JP6788266B2 - 作物細断装置 - Google Patents

Description

本発明は、圃場で収穫された作物を細断する作物細断装置に関するものであり、より詳しくは、切断間口の幅を越える作物を収穫した場合であっても、均一の長さに細断できるようにした作物細断装置に関するものである。

従来の一般的な細断型ホールクロップ収穫機の構造について、図８を用いて説明する。

図８において、符号８１は、刈取・搬送部であって、作物の株元を切断して斜め上方に搬送できるようにしたものである。この作物を搬送する場合、機体８０の上方部分で作物が機体８０の左右方向となるように水平に搬送させるようにしている。また符号８２は、作物細断装置であって、互いにオーバーラップするように配置された一対のディスクカッターを回転させることにより、上から落下してきた作物を細断できるようにしたものである。この作物細断装置８２で作物を細断する場合、ディスクカッターの回転軸と平行となるように作物を落下させ、ディスクカッターの間に挟み込んで細断させるようにしている。また、符号８３は、拡散部であって、回転ディスク上に複数の拡散羽根を起立させておき、その回転ディスクを回転させることによって、上から落下してくる作物を拡散羽根に当てて拡散させるようにしたものである。また、符号８５は、ロール成形部であって、拡散部８３で拡散された細断片を搬送部８４でロール成形室まで搬送し、そこで、タイトバーを円弧状に周回させることによって、細断片を自重で自転させながら円柱状のロールベールを成形するようにしたものである。

特開２００８−１４２０４９号公報

ところで、近年では背丈の高い多収品種が作付けされるようになっているため、最大１６０ｃｍもの作物を収穫する場合がある。しかしながら、このような背丈の高い作物を、従来の細断型ホールクロップ収穫機で収穫して細断する場合、次のような問題を生ずることがある。

すなわち、刈取・搬送部で刈り取られた作物を水平横向きにしてディスクカッターの間に落とし込む場合、切断間口の幅は１００ｃｍ程度となっているため、その長さを超える６０ｃｍの株元や穂先部分は、どうしても折れ曲がってディスクカッターに入り込まざるを得なくなる。

しかるに、このように折れ曲がった状態でディスクカッターに入り込むと、斜め方向にディスクカッターに引き込まれてしまい、切断長が長くなってディスクカッターや拡散部の回転軸に巻き付いてしまう場合がある。また、このように切断長が長くなると、ロールベールの梱包密度が下がってしまい、サイレージの品質が悪くなってしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、切断間口の幅を超える作物を細断する場合であっても、均一に細断できるようにした作物細断装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、回転軸に複数の回転刃を有する第一のディスクカッターと、当該第一のディスクカッターの回転軸と平行に配置された回転軸の外周に複数の回転刃を有する第二のディスクカッターとを設けて構成されるディスクカッターと、前記第一のディスクカッターと第二ディスクカッターを互いに逆方向に回転させる駆動機構とを備えてなる作物細断装置において、前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにし、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを当該第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチよりも狭くしたものである。

このように構成すれば、切断間口の幅を越える作物を細断する場合に、その切断間口で株元側や穂先側が折れ曲がったとしても、ピッチの狭い回転刃でその株元側や穂先側の切断長を短くして切断することができる。また、両側の回転刃のピッチだけを狭くすることにより、全幅のピッチを狭くする場合と比べて、切断トルクを軽減することができ、コストも抑えることができる。

また、このような発明において、前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにするとともに、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを、前記第一のディスクカッターのピッチと等じピッチにし、前記第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチを、前記端部側の回転刃のピッチよりも広くする。

このように構成すれば、等ピッチに配置された回転刃を有する既存の第一のディスクカッターをそのまま使用するとともに、端部側のピッチを狭くした第二のディスクカッターを対向させるだけで、背丈の高い作物の株元や穂先側の切断長を短くして切断することができるようになる。

本発明によれば、回転軸に複数の回転刃を有する第一のディスクカッターと、当該第一のディスクカッターの回転軸と平行に配置された回転軸の外周に複数の回転刃を有する第二のディスクカッターとを設けて構成されるディスクカッターと、前記第一のディスクカッターと第二ディスクカッターを互いに逆方向に回転させる駆動機構とを備えてなる作物細断装置において、前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにし、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを当該第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチよりも狭くしたので、切断間口の幅を越える作物を細断する場合に、その切断間口で株元側や穂先側が折れ曲がったとしても、ピッチの狭い回転刃でその株元側や穂先側の切断長を短くして切断することができる。また、両側の回転刃のピッチだけを狭くすることにより、全幅のピッチを狭くする場合と比べて、切断トルクを軽減することができ、コストも抑えることができる。

本発明の一実施の形態を示す作物細断装置を示す図 本発明の一実施の形態を示す作物細断装置を示す図 同形態における細断型ホールクロップ収穫機を示す側面概略図 同形態における平面概略図 同形態における拡散部を示す図 同形態におけるロール成形部の一部を示す図 同形態における駆動機構を示す図 従来例を示す図

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

この実施の形態における作物細断装置は、収穫された作物を細断してロールベールを成形できるようにしたものであって、図１や図２に示すように、切断間口３４から投入された作物をディスクカッター３１で細断できるようにしたものである。そして、特徴的に、その切断間口３４の幅を超える作物が投入された場合であっても、回転軸３３ｂの両端側における回転刃３２ｂのピッチを狭くすることで、折れ曲がった株元側や穂先側の切断長を短くして切断できるようにしたものである。以下、本実施の形態における作物細断装置について詳細に説明する。

まず、この作物細断装置３のディスクカッター３１は、それぞれの回転軸３３ａ、３３ｂが平行となるように設けられた第一のディスクカッター３１ａや第二のディスクカッター３１ｂを設けて構成されている。このうち、第一のディスクカッター３１ａの回転軸３３ａには、一定のピッチで回転刃３２ａが取り付けられており、一方、第二のディスクカッター３１ｂの回転軸３３ｂには、両端側のピッチが中央側のピッチよりも狭くするようにして回転刃３２ｂが取り付けられている。具体的には、第一のディスクカッター３１ａの回転刃３２ａのピッチを「Ｌ」とした場合、第二のディスクカッター３１ｂの端部側の回転刃３２ｂのピッチを「Ｌ」とし、中央側の回転刃３２ｂのピッチを「２Ｌ」としておく。これにより、切断間口３４の左右両壁３５よりも長い作物が投入された場合であっても、中央側では、２Ｌのピッチで作物が切断され、端部側では、ピッチの狭い回転刃３２ｂによって「Ｌ／cosθ」のピッチで切断することができるようになる。また、このように両側部分だけのピッチを狭くすることにより、全幅のピッチを狭くする場合に比べて、切断トルクを軽減することができ、コストも抑えることができるというメリットがある。

このような左右両端部におけるピッチの狭い領域の長さＷについては、好ましくは、回転刃３２ａ、３２ｂが並んでいる長さをＷとした場合、左右にＷ／４〜Ｗ／６（好ましくは、Ｗ／５）の長さとしておく。

これらの回転刃３２ａ、３２ｂの外周部分には、図示しない小さな凹凸が周期的に設けられており、この凹凸を有する回転刃３２ａ、３２ｂを前下方向にオーバーラップさせた状態で互いに内向きに回転させることで、作物を内側に引き込んで細断できるようにしている。

これらの回転軸３３ａ、３３ｂは、スプロケットを用いて互いに内向きに回転させるようになっている。この第一のディスクカッター３１ａと第二のディスクカッター３１ｂを回転させる場合、互いに異なる回転速度で回転させるようにしておく。このようにすれば、回転速度の遅い回転刃で作物を内側に引き込むとともに、回転速度の速い回転刃でその作物を細断することができるというメリットがある。

次に、このような作物細断装置３が適用されるホールクロップ収穫機１の全体的構成について説明する。

このホールクロップ収穫機１は、図３や図４に示すように、圃場の作物を刈り取って搬送する刈取・搬送部２と、その刈り取られた作物を茎と交叉する方向に細断させる作物細断装置３と、この作物細断装置３によって細断された作物を拡散させる拡散部４と、この拡散部４で拡散された作物を搬送する搬送部５と、搬送部５で搬送された作物から円柱状のロールベールを成形するロール成形部６とを備えて構成されている。

この刈取・搬送部２は、作物の株元を切断して機体１０の斜め上方に搬送し、その搬送された作物を中央寄せ部２５まで搬送させるように構成されている。この刈取・搬送部２は、図４に示すように、機体１０の前方に複数の分草板２１を設けており、圃場の作物を分草した後、引き起こし処理を行えるようになっている。この引き起こし処理を行う場合、互いに対向するように設けられた樹脂製の突起２２を斜め上後方に向けて周回させ、これによってその突起２２で作物の株元から持ち上げて引き起こさせようにしている。この突起２２を斜め上方に周回させる場合、その突起２２を互いに対向させるように突出させてチェーンを周回させ、一方、その突起２２を上から下に周回させる際には、その突起２２をチェーンに沿わせるようにする。そして、このような突起２２によって引き起こされた作物を、往復動する図示しない刃によって株元を切断する。そして、このように切断された作物を、コンベア２３によって斜め上後方に搬送させる。このとき、三角形状をなす爪を有するチェーンで作物の株元部分や中央側を挟み込み、また、穂先部分については、樹脂製突起２７とガイドバー２４で挟み込んで搬送する。

中央寄せ部２５は、図４などに示すように、搬送されてきた作物を機体１０の幅方向を向くように水平に搬送させ、また、その作物を機体１０の中央付近に向けて搬送させる。このように作物を中央付近に搬送させる際、作物の中央付近を金属爪を有するチェーン２６で上下方向から挟み込み、また、穂先部分については樹脂製突起２８で上方向から搬送させるようにサポートしている。そして、このような金属爪を有するチェーン２６や樹脂製突起２８の搬送方向を機体１０の中央方向に向けることで、作物を機体１０の中央付近に搬送させる。

作物細断装置３は、図２の如き構成されるものであって、中央寄せ部２５から切断間口３４に落下してきた作物を細断する。この作物細断装置３で作物を細断する場合、背丈の長い作物が落下してきた場合、株元側や穂先側については、切断間口３４の左右両壁３５に当たって斜め方向にディスクカッター３１に引き込まれる。このとき、中央側のディスクカッター３１では、作物をピッチＬで細断するとともに、左右両端側で斜め方向に引き込まれた作物については、ピッチの狭いディスクカッター３１ｂの回転刃３２ｂで切断漏れを防止して、細かく切断していくことができるようになる。

この作物細断装置３を駆動する駆動機構３０は、図７に示すように、機体１０の動力源１１に基づいて回転するドライブシャフト１２と、そのドライブシャフト１２からチェーンを介して連結されるスプロケット３６ａ、３６ｂとを備え、このスプロケット３６ａ、３６ｂを回転させることによって、作物細断装置３の回転軸３３ａ、３３ｂを回転させるように構成される。

拡散部４は、この作物細断装置３で細断された作物を後述する搬送部５に向けて拡散させるように構成される。この拡散部４は、図５に示すように、左右一対の回転ディスク４１と、これらの回転ディスク４１上で半径方向に沿って起立する複数の拡散羽根４２とを設けて構成されており、この回転ディスク４１を互いに逆方向に回転させることで、上から落下してきた作物を拡散羽根４２に当てて放射状に拡散させるようにしている。これら左右一対の回転ディスク４１を設ける場合、穂先側の回転ディスク４１を上側に配置させるとともに、株元側の回転ディスク４１については、その下方側に配置させるようにしている。これによって、それぞれの回転ディスク４１を回転させた際に、放射状に飛散した作物を互いに衝突させないようにして均一に拡散させるようにしている。

この拡散部４を駆動する場合、図７に示すように、動力源１１からの回転をドライブシャフト１２に伝達させ、そこからチェーンを介して駆動軸４５を回転させる。このように駆動軸４５が回転すると、図５に示す傘歯車４６によって回転ディスク４１が回転するようになる。

搬送部５は、このように拡散された作物をロール成形室６１に向けて搬送する。この搬送部５は、図３に示すように、ロール成形室６１側の下方に設けられたボトムローラ５１と、進行方向前方側に設けられた第一フリーローラ５２と、この第一フリーローラ５２の下流側で僅かに高い位置に設けられた第二フリーローラ５３とを設けて構成されており、これらのローラの間に無端状のコンベア５４を周回させることで、細断片をロール成形室６１まで搬送させる。

ロール成形部６は、搬送部５から搬送されてきた細断片を自転させて円柱状のロールベールを成形し、その表面にネット６８を巻き付けて圃場に放出させる機能を有する。具体的には、このロール成形部６は、前部チャンバー６２ｆと、この前部チャンバー６２ｆの後上端部に取り付けられた回動部によって開閉可能に設けられた後部チャンバー６２ｂとを設け、これら前部チャンバー６２ｆや後部チャンバー６２ｂで囲まれた内側のロール成形室６１でロールベールを成形できるようにしている。これらの各チャンバー６２ｆ、６２ｂを構成する左右両側壁には、図６に示すように、鎖６４を周回させる複数の鎖歯車６３が取り付けられており、また、その周回する鎖６４の中心方向内側には、円弧状をなすガイド板６５が取り付けられている。このガイド板６５は、前部チャンバー６２ｆ側に設けられる前部ガイド板６５ｆと、後部チャンバー６２ｂ側に設けられる後部ガイド板６５ｂとに分離されており、前部チャンバー６２ｆと後部チャンバー６２ｂとを閉じた場合に、連続したＣ字状をなすガイド縁６５ａが成形されるようになっている。このように側壁に設けられたガイド板６５のガイド縁６５ａには、複数のタイトバー６６の端部が接触するようになっており、そのタイトバー６６の両端部に鎖６４を連結させて周回させるようになっている。このタイトバー６６は、ガイド縁６５ａに沿ったＣ字状に周回し、後部チャンバー６２ｂを開けた際には、前部ガイド板６５ｆと後部ガイド板６５ｂのガイド縁６５ａに沿って周回する。

また、このロール成形部６には、図３に示すように、ロールベールにネット６８を巻き付けるネット繰出部６９が設けられる。このネット繰出部でネット６８を巻き付ける際には、ロールベールが一定の大きさになったことをセンサー（図示せず）で検知した場合、ネットロール６７からネット６８をモーターで繰り出し、ロール成形室６１にそのネット６８の先端部分を導いて、ロールベールの成形時と同じ要領でネット６８を巻き付けていく。そして、所定回数ネット６８を巻き付けた後、そのネット６８を切断し、後部チャンバー６２ｂを開放させてロールベールを圃場に放出する。

このロール成形部６を駆動させる場合、図７に示すように、動力源１１からの回転をドライブシャフト１２に伝達させ、そこからチェーンを用いて駆動用の鎖歯車６３を回転させる。そして、この鎖歯車６３の回転によって、図６に示すように、タイトバー６６をガイド縁６５ａに沿って周回させ、ロールベールを成形できるようにする。

このように上記実施の形態によれば、

回転軸３３ａに複数の回転刃３２ａを有する第一のディスクカッター３１ａと、当該第一のディスクカッター３１ａの回転軸３３ａと平行に配置された回転軸３３ｂの外周に複数の回転刃３２ｂを有する第二のディスクカッター３１ｂとを設けて構成されるディスクカッター３１と、前記第一のディスクカッター３１ａと第二ディスクカッター３１ｂを互いに逆方向に回転させる駆動機構３０とを備えてなる作物細断装置３において、前記第一のディスクカッター３１ａにおける回転軸３３ａに設けられた回転刃３２ａを等ピッチにし、前記第二のディスクカッター３１ｂの回転軸３３ｂに設けられた端部側の回転刃３２ｂのピッチを当該第二のディスクカッター３１ｂの中央部側の回転刃３２ｂのピッチよりも狭くしたので、切断間口３４の幅を越える作物を細断する場合に、その切断間口３４で株元側や穂先側が折れ曲がったとしても、ピッチの狭い回転刃３２ｂでその株元側や穂先側の切断長を短くして切断することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態における作物細断装置３は、ホールクロップ収穫機１に使用される場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、収穫された作物を細断するだけの構成として使用することもできる。

また、上記実施の形態では、回転軸３３ｂの両端側の回転刃３２ｂのピッチを狭くするようにしたが、これに限らず、片方だけの回転刃３２ｂのピッチを狭くすることもできる。

さらに、上記実施の形態では、第二のディスクカッター３１ｂの回転軸３３ｂの端部側の回転刃３２ｂのピッチを均一に狭くするようにしたが、これに限らず、端部側に近くなるほどピッチを徐々に狭くしていってもよい。

また、上記実施の形態では、第一のディスクカッター３１ａの回転刃３２ａを等ピッチで取り付けるようにしたが、第二のディスクカッター３１ｂと同じピッチで回転刃３２ａを取り付けるようにしてもよい。

１・・・ホールクロップ収穫機
３・・・作物細断装置
３０・・・駆動機構
３０ａ・・・左右両側壁
３１・・・ディスクカッター
３１ａ・・・第一のディスクカッター
３１ｂ・・・第二のディスクカッター
３２ａ、３２ｂ・・・回転刃
３３ａ、３３ｂ・・・回転軸
３４・・・切断間口
３５・・・両壁
３６ａ、３６ｂ・・・スプロケット

Claims (4)

1. 回転軸に複数の回転刃を有する第一のディスクカッターと、当該第一のディスクカッターの回転軸と平行に配置された回転軸の外周に複数の回転刃を有する第二のディスクカッターとを設けて構成されるディスクカッターと、
   前記第一のディスクカッターと第二ディスクカッターを互いに逆方向に回転させる駆動機構と、
   を備えてなる作物細断装置において、
   前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにし、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを当該第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチよりも狭くしたことを特徴とする作物細断装置。
2. 前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにするとともに、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを、前記第一のディスクカッターのピッチと等じピッチにし、前記第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチを、前記端部側の回転刃のピッチよりも広くした請求項１に記載の作物細断装置。
3. 作物を刈り取って搬送する刈取・搬送部と、
   当該刈取・搬送部で搬送された作物を細断する作物細断装置と、
   当該作物細断装置で細断された作物からロールベールを成形するロール成形部と、
   を備えてなる細断型ホールクロップ収穫機において、
   前記作物細断装置を、
   回転軸に複数の回転刃を有する第一のディスクカッターと、当該第一のディスクカッターの回転軸と平行に配置された回転軸の外周に複数の回転刃を有する第二のディスクカッターとを設けて構成されるディスクカッターと、
   前記第一のディスクカッターと第二ディスクカッターを互いに逆方向に回転させる駆動機構と、を設けて構成し、
   前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにし、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを当該第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチよりも狭くするように構成したことを特徴とする細断型ホールクロップ収穫機。
4. 前記第一のディスクカッターにおける回転軸に設けられた回転刃を等ピッチにするとともに、前記第二のディスクカッターの回転軸に設けられた端部側の回転刃のピッチを、前記第一のディスクカッターのピッチと等じピッチにし、前記第二のディスクカッターの中央部側の回転刃のピッチを、前記端部側の回転刃のピッチよりも広くした請求項３に記載の細断型ホールクロップ収穫機。

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