特許 7503775 茶園用除草機及び除草機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-13

(45)【発行日】2024-06-21

(54)【発明の名称】茶園用除草機及び除草機構

(51)【国際特許分類】

   A01B 39/18 20060101AFI20240614BHJP

   A01M 21/02 20060101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

A01B39/18 D

A01M21/02

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023040110

(22)【出願日】2023-03-14

【審査請求日】2023-03-14

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構、農業機械技術クラスター事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000145116

【氏名又は名称】株式会社寺田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100178951

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 和家

(72)【発明者】

【氏名】水上 智道

(72)【発明者】

【氏名】雪丸 誠一

【審査官】吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－１１２６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１１２６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－６５１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９７８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－９２９３１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ３９／００－４１／０６； ４５／００－４５／０２

Ａ０１Ｄ ４６／０４

Ａ０１Ｍ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端帯によって走行する左右一対の走行装置と、
前記左右一対の走行装置を連結し茶うねをまたぐことが可能な門型フレームと、
前記左右一対の走行装置それぞれの後方に設けられた除草機構と、を備え、
前記除草機構は、回転体を有するものであり、
前記回転体は、
上下方向に延在する軸を中心に横方向に回転する回転バーと、
前記回転バーの下面側において該回転バーの延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材と、を有し、
前記回転バーが回転することによって前記複数の爪材が雑草に接触して除草するものであることを特徴とする茶園用除草機。

【請求項2】

前記回転体は、前記複数の爪材が、前記回転バーの延在方向に沿って前記軸を中心に放射状に伸びる仮想線から、該回転バーの回転方向の下流側にオフセットされた位置に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の茶園用除草機。

【請求項3】

前記回転体は、前記回転バーが、前記軸に対して点対称の形状のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の茶園用除草機。

【請求項4】

前記除草機構は、走行方向に対して水平面内で直交する方向に併設された少なくとも２つの前記回転体を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の茶園用除草機。

【請求項5】

少なくとも２つの前記回転体は、前記回転バーの回転数が同期されるとともに、隣合う該回転体の該回転バーが回転する範囲がオーバーラップするものであり、かつ、隣合う該回転体の該回転バーの回転方向を逆方向とすることで、前記爪材の干渉を回避するものであることを特徴とする請求項４記載の茶園用除草機。

【請求項6】

前記除草機構は、前記走行装置が走行する茶うね間側から樹冠下に張り出し、該樹冠下の雑草に接触して除草する樹冠下除草部材を備えた樹冠下処理ユニットを有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の茶園用除草機。

【請求項7】

前記複数の爪材を地表からの距離を一定に保つように調整可能な処理位置保持手段を有し、
前記処理位置保持手段は、地面に接触し走行装置の走行に伴い走行方向へ回転可能に軸支されたローラを有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の茶園用除草機。

【請求項8】

無端帯によって走行する左右一対の走行装置、及び該左右一対の走行装置を連結し茶うねをまたぐことが可能な門型フレームを備えた走行車体に取り付けられる除草機構であって、
前記左右一対の走行装置それぞれの後方に設けられ、
前記除草機構は、回転体を有するものであり、
前記回転体は、
上下方向に延在する軸を中心に横方向に回転する回転バーと、
前記回転バーの下面側において該回転バーの延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材と、を有し、
前記回転バーが回転することによって前記複数の爪材が雑草に接触して除草するものであることを特徴とする除草機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、茶園のうね間（茶うね間）の除草が可能な茶園用除草機、及びこの茶園用除草機に用いられる除草機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

消費者の安全・安心に対するニーズの高まりから、有機栽培や農薬の使用量が少ない茶栽培が求められている。農薬には除草剤も含まれるため、除草作業を手作業で行うことによって、除草剤の使用量の削減が図られているのが現状である。しかしながら、手作業による除草作業には非常に多くの労力を要し、さらに、雇用労働力の確保も困難になってきている。これまで、茶園で使用可能なハンディタイプの除草機等も提案されてはいるものの、生産者においては、茶うね間を走行する除草機等による除草作業の機械化が望まれている。

【0003】

しかしながら、茶樹は永年作物（樹木）であり、他の永年作物よりも植え付け間隔が狭く、管理作業を容易にするためうねの形で密集して植栽されている。さらに、機械摘採を容易にするため、樹高を維持する台切り更新（台刈り）が繰り返される。このため、雨落ち部の空間（樹冠下の高さ方向の間隔）が狭く、特に、植栽から数十年経過したような茶園では、側枝から発根し、樹冠下自体がほとんど存在しない場合もある。これらの茶園の特異性によって、これまでは、茶うね間を走行する除草機等の導入が阻まれてきたというのが実情である。

【0004】

そこで、本発明者らは、茶うねをまたいで走行し、茶うね間及び雨落ち部（茶園における樹冠外縁部直下付近の途上表面）を効率的に除草可能な茶園用除草機を提案している（特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１及び特許文献２に記載された茶園用除草機は、左右一対の走行装置それぞれの後方に設けられた除草機構を備え、この除草機構は、上下方向に延在する軸を中心に横回転する回転体を有している。また、この回転体には、雑草に接触して除草する除草処理部が設けられている。そして、特許文献１の回転体は、円盤状のカップ部を有し、このカップ部の外周部分から放射状に水平より下方向へ向けて突出した複数の線材からなるブラシによって除草処理部が構成されている。また、特許文献２の回転体は、円盤状の取付プレートを有し、この取付プレートの下面側において周方向に所定の間隔をあけて放射状に配置され、水平より下方向へ向けて突出した複数の爪材によって除草処理部が構成されている。

【0005】

これら特許文献１及び特許文献２記載の茶園用除草機によれば、除草機構が走行装置の後方に設けられているため、植え付け間隔が狭く密集して植栽されている茶園であっても、茶うね間を走行させることができる。また、回転体が横回転するものであるため、高さ方向の寸法を抑えることができ、樹冠下の高さ方向の間隔が狭い場合や樹冠下自体がほとんど存在しない場合であっても、除草処理部を樹冠下に挿入しやすくなる。これらの結果、茶うね間や雨落ち部において十分な除草効果を得ることができ、除草作業の機械化を図ることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特願２０２２－０１４５３１号

【文献】特願２０２２－０１４５３２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、特許文献１の回転体は、カップ部の外周部分から下方向に向けて突出したブラシによって除草するものであり、特許文献２の回転体は、取付プレートの下面側において放射状に配置され、下方向に向けて突出した爪材によって除草するものである。すなわち、カップ部や取付プレートの外周部分の下方に位置する雑草にブラシや爪材が接触する構成であり、カップ部や取付プレートにおける中央部分の下方に位置する雑草にはブラシや爪材が接触せず処理されない。このため、茶園用除草機が走行すると、茶うね間や雨落ち部の1つの場所に対して、ブラシや爪材が、走行方向前側と走行方向後側の２回だけ、雑草に接触して処理されることになる。この結果、走行装置の走行速度を上げたような場合は、茶うね間や雨落ち部の除草が十分でなくなったり、回転体の回転速度を非常に高速にする必要が生じたりする場合がある。

【0008】

以上のことより、本発明は、茶うねをまたいで走行しながら、茶うね間や雨落ち部を効率的に除草可能であるとともに、さらに除草効率を向上させる工夫がなされた茶園用除草機、及びこの茶園用除草機に用いられる除草機構を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１手段は、無端帯によって走行する左右一対の走行装置と、
前記左右一対の走行装置を連結し茶うねをまたぐことが可能な門型フレームと、
前記左右一対の走行装置それぞれの後方に設けられた除草機構と、を備え、
前記除草機構は、回転体を有するものであり、
前記回転体は、
上下方向に延在する軸を中心に横方向に回転する回転バーと、
前記回転バーの下面側において該回転バーの延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材と、を有し、
前記回転バーが回転することによって前記複数の爪材が雑草に接触して除草するものであることを特徴とする茶園用除草機である。

【0010】

ここで、上下方向に延在する軸とは、鉛直方向に延在する軸に限定されるものではなく、前記回転バーが縦回転ではなく横回転できるものを含む概念である。具体的には、鉛直方向に対して、軸が上方に向かうに従い走行方向の後方や前方、あるいは左右方向に傾いていても、前記回転バーが横回転するものであれば含まれる。

【0011】

本発明の第１手段では、前記除草機構が前記走行装置の後方に設けられている。このため、従来の茶園管理機において、走行装置の後方に設けられているカルチベータや肥料散布機と同様の配置となる。この結果、植え付け間隔が狭く密集して植栽されている茶園であっても、茶うね間を走行させることができる。さらに、前記回転バーが横回転することによって前記回転体も横回転するものであるため、高さ方向の寸法（厚み）を抑えることができる。これにより、樹冠下の高さ方向の間隔が狭い場合や樹冠下自体がほとんど存在しない場合であっても、前記回転体が樹冠下まで挿入しやすくなり、雨落ち部を含めた茶うね間の除草が可能となる。

【0012】

またさらに、本発明の第１手段は、前記回転バーが回転することによって延在方向に櫛状に並べて配置された複数の前記爪材が雑草に接触して除草するものである。これにより、前記回転バーにおける中央部分の下方の雑草にも前記爪材が接触し、茶うね間や雨落ち部の1つの場所に対して、該爪材が雑草に接触する回数（頻度）が増加する。すなわち、前記回転バーの一回転当りの処理領域が大幅に拡大する。この結果、前記走行装置の走行速度を上げた場合であっても十分に除草することが可能となり、また、前記回転バーの回転を高速にしなくても、特許文献１や特許文献２の回転体と同様の除草効率を得ることできる。

【0013】

本発明の第２手段は、前記第１手段において、前記回転体は、前記複数の爪材が、前記回転バーの延在方向に沿って前記軸を中心に放射状に伸びる仮想線から、該回転バーの回転方向の下流側にオフセットされた位置に設けられたものである。

【0014】

本発明の第３手段は、前記第１または第２手段において、前記回転体は、前記回転バーが、前記軸に対して点対称の形状のものである。

【0015】

本発明の第４手段は、前記第１または第２手段において、前記除草機構は、走行方向に対して水平面内で直交する方向に併設された少なくとも２つの前記回転体を有するものである。本発明の第４手段によれば、茶うね間及び雨落ち部の広い面積を除草しやすくなる。

【0016】

本発明の第５手段は、前記第４手段において、少なくとも２つの前記回転体は、前記回転バーの回転数が同期されるとともに、隣合う該回転体の該回転バーが回転する範囲がオーバーラップするものであり、かつ、隣合う該回転体の該回転バーの回転方向を逆方向とすることで、前記爪材の干渉を回避するものである。

【0017】

ここで、特許文献２における複数の爪材が設けられた回転体を、走行方向に対して水平面内で直交する方向に併設した茶園用除草機を採用した場合、未作用箇所を少なくするためには、ある程度細かい間隔で爪材を配置する必要がある。それにより、併設された回転体それぞれの爪材が干渉する虞があり、干渉を避けるための間隔が必要となる。その結果、未処理部が発生してしまう虞がある。なお、回転体を前後方向にずらして配置し、回転体が回転する範囲を走行方向においてオーバーラップさせることによって未処理部を回避することも考えられる。しかしながら、茶園用除草機の全長が長くなり、その分、茶うね端での旋回に影響を及ぼす虞もある。

【0018】

本発明の第５手段によれば、隣合う前記回転体の前記回転バーが回転する範囲がオーバーラップするものであるため、隣合う該回転体の間の未処理部をなくすことが可能となる。さらに、前記回転バーどうしの干渉がなくなるため、隣合う前記回転体における前記軸の間隔を変更することなく、該回転バーの長さを延ばすことができる。これにより、処理幅を容易に拡大することができる。

【0019】

本発明の第６手段は、前記第１または第２手段において、前記走行装置が走行する茶うね間側から樹冠下に張り出し、該樹冠下の雑草に接触して除草する樹冠下除草部材を備えた樹冠下処理ユニットを有するものである。

【0020】

本発明の第６手段によれば、樹冠下の除草も可能となる。

【0021】

本発明の第７手段は、前記第１または第２手段において、前記複数の爪材を地表からの距離を一定に保つように調整可能な処理位置保持手段を有し、
前記処理位置保持手段は、地面に接触し走行装置の走行に伴い走行方向へ回転可能に軸支されたローラを有するものである。

【0022】

本発明の第７手段によれば、前記処理位置保持手段を有しているため、処理高さが安定し、前記回転バーを回転させるモータ等への過負荷を抑えることができる。また、前記ローラによって、茶うね間に堆積した茶枝葉を引きずること等が抑えられ、地表から前記回転バーまでの距離を良好に維持することが可能となる。

【0023】

本発明の第８手段は、無端帯によって走行する左右一対の走行装置、及び該左右一対の走行装置を連結し茶うねをまたぐことが可能な門型フレームを備えた走行車体に取り付けられる除草機構であって、
前記左右一対の走行装置それぞれの後方に設けられ、
前記除草機構は、回転体を有するものであり、
前記回転体は、
上下方向に延在する軸を中心に横方向に回転する回転バーと、
前記回転バーの下面側において該回転バーの延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材と、を有し、
前記回転バーが回転することによって前記複数の爪材が雑草に接触して除草するものであることを特徴とする除草機構である。

【0024】

本発明の第８手段は、本発明の第１～７手段における茶園用除草機の前記除草機構として好適に用いることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、茶うねをまたいで走行しながら、茶うね間や雨落ち部を効率的に除草可能であるとともに、さらに除草効率を向上させる工夫がなされた茶園用除草機、及びこの茶園用除草機に用いられる除草機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の茶園用除草機の一例を示す斜視図である。

【図2】図１に示す茶園用除草機の背面図である。

【図3】図１に示す茶園用除草機の側面図である。

【図4】図１に示す除草機構の一つを抜き出して示す斜視図である。

【図5】図４に示す除草機構の底面図である。

【図6】図２に示す除草機構の一つを拡大して示す図である。

【図7】図３に示す除草処理ユニットを拡大して示す図である。

【図8】（ａ）は、回転体の底面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す回転バーを抜き出して示した図であり、（ｃ）は、図５に示す、走行方向に対して左右一対設けられた回転体の回転の様子を模式的に示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の茶園用除草機１の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す茶園用除草機１の背面図であり、図３は、図１に示す茶園用除草機１の側面図である。なお、図１及び図３では、茶園用除草機１の走行方向を白抜きの矢印で示しており、図２では、紙面奥側に向かう方向が走行方向となる。以下、茶園用除草機１の走行方向を基準として、前（前側、前方）、後（後側、後方）、左（左側）、右（右側）を用いて説明する。すなわち、図２において両矢印で示すように、茶園用除草機１の走行方向に対して水平面内で直交する方向が左右方向となる。

【0028】

また、茶園用除草機１の構成を明確に示すため、図２にのみ茶うねＴを模式的に示し、図１及び図３では茶うねを省略している。図２に示すように、本出願においては、樹冠下Ｊとは、雨落ち部Ｏの幹側（内側）をいうものとする。また、茶うね間Ｕと雨落ち部Ｏとを併せて茶うね間等ＵＯと称することがある。

【0029】

図１～図３に示すように、茶園用除草機１は、走行車体２と除草機構３を有している。走行車体２は、無端帯によって走行する左右一対の走行装置２１，２１と、左右一対の走行装置２１，２１を連結し茶うねＴ（図２参照）をまたぐことが可能な門型フレーム２２と、を備えている。また、走行車体２には運転席２３が設けられ、運転席２３には、走行装置２１等を操作する、操縦かん、操作レバー及びスイッチ類などが配置されている。この走行車体２は、茶園においては、門型フレーム２２が茶うねＴをまたいだ状態で、左右一対の走行装置２１，２１が茶うね間Ｕを走行する。

【0030】

本実施形態では、走行車体２として、施肥や防除のための乗用型茶園管理機を採用している。この乗用型茶園管理機は、作業内容に応じて、走行装置２１の後方に耕耘機構（カルチ機構）や肥料散布機構等が設けられるものである。このため、走行車体２には、耕耘機構等を上下動させる油圧シリンダ２４が設けられている。なお、油圧シリンダ２４や、詳しくは後述する油圧モータ５４１（図４等参照）等に接続された油圧ホースは、図面が煩雑になるため図示は省略している。また、走行車体２として、摘採装置を備えた乗用型茶葉摘採機を採用してもよく、この態様の場合には、油圧シリンダ２４を乗用型茶葉摘採機に設ければよい。

【0031】

図３に示すように、除草機構３は、詳しくは後述する回転体７（図８等参照）を有する茶うね間処理ユニット５と、茶うね間処理ユニット５に取り付けられた樹冠下処理ユニット６と、これら茶うね間処理ユニット５及び樹冠下処理ユニット６を上下動させる上下動ユニット４とを備えている。なお、以下の説明では、茶うね間処理ユニット５と樹冠下処理ユニット６を併せて除草処理ユニットＷＵと称することがある。

【0032】

図３（ｂ）は、同図（ａ）の一点鎖線で囲んだＡ部の拡大図である。また、図３（ｂ）では、除草処理ユニットＷＵを上昇させた状態を破線で示し、除草処理ユニットＷＵが下降して、処理位置保持手段の一例である処理位置保持部材５２によって支持されている状態を実線で示している。本実施形態では、自重によって除草処理ユニットＷＵが下降し、詳しくは後述する処理位置保持部材５２によって支持する形態を採用している。

【0033】

図３（ｂ）に示すように、上下動ユニット４は、走行装置２１に設けられた第１取付部４１に、持ち上げアーム４３の基部が、左右方向に延在する第１軸４２によって回動自在に取り付けられている。持ち上げアーム４３は、走行装置２１の後端部分との干渉を避けるため、「へ」の字状に屈曲したものであり、その先端が、左右方向に延在する第２軸４４によって、茶うね間処理ユニット５側に回動自在に取り付けられている。また、第２軸４４によって、リンクプレート４５の一端側が回動自在に取り付けられ、リンクプレート４５の他端側とリンクシャフト４７の一端側が、左右方向に延在する第３軸４６によって回動自在に連結されている。リンクシャフト４７の他端側は、左右方向に延在する第４軸４８によって、走行装置２１に設けられた第２取付部４９に回動自在に取り付けられている。

【0034】

また、油圧シリンダ２４のロッド２４１が、持ち上げアーム４３に取り付けられており、油圧シリンダ２４を駆動させることで、除草処理ユニットＷＵが上昇し、また、除草処理ユニットＷＵは自重によって下降する。ここで、持ち上げアーム４３、リンクプレート４５、リンクシャフト４７、及び第１軸４２～第４軸４８は、平行リンク機構と略同様の作用を奏するものである。これにより、除草処理ユニットＷＵを、角度を維持した状態で上下動させることができる。

【0035】

図４は、図１に示す除草機構３の一つを抜き出して示す斜視図であり、図５は、図４に示す除草機構３の底面図である。また、図６は、図２に示す除草機構３の一つを拡大して示す図である。すなわち、図６では、紙面奥側に向かう方向が走行方向になる。また、図６では、除草機構３と茶うね間Ｕ、雨落ち部Ｏ、樹冠下Ｊとの関係を示すため、茶うねＴの一部を模式的に示している。図７は、図３に示す除草処理ユニットＷＵを拡大して示す図である。

【0036】

図４～図７に示すように、茶うね間処理ユニット５は、走行方向に対して左右一対の回転部材５４，５４を備えている。回転部材５４の下端部分に回転体７が設けられている。回転部材５４は、走行車体２の油圧源から供給される圧油によって駆動する油圧モータ５４１やカップリング等を有しており、図７において概念的に示す軸Ｓを中心に、回転体７を横回転させることができる。また、本実施形態の回転部材５４それぞれは、互いに伝達されるギヤ５４２を有している。これにより、詳しくは後述するように、歯車伝達によって、一対の回転体７，７は回転数が同期され、かつ逆方向に回転するように構成されている。

【0037】

図８（ａ）は、回転体７の底面図である。図８（ａ）に示すように、回転体７は、回転バー７１と、この回転バー７１の下面側に設けられた複数のねじりコイルばね７２とを有している。複数のねじりコイルばね７２は、軸Ｓを中心とした回転バー７１の延在方向の両側に、本実施形態では４つずつ並べて設けられている。図８（ａ）に示す回転バー７１は、円弧状の矢印で示すように、軸Ｓを中心に半時計回りに回転するものである。すなわち、回転バー７１は、軸Ｓを中心に横方向に回転するものであり、回転体７も横回転する。これにより、回転体７の高さ方向の寸法（厚み）を抑えることができ、樹冠下Ｊの高さ方向の間隔が狭い場合や樹冠下Ｊ自体がほとんど存在しない場合であっても回転体７が樹冠下Ｊに挿入しやすくなり、雨落ち部Ｏの除草も可能となる（図６参照）。

【0038】

また、それぞれのねじりコイルばね７２は、コイル部７２１が回転バー７１の下面側に固定され、図６及び図７に示すように、アーム部７２２が、水平より下方向へ向けて突出した状態となっている。また、アーム部７２２は、その下端部分を鉛直方向に向けて屈曲させている。このアーム部７２２の下端部分が、雑草に接触して除草する爪材７２２ａに相当する。すなわち、複数の爪材７２２ａは、回転バー７１の下面側において回転バー７１の延在方向に櫛状に並べて配置されたものである。なお、爪材７２２ａは、ねじりコイルばね７２のアーム部７２２における下端部分に限定されるものではないが、ねじりコイルばね７２を採用すれば、そのばね作用によって、効率的に除草を行うことができる。また、障害物等による各種の負荷がかかった場合に、その負荷を軽減させることができる。

【0039】

図８（ｂ）は、同図（ａ）に示す回転バー７１を抜き出して示した図である。図８（ｂ）に示すように、本実施形態の回転バー７１は、軸Ｓ部分で屈曲したクランク状に形成された板状のものであり、軸Ｓに対して点対称の形状のものである。これにより、図８（ａ）に示すように、複数の爪材７２２ａを、軸Ｓに対して点対称に配置することができる。すなわち、複数の爪材７２２ａは、位相が１８０°ずらされたものを用いている。

【0040】

また、図８（ａ）に示すように、複数の爪材７２２ａが、回転バー７１の延在方向に沿って軸Ｓを中心に放射状に伸びる仮想線Ｖ（図では一点鎖線で示している）から、回転バー７１の回転方向の下流側にオフセットされた位置（図では二点鎖線で示している）に設けられている。さらに、ねじりコイルばね７２は、仮想線Ｖと水平面内で直交する方向に対して、アーム部７２２が外側に傾く姿勢で回転バー７１に取り付けられている。これにより、複数の爪材７２２ａそれぞれは、仮想線Ｖと水平面内で直交する位置から斜め外側にややひらいた位置となっている。この態様を採用することで、より広い範囲を処理することが可能となる。

【0041】

図８（ｃ）は、図５に示す、走行方向に対して左右一対設けられた回転体７の回転の様子を模式的に示す底面図である。図８（ｃ）では、白抜きの矢印で示すように、上方に向かう方向が走行方向になる。すなわち、本実施形態の茶うね間処理ユニット５（図５参照）は、走行方向に対して水平面内で直交する方向に併設された２つの回転体７を有している。

【0042】

図８（ｃ）に示す左側（図６では右側）における回転体７の回転バー７１は、反時計回りに回転するものであり、複数の爪材７２２ａの回転の軌跡を一点鎖線で示している。また、図８（ｃ）に示す右側（図６では左側）における回転体７の回転バー７１は、時計回りに回転するものであり、複数の爪材７２２ａの回転の軌跡を二点鎖線で示している。このように、回転バー７１における中央部分の下方の雑草にも爪材７２２ａが接触し、茶うね間Ｕや雨落ち部Ｏ（図６参照）の1つの場所に対して、爪材７２２ａが雑草に接触する回数（頻度）が増加する。すなわち、回転バー７１の一回転当りの処理領域を大幅に拡大させることができる。この結果、走行装置２１（図１参照）の走行速度を上げた場合であっても十分に除草することが可能となり、また、回転バー７１の回転を低速にしても効率的に除草することができる。なお、図８（ｃ）に示す左側（図６では右側）における回転体７の回転バー７１を、時計回りに回転させ、図８（ｃ）に示す右側（図６では左側）における回転体７の回転バー７１を、反時計回りに回転させてもよい。

【0043】

また、これら２つの回転体７，７は、前述したギヤ５４２（図６等参照）によって回転バー７１の回転数が同期されるとともに、回転方向を逆方向としている。より具体的には、２つの回転バー７１，７１は、接触することがないように９０°位相をずらした角度となるように取り付けられている。これにより、回転バー７１どうしの干渉がなくなり、図８（ｃ）に示すように、回転バー７１が回転する範囲をオーバーラップさせることができる。この結果、２つの回転体７，７間における未処理部の発生を抑えることができる。さらに、隣合う回転体７，７における軸Ｓの間隔を変更することなく、オーバーラップしている長さを長くすることにより回転バー７１の全長が大きくとれ、より広幅の処理が可能となる。

【0044】

ここで、回転体７は横回転なので、走行方向に対して異なる方向に力がかかることになる。この点に対しても、一対の回転体７，７の回転方向を逆回転にすることで、走行方向に対して異なる方向にかかる力が均衡し、走行方向に対して左右の一方に寄ってしまう、といった不具合も生じにくい。

【0045】

なお、２つの回転体７，７の位置を走行方向に対し前後方向にずらす態様も可能であるが、茶園用除草機１（図１等参照）の全長が長くなり、その分、茶うね端での旋回に影響を及ぼす虞もある。このため、本実施形態のように、２つの回転体７，７は、走行方向に対して水平面内で直交する方向に併設する態様、すなわち、走行方向に対して水平面内で直交するように軸Ｓ，Ｓが位置する態様が好ましい。また、回転体７は、それぞれの回転バー７１が干渉しないように、走行方向に対して水平面内で直交する方向に３つ以上併設してもよい。なお、回転体７を３つ以上併設する場合には、４つ等の偶数にして、回転バー７１の半数が逆回転となる態様が好ましい。

【0046】

図４に示すように、本実施形態では、上下動ユニット４が連結するガードフレーム５１を有している。ガードフレーム５１は、一対の回転体７，７の周囲に設けられた枠状の部材であり、図７に示すように、回転体７の上方に位置している。また、ガードフレーム５１は、走行方向の前側から後側に向けて上方向へ角度（例えば１０°程度）をもつものである。これにより、樹冠下Ｊの高さ方向の間隔が狭い場合や樹冠下Ｊ自体がほとんど存在しない場合であっても、ガードフレーム５１によって、樹冠下Ｊの枝葉を押し上げ（すくい上げ）、回転体７を挿入し回転させる空間の確保が可能になる（図６等参照）。

【0047】

図７に示すように、左右一対の回転部材５４，５４は、角度調整部材５５によってガードフレーム５１に連結している。角度調整部材５５には、円弧状の長孔が形成されており、この長孔に、ボルトとナットからなる固定部材５５１が挿入されている。角度調整部材５５は、角度調整軸５５２によって回動可能にガードフレーム５１側に接続され、固定部材５５１によって所定の角度で固定される。これにより、回転体７の軸Ｓの角度を調整することができる。図７では、軸Ｓが鉛直方向の状態に設定しているが、軸Ｓを、上方に向かうに従い、走行方向の後方側又は前方側になるように設定してもよい。

【0048】

次いで、図４～図７を用いて樹冠下処理ユニット６について説明する。

【0049】

樹冠下処理ユニット６は、左右方向に延在しガードフレーム５１に取り付けられた枠状の枠体６１と、除草刃８が下面に着脱自在に固定された、左右一対の保持体６２，６２と、保持体６２を走行方向に対して水平面内で交わる方向に揺動可能とする揺動ロッド６４と、左右一対の保持体６２，６２を互いに離間する方向（外側）に付勢しつつ接続するガススプリング６５と、を有している。枠体６１は、図７に示すように、両端部が、ガードフレーム５１の支持部５１１に、第２角度調整軸５１２によって軸支されている。また、支持部５１１には円弧状の長孔が形成されており、この長孔に挿入された、ボルトとナットからなる第２固定部材５１３によって所定の角度で固定される。これにより、ねじりコイルばね７２の爪材７２２ａに対する除草刃８の高さ（深さ）位置を調整することができる。

【0050】

図５に示すように、揺動ロッド６４は、左右一対の保持体６２，６２それぞれに対して、２本ずつ設けられ、その一端側が枠体６１に軸支され、他端側が保持体６２に軸支されて平行リンクを構成するものである。

【0051】

図６に示すように、保持体６２の下面に固定された除草刃８は、前後方向に見て略コ字状の板状のものである。また、図４、図５及び図７に示すように、除草刃８は、その前側部分に、雑草の根本に接触して除草する刃部８ａを有している。すなわち、除草刃８は、本発明の樹冠下除草部材の一例に相当し、茶うね間Ｕ側から樹冠下Ｊに張り出し、樹冠下Ｊの雑草に接触して除草するものである。図６に示すように、除草刃８の刃部８ａ（図７参照）は、樹冠下Ｊにおける茶うね間Ｕ側の部分から、茶うね間Ｕにおける樹冠下Ｊ側の部分にかけて位置している。これにより、樹冠下Ｊについても除草することが可能なる。

【0052】

また、左右一対の保持体６２，６２は、互いに離間する方向に付勢するガススプリング６５によって接続されている。このため、保持体６２や除草刃８が茶樹幹等に接触した場合は、茶うね間Ｕ側に揺動して茶樹幹等を回避し、回避後は再び元の位置に戻る動きになる。これにより、茶樹幹等の損傷を抑えつつ、樹冠下Ｊを除草することができる。さらに、本実施形態では、左右一対の保持体６２，６２それぞれの外側には、平面視内向きコ字状のガードパイプ６２１が設けられている。このガードパイプ６２１によっても、茶樹幹等の損傷を抑えることができる。

【0053】

図７に示すように、処理位置保持部材５２は、ガードフレーム５１に取り付けられた取付部５２１と、この取付部５２１に対して、上下方向にスライド可能に設けられたスライドバー５２２と、スライドバー５２２の下端部分に設けられたローラフレーム５２３と、ローラフレーム５２３に軸支されたローラ５２４とを有している。なお、本実施形態では、ローラ５２４としてゴムタイヤを採用している。処理位置保持部材５２は、取付部５２１に対してスライドバー５２２をスライドさせることによって、除草処理ユニットＷＵの高さ位置を調整することができる。図７では、ねじりコイルばね７２の爪材７２２ａや除草刃８の刃部８ａが、地表面よりも数ｍｍ程度低くなるように調整した様子を示している。すなわち、処理位置保持部材５２は、複数の爪材７２２ａや刃部８ａの地表からの距離（図７では－数ｍｍ）を一定に保つものである。

【0054】

ここで、茶うね間Ｕには一般的に、剪定及び中切り更新に伴う茶枝葉が堆積している。この堆積した茶枝葉等を引きずってしまうと、その茶枝葉等を乗り越えるときに持ち上がってしまう等、茶うね間Ｕの起伏に対する追従が困難となり、除草作業に支障をきたす虞がある。さらに、引きずった茶枝葉等が、走行装置２１のクローラ等に巻き込まれてしまう虞もある。この点、処理位置保持部材５２のローラ５２４は、走行装置２１の走行に伴い、茶うね間Ｕ上を回転しながら移動する。このため、茶うね間Ｕに堆積した茶枝葉等を引きずることなく地表の凹凸に追従し、除草処理ユニットＷＵの高さ位置を良好に維持することができる。

【0055】

次に、これまで説明してきた茶園用除草機１を用いた除草処理の一例を説明する。

【0056】

茶園用除草機１を用いて、うね間等ＵＯ及び樹冠下Ｊの除草処理を行う場合には、事前に除草機構３を走行車体２の走行装置２１の後方に装着しておく。そして、図７を用いて前述したように、必要に応じて回転体７の軸Ｓの角度や、ねじりコイルばね７２の爪材７２２ａに対する除草刃８の高さ位置を調整する。本実施形態では、軸Ｓが鉛直方向の状態に設定し、除草刃８の高さ（深さ）位置は、ねじりコイルばね７２の爪材７２２ａと略同じに設定している。

【0057】

次いで、処理位置保持部材５２におけるスライドバー５２２（図７参照）を上下方向にスライドさせ、除草処理ユニットＷＵの高さ位置を調整する。この調整は、例えば図７に示すように、ねじりコイルばね７２の爪材７２２ａや除草刃８の刃部８ａが、地表面よりも数ｍｍ程度低くなるように調整する。これにより、爪材７２２ａや刃部８ａの地表面からの距離を一定に保つことが可能になる。

【0058】

その後、図３（ｂ）の破線で示すように、除草機構３の除草処理ユニットＷＵを油圧シリンダ２４によって上昇させ、その状態で茶園に向けて茶園用除草機１を走行させる。茶園へ到着したら、門型フレーム２２によって茶うねＴをまたぎ、除草機構３が茶うね間Ｕの上方に来た時に、除草処理ユニットＷＵを自重によって下降させ、図７に示すように、処理位置保持部材５２が茶うね間Ｕ上に接地されることによって除草処理ユニットＷＵを支持させる。

【0059】

次いで、油圧モータ５４１を駆動させ、図８（ｃ）を用いて説明したように回転バー７１を回転させる。その状態で、茶園用除草機１を、茶うねＴをまたいで茶うね間Ｕに沿って走行させる。

【0060】

樹冠下処理ユニット６が樹冠下Ｊの終端部へ到達した時点で油圧モータ５４１を停止し、回転バー７１の回転を止める。そして、除草処理ユニットＷＵを油圧シリンダ２４によって上昇させ、その状態で、次の処理対象のうね間等Ｕの開始端部へ移動し、処理対象とするうね間等ＵＯ及び樹冠下Ｊのすべての処理が完了するまで繰り返す。

【0061】

このように、茶園用除草機１を用いて除草処理を行うことで、茶うね間等ＵＯと、樹冠下Ｊにおける茶うね間Ｕ側部分を除草することができる。特に、回転バー７１の延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材７２２ａが雑草に接触して除草するものであるため、回転バー７１の一回転当りの処理領域が大幅に拡大する。この結果、走行装置２１の走行速度を上げた場合であっても十分に除草することが可能となる。

【0062】

以上説明したように、本発明の茶園用除草機によれば、茶うねをまたいで走行しながら、茶うね間や雨落ち部を効率的に除草可能であるとともに、さらに除草効率を向上させることが可能となる。

【0063】

本発明は上述の実施例に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、前述した実施形態では、茶うね間処理ユニット５及び樹冠下処理ユニット６によって除草処理ユニットＷＵを構成しているが、樹冠下処理ユニット６を省略し、茶うね間処理ユニット５のみとする態様も可能である。また、前述した実施形態では、２つの回転体７が、走行方向に対して水平面内で直行する方向に並設された態様を例に挙げて説明したが、回転体７を一つとする態様としてもよい。さらに、前述した実施形態では、複数の爪材７２２ａが、図８（ａ）に示す仮想線Ｖから、回転バー７１の回転方向の下流側にオフセットされた位置に設けられているが、複数の爪材７２２ａを仮想線Ｖ上に設けてもよい。またさらに、前述した実施形態では、ローラ５２４を有する処理位置保持部材５２を用いているが、構成を簡易にするため、ソリ状の部材を地面に接触させ地表面からの距離を一定に保つ処理位置保持部材を用いてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 茶園用除草機
２ 走行車体
２１ 走行装置
２２ 門型フレーム
２４ 油圧シリンダ
３ 除草機構
４ 上下動ユニット
５ 茶うね間処理ユニット
５２ 処理位置保持部材
５２４ ローラ
５４１ 油圧モータ
５４２ ギヤ
６ 樹冠下処理ユニット
８ 除草刃
８ａ 刃部
７ 回転体
７１ 回転バー
７２ ねじりコイルばね
７２２ａ 爪材
Ｕ 茶うね間
Ｏ 雨落ち部
ＵＯ 茶うね間等
Ｊ 樹冠下
Ｓ 軸
ＷＵ 除草処理ユニット

【要約】

【課題】茶うねをまたいで走行しながら、茶うね間や雨落ち部を効率的に除草可能であるとともに、さらに除草効率を向上させる工夫がなされた茶園用除草機、及びこの茶園用除草機に用いられる除草機構を提供する。
【解決手段】無端帯によって走行する左右一対の走行装置２１と、左右一対の走行装置２１を連結し茶うねＴをまたぐことが可能な門型フレーム２２と、左右一対の走行装置２１それぞれの後方に設けられた除草機構３と、を備え、除草機構３は、回転体７を有するものであり、回転体７は、上下方向に延在する軸を中心に横方向に回転する回転バー７１と、回転バー７１の下面側において回転バー７１の延在方向に櫛状に並べて配置された複数の爪材７２２ａと、を有し、回転バー７１が回転することによって複数の爪材７２２ａが雑草に接触して除草するものである。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】