(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後上がりに斜設される挟持搬送装置で根菜作物の葉茎部を挟持して根菜部を地中から引き抜いて後上方に搬送し、挟持搬送装置の後部下方に設けられた高さ揃え搬送装置で根菜部の高さを揃え、高さ揃え搬送装置の上方に設けられた葉茎部排出装置で更に後方搬送するとともに、葉茎部排出装置の下方に設けられた葉茎部切断装置で葉茎部を所定長さで切断する根菜作物収穫機において、高さ揃え搬送装置の下方に、高さ揃え搬送装置で高さを揃えながら搬送される根菜部の根を切断するドラム軸が搬送方向と平行に設けられるドラム形カッターからなる根切断装置を設けるとともに、ドラム形カッターの前方から上方にかけて根菜部の底部を案内して両側を囲むガイド体を設けたことを特徴とする根菜作物収穫機の根切断装置。
【請求項２】
ガイド体が、前下りに傾斜して上昇して来る根菜部の底部を支持する支持板と、支持板に連続して根菜部の両側を囲んで通路を形成する側板とで構成される請求項１の根菜作物収穫機の根切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大蒜や玉葱といった球形に近い根菜部を有する根菜作物を収穫する根菜作物収穫機の根切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圃場に植生された根菜作物を挟持搬送装置でその葉茎部を挟持して根菜部を地中から引き抜き、引き抜いた根菜作物を吊持姿勢に保って後上方に搬送するとともに、搬送途中に設けられた切断装置で葉茎部を切断して根菜部を収穫する根菜作物収穫機が存在している（特開平８−２９８８３５号公報等）。一方、根菜作物には、根菜部の底部に根が生えており、この根も切断しなければならないことがある。このため、上記の形態で収穫する際に、この根も併せて切断して除去する収穫機が特開平８−２４２６４６号公報として提案されている。而して、この先行例における根切断機構は、根菜作物を挟持搬送装置で吊持姿勢に保って搬送する行程の前半で、挟持搬送装置とほぼ同じ傾斜で移動する切断刃によって根を切断するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、挟持搬送装置による根菜作物の吊持高さは、引抜き時の抵抗等によって一定にはならない。このため、根菜部の高さ（根の高さ）と設定した切断刃の高さがすべてにおいて合致するとは限らず、根菜部の一部を切断したり、根を余し過ぎて切断したりすることがある。加えて、根菜部の大きさは一様ではなく、これによっても切断個所は異なる筈である。本発明は、このような課題に対処するものであり、搬送途中の高さを揃える行程で根を切断することにより、挟持高さと根菜部の大きさの違いをできるだけ吸収できるようにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、後上がりに斜設される挟持搬送装置で根菜作物の葉茎部を挟持して根菜部を地中から引き抜いて後上方に搬送し、挟持搬送装置の後部下方に設けられた高さ揃え搬送装置で根菜部の高さを揃え、高さ揃え搬送装置の上方に設けられた葉茎部排出装置で更に後方搬送するとともに、葉茎部排出装置の下方に設けられた葉茎部切断装置で葉茎部を所定長さで切断する根菜作物収穫機において、高さ揃え搬送装置の下方に、高さ揃え搬送装置で高さを揃えながら搬送される根菜部の根を切断するドラム軸が搬送方向と平行に設けられるドラム形カッターからなる根切断装置を設けるとともに、ドラム形カッターの前方から上方にかけて根菜部の底部を案内して両側を囲むガイド体を設けたことを特徴とする根菜作物収穫機の根切断装置を提供したものである。
【０００５】
以上の手段をとることにより、即ち、根切断装置を、高さ揃え搬送装置で根菜部の高さを揃えながら搬送される行程に設けたものであるから、根菜部の吊持高さ位置が他とは異なっていても、これが修正される過程であるから、当然に根の切断位置も正確化され、根だけの切断にとって好ましいものとなる。従って、根菜部の大きさの違いにも最小限で対処できるものとなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図７は本発明が適用される根菜作物収穫機の側面図、図８は平面図であるが、この根菜作物収穫機（以下、収穫機という）は、クローラ形の走行装置１を有して自走機能を有する自走車体（機体）２で構成されている。大蒜等の根菜作物３は、畝４に条植えされていることは前述したが、この収穫機は、まず、根菜作物３の葉茎部３ａを掴んで根菜部３ｂごと引き抜き、次いで、これを後上方に搬送して葉茎部３ａを切断し、根菜部３ｂのみを収穫するものであり、これを機体２が畝４に沿う方向に走行しながら行なう。
【０００７】
それには、後傾斜の垂直面内でタイン５を後方回動させる分葉装置６で収穫する葉茎部３ａとそうでない葉茎部３ａを分け、後傾斜の水平面内で後方回動するタイン７からなる掻込装置８で収穫する葉茎部３ａのみを後方に掻き込む。掻込装置８で掻き込まれた葉茎部３ａは、その後方に設けられている後傾斜の水平面内で対向面によって葉茎部３ａを挟持しながら共に後方回動する一対のベルト９からなる挟持搬送装置１０で挟持されて根菜部３ｂを地中から引き抜く。このとき、挟持搬送装置１０の始端下部には、正面視Ｌ字形の振動刃１１が土中に差し込まれて根菜部３ｂの周りの土を緩める振動装置１２が設けられており、これによって引抜きが容易になる。
【０００８】
引き抜かれた根菜部３ｂは、葉茎部３ａと共に挟持搬送装置１０で後上方へと搬送されて行くが、このときの根菜作物３は、挟持搬送装置１０によってほぼ垂直に吊持された状態となる。尚、葉茎部３ａの挟持位置は、挟持搬送装置１０の始端高さによることになり、この高さは適宜変更できる必要がある。そこで、この挟持搬送装置１０と後述する高さ揃え搬送装置１３及び葉茎部排出装置１４等を一つの後部セット１５に構成しておき、この後部セット１５を機体２に設けられる支点軸１６の回りに上下に回動して調整するようにしている。
【０００９】
本例の後部セット１５は、高さ揃え搬送装置１３、葉茎部排出装置１４、葉茎部副排出装置１７及び葉茎部切断装置１８からなる。このうち、高さ揃え搬送装置１３は、挟持搬送装置１０のフレーム３９に対して取付材４０によって挟持搬送装置１０の後部下方に吊支されるものであり、水平面内で対向面によって葉茎部３ａを挟持しながら共に後方回動する一対の水平方向に張設されるベルト１９で構成されている。葉茎部排出装置１４は、その後部を機体２から延出する支えアーム４１で、前部を同じくフレーム３９に取り付けられるステー４２で高さ揃え搬送装置１３の上方、かつ、挟持搬送装置１０の下方に、その始端部が高さ揃え搬送装置１３の終端部と一部重合して設けられるものであり、水平面内で対向面によって葉茎部３ａを挟持しながら共に後方回動する一対の水平方向に張設されるベルト２０で構成されている。
【００１０】
葉茎部副排出装置１７は、支えアーム４１によって葉茎部排出装置１４の上方に設けられるものであり、水平面内で後方回動する突起付きチェン２１と、このチェン２１に弾性押圧される押板２２とで構成されており、突起付きチェン２１と押板２２とで葉茎部３ａを挟扼して後方搬送するものである。葉茎部切断装置１８は、本例では、水平面内で回動する二枚の円板カッター２３を一部重合して設けたものであり、重合部で葉茎部３ａを挟み込んで切断するものである。ところで、これらの各装置はそれぞれ強制的に駆動されるが、その駆動機構は、次のようになっている。
【００１１】
まず、前記した支点軸１６に伝動プーリ２４を取り付け、これに伝動された動力をチェンベルト機構２５によって葉茎部切断装置１８の入力プーリ２６に伝えている。入力プーリ２６に伝えられた動力は、円板カッター２３を駆動するようになっている。葉茎部切断装置１８の入力プーリ２６に伝えられた動力は、更にチェンベルト機構２８によって葉茎部排出装置１４の入力プーリ２９に伝えられ、各々の入力プーリ２９に伝えられた動力は、各々のベルト２０を駆動するようになっている。更に、入力プーリ２９と挟持搬送装置１０の入力プーリ３１とはチェンベルト機構３２によって連結されており、これによって挟持搬送装置１０のベルト９を駆動するようになっている。
【００１２】
尚、一方の入力プーリ２９に伝えられた動力は、葉茎部副排出装置１７の突起付きチェン２１も駆動するようになっている。高さ揃え搬送装置１３への動力伝達は、その終端プーリ３３と葉茎部排出装置１４の始端プーリ３４とを自在継手３５を介して伝達している。この場合の自在継手３５は、その傾きと共に長さも変更できるようになっており、切断する葉茎部３ａの長さを変更する目的で、フレーム３９に対する取付材４０の取付個所を変えて高さ揃え搬送装置１３の高さ調整をするときにも対応できるようになっている。
【００１３】
以上により、挟持搬送装置１０で葉茎部３ａを挟持された根菜作物３が高さ揃え搬送装置１３にかかると、高さ揃え搬送装置１３でも挟持されて後方へ搬送される。このとき、高さ揃え搬送装置１３の後方に行くほど、挟持搬送装置１０との上下間隔が開くものとなるから、このままでは、葉茎部３ａが千切れてしまう（但し、水平搬送速度成分は同じに設定してある）。このため、高さ揃え搬送装置１３のベルト１９の挟持力を挟持搬送装置１０のベルト９のそれよりも弱くしておき、葉茎部３ａがベルト１９中を上方にすごき抜けできるようにしている。しかし、根菜部３ｂはベルト１９中を通過できないようにしてあり、従って、その終端では、根菜部３ｂの肩（上部）がベルト１９の下端に擦り付けられまで上昇する。これにより、根菜作物３が高さ揃え搬送装置１３を外れるときには、根菜部３ｂの肩の高さが揃うようになる。
【００１４】
葉茎部３ａが高さ揃え搬送装置１３の終端付近にかかると、今度は、葉茎部排出装置１４でも挟持されて後方搬送される。このとき、高さ揃え搬送装置１３の終端部と葉茎部排出装置１４の始端部とは一部重合させてあるから、葉茎部３ａが高さ揃え搬送装置１３から外れない間に葉茎部排出装置１４で挟持することになり、受け継ぎが確実なものとなる。この状態のときの葉茎部３ａは、挟持搬送装置１０、高さ揃え搬送装置１３及び葉茎部排出装置１４の三者で挟持される状態となるが、このうちの葉茎部排出装置１４のベルト１９の挟持力をこれら三者のうちで最大にしてある。従って、挟持搬送装置１０で挟持された葉茎部３ａは、そのベルト９からすごき抜かれて下降し、根菜部３ｂの高さは、葉茎部排出装置１４で挟持された高さを保つ。この間、葉茎部３ａは、挟持搬送装置１０のベルト９から解放され、葉茎部副排出装置１７の突起付きチェン２１へと引き継がれる。
【００１５】
葉茎部３ａが葉茎部排出装置１４と葉茎部副排出装置１７とで搬送され始めると（根菜部３ｂも一緒に付いて来る）、高さ揃え搬送装置１３から外れ、以後、葉茎部排出装置１４より下方はフリーな状態となって葉茎部切断装置１８に到達し、円板カッター２３の重合部で葉茎部３ａが切断される。このときの円板カッター２３は、葉茎部３ａを共に押し出す方向に回転しており、これによって切断性能が高まる。ところで、葉茎部３ａの切断高さ（長さ）は、根菜部３ｂが高さ揃え搬送装置１３から外れると、以後、その高さは変わらないのであるから、高さ揃え搬送装置１３のベルト１７の下端と切断装置１８の円板カッター２３までの高さ（長さ）ということになる。この場合、高さ揃え搬送装置１３と葉茎部排出装置１４は、斜設される挟持搬送装置１０の下方に共に水平状に設置されるのであるから、高さ揃え搬送装置１３と葉茎部排出装置１４との間に十分な間隔がとれ、葉茎部３ａの切断長さも十分にとれることになる。大蒜等では、葉茎部３を長く残して収穫することがあり、それに対処できるようにしたものである。
【００１６】
葉茎部切断装置１８で切断された葉茎部３ａは、葉茎部排出装置１４と葉茎部副排出装置１７によってガイド３６で案内されて機体２の後方に排出される。一方、葉茎部３ａを切断された根菜部３ｂは下方に落下するが、このとき、その下方に機体２の右側方向に移動するスラットコンベア３７からなる集荷装置３８が設けられており、落下した根菜部３ｂは、この集荷装置３８で受け止められて機体２の後部右側に送られる。機体２の後部右側個所は、選別ゾーンに設定されており、この収穫機に付いて移動する作業者がこの選別ゾーンで良品と不良品とを分け、良品は選別ゾーンより前方へ、不良品は後方へ送ってそれぞれ所定の集荷作業をする。
【００１７】
本発明は、葉茎部３ａの切断に加えて根菜部３ｂの底部に生えている根３ｃも切断する根切断装置４３を設けたものである。この場合の根切断装置４３は、いずれも高さ揃え搬送装置１３の下方に設けられており、葉茎部切断装置１８にかかるときには、既に根３ｃが切断される仕組みになっている。図１はこの根切断装置４３の第一例を示す一部断面側面図、図２は横断面図であるが、本例の根切断装置４３は、一部重合して強制的に回転させられる二枚の円板カッター４４と、その前方から上方にかけて固定的に取り付けられ、中央に根３ｃの通過を許容する溝４５が形成されて根菜部３ｂの底面に当接する板体４６からなるガイド板４７とで構成されており、これらを伝動ボックス４８から起立させて設けたものである。
【００１８】
伝動ボックス４８には入力プーリ４９が取り付けられており、この入力プーリ４９には、前記した伝動プーリ２４からチェンベルト機構５０によって動力が伝達されるようになっている。そして、入力プーリ４９に伝えられた動力はベベル機構５１を介して円板カッター４４に伝えられる。加えて、この場合の伝動ボックス４８は、支えアーム４２等に取り付けられる支持材５２に対して上下動可能に構成してあり、スプリング５３によって常時上方に付勢されている。
【００１９】
これにより、挟持搬送装置１０で後上方に搬送される根菜作物３が高さ揃え搬送装置１３にかかってその根菜部３ｂの上昇が規制される状態になると、根３ｃだけはガイド板４７の溝４５を通過し、底部は板体４６に当接しながら後方搬送され、円板カッター４４でガイド板４７より下方に存在する根３ｃのみが切断される。この場合のガイド板４７の先端は前下がりに形成されており、徐々に上昇する根菜部３ｂの底部を円滑にすくい上げるようになっている。又、伝動ボックス４８が上方付勢されて上下動可能に構成されていることにより、根菜部３ｂの大きさが異なることにも対応できるものとなる。更に、根菜部３ｂの底部が板体４６に当接し、根３ｃが溝４５を通過する間にこの部分に付いている土も落とすことになり、切断に都合の良いものとなる。根菜部３ｂの根３ｃが切断された根菜作物３は、葉茎部排出装置１４で搬送され、葉茎部切断装置１８で葉茎部３ａの所定高さを切断される。
【００２０】
図３は第二例に係る根切断装置４３の一部断面側面図、図４は一部背面図であるが、本例の根切断装置４３は、第一例のガイド板４７に代えて、円板カッター４４の前方から下方にかけて根挟持ベルト５４を設けたものである。この根挟持ベルト５４によって上昇して来る根菜部３ｂの根３ｃを挟持し、円板カッター４４で切断するものである。本例によると、円板カッター４４で根３ｃを切断するとき、根挟持ベルト５４で根３ｃを挟持しているから、根３ｃに付着している土は積極的に落とされ、切断が確実に行われる。尚、本例の伝動ボックス４８は、円板カッター４４の高さを最も大きな根菜部３ｂの高さに合わせて支持材５２に固定的に取り付けられているが、上記と同様に上下動できる構成にしてもよい。
【００２１】
図５は第三例に係る根切断装置４３の一部断面側面図、図４は一部背面図であるが、本例の根切断装置４３は、一個のドラム形カッター５５と、ドラム形カッター５５の前方から上方にかけて根菜部３ｂの底部を案内して両側を囲むガイド体５６からなるものである。このガイド体５６は、前下がりに傾斜して上昇して来る根菜部３ｂの底部を支持する支持板５７と、支持板５７に連続して根菜部３ｂの両側を囲んで通路を形成する側板５８とで構成されている。これにより、根菜部３ｂが側板５８の間を通過しているとき、その下方のドラム形カッター５５で根３ｃを切断する。この場合も、根３ｃの切断時、根菜部３ｂは側板５８で両側を押さえられているから、土落としが励行されるとともに、躍りが抑制され、切断が確実になる。
【００２２】
尚、この場合のドラム形カッター５５の軸５９は前後方向に向いているから、その伝動ボックス６０を軸５９の後部に設け（ベベルギア機構６１等でその入力プーリ６２から動力を伝えるのは同じ）、フレーム６３によってその後方の支持材６４等に固定的に設けられる伝動プーリ６５からチェンベルト機構６６で動力を伝えるようにしている（この伝動プーリ６５には前記した伝動プーリ２４からチェンベルト機構６７で動力を伝える）。こうすると、伝動ボックス６０とフレーム６３とをそれぞれ入力プーリ６２と伝動プーリ６５を中心にして上下に回動できるから、ドラム形カッター５５の上下高さ及び前後傾きを調整できるものとなり、根菜部３ｂの大きさ等の違いに対処できるものとなる。尚、この上下動を葉茎部３ａの長さに従うものにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上、本発明は、根切断装置を、高さ揃え搬送装置で根菜部の高さを揃えながら搬送される行程に設けたものであるから、根菜部の吊持高さ位置が他とは異なっていても、これが修正される過程であるから、当然に根の切断位置も統一化され、根だけの切断にとって好ましいものとなる。従って、根菜部の大きさの違いにも最小限で対処できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一例を示す根切断装置の一部断面側面図である。
【図２】本発明の第一例を示す根切断装置の横断面図である。
【図３】本発明の第二例を示す根切断装置の一部断面側面図である。
【図４】本発明の第二例を示す根切断装置の一部背面図である。
【図５】本発明の第三例を示す根切断装置の一部断面側面図である。
【図６】本発明の第三例を示す根切断装置の一部背面図である。
【図７】本発明が適用される根菜作物収穫機の側面図である。
【図８】本発明が適用される根菜作物収穫機の平面図である。
【符号の説明】
３      根菜作物
３ａ      〃    の葉茎部
３ｂ      〃    の根菜部
３ｃ      根菜部の根
１０    挟持搬送装置
１３    高さ揃え搬送装置
１４    葉茎部排出装置
１８    葉茎部切断装置
４３    根切断装置
４４    円板カッター
４７    ガイド板
５３    スプリング
５４    根挟持ベルト
５５    ドラム形カッター
５６    ガイド体
５７    支持板
５８    側板
【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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