(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場に植えられた根菜を、その茎葉を挟持して引き抜く引抜装置を引抜きフレームに備えた根菜収穫機の前処理装置であって、
複数の突起を左右方向の軸心回りで回転移動させて地中にある根菜の茎葉を引起こす縦回し式引起し機構と、複数の突起を前後方向の軸心回りで回転移動させて地中にある根菜の茎葉を引起こす横回し式引起し機構とで構成する引起し装置を備え、この引起し装置を前記引抜きフレームに対して上下動可能に連結するリンク機構と引起し装置を前記引抜きフレームに対して上下調節する上下調節機構とを備えてある根菜収穫機の前処理装置。
【請求項２】
前記縦回し式及び横回し式の両引起し機構の相対高さが調節可能に構成されている請求項１に記載の根菜収穫機の前処理装置。
【請求項３】
前記縦回し式引起し機構の突起が合成樹脂製であり、かつ、前記横回し式引起し機構の突起が弾性材製である請求項１又は２に記載の根菜収穫機の前処理装置。
【請求項４】
前記両引起し機構夫々の突起はいずれも弾性材製である請求項１又は２に記載の根菜収穫機の前処理装置。
【請求項５】
上下一対の輪体に複数の突起付き無端回動帯を巻回して前記横回し式引起し機構を構成し、この横回し式引起し機構を左右一対配備するとともに、これら左右の横回し式引起し機構の左右間隔が上方に行くほど広くなるように相対配置されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の根菜収穫機の前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大根や人参といった根菜の収穫機に係り、詳しくは、地中から効率良く引き抜けるよう、周囲に広がった茎葉を纏める技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の根菜収穫機としては、実公平７‐４６１００号公報や、特開平７‐１４３８１０号公報に示されたものが知られており、いずれの公報のものでも圃場から根菜を引抜く直前に茎葉を引起す機構が配備されている。前者のものでは、突起付きベルトを前後方向の軸心回りで回転移動させる横回し式に、後者のものは突起付きベルトを左右方向の軸心回りで回転移動させる縦回し式に夫々構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したいずれの引起し機構でも改善の余地があった。すなわち、茎葉の周囲への散らばり具合を、例としてＡ〜Ｈの方向に区分した図１５と図１４とを参照して説明すると、機体の進行方向がＡ（前）であるとした場合、横回し式ではＡ，Ｅ方向は良好に引起しでき、かつ、Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ方向は不確実ながら引起し可能であるが、Ｃ，Ｇ方向は残してしまうことが多い。
一方、縦回し式ではＣ，Ｇ方向は良好に引起しでき、かつ、Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ方向は不確実ながら引起し可能であるが、Ａ，Ｅ方向は残してしまうことが多いのである。
そこで本発明の目的は、四方八方に拡がった茎葉を有効に引起しできるようにするとともに、その引起し作用が根菜の圃場への埋まり具合の変化に拘らずに発揮できるようにする点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
第１発明は、圃場に植えられた根菜を、その茎葉を挟持して引き抜く引抜装置を引抜きフレームに備えた根菜収穫機の前処理装置において、
複数の突起を左右方向の軸心回りで回転移動させて地中にある根菜の茎葉を引起こす縦回し式引起し機構と、複数の突起を前後方向の軸心回りで回転移動させて地中にある根菜の茎葉を引起こす横回し式引起し機構とで構成する引起し装置を備え、この引起し装置を前記引抜きフレームに対して上下動可能に連結するリンク機構と引起し装置を前記引抜きフレームに対して上下調節する上下調節機構とを備えてあることを特徴とする。
【０００５】
第２発明は、縦回し式及び横回し式の両引起し機構の相対高さが調節可能に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
第３発明は、縦回し式引起し機構の突起が合成樹脂製であり、かつ、横回し式引起し機構の突起が弾性材製であることを特徴とする。
【０００７】
第４発明は、両引起し機構夫々の突起はいずれも弾性材製であることを特徴とする。
【０００８】
第５発明は、上下一対の輪体に複数の突起付き無端回動帯を巻回して横回し式引起し機構を構成し、この横回し式引起し機構を左右一対配備するとともに、これら左右の横回し式引起し機構の左右間隔が上方に行くほど広くなるように相対配置されていることを特徴とする。
【０００９】
〔作用〕
請求項１の構成によれば、引起し装置を縦回し式の引起し機構と横回し式引起し機構の双方を装備して構成したので、前後左右のあらゆる方向に拡がった茎葉の引起しが可能になる。これにより、引抜き装置での茎葉の掴み損ねが無くなり、引抜き力が有効に作用して確実に根菜を地中から引抜けるとともに、掴み損ねた茎葉が他の機械装置類に詰まるといった不都合のおそれも解消され、後工程にも有利になる。
又、縦回し式の引起し機構と横回し式引起し機構から成る引起し装置を引抜きフレームに対して上下動可能に連結するリンク機構と引起し装置を前記引抜きフレームに対して上下調節する上下調節機構とを備えてあるので縦回し式の引起し機構と横回し式の引起し機構の双方の高さレベルを上下調節機構により一体的に上下調節できるから、根菜の種類や産地によって異なる茎葉の付け根位置（地面からの高さ）に対応でき、引起し作用が良好に発揮できるようにセッティングできるようになる。
【００１０】
図１４、図１５を参照して説明すれば、縦回し式引起し機構１Ａは、Ｃ，Ｇ方向の茎葉を良好に引起し、Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ方向の茎葉はおよそ引起し可能であるが、Ａ，Ｅ方向の茎葉は殆ど引起し不能である。逆に、横回し式引起し機構１Ｂは、Ａ，Ｅ方向の茎葉を良好に引起し、Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ方向の茎葉はおよそ引起し可能であるが、Ｃ，Ｇ方向の茎葉は殆ど引起し不能である。従って、両引起し機構１Ａ，１Ｂを作動させることによって、Ａ〜Ｈのいずれの方向に倒れた茎葉も引起こせるようになるのである。
【００１１】
請求項２の構成では、縦回し式及び横回し式の両引起し機構の相対高さが調節可能であるから、左右方向と前後方向とで茎葉の倒れ具合や長さが違うといった分散具合の異なりがあっても、それに対応して引起し作用点の調節ができるようになる。
【００１２】
請求項３の構成では、縦回し式引起し機構の突起を合成樹脂で構成してあるから、茎葉群への突入移動に耐える強度剛性を得ながらも、その表面の低い摩擦係数での滑りの良さにより、茎葉が絡まったり引きちぎったりすることなく円滑に引起し作用できるようになる。そして横回し式引起し機構の突起を弾性材で構成してあるから、突起側面の広い面積で茎葉と衝突しても、突起が弾性変形することで茎葉を傷めることないようにしながら、比較的高い摩擦係数でもって良好な引起し作用が発揮できるようになる。
【００１３】
請求項４の構成では、縦回し式及び横回し式のいずれの引起し機構の突起も弾性材で構成してあるから、突起の弾性変形により、茎葉を傷めたり、根菜本体を傷つけたりすることが無いようにしながら、前後左右に散らばった茎葉を良好に引起すことができるようになる。
【００１４】
請求項５の構成では、左右一対の横回し式引起し機構の下部は互いに近づき、上部は離れるようになっているから、引起し下部においては左右の突起による良好な茎葉引起し作用が得られるとともに、搬送装置等の後工程に根菜が移送される所となる引起し上部においては広い左右間隔によって根菜や茎葉が引っ掛かったりすることなく円滑にすり抜けることが可能になる。
【００１５】
〔効果〕
請求項１に記載の根菜収穫機では、（イ）どの方向に伸びた茎葉も残すこと無く引起しでき、掴み損ねた茎葉の悪影響が少なくより良好な根菜引抜きに寄与する前処理装置を、圃場や根菜の種類、品種の違いに適合できる状態で実現することができた。
【００１６】
請求項２に記載の根菜収穫機では、上記効果（イ）に加え、圃場や根菜の種類、品種の違いにより適合できる前処理装置とすることができた。
【００１７】
請求項３に記載の根菜収穫機では、上記効果（イ）に加え、茎葉の絡まりが少ない状態で良好な引起し機能が発揮できる前処理装置にできた。
【００１８】
請求項４に記載の根菜収穫機では、上記効果（イ）に加え、根菜本体を傷つけることなく良好な引起し機能が発揮できる前処理装置にできた。
【００１９】
請求項５に記載の根菜収穫機では、上記効果（イ）に加え、根菜の搬送乱れなく良好に後工程へ移送できる前処理装置にできた。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図３に大根収穫機が示され、Ａは引抜収穫部、Ｂは回収部、Ｃは走行部である。走行部Ｃは、左右一対のクローラ走行装置８を備えた機体９に、操縦塔１０、運転座席１１、エンジン等の原動部１２、ミッション１３、作業台１４等を備えて構成されている。
【００２１】
引抜収穫部Ａは、地中にある大根の茎葉を引起す引起し装置１、根菜側方の地面に切り目を作る土切り刃２、茎葉を掴んで根菜を地中から引抜く引抜装置３、引抜かれた根菜を後方上方に送る後方搬送装置４、茎葉を持ち直して後方搬送する位置揃え搬送装置５、茎葉を切除する切断装置６、切除された茎葉を機外に運ぶ茎葉搬送装置ｈ等を引抜きフレームＦに搭載して構成されている。
回収部Ｂは、茎葉が切除された根菜を受止めて横送りする横搬送装置７、作業台１４に置かれた複数の大根回収用コンテナ１５等から構成されている。
【００２２】
この大根収穫機における概略の収穫作用を述べると、機体９の進行に伴って引起し装置１が茎葉を引起して起立状態にするとともに、土切り刃２で大根側方の地面に切り目を形成して引抜き易くする。その状態で引抜装置３が茎葉を挟持して斜め上方に引抜くとともに、後方搬送装置４が茎葉を挟持しての吊下げ姿勢で大根を後方上方に搬送し、途中から位置揃え搬送装置５で茎葉を持ち直して根菜の付け根（上面）が引き上げられて搬送装置５に接触する状態に揃えられる。その揃えられた状態で切断装置６が茎葉を切除し、尚も後方搬送させて根菜下部が回転ローラ５７に接当して横臥姿勢にしてから横搬送装置７に受渡し、その横搬送装置７で運ばれてくる根菜を、作業台１４に居る作業者が次々にコンテナ１５に回収していくのである。次に、各部の構造を詳しく説明する。
【００２３】
〔引抜収穫部Ａについて〕
図１〜図５に示すように、引起し装置１は、複数の起伏自在な係止爪（突起）１６付のチェーン１７を左右方向の軸心Ｐを備えた上下のスプロケット１８，１９に巻回させて成る左右一対の縦回し式引起し機構１Ａ，１Ａと、複数の突起２０が一体形成されたゴムベルト（無端回動帯の一例）２１を前後方向の軸心Ｑを備えた上下の輪体２２，２３に巻回させて成る左右一対の横回し式引起し機構１Ｂ，１Ｂとで構成されている。尚、各引起し機構１Ａ，１Ｂは、共に上側のスプロケット１８及びプーリ２２が駆動側に構成されている。
【００２４】
縦回し式引起し機構１Ａでは、プラスチック製の係止爪１６が前側に位置するときにのみ突出し、それ以外の位置ではチェーン１７に沿った姿勢に収納されて縦ケーシング１ａ内に収まるものであり、構造的にはコンバイン等において周知技術である。又、縦ケーシング１ａ下部には前方突出する分草具２４が装備されている。横回し式引起し機構１Ｂを支持する横ケーシング１ｂは引起しフレーム１ｆに一体化されるとともに、その引起しフレーム１ｆに対して縦回し式引起し機構１Ａが所定範囲内で上下調節可能に取付けられている。
【００２５】
すなわち、縦ケーシング１ａ上部から立設した断面コ字状のステー２５の頂部に、底面が引起しフレーム１ｆに接当する高さ調節ボルト２６を、かつ、ステー側方にロックボルト２７を備えるとともに、縦ケーシング１ａ下部にも上下スライド可能なロックボルト２８を設けてある。つまり、高さ調節ボルト２６を操作して縦回し式引起し機構１Ａと横回し式引起し機構１Ｂとの相対高さ位置を決めてから、上下のロックボルト２７，２８を締め上げて相対固定するのである。
【００２６】
又、引起し装置１全体を引抜きフレームＦに対して所定範囲で上下調節可能にも構成されている。図４に示すように、引起しフレーム１ｆと引抜きフレームＦとを上下一対のリンク２９，３０で連結して構成される平行リンク機構と、クランクハンドル３１を備えた上下調節機構３２とを設けてある。引抜きフレームＦ側に上下揺動自在に枢支された回動杆３３と、引起しフレーム１ｆ側に上下揺動自在に枢支された固定筒３４とを螺合してあり、クランクハンドル３１の人力回動操作によって引起し装置１の相対高さが調節できるようになっている。
【００２７】
横回し式引起し機構１Ｂは、図１１に示すように、左右の突起２０，２０（左右のゴムベルト２１，２１）どうしの左右間隔が、上方ほど広くなるように相対配置されている。つまり、下端部では左右の突起２０，２０が若干重複し、上端部では左右の突起２０，２０が左右に離れる程度に傾けてあり、引起こされた茎葉が機構上部における広がった左右の突起２０，２０の間から容易に抜け出るようにしてある。
【００２８】
土切り刃２は、図７、図８に示すように、機体９前部の第２支点Ｙで上下揺動可能な切刃フレーム３８の先端に、前後方向に振動可能な状態で装備されている。つまり、土切り刃２を支持する支持部材２ａを第３支点Ｚで切刃フレーム３８先端に枢支するとともに、切刃フレーム３８に取付けられた油圧モータ３９と支持部材２ａ後端部とをリンク４０で連動連結してある。リンク４０は偏心カム４１を有したエキセントリックカム構造によってモータ軸に嵌合されており、油圧モータ３９の回転に伴って土切り刃２が小刻みに振動し、地中での切り目形成作用を促進するのである。
【００２９】
引抜き装置３は、図９に示すように、左右一対の弾性ベルト４２，４２を後倒れ姿勢で対向配置して構成されており、茎葉を挟持して斜め上方に搬送することによって根菜を地中から引抜くとともに、その茎葉を挟持しての吊下げ姿勢でもって後方上方に搬送する。つまり、一対の弾性ベルト４２，４２の前部が引抜き装置３を構成し、後部が後方搬送装置４を構成しているのである。弾性ベルト４２の材料としては、ゴムやスポンジ等が考えられる。
【００３０】
弾性ベルト４２は、前後の輪体４３，４４の他に、多数の中間輪体４５を備えてあり、巻きバネと揺動アームとで成る夫々の付勢機構４６で左右の中間輪体４５どうしを押付け合うようにしてあり、弾性ベルト４２，４２による挟持力がベルト４２の長手方向における部分的箇所でも作用できるようにしてある。従って、茎葉のボリューム変化があっても確実な引抜き作用、及び後方搬送機能が得られるものでもある。又、各前輪体４３の軸には茎葉の掻込み回転体４７が装着されている。
尚、付勢機構４６の付勢力は、弾性ベルト４２の前部では大根を地中から引抜くべく強いものに設定されるが、後部は吊下げ搬送を行うに耐えるだけの比較的弱いものに設定されている。
【００３１】
位置揃え搬送装置５は、図１０に示すように、下搬送機構５Ａと上搬送機構５Ｂとから成り、後方搬送装置４から送られてくる大根を切断装置６に適した状態に持ち直して搬送するものである。下搬送機構５Ａは、前後の転輪４８，４９、及び複数の中間輪体５０に弾性ベルト５１を巻回して成るものであって、左右一対を対向配備して構成されている。前転輪４８及び中間輪体５０は、巻きバネと揺動アームとで成る付勢機構５２によって、左右のものどうしが互いに接近する方向に押付け付勢されている。この付勢力は、位置揃え搬送装置５前部では弱い目にしてあり、後方搬送装置４による上方への搬送方向成分による茎葉のすり抜けを可能としてある。
【００３２】
つまり、下搬送機構５Ａの挟持力を後方搬送装置４の挟持力をよりも弱くし、かつ、下搬送機構５Ａと後方搬送装置４との角度差θを設けること（図１参照）により、位置揃え搬送装置５で移送される大根は、その本体が下搬送機構５Ａの弾性ベルト５１に接当した姿勢に揃えられるのである。尚、大根を吊下げ姿勢から横臥姿勢にするために、下搬送機構５Ａは横搬送装置７の上方に位置する所まで後方延長されている。
【００３３】
上搬送機構５Ｂは、これも前後の輪体５３，５４にベルト５５を巻回して成るものを左右一対対向配備して構成されており、後方搬送装置４からの大根の茎葉の比較的上部を挟持して搬送するものである。切断装置６は、上下軸心Ｗで回転するカッター刃５６で構成され、下搬送機構５Ａと上搬送機構５Ｂとの上下間で、かつ、前後間に配置されている。従って、図１２に示されるように、根菜本体が弾性ベルト５１に接当した姿勢で、かつ、茎葉の上下がしっかりとホールドされた状態で茎葉が切断されるようになっている。
【００３４】
横搬送装置７は、図１３に示すように、外周にスポンジ等の弾性リングを装着した回転ローラ５７と、ベルトや多数の駆動ローラ等で大根を左右送りするベルトコンベヤ５８とで構成され、いずれも引抜きフレームＦに支持されている。つまり、下搬送機構５Ａで運ばれてくる大根は、その下部が回転ローラ５７に当たることで、吊下げ姿勢から後方倒れ姿勢に変更され、それから下搬送機構５Ａの挟持が無くなることにより、ベルトコンベヤ５８始端では茎葉が後向きとなる横臥姿勢に変更されることになる。そして、ベルトコンベヤ５８で横臥姿勢の大根を機体左側から右側に横送りする間に、補助作業者が作業台１４上のコンテナ１５に大根を順次回収するのである。
【００３５】
図１、図２に示すように、油圧式の昇降シリンダ６１で駆動されるリフトアーム５９と引抜きフレームＦとを連結リンク６０を介して連動連結するとともに、引抜きフレームＦと切刃フレーム３８とをターンバックル６２を介して連動連結してある。ターンバックル６２上部の引抜きフレームＦとの連結点Ｒ1 と第１揺動支点Ｘとの距離よりも、ターンバックル６２下部の切刃フレーム３８との連結点Ｒ2 と第２揺動支点Ｙとの距離が十分に短いので、引抜きフレームＦの昇降量に比べて切刃フレーム３８の昇降量が著しく大きくなる不等辺リンク機構に構成されている。従って、土切り刃２が土中深くに位置する作業姿勢（図１参照）から、昇降シリンダ６１を伸長駆動させて、引抜きフレームＦを上昇させると切刃フレーム３８はより大きく上昇されて、土切り刃２下端が十分に対地浮上した非作用姿勢（図２参照）となるように構成されている。
【００３６】
伝動系を概略説明すると、エンジン動力はミッション１３に入力されてクローラ走行装置８に伝わるとともに、入力軸１３ａから第１揺動支点Ｘのカウンタプーリ３５、第１伝動軸３６、第２伝動軸３７を介して引抜収穫部Ａに伝動される。第２伝動軸３７からは、分配連動機構６３を介して、縦回し式引起し機構１Ａ用の駆動軸６４、及び横回し式引起し機構１Ｂ用の駆動軸６５，６５に伝達されるとともに、連動チェーン８０を介して引抜き装置３の後輪体４４に伝達される。連動チェーン８０で駆動される上下の中間軸８１と下搬送機構５Ａ後側の輪体４９とが３箇所の第１，第２，第３の各チェーン８２，８３，８４を介して連動されるとともに、第２，第３チェーン８３，８４の共有軸８５で上搬送機構５Ｂと茎葉搬送装置ｈとを駆動し、左側の第１チェーン８２で切断装置６のカッター軸５６ａを駆動する構造である。カッター刃５６を右側に配置し、右側の第１チェーン８２で駆動させる構造でも良い。
【００３７】
〔別実施形態〕
縦及び横回し式引起し機構１Ａ，１Ｂをチェーンやベルト等の無端回動帯ではなく、１軸心回りで回転するものとして構成しても良い。又、横回し式引起し機構１Ｂが縦回し式引起し機構１Ａの前に配置されて引起し装置１が構成されるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】大根収穫機の側面図
【図２】引抜収穫部を対地浮上させた状態の大根収穫機の側面図
【図３】大根収穫機の平面図
【図４】引起し装置の構造を示す側面図
【図５】引起し装置の構造を示す平面図
【図６】縦回し式引起し機構の上下調節構造を示す斜視図
【図７】土切り刃の駆動構造を示す側面図
【図８】土切り刃を示す正面図
【図９】引抜装置及び後方搬送装置を示す平面図
【図１０】位置揃え搬送装置の構造を示す平面図
【図１１】横回し式引抜き機構の構造を示す背面図
【図１２】茎葉の切断状態を示す正面図
【図１３】大根の吊下げ姿勢から横臥姿勢への変換作用図
【図１４】引起し装置の作用を示す平面図
【図１５】茎葉の広がりを示すモデル図
【符号の説明】
１Ａ  縦回し式引起し機構
１Ｂ  横回し式搬送機構
３    引抜装置
１６  突起
２０  突起
２１  無端回動帯
２２  上輪体
２３  下輪体
Ｐ    左右軸心
Ｆ    前後軸心
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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