JP2009232730A - 脱莢装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 脱莢性能を高く維持しつつ、高速作業にも適した脱莢装置を提供する。
【解決手段】 上側の回転体３ａと下側の回転体３ｂとは、エダマメ株を挿入可能な間隔で上下に並行に配置され、互いに逆方向に回転する。また、上下一対の回転体３ａ、３ｂにはそれぞれ、軸方向に凸部３１ａ、３１ｂと凹部３２ａ、３２ｂとを交互に備える上側及び下側の弾性ブレード３０ａ、３０ｂが、各回転体の周方向に４個、間隔を介して固定されている。そして、脱莢位置にて、上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａと、下側の弾性ブレード３０ｂの凸部３１ｂとが、各回転体３ａ、３ｂの周方向に所定間隔Ｌを空けて重なるように、各回転体３ａ、３ｂを回転同期させる。ここで所定間隔Ｌとは、脱莢時の莢の反力により上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａが弾性変形する際に、上側の弾性ブレード３０ａが下側の弾性ブレード３０ｂに当接支持される間隔である。
【選択図】 図５

Description

本発明は、莢付きの茎体を有する作物の株より莢をもぎ取る脱莢装置に関する。

特許文献１では、エダマメの脱莢装置において、先端部が平らな弾性体で形成された上下一対の回転ブレードを並行に配置し、莢付きの茎体を有するエダマメ株が挟みこめる隙間を空け、回転同期させている。
そして、脱莢位置にて、上下一対のブレード先端部によりエダマメ株の茎体を挟みこみ、ブレード先端部の弾性摩擦力を莢に作用させ、あるいは、各回転ブレードを直接的に莢に衝突させて、エダマメ株の上下側の莢をもぎ取っている。
特開平０６−００７１３４号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、以下の問題点が残る。
分枝の多いエダマメ株では、莢が枝と枝との間に挟まれるので、ブレード先端部の弾性摩擦力が莢に作用しづらくなり、脱莢性能が低下する。
また、ブレード先端部が平らであるので、一対のブレード先端部の隙間に複数のエダマメ株を供給する際、株の供給速度を上げるほど、株と株との時間的間隔が短くなり、一対のブレード先端部の隙間が小さく復元しないまま次の莢を迎えることになる。このため、一対のブレード先端部の隙間を通過する莢が増加し、脱莢性能が低下する。

本発明は、上記の問題点に鑑みて、脱莢性能を高く維持しつつ、高速作業にも適した脱莢装置を提供することを目的とする。

そのため本発明では、莢付きの茎体を有する作物の株を挿入可能な間隔で並行に配置され、互いに逆方向に回転する一対の第１及び第２の回転体と、第１及び第２の回転体にそれぞれ固定され、第１及び第２の回転体の半径方向外側にそれぞれ延び、第１及び第２の回転体の軸方向にそれぞれに所定の隙間を有する少なくとも一対の凸部を備えた第１及び第２の弾性ブレードと、を備える。

そして、第１及び第２の弾性ブレードが、脱莢位置にて、第１及び第２の回転体の周方向に所定間隔を空けて重なるように、第１及び第２の回転体を回転同期させる。
ここにおいて、所定間隔とは、脱莢時の莢の反力により第１の弾性ブレードの凸部が弾性変形する際に、第１の弾性ブレードが第２の弾性ブレードに当接支持される間隔である。

本発明によれば、第１及び第２の弾性ブレードが、第１及び第２の回転体の軸方向に所定の隙間を有する少なくとも一対の凸部を備えているので、この所定の隙間に茎体を挟みこみつつ、凸部を直接的に莢に衝突させて、莢をもぎ取ることができる。この場合、凸部はより深く作物の株の中に侵入することができ、莢の取り残しを少なくすることができる。

また本発明によれば、脱莢時の莢の反力により第１の弾性ブレードの凸部が弾性変形する際に、第１の弾性ブレードが第２の弾性ブレードに当接支持されることにより、各弾性ブレードが独立して莢をもぎ取る場合に比べ、強い弾性摩擦力で莢をもぎ取ることができる。このため、枝と枝との間に挟まれた莢をも効果的にもぎ取ることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本明細書及び図面において、符号の添え字「ａ」は上側を示し、「ｂ」は下側を示す。
図１は本発明の一実施形態における脱莢装置を示す。
本実施形態における脱莢装置は、莢付きの茎体を有するエダマメ株から莢をもぎ取るものであり、複数のエダマメ株１の茎体の根元部を挟持しつつ、連続的に移送する移送装置２と、エダマメ株１を挿入可能な間隔で並行に配置され、互いに逆方向に回転する上下一対の回転体３ａ、３ｂと、各回転体３ａ、３ｂにそれぞれ固定され、エダマメ株１より莢をもぎ取る弾性ブレード３０ａ、３０ｂと、一対の回転体３ａ、３ｂの駆動源である回転駆動装置４と、を主に備えている。ここで、一対の回転体３ａ、３ｂは、第１の回転体である上側の回転体３ａと、第２の回転体である下側の回転体３ｂと、を示す。また、弾性ブレード３０ａ、３０ｂは、第１の弾性ブレードである上側の弾性ブレード３０ａと、第２の弾性ブレードである下側の弾性ブレード３０ｂと、を示す。

本実施形態では、移送装置２の搬入側２Ａから搬出側２Ｂへ向かうほど、移送装置２と一対の回転体３ａ、３ｂとの対向距離が近接するように、移送装置２の移送方向と一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向とを傾斜させている。そして、一対の回転体３ａ、３ｂ間に挿入されたエダマメ株１は、その茎体の根元部が移送装置２により挟持されて、移送される。従って、エダマメ株１が移送装置２により移送されるほど、エダマメ株１の脱莢位置は、株の先端側から根元側へ移動する。

ここで、移送装置２の構成について、図２を用いて説明する。
移送装置２に備えられた駆動スプロケット２１、従動スプロケット２２、スプロケット２３及びガイドスプロケット２４には、ローラチェーン２５が巻き掛けられている。このローラチェーン２５には、図示しない駆動装置の回転が、駆動スプロケット２１を介して伝達される。

ローラチェーン２５の上方には、ローラチェーン２５の上側にてエダマメ株１の茎体の根元部を挟持するために用いられる挟持装置２６が設けられている。この挟持装置２６は、ローラチェーン２５と、スプリング等の付勢手段によりローラチェーン２５に向けて押圧付勢される挟持部材２７と、の間にエダマメ株１の茎体の根元部を挟持する。
図１に戻り、回転駆動装置４の回転は、動力伝達機構５を介して、一対の回転体３ａ、３ｂに伝達され、一対の回転体３ａ、３ｂは、互いに逆方向に回転する。

次に、一対の回転体３ａ、３ｂの詳細について、図３及び図４を用いて説明する。
図３に示すように、上側の回転体３ａには、その一端部から他端部に延び、軸方向に凸部３１ａと凹部３２ａとを交互に備え、半径方向外側に延びる上側の弾性ブレード３０ａが、上側の回転体３ａの周方向に複数個（４個）、中心角９０°毎の間隔を介して固定されている。これと同様に、凸部３１ｂと凹部３２ｂとを備える下側の弾性ブレード３０ｂが、下側の回転体３ｂに固定されている。弾性ブレード３０ａ、３０ｂはゴム製であり、弾性ブレード用のゴムは、脱莢性能の他、莢への損傷を考慮して選定される。

本実施形態では、弾性ブレード３０ａ、３０ｂに備えられた一対の凸部３１ａ、３１ｂの所定の隙間として凹部３２ａ、３２ｂが設けられている。
弾性ブレードの凸部３１ａ、３１ｂは、各々の先端が、先細まり形状になっている。これにより、エダマメ株１の茎体を、弾性ブレードの凹部３２ａ、３２ｂの入口部から内部へと円滑に導くことが可能である。

本実施形態では、弾性ブレード３０ａ、３０ｂとして、図４（イ）に示すように、一対の凸部３１ａ、３１ｂが凹部３２ａ、３２ｂを介して一体に形成されたものを単体構成として用い、これを一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向に複数個設けることも可能である。この場合は、弾性ブレード３０ａ、３０ｂを、一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向にそれぞれ複数個、連続してもしくは間隔を介して設ける。

本実施形態では、図４（ロ）に示すように、弾性ブレード３０ａ、３０ｂを一対の回転体３ａ、３ｂの周方向にそれぞれ複数個（４個）、中心角９０°毎の間隔を介して固定する固定部材３３を複数備え、これら固定部材３３を一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向に間隔を介して並べて一対の回転体３ａ、３ｂに装着することも可能である。この際、隣り合う固定部材３３の間にスペーサー３４を配設することで、隣り合う固定部材３３の間隔の調整を行うことが可能である。

上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａと、下側の弾性ブレード３０ｂの凸部３１ｂとは、図３に示すように、一対の回転体３ａ、３ｂの間の脱莢位置にて、回転方向つまり一対の回転体３ａ、３ｂの周方向に所定間隔Ｌ（後述の図５参照）を空けて重なるように、一対の回転体３ａ、３ｂを回転同期させる。
次に、脱莢位置での弾性ブレードの状態と所定間隔Ｌについて、図５及び図６を用いて説明する。

図５と図６とは共に、脱莢位置での弾性ブレードの位置関係及び脱莢状態を示す。ここで、図５及び図６に示す矢印は、一対の回転体３ａ、３ｂのそれぞれの回転方向を示しており、本実施形態では、弾性ブレードの凸部３１ａ、３１ｂが、エダマメ株１の根元側から先端側へ向かって莢に衝突するように、回転方向を設定している。これにより、回転する弾性ブレード３０ａ、３０ｂにより、エダマメ株１の先端側に向けて、莢がもぎ取られる。

一対の回転体３ａ、３ｂの間にエダマメ株１が挿入されていない場合は、図５に示すように、脱莢位置にて、上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａと、下側の弾性ブレード３０ｂの凸部３１ｂとの間に、所定間隔Ｌを空けて、一対の回転体３ａ、３ｂを回転同期させる。
ここで、所定間隔Ｌは、以下のように設定する。

一対の回転体３ａ、３ｂの間にエダマメ株１が挿入されている場合は、図６に示すように、上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａが莢に衝突し、反り返る。この反り返りを、下側の弾性ブレード３０ｂの凸部３１ｂで支えることが可能な間隔を、所定間隔Ｌとして設定する。すなわち、所定間隔Ｌは、脱莢時の莢の反力により上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａが弾性変形する際に、上側の弾性ブレード３０ａが下側の弾性ブレード３０ｂに当接支持される間隔である。

次に、本実施形態における脱莢装置の動作について、図１、図２及び図６を参照しつつ、説明する。
エダマメ株１は、移送装置２の搬入側２Ａにてローラチェーン２５と挟持装置２６とにより株の茎体の根元部を挟持され、搬出側２Ｂに向かって移送される（図１、図２）。エダマメ株１は、移送されながら、一対の回転体３ａ、３ｂの間に挿入される（図１、図６）。本実施形態では、移送装置２の搬入側２Ａから搬出側２Ｂへ向かうほど、移送装置２と一対の回転体３ａ、３ｂとの対向距離が近接するように、移送装置２と一対の回転体３ａ、３ｂとを配置しているので、エダマメ株１の移送が進むほど、上下一対の回転体３ａ、３ｂの間の脱莢位置はエダマメ株１の根元側に移っていく（図１）。脱莢位置では、上側の弾性ブレード３０ａと下側の弾性ブレード３０ｂとが協働してエダマメ株１から莢をもぎ取る（図６）。この際、莢に当たる衝撃は、上側の弾性ブレード３０ａの凸部３１ａの反り返りで吸収し、その反り返りを、下側の弾性ブレード３０ｂの凸部３１ｂで支え、強い弾性摩擦力で莢をもぎ取る（図６）。これは、エダマメ株１の枝と枝との間に挟まれた莢をも強力にもぎ取ることを可能にしている。従って、莢の損傷を抑えかつ脱莢性能が低下しないので、エダマメ株１の供給速度を上げることができる。

弾性ブレード３０ａ、３０ｂは、少なくとも一対の凸部３１ａ、３１ｂが凹部３２ａ、３２ｂを介して一体に形成されていることにより、凹部３２ａ、３２ｂでの莢のもぎ取りが可能となり、脱莢性能を向上させることができる。しかし、必ずしも凹部を要することなく、少なくとも一対の凸部を独立構成してもよい。
弾性ブレード３０ａ、３０ｂは、一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向にそれぞれ複数設けられていることにより、凸部３１ａ、３１ｂが損傷した場合、損傷した凸部３１ａ、３１ｂを含む弾性ブレード３０ａ、３０ｂのみを交換するだけで済むので、弾性ブレード３０ａ、３０ｂの有効活用が図れる。

弾性ブレード３０ａ、３０ｂは、一対の回転体３ａ、３ｂの周方向にそれぞれ複数個（４個）、間隔を介して設けられるので、一対の回転体３ａ、３ｂの単位回転あたりの脱莢回数を複数回にすることができ、高効率な脱莢を実現することができる。
弾性ブレード３０ａ、３０ｂを一対の回転体３ａ、３ｂの周方向にそれぞれ複数個、間隔を介して固定する固定部材３３を複数備え、これら固定部材３３をそれぞれ一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向に並べて装着する。これにより、弾性ブレードの凸部３１ａ、３１ｂの軸方向の位置決めが容易となり、相対する弾性ブレード相互が最適な位置で重なるようにすることができる。

弾性ブレードの凸部３１ａ、３１ｂは、その先端が先細まり形状であることにより、エダマメ株１の茎体を、弾性ブレードの凹部３２ａ、３２ｂの入口部から内部へと円滑に導くことができる。
エダマメの少なくとも１つの茎体を挟持してエダマメ株１を移送する移送装置２を備え、移送装置２の移送方向と、一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向とを傾斜させるので、複数のエダマメ株１から連続的に莢をもぎ取ることができると共に、株の脱莢位置を茎方向に連続的に移動させることができる。

弾性ブレード３０ａ、３０ｂを、各回転体３ａ、３ｂの軸方向に設ける他、各回転体３ａ、３ｂに、らせん状に配設することも可能である。
弾性ブレード３０ａ、３０ｂとして、プラスチック製の弾性ブレードを用いることも可能である。この場合、弾性ブレード３０ａ、３０ｂの表面に粗面加工を施すことにより、その表面での摩擦抵抗が増え、脱莢性能を向上させることが可能である。

尚、本実施形態では、一対の第１及び第２の回転体を上下方向に配置した場合で説明したが、これに限定するものではなく、例えば左右方向に配置する等、配置方向を特定するものではない。
また、本実施形態では、移送装置の移送方向と一対の回転体の軸方向とを傾斜させて配置し、移送装置を用いてエダマメ株を移送させることにより株の脱莢位置を移動させてエダマメ株の全体脱莢を実現しているが、エダマメ株の脱莢位置を移動させる手法はこれに限るものではない。すなわち、エダマメ株の全体脱莢のためにエダマメ株の脱莢位置を移動させる際、エダマメ株の位置と一対の回転体の位置とが相対的に移動すればよく、例えば、エダマメ株の茎体の根元部を挟持して固定しつつ、一対の回転体をエダマメ株の茎方向に移動させることにより、エダマメ株の位置と一対の回転体の位置とを相対的に移動させることもできる。

また、本実施形態では、莢付きの茎体を有する作物としてエダマメを用いたが、これに限るものではなく、例えばソラマメなどの豆類のように、莢付きの茎体を有する作物について、本発明は適用可能である。
以上のように、莢付きの茎体を有する作物の株を挿入可能な間隔で並行に配置され、互いに逆方向に回転する一対の回転体３ａ、３ｂと、一対の回転体３ａ、３ｂにそれぞれ固定され、一対の回転体３ａ、３ｂの半径方向外側にそれぞれ延び、一対の回転体３ａ、３ｂの軸方向にそれぞれに所定の隙間（例えば、凹部３２ａ、３２ｂ）を有する少なくとも一対の凸部３１ａ、３１ｂを備えた弾性ブレード３０ａ、３０ｂと、を備えるので、弾性ブレードの所定の隙間（例えば、凹部３２ａ、３２ｂ）に茎体を挟みこみつつ、弾性ブレードの凸部３１ａ、３１ｂを直接的に莢に衝突させて、莢をもぎ取ることができる。この場合、凸部３１ａ、３１ｂはより深く作物の株の中に侵入することができ、莢の取り残しを少なくすることができる。

本発明の一実施形態を示す脱莢装置の平面図 移送装置の正面図 一対の回転体の斜視図 弾性ブレードの一例を示す図 作物の株非挿入時の脱莢位置での弾性ブレードの位置関係及び脱莢状態を示す図 作物の株挿入時の脱莢位置での弾性ブレードの位置関係及び脱莢状態を示す図

符号の説明

１ 莢付きの作物（エダマメ）の株
２ 移送装置
３ａ 上側の回転体（第１の回転体）
３ｂ 下側の回転体（第２の回転体）
４ 回転駆動装置
５ 動力伝達機構
２５ ローラチェーン
２６ 挟持装置
２７ 挟持部材
３０ａ 上側の弾性ブレード（第１の弾性ブレード）
３０ｂ 下側の弾性ブレード（第２の弾性ブレード）
３１ａ、３１ｂ 凸部
３２ａ、３２ｂ 凹部
３３ 固定部材
３４ スペーサー

Claims (11)

1. 莢付きの茎体を有する作物の株を挿入可能な間隔で並行に配置され、互いに逆方向に回転する一対の第１及び第２の回転体と、
   前記第１及び第２の回転体にそれぞれ固定され、前記第１及び第２の回転体の半径方向外側にそれぞれ延び、前記第１及び第２の回転体の軸方向にそれぞれに所定の隙間を有する少なくとも一対の凸部を備えた第１及び第２の弾性ブレードと、
   を備え、
   前記第１及び第２の弾性ブレードが、脱莢位置にて、前記第１及び第２の回転体の周方向に所定間隔を空けて重なるように、前記第１及び第２の回転体を回転同期させ、
   前記所定間隔は、脱莢時の莢の反力により前記第１の弾性ブレードの凸部が弾性変形する際に、前記第１の弾性ブレードが前記第２の弾性ブレードに当接支持される間隔であることを特徴とする脱莢装置。
2. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、各々の少なくとも一対の前記凸部が凹部を介して一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の脱莢装置。
3. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、前記第１及び第２の回転体の軸方向にそれぞれ複数個設けられていることを特徴とする請求項２記載の脱莢装置。
4. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、前記第１及び第２の回転体の周方向にそれぞれ複数個、間隔を介して設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の脱莢装置。
5. 前記第１及び第２の弾性ブレードを前記第１及び第２の回転体の周方向にそれぞれ複数個、間隔を介して固定する固定部材を複数個備え、これら固定部材をそれぞれ前記第１及び第２の回転体に、その軸方向に並べて装着することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の脱莢装置。
6. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、前記第１及び第２の回転体に、らせん状に配設されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の脱莢装置。
7. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、前記凸部の先端が先細まり形状であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の脱莢装置。
8. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、ゴム又はプラスチックにより形成されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の脱莢装置。
9. 前記第１及び第２の弾性ブレードは、表面に粗面加工が施されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の脱莢装置。
10. 前記作物の少なくとも１つの茎体を挟持して前記作物の株を移送する移送装置を備え、前記移送装置の移送方向と、前記一対の第１及び第２の回転体の軸方向とを傾斜させることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の脱莢装置。
11. 前記作物は、エダマメであることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の脱莢装置。

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