JP2007038789A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ４輪走行する走行機体の後部に水田作業装置を連結した水田作業機を、小回り旋回できるようにする。
【解決手段】 前輪１を最大に操向した状態における旋回外側の前輪１の旋回半径Ｒ1が旋回外側の後輪２の旋回半径Ｒ2以下となるように、前輪トレッドＷ1、後輪トレッドＷ2、および、前後輪間のホイルベースＬを設定してある。
【選択図】 図６

Description

本発明は、４輪走行する走行機体の後部に苗植付け装置や直播装置などの水田作業装置を連結した水田作業機に関する。

代表的な水田作業機である田植機においては、機体後部の苗植付け装置での苗植付けが車輪通過跡で行われることがないように、前輪および後輪は植付け条の予定箇所を跨ぐ位置に設定され、かつ、５〜６条植え使用では前輪トレッドと後輪トレッドとが略同一に設定されている（例えば、特許文献１参照）。また、特に植付け条数の少ない（３条植え）機種では、前輪トレッドを後輪トレッドより小さく設定したものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２７８０９６号公報 特開平７−３９２１５号公報

前輪トレッドと後輪トレッドとを略同一に設定した構造では、畦際において前輪を最大に操向して機体方向転換を行う際、旋回外側における前輪の旋回半径が旋回外側における後輪の旋回半径よりも大きいものになり、旋回外側の前輪を畦際ぎりぎりに旋回移動させても旋回外側の後輪は畦から大きく離れた箇所を旋回移動することになる。従って、左右後輪の中心後方に位置する苗植付け装置も畦から離れた位置で旋回移動することになり、畦から大きく離れた位置で直線植えを終了して機体旋回を開始することになる。つまり、畦際に残す枕地が植付け全条幅よりも幅広いものになり、往復植えの後に畦に沿って枕地植え走行を行う場合に、未植えスペースが発生して手作業で補植を行わねばならなくなることがある。

また、畦際での機体旋回時に前輪が大きい旋回半径で移動すると、深田では前輪によって押し流された泥水の大きい波が発生して機体後方外方に移動し、既植苗の植立姿勢を悪化させることもある。

前輪トレッドを後輪トレッドより小さく設定した構造では、前輪トレッドと後輪トレッドとを略同一に設定した場合よりも前輪の旋回半径を幾分は小さくすることができるのであるが、未だ機体旋回を行うための枕地を大きく必要とするものであった。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、枕地を小さくして機体旋回を行える水田作業機を提供することを主たる目的としている。

第１の発明は、４輪走行する走行機体の後部に水田作業装置を連結した水田作業機おいて、
前輪を最大に操向した状態における旋回外側の前輪の旋回半径が旋回外側の後輪の旋回半径以下となるように、前輪トレッド、後輪トレッド、および、前後輪間のホイルベースを設定してあることを特徴とする。

上記構成によると、例えば、前輪を最大に操向した状態における旋回外側の前輪の旋回半径を旋回外側の後輪の旋回半径と同一に設定となるように設定すると、畦際での機体旋回時に、旋回外側の前輪が畦際ぎりぎりに旋回移動するように移動させると、旋回外側の後輪を畦にぶつけることなく、かつ、畦に極力近い箇所で小回り旋回移動させることができる。従って、畦から全植付け条の幅に相当する大きさの枕地を残すように機体旋回を行うことが容易となり、往復植えの後に畦に沿っての枕地植えを補植なく行うことが可能となる。

また、旋回外側の前輪が小さい旋回半径で移動することで、この前輪による泥押しを少なくすることができ、泥の波が既植苗に及んで植付け姿勢が乱れることを防止する上で有効となる

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記前輪トレッドを変更調節するトレッド変更手段を備えてあるものである。

上記構成によると、水田内では、前輪トレッドを後輪トレッドよりも小さく設定して、前輪を最大に操向した状態における旋回外側の前輪の旋回半径が旋回外側の後輪の旋回半径以下となるようにし、また、路上走行時やトラックの荷台などへの機体積み込み時には、前輪トレッドを後輪トレッドと同等となるように調節することで、機体を安定して走行させることができる。

第３の発明は、上記第１または２の発明において、
前記前輪が設定角度以上に操向されることに連動して旋回内側となる前記後輪の推進機能を低減する自動操向機構を備えてあるものである。

上記構成によると、前輪が設定角度以上に操向されると、左右後輪の推進機能の差によって左右後輪自体で機体旋回能力がもたらされ、前輪の大きい操向と相まって一層の小回り旋回が可能となる。

第４の発明は、上記第３の発明において、
前記自動操向機構を、旋回内側となる前記後輪に対するサイドクラッチを切り作動するクラッチ旋回モードと、旋回内側となる前記後輪を旋回外側の後輪よりも低速で駆動する低速駆動旋回モードとを現出可能に構成してあるものである。

上記構成によると、通常の水田ではクラッチ旋回モードにして小回り旋回を行い、深田や粘土質の水田では減速旋回モードにして旋回内側の後輪にも推進力を発揮させて、推力不足のない小回り旋回を行うことができる。

図１に、本発明に係る水田作業機の一例である施肥装置付き乗用型田植機の全体側面が、また、図２に、その全体平面がそれぞれ示されている。この乗用型田植機は、操向自在な小径の前輪１と主推進車輪としての大径の後輪２を備えて構成された四輪駆動型の走行機体３の後部に、油圧シリンダ４で上下に揺動駆動される四連リンク構造のリンク機構５を介して６条植え仕様の苗植付け装置（水田作業装置）６を昇降可能に連結した基本構造を備えている。走行機体３の前部に立設されたセンターポスト７の上部にステアリングハンドル９が配備され、走行機体３の後部に運転座席１０、エンジン１１、後輪２を軸支した伝動ケース１２、および、施肥装置１３が配備されている。

前記苗植付け装置６は、走行機体３からの作業用動力を受けるフィードケース１５、一定ストロークで左右に往復横移動される苗のせ台１６、この苗のせ台１６の下端から一株分づつ苗を切り出して田面に植え付ける６条分の回転式の植付け機構１７、および、田面の植付け箇所を均平整地する３つの整地フロート１８、等を備えている。

機体前端部から運転座席１０の足元まで運転ステップ２０が設置されるとともに、機体後部には運転ステップ２０よりも高く隆起した後部フェンダ部２１が配備されて、伝動ケース１２から立設した支持フレーム２２に後部フェンダ部２１が支持されている。後部フェンダ部２１における左右中央部位の上方に前記運転座席１０が配備されるとともに、後部フェンダ部２１の下方空間にエンジン１１、伝動ケース１２、および、施肥装置１３が配備されている。

前記施肥装置１３には、粉粒状の肥料を貯留する肥料ホッパ２３、この肥料ホッパ２３の下部から定量づつ肥料を各条ごとに繰出す繰出し機構２４、繰り出された肥料を風力搬送するブロワ２５、これを駆動する電動モータ２６、各整地フロート１８に取付けた各植付け条ごとの作溝器２７、風力搬送される肥料を各作溝器２７まで案内する供給ホース２８、等が備えられており、機体前進に伴って苗植付け位置の横側近くの田面に各作溝器２７で施肥溝が形成され、この施肥溝に肥料が供給されて埋設されるようになっている。

図３に示すように、前記肥料ホッパ２３は、後部フェンダ部２１を凹入成形して一体化されており、その上端開口が開閉自在な上蓋２９で閉塞されている。前記繰出し機構２４は内装した繰出しロール３０を回転させて、ホッパ下端から肥料を所定量づつ繰出して植付け条数本（この例では６本）の供給ホース２８に送り出すよう構成されている。

繰出された肥料を風力搬送するブロワ２５における左側面中心の吸気部からは前方に向けて吸気筒２５ａが突設されるとともに、この吸気筒２５ａの前端開口がエンジン１１の近くに臨設されている。これによって、エンジン１１周辺の乾燥した暖気がブロワ２５に吸入されて、分配ダクト３１を経て各繰出し機構２４および各供給ホース２８に供給され、乾燥した搬送風による空気搬送を行うことで肥料の乾燥を促し、肥料が吸湿して繰出し搬送経路に付着堆積することが抑制されている。

前記後部フェンダ部２１の後部上面には横幅の大きい大容量の燃料タンク３２が設置されるとともに、この燃料タンク３２の上方には遊転ローラコンベア構造に構成された横長の予備苗のせ台３３が支持枠３４を介して配備されている。この予備苗のせ台３３は苗植付け装置６における苗のせ台１６の上端近くに臨設されており、予備苗のせ台３３から苗のせ台１６への苗移し替えが容易に行えるようになっている。予備苗のせ台３３への苗補給は機体横側方から行うことになる。

後部フェンダ部２１は後部支点ａを中心にして上方に回動開放可能となっており、後部フェンダ部２１を施肥装置１３ごと持ち上げ開放することで、施肥装置１３およびエンジン１１周りを大きく開放し、広い作業空間から施肥装置１３、エンジン１１、および、伝動ケース１２などのメンテナンスを行うことが可能となっている。

前記エンジン１１は伝動ケース１２の左右側面から前方に延出された左右の機体フレーム４１の間に入り込ませて防振搭載され、かつ、この機体フレーム４１における前方延出部の下方に、前輪１を操向可能に軸支した前車軸ケース４２が連結されている。

エンジン１１は、ラジエータ４３を前置きした水冷式のものが前後向き軸心で搭載されており、エンジン後面の出力軸１１ａが吸振カップリング４４を介して伝動ケース１２の入力軸１２ａに突き合わせ連結されている。図４に示すように、伝動ケース１２には、前後進の切換えと無段変速を行う主変速装置としての静油圧式無段変速装４５とギヤ式の副変速機構４６が装備されており、この静油圧式無段変速装置４５のポンプ入力軸４５ａと前記入力軸１２ａとがベベルギヤ連動されるとともに、静油圧式無段変速装置４５のモータ出力軸４５ｂからの変速動力が副変速機構４６に伝達される。副変速機構４６でさらに変速された動力が、伝動ケース１２に横架されたカウンタ軸４７にギヤ伝達されるとともに、伝動ケース１２の左右に備えた減速ケース４８の伝動軸４９と前記カウンタ軸４７とが、多板式のサイドクラッチ５０およびベベルギヤ伝動機構５１を介して連動連結されている。減速ケース４８の端部に備えられた後車軸５２と前記伝動軸４９とがベベルギヤ伝動機構５３を介して減速連動されている。カウンタ軸４７には多板式のブレーキ５４が備えられており、このブレーキ５４と運転部の足元右側に配備された走行停止ペダル５５とが機械式に連動連結されている。

静油圧式無段変速装置４５はセンターポスト７の左脇に前後方向操作可能、かつ、任意の操作位置で保持可能に配備された主変速レバー５６に機械連係されており、主変速レバー５６を中立位置から前方に操作することで前進での増速を、また、中立位置から後方に操作することで後進での増速を行うよう構成されている。主変速レバー５６は前記走行停止ペダル５５にも機械式に連係されており、走行中に走行停止ペダル５５を踏み込むと前記ブレーキ５４が制動操作されるとともに、任意の変速位置に保持されている主変速レバー５６が強制的に中立復帰されるようになっている。

図５に示すように、前記伝動ケース１２には前記カウンタ軸４７にベベルギヤ連動された前輪駆動軸５７とＰＴＯ軸５８がそれぞれ前方および後方に向けて装備されており、前輪駆動軸５７から取り出された動力が伝動軸５９を介して前車軸ケース４２に伝達され、内装したデフ機構６０を介して左右の前輪１が駆動されるようになっている。ＰＴＯ軸５８から取り出された動力が苗植付け装置６のフィードケース１５に伝達されるようになっている。ＰＴＯ軸５８からの動力取り出しは、内装された植付けクラッチ６１によって断続できるようになっている。この植付けクラッチ６１はセンターポスト７の右脇に設けられた作業レバー６２と運転部足元の植付けクラッチペダル６３にそれぞれ連係されており、作業レバー６２の切換え操作によって植付けクラッチ６１の入り切り状態を選択することができるとともに、植付けクラッチペダル６３を踏み込んでいる間だけ植付けクラッチ６１を切ることができるようになっている。作業レバー６２は苗植付け装置６の昇降操作を行う昇降レバーとしての機能をも備えている。

ＰＴＯ軸５８からフィードケ−ス１５への伝動途中に中間ケース６５が介在され、この中間ケース６５に内装した株間変速機構６６によって走行速度に対する苗植付け装置６の駆動速度を複数段に切換え変更し、もって、機体前進方向での植付けピッチ（株間）を選択することができるようになっている。中間ケース６５には株間変速機構６６の伝動上手に連動された施肥駆動軸６７が備えられており、この施肥駆動軸６７と前記繰出し機構２４とが連動連結され、走行速度と同調した速度で繰出し機構２４が駆動され、植付け走行速度および株間の大きさに関係なく水田単位面積当たりの施肥量が設定量に維持されるようになっている。水田単位面積当たりの施肥量の変更は繰出し機構２４で行われる。

図６に示すように、上記のように駆動される前輪１および後輪２は、植付け予定位置を踏み荒らさないように植付け条を跨ぐトレッドに設定されており、この６条植え仕様の田植機においては、前輪トレッドＷ1が２条跨ぎ、後輪トレッドＷ2が４条跨ぎに設定されている。また、前輪１が最大に操向された機体旋回状態において、旋回外側の前輪１の旋回半径Ｒ1と、旋回外側の後輪２の旋回半径Ｒ2とが略同一になるように（または旋回外側の前輪１の旋回半径Ｒ1が、旋回外側の後輪２の旋回半径Ｒ2よりも小さくなるように）、前輪１の最大操向角度と前後輪のホイルベースＬが設定されている。

図７に示すように、前輪１のステアリング機構７１と左右後輪２における各サイドクラッチ５０の操作レバー７２とが、自動操向機構７０を介して機械的に連係されている。
前記自動操向機構７０は、前輪１が直進状態から左方あるいは右方に設定角度（例えば３０°）以上に操向されると、旋回内側となる後輪２のサイドクラッチ５０だけが自動的に切り操作されるように、ステアリング機構７１と操作レバー７２とが長孔融通付きの連係ロッド７３を介して連動連結されたものであり、畦際での機体方向転換のために前輪１を大きく操向すると、旋回内側の後輪２が遊転状態となり、左右の前輪１と旋回外側の後輪２による３輪駆動で走行機体３が小回り旋回駆動されるのである。

図５に示すように、前車軸ケース４２は油圧シリンダ７５によって左右に伸縮可能に構成されており、前車軸ケース４２を短縮させることで前輪トレッドＷ1を上記した２条跨ぎの寸法にし、前車軸ケース４２を伸長させることで前輪トレッドＷ1を後輪トレッドＷ2と略同じ４条跨ぎの寸法に変更調節することができるようになっている。従って、水田内での植付け作業走行時には、前輪トレッドＷ1を２条跨ぎにして小回り旋回を可能とし、路上走行時やトラックの荷台などへの機体積み込み走行に際しては、前輪トレッドＷ1を広げることで機体を安定して走行させることができる。

〔他の実施例〕

（１）図８に示すように、伝動ケース１２に突き合わせ配置された２本のカウンタ軸４７を横架し、その突き合わせ部位に配備したベベルギヤ７６のボス部に左右のサイドクラッチ５０を組み込み、直進走行時には左右のカウンタ軸４７を一体駆動し、畦際旋回時には旋回外側となる後輪２のカウンタ軸４７だけを駆動する形態で実施することもできる。

（２）図９に示すように、前記ステアリング機構７１に連動連結された前記操作レバー７２の作動量によって旋回内側の後輪２への伝動形態を変更して旋回モードを切換えるように構成することもできる。つまり、前輪１の操向角度が前記設定角度未満である直進走行あるいは緩い操向の場合には、カウンタ軸４７に備えた左右のサイドクラッ５０におけるクラッチボス７７がバネ７８によってそれぞれ「クラッチ入り」状態にあり、この時、カウンタ軸４７の動力はクラッチボス７７、摩擦板７９、クラッチドラム８０、ギヤＧ1，Ｇ2，Ｇ３，Ｇ4を経て後車軸５２に伝達される。前輪１が設定角度以上に操向されて旋回内側の操作レバー７２が強制操作されると、クラッチボス７７がバネ７８に抗して少し後退変位されて「クラッチ切り」状態となり、旋回内側の後車軸５２のみが遊転状態となる３輪駆動でのクラッチ旋回モードがもたらされる。前輪１が最大操向角度近くまで操向されて操作レバー７２が限界近くまで大きく操作されると、クラッチボス７７の先端が前記ギヤＧ1と同芯に配備したギヤＧ5と一体回転する伝動板８１に噛み合い、このギヤＧ5に伝達された動力がギヤＧ6，Ｇ7，Ｇ8を介して減速されてギヤＧ1に伝達さる。つまり、旋回内側の後輪２が旋回外側の後輪２より低速で同方向に駆動されて、四輪駆動による低速駆動旋回モードがもたらされることになるのである。

前輪１が最大操向角度近くまで操向された際に旋回内側の後輪２を旋回外側の後輪２より低速で同方向に駆動する低速駆動旋回モードをもたらす手段としては、上記のように旋回内側の後輪２をギヤ減速して低速駆動する他に、例えば、操作レバー７２が限界近くまで大きく操作されると、旋回内側の後輪２を連続駆動状態からを間欠駆動状態に切換えて、実質的に旋回外側の後輪２より低速で駆動するように構成することも可能である。

（３）施肥にペースト状肥料を利用する機種では、図１０に示すように、前記中間ケース６５における株間変速機構６６の上手に出力用のスプロケット８３を装備し、このスプロケット８３から取り出した走行速度同調の回転動力を施肥ポンプ駆動用のカウンタ軸８４にチェーン伝達するよう構成するとよい。この場合、前記株間変速機構６６を構成するギヤ対の内、最大株間をもたらすギヤ比（１：１）のギヤ対を非円形ギヤで構成して不等速伝動を行うよう構成するもよい。これによると、植付け機構１７の全体的な作動速度を遅くしながら、植付け機構１７に備えられた植付け爪１７ａ（図１参照）が田面に突入する循環回動位相での作動速度を速くすることができ、植付け爪１７ａの田面への突入滞留時間を短くして、植付け爪１７ａによって田面に大きい穴がひきずり形成されることを回避して、植付け苗の姿勢を安定化することができる。

施肥装置付きの乗用型田植機の全体側面図 施肥装置付きの乗用型田植機の全体平面図 機体後部の側面図 伝動構造の概略図 伝動構造の概略図 操向状態を示す概略平面図 走行構造の平面図 後輪駆動構造の別実施例を示す概略図 後輪駆動構造の更に別の実施例を示す概略図 作業系の動力伝達構造の別実施例を示す概略図

符号の説明

１ 前輪
２ 後輪
６ 水田作業装置（苗植付け装置）
５０ サイドクラッチ
７０ 自動操向機構
Ｌ ホイルベース
Ｒ1 旋回半径
Ｒ2 旋回半径
Ｗ1 前輪トレッド
Ｗ2 後輪トレッド

Claims (4)

1. ４輪走行する走行機体の後部に水田作業装置を連結した水田作業機おいて、
   前輪を最大に操向した状態における旋回外側の前輪の旋回半径が旋回外側の後輪の旋回半径以下となるように、前輪トレッド、後輪トレッド、および、前後輪間のホイルベースを設定してあることを特徴とする水田作業機。
2. 前記前輪トレッドを変更調節するトレッド変更手段を備えてある請求項１記載の水田作業機。
3. 前記前輪が設定角度以上に操向されることに連動して旋回内側となる前記後輪の推進機能を低減する自動操向機構を備えてある請求項１または２記載の水田作業機。
4. 前記自動操向機構を、旋回内側となる前記後輪に対するサイドクラッチを切り作動するクラッチ旋回モードと、旋回内側となる前記後輪を旋回外側の後輪よりも低速で駆動する低速駆動旋回モードとを現出可能に構成してある請求項３記載の水田作業機。

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