JP3304275B2 - 根菜類掘り取り機用排土板 - Google Patents
根菜類掘り取り機用排土板Info
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- Harvesting Machines For Root Crops (AREA)
Description
トと係合するローラーチェーン等の環状移動手段に多数
の掘削刃を装着して環状運転させ、長いも、ごぼう、大
根などの根菜類を掘り起こして採取するための根菜類掘
り取り機に掘削刃と共に装着して用いる排土板の構造に
関し、特に掘削刃による掘削と相乗して排土効果を増大
させるようにした排土板の構造に関する。
下、単に「根菜類」とする)を地中から掘り取る装置が
種々提案されている。短径で長く地中に埋まっている根
菜類を無傷でいためずに掘り取って採取するために、成
育した根菜類の最下端部まで栽培土を掘削し、更に根部
の下側まで完全に掘り下げる必要がある。根菜類の側部
には土を堀り起こす掘削手段を配設し、根菜類に傷を付
けることなく掘り取るためには栽培土と一緒に掘り出せ
ばよい。そのためには、土中の根菜類の両側に掘削刃に
より先ず縦溝を付け、次に根菜類をとりまく中央部の栽
培土を掘り取り刃体(例えばベルトコンベア)に乗せ、
栽培土と共に根菜類を掘り取る根菜類掘り取り機が、例
えば実開平4−65021号公報に開示されている。
掘り取り機に装填されている掘削刃100の形状の一例
を示しており、図17は図16のA方向より見た様子を
示し、図18は図16のB方向より見た様子を示してい
る。掘削刃100は根菜類を掘り起こすために掘削する
ように半円状に湾曲した掘削部110と、掘削刃100
をローラーチェーン等に装着するための平坦部で成る装
着部120とで形成されており、掘削部110は装着部
120の一端に同一幅で連結され、更に延びて半円状に
湾曲して流線形に形成されている。掘削部110の先端
部111から一側面に沿って装着部120との接続部1
14まで鋭利部112が設けられており、鋭利部112
の頂点113は土中側壁に対し点状の接触部になってい
る。又、装着部120には取付用穴121及び122が
設けられており、穴121及び122を介してローラー
チェーン等にボルト、ナットで装着された掘削刃100
は図17のC方向に移動(回転)される。
削は、複数の掘削刃100及び100´を左右対称(2
列)に適宜に配列して取り付けられた一対のローラーチ
ェーンを、根菜類掘り取り機に取り付けて行なわれる。
実際には掘削刃100と面対称な掘削刃100´を用意
し、掘削刃100及び100´をローラーチェーンの左
右に2列に取り付けているが、ここでは掘削刃100に
ついて説明する。掘削刃100はローラーチェーンに対
して、前進方向(図17のC方向)70°の角度をもっ
て傾斜して取付けられ(傾斜角度20°)、掘削刃10
0の先端部111より土中に進入するように設計されて
いる。しかし、圃場の状態により土が硬い場合には掘削
刃100の先端部111が逃げ、装着板120に近い鋭
利部112より突入することが考えられる。この場合、
掘削刃100の鋭利部112は装着板120の接続部1
14より同一幅で頂点113を経て先端部111まで形
成されているが、頂点113より接続部114までは刃
としての役割がほとんどなく、土中への突入時の抵抗が
増大するだけである。
取付けられた掘削刃100は、土中最深部、つまり最下
部において最高速で反転する。ここにおいて、掘削刃1
00が掘削部110と装着板120とを同一幅で連結し
た構造で形成されていることから、装着板120に連な
る部位114、150、113及び151の面が掘削土
圧を最大に受ける。これにより、掘削刃100の反転能
力が制限される。
チェーンの回転と、掘り取り機の進行関係とは図8に示
すようになっており、3個のスプロケットA〜Cに懸架
されたローラーチェーンは土中に約2/3、地上に約1
/3と明確にその状態が分離されている。そして、掘削
刃100の栽培土に対する作用を考察すると、スプロケ
ットB−C間では、掘り取り機の前進速度とローラーチ
ェーンの回転により、掘り取り機の前進方向の栽培土を
掘削刃が一定量ずつ掘削して行く。これに対し、スプロ
ケットC−A間にあっては掘削土中を上方向に移動する
だけであり、掘削土に対する掘削刃の摩擦はあるものの
掘削はしていない。又、土中に進入した掘削刃はスプロ
ケットC部で土中最深となり、最大沈下土圧を受けなが
ら最高速度で反転する。
り取り機の前進速度とローラーチェーンの回転数とによ
り決まるが、圃場の地形、土質等により一定ではないが
2〜3m程度の掘削量である。土中に突入した掘削刃は
前進方向に掘削しながら、掘削刃100の掘削刃頂点1
13により上記移動量に見合う分ずつ側壁を形成して進
行するが、この側壁形成部は土中突入時から反転、そし
て土中離脱時までの全工程において、常に硬い栽培土側
壁に接触、摩擦を繰り返している。掘削刃100の掘削
部110が半円状に湾曲して流線形に形成されているこ
とから、図16及び図17に示すように常に点(頂点1
13)である。これにより、掘削刃100の摩耗が早ま
るという問題がある。単に掘削刃100の耐久性が問題
になるだけでなく、掘削幅の減少が掘削刃の後方に配設
されている掘取り刃体の支持材やスプロケットの支柱等
の掘削溝中にある全ての構造体に対して大きな抵抗とな
り、結果として掘削前進を阻害することになる。掘削前
進を円滑にするためには掘削溝幅の減少率を小さくする
と共に、排土量をできるだけ多くとれるようにすれば良
い。
ては、掘削溝中に満ち溢れる掘削土を確実に排除し、ロ
ーラーチェーン等の構成部材を掘削土との摩擦磨耗から
防止すると共に、掘削溝幅の減少を少なくすることが望
まれる。又、土中最深部にあって最大沈下土圧を受けな
らが最高速度で反転する掘削刃にかかる圧力を軽減し、
掘削刃そのものに排土機能を持たせることが必要であ
る。
のであり、本発明の目的は、掘削刃の掘削時に土圧を受
ける部分についてはその増大を防止し、土との接触部を
線とすることによって掘削刃の耐久性を高め、掘削土の
逃げ道を設けて円滑な掘削ができるようにすると共に、
掘削刃による掘削と相乗して排土効果を増大させる構造
の排土板を提供することにある。
れる環状移動手段(例えばロ−ラ−チェ−ン)に装着さ
れた掘削刃によって根菜類を掘り取るようになっている
根菜類掘り取り機に用いる排土板に関し、本発明の上記
目的は、前記環状移動手段に装着するための装着部と、
前記装着部の背面中央部を縦断するように垂設され、縦
方向中央部に段差を有する背面部と、前記背面部の頂部
に前記装着部の装着面より突出して設けられた矩形状の
排土部とを設けた構成とすることによって達成される。
け、前記環状移動手段の運転方向後段を上方に延ばして
前記排土部を支持すると共に、更には前記装着部及び排
土部の結合部において、前記装着部の頂部に前記排土部
の移動方向後面側に延在した支持部を設けると共に、前
記背面部の底部を前記装着部の底部よりも下方に突出さ
せることによって、より効果的に達成される。尚、前記
装着部、前記背面部、前記排土部は一体構造であっても
良い。
にコの字状にした形状にしていることと、掘削土の逃げ
道となる凹状の掘削土逃げ部を設けてあると同時に、平
面状の掘削土掻き上げ面をもっているので、栽培土に対
する側壁形成刃部は耐久性を高め、土中最深部に生じる
掘削土沈下圧(最大負荷部)と高速反転時の負荷とを軽
減することができる。更に、掘削刃の後方(運転方向に
向って)に排土板を設けるようにしているために、排土
効果を一層助長することができ、しかも環状移動手段の
構成部材を、運転に伴う掘削土との摩擦摩耗から守るこ
とができるので、作業の効率化と併せ経済的効果も大き
くなる。
の一例を説明する。
図1、図2及び図3に示すようになっており、従来の掘
削刃100と同様な装着部10の一端に接続部14を介
して掘削部20(20A,20B)が連結されている。
装着部10には、掘削刃1をローラーチェーン等の環状
移動手段にボルト、ナット等で装着するための装着穴1
1及び12が設けられており、外方の一角は安全のため
にカット面13に加工されている。掘削刃1の先端部2
1の側面には鋭利部22が設けられており、掘削部20
は23A−23B及び24A−24Bでコの字状に各部
が直線状に折曲形成されている。そして、掘削部20の
先端部21と折曲部23Bとの間が前進掘削刃部25を
形成し、折曲部23Bと24Bとの間が側壁形成刃部2
6を形成しており、折曲部24Bと接続部14との間の
側部には凹状の掘削土逃げ部27が形成されている。
尚、先端部21A−21と折曲部23A−23Bとで成
る面20Bは、土中最深部での掘削土掻き上げ面となっ
ている。
刃部26は、図1〜図3に示すように直線状に形成され
ており、前述した従来の掘削刃100の対応する前進掘
削刃部及び側壁形成刃部とは大きく相違している。又、
土中最深部にあっては掘削土の沈下土圧を最大に受ける
と共に、最高速で反転するために、反転土圧に対しては
接続部14及び24A−24Bで成る掘削刃肩部(図3
の30B)上にある掘削沈下土を凹状の掘削土逃げ部2
7よりコの字状に折曲された内側の面20Aに入り込ま
せ、掘削土掻き上げ面20Bで回転方向前方及びスプロ
ケットの軸方向(図14、図15参照)に排除すること
により、土中最深部の最大土圧の影響を減少することが
できる。
び図5に示すような構造の排土板30を組み合わせて使
用するようにしている。排土板30は、ローラーチェー
ン等の環状移動手段に装着するための装着部31と、装
着部31の背面中央部を縦断するように垂設された背面
部32とで構成されている。装着部31は平板で底広の
瓢箪形状をしており、装着部31には環状移動手段にボ
ルト、ナット等で装着するための装着穴31Aの31A
´と、環状移動手段の構成物を掘削土の摩擦摩耗から守
る穴32B、32B´とが設けられている。装着部31
は環状移動手段の被装着面と近似の形状をしており、装
着部31の頂部は背面部32のA−B−C−Dで成る領
域の面33Aが掘削土の大きな排土圧力を直接受けるた
め、その圧力に耐える必要から、面33Aの反対側、つ
まり運転方向の後段の装着部31の頂部には支持部31
Bが延在している。排土板30の背面部32は、装着部
31の装着面より突出して設けられた矩形上の排土部3
3を有していると共に、背面部32の縦方向中央部に段
差を付けられ、下方背面部の面を広くした側方排土部
(B−E−F−G−H−Iで成る面)34を併せ有して
いる。これと共に、背面部底部が装着31の底部よりも
下方に突出し、環状移動手段の構成部材を掘削土による
摩擦摩耗から守ると同時に、排土板30及び掘削刃1を
環状移動手段に結合するためのボルトやナット等をも摩
擦摩耗から防止する機能を有している。
掘り取り機に装着して使用する場合、上述の排土板30
と左右面対称形状の排土板30´を用意すると共に、掘
削刃1と左右面対称形状の掘削刃1´を用意し、図6〜
図8に示すように複数のスプロケットA〜C(少なくと
も一つは駆動軸)に懸架されてエンドレスに環状移動さ
れるローラーチェーン2に2列に交互に装着する。即
ち、ローラーチェーン2は、左右に1対且つ段違いに併
置された長形状のチェーン部材2A、2Bをエンドレス
に結合して成り、チェーン部材2A及び2Bは多数の連
結部材3で軸着されており、連結部材3の間にスプロケ
ットの歯が歯合して環状移動されるようになっている。
そして、チェーン部材2A及び2Bの各外方側面に交互
に、排土板30、30´及び掘削刃1、1´がそれぞれ
ボルト、ナットで装着されている。チェーン部材2A及
び2Bは、例えばピン部材及び円筒を組み合わせて成る
連結部材3で軸着されているので、スプロケットの回転
駆動で円滑に環状移動される。掘削刃1及び1´と排土
板30及び30´とが組み込まれた環状移動手段は、図
8に示すように3個のスプロケットに懸架されて、根菜
類掘り取り機の進行と合せ、エンドレスに環状移動され
ながら掘り取り作業が進められる。排土板30、30´
のローラーチェーン2への装着に際しては図6及び図7
から明らかなように、排土板30及び30´の各支持部
31Bが移動方向の後方に来るようにされ、排土板30
及び30´の排土圧力に対する強度を強くしている。
ェーン2に装着した側面構造を示しており、図10はロ
ーラーチェーン2の構造例を示している。即ち、ローラ
ーチェーン2は、プレート状の連結部材3をピンリンク
板4と交互に段違いに重ねて連接すると共に、連結部材
3とピンリンク板4との重畳部にピン5を軸支して結合
している。そして、ピン2Cの外周部の連結部材3,3
の間にブッシュ6を介してローラ7を周設している。
尚、ピン5の両端はカシメられており、脱出しない構造
となっている。このような構造となっているため、ロー
ラーチェーン2はスプロケットA〜Cによって円滑に回
転運動される。
チェーン2は、回転移動のそれぞれの部位で掘削刃1及
び排土板30の作用が異なってくる。図8の作業図をも
って説明すると、先ず斜線部分は末掘削な栽培土であ
り、スプロケットA〜Cで成る三角形の地中は、スプロ
ケットB−C間で掘削された密なる掘削土で満ち溢れて
おり、スプロケットAとスプロケットCで結ばれる線よ
り後方は、掘削土が排土された余土、即ち粗なる掘削土
が掘削溝中に満ちている状態である。そして、作業機の
進行と、掘削刃1及び排土板30が組み込まれた環状移
動体の回転移動とにより、スプロケットB−C間にあっ
ては前進掘削刃部と側壁形成刃部によって栽培土を掘削
し、スプロケットC−B及びスプロケットC−Aよりな
る土中三角地の中に掘削土を満ち溢れさせる。このスプ
ロケットC−B、スプロケットC−Aより成る三角地の
断面は図11に示すようになっており、掘削土が排除さ
れないまま、この三角地に掘削土が充満してしまえばス
プロケットCを支える支柱APの前面に大きな圧力が加
わることとなり、前進力が阻止される。
向直線移動部にあっては、本発明による排土板30の効
果が最大に発揮される部位(区間)である。図12は、
本発明の排土板30と併用される掘削刃1及び1´のみ
を環状移動手段に組み込んだ状態を示し、図13は排土
板30及び30´と掘削刃1及び1´を組み込んだ状態
を示しているが、この図12及び図13を対比してもそ
の差の大きさ、効果の違いは明白である。ローラーチェ
ーン2に掘削刃1、1′(排土板30,30′)を装着
した環状移動体の回転に対し、外周方向は、掘削刃1の
コの字状に形成された前進掘削刃部によって掘削土が集
中的に送り込まれる部分であるが、排土板30の矩形状
排土部33によって上方に送り出されると同時に、環状
移動体両側方部についても、排土板30の側方排土部3
4が栽培土側壁と環状移動体の両側に満ちている掘削土
を上方に送り出し、この区間は矩形状の排土部33及び
側方排土部34がその排土能力を最大に発揮する区間で
ある。
削刃1の栽培土に対する作用については上述の通りであ
るが、この間の排土板30の作用は次のようになってい
る。排土板30は装着部31と、装着部31の背面中央
部を縦断するように垂設された背面部32とで構成され
ており、全面にわたり排土機能をもつ背面部32は環状
移動手段に対しても垂設状態である。環状移動手段に対
して垂設である排土板30は、その作用する面のスプロ
ケットB−C間がある傾斜角をもって掘削されるのであ
り、この傾斜分が排土板30にも生じる。背面部32の
頂点は掘り取り機の前進方向に対して前方であり、しか
も下方に位置し、背面部32の底部は後方であり上方に
位置する。この角度と掘り取り機の前進量、そして掘削
土の送り出しとの合成で、排土板30が押し付ける掘削
土は下方に押されつつも、排土板30の側方排土部34
を滑りながら後方(支柱方向)に移動する。この移動し
た掘削土は、掘削溝側壁と支柱の両側方の間を通り、排
土板30によって掻き上げられ掘削土が粗になっている
支柱後方、スプロケットA及びスプロケットC間の方へ
送られ、また上方に排出されるという流れを持つ(図1
1参照)。
のみの動きを見ると、環状移動手段に対して垂設であ
り、背面部32は装着部31の中央部を縦断するのであ
るるから、土中最深部にあるスプロケットCと排土板3
0の関係は排土効果をその全面にわたって発揮する背面
部32が、スプロケットCの軸中心方向にその低部を向
けて回転する。このため、背面部32によって押し付け
られ回転する掘削土は外周方向に飛ばされるが、反転開
始から最下部A−A´線(図14)までは末掘削な栽培
土壁があり、大きな圧力を生むであろうし、又、最下部
A−A´線以後反転終了までは掘削溝底部後方へ掘削土
を送り込むことになり、この部分でも大きな圧力を生じ
ることになり、排土板としての機能は発揮できない。し
かし、本発明の排土板30と併用する掘削刃1は、この
最深部で最大の効果を発揮する。図15は掘削刃1を組
み込んだ環状移動体が土中最深部にある状態を示してお
り、掘削刃1の折曲部24A−24Bと接続部14とで
成る面30B(図3参照)に大きな掘削土の沈下圧力を
受けるが、この沈下土を掘削刃1に設けた掘削土逃げ部
27から下方に積極的に落し込む。流れ込んだ掘削土
は、掘削刃1の折曲部23A−23B及び刃先端21−
21Aで成る面20Bによって掻き上げられる。最大土
圧を受けつつも最高速で反転する土中最深部にあって、
本発明の排土板30と掘削刃1が補完し合いながら、そ
の機能を最大に発揮している作用区間である。
する時の状態を図14に示す。図14は3枚の掘削刃及
び2枚の排土板を示しているが、1枚の掘削刃1及びこ
れに対応する1枚の排土板30が、掘削刃進行方向Eに
沿って反転開始から反転終了となるまでを連続的に示し
たものであり、3枚の掘削刃及び2枚の排土板の装着関
係を示すものではない。掘削刃1はローラーチェーン2
の回転駆動に従って図示E方向に移動し、掘削土圧を受
けながら堀取り機進行方向に進みながら根菜類の根付溝
を掘削する。掘削刃1はローラーチェーン2に対して前
進方向20°の傾斜角度をもって取付けられ、掘削刃1
の先端部21より進入するように設計されているが、圃
場の状態により先端部21の進入以外にも、折曲部に至
る刃全長が表土を切取る場合や、硬質の土壌においては
先端部21が逃げて装着部10に近い刃24Bより突入
する場合などが考えられる。掘削部20には、装着部1
0と掘削刃部24Bとの間に掘削土の逃げ部となる掘削
土逃げ部27を凹状に設けているので、従来の掘削部に
比べて抵抗長がより短く、比較的小さな動力で掘削刃の
土中進入が円滑に実現できる。本発明では掘削刃1の後
方に排土板30が配置されており、掘削土逃げ部27よ
り逃げた土は更に排土板30の移動と共に排除されるこ
とになる。
凹部により、反転開始から反転終了まで土中最深部に生
じる掘削土圧(最大負荷部)を軽減することができる。
その軽減度合いは材料幅50mmに対して最大10mm
の凹部であり、その減圧割合は従来に比べ約2割であ
る。しかし、掘削土が静圧ではないことから、掘削刃の
面全体に圧力を受けないので、掘削土が静圧であれば点
13、23、53、54から成る斜線面の全体に圧力が
かかることになる。しかし、回転中は線A−A´(点5
5、56)と点13、23とで成る斜線部に掘削土圧が
かかり、線A−A´(点55、56)と点53、54と
で成る交差線部は単に滑り摩擦を生じるだけであり、点
13と23の間に設けられている掘削土逃げ部27の掘
削土圧の軽減量は2割以上である。
図15に示すように点50、21A、52、54で成る
面が、掘削土逃げ部27より入り込んだ土と掘削土を排
除する面となる。この面は、掘削刃の土中直線運動中
(往復)には掘削土の排土効果は余り期待できないが、
反転開始から反転終了までの最大負荷時にその効果が発
揮できれば、全体としての能力向上になる。図15は土
中最深部における刃の状態を示しており、被掘削土は図
示矢印Fのように凹部(斜線部)27を通り、面(21
A、52、24、50)に流れ込み、この流れ込んだ被
掘削土は面(21A、52、24、50)で排出され、
その後方に位置する排土板の排土部材によって排除され
る。尚、上述では排土板30の排土部材33を矩形状と
しているが、排土効果がある形状であれば良い。
せて使用することにより、土中直線運動中において掘削
刃の排土に相乗して大きな排土効果が期待できる。即
ち、土中突入時より土中最深部における反転運動開始ま
での下向直線運動、反転開始から反転終了までの円運
動、反転終了から地表までの上向直線運動等、それぞれ
の作用区間で起こる異質な現象に対して、排土板と掘削
刃の機能が共に補完し合い、その排土効果を最大限に発
揮する。この排土効果の向上は、掘削溝中に満ち溢れて
いる掘削土中にある全ての構造物に対しての過度な負荷
を取り除くこととなり、掘り取り作業の効率化とローラ
ーチェーン等の構成物を掘削土との摩擦摩耗から守るこ
とにより、その維持経費の軽減と併せ、大きな経済効果
をも期待できるものである。又、図7に示されるように
排土板の排土面はD方向側から掘削土を直に受けるた
め、掘削土における土圧を相当受けることになるが、装
着部の上部において、運転方向後方側が上方に延びた支
持部で排土面を支持しているため、掘削土による大きな
土圧に耐えることが可能であると共に、掘削刃の摩耗も
減少させて耐久性を高めることが可能である。
(A)は正面図、同図(B)は側面図、同図(C)は平
面図である。
に取付けた一例を示す一部構造正面図である。
に取付けた一例を示す一部構造側面図である。
る。
る。
る掘削の様子を示す図である。
図である。
示す動作図である。
る。
ある。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】環状に運転される環状移動手段に装着され
た掘削刃によって根菜類を掘り取るようになっている根
菜類掘り取り機に用いる排土板であり、前記環状移動手
段に装着するための装着部と、前記装着部の背面中央部
を縦断するように垂設され、縦方向中央部に段差を有す
る背面部と、前記背面部の頂部に前記装着部の装着面よ
り突出して設けられた矩形状の排土部とを具備したこと
を特徴とする根菜類掘り取り機用排土板。 - 【請求項2】前記装着部の上部中央部に段差が付けられ
ており、前記環状移動手段の運転方向後段が上方に延び
て前記排土部を支持している請求項1に記載の根菜類掘
り取り機用排土板。 - 【請求項3】前記装着部及び排土部の結合部において、
前記装着部の頂部は前記排土部の移動方向後面側が延在
した支持部を有していると共に、前記背面部の底部が前
記装着部の底部よりも下方に突出している請求項1に記
載の根菜類掘り取り機用排土板。 - 【請求項4】前記装着部、前記背面部、前記排土部が一
体構造となっている請求項1乃至3に記載の根菜類掘り
取り機用排土板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34523396A JP3304275B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 根菜類掘り取り機用排土板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34523396A JP3304275B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 根菜類掘り取り機用排土板 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10178845A JPH10178845A (ja) | 1998-07-07 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34523396A Expired - Lifetime JP3304275B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 根菜類掘り取り機用排土板 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3304275B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4901566B2 (ja) * | 2007-04-23 | 2012-03-21 | 有限会社新産電装 | 草取り装置 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34523396A patent/JP3304275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH10178845A (ja) | 1998-07-07 |
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