JP3871664B2 - 根菜収穫機用マルチシート回収装置 - Google Patents

Description

本発明は根菜類の収穫機に装着するマルチシート回収装置に関するものである。

圃場に敷設された農業用マルチシートは、葉物野菜等の栽培については、収穫後に回収して廃棄される。また根菜類の栽培に使用した場合には、収穫前に回収される。この回収作業の効率化を図るために、機械による回収装置が従前より提案されている。

具体的には、回収作業単独で実施するものや、収穫機に付設したものが知られている。前者では、自走巻き取り専用機で、巻取り駆動源としてエンジンを使用すると共に、作業者が無段階変速機を操作して最適な巻き取りを行うようにしている（特許文献１）。

また汎用トラクターに装着して使用する器具として、特許文献２、３記載のアタッチメントが提案されている。特許文献２記載の装置は、トラクターの背後にアタッチメントを装着し、汎用トラクターが備えているアタッチメント駆動機構（ＰＴＯ軸）によって巻き取り回転駆動を行うようにしている。

同様に特許文献３記載の装置においても、トラクターの側方に配置するようにし、巻き取り駆動源として正逆回転が可能とした電動機を採用し、特にシート巻き取り回収に際して夾雑物を巻き込まないように、シート振動機構を付設している。

更に収穫機にマルチシート回収装置を組み込んで、収穫と同時にマルチシートの回収を行う装置も提案されている（特許文献４）。この装置は、トラクターで牽引される玉葱の収穫装置にマルチシート巻き取り機構を付設し、前記巻き取り機構は、収穫装置の先端の茎葉部切断手段の駆動と連動し、トラクターの動力取り出し軸（ＰＴＯ軸）を動力源としているものである。マルチシートの巻取りに際して夾雑物がシートに紛れ込まないように、シートを横軸方向で斜めとなるようにして巻き取りを行い、シート上の夾雑物が進行方向の横方に転がり出るようにしている。

また収穫と同時にマルチシートを回収せずに、収穫機にマルチシート取り除き装置を付設し、収穫機で畝からマルチシートを引っ張り剥がし、そのまま機体側方に放置するようにしている装置も提案されている（特許文献５）。

特開２００２―９０号公報。 特開２０００―１８４８２９号公報。 特開２００１―１７００４号公報。 特開２０００―２７９０１１号公報。 特開２００１―７８５８９号公報。

シートの巻き取り回収に際してシート上に大量の土砂が残っていたり、シート側端が土の中に潜って抑えられている状態では、シートの巻き取り抵抗力が大きくなる場合がある。特許文献１記載のように作業者が細かい操作を行うのであれば、巻取りの停止などの適宜対応できるが、収穫作業と同時にシート回収を行う場合には、収穫作業に忙しくシート回収まで気を回せない。

しかもシート回収作業の駆動源は原則的に走行機体（トラクター）の原動力を使用するので、細かい制御は困難である。特に巻き取りに際してはシートに突然所定以上の張力が加わっても、何ら巻き取り速度を変更することなく巻き取りを続行すると、張力変化の衝撃力でシートが切断してしまう。そして再度シートの端末を巻き取りボビンに連結して、シート巻き取り回収作業を再開させなければならず、シート切断による作業中断は、収穫作業能率を大きく低下させる原因となる。

また付着物や夾雑物の排除においても、振動体を付設するなどの機構は、装置を煩雑にする。

そこで本発明は、負荷変動に対応して、シート切断の可能性を抑えた、付着部や夾雑物を簡便な機構で排除する機構を備えた根菜収穫機用のマルチシート回収装置を提案したものである。

本発明に係る根菜収穫機用マルチシート回収装置は、自走収穫機体における前部上方適宜箇所に装着する根菜収穫機用マルチシート回収装置であって、各機構部を所定位置に配設する母体となると共に、装置全体を支持して自走収穫機体に取り付けられる支持枠部と、機体進行方向に対して後退回転で巻き取り、且つ負荷が増すと回転数が低下する特性の直流電動機を駆動源とした巻取機構部と、前記巻取機構部に巻き上げられるマルチシートに添わせるローラを機体進行方向に揺動自在に組み込むと共に、巻取り動作と機体進行が同期せずに、巻取り動作がより早い動作状態に至った際における前記ローラの揺動を感知するセンサを有し、前記センサの検知信号で巻取り駆動を制御するセンサ制御機構部と、マルチシートの巻取りに際してマルチシートが自走収穫機体の収穫機構の邪魔にならないようにするガイド部とを備え、マルチシート巻上げ方向が略鉛直方向となるように各機構部を支持枠部に配設してなることを特徴とするものである。

前記回収装置は、収穫機体の前方に連結装着し、畝からのマルチシート回収と同時に根菜の収穫を行えるもので、特にマルチシートの巻取りに際して、シート上に土砂が残っていたり、シート側端が土によって抑えられている状態の場合には、巻き取り抵抗が大きくなるが、電動機（直巻電動機、和動複巻電動機）本来の特性をもって、負荷トルクが大きくなると回転数が少なくなって、ゆるやかに強い力で巻き取ることになり、シートに衝撃を与えることがなく、シートが切断する等の支障が生じ難く、巻取り作業を継続でき、同時に収穫作業に支障をきたさない。

更にセンサ制御機構部の揺動ローラがシート巻取り状態を検知し、収穫機体の進行とシート巻取り動作が同期しない状態に至ると、シートによって揺動ローラを架設した揺動腕が所定の軸を中心に回動し、これをセンサで感知し、駆動源（電動機）を停止したり減速するなどの制御を行うことで、シートの断裂が防止できる。

また前記支持枠部に、マルチシート巻上げ方向が略鉛直方向となるように各機構部を配設してなるので、マルチシートが鉛直に近い状態で巻き上げられ、付着しているシートと畝表面とを離れ易くし、更に土砂の付着も少なくてすむ。

また本発明（請求項２）は、特に支持枠部に、巻取り途中にシート表面に当接する受けローラと、前記受けローラと対面してシート裏面に当接するスポンジ体とで構成される夾雑物除去機構部を設けてなることを特徴とするものである。

従ってシート巻取りに際して、シートが受けローラとスポンジ体の間を通過することで、付着した土砂や、農作物の茎部分などの夾雑物を除去できる。

本発明は、根菜収穫機に装着するもので、特に駆動機構として、負荷が増すと回転数が低下する特性を備えた直流電動機を採用して、特別な制御回路を必要としないで、シート巻取り時にシートに強い衝撃を与えることが無いようにしてシートの断裂を防止し、更に前記駆動機構を採用したことによって生ずると予想される所定状態（軽負荷で巻取り速度が早まり、巻取り動作が収穫機の進行速度より早くなりすぎる場合に生ずる状態）に駆動源を制御することで巻取り回収時のシート切断を防止し、同時に進行する収穫作業の支障とならないようにしてシート回収を行う。

次に本発明の実施の形態について説明する。本発明の回収装置Ａは、自走根菜収穫機Ｂの前部に連結装着して使用されるものである。

自走根菜収穫機Ｂは、周知の通り主として芋類収穫機と使用されるもので、クローラを装備した機体に、先端側が下降するように傾斜した掘取りコンベア機構を設けたものである。このコンベア機構は、側枠間に所定間隔のスラットを設けた掘取りコンベアを巻装し、側枠の途中から掘取りコンベアと共に機体側に折り畳めるようになっている。更に側枠の先部には、一対のホイールからなる畝追尾機構を設けており、掘り取りコンベアに連続して選別コンベアが設けられ、機体に乗車した作業者が選別コンベアで搬送される収穫物の選別を行うようにしている。

回収装置Ａは、前記の収穫機体Ｂにアタッチメントとして装着されるもので、支持枠部１と、支持枠部１に組み込まれる巻取り機構部２と、センサ制御機構部３と、夾雑物除去機構部４と、ガイド部５とで構成される。

支持枠部１は、適宜な台枠１１と台枠１１を支持する支持脚１２を備え、支持脚１２を直接又は取付部材１３を介して自走根菜収穫機Ｂの側枠ａや畝追尾機構ｂに固定することで、回収装置全体を自走機体Ｂに装着することになる。

図５は取付部材１３の具体例で、畝追尾機構ｂ等への装着部１３１と、連結杆１３２と支持脚取付部１３３で構成され、装着部１３１はボルト装着可能なボルト孔を穿設した取付板１３４と、補助連結杆１３２を挿通する筒部１３５とを一体とし、筒部１３５に固定ボルト１３６を植立螺装してなり、畝追尾機構ｂ等にこの装着部１３１を固定する。更に支持脚取付部１３３を、支持脚１２を連結するＵ状装着部１３７と筒部１３８で構成し、筒部１３８に連結杆１３２を挿通固定し、Ｕ状装着部１３７に支持脚１２を連結する等して、支持枠部１を機体Ｂに取り付ける。

巻取機構部２は、駆動源となる電動機２１及び巻取部２２と伝達機構２３で構成され、これらは支持枠部１の所定位置に組み込まれたもので、駆動源となる電動機２１は、機体装備のバッテリー電源を使用する所定出力の直流電動機で、特に負荷が増すと回転数が低下する所定の特性を備えてなる。

巻取部２２は、中心軸２２１と、中心軸２２１の外周に中心軸と平行に配置した巻取棒２２２を備えると共に、巻取棒２２２を中心軸２２１の基部及び先部に設けたリンク連結部２２３，２２４とで連結し、特に先部リンク連結部２２３は、中心軸２２１に移動可能としたスライド環２２５を介して連結し、巻取外径と前記巻取外径より全体を小径とした離脱外径とに移行できるようにしてなるものである。

前記の巻取部２２はその中心軸２２１を支持枠部の固定軸受部と、開閉杆１４の軸受部間に架設し、伝達機構２３を介して電動機２１で回転駆動されるものである。

センサ制御機構部３は、巻取り対象のマルチシートＣに当接する揺動ローラ３１と、揺動ローラ３１を架設した揺動腕３２と、揺動腕３２の揺動角度で動作するマイクロスイッチ（センサ）３３で構成される。

揺動腕３２は、支持枠部１の所定位置から機体Ｂの進行方向に揺動するように枢止し、シートの巻取り角度が浅くなる（鉛直方向から傾斜方向に移行）と、前記センサ３３を動作せしめるように設け、且つ前記センサ方向への揺動と反対方向へ適宜な力で付勢するための発条３４を設けてなる。

夾雑物除去機構部４は、前記揺動ローラ３１と巻取部２２との間に介設したもので、シートＣの巻回ガイドとなるローラ４１と、前記ローラ４１に対面するスポンジ体４２で構成される。尚スポンジ体４２とローラ４１のシートＣに対する当接面を逆にして、二重構成とすると、シートＣの表裏両面の付着物が取り除かれる。

ガイド部５は、シートＣの巻取りに際して、シートＣが収穫機体Ｂの収穫機構の邪魔にならないようにし、且つ揺動ローラ３１へのシート当接が正常に行われるようにしたものである。

而して前記回収装置Ａを自走収穫機体Ｂの所定位置（側枠ａや畝追尾機構ｂ）に連結装着し、畝の端に位置させた機体Ｂの回収装置Ａに、シートＣの端部を所定の巻回コースで巻取部２２に引っ掛けておき、機体Ｂを自走させながら回収装置を動作させると、機体Ｂの掘取りコンベアの先端でシートＣが捲り上げられ、そのまま巻取部２２に巻き取られることになり、収穫作業とシート巻取り作業が同時になされることになる。

特にシートＣの上に土砂の付着量が多くなるなどの原因で、巻き取り抵抗が大きくなって電動機負荷が増加すると、電動機の回転数が減少して、ゆるやかな強い力で巻き取ることになり、更に自走機体Ｂの走行に比較してシートの巻き取りが進行して、シートＣに張りが生ずると、シートＣが揺動ローラを押し出して、発条３４の付勢力に抗して揺動腕３２を回動させると、センサ３３が動作して駆動源（電動機）２１を停止し、シート巻取り動作を一時停止する。そしてシートＣにゆとりが生じて揺動腕３２が元の状態に復帰すると、停止状態を解消して巻き取り動作を再開する。

従って収穫作業に従事する者は、巻き取り回収状態を常に注意深く観察しながら走行する必要がなく、自動的に巻き取り動作が制御されるので、巻き取り回収作業が容易になると共に、シート切断を抑えることができるので、作業能率も格段に向上する。

そして巻き取り回収が終了すると、開閉杆１４を開放し、中心軸２２１の先端部分を露出させると共に、スライド環２２５を移動させ、巻取棒２２２を中心軸２２１方向に集束させて、巻取棒２２２に巻回されたシートＣを装置外に取り出すものである。

特に前記実施形態は、機体進行方向に対して後退回転で巻き取る様にしたので、シートＣの捲り上げを略鉛直方向にすることができ、これによって畝とシートＣの付着に対して容易に捲り取ることが可能となり、更にシート表面の栽培植物の茎部分が落下し易いし、シート裏面の付着土壌が少なくなる。

また前記実施形態のように巻取部を後退回転とせずに前進回転とした場合に、シートＣの剥ぎ取りを鉛直方向に設定すると回収装置Ａ自体が機体Ｂの前方となりバランスが悪くなる。このような場合には、図６に例示するとおり、センサ制御機構部３にシートＣがきちんと導かれるように、鳥居型のガイド部５ａを設けると、前進回転タイプの回収装置も実現でき、市場の多機種の自走収穫機に対応できるものである。

本発明の実施形態の自走機体組み込み状態の説明図。 同各機構部の説明斜視図。 同センサ制御機構部の動作説明図。 同巻取部の説明図。 同取付部材の説明図。 同各機構部の説明斜視図（前進回転巻取）。

符号の説明

１ 支持枠部
１１ 台枠
１２ 支持脚
１３ 取付部材
１４ 開閉杆
２ 巻取機構部
２１ 電動機
２２ 巻取部
２３ 伝達機構
３ センサ制御機構部
３１ 揺動ローラ
３２ 揺動腕
３３ マイクロスイッチ（センサ）
３４ 発条
４ 夾雑物除去機構部
４１ ローラ
４２ スポンジ体
５，５ａ ガイド部

Claims (2)

1. 自走収穫機体における前部上方適宜箇所に装着する根菜収穫機用マルチシート回収装置であって、各機構部を所定位置に配設する母体となると共に、装置全体を支持して自走収穫機体に取り付けられる支持枠部と、機体進行方向に対して後退回転で巻き取り、且つ負荷が増すと回転数が低下する特性の直流電動機を駆動源とした巻取機構部と、前記巻取機構部に巻き上げられるマルチシートに添わせるローラを機体進行方向に揺動自在に組み込むと共に、巻取り動作と機体進行が同期せずに、巻取り動作がより早い動作状態に至った際における前記ローラの揺動を感知するセンサを有し、前記センサの検知信号で巻取り駆動を制御するセンサ制御機構部と、マルチシートの巻取りに際してマルチシートが自走収穫機体の収穫機構の邪魔にならないようにするガイド部とを備え、マルチシート巻上げ方向が略鉛直方向となるように各機構部を支持枠部に配設してなることを特徴とする根菜収穫機用マルチシート回収装置。
2. 支持枠部に、巻取り途中にシート表面に当接する受けローラと、前記受けローラと対面してシート裏面に当接するスポンジ体とで構成される夾雑物除去機構部を設けてなる請求項１記載の根菜収穫機用マルチシート回収装置。

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