特開 2023-143270 根菜収穫機及び根菜投入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023143270

(43)【公開日】2023-10-06

(54)【発明の名称】根菜収穫機及び根菜投入装置

(51)【国際特許分類】

   A01D 13/00 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

A01D13/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022050556

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】593031090

【氏名又は名称】株式会社佐々木エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100142217

【弁理士】

【氏名又は名称】小笠原 宜紀

(74)【代理人】

【識別番号】100119367

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 理

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 岳史

【テーマコード（参考）】

2B072

【Ｆターム（参考）】

2B072AA01

2B072AA05

2B072AA06

2B072AA10

2B072CA03

2B072CA11

2B072CB07

(57)【要約】

【課題】根菜の掘取り及び根菜塊の搬入口への投入作業を省力化でき、地中に根菜がある場所を狙って効率的に根菜を掘取ることができ、台車に搭載する動力源を比較的容量が小さいものにすることができ、構造が簡素でしかも操作が容易な根菜収穫機を提供する。
【解決手段】台車２と、根菜と土とを含む根菜塊Ｃを搬入するための搬入口３１を台車の台枠２１の前縁寄りに有し、搬入口３１に投入された根菜塊Ｃを処理する、台車２上に設置した根菜処理装置３と、地中にある根菜Ｒの下側に掘取爪５を差込んで該掘取爪５を持つ掘取部６を真上に上昇させることで、掘取爪５で保持した根菜塊Ｃを形成し、根菜塊Ｃと一緒に掘取部６を所要高さまで真上に更に上昇させて根菜塊Ｃを掘取爪５から解放し、落下中の根菜塊Ｃを、掘取部６の昇降時に昇降路Ｐから退避可能なシューター８で受取って搬入口３１へ導き入れる、台枠２１の前縁に配設した根菜投入装置４とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車と、
根菜と土とを含む根菜塊を搬入するための搬入口を前記台車の台枠の前縁寄りに有し、前記搬入口に投入された前記根菜塊を処理する、前記台車上に設置した根菜処理装置と、
地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで更に真上に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができる、前記台枠の前縁に配設した根菜投入装置と、
を備えることを特徴とする根菜収穫機。

【請求項2】

台車と、
根菜と土とを含む根菜塊を搬入するための搬入口を前記台車の台枠の前縁寄りに有し、前記搬入口に投入された前記根菜塊を収容する、前記台車上に設置した収容部と、
地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで更に真上に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができる、前記台枠の前縁に配設した根菜投入装置と、
を備えることを特徴とする根菜収穫機。

【請求項3】

台車上に設置した、根菜と土を含む根菜塊を処理する根菜処理装置が、又は前記根菜塊を収容する収容部が、前記台車の台枠の前縁寄りに有する搬入口に前記根菜塊を投入する根菜投入装置であって、
前記台車の台枠の前縁に配置されるよう前記台枠に装着することができ、
前記台枠の前縁に装着したとき、
地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで真上に更に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項4】

請求項３に記載の根菜投入装置であって、
前記掘取爪を地中の根菜の下側へ進退可能に持つ掘取部と、
前記掘取部を昇降させて、前記掘取爪の地中への差込み時の前記掘取部の高さが所要高さとなる掘取開始位置と該掘取開始位置の真上の所要高さにある根菜塊解放位置とにつけることができる昇降部と、
前記シューターの姿勢を、前記掘取部の昇降路からの退避姿勢と前記落下中の根菜塊を受取って前記搬入口へ導き入れる案内姿勢とに切替え可能に前記シューターを支持するシューター支持部と、
を備えることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項5】

請求項４に記載の根菜投入装置であって、
前記シューターは、
前記台車の左右方向に伸長した傾動中心軸線を中心に傾動可能であり、
当該シューターの幅及び長さより厚みを小さくして扁平状に形成してあり、かつ当該シューターの幅方向が前記傾動中心軸線に平行であり、
前記退避姿勢をとったとき、当該シューターの長さ方向が上下方向になり、
前記案内姿勢をとったとき、前記退避姿勢から前記傾動中心軸線を中心に一定角度だけ回転することで、当該シューターの長さ方向の一端が前記根菜塊を受取り可能に前記掘取部の昇降路内に進出すると共に、他の一端が前記搬入口に至るよう進出し、かつ前記受取った根菜塊が前記昇降路から前記搬入口へ滑り落ちることができるよう傾いていることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項6】

請求項４又は請求項５に記載の根菜投入装置であって、
前記シューター支持部は、
前記昇降路と前記搬入口との間に配置され、前記台車の左右方向の軸線方向に伸びた支持軸と、
前記支持軸の両端部を回動自在に保持する一対の軸受と、
前記シューター駆動部は、前記支持軸を回動駆動する回動駆動部とを備え、
前記シューターは、前記支持軸に固着していることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項7】

請求項４又は請求項５に記載の根菜投入装置であって、
前記掘取爪は、当該掘取爪の幅方向に互いに平行に並ぶ、所定の曲率半径で湾曲した複数の棒材の各一端を、当該掘取爪の幅方向に伸びた基部部材に固定して構成された一対のフォークからなり、
前記掘取部は、夫々一端を、昇降枠の下部に設けた支点軸に回動可能に装着し、他の一端で前記基部部材の両端を、前記一対のフォークの先端が互いに対向し、かつ前記支点軸と同心であって前記曲率半径と同じ半径の円に前記棒材が沿うよう固く保持した前記フォーク毎の一対の開閉腕と、前記一対のフォークの先端が開閉するよう前記フォーク毎の一対の開閉腕を揺動駆動する、前記昇降枠に設けた掘取爪開閉機構とを備えることを特徴する根菜投入装置。

【請求項8】

請求項７記載の根菜投入装置であって、
前記掘取爪開閉機構は、
前記支点軸と平行するよう前記支点軸の上方に配置した昇降軸と、
前記一対のフォークのうちの片方のフォークの前記基部部材の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を前記昇降軸の両端部に夫々枢着した一対の第一リンク部材と、
前記一対の掘取爪のうちのもう片方のフォークの前記基部部材の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を前記昇降軸の両端部に夫々枢着した一対の第二リンク部材と、
上下方向に進退し、かつ下端部に前記昇降軸を回転可能に装着した出力軸を有する、前記昇降枠の上部に設置した開閉用アクチュエータと、
前記昇降軸の両端に固着した鎖歯車又はピニオンと、
前記鎖歯車に噛合うよう前記昇降枠に上下方向に張設した一対のチェーン、又は前記ピニオンに噛合うよう前記昇降枠に設置した一対のラックと、
を備えることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項9】

請求項４～請求項８のいずれか一に記載の根菜投入装置であって、
前記昇降部は、
前記昇降枠を上下方向に案内するための前記昇降路沿いに上下方向に伸長した案内面を持ち、前記掘取部の昇降路の右側又は左側に配置したガイドフレームと、
前記昇降枠を昇降させる昇降駆動機構と、
を備えることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項10】

請求項９に記載の根菜投入装置であって、
前記昇降駆動機構は、
前記ガイドフレームの上部に設置した上側の滑車と、
前記ガイドフレームの下部に設置した下側の滑車と、
前記昇降枠の前記上側の滑車と前記下側の滑車の間に設けた重錘と、
一端を前記昇降枠に結合すると共に、他の一端を前記重錘に結合し、前記上側の滑車に掛けた第１のワイヤと、
一端を前記重錘に結合して前記下側定滑車に掛けた第２のワイヤと、
前記第２のワイヤを巻取る、前記ガイドフレームに設けたウインチとを備えることを特徴とする根菜投入装置。

【請求項11】

請求項１又は請求項２に記載の根菜収穫機であって、
前記根菜は里芋であり、
前記根菜塊は、少なくとも里芋の親芋と子芋と土とを含み、
前記根菜処理装置は、前記根菜塊から里芋の親芋と子芋と土とを分離するための、前記根菜投入装置へ向けて開口した搬入口を有する回転ドラムを備えることを特徴とする根菜収穫機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば里芋等の根菜を掘取って根菜処理装置で処理する根菜収穫装置、里芋等の根菜を掘取って収容部に収容する根菜収穫装置、及び、根菜を掘取り、その掘取った根菜塊を、台車上の根菜処理装置又は収容部が有する搬入口へ投入する根菜投入装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、根菜を掘取るには、里芋のように地表に出ている葉や茎が大きい場合は、予め葉や茎を除去しておく。地中の根菜を掘取ると、根菜と土とを含む根菜塊となる。掘取った根菜を選果場等へ出荷するには、根菜塊中の根菜と土とを分離する処理が必要になる。根菜の掘取り作業と根菜塊の処理作業を人手により行うのは大変な労力を要するので、この作業の省力化が図られている。

【0003】

従来、地中の根菜の掘取りながら根菜塊を処理する根菜収穫機としては、例えば特許文献１に記載されているように、台車の台枠の前部下方に設けた掘さく刃で掘取った根菜塊を移送物としてコンベヤで機体後部へ移送し、そのコンベア上の移送物をスクリューフィーダによりバケットエレベータに変向移送して、そのスクリューフィーダの送出物をエプロンによってバケットエレベータに流下させ、バケットエレベータによって上方へ持上げて前送コンベアに落下させ、前送コンベアにより、収容するタンクに供給し、搬送中に根菜塊から土砂を極力分離するようにしたものがある。

【0004】

また、地中の根菜の掘取って台車上の収容部に収容する根菜投入装置としては、特許文献２に記載されているように、左右一対のクローラを有して走行する車体に、先端に堀取爪を有して昇降可能のリフトアームを支持すると共に、この車体の前端部で該クローラの前端部上に運転席を設けたものもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６０－０５８００７号公報

【特許文献2】特開２００３－３３８２１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、特許文献１に記載の根菜収穫機では、台車の前部で掘取った根菜塊を台車の後部へ移送して上昇させ、更に前方のタンクへ移送するので、根菜の搬送距離が長くなる。そして根菜塊を搬送するコンベア、スクリューフィーダ、バケットエレベータ等は、その構造が複雑である。しかも、それらを作動させるための動力源が必要である。また掘削刃を地中に入れて台車を前進させることで掘削刃を前進させながら根菜塊を掘出すので、走行駆動力の大きい台車が必要である。そのため台車上に、出力の大きい動力源を装備しなければならない。したがって、この根菜収穫機は高価になり、その保守が面倒なものとなる。また、台車を、根菜が植えてある畝の一端に畝を跨ぐように配置し、掘削刃を地中に入れて、台車を畝の伸びた方に走行させることで根菜を掘取る。そして地中に入れた掘削刃を、畝の一端から他端まで連続的に掘削刃を走行させることが多く、例えば畝に大きい間隔で根菜が植えられている場合には、不必要に畝を掘削することになるので動力の無駄が大きくエネルギー効率が悪い。

【0007】

また、特許文献２に記載されている根菜投入装置では、掘取爪は、運転席の前方へ伸ばすことができるリフトアームの先端の真下に、昇降可能かつ上下方向の軸線の周りを回動可能に設けてあり、リフトアームは、運転席の後方の上下方向の軸線に沿って昇降可能かつ該上下方向の軸線のまわりに回動可能に設けてあるので、狙った位置に掘取爪を移動して掘取ることができ、無駄な掘削をしなくて済む。しかし、この根菜投入装置で掘取った根菜塊を収容部に収容するには、リフトアームを伸縮させたり、リフトアームを、運転席の後方の上下方向の軸線を中心に旋回させたり、リフトアームを昇降させたりする必要がある。そのため、台車のまわりに大きな掘取用空間を確保する必要があり、掘取った根菜塊の移送距離が長くなり、搬送時間の短縮化を図れない。

【0008】

また、掘取爪を収容部から掘取位置へ移動したり掘取位置から収容部へ移動したりするために必要なリフトアームの昇降量、伸縮長さ及び旋回角度は、所要の掘取位置に応じて異なってくるので、地中の根菜を掘取爪で掴んだ後、その堀取爪の上昇操作、リフトアームの昇降操作、伸縮操作、旋回操作を行う度に、運転者が掘取爪の現在位置や周りの状況を目視確認しながら適正に行う必要がある。そのため、この根菜投入装置を操作するのは難しく熟練を要する。

【0009】

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の第一の目的は、根菜の掘取り及び根菜塊の搬入口への投入作業を省力化でき、地中に根菜がある場所を狙って効率的に根菜を掘取ることができ、台車に搭載する動力源を比較的出力の小さいものにすることができ、構造が簡素でしかも操作が容易な根菜収穫機を提供することにある。

【0010】

また本発明の第二の目的は、本発明の根菜収穫機を構成するのに適した根菜投入装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0011】

本発明の第１の側面に係る根菜収穫機によれば、台車と、根菜と土とを含む根菜塊を搬入するための搬入口を前記台車の台枠の前縁寄りに有し、前記搬入口に投入された前記根菜塊を処理する、前記台車上に設置した根菜処理装置と、地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで更に真上に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができる、前記台枠の前縁に配設した根菜投入装置とを備えるよう構成できる。

【0012】

前記構成により、里芋を掘取って搬入口に投入するには、台車を移動させることで根菜投入装置を掘取爪と共に狙った掘取場所に移動し、地中の根菜を掘取爪で保持して真上に持上げてから開放すれば、その開放されて落下中の根菜塊が、掘取爪の上昇直後に昇降路に進出しているシューターに受取られて搬入口へ重力によって落下する。そのため、台車を所要の掘取場所に位置付けした後は、掘取爪を前後方向や左右方向に移動する必要がなくなるので、根菜塊の移送距離を短縮することができる。また、台車の移動、掘取爪の昇降、掘取爪の地中への差込み、掘取爪からの根菜塊の解放、及びシューターの姿勢を切換えるためのシューターの作動させるためには夫々動力が必要であるが、比較的軽量に形成できるシューターの傾動に必要な動力は、掘取爪の移動に必要な動力に比べて小さくすることができ、台車を移動させるための動力についても、掘削刃を地中で前進させながら掘取る場合に比べて大幅に小さくすることができるので、台車に搭載する動力源の低出力化を図ることができる。したがって、構造が簡素で根菜の掘取り及び根菜塊の搬入口への投入作業を省力化でき、地中に根菜がある場所を狙って効率的に根菜を掘取ることができ、当該根菜収穫機の占有空間や台車に搭載する動力源の容量を比較的小さいものにすることができ、しかも操作が容易である根菜収穫機を得ることができる。

【0013】

本発明の第２の側面に係る根菜収穫機によれば、台車と、根菜と土とを含む根菜塊を搬入するための搬入口を前記台車の台枠の前縁寄りに有し、前記搬入口に投入された前記根菜塊を収容する、前記台車上に設置した収容部と、地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで更に真上に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができる、前記台枠の前縁に配設した根菜投入装置とを備えるよう構成できる。

【0014】

本発明の第３の側面に係る根菜投入装置によれば、台車上に設置した、根菜と土を含む根菜塊を処理する根菜処理装置が、又は前記根菜塊を収容する収容部が、前記台車の台枠の前縁寄りに有する搬入口に前記根菜塊を投入する根菜投入装置であって、前記台車の台枠の前縁に配置されるよう前記台枠に装着することができ、前記台枠の前縁に装着したとき、地中にある前記根菜の下側に掘取爪を差込んで該掘取爪を持つ掘取部を真上に上昇させることによって前記掘取爪で保持した前記根菜塊を形成し、該根菜塊及び掘取爪と一緒に前記掘取部を所要高さまで真上に更に上昇させて前記根菜塊を前記掘取爪から解放し、落下中の前記根菜塊を、前記掘取部の昇降時に該掘取部の昇降路から退避可能なシューターで受取って前記搬入口へ導き入れることができるよう構成できる。

【0015】

本発明の第４の側面に係る根菜投入装置によれば、前記掘取爪を地中の根菜の下側へ進退可能に持つ掘取部と、前記掘取部を昇降させて、前記掘取爪の地中への差込み時の前記掘取部の高さが所要高さとなる掘取開始位置と該掘取開始位置の真上の所要高さにある根菜塊解放位置とにつけることができる昇降部と、前記シューターの姿勢を、前記掘取部の昇降路からの退避姿勢と前記落下中の根菜塊を受取って前記搬入口へ導き入れる案内姿勢とに切替え可能に前記シューターを支持するシューター支持部とを備えるよう構成できる。

【0016】

本発明の第５の側面に係る根菜投入装置によれば、前記シューターは、前記台車の左右方向に伸長した傾動中心軸線を中心に傾動可能であり、当該シューターの幅及び長さより厚みを小さくして扁平状に形成してあり、かつ当該シューターの幅方向が前記傾動中心軸線に平行であり、前記退避姿勢をとったとき、当該シューターの長さ方向が上下方向になり、前記案内姿勢をとったとき、前記退避姿勢から前記傾動中心軸線を中心に一定角度だけ回転することで、当該シューターの長さ方向の一端が前記根菜塊を受取り可能に前記掘取部の昇降路内に進出すると共に、他の一端が前記搬入口付近に至るよう進出し、かつ前記受取った根菜塊が前記昇降路から前記搬入口へ滑り落ちることができるよう傾いているよう構成できる。

【0017】

本発明の第６の側面に係る根菜投入装置によれば、前記シューター支持部は、前記昇降路と前記搬入口との間に配置され、前記台車の左右方向の軸線方向に伸びた支持軸と、前記支持軸の両端部を回動自在に保持する一対の軸受と、前記シューター駆動部は、前記支持軸を回動駆動する回動駆動部とを備え、前記シューターは、前記支持軸に固着しているよう構成できる。

【0018】

前記構成により、構造が簡素で占有空間が小さくシューターの姿勢を小さな動力で素早く変えることが可能な案内支持部を得ることができる。

【0019】

本発明の第７の側面に係る根菜投入装置によれば、前記掘取爪は、当該掘取爪の幅方向に互いに平行に並ぶ、所定の曲率半径で湾曲した複数の棒材の各一端を、当該掘取爪の幅方向に伸びた基部部材に固定して構成された一対のフォークからなり、前記掘取部は、夫々一端を、昇降枠の下部に設けた支点軸に回動可能に装着し、他の一端で前記基部部材の両端を、前記一対のフォークの先端が互いに対向し、かつ前記支点軸と同心であって前記曲率半径と同じ半径の円に前記棒材が沿うよう固く保持した前記フォーク毎の一対の開閉腕と、前記一対のフォークの先端が開閉するよう前記フォーク毎の一対の開閉腕を揺動駆動する、前記昇降枠に設けた掘取爪開閉機構とを備えるよう構成できる。

【0020】

前記構成により、掘取爪を地中に差込む際の抵抗が小さくなり、掘取爪を作動させるためのアクチュエータを出力が小さいものにすることができ、掘取部の軽量化を図ることができる。

【0021】

本発明の第８の側面に係る根菜投入装置によれば、前記掘取爪開閉機構は、前記支点軸と平行するよう前記支点軸の上方に配置した昇降軸と、前記一対のフォークのうちの片方のフォークの前記基部部材の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を前記昇降軸の両端部に夫々枢着した一対の第一リンク部材と、前記一対の掘取爪のうちのもう片方のフォークの前記基部部材の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を前記昇降軸の両端部に夫々枢着した一対の第二リンク部材と、上下方向に進退し、かつ下端部に前記昇降軸を回転可能に装着した出力軸を有する、前記昇降枠の上部に設置した開閉用アクチュエータと、前記昇降軸の両端に固着した鎖歯車又はピニオンと、前記鎖歯車に噛合うよう前記昇降枠に上下方向に張設した一対のチェーン、又は前記ピニオンに噛合うよう前記昇降枠に設置した一対のラックとを備えるよう構成できる。

【0022】

前記構成により、一つの開閉用アクチュエータの出力軸の下端で昇降軸の中央部を保持して吊下げていても昇降軸を上下に平行移動させることができるので、確実に一対のフォークを全幅均等に開閉することができ、掘取時の一対のフォークの捻れを防ぎ掘取り動作を安定させることができる。

【0023】

本発明の第９の側面に係る根菜投入装置によれば、前記昇降部は、前記昇降枠を上下方向に案内するための前記昇降路沿いに上下方向に伸長した案内面を持つ、前記掘取部の昇降路の右側又は左側に配置したガイドフレームと、前記昇降枠を昇降させる昇降駆動機構とを備えるよう構成できる。

【0024】

本発明の第１０の側面に係る根菜投入装置によれば、前記昇降駆動機構は、前記ガイドフレームの上部に設置した上側の滑車と、前記ガイドフレームの下部に設置した下側の滑車と、前記昇降枠の前記上側の滑車と前記下側の滑車の間に設けた重錘と、一端を前記昇降枠に結合すると共に、他の一端を前記重錘に結合し、前記上側の滑車に掛けた第１のワイヤと、一端を前記重錘に結合して前記下側定滑車に掛けた第２のワイヤと、前記第２のワイヤを巻取る、前記ガイドフレームに設けたウインチとを備えるよう構成できる。

【0025】

前記構成により、重錘により掘取部の重量を相殺することができるので、昇降駆動機構が掘取部を昇降させるための動力を小さくすることができる。

【0026】

本発明の第１１の側面に係る根菜収穫機によれば、前記根菜は里芋であり、前記根菜塊は、少なくとも里芋の親芋と子芋と土とを含み、前記根菜処理装置は、前記根菜塊から里芋の親芋と子芋と土とを分離するための、前記根菜投入装置へ向けて開口した搬入口を有する回転ドラムを備えるよう構成できる。

【0027】

前記構成により、掘取後の移送過程で親芋と子芋とを自動的に分離することが難しい里芋であっても、その親芋と子芋を確実に分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態に係る根菜収穫機の正面図である。

【図2】図１に示す根菜収穫機の右側面図である。

【図3】根菜投入装置のシューター支持装置の正面図である。

【図4】根菜投入装置のシューター支持装置の右側面図である。

【図5】根菜投入装置の掘取部の正面図である。

【図6】根菜投入装置の掘取部の右側面図である。

【図7】根菜投入装置の掘取部の平面図である。

【図8】根菜投入装置の昇降部の正面図である。

【図9】根菜投入装置の昇降部の左側面図である。

【図10】根菜投入装置の動作説明図である。

【図11】根菜投入装置の動作説明図である。

【図12】根菜投入装置の動作説明図である。

【図13】根菜投入装置の動作説明図である。

【図14】根菜投入装置の動作説明図である。

【図15】根菜投入装置の動作説明図である。

【図16】根菜投入装置の動作説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための根菜収穫機及び根菜投入装置を例示するものであって、本発明はそれらを以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

【0030】

図１及び図２に示すように、根菜収穫機１は、台車２と、台車２上に設置した根菜処理装置３と、台車２の台枠２１の前縁に配設した根菜投入装置４とを備えている。

【0031】

台車２は、台枠２１と、台枠２１を移動可能に支えるための前輪２２及び後輪２３と、正逆両方向に駆動可能なモータ２４と、モータ２４の動力を後輪２３に伝達するする減速機２５及び伝動装置２６とを備えており、前輪２２は自由に方向の変わるキャスタとなっている。台車２は、モータ２４を起動して後輪２３を駆動することで、必要な方向に前進後退することができる。更に、台車２は、台枠２１に固設した、根菜投入装置４を装着するためのフレーム１０を有している。

【0032】

根菜処理装置３は、根菜Ｒと土Ｓとを含む根菜塊Ｃを搬入するための搬入口３１を、台車２の台枠２１の前縁寄りに有し、搬入口３１に搬入された根菜塊Ｃの所定の処理を行うためのものである。この実施形態では、根菜Ｒは里芋であり、根菜塊Ｃは、少なくとも親芋Ｒ１と子芋Ｒ２と土Ｓとを含み、根菜処理装置３は、根菜塊Ｃから里芋の親芋Ｒ１と子芋Ｒ２を分離するための回転ドラム３２を備えている。

【0033】

回転ドラム３２は、基台３３上に固設したスタンド３４の上端の軸受部３５で回転自在に保持した中心支持軸３６の先端部に固着してあり、中心支持軸３６の後端部には伝動装置３７を介してモータ３８の動力を伝達可能であので、モータ３８によって回転駆動することができる。

【0034】

基台３３は、台枠２１に設けた支点軸２７を中心に揺動可能に装着してあり、傾き調節部３９により、台車２と台枠２１の後端同士の上下方向の距離を増減させることで、支点軸２７を中心とする水平姿勢に対する回転ドラム３２の回転中心軸線の傾きを調節できるようになっている。回転ドラム３２の後端には後向きに開口した放出口が設けてある。そして回転ドラム３２は、根菜塊Ｃを処理する際、モータ３８に駆動されて回転し、搬入口３１から投入された根菜塊Ｃを、親芋Ｒ１と子芋Ｒ２と土Ｓに分離し、土Ｓを、胴部外周を覆うように設けた網４０を通して篩い落とし、分離された親芋Ｒ１と子芋Ｒ２を放出口から後方へ放出することができるようになっている。なお里芋の処理は、処理後に多量の残土が生じるので畑で行うのが望ましく、この根菜収穫機１では根菜処理装置３を台車２で畑に運ぶことができるので便利である。

【0035】

根菜投入装置４は、掘取爪５を地中の根菜Ｒの下側へ進退可能に持つ掘取部６と、掘取部６を昇降させて、掘取爪５の地中への差込み時の掘取部６の高さが所要高さとなる掘取開始位置と該掘取開始位置の真上の所要高さにある根菜塊解放位置とにつけることができる昇降部７と、掘取部６が根菜塊解放位置で解放した落下中の根菜塊Ｃを掘取部６の昇降路Ｐで受取って搬入口３１へ導くためのシューター８と、掘取部６の昇降路Ｐと根菜処理装置３との間に配設した、シューター８を支持するシューター支持部９とを備えている。

【0036】

図３に示すように、シューター８は複数の棒材４１からなり、この複数の棒材４１は互いに所要の間隔をとって平行に、図３の紙面の左右方向つまり台車２の左右方向に一列に並んでいる。シューター支持部９は、台車２の左右方向に伸びた支持軸４２と、支持軸４２の両端部を回動自在に保持する一対の軸受４３と、支持軸４２を回動駆動する回動駆動部４４とを備え、棒材４１は、夫々支持軸４２に固着されている。

【0037】

図４に示すように、回動駆動部４４は、支持軸４２の一端に固着したレバー４５と、レバー４５を一定の揺動角度内で揺動させる傾動用アクチュエータ４６とからなり、傾動用アクチュエータ４６の出力軸４７の先端部はレバー４５の先端部に連結してある。傾動用アクチュエータ４６の後端部を保持するブラケット４８は、シューター用フレーム１１に固設した板部材４９にボルトで固定し、軸受４３は、シューター用フレーム１１の縦部材１１１に設けた座板１１２にボルトで固定してある。したがって、回動駆動部４４は、傾動用アクチュエータ４６でレバー４５を押し引きすることで、シューター８を、台車２の左右方向に伸びた傾動中心軸線つまり支持軸４２を中心に一定角度の範囲内で傾動させることができる。

【0038】

図３に示すシューター８及び図４に二点鎖線で示すシューター８は退避姿勢をとっており、シューター８の長さ方向が上下方向になり、掘取部６の昇降路Ｐから退避している。図４に実線で示すシューター８は案内姿勢をとっており、退避姿勢から支持軸４２を中心に一定角度だけ回転することで、そのシューター８の長さ方向の一端が根菜塊Ｃを受取り可能に昇降路内に進出すると共に他の一端が搬入口３１に至るよう進出し、かつ、その受取った根菜塊Ｃが掘取部６の昇降路Ｐから搬入口３１へ滑り落ちることができるよう傾いている。シューター８に案内姿勢をとらせるには傾動用アクチュエータ４６によってレバー４５を引上げ、退避姿勢をとらせるには傾動用アクチュエータ４６によってレバー４５を押下げる。

【0039】

図５～図７に示すように、掘取爪５は、複数の棒材５１の各一端を、基部部材５２に固定して構成された一対のフォーク５３からなる。基部部材５２は掘取爪５１の幅方向つまり図６の紙面の左右方向に伸びている。各棒材５１は所定の曲率半径で湾曲しており、掘取爪５の幅方向に互いに平行に並んでいる。

【0040】

掘取部６は、夫々一端を、昇降枠５４の下部に設けた支点軸５５に回動可能に装着し、他の一端で基部部材５２の両端を固く保持した、フォーク５３毎の一対の開閉腕５６、５７を備えている。このフォーク５３毎の一対の開閉腕５６、５７は、一対のフォーク５３の先端が互いに対向し、かつ支点軸５５と同心であって棒材５１の湾曲の曲率半径と同じ半径である仮想の円Ｃｒに棒材５１が沿うよう基部部材５２の両端を保持している。

【0041】

更に掘取部６は、一対のフォーク５３の先端が開閉するようフォーク５３毎の一対の開閉腕５６、５７を揺動駆動する、昇降枠５４に設けた掘取爪開閉機構５８を備えている。そして支点軸５５及び基部部材５２は、一対のフォーク５３が畝ＲＩの伸長方向に交差する方向に開閉するよう台車２の前後方向に伸びている。

【0042】

掘取爪開閉機構５８は、支点軸５５と平行するよう支点軸５５の上方に配置した昇降軸５９と、一対のフォーク５３のうちの片方のフォーク５３の基部部材５２の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を昇降軸５９の両端部に夫々枢着した一対の第一リンク部材６１と、もう片方のフォーク５３の基部部材５２の両端部に夫々一端を枢着すると共に、他の一端を昇降軸５９の両端部に夫々枢着した一対の第二リンク部材６２と、昇降枠５４の上部に設置した開閉用アクチュエータ６３とを備えている。昇降軸５９は軸受部６４に回転可能に装着しており、開閉用アクチュエータ６３は上下方向に進退可能な下向きの出力軸６５を有している。そして軸受部６４は出力軸６５の下端に保持されている。

【0043】

開閉用アクチュエータ６３によって昇降軸５９を引上げると、一対の第一リンク部材６１及び一対の第二リンク部材６２により基部部材５２が引上げられ、開閉腕５６が支点軸５５を中心に揺動して、図５に実線で示すように一対のフォーク５３の先端が開く。開閉用アクチュエータ６３によって昇降軸５９を押下げると、一対の第一リンク部材６１及び一対の第二リンク部材６２により基部部材５２が押下げられ、開閉腕５６が支点軸５５を中心に揺動して、図５に二点鎖線で示すように一対のフォーク５３の先端が閉じる。

【0044】

更に、掘取爪開閉機構５８は、昇降軸５９と支点軸５５との平行を保ち、一対のフォーク５３の先端が全幅にわたり均等に開閉するようにするための連動機構６６を備えている。この連動機構６６は、昇降軸５９の両端に固着した鎖歯車６７と、鎖歯車６７に噛み合うよう昇降枠５４に上下方向に張設した一対のチェーン６８とからなる。この連動機構６６は、鎖歯車６７に替えてピニオンを用い、一対のチェーンに替えて前記ピニオンに噛み合うラックを用いることができる。

【0045】

図８及び図９に示すように、昇降部７は、昇降枠５４を上下方向に案内するための、掘取部６の昇降路Ｐ沿いに上下方向に伸長した案内面７１を持つガイドフレーム７２と、昇降枠５４を昇降させる昇降駆動機構７３とを備えている。ガイドフレーム７２は、掘取部６の、台車２の前方から後方に向かって昇降路Ｐの左側に配置されている。

【0046】

ガイドフレーム７２は縦部材７４を有しており、案内面７１は、図７に示すように縦部材７４に形成された溝の対向する側面からなる。掘取部６の昇降枠５４は上下各一対の腕部７５を有しており、腕部７５の先端には縦部材７３の溝に嵌まる車輪７６が保持されている。また昇降枠５４の横部材７７には結合具７８が設けてある。

【0047】

図８に示すように、昇降駆動機構７３は、ガイドフレーム７２の上部に設置した上側の滑車７９、８０と、ガイドフレーム７２の下部に設置した下側の滑車８１と、昇降枠５４の上側の滑車８０と下側の滑車８１の間に設けた重錘８２と、一端を昇降枠５４に結合すると共に、他の一端を重錘８２に結合し、上側の滑車７９、８０に掛けた第１のワイヤ８３と、一端を重錘８２に結合して下側定滑車８１に掛けた第２のワイヤ８４と、第２のワイヤ８４を巻取る、ガイドフレーム７２に設けたウインチ８５とを備えている。

【0048】

図９に示すように、重錘８２は、掘取部６より僅かに軽い重量を有しており、一対の縦部材７４に沿って設けた棒状の案内部材８６によって上下方向に案内されるようになっている。ウインチ８５は市販の電動ウインチで、第２のワイヤ８４を巻取るドラム８８と、ドラム８８を正逆両方向に回転駆動することができる電動機８９を備えている。

【0049】

電動機８９が正転作動すると、第２のワイヤ８４がドラム８８に巻取られ、その第２のワイヤ８４が下側の滑車８０を通じて重錘８２を案内部材８６に沿って引下げる。そして第１のワイヤ８３が重錘８２と一緒に引下げられ、その第１のワイヤ８３が上側の滑車７９、８０を通じて昇降枠５４の横部材７７を上方へ引上げる。それによって昇降枠５４は、ガイドフレーム７２の案内面７１に沿って上昇する。また電動機８９が逆転作動すると、第２のワイヤ８４はドラム８８から巻戻されて引上げ力を失い、昇降枠５４は、それに働く重力によりガイドフレーム７２の案内面７１に沿って下降する。昇降枠５４の下降により第１のワイヤ８３は、その一端を下方へ引張られると共に、上側の滑車７９、８０を通じて重錘８２を案内部材８６に沿って引上げる。

【0050】

一対の縦部材７４から後方へ突出した横部材８７の後端に接合板９１が固設してあり、この接合板９１を、台車２のフレーム１０の前側の縦部材９２の前面に設けた座板９３にボルトで固定することにより、案内部７は台車２の前縁に装着されている。また図４に示すように、シューター支持部９は、シューター用フレーム１１の板部材４９を台車２のフレーム１０の前側の上下の横部材９４、９５にボルトで固定することにより、台車２の前縁に装着されている。

【0051】

この実施形態では、傾動用アクチュエータ４６、開閉用アクチュエータ６３は、夫々空圧シリンダ装置であり、それらを作動させるための圧縮空気は、台車２に搭載した、図示しない電動空気圧縮機から蓄圧器を経て供給され、その電動空気圧縮機や台車走行用のモータ３８、ウインチ８５の電動機８９には、台車２に搭載した図示しないエンジン付き発電機又は蓄電池から電力が供給されようになっている。また台車２には、図示しない操作盤が設けてあり、操作盤に設けた始動スイッチを押すと、その後は、傾動用アクチュエータ４６、開閉用アクチュエータ６３、ウインチ８５の電動機８９が自動的に作動して一連の根菜の掘取投入動作が行われるようになっている。

【0052】

次に、上述のように構成された根菜収穫機１の動作について説明する。

【0053】

根菜収穫機１により地中の根菜を収穫するには、まず、台車２を、左右の前輪２２及び左右の後輪が、地中に根菜Ｒがある畝ＲＩを跨ぐように配置する。このとき、根菜投入装置４の掘取部６は、図１０に示すように掘取開始位置で待機している。

【0054】

次いで、台車２を畝ＲＩに沿って前進させ、台車２上の根菜投入装置４の昇降部７が、地中の根菜Ｒの真上にきたとき、台車２の前進を停止する。

【0055】

次いで、根菜投入装置４を始動させる。そうすると根菜投入装置４は、掘取部６が持っている掘取爪５を、地中にある根菜Ｒの下側に差込んで、掘取部６を真上に上昇させることによって、地中の根菜Ｒを掘取って根菜塊Ｃを形成する。その後、根菜投入装置４は、根菜塊Ｃ及び掘取爪５と一緒に掘取部６を所要高さまで更に真上に上昇させて、シューター８を案内姿勢にしてから、根菜塊Ｃを掘取爪５から解放する。そして根菜投入装置４は、掘取爪５から解放されて落下中の根菜塊Ｃを、案内姿勢のシューター８で受取り、その受取った根菜塊Ｃをシューター８で根菜処理装置３の搬入口３１へ導くことによって、根菜塊Ｃを根菜処理装置３の回転ドラム３２の搬入口３１へ投入する。

【0056】

根菜処理装置３は、モータ３８により回転ドラム３２を回転させて、搬入口３１に投入された根菜塊Ｃを処理する。

【0057】

この実施形態の場合、根菜塊Ｃが搬入口３１に投入される前にモータ３８を起動してドラムを予め回転させておく。また、根菜Ｒは里芋であり、根菜塊Ｃは里芋の親芋Ｒ１と子芋Ｒ２と土Ｓとを含んでいるので、根菜処理装置３は、回転ドラム３２で根菜塊Ｃを、親芋Ｒ１と子芋Ｒ２と土Ｓに分離すると共に土Ｓを胴部の網４０で篩い落とし、分離した親芋Ｒ１と子芋Ｒ２を、その回転ドラム３２の後方の開口から放出する。

【0058】

根菜投入装置４によって根菜塊Ｃが搬入口３１に投入されると、シューター８が退避姿勢を取り、掘取部６が掘取開始位置まで下降する。その状態で、再び台車２を畝ＲＩに沿って前進させ、次の地中の根菜Ｒの真上に根菜投入装置４を位置付けて台車２の前進を停止する。

【0059】

根菜収穫機１は、地中の根菜Ｒ毎に、上述のような台車２による根菜投入装置４の地中の根菜Ｒの上方への位置付け動作、根菜投入装置４による根菜Ｒの掘取り及び根菜塊Ｃの搬入口３１への投入動作、根菜処理装置３による根菜塊Ｃの処理動作を繰返す。

【0060】

次に、上述のように構成された根菜投入装置４の動作について説明する。

【0061】

図１０～図１６は根菜投入装置４の動作説明図であり、図１０～図１６の各図面において、（Ａ）は、根菜投入装置４が、当該図で説明しようとする動作をしたときの、昇降部７、掘取部６、掘取爪５等の根菜投入装置４の主要部を示す正面図、（Ｂ）は、同じく、シューター８等の根菜投入装置４の主要部を示す右側面図である。

【0062】

図１０は、根菜投入装置４の始動時の状態を示し、掘取部６は掘取開始位置についており、シューター８は退避姿勢をとっている。この状態で根菜投入装置４を始動すると、図１１に示すように、掘取部６の開閉用アクチュエータ６３が作動して、一対のフォーク５３の先端が地中の根菜Ｒの下側に差込まれて一対のフォーク５３が閉じる。

【0063】

一対のフォーク５３が閉じると、図１２に示すように、ウインチ８５の電動機８９が作動して、掘取部６が根菜塊開放位置まで上昇する。そして電動機８９が停止して掘取部６が根菜塊解放位置で停止する。

【0064】

このとき、掘取部６と共に一対のフォーク５３が上昇し、地中の根菜塊Ｃの下側に差込んだ一対のフォーク５３が掘取部６と一緒に上昇し、一対のフォーク５３の上側の根菜Ｒと土Ｓが持上げられることで掘取られて、一対のフォーク５３で保持された根菜塊Ｃが形成される。そして、この一対のフォーク５３で保持された根菜塊Ｃは掘取部６と一緒に根菜塊解放位置まで更に上昇する。

【0065】

掘取部６が根菜塊解放位置まで上昇すると、図１３に示すように、傾動用アクチュエータ４６が作動してシューター８が案内姿勢をとる。

【0066】

シューター８が案内姿勢とると、図１４に示すように、開閉用アクチュエータ６３が作動して一対のフォーク５３の先端が開く。そうすると、根菜塊Ｃは、一対のフォーク５３から解放されて落下し、落下中の根菜塊Ｃは、シューター８により受取られ、シューター８により回転ドラム３２の搬入口３１へ導かれ、二点鎖線で示すように回転ドラム３２内へ落下する。

【0067】

根菜塊Ｃがシューター８上に落下したとき、その衝撃で根菜塊Ｃから土が剥がれて小さい塊となる。そしてシューター８は、複数の棒材４１の相互間隔を、里芋の製品となる子芋（孫芋も含む）Ｒ２が通り抜けない間隔にしているので、剥がれた土は、シューター８の棒材４１相互の隙間を通り抜けて下方に落下する。そのため、根菜処理装置３に供給される土の量を減らすことができる。

【0068】

一対のフォーク５３の先端が開いてから、根菜塊Ｃが回転ドラム３２内へ落下するまでの時間を見越した所定時間経過後に、傾動用アクチュエータ４６が作動して、図１５に示すようにシューター８が退避姿勢をとる。

【0069】

シューター８が退避姿勢をとると、ウインチ８５の電動機８９が作動して、図１６に示すように掘取部６が掘取開始位置まで下降し、電動機８９の作動が停止して、掘取部６が掘取開始位置についた状態で待機する。

【0070】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明によれば、根菜収穫機は、根菜処理装置３の代わりに、台車２上に、根菜塊を単に収容するための公知の箱又は篭若しくは袋からなる収容部を載置し、本発明の根菜投入装置で掘取った根菜塊を前記収容部の搬入口へ投入するように構成したものでもよい。また台枠の前縁は、必ずしも台枠の前側の先端とは限らない。例えば台枠から、前輪を支持する一対の腕を前方へ突出させた場合には、その一対の腕の相互間に根菜投入装置を配置することもある。また上述した根菜収穫機１は、台車２を後退させて根菜投入装置４を地中の根菜Ｒの真上に位置付けするようにして使用することもできる。また台車は履帯を装備したものでもよい。また根菜投入装置の昇降部は、台車の前方から後方に向かってみたとき掘取部の昇降路の左側になるように配置してもよい。またシューター８は、例えば矩形状の枠に網を張って、その網目から土を篩い落とせるようにしたものでもよい。また昇降駆動機構は、一端を昇降枠に結合し、定滑車と動滑車にジグザク上に掛けた線条体の他の一端を、ガイドフレームの上部に設置した結合具に結合したものでもよく、線条体としてワイヤロープ等を用いることもできる。

【符合の説明】

【0071】

１…根菜収穫機、２…台車、３…根菜処理装置、４…根菜投入装置、５…掘取爪、６…掘取部、７…昇降部、８…シューター、９…シューター支持部、１０…フレーム、１１…シューター用フレーム、２１…台枠、２２…前輪、２３…後輪、２４…モータ、２５…減速機、２６…伝動装置、２７…支点軸、３１…搬入口、３２…回転ドラム、３３…基台、３４…スタンド、３５…軸受部、３６…中心支持軸、３７…伝動装置、３８…モータ、３９…傾き調節部、４０…網、４１…棒材、４２…支持軸、４３…軸受、４４…回動駆動部、４５…レバー、４６…傾動用アクチュエータ、４７…ピストンロッド、４８…ブラケット、４９…板部材、５１…棒材、５２…基部部材、５３…フォーク、５４…昇降枠、５５…支点軸、５６…開閉腕、５７…開閉腕、５８…掘取爪開閉機構、５９…昇降軸、６１…第一リンク部材、６２…第二リンク部材、６３…開閉用アクチュエータ、６４…軸受部、６５…出力軸、６６…連動機構、６７…鎖歯車、６８…チェーン、７１…案内面、７２…ガイドフレーム、７４…縦部材、７３…昇降駆動機構、７５…腕部、７６…車輪、７７…横部材、７８…結合具、７９…上側の滑車、８０…上側の滑車、８１…下側の滑車、８２…重錘、８３…第１のワイヤ、８４…第２のワイヤ、８５…掘取開始位置変更部、８６…案内部材、８７…横部材、８８…ドラム、８９…電動機、９１…接合板、９２…縦部材、９３…座板、９４…横部材、９５…横部材、１１１…縦部材、１１２…座板、Ｃ…根菜塊、Ｐ…昇降路、Ｒ…根菜、Ｒ１…親芋、Ｒ２…子芋、ＲＩ…畝、Ｓ…土

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】