JP5124754B2 - 地下茎作物の収穫機 - Google Patents

Description

この発明は、走行車体を備え、搬送コンベアによって茎葉部を挟持しニンニク、タマネギ、ユリ根等の地下茎作物を畑より抜き取り収穫する地下茎作物の収穫機に関する。

この種の搬送コンベアを備えた地下茎作物の収穫機の従来技術として特開２００４−４９０８１号公報（従来技術１）、特開２００４−７３０５９号公報（従来技術２）、特開２００４−７３０６０号公報（従来技術３）が知られている。

特開２００４−４９０８１号公報（従来技術１）は、「圃場に植生されている根菜作物の葉茎部を後傾斜の平面内で対向面が共に後方回動する左右一対のベルトからなる挟持搬送装置の対向面で挟持して根菜部を引き抜くとともに、吊り下げ姿勢を保持して後方搬送する根菜収穫機において、挟持搬送装置の搬送経路に、搬送中の根菜部の両肩を押えて一定の高さにする左右一対からなる押当面が後方に向けて回転させられるローラを有する肩揃え装置を設けたことを特徴とする根菜収穫機」に関する記載がある。

特開２００４−７３０５９号公報（従来技術２）には、「前低後高に斜設される挟持搬送装置で圃場に植生されている根菜作物の葉茎部を挟持して根菜部を引き抜いて後方搬送する過程で、上方に付勢されて上下動可能に設けられる根切断装置によって根菜部の底面に生えている根を所定の切断根長を残して切断する根菜収穫機において、上記根切断装置を、根菜部の底面に切断根長を確保して接触し、交差して水平回転する二つの円板カッターを搬送経路の両側に配置したもので構成するとともに、各円板カッターの前方に、水平回転して根菜部の根の両側の底面に接触し、根菜部を円板カッターに送り込む誘導ディスクを設けたことを特徴とする根菜収穫機の根切断装置」の記載がある。

特開２００４−７３０６０号公報（従来技術３）には、「前低後高に斜設される挟持搬送装置で圃場に植生されている根菜作物の葉茎部を挟持して根菜部を引き抜いて後方搬送する過程で、上方に付勢されて上下動可能に設けられる根切断装置によって根菜部の底面に生えている根を所定の切断根長を残して切断する根菜収穫機において、上記根切断装置を、根菜部の底面に切断根長を確保して接触し、交差して水平回転する二つの円板カッターを搬送経路の両側に配置したもので構成するとともに、各円板カッターの下方に、合わせ面が根を挟持しながら弾性変形して始端が円板カッターの前方交差点より前方に位置する線状部を有して回転する搬送リングを取り付けたことを特徴とする根菜収穫機の根切断装置」の記載がある。

また、収穫されたニンニク等の毛根部を地下茎部から切断する毛根切断装置を開示している特許第３２４５６９５号公報（従来技術４）、特許第３２１０９９５号公報（従来技術５）を参考技術として記載する。

特許第３２４５６９５号公報（従来技術４）には、「ニンニク等の毛根を対抗側に向け茎葉を手前に向けて載置するバケットを有した搬送体を横長に配設し、前記横長搬送体の一側部の手前に作業者が位置する空間を有して対抗側に原料搭載台を設け、前記横長搬送体の他側半部の対抗側に毛根を上下に圧着把持しながら切断可能な毛根切断手段を設けたことを特徴としたニンニク等の毛根切断装置」の記載がある。

特許第３２１０９９５号公報（従来技術５）には、「ニンニク等を載置するバケットを搬送体に取り付けて移動する搬送部と、バケットの側部に毛根切断カッタを近接させて配置してなるニンニク等の毛根切断装置において、前記毛根を上下一対の凹凸による圧着部材によって把持し、バケットと併行推進する手段を具備させたことを特徴としたニンニク等の毛根切断装置」の記載がある。
特開２００４−４９０８１号公報（従来技術１） 特開２００４−７３０５９号公報（従来技術２） 特開２００４−７３０６０号公報（従来技術３） 特許第３２４５６９５号公報（従来技術４） 特許第３２１０９９５号公報（従来技術５）

地下茎作物は、収穫後一定期間乾燥させるが、その前提条件として地下茎部から毛根部と茎葉部を切断して切り離す必要がある。そして走行車体に備えられ斜設される搬送コンベヤによって収穫される地下茎作物の地下茎部は、大きさが不揃いであるとともに形状も不揃いである。また掘り上げられた地下茎作物の毛根部には土が様々な態様で付着しているため、毛根部を切断する前工程として精度の良い土落し作業が必要であった。

そのため、従来技術１乃至３は、搬送コンベアの途中に土落し装置と根部切断装置を設けていたが、土落し装置によって毛根部に様々な態様や量が付着する土を確実に落とすことは困難であり、毛根部に土が付着したまま根部切断装置に至ると、切断位置が決められない問題や、土のために装置の詰まりが発生して作業が途中で停止してしまう課題があった。

更に従来技術１乃至３に開示される根切断装置は、構造が複雑であり、その調整や点検に多くの時間が係る課題があった。

また、従来技術１乃至３に開示される根切断装置では、走行車体の走行速度を上げると、詰まりや切断の不具合が発生しやすく、処理能力に限界があるため、走行車体の速度を上げて作業処理速度を向上させることができない課題があった。

上記課題を解決するために、自走可能な車体と、操縦席と、操作装置と、地下茎作物の収穫装置と、作業者の乗車部とを設けてなり、
収穫装置は、後上がりに斜設され圃場に植えられた地下茎作物の茎葉部を挟持して抜き取る引抜き搬送コンベア部と、
引抜き搬送コンベア部の始端部近傍に設けられ土中の地下茎作物の下方部を通過させ地下茎周辺の土を膨軟化するとともに毛根部の一部を切断する根切刃と、
引抜き搬送コンベア部に設けられ、引抜き搬送コンベア部によって掘り上げた地下茎作物を搬送途中に地下茎作物の茎葉部と地下茎部とに切断分離する茎葉部切断部と、
茎葉部切断部の下方に設けられ分離落下した地下茎部を受け止める移動コンベアからなる地下茎受け部と、
各地下茎部を載置可能な球根移動体及び地下茎部から毛根と茎を切断する毛根茎切断刃とを有する毛根切断部とを設けるとともに、
作業者の乗車部を毛根切断部の球根移動体に隣接して設け、移動コンベアからなる地下茎受け部と、毛根切断部の球根移動体との移動方向が水平方向であり、互いに平行に設けられていて、移動コンベアからなる地下茎受け部及び毛根切断部の球根移動体のそれぞれの移動下流側端部にそれぞれ貯留コンテナを配設可能に載置板が設けられていることを特徴とした地下茎作物の収穫機を提案する。

また、毛根切断部が、引抜き搬送コンベア部の駆動とは独立して駆動可能である請求項１に記載の地下茎作物の収穫機を提案する。

この発明によれば、毛根切断部の球根移動体に作業者が、地下茎受け部に落下した地下茎部を手で取り位置や向きを揃えて確実に乗せることができるため、従来技術と比較し精度の高い切断が確実にできる。

例えば、地下茎部の大きさや形状が不揃いであっても従来技術１乃至３にあるような複雑な位置合わせ装置を設ける必要がなく、根部に土等が付着している場合でも地下茎受け部から作業者が取り上げ確実に土を除去した後、位置を揃えて球根移動体に乗せることができるため、確実で精度の高い毛根部の切断が可能である。そのため低コストで品質の高い地下茎作物の収穫機を製造することができる。

また、茎葉部切断部によって分離され地下茎受け部に落下する地下茎が同じ場所に滞留することがない。更に複数の作業者が作業できる場合も、落下する地下茎部が分散するので取りやすく作業効率が良いという効果がある。

更に、地下茎受け部である移動コンベアと球根移動体の移動下流側端部にそれぞれ貯留コンテナを配設することにより、走行車体が走行速度を上げるなどして掘り上げる地下茎部の数が多くなり、作業者による毛根部と茎葉部切断の処理が追いつかない場合でも、未処理の地下茎部が貯留コンテナに落下して収納されるため、その貯留コンテナに溜まった未処理地下茎部は別の時期、別の場所という別工程で毛根等の除去の処理をすることができる。したがって、特に降雨が予想される場合は、掘り上げ作業を優先させて走行車体の走行速度を上げて掘り上げ作業をより迅速に行なうことができる。更に、掘り上げ時には走行車体の操縦者一人のみでの掘り上げ作業を行なうことができる等の天候等の状況に合わせた作業変更が容易に行える。

更にまた、請求項２に係る発明の場合は、降雨時等の別の時期に屋内等の場所で毛根切断部のみを駆動させ、毛根部と茎の除去作業のみが行え、天候等の状況に合わせて作業工程の変更が可能である。

この発明の実施形態である地下茎作物の収穫機について、地下茎作物の収穫機の側面図である図１、同じく平面図である図２、同じく後面図である図３、同じく部分平面図である図４、同じく別の部分平面図である図５、同じく部分側面図である図６、同じく部分側面説明図である図７に基づいて説明する。

この発明の１つの実施形態である地下茎作物の収穫機は、自走可能な車体１と、操縦席２と、操作装置３と、地下茎作物の収穫装置４と、作業者の乗車部５を設けている。

自走可能な車体１は、クローラ走行装置１ａにより自走し、操縦席２に座る操縦者の操縦によって走行する。操縦者は、操作装置３を操作して収穫装置４を作動させる。

収穫装置４は、後上がりに斜設される引抜き搬送コンベア部６と、引抜き搬送コンベア部６の始端部近傍に設けられる根切刃７と、引抜き搬送コンベア部６に設けられ地下茎作物Ｃを搬送途中に地下茎作物Ｃの茎葉部Ｌと地下茎部Ｕとを切断分離する茎葉部切断部８と、茎葉部切断部８の下方に設けられる地下茎受け部９と、地下茎部Ｕを載置可能に移動させる球根移動体１０ａ及び地下茎部Ｕから毛根部Ｒと茎Ｓを切断する毛根茎切断刃１０ｂ及び毛根把持部１０ｃとを有する毛根切断部１０と、切断部貯留コンテナ１４と、受け部貯留コンテナ１５とを設ける。

作業者の乗車部５は座席からなる。この実施例では走行方向と直交する方向に並んだ２つの座席からなり、毛根切断部１０の球根移動体１０ａに隣接して走行方向を向いて設けられる。

引抜き搬送コンベア部６は、左右一対の弾性エンドレスベルト６ａ、６ａを前部上流側を下部、後部下流側を上部に位置させ斜めに配設され、左右それぞれの弾性エンドレスベルト６ａ、６ａは後方上部に位置する駆動スプロケット６ｂ、６ｂ、前方下部に位置する従動スプロケット６ｃ、６ｃ間に掛け渡され、対向面は互いに左右から対向して接し前部下方から後部上方に移動しエンドレス回転する。引抜き搬送コンベア部６の先端には、茎葉ガイド１３を設けている。

引抜き搬送コンベア部６の始端部近傍に根切刃７を設ける。根切刃７は、引抜き搬送コンベア部６のフレームに回動自在に軸支される根切りフレーム７ａの先端に走行方向とは直交する方向に掛け渡されてなり、土中の地下茎作物Ｃの下方部を通過させるとともに前後に揺動させ地下茎周辺の土を膨軟化するとともに根部の一部を切断する。

引抜き搬送コンベア部６のフレームに設けられる茎葉部切断部８は、引抜き搬送コンベア部６のフレーム下部に設けられる対向する２つの円形の回転カッター８ａ、８ａからなり、互いに逆回転して、搬送されてくる地下茎作物Ｃを搬送途中に地下茎作物Ｃの茎葉部Ｌと地下茎部Ｕとに切断分離する。

引抜き搬送コンベア部６の上端部で下流側端部となる位置にエンドレスチェーンコンベアからなる排葉体１１を設ける。排葉体１１は、エンドレスチェーンコンベアの上流側端部を引抜き搬送コンベア部６の下流側端部と隣接して設け、茎葉部切断部８で切断された茎葉部Ｌのみを引っ掛けて排葉体１１の下流側端部に連設される排葉シュート１２から排出する。

地下茎受け部９は、この実施形態ではベルトコンベアからなり、走行方向とは直交する方向へ平行して隣接される球根移動体１０ａの速度より遅い速度で移動する。

毛根切断部１０の球根移動体１０ａは、ベルトコンベアからなる地下茎受け部９に隣接して平行である横長のフレーム１００の略中央に設けられたチェーンコンベア１０１にチェーンコンベア１０１の進行方向に並列して多数のバケット１０２を取り付けてなる。

各バケット１０２は、チェーンコンベア１０１の進行方向左右に対向して設けられる根置板１０３と補助板１０４とからなる。各々の根置板１０３は、図７に図示されるように上面の中央部が凹んだ板状体からなり、この実施例ではチェーンコンベア１０１の進行方向左側に立設する。各々の補助板１０４は各々の根置板１０３の対応する位置にそれぞれ設けられ水平部分を有する斜め板状体からなる。

チェーンコンベア１０１は、走行車の走行方向に対して左右のフレーム位置に設けられている水平方向に回転軸を有する移動体スプロケット１０５間に掛け渡されており上下にエンドレス回転する。チェーンコンベア１０１の移動速度は、地下茎受け部９であるベルトコンベアの移動速度より速い速度で移動する。

毛根切断部１０の毛根茎切断刃１０ｂは、チェーンコンベア１０１の下流側の左右に設けられる回転円形刃からなる毛根カッター１０６と茎カッター１０７からなる。毛根カッター１０６は、バケット１０２の根置板１０３側で根置板１０３側の外側に隣接して設けられ、茎カッター１０７より下流側にずれて設けられる。茎カッター１０７は、バケット１０２の補助板１０４側で補助板１０４側の外側に設けられ、毛根カッター１０６より上流側にずれて設けられる。毛根カッター１０６の位置は、他の実施例ではチェーンコンベア１０１の進行方向の右側に設けてもよいがそのときは根置板１０３も同じ側に設けられる。

毛根切断部１０の毛根把持部１０ｃは、図７に示すように上下一対の毛根把持チェーン１０８、１０８をそれぞれ互いに上下で圧着するように把持チェースプロケット１０９間にエンドレス状に掛け渡されてなる。各毛根把持チェーン１０８は、外方に向けて凹凸歯状を有した板状の把持部材１０９をチェーン進行方向に多数設けており、上下の把持部材１０９は、上下の毛根把持チェーン１０８，１０８が圧着する部分で係合圧着するように設けられている。

毛根把持部１０ｃの上下一対の毛根把持チェーン１０８、１０８は、圧着部分で球根移動体の１０ａのチェーンコンベア１０１の進行方向と同じ方向に移動するが、上流側は搬送されてくる毛根部分を上下から挟みやすいように適度の幅から徐々に狭まる構造である。１１０は板ばねであり下部の毛根把持チェーン１０８の上進行側を内側から上方に押圧して把持部材１０９の係合を補助している。

毛根切断部１０の毛根把持部１０ｃは、図５に示すように平面視で上流側より下流側が、球根移動体１０ａのチェーンコンベア１０１から次第に離れるように設けられている。１１２は毛根切断部用駆動モータである。

毛根切断部１０は、その駆動装置である毛根切断部用駆動モータ１１２が引抜き搬送コンベア部６や走行車体１の走行部とは独立して駆動するように設けられている。

切断部貯留コンテナ１４は、毛根切断部１０の球根移動体１０ａの最下流側の下方に載置される上面が開放された箱状体からなり、車体１に折畳自在に設けられ開いて水平状態で支持される載置板１６に着脱自在に載置される。

受け部貯留コンテナ１５は、ベルトコンベアからなる地下茎受け部９の最下流側の下方に載置される上面が開放された箱状体からなり、車体１に折畳自在に設けられ開いて水平状態で支持される載置板１６に着脱自在に載置される。載置板１６は、走行方向の横方向へ開閉自在の折畳部１６ａを設けて載置板１６の幅を拡張可能である。

次にこの発明の１つの実施形態である地下茎作物の収穫機の作動について説明する。操縦席２に座った操縦者の操縦によって走行可能な車体１はクローラー装置１ａを駆動させ走行し、操縦者は操作装置３を操作して収穫装置５を作動させる。収穫物を車上で処理する作業者は、座席５に走行方向に向かって座る。この実施例では左右２つの座席５を設けており２人での作業が可能である。

車体１が矢印Ａ方向に走行させ収穫装置４を作動させると、引抜き搬送コンベア部６の前部に設けられ土中に位置する根切刃７が前後に揺動しながら地下茎作物Ｃの地下茎部Ｕ近傍の土を膨軟化させるとともに毛根部Ｒの下方を切る。地下茎作物Ｃの茎葉部Ｌは茎葉ガイド１３によってガイドされ、回転する引抜き搬送コンベア部６の左右一対の弾性エンドレスベルト６ａ、６ａの対向面間に挟まれて引き抜かれ、挟まれたまま斜め上後方へ搬送される。

斜め上後方へ搬送される地下茎作物Ｃは、途中に設けられた互いに逆回転する茎葉部切断部８のカッター８ａ間に入り茎葉部Ｌと地下茎部Ｕに切断される。切断された地下茎部Ｕは、そのまま下に落下して地下茎受け部９であるベルトコンベア上に落ちる。地下茎部Ｕを切り離した茎葉部Ｌは、そのまま斜め上方へ搬送され、排葉体１１であるエンドレス回転チェーン１１に引っ掛かり、その下流側の排葉シュート１２上に落下して圃場に排出される。

地下茎受け部９に落下した地下茎部Ｕは、ベルトコンベアの移動によってゆっくり移動するため同じ場所に次々落ちてくる地下茎部Ｕが溜まることはない。ゆっくり移動する地下茎部Ｕは、乗車部である座席５に座る２人の作業者によって毛根切断部１０のバケット１０２上に供給、載置される。

それぞれの地下茎部Ｕは、バケット１０２の根置板１０３の中央凹部に毛根部Ｒを置き、補助板１０４側にバルブＢに残る茎Ｓを置くため向きが決まってバケット１０２に載置される。この状態でチェーンコンベア１０１の移動により毛根切断刃１０ｂに至ると、茎ＳとバルブＢは、茎カッター１０７によって切断され、毛根部ＲとバルブＢとの間は毛根カッター１０６によって切断される。このとき毛根部Ｒは、毛根カッター１０６に切断される前に、毛根把持部１０ｃの毛根把持チェーン１０８の間に挟まれるが、毛根把持チェーン１０８が、図５に示すように平面視で上流側より下流側が、球根移動体１０ａのチェーンコンベア１０１から次第に離れるように設けられているため、毛根部Ｒは走行車走行方向へ引張られるため、切断がより確実になるとともに、バルブＢの底面が根置板１０３側に引張られ毛根カッター１０６に接近するためバルブＢ底面に近い位置で毛根部Ｒが切断される。

茎Ｓと毛根部Ｒを切断されたバルブＢは、バケット１０２に載ったまま搬送され下流側にある切断部貯留コンテナ１３に落下して貯留される。

地下茎受け部９に落下した地下茎部Ｕのうちベルトコンベアの移動中に作業者に取られなかった地下茎部Ｕは、ベルトコンベアの下流側下方に位置する受け部貯留コンテナ１４に落下して貯留される。受け部貯留コンテナ１４に落下した未処理の地下茎部Ｕは、掘り上げ作業終了後、再度毛根処理部１０のみを作動させて処理してもよく、また別の時期、別の場所という別工程で毛根等の除去の処理をすることができる。

この発明は、ニンニク、タマネギ、ユリ根等の地下茎作物、特にニンニクを走行車体により走行しつつ畑より抜き取り収穫する地下茎作物の収穫機に利用する。

この発明の実施形態である地下茎作物の収穫機の側面図 同じく平面図 同じく後面図 同じく収穫機の部分である引抜き搬送コンベア部の平面図 同じく収穫機の部分である地下茎受け部と毛根切断部の平面図 同じく収穫機の部分である毛根切断部の側面図 同じく収穫機の部分である毛根切断部の後面から見た説明図

符号の説明

１ 走行可能な車体
１ａ クローラー装置
２ 操縦席
３ 操作装置
４ 収穫装置
５ 作業者の乗車部（座席）
６ 引抜き搬送コンベア部
７ 根切刃
７ａ 根切フレーム
８ 茎葉部切断部
８ａ カッター
９ 地下茎受け部
１０ 毛根切断部
１０ａ 球根移動体（エンドレスチェーンコンベア）
１００ フレーム
１０１ チェーンコンベア
１０２ バケット
１０３ 根置板
１０４ 補助板
１０５ スプロケット
１０ｂ 毛根茎切断刃
１０６ 毛根カッター
１０７ 茎カッター
１０ｃ 毛根把持部
１０８ 把持部チェーンコンベア
１０９ 把持部材
１１０ 把持部スプロケット
１１１ 板ばね
１１２ 毛根切断部用駆動モータ
１１ 排葉体（エンドレスチェーンコンベア）
１２ 排葉シュート
１３ 茎葉ガイド
１４ 切断部貯留コンテナ
１５ 受け部貯留コンテナ
１６ 載置板
１６ａ 載置板の折畳部
Ｃ 地下茎作物
Ｕ 地下茎部
Ｒ 毛根部
Ｂ バルブ
Ｓ 茎
Ｌ 茎葉部

Claims (2)

1. 自走可能な車体と、操縦席と、操作装置と、地下茎作物の収穫装置と、作業者の乗車部とを設けてなり、
   収穫装置は、後上がりに斜設され圃場に植えられた地下茎作物の茎葉部を挟持して抜き取る引抜き搬送コンベア部と、
   引抜き搬送コンベア部の始端部近傍に設けられ土中の地下茎作物の下方部を通過させ地下茎周辺の土を膨軟化するとともに毛根部の一部を切断する根切刃と、
   引抜き搬送コンベア部に設けられ、引抜き搬送コンベア部によって掘り上げた地下茎作物を搬送途中に地下茎作物の茎葉部と地下茎部とに切断分離する茎葉部切断部と、
   茎葉部切断部の下方に設けられ分離落下した地下茎部を受け止める移動コンベアからなる地下茎受け部と、
   各地下茎部を載置可能な球根移動体及び地下茎部から毛根と茎を切断する毛根茎切断刃とを有する毛根切断部とを設けるとともに、
   作業者の乗車部を毛根切断部の球根移動体に隣接して設け、移動コンベアからなる地下茎受け部と、毛根切断部の球根移動体との移動方向が水平方向であり、互いに平行に設けられていて、移動コンベアからなる地下茎受け部及び毛根切断部の球根移動体のそれぞれの移動下流側端部にそれぞれ貯留コンテナを配設可能に載置板が設けられていることを特徴とした地下茎作物の収穫機。
2. 毛根切断部が、引抜き搬送コンベア部の駆動とは独立して駆動可能である請求項１に記載の地下茎作物の収穫機。

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