JP7169146B2 - ロールベーラ - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 平成３０年７月１２日～７月１６日 「第３４回国際農業展ｉｎ 帯広」北愛国交流広場特設会場 北海道帯広市愛国町１０番１にて発表

本発明は、細断された飼料作物をロールベールに成形するロールベーラに関する。

ロールベーラは、下記特許文献１に記載されているように、細断された飼料作物が投入される成形室で成形されたロールベールを梱包する梱包資材（例えばネット、トワイン、ラップフィルム等）を、成形室に送出する送出装置を有するものが知られている。

前述の送出装置は、下記特許文献２に記載のようにロールベールの外周面に巻き付けられる梱包資材の長さを制御する機能を有するものが知られており、特許文献２に記載されている可変径ロールベーラでは、異なる径や飼料作物の種類毎に異なる硬さで成形されるロールベールに対して、必要な巻き数となるように、梱包資材の引き出し長さを調整し、特許文献１に記載の非可変径のロールベーラでは、必要な巻き数となるように梱包資材の引き出し長さを調整することができる。

特開２０１５―３９３６４公報 特許第４５９２４２６号公報

特許文献２に記載の送出装置は、梱包資材を筒状に巻回したロールから引き出された梱包資材を駆動ローラと従動ローラとで挟持した状態で、駆動ローラの駆動回転によって成形室に送出し、成形室に送出された梱包資材がロールベールの外周に巻き込まれた以降では、ロールベールの回転によって梱包資材が引き出されながらロールベールに巻き付けられ、ロールベールへの巻き付け後に梱包資材を切断するようにされている。

ロールベールの回転による梱包資材の引き出し時には、引き出される梱包資材のテンションを保持して、梱包資材をロールベールに対して、緩みなく必要な梱包圧で巻き付けるようにするため、梱包資材の引き出し時に回転するロールの回転に対して常に制動がかけられている。

しかしながら、テンションが生じている状態で梱包資材を切断した場合、切断された梱包資材が自身のテンションによって引っ張られて、挟持している駆動ローラと従動ローラとの間から抜けてしまうということがあった。

梱包資材が、駆動ローラと従動ローラとの間から抜けてしまうと、再度梱包資材を駆動ローラと従動ローラとで挟持させる作業を行わなければならず、この作業がロールベールの成形作業の遅延の要因となる。

前述のような問題から現在では、ロールベールの崩れ等を防止できる梱包圧で梱包しながら、切断後の梱包資材の抜けや外れが防止できるロールベーラの開発が求められている。

前述の課題を解決するために本発明が採用した手段は、飼料作物をロールベールに成形する成形室を備えていると共に、前記成形室に前記ロールベールを梱包する梱包資材を送出する送出装置を備えたロールベーラであって、前記送出装置は、前記梱包資材を筒状に巻回してなるロールを回転自在に支持するロール支持部と、前記ロールの回転を制動する制動部と、前記ロールから引き出される前記梱包資材を支持して成形室に送出する回転ローラを備えた送出部と、前記回転ローラに偏芯リンク機構を介して接続され、前記ローラの回転に伴って揺動が繰り返される揺動アームと、前記揺動アームに対し、該揺動アームの揺動角度に応じて周方向に断続的に回転すると共に、一方向にのみ回転するように制限されて接続された駆動軸と、前記駆動軸が所定角度回転したときに前記梱包資材を切断するように動作する切断機構と、前記駆動軸の回転範囲中に、前記駆動軸の回転に伴って回転するように配置された被検出部と、前記切断機構が切断動作する所定角度に至る以前の前記駆動軸の回転角度の位置で前記被検出部を検出するように配置された検出部と、前記検出部が前記被検出部を検出したときに、前記制動部の制動力を小さくするように制御する制動制御部とを備えていることを特徴とするロールベーラにしたことである。

前記切断機構が、前記梱包資材を切断するためのナイフが取り付けられたナイフホルダと、前記ナイフホルダに対し前記梱包資材を切断する方向に付勢する付勢部と、前記付勢部の付勢力に抗して前記ナイフホルダを前記梱包資材から離間した位置に保持するためのストッパと、前記駆動軸に同軸で一体回転するように軸支された回転板と、前記回転板の周縁に径方向に突設された突起部とを備え、前記回転板が所定角度回転したときに、前記突起部によって前記ナイフホルダを前記ストッパから離脱させるものであり、前記被検出部が、前記回転板に配置され、前記検出部が、前記被検出部を検出する位置において、該被検出部と対向するように配置されていることが好ましい。

前記被検出部が前記突起部であることが好ましい。

本発明に係る実施形態のロールベーラの側面図である。 送出部の内部構造を示す拡大図である。 切断機構を示す拡大図である。 図２の（４）‐（４）線側面図である。 図２において切断状態を示す。 図３において切断状態を示す。 切断状態からリセット状態に戻した状態を示す。 検出開始状態を示す拡大図である。 検出状態を示す拡大図である。

以下、本発明に係る実施形態のロールベーラＡを図１～図９に基づいて説明する。尚、本形態で例示するロールベーラＡは、飼料作物Ｂの収穫から、ロールベールＢ１の成形及び圃場への放出まで行う自走収穫式のロールベーラＡであるが、本発明では、自走収穫式のロールベーラＡに限らない。

ロールベーラＡは、図１に示すように、車体Ａ１に、操縦席１、走行体２、収穫機３、シュート３Ａ、ホッパ４、搬送装置５、成形室６、送出装置７、イジェクタ装置８が配置されており、更に、走行体２、収穫機３、ホッパ４、搬送装置５、成形室６、送出装置７の原動力となるエンジン（図示せず）や、このエンジンの動力を、操縦席１からの操作によって、走行体２、収穫機３、ホッパ４、搬送装置５、成形室６、送出装置７に伝達する動力伝達系（図示せず）が備えられている。

また、前述の飼料作物Ｂとは、圃場で育成されたデントコーンや牧草等、家畜の飼料に利用されるものである。

ロールベーラＡの基本的構成及び動作は、前述の特許文献１に記載のロールベーラと同じであるので具体的な説明は省略するが、操縦席１からの操作で走行体２を前進走行させながら、収穫機３で圃場Ｇの飼料作物Ｂを刈り取って細断すると共に、細断した飼料作物Ｂを、シュート３Ａを介してホッパ４に投入し、且つホッパ４から落下する飼料作物を搬送装置５に備えられた搬送コンベヤ（図示せず）で成形室６に投入する。

成形室６に投入された飼料作物Ｂを成形室６の成形装置６Ａで筒状のロールベールＢ１に成形すると共に、送出装置７から成形室６に送出される梱包資材Ｂ２でロールベールＢ１を梱包した後、成形室６の可動側半部６１を開いて固定側半部６０から排出し、且つ排出されるロールベールＢ１を、イジェクタ装置８を介して圃場Ｇに放出するものである。

送出装置７は、図２～図７に示すように、梱包資材Ｂ２を円柱状に巻回したロールＢ３を回転自在に支持するロール支持部７ａと、ロールＢ３の回転を制動する制動部７ｂと、ロールＢ３から梱包資材Ｂ２を引き出しながら成形室６に送出する送出部７ｃと、ロールベールＢ１への梱包終了後に、梱包資材Ｂ２を切断する切断機構７ｄと、制動部７ｂの制動を制御する制動制御部７ｅとを備えている。

ロール支持部７ａは、ロールＢ３の軸を中心としてロールＢ３を回転自在に支持するものであり、送出部７ｃの送出動作によって引き出される梱包資材Ｂ２に伴ってロールＢ３が回転するようにされている。

制動部７ｂは、ロールＢ３の回転を制動することで、梱包資材Ｂ２の引き出し時において、梱包資材Ｂ２を緩ませずにテンションが生じた状態とするものであると共に、後述のように、制動制御部７ｅによって、梱包終了以前において制動が解除されるように制御されている。

制動部７ｂは、ロールＢ３の外周に対して接触する接触体７０ｂを備えて、接触体７０ｂをロールＢ３の外周に対して接離する方向に回転自在に軸支されたブレーキ本体７１ｂと、ブレーキ本体７１ｂを支持するシリンダ７２ｂとを備えており、シリンダ７２ｂに設けられたスプリング７３ｂによって、ブレーキ本体７１ｂに対して接触体７０ｂをロールＢ３の外周へ圧接させる方向へ付勢し、スプリング７３ｂの付勢力に抗するシリンダ７２ｂの伸長によって、ブレーキ本体７１ｂに対して接触体７０ｂをロールＢ３の外周から離間する方向に回転させるようにされている。

シリンダ７２ｂは、制動制御部７ｅによって、ブレーキ本体７１ｂを接触体７０ｂがロールＢ３の外周から離間するように制御されており、この制御によってブレーキ本体７０ｂの接触体７０ｂによるロールＢ３に対する制動を解除するようにされている。

送出部７ｃの基本的構成及び動作は、前述の特許文献２に記載のロールベーラと同じであるので具体的な説明は省略するが、梱包資材Ｂ２を挟持した状態で回転することによって、梱包資材Ｂ２を送出する駆動ローラ７０ｃ及び従動ローラ７１ｃと、梱包資材Ｂ２の送出時にロールＢ３から引き出される梱包資材Ｂ２の送出経路を保持するアイドラローラ７２ｃとを備えている。

ロールＢ３、駆動ローラ７０ｃ、従動ローラ７１ｃ、アイドラローラ７２ｃは、全てロールベールＢ１の軸と平行な軸を有しており、この軸を回転中心として回転することで、梱包資材Ｂ２を成形室６に送出できると共に、ロールベールＢ１に巻き付けることができるようになっている。

成形室６に送出された梱包資材Ｂ２がロールベールＢ１の外周に巻き込まれた以降では、駆動ローラ７０ｃの駆動回転が停止し、ロールベールＢ１の回転によって、梱包資材Ｂ２が引き出され、この引き出し時に、駆動ローラ７０ｃ及び従動ローラ７１ｃに対する梱包資材Ｂ２の接触摩擦によって、駆動ローラ７０ｃ及び従動ローラ７１ｃが回転するようになっている。

切断機構７ｄの基本的構成及び動作は、前述の特許文献２に記載のロールベーラと同じであるので具体的な説明は省略するが、駆動ローラ（回転ローラ）７０ｃに偏芯リンク機構７０ｄを介して接続され、前記駆動ローラ７０ｃの回転に伴って揺動が繰り返される揺動アーム７１ｄと、揺動アーム７１ｄに対し、揺動アーム７１ｄの揺動角度に応じて周方向に断続的に回転するように接続された駆動軸７２ｄと、駆動軸７２ｄの回転を一方向にのみ回転するように制限するワンウェイクラッチ７３ｄと、駆動軸７２ｄに同軸で一体回転するように軸支された回転板７４ｄと、回転板７４ｄの周縁に径方向に突設された突起部７５ｄと、梱包資材Ｂ２を切断するためのナイフ７６ｄを有し、梱包資材Ｂ２を切断する方向と梱包資材Ｂ２から離間する方向とに回転自在に軸支された取り付けられたナイフホルダ７７ｄと、ナイフホルダ７７ｄを、梱包資材Ｂ２を切断する方向に付勢するスプリング（付勢部）７７０ｄと、ナイフホルダ７７ｄと一体で回転するように同一の支軸７７１ｄで軸支された保持アーム７８ｄと、スプリング７７０ｄの付勢力に抗してナイフホルダ７７ｄを梱包資材Ｂ２から離間した位置（リセット位置Ｒ）で保持アーム７８ｄが接触することで、ナイフホルダ７７ｄをリセット位置Ｒで保持するストッパ７９ｄとを備えている。

すなわち、梱包資材Ｂ２が送出及び引き出されているときの駆動ローラ７０ｃの回転が、偏芯リンク機構７０ｄを介して揺動アーム７１ｄの揺動として変換され、揺動アーム７１ｄの揺動角度に応じて駆動軸７２ｄが周方向に断続的に回転すると共に、駆動軸７２ｄの回転に伴って回転板７４ｄが回転する。

そして、断続的に回転する駆動軸７２ｄの回転が所定角度（本実施形態では３６０°）に達したきに、突起部７５ｄが保持アーム７８ｄに接触すると共に、保持アーム７８ｄから離脱させることで、ナイフホルダ７７ｄがスプリング７７０ｄの付勢力によって、梱包資材Ｂ２を切断する方向に回転し、これによって、梱包資材Ｂ２が切断される。

符号１００は、切断方向に回転したナイフホルダ７７ｄをリセット位置Ｒに戻すためのリセットリンク部であり、可動側半部６１と保持アーム７８ｄとにわたるように配置され、ロールベールＢ１を排出するときに固定側半部６０を開放する方向に回転する可動側半部６１に伴って、保持アーム７８ｄをリセット位置Ｒに向かって回転させるようにされている（図７参照）。

符号１０１は、梱包資材Ｂ２の引き出し長さを調節するための調節穴であり、揺動アーム７１ｄの長さ方向に沿って複数設けられており、枢着穴１０１の位置に応じて揺動アーム７１ｄの揺動角度を変更することで、梱包資材Ｂ２の引き出し長さを調節し、ロールベールＢ１に対する梱包資材Ｂ２の巻き数を変更することができるようにされている。

制動制御部７ｅは、図２及び図５、図８及び図９に示すように回転板７４ｄの突起部（被検出部）７５ｄを検出部７０ｅが検出したときに、制動部７ｂの制動を解除するように制御をするものである。

図１に示すように、操縦席１のコントロールボックス（図示せず）等に内蔵されており、コントロールボックスからの操作によって各種設定が行われる。

検出部７０ｅは、駆動軸７２ｄと一体回転する回転板７４ｄの回転範囲中の回転角度が、切断機構７ｄが梱包資材Ｂ２を切断する所定角度（３６０°）に対して、５／６の回転角度に至ったときに突起部７５ｄを検出できる位置に配置されている（図８及び図９参照）。

検出部７０ｅは、突起部７５ｄが接触することにより、突起部７５ｄを検出する接触センサであるが、本発明では、例示した接触センサに限らず、非接触センサとしてもよい。

すなわち、周知の構成である回転板７４ｄの突起部７５ｄを被検出部にしたことによって、既存の送出装置７への実施が容易であり、切断機構７ｄが切断動作する所定角度（３６０°）に至る以前の回転角度において、検出部７０ｅが突起部７５ｄを検出したときに、この検出結果に基づいて制動制御部７ｅが制動部７ｂのロールＢ３に対する制動を解除することができる。

切断機構７ｄが梱包資材Ｂ２を切断する突起部７５ｄの所定角度（３６０°）に対して、突起部７５ｄが５／６の回転角度に至るまで、引き出される梱包資材Ｂ２には、ロールＢ３に対する制動によって強いテンションが生じており、高い梱包圧でロールベールＢ１に巻き付けられている。

そして、突起部７５ｄが５／６の回転角度に至ったときに、制動部７ｂのロールＢ３に対する制動を解除することで、残り１／６の範囲では、引き出される梱包資材Ｂ２のテンションが緩み、切断機構７ｄが所定角度（３６０°）で梱包資材Ｂ２を切断したときには、切断された梱包資材Ｂ２自身に作用するテンションによる引っ張り力が弱まっているため、挟持している駆動ローラ７０ｃと従動ローラ７１ｃとの間から抜けてしまうことを防ぐことができる。

残り１／６の範囲での梱包資材Ｂ２の巻き付けでは、前述のように梱包資材Ｂ２のテンションが緩んでいるため梱包圧が低くなるが、突起部７５ｄが５／６の回転角度に至る範囲の梱包資材Ｂ２の巻き付けにおいて、梱包資材Ｂ２の大部分が高い梱包圧で巻き付けられているため、梱包後のロールベールＢ１の崩れを防止することに何ら問題はない。

また、梱包資材Ｂ２の引き出し長さを長くしたり短くしたりしても、回転板７４ｄの回転によって、突起部７５ｄが検出部７０ｅを通過するため、制動部７ｂのロールＢ３に対する制動を解除することができる。

本実施形態では、回転板７４ｄに突設された突起部７５ｄを被検出部としているが、本発明では、回転板７４ｄの他の位置に被検出部を設けてもよいし、駆動軸７２ｄに被検出部を設けてもよく、この場合、被検出部の位置に応じて検出部７０ｅの位置を設定する。

また、切断機構７ｄが切断動作する所定角度（３６０°）に至る以前の回転角度は、例示した５／６の回転角度に限らず、梱包後のロールベールＢ１の崩れを防止することができる長さで、梱包資材Ｂ２にテンションを与えることができる回転角度であればよい。

制動制御部７ｅの制御については、ナイフホルダ７７ｄがリセット位置Ｒに戻った状態（可動側半部６１が固定側半部６０を開放する方向へ回転した状態）、或いは可動側半部６１が開放状態から固定側半部６０を閉塞する方向に回転した状態が検出されたときに、制動部７ｂを制動状態に復帰させる制御を行うようにしてもよい。

以上、本発明の実施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。

また、前述の各実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

Ａ：ロールベーラ
Ｂ：飼料作物
Ｂ１：ロールベール
Ｂ２：梱包資材
Ｂ３：ロール
６：成形室
７：送出装置
７ａ：ロール支持部
７ｂ：制動部
７ｃ：送出部
７ｄ：切断機構
７ｅ：制動制御部
７０ｃ：駆動ローラ
７０ｄ：偏芯リンク機構
７１ｄ：揺動アーム
７２ｄ：駆動軸
７３ｄ：ワンウェイクラッチ
７４ｄ：回転板
７５ｄ：突起部
７６ｄ：ナイフ
７７ｄ：ナイフホルダ
７７０ｄ：スプリング
７９ｄ：ストッパ
７０ｅ：検出部

Claims (3)

1. 飼料作物をロールベールに成形する成形室を備えていると共に、前記成形室に前記ロールベールを梱包する梱包資材を送出する送出装置を備えたロールベーラであって、前記送出装置は、前記梱包資材を筒状に巻回してなるロールを回転自在に支持するロール支持部と、前記ロールの回転を制動する制動部と、前記ロールから引き出される前記梱包資材を支持して成形室に送出する回転ローラを備えた送出部と、前記回転ローラに偏芯リンク機構を介して接続され、前記回転ローラの回転に伴って揺動が繰り返される揺動アームと、前記揺動アームに対し、該揺動アームの揺動角度に応じて周方向に断続的に回転すると共に、一方向にのみ回転するように制限されて接続された駆動軸と、前記駆動軸が所定角度回転したときに前記梱包資材を切断するように動作する切断機構と、前記駆動軸の回転範囲中に、前記駆動軸の回転に伴って回転するように配置された被検出部と、前記切断機構が切断動作する所定角度に至る以前の前記駆動軸の回転角度の位置で前記被検出部を検出するように配置された検出部と、前記検出部が前記被検出部を検出したときに、前記制動部の制動力を小さくするように制御する制動制御部とを備えていることを特徴とするロールベーラ。
2. 前記切断機構が、前記梱包資材を切断するためのナイフが取り付けられたナイフホルダと、前記ナイフホルダに対し前記梱包資材を切断する方向に付勢する付勢部と、前記付勢部の付勢力に抗して前記ナイフホルダを前記梱包資材から離間した位置に保持するためのストッパと、前記駆動軸に同軸で一体回転するように軸支された回転板と、前記回転板の周縁に径方向に突設された突起部とを備え、前記回転板が所定角度回転したときに、前記突起部によって前記ナイフホルダを前記ストッパから離脱させるものであり、前記被検出部が、前記回転板に配置され、前記検出部が、前記被検出部を検出する位置において、該被検出部と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロールベーラ。
3. 前記被検出部が前記突起部であることを特徴とする請求項２に記載のロールベーラ。

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