JP2023154625A - 茎葉処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】 大きい茎葉部を切断するために吸引力や切断力を高めた状態においても、干渉板１７がフードの内部に引き込まれ、切断刃６に触れて切れてしまわないようにすること及び干渉板１７の下縁部が切断刃６の回転領域に引き込まれないようにする保護板２１の位置を、切断刃６による吸引力や切断力に応じて調整できるようにすること。【解決手段】 水平に回転し茎葉部を切断する切断刃６と、切断刃６の回転による吸引力で茎葉部を起立させ、切断された茎葉を捕集し吹き出すフード７と、吹き出した茎葉を排出するダクト８と、一対の後輪支持フレーム１２及び後輪１３と、フード７の前部に配置される干渉板１７と、干渉板１７と切断刃６の回転領域との間に干渉板１７の下縁部が引き込まれるのを防止する保護板２１を備え、保護板２１の上端は軸部２０に固定され、吸引力や切断力に応じて軸部２０の一端に固定されている角度調整板２２を操作することで、保護板２１の位置を調整できる茎葉処理機１。【選択図】 図４

Description

本発明は、畝に跨って前進しながら、畝に植え付けられている根菜類（馬鈴薯、甘藷、玉葱等）の茎葉部を切断し、切断した茎葉を畝の脇へ排出する茎葉処理機に関する。

マルチフィルムを使用して根菜類を栽培し収穫するに際しては、マルチフィルム上にある茎葉部を切断してから畝を覆っているマルチフィルムを剥がし、その後収穫機を用いて畝から成長した根菜類を掘り起こしている。
本発明者は、特許文献１（特開２０１７－２０５０７７号公報）に記載されているように、マルチフィルム上に倒伏した状態となっている玉葱の茎葉部を、垂直の軸周りに回転する切断刃(10)の回転で発生する吸引力によって起立させ、起立した茎葉部を高速回転する切断刃(10)により次々と切断することができる茎葉部切断装置(1)を発明した。
また、特許文献２（特開２０２０－２８２８３号公報）には、特許文献１記載の茎葉部切断装置の改良発明であって、畝を覆うマルチフィルムが浮き上がることを抑制するため、回転刃(40)(50)を収容するメインチャンバー(61)の下方に押さえロール部(80)を備えたものが記載されている（特に、段落０００６、００６６～００６８及び図８を参照）。
特許文献３（特開２０２０－２８２８４号公報）には、同じく特許文献１記載の茎葉部切断装置の改良発明であって、回転刃(40)(50)を収容するチャンバー(60)への小石等の衝突による衝撃音の低減と、チャンバー(60)の損傷を抑制するため、メインチャンバー(61)の内側面に揺動可能な垂下部材を取り付けることが記載されている（特に、段落０００４～０００６、００７３～００７７及び図９を参照）。
さらに、特許文献４（特開２０２１－１６８６４３号公報）には、同じく特許文献１記載の茎葉部切断装置の改良発明であって、畝の中央へ向けて倒れた茎葉部も良好に切断・除去できるようにするため、第１回転刃(40)及び第２回転刃(50)よりも前方かつ左右方向の中央に位置し、畝の上面に倒れた茎葉部を左右に分ける分草部(80)を設けたものが記載されている（特に、段落０００４～０００６、００５８～００５９及び図２を参照）。

特許文献１記載の茎葉部切断装置及び特許文献２～４記載の茎葉処理装置は、いずれも切断刃や回転刃を回転させることで発生する吸引力で茎葉部を起立させ、茎葉部を切断するとともに、切断された茎葉が装置の外に排出されるようになっている。
しかし、特許文献１には、切断刃(10)が２つ配置されているフード(16)の前部であって、切断されて吹き飛ばされる茎葉が衝突する部分にゴム製の干渉板が配置されている旨記載されているが、その長さや硬さ等は不明である（特に、段落００２８を参照）。
また、特許文献２及び３には、回転刃(40)(50)を収容するチャンバー(60)の裾から下方へ向けて垂れ下がるゴム板等のカバー(100)を備えることが記載されているが（特に、特許文献２の段落００８４～００８５及び図２、４並びに特許文献３の段落００８３～００８４及び図２、４を参照）、カバー(100)は回転刃(40)(50)で損傷するほどの長さではなく、その損傷防止を示唆する記載もない。そして、特許文献２～４の図２、４は、ほぼ同じ図面であるが、特許文献４にはカバーに相当する部分の説明は記載されていない。

特開２０１７－２０５０７７号公報 特開２０２０－２８２８３号公報 特開２０２０－２８２８４号公報（特許第７０１４４２９号） 特開２０２１－１６８６４３号公報

特許文献１記載の茎葉部切断装置は、玉葱のような茎葉部がそれほど大きくならない作物に対しては、支障なく作動して茎葉を吸引して起立させ、切断した茎葉を装置の外に排出することができる。しかし、馬鈴薯のような茎葉部が大きく成長する作物に適用すると、茎葉部が大きい場合には吸引力及び切断力を高める必要があるため、ゴム製の干渉板がフード(16)の内部に引き込まれ、切断刃(10)に触れて切れてしまうことがある。
そして、本発明者は、フード(16)の前部に配置されているゴム製の干渉板が切れてしまうと、フード(16)の内部に発生する吸引力が弱まり茎葉の切り残しが多く発生することになって、その後のマルチフィルム除去作業に支障を生じるという問題点を見出した。

本発明の課題は、このような問題点を解決し、大きい茎葉部を切断するために吸引力や切断力を高めた状態においても、干渉板がフードの内部に引き込まれ、切断刃に触れて切れてしまわないようにすることを第１の課題とし、切断刃による吸引力や切断力（切断刃の回転数）に応じて、干渉板の下縁部が切断刃の回転領域に引き込まれないようにする保護板の位置を調整できるようにすることを第２の課題としている。

請求項１に係る発明は、畝に跨って走行しながら、畝に植え付けられている根菜類の茎葉部を切断し、切断した茎葉を畝の脇へ排出するための茎葉処理機において、
上下方向に延びる回転軸を中心に回転し、茎葉部を切断する切断刃と、
前記切断刃を収容し、前記切断刃の回転により発生する吸引力で前記茎葉部を起立させ、前記切断刃で切断された茎葉を捕集し、吹出口から前記茎葉を吹き出すフードと、
前記吹出口に連通し、吹き出された茎葉を排出するダクトと、
前記フードの後部の両側に固定されている一対の後輪支持フレームと、
前記一対の後輪支持フレームの先端に軸着されている後輪と、
前記フードの前部に配置されている柔軟性のある干渉板と、
前記干渉板と前記切断刃の回転領域との間に、前記干渉板の下縁部が前記切断刃の回転領域に引き込まれないようにする保護板を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の茎葉処理機において、前記保護板は、下方側が前記切断刃の回転領域に近づく方向に湾曲していることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の茎葉処理機において、前記保護板は上端が軸部に固定されており、前記軸部を所定角度範囲内で回動可能、かつ、複数箇所において固定可能とする調整機構をさらに備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、フードの前部に柔軟性のある干渉板が配置され、干渉板と切断刃の回転領域との間に干渉板の下縁部が切断刃の回転領域に引き込まれないようにする保護板を備えているので、大きい茎葉部を切断するために吸引力や切断力を高めた状態においても、干渉板が切断刃に触れて切れてしまうことがない。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、保護板の下方側が切断刃の回転領域に近づく方向に湾曲しているので、大きい茎葉部がスムーズにフードの内部に進入できる。また、干渉板の下縁部がフードの中央方向に引き込まれ、フード底部の開口面積が狭まるので、より強い上昇気流を発生させることができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２に係る発明による効果に加えて、保護板は上端が軸部に固定されており、軸部を所定角度範囲内で回動可能、かつ、複数箇所において固定可能とする調整機構をさらに備えているので、切断刃による吸引力や切断力に応じて保護板の位置を調整し、干渉板の下縁部の位置を最適化することができる。

実施例に係る茎葉処理機とトラクターを接続した状態の側面図。 実施例に係る茎葉処理機の正面図。 実施例に係る茎葉処理機の底面図。 実施例に係る茎葉処理機のＡ－Ａ線断面図。 実施例に係る保護板及び調整機構の構造を示す参考斜視図。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

図１は、実施例に係る茎葉処理機とトラクターを接続した状態の側面図であり、図２及び図３は、それぞれ実施例に係る茎葉処理機１の正面図及び底面図である。
実施例に係る茎葉処理機１は、図１に示すように、前部側がトラクター２の後部に対して一対の連結シリンダ３及び一本の連結部材４により切り離し可能に連結される。
また、茎葉処理機１は、図１～３に示すように、上下方向に延びる回転軸５を中心に回転する切断刃６と、切断刃６を収容するフード７と、フード７の右側面にある吹出口（図示せず）に連通し、右側面に固定されているダクト８等からなっている。
そして、茎葉処理機１は、一対の連結シリンダ３を伸長させることにより、路上走行や点検の際に地面から持ち上げることができるようになっている。

図１、２に示すように、フード７の前部（トラクター２側）の両側中央付近には、一対の前輪支持フレーム９が固定されており、各前輪支持フレーム９の先端には前輪１０が軸着されている。そして、フード７の後部（トラクター２の反対側）の両側中央付近には一対のフレーム固定部材１１が設けられ、それぞれのフレーム固定部材１１には、後輪支持フレーム１２が上下方向に摺動可能、かつ、複数の位置において固定可能に取り付けられており、各後輪支持フレーム１２の先端には後輪１３が固定されている。
そのため、後輪支持フレーム１２の上下位置を、畝の高さや茎葉部の大きさに合わせて調整し固定することによって、切断刃６の高さを最適化することができる。
さらに、図２に示すように、フード７の前部の中央付近には、トラクター２の駆動装置により回転する回転駆動軸１５を連結する連結部１６が設けてあり、フード７の内部にある駆動機構（図示せず）によって回転駆動軸１５からの回転力を伝達し、図３に示す回転軸５及び切断刃６を回転させることができるようになっている。
このような構造になっているので、フード７及びダクト８は、トラクター２と後輪支持フレーム１２との間で支持され、畝を跨いで両側の通路を後輪１３がトラクター２に引かれて転がることによって、畝の上を移動していくことができ、かつ、移動しながら切断刃６を回転させて茎葉部を切断することができる。

図１の右下に示すように、フード７の両側部の下端にはゴム製の下部側面板１４が設けられている。また、図２の下側に示すように、フード７の前部の下方には、ゴム製の干渉板１７が設けられており、干渉板１７の上辺部は上留め金１８によって固定され、両側辺部は横留め金１９によって固定されている。
そして、干渉板１７の中央付近には２本の切れ目が形成され、２本の切れ目で挟まれている中央部分１７ａは、左右部分１７ｂ、１７ｃより若干短くカットされている。
また、干渉板１７の左部分１７ｂ及び右部分１７ｃにおける横留め金１９の内側から下部にかけては、Ｌ字型の切れ目が形成されているので、左部分１７ｂ及び右部分１７ｃは、いずれも前後に揺動できるようになっている。
そのため、畝の高さや茎葉部の大きさが多少変動しても、スムーズに茎葉部を通過させることができ、フード７の前方が比較的閉塞された状態に維持されるので、切断刃６の回転によって発生する上昇気流に伴う吸引力を高めることができる。

図４は、実施例に係る茎葉処理機１のＡ－Ａ線断面図であり、図５は、実施例に係る保護板及び調整機構の構造を示す参考斜視図である。
図３～５に示すように、フード７の前部の下方には、水平な軸部２０が、上留め金１８に沿ってフード７の内部側に、軸回りに回動可能に設けてあり、軸部２０の下部には下方側が切断刃６の回転領域に近づく方向に湾曲している７枚の保護板２１が設けてある。
また、軸部２０の一端には角度調整板２２が固定されており、軸部２０から離れた側にある長穴には、側板に対して接離可能な固定ネジ２３が設けてある。
そのため、固定ネジ２３を緩めた状態では、図４に示すように、角度調整板２２を操作して軸部２０を所定角度範囲内で回動させ保護板２１の位置を変化させることができる。
そして、固定ネジ２３を締め付けると角度調整板２２が固定されるので、保護板２１の位置を干渉板１７と切断刃６の回転領域との間の適当な箇所で固定することができる。
すなわち、大きい茎葉部を切断するために切断刃６の回転数を上げ、吸引力や切断力を高めても、干渉板１７の下縁部が切断刃６の回転領域に引き込まれ、切断刃６に触れないように保護板２１の下端位置を調整できるので、吸引力を長く維持することができる。

実施例に係る茎葉処理機１を用いて畝に植え付けられている根菜類の茎葉部を切断し、切断した茎葉を畝の脇へ排出する作業を行う際の手順及び各作業における茎葉処理機１の動作は、以下のとおりである。
（１）茎葉処理機１を作業開始位置に移動させる。
（２）切断刃６の高さを畝の高さや茎葉部の大きさに合わせるため、後輪支持フレーム１２の上下位置を調整し固定する（この作業は、予め畝の高さや茎葉部の大きさが分かっている場合、茎葉処理機１を作業開始位置に移動させる前に行っても良い）。
（３）トラクター２を茎葉処理機１の前に移動させ、一対の連結シリンダ３及び一本の連結部材４を、茎葉処理機１の対応する連結金具に連結する。
（４）回転駆動軸１５と連結部１６とを連結し、回転駆動軸１５を回転させて、回転軸５及び切断刃６が正常に回転するか確認する。

（５）根菜類の条植された畝を跨いだ状態で直進するトラクター２により、後輪１３が畝の両側の通路を転がるように茎葉処理機１を牽引し、茎葉処理機１が畝の上に進入する前に回転駆動軸１５を回転させ、切断刃６を回転させる。
切断刃６が回転すると上昇気流が発生するので、その状態でフード７及びダクト８を畝の上に進入させると、上昇気流に伴う吸引力によって茎葉部が起立していくとともに、起立した茎葉部は高速回転する切断刃６により次々と切断されていく。
（６）切断された茎葉は、切断刃６の回転に伴う上昇気流によって切断刃６の上方に飛ばされ、図２の上部に点線で示すフード７の内部に設けられている斜面壁２４に沿って上昇し、フード７の右側面に設けられている吹出口（図示せず）を通過してダクト８に送られ、ダクト８の下面及び後面に設けられている排出口２５から畝の脇へ排出される。

（７）トラクター２が直進を続け、茎葉処理機１が畝の上から外れたら、回転駆動軸１５の回転を停止させる。
さらに、別の畝に植え付けられている根菜類の茎葉部を切断する場合は、トラクター２及び茎葉処理機１をＵターンさせ、上記（５）及び（６）の手順及び動作を繰り返す。
（８）植え付けられている根菜類の茎葉部を切断する作業及び動作が終了したら、回転駆動軸１５の回転を停止させた後に、回転駆動軸１５と連結部１６との連結を解除する。
さらに、一対の連結シリンダ３及び一本の連結部材４と、茎葉処理機１の対応する連結金具との連結を解除し、茎葉処理機１を保管場所に移動させる。

実施例の変形例を列記する。
（１）実施例の切断刃６は、図３、４に示すように、フード７の下方の中央に配置される１つの回転軸５を中心に回転する２枚の刃からなるものであったが、１つの回転軸５を中心に回転する３枚又は４枚の刃からなるものであっても良く、特許文献１の切断刃(10)や特許文献２～４の回転刃(40)(50)のように、フード７の下方に配置される２つ以上の回転軸を中心に回転する複数枚の刃からなるものであっても良い。
（２）実施例においては、フード７の前部の両側中央付近に、一対の前輪支持フレーム９が固定されていたが、フード７及びダクト８は、トラクター２と後輪支持フレーム１２との間で支持できるので、一対の前輪支持フレーム９及び前輪１０は省略しても良い。

（３）実施例の下部側面板１４及び干渉板１７はゴム製であったが、下部側面板１４及び干渉板１７の材質はゴム製に限らず、柔軟性とある程度の耐久性があれば、布製、プラスチック製等どんなものでも良い。
特に、干渉板１７は、直接茎葉部にぶつかり作業中は常時動かされるので、グラスファイバークロスやカーボンファイバークロス等の耐久性の高いものを用いるとより良い。
（４）実施例においては、フード７の両側部の下端に、下部側面板１４が設けられていたが、フード７の両側部は地面からそれほど離れておらず、畝のすぐ外側に位置する場合も多いため、備えていなくても吸引力が大きく低下することはない。
（５）実施例においては、フード７の後部には下部後面板を設けなかったが、フード７の後部にゴム製等の柔軟性のある下部後面板を設けても良い。そして、設ける場合には畝の形状を考慮した形状（中央にアーチ状の切欠き部を有する形状）とするのが望ましい。

（６）実施例においては、軸部２０の下部に下方側が切断刃６の回転領域に近づく方向に湾曲している７枚の保護板２１が設けてあったが、保護板２１は湾曲していなくても良く、１枚板でも数枚に分割したものでも良い。
（７）実施例においては、吸引力や切断力に応じて軸部２０の一端に固定されている角度調整板２２を操作することで、保護板２１の位置を調整できるようになっていたが、保護板２１の位置は調整できなくても良い。
（８）実施例においては、フード７の内側で角度調整板２２を操作して保護板２１の下端位置を調整し、固定ネジ２３を締め付けて固定するようになっていたが、フード７の両側部に長穴を設け、角度調整板２２から延びるネジ軸を長穴に通すとともに、ナットを螺合してフード７の外側から角度調整板２２を調整及び固定できるようにするとより良い。

１ 茎葉処理機 ２ トラクター ３ 連結シリンダ ４ 連結部材
５ 回転軸 ６ 切断刃 ７ フード ８ ダクト
９ 前輪支持フレーム １０ 前輪 １１ フレーム固定部材
１２ 後輪支持フレーム １３ 後輪 １４ 下部側面板
１５ 回転駆動軸 １６ 連結部 １７ 干渉板
１７ａ 干渉板の中央部分 １７ｂ 干渉板の左部分 １７ｃ 干渉板の右部分
１８ 上留め金 １９ 横留め金 ２０ 軸部 ２１ 保護板
２２ 角度調整板 ２３ 固定ネジ ２４ 斜面壁 ２５ 排出口

Claims (3)

1. 畝に跨って走行しながら、畝に植え付けられている根菜類の茎葉部を切断し、切断した茎葉を畝の脇へ排出するための茎葉処理機において、
   上下方向に延びる回転軸を中心に回転し、茎葉部を切断する切断刃と、
   前記切断刃を収容し、前記切断刃の回転により発生する吸引力で前記茎葉部を起立させ、前記切断刃で切断された茎葉を捕集し、吹出口から前記茎葉を吹き出すフードと、
   前記吹出口に連通し、吹き出された茎葉を排出するダクトと、
   前記フードの後部の両側に固定されている一対の後輪支持フレームと、
   前記一対の後輪支持フレームの先端に軸着されている後輪と、
   前記フードの前部に配置されている柔軟性のある干渉板と、
   前記干渉板と前記切断刃の回転領域との間に、前記干渉板の下縁部が前記切断刃の回転領域に引き込まれるのを防止する保護板を備えている
   ことを特徴とする茎葉処理機。
2. 前記保護板は、下方側が前記切断刃の回転領域に近づく方向に湾曲している
   ことを特徴とする請求項１に記載の茎葉処理機。
3. 前記保護板は、上端が軸部に固定されており、
   前記軸部を所定角度範囲内で回動可能、かつ、複数箇所において固定可能とする調整機構をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の茎葉処理機。

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