JP2017189116A - 根菜掘り取り機 - Google Patents

Abstract

【課題】抜取りミスをなくして、スムーズに掘り取り作業を行うことができる長いも等の根菜掘り取り機を提供する。【解決手段】傾斜面を有する掘り取り体３を長いも等の根菜の下方部に通過させて長いも等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる根菜掘り取り機であって、掘り取り体３は、前部に備えられた後ろ上がり傾斜の刃部３ｄと、刃部３ｄ後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有する掘り取り体本体と、掘り取り体本体後端部に、進行方向と直交する左右方向の上下に揺動する揺動板４を設けた根菜掘り取り機であり、揺動板４後端部から根菜と共に持ち上げられた土壌が急激に落ち込まないようにして抜取りミスを防止する。【選択図】 図１

Description

本発明は、トラクタに装着されて使用される農作業機であり、牽引される機枠に取付けられ、前端部に後部が上方へ傾斜した刃部を有し、該刃部の後部に駆動される無端コンベアベルトを設けた掘り取り体を、植えつけられた長いも等の下方部を通過させ長いも等の根菜を浮き上がらせて掘り取る長いも等の根菜の掘り取り機の改良に関するものである。

長いも等の根菜の掘り取り機は、根菜を損傷することが無く効率よくスムーズに掘り取ることが要求されている。従来、このような掘り取り機械として、特許第５７５０６０６号公報（特許文献1）の「トラクタに連結する長いも収穫装置」、特開２００８−２９２３０号公報（特許文献２）の「長いも堀取り装置」が開示されている。

特許文献１に開示された「トラクタに連結する長いも収穫装置」は、「・・・・長いもの両側部を掘削する掘削チェンの下端に掘取り刃体の刃部を接近させて配置し、前記掘削チェンを支承するブームに長さ調整手段を具備して、掘削チェン上下の長さを調整して掘削チェンの下端部と掘り取り刃体との近接高さを調整可能とするとともに掘り取り刃体の後端には掘り取り刃体と同一面上で微振動する落下補助板を設けたトラクタに連結する長いも収穫装置。」である。また、特許文献２に開示された「長いも堀取り装置」は、「トラクタの後部に連結されて牽引される基枠の下部に取り付けられ、前部が刃部を形成し、後部が上方に傾斜した無端パワーベルトコンベアから成る掘り取り刃体を有する長いも堀取り装置において、前記無端パワーベルトコンベアの後部に振動板を上下に揺動する振動板揺動機構を連設して成り、前記掘り取り刃体により掘り起こした長いもに付着する栽培土を振り落とすようにしたことを特徴とする長いも堀取り装置。」である。

特許第５７５０６０６号公報 特開２００８−２９２３０号公報

刃部の後部に駆動される傾斜した無端コンベアベルトを設けた掘り取り体を、植えつけられた長いも等の下方部を通過させ長いも等の根菜を浮き上がらせて掘り取る長いも等の根菜の掘り取り機は、根菜を損傷することが無くスムーズに掘り取ることが要求される。また、掘り取り体によって上昇させた根菜をスムーズに補助作業者が抜き取れるようにすることにより作業効率が向上する。このため、特許文献１の長いも収穫装置又は特許文献２の長いも堀取り装置は、掘り取り刃体と同一面上で微振動する落下補助板や、無端パワーベルトコンベアの後部に振動板を上下に揺動する振動板揺動機構を設けて、長いもに付着した栽培土ブロックを振り落とすように構成されている。これらはいずれも振動する板の前方部に左右方向の水平回動支点を設け、後端側を上下に回動する構造のものである。しかし、振動する板の後端を過ぎると、持ち上げられた栽培土が掘り取り体後方部と振動板下方部に進行によって形成される空洞部に急激に落ち込むので、持ち上げられた位置で素早く長いも等の根菜を作業者が掴んで抜き取らないと、空洞部に落ち込む栽培土とともに根菜が落ちて埋め込まれてしまい、折損や損傷といったダメージが根菜に発生することがある。

このことから本発明の目的は、抜取りミスをなくして、スムーズに掘り取り作業を行うことができる長いも等の根菜掘り取り機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、傾斜面を有する掘り取り体を長いも等の根菜の下方部に通過させて長いも等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる長いも等の根菜掘り取り機であって、前記掘り取り体は、前部に備えられた後ろ上がり傾斜の刃部と、該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有する掘り取り体本体と、該掘り取り体本体後端部に、進行方向と直交する左右方向の上下に揺動する揺動板を設けたことを特徴とした長いも等の根菜掘り取り機である。

また、上記課題を解決するために、請求項２に係る発明は、揺動板は、平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かって開口する切欠き部を有することを特徴とした請求項１記載の長いも等の根菜掘り取り機である。

さらに、上記課題を解決するために、請求項３に係る発明は、揺動板の左右端部の上下揺動角は変更可能であることを特徴とした請求項１又は請求項２の何れかに記載の長いも等の根菜掘り取り機である。

この発明によれば、掘り取り体本体後端部に、進行方向と直交する左右方向の上下に揺動する揺動板を設けたことによって、揺動板の上方に位置する長いも等の根菜に付着した栽培土ブロック部は、揺動板の後端に至る前に振動によって徐々に左右方向から下方の空洞部に栽培土が振り落とされ、後端に至っても急激に空洞部に落ち込むことがないため、持ち上げられた根菜を抜き損なうことがない。また、揺動板は、平面視後端縁略左右中央部が、後方に向かって開口する切欠き部を有していると、根菜と一緒に持ち上げられた土壌が徐々に揺動板下方の空間部に落ちやすくなるため、根菜上部が露出しやすく、また、空洞部が徐々に埋まっていき、急激に空洞部に持ち上げられた土壌が落ち込むことがない。さらに、揺動板の左右端部の上下揺動角は変更可能である構成であることにより、土質による土壌の崩れやすさ等の異なる場合の対応が容易にできる根菜掘り取り機を提供できる。

本発明の実施例の根菜掘り取り機の作業状態の左側面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の作業状態の前方正面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の後面図である。 本発明の実施例の根菜掘り取り機の平面図である。 本発明の揺動板部の要部後面図である。 本発明の揺動板部の要部後面図である。 本発明の揺動板部の要部後面図である。 本発明の揺動板部の断面した要部左側面図である。 本発明の揺動板と掘り取り体本体部の駆動部を示した平面断面図である。 本発明の掘り取り体と揺動板の作用を説明するための説明図である。

実施の一形態を、図１乃至図１０に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の根菜掘り取り機の作業姿勢の状態の外観を示した左側面図と前方正面図と後面図及び平面図を示したものである。走行作業車両であるトラクタ（図示せず）の後部には昇降リンクである３点リンク機構が設けられていて、本発明の根菜掘り取り機前方部の装着部と昇降自在に連結されるとともに、トラクタ側から出力される動力によって駆動される。本例の説明においては、図1に示す左側を進行方向前方側として説明する。

１は、機枠である。機枠１は、板状体を相互に左右対向させた状態に形成する。そして、機枠１の前方先端には板状体相互間に固定され左右先端部にロアリンクピン１ｆを設けた丸棒状フレームが板状体を連結固定し、更に機枠１の後端にはブラケット１ｂを上方へ向け突設する。このように機枠１は、根菜掘り取り機のメインフレームを構成する。

機枠１の前方部には、マストフレーム１ａが設けられている。マストフレーム１ａは板状体からなり、左右対向させた状態に機枠１に連結されている。マストフレーム１ａの下端である基部は、機枠１の前記ロアリンクピン１ｆを設けた丸棒状フレーム近傍に前後回動自在に回動軸１ｃによって保持されていて、マストフレーム１ａの上部先端前方にはトップリンクピン１ｅを左右方向水平に設けている。また、マストフレーム１ａの後方は油圧シリンダ１ｄの一端と連結され、油圧シリンダ１ｄの他端は機枠１の後部に設けたブラケット１ｂと連結される。そして、トップリンクピン１ｅと前記機枠１に設けたロアリンクピン１ｆによってトラクタの昇降リンクである３点リンク機構に取付けられる。従って、油圧シリンダ１ｄを伸縮させることで、前記回動軸１ｃを中心に機枠１を上下に回動することが可能となる。油圧シリンダ１ｄを縮めると掘削部２が後方に回動して上昇し移動状態となる。

機枠１には、掘削部２とビーム１ｇが下方に延設され左右一組ずつ設けられている。掘削部２は、ビーム１ｇの前方側に位置し、掘り上げる長いも等の根菜の左右側方の土壌を掘削するものである。ビーム１ｇの下方端部には後述する掘り取り体３が備えられている。

掘削部２は、機枠１に下方へ向けて設けられる。掘削部２は、根菜掘り取り機を掘り取り作業状態にした時に、土中に位置し、掘り上げる長いも等の根菜の左右側方の土壌を掘削し根菜を引き抜きやすくする。掘削部２は、ブーム２ａとその周囲に巻架された掘削チェーン２０からなる。掘削チェーン２０は、ローラーチェーン２ｅとその外周に複数取付けられた掘削刃２ｆによって構成されている。掘削チェーン２０は、ブーム２ａの機枠１側の基部に設けた駆動スプロケット２ｂと他端部に設けたテンションスプロケット２ｃとブーム２ａの中間部の前方に張り出して設けたアイドラスプロケット２ｄに側面視三角状に巻架されている。ブーム２ａは進行方向左右に対向して夫々上端を機枠１に固定される。従って、掘削チェーン２０は対向する各ブーム２ａに設けられ、掘り取り作業時には、対向するブーム２ａ間に掘り取り対象である長いも等の根菜を位置させて、掛け渡された掘削チェーン２０を上下に駆動することで、掘起し対象である根菜の左右側方の土壌を上下にかき分け膨軟にすることができる。ブーム２ａ先端側は長さ方向に伸縮可能で、掘削チェーン２０の張り調整が行える。また、掘り取り作業中に土中から露出する掘削部２の上方部は、掘削部カバー７によって覆われている。さらに、左右側方と後方に丸パイプで成型されたサイドガード７ａとリヤガード７ｂが設けられていて、掘削部２の可動部への接触や巻き込まれによる事故の安全上の防止がされている。

掘削部２の掘削チェーン２０後方には、掘削チェーン２０に近接してビーム１ｇが機枠１から下方に延設され左右に対向して設けられ、前方視において掘削チェーン２０後方に重合した位置に設けられる。ビーム１ｇの下端部は掘削チェーン２０下端部近傍まで延設されている。ビーム１ｇは、上下に長い帯板状で板厚端縁が進行方向を向いた状態で機枠１に上方部を固定されている。すなわち、前記ブーム２ａとビーム１ｇは位置関係が固定されている。

ビーム１ｇの下端部には、掘り取り体３が取付けられている。掘り取り体３は、前部に後ろ上がり傾斜の刃部３ｄを備え、該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有する掘り取り体本体であるベルトコンベア３ａと、該ベルトコンベア３ａ後端部に設けられ、ベルトコンベア３ａの幅と約同一の平面部を有した前記傾斜面を延長するように作用する揺動板４を備えている。

掘り取り体３は、前記左右に位置するビーム１ｇの間に設けられ、ビーム１ｇに刃部３ｄ近傍を固着して取り付けられている。掘り取り作業時の掘り取り体３は、掘り取り対象である長いも等の根菜の下方部を通過して、掘削部２によって掘削され左右側部の土が膨軟になった内側の根菜周辺の土壌と根菜をベルトコンベア３ａの傾斜面に載せて移動させ、根菜を上方に浮き上がらせるものである。本例においては、掘り取り体３の掘り取り体本体部である傾斜面をベルトコンベアとしたが、樹脂材等の板材で固定された傾斜面を構成してもよい。

刃部３ｄは、鋼板製でベルトコンベア３ａの幅と略同じに設けられ、根菜の下方部の土中をトラクタの進行によって切削していく。ベルトコンベア３ａは、後方端側に側面視径が大きい駆動ローラ３ｂを位置させ、刃部３ｄ側の前端部から後方側に駆動ローラ３ｂより径が小さいサポートローラ３ｃを複数配置して、ベルトを巻付けベルコンベア３ａの上面が後ろ上がりの傾斜となるように構成されている。ベルトコンベア３ａは、駆動ローラ３ｂを掘り取り体３内に設けた油圧モータ３ｅによって回転駆動され、ベルトコンベア３ａの上面の傾斜面が前方側から後方側に移動するように駆動される。ベルトコンベア３ａの駆動ローラ３ｂとコンベアベルトを支えるサポートローラは、ベルトコンベア３ａの左右に立設しているコンベア側板３ｆにより回転自在に保持されている。

ベルトコンベア３ａ後端部の駆動ローラ３ｂ後方には、ベルトコンベア３ａの幅と約同一の平面部を有したベルトコンベア３ａの傾斜面を延長するように作用する前記揺動板４が設けられている。揺動板４は、前記コンベア側板３ｆ後方部左右に架け渡され取り付けられている揺動板保持ブラケット４ｆに左右方向揺動自在に保持されている。揺動板保持ブラケット４ｆの略中央部に、進行方向と平行のパイプ状のボスである揺動ボス４ｇが設けられ、該揺動ボス４ｇに揺動中心軸４ａが挿入され揺動板４が左右揺動自在に取付けられる。

揺動板保持ブラケット４ｆの揺動ボス４ｇより側方側位置には、モータ４ｅが固着して設けられ、進行方向と平行の後方に向けて設けられたモータ４ｅの出力軸には丸板状の揺動カム４ｂが固着されている。揺動カム４ｂはモータ４ｅが回転すると上下左右に偏心して回転する。一方、揺動板４には、揺動カム４ｂの上下に近接させて後方視矩形状のガイド枠４ｈが揺動カム４ｂを囲むように設けられていて、揺動カム４ｂが上下に偏心して回転するとガイド枠４ｈが上下に移動され、揺動板４が揺動中心軸４ａを中心に揺動する。揺動板４が左右方向の上下に揺動することにより、ベルトコンベア３ａの斜面によって根菜と共に持ち上げられた土壌を徐々に左右端側から下方に逃がして、揺動板４後端に至った土壌が急激に崩れ落ちない様にする。また、持ち上げられた土壌の上方部を振動によって崩して根菜の頭部を露出させ掴みやすい状態とすることによって抜き取りミスを軽減する。

モータ４ｅは、揺動板保持ブラケット４ｆに対する左右方向の取付位置を変更可能に設けられていて、本例においては、左右方向にモータ４ｅの取り付けボルト孔を同ピッチで３カ所設け、モータ４ｅを左右方向２カ所で取付変更ができるように構成している。揺動中心軸４ａに近い側に取付ける（図７）と、揺動板４の揺動角が大きくなり、離れた側に取付ける（図５、図６）と、揺動角度が小さくなる。根菜が栽培されている土質条件に合った揺動角を選択できる。通常は、崩れにくい土質の場合は大きく揺動させ、崩れやすい土質の場合は小さい揺動角とする。使用していない側のモータ４ｅの取付孔はカバー４ｃによって塞がれる。モータ４ｅは油圧等で駆動するモータでもよい。

揺動板４は、ベルトコンベア３ａの傾斜面に対し平面部の角度を上下に変更して取り付け可能で、コンベア側板３ｆに対する揺動板保持ブラケット４ｆのボルト取り付け孔部が長穴となっていて角度を変更して固定可能となっている。

揺動板４には、図４に示すように後端部中央部が後方に向けた凹状の切欠き部４ｄが設けられる。切欠き部４ｄは、ベルトコンベア３ａの斜面によって根菜と共に持ち上げられた土壌を徐々に下方に逃がして、揺動板４後端に至った土壌が急激に崩れ落ちない様にする。切欠き部４ｄの大きさは、崩れやすい土質の場合は設けないか小さくし、崩れにくい土質のときは大きめに設ける。土質によって大きさを変化させることで逃がす量を調整することができる。

図１０の（ａ）は従来の掘り取り体の作業状態の場合を示したもので、（ｂ）は本発明の掘り取り状態を示したものである。（ａ）の従来例では、掘り取り体３′の後方部に進行により大きな空洞部Ｂ′が形成されるため、揺動板４′後端に至った土壌は急激に下方の空洞部Ｂ′に流れ込み、場合によっては掴み損ねた根菜Ａが土壌と共に再び埋め込まれる場合がある。（ｂ）の本発明の状態では、揺動板４が左右方向の上下に揺動するため、揺動板４の部分に至った土壌は、左右端部又は後端中央側に設けた切欠き部４ｄから徐々に下方に流れ込むため、揺動板４の後端部に至った土壌は、急激に下方に流れ込むことがなく、補助作業者は確実に根菜Ａを掴み収穫することができる。

左右のビーム１ｇの中間位置の上方部の後方側には、土崩し手段８が設けられている。土崩し手段８は、掘り取り体３によって上昇してきた根菜と土砂から土砂を左右に払い崩して根菜の上端部を露出させるためのものである。土崩し手段８は、進行方向に複数の丸棒状のかき分け棒が間隔を置いて直線状に並べられ、上方部を中心に下方部が進行方向と直交する方向に揺動して、土砂を払い崩す。

図１に示す状態は、掘り取り作業状態の姿勢を示したもので、本例の場合、掘り取り体３は地下１．２ｍくらいの深さに位置する。トラクタによって掘り取り機を移動等させる場合は、油圧シリンダ１を縮ませることによって、回動軸１ｃを中心に機枠１が図１の状態から反時計方向に回動する。これによって、機枠１に固定された掘削部２下方部と掘り取り体３は回動して上昇する。さらに、トラクタの昇降リンクである３点リンク機構を上昇させると、掘削部２の下方部及び掘り取り体が地上より上に位置してトラクタ等によって移動させることができる。

図９において本発明の掘り取り体３のベルトコンベア３ａの駆動部を説明する。掘り取り体３の左右のコンベア側板３ｆの中央部には油圧モータ３ｅが設けられてベルトコンベア３ａを駆動する。ベルトコンベア３ａの後端部に位置するベルトコンベア３ａを駆動する駆動ローラ３ｂが左右に２個設けられ、その中間部にギヤケースが前記油圧モータ３ｅを取付け設けられていて、油圧モータ３ｅが駆動されるとベルトコンベア３ａが駆動する。

機枠１中央部にはトラクタからの動力が入力される入力ギヤケース５ｂが設けられている。入力ギヤケース５ｂ前方には入力軸５ｃが前方に向け突設されていて、トラクタのＰＴＯ軸（図示せず）と入力軸５ｃをユニバーサルジョイント等で連結してトラクタからの動力が入力される。入力ギヤケース５ｂには、入力軸５ｃと直交する方向の左右に出力軸が突設されていて、駆動スプロケット２ｂがそれぞれ固着されている。駆動スプロケット２ｂには、掘削部２の掘削チェーン２０が巻架されていて、入力軸５ｃに入力された動力によって掘削チェーン２０が駆動される。また、入力ギヤケース５ｂの上部には、油圧ポンプ５ａが設けられ、入力軸５ｃに固着したスプロケットと油圧ポンプ５ａの入力軸に固着したスプロケットとにローラーチェーンが巻架され油圧ポンプ５ａが駆動される。油圧ポンプ５ａで発生した油圧は、配管を通じて掘り取り体３の油圧モータ３ｅに送られ油圧モータ３ｅを駆動する。油圧モータ３ｅが駆動されると、掘り取り体３のベルトコンベア３ａの駆動ローラ３ｂが回転してベルトコンベア３ａが作動する。入力ギヤケース５ｂの後方には土崩し手段８を駆動する出力部が設けられ、土崩し手段８を駆動する。機枠１を回動させる油圧シリンダ１ｄはトラクタ側にバルブを設けトラクタ側の油圧によって作動させる。

本発明の実施例の長いも等の根菜掘り取り機によって掘り取り作業を行う方法を説明する。機枠１の前方左右に設けたロアリンクピン１ｆをトラクタの３点リンク機構のロアリンクに連結し、機枠１前方上方部に設けたマストフレーム１ａの前方側に位置するトップリンクピン１ｅをトラクタの３点リンク機構のトップリンクに連結して掘り取り機をトラクタに装着する。トラクタのＰＴＯ軸と入力ギヤケース５ｂの入力軸５ｃにユニバーサルジョイント等の動力伝達軸を連結してトラクタからの動力を入力できる状態にする。

掘り取りする長いも等の根菜Ａが植えられている畝をトラクタを跨がせた状態に位置させ、すなわち、掘削部２の左右の掘削チェーン２０の中央部に根菜が位置するように位置させて、掘削部２及び掘り取り体３のベルトコンベア３ａを駆動させる。そして、トラクタ側に設けたバルブを操作して油圧シリンダ１ｄを伸ばしていくと、機枠１が図１に示す状態の時計方向に回動して、これに固定された掘削部２と掘り取り体３が地中に入り込んでいく。掘り取り体３の前方の刃部３ｄを所定の掘り取り根菜の下方部に位置させたら、トラクタを前進させて掘り取り作業を開始する。

トラクタが前進することにより、掘削部２によって根菜の左右側方を掘削して土壌を膨軟にしていく、そして、その後方に位置する掘り取り体３のベルトコンベア３ａの傾斜面に、左右の掘削チェーン２０の内側に位置する土壌が載せられ根菜Ａとともに後方に移動する。移動することにより根菜と土壌はベルトコンベア３ａの傾斜面に沿って上方に浮き上げられる。浮き上がった土壌が掘り取り体３後端の揺動板４部に移動すると、揺動板４下方部と掘り取り体３下方部の空間部に根菜周辺の土壌の一部が流れ込み、振動により土壌が崩れ根菜の上方の先端部が圃場面から露出する。露出した根菜の先端部を補助作業者が把持して抜き取ることによって掘り取りができる。揺動板４の後端部を通過した土壌は急激に下方に流れ落ちることがなく、補助作業者は確実に根菜Ａを把持して収穫が行える。

本例の場合、掘り取り体３の前方に掘削部２を設けているが、必ずしも掘削部２を設けた掘り取り機でなくても本発明は実施できる。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて長いも等の根菜を掘り取るための掘り取り機に適用できる。

１ 機枠
１ａ マストフレーム
１ｂ ブラケット
１ｃ 回動軸
１ｄ 油圧シリンダ
１ｅ トップリンクピン
１ｆ ロアリンクピン
１ｇ ビーム
２ 掘削部
２０ 掘削チェーン
２ａ ブーム
２ｂ 駆動スプロケット
２ｃ テンションスプロケット
２ｄ アイドラスプロケット
２ｅ ローラーチェーン
２ｆ 掘削刃
３ 掘り取り体
３ａ ベルトコンベア
３ｂ 駆動ローラ
３ｄ 刃部
３ｅ 油圧モータ
３ｆ コンベア側板
４ 揺動板
４ａ 揺動中心軸
４ｂ 揺動カム
４ｃ カバー
４ｄ 切欠き部
４ｅ モータ
４ｆ 揺動板保持ブラケット
４ｇ 揺動ボス
４ｈ ガイド枠
５ａ 油圧ポンプ
５ｂ 入力ギヤケース
５ｃ 入力軸
７ 掘削部カバー
７ａ サイドガード
７ｂ リヤガード
８ 土崩し手段

Claims (3)

1. 傾斜面を有する掘り取り体を長いも等の根菜の下方部に通過させて長いも等の根菜を浮き上がらせて掘り上げる長いも等の根菜掘り取り機であって、
   前記掘り取り体は、前部に備えられた後ろ上がり傾斜の刃部と、該刃部後端部から後方側に延びて上面は前方から後方に至るに従って上昇する傾斜面を有する掘り取り体本体と、
   該掘り取り体本体後端部に、進行方向と直交する左右方向の上下に揺動する揺動板を設けたことを特徴とした長いも等の根菜掘り取り機。
2. 揺動板は、平面視後端縁略左右方向中央部が、後方に向かって開口する切欠き部を有することを特徴とした請求項１記載の長いも等の根菜掘り取り機。
3. 揺動板の左右端部の上下揺動角は変更可能であることを特徴とした請求項１又は請求項２の何れかに記載の長いも等の根菜掘り取り機。

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