(57)【要約】【課題】  ロールベールの外面に巻回する包装材に常に適切な張力を付与することができるロールベーラ及びその包装材巻回装置を提供する。【解決手段】  ロール状の巻回された包装材Ｎとを備え、自身が回転することでロールベールＲＢの外面に包装材Ｎを供給する包装材ロールＮＲと、包装材ロールＮＲの外面を押圧して、回転する包装材ロールＮＲに制動力を与え、それによりロールベールＲＢの外面に供給される包装材Ｎに張力を付与する張力付与手段１２と、張力付与手段１２を制御する制御装置とを備え、制御装置は、包装材ロールＮＲの外径に応じて張力付与手段１２を調節して包装材Ｎに付与する張力を常に適切な範囲内に維持するものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
牧草等の農業収穫物を拾い上げてロールベールに成形し、そのロールベールの外面にネットやシート等の包装材を巻回するロールベーラの包装材巻回装置において、
ロール状に巻回された包装材を備え、自身が回転することで上記ロールベールの外面に包装材を供給する包装材ロールと、上記包装材ロールの外面を押圧して、回転する上記包装材ロールに制動力を与え、それにより上記ロールベールの外面に供給される包装材に張力を付与する張力付与手段と、上記張力付与手段を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記包装材ロールの外径に応じて上記張力付与手段を制御して包装材に付与する張力を常に適切な範囲内に維持することを特徴とするロールベーラの包装材巻回装置。
【請求項２】
上記張力付与手段は、上記包装材ロールの近傍に回転自在に支持されたブレーキアームと、そのブレーキアームに設けられたブレーキシューと、上記ブレーキアームを上記包装材ロール側に付勢して上記ブレーキシューを上記包装材ロールの外面に押圧するための弾性部材と、その弾性部材の変形量を調節するアクチュエータとを備え、
上記制御装置は、上記包装材ロールの外径に応じて上記アクチュエータを制御して、上記包装材ロールの外面に対する上記ブレーキシューの押圧力を常に適切な範囲内に維持する請求項１記載のロールベーラの包装材巻回装置。
【請求項３】
上記ブレーキアームの回動角度を検出する角度検出手段を備え、
上記制御装置は、上記角度検出手段の検出値に基づいて上記アクチュエータを制御する請求項２記載のロールベーラの包装材巻回装置。
【請求項４】
上記包装材ロールに巻回された包装材を上記ロールベールの外面に向かって送り出すための繰出ローラを備え、
上記繰出ローラは、その長手方向中央部の外径が長手方向両端部の外径よりも大きく形成される請求項１〜３いずれかに記載のロールベーラの包装材巻回装置。
【請求項５】
上記包装材ロールに巻回された包装材を上記ロールベールの外面へ案内するガイドローラを備え、
上記ガイドローラは、その長手方向中央部の外径が長手方向両端部の外径よりも大きく形成される請求項１〜４いずれかに記載のロールベーラの包装材巻回装置。
【請求項６】
上記包装材ロールと上記ロールベールとの間で上記包装材の供給方向に沿って延出し、上記包装材の幅方向に間隔を隔てて配置された複数のロッドを有する櫛状ガイドロッドを備え、
上記櫛状ガイドロッドの上記ロッドは、包装材の供給方向上流側から下流側に向かって上記包装材の幅方向外側に向かうように傾斜して配置される請求項１〜５いずれかに記載のロールベーラの包装材巻回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場に刈り倒された牧草、麦ワラ、稲藁等の農業収穫物を拾い上げて円柱状のロールベールに成形し、そのロールベールの外面にネットやシート等の包装材を巻回するロールベーラの包装材巻回装置に係り、特に、巻回する包装材に常に適切な張力を付与することを可能にしたロールベーラの包装材巻回装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圃場に刈り倒された牧草、麦ワラ、稲藁等の農業収穫物を拾い上げて円柱状のロールベールに成形するロールベーラにおいて、ロールベール排出時の形崩れを防止するために、成形したロールベールの外面にネットやシート等の包装材を巻回することが知られている。このようにロールベールの外面に包装材を巻回する場合、包装材に張力を付与して巻回作業を行わなければ良好な巻回ができないことが知られている。
【０００３】
また、農業収穫物を短く切断するカッティング装置を備えたロールベーラでは、ロールベールを形成する農業収穫物の長さが短いため、ロールベールにおける外周面と両端面とが交差する部分（いわゆる肩部）で形崩れが生じ易い。このような場合、包装材をロールベールの外周面のみならず両端面の一部をも覆うように巻き付けることが好ましいのだが、この場合も、巻回する包装材に張力を付与しなければ、包装材の両端部をロールベールの両端面側に入り込ませることができないことが知られている。
【０００４】
そこで、包装材の供給源である包装材ロールに制動力を与えて包装材に張力を付与する装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載された包装材巻回装置は、図１７に示すように、包装材ロールＮＲの近傍に回転自在に支持されたアームＡと、アームＡの先端に設けられたブレーキロッドＢと、アームＡの先端側を包装材ロールＮＲ側に付勢するスプリングＳとを備え、スプリングＳの付勢力によりブレーキロッドＢを包装材ロールＮＲの外面に押し付けて制動力を与えるものである。なお、図中ＲＢは成形したロールベールを、ＮはロールベールＲＢの外面に供給される包装材を示している。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４６０４８４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような包装材巻回装置では、包装材Ｎの巻回作業が進行して包装材ロールＮＲの外径（直径）が変化すると、アームＡの傾斜角度が変化してスプリングＳの変形量（伸長量）が変化するため、包装材ロールＮＲに対するブレーキロッドＢの押圧力、即ち、包装材ロールＮＲに与える制動力が変化してしまう。その結果、供給される包装材Ｎに適切な張力を付与できなくなる場合がある。
【０００８】
具体的に説明すると、包装材Ｎの巻回作業が進むにつれて包装材ロールＮＲの外径が小さくなりスプリングＳの伸長量が小さくなるため包装材ロールＮＲに与える制動力が低下し、包装材Ｎの張力が低くなる。こうなると、包装材Ｎの緊縛力不足や、包装材Ｎの両端がロールベールＲＢの両端面まで入り込めない等の巻回不良が発生し、ロールベールＲＢの排出時に形崩れが生じてしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ロールベールの外面に巻回する包装材に常に適切な張力を付与することができるロールベーラの包装材巻回装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、牧草等の農業収穫物を拾い上げてロールベールに成形し、そのロールベールの外面にネットやシート等の包装材を巻回するロールベーラの包装材巻回装置において、ロール状に巻回された包装材を備え、自身が回転することで上記ロールベールの外面に包装材を供給する包装材ロールと、上記包装材ロールの外面を押圧して、回転する上記包装材ロールに制動力を与え、それにより上記ロールベールの外面に供給される包装材に張力を付与する張力付与手段と、上記張力付与手段を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記包装材ロールの外径に応じて上記張力付与手段を制御して包装材に付与する張力を常に適切な範囲内に維持するものである。
【００１１】
ここで、上記張力付与手段は、上記包装材ロールの近傍に回転自在に支持されたブレーキアームと、そのブレーキアームに設けられたブレーキシューと、上記ブレーキアームを上記包装材ロール側に付勢して上記ブレーキシューを上記包装材ロールの外面に押圧するための弾性部材と、その弾性部材の変形量を調節するアクチュエータとを備え、上記制御装置は、上記包装材ロールの外径に応じて上記アクチュエータを制御して、上記包装材ロールの外面に対する上記ブレーキシューの押圧力を常に適切な範囲内に維持するようにしても良い。
【００１２】
また、上記ブレーキアームの回動角度を検出する角度検出手段を備え、上記制御装置は、上記角度検出手段の検出値に基づいて上記アクチュエータを制御するようにしても良い。
【００１３】
また、上記包装材ロールに巻回された包装材を上記ロールベールの外面に向かって送り出すための繰出ローラを備え、上記繰出ローラは、その長手方向中央部の外径が長手方向両端部の外径よりも大きく形成されても良い。
【００１４】
また、上記包装材ロールに巻回された包装材を上記ロールベールの外面へ案内するガイドローラを備え、上記ガイドローラは、その長手方向中央部の外径が長手方向両端部の外径よりも大きく形成されても良い。
【００１５】
また、上記包装材ロールと上記ロールベールとの間で上記包装材の供給方向に沿って延出し上記包装材の幅方向に間隔を隔てて複数配置されたロッドを有する櫛状ガイドロッドを備え、上記櫛状ガイドロッドのロッドは、包装材の供給方向上流側から下流側に向かって上記包装材の幅方向外側に向かうように傾斜して配置されても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、包装材ロールの外径に関わらず包装材の張力を常に適切な範囲内に維持できるので、包装材をロールベールの外面に良好に巻回でき、ロールベールの形崩れを防止できるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
（１）ロールベーラの全体構造
最初に、図１を用いて本実施形態のロールベーラの概略構造を説明する。
【００１９】
図に示すように、本実施形態のロールベーラ１は、圃場等に刈り倒された牧草等の農業収穫物を拾い上げるためのピックアップ装置２と、拾い上げた農業収穫物を円柱状に圧縮してロールベールＲＢに成形するロールベール成形装置３とを備える。本実施形態のロールベーラ１は、図示しないトラクタと連結するための連結器５を備えており、トラクタに牽引されて圃場上を走行するものであるが、本発明はクローラ等を備えた自走式のロールベーラにも適用可能である。また、本発明はピックアップ装置２により拾い上げた農業収穫物を短く切断するカッティング装置を備えたロールベーラにも適用可能である。
【００２０】
さて、ロールベール成形装置３は、連結器５の後部に取り付けられた固定機枠６と、固定機枠６に対して回動可能に連結された回動機枠７と、回動機枠７を回動させるためのアクチュエータ（例えば油圧シリンダ）８とを備えており、固定機枠６及び回動機枠７の内部空間に圧縮室（ロールベール成形室）９が形成される。圧縮室９には複数の回転ローラ１０が円状に配置されており、これら回転ローラ１０はトラクタのエンジン等の駆動源により回転駆動される。このように、本実施形態のロールベール成形装置３は、円状に配置された回転ローラ１０を用いてロールベールＲＢを成形するタイプであるが、本発明はこの点において限定されず、ラドルバー方式やベルト方式のロールベール成形装置を備えたロールベーラにも適用可能である。なお、ピックアップ装置２は本発明の特徴部分と関連性がないのでその説明を省略する。
【００２１】
圃場に刈り倒された農業収穫物は、ピックアップ装置２により拾い上げられて圧縮室９内に導入され、各回転ローラ１０により円柱状に圧縮されてロールベールＲＢに成形される。このロールベールＲＢの密度が所定密度に達すると、以下説明する包装材巻回装置が作動してロールベールＲＢの外面にネットやシート等の包装材が巻回される。
【００２２】
（２）包装材巻回装置
次に、本実施形態のロールベーラ１の包装材巻回装置の構造を図２〜図１０を用いて説明する。図２〜図４は包装材巻回装置の側面図、図５は包装材巻回装置の平面図、図６は包装材巻回装置及び後述する包装材切断装置の平面図、図７はガイドローラの変形例を示す包装材巻回装置の平面図、図８は櫛状ガイドロッドの変形例を示す包装材巻回装置の平面図、図９は包装材巻回装置及び包装材切断装置の部分拡大側面図、図１０は後述する張力付与手段の平面図である。なお、図２〜図４と図９とは互いに異なる側面から見た図を示している。つまり、図２〜図４と図９とは、各部材の位置関係が図の左右方向で反対になっている。
【００２３】
図２〜図４に示すように、本実施形態の包装材巻回装置は、包装材ＮをロールベールＲＢの外面に供給するための包装材供給手段１１と、その包装材供給手段１１により供給される包装材Ｎに張力を付与するための張力付与手段１２とを備える。
【００２４】
（３）包装材供給手段１１
まず、図２〜図８を用いて包装材供給手段１１の構造を説明する。
【００２５】
図２〜図４に示すように、包装材供給手段１１は、ロールベール成形装置３（図１参照）の回動機枠７の後壁に取り付けられたロール受け１３に回転自在に支持された包装材ロールＮＲから包装材Ｎを繰り出して圧縮室９内のロールベールＲＢと回転ローラ１０’との間に供給するものである。包装材ロールＮＲは、芯材Ｓと、芯材Ｓの外周に何周にも巻回された包装材Ｎとを備え、自身が回転することでロールベールＲＢの外面に包装材Ｎを供給することができる。
【００２６】
包装材供給手段１１は、ロール受け１３内に固設されたガイドバー１５と、回動機枠７の上部に回転自在に支持された複数（図では二つ）のガイドローラ１６，１７と、それらガイドローラ１６，１７により案内された包装材Ｎを圧縮室９側に送り出す搬送手段１９と、搬送手段１９により繰り出された包装材ＮをロールベールＲＢの外面へ案内する櫛状ガイドロッド２０（図５及び図１５参照）とを備える。
【００２７】
図５に示すように、本実施形態のガイドローラ１６，１７は長手方向に沿ってほぼ均一な外径（直径）を有するローラであるが、図７に示すように、長手方向両端部から中央部に向かって外径が徐々に大きくなり、中央部の所定領域においてほぼ均一な外径を有するように形成しても良い。このように、ガイドローラ１６，１７の長手方向中央部の外径を長手方向両端部の外径よりも大きく形成することで、ガイドローラ１６，１７により案内される包装材ＮをロールベールＲＢの幅方向外側に広げることができるため、包装材Ｎの両端部がロールベールＲＢの両端面ＲＢａ，ＲＢｂ側に入り込み易くなる。
【００２８】
図５に示すように、櫛状ガイドロッド２０は、回動機枠７の両側に掛け渡された二本のバー２１，２２と、それらバー２１，２２間に掛け渡され、包装材Ｎの供給方向（矢印Ａ方向）とほぼ平行に延出するロッド２３とを備える。ロッド２３は包装材Ｎの幅方向に所定間隔を隔てて複数配置される。搬送手段１９により案内された包装材Ｎは櫛状ガイドロッド２０の各ロッド２３上を通ってロールベールＲＢの外面へと案内される。なお、図８に示すように、櫛状ガイドロッド２０の各ロッド２３を包装材Ｎの供給方向上流側から下流側に向かって包装材Ｎの幅方向外側に向かうように傾斜させて放射状に配置しても良い。このように、ロッド２３を傾斜して配置することで、櫛状ガイドロッド２０上を通過する包装材Ｎがロッド２３により幅方向外側に広げられるので、包装材Ｎの両端部がロールベールＲＢの両端面ＲＢａ，ＲＢｂに入り込み易くなる。包装材Ｎの供給方向Ａに対するロッド２３の傾斜角度は、全てのロッド２３で同角度として平行に配列しても良いが、図に示すように、包装材Ｎの幅方向外側に位置するものほど大きくするほうがより好ましい。
【００２９】
図２〜図４に示すように、搬送手段１９は、回動機枠７に回転自在に支持され、トラクタのエンジン等の駆動源により回転駆動される駆動プーリ２５と、同じく回動機枠７に回転自在に支持された繰出ローラ２６と、それら駆動プーリ２５と繰出ローラ２６との間に掛け渡された伝動ベルト２７とを備える。繰出ローラ２６の外周面には摩擦力を高めるためのゴムが被覆されており、ガイドローラ１７により案内された包装材Ｎは繰出ローラ２６の外面上に案内される。繰出ローラ２６の近傍には、繰出ローラ２６の回転数を検出する回転検出センサ２９が設けられており、その検出値は後述する制御装置に入力される。
【００３０】
本実施形態の繰出ローラ２６は、それを長手方向に三等分したときに中央に位置する部分の外径（直径）が、両端部に位置する部分の外径よりも若干大きくなるように形成されている。このように、繰出ローラ２６の長手方向中央部の外径を長手方向両端部の外径よりも大きく形成することで、繰出ローラ２６により繰り出される包装材ＮをロールベールＲＢの幅方向外側に広げて供給することができるため、包装材Ｎの両端部がロールベールＲＢの両端面側へと入り易くなる。なお、繰出ローラ２６の外径を、長手方向中央部から両端部に向かって連続的に（テーパ状に）変化させても良いことは勿論である。
【００３１】
図６及び図９に示すように、搬送手段１９は更に、繰出ローラ２６の外面に位置した包装材Ｎを狭持するための狭持ローラ３０を備える。狭持ローラ３０は、回動機枠７に支軸３１を介して回転自在に支持されたプレート３２の長手方向中間部に回転自在に設けられる。
【００３２】
プレート３２の近傍において、ロッド３３が支軸３５を介して回動機枠７に回転自在に支持されており、このロッド３３とプレート３２とは互いにほぼ垂直に交差して配置される。なお、ロッド３３と支軸３５とは互いに相対回転できるようになっている。図９に示すように、プレート３２の先端部側面にプレート３２と直交するように（即ち、図９中紙面手前側に延出するように）固設された支持部材３７と、ロッド３３の外周に相対移動可能に嵌合されたストッパ３６との間に付勢手段３９（ここではコイルスプリング）が設けられ、この付勢手段３９は支持部材３７と当接する。また、ロッド３３の先端部にはストッパ３６の抜け止め用のナット３８が設けられる。スプリング３９の付勢力によりプレート３２及び狭持ローラ３０が支軸３１を中心に図９中時計回り方向に付勢され、狭持ローラ３０が繰出ローラ２６の外面に押し付けられる。これにより、狭持ローラ３０と繰出ローラ２６とで包装材Ｎが狭持される。
【００３３】
図２〜図４に示すように、搬送手段１９は更に、上述した伝動ベルト２７に張力を付与するためのテンションローラ４０を備える。テンションローラ４０は、回動機枠７に支軸４１を介して回転自在に支持されたテンションアーム４２の一端（図中左側端部）に回転自在に設けられており、テンションアーム４２の他端（図中右側端部）にはテンションアーム４２を回動させるためのアクチュエータ４３（ここでは電動シリンダ）が接続されている。
【００３４】
電動シリンダ４３は図示しない制御装置（コンピュータ）により制御されるものであり、図２に示すように、電動シリンダ４３のロッドが伸長してテンションアーム４２を反時計回りに回動させると、テンションローラ４０が伝動ベルト２７を押圧して張力を付与する。これにより、駆動プーリ２５の回転が伝動ベルト２７を介して繰出ローラ２６に伝達される。
【００３５】
一方、図３に示すように、電動シリンダ４３のロッドが縮退してテンションアーム４２を時計回りに回動させると、テンションローラ４０は伝動ベルト２７を押圧しなくなり、伝動ベルト２７の張力が解除される。従って、駆動プーリ２５の回転が繰出ローラ２６に伝わらなくなる。
【００３６】
（４）張力付与手段１２
次に、図２〜図４及び図１０を用いて張力付与手段１２の構造を説明する。
【００３７】
張力付与手段１２は、回転する包装材ロールＮＲに制動力を与えることで包装材Ｎに張力を付与するものであり、包装材ロールＮＲの上方で回動機枠７に支軸４５を介して回転自在に支持されたブレーキアーム４６と、ブレーキアーム４６の自由端（図中左側端部）に設けられたブレーキシュー４７（金属製やゴム製のロッド等が適用可能である）と、ブレーキアーム４６を包装材ロールＮＲ側（反時計回り方向）に付勢してブレーキシュー４７を包装材ロールＮＲの外面に押圧するための弾性部材４９（ここではコイルスプリング）と、スプリング４９の変形量を調節するためのアクチュエータ５０（ここでは電動シリンダ）とを備える。
【００３８】
図１０に示すように、ブレーキアーム４６は回動機枠７の両側にそれぞれ設けられ、これらブレーキアーム４６，４６間にブレーキシュー４７が掛け渡される。図３及び図４に示すように、ブレーキアーム４６は基本的にその自重及びブレーキシュー４７の重量により反時計回りに回動し、ブレーキシュー４７が包装材ロールＮＲの外面と当接する。
【００３９】
本実施形態では、電動シリンダ５０は回動機枠７の一側にのみ設けられ、図２〜図４に示すようにブレーキアーム４６よりも下方に配置される。電動シリンダ５０のロッドの先端部には、回動機枠７に支軸５１を介して回転自在に支持されたＬ字型アーム５２の一端が回転自在に連結され、Ｌ字型アーム５２の他端にはロッド５３の一端（下端）が回転自在に連結される。ロッド５３の他端はブレーキアーム４６の側面に取り付けられた断面角形状の支持部材５５を貫通して上方に延出しており、ロッド５３の上端近傍には、ロッド５３の外周に相対移動可能に嵌合された第一ストッパ５６が設けられると共に、その第一ストッパ５６の抜け止め用のナット５８が設けられる。この第一ストッパ５６と支持部材５５との間に上記スプリング４９が介設される。また、支持部材５５よりも下側において、ロッド５３に第二ストッパ５７が固設される。
【００４０】
電動シリンダ５０は、図示しない制御装置により制御されるものであり、図２に示すように、電動シリンダ５０のロッドが伸長してＬ字型アーム５２を時計回りに回動させると、ロッド５３が上昇し、第二ストッパ５７が支持部材５５の下面に当接して支持部材５５及びブレーキアーム４６を上方に押し上げる。つまり、電動シリンダ５０の伸長力が、ブレーキアーム４６を時計回り（ブレーキシュー４７が包装材ロールＮＲから離れる方向）に回転させる力として作用する。
【００４１】
一方、図３及び図４に示すように、電動シリンダ５０のロッドが縮退してＬ字型アーム５２を反時計回りに回動させると、ロッド５３及びそれに相対移動可能に嵌合された第一ストッパ５６が下降する。ブレーキシュー４７が包装材ロールＮＲと当接している状態では、ブレーキアーム４６がそれ以上反時計回りに回動できないため、第一ストッパ５６が下降するとスプリング４９が収縮（変形）する。つまり、電動シリンダ５０の縮退力がスプリング４９を収縮させる力として作用する。この収縮したスプリング４９の付勢力によりブレーキシュー４７が包装材ロールＮＲの外面に押圧され、ガイドバー１５との間で包装材ロールＮＲを挟み込む。この結果、包装材ロールＮＲにはブレーキシュー４７の押圧力に応じた制動力が与えられ、ロールベールＲＢの外面に供給される包装材Ｎには制動力に応じた張力が付与される。このように、本実施形態の張力付与手段１２は、電動シリンダ５０の伸長量を制御・調節することで、包装材Ｎに付与する張力を常に適切な範囲内に維持できるようになっている。
【００４２】
制御装置は、ブレーキアーム４６の回動角度（傾斜角度）を検出する角度検出手段５９と、電動シリンダ５０の実際の伸長量を検出する伸長量検出手段（図示せず）との検出値に基づいて電動シリンダ５０を制御する。
【００４３】
図２〜図４に示すように、角度検出手段５９は、一端が回動機枠７に回転自在に支持されたアーム６０と、そのアーム６０の他端とブレーキアーム４６の長手方向中間部とを連結するロッド６１と、アーム６０の回動角度（傾斜角度）を検出する角度センサ６２とを備える。つまり、本実施形態の角度検出手段５９は、ブレーキアーム４６、アーム６０、ロッド６１及び回動機枠７の一部とでリンク機構を形成し、アーム６０の回動角度を検出することでブレーキアーム４６の回動角度を間接的に検出するものである。しかしながら、本発明はこの点において限定されず、ブレーキアーム４６の回動角度を直接検出するようにしても良い。
【００４４】
さて、上述したように、制御装置は角度検出手段５９（より詳しくは角度センサ６２）の検出値等に基づいて電動シリンダ５０を制御するのであるが、ここで大事なことは、包装材ロールＮＲの外径変化に応じて電動シリンダ５０を制御して、包装材Ｎに作用する張力を常に適切な範囲内に維持することである。つまり、包装材Ｎの巻回作業の進行に伴って包装材ロールＮＲの外径が小さくなりブレーキアーム４６が反時計回りに回動するが、制御装置はこのブレーキアーム４６の角度変化に応じて電動シリンダ５０の伸長量を制御して、ブレーキシュー４７が包装材ロールＮＲに与える制動力を常に適切な範囲内に維持する。
【００４５】
より具体的に説明すると、包装材Ｎに適切な張力を付与するために必要な制動力、およびその制動力を得るために必要なブレーキシュー４７の押圧力を予め実験やシミュレーションなどにより求め、その求めた押圧力とスプリング４９のばね定数等とから、適切な押圧力を得るために必要なスプリング４９の変形量（本実施形態では収縮量）を求める。
【００４６】
そして、スプリング４９を適切な量だけ変形させるのに必要な電動シリンダ５０の伸長量を、ブレーキアーム４６の回動角度毎に求めておき、演算式やマップとして制御装置に入力しておく。制御装置は、角度検出手段５９の検出値とそれら演算式又はマップとに基づいて電動シリンダ５０の目標伸長量を決定し、伸長量検出手段により検出される実際の伸長量が目標伸長量と一致するように電動シリンダ５０をフィードバック制御する。これにより、スプリング４９の変形量が常に適切な範囲内に維持される（本実施形態ではほぼ一定の値に維持される）ため、包装材ロールＮＲの外径変化に関わらず包装材ロールＮＲには常に適切な制動力が与えられる。よって、ロールベールＲＢの外面に供給される包装材Ｎに常に適切な張力が付与される。なお、適切な張力とは、充分な緊縛力が得られると共に包装材Ｎの両端部をロールベールＲＢの両端面側まで充分に入り込ませることができ、かつ巻回作業に必要とされる動力が過度に大きくはならないような張力である。
【００４７】
本実施形態のロールベーラの包装材巻回装置によれば、包装材ロールＮＲの外径変化に関わらず常に良好な巻回作業を行うことができるため、ロールベールＲＢの排出時に形崩れが生じることはない。
【００４８】
なお、本実施形態の包装材巻回装置は、包装材Ｎの巻回作業にトラブルが生じたときに作業者に通知するための図示しない警告手段（ここではブザー）を備える。
【００４９】
（５）包装材切断装置
本実施形態のロールベール１は更に、包装材Ｎの巻回作業終了時に包装材Ｎを自動的に切断する包装材切断装置を備える。以下、図６、図９、図１１〜図１６を用いてその構造を説明する。
【００５０】
図６、図１５及び図１６に示すように、包装材切断装置は、回動機枠７に支軸３５を介して回転自在に支持されたナイフホルダ６３と、そのナイフホルダ６３の先端部に取り付けられたナイフ６５（図１５及び図１６参照）とを備える。ナイフホルダ６３は、二つのアーム６６，６７とリンク機構を構成し、付勢手段６９（ここではコイルスプリング）により繰出ローラ２６と櫛状ガイドロッド２０との間に位置された包装材Ｎ側に付勢されている。具体的には、アーム６６が回動機枠７に支軸７０を介して回転自在に支持され、そのアーム６６の先端部とナイフホルダ６３の長手方向中間部とがアーム６７により連結される。スプリング６９はその一端が支軸３５と係合し、他端がアーム６６とアーム６７とを回転自在に連結する支軸７１と係合する。スプリング６９は伸長された状態でこれら支軸３５，７１と係合しており、ナイフホルダ６３を図１５及び図１６中時計回り方向に付勢する。
【００５１】
一方、図６及び図９に示すように、ナイフホルダ６３が接続された支軸３５の端部にはアーム７２が連結されており、アーム７２とナイフホルダ６３とは相対回転不可に連結されている。アーム７２の下端にはラッチ７３がピン７５を介して回転自在に支持されており、このラッチ７３は通常時（切断作業を行わないとき）は回動機枠７に固設されたストッパ７６の上面と係合する。ラッチ７３がストッパ７６と係合することによって、アーム７２及びナイフホルダ６３の回転が防止され、それによりナイフホルダ６３がスプリング６９（図１５参照）の付勢力に対向して所定位置に保持される。なお、図６では明瞭化の目的から各部材を展開して示しているため、ラッチ７３とストッパ７６とが離間して示されているが、図９に示すように、これらラッチ７３とストッパ７６とは実際には上下方向に近接して位置するものである。
【００５２】
包装材切断装置は更に、切断作業を実行する際にラッチ７３とストッパ７６との係合を解除するためのリリース機構を備える。
【００５３】
リリース機構は、図６、図９、図１１〜図１４に示すように、繰出ローラ２６の支軸２６ａに対して偏心させて取り付けられたロッド７７と、回動機枠７に回転自在に支持された回転軸７９と、一端がロッド７７に対して回転可能に取り付けられ、他端が後述するワンウェイクラッチ８２を介して回転軸７９と連結されたアーム８０とを備える。図９に示すように、回転軸７９はラッチ７３の下方に配置され、それと同軸且つ相対回転不可に角付プレート８１が取り付けられる。図１４に示すように、アーム８０と回転軸７９との間には、回転軸７９の回転を一方向（図９中反時計回り方向）のみ許容するワンウェイクラッチ８２が設けられ、回動機枠７と回転軸７９との間には回転軸７９の逆転（図９中時計回り方向の回転）を防止するためのワンウェイクラッチ８３が設けられる。
【００５４】
繰出ローラ２６が回転すると、ロッド７７が往復移動しアーム８０を揺動させる。回転軸７９及びそれに連結された角付プレート８１は回転可能な方向が一方向に限られているため、アーム８０が揺動すると一方向（図９中反時計回り方向）に間欠回転する。繰出ローラ２６が所定数回転して、角付プレート８１の角８１ａがラッチ７３の下部に位置すると、角８１ａがラッチ７３を上方に押し上げてストッパ７６との係合を解除する。これにより、アーム７２及びナイフホルダ６３の回転がフリーとなり、図１２及び図１６に示すように、アーム７２及びナイフホルダ６３がスプリング６９の付勢力により時計回りに回動する。この結果、ナイフホルダ６３に取り付けられたナイフ６５が回動機枠７に固設されたシヤバー８５との間で包装材Ｎを挟み込んで切断する。繰出ローラ２６の支軸２６ａに対するアーム７７の偏心量や、角付プレート８１の外径等はロールベールＲＢの外面に包装材Ｎが適切な量巻回されたときにナイフホルダ６３及びナイフ６５が作動するように設定される。
【００５５】
次に、この切断位置に位置したナイフ６５及びナイフホルダ６３を通常位置へと戻すための機構を図６、図１１〜図１３を用いて説明する。
【００５６】
図に示すように、この機構は回動機枠７に支軸８６を介して回転可能に支持されたアーム８７と、アーム８７の一端（図中上側端部）に回転可能に取り付けられたプレート８９と、アーム８７の他端に連結されたアクチュエータ９０（ここでは電動シリンダ）とを備える。プレート８９には長穴８９ａが形成されており、この長穴８９ａ内に上述したアーム７２に取り付けられたピン７５が挿入される。電動シリンダ９０は、アーム８７を回動させるためのものであり、制御装置により制御される。
【００５７】
通常時（切断作業前）は、図１１に示すように、電動シリンダ９０のロッドが縮退されアーム８７が反時計回りに最も回動した位置に位置する。また、アーム７２のピン７５は長穴８９ａの右側端部近傍に位置する。
【００５８】
上述したリリース機構の作用によりラッチ７３とストッパ７６との係合が解除されて、ナイフホルダ６３及びアーム７２が切断位置へと回動すると、ピン７５が長穴８９ａ内を左方向に移動する（図１２参照）。
【００５９】
この切断位置に位置したナイフホルダ６３及びアーム７２を通常位置まで戻す場合、図１３に示すように、制御装置により電動シリンダ９０のロッドが伸長されてアーム８７が時計回りに回動される。これにより、プレート８９が右方向に移動して長穴８９ａの左側端部とピン７５とが係合し、ナイフホルダ６３及びアーム７２が反時計回りに回動され、通常位置まで戻される。この結果、アーム７２の下端のラッチ７３がストッパ７６の上面と再び係合し、ナイフホルダ６３及びアーム７２が通常位置に保持される（図９参照）。ナイフホルダ６３及びアーム７２が通常位置まで戻るとアーム８７の近傍に設けられた近接スイッチ９１（図１１参照）がＯＮとなる。
【００６０】
近接スイッチ９１がＯＮになったならば、制御装置は電動シリンダ９０のロッドを今度は縮退させてアーム８７及びプレート８９を図１１に示す通常位置まで戻す。アーム８７及びプレート８９が通常位置まで戻るとアーム８７の近傍に設けられた近接スイッチ９２がＯＮとなり、制御装置は電動シリンダ９０の縮退を停止する。
【００６１】
（６）包装材Ｎの巻回方法
次に、以上説明してきたロールベール１の包装材巻回装置による包装材Ｎの巻回方法を説明する。
【００６２】
図１に示すロールベール成形装置３により成形されるロールベールＲＢの密度が所定密度に達したときに包装材巻回装置による巻回作業が開始されるのであるが、ロールベールＲＢの密度が所定密度に達したか否かの判断は、例えば、ロールベールＲＢの外径の増大により生じる固定機枠６と回動機枠７の当接面隙間などに基づいて自動的に判断される。ロールベールＲＢが所定密度になったことが検出されると図示しないブザーが作動して作業者に通知する。作業者はブザー音を確認したならばトラクタを停止させ、圧縮室９への農業収穫物の供給を停止する。
【００６３】
次に、作業者は繰出ローラ２６の駆動スイッチ（図示せず）をＯＮする。すると、図２に示すように、制御装置が電動シリンダ４３を伸長し、テンションローラ４０を伝動ベルト２７に押し付けて伝動ベルト２７に張力を付与する。これにより、駆動プーリ２５の回転が繰出ローラ２６に伝達され、予め繰出ローラ２６と狭持ローラ３０（図９等参照）との間に挿入されていた包装材Ｎの繰り出しが開始される。
【００６４】
このとき、制御装置は電動シリンダ４３の伸長と同時に、張力付与手段１２の電動シリンダ５０をも伸長させてブレーキアーム４６を持ち上げ、ブレーキシュー４７を包装材ロールＮＲから離間させる（図２参照）。これは、包装材Ｎの繰り出し開始時に包装材ロールＮＲに制動力が与えられているとスリップ等が起こりスムーズな繰り出しができなくなる可能性があるからである。
【００６５】
回転検出センサ２９により繰出ローラ２６が所定回転数回転したことが検出されたならば、制御装置は、図３に示すように、電動シリンダ４３を縮退させ、テンションローラ４０による伝動ベルト２７への張力付与を解除する。従って、繰出ローラ２６への駆動力の伝達は断たれる。この状態では、ロールベールＲＢの外面と回転ローラ１０’との間に包装材Ｎが挟まれており、ロールベールＲＢの回転により包装材Ｎの繰り出しがなされるため、繰出ローラ２６の駆動を停止しても包装材Ｎの繰り出しは続行される。
【００６６】
制御装置は、繰出ローラ２６の駆動を停止すると同時に、張力付与手段１２の電動シリンダ５０を縮退させてブレーキシュー４７を包装材ロールＮＲの外面に押し付けて制動力を与える（図３参照）。これにより、ロールベールＲＢの外面に供給される包装材Ｎに張力が付与される。
【００６７】
上述したように、包装材Ｎの巻回作業を行う間、角度センサー６２の検出値が制御装置に入力され、制御装置はその検出値と電動シリンダ５０の実際の伸長量を検出する伸長量検出手段（図示せず）の検出値とに基づいて電動シリンダ５０の伸長量を常に適切な値に制御する（図３及び図４参照）。これにより、巻回作業の間、包装材ロールＮＲに常に適切な制動力が与えられ、包装材Ｎに常に適切な張力が付与される。本実施形態では、巻回作業の間、制動力及び張力がほぼ一定の値に維持される。
【００６８】
一方、繰出ローラ２６の回転に伴って図９に示す角付プレート８１が反時計回りに間欠回転する。この角付プレート８１の角８１ａがラッチ７３の下方に位置する直前に、制御装置は張力付与手段１２の電動シリンダ５０を若干伸長させてブレーキシュー４７による包装材ロールＮＲへの制動力付与を一時的に解除し、その後、再び電動シリンダ５０を縮退して包装材ロールＮＲにブレーキシュー４７を押し付ける。
【００６９】
そして、繰出ローラ２６が更に回転して、角付プレート８１の角８１ａがラッチ７３を押し上げると、ラッチ７３とストッパ７６との係合が解除され、図１６に示すように、ナイフホルダ６３がスプリング６９の付勢力により時計回りに回動されてナイフ６５が包装材Ｎを切断する。
【００７０】
包装材Ｎを切断する前に包装材ロールＮＲに対する制動力を一度解除する理由は、繰出時の張力を維持したまま切断を行うと張力が強すぎて包装材Ｎが繰出ローラ２６と狭持ローラ３０との間から外れてしまい、次回の巻回作業を行う前に包装材Ｎをこれらローラ２６，３０の間に挿入する作業が必要となるからである。
【００７１】
切断作業が終了すると、上記ブザーが作動して作業者に巻回作業が終了したことを通知する。その後、作業者が図示しない操作レバー等を介してアクチュエータ８を縮退させると、回動機枠７が上方に回動して、包装材Ｎが巻回されたロールベールＲＢが機外に排出される。その後、作業者が図示しない操作レバー等を介してアクチュエータ８を伸長させることで、回動機枠７が下方に回動して圧縮室９が閉じられる。
【００７２】
その後、制御装置は、図１３に示すように、電動シリンダ９０を伸長してアーム７２及びナイフホルダ６３を通常位置へと戻す。近接スイッチ９１によりナイフホルダ６３等が通常位置まで戻ったことが確認されたならば、制御装置は電動シリンダ９０を縮退させる。そして、近接スイッチ９２によりアーム８７及びプレート８９が通常位置まで戻ったことが確認されたならば、電動シリンダ９０の縮退を停止する（図１１参照）。
【００７３】
以上説明した一連の作業が終了したならば、作業者は再度トラクタを走行させて次のロールベールＲＢの成形作業を開始する。
【００７４】
本実施形態のロールベーラの包装材巻回装置によれば、包装材ロールＮＲの外径変化に関わらず包装材Ｎの張力を常に適切な範囲内に維持できるので、包装材Ｎの十分な緊縛力が得られると共に、包装材Ｎの両端をロールベールＲＢの両端面まで十分に入り込ませることが可能となり、ロールベール排出時に形崩れが生じることはない。
【００７５】
以上説明した実施形態は、本発明の一例として示したものであり、本発明を限定するものではない。
【００７６】
例えば、上記実施形態では各付勢手段としてコイルスプリングを用いたが、本発明はこの点において限定されず、皿バネやゴム等、他の様々な弾性部材が付勢手段として適用可能である。
【００７７】
また、上記実施形態では、巻回作業を行う間、スプリング４９の変形量、包装材ロールＮＲに与える制動力及び包装材Ｎに付与する張力をほぼ一定の値に維持するとしたが、本発明はこの点において限定されず、包装材ロールＮＲの外径に応じてこれら各値を適切な範囲内で変化させても良い。
【００７８】
また、上記実施形態では、張力付与手段における電動シリンダ５０、Ｌ字型アーム５２、ロッド５３及びスプリング４９等を回動機枠７の一側のみに設けるとしたが、両側に設けても良い。
【００７９】
また、上記実施形態では、張力付与手段１２のスプリング４９を収縮させることで、ブレーキシュー４７を包装材ロールＮＲに押圧するとしたが、スプリング４９を伸長させて押圧するように構成しても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では各アクチュエータとして電動シリンダを用いたが、本発明はこの点において限定されず、油圧シリンダ等、他の様々な装置がアクチュエータとして適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係るロールベーラの側面図である。
【図２】図１のロールベーラの包装材巻回装置の側面図である。
【図３】図１のロールベーラの包装材巻回装置の側面図である。
【図４】図１のロールベーラの包装材巻回装置の側面図である。
【図５】図１のロールベーラの包装材巻回装置の平面図である。
【図６】図１のロールベーラの包装材巻回装置及び包装材切断装置の平面図である。
【図７】ガイドローラの変形例を示す包装材巻回装置の平面図である。
【図８】櫛状ガイドロッドの変形例を示す包装材巻回装置の平面図である。
【図９】図１のロールベーラの包装材巻回装置及び包装材切断装置の部分拡大側面図である。
【図１０】図１のロールベーラの張力付与手段の平面図である。
【図１１】図１のロールベーラの包装材巻回装置及び包装材切断装置の側面図である。
【図１２】図１のロールベーラの包装材巻回装置及び包装材切断装置の側面図である。
【図１３】図１のロールベーラの包装材巻回装置及び包装材切断装置の側面図である。
【図１４】包装材切断装置の部分拡大正面図である。
【図１５】包装材切断装置の側面図である。
【図１６】包装材切断装置の側面図である。
【図１７】従来のロールベーラの包装材巻回装置の側面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  ロールベーラ
３  ロールベール成形装置
１１  包装材供給手段
１２  張力付与手段
１５  櫛状ガイドロッド
１６  ガイドローラ
１７  ガイドローラ
２３  ロッド
２６  繰出ローラ
４６  ブレーキアーム
４７  ブレーキシュー
４９  付勢手段（コイルスプリング）
５０  アクチュエータ（電動シリンダ）
５９  角度検出手段
６２  角度センサ
Ｎ  包装材
ＮＲ  包装材ロール
ＲＢ  ロールベール
【図１】
2006034194.tif 000003
【図２】
2006034194.tif 000004
【図３】
2006034194.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006034194.tif 000007
【図６】
2006034194.tif 000008
【図７】
2006034194.tif 000009
【図８】
2006034194.tif 000010
【図９】
2006034194.tif 000011
【図１０】
2006034194.tif 000012
【図１１】
2006034194.tif 000013
【図１２】
2006034194.tif 000014
【図１３】
2006034194.tif 000015
【図１４】
2006034194.tif 000016
【図１５】
2006034194.tif 000017
【図１６】
2006034194.tif 000018
【図１７】
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