JP7198502B2 - 地下茎作物の掘り取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、地下茎作物を掘り取る掘削刃を有し、この掘削刃によって掘り上げられたニンニク等の収穫物を、土を篩い落としながら搬送するコンベア部を有した地下茎作物の掘り取り装置に関する。

地下茎作物を掘り取る掘削刃を有し、この掘削刃によって掘り上げられたニンニク等の収穫物を、土を篩い落としながら搬送するコンベア部を有した地下茎作物の掘り取り装置として、特許文献１に記載の地下茎作物の掘り取り装置が開示されている。この装置のコンベア部は、突起を放射状に設けた複数のフィンガーロールを回転駆動することによって掘り上げられた地下茎作物を上方に向け搬送する。さらにコンベア部後方のバケットに地下茎作物を収納するものである。

特開２０１８－１３４０６５号公報

特許文献１に記載の地下茎作物の掘り取り装置は、バケットに地下茎作物を収納した後、満杯になるまでの一定量を収納後、バケットを回動させて地下茎作物を地上に落下させる。その後、地上に落ちた地下茎作物を作業者によって回収される。しかし、地上に落ちたものを再度、別の収納容器に回収することは、作業が増加する要因である。この別の収納容器は、地下茎作物の掘り取り装置の後方等の近傍で伴走させることは可能であるので、このことは別の収納容器に直接コンベア部から地上に落とさずに搬送できる搬送部があれば、作業が容易になる。この反面、コンベア後方に別の収納容器を設置させるとしても、十分な設置スペースが必要である課題が生じる。特に、狭い圃場で地下茎作物の収穫をする場合は、収穫機械は極力、掘り取りのみの機能に特化させた小型である方が望まれている。

したがって、本発明は上記課題に着眼してなされたものであり、連続的な地下茎作物の収穫作業を可能にするとともに、圃場への適応性を向上させることができる地下茎作物収穫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、本発明の一態様は、地下茎作物の下方部を通過させて掘り上げる掘削刃部と、掘削刃部後方に位置して掘り上げた地下茎作物を斜め上後方に搬送しながら土を振るい落とす搬送体を有するコンベア部と、コンベア部の下方に位置し、コンベア部の終端部から掘り上げた地下茎作物を落下させるとともに進行方向の前方から後上がりに斜設させ、地下茎作物の落下を受け止めた後に後方に搬送するベルトコンベアと、コンベア部の進行方向に対する左右側方のそれぞれに設けた地面と接するための接地手段と、進行方向に対する左右に設けた接地手段のそれぞれを繋ぐとともに、ベルトコンベアを有する球根搬送部を着脱自在にするための取付部を有した梁部材と、を備えた地下茎作物の掘り取り装置において、コンベア部は、軸芯方向を進行方向と直交する方向に向け、前方から斜め上後方に向け一定間隔で配置して、それぞれ回転駆動されて掘り上げられた地下茎作物が上方に向け搬送されることができる、ゴム状弾性材からなる複数の突起を放射状に設けたフィンガーロールと、を備えたことを特徴とする地下茎作物の掘り取り装置であることを要旨とする。

この発明によれば、連続的な地下茎作物の収穫作業を可能にするとともに、圃場への適応性を向上させることができる地下茎作物の掘り取り装置を提供できる。

本発明を実施した地下茎作物の掘り取り装置の側面図である。 本発明を実施した地下茎作物の掘り取り装置の正面図である。 本発明を実施した地下茎作物の掘り取り装置の球根搬送部を切欠するとともに保護カバーを外した状態のコンベア部駆動部を示した側面図である。 本発明のコンベア駆動部を断面して送りローラー部を背面から見た背面図である。 本発明の掘り取り装置のフィンガーロールの斜視図である。 本発明の掘り取り装置の球根搬送部の取り付けを背面で示した要部背面図である。

以下、本発明の実施形態をトラクタに装着して使用される地下茎作物の掘り取り装置を例として、図面に基いて説明する。説明においては、図１に示す左側を進行方向前方側、図２に示す左側を進行方向右側、図２に示す右側を進行方向左側として説明する。

この発明の実施形態である地下茎作物の掘り取り装置は、トラクタなどの走行装置に装着して進行しながらニンニク等の地下茎作物を掘り上げる。この発明の実施形態である地下茎作物の掘り取り装置は、地下茎作物が栽培されている畝の両側の２つの畝間の地面をそり状のシュー３６によって接地させ高さを一定にして進行しつつ、走行方向と直角方向に設けられる掘削刃部２によって畝の土中に栽培されているニンニク等の地下茎作物の球根部を掘り起こす。そして、掘削刃部２に近接した後方に設けられた搬送体であるコンベア部３によって後方に搬送する。コンベア部３は、後方斜め上方に向け設けられていて、搬送途中の掘り上げられた地下茎作物に付着した土を払落しながら後方に搬送する。搬送された地下茎作物は、コンベア部３の後端から下方に設けた球根搬送部７に落下し、その後、球根搬送部７によって後方斜め上方に搬送され、終端部から地下茎作物が落下する。

機体前方の中央部には、装着部である上方部にトップリンクピン１１と、同じく装着部である下方左右にはロアリンピン１０が設けられていて、トラクタの３点リンク機構部に連結するためのものである。トップリンクピン１１は、トラクタの３点リンク機構部のトップリンクに、ロアリンクピン１０は左右のロアリンクに連結される。トラクタの３点リンク機構は、連結された掘り取り装置を昇降可能である。機体前方の中央部には、ギヤボックス５が設けられていて、ギヤボックス５からは前方に向け突設された入力軸４が備えられている。図示していないがトラクタＰＴＯ軸とユニバーサルジョイントにて入力軸４が連結され、ギヤボックス５にトラクタの動力が伝動される。

機体前方下方端部には掘削刃部２の掘削刃２３が設けられている。掘削刃２３は、前方端縁に側面視鋭角の刃を設けた左右方向の平板状で、後方後ろ上がりに傾斜している。また、後端縁には、後方に延設された丸棒状の案内棒が左右方向に複数設けられ、地下茎作物を後方に誘導する。掘削刃２３の左右端部は、前方に端面を向けた平板状の掘削刃側部アーム２０が固着され保持されている。掘削刃側部アーム２０は、掘削刃２３から上方に立ち上げられ、上方端部はさらに左右水平方向に設けたパイプ状の掘削刃フレーム２１に固着されている。掘削刃フレーム２１は、掘削刃フレーム２１の前方側に設けた左右水平方向の掘削刃フレーム揺動軸２２を中心に下方端側、即ち、掘削刃２３部が前後方向に揺動自在である。掘削刃フレーム２１の中央部には、後方に向けて設けられたアームが設けられ、アーム端部と、ギヤボックス５前方部の入力軸４に設けたクランク部とロッドで回動自在に連結される。クランク部の偏心部により、掘削刃フレーム２１を前後に揺動振動させ、掘削刃フレーム２１に固定される掘削刃２３も同時に前後に揺動振動させる。掘削刃２３は進行方向と直行する方向に掛け渡され、地下茎作物の下方部を通過して根を切断するとともに、土壌を膨軟にして地下茎作物を浮き上がらせ、後方のコンベア部３に地下茎作物が走行と共に移動される。

搬送体であるコンベア部３は、突起３００を星形の放射状に設けた図６に示すフィンガーロール３０を、左右水平方向に複数並べて設けた送りローラー３２を、後方斜め上方に向け一定間隔で複数設けている。この複数の送りローラー３２は、それぞれコンベア部３の上面に載せられた地下茎作物が上方及び後方に移動する方向に回転させて構成されている。コンベア部３の上面に載せられた地下茎作物は、回転するフィンガーロール３０の突起３００によって跳ね上げられながら後方に移動し、地下茎作物に付着した土が払い落とされ後方に移動する。送りローラー３２の間隔は、側面視フィンガーロール３０の突起３００の回転軌跡が重合するように設けられ、正面視において、互いに左右方向の位置が重ならないように設けられている。掘り上げられた地下茎作物とともにコンベア部３に乗せられた土壌や、地下茎作物から払い落とされた土壌は、フィンガーロール３０の突起３００の隙間から下方に落下して、地下茎作物が後方に搬送される。

送りローラー（搬送軸）３２は、左右に立設させた側板３１の下方側にそれぞれ左右端部を軸受によって回転自在に保持されていて、本例においては、側板３１の左側外側に突設させた軸端部にそれぞれスプロケット６０を固着させ、隣り合うスプロケット６０間にそれぞれローラチェーン６２を巻着させ、それぞれの送りローラー（搬送軸）３２は一体に回転するようになっている。入力軸４に入力された動力はギヤボックス５内のベベルギヤによって、ギヤボックス５の左右に固着して設けたパイプフレーム５０の左側内を通る出力軸５１に伝動され、出力軸５１の左端部の側板３１の外側に固着させた出力軸スプロケット５２を回転させる。出力軸スプロケット５２と前記送りローラー（搬送軸）３２の最前列のスプロケット６０とローラチェーンを介して連動されていて、入力軸４が回転するとコンベア部３が回転駆動されるようにコンベア部駆動部６が構成されている。

コンベア部３で後方に搬送された地下茎作物は、コンベア部３の後方から下方の球根搬送部７に落下する。
球根搬送部７は、左右両側に配置した板状のコンベアフレーム７０に挟んで配置されるとともに、コンベアフレーム７０前後の両端部に水平に配置した回転軸に巻き掛けた無端状のベルトコンベア７１が、後方斜め上方に向かうように配置している。ベルトコンベア７１は、周回駆動することで落下した地下茎作物を後方側に搬送させることができ、搬送面となる外周面に搬送方向に面を向けた板材７１２を立てて配置している。この板材７１２によって、傾斜がかかったベルトコンベア７１の搬送面を地下茎作物が、下方に転がり落ちることを防止する。

この実施形態では、球根搬送部７の進行方向の左右に対する全幅は、上方に設けられたコンベア部３の進行方向の左右に対する全幅よりも、狭く設定している。このようにすると、球根搬送部７に係る構成部材の増加を抑制できるので、重心が後方に偏ることを抑制でき、トラクタに地下茎作物収穫機Ａを装着した場合に、トラクタのタイヤ等の走行部に係る前後接地バランスを良好に保てる。また、後方部の球根搬送部７の全幅は引き抜きコンベア３の全幅より狭いので、地下茎作物収穫機Ａを装着したトラクタが旋回時に、地下茎作物収穫機Ａの後方部にある球根搬送部７の左右側部を他の構造物等に干渉させずに済む。

図４に示すように、ベルトコンベア７０の前端の上方には円盤状カッタ４０の前端が位置していて、切断部４によって分離された地下茎作物は、ベルトコンベア７１前端に落下する。ベルトコンベア７１の前部上方には落下した地下茎作物をベルトコンベア７１前端に集めるためのシュート７２を設置している。シュート７２によりコンベア部３の全幅よりも狭いベルトコンベア７１の前端部に効率よく落下させる。

ベルトコンベア７１の搬送距離Ｄ２は、コンベア部３の搬送距離Ｄ１より長く設定されている。また、ベルトコンベア７１の地面に対する搬送角度Ｅ２は、コンベア部３の地面に対する搬送角度Ｅ１に対して同じかそれ以上としている。このように設定することで、地下茎作物の掘り取り装置と伴走可能にされた収納容器を、球根搬送部７の下方に位置させることができる。球根搬送部７のベルトコンベア７１の後端部は、後方に位置する収納容器の上方に位置させることが可能になる。結果、収納容器は、地下茎作物の掘り取り装置との前後距離を調整することで、収納容器に地下茎作物を偏りなく投入することができる。

この実施形態において、ベルトコンベア７１の搬送距離Ｄ２は、引き抜きコンベア３の搬送距離Ｄ１より１．４～１．８倍の長さを有している。また、ベルトコンベア７１の搬送角度Ｅ２は、コンベア部３の最大となる前部の搬送角度Ｅ１の４０度より、やや大きい４５度を採用している。

ベルトコンベア７１の後部のコンベアフレーム７０には排出シュート７３が設けられている。排出シュート７３は、後端側を上下回動自在に設けてあり、ベルトコンベア７１の後端部から落下する地下茎作物の排出方向を任意に決めることができる。排出シュート７３は、地下茎作物の収納容器への偏りない投入を、より一層向上させる。

ベルトコンベア７１の周回駆動は、駆動モータ７５によって行われる。駆動モータ７５は、ベルトコンベア７１の後部の回転軸を駆動させてベルトコンベア７１を搬送可能状態にさせる。駆動モータ７５は、入力部（図示なし）の近傍に配置したエネルギ発生装置７４で、入力部（図示なし）から回転動力を得てエネルギを発生させたエネルギを使用して駆動する。この実施形態のエネルギ発生装置７４は、入力軸４とエネルギ発生装置７４の前方側に設けた軸にチェーン７４１を巻き掛けて回転動力を獲得している。

また、図示する実施形態では、駆動モータ７５は油圧モータであり、エネルギ発生装置７４は油圧ポンプを使用している。また、図示はしないが、駆動モータ７５は電気モータであり、エネルギ発生装置７４は発電機の構成としても良い。このようすることで、エネルギ発生装置７４と駆動モータ７５の間には図示しない配管あるいは配線をするのみで、駆動モータ７５を駆動することが可能となる。したがって、チェーン、シャフト、ギヤ等の駆動に係る機構部材を廃することができるので、駆動モータ７５の設置に対する自由度が向上する。

駆動モータ７５である油圧モータは、配管経路の途中にスピードコントローラを設置している。これにより、ベルトコンベア７１を作業者の所望する搬送速度に調整することが可能である。駆動モータ７５が電機モータであっても、電気回路の途中にスピードコントローラを設置することで同様の効果がある。

球根搬送部７は、進行方向左右両側からそれぞれ下方に向けた柱材を配置したシューフレーム３７に、進行方向左右に架け渡すように取付けた梁部材８を介して固定されている。梁部材８は、進行方向に対し左右水平に配置したパイプ８１を有し、このパイプ８１の左右にシューフレーム３７の下部に固定するための矩形状の固定部８２によって、進行方向左右に架け渡すように水平に固定されている。この実施形態の場合、梁部材８は、前後に２個設けている。固定部８２とシューフレーム３７との固定は鋲螺によって固定されているので、接地手段３５と梁部材８の固定は強固である。また、梁部材８はシューフレーム３７に対して鋲螺による固定であるので、着脱が自在である。シューフレーム３７の下部にはシュー３６が取付けられる。

パイプ８１の中央部の２箇所には、球根搬送部７を取り付けて固定するための部材である取付部８３を設けている。取付部８３は、板部材は垂直に立てた板部材８３１に、複数のピン８３２を進行方向の左右いずれかの側方に向けて突出させている。この実施形態の場合、進行方向右側の水平方向にピン８３２を複数突出させるとともに固着している。球根搬送部７に設けているコンベアフレーム７０の下部には取付孔７０１を複数個所に設けている。ピン８３２に取付孔７０１を差し込むことで、球根搬送部７は取付部８３と固定状態となり、梁部材８とともに地下茎作物収穫機Ａと一体となる。

梁部材８は球根搬送部７の下方に位置していて、ベルトコンベア７１の搬送を阻害することがないため、球根搬送部７によって連続作業ができる。また、ピン８３２の端部には図示しない抜け止めがされており、球根搬送部７は容易に抜け落ちることがないため、地下茎作物収穫機Ａによって安定した作業が可能である。また、梁部材８に複数設けたピン８３２と、コンベアフレーム７０の複数設けた取付孔７０１の係合によって、複数個所を固定しているので、地下茎作物収穫機Ａ及び梁部材８に対して、球根搬送部７は固定が安定する。梁部材８は接地手段３５に対して強固に固定が可能であるので、より一層球根搬送部７の固定が安定する。さらに、梁部材８は接地手段３５に対して着脱自在であり、球根搬送部７は梁部材８に対して着脱自在であるので、梁部材８及び球根搬送部７は、それぞれ個別に接地手段３５、梁部材８、球根搬送部７に対して取り付けあるいは取り外しが可能である。

球根搬送部７を梁部材８に対して取り外す場合は、取付孔７０１をピン８３２の係合から外して固定を解除することで、取り外しが完了する。

取付部８３には、ピン８３２を使用して球根搬送部７を梁部材８に固定する形態で説明したが、ピン８３２に代えて、ボルト、ナット等の鋲螺を用いて締結しても良い。

次に、この発明の実施形態である地下茎作物の掘り取り装置による掘り取り作業について説明する。この発明の実施形態である地下茎作物の掘り取り装置は、トラクタなどの走行装置に装着して走行しながらニンニク等の地下茎作物を掘り取りする。

この発明の実施形態である地下茎作物の掘り取り装置を、地下茎作物が栽培されている畝の両側の２つの畝間にトラクタの走行輪とそり状のシュー３６を位置させ走行しつつ、掘削刃部２の掘削刃２３を畝の土中に栽培されているニンニク等の地下茎作物の球根部の下方を通過させる。掘削刃２３は前後に揺動振動して、地下茎作物の下方部を通過して根を切断するとともに、土壌を膨軟にして地下茎作物を浮き上がらせ、後方のコンベア部３に地下茎作物が走行と共に移動される。

コンベア部３によって搬送されてくる地下茎作物は、前方から後方に斜め上方に向け多数設けた送りローラー（搬送軸）３２の星形のフィンガーロール３０によって跳ね上げられながら後方に移送され、付着した土が篩い落とされ、コンベア部３の後端部から自然落下して球根搬送部７に移動する。

球根搬送部７の前部の搬送面に移動した地下茎作物は、駆動するベルトコンベア７１によってさらに後方斜め上方に移動する。ベルトコンベア７１の後端部に移動した地下茎収穫機は、排出シュート７３によって案内されながら下方に位置する収納容器に収容される。

この発明は、ニンニク等の地下茎作物の掘り取り装置に利用すると効率よい作業が行える。

２ 掘削刃部
２０ 掘削刃側部アーム
２１ 掘削刃フレーム
２２ 掘削刃フレーム揺動軸
２３ 掘削刃
３ コンベア部(搬送体)
３０ フィンガーロール
３００ 突起
３０１ ボス部
３１ 側板
３２ 送りローラー（搬送軸）
３５ 接地手段
３６ シュー
３７ シューフレーム
４ 入力軸
５ ギヤボックス
５０ パイプフレーム
５１ 出力軸
５２ 出力軸スプロケット
６ コンベア部駆動部
６０ スプロケット
６２ ローラチェーン
７ 球根搬送部
７０ コンベアフレーム
７１ ベルトコンベア
８ 梁部材
８１ パイプ
８２ 固定部
８３ 取付部

Claims (3)

1. 地下茎作物の下方部を通過させて掘り上げる掘削刃部と、
   前記掘削刃部後方に位置して掘り上げた地下茎作物を斜め上後方に搬送しながら土を振るい落とす搬送体を有するコンベア部と、
   前記コンベア部の下方に位置し、前記コンベア部の終端部から掘り上げた地下茎作物を落下させるとともに進行方向の前方から後上がりに斜設させ、地下茎作物の落下を受け止めた後に後方に搬送するベルトコンベアと、
   前記コンベア部の進行方向に対する左右側方のそれぞれに設けた地面と接するための接地手段と、
   前記進行方向に対する左右に設けた接地手段のそれぞれを繋ぐとともに、前記ベルトコンベアを有する球根搬送部を着脱自在にするための取付部を有した梁部材と、を備えた地下茎作物の掘り取り装置において、
   前記コンベア部は、軸芯方向を進行方向と直交する方向に向け、前方から斜め上後方に向け一定間隔で配置して、それぞれ回転駆動されて掘り上げられた地下茎作物が上方に向け搬送されることができるゴム状弾性材からなる複数の突起を放射状に設けたフィンガーロールと、
   を備えたことを特徴とする地下茎作物の掘り取り装置。
2. 前記ベルトコンベアの搬送長は前記コンベア部の搬送長より長く設定されるとともに、前記ベルトコンベアの搬送角度は前記コンベア部の搬送角度より同じか大きく設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の地下茎作物の掘り取り装置。
3. 前記コンベア部の上方には、前記コンベア部の前部に位置させた走行機体に装着するための装着部と、
   前記装着部の近傍に位置し、前記走行機体から回転動力を獲得するための入力軸を有し、前記コンベア部へ回転動力を伝達するギヤボックスと、
   前記入力軸から回転動力を獲得し、前記ベルトコンベアを駆動させるためのエネルギ発生装置と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の地下茎作物の掘り取り装置。

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