀処理物の厚さを検出する層厚センサとを有し、前記層厚センサの検出結果を用いて前記作物の導入量を補正する補正部を備えている点にある。

【0009】

このような特徴構成とすれば、収穫部に導入された作物の量に応じて脱穀装置を制御することができるので、収穫した作物を適切に、且つ、迅速に選別することが可能となる。
また、上記構成とすれば、シーブケース上に堆積した脱穀処理物の厚さで作物センサの検出結果を補正するので、収穫部に導入される作物の量だけでなく、脱穀装置に導入された作物の量に基づいて制御パラメータを決定することができる。したがって、より適切に脱穀制御を行うことが可能となる。

【0010】

また、前記作物センサは、前記収穫部における収穫幅方向一方側部分及び他方側部分の夫々に備えられていると好適である。

【0011】

このような構成とすれば、収穫部における収穫幅方向の左右両側部分から導入される作物の量を検出することができる。例えば作物を収穫する場合には、収穫幅方向の中央部に作物が存在せず、その左右両側（収穫幅方向の左側及び右側）において存在する作物を収穫するという状況は少ないので、上記構成のように収穫部における収穫幅方向の左右両側部分において作物の量を検出しておけば、少なくとも広い範囲に亘って全体を検出することが可能となる。

【0012】

また、前記作物センサは、前記収穫部における収穫幅方向中央側部分に備えられていると好適である。

【0013】

このような構成とすれば、収穫幅方向の左右両側と共に中央側部分を見ることにより、検出精度を向上することができる。また、仮に収穫幅方向の中央部のみに作物が存在している場合であっても対応可能である。

【0014】

また、前記搬送部は、前記収穫部の収穫幅方向に並ぶ複数の搬送装置を備え、前記作物センサは、前記搬送装置の搬送経路に位置する状態で備えられ、前記収穫部に導入された作物に接触して前記作物の存在を検出すると好適である。

【0015】

このような構成であれば、搬送部が収穫部の収穫幅方向に並ぶ複数の搬送装置を備えるように構成された収穫機において、作物の量を適切に検出することが可能となる。

【0016】

あるいは、前記収穫部は、前記収穫部の収穫幅方向に沿って設定された軸心周りに回転駆動自在に支持された横搬送体と前記収穫幅方向に沿って設けられる底フレームとを備え、前記作物センサは、前記底フレームに前記収穫幅方向に沿って複数配置され、前記収穫部に導入された作物に接触して前記作物の存在を検出するように構成しても良い。

【0017】

このような構成であれば、収穫部が当該収穫部の収穫幅方向に沿って設定された軸心周りに回転駆動自在に支持された横搬送体と収穫幅方向に沿って設けられる底フレームとを備えるように構成された収穫機において、作物の量を適切に検出することが可能となる。

【0018】

また、前記選別部は、唐箕を備え、前記揺動選別装置は、脱穀処理物の搬送方向に沿って並べられた複数のチャフリップを有するとともに前記複数のチャフリップの姿勢を変更することで漏下開度を変更可能なチャフシーブを備え、前記パラメータ決定部は、前記収穫部への作物の導入量が多い程、前記漏下開度を大きくし、前記唐箕の選別風の風量を増大させると好適である。

【0019】

このような構成とすれば、収穫部への作物の導入量が多い程、チャフシーブの漏下開度を大きくし、唐箕の選別風の風量を増大するので、脱穀装置における選別処理を促進することが可能となる。したがって、本構成によれば、揺動選別装置の動作を制御し、脱穀制御をより適切に行うことができる。

【0020】

【0021】

【0022】

また、機体の車速を示す車速情報を取得する車速情報取得部を備え、前記作物の量は、前記車速を加味して算定されると好適である。

【0023】

例えば、収穫幅方向に沿って一様な状態で、作物が収穫部に導入される場合には、作物車速が速い程、収穫部に導入される作物の量が増大し、車速が遅い程、収穫部に導入される作物の量が低減する。そこで、上記構成とすれば、収穫幅方向に沿った作物の量だけでなく、車速に応じた収穫機の走行距離に基づいて導入される作物の量を算定できる。したがって、より正確に、収穫部に導入される作物の量を把握することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】収穫機の全体を示す左側面図である。

【図2】収穫部及び搬送装置を示す図である。

【図3】脱穀装置の縦断左側面図である。

【図4】脱穀制御に係る機能部を示すブロック図である。

【図5】その他の実施形態に係る収穫機の全体を示す左側面図である。

【図6】その他の実施形態に係る収穫機の収穫部及び搬送部の横断平面図である。

【図7】その他の実施形態に係る収穫機の全体を示す左側面図である。

【図8】その他の実施形態に係る収穫機の全体を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明に係る収穫機は、脱穀された作物から適切に選別された穀粒を貯留することができるように構成される。以下、本実施形態の収穫機について、自脱型コンバインを例に挙げて説明する。

【0026】

図１は収穫機の左側面図である。なお、以下の説明では、収穫機の機体に関し、図１に示される矢印Ｆの方向を「機体前方」、矢印Ｂの方向を「機体後方」、矢印Ｕの方向を「機体上方」、矢印Ｄの方向を「機体下方」、紙面表側の方向を「機体左方」、紙面裏側の方向を「機体右方」とする。

【0027】

収穫機は、図１に示されるように、バー形のフレーム材などを組み合わせて構成された機体１、及び、機体１の下部に装備された左右一対のクローラ式の走行装置２を備えている。機体１の前部の横一端側部分に、運転部３が形成されている。運転部３には、操縦空間を覆うキャビン４が備えられている。機体１の前部に収穫搬送装置６が設けられている。収穫搬送装置６は、機体１の前部における運転部側と反対側の横側部分に下降作業状態と上昇非作業状態とに亘って揺動昇降操作できるように支持されている。機体１の後部に脱穀装置７と穀粒タンク８とが横並び状態で設けられている。穀粒タンク８の後端部に穀粒排出装置９が接続されている。

【0028】

この収穫機では、収穫搬送装置６を下降作業状態に下降させ、この状態で機体１を走行させることにより、圃場の作物としての稲、麦などの収穫作業を行なえる。すなわち、収穫搬送装置６において、機体１の前方に位置する作物が収穫部６Ａによって収穫され、収穫された作物が搬送部６Ｂによって脱穀装置７の前部へ搬送される。脱穀装置７において、搬送部６Ｂの合流後搬送装置１１（図２参照）からの作物の株元側が挟持された状態で脱穀フィードチェーン１２によって脱穀装置７の後方に向けて搬送され、作物の穂先側が脱穀部７Ａの扱室６０（図３参照）に挿入されて回転する扱胴６１（図３参照）によって脱穀処理され、脱穀処理後の穀粒が塵埃と選別される。選別後の穀粒が揚穀装置５によって穀粒タンク８に搬送されて貯留される。穀粒タンク８に貯留された穀粒が穀粒排出装置９によって排出される。

【0029】

収穫搬送装置６は、図１及び図２に示されるように、機体１の前部から前方に前下がり姿勢で、かつ上下揺動可能に延出された刈取部フレーム１４、刈取部フレーム１４の先端部分に支持され、圃場の作物を収穫する収穫部６Ａ、収穫部６Ａの後部分と脱穀装置７の前部とに亘って設けられ、収穫部６Ａからの作物を後方に搬送して脱穀フィードチェーン１２の始端部に供給する搬送部６Ｂを備えている。

【0030】

収穫部６Ａは、図１及び図２に示されるように、刈取部フレーム１４の先端部分から前向きに延出された７本の分草杆１５を備えている。７本の分草杆１５は、機体１の横幅方向に間隔を有して並んでいる。互いに隣り合う分草杆１５の間に、１条の植付条の作物を引起装置１６及び刈取装置１０に導入する導入路Ｒが形成されている。全体として、６つの導入路Ｒ（Ｒ１－Ｒ６）が形成され、６条の植付条の作物を刈り取ることが可能になっている。

【0031】

各分草杆１５の先端部にデバイダ１８が支持されている。左端のデバイダ１８と右端のデバイダ１８との間隔が収穫部６Ａの収穫幅Ｗとなる。デバイダ１８の後側に、収穫幅方向（機体１の横幅方向）に並ぶ６つの引起装置１６が設けられている。６つの引起装置１６は、１つの導入路Ｒに１つの引起装置１６が対応する状態で機体１の横幅方向に並んでいる。引起装置１６の下部の後方にバリカン型の刈取装置１０が設けられている。刈取装置１０は、両横端の分草杆１５に亘る状態で設けられ、６つの導入路Ｒに導入された作物に作用可能である。刈取装置１０の上方のうち、６つの導入路Ｒの夫々に対応する部位に、掻込ベルト２１及び掻込輪体２２，２４，２６が設けられている。

【0032】

収穫部６Ａにおいては、６条刈りの刈取形態で作物を収穫することが可能になっている。以下の説明では、６つの導入路Ｒに関し、右端から数えて１番目の導入路Ｒを第１導入路Ｒ１と称し、右端から数えて２番目の導入路Ｒを第２導入路Ｒ２と称し、右端から数えて３番目の導入路Ｒを第３導入路Ｒ３と称し、右端から数えて４番目の導入路Ｒを第４導入路Ｒ４と称し、右端から数えて５番目の導入路Ｒを第５導入路Ｒ５と称し、右端から数えて６番目の導入路Ｒを第６導入路Ｒ６と称する。

【0033】

６条刈りの場合、６条の植付条のうちの右端から１番目の植付条の作物が第１導入路Ｒ１の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第１導入路Ｒ１に案内される。第１導入路Ｒ１に案内された作物が第１導入路Ｒ１に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２２によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。６条の植付条のうちの右端から２番目の植付条の作物が第２導入路Ｒ２の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第２導入路Ｒ２に案内される。第２導入路Ｒ２に案内された作物が第２導入路Ｒ２に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２２によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。第１導入路Ｒ１に導入されて収穫された作物と、第２導入路Ｒ２に導入されて収穫された作物との２条分の作物がこの２条分の作物に対する２つの掻込輪体２２によって刈取装置１０から後方に掻き送られる。

【0034】

６条の植付条のうちの右端から３番目の植付条の作物が第３導入路Ｒ３の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第３導入路Ｒ３に案内される。第３導入路Ｒ３に案内された作物が第３導入路Ｒ３に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２４によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。６条の植付条のうちの右端から４番目の植付条の作物が第４導入路Ｒ４の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第４導入路Ｒ４に案内される。第４導入路Ｒ４に案内された作物が第４導入路Ｒ４に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２４によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。第３導入路Ｒ３に導入されて収穫された作物と、第４導入路Ｒ４に導入されて収穫された作物との２条分の作物がこの２条分の作物に対する２つの掻込輪体２４によって刈取装置１０から後方に掻き送られる。

【0035】

６条の植付条のうちの右端から５番目の植付条の作物が第５導入路Ｒ５の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第５導入路Ｒ５に案内される。第５導入路Ｒ５に案内された作物が第５導入路Ｒ５に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２６によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。６条の植付条のうちの右端から６番目の植付条の作物が第６導入路Ｒ６の入口の両横側に位置するデバイダ１８によって第６導入路Ｒ６に案内される。第６導入路Ｒ６に案内された作物が第６導入路Ｒ６に対応する引起装置１６によって引き起こし処理されつつ、この引起装置１６の後方に位置する掻込ベルト２１及び掻込輪体２６によって刈取装置１０に掻き込まれて刈取装置１０によって収穫処理される。第５導入路Ｒ５に導入されて収穫された作物と、第６導入路Ｒ６に導入されて収穫された作物との２条分の作物がこの２条分の作物に対する２つの掻込輪体２６によって刈取装置１０から後方に掻き送られる。

【0036】

搬送部６Ｂは、図２に示されるように、収穫部６Ａの収穫幅方向に並ぶ複数（本実施形態では３つ）の搬送装置１９と、３つの搬送装置１９の後方に設けられた合流後搬送装置１１とを備えている。３つの搬送装置１９は、具体的には、収穫部６Ａの収穫幅方向中央部における中央搬送装置１９Ｃと、中央搬送装置１９Ｃよりも収穫幅方向の一方の端部側の右端搬送装置１９Ｒと、中央搬送装置１９Ｃよりも収穫幅方向の他方の端部側の左端搬送装置１９Ｌとが相当し、これらは搬送装置１９の搬送方向上手側の部分で収穫幅方向に並んでいる。３つの搬送装置１９は、刈取装置１０の上方と、刈取装置１０の後方に設定された合流箇所２０とに亘って設けられている。合流後搬送装置１１は、合流箇所２０と、脱穀装置７の前部とに亘って設けられている。

【0037】

右端搬送装置１９Ｒは、図２に示されるように、刈取装置１０の上方に設けられた左右一対の掻込輪体２２と、左右の掻込輪体２２が刈取装置１０から後方に掻き送った作物の株元側部分を突起付きの無端回動チェーンと挟持レールとによって合流箇所２０まで挟持搬送する株元側搬送部２３ａと、左右の掻込輪体２２が刈取装置１０から後方に掻き送った作物の穂先側部分を合流箇所２０まで係止搬送する穂先側係止搬送部２３ｂ、とを備えている。穂先側係止搬送部２３ｂは、掻込輪体２２が後方に掻き送った作物の穂先側部分を係止搬送アームが備えられた無端回動チェーンによって脱穀フィードチェーン１２の前付近まで係止搬送する穂先側搬送装置２３のうちの掻込輪体２２の上方から合流箇所２０に至る始端側部分によって構成されている。

【0038】

中央搬送装置１９Ｃは、図２に示されるように、刈取装置１０の上方に設けられた左右一対の掻込輪体２４と、左右の掻込輪体２４が刈取装置１０から後方に掻き送った作物を右端の搬送装置１９Ｒの途中箇所に搬送する始端側搬送部２５と、始端側搬送部２５が搬送してきた作物を合流箇所２０に搬送する終端側搬送部と、を備えている。始端側搬送部２５は、掻込輪体２４が後方に掻き送った作物の株元側部分を突起付きの無端回動チェーンと挟持レールとによって挟持搬送する株元側搬送部（図示せず）と、掻込輪体２４が後方に掻き送った作物の穂先側部分を係止搬送アームが備えられた無端回動チェーンによって係止搬送する穂先側搬送部（図示せず）と、を備えている。終端側搬送部は、右端搬送装置１９Ｒのうちの終端側部分によって構成されている。

【0039】

左端搬送装置１９Ｌは、図２に示されるように、刈取装置１０の上方に設けられた左右一対の掻込輪体２６と、左右の掻込輪体２６が刈取装置１０から後方に掻き送った作物の株元側部分を突起付きの無端回動チェーンと挟持レールとによって合流箇所２０まで挟持搬送する株元側搬送部２７ａと、左右の掻込輪体２６が掻き送った作物の穂先側部分を係止搬送アームが備えられた無端回動チェーンによって合流箇所２０まで係止搬送する穂先側搬送部２７ｂと、を備えている。

【0040】

合流後搬送装置１１は、図２に示されるように、合流箇所２０に搬送されてきた作物の株元側部分を突起付きの無端回動チェーンと挟持レールとによって脱穀フィードチェーン１２の前方まで挟持搬送する始端側の株元搬送部１１ａと、始端側の株元搬送部１１ａが搬送してきた作物の株元側部分を突起付きの無端回動チェーンと挟持レールとによって脱穀フィードチェーン１２の始端部まで挟持搬送する終端側の株元搬送部１１ｂと、合流箇所２０に搬送された作物の穂先側部分を脱穀フィードチェーン１２の始端部近くに係止搬送する穂先側係止搬送部と、を備えている。穂先側係止搬送部は、穂先側搬送装置２３のうちの合流箇所２０から穂先側搬送装置２３の終端部に至る部分によって構成されている。

【0041】

搬送装置１９の搬送経路の夫々には、収穫部６Ａに導入された作物の量を検出する作物センサＳが備えられる。本実施形態では、作物センサＳは、搬送装置１９の搬送経路の夫々に位置する状態で備えられ、収穫部６Ａに導入された作物の存在を検出する、所謂株元センサが用いられる。図２に示されるように、収穫部６Ａにおける収穫幅方向一方側部分である右端搬送装置１９Ｒの搬送経路２３Ｒには作物センサＳ１（以下、右作物センサＳ１とする）が設けられ、搬送経路２３Ｒにおける作物の存在を検出する。右作物センサＳ１は、掻込輪体２２よりも搬送方向下手側に設けられる。

【0042】

また、収穫部６Ａにおける収穫幅方向他方側部分である左端搬送装置１９Ｌの搬送経路２７Ｒには作物センサＳ３（以下、左作物センサＳ３とする）が設けられ、搬送経路２７Ｒにおける作物の存在を検出する。左作物センサＳ３は、掻込輪体２６よりも搬送方向下手側に設けられている。

【0043】

更に、収穫部６Ａにおける収穫幅方向中央側部分である中央搬送装置１９Ｃの搬送経路２５Ｒには作物センサＳ２（以下、中作物センサＳ２とする）が設けられ、搬送経路２５Ｒにおける作物の存在を検出する。中作物センサＳ２は、中央搬送装置１９Ｃのうちの始端側搬送部２５における搬送経路に設けられている。

【0044】

本実施形態では右作物センサＳ１、中作物センサＳ２及び左作物センサＳ３は、作物に接触して作物の存在を検出するように構成されている。すなわち、右作物センサＳ１、中作物センサＳ２及び左作物センサＳ３は接触式のセンサが用いられる。このような接触式のセンサは公知であるので、説明は省略する。

【0045】

図３に示されるように、脱穀装置７は収穫部６Ａによって収穫された作物を扱胴６１によって脱穀する脱穀部７Ａと、脱穀部７Ａによって脱穀された脱穀処理物を揺動選別処理する選別部７Ｂとを備える。脱穀部７Ａは、脱穀装置７における上部領域に配置され、脱穀部７Ａの下方に、受網２７が設けられ、選別部７Ｂは、受網２７の下方に設けられている。選別部７Ｂは、受網２７から漏下してきた脱穀処理物を、回収すべき穀粒を含む選別処理物と、排藁等の排出物とに選別する。

【0046】

脱穀装置７の上部に扱室６０が配置され、この扱室６０において機体前後方向に沿う姿勢の回転軸芯Ｙ１を中心に回転自在に扱胴６１が支持されている。扱胴６１の下側に回転軸芯Ｙ１を中心とした円弧領域に配置される受網２７が設けられている。扱室６０の後方には扱処理等により発生した塵埃を外部に排出する排塵ファン２９が設けられている。

【0047】

この脱穀装置７では、脱穀フィードチェーン１２で挟持搬送される作物を扱室６０の内部に供給するため、扱室６０の側壁のうち脱穀フィードチェーン１２が配置された側に作物供給口（図示せず）が形成されている。作物の扱処理を行う場合には、脱穀フィードチェーン１２で挟持搬送される作物が作物供給口を介して扱室６０に供給されると共に、この作物の穂先部分が、受網２７の上面と、扱胴６１の下側との間に送り込まれる。

【0048】

また、図３に示されるように、受網２７を漏下した処理物を揺動選別する揺動選別装置３０が、脱穀装置７の下部に配置され、この揺動選別装置３０の下側には、精選別領域に選別風を供給する唐箕３１と第一副唐箕７１と第二副唐箕７２とが配置されている。

【0049】

揺動選別装置３０の下側に、揺動選別装置３０で選別された一番物としての穀粒（単粒化穀粒等）を回収する一番物回収部３４を備え、この後方位置に、揺動選別装置３０からの二番物としての未処理物（枝梗付き穀粒等）を回収する二番物回収部３５を備えている。

【0050】

揺動選別装置３０は、シーブケース３６と、粗選別用の第一グレンパン３７と、複数の線材を用いた前篩部３８と、粗選別用の第二グレンパン３９と、複数の線材を用いた後篩部４０と、粗選別用のチャフシーブ４１と、粗選別用のストローラック４２と、案内板４３と、精選別用のグレンシーブ４４とを備えている。

【0051】

シーブケース３６は、偏心カム式の揺動駆動機構４５によって揺動するように構成されている。第一グレンパン３７は、シーブケース３６の粗選別領域の前部側に設けられている。第一グレンパン３７は、シーブケース３６の揺動に伴い、受網２７の前部側から漏下した選別対象物を後方に移送しながら比重選別する。

【0052】

シーブケース３６の上方には、シーブケース３６上に堆積した脱穀処理物の厚さを検出する層厚センサ３３が設けられている。この層厚センサ３３の検出結果により、受網２７からシーブケース３６上に漏下した脱穀処理物の量に対して揺動選別装置３０による選別処理が適切に行えているか否かを判定することができる。

【0053】

前篩部３８は、第一グレンパン３７の後端部から後上方に向けて斜めに延出しており、機体左右方向に設定間隔で設けられている。この前篩部３８は、第一グレンパン３７からの選別対象物を介しながらチャフシーブ４１の前端部に供給する。

【0054】

第二グレンパン３９は、シーブケース３６の粗選別領域の後部側において、送塵口４６の下方に設けられている。第二グレンパン３９は、シーブケース３６の揺動に伴い、送塵口４６からの選別対象物を後方に移送しながら比重選別する。

【0055】

後篩部４０は、第二グレンパン３９の後端部から後方に向けて延出しており、機体左右方向に設定間隔で設けられている。後篩部４０は、第二グレンパン３９からの選別対象物を介しながらチャフシーブ４１の後端部及びストローラック４２に供給する。

【0056】

チャフシーブ４１は、シーブケース３６の粗選別領域における第一グレンパン３７の後下方に設けられている。チャフシーブ４１は、シーブケース３６の揺動に伴い、前篩部３８からの選別対象物や、受網２７の後部側から漏下した選別対象物、後篩部４０からの選別対象物を後方に移送しながら篩い選別する。

【0057】

ストローラック４２は、シーブケース３６の粗選別領域の後部側において、チャフシーブ４１の後端部に連設されている。ストローラック４２は、シーブケース３６の揺動に伴い、後篩部４０からの選別対象物や、チャフシーブ４１からの選別対象物を後方に移送しながら篩い選別する。

【0058】

案内板４３は、シーブケース３６の精選別領域の前部側に設けられている。案内板４３は、シーブケース３６の揺動に伴い、チャフシーブ４１の前部側から漏下した選別対象物を後下方に向けて流下案内する。

【0059】

グレンシーブ４４は、シーブケース３６の精選別領域の後部側に設けられている。グレンシーブ４４は、チャフシーブ４１の後部側から漏下した選別対象物や、案内板４３からの選別対象物を、シーブケース３６の揺動に伴い、後方に移送しながら篩い選別する。グレンシーブ４４は、機体横外方（左方）から着脱可能に構成されている。

【0060】

一番物回収部３４は、グレンシーブ４４の下方に設けられ、一番物の穀粒を右方へ搬送する一番物スクリュ４７を備えている。この一番物スクリュ４７の右端部には、一番物の穀粒を穀粒タンク８に揚穀搬送する揚穀装置５が配置されている。

【0061】

二番物回収部３５は、一番物回収部３４の後方でストローラック４２の下方に設けられ、二番物の穀粒を右方へ搬送する二番物スクリュ４９を備えている。この二番物スクリュ４９の右端部には、二番物の穀粒を揺動選別装置３０に還元する二番物還元装置５０が配置されている。

【0062】

チャフシーブ４１には、脱穀処理物の移送（搬送）方向（前後方向）に沿って並んで設けられた複数の板状のチャフリップが備えられている。各チャフリップは、後端側ほど斜め上方に向かう傾斜姿勢で配置されている。チャフリップの傾斜角度は可変であり、傾斜角度を急にするほど、隣り合うチャフリップ同士の間隔が広がり、脱穀処理物が漏下し易くなる。すなわち、複数のチャフリップの姿勢を変更することで漏下開度を変更可能に構成されている。そのため、チャフリップの傾斜角度を調整することにより、揺動選別装置３０の選別効率（選別精度や選別速度）を調整することができる。チャフリップの傾斜姿勢を変更制御可能なリップ制御機構が備えられており、チャフリップの傾斜角度を自動的に変更することができる。

【0063】

図４は、作物センサＳの検出結果に基づいた脱穀制御に係る機能部を示すブロック図である。図４に示されるように、作物センサＳによる測定結果はパラメータ決定部８０に伝達される。パラメータ決定部８０は、作物センサＳの検出結果に基づいて、脱穀装置７の制御パラメータを決定する。作物センサＳとは、本実施形態では右作物センサＳ１、中作物センサＳ２及び左作物センサＳ３である。脱穀装置７の制御パラメータとは、脱穀装置７の能力を設定する機器設定値であって、具体的には脱穀装置７が備える脱穀部７Ａの脱穀能力を設定可能な脱穀パラメータや、選別部７Ｂの選別能力を設定可能な選別パラメータが相当する。脱穀部７Ａにおける脱穀能力を設定可能な脱穀パラメータとは、扱胴６１の回転速度を設定する設定値が相当する。また、選別部７Ｂにおける選別能力を設定可能な選別パラメータとは、唐箕３１からの選別風の風量を設定する設定値や、チャフシーブ４１の漏下開度を設定する設定値や、揺動選別装置３０を揺動させる揺動駆動機構４５の揺動速度や揺動量を設定する設定値が相当する。更には、機体１の走行速度を増減することで、コンバインが刈り取る作物の量を変化させることが可能である。したがって、機体１の走行速度も、制御パラメータに含まれる。

【0064】

パラメータ決定部８０は、上述した制御パラメータを変更することにより、揺動選別装置３０の選別能力、すなわち、受網２７から漏下する処理物の量に対する、一番物回収部３４により回収される一番物の量の割合である選別度（あるいは選別効率）が適切なものとなるように決定する。

【0065】

制御ユニット９０は、制御パラメータに基づいて脱穀装置７を制御する。すなわち、制御ユニット９０は、上述した制御パラメータにより、脱穀装置７の脱穀部７Ａ及び選別部７Ｂを制御する。このように制御された脱穀装置７において、パラメータ決定部８０が制御パラメータを決定し、制御ユニット９０が脱穀装置７を制御する。したがって、コンバインが収穫作業を行っている最中に、作業状況に応じた適切な制御パラメータをリアルタイムで設定し、適切に収穫作業を行うことが可能となる。

【0066】

具体的には、パラメータ決定部８０は、収穫部６Ａへの作物の導入量が多い程、チャフシーブ４１の漏下開度を大きくし、唐箕３１の選別風の風量を増大させる。収穫部６Ａへの作物の導入量が多い場合は、揺動選別装置３０において一番物として回収されず、且つ、二番物として還元されずに、揺動選別装置３０からの後方へ三番物として搬送される量が多い可能性がある。そこで、収穫部６Ａへの作物の導入量が多い場合は、チャフシーブ４１の漏下開度を大きく設定することで、一番物回収部３４や二番物回収部３５へ選別処理物を漏下し易くし、唐箕３１の選別風の風量を増大することで、選別処理物以外のものを揺動選別装置３０の後方で搬送することが可能となる。これにより、三番物として搬送されるような三番ロスを低減できる。一方、収穫部６Ａへの作物の導入量が少ない場合は、揺動選別装置３０において選別精度を高めることが可能である。そこで、収穫部６Ａへの作物の導入量が少ない場合は、チャフシーブ４１の漏下開度を小さく設定することで、一番物回収部３４へ選別処理物を漏下し易くし、唐箕３１の選別風の風量を低減することで、選別処理物を揺動選別装置３０の後方に搬送し難くすることが可能となる。これにより、一番物として回収し易くできる。

【0067】

また、この作物の導入量は、層厚センサ３３の検出結果を用いて補正部８２が補正するように構成することも可能である。すなわち、シーブケース３６上の脱穀処理物の量が多すぎる場合には、選別部７Ｂにおける選別処理が導入に対して遅れている可能性がある。そこで、補正部８２が、作物センサＳにより検出された作物の量が多くなるように補正することで、パラメータ決定部８０がチャフシーブ４１の漏下開度を大きくし、唐箕３１の選別風の風量を増大させることにより選別部７Ｂにおける選別処理を迅速に行わせることが可能となる。

【0068】

また、収穫機にあっては機体１の走行速度が速い程、導入量が増大する。そで、車速情報取得部８３が機体１の車速を示す車速情報を取得するように構成すると良い。係る場合、パラメータ決定部８０は、車速を加味して作物の量を算定すると好適である。これにより、車速に応じてより正確な導入量を推定することができ、適切に脱穀処理を行うことが可能となる。

【0069】

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、作物センサＳは収穫部６Ａにおける収穫幅方向一方側部分及び他方側部分の夫々に備えられているとして説明したが、作物センサＳは収穫部６Ａにおける収穫幅方向一方側部分及び他方側部分の一方に備えて構成しても良い。

【0070】

上記実施形態では、作物センサＳは、収穫部６Ａにおける収穫幅方向中央側部分に備えられているとして説明したが、作物センサＳは、収穫部６Ａにおける収穫幅方向中央側部分に備えずに構成することも可能である。

【0071】

上記実施形態では、複数の搬送装置１９が３つである場合の例を挙げて説明したが、搬送装置１９は２つであっても良いし、４つ以上であっても良い。

【0072】

上記実施形態では、複数の搬送装置１９の夫々に作物センサＳが１つずつ設けられている場合の例を挙げて説明したが、作物センサＳは複数の搬送装置１１の夫々に２つ以上設けてあっても良い。

【0073】

上記実施形態では、パラメータ決定部８０は、収穫部６Ａへの作物の導入量が多い程、チャフシーブ４１の漏下開度を大きくし、唐箕３１の選別風の風量を増大させるとして説明したが、パラメータ決定部８０はチャフシーブ４１の漏下開度及び選別風の風量のうちの少なくともいずれか一方の調整を行うように構成しても良い。更には、パラメータ決定部８０は、チャフシーブ４１の漏下開度及び選別風の風量の調整を行わずに、他の制御で脱穀能力及び選別能力を変更しても良い。

【0074】

また、唐箕３１の選別風の風量の調整と共に、或いは、唐箕３１の選別風の風量の調整に代えて、第一副唐箕７１、第二副唐箕７２、及び排塵ファン２９の少なくともいずれか一つの風量を調整して脱穀能力や選別能力を変更するように構成することも可能である。

【0075】

例えば図示はしないが、扱室６０のカバーの裏面（内壁側）に設けられる送塵弁が傾斜姿勢を変更制御可能な状態で設けられる場合には、送塵弁の傾斜角度を制御パラメータとし、脱穀制御や選別制御を行うように構成することも可能である。具体的には送塵弁の扱胴６１の軸心方向に対する傾斜角が大きくなる程、送り量が小さくなる。そこで、パラメータ決定部８０は、作物センサＳの検出結果に応じて送塵弁の扱胴６１の軸心方向に対する傾斜角を変更すると好適である。

【0076】

上記実施形態では、揺動選別装置３０は、シーブケース３６上に堆積した脱穀処理物の厚さを検出する層厚センサ３３を備えているとして説明したが、揺動選別装置３０は層厚センサ３３を備えずに構成することも可能である。また、上記実施形態では、補正部８２が層厚センサ３３の検出結果を用いて作物の導入量を補正するとして説明したが、補正部８２が層厚センサ３３の検出結果を用いて作物の導入量を補正しないように構成することも可能である。

【0077】

上記実施形態では、作物の量は車速を加味して算定されるとして説明したが、作物の量は車速を加味せずに算定しても良い。

【0078】

上記実施形態では、所謂自脱型コンバインを例に挙げて説明したが、所謂普通型コンバインに適用することも可能である。すなわち、収穫部６Ａは、収穫部６Ａの収穫幅方向に沿って設定された軸心周りに回転駆動自在に支持された横搬送体１７と収穫幅方向に沿って設けられる底フレーム１１０とを備えていても良い。

【0079】

このような普通型コンバインの一例が図５及び図６に示される。図５は、普通型コンバインの全体を示す左側面図であり、図６は、普通型コンバインの収穫部６Ａ及び搬送部６Ｂの横断平面図である。

【0080】

図５及び図６に示すように、収穫搬送装置６は、作物を掻き込む掻き込みリール１１６と、圃場の作物を切断するバリカン型の切断装置１３と、収穫された作物をフィーダ１１８（搬送部６Ｂを構成）まで横送りする横搬送体１７とを備える。収穫搬送装置６によって刈り取られた作物は、フィーダ１１８によって脱穀装置７に搬送され、脱穀装置７によって脱穀選別処理される。

【0081】

底フレーム１１０の前部には左右方向に沿って、バリカン型式の切断装置１３が支持され、横側部１１１の前部にデバイダ１１４が連結されている。フレーム体１０９の後部に支持された右及び左のアーム１１５が前側に延出されており、アーム１１５の前部の左右方向の軸心Ｐ１周りに、掻き込みリール１１６が回転駆動自在に支持されている。

【0082】

フレーム体１０９には、横搬送体１７が左右方向の軸心Ｐ２周りに回転駆動自在に、横側部１１１に支持されている。機体１の前進に伴って、右及び左のデバイダ１１４の間の作物が、掻き込みリール１１６により横搬送体１７側に掻き込まれながら、作物の株元が切断装置１３により切断されて、収穫された作物が、横搬送体１７の回転により横搬送体１７と底フレーム１１０との間に導入される。図６に示すように、横搬送体１７に導入された作物は、横搬送体１７の中央側に搬送され、搬送部１０３の入口部１０３ａに供給される。

【0083】

底フレーム１１０には収穫幅方向に沿って作物センサＳが複数備えられる。図６の例にあっては、収穫幅方向に沿って４個の作物センサＳが備えられている。作物センサＳは、右及び左のデバイダ１１４の間の作物が収穫されて収穫搬送装置６に導入される状態において、収穫部６Ａに導入された作物に接触して作物の存在を検出する。４個の作物センサＳのうちの２個がフレーム体１０９の底フレーム１１０において、搬送部１０３の入口部１０３ａに対して右側の位置に備えられ、他の１個がフレーム体１０９の底フレーム１１０において、搬送部１０３の入口部１０３ａに対して左側の位置に備えられている。更に、もう１個がフレーム体１０９の底フレーム１１０において、搬送部１０３の入口部１０３ａの前側の位置に備えられている。これにより、作物センサＳが、底フレーム１１０に刈幅方向に沿って左右方向に間隔を空けて、収穫搬送装置６に備えられた状態となる。

【0084】

このような普通型コンバインにあっても、作物センサＳが収穫部６Ａに導入された作物の存在を検出し、パラメータ決定部８０が作物センサＳの検出結果に基づいて制御パラメータを決定し、決定された制御パラメータに基づいて制御ユニット９０が脱穀装置７を制御することが可能である。

【0085】

更に、トウモロコシを収穫する収穫機に適用することも可能である。図７は、コーンヘッダを搭載したホイールコンバイン（以下「トウモロコシ収穫機」とする）の全体を示す左側面図であり、図８は、このようなホイールコンバインの全体を示す上面図である。

【0086】

図７に示すように、トウモロコシ収穫機は、駆動可能に構成される左右の前車輪２５１と、操向操作可能に構成される左右の後車輪２５２とを備えている。機体１の前部には、収穫部６Ａを上下揺動させることができるフィーダ１１８（搬送部６Ｂを構成）が設けられる。フィーダ１１８には昇降シリンダ２５７が機体フレームと連結して設けられ、昇降シリンダ２５７によってフィーダ１１８を揺動することで、収穫部６Ａを下降作業位置と上昇非作業位置とにわたって昇降操作可能に構成される。機体１の後部には、脱穀装置７及び穀粒タンク８が設けられる。

【0087】

トウモロコシ収穫機は、収穫部６Ａを下降作業位置に下降させた状態で機体１を走行し、収穫作業を行う。収穫作業時には、収穫部６Ａが圃場から房状のトウモロコシを収穫する。収穫された作物としての房状のトウモロコシはフィーダ１１８によって機体１の後方上方向きに搬送され、房状のトウモロコシが脱穀装置７に搬送される。脱穀装置７において、房状のトウモロコシの種子粒を脱粒させる脱穀処理、及び、種子粒を塵埃と選別する選別処理が行われる。選別された種子粒が揚穀装置５によって穀粒タンク８に搬送され、貯留される。

【0088】

脱穀装置７には扱室６０が設けられ、扱室６０には扱胴６１が備えられる。扱室６０には前端側から作物が投入され、扱室６０の後端側から房状のトウモロコシから外れた包葉などの脱穀処理物が排出される。扱胴６１は、回転支軸（図示せず）を介して回動可能に支持され、房状のトウモロコシに対して脱穀処理を行う場合にはこの回転支軸により扱胴６１が回動される。

【0089】

脱穀処理物（トウモロコシの種子粒）は揺動選別装置３０及び唐箕３１により揺動選別処理が行われる。選別処理された種子粒のうち、収穫用の種子粒は揚穀装置５により穀粒タンク８へ搬送される。

【0090】

図８に示すように、収穫部６Ａには、収穫幅右方向に沿ってデバイダ２１４が設けられる。収穫部６Ａは、収穫幅方向に４列の導入経路が設けられ、導入経路毎に、左右一対の収穫ロール２１５、収穫ロール２１５の上部に位置する左右一対の無端搬送チェーン２１６が備えられている。導入経路の後端側には、作物センサＳが設けられている。これにより、導入経路に沿って導入された房状のトウモロコシが接触し、当該トウモロコシの存在を検出する。

【0091】

また、収穫部６Ａには、収穫した房状のトウモロコシを横搬送して集める横搬送体１７が備えられている。横搬送体１７には筒部材２１９と、筒部材２１９の外周部に取り付けられ、房状のトウモロコシを押圧する左右一対の螺旋状の押圧体２２０とが備えられる。

【0092】

横搬送体１７は、軸心Ｐ２周りに回動することにより押圧体２２０で房状のトウモロコシを押圧して、後方に向けて搬送しながら、収穫幅方向の中央部に寄せ集める。横搬送体１７で集められた房状のトウモロコシは横搬送体１７と当該横搬送体１７の下部側に設けられた底フレーム１１０との間を通って搬送部６Ｂ側へ送られる。搬送部６Ｂは、収穫した房状のトウモロコシを後方に向けて搬送する。

【0093】

このようなトウモロコシ収穫機にあっても、作物センサＳが収穫部６Ａに導入された作物の存在を検出し、パラメータ決定部８０が作物センサＳの検出結果に基づいて制御パラメータを決定し、決定された制御パラメータに基づいて制御ユニット９０が脱穀装置７を制御することが可能である。

【0094】

上記実施形態では、収穫機が稲、麦、トウモロコシを収穫する場合の例を挙げて説明したが、稲、麦、トウモロコシ以外の作物を収穫機が収穫するように構成することも可能である。

【0095】

上記実施形態では、作物センサＳが作物に接触して作物を検出する作物センサであるとして説明したが、作物センサＳは穀稈の有無を検出する穀稈センサであっても良い。また、カメラで撮像した撮像画像に基づいて、収穫幅方向に沿った作物の量を検出するように構成しても良い。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、圃場の作物を収穫、脱穀装置によって作物の脱穀選別処理を行う収穫機に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0097】

１：機体
６：収穫搬送装置
６Ａ：収穫部
６Ｂ：搬送部
７：脱穀装置
７Ａ：脱穀部
７Ｂ：選別部
１７：横搬送体
１９：搬送装置
２３Ｒ：搬送経路
２５Ｒ：搬送経路
２７Ｒ：搬送経路
３０：揺動選別装置
３１：唐箕
３３：層厚センサ
３６：シーブケース
４１：チャフシーブ
４５：揺動駆動機構
８０：パラメータ決定部
８２：補正部
８３：車速情報取得部
９０：制御ユニット
１１０：底フレーム
Ｓ：作物センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】