JP2019165702A - 歩行型根菜引抜機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、引抜搬送装置で茎葉を挟持して走行し、走行に伴って根部を持ち上げて圃場から引き抜き、茎葉の先端部を茎葉部切断装置で切り離して根部を圃場に落下放置する根菜類引抜機において、根部が長い大根などの作物が引き抜きの際に損傷しないようにすることを課題とする。【解決手段】駆動走行輪２ａで走行する機体フレーム２２上に根菜類の茎葉を挟持して引き抜く引抜搬送装置４と該引抜搬送装置４の下で引き抜いた根菜類の茎葉付根部に当接して根部の肩位置を揃える肩揃え装置４０と肩揃え装置４０の後部に茎葉を切る茎葉切断装置５を設けた歩行型根菜引抜機において、引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度に同期する送り制御手段４５を設けた歩行型根菜引抜機とする。【選択図】図１１

Description

本発明は、圃場に植生する根菜類を引き抜いて茎葉の先端を切除した状態で圃場へ放置する作業を行う歩行型根菜引抜機に関する。

歩行型根菜引抜機は、下記特許文献１に記載されている。

この歩行型根菜引抜機は、掘起し搬送装置で作物の茎葉部を挟持して機体の走行に伴って持ち上げて根部を圃場から引き抜き、根菜類の肩（へた）高さを揃えて茎葉部切断装置で茎葉の先端を切り落として根部を圃場に残す作業を行い、後作業で作業者が圃場の根菜を拾い集めて収穫出来する。

特許第６１６４４１７号公報

根菜類の大根は根部が地下に略垂直に長く伸びているので、引抜搬送装置で茎葉を挟持して走行に伴って上方へ引き抜く際に、斜めに引き抜くことがあると根部の周囲が傷ついたり根部が途中で折れたりすることになり、商品価値が低下する。

本発明は、引抜搬送装置で茎葉を挟持して走行し、走行に伴って根部を持ち上げて圃場から引き抜き、茎葉の先端部を茎葉部切断装置で切り離して根部を圃場に落下放置する根菜類引抜機において、根部が長い大根などの作物が引き抜きの際に損傷しないようにすることを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

請求項１の発明は、駆動走行輪２ａで走行する機体フレーム２２上に根菜類の茎葉を挟持して引き抜く引抜搬送装置４と該引抜搬送装置４の下で引き抜いた根菜類の茎葉付根部に当接して根部の肩位置を揃える肩揃え装置４０と肩揃え装置４０の後部に茎葉を切る茎葉切断装置５を設けた歩行型根菜引抜機において、引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度に同期する送り制御手段４５を設けたことを特徴とする歩行型根菜引抜機とする。

請求項２の発明は、機体フレーム２２の走行速度を検出する走行速度検出手段４４の検出速度に基づいて、送り制御手段４５で引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度に同期させたことを特徴とする請求項１に記載の歩行型根菜引抜機とする。

請求項３の発明は、送り調整手段４６を設け、引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度より増速調整可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歩行型根菜引抜機とする。

請求項４の発明は、機体フレーム２２の左右に配置する駆動走行輪２ａを荷重分担に応じて片側車輪数を増加可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の歩行型根菜引抜機とする

請求項１の発明で、引抜搬送装置４と肩揃え装置４０で挟持した作物の茎葉部の後方送り速度は送り制御手段４５で機体フレーム２２の前進走行速度に同期することで根菜類が相対的に前後することなく鉛直上方へ引き抜かれることになって、大根等の長い根部の側面に傷がついたり根部が折れたりすることが無く、商品価値を低下させない。

請求項２の発明で、請求項１の効果に加えて、圃場がぬかるんでいて走行速度が低下しても機体フレーム２２の実走行速度を走行速度検出手段４４で検出して送り制御手段４５が引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を実走行速度に同期するので、根菜類が鉛直に引き抜かれる。

請求項３の発明で、請求項１または請求項２の効果に加えて、引抜搬送装置４と肩揃え装置４０の作物茎葉部の挟持状態を見ながらしごきによる搬送遅れが生じると、抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度より増速して鉛直引抜に修正できる。

請求項４の発明で、請求項１から請求項３のいずれか１項の効果に加えて、駆動走行輪２ａに加わる分担荷重が多くて片側が沈み込む場合にはその側の駆動走行輪２ａを増やして機体フレーム２２の左右傾きを修正することで鉛直引抜を維持できる。

歩行型根菜引抜機の右側面図である。 歩行型根菜引抜機の平面図である。 歩行型根菜引抜機の正面図である。 肩揃え装置の平面図である。 調整ブラケットの一部拡大平面図である。 ベルト支持フレームの取付穴拡大平面図である。 前プーリの側面図である。 別実施例の前プーリの側面図である。 ソイラ取付部の拡大側面図である。 ソイラ取付部の拡大正面図である。 制御装置の制御ブロック図である。

（全体構成）
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。なお、実施例の説明においては、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後というが、本発明の構成を限定するものでは無い。

本発明に係る実施形態として示す大根等根菜類収穫用の歩行型根菜引抜機１は、駆動走行輪２ａ，２ａとゲージ輪３５とによって機体フレーム２２を圃場走行可能に構成する。

機体には、エンジン３ａを一体に装着してエンジン動力を変速出力する動力伝動装置３、及び作業機器として圃場から大根等の作物の根部を半ばまで引抜く引抜搬送装置４と、この引抜搬送装置４の下方の肩揃え装置４０と茎葉切断装置５と、切断先端茎葉を機体の右側方へ案内排出する排葉ガイド６等を装着し、引抜搬送装置４の前端部には、上下回動支持部７を介して左右の掻込装置８，８およびその前側の左右の引起装置９，９を上下回動可能に支持することにより、圃場面に広がる下葉をまとめて引抜搬送装置４に渡し、肩揃え装置４０で作物の肩を一定高さに維持しながら引き抜いた作物の茎葉部の先端を茎葉切断装置５で切り落として圃場の引抜穴に根部を起立状態に放置する。後作業で、作業者が起立した根菜類の茎葉部を持って収穫するのである。

動力伝動装置３は、走行伝動ケース３ｂを介して車高調節可能に駆動走行輪２ａ，２ａに伝動し、また、動力伝動装置３から引抜搬送装置４と茎葉切断装置５に伝動するとともに、引抜搬送装置４の左側方に中継伝動ケース１０と入力軸１１を設けてその前方の掻込装置８を介して左右の掻込装置８，８および左右の引起装置９，９を一括駆動することにより、伝動系の簡潔化を図っている。左側駆動走行輪２ａは、トレッド変更ハンドル４２の回動で伸縮する走行伝動軸４３に設ける左側走行伝動ケース３ｂに支持され、畝溝の幅に合わせて左右に移動する。なお、図示では左右の走行伝動ケース３ｂにそれぞれ１個の駆動走行輪２ａを装着しているが、機体フレーム２２の右側が重量配分が大きくなるので、右側の走行伝動ケース３ｂに二個の駆動走行輪２ａを装着して車輪沈み込みを少なくして機体フレーム２２の左右傾きが生じないようにすると良い。畝に二条で植えた根菜類を往復で抜き取る作業を行う場合は、二個の右側駆動走行輪２ａの内側駆動走行輪２ａが畝の裾を通って、復路走行時に左右の駆動走行輪２ａが同じ走行跡を通らず新たな圃場面を通るようにすることで、機体フレーム２２の沈み込みを少なくできる。二個の右側駆動走行輪２ａは輪間の隙間に泥が入らないように出来るだけ狭くすると良い。

ゲージ輪３５は、機体フレーム２２の右前部に後傾斜して設ける支持筒３６に設け、機体フレーム２２後部の高さ調整ハンドル３８に連動した調整軸３７の回転でゲージ輪３５が上下して機体フレーム２２の前部を昇降する。

（引抜搬送装置）
引抜搬送装置４は、左右の対向周回ベルト４ａ，４ａを左右の周回支持フレーム４ｂ，４ｂに軸支する複数のプーリに周回支持し、周回ベルト４ａ，４ａの対向間に茎葉部を挟持して作物を所定高さまで引上げる挟持搬送機構を後ろ上がりに構成し、後端部に切断茎葉を機体の右側方に案内排出する排葉ガイド６を備え、その下方に肩揃え装置４０、回転刃５ｂとタッピング部５ｃからなる茎葉切断装置５を設ける。回転刃５ｂは前後に設ける二個の直刃にしても良い。二個の直刃は搬送方向に対して傾斜して前後平行にしたり左右逆に傾斜したり左右交差させたりして、茎葉部の切残しが無いようにする。

引抜搬送装置４の終端部における切断茎葉の排出のために、エンジン３ａの前側で動力伝動装置３の上方を排葉空間として確保し、また、茎葉切断装置５における滞留を防止するために、動力伝動装置３の直下にタッピング部５ｃの後端部を臨ませて構成する。

（肩揃え装置）
肩揃え装置４０は、図４に示す如く、引抜搬送装置４の下側で左右にベルト支持フレーム１５，１５を機体フレーム２２に取り付け、このベルト支持フレーム１５，１５のそれぞれ前後上側に挟みベルト１８を巻き掛ける前後プーリ１６，１７を軸支し、挟みベルト１８の周回内側を外側のテンションプーリ２２と内側の二個のガイドプーリ２０ａ，２０ｂで張圧している。

二個のガイドプーリ２０ａ，２０ｂは、内外に調整可能な調整ブラケット１９に軸支して、左右の挟みベルト１８の外周面で通過間隔を形成している。調整ブラケット１９は前後二か所を調整ブラケット１９を貫通するボルト２５でベルト支持フレーム１５側の三個の取付穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃのどれかに通して固定する。三個の取付穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃは並び方向を左右方向に対して前後に傾けているので、ガイドプーリ２０ａ，２０ｂが横に押されてもボルト２５が穴の円弧部に掛って移動しない。また、三個の取付穴２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、一部が重なって開けられ、ボルト２５を外すことなく調整ブラケット１９を内外横方向に移動可能である。

また、図７の如く、挟みベルト１８を巻き掛けた前プーリ１７の下プーリ片１７ａの下面に外径が前プーリ１７の外径より大きなゴムやスポンジ材の軟質円盤２７を張り付け、根菜類の肩が直接下プーリ片１７ａに当たって損傷するのを防いでいる。なお、下プーリ片１７ａの外周縁に丸みを持たせたり丸い膨らみを持たせたり、図８の如く前プーリ１６の下プーリ片１６ａの外周縁１６ａｓを先に向かって傾斜させることで根菜類の肩から遠ざけても良い。

なお、肩揃え装置４０の地上高を大根の長さより低くすることで、引き抜いた大根を引抜穴に戻すと、後での拾い集めが楽になる。

（上下回動支持部）
上下回動支持部７は、図１に示すように、引抜搬送装置４の左右の周回支持フレーム４ｂ，４ｂにその搬送域を跨いで連結補強部材７ｃを取付け、左右の掻込装置８，８の背面に取付けた左右の上下回動アーム８ｃ，８ｃの後端を連結補強部材７ｃの左右の基部に軸支する。左右の上下回動アーム８ｃ，８ｃは、引抜搬送装置４の全幅内で上下回動可能に構成すると共に、これら左右の上下回動アーム８ｃ，８ｃを一体に連結する連結部材８ｄを茎葉部の搬送域を跨いで構成する。

また、連結補強部材７ｃの上部でハンドル７ｂの操作その他によって前後動作可能な、またはコンパクトな伸縮式構成の上下調節アクチュエータ７ａを回動可能に支持し、この上下調節アクチュエータ７ａを連結部材８ｄと連結して左右の掻込装置８，８の保持高さを調節可能に、引抜搬送装置４の搬送域の左側方に構成する。

上記構成の上下回動支持部７は、茎葉搬送域を跨ぐ連結部材８ｄによって左右の上下回動アーム８ｃ，８ｃを一体連結することにより、茎葉搬送域を確保しつつ、引抜搬送装置４や掻込装置８，８の剛性確保によって耐久性の向上を図ることができる。また、上下調節アクチュエータ７ａを引抜搬送装置４の搬送域の左側方に配置することにより、茎葉部の搬送域が確保されるので、茎葉部の挟み込みによる上下調節アクチュエータ７ａの破損を防止することができる。

（スライド支持部）
上下調節アクチュエータ７ａは、スライド支持部材７ｄによって前後移動可能に支持するとともに、左右の掻込装置８，８の下降限度を定める移動規制部材７ｅを連結補強部材７ｃに設ける。

このように上下調節アクチュエータ７ａをスライド支持することにより、左右の引起装置９，９または左右の掻込装置８，８が圃場の凸部等によって押上げられると、スライド支持部材７ｄによって前後移動することから、押上げによる負荷が上下調節アクチュエータ７ａに作用することが防止される。

また、スライド支持部材７ｄの移動規制部材７ｅにより、左右の掻込装置８，８の保持高さが下降限度内に規制されることから、圃場の凸部の通過後において、引起装置９，９や掻込装置８，８の過大な下降による破損を防止することができる。

（引起装置と掻込装置）
機体前端部の左右の引起装置９，９は、機体前方に突出して作物の茎葉部を引起す引起部材である複数のラグ９ａ，…を周回支持部９ｂによってそれぞれ周回可能に支持し、また、左右の引起装置９，９の後に続く左右の掻込装置８，８は、機体側方に突出して作物の茎葉部を掻込む掻込部材である複数のラグ８ａ，…を周回支持部８ｂによってそれぞれ周回可能に支持する。

左右の引起装置９，９と左右の掻込装置８，８は、異なる長さのラグを備え、引起装置９には、分草性の向上と掻込装置８に近接して引継ぎのために、短くて腰の強いタイプで前後長を短く形成し、掻込装置８には、作物に触れても傷を付けないように長く腰の弱いラグを用いる。左右の引起装置９，９それぞれの周回支持部９ｂの内面壁は、途切れることなく延ばして左右それぞれ掻込装置８，８と連結する。

左右の引起装置９，９および左右の掻込装置８，８の伝動は、左右それぞれの側について前後伝動ケース１２を設けて前後に伝動連結し、また、左右の引起装置９，９の上部を互いに伝動連結する引起連結ケース１３を設けて左右一体に連結構成して左右の掻込装置８，８と左右の引起装置９，９とを一体に構成する。

また、左右の掻込装置８，８の一方の背面側に、引抜搬送装置４の片側方の中継伝動ケース１０から上下位置可変に伝動する入力軸１１を介して伝動し、この入力軸１１を介して左右の掻込装置８，８および左右の引起装置９，９に一括伝動する。

上記構成の伝動系により、左右一側の掻込装置８及び引起装置９から機体前端部の引起連結ケース１３を経由して左右他側の掻込装置８及び引起装置９に至る簡潔な伝動構成によって茎葉部の引起しと掻込みができるので、部品点数の削減による軽量化およびメンテナンス性が向上する。

また、引抜搬送装置４の片側方の中継伝動ケース１０から入力軸１１が機体側方に突出することなく同側配置の掻込装置８の背面側に上下位置可変に伝動することができるので、機体の左右幅のコンパクト化が可能となる。また、右側の掻込装置８の後面部にゲージ輪３５を隠すように配置することにより、機体幅を低減することができる。

左右の引起装置９，９は、上部間を引起連結ケース１３によって互いに伝動連結することにより、左右の引起装置９，９が茎葉部を引起しつつ、その高さの範囲内で茎葉通過域が確保され、掻込装置８が茎葉部を左右から掻込んで引抜搬送装置４に至ることから、確実な引抜きによって効率よく引抜き走行することができる。

なお、左右の引起装置９，９を昇降するハンドルを機体フレーム２２後部の操縦操作部の近傍でゲージ輪３５の高さ調整ハンドル３８より前に設けて、操縦しながら左右の引起装置９，９の高さを変更できるようにすると良い。

中継伝動ケース１０および上下調節アクチュエータ７ａは、排葉ガイド６の排出方向の逆側に配置することにより、排出された茎葉部が風等によって飛び散っても引っ掛かりにくくなるので、茎葉部の除去作業が低減されて作業能率を向上することができる。また、中継伝動ケース１０は、チェーンケースのスプロケット交換によって引起しの速度変更が可能となり、また、外側に動力の出力軸を設けることにより、ＰＴＯとして使用することができ、外装カバーは切欠きを形成することにより、着脱性を確保することができる。

また、左右の掻込装置８，８と左右の引起装置９，９を左右それぞれの側で伝動連結する左右の前後伝動ケース１２，１２は、左右の掻込部材８ａ，８ａの外側端間Ｗ１の範囲内に構成するとともに、左右の掻込装置８，８の機体左右方向の突出量を抑えることによって機体幅を抑えることができるので、収穫中の作物条に隣接する作物との接触を防止することができるので、接触の傷による作物の商品価値の低下を防止することができる。

また、左右の前後伝動ケース１２，１２に内設の伝動軸は、左右の引起装置９，９の伝動軸に差込式に構成することにより、メンテナンス性を確保することができる。

左右の掻込装置８，８は、左右の引起装置９，９の内側端間Ｗ２を避けて左右の掻込部材８ａ，８ａの周回支持部８ｂ，８ｂを配置することにより、作物が掻込装置８，８に接触することがないので、接触の傷による作物の商品価値の低下を防止することができる。

また、左右の掻込部材８ａ，８ａを左右に離間することにより、左右の掻込部材８ａ，８ａによる作物の挟み込みを防止できるので、挟み込みの傷による作物の商品価値の低下を防止することができる。

なお、掻込装置８と引起装置９をスクリューネジと電動モータで昇降させる構成にすると、操縦操作部の作業者がスイッチを操作することで、掻込装置８と引起装置９の高さ調整が容易になる。

（ソイラ）
引抜搬送装置４の先端右側には、機体フレーム２２から圃場面に突き刺して走行に伴って根菜類の根近くを解して引き抜き易くするソイラ３０を設けている。

ソイラ取付ブラケット３１は直刃状のソイラ３０を下から差し込むソイラ取付部３１ａを有し、機体フレーム２２の水平下面２２ａにボルト４１で取り付け、さらに機体フレーム２２の垂直側面２２ｂにボルト４２に取り付けて、ソイラ３０に加わる圃場からの反力を機体フレーム２２の水平下面２２ａと垂直側面２２ｂで受けるようにしている。ソイラ取付部３１ａは上下に複数の取付穴３４ａ，３４ｂ，３４ｃとバネ３３で差し込み付勢するロックピン３２を設け、ソイラ３０の土中差し込み深さを変更出来、ソイラ３０を使用しない場合には後方からソイラ取付部３１ａに差し込んで水平に保持できるようにしている。また、ソイラ取付ブラケット３１の側面は後方に傾斜して、側面視でソイラ３０の一部が見えて収納されていることを確認出来るようにしている。

図１１は、前記歩行型根菜引抜機１に設ける制御装置４５の制御ブロック図で、ＧＰＳ装置４４等の機体フレーム２２の走行速度を検出する走行速度検出手段から実走行速度が制御装置４５に入力し、送り調整ダイヤル４６から実走行速度より速くしたり遅くする調整値が入力し、引抜搬送装置４を駆動する引抜搬送モータ４７と肩揃え装置４０を駆動する肩揃えモータ４８に搬送速度制御信号が制御装置４５から出力する。

通常の掘り取り作業では、引抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の実前進走行速度を同速とすることで、根菜類が鉛直に引き抜かれて大根等の長い根部が無理なく引き抜かれるようにする。

しかし、引抜搬送装置４での茎葉部挟持にしごきによる搬送遅れが生じる場合には、送り調整ダイヤル４６で抜搬送装置４の水平後送り速度と肩揃え装置４０の後送り速度を機体フレーム２２の走行速度より増速するように設定すると、根菜類が鉛直に引き抜かれるように出来る。

なお、引抜搬送装置４と肩揃え装置４０の変速ギヤ機構を動力伝動装置３のミッションケース内に設けることも可能である。

１ 歩行型根菜引抜機
２ａ 駆動走行輪
４ 引抜搬送装置
５ 茎葉切断装置
２２ 機体フレーム
４０ 肩揃え装置
４４ 走行速度検出手段（ＧＰＳ装置）
４５ 送り制御手段（制御装置）
４６ 送り調整手段（送り調整ダイヤル）

Claims (4)

1. 駆動走行輪（２ａ）で走行する機体フレーム（２２）上に根菜類の茎葉を挟持して引き抜く引抜搬送装置（４）と該引抜搬送装置（４）の下で引き抜いた根菜類の茎葉付根部に当接して根部の肩位置を揃える肩揃え装置（４０）と前記肩揃え装置（４０）の後部に茎葉を切る茎葉切断装置（５）を設けた歩行型根菜引抜機において、前記引抜搬送装置（４）の水平後送り速度と前記肩揃え装置（４０）の後送り速度を前記機体フレーム（２２）の走行速度に同期する送り制御手段（４５）を設けたことを特徴とする歩行型根菜引抜機。
2. 前記機体フレーム（２２）の走行速度を検出する走行速度検出手段（４４）の検出速度に基づいて、前記送り制御手段（４５）で前記引抜搬送装置（４）の水平後送り速度と前記肩揃え装置（４０）の後送り速度を前記機体フレーム（２２）の走行速度に同期させたことを特徴とする請求項１に記載の歩行型根菜引抜機。
3. 送り調整手段（４６）を設け、前記引抜搬送装置（４）の水平後送り速度と前記肩揃え装置（４０）の後送り速度を前記機体フレーム（２２）の走行速度より増速調整可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歩行型根菜引抜機。
4. 前記機体フレーム（２２）の左右に配置する前記駆動走行輪（２ａ）を荷重分担に応じて片側車輪数を増加可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の歩行型根菜引抜機。
   

Images