JP5111997B2 - 収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、収穫機、より詳しくは、根菜収穫機の抜き上げ移送装置における挟持移送経路の下方かつ茎径切断装置の前方に設けられる肩揃え装置の構成技術に関する。

従来、大根や人参等の根菜を収穫する収穫機は、畑作に用いる農業機械として良く知られている。例えば、自走式根菜収穫機は、クローラ式自走車体に、抜き上げ作業部、選別コンベア部、及び収穫物載せ台を搭載して構成されている。ここで、抜き上げ作業部は、進行方向前端部に位置する茎葉分捌整姿装置と、その茎葉分捌整姿装置の後背下部から車体の後部上方にかけて、前低後高に傾設される抜き上げ移送装置（引き抜き移送装置）と、抜き上げ移送装置の挟持移送経路の始端部付近に位置するチゼルと、抜き上げ移送装置の移送終端部付近に連係させて設置される茎葉切断装置、及び排葉装置等によって構成されている。

収穫機で収穫する全ての根菜は、根菜と茎葉との切断位置を根菜の主根の上端付近において揃えて切断される必要がある。そのため、抜き上げ移送装置には、挟持移送経路の下方かつ茎葉切断装置の前方において、肩揃え装置が設けられている。肩揃え装置は、挟持移送経路によって後上方に移送される途上、かつ茎葉切断装置に移送される前に、上下方向における根菜の上端（肩）を揃える装置である。

例えば、特許文献１は、肩揃え装置として後段位置揃え装置を開示している。この肩揃え装置は、左右一対のローラをバネで接近方向に付勢する状態で取り付けて構成されている。また、特許文献２は、肩揃え装置とし首揃移送装置を開示している。この肩揃え装置は、前側で左右間隔を調整可能とする位置揃えバーによって構成されている。
特開平０７−００８０５７号公報 特開２００４−０００２７７号公報

しかし、特許文献１記載の肩揃え装置は、茎葉の大小が異なる根菜が移送される場合にそれぞれのローラが平行状態を保持できないため、根菜を挟持できない可能性もある。また、特許文献２記載の肩揃え装置は、茎葉の小さい根菜を移送する場合には、根菜を挟持できず、一方、茎葉の大きい根菜を移送する場合には、連続作業ができない可能性がある。そこで、解決しようとする課題は、収穫機において、茎葉の大小に係らず連続して移送できる肩揃え装置を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、左右一対の無端体により圃場に植生している根菜を挟持して、後方へ移送しながら引き抜く抜き上げ移送装置（８）を、自走車体（Ａ）に設け、該抜き上げ移送装置（８）の移送経路後部下方に、茎葉切断装置（１１）と、該茎葉切断装置（１１）の前方に肩揃え装置（１５０・１００）を複数備える収穫機において、前記複数の肩揃え装置のうち前方の肩揃え装置（１５０）は、左右一対の前後方向に延びるガイドロッド（１５１・１５１）と、少なくとも左右一側のガイドロッド（１５１）を移送経路と平行の状態で移送経路左右中心側に付勢する付勢機構（１６０）とを備え、該付勢機構（１６０）は、前記ガイドロッド（１５１）の前後からステー（１８２・１８２Ｆ）を外側方に突設し、該ステー（１８２・１８２Ｆ）をベルクランクアーム（１８１・１８１）の一端に枢支し、該ベルクランクアーム（１８１・１８１）の中央部を、抜き上げ移送装置（８）の本体側に枢支し、他端には連結杆（１７３）を枢支し、該連結杆（１７３）に弾性体（１７１）を連結して付勢手段（１７０）を構成したものである。

請求項２においては、請求項１記載の収穫機において、前記付勢機構（１６０）を構成する前後のステー（１８２・１８２Ｆ）の少なくとも一方と、前記ベルクランクアーム（１８１・１８１）との間に、前記ガイドロッド（１５１）の左右方向の寸法誤差を吸収させる位置調節部（α）を設けたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、左右一対の無端体により圃場に植生している根菜を挟持して、後方へ移送しながら引き抜く抜き上げ移送装置（８）を、自走車体（Ａ）に設け、該抜き上げ移送装置（８）の移送経路後部下方に、茎葉切断装置（１１）と、該茎葉切断装置（１１）の前方に肩揃え装置（１５０・１００）を複数備える収穫機において、前記複数の肩揃え装置のうち前方の肩揃え装置（１５０）は、左右一対の前後方向に延びるガイドロッド（１５１・１５１）と、少なくとも左右一側のガイドロッド（１５１）を移送経路と平行の状態で移送経路左右中心側に付勢する付勢機構（１６０）とを備えたので、根菜の茎葉の大きさに左右のガイドロッドの幅が追従するため、茎葉の大小に係らず連続して根菜を移送できる。すなわち、根菜の肩高さを一定に揃えることができる。

また、該付勢機構（１６０）は、前記ガイドロッド（１５１）の前後からステー（１８２・１８２Ｆ）を外側方に突設し、該ステー（１８２・１８２Ｆ）をベルクランクアーム（１８１・１８１）の一端に枢支し、該ベルクランクアーム（１８１・１８１）の中央部を、抜き上げ移送装置（８）の本体側に枢支し、他端には連結杆（１７３）を枢支し、該連結杆（１７３）に弾性体（１７１）を連結して付勢手段（１７０）を構成したので、ガイドロッドを茎葉の大きさに合わせて簡単な構成で平行移動させるため、左右のガイドロッドの間隔が前後で極端に広くなることがなくなり、安定して移送できる。

請求項２においては、請求項１記載の収穫機において、前記付勢機構（１６０）を構成する前後のステー（１８２・１８２Ｆ）の少なくとも一方と、前記ベルクランクアーム（１８１・１８１）との間に、前記ガイドロッド（１５１）の左右方向の寸法誤差を吸収させるための位置調節部（α）を設けたので、位置調節部によって寸法誤差を吸収させるため、肩揃え装置の製作を容易にできる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施例に係る人参収穫機の全体構成を示す側面図、図２は同じく平面概略図、図３は同じく正面概略図である。

図４は同じく伝動系統図、図５は収穫する人参を示す側面図、図６は第一肩揃え装置の全体構成を示す平面図である。図７は同じく側面図、図８は第二肩揃え装置の全体構成を示す平面図、図９は同じく側面図である。図１０はクッションの全体構成を示す平面図、図１１は同じく側面図である。

まず、本発明に係る根菜収穫機の全体的な構成について図１から図４を用いて説明する。図１から図４において、自走式根菜収穫機は、左右のクローラ１ａ・１ｂを備える自走車体Ａに、抜き上げ作業部Ｂと選別コンベア部Ｃ及び収穫物載せ台Ｄを装設して構成され、自走車体Ａは、左右におけるクローラ１ａ・１ｂの各々の駆動輪２（２）に動力伝達するトランスミッション３を、搭乗運転部４の機械室５内に搭載したエンジン６の出力軸に連動連結し、エンジン６の動力でもって、左右のクローラ１ａ・１ｂを回転駆動して走行し、運転操作を搭乗運転部４において行なう乗用型に構成されている。

そして、搭乗運転部４が、一方のクローラ１ｂ側の車体前部上方に配設されると共に、その搭乗運転部４の横側部、つまり、他方のクローラ１ａ側に前後向きの抜き上げ作業部Ｂが設けられ、さらに、その抜き上げ作業部Ｂの終端部下方の後部車体上に、抜き上げ作業部Ｂと平行に残葉処理装置７２と、抜き上げ作業部Ｂとは直交する車幅方向に向け、残葉処理装置７２の後部下方から右上がりに昇降可能に傾斜して配設される持ち上げコンベア７３よりなる選別コンベア部Ｃが配設され、選別コンベア部Ｃの移送終端側、即ち、搭乗運転部４を挟んで、前記抜き上げ作業部Ｂとは反対側の車体横外側方に収穫物載せ台Ｄが配設される。また、前記搭乗運転部４と選別コンベア部Ｃの間には選別作業を行なう補助者が座る補助作業者用座席５０が設けられている。

また、抜き上げ作業部Ｂは、同作業部Ｂの進行方向前端部に位置する茎葉分捌整姿装置７と、その茎葉分捌整姿装置７の後背下部から車体の後部上方に掛けて、前低後高に傾設される、抜き上げ移送装置（引き抜き移送装置）８と、抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａ（図３に図示）の始端部付近に位置するチゼル９と、抜き上げ移送装置８の移送終端部付近に連係させて設置される茎葉切断装置１１及び排葉装置１２等によって構成されており、これらの諸装置からなる、抜き上げ作業部Ｂの全体が後述する回動支点部１９を支点にして、シーソー状に上下回動するように成されている。なお、抜き上げ作業部Ｂには、その抜き上げ移送装置８の移送中途部下方に根切断装置１０を装設している。

抜き上げ作業部Ｂの茎葉分捌整姿装置７は、左右のケーシング１３から水平横向きに突出する横回しタイン１４を備えた茎葉掻き込み機構１５と、左右一側のケーシング１３の外側前部位に直交状に併設するケーシング１６の前上面から突出して後上方に移行する縦回しタイン１７を備えた分葉機構１８とで構成されて、抜き上げ圏内の根菜の茎葉と、抜き上げ圏外の根菜の茎葉とを分葉機構１８で分け捌き、分け捌かれた、抜き上げ圏内の根菜の茎葉を茎葉掻き込み機構１５で持って抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａの始端部に掻き込むように構成されている。

抜き上げ移送装置８は、水平横向きの回動支点部１９を中心にして上下回動可能なブラケット２０に保持された支持フレーム２１の前端部に装着する左右一対の始端側輪体２２・２２と、支持フレーム２１の後端部に配設する左右一対の終端側輪体２３・２３と、始端側および終端側輪体２２・２３間の支持フレーム２１に配設する複数の中間輪体２４群とに、左右の挟持移送無端帯２５・２５を各々掛回して、これらの両無端帯２５・２５の対向面間に前記挟持移送経路８ａを形成し、該挟持移送経路８ａが、他方（左方）のクローラ１ａの外縁より外側において、平面視で自走車体Ａの進行方向と平行状となるように位置するものとなっている。また、各々の挟持移送無端帯２５は、Ｖプーリ構造の始端側輪体２２等に掛回するＶベルトの外周に軟弾性材からなる挟持帯部間に、根菜の茎葉Ｋを挟持するように構成されている。

さらに、チゼル９は、上下の枢軸２６・２７を中心にして上下回動する上リンク２８と下リンク２９とからなる平行リンク機構の前端に連結した縦支持杆３０の下端に取付けられ、縦支持杆３０から垂下する縦刃の下端から横側方に横刃を屈曲形成して構成される。

そして、図１及び図２に見られるように、上方の枢軸２６に嵌着したプーリ３１と前記エンジン６の出力軸に設けた出力プーリ３２とにベルトを掛回するとともに、枢軸２６に嵌着する偏心ボス（図示省略）に上リンク２８の基端を連結して、偏心ボスの回転により上リンク２８を揺動させて、根菜の地中部主根Ｎの適宜下方の土中に横刃が進入位置したチゼル９を、上下及び前後又は、上下或いは前後に振動させるように構成され、また、下リンク２９の基端と自走車体Ａとの間に伸縮シリンダ３３が介装され、該伸縮シリンダ３３の伸縮作動によって上下リンク２８・２９を昇降作動させるように構成されている。

また、図１と図２及び図４に示す如く、前記回動支点軸１９を同芯に設けた、横向き伝動筒３４の外端部から、前上方にパイプフレーム３５を連設し、該パイプフレーム３５の先端から車体内方右方向きに、茎葉分捌整姿装置７の茎葉掻き込み機構１５に動力伝達する伝動パイプ３６を連結すると共に、そのパイプフレーム３５の外端から前方に延びる伝動ケース３７と、それに連接する横ケース３８を介して、茎葉分捌整姿装置７の分葉機構１８を連設している。

そして、上側の枢軸２６に嵌着するプーリ３９と、前記回動支点軸１９の内方端右端に嵌着したプーリ４０にベルトを掛回して、前記枢軸２６から回動支点部１９に動力伝達し、さらに、回動支点部１９からパイプフレーム３５、伝動パイプ３６、伝動ケース３７及び横ケース３８内の伝動機構を介して、茎葉掻き込み機構１５及び分葉機構１８に伝動して、それぞれを回転駆動するように構成されている。

また、前記回動支点軸１９の外端部（左端部）に嵌着したプ−リ４１からベルト４２を介して後部伝動ケ−ス４３に動力伝達し、抜き上げ移送装置８における左右一対の終端側輪体２３・２３の支軸に伝動して、抜き上げ移送装置８の挟持移送無端帯２５・２５をそれぞれ所期の方向に回転駆動するとともに、抜き上げ移送装置８の挟持移送無端帯２５・２５によって挟持移送される根菜の茎葉Ｋを受け継ぎ挟持して水平後方に移送する排葉装置１２と、根菜が排葉装置１２によって移送されている間にその茎葉Ｋを切断する茎葉切断装置１１とに動力伝達して両装置１２・１１をも駆動するように構成される。

なお、排葉装置１２は上下に併設する挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂからなり、各々の挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂの挟持移送経路始端部を挟持移送経路８ａの終端後背部に近接位置させ、さらに、下方の挟持移送無端帯機構４４ｂの前部下側から挟持移送経路８ａの後背面に臨ませて左右一対の第一肩揃え装置１００を前延させ、さらにその前下方に第二肩揃え装置１５０を前延させて、抜き上げ移送装置８により吊持移送される根菜の主根Ｎの上端を左右一対のガイドロッドと無端体で規制しながら誘導し、根菜の主根Ｎより上方の茎葉Ｋを挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂの挟持移送経路始端部に的確に受け継がせるように構成される。なお、肩揃え装置１００・１５０は更に前方に複数配置することも可能である。又、挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂの挟持移送経路終端部には、茎葉切断装置１１によって切断された根菜の茎葉Ｋを、根菜抜き取り後の圃場に落流させる排葉ガイド板４６が連設されている。該上方の挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂは弾性無端帯により構成したベルトにより構成している。

また、茎葉切断装置１１は、駆動ケース４７から上方に突出する左右の回転縦軸４８・４８と回転刃４９・４９によりディスク刃に構成されている。該茎葉切断装置１１を前記上方の挟持移送無帯体機構４４ａ・４４ａと左右の挟持移送無端帯機構４４ｂ・４４ｂの下側に近接させて、更に、第一肩揃え装置１００の後端に近づけて配置し、該両回転刃４９・４９の重合部分に切断作用部を形成し、この切断作用部によって、根菜の主根Ｎの上端付近（後述する肩部Ｎ１）から上方の茎葉Ｋを切断するように構成されている（図５参照）。

さらに、選別コンベア部Ｃの残葉処理装置７２は抜き上げ移送装置８の後部下方における茎葉切断装置１１の下方に、前後方向に移送ベルトの一例である平ベルト７２ａが配置される。該平ベルト７２ａは前後平行に軸心が左右方向に配置されたローラが配置され、該ローラ間に平ベルト７２ａが巻回されて、該平ベルト７２ａ上に茎葉切断後の根菜の主根Ｎが落下するように配置している。この落下位置には、落下緩衝部材８１が設けられ、その後部上に残葉処理ローラの一例である斜めローラ７２ｂが配置され、該斜めローラ７２ｂは平ベルト７２ａ上面と所定の隙間をあけて配置され、左前から右後方に斜めに配置される。また、斜めローラ７２ｂの始端部には、前記隙間を調節する高さ調節機構７５が配置されている。そして、平ベルト７２ａと斜めローラ７２ｂを回転駆動することにより、落下した主根Ｎを後方へ移送し、斜めローラ７２ｂにより持ち上げコンベア７３の左下部の始端側に落下するように案内している。このとき、前記茎葉切断装置１１により全て切断できない茎葉Ｋが主根Ｎに残っている場合があり、この未処理茎葉残葉部は後方への移送途中で平ベルト７２ａと斜めローラ７２ｂの間に挟まり引き千切られることなり、主根Ｎのみ持ち上げコンベア７３へ移送されるのである。残葉処理装置７２で処理された茎葉Ｋは、平ベルト７２ａ終端部からシュータ９０を経て圃場に落流される。前記持ち上げコンベア７３は、残葉処理装置７２の後部から右側方に落下する根菜の主根Ｎを受け止めて、抜き上げ作業部Ｂの反対側（進行方向右側）の車体側部に配置した収穫物載せ台Ｄ上のコンテナまたは収納袋（フレコンバッグ）等の収納体に向けて移送するもので、持ち上げコンベア７３は、左右両端のローラ間に平ベルトを巻回し、該平ベルトの外周には平板状のスラット７９を所定間隔ごとに前後方向に立設し、前出のトランスミッション３のＰＴＯ軸５１から伝動機構５２を経て入力部５３に伝達される動力でもって平ベルトを斜め上方向に回転駆動されるように構成されている。そして、根菜の主根Ｎ群がスラット７９とスラット７９の間に落下して、持ち上げコンベア７３の移送終端部に向けて移送される間に、その主根Ｎ群のうちの不良なものを人為的に選別して取り除き、持ち上げコンベア７３の移送終端部に達した主根Ｎの良品のみを収穫物載せ台Ｄ上に吊り下げた収納袋５４に収容するようになっている。

なお、収穫物載せ台Ｄは、抜き上げ作業部Ｂとは左右反対側の車体横側部に起立回倒自在にヒンジ装着される台板によって構成され、作業時には、台板を車体横側方に張り出す水平姿勢に維持して、水平姿勢の台板上に収納袋５４を載置するように構成されている。

また、茎葉掻き込み機構１５および分葉機構１８からなる茎葉分捌整姿装置７は、回動支点軸１９を中心にして上下回動する抜き上げ移送装置８と一体的に上下回動するように枠組支持され、その一体的に上下回動する枠組体から前向きに突出する支持杆５５の前端に装着した接地輪５６によって、対地支持されている。

前出の伸縮シリンダ３３を伸長作動させて、平行リンク機構を上昇回動させると、前記平行リンク機構の下リンク２９の側面に設けた、押し上げ用の回転ローラ５７が、茎葉掻き込み機構１５の支持フレームの下面側に設けた側面視『ヘ』字状のガイドレール５８の下面に沿って移動し、単一の伸縮シリンダ３３の伸長動でもって、チゼル９と共に茎葉分捌整姿装置７及び抜き上げ移送装置８の下端が地面から大きく上昇するようになっている。

以上のような根菜収穫機によって作業する際は、伸縮シリンダ３３の作動により抜き上げ作業部Ｂの前部を作業姿勢に降下させ、その抜き上げ作業部Ｂの茎葉掻き込み機構１５の掻き込み作用路及び抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａの始端部が、圃場に条列する根菜に合致するように条合わせして、抜き上げ作業部Ｂの各部を作動させながら自走車体Ａを前進させる。

すると、分葉機構１８の縦回しタイン１７が抜き上げ圏内の根菜の茎葉Ｋと抜き上げ圏外の根菜の茎葉Ｋとを分け捌き、分け捌かれた、抜き上げ圏内の根菜の茎葉Ｋを、茎葉掻き込み機構１５の横回しタイン１４が引起し整姿しながら抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａの始端部に掻き込み誘導する。

そして、抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａに達した根菜の茎葉Ｋが挟持移送経路８ａに挟持されて斜め後上方に揚上されることにより、根菜の主根Ｎが土中から抜き上げられるのであるが、その際には、抜き上げ作業部Ｂの対地降下によって、根菜の主根Ｎの適宜下方位置にまで突入するチゼル９が振動し、土中を掘削して土壌を膨軟にするから根菜の主根Ｎは軽微な力で抜き上げられる。

抜き上げ移送装置８の挟持移送経路８ａに茎葉Ｋを挟持され吊持状態で斜め後上方に揚上移送される途中で、根菜の先端の細い根、所謂、尻尾部Ｎ２が根切断装置１０により切断される。そして更に後上方へ移送されると、根菜の主根Ｎの肩部Ｎ１は、第二肩揃え装置１５０及び第一肩揃え装置１００の下面側により拘束されて略水平後方に移行し、それより上方の茎葉Ｋは排葉装置１２の挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂにより挟持されて後送され、その途上に、茎葉切断装置１１の回転刃４９・４９の切断作用部で切断され、切断された茎葉Ｋは挟持移送無端帯機構４４ａ・４４ｂの後終端部から排葉ガイド板４６を経て圃場に落流される。また、茎葉Ｋの切断によって吊持を解かれた根菜の主根Ｎは、選別コンベア部Ｃの残葉処理装置７２に落ちて後方へ移送され、後部の斜めローラ７２ｂにより残葉が処理されて側方へ移送され、持ち上げコンベア７３の始端側に落下させる。該持ち上げコンベア７３上に落下した主根Ｎは右斜め上方へ移送され、この移送途中において、搬送コンベア上で選別作用を受けて、選別後の良品が収納袋５４に収容される。

ここで、図５を用いて、本発明に係る根菜収穫機が収穫する根菜としての人参について、各部位を定義付ける。図５に示すように、人参は、茎葉Ｋと主根Ｎとに区別される。また、茎葉Ｋは、上部Ｋ１と根元部Ｋ２に区別して定義される。さらに、主根Ｎの上端周囲は肩部Ｎ１、主根Ｎ下端の細い根は尻尾部Ｎ２と定義される。ここで、挟持移送無端帯２５・２５は、上部Ｋ１を挟持して人参を後上方に移送する。挟持移送無端帯２５・２５の下方に配置される根切断装置１０で尻尾部Ｎ２が切断される。挟持移送無端帯２５・２５の後工程側の肩揃え装置１００・１５０は、同時に上部Ｋ１を挟持する挟持力よりも弱い挟持力にて根元部Ｋ２を挟持する。そして、移送されるに従い、根菜の肩部Ｎ１の高さ位置は、肩揃え装置１００・１５０に従うことになる。つまり、肩揃え装置１００・１５０は、茎葉切断装置１１に移送される前において、移送される人参の肩部Ｎ１の高さ位置を一定に揃える装置である。また、茎葉切断装置１１は、切断後の茎葉Ｋの長さが肩部Ｎ１より均一の長さ（数ミリ程度）となるよう切断する。

ここで、図６及び図７を用いて、本発明に係る第一肩揃え装置１００について、詳細に説明する。なお、図６及び図７において、実線矢印の向きを前方向としている。また、図６において、中心線（図において破線で示す）より破線矢印で示す向きを外向きとする。

図６に示すように、第一肩揃え装置１００は、左右の挟持部１１０Ｒ・１１０Ｌ、付勢部１３０・張架部１４０等をから構成されている。挟持部１１０Ｒは、張架部１４０に支持されている。一方、挟持部１１０Ｌは、付勢部１３０に支持されている。

挟持部１１０Ｌは、肩揃え無端体としてのコグベルト（歯付きベルト）１１３、前側の回転体としての駆動プーリ１１１、後側の回転体としての従動プーリ１１２から構成されている。駆動プーリ１１１及び従動プーリ１１２は、前方から後方に向かって駆動プーリ１１１、従動プーリ１１２の順に回動自在に配置されている。また、駆動プーリ１１１は、挟持移送無端帯機構４４ｂ・４４ｂの回動伝達によって駆動される。コグベルト１１３は、駆動プーリ１１１及び従動プーリ１１２に巻回され、かつ張架されている。また、コグベルト１１３は、歯側を外側に向けて巻回することで、対向して配置されるコグベルト１１３・１１３によって茎葉Ｋを上下方向にはズレ易いが移送方向にはズレ難く挟持し、確実に移送できるようにされている。ここで特記すべき事項として、従動プーリ１１２の径は、駆動プーリ１１１の径よりも小さい径のプーリが使用されている。また、移送方向左右中心側のコグベルト１１３・１１３が略平行となるように配置されている。なお、挟持部１１０Ｒについては、挟持部１１０Ｌと同様の構成であり、説明を省略する。

張架部１４０は、アーム１４１、弾性体としてのバネ１４３、移送フレーム１４４、及びバネ支持材１４５から構成されている。アーム１４１は、長手方向を左右方向と略平行に配置されている。また、アーム１４１は、支点ｂによって、中途部を移送フレーム１４４に枢支されている。移送フレーム１４４は、内側において支点ｂを形成し、外側を抜き上げ作業部Ｂに支持されている。バネ支持材１４５は、長手方向を略左右方向において後方に傾斜させて配置されている。また、バネ支持材１４５は、ナットにより支持長さを変更することで、バネ１４３の弾性力Ｚを調節可能とされている。バネ１４３は、前後方向において、前端１４３ａについて支持材１４５を介して移送フレーム１４４に支持され、後端１４３ｂをアーム１４１に支持されている。

このような構成とすることで、以下の作用が得られる。すなわち、バネ１４３の弾性力Ｚ（１Ｒ）は、アーム１４１に支点ｂを中心とする平面視における左回転の付勢モーメントＹ（１Ｒ）を与え、従動プーリ１１２に対し張架力Ｘ（１Ｒ）を付与する。また、茎葉入口側（前側）である駆動プーリ１１１・１１１の径が大きく、駆動プーリ１１１・１１１の共通接線の距離が長いため、太い茎葉Ｋを容易に取り込むことができる。さらに、従動プーリ１１２・１１２は、径が小さいため、茎葉切断装置１１に近接して切断精度を高めることができる。なお、張架部１４０の構成・作用は、従来技術である。

図６及び図７に示すように、付勢部１３０は第一アーム１３１、第二アーム１３２、バネ１３３、及び移送フレーム１３４等から構成されている。第一アーム１３１は、長手方向を左右方向に略平行に配置されている。また、第一アーム１３１は、内端（中央側）に支点ａ（従動プーリ１１２の枢支軸）、並びに略中央に支点ｂ（第一アーム１３１の枢支軸）が形成されている。つまり、第一アーム１３１は、一端に従動プーリ１１２が枢支され、他端にバネ１３３が係止され、中途部は第二アーム１３２の先端が枢支されている。第二アーム１３２は、平面視において長辺部１３２ｍ及び短辺部１３２ｎからなる略Ｌ字型に形成されている。長辺部１３２ｍは、断面視においてＬ字型に形成され、長手方向を前後方向と略平行に配置されている。また、長辺部１３２ｍは、前端に支点ｃ、後端に支点ｂが構成されている。前記短辺部１３２ｎは、長手方向を左右方向と略平行に配置されている。また、短辺部１３２ｎは、外端に支持材１３５を介して、バネ１３３の前端１３３ａを支持している。バネ１３３は、前後方向において、前端１３３ａについて支持材１３５を介して短辺部１３２ｎに支持され、後端１３３ｂを第一アーム１３１によって支持されている。移送フレーム１３４は、内側に支点ｃを形成し、外側を抜き上げ作業部Ｂに支持されている。つまり、第二アーム１３２はコグベルト１１３外側方で前後方向に配置して、先端（後部）で第一アーム１３１に枢支され、中途部の前部で移送フレーム１３４に枢支され、他端にバネ１３３を係止し、後側の従動プーリ１１２を回動支点ｃを中心に移送方向左右中央側に回動するようにバネ１３３で付勢している。

ストッパー１３６・１３７は、移送フレーム１３４と第二アーム１３２との間に第二アーム１３２の回動範囲を規制するために設けられている。ここで、ストッパー１３６は、第二アーム１３２の移送方向左右中心側への回動を規制する。また、ストッパー１３６は、ボルトにより構成され、一端は移送フレーム１３４に位置調整可能に固定され、他端は第二アーム１３２側面にボルト頭を当接する構成とされている。一方、ストッパー１３７は、第二アーム１３２の移送方向左右外側への回動を規制している。ストッパー１３７は、ピンを第二アーム１３２の外側で移送フレーム１３４に対して上下方向に貫通固定する構成とされている。ただし、付勢部１３０は、少なくとも左右一側に設けられれば良い。なお、付勢部１３０は、左右両側に配設する構成とする場合には、左右両側に広がる範囲を増加することができるため、更に茎葉Ｋの太い根菜にも対応することができる。

このような構成とすることで、以下の作用が得られる。まず、バネ１３３の弾性力Ｚ（１Ｌ）は、第一アーム１３１に回動支点ｂを中心とする平面視における右回転の付勢モーメントＹ（１ＬＢ）を与え、従動プーリ１１２に対し張架力Ｘ（１ＬＡ）を付与する。また、バネ１３３の弾性力Ｚ（１Ｌ）は、第二アーム１３２に回動支点ｃを中心とする平面視における左回転の付勢モーメントＹ（１ＬＡ）作用を与え、第一アーム１３１は左右方向において中央に向けて付勢力Ｘ（１ＬＢ）を与える。すなわち、バネ１３３の弾性力Ｚ（１Ｌ）は、従動プーリ１１２に対し、挟持力Ｘ（１ＬＢ）と張架力Ｘ（１ＬＡ）を同時に付与することができる。

このようにして、以下の効果を奏する。すなわち、従動プーリ１１２が左右回動可能であり、かつコグベルト１１３が撓むため、根菜の茎葉Ｋの大きさに追従でき、抜き上げ移送装置８による引き上げ過ぎ或いは引き上げ不足をなくし、肩揃え精度を向上できる。また。切断直前の根菜の前方に大きい茎葉Ｋの根菜が移送されても、幅が広くなって根菜の高さズレがなく、茎葉切断装置１１に導入されるときに茎葉Ｋの位置決めができ、精度良く所定の高さで肩部Ｎ１を切断できる。また、従動プーリ１１２の径が小さいため、コグベルト１１３・１１３後部と茎葉切断装置１１との間のデッドスペースを小さくすることができ、根菜の移送姿勢が安定し、肩部Ｎ１の切断精度を向上できる。さらに、一つのバネ１３３により、ベルト張架作用である張架力Ｘ１と茎葉Ｋの挟持付勢作用である挟持力Ｘ２を同時に付勢できるため、簡単な構成で安価に第一肩揃え装置１００を製作できる。また、従動プーリ１１２を小径とした場合には、従動プーリ１１２の側方に第二アーム１３２を配置し、第一肩揃え装置１００を省スペースで設計できる。

ここで、図８及び図９を用いて、第二肩揃え装置１５０について、詳細に説明する。
なお、図８及び図９において、実線矢印の向きを前方向としている。また、図８において、中心線（図において破線で示す）より破線矢印で示す向きを外向きとする。

図８に示すように、第二肩揃え装置１５０は、ガイドロッド１５１・１５１、付勢機構１６０から構成されている。一方のガイドロッド１５１は、ガイドフレーム１５２によって、抜き上げ作業部Ｂに支持固定されている。他方のガイドロッド１５１は、付勢機構１６０によって、抜き上げ作業部Ｂに支持され、平行移動可能とされている。

図８及び図９に示すように、付勢機構１６０は、弾性機構１７０、前方リンク機構１８０Ｆ、後方リンク機構１８０Ｒから構成されている。

弾性機構１７０は、ガイドフレーム１７２、弾性体としてのバネ１７１、及び連結杆１７３から構成されている。ガイドフレーム１７２は、移送方向左右中央側に支点ｂ（Ｆ）及びｂ（Ｒ）が形成され、移送方向左右外側を抜き上げ作業部Ｂに支持されている。バネ１７１は、前後方向に配置され、前端１７１Ｆを連結杆１７３の一端（前端）に支持され、後端１７１Ｒについてバネ支持材１７４を介してガイドフレーム１７２に支持されている。連結杆１７３は、前端１７１Ｆをバネ１７１の一端に支持され、後述するベルクランクアーム１８１・１８１を枢支する支点ａ（Ｆ）及びａ（Ｒ）が形成されている（図８参照）。

後方リンク機構１８０Ｒは、ベルクランクアーム１８１及びステー１８２Ｆから構成されている。ベルクランクアーム１８１は、Ｌ字型に形成され、外端に支点ａ（Ｒ）、中央部に支点ｂ（Ｒ）、前端に支点ｃ（Ｒ）を形成している。ステー１８２Ｆは、長手方向を左右方向として、前側のステー１８２と略平行に配置されている。また、ステー１８２Ｆは、外端に支点ｃ（Ｒ）、内端に位置調整部αが形成されている。そして、ステー１８２Ｆは、支点ｃ（Ｒ）によって、ベルクランクアーム１８１の前端に枢支され、ベルクランクアーム１８１の中央部は、支点ｂ（Ｒ）によって、ガイドフレーム１７２に枢支され、支点ａ（Ｒ）によって、連結杆１７３に枢支されている。なお、前方リンク機構１８０Ｆは、位置調整部αが構成されない以外は後方リンク機構１８０Ｒと同じであり、ガイドフレーム１９０とステー１８２Ｆを一体とすると、ステー１８２となるため、説明を省略する。なお、上述した各支点ａ（Ｆ）、ａ（Ｒ）〜ｃ（Ｆ）、ｃ（Ｒ）は支持軸によって構成されている。

ガイドロッド１５１は、外側面の前後において、前方をステー１８２、後方をガイドフレーム１９０によって固設されている。位置調整部αは、ガイドフレーム１９０に形成される長孔（図示略）に対し、ボルト１９１によって、ステー１８２Ｆが固設されている。つまり、ベルクランクアーム１８１・１８１の一側は連結杆１７３の両側に枢支されて平行リンクを構成し、他側をガイドロッド１５１に固設したステーに枢支するように組み立てられる。この場合、左右方向の寸法誤差を吸収する部分がなければ、ガイドロッド１５１は平行リンクによってスムースな回動が得られない。そこで、位置調整部αを設けて、組み立て時において、ボルト１９１を緩めて仮止めした状態で回動させ、スムースに回動する位置を求めて固定し、スムースなベルクランクアーム１８１・１８１の回動を得ることができる。なお、位置調整部αは前後両側に配設することもできる。

ストッパー１７５は、ベルクランクアーム１８１とガイドフレーム１７２との間にはベルクランクアーム１８１の回動範囲を規制するように設けられている。また、ストッパー１７５は、ステーに長孔を設けて、ステーの一端をガイドフレーム１７２に固定し、他側を長孔にベルクランクアーム１８１より立設したピンを挿入する構成とされている。

なお、付勢機構１６０は、少なくとも左右一側に設ける構成であれば良い。また、左右両側に配置する構成とすることも可能である。この場合左右両側に広がる範囲を増加することができるため、更に茎葉Ｋの太い根菜にも対応することが可能となる。

このような構成とすることで、以下の作用が得られる。すなわち、バネ１７１の弾性力Ｚ（２）は、連結杆１７３を前方に向けて作動する付勢力Ｙ（２）を与え、それぞれのベルクランクアーム１８１・１８１に平面視における右回転の付勢モーメントＸ（２Ｆ）・Ｘ（２Ｒ）を与え、それぞれのステー１８２Ｆ・１８２に移送方向左右中央に向けて作用する付勢力Ｗ（２Ｆ）・Ｗ（２Ｒ）を与える。ここで、特記すべき事項として、付勢力Ｗ・Ｗは同じ力が働く。つまり、ガイドロッド１５１には、左右方向中央向きに挟持力が常時働く。

このようにして、以下の効果を奏する。すなわち、根菜の茎葉Ｋの大きさに左右のガイドロッド１５１・１５１の幅が追従するため、茎葉Ｋの大小に係らず連続して根菜を移送できる。すなわち、根菜の肩部Ｎ１高さを一定に揃えることできる。また、ガイドロッド１５１・１５１を茎葉Ｋの大きさに合わせて簡単な構成で平行移動させるため、左右のガイドロッド１５１・１５１の間隔が前後で極端に広くなることがなくなり、安定して移送できる。さらに、位置調節部αによって左右方向の寸法誤差を吸収させるため、第二肩揃え装置１５０の製作を容易にできる。

このようにして、抜き上げ移送装置８の後部下方において、第二肩揃え装置１５０によって根菜における肩部Ｎ１のおよその位置を揃えて、その後部に配置した第一肩揃え装置１００によって精度良く肩部Ｎ１の位置を揃える。つまり、第二肩揃え装置１５０は、ガイドロッド１５１・１５１であるため上下方向の挟持範囲が狭く、茎葉Ｋは比較的上下に移動しやすいため、大まかに肩部Ｎ１の位置決めできる。そして、第二肩揃え装置１５０はコグベルト１１３・１１３により挟持するため、上下方向の挟持範囲は大きくなり、揃えた状態での位置を確実に保持でき、その後工程で正確な位置で茎葉Ｋを切断することができる。

ここで、図１０及び図１１を用いて、残葉処理装置７２について、詳細に説明する。
残葉処理装置７２は、上述したように抜き上げ移送装置８の後部下方における茎葉切断装置１１の下方に、前後方向に平ベルト７２ａが配置される。該平ベルト７２ａは前後平行に軸心が左右方向に配置されたローラが配置され、該ローラ間に平ベルト７２ａが巻回されて、該平ベルト７２ａ上に茎葉切断後の主根Ｎが落下するように配置している。この落下位置の後部には、斜めローラ７２ｂが配置され、該斜めローラ７２ｂは平ベルト７２ａ上面である移送面と所定の隙間をあけて配置され、左前から右後方に斜めに配置されるように構成されている。

また、残葉処理装置７２は機体前後方向に平行な左右一対のコンベアフレーム７１・７１が両側に設けられ、該コンベアフレーム７１・７１の前後両側に前記ローラが配置され、該コンベアフレーム７１・７１の前後中途部の内側に取り付けブラケット７６・７６が斜めローラ７２ｂの前下方に固定されている。該取り付けブラケット７６・７６間に枢支軸７８が斜めローラ７２ｂと平行に横架され、該枢支軸７８にベルト受部材８０が斜めローラ７２ｂの下側で、かつ平行に配置されるように、両側が回動自在に枢支されている。該ベルト受部材８０は開放部を下向きに設けた断面視「コ」字状のフレームからなり、前記残葉処理装置７２の内部、つまり、平ベルト７２ａの上下の移送部と非移送部の間で左右の前記コンベアフレーム７１の間に斜めに配置されている。即ち、ベルト受部材８０は移送面の下方より前記斜めローラ７２ｂ側に押し当てる押圧部材として配設されている。

ここで、図１０及び図１１を用いて、残葉処理装置７２におけるクッション２０１及びオーバーフローゴム２１０について、詳細に説明する。図１０及び図１１に示すように、クッション２０１は、茎葉切断装置１１によって茎葉Ｋを切断された主根Ｎを残葉処理装置７２に傷つかないようにガイドしながら落下させる部材である。クッション２０１は、クッション支持材２０２に掛止されている。クッション支持材２０２は、平面視略Ｌ字型に形成されている。また、クッション支持材２０２は、第一肩揃え装置１００及び茎葉切断装置１１の下方の後と外側方周囲に配設されている。

クッション２０１の素材は、弾性体とされている。本実施例では、クッション２０１は、厚みを持つゴムシートで形成されている。また、クッション２０１は、平面視において、クッション支持材２０２のコーナー部Ｐから下方に切り込みが形成され、前後部２０１ａ及び左右部２０１ｂが形成されている。前後部２０１ａ及び左右部２０１ｂは、クッション支持材２０２から平ベルト７２ａまでの高さ寸法以上の高さで形成されているため、それぞれクッション支持材２０２から前方及び右方に垂れ下がって、クッション支持材２０２に掛止されている。

このような構成とすることで、クッション２０１は、一枚のゴムシートの中央部に切り込みを設けＬ字状に折り曲げるのみの簡易な構成にて実現できる。また、クッション２０１下部を後述するオーバーフローゴム２１０ａに当接させることで折り曲げられ、前後部２０１ａ及び左右部２０１ｂが重なり、隙間ができることを防止して、主根Ｎの移送漏れを防止できる。そして、茎葉切断装置１１によって茎葉Ｋを切断された主根Ｎについて、残葉処理装置７２に落下する衝撃を緩和することができる。すなわち、前後部２０１ａ及び左右部２０１ｂによって、落下する主根Ｎを柔らかく受け止めるため、主根Ｎの損傷を低減できる。また、主根Ｎが残葉処理装置７２における斜めローラ７２ｂを超えて移送されることを防止できる。

図１０及び図１１に示すように、オーバーフローゴム２１０ａ・２１０ｂは、それぞれ押さえ板２１１ａ・２１１ｂによって、支持ステー７０に取付けられている。また、オーバーフローゴム２１０ａ・２１０ｂは、先端をカールした弾性体で形成されている。さらに、オーバーフローゴム２１０ａ・２１０ｂは、平面視において、支持ステー７０と平行に配置されている。また、オーバーフローゴム２１０ａ・２１０ｂは、断面視において、先端は斜めローラ７２ｂによって持ち上げられるため、前上方に傾斜している。このため、オーバーフローゴム２１０ａ・２１０ｂは、クッション前後部２０１ａを前方向に支持する構成とされている。ここで、特記すべき事項として、オーバーフローゴム２１０ａの取り付け孔は前後方向に長い長孔（または複数の孔）に形成されている。つまり、オーバーフローゴム２１０ａについては、前後方向において、支持ステー７０に対する取り付け位置を調整できる。

このような構成とすることで、オーバーフローゴム２１０ａの斜めローラ７２ｂを超えて突出する長さを調整できる。すなわち、オーバーフローゴム２１０ａは取り付け位置の変更で高さが変更されるため、クッション前後部２０１ａの下面との当接位置が変更されて、前方向の傾斜角度を変更できる。このようにして、圃場条件（畝が高い又は低い）が変っても常に最適の落下姿勢が得られ、精度良く、損傷の無い収穫作業が行なえる。

本発明の実施例に係る人参収穫機の全体構成を示す側面図。 同じく平面概略図。 同じく正面概略図。 同じく伝動系統図。 収穫する人参を示す側面図。 第一肩揃え装置の全体構成を示す平面図。 同じく側面図。 第二肩揃え装置の全体構成を示す平面図。 同じく側面図。 クッションの全体構成を示す平面図。 同じく側面図。

Ａ 自走車体
Ｂ 抜き上げ作業部
Ｃ 選別コンベア部
Ｄ 収穫物載せ台
Ｋ 茎葉部
Ｋ１ 上部
Ｋ２ 根元部
Ｎ 主根
Ｎ１ 肩部
Ｎ２ 尻尾
８ 抜き上げ移送装置
８ａ 挟持移送路
１１ 茎葉切断装置
１００ 第一肩揃え装置
１１０ 挟持部
１１１ 駆動プーリ
１１２ 従動プーリ
１１３ コグベルト
１３１ 第一アーム
１３２ 第二アーム
１３３ バネ
１５０ 第二肩揃え装置
１５１ ガイドロッド
１６０ 付勢機構
１７１ バネ
１７３ 連結杆
１８１ ベルクランクアーム
１８２ ステー

Claims (2)

1. 左右一対の無端体により圃場に植生している根菜を挟持して、後方へ移送しながら引き抜く抜き上げ移送装置（８）を、自走車体（Ａ）に設け、該抜き上げ移送装置（８）の移送経路後部下方に、茎葉切断装置（１１）と、該茎葉切断装置（１１）の前方に肩揃え装置（１５０・１００）を複数備える収穫機において、前記複数の肩揃え装置のうち前方の肩揃え装置（１５０）は、左右一対の前後方向に延びるガイドロッド（１５１・１５１）と、少なくとも左右一側のガイドロッド（１５１）を移送経路と平行の状態で移送経路左右中心側に付勢する付勢機構（１６０）とを備え、該付勢機構（１６０）は、前記ガイドロッド（１５１）の前後からステー（１８２・１８２Ｆ）を外側方に突設し、該ステー（１８２・１８２Ｆ）をベルクランクアーム（１８１・１８１）の一端に枢支し、該ベルクランクアーム（１８１・１８１）の中央部を、抜き上げ移送装置（８）の本体側に枢支し、他端には連結杆（１７３）を枢支し、該連結杆（１７３）に弾性体（１７１）を連結して付勢手段（１７０）を構成したことを特徴とする収穫機。
2. 請求項１記載の収穫機において、前記付勢機構（１６０）を構成する前後のステー（１８２・１８２Ｆ）の少なくとも一方と、前記ベルクランクアーム（１８１・１８１）との間に、前記ガイドロッド（１５１）の左右方向の寸法誤差を吸収させる位置調節部（α）を設けたことを特徴とする収穫機。

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