JP2017209078A

JP2017209078A - フィルム繰出し装置

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Publication number: JP2017209078A
Application number: JP2016106256A
Authority: JP
Inventors: 笹岡弘和; Hirokazu Sasaoka; 横山政志; Masashi Yokoyama
Original assignee: Sasaokakk; Sasaoka Corp
Current assignee: Sasaokakk; Sasaoka Corp
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2036-05-27
Also published as: JP6283394B2

Abstract

【課題】フィルムロールから引き出されるフィルムの引き出し抵抗を、巻き量の多少にかかわらず一定に保つことができる上、従来の装置よりも幅の広いフィルムに対応することができるフィルム繰出し装置を提供する。【解決手段】フィルムロール１が受けローラー２に押圧付勢される方向に力が働くようにスプリングを取付け、ロールステーおよびフィルムロール１からなる回動部分を、自重に加えてスプリングの働きにより受けローラー２に密着させる。フィルムロール１と受けローラー２の間からフィルム４を引き出し、抵抗ローラーとツキダシローラー３を経てトウアツリン１７の後方へ導き出し、トラクター１２を前進させながらフィルム４を敷設することを特徴とした、フィルム繰出し装置。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば農作業における畝立て同時フィルム設置装置の、フィルム繰出し機構に関する。

農業において作物を栽培するときに、水はけをよくして病気の発生を防ぐなどの理由から周囲よりも土を高く形成した、畝と呼ばれる栽培床を用いて、さらに地温を上げる、雑草の発生を防ぐ、土の乾燥を抑えるなどの理由から畝の表面をフィルムで被覆する栽培方法が行われている。

畝の大きさは栽培する作物に応じて様々な種類があり、使用されるフィルム（農業機械業界では一般的にマルチと呼ぶ）の幅も畝の大きさに合わせて様々なサイズのものが使用されており、スイカやメロン栽培などではフィルム幅１５０ｃｍ以上のものが使用されている（非特許文献１参照）。

以上のような栽培法を実施する手段として、畝立て作業時にフィルムを畝の上面に設置する装置が知られている（特許文献１参照）。

フィルムを巻いた円筒状のフィルムロールからフィルムを引き出し、畝の上面に設置する際にフィルムロールの自重によって巻き量に応じた引き出し抵抗を得ることで、巻き量の多少にあわせて引き出し抵抗を調整しなくても、フィルムのシワ発生を軽減させることができる構造である。

前記のようにフィルムを畝の上面に設置する際にシワの発生を防ぐ為には、フィルムが引き出される動きに適度に抵抗をかけて、フィルムを引き伸ばす力を与える必要がある。

平面に広げられたフィルムにシワが発生する時、フィルムの面積を収縮させる方向に内外の応力が働き、平面でなくなり波打つように変形することでシワの発生が起こる。

フィルムが平面を維持できなくなるように単位面積当たりに働く内外の応力は、フィルムのどの場所でも同じとみなすことが出来る為、フィルム幅が狭ければシワになろうとする応力は小さく、フィルム幅が広ければ応力は大きいことになり、シワになろうとする応力の大きさはフィルムの幅に比例するといえる。

収縮してシワになろうとする応力分に相当する抵抗をフィルムを引き出す際にかけて、フィルムに引き伸ばす力をかければシワが発生しない関係にあるので、引き出す際にかける抵抗はフィルム幅が狭いほど弱くてよいが、広いほど強い抵抗が必要となる。

特許文献１の技術による作業では、受けローラーにかかる重量をスプリングにより軽減するように作用させて、概ねフィルムロールの重量のみの変化で抵抗を調整する構造であった。

実際の農作業における畝立て同時フィルム設置装置では、特許文献１の技術による作業の場合フィルム幅がおよそ１３０ｃｍまでの作業には対応できるが、それ以上のフィルム幅の作業に対しては、より大きな引き出し抵抗をかけることが必要となり、シワを取ることが困難となっている。

このため特許文献１の技術による作業が適用できるフィルム幅よりも、相対的に広いフィルム幅に対応することができるフィルム設置装置の開発が待たれるところである。

ヤンマー株式会社より平成２１年１月発行、ヤンマー機械化システム総合カタログ、３項から８項参照。

特許第４４８７０２７号

特許文献１の文章を引用すれば、以下の課題が挙げられている。

フィルムロールの引き出し抵抗を一定の状態に保てば、巻き量が多い状態では、フィルムロールの回転中心である支点とフィルムがロールから解き放たれる作用点の間隔が長いために、巻き量の少ない状態と比べて少ない力でフィルムを引き出すことが出来、巻き量が少ない場合は逆の現象がおこる。

この引き出す力の変化によりフィルム張りが緩んでシワの発生に繋がり、またはフィルムの張りが強すぎてフィルムが切れるといった現象が発生し、この現象により切れたフィルムの修正には多大な時間を要し、またシワの発生により緩んだフィルムは風の影響を受けやすく、作業時あるいは作業終了後から収穫までの間に、強風等の自然現象でフィルムが剥がれることがあり大きな被害に繋がる。

従って、巻き量の多少にかかわらずフィルムの引き出し力を一定させることが特許文献１の課題であった。

このため広いフィルム幅に対応するために、特許文献１の技術よりも大きな引き出し抵抗をかけながらもフィルムロールの巻き量の増減に合せて、巻き量が多い時には大きな抵抗をかけて、巻き量が少ない時には小さな抵抗となる機構が必要であった。

請求項1の手段とするところは、支柱（９）に支点Ａ（６）を軸としてロールステー（５）を回動可能に取付け、支点Ｂ（７）を軸としてフィルムロール（１）を回転可能に取付ける。

支柱（９）の一方からはローラーアーム（２２）を介して、フィルムロール（１）の下方に位置するところに、支点Ｃ（１４）を軸として受けローラー（２）を回転可能に取付ける。

支点Ａ（６）にはフィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧付勢される方向に力が働くようにスプリング（１５）を取付け、ロールステー（５）およびフィルムロール（１）からなる回動部分を、自重に加えてスプリング（１５）の作用により、受けローラー（２）に密着させたところにある。

請求項２の手段とするところは、ローラーアーム（２２）に受けローラー（２）と概ね同じ高さでかつ平行に位置するように、回転可能な抵抗ローラー（２１）を設けたところにある。

スプリングの形状としては図７に示すねじりバネを一例に挙げるが、このねじりバネ形状のスプリング（１５）が外力によりたわむ時、たわみ角度が大きいほど元の形に戻ろうとする反力が大きくなる性質がある（図５のθ1及びθ2は、たわみ量ゼロからのたわみ角度を示す）。

フィルムロール（１）の巻き量が多い図３の状態では、ロールステー（５）が上方に引き上げられ、スプリング（１５）は図５のスプリング（１５ａ）に示すたわみ角度θ1の状態となるため、巻き量が少ない状態よりもフィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される方向に強い力が働くこととなり、受けローラー（２）を受けている軸との摩擦が大きくなるため、受けローラー（２）を回転させる時の抵抗は強く働く。

フィルムロール（１）の巻き量が少ない図４の状態では、ロールステー（５）は下方に下がり、スプリング（１５）は図５のスプリング（１５ｂ）に示すたわみ角度θ2の状態となるため、フィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される力は巻き量が多い状態よりは弱くなるため、受けローラー（２）を回転させる時の抵抗も弱くなる。

以上の効果が得られるため、引き出し抵抗を多く必要とする巻き量の多い状態では、抵抗が強く働き、引き出し抵抗を多く必要としない巻き量の少ない状態では、抵抗は弱くなる。

受けローラー（２）からさらに概ね水平方向にローラーアーム（２２）を延伸させた位置に、受けローラー（２）と平行に位置するように、抵抗ローラー（２１）を設けたことにより、フィルム（４）が抵抗ローラー（２１）の外周を鋭角に回り込むように通過することで、引き出すときのフィルム（４）の張力によって抵抗ローラー（２１）と受ける軸との摩擦が発生するため、前記スプリング（１５）の作用に加えて、引き出し抵抗を付与する事ができる。

このような構成にしたので、本発明では巻き量の多少に合わせて引き出し抵抗を調整する必要がなく、特許文献１の技術が対応できる範囲よりも相対的に広いフィルム幅を使用する作業に対応することができる。

トラクター（１２）の後方にミッションケース（１３）とローター（１０）および整形機（１１）からなる畝立て装置（１９）を装着する。

この畝立て装置（１９）はトラクター（１２）を前進させながらローター（１０）を回転させることで、整形機（１１）の開口部形状の畝（１６）を整形することができる（特許文献２参照）。

整形機（１１）の後方に支柱（９）を取付ける。

支柱（９）に支点Ａ（６）を軸としてロールステー（５）を回動可能に取付け、支点Ｂ（７）を軸として長い円筒状のフィルムロール（１）を回転可能に取付ける。

フィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧付勢される方向に力が働くように、スプリング（１５）の一方を支柱（９）に、もう一方をロールステー（５）に掛けるようにして支点Ａ（６）に取付ける。

スプリング（１５）の掛け位置（２３）は作業条件に合わせて変更できるようにロールステー（５）に複数個所の掛け穴（２４）を設けてフィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される力を調整できる構造としても良い。

支柱（９）の一方からはフィルムロール（１）の下方に位置するところにローラーアーム（２２）を介して、受けローラー（２）を、支点Ｃ（１４）を軸として回転可能に取付ける。

支点Ｃ（１４）から更にローラーアーム（２２）を概ね水平方向に延伸させた位置に、受けローラー（２）と平行になるように抵抗ローラー（２１）を回転可能に取付ける。

フィルムロール（１）に巻かれたフィルム（４）は、フィルムロール（１）と受けローラー（２）の間を通り、抵抗ローラー（２１）の外周を経て、下方に配したツキダシローラー（３）の外周を通り、トウアツリン（１７）へ導かれると同時に畝（１６）へ導かれる。

このとき、ツキダシローラー（３）を畝（１６）上面に密着させることで、畝（１６）上面とフィルム（４）の隙間を無くし、風等によるフィルム（４）の弛み及びシワ、切れ等を抑止する。

トウアツリン（１７）の後方にはデスク（１８）が配置されており、左右のデスク（１８）は上から見て前方がトウアツリン（１７）よりも外側にあり、後方が畝（１６）に向かって接近する角度にて設置しているので、トラクター（１２）が前進することによってデスク（１８）が回転して表土（２０）の土をかき寄せて、フィルム（４）の両端に土を連続的に被せるので、フィルム（４）は畝（１６）の表面に敷設される。

以上のように構成したので、トラクター（１２）を前進させながらローター（１０）を回転させることで、整形機（１１）により整形された畝（１６）の表面にフィルムロール（１）から繰出されたフィルム（４）を連続的に敷設することができる。

特開２００３−１０２２０１号公報

ロールステー（５）の支点Ｂ（７）にフィルムロール（１）を取付け、受けローラー（２）とフィルムロール（１）の間からフィルム（４）を引き出す。

次に抵抗ローラー（２１）の外周を経てツキダシローラー（３）の外周を通し、トウアツリン（１７）の後方へ導き出しておく。

このとき、ツキダシローラー（３）を畝（１６）上面に接地させて、畝（１６）上面とフィルム（４）との隙間を無くし、風等による弛み及びシワ、切れ等を抑止するよう密着させ配置する。

次にトラクター（１２）を前進させながらローター（１０）を回転させて、整形機（１１）により畝（１６）を整形することで畝（１６）の整形と同時にフィルム（４）が連続的に敷設される。

フィルムロール（１）の巻き量が多い状態では、フィルムロール（１）の回転中心である支点（７）とフィルム（４）がフィルムロール（１）から解き放たれる作用点（８）の間隔が、巻き量の少ない状態と比べて長いために、少ない力でフィルム（４）を引き出すことが出来、巻き量が少ない場合は逆の現象がおこる。

同じくフィルムロール（１）の巻き量が多い状態では、重量も重いためフィルムロール受けローラー（２）にかかる荷重も大きく、支点（１４）に大きな摩擦抵抗がかかり、これによるフィルム（４）を引き出す時の抵抗は巻き量の少ない状態と比べて大きくなり、巻き量が少ない場合は逆の現象がおこる。

さらに巻き量が多い状態ではロールステー（５）が上方に引き上げられ、スプリング（１５）は図５のスプリング（１５ａ）に示すたわみ角度θ1の状態となるため、巻き量が少ない場合に比べてフィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される方向に強い力が働き支点（１４）に大きな摩擦抵抗がかかり、引き出す時の抵抗は巻き量の少ない状態と比べて大きくなるが、巻き量が少ない場合は図５のスプリング（１５ｂ）に示すたわみ角度θ2の状態となるため押圧される力は弱くなり、引き出す時の抵抗は小さくなる。

以上の働きにより、巻き量が多い状態では少ない力でフィルムロール（１）を回せてフィルム（４）を引き出すことができるが、フィルムロール受けローラー（２）の支点（１４）には大きな摩擦抵抗がかかることとなる。

一方巻き量が少ない状態では、フィルムロール（１）を回すのには大きな力が必要であるが、支点（１４）にかかる摩擦抵抗は小さくなる。

このようにフィルムロール（１）と受けローラー（２）を回すための力は反比例の関係にあるため、巻き量の多い状態から少ない状態にかけて、双方の力の和はおおむね一定となる。

抵抗ローラー（２１）は、受けローラー（２）からさらに概ね水平方向にローラーアーム（２２）を延伸させた位置に、受けローラー（２）と平行に位置するように回転可能に設置する。

この位置に抵抗ローラー（２１）を設けたことにより、フィルム（４）が抵抗ローラー（２１）の外周を鋭角に回り込むように通過することになり、引き出すときのフィルム（４）の張力によって抵抗ローラー（２１）と受ける軸との摩擦が発生するため、前記スプリング（１５）の作用に加えて、引き出し抵抗を付与する事ができる。

従って本発明は、フィルムロール（１）の巻き量の多少にかかわらず、フィルム（４）の引き出し力をおおむね一定させつつも、特許文献１の技術よりも相対的に強い引き出し抵抗をかけながら作業することができる。

使用するフィルム（４）の幅や重量の違いなどにより、構成される部材同士の重量比率や引き出し抵抗の関係が変わり、前記の反比例関係が成立しなくなる場合がある。

これを解消するために、フィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される力を調整できる構造が必要であるが、一例としてロールステー（５）に複数個所の掛け穴（２４）を設けて、スプリング（１５）の掛け位置（２３）を変更できる構造としても良い。

スプリング形状はねじりバネ形状を一例に挙げたが、フィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される力を付与する様に設置できて、取り付け位置を変更できる構造などによりスプリングの作用する力を調整できれば、一般的なコイル状の引きバネや押しバネの形状でも良い。

フィルムロール（１）が受けローラー（２）に押圧される力を調整する機能を付与することによって、受けローラー（２）を押圧して発生する引き出し抵抗の割合を変えることができるため、前記の反比例関係のバランスを取ることができる。

さらにフィルムロール（１）の取り付け構造を、左右からの押圧力を調整可能なものとして引き出し抵抗を調整できる構造としても良く、そうすれば前記の反比例関係のバランスをさらに精度良く調整することができる。

本発明のフィルム繰出し装置作業中の側面図。フィルム繰出し装置作業中の上面図。フィルム繰出し装置部のフィルム巻き量が多い状態の拡大側面図。フィルム繰出し装置部のフィルム巻き量が少ない状態の拡大側面図。スプリングのたわみ量の違いを示した図。スプリング取付け部の拡大図。スプリングの図

１フィルムロール
２受けローラー
３ツキダシローラー
４フィルム
５ロールステー
６支点Ａ
７支点Ｂ
８作用点
９支柱
１０ローター
１１整形機
１２トラクター
１３ミッションケース
１４支点Ｃ
１５スプリング
１５ａスプリング
１５ｂスプリング
１６畝
１７トウアツリン
１８ディスク
１９畝立て装置
２０表土
２１抵抗ローラー
２２ローラーアーム
２３掛け位置
２４掛け穴

Claims

ロールステーに両端部を回転可能に支持されたフィルムロールと、フィルムロールよりも下方にあって前後位置も調整可能で、さらに回転可能に配置されたツキダシローラーと、フィルムロールよりも後方に地面に圧接するように配置された左右の踏圧輪と、左右の踏圧輪の直後方にディスクを配置した構成において、機体を前進させることでフィルムロールから引き出されるフィルムは、ツキダシローラーを経て後方へ引き出された状態で畝整形機により整形された畝表面を覆い、トウアツリンにより畝表面に覆ったフィルム両端を踏みつけられ地面に押し付けられた状態で、直後方に配置されているディスクによりフィルム両端部に覆土され畝表面に敷設される構成のフィルム敷設装置において、ロールステーを、フィルムロールを支持した状態で回動可能となるように支柱に取り付け、フィルムロールの回動範囲内に、フィルムロールに対し常にフィルムロール及びロールステーの重量を受けられる位置へ、受けローラーを平行かつ回転可能に配置し、機体の前進に応じフィルムが引き出される際に、常にフィルムロールが受けローラーに密着していることで発生する、フィルム引き出し時のフィルムロールの回転に対する抵抗力を付与する為、支柱と支柱に対し回動可能に取り付けられているロールステー各々に、フィルムロールが受けローラーに押圧付勢される方向に力が働くようにスプリング材を掛け渡したことで、フィルムロール及びロールステーの重量に加えてスプリング材の働きにより常に受けローラーにフィルムロールを押し付けた状態とし、受けローラーが密着している状態である為に、フィルムロールの回転に自重とスプリング材による抵抗をかけながらフィルムを引き出すことが出来る、フィルム繰出し機構を持ったフィルム敷設装置。
受けローラーと概ね同じ高さに受けローラーと平行に回転可能な抵抗ローラーを備えた、請求項１記載のフィルム敷設装置。