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【発明の名称】 フォレージマットメーカの摩砕力強化装置
【発明者】 【氏名】糸川 信弘

【氏名】池田 哲也

【氏名】松村 哲夫

【氏名】猿渡 孝博
【要約】 【課題】牧草の摩砕処理工程を多くし、徐々にマット状に圧砕することにより、牧草の詰まりによる作業不能を防止しながら摩砕強度を高める。

【解決手段】ピックアップ機構９の後方に駆動ボトムローラ１０を軸支し、その外周と対向して搬送駆動ローラ１２とプレスローラ１３，１５を配設した。駆動ボトムローラ１０の外周で、搬送駆動ローラ１２及びプレスローラ１３，１５の後方に、牧草をマット状に圧砕して成形する成形ローラ１８を配設し、その下方に、成形されたフォレージマットを搬送し圃場面に排出する搬送・排出コンベア２０を設けた。搬送駆動ローラ１２及びプレスローラ１３，１５を可動フレーム１１に軸支し、この可動フレーム１１を駆動ボトムローラ１０の外周に対して搬送駆動ローラ１２及びプレスローラ１３，１５の外周が接近あるいは離間する方向に移動可能に枢支した。プレスローラ１３，１５内に摩砕強度を高めるため液状体を充填した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草を、ピックアップし、圧砕処理してマット状に成形してから圃場面に放出して地干し乾燥させる，ピックアップ機構及び圧砕・成形機構を備えたフォレージマットメーカにおいて、
前記ピックアップ機構の後方に駆動ボトムローラを軸支し、この駆動ボトムローラの外周と対向して、ピックアップ機構によりピックアップした牧草を駆動ボトムローラとの間で予備圧縮する搬送駆動ローラと、駆動ボトムローラとの間で牧草を摩砕する複数のプレスローラとを連続して配設したことを特徴とするフォレージマットメーカの摩砕力強化装置。
【請求項２】
前記駆動ボトムローラの外周で、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの後方に位置して、駆動ボトムローラとプレスローラにより摩砕された牧草を、駆動ボトムローラとの間でマット状に圧砕してフォレージマットを成形する成形ローラを配設し、この成形ローラの下方に、成形されたフォレージマットを受けて搬送し圃場面に排出する搬送・排出コンベアを設けたことを特徴とする請求項１記載のフォレージマットメーカの摩砕力強化装置。
【請求項３】
前記搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラを、駆動ボトムローラを軸支した固定フレームとは別の可動フレームに軸支し、この可動フレームを固定フレームに対し、駆動ボトムローラの外周に対して搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの外周が接近あるいは離間する方向に移動可能に枢支したことを特徴とする請求項１又は２記載のフォレージマットメーカの摩砕力強化装置。
【請求項４】
前記プレスローラ内に、牧草の通過抵抗によりプレスローラの回転力が低下するのを軽減するための液状体を充填したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のフォレージマットメーカの摩砕力強化装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牧草の摩砕処理工程を多くし、徐々にマット状に圧砕することにより、牧草の詰まりによる作業不能を防止しながら摩砕強度を高めるようにしたフォレージマットメーカの摩砕力強化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草をピックアップするピックアップ機構と、機体に軸架された位置固定の固定ローラー及び軸方向に複数個に分割して軸心方向を前記固定ローラーの軸心線に対し平面視で傾斜させて固定ローラーの上方に各別に昇降自在に配置し下降側に付勢した多連の分割プレスローラからなる圧砕・成形機構とを備え、圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草をピックアップし、圧砕処理してマット状に成形してから圃場面に放出して地干し乾燥させる，牧草の地干し乾燥前処理方法及び地干し乾燥前処理装置（フォレージマットメーカ）が周知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８８２５７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、前記特許文献１に記載されている原理を活用して、牧草(アルファルファ)収穫作業の実用化研究を推進している。しかし、この特許文献１に記載された乾燥前処理装置（フォレージマットメーカ）のみでは、牧草を捻り潰す(摩砕)カを高めることができず、また、乾燥前処理装置内を通過する牧草の草量が多くなると牧草が円滑に通過できず、乾燥前処理装置前側に滞留して作業不能となる、といった問題点があった。本発明は、上記のような問題点を解決するために、簡単な構成で摩砕力を高め、牧草の詰まりによる作業不能を防止するようにした、フォレージマットメーカの摩砕力強化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の手段を講じたことを特徴としている。
Ａ．圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草を、ピックアップし、圧砕処理してマット状に成形してから圃場面に放出して地干し乾燥させる，ピックアップ機構及び圧砕・成形機構を備えたフォレージマットメーカにおいて、
前記ピックアップ機構の後方に駆動ボトムローラを軸支し、この駆動ボトムローラの外周と対向して、ピックアップ機構によりピックアップした牧草を駆動ボトムローラとの間で予備圧縮する搬送駆動ローラと、駆動ボトムローラとの間で牧草を摩砕する複数のプレスローラとを連続して配設した。
【０００６】
Ｂ．前記駆動ボトムローラの外周で、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの後方に位置して、駆動ボトムローラとプレスローラにより摩砕された牧草を、駆動ボトムローラとの間でマット状に圧砕して成形する成形ローラを配設し、この成形ローラの下方に、成形されたフォレージマットを受けて搬送し圃場面に排出する搬送・排出コンベアを設けた。
Ｃ．前記搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラを、駆動ボトムローラを軸支した固定フレームとは別の可動フレームに軸支し、この可動フレームを固定フレームに対し、駆動ボトムローラの外周に対して搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの外周が接近あるいは離間する方向に移動可能に枢支した。
Ｄ．前記プレスローラ内に、牧草の通過抵抗によりプレスローラの回転力が低下するのを軽減するための液状体を充填した。
【０００７】
【作用】
本発明のフォレージマットメーカの摩砕力強化装置は、前記Ａ．〜Ｄ．（請求項１〜４）の手段、構成を有することにより、以下の作用を行う。
▲１▼．ピックアップ機構の後方に駆動ボトムローラを軸支し、この駆動ボトムローラの外周と対向して、ピックアップ機構によりピックアップした牧草を駆動ボトムローラとの間で予備圧縮する搬送駆動ローラと、駆動ボトムローラとの間で牧草を摩砕する複数のプレスローラとを連続して配設することで、ピックアップ機構でピックアップした牧草は、まず駆動ボトムローラと搬送駆動ローラとの間で予備圧縮され、続いて駆動ボトムローラと複数のプレスローラとの間で摩砕され、牧草を複数段、連続して圧縮、摩砕することにより摩砕力が高められる。また、１個の駆動ボトムローラに対して搬送駆動ローラ及びプレスローラを複数個連続して配設しているので、構成が簡素化される。
【０００８】
▲２▼．駆動ボトムローラの外周で、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの後方に位置して、駆動ボトムローラとプレスローラにより摩砕された牧草を、駆動ボトムローラとの間でマット状に圧砕して成形する成形ローラを配設し、この成形ローラの下方に、成形されたフォレージマットを受けて搬送し圃場面に排出する搬送・排出コンベアを設けることで、駆動ボトムローラとプレスローラ間で摩砕された牧草を、駆動ボトムローラと成形ローラの間でマット状に圧砕してフォレージマットを成形し、搬送・排出コンベアにより搬送して圃場面に排出する。
【０００９】
▲３▼．搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラを、駆動ボトムローラを軸支した固定フレームとは別の可動フレームに軸支し、この可動フレームを固定フレームに対し、駆動ボトムローラの外周に対して搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの外周が接近あるいは離間する方向に移動可能に枢支することで、ピックアップ機構によりピックアップして搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラと駆動ボトムローラ間に供給される牧草の量が処理量より多くなっても、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラが駆動ボトムローラから離間する方向に移動して詰まりが解消される。
【００１０】
▲４▼．プレスローラ内に、牧草の通過抵抗によりプレスローラの回転力が低下するのを軽減するための液状体を充填することで、プレスローラの慣性モーメントを高めて牧草の通過抵抗によってプレスローラの回転力が低下するのを軽減する。また、液状体の充填量を調節することによって、牧草の摩砕力が調整される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照にして具体的に説明する。
図において、符号１はフォレージマットメーカ（牧草の地干し乾燥前処理装置）で、図示省略した農用トラクタの後部に連結されて牽引移動しながら、圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草を、ピックアップし、圧砕処理してマット状に成形してから圃場面に放出して地干し乾燥させるものである。このフォレージマットメーカ１は、機体２から前方に向け牽引桿３を突出させ、その先端部に設けられた連結部３ａをトラクタの牽引ヒッチ部に水平回動可能に連結される。また、牽引桿３の基部は機体２に対して上下回動可能に枢着され、牽引桿３から上方に突出した支持フレーム３ｂと機体２との間に油圧シリンダ４が介装され、この油圧シリンダ４の伸縮作動によりトラクタに対する牽引桿３及び機体２の上下角度が調節可能である。
【００１２】
機体２の後部に左右一対の走行車輪５が軸架され、トラクタに牽引桿３を介して連結されたフォレージマットメーカ１を走行車輪５により走行させ、牧草地干し乾燥前処理作業を行う。機体２の前部には変速ギヤボックス６が設けられ、この変速ギヤボックス６から前方に向け突出している入力軸７に対してトラクタのＰＴＯ軸からユニバーサルジョイント、伝動軸を介して動力が伝達される。変速ギヤボックス６により変速された動力は、伝動機構を介して後述する各作業部に伝達されて作動させる。
【００１３】
機体２の左右両側部には、左右対をなす固定フレーム８が相対向して立設されている。この固定フレーム８，８間の下部前側位置に、圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草をピックアップするピックアップ機構としてのピックアップリール９が設けられている。このピックアップリール９の後方に、駆動ボトムローラ１０が軸支されている。一方、前記固定フレーム８，８の上側に位置して、左右対をなす可動フレーム１１，１１が相対向して配設され、この可動フレーム１１，１１の後部の下端部は、固定フレーム８，８に対して支点１１ａを中心に前側が上下回動可能に枢着されている。
【００１４】
可動フレーム１１，１１間には、駆動ボトムローラ１０の外周と対向して、ピックアップリール９によりピックアップされた牧草を、駆動ボトムローラ１０との間で円滑に後方に送り込むと同時に、牧草の厚さを約１／２に予備圧縮する，ローラの表面に凹凸を有する搬送駆動ローラ１２が軸支されている。この搬送駆動ローラ１２に続いて、駆動ボトムローラ１０との間で牧草を摩砕する第１のプレスローラ１３と第２のプレスローラ１５が連続して軸支されている。第１のプレスローラ１３と第２のプレスローラ１５の外周面には、それぞれ機体２の進行方向に対して１０度の傾きを有する第１のプレスローラ駆動輪１４と第２のプレスローラ駆動輪１６の外周面が転接していて、第１のプレスローラ１３と第２のプレスローラ１５を回転駆動させる。
【００１５】
可動フレーム１１，１１は、固定フレーム８，８との間に介装された油圧シリンダ１７の伸縮作動により支点１１ａを中心に前側が上下に回動し、駆動ボトムローラ１０の外周と搬送駆動ローラ１２、第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５の各外周との間隔が調節可能である。即ち、可動フレーム１１，１１が回動すると、駆動ボトムローラ１０の外周に対して搬送駆動ローラ１２、第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５の各外周が接近あるいは離間する方向に移動する。油圧シリンダ１７は、フォレージマットメーカ１が作業中はフリーになっていて、ピックアップリール９によりピックアップされた牧草量の多寡に応じて、搬送駆動ローラ１２により予備圧縮され、第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５により摩砕される牧草の厚さが変化するのに対して可動フレーム１１，１１を自動的に回動させる。
【００１６】
前記駆動ボトムローラ１０の外周で、搬送駆動ローラ１２及び第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５の後方に位置して、駆動ボトムローラ１０とプレスローラ１３，１５により摩砕された牧草を、駆動ボトムローラ１０との間でマット状に圧砕して成形する成形ローラ１８を固定フレーム８，８側に配設している。この成形ローラ１８はその外周を、駆動ボトムローラ１０の外周に対して接近あるいは離間するように枢着され、成形ローラ１８と固定フレーム８との間に介装した油圧シリンダ１９の伸縮作動により駆動ボトムローラ１０の外周に対する圧力を調節可能にしている。
【００１７】
前記成形ローラ１８の下方に、駆動ボトムローラ１０と成形ローラ１８により成形されたフォレージマットを受けて後方水平方向に向け搬送し、その搬送終端から圃場面に排出する搬送・排出コンベア２０を設けている。この搬送・排出コンベア２０の搬送速度は、駆動ボトムローラ１０の周速度（機体の走行速度）と一致させている。前記プレスローラ１３，１５は中空に形成されており、その空間内に、牧草の通過抵抗によりプレスローラ１３，１５の回転力が低下するのを軽減するための液状体（例えば水、粒状物等）を充填している。この液状体の充填量は調節可能である。符号２１は伝動機構であり、前記変速ギヤボックス６で変速された動力を、ピックアップリール９、駆動ボトムローラ１０、搬送駆動ローラ１２、第１のプレスローラ駆動輪１４、第２のプレスローラ駆動輪１６、成形ローラ１８、搬送・排出コンベア２０等に伝達して作動させる。２２はスタンドであり、フォレージマットメーカ１を単独で静置するとき、あるいはトラクタに着脱するときなどに使用される起倒式のものである。
【００１８】
このような構成のフォレージマットメーカ１においては、トラクタの牽引ヒッチ部に牽引桿３の連結部３ａを連結し、スタンド２２を倒した状態にして牽引され、各作業部を駆動状態にし、必要に応じて油圧シリンダ４を作動させてピックアップリール９の高さを調節し、圃場面に刈倒され、または刈倒されて列状に集草されている牧草（例えばアルファルファ）を、ピックアップリール９によりピックアップしながら圧砕処理してマット状に成形してから圃場面に放出して地干し乾燥させる。
【００１９】
ピックアップリール９によりピックアップされた牧草は、まず駆動ボトムローラ１０と搬送駆動ローラ１２の間に供給されて約１／２の厚さに予備圧縮され、続いて駆動ボトムローラ１０と第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５の間で連続して摩砕される。駆動ボトムローラ１０と搬送駆動ローラ１２の間、及び駆動ボトムローラ１０と第１のプレスローラ１３、第２のプレスローラ１５の間に供給される牧草の量がそれぞれの処理能力を超えて多くなった場合には、その応力により可動フレーム１１，１１が支点１１ａを中心に自動的に回動され、搬送駆動ローラ１２、第１のプレスローラ１３及び第２のプレスローラ１５の外周が駆動ボトムローラ１０の外周から離間して、駆動ボトムローラ１０、搬送駆動ローラ１２、第１のプレスローラ１３、第２のプレスローラ１５等が牧草の詰まりにより回転停止(作業不能)となるのを回避する。その後は可動フレーム１１，１１は自動復帰する。
【００２０】
駆動ボトムローラ１０とプレスローラ１３，１５により摩砕された牧草は、駆動ボトムローラ１０と成形ローラ１８の間でマット状に圧砕され、フォレージマットが成形される。この成形されたフォレージマットは垂直下方に排出されて搬送・排出コンベア２０上にもたらされ、後方に向け水平搬送されて搬送終端から圃場面に排出され、地干し乾燥される。なお、プレスローラ１３，１５内には液状体が充填されているので、回転方向の慣性力が高められ、牧草の通過抵抗によりプレスローラ１３，１５の回転力が低下するのが軽減される。また、プレスローラ１３，１５内の液状体の充填量を調節することによって、プレスローラ１３，１５の摩砕力を調節することができる。
【００２１】
本発明によるフォレージマットメーカ１は、地干し乾燥過程で栄養価の高い葉部が落下しやすいアルファルファの収穫に最適な乾燥前処理装置の実用化研究の過程で発明されたものであるが、以上説明した機能を付加することで、作業性が格段に改善されるのみならず、簡易な構造で摩砕力が高まるともに、水分含量や粗剛性の異なる多様な物性のアルファルファに汎用的に適用可能となり、実用性が確認された。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフォレージマットメーカの摩砕力強化装置によれば、請求項１〜４記載の手段・構成を有することによって、以下の作用効果を奏することができる。
【００２３】
▲１▼．ピックアップ機構の後方に駆動ボトムローラを軸支し、この駆動ボトムローラの外周と対向して、ピックアップ機構によりピックアップした牧草を駆動ボトムローラとの間で予備圧縮する搬送駆動ローラと、駆動ボトムローラとの間で牧草を摩砕する複数のプレスローラとを連続して配設したので、ピックアップ機構によりピックアップされた牧草は、まず駆動ボトムローラと搬送駆動ローラとの間で予備圧縮され、続いて駆動ボトムローラと複数のプレスローラとの間で摩砕され、牧草を複数段に、連続して圧縮、摩砕することにより摩砕力を高めることができる。また、１個の駆動ボトムローラに対して、搬送駆動ローラ及びプレスローラを複数個連続して配設しているので、構成が簡素化されながらも圧縮性、摩砕性が優れている。
【００２４】
▲２▼．駆動ボトムローラの外周で、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの後方に位置して、駆動ボトムローラとプレスローラにより摩砕された牧草を、駆動ボトムローラとの間でマット状に圧砕して成形する成形ローラを配設し、この成形ローラの下方に、成形されたフォレージマットを受けて搬送し圃場面に排出する搬送・排出コンベアを設けたので、駆動ボトムローラとプレスローラ間で摩砕された牧草を、駆動ボトムローラと成形ローラの間でマット状に圧砕してフォレージマットを成形することができ、搬送・排出コンベアにより搬送して圃場面に排出し、牧草の地干し乾燥に適切な前処理作業を行うことができる。
【００２５】
▲３▼．搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラを、駆動ボトムローラを軸支した固定フレームとは別の可動フレームに軸支し、この可動フレームを固定フレームに対し、駆動ボトムローラの外周に対して搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラの外周が接近あるいは離間する方向に移動可能に枢支したので、ピックアップ機構によりピックアップして搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラと駆動ボトムローラ間に供給される牧草の量が処理量より多くなっても、搬送駆動ローラ及び複数のプレスローラが駆動ボトムローラから離間する方向に移動して詰まりを解消することができる。
【００２６】
▲４▼．プレスローラ内に、牧草の通過抵抗によりプレスローラの回転力が低下するのを軽減するための液状体を充填したので、プレスローラの慣性モーメントを高めて牧草の通過抵抗によってプレスローラの回転力が低下するのを軽減することができ。また、液状体の充填量を調節することによって、牧草の摩砕力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフォレージマットメーカ（牧草の地干し乾燥前処理装置）の概略側面図である。
【符号の説明】
１ フォレージマットメーカ（牧草の地干し乾燥前処理装置）
２ 機体
３ 牽引桿 ３ａ 連結部 ３ｂ 支持フレーム
４，１７，１９ 油圧シリンダ
５ 走行車輪
６ 変速ギヤボックス
７ 入力軸
８ 固定フレーム
９ ピックアップリール
１０ 駆動ボトムローラ
１１ 可動レーム １１ａ 支点
１２ 搬送駆動ローラ
１３ 第１のプレスローラ
１４ 第１のプレスローラ駆動輪
１５ 第２のプレスローラ
１６ 第２のプレスローラ駆動輪
１８ 成形ローラ
２０ 搬送・排出コンベア
２１ 伝動機構
２２ スタンド
【出願人】 【識別番号】５０１２０３３４４
【氏名又は名称】独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構
【出願日】 平成１４年１２月２４日（２００２．１２．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳

【識別番号】１００１１８８９８
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 立昌
【公開番号】 特開２００４−２０１５２３（Ｐ２００４−２０１５２３Ａ）
【公開日】 平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願番号】 特願２００２−３７２２５２（Ｐ２００２−３７２２５２）