JP2016054727A

JP2016054727A - 播種機

Info

Publication number: JP2016054727A
Application number: JP2014186463A
Authority: JP
Inventors: 城久今村; Shirohisa Imamura
Original assignee: CIRCLE-KIKO CO Ltd; Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Current assignee: CIRCLE-KIKO CO Ltd; Nippon Beet Sugar Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: JP6019501B2

Abstract

【課題】播種能率と播種ロールへの種子の充填率とを両立させることが可能な播種機を提供する。【解決手段】種子ホッパ１内に播種ロール１１へ向けて下り勾配で傾斜する傾斜板６を設け、底板３と傾斜板６との間に播種ロール１１へ向けて種子２０が流通可能な空間８を形成した。これにより、種子ホッパ１内の種子２０と播種ロール１１との接触面積を増大させることが可能であり、播種能率と播種ロール１１への種子２０の充填率とを両立することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、紙筒移植栽培に使用される育苗容器への播種に用いられる播種機に関する。

種子が貯留される種子ホッパと種子が充填される種子穴を有する播種ロールとを備え、播種ロールの回転機構とポット集合体（育苗容器）の送り機構とを協働させることにより、種子ホッパから供給される種子を種子穴に充填させるとともに種子穴に充填された種子を播種ロールからポット集合体の各ポットの培養土に形成された播種穴へ繰り出す播種機が周知である（例えば「特許文献１」参照）。

特許文献１を利用した播種機は個人向けとして、そ菜用およびビート用に２機種販売されている（例えば、電動式播種専用機「まき助」（登録商標）、日本甜菜製糖株式会社製）。一方、ビート用共同土詰播種プラント向けに自動播種機を開発する場合、個人向け既販機の能率を向上させる必要があり、要求される能率は、個人向け（既販機)で紙筒＊８０冊／時であるが、プラント向けでは紙筒＊１８０冊／時で２倍以上となる。ロール式播種機の場合、能率を向上させるためには播種ロールの周速度を増加させる必要があり、播種ロールの周速度が増加しても確実に種子穴に種子を充填させる手段としては、播種ロールの径を大きくして種子ホッパ内の種子と播種ロールとの接触面積を増やすことが有効であるが、これには限界がある。
そこで、特許文献１に記載された種子繰出し式播種機の播種ロールの径を、従来の１００ｍｍから現実的な大きさである約２００ｍｍまでスケールアップさせたが、播種ロールの周速度を増加させた場合、種子の充填率の面では満足の出来る結果ではなかった。

特許第５３８９３６３号明細書

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、播種能率と播種ロールへの種子の充填率とを両立させることが可能な播種機を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、発明者は本発明の播種機のロール径を大きくすることに加えて、種子ホッパの形状を工夫した。具体的には、本発明の播種機は、種子が貯留される種子ホッパと、種子が充填される種子穴を有する播種ロールと、を備え、前記播種ロールが軸線回りに回転する過程で、前記種子ホッパから供給される種子が前記種子穴に充填されるとともに、前記種子穴に充填された種子が前記播種ロールから繰り出される播種機であって、前記種子ホッパは、前記播種ロールへ向けて下り勾配で傾斜する底板と、前記播種ロールに臨み前記底板との間に前記種子ホッパ内の種子が流通可能な空間が形成される傾斜板と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、播種能率と播種ロールへの種子の充填率とを両立させることが可能な播種機を提供することができる。

本実施形態の説明図であって、播種ロールの回転軸に直交する平面による種子ホッパおよび播種ロールの断面図である。従来型種子ホッパおよび播種ロールにおける播種ロールの回転軸に直交する平面による断面図である。播種ロールの周速度と欠粒数との関係を示す図表である。播種ロールの周速度と播種ロールへの充填率との関係を示す図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、本実施形態に係る播種機は、紙筒移植栽培に使用されるポット集合体（育苗容器）への播種に用いられる播種機であって、種子ホッパを除く部分が、特許第５３８９３６３号明細書において開示された種子繰出し式播種機（以下「従来型播種機」という）と共通である。そこで、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、従来型播種機と共通部分の説明は、特許第５３８９３６３号明細書を参照することとし、ここでは省略する。

図１は、播種ロール１１の回転軸１２に直交する平面（以下「軸直角平面」という）による種子ホッパ１および播種ロール１１の断面図である。播種ロール１１は、アルミニウム合金材料からなる円柱形の本体の外周面１１Ａに複数個の種子穴１３を切削加工することで形成される。複数個の種子穴１３は、展開されたポット集合体を構成する複数個の個別ポットに対応させて配列される。ここで、播種時におけるポット集合体の送り方向を、展開されたポット集合体の縦方向と定義すると、播種ロール１１における種子穴１３の周方向の間隔（ピッチ）は、展開されたポット集合体における個別ポットの縦方向の間隔に対応する。

また、播種ロール１１における種子穴１３の回転軸１２に沿う方向の間隔は、展開されたポット集合体における個別ポットの横方向の間隔に一致する。そして、播種ロール１１の回転機構とポット集合体の送り機構とを協働させて播種ロール１１の回転とポット集合体の送りとを同期させることにより、播種ロール１１の各種子穴１３に充填された種子２０（コート種子）が、展開されたポット集合体の各播種穴へ投入される。なお、播種穴は、展開されたポット集合体の各個別ポットに充填された培養土に形成されるすり鉢状の穴である。なお、播種ロール１１は、アルミニウム合金材料に限定されるものではなく、例えば、プラスチック材料、鋳鉄材料等を適用することができる。

種子ホッパ１は、種子ホッパ１に種子２０を供給するために長方形に開口した種子供給口２を有する。なお、便宜上、図１における上下方向および左右方向を、そのまま種子ホッパ１における上下方向および左右方向と定義する。種子ホッパ１は、右下がりに傾斜した底板３、換言すると、播種ロール１へ向けて下り勾配で傾斜した底板３を有する。底板３の左端、すなわち、底板３における播種ロール１１から離れた側の端は、回転軸１２に沿って延びて種子ホッパ１の左側板４の下端に接続される。なお、左側板４は、回転軸１２の軸線に一致する播種ロール１１の軸線（以下「軸線」という）を含む垂直に配置された平面に対して平行に配置され、底板３と一体に形成される。また、本実施形態において、底板３は軸線を含む平面上に配置される。

ここで、便宜上、図１における播種ロール１１に、０°、９０°、１８０°および２７０°の軸線回りの各位置を定義する。底板３の右端、すなわち、底板３における播種ロール１１に近い側の端は、軸線に沿って延びて播種ロール１１の外周面１１Ａにおける２７０°から０°までの範囲の２７０°近傍に接触するように配置される。底板３の右端には、底板３の右端をベンディング加工することで形成されたＬ字形の曲げ部３Ａが設けられる。また、種子ホッパ１は、左側板４に対向する右側板５を有する。右側板５の下端には、軸線に沿って一列に延びてスクレーパとして機能するブラシ１４が設けられる。ブラシ１４は、下端が播種ロール１１の外周面１１Ａにおける２７０°から０°までの範囲の０°近傍に接触するように配置される。

種子ホッパ１内には、底板３に対向して配置されて右下がりに傾斜した傾斜板６が設けられる。本実施形態において、傾斜板６は軸線を含む平面上に配置される。傾斜板６の右端、すなわち、傾斜板６における播種ロール１１に近い側の端は、軸線に沿って延びて播種ロール１１の外周面１１Ａとの間に一定の隙間１５が形成されるように配置される。本実施形態において、隙間１５は、対象となる種子２０（コート種子）の粒径よりも小さく設定される。なお、左側板４と傾斜板６の左端、すなわち、傾斜板６における播種ロール１１から離れた側の端との間には、種子２０が流通可能な一定の隙間７が形成される。また、傾斜板６の左端には、傾斜板６の左端をベンディング加工することで形成されたＬ字形の曲げ部６Ａが設けられる。

種子ホッパ１の底板３と傾斜板６との間には、種子２０が流通可能な空間８が形成される。空間８は、右端が播種ロール１１の外周面１１Ａに臨むように開口し、播種ロール１１へ向けて上下方向の間隔が小さくなる楔形に形成される。換言すると、空間８は、軸直角平面による断面が開口８Ａへ向けて先細りとなるように形成される。また、空間８は、開口８Ａの開口幅、換言すると、底板３の右端と傾斜板６の右端との距離が、種子２０の粒径よりも大きく、且つ種子２０の粒径の２倍よりも小さく設定される。すなわち、開口８Ａは、図１に示される断面図において、空間８内の２個以上の種子２０が同時に播種ロール１１の外周面１１Ａに到達することがないように形成される。換言すると、開口８Ａは、空間８内の右端（下端）に位置する種子２０に後続の種子２０が乗り上げることがないように開口幅が設定される。

図１に示されるように、種子ホッパ１は、播種ロール１１へ向かう傾斜板６上の種子２０の流れを整える種子整流板９を有する。種子整流板９は、種子ホッパ１の種子供給口２の右側板５寄りの部分から傾斜板６の左右方向中央へ向けて左下がりに傾斜するように配置される。傾斜板６と種子整流板９の下端（左端）との間には、ゲート９Ａ（隙間）が形成される。ゲート９Ａのゲート高さ、換言すると、傾斜板６と種子整流板９の下端との距離は、図１に示される断面図において、種子ホッパ１の貯留部１０に貯留された種子２０が１個づつ通過するように形成される。なお、種子ホッパ１の種子供給口には、右側板５の上端と種子整流板９の上端との間が、ゲート９Ａを通過することで整流された傾斜板６上の種子２０を目視するための窓として利用される。

次に、本実施形態の作用を説明する。
播種の準備段階で、サイズが均一化された種子２０（コート種子）が作業者によって種子ホッパ１内に供給される。種子供給口２から投入された種子２０は、種子ホッパ１内の貯留部１０に貯留される。このとき、貯留部１０から零れ落ちた種子２０は、左側板４と傾斜板６との間の隙間７を通って底板３と傾斜板６との間の空間８へ流入する。本実施形態では、底板３と傾斜板６との間隔が播種ロール１１へ向けて狭まるように空間８を形成したので、図１に示されるように、空間８内の種子２０のうち、右端（下端）に位置する種子２０のみが播種ロール１１の外周面１１Ａに当接される。なお、種子２０を隙間７から空間８へ直接供給してもよい。

一方、貯留部１０に貯留された種子２０は、ゲート９Ａを通過することで整流されて傾斜板６上に平坦に、換言すると、傾斜板６上を一面に広がるように並べられる。そして、傾斜板６上の種子２０のうち、右端（下端）に位置する種子２０は、播種ロール１１の外周面１１Ａに当接される。なお、ゲート９Ａのゲート高さをより高く設定することにより、ゲート９Ａを通過した傾斜板６上の種子２０が層（例えば、２層）をなすように種子ホッパ１を構成してもよい。

播種の段階で、播種ロール１１を軸線回りに図１における時計回り方向へ一定の周速度で回転させることにより、播種ロール１１の種子穴１３には、底板３上の右端に位置する種子２０あるいは傾斜板６上の右端に位置する種子２０のいずれかが順次充填される。既に種子２０が充填された種子穴１３に余剰に種子２０が取り込まれた場合、余剰な種子２０は、ブラシ１４によって種子穴１３から取り除かれる。なお、播種機は、播種ロール１１の外周面１１Ａを０°から１８０°までの範囲内で被うガイド板を備えており、種子穴１３に充填された種子２０は、播種ロール１１の１８０°近傍の位置に到達してガイド板によるガイドが途絶えた時点で種子穴１３から離脱し、展開されたポット集合体の播種穴へ投入される。

次に、本実施形態に係る播種機（以下「本播種機」という）が奏する効果を検証するために本出願人が行った試験について説明する。ここで、図２に示されるのは、理解を容易にするために参照する傾斜板６を備えていない従来型種子ホッパ２１および播種ロール１１の軸直角断面による断面図である。なお、従来型種子ホッパ２１においては、図１に示される本実施形態に係る種子ホッパ１（図３および図４においては「本発明種子ホッパ」と記載する）に対応する構成要素について同一の名称および符号を付与する。

試験は、てん菜のコート種子を使用して、外径２１１ｍｍの播種ロール１１の種子穴１３への充填率（％）を本実施形態に係る種子ホッパ１と従来型種子ホッパ２１とで比較した。ここで、充填率は、１セットのポット集合体へ播種される１４００粒のコート種子２０のうち、播種ロール１１の種子穴１３に取り込まれなかったコート種子２０を計数し、その計数結果（以下「欠粒数」という）に基づき算出した。また、試験は、播種ロール１１の周速度（ｍ／ｓ）を０．０７８、０．０９３、０．１０８の３段階に設定し、各周速度についての欠粒数を１０回（図３におけるNo.01〜No.10）計数することで、各周速度における平均欠粒数と充填率とを算出した。

図３は、播種ロール１１の周速度と欠粒数との関係を示す図表である。この図に示されるように、従来型種子ホッパ２１では、播種ロール１１の周速度が０．０７８（ｍ／ｓ）のときの平均欠粒数が０．３であったが、播種ロール１１の周速度が高まるにつれて平均欠粒数が増大し、播種ロール１１の周速度が０．０９３（ｍ／ｓ）のときの平均欠粒数は５．７（１９）であり、播種ロール１１の周速度が０．１０８（ｍ／ｓ）のときの平均欠粒数は７．９（２６）であった。ここで、平均欠粒数における（）内の数値は、播種ロール１１の周速度が０．０７８（ｍ／ｓ）のときの平均欠粒数に対する比である。

これに対して、図３を参照すると、本実施形態に係る種子ホッパ１において、欠粒数は、播種ロール１１の周速度（ｍ／ｓ）が０．０７８〜０．１０８の範囲内で播種ロール１１の周速度に影響されないことが理解できる。そして、図４は、播種ロール１１の周速度（ｍ／ｓ）と播種ロール１１への充填率（％）との関係を示す図である。この図から明らかなように、播種ロール１１の周速度（ｍ／ｓ）が０．０７８〜０．１０８の範囲内で、本実施形態に係る種子ホッパ１では充填率が略１００％で推移するのに対して、従来型種子ホッパ２１では、播種ロール１１の周速度が高まるにつれて充填率が低下する結果となった。

本実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、種子ホッパ１内に播種ロール１１へ向けて下り勾配で傾斜する傾斜板６を設け、底板３と傾斜板６との間に、播種ロール１１へ向けて種子２０が流通可能な空間８を形成して、空間８の開口８Ａを播種ロール１１の外周面１１Ａに臨むように構成した。

これにより、種子ホッパ１内の種子２０と播種ロール１１との接触面積を増大させることが可能であり、播種ロール１１に形成された種子穴１３には、底板３上に位置する種子２０と傾斜板６上に位置する種子２０とのいずれかが充填される。換言すると、１つの種子穴１３について、種子２０を充填する機会が２度与えられる。したがって、従来型種子ホッパ２１を備える播種機に対して播種ロール１１の周速度を高めても播種ロール１１への高い充填率を得ることが可能であり、播種能率と播種ロール１１への種子２０の充填率とを両立することができる。加えて、高い充填率を維持することができることから、ポット集合体（育苗容器）への播種精度が向上し、補植や間引き等の手直しを、削減あるいは廃止することが可能であり、紙筒移植栽培を合理化することができる。

また、本実施形態に係る種子ホッパ１を小さい外径（例えば１００ｍｍ）を有する播種ロール１１と組み合わせた場合であっても、同様に、従来型種子ホッパ２１を備える播種機と比較して播種ロール１１への種子２０の充填率を高める、延いてはポット集合体への播種精度を向上させることができるので、必要に応じて播種ロール１１を小型化することが可能である。これにより、小規模農家に適用するように、播種ロール１１、延いては播種機を大幅に軽量化することが可能であり、延いては播種機の製造コストを削減することができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
本実施形態では、傾斜板６の右端と播種ロール１１との間に形成される隙間１５を対象となる種子２０（コート種子）の粒径よりも小さく設定したが、例えば、当該隙間１５を種子２０の粒径の１〜２倍程度に設定することができる。これにより、傾斜板６上の種子２０を隙間１５を通して空間８へ供給することが可能であり、必要に応じて底板３上に種子２０を補充することができる。

播種ロール１１の外周面１１Ａに、同一軸直角平面上に位置する種子穴１３を通過して周方向へ延びる複数列の種子整列溝を配列することができる。これにより、播種ロール１１への種子１３の充填率をより向上させることが可能である。

種子ホッパ１内に複数枚の傾斜板６を設けて、隣接する傾斜板６の相互間に播種ロール１１へ向けて種子２０が流通可能な空間８が形成することができる。これにより、１つの種子穴１３に与えられる種子２０の充填の機会を増やすことが可能であり、播種ロール１１への種子２０の充填率、延いては播種機の播種精度をより向上させることができる。

１種子ホッパ、３底板、６傾斜板、８空間、１１播種ロール、２０種子

Claims

種子が貯留される種子ホッパと、種子が充填される種子穴を有する播種ロールと、を備え、前記播種ロールが軸線回りに回転する過程で、前記種子ホッパから供給される種子が前記種子穴に充填されるとともに、前記種子穴に充填された種子が前記播種ロールから繰り出される播種機であって、
前記種子ホッパは、前記播種ロールへ向けて下り勾配で傾斜する底板と、前記播種ロールに臨み前記底板との間に前記種子ホッパ内の種子が流通可能な空間が形成される傾斜板と、を有することを特徴とする播種機。
前記底板と前記傾斜板との間の空間は、前記播種ロールへ向けて上下方向の間隔が小さくなる楔形に形成されることを特徴とする請求項１に記載された播種機。
前記種子ホッパは、相互間に前記種子ホッパ内の種子が流通可能な空間が形成される複数個の傾斜板を有することを特徴とする請求項１または２に記載された播種機。