JP6716155B2 - 根菜掘り取り機 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタに装着されて使用される農作業機であり、牽引される機枠に取付けられ、前端部に後部が上方へ傾斜した刃部を有し、この刃部の後部に駆動される無端コンベアベルトを設けた掘り取り体を、植えつけられた長芋等の下方部を通過させ長芋等の根菜を浮き上がらせ掘り取る長芋等の根菜の掘り取り機の改良に関するものである。

長芋等の根菜の掘り取り機は、根菜を損傷することが無く効率よくスムーズに掘り取ることが要求される。従来、このような掘り取り機械として、特許第２９６６４１１号公報（特許文献1）の「根菜等の堀取り機」、特許第２７１００３０号公報（特許文献２）の「掘り取りトレンチャー」、特開２００８−２９２３０号公報（特許文献３）の「長いも掘取り装置」が開示されている。

特許文献１に開示された「根菜等の堀取り機」は、掘り取り体のコンベヤベルトの駆動プーリをコンベヤベルトの上面が後方に向けて回転する方向にのみ空転可能に設け、土圧がかかった際にコンベヤベルトがブレーキ作用をしないでスムーズに掘り取れるようにした構造のものである。また、特許文献２に開示された「掘り取りトレンチャー」は、掘り取り体の平ベルトを券回させたローラを支えるサイド板の上面にシール材を固着して、平ベルト側縁部への土砂の侵入を防止して耐久性の向上を図ったものである。特許文献３に開示された「長いも掘取り装置」は、掘り取り体のコンベアベルトの後部に振動板を設け上下に揺動する振動板揺動機構を設け、長芋に付着する栽培土を振り落とすようにしたものである。

特許第２９６６４１１号公報 特許第２７１００３０号公報 特開２００８−２９２３０号公報

長芋等の根菜掘り取り機は、根菜を損傷することが無くスムーズに掘り取ることが要求される。また、作業時の牽引抵抗をできるだけ小さくすることにより、装着できるトラクタを小型化することができるとともに、作業速度を早くすることが可能で作業効率も向上することができる。さらに、掘り取り体によって上昇させた根菜をスムーズに補助作業者が抜き取れるようにすることにより作業効率が向上する。

掘り取り体を長芋等の根菜の下方部に進行によって通過させて長芋等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる場合、掘り取り体の後方部に空洞部が形成される。これによって、根菜と共に上昇した土壌が、掘り取り体の後端部に至ると、一気に空洞部に流れ込む。このとき、浮き上がったときの根菜を掴み損なうと、根菜が土壌と共に流れ落ちて、埋め込まれてしまう場合や折損することがあり、再び掘り起こさなければならなく、作業効率を悪くする。

このことから本発明の目的は、牽引抵抗を少なくして、スムーズに効率よく掘り取り作業を行うことが可能な長芋等の根菜掘り取り機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、傾斜面を有する掘り取り体を長芋等の根菜の下方部に通過させて長芋等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる長芋等の根菜掘り取り機であって、前記掘り取り体は、前部に備えられた後ろ上がり傾斜の刃部と、
該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有するとともに左右にコンベア側板を立設させたベルトコンベアと、該ベルトコンベア後端部にベルトコンベアの前記傾斜面を延長するための平面部を有した延長板を備え、該延長板は、前記平面部の左右側端に前記平面部と直交する面を有した内側板と、該内側板の外側面に当接して前記内側板及び前記コンベア側板を連結する外側板と、を備え、前記延長板は、前記内側板を前記外側板に対して取付けを変更することによって、前記ベルトコンベアの傾斜面に対し角度を変更可能に取付けられていて、前記延長板は、平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かってＶ字状に開口する切欠き部を有することを特徴とする根菜掘り取り機である。

この発明によれば、掘り取り体のベルトコンベア後端部にベルトコンベアの傾斜面を延長するための延長板が設けられていて、延長板はベルトコンベアの傾斜面に対し角度を変更可能に取付けられている構成によって、ベルトコンベアの傾斜面を延長板によって延長することにより、長芋等の根菜をより上方に持ち上げることができるため、抜取り作業がスムーズに行える。また、延長板は、平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かって開口する切欠き部を有していることによって、切欠き部から徐々に持ち上げられた土壌が下方の空洞部に落ちて、根菜と一緒に持ち上げられた土壌が延長板後端から空洞部に一気に流れ落ちない為、抜き取り損ねた根菜が落ちて埋め戻されたり折損することがなく抜き取り作業が効率よく行える。また、延長板の角度を変更可能であるため、牽引抵抗が大きい時には角度変更により抵抗を少なくして対応可能である。

本発明の実施例の根菜掘り取り機の左側面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の一部断面した前方正面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の後面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の平面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の駆動部を説明するための断面した要部左側面図である。 本発明の掘り取り体の延長板をベルトコンベア傾斜面と平行にした状態の要部左側面断面図である。 本発明の掘り取り体の延長板をベルトコンベア傾斜面より角度を緩くした状態の要部左側面断面図である。 本発明の掘り取り体の延長板を水平にした状態の要部左側面断面図である。 本発明の延長板の要部後面図である。 本発明の掘り取り体の平面図である。

実施の一形態を、図１乃至図１０に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の根菜掘り取り機の作業姿勢の状態の外観を示した左側面図と前方正面図と後面図及び平面図を示したものである。走行作業車両であるトラクタ（図示せず）の後部には昇降リンクである３点リンク機構が設けられていて、本発明の根菜掘り取り機前方部の装着部と昇降自在に連結されるとともに、トラクタ側から出力される動力によって駆動される。本例の説明においては、図1に示す左側を進行方向前側として説明する。

１は、機枠である。機枠１は、板状体を相互に左右対向させた状態に形成する。そして、機枠１の前方先端には板状体相互間に固定され左右先端部にロアリンクピン１ｆを設けた丸棒状フレームが板状体を連結固定し、更に機枠１の後端にはブラケット１ｂを上方へ向け突設する。このように機枠１は、根菜掘り取り機のメインフレームを構成する。

機枠１の前方部には、マストフレーム１ａが設けられている。マストフレーム１ａは板状体からなり、左右対向させた状態に機枠１に連結されている。マストフレーム１ａの下端である基部は、機枠１の前記ロアリンクピン１ｆを設けた丸棒状フレーム近傍に前後回動自在に回動軸１ｃによって保持されていて、マストフレーム１ａの上部先端前方にはトップリンクピン１ｅを左右方向水平に設けている。また、マストフレーム１ａの後方は油圧シリンダ１ｄの一端と連結され、油圧シリンダ１ｄの他端は機枠１の後部に設けたブラケット１ｂと連結される。そして、トップリンクピン１ｅと前記機枠１に設けたロアリンクピン１ｆによってトラクタの昇降リンクである３点リンク機構に取付けられる。従って、油圧シリンダ１ｄを伸縮させることで、前記回動軸１ｃを中心に機枠１を上下に回動することが可能となる。

機枠１には、掘削部２とビーム１ｇが下方に延設され左右一組ずつ設けられている。掘削部２は、ビーム１ｇの前方側に位置し、掘り上げる長芋等の根菜の左右側方の土壌を掘削するものである。ビーム１ｇの下方端部には後述する掘り取り体３が備えられている。

掘削部２は、機枠１に下方へ向けて設けられる。掘削部２は、根菜掘り取り機を掘り取り作業状態にした時に、土中に位置し、掘り上げる長芋等の根菜の左右側方の土壌を掘削し根菜を浮き上がりやすくする。掘削部２は、ブーム２ａとその周囲に巻架された掘削チェーン２０からなる。掘削チェーン２０は、ローラーチェーン２ｅとその外周に複数取付けられた掘削刃２ｆによって構成されている。掘削チェーン２０は、ブーム２ａの機枠１側の基部に設けた駆動スプロケット２ｂと他端部に設けたテンションスプロケット２ｃとブーム２ａの中間部の前方に張り出して設けたアイドラスプロケット２ｄに側面視三角状に巻架されている。ブーム２ａは進行方向左右に対向して夫々上端を機枠１に前後回動自在に固定される。従って、掘削チェーン２０は対向する各ブーム２ａに設けられ、掘り取り作業時には、対向するブーム２ａ間に掘り取り対象である長芋等の根菜を位置させて、掛け渡された掘削チェーン２０を上下に駆動することで、掘起し対象である根菜の左右側方の土壌を上下にかき分け膨軟にすることができる。ブーム２ａ先端側は長さ方向に伸縮可能で、掘削チェーン２０の張り調整が行える。また、掘り取り作業中に土中から露出する掘削部２の上方部は、掘削部カバー７によって覆われている。さらに、左右側方と後方に丸パイプで成型されたサイドガード７ａとリヤガード７ｂが設けられていて、掘削部２の可動部への接触や巻き込まれによる事故の防止がされている。

掘削部２の掘削チェーン２０後方には、掘削チェーン２０に近接してビーム１ｇが機枠１から下方に延設され左右に対向して設けられ、前方視において掘削チェーン２０後方に重合した位置に設けられる。ビーム１ｇの下端部は掘削チェーン２０下端部近傍まで延設されている。ビーム１ｇは、上下に長い帯板状で板厚端縁が進行方向を向いた状態で機枠１に上方部を固定されている。すなわち、前記ブーム２ａとビーム１ｇは位置関係が固定されている。

ビーム１ｇの下端部には、掘り取り体３が取付けられている。掘り取り体３は、前部に後ろ上がり傾斜の刃部３ｄを備え、該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有するベルトコンベア３ａと、該ベルトコンベア３ａ後端部に設けられ、ベルトコンベア３ａの幅と約同一の平面部を有した前記傾斜面を延長するように作用する延長板４を備えている。

掘り取り体３は、前記左右に位置するビーム１ｇの間に設けられ、ビーム１ｇに刃部３ｄ近傍を固着して取り付けられている。掘り取り作業時の掘り取り体３は、掘り取り対象である長芋等の根菜の下方部を通過して、掘削部２によって掘削され左右側部の土が膨軟になった内側の根菜周辺の土壌と根菜をベルトコンベア３ａの傾斜面に載せて移動させ、根菜を上方に浮き上がらせるものである。

刃部３ｄは、鋼板製でベルトコンベア３ａの幅と略同じに設けられ、根菜の下方部の土中をトラクタの進行によって切削していく。ベルトコンベア３ａは、後方端側に側面視径が大きい駆動ローラ３ｂを位置させ、刃部３ｄ側の前端部から後方側に駆動ローラ３ｂより径が小さいサポートローラ３ｃを複数配置して、ベルトを巻付けベルトコンベア３ａの上面が後ろ上がりの傾斜となるように構成されている。ベルトコンベア３ａは、駆動ローラ３ｂを掘り取り体３内に設けた油圧モータ３ｅによって回転駆動され、ベルトコンベア３ａの上面の傾斜面が前方側から後方側に移動するように駆動される。

ベルトコンベア３ａの駆動ローラ３ｂとサポートローラ３ｃは、ベルトコンベア３ａの左右に立設しているコンベア側板３ｆにより回転自在に保持されている。図１０に示すようにコンベア側板３ｆの上縁部３ｇには、ベルトコンベア３ａ左右端部とコンベア側板３ｆとの隙間を塞ぐように帯状の平板のシール材３ｈがベルトコンベア３ａ側に張り出して取付けられている。また、シール材３ｈの後端部はベルトコンベア３ａ後端部駆動ローラ３ｂ中心より後方に片持ち状に延長されている。シール材３ｈは、ベルトコンベア３ａ左右端部とコンベア側板３ｆとの隙間に土砂等が侵入するのを防止して、土砂等が侵入することによるベルトコンベア３ａの駆動抵抗の増加を軽減するとともに、駆動部の耐久性を向上させる。

ベルトコンベア３ａ後端部の駆動ローラ３ｂ後方には、ベルトコンベア３ａの幅と約同一の平面部を有したベルトコンベア３ａの傾斜面を延長するように作用する延長板４が設けられている。延長板４は、前記コンベア側板３ｆに左右を保持されていて、ベルトコンベア３ａの傾斜面を延長するように設けた上方を向いた平面部４ａと、平面部４ａ左右側端に固着された平面部４ａと直交する面を有した内側板４ｂと、内側板４ｂの外側面に当接して内側板４ｂとコンベア側板３ｆを連結する外側板４ｃを備え、内側板４ｂは外側板４ｃに対し側面視平面部４ａの取付け角度を変えるために取付けを変更可能であり、外側板４ｃはコンベア側板３ｆに対し取付け取外し自在に取付けされている。取付はボルト及びナットによって締結される。延長板４の平面部４ａは、図４、図１０に示すように平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かって開口する切欠き部４ｆを有した形状となっている。本例においては、切欠き部４ｆは後方に開口部を向けたＶ字状となっている。この切欠き部４ｆにより、ベルトコンベア３ａの傾斜面によって上方に浮き上げられた根菜の周囲の土壌が徐々に延長板４の下方に形成される空洞部に流れ落ちて、延長板４後端部に至った土壌が急激に空洞部に流れ落ちるのを防止する。

延長板４は、ベルトコンベア３ａの傾斜面に対し平面部４ａの角度を変更して取り付け可能で、本例においては図６に示すベルトコンベア３ａの傾斜面と平行の状態と、図７に示す傾斜面の角度より緩い角度に取付けた状態と、図８に示す進行方向に対し水平の状態に取付けた状態とに変更可能である。また、延長板４を取外しても使用可能である。

図６に示すベルトコンベア３ａの傾斜面と平面部４ａが平行の状態に延長板４を取付けると、傾斜面が上方に延長された状態となり、根菜と根菜周辺の土壌をより上方に持ち上げることができる。そして、延長板４下方は空洞部が形成され、さらに、ベルトコンベア３ａ下方部に空間部が設けられていて、持ち上げられた根菜周辺の土壌の一部が延長板４後端部から空洞部に流れ込み、根菜上部が土壌から露出する。露出した根菜は、補助作業者によって抜き取られ掘り取りが行われる。

掘り取り体３は、掘り取り作業時に土中に位置していて、前方に位置する刃部３ｄとベルトコンベア３ａの前方に向けた傾斜面が、土壌の圧力によってトラクタの進行方向の抵抗となる。即ち、図６に示すような傾斜面が長い状態にするほど抵抗が大きくなる。そのため、図７、図８に示すように延長板４の角度を変更すると抵抗を少なくすることができる。また、土質によっても抵抗の大きさが変化するため、小型のトラクタに装着した場合等に、圃場条件によって様々対応が可能である。

さらに、流動性の良い土壌の場合、延長板４下方やベルトコンベア３ａ下方部の空洞部に土壌が流れすぎて、土壌とともに下方に根菜も落ち込んでいき補助作業者が抜き取れない状況となる場合がある。この場合には、延長板４の角度を変更することや、延長板４の切欠き部４ｆの大きさを調整することで対応する。

外側板４ｃのコンベア側板上縁部３ｇに近接する前方の上縁部は側面視延長板平面部４ａより上方に突設するとともに、前方側上縁部がコンベア側板上縁部３ｇと略同一の高さに突設し後方側は延長板平面部４ａに向け後傾斜して設けられた外側板突設部４ｅを有している。また、内側板４ｂのコンベア側板上縁部３ｇに近接する前方の側方上縁部は側面視延長板平面部４ａより上方に突設するとともに、前方の側方上縁部がコンベア側板上縁部３ｇと略同一の高さに突設し後方側は延長板平面部４ａに向け後傾斜して設けられた内側板突設部４ｄを有している。外側板４ｃに対する内側板４ｂの取り付け角度を変更しても、外側板突設部４ｅと内側板突設部４ｄの上縁部は、凹凸部が少なく滑らかに連続するような形状となっている。

延長板４が取付けられた状態では、コンベア側板３ｆの上縁部３ｇに取付けられたシール材３ｈの後方に片持ち状に延長されたシール材延長部３０ｈは、延長板４の平面部４ａに当接して保持される。該シール材延長部３０ｈが前記外側板突設部４ｅと内側板突設部４ｄとに支えられて延長板平面部４ａに当接し、延長板非取付時は、ベルトコンベア３ａ外周に沿ってベルトコンベア３ａにシール材３ｈが当接する構成である。尚、掘り取り体３が土中にあるときは、図６、図7、図8に示すように土砂の圧力によりシール材延長部３０ｈは、外側板突設部４ｅと内側板突設部４ｄの上縁部から延長板４の平面部４ａに垂れ下がるように内側に傾斜した状態となる。このことにより、ベルトコンベア３ａの後端部から延長板４に移動する土砂が側方に移動せずに後方に移動され、根菜の姿勢の変化が起こりにくくなり、補助作業者が根菜を抜き取りやすくなる。

左右のビーム１ｇの中間位置の上方部の後方側には、土崩し手段８が設けられている。土崩し手段８は、掘り取り体３によって上昇してきた根菜と土砂から土砂を左右に払い崩して根菜の上端部を露出させるためのものである。土崩し手段８は、進行方向に複数の丸棒状のかき分け棒が間隔を置いて直線状に並べられ、上方部を中心に下方部が進行方向と直交する方向に揺動して、土砂を払い崩す。

図１に示す状態は、掘り取り作業状態の姿勢を示したもので、本例の場合、掘り取り体３は地下１．２ｍくらいの深さに位置する。トラクタによって掘り取り機を移動等させる場合は、油圧シリンダ１を縮ませることによって、回動軸１ｃを中心に機枠１が図１の状態から反時計方向に回動する。これによって、機枠１に固定された掘削部２下方部と掘り取り体３は回動して上昇する。さらに、トラクタの昇降リンクである３点リンク機構を上昇させると、掘削部２の下方部及び掘り取り体が地上より上に位置してトラクタ等によって移動させることができる。

図５によって本発明の長芋等の根菜掘り取り機の駆動部を説明する。機枠１中央部にはトラクタからの動力が入力される入力ギヤケース５ｂが設けられている。入力ギヤケース５ｂ前方には入力軸５ｃが前方に向け突設されていて、トラクタのＰＴＯ軸（図示せず）と入力軸５ｃをユニバーサルジョイント等で連結されてトラクタからの動力が入力される。入力ギヤケース５ｂには、入力軸５ｃと直交する方向の左右に出力軸が突設されていて、駆動スプロケット２ｂがそれぞれ固着されている。駆動スプロケット２ｂには、掘削部２の掘削チェーン２０が巻架されていて、入力軸５ｃに入力された動力によって掘削チェーン２０が駆動される。また、入力ギヤケース５ｂの上部には、油圧ポンプ５ａが設けられ、入力軸５ｃに固着したスプロケットと油圧ポンプ５ａの入力軸に固着したスプロケットとにローラーチェーンが巻架され油圧ポンプ５ａが駆動される。油圧ポンプ５ａで発生した油圧は、配管を通じて掘り取り体３の油圧モータ３ｅに送られ油圧モータ３ｅを駆動する。油圧モータ３ｅが駆動されると、掘り取り体３のベルトコンベア３ａの駆動ローラ３ｂが回転してベルトコンベア３ａが作動する。入力ギヤケース５ｂの後方には土崩し手段８を駆動する出力部が設けられ、土崩し手段８を駆動する。機枠１を回動させる油圧シリンダ１ｄはトラクタ側にバルブを設けトラクタ側の油圧によって作動させる。

本発明の実施例の長芋等の根菜掘り取り機によって掘り取り作業を行う方法を説明する。機枠１の前方左右に設けたロアリンクピン１ｆをトラクタの３点リンク機構のロアリンクに連結し、機枠１前方上方部に設けたマストフレーム１ａの前方側に位置するトップリンクピン１ｅをトラクタの３点リンク機構のトップリンクに連結して掘り取り機をトラクタに装着する。トラクタのＰＴＯ軸と入力ギヤケース５ｂの入力軸５ｃにユニバーサルジョイント等の動力伝達軸を連結してトラクタからの動力を入力できる状態にする。

掘り取りする長芋等の根菜が植えられている畝にトラクタを跨がせた状態に位置させ、すなわち、掘削部２の左右の掘削チェーン２０の中央部に根菜が位置するように位置させて、掘削部２及び掘り取り体３のベルトコンベア３ａを駆動させる。そして、トラクタ側に設けたバルブを操作して油圧シリンダ１ｄを伸ばしていくと、機枠１が図１に示す状態の時計方向に回動して、これに固定された掘削部２と掘り取り体３が地中に入り込んでいき図１に示す姿勢となる。掘り取り体３の前方の刃部３ｄを所定の掘り取り根菜の下方部に位置させたら、トラクタを前進させて掘り取り作業を開始する。

トラクタが前進することにより、掘削部２によって根菜の左右側方を掘削して土壌を膨軟にしていく、そして、その後方に位置する掘り取り体３のベルトコンベア３ａの傾斜面に、左右の掘削チェーン２０の内側に位置する土壌が載せられ根菜とともに後方に移動する。移動することにより根菜と土壌は上方に浮き上げられる。浮き上がった土壌が掘り取り体３後端の延長板４に至ると、延長板４の切欠き部４ｆから徐々に土壌が下方部の空洞部に流れ落ち、後端部に移動すると、延長板４下方部と掘り取り体３下方部の空洞部に根菜周辺の土壌の一部が緩やかに流れ込み、根菜の上方の先端部が圃場面から露出する。露出した根菜の先端部を補助作業者が把持して抜き取ることによって掘り取りができる。

掘り取り作業において、トラクタの牽引抵抗を変更したい場合や、補助作業者の抜取り作業性を変更したい場合等は、延長板４の取り付け角度を変更又は取り付け取り外しすることによって調整することができる。

本例の場合、掘り取り体３の前方に掘削部２を設けているが、必ずしも掘削部２を設けた掘り取り機でなくても本発明は実施できる。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて長芋等の根菜を掘り取るための掘り取り機に適用できる。

１ 機枠
１ａ マストフレーム
１ｂ ブラケット
１ｃ 回動軸
１ｄ 油圧シリンダ
１ｅ トップリンクピン
１ｆ ロアリンクピン
１ｇ ビーム
２ 掘削部
２０ 掘削チェーン
２ａ ブーム
２ｂ 駆動スプロケット
２ｃ テンションスプロケット
２ｄ アイドラスプロケット
２ｅ ローラーチェーン
２ｆ 掘削刃
３ 掘り取り体
３ａ ベルトコンベア
３ｂ 駆動ローラ
３ｃ サポートローラ
３ｄ 刃部
３ｅ 油圧モータ
３ｆ コンベア側板
３ｇ 上縁部
３ｈ シール材
４ 延長板
４ａ 平面部
４ｂ 内側板
４ｃ 外側板
４ｄ 内側板突設部
４ｅ 外側板突設部
４ｆ 切欠き部
５ａ 油圧ポンプ
５ｂ 入力ギヤケース
５ｃ 入力軸
７ 掘削部カバー
７ａ サイドガード
７ｂ リヤガード

Claims (1)

1. 傾斜面を有する掘り取り体を長芋等の根菜の下方部に通過させて長芋等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる長芋等の根菜掘り取り機であって、
   前記掘り取り体は、前部に備えられた後ろ上がり傾斜の刃部と、
   該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有するとともに左右にコンベア側板を立設させたベルトコンベアと、
   該ベルトコンベア後端部にベルトコンベアの前記傾斜面を延長するための平面部を有した延長板を備え、
   該延長板は、前記平面部の左右側端に前記平面部と直交する面を有した内側板と、該内側板の外側面に当接して前記内側板及び前記コンベア側板を連結する外側板と、を備え、
   前記延長板は、前記内側板を前記外側板に対して取付けを変更することによって、前記ベルトコンベアの傾斜面に対し角度を変更可能に取付けられていて、
   前記延長板は、平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かってＶ字状に開口する切欠き部を有することを特徴とする根菜掘り取り機。

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