JP2019201565A - 茶園用被覆資材巻取り機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻取後の被覆資材を巻取軸から容易に外すことが可能で、作業者の負担軽減を図ることが可能な茶園用被覆資材巻取り機を提供する。【解決手段】機体110と、展開状態からの被覆資材Ｓを巻き取る巻取り軸132と、巻取り軸132を支持する左右のガイド板134L,134Rと、巻取り軸132を巻取り方向およびその逆方向に回転駆動する巻取りモータ131を備え、巻取り軸132は、一方の支持端132bが対応するガイド板134Rに着脱可能に支持され、巻取り軸132の周囲に、巻取り方向の逆方向への回転駆動により巻取り状態の被覆資材Ｓを抜き出し方向に案内するスパイラル突起部135が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、茶園の茶樹上に被覆した寒冷紗等の被覆資材を巻き取る巻取り機に関するものである。

茶園においては、茶樹の新芽を摘み取りする直前に、遮光を目的として寒冷紗等の被覆資材を茶樹の上に直接被せることがある。遮光することによって茶葉の色、味、香りが向上する。茶園用の寒冷紗は、茶畝に合せて約２メートルの幅、約５０メートルの長さを持ち、約２メートルの幅で巻き取った状態で保管する。被覆時には、茶畝の一端で茶樹と寒冷紗を固定し、茶畝間に作業者が二人立ち、巻き取った状態の寒冷紗を二人の作業者が手作業で広げながら、一定間隔で茶樹に留め具で留めながら、茶畝の他端へと移動し、茶樹の上に被覆していた。

そして、茶葉を摘採する直前に、茶樹の上に張ってある寒冷紗を、留め具を外しながら、両側の作業者が手作業で巻き取っていた。寒冷紗は巻き取る程に重くなり、また、降雨後等に水分を含むとさらに重くなるため、狭い畝間を通りながらの作業は重労働であった。さらに、近年の労働力不足や農家の高齢化に伴い、被覆資材の巻取り作業は農家の大きな負担となっていた。

上記の背景から、最近では乗用型や自走型の巻取り装置が徐々に浸透している。乗用型（例えば特許文献１）は、茶樹の両側で留め具を外す作業者二人と機体を操縦して巻取を行う運転作業者一人の三人で作業を行う。自走型（例えば特許文献２）は、茶樹の両側で留め具を外す作業者二人のみで、巻取りは畝間を自走する装置が行う。

特開２０１４−２２３０２１号公報 特開２００３−３１９７２３号公報

上記特許文献１および特許文献２の巻取り装置は、回転する巻取り軸で被覆資材を巻き取っているため、巻き取られた被覆資材が巻取り径の変化とともに巻取り軸の周囲に固く締め付けられ、保管時等に巻取り軸から被覆資材が外れにくく、作業者の負担が軽減できないという課題があった。この場合、巻取り軸の回転速度や機体の走行速度を徐々に減速するように調整することで改善可能と考えられるが、巻取り径の変化に同調させなければならず、調整が大変難しかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、巻取り後の被覆資材を巻取り軸から容易に外すことが可能で、作業者の負担軽減を図ることが可能な茶園用被覆資材巻取り機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
茶園の畝に植えられた茶樹を覆うように展開された被覆資材を巻き取るための茶園用被覆資材巻取り機であって、
機体と、展開状態からの被覆資材を巻き取る巻取り軸と、当該巻取り軸を支持する左右のガイド板と、巻取り軸を巻取り方向およびその逆方向に回転駆動可能な駆動手段を備え、
前記巻取り軸は、一方の支持端が対応するガイド板に着脱可能に支持されており、前記巻取り軸の周囲に、巻取り方向の逆方向への回転駆動により巻取り状態の被覆資材を抜き出し方向に案内するスパイラル突起部が設けられていることを主要な特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
前記巻取り軸の駆動側の支持端が一方のガイド板に上下方向に傾斜可能または水平方向に回動可能に支持され、前記巻取り軸の従動側の支持端が他方のガイド板に着脱可能に支持されていることを第２の特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
前記巻取り軸を回転駆動する前記駆動手段と前記機体を移動させるための駆動手段がそれぞれ油圧モータからなり、これら油圧モータを駆動するエンジンおよび油圧ポンプと、それぞれの油圧モータの回転方向を操作により切り替える方向切替弁を備えていることを第３の特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
巻取り軸用の油圧モータに作動油を供給する配管の途中に圧力調整弁が設けられ、前記機体を移動させながらの被覆資材の巻取り時に、被覆資材にかかる張力の上昇により巻取り軸用の油圧モータに供給される作動油が設定圧を超えると、前記圧力調整弁が開いて当該作動油が設定圧以下に調整されることにより、巻取り時に被覆資材にかかる張力が緩和されることを第４の特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
前記機体の前部に前記巻取り軸と前記左右のガイド板と前記駆動手段を含む巻取部を備え、前記機体の後部に巻取り状態の被覆資材から被覆資材を巻き出して茶樹の上部に展開する展開部を備えていることを第５の特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
前記機体の上部に巻取り状態の被覆資材を載置する載置部を備えていることを第６の特徴とする。

本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機は、
前記機体の進行方向前方に、展開状態からの被覆資材を巻取る際に当該被覆資材を予め中央寄りに案内する円弧状のガイド軸が設けられていることを第７の特徴とする。

以上説明したように、本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機によると、巻取り軸に巻取りされた後の被覆資材を、巻取り軸を巻取り方向と逆方向へ回転させることにより、強く巻取りされた被覆資材であっても、巻取り軸から容易に外すことができ、作業者の負担軽減を大きく図ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態における茶園用被覆資材巻取り機の斜視図、 図１に示す茶園用被覆資材巻取り機の正面図、 図１に示す茶園用被覆資材巻取り機の側面図、 巻取り軸をヒンジ回りに水平方向に回動させた状態を示す斜視図、 巻取り軸の要部拡大図、 走行用の駆動モータと巻取り用の巻取りモータを駆動するための油圧回路を示す説明図、 巻取り作業と展開作業を示す説明図、 巻取り軸の自由端側を持ち上げて巻取後の被覆資材を取り外す様子を示す説明図である。

図１ないし図８は本発明に係る茶園用被覆資材巻取り機の一実施形態を示すもので、これらの図において符号１００は茶園用被覆資材巻取り機（以下、巻取り機という）符号Ｔは茶畝を示している。

巻取り機１００は、茶園の畝に植えられた茶樹（茶畝）を覆うように展開された被覆資材（寒冷紗や遮光シート等）を巻き取るための機械で、図１ないし図３に示すように、茶畝Ｔを跨るように配置される門型の機体１１０と、機体１１０の下部に設けられた左右の走行装置１２０を備えている。走行装置１２０は、前方の車輪１２２と後方の駆動輪１２４を備えており、茶畝Ｔに沿って機体１１０を前後方向に移動させることができるようになっている。

門型の機体１１０は、被覆資材の巻取部１３０が進行方向前方に、被覆資材の展開部１４０が進行方向後方にそれぞれ設けられ、また、巻取り状態の被覆資材を載置する載置部１５０が上部に設けられている。

巻取部１３０は、巻取りモータ１３１の駆動により、茶樹（茶畝Ｔ）を覆う展開状態の被覆資材Ｓ（図７参照）を巻取り軸１３２に巻き取る部分で、機体１１０の左右の支持アーム１３３を介して支持された左右のガイド板１３４Ｌ、１３４Ｒ間に巻取り軸１３２が横架されている。より具体的には、支持アーム１３３にヒンジ１３３ａを介してヒンジ結合されたガイド板１３４Ｌに巻取り軸１３２の支持端１３２ａが回転可能に片持ち支持され、ガイド板１３４Ｒの上部に設けられた切欠部１３４ａに巻取り軸１３２の支持端１３２ｂが係止されるようになっている。

ガイド板１３４Ｌは、支持アーム１３３に対し上下方向に傾斜可能かつ水平方向に回動可能とされ、これにより、巻取り軸１３２の支持端１３２ｂをガイド板１３４Ｒの切欠部１３４ａから外して、巻取り軸１３２を上下方向に傾斜させ（図８参照）、また図４に示すように水平方向に回動できるようになっている。

巻取り軸１３２は、図５に示すように、軸本体の周囲に、巻取り方向（図５の矢印Ａ）と逆方向（図５の矢印Ｂ）に進むに従って駆動側の支持端１３２ａ側へスパイラル状に移動する形状のスパイラル突起部１３５が設けられている。スパイラル突起部１３５は、被覆資材Ｓの巻取り時に全周に設けられた突起部分が被覆資材Ｓの内面に係合して被覆資材Ｓをスリップさせることなく確実に巻取り、また、被覆資材Ｓの巻取り後に、巻取り軸１３２を巻取り方向と逆方向（図５の矢印Ｂ）に回転させることで、巻き取った被覆資材Ｓを巻取り軸１３２から外れる方向（図５の矢印Ｃ）に移動させる役目をする。

また、巻取り軸１３２の幅方向中央部および両端部には、表面から巻取り方向かつ幅方向（支持端１３２ｂ方向）に短く屈曲して、巻取り始めに被覆資材Ｓの始端を係止させる短い係止突起１３５ａが設けられている（図５では幅方向中央部のみ図示）。係止突起１３５ａは巻取り方向への回転時には被覆資材Ｓに引っ掛かり、巻取り方向と逆方向への回転時には被覆資材Ｓの抜き出し方向への移動の抵抗とならず、また、巻取り時に被覆資材Ｓが支持端１３２ｂ側へ片寄るのを防ぐ役目もする。

巻取り軸１３２の前方には、支持アーム１３６を介して横方向に延びる中間ガイド軸１３７が設けられている。中間ガイド軸１３７の前方には、上下に傾斜できる支持部材１３６ａを介して横方向に延びる円弧状の中央寄せガイド軸１３８が設けられている。中央寄せガイド軸１３８は中央が上向きに凸となるように湾曲しており、巻取り時に被覆資材を中央に寄せて片寄りを防ぐ役目をする。

展開部１４０は、機体１１０の上部の載置部１５０に載置された巻取り状態の被覆資材から、被覆資材の始端を後方に巻き出して茶畝Ｔの上部に展開する部分で、図に示すように、載置部１５０の後方寄りに支持部材１４１を介して横方向に延びる中間ガイド軸１４２が設けられている。中間ガイド軸１４２の後方には、上下に傾斜できる支持アーム１４３を介して横方向に延びる押さえ軸１４４が設けられている。押さえ軸１４４は展開時に被覆資材を茶畝Ｔの上部に押さえるもので、茶畝Ｔの高さに応じて押さえ高さを調整することができる。

載置部１５０は、巻取り状態の被覆資材を載置する部分で、巻取作業時に巻取済の被覆資材を載置し、また、被覆資材の展開作業時に巻取状態の被覆資材を載置する。載置部１５０には複数本の被覆資材を載置することができる。

図６は、巻取り機１００の走行装置１２０と巻取部１３０を駆動するための油圧回路を示している。図６に示すように、エンジン１６０により駆動される油圧ポンプ１６１と左右の駆動輪１２４用の駆動モータ（油圧モータ）１６２をつなぐ配管１６３には途中に方向制御弁１６４と分配器１６５が設けられている。方向制御弁１６４は制御レバー１６６の操作により機体１１０の進行方向（前進方向、後退方向）を切り替えることができる。駆動モータ１６２と巻取りモータ（油圧モータ）１３１をつなぐ配管１６３には途中に方向制御弁１６７が設けられている。方向制御弁１６７は制御レバー１６８の操作により巻取りモータ１３１の回転方向（巻取り方向、逆方向）を切り替えることができる。

巻取りモータ１３１の手前の配管１６３には圧力調整弁１６９が設けられている。圧力調整弁１６９は、機体１１０を低速走行しながらの巻取り時に、巻取り径の増加により被覆資材にかかる張力が上昇して、巻取りモータ１３１に設定圧を超える圧力（作動油圧）がかかると弁が開き、分岐管１６３Ａを経由して配管１６３内の作動油を逃がし、巻取りモータ１３１に向かう作動油を設定圧以下に調整し、被覆資材にかかる張力を緩和するようになっている。なお、１６９’は圧力制御弁、１７０は油タンクを示している。

次に、上記構成の巻取り機１００を用いた被覆資材の巻取り作業について説明する。

最初に被覆資材の展開作業について説明すると、巻取り機１００を茶畝Ｔの始端に位置決めし、図７の右半分に示すように、載置部１５０に載置した巻取状態の被覆資材Ｓを巻き出して、上下の中間ガイド軸１４２、押さえ軸１４４を経由し、茶畝Ｔの端に留め具で留める。エンジン１６０を始動し、制御レバー１６６を前進側に切り替え、機体１１０を低速（時速２〜４ｋｍ）で前進させると、被覆資材Ｓが少しずつ巻き出されるので、両脇の作業通路にいる作業者が、巻き出された被覆資材Ｓを茶畝Ｔの上部に展開しながら、機体１１０の移動にあわせて留め具を用いて被覆資材Ｓの両脇を茶畝Ｔの両側部に一定間隔で留めていく。

被覆資材の展開作業は、上記の作業を茶畝Ｔの終端まで行い、被覆資材Ｓを茶畝Ｔの終端に留めて、次の列の茶畝Ｔに移る。複数列の茶畝Ｔに被覆部材を被せ終わったら、展開作業を終了する。

展開作業の終了後、養生期間（数日から一週間程度）が経過したら、茶畝Ｔを覆う被覆資材の巻取作業と回収を行う。

最初に巻取り機１００を茶畝Ｔの始端に位置決めし、茶畝Ｔを覆う被覆資材Ｓの始端を、図７の左半分に示すように、上下の中央寄せガイド軸１３８、中間ガイド軸１３７を経由し、巻取り軸１３２に巻き付けて係止する（始端を係止突起１３５ａに係止する）。エンジン１６０を始動し、制御レバー１６６を前進側に切り替え、かつ、制御レバー１６８を巻取り側に切り替えると、左右の駆動輪１２４用の駆動モータ１６２が駆動すると同時に、巻取り軸１３２用の巻取りモータ１３１が駆動し、機体１１０が低速（時速２〜４ｋｍ）で前進し、巻取り軸１３２が同期して回転する。

これにより、機体１１０の前進に合わせて、両脇の作業通路にいる作業者により被覆資材Ｓの留め具が外されながら、図７の左半分のようにして、茶畝Ｔ上の被覆資材Ｓが、上下の中央寄せガイド軸１３８、中間ガイド軸１３７を経由し、一定の張力を維持しながら、回転する巻取り軸１３２に順次巻き取られていく。

機体１１０が前進するにつれて巻取り軸１３２の巻取り径が次第に大きくなると、巻取り径が大きくなるにつれて被覆資材の張力が上昇し、巻取りモータ１３１への負荷が大きくなるが、負荷の上昇に応じて巻取りモータ１３１に供給される作動油が設定圧を超えると、圧力調整弁１６９が開いて圧力が逃がされて、巻取りモータ１３１の駆動力がなくなり、被覆資材の張力が低下して巻取りモータ１３１への負荷が小さくなる。その後、巻取りモータ１３１に供給される配管１６３内の作動油が設定圧に達すると、巻取りモータ１３１の駆動力が回復し、被覆資材を引き続き所定の張力で巻き取る。

このように機体１１０が一定の低速で前進しながら、巻取り軸１３２にかかる負荷を調整しながら、展開状態の被覆資材を略一定の張力で巻き取ることができる。したがって、巻取り径の増加により被覆資材の張力が増加して、展開状態の被覆資材を無理やり引っ張って巻き取ったり、引っ張られる被覆資材により茶樹の新芽を傷付けるような事態は生じない。これにより、展開状態の被覆資材を安心して確実に巻取り作業することができる。

被覆資材を巻取り軸１３２に巻き取り終えたら、巻取り軸１３２から被覆資材を取り外す。被覆資材は巻取り軸１３２に強く巻き付けられているので、そのまま取り外すのは容易ではない。

そこで、まず、図８に示すように、巻取り軸１３２の従動側の支持軸１３２ｂを持ち上げて、サイド板１３４Ｒの切欠部１３４ａから外し、被覆資材を保持したまま、制御レバー１６８を巻取り方向の逆方向に切り替え、巻取り軸１３２を巻取り方向とは逆方向に回転させる。巻取り軸１３２の全周に設けられたスパイラル突起１３５の作用により、周囲に巻き付けられた被覆資材Ｓは図８の矢印Ｃのように、支持軸１３２ｂ側へ移動し、作業者は被覆資材Ｓを容易に取り外すことができる。

巻取り軸１３２の幅方向中央部および両端部に設けられた係止突起１３５ａは、表面から巻取り方向かつ支持端１３２ｂ方向に短く屈曲しているから、巻取り方向と逆方向への回転時には被覆資材Ｓの抜き出し方向への移動の抵抗とならず、よって作業者は被覆資材Ｓを容易に取り外すことができる。

取り外した被覆資材は、載置部１５０に載せて、次の茶畝Ｔに展開された被覆資材の巻取り作業にうつる。

本実施形態の巻取り機１００によると、次のような作用効果を奏する。

（１）巻取り軸１３２にスパイラル突起１３５を設け、巻取り軸１３２を巻取り方向と逆方向に回転させることで、巻取り軸１３２に巻き取った被覆資材を容易に取り外すことができ、これにより、作業者の作業労力が大きく軽減される。

（２）巻取りモータ１３１に向かう配管１６３の途中に圧力調整弁１６９を設けたので、機体１１０を低速で走行させながら、被覆資材にかかる張力を略一定に維持して、被覆資材を巻取り軸１３２に確実に巻き取ることができ、これによって、巻取り作業を効率よく行うことができる。

（３）巻取り軸１３２の前方に被覆資材を中央寄りに案内する中央寄せガイド軸１３８を設けたので、被覆資材を片寄りすることなく、巻取り軸１３２に一定幅で品質良く巻き取ることができる。これにより、巻取り軸１３２からの被覆資材の取り外し、および取り外した被覆資材の保管を効率よく行うことができる。

以上の実施形態においては、被覆資材の例として寒冷紗や遮光シートの例を説明したが、防霜用シートなど他の用途の被覆資材にも適用できるのは勿論である。

かくして、本発明を用いることにより、茶園における被覆資材の巻取り作業とその回収作業を容易にかつ効率よく行うことができ、農業従事者の作業負担の軽減を大きく図ることができる。

本発明は、茶園に設けられた畝に沿って走行しながら被覆資材の巻取り作業を行う巻取り機として利用可能である。

１００ 巻取り機
１１０ 機体
１２０ 走行装置
１２２ 車輪
１２４ 駆動輪
１３０ 巻取部
１３１ 巻取りモータ（駆動手段）
１３２ 巻取り軸
１３２ａ、１３２ｂ 支持端
１３３、１３６、１４３ 支持アーム
１３４Ｌ、１３４Ｒ ガイド板
１３４ａ 切欠部
１３５ スパイラル突起部
１３６ａ、１４１ 支持部材
１３７、１４２ 中間ガイド軸
１３８ 中央寄せガイド軸
１４０ 展開部
１４４ 押さえ軸
１５０ 載置部
１６０ エンジン
１６１ 油圧ポンプ
１６２ 駆動モータ（油圧モータ）
１６３ 配管
１６３Ａ 分岐管
１６４、１６７ 方向制御弁
１６５ 分配器
１６６、１６８ 制御レバー
１６９ 圧力制御弁
Ｓ 被覆資材
Ｔ 茶畝

Claims (7)

1. 茶園の畝に植えられた茶樹を覆うように展開された被覆資材を巻き取るための茶園用被覆資材巻取り機であって、
   機体と、展開状態からの被覆資材を巻き取る巻取り軸と、当該巻取り軸を支持する左右のガイド板と、巻取り軸を巻取り方向およびその逆方向に回転駆動可能な駆動手段を備え、
   前記巻取り軸は、一方の支持端が対応するガイド板に着脱可能に支持されており、前記巻取り軸の周囲に、巻取り方向の逆方向への回転駆動により巻取り状態の被覆資材を抜き出し方向に案内するスパイラル突起部が設けられていることを特徴とする茶園用被覆資材巻取り機。
2. 前記巻取り軸の駆動側の支持端が一方のガイド板に水平方向に回動可能または上下方向に傾斜可能に支持され、前記巻取り軸の従動側の支持端が他方のガイド板に着脱可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の茶園用被覆資材巻取り機。
3. 前記巻取り軸を回転駆動する前記駆動手段と前記機体を移動させるための駆動手段がそれぞれ油圧モータからなり、これら油圧モータを駆動するエンジンおよび油圧ポンプと、それぞれの油圧モータの回転方向を操作により切り替える方向切替弁を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の茶園用被覆資材巻取り機。
4. 巻取り軸用の油圧モータに作動油を供給する配管の途中に圧力調整弁が設けられ、前記機体を移動させながらの被覆資材の巻取り時に、被覆資材にかかる張力の上昇により巻取り軸用の油圧モータに供給される作動油が設定圧を超えると、前記圧力調整弁が開いて当該作動油が設定圧以下に調整されることにより、巻取り時に被覆資材にかかる張力が緩和されることを特徴とする請求項３に記載の茶園用被覆資材巻取り機。
5. 前記機体の前部に前記巻取り軸と前記左右のガイド板と前記駆動手段を含む巻取部を備え、前記機体の後部に巻取り状態の被覆資材から被覆資材を巻き出して茶樹の上部に展開する展開部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の茶園用被覆資材巻取り機。
6. 前記機体の上部に巻取り状態の被覆資材を載置する載置部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の茶園用被覆資材巻取り機。
7. 前記機体の進行方向前方に、展開状態からの被覆資材を巻取る際に当該被覆資材を予め中央寄りに案内する円弧状のガイド軸が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の茶園用被覆資材巻取り機。
   
   
   

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