JP2007104985A - 施肥機における肥料の繰出し量調節機構 - Google Patents

Abstract

【課題】施肥ノズルを地中に挿入して肥料を所定の間隔で施肥する畑作用の歩行型施肥機における肥料の繰出し量調節機構において、複数の異なる作物に対して最適な肥料の繰出し量の調節が行なえるように、より広範囲な肥料の繰出し量の調節を可能にする。
【解決手段】施肥用のノズル２５，２５に断続的に肥料を繰り出すプランジャポンプ３２，３２の施肥量調節手段４１を、プランジャポンプ３２，３２を駆動させる繰出駆動装置３８に揺動自在に軸支して互換可能な押込みアーム３５，６５と、両押込みアーム３５，６５に一端を連結すると共に、プランジャポンプ３２，３２に備えるプランジャ３６との当接部４４を設けた作動リンク４２と、該作動リンク４２の他端と両押込みアーム３５，６５とを連結する調節リンク４３によって構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、施肥ノズルを地中に挿入して肥料を所定の間隔で施肥する畑作用の歩行型施肥機における肥料の繰出し量調節機構に関する。

従来、一般的な畑作用の歩行型施肥機においては、機体の両側に昇降駆動する施肥ノズルを設け、この施肥ノズルが地中に打込まれた時に、肥料タンクからプランジャ式の吐出ポンプを介して圧送される肥料を所定の間隔で点状に施肥できるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−３６００２５号公報（第３−６頁、図１−図３）

そして、上述した従来のものでは、吐出ポンプのプランジャの往復運動ストロークを調節することによって、対象作物に適した肥料の繰り出し量（施肥量）調節を容易に行なえるようにすべく、吐出ポンプを駆動させる繰出駆動装置に当該吐出ポンプに臨ませた押込みアームを揺動自在に軸支し、この押込みアームに連結する作動リンクにプランジャとの当接部を設けると共に、作動リンクの押込みアームに対する揺動角度を一定に維持するように、当該作動リンクと押込みアームとを連結する調節リンクを設け、更に押込みアームには、調節リンクを連結する複数の連結孔を列状に配置してあり、これら複数の連結孔の中から所望の連結孔を選択することによって、プランジャに対する当接部の揺動開始位置を変更できるように構成した肥料の繰出し量調節機構を備えている。

しかし、上述した肥料の繰出し量調節機構は、限られた狭いスペースにコンパクトに形成されているので、複数の異なる作物に対して最適な肥料の繰出し量の調節を行なうことは困難であり、より広範囲な肥料の繰出し量の調節が可能な歩行型施肥機を開発することが期待されていた。

本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって施肥用のノズルと、該ノズルに断続的に肥料を繰り出すプランジャポンプと、該プランジャポンプを駆動させる繰出駆動装置と、前記プランジャポンプにおける肥料の繰出し量を調節する施肥量調節手段を備えた施肥機において、前記施肥量調節手段を、繰出駆動装置に揺動自在に軸支して互換可能な押込みアームと、両押込みアームに一端を連結すると共に、プランジャポンプに備えるプランジャとの当接部を設けた作動リンクと、該作動リンクの他端と両押込みアームとを連結する調節リンクによって構成し、両押込みアームを交換することにより、前記プランジャの往復運動ストロークを変更して肥料の繰出し量調節を可能にしたことを特徴としている。

本発明によれば、プランジャポンプにおける肥料の繰出し量を調節する施肥量調節手段を、繰出駆動装置に揺動自在に軸支して互換可能な押込みアームと、両押込みアームに一端を連結すると共に、プランジャポンプに備えるプランジャとの当接部を設けた作動リンクと、該作動リンクの他端と両押込みアームとを連結する調節リンクによって構成し、両押込みアームを交換することにより、前記プランジャの往復運動ストロークを変更して肥料の繰出し量調節を可能にしたことによって、両押込みアームを交換するだけで施肥用のノズルに断続的に繰り出す肥料の繰出し量を広範囲に調節できるようになるので、施肥対象作物に対する最適な肥料の繰出し量を容易に選択することが可能になって汎用性が向上する。また、プランジャポンプのシリンダ径をアップすることなく、施肥量を増加させることも可能なことからコスト的にも優れている。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、畑作用の圃場に施肥を行う歩行型施肥機の走行機体１１を示す側面図であって、走行機体１１は、左右の走行車輪１２を備える機体フレーム１３の前部にエンジン１４を搭載すると共に、該エンジン１４の上部に設けた肥料受け板１５上に液肥等の肥料を充填する肥料タンク１６、及び燃料タンク１７を配設している。

そして、機体フレーム１３の最前部には、安全フレームとしてのバンパー１８を設けている。一方、機体フレーム１３の後端部には、左右一対の尾輪１９を自由回転自在に装着してあり、更にその上方に立設した支持フレーム２０に左右の操作ハンドル２１Ｌ，２１Ｒを螺設している。

また、エンジン１４の後方には、ミッションケース２２が設けてあり、このミッションケース２２の下部に軸支した左右の走行車輪１２にエンジン１４の駆動力を伝達する一方、ミッションケース２２上部の図示しない出力軸から出力した駆動力を、ミッションケース２２後方の伝動ケース２３に内装されている動力伝動部２４を介して、走行機体１１の両側に設けた施肥ノズル２５，２５に伝達している。

そして、伝動ケース２３上部の左右両側面から独立して突出するクランク軸２６Ｌ，２６Ｒと、このクランク軸２６Ｌ，２６Ｒの突出端部に連結するクランクアーム２７と、該クランクアーム２７に連結するロッド２８等からなるスライダクランク機構２９を備えており、前記ロッド２８の先端に施肥ノズル２５，２５を装着すると共に、スライダクランク機構２８を介し側方ガイド板３１の案内溝３１ａに沿って昇降駆動する施肥ノズル２５，２５が地中に進入して下死点位置に達した時、当該施肥ノズル２５，２５に肥料を繰り出す繰出装置であるプランジャポンプ３２，３２を備えている。また、機体フレーム１３の後端部に設けた左右一対の尾輪１９の高さを上下調節することによって、施肥ノズル２５，２５の挿入深さ（点注施肥深さ）を調節することができるようになっている。

尚、肥料タンク１６内の液肥等の肥料は、この肥料タンク１６の下方に配管したホース３３から、走行機体１１の前側に配置したコンスタントキャパシティポンプ３４を経由してプランジャポンプ３２，３２に供給されるようになっている。

更に詳しくは、プランジャポンプ３２，３２は、自給式のプランジャ式吐出ポンプであって、施肥ノズル２５，２５が地中に進入して下死点位置に達し、且つ同時に、詳細は後述する中継軸５１に設けたカム５２の回転によって上下揺動する押込みアーム３５（６５）がプランジャ３６の頭部Ａ（ボルト４５）を押し下げた時、プランジャポンプ３２，３２のシリンダ内の肥料を圧送する一方、施肥ノズル２５，２５が上昇して上死点位置に至る過程で、プランジャポンプ３２，３２に内挿した圧縮スプリング５３の戻し作用によってプランジャ３６が上昇し、それに伴って肥料タンク１６からコンスタントキャパシティポンプ３４を経由して供給される肥料を、当該プランジャポンプ３２，３２のシリンダ内に吸入することができる構造になっている。

また、プランジャポンプ３２，３２の吐出口３２ａ，３２ａと、両ポンプ３２，３２に対応する施肥ノズル２５，２５とは、吐出ホース３７，３７を介して連結されており、これにより左側のプランジャポンプ３２の駆動によって肥料を肥料タンク１６から繰り出して左側の施肥ノズル２５に送り、右側のプランジャポンプ３２の駆動によって肥料を肥料タンク１６から繰り出して右側の施肥ノズル２５に送り、各々の施肥ノズル２５，２５から間欠的に肥料を排出することができるようになっている。この時、プランジャポンプ３２，３２の駆動による肥料の繰り出し（施肥）量は、プランジャ３６の往復運動ストロークにより変化し、当該ストロークの長さに比例して肥料の繰り出し量は増加する。

次に、肥料を繰り出す繰出装置であるプランジャポンプ３２，３２を間欠的に駆動させる繰出駆動装置３８の構造について説明する。図２は、繰出駆動装置３８の構成を示す平断面図であり、また図３及び図４は、施肥量調節手段４１に備える互換可能な押込みアーム３５，６５によるプランジャ３６の往復運動ストローク調整範囲を例示したものであって、伝動ケース２３上部の左右両側面から独立して突出するクランク軸２６Ｌ，２６Ｒの突出端部には、後方のプランジャポンプ３２，３２に臨ませたプレートからなる互換可能な押込みアーム３５（図３），６５（図４）を、それぞれ一体的に取り付けた状態を示している。

そして、押込みアーム３５，６５の後端（先端）には、左右一対のプレート４２ａ，４２ａからなる作動リンク４２の一端を連結ピン４０を介して回動可能に連結すると共に、該作動リンク４２の他端を、左右一対のプレート４３ａ，４３ａからなる調節リンク４３を介して再び押込みアーム３５，６５に連結している。更に、押込みアーム３５，６５の上部には、詳細は後述する調節リンク４３を連結する複数の連結孔を列状に配置してあり、これら複数の連結孔の中から所望の連結孔を選択することによって、作動リンク４２の略中間部に軸支したプランジャ３６に対する当接部であるローラ４４の揺動開始位置を変更できるようになっている。

即ち、押込みアーム３５，６５、作動リンク４２、及び調節リンク４３によって、伝動ケース２３上部の左右両側に施肥量調節手段４１としてのリンク装置が形成されると共に、当該施肥量調節手段４１は、伝動ケース２３上部の左右両側面から独立して突出するクランク軸２６Ｌ，２６Ｒに上下揺動自在に支持されている。

尚、ローラ４４は、対応するプランジャポンプ３２，３２のプランジャ３６の略直上に配置してあり、施肥量調節手段４１の上下揺動に伴うローラ４４の揺動時に、プランジャ３６の上端面から上方に突設させたボルト４５の上面に当該ローラ４４が当接するように、押込みアーム３５，６５、作動リンク４２、及び調節リンク４３の寸法設定がなされている。

一方、伝動ケース２３内のクランク軸２６Ｌ，２６Ｒの端部には、前後方向に駆動アーム４６Ｌ，４６Ｒを取り付けてあり、両駆動アーム４６Ｌ，４６Ｒの前端部側に左右方向に向く支軸４７を固設すると共に、当該支軸４７にブッシュ４８を介してカラー４９を回転自在に取り付けている。また、カラー４９の下方には、ミッションケース２２側からの駆動力により回転駆動する中継軸５１が軸支してあり、この中継軸５１にカラー４９に対応するカム５２を固設している。

そして、カム５２の周面（カム面）は、カラー４９の外周と接しており、中継軸５１の回転に伴って周期的にカラー４９は上下方向に移動する。即ち、駆動アーム４６Ｌ，４６Ｒは、クランク軸２６Ｌ，２６Ｒを支点として、初期位置から所定角度上方に揺動しながら再び初期位置に戻るといった上下揺動を周期的に繰り返すようになっている。

この時、クランク軸２６Ｌ，２６Ｒは、駆動アーム４６Ｌ，４６Ｒと一体に所定の角度で揺動し、それに伴って施肥量調節手段４１に備えるローラ４４が、初期位置から所定角度下方に揺動して再び初期位置に戻るといった周期的な上下揺動を繰り返す。つまり、施肥量調節手段４１は、全体的には所定の角度で間欠的に揺動するようになっており、この間欠的な施肥量調節手段４１の１サイクルの揺動範囲内において、ローラ４４がボルト４５の上面に所定時間当接するようになっている。

そしてローラ４４がボルト４５の上面に当接すると、ローラ４４が揺動の下限（下死点）に進むまでプランジャ３６が押し下げられ、ローラ４４が揺動下限から上方（上死点側）に揺動するに連れて、プランジャポンプ３２，３２に内挿した圧縮スプリング５３の戻し作用によりプランジャ３６が上昇し、ローラ４４が揺動上限位置（初期位置）に戻るまで（遅くともローラ４４が初期位置に戻るまで）には、プランジャ３６が初期位置に戻るようになっている。

以上説明したプランジャポンプ３２，３２に備えるプランジャ３６の往復運動ストロークの調節は、施肥量調節手段４１を構成する押込みアーム３５，６５の上部に列状に形成した複数の連結孔３５ａ〜３５ｆ，６５ａ〜６５ｅの中から所望の連結孔を選択し、この選択した連結孔に連結ピン５３を用いて調節リンク４３を連結することにより、作動リンク４２の押込みアーム３５，６５に対する連結角度を変更して、当該プランジャ３６（ボルト４５の上面）に対するローラ４４の高さ（揺動開始位置）を変更することによってなされる。

即ち、調節リンク４３を連結する押込みアーム３５，６５の連結孔３５ａ〜３５ｆ，６５ａ〜６５ｅを変更することにより、ローラ４４の揺動開始位置を調節可能であり、それによって施肥量調節手段４１の揺動上限におけるローラ４４とプランジャ３６（ボルト４５の上面）との高さ方向の位置関係を変更することができ、当該施肥量調節手段４１の揺動開始からローラ４４とボルト４５の上面とが当接するまでの揺動角度の調節が行なえるようになっている。

また、上述したプランジャ３６の往復運動ストロークは、施肥量調節手段４１の場合、
押込みアーム３５を採用すると、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように最大でＳ１、略中間でＳ２、最小でＳ３の範囲で調節可能であり、また、押込みアーム６５を採用すると、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように最大でＳ４、略中間でＳ５、最小でＳ６の範囲で調節できるようになっている。この時、両押込みアーム３５，６５によるプランジャ３６の往復運動ストロークは、Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ４＞Ｓ５＞Ｓ３＞Ｓ６となっており、両押込みアーム３５，６５による肥料の繰出し量調節範囲が一部分重複するように設定してある。

即ち、上述した施肥量調節手段４１によれば、押込みアーム３５，６５を交換するだけで、プランジャ３６の往復運動ストロークを変更して肥料の繰出し量を広範囲に調節することができるようになるので、施肥対象作物に対する最適な肥料の繰出し量を容易に選択することが可能になって汎用性が向上する。また、プランジャポンプ３２，３２のシリンダ径をアップすることなく、施肥量を増加させることも可能なことからコスト的にも優れている。

尚、繰出駆動装置３８に揺動自在に軸支してプランジャポンプ３２，３２に臨ませた押込みアーム３５，６５と、この押込みアーム３５，６５に一端を連結すると共にプランジャ３６との当接部を設けた作動リンク４２と、当該作動リンク４２の他端と押込みアーム３５，６５とを連結する調節リンク４３によって、当該施肥量調節手段４１を押込みアーム３５，６５毎に一体的に構成することも可能であり、その場合は、両施肥量調節手段４１をアセンブリ単位で容易に交換することができるので作業性が向上する。

次に、上述した施肥量調節手段４１とは異なる実施例について説明する。先ず、図５（ａ）に示す施肥量調節手段７１は、繰出駆動装置３８に揺動自在に軸支してプランジャポンプ３２に臨ませた押込みアーム７２と、この押込みアーム７２の先端に基端部を螺設した円弧状プレート７３と、該円弧状プレート７３の先端に連結すると共にプランジャ３６との当接部（ローラ４４）を設けた作動リンク４２と、当該作動リンク４２の他端と押込みアーム７２とを連結する調節リンク４３によって、当該施肥量調節手段７１を一体的に構成している。

そして、前記施肥量調節手段７１によれば、図５（ａ）に示す円弧状プレート７３の螺設状態から、この円弧状プレート７３を表裏逆にして図５（ｂ）に示す状態に螺設することによって、図５（ａ）に示すプランジャ３６の往復運動ストロークＳ７から、図５（ｂ）に示すプランジャ３６の往復運動ストロークＳ８の状態まで略半減できるようになっている。

また、図６（ａ）に示す施肥量調節手段８１は、押込みアーム８２の先端に作動リンク４２の一端を連結する二つの連結孔８２ａ，８２ｂを設け、図６（ａ）に示すように連結孔８２ａに作動リンク４２の一端を連結した状態から、図６（ｂ）に示すように連結孔８２ｂに作動リンク４２の一端を連結させた状態に切り換えることによって、プランジャ３６の往復運動ストロークをＳ９からＳ１０まで略半減できるように構成したものである。

また、図７（ａ）に示す施肥量調節手段９１は、繰出駆動装置３８に揺動自在に軸支してプランジャポンプ３２に臨ませた押込みアーム９２と、この押込みアーム９２の先端に連結すると共にプランジャ３６との当接部である大径ローラ９３ａを設けた作動リンク４２と、当該作動リンク４２の他端と押込みアーム９２とを連結する調節リンク４３によって、当該施肥量調節手段９１を一体的に構成している。

そして、前記施肥量調節手段９１は、図７（ａ）に示すように作動リンク４２に設けた大径ローラ９３ａを、図７（ｂ）に示すように小径ローラ９３ｂに交換することによって、容易にプランジャ３６の往復運動ストロークをＳ１１からＳ１２まで略半減できるように構成したものである。

歩行型施肥機の側面図。 繰出駆動装置及び施肥量調節手段（第一実施例）の構成を示す平面図。 プランジャの往復運動ストロークの調整方法を示す側面図。（吐出量大側） プランジャの往復運動ストロークの調整方法を示す側面図。（吐出量小側） 施肥量調節手段（第二実施例）の構成を示す側面図。 施肥量調節手段（第三実施例）の構成を示す側面図。 施肥量調節手段（第四実施例）の構成を示す側面図。

符号の説明

２５ ノズル
３２ プランジャポンプ
３５ 押込みアーム
３６ プランジャ
３８ 繰出駆動装置
４１ 施肥量調節手段
４２ 作動リンク
４３ 調節リンク
４４ 当接部
６５ 押込みアーム

Claims (1)

1. 施肥用のノズル（２５，２５）と、該ノズル（２５，２５）に断続的に肥料を繰り出すプランジャポンプ（３２，３２）と、該プランジャポンプ（３２，３２）を駆動させる繰出駆動装置（３８）と、前記プランジャポンプ（３２，３２）における肥料の繰出し量を調節する施肥量調節手段（４１）を備えた施肥機において、前記施肥量調節手段（４１）を、繰出駆動装置（３８）に揺動自在に軸支して互換可能な押込みアーム（３５，６５）と、両押込みアーム（３５，６５）に一端を連結すると共に、プランジャポンプ（３２，３２）に備えるプランジャ（３６）との当接部（４４）を設けた作動リンク（４２）と、該作動リンク（４２）の他端と両押込みアーム（３５，６５）とを連結する調節リンク（４３）によって構成し、両押込みアーム（３５，６５）を交換することにより、前記プランジャ（３６）の往復運動ストロークを変更して肥料の繰出し量調節を可能にしたことを特徴とする施肥機における肥料の繰出し量調節機構。

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