JP2006320211A - 根菜類収穫機 - Google Patents

Abstract

【課題】
根菜類の収穫機において、根菜類の茎葉の中で地面に沿って垂れている垂れ葉を拾い上げ、挟持搬送ベルトに案内することで、切断装置で確実に切断し、残葉が付着する根部を少なくすることを課題とする。
【解決手段】
根菜類の茎葉を引き起こすラグ３５ａと、圃場内の作物を掘り起こす掘り起こし刃と、掘り起こした根菜類の茎葉を挟持して機体後方に搬送する挟持搬送装置９Ｌ，９Ｒとを備え、掘り起し刃は機体側に取り付けるアーム部５０と、根菜類の根部の周囲の土を掘り起こす掘り起こし部５１と、前記アーム部５０の前部から上方に形成する支持板５２とから構成し、支持板５２の支持部Ｙは前後方向にわたって後ろ上がりに形成し、該支持部Ｙの前端部５２ｄを前記ラグ３５ａの周回軌跡の下端位置Ｇより下位に位置する構成と共に、支持部Ｙの後端部５２ｃを前記ラグ３５ａの周回軌跡の下端位置Ｇよりも上位に位置する構成とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、人参や大根等の根菜類を収穫する根菜類収穫機に関するものである。

特許文献１には、上下方向に周回軌跡する多数のラグを備える引起装置で根菜類の茎葉を引き起こしながら、掘起し刃が上下揺動動作して圃場内で生育した作物の周辺の土を解して作物を掘り起こし、挟持搬送ベルトで根菜類の茎葉を挟持して後方に搬送し、切断装置で茎葉を切断し、収容容器に収容する根菜類収穫機が記載されている。
特開２００２−５８３１６号公報

図５の（ロ）に示すように畝等の圃場Ｕで生育している根菜類の茎葉Ｑは圃場内の根部Ｘから上方に向かって生えているが、茎葉Ｑの中には略地面に沿って垂れている状態のいわゆる垂れ葉Ｑ１があり、これら垂れ葉Ｑ１はラグの周回軌跡よりも低い位置になり引起装置で引き起こしきれない場合がある。そうなると、挟持搬送ベルト１００で挟持されない状態で機体後方に搬送され、図５の（イ）に示すように切断装置１０１で茎葉Ｑが切断される時にも切断されず、いわゆる残葉として根部Ｘに付いたまま収容容器に収容される場合がある。

本発明は、このような垂れ葉Ｑ１を拾い上げ、挟持搬送ベルト１００に案内して挟持されるようにすることで、切断装置１０１で確実に切断することで残葉が付着する根部を少なくすることを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１記載の発明は、圃場（Ｕ）に植生する根菜類の茎葉（Ｑ）を上下方向に周回する複数のラグ（３５ａ）で引き起こす横引き起こし装置（３５）と、圃場内の作物を掘り起こす掘り起こし刃（Ｄ）と、該掘り起こし刃（Ｄ）で掘り起こした根菜類の茎葉（Ｑ）を挟持して機体後方に搬送する挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）と、挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）の搬送終端側にあって挟持する根菜類の茎葉（Ｑ）を切断する切断装置（３１）とを備える根菜類収穫機において、前記掘り起し刃（Ｄ）は機体側に取り付けるアーム部（５０）と、該アーム部（５０）の前部から下方に形成し圃場（Ｕ）内の根菜類の根部（Ｘ）の周囲の土を掘り起こす掘り起こし部(５１)と、前記アーム部(５０)の前部から上方に形成し根菜類の茎葉Ｑを支持する支持部を備える支持板(５２)とから構成するものであって、該支持板(５２)の支持部（Ｙ）は前後方向にわたって後ろ上がりに形成し、該支持部（Ｙ）の前端部（５２ｄ）を前記ラグ（３５ａ）の周回軌跡の下端位置Ｇより下位に位置する構成と共に、支持部（Ｙ）の後端部（５２ｃ）を前記ラグ（３５ａ）の周回軌跡の下端位置（Ｇ）よりも上位に位置する構成とし、該支持部（Ｙ）の後端部（５２ｅ）を挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）の搬送始端部（Ｓ）の近傍に設けたことを特徴とする根菜類収穫機とする。

請求項２記載の発明は、支持部（Ｙ）の後端部（５２ｅ）はアーム部（５０）と離間して形成し、支持部（Ｙ）とアーム部（５０）との間に空間部（Ｔ）を形成したことを特徴とする請求項１記載の根菜類収穫機。

請求項３記載の発明は、支持部（Ｙ）を上下方向に複数段形成したことを特徴とする請求項２記載の根菜類収穫機とする。

請求項１記載の発明によると、支持部（Ｙ）の前端部（５２ｄ）を前記ラグ(３５ａ)の周回軌跡の下端位置（Ｇ）より下位に位置する構成とすることで、ラグ（３５ａ）では引き起こせない地面に沿って垂れている垂れ葉（Ｑ１）を拾い上げることができる。また、該支持板(５２)の支持部（Ｙ）は前後方向にわたって後ろ上がりに形成することで、拾い上げた垂れ葉（Ｑ１）を徐々に持ち上げ、さらに支持部（Ｙ）の後端部(５２ｅ)を前記ラグ（３５ａ）の周回軌跡の下端位置（Ｇ）よりも上位に位置し、挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）の搬送始端部（Ｓ）の近傍に設けたことで、持ち上げた垂れ葉（Ｑ１）を挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）に引き継ぎやすくなるため、挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）で挟持し損ねて切断装置（３１）で切断されないで根部に付いたままのいわゆる残葉がある根菜類の数を減少させることができる。

請求項２記載の発明によると、該支持部（Ｙ）とアーム部(５０)との間に空間部（Ｔ）を形成したことで掘り起し刃（Ｄ）で掘り起こした土が支持板（５２）で塞き止められることなく空間部（Ｔ）より未堀側に排出されるため、掘り起こされた土が挟持搬送装置(９Ｌ)，（９Ｒ）の挟持始端部（Ｓ）付近に堆積して挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）内に入り込んで作物を挟持し難くなることを防止することができる。

請求項３記載の発明によると、支持部（Ｙ）を上下方向に複数段形成することで長さの異なる垂れ葉(Ｑ１)に応じて適切な位置で支持して持ち上げることができるため、挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）に引き継ぎやすくすることができる。

本発明を実施するための最良の形態の一つとして、人参等の根菜類を圃場から収穫する根菜類収穫機がある。以下に、本発明を実施した根菜類収穫機について詳細に説明する。
図面に示した根菜類収穫機１は、機体を自走させる走行装置２と、搭乗した操縦者によって操作される操作具を配置した操縦部３と、圃場に植生する根菜類Ｘの茎葉Ｑ部を引き起こす引起こし装置２２と，挟持して後側斜め上方に搬送して引抜き収穫する収穫部４と、収穫物を収容する容器Ｃを設置可能とする収容部５と、前記収穫部４から収穫物を受け取って前記収容部５に搬送する搬送部６と、収穫物を収容した容器を複数体載置可能とする収穫物載置部７とを設けた構成としている。

また、前記走行装置２は駆動回転する左右一対のクローラ８Ｌ，８Ｒを備え、前記収穫部４は機体の左右一方側に配置し、前記収穫物載置部７は機体の左右他方側に配置し且つ該収穫物載置部７を配置した側のクローラ８Ｒの左右外端部より収穫物載置部７の左右外端部が左右方向外側に位置する状態に配置している。そして、前記収穫物載置部７を配置した側のクローラ８Ｒの接地部を左右反対側のクローラ８Ｌの接地部より下方に位置する状態に下動可能に設けている。

以下に、根菜類収穫機１の各部の具体的な構成を説明する。
走行装置２は、駆動回転する左右一対のクローラ８Ｌ，８Ｒにより構成している。このクローラ８Ｌ，８Ｒの駆動機構は、まず、操縦部３の操縦座席１２の下側に配置したエンジンの動力が、機体前部の低位置に設けたミッションに伝動し、ミッションから左右両側に延出させた走行駆動軸が駆動回転し、この走行駆動軸の左右両外端部に取り付けた駆動スプロケット１４，１４が駆動回転して左右のクローラ８Ｌ，８Ｒが駆動される構成となっている。クローラ８Ｌ，８Ｒは、駆動スプロケット１４，１４と機体後部側の転動輪１５，１５、そして、その転動輪１５，１５と駆動スプロケット１４，１４との間に取り付けた転輪１６，１６の周りに巻き掛けて取り付けている。

収穫部４は、根菜類の茎葉Ｑ部を挟持して搬送する搬送作用部として左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒからなる挟持搬送装置９を備える。この左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒは、機体前部側の左右に軸架した左右遊動プーリ２０Ｌ，２０Ｒと、機体後部側の左右に設けた左右駆動プーリ２１Ｌ，２１Ｒとを巻回し、且つ、当該左右挟持搬送ベルトの互いに左右対向する周側面が互いに圧接する状態で回転するように構成している。左右駆動プーリがエンジンからの動力を受けて駆動回転すると左右挟持搬送ベルトが互いに圧接するベルト面が後方に移動するよう互い反対方向に回転して、左右のベルトの互いに圧接するベルト面の間に、根菜の茎葉Ｑ部の基部（根部Ｘの肩に近い部分）を挟持して吊り下げ状態で搬送するものとなる。

この収穫部４の後部は機体後部側に設けた左右横軸２９回りに回動自在に取り付け、そして、油圧シリンダ３０によって左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの前部を上下動できる構成としている。従って、左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの搬送作用部の搬送始端部を地面の高さ変動、搬送作用部が保持しようとする根菜類の茎葉Ｑ部の状態に合わせて、容易に上下調節できる。

また、収穫部４には、根菜類の茎葉Ｑ部を切断して根部から取り除くために切断する切断装置３１も設けている。左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒで根菜類を搬送する途中で根菜類の茎葉Ｑ１部を引継いで挟持して機体後方水平状に搬送する排葉ベルト３２，３２を、左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの終端部分の下方に略水平姿勢で左右一対に設けている。また、この排葉ベルト３２，３２に茎葉Ｑ部を引継ぎ搬送するときに、根菜類の根部Ｘの上端部に係合して根菜類の上昇を規制し根菜類の高さを切断装置３１に対して設定高さに揃えるための位置揃えベルト３３，３３を設けている。この位置揃えベルト３３，３３の後端部後方に、切断装置３１の左右一対の円板状の切断刃を配置し、挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒで搬送されてきた根菜の茎葉Ｑ部の基部を切断する。切断された根菜類の根部Ｘは下方に落下し、茎葉Ｑ部は排葉ベルト３２，３２で機体後方に搬送されて機体後部側の搬送部６から排出される構成である。

搬送部６は、切断装置３１の下方に位置し機体の左右内側方向に根菜類を搬送する第一コンベア３６と、該第一コンベア３６の前側に並行するように位置して第一コンベア３６の移送方向と同方向に根菜類を移送する第二コンベア３７と、該第二コンベア３７の搬送終端部から機体後方に向けて延びて同方向に根菜類を移送する第三コンベア３８とを備えた構成としている。

なお、第一コンベア３６を平坦な面を有するベルトコンベアで構成し、その移送下手側のベルト上面に下側がベルト回転方向と同方向に向って駆動回転する残葉処理ローラ３９を、該ローラ前端部側が後端部側に比べて左右方向において機体内側になるように平面視傾斜状態で配置して設けている。

また、収容部５のコンテナ交換作業と第三コンベア３８で搬送される根菜類から不良品を取り除く選別作業を行う作業者が機体上に搭乗するための搭乗部２５を設けている。搭乗部２５には、作業者が機体上に容易に搭乗し作業が行えるようシート２７を設けている。更に、搭乗部２５の左右方向機体外側部に機体前部から機体後部にわたってコンテナＣを前後一列に複数載置できる収穫物載置部７を設けていて、この積載部７上に収穫物で満杯のコンテナＣを載置しながら収穫作業を進めることで能率よく作業が行えるものとなる。この収穫物載置部７は、機体内側に回動可能に取り付けて折畳み可能な構造等にすることで機体内側に収納可能に設けている。

左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの前側には、前後方向突出する多数のラグ３４ａを縦引起しケース３４ｂに沿って上下方向に周回させて茎葉Ｑ部を引起す縦引起し装置３４と、左右方向に突出する多数のラグ３５ａを横引起しケース３５ｂに沿って上下方向に周回させて茎葉Ｑ部を引起す横引起し装置３５と、茎葉Ｑを分草する分草管６１とを設けている。

掘り起こし刃Ｄは前後方向に伸びるアーム部５０と、アーム部５０の前部より屈曲して下方に伸びる掘り起し部５１と、アーム部５０の前部より上方に設ける支持板５２とから構成され、アーム部５０は設定軌跡で上下方向に揺動する揺動アーム５３に取り付ける構成としている。そして、掘り起こし刃Ｄは左右挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの搬送始端側の下方で、かつ、搬送始端部Ｓの左右両側に一対設けている。そして、根菜類の根部Ｘの周囲の土を掘り起こす掘り起こし部５１の下部は上部よりも機体内側の位置に入り込む構成としている。

支持板５２はアーム部５０に取り付ける取り付け部Ｊと後述する作物の垂れ葉Ｑ１を持ち上げ支持する支持部Ｙとから構成されている。具体的にはアーム部５０に取り付ける取り付け部５２ａと、取り付け部５２ａの前部より斜め後ろ上がりに傾斜して形成する第一支持部５２ｂと構成され、側面視で略くの字型に形成し、第一支持部５２ｂと取り付け部５２ａとの間には後ろ広がりの略三角状の空間部Ｔを形成している。そして、第一支持部５２ｂの後端部５２ｅを挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの搬送始端部Ｓの近傍に位置する構成としている。なお、本実施例の支持板５２の第一支持部５２ｂの上方にはさらに後ろ上がりに傾斜しながら機体内側に向けて延ばすよう形成する第二支持部５２ｃを取り付けている。

本実施例の支持板５２は図４（イ）に示すようにアーム部５０よりも肉厚を薄く形成している。そのため、掘り起こし部５１が掘り起こす土を持ち上げ難くして掘り起こした土が挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒに入り込み難くしている。また、支持板５２の前端部５２ｄを鋭角Ａ状に形成すると共に、支持板５２の前端部５２ｄの高さ位置を掘り起こし部５１の上部と略同じ高さに形成することで、支持板５２の前端部５２ｄは収穫作業時に圃場Ｕ内に抵抗が少なくスムーズに入ることができ、かつ、垂れ葉Ｑ１を下から持ち上げることができる構成としている。そして、掘り起こし部５１と支持板５２は側面視で鈍角Ｈ状に形成することで、雑草が支持板５２に巻きつきにくくする構成である。

また、支持部５２ｂの前端位置５２ｄは、掘り起こし刃Ｄが揺動上死点位置(図３実線位置)及び揺動下死点(図３仮想線位置)のいずれのときにも横引き起こし装置３５のラグ３５ａの周回軌跡の下端位置Ｇよりも常に下位の位置にあり、支持部５２ｂの後端位置５２ｅは挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの搬送始端部Ｓの近傍にあって、かつ、ラグ３４ａの周回軌跡の下端位置Ｇよりも上位の位置になる構成としている。

８０は茎葉Ｑを掻き込む掻き込み回転盤で、図３に示すように機体側面視で掻き込み回転盤８０の始端部と支持部５２ｂの後端位置５２ｅとをラップさせることで茎葉Ｑ、垂れ葉Ｑ１の引継ぎを良好にしている。

次に根菜類の収穫作業について説明する。
根菜類収穫機１は走行しながら圃場の根菜類を連続して掘り起こして収穫していく。
まず、縦引起し装置３４のラグ３４ａと横引起し装置３５のラグ３５ａとが上下方向に周回して圃場Ｕから植生する茎葉Ｑを掻き上げる。そして、掘り起こし刃Ｄが圃場Ｕ内の根部Ｘの周囲の土を掘り起こして根部Ｘを持ち上げ、挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒが茎葉Ｑを挟持し、掘り起こされた土は空間部Ｔから未堀側に向かって排出される。そのとき、縦引起し装置３４や横引起し装置３５で引き起こせない垂れ葉Ｑ１、すなわち、縦引起し装置３４、又は横引起し装置３５のラグ３４ａ，３５ａの周回軌跡の下端部Ｇよりも低い位置で垂れている垂れ葉Ｑ１は、ラグの周回軌跡より下側を揺動する第一支持部の前端部５２ｄが拾って持ち上げられ、第一支持部の後端５２ｅを経て挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの挟持始端部Ｓまで案内される。そして、垂れ葉Ｑ１は茎葉Ｑと同様挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒに挟持される。なお、垂れ葉Ｑ１の中でも比較的長い垂れ葉Ｑ１は第二支持部５２ｃで支持され持ち上げられ、比較的短い垂れ葉は第一支持部５２ｂで支持され持ち上げられる。

挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒで機体後方に向かって搬送された根菜類は切断装置３１で茎葉Ｑと根部Ｘとに切断分離され、根部Ｘは下方に落下し、茎葉Ｑは排葉ベルト３２，３２で機体後方に搬送されて機体後部側から排出される。

根部Ｘは第一コンベア３６に落下し、第一コンベア３６によって根部Ｘが移送される。そして、搬送終端側の残葉処理ローラ３９に当ると、第一コンベア３６の前側に配置した第二コンベア３７上に排出されるようになるが、切断装置３１によって切断された後に根部Ｘ側に残葉が残っている場合には、第一コンベア３６のベルト上面と残葉処理ローラ３９との間に引き込まれて取り除かれることになる。

第一コンベア３６から第二コンベア３７上に排出された根菜類の根部Ｘは、更に、第二コンベア３７によって同方向（機体右側方向）に移送され、次いで、第三コンベア３８によって機体後方に向けて移送されて、第三コンベア３８の移送終端部後方に配置した収容部５に載置したコンテナＣ内に排出される。

本実施例のように支持部Ｙの前端部５２ｄをラグ３５ａの周回軌跡の下端位置Ｇより下位で揺動する構成とすることで、ラグ３５ａでは引き起こせない地面に沿って垂れている垂れ葉Ｑ１、あるいは地中に入り込んでいる垂れ葉を拾い上げることができる。また、該支持板５２の支持部Ｙは前後方向にわたって後ろ上がりに形成することで、拾い上げた垂れ葉Ｑ１を徐々に持ち上げ、さらに支持部Ｙの後端部５２ｅを前記ラグ３５ａの周回軌跡の下端位置Ｇよりも上位に位置し、挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの搬送始端部Ｓの近傍に設けたことで、持ち上げた垂れ葉Ｑ１を挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒに引き継ぎやすくなるため、挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒで挟持し損ねて切断装置３１で切断されずに根部Ｘに付着するいわゆる残葉がある根菜類を減らすことができる。

また、第一支持部５２ｂとアーム部５０との間に空間部Ｔを形成したことで掘り起こし刃Ｄで掘り起こした土が支持板５２で塞き止められることなく空間部Ｔより未堀側に排出されるため、掘り起こされた土が挟持搬送ベルトの挟持始端部Ｓ付近に堆積して挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒ間に入り込んで茎葉Ｑを挟持し難くなることを防止することができる。
支持部Ｙを上下方向に複数段形成することで長さの異なる垂れ葉Ｑ１に応じて適切な位置で支持して持ち上げることができるため、挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒに引き継ぎやすくすることができる。

本実施例の支持板５２を掘り起こし刃Ｄに設けることで、垂れ葉Ｑ１を拾い上げるための案内軸等を別途取り付ける必要が無く、また、揺動しながら垂れ葉Ｑ１を拾い上げるため、機体に取り付けられた固定の垂れ葉用の案内軸等を設ける構成と比較しても垂れ葉を拾いやすい。

なお、本実施例の支持部Ｙの別実施例として、第一支持部５２ｂと第二支持部５２ｃを挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒの挟持位置側、すなわち、内側に向かって曲げることにより垂れ葉Ｑ１を確実に挟持搬送ベルト９Ｌ，９Ｒに搬送できる構成としても良い。

本発明は、根菜類の収穫機について記載されているが、圃場内に根部があり、根部から圃場外に茎葉部が生えている野菜の収穫機としても利用可能である。

根菜類収穫機の左側面図 根菜類収穫機の平面図 発明の要部の拡大図 （イ）掘り起こし刃の平面図 （ロ）掘り起こし刃の左側面図 （ハ）掘り起こし刃の正面図 （イ）挟持する根菜類の茎葉を切断装置で切断することを説明する図 （ロ）圃場（畝）で根菜類が植生していることを説明する図

符号の説明

１ 根菜類収穫機
２ 走行装置
３ 操縦部
４ 収穫部
５ 収容部
６ 搬送部
７ 収穫物載置部
３５ 横引起し装置
３５ａ ラグ
９Ｌ，９Ｒ 挟持搬送装置
３１ 切断装置
５０ アーム部
５１ 掘り起こし部
５２ 支持板
５２ｄ 支持部の前端部
５２ｅ 支持部の後端部
Ｓ 挟持搬送装置の搬送始端部
Ｙ 支持部
Ｕ 圃場
Ｑ 茎葉
Ｄ 掘り起こし刃

Claims (3)

1. 圃場（Ｕ）に植生する根菜類の茎葉（Ｑ）を上下方向に周回する複数のラグ（３５ａ）で引き起こす横引き起こし装置（３５）と、圃場内の作物を掘り起こす掘り起こし刃（Ｄ）と、該掘り起こし刃（Ｄ）で掘り起こした根菜類の茎葉（Ｑ）を挟持して機体後方に搬送する挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）と、挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）の搬送終端側にあって挟持する根菜類の茎葉（Ｑ）を切断する切断装置（３１）とを備える根菜類収穫機において、前記掘り起し刃（Ｄ）は機体側に取り付けるアーム部（５０）と、該アーム部（５０）の前部から下方に形成し圃場（Ｕ）内の根菜類の根部（Ｘ）の周囲の土を掘り起こす掘り起こし部(５１)と、前記アーム部(５０)の前部から上方に形成し根菜類の茎葉Ｑを支持する支持部を備える支持板(５２)とから構成するものであって、該支持板(５２)の支持部（Ｙ）は前後方向にわたって後ろ上がりに形成し、該支持部（Ｙ）の前端部（５２ｄ）を前記ラグ（３５ａ）の周回軌跡の下端位置Ｇより下位に位置する構成と共に、支持部（Ｙ）の後端部（５２ｃ）を前記ラグ（３５ａ）の周回軌跡の下端位置（Ｇ）よりも上位に位置する構成とし、該支持部（Ｙ）の後端部（５２ｅ）を挟持搬送装置（９Ｌ），（９Ｒ）の搬送始端部（Ｓ）の近傍に設けたことを特徴とする根菜類収穫機。
2. 支持部（Ｙ）の後端部（５２ｅ）はアーム部（５０）と離間して形成し、支持部（Ｙ）とアーム部（５０）との間に空間部（Ｔ）を形成したことを特徴とする請求項１記載の根菜類収穫機。
3. 支持部（Ｙ）を上下方向に複数段形成したことを特徴とする請求項２記載の根菜類収穫機。

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