茶葉摘採装置
【課題】摘採茶葉の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能な茶葉摘採装置を提供する。
【解決手段】刈刃４１の上方に、刈刃４１の長手方向に沿って回転する回転ブラシ４２を設けると共に、回転ブラシ４２の前方に、回転ブラシ４２側に向けて空気流を噴出する送風ノズル４３を設け、回転ブラシ４２の回転動作と送風ノズル４３から噴出される空気流との協働によって、刈刃４１が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を茶袋側に向けて移送するように構成する。
【解決手段】刈刃４１の上方に、刈刃４１の長手方向に沿って回転する回転ブラシ４２を設けると共に、回転ブラシ４２の前方に、回転ブラシ４２側に向けて空気流を噴出する送風ノズル４３を設け、回転ブラシ４２の回転動作と送風ノズル４３から噴出される空気流との協働によって、刈刃４１が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を茶袋側に向けて移送するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、茶葉摘採装置に関するものであり、さらに詳しくは、茶葉管理機に装着される茶葉摘採装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、茶畝の幅方向に向かって往復動する上下２枚の刈刃の上方に、回転ブラシを刈刃の長手方向に沿って回転可能に配設すると共に、この回転ブラシの後方に、刈刃が茶樹から刈り取った茶葉、枝（以下、摘採茶葉枝という）を収容するコンテナに連なった搬送ダクトの入口に向けて空気流を噴出する送風ノズルを配設し、摘採茶葉枝を回転ブラシの回転動作により後方に移送したのち、送風ノズルから噴出する空気流によって搬送ダクト内に送り込むように構成された茶葉摘採装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら、上記した従来の茶葉摘採装置にあっては、回転ブラシは、その回転軸の長手方向に沿って一体形成された２枚の羽根の先端に沿ってブラシ部（糸部）が隙間無く植設されている。そのため、摘採茶葉枝と回転ブラシとの離れが悪く、摘採茶葉枝を回転ブラシ後方の搬送ダクト内に向かって円滑に移送することはむずかしいという問題があった。また、特に、摘採条件が長芽の場合（秋番の時期では摘採する芽が約３００〜４００ｍｍ以上となる）、ブラシ部や回転軸に摘採茶葉枝が絡まりやすく、ブラシ部や回転軸に摘採茶葉が絡まってしまうと、円滑な刈り取りや搬送ダクトへの移送がなされないだけでなく、ブラシ部や回転軸に絡まった摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されてしまうことがある。
さらには、雨天時にあっては、濡れた摘採茶葉枝が刈刃の支持フレームに堆積しやすく、円滑に摘採作業が行えないという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８４４１８号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能な茶葉摘採装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明は、茶畝を跨ぎながら走行する走行機体に装着されて、前記茶畝から茶葉、枝を摘採するように前記茶畝の幅方向に向かって延設された刈刃と、前記刈刃が摘採した摘採茶葉枝を収容体側に向かって移送するため回転体及び送風ノズルとを備えた茶葉摘採装置であって、
前記刈刃の上方に前記回転体が前記刈刃の長手方向に沿って回転可能に設けられていると共に、前記回転体の前方に前記送風ノズルが前記回転体のほぼ下方側に向けて空気流を噴出するように設けられ、前記回転体には、前記空気流を前記収容体側に向かって通過可能な空間部が形成され、前記回転体の回転動作と前記送風ノズルから噴出される空気流との協働によって、前記刈刃が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を前記収容体側に向けて移送することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、刈刃によって茶樹から摘採された摘採茶葉枝は、回転した、いかなる状態にあっても送風ノズルから噴出される空気流を収容体側に向かって通過可能とする回転体の回転動作と、この回転体の前方から回転体側に向けて噴出される送風ノズルからの空気流との協働によって、刈刃から容易に離れるようになると共に、刈刃支持フレームに付着しても直ちに回転体によって捲られたのち、空気流によって収容体側に向かって移送される。これにより、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能な茶葉摘採装置を提供することができる。
【０００８】
上記目的を達成するため第２の発明は、第１の発明において、前記回転体は、前記回転体の回転中心軸から一方向に向かって設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、回転中心軸から一方向に向かって設けられた回転体が回転動作した場合、回転体が刈刃から最大限に離間した状態、つまり回転体の回転中心軸のほぼ直上に位置した状態にあっては、回転体と刈刃との間には大きな空間部が形成される。これにより、摘採茶葉枝を長芽とするような摘採条件であっても、回転体や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく収容体側に向かって円滑に移送することができる。また、摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されるのを防止することができる。
【００１０】
上記目的を達成するため第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記回転体は、正面視クランク型に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、正面視クランク型に形成された回転体が回転動作した場合、回転体が刈刃から最大限に離間した状態、つまり回転体の仮想回転中心軸のほぼ直上に位置した状態にあっては、回転体と刈刃との間にはより大きな空間部が形成される。さらには、回転体が刈刃に最接近した状態にあっても、回転体と仮想回転中心軸との間には空間部が形成される。これにより、第１又は第２の発明の作用効果に加えて、回転体や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく収容体側に向かってより円滑に、しかも高効率に移送することができると共に、従来に比べて摘採スピードを向上させることができる。また、多くの摘採条件に対応することができるようになる。
【００１２】
上記目的を達成するため第４の発明は、第１乃至３の何れか１つの発明において、前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、回転体には回転ブラシが用いられる。これにより、第１乃至３の何れか１つの発明の作用効果に加えて、摘採茶葉装置を低コストに構成することができる。
【００１４】
上記目的を達成するため第５の発明は、第４の発明において、前記回転ブラシは、予め設定された所定間隔をあけることによって前記空間部の一部を形成する複数のブラシ部を有していることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明によれば、送風ノズルから噴出される空気流は、回転ブラシに当たっても、互いに隣接したブラシ部とブラシ部との間の空間部から収容体側に向かって流れるようになる。これにより、第４の発明の作用効果に加えて、摘採茶葉枝を確実、且つ安定して収容体側に向けて移送することができ、摘採茶葉枝の収容能率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
刈刃の長手方向に沿って回転するように刈刃の上方に設けられた回転体の回転動作と、この回転体の前方から回転体側に向けて噴出される送風ノズルの空気流とによって、摘採茶葉枝が刈刃や回転軸に絡まったり、刈刃の支持フレームに溜まることなく、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機の正面図、図２は、図１の側面図、図３は、同例における送風ダクトを省略した茶葉摘採装置の正面図、図４は、同例における回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の正面図、図５（ａ）は、回転ブラシが下方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｂ）は、回転ブラシが収容体側に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｃ）は、回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、図６は、同例における回転ブラシの駆動部を示した側面図、図７（ａ）は、回転ブラシの正面図、（ｂ）は、回転ブラシの側面図である。
【００１８】
本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機について説明する。
図１、２に示されるように、茶葉管理機１０は、乗用型の態様が用いられており、茶畝を跨ぎながら走行する走行機体１１の茶畝に臨んだ位置（中央下面側）には、茶畝から茶葉（枝葉、幹を含む）を摘採するための刈刃４１と、この刈刃４１によって茶畝から摘採された摘採茶葉を収容するための収容体（例えば、茶袋、コンテナ）側に向かって移送するための可撓性を有する回転体としての回転ブラシ４２及び送風ノズル４３とを備えた茶葉摘採装置４０が備えられている。
なお、回転ブラシ４２の構成に代えて、例えば回転ゴム板を用いることが可能であるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
まず、走行機体１１について説明する。走行機体１１は、茶畝を跨ぎながら走行するため正面視門型に形成された前側フレーム１２及び後側フレーム１３と、これら前側及び後側フレーム１２，１３を連結する左右一対の上部及び下部連結フレーム１４，１５（但し、図２中にあっては右側のみ図示。以下同様）とを備えて構成されている。前側及び後側フレーム１２，１３は、それぞれ機体前後方向に離間した状態で対向配置されていると共に、機体左右方向に向かって軌間伸縮が可能となるように左右分割構造が用いられている。そして、これら前側及び後側フレーム１２，１３を同期して軌間伸縮を行わせる油圧式の軌間伸縮シリンダ１６が、前側及び後側フレーム１２，１３の前面側にそれぞれ横向きに備えられている。
【００２０】
前側フレーム１２の垂直な左右脚部の下端部と、後側フレーム１３の垂直な左右脚部の下端部とには、それぞれ機体前後方向に延びた左右一対の下部連結フレーム１５が一体的に結合固定されている。これらの下部連結フレーム１５には、駆動輪１７と従動輪１８との間にクローラ１９を巻装した油圧式の走行装置２０が備えられている。各走行装置２０の上方には、油圧アクチュエータに油圧を供給するための油圧タンク２１と、後述する駆動源に燃料を供給するための燃料タンク２２とがそれぞれ取り付け固定されている。なお、走行装置２０は、クローラ１９を用いたものに限定されるものではなく、例えば、車輪、レール式等を用いたものであってもよい。
【００２１】
また、前側フレーム１２の左右の屈曲部（肩部）と、後側フレームの左右の屈曲部とには、それぞれ機体前後方向に斜行した左右一対の上部連結フレーム１４が一体的に結合固定されている。さらに、これらの上部連結フレーム１４間には、走行機体１１の軌間伸縮動作に追従することがない横架フレーム（図示せず）が架設されていると共に、この横架フレームと前側フレーム１２との間には板状のフロア部材２３が張設されている。
【００２２】
フロア部材２３は、機体右前部に配設されているものであって、その前方には操縦部２４が配設されている。この操縦部２４に隣接して、機体左前部にエンジン部２５、機体中央前部に送風機部２６がそれぞれ配設されている。また、これら操縦部２４、エンジン部２５及び送風機部２６の後方の後側フレーム１３上部には、パイプ材によって形成された上下２段の荷受部材２７，２８がアーム部材２９，３０を介して各個別に手動で機体後方に張り出すことができるように水平回動可能に取り付け支持されている。
【００２３】
操縦部２４には、機体操作及び茶葉摘採作業を行うための制御手段としての制御ユニットが組み込まれたタッチパネル式（例えば、入力数値としては刈取高さ、軌間伸縮量等）の入力操作表示部、イグニションスイッチ、作業形態に応じて入力操作表示部の表示高さと実際の刈取高さとに誤差を生じさせないための作動切換スイッチ等（いずれも図示せず）が備えられている。さらに、この操縦部２４の制御ユニットは、車載された各種検出手段からの検出値や走行履歴情報、入力情報等に基づいて刈刃４１の各種制御、例えばきめ細かな高さ制御、刈刃駆動制御等を行うように予め設定されていると共に、ＧＰＳ（Global Positioning System、ナビゲーションシステムのこと）による走行履歴情報、例えば走行距離情報、走行スピード情報等を記憶、表示、且つ通信回線を介して送出可能とする機能が備えられている。
【００２４】
なお、ＧＰＳの構成に代えて、制御ユニットから送出された走行距離情報、走行スピード情報及び作業内容（例えば、日付・時間・作業時間・天候・作業場所・作業の種類・作業条件等の情報データ）を、茶葉摘採機１０に搭載した図示しない制御機器（例えば、ＰＣＬ：プログラマブルロジックコントローラ）に自動的に記憶格納するように構成することが可能である。そして、この制御機器とパソコンとを繋ぐことによって、制御機器内部に記憶格納した情報データがパソコンから取り出される。これにより、ＧＰＳを用いることなく作業の内容を容易に管理することが可能となり、しかも、茶園摘採機１０の価格上昇を抑えることができる。
【００２５】
この操縦部２４の後方には、オペレータが着座して機体操作及び茶葉摘採作業を行うための操縦席３１、正面視Ｔ字状の操作ハンドル３２や図示しない各種機体操作レバーが配設されている。操縦席３１の足元には、刈刃駆動・走行駆動・昇降駆動・軌間伸縮用の油圧ポンプ３３が配置されている。
【００２６】
エンジン部２５には、走行機体１１の動力源としてのエンジン（図示せず）が通気孔があけられた箱型のエンジンカバー３４内に格納配置されている。このエンジンには油圧ポンプ３３が一体化されており、エンジン動力によって油圧ポンプ３３が駆動されるようになっている。
【００２７】
送風機部２６には、エンジンによってベルト駆動されるターボファン式の送風機３５が、通気孔があけられた防護カバー３６の後方に配置されている。この送風機３５は、操縦部２４側に配置された切り替えレバー（図示せず）によってオンオフが切り替え操作されると共に、この送風機３５には、発生した風（空気流）を茶葉摘採装置４０に導くための伸縮自在な送風ダクト３７が接続されている。
【００２８】
次に、茶葉摘採装置４０について説明する。茶葉摘採装置４０は、図１〜７に示されるように、走行機体１１に対してノブボルトや脱着用ピン等を用いて容易に着脱可能、且つ調整可能に取り付けられるようにアタッチメント化されており、刈刃４１、回転ブラシ４２、送風ノズル４３及び摘採機枠４４を備えて構成されている。
【００２９】
摘採機枠４４は、茶畝の畝幅方向に向かって延設され、且つ回転動作する回転ブラシ４２と干渉しないように前後に離間して設けられた２本の角パイプ４５（図６参照）からなる上部フレーム４６と、摘採機枠４４の底面をなすように茶畝の畝幅方向に向かって延設された板状の下部フレームとしての刈刃支持フレーム４７との左右両端部とが、左右一対の板状の側面部４８によって連結されることによって、前後開放となるように構成されている。さらに、上部フレーム４６の左右両端部には、摘採機枠４４を走行機体１１に取り付け固定するための筒状の取付ステー４９（図３，６参照）が機体前後方向に向かって延びるように一体的に設けられている。
【００３０】
これら取付ステー４９に挿抜される挿入部（図示せず）は、走行機体１１の後側フレームの左右脚部に沿って昇降移動する左右の昇降部材５０（図２に図示）にそれぞれ設けられている。また、これら昇降部材５０間には、刈刃４１の中心を左右の走行装置２０の軌間中心に正確に位置合せを行う図示しない自動中心機構部（本出願人による特願２００３−３６２１７０号「茶園乗用型作業機」参照）が組付けられている。さらに、この自動中心機構部には、後側フレーム１３上部に取り付けられ、且つ制御ユニットにより駆動制御される図示しない油圧式の巻取装置から同期して繰り出される左右一対のチェーンの下端部がそれぞれ係止されており、チェーンの繰り出し或いは巻取りによって左右の昇降部材５０を同期して昇降させることが可能とされている。
【００３１】
刈刃４１は、摘採を目的として作られた樹形に合わせて正面視弧状（或いは水平）に形成され、刈刃支持フレーム４７の下面側前部において茶畝の幅方向に向かって往復動可能に取り付けられた上下２枚の往復動刃（バリカン刃）を有している。この刈刃４１を駆動するための油圧モータ５１は、上部フレーム４６の右端部に取り付けられている（図２、３参照）。さらに、この油圧モータ５１と油圧ポンプ３３とを結ぶ油路には、流量優先取出弁としてのプライオリティバルブ（図示せず）が介設されている。このプライオリティバルブは、油圧ポンプ３３が吐出する油圧（ポンプ流量）に関係なく、常に一定の油圧（流量）を優先して取り出すことができるバルブであって、エンジン回転数の増減にかかわらず刈り取り作業に応じた刈刃４１の駆動スピードが常に得られる油圧を油圧モータ５１に供給する。このため、エンジン回転数を増大すると送風機３５が発生する空気流は増大するが、刈刃４１の駆動スピードが速まるようなことはなく、刈り取り作業に応じた刈刃４１の駆動スピードが常に保たれるようになっている。
【００３２】
刈刃４１の位置決めは、例えば、チェーンを巻き取るスプロケットの回動角度を検出する検出手段としてのポテンショメータからの検出値に基づいて、制御ユニットが、入力操作表示部を介して予め設定された刈取高さに刈刃が位置するように巻取装置を駆動制御することによって行われる。なお、刈刃４１の高さ位置を検出するのはポテンショメータに限られたものでなく、例えば、他の機械式、光学式の検出手段を用いることが可能である。
【００３３】
この刈刃４１の上方には、刈刃４１の長手方向に沿って回転可能となるように左右一対の回転ブラシ４２が取り付けられている。回転ブラシ４２は、正面視クランク型に形成されており、左右方向に離間して設けられた回転軸４２ａ，４２ｂと、これら回転軸４２ａ，４２ｂに段違いに連なった取付フレーム４２ｃと、取付フレーム４２ｃに脱着可能に取り付けられ、回転動作した状態にあっては刈刃支持フレーム４７の上面前部に摺接可能とする複数のブラシユニット４２ｄとを備えて構成されている。なお、回転ブラシ４２は、正面視クランク型にのみ限定されるものではなく、非クランク型の回転ブラシを用いることも可能である。
【００３４】
各回転ブラシ４２の内側の回転軸４２ａは、それぞれ自在継ぎ手５２を介して連結棒５３の軸端部に連結されている。この連結棒５３は、上部フレーム４６のほぼ中央部から垂下された左右一対の支持ステー５４によって回転可能に軸支されている。また、各回転ブラシ４２の外側（畝間側）の回転軸４２ｂは、それぞれ側面部４８によって回転可能に軸支されている。
【００３５】
回転ブラシ４２を回転動作させる駆動部５５は、上部フレーム４６の左端部に取り付けられており、図６に示されるように、駆動源としての電気モータ５６（図３に図示）の出力軸５７に固定されたスプロケット５８と、機体左側の回転ブラシ４２の回転軸４２ｂに固定されたスプロケット５９との間に駆動チェーン６０が巻装されており、操縦部２４に設けられた図示しない操作部により、左右の回転ブラシ４２を可変且つ高速回転（例えば、毎分２００回転以上）させることが可能とされている。
【００３６】
ブラシユニット４２ｄは、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、複数のブラシ部（糸、毛の束）４２ｄ１と、これら複数のブラシ部４２ｄ１を植毛したブラシ台４２ｄ２とを備えて構成されている。ブラシ部４２ｄ１は、好ましくは約１ｍｍ程度以下の線径を有する合成樹脂製の糸を複数本束ねたものである。線径がこれよりも細過ぎると腰が弱くなり過ぎて、摘採茶葉を円滑に収容体側に搬送できない。また、この線径よりも太過ぎると腰が強くなり過ぎて、摘採茶葉を痛めるだけでなく、回転ブラシを回転動作させた際に茶葉摘採装置にかかる負荷が大きくて装置自体が損傷する虞がある。
【００３７】
ブラシ台４２ｄ２は、矩形状に形成された正面部の長手方向の全長が約１００ｍｍとされ、その左右両端部には、このブラシ台４２ｄ２を取付フレーム４２ｃに取り付け固定するための固定ねじが螺合するねじ穴４２ｄ３が設けられている。取付フレーム４２ｃの前面側には、固定ねじが挿入されるねじ穴（図示せず）が設けられている。このブラシ台４２ｄ２には、ブラシ部４２ｄ１にぶつかった空気流が、隣り合ったブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間から円滑に流れるように、約１０ｍｍのピッチで直径約３ｍｍの植毛穴が１列に複数穿設されており、互いに隣接したブラシ部４２ｄ１が予め設定された所定の間隔をあけた状態で植毛されることによって空間部Ｓ３が形成されている。そして、このブラシ台４２ｄ２に植毛されたブラシ部４２ｄ１の毛丈は、約５０ｍｍ程度とされている。
【００３８】
そして、ブラシ部４２ｄ１が回転ブラシ４２の仮想回転中心軸Ｚ（図３に図示）からほぼ一方向に向かって揃って延びるように、ブラシ部４２ｄ１が植毛されたブラシ台４２ｄ２を取付フレーム４２ｃに沿って列状に取り付けることによって回転ブラシ４２が形成されている。これにより、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄを通過する空気流の流れが円滑になると共に、一部分のブラシ部４２ｄ１が痛んだ場合に、その痛んだ部分のブラシ台４２ｄ２を新たなブラシ台と交換することによって、ランニングコスト及びメンテナンス性が向上する。
なお、糸径、植毛穴径等の数値は、これらに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。また、左右の回転ブラシ４２においては、仮想回転中心軸Ｚからほぼ一方向に向かって揃って延びた構成に限られたものではなく、左右の回転ブラシ４２の位相をずらす（例えば、約１８０度）ことが可能である。これにより、左右の回転ブラシ４２が回転動作した際にブラシ部４２ｄ１が摺接する刈刃支持フレーム４７に加わる衝撃が分散して、刈刃支持フレーム４７にかかる負荷を軽減することが可能となる。
【００３９】
また、左右の回転ブラシ４２の間には、図３、４に示されるように、上部フレーム４６のほぼ中央位置に設けられた回動軸６１を回動支点として畝幅方向に向かって、図中一点鎖線のように振り子動作する板状の払い板６２が取り付けられており、収容体側に向かって移送される摘採茶葉が払い板６２によって左右方向に振り分けるようになっている。この払い板４２は、上部フレーム４６のほぼ中央位置に設けられた図示しない駆動源としての電気モータの出力軸に固定されたカムにアームを介して連なっており、カムの回転動作に伴ったアームの往復動作によって払い板６２が振り子動作するようになっている。さらに、この払い板６２の後方には、前方から後方に向かって流れる空気流を整流するための平面視Ｖ字状の整流板６３が立設されている。
【００４０】
さらに、これら回転ブラシ４２の前方には、回転ブラシ４２の仮想回転中心軸Ｚよりも下方側の回転領域に向けて空気流を噴風する送風ノズル４３が列設されている。送風ノズル４３は、その上部が茶畝の幅方向に延び、且つ送風ダクト３７の下部に着脱可能に連なった２又状の中間ダクト６４に一体的に連なっている。これにより、送風機３５が発生した空気流は、送風ダクト３７、中間ダクト６４を介して、送風ノズル４３から回転ブラシ４２のほぼ前面に向かって噴出される。
送風ノズル４３の吹出し角度は、図６に示されるように、中間ダクト６４を左右側方から支持するために摘採機枠４４の左右側面部４８に取り付けられた中間ダクト用支持板６５に穿設された角度調整用長穴６６に螺合している２つの調整用ボルト６７，６８によって調節が可能とされている。
【００４１】
また、刈刃４１の後方には、図２に示されるように、摘採茶葉を収容するための収容体としての図示しない茶袋が搭載される荷台６９が機体後方に向かって張り出された状態で配置されている。昇降部材５０の下部には、荷台６９の前部を左右側方から支持すると共に、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって跳上げ式に回動させるためのフランジ部７０が取り付けられている。
【００４２】
左右のフランジ部７０と自動中心機構部の固定横架フレームとの間には、左右一対のパイプ部材７１が、走行機体１１に組み付けられる際の他の機体部品との干渉を回避し、且つ荷台６９を装着した際の支持剛性の増強及び後述する伸縮シリンダ７２を支持する目的で、適宜蛇行した形態で立設されていると共に、これらのパイプ部材７１の中間部には、それぞれ機体上方に延びた継ぎ手部材７３の下端部が接合された状態で溶接により強固に結合固定されている。これら継ぎ手部材７３の上部の茶畝側面（外側面）には、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって回動させるための油圧式の伸縮シリンダ７２の上部が、機体前後方向に向かって回動可能に取り付けられている。
【００４３】
各伸縮シリンダ７２の下部とフランジ部７０との間には、ヒンジ部材７４が介設されている。ヒンジ部材７４は、垂直状の垂直面部７４Ａと、この垂直面部７４Ａよりも機体内側に向かって水平状に延設された図示しない張出面部とを備えて構成され、伸縮シリンダ７２の二股状とされた下部が、垂直面部７４Ａの中央部を上方から挟み込んだ状態でノブボルト（図示せず。以下同様）により機体前後方向に向かって回動可能に取り付けられている。さらに、ヒンジ部材７４の垂直面部７４Ａの前部は、フランジ部７０に対して機体側方から接合した状態で機体前後方向に向かって回動可能となるようにノブボルトを介して取り付けられており、荷台後部６９Ｂの回動支点とされている。なお、回動支点は、走行装置２０の後端部よりも前側に位置するのが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４４】
また、ヒンジ部材７４の張出面部は、機体左右方向に延びる機体の一部としての荷台後部６９Ｂの図示しない支持フレームの上面側に接合した状態で結合固定されている。これにより、伸縮シリンダ７２を短縮動作させると、機体後方に張り出された荷台後部６９Ｂが機体前方側に向かって跳上げ式に回動される。また、伸縮シリンダ７２を伸張動作させると、機体後部において倒立している荷台後部６９Ｂが機体後方に向かって張り出されるように回動する。
【００４５】
次に、茶葉摘採装置４０が装着された茶園管理機１０を用いて摘採作業を行う場合について説明する。
【００４６】
まず、オペレータは、茶畝を跨ぐように走行機体１１を操作すると共に、刈刃４１の高さが所望する刈取高さとなるように入力操作表示部を操作して、茶葉摘採装置４０及び茶袋を搭載した荷台６９を昇降移動させる。それらの昇降移動が終了すると、刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５を駆動して刈り取り作業を開始する。正面視クランク型に形成された回転ブラシ４２が回転動作し、図３、図５（ａ）に示されるように、回転ブラシ４２が刈刃４１に最接近した状態にあっては、回転ブラシ４２と仮想回転中心軸Ｚとの間には空間部Ｓ１が形成され、この空間部Ｓ１から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方に向かって円滑に流れると共に、ブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間の空間部Ｓ３からも空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。もちろん、仮想回転中心軸Ｚと上部フレーム４６との間にも空間部が形成され、この空間部からも空気流が流れるのは言うまでもない。そして、図５（ｂ）に示されるように、回転ブラシ４２が適宜回転し、機体後方に向かって延びるように位置した状態でも、空気流の円滑さ、安定さに変わるところはない。
【００４７】
さらに、図４、図５（ｃ）に示されるように、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄ１が刈刃４１から最大限に離間した状態、つまり仮想回転中心軸Ｚのほぼ直上に位置した状態にあっては、回転ブラシ４２と刈刃４１との間には空気流を遮る部材が何もない大きな空間部Ｓ２が形成される。そして、この空間部Ｓ２を介して送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。このように、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄ１が、回転ブラシ４２の回転動作に伴ってどのような位置にあっても、送風ノズル４３から噴出される空気流は常に安定し、且つ円滑に機体後方に流れるようになる。その結果、摘採茶葉枝は、回転ブラシ４２の回転動作と送風ノズル４３から噴出される空気流との協働によって、刈刃４１や回転軸に絡まったり、刈刃支持フレーム４７に溜まることなく、円滑に機体後方に向けて移送されたのち、機体前方に向けて開口させた茶袋に送り込まれて収容される。
【００４８】
やがて、茶畝端部まで到達して刈り取り作業が終了すると、オペレータは刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５を停止させると共に、入力操作表示部を操作して刈刃４１を上昇させる。刈刃４１の位置が高くなったら、次の茶畝に移動するために枕地において方向変換を行う。この場合、伸縮シリンダ７２を短縮動作させることによって、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって跳上げ式に回動させて倒立させる。これにより、機体後方への張出量が低減して機体全長が短くなるので、オペレータは、狭い枕地であっても荷台６９を茶畝に干渉させることなく、しかも非常に安定して走行機体１１を旋回させることができる。そして、走行機体１１を旋回し終えたオペレータは、伸縮シリンダ７２を伸張動作させて荷台後部６９Ｂを機体後方に張り出した後、上述した手順と同様にして、隣の茶畝の刈り取り作業を開始する。
【００４９】
なお、刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動、停止は、オペレータによって行われるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、刈刃４１が所望刈り取り高さ位置に移動するのに連動して、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動が行われるように構成することができる。また、刈刃４１が所望刈り取り高さ位置から移動させると、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動が停止するように構成することも可能である。
また、茶袋の代わりにコンテナを用いることが可能であり、コンテナに連なった搬送ダクトを摘採機枠４０の後方において開口させるように構成することが可能である。
【００５０】
以上述べたように本発明によれば、刈刃４１によって茶樹から摘採された摘採茶葉枝は、回転した、いかなる状態にあっても送風ノズル４３から噴出される空気流を茶袋側、つまり機体後方側に向かって通過可能とする回転ブラシ４２の回転動作と、この回転ブラシ４２の前方から回転ブラシ４２側に向けて噴出される送風ノズル４３からの空気流との協働によって、刈刃４１から容易に離れるようになると共に、刈刃支持フレーム４７に付着しても直ちに回転ブラシ４２によって捲られたのち、空気流によって機体後方に向かって移送される。これにより、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや茶袋側への移送が可能な茶葉摘採装置４０を提供することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、正面視クランク型に形成された回転ブラシ４２が回転動作した場合、回転ブラシ４２が刈刃４１から最大限に離間した状態、つまり回転ブラシ４２が仮想回転中心軸Ｚのほぼ直上に位置した状態にあっては、回転ブラシ４２と刈刃４１との間には、より大きな空間部Ｓ２が形成され、この空間部Ｓ２から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方の茶袋に向かって円滑に流れる。また、回転ブラシ４２が刈刃４１に最接近した状態にあっては、回転ブラシ４２と仮想回転中心軸Ｚとの間には空間部Ｓ１が形成され、この空間部Ｓ１から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方の茶袋に向かって円滑に流れると共に、互いに隣接したブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間の空間部Ｓ３からも空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。これにより、送風ノズル４３から噴出される空気流は常に安定して機体後方の茶袋側に向かって円滑に流れるようになるので、摘採茶葉枝をより円滑、確実、安定して茶袋側に向けて移送することができ、摘採茶葉枝の収容能率を大幅に向上させることができる。また、摘採茶葉枝を長芽とするような摘採条件であっても、回転ブラシ４２や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく茶袋側に向かって円滑に移送することができると共に、従来に比べて摘採スピードを向上させることができる。また、摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】同例における送風ダクトを省略した茶葉摘採装置の正面図である。
【図４】同例における回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の正面図
【図５】（ａ）は、回転ブラシが下方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｂ）は、回転ブラシが収容体側に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｃ）は、回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図である。
【図６】同例における回転ブラシの駆動部を示した側面図である。
【図７】（ａ）は、回転ブラシの正面図、（ｂ）は、回転ブラシの側面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 茶葉管理機
１１ 走行機体
４０ 茶葉摘採装置
４１ 刈刃
４２ 回転ブラシ（回転体）
４２ｄ１ ブラシ部
４３ 送風ノズル
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 空間部
Ｚ 仮想回転中心軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、茶葉摘採装置に関するものであり、さらに詳しくは、茶葉管理機に装着される茶葉摘採装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、茶畝の幅方向に向かって往復動する上下２枚の刈刃の上方に、回転ブラシを刈刃の長手方向に沿って回転可能に配設すると共に、この回転ブラシの後方に、刈刃が茶樹から刈り取った茶葉、枝（以下、摘採茶葉枝という）を収容するコンテナに連なった搬送ダクトの入口に向けて空気流を噴出する送風ノズルを配設し、摘採茶葉枝を回転ブラシの回転動作により後方に移送したのち、送風ノズルから噴出する空気流によって搬送ダクト内に送り込むように構成された茶葉摘採装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら、上記した従来の茶葉摘採装置にあっては、回転ブラシは、その回転軸の長手方向に沿って一体形成された２枚の羽根の先端に沿ってブラシ部（糸部）が隙間無く植設されている。そのため、摘採茶葉枝と回転ブラシとの離れが悪く、摘採茶葉枝を回転ブラシ後方の搬送ダクト内に向かって円滑に移送することはむずかしいという問題があった。また、特に、摘採条件が長芽の場合（秋番の時期では摘採する芽が約３００〜４００ｍｍ以上となる）、ブラシ部や回転軸に摘採茶葉枝が絡まりやすく、ブラシ部や回転軸に摘採茶葉が絡まってしまうと、円滑な刈り取りや搬送ダクトへの移送がなされないだけでなく、ブラシ部や回転軸に絡まった摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されてしまうことがある。
さらには、雨天時にあっては、濡れた摘採茶葉枝が刈刃の支持フレームに堆積しやすく、円滑に摘採作業が行えないという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８４４１８号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能な茶葉摘採装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明は、茶畝を跨ぎながら走行する走行機体に装着されて、前記茶畝から茶葉、枝を摘採するように前記茶畝の幅方向に向かって延設された刈刃と、前記刈刃が摘採した摘採茶葉枝を収容体側に向かって移送するため回転体及び送風ノズルとを備えた茶葉摘採装置であって、
前記刈刃の上方に前記回転体が前記刈刃の長手方向に沿って回転可能に設けられていると共に、前記回転体の前方に前記送風ノズルが前記回転体のほぼ下方側に向けて空気流を噴出するように設けられ、前記回転体には、前記空気流を前記収容体側に向かって通過可能な空間部が形成され、前記回転体の回転動作と前記送風ノズルから噴出される空気流との協働によって、前記刈刃が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を前記収容体側に向けて移送することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、刈刃によって茶樹から摘採された摘採茶葉枝は、回転した、いかなる状態にあっても送風ノズルから噴出される空気流を収容体側に向かって通過可能とする回転体の回転動作と、この回転体の前方から回転体側に向けて噴出される送風ノズルからの空気流との協働によって、刈刃から容易に離れるようになると共に、刈刃支持フレームに付着しても直ちに回転体によって捲られたのち、空気流によって収容体側に向かって移送される。これにより、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能な茶葉摘採装置を提供することができる。
【０００８】
上記目的を達成するため第２の発明は、第１の発明において、前記回転体は、前記回転体の回転中心軸から一方向に向かって設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、回転中心軸から一方向に向かって設けられた回転体が回転動作した場合、回転体が刈刃から最大限に離間した状態、つまり回転体の回転中心軸のほぼ直上に位置した状態にあっては、回転体と刈刃との間には大きな空間部が形成される。これにより、摘採茶葉枝を長芽とするような摘採条件であっても、回転体や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく収容体側に向かって円滑に移送することができる。また、摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されるのを防止することができる。
【００１０】
上記目的を達成するため第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記回転体は、正面視クランク型に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、正面視クランク型に形成された回転体が回転動作した場合、回転体が刈刃から最大限に離間した状態、つまり回転体の仮想回転中心軸のほぼ直上に位置した状態にあっては、回転体と刈刃との間にはより大きな空間部が形成される。さらには、回転体が刈刃に最接近した状態にあっても、回転体と仮想回転中心軸との間には空間部が形成される。これにより、第１又は第２の発明の作用効果に加えて、回転体や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく収容体側に向かってより円滑に、しかも高効率に移送することができると共に、従来に比べて摘採スピードを向上させることができる。また、多くの摘採条件に対応することができるようになる。
【００１２】
上記目的を達成するため第４の発明は、第１乃至３の何れか１つの発明において、前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、回転体には回転ブラシが用いられる。これにより、第１乃至３の何れか１つの発明の作用効果に加えて、摘採茶葉装置を低コストに構成することができる。
【００１４】
上記目的を達成するため第５の発明は、第４の発明において、前記回転ブラシは、予め設定された所定間隔をあけることによって前記空間部の一部を形成する複数のブラシ部を有していることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明によれば、送風ノズルから噴出される空気流は、回転ブラシに当たっても、互いに隣接したブラシ部とブラシ部との間の空間部から収容体側に向かって流れるようになる。これにより、第４の発明の作用効果に加えて、摘採茶葉枝を確実、且つ安定して収容体側に向けて移送することができ、摘採茶葉枝の収容能率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
刈刃の長手方向に沿って回転するように刈刃の上方に設けられた回転体の回転動作と、この回転体の前方から回転体側に向けて噴出される送風ノズルの空気流とによって、摘採茶葉枝が刈刃や回転軸に絡まったり、刈刃の支持フレームに溜まることなく、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや収容体側への移送が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機の正面図、図２は、図１の側面図、図３は、同例における送風ダクトを省略した茶葉摘採装置の正面図、図４は、同例における回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の正面図、図５（ａ）は、回転ブラシが下方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｂ）は、回転ブラシが収容体側に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｃ）は、回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、図６は、同例における回転ブラシの駆動部を示した側面図、図７（ａ）は、回転ブラシの正面図、（ｂ）は、回転ブラシの側面図である。
【００１８】
本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機について説明する。
図１、２に示されるように、茶葉管理機１０は、乗用型の態様が用いられており、茶畝を跨ぎながら走行する走行機体１１の茶畝に臨んだ位置（中央下面側）には、茶畝から茶葉（枝葉、幹を含む）を摘採するための刈刃４１と、この刈刃４１によって茶畝から摘採された摘採茶葉を収容するための収容体（例えば、茶袋、コンテナ）側に向かって移送するための可撓性を有する回転体としての回転ブラシ４２及び送風ノズル４３とを備えた茶葉摘採装置４０が備えられている。
なお、回転ブラシ４２の構成に代えて、例えば回転ゴム板を用いることが可能であるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
まず、走行機体１１について説明する。走行機体１１は、茶畝を跨ぎながら走行するため正面視門型に形成された前側フレーム１２及び後側フレーム１３と、これら前側及び後側フレーム１２，１３を連結する左右一対の上部及び下部連結フレーム１４，１５（但し、図２中にあっては右側のみ図示。以下同様）とを備えて構成されている。前側及び後側フレーム１２，１３は、それぞれ機体前後方向に離間した状態で対向配置されていると共に、機体左右方向に向かって軌間伸縮が可能となるように左右分割構造が用いられている。そして、これら前側及び後側フレーム１２，１３を同期して軌間伸縮を行わせる油圧式の軌間伸縮シリンダ１６が、前側及び後側フレーム１２，１３の前面側にそれぞれ横向きに備えられている。
【００２０】
前側フレーム１２の垂直な左右脚部の下端部と、後側フレーム１３の垂直な左右脚部の下端部とには、それぞれ機体前後方向に延びた左右一対の下部連結フレーム１５が一体的に結合固定されている。これらの下部連結フレーム１５には、駆動輪１７と従動輪１８との間にクローラ１９を巻装した油圧式の走行装置２０が備えられている。各走行装置２０の上方には、油圧アクチュエータに油圧を供給するための油圧タンク２１と、後述する駆動源に燃料を供給するための燃料タンク２２とがそれぞれ取り付け固定されている。なお、走行装置２０は、クローラ１９を用いたものに限定されるものではなく、例えば、車輪、レール式等を用いたものであってもよい。
【００２１】
また、前側フレーム１２の左右の屈曲部（肩部）と、後側フレームの左右の屈曲部とには、それぞれ機体前後方向に斜行した左右一対の上部連結フレーム１４が一体的に結合固定されている。さらに、これらの上部連結フレーム１４間には、走行機体１１の軌間伸縮動作に追従することがない横架フレーム（図示せず）が架設されていると共に、この横架フレームと前側フレーム１２との間には板状のフロア部材２３が張設されている。
【００２２】
フロア部材２３は、機体右前部に配設されているものであって、その前方には操縦部２４が配設されている。この操縦部２４に隣接して、機体左前部にエンジン部２５、機体中央前部に送風機部２６がそれぞれ配設されている。また、これら操縦部２４、エンジン部２５及び送風機部２６の後方の後側フレーム１３上部には、パイプ材によって形成された上下２段の荷受部材２７，２８がアーム部材２９，３０を介して各個別に手動で機体後方に張り出すことができるように水平回動可能に取り付け支持されている。
【００２３】
操縦部２４には、機体操作及び茶葉摘採作業を行うための制御手段としての制御ユニットが組み込まれたタッチパネル式（例えば、入力数値としては刈取高さ、軌間伸縮量等）の入力操作表示部、イグニションスイッチ、作業形態に応じて入力操作表示部の表示高さと実際の刈取高さとに誤差を生じさせないための作動切換スイッチ等（いずれも図示せず）が備えられている。さらに、この操縦部２４の制御ユニットは、車載された各種検出手段からの検出値や走行履歴情報、入力情報等に基づいて刈刃４１の各種制御、例えばきめ細かな高さ制御、刈刃駆動制御等を行うように予め設定されていると共に、ＧＰＳ（Global Positioning System、ナビゲーションシステムのこと）による走行履歴情報、例えば走行距離情報、走行スピード情報等を記憶、表示、且つ通信回線を介して送出可能とする機能が備えられている。
【００２４】
なお、ＧＰＳの構成に代えて、制御ユニットから送出された走行距離情報、走行スピード情報及び作業内容（例えば、日付・時間・作業時間・天候・作業場所・作業の種類・作業条件等の情報データ）を、茶葉摘採機１０に搭載した図示しない制御機器（例えば、ＰＣＬ：プログラマブルロジックコントローラ）に自動的に記憶格納するように構成することが可能である。そして、この制御機器とパソコンとを繋ぐことによって、制御機器内部に記憶格納した情報データがパソコンから取り出される。これにより、ＧＰＳを用いることなく作業の内容を容易に管理することが可能となり、しかも、茶園摘採機１０の価格上昇を抑えることができる。
【００２５】
この操縦部２４の後方には、オペレータが着座して機体操作及び茶葉摘採作業を行うための操縦席３１、正面視Ｔ字状の操作ハンドル３２や図示しない各種機体操作レバーが配設されている。操縦席３１の足元には、刈刃駆動・走行駆動・昇降駆動・軌間伸縮用の油圧ポンプ３３が配置されている。
【００２６】
エンジン部２５には、走行機体１１の動力源としてのエンジン（図示せず）が通気孔があけられた箱型のエンジンカバー３４内に格納配置されている。このエンジンには油圧ポンプ３３が一体化されており、エンジン動力によって油圧ポンプ３３が駆動されるようになっている。
【００２７】
送風機部２６には、エンジンによってベルト駆動されるターボファン式の送風機３５が、通気孔があけられた防護カバー３６の後方に配置されている。この送風機３５は、操縦部２４側に配置された切り替えレバー（図示せず）によってオンオフが切り替え操作されると共に、この送風機３５には、発生した風（空気流）を茶葉摘採装置４０に導くための伸縮自在な送風ダクト３７が接続されている。
【００２８】
次に、茶葉摘採装置４０について説明する。茶葉摘採装置４０は、図１〜７に示されるように、走行機体１１に対してノブボルトや脱着用ピン等を用いて容易に着脱可能、且つ調整可能に取り付けられるようにアタッチメント化されており、刈刃４１、回転ブラシ４２、送風ノズル４３及び摘採機枠４４を備えて構成されている。
【００２９】
摘採機枠４４は、茶畝の畝幅方向に向かって延設され、且つ回転動作する回転ブラシ４２と干渉しないように前後に離間して設けられた２本の角パイプ４５（図６参照）からなる上部フレーム４６と、摘採機枠４４の底面をなすように茶畝の畝幅方向に向かって延設された板状の下部フレームとしての刈刃支持フレーム４７との左右両端部とが、左右一対の板状の側面部４８によって連結されることによって、前後開放となるように構成されている。さらに、上部フレーム４６の左右両端部には、摘採機枠４４を走行機体１１に取り付け固定するための筒状の取付ステー４９（図３，６参照）が機体前後方向に向かって延びるように一体的に設けられている。
【００３０】
これら取付ステー４９に挿抜される挿入部（図示せず）は、走行機体１１の後側フレームの左右脚部に沿って昇降移動する左右の昇降部材５０（図２に図示）にそれぞれ設けられている。また、これら昇降部材５０間には、刈刃４１の中心を左右の走行装置２０の軌間中心に正確に位置合せを行う図示しない自動中心機構部（本出願人による特願２００３−３６２１７０号「茶園乗用型作業機」参照）が組付けられている。さらに、この自動中心機構部には、後側フレーム１３上部に取り付けられ、且つ制御ユニットにより駆動制御される図示しない油圧式の巻取装置から同期して繰り出される左右一対のチェーンの下端部がそれぞれ係止されており、チェーンの繰り出し或いは巻取りによって左右の昇降部材５０を同期して昇降させることが可能とされている。
【００３１】
刈刃４１は、摘採を目的として作られた樹形に合わせて正面視弧状（或いは水平）に形成され、刈刃支持フレーム４７の下面側前部において茶畝の幅方向に向かって往復動可能に取り付けられた上下２枚の往復動刃（バリカン刃）を有している。この刈刃４１を駆動するための油圧モータ５１は、上部フレーム４６の右端部に取り付けられている（図２、３参照）。さらに、この油圧モータ５１と油圧ポンプ３３とを結ぶ油路には、流量優先取出弁としてのプライオリティバルブ（図示せず）が介設されている。このプライオリティバルブは、油圧ポンプ３３が吐出する油圧（ポンプ流量）に関係なく、常に一定の油圧（流量）を優先して取り出すことができるバルブであって、エンジン回転数の増減にかかわらず刈り取り作業に応じた刈刃４１の駆動スピードが常に得られる油圧を油圧モータ５１に供給する。このため、エンジン回転数を増大すると送風機３５が発生する空気流は増大するが、刈刃４１の駆動スピードが速まるようなことはなく、刈り取り作業に応じた刈刃４１の駆動スピードが常に保たれるようになっている。
【００３２】
刈刃４１の位置決めは、例えば、チェーンを巻き取るスプロケットの回動角度を検出する検出手段としてのポテンショメータからの検出値に基づいて、制御ユニットが、入力操作表示部を介して予め設定された刈取高さに刈刃が位置するように巻取装置を駆動制御することによって行われる。なお、刈刃４１の高さ位置を検出するのはポテンショメータに限られたものでなく、例えば、他の機械式、光学式の検出手段を用いることが可能である。
【００３３】
この刈刃４１の上方には、刈刃４１の長手方向に沿って回転可能となるように左右一対の回転ブラシ４２が取り付けられている。回転ブラシ４２は、正面視クランク型に形成されており、左右方向に離間して設けられた回転軸４２ａ，４２ｂと、これら回転軸４２ａ，４２ｂに段違いに連なった取付フレーム４２ｃと、取付フレーム４２ｃに脱着可能に取り付けられ、回転動作した状態にあっては刈刃支持フレーム４７の上面前部に摺接可能とする複数のブラシユニット４２ｄとを備えて構成されている。なお、回転ブラシ４２は、正面視クランク型にのみ限定されるものではなく、非クランク型の回転ブラシを用いることも可能である。
【００３４】
各回転ブラシ４２の内側の回転軸４２ａは、それぞれ自在継ぎ手５２を介して連結棒５３の軸端部に連結されている。この連結棒５３は、上部フレーム４６のほぼ中央部から垂下された左右一対の支持ステー５４によって回転可能に軸支されている。また、各回転ブラシ４２の外側（畝間側）の回転軸４２ｂは、それぞれ側面部４８によって回転可能に軸支されている。
【００３５】
回転ブラシ４２を回転動作させる駆動部５５は、上部フレーム４６の左端部に取り付けられており、図６に示されるように、駆動源としての電気モータ５６（図３に図示）の出力軸５７に固定されたスプロケット５８と、機体左側の回転ブラシ４２の回転軸４２ｂに固定されたスプロケット５９との間に駆動チェーン６０が巻装されており、操縦部２４に設けられた図示しない操作部により、左右の回転ブラシ４２を可変且つ高速回転（例えば、毎分２００回転以上）させることが可能とされている。
【００３６】
ブラシユニット４２ｄは、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、複数のブラシ部（糸、毛の束）４２ｄ１と、これら複数のブラシ部４２ｄ１を植毛したブラシ台４２ｄ２とを備えて構成されている。ブラシ部４２ｄ１は、好ましくは約１ｍｍ程度以下の線径を有する合成樹脂製の糸を複数本束ねたものである。線径がこれよりも細過ぎると腰が弱くなり過ぎて、摘採茶葉を円滑に収容体側に搬送できない。また、この線径よりも太過ぎると腰が強くなり過ぎて、摘採茶葉を痛めるだけでなく、回転ブラシを回転動作させた際に茶葉摘採装置にかかる負荷が大きくて装置自体が損傷する虞がある。
【００３７】
ブラシ台４２ｄ２は、矩形状に形成された正面部の長手方向の全長が約１００ｍｍとされ、その左右両端部には、このブラシ台４２ｄ２を取付フレーム４２ｃに取り付け固定するための固定ねじが螺合するねじ穴４２ｄ３が設けられている。取付フレーム４２ｃの前面側には、固定ねじが挿入されるねじ穴（図示せず）が設けられている。このブラシ台４２ｄ２には、ブラシ部４２ｄ１にぶつかった空気流が、隣り合ったブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間から円滑に流れるように、約１０ｍｍのピッチで直径約３ｍｍの植毛穴が１列に複数穿設されており、互いに隣接したブラシ部４２ｄ１が予め設定された所定の間隔をあけた状態で植毛されることによって空間部Ｓ３が形成されている。そして、このブラシ台４２ｄ２に植毛されたブラシ部４２ｄ１の毛丈は、約５０ｍｍ程度とされている。
【００３８】
そして、ブラシ部４２ｄ１が回転ブラシ４２の仮想回転中心軸Ｚ（図３に図示）からほぼ一方向に向かって揃って延びるように、ブラシ部４２ｄ１が植毛されたブラシ台４２ｄ２を取付フレーム４２ｃに沿って列状に取り付けることによって回転ブラシ４２が形成されている。これにより、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄを通過する空気流の流れが円滑になると共に、一部分のブラシ部４２ｄ１が痛んだ場合に、その痛んだ部分のブラシ台４２ｄ２を新たなブラシ台と交換することによって、ランニングコスト及びメンテナンス性が向上する。
なお、糸径、植毛穴径等の数値は、これらに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。また、左右の回転ブラシ４２においては、仮想回転中心軸Ｚからほぼ一方向に向かって揃って延びた構成に限られたものではなく、左右の回転ブラシ４２の位相をずらす（例えば、約１８０度）ことが可能である。これにより、左右の回転ブラシ４２が回転動作した際にブラシ部４２ｄ１が摺接する刈刃支持フレーム４７に加わる衝撃が分散して、刈刃支持フレーム４７にかかる負荷を軽減することが可能となる。
【００３９】
また、左右の回転ブラシ４２の間には、図３、４に示されるように、上部フレーム４６のほぼ中央位置に設けられた回動軸６１を回動支点として畝幅方向に向かって、図中一点鎖線のように振り子動作する板状の払い板６２が取り付けられており、収容体側に向かって移送される摘採茶葉が払い板６２によって左右方向に振り分けるようになっている。この払い板４２は、上部フレーム４６のほぼ中央位置に設けられた図示しない駆動源としての電気モータの出力軸に固定されたカムにアームを介して連なっており、カムの回転動作に伴ったアームの往復動作によって払い板６２が振り子動作するようになっている。さらに、この払い板６２の後方には、前方から後方に向かって流れる空気流を整流するための平面視Ｖ字状の整流板６３が立設されている。
【００４０】
さらに、これら回転ブラシ４２の前方には、回転ブラシ４２の仮想回転中心軸Ｚよりも下方側の回転領域に向けて空気流を噴風する送風ノズル４３が列設されている。送風ノズル４３は、その上部が茶畝の幅方向に延び、且つ送風ダクト３７の下部に着脱可能に連なった２又状の中間ダクト６４に一体的に連なっている。これにより、送風機３５が発生した空気流は、送風ダクト３７、中間ダクト６４を介して、送風ノズル４３から回転ブラシ４２のほぼ前面に向かって噴出される。
送風ノズル４３の吹出し角度は、図６に示されるように、中間ダクト６４を左右側方から支持するために摘採機枠４４の左右側面部４８に取り付けられた中間ダクト用支持板６５に穿設された角度調整用長穴６６に螺合している２つの調整用ボルト６７，６８によって調節が可能とされている。
【００４１】
また、刈刃４１の後方には、図２に示されるように、摘採茶葉を収容するための収容体としての図示しない茶袋が搭載される荷台６９が機体後方に向かって張り出された状態で配置されている。昇降部材５０の下部には、荷台６９の前部を左右側方から支持すると共に、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって跳上げ式に回動させるためのフランジ部７０が取り付けられている。
【００４２】
左右のフランジ部７０と自動中心機構部の固定横架フレームとの間には、左右一対のパイプ部材７１が、走行機体１１に組み付けられる際の他の機体部品との干渉を回避し、且つ荷台６９を装着した際の支持剛性の増強及び後述する伸縮シリンダ７２を支持する目的で、適宜蛇行した形態で立設されていると共に、これらのパイプ部材７１の中間部には、それぞれ機体上方に延びた継ぎ手部材７３の下端部が接合された状態で溶接により強固に結合固定されている。これら継ぎ手部材７３の上部の茶畝側面（外側面）には、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって回動させるための油圧式の伸縮シリンダ７２の上部が、機体前後方向に向かって回動可能に取り付けられている。
【００４３】
各伸縮シリンダ７２の下部とフランジ部７０との間には、ヒンジ部材７４が介設されている。ヒンジ部材７４は、垂直状の垂直面部７４Ａと、この垂直面部７４Ａよりも機体内側に向かって水平状に延設された図示しない張出面部とを備えて構成され、伸縮シリンダ７２の二股状とされた下部が、垂直面部７４Ａの中央部を上方から挟み込んだ状態でノブボルト（図示せず。以下同様）により機体前後方向に向かって回動可能に取り付けられている。さらに、ヒンジ部材７４の垂直面部７４Ａの前部は、フランジ部７０に対して機体側方から接合した状態で機体前後方向に向かって回動可能となるようにノブボルトを介して取り付けられており、荷台後部６９Ｂの回動支点とされている。なお、回動支点は、走行装置２０の後端部よりも前側に位置するのが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４４】
また、ヒンジ部材７４の張出面部は、機体左右方向に延びる機体の一部としての荷台後部６９Ｂの図示しない支持フレームの上面側に接合した状態で結合固定されている。これにより、伸縮シリンダ７２を短縮動作させると、機体後方に張り出された荷台後部６９Ｂが機体前方側に向かって跳上げ式に回動される。また、伸縮シリンダ７２を伸張動作させると、機体後部において倒立している荷台後部６９Ｂが機体後方に向かって張り出されるように回動する。
【００４５】
次に、茶葉摘採装置４０が装着された茶園管理機１０を用いて摘採作業を行う場合について説明する。
【００４６】
まず、オペレータは、茶畝を跨ぐように走行機体１１を操作すると共に、刈刃４１の高さが所望する刈取高さとなるように入力操作表示部を操作して、茶葉摘採装置４０及び茶袋を搭載した荷台６９を昇降移動させる。それらの昇降移動が終了すると、刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５を駆動して刈り取り作業を開始する。正面視クランク型に形成された回転ブラシ４２が回転動作し、図３、図５（ａ）に示されるように、回転ブラシ４２が刈刃４１に最接近した状態にあっては、回転ブラシ４２と仮想回転中心軸Ｚとの間には空間部Ｓ１が形成され、この空間部Ｓ１から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方に向かって円滑に流れると共に、ブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間の空間部Ｓ３からも空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。もちろん、仮想回転中心軸Ｚと上部フレーム４６との間にも空間部が形成され、この空間部からも空気流が流れるのは言うまでもない。そして、図５（ｂ）に示されるように、回転ブラシ４２が適宜回転し、機体後方に向かって延びるように位置した状態でも、空気流の円滑さ、安定さに変わるところはない。
【００４７】
さらに、図４、図５（ｃ）に示されるように、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄ１が刈刃４１から最大限に離間した状態、つまり仮想回転中心軸Ｚのほぼ直上に位置した状態にあっては、回転ブラシ４２と刈刃４１との間には空気流を遮る部材が何もない大きな空間部Ｓ２が形成される。そして、この空間部Ｓ２を介して送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。このように、回転ブラシ４２のブラシ部４２ｄ１が、回転ブラシ４２の回転動作に伴ってどのような位置にあっても、送風ノズル４３から噴出される空気流は常に安定し、且つ円滑に機体後方に流れるようになる。その結果、摘採茶葉枝は、回転ブラシ４２の回転動作と送風ノズル４３から噴出される空気流との協働によって、刈刃４１や回転軸に絡まったり、刈刃支持フレーム４７に溜まることなく、円滑に機体後方に向けて移送されたのち、機体前方に向けて開口させた茶袋に送り込まれて収容される。
【００４８】
やがて、茶畝端部まで到達して刈り取り作業が終了すると、オペレータは刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５を停止させると共に、入力操作表示部を操作して刈刃４１を上昇させる。刈刃４１の位置が高くなったら、次の茶畝に移動するために枕地において方向変換を行う。この場合、伸縮シリンダ７２を短縮動作させることによって、荷台後部６９Ｂを機体前方側に向かって跳上げ式に回動させて倒立させる。これにより、機体後方への張出量が低減して機体全長が短くなるので、オペレータは、狭い枕地であっても荷台６９を茶畝に干渉させることなく、しかも非常に安定して走行機体１１を旋回させることができる。そして、走行機体１１を旋回し終えたオペレータは、伸縮シリンダ７２を伸張動作させて荷台後部６９Ｂを機体後方に張り出した後、上述した手順と同様にして、隣の茶畝の刈り取り作業を開始する。
【００４９】
なお、刈刃４１、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動、停止は、オペレータによって行われるように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、刈刃４１が所望刈り取り高さ位置に移動するのに連動して、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動が行われるように構成することができる。また、刈刃４１が所望刈り取り高さ位置から移動させると、回転ブラシ４２及び送風機３５の駆動が停止するように構成することも可能である。
また、茶袋の代わりにコンテナを用いることが可能であり、コンテナに連なった搬送ダクトを摘採機枠４０の後方において開口させるように構成することが可能である。
【００５０】
以上述べたように本発明によれば、刈刃４１によって茶樹から摘採された摘採茶葉枝は、回転した、いかなる状態にあっても送風ノズル４３から噴出される空気流を茶袋側、つまり機体後方側に向かって通過可能とする回転ブラシ４２の回転動作と、この回転ブラシ４２の前方から回転ブラシ４２側に向けて噴出される送風ノズル４３からの空気流との協働によって、刈刃４１から容易に離れるようになると共に、刈刃支持フレーム４７に付着しても直ちに回転ブラシ４２によって捲られたのち、空気流によって機体後方に向かって移送される。これにより、摘採茶葉枝の円滑な刈り取りや茶袋側への移送が可能な茶葉摘採装置４０を提供することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、正面視クランク型に形成された回転ブラシ４２が回転動作した場合、回転ブラシ４２が刈刃４１から最大限に離間した状態、つまり回転ブラシ４２が仮想回転中心軸Ｚのほぼ直上に位置した状態にあっては、回転ブラシ４２と刈刃４１との間には、より大きな空間部Ｓ２が形成され、この空間部Ｓ２から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方の茶袋に向かって円滑に流れる。また、回転ブラシ４２が刈刃４１に最接近した状態にあっては、回転ブラシ４２と仮想回転中心軸Ｚとの間には空間部Ｓ１が形成され、この空間部Ｓ１から送風ノズル４３から噴出される空気流が機体後方の茶袋に向かって円滑に流れると共に、互いに隣接したブラシ部４２ｄ１とブラシ部４２ｄ１との間の空間部Ｓ３からも空気流が機体後方に向かって円滑に流れる。これにより、送風ノズル４３から噴出される空気流は常に安定して機体後方の茶袋側に向かって円滑に流れるようになるので、摘採茶葉枝をより円滑、確実、安定して茶袋側に向けて移送することができ、摘採茶葉枝の収容能率を大幅に向上させることができる。また、摘採茶葉枝を長芽とするような摘採条件であっても、回転ブラシ４２や回転軸に摘採茶葉枝を絡ませることなく茶袋側に向かって円滑に移送することができると共に、従来に比べて摘採スピードを向上させることができる。また、摘採茶葉枝が刈刃前方に向かって投げ出されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の茶葉摘採装置が装着された茶葉管理機の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】同例における送風ダクトを省略した茶葉摘採装置の正面図である。
【図４】同例における回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の正面図
【図５】（ａ）は、回転ブラシが下方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｂ）は、回転ブラシが収容体側に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図、（ｃ）は、回転ブラシが上方に位置している状態の茶葉摘採装置の側面図である。
【図６】同例における回転ブラシの駆動部を示した側面図である。
【図７】（ａ）は、回転ブラシの正面図、（ｂ）は、回転ブラシの側面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 茶葉管理機
１１ 走行機体
４０ 茶葉摘採装置
４１ 刈刃
４２ 回転ブラシ（回転体）
４２ｄ１ ブラシ部
４３ 送風ノズル
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 空間部
Ｚ 仮想回転中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶畝を跨ぎながら走行する走行機体に装着されて、前記茶畝から茶葉、枝を摘採するように前記茶畝の幅方向に向かって延設された刈刃と、前記刈刃が摘採した摘採茶葉枝を収容体側に向かって移送するための回転体及び送風ノズルとを備えた茶葉摘採装置であって、
前記刈刃の上方に前記回転体が前記刈刃の長手方向に沿って回転可能に設けられていると共に、前記回転体の前方に前記送風ノズルが前記回転体のほぼ下方側に向けて空気流を噴出するように設けられ、前記回転体には、前記空気流を前記収容体側に向かって通過可能な空間部が形成され、前記回転体の回転動作と前記送風ノズルから噴出される空気流との協働によって、前記刈刃が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を前記収容体側に向けて移送することを特徴とする茶葉摘採装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記回転体の回転中心軸から一方向に向かって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の茶葉摘採装置。
【請求項３】
前記回転体は、正面視クランク型に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の茶葉摘採装置。
【請求項４】
前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の茶葉摘採装置。
【請求項５】
前記回転ブラシは、予め設定された所定間隔をあけることによって前記空間部の一部を形成する複数のブラシ部を有していることを特徴とする請求項４に記載の茶葉摘採装置。
【請求項１】
茶畝を跨ぎながら走行する走行機体に装着されて、前記茶畝から茶葉、枝を摘採するように前記茶畝の幅方向に向かって延設された刈刃と、前記刈刃が摘採した摘採茶葉枝を収容体側に向かって移送するための回転体及び送風ノズルとを備えた茶葉摘採装置であって、
前記刈刃の上方に前記回転体が前記刈刃の長手方向に沿って回転可能に設けられていると共に、前記回転体の前方に前記送風ノズルが前記回転体のほぼ下方側に向けて空気流を噴出するように設けられ、前記回転体には、前記空気流を前記収容体側に向かって通過可能な空間部が形成され、前記回転体の回転動作と前記送風ノズルから噴出される空気流との協働によって、前記刈刃が茶畝から摘採した摘採茶葉枝を前記収容体側に向けて移送することを特徴とする茶葉摘採装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記回転体の回転中心軸から一方向に向かって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の茶葉摘採装置。
【請求項３】
前記回転体は、正面視クランク型に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の茶葉摘採装置。
【請求項４】
前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の茶葉摘採装置。
【請求項５】
前記回転ブラシは、予め設定された所定間隔をあけることによって前記空間部の一部を形成する複数のブラシ部を有していることを特徴とする請求項４に記載の茶葉摘採装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１０４９０７（Ｐ２００７−１０４９０７Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９５９２１（Ｐ２００５−２９５９２１）
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（０００２５０２７０）落合刃物工業株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（０００２５０２７０）落合刃物工業株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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