JP2021010329A - 球状野菜の皮むき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面的に見て小型である球状野菜の皮むき装置を提供する。【解決手段】球状野菜の表皮をエアーの吹付けによってむくようにした球状野菜の皮むき装置において、球状野菜の上端及び下端を切断する第１のステージ１２と、第１のステージ１２に対して並置されており球状野菜にエアーを吹き付けて表皮をむく第２のステージ１３と、球状野菜を第１のステージ１２から第２のステージ１３へ押し込む押し棒５１と、第１のステージ１２と第２のステージ１３との間に設けられており押し棒５１によって球状野菜が第１のステージ１２から第２のステージ１３へ押し込まれる間に球状野菜の表面に傷を付ける傷付け用筒６３とを有する球状野菜の皮むき装置である。【選択図】図３

Description

本発明は、玉ねぎ等といった球状野菜の表皮をむくための装置である球状野菜の皮むき装置に関する。

従来、特許文献１に玉ねぎの皮むき装置が開示されている。この装置では、処理の対象である玉ねぎをベルトコンベヤで搬送し、その搬送中に玉ねぎの根芯除去及び芽芯除去を行い、さらに玉ねぎの表面にスリット（すなわち傷）を付ける。その後、芯除去及びスリット付けが成された玉ねぎを、ベルトコンベヤとは別の場所に設けられた皮むきステージへ移動させる。そして、その皮むきステージにおいて、玉ねぎをローラに載せて回転させながら、玉ねぎの皮をエアーノズルから噴射されるエアーによって上記のスリットを基点として玉ねぎの本体部分からむくようにしている。

この従来の玉ねぎの皮むき装置においては、ベルトコンベヤと皮むきステージとが平面的に見て別々の場所に設けられていた。また、玉ねぎの芯を除去するステージと、玉ねぎの表面に傷を付けるステージと、玉ねぎの皮をむくステージの各ステージが平面的に見てそれぞれ別々の場所に設けられていた。これらのため、この従来の玉ねぎの皮むき装置は、平面的に見て広い設置空間が必要となり、装置を小型にすることが難しいという問題があった。

従来、特許文献２に別の玉ねぎの皮むき装置が開示されている。この装置においては、処理の対象である玉ねぎをベルトコンベヤで搬送し、その搬送中に玉ねぎの表面にスリット（すなわち傷）を付ける。その後、スリットが付けられた玉ねぎを、平面的に見てベルトコンベヤとは別の場所に設けられた皮むきステージへ移動させる。そして、その皮むきステージにおいて、玉ねぎをローラに載せて回転させながら、玉ねぎの皮をエアーノズルから噴射されるエアーによって上記のスリットを基点として玉ねぎの本体部分からむくようにしている。

この従来の玉ねぎの皮むき装置においても、ベルトコンベヤと皮むきステージとが平面的に見て別々の場所に設けられていた。また、玉ねぎの表面に傷を付けるステージと、玉ねぎの皮をむくステージの各ステージが平面的に見てそれぞれ別々の場所に設けられていた。このため、この従来の玉ねぎの皮むき装置は、平面的に見て広い設置空間が必要となり、装置を小型にすることが難しいという問題があった。

特許第５６９０４４１号公報 特開２００４−０８９１１５号公報

本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、平面的に見て小型である球状野菜の皮むき装置を提供することを目的とする。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置は、球状野菜の表皮をエアーの吹付けによってむくようにした球状野菜の皮むき装置において、球状野菜の上端又は下端又は上端と下端の両方を切断する第１のステージと、前記第１のステージに対して並置されており球状野菜にエアーを吹き付けて表皮をむく第２のステージと、球状野菜を前記第１のステージから第２のステージへ押し込む野菜押し手段と、前記第１のステージと前記第２のステージとの間に設けられており前記野菜押し手段によって球状野菜が第１のステージから前記第２のステージへ押し込まれる間に球状野菜の表面に傷を付ける傷付け手段とを有することを特徴とする。

この球状野菜の皮むき装置によれば、球状野菜の端部を切断する処理を行う第１のステージと、玉ねぎの皮むきを行う第２ステージとの間に傷付け手段を設けたので、玉ねぎを第１ステージから第２ステージへ移動させる間に玉ねぎに対して傷つけ処理を行うことができる。このため、第１ステージ１２と第２ステージ１３とを近接させて並べて配置することができる。このため、第１のステージと第２のステージとを平面的に見て小型に作製することができ、ひいては球状野菜の皮むき装置を平面的に見て小型に作製できる。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置の第２の発明態様において、前記第１のステージは第２回転盤を含み、前記第２のステージは第３回転盤を含み、第２回転盤と第３回転盤は同軸で回転移動して球状野菜を搬送することを特徴とする。この発明態様によれば、狭い面積内で球状野菜の搬送路を長くすることができ、搬送路に対して付帯装置を余裕を持って設置できる。また、第２のステージにおけるエアーの吹付け処理に関して十分な時間を与えることができる。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置の第３の発明態様において、前記第１のステージは、薄い円板状で回転する下カッタと、薄い円板状で回転する上カッタとを有しており、前記下カッタ及び前記上カッタは固定配置されており、搬送される球状野菜の下端部を前記下カッタで切断し、搬送される球状野菜の上端部を上カッタで切断することを特徴とする。この発明態様においては、切断装置であるカッタを球状野菜に対して近づけたり遠ざけたりさせる必要がないので、第１のステージの構造を簡単にでき、さらに切断処理を短時間で行うことができる。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置の第４の発明態様において、第１のステージは、互いに対向する一対のホルダを有しており、当該一対のホルダはバネ力によって閉じており、球状野菜は前記一対のホルダによってバネ力によって把持されることを特徴とする。この発明態様によれば、球状野菜は一対のホルダによって把持又は挟持されるので、球状野菜の上端及び下端を一対のホルダの上方又は下方へ容易に突出させることができる。このため、突出した球状野菜の端部を容易に切断することができる。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置によれば、球状野菜の端部を切断する処理を行う第１のステージと、玉ねぎの皮むきを行う第２ステージとの間に傷付け手段を設けたので、玉ねぎを第１ステージから第２ステージへ移動させる間に玉ねぎに対して傷つけ処理を行うことができる。このため、第１ステージ１２と第２ステージ１３とを近接させて並べて配置することができる。このため、第１のステージと第２のステージとを平面的に見て小型に作製することができ、ひいては球状野菜の皮むき装置を平面的に見て小型に作製できる。

本発明に係る球状野菜の皮むき装置の一実施形態の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に従った縦断面図である。 図１の矢印Ｂ方向から内部構造である玉ねぎ処理構造を見た場合の斜視図である。 図１の矢印Ｃ方向から内部構造である玉ねぎ処理構造を見た場合の斜視図である。 図４の上ステージを拡大して示す斜視図である。 図５の中心部の内部構造を示す斜視図である。 図５の主要部である玉ねぎ押しユニットを拡大して示す斜視図である。 図７の主要部である玉ねぎ載置ユニットを拡大して示す斜視図である。 図７の矢印Ｇに従った玉ねぎ押しユニットの上面平面図である。 図９のＨ−Ｈ線に従った正面断面図である。 図９のＩ−Ｉ線に従った縦断面図である。 図３の玉ねぎ処理構造の内部構造の主要部分を示す斜視図である。 図３の玉ねぎ処理構造の内部構造の他の主要部分を示す斜視図である。 図３の玉ねぎ処理構造の内部構造のさらに他の主要部分を示す斜視図である。 図３の玉ねぎ処理構造の内部構造のさらに他の主要部分を示す斜視図である。 図３の玉ねぎ処理構造の下ステージの主要部分を示す斜視図である。 図１６の筒構造を上方から見た場合の平面図である 図１７のＪ−Ｊ線に従った縦断面図である。 図１７の矢印Ｋに従った縦側面図である。 図１７の矢印Ｌに従った縦側面図である。 図１２の構造の主要部であるエアー分配器の分解斜視図である。 図２１のエアー分配器の上面正面図である。 図２２の矢印Ｍに従ったエアー分配器の側面図及びそれに付随する回路図である。 図２１及び図２２のＮ−Ｎ線に従った縦断面図である。 図２３のＯ−Ｏ線、Ｐ−Ｐ線及びＱ−Ｑ線に従った平面断面図である。 本発明に係る球状野菜の皮むき装置の主要な動作を説明するための図である。 図２６に引き続く動作を示す図である。 図２７に引き続く動作を示す図である。 図２８に引き続く動作を示す図である。 図２９でサイズの小さい玉ねぎを処理する際の状況を示す図である。 図２９に引き続く動作を示す図である。 図３１に引き続く動作を示す図である。 図３２に引き続く動作を示す図である。 図３３に引き続く動作を示す図である。 図３４に引き続く動作を示す図である。 図３５に引き続く動作を示す図である。 図３６に引き続く動作を示す図である。 図３７に引き続く動作を示す図である。 図３８に引き続く動作を示す図である。

以下、本発明に係る球状野菜の皮むき装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、本明細書に添付した図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。

（全体の構成）
図１は本発明に係る球状野菜の皮むき装置の一実施形態を示している。この球状野菜の皮むき装置１は、機枠フレーム２と、カバー３とを有している。機枠フレーム２は、球状野菜の皮むき装置１の主たる動作機構部を設置面上に支持するための構造のことである。カバー３は、球状野菜の皮むき装置１の主たる動作機構部が外部へ露出されることを防ぐための要素である。カバー３は、電装部品等といった付随部品を支持する機能を奏することもある。機枠フレーム２は、例えば構造用鋼によって形成されている。カバー３は、例えばステンレス鋼によって形成されている。

本実施形態では、球状野菜として玉ねぎ４を投入する。玉ねぎ４は、根芯５、芽芯６及び表皮７を有する。本実施形態の皮むき装置１は、根芯５がある端部を切断すること、芽芯６がある端部を切断すること、及び表皮７をむくこと、を主な処理内容としている。図１では前面カバー３ａの下部の図示を省略しており、内部の玉ねぎ処理構造１１の一部を示している。作業者は処理の対象である玉ねぎ４を玉ねぎ処理構造１１の所定位置へ投入する。なお、本発明は必要に応じて玉ねぎ以外の球状野菜にも適用できる。

（玉ねぎ処理構造）
図２は、図１のＡ−Ａ線に従った縦断面図である。図２において、玉ねぎ処理構造１１は、第１のステージとしての上ステージ１２と第２のステージとしての下ステージ１３とを有している。上ステージ１２と下ステージ１３の両方を貫通して主軸１４が上下方向へ延びている。主軸１４は上面カバー３ｂ又は上面カバー３ｂの近傍の機枠フレームに固定されて垂下している。なお、これ以降で説明する各種の部材は、特段の説明があるものを除いて、例えばステンレス鋼や構造用鋼によって形成される。

図３は、図１の矢印Ｂに従って玉ねぎ処理構造１１を前面方向から見た場合の斜視図である。図４は、図１の矢印Ｃに従って玉ねぎ処理構造１１を背面方向から見た場合の斜視図である。図３及び図４において、主軸１４の上部に第１回転盤１５が回転自在に取付けられている。主軸１４の中間部分に第２回転盤１６が回転自在に取付けられている。主軸１４の下部に第３回転盤１７が回転自在に取付けられている。

第１回転盤１５と第２回転盤１６は、上下方向に延びる６枚の壁板２１によって連結されている。６枚の壁板２１は主軸１４を中心とする円周方向に並べて配置されている。６枚の壁板２１は上方向から見て断面６角形状の筒を構成している。第１回転盤１５と第２回転盤１６は、壁板２１によって連結されることにより、主軸１４を中心として一体状態で回転可能である。

第２回転盤１６と第３回転盤１７は、図２に示す支柱２２によって連結されている。支柱２２は、本実施形態の場合、図２において主軸１４を中心として６本が等角度間隔で配置されている。第２回転盤１６と第３回転盤１７は、支柱２２によって連結されることにより、主軸１４を中心として一体状態で回転可能である。結果的に、第１回転盤１５、第２回転盤１６及び第３回転盤１７は主軸１４を中心として一体状態で回転可能である。図３及び図４において、矢印Ｅで示す位置が玉ねぎを投入する位置である。

図１において、上面カバー３ｂの上面左部に電動モータ２３が設けられている。図３及び図４において、第１回転盤１５の外周面にギヤ１５ａが設けられている。電動モータ２３の出力軸にギヤ２４が取付けられている。電動モータ２３のギヤ２４と第１回転盤１５のギヤ１５ａとがかみ合っている。電動モータ２３が作動すると、電動モータ２３の出力軸の回転がギヤ２４及びギヤ１５ａを介して第１回転盤１５へ伝わり、第１回転盤１５が矢印Ｄ方向へ回転する。第１回転盤１５が矢印Ｄ方向へ回転すると、第２回転盤１６及び第３回転盤１７が一体状態で同じ方向（すなわち矢印Ｄ方向）へ回転する。

（上ステージの構造）
図３及び図４の６枚の壁板２１によって囲まれた空間内に、図６に示す円筒カム２８が設けられている。円筒カム２８は回転することなく固定配置されている。また、第２回転盤１６に、６個の第１貫通穴２９が設けられている。第１貫通穴２９は、玉ねぎを通過させることができる大きさの穴径を有している。６個の第１貫通穴２９は主軸１４を中心として等角度間隔で設けられている。円筒カム２８は固定されているが、第２回転盤１６は既述の通り主軸１４を中心として矢印Ｄのように回転する。なお、本実施形態において上ステージ１２は、玉ねぎの両端を切断するための球状野菜の両端切断装置として機能する。

＜玉ねぎ載置ユニット＞
図６では１つの第１貫通穴２９に対して玉ねぎ載置ユニット３０が設けられている。しかしながら、玉ねぎ載置ユニット３０は、図３及び図４に示すように、６個の第１貫通穴２９（図６参照）の個々に対して合計で６個設けられている。各玉ねぎ載置ユニット３０はボルト等といった締結具によって第２回転盤１６の上面に固定されている。

玉ねぎ載置ユニット３０は、図８（ａ）に示すように、右アーム３１ａと左アーム３１ｂを有している。右アーム３１ａ及び左アーム３１ｂの先端には板状の部材である玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂが取付けられている。各玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂは適宜の角度で折れ曲がっている一対の板材によって形成されている。

各アーム３１ａ，３１ｂは、直線状のガイド部材３６によって案内されて、それぞれ矢印Ｆで示すように平行移動可能である。符号３８はアーム３１ａ，３１ｂの平行移動を助けるローラである。図８（ｂ）に示すように、アーム３１ａ，３１ｂのそれぞれの奥部に歯４０が設けられている。第２回転盤１６（図３参照）に固定されたベース４１に歯車４２が自身の中心軸を中心として回転自在に設けられている。アーム３１ａ，３１ｂの歯４０はそれぞれ歯車４２にかみ合っている。これにより、アーム３１ａ，３１ｂの開閉移動は互いに同期して同じ距離だけ動くようになっている。

右アーム３１ａと左アーム３１ｂとの間には引張りバネ３７が設けられている。このため、玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂは、自然状態においてバネ力によって、図８（ａ）に示すように閉じている。玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂの上方位置から、玉ねぎホルダ３２ａと玉ねぎホルダ３２ｂの間に玉ねぎが押込まれると、玉ねぎホルダ３２ａと玉ねぎホルダ３２ｂは図８（ｂ）に示すように、引張りバネ３７のバネ力に抗して開く。

玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂの上端辺は、玉ねぎを受け易くするために外側へ開く傾斜を有している。また、好ましくは、この傾斜は上に向かって凸形状である緩やかな湾曲を有している。玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂを形成している板材の中央部にはヒダ３９が設けられている。ヒダ３９は図８（ｂ）の部分拡大図で示すように縦方向に平行に並ぶ複数の細長い折片によって形成されている。複数の細長い折片は下方向へ向けて傾斜している。このヒダ３９の働きにより、玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂへ押し入れられた玉ねぎは、上方向へ移動し難くなっている。

なお、引張りバネ３７のバネ力は、（１）玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂが玉ねぎをしっかりと把持でき、（２）玉ねぎが潰れることがなく、（３）玉ねぎを上方から押したときにその玉ねぎが玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂ内でズレ下がることができる、程度のバネ力に設定されている。引張りバネ３７の働きにより、玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂは、玉ねぎ４が落ちないように玉ねぎ４の側面を力をかけて挟んで支持する働きを成す。そして、玉ねぎ４を把持する玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂが、第２回転盤１６によって主軸１４を中心として回転搬送させられる。

＜玉ねぎ押しユニット＞
図５は、図４における上ステージ１２を拡大して示している。個々の玉ねぎ載置ユニット３０に対応して玉ねぎ押しユニット４６が設けられている。玉ねぎ押しユニット４６は、図７に示すように、壁板２１に固定された直線状のガイド４７と、ガイド４７に沿って上下移動自在な移動子４８と、移動子４８に固定されて外側へ張出している張出し体４９と、張出し体４９の前部の上部に設けられた補助ローラ５０と、張出し体４９の前部の下方へ延びる押し棒５１とを有している。

図９は、図７の矢印Ｇに従った平面図である。図１０は、図９のＨ−Ｈ線に従った正面断面図である。図１１は、図９のＩ−Ｉ線に従った側面断面図である。図１０に示すように、壁板２１の中央よりやや左部分に上下方向に延びる長孔５５が設けられている。図９及び図１１に示すように、移動子４８の背面にカムフォロワローラ５６が設けられている。カムフォロワローラ５６は図１０の長孔５５を通って図９に示すように壁板２１の裏側に位置している。そして、このカムフォロワローラ５６が図６に示すように円筒カム２８のカム辺に当たっている。カム辺の形状は後述の説明で明らかになる。

図１１に示すように、押し棒５１の下端は、玉ねぎ載置ユニット３０の上方に位置している。押し棒５１の下端は４つの枝５１ａに分かれている。４つの枝５１ａは下から見て角度９０°の等角度間隔で配置されている。各枝５１ａに押し片５７がネジ等といった締結具によって固定されている。押し片５７の下端は傾斜面となっている。好ましくは、この傾斜面は、緩やかな湾曲面である。この傾斜面の働きにより、押し片５７が玉ねぎを局所的に押圧することが防止される。

＜カット構造＞
図５に示す壁板２１によって囲まれた空間内に、図６に示す円筒カム２８が設けられる。壁板２１は主軸１４を中心として回転移動するが、円筒カム２８は固定されていて動かない。玉ねぎ押しユニット４６のカムフォロワローラ５６が当接する円筒カム２８のカム辺は所期の目的を達成するために特定の形状に形成されている。

図５の第２回転盤１６の周辺位置であって、図６の円筒カム２８のカム辺（すなわちカムフォロワローラ５６が当接する部分）の形状によって特定される所定の位置に、第１の切断刃としての下カッタ５８が設けられている。また、第２回転盤１６の回転方向Ｄに沿って下カッタ５８の下流側の所定位置に第２の切断刃としての上カッタ５９が設けられている。上カッタ５８及び下カッタ５９は、ステンレス鋼によって形成された薄い円板である。

第２回転盤１６の外周部の全域にギヤ１６ａが設けられている。第２回転盤１６が矢印Ｄ方向へ回転移動するとき、ギヤ１６ａは第２回転盤１６と一体になって矢印Ｄ方向へ回転移動する。下カッタ５８の近傍に第１従動ギヤ７０が設けられている。第１従動ギヤ７０と下カッタ５８との間に動力伝達機構７１ａが設けられている。また、上カッタ５９の近傍に第２従動ギヤ７２が設けられている。第２従動ギヤ７２と上カッタ５９との間に動力伝達機構７１ｂが設けられている。動力伝達機構７１ａ，７１ｂは、例えばギヤ列、動力伝達ベルト、チェーン等である。

第２回転盤１６が回転移動するとき、その回転動力が第１従動ギヤ７０及び動力伝達機構７１ａを介して下カッタ５８へ伝えられて下カッタ５８が自身の中心線を中心として回転する。また、第２回転盤１６が回転移動するとき、その回転動力が第２従動ギヤ７２及び動力伝達機構７１ｂを介して上カッタ５９へ伝えられて上カッタ５９が自身の中心線を中心として回転する。玉ねぎ載置ユニット３０に載って搬送される玉ねぎが下カッタ５８まで送られて来ると、回転する下カッタ５８によって玉ねぎの下端（すなわち根芯又は芽芯）が切断される。搬送される玉ねぎが上カッタ５９まで送られて来ると、回転する上カッタ５９によって玉ねぎの上端（すなわち芽芯又は根芯）が切断される。玉ねぎの下端を切断するとき、切断長さを一定に維持するために、図３１に示すように第２回転盤１６の下方位置に位置決め板６０が予め固定配置される。位置決め板６０は図２に示すように第２回転盤１６の下方位置において機枠２によって支持されている。

（下ステージの構造）
図１４は、図３における下ステージ１３及び付随する傷付け用筒６３の構造を示している。下ステージ１３に含まれる第３回転盤１７は図３の電動モータ２３が作動したときに第１回転盤１５及び第２回転盤１６と一体状態で矢印Ｄ方向へ回転移動する。第３回転盤１７には、図１２に示すように６個の第２貫通穴６１が主軸１４を中心として等角度間隔で設けられている。これらの第２貫通穴６１は、図３における第２回転盤１６に設けられた第１貫通穴２９（図６参照）と平面的に見て同じ位置に設けられている。第２貫通穴６１の穴径は、玉ねぎを通過させることができる大きさである。

第３回転盤１７の下に、玉ねぎの底面を受けるための受け板８０が設けられている。受け板８０は図２において第３回転盤１７の下方位置に設けられている。受け板８０は機枠２に取付けられており、固定状態となっている。図３８に示すように、受け板８０の適所には、エアーによる皮むき処理が完了した後の製品としての玉ねぎを下方へ落下させるための第３貫通穴８１が開けられている。

図１２の個々の第２貫通穴６１に対応して、図１３に示すように、皮むき用の円筒６２が第３回転盤１７にネジ等といった締結具によって固定されている。皮むき用の円筒６２は、玉ねぎの表皮７（図１参照）を本体部分からむき取る際に用いられる。そして、個々の円筒６２のフランジの上に図１４に示すように、傷付け用の筒６３のフランジがネジ等といった締結具によって固定されている。傷付け用の筒６３は、皮むき用の円筒６２を使って玉ねぎの皮むきを行う前に、玉ねぎの表面に傷を付けるための部品である。

図１５において、３つの傷付け用の筒６３の上にエアー遮蔽板６４が設けられている。エアー遮蔽板６４は、図２において、第２回転盤１６と傷付け用の筒６３との間に設けられている。エアー遮蔽板６４は機枠２に固定されていて動かない。エアー遮蔽板６４は、図１４において、皮むき用の円筒６２の内部へ噴射されたエアーが傷付け用の筒６３の上端開口から外部へ飛散することを防止する。皮むき用の円筒６２へのエアーの供給処理については後述する。

（下ステージの筒構造）
図１４において、皮むき用円筒６２によって下ステージ１３が構成されている。そして、皮むき用円筒６２の上端に傷付け用筒６３が取付けられている。図１６は、皮むき用円筒６２と傷付け用筒６３とによって構成される筒構造の１つを拡大して示している。図１７は図１６の筒構造を上方から見た場合の平面図である。図１８は図１７のＪ−Ｊ線に従った側面断面図である。図１９は図１７の矢印Ｋに従った側面図である。図２０は図１７の矢印Ｌに従った側面図である。

図１６において、皮むき用円筒６２は、円筒６５と、エアー管６６と、分岐継手６７と、エアー取入管６８とを有している。エアー管６６は、図１７に示すように、円筒６５の周囲に３個、等角度間隔で設けられている。エアー管６６は、円筒６５に対して直角方向から円筒６５に進入するのではなく、円筒６５に対して斜め方向から円筒６５に進入している。

エアー取入管６８は図示しないエアー供給源から送られたエアーを取り込む。取り込まれたエアーは分岐継手６７によって３つの出力ポート６９へ分けられる。個々の出力ポート６９は図示しないエアー管によって個々のエアー管６６に接続されている。従って、エアー取入管６８に取り込まれたエアーは３つのエアー管６６へ分けられる。そして、各エアー管６６から円筒６５の内部へエアーが噴射される。

エアー管６６は本実施形態の場合３個が用いられている。これらのエアー管６６は、図１７に示すように、平面的に見て、円筒６５の周囲に等角度間隔で設けられている。これらのエアー管６６は斜め方向から円筒６５へ挿入されている。具体的には、エアー管６６は円管６５の管壁の接線方向に対して角度０°から角度９０°の間の角度で円筒６５の内部へ進入している。より具体的には、エアー管６５は接線方向に対して角度４５°よりも小さい角度で円筒６５の内部へ進入している。エアー管６６は円筒６５へ斜め方向から進入しているので、各エアー管６６から噴射されるエアーは円筒６５の内部で渦巻きのように流れる。これにより、玉ねぎの表皮を確実に剥ぎ取ることができる。

図１６において、傷付け用筒６３は角筒７３を有している。角筒７３の上端に４つの長方形状の切欠き７４が形成されている。図１８に示すように、切欠き７４の中に遥動アーム７５が配置されている。図１８では２つの切欠き７４及び２つの遥動アーム７５が示されているが、角筒７３の相対向する側面にも２つの切欠き７４及び２つの遥動アーム７５が設けられている。各遥動アーム７５は、図１７、図１９及び図２０の支軸Ｘ０によって遥動自在に支持されている。

皮むき用円筒６２の円筒６５と傷付け用筒６３の角筒７３は１つの筒を構成している。この１つの筒の底部開口、すなわち円筒６５の底部開口は、図３７及び図２の受け部材としての受け板８０によって塞がれている。受け板８０は円筒６５へ収容された玉ねぎを受ける。

図１６において、各遥動アーム７５の先端に傷付け刃７９が設けられている。傷付け刃７９は、部分拡大図（ａ）に示すように、複数の小刃７９ａを間欠的に環状に並べることによって形成されている。傷付け刃７９は遥動アーム７５の先端に固定状態で設けられている。傷付け刃７９は自身の中心軸線を中心として回転（すなわち自転）することはない。図１９及び図２０において、アーム７５の後端に張出し片７６が形成されている。張出し片７６はアーム７５の本体部分と一体である。

図１６において、張出し片７６と傷付け用筒６３のベース部との間に弾性力付与部材としての引張りバネ７７が設けられている。これにより、遥動アーム７５の先端はバネ７７のバネ力によって最も上の位置に付勢されている。すなわち、遥動アーム７５は角筒７３の先端開口へ向かう方向へ付勢されている。傷付け用筒６３の上端開口に玉ねぎが投入されると、玉ねぎは遥動アーム７５を下方へ押しやりながら降下して、皮むき用円筒６２の円筒６５の内部へ落下する。玉ねぎが遥動アーム７５の先端部を通過するとき、切断刃７９によって玉ねぎの表面に直線状の傷が形成される。この傷が、後で行われるエアー吹き付けによる皮むきの基点となる。

（下ステージのエアー分配構造）
図１２において、下ステージ１３の中心部にエアー分配器８３が設けられている。エアー分配器８３は、図２１に示すように、芯体８４と、回転筒８５と、連結カバー８６とを有している。芯体８４はブラケット８７を介して機枠２（図１参照）に固定されている。芯体８４は回転せず、移動もしない。回転筒８５は、芯体８４の外周面に気密に嵌合する。回転筒８５は芯体８４に対して相対回転可能である。連結カバー８６は、回転筒８５の上面にボルト等といった締結手段によって固定されている。連結カバー８６は図１２に示すように支柱２２に固定されている。支柱２２は第３回転盤１７と第２回転盤１６とを連結する支柱である。従って、第３回転盤１７が矢印Ｄ方向へ回転する際には、回転筒８５は第３回転盤１７と一体状態で矢印Ｄ方向へ回転する。

図２２は、図２１のエアー分配器８３の上面平面図である。図２３は、図２１及び図２２の矢印Ｍ方向から見た場合のエアー分配器８３の側面図である。図２４は、図２１及び図２２のＮ−Ｎ線に従ったエアー分配器８３の側面断面図である。図２５（ａ）は、図２３のＯ−Ｏ線に従った平面断面図である。図２５（ｂ）は、図２３のＯ−Ｏ線に従った平面断面図である。図２５（ｃ）は、図２３のＱ−Ｑ線に従った平面断面図である。

図２１において、芯体８４に上段室８８ａ，中断室８８ｂ及び下段室８８ｃの各空気室が、例えば切削加工によって形成されている。上段室８８ａ，中段室８８ｂ及び下段室８８ｃは、図２５（ａ）、図２５（ｂ）及び図２５（ｃ）に示すように、円形の一部分を切り欠いた形状であって、半円形状に近い形状に形成されている。図２３において、回転筒８５の底端に３つの吸気口９２ａ，９２ｂ，９２ｃが設けられている。吸気口９２ａは上段室８８ａにつながっている。吸気口９２ｂは中段室８８ｂにつながっている。吸気口９２ｃは下段室８８ｃにつながっている。

図２２において、回転筒８５の外周側面に６つの排気口９３ａ〜９３ｆが設けられている。排気口９３ａ及び９３ｄは図２３において上段室８８ａにつながっている。排気口９３ｂ及び９３ｅは中段室８８ｂにつながっている。排気口９３ｃ及び９３ｆは下段室８８ｃにつながっている。図２５（ａ）〜図２５（ｃ）において、芯体８４は静止しており、回転筒８５が芯体８４の周りで回転するので、排気口９３ａ，９３ｄは上段室８８ａにつながる時期とつながらない時期とを繰り返す。また、排気口９３ｂ，９３ｅは中段室８８ｂにつながる時期とつながらない時期とを繰り返す。さらに、排気口９３ｃ，９３ｆは下段室８８ｃにつながる時期とつながらない時期とを繰り返す。

図５において、第１回転盤１５の上面に６個の検知片９４ａ〜９４ｆが設けられている。これらの検知片は主軸１４の周りに等角度間隔で設けられている。検知片９４ａ及び９４ｄは、主軸１４に関して角度１８０°の対称位置にあり、互いに主軸１４から等距離の位置にある。検知片９４ｂ及び９４ｅは、主軸１４に関して角度１８０°の対称位置にあり、互いに主軸１４から等距離の位置にある。検知片９４ｃ及び９４ｆは、主軸１４に関して角度１８０°の対称位置にあり、互いに主軸１４から等距離の位置にある。

検知片９４ａ及び９４ｄの主軸１４からの距離をＬＥ１とし、検知片９４ｂ及び９４ｅの主軸１４からの距離をＬＥ２とし、検知片９４ｃ及び９４ｆの主軸１４からの距離をＬＥ３とすると、ＬＥ１＞ＬＥ２＞ＬＥ３に設定されている。図１において、上面カバー３ａの適所に３個のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が並べて配置されている。センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、例えば反射型光センサである。内側のセンサＳ１は短距離ＬＥ３の検知片９４ｃ及び９４ｆを検知して信号を出力する。中間のセンサＳ２は中距離ＬＥ２の検知片９４ｂ及び９４ｅを検知して信号を出力する。外側のセンサＳ３は長距離ＬＥ１である検知片９４ａ及び９４ｄを検知して信号を出力する。

図２３において、エアー供給源としてのエアーコンプレッサ９９からエアー分配器８３の吸気口９２ａ，９２ｂ，９２ｃへ空気が供給される。これらの空気供給路に電磁弁Ｖが設けられる。これらの電磁弁Ｖはコントローラ１００からの指令に基づいて開閉制御される。コントローラ１００はコンピュータや、シーケンサや、電子部品であるリレーを用いて構成された制御回路、等によって構成される。コントローラ１００は、クロックパルスに基づいて時間を測定する計時部を含んでいる。図１のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力信号は図２３においてコントローラ１００へ伝送される。

コントローラ１００はセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力信号（すなわち図５の検知片９４ａ〜９４ｆの検知信号）に基づいて、図２３の電磁弁Ｖの開閉制御を行う。具体的には、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力信号を基点として計時部によって電磁弁Ｖを開く時間を決める。より具体的には、コントローラ１００は、図２５（ａ）〜図２５（ｃ）において、排気口９３ａ〜９３ｆが対応する上段室８８ａ，中段室８８ｂ又は下段室８８ｃに到来してから当該室を出るまでの時間内の所定時間だけ電磁弁Ｖを開く。これにより、図２３のエアーコンプレッサ９９から供給された空気が、芯体８４内の空気室８８ａ，８８ｂ，８８ｃを介して回転筒８５の各排気口９３ａ〜９３ｆへ送られる。図１３において、各排気口９３ａ〜９３ｆから選択的に流れ出た空気は、空気供給管を通って対応する皮むき用円筒６２の円筒６５内へ流れ込む。円筒６５内に玉ねぎが在る場合には、この流れ込んだ空気流によって玉ねぎの表皮が剥ぎ取られる。

図２５（ａ）において、芯体８４の上段室８８ａと、回転筒８５の排気口９３ａ，９３ｄとが連通する時間は、回転筒８５の回転速度によって所定時間に決められる。また、図２５（ｂ）において、芯体８４の中段室８８ｂと、回転筒８５の排気口９３ｂ，９３ｅとが連通する時間は、回転筒８５の回転速度によって所定時間に決められる。さらに、図２５（ｃ）において、芯体８４の下段室８８ｃと、回転筒８５の排気口９３ｃ，９３ｆとが連通する時間は、回転筒８５の回転速度によって所定時間に決められる。一方、それらの連通時間内に図２３の電磁バルブＶが開いている時間はコントローラ１００によって調整可能である。この電磁バルブＶの開時間は必要に応じて適宜に調整される。

（カムの形状及び皮むきの動作）
動作の始めにあたって、作業者は所定のスタート指示を行う。例えば、スタートボタンを押す。すると、図３において電動モータ２３が作動して、玉ねぎ処理構造１１の全体が矢印Ｄ方向へ回転移動を始める。

図６において、円筒カム２８の下カム２８ａの第１下カム辺ＬＣ１に対応する位置Ｅが処理対象である玉ねぎ４（図１参照）を投入する位置である。第１下カム辺ＬＣ１は、高さが最も高いカム辺である。カムフォロワローラ５６が第１下カム辺ＬＣ１に載っているとき、押し棒５１は最も高い位置へ持上げられており、玉ねぎ載置ユニット３０の玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂの上に広い空間が形成されている。作業者はこの広い空間の中に玉ねぎを差し入れ、当該玉ねぎを玉ねぎホルダ３２ａ，３２ｂの上に置く。この場合、図１において通常は根芯５を下にし、芽芯６を上にするが、上下を逆にしても良い。

第１下カム辺ＬＣ１は、図２６に示すように、所定の長さの間、同じ高さ位置を保持する。これにより、押し棒５１と玉ねぎ４との間隔はしばらくの間は一定である。次に、下カム２８ａのカム辺は図２７に示すように斜め下方へ傾斜する第２下カム辺ＬＣ２となる。これにより、押し棒５１が降下してその下端が玉ねぎ４の上面に当接する。その後、図２８に示すように、カムフォロワローラ５６は同じ高さ位置を維持して回転移動する。次に、カムフォロワローラ５６は円筒カム２８の上カム２８ｂの第３上カム辺ＵＣ３に当接する。

更に、カムフォロワローラ５６は、図２９に示すように、第３上カム辺ＵＣ３によって押されて降下し、そのために押し棒５１が降下して玉ねぎ４が位置決め板６０に当接する。これにより、玉ねぎ４の下端位置が所定位置に決められる。第３上カム辺ＵＣ３の前方に設けられた補助加圧ユニット５２は、図１において上面カバー３ａに直接に又は上面カバー３ａの近傍の機枠２に固定配置されている。この補助加圧ユニット５２は遥動板５３及び引張りバネ５４を有している。引張りバネ５４は遥動板５３の先端部を下方へ向けて弾性的に付勢している。この補助加圧ユニット５２は、図３０に示すように、玉ねぎ４のサイズが小さいときに、遥動板５３によってその玉ねぎ４を位置決め板６０へ補助的に押し付ける作用を成す。

玉ねぎのサイズが通常のサイズである場合に話を戻して、図３１において、円筒カム２８の下カム２８ａの第４下カム辺ＬＣ４が上方へ傾斜するカム辺となっている。このため、押し棒５１はわずかに上昇してその下端が玉ねぎ４の上方へ少し離れる。その後、第２回転盤１６の回転移動に応じて搬送される玉ねぎ４が、回転している下カッタ５８に到着すると、その下カッタ５８によって玉ねぎ４の下端（すなわち図１の根芯５又は芽芯６）が切断される。玉ねぎの下端位置は位置決め板６０によって常に一定位置に決められるので、玉ねぎ４は常に一定の下端部位において切断される。

その後、図３２において、第４下カム辺ＬＣ４の高さが一定の高さに維持され、そのため、押し棒５１は一定の高さを維持した状態で回転移動を続ける。次に、図３３において、カム２８の上カム２８ｂの下方へ傾斜する第５上カム辺ＵＣ５によってカムフォロワローラ５６が押し下げられ、その結果、押し棒５１が第５上カム辺ＵＣ５の高さ分だけ降下して、玉ねぎ４の上端をその距離分だけ押し下げる。これにより、上カッタ５９に対する玉ねぎ４の上端の位置が一定位置にセットされる。

その後、図３４において、円筒カム２８の下カム２８ａの第６下カム辺ＬＣ６によってカムフォロワローラ５６及び押し棒５１がわずかに持上げられた状態で、玉ねぎ４が上カッタ５９へ到着する。到着した玉ねぎ４は上カッタ５９によってその上端（すなわち図１の芽芯６又は根芯５）が切断される。

次に、図３５において、円筒カム２８の上カム２８ｂの下へ傾斜する第７上カム辺ＵＣ７によってカムフォロワローラ５６及び押し棒５１が押し下げられる。この押し下げ動作により、図３６に示すように、玉ねぎ４は、図２の下ステージ１３と上ステージ１２との間に設けた傷付け用筒６３の角筒７３内に押し込まれる。このとき、図１６の傷付け刃７９によって玉ねぎ４の表面に傷が付けられる。その後、玉ねぎ４は図３７に示すように自重で皮むき用円筒６２の円筒６５内へ落下する。

その後、図３８において、皮むき用円筒６２は回転移動を継続する。皮むき用円筒６２が回転移動する間、円筒６５の内部の玉ねぎは受け板８０の上で転動する。一方、押し棒５１は円筒カム２８の下カム２８ａの上へ向けて傾斜する第８下カム辺ＬＣ８によって押し上げられる。皮むき用円筒６２が回転移動を継続する間、図１５及び図２３のエアー分配器８３の働きにより円筒６５の中に空気流が流される。空気流は、図２５（ａ）〜図２５（ｃ）の芯体８４の空気室８８ａ，８８ｂ，８８ｃと回転筒８５の排気口９３ａ〜９３ｆが連通する間であって、且つ図２３のコントローラ１００が電磁弁Ｖを開いている間に実現される。この空気流の働きにより、玉ねぎ４の表皮が傷を付けられた所から剥ぎ取られる。これにより、所望の皮むき処理が実現される。皮むき処理が行われている間、皮むき用円筒６２につながっている傷付け用筒６３の上端開口は、図３９のようにエアー遮蔽板６４によって遮蔽されるので、エアー及び玉ねぎの表皮が外部へ飛散することが防止される。

その後、図３９において、カムフォロワローラ５６は第８下カム辺ＬＣ８の傾斜に従って上昇し、これにより押し棒５１が上昇する。カムフォロワローラ５６が第８下カム辺ＬＣ８の最上辺まで上がると、図６に示すように、押し棒５１及び玉ねぎ載置ユニット３０は当初の玉ねぎ供給位置Ｅへ戻る。この状態で、玉ねぎ載置ユニット３０は次の玉ねぎを受け取る状態にセットされる。

（本実施形態の作用効果）
本実施形態によれば、図３において、玉ねぎの端部を切断する処理を行う第１ステージ１２と、玉ねぎの皮むきを行う第２ステージ１３との間に傷付け用筒６３を設けたので、玉ねぎを第１ステージから第２ステージへ移動させる間に玉ねぎに対して傷つけ処理を行うことができる。このため、第１ステージ１２と第２ステージ１３とを上下に並べて配置することができる。このため、玉ねぎ処理構造１１を平面的に見て小型に作製することができ、ひいては図１の球状野菜の皮むき装置を平面的に見て小型に作製できる。

また、従来の玉ねぎの皮むき装置においては、コンベヤによって玉ねぎを搬送しながら、切断装置をその玉ねぎに近づけたり遠ざけたりさせることにより、玉ねぎの端部の切断を行っていた。この従来方法では、切断装置を玉ねぎに対して移動させる必要があるので、構造が複雑になったり、処理時間が長くなったりするという問題があった。これに対し、本実施形態では、図５において、第２回転盤１６によって玉ねぎを回転移動させ、押し棒５１によって玉ねぎを下方向（すなわち一方向）だけに押し付けながら、下カッタ５８によって玉ねぎの下端部を切断し、上カッタ５９によって玉ねぎの上端部を切断するようにした。このように、玉ねぎの端部の切断に際しては、玉ねぎをわずかに下方向へ移動させるだけという非常に簡単な動作をさせるだけで良いので、複雑な機構を採用する必要が無く、作業時間も非常に短くて済むという利益を得ることができる。

また、従来の玉ねぎの皮むき装置においては、玉ねぎの表面に傷を付ける場所と、玉ねぎの表皮をエアーによって剥ぎ取る場所が、遠く離れていた。このため、装置が平面的に見て大きくならざるを得なかった。これに対し、本実施形態では図３７に示したように、傷付け用筒６３と皮むき用円筒６２とから成る１つの筒の中に玉ねぎを押し入れるだけで、玉ねぎの傷付け作業と玉ねぎの皮むき作業とを行うことができる。このように１つの場所で傷つけ作業と皮むき作業ができるので、装置を小型にすることができ、作業時間も短縮化できる。

さらに、従来の玉ねぎの皮むき装置においては、玉ねぎをローラの上で回転させながら、その玉ねぎにエアーを吹き付けることによって玉ねぎの表皮を剥ぎ取るという処理を行っていた。この場合、エアーは１つの方向へ吹き出されるだけであるので、皮むき処理を短時間で効率良く行うことができなかった。これに対し、本実施形態では、玉ねぎを筒の中に入れた状態で、筒の外部から内部へエアーを吹き込むことにより筒の内部に空気流を形成し、この空気流によって皮むきを行うことにしたので、短時間で効率良く皮むきを行うことができるようになった。

（他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上の実施形態では、図３の上ステージ１２で玉ねぎの上端及び下端の両方を切断することにした。これとは別に、上ステージ１２において、玉ねぎの上端又は下端の一方を切断する場合も本発明に含まれるものである。

また、以上の実施形態では、第１のステージを上ステージとし、第２のステージを下ステージとし、両ステージを上下に並べる構造とした。これに代えて、玉ねぎの端部を切断する第１のステージと、エアーの吹付けによる皮むきを行う第２のステージと、を左右に並べる構造とすることもできる。

１：球状野菜の皮むき装置、 ２：機枠フレーム、 ３：カバー、 ３ａ：前面カバー、 ３ｂ：上面カバー、 ４：玉ねぎ、 ５：根芯、 ６：芽芯、 ７：表皮、 １１：玉ねぎ処理構造、 １２：上ステージ（第１のステージ）、 １３：下ステージ（第２のステージ）、 １４：主軸、 １５：第１回転盤、 １５ａ：ギヤ、 １６：第２回転盤、 １６ａ：ギヤ、 １７：第３回転盤、 ２１：壁板、 ２２：支柱、 ２３：電動モータ、 ２４：ギヤ、 ２８：円筒カム、 ２８ａ：下カム、 ２８ｂ：上カム、 ２９：第１貫通穴、 ３０：玉ねぎ載置ユニット、 ３１ａ：右アーム、 ３１ｂ：左アーム、 ３２ａ，３２ｂ：玉ねぎホルダ、 ３６：ガイド部材、 ３７：引張りバネ、 ３８：ローラ、 ３９：ヒダ、 ４０：歯、 ４１：ベース、 ４２：歯車、 ４６：玉ねぎ押しユニット、 ４７：ガイド、 ４８：移動子、 ４９：張出し体、 ５０：補助ローラ、 ５１：押し棒、 ５１ａ：枝、 ５２：補助加圧ユニット、 ５３：遥動板、 ５４：引張りバネ、 ５５：長孔、 ５６：カムフォロワローラ、 ５７：押し片、 ５８：下カッタ（第１の切断刃）、 ５９：上カッタ（第２の切断刃）、 ６０：位置決め板、 ６１：第２貫通穴、 ６２：皮むき用円筒、 ６３：傷付け用筒、 ６４：エアー遮蔽板、 ６５：円筒、 ６６：エアー管、 ６７：分岐継手、 ６８：エアー取入管、 ６９：出力ポート、 ７０：第１従動ギヤ、 ７１ａ，７１ｂ：動力伝達機構、 ７２：第２従動ギヤ、 ７３：角筒、 ７４：切欠き、 ７５：遥動アーム、 ７６：張出し片、 ７７：引張りバネ、 ７９：傷付け刃、 ８０：受け板、 ８１：第３貫通穴、 ８３：エアー分配器、 ８４：芯体、 ８５：回転筒、 ８６：連結カバー、 ８７：ブラケット、 ８８ａ：上段室（空気室）、 ８８ｂ：中断室（空気室）、 ８８ｃ：下段室（空気室）、９２ａ，９２ｂ，９２ｃ：吸気口、 ９３ａ〜９３ｆ：排気口、 ９４ａ〜９４ｆ：検知片、 Ｅ：玉ねぎ投入位置、 ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ４，ＬＣ６，ＬＣ８：下カム辺、 ＵＣ３，ＵＣ５，ＵＣ７：上カム辺、 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：センサ、 Ｖ：電磁弁

Claims (4)

1. 球状野菜の表皮をエアーの吹付けによってむくようにした球状野菜の皮むき装置において、
   球状野菜の上端又は下端又は上端と下端の両方を切断する第１のステージと、
   前記第１のステージに対して並置されており、球状野菜にエアーを吹き付けて表皮をむく第２のステージと、
   球状野菜を前記第１のステージから第２のステージへ押し込む野菜押し手段と、
   前記第１のステージと前記第２のステージとの間に設けられており、前記野菜押し手段によって球状野菜が第１のステージから前記第２のステージへ押し込まれる間に球状野菜の表面に傷を付ける傷付け手段と、
   を有することを特徴とする球状野菜の皮むき装置。
2. 前記第１のステージは第２回転盤を含み、前記第２のステージは第３回転盤を含み、第２回転盤と第３回転盤は同軸で回転移動して球状野菜を搬送することを特徴とする請求項１記載の球状野菜の皮むき装置。
3. 前記第１のステージは、薄い円板状で回転する下カッタと、薄い円板状で回転する上カッタとを有しており、前記下カッタ及び前記上カッタは固定配置されており、搬送される球状野菜の下端部を前記下カッタで切断し、搬送される球状野菜の上端部を上カッタで切断することを特徴とする請求項２記載の球状野菜の皮むき装置。
4. 第１のステージは、互いに対向する一対のホルダを有しており、当該一対のホルダはバネ力によって閉じており、球状野菜は前記一対のホルダによってバネ力によって把持されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の球状野菜の皮むき装置。

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