JP2015008700A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の回転周期を検出するセンサにて検出された検出値から、安定した単一の出力波形を得ることができるコンバインを提供する。【解決手段】コンバインは、穀粒を貯留部へ投入する回転式の投入部を回転させる回転軸２３ｃと、貯留部に投入された穀粒による衝撃力を検出する検出手段にて検出した衝撃力に基づいて、穀粒量を算出する算出手段と、投入部の回転周期を検出するピックアップセンサ５１（回転周期検出手段）とを備え、回転軸２３ｃの周面の一部は切欠状に形成してあり、回転軸２３ｃの周面に対向し、回転軸２３ｃの軸心上に位置し、軸心に平行な一の面Ｌ１からの距離が等しく、回転軸の軸心上で一の面に直交する他の面Ｌ２を間にして並設され、回転軸２３ｃの周面との距離を検出する二つの距離センサ５１ａ、５１ｂを備え、両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれと他の面との間の距離は異なる。【選択図】図５

Description

本発明は、タンクに貯留された穀粒の量を検出することができるコンバインに関する。

圃場での収穫作業を行う場合には、穀稈の刈取り及び脱穀並びに穀粒の回収を行うコンバインを使用することが多い。コンバインは、クローラにより圃場を走行し、この走行中に刈刃にて穀稈を刈取り、刈取った穀稈を扱胴へ搬送して脱穀する。そして扱胴の下方に配置してあるチャフシーブ及び唐箕によって、穀稈から分離した稈及び穀粒の選別を行い、選別された穀粒をスクリューコンベアを介して穀粒タンクに回収する（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のコンバインは、スクリューコンベアの先端部に穀粒を穀粒タンク内に投入するための羽根板を備え、穀粒タンク内に、穀粒量を検出するための投口センサ、例えば圧力センサを備える。またスクリューコンベアの回転周期を検出するピックアップセンサを備える。ピックアップセンサにて、羽根板が穀粒を穀粒タンク内に投入する期間を算出し、この期間に投口センサにて検出された検出値を、穀粒が投口センサに当接していることによる検出値と判断し、前記期間外に投口センサにて検出された検出値を外乱による検出値と判断している。前記期間に検出された値を積算した上で、期間外に検出された値に基づいて、積算した値を補正し、穀粒量を精度良く求めている。

一般にスクリューコンベアは磁性体、例えば金属部材にて構成された回転軸を有し、ピックアップセンサは、例えば二つの磁気センサ（距離センサ）を有する。スクリューコンベアの回転軸の先端部において、回転軸の周面の一部に軸方向に平行な平面を形成し、両磁気抵抗素子を前記周面に対向させてある。二つの磁気抵抗素子は、回転軸の径方向に沿って並設されている。また回転軸の軸心に直交する線の両側に配置され、両磁気抵抗素子それぞれと前記線との間の距離は等しくなるようにしてある。磁気抵抗素子は、回転軸の周面との距離を検出し、例えば一方及び他方の磁気抵抗素子それぞれによって、長短の距離が検出された場合にピックアップセンサはＨ信号を出力し、短長の距離が検出された場合にピックアップセンサはＬ信号を出力する。Ｈ／Ｌ信号に基づく信号波形によって、回転軸の周期が算出される。

特開２０１１−２２３９５９号公報

両磁気抵抗素子それぞれと前記線との間の距離が等しい場合、両磁気抵抗素子の検出値に基づく信号波形は単一のパターンとなる。しかし、ピックアップセンサの製造誤差、ピックアップセンサをスクリューコンベアに組み付ける場合に生じる組付誤差又はピックアップセンサのガタツキ等によって、両磁気抵抗素子それぞれと前記線との間の距離は等しくならず、信号波形のパターンは、コンバイン毎に異なることが多い。そのため、コンバイン毎に、ピックアップセンサの信号波形のパターンを確認し、制御部に設定する必要があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転軸の回転周期を検出するセンサにて検出された検出値から、安定した単一の出力波形を得ることができるコンバインを提供することを目的とする。

第１発明に係るコンバインは、刈取られた穀稈を脱穀する脱穀装置と、該脱穀装置にて脱穀された穀粒を貯留する貯留部と、前記脱穀装置から供給された穀粒を前記貯留部へ投入する回転式の投入部と、該投入部を回転させる回転軸と、前記貯留部に投入された穀粒による衝撃力を検出する検出手段と、該検出手段にて検出した衝撃力に基づいて、穀粒量を算出する算出手段と、前記投入部の回転周期を検出する回転周期検出手段とを備えるコンバインにおいて、前記回転軸の周面の一部を切欠状に形成してあり、前記回転軸の周面に対向し、前記回転軸の軸心上に位置し、前記軸心に平行な一の面からの距離が等しく、前記回転軸の軸心上で前記一の面に直交する他の面を間にして並設され、前記回転軸の周面との距離を検出する二つの距離センサを備え、両距離センサそれぞれと前記他の面との間の距離は異なり、前記回転周期検出手段は、両距離センサの出力信号に基づいて、前記投入部の回転周期を検出するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、回転軸の周面の一部を切欠状に形成する。回転軸の軸心上に位置し、前記軸長方向に平行な一の面から等距離の位置に二つの距離センサを配置して、回転軸の周面に対向させる。また前記軸心上で前記一の面に直交する他の面を間にして並設させる。また前記他の面と両距離センサそれぞれとの間の距離が異なるように、両距離センサをコンバインに取り付ける。製造誤差、組付誤差又はガタツキ等を考慮して、予め、前記他の面と両距離センサそれぞれとの間の距離が異なるように、前記他の面に対して両距離センサを偏倚させて配置することによって、所望する単一の出力波形を得る。

第２発明に係るコンバインは、前記回転軸における前記一部は軸長方向に平行な平面状に形成してあることを特徴とする。

本発明においては、前記回転軸における前記一部を平面状に切り欠くことによって、単一の出力波形の取得を実現する。

第３発明に係るコンバインは、前記回転周期検出手段は、前記回転軸における前記一部に両距離センサが対向し、両距離センサそれぞれにて検出された距離が等しい場合を基準にして、前記投入部の回転周期を検出するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、平面状をなす周面に両距離センサが対向した時点を、回転軸の回転周期の開始又は終了時点とすることによって、両距離センサを一方向又は他方向のいずれに偏倚させても、回転周期を容易に略同一にすることができる。

第４発明に係るコンバインは、前記回転軸における軸長方向に直交する面に平行な切断面での断面形状がＤ状をなすことを特徴とする。

本発明においては、回転軸を断面Ｄ状に形成することによって、検出手段は、両距離センサそれぞれと回転軸の周面との各距離が、相対的に長く又は短くなることを検出することができる。

第５発明に係るコンバインは、前記投入部は、前記回転軸回りに回転する羽根板又はバケットであることを特徴とする。

本発明においては、回転軸に設けた羽根板の回転周期を検出し、穀粒の穀粒タンクへの投入期間及び非投入期間を求める。これにより、検出手段にて検出された検出値から外乱を除去して、穀粒タンクに貯留した穀粒量を精度良く算出することができる。

本発明にあっては、回転軸の周面に軸長方向に略平行な平面を形成する。回転軸の軸心上に位置し、前記軸長方向に平行な一の面から等距離の位置に二つの距離センサを配置して、回転軸の周面に対向させる。また前記軸心上で前記一の面に直交する他の面を間にして並設させる。また前記他の面と両距離センサそれぞれとの間の距離が異なるように、両距離センサをコンバインに取り付ける。製造誤差、組付誤差又はガタツキ等を考慮して、予め、前記他の面と両距離センサそれぞれとの間の距離が異なるように、前記他の面に対して両距離センサを偏倚させて配置することによって、所望する単一の出力波形を得て、回転軸の周期を算出することができる。

実施の形態１に係るコンバインの外観斜視図である。 脱穀装置の内部構成を略示する側面断面図である。 穀粒タンクを略示する縦断面図である。 回転軸の上端部付近の構成を略示する拡大縦断面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線を切断線とした断面図である。 一方の磁気抵抗素子側に偏倚させてピックアップセンサをケーシングに設けた場合における二つの磁気抵抗素子と回転軸の周面との位置関係を説明する説明図である。 一方の磁気抵抗素子側に偏倚させてピックアップセンサをケーシングに設けた場合における二つの磁気抵抗素子と回転軸の周面との位置関係を説明する説明図である。 他方の磁気抵抗素子側に偏倚させてピックアップセンサをケーシングに設けた場合における二つの磁気抵抗素子と回転軸の周面との位置関係を説明する説明図である。 他方の磁気抵抗素子側に偏倚させてピックアップセンサをケーシングに設けた場合における二つの磁気抵抗素子と回転軸の周面との位置関係を説明する説明図である。 時間とピックアップセンサの検出値との関係を示すグラフである。 エンジンの駆動力の伝達経路を略示する伝動機構図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 投口センサの検出値とピックアップセンサの検出値との関係を示すグラフの一例である。 実施の形態２に係るコンバインのバケット式昇降機及び穀粒タンクを拡大して略示する内部側面構成図である。 実施の形態３に係るコンバインのバケット式昇降機及び投口センサを内部に有する穀粒タンクを拡大して略示する内部側面構成図である。

（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係るコンバインを示す図面に基づいて説明する。図１はコンバインの外観斜視図である。

図において１は走行クローラであり、該走行クローラ１の上側に機体９が設けてある。該機体９の上には脱穀装置２が設けてある。該脱穀装置２の前側に、刈取り穀稈と非刈取り穀稈とを区別する分草板３ａ、穀稈を刈取る刈刃３ｂ、及び穀稈を引き起こす引起し装置３ｃを備える刈取部３が設けてある。前記脱穀装置２の右側には穀粒を収容する穀粒タンク４が設けてあり、前記脱穀装置２の左部には、穀稈を搬送する前後に長いフィードチェン５が設けてある。該フィードチェン５の上側に、穀稈を挟持する挟持部材６が設けてあり、該挟持部材６とフィードチェン５とが対向している。前記フィードチェン５の前端部付近には上部搬送装置７を配設してある。また前記穀粒タンク４には、穀粒タンク４から穀粒を排出する筒状の排出オーガ４ａを取り付けてあり、穀粒タンク４の前側にはキャビン８を設けてある。

走行クローラ１の駆動によって機体９は走行する。機体９の走行によって刈取部３に穀稈が取り込まれ、刈り取られる。刈り取られた穀稈は上部搬送装置７、フィードチェン５及び挟持部材６を介して脱穀装置２に搬送され、脱穀装置２内にて脱穀される。

図２は脱穀装置２の内部構成を略示する側面断面図である。図２に示すように、脱穀装置２の前側上部に穀稈を脱穀するための扱室１０が設けてある。該扱室１０内に、前後方向を軸長方向とした円筒形の扱胴１１が軸架してあり、該扱胴１１は軸回りに回動可能となっている。扱胴１１の周面には多数の扱歯１２、１２、・・・１２が螺旋状に並んでいる。前記扱胴１１の下側に、前記扱歯１２、１２、・・・１２と協働して稈を揉みほぐすクリンプ網１５が配置してある。前記扱胴１１は後述するエンジン４０の駆動力によって回動し、穀稈を脱穀する。

前記扱室１０の上壁に四つの送塵弁１０ａ、１０ａ、１０ａ、１０ａが前後方向に並設してあり、該送塵弁１０ａは扱室１０の後部へ送出する稈及び穀粒の量を調節する。

扱室１０の後部には処理室１３が連設してある。該処理室１３内に、前後方向を軸長方向とした円筒形の処理胴１３ｂが軸架してあり、該処理胴１３ｂは軸回りに回動可能となっている。処理胴１３ｂの周面には多数の扱歯１３ｃ、１３ｃ、・・・、１３ｃが螺旋状に並んでいる。前記処理胴１３ｂの下側には扱歯１３ｃ、１３ｃ、・・・、１３ｃと協働して稈を揉みほぐす処理網１３ｄを配置してある。前記処理胴１３ｂはエンジン４０の駆動力によって回動し、扱室１０から送出された稈及び穀粒から穀粒を分離する処理を行う。処理室１３の下側には排出口１３ｅを開設してある。

前記処理室１３の上壁に四つの処理胴弁１３ａ、１３ａ、１３ａ、１３ａが前後方向に沿って並設してあり、該処理胴弁１３ａ、１３ａ、１３ａ、１３ａは処理室１３の後部へ送出する稈及び穀粒の量を調節する。

前記クリンプ網１５の下側には、穀粒及び稈の選別を行う揺動選別装置１６を設けてある。該揺動選別装置１６は、穀粒及び稈を均一化すると共に比重選別を行う揺動選別盤１７と、該揺動選別盤１７の後側に設けてあり、穀粒及び稈の粗選別を行うチャフシーブ１８と、該チャフシーブ１８の後側に設けてあり、稈に混入した穀粒を落下させるためのストローラック１９とを備える。該ストローラック１９は図示しない複数の透孔を有している。また前記揺動選別盤１７の前部には揺動アーム２１が連結してある。該揺動アーム２１は前後に揺動するように構成されている。この揺動アーム２１の揺動によって揺動選別装置１６は揺動し、稈及び穀粒の選別が行われる。

揺動選別装置１６は、前記チャフシーブ１８の下側に設けてあり、穀粒及び稈の精選別を行うグレンシーブ２０を更に備える。該グレンシーブ２０の下方に、前方を下として傾斜した一番穀粒板２２が設けてあり、該一番穀粒板２２の前側に、一番スクリューコンベア２３が設けてある。

該一番スクリューコンベア２３は、一番穀粒板２２を滑落した穀粒を取り込み、穀粒タンク４へ送給する。穀粒タンク４の側面に投口４ｂが設けてあり、該投口４ｂから穀粒が穀粒タンク４内に投入される。

前記一番穀粒板２２の後部に、後方に向けて下降傾斜した傾斜板２４が連設してある。該傾斜板２４の後端部に、前方に向けて下降傾斜した二番穀粒板２５が連設してある。該二番穀粒板２５と前記傾斜板２４との連結部分の上側に稈及び穀粒を搬送する二番スクリューコンベア２６が設けてある。

前記ストローラック１９の透孔から傾斜板２４又は二番穀粒板２５に落下した落下物は前記二番スクリューコンベア２６に向けて滑落する。滑落した落下物は、二番スクリューコンベア２６によって前記扱胴１１の左側に設けてある処理ロータ１４に搬送され、処理ロータ１４にて脱穀処理される。

前記一番スクリューコンベア２３よりも前方であって、前記揺動選別盤１７よりも下方に、起風動作を行う唐箕２７が設けてある。前記唐箕２７の起風動作によって発生した風は、後方へ進行する。唐箕２７と前記一番スクリューコンベア２３との間に、風を上向きに送り出す整流板２８を配設してある。

前記二番穀粒板２５の後端部に通路板３６が連ねてある。該通路板３６の上方には下部吸引カバー３０が設けてある。該下部吸引カバー３０及び通路板３６の間は塵埃が排出される排出通路３７になっている。

下部吸引カバー３０の上方に上部吸引カバー３１が設けてある。該上部吸引カバー３１及び下部吸引カバー３０の間に、稈を吸引排出する軸流ファン３２を配設してある。該軸流ファン３２の後方には排塵口３３を設けてある。前記唐箕２７の動作によって発生した気流は、前記整流板２８によって整流された後に、前記揺動選別装置１６を通過して、前記排塵口３３及び排出通路３７に至る。排塵口３３及び排出通路３７から、穀粒が排出される。

前記上部吸引カバー３１の上側であって、前記処理室１３の下方に、前方を下向きとして傾斜した流下樋３５が設けてある。処理室１３の処理網１３ｄにて揉みほぐされ、処理網１３ｄから落下した処理物（穀粒、稈等）はチャフシーブ１８又はストローラック１９に落下する。処理網１３ｄの後端部から排出された排出物は流下樋３５を滑落してストローラック１９に落下する。

排出通路３７とストローラック１９との間には、排出される穀粒量を検出するロスセンサ３４が設けてある。ストローラック１９上を通過した穀粒はロスセンサ３４に衝突する。ロスセンサ３４は圧電素子を備えており、穀粒の衝突によってロスセンサ３４から電圧信号が出力され、排塵口３３及び排出通路３７から排出される穀粒量が検出される。

図３は穀粒タンク４を略示する縦断面図、図４は回転軸の上端部付近の構成を略示する拡大縦断面図である。一番スクリューコンベア２３は、金属部材等の磁性体から構成された回転軸２３ｃを備える。該回転軸２３ｃの上端部に矩形の羽根板２３ｂが設けてある。該羽根板２３ｂは、回転軸２３ｃを中心として径方向外向きに突出している。該羽根板２３ｂは、一番スクリューコンベア２３に同期して回転する。回転軸２３ｃ及び羽根板２３ｂは、ケーシング１４０に収容されている。

回転軸２３ｃは、ケーシング１４０の上面を貫通し、その先端部が前記上面から突出している。図４に示すように、突出した回転軸２３ｃの上端部における周面の一部は切欠状に形成してある。前記一部は軸長方向に略平行な平面部２３ｄを備える。回転軸２３ｃの上端部の周面に対向させて、ピックアップセンサ５１（距離センサ）がケーシング１４０の上面に設けてある。該ピックアップセンサ５１は、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂを有する。なお磁気抵抗素子に代えて、ホール素子その他の磁界を検出する素子を使用してもよい。二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂは、回転軸２３ｃの周面に接近して対向している。

図５は図４に示すＶ−Ｖ線を切断線とした断面図である。図５に示すように、回転軸２３ｃの上端部にあっては、軸長方向に直交する面に平行な切断面での断面形状がＤ状をなす。二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂは、回転軸２３ｃの軸心上に位置し、回転軸２３ｃの軸長方向に平行な一の面Ｌ１からの距離が等しい。また二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂは、回転軸２３ｃの軸心で前記一の面に直交する面を間にして並設されている。二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの並設方向において、面Ｌ２に対して二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂのいずれか一方寄りに偏倚するように、ピックアップセンサ５１はケーシング１４０に設けてある。

図５Ａは、一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた状態を示し、図５Ｂは、他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた状態を示す。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂは面Ｌ２を間にして並設されている。前記並設方向（面Ｌ１に平行な方向）において、面Ｌ２と磁気抵抗素子５１ａとの距離をｄ１とし、面Ｌ２と磁気抵抗素子５１ｂとの距離をｄ２とした場合、一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けているときには、ｄ１＜ｄ２となる。他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けているときには、ｄ１＞ｄ２となる。

図５の矢印にて示すように、回転軸２３ｃは軸回りに一方向に回転する。図５では時計回りに回転している。ピックアップセンサ５１は、回転軸２３ｃが二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの前を通過することによって、一番スクリューコンベア２３の回転周期を検出することができる。

図３に示すように、穀粒タンク４の天面から支持部材３１０が垂下しており、該支持部材３１０に投口センサ３００が固定してある。投口センサ３００は穀粒タンク４へ投入される穀粒の衝撃値を検出する。

穀粒タンク４内においては、投口４ｂの近傍であって投口４ｂの下側に、押圧式スイッチ４ｃが設けてある。穀粒タンク４が満杯になった場合に、押圧式スイッチ４ｃは貯留した穀粒に押圧され、後述する制御部１００（図１２参照）に信号を出力する。なお図３において、一点鎖線は満杯時における穀粒の上面位置を示し、破線は投口４ｂの下縁部の上下位置を示す。

図６及び図７は一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合における二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂと回転軸２３ｃの周面との位置関係を説明する説明図、図８及び図９は他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合における二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂと回転軸２３ｃの周面との位置関係を説明する説明図、図１０は時間とピックアップセンサ５１の検出値との関係を示すグラフである。図１０Ａは一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合における時間とピックアップセンサ５１の検出値との関係を示し、図１０Ｂは他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合における時間とピックアップセンサ５１の検出値との関係を示す。また図１０Ａにおける時点Ａ〜Ｇは、図６及び図７のＡ〜Ｇにそれぞれ対応し、図１０Ｂにおける時点Ａ〜Ｇは、図８及び図９のＡ〜Ｇにそれぞれ対応する。

ピックアップセンサ５１は、一方の磁気抵抗素子５１ａ及び回転軸２３ｃの間の距離ｘ１が他方の磁気抵抗素子５１ｂ及び回転軸２３ｃの間の距離ｘ２よりも短い場合に、高電圧信号（Ｈ信号）を出力し、ｘ１がｘ２よりも長い場合に、低電圧信号（Ｌ信号）を出力する。

一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合、図５Ａに示すように、ｄ１＜ｄ２となる。図６Ａに示すように、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが回転軸２３ｃの周面における円弧部に対向している場合、ｘ１＜ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＨ信号を出力する（図１０Ａの時点Ａ参照）。

図６Ｂに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、磁気抵抗素子５１ａが平面部２３ｄの端部に対向し、磁気抵抗素子５１ｂが前記円弧部に対向し、ｘ１＝ｘ２となった場合、ピックアップセンサ５１の出力はＨ信号からＬ信号に反転する（図１０Ａの時点Ｂ参照）。

図６Ｃに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に対して、磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの反対側に倒れるように傾斜している場合、ｘ１＞ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＬ信号を出力する（図１０Ａの時点Ｃ参照）。

図６Ｄに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に略直交している場合、ｘ１＝ｘ２となり、ピックアップセンサ５１の出力はＬ信号からＨ信号に反転する（図１０Ａの時点Ｄ参照）。

図７Ｅに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に対して、磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂ側に倒れるように傾斜している場合、ｘ１＜ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＨ信号を出力する（図１０Ａの時点Ｅ参照）。

図７Ｆに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、磁気抵抗素子５１ａが前記円弧部に対向し、磁気抵抗素子５１ｂが平面部２３ｄの端部に対向している場合、ｘ１＜ｘ２となり、ピックアップセンサ５１の出力はＨ信号を出力する（図１０Ａの時点Ｆ参照）。

図７Ｇに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが回転軸２３ｃの周面における円弧部に対向している場合、ｘ１＜ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＨ信号を出力する（図１０Ａの時点Ｇ参照）。ピックアップセンサ５１は上述した出力を繰り返し、図１０Ａに示す周期Ｐの出力波形が形成される。

他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合、図５Ｂに示すように、ｄ１＞ｄ２となる。図８Ａに示すように、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが回転軸２３ｃの周面における円弧部に対向している場合、ｘ１＞ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＬ信号を出力する（図１０Ｂの時点Ａ参照）。

図８Ｂに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、磁気抵抗素子５１ａが平面部２３ｄに対向し、磁気抵抗素子５１ｂが前記円弧部に対向している場合、ｘ１＞ｘ２となり、ピックアップセンサ５１の出力はＬ信号を出力する（図１０Ｂの時点Ｂ参照）。

図８Ｃに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に対して、磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの反対側に倒れるように傾斜している場合、ｘ１＞ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＬ信号を出力する（図１０Ｂの時点Ｃ参照）。

図８Ｄに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に略直交している場合、ｘ１＝ｘ２となり、ピックアップセンサ５１の出力はＬ信号からＨ信号に反転する（図１０Ｂの時点Ｄ参照）。

図９Ｅに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが平面部２３ｄに対向し、平面部２３ｄが面Ｌ２に対して、磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂ側に倒れるように傾斜している場合、ｘ１＜ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＨ信号を出力する（図１０Ｂの時点Ｅ参照）。

図９Ｆに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、磁気抵抗素子５１ａが前記円弧部に対向し、磁気抵抗素子５１ｂが平面部２３ｄの端部に対向し、ｘ１＝ｘ２となっている場合、ピックアップセンサ５１の出力はＨ信号からＬ信号に反転する（図１０Ｂの時点Ｆ参照）。

図９Ｇに示すように、回転軸２３ｃが更に回転し、二つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが回転軸２３ｃの周面における円弧部に対向している場合、ｘ１＞ｘ２となり、ピックアップセンサ５１はＬ信号を出力する（図１０Ｂの時点Ｇ参照）。ピックアップセンサ５１は上述した出力を繰り返し、図１０Ｂに示す周期Ｐの出力波形が形成される。

なお図１０Ａに示す時点Ａ〜Ｇ及び図１０Ｂに示す時点Ａ〜Ｇは、それぞれ同じ時点を示す。従って一方の磁気抵抗素子５１ａ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合及び他方の磁気抵抗素子５１ｂ側に偏倚させてピックアップセンサ５１をケーシング１４０に設けた場合のいずれの場合においても、時点Ｄにおいて、ピックアップセンサ５１の出力はＬ信号からＨ信号に反転する。そのため時点Ｄを、羽根板２３ｂの一回転における回転開始時点及び回転終了時点とすると、いずれの場合においても、共通して周期Ｐを求めることができる。

前述した走行クローラ１の駆動、刈取部３の刈取動作、扱胴１１の回動、処理胴１３ｂの回動、揺動選別装置１６の揺動及び一番スクリューコンベア２３の回転動作などはエンジン４０の駆動力によって行われる。

図１１は、エンジン４０の駆動力の伝達経路を略示する伝動機構図である。図１１に示すように、エンジン４０はＨＳＴ(Hydro Static Transmission)４１を介して走行ミッション４２に連結してある。エンジン４０の出力軸の近傍には、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ４０ａが設けてある。エンジン回転数センサ４０ａはホール素子などを有する磁気センサであり、出力軸が有する磁性体の通過によって回転数を検出する。

ＨＳＴ４１は油圧ポンプ（図示せず）と、該油圧ポンプに供給される作動油の流量及び油圧ポンプの圧力を調整する機構（図示せず）と、該機構を制御する変速回路４１ａとを有している。

走行ミッション４２は、前記走行クローラ１に駆動力を伝達するギヤ（図示せず）を有している。走行ミッション４２には、ホール素子を有する車速センサ４３を設けてある。該車速センサ４３は前記ギヤの回転数を検出して、ギヤの回転数に対応する機体の車速を示す信号を出力するようにしてある。

前記エンジン４０は電磁式の脱穀クラッチ４４を介して、前記扱胴１１及び処理胴１３ｂに連結してあり、また伝動機構５０に連結してある。伝動機構５０は前記一番スクリューコンベア２３に連結してある。

またエンジン４０は脱穀クラッチ４４を介して偏心クランク４５に連結してある。該偏心クランク４５は揺動アーム２１に連結してある。偏心クランク４５の駆動により揺動選別装置１６が揺動する。またエンジン４０は脱穀クラッチ４４を介して唐箕２７に連結してある。またエンジン４０は脱穀クラッチ４４及び電磁式の刈取クラッチ４６を介して前記刈取部３に連結してある。

走行ミッション４２を介してエンジン４０の駆動力が走行クローラ１に伝達され、機体が走行する。また刈取クラッチ４６を介して刈取部３にエンジン４０の駆動力が伝達し、刈取部３にて穀稈が刈取られる。

脱穀クラッチ４４を介して扱胴１１にエンジン４０の駆動力が伝達し、扱胴１１にて穀稈は脱穀される。また脱穀クラッチ４４を介して処理胴１３ｂにエンジン４０の駆動力が伝達する。処理胴１３ｂは、扱胴１１にて脱穀処理された処理物から穀粒を分離する。

また揺動選別装置１６には、脱穀クラッチ４４及び偏心クランク４５を介してエンジン４０の駆動力が伝達し、扱胴１１から漏下した稈及び穀粒並びに処理室１３の排出口１３ｅから排出された稈及び穀粒の選別が行われる。また脱穀クラッチ４４を介して唐箕２７にエンジン４０の駆動力が伝達し、揺動選別装置１６にて選別された稈が唐箕２７の起風作用によって排塵口３３及び排気通路３７から排出される。

前記投口センサ３００、エンジン回転数センサ４０ａ及びピックアップセンサ５１からの出力に基づいて、穀粒タンク４に貯留する穀粒量を演算する制御部１００がコンバインに搭載されている。図１２は制御部１００の構成を示すブロック図である。

制御部１００は内部バス１００ｇにより相互に接続されたＣＰＵ(Central Processing Unit)１００ａ、ＲＯＭ(Read Only Memory)１００ｂ、ＲＡＭ(Random Access Memory)１００ｃ及びＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)１００ｄを備えている。ＣＰＵ１００ａはＲＯＭ１００ｂに記憶された制御プログラムをＲＡＭ１００ｃに読み込み、該制御プログラムに従って、送塵弁１０ａ及び処理胴弁１３ａの動作制御など必要な制御を実行する。なおＣＰＵ１００ａはタイマを内蔵している。

またＥＥＰＲＯＭ１００ｄには、補正変数Ｘが設定してあり、該補正変数Ｘには必要に応じて値が格納される。また、投口センサ３００の検出値を穀粒量の算出対象に含めるか否かを判定するための閾値αが設定してある。

制御部１００は出力インタフェース１００ｆを介して、刈取クラッチ４６及び脱穀クラッチ４４に継断信号を出力する。また制御部１００は出力インタフェース１００ｆを介して、表示部８３に所定の映像を表示することを示す表示信号を出力する。

刈取スイッチ８０、投口センサ３００、押圧式スイッチ４ｃ、ピックアップセンサ５１及びエンジン回転数センサ４０ａの各出力信号は入力インタフェース１００ｅを介して制御部１００に入力されている。

なお前記キャビン８内には図示しないダッシュボードパネルが設けてあり、該ダッシュボードパネルに、刈取スイッチ８０及び脱穀スイッチ８５が設けてあり、また液晶パネルを有する表示部８３が設けてある。なお刈取スイッチ８０のオンオフに対応して、刈取クラッチ４６及び脱穀クラッチ４４が継断される。また脱穀スイッチ８５のオンオフに対応して、脱穀クラッチ４４が継断される。

ＣＰＵ１００ａは、投口センサ３００の出力信号に係る検出値を積算し、閾値αと比較して積算対象に含めるか否かを判定する。そして積算対象に含める検出値をピックアップセンサ５１の出力信号に係る検出値に同期させてＥＥＰＲＯＭ１００ｄに記憶する。

図１３は投口センサ３００の検出値とピックアップセンサ５１の検出値との関係を示すグラフの一例である。図１３Ａは、時間と投口センサ３００の検出値との関係を示すグラフである。投口センサ３００の検出値は穀粒の衝突による歪み量を示しており、所定のサンプリング数における移動平均値である。図１３Ｂは、時間とピックアップセンサ５１の検出値との関係を示すグラフである。ピックアップセンサ５１の検出値は、羽根板２３ｂの一回転における回転開始時点及び回転終了時点を示している。なお以下の説明において図１３の周期Ｐの添字は適宜省略する。

ピックアップセンサ５１の検出値は、パルス波として検出され、パルス波の間隔が一番スクリューコンベア２３（回転軸２３ｃ）の一回転の周期、すなわち羽根板２３ｂの一回転の周期Ｐに相当する。なお周期Ｐの逆数は回転速度に対応し、周期Ｐを回転速度として捉えることもできる。ＣＰＵ１００ａは、所定のサンプリング周期（例えば１００[ｍｓ]）で投口センサ３００の検出値を取り込み、ＥＥＰＲＯＭ１００ｄに記憶する。またＣＰＵ１００ａは、ピックアップセンサ５１からパルス波が入力される都度、タイムスタンプを作成し、該タイムスタンプを、パルス波が入力された時に投口センサ３００から入力された検出値に紐付けて、ＥＥＰＲＯＭ１００ｄに記憶する。

図１３において、穀粒が羽根板２３ｂによって穀粒タンク４に投入されている場合、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間に、投口センサ３００からＣＰＵ１００ａに穀粒の衝突による検出値が入力される。０〜Ｐ／４及び３Ｐ／４〜Ｐの間に投口センサ３００からＣＰＵ１００ａに入力された検出値は、穀粒が投口センサ３００に衝突していない場合の検出値である。

図１３Ａにおいて、閾値αは、投口センサ３００の温度特性、羽根板２３ｂによる風圧及び機体９の傾きなどの外乱によって、投口センサ３００にて検出される検出値に相当する。穀粒が羽根板２３ｂによって穀粒タンク４に投入されていない場合、理想的には、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間に、投口センサ３００からＣＰＵ１００ａに穀粒の衝突による検出値は入力されない。しかし実際は、投口センサ３００からＣＰＵ１００ａに外乱（例えば羽根板２３ｂによる風圧）による検出値（閾値α）が入力される。

ＣＰＵ１００ａは、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間に投口センサ３００から入力された検出値と閾値αとを比較する。該検出値に、閾値αを超過する値が含まれている場合、ＣＰＵ１００ａは、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間に入力された検出値を積算すべき対象に決定する（図１３Ａの周期Ｐ１、Ｐ２及びＰ５における破線ハッチング部分の面積）。積算すべき値は、投口センサ３００への穀粒の衝突による力積に相当する。

検出値に、閾値αを超過する値が含まれていない場合、ＣＰＵ１００ａは、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間に入力された検出値を積算すべき対象から除外する（図１３Ａにおいて、周期Ｐ３及びＰ４部分）。

一方０〜Ｐ／４及び３Ｐ／４〜Ｐの間における投口センサ３００の検出値を積算した値（図１３Ａの実線ハッチング部分の面積）は定常偏差に相当する。該定常偏差は、エンジン４０の振動、凹凸のある圃場を走行中に投口センサ３００に伝播した振動及び投口センサ３００の特性などに起因する。

ＣＰＵ１００ａは、所定の周期（例えば１[ｓ]）で、０〜Ｐ／４及び３Ｐ／４〜Ｐの間における投口センサ３００の検出値を積算した値に必要な処理を行い、ＥＥＰＲＯＭ１００ｄにアクセスして、補正変数Ｘに格納する。

ＣＰＵ１００ａは、ＥＥＰＲＯＭ１００ｄにアクセスしてタイムスタンプを参照し、Ｐ／４〜３Ｐ／４の間における投口センサ３００の検出値を積算する。そして積算した値に含まれる定常偏差を補正変数Ｘに格納された値を用いて除去する。例えば積算した値から、補正変数Ｘに格納された値を減算する。

ＣＰＵ１００ａは、定常偏差を除去した補正値ＤをＲＡＭ１００ｃに記憶する。そして補正値Ｄに基づいて、穀粒タンク４に貯留した穀粒量を求める。

実施の形態１に係るコンバインにあっては、回転軸２３ｃの周面の一部に切欠を設ける。例えば回転軸２３ｃの周面の一部に軸長方向に略平行な平面部２３ｄを形成する。二つの距離センサ５１ａ、５１ｂは、回転軸２３ｃの軸心上に位置し、前記軸長方向に平行な一の面Ｌ１から等距離の位置に配置され、回転軸２３ｃの周面に対向している。二つの距離センサ５１ａ、５１ｂは、前記軸心上にて一の面Ｌ１に直交する他の面Ｌ２を間にして並設されている。また面Ｌ２と両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれとの間の距離が異なるように、両距離センサ５１ａ、５１ｂをコンバインに取り付けられている。製造誤差、組付誤差又はガタツキ等を考慮して、予め、面Ｌ２と両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれとの間の距離が異なるように、ピックアップセンサ５１を面Ｌ２に対して、いずれかの距離センサ５１ａ又は５１ｂ側に偏倚させて配置することによって、所望する単一の出力波形を得て、回転軸２３ｃの周期を算出することができる。

なお単一の出力波形を得ることができるように、回転軸２３ｃの周面の一部に切欠を設ければよく、切欠の形状は限定されない。例えば、単一の出力波形を得ることができる限り、回転軸２３ｃの周面の一部を曲面状に切り欠いてもよい。

また平面部２３ｄに両距離センサ５１ａ、５１ｂが対向した時点を、回転軸２３ｃの回転周期の開始又は終了時点とすることによって、両距離センサ５１ａ、５１ｂをいずれかの距離センサ５１ａ又は５１ｂ側に偏倚させても、回転周期を容易に略同一にすることができる。

また回転軸２３ｃを断面Ｄ状に形成することによって、制御部１００は、両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれと回転軸の周面との各距離が、相対的に長く又は短くなることを検出することができる。また回転軸２３ｃに設けた羽根板２３ｂの回転周期を検出し、穀粒の穀粒タンク４への投入期間及び非投入期間を求める。これにより、ピックアップセンサ５１にて検出された検出値から外乱を除去して、穀粒タンク４に貯留した穀粒量を精度良く算出することができる。

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係るコンバインを示す図面に基づいて詳述する。実施の形態２に係るコンバインは、スクリューコンベアに代えて、バケット式昇降機１４４を穀粒の搬送に使用する。その他の構成は実施の形態１と同様な構成である。図１４はバケット式昇降機１４４及び穀粒タンク４を拡大して略示する内部側面構成図である。図１４において、破線矢印は穀粒の移動方向を示し、丸形は穀粒を示す。

バケット式昇降機１４４は、後板５００と前板５０１、左右側板５０２及び天面板１４４ａにより形成される。なお天面板１４４ａに対向する前板５０１は非案内面となる。

バケット式昇降機１４４内部の上部と下部には軸心が左右方向のスプロケット５０３、５０４がそれぞれ設けられ、このスプロケット５０３と５０４に無端状のチェーン５０５が巻装される。このチェーン５０５には適宜間隔を開けて複数の上開き側面視略Ｕ字型などのバケット５０６が取り付けられる。

駆動力が、バケット式昇降機１４４の下部に有するスプロケット５０４に伝達され、このスプロケット５０４の回転とともにチェーン５０５が駆動し、バケット式昇降機１４４の上部に有するスプロケット５０３が回転する。バケット式昇降機１４４の下部に備えられた穀粒供給口（不図示）とバケット式昇降機１４４の上部に備えられた穀粒排出口５０７との間をチェーン５０５に沿ってバケット５０６が上下に周回される。

投口センサ３００は、穀粒タンク４内において、天面板１４４ａと穀粒排出口５０７との間に配置してある。また投口センサ３００は天面板１４４ａから離隔している。

穀粒タンク４内にて、穀粒排出口５０７の近傍に穀粒を弾き飛ばすレベリングディスク１５０が設けてある。レベリングディスク１５０は、支持部材１５４を介して穀粒タンク４に支持されている。

支持部材１５４には、上下方向を軸方向とした回転可能な回転軸１５３が立設している。レベリングディスク１５０は、上下方向を回転軸方向としたディスク部１５１と、該ディスク部１５１の上面に立設し、回転中心の周囲に放射状に配された複数の羽根板１５２、１５２、・・・、１５２とを備える。回転軸１５３は、ディスク部１５１の中心部に連結している。支持部材１５４の下側にモータ１５５が設けてあり、該モータ１５５の出力軸は回転軸１５３に連結している。

バケット５０６から投入された穀粒は、穀粒排出口５０７を通って、レベリングディスク１５０に至る。モータ１５５の駆動によってディスク部１５１は回転し、羽根板１５２は穀粒を弾き飛ばし、穀粒タンク４内に平均的に堆積させる。

図１４に示すように、天面板１４４ａ付近の破線矢印及び円形にて示すように、押し出された穀粒の大部分は天面板１４４ａに沿って移動し、穀粒タンク４内に連続した状態で投入される。図１４において、スプロケット５０３付近の破線矢印及び円形にて示すように、残りの穀粒は穀粒タンク４内に離散して投入される。投口センサ３００には、離散した穀粒が瞬間的に衝突する。

天面板１４４ａから投口センサ３００を離隔させることによって、少量の穀粒が投口センサ３００に衝突し、穀粒は穀粒タンク４内に平均的に堆積する。

またスプロケット５０３を支持する支持板（不図示）には、ピックアップセンサ５１が設けてあり、スプロケット５０３の回転軸５０３ａの周面に対向している。回転軸５０３ａは、実施の形態１に係る回転軸２３ｃと同様に、その周面の一部に平面部を有し、ピックアップセンサ５１によってバケット５０６がスプロケット５０３の周囲を回転する周期を検出するようにしてある。そしてピックアップセンサ５１及び投口センサ３００の検出値に基づいて、実施の形態１と同様に穀粒量の演算及びピーク値の検出等を行う。また製造誤差、組付誤差又はガタツキ等を考慮して、予め、面Ｌ２と両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれとの間の距離が異なるように、ピックアップセンサ５１を面Ｌ２に対して、いずれかの距離センサ５１ａ又は５１ｂ側に偏倚させて配置することによって、所望する単一の出力波形を得て、回転軸２３ｃの周期を算出することができる。

実施の形態２の構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係るコンバインを示す図面に基づいて説明する。実施の形態３に係るコンバインは、投口センサ３００を穀粒タンク４内に備える。図１５はバケット式昇降機１４４及び投口センサ３００を内部に有する穀粒タンク４を拡大して略示する内部側面構成図である。

図１５に示すように、投口センサ３００は穀粒タンク４の天面部から垂下した支持部（不図示）によって支持されている。支持部材１５４に、ピックアップセンサ５１が設けてあり、レベリングディスク１５０の回転軸１５３の周面に対向している。回転軸１５３は、実施の形態１に係る回転軸２３ｃと同様に、その周面の一部に軸長方向に平行な平面部（図示略）を有し、ピックアップセンサ５１によって羽根板１５２が回転軸１５３の周囲を回転する周期を検出するようにしてある。

この場合においても、ピックアップセンサ５１及び投口センサ３００の検出値に基づいて、実施の形態１又は２と同様に穀粒量の演算及びピーク値の検出等を行う。また製造誤差、組付誤差又はガタツキ等を考慮して、予め、面Ｌ２と両距離センサ５１ａ、５１ｂそれぞれとの間の距離が異なるように、ピックアップセンサ５１を面Ｌ２に対して、いずれかの距離センサ５１ａ又は５１ｂ側に偏倚させて配置することによって、所望する単一の出力波形を得て、回転軸２３ｃの周期を算出することができる。

実施の形態３の構成の内、実施の形態１又は２と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

２ 脱穀装置
４ 穀粒タンク（貯留部）
２３ｃ、１５３、５０３ａ 回転軸
３００ 投口センサ（検出手段）
１００ 制御部（算出手段、回転周期検出手段）
５１ ピックアップセンサ（回転周期検出手段）
５１ａ、５１ｂ 距離センサ
２３ｂ、１５２ 羽根板（投入部）
５０６ バケット（投入部）

Claims (5)

1. 刈取られた穀稈を脱穀する脱穀装置と、該脱穀装置にて脱穀された穀粒を貯留する貯留部と、前記脱穀装置から供給された穀粒を前記貯留部へ投入する回転式の投入部と、該投入部を回転させる回転軸と、前記貯留部に投入された穀粒による衝撃力を検出する検出手段と、該検出手段にて検出した衝撃力に基づいて、穀粒量を算出する算出手段と、前記投入部の回転周期を検出する回転周期検出手段とを備えるコンバインにおいて、
   前記回転軸の周面の一部を切欠状に形成してあり、
   前記回転軸の周面に対向し、前記回転軸の軸心上に位置し、前記軸心に平行な一の面からの距離が等しく、前記回転軸の軸心上で前記一の面に直交する他の面を間にして並設され、前記回転軸の周面との距離を検出する二つの距離センサを備え、
   両距離センサそれぞれと前記他の面との間の距離は異なり、
   前記回転周期検出手段は、両距離センサの出力信号に基づいて、前記投入部の回転周期を検出するようにしてあること
   を特徴とするコンバイン。
2. 前記回転軸における前記一部は軸長方向に平行な平面状に形成してあること
   を特徴とするコンバイン。
3. 前記回転周期検出手段は、前記回転軸における前記一部に両距離センサが対向し、両距離センサそれぞれにて検出された距離が等しい場合を基準にして、前記投入部の回転周期を検出するようにしてあること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のコンバイン。
4. 前記回転軸における軸長方向に直交する面に平行な切断面での断面形状がＤ状をなすこと
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のコンバイン。
5. 前記投入部は、前記回転軸回りに回転する羽根板又はバケットであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のコンバイン。

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