JP2005027605A - 粒状物吐出機 - Google Patents

Abstract

【課題】 播種機のような粒状物吐出機において、播種機の走行速度との関連での粒状物の吐出量を制御して単位面積当たりの粒状物の吐出量を一定になるようにすること。
【解決手段】 走行車体２上に設けた粒状物吐出作動速度が車速に応じて可変できる粒状物吐出装置６と、走行車体２の進行速度を変速する変速操作具２４と、走行車体２の進行速度を検出する車速センサと、前記変速操作具２４の操作位置を検出するベルコンレバー位置センサと、該粒状物吐出装置６の粒状物吐出作動速度を車速センサと変速操作位置センサの検出値に基づいて単位面積あたりの粒状物吐出量を一定となるよう制御する制御装置と、該制御装置により得られる車速センサの検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサの検出値に基づく粒状物吐出量のと差異が所定値を超えると警報を発する警報器とを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、種子、肥料、薬剤等の粒状物を圃場に供給する粒状物吐出機に関するものである。

粒状物吐出機の一つに、種子ホッパに収容されている種子を種子繰出装置によって所定量づつ繰り出し、さらにその繰り出された種子を種子放出装置によって加速して下方に放出することにより、圃場の土壌中適正深さに種子を供給するようにした播種機がある。

この種の播種機の中で種子繰出装置の繰出しロールの回転を速やかにして一定の回転数で回転させ、点播のピッチに乱れを生じさせない播種機が知られている。
特開平１１−２２５５１４号公報

上記従来の播種機では、前記点播のピッチに乱れが生じた場合の対策は十分ではない。また上記従来の播種機では、その走行速度との関連での点播のピッチについては考慮されていない。

本発明の課題は上記播種機のような粒状物吐出機において、播種機の走行速度との関連での粒状物の吐出量を制御して単位面積当たりの粒状物の吐出量を一定になるようにすることである。

上記本発明の課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、原動機２０によって駆動走行する走行車体２と、
該走行車体２上に設けた粒状物吐出作動速度が車速に応じて可変できる粒状物吐出装置６と、走行車体２の進行速度を変速する変速操作具２４と、走行車体２の進行速度を検出する車速センサＳ１と、前記変速操作具２４の操作位置を検出する変速操作位置センサ（ベルコンレバー位置センサ）Ｓ２と、該粒状物吐出装置６の粒状物吐出作動速度を車速センサＳ１又は変速操作位置センサＳ２の検出値に基づいて単位面積あたりの粒状物吐出量を一定となるよう制御する制御装置８５と、該制御装置８５により得られる車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第１の所定値を超えると警報を発する警報器と
を設けた粒状物吐出機である。

請求項１記載の発明によれば、車速センサＳ１は、例えば光学センサなどを用いるので、壊れることを想定する必要があり、車速センサＳ１だけでなくベルコンレバー位置センサＳ２で異常の有無を検出できるようにしておき、車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第１の所定値を超えると速やかに作業者に報知できる。

請求項２記載の発明は、前記制御装置８５が、該制御装置８５で得られる車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第２の所定値を超えると、変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量に基づいて粒状物吐出量を決める請求項１記載の粒状物吐出機である。

請求項２記載の発明によれば、変速操作位置センサＳ２による検出値が変化が少なく故障も少ないので、車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第２の所定値を超えると、センサＳ２の検出値を優先して粒状物吐出量の制御を行う。

請求項１記載の発明によれば、警報が発せられるので不適正な粒状物吐出作業を速やかに防止できる。
また、請求項２の発明によれば、比較的変化の少ない変速操作位置センサＳ２の検出値を車速センサＳ１の検出値より優先させることにより、粒状物吐出作業の適正化及び安定化が図れる。

本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。
図１及び図２は水田に直接種籾を播種するとともに播種位置の近傍に施肥する８条施肥播種機の全体側面図と平面図、図３はその一部を拡大して表した側面図であり、図４は図１の播種機の要部平断面図であり、図５は図１の播種機の伝動機構図である。

この施肥装置付き播種機１は、走行車体２の後部上側に施肥装置４の肥料ホッパ４０及び肥料繰出部４１が設けられていると共に、走行車体２の後方に昇降リンク装置５を介して播種装置６が昇降可能に設けられている。

走行車体２は、駆動輪である各左右一対の前輪７，７及び後輪８，８を備えた四輪駆動車両であって、機体の前部に配設されたミッションケース１０の左右側方に前輪ファイナルケース１２，１２が走行方向の向きを変更可能に設けられ、該ケース１２，１２に前輪７，７が回転自在に支承されている。また、ミッションケース１０の背面部にメインフレーム１３の前端部が固着され、該メインフレーム１３の後端に支持された前後方向の軸を支点に後輪ファイナルケース１５，１５がローリング自在に設けられ、該ケース１５，１５に後輪８，８が回転自在に支承されている。

エンジン２０はメインフレーム１３の上に搭載されている。そして、エンジン２０の左側面部に突出するエンジン出力軸に取り出される回転動力が、第一ベルト伝動装置２１によって油圧ポンプ２２の駆動軸に伝達され、さらに該駆動軸から第二ベルト伝動装置２３によって、ミッションケース１０の左側面部に突出するミッション入力軸Ｍ１に伝達される。

第二ベルト伝動装置２３はベルコンレバー２４でそのテンションが変化されミッション入力軸Ｍ１の回転数を代えることができるので、ベルコンレバー２４の操作で車速を変速することができる。従ってベルコンレバー２４の位置を検出するセンサＳ２を設けておくとベルコンレバー２４の位置に対応した車速が検出できる。

ミッションケース１０に伝達された回転動力は、ケース１０内の主変速装置で変速して走行動力と作業動力とに分岐して取り出され、走行動力を前輪ファイナルケース１２，１２を経由して左右の前輪７，７に伝達すると共に、後輪ファイナルケース１５，１５を経由して左右の後輪８，８に伝達し、また、作業動力をＰＴＯクラッチケース２５を経由して施肥装置４に伝達する。

図５によりミッションケース１０の動力伝動を詳細に述べると、入力軸Ｍ１からは、変速ギヤＭ２を有する変速軸Ｍ３、カウンタ軸Ｍ４，Ｍ５等を経て、後輪デフ（差動ギヤ）Ｍ６を有するデフ軸Ｍ７へギヤ伝動する。このデフ軸Ｍ７の左右両端部から後輪駆動軸Ｍ８をギヤ伝動し、後輪ファイナルケース１５内のギヤを介して車軸Ｍ９へ伝動する。該後輪デフＭ６から前輪デフＭ１０が伝動され、左右両側のアクスルハウジングＭ１１内の前輪駆動軸Ｍ１２へギヤ伝動されて、車軸Ｍ１３へ伝動される。

また、該カウンタ軸Ｍ４からは、カウンタ軸Ｍ１４、変速ギヤＭ１５、Ｍ１６を有する変速軸Ｍ１７、及びカウンタ軸Ｍ１８等を介してＰＴＯ軸Ｍ１９へギヤ伝動する。このＰＴＯ軸Ｍ１９が前記ＰＴＯクラッチケース２５に動力を伝達し、スプロケットＭ２０から施肥装置４に動力がチエン伝動される。従って、施肥装置４の肥料繰出部４１による施肥量は、前記走行伝動による車速に比例して増減される関係にある。

図１に示すようにエンジン２０の上側はエンジンカバー３０で覆われており、その上に座席３１が設置されている。座席３１の前方には、左右の前輪７，７を操向する操向ハンドル３２が設けられている。

施肥装置４は、４条づつ共用の肥料ホッパ４０，４０内の肥料を肥料繰出部４１，…によって一定量づつ下方に繰り出し、その繰り出された肥料をブロア４２から供給されるエアによって施肥ホース４３，…を通って施肥ガイド４４，…まで移送し、該施肥ガイド４４，…の前側に設けた施肥作溝器４５，…によって播種装置６による播種位置の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込むようになっている。

昇降リンク装置５は、メインフレーム１３の後端部から上向きに突設したリンク支持フレーム５０に側面視で互いに平行な上リンク５１及び左右一対の下リンク５２，５２が回動自在に支持され、これら各リンク５１，５２の後端部に連結枠５３が枢結されている。連結枠５３には、播種装置６の基部フレーム６ａに回転自在に支承されたローリング軸５４の前端部が連結されている。これにより、播種装置６はローリング自在に支持されている。下リンク５２，５２と一体回動するようにスイングアーム５５が設けられ、メインフレーム１３に基部側が支持された昇降油圧シリンダ５６のピストンロッドが上記スイングアーム５５に連結されている。昇降油圧シリンダ５６を伸縮させると、各リンク５１，５２が上下に回動し、播種装置６がほぼ一定姿勢のまま昇降する。

図３に示すように播種装置６は、４条づつ共用の種子ホッパ６０，６０、該種子ホッパ６０，６０内の種子を所定量づつ繰り出す８個の種子繰出部６１，…、該種子繰出部６１，…から繰り出される種子を流下案内する第一案内管６２，…、該第一案内管に繰り出された種子を適数粒（３個程度）づつ下方に向けて加速して放出する種子放出部６３，…、該種子放出部６３，…から放出された種子を後述する播種作溝器７３，…まで案内する第二案内管６４，…等で播種本体部が構成されている。また、排気案内ホース６５，…を介して導かれるエンジン２０の排気によって播種本体部を加温して、内部を乾燥状態に保つことにより、安定した播種作業が行えるようにしている。

播種本体部は全条とも左右方向に長い共通の播種支持フレーム６６に支持されている。この播種支持フレーム６６は、前記基部フレーム６ａと一体の左右フレーム６７から上方に突設した左右一対の上下フレーム６８，６８に支持されている。

また、左右フレーム６７に４対のフロート支持フレーム７０，…が固着して設けられ、各対の後端部に整地フロート７１，…が左右方向に軸７２，…回りに回動自在に支持されている。各整地フロート７１，…の左右両側には、圃場に播種用の溝を形成する播種作溝器７３，…が取り付けられている。播種作業時には、４個の整地フロート７１，…が播種装置６全体を支持する状態で水田面上を滑走する。

種子繰出部６１は、外周面に複数（図示例では３つ）の凹部６１ａ，…が形成された繰出ロール６１ｂを一定方向に回転させ、種子ホッパ６０内の種子を前記凹部６１ａ，…が適数粒（３粒程度）づつ保持して下方に繰り出すように構成されている。したがって、種子の繰出は間欠的に行われ、圃場には一定間隔ごとに播種される。

ここで、種子繰出部６１及び種子放出部６３の駆動構成について説明する。
種子繰出部６１の各繰出ロール６１ｂを適宜間隔で配置した繰出軸６１ｃと、種子放出部６３の各加速掻出輪６３ａを適宜間隔で配置した加速掻出軸６３ｂとを設け、これらの軸６１ｃ，６３ｂがモータＭＯの駆動軸ＭＯ−１からチエン伝動される。モータＭＯは、電動モータや、ステッピングモータ、油圧モータ、又はパルスモータ等が用いられて、回転（車速）センサＳ１の検出によって、図６に示すブロック図のＣＰＵ８５からの出力によって可変的に駆動回転される。この回転センサＳ１は、前記ミッションケース１０部の適宜回転部の回転数を検出するもので、本実施例ではＰＴＯ軸Ｍ１９の回転数を検出している。この回転センサＳ１の検出する回転数に比例してモータＭＯの出力回転を増減して、点播間隔を一定にする。このため前後点播間の距離間隔が一定に維持されるように播種される。

回転センサＳ１による検出は車速検出であるため、車速の変化に拘らず、車速に比例して点播速度が変更制御されて、点播間隔が一定に維持されるように制御される。

本実施例の施肥播種機１は前記したようにベルコンレバー位置センサＳ２を取り付けているので、回転センサＳ１で直接測定する車速値だけでなく、ベルコンレバー２４の位置に対応した車速推定値がＣＰＵ８５で得られる。そこで、回転センサＳ１の車速値とベルコンレバー位置センサＳ２で得られる車速推定値の差が第１の規定値以上の時は、警報器８６が異常報知をするような構成を採用した。
これは、回転（車速）センサＳ１が光学センサであるので壊れることを想定する必要があり、回転センサＳ１だけでなくベルコンレバー位置センサＳ２で異常の有無を検出できるようにしておく。

また、回転センサＳ１の車速値とベルコンレバー位置センサＳ２で得られる車速推定値の差が第２の規定値以上の時はベルコンレバー位置センサＳ２で得られる車速推定値をもとに種子を繰り出す構成にすると回転（車速）センサＳ１の異常および走行開始時の追従遅れに対応し、作業性が良い施肥播種機１が得られる。

また、種子を繰り出のための自動／手動の切換スイッチ８７と種子の繰出設定ダイヤル９０を設けておき、前記スイッチ８７が自動に入ると、回転（車速）センサＳ１に応じた繰出ロール６１ｂの回転数で種子を繰出し、また前記スイッチ８７が手動に入ると、繰出設定ダイヤル９０で設定した繰出ロール６１ｂの回転数で点播できる。

これにより、例えば圃場状態により車速が頻繁に変化するときは、手動で粒状物の設定吐出量を固定できるので、粒状物吐出量の安定化が図れ、車速に連動して粒状物吐出量を制御することで、制御装置の追従性の問題あるいは粒状物吐出装置自体の精度上の問題（繰り出してから実際に吐出されるまでのタイムラグ等）により、かえって粒状物吐出作業が不適正になるようなことを防止できる。

また、ＣＰＵ８５は回転（車速）センサＳ１に応じた種繰出し回転数を補正できるが、その補正量を図７のフローチャートと図８の車速対種繰出し量との関係を示すグラフのように車速の低速側（曲線ａ）、高速側（曲線ｂ）と別々に設定できるよう構成してもよい。これは、高速側の車速に対応して種繰出し回転数を決めている場合（通常このケースが多い）、車速が低速になった場合に種繰出し回転数が低速の車速に対応しないことが多いので、これに対処することができる。

ところで、粒状物の繰出量と車速との関係を、理論的には比例させると単位面積当たりの粒状物の吐出量を一定にできるのであるが、図８に示すように、車速がゼロに近い微速域で車速の変化に対する吐出量の変化が大きくなるように設定し、それより高速側で車速の変化に対する吐出量の変化を小さく抑えるように設定している。従って、通常車速を微速にして作業しないから、車速の変化に対する吐出量の変化が少なめになるよう制御され、車速の変化で粒状物吐出量が不安定になってかえって粒状物吐出作業が不適正になるようなことを抑制している。しかしながら、このような粒状物の繰出量と車速との関係に設定すると、車速によっては粒状物吐出量の設定値と理論値との差が異なる。そこで、前述のように車速対種繰出し量との関係を車速域に応じて別々に設定すれば、全車速域にわたって粒状物吐出量の設定値と理論値との差を抑えることができ、粒状物吐出量の制御における精度向上が図れる。
なお、光学式センサである種子検出センサ（粒状物検出センサ）は第一案内管６２に設けられ、種子通路を挟んで発光部と受光部とを対向配置されいる。

以上、粒状物吐出機として播種機について説明してきたが、粒状状肥料や粒状状薬剤を吐出して圃場に供給する施肥機、薬剤散布機等についても本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明の粒状物吐出機は、種子、肥料、薬剤等の粒状物を圃場に供給する装置として利用できる。

本発明の実施の形態の施肥播種機の側面図である。 図１の施肥播種機の平面図である。 図１の播種機の側面拡大図である。 図１の播種機の要部平断面図である。 図１の播種機の伝動機構図である。 図１の播種機の制御装置のブロック図である。 図６の制御装置の回転（車速）センサＳ１に応じた種繰出し回転数を補正するフローチャートである。 図７の制御フローによる車速対種繰出し量との関係を示す図である。

符号の説明

１ 施肥装置付き播種機 ２ 走行車体
４ 施肥装置 ５ 昇降リンク装置
６ 播種装置 ６ａ 基部フレーム
７ 前輪 ８ 後輪
１０ ミッションケース １２ 前輪ファイナルケース
１３ メインフレーム １５ 後輪ファイナルケース
２０ エンジン ２１ 第一ベルト伝動装置
２２ 油圧ポンプ ２３ 第二ベルト伝動装置
２４ 変速操作具 ２５ ＰＴＯクラッチケース
３０ エンジンカバー ３１ 座席
３２ 操向ハンドル ４０ 肥料ホッパ
４１ 肥料繰出部 ４２ ブロア
４３ 施肥ホース ４４ 施肥ガイド
４５ 施肥作溝器 ５０ リンク支持フレーム
５１ 上リンク ５２ 下リンク
５３ 連結枠 ５４ ローリング軸
５５ スイングアーム ５６ 昇降油圧シリンダ
６０ 種子ホッパ ６１ 種子繰出部
６１ａ 凹部 ６１ｂ 繰出ロール
６１ｃ 繰出軸 ６２ 第一案内管
６３ 種子放出部 ６３ａ 加速掻出輪
６３ｂ 加速掻出軸 ６４ 第二案内管
６５ 排気案内ホース ６６ 播種支持フレーム
６７ 左右フレーム ６８ 上下フレーム
７０ フロート支持フレーム ７１ 整地フロート
７２ 軸 ７３ 播種作溝器
７３ａ 下作溝器 ７３ｂ 螺子
８５ ＣＰＵ ８６ 警報器
８７ 自動／手動切換スイッチ ９０ 繰出設定ダイヤル
ＭＯ モータ Ｍ１ ミッション入力軸
Ｍ２、Ｍ１５、Ｍ１６ 変速ギヤ
Ｍ３、Ｍ１７ 変速軸
Ｍ４、Ｍ５、Ｍ１４、Ｍ１８ カウンタ軸
Ｍ６ 後輪デフ（差動ギヤ） Ｍ７ デフ軸
Ｍ８ 後輪駆動軸 Ｍ９、Ｍ１３ 車軸
Ｍ１０ 前輪デフ Ｍ１１ アクスルハウジング
Ｍ１２ 前輪駆動軸 Ｍ１９ ＰＴＯ軸
Ｍ２０ スプロケット Ｐ パルス
Ｓ１ 回転（車速）センサ Ｓ２ ベルコン位置センサ

Claims (2)

1. 原動機２０によって駆動走行する走行車体２と、
   該走行車体２上に設けた粒状物吐出作動速度が車速に応じて可変できる粒状物吐出装置６と、
   走行車体２の進行速度を変速する変速操作具２４と、
   走行車体２の進行速度を検出する車速センサＳ１と、
   前記変速操作具２４の操作位置を検出する変速操作位置センサＳ２と、
   該粒状物吐出装置６の粒状物吐出作動速度を車速センサＳ１又は変速操作位置センサＳ２の検出値に基づいて単位面積あたりの粒状物吐出量を一定となるよう制御する制御装置８５と、
   該制御装置８５により得られる車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第１の所定値を超えると警報を発する警報器と
   を設けたことを特徴とする粒状物吐出機。
2. 前記制御装置８５は、該制御装置８５で得られる車速センサＳ１の検出値に基づく粒状物吐出量と変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量との差異が第２の所定値を超えると、変速操作位置センサＳ２の検出値に基づく粒状物吐出量に基づいて粒状物吐出量を決めることを特徴とする請求項１記載の粒状物吐出機。

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