JP7014428B2 - 茎葉処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、畝に沿って走行しながら、畝に条植された根菜の茎葉部を切断して畝の脇へ排出する茎葉処理装置に関する。

従来、畝に沿って走行しながら、畝に条植された根菜の茎葉部を切断して、切断後の茎葉部を畝の脇へ排出する、茎葉処理装置が知られている。この種の茎葉処理装置は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の玉葱茎葉部切断装置（茎葉処理装置）は、軸周りに回転する垂直の回転軸と、回転軸の下端に固定されて回転し、回転により発生する吸引力で起立させた茎葉部を切断する切断刃（回転刃）と、回転軸と切断刃が配置されて、切断刃で切断されて吸引力により飛ばされた茎葉部を捕集するフード（チャンバー）と、フードに連通して茎葉部を吹き出すダクトと、を備えている。この茎葉処理装置では、切断された茎葉部が、フードを経由して、ダクトに供給され、当該ダクトから畝の脇に排出されると考えられる。

特開２０１７－２０５０７７号公報

しかしながら、根菜の茎葉部は、収穫時期になると、畝の上面に沿って倒れる。このとき、畝の左右の両端付近に植え付けられた根菜の茎葉部は、畝の側部の傾斜面に沿って、左右方向の外側へ倒れる場合がある。このように、畝の側方へ向けて倒れた茎葉部には、回転刃の回転により生じる吸引力が届きにくい。それゆえ、回転刃による吸引力だけでは、茎葉部が起立せず、茎葉部を切断できないことがある。その場合、茎葉処理装置による処理後に、切断されずに残った茎葉部を、作業者が１つ１つ手作業で切断する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、畝の側方へ向けて倒れた茎葉部も良好に切断・除去することができる茎葉処理装置を提供することを目的とする。

本願の第１発明は、畝に沿って走行しながら、畝に条植された根菜の茎葉部を切断して畝の脇へ排出する茎葉処理装置であって、上下方向に延びる軸を中心に回転する回転刃と、前記回転刃を収容し、左右方向のいずれか一方へ連通する流路を有するチャンバーと、を備え、前記回転刃の回転により生じる空気流で、茎葉部が起立するとともに切断され、切断された茎葉部の細片が、前記流路を通って畝の脇へ排出され、前記チャンバーの前方に左右一対に配置され、畝の側方へ倒れた茎葉部を掻揚げる掻揚げ部をさらに備え、前記掻揚げ部は、左右に配置された一対の回転ブラシと、前記回転ブラシが取り付けられたアーム部と、を有し、右側の前記回転ブラシは、前後方向に延びる回転軸を中心として、後方側から見て時計回りに回転し、左側の前記回転ブラシは、前後方向に延びる回転軸を中心として、後方側から見て反時計回りに回転し、前記アーム部は、前後方向に延びる揺動軸を中心として揺動自在である。

本願の第２発明は、第１発明の茎葉処理装置であって、前記回転ブラシは、前記回転軸を中心として回転する回転部材と、前記回転部材に取り付けられた複数のブラシ部と、を有し、前記複数のブラシ部は、前記回転部材の周囲に、周方向に間隔をあけて設けられている。

本願の第３発明は、第２発明の茎葉処理装置であって、前記回転部材に対する前記ブラシ部の傾きを調節する傾き調節部をさらに備える。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の茎葉処理装置であって、前記回転ブラシの高さを調節する高さ調節機構をさらに有する。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の茎葉処理装置であって、前記回転ブラシの上部を覆うガードをさらに有する。

本願の第１発明～第５発明によれば、畝の側方へ倒れた茎葉部を、掻揚げ部により畝の上面へ向けて掻揚げることができる。したがって、畝の側方へ向けて倒れた茎葉部も、良好に切断・除去することができる。

特に、本願の第１発明によれば、回転ブラシを畝の側部の傾斜面に接触させながら回転させることにより、畝の側方へ倒れた茎葉部を、畝の上面へ向けて、良好に掻揚げることができる。

特に、本願の第２発明によれば、ブラシ部により掻揚げた茎葉部が、そのままブラシ部とともに外側へ付き回りすることを抑制できる。

特に、本願の第３発明によれば、畝の側部の傾斜面に、ブラシ部を最適な角度で接触させることができる。

特に、本願の第１発明によれば、畝の形状や走行状態に応じて、アーム部の角度が変化する。これにより、畝の側部の傾斜面に、回転ブラシを適切に接触させることができる。

特に、本願の第４発明によれば、回転ブラシの高さを調節することにより、畝の側部の傾斜面に、回転ブラシを適切に接触させることができる。

特に、本願の第５発明によれば、回転ブラシによる茎葉や小石の飛散を防止することができる。

茎葉処理装置および牽引車両の側面図である。 茎葉処理装置の側面図である。 茎葉処理装置の上面図である。 茎葉処理装置の後面図である。 チャンバーの内部空間の模式的な平面図である。 一対の回転ブラシを、後方側から見た図である。 一対の掻揚げ部の他の例を示した図である。 押さえロール部を後方側から見た図である。 メインチャンバーの内側面における垂下部材の取付構造を示した図である。

＜１．茎葉処理装置の構成＞
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、茎葉処理装置１が牽引車両２に牽引されて前進する方向を「前方」、その反対方向を「後方」、茎葉処理装置１の前進方向に向かって装置の左側の方向を「左方」、前進方向に向かって装置の右側の方向を「右方」、前後方向および左右方向のいずれにも垂直な方向であって地面に近づく方向を「下方」、その反対方向を「上方」と定義して、各部の形状や位置関係を説明する。

図１は、茎葉処理装置１および牽引車両２の側面図である。図２は、茎葉処理装置１の側面図である。図３は、茎葉処理装置１の上面図である。図４は、茎葉処理装置１の後面図である。

この茎葉処理装置１は、圃場において畝に沿って走行しながら、畝の上面に条植された根菜の茎葉部を切断し、切断後の茎葉部を畝の脇へ排出する装置である。茎葉処理装置１により処理される根菜は、例えば玉葱である。すなわち、本願における「根菜」は、地中の鱗茎を食用とする玉葱を含むものとする。ただし、茎葉処理装置１の処理対象となる根菜は、球根部や根部を食用とする玉葱以外の根菜であってもよい。根菜は、畝の上面において、例えば、左右方向に４列に条植される。

根菜を栽培するときには、畝の上面にマルチフィルムが敷かれる。根菜の茎葉部は、マルチフィルムに設けられた穴から上方へ向けて延びる。根菜の球根部（鱗茎部）は、畝の土壌中において成長する。収穫時期になると、根菜の茎葉部は、マルチフィルムの上面に沿って倒れた状態となる。したがって、根菜の収穫を行うときには、まず、（１）マルチフィルムの上面に倒れた茎葉部を切断して除去し、次に、（２）畝の上面からマルチフィルムを剥がし、その後に、（３）畝から球根部を掘り起こす、という３つの作業が必要となる。茎葉処理装置１は、この（１）～（３）の作業のうち、（１）の作業を容易に行うための装置である。

茎葉処理装置１は、トラクタ等の牽引車両２の後部に接続される。したがって、牽引車両２を前方へ走行させると、茎葉処理装置１も、牽引車両２に引かれて前方へ移動する。牽引車両２および茎葉処理装置１は、１つの畝を跨いだ状態で走行する。そして、茎葉処理装置１は、牽引車両２から供給される動力により、後述する第１回転刃４０および第２回転刃５０を回転させる。これにより、畝の上面に条植された根菜の茎葉部を切断する。

図１～図４に示すように、本実施形態の茎葉処理装置１は、フレーム１０、一対の尾輪２０、動力伝達部３０、第１回転刃４０、第２回転刃５０、およびチャンバー６０を備える。

フレーム１０は、茎葉処理装置１の各部を支持する骨格である。フレーム１０は、複数の柱状の部材を組み合わせることにより、構成される。フレーム１０の材料には、鉄などの剛性の高い金属が用いられる。

一対の尾輪２０は、フレーム１０の後部の左右両端に配置される。図１～図４では、尾輪２０がリフトアップされた状態を実線で示しているが、茎葉処理装置１の使用時には、一対の尾輪２０が、図１～図４中の二点鎖線の位置まで下降する。そして、一対の尾輪２０が、畝の両脇の溝部に接地する。牽引車両２が前進すると、一対の尾輪２０が回転して、茎葉処理装置１も前進する。なお、この茎葉処理装置１では、畝の高さに応じて、フレーム１０に対する尾輪２０の上下方向の高さを調整することが可能である。

動力伝達部３０は、チャンバー６０の上部に位置する。動力伝達部３０は、牽引車両２から供給される動力を、第１回転刃４０および第２回転刃５０へ伝達するための動力伝達機構を有する。動力伝達機構は、例えば、入力軸、プーリ、ベルト、ギヤ、および２本の出力軸を有する。動力伝達部３０の入力軸は、牽引車両２の後部から後上方に向かって延びるＰＴＯ軸２０１に接続される。牽引車両２の駆動源（例えばエンジン）から供給される動力は、ＰＴＯ軸２０１を介して、動力伝達部３０の入力軸へ入力される。そして、入力された動力が、ベルトやギヤを介して、２本の出力軸へ出力される。

第１回転刃４０は、後述するメインチャンバー６１の内部の、左右方向の中央よりも右方に配置される。第１回転刃４０は、上下方向に延びる第１回転軸４１の下端部に固定される。第１回転軸４１の上端部は、動力伝達部３０の右側の出力軸に接続される。したがって、第１回転刃４０は、動力伝達部３０から出力される動力により、第１回転軸４１と一体となって回転する。第１回転刃４０は、複数枚（例えば２枚）の刃板４２を有する。複数枚の刃板４２は、第１回転軸４１の周囲において、周方向に等間隔に設けられる。各刃板４２の回転方向の先頭側の端縁は、根菜の茎葉部を切断可能な刃先となっている。また、各刃板４２は、その上面および下面が、回転方向に対して傾斜している。具体的には、各刃板４２は、刃先が下端となるような傾斜姿勢で配置される。このため、第１回転刃４０が回転すると、２枚の刃板４２によって、上方へ向かう空気流が発生する。

第２回転刃５０は、後述するメインチャンバー６１の内部の、左右方向の中央よりも左側に配置される。第２回転刃５０は、上下方向に延びる第２回転軸５１の下端部に固定される。第２回転軸５１の上端部は、動力伝達部３０の右側の出力軸に接続される。したがって、第２回転刃５０は、動力伝達部３０から出力される動力により、第２回転軸５１と一体となって回転する。第２回転刃５０は、複数枚（例えば２枚）の刃板５２を有する。複数枚の刃板５２は、第２回転軸５１の周囲において、周方向に等間隔に設けられる。各刃板５２の回転方向の先頭側の端縁は、根菜の茎葉部を切断可能な刃先となっている。また、各刃板５２は、その上面および下面が、回転方向に対して傾斜している。具体的には、各刃板５２は、刃先が下端となるような傾斜姿勢で配置される。このため、第２回転刃５０が回転すると、２枚の刃板５２によって、上方へ向かう空気流が発生する。

チャンバー６０は、第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断された茎葉部を、畝の脇へ搬送するための流路を構成する筐体である。チャンバー６０は、鉄などの金属により形成され、その表面は塗料により被覆されている。チャンバー６０は、上述したフレーム１０に固定される。

図５は、チャンバー６０の内部空間の模式的な平面図である。図２～図５に示すように、本実施形態のチャンバー６０は、メインチャンバー６１、案内チャンバー６２、および拡散チャンバー６３を有する。

メインチャンバー６１は、第１回転刃４０および第２回転刃５０を収容する箱状の部分である。メインチャンバー６１は、一対の尾輪２０よりも前方、案内チャンバー６２よりも後方、かつ、左右方向において一対の尾輪２０の間に位置する。茎葉処理装置１の使用時には、このメインチャンバー６１が、畝の上方に配置される。メインチャンバー６１は、上部を覆う天面部６１１、左端部を覆う左側面部６１２、および後部を覆う後面部６１３を有する。左側面部６１２は、左右方向に対して垂直な板状である。後面部６１３は、上面視において、第１回転刃４０の回転軌跡に沿う円弧と、第２回転刃５０の回転軌跡に沿う円弧とを、含む形状を有し、かつ、上下方向に延びる。メインチャンバー６１の下部は、下方へ向けて開放されている。

案内チャンバー６２は、メインチャンバー６１の前方に位置する。チャンバー６０の内部において、メインチャンバー６１の内部空間と、案内チャンバー６２の内部空間とは、前後方向に連通する。図３に示すように、案内チャンバー６２は、背面部６２１、正面部６２２、および傾斜面部６２３を有する。背面部６２１は、前後方向に対して垂直な板状であり、その下端部が、メインチャンバー６１の天面部６１１の前端に接続される。正面部６２２は、前後方向に対して垂直な板状であり、背面部６２１から間隔をあけて前方に位置する。背面部６２１および正面部６２２の上端部は、右方へ向かうにつれて次第に高くなるように、傾斜している。傾斜面部６２３は、これらの背面部６２１の上端部と正面部６２２の上端部とを繋ぐ板状の部分である。

本実施形態では、正面部６２２の上端部が、背面部６２１の上端部よりも、やや低くなっている。すなわち、傾斜面部６２３は、右方へ向かうにつれて次第に高くなるように傾斜するとともに、前方へ向かうにつれて次第に低くなるように傾斜している。

拡散チャンバー６３は、メインチャンバー６１および案内チャンバー６２の右方、かつ、右側の尾輪２０の前方に位置する。茎葉処理装置１の使用時には、この拡散チャンバー６３が、畝の脇の溝の上方に配置される。案内チャンバー６２の内部空間と、拡散チャンバー６３の内部空間とは、左右方向に連通する。拡散チャンバー６３は、上部を覆う板状の上面部６３１と、右端部を覆う板状の右側面部６３２とを有する。上面部６３１は、後方へ向かうにつれて次第に低くなるように傾斜した板状である。右側面部６３２は、左右方向に対して垂直な板状である。拡散チャンバー６３の下部は、下方へ向けて開放されている。

このような茎葉処理装置１を用いて、根菜の茎葉部を切断・除去するときには、牽引車両２により、茎葉処理装置１を畝を跨いだ状態で走行させながら、第１回転刃４０、第２回転刃５０、および後述する一対の回転ブラシ７２を回転させる。そうすると、畝の側方へ向けて倒れた根菜の茎葉部は、一対の回転ブラシ７２により、畝の上面へ向けて掻揚げられる。また、メインチャンバー６１の内部には、第１回転刃４０および第２回転刃５０の回転により、上方へ向かう空気流が発生する。この空気流により、メインチャンバー６１の下方に位置する根菜の茎葉部が、マルチフィルムの上面に倒れた状態から起立する。そして、起立した茎葉部が、第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断される。

すなわち、第１回転刃４０および第２回転刃５０は、回転により空気流を発生させる役割と、起立した茎葉部を切断する役割と、の２つの役割を果たす。

図５のように、第１回転刃４０および第２回転刃５０の回転により、チャンバー６０内には、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２を通って拡散チャンバー６３へ向かう空気流が形成される。第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断された茎葉部の細片は、この空気流により、メインチャンバー６１から、案内チャンバー６２を通って、拡散チャンバー６３へ搬送される。そして、拡散チャンバー６３内で前後方向に拡散されながら、下方へ落下する。これにより、畝の脇に茎葉部の細片が排出される。

以上のように、この茎葉処理装置１を使用すれば、マルチフィルムの上面に倒れた茎葉部を、起立させて効率よく切断することができる。しかも、切断された茎葉部の細片を、その後の収穫作業の妨げとならない畝の脇へ排出することができる。したがって、根菜の収穫作業を効率よく行うことができる。

＜２．チャンバーの細部の特徴について＞
＜２－１．案内面について＞
図５に示すように、本実施形態の案内チャンバー６２は、案内板６２４を有する。案内板６２４は、案内チャンバー６２の内部の、前部左方の隅部に配置される。すなわち、案内板６２４は、案内チャンバー６２の正面部６２２の後面の左端部に配置される。本実施形態では、案内チャンバー６２を構成する筐体の一部が、案内板６２４となっている。しかしながら、案内チャンバー６２の内側に、別体の案内板６２４を、ねじ止め等で固定してもよい。案内板６２４は、例えば金属により形成すればよい。

図５のように、本実施形態の案内板６２４は、平面状である。メインチャンバー６１の内側から見ると、案内チャンバー６２の前部左方の隅部は、案内板６２４によって覆われる。ただし、案内板６２４は、上面視において円弧状の湾曲した板であってもよい。具体的には、案内板６２４の形状は、上面視において、案内チャンバー６２の前部左方の隅部に内接する円の一部であってもよい。

第１回転刃４０および第２回転刃５０は、それぞれ、上面視において時計回りに回転する。このため、メインチャンバー６１の内部には、上方へ向かい、かつ、上面視において時計回りに旋回する空気流が発生する。これにより、メインチャンバー６１の第１回転刃４０および第２回転刃５０よりも上方の空間の圧力が、相対的に高圧となる。そして、図５中の矢印のように、メインチャンバー６１内の空気が、案内チャンバー６２を通って、拡散チャンバー６３へ流れる。

このとき、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２へ流れ込む空気流の一部は、案内板６２４に当たって、案内チャンバー６２内の右側へ案内される。この案内板６２４により案内される空気流の向きは、メインチャンバー６１内における空気流の旋回の向きに沿う向きである。このため、当該空気流に含まれる茎葉部の細片も、案内板６２４によって、案内チャンバー６２内の右側の空間へ、スムーズに搬送される。これにより、茎葉部の細片が、案内チャンバー６２の前部左方の隅部に滞留してしまうことを抑制できる。その結果、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２を通って拡散チャンバー６３へ向かう茎葉部の搬送効率を、高めることができる。

＜２－２．案内チャンバーの傾斜面部について＞
案内チャンバー６２は、上部を覆う傾斜面部６２３を有する。傾斜面部６２３は、上述の通り、右方へ向かうにつれて次第に高くなるように傾斜するとともに、前方へ向かうにつれて次第に低くなるように傾斜している。したがって、案内チャンバー６２の正面部６２２と傾斜面部６２３とがなす角度は、鈍角となる。このようにすれば、案内チャンバー６２の内部の前部上方の隅部に、茎葉部の細片が滞留することを抑制できる。その結果、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２を通って拡散チャンバー６３へ向かう茎葉部の搬送効率を、より高めることができる。

＜２－３．メインチャンバーの後面部について＞
本実施形態の茎葉処理装置１では、図５のように、第１回転刃４０の回転軌跡と、第２回転刃５０の回転軌跡とが、上面視において重複しない。このため、第１回転刃４０の回転により生じる旋回流と、第２回転刃５０の回転により生じる旋回流とが、互いに衝突することを抑制できる。その結果、メインチャンバー６１の内部において、複雑な乱流が生じることを抑制できる。このように、メインチャンバー６１内における乱流の発生を抑制すれば、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２へ向かう空気流を、より安定させることができる。したがって、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２へ、茎葉部の細片をより効率よく搬送することができる。

また、メインチャンバー６１の後面部６１３は、上面視において、第１回転刃４０の回転軌跡に沿う円弧と、第２回転刃５０の回転軌跡に沿う円弧とを、含む形状を有する。このようにすれば、メインチャンバー６１の後部右方の隅部、後部左方の隅部、および後部中央部に、空気が滞留することを抑制できる。したがって、メインチャンバー６１内のそれらの箇所に、茎葉部の細片が滞留することを抑制できる。その結果、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２へ、茎葉部の細片をより効率よく搬送することができる。

＜２－４．拡散チャンバーについて＞
拡散チャンバー６３には、空気が通過可能な１つまたは複数の開口が設けられていてもよい。開口は、例えば、拡散チャンバー６３の後面に設けるとよい。ただし、拡散チャンバー６３の前面、上面、あるいは右側面に、開口が設けられていてもよい。拡散チャンバー６３に開口を設ければ、案内チャンバー６２から拡散チャンバー６３へ流れ込む空気の一部が、開口から外部へ排出される。これにより、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２を通って拡散チャンバー６３へ、空気が流れやすくなる。その結果、第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断された茎葉部の細片を、速やかに畝の脇へ排出することができる。

ただし、茎葉部の細片や、茎葉部とともに搬送される砂利・小石が、上記の開口から外部へ飛散しないように、開口には、茎葉部の細片および砂利・小石の通過を抑制するための遮断部材を設けることが好ましい。遮断部材は、例えば、開口の上端部から釣り下げた複数の棒状の金属部材とすることができる。茎葉部の細片や砂利・小石は、開口から外部へ飛散することなく、棒状の金属部材に当たって、拡散チャンバー６３の下方へ落下する。なお、複数の棒状の金属部材に代えて、金網やパンチングメタルプレートなどを、遮断部材として用いてもよい。

また、本実施形態の茎葉処理装置１では、拡散チャンバー６３の上面部６３１が、後方へ向かうにつれて次第に低くなるように傾斜している。このようにすれば、拡散チャンバー６３へ搬送された茎葉部の細片が、上面部６３１に衝突するか、あるいは、上面部６３１に沿って後方へ搬送されることによって、下方へ移動する。その結果、拡散チャンバー６３の下方へ、より効率よく茎葉部の細片を落下させることができる。また、拡散チャンバー６３の内部において、茎葉部の細片が前後方向に拡散されるため、畝の脇に沿って茎葉部の細片を満遍なく排出することができる。

＜３．掻揚げ部について＞
根菜の茎葉部は、収穫時期になると、マルチフィルムの上面に沿って倒れる。このとき、畝の左右の両端付近に植え付けられた根菜の茎葉部は、畝の側部の傾斜面に沿って、左右方向の外側へ倒れる場合がある。このように、畝の外側へ向けて倒れた茎葉部には、第１回転刃４０および第２回転刃５０の回転により生じる吸引力が届きにくい。それゆえ、第１回転刃４０および第２回転刃５０による吸引力だけでは、茎葉部が起立せず、茎葉部を切断できないことがある。その場合、茎葉処理装置１による処理後に、切断されずに残った茎葉部を、作業者が１つ１つ手作業で切断する必要がある。

このような問題を解決するため、この茎葉処理装置１は、一対の掻揚げ部７０を備える。一対の掻揚げ部７０は、案内チャンバー６２よりも前方において、フレーム１０の左右両端に設けられている。

図２に示すように、掻揚げ部７０は、アーム部７１と、アーム部７１の先端に設けられた回転ブラシ７２とを有する。アーム部７１の上端部は、フレーム１０に対して、前後方向に延びる揺動軸７１Ａを中心として揺動自在に取り付けられている。回転ブラシ７２は、アーム部７１の下端に取り付けられている。茎葉処理装置１の使用時には、畝の形状や装置の走行状態に応じて、揺動軸７１Ａを中心としてアーム部７１の角度が変化する。これにより、アーム部７１が左右方向に揺動して、畝の側部の傾斜面に回転ブラシ７２が追従する。その結果、畝の側部の傾斜面に、回転ブラシ７２を適切に接触した状態を保つことができる。ただし、アーム部７１は、揺動不能であってもよい。

図６は、一対の回転ブラシ７２を、後方側から見た図である。回転ブラシ７２は、回転部材７２１と、複数のブラシ部７２２とを有する。回転部材７２１は、アーム部７１の下端において前後方向に延びる回転軸７２Ａを中心として回転する。複数のブラシ部７２２は、回転部材７２１の外端に取り付けられている。各ブラシ部７２２は、回転軸７２Ａに対して略放射状に延びる多数の線材を有する。なお、図４の例では、１つの回転ブラシ７２に３つのブラシ部７２２が設けられているが、ブラシ部７２２の数は、１～２つであってもよく、４つ以上であってもよい。

回転ブラシ７２は、プーリやベルト等からなる動力伝達機構を介して、牽引車両２のＰＴＯ軸２０１に接続される。したがって、牽引車両２の駆動源（例えばエンジン）から供給される動力は、ＰＴＯ軸２０１および動力伝達機構を介して、回転ブラシ７２へ伝達される。これにより、一対の回転ブラシ７２が、それぞれ、回転軸７２Ａを中心として回転する。具体的には、図６のように、右側の回転ブラシ７２は、後方側から見て時計回りに回転し、左側の回転ブラシ７２は、後方側から見て反時計回りに回転する。

茎葉処理装置１の使用時には、この掻揚げ部７０のブラシ部７２２の先端が、畝の脇から畝の上面に向かって、畝の側部の傾斜面に接触しながら上昇移動するように、回転する。これにより、畝の外側へ向けて倒れた茎葉部が、ブラシ部７２２の先端に保持されて、畝の上面へ掻揚げられる。また、畝の上面に移動した茎葉部は、第１回転刃４０および第２回転刃５０の回転による吸引力を受けて、上方へ起立する。そして、起立した茎葉部が、第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断される。その結果、畝の外側へ向けて倒れた茎葉部も、良好に切断・除去することができる。

また、本実施形態の掻揚げ部７０は、回転ブラシ７２の高さを調節する高さ調節機構７３を有する。高さ調節機構７３は、例えば、アーム部７１に予め複数の取り付け孔を設けておいて、その複数の取り付け孔のうちの１つに、回転ブラシ７２を取り付ける構造とされる。ただし、高さ調節機構７３は、アーム部７１の異なる高さ位置に、回転ブラシ７２をフックで取り付ける構造であってもよい。あるいは、ハンドルを回すことにより、アーム部７１に対して回転ブラシ７２を高さ方向に移動させる、ネジ送り式または吊り下げ式の構造であってもよい。また、高さ調節機構７３に、流体圧力によるシリンダを利用してもよい。畝の高さや形状が異なる場合にも、回転ブラシ７２の高さを調節することにより、畝の側部の傾斜面に、回転ブラシ７２を適切に接触させることができる。

回転ブラシ７２のブラシ部７２２は、回転部材７２１の全周に植設されていてもよい。ただし、回転部材７２１の全周にブラシ部７２２を設けると、掻揚げた茎葉部が、ブラシ部７２２から離れず、ブラシ部７２２とともに外側へ付き回りする場合がある。これに対し、図４のように、回転部材７２１の周囲に、ブラシ部７２２を周方向に間隔をあけて設ければ、掻揚げた茎葉部を、ブラシ部７２２から離して、畝の上面に載せやすくなる。

また、本実施形態のブラシ部７２２は、回転ブラシ７２に対するブラシ部７２２の傾きを調節する傾き調節機構７４を有する。この傾き調節機構７４により、例えば、ブラシ部７２２を、厳密に半径方向外側向きではなく、やや回転方向の後方側へ傾いた姿勢とすることができる。このようにすれば、掻揚げた茎葉部を、ブラシ部７２２からより引き離しやすくなる。また、畝の側部の傾斜面に、ブラシ部７２２の先端が突き刺さりにくくなる。これにより、茎葉部を掻揚げる動作を、より円滑に行うことができる。

なお、上述の通り、本実施形態の掻揚げ部７０は、ＰＴＯ軸２０１から供給される動力を利用して、回転ブラシ７２を回転させている。しかしながら、回転ブラシ７２をＰＴＯ軸２０１から切り離し、掻揚げ部７０に、回転ブラシ７２を回転させるための固有のモータを設けてもよい。

また、本実施形態の茎葉処理装置１は、回転ブラシ７２の上部を覆うガード７５を有する。ガード７５には、例えば、ゴム板が用いられる。このガード７５により、回転ブラシ７２による茎葉や砂利・小石の飛散を防止することができる。

図７は、一対の掻揚げ部７０の他の例を示した図である。図７の掻揚げ部７０は、駆動輪７６１、従動輪７６２、および無端帯７６３を有する。

駆動輪７６１は、前後方向に延びる回転軸７６１Ａを中心として、回転可能に支持される。従動輪７６２は、駆動輪７６１よりも畝の外側かつ下方の位置において、前後方向に延びる回転軸７６２Ａを中心として、回転可能に支持される。無端帯７６３は、駆動輪７６１および従動輪７６２の外側に巻き掛けられる、環状のベルトである。無端帯７６３の外周面には、外側ヘ向かって突出する複数の突起部７６４が設けられている。複数の突起部７６４は、無端帯７６３の移動方向に沿って、一定の間隔で設けられている。

駆動輪７６１は、ＰＴＯ軸２０１または固有のモータから供給される動力により回転する。駆動輪７６１が回転すると、従動輪７６２が従動回転し、駆動輪７６１および従動輪７６２に巻き掛けられた無端帯７６３が回動する。具体的には、図７のように、右側の無端帯７６３は、後方側から見て時計回りに回動し、左側の無端帯７６３は、後方側から見て反時計回りに回動する。このとき、複数の突起部７６４は、畝の脇から畝の上面に向かって、畝の側部の傾斜面に接触しながら上昇移動する。

このような構造でも、畝の外側へ向けて倒れた茎葉部を、複数の突起部７６４によって、畝の上面へ掻揚げることができる。そして、掻揚げられた茎葉を、第１回転刃４０および第２回転刃５０の空気流により起立させて、切断することができる。したがって、畝の外側へ向けて倒れた茎葉部を、良好に切断・除去することができる。

また、茎葉処理装置１は、上記の図６または図７の構造に加えてまたは代えて、畝の側方へ向けて倒れた茎葉部に、エア（空気流）を吹き付けるエア噴射部を備えていてもよい。その場合、エア噴射部は、畝の脇から畝の上面に向かって、畝の側部の傾斜面に沿って、エアを吹き付けるものとすることが好ましい。これにより、畝の側方へ向けて倒れた茎葉部を、畝の上面へ案内しやすくなる。エア噴射部には、例えば、公知のエアノズルを用いることができる。エアノズルは、空気供給配管を介して、茎葉処理装置１または牽引車両２に搭載されたコンプレッサーに接続すればよい。

＜４．押さえロール部について＞
第１回転刃４０および第２回転刃５０により空気流が発生すると、根菜の茎葉だけではなく、畝を被覆するマルチフィルムにも吸引力が作用する。もし、この吸引力によってマルチフィルムが浮き上がり、第１回転刃４０および第２回転刃５０によりマルチフィルムが切断されると、後の工程において、マルチフィルムを回収する作業が困難となる。このような問題を解決するため、この茎葉処理装置１は、押さえロール部８０を備える。押さえロール部８０は、メインチャンバー６１の下方に位置する。

図８は、押さえロール部８０を後方側から見た図である。図８に示すように、押さえロール部８０は、円柱状のシャフト８１と、シャフト８１に外挿された円筒状のロール部材８２とを有する。シャフト８１は、フレーム１０に対して固定されている。シャフト８１は、右側の尾輪２０の近傍から左側の尾輪２０の近傍まで、左右方向に延びる。ロール部材８２は、シャフト８１の周囲において、左右方向に延びる。ロール部材８２は、シャフト８１に対して、回転自在となっている。

茎葉処理装置１の使用時には、畝を覆うマルチフィルムの上面に、ロール部材８２が接触しながら転動する。これにより、マルチフィルムの浮き上がりが抑制される。すなわち、第１回転刃４０および第２回転刃５０の吸引力で、根菜の茎葉部およびマルチフィルムのうち、根菜の茎葉部のみを、選択的に浮き上がらせて、起立させることができる。したがって、マルチフィルムを切断することなく、根菜の茎葉部のみを切断することができる。

特に、本実施形態では、畝の上面に位置するマルチフィルムの、左右方向の全幅に、ロール部材８２が接触する。これにより、左右方向の全体において、マルチフィルムの浮き上がりを、良好に防止できる。

押さえロール部８０は、第１回転刃４０の第１回転軸４１および第２回転刃５０の第２回転軸５１よりも、やや後方側に配置されていることが好ましい。そうすれば、根菜の茎葉部が吸引・切断された後に、ロール部材８２が通過する。したがって、押さえロール部８０により茎葉部の吸引・切断を阻害することなく、マルチフィルムの浮き上がりを抑制できる。

また、本実施形態では、ロール部材８２の内径が、シャフト８１の外径よりも大きい。このため、シャフト８１とロール部材８２との間には、隙間（いわゆる「あそび」）が存在する。このようにすれば、根菜の食用部分（例えば、鱗茎部、鱗葉部、球根部、根部など）にロール部材８２が接触したとしても、その食用部分を過度に押さえ付けない。このため、ロール部材８２による食用部分の損傷を抑制できる。また、畝の上面の形状に応じて、ロール部材８２の高さ位置を変化させることができる。したがって、ロール部材８２でマルチフィルムの上面を押さえつつ、茎葉処理装置１をスムーズに前方へ進行させることができる。

なお、フレーム１０に対してシャフト８１を、上下方向に揺動可能としてもよい。そうすれば、ロール部材８２の高さ位置を、より大きく変化させることができる。したがって、ロール部材８２でマルチフィルムの上面を押さえつつ、茎葉処理装置１を、よりスムーズに前方へ進行させることができる。

本実施形態の茎葉処理装置１は、１つの押さえロール部８０を備えているが、茎葉処理装置１が備える押さえロール部８０の数は、２つ以上であってもよい。例えば、左右方向に間隔をあけて３つの押さえロール部８０が設けられていてもよい。各押さえロール部８０のロール部材８２は、上記の様な円筒状であってもよく、あるいは、円柱状やタイヤ状であってもよい。ロール部材８２の材料は、金属や樹脂などの剛体であってもよく、スポンジなどの弾性体であってもよい。

＜５．垂下部材について＞
第１回転刃４０および第２回転刃５０により切断された茎葉部の細片の一部は、メインチャンバー６１の内側面に付着する。仮に、メインチャンバー６１の内側面にこれらの細片が堆積して塊となり、茎葉部の上に落下すると、その茎葉部を空気流で起立させることが困難となる。このような問題を解決するため、この茎葉処理装置１は、垂下部材９０を備える。垂下部材９０は、メインチャンバー６１の内側面に取り付けられる。

図９は、メインチャンバー６１の内側面における垂下部材９０の取付構造を示した図である。垂下部材９０は、メインチャンバー６１の内側面への茎葉部の付着を抑制するとともに、メインチャンバー６１の内側面を保護するための部材である。垂下部材９０は、弾性変形可能な材料からなる。具体的には、垂下部材９０の材料として、ゴムまたはウレタンを用いることができるが、他の材料であってもよい。

垂下部材９０は、メインチャンバー６１の前後左右の内側面に取り付けられる。垂下部材９０の外形は略平板状である。図９に示すように、垂下部材９０の上下方向の寸法は、メインチャンバー６１の各内側面の上下方向の高さと、略同一である。したがって、メインチャンバー６１の各内側面の上下方向の略全体が、垂下部材９０に覆われる。ただし、垂下部材９０は、その上端縁のみが、スペーサ９１を介して、メインチャンバー６１の内側面に固定される。例えば、垂下部材９０の上端部と、スペーサ９１とが、メインチャンバー６１の内側面に、ねじ止めされる。垂下部材９０の上端部以外の部分は、メインチャンバー６１の内側面に固定されることなく、垂れ下がっている。

茎葉処理装置１の動作時には、切断された茎葉部の細片の一部が、垂下部材９０の表面に接触する。しかしながら、茎葉処理装置１の動作に伴う振動によって、垂下部材９０が揺動する。これにより、茎葉部の細片は、垂下部材９０の表面に堆積することなく、落下する。それゆえ、茎葉部の細片が、大きな塊となって根菜の茎葉へ落下することはない。したがって、茎葉部の切断を、円滑に行うことができる。

また、メインチャンバー６１内において茎葉部とともに小石または砂利が飛散したとしても、その小石または砂利は、メインチャンバー６１の内側面に直接衝突せず、弾性体である垂下部材９０に衝突する。これにより、小石または砂利の衝突音を低減できる。また、メインチャンバー６１の内側面が、小石または砂利の衝突によって損傷することを抑制できる。また、もし、小石または砂利がメインチャンバー６１の内側面に直接衝突して跳ね返ると、人に当たる可能性があって危険であるが、垂下部材９０を設けることによって、そのような小石または砂利の跳ね返りも防止できる。

特に、本実施形態の垂下部材９０の上端部は、スペーサ９１を介して、メインチャンバー６１に固定される。このようにすれば、メインチャンバー６１の内側面と、垂下部材９０との間に、隙間が生じる。これにより、垂下部材９０の上端部以外の部分が、より揺動しやすくなる。したがって、垂下部材９０の表面に付着した茎葉部の細片が、落下しやすくなる。よって、垂下部材９０の表面に茎葉部の細片が堆積して、大きな塊となるおそれをより低減できる。

ただし、一部または全部の垂下部材９０が、スペーサ９１を介することなく、メインチャンバー６１の内側面に固定されていてもよい。

垂下部材９０は、メインチャンバー６１の前後左右の内側面の各々において、左右方向または前後方向に連続していることが好ましい。そのようにすれば、切断された茎葉部の細片が、垂下部材９０の隙間を通って、メインチャンバー６１の内側面に付着するおそれをより低減できる。また、小石または砂利が、メインチャンバー６１の内側面に衝突するおそれも、より低減できる。

なお、垂下部材９０は、メインチャンバー６１だけではなく、案内チャンバー６２および拡散チャンバー６３の内側面にも、設けられていることが好ましい。そのようにすれば、案内チャンバー６２および拡散チャンバー６３の内側面に、茎葉部の細片が堆積することを抑制できる。また、案内チャンバー６２および拡散チャンバー６３の内側面を、小石や砂利から保護することができる。その際、案内チャンバー６２の正面部６２２の内側面に配置される垂下部材９０は、正面部６２２の形状に合わせて、右側へ向かうにつれて上端が高くなる形状とすることが好ましい。

また、垂下部材９０は、各チャンバー６１，６２，６３の内側面の隅部においても、途切れることなく連続的に広がっていることが好ましい。例えば、案内チャンバー６２の前部左方の隅部に設けられた案内板６２４の表面に沿って、垂下部材９０が連続的に設けられていることが好ましい。そのようにすれば、特に茎葉部の細片が滞留しやすい隅部において、茎葉部の堆積を抑制できる。

＜６．カバーについて＞
また、図２および図４に示すように、本実施形態の茎葉処理装置１は、チャンバー６０の裾から下方へ向けて垂れ下がるカバー１００を備えている。カバー１００は、平面視において、フレーム１０の輪郭に沿って、全周に設けられている。カバー１００には、例えば、ゴム板等の弾性部材を用いることができる。上述した垂下部材９０と、カバー１００とを、同一の材料で形成してもよい。カバー１００の上端は、フレーム１０またはチャンバー６０に固定される。カバー１００の下端は、固定されない自由端となる。

このようなカバー１００を設ければ、チャンバー６０の内部において、空気流を、より良好に形成できる。特に、外部からメインチャンバー６１の内部へ、横向きに空気が流れ込みにくくなる。このため、第１回転刃４０および第２回転刃５０を回転させたときに、メインチャンバー６１の内部において、上方へ向かう空気流を、より良好に形成できる。その結果、茎葉部を良好に立ち上げて切断することができる。

＜７．土崩し部材について＞
また、図４に示すように、本実施形態の茎葉処理装置１は、一対の土崩し部材１１０を備えていてもよい。一対の土崩し部材１１０は、チャンバー６０の左右両側に配置される。土崩し部材１１０は、柱状の直線部１１１と、直線部１１１の下端に設けられた作用部１１２と、を有する。

直線部１１１の上端は、フレーム１０に取り付けられる。また、直線部１１１は、フレーム１０に対して、左右方向に延びる軸を中心として揺動可能となっている。作用部１１２は、直線部１１１の下端から、左右方向の内側（機体の内側）へ向けて延びる。作用部１１２は、略水平に配置された板状の外形を有する。

茎葉処理装置１の使用時には、土崩し部材１１０の作用部１１２が、畝を覆うマルチフィルムに接触しつつ移動する。また、土崩し部材１１０は、牽引車両２のＰＴＯ軸２０１から供給される動力によって、前後に揺動する。これにより、マルチフィルムの左右の傾斜面に堆積した土が、ほぐされる。すなわち、茎葉処理装置１で根菜の茎葉部を切断・除去する際に、マルチフィルムに堆積した土をほぐす処理も、同時に行う。このようにすれば、後の工程で、マルチフィルムを剥がす作業を容易に行うことができる。その結果、根菜の収穫作業を、より効率よく行うことができる。

なお、土崩し部材１１０を揺動させるための動力は、牽引車両２のＰＴＯ軸２０１に限らず、牽引車両２の車輪から取得してもよい。また、土崩し部材１１０を揺動させるための固有のモータを設けてもよい。

＜８．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、第１回転刃４０と第２回転刃５０とが、同等の構造であった。すなわち、第１回転刃４０と第２回転刃５０とで、刃板の表面積、刃板の数、刃板の傾斜角度、回転数は、全て同一であった。しかしながら、第１回転刃４０および第２回転刃５０の構造または動作に、差をつけてもよい。例えば、第２回転刃５０の回転により発生する空気流が、第１回転刃４０の回転により発生する空気流よりも、強くなるようにしてもよい。具体的には、第２回転刃５０の刃板５２の表面積を、第１回転刃４０の刃板４２の表面積よりも、大きくしてもよい。また、第２回転刃５０の刃板５２の数を、第１回転刃４０の刃板４２の数よりも多くしてもよい。また、第１回転刃４０の刃板４２の水平面に対する傾斜角度と、第２回転刃５０の刃板５２の水平面に対する傾斜角度とを、相違させてもよい。あるいは、第２回転刃５０の回転数を、第１回転刃４０の回転数よりも、大きくしてもよい。回転数の差は、例えば、動力伝達機構に含まれるギヤの歯数に差を設けることによって、実現すればよい。

このようにすれば、第２回転刃５０の上部空間が、第１回転刃４０の上部空間よりも、相対的に高圧となる。このため、メインチャンバー６１から案内チャンバー６２を経由して、第１回転刃４０に近い拡散チャンバー６３へ、空気流を円滑に流すことができる。すなわち、拡散チャンバー６３から相対的に遠い位置にある第２回転刃５０で切断された茎葉部の細片は、第２回転刃５０の強い空気流により、案内チャンバー６２へ流れる。また、拡散チャンバー６３に相対的に近い位置にある第１回転刃４０で切断された茎葉部の細片は、第１回転刃４０の弱い空気流により、案内チャンバー６２へ流れる。これにより、案内チャンバー６２から拡散チャンバー６３へ、茎葉部の細片を、滞りなく搬送することができる。

上記の実施形態の茎葉処理装置１は、トラクタ等の牽引車両２の後方に接続されるものであった。しかしながら、茎葉処理装置１は、牽引車両２の前方に接続されるものであってもよい。

上記の実施形態の茎葉処理装置１は、後端部に１対の尾輪２０を備えていた。これに加えて、茎葉処理装置１の前端部に、１対の補助輪を設けてもよい。

上記の実施形態の茎葉処理装置１では、第１回転刃４０および第２回転刃５０が、牽引車両２からの動力を受けて回転していた。しかしながら、茎葉処理装置１が、第１回転刃４０および第２回転刃５０を回転させるための固有の駆動源を有していてもよい。

上記の実施形態では、メインチャンバー６１の内部に、２つの回転刃４０，５０が収容されていた。しかしながら、メインチャンバー６１の内部に収容される回転刃の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

上記の実施形態では、拡散チャンバー６３が、メインチャンバー６１および案内チャンバー６２の右側に配置されていた。しかしながら、拡散チャンバー６３は、メインチャンバー６１および案内チャンバー６２の左側に配置されていてもよい。すなわち、拡散チャンバー６３は、メインチャンバー６１および案内チャンバー６２の右側および左側のいずれか一方に配置されていればよい。切断された茎葉部の細片は、チャンバー６０内の流路を通って、畝の右側および左側のいずれか一方に排出されればよい。

また、茎葉処理装置１の詳細な構成や各部の形状等については、本願で示した具体例と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。あるいは、上記の実施形態や変形例に登場した要素の一部を、省略してもよい。

１ 茎葉処理装置
２ 牽引車両
１０ フレーム
２０ 尾輪
３０ 動力伝達部
４０ 第１回転刃
４１ 第１回転軸
４２ 刃板
５０ 第２回転刃
５１ 第２回転軸
５２ 刃板
６０ チャンバー
６１ メインチャンバー
６２ 案内チャンバー
６３ 拡散チャンバー
７０ 掻揚げ部
７１ アーム部
７２ 回転ブラシ
７３ 高さ調節機構
７４ 傾き調節機構
７５ ガード
８０ 押さえロール部
８１ シャフト
８２ ロール部材
９０ 垂下部材
９１ スペーサ
１００ カバー
１１０ 土崩し部材
１１１ 直線部
１１２ 作用部
２０１ ＰＴＯ軸
６２４ 案内板

Claims (5)

1. 畝に沿って走行しながら、畝に条植された根菜の茎葉部を切断して畝の脇へ排出する茎葉処理装置であって、
   上下方向に延びる軸を中心に回転する回転刃と、
   前記回転刃を収容し、左右方向のいずれか一方へ連通する流路を有するチャンバーと、
   を備え、
   前記回転刃の回転により生じる空気流で、茎葉部が起立するとともに切断され、切断された茎葉部の細片が、前記流路を通って畝の脇へ排出され、
   前記チャンバーの前方に左右一対に配置され、畝の側方へ倒れた茎葉部を掻揚げる掻揚げ部
   をさらに備え、
   前記掻揚げ部は、
   左右に配置された一対の回転ブラシと、
   前記回転ブラシが取り付けられたアーム部と、
   を有し、
   右側の前記回転ブラシは、前後方向に延びる回転軸を中心として、後方側から見て時計回りに回転し、
   左側の前記回転ブラシは、前後方向に延びる回転軸を中心として、後方側から見て反時計回りに回転し、
   前記アーム部は、前後方向に延びる揺動軸を中心として揺動自在である、茎葉処理装置。
2. 請求項１に記載の茎葉処理装置であって、
   前記回転ブラシは、
   前記回転軸を中心として回転する回転部材と、
   前記回転部材に取り付けられた複数のブラシ部と、
   を有し、
   前記複数のブラシ部は、前記回転部材の周囲に、周方向に間隔をあけて設けられている、茎葉処理装置。
3. 請求項２に記載の茎葉処理装置であって、
   前記回転部材に対する前記ブラシ部の傾きを調節する傾き調節部
   をさらに備える、茎葉処理装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の茎葉処理装置であって、
   前記回転ブラシの高さを調節する高さ調節機構
   をさらに有する、茎葉処理装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の茎葉処理装置であって、
   前記回転ブラシの上部を覆うガード
   をさらに有する、茎葉処理装置。
   

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