JP5653887B2 - トラクタ牽引式食用コーン収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ牽引式の食用コーン収穫機に関するものである。

下記特許文献１には、圃場を自走可能な走行部を備えた食用コーン（スイートコーン）収穫機が記載されている。この収穫機は、圃場を走行しながら、圃場に立植したコーンの茎を切断し、この茎を上方に挟持搬送する過程で実をもぎ取り、もぎ取った実をコンテナ内に搬送するものである。

この収穫機は、挟持搬送ベルト、上部及び下部カッター刃、収穫ロッド、コンベヤなどの駆動部位を走行部に搭載しており、これらの駆動部位を駆動するための駆動モータを複数個備えている。

特開２０１１−９２１３５号公報

前述した従来の食用コーン収穫機によると、自走可能な走行部に各駆動部位を駆動するための駆動モータを複数個配備している。このため、駆動モータを電動モータで構成する場合には、大きな電気供給が可能なバッテリが必要であり、また、駆動モータを油圧モータで構成する場合には油圧供給のための大容量のポンプとこれを駆動する動力が必要になる。これにより、食用コーン収穫機の走行部が支える機体の総重量が大きくならざるを得ず、泥濘のある圃場面を走行するためには、クローラなどの高価な走行装置が不可欠になる問題があった。

一方、このような収穫機の軽量化と低コスト化を図るためには、収穫機をトラクタ牽引式にして、トラクタから得られる動力で収穫機の各駆動部を駆動することが考えられる。しかしながら、比較的背丈の高い食用コーンをトラクタ牽引式の収穫機で収穫するためには、トラクタの側方のオフセットした位置に作業部を設ける必要があり、トラクタ後部のＰＴＯから如何にして収穫機の駆動部に動力を伝達するかが構造上の問題になっていた。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、食用コーンの収穫機において、トラクタ牽引式の収穫機を実現することで、機体の軽量化と低コスト化を図ること、トラクタ後部のＰＴＯから得た動力を適正に分配することで、収穫機の各駆動部位を効率よく駆動させることができること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明によるトラクタ牽引式食用コーン収穫機は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
トラクタ後部の連結枠に連結される被連結枠を前方に備え、車輪を支持する車輪枠を後方に備え、前記被連結枠の後方にコンテナ載置枠を備え、当該コンテナ載置枠の側方に作業部支持枠を備えた本体枠と、前記作業部支持枠上に配備され、トラクタの前進に伴って圃場に立植された食用コーンの茎を下部で切断し、切断した茎から実を分離し、分離した実を前記コンテナ載置枠上のコンテナに搬送する作業部と、前記本体枠に装備されトラクタ後部のＰＴＯから得た動力を前記作業部の各駆動部位に伝達する動力伝達部を具備し、前記動力伝達部は、前記被連結枠の近傍に設けられ、トラクタ後部のＰＴＯからの動力が入力される入力軸と、前記入力軸と交差する方向であって前記作業部支持枠に向けた側方に向けて延設される第１伝動軸と、前記第１伝動軸と交差する方向であって前記作業部支持枠の前後方向に沿って延設される第２伝動軸と、前記第２伝動軸に沿って延設される第３伝動軸を備え、前記第１伝動軸から前記第２伝動軸に動力を伝達する第１伝動部、前記第２伝動軸から前記第３伝動軸に動力を伝達する第２伝動部、前記第３伝動軸の端部に設けられる第３伝動部のそれぞれから、前記作業部の各駆動部位に動力を伝達することを特徴とするトラクタ牽引式食用コーン収穫機。

本発明は、このような特徴を備えることで、食用コーンの収穫機において、トラクタ牽引式の収穫機を実現することができ、機体の軽量化と低コスト化を図ることができる。また、トラクタ後部のＰＴＯから得た動力を適正に分配することで、収穫機の各駆動部位を効率よく駆動させることができる。

本発明の一実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機の全体構成を示した説明図である（図１（ａ）が前方斜視図、図１（ｂ）が後方斜視図）。 本発明の一実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機の全体構成を示した説明図である（図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が側面図）。 本発明の実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機における実分離部を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機の動力伝達部を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機の全体構成を示した説明図である（図１（ａ）が前方斜視図、図１（ｂ）が後方斜視図、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が側面図）。トラクタ牽引式食用コーン収穫機１は、トラクタ１００後部の連結枠（例えば、３点リンクヒッチ）１０１に連結される被連結枠１１を前方に備えた本体枠１０、食用コーンの収穫作業を行う作業部２０と、本体枠１０に装備されトラクタ後部のＰＴＯから得た動力を作業部２０の各駆動部位に伝達する動力伝達部３０を具備している。

本体枠１０は、車輪１２を支持する車輪枠１３を後方に備え、被連結枠１１の後方にコンテナ載置枠１４を備え、コンテナ載置枠１４の側方に作業部支持枠１５を備えている。車輪１２及び車輪枠１３は本体枠１０の後方に一対設けられ、トラクタ１００に牽引された本体枠１０を圃場面上で走行させる。コンテナ載置枠１４は、作業部２０で収穫された食用コーンの実を収容するコンテナ１６を載置するものである。作業部支持枠１５は、本体枠１０におけるトラクタ１００後方のオフセットした位置に設けられ、作業部２０を載置するものである。

作業部２０は、作業部支持枠１５上に配備され、トラクタ１００の前進に伴って、圃場に立植された食用コーンの茎を下部で切断し、切断した茎から実を分離し、分離した実をコンテナ載置枠１４上のコンテナ１６に搬送する機能を有する。この作業部２０は、圃場に立植された食用コーンを茎の下部で切断する切断部２１、食用コーンの茎を挟持して引き上げる挟持引き上げ部２２と、挟持引き上げ部２２によって引き上げられる茎から実を分離する実分離部２３、実分離部２３で分離された実を搬送する実搬送部２４、実分離部２３での分離作業時に生じる塵を後方に排出するブロア２５を備えている。

切断部２１は、例えば、回転駆動される円板状のカッターによって構成される。挟持引き上げ部２２は、一対の無端ベルト２２Ａ、これらを互いに逆方向に回転させる駆動ローラ２２Ｂ、従動ローラ２２Ｃ、複数の押圧ローラ２２Ｄを備えている。挟持引き上げ部２２の前端部には無端ベルト２２Ａ，２２Ａが開いた引き込み部２２Ｓが設けられ、その引き込み部２２Ｓの後方は無端ベルト２２Ａ，２２Ａが互いに押圧される挟持部２２Ｐになっている。引き込み部２２Ｓの下方に切断部２１が設けられ、挟持部２２Ｐで茎が挟持された直後にその下方で茎が切断部２１によって切断されるようになっている。無端ベルト２２Ａは切断された茎を上方に引き上げながら後方に移動させるように傾斜配置されている。

実分離部２３は、挟持引き上げ部２２における挟持部２２Ｐの下方に配備されており、徐々に引き上げられる茎から実を分離して下方に落下させる。図３に示すように、実分離部２３は、挟持引き上げ部２２によって挟持された茎を挟む一対の回転棒２３Ａと回転棒２３Ａのそれぞれの周囲に放射状に設けられた可撓性の羽根部材２３Ｂとを備える。羽根部材２３Ｂは回転棒２３Ａに沿って延設されており、回転棒２３Ａを互いに逆方向に回転させることで回転棒２３Ａ，２３Ａ間に入り込んだ茎に付いている実の房を下方に叩き落とす。実分離部２３は、挟持引き上げ部２２によって茎が上方に引き上げられながら後方に移動する間に、茎に付いた全ての実の房を叩き落とすように、回転棒２３Ａの後方が低くなるように傾斜配置されている。

実搬送部２４は、実分離部２３で分離された実をコンテナ載置枠１４に載置されたコンテナ１６内に搬送するためのものであり、図示の例では、実分離部２３の下方に配置された縦搬送コンベヤ２４Ａとこの縦搬送コンベヤ２４Ａで後方に搬送された実を側方のコンテナ１６内に搬送する横搬送コンベヤ２４Ｂを備えている。ブロア２５は、実分離部２３での分離作業時に生じる塵を後方に排出するものであり、縦搬送コンベヤ２４Ａの下方に配置されており、縦搬送コンベヤ２４Ａで後方に搬送された実と塵を縦搬送コンベヤ２４Ａから実が落下する間に分離している。

このような作業部２０の駆動部位は、切断部２１において回転駆動されるカッターと、挟持引き上げ部２２において回転駆動される駆動ローラ２２Ｂと、実分離部２３において回転駆動される回転棒２３Ａと、実搬送部２４において駆動する縦搬送コンベヤ２４Ａ及び横搬送コンベヤ２４Ｂと、ブロア２５である。本発明の実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機１は、このような各駆動部位の駆動をトラクタ１００のＰＴＯから得られる動力によって駆動するための特異な動力伝達部３０を備えている。

図４は、本発明の一実施形態に係るトラクタ牽引式食用コーン収穫機の動力伝達部を示した説明図である。動力伝達部３０は、被連結枠１１の近傍に設けられ、トラクタ１００後部のＰＴＯからの動力が入力される入力軸３１と、入力軸３１と交差する方向であって作業部支持枠１５に向けた側方に向けて延設される第１伝動軸３２と、第１伝動軸３２と交差する方向であって作業部支持枠１５の前後方向に沿って延設される第２伝動軸３３と、第２伝動軸３３に沿って延設される第３伝動軸３４を備えている。そして、第１伝動軸３２から第２伝動軸３３に動力を伝達する第１伝動部３５、第２伝動軸３３から第３伝動軸３４に動力を伝達する第２伝動部３６、第３伝動軸３４の端部に設けられる第３伝動部３７のそれぞれから、作業部２０の前述した各駆動部位に動力を伝達している。

すなわち、第１伝動部３５から切断部２１に動力が伝達され、第２伝動部３６から実分離部２３に動力が伝達され、第３伝動部３７から挟持引き上げ部２２に動力が伝達されている。また、第２伝動部３６から実搬送部２４に動力が伝達され、第１伝動部３５からブロア２５に動力が伝達されている。より具体的には、第１伝動部３５からは、切断部２１のカッターとブロア２５に動力が伝達されている。第２伝動部３６からは、実搬送部２４における縦搬送コンベヤ２４Ａと横搬送コンベヤ２４Ｂ、及び実分離部２３における回転棒２３Ａに動力が伝達されている。また、第３伝動部３７からは挟持引き上げ部２２における駆動ローラ２２Ｂに動力が伝達されている。

第１伝動部３５は、トラクタ１００のＰＴＯに連結される入力軸３１を備える入力ギアボックス３１Ａから第１伝動軸３２を介して動力が伝達される第１ギアボックス３５Ａによって構成することができる。第１ギアボックス３５Ａは作業部２０に向けた側方の出力軸３５Ｂを備えており、この出力軸３５Ｂに複数のプーリ３５Ｃ，３５Ｄが装着されている。一つのプーリ３５Ｃはベルト３５Ｅを介して切断部２１のカッター駆動部に動力を伝達しており、他のプーリ３５Ｄはベルト３５Ｆ（３５Ｆ１，３５Ｆ２）を介してブロア２５の駆動プーリに動力を伝達している。

第２伝動部３６は、作業部支持枠１５の前後方向に沿って配置される第２伝動軸３３と第３伝動軸３４の間に連結される第２ギアボックス３６Ａによって構成することができる。第２ギアボックス３６Ａは直交する２つの出力軸３６Ｂ，３６Ｃを備えており、一方の出力軸３６Ｂが第３伝動軸３４に連結され、他方の出力軸３６Ｃが作業部２０側に突出している。そして、出力軸３６Ｂに装着されたプーリ３６Ｄがベルト３６Ｅを介して実搬送部２４の横搬送コンベヤ２４Ｂの駆動プーリに連結されており、出力軸３６Ｃに装着されたプーリ３６Ｆがベルト３６Ｇを介して実搬送部２４の縦搬送コンベヤ２４Ａの駆動プーリに連結されている。また、縦搬送コンベヤ２４Ａの駆動軸には中継プーリ３６Ｈが装着されており、この中継プーリ３６Ｈがベルト３６Ｊを介して実分離部２３における一対の回転棒２３Ａ，２３Ａの駆動プーリ２３Ａ１に連結されている。

第３伝動部３７は、第３伝動軸３４の後部に連結される一対の第３ギアボックス３７Ａ，第４ギアボックス３７Ｂによって構成することができる。第３ギアボックス３７Ａと第４ギアボックス３７Ｂはそれぞれ入力軸３７Ｃ，３７Ｄと出力軸３７Ｅ，３７Ｆを備えており、入力軸３７Ｃに装着した入力プーリ３７Ｇと第３伝動軸３４に装着された出力プーリ３７Ｈがベルト３７Ｊを介して連結されており、入力軸３７Ｃに装着された中継プーリ３７Ｋと第４ギアボックス３７Ｂの入力軸３７Ｄがベルト３７Ｌを介して連結されている。そして、第３ギアボックス３７Ａの出力軸３７Ｅと第４ギアボックス３７Ｂの出力軸３７Ｆがそれぞれユニバーサルジョイント３７Ｍ，３７Ｎを介して挟持引き上げ部２２の駆動ローラ２２Ｂ，２２Ｂに連結している。

このような特徴を有するトラクタ牽引式食用コーン収穫機１は、トラクタ１００後部の連結枠１０１に本体枠１０の被連結枠１１を連結し、トラクタ１００後部のＰＴＯにユニバーサルジョイントなどを介して動力伝達部３０の入力軸３１を連結し、本体枠１０の車輪１２を接地させた状態でトラクタ１００が本体枠１０を牽引することで、作業部２０による食用コーンの収穫作業を実行することができる。

本体枠１０は、トラクタ１００後方に位置するコンテナ載置枠１４とその側方に位置する作業部支持枠１５を備えており、トラクタ１００の走行に対してオフセットした位置に作業部２０を配備でき、且つトラクタ１００の後方をコンテナ載置枠１４のスペースとして効率よく利用することができる。

動力伝達部３０は、第１伝動軸３２から第２伝動軸３３に動力を伝達する第１伝動部３５、第２伝動軸３３から第３伝動軸３４に動力を伝達する第２伝動部３６、第３伝動軸３４の端部に設けられる第３伝動部３７のそれぞれから、作業部２０の各駆動部位に動力を伝達するので、作業部２０の前方に位置する駆動部位（切断部２１及びブロア２５）には第１伝動部３５から動力が伝達され、作業部２０の中間に位置する駆動部位（実分離部２３と実搬送部２４）には第２伝動部３６から動力が伝達され、作業部２０の後方に位置する駆動部位（挟持引き上げ部２２）には第３伝動部３７から動力が伝達される。これにより、作業部２０が備える複数の駆動部位に対してトラクタ１００後部のＰＴＯから効率よく動力を伝達することができる。

動力伝達部３０は、第１伝動軸３２と第２伝動軸３３と第３伝動軸３４によって動力が伝達されるが、第１伝動軸３２と第２伝動軸３３，第３伝動軸３４は直交配置され、その内側に矩形のスペースが確保されている。この矩形のスペースが本体枠１０のコンテナ載置枠１４になっており、動力伝達部３０をコンテナ１６と作業部２０の配置に対してスペース効率よく配置している。

なお、前述の説明ではプーリとベルトによる伝動機構の例を示しているが、これに換えてスプロケットとチェンによる伝動機構を採用してもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：トラクタ牽引式食用コーン収穫機，
１０：本体枠，１１：被連結枠，１２：車輪，１３：車輪枠，
１４：コンテナ載置枠，１５：作業部支持枠，１６：コンテナ，
２０：作業部，２１：切断部，２２：挟持引き上げ部，２２Ａ：無端ベルト，
２２Ｂ：駆動ローラ，２２Ｃ：従動ローラ，２２Ｄ：押圧ローラ，
２２Ｓ：引き込み部，２２Ｐ：挟持部
２３：実分離部，２３Ａ：回転棒，
２３Ｂ：羽根部材，
２４：実搬送部，２４Ａ：縦搬送コンベヤ，
２４Ｂ：横搬送コンベヤ，
２５：ブロア，
３０：動力伝達部，３１：入力軸，３１Ａ：入力ギアボックス，
３２：第１伝動軸，３３：第２伝動軸，３４：第３伝動軸，
３５：第１伝動部，３５Ａ：第１ギアボックス，３５Ｂ：出力軸，
３５Ｃ，３５Ｄ：プーリ，
３５Ｅ，３５Ｆ（３５Ｆ１，３５Ｆ２）：ベルト，
３６：第２伝動部，３６Ａ：第２ギアボックス，３６Ｂ，３６Ｃ：出力軸，
３６Ｄ：プーリ，３６Ｅ：ベルト，３６Ｆ：プーリ，
３６Ｇ：ベルト，３６Ｈ：中継プーリ，３６Ｊ：ベルト，
３７：第３伝動部，３７Ａ：第３ギアボックス，３７Ｂ：第４ギアボックス，
３７Ｃ，３７Ｄ：入力軸，３７Ｅ，３７Ｆ：出力軸，
３７Ｇ：入力プーリ，３７Ｈ：出力プーリ，３７Ｊ：ベルト，
３７Ｋ：中継プーリ，３７Ｌ：ベルト，
３７Ｍ，３７Ｎ：ユニバーサルジョイント，
１００：トラクタ，１０１：連結枠（３点リンクヒッチ）

Claims (5)

1. トラクタ後部の連結枠に連結される被連結枠を前方に備え、車輪を支持する車輪枠を後方に備え、前記被連結枠の後方にコンテナ載置枠を備え、当該コンテナ載置枠の側方に作業部支持枠を備えた本体枠と、
   前記作業部支持枠上に配備され、トラクタの前進に伴って圃場に立植された食用コーンの茎を下部で切断し、切断した茎から実を分離し、分離した実を前記コンテナ載置枠上のコンテナに搬送する作業部と、
   前記本体枠に装備されトラクタ後部のＰＴＯから得た動力を前記作業部の各駆動部位に伝達する動力伝達部を具備し、
   前記動力伝達部は、
   前記被連結枠の近傍に設けられ、トラクタ後部のＰＴＯからの動力が入力される入力軸と、前記入力軸と交差する方向であって前記作業部支持枠に向けた側方に向けて延設される第１伝動軸と、前記第１伝動軸と交差する方向であって前記作業部支持枠の前後方向に沿って延設される第２伝動軸と、前記第２伝動軸に沿って延設される第３伝動軸を備え、前記第１伝動軸から前記第２伝動軸に動力を伝達する第１伝動部、前記第２伝動軸から前記第３伝動軸に動力を伝達する第２伝動部、前記第３伝動軸の端部に設けられる第３伝動部のそれぞれから、前記作業部の各駆動部位に動力を伝達することを特徴とするトラクタ牽引式食用コーン収穫機。
2. 前記作業部は、圃場に立植された食用コーンを茎の下部で切断する切断部と、食用コーンの茎を挟持して引き上げる挟持引き上げ部と、前記挟持引き上げ部によって引き上げられる茎から実を分離する実分離部を備えており、
   前記第１伝動部から前記切断部に動力が伝達され、前記第２伝動部から前記実分離部に動力が伝達され、前記第３伝動部から前記挟持引き上げ部に動力が伝達されることを特徴とする請求項１記載のトラクタ牽引式食用コーン収穫機。
3. 前記作業部は、前記実分離部で分離された実を搬送する実搬送部を備え、前記第２伝動部から前記実搬送部に動力が伝達されることを特徴とする請求項２記載のトラクタ牽引式食用コーン収穫機。
4. 前記作業部は、前記実分離部での分離作業時に生じる塵を後方に排出するブロアを前記実分離部の下方に備え、前記第１伝動部から前記ブロアに動力が伝達されることを特徴とする請求項２又は３記載のトラクタ牽引式食用コーン収穫機。
5. 前記実分離部は、前記挟持引き上げ部によって挟持された茎を挟む一対の回転棒と該回転棒のそれぞれの周囲に放射状に設けられた可撓性の羽根部材とを備えることを特徴とする請求項２に記載のトラクタ牽引式食用コーン収穫機。

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