JP2014082968A - 根菜収穫機 - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく土中から根菜を浮き上がらせて、確実に引抜き搬送部に挟持させ低動力で掘りあげる収穫性能の良い根菜収穫機を提供する。
【解決手段】堀上体は左右２本延設されたビーム２０と、ビーム２０内側下方端部に取付けたヘラ２１とで構成され、ヘラ２１は正面視左右対称に逆八の字状に設けられるとともに、前方から後方に尻上がりに傾斜していて、左右のヘラ２１前端部には掘削刃２１２が位置し、掘削刃２１２から連続してヘラ２１前方部に一定幅の平行部２１３を設け、平行部２１３から後方に行くに従って内側に徐々に広くなる突設部２１４を設け、突設頂部から後端部２１５に向け徐々に狭くなる形状である根菜収穫機による。
【選択図】 図４

Description

本発明は、畝に沿って列状に栽培されているゴボウ等の長尺の根菜を収穫する根菜収穫機に関する。

従来、畝に沿って列状に栽培されているゴボウ等の長尺の根菜に対して、この根菜の近傍の土を掘り上げて土とともに根菜を浮き上がらせ、プーリにより回転する一対の挟持ベルト（挟持部）で浮き上がらせた根菜を挟持搬送して収穫を行う根菜収穫機が普及している。例えば、特許第３２３５００７号公報（従来技術１）、特開２００１−２０４２１６号公報（従来技術２）、特開２００１−２０４２１６号公報（従来技術３）に記載の収穫機が公知である。

特許第３２３５００７号公報（従来技術１） 特開２００１−２０４２１６号公報（従来技術２） 特開２００１−２０４２１６号公報（従来技術３）

従来技術の様な収穫機で収穫する場合、根菜の近傍の土を掘り上げて土とともに根菜を浮き上がらせ、浮き上がった根菜をエンドレスで回転する挟持ベルトよりなる引抜き搬送部により、根菜の上部を挟持して抜き上げて収穫するものであるが、土とともに根菜を浮き上がらせることに不具合が生じると、引抜き搬送部の挟持ベルトで挟持ができず引抜き不良となる場合や、浮き上がった根菜を挟持するタイミングがずれると挟持できずに落として土中に残す場合が発生する。このため、精度よく土中から根菜を浮き上がらせて、確実に引抜き搬送部に挟持させ低動力で掘りあげる収穫性能の良い根菜収穫機が要望されていた。このため本発明は、このような問題を解決すべくなされたものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の根菜収穫機は、列状に栽培されている根菜の土中近傍を進行して該根菜を浮き上がらせる掘上体と、該掘上体よりも進行方向後方側上方に位置し、該掘上体により浮き上がった根菜の上部を挟持して前記根菜を引き抜き搬送する引き抜き搬送部とを有する根菜収穫機において、堀上体は根菜収穫機本体フレームから下方に向け左右２本延設されたビームと、該ビーム内側下方端部に取付けられ土とともに根菜を上方に浮き上がらせる為のヘラとで構成され、該ヘラは正面視掘り取り根菜を中心に左右対称に逆八の字状に設けられるとともに、前方から後方に向け尻上がりに傾斜していて、左右それぞれのヘラ前端部には掘削刃が位置し、正面視掘削刃から連続してヘラ前方部に一定幅の平行部を設け、平行部から後方に行くに従って内側に徐々に広くなる突設部を設け、突設頂部から後端部に向け徐々に狭くなる形状である根菜収穫機である。

請求項２記載の根菜収穫機は、引き抜き搬送部の搬送ベルトは前方が低く後方が高い尻上がりに傾斜して設けられ、ヘラの尻上がりに傾斜した傾斜角度は、前記引き抜き搬送部の搬送ベルト傾斜角度と略同一又はこれより小さい角度に設けられていることを特徴とした請求項１記載の根菜収穫機である。

請求項３記載の根菜収穫機は、請求項１乃至請求項２記載の何れかの根菜収穫機において、根菜収穫機本体フレームから下方の土中に垂下された左右ビームは、ビーム上方前方に位置する進行方向と直行する水平軸を中心に前後に揺動自在に設けられているものである。

請求項４記載の根菜収穫機は、請求項１乃至請求項３記載の何れかの根菜収穫機において、ビーム内側下方端部に取付けられたヘラのビームに対する側面視傾斜取付角度を、変更可能に設けてあるものである。

請求項５記載の根菜収穫機は、請求項１乃至請求項４記載の何れかの根菜収穫機において、ビームは、正面視、ヘラ取付部から上方に向って、左右それぞれ外側に傾斜して設けられているものである。

請求項１に係る発明によれば、前端部の掘削刃と連続する一定幅の平行部により安定した土中への刺さり込みを維持するとともに、根菜を左右対称に逆八の字状に設けられたヘラ中央部に誘導する。さらに、ヘラは、平行部から後方に尻上がりに傾斜しながら行くに従って内側に徐々に広くなる突設部を設けたことにより、ヘラ前方部の左右２本のビームで縦に切断された根菜周辺の土壌は、根菜とともに無理なく徐々に上方への押し上げ力が作用し、効率よく上方に押し上げできる。さらに、突設頂部から後端部に向け徐々に狭くなる形状であることにより、一旦上方に浮き上がった土壌を下方に逃がし、引抜き搬送部の搬送ベルトが根菜を挟持しやすいように根菜の上部を土部分から露出させることができ、根菜の挟持精度が向上する。

請求項２に係る発明によれば、ヘラの尻上がりに傾斜した傾斜角度は、引き抜き搬送部の搬送ベルト傾斜角度と略同一又はこれより小さい角度に設けられていることにより、引き抜き搬送部で挟持された後、持上げられた土壌によって搬送ベルト傾斜角度を越えて上方に押し上げることが起きないため、根菜の挟持精度が向上する。

請求項３に係る発明によれば、垂下された左右ビームは、ビーム上方前方に位置する進行方向と直行する水平軸を中心に前後に揺動自在に設けられていることにより、ビーム下方のヘラ部を前後に往復動させるとともに、ビーム前方端縁を前後に往復動させるため、根菜側方の土壌を左右のビーム内の幅に容易に縦に切断してヘラにより上方に効率よく低動力で持上げることができる。

請求項４に係る発明によれば、ヘラのビームに対する側面視傾斜取付角度を、変更可能に設けてあることにより、多様な作業条件や土壌条件に対応することができる。

請求項５に係る発明によれば、ビームは、正面視、ヘラ取付部から上方に向って、外側に傾斜して設けられていることにより、ヘラにより持上げられた土壌は上方に行くほど側方からのビームの抵抗が少なくなり、低動力で土壌及び根菜を浮き上がらせることができる。

本発明の根菜収穫機の作業時の左側面図である。 本発明の根菜収穫機の一部断面した左側面図である。 本発明の根菜収穫機の引き抜き搬送部を省略した平面図である。 堀上体の要部正面図である。 堀上体の側面図である。 ヘラの側面図である。

実施の一形態を、図１乃至図６に基づいて説明する。本実施の形態は、根菜がゴボウである場合の実施例である。

図１は、本発明の一例を示した根菜収穫機の収穫作業状態の左側面図である。図２は、本発明の根菜収穫機の一部断面した左断面図である。本発明の根菜収穫機は、圃場に形成された栽培畝に列状に栽培されている根菜（ゴボウ）Ａを収穫するためのものである。根菜収穫機は、トラクタ（図示せず）の後方側に設けられた三点リンク機構に連結され作業が行なわれる。根菜収穫機は、掘上体２としてのビーム２０及びヘラ２１と引抜き搬送部３とストッカ４とを備える。トラクタが栽培畝に沿って走行すると、ヘラ２１が根菜（ゴボウ）Ａとこの周辺の土とを地表面ＧＬに向けて浮き上がらせる。引抜き搬送部３は、ヘラ２１の後方かつ上方に配置され、ヘラ２１によって浮き上がった根菜（ゴボウ）Ａの上部を挟持し、根菜（ゴボウ）Ａを栽培畝から引き抜いて根菜収穫機の後方側に搬送する。ストッカ４は、引抜き搬送部３の後方かつ下方に配置され、引抜き搬送部３により搬送された根菜（ゴボウ）Ａを収納する。ストッカ４に収納された根菜（ゴボウ）Ａの重量が所定以上になると、ストッカ４の底部が開き、収納された根菜（ゴボウ）Ａがまとまった状態で地表面ＧＬに落下する。

根菜収穫機前方部には、トラクタ後方の三点リンク機構に連結するためのトップマスト１０の前方端に設けたトップリンクピン１１とその下方左右に設けたロアリンクピン１２が設けられていて、トラクタに装着されると固定フレーム１はトラクタに固定される。

図３は、本発明の根菜収穫機の引抜き搬送部を省略した一部断面で示した平面図である。図４は、根菜収穫機の堀上体の要部正面図である。なお、図３や図４では、根菜収穫機の構成の一部のみが示され、その他の部分は省略されている。

固定フレーム１には、車幅方向に延びる横パイプ１８が含まれる。横パイプ１８の外周には、スライドフレーム１３の支持パイプ１３１が摺動自在に取付けられる。この支持パイプ１３１は、スライドフレーム１３の一部をなしている。スライドフレーム１３の後端部には、進行方向と直交する水平軸１５０を介して揺動アーム１５１が回動自在に設けられる。スライドフレーム１３は、固定フレーム１に固着されたシリンダ１３０によって車幅方向に動かされる。支持パイプ１３１の摺動に伴って、スライドフレーム１３と揺動アーム１５１とが一緒に車幅方向にスライドする。

揺動アーム１５１には、ビーム２０が正面視左右に対称に２本取付けられる。ビーム２０は、上下方向に延びる長尺をなす。ビーム２０は、それぞれその下方部分が上方部分に対して前方かつ車幅方向の内側に位置するように傾斜し、揺動アーム１５１に対し固定される。スライドフレーム１３と揺動アーム１５１とが一緒に車幅方向にスライドすることにより、ビーム２０が固定フレーム１に対し左右車幅方向に移動できるため、トラクタを左右に移動させなくてもビーム２０を根菜（ゴボウ）Ａの植え付け条に容易に合わせる事ができる。

ヘラ２１は、ビーム２０の下端部に取付けられる。ヘラ２１は、後方に向かうにつれて上昇するよう傾斜し、平面視において前後方向に延び、正面視において逆八字状をなしている。ヘラ２１の前方側の端部には、掘削刃２１２が形成されていて、掘削刃２１２から連続してヘラ２１前方部に一定幅の平行部２１３を設け、平行部２１３から後方に行くに従って内側に徐々に広くなる突設部２１４を設け、突設頂部から後端部２１５に向け徐々に狭くなる形状である。図４に示すように掘り取り作業時の根菜（ゴボウ）Ａは正面視において左右のヘラ２１の中間に位置し、左右の突設部２１４の隙間は根菜（ゴボウ）Ａが通過できる間隔を設けてある。

掘り取り作業時には、ヘラ２１の前方の掘削刃２１２によって土壌に刺さり込み、これに続いて平行部２１３によって徐々に土壌を持上げ、さらにビーム２０で左右を切断された後の土壌を突設部２１４により上方への持上げ力を増加させ、根菜（ゴボウ）Ａとともに浮き上がらせ、根菜（ゴボウ）Ａの上部が引抜き搬送部３の搬送ベルト３０に挟持されると、その周辺の土壌を突設頂部から後端部２１５に向け徐々に狭くなる後方部の下方に少しずつ落下させる。

ヘラ２１後端部は、ヘラ２１の後方かつ上方に配置され前方が低く後方が高い尻上がりに傾斜して設けられた引き抜き搬送部３の搬送ベルト３０前方端部を巻着保持している従動プーリ３１下方部に位置して、該従動プーリ３１回転中心軸線３１０の延長線より前方で、従動プーリ３１回転中心軸線３１０と搬送ベルト３０中心線との交点を通る垂直線３１１より後方に位置する位置関係で構成されている。この構造により、根菜（ゴボウ）Ａの挟持姿勢が安定し、持上げられた土壌の排土がスムーズに行なわれ、引抜が確実に効率よく行なわれる。

図５及び図６に示すように、ビーム２０の下端部には、ヘラ２０の前方側を固定する前方固定孔２１１が進行方向と直交する方向に設けられ、これとヘラ２０前方側に設けた固定孔に固定ボルトを挿通させて回動可能に保持されている。また、ビーム２０の下端部から後方に板状のアームが固着して延設され、その後方部にヘラ２１を保持する為の固定孔が設けてありボルトを挿通させて固定する。本例の場合、固定孔はビーム２０側に２箇所のビーム側固定孔２００、ヘラ２１側に３箇所の固定孔２１０を設けてあり、前記前方固定孔２１１部を回動支点として上下回動させ、それぞれ重合する孔同士を選択して固定することにより、ビーム２０に対しヘラ２１の取り付け角度を変更することができる。図５の（ａ）は取り付け角度を最大にした状態で、（ｂ）は最小にして取り付けた状態を示したものである。作業条件や土質に合わせて取り付け角度を調整することにより、最適な掘り取り作業が行なえる。

本例においては、ヘラ２１の取り付け角度は、側面視２５度、２７．５度、３０度にそれぞれ変更可能であり、引抜き搬送部３の搬送ベルト３０の傾斜角度と略同一又はこれより小さい角度に設けられている。

スライドフレーム１３の上方には、入力軸１６や揺動ロッド１５２、ユニバーサルジョイント１７等の、動力を伝達したり分岐したりする動力伝達機構が配置される。動力伝達機構の一部はビーム２０を揺動させる揺動駆動部１５を構成していて、揺動ロッド１５２は、入力軸１６に回転軸を偏芯させて設けたクランク部１５４と上方部が連結されていて、入力軸１６の回転力を受けて上下に動く。揺動ロッド１５２の下端部は、前記揺動アーム１５１の前端部と揺動軸１５３により回動自在に連結されていて、揺動ロッド１５２が上下に動くと、後方側の水平軸１５０を支点に揺動アーム１５１が上下に揺動する。揺動アーム１５１の水平軸１５０後方側には上下方向に延びる長尺をなすビーム２０が固着されているため、ビーム２０は側面視水平軸１５０を中心に前後に回動して揺動する。

入力軸１６は、根菜収穫機の前方側に突出している。入力軸１６は、ユニバーサルジョイント（図示せず）を介して、トラクタに備わるＰＴＯ軸（図示せず）に取付けられる。トラクタから入力軸１６には、動力が入力伝達される。この動力の一部により、揺動ロッド１５２を介して、揺動アーム１５１が、水平軸１５０を中心に上下方向に回動する。

また、入力軸１６の後端にはユニバーサルジョイント１７が連結されていて、入力軸１６に入力された動力の一部を引抜き搬送部３に伝達し、引抜き搬送部３を駆動する。ユニバーサルジョイント１７は、所望の長さに伸縮できるようになっている。

入力軸１６の下方部である前記ビーム２０前方には、椀状の排土ディスク１４が配置される。排土ディスク１４は、スライドフレーム１３に取付けられ、平面視ハの字状に凹面を斜め前方に向けて根菜植え付け条を跨いで対称に設けられ、植え付け畝の掘り取り前根菜左右の土を左右に排除する。

スライドフレーム１３の後方部分は上方に延びていて、そこからは、保持フレーム３３が延びている。保持フレーム３３は、引抜き搬送部３を保持し、スライドフレーム１３とともに車幅方向にスライド移動する。引抜き搬送部３は、車幅方向に並んで対向する一対の搬送ベルト３０を備える。搬送ベルト３０は、無端であり、前方に位置する従動プーリ３１と後方に位置する駆動プーリ３２とに掛け渡され、側面視において後方に向け次第に上昇するよう延びている。また、搬送ベルト３０は、従動プーリ３１と駆動プーリ３２との間に位置する複数の支持プーリ３５により張られている。従動プーリ３１と駆動プーリ３２と支持プーリ３５は、搬送部フレーム３４に保持されている。根菜（ゴボウ）Ａは対向する一対の搬送ベルト３０の間に挟持され搬送される。

駆動プーリ３２は、ユニバーサルジョイント１７からの動力が伝達され動力が分配される引抜き搬送部３後方の上方に位置する動力分配部３６に連結されており、入力軸１６から入力されユニバーサルジョイント１７を介して伝達される動力により回転し、搬送ベルト３０で巻着された従動プーリ３１をも回転させる。

搬送部フレームは、ストッカ４も保持している。ストッカ４は、籠状をなしていて、引抜き搬送部３により搬送される根菜（ゴボウ）Ａを引抜き搬送部３の終端で根菜（ゴボウ）Ａの上部が放出されると、根菜（ゴボウ）Ａは、ストッカ４内に貯留される。貯留された根菜（ゴボウ）Ａが一定量貯留されると、根菜（ゴボウ）Ａの重さによって下方部が下方に回動する。これにより、ストッカ４からは、貯留されたゴボウＡが、一定量ずつまとめて放出される。

ここで、本実施の形態では、搬送ベルト３０が、図３に示すように、平面視において、後方端が、前方端に対して車幅方向に所定距離（例えば、栽培畝一個分）だけ偏位するよう、根菜収穫機の進行方向に対して斜めに延びている。そして、ストッカ４は、平面視において、搬送ベルト３０の長さ方向に延びるよう、根菜収穫機の進行方向に対して斜めに向けられている。このことにより、放出された根菜（ゴボウ）Ａは収穫前の畝から離された場所に落下して、次の畝の掘り取りに邪魔にならない。

図４は、栽培畝内を進行するビーム２０とヘラ２１及び搬送ベルト３０の位置関係を示した正面図である。根菜（ゴボウ）Ａの左右に位置するビーム２０とヘラ２１により根菜（ゴボウ）Ａの周囲の土が根菜（ゴボウ）Ａとともに持上げられ、左右のビーム２０の中央に位置する引抜き搬送部３の搬送ベルト３０始端部から根菜（ゴボウ）Ａが挟持され引抜かれる。ビーム２０は、ヘラ２１取付部から上方に向って、左右それぞれ外側に傾斜して設けられている。これにより、ビーム２０により進行方向に切断され持上げられた土壌は上昇するにつれてビーム２０の側圧が減少して持上げ抵抗が減少し容易に土壌が持上げられる。

このような根菜収穫機を用いて栽培畝で栽培されている根菜（ゴボウ）Ａを収穫する際、トラクタの操作によって、根菜収穫機に備わるヘラ２１部が、根菜（ゴボウ）Ａの下方近傍に位置付ける。

続いて、トラクタが走行すると、根菜収穫機がトラクタに牽引されて前方に進み、ヘラ２１が根菜（ゴボウ）Ａの下方の地中を進行し、周囲の土とともに根菜（ゴボウ）Ａを浮き上がらせる。浮き上がった根菜（ゴボウ）Ａは上方部が搬送ベルト３０に挟持される。ヘラ２１後端部は、引き抜き搬送部３の搬送ベルト３０前方端部を巻着保持している従動プーリ３１回転中心軸線３１０の延長線より前方で、従動プーリ３１回転中心軸線３１０と搬送ベルト３０中心線との交点を通る垂直線３１１より後方に位置する構造になっていて、挟持され始めた時点で下方部は左右にヘラ２１の後端部が位置し、ゴボウＡの姿勢を保持する。その後確実に根菜（ゴボウ）Ａが挟持されると、下方部がヘラ２１後端から開放されるとともに、ヘラ２１下方部の空間部に根菜（ゴボウ）Ａとともに持上げられた土壌が落下して根菜（ゴボウ）Ａのみが搬送ベルト３０により後方に搬送され、ストッカ４に投入される。

根菜（ゴボウ）Ａは、上記のように次々と引き抜かれストッカ４に貯留される。根菜（ゴボウ）Ａがストッカ４に一定量貯留されると、根菜（ゴボウ）Ａはまとまって落下排出される。トラクタに追従する作業者は、地表面ＧＬ上の根菜（ゴボウ）Ａを拾い上げて収集車（図示せず）に積み込む。

１ 固定フレーム
１０ トップマスト
１１ トップリリンクピン
１２ ロアリンクピン
１３ スライドフレーム
１３０ シリンダ
１３１ 支持パイプ
１４ 排土ディスク
１５ 揺動駆動部
１５０ 水平軸
１５１ 揺動アーム
１５２ 揺動ロッド
１５３ 揺動軸
１５４ クランク部
１６ 入力軸
１７ ユニバーサルジョイント
１８ 横パイプ
２ 堀上体
２０ ビーム
２００ ビーム側固定孔
２１ ヘラ
２１０ 固定孔
２１１ 前方固定孔
２１２ 掘削刃
２１３ 平行部
２１４ 突設部
２１５ 後端部
３ 引抜き搬送部
３０ 搬送ベルト
３１ 従動プーリ
３１０ 回転中心軸線
３１１ 垂直線
３２ 駆動プーリ
３３ 保持フレーム
３４ 搬送部フレーム
３５ 支持プーリ
３６ 動力分配部
４ ストッカ
Ａ 根菜（ゴボウ）

Claims (5)

1. 列状に栽培されている根菜の土中近傍を進行して該根菜を浮き上がらせる掘上体と、該掘上体よりも進行方向後方側上方に位置し、該掘上体により浮き上がった根菜の上部を挟持して前記根菜を引き抜き搬送する引き抜き搬送部とを有する根菜収穫機において、
   堀上体は根菜収穫機本体フレームから下方に向け左右２本延設されたビームと、該ビーム内側下方端部に取付けられ土とともに根菜を上方に浮き上がらせる為のヘラとで構成され、該ヘラは正面視掘り取り根菜を中心に左右対称に逆八の字状に設けられるとともに、前方から後方に向け尻上がりに傾斜していて、左右それぞれのヘラ前端部には掘削刃が位置し、正面視掘削刃から連続してヘラ前方部に一定幅の平行部を設け、平行部から後方に行くに従って内側に徐々に広くなる突設部を設け、突設頂部から後端部に向け徐々に狭くなる形状であることを特徴とした根菜収穫機。
2. 引き抜き搬送部の搬送ベルトは前方が低く後方が高い尻上がりに傾斜して設けられ、ヘラの尻上がりに傾斜した傾斜角度は、前記引き抜き搬送部の搬送ベルト傾斜角度と略同一又はこれより小さい角度に設けられていることを特徴とした請求項１記載の根菜収穫機。
3. 根菜収穫機本体フレームから下方の土中に垂下された左右ビームは、ビーム上方前方に位置する進行方向と直行する水平軸を中心に前後に揺動自在に設けられていることを特徴とした請求項１又は請求項２記載の根菜収穫機。
4. ビーム内側下方端部に取付けられたヘラのビームに対する側面視傾斜取付角度を、変更可能に設けてあることを特徴とした請求項１乃至請求項３記載の何れかに記載の根菜収穫機。
5. ビームは、正面視、ヘラ取付部から上方に向って、左右それぞれ外側に傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の根菜収穫機。