JP4384516B2 - 摘み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、植物の葉や心の摘み取り作業の負担を軽減する摘み取り装置に関する。

キュウリ、イチゴ、トマトなどの果菜類の栽培では、果実の品質を高め、また病害にかかりにくくする等の理由により、不要な葉や心（芯ともいう）を摘み取る摘葉摘心作業が必要である。ここで、「摘葉」とは葉を摘み取る作業であり、また「心」とは枝や蔓の先端を指し、「摘心」とはこれを摘み取る作業である。摘葉摘心作業の対象となる葉や心は植物の株元近くに多いので、作業者は腰を曲げての作業を強いられることになり負担が大きい。また、摘葉の対象となる葉の中には病害を受けているものや、枯死したものもあり、快適な作業とは言えない。

植物の刈り取り作業の負担を軽減するための技術として、従来、電動式の高枝切り鋏が知られている（特許文献１参照）。この電動式高枝切り鋏によれば、作業者は株元付近の葉なども腰を曲げずに切ることができる。また、長柄の先端に回転式のフレール刃を取り付けた構造の草刈機も知られている（特許文献２参照）。
特開２００１−３４００２３号公報 特開平９−２２４４４５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の高枝切り鋏では、葉を切り取るたびに毎回鋏を開閉させなければならないので作業効率が悪い上に、切った葉が周囲に散乱してしまい後始末が面倒である。また、上記特許文献２に記載の草刈機は、フレール刃により一度に多量の草を刈り取ってしまうので、摘葉摘心作業のように取り除く葉や心を選別して摘み取るような作業には不向きである。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、植物の摘葉摘心などの摘み取り作業の負担を軽減する摘み取り装置を提供することにある。

本発明の一態様は、摘み取り対象物を収容する収容部と、収容部内に回転自在に取り付けられ、動力により回転し、摘み取り対象物を該収容部内に引き込む引き込み回転体と、を備える摘み取り装置を提供する。引き込み回転体は、該引き込み回転体の先端と収容部の底板との間隙を摘み取り対象物が通過するように構成される。

この態様によれば、引き込み回転体の先端と底板の間隙に葉や心などの摘み取り対象物を挿入すると、引き込み回転体の回転により摘み取り対象物が挟持されて収容部内へと引き込まれるので、摘み取り作業を効率的に行うことができる。また、電動鋏やカッターなどを使う場合に比べて他の葉などを誤って摘み取ってしまうことが少なくなる。なお、引き込み回転体の先端と収容部の底板との間隙を調整可能な構造を採用すれば、種々の厚みを持つ摘み取り対象物に対して本発明の摘み取り装置を適用することができる。なお、「摘み取り対象物」には葉、心、茎、枝、蔓、雑草などが含まれるが、本発明は植物の摘み取り作業に限定されない。

摘み取り装置は、引き込み回転体により引き込まれる摘み取り対象物を切断する切断刃をさらに備えてもよい。これにより、挿入される葉、心、枝などの摘み取り対象物が堅かったり厚みがあったりした場合でも、切断刃によってこれらの摘み取り対象物を切断するので、引き込み回転体の噛み込みが少なくなる。

摘み取り装置は、収容部内に収容された摘み取り対象物を吸引除去する吸引機をさらに備えてもよい。これによって、摘み取った葉や心などの回収作業が容易になる。

引き込み回転体の一例は、中心軸に密集状態に植設されたブラシである。ブラシは好ましくはワイヤブラシであるが、樹脂製や竹枝などでもよい。引き込み回転体は、表面に突起のあるドラムや金属櫛が回転するような構造をしていてもよい。

本発明による摘み取り装置を、引き込み回転体を手元より離して配置する長柄構造としてもよい。こうすれば、作業者が腰を屈めたり脚立を使用したりする必要がなくなり、高所や株元付近での作業者の負担が軽減される。

本発明の摘み取り装置によれば、植物の摘葉摘心などの摘み取り作業の負担が手作業の場合と比べて軽減される。

本発明の一実施形態は、動力により回転する引き込み回転体を備え、当該引き込み回転体の回転により摘み取り対象物を挟持して収容部内に引き込むようにする摘み取り装置である。

初めに、本発明に係る摘み取り装置を適用する作業について説明する。キュウリ、イチゴ、トマトなどの果菜類の栽培では摘葉摘心作業が必要である。これは、枝葉が茂りすぎて日当たりや風通しが悪くならないようにして、病害虫の発生を防止すると共に、心を摘み取ることで果実の品質を高める目的もある。従って、摘除の対象となるのは老葉や病葉だけに限られず、成葉の一部も含まれる。

このような摘葉摘心を行うべき部分は、主に作物の株元部分に集中するので、作業者は屈んだ姿勢を長時間強いられることになる。そこで、このような作業の負担を軽減すべく、本発明の摘み取り装置が考案された。本発明の摘み取り装置の適用対象には、葉、心、茎、枝、蔓、雑草などが含まれるが、以下ではこれらを総称して「摘み取り対象物」とも呼ぶ。

図１は、本発明の一実施形態に係る摘み取り装置１０の全体構成を示す。摘み取り装置１０は、収容部１２と駆動モータ１８を備える。収容部１２の内部には中心軸とワイヤブラシと切断刃から構成される引き込み回転体３６が設けられている。駆動モータ１８のシャフトはフレキシブルシャフト１６に接続される。フレキシブルシャフト１６は、収容部１２に併設されたギヤボックス１４に接続される。

駆動モータ１８には、摘み取り装置１０を運搬操作するための把手２０が設けられている。収容部１２と駆動モータ１８とは、図示するように例えば５０ｃｍから１ｍ程度離して設けられる。これは、例えば高所や株元部分での摘葉摘心作業を立ち姿勢のまま行えるようにするためである。主に手元での摘葉摘心作業に使用する場合は、収容部１２と駆動モータ１８は近接していてもよい。

収容部１２には、収容部１２内で開口するパイプ２２が取り付けられている。このパイプ２２は駆動モータ１８と接続板２４によって接続されており、収容部１２の荷重を支えている。パイプ２２の後端にはホース２６が接続され、ホース２６は図示しない吸引機に接続されている。この吸引機によって、収容部１２内に収容された葉や心などの摘み取り対象物が図１中の矢印Ａの方向に吸引されて、図示しない回収容器に回収される。吸引機の代わりに、市販の掃除機を使用することもできる。また、吸引機を備える代わりに、収容部１２の下部に摘み取り対象物の回収袋を設けてもよい。

図２は、収容部１２の構造を示す図である。収容部１２は、底板３０と、底板３０より起立する側板３２と、天板３４を含む。底板３０と側板３２とで、引き込み回転体３６により引き込まれた摘み取り対象物が一時収容される収容空間５４が形成されている。側板３２には切り込み３５が設けられている。この切り込み３５と底板３０により、摘み取り対象物を挿入する挿入口３１が形成されている。挿入口３１は、必ずしも摘み取り対象物の大きさよりも大きくする必要はない。後述するように、引き込み回転体３６の回転によって、挿入口３１より大きな葉であっても収容空間５４内に引き込むことができるからである。側板３２の左方には、作業者が誤って手指を挟まれないように正面板を設けておくのが好ましい。

収容空間５４の右方にはパイプ２２が開口している。図示しない吸引機の作用によって、収容空間５４内に収容された摘み取り対象物はパイプ２２内へと吸引される。収容空間５４の上部には傾斜天板５６が設けられている。傾斜天板５６と引き込み回転体３６との隙間はなるべく小さくすることが好ましい。これは、一旦収容空間５４内に収容された摘み取り対象物が再び収容部１２の外に出ないようにするためである。

側板３２には、引き込み回転体３６が軸支されている。引き込み回転体３６は、中心軸３８と、中心軸３８に植設されるブラシ４０と、切断刃４４と、中心軸３８から延伸し切断刃４４を支持する支持板４２から構成される。切断刃４４は柔らかい葉などを摘み取り対象物とするときには必ずしも必要ではない。中心軸３８の一方にはプーリ５８が嵌め込まれている。プーリ５８と、ギヤボックス１４の備えるプーリ５２の間にはベルト５０が架けられている。駆動モータ１８からフレキシブルシャフト１６を介してギヤボックス１４に伝達された回転力は、ギヤボックス１４により直交に伝動され、さらにベルト５０を介して引き込み回転体３６に伝達される。駆動モータ１８の代わりに空気や油圧により引き込み回転体３６を回転させてもよい。切断刃４４とともに、側板３２に第２の切断刃を設けてもよい。これによって、切断刃４４で切断できなかった摘み取り対象物をも切断することができるようになる。

駆動モータ１８によって引き込み回転体３６が図１に示した矢印Ｂの方向に回転すると、中心軸３８に植設されたブラシ４０と切断刃４４も共に同方向に回転する。引き込み回転体３６は、ブラシ４０及び切断刃４４の外周面が、収容部１２の底板３０に対し、間隙６２を隔てて通過するように設けられている。これによって、挿入口３１に挿入された摘み取り対象物は、ブラシ４０と底板３０とによって挟持されて収容空間５４内に引き込まれる。従って、摘み取り対象物が何であるかによってこの間隙６２の大きさは異なる。代替的に、ブラシ４０と底板３０の間の間隙を調節可能な構造として、種々の厚さの摘み取り対象物に対応可能とすることもできる。なお、「厚さ」とは必ずしも一枚の葉や一本の枝の厚みを指すものではなく、複数の葉や枝を束にして挿入するような場合は、その束の厚さのことをいう。

引き込み回転体３６の回転速度は、一例では５００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍに設定される。これは、これ以上低い回転数であると、後述するような引き込んだ摘み取り対象物の細断がうまく行えないからである。しかし、摘み取り対象物の大きさや乾燥の程度などによって引き込み回転体３６の最適な回転速度は変化しうるので、上記数値は本発明の範囲を限定するものではない。

次に、図３を参照して摘み取り装置１０の作用について説明する。作業者が把手２０を持って摘み取り装置１０を操作し、図３に示す矢印Ｃの方向に、摘み取り対象物を挿入口３１に挿入すると、摘み取り対象物は順に挟持、引き込み、細断、吸引の作用を受ける。

図３（ａ）で、挿入口３１に摘み取り対象物６０を挿入する。引き込み回転体３６の回転によって、底板３０に対面するブラシ４０が摘み取り対象物６０に接触し、図３（ｂ）に示すように、底板３０とブラシ４０とで摘み取り対象物６０を挟持して収容部１２内に引き込んでいく。このとき、摘み取り対象物６０に枝などの堅い部分や厚みのある部分があった場合でも、切断刃４４により切断されるため、噛み込みによって引き込み回転体３６が停止することが少なくなる。そして図３（ｃ）に示すように、引き込み回転体３６によって摘み取り対象物６０が間隙６２に高速で引き込まれていくことで、特に面積の大きい葉のような摘み取り対象物は複数の破片に細断される。本願発明者らの実験によると、例えばキュウリの葉の場合では細断により容積が１／５程度に削減された。このように、引き込み回転体３６は摘み取り対象物の引き込みと細断の両方の機能を発揮する。

以上説明したように、本実施形態による摘み取り装置によれば、手で直接摘み取り対象物に触れることなく摘み取り作業が行えるので、快適に作業を行うことができる。また摘み取り対象物が引き込み回転体により細断された上で吸入除去されるので、容積が少なくなり回収作業の省力化が図れる。また、摘み取り作業の効率が向上するので、摘葉摘心作業の回数を増やすことができ、高品質果実の生産や減農薬栽培にも向いている。さらに、収容部１２と駆動モータ１８とを離して配置する長柄構造を採用すれば、株元部分や高所での作業においても作業者の姿勢を大きく変える必要がないので、作業者の負担が軽減される。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下そのような変形例について述べる。

引き込み回転体の中心軸に植設されるのはワイヤブラシに限られず、樹脂製や竹枝のブラシなどでもよい。またブラシの植設面積は摘み取り対象物に合わせて変更可能である。その例を、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す。ブラシの代わりに、表面に突起のあるドラムや金属櫛の回転により摘み取り対象物を引き込む構造としてもよい。

図５〜図７は引き込み回転体の別の実施例である。図５は、それぞれ逆方向に回転する引き込み回転体を上下に二段備え、その中央部に摘み取り対象物を挿入する形態である。図６は、中心軸を太くしてブラシの長さを短くした形態である。図７は、中心軸を四角形形状としてブラシを直線的に植設した形態である。

図８（ａ）〜図８（ｄ）は、収容部の別の実施例である。図８（ａ）のように、収容部は幅広の形態でも良く、また、収容部の角に丸みを付けても良い。また、図８（ｂ）のように、底板の両側に板を設けることにより、挿入口から一度収容部内に引き込まれ、収容、細断された摘み取り対象物の断片が挿入口からこぼれ落ちないようにすることができる。また、図８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、収容部の一部または全部を円筒形状とすれば、摘み取り対象物の円滑な収容を行うことができる。

本発明の一実施形態による摘み取り装置の全体図である。 図１の収容部の構造を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は摘み取り装置の作用を説明する図である。 （ａ）〜（ｄ）は引き込み回転体の別の実施例を示す図である。 引き込み回転体の別の実施例を示す図である。 引き込み回転体の別の実施例を示す図である。 引き込み回転体の別の実施例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は収容部の別の実施例を示す図である。

符号の説明

１０ 摘み取り装置、 １２ 収容部、 １６ フレキシブルシャフト、 １８ 駆動モータ、 ２２ パイプ、 ３０ 底板、 ３２ 側板、 ３６ 引き込み回転体、 ３８ 中心軸、 ４０ ブラシ、 ４４ 切断刃、 ５４ 収容空間、 ６０ 摘み取り対象物、 ６２ 間隙。

Claims (3)

1. 底板と、前記底板から起立する２枚の側板を含み、摘み取り対象物を収容する収容部と、
   前記収容部の前記２枚の側板に中心軸が回転自在に取り付けられ、動力により回転し、前記摘み取り対象物を該収容部内に引き込む引き込み回転体と、を備え、
   前記引き込み回転体は、
   前記中心軸に設けられるブラシと、
   前記中心軸に設けられる支持板に支持され、前記ブラシにより引き込まれる摘み取り対象物を切断する切断刃と、を備え、
   前記引き込み回転体は、該ブラシの先端と前記収容部の底板との間隙を前記摘み取り対象物が通過するように構成されることを特徴とする摘み取り装置。
2. 前記切断刃により切断された摘み取り対象物を吸引除去する吸引機をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の摘み取り装置。
3. 前記支持板は、中心軸の径外方向に延伸されることを特徴とする請求項１または２に記載の摘み取り装置。

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