(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にダクが形成された揉盤を有し、該揉盤を加熱するための加熱手段を内在するとともに、後端を中心に揺動して開閉自在な揉み釜部と、
前記揉盤上に投入された茶葉に対し加圧しつつ揉むべく往復揺動するより手部と、
前記揉み釜部を所定高さで支持する基台部と、
該基台部と前記揉み釜部との間に懸架され、当該揉み釜部の開閉動作を補助する開閉補助手段と、
を有した精揉機において、
前記開閉補助手段は、
流体が封止された流体室と、
該流体室を隔成しつつ、前記揉み釜部の開閉動作に応じて当該流体室の軸方向に摺動するピストン部と、
該ピストン部に形成され、当該ピストン部で隔成された流体室を連通するオリフィスと、
を具備し、前記流体室に圧縮ガスを封止したガススプリングから成るとともに、当該ガススプリングは、前記揉み釜部の前端と前記基台部との間で懸架されたことを特徴とする精揉機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、茶葉の製造ラインにおける精揉工程で使用される精揉機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精揉機は、茶葉の製造ラインにおける精揉工程で使用されるものであって、茶葉を伸直な形状に整形しつつ乾燥させるためのものである。一般的な精揉機は、円弧状に形成されて上面に複数のダクが配設された揉盤と、該揉盤の上方で往復揺動し、当該揉盤との間に投入された茶葉を揉むためのより手と、該より手を加圧する加圧手段とから主に構成され、揉盤の側方に配設された側溝と、当該揉盤の前後に配設された樋とによって茶葉を循環させつつ揉乾するよう構成されている。
【０００３】
即ち、より手が加圧手段によって加圧されつつ往復揺動することにより、加熱された揉盤（ダク）との間で茶葉を整形しつつ揉むことができるとともに、より手の往復揺動により側溝に流れた茶葉は、往復箒によって樋まで運ばれ、該樋に至った茶葉は、回転箒によって再び揉盤上に投入されて精揉が施される。精揉が終了した後には、揉盤が中央で２分割されて開き、底板も開いて下フレーム上に設置する振動コンベア上に茶葉を落下させて次工程へ搬送するよう構成されている。
【０００４】
上記揉盤を含む揉み釜部は、その整形部の表面（精揉処理する作用面）に残った茶葉及び茶粉を掃除すべく、その後端を中心に揺動して開閉するよう構成されている。即ち、揉盤には、その上面のダクによる凹凸があるため、取り出し動作をした後も茶葉が上面に残り易くなっており、また、樋についても、往復動の際に当該樋の下側に茶葉や茶粉が挟まって残ったり、回転箒が掃き残したりすることがあるので、残存した茶葉を掃除する必要がある。
【０００５】
更に、揉み釜部の前端側には、当該揉み釜部を閉じた状態で係止する係止部材や作業者が把持し得る把手が形成されており、精揉が行われていないときに作業者が把手を把持して係止部材による係止を解除することにより、揉み釜部を揺動させ、その前側を開放させて内部の掃除を行い得るよう構成されている。
【０００６】
然るに、かかる揉み釜部は、ガスバーナや揉盤の揺動機構等比較的重量の大きな構成要素を内在しているため、開閉動作を行う際には多大な荷重がかかって、作業者に過大な負担を強いることになってしまう。かかる負担を軽減するため、従来、揉み釜部の後端と当該揉み釜部を支持する基台部との間にコイルスプリングを懸架させ、該コイルスプリングの弾力により開閉時の補助を行わせていた。
【０００７】
即ち、揉み釜部が閉まった状態で自然長となるようコイルスプリングを懸架させておき、当該揉み釜部を開ける際には、その揺動方向とは逆向きの付勢力が得られるようにして揺動速度を緩慢とし緩衝効果を得る一方、閉める際には、その揺動方向と同一向きの付勢力を得ることにより作業者を補助するのである。これにより、揉み釜部の開閉作業において作業者にかかる負荷を軽減させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の精揉機においては、揉み釜部の開閉を補助する開閉補助手段がコイルスプリングで構成されていたため、当該揉み釜部を開ける際の緩衝効果は十分に得られるものの、閉める際の補助力が十分でなく、作業者に過大な負担を与えてしまうという問題があった。
【０００９】
即ち、コイルスプリングで得られる付勢力は、フックの法則に従い、その自然長を基準とした伸縮量（変位量）に比例するので、揉み釜部が完全に開いた状態では最大の付勢力が得られる一方、閉じる直前の状態（即ち、コイルスプリングが自然長に近い状態）ではほとんど付勢力が得られず、当該揉み釜部の重量が直に作業者にかかってしまい、これを支えるべき負担が大きくなってしまうのである。
【００１０】
特に、製茶工場における精揉工程には、精揉機が複数配設されているのが普通であり、更に、１つの精揉機には複数の揉み釜部が配設されているため、掃除の際には多数の揉み釜部を開閉しなければならない。従って、１つの揉み釜部の開閉作業において多大な負荷があると、作業者に累積的な負担を強いることとなって、労働環境及び作業効率等の観点から好ましくない。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、作業者の揉み釜部の開閉作業における補助を行い、特に、揉み釜部を閉じる際、当該揉み釜部の揺動過程において平均化した力で補助をし、作業者の負担を低減させることができる精揉機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上面にダクが形成された揉盤を有し、該揉盤を加熱するための加熱手段を内在するとともに、後端を中心に揺動して開閉自在な揉み釜部と、前記揉盤上に投入された茶葉に対し加圧しつつ揉むべく往復揺動するより手部と、前記揉み釜部を所定高さで支持する基台部と、該基台部と前記揉み釜部との間に懸架され、当該揉み釜部の開閉動作を補助する開閉補助手段とを有した精揉機において、前記開閉補助手段は、流体が封止された流体室と、該流体室を隔成しつつ、前記揉み釜部の開閉動作に応じて当該流体室の軸方向に摺動するピストン部と、該ピストン部に形成され、当該ピストン部で隔成された流体室を連通するオリフィスとを具備し、前記流体室に圧縮ガスを封止したガススプリングから成るとともに、当該ガススプリングは、前記揉み釜部の前端と前記基台部との間で懸架されたことを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、揉み釜部を開閉すべく揺動させると、流体室に封止された流体は、ピストン部で隔成された流体室の一方からオリフィスを通過して他方に流れ、その際に生じる流動抵抗により、揺動過程における揉み釜部の重量を支える。即ち、揺動過程の揉み釜部は、その重さで常に開く方向に力が作用しているのであるが、その力とは逆向き（揉み釜部が閉じる方向）に流動抵抗を生じさせているので、揉み釜部を開ける際には、その揺動速度を緩慢とする一方、閉める際には揉み釜部の重量に基づく力に抗して作業者を補助するのである。ここで、オリフィス通過時の流動抵抗は、揉み釜部の揺動過程全般において略等しい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る精揉機は、精揉工程に配設されて茶葉を伸直な形状に整形しつつ乾燥させるためのものであり、図１及び図２に示すように、床面に固設された基台部１と、揉盤３及び加熱手段としてのガスバーナ４を具備した揉み釜部２と、分銅６により加圧されたより手５及び葉ざらい８から成るより手部と、開閉補助手段としてのガススプリング９とから主に構成されている。
【００１７】
基台部１は、揉み釜部２などの精揉機の構成要素を所定高さにて支持するもので、上下に所定間隔離間して配設された上フレーム１ａ、下フレーム１ｂと、該上フレーム１ａ及び下フレーム１ｂに亘って立設された複数の柱フレーム１ｃとから構成されている。尚、上フレーム１ａには、揉み釜部２上方に亘って懸架された主軸Ｃを支持するための軸受（不図示）が形成されている。
【００１８】
揉盤３は、円弧状に形成された上面に複数のダクが形成されたものであり、中央で２分割されつつ各々が揺動可能とされ、取り出しハンドル１０を操作することにより、底板２ａが同図二点鎖線の如く開放して、下方に配設された振動コンベア（不図示）に精揉後の茶葉を落下させ、次工程へ搬送し得るよう構成されている。また、揉盤３は、その上面に投入された茶葉に対し、より手５との間で揉み作用を及ぼすとともに、下面がガスバーナ４の熱で加熱され、当該茶葉に対し乾燥処理し得るよう構成されている。
【００１９】
より手５は、重圧ロッド１１を介して分銅レール７をスライド自在な分銅６と連結されており、該分銅６の重量により下方へ加圧され得るよう構成されている。尚、分銅６を分銅レール７上でスライドさせ、より手５に対する加圧力を調整することができる。また、より手５は、より手馬１２を介して葉ざらい８と連結されており、当該より手５が分銅６により下方に加圧されつつ揉盤３上を往復揺動（図１中、主軸Ｃを中心とした揺動動作）すると、葉ざらい８も同様に往復揺動し、葉ざらいを行い得るよう構成されている。
【００２０】
揉盤３の前後（図１における左右側）には、それぞれ左右に往復運動する樋１３が配設されており、当該揉盤３の左右（図１における手前及び奥側）には、それぞれ側溝１４が配設されている。各樋１３の上方には、回転箒１５がそれぞれ配設されているとともに、各側溝１４上方には当該側溝１４に沿って往復揺動する往復箒（不図示）が配設されている。
【００２１】
これにより、揉盤３とより手５との間で揉まれた茶葉は、整形されながらより手５より左右に移動して側溝１４に落ち、往復箒によって樋１３に移されるとともに、樋１３の往復運動及び回転箒１５の回転動作の調整されたタイミングにより、再び揉盤３上に戻されるのである。即ち、茶葉は、図３の矢印で示すように、揉盤３、側溝１４及び樋１３間を循環しながら、揉盤３上においてより手５によって揉まれるのである。
【００２２】
一方、揉盤３の下方にはガスバーナ４が配設されており、ガスバーナ４の燃焼熱で揉盤３下面を加熱し得るよう構成されている。これにより、より手５による揉み処理に加え、茶葉に対して乾燥処理を施すことができる。揉盤３及びガスバーナ４は、揉み釜部２を構成する構成要素であり、該揉み釜部２は、揉盤３、一対の側溝１４及び樋１３の下方を覆って火袋を構成している。
【００２３】
ここで、精揉が終了して茶葉を振動コンベアに落下させた後においても、揉盤３の上面（ダクによる凹凸面）や樋１３に茶葉や茶粉が残存することがあり、かかる茶葉を除去すべく、精揉作業が行われていない間に、揉み釜部２の表面（即ち、茶葉の整形部）等を掃除する必要がある。そのため、揉み釜部２は、後端（図１中左端）を中心に揺動して開閉自在とされており、前端側が開放して釜内部の掃除の容易化を図っている。
【００２４】
揉み釜部２の前端には、図２に示すように、作業者が把持し得る把手１６が形成されるとともに、当該揉み釜部２を閉じた状態で係止する係止部材１７が配設されている。係止部材１７は、精揉機の幅方向（図２中左右方向）に延設された棒状部材にハンドル１７ａ及び一対の係止爪（不図示）が形成されたもので、ハンドル１７ａを握って棒状部材を回転させると、一対の係止爪が揉み釜部２の前端フランジを係止するよう構成されている。
【００２５】
これにより、精揉作業時においては、係止部材１７にて揉み釜部２を閉じた状態とする一方、釜内部の掃除を行う際には、把手１６を把持しつつハンドル１７ａを揺動させて係止爪による係止を解除し、揉み釜部２後端を中心に揺動させることにより前端側を開放させることができる。釜内部の掃除が終了した後には、再び把手１６を把持しつつ手前側に持ち上げ、揉み釜部２後端を中心に揺動させて閉じた状態とするとともに、ハンドル１７ａを揺動させて係止爪によって揉み釜部２を係止する。
【００２６】
然るに、上記揉み釜部２には、比較的重量が大きなガスバーナ４や揉盤３等が配設されているため、その開閉動作においては作業者に過大な負荷がかかってしまう。かかる負担を軽減すべく、本実施形態に係る精揉機には、揉み釜部２の前端側にガススプリング９が配設され、当該揉み釜部２の開閉動作を補助するよう構成されている。
【００２７】
このガススプリング９は、ロット部９ａとチューブ部９ｂとから主に構成されており、図４で示すように、把手１６を支持するフレーム１６ａの基端にロット部９ａの上端が固定されるとともに、基台部１の下フレーム１ｂにステー１ｂｂを介してチューブ部９ｂの下端が固定されている。即ち、ガススプリング９は、揉み釜部２と基台部１との間で懸架され、当該揉み釜部２が開閉すると、チューブ部９ｂに対してロット部９ａが出没し、ガススプリング９全体の長手方向寸法が伸縮し得るよう構成されている。
【００２８】
更に詳しく説明すると、ガススプリング９は、図５に示すように、チューブ部９ｂ内に形成され、圧縮ガスが封止された流体室９ｂａと、該流体室９ｂａを第１室Ａ（下側の室）及び第２室Ｂ（上側の室）の２つに隔成しつつロット部９ａの下端に連結されたピストン部１８と、該ピストン部１８に形成され、第１室Ａと第２室Ｂとを連通するオリフィス１８ａとから主に構成されている。
【００２９】
これにより、揉み釜部２の開閉動作と連動してロット部９ａがチューブ部９ｂに対して出没するので、ピストン部１８が流体室９ｂａの長手方向に摺動し、オリフィス１８ａを介して第１室Ａと第２室Ｂとの間で圧縮ガスを移動させる。そして、圧縮ガスがオリフィス１８ａを通過する際に生じる流動抵抗で揉み釜部２の開閉動作に対する補助を行っている。
【００３０】
尚、流体室９ｂａには圧縮ガスが封止され、ピストン部１８の上下面に互いに等しい圧力が付与されているが、上面側にロット部９ａが連結されているので、下面側に作用する力の方が上面側に作用する力より大きくなっており、常時ロット部９ａを伸長する方向に付勢された状態となっている。従って、揉み釜部２は、ガススプリング９により、常時閉じる方向に力が付与されている。
【００３１】
上記ガススプリング９を懸架させた揉み釜部２によれば、図６の閉じた状態から係止部材１７による係止を解いて前端側を開放する際、流体室９ｂａの上部近傍に位置していたピストン部１８がロット部９ａで押圧されて下側に移動するので、第１室Ａ内の圧縮ガスがオリフィス１８ａを通過して第２室Ｂ内に移動する。このとき、オリフィス１８ａ通過時の流動抵抗により、揉み釜部２には揺動方向とは逆向き（即ち、揉み釜部２が閉じる方向）に力が作用するので、当該揉み釜部２の揺動動作を緩慢として、緩衝効果を得ることができる。
【００３２】
一方、図７で示す如く開放状態から揉み釜部２を揺動させて前端側を閉塞する（即ち、揉み釜部２を閉じる）際、流体室９ｂａの下部近傍（ロット部９ａのストロークの調整によっては中間部近傍の場合もある）に位置していたピストン部１８が上側に移動するので、第２室Ｂ内の圧縮ガスがオリフィス１８ａを通過して第１室Ａ内に移動する。
【００３３】
このとき、揉み釜部２を開放させる際と同様、オリフィス１８ａ通過時の流動抵抗により、揉み釜部２の揺動方向とは逆向きの力が作用してしまうものの、当該流動抵抗により揉み釜部２が重量で下がろうとする力に抗することができるので、作業者の負担を軽減することができる。
【００３４】
即ち、既述した従来のコイルスプリングを開閉補助手段としたものにおいては、揉み釜部２の閉塞作業において作業者に最も負担がかかっていたのは、揉み釜部の重量が大きく作用する揉み釜部２の閉まる直前（終端近傍）であった。これは、作業者は通常、揉み釜部２を閉め始めるとき（始端近傍）に勢いを付けて当該揉み釜部２を揺動させるので、揺動速度が高く、始端近傍においては揉み釜部２の重量の影響が比較的小さいのに対し、終端近傍においては揺動速度が低く、揉み釜部２の重量が作業者に比較的大きく作用することと考えられる。
【００３５】
然るに、本実施形態においては、揉み釜部２の始端近傍で閉塞動作を妨げる方向に流動抵抗が生じるものの、終端近傍では揉み釜部２の重量で始端側に戻ろうとする力に流動抵抗が抗し、その影響を低減することにより作業者を補助することができるのである。従って、揉み釜部２を閉じる際、当該揉み釜部２の揺動過程において平均化した力で補助をし、作業者の負担を低減させることができるのである。
【００３６】
尚、ピストン部１８に形成されたオリフィス１８ａは、所望の流動抵抗を得るべく、形成すべき数や各々の径を変更することができる。また、オリフィス１８ａの開口近傍にチェックバルブを形成し、通過する圧縮ガスの流動抵抗を調整するよう構成してもよい。
【００３７】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば流体室９ｂａ内にオイル等他の流体を封止して開閉補助手段を構成してもよい。即ち、揉み釜部２の開閉動作とともにロット部９ａがチューブ部９ｂに対して出没する際、第１室Ａと第２室Ｂとの間でオイル等他の流体を移動させることとし、オリフィス１８ａ通過時の流動抵抗を得てもよいのである。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、揉み釜部の揺動過程全般において略等しく生じる流体の流動抵抗を当該揉み釜部に付与するので、作業者の揉み釜部の開閉作業における補助を行い、特に、揉み釜部を閉じる際、当該揉み釜部の揺動過程において平均化した力で補助をし、作業者の負担を低減させることができる。
【００４０】
更に、請求項１の発明によれば、流体室に圧縮ガスを封止したガススプリングで開閉補助手段を構成しているので、汎用的で量産化されており、製造コストを抑制し開閉補助機能の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また更に、請求項１の発明によれば、ガススプリングが揉み釜部の前端と基台部との間で懸架されているので、当該ガススプリングの特性を活かしつつ揉み釜部の開閉補助を行うことができる。即ち、ガススプリングには圧縮ガスが封止されており、伸長する方向に付勢されているので、当該ガススプリングを揉み釜部の前端に配設すれば、生じる付勢力を揉み釜部が閉じる方向に作用させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る精揉機を示す左側面模式図
【図２】本発明の実施形態に係る精揉機を示す正面図
【図３】本発明の実施形態に係る精揉機における茶葉の循環を示すための模式図
【図４】本発明の実施形態に係る精揉機におけるガススプリングの取り付け状態を示す模式図
【図５】本発明の実施形態に係る精揉機におけるガススプリングの内部構成を示す縦断面模式図
【図６】本発明の実施形態に係る精揉機におけるガススプリングの作用を示すための模式図（揉み釜部が閉じた状態）
【図７】本発明の実施形態に係る精揉機におけるガススプリングの作用を示すための模式図（揉み釜部が開いた状態）
【符号の説明】
１…基台部
２…揉み釜部
３…揉盤
４…ガスバーナ（加熱手段）
５…より手
６…分銅
７…分銅レール
８…葉ざらい
９…ガススプリング
９ａ…ロット部
９ｂ…チューブ部
９ｂａ…流体室
１０…取り出しハンドル
１１…重圧ロッド
１２…より手馬
１３…樋
１４…側溝
１５…回転箒
１６…把手
１７…係止部材
１８…ピストン部
１８ａ…オリフィス
Ａ…第１室
Ｂ…第２室
【図１】
0003946540.tif 000002
【図２】
0003946540.tif 000003
【図３】
0003946540.tif 000004
【図４】
0003946540.tif 000005
【図５】
0003946540.tif 000006
【図６】
0003946540.tif 000007
【図７】
0003946540.tif 000008