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明細書 :集草装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第5515090号 (P5515090)
公開番号 特開2011-000086 (P2011-000086A)
登録日 平成26年4月11日(2014.4.11)
発行日 平成26年6月11日(2014.6.11)
公開日 平成23年1月6日(2011.1.6)
発明の名称または考案の名称 集草装置
国際特許分類 A01F  15/08        (2006.01)
A01F  15/07        (2006.01)
FI A01F 15/08 R
A01F 15/07
請求項の数または発明の数 2
全頁数 11
出願番号 特願2009-147132 (P2009-147132)
出願日 平成21年6月22日(2009.6.22)
審査請求日 平成24年5月30日(2012.5.30)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】504155293
【氏名又は名称】国立大学法人島根大学
発明者または考案者 【氏名】土肥 誠
個別代理人の代理人 【識別番号】100081673、【弁理士】、【氏名又は名称】河野 誠
【識別番号】100141483、【弁理士】、【氏名又は名称】河野 生吾
審査官 【審査官】中村 圭伸
参考文献・文献 実開昭60-062245(JP,U)
特開2003-310042(JP,A)
実開昭56-064243(JP,U)
実開昭63-122030(JP,U)
特開2003-000049(JP,A)
調査した分野 A01F 15/00 - 15/18
特許請求の範囲 【請求項1】
走行装置(2)に搭載されたベール成形室(3)と、該ベール成形室(3)に向け地面に残存する雑草などの刈り取り後の草を導入するピックアップ機構(4)とを備え、ピックアップ機構(4)から導入された刈り取り後の草を前記ベール成形室(3)にてロール状のベールに成形する集草装置において、ロール状のベールの軸線(L)方向が前記走行装置(2)の走行方向と平行するように前記ベール成形室(3)を構成し、前記ピックアップ機構(4)と前記ベール成形室(3)とは、前記ピックアップ機構(4)側を吸引側とする気流搬送手段(5)により連結されてなり、前記ピックアップ機構(4)には回転可能な攪拌羽根(17)が設けられ、駆動源(21)あるいは前記気流搬送手段(5)の気流を受けることにより回転するように該攪拌羽根(17)を構成し、前記攪拌羽根(17)が回転軸(16)の軸方向に沿って複数設けられ、該攪拌羽根(17)間には地面を掃くことが可能なブラシ部材(22)が配置された集草装置。
【請求項2】
刈草を前記軸線(L)の方向に分散導入するための導入部(12a)を前記気流搬送手段(5)に設けてなる請求項1の集草装置。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明は、集草装置に関し、特に、法面を対象として集めた刈草の偏りを防止しながら梱包することが可能な構造に関する。
【背景技術】
【0002】
刈り取られた雑草や牧草などは、そのまま放置するのではなく、束ねて収集されて家畜の餌とする場合や運搬に便宜を図る場合がある。
このような場合に用いられる装置として、刈り取り装置とは別に、刈り取られた雑草などを集草する機構と集められた雑草を纏めて梱包する機構とを組み合わせた装置があり、この装置の一例として集草装置が知られている(例えば、特許文献1~3)。
【0003】
この装置の構成は、概ね次の機構を備えている。
つまり、刈り取られた雑草(以下、便宜上、刈草という)を収集するピックアップ機構と、ピックアップ機構により収集された刈草を円周状に旋回させて纏めることによりロール状のベールに成形するベール成形室とを主要部としている。
【0004】
図7は、特許文献1に開示されている集草装置の要部構成を説明するための模式図である。
同図に示されているように、集草装置51は、クローラである走行装置52の前方に装備されているピックアップ装置53と、ピックアップ装置53から導入された刈草を走行装置52の基台に搭載されているベール成形室54に向け搬送するベルトコンベヤ56と、ベール成形室54内でロール状に成形されたベールを束ねるための結束装置57とを主要構成として備えている。
【0005】
上記集草装置51は、刈草を拾い上げる方向(図7における時計回り方向)に回転可能なピックアップ装置53の複数の攪拌棒53aによって地面から拾い上げられた刈草を、ピックアップ装置53のガイド部材53bによりベルトコンベヤ56側に案内し、ベルトコンベヤ56の搬送作用によって上記刈草をベール成型室54内に導入し、該導入された刈草は、ベール成型室54の束ねコンベヤ54aによって側断面視円形の円柱形状に成形される。
【先行技術文献】
【0006】

【特許文献1】特開2003-111514号公報
【特許文献2】特開平07-31263号公報
【特許文献3】特開2003-38015号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記各特許文献に開示されている集草装置は何れも平坦な地面を対象として稼働させることが前提となっているが、実際の刈り取り作業は、平坦な地面だけではなく、傾斜面等のいわゆる法面を対象として行われることもある。例えば、河川堤防は傾斜した法面で構成されており、その法面が急勾配な傾斜面とされていることもある。
このような法面で刈取られた雑草などは、人手により集草されることが多く、傾斜面での集草作業は重労働である。
【0008】
そこで、上記特許文献に開示されている集草装置を用いることも考えられるが、適用するに際して次のような問題があった。
特許文献1~3に開示されている構成を備えた集草装置は、いずれも、ベール成形室で成形されるロール状ベールの軸線方向が集草装置の走行方向に対して直角な方向となっている。
このため、法面の傾斜方向に倣って装置自体を傾けた状態でその傾斜方向と直角な方向に走行する際には、ベール成形室の軸線方向が法面の傾斜方向に沿った向きとなる。これにより、ベール成形室に導入された刈草は、重力に従って軸線方向一端側に偏って溜まり易くなる。
【0009】
図8は、この状態を示す模式図であり、同図において、法面Mを走行する集草装置のベール成形室(便宜上、図7において用いた符号54で示す)は、軸線方向が法面の傾斜方向に沿う向きになることから、その軸線方向で重力方向(下側)に刈草が集約されやすくなる。
このような刈草の偏りによって、ベール成形室54でのロール状ベールの成形に支障をきたし、梱包をうまく行えない場合がある。
【0010】
そこで、図9に示すように、法面Mの傾斜方向に沿うように、法面Mの下端と上端との間を往復走行させて上記軸線方向が水平方向で保持されて傾かないようにすることも考えられるが、このような走行を行うと、傾斜面に沿って往復する回数が増加し、労力負担が増えて作業効率が悪くなるという新たな問題が生じる。
本発明は、上記課題を解決し、傾斜方向への往復走行等、労力負担の増加を伴うことなく、法面での刈草の偏りをなくしてロール状ベールの梱包を効率よく行うことができる集草装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため本発明の集草装置は、第1に、走行装置2に搭載されたベール成形室3と、該ベール成形室3に向け地面に残存する雑草などの刈り取り後の草を導入するピックアップ機構4とを備え、ピックアップ機構4から導入された刈り取り後の草を前記ベール成形室3にてロール状のベールに成形する集草装置において、ロール状のベールの軸線L方向が前記走行装置2の走行方向と平行するように前記ベール成形室3を構成し、前記ピックアップ機構4と前記ベール成形室3とは、前記ピックアップ機構4側を吸引側とする気流搬送手段5により連結されてなり、前記ピックアップ機構4には回転可能な攪拌羽根17が設けられ、駆動源21あるいは前記気流搬送手段5の気流を受けることにより回転するように該攪拌羽根17を構成し、前記攪拌羽根17が回転軸16の軸方向に沿って複数設けられ、該攪拌羽根17間には地面を掃くことが可能なブラシ部材22が配置されたことを特徴としている。
【0012】
第2に、刈草を前記軸線Lの方向に分散導入するための導入部12aを前記気流搬送手段5に設けてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、ベール成形室でのロール状のベールの軸線方向が走行装置の走行方向と平行になっており、法面などの傾斜面を走行する際には軸線が水平方向を向いて傾くことがないので、軸線方向で重力方向に刈草が偏って纏められることがなくなるので、ロール状ベールの成形性が良くなり梱包しやすくなるという効果がある。
【0014】
しかも、傾斜方向と直角な方向、換言すれば、集草装置を傾けた状態で走行が行えることにもなるので、傾斜方向に沿った走行作業が不要となり、傾斜方向に沿った往復動を行わないで済むことにより集草作業性を向上させることができる。
【0015】
さらに、本発明においては、ピックアップ機構とベール成形室とが気流搬送手段により連結されると共に、ピックアップ機構には攪拌羽根が設けられているので、攪拌羽根による刈草の捲き上げ効率を高めると共に、攪拌羽根による機械的巻き上げと気流搬送に用いられる吸引力とによりベール成形室とピックアップ機構との配置関係に関係なく刈草の集草率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明を提供した集草装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図2】(A)~(C)は、本集草装置の要部を示す平面図、正面図及び側面図である。
【図3】本集草装置の作用を概念的に示す模式図である。
【図4】(A),(B)は、気流搬送手段による刈草の搬送状態を示す本集草装置の要部平面図及び側面図である。
【図5】ピックアップ機構の斜視図である。
【図6】ピックアップ機構の変形例の構成を一部省略して示す要部斜視図である。
【図7】集草装置の従来例を説明するための模式図である。
【図8】傾斜した法面を対象とした場合の従来例における問題点を説明するための模式図である。
【図9】図8に示した問題点とは別の問題点を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明を適用した集草装置を走行方向前側である正面側から見た状態の模式図であり、図2(A)~(C)は、本集草装置の要部を示す平面図、正面図及び側面図である。図示する集草装置1は、クローラからなる走行装置2に搭載されているベール成形室3と、走行装置2の走行方向前側(前側,前進側)に配置されているピックアップ機構4と、気流搬送手段5とを主要部として備えている。なお、集草装置1は、傾斜面での転倒防止のために、ワイヤWによって法面Mの上側から牽引されるようにしてもよい。

【0018】
走行装置2は、複数の車輪6に掛け回されたクローラ7とこれの支持部をなす基台(図示されず)を備えており、基台にはベール成形室3の筐体部8が搭載されている。

【0019】
以上のような構成を備えた集草装置1における特徴を説明すると次の通りである。本実施形態での第1番目の特徴はベール成形室3の構成にあり、第2番目の特徴は刈草の搬送構造にあり、第3番目の特徴はピックアップ機構4の構成にある。

【0020】
まず、図1乃至3に基づき本実施形態における第1番目の特徴であるベール成形室3の構成を説明する。
ベール成形室3は、円柱状の梱包空間であるロールベーラ9が形成されるとともに、ロールベーラ9の周方向に所定間隔で配置された複数のプーリ11a及び該複数のプーリ11aに巻き回されたベルト11bより構成されてロールベーラ9の外形に沿う断面視C字状の移動軌跡を有する束ねコンベヤ11が設けられている。

【0021】
ロールベーラ9は、軸線Lの方向が集草装置1の前後進方向である走行方向と平行になるように形成されている。

【0022】
束ねコンベヤ11は、ロールベーラ9円周の図2(B)における3時から6時の範囲が開放されてC字状の移動軌跡を形成しており、このC字状移動軌跡の下端部である上記6時の箇所から気流搬送手段5側に向かってフラットに束ねコンベヤ11の端部が延設され、この延設端部が気流搬送手段5側からの刈草が導入される始端部になる。また、C字状軌跡の内周側が刈草を搬送する搬送側経路になる一方で、C字状軌跡の外周側が刈草を搬送しない非搬送側経路になる。

【0023】
以上により、束ねコンベヤ11は、始端部からロールベーラ9側に導入した後、ロールベーラ9の周方向に沿って上方回転させるように刈草を搬送させ、この搬送によって、軸線L上に軸心を有するロール状ベールを成形するように構成されている。

【0024】
上記のように軸線Lの方向を集草装置1の走行方向と平行に設定することにより、図3に示すように、集草装置1を傾斜した法面Mで走行させる場合、成形されるロール状ベールがロールベーラ9の軸線Lの方向と一致し、軸線Lの重力方向下方に偏った状態で刈草が集約されことが防止される。

【0025】
次に、図2及び4に基づき、本実施形態での第2番目の特徴である、刈草の搬送構造を説明する。
本実施形態においては、ロールベーラ9を備えたベール成形室3への刈草の導入が、ピックアップ機構4からベール成形室3に向けた気流搬送によって行われるようになっている。

【0026】
走行装置2の前進側には、後述するピックアップ機構4が基台に取り付けられており、気流搬送手段5は、ピックアップ機構4側を吸引側としてベール成形室3の上方に連結されたダクト12及びダクト12内に設けられたブロワー13とを備えて構成されている。なお、ピックアップ機構4を走行装置2の後進側に配してもよい。

【0027】
ダクト12は、気流搬送経路の上流側端部がピックアップ機構4に連結され、下流側端部がベール成形室3に上方且つ側方から連結されている。

【0028】
ダクト12の上記下流側端部には、ベール成形室3に上方から導入される刈草をロールベーラ9の軸線Lの方向に分散導入するための導入部12aが形成されているので、効率の良いロール状ベールの成形を行えるようにベール成形室3に刈草を導入することが可能になる。

【0029】
具体的には、ダクト12を通って上方搬送されてきた刈草を、ベール成形室3の上方斜め側方位置で、逆U字状に迂回させ、束ねコンベヤ11の前後方向中央部に向かってベール成形室3内に上方から導入するように導入部12aが構成されている。その際の導入方向が平面視でロールベーラ9の軸線Lの方向に対して垂直方向になるように導入部12aが形成されている。

【0030】
ブロワー13は、導入部12aの近傍に配置された軸流ファンなどを用いた周知構造からなる送風機によって構成され、ピックアップ機構4側を負圧化し、ベール成形室3側を正圧化することでピックアップ機構4からの刈草をベール成形室3内に導入できるようになっている。

【0031】
図4(A),(B)は、気流搬送手段による刈草の搬送状態を示す集草装置の要部平面図及び側面図である。ピックアップ機構4から吸引された刈草がロールベーラ9の軸線Lの方向と直角な方向から導入される。

【0032】
気流搬送手段5は、地面に堆積した状態にある刈草あるいはピックアップ機構4側で地面から捲き上げられる刈草を吸引することができるので、従来の構造にあるようなベルトコンベヤを必要としない。しかも、吸引力を調整することにより、刈草の湿り具合などに関係なく吸引搬送することができるので、集草率を向上させるのに役立つ。

【0033】
しかも、気流搬送を用いることで、従来、ベルトコンベヤを用いた場合のように搬送方向を限定する必要もなく、ロールベーラ9の軸線Lの方向が従来のものと異なる場合であっても、軸線方向に均一に分散させた状態で刈草を導入できる。

【0034】
次に、図5及び6に基づき、本実施形態での第3番目の特徴である、ピックアップ機構4の構成について説明する。
本実施形態でのピックアップ機構4は、地面に存在する刈草を気流に乗せることを主目的としている。このため、ピックアップ機構4には、地面に存在する刈草を効率よく捲き上げる構成が用いられている。

【0035】
図5は、ピックアップ機構の斜視図である。ピックアップ機構4は、刈草を吸引する位置を除いて閉空間とされたカバー14と、カバー14内に収容されて集草装置1の走行方向に対して垂直な左右方向の回転軸16と、該回転軸16に所定間隔毎に設けられている複数の攪拌羽根17とを備えている。カバー14は左右両端の下部に車輪18が設けられて自走可能に構成されており、さらにその上部にダクト12の搬送上流側端部が連接固定されている。

【0036】
攪拌羽根17は、隣接するもの同士が回転方向に位相を90度ずらされた状態で、回転軸16の軸方向に沿って複数並列配置されており、撓み変形可能なゴム等の弾性体によって本体が構成され、回転軸16から径方向に突設された支持棒19によって回転軸16に支持されている。そして、各攪拌羽根17は、回転軸16の回転に伴い、地面に堆積している刈草を跳ね上げて捲き上げる。

【0037】
回転軸16は、軸方向一端に連結されたモータ(駆動源)21などの駆動源により回転駆動される。なお、モータ21を省略して構成の簡略化を図るため、攪拌羽根17の幅方向の寸法を適宜設定することにより、気流搬送に用いられる負圧によって攪拌羽根6が回転作動させてもよい。この場合には、ダクト12との連結位置を支回転軸16の回転力が付加され易い位置(例えば、回転軸16の断面中心からずれた位置)に設定する。

【0038】
攪拌羽根17の回転方向は、刈草を気流にのせて搬送できればよく、具体的には、負圧力による吸引作用で搬送できるようにすればよいので、例えば、刈草を跳ね上げることができる方向(図5において矢印Uで示す方向)又は刈草を掻き込むことができる方向(図5において矢印Fで示す方向)とすることが可能である。

【0039】
本実施形態においては、攪拌羽根17の左右幅を適宜選択することにより、地面に堆積している刈草との接触範囲を最適化できるので、攪拌棒等を用いた場合と違って、刈草の捲き上げ率を低下させないようにして気流搬送を良好に行わせることができる。この場合の捲き挙げ率とは、残草の量の度合いを意味しており、捲き上げ率が低い場合には、残草の量が多くなる。

【0040】
一方、刈草の捲き上げ率を低下させないようにすることに関しては、上述した攪拌羽根17に限らず、図6に示すように、攪拌羽根6間に配置したブラシ(ブラシ部材)22を用いることもできる。
図6は、ピックアップ機構の変形例の構成を一部省略して示す要部斜視図である。以下、図5のピックアップ機構4と異なる構成を説明すると、攪拌羽根17同士の間には、地面を掃くことができるブラシ22が設けられている。

【0041】
ブラシ22は、攪拌羽根17の支持棒19間に架設された支持板23に基部が挟み込まれて一体化された樹脂繊維が用いられており、攪拌羽根17の配置位置間で地面を掃くことができ、これによって刈草の収集率を低減させないようにできる。

【0042】
このような構成においては、攪拌羽根17の幅を大きくした場合と違って、羽根に用いられる材料の大型化による重量増加が少なく、重量増加が影響する回転トルクの増加を抑えてモータの出力増加を防止できる。

【0043】
また、上述した刈草の捲き上げ率を低下させない構成としては、各攪拌羽根17同士の間に、回転軸16の軸方向に対して斜めに取り付けた円盤状の板材を設けることも可能である。この構成においては、板材の回転時に地面と接触する周縁の位置が回転軸16の軸方向で変化するので、攪拌羽根17同士の間に位置する刈草を捲き上げることができる。

【0044】
以上のように構成される本集草装置1は、急勾配の法面などに適用することができる、つまり、法面において傾斜方向と直角な方向に集草装置を走行させると、ピックアップ機構4において地面から捲き上げられる刈草が吸引されてダクト12内を気流搬送される。

【0045】
刈草は、ピックアップ機構4から軸線Lの方向を走行方向と平行させたロールベーラ9の上部から降り注がれ、軸線L方向に分散導入される。これにより、法面Mでの走行に際して、集草装置1を傾けた状態で走行させてもベール成形室3において成形されるロール状ベールは、軸線方向で均等な形状をなすことになり、梱包作業が行い易くなる。

【0046】
地面から刈草をベール成形室3に向け導入するための構成として、地面との接触範囲を広くできる攪拌羽根17やこれに加えたブラシ22などを用いているので、地面からの刈草の捲き上げ率を低下させないようにすることができ、残草率を低下させることができる。

【0047】
さらに、ピックアップ機構4により地面から捲き挙げられた刈草は、ピックアップ機構4側を吸引側とする気流搬送手段5によりベール成形室3に導入されるので、ピックアップ機構4とベール成形室2との配置位置関係に関係なくベール成形室3に刈草を導入することができる。
【符号の説明】
【0048】
2 走行装置
3 ベール成形室
4 ピックアップ機構
5 気流搬送手段
12a 導入部
16 回転軸
17 攪拌羽根
21 モータ(駆動源)
22 ブラシ(ブラシ部材)
L 軸線
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6
【図8】
7
【図9】
8