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【発明の名称】 根菜類収穫機
【発明者】 【氏名】岩部 孝章
【要約】 【課題】根菜の茎葉を引抜装置に整然と引き継ぎ、根菜を円滑に引き抜くことができるものとして作業効率を向上させると共に、茎葉掻込装置の伝動機構を簡素化して製造コストを低くし、消費者に安価に提供する。

【解決手段】第１の手段として、根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設ける。第２の手段として、上記の構成に加え、茎葉掻込装置２を根菜類引抜装置１の前部から連動する。以上より成る根菜類収穫機の構成とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設けたことを特徴とする根菜類収穫機。
【請求項２】 根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設け、前記茎葉掻込装置２を根菜類引抜装置１の前部から連動したことを特徴とする根菜類収穫機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、人参等の根菜類を土中から引き抜いて収穫する根菜類収穫機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、人参や大根等の根菜は畦上に栽培され、根菜本体は地中に、茎葉は地上に位置する。このように栽培される根菜を収穫するには、根菜の茎葉部を挾持して根菜本体ごと地中から引き抜く方法が採られる。
【０００３】近年、このような収穫作業の機械化が進められており、例えば、特開平９−３０８３４１号公報に記載されているように、無限軌道帯を備えた機体に、左右一対の挾持搬送ベルトから成る根菜類引抜装置を設け、該根菜類引抜装置の前側に無端ベルト式の茎葉掻込装置を設け、該茎葉掻込装置の前側に茎葉引起装置を設けた根菜類収穫機が開発されている。
【０００４】尚、前記茎葉掻込装置は、根菜類引抜装置の後端部から別途設けた駆動軸を介して連動する構成である。このように構成される根菜類収穫機においては、機体を前進させながら、栽培されている根菜の茎葉部を茎葉引起装置の引起しラグの上動作用によって絡み付きをほぐしながら引起し、これを後側の茎葉掻込装置の掻込みラグの後動作用によって掻込んで後側の根菜類引抜装置に引き継ぎ、該根菜類引抜装置の挾持搬送ベルトによって茎葉部を挾持して後上方へ引き上げ、これによってこの根菜を地中から引き抜くものである。尚、引き抜かれた根菜は、機体に設ける茎葉切断装置によって茎葉部が切除され、根菜本体のみが機体上に貯留される。
【０００５】また、例えば特開平４−２１０５１１号公報に記載されているように、根菜類引抜装置の前部下側に接地輪を設け、地面との接触による該接地輪の上下動により引抜装置の対地高さを検出し、この検出結果に基づき、油圧シリンダの作動によって根菜類引抜装置を機体に対して上下動させ、該根菜類引抜装置前部の対地高さ（引抜作用高さ）を適正に維持する制御技術が試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の特開平９−３０８３４１号公報に記載されているように、茎葉掻込装置の前側に茎葉引起装置を設けた構成では、茎葉を、茎葉引起装置によって絡み付きをほぐしながら引き起こした後に、茎葉掻込装置によって掻込むこととなる。
【０００７】このため、茎葉引起装置によって引き起こされ、一旦立姿勢を整えられた茎葉が、茎葉掻込装置によって掻き込まれる際に再び倒れてしまい、根菜類引抜装置の挾持搬送ベルトに整然と引き継ぐことができず、根菜の引抜作業を円滑に行うことができない支障があった。また、茎葉掻込装置を根菜類引起装置の後端部から駆動軸を介して連動する構成であるため、この長尺の駆動軸やユニバ−サルジョイント等の伝動部材を必要としてこの伝動機構が複雑なものとなり、製造コストが抑えられず、消費者に安価に提供することができない欠点を有するものであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述の如き課題を解決するために、次の様な技術的手段を講ずる。すなわち、請求項１記載の、根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設けたことを特徴とする根菜類収穫機の構成、及び、請求項２記載の、根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設け、前記茎葉掻込装置２を根菜類引抜装置１の前部から連動したことを特徴とする根菜類収穫機の構成としたものである。
【０００９】このような根菜類収穫機において収穫作業を行う際には、機体を前進させながら、栽培されている根菜の茎葉部を茎葉引起装置３の引起しラグの上動作用によって引起しながら、茎葉掻込装置２の掻込みラグの後動作用によって掻込んで後側の根菜類引抜装置１に引き継ぎ、該根菜類引抜装置１の挾持搬送ベルトによって茎葉部を挾持して後上方へ引き上げ、これによってこの根菜を地中から引き抜く。尚、引き抜かれた根菜は、機体に設ける茎葉切断装置によって茎葉部を切除して根菜本体のみを機体に貯留する等、適宜の調整が可能である。
【００１０】しかして、前記茎葉掻込装置２の掻込みラグを有した無端帯の券回域内側に、茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設けているため、根菜の茎葉は、茎葉引起装置３によって引き起こされながら茎葉掻込装置２によって掻き込まれ、または、茎葉掻込装置２によって掻き込まれながら茎葉引起装置３によって引き起こされて、後側の根菜類引抜装置１に引き継がれる。
【００１１】これによって、この茎葉は、根菜類引抜装置１の挾持搬送ベルトに整然と引き継がれ、円滑に引き抜くことができる。また、請求項２記載のように、茎葉掻込装置２が根菜類引抜装置１の前部から連動されているため、該茎葉掻込装置２の伝動機構を簡素に構成することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明においては、根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設けたことを特徴とする根菜類収穫機としたので、根菜の茎葉を根菜類引抜装置１に整然と引き継ぐことができ、根菜を円滑に引き抜くことができるものとして作業効率を向上させることができる。
【００１３】また、請求項２記載の発明においては、根菜類引抜装置１の前側に無端帯式の茎葉掻込装置２を設け、該茎葉掻込装置２の無端帯券回域内側に茎葉引起装置３の下部を入り込ませて設け、前記茎葉掻込装置２を根菜類引抜装置１の前部から連動したことを特徴とする根菜類収穫機としたので、根菜の茎葉を根菜類引抜装置１に整然と引き継ぐことができ、根菜を円滑に引き抜くことができるものとして作業効率を向上させることができると共に、茎葉掻込装置２の伝動機構を簡素化して製造コストを低くし、消費者に安価に提供することができた。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について説明する。図１、図２、図３に示すように、人参等を収穫する根菜類収穫機の走行車体４には、前部低位置に設けた走行ミッション５から両側に延出するホイ−ルシャフト端部に設けた駆動スプロケット６，６に、ゴム製のクロ−ラ７，７を巻き掛けて構成した走行装置８，８を設ける。
【００１５】前記走行ミッション５は、走行車体４に搭載するエンジン９によって駆動する構成とし、操向クラッチを内蔵して、左右の走行装置８，８の駆動状態を係脱して操向可能に構成する。そして、前記走行車体４には、前部右側に運転席１０を有する操縦部１１を設け、該操縦部１１の左側からこの後方にかけての空間に、後述する根菜類引抜装置１、茎葉掻込装置２、茎葉引起装置３、収穫された根菜を収納する収納部１２等を配置する。
【００１６】しかして、前記根菜類引抜装置１は、左右一対の挾持ベルト１ａ，１ｂを、始端部側の支持機枠１３，１３に支持した遊動プ−リ１４，１４と、終端部側の伝動機枠１５に支持した駆動プ−リ１６，１６とに券回して構成する。また、該根菜類引抜装置１は、走行車体４の左側において、始端部を地面近くに臨む前方低部に位置させ、一方、終端部を後方上部に位置させた傾斜姿勢に設け、前記伝動機枠１５の下部から伝動ケ−ス１７を介して支点軸部１８に枢着して昇降自在に構成する。
【００１７】そして、前記伝動機枠１５は、後述する各装置、すなわち、始端部を根菜類引抜装置１の終端部分に臨ませて後方に延長して設けた左右一対の首揃ベルト１９，１９と、円盤カッタ−２０，２０と、首揃ベルト１９，１９の終端部から人参を受け継ぐタッピングベルト２１，２１と、排葉ベルト２２，２２とを、下部の伝動ボックス２３から伝動可能に支持して一体構成する。
【００１８】したがって、左右一対の挾持ベルト１ａ，１ｂによって搬送されてきた人参は、一対の首揃ベルト１９，１９に受け継がれて挾持搬送されて後方に移動し、タッピングベルト２１，２１に持ち換えられて搬送されながら、左右一対の円盤カッタ−２０，２０によって茎葉部が切断され、茎葉部と根菜本体部とが切断分離される。そして、切断後の茎葉部は、排葉ベルト２２，２２によって機外へ排出され、一方、根菜本体は、下側のコンベヤベルト２４上に落下し、該コンベヤベルト２４の駆動により、側方に搬送されて収納部１２に貯留される。
【００１９】このように、伝動機枠１５に一体的に支持されている各装置は、根菜類引抜装置１と共に、前記支点軸部１８を回動支点として昇降回動できる構成である。つぎに、昇降装置２５は、走行車体４側に設けた油圧シリンダ２６のピストンロッド２７の先端部に、走行車体４側に固定されている支持機体２８に枢着したＬ型連杆２９の一方側を連結し、他方側を斜め前方上方に向けて延長して連動杆３０に連結して構成する。そして、揺動腕３１は、走行車体４に沿わせて前後方向に向けて配置し、後端部を前述した支点軸部１８に連結し、前端部分に前記連動杆３０の端部を連結して構成する。
【００２０】このように、昇降装置２５は、一連の連動構成であるため、後述するコントロ−ラ３２から出力される操作信号に基づいて、油圧シリンダ２６のピストンロッド２７が伸縮作動すると、Ｌ型連杆２９、連動杆３０、揺動腕３１を介して支点軸部１８を回動させ、伝動ケ−ス１７を介して伝動機枠１５を回動して、各装置を一体的に昇降回動させることができる。
【００２１】そして、茎葉引起装置３は左右一対設け、夫々の引起ラグ３ａ，３ａが進行方向（前方）に向かって突出するように配置して始端部を前記根菜類引抜装置１の挾持ベルト１ａ，１ｂの始端部より前方に位置させ、中間下部を支持受枠３３によって連結支持し、上部を前記支点軸部１８に連結した伝動筒３４及び該伝動筒３４先端部から横方向に延出する横伝動筒３５によって連結支持する。そして、支持受枠３３は支持機枠１３に固着し、伝動筒３４は支点軸部１８の伝動ケ−ス１７に一体構成し、これによって、左右一対の茎葉引起装置３，３は、前記根菜類引抜装置１と共に昇降回動する構成である。
【００２２】また、前記伝動筒３４と横伝動筒３５との連結部にはベベルギヤケ−ス３６を設け、伝動筒３４、横伝動筒３５に内装された伝動軸（図示省略）と、ベベルギヤケ−ス３６に内装されたベベルギヤ（図示省略）により、左右一対の茎葉引起装置３，３が伝動ケ−ス１７側から伝動駆動される構成である。そして、図４、図５に示すように、根菜類引抜装置１の前側には、左右一対の無端帯式の茎葉掻込装置２，２をも設ける。
【００２３】該茎葉掻込装置２，２は、外周部に多数の突起を有した無端帯式のゴム製のラグベルト３６，３６を、前記茎葉引起装置３，３側に縦軸中心に回転自在に支持して設けた始端部プ−リ２ａ，２ａと終端部プ−リ２ｂ，２ｂとに亘って券回して構成する。そして、茎葉掻込装置２，２の終端部プ−リ２ｂ，２ｂは、前記根菜類引抜装置１の始端部の遊動プ−リ１４，１４の回転軸３８，３８の上端部に取付ける。この構成により、根菜類引抜装置１の終端部の駆動プ−リ１６，１６を回転駆動すると、前記挾持ベルト１ａ，１ｂ、遊動プ−リ１４，１４、回転軸３８，３８を介して茎葉掻込装置２，２の終端部プ−リ２ｂ，２ｂが従動回転し、該茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６が駆動される。
【００２４】また、該茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６の券回域の内側に、前記茎葉引起装置３，３の下部が入り込み、これによって、茎葉引起装置３，３の下部外周部において茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６が駆動し、茎葉引起装置３，３の引起しラグ３ａ，３ａの引起し作用域の前側から後側にわたる範囲においてラグベルト３６，３６による掻込み作用が行われる。
【００２５】このような根菜類収穫機において収穫作業を行う際には、走行車体４を前進させながら、栽培されている根菜の茎葉部を茎葉引起装置３，３の引起しラグ３ａ．３の上動作用によって引起しながら、茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６の掻込み作用によって掻込んで後側の根菜類引抜装置１に引き継ぎ、該根菜類引抜装置１の挾持搬送ベルト１ａ，１ｂによって茎葉部を挾持して後上方へ引き上げ、これによってこの根菜を地中から引き抜く。引き抜かれた根菜は、走行車体４に設ける円盤カッタ−２０，２０によって茎葉部を切除して根菜本体のみを収納部１２に貯留する。
【００２６】しかして、前記茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６の券回域内側に、茎葉引起装置３，３の下部を入り込ませて設けているため、根菜の茎葉は、茎葉引起装置３，３の引起ラグ３ａ，３ａによって引き起こされながら茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６によって掻き込まれ、または、茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６によって掻き込まれながら茎葉引起装置３，３の引起ラグ３ａ，３ａによって引き起こされて、後側の根菜類引抜装置１の挾持ベルト１ａ，１ｂに引き継がれる。
【００２７】これによって、この茎葉は、根菜類引抜装置１の挾持ベルト１ａ，１ｂに整然と引き継がれ、円滑に引き抜くことができる。また、根菜類引抜装置１の終端部の駆動プ−リ１６，１６を回転駆動すると、挾持ベルト１ａ，１ｂ、遊動プ−リ１４，１４、回転軸３８，３８を介して茎葉掻込装置２，２の終端部プ−リ２ｂ，２ｂが従動回転し、該茎葉掻込装置２，２のラグベルト３６，３６が駆動される構成のため、茎葉掻込装置２，２の伝動機構を簡素に構成することができる。
【００２８】尚、前記左右の茎葉引起装置３，３の下端部には、左右の分草杆３９，３９の後端部を、該分草杆３９，３９の前部が前方下方へ向かう姿勢となるように取り付ける。該分草杆３９，３９は、側面視へ字状に屈折した杆状部材であり、該屈折部には、斜め後上方に向かう引起ガイド部を一体的に設ける。また、前記左右の分草杆３９，３９の後端部下側には、左右の引継ガイド杆４０，４０の前端部をボルト４１，４１締結して固定する。該左右の引継ガイド杆４０，４０は、側面視逆へ字状に屈折した杆状部材であり、該引継ガイド杆４０，４０の後端部は、自由端として、前記挾持ベルト１ａ，１ｂの始端部上側に臨ませて配置する。この構成の場合、茎葉引起装置３，３によって引き起こされた茎葉を、引継ガイド杆４０，４０によって根菜類引抜装置１の挾持ベルト１ａ，１ｂに案内できるため、前記茎葉掻込装置２，２を設けない構成としてもよい。
【００２９】また、図６、図７、図８に示すように、前記茎葉引抜装置１の始端部の遊動プ−リ１４，１４には、挾持ベルト１ａ，１ｂを巻き掛けるＶ字状溝１４ａ，１４ａを形成すると共に、該Ｖ字状溝１４ａ，１４ａの上側に近接して、嵌入溝１４ｂ，１４ｂを形成するとよい。そして、該嵌入溝１４ｂ，１４ｂに嵌入する板体４２，４２を、遊動プ−リ１４，１４を支持する支持機枠１３，１３に取り付ける。該板体４２，４２の前端縁は、円弧状に形成し、該円弧状部分を前記遊動プ−リ１４，１４の嵌入溝１４ｂ，１４ｂに嵌入させる構成である。これにより、挾持ベルト１ａ，１ｂによって挾持搬送される茎葉が、遊動プ−リ１４，１４の上側から、Ｖ字状溝１４ａ，１４ａと挾持ベルト１ａ，１ｂとの間に侵入することを防止でき、挾持ベルト１ａ，１ｂが張り過ぎる等、巻き掛け駆動状態が阻害されることを防止できる。また、前記板体４２，４２がスクレ−パとして作用することにより、このような効果は助長される。尚、前記終端部の駆動プ−リ１６，１６部においても同様の構成を採ると良い。
【００３０】４３は、土中における根菜本体の側部を掘削して、該根菜を引き抜き易くするために設けるソイラである。つぎに、コントロ−ラ３２による茎葉引抜装置１の高さ制御について説明する。まず、図１７に示すように、コントロ−ラ３２は、その入力側に、上昇スイッチＳ１（茎葉引抜装置１を上昇作動させるスイッチ、以下同じ）と、下降スイッチＳ２（茎葉引抜装置１を下降作動させるスイッチ、以下同じ）と、高さ設定ダイヤル４４と、高さセンサ４５と、車速センサ４６と、ポジションセンサＳ３（走行車体４と茎葉引抜装置１との上下相対角度を検出するポテンショメ−タ）とをそれぞれ接続する。そして、コントロ−ラ３２は、その出力側に、上昇ソレノイドバルブ４７と、下降ソレノイドバルブ４８とをそれぞれ接続し、前述した油圧シリンダ２６に送油する油圧回路のバルブを上昇側または下降側に切り換える構成とする。
【００３１】つぎに、前記高さセンサ４５は、茎葉引起装置１の下部に取り付け、作業走行中の接地抵抗によって上下変動する自由端側の動きを、ロッド４９を介してポテンショメ−タ５０に伝え、該ポテンショメ−タ５０の検出値（検出角度）をコントロ−ラ３２へ入力する構成とする。また、前記高さセンサ４５は、板状に形成し、その一端を上部の回動支点５１に枢着し、ばねで常時接地側に付勢して設ける。
【００３２】この構成により、根菜の引抜作業を行いながら所定距離前進すると、車速センサ４６からコントロ−ラ３２に走行速度が入力され、高さ制御が開始される。そして、圃場面に接地する高さセンサ４５が上下に変動し、ポテンショメ−タ５０からの検出結果がコントロ−ラ３２へ入力され、この検出値と高さ設定ダイヤル４４によって設定された値とが比較され、茎葉引抜装置１が設定高さより低い場合には、コントロ−ラ３２から上昇スイッチＳ１に出力がなされ、油圧シリンダ２６が伸長して茎葉引抜装置１が上昇する。一方、茎葉引抜装置１が設定高さより高い場合には、コントロ−ラ３２から下降スイッチＳ２に出力がなされ、油圧シリンダ２６が短縮して茎葉引抜装置１が下降する。これによって、茎葉引抜装置１の対地高さを設定高さに維持することができる。また、圃場の一辺を作業終了し次辺へ回行する際には茎葉引抜装置１を手動操作によって上昇させるが、次辺での作業再開時に茎葉引抜装置１を下降させる際、ポジションセンサＳ３による検出高さに基づき、茎葉引抜装置１を自動的に設定作業高さまで下降させることが可能である。
【００３３】しかして、図９、図１０に示すように、前記高さセンサ４５は、２枚の巾広の帯板４５ａ，４５ａを蝶番によって相対回動自在に連結して構成してもよい。このように巾広の帯板４５ａ，４５ａを用いることにより、圃場面の凹凸が激しくても、これを過敏に検出することなく、高さ制御のハンチングを防止することができる。また、高さセンサ４５を前記ソイラ４３の後側に配置することにより、自由端側の帯板４５ａがソイラ４３によって掘削し盛り上がった泥土をならしながら高さ検出を行うこととなり、高さ制御が安定する。
【００３４】また、図１１、図１２に示すように、前記高さセンサ４５には、回動支点５１部において回動ア−ム５２を一体回動すべく設け、該回動ア−ム５２を介してロッド４９を連動するよう構成してもよい。そして、回動ア−ム５２を比較的長尺に形成することにより、茎葉引抜装置１が圃場面から約２００ｍｍ程度の適正作業高さのとき、ポテンショメ−タ５０の検出値が、全検出範囲の中央値（全検出範囲が６０度であれば、３０度）となるように設定する。これにより、高さセンサ４５の単位回動角度あたりのポテンショメ−タ５０の検出値の変化量を大きくでき、高さ制御の精度を向上させることができる。尚、茎葉引抜装置１を非作業高さまで大きく上昇させた際、高さセンサ４５は垂直姿勢までは回動せず、次回、茎葉引抜装置１を下降させた際、圃場面に突っ込むことが防止される。
【００３５】また、図１３、図１４に示すように、前記高さセンサ４５は、２枚の帯板４５ａ，４５ａを互いにスライド可能に重ね合わせてボルト５３締結し、その全長を調節可能に構成するとよい。これにより、茎葉引抜装置１の対地高さ（ソイラ４３の掘削深さ）を調節することができる。また、図１５に示すように、圃場面の硬度を検出する硬度センサ５４を設け、該硬度センサ５４の検出結果に基づいて、高さ制御の不感帯域の巾を自動調節する構成としてもよい。この場合、前記支持機枠１３に対して、先端部に切込輪５５を備えたセンサア−ム５６の他端部を揺動支点５７周りに上下揺動自在に枢着し、該センサア−ム５６の揺動位置を、ロッド５８を介してポテンショメ−タ５９によって検出する構成とする。そして、圃場面が軟らかく、切込輪５５が圃場面に沈み込んでセンサア−ム５６が設定量より大きく下降揺動する場合、高さ制御の不感帯域の巾を大きくする。一方、圃場が硬く、切込輪５５が圃場面に沈み込まずにセンサア−ム５６が設定量より下降揺動しない場合、高さ制御の不感帯域の巾を小さくする。また、圃場面の硬度が標準であり、センサア−ム５６が設定量のみ下降揺動する場合には、高さ制御の不感帯域の巾は変更しない。このように、高さ設定ダイヤル４４によって設定した制御目標値の上下に設ける不感帯域の巾を自動調節することにより、圃場条件に応じた高さ制御を安定して行うことができる。
【００３６】また、図１６に示すように、このような不感帯域の巾を調節する手段として、茎葉引抜装置１を非作業位置から下降させて高さセンサ５４が接地した時点のポテンショメ−タ５０の検出値と、この時点から所定距離または所定時間走行するまでの間に検出されるポテンショメ−タ５０の検出値の平均値（移動平均）との差を求め、この差が設定値より大きいほど、高さ制御の不感帯域の巾を大きくする。このように、圃場条件を所定距離または所定時間走行してから判定し、適正な不感帯域の巾を設定できるので、圃場条件に応じた高さ制御をより安定して行うことができる。
【出願人】 【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】 平成１１年５月６日（１９９９．５．６）
【代理人】
【公開番号】 特開２０００−３１６３４４（Ｐ２０００−３１６３４４Ａ）
【公開日】 平成１２年１１月２１日（２０００．１１．２１）
【出願番号】 特願平１１−１２６０６６