石礫除去機
【課題】 圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク内に投入し、効率よく回収することができる石礫除去機を提供する。
【解決手段】 圃場の土塊を掘り起こす掘取部３と、この掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤ４と、この土壌処理コンベヤ４が選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンク５とを有する石礫除去機１であって、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へ移動する場合、石礫回収タンク５の内側に配置されている土壌処理コンベヤ４の終端部を、石礫回収タンク５の外側に退避させるコンベヤ退避手段６を有している。
【解決手段】 圃場の土塊を掘り起こす掘取部３と、この掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤ４と、この土壌処理コンベヤ４が選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンク５とを有する石礫除去機１であって、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へ移動する場合、石礫回収タンク５の内側に配置されている土壌処理コンベヤ４の終端部を、石礫回収タンク５の外側に退避させるコンベヤ退避手段６を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場内の石礫を効率よく除去する石礫除去機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、農作物の収穫時に障害となる石礫を圃場から除去する石礫除去機が提案されている。この石礫除去機としては、掘り取った土塊をロッドコンベヤで搬送しながら土を篩い落とし、残った石礫をタンクに収納する方式が知られている。また、土塊と共に掘り取った石礫をトロンメル（回転ふるい）で篩いにかけ、残った石礫をタンクへ収納する方式も知られている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ストーンピッカ カタログ」株式会社イダ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した各方式を含む従来の石礫除去機においては、ロッドコンベヤやトロンメルの終端が、石礫を投入するタンクの開口縁部に配置されている。このため、ロッドコンベヤやトロンメルから投入された石礫が、タンク内の一側面側に偏って堆積してしまい、バランスよく収容することができないという問題がある。
【０００５】
また、従来の石礫除去機において、石礫を投入するタンクは、その開口を上向きにして石礫を投入する投入位置と、当該開口を下向きにして石礫を排出する排出位置との間で、回転移動可能に構成されている。このため、石礫をタンクの中央に投入すべくロッドコンベヤやトロンメルの終端部をタンクの内側中央位置まで延設してしまうと、タンクが回転移動する際、当該終端部がタンクに衝突して邪魔になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク内に投入し、効率よく回収することができる石礫除去機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る石礫除去機は、圃場の土塊を掘り起こす掘取部と、この掘取部が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤと、この土壌処理コンベヤが選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンクとを有する石礫除去機であって、前記石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する場合、前記石礫回収タンクの内側に配置されている前記土壌処理コンベヤの終端部を、前記石礫回収タンクの外側に退避させるコンベヤ退避手段を有している。
【０００８】
また、本発明において、前記土壌処理コンベヤは、前記掘取部から前記石礫回収タンクの外側に配置された固定コンベヤ部と、この固定コンベヤ部の終端に回動可能に連結されているとともに前記石礫回収タンクの内側にまで延設された可動コンベヤ部とを有しており、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記コンベヤ退避手段が前記可動コンベヤ部を移動させて前記石礫回収タンクの外側に退避させるようにしてもよい。
【０００９】
さらに、本発明において、前記石礫回収タンクの側面には、前記土壌処理コンベヤの終端部を前記石礫回収タンクの内側に延設するための延設凹部が形成されており、前記石礫回収タンクが投入位置にある場合、前記延設凹部を開放するとともに、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記延設凹部を閉塞する閉塞板を有していてもよい。
【００１０】
また、本発明において、前記閉塞板を前記石礫回収タンクに回転自在に支持する支持フレームと、この支持フレームに回転自在に連結された長尺状のリンクアームと、このリンクアームを前記石礫回収タンクに対して上下動自在に支持する平行リンク機構とを有し、前記石礫回収タンクが投入位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記石礫回収タンクを支持している本体フレームに当接して前記リンクアームが前記平行リンク機構に対して上昇し、前記支持フレームを介して前記閉塞板を回転させて前記延設凹部を開放し、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記本体フレームから離れ、前記閉塞板が自重により前記支持フレームを介して回転して前記延設凹部を閉塞するようにしてもよい。
【００１１】
さらに、本発明において、前記掘取部の左右位置であって、前記土壌処理コンベヤの左右端部の前方位置には、土壌を前記掘取部側へ案内する土壌ガイドプラウを配置してもよい。
【００１２】
また、本発明において、前記土壌ガイドプラウは、凹面を有する円盤状のディスクプラウで構成されており、前記凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置されていてもよい。
【００１３】
さらに、本発明において、前記ディスクプラウは回転自在に支持されており、空転可能または駆動回転可能に構成されていてもよい。
【００１４】
また、本発明において、前記土壌処理コンベヤは、複数本の土壌処理ローラを並列配置し、各土壌処理ローラは、土塊破砕用の回転放射状突起を有する複数のスクレーパディスクを軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置しており、前記石礫回収タンク上に配置される土壌処理ローラのうち、最終列から１または２以上の土壌処理ローラは、他の土壌処理ローラよりも前記回転放射状突起の少ないスクレーパディスクを前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク内に投入し、効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る石礫除去機の実施形態を示す前方斜視図である。
【図２】本実施形態の石礫除去機を示す後方斜視図である。
【図３】本実施形態の石礫除去機を示す平面図である。
【図４】本実施形態において、土壌処理コンベヤの連動関係を示す概略図である。
【図５】本実施形態の石礫除去機の正面中央縦断面図である。
【図６】本実施形態において、（ａ）石礫回収タンクが投入位置にある状態、および（ｂ）石礫回収タンクが排出位置にある状態を示す背面図および側面図である。
【図７】本実施形態において、（ａ）閉塞板が延設凹部を開放した状態、および（ｂ）閉塞板が延設凹部を閉塞した状態の石礫回収タンクを示す斜視図である。
【図８】本実施形態において、可動コンベヤ部の動作を示す図である。
【図９】本実施形態において、石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する様子を示す図である。
【図１０】本実施形態において、ディスクプラウをＰＴＯ（Power Take Off）機構で駆動する構成を備えた石礫除去機を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態において、ディスクプラウを油圧で駆動する構成を備えた石礫除去機を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る石礫除去機の実施形態について図面を用いて説明する。図１から図３は、それぞれ本実施形態の石礫除去機１を示す前方斜視図、後方斜視図および平面図である。
【００１８】
図１から図３に示すように、本実施形態の石礫除去機１は、主として、本体フレーム２と、圃場の土塊を掘り起こす掘取部３と、この掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤ４と、この土壌処理コンベヤ４が選別した石礫を回収する石礫回収タンク５と、土壌処理コンベヤ４を石礫回収タンク５の外側に退避させるコンベヤ退避手段６と、掘取部３の左右位置に設けられる土壌ガイドプラウ７とから構成されている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
【００１９】
本体フレーム２は、上記の各構成部を支持して本実施形態の石礫除去機１を構成するためのものである。本実施形態において、本体フレーム２は、図１から図３に示すように、前方にトラクター等で牽引するためのヒッチ２１を有しており、後方には一対のタイヤ２２，２２を回転自在に軸支している。なお、本実施形態の石礫除去機１は、牽引式の構成を有しているが、この構成に限定されるものではなく、自走式であってもよい。
【００２０】
掘取部３は、圃場の土塊を掘り起こして土壌処理コンベヤ４に渡す役割を果たすものである。本実施形態において、掘取部３は、図１および図３に示すように、山形の先端部を有する複数枚の掘取刃３１から構成されており、土壌処理コンベヤ４の前端部に固定されている。
【００２１】
土壌処理コンベヤ４は、掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する役割を果たすものである。本実施形態において、土壌処理コンベヤ４は、図１および図３に示すように、機体の前後方向に複数本の土壌処理ローラ４１が並列配置されている。そして、各土壌処理ローラ４１は、左右端部に設けられたスプロケット４２およびチェーン４３によって連動して回転するようになっている。
【００２２】
本実施形態では、図４に示すように、１２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ１２）が、左右端部のいずれか一方にスプロケット４２を有している。そして、両軸減速機（図示せず）に接続されたダブルスプロケット４４の駆動力が、全ての土壌処理ローラ４１に伝達するようにチェーン４３で巻回されている。なお、図４では、チェーン４３の巻回関係をわかり易くするため、ダブルスプロケット４４を各土壌処理ローラ４１の外側に図示しているが、実際にはスプロケット４２やチェーン４３の上方に配置されている。
【００２３】
また、本実施形態において、土壌処理コンベヤ４は、石礫を石礫回収タンク５の略中央位置に投入するため、図３および図５に示すように、その終端部が石礫回収タンク５の内側にまで延設されている。一方、後述するように、石礫回収タンク５は、投入位置と排出位置との間で移動可能に構成されている。このため、本実施形態では、石礫回収タンク５が土壌処理コンベヤ４に衝突するのを防止するため、土壌処理コンベヤ４が、石礫回収タンク５の外側へ退避可能に構成されている。
【００２４】
具体的には、図４および図５に示すように、土壌処理コンベヤ４は、本体フレーム２に固定される固定コンベヤ部４５と、この固定コンベヤ部４５の終端に回動可能に連結される可動コンベヤ部４６とから構成されている。固定コンベヤ部４５は、掘取部３から石礫回収タンク５の外側にかけて配置された土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ８）がユニット化されている。一方、可動コンベヤ部４６は、固定コンベヤ部４５の終端から石礫回収タンク５の内側にかけて延設された土壌処理ローラ４１（Ｒ８〜Ｒ１２）がユニット化されている。そして、可動コンベヤ部４６は、図５に示すように、コンベヤ退避手段６によって、固定コンベヤ部４５の終端に設けられた土壌処理ローラ４１（Ｒ８）の回転軸周りに上下方向に回動するようになっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、土壌処理コンベヤ４を固定コンベヤ部４５と可動コンベヤ部４６とから構成し、可動コンベヤ部４６のみを退避させているが、この構成に限定されるものではない。例えば、１本目の土壌処理ローラ４１（Ｒ１）の回転軸周りに土壌処理コンベヤ４全体を回動自在に構成し、土壌処理コンベヤ４の終端部が、石礫回収タンク５の外側に退避するまで土壌処理コンベヤ４全体を回動させるようにしてもよい。また、本実施形態では、可動コンベヤ部４６の退避移動手段について、退避のさせ易さに鑑みて、稼働コンベヤ部４６を回動させることにより退避位置へ移動させているが、このような構造に限るものではなく、スライドさせることにより退避位置へ移動させたり、その他の構成・動作によって退避位置へ移動させてもよい。
【００２６】
また、本実施形態において、各土壌処理ローラ４１は、図１，図３および図５に示すように、土塊破砕用の回転放射状突起４７を有する複数のスクレーパディスク４８が、軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置されている。また、石礫の大きさによって、石礫回収タンク５への投入位置を調節するため、最終列から２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１１，Ｒ１２）は、他の土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ１０）と比較して、回転放射状突起４７の少ないスクレーパディスク４８を前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置している。
【００２７】
なお、回転放射状突起４７の少ないスクレーパディスク４８を広間隔で配置する土壌処理ローラ４１の数は、２本に限定されるものではない。具体的には、石礫を投入する際、石礫回収タンク５上に配置される土壌処理ローラ４１であれば、最終列から１または２以上の土壌処理ローラ４１を上記の構成にしてもよい。これにより、比較的小さい石礫は、石礫回収タンク５の手前側に抜け落ちる一方、比較的大きな石礫は石礫回収タンク５の中央部よりも奥側へ投入されるため、石礫が効率よく収容されることとなる。
【００２８】
石礫回収タンク５は、土壌処理コンベヤ４で選別された石礫を回収するためのものである。本実施形態において、石礫回収タンク５は、図６（ａ）に示すように、土壌処理コンベヤ４で選別された石礫を投入する投入位置と、図６（ｂ）に示すように、投入した石礫を圃場外で排出する排出位置との間で移動可能に構成されている。具体的には、タンク用油圧シリンダ５１を伸縮制御することにより、石礫回収タンク５を昇降させている。なお、石礫回収タンク５の駆動源は、油圧シリンダに限定されるものではなく、電動シリンダ等でもよい。
【００２９】
また、本実施形態において、石礫回収タンク５は、図７（ａ）に示すように、前方に面した側面に凹状の延設凹部５２が形成されている。この延設凹部５２は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の内側中央位置まで延設するための開口部分として役割を果たす一方、石礫回収タンク５を排出位置へ移動させる際、その開口部分から回収した石礫を脱落させてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、石礫回収タンク５が投入位置にある場合には図７（ａ）に示すように、延設凹部５２を開放し、石礫回収タンク５が移動する場合には図７（ｂ）に示すように、延設凹部５２を閉塞する閉塞板５３を有している。
【００３０】
この閉塞板５３を開閉させる構成としては、図７に示すように、閉塞板５３を石礫回収タンク５に回転自在に支持する支持フレーム５４と、この支持フレーム５４に回転自在に連結された長尺状のリンクアーム５５と、このリンクアーム５５を石礫回収タンク５に対して上下動自在に支持する平行リンク機構５６とを有している。
【００３１】
支持フレーム５４は、縦棒５４ａと横棒５４ｂが直交する略Ｔ字状に形成されており、横棒５４ｂの一端が石礫回収タンク５の上方軸受部５７に回転自在に支持されている。また、リンクアーム５５は、その上端が支持フレーム５４の横棒５４ｂと回転自在に連結される一方、その下端には、石礫回収タンク５を支持している本体フレーム２に当接する当接部５５ａが形成されている。平行リンク機構５６は、石礫回収タンク５の下方軸受部５８に回転自在に支持された揺動アーム５９を有しており、この揺動アーム５９の先端が、リンクアーム５５の略中央位置に回転自在に連結されている。
【００３２】
この構成により、図７（ａ）に示すように、石礫回収タンク５が投入位置に移動したとき、リンクアーム５５の下端の当接部５５ａが本体フレーム２に当接してリンクアーム５５が平行リンク機構５６に対して相対的に上昇し、支持フレーム５４を介して閉塞板５３を回転させて延設凹部５２を開放するようになっている。一方、石礫回収タンク５を排出位置へ移動するとき、図７（ｂ）に示すように、リンクアーム５５の下端の当接部５５ａが本体フレーム２から離れ、閉塞板５３が自重によって支持フレーム５４を介して下降回転し、延設凹部５２を閉塞するようになっている。
【００３３】
なお、本実施形態では、石礫回収タンク５の動作に連動させて閉塞板５３を自動的に開閉させているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、閉塞板５３が延設凹部５２を開放し、石礫回収タンク５が排出位置へ移動する場合、閉塞板５３が延設凹部５２を閉塞するものであれば、別途、駆動源を設け、石礫回収タンク５の動作とは独立して閉塞板５３を開閉させるようにしてもよい。
【００３４】
コンベヤ退避手段６は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の外側に退避させるためのものである。本実施形態において、コンベヤ退避手段６は、伸縮制御可能なコンベヤ用油圧シリンダ６１によって構成されており、図１，図５および図６に示すように、その一端が本体フレーム２に対して回転自在に連結されているとともに、その他端が可動コンベヤ部４６に設けられた補助フレーム６２に対して回転自在に連結されている。
【００３５】
この構成により、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、図８（ａ）に示すように、コンベヤ用油圧シリンダ６１を伸長させると、可動コンベヤ部４６が回転軸（Ｒ８）周りに下降し、土壌処理コンベヤ４の終端部が石礫回収タンク５の略中央部まで延設される。一方、石礫回収タンク５が投入位置と排出位置との間で移動する場合、コンベヤ用油圧シリンダ６１を短縮すると、図５，図８（ｂ），（ｃ）に示すように、補助フレーム６２が前方へ引き寄せられる。このため、可動コンベヤ部４６が回転軸（Ｒ８）周りに上昇し、土壌処理コンベヤ４の終端部が石礫回収タンク５の外側に退避するようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態では、石礫回収タンク５が単純な回転移動をするため、コンベヤ退避手段６は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の外側に退避させている。この動作の意図は、投入位置と排出位置との間で移動する石礫回収タンク５の軌道から土壌処理コンベヤ４を退避させることにある。したがって、石礫回収タンク５がいかなる動作をする場合であっても、その軌道の外側へ土壌処理コンベヤ４を退避させればよい。
【００３７】
また、本実施形態では、コンベヤ退避手段６としてコンベヤ用油圧シリンダ６１を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、可動コンベヤ部４６の昇降動作を制御可能なものであれば、電動シリンダ等でもよい。
【００３８】
土壌ガイドプラウ７は、土壌処理コンベヤ４を連動させる部分の通り道を予め確保する役割を果たすものである。上述したように、本実施形態の土壌処理ローラ４１は、左右端部に設けられたスプロケット４２やチェーン４３によって連動されている。このため、スプロケット４２やチェーン４３あるいはこれらを被覆するカバー等が地面に接触すると、土壌を十分に掘り取れないおそれがある。そこで、本実施形態では、図１および図３に示すように、掘取部３の左右位置であって、土壌処理コンベヤ４の左右端部の前方位置に、土壌を中央側に配置されている掘取部３の方向へ案内する土壌ガイドプラウ７を配置している。
【００３９】
土壌ガイドプラウ７は、ディスクプラウ（円盤プラウ）やボトムプラウ（はつ土板プラウ）等によって構成されている。なお、通常、ディスクプラウやボトムプラウは、土壌の切削・破砕・反転・放てきを行うことにより、未耕土を膨軟にして作物の生育に対して最適な状態を作るという、耕うん処理を目的とするものである。これに対して、本実施形態の土壌ガイドプラウ７は、左右の土壌を中央の土壌処理コンベヤ４側へ送りこむ役目を果たすものである。したがって、本実施形態では、牽引抵抗を増大させる破砕や反転を防止するため、ディスクやはつ土板の傾斜角を小さくし、土壌に対するかぶりを小さくしている。
【００４０】
本実施形態において、土壌ガイドプラウ７は、図１および図３に示すように、凹面を有する円盤状のディスクプラウ７を採用している。そして、左右両側の土壌を効率良く中央側へ案内するために、各ディスクプラウ７の凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置している。
【００４１】
また、本実施形態の石礫除去機１は、トラクタ等によって牽引するものであるところ、土壌条件によっては牽引抵抗が非常に大きくなる。一般的に、トラクタは、出力に余裕がある場合でも、車重の５０〜６０％程度しか牽引力を出せない。このため、牽引抵抗が大きいところでは、速度を上げられない、あるいは作業自体ができないといった状態になるおそれがある。このため、本実施形態では、トラクタにかかる牽引抵抗を低減するため、ディスクプラウ７が本体フレーム２に対して回転自在に支持されており、空転可能に構成されている。
【００４２】
また、さらなる牽引抵抗の低減を図るため、ディスクプラウ７を駆動回転させて得られる推進力を利用することも可能である。例えば、図１０に示すように、トラクタのＰＴＯ（Power Take Off）軸（図示せず）に連結されたドライブシャフト８１を、本体フレーム２に設けられた動力分配装置８２に接続する。そして、この動力分配装置８２の出力軸の一方と、ディスクプラウの回転駆動機構８３とをドライブシャフト８１で連結することで、駆動回転可能に構成しうる。なお、動力分配装置８２の他方の出力軸は、土壌処理コンベヤ４等の処理部を駆動する入力軸に連結される。
【００４３】
また、図１１に示すように、ディスクプラウ７の回転軸２３に油圧モータ８４を接続するとともに、この油圧モータ８４とトラクタの油圧装置（図示せず）とを油圧ホース８５で接続する。この構成により、ディスクプラウ７を駆動回転可能に構成しうる。なお、図１０および図１１では、左右のそれぞれに２枚のディスクプラウ７を配置し、合計４枚のディスクプラウを使用しているが、この構成に限定されるものではない。
【００４４】
つぎに、本実施形態の石礫除去機１による作用について説明する。
【００４５】
本実施形態の石礫除去機１によって、圃場の石礫を除去する場合、まず、石礫回収タンク５が投入位置に配置されているか否かを確認し、配置されていなければ石礫回収タンク５を投入位置へ移動する。このとき、図７（ａ）に示すように、リンクアーム５５の当接部５５ａが本体フレーム２に当接し、平行リンク機構５６に対して相対的に上昇する。このため、リンクアーム５５が支持フレーム５４を上方へ持ち上げることにより、閉塞板５３が延設凹部５２を開放する。
【００４６】
つぎに、可動コンベヤ部４６が石礫回収タンク５の内側に配置されているか否かを確認し、配置されていなければ、コンベヤ退避手段６によって可動コンベヤ部４６を下方へ移動する。このとき、図８（ａ）に示すように、閉塞板５３が延設凹部５２を開放しているため、可動コンベヤ部４６は比較的低い位置から石礫回収タンク５内へ延設される。このため、土壌処理コンベヤ４の終端部を高い位置で保持する必要がなく、機体高さを抑制し、安定的な配置が可能となる。また、石礫を石礫回収タンク５へ投入する際の騒音や衝撃を低減する。
【００４７】
つづいて、各土壌処理ローラ４１を回転駆動させた状態で、石礫除去機１をトラクタ等で牽引する。これにより、掘取部３が圃場の土塊を掘り起こし、土壌処理コンベヤ４へと送り込む。また、本実施形態では、土壌ガイドプラウ７が、土壌処理コンベヤ４の左右端部の前方位置にある土壌を掘り起こし、掘取部３側へ案内する。これにより、土壌処理コンベヤ４の左右端部の通り道が予め確保されるため、土壌を掘り起こす作業と石礫を選別除去する作業とを同時に実施できる。
【００４８】
また、本実施形態において、土壌ガイドプラウ７としてのディスクプラウ７は、内側に向けた凹面が前方に向けて拡開されているため、左右両側の土壌を効率良く中央側へ案内する。このとき、ディスクプラウ７が空転可能に軸支されているため、土壌との摩擦抵抗が低減する。このため、トラクタが石礫除去機１を牽引する際に発生する牽引抵抗が低減する。
【００４９】
また、トラクタのＰＴＯ軸や油圧装置によってディスクプラウ７を駆動回転した場合、ディスクプラウ７が進行方向の推進力を発生させる。この推進力により、トラクタにかかる牽引抵抗がさらに低減するため、作業速度を向上させることが可能となる。
【００５０】
土塊が送り込まれた土壌処理コンベヤ４では、各土壌処理ローラ４１が、スクレーパディスク４８で土塊を破砕しながら土壌を篩い落とし石礫を選別する。そして、土壌処理コンベヤ４は、選別した石礫を後方へと運搬した後、終端部から石礫回収タンク５に投入する。このとき、石礫回収タンク５の内側に配置された当該終端部が、石礫回収タンク５の略中央に石礫を投入するため、石礫が石礫回収タンク５内で偏ることがなく満遍なく収容される。
【００５１】
また、本実施形態では、最終列から２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１１，Ｒ１２）が、その隙間から比較的小さい石礫を石礫回収タンク５の手前側で篩い落とす一方、比較的大きな石礫を石礫回収タンク５の中央部近傍に投入する。これにより、石礫回収タンク５内には、石礫が効率よく収容されるため、タンク容量が有効に利用される。
【００５２】
そして、石礫回収タンク５内が石礫で満杯になった場合、土壌処理コンベヤ４を停止して、石礫除去機１を圃場の外へ移動するか、石礫積載用のダンプトラックを石礫除去機１に横付けする。その後、コンベヤ退避手段６によって、補助フレーム６２を引き寄せると、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、可動コンベヤ部４６が上方へ回転し石礫回収タンク５の外側まで退避する。これにより、石礫回収タンク５の移動する軌道内に障害物がなくなるため、石礫回収タンク５が排出位置へ移動可能な状態となる。
【００５３】
つづいて、石礫回収タンク５のタンク用油圧シリンダ５１を伸長すると、図９（ａ）から図９（ｄ）の順に従って、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へと移動し、石礫を排出する。このとき、可動コンベヤ部４６が石礫回収タンク５の外側に退避しているため、石礫回収タンク５が土壌処理コンベヤ４に衝突することがない。
【００５４】
また、本実施形態では、リンクアーム５５の下端が本体フレーム２から離れるに従って、閉塞板５３が自重により支持フレーム５４を介して下方へ回転し、延設凹部５２を閉塞する。このため、閉塞板５３は、石礫回収タンク５の回転移動中に、石礫が延設凹部５２からこぼれ落ちるのを防止する。
【００５５】
以上のような本実施形態の石礫除去機１によれば、以下のような効果を奏する。
１．圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク５内に投入し、効率よく回収することができる。
２．石礫回収タンク５が投入位置と排出位置との間を移動する場合、土壌処理コンベヤ４に衝突するのを防止することができる。
３．石礫回収タンク５を排出位置へ移動する場合、延設凹部５２から石礫がこぼれ落ちるのを防止することができる。
４．石礫回収タンク５の移動動作に連動させて、閉塞板５３を自動的に開閉することができる。
５．土壌処理コンベヤ４の左右端部の通り道を予め圃場に確保し、一工程で土壌の掘り起こし作業と石礫の選別除去作業とを実施することができる。
６．石礫の大きさに応じて、石礫回収タンク５内へ投入する場所を調節するため、石礫回収タンク５内に石礫を効率よく収容することができる。
７．土壌ガイドプラウ７による牽引抵抗を低減し、トラクタの走行速度を向上することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る石礫除去機１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００５７】
例えば、上述した実施形態では、複数本の土壌処理ローラ４１を用いた土壌処理コンベヤ４について説明したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、土塊から石礫を選別して石礫回収タンク５へ運搬する機能を有しており、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、その終端部が石礫回収タンク５の内側に配置されているとともに、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へ移動する場合、その終端部が、石礫回収タンク５の外側に退避するものであれば、どのような土壌処理コンベヤ４を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ 石礫除去機
２ 本体フレーム
３ 掘取部
４ 土壌処理コンベヤ
５ 石礫回収タンク
６ コンベヤ退避手段
７ 土壌ガイドプラウ（ディスクプラウ）
２１ ヒッチ
２２ タイヤ
２３ 回転軸
３１ 掘取刃
４１ 土壌処理ローラ
４２ スプロケット
４３ チェーン
４４ ダブルスプロケット
４５ 固定コンベヤ部
４６ 可動コンベヤ部
４７ 回転放射状突起
４８ スクレーパディスク
５１ タンク用油圧シリンダ
５２ 延設凹部
５３ 閉塞板
５４ 支持フレーム
５４ａ 縦棒
５４ｂ 横棒
５５ リンクアーム
５５ａ 当接部
５６ 平行リンク機構
５７ 上方軸受部
５８ 下方軸受部
５９ 揺動アーム
６１ コンベヤ用油圧シリンダ
６２ 補助フレーム
８１ ドライブシャフト
８２ 動力分配装置
８３ 回転駆動機構
８４ 油圧モータ
８５ 油圧ホース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場内の石礫を効率よく除去する石礫除去機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、農作物の収穫時に障害となる石礫を圃場から除去する石礫除去機が提案されている。この石礫除去機としては、掘り取った土塊をロッドコンベヤで搬送しながら土を篩い落とし、残った石礫をタンクに収納する方式が知られている。また、土塊と共に掘り取った石礫をトロンメル（回転ふるい）で篩いにかけ、残った石礫をタンクへ収納する方式も知られている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ストーンピッカ カタログ」株式会社イダ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した各方式を含む従来の石礫除去機においては、ロッドコンベヤやトロンメルの終端が、石礫を投入するタンクの開口縁部に配置されている。このため、ロッドコンベヤやトロンメルから投入された石礫が、タンク内の一側面側に偏って堆積してしまい、バランスよく収容することができないという問題がある。
【０００５】
また、従来の石礫除去機において、石礫を投入するタンクは、その開口を上向きにして石礫を投入する投入位置と、当該開口を下向きにして石礫を排出する排出位置との間で、回転移動可能に構成されている。このため、石礫をタンクの中央に投入すべくロッドコンベヤやトロンメルの終端部をタンクの内側中央位置まで延設してしまうと、タンクが回転移動する際、当該終端部がタンクに衝突して邪魔になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク内に投入し、効率よく回収することができる石礫除去機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る石礫除去機は、圃場の土塊を掘り起こす掘取部と、この掘取部が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤと、この土壌処理コンベヤが選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンクとを有する石礫除去機であって、前記石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する場合、前記石礫回収タンクの内側に配置されている前記土壌処理コンベヤの終端部を、前記石礫回収タンクの外側に退避させるコンベヤ退避手段を有している。
【０００８】
また、本発明において、前記土壌処理コンベヤは、前記掘取部から前記石礫回収タンクの外側に配置された固定コンベヤ部と、この固定コンベヤ部の終端に回動可能に連結されているとともに前記石礫回収タンクの内側にまで延設された可動コンベヤ部とを有しており、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記コンベヤ退避手段が前記可動コンベヤ部を移動させて前記石礫回収タンクの外側に退避させるようにしてもよい。
【０００９】
さらに、本発明において、前記石礫回収タンクの側面には、前記土壌処理コンベヤの終端部を前記石礫回収タンクの内側に延設するための延設凹部が形成されており、前記石礫回収タンクが投入位置にある場合、前記延設凹部を開放するとともに、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記延設凹部を閉塞する閉塞板を有していてもよい。
【００１０】
また、本発明において、前記閉塞板を前記石礫回収タンクに回転自在に支持する支持フレームと、この支持フレームに回転自在に連結された長尺状のリンクアームと、このリンクアームを前記石礫回収タンクに対して上下動自在に支持する平行リンク機構とを有し、前記石礫回収タンクが投入位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記石礫回収タンクを支持している本体フレームに当接して前記リンクアームが前記平行リンク機構に対して上昇し、前記支持フレームを介して前記閉塞板を回転させて前記延設凹部を開放し、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記本体フレームから離れ、前記閉塞板が自重により前記支持フレームを介して回転して前記延設凹部を閉塞するようにしてもよい。
【００１１】
さらに、本発明において、前記掘取部の左右位置であって、前記土壌処理コンベヤの左右端部の前方位置には、土壌を前記掘取部側へ案内する土壌ガイドプラウを配置してもよい。
【００１２】
また、本発明において、前記土壌ガイドプラウは、凹面を有する円盤状のディスクプラウで構成されており、前記凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置されていてもよい。
【００１３】
さらに、本発明において、前記ディスクプラウは回転自在に支持されており、空転可能または駆動回転可能に構成されていてもよい。
【００１４】
また、本発明において、前記土壌処理コンベヤは、複数本の土壌処理ローラを並列配置し、各土壌処理ローラは、土塊破砕用の回転放射状突起を有する複数のスクレーパディスクを軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置しており、前記石礫回収タンク上に配置される土壌処理ローラのうち、最終列から１または２以上の土壌処理ローラは、他の土壌処理ローラよりも前記回転放射状突起の少ないスクレーパディスクを前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク内に投入し、効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る石礫除去機の実施形態を示す前方斜視図である。
【図２】本実施形態の石礫除去機を示す後方斜視図である。
【図３】本実施形態の石礫除去機を示す平面図である。
【図４】本実施形態において、土壌処理コンベヤの連動関係を示す概略図である。
【図５】本実施形態の石礫除去機の正面中央縦断面図である。
【図６】本実施形態において、（ａ）石礫回収タンクが投入位置にある状態、および（ｂ）石礫回収タンクが排出位置にある状態を示す背面図および側面図である。
【図７】本実施形態において、（ａ）閉塞板が延設凹部を開放した状態、および（ｂ）閉塞板が延設凹部を閉塞した状態の石礫回収タンクを示す斜視図である。
【図８】本実施形態において、可動コンベヤ部の動作を示す図である。
【図９】本実施形態において、石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する様子を示す図である。
【図１０】本実施形態において、ディスクプラウをＰＴＯ（Power Take Off）機構で駆動する構成を備えた石礫除去機を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態において、ディスクプラウを油圧で駆動する構成を備えた石礫除去機を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る石礫除去機の実施形態について図面を用いて説明する。図１から図３は、それぞれ本実施形態の石礫除去機１を示す前方斜視図、後方斜視図および平面図である。
【００１８】
図１から図３に示すように、本実施形態の石礫除去機１は、主として、本体フレーム２と、圃場の土塊を掘り起こす掘取部３と、この掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤ４と、この土壌処理コンベヤ４が選別した石礫を回収する石礫回収タンク５と、土壌処理コンベヤ４を石礫回収タンク５の外側に退避させるコンベヤ退避手段６と、掘取部３の左右位置に設けられる土壌ガイドプラウ７とから構成されている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。
【００１９】
本体フレーム２は、上記の各構成部を支持して本実施形態の石礫除去機１を構成するためのものである。本実施形態において、本体フレーム２は、図１から図３に示すように、前方にトラクター等で牽引するためのヒッチ２１を有しており、後方には一対のタイヤ２２，２２を回転自在に軸支している。なお、本実施形態の石礫除去機１は、牽引式の構成を有しているが、この構成に限定されるものではなく、自走式であってもよい。
【００２０】
掘取部３は、圃場の土塊を掘り起こして土壌処理コンベヤ４に渡す役割を果たすものである。本実施形態において、掘取部３は、図１および図３に示すように、山形の先端部を有する複数枚の掘取刃３１から構成されており、土壌処理コンベヤ４の前端部に固定されている。
【００２１】
土壌処理コンベヤ４は、掘取部３が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する役割を果たすものである。本実施形態において、土壌処理コンベヤ４は、図１および図３に示すように、機体の前後方向に複数本の土壌処理ローラ４１が並列配置されている。そして、各土壌処理ローラ４１は、左右端部に設けられたスプロケット４２およびチェーン４３によって連動して回転するようになっている。
【００２２】
本実施形態では、図４に示すように、１２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ１２）が、左右端部のいずれか一方にスプロケット４２を有している。そして、両軸減速機（図示せず）に接続されたダブルスプロケット４４の駆動力が、全ての土壌処理ローラ４１に伝達するようにチェーン４３で巻回されている。なお、図４では、チェーン４３の巻回関係をわかり易くするため、ダブルスプロケット４４を各土壌処理ローラ４１の外側に図示しているが、実際にはスプロケット４２やチェーン４３の上方に配置されている。
【００２３】
また、本実施形態において、土壌処理コンベヤ４は、石礫を石礫回収タンク５の略中央位置に投入するため、図３および図５に示すように、その終端部が石礫回収タンク５の内側にまで延設されている。一方、後述するように、石礫回収タンク５は、投入位置と排出位置との間で移動可能に構成されている。このため、本実施形態では、石礫回収タンク５が土壌処理コンベヤ４に衝突するのを防止するため、土壌処理コンベヤ４が、石礫回収タンク５の外側へ退避可能に構成されている。
【００２４】
具体的には、図４および図５に示すように、土壌処理コンベヤ４は、本体フレーム２に固定される固定コンベヤ部４５と、この固定コンベヤ部４５の終端に回動可能に連結される可動コンベヤ部４６とから構成されている。固定コンベヤ部４５は、掘取部３から石礫回収タンク５の外側にかけて配置された土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ８）がユニット化されている。一方、可動コンベヤ部４６は、固定コンベヤ部４５の終端から石礫回収タンク５の内側にかけて延設された土壌処理ローラ４１（Ｒ８〜Ｒ１２）がユニット化されている。そして、可動コンベヤ部４６は、図５に示すように、コンベヤ退避手段６によって、固定コンベヤ部４５の終端に設けられた土壌処理ローラ４１（Ｒ８）の回転軸周りに上下方向に回動するようになっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、土壌処理コンベヤ４を固定コンベヤ部４５と可動コンベヤ部４６とから構成し、可動コンベヤ部４６のみを退避させているが、この構成に限定されるものではない。例えば、１本目の土壌処理ローラ４１（Ｒ１）の回転軸周りに土壌処理コンベヤ４全体を回動自在に構成し、土壌処理コンベヤ４の終端部が、石礫回収タンク５の外側に退避するまで土壌処理コンベヤ４全体を回動させるようにしてもよい。また、本実施形態では、可動コンベヤ部４６の退避移動手段について、退避のさせ易さに鑑みて、稼働コンベヤ部４６を回動させることにより退避位置へ移動させているが、このような構造に限るものではなく、スライドさせることにより退避位置へ移動させたり、その他の構成・動作によって退避位置へ移動させてもよい。
【００２６】
また、本実施形態において、各土壌処理ローラ４１は、図１，図３および図５に示すように、土塊破砕用の回転放射状突起４７を有する複数のスクレーパディスク４８が、軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置されている。また、石礫の大きさによって、石礫回収タンク５への投入位置を調節するため、最終列から２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１１，Ｒ１２）は、他の土壌処理ローラ４１（Ｒ１〜Ｒ１０）と比較して、回転放射状突起４７の少ないスクレーパディスク４８を前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置している。
【００２７】
なお、回転放射状突起４７の少ないスクレーパディスク４８を広間隔で配置する土壌処理ローラ４１の数は、２本に限定されるものではない。具体的には、石礫を投入する際、石礫回収タンク５上に配置される土壌処理ローラ４１であれば、最終列から１または２以上の土壌処理ローラ４１を上記の構成にしてもよい。これにより、比較的小さい石礫は、石礫回収タンク５の手前側に抜け落ちる一方、比較的大きな石礫は石礫回収タンク５の中央部よりも奥側へ投入されるため、石礫が効率よく収容されることとなる。
【００２８】
石礫回収タンク５は、土壌処理コンベヤ４で選別された石礫を回収するためのものである。本実施形態において、石礫回収タンク５は、図６（ａ）に示すように、土壌処理コンベヤ４で選別された石礫を投入する投入位置と、図６（ｂ）に示すように、投入した石礫を圃場外で排出する排出位置との間で移動可能に構成されている。具体的には、タンク用油圧シリンダ５１を伸縮制御することにより、石礫回収タンク５を昇降させている。なお、石礫回収タンク５の駆動源は、油圧シリンダに限定されるものではなく、電動シリンダ等でもよい。
【００２９】
また、本実施形態において、石礫回収タンク５は、図７（ａ）に示すように、前方に面した側面に凹状の延設凹部５２が形成されている。この延設凹部５２は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の内側中央位置まで延設するための開口部分として役割を果たす一方、石礫回収タンク５を排出位置へ移動させる際、その開口部分から回収した石礫を脱落させてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、石礫回収タンク５が投入位置にある場合には図７（ａ）に示すように、延設凹部５２を開放し、石礫回収タンク５が移動する場合には図７（ｂ）に示すように、延設凹部５２を閉塞する閉塞板５３を有している。
【００３０】
この閉塞板５３を開閉させる構成としては、図７に示すように、閉塞板５３を石礫回収タンク５に回転自在に支持する支持フレーム５４と、この支持フレーム５４に回転自在に連結された長尺状のリンクアーム５５と、このリンクアーム５５を石礫回収タンク５に対して上下動自在に支持する平行リンク機構５６とを有している。
【００３１】
支持フレーム５４は、縦棒５４ａと横棒５４ｂが直交する略Ｔ字状に形成されており、横棒５４ｂの一端が石礫回収タンク５の上方軸受部５７に回転自在に支持されている。また、リンクアーム５５は、その上端が支持フレーム５４の横棒５４ｂと回転自在に連結される一方、その下端には、石礫回収タンク５を支持している本体フレーム２に当接する当接部５５ａが形成されている。平行リンク機構５６は、石礫回収タンク５の下方軸受部５８に回転自在に支持された揺動アーム５９を有しており、この揺動アーム５９の先端が、リンクアーム５５の略中央位置に回転自在に連結されている。
【００３２】
この構成により、図７（ａ）に示すように、石礫回収タンク５が投入位置に移動したとき、リンクアーム５５の下端の当接部５５ａが本体フレーム２に当接してリンクアーム５５が平行リンク機構５６に対して相対的に上昇し、支持フレーム５４を介して閉塞板５３を回転させて延設凹部５２を開放するようになっている。一方、石礫回収タンク５を排出位置へ移動するとき、図７（ｂ）に示すように、リンクアーム５５の下端の当接部５５ａが本体フレーム２から離れ、閉塞板５３が自重によって支持フレーム５４を介して下降回転し、延設凹部５２を閉塞するようになっている。
【００３３】
なお、本実施形態では、石礫回収タンク５の動作に連動させて閉塞板５３を自動的に開閉させているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、閉塞板５３が延設凹部５２を開放し、石礫回収タンク５が排出位置へ移動する場合、閉塞板５３が延設凹部５２を閉塞するものであれば、別途、駆動源を設け、石礫回収タンク５の動作とは独立して閉塞板５３を開閉させるようにしてもよい。
【００３４】
コンベヤ退避手段６は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の外側に退避させるためのものである。本実施形態において、コンベヤ退避手段６は、伸縮制御可能なコンベヤ用油圧シリンダ６１によって構成されており、図１，図５および図６に示すように、その一端が本体フレーム２に対して回転自在に連結されているとともに、その他端が可動コンベヤ部４６に設けられた補助フレーム６２に対して回転自在に連結されている。
【００３５】
この構成により、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、図８（ａ）に示すように、コンベヤ用油圧シリンダ６１を伸長させると、可動コンベヤ部４６が回転軸（Ｒ８）周りに下降し、土壌処理コンベヤ４の終端部が石礫回収タンク５の略中央部まで延設される。一方、石礫回収タンク５が投入位置と排出位置との間で移動する場合、コンベヤ用油圧シリンダ６１を短縮すると、図５，図８（ｂ），（ｃ）に示すように、補助フレーム６２が前方へ引き寄せられる。このため、可動コンベヤ部４６が回転軸（Ｒ８）周りに上昇し、土壌処理コンベヤ４の終端部が石礫回収タンク５の外側に退避するようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態では、石礫回収タンク５が単純な回転移動をするため、コンベヤ退避手段６は、土壌処理コンベヤ４の終端部を石礫回収タンク５の外側に退避させている。この動作の意図は、投入位置と排出位置との間で移動する石礫回収タンク５の軌道から土壌処理コンベヤ４を退避させることにある。したがって、石礫回収タンク５がいかなる動作をする場合であっても、その軌道の外側へ土壌処理コンベヤ４を退避させればよい。
【００３７】
また、本実施形態では、コンベヤ退避手段６としてコンベヤ用油圧シリンダ６１を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、可動コンベヤ部４６の昇降動作を制御可能なものであれば、電動シリンダ等でもよい。
【００３８】
土壌ガイドプラウ７は、土壌処理コンベヤ４を連動させる部分の通り道を予め確保する役割を果たすものである。上述したように、本実施形態の土壌処理ローラ４１は、左右端部に設けられたスプロケット４２やチェーン４３によって連動されている。このため、スプロケット４２やチェーン４３あるいはこれらを被覆するカバー等が地面に接触すると、土壌を十分に掘り取れないおそれがある。そこで、本実施形態では、図１および図３に示すように、掘取部３の左右位置であって、土壌処理コンベヤ４の左右端部の前方位置に、土壌を中央側に配置されている掘取部３の方向へ案内する土壌ガイドプラウ７を配置している。
【００３９】
土壌ガイドプラウ７は、ディスクプラウ（円盤プラウ）やボトムプラウ（はつ土板プラウ）等によって構成されている。なお、通常、ディスクプラウやボトムプラウは、土壌の切削・破砕・反転・放てきを行うことにより、未耕土を膨軟にして作物の生育に対して最適な状態を作るという、耕うん処理を目的とするものである。これに対して、本実施形態の土壌ガイドプラウ７は、左右の土壌を中央の土壌処理コンベヤ４側へ送りこむ役目を果たすものである。したがって、本実施形態では、牽引抵抗を増大させる破砕や反転を防止するため、ディスクやはつ土板の傾斜角を小さくし、土壌に対するかぶりを小さくしている。
【００４０】
本実施形態において、土壌ガイドプラウ７は、図１および図３に示すように、凹面を有する円盤状のディスクプラウ７を採用している。そして、左右両側の土壌を効率良く中央側へ案内するために、各ディスクプラウ７の凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置している。
【００４１】
また、本実施形態の石礫除去機１は、トラクタ等によって牽引するものであるところ、土壌条件によっては牽引抵抗が非常に大きくなる。一般的に、トラクタは、出力に余裕がある場合でも、車重の５０〜６０％程度しか牽引力を出せない。このため、牽引抵抗が大きいところでは、速度を上げられない、あるいは作業自体ができないといった状態になるおそれがある。このため、本実施形態では、トラクタにかかる牽引抵抗を低減するため、ディスクプラウ７が本体フレーム２に対して回転自在に支持されており、空転可能に構成されている。
【００４２】
また、さらなる牽引抵抗の低減を図るため、ディスクプラウ７を駆動回転させて得られる推進力を利用することも可能である。例えば、図１０に示すように、トラクタのＰＴＯ（Power Take Off）軸（図示せず）に連結されたドライブシャフト８１を、本体フレーム２に設けられた動力分配装置８２に接続する。そして、この動力分配装置８２の出力軸の一方と、ディスクプラウの回転駆動機構８３とをドライブシャフト８１で連結することで、駆動回転可能に構成しうる。なお、動力分配装置８２の他方の出力軸は、土壌処理コンベヤ４等の処理部を駆動する入力軸に連結される。
【００４３】
また、図１１に示すように、ディスクプラウ７の回転軸２３に油圧モータ８４を接続するとともに、この油圧モータ８４とトラクタの油圧装置（図示せず）とを油圧ホース８５で接続する。この構成により、ディスクプラウ７を駆動回転可能に構成しうる。なお、図１０および図１１では、左右のそれぞれに２枚のディスクプラウ７を配置し、合計４枚のディスクプラウを使用しているが、この構成に限定されるものではない。
【００４４】
つぎに、本実施形態の石礫除去機１による作用について説明する。
【００４５】
本実施形態の石礫除去機１によって、圃場の石礫を除去する場合、まず、石礫回収タンク５が投入位置に配置されているか否かを確認し、配置されていなければ石礫回収タンク５を投入位置へ移動する。このとき、図７（ａ）に示すように、リンクアーム５５の当接部５５ａが本体フレーム２に当接し、平行リンク機構５６に対して相対的に上昇する。このため、リンクアーム５５が支持フレーム５４を上方へ持ち上げることにより、閉塞板５３が延設凹部５２を開放する。
【００４６】
つぎに、可動コンベヤ部４６が石礫回収タンク５の内側に配置されているか否かを確認し、配置されていなければ、コンベヤ退避手段６によって可動コンベヤ部４６を下方へ移動する。このとき、図８（ａ）に示すように、閉塞板５３が延設凹部５２を開放しているため、可動コンベヤ部４６は比較的低い位置から石礫回収タンク５内へ延設される。このため、土壌処理コンベヤ４の終端部を高い位置で保持する必要がなく、機体高さを抑制し、安定的な配置が可能となる。また、石礫を石礫回収タンク５へ投入する際の騒音や衝撃を低減する。
【００４７】
つづいて、各土壌処理ローラ４１を回転駆動させた状態で、石礫除去機１をトラクタ等で牽引する。これにより、掘取部３が圃場の土塊を掘り起こし、土壌処理コンベヤ４へと送り込む。また、本実施形態では、土壌ガイドプラウ７が、土壌処理コンベヤ４の左右端部の前方位置にある土壌を掘り起こし、掘取部３側へ案内する。これにより、土壌処理コンベヤ４の左右端部の通り道が予め確保されるため、土壌を掘り起こす作業と石礫を選別除去する作業とを同時に実施できる。
【００４８】
また、本実施形態において、土壌ガイドプラウ７としてのディスクプラウ７は、内側に向けた凹面が前方に向けて拡開されているため、左右両側の土壌を効率良く中央側へ案内する。このとき、ディスクプラウ７が空転可能に軸支されているため、土壌との摩擦抵抗が低減する。このため、トラクタが石礫除去機１を牽引する際に発生する牽引抵抗が低減する。
【００４９】
また、トラクタのＰＴＯ軸や油圧装置によってディスクプラウ７を駆動回転した場合、ディスクプラウ７が進行方向の推進力を発生させる。この推進力により、トラクタにかかる牽引抵抗がさらに低減するため、作業速度を向上させることが可能となる。
【００５０】
土塊が送り込まれた土壌処理コンベヤ４では、各土壌処理ローラ４１が、スクレーパディスク４８で土塊を破砕しながら土壌を篩い落とし石礫を選別する。そして、土壌処理コンベヤ４は、選別した石礫を後方へと運搬した後、終端部から石礫回収タンク５に投入する。このとき、石礫回収タンク５の内側に配置された当該終端部が、石礫回収タンク５の略中央に石礫を投入するため、石礫が石礫回収タンク５内で偏ることがなく満遍なく収容される。
【００５１】
また、本実施形態では、最終列から２本の土壌処理ローラ４１（Ｒ１１，Ｒ１２）が、その隙間から比較的小さい石礫を石礫回収タンク５の手前側で篩い落とす一方、比較的大きな石礫を石礫回収タンク５の中央部近傍に投入する。これにより、石礫回収タンク５内には、石礫が効率よく収容されるため、タンク容量が有効に利用される。
【００５２】
そして、石礫回収タンク５内が石礫で満杯になった場合、土壌処理コンベヤ４を停止して、石礫除去機１を圃場の外へ移動するか、石礫積載用のダンプトラックを石礫除去機１に横付けする。その後、コンベヤ退避手段６によって、補助フレーム６２を引き寄せると、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、可動コンベヤ部４６が上方へ回転し石礫回収タンク５の外側まで退避する。これにより、石礫回収タンク５の移動する軌道内に障害物がなくなるため、石礫回収タンク５が排出位置へ移動可能な状態となる。
【００５３】
つづいて、石礫回収タンク５のタンク用油圧シリンダ５１を伸長すると、図９（ａ）から図９（ｄ）の順に従って、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へと移動し、石礫を排出する。このとき、可動コンベヤ部４６が石礫回収タンク５の外側に退避しているため、石礫回収タンク５が土壌処理コンベヤ４に衝突することがない。
【００５４】
また、本実施形態では、リンクアーム５５の下端が本体フレーム２から離れるに従って、閉塞板５３が自重により支持フレーム５４を介して下方へ回転し、延設凹部５２を閉塞する。このため、閉塞板５３は、石礫回収タンク５の回転移動中に、石礫が延設凹部５２からこぼれ落ちるのを防止する。
【００５５】
以上のような本実施形態の石礫除去機１によれば、以下のような効果を奏する。
１．圃場の土塊から選別した石礫を偏りなく石礫回収タンク５内に投入し、効率よく回収することができる。
２．石礫回収タンク５が投入位置と排出位置との間を移動する場合、土壌処理コンベヤ４に衝突するのを防止することができる。
３．石礫回収タンク５を排出位置へ移動する場合、延設凹部５２から石礫がこぼれ落ちるのを防止することができる。
４．石礫回収タンク５の移動動作に連動させて、閉塞板５３を自動的に開閉することができる。
５．土壌処理コンベヤ４の左右端部の通り道を予め圃場に確保し、一工程で土壌の掘り起こし作業と石礫の選別除去作業とを実施することができる。
６．石礫の大きさに応じて、石礫回収タンク５内へ投入する場所を調節するため、石礫回収タンク５内に石礫を効率よく収容することができる。
７．土壌ガイドプラウ７による牽引抵抗を低減し、トラクタの走行速度を向上することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る石礫除去機１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００５７】
例えば、上述した実施形態では、複数本の土壌処理ローラ４１を用いた土壌処理コンベヤ４について説明したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、土塊から石礫を選別して石礫回収タンク５へ運搬する機能を有しており、石礫回収タンク５が投入位置にある場合、その終端部が石礫回収タンク５の内側に配置されているとともに、石礫回収タンク５が投入位置から排出位置へ移動する場合、その終端部が、石礫回収タンク５の外側に退避するものであれば、どのような土壌処理コンベヤ４を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ 石礫除去機
２ 本体フレーム
３ 掘取部
４ 土壌処理コンベヤ
５ 石礫回収タンク
６ コンベヤ退避手段
７ 土壌ガイドプラウ（ディスクプラウ）
２１ ヒッチ
２２ タイヤ
２３ 回転軸
３１ 掘取刃
４１ 土壌処理ローラ
４２ スプロケット
４３ チェーン
４４ ダブルスプロケット
４５ 固定コンベヤ部
４６ 可動コンベヤ部
４７ 回転放射状突起
４８ スクレーパディスク
５１ タンク用油圧シリンダ
５２ 延設凹部
５３ 閉塞板
５４ 支持フレーム
５４ａ 縦棒
５４ｂ 横棒
５５ リンクアーム
５５ａ 当接部
５６ 平行リンク機構
５７ 上方軸受部
５８ 下方軸受部
５９ 揺動アーム
６１ コンベヤ用油圧シリンダ
６２ 補助フレーム
８１ ドライブシャフト
８２ 動力分配装置
８３ 回転駆動機構
８４ 油圧モータ
８５ 油圧ホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場の土塊を掘り起こす掘取部と、
この掘取部が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤと、
この土壌処理コンベヤが選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンクとを有する石礫除去機であって、
前記石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する場合、前記石礫回収タンクの内側に配置されている前記土壌処理コンベヤの終端部を、前記石礫回収タンクの外側に退避させるコンベヤ退避手段を有している石礫除去機。
【請求項２】
前記土壌処理コンベヤは、前記掘取部から前記石礫回収タンクの外側に配置された固定コンベヤ部と、この固定コンベヤ部の終端に回動可能に連結されているとともに前記石礫回収タンクの内側にまで延設された可動コンベヤ部とを有しており、
前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記コンベヤ退避手段が前記可動コンベヤ部を移動させて前記石礫回収タンクの外側に退避させる請求項１に記載の石礫除去機。
【請求項３】
前記石礫回収タンクの側面には、前記土壌処理コンベヤの終端部を前記石礫回収タンクの内側に延設するための延設凹部が形成されており、前記石礫回収タンクが投入位置にある場合、前記延設凹部を開放するとともに、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記延設凹部を閉塞する閉塞板を有している請求項１または請求項２に記載の石礫除去機。
【請求項４】
前記閉塞板を前記石礫回収タンクに回転自在に支持する支持フレームと、この支持フレームに回転自在に連結された長尺状のリンクアームと、このリンクアームを前記石礫回収タンクに対して上下動自在に支持する平行リンク機構とを有し、
前記石礫回収タンクが投入位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記石礫回収タンクを支持している本体フレームに当接して前記リンクアームが前記平行リンク機構に対して上昇し、前記支持フレームを介して前記閉塞板を回転させて前記延設凹部を開放し、
前記石礫回収タンクが排出位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記本体フレームから離れ、前記閉塞板が自重により前記支持フレームを介して回転して前記延設凹部を閉塞する請求項３に記載の石礫除去機。
【請求項５】
前記掘取部の左右位置であって、前記土壌処理コンベヤの左右端部の前方位置には、土壌を前記掘取部側へ案内する土壌ガイドプラウを配置している請求項１から請求項４のいずれかに記載の石礫除去機。
【請求項６】
前記土壌ガイドプラウは、凹面を有する円盤状のディスクプラウで構成されており、前記凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置されている請求項５に記載の石礫除去機。
【請求項７】
前記ディスクプラウは回転自在に支持されており、空転可能または駆動回転可能に構成されている請求項６に記載の石礫除去機。
【請求項８】
前記土壌処理コンベヤは、複数本の土壌処理ローラを並列配置し、各土壌処理ローラは、土塊破砕用の回転放射状突起を有する複数のスクレーパディスクを軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置しており、前記石礫回収タンク上に配置される土壌処理ローラのうち、最終列から１または２以上の土壌処理ローラは、他の土壌処理ローラよりも前記回転放射状突起の少ないスクレーパディスクを前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置している請求項１から請求項７のいずれかに記載の石礫除去機。
【請求項１】
圃場の土塊を掘り起こす掘取部と、
この掘取部が掘り起こした土塊を破砕し石礫を選別する土壌処理コンベヤと、
この土壌処理コンベヤが選別した石礫を投入する投入位置と投入した石礫を排出する排出位置との間で移動可能な石礫回収タンクとを有する石礫除去機であって、
前記石礫回収タンクが投入位置から排出位置へ移動する場合、前記石礫回収タンクの内側に配置されている前記土壌処理コンベヤの終端部を、前記石礫回収タンクの外側に退避させるコンベヤ退避手段を有している石礫除去機。
【請求項２】
前記土壌処理コンベヤは、前記掘取部から前記石礫回収タンクの外側に配置された固定コンベヤ部と、この固定コンベヤ部の終端に回動可能に連結されているとともに前記石礫回収タンクの内側にまで延設された可動コンベヤ部とを有しており、
前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記コンベヤ退避手段が前記可動コンベヤ部を移動させて前記石礫回収タンクの外側に退避させる請求項１に記載の石礫除去機。
【請求項３】
前記石礫回収タンクの側面には、前記土壌処理コンベヤの終端部を前記石礫回収タンクの内側に延設するための延設凹部が形成されており、前記石礫回収タンクが投入位置にある場合、前記延設凹部を開放するとともに、前記石礫回収タンクが排出位置へ移動する場合、前記延設凹部を閉塞する閉塞板を有している請求項１または請求項２に記載の石礫除去機。
【請求項４】
前記閉塞板を前記石礫回収タンクに回転自在に支持する支持フレームと、この支持フレームに回転自在に連結された長尺状のリンクアームと、このリンクアームを前記石礫回収タンクに対して上下動自在に支持する平行リンク機構とを有し、
前記石礫回収タンクが投入位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記石礫回収タンクを支持している本体フレームに当接して前記リンクアームが前記平行リンク機構に対して上昇し、前記支持フレームを介して前記閉塞板を回転させて前記延設凹部を開放し、
前記石礫回収タンクが排出位置へ移動したとき、前記リンクアームの下端が前記本体フレームから離れ、前記閉塞板が自重により前記支持フレームを介して回転して前記延設凹部を閉塞する請求項３に記載の石礫除去機。
【請求項５】
前記掘取部の左右位置であって、前記土壌処理コンベヤの左右端部の前方位置には、土壌を前記掘取部側へ案内する土壌ガイドプラウを配置している請求項１から請求項４のいずれかに記載の石礫除去機。
【請求項６】
前記土壌ガイドプラウは、凹面を有する円盤状のディスクプラウで構成されており、前記凹面を内側へ向け、かつ、前方へ向けて拡開する角度で配置されている請求項５に記載の石礫除去機。
【請求項７】
前記ディスクプラウは回転自在に支持されており、空転可能または駆動回転可能に構成されている請求項６に記載の石礫除去機。
【請求項８】
前記土壌処理コンベヤは、複数本の土壌処理ローラを並列配置し、各土壌処理ローラは、土塊破砕用の回転放射状突起を有する複数のスクレーパディスクを軸方向に所定のディスク間隔を隔てて配置しており、前記石礫回収タンク上に配置される土壌処理ローラのうち、最終列から１または２以上の土壌処理ローラは、他の土壌処理ローラよりも前記回転放射状突起の少ないスクレーパディスクを前記ディスク間隔よりも広い間隔を隔てて配置している請求項１から請求項７のいずれかに記載の石礫除去機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１７７４１（Ｐ２０１１−２１７７４１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２６３５（Ｐ２０１１−６２６３５）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、農林水産省、「超低コスト土地利用型作物生産技術の開発」委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２２２９７８）東洋農機株式会社 (27)
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、農林水産省、「超低コスト土地利用型作物生産技術の開発」委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２２２９７８）東洋農機株式会社 (27)
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
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