(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上部の茎が切断されて掘り上げられた附子の株の親芋から子芋を分離する附子の子芋分離装置であって、
前記掘り上げられた附子の株の茎を挟んで該株を一方側から他方側へ搬送する搬送機構部と、
前記搬送機構部によって挟まれた前記株の茎に繋がる子芋側に配設されて前記子芋を前記親芋から分離する分離機構部とを備え、
前記分離機構部は、前記附子の株の搬送方向に沿って回転自在に支持された胴部と、該胴部の外周面の軸方向に所定間隔を有して配設された複数のこぎ歯とを有してなることを特徴とする附子の子芋分離装置。
【請求項２】
前記胴部の外周面の軸方向に配設された複数のこぎ歯は、前記株の搬送方向手前側に配設されたこぎ歯よりも前記株の搬送方向奥側に配設されたこぎ歯の方が固い硬度を有していることを特徴とする請求項１に記載の附子の子芋分離装置。
【請求項３】
前記こぎ歯は、前記胴部の軸方向に隣接する他のこぎ歯に対して略同一方向に延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の附子の子芋分離装置。
【請求項４】
前記こぎ歯は、前記搬送機構部によって挟持された株の子芋に対してアップカット方向に回転することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の附子の子芋分離装置。
【請求項５】
前記こぎ歯は、その表面が少なくとも弾性を有するゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の附子の子芋分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上部の茎が切断されて掘り上げられた附子の株の親芋から子芋を分離する附子の子芋分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
附子（トリカブト）は漢方生薬の原料となり、その多くを中国等の海外に依存している。しかしながら、今年それらの国々では砂漠化防止や資源枯渇防止等のため、野生薬用植物の採取・輸出の規制が進んでおり、漢方生薬の原料の安定供給、リスク分散のために国内生産の強化が望まれるとともに、国内での持続的な薬用植物栽培体系の確立が望まれている。
【０００３】
そこで、北海道で附子の作付けが行われているが、附子の子芋を親芋から分離する作業を行う機械の開発がされていないため、この分離作業は手作業で行われている。この附子の子芋の分離作業は作業者にとって重労働であり、国内での持続的な薬用植物栽培体系の確立のネックとなっている。
【０００４】
一方、子芋を分離するための近似する技術としては、特許文献１〜３に記載されているように、里芋の子芋を分離可能な装置が提案されている。特許文献１に記載の分離装置は、対向配置された一対のコンベア間の隙間を搬送方向に進むに従って狭くして里芋の親芋から子芋を分離するものである。また特許文献２に記載の分離装置は、里芋に振動を繰り返し付与する手段と、里芋に衝撃を付与する手段とを備え、これらの手段によって里芋に振動及び衝撃が付与されるとともに里芋同士がぶつかりあって、親芋と子芋とを分離させるものである。また特許文献３に記載の分離装置は、掘取部によって地中から掘り取られて搬送コンベアによって搬送される里芋を左右から挟み込んで親芋と子芋とを分離させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９１７３４
【特許文献２】特開２００１−４６０４１
【特許文献３】特開２００９−５６１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら従来の分離装置では、里芋の子芋を分離することができるが、附子の子芋は里芋の子芋と比較して親芋との結合強度がはるかに強いので、これらの分離装置を使用しても附子の子芋を分離することができない。従って、附子の子芋を分離する作業は手作業で行われているのが現状であり、附子の子芋を分離することができる機械の開発が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような要望に答えるものであり、附子の子芋の分離作業の労力を軽減可能な附子の子芋分離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】
【０００８】
このような課題を解決するため、本発明は、地上部の茎が切断されて掘り上げられた附子の株の親芋から子芋を分離する附子の子芋分離装置であって、掘り上げられた附子の株の茎を挟んで該株を一方側から他方側へ搬送する搬送機構部と、搬送機構部によって挟まれた株の茎に繋がる子芋側に配設されて子芋を親芋から分離する分離機構部とを備え、分離機構部は、附子の株の搬送方向に沿って回転自在に支持された胴部（実施の形態におけるこぎ胴２３）と、該胴部の外周面の軸方向に所定間隔を有して配設された複数のこぎ歯とを有してなることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また本発明は、胴部の外周面の軸方向に配設された複数のこぎ歯が、株の搬送方向手前側に配設されたこぎ歯よりも株の搬送方向奥側に配設されたこぎ歯の方が固い硬度を有していることを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
また本発明のこぎ歯は、胴部の軸方向に隣接する他のこぎ歯に対して略同一方向に延びることを特徴とする（請求項３）。
【００１１】
また本発明のこぎ歯は、搬送機構部によって挟持された株の子芋に対してアップカット方向に回転することを特徴とする（請求項４）。
【００１２】
さらに本発明のこぎ歯は、その表面が少なくとも弾性を有するゴム材料で形成されていることを特徴とする（請求項５）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わる附子の子芋分離装置によれば、掘り上げられた附子の株の茎を挟んで該株を一方側から他方側へ搬送する搬送機構部と、搬送機構部によって挟まれた前記株の茎に繋がる子芋側に配設されて子芋を前記親芋から分離する分離機構部とを備え、分離機構部は、附子の株の搬送方向に沿って回転自在に支持された胴部と、該胴部の外周面の軸方向に所定間隔を有して配設された複数のこぎ歯とを有してなることで、附子の子芋を親芋から分離する作業の労力を軽減可能な附子の子芋分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係わる附子の子芋分離装置の正面側の内部構造図を示す。
【図２】この附子の子芋分離装置の側面側の内部構造図を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係わる附子の子芋分離装置に設けられるこぎ胴を示し、同図（ａ）はこぎ胴の正面図であり、同図（ｂ）はこぎ胴の側面図である。
【図４】こぎ胴に装着されるこぎ歯の正面図を示す。
【図５】附子の子芋分離装置に設けられた搬送機構部の正面側の構造図を示す。
【図６】カバー部が設けられた附子の子芋分離装置の正面図を示す。
【図７】カバー部が設けられた附子の子芋分離装置の側面図を示す。
【図８】こぎ胴によって附子の子芋が分離される作用を説明するための子芋分離装置の側面側の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係わる附子の子芋分離装置の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。先ず、附子の子芋分離装置の全体構成について、図１（正面側内部構造図）及び図２（側面側内部構造図）を用いて説明する。附子の子芋分離装置１は、図１及び図２に示すように、地上部の茎が切断されて掘り上げられた附子の株の親芋から子芋を分離する装置であり、載置台３上に設置され、下側から上側に向かって、台座部５、分離機構部２０、搬送機構部５０を有してなる。
【００１６】
台座部５は、分離機構部２０とこれを駆動する分離モータ２１と搬送機構部５０を載せるための台である。台座部５は、矩形状の枠体６の隅部や中間部に複数の脚部７を設けて構成されている。台座部５は、附子の子芋分離装置１の分離機構部２０及び搬送機構部５０等を設置可能なものであればいかなるものでもよく、板状部材に脚部を設けたものや、箱状に形成されたものでもよい。
【００１７】
搬送機構部５０は、掘り上げられた附子の株の茎を挟んで株を子芋分離装置１の左右方向左側から右側へ搬送する機能を有する。分離機構部２０は搬送機構部５０によって挟まれた株の茎に繋がる子芋側に配設されて子芋を親芋から分離する機能を有する。
【００１８】
次に、分離機構部２０について、図１、図２、図３（ａ）（正面図）、図３（ｂ）（側面図）、図４（正面図）を用いて説明する。分離機構部２０は、図１及び図２に示すように、台座部５上に設置された筐体１０内に設けられている。筐体１０は、内部が中空な箱状に形成され、平面視において矩形状に形成された底板部１１と、底板部１１の前部に対して左右方向両側に設けられて略垂直方向に延びる側板部左１２Ｌ及び側板部右１２Ｒと、底板部１１の前部に接続されて側板部左１２Ｌ及び側板部右１２Ｒに繋がって上下方向に延びる前板部１３と、底板部１１の後部に接続されて側板部左１２Ｌ及び側板部右１２Ｒに繋がって上下方向に延びる後板部１４とを有してなる。筐体１０の上部は開口し、前板部１３は後側に傾斜している。
【００１９】
分離機構部２０は、筐体１０内に回転自在に支持されたこぎ胴２３と、こぎ胴２３を回転させる分離モータ２１とを有してなる。こぎ胴２３は、側面視において十字状に突出する突出部２４ａを有して左右方向に延びる胴本体部２４と、突出部２４ａに取り付けられたこぎ歯２６とを有してなる。突出部２４ａは、胴本体部２４の軸方向に沿って延び、周方向に隣接する他の突出部２４ａに対して約９０°の角度を有して配設されている。
【００２０】
胴本体部２４は、その軸方向両端部に胴本体部２４の回転中心軸線と同軸上に配置された支軸左２７Ｌ、支軸右２７Ｒを有している。これらの支軸２７は筐体１０の側板部左１２Ｌ及び側板部右１２Ｒに設けられた軸受け１５に回転自在に支持されて、胴本体部２４は筐体１０内に左右方向の延びた状態で回転自在である。
【００２１】
胴本体部２４の左側に設けられた支軸左２７Ｌは、台座部５の左側に設置された分離モータ２１の軸部２１ａにカップリング等の動力伝達手段２９を介して連結されている。このため、分離モータ２１が駆動すると、こぎ胴２３は搬送機構部５０に挟持された附子の株に対してアップカット方向（図２の矢印Ａ方向）に回転する。こぎ胴２３の回転方向については後述する。
【００２２】
分離モータ２１は電動式のモータであり、スイッチ１７（図６参照）がＯＮ・ＯＦＦ操作されることで、分離モータ２１を駆動及び停止させることができるようになっている。
【００２３】
胴本体部２４の突出部２４ａには、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、胴本体部２４の軸方向に所定間隔を有して放射状に延びる複数のこぎ歯２６が設けられている。これらのこぎ歯２６は、胴本体部２４の軸方向に隣接する他のこぎ歯２６に対して略同一方向の延びるように配設されている。また、これらのこぎ歯２６は、胴本体部２４の周方向に隣接する他の突出部２４ａに設けられた対応するこぎ歯２６と同一の周方向に配設されている。本実施例では、胴本体部２４の周方向に４本のこぎ歯２４が設けられるとともに、軸方向に１１本のこぎ歯２６が設けられている。
【００２４】
このように、複数のこぎ歯２６は、胴本体部２４の軸方向に隣接する他のこぎ歯２６に対して同一方に延びるように配設されるとともに、胴本体部２４の周方向に隣接する他のこぎ歯２６と同一周方向に配設されているので、軸方向に隣接するこぎ歯２６間に附子の子芋が引っ掛かり易く、親芋からの子芋の分離を容易にしている。
【００２５】
またこぎ歯２６は、図４に示すように、その全体が弾性を有するようなゴム材料で形成され、円柱状に形成された取付基部２６ａと、取付基部２６ａから延びる歯部２６ｂとを有してなる。取付基部２６ａの内側には矩形状の孔部２６ｃが設けられ、この孔部２６ｃを介してこぎ歯２６が胴本体部２４の突出部２４ａに取り付けられるようになっている。
【００２６】
こぎ歯２６の歯部２６ａは、先端側が基端側よりも先細になるように形成されるとともに、こぎ歯２６の先端は円弧状に形成されている。このため、こぎ歯２６が附子の株に接触する際の衝撃は小さくなり、附子の株の損傷が防止されて、附子の株から汁が飛散することはない。なお、こぎ歯２６は内部が金属材料で形成され、その外側が弾性を有したゴム材料製のキャップ状部材で挿着されるように構成されたものでもよい。
【００２７】
また胴本体部２４に設けられた複数のこぎ歯２６は、図３（ａ）に示すように、胴本体部２４の軸方向左側に配設されたこぎ歯２６よりも胴本体部２４の軸方向右側に配設されたこぎ歯２６の方が固い硬度を有している。本実施例では、胴本体部２４の軸方向中央部よりも左側の複数のこぎ歯２６よりも胴本体部２４の右側の複数のこぎ歯２６の方が固い硬度を有している。なお、こぎ歯２６は、胴本体部２４の軸方向左側から右側に移動するに従って段階的（複数段）に硬度が固くなるように配置したり、漸次硬度が固くなるように配置したりしてもよい。
【００２８】
次に、搬送機構部５０について、図１、図２、図５、図６を用いて説明する。搬送機構部５０は、図１、図５に示すように、こぎ胴２３の上方前側の位置にこぎ胴２３の軸心方向に沿って配設された無端のいわゆるローラチェーン５１と、ローラチェーン５１の下側に沿って配置されて、ローラチェーン５１との間に附子の株を挟持する受け部材６０、６０'とを有してなる。
【００２９】
ローラチェーン５１は、外リンク５２と内リンク５３を交互に組み合わせて連結したものである。外リンク５２及び内リンク５３の各前後方向に配設されたプレート５２ａ、５３ａの外側端部には係止突起部５２ｃ、５３ｃが設けられている。これらの係止突起部５２ｃ、５３ｃは、附子の株に接触して株との滑りを抑える。
【００３０】
ローラチェーン５１は、その右側端部の内側に駆動スプロケット５５が歯合し、左側端部の内側に従動スプロケットが歯合して、回転可能に支持されている。駆動スプロケット５５は、図２に示すように、筐体１０の右側端部に保持された搬送モータ５６の駆動軸との間に連結された動力伝達機構部５７を介して搬送モータ５６と連結されて、搬送モータ５６の動力が伝達されるようになっている。搬送モータ５６が駆動すると、ローラチェーン５１は反時計方向（図５の矢印Ｂ参照）に回動する。
【００３１】
受け部材６０は、図２及び図６に示すように、ローラチェーン５１のうちの下側に延びるローラチェーン５１に対向して配置されている。受け部材６０は前後方向に対向して配置された一対の受け板６１、６１を備えている。これらの受け板６１、６１は、前板部１３に支持されて上下方向に延びる支軸６２に対して上下方向に回動自在に支持されるとともに、支軸６２に挿着された圧縮ばね６３によってローラチェーン５１側に附勢されている。
【００３２】
ローラチェーン５１の左端の下方に配設された受け部材６０の受け板６１は、その上端が左側に進むに従ってローラチェーン５１から離反するように斜め下方に傾斜して、ローラチェーン５１と受け部材６０の間への附子の株の挿入を容易にしている。この受け部材６０よりも右側に配設された受け部材６０'の受け板６１は、ローラチェーン５１に沿うように直線的に延びて、附子の株の搬送を容易にしている。
【００３３】
このローラチェーン５１の下側と対向配置された複数の受け部材６０，６０'は、図２に示すように、これらによって挟持される附子の茎から延びる子芋を親芋から分離することができるように、こぎ胴２３の前側上部に配置されている。このこぎ胴２３は、前述したようにアップカット方向に回転するので、こぎ胴２３がダウンカット方向に回転する場合と比較して、附子の子芋に対するこぎ歯２６の作用時間を長くすることができる。このため、親芋から子芋をより効果的に分離することができる。
【００３４】
次に、分離機構部２０及び搬送機構部５０を覆う筐体１０及びカバー部について、図１、図２、図６、図７を用いて説明する。前述したように、筐体１０は、底板部１１、側板部左１２Ｌ、側板部右１２Ｒ、前板部１３、後板部１４とを有して構成されている。側板部左１２Ｌ、側板部右１２Ｒ、前板部１３、後板部１４は、こぎ胴２３を囲むようにして上方へ延びるとともに、搬送機構部５０によって搬送される附子の株が左側から右側に移動できるように形成されている。
【００３５】
また搬送機構部５０の上方には、搬送機構部５０の前側及び上部を覆うカバー部７０が設けられている。このカバー部７０の上部は搬送機構部５０の前方から後板部１４まで延びて、搬送機構部５０を覆うとともに、筐体１０の上部の開口を覆うように形成されている。このため、こぎ歯２６の回転時に、附子の株から附子の汁がまんいち飛散した場合でも、この汁はカバー部７０や筐体１０によって阻止されて外部に飛散する虞を確実に防止することができる。筐体１０の後板部１４には、分離機構部２０によって分離された子芋を排出する排出口１４ａ（図８参照）が設けられている。
【００３６】
次に、附子の子芋分離装置１によって附子の株Ｋの親芋から子芋ｃを分離する作用を、図３（ａ）及び図８を用いて説明する。この子芋分離装置１によって処理される附子は、地上部の茎が切断されて掘り上げられた附子の株Ｋである。この株Ｋは、図８に示すように、株Ｋの茎Ｋａが搬送機構部５０によって挟持されるとともに、茎Ｋａに繋がる親芋及び子芋ｃがこぎ胴２３側に延びるように向きが変えられた状態で、搬送機構部５０に挿入される。搬送機構部５０に挿入された附子の株Ｋは、その茎Ｋａが搬送機構部５０で挟持された状態でこぎ胴２３の軸方向左側から右側に搬送される。株Ｋは搬送されながらアップカット方向（矢印Ａ）に回転するこぎ歯２６と接触して、子芋Ｃが株Ｋから分離される。分離された子芋ｃは後板部１４の排出口１４ａから排出される。
【００３７】
ここで、附子の子芋ｃの分離時に、子芋ｃの分離強度が比較的に強い場合には、図３（ａ）に示すように、こぎ胴２６の左側に設けられたこぎ歯２６で分離することがなくても、こぎ胴２３の右側に設けられた硬度の固いこぎ歯２６によって子芋ｃを分離することができる。
【００３８】
このように本発明に係わる附子の子芋分離装置１によって、附子の子芋ｃを機械的に分離することができる。このため、附子の子芋分離装置１を使用することで、作業者が手作業で附子の子芋を分離する場合と比較して、作業者の労力を軽減することができる。
【実施例】
【００３９】
本発明に係わる附子の子芋分離装置１を使用して、附子の子芋ｃの分離作業の省力効果の試験を行った。なお、子芋分離装置１の大きさは、高さが1180mm、幅が1300mm、奥行きが450mmである。またこぎ歯２６は柔らかい歯と、固い歯の２種類の硬さを順に取り付けた。分離モータ２１の出力は、90W（100Ｖ）、こぎ胴２３の回転数は300rpm(周速度2.3m/s)、ローラチェーン５１の送り速度は、220mm/sである。
【００４０】
試験は、生産者より搬入されたコンテナ２基分の附子を現地作業員５名と補助作業員により、子芋分離装置１を用いて子芋の分離処理をする場合の作業効率を調べた。作業はコンテナ１，コンテナ２の順に行い、作業時間はコンテナ毎に測定した。試験条件を下記の表１に示す。
【００４１】
（表１）  試験条件
0005679311.tif 000002
【００４２】
作業能率の試験結果を表２に示す。コンテナ内の附子の株は生産者から持ち込まれた土砂の混入した原料である。茎が短く機械で処理できない株が多いため、その分離作業に労力を要した。実際に機械で処理した芋は、コンテナ１，コンテナ２ともに全体の２／３程度であった。そのため、機械使用終了後もそれらの手作業による分離のために２０分程度の作業時間を要した。
【００４３】
コンテナ２では、機械の使用に慣れたためか、表中の１日の試算での機械処理量に示すように処理量が増大した。時々、ローラチェーン５１に株が噛みこみ停止させなければならなかったが、大きなトラブルは発生せず、機械作業はスムースであった。
【００４４】
（表２）  作業能率
0005679311.tif 000003
【００４５】
機械による子芋の分離率については、５分間の株供給量とその間機械から排出される株を２名の作業者が手作業で分離した芋数及び、２年前に調査した株当たりの平均芋数（3,687個/株）より、機械による芋の推定分布率は約８０％と推定した。平成２１年度は、株数換算で完全分離株割合が６３％であり、それに比べて改善された。
【００４６】
現地での聞き取り調査では、現在、原料を土砂ぶるいをかけた後、３０名の作業者で手作業により、一日3500〜4000kgを処理している。機械を導入することにより、それを上回る能率を得ることができた。
【符号の説明】
【００４７】
１  附子の子芋分離装置
２０  分離機構部
２３  こぎ胴（胴部）
２６  こぎ歯
５０  搬送機構部
ｃ  子芋
Ｋ  附子の株
Ｋａ  茎
【図１】
0005679311.tif 000004
【図２】
0005679311.tif 000005
【図３】
0005679311.tif 000006
【図４】
0005679311.tif 000007
【図５】
0005679311.tif 000008
【図６】
0005679311.tif 000009
【図７】
0005679311.tif 000010
【図８】
0005679311.tif 000011