JP3636543B2 - 根菜収穫機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大根や人参といった根菜の収穫機に係り、詳しくは、より良好に茎葉の切断が行えるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記技術としては、特開平７‐８７８１９号公報で示されたものが知られており、後方搬送装置（符号１）と位置揃え搬送機構（符号8a）との上下間隔が末拡がりとなるように、かつ、後方搬送装置の茎葉挟持力を比較的弱い目に設定することにより、位置揃え搬送機構の終端部分では所定位置に引き上げられた根菜の茎葉を、その根元部分に揃えた状態で切断できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による切断装置では、前記公報に示されるように、上側の搬送機構（符号8b）と下側の搬送機構（符号8a）とによる上下両持ち状態で茎葉を安定して切断できるものであるが、その切断面が斜めになることがしばしばあり、回収後に茎葉先端の仕上げ切りを行わねばならないことがあった。
その原因を追求すると、後方搬送装置から上側の搬送機構へ受渡しする部分、において茎葉が搬送方向に広がる傾向にあり、その広がった状態で切断装置に移行されるために切断面が斜めになることが知見された。
【０００４】
すなわち、上記受渡しする部分では、一旦茎葉の挟持が解除されることで、前側の茎葉から順に垂れ下がり移動しながら切断用搬送機構で再挟持される状態となり、その結果、切断用搬送機構では後方搬送機構で挟持状態よりも茎葉が搬送方向に広がる傾向となるのである。
本発明の目的は、後方搬送装置から上側の搬送機構（切断用搬送機構）への受渡し部分での茎葉の前後広がりを抑制し、良好な茎葉の切断面が得られるようにする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
上記目的達成のために本発明は、圃場に植えられた根菜をその茎葉を挟持して引き抜く引抜装置と、引き抜かれた根菜をその茎葉を左右一対の無端回動帯で挟持しての吊下げ姿勢で後方上方に搬送する後方搬送装置と、この後方搬送装置からの根菜の茎葉を切除する切断装置とを備えた根菜収穫機において、
前記切断装置を、前記後方搬送装置から送られてくる根菜の茎葉を挟持し直して吊下げ搬送する切断用搬送機構と、この切断用搬送機構で搬送されている根菜の茎葉を切断する切断機構とで構成するとともに、
前記切断用搬送機構の始端に、茎葉の搬送方向への広がりを規制して茎葉の搬送方向幅を狭める絞り込み機構を設けてあることを特徴とする。
【０００６】
絞り込み機構を、上下方向の支点回りに所定範囲で揺動可能な抵抗部材と、この抵抗部材を前記切断用搬送機構の始端における茎葉の搬送経路に張出した作用位置に付勢するバネとを備えるとともに、その付勢力に抗して前記抵抗部材が搬送方向下手側へ後退変位可能に設定することで構成してあると好都合である。
【０００７】
〔作用〕
請求項１の構成では、絞り込み機構の作用によって茎葉の搬送方向への広がりが規制されて狭められた状態で切断用搬送機構に渡されるから、切断装置での茎葉の搬送方向への広がりが従来に比べて少なくなり、水平な切断面となる等、斜め切り状態とならないように切断面を揃えることができる。
【０００８】
請求項２の構成では、茎葉の搬送経路に張出た位置にバネ復帰付勢される抵抗部材を設けるという、比較的簡単な構造によって絞り込み機構を構成することができるようになる。
【０００９】
〔効果〕
請求項１に記載の根菜収穫機では、茎葉の切断面を真っ直ぐに整った状態に揃えることができ、かつ、仕上げ切り工程が省略できるので、より効率良く根菜の回収作業が行えるようになった。
【００１０】
請求項２に記載の根菜収穫機では、上記効果を奏する絞り込み機構を廉価に構成できる利点がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図３に根菜の一例である大根の収穫機が示され、Ａは引抜収穫部、Ｂは回収部、Ｃは走行部である。走行部Ｃは、左右一対のクローラ走行装置８を備えた機体９に、操縦塔１０、運転座席１１、エンジン等の原動部１２、ミッション１３、作業台１４等を備えて構成されている。
【００１２】
引抜収穫部Ａは、地中にある大根の茎葉を引起す引起し装置１、根菜側方の地面に切り目を作る土切り刃２、茎葉を掴んで根菜を地中から引抜く引抜装置３、引抜かれた根菜を後方上方に送る後方搬送装置４、茎葉を持ち直して後方搬送する位置揃え搬送装置５と茎葉を切除する切断機構６とから成る切断装置ｓ、切除された茎葉を機外に運ぶ茎葉搬送装置ｈ等を引抜きフレームＦに搭載して構成されている。
回収部Ｂは、茎葉が切除された根菜を受止めて横送りする横搬送装置７、作業台１４に置かれた複数の大根回収用コンテナ１５等から構成されている。
【００１３】
この大根収穫機における概略の収穫作用を述べると、機体９の進行に伴って引起し装置１が茎葉を引起して起立状態にするとともに、土切り刃２で大根側方の地面に切り目を形成して引抜き易くする。その状態で引抜装置３が茎葉を挟持して斜め上方に引抜くとともに、後方搬送装置４が茎葉を挟持しての吊下げ姿勢で大根を後方上方に搬送し、途中から位置揃え搬送機構５で茎葉を持ち直して根菜の付け根（上面）が引き上げられて搬送機構５に接触する状態に揃えられる。その揃えられた状態で切断機構６が茎葉を切除し、尚も後方搬送させて根菜下部が回転ローラ５７に接当して横臥姿勢にしてから横搬送装置７に受渡し、その横搬送装置７で運ばれてくる根菜を、作業台１４に居る作業者が次々にコンテナ１５に回収していくのである。次に、各部の構造を詳しく説明する。
【００１４】
▲１▼ 引抜収穫部Ａについて。
図１〜図５に示すように、引起し装置１は、複数の起伏自在な係止爪（突起）１６付のチェーン１７を左右方向の軸心Ｐを備えた上下のスプロケット１８，１９に巻回させて成る左右一対の縦回し式引起し機構１Ａ，１Ａと、複数の突起２０が一体形成されたゴムベルト２１を前後方向の軸心Ｑを備えた上下の輪体２２，２３に巻回させて成る左右一対の横回し式引起し機構１Ｂ，１Ｂとで構成されている。尚、各引起し機構１Ａ，１Ｂは、共に上側のスプロケット１８及びプーリ２２が駆動側に構成されている。
【００１５】
縦回し式引起し機構１Ａでは、プラスチック製の係止爪１６が前側に位置するときにのみ突出し、それ以外の位置ではチェーン１７に沿った姿勢に収納されて縦ケーシング１ａ内に収まるものであり、構造的にはコンバイン等において周知技術である。又、縦ケーシング１ａ下部には前方突出する分草具２４が装備されている。横回し式引起し機構１Ｂを支持する横ケーシング１ｂは引起しフレーム１ｆに一体化されるとともに、その引起しフレーム１ｆに対して縦回し式引起し機構１Ａが所定範囲内で上下調節可能に取付けられている。
【００１６】
すなわち、縦ケーシング１ａ上部から立設した断面コ字状のステー２５の頂部に、底面が引起しフレーム１ｆに接当する高さ調節ボルト２６を、かつ、ステー側方にロックボルト２７を備えるとともに、縦ケーシング１ａ下部にも上下スライド可能なロックボルト２８を設けてある。つまり、高さ調節ボルト２６を操作して縦回し式引起し機構１Ａと横回し式引起し機構１Ｂとの相対高さ位置を決めてから、上下のロックボルト２７，２８を締め上げて相対固定するのである。
【００１７】
又、引起し装置１全体を引抜きフレームＦに対して所定範囲で上下調節可能にも構成されている。図４に示すように、引起しフレーム１ｆと引抜きフレームＦとを上下一対のリンク２９，３０で連結して構成される平行リンク機構と、クランクハンドル３１を備えた上下調節機構３２とを設けてある。引抜きフレームＦ側に上下揺動自在に枢支された回動杆３３と、引起しフレーム１ｆ側に上下揺動自在に枢支された固定筒３４とを螺合してあり、クランクハンドル３１の人力回動操作によって引起し装置１の相対高さが調節できるようになっている。
【００１８】
横回し式引起し機構１Ｂは、図１４に示すように、左右の突起２０，２０（左右のゴムベルト２１，２１）どうしの左右間隔が、上方ほど広くなるように相対配置されている。つまり、下端部では左右の突起２０，２０が若干重複し、上端部では左右の突起２０，２０が左右に離れる程度に傾けてあり、引起こされた茎葉が機構上部における広がった左右の突起２０，２０の間から容易に抜け出るようにしてある。
【００１９】
土切り刃２は、図７、図８に示すように、機体９前部の第２支点Ｙで上下揺動可能な切刃フレーム３８の先端に、前後方向に振動可能な状態で装備されている。つまり、土切り刃２を支持する支持部材２ａを第３支点Ｚで切刃フレーム３８先端に枢支するとともに、切刃フレーム３８に取付けられた油圧モータ３９と支持部材２ａ後端部とをリンク４０で連動連結してある。リンク４０は偏心カム４１を有したエキセントリックカム構造によってモータ軸に嵌合されており、油圧モータ３９の回転に伴って土切り刃２が小刻みに振動し、地中での切り目形成作用を促進するのである。
【００２０】
引抜き装置３は、図９に示すように、左右一対の弾性ベルト４２，４２を後倒れ姿勢で対向配置して構成されており、茎葉を挟持して斜め上方に搬送することによって根菜を地中から引抜くとともに、その茎葉を挟持しての吊下げ姿勢でもって後方上方に搬送する。つまり、一対の弾性ベルト４２，４２の前部が引抜き装置３を構成し、後部が後方搬送装置４を構成しているのである。弾性ベルト４２の材料としては、ゴムやスポンジ等が考えられる。
【００２１】
弾性ベルト４２は、前後の輪体４３，４４の他に、多数の中間輪体４５を備えてあり、巻きバネと揺動アームとで成る夫々の付勢機構４６で左右の中間輪体４５どうしを押付け合うようにしてあり、弾性ベルト４２，４２による挟持力がベルト４２の長手方向における部分的箇所でも作用できるようにしてある。従って、茎葉のボリューム変化があっても確実な引抜き作用、及び後方搬送機能が得られるものでもある。又、各前輪体４３の軸には茎葉の掻込み回転体４７が装着されている。
【００２２】
又、図１２に示すように、前輪体４３もＬ字リンクとバネとで成る付勢機構４６で左右のものが互いに押し付け付勢されるように構成されており、根菜のボリューム変化に対応して確実な挟持力が搬送開始地点から発揮できるようにしてある。尚、付勢機構４６の付勢力は、弾性ベルト４２の前部では大根を地中から引抜くべく強いものに設定されるが、後部は吊下げ搬送を行うに耐えるだけの比較的弱いものに設定されている。
【００２３】
位置揃え搬送機構５は、図１０に示すように、下搬送機構５Ａと上搬送機構５Ｂとから成り、後方搬送装置４から送られてくる大根を切断機構６に適した状態に持ち直して搬送するものである。下搬送機構５Ａは、前後の転輪４８，４９、及び複数の中間輪体５０に弾性ベルト５１を巻回して成るものであって、左右一対を対向配備して構成されている。前転輪４８及び中間輪体５０は、巻きバネと揺動アームとで成る付勢機構５２Ａ，５２Ｂによって、左右のものどうしが互いに接近する方向に押付け付勢されている。この付勢力は、位置揃え搬送機構５前部では弱い目にしてあり、後方搬送装置４による上方への搬送方向成分による茎葉のすり抜けを可能としてある。
【００２４】
つまり、下搬送機構５Ａの挟持力を後方搬送装置４の挟持力をよりも弱くし、かつ、下搬送機構５Ａと後方搬送装置４との角度差θを設けること（図１参照）により、位置揃え搬送機構５で移送される大根は、その本体が下搬送機構５Ａの弾性ベルト（無端回動帯に相当）無端回動帯を５１の下面に接当した姿勢に揃えられるのである。そして、位置揃えされた後は、今度は後方搬送装置４である弾性ベルト４２，４２と茎葉が滑り移動することにより、切断に適した大根の姿勢が維持されるのである。
尚、大根を吊下げ姿勢から横臥姿勢にするために、下搬送機構５Ａは横搬送装置７の上方に位置する所まで後方延長されている。
【００２５】
下搬送機構５Ａの構造を詳述すると、図１０、図１２に示すように、前側転輪４８は、中間部に設けた支点Ｖ1 回りで揺動自在な略「Ｌ」字型の揺動リンク６６の先端に支承されており、揺動リンク６６をその根元側に配置のバネ６７で引張り付勢することで、相手側の前側転輪４８に接近する方向に押圧付勢、及びその付勢力に抗して後退変位可能な付勢機構５２Ａが構成されている。
中間輪体５０は、中間部に設けた支点Ｖ2 回りで揺動自在な略「く」字型等の揺動リンク６８の先端に支承されており、その揺動リンク６８を根元側に配置のバネ６９で引張り付勢することで、相手側の中間転輪５０に接近する方向に押圧付勢、及びその付勢力に抗して後退変位可能な付勢機構５２Ｂが構成されている。
【００２６】
後方搬送装置４も、前述した付勢機構５２Ｂと同様の構造で弾性ベルト４２を付勢する中間転輪４５を有している。後方搬送装置４も下搬送機構５Ａも茎葉を切ることなくすり抜け移動が可能な挟持力であり、かつ、弾性ベルト４２，４２による挟持力が、弾性ベルト５１，５１による挟持力よりも強い目に設定してあり、茎葉に後方搬送装置４と下搬送機構５Ａとの双方が作用するときには大根がズリ上がって下搬送機構５Ａに近づき、大根本体が弾性ベルト５１に接当した後は茎葉と弾性ベルト４２とが滑り移動するのである。
【００２７】
上搬送機構５Ｂは、これも前後の輪体５３，５４にベルト５５を巻回して成るものを左右一対対向配備して構成されており、後方搬送装置４からの大根の茎葉の比較的上部を挟持して搬送するものである。切断機構６は、上下軸心Ｗで回転するカッター刃５６で構成され、下搬送機構５Ａと上搬送機構５Ｂとの上下間で、かつ、前後間に配置れている。従って、図１５に示されるように、根菜本体が弾性ベルト５２に接当した姿勢で、かつ、茎葉の上下がしっかりとホールドされた状態で茎葉が切断されるようになっている。
【００２８】
図１０、図１１に示すように、切断用搬送機構に相当する上搬送機構５Ｂの始端には、茎葉の搬送方向への広がりを規制して絞る絞り込み機構Ｄが設けられている。すなわち、絞り込み機構Ｄは、上下方向の支点ｄ回りに所定範囲で揺動可能な抵抗部材７１と、この抵抗部材７１を上搬送機構５Ｂの始端における茎葉の搬送経路に張出した作用位置に付勢するバネ７２と、抵抗部材７１を作用位置に維持するストッパー７３とから構成されている。
【００２９】
従来では、大根が後方搬送装置４から上搬送機構５Ｂに移行するときには、茎葉が搬送方向下手側（後方側）に広がり気味となってベルト５５対に挟持され、茎葉の上部が先行した状態で切断機構６でカットされる状態となり、その結果、切り口が斜めになっていた。つまり、茎葉は図１１（イ）に示される状態のままで切断されてしまうものであった。
【００３０】
ところが本願のものでは、弾性ベルト４２とベルト５５との間における茎葉の先行広がりが抵抗部材７１で規制されるとともに、その前方付勢力に抗して抵抗部材７１を後退変位させて押し広げながら搬送されるので、後方搬送装置４での挟持状態〔図１１（イ）参照〕よりも茎葉の前後幅が狭まった状態〔図１１（ロ），（ハ）参照〕となって上搬送機構５Ｂで挟持される。従って、切断機構６では前後に纏まった状態で茎葉を切断できるので、切り口を水平の状態に揃えることができるのである。
【００３１】
横搬送装置７は、図３、図１６に示すように、外周にスポンジ等の弾性リングを装着した回転ローラ５７と、ベルトや多数の駆動ローラ等で大根を左右送りするベルトコンベヤ５８とで構成され、いずれも引抜きフレームＦに支持されている。つまり、下搬送機構５Ａで運ばれてくる大根は、その下部が回転ローラ５７に当たることで、吊下げ姿勢から後方倒れ姿勢に変更され、それから下搬送機構５Ａの挟持が無くなることにより、ベルトコンベヤ５８始端では茎葉が後向きとなる横臥姿勢に変更されることになる。そして、ベルトコンベヤ５８で横臥姿勢の大根を機体左側から右側に横送りする間に、補助作業者が作業台１４上のコンテナ１５に大根を順次回収するのである。
つまり、横送り機構であるベルトコンベヤ５８が、茎葉が切除された大根を横臥姿勢に姿勢変更して受け止め載置する受け面Ｕに相当する。
【００３２】
図１、図２に示すように、油圧式の昇降シリンダ６１で駆動されるリフトアーム５９と引抜きフレームＦとを連結リンク６０を介して連動連結するとともに、引抜きフレームＦと切刃フレーム３８とをターンバックル６２を介して連動連結してある。ターンバックル６２上部の引抜きフレームＦとの連結点Ｒ1 と第１揺動支点Ｘとの距離よりも、ターンバックル６２下部の切刃フレーム３８との連結点Ｒ2 と第２揺動支点Ｙとの距離が十分に短いので、引抜きフレームＦの昇降量に比べて切刃フレーム３８の昇降量が著しく大きくなる不等辺リンク機構に構成されている。従って、土切り刃２が土中深くに位置する作業姿勢（図１参照）から、昇降シリンダ６１を伸長駆動させて、引抜きフレームＦを上昇させると切刃フレーム３８はより大きく上昇されて、土切り刃２下端が十分に対地浮上した非作用姿勢（図２参照）となるように構成されている。
【００３３】
伝動系を概略説明すると、エンジン動力はミッション１３に入力されてクローラ走行装置８に伝わるとともに、入力軸１３ａから第１揺動支点Ｘのカウンタプーリ３５、第１伝動軸３６、第２伝動軸３７を介して引抜収穫部Ａに伝動される。第２伝動軸３７からは、分配連動機構６３を介して、縦回し式引起し機構１Ａ用の駆動軸６４、及び横回し式引起し機構１Ｂ用の駆動軸６５，６５に伝達されるとともに、連動チェーン８０を介して引抜き装置３の後輪体４４に伝達される。連動チェーン８０で駆動される上下の中間軸８１と下搬送機構５Ａ後側の輪体４９とが３箇所の第１，第２，第３の各チェーン８２，８３，８４を介して連動されるとともに、第２，第３チェーン８３，８４の共有軸８５で上搬送機構５Ｂと茎葉搬送装置ｈとを駆動し、左側の第１チェーン８２で切断装置６のカッター軸５６ａを駆動する構造である。カッター刃５６を右側に配置し、右側の第１チェーン８２で駆動させる構造でも良い。
【００３４】
〔別実施形態〕
中間転輪５０や前側輪体４８をスライド移動させて付勢及び後退変位可能に構成するものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】大根収穫機の側面図
【図２】引抜収穫部を対地浮上させた状態の大根収穫機の側面図
【図３】大根収穫機の平面図
【図４】引起し装置の構造を示す側面図
【図５】引起し装置の構造を示す平面図
【図６】縦回し式引起し機構の上下調節構造を示す斜視図
【図７】土切り刃の駆動構造を示す側面図
【図８】土切り刃を示す正面図
【図９】引抜装置及び後方搬送装置を示す平面図
【図１０】位置揃え搬送装置の構造を示す平面図
【図１１】絞り込み機構の作用を示す平面図
【図１２】下搬送機構の挟持作用を示す図
【図１３】引抜き装置の引抜き作用を示す図
【図１４】横回し式引抜き機構の構造を示す正面図
【図１５】茎葉の切断状態を示す正面図
【図１６】大根の吊下げ姿勢から横臥姿勢への変換作用図
【符号の説明】
３ 引抜装置
４ 後方搬送装置
５Ｂ 切断用搬送機構
６ 切断機構
４２ 無端回動帯
７１ 抵抗部材
７２ バネ
ｓ 切断装置
ｄ 支点
Ｄ 絞り込み機構

Claims (2)

1. 圃場に植えられた根菜をその茎葉を挟持して引き抜く引抜装置と、引き抜かれた根菜をその茎葉を左右一対の無端回動帯で挟持しての吊下げ姿勢で後方上方に搬送する後方搬送装置と、この後方搬送装置からの根菜の茎葉を切除する切断装置とを備えた根菜収穫機であって、
   前記切断装置を、前記後方搬送装置から送られてくる根菜の茎葉を挟持し直して吊下げ搬送する切断用搬送機構と、この切断用搬送機構で搬送されている根菜の茎葉を切断する切断機構とで構成するとともに、
   前記切断用搬送機構の始端に、茎葉の搬送方向への広がりを規制して該茎葉の搬送方向幅を狭める絞り込み機構を設けてある根菜収穫機。
2. 前記絞り込み機構を、上下方向の支点回りに所定範囲で揺動可能な抵抗部材と、この抵抗部材を前記切断用搬送機構の始端における茎葉の搬送経路に張出した作用位置に付勢するバネとを備えるとともに、その付勢力に抗して前記抵抗部材が搬送方向下手側へ後退変位可能に設定することで構成してある請求項１に記載の根菜収穫機。

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