茎切断装置

【課題】作物の茎の上部及び中間部を先行して切断し、下部を後行して切断できるようにする。
【解決手段】移動機体２に装着されたフレーム３に、下回転刃４を回転して根菜作物Ｓの茎Ｓ１の下部を切断する下切断機構５と、上回転刃６を下回転刃４と同方向に回転して茎Ｓ１の上部を切断する上切断機構７と、原動機８からの動力で上下切断機構５、７を駆動する駆動機構９とを備える。前記フレーム３から移動機体２進行方向前方へ伝動支持体１７を突出し、この伝動支持体１７に上回転軸１４を上下に貫通して支持するとともに原動機８からの動力を上回転軸１４に伝達する上伝動手段１６を支持する。上回転軸１４の上部に前記上回転刃６を設けかつ下部に茎Ｓ１の中間部を切断する中間回転刃１０を設け、上回転刃６及び中間回転刃１０を下切断機構５の下回転刃４の前上方に配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植生されている根菜類の農作物の茎を切断する茎切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場に植生されている根菜作物を処理する従来技術においては、特許文献１に開示されているように、挟持ベルトで根菜作物を畝から引き抜いて、搬送しながら茎を回転刃で切断し、根を収穫すると共に、茎を側方へ放出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術は、ニンニク、ユリ、チューリップ等の、茎が細く弱小の作物の収穫には適用できるが、例えば、キャッサバ等の茎が太く頑強な作物の場合には、茎が障害になって根菜作物を収穫することが困難であり、挟持ベルトでは頑強な茎を搬送することが困難である。
そこで、根菜作物を収穫する前に頑強な茎を予め切断しておくことが要求され、また、その茎の一部を種茎として回収し易くしておくことが要求される。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しかつ要求に応えられるようにした茎切断装置を提供することを目的とする。
本発明は、作物の茎の上部及び中間部を先行して切断し、下部を後行して切断できるようにした茎切断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】
【０００６】
本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、移動機体２に装着されたフレーム３に、下回転刃４を回転して根菜作物Ｓの茎Ｓ１の下部を切断する下切断機構５と、上回転刃６を下回転刃４と同方向に回転して茎Ｓ１の上部を切断する上切断機構７と、原動機８からの動力で上下切断機構５、７を駆動する駆動機構９とを備えており、
前記フレーム３から移動機体２進行方向前方へ伝動支持体１７を突出し、この伝動支持体１７に上回転軸１４を上下に貫通して支持するとともに原動機８からの動力を上回転軸１４に伝達する上伝動手段１６を支持し、
前記上回転軸１４の上部に前記上回転刃６を設けかつ下部に茎Ｓ１の中間部を切断する中間回転刃１０を設け、前記上回転刃６及び中間回転刃１０を下切断機構５の下回転刃４の前上方に配置していることを特徴とする。
【０００７】
第２に、前記上回転刃６と中間回転刃１０の間隔は、中間回転刃１０と下回転刃４の間隔と略等しいことを特徴とする。
第３に、前記回転刃は、回転軸に嵌合連結される筒体の先端に、端部に刃部を形成した帯板製の刃体を固着して形成していることを特徴とする。
第４に、前記上回転軸１４を伝動支持体１７の前部左右に一対設け、この左右上回転軸１４を同一方向に回転する上伝動手段１６を伝動ケース４０によって包囲し、この伝動ケース４０を平面視において前広がりでかつ前面が平坦な略三角形状に形成していることを特徴とする。
【０００８】
第５に、前記駆動機構９は原動機８からの動力を伝達して下切断機構５を駆動する下駆動手段１１と、この下駆動手段１１から上切断機構７へ動力を伝達して上切断機構７を駆動する上駆動手段１２とを有していることを特徴とする。
第６に、前記下切断機構５は１本の下回転軸１３の下部に下回転刃４を設けており、前記下回転軸１３の後方に前記原動機８を配置し、この原動機８の出力軸８ａを下回転軸１３と平行でかつ下向きに突出し、前記出力軸８ａと下回転軸１３との間に下駆動手段１１を設けていることを特徴とする。
【０００９】
第７に、前記上駆動手段１２は下回転軸１３から上方へ延設した伝動軸１５と、この伝動軸１５の上部から前方の上回転軸１４へ動力を伝達する前記上伝動手段１６とを有することを特徴とする。
第８に、前記フレーム３は、移動機体２のブーム２８先端に着脱自在に連結される連結具３３と、ブーム２８から離脱したときに接地するスタンド台１８と、接地したときに前倒れを防止する前方突出杆１９とを有し、
前記前方突出杆１９は茎切断作業時に移動機体２進行方向前方の茎Ｓ１を下回転刃４側に集める左右一対の案内部１９ａを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、植生されている作物Ｓの茎Ｓ１を上部と中間部と下部とに分けて切断でき、かつ下部に先行して上部と中間部とを切断できる。
即ち、請求項１に係る発明によれば、植生されている作物Ｓを、その根菜部分を残して茎Ｓ１の下部を切断でき、この下部の切断に先行して茎Ｓ１の上部と中間部とを切断して、所要寸法の種茎として採ることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、安価で効率的な伝動機構が得られる。
請求項３に係る発明によれば、左右一対の上回転刃６及び中間回転刃１０で、作物Ｓの茎Ｓ１が広範囲に広がっていても又は作物Ｓが左右方向に偏倚した不揃いな状態に植生されていても確実に切断でき、かつ切断しながら側方へ放出することもでき、伝動ケース４０によって左右上回転軸１４間への茎Ｓ１の侵入も防止できる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、茎切断装置１を移動機体２のブーム２８から離脱して自立させることができ、かつ、前方突出杆１９を茎Ｓ１の集合案内部材として活用することができる。
請求項５に係る発明によれば、装置全体重心を低く抑えることができると共に、安価で効率的な伝動機構が得られる。
【００１３】
請求項６に係る発明によれば、１つの原動機８からの動力で上中下３段の回転刃４、６、１０を同時に駆動できる。
請求項７に係る発明によれば、上中下３段の回転刃で切断されて、上中段間、中下段間で略同じ長さの種茎が採取できる。
請求項８に係る発明によれば、回転刃を刃体に固着した筒体で上回転軸及び下回転軸に簡単に取り付けることができ、しかも共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示す全体側面図である。
【図２】同全体平面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同左側面図である。
【図５】移動機体に装着した全体側面図である。
【図６】操縦操作部の側面図である。
【図７】操縦操作部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜５において、根菜作物Ｓの茎Ｓ１を切断する茎切断装置１はトラクタ等の移動機体２に昇降自在に装着されている。移動機体２にはブーム２８が装着され、ブーム２８の先端に茎切断装置１が装着され、ブーム２８とフロントガード２９との間に設けられたブームシリンダ３０によって、茎切断装置１は高さ調整自在になっている。
【００１６】
ブーム２８の左右の先端に左右一対の装着具３１が固定され、この装着具３１に茎切断装置１のフレーム３の背面に設けた左右一対の連結具３３がそれぞれ縦ピン３２を介して着脱自在に連結されている。
茎切断装置１の高さは、作物Ｓを植生している畝の高さに対応して、また、茎Ｓ１の切断したい高さに対向して変更され、茎切断装置１が目的高さになるように、ブームシリンダ３０を介してブーム２８の先端の高さを設定する。
【００１７】
前記茎切断装置１は作物Ｓの茎Ｓ１を上中下３段で切断可能であり、フレーム３上に、茎Ｓ１の下部を切断する下切断機構５と、茎Ｓ１の上部を切断する上切断機構７と、原動機８からの動力で上下切断機構５、７を駆動する駆動機構９とを備えている。
前記上切断機構７の上回転軸１４には上回転刃６と中間回転刃１０とが設けられ、この上回転刃６と中間回転刃１０とを下切断機構５の下回転刃４より移動機体２進行方向に対して前上方に配置している。
【００１８】
フレーム３は角筒材を四角枠形状に組み合わせたものであり、四角配置した縦方向の縦材３ａを前後方向及び左右方向に配置した横材３ｂで相互に連結し、４本の縦材３ａの上端に載置台３ｃを設け、この載置台３ｃ上にエンジン等の原動機８を搭載している。原動機８は出力軸８ａが垂直に配置され、載置台３ｃから下方へ突出している。
下回転軸１３は前下部の横材３ｂに上下に貫通して回転自在に支持されており、この下回転軸１３と原動機８の出力軸８ａとは平行であり、これらはフレーム３の左右方向中央に位置し、かつ前後に配列されており、両軸間には出力軸８ａから下回転軸１３へ動力を伝達するベルト伝動式の下駆動手段１１が設けられている。
【００１９】
前記下駆動手段１１にはベルトを張り・弛めて動力の伝達を断接するクラッチ３５が設けられており、このクラッチ３５を操作する操縦操作部３６が移動機体２のハンドル近傍に設けられている。
操縦操作部３６は、図４、６、７に示すように、移動機体２に固定の支持台３７に、ワイヤを介してクラッチ３５を操作するクラッチレバー３８と、ワイヤを介してエンジンのスロットルを操作するスロットルレバー３９とが枢支されており、移動機体２を操作するオペレータが着座したまま、クラッチレバー３８とスロットルレバー３９とを回動操作できるようになっている。
【００２０】
前記原動機８はエンジンの代わりに、油圧モータ又は電動モータでもよく、それらの場合は、操縦操作部３６にはスロットルレバー３９の代わりに回転速度変速レバーが設けられる。
前記下切断機構５は、前下部の横材３ｂから下方へ突出した下回転軸１３の下端にフランジ板２３が固着され、このフランジ板２３の下面に下回転刃４の中央がボルト固定されている。下回転刃４は帯板の両端に刃部が形成されており、図２では平面視時計方向に回転駆動される。
【００２１】
下回転軸１３の上方には同心状に伝動軸１５が配置され、両者は下駆動手段１１を構成する大径プーリ２４によって連結されている。即ち、大径プーリ２４は下回転軸１３と伝動軸１５を連結すると同時に回転動力も伝達可能になっている。
伝動軸１５は前上部の横材３ｂを貫通しており、この前上部の横材３ｂには支持筒２１が立設され、この支持筒２１に伝動軸１５が挿通されて上下２箇所で軸受を介して支持されている。
【００２２】
図１〜３において、前記支持筒２１の上部には伝動支持体１７の後部が固定されている。この伝動支持体１７は２本の四角筒体を平面視Ｔ字形状に固着したものであり、その上側に伝動ケース４０が配置されている。この伝動ケース４０は平面視において前広がりの略三角形状に形成されていて、その前面が左右方向に沿った平面になっている。
伝動支持体１７は前後材１７ａの後端が支持筒２１の上端に固定され、前後材１７ａの前端に左右材１７ｂの中央が固定され、この左右材１７ｂの左右先端側にはそれぞれ上回転軸１４が上下に貫通して回転自在に支持されており、１本の下回転軸１３と前方の左右上回転軸１４とは平面視三角配置されている。
【００２３】
伝動ケース４０内において、伝動軸１５の上部と左右上回転軸１４との間には、ベルト伝動手段で形成された上伝動手段１６が設けられており、左右上回転刃６を下回転刃４と同方向（平面視時計方向）に回転駆動する。前記伝動軸１５と上伝動手段１６とで上切断機構７を駆動する上駆動手段１２が構成されている。
前記各上回転軸１４は上端に前記上回転刃６が取り付けられ、下端に中間回転刃１０が取り付けられている。この上回転刃６と中間回転刃１０の間隔は、中間回転刃１０と下回転刃４の間隔と略等しく設定されており、上中下３段の回転刃６、１０、４で切断される茎Ｓ１の寸法は略同一になり、同時に２本の種茎が採取される。
【００２４】
左右一対の上回転刃６及び中間回転刃１０はともに、移動機体２進行方向に対して下回転刃４の前上方でかつ左右幅広に位置しているので、作物Ｓの茎Ｓ１が広範囲に広がっていても又は作物Ｓが千鳥状に植生されていても確実に切断でき、かつ切断しながら側方（平面視右方向）へ放出することができる。
前記上回転刃６及び中間回転刃１０はそれぞれ、上回転軸１４に嵌合連結される筒体６ａ、１０ａと、この筒体６ａ、１０ａの先端に固着された帯板製の刃体６ｂ、１０ｂとを有している。前記刃体６ｂ、１０ｂの端部に刃部を形成しており、前記筒体６ａ、１０ａは上回転軸１４に上端又は下端から嵌合してボルト等の締結具で固定することができる。
【００２５】
従って、筒体に刃体を固定した回転刃は、上回転刃６及び中間回転刃１０の両方に共通利用できる。
なお、上回転刃６及び中間回転刃１０の先端回転軌跡は左右でオーバラップしているので、左右一方の上回転刃６及び中間回転刃１０は左右他方に対して上下位置がずらされて、干渉することはないように、上回転軸１４に装着されている。
【００２６】
フレーム３の前上部の横材３ｂの左右端部に左右支柱４２が立設されており、この左右各支柱４２に上回転刃６及び中間回転刃１０の外側方をそれぞれ覆う刃カバー４３が設けられている。この刃カバー４３の前端は伝動ケース４０の前面より若干後方に位置し、切断した茎Ｓ１の放出を妨害しないようになっている。
なお、下回転軸１３のためにも同様な刃カバーを、フレーム３の前下部の左右に配置してもよい。
【００２７】
図１、２、４、５において、フレーム３の左右側部の前後縦材３ａの下部間にスタンド台１８が着脱自在に設けられている。この左右各スタンド台１８はパイプ材を側面視略コ字状に屈曲して、前後連結部１８ａ、１８ｂと中間接地部１８ｃとを形成しており、前後連結部１８ａ、１８ｂを前後縦材３ａに下方から挿入してピン連結している。
茎切断装置１を作業する姿勢にしたとき、図１、４に示すように、前記スタンド台１８の中間接地部１８ｃは前上がり傾斜姿勢となるが、茎切断装置１を移動機体２から離脱するためにブーム２８を下げたとき、図５に示すように、中間接地部１８ｃは地面に略水平となって接地する姿勢になる。
【００２８】
スタンド台１８は前後位置が原動機８と略同じであり、伝動軸１５及びフレーム３の左右支柱４２等を前傾姿勢にした状態で、倒れないように上切断機構７等を十分支持できるようになっている。
フレーム３の前上部の横材３ｂの前面には左右一対のＬ字状ステー４６がボルト固定されており、左右のＬ字状ステー４６に前方突出杆１９が角度変更可能に設けられている。この前方突出杆１９はパイプ材（又は棒材）を台形状に屈曲して形成されており、左右方向直線状の中間部１９ｂが左右Ｌ字状ステー４６に挿通され、この中間部１９ｂの左右端部から前末広がり状に左右一対の案内部１９ａが形成されている。
【００２９】
前記左右案内部１９ａは、中間回転刃１０と下回転刃４との間に位置し、上回転刃６及び中間回転刃１０より若干前方へ突出しており、茎切断作業時に移動機体２進行方向前方の茎Ｓ１を、左右外側から内側へ、上回転刃６及び中間回転刃１０並びに下回転刃４側に集めることができ、茎Ｓ１の集合案内部材として活用される。
中間部１９ｂには矩形状の角度設定板４７が左右一対設けられており、この左右角度設定板４７はＬ字状ステー４６に対面していて、上下２つのピン孔４７ａ、４７ｂが形成されている。
【００３０】
前記Ｌ字状ステー４６には１つのピン孔４６ａが形成されており、このピン孔４６ａに角度設定板４７のピン孔４７ａを対向させてピン４８を挿通することにより、前方突出杆１９を前下向き傾斜姿勢（図１、４に実線で示す姿勢）に保持し、ピン孔４６ａに角度設定板４７のピン孔４７ｂを対向させてピン４８を挿通することにより、前方突出杆１９を前上向き傾斜姿勢（図１に仮想線で示す姿勢）に保持でき、作物Ｓの茎Ｓ１の植生状況に応じて、茎Ｓ１集めの最適姿勢に前方突出杆１９を変更することができる。
【００３１】
また、図５に示すように、前方突出杆１９は角度設定板４７の下縁をピン４８当接させることにより、前記前下向き傾斜姿勢より更に下向きとなって前端が略接地する前下向き急傾斜姿勢となり、スタンド台１８を使って茎切断装置１を自立させたときに、茎切断装置１の前倒れを防止することができる。
次に、前記茎切断装置１による茎切断作業を説明する。
【００３２】
圃場の畝に植生された根菜作物Ｓの茎Ｓ１に対して、ブームシリンダ３０を介して茎切断装置１を最適な高さに配置し、操縦操作部３６を操作しながら、原動機８及び駆動機構９で上下切断機構５、７を駆動しながら移動機体２を前進させる。
前方突出杆１９で茎Ｓ１を移動機体２の進行方向左右に傾倒している茎Ｓ１を中央へ寄せながら、進行方向最先端に位置する左右の上回転刃６及び中間回転刃１０が、下回転刃４に先行して作物Ｓの枝分かれしている茎Ｓ１の上部及び中間部を同時に又は順次切断し、上部切断箇所より上側の上切断茎Ｓ１及び上回転刃６と中間回転刃１０との間の中間切断茎Ｓ１を、左右の上回転刃６及び中間回転刃１０の切断方向前方（移動機体進行方向右方向）へ放出する。放出された切断茎Ｓ１は側方（畝間溝）に集められる。
【００３３】
上部及び中間部が切断された作物Ｓの茎Ｓ１は、次に下切断機構５の下回転刃４に打ち当たることになり、この下回転刃４によって枝分かれしている茎Ｓ１の下部が切断され、切断箇所より上側の切断茎Ｓ１を下回転刃４の切断方向前方（上回転刃６と同一の右方向）へ放出する。放出された下部側の切断茎Ｓ１は上部側の切断茎Ｓ１と同様に側方に集められる。
【００３４】
前記上中切断箇所の間の茎Ｓ１及び中下切断箇所の間の茎Ｓ１は、移植用の種茎として利用でき、茎Ｓ１が下部まで切断された残りの作物Ｓは、後処理として堀取り機によって根菜とともに掘り取られる。この堀取り機は、移動機体２の後方に連結装着することもでき、移動機体２に堀取り機を装着すると、作物Ｓの茎Ｓ１の切断処理から根菜の掘り取りまで同時に作業できる。
【００３５】
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜７に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
例えば、上回転刃６の刃体６ｂの長さを中間回転刃１０の刃体１０ｂより長くし、中間回転刃１０に先行して上回転刃６で茎Ｓ１の上部を切断するように構成したり、上回転刃６と中間回転刃１０の間隔を、中間回転刃１０と下回転刃４の間隔と異ならせたりしてもよい。
【００３６】
下切断機構５は、フランジ板２３に下刃取付円板をボルト固定して、その下刃取付円板に周方向複数枚の長方形板の刃体をボルト固定して下回転刃４構成したり、または、下回転刃４を上回転刃６及び中間回転刃１０と同様に、回転軸に嵌合連結される筒体の先端に、端部に刃部を形成した帯板製の刃体を固着して形成してもよい。
上切断機構７は、上回転軸１４を伝動支持体１７の前部左右に一対設けて構成されているが、上回転軸１４を前部の左右中央にのみ設けて構成してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１茎切断装置
２移動機体
３フレーム
４下回転刃
５下切断機構
６上回転刃
７上切断機構
８原動機
８ａ出力軸
９駆動機構
１０中間回転刃
１１下駆動手段
１２上駆動手段
１３下回転軸
１４上回転軸
１５伝動軸
１６上伝動手段
１７伝動支持体
１８スタンド台
１９前方突出杆
１９ａ案内部
３３連結具
４０伝動ケース
Ｓ根菜作物
Ｓ１茎

【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動機体（２）に装着されたフレーム（３）に、下回転刃（４）を回転して根菜作物（Ｓ）の茎（Ｓ１）の下部を切断する下切断機構（５）と、上回転刃（６）を下回転刃（４）と同方向に回転して茎（Ｓ１）の上部を切断する上切断機構（７）と、原動機（８）からの動力で上下切断機構（５、７）を駆動する駆動機構（９）とを備えており、
前記フレーム（３）から移動機体（２）進行方向前方へ伝動支持体（１７）を突出し、この伝動支持体（１７）に上回転軸（１４）を上下に貫通して支持するとともに原動機（８）からの動力を上回転軸（１４）に伝達する上伝動手段（１６）を支持し、
前記上回転軸（１４）の上部に前記上回転刃（６）を設けかつ下部に茎（Ｓ１）の中間部を切断する中間回転刃（１０）を設け、前記上回転刃（６）及び中間回転刃（１０）を下切断機構（５）の下回転刃（４）の前上方に配置していることを特徴とする茎切断装置。
【請求項２】
前記駆動機構（９）は原動機（８）からの動力を伝達して下切断機構（５）を駆動する下駆動手段（１１）と、この下駆動手段（１１）から上切断機構（７）へ動力を伝達して上切断機構（７）を駆動する上駆動手段（１２）とを有していることを特徴とする請求項１に記載の茎切断装置。
【請求項３】
前記上回転軸（１４）を伝動支持体（１７）の前部左右に一対設け、この左右上回転軸（１４）を同一方向に回転する上伝動手段（１６）を伝動ケース（４０）によって包囲し、この伝動ケース（４０）を平面視において前広がりでかつ前面が平坦な略三角形状に形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の茎切断装置。
【請求項４】
前記フレーム（３）は、移動機体（２）のブーム（２８）先端に着脱自在に連結される連結具（３３）と、ブーム（２８）から離脱したときに接地するスタンド台（１８）と、接地したときに前倒れを防止する前方突出杆（１９）とを有し、
前記前方突出杆（１９）は茎切断作業時に移動機体（２）進行方向前方の茎（Ｓ１）を下回転刃（４）側に集める左右一対の案内部（１９ａ）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の茎切断装置。
【請求項５】
前記下切断機構（５）は１本の下回転軸（１３）の下部に下回転刃（４）を設けており、前記下回転軸（１３）の後方に前記原動機（８）を配置し、この原動機（８）の出力軸（８ａ）を下回転軸（１３）と平行でかつ下向きに突出し、前記出力軸（８ａ）と下回転軸（１３）との間に下駆動手段（１１）を設けていることを特徴とする請求項２に記載の茎切断装置。
【請求項６】
前記上駆動手段（１２）は下回転軸（１３）から上方へ延設した伝動軸（１５）と、この伝動軸（１５）の上部から前方の上回転軸（１４）へ動力を伝達する前記上伝動手段（１６）とを有することを特徴とする請求項５に記載の茎切断装置。
【請求項７】
前記上回転刃（６）と中間回転刃（１０）の間隔は、中間回転刃（１０）と下回転刃（４）の間隔と略等しいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の茎切断装置。
【請求項８】
前記回転刃は、回転軸に嵌合連結される筒体の先端に、端部に刃部を形成した帯板製の刃体を固着して形成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の茎切断装置。

【図１】