(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
走行装置上に、上下高さ調節可能に設けられて鱗茎野菜を引き抜き後上方へ搬送する引抜搬送装置と、該引抜搬送装置の前部に設けられて分草するデバイダと、該デバイダの後部に設けられて葉部を引き上げる引き起こし装置と、引き起こし装置下方に配置される掘り起し装置と、引抜搬送装置の後部下方に配置されて茎葉部を切断する茎葉切断装置と、鱗茎野菜の肩部を揃える肩揃え装置と、茎葉切断装置の下方に配置されて根を切除する根切断装置とを備える自走式鱗茎野菜収穫機において、前記引き起こし装置や引抜搬送装置や茎葉切断装置を支持する上部フレームの後部に搬送伝動ケースを横設し、該搬送伝動ケースの上面から上方に駆動軸を突出し、該駆動軸の上端と引抜搬送装置の後端に設ける搬送駆動軸とを、ユニバーサルジョイントで連結して動力を伝達する構成とし、
前記搬送伝動ケースに設ける駆動軸は、前記茎葉切断装置および肩揃え装置の駆動軸と兼用するとともに、該駆動軸の上方に前記搬送駆動軸が配置され、前記駆動軸に連結するユニバーサルジョイントと、搬送駆動軸に連結されるユニバーサルジョイントと、上下のユニバーサルジョイントの間に配置される伝動軸が上下方向に配置されることを特徴とする鱗茎野菜収穫機。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1から
図5において、鱗茎野菜をニンニクとしたニンニク収穫機1の全体構成から説明する。ニンニク収穫機1は畝上に植えられた複数条のニンニクを収穫するものである。本実施形態では4条に植えられたニンニク10を収穫するニンニク収穫機1について説明する。なお、F方向を前方と規定して説明する。
【0011】
ニンニク収穫機1は、左右のクローラ2・2を備えるクローラ式走行装置上に機体フレーム3を設けてシャーシとし、左右のクローラ2・2は畝を跨いで走行し、植付条の両側の畝間に左右のクローラ2・2が位置するようにして走行しながら収穫する。但し、左右のクローラ2・2の間隔を狭めて、平畝上を走行するようにし、植付条を踏みつけて走行する構成とすることもできる。
【0012】
前記機体フレーム3上に上部フレーム8を上下回動可能に支持している。
図1、
図6に示すように、機体フレーム3の前後中途部の左右両側には支柱3a・3aが立設され、支柱3a・3aの上部に昇降中心軸80が横架され、該昇降中心軸80に上部フレーム8の後下部が上下回動自在に支持される。上部フレーム8は下支持フレーム81とその上側に取り付ける搬送フレーム82からなり、下支持フレーム81は後述するデバイダ11や押えローラ14や土落とし装置16や肩揃え装置17や根切断装置18等を取り付ける。搬送フレーム82は引き起こし装置12や引抜搬送装置15を取り付ける。
【0013】
下支持フレーム81の下部と機体フレーム3との間には電動油圧シリンダ6が介装され(
図3、
図4)、上部フレーム8を昇降中心軸80を中心に昇降可能としている。電動油圧シリンダ6を伸縮させることで引き起こし装置12や掘り起し装置13や引抜搬送装置15の高さを変更可能としている。また、昇降駆動装置を電動油圧シリンダ6とすることで、伸縮長を電気的に容易に制御できるようにしている。
機体フレーム3の左側部上にエンジン4が載置され、機体フレーム3の左後部に操縦支持フレーム3bが立設され、操縦支持フレーム3b上に主クラッチレバーや操向レバー等を備える操縦部5が配置される。つまり、操縦部5の前方にエンジン4が配置される。エンジン4からの動力は左右のクローラ2・2の間に配置したミッションケース7や後述する引き起こし装置12や引抜搬送装置15や根切断装置18や茎葉切断装置20等に動力を伝達して駆動できるようにしている。
【0014】
前記搬送フレーム82は、引抜搬送装置15を支持するものであり、
図6に示すように、搬送手段となる搬送ベルト27を支持する駆動プーリ24と従動プーリ25とガイドプーリ26を取り付ける取付フレーム82aと、取付フレーム82aを支持する支持フレーム82bと、取付フレーム82aと支持フレーム82bを連結する連結ステー82cと、支持フレーム82b・82b・・・を連結する補強フレーム82dと連結パイプ82eからなる。
【0015】
前記取付フレーム82aは1条に対して左右一対備え、4条収穫するため4対有し、前後方向に配置される。支持フレーム82bは植付条の両側、つまり、左右一対の取付フレーム82a・82aの両側に前後方向に配置される。取付フレーム82aと支持フレーム82bは左右平行に配置され、連結ステー82c・82c・・・が前後適宜間隔をあけて左右方向に配置されて取付フレーム82aと支持フレーム82bを連結固定している。支持フレーム82bは前記下支持フレーム81の上部に固定される。前記補強フレーム82dは側面視三角形状に構成されて支持フレーム82b上に前後一対立設され、左右の各支持フレーム82b・82b・・・上の補強フレーム82d・82d・・・同士は連結パイプ82eで連結されている。つまり、左右に配置した複数の補強フレーム82d・82d・・・は連結パイプ82eで連結され、前後一対配置される。
【0016】
前記搬送フレーム82の支持フレーム82bの前端にはデバイダ11が設けられ、該デバイダ11の後部に引き起こし装置12が配置される。デバイダ11は植付条と植付条の間を通過させて絡まったり寝たりしたニンニク10の茎葉部10bを分草するものである。引き起こし装置12は分草後の茎葉部10bを引き上げるもので、タインを縦回しにして分草した茎を上方に持ち上げるようにしている。引き起こし装置12は植付条の両側に配置されるため、5つ平行に配置される。引き起こし装置12の引き起こしケース12aは下部が支持フレーム82bの前端に固定され、上後部が前記連結パイプ82eに固定される。
【0017】
引き起こし装置12の後下方には掘り起し装置13が配置される。掘り起し装置13は正面視略U字状の掘り起し刃13aと掘り起し刃13aを揺動自在に支持する支持体13bと駆動部13c等からなる。支持体13bは搬送フレーム82前部の左右両側に配置され、掘り起し刃13aの左右両側上部を前後揺動自在に支持する。なお、掘り起し刃13aの上部はピンにより前後揺動自在に支持され、掘り起し刃13aの側面には支持孔が上下方向に所定間隔をあけて複数設けられ、ピンの取付位置を変更することで掘り起し深さを調節可能としている。掘り起し刃13aは本実施形態では4条分掘り起こせる幅としている。掘り起し刃13aの上部には駆動部13cが連結され、前後揺動駆動可能としている。そして、掘り起し刃13aを畝の土内に差し込んでニンニク10の球部10aよりも下方に位置させ、掘り起し刃13aを前後揺動させながら前進することで、畝を崩して土壌を柔らかくし、ニンニク10を容易に引き抜けるようにしている。
【0018】
掘り起し装置13の後上部で引抜搬送装置15の前下方には押えローラ14が配置されている。押えローラ14はニンニク10の植付条の両側に配置され、本実施形態では5個配置される。押えローラ14はアームの一端(下端)に回動自在に支持され、アームの他端(上端)は搬送フレーム8の前下部に回動自在に支持され、アームは下方へ回動するようにバネ等で付勢されている。こうして、引抜搬送装置15によりニンニク10を引き抜き上げるときに、押えローラ14により畝を覆うマルチフィルムを下方に押さえ付けて、マルチフィルムが一緒に持ち上げられないようにしている。このような構成とすることによって、マルチフィルムの両側から掘り起し刃13aを畝内に挿入し、マルチフィルムを切り裂くことなく押え付けてニンニク10のみ持ち上げられて引き抜かれて、後上方へ搬送されるのである。
【0019】
引抜搬送装置15は、前低後高に傾斜して設けられ、ニンニク10の茎葉部10bを挟持して上後方へ搬送しながらニンニク10を抜き上げて、後方へ搬送するものである。引抜搬送装置15は搬送フレーム82上に取り付けられる。搬送手段となる駆動プーリ24・24・・・と従動プーリ25・25・・・とガイドプーリ26・26・・・は前記取付フレーム82a・82a・・・の下側に取り付けられる。搬送手段は4条分4組配置され、1組は左右対称に配置されるため、一つの取付フレーム82aに取り付けられる引抜搬送装置15について説明する。
【0020】
前記取付フレーム82aの後端には駆動プーリ24を固定する搬送駆動軸56が下方に突出して回転自在支持される。取付フレーム82aの前端には従動プーリ25を回転自在に支持する従動軸57(
図4)が下方に突出して固定される。駆動プーリ24と従動プーリ25との間には適宜間隔をあけて複数のガイドプーリ26・26・・・が回転自在に支持されるガイドプーリ軸58・58・・・が下方に突出して固定される。駆動プーリ24と従動プーリ25とガイドプーリ26に搬送ベルト27が巻回される。こうして、左右の搬送ベルト27・27の間にニンニク10の茎葉部10bが挟持されて、引抜搬送装置15の前部でニンニク10を引き抜いて、後方へ搬送する。そして、駆動プーリ24と従動プーリ25とガイドプーリ26を支持する軸(搬送駆動軸56、従動軸57、ガイドプーリ軸58)が取付フレーム82aから下方へ突出して設けるため、搬送ベルト27を後述する肩揃え装置17にできるだけ近づけて配置でき、できるだけニンニク10の肩近くから茎葉部10bを上方へ引っ張り姿勢を整えることができ、ガイドプーリ26が邪魔にならないようにしている。
【0021】
図1、
図3、
図7に示すように、前記押えローラ14よりも後方で引抜搬送装置15の前下方には土落とし装置16が配置される。土落とし装置16は下支持フレーム81に回転自在に支持した回転軸16aと、棒状体を放射状に突設した弾性体16b・16b・・・とにより構成される。弾性体16bは本実施形態では120度間隔をあけて棒状体を3本突設した構造としているが限定するものではなく、4本以上設けてもよく、また、ブラシ等で構成することも可能である。さらに、回転軸16aの一端には駆動プーリ16cが固設され、ベルト駆動可能としている。そして、土落とし装置16は、本実施形態では前後2組配置され、互いに反対方向に回転するように駆動される。こうして、回転軸16aを回転させることで、搬送されるニンニク10の根部に弾性体16bを下方から当接されて、ニンニク10を傷つけることなく、根に付着した土を搬送時に落とすことができるのである。そして、前後の土落とし装置16・16により前方向からと後方向から弾性体16bを当接させるので、根に絡みついた土をきれいに落とすことができるのである。
【0022】
前記引抜搬送装置15の後部下方には4組の肩揃え装置17が前後略水平方向に配設され、下支持フレーム81に支持される。各組の肩揃え装置17は同じ構成であるため、1条の肩揃え装置17について説明する。
図7、
図8、
図9に示すように、肩揃え装置17は左右一対のベルト47・47が肩揃え駆動プーリ43と従動プーリ46の間に巻回され、左右一対のベルト47・47の間を前記引抜搬送装置15と同期させて駆動することにより、ニンニク10の茎葉部10bが引抜搬送装置15により引き上げられ、ニンニク10の球部10aと茎葉部10bの境界部分を肩部として、その肩部が肩揃え装置17のベルト47・47で止められて肩部が揃えられるのである。
【0023】
肩揃え装置17の前後中途部の下方には根切断装置18が配置される。根切断装置18はバリカン式往復刃が左右方向に配置される。根切断装置18は4条分のニンニク10の根を一度に切断できるように左右方向の長さを引抜搬送装置15の左右幅に合わせた長さとしている。
【0024】
前記肩揃え装置17の後部上には整茎装置19が配置され、更に整茎装置19の後部上に茎葉切断装置20が配置される。整茎装置19は星型に形成された左右一対の保持板19a・19aからなり、保持板19a・19aはゴム等の弾性体板で構成され、左右の保持板19a・19aは互いに当接して回転自在に支持されている。保持板19a・19aの上下方向の高さ(厚さ)はニンニクの茎を残すための長さに一致させている。
茎葉切断装置20は左右一対の円板状の切断刃52・52からなり、整茎装置19の後部上に配置される。茎葉切断装置20の切断刃52・52は水平に配置されて保持板19a・19aの上面に近接して配置される。
こうして、肩揃え装置17を通過したニンニク10は、球部10aから上方の茎葉部10bが整茎装置19により略上下方向を向くように保持されながら後方へ搬送されて、茎葉部10bが略同じ長さで残るように茎葉切断装置20により切断される。なお、茎葉切断装置20により切断された後に球部10aに残す茎葉部10bの長さは、ベルト47の下端から茎葉切断装置20の切断刃52までの距離により決まり、肩揃え駆動軸42上に固定される後述する切断刃駆動スプロケット44の上下に外嵌されるカラーを交換することにより数段階に変更可能としている。但し、この変更構成は限定するものではなく、肩揃え駆動軸42に複数のピン孔を開口して、ピンの差し替えにより変更することもできる。
【0025】
また更に、前記肩揃え装置17の後上方、引抜搬送装置15の後部下方には、補助茎葉搬送装置110を設けて、切断後の茎葉部10bを確実に挟持して、後述する排葉コンベア23へ搬送するように構成することも可能である。補助茎葉搬送装置110は
図10、
図11に示すように、茎葉切断装置20の前上方(根切断装置18の上方)から肩揃え装置17の後上方で排葉コンベア23の上方まで、肩揃え装置17と平行で搬送経路を合わせて配置される。補助茎葉搬送装置110は4条に対応して4組配置されるため、1条の補助茎葉搬送装置110に付いて説明する。
【0026】
補助茎葉搬送装置110は、左右一対の補助茎葉搬送フレーム111・111の後部に設けられる左右一対の駆動プーリ112・112と、左右一対の補助茎葉搬送フレーム111・111の前部に設けられる左右一対の従動プーリ113・113と、左右一対の駆動プーリ112・112と左右一対の従動プーリ113・13との間に巻回される左右一対の挟持ベルト114・114と、前記肩揃え駆動軸42・42上に固定される伝動プーリ115・115と、伝動プーリ115・115と駆動プーリ112・112との間に巻回される伝動ベルト116・116等からなる。
【0027】
前記駆動プーリ112は二連プーリで構成され、挟持ベルト114と伝動ベルト116を巻回できるようにしている。伝動プーリ115は駆動プーリ112と従動プーリ113の間に配置され、補助茎葉搬送装置110の後部は肩揃え装置17の後部よりも後方に延設される。前記補助茎葉搬送フレーム111・111の後部下面から下方に取付フレーム117・117が垂設され、該取付フレーム117・117の下端は前記搬送伝動ケース40に固定される。こうして、補助茎葉搬送装置110は搬送伝動ケース40に支持される。
【0028】
このような構成において、肩揃え駆動軸42に伝達された動力が、伝動プーリ115、伝動ベルト116を介して駆動プーリ112に伝えられ、該駆動プーリ112から挟持ベルト114を回転駆動できるようにしている。こうして、左右の挟持ベルト114・114が互いに逆方向に回転され、引抜搬送装置15及び肩揃え装置17と同期して回転されることで、引抜搬送装置15により搬送されてきたニンニク10は、その茎葉部10bが肩揃え装置17と補助茎葉搬送装置110により挟持されて、後方へ搬送され、肩を揃えられた後、根部が切断され、球部10aの上部の茎葉部10bが整茎装置19により整えられて切断されるときに、引抜搬送装置15よりも低い位置の補助茎葉搬送装置110と肩揃え装置17との上下で挟持されているので、茎葉部10bが抜けることなく確実に安定して搬送されながら切断することができる。そして、排葉コンベア23にも確実に載せることができる。
【0029】
前記肩揃え装置17の後端下方に、受止め解放可能に受樋21が配置され(
図4)、その下方にコンテナ台22が配置される。コンテナ台22上に4条分のコンテナ9・9・・・を左右に載置して、前記肩揃え装置17の後端から落下するニンニク10を収納できるようにしている。受樋21は通常解放状態として、コンテナ9が満杯となると、受樋21を受止め位置とし、前記肩揃え装置17から落下するニンニク10を一時受け止め、コンテナ9を交換する間受樋21で受けておく、交換後は解放して交換したコンテナ9にニンニク10を収納できるようにしている。
【0030】
また、前記肩揃え装置17の上後方であって引抜搬送装置15の後端下方には切断後の葉を側方へ排出する排葉コンベア23が配置される。排葉コンベア23はベルトコンベアからなり、左右方向で操縦部5と反対側の右側に排出するように構成している。
そして、引抜搬送装置15の右側方に空のコンテナを載置しておく予備コンテナ台30が上方へ折り畳み収納可能に配置されている。
【0031】
次に、駆動構成について、
図1、
図2、
図3、
図7より説明する。
前記エンジン4の出力軸には出力プーリ87が固設され、該出力プーリ87からベルトを介してその後方に配置された走行駆動プーリ90に動力が伝達される。走行駆動プーリ90は走行駆動軸91に固設され、該走行駆動軸91からプーリやベルト等を介してミッションケース7に動力が伝達されるようにしている。
【0032】
また、前記走行駆動軸91上には伝動プーリが固設され、ベルトを介してその上方に設けた作業駆動プーリ92に動力が伝達される。作業駆動プーリ92は前記昇降中心軸80上に固設され、該昇降中心軸80の右側に伝動プーリ93とアーム89が固設され、該アーム89の回動によるクランク運動を根切断装置18に伝えて往復刃を駆動する。前記伝動プーリ93からはベルト94を介して前記土落とし装置16の駆動プーリ16c・16cと伝動プーリ88に動力を伝達して土落とし装置16を駆動する。更に、伝動プーリ88からベルト・プーリを介して掘り起し駆動軸95に動力を伝達し掘り起し装置13を駆動する。掘り起し駆動軸95の左側端に固設したプーリよりベルトを介して引き起こし装置12の引き起こし駆動軸96に動力を伝達して引き起こし装置12を駆動する。
【0033】
また、前記昇降中心軸80の左側に伝動プーリが固設され、該伝動プーリよりベルト、プーリを介して搬送伝動ケース40の入力軸41に動力が伝達される。該搬送伝動ケース40より肩揃え装置17と整茎装置19と茎葉切断装置20と引抜搬送装置15が駆動されるとともに、該入力軸41上には伝動プーリ97が固設され、該伝動プーリ97よりベルト、プーリを介して後方の排葉コンベア23の入力軸98に動力が伝達され、排葉コンベア23を駆動するようにしている。
【0034】
前記搬送伝動ケース40は、前記引き起こし装置12や引抜搬送装置15や茎葉切断装置20等を支持する上部フレーム8の後部、詳しくは、下支持フレーム81の後部に左右方向に横設される。
図7、
図8、
図9に示すように、搬送伝動ケース40は内部の入力軸41上に左右一対4組、合計8個のベベルギヤを固設し、該ベベルギヤに歯合するベベルギヤを固設する肩揃え駆動軸42・42・・・が搬送伝動ケース40の上面から上方に突出されている。肩揃え駆動軸42には肩揃え駆動プーリ43と切断刃駆動スプロケット44が固設され、肩揃え駆動プーリ43からベルト47を介して肩揃え装置17と整茎装置19を駆動し、切断刃駆動スプロケット44よりチェーンを介して茎葉切断装置20を駆動する。
【0035】
更に、
図2、
図4、
図7に示すように、前記肩揃え駆動軸42の上端には下ユニバーサルジョイント54を介して伝動軸55が連結され、該伝動軸55の上端に上ユニバーサルジョイント59を介して引抜搬送装置15の後端に配置した搬送駆動軸56に動力を伝達し、引抜搬送装置15を駆動可能に構成している。
【0036】
こうして、下ユニバーサルジョイント54と伝動軸55と上ユニバーサルジョイント59が上下方向に連結して配設され、引抜搬送装置15の後端下方に配設される肩揃え装置17と整茎装置19と茎葉切断装置20を駆動する肩揃え駆動軸42から動力が伝達される。従来では、搬送駆動軸56の斜め後下方延長上に搬送伝動ケース40が設けられて、後方への出っ張りをなくすことができなかったが、本実施形態のように、下ユニバーサルジョイント54と伝動軸55と上ユニバーサルジョイント59で肩揃え駆動軸42と搬送駆動軸56との間を連結することで、後方への出っ張りをなくすことができ、前後方向の長さを短くすることができるようになったのである。更に、肩揃え装置17と整茎装置19と茎葉切断装置20も前方に寄せて配置することも可能となり、後部空間に排葉コンベア23を配設できるようになったのである。
【0037】
また、下ユニバーサルジョイント54と伝動軸55と上ユニバーサルジョイント59を用いることで、
図4に示すように、肩揃え駆動軸42と搬送駆動軸56との左右方向の軸間距離がズレていても動力伝達が可能となる。つまり、肩揃え駆動軸42に固設される肩揃え駆動プーリ43と搬送駆動軸56に固設される駆動プーリ24の直径が異なっていても歯車機構やベルト・プーリ等を用いることなく、前後左右に幅が広がることなく、簡単な構成で連動連結できるようになるのである。
【0038】
以上のように、走行装置上に、上下高さ調節可能に設けられて鱗茎野菜となるニンニク10を引き抜き後上方へ搬送する引抜搬送装置15と、該引抜搬送装置15の前部に設けられて分草するデバイダ11と、該デバイダ11の後部に設けられて茎葉部10bを引き上げる引き起こし装置12と、引き起こし装置12下方に配置される掘り起し装置13と、引抜搬送装置15の後部下方に配置されて茎葉部10bを切断する茎葉切断装置20と、ニンニク10の肩部を揃える肩揃え装置17と、茎葉切断装置20の下方に配置されて根を切除する根切断装置18とを備える自走式鱗茎野菜収穫機1において、前記引き起こし装置12や引抜搬送装置15や茎葉切断装置20等を支持する上部フレーム8の後部に搬送伝動ケース40を横設し、該搬送伝動ケース40の上面から上方に駆動軸となる肩揃え駆動軸42を突出し、該肩揃え駆動軸42の上端と引抜搬送装置15の後端に設ける搬送駆動軸56とを、ユニバーサルジョイント54・59で連結して動力を伝達する構成としたので、引抜搬送装置15の後端から後方に動力伝達機構が出っ張ることがなく、機体の全長を短くすることができる。また、引抜搬送装置15の下方の空間に茎葉切断装置20および肩揃え装置17を収めることが可能となり、コンパクトな構成とすることができるのである。
【0039】
また、前記搬送伝動ケース40に設ける肩揃え駆動軸42は、前記茎葉切断装置20および肩揃え装置17の駆動軸と兼用するとともに、該肩揃え駆動軸42の上方に前記搬送駆動軸56が配置され、前記肩揃え駆動軸42に連結する下ユニバーサルジョイント54と、搬送駆動軸56に連結される上ユニバーサルジョイント59と、上下のユニバーサルジョイント54・59の間に配置される伝動軸55が上下方向に配置されるので、後方に動力伝達機構が出っ張ることがなく、肩揃え装置17と整茎装置19と茎葉切断装置20と引抜搬送装置15の後端を揃えて配置できるようになり、コンパクトな構成とすることができる。