JP6208960B2 - トマト収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、加工用トマトの収穫機に関するものである。
加工用トマトは一本の茎から枝分かれした多数の枝が地面を這うようにして四方に伸び、トマトの実が一斉に熟するので、根元から切断して茎や枝ごと取込み（刈り取り）、枝から実を分離して、硬くて良質な実と軟らかい不良な実やゴミとを選り分け、この硬い良質なものからさらに無傷で良好に熟したものを選別し、自車または伴走車に備えた容器等に収納している。
このトマト収穫機は、上記刈り取り作業から選別作業までを一貫して行うものである。

外国における加工用トマトの収穫機はアメリカ合衆国、イタリヤ等で発達したものである。一方、我が国での加工用トマトの収穫に適したトマト収穫機は開発途上にある。
我が国の加工用トマトの栽培はより集約的であり、栽培規模が比較的小さく単位面積当たりの収穫量が高く、かつ高品質なトマトだけが加工用（主にトマトジュース用）に利用されるなど、外国のそれとは品種、栽培条件、収穫条件等が大きく異なるので、外国製の大型のトマト収穫機は我が国の加工用トマトの栽培には適していない。このため我が国の加工用トマトの栽培に適したトマト収穫機を開発する必要があった。

そこで、我が国の加工用トマトの栽培に適した中型のトマト収穫機の開発が進められてきたが、その要部の機構や構造は外国のそれとは大きく異なり独自のものになっている。
我が国での加工用トマトを収穫するための作業機の開発は、刈り取り作業機の開発から始まり（特許文献１）、その後、トマト収穫機（いわゆる「コンバイン」）の開発が進められてきた。今日では我が国の加工用トマトの栽培に適したトマト収穫機は、改良が重ねられ性能が向上してきたが、さらに機構を単純軽量化して製作コストの低減を図り、作業性や作業能率を向上させて選別精度を高めるための開発が進められている。

因みに、従来の加工用トマトを収穫するための作業機としては、特開平６−４６６４７号公報に記載されたものがある。このトマト収穫用作業機７０は、図１０及び図１１に示されるように、圃場のトマト栽培畝を跨いだ状態で微速前進又は定置され、収穫装置７１の前側に立った作業者が予め刈込み鋏等で根元を切断してある加工用トマト付きの茎を拾い、ホッパー７２上でトマトを振るい落とし、ホッパー内に落下したトマトや枝葉等はスラット付きのバーコンベヤ７３で斜め上方に搬送され、この搬送過程で多くの土砂、枝葉等の夾雑物はコンベヤ７３のバー間から落下して除去される。

そして、上記スラット・バーコンベヤ７３で選別シュート７４に移送されたトマト等は、シャッター７５が閉じられているときは一時的に貯留され、この状態で作業者用ステップ７６上に立った作業者により、出荷に適さない未熟果、過熟果、及び枝葉等が除去される。その後、シャター７５が開放されるとトマトは直下に置かれたコンテナ７７に排出されて所定量詰められる。トマトが詰められたコンテナ７７は荷台７８に移される。
なお、図１０及び図１１において、符号８０はゴムクローラ、８１は車体、８２はエンジン、８３は操縦レバー、８４はリフト装置を示している。

我が国で開発されたトマト収穫機、即ち、刈り取り、分離、仕分け、選別を一貫して行うトマト収穫機（いわゆる「コンバイン」）は、既に一般に使用されている。しかし、この公知のトマト収穫機（本発明の前提となる先行技術）が記載されている国内文献は見当たらない。

そこで、上記公知のトマト収穫機について、その概要を以下に説明する。
このトマト収穫機は、クローラーにより時速３ｋｍ程度で走行する自走式のものであり（作業時の前進速度は０.０５ｍ／秒）、走行部とこれに搭載された作業部とからなる。この作業部の支持構造物は、前方部が油圧シリンダーによって昇降されてその高さ位置が調節される可動部であり、その後方部は車体フレーム上に固定された固定部である。
なお、上記公知のトマト収穫機については、一部の装置（図９の掻き上げ助勢装置２ａ）を除いて図面に示していないが、基本的なところは本発明によるトマト収穫機と共通する部分が多いので、本発明の実施例を示す図１〜図８を参照しながら説明する。

上記公知のトマト収穫機は、地面を這っているトマトの茎や枝葉や実の塊（以下、「トマト枝葉の塊」という。）Ｐを掻き上げる「掻き上げ装置１」と、トマトの根元を切断する「刈取り装置（根元カッター）Ｃ」と、上記掻き上げ装置１の掻き上げ作用を助勢する「掻き上げ助勢装置２ａ（図９を参照）」（図１〜図３に示されているように、本発明の「掻き上げ助勢装置２」と同じ箇所に配置される。）と、トマト枝葉の塊Ｐを後方に引き上げる「引き上げコンベヤ３」と、トマトの枝からトマトを分離する「トマト分離装置４」と、分離されたトマトから硬い良質のトマトを選別する「良否仕分け装置５」（従来の良否仕分け装置はベルトコンベヤを用いている。）と、選別された硬い良質のトマトから小玉のトマトを排除し、良好に熟して色むらがなく、形が良く無傷のトマトを選別する「選別装置（横送りコンベヤ６、選別コンベヤ７）」とを備えていて、これら一連の作業を順次行うことで、刈り取りから選別までのトマト収穫作業を一貫して行うものである。（図１〜図３を参照）

先端に設けられてトマト枝葉の塊Ｐを掬い上げて掻き上げる掻き上げ装置１は、上記支持構造物に昇降自在に支持されており、油圧シリンダーで昇降操作されて高さ位置を自在に調整することができる。また、上記掻き上げ装置１の上方には、この掻き上げ装置１により掻き上げられるトマト枝葉の塊Ｐを挟み込んで後方へ送る掻き上げ助勢装置２ａ(２)が設けられている。

上記掻き上げ装置１は、多数のロッド(例えば、９〜１０本の鋼鉄製棒材)を一組にした掻き上げユニット１Ａと掻き上げユニット１Ｂを組み合わせたものであり、各掻き上げユニット１Ａ、１Ｂは位相を１８０度ずらしたそれぞれのクランク機構１２Ａ、１２Ｂにより駆動され、上下及び前後方向のクランク運動をするものであって、トマト枝葉の塊Ｐを地面から掬い上げて持ち上げると共に、掻き上げ作用をすることができる。（図１〜図４を参照）
また、上記刈取り装置Ｃはバリカン式のカッターであって、上記掻き上げ装置１によりトマト枝葉の塊Ｐが地面から持ち上げられて浮いた状態で、トマトの根元を切断しトマトを刈り取ることができる。

上記掻き上げ助勢装置２ａは、本発明の「掻き上げ助勢装置２」と同様に掻き上げ装置１の上方に配置され（図１〜図３を参照）、刈り取られたトマト枝葉の塊Ｐを上記掻き上げ装置１との間に引き込んで挟み、当該掻き上げ装置１による掻き上げ作用を助勢してトマト枝葉の塊Ｐを掻き上げて後方へ送るものである。
この従来の掻き上げ助勢装置２ａは、図９に示されるように、多数の爪２８、２８…を備えたチェーン２７と、駆動スプロケット２６ａを含む３個のスプロケット２６ａ〜２６ｃから成る１組のチェーンコンベヤ２９ａを、幅方向に一定間隔で複数組２９ａ〜２９ｅ配置して構成したものであり、上記掻き上げ装置１上で掻き上げられているトマト枝葉の塊Ｐを、それぞれのチェーン２７、２７…とこれに設けられた爪２８で引っ掛けることにより引き上げるものである。

上記引き上げコンベヤ３は、掻き上げ装置１で掻き上げられたトマト枝葉の塊Ｐを高い位置に引き上げてトマト分離装置４へ搬送する。（図１及び図２を参照）
また、上記トマト分離装置４は、多数の縦ロッド（前後方向のロッド）４１ａ、４１ａ…を一体化した分離棚４１を上下方向に往復運動（振動）させ、その上にあるトマト枝葉の塊Ｐを繰り返し跳ね上げ落下させその時の衝撃でトマトの実を枝から分離させて、下方の良否仕分け装置５に落すものである。（図１、図２及び図６を参照）

上記良否仕分け装置５は、平ベルトを用いるベルトコンベヤから成るものであり、本発明のチェーンコンベヤから成る「良否仕分け装置５」（図６を参照）と同様に、その上側の搬送面が前下がりに傾斜していて搬送方向が後方になっており、上記トマト分離装置４から落とされたトマトを硬い良質のものと軟らかい不良のものに仕分けるものである。硬い良質のトマトはベルトコンベヤの前下がりの搬送面を前方へ（搬送方向と反対方向へ）高速で転がり落ちて、横送りコンベヤ６上に移動するが、軟らかい不良のトマトは潰れて転がることができず、また一部が軟らかい不良のトマトはその軟らかい部分が潰れて高速で転がることができないので、ベルトコンベヤにより後方へ搬送されて放出される。
また、上記分離装置４からトマトと共に良否仕分け装置５上に落下した枝や葉などのゴミは、軟らかい不良のトマトと一緒に後方へ放出されるので、硬い良質のトマトから分離することができる。
加工用トマトとしては、硬くて良く熟していて一定以上の大きさであり、色が良好で色むらが無く傷もない良質のものが選別されるのであるが、目視検査が行われる選別コンベヤ７に送り込まれる前段階で硬い良質のトマトを選別することが、この良否仕分け装置５の役割である。

上記選別装置は、横送りコンベヤ６と選別コンベヤ７から構成されている。
上記横送りコンベヤ６は、硬い良質のトマトのうち、小玉のトマト（例えば、直径３３ｍｍ以下のトマト）を自動的に選別するための篩いを兼ねていて、この横送りコンベヤ６で横方向に送られる間に小玉のトマトが篩い落とされ、一定以上の大きさのものが選別コンベヤ７に送られる。（図１、図２及び図６を参照）
上記選別コンベヤ７は作業者による目視検査が行われる搬送コンベヤであり、色や形の悪いもの、色むらのあるもの、傷のあるもの等が選別コンベヤ７で搬送中に目視により選別され、最終的に良質のトマトのみが残される。（図１及び図２を参照）
作業者による目視検査で選別されて最終的に残った良質のトマトは、引き上げコンベヤ８により引き上げられ、シューター９に送られて収納される。
以上に説明したトマト収穫機が本発明の前提技術である。

そして、上記従来のトマト収穫機における掻き上げ助勢装置２ａは、図９に示されるように、少なくとも駆動スプロケット２６ａを含む３個のスプロケット２６ａ〜２６ｃと、これらのスプロケット２６ａ〜２６ｃに掛けられたチェーン２７から成るチェーンコンベヤ２９ａが、幅方向に一定間隔で複数組（例えば４〜５組）２９ａ〜２９ｅ配置されて組み合わされたものであり、それぞれのチェーン２７、２７…にはトマト枝葉の塊Ｐを引っ掛けて引き上げる爪２８、２８…が一定間隔で多数設けられている。

上記従来の掻き上げ助勢装置２ａは、複数組のチェーンコンベヤ２９ａ〜２９ｅで構成されており、各チェーンコンベヤ２９ａ〜２９ｅの間には大きな隙間が存在するので、上記掻き上げ装置１と協働して刈り取ったトマト枝葉の塊Ｐを掻き上げるとき、多くのトマトの茎や枝が各チェーンコンベヤ２９ａ〜２９ｅ間の隙間に大きく侵入してチェーン２７に絡みつき、トマト枝葉の塊Ｐが掻き上げ助勢装置２ａの上部の駆動スプロケット２６ａまで引き上げられて巻き付いてしまう。また、上記掻き上げ装置１との間に挟まれるトマト枝葉の塊Ｐの大きさの変動に充分に対応することができず、トマト枝葉の塊Ｐが掻き上げ装置１上に滞留しスムーズに掻き上げることができなくなる。その結果、収穫作業が中断されて作業能率が著しく低下するという問題があった。(第１の問題点)

また、従来のトマト収穫機におけるトマト分離装置４は、分離棚４１を上下方向に往復運動（振動）させて、その上にあるトマト枝葉の塊Ｐを繰り返しジャンプさせることによりトマトの実を枝から分離するものであるから、トマトをほぼ完全に分離するのに必要な回数だけジャンプさせた後、分離棚４１上に残ったトマトの茎や枝葉を自動的に移動させて棄てることができないので、能率的で確実なトマトの分離作業を行うことができなかった。（第２の問題点）

さらに、従来のトマト収穫機における良否仕分け装置５は、平ベルトを用いたベルトコンベヤにより構成されるものであるが、平ベルトは弾力性が乏しくクッション作用が極めて低いため、トマト分離装置４から平ベルトの搬送面に落下したトマトは、その衝撃で必要以上に傷付けられたり潰されたりすることになる。そうすると、本来ならばベルトコンベヤの搬送面を高速で転がり落ちる硬い良質のトマトの中にも傷付いたり潰れるものが出てくるので、硬い良質のトマトと軟らかい不良のトマトの仕分け精度や仕分け能率はそれ程高いものではなかった。(第３の問題点)

特開平６−４６６４７号公報

本発明は、上記従来技術によるトマト収穫機を前提として、上記従来技術の第１の問題点を解決すること、即ち、掻き上げ助勢装置へのトマトの茎や枝の巻き付き、又は掻き上げ装置上でのトマト枝葉の塊の滞留による掻き上げ作用の中断を確実に回避して、極めて能率的かつ効率的にトマト収穫作業を行うことができるように、掻き上げ助勢装置を工夫することである。

上記課題を解決するための手段は、次の(Ａ)を前提として、(イ)及び(ロ)によるものである。
(Ａ) 掻き上げ装置でトマト枝葉の塊を地面から浮かせて根元カッターで刈り取り、刈り取られたトマト枝葉の塊を掻き上げ装置とこの掻き上げ装置の掻き上げ作用を助勢する掻き上げ助勢装置とで掻き上げて、さらに引き上げコンベヤでトマト分離装置に送り、このトマト分離装置でトマト枝葉の塊からトマトの実を分離し、分離されたトマトを良否仕分け装置で硬い良質のトマトと軟らかい不良のトマトに仕分け、仕分けられた硬い良質のトマトについて色や形や傷などを目視検査して総合的に良質のトマトを選別する自走式のトマト収穫機において、
(イ) 上記掻き上げ助勢装置はチェーンコンベヤから成ること。
(ロ) 上記チェーンコンベヤは、左右両側のチェーンと、この両側のチェーンの間に取り付けられた多数の横ロッドによって構成されたコンベヤチェーンを使用していること。

上記掻き上げ助勢装置が上記のように構成されることによって、刈り取られたトマト枝葉の塊が掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置の間に引き込まれると、このトマト枝葉の塊は掻き上げ助勢装置の多数の横ロッドの弾力によって軽く押さえ付けられ、掻き上げ装置の各掻き上げユニットの一群のロッドに沿って掻き上げられる。この時、上記多数の横ロッドは当該掻き上げユニットの一群のロッドによる押し上げ力に応じて、またトマト枝葉の塊の大きさに応じて上側に撓み、これによってトマト枝葉の塊に対する押圧力が緩和される。

そして、上記コンベヤチェーンが左右両側のチェーンと多数の横ロッドによって構成されており、トマト枝葉の塊は多数の横ロッドで押さえ付けられるので、トマトの茎や枝が横ロッドの間に侵入することは殆どなく、横ロッドやチェーンに絡み付くことはないから、トマト枝葉の塊が掻き上げ助勢装置の上部のスプロケットまで引き上げられることはない。
また、掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置の間に引き込まれるトマト枝葉の塊が大きいときは、それに応じて横ロッドが大きく撓み、当該横ロッドによる掻き上げ装置への押圧力がそれに応じて強くなり、これとは逆に、トマト枝葉の塊が小さいときは、それに応じて横ロッドの弾力で軽く押さ付けられるので、掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置との間でトマト枝葉の塊が詰まったり滑って停滞することはなく、トマト枝葉の塊の大きさに影響されないでスムーズに掻き上げることができる。

掻き上げ助勢装置のチェーンコンベヤにおけるコンベヤチェーンが、左右両側のチェーンと、この両側のチェーンの間に取り付けられた多数の横ロッドによって構成されており、トマト枝葉の塊が多数の横ロッドで押さえ付けられるため、トマトの茎や枝が多数の横ロッドの間に侵入して横ロッドやチェーンに絡み付いたり、チェーンコンベヤのスプロケットに巻き付くことはない。
また、多数の横ロッドはトマト枝葉の塊の大きさに応じて撓み、掻き上げ装置への押圧力がそれに応じて増減されるので、トマト枝葉の塊が掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置の間で詰まったり、掻き上げ装置上で滑って停滞したりすることがなく、スムーズに掻き上げることができる。
このように、掻き上げ助勢装置へのトマトの茎や枝の巻き付き、又は掻き上げ装置でのトマト枝葉の塊の滞留による掻き上げ作用の中断を確実に回避することができるので、トマト収穫作業を極めて能率的かつ効率的に行うことができる。

図１は、本発明によるトマト収穫機の概略側面図である。 図２は、本発明によるトマト収穫機の概略平面図である。 図３は、本発明によるトマト収穫機の掻き上げ装置、掻き上げ助勢装置、及び引き上げコンベヤの下側部分の斜視図である。 図４は、本発明によるトマト収穫機における掻き上げ装置の掻き上げ動作を説明する動作分解説明図である。 図５は、本発明によるトマト収穫機における掻き上げ助勢装置のコンベヤチェーンの概略図であり、(ａ)はその平面図、(ｂ)はその側面図である。 図６は、本発明によるトマト収穫機のトマト分離装置、良否仕分け装置、及び横送りコンベヤの斜視図である。 図７は、本発明によるトマト収穫機におけるトマト分離装置の分離棚のクランク運動を説明する動作分解説明図である。 図８は、本発明によるトマト収穫機における良否仕分け装置のコンベヤチェーンの斜視図である。 図９は、従来のトマト収穫機における掻き上げ助勢装置の概略図であり、(ａ)はその斜視図、(ｂ)はチェーンの側面図と平面図である。 図１０は、従来のトマト収穫用作業機の概略側面図である。 図１１は、従来のトマト収穫用作業機の概略正面図である。

掻き上げ助勢装置へのトマトの茎や枝の巻き付き、又は掻き上げ装置上でのトマト枝葉の塊の滞留によるトマト収穫作業の中断を確実に回避するという目的を、掻き上げ助勢装置のチェーンコンベヤを左右両側のチェーンと高弾性の多数の金属製ロッドにより構成することによって実現した。

次に、本発明によるトマト収穫機の実施例について、図面を参照しながら説明する。
本発明によるトマト収穫機は、掻き上げ助勢装置２を改良した点に特徴を有するものであるから、この掻き上げ助勢装置２について詳細に説明する。また、この他にトマト分離装置４と良否仕分け装置５についても改良しているので、これらについても以下に簡単に説明する。

〔トマト収穫機の構成〕
先ず、本発明によるトマト収穫機の全体の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１はトマト収穫機の概略側面図であり、図２はトマト収穫機の概略平面図である。
本発明によるトマト収穫機は、上述した従来のトマト収穫機と同様に、トマト枝葉の塊Ｐを掻き上げる「掻き上げ装置１」と、トマトの根元を切断し刈り取る「根元カッターＣ」と、上記掻き上げ装置１の掻き上げ作用を助勢する「掻き上げ助勢装置２」と、上記掻き上げ装置１により掻き上げられたトマト枝葉の塊Ｐを後方斜め上方へ搬送する「引き上げコンベヤ３」と、トマトの枝から実を分離する「トマト分離装置４」と、分離されたトマトから硬い良質のものを選別する「良否仕分け装置５」と、選別された良質のトマトから小玉のトマトを篩い落としながら搬送する「横送りコンベヤ６」と、色や形の良くないものと傷のあるものを選別するための目視検査用の「選別コンベヤ７」とを備えている。
そして、上記掻き上げ装置１、根元カッターＣ、掻き上げ助勢装置２、及び引き上げコンベヤ３は、油圧シリンダ（図示略）により昇降操作される可動フレーム（図示略）に支持されており、圃場間の移動や作業中の方向転換時に引き上げられる。さらに、上記掻き上げ装置１、根元カッターＣ、及び掻き上げ助勢装置２は、サブフレーム（図示略）に支持されており、当該サブフレームは上記可動フレーム上に別の油圧シリンダ（図示略）で高さ位置を調節可能なように支持されている。これにより、上記掻き上げ装置１の先端の地面からの高さを容易に調整することができる。
なお、上記引き上げコンベヤ３、横送りコンベヤ６、及び選別コンベヤ７は、それぞれの機能を有する通常のチェーンコンベヤを用いることができる。

このような構成を有するトマト収穫機は、圃場に広がっているトマトの刈り取りから選別までの収穫作業を一貫して次のように行うものである。
圃場のトマト枝葉の塊Ｐは、掻き上げ装置１と掻き上げ助勢装置２とによって掻き上げられながら地面から持ち上げられて、その根元をバリカン式の根元カッターＣで切断されて刈り取られる。刈り取られたトマト枝葉の塊Ｐは上記掻き上げ装置１と掻き上げ助勢装置２とによりさらに掻き上げられ、続いて引き上げコンベア３で引き上げられてその後端からトマト分離装置４の前端部分に落とされる。そして、落とされたトマト枝葉の塊Ｐは、後で説明するように、トマト分離装置４の分離棚４１の上下及び前後方向の往復運動により繰り返し高く跳ね上げられながら（ジャンプを繰り返しながら）少しずつ後方へ送られ、このときの衝撃でトマトの実は枝から分離される。１０回程度跳ね上げられるとトマトの実はほぼ完全に分離され、残ったトマトの茎や枝葉はトマト分離装置４の後端まで送られ後方へ放出される。

上記トマト分離装置４で分離されたトマトは、良否仕分け装置５に落下する。落下したトマトのうち硬い良質のトマトは、良否仕分け装置５のコンベアチェーン５１の上側面（搬送面）を下方前方に高速で転がり落ちるが、軟らかい不良のトマトは転がらないのでコンベアチェーン５１で上方後方へ搬送されてその後端から放出される。
上記コンベアチェーン５１の上側面を転がり落ちた硬い良質のトマトは、横送りコンベア６で受け止められて横方向へ搬送されながら、小玉のトマトが篩い落とされて除去される。小玉のトマトが除去された後の良質のトマトは側部の選別コンベア７まで搬送され、この選別コンベア７上で色、形、傷などについて目視による外観検査が行われ選別された後、引き上げコンベア８でシューター９まで引き上げられ、シューター９を経てコンテナに収納される。

次に、トマト収穫機の掻き上げ装置１と掻き上げ助勢装置２について、図３〜図５を参照しながら説明する。図３は掻き上げ装置と掻き上げ助勢装置の斜視図であり、図４は掻き上げ装置の動作を説明する動作分解図であり、図５は掻き上げ助勢装置のコンベヤチェーンの概略図である。
本発明は、上述したようにトマト収穫機の掻き上げ助勢装置２について改良したものであり、掻き上げ装置１は従来のものと同じであるが、上記掻き上げ助勢装置２の動作と密接に関係を有するものであるから、この掻き上げ装置１についてもここで詳細に説明する。

〔掻き上げ装置１〕
掻き上げ装置１は、図３及び図４に示されるように、前後方向に延びる多数のロッド１１から成る掻き上げユニット１Ａ（ロッド１１ａ〜１１ｊを有する）と、掻き上げユニット１Ｂ（ロッド１１ｋ〜１１ｓを有する）が組み合わされ、それぞれの掻き上げユニット１Ａ、１Ｂの各ロッドは交互に配列されて構成されている。各掻き上げユニット１Ａ、１Ｂのそれぞれのロッド１１ａ〜１１ｊ、１１ｋ〜１１ｓは全体が前下がりに傾斜され、その先端部分がトマト枝葉の塊Ｐを掬い上げられるように少し上向きに起こされている。そして、各掻き上げユニット１Ａ、１Ｂは、位相が１８０度異なるクランク機構１２Ａ、１２Ｂにより駆動され、同速度で１８０度の位相ずれをもって上下及び前後方向にクランク運動をする。

上記掻き上げユニット１Ａ、１Ｂ（ここでの説明では、ユニット１Ａ、１Ｂという。）のクランク運動について、図４の(１)〜(４)を参照しながら説明する。
図４の(１)に示す最初の状態では、ユニット１Ａがユニット１Ｂの上方位置にあり、この位置から各クランク機構１２Ａ、１２Ｂが時計回りに９０度回転すると、ユニット１Ａは下降しながら後退しユニット１Ｂは上昇しながら前進する（図４の(２)）。さらに９０度回転すると、ユニット１Ａは下降しながら前進しユニット１Ｂは上昇しながら後退して、ユニット１Ａがユニット１Ｂの下方位置になる（図４の(３)）。この位置からさらに各クランク機構１２Ａ、１２Ｂが時計回りに９０度回転すると、ユニット１Ａは上昇しながら前進しユニット１Ｂは下降しながら後退する（図４の(４)）。さらに９０度回転すると、ユニット１Ａは上昇しながら後退しユニット１Ｂは下降しながら前進して、ユニット１Ａがユニット１Ｂの上方位置になり最初の状態に戻る（図４の(１)）。
以上のような動作を繰り返すことによって、掻き上げ装置１は掻き上げ作用を行う。

上記掻き上げ装置１は、トマト収穫機の走行によりゆっくりと前進しながら、各掻き上げユニット１Ａ、１Ｂのクランク運動によって、地面に這っているトマト枝葉の塊Ｐをマルチフィルムの下から掬い上げ、かつ後方に送る動作を繰り返してトマト枝葉の塊Ｐを地面から少し浮かせる。
上記掻き上げ装置１の前方下側には刈り取り用のバリカン式根元カッターＣがあり、トマト枝葉の塊Ｐを浮かせた状態でトマトの根元を根元カッターＣで切断して刈り取る。

（掻き上げ装置１の具体例）
掻き上げ装置１の具体例を示すと、その全幅は９５０ｍｍ、全長は７００ｍｍであり、各ロッド１１のロッド径はφ１６ｍｍ、ロッドピッチは４０ｍｍである。また、クランク機構１２Ａ、１２Ｂの回転速度は毎分３００回転であり、上下方向のストロークは１６ｍｍで、前後方向のストロークも１６ｍｍである。

〔掻き上げ助勢装置２〕
掻き上げ助勢装置２は、掻き上げ装置１と引き上げコンベヤ３の上方に設けられており、上記掻き上げ装置１のロッド１１と引き上げコンベヤ３との上側面（搬送面）に対して、掻き上げ助勢装置２の下側面（搬送面）が所定の間隔をあけて配置され、上記掻き上げ装置１による掻き上げ作用を助勢するものであって、刈り取られたトマト枝葉の塊Ｐを上記掻き上げ装置１との間に引き込んで挟み付けて後方へ送り、さらに上記引き上げコンベヤ３へ引き渡すものである。
このような基本的な機能については、図９に示される従来の掻き上げ助勢装置２ａと同様のものである。

本発明による掻き上げ助勢装置２は、図３及び図５に示されるように、左右両側のリンクチェーン２２、２２と、これらのリンクチェーン２２、２２の間に取り付けられた多数の横ロッド２３、２３…によって構成されたコンベヤチェーン２１を用いるチェーンコンベヤである。この多数の横ロッド２３、２３…は細い高弾性の金属棒から成り、それらの両端は上記リンクチェーン２２の各リンクの連結ピンを兼ねている。なお、図３において、符号２５ａ〜２５ｃはチェーンコンベヤのスプロケットを示している。
そして、コンベヤチェーン２１には、その幅方向の左右両側と中央において交互に爪２４が設けられている。この爪２４は、隣接する２本の横ロッド２３、２３に跨って等間隔（例えば、横ロッド２３の５〜６本置き）に取り付けられており、コンベヤチェーン２１の搬送面全体に均等に配置されている。

トマト枝葉の塊Ｐが根元カッターＣで刈り取られて掻き上げ装置１と掻き上げ助勢装置２の間に引き込まれると、このトマト枝葉の塊Ｐは掻き上げ助勢装置２の多数の横ロッド２３、２３…の弾力によって軽く押さえ付けられると共に、当該横ロッド２３、２３…に設けられた爪２４に引っかかって、掻き上げユニット１Ａ、１Ｂの一群のロッド１１ａ〜１１ｊ、１１ｋ〜１１ｓに沿って掻き上げられる。この時、高弾性の横ロッド２３、２３…は当該掻き上げユニット１Ａ、１Ｂの一群のロッドによる押し上げ力に応じて、またトマト枝葉の塊Ｐの大きさに応じて上側に撓み、これによってトマト枝葉の塊Ｐに対する押圧力が緩和される。

そして、上記コンベヤチェーン２１は、既に説明したとおり、左右両側のリンクチェーン２２、２２と多数の横ロッド２３、２３…によって構成されているので、トマト枝葉の塊Ｐは横ロッド２３、２３…で押さえられてトマトの茎や枝が多数の横ロッド２３、２３…の間に侵入することは殆どなく、また侵入したとしてもその長さは短く横ロッド２３やリンクチェーン２２に絡み付くことはないから、トマト枝葉の塊Ｐが掻き上げ助勢装置２の上部のスプロケット２５ａまで引き上げられてこれに巻き付くことはない。

トマト枝葉の塊Ｐが大きいときは、それに応じて横ロッド２３、２３…が大きく撓み、当該横ロッド２３、２３…による掻き上げ装置１への押圧力がそれに応じて強くなるので、トマト枝葉の塊Ｐへの引き上げ力も強くなる。これとは逆に、トマト枝葉の塊Ｐが小さいときは、それに応じて横ロッド２３、２３…の弾力で軽く押さ付けられる。
このように、トマト枝葉の塊Ｐが大きくても比較的柔らかく押さえ付けられた状態になるので、掻き上げ装置１と掻き上げ助勢装置２の間に詰まることなくスムーズに掻き上げることができる。また逆に、トマト枝葉の塊Ｐが小さくても掻き上げ動作が助勢されるので、掻き上げ装置１上で滑って停滞することなくスムーズに掻き上げることができる。

（掻き上げ助勢装置２の具体例）
上記掻き上げ助勢装置２の具体例を示すと、その全幅は９５０ｍｍ、全長は１,０００ｍｍであり、掻き上げ装置１と完全に重なる前部分と、引き上げコンベヤ３の先端部分と重なる後部分とを備えている。
上記コンベヤチェーン２１の横ロッド２３、２３…は細い高弾性の金属棒（高弾性鋼材）であり、その径はφ８ｍｍ、ピッチは４０ｍｍであって、隣接する横ロッド２３、２３に跨って設けられる爪２４の高さは４０ｍｍである。
また、掻き上げ助勢装置２は吊り下げられていて、上下方向に１５０ｍｍ程度ハンドル操作等で調節できるようになっており、掻き上げ装置１との間隔、即ち、トマト枝葉の塊Ｐの取り込み口の高さは１６０ｍｍであるが、トマトの繁茂状況により掻き上げ助勢装置２の掻き上げ装置１に対する固定位置を調節して取り込み口の高さを変えることができる。
そして、トマト収穫機の作業時の前進速度は０.０５ｍ／秒であり、掻き上げ助勢装置２のコンベヤチェーン２１の送り速度は、上記前進速度に合わせて０.０５〜０.０８ｍ／秒である。

〔トマト分離装置４〕
次に、トマト分離装置４について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６はトマト分離装置４、良否仕分け装置５、及び横送りコンベヤ６の斜視図であり、図７はトマト分離装置４の分離棚４１のクランク運動を説明する動作分解説明図である。
このトマト分離装置４は、従来のトマト分離装置と同様に、多数の縦ロッド（前後方向のロッド）４１ａ、４１ａ…の両端を前後の支持部材４１ｂ、４１ｂで一体化した分離棚４１を備えているが、この分離棚４１の前後の支持部材４１ｂ、４１ｂは、前後に設けたクランク機構４２、４２によって支持されている。このとき、当該分離棚４１は少し前下がりに傾斜した状態で支持されている。

上記トマト分離装置４において、前後のクランク機構４２、４２が、駆動スプロケット４４ａと伝動チェーン４５と従動スプロケット４４ｂにより駆動されると、分離棚４１は上下及び前後方向にクランク運動するので、分離棚４１上のトマト枝葉の塊Ｐは繰り返し高く跳ね上げられながら（ジャンプを繰り返しながら）少しずつ後方へ送られ、このときの衝撃でトマトの実は枝から分離される。そして、実が分離された後のトマトの茎や枝葉は、トマト分離装置４の後端部から後方へ放出される。
上記分離棚４１のクランク運動による１回の跳ね上がりでトマト枝葉の塊Ｐが後方へ送られる距離は、分離棚４１の前下がりの傾斜角度を増減することによって調節することが可能であるので、トマトをほぼ完全に分離するのに必要な回数だけトマト枝葉の塊Ｐをジャンプさせるように、分離棚４１の傾斜角度を設定することができる。通常のトマトの成熟状態では、１０回程度のジャンプでほぼ完全に分離することができる。

〔良否仕分け装置５〕
次に、良否仕分け装置５について、図６及び図８を参照しながら説明する。図６はトマト分離装置４、良否仕分け装置５、及び横送りコンベヤ６の斜視図であり、図８は良否仕分け装置５のコンベヤチェーン５１の斜視図である。
この良否仕分け装置５は、従来の良否仕分け装置におけるベルトコンベヤをチェーンコンベヤに替えることにより、クッション性を大幅に増大させると共に、トマトが転がり易い搬送面を確保したものである。
上記良否仕分け装置５を構成するチェーンコンベヤは、左右両側のチェーン５２、５２と高弾性の金属棒からなる多数の横ロッド５３、５３…から構成されたコンベヤチェーン５１を採用しており、当該多数の横ロッド５３、５３…は間隔（ロッドピッチ）を十分小さくしてトマトが転がり易い搬送面を形成している。上記コンベヤチェーン５１の搬送面は、従来のベルトコンベヤの平ベルトと同様に、前下がりに傾斜していて搬送方向が後方になっている。

上記良否仕分け装置５では、コンベヤチェーン５１が高弾性の多数の横ロッド５３、５３…から構成されていて、トマト分離装置４から落下するトマトは緩衝作用をもって受け止められ、必要以上に傷付けられたり潰されることがないので、硬い良質のトマトが影響を受けることはない。そして、良否仕分け装置５のコンベヤチェーン５１の搬送面上に落下したトマトのうち、硬い良質のトマトはコンベアチェーン５１の搬送面で傷付けられたり潰されることなく、傾斜面を前方へ（搬送方向と反対方向へ）高速で転がり落ちて、横送りコンベヤ６上に移動する。一方、全体又は一部が軟かい不良のトマトは傾斜面を高速で転がり落ちることができないので、コンベアチェーン５１によって後方に搬送されて放出される。
このようにして、硬い良質のトマトは、傷付くことなく全て横送りコンベヤ６上に転がり落ちるが、全部又は一部が軟らかい不良のトマトは後方へ引き上げられて放出されるので、硬い良質のトマトと軟らかい不良のトマトを精度良く仕分けることができる。

１…掻き上げ装置 １Ａ，１Ｂ…掻き上げユニット
２…掻き上げ助勢装置 ３…引き上げコンベヤ
４…トマト分離装置 ５…良否仕分け装置
６…横送りコンベヤ ７…選別コンベヤ
８…引き上げコンベヤ ９…シューター
１０…車体フレーム １１、１１ａ〜１１ｓ…ロッド
１２Ａ，１２Ｂ…クランク機構
２１…コンベヤチェーン ２２…チェーン（リンクチェーン）
２３…横ロッド（高弾性の金属棒） ２４…爪
２５ａ〜２５ｃ…スプロケット
４１…分離棚 ４１ａ…縦ロッド
４１ｂ…支持部材 ４２…クランク機構
４４ａ…駆動スプロケット ４４ｂ…従動スプロケット
４５…伝動チェーン
５１…コンベヤチェーン ５２…チェーン
５３…横ロッド
Ｃ…根元カッター（刈取り装置） Ｄ…ディバイダー
Ｅ…クローラ Ｆ…車輪
Ｐ…トマト枝葉の塊（トマトの茎や枝葉や実の塊）

Claims (3)

1. 掻き上げ装置でトマトの茎や枝葉や実の塊（以下、「トマト枝葉の塊」という。）を地面から浮かせて根元カッターで刈り取り、刈り取られたトマト枝葉の塊を掻き上げ装置とこの掻き上げ装置の掻き上げ作用を助勢する掻き上げ助勢装置とで掻き上げて、さらに引き上げコンベヤでトマト分離装置に送り、このトマト分離装置でトマト枝葉の塊からトマトの実を分離し、分離されたトマトを良否仕分け装置で硬い良質のトマトと軟らかい不良のトマトに仕分け、仕分けられた硬い良質のトマトについて色や形や傷などを選別コンベヤ上で目視検査して総合的に良質のトマトを選別する自走式のトマト収穫機において、
   上記掻き上げ助勢装置はチェーンコンベヤから成り、
   上記掻き上げ助勢装置の搬送面は、上記掻き上げ装置と、上記引き上げコンベヤの搬送面に対して、所定の間隔をあけて対向して配置されており、
   上記チェーンコンベヤは、左右両側のチェーンと、この両側のチェーンの間に取り付けられた多数の横ロッドによって構成されたコンベヤチェーンを使用していることを特徴とするトマト収穫機。
2. 上記チェーンコンベヤを構成する多数の横ロッドの搬送面側に所定の間隔で多数の爪を設けることにより、トマト枝葉の塊を引っ掛けて掻き上げ作用を助成することを特徴とする請求項１に記載のトマト収穫機。
3. 上記コンベヤチェーンを構成する左右両側のチェーンがリンクチェーンであり、上記多数の横ロッドが該リンクチェーンの連結ピンを兼ねていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトマト収穫機。
   

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