(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直面内で循環走行する無限軌道、
上記無限軌道上に設置固定されていて、無限軌道の上端位置では正立状態また下端位置では逆立状態となるように漸進的に向きを変えながら該無限軌道に同伴して循環走行し、循環走行中、上端位置での正立状態に於いて根菜類を茎葉が上向きとなるように受け取り、上端から下端に向かう往路中、下向き傾斜の軌道に入ると根菜類の重力移動を可能にする上端開口,下端閉塞の収納具、
無限軌道の往路中、上記収納具が下向き傾斜となる往路下部軌道領域沿いに設置されていて、収納具の該軌道領域通過中、重力移動の根菜類の肩部を下側から受止して肩部の位置を揃える肩揃えガード、
収納具が肩揃えガードの終端位置に近づくごとに、該収納具内収納の根菜類を、該根菜類と収納具との中心軸線が略々平行するようにバネに抗し収納具胴部内壁に押し付けて一時的に拘束しその後は解放する拘束機構、及び上記拘束機構による一時的拘束の間に、根菜類の肩部,首部などの所定部位の切断を行うカッター機構、とを備え、
切断処理後の根菜類は、無限軌道の下端領域で下向き傾斜乃至逆立ち状態の収納具内から自重落下し、一方、空になった収納具は下端から上端に向かう復路の移動中に逆立ち状態から正立状態に戻り、この正立状態に於いて再び処理対象の根菜類を受け取り、
収納具が断面角形で下方に至るに従い漸進的に内径を減少する角錐形状を有し、且つ胴体部は枠状の上端胴部を除き該上端胴部に一体に接続する固定半割胴部と上端胴部からフリーの可動半割胴部とに２分割され、該可動半割胴部は上端部の内端側に於いて固定半割胴部側に軸止めされこの軸止め部を支点として開閉動作を取ることができると共に重力の働きで収納具の正立状態に於いては閉状態を保持し、内側から外方に向け押圧されると重力に抗し上記軸止め部を支点として胴壁がほぼ垂直になる位置まで開動作を取り得る構成とされていることを特徴とする根菜類の切断装置。
【請求項２】
根菜類が人参であることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
【請求項３】
収納具が正四角錐形状を有し、可動半割胴部の軸止め部が循環走行ライン上に位置するような向きに循環軌道上に設置固定され、該収納具の可動半割胴部は、重力の働きで、収納具が上向き乃至上向き傾斜にある間は閉状態をまた下向き乃至下向き傾斜にある間は開状態を保持することを特徴とする請求項１記載の切断装置。
【請求項４】
肩揃えガードが、上記収納具の往路下部領域通過中、重量移動の根菜類の肩部を下側から受け止めする左右一対のガード部材と、該ガード部材間に形成されていて根菜類の茎葉を通過させるガイド通路とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の切断装置。
【請求項５】
前記ガイド通路の入り口部が、進入口に向けて漸進的に拡大されていることを特徴とする請求項４に記載の切断装置。
【請求項６】
拘束機構が、カッター機構による根菜類肩部の切断の間、根菜類をその重心より肩部側の位置で側部から格納具胴部内壁に対しバネに抗し押し付けて拘束し、所定部位での切断後は拘束から解放する押さえ棒を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の切断装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の切断装置が、掘り取り型の根菜類収穫機の掘り取りコンベアに接続する搬送コンベアの少なくとも片側に沿って設置されている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】
本発明は根菜類の切断装置、詳しくは自動整列機能を備え、特に人参の肩部カットなどに適用して有用な切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動整列機能を備えた人参等の根菜類の切断装置として、搬送装置部,トレイコンベア部及び茎葉切断部とを備えるような構成のものが提案されている（例えば特開平６−２０９７５０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の切断装置は、人参等の根菜類を肩部の部分で揃えてカットできるので、形状の大小を問わず適正位置でのカットが可能になるが、搬送用コンベアとトレイコンベアとの２系統の駆動系の設置を必要とし、構成並びに操作が複雑になると共にこれら２系統のコンベアを９０°向きを変えて接続する必要があるので、設置に場所をとり、特に作業機に搭載する場合に不便であった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点を一掃することを目的としてなされたものである
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉛直面内で循環走行する無限軌道、上記無限軌道上に設置固定されていて、無限軌道の上端位置では正立状態また下端位置では逆立状態となるように漸進的に向きを変えながら該無限軌道に同伴して循環走行し、循環走行中、上端位置での正立状態に於いて根菜類を茎葉が上向きとなるように受け取り、上端から下端に向かう往路中、下向き傾斜の軌道に入ると根菜類の重力移動を可能にする上端開口,下端閉塞の収納具、無限軌道の往路中、上記収納具が下向き傾斜となる往路下部軌道領域沿いに設置されていて、収納具の該軌道領域通過中、重力移動の根菜類の肩部を下側から受止して肩部の位置を揃える肩揃えガード、収納具が肩揃えガードの終端位置に近づくごとに、該収納具内収納の根菜類を、該根菜類と収納具との中心軸線が略々平行するようにバネに抗し収納具胴部内壁に押し付けて一時的に拘束しその後は解放する拘束機構、及び上記拘束機構による一時的拘束の間に、根菜類の肩部,首部などの所定部位の切断を行うカッター機構、とを備え、切断処理後の根菜類は、無限軌道の下端領域で下向き傾斜乃至逆立ち状態の収納具内から自重落下し、一方、空になった収納具は下端から上端に向かう復路の移動中に逆立ち状態から正立状態に戻り、この正立状態に於いて再び処理対象の根菜類を受け取り、収納具が断面角形で下方に至るに従い漸進的に内径を減少する角錐形状を有し、且つ胴体部は枠状の上端胴部を除き該上端胴部に一体に接続する固定半割胴部と上端胴部からフリーの可動半割胴部とに２分割され、該可動半割胴部は上端部の内端側に於いて固定半割胴部側に軸止めされこの軸止め部を支点として開閉動作を取ることができると共に重力の働きで収納具の正立状態に於いては閉状態を保持し、内側から外方に向け押圧されると重力に抗し上記軸止め部を支点として胴壁がほぼ垂直になる位置まで開動作を取り得る構成とされていることを特徴とする根菜類の切断装置に係る。
【０００７】
更に本発明は  上記収納具を正四角錐形状となし、可動半割胴部の軸止め部が循環走行ライン上に位置するような向きに循環軌道上に設置固定し、該収納具の可動半割胴部を重力の働きで、収納具が上向き乃至上向き傾斜にある間は閉状態をまた下向き乃至下向き傾斜にある間は開状態を保持させることを特徴とする切断装置に係る。
【０００８】
更に本発明は、上記肩揃えガードを、上記収納具の往路下部領域通過中、重量移動の根菜類の肩部を下側から受け止めする左右一対のガード部材と、該ガード部材間に形成されていて根菜類の茎葉を通過させるガイド通路とから構成することを特徴とする切断装置に係る。
【０００９】
更に本発明は、上記拘束機構は、カッター機構による所定部位の切断の間、根菜類をその重心より肩部側の位置で側部から収納具胴部内壁に対しバネに抗し押し付けて拘束し、所定部位の切断後は拘束から解放する押さえ棒を備えていることを特徴とする切断装置に係る。
【００１０】
本発明切断装置は、例えば、掘り取り型の根菜類収穫機の掘り取りコンベアに接続する搬送コンベアの少なくとも片側に沿って設置することが出来る。
【００１１】
本発明切断装置は根菜類、例えば、人参、大根、カブ、ゴボウ、タマネギ等の肩部や首部の切断に適用でき、とりわけ、人参の肩部や首部の切断に適用して有用である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を添付図面に基づき説明すると次の通りである。
【００１３】
図示の実施形態は本発明切断装置を人参の肩部切断に適用した場合の一例を示し、その全体を概略的に示す図１から明らかなように、鉛直面内で循環走行する無限軌道Ａ、該無限軌道Ａ上に軌道延長方向に並列するように設置固定された多数の収納具Ｂ、上記軌道Ａの往路（０〜１８０°）の下半部の領域に設置された肩揃えガードＣ、該ガードＣの終端より少し手前の位置に設置された拘束機構Ｄ、及び同ガードＣの終端部に設置されたカッター機構Ｅとを備えている。
【００１４】
本発明に於いて、循環走行型無限軌道Ａは、図２に概略的に示すように、例えば左右一対のスプロケット１,１の間に掛け渡された状態で該スプロケットの回転につれその周りを循環走行する無端チェーン２から構成することができる。  上記無限軌道Ａ上には、多数の収納具Ｂが軌道延長方向に間隔を存して並列するように例えば板状の支持部材３を介し吊設状態に設置固定されている。
【００１５】
収納具Ｂは上記無限軌道Ａの循環走行に同伴移動し、この移動中、図１に概略的に示すように、上端位置では正立状態、これより下端に向かう往路Ａ1の移動の間に中心軸線が漸進的に傾いて行き、下端位置では逆立状態となり、さらに下端位置から上端位置までの復路（１８０〜３６０°）の移動の間に逆立ち状態から正立状態に戻る。
【００１６】
図３は図２の３〜３線に沿う断面図であり、支持部材３を水平向きに安定確実に取り付け固定するために無端チェーン２は２条が平行に設置され、支持部材３は基端部に於いて２条の無端チェーン２,２間に跨って取り付け固定され、該チェーン２,２より外方へ突出する張り出し部３ａに於いて収納具Ｂを吊設状態に支持している。スプロケット１の駆動軸１ａには駆動装置１ｃの作動をして回転伝動機構１ｂを介し回転が与えられる。
【００１７】
上記収納具Ｂは人参イの背丈を超える深さを有し、人参の収まり具合を良くするために角錐型,円錐型など胴径が下方に至るに従い漸進的に細くなるような形状のものが用いられる。とりわけ、図４乃至６に示すような正四角錐型のものが、下記に述べるように、収納具Ｂ内での人参拘束に適当である。
【００１８】
処理対象の人参イの背丈や胴回りには大小ばらつきがあるので、収納具Ｂとしては、最大寸法の人参を収納できるような寸法のものが用いられる。とりわけ、収納具Ｂとしてはその内部で人参が寸法,形状を問わず実質的にフリーになり得るようなうな構成のもの、例えば、その胴体部４の一部が通常は閉状態を保持するが内側から押圧されると開動作を取ることが出来るような構成のものが適当である。
【００１９】
図４乃至６にこのような開閉式の収納具Ｂの一例が示され、胴体部４は支持部材３より上方へ突出する枠状の上端胴部４ａを除き、該上端胴部４ａに一体に接続する固定半割胴部４ｂと上端胴部４ａからフリーの可動半割胴部４ｃとに２分割され、可動半割胴部４ｃの上端と支持部材３との間には間隙部８が形成されている。
【００２０】
可動半割胴部４ｃは半割ライン４ｄ（図６参照）から固定半割胴部４ｂ側に向かって突出する取り付け板部４ｃ1,４ｃ1を備え、該板部４ｃ1,４ｃ1の上端部に於いて固定半割胴部４ｂ側、例えば支持部材３から垂下する取り付け具５,５の下端部に軸止めされ、軸止め部６,６を支点として開閉動作を取り得る構成になっている。
【００２１】
可動半割胴部４ｃはその開閉支点である軸止め部６が半割ライン４ｄより固定半割胴部４ｂ側に偏っているので、通常は重力の作用により図４に実線で示す閉位置を保持するが、内側から外方へ向かう押圧力を受けると、図４に仮想線で示すように下端部が固定半割胴部４ｂ側のストッパー７に当止する位置まで開動作をとることが出来る。
【００２２】
上記ストッパー７は固定半割胴部４ｂの下端に固設された底壁４ｅに設けられている。
【００２３】
収納具Ｂは、図６に示すように、可動半割胴部４ｃの軸止め部６,６が循環走行ラインＬ上に位置するような向きに無限軌道Ａ上に設置固定され、可動半割胴部４ｃは循環走行中、収納具Ｂが上向き乃至上向き傾斜の間は重力の働きで閉状態を保持し、下向き乃至下向き傾斜の間は、重力が逆方向に作用するので開状態となる。この開状態は図４に仮想線で天地逆に示されている。
【００２４】
肩揃えガードＣは、図７に示すように、逆八の字状に組み合わせられた前後一対のガード部材９,９を備え、該ガード部材９,９の対向内端の間に形成されたガイド通路１０内を人参イの茎葉イ′が通過できるようになっている。
【００２５】
ガイド通路１０の入り口部１０ａは、図８に示すように、人参イの茎葉イ′の進入がスムーズに行われるように、進入口に向けて漸進的に拡大されている。
【００２６】
拘束機構Ｄは上記ガードＣの終端の少し手前に設置され、図１に概略的に示すように、可動半割胴部４ｃの上端上方の間隙部８を通って収納具Ｂ内に進入する押さえ棒１１を備え、該押さえ棒１１は人参イの進行方向前方位置に臨んでいて、人参イがその位置まで進行してくるとその側部に衝突し、以後人参イの進行につれ復元バネ（図示せず）に抗し基端側の回動軸１２を支点に人参の通過を許す方向へ回動しながら該人参を収納具Ｂの固定半割胴部４ｂのコーナ部４ｂ1側に向けて押し付け、人参イが先端から外れると上記バネの働きで当初の位置に復元し、次の人参の押し付けに備える。
【００２７】
上記押さえ棒１１は人参イの重心より肩方向側の側部に衝突する位置に設置されており、押さえ棒１１の押しつけで人参イの全体を収納具Ｂの胴部内壁に向けて移動させることが出来る。
【００２８】
押さえ棒１１は図１０に示すように、収納具Ｂの枠状上端胴部４ａの後部コーナ部４ａ1の内壁に対し人参を押し付け拘束するような構成のものであってもよい。
【００２９】
カッター機構Ｅは図１,９に示すように拘束機構Ｄにより人参の拘束が開始される位置の前方近傍に設置され、人参イが拘束状態の下に移動する間に、その肩部を切断できるようになっている。
【００３０】
カッター機構Ｅは固定式及び移動式のいずれのタイプであってもよく、図１に示すベルト状鋸刃回転方式のものは切断時の抵抗が少なく、正確に切断でき好適である。
【００３１】
因みに、人参を首部（茎葉の付け根）で切断する場合には、カッター機構Ｅの無端回転鋸刃（図１参照）の上辺は肩揃えガードの終端後方側に近接して設置され、人参がガードＣの終端から外れ始めると切断が開始されるような構成とされる。尚、肩部で切断する場合には、同じ構成であってもよいし或いはガードの終端よりも前方側寄りに設置されていても特に問題はない。
【００３２】
図１に示す状態で、無限軌道Ａを時計方向に循環走行しつつ該軌道Ａに同伴移動する収納具Ｂ内に人参イを例えば手作業で投入して行くと、収納具Ｂ内に投入された人参イは、循環走行につれ収納具Ｂ内で収納具Ｂと共に走行方向に傾いて行き、そして水平横向き位置を超えると斜め下向きとなり肩部がガード３に衝突する位置まで重力移動し、肩部の位置がサイズの大小に拘わらず一定位置に整えられて行く。この間、人参イの茎葉イ′は上記ガードＣのガイド通路１０（図７参照）内を通過して行く。
【００３３】
収納具Ｂの下向き傾斜の移動中は、可動半割胴部４ｃは図４に仮想線で示すように開いているので、比較的寸法の小さい人参はもとより寸法の大きい人参も収納具Ｂ内での摩擦係合から解放され、収納具Ｂ内でスムーズに重力移動することができる。
【００３４】
人参イは肩部の位置を整えられながらガードＣの終端近くまで移動すると、拘束機構Ｄの押さえ棒１１に衝突し、衝突後は該押さえ棒１１により、例えば、図９タイプのものでは、収納具Ｂの固定半割胴部４ｂ側のコーナ部４ｂ1に向け押圧移動されつつその内壁に対し押し付けられて行き最終的に拘束される。この人参拘束は人参と収納具Ｂとの中心軸線を略々平行に揃えるためである。
【００３５】
人参の内、比較的寸法の大きいものは、収納具Ｂ内での収まり状態がよく、人参イと収納具Ｂとの中心軸線は略々平行状態になるが、寸法の小さいものでは収納具Ｂ内で人参イが傾き、このままの状態で人参肩部を切断すると切断面が斜めになり適正な切断面が得られなくなる。
【００３６】
拘束機構Ｄにより人参イの全体を強制的に収納具Ｂの胴壁内面に向けて移動し押し付け拘束すると、寸法の大きい人参はもとより小さい人参も収納具Ｂ内での傾きが無くなり、両者の中心軸線をほぼ平行に揃えることが出来る。
【００３７】
人参イはこのように肩部の位置と中心軸線の向きとが揃えられながらカッター機構Ｅを通過し、この通過中、肩部で切断され、肩部切断後は逆立ち状態の収納具Ｂ内から自重で落下し、その下方に設置のコンテナ（図示せず）内に回収される。空になった収納具Ｂは、下端から復路を経て上端に戻りこの間逆立ち状態から正立状態に戻り、再び、処理対象の人参の投入を受ける。以下これを繰り返す。
【００３８】
本発明装置によれば、ガードＣにより人参の肩部の位置を揃え、更に拘束機構Ｄにより人参の軸線の向きを揃えながら切断できるので、人参形状のばらつきに拘わらずその肩部を適正位置でしかも適正向きに切断することが出来る。
【００３９】
また、収納具Ｂは開閉式であって、下向き乃至下向き傾斜状態では、図４に仮想線で天地逆に示すように自然に開くので、人参の肩部切断後は収納具Ｂ内から自重でスムーズに落下させることが出来る。
【００４０】
更に本発明装置は、無限軌道内で一連の処理を行い得るような構成になっているので、コンパクトであり占有面積が小さく、特に人参収穫用の作業機に搭載する場合に適している。
【００４１】
図１１は本発明装置を人参の掘り取り型の収穫機に搭載した場合を示し、図１２に概略的に示すように掘り取りコンベア１３に接続する搬送コンベア１４の両側沿いに本発明装置が２基搭載され、ステップ１５上に乗っている作業者が手作業で搬送コンベア１４上から人参を拾い上げながら収納具Ｂ内に投入するような構成になっている。
【００４２】
以上、図示の実施形態では、人参を肩部で切断する場合について説明したが、その他の根菜類、例えば、大根、カブ、ゴボウ、タマネギ等を肩部や首部で切断する場合に適用することができ、この場合、収納具の寸法,形状は処理対象の根菜類の寸法,形状に合わせればよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明装置によれば無限軌道内で根菜類の肩部の位置と軸線の向きを揃えながら所定部位を適正位置でかつ適正向きにカットできるものであって、これらの一連の工程を無限軌道内で行い得るので、装置がコンパクトで設置時の専有面積が小さく、特に作業機に搭載する場合に適している。。
【図面の簡単な説明】
【図１】人参肩部切断に適用される本発明装置の一実施形態を示す装置全体の概略的説明図である。
【図２】図１の無限軌道の部分の説明図である。
【図３】図２の３〜３線に沿う断面図である。
【図４】本発明装置の収納具の一例を示す正面図である。
【図５】同、側面図である。
【図６】同、平面図である。
【図７】本発明装置のガードの縦断面図である。
【図８】同、入り口部の平面図である。
【図９】本発明装置の拘束装置の一例を示す原理説明図である。
【図１０】他の一例を示す原理説明図である。
【図１１】本発明装置を搭載した作業機の全体を概略的に示す側面図である。
【図１２】同、作業説明図である。
【符号の説明】
Ａ        循環走行型無限軌道
Ｂ        収納具
Ｃ        肩揃えガード
Ｄ        拘束機構
Ｅ        カッター機構
Ｌ        循環走行ライン
イ        人参
イ′      人参の茎葉
１        スプロケット
１ａ      駆動軸
１ｂ      回転伝動機構
２        無端チェーン
３        支持部材
３ａ      その張り出し部
４        胴体部
４ａ      その上端胴部
４ａ1      後部コーナ部
４ｂ      その固定半割胴部
４ｂ1      コーナ部
４ｃ      その可動半割胴部
４ｃ1      取り付け板部
４ｄ      半割ライン
４ｅ      底壁
５        取り付け具
６        軸止め部
７        ストッパー
８        間隙部
９        ガード部材
１０      ガイド通路
１０ａ    入り口部
１１      押さえ棒
１２      回動軸
１３      掘り取りコンベア
１４      搬送コンベア
１５      ステップ
【図１】
0003677643.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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