JP2018050575A - 根菜収穫機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ひげ根の切断において、良好な切れ味を安定的に持続させ易くする。【解決手段】圃場の根菜を収穫して搬送する収穫部と、根菜の搬送経路に位置して前記根菜のひげ根a3を切断する切断刃30とが備えられ、切断刃30の刃部Kの幅方向における一端部が、刃部Kの幅方向における他端部よりも根菜の搬送方向における上流側に位置するように、刃部Kが傾斜している。【選択図】図3

Description

本発明は、圃場に作付けられた根菜類を収穫自在な根菜収穫機に関し、更に詳しくは、圃場の根菜を収穫して搬送する収穫部と、前記根菜の搬送経路に位置して前記根菜のひげ根を切断する切断刃とが備えられている根菜収穫機に関する。
従来、この種の根菜収穫機としては、回転駆動軸に対して回転駆動軸の径方向に沿って延びて、回転駆動軸と共に回転駆動軸芯周りに回転駆動自在なアーム部材が設けられ、アーム部材の先端部に、前記回転駆動軸芯方向に沿って突出する状態に切断刃を設けられているものがあった(例えば、特許文献1参照)。
また、前記切断刃は、突出方向に細長い長方形形状で、長方形の長辺にあたる二つの辺のうち、切断刃の回転に伴う進行方向の前方側に位置する長辺部が刃部として構成されている。
即ち、刃部は、その長手方向が、前記回転駆動軸芯に沿うと共に、切断刃の進行方向に対して直交する状態に設けられている。
特開2016−123394号公報(図3、図5)
上述した従来の根菜収穫機によれば、切断刃を回転駆動軸芯周りに回転駆動させることによって、切断刃の回転軌跡に重複する状態で位置するひげ根に、刃部が当接して切断することができる。
その際、刃部は、切断刃の進行方向に対して直交しているから、切断刃の進行方向と、刃部による切断力の作用方向(刃部の長手方向に直交する方向)とが一致しており、切断刃の回転駆動に伴うエネルギーは、刃部の進行方向に向いた当接力となってひげ根に作用することになる。
しかし、当接の際の衝撃が大き過ぎると、刃部でひげ根を弾いてしまうことがあり、その結果、ひげ根が切り残ったり、切断できたにしても、綺麗に切れなかったり、切断位置の精度が低下したりする虞があった。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、ひげ根の切断において、良好な切れ味を安定的に持続させ易い根菜収穫機を提供するところにある。
本発明の特徴は、圃場の根菜を収穫して搬送する収穫部と、
前記根菜の搬送経路に位置して前記根菜のひげ根を切断する切断刃とが備えられ、
前記切断刃の刃部の幅方向における一端部が、前記刃部の幅方向における他端部よりも前記根菜の搬送方向における上流側に位置するように、前記刃部が傾斜しているところにある。
本発明によれば、上述のように刃部が傾斜しているから、根菜と切断刃との近接方向と、刃部による切断力の作用方向(刃部の長手方向に直交する方向)とが交差する状態となり、従来のように、前記進行方向のみに集中的に当接力が作用することを回避できるようになる。
よって、ひげ根を刃部で弾き難くなり、ひげ根に刃部を食い込ませ易くなる。そして、ひげ根に食い込んだ刃部は、前記作用方向に沿って切断力を作用させながらも、前記進行方向に沿って移動するから、刃部を長手方向に滑らしながら押し切りを行う状態で、ひげ根を切断することができるようになる。
従って、刃部のより広い範囲を使用しながら、且つ、ひげ根に強力に食い込む状態での切断が可能となり、その結果、綺麗な切り口で、精度よく且つ安定した状態での切断が可能となる。
また、羽部へのダメージが少なくなることで、切断刃のメンテナンスの頻度も減少させることができる。
本発明においては、前記収穫部が機体の横側部に沿って機体前後方向に備えられて、根菜の葉部が上側で根菜のひげ根が下側となる上下姿勢で、根菜が前記収穫部により搬送され、
前記切断刃は、前記収穫部の下側において、進行軌跡が機体の前後方向に沿う状態で回転駆動可能に備えられて、
前記切断刃の刃部の機体左右中央側部が、前記切断刃の刃部の機体外側部よりも前記切断刃の進行方向で先行するように、前記切断刃の進行方向に対して前記切断刃の刃部が傾斜していると好適である。
本構成によれば、切断刃の刃部は、機体の前後方向に対して機体外側部に向く状態に傾斜することになり、切り離されたひげ根部分を、上述の作用方向(刃部の長手方向に直交する方向)に向けて飛ばすことが可能となる。即ち、切り離されたひげ根部分を、機体外側部側に集まる状態に飛ばすことが可能となる。
従って、切り離されたひげ根部分が機体の上に堆積するのを防止できるようになる。その結果、ひげ根部分が機体上に堆積することによるトラブル(例えば、駆動部の作動不良)を未然に防止できると共に、機体上からひげ根部分を除去する手間を省くことができるようになる。
本発明においては、根菜の先端部を支持して根菜のひげ根を下側に延出させるガイド部が、前記切断刃の進行軌跡の上側に備えられて、前記切断刃が前記ガイド部の下側を進行することにより根菜のひげ根が切断され、
前記切断刃の進行軌跡を前記ガイド部への接近側及び前記ガイド部からの離間側に調節自在な調節部が備えられていると好適である。
ひげ根は、根菜の品種や成育度等によって形状や長さが異なっている場合があり、ひげ根の切断に当たっては、対象となる根菜の品種や成育度等に対応させて、切断する位置を設定することが好ましい。
本構成によれば、調節部を使用することで、切断刃の進行軌跡をガイド部へ接近させたセッティングや、逆に、ガイド部から離間させたセッティングに調節することができる。 従って、切断刃の進行軌跡をガイド部へ接近させれば、ガイド部に近い位置でひげ根を切断でき、ガイド部から離間させれば、ガイド部から離間した位置でひげ根を切断できる。
その結果、多くの品種の根菜に対して、好ましい位置で、且つ、好ましい状態でひげ根の切断を実施できるようになり、汎用性が向上する。
本発明においては、回転駆動されるアーム部が備えられ、前記アーム部の半径方向外側部に前記切断刃が連結されて、
前記調節部が、前記アーム部における前記切断刃の連結位置を半径方向に沿って変更する連結位置変更部であると好適である。
本構成によれば、前記連結位置変更部を設けてあることで、アーム部に対して切断刃を連結できる構造となっており、アーム部を残したまま、切断刃のみを取替えることが可能となる。その結果、アーム部と切断刃とが一体製品となっているものに比べて、ランニングコストの低減を図ることが可能となる。
また、前記調節部としての機能と、アーム部と切断刃との連結部としての機能と、を連結位置変更部が併せ持っているから、それぞれを別々に備えるものに比べて構造の簡素化を図れ、イニシャルコストの低減も可能となる。
本発明においては、側面視で、前記切断刃の刃部が、前記切断刃の進行方向での後側部よりも上側に位置するように、前記切断刃の進行方向に対して前記切断刃が傾斜していると好適である。
本構成によれば、切断刃の前記進行方向での前方側の傾斜面は、ひげ根を切断する状態では前記進行方向に対して下方側を向いた姿勢となり、切り離された直後のひげ根部分が遠くまで飛散しないように前記傾斜面で下方側へ誘導することが可能となる。
従って、圃場に落下するひげ根の分布範囲を絞ることができ、回収の手間を軽減することができる。
人参収穫機の全体左側面図である。 人参収穫機の全体平面図である。 ひげ根切断装置の平面図である。 ひげ根切断装置の前面図である。 ひげ根切断装置の左側面図である。 ひげ根切断装置の左側面図である。 別実施形態のひげ根切断装置の上面図である。 別実施形態のひげ根切断装置の左側面図である。 別実施形態のひげ根切断装置の左側面図である。
以下に、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
〔根菜収穫機の全体構成〕
図1、図2は、根菜収穫機の一例として人参収穫機Nを例示したものである。
この人参収穫機Nは、機体フレーム3の下方に左右一対のクローラ式の走行装置1を備えて走行機体を構成し、この走行機体の左横側部に沿って前後方向に収穫部10を備え、走行機体の前部における前記収穫部10の右側に搭乗型運転部2を備えるとともに、収穫部10の後部から走行機体右側に向けて、収穫部10で収穫された作物を回収するための作物回収部Aを備えて構成されている。
この人参収穫機Nは、機体走行に伴い、収穫部10によって人参(根菜の一例)aを圃場Gから抜き上げ、ひげ根a3と葉部a2を取り除いた状態にして収穫するものである。
〔搭乗型運転部〕
搭乗型運転部2は、機体フレーム3に搭載したエンジンEを備える原動部の上側を覆う状態に運転座席2aを設置し、運転座席2aの前方下方に搭乗ステップ2bを備え、さらに前方位置に操向操作用の操作具等を備えた操縦塔2cを設けている(図1、図2参照)。
〔作物回収部〕
作物回収部Aは、収穫部10で収穫された人参本体a1を、向き変更してコンテナ移載装置に供給するための作物搬送装置4と、その作物搬送装置4からの人参本体a1をコンテナCに回収して送り出すためのコンテナ移載装置5と、作物が充填されたコンテナCを機体上に収容するためのコンテナ収容台6と、前記コンテナ移載装置5において空のコンテナCを供給したり、作物で満杯になったコンテナCを取り出すなどの所定の作業を行うための補助作業者が、座席に搭座した状態で作業を行うことができるように設けられた補助座席7とから構成されている(図2参照)。
〔収穫部〕
収穫部10は、人参aの茎葉を引き起こしながら分草する分草装置11と、引き起こされた人参aの茎葉の付け根部を左右両側から把持して後方上方へ搬送する搬送装置14と、土中に埋入して人参aの周部の土を切り崩してほぐす土ほぐし刃15と、搬送装置14の始端側の下方に位置して作物のひげ根a3を切断するひげ根切断装置19と、搬送装置14から受け渡された作物の茎葉を切断除去する葉部除去装置20とを備えて構成され、これらが左右一対のメインフレーム13によって支持されている(図1参照)。
そして、この収穫部10は、前記左右一対のメインフレーム13の基端部が、走行機体の機体フレーム3の後部に、機体横向きの軸芯(不図示)まわりで回動自在に連結されているとともに、メインフレーム13の基端側にピストンが連結しているリフトシリダ(不図示)によって、メインフレーム13を機体フレーム3に対して上下に揺動操作して、収穫部10全体を昇降操作できるように構成してある。
分草装置11は、圃場Gに植生している人参aの葉部a2をすくいアーム11cによってすくい上げ、このすくいアーム11cからの葉部a2を、分草ケース11aから前方に先端側が突出した状態でこの分草ケース11aの前面側を上昇移動する引起こし爪11bによって梳き上げることにより、収穫対象の人参aの葉部a2を非収穫対象の人参aの葉部a2と分離させるとともに引起こし処理するものであり、メインフレーム13の前端側に前端部を連結支持された搬送装置14のフレームを介して連結されている(図1、図2参照)。
搬送装置14は、搬送始端部が引起装置11の後側近くに位置し、搬送終端側ほど機体後方側で高レベルに位置する後上り傾斜の姿勢の左右一対の無端搬送ベルト14aを駆動回動自在に備えており、この一対の無端搬送ベルト14aにより、分草装置11からの収穫対象人参の葉部a2を受け継いで挟持して機体後方側に上り勾配で搬送していく。これにより、搬送装置14は、一対の無端搬送ベルト14aにより、収穫対象の人参aを圃場から抜き上げるとともに、そのまま引き続いて、葉部a2が上側でひげ根a3が下側となる上下姿勢で、葉部a2を挟持して吊り下げ姿勢で持ち上げ搬送していく(図1、図2参照)。
葉部除去装置20は、図1に示すように、搬送装置14の一対の無端搬送ベルト14aの搬送終端位置より搬送始端側に位置する部分の後側近くに始端部が位置する左右一対の位置決め無端チェーン22、この位置決め無端チェーン22の終端側の上方に搬送始端部が位置する左右一対の切断搬送無端ベルト27、この左右一対の切断搬送無端ベルト27の中間部の下方近くに位置する左右一対の回転刃23、左右一対の切断搬送無端ベルト27の上方に位置する葉部搬送無端チェーン(不図示)のそれぞれを駆動回動自在に備えて構成してある。
そして、搬送装置14がひげ根a3切断済みの人参aを搬送していくに伴い、その人参本体a1の頭部近くが位置決め無端チェーン22の下側に入り込み、この後も引き続き搬送装置14の無端搬送ベルト14aの搬送終端側が人参aを持ち上げ搬送することにより、人参本体a1は頭頂部が位置決め無端チェーン22に当接した位置決め状態になる。この位置決め状態になった人参aの葉部a2を切断搬送無端ベルト27と葉部搬送無端チェーンとが搬送装置14から受け継いで後方向きに挟持搬送していく。すると、その搬送人参の葉部a2における人参頭部の近くが回転刃23に供給されて切断され、この切断位置で人参本体a1が落下して作物回収部Aに供給される。
この切断後においても、切断搬送無端ベルト27と葉部搬送無端チェーンとが葉部a2をさらに後方に搬送して放出シュート25の上に落下させるように構成してある。切断された葉部a2は、放出シュート25によって案内されて機体後方で圃場に落下する。
ひげ根切断装置19は、図1に示すように、搬送装置14の搬送始端側の下方の箇所において、左右一対のメインフレーム13により支持されている。
ひげ根切断装置19は、図3〜6に示すように、搬送装置14によって搬送される人参aの下端のひげ根a3を機体横向きの軸芯P周りで回転することにより切り落とす一対の切断刃30と、切断刃30を前記軸芯P周りで駆動回転する回転刃駆動用の電動モータ31と、切断刃30の移動経路の外周側に位置し、搬送装置14によって搬送される人参aの下端部を支持しながら切断刃30に案内すると共に人参下端部の回転刃移動経路への入り込み長さを規制するガイド部32とを備えている(図4参照)。
一対の切断刃30は、後述するアーム部33の両端部(アーム部の回転半径方向外側部)に、それぞれ連結位置変更部(調整部に相当)Jを介して一体的に連結されている(図6参照)。
ガイド部32は、搬送装置14によって搬送される人参aの通過箇所における左右両側に位置する一対のガイド部材32R,32Lを備えており、左側に位置する一方のガイド部材32Lが回転式ガイド部材として構成され、右側に位置する他方のガイド部材32Rが固定式ガイド部材として構成されている。
右側のメインフレーム13の側面に連結固定されたブラケット34に、固定式ガイド部材32Rが一体的に連結されていると共に、前記電動モータ31の本体が取り付け支持されている(図6参照)。
電動モータ31の出力軸31aには、一体回転すべく前記アーム部33の長手方向での中央部が連結固定されている。
電動モータ31は、人参aのひげ根a3を切断することができるように高速で一対の切断刃30を回転駆動するように構成され、且つ、搬送装置14による人参aの搬送方向とは反対方向に向けて回転するように回転方向が設定されている。
図3、図4、図6に示すように、固定式ガイド部材32Rは、丸棒材を円弧状に湾曲形成した円弧状のガイド杆35と、その円弧状のガイド杆35から径方向外方に向けて直線状に延出された直線状のガイド杆36とを備えている。円弧状のガイド杆35は、切断刃30の移動軌跡の径方向外方側にて同心円状に設けられている。
図3、図4、図5に示すように、回転式ガイド部材32Lは、左側のメインフレーム13の側面に連結固定されたブラケット34に支持されている。この回転式ガイド部材32Lは、丸棒材を円環状に湾曲形成した円環状ガイド杆37と、この円環状ガイド杆37における人参aの通過箇所とは反対側において、周方向に適宜間隔をあけて径方向外方に片持ち状に延設された直線状のガイド杆38とを備えている。円環状ガイド杆37は、切断刃30の回転軌跡の径方向外方側にて同心円状に設けられている。
回転式ガイド部材32Lは、周方向に間隔をあけた3箇所の直線状のガイド杆38にわたる状態で連結された支持部材39がブラケット34に対して横軸芯P周りで相対回転自在に支持されている。つまり、回転式ガイド部材32Lは自由回転状態でメインフレーム13に支持されている。
そして、回転式ガイド部材32Lにおける円環状ガイド杆37と、固定式ガイド部材22Rにおける円弧状のガイド杆35とが、機体横幅方向に設定間隔をあけて並ぶ状態で配備されており、それらの間にて形成された隙間を通して人参aの下端部を切断刃30に案内することで、切断刃30によるひげ根a3の切断処理を良好に行うことができる(図4参照)。
固定式ガイド部材32R及び回転式ガイド部材32Lは、夫々、丸棒材からなる複数の直線状のガイド杆36,38を間隔をあけて設けることにより、直線状のガイド杆36,38同志の間に泥抜き用開口部が形成される。つまり、人参aに付着している泥土が降りかかることがあっても、この泥抜き用開口部を通して排出させることができる。又、回転式ガイド部材32Lが人参aとの摺接等によって自由回転することによって、付着しかかった泥土が振り落とされて、泥土が人参aに付着堆積したままになるのを未然に防止できる。
また、左右のガイド部32は、図5、図6に示すように、ブラケット34に対してボルトによって固定してあるが、縦方向に沿って間隔をあけて複数のボルト穴を設けてあり、ボルト穴とボルトとの組み合わせを選択することで、ガイド部32の高さを変更することができる。この機構によって、対象とする根菜の種類に対応させた最適の支持高さにガイド部32をセットすることが可能となる。
次に、切断刃30について説明する。
切断刃30は一対設けてあり、帯板形状の前記アーム部33の両端部に、それぞれ取り付けられ、電動モータ31の回転駆動に伴って前記軸芯P周りに回転する。即ち、切断刃30の進行方向は、走行機体の前後方向に沿うように設定されている。
切断刃30は、アーム部33にボルト連結される基端板部30Aと、基端板部30Aの先端部から基端板部30Aの板厚方向に沿って屈曲状態に形成された切断板部30Bと、を備えている。
基端板部30Aには、挿通させたボルトBをアーム部33の長手方向に沿って移動自在に支持する長穴Hが形成してあり、アーム部33の端部のボルト穴と前記長穴Hとに亘ってボルトBを挿通して締め込むことで、アーム部33に対して基端板部30Aを固定状態に取り付けることができる。
また、前記ボルトBを緩めると、アーム部33に対する切断刃30の出退位置を変更調整することができるようになる。従って、切断刃30の進行軌跡を、ガイド部32への接近側及びガイド部32からの離間側に調節することが可能となり、ひげ根a3に対する切断刃30の切断位置の変更を実施できるようになる。前記ボルトBと長穴Hとを備えたボルト連結部によって連結位置変更部J(調節部に相当)が構成されている。
前記切断板部30Bは、切断刃30の進行方向での前側の直線辺部を、鋭利な仕上げが施された刃部Kとして構成してある。
切断板部30Bは、図3に示すように、回転軌跡での上端に位置している状態で、刃部Kの幅方向での右端部が、刃部Kの幅方向での左端部よりも切断刃30の進行方向で先行するように、切断刃30の進行方向に対して刃部Kが傾斜している。即ち、刃部Kは、回転軌跡での上端に位置している状態では、走行機体の進行方向での左前方側を向く状態に傾斜している。
本実施形態の人参収穫機Nによれば、ひげ根切断装置19の回転駆動に伴って、ひげ根a3に対して刃部Kが進行方向に対して斜めに向いた状態で進入するから、ひげ根a3に刃部Kを食い込ませ易く、更には、ひげ根a3に食い込んだ刃部Kは、その長手方向に滑らしながら押し切りを行う状態でひげ根a3を切断することができ、綺麗な切り口で、精度よく且つ安定した状態での切断することが可能となる。
また、切断されたひげ根a3は、刃部Kの向く方向(走行機体の左前方側)に向けて誘導されて落下するから、ひげ根a3が走行機体の上に堆積するのを防止できるようになる。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈1〉 根菜収穫機Nは、先の実施形態で説明した人参収穫機に限るものではなく、例えば、人参に替えて、大根や玉ねぎや芋類等の根菜を収穫するものであってもよい。
また、根菜収穫機Nの各部の構成や配置等も、適宜、変更することが可能である。
〈2〉 根菜収穫機Nにおける収穫部10の左右位置は、先の実施形態で説明した左側に限るものではなく、例えば、右側や、左右の中間部に位置するものであってもよい。
〈3〉 また、刃部Kの傾斜方向は、走行機体の左前方側に向いて傾斜するものに限らず、他の方向に向いて傾斜するものであってもよい。
要するに、切断刃30の刃部Kの幅方向における一端部が、刃部Kの幅方向における他端部よりも根菜の搬送方向における上流側に位置するように切断刃30の刃部Kが傾斜していればよい。
また、切断刃30は、先の実施形態で説明したように、機体横向きの軸芯P周りで回転するものに限らず、他の向きの軸芯周りに回転するものであってもよい。
また、切断刃30の数は、一対に限らず、一つや、三つ以上の複数であってもよい。
また、切断刃30そのものは回転しない状態で、根菜の搬送経路上に固定され、根菜から切断刃30に当接するように構成してあってもよい。
〈4〉 前記ガイド部32は、先の実施形態で説明した構成に限るものではなく、例えば、自由回転が許容されたガイド部材32Lに関しては、図7、図8に示すように、全周にわたって自由回転が可能な構成に替えて、回転範囲の両端位置が設定された構成を採用するものであってもよい。
〈5〉 また、前記切断刃30は、図7、図9に示すように、側面視で、刃部Kが、切断刃30の進行方向での後側部よりも上側に位置するように、切断刃30の進行方向に対して傾斜しているものであってもよい。
この場合、切断刃30の進行方向での前方側の傾斜面は、ひげ根a3を切断する状態では前記進行方向に対して下方側を向いた姿勢となり、切り離された直後のひげ根a3が遠くまで飛散しないように前記傾斜面で下方側へ誘導することが可能となる。
従って、圃場Gに落下するひげ根a3の分布範囲を絞ることができ、回収の手間を軽減することができる。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
当該根菜収穫機は、人参以外の根菜を収穫する根菜収穫機にも利用することができる。
10 収穫部
30 切断刃
32 ガイド部
33 アーム部
a 人参(根菜の一例)
a2 葉部
a3 ひげ根
G 圃場
J 連結位置変更部(調節部に相当)
K 刃部

Claims (5)

  1. 圃場の根菜を収穫して搬送する収穫部と、
    前記根菜の搬送経路に位置して前記根菜のひげ根を切断する切断刃とが備えられ、
    前記切断刃の刃部の幅方向における一端部が、前記刃部の幅方向における他端部よりも前記根菜の搬送方向における上流側に位置するように、前記刃部が傾斜している根菜収穫機。
  2. 前記収穫部が機体の横側部に沿って機体前後方向に備えられて、根菜の葉部が上側で根菜のひげ根が下側となる上下姿勢で、根菜が前記収穫部により搬送され、
    前記切断刃は、前記収穫部の下側において、進行軌跡が機体の前後方向に沿う状態で回転駆動可能に備えられて、
    前記切断刃の刃部の機体左右中央側部が、前記切断刃の刃部の機体外側部よりも前記切断刃の進行方向で先行するように、前記切断刃の進行方向に対して前記切断刃の刃部が傾斜している請求項1に記載の根菜収穫機。
  3. 根菜の先端部を支持して根菜のひげ根を下側に延出させるガイド部が、前記切断刃の進行軌跡の上側に備えられて、前記切断刃が前記ガイド部の下側を進行することにより根菜のひげ根が切断され、
    前記切断刃の進行軌跡を前記ガイド部への接近側及び前記ガイド部からの離間側に調節自在な調節部が備えられている請求項2に記載の根菜収穫機。
  4. 回転駆動されるアーム部が備えられ、前記アーム部の半径方向外側部に前記切断刃が連結されて、
    前記調節部が、前記アーム部における前記切断刃の連結位置を半径方向に沿って変更する連結位置変更部である請求項3に記載の根菜収穫機。
  5. 側面視で、前記切断刃の刃部が、前記切断刃の進行方向での後側部よりも上側に位置するように、前記切断刃の進行方向に対して前記切断刃が傾斜している請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載の根菜収穫機。
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