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【発明の名称】 根菜類引き抜き機
【発明者】 【氏名】田中 宏明

【氏名】西沢 準一

【氏名】藤川 益弘

【氏名】松崎 健文

【氏名】角川 修

【氏名】猪之奥 康治

【氏名】岡戸 敦史

【氏名】宮崎 昌宏

【氏名】関 浩二

【氏名】高尾 二郎

【氏名】大谷 恭史
【要約】 【課題】圃場に栽培している根菜類を収穫する際に、茎葉部を挟持して根菜類を所定高さまで引き抜くようにした根菜類引き抜き機の提供。

【解決手段】移動機体２に、根菜類Ｃを列状に栽培している畝Ａの左右両側から根菜類の茎葉部Ｂを畝中央部に向け集草する集草体５を設け、この集草体５に続いて、茎葉部Ｂを左右から挟持して機体の移動と共に根菜類Ｃを畝上の所定高さｈまで引き抜く左右一対の引き抜き体を備えた引き抜きユニット７を設け、左右一対の引き抜き体は、茎葉部Ｂの量に応じて左右の間隔が自動的に移動調節されるように弾持されて，左右一対のローラ６は、柔軟性のあるタイヤ状のものを前傾状に斜設し、動力９により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動し、その前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右間隔、空気圧を調整してローラ６，６相互の対接部分の長さを調節可能とした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移動機体に、根菜類を列状に栽培している畝の左右両側から根菜類の茎葉部を畝中央部に向け集草する集草体を設け、この集草体に続いて、該集草体により集草された根菜類の茎葉部を左右から挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜く左右一対の引き抜き体を備えた引き抜きユニットを設け、前記移動機体に該引き抜きユニットを制御するコントローラを設けたことを特徴とする根菜類引き抜き機。
【請求項２】 前記引き抜き体は、茎葉部の量に応じて左右の間隔が自動的に移動調節されるように弾持されていることを特徴とする請求項１記載の根菜類引き抜き機。
【請求項３】 前記引き抜き体である左右一対のローラは、柔軟性のあるタイヤ状のものを前傾状に斜設し、動力により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動するようにすると共に、その前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右の間隔、空気圧を調節可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の根菜類引き抜き機。
【請求項４】 前記引き抜き体である左右一対のローラは、その左右間隔及び空気圧を調整することにより、ローラ相互の対接部分の長さを調節可能としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の根菜類引き抜き機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圃場に栽培している根菜類を収穫する際に、茎葉部を挟持して根菜類を所定高さまで引き抜くようにした根菜類引き抜き機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人参、大根、牛蒡等の根菜類を収穫する根菜類収穫機が各種提案されて、実用化されている。これらの根菜類収穫機は、自走機体に、圃場から茎葉部を左右一対の無端ベルトにより挟持した状態で機体の移動と共に根菜類を抜き取り、抜き取った根菜類を、茎葉部を無端ベルトにより挟持して根菜類を垂下した状態で搬送する過程で茎葉部から根菜類を切り離し、根菜類のみをコンテナ等に収容し、茎葉部は圃場に排出する機能を有するものが一般的であり、比較的大型で、価格も高いものであった。
【０００３】また、従来の茎葉部を左右一対の無端ベルトにより挟持して搬送する方式では、茎葉部を挟持するときや搬送するときに、収穫物が脱落しないように、また、収穫物のボリュームが多いときには負荷を軽減するように、無端ベルトの裏面側から複数のガイドローラを適度な挟持圧力・間隔になるようバネなどで押しつけていた。このため、ガイドローラはベルトの長さに応じて多数個設ける必要があり、生産コストが高いものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】四国地域で生産されている金時人参は、京阪神市場において８０％のシェアをもつ重要な特産野菜であり、根長３０ｃｍ以上を確保するため、高畝に２条植えをした独特の栽植様式をとっている。このため、上記のような周知の収穫機を使用することはできず、また、このような金時人参の収穫作業に利用できる機械は存在せず、すべて手作業で収穫しているのが現状である。このため多大な労力を要し、作業者が腰を痛めることがあった。また一方では、作業者の高齢化が進行しているため、収穫作業の機械化、軽作業化が望まれている。しかし、金時人参においては１回の収穫量が少ないため、上記のような大型で、高価な高性能機械の導入は現実的ではない。
【０００５】そこで本発明は、人参、大根、牛蒡のような根菜類の収穫作業のうち、最も労働負担の大きい引き抜き作業に的を絞り、慣行の栽植様式、収穫作業形態に適合した簡易な構成で、しかも生産コストの安い収穫用作業機を開発することにより、収穫作業の軽作業化を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、請求項１〜４に記載の構成を有することを特徴とする。
Ａ．移動機体に、根菜類を列状に栽培している畝の左右両側から根菜類の茎葉部を畝中央部に向け集草する集草体を設け、この集草体に続いて、該集草体により集草された根菜類の茎葉部を左右から挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜く左右一対の引き抜き体を備えた引き抜きユニットを設け、前記移動機体に該引き抜きユニットを制御するコントローラを設けた。
【０００７】Ｂ．前記引き抜き体は、茎葉部の量に応じて左右の間隔が自動的に移動調節されるように弾持されている。
Ｃ．前記引き抜き体である左右一対のローラは、柔軟性のあるタイヤ状のものを前傾状に斜設し、動力により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動するようにすると共に、その前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右の間隔、空気圧を調節可能とした。
Ｄ．前記引き抜き体である左右一対のローラは、その左右間隔及び空気圧を調整することにより、ローラ相互の対接部分の長さを調節可能とした。
【０００８】
【作用】上記Ａ．ないしＤ．（請求項１ないし４）の構成を有することにより本発明の根菜類引き抜き機は、以下の作用をする。
ａ．列状に栽培されている根菜類の畝の左右両側から、集草体により茎葉部を畝中央部に向け集草し、この集草された茎葉部を左右の引き抜き体により挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜き、その後、人力により軽い力で根菜類を畝から抜き取って、畝上に整列し、茎葉部を切断し、根菜類をコンテナに収容する作業が効率よく行える。また、引き抜きユニットをコントローラにより制御することにより、引き抜き体の引き抜き精度が向上する。
【０００９】ｂ．引き抜き体は、茎葉部の量に応じて左右の間隔が自動的に移動調節されるから、左右の引き抜き体が茎葉部をほぼ適正な圧力で挟持した状態で根菜類を所定高さまで引き抜く。
ｃ．引き抜き体である左右一対のローラが、柔軟性のあるタイヤ状のものを前傾状に斜設し、動力により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動するように構成されることで、左右一対のローラにより根菜類の茎葉部を確実に挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜く。また、左右一対のローラの前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右間隔、空気圧等を茎葉部や根菜類の状況に応じて調節することで、適切な根菜類引き抜き作業が行われる。
ｄ．左右一対のローラは、その左右間隔及び空気圧を調整することにより、ローラ相互の対接部分の長さが調節され、茎葉部の状態に応じて適切に挟持し、根菜類を精度よく引き抜く。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１１】四国地域において金時人参Ｃを栽培する畝Ａは、図８に示すように、断面台形をなし、底辺７０ｃｍ、高さ４０ｃｍ、畝間隔９０ｃｍの高畝であり、この畝Ａに人参Ｃを２条植え（条間１０ｃｍ）した様式で栽培している。人参Ｃの収穫時における根長は３０ｃｍ以上に達している。そして、この金時人参Ｃを人力により収穫するときは、■．茎葉部を持って栽培畝から根部を真上に抜き取る、■．抜き取った人参を畝の上に整列して並べる、■．根部の首部から茎葉部を約５ｃｍ残して鎌で茎葉部を切断する、■．茎葉部が一部付着した状態の根部をコンテナに収容する、の４段階の作業行程により作業を行っている。このうち■．の根部の引き抜き作業が最も重労働であり、本発明においては、畝から人参をはじめとして大根、牛蒡等の根菜類を抜き取る作業を軽作業化できる簡易な構造の根菜類引き抜き機１を開発する。
【００１２】図１ないし図４に示すように、根菜類引き抜き機１は、アルミフレームからなり、畝Ａを跨ぐ門型（ハイクリアランス）形状の機体２の下端部に、左右一対の前輪３及び後輪４を軸装し、機体２を人力により押すか引くかして前輪３及び後輪４により走行するようにしている。この機体２は、畝Ａに対して左右間隔及び上下高さを調節可能にしてもよく、また、前輪３または後輪４、あるいは前輪３及び後輪４を動力により駆動して自動走行するようにしてもよい。該機体２の前部に、畝Ａに列状に栽培されている人参Ｃの茎葉部Ｂを、左右両側から畝Ａの中央部に向け集草する左右対をなす集草体５を設けている。この集草体５の先端部に、左右方向に広がりを有し、畝Ａから側方に倒伏している茎葉部Ｂを畝Ａ中央部側に引き起こす働きをする引き起こし棒５ａを突設している。
【００１３】前記集草体５に続いて、該集草体５により集草された人参Ｃの茎葉部Ｂを左右から挟持して、機体の移動（標準０．２ｍ／ｓ）と共に人参Ｃを畝Ａ上の所定高さｈだけ引き抜く（図９参照）左右一対のローラ６を備えた引き抜きユニット７を、機体２の前後方向ほぼ中央部に設けている。このローラ６は、図５に詳細に示すように、既製品のタイヤ（ＳＬ９４）をコ字状をした支持枠８に軸支し、ローラ６の回転軸に支持枠８に取付けられたＤＣモータ９の出力軸を連結している。また、支持枠８には、円筒状の機体取付け部１０が設けられ、これらローラ６、支持枠８、ＤＣモータ９、機体取付け部１０等により引き抜きユニット７を構成している。
【００１４】前記機体取付け部１０は、機体２の側方に向け延出されており、機体２の両側部に設けられた取付けフレーム１１に、ローラ６，６を前傾状に斜設し（標準は５０度）、ＤＣモータ９により機体進行方向に対し相互に内側に向け標準で３７ｒｐｍで回転駆動するようにすると共に、ローラ６，６の前後傾斜角度、支持高さ、回転数、回転方向、左右間隔、空気圧等を調節可能に支持されている。また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ローラ６，６の左右間隔及び空気圧を調整することによって、ローラ６，６相互の対接部分の長さ及び茎葉部Ｂの挟持圧力を調節することが可能である。集草体５から引き抜きユニット７にかけて、引き抜き作業中に茎葉部Ｂがローラ６及びその回転軸に巻き付くのを防止するためのカバー６ａが設けられている。なお、ローラ６，６は、タイヤ以外でもよく、また、左右一対の無端ベルトでも構成することができる。
【００１５】機体２の上部には、引き抜きユニット７を制御するためのコントローラ１２及びＤＣモータ９の電源となるバッテリ１３が搭載され、コントローラ１２では、ＤＣモータ９（ローラ６）のオン・オフ、ローラ６の正・逆回転切換え、ローラ６の回転数の調節などの制御が行われる。機体２の後部に、操縦ハンドル部１４が設けられ、作業者はこの操縦ハンドル部１４を持って機体を操縦する。ローラ６，６が茎葉部Ｂを挟持して人参Ｃを引き抜いているときは、ローラ６，６が前傾状に傾斜していることから、ローラ６，６が受ける合力は進行方向斜め下方に向いており、その垂直成分力の反作用により人参Ｃが垂直方向に引き抜かれ、水平成分力は機体を前進させる方向に作用する。従って、機体は軽い力で押すことにより前進する。また、引き抜きユニット７を、機体２に対して動力により前後傾斜角度、支持高さ、左右間隔、空気圧等を調節可能にすることができるが、その場合には、これらの制御をコントローラ１２位置において行うようにすればよい。
【００１６】前記機体取付け部１０は、図６に示すように、取付けフレーム１１に取付けられる円筒状の外筒１０ａと、支持枠８に取付けられ、外筒１０ａ内に水平方向に摺動可能、かつ周方向に回動可能に嵌挿される円筒状の内筒１０ｂと、外筒１０ａの外端部から外筒１０ａ内に螺挿され、ローラ６，６の左右間隔及び前後傾斜角度を調節する調節ねじ１０ｃと、外筒１０ａと内筒１０ｂの間に設けられ、茎葉部Ｂの量に応じてローラ６，６の左右の間隔を自動的に移動調節するバネ１０ｄとを具備している。この実施例では、機体取付け部１０の一方のみにバネ１０ｄを設けていて、他方のものには設けていないが、この他方のものにもバネ１０ｄを設けてもよいものである。
【００１７】根菜類引き抜き機１を遠距離移動させるときは、図１０に示すようなトラック１５が用いられる。このトラック１５に根菜類引き抜き機１を積み込むときは、荷台１５ａに歩み板１６を掛け、トラック１５に一端を固定したロープまたはワイヤ１７の他端側を根菜類引き抜き機１側に延出させ、このロープまたはワイヤ１７をガイドローラ１８を介してローラ６，６間に挟持させ、ローラ６，６を駆動回転させることにより、ロープまたはワイヤ１７をたぐり寄せるようにして根菜類引き抜き機１を歩み板１６から荷台１５ａ上に移動させ、少ない労力で積み込むことができる。
【００１８】次に、根菜類引き抜き機１の動作について説明する。根菜類引き抜き機１が畝Ａを跨ぐようにして進入させ、コントローラ１２によりＤＣモータ９のスイッチを入れてローラ６，６を正転させる。そして、作業者が操縦ハンドル部１４を持って機体を前進させると、引き起こし棒５ａ及び集草体５により茎葉部Ｂが畝Ａ中央部側に集草され、この集草された茎葉部Ｂをローラ６，６により挟持して人参Ｃを畝Ａ上の所定高さｈだけ引き抜きながら機体は前進する。ここで、人参Ｃを人力により引き抜く引き抜き抵抗を測定したところ６６．４Ｎ要したが、根菜類引き抜き機１により引き抜いた後の引き抜き抵抗は９．７Ｎと極めて小さくなった。
【００１９】根菜類引き抜き機１により引き抜かれた人参Ｃは、人力により畝Ａから抜き取って、畝Ａ上に整列し、茎葉部Ｂをほぼ所定位置から切断し、人参Ｃをコンテナに収容する作業を効率よく行うことができる。また、根菜類引き抜き機１は、引き抜きユニット７をコントローラ１２により制御することにより、ローラ６の引き抜き精度を向上させることができる。ローラ６に茎葉部Ｂが巻き付いた場合には、ＤＣモータ９によりローラ６を逆転させることで茎葉部Ｂの巻き付きを容易に除去できる。
【００２０】また、ローラ６は、茎葉部Ｂの量に応じて左右の間隔がバネ１０ｄにより自動的に移動調節されるので、左右のローラ６，６が茎葉部Ｂを適正な圧力で挟持した状態で人参Ｃを所定高さまで引き抜くことができる。さらに、左右一対のローラ６，６が、柔軟性のあるタイヤを前傾状に斜設し、ＤＣモータ９により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動するので、ローラ６，６により茎葉部Ｂを確実に挟持して機体の移動と共に人参Ｃを畝Ａ上の所定高さｈまで引き抜くことができる。
【００２１】また、ローラ６の前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右間隔、空気圧等を茎葉部Ｂや人参Ｃの状況に応じて調節することにより、適切な人参引き抜き作業が行われる。さらに、ローラ６は、その左右間隔及び空気圧を調整することにより、ローラ６，６相互の対接部分の長さが調節でき、茎葉部Ｂの状態に応じて適切に挟持し、人参Ｃを精度よく引き抜くことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の根菜類引き抜き機によれば、請求項１ないし４の構成により、以下の作用効果を奏することができる。
■．移動機体に、根菜類を列状に栽培している畝の左右両側から根菜類の茎葉部を畝中央部に向け集草する集草体を設け、この集草体に続いて、集草体により集草された根菜類の茎葉部を左右から挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜く左右一対の引き抜き体を備えた引き抜きユニットを設けたので、根菜類を所定高さまで引き抜き、この所定高さまでまで引き抜かれた根菜類を、人力により軽い力で畝から抜き取って、畝上に整列し、茎葉部を切断し、根菜類をコンテナに収容する作業を、楽に、能率よく、作業者の腰への負担を軽減して行うことができる。また、移動機体に引き抜きユニットを制御するコントローラを設けたので、引き抜きユニットを手元で制御してローラの引き抜き精度を向上させることができる。
【００２３】■．引き抜きユニットの左右一対のローラは、茎葉部の量に応じて左右の間隔が自動的に移動調節されるように弾持されているので、左右のローラが茎葉部をほぼ適正な圧力で挟持した状態で、根菜類を所定高さまで正確に引き抜くことができる。
■．左右一対のローラは、柔軟性のあるタイヤ状のものを前傾状に斜設し、動力により機体進行方向に対し相互に内側に向け回転駆動するので、ローラにより根菜類の茎葉部を確実に挟持して機体の移動と共に根菜類を畝上の所定高さまで引き抜くことができる。また、左右一対のローラの前後傾斜角度、支持高さ、回転数、左右間隔、空気圧等を茎葉部や根菜類の状況に応じて調節するので、根菜類引き抜き作業を適切に、精度よく行うことができる。
■．左右一対のローラは、その左右間隔及び空気圧を調整することにより、ローラ相互の対接部分の長さが調節されるので、ローラは茎葉部の状態に応じて適切な挟持力により挟持し、根菜類を精度よく所定高さまで引き抜くことができる。
【出願人】 【識別番号】５０１２０３３４４
【氏名又は名称】独立行政法人農業技術研究機構
【識別番号】３９１０５２１２７
【氏名又は名称】株式会社ニシザワ
【出願日】 平成１４年２月１日（２００２．２．１）
【代理人】 【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−２１９７１９（Ｐ２００３−２１９７１９Ａ）
【公開日】 平成１５年８月５日（２００３．８．５）
【出願番号】 特願２００２−２５００５（Ｐ２００２−２５００５）