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発明の名称 根菜収穫機の緩衝装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−37630
公開日 平成9年(1997)2月10日
出願番号 特願平7−196859
出願日 平成7年(1995)8月1日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 岡田 幹夫 / 末鶴 正明 / 千葉 博之 / 東 宏信
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 圃場から根菜を引き抜いて茎葉部を切断除去する迄の前処理を行う引抜部(B)と、この引抜部(B)から落下移送されてくる根菜を選別しながら後方に搬送する選別コンベヤ(9c)と、この選別コンベヤ(9c)から排出される根菜を回収して収納する収納容器(9b)とを機体に備えてある根菜収穫機の緩衝装置であって、前記選別コンベヤ(9c)の終端部に、この選別コンベヤ(9c)からの根菜を一旦受け止めて落下衝撃を弱めてから前記収納容器(9b)に渡す緩衝部材(27)を設けるとともに、この緩衝部材(27)を、後ろ向き片持ち支持状態のブラシ様体で構成してある根菜収穫機の緩衝装置。
【請求項2】 圃場から根菜を引き抜いて茎葉部を切断除去する迄の前処理を行う引抜部(B)と、この引抜部(B)における葉切り装置(8)から落下移送されてくる根菜を選別しながら後方に搬送する選別コンベヤ(9c)とを機体に備えてある根菜収穫機の緩衝装置であって、回転自在に対向配置される一対の弾性ロール状体(24),(24)を、前記選別コンベヤ(9c)の上部に配備し、前記葉切り装置(8)から落ちてくる根菜が前記一対の弾性ロール状体(24),(24)の間を通してから前記選別コンベヤ(9c)に移るように構成してある根菜収穫機の緩衝装置。
【請求項3】 前記弾性ロール状体(24),(24)がブラシロールである請求項2に記載の根菜収穫機の緩衝装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圃場に植えた人参、大根等の根菜を引抜いて走行機体上に収穫するよう構成した根菜類収穫機に係り、詳しくは、収穫された根菜を収納容器に回収するまでの搬送経路における種々の搬送ショックに起因して根菜が損傷することを防止させる緩衝装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、特開平7‐8050号公報に示された根菜収穫機では、選別コンベヤ終端にクッション材を取付けてあり、このクッション材で一旦落下ショックを弱めてからコンテナに根菜を回収させる緩衝装置を設けていた。又、特開平7−147826号公報に示された根菜収穫機では、選別コンベヤの上側に左右一対のゴム垂れを下窄まり状に配置して設けることにより、根菜が葉切り装置から選別コンベヤに落下する際のショックを軽減する緩衝装置を設けていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した各公報に示された技術により、根菜の搬送途中における割れや傷付き等の損傷が軽減されたのであるが、それでも、損傷を皆無にできる迄には至っていないのが現状である。とりわけ、雨上がり後や寒い時期での収穫作業では、根菜の損傷割合が多めになる傾向があり、さらなる改善の余地が残されていた。本発明の目的は、緩衝構造をより工夫することにより、搬送途中における根菜の損傷を、従来よりも高いレベルでもって解消させる点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕本発明の第1特徴構成は、圃場から根菜を引き抜いて茎葉部を切断除去する迄の前処理を行う引抜部と、この引抜部から落下移送されてくる根菜を選別しながら後方に搬送する選別コンベヤと、この選別コンベヤから排出される根菜を回収して収納する収納容器とを機体に備えてある根菜収穫機の緩衝装置であって、選別コンベヤの終端部に、この選別コンベヤからの根菜を一旦受け止めて落下衝撃を弱めてから収納容器に渡す緩衝部材を設けるとともに、この緩衝部材を、後向き片持ち支持状態のブラシ様体で構成してあることを特徴とする。
【0005】第2特徴構成は、圃場から根菜を引き抜いて茎葉部を切断除去する迄の前処理を行う引抜部と、この引抜部における葉切り装置から落下移送されてくる根菜を選別しながら後方に搬送する選別コンベヤとを機体に備えてある根菜収穫機の緩衝装置であって、回転自在に対向配置される一対の弾性ロール状体を、選別コンベヤの上部に配備し、葉切り装置から落ちてくる根菜が一対の弾性ロール状体の間を通してから選別コンベヤに移るように構成してある点にある。
【0006】第3特徴構成は、第2特徴構成における弾性ロール状体がブラシロールである点にある。
【0007】〔作用〕第1特徴構成によれば、選別コンベヤからの落下衝撃を後向き片持ち支持状態のブラシ様体で受け止めるのであり、従来のようにスポンジ等のクッション材に比べて次のような違いがある。
■ ブラシ様体では、個々の単位ブラシ部材が独立して動き得る構造であるから、クッション材に比べて全体として根菜接当時の感触がソフトであり、ショック緩和作用が有利であることが確認された。
【0008】■ 片持ち状故に、開放端に行くにしたがって根菜との接触時における弾性係数が小に、すなわち、柔らかくなるので、根元では落下ショックに耐えながら緩衝する機能が、かつ、先端部ではブラシ様体との擦れ滑落によってズリ落ち速度を緩和する機能が夫々現出され、落下ショックを漸次減衰させる好ましい特性が得られる。
【0009】■ 加えて、片持ち状のブラシ様体は、個々の単位ブラシ部材の弾性変形によって他物を接触通過させ易い性質があるから、先端が収納容器に入り込む迄長くしてショック緩和を高める構成を採っても、収納容器の交換時に妨げとなり難い利点がある。比較すればクッション材の方が硬いので、容器交換の際に妨げとなって収納容器内に入れ込む構成が採り難いものである。従って、クッション材に比べてショック緩和の強化構成が採り易い。
【0010】■ 寒いときではクッション材が硬化して、ショック緩和作用がかなり劣化することがあるが、ブラシ様体では例え、ブラシそのものが硬化しても片持ち状による上記作用により、ショック緩和作用が多少落ちる程度であり、極端な劣化が生じ難い。又、雨天後における泥付着の顕著な状態でも、ブラシ様体の方が泥の除去作用に優れる点で、好ましい。故に、天気や温度といった環境変化に対しても強いものである。
【0011】請求項2の構成によれば、葉切り装置からの落下衝撃を一対の弾性ロール状体の間を通すことによってして減衰させてから選別コンベヤに落とすものであり、従来のようにゴム垂れによる場合に比べて次のような違いがある。
■ 全体として根菜接当時の感触をソフト化し易く、ショック緩和作用がゴム垂れのものに比べて有利である。
【0012】■ ゴム垂れ手段では、ショック緩和作用を出すためには、ある程度の重量が作用しないと下窄まり部を通過できない(開かない)ように設定する必要がある。このため、比較的小さめの根菜では、2個目、3個目の根菜が溜まってから初めて選別コンベヤ上に落ちるということもあり、根菜どうしが衝突して割れるおそれがあったが、ロール状体の間を通す本願のものでは、根菜との接触状態をゴム垂れ手段よりは長くすることができ、従って、少しでも重量があると容易に下方に移動できるとともに、次の根菜が下方の根菜に衝突するおそれを顕著に減じることができる。
【0013】請求項3の構成によれば、ブラシによって弾性ロール状体を構成してあるから、前述の■作用と同様に、ゴム垂れ手段に比べて、ショック緩和機能が天気や温度といった環境変化に対し左右され難いものである。
【0014】〔効果〕その結果、請求項1〜3のいずれに記載の根菜収穫機でも、構造の複雑化を招くことなく、従来に比べて搬送途中でのショック緩和作用を強化することができ、損傷根菜を少なくしてより収穫効率に優れるようにできた。
【0015】請求項1又は3に記載のように、緩衝装置をブラシで構成してあるものでは、環境変化に強く、安定して上記効果が発揮できる利点がある。
【0016】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例を、根菜の一例である人参の収穫機の場合について図面に基づいて説明する。図1、図2に示すように、引抜部Bと回収部9とを、第1支持フレーム20を介して走行機体7に配備して人参収穫機を構成してある。この人参収穫機は、圃場に植えた人参の茎葉部を挟持して機体後方で斜め上方に引き抜いて吊り下げ搬送するために、左右一対の駆動回動自在な挟持搬送ベルトV等から成る収穫用搬送装置1を、クローラ式走行装置2を備えた機体7の左側方に設けてある。挟持搬送ベルトVの始端部の前方には、地面と人参の茎葉部との間に入り込んで、機体進行に伴って根菜の茎葉部を引起し可能な後上り傾斜面3aを備えた左右一対の分草具3と、土中に突入した状態で機体進行に伴って人参横側方の土を押切る左右一対のソイラ4とが配設されている。
【0017】分草具3は、第2支持フレーム21を介して第1支持フレーム20の先端部に取付けてあり、その分草具3の先端部から、雑草等の夾雑物を掬い取る掬い棒22を、後上り傾斜面3aに沿って延出してある。ソイラ4は、人参の下端部近傍まで深く土中に突入するように長めに形成し、かつ、土中に深く突入した状態での土の押切りに耐えられるよう厚肉に形成してあり、鉛直姿勢にして分草具3の後方でその上端部を第2支持フレーム21にボルトで連結してある。
【0018】第2支持フレーム21は、挟持搬送ベルトVの始端部の側方に配置してあり、又、第1支持フレーム20に対する取付け端部とソイラ4に対する取付け端部との間の部位を、挟持搬送ベルトVの始端部よりも上方側に位置させ、夾雑物を第2支持フレーム21の横側外方に逃がすための夾雑物排出空間Sを形成してある。従って、始端部周りに入り込む夾雑物を第2支持フレーム21の横側外方に逃がすことができるから、機体7の走行に伴ってソイラ4の基端部周りで夾雑物の塊に土が押し上げられることに起因するベルト始端部への土や小石等の噛み込みを防止できるようになっている。
【0019】引抜部Bの前端部の左右には引起し装置16が装備されているとともに、未刈側の引起こし装置16の係止爪18の根元部分には、葉茎部を切断可能なカッター刃19を取付けてあり、余分な葉茎や雑草等のもつれを引起こし時に切断できるようにしてある。又、引抜部Bや、回収部9における選別コンベヤ9cは、昇降シリンダ17によってフレーム20上の支点P周りにフレームと一体に揺動昇降可能に構成してある。
【0020】図3に示すように、収穫用搬送装置1においては、フレーム1cにバネ1dで突出付勢した状態で摺動自在に取付けたホルダー1eに対してガイドローラ1bを支承してあり、このガイドローラ1bを対向させることで、左右の挟持搬送ベルトVを接近方向に押圧付勢するように構成してある。その押圧付勢力は、人参を地面から引抜くべく搬送始端側では強く、かつ、搬送終端側では弱く茎葉部を挟持するように構成してある。
【0021】図2に示すように、収穫用搬送装置1からの人参の茎葉部を切断する茎葉切断装置8を収穫用搬送装置1の後方に設けてあり、茎葉切断装置8は、位置揃え搬送機構8aと切断用搬送機構8bと振止め用搬送機構8cと一対の回転刃8d,8eとから構成されている。位置揃え搬送機構8aは、収穫用搬送装置1で吊り下げられた人参の上端に作用する駆動自在なものであり、切断用搬送機構8bは、位置揃え搬送機構8aからの茎葉部をその挟持位置より上方の一定位置で挟持する状態で受取る左右一対の駆動自在な挟持搬送ベルト等から構成される。振止め用搬送機構8cは、切断用搬送機構8bにより吊り下げられた人参に作用する左右一対の駆動自在な挟持搬送ベルト等から構成されている。
【0022】一対の回転刃8d,8dどうしは回転軸方向で部分的に重複する状態に対向配置され、互いに逆方向に駆動回転させることにより、搬送されてくる根菜を引き込むようにしながら切断するのである。要するに、茎葉切断装置8は、振れ止め用搬送機構8cで姿勢が一定にされた人参に対して茎葉部を根元で切り口が揃った状態で切断するのである。又、図4に示すように、振止め用搬送機構8cの挟持搬送ベルトの表面側に厚いクッション体8caを付設し、根菜類の太さが大幅に変化しても対応できるようにしてある。
【0023】図1、図3に示すように、位置揃え搬送機構8aは、前後のスプロケット8s,8uに亘って巻回された左右の回動チェーン8aa(無端回動帯に相当)に付設されたホルダー8ab、このホルダー8abに対して出退移動自在な支持ブラケット8ae、この支持ブラケット8aeを突出付勢させる巻きバネ8ad、及び支持ブラケット8aeに支軸Xで回動自在に支承されたローラ8acから構成されている。従って、ローラ8acの支軸X回りでの回動によって、茎葉部の長手方向へのすり上がり移動が許容されており、収穫用搬送装置1による引き上げに伴って人参本体の頂部がローラ8acに接当するまで上昇するように構成してある。
【0024】図5、図6に示すように、1個の支持ブラケット8aeには4個の短小ローラ8acが支承されるとともに、位置揃え搬送機構8aの作動によってローラ8ac外周に対してスクレーパ作用する土落し部材5を、回動チェーン8aaの戻り経路部分の始端側位置に配備してある。土落し部材5は硬質ゴムやウレタン等の弾性材で構成され、茎葉切断装置8の支持フレーム13に固定された支持部材14にボルト止めされており、人参搬送方向視においてローラ8acの下方から横外側方に亘る範囲にスクレーパ作用が付与されるよう、土落し部材5の上部をローラ8acの外径に沿う円弧状に切欠いた形状に形成してある。つまり、回動チェーン8aaに対する位置揃え搬送機構8で誘導案内される人参の茎葉部に位置するローラ外周部分Rs、及び人参本体の頂部に位置するローラ外周部分Rhの双方に対して土落し部材5にスクレーパ作用が付与される状態に、土落し部材5の形状が設定されているのである。
【0025】図1,図2に示すように、茎葉切断装置8からの根菜類を回収する回収部9を収穫用搬送装置1の後方で葉切り搬送装置8の下方に設けてある。回収部9は、所定値よりも小径の人参を下方のコンテナー9aに落下させ、所定値よりも大径の人参を後方のコンテナー9bに供給する選別コンベア9c、及び、茎葉切断装置8から落下する人参を選別コンベア9cに導くシュート9dを設けて構成されている。
【0026】又、回収部9の左側方には、前後軸心Y回りでの折り畳み揺動によって機体横端に沿う起立姿勢で収納可能なコンテナ台15が配備され、そのコンテナ台15に空のコンテナー9bが搭載されている。空コンテナー9bと後方のコンテナー9bは同一のものであり、人参が満載されると、その満載コンテナー9bを後述するコンテナー収容部12に移送し、コンテナ台15の空コンテナー9bを供給するのである。
【0027】茎葉切断装置8からの切断茎葉部を機体外側方に放出する駆動自在な搬送チェーン10aと挟持レール10b等から成る茎葉部搬送装置10を、茎葉切断装置8から収穫用搬送装置1とは反対側の機体横他側方で機体前部に亘って斜めに切断茎葉部を搬送する状態で配置してあるとともに、回収部9の右側となる機体側方端に搭乗運転部6と原動部11を設け、回収部9と搭乗運転部6の間で茎葉部搬送装置10の後方にコンテナー収容部12を設けてある。
【0028】つまり、上述の配置構成で全体の機体重量バランスを良好にし、搭乗運転部6からの回収部9やコンテナー収容部12の管理を配置的に容易に実行できるように構成し、茎葉部搬送装置10を斜め配置で搭乗運転部6から回収部9の管理及び運転に邪魔にならないように構成し、収穫用搬送装置1とは反対側の機体前部で機体外側方に切断茎葉部を放出して、次回の収穫走行時に先に放出した茎葉部がクローラ走行装置2で踏まれることがないように構成してある。
【0029】図2、図7に示すように、収穫用搬送装置1の前後中間部分に、根菜に付着した土や泥を落とすための土落し装置Aを設けてある。すなわち、収穫用搬送装置1の傾斜に直交する斜め上下向きの回転軸心Qで駆動回転するブラシロール23を左右一対設け、これらブラシロール23,23間を根菜が通過する際に付着した泥土が落とされるようにしてある。尚、ブラシロール23の回転方向は、図示のように根菜搬送方向に合致させてあるが、その逆方向でも良い。
【0030】図2、図8に示すように、回転自在に対向配置される一対の弾性ロール状体24,24を、選別コンベヤ9cの上部に配備し、葉切り装置8から落ちてくる根菜が一対の弾性ロール状体24,24の間を通してから選別コンベヤ9cに移るように構成してある。各弾性ロール状体24,24は夫々ブラシロールで構成されており、選別コンベヤ9cの移送方向に沿った若干後上がり傾斜した回転軸心Z回りで駆動回転される。この場合、図示のように、各弾性ロール状体24,24を互いに逆回転させて、根菜を下方に移動する方向に駆動してある。ブラシロールの回転により、前述した土落し装置Aで除去できなかった泥土をこの段階で除去できる利点がある。
【0031】図2、図9に示すように、コンテナ9bを、回収根菜の重量が重くなるに従って下方揺動する底面可変機構Cを備えてある。この底面可変機構Cの原理は、実開平5−76220号公報に示されたものと同じである。概略説明すると、横向きの支点Wで揺動自在に受台25を枢支するとともに、この受台25を前倒れ傾斜した初期姿勢に付勢するバネ26を設けてある。
【0032】つまり、受台25に空のコンテナ9bが搭載された状態では、バネ26に付勢力で傾いた初期姿勢にあり、コンテナ9bの底面迄の滑落高さを低くして根菜がその滑落ショックによって損傷しないようにしてある。そして、回収根菜が増えてくるとその重量によってバネ26を伸ばし、次第に前倒れ角度が小さくなり、満載になると受台25が機体に接地した水平姿勢になるようにしてある。この作用により、根菜の滑落時の落差を損傷しない所定の値に保ちつつ、回収量を確保できるようにしてある。
【0033】そして、選別コンベヤ9cの終端部に、この選別コンベヤ9cからの根菜を一旦受け止めて落下衝撃を弱めてから収納容器であるコンテナ9bに渡す緩衝部材27を設けてある。この緩衝部材27は、板状に形成された毛ブラシ(例:ほうき等が板ブラシ状である)28を、その前端を支持した後ろ向き片持ち支持状態で後方斜め下方に突出配備するとともに、その基端部を下方から支えるシュート板29を設けて構成してある。つまり、ブラシ様体に構成してある。
【0034】毛ブラシ28の末端は初期姿勢にあるコンテナ9bの内部に入り込む前後に長いものに構成してあり、根菜の滑落移動距離を長くしてショック緩和機能を高めてある。そして、ブラシ故に、コンテナ9aと接当してもブラシが容易に変位して差し支えない利点がある。又、前端部に設けたシュート29により、選別コンベヤ9cからの落下衝撃を効果的に吸収できるようにしてあり、従って、プレートの上面にウレタンやスポンジ等のクッション材を貼着する構成のものが好適である。
【0035】〔別実施形態〕弾性ロール状体24を、細長い短冊状のスポンジを回転ローラの周囲に多数植設して成るスポンジロール等、各種の構造変更が可能である。又、緩衝部材27における毛ブラシ28を振動駆動させるものでも良い。
【0036】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。




 

 


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