以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
はじめに、図1〜13を参照しながら、本実施の形態の苗移植機1の構成および動作について具体的に説明する。
なお、図1〜13を参照しながら説明されるのは苗移植機1の基本的な構成および動作であって、本実施の形態の特徴である植付株間制御などに関する苗移植機1の構成および動作については図14〜28を主として参照しながらその後に詳述する。
図1に、本実施の形態の苗移植機1の概略の左側面図を示し、図2に概略の平面図を示す。
野菜などの苗を移植する苗移植機1は、図1、図2に示すように、走行車輪としての左右一対の前輪2および後輪3を備えた走行車体15と、走行車体15の前部に配置されたエンジン12およびミッションケース(主伝動ケースとも呼ぶ)4と、走行車体15の後部に配置された、苗22(図4参照)を圃場に植え付けるべく植付具11を上下揺動させる苗植付装置(植付装置)300と、その苗22を収容したトレイ20(図4参照)を供給するトレイ供給装置100と、そのトレイ供給装置100のトレイ20の育苗ポット21(図4参照)の内部に取出部材260を突入させて苗22を取りだして植付具11へ供給する取出装置200と、苗22の植付深さを一定に保つためのセンサ板710を含む植付深さ調整機構700(図12参照)と、鎮圧輪13、操縦ハンドル8、及び操縦ハンドル8の中央部に配置された操作部600等を備えて構成されている。
また、トレイ供給装置100には、図2に示す通り、トレイ搬送路111上にトレイ20が載置されていないことを検知するためのトレイ検知装置1100が設けられている。
本実施の形態の苗移植機1のトレイ供給装置100の送り動作には、(1)トレイ20の横方向一列分の育苗ポット21の苗が、取出部材260により順次取り出されるべく、苗置台110が、間欠的に左右横方向に送られる横送り動作と、(2)横方向一列分の全ての育苗ポット21の苗の取り出しが完了した後、苗置台110上のトレイ20が、トレイ送りロッド121により育苗ポット21の横方向一列分について下方向に送られる縦送り動作がある。
トレイ送りロッド121による縦送りは、トレイ20の裏面側の隣接する育苗ポット21間の溝部にトレイ送りロッド121の先端部が係合した状態となり、この状態でトレイ送りロッド121が側面視で略四角形の軌跡A(図5参照)を描いて回動することにより、トレイ20がトレイ搬送路111に沿って斜め下方に間欠的に縦送りされることで実行される。
尚、トレイ供給装置100、トレイ検知装置1100、及び取出装置200の詳細な構成については、図4〜図8を用いて後述する。
また、図1、図2に示す通り、エンジン12から出力される回転動力は、ミッションケース4により分岐され、左右一対の走行伝動ケース9を介して左右一対の後輪3に伝動されるとともに、ミッションケース4の後側に設けられた植付伝動装置18にも伝動される構成である。
即ち、本実施の形態の苗移植機1では、育苗ポット21から苗22を取り出して圃場の畝部に植付けるべく、ミッションケース4からの動力が植付伝動装置18に伝動されて、チェーンベルト202を介して取出装置200に伝動されるとともに、その植付伝動装置18に取り付けられた苗植付装置駆動機構400と、苗植付装置300を介して植付具11に伝達される。
また、本実施の形態の苗移植機1の植付動作は、苗植付装置駆動機構400により間欠的に行える構成である。
尚、苗植付装置300、及び苗植付装置駆動機構400の詳細な構成については、図9〜図10を用いて、後述する。
また、ミッションケース4の後端の左右方向に配置された左右フレーム16の後部には、右寄りの位置に延びる主フレーム17を設けている。該主フレーム17の後端部には左右端側から後方に延びた操縦ハンドル8を設け、この操縦ハンドル8が主フレーム17および左右フレーム16を介してミッションケース4に支持された構成となっている。
これにより、作業者は、走行車体15の後方を歩きながら操縦ハンドル8で走行車体15の操向操作を行うことが出来る。
即ち、本実施の形態の苗移植機1は、左右一対の前輪2、2及び左右一対の後輪3、3によって畝Uを跨いだ状態で走行車体15を進行させながら、トレイ20に収容されている苗22を畝Uの上面に自動的に植え付けることが出来る構成である。
また、走行部には、走行車体15に対し左右一対の後輪3、3を上下動させて、走行車体15の姿勢及び車高を制御する機体制御機構500が設けられている。
機体制御機構500には、左右一対の後輪3の走行伝動ケース9と走行車体15との間において、後輪3の上げ下げによって走行車体15を昇降する油圧昇降シリンダ10と、走行車体15を左右傾斜させる水平用油圧シリンダ14とが設けられており、この油圧昇降シリンダ10を伸縮作動させると、左右一対の後輪3が同方向に同量だけ走行車体15に対し上下動し、走行車体15が昇降する。
また、油圧昇降シリンダ10は、ミッションケース4の上部に取り付けられた油圧切替バルブ部40(図1参照)に固着して設けられ、ミッションケース4に取り付けられた油圧ポンプからの油圧を切り替える油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブ(図示省略)を操作することにより作動する構成である。
尚、昇降操作バルブには、後述する昇降操作レバー81(図11参照)がケーブル82を介して連結されるとともに、後述するカウンタアーム760(図12参照)がロッド765を介して連結されている。
また、ミッションケース4の右側には振り子式の左右傾斜センサ41が設けられており、この左右傾斜センサ41の検出により油圧切替バルブ部40に備えられた水平操作バルブ(図示省略)を介して水平用油圧シリンダ14を作動させ、左側の後輪3のみを上下動させて、畝Uの谷部の凹凸に関係なく走行車体15を左右水平に維持すべく構成されている。
次に、主として図3を参照しながら、上述した取出部材260、植付具11、トレイ供給装置100、及びトレイ送りロッド121の動作タイミングについて説明する。
図3は、取出部材260の動作、植付具11の動作、及びトレイ供給装置100の苗置台110の横送り動作の動作タイミングを示すと共に、取出部材260の動作、植付具11の動作、及びトレイ供給装置100のトレイ送りロッド121の縦送り動作の動作タイミングを示す図である。
尚、縦送り動作は、苗置台110が左右方向の最端部に移動して、最後の育苗ポット21の苗22が抜き取られたときに、実行される動作である。
図3の横軸は、各種駆動アームの水平方向からの回動角度を基準としている。例えば、取出部材260の場合は駆動アーム220(図6参照)の回動角度を、植付具11の場合は上下動アーム320(図9参照)の回動角度を、トレイ供給装置100による縦送りの場合は縦送り駆動アーム150(図5参照)の回動角度をそれぞれ基準としている。
図3に示す通り、取出爪の動作タイミング1210によれば、本実施の形態の苗移植機1は、タイミングP2において、取出部材260が育苗ポット21の内部から苗22を掴んだまま抜け出して、タイミングP3の手前でその苗22の植付具11への放出を開始し、タイミングP3において、苗22の放出を終了して、その後、タイミングP4において、隣接する育苗ポット21の内部に突入して苗22を掴んだ後、育苗ポット21の内部から抜け出すべく構成されている(図3のタイミングP2参照)。
また、図3に示す通り、植付具の動作タイミング1220によれば、本実施の形態の苗移植機1は、上死点から少し下がったタイミングP3において、植付具11は下降動作を停止し、その後、タイミングP4において下死点に達するべく構成されている。
ここで、植付具11が下降動作を停止するタイミングP3では、取出部材260の動作、トレイ供給装置100の横送り動作(即ち、苗置台110の動作)及び縦送り動作(即ち、トレイ送りロッド121の動作)を含む植付動作に関する動作が同時に停止され、これにより、植付動作を間欠的に行えて、植付株間の調整を可能とする構成である。尚、これら動作の停止期間は、所望の植付株間に応じて、0秒から所定の期間まで操作部600(図11参照)により設定可能に構成されている。
植付動作を間欠的に実現する構成は、苗植付装置駆動機構400における植付クラッチ420や間欠用カム441やソレノイド470等により実現するが、これについては、図10等を用いて更に後述する。
また、図3に示す通り、トレイ供給装置100の苗置台110における横送り動作の動作タイミング1230によれば、本実施の形態の苗移植機1は、取出部材260が育苗ポット21の内部に突入している間、即ち、タイミングP4以降P2までの間は、育苗ポット21一つ分の横送り動作は停止しており、植付具11の植付動作が停止しているタイミングP3では、育苗ポット21一つ分の横送り動作の途中において横送り動作も同時に停止する構成である。
また、図3に示す通り、トレイ供給装置100のトレイ送りロッド121における縦送り動作の動作タイミング1240によれば、本実施の形態の苗移植機1は、上述した、トレイ送りロッド121が側面視で略四角形の軌跡A(図5参照)を描いて回動する動作において、トレイ20の裏面側の隣接する育苗ポット21間の隙間21a(図5参照)からトレイ送りロッド121の先端部が抜け出して(図5の矢印121a1参照)、上方に移動して(図5の矢印121a2参照)、再び次の育苗ポット21間の隙間21b(図5参照)に進入する(図5の矢印121a3参照)までの戻り動作は、取出部材260が育苗ポット21の内部に突入した後に開始されて、取出部材260が育苗ポット21の内部から抜け出す(図3のタイミングP2参照)直前に完了して、タイミングP2において縦送り動作を開始し、タイミングP3において縦送り動作を完了する構成である。
尚、図3では、理解の促進の為に、上述したトレイ供給装置100のトレイ送りロッド121における縦送り動作の動作タイミング1240と同じ内容を、動作タイミング1250により、トレイ送りロッド121が、育苗ポット21間の溝部に入っているか、抜け出しているかという観点から示している。
以上の構成により、トレイ送りロッド121の戻り動作中において(図3のタイミングP1からP2参照)、取出部材260が育苗ポット21の内部に突入しているので、トレイ20は取出部材260により押さえつけられており、トレイ20がトレイ搬送路111上を下方にずれることを防止出来る。
また、以上の構成により、間欠植付により植付具11の植付動作が停止するときは、トレイ送りロッド121によるトレイ20の縦送り動作が完了しているので(図3のタイミングP3参照)、間欠植付における停止状態でトレイ送りロッド121がトレイ20を確実に保持出来、トレイ20がトレイ搬送路111上を下方にずれることを防止出来る。
即ち、間欠植付の停止状態では、上述した通り、植付動作に関連する部材は同時に停止するので、機体の走行による振動等でトレイ20のずれが生じ易いが、本実施の形態では、トレイ送りロッド121によるトレイ20の縦送り動作が完了しており、トレイ送りロッド121は、隣接する育苗ポット21間の隙間21a(図5参照)に入ったままの状態で停止していることにより、トレイ送りロッド121がトレイ20を確実に保持出来るのである。
また、以上の構成により、取出部材260が育苗ポット21の内部に突入している間は、トレイ搬送路移動装置170によるトレイ供給装置100の苗置台110の横送り動作をさせず、且つ、間欠植付動作により植付具11の植付動作が停止するときは(図3のタイミングP3参照)、トレイ搬送路移動装置170によるトレイ供給装置100の苗置台110の、育苗ポット21一つ分の横送り動作の途中であるので、トレイ20の育苗ポット21一つ分の横送りを、苗取出動作の支障にならないタイミングで、且つ、余裕をもってゆっくりと作動させることが出来、横送りの精度が向上する。
また、本実施の形態では、トレイ送りロッド121が戻り動作をしている間は、トレイ搬送路移動装置170によるトレイ供給装置100の苗置台110の横送り動作をさせない構成とした。これは、次の横一列の育苗ポット21を下方に移動させるべくトレイ送りロッド121が戻り動作をしている間に、もし、横送り動作(この場合、苗置台110は一番端まで移動しているので、横送り方向は逆方向となる)をさせることになると、トレイ送りロッド121が戻り動作をしている間のトレイ20の保持が安定しないときに、横送り動作することになり、トレイ搬送路移動装置170によるトレイ供給装置100の横送り動作で、トレイ20がずれるおそれがあるからである。これにより、本実施の形態では、トレイ搬送路移動装置170によるトレイ供給装置100の横送り動作で、トレイ20がずれることを防止出来る。
また、本実施の形態の苗移植機1によれば、トレイ20がずれにくく安定した縦送りを実現出来ると共に、従来とは異なる縦送り機構を含むトレイ供給装置100を提供出来るので、トレイ供給装置の設計の自由度が拡大する。
次に、主として図4(a)、図4(b)、図5を用いて、上述したトレイ供給装置100について更に説明する。
図4(a)は、トレイ供給装置100の斜視図であり、図4(b)は、図4(a)のX部の拡大斜視図である。図5は、トレイ供給装置100のトレイ縦送り装置120の構成を示す概略側面図である。
トレイ20は、複数の育苗ポット21を縦横に連設したもので、プラスチックで形成されていて、可撓性を保持する構成になっている。各育苗ポット21は表面側で連結し、裏面は独立した形態となっている。
トレイ供給装置100は、トレイ20の底部を支持する前下がりに傾斜したトレイ搬送路111を有する苗置台110と、トレイ20をトレイ搬送路111に沿って縦方向に間欠的に送るトレイ縦送り装置120と、トレイ搬送路111を有する苗置台110を左右方向に移動させるトレイ搬送路移動装置170(図2参照)とを備える。
また、上述した通り、トレイ供給装置100には、トレイ搬送路111上にトレイ20が載置されていないことを検知するためのトレイ検知装置1100が設けられている。
ここでは、本実施の形態の苗移植機1の特徴の一つであるトレイ検知装置1100の構成、及び動作について、図2、図4を用いて説明する。
即ち、トレイ検知装置(トレイ検知部材)1100は、図2、図4に示す通り、トレイ搬送路111の略中央部に回動可能に配置されたトレイ検知部材1110と、苗置台110の左右両側の外側面にそれぞれ配置されてトレイ検知部材1110の回動と連動して回動する左右一対の連動アーム1120L、1120Rと、トレイ検知部材1110と左右一対の連動アーム1120L、1120Rとを連結する連結シャフト1130と、トレイ搬送路移動装置170の左右両側部172L、172Rの内側面において、左右一対の連動アーム1120L、1120Rに対応する位置にそれぞれ配置された左右一対のリミッタスイッチ1140L、1140Rを有している。左右一対のリミッタスイッチ1140L、114Rの信号ライン(図示省略)は、制御部800(図13参照)に繋がっている。
そして、トレイ搬送路111の上にトレイ20が供給されていないときや、トレイ20の後端部がトレイ検知部材1110の位置を通過しているときは、トレイ検知部材1110は、バネ部材(図示省略)の復元力によりトレイ搬送路111の略中央部から表側に向けて突き出しているが、トレイ搬送路111の上にトレイ20が供給されているときは、トレイ20の裏面が当該バネ部材の復元力に対抗する力でトレイ検知部材1110を押さえつけるので、左側面視で、トレイ検知部材1110は反時計回りに回動する。
これにより、トレイ20の有無に合わせて、トレイ検知部材1110が時計回り又は反時計回りに回動し、それに連動して、左右一対の連動アーム1120L、1120Rが回動する。
トレイ搬送路111上の中央部にトレイ20が存在しない状態では、トレイ検知部材1110は、左側面視で、時計回りに回動してトレイ搬送路111の略中央部の開口部から表側に向けて突き出すと共に、左右一対の連動アーム1120L、1120Rはこれと連動して時計回りに回動して所定位置で停止している。そして、苗置台110が、横送りされてトレイ搬送路移動装置170の左右両側部172L、172Rの何れかの内側面に到達すると、左右一対の連動アーム1120L又は1120Rが、左右一対のリミッタスイッチ1140L又は1140Rの可動部1141L又は1141Rに当たり、それにより、トレイ搬送路111の上の略中央部にトレイ20が存在しない旨を示す信号が、制御部800に対して送られる。当該信号を受けた制御部800は、操作部600(図11参照)に配置された警報ブザー(図示省略)を鳴らす。
警報ブザーは、左右一対のリミッタスイッチ1140L又は1140Rの可動部1141L又は1141Rが押された後、一定時間(数秒間)鳴り、その後、自動的に警報ブザーの警報音は停止する構成である。
また、当該一定時間を、苗置台110が端から端まで移動する時間以上に設定し、且つ、左右一対のリミッタスイッチ1140L又は1140Rの可動部1141L又は1141Rが押される度に、その一定時間のカウントがリセットされて、新たに押されたリミッタスイッチ1140L又は1140Rからの信号を受けて、一定時間のカウントを新たに開始する構成とすることで、トレイ20が供給されるまで、警報音が停止することなく連続して鳴る構成とすることが出来る。
上述した通り、左右一対のリミッタスイッチ1140L、1140Rが、左右に移動しない固定部分であるトレイ搬送路移動装置170の左右両側部172L、172Rに取り付けられているので、左右一対のリミッタスイッチ1140L、1140Rから伸びる信号配線(図示省略)を確実に固定することが出来、断線などが防止出来る。
また、警報ブザーは警報音を一定時間発すると自動的に音が止まるので、停止スイッチも設ける必要がない。
上記実施の形態では、警報ブザーが一定時間鳴る構成について説明したが、これに限らず例えば、トレイ検知装置1100がトレイ20の不存在を検知すると、ソレノイド470と連動して、トレイ20の横一列に配列された育苗ポット21の個数に合わせて例えば10回、警報ブザーが鳴る構成としても良い。
また、上記実施の形態では、警報ブザーが一定時間鳴る構成について説明したが、これに限らず例えば、トレイ検知装置1100が2回連続してトレイ20の不存在を検知すると、連続して数秒間警報ブザーが鳴る構成としても良いし、或いは、トレイ20の不存在を検知する度に、ソレノイド470と連動して、警報ブザーの鳴る長さが長くなる構成としても良い。
上記構成によれば、苗の残量が警報ブザーの音で分かるため、余裕をもってトレイ20を入れ替えられる。
また、上記構成によれば、ソレノイド470の作動に連動した間欠植付動作の度に警報が作動することにより苗減少度合いや苗残量度合いが判断できるという効果を奏する。
ここで、再び、トレイ供給装置100のトレイ縦送り装置120の説明に戻る。
トレイ縦送り装置120は、トレイ20の裏面側から、当該裏面側に突き出した育苗ポット21同士の間に入り、下方に移動することでトレイ20を育苗ポット21の横一列分だけ送り、その後、育苗ポット21同士の間から抜け出して、育苗ポット21の横一列分だけ上方に移動する構成のトレイ送りロッド121を有している。トレイ送りロッド121は、中央部121aがトレイ搬送路111の下部に設けられた退避溝111aに出入り可能に構成され、両端部121bは直角に折り曲げられて、トレイ搬送路111の両サイドより外側に位置しており、トレイ20がトレイ搬送路111上を移動する際に、邪魔にならない構成である。
更に、トレイ供給装置100は、退避溝111aの下流側であってトレイ搬送路111の両サイドの端面部において、トレイ送りロッド121の動きを規制するための左右一対のロッドガイドプレート112を備えている。このロッドガイドプレート112の上端縁部には、トレイ送りロッド121の中央部121aの両端で下流側に突き出した突起部121abが進入可能な切り欠き部112aが形成されている(図4(b)参照)。
即ち、この切り欠き部112aは、トレイ送りロッド121の中央部121aが、下方に移動した後、育苗ポット21同士の間から抜け出すまでの間において、一時的にトレイ送りロッド121の中央部121aの両端の突起部121abを保持して、育苗ポット21に入れられている苗22の重みでトレイ20が下方へずれ動くことを規制する構成である。尚、トレイ送りロッド121の中央部121aの軌跡については、図5を用いて後述する。
また、トレイ搬送路移動装置170は、トレイ搬送路111の裏面側に設けられ、苗移植機1の本体側から駆動力を得て、トレイ搬送路111を有する苗置台110を左右方向に移動させるリードカム軸171と、リードカム軸171より上方に設けられ、トレイ搬送路111を有する苗置台110の左右方向への移動を案内する案内レール155と、案内レール155を左右両側で保持する左右両側部172L、172Rを有している。
また、トレイ搬送路111は、リードカム軸171と、トレイ搬送路111の内側上部に設けられた左右移動を案内する案内レール155により支持されている。これにより、案内レール155はリードカム軸171と離れた位置でトレイ搬送路111を支えるため、左右方向への移動時にがたつきが少ない。
トレイ搬送路111と押え枠25との間に挟み込むようにしてトレイ20を苗載台110の上方から差し込むと、トレイ20の裏面側の溝部にトレイ送りロッド121の先端部が係合した状態となり、この状態でトレイ送りロッド121が側面視で略四角形の軌跡Aを描いて回動することにより、トレイ20がトレイ搬送路111に沿って斜め下方に間欠的に縦送りされる構成である。
尚、トレイ送りロッド121を用いて、トレイ20の縦送りを間欠的に行う機構については、更に後述する。
ところで、取出装置200は、苗置台110の下端部に対向する位置に配置されており、取出部材260の先端が軌跡Kを描く様に作動して、横方向に移動する育苗ポット21から、順次、苗22を取り出して植付装置300に供給する構成である。
次に、主として図6、図7を用いて、本実施の形態の苗移植機1に設けられた取出装置200の構成を中心に説明する。
図6は、取出装置200の概略斜視図であり、図7は、図6の紙面の左上奥側から右下手前側を見た、取出装置200の概略側面図である。
図6、図7に示す通り、取出装置200は、苗移植機1の本体に固定された取出装置固定部材201に回動可能に保持されて、チェーンベルト202を介して本体側の駆動源の動力で矢印B方向に回動する駆動軸203により同方向に回動する駆動アーム220と、駆動アーム220の先端側部220aに、一端部230aが回動自在に連結された連結アーム230と、取出装置固定部材201に固定ピン201a、201bによって保持され、外形が略アルファベットのJ文字の形状を呈した板状部材であって、トレイ供給装置100に近い側が直線状であり遠い側が略R状に立ち上がった形状を呈した案内溝241を有する案内部240と、を備えている。
また、取出装置200は、案内溝241に対してがたつくことなく且つスムーズにスライド移動可能に挿入された、後述するカム軸271と一体である第1の被案内部材245と、第2の被案内部材247とが連結され、それら被案内部材が連結された側面の一端側から突き出して略直角に折り曲げられた折り曲げ部251を有する基板250と、基板250の折り曲げ部251から垂直に突き出して、回動自在に保持された左右一対の取出爪保持ピン252L、252R、根元部がそれぞれ左右一対の取出爪保持ピン252L、252Rに取付られ、先端部の幅がピンセット状に細くなっている、育苗ポット21内の苗22を取り出す一対の取出爪261L、261Rと、一対の取出爪261L、261Rの対向する内面部の根元部側にその両端が取り付けられた引っ張りバネ263とを有する取出部材260と、を備えている。
また、取出装置200は、基板250に回動自在に貫通した、上記第1の被案内部材254と一体であるカム軸271を有したカム270であって、そのカム270の外周部の厚みに関して、上記一対の取出爪261L、261Rの内面部に設けられた左右一対の爪先端幅規制突起262L、262Rの先端面と接触する際、その外周部の場所によって厚みが変化している外周部272と、そのカム270の最外縁部のカム軸271の軸中心からの距離(外径ともいう)に関して、その最外縁部の場所によってその外径が変化している最外縁部273とを備えたカム270と、基板250に回動自在に連結され、カム270の最外縁部273の外径の変化により、一対の取出爪261L、261Rに沿って、育苗ポット21から取り出して一対の取出爪261L、261Rで保持されている苗22を押し出す押出機構280と、を備えている。
また、カム軸271と一体である第1の被案内部材245の先端近傍縁部245aは、連結アーム230の他端部230bに回動可能に連結されている。また、カム軸271と一体である第1の被案内部材245は、駆動アーム220の回転力によって、第1ギヤ291、第2ギヤ292、第3ギヤ293から構成された伝達機構290を介して回動させられ、駆動アーム220の駆動周期に合わせてカム軸271へ駆動力を伝達する構成である。
また、カム270の外周部272が、一対の取出爪261L、261Rの内面側に設けられた左右一対の爪先端幅規制突起262L、262Rの先端面と接触する際、カム270の外周部272の厚みの変化と、引っ張りバネ263の復元力との相互作用により、一対の取出爪261L、261Rを開閉させる構成である。
次に、上記伝達機構290について更に説明する。
即ち、第1ギア291は、駆動アーム220の先端側部220aに固定されており、連結アーム230に対しては、第1回動軸291aを介して回動自在に取り付けられている。また、第3ギヤ293は、カム軸271と一体である第1の被案内部材245の先端部245bに固定されており、第1の被案内部材245の先端近傍縁部245aが、連結アーム230の他端部230bに回動可能に連結されているため、第3ギヤ293は、連結アーム230に対して回動自在に保持されている。従って、第3ギア293は、第1の被案内部材245と一体で回動する。また、第2ギア292は、連結アーム230の中央位置において回動自在に取り付けられており、第1ギヤ291及び第3ギヤ293の両方に挟まれて、双方のギヤと嵌合している。
次に、上記押出機構280について、主として図7を参照しながら更に説明する。
押出機構280は、一対の取出爪261L、261Rで保持されている苗22を押し出す、先端部281aが直角に折り曲げられ取出爪261L、261Rの先端部の幅に合わせた切欠部281bが形成された押出ロッド281と、略直角状に折り曲げられた連結棒282であって、その一方の先端部282aが押出ロッド281の後端部に設けられた後端孔部281cに回動自在に挿入されて、抜け防止のワリピン(図示省略)で保持された連結棒282と、連結棒282の他方の先端部282bが上端部283aに固定され、下端部283bが基板250に対して押出アーム連結軸283dにより回動自在に取付られ、中央部の引っ張りバネ保持用第1突起283cが設けられた押出アーム283と、一端が引っ張りバネ保持用第1突起283cに引っ掛けられ、他端が基板250に固定された引っ張りバネ保持用第2突起250aに引っ掛けられた押出アーム引っ張りバネ284と、を備えている。
そして、カム270が矢印B方向に回動した際、最外縁部273の内で他の部分273aより外径が大きい突出部273bが、引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触することにより、押出アーム引っ張りバネ284が引き延ばされ、押出アーム283は、図7において反時計方向に回動さられて、連結棒282で連結された押出ロッド281が後退する構成である(矢印C参照)。また、カム270が矢印B方向に回動した際、最外縁部273の内で突出部273bより外径が小さい他の部分273aが、引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触することにより、押出アーム引っ張りバネ284が縮まり、押出アーム283は、図7において時計方向に回動さられて、連結棒282で連結された押出ロッド281が突き出てくる構成である(矢印D参照)。押出ロッド281が突き出してくる度に、押出ロッド281の先端部281aに設けられた切欠部281bを、一対の取出爪261L、261Rの先端部が通過することになるので、その先端部に付着していた土等が取り除かれる構成である。
ここで、押出ロッド281は、上部が平面状に構成されているが、これにより、一対の取出爪261L、261Rに苗22の葉がからむのを防止出来る。
以上の構成において、次に、図6〜図8を参照しながら、取出装置200の動作を説明する。
上述した通り、案内部240は、苗移植機1の本体に固定された取出装置固定部材201にしっかりと固定されているため動かない。
駆動アーム220の回動に伴って、連結アーム230が揺動するが、その動きは、案内部240に形成された案内溝241を貫通して基板250に連結されている第1の被案内部材245により規制される。
一方、連結アーム230の動きに伴って、基板250も揺動するが、基板250は、第1の被案内部材245の他に、第2の被案内部材247が、案内溝241を貫通している為(但し、第2の被案内部材247は連結アーム230には連結されていない)、その動きは、案内溝241に沿った往復移動を繰り返す。基板250には、取出部材260が取り付けられている為、取出部材260も基板250と同様の動きをし、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、図7、図8に示す軌跡Kを描く。
ここで、図8は、駆動アーム220の回動の位置と、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの軌跡K上の位置との概略の対応関係を示す模式図である。図8に示す、駆動アーム220の回動の位置P1〜P6は、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの軌跡K上の位置K1〜K6に対応する。尚、軌跡Kを示す破線上に記載した矢印は、動作方向を示している。
図8に示す通り、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K1から位置K2に向かう動作は、育苗ポット21から苗22を抜き取る動作に対応している。位置K1から位置K2までの軌跡Kが直線状になっていることから、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、育苗ポット21から真っ直ぐに後退する。この時、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpには、引っ張りバネ263の復元力により、互いに近づく方向の力が作用しており、育苗ポット21から抜き取った苗22を保持することが出来る。尚、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの開閉動作については、押出ロッド281の動作と合わせて、更に後述する。
尚、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K6から位置K1に向かう動作は、苗取出位置にあるトレイ20の育苗ポット21内の苗22に対して、一対の取出爪261L、261Rを挿入させる動作に対応しており、位置K1から位置K2に向かう軌跡Kとほぼ同じ経路を逆向きに移動するので、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、育苗ポット21にほぼ真っ直ぐに挿入される。この時、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpには、引っ張りバネ263の復元力に対抗して、互いに遠ざかる方向の力が作用しており、双方の先端部が開いた状態で、育苗ポット21に進入出来る。
これにより、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、トレイ20、育苗ポット21、及び苗自体を傷付けることが無い。
尚、位置K1から位置K2までの軌跡K、及び、位置K6から位置K1までの軌跡Kが、概ね直線状になっているのは、案内溝241のトレイ供給装置100に近い側が直線状に形成されている為である。
次に、位置K2から位置K3に向かうに従って、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、それまで育苗ポット21に対向していた姿勢から略下方に向けて急激に姿勢を変化させ、位置K4まで移動した時には、先端部261Lp、261Rpは、ほぼ真下を向いている。
尚、この様に、略下方に向けて急激に姿勢を変化させるのは、案内溝241のトレイ供給装置100から遠い側が、略R状に立ち上がった形状に形成されている為である。
そして、丁度その時、その先端部261Lp、261Rpの下方には、上死点に向けて軌跡T1(図1参照)上の上昇工程にある植付装置300の苗投入口(図示省略)が上方に向いており、位置K4から位置K5の間において、押出ロッド281により一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpから押し出された苗22が、植付装置300の苗投入口に落下し、植付具11へ供給される。尚、押出ロッド281の動作については、更に後述する。
次に、位置K5から位置K6に向かうに従って、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、それまで略下方に向けていた姿勢を次の育苗ポット21に対向出来る様に急激に姿勢を変化させて、位置K1まで移動した時には、先端部261Lp、261Rpは、新たな育苗ポット21に挿入されている。
図8に示す、駆動アーム220の回動の位置と、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの軌跡K上の位置との概略の対応関係から分かる様に、位置K4から位置K5に向かう動作は、上述した位置K1から位置K2に向かう動作に比べてゆっくり行われるので、育苗ポット21からの苗22の取出は素早く行えて、且つ植付装置300への苗22の放出を確実に行える。
この様な動作が行われるのは、連結アーム230が、駆動アーム220より前方(トレイ供給装置100の抜き取り位置)側に設けられているためである。また、駆動アーム220が、連結アーム230に比べて、トレイ供給装置100の抜き取り位置から遠い為、苗22を取り出す時に苗22に接触することが無く、邪魔にならない。
次に、主として図6、図7、図8を参照しながら伝達機構290と押出機構280の動作を中心に説明する。
図6に示す通り、駆動アーム220のB方向への回動により、駆動アーム220の先端側部220aに固定された第1ギヤ291は、駆動アーム220の回動支点220bを中心としてB方向へ公転する。第1ギア291は、連結アーム230に対して第1回動軸291aを介して回動自在に取り付けられており、第2ギヤ292を介して、第3ギヤ293をB方向に回動させる。第3ギヤ293は、カム軸271と一体である第1の被案内部材245の先端部245bと固定されており、且つ、第1の被案内部材245の先端近傍縁部245aが、連結アーム230の他端部230bに回動可能に連結されているため、第3ギヤ293の回動により、カム軸271を介して、カム270がB方向に回動する。即ち、駆動アーム220の駆動周期に合わせてカム270が回動する。
カム270は、場所によって厚みが変化している外周部272と、場所によってカム軸271の軸中心からの距離(外径)が変化している最外縁部273を有しており、図7に示す通り、最外縁部273の内で突出部273bは、他の部分273aより外径が大きく、カム軸271の軸中心から同じ距離にある外周部272の内で第1の範囲272aの厚みは、残りの肉厚部分である第2の範囲272bの厚みに比べて薄く設定されている。
以上の構成のもとで、駆動アーム220の駆動周期に同期してカム270が回動する際、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K6から位置K1に向かう動作を行う時の一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの開閉動作、及び、押出ロッド281の動作は次の通りである。
即ち、カム270の外周部272の内、肉厚部分である第2の範囲272bが、左右一対の爪先端幅規制突起262L、262Rの先端面と接触することにより、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、引っ張りバネ263の復元力に対抗して、互いに遠ざかる方向の力が作用しており、双方の先端部が開いた状態である。
一方、この時、カム270の最外縁部273の内、突出部273bが、引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触していることにより、押出アーム引っ張りバネ284が引き延ばされ、押出アーム283は、図7において反時計方向に回動して(矢印C参照)、連結棒282で連結された押出ロッド281が後退した状態を維持する。
よって、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、育苗ポット21に進入して、苗を取り出すことが出来る。
次に、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K1から位置K2に向かう動作を行う時の一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの開閉動作、及び、押出ロッド281の動作は次の通りである。
即ち、位置K1から位置K2に向かう動作を開始すると同時に、カム270の外周部272の内、肉薄部分である第1の範囲272aが、左右一対の爪先端幅規制突起262L、262Rの先端面と接触することにより、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、引っ張りバネ263の復元力により、互いに近づく方向に移動するので、双方の先端部が閉じた状態になる。
一方、この時、カム270の最外縁部273の内、突出部273bが、依然として引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触していることにより、押出アーム引っ張りバネ284が引き延ばされ、押出アーム283は、図7において反時計方向に回動した状態を維持しており(矢印C参照)、連結棒282で連結された押出ロッド281が後退した状態を維持している。
よって、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、取り出した苗22を先端部にしっかりと保持することが出来、そのまま、植付装置300側へ移動して行く。
次に、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K4から位置K5に向かう動作を行う時の一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの開閉動作、及び、押出ロッド281の動作は次の通りである。
即ち、位置K4から位置K5に向かう動作を開始すると同時に、カム270の最外縁部273の内、突出部273bに代わり他の部分273aが、引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触することにより、押出アーム引っ張りバネ284の復元力で、押出アーム283は、瞬時に、図7において時計方向に回動した状態となり(矢印D参照)、連結棒282で連結された押出ロッド281が押し出されると同時に、押出ロッド281の先端部281aの切欠部281bが、一対の取出爪261L、261Rの先端部を押し広げながら移動する。
これにより、押出ロッド281の先端部281aにより一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpから押し出された苗22が、植付装置300の苗投入口に落下し、植付具11へ供給される。この時、押出ロッド281の先端部281aの切欠部281bが、一対の取出爪261L、261Rの先端部を押し広げながら移動することになるので、その先端部に付着していた土等が同時に取り除かれる。
次に、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、位置K5から位置K6に向かう動作を行う時の一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの開閉動作、及び、押出ロッド281の動作は次の通りである。
即ち、カム270の外周部272の内、肉薄部分である第1の範囲272aに代わり肉厚部分である第2の範囲272bが、左右一対の爪先端幅規制突起262L、262Rの先端面と接触することにより、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpは、引っ張りバネ263の復元力に対抗して、互いに遠ざかる方向の力が作用して、双方の先端部が開いた状態に変化する。
一方、位置K6の近傍に来た時、カム270の最外縁部273の内、他の部分273aに代わり突出部273bが、引っ張りバネ保持用第1突起283cの根元部の外周縁部に接触することにより、押出アーム引っ張りバネ284が引き延ばされ、押出アーム283は、図7において反時計方向に回動さられて(矢印C参照)、連結棒282で連結された押出ロッド281が後退した状態に変化する。
尚、上記実施の形態では、一対の取出爪261L、261Rを根元部から先端部に亘、一体もので同一の金属製の板部材で構成されている場合について説明したが、これに限らずの先端側について、取り外しが可能で弾性を有した例えばゴム板や、樹脂板で構成されていても良い。これにより、引っ張りバネ263の復元力で先端部が苗22をつかんでも、先端側の弾性によりゴム板の方が変形するので、苗22を潰さないという効果を発揮する。
また、押出ロッド281は、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが位置K6の近傍に移動するまでは、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpの上方を覆う様に構成されているが、これにより、位置K5から位置K6に移動する際に、トレイ20上の苗22の葉が一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpに引っ掛かるのを防止出来る。
また、押出ロッド281は、一対の取出爪261L、261Rの先端部261Lp、261Rpが、育苗ポット21に挿入される時の挿入速度に合わせて、後退させる構成としており、これにより、苗22の葉が先端部261Lp、261Rpに絡まるのを防止出来る。
次に、再び、図4、図5を参照しながら、トレイ供給装置100のトレイ送りロッド121を間欠的に駆動させる機構を中心に更に説明する。
図5に示す通り、トレイ縦送り装置120は、(1)上述したトレイ送りロッド121と、(2)トレイ送りロッド121の両端部121bの上側先端部121b1が固定され、片方が内側に湾曲した湾曲縁部131aを有する突起状カム131が下部に形成された送りロッドアーム130と、(3)根元部141が、苗置台110の側板110aに回動自在に支持され、先端部142で送りロッドアーム130を回動自在に支持する、下端縁部に第1凹部143a、第2凸部143b、第3凹部143cが側面視で滑らかに連続して形成された送りアーム140と、(4)苗移植機1の動力原から得た駆動力により矢印E方向に回動する縦送り回動軸151を取出装置200側から見て、縦送り回動軸151の中央位置と右端位置の2箇所にそれぞれ固定され、先端部に牽制ローラ152を回動自在に有する縦送り駆動アーム150と、を備える。
また、送りアーム140の先端部142と、苗置台110の側板110aの下部110a1との間には、送りアーム140に常に下向きに引っ張る力が印加される様に、送りアーム引っ張りバネ160が取り付けられている。また、送りアーム140の根元部141には、送りロッドアーム130の上端部に取り付けられたピン132に一方端が取り付けられた送りロッドアーム引っ張りバネ161の他方端を保持するバネ取付ロッド163が固定されている。
次に、図4、図5を参照しながら、トレイ送りロッド121の間欠的な動作について説明する。
リードカム軸171の回動により、苗置台110が右方向すなわち矢印F方向(図4参照)に向けて移動しているとする。その時、縦送り回動軸151は矢印E方向に回動している(図5参照)。
その間において、取出装置200は、右端の育苗ポット21から順次、苗22を取り出して植付装置300に苗22を供給しており、その後、苗置台110が最右端に移動した時点で、最左端の育苗ポット21の苗22が取出装置200により取り出される。これにより、育苗ポット21の横一列分の全ての苗22が取り出されたことになる。
この時、縦送り回動軸151と共に矢印E方向に回動している、縦送り回動軸151の右端に固定されている縦送り駆動アーム150の先端部に回動自在に取り付けられている牽制ローラ152が、送りアーム140の第1凹部143aとの接触を開始した後、少し遅れて送りロッドアーム130の湾曲縁部131aとの接触を開始する構成であるので、トレイ送りロッド121は、送りアーム140の時計回りの回動に伴い一旦上昇移動した後、先端部142の軸中心で反時計回りに回動を開始する。
即ち、トレイ送りロッド121が、矢印121a0(図4(b),図5参照)の方向に一旦上昇移動することにより、それまで切り欠き部112aに保持されていたトレイ送りロッド121の突起部121abが、切り欠き部112aから抜け出すと共に、それまで育苗ポット21の裏側の隙間21aで待機していたトレイ送りロッド121の中央部121aも、その隙間21aの範囲内で矢印121a0の方向に上昇移動する。その後、送りロッドアーム130が、先端部142の軸中心で反時計回りに回動を開始することにより、トレイ送りロッド121の中央部121aは、矢印121a1(図5参照)の方向に移動する。尚、切り欠き部112aの切り欠き深さは、トレイ送りロッド121の中央部121aが隙間21aの範囲内で移動できる程度に設定されている。
その後、更に、牽制ローラ152が回動を続けると、牽制ローラ152が送りロッドアーム130の湾曲縁部131aとの接触を続けているため、トレイ送りロッド121の中央部121aは退避溝111aに位置した状態を維持している。この時、同時に牽制ローラ152が送りアーム140の第1凹部143aから第2凸部143bに向けて移動するので、送りアーム140は更に時計回りに回動し、トレイ送りロッド121の中央部121aは、結果的に、退避溝111aに位置した状態を維持しつつ、矢印121a2(図5参照)の方向に移動する。
その後、更に、牽制ローラ152が回動を続けると、牽制ローラ152が送りロッドアーム130の湾曲縁部131aと非接触状態となると同時に、送りロッドアーム引っ張りバネ161の復元力により送りロッドアーム130が先端部142の軸中心で時計回りに瞬時に回動することで、トレイ送りロッド121の中央部121aは、隙間21aから育苗ポット21の一列分だけ上側に位置する隙間21bに向けて、矢印121a3に示す様に移動する。
その後、更に、牽制ローラ152が回動を続けると、牽制ローラ152は、送りアーム140の第3凹部143cと接触しながら移動するので、送りアーム引っ張りバネ160の復元力により送りアーム140が下方に引っ張られて、トレイ送りロッド121の中央部121aは、結果的に、隙間21bに位置した状態を維持しつつ、矢印121a4(図5参照)の方向に移動するとともに、トレイ送りロッド121の中央部121aの突起部121abが切り欠き部112aに保持される。
そして、矢印121a4(図5参照)の方向に移動したトレイ送りロッド121の中央部121aは、育苗ポット21の裏側の育苗ポット同士の隙間に位置した状態を維持しており、苗置台110が、矢印G方向、即ち左方向に移動を開始すると、取出装置200は、左端の育苗ポット21から順次、苗22を取り出して植付装置300に苗22を供給し、その後、苗置台110が最左端に移動した時点で、最右端の育苗ポット21の苗22が取出装置200により取り出される。これにより、育苗ポット21の横一列分の全ての苗22が取り出されたことになる。
また、この間は、トレイ送りロッド121の中央部121aの突起部121abが切り欠き部112aに保持されているので、育苗ポット21に入れられている苗22の重みでトレイ20が下方へずれ動くことを防止出来る。
尚、育苗ポット21の横一列分の全ての苗22が取り出されると、上記と異なり、縦送り回動軸151の中央位置に固定されている縦送り駆動アーム150の先端部に回動自在に取り付けられている牽制ローラ152が、送りロッドアーム130の湾曲縁部131aと、送りアーム140の第1凹部143aとの接触を開始する。
上記の動作を繰り返すことにより、トレイ20は、右方向又は左方向に移動されるとともに、育苗ポット21の一列分だけ間欠的に縦送りされる。
これにより、コンパクトな構造のトレイ縦送り装置120が得られる。また、案内レール155と、リードカム軸171の簡単な構造でトレイ搬送路111を左右移動可能に支持出来る。
また、トレイ送りロッド121の中央部121aは、トレイ搬送路111の平面部111bに配置されているので、トレイ20が内側に撓むことがないので、育苗ポット21の裏側において、一定幅の隙間21a、21bを確保出来るため、トレイ送りロッド121が隙間21a、21bに確実に入ることが出来る。
また、トレイ搬送路111の平面部111bの下流側に曲面部111cが設けられているので、トレイ20はその曲面にそって撓む。そのため、トレイ送り時に、トレイ送りロッド121が、矢印121a2の方向に移動している時でも、その撓みが抵抗となって、トレイ20が下流側にずれることが防止される。
次に、図9、図10を用いて、上述した苗植付装置300、及び苗植付装置駆動機構400について更に説明する。
図9は、苗植付装置300と苗植付装置駆動機構400の左側面図である。また、図10は、苗植付装置駆動機構400の概略左側面図である。
苗植付装置300は、図9に示す通り、苗22を圃場に植付ける植付具11と、植付具11を上下方向に揺動させるための互いに平行に配置された上アーム311と下アーム312を有する揺動リンク機構310と、下アーム312に第1連結軸321を介して回動自在に取り付けられ、揺動リンク機構310を上下動させる上下動アーム320を備えている。第1連結軸321は上下動アーム320に固定されている。
尚、上下動アーム320を回動させるための上下動アーム駆動軸440は、苗植付装置駆動機構400から突き出して設けられており、その先端部に上下動アーム320が固定されている。
更に苗植付装置300は、図9に示す通り、下アーム312に第2連結軸341を介して回動可能に取り付けられるとともに植付具11を開閉させる開閉アーム340と、第1連結軸321に固定されるとともに、第2連結軸341を中心として開閉アーム340の先端部に第3連結軸343を介して回動自在に取り付けられた開閉ローラ342の外周縁部に当接しながら回動することにより、開閉アーム340を前後方向に揺動させる開閉カム322と、一端部351が開閉アーム340の先端部の第3連結軸343に連結され、他端部352が植付具11の開閉機構11a側に連結された開閉用連結ケーブル350と、を備えている。
ここで、上述した揺動リンク機構310について更に説明する。
即ち、揺動リンク機構310は、図9に示す通り、苗植付装置駆動機構400を収納したケーシング401の前側上端部401aに、上端が上前軸313aに回動自在に支持され、下端が下前軸314aを介して回動自在に連結支持板315に連結された前揺動アーム316aと、苗植付装置駆動機構400を収納したケーシング401の後側上端部401bに、上端が上後軸313bに回動自在に支持され、下端が下後軸314bを介して回動自在に連結支持板315に連結された後揺動アーム316bとを備え、連結支持板315に設けられた上軸316に、上述した上アーム311の前端部が回動自在に連結され、且つ、連結支持板315の下後軸314bに、上述した下アーム312の前端部が回動自在に連結されているとともに、上アーム311及び下アーム312のそれぞれの後端部が、植付具11の支持板317に設けた回動上軸317aと回動下軸317bに回動自在に連結されている。
上記構成により、苗植付装置駆動機構400において上下動アーム駆動軸440に回転駆動力が伝動されると、上下動アーム駆動軸440に固定されている上下動アーム320が矢印A1の方向に回動することにより、下アーム312及び上アーム311が上下に揺動を繰り返すとともに前後への揺動も行われて、植付具11による苗22の植付動作が、畝Uに対して所定の間隔で自動的に行われる。
また、この植付動作の際、第1連結軸321が固定されている上下動アーム320が、矢印A1の方向に回動すると、第1連結軸321に固定されている開閉カム322が開閉ローラ342の外周縁部に当接しながら回動するので、開閉アーム340が第2連結軸341を中心にして前方向(反時計方向)に揺動(回動)する。その動作にともなって、開閉用連結ケーブル350の一端部351が前方向に引っ張られるので、開閉機構11aが植付具11を開くべく動作する。
また、開閉アーム340が第2連結軸341を中心にして後方向(時計方向)に揺動(回動)すると、開閉機構11aに設けられた植付具11を常に閉じる方向に付勢する付勢ばね(図示省略)の作用により、開閉用連結ケーブル350の一端部351が後方向に引っ張られるので、開閉機構11aが植付具11を閉じるべく動作する。
上記構成により、上下動アーム320の駆動が1軸のため構造がシンプルであるとともに、上下動アーム320、開閉アーム340、及び開閉カム322をコンパクトに構成でき、植付作動を円滑に行える。
次に、平面視で苗植付装置300より右側に配置(図2参照)された苗植付装置駆動機構400における上下動アーム駆動軸440への伝動の入り切りを行うクラッチ機構について、主として図10を用いて更に説明する。
苗植付装置駆動機構400は、図10に示す通り、植付伝動装置18から出力される植付作業の駆動力を植付クラッチ420に伝動するための第1ギア410と、第1ギア410からの駆動力を受けて上下動アーム駆動軸440への伝動を「入り」状態にするか「切り」状態にするかを切り替える植付クラッチ420と、植付クラッチ420が「入り」状態のときに駆動力が伝動される、植付クラッチ420の伝動軸421に対して固定されている伝動ギア421aから駆動力を受ける第2ギア430と、第2ギア430と同軸に固定された小径ギア430aと噛み合って上下動アーム駆動軸440に駆動力を伝動するための、上下動アーム駆動軸440に固定された第3ギア450とを、それぞれ回動可能に配置している。ここで、植付クラッチ420の伝動軸421は、植付クラッチ420が「切り」状態のときは、回動せずに停止しており、第2ギア430への駆動力の伝動は行わない。
尚、本実施の形態の植付クラッチ420として、従来の定位置停止クラッチを使用しても良い。
また、苗植付装置駆動機構400は、図10に示す通り、植付クラッチ420の伝動下流側に設けられ上下動アーム駆動軸440に固定されるとともに、植付クラッチ420を「入り」状態から「切り」状態に強制的に切り替えるために円形状の外周縁部の一部に形成された凹部441aを有する間欠用カム441と、一端部460aが植付クラッチ420から離れるか又は当接するかによって、当該植付クラッチ420におけるクラッチの入り状態と切り状態の切り替えを行わせる、回動支点461にて回動自在に支持された側面視で略「へ」の字形状の第1アーム460とを備えている。
また、苗植付装置駆動機構400は、図10に示す通り、引っ張りばね480の引っ張り力に対抗して第1アーム460の他端部460bを可動プレート472を介して矢印B1の方向に吸引することで、回動支点461を中心として第1アーム460の一端部460aを矢印C1方向に回動させて、植付クラッチ420を「切り」状態から「入り」状態へ切り替える動作を行わせるソレノイド470を備え、ソレノイド470の吸引力が植付クラッチ420の「入り」状態への切り替え動作に有効に作用すべく、ソレノイド470の取り付け位置の調節可能な取り付け調整用長孔471aが設けられているとともに、ケーシング401の下方位置に固定されたソレノイド固定板471と、第1アーム460の回動支点461に一端部462aが固定され、第1アーム460の動作と連動して他端部462bが間欠用カム441の外周縁部に当接する第2アーム462と、を備えている。
また、上述した引っ張りばね480は、第1アーム460を植付クラッチ420が「切り」状態となる方向に、且つ、第2アーム462の他端部462bを間欠用カム441の外周縁部に押し付ける方向に付勢するためのばねである。
以上の構成によれば、植付クラッチ420の伝動下流側に設けられた間欠用カム441を使用して、植付クラッチ420を「入り」状態から「切り」状態に出来、簡単な構成の間欠植付機構が実現出来る。
また、第1アーム460と第2アーム462とが、回動支点461を中心として一体回動する構成とし、且つ、その回動支点461を植付クラッチ420の伝動軸421よりも間欠用カム441側に配置したことにより、第1アーム460と第2アーム462とが合理的で且つコンパクトに構成出来る。
また、重量物であるソレノイド470をケーシング401の下方に配置したことにより、苗移植機1の低重心化が図れる。
次に、図10を参照しながら、苗植付装置駆動機構400における上下動アーム駆動軸440への伝動の入り切りを行う植付クラッチ420と間欠用カム441の動作を中心に、項目Aから項目Cの3つの場面に分けて、それぞれ説明する。
A.ソレノイド470に通電(パルス信号による短時間の通電)されると、ソレノイド470の先端の可動プレート472が、引っ張りばね480の引っ張り力に対抗して矢印B1の方向に吸引されて、第1アーム460の一端部460aと第2アーム462の他端部462bが、回動支点461を中心として反時計方向(図10の矢印C1参照)に回動する。
これにより、第1アーム460の一端部460aが植付クラッチ420から離れることで、下記のi)とii)の動作が行われる。
i)当該植付クラッチ420が「入り」状態となり、伝動軸421が回動することで、第2ギア430側へ駆動力が伝達されて、第3ギア450を介して上下動アーム駆動軸440が回動を開始するとともに、ii)第2アーム462の他端部462bが間欠用カム441の外周縁部に形成された凹部441aから離れ(この直前まで、第2アーム462の他端部462bは間欠用カム441の凹部441aに位置しつつ、植付クラッチ420が「切り」状態にあり、上下動アーム駆動軸440は回動を停止している)、凸状の外周縁部441bに沿いながら、間欠用カム441と上下動アーム320が回動を続ける。
即ち、既にソレノイド470への通電は停止されており矢印B1への吸引力は発生していないが、第2アーム462の他端部462bが、間欠用カム441の凸状の外周縁部441bに沿った状態が維持されている間は、第1アーム460の一端部460aが植付クラッチ420から離れているので、当該植付クラッチ420は「入り」状態を維持することが出来て、上下動アーム320の回動により植付具11(図9参照)は上下動(植付動作)を続けて、間欠用カム441が1回転するまでの間に、植付具11は1回だけ植付動作を実行する。
B.その後、間欠用カム441が1回転して、第2アーム462の他端部462bが間欠用カム441の凹部441aに到達すると、引っ張りばね480の引っ張り力により、第1アーム460が時計方向に回動するとともに、第1アーム460の一端部460aが植付クラッチ420に当接することで、下記のi)とii)の動作が行われる。
i)植付クラッチ420は「切り」状態となり、伝動軸421の回動が停止することで、第2ギア430側へ駆動力が伝達されなくなるので、上下動アーム駆動軸440は回動を停止するとともに、ii)第2アーム462の他端部462bが間欠用カム441の外周縁部に形成された凹部441aに留まったまま(この直前まで、第2アーム462の他端部462bは間欠用カム441の凸状の外周縁部441bに沿いつつ、植付クラッチ420が「入り」状態にあり、上下動アーム駆動軸440は回動を続けている)、間欠用カム441と上下動アーム320は回動を停止し続けるので、植付具11(図9参照)は上下動(植付動作)を停止し続ける。
C.更にその後、任意のタイミングでソレノイド470が通電されると、植付クラッチ420が「入り」状態となり、上記項目Aで説明した動作を開始する。
上記構成によれば、ソレノイド470に通電する、上記任意のタイミングを制御することにより、植付具11の上下動(植付動作)が停止している時間を調節できるものである。これにより、簡単な構成で間欠植付が可能となる。
次に、図11を参照しながら、操縦ハンドル8の左右一対のハンドルグリップ8L、8Rの近傍に配置された各種操作レバー、及び操作部600について説明する。図11は、操縦ハンドル8の左右一対のハンドルグリップ8L、8Rの近傍に配置された各種操作レバー、及び操作部600を説明する平面図である。
図11に示す通り、操縦ハンドル8の左側のハンドルグリップ8Lの近傍には、主クラッチレバー80が設けられ、右側のハンドルグリップ8Rの近傍には、油圧昇降シリンダ10を作動させる昇降操作レバー81が設けられている。
昇降操作レバー81は、「下げ」、「中立」、「上げ」の3段階に手動切り替え可能に構成されており、「下げ」位置に切り替えると、油圧昇降シリンダ10が走行車体15を下降させるべく作動し、後述するセンサ板710(図12参照)により下降が停止されると共に、後述する植付入り切りボタン620(図11参照)がON状態であれば、植付クラッチ420が「入り」状態となり、植付作業が開始される。
また、昇降操作レバー81を「中立」位置に切り替えると、植付作業を停止させ、「上げ」位置に切り替えると、油圧昇降シリンダ10が走行車体15を上昇させるべく作動する。
また、図11に示す通り、操作パネル601には、その左端から右端に向けて順に、(1)走行車体15の走行を停止させた状態で植付具11のみ作動させるための空植操作ボタン610と、(2)昇降操作レバー81が、走行車体15を下降させる下降操作位置に操作された際、その下降操作に連動して植付具11を作動させる状態と、その下降操作に連動させない状態との何れかに切り替える植付入り切りボタン620と、(3)少なくとも植付株間を表示する表示部630と、(4)少なくとも植付株間を調節する調節ボタン640と、が配置されている。
上記構成により、植付入り切りボタン620が、操作パネル601の中央部付近に配置されているので、操作がし易い。
また、空植操作ボタン610が、他の操作ボタンが配置された上面601aとは異なる後面601bの左側に配置されているので、作業者による誤操作を低減することが出来る。
また、表示部630が、操作パネル601の中央付近に配置されているため、確認し易い。
調整ボタン640は、上側に株間を広げる方向に変化させる「上げ」プッシュスイッチ640aと、下側に株間を狭める方向に変化させる「下げ」プッシュスイッチ640bとを備えている。
上記構成により、「上げ」プッシュスイッチ640a、「下げ」プッシュスイッチ640bを操作することで、株間を示す数値がダイレクトに表示部630に表示されるので、作業者が株間を認識し易い。
次に、主として図12、図13を参照しながら、植付深さ調整機構700と、植付入り切りボタン620と、昇降操作レバー81等の操作に基づいて、植付の入り切りを行うソレノイド470等の動作を制御する制御部800を中心に説明する。
図12は、植付深さ調整機構700の概略構成を示す左側面図であり、図13は、制御部800への入出力を説明する概略構成図である。
図12に示す通り、植付深さ調整機構700は、(1)圃場面701に接することで苗の植付深さを一定に保持する、底面が緩やかに湾曲したセンサ板710と、(2)側面視で略L字形状の板状部材であって、L字の屈曲部が回動支持軸721により走行車体15に対して回動可能に支持され、後方に延びる一端部722がセンサ板710の前端部711と回動支持軸722aを介して回動自在に連結されると共に、上方に延びる他端部723が、作業者が手動で操作してセンサ板710の垂直(上下)方向の位置を設定する深さレバー730の動きを伝達する伝達ロッド740の先端部741と回動自在に連結された深さアーム720と、(3)深さアーム720を主フレーム17から揺動自在に吊り下げるスプリング750と、(4)側面視で略L字形状の板状部材であって、L字の屈曲部が回動支持軸761により走行車体15に対して回動可能に支持され、回動支持軸761の下部に長孔762が形成されていると共に、上端部763に連結された引っ張りスプリング766により、回動支持軸761を軸芯として矢印Y方向に回動すべく付勢され、油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブ(図示省略)に対して、前端部764がロッド765で連結されたカウンタアーム760と、(5)カウンタアーム760の長孔762の前端側に入り切り検知レバー771が位置すべく、カウンタアーム760上に配置された植付スイッチ770と、(6)一端部781に設けられた連結ピン781aが長孔762内に挿入され、他端部782が連結軸783を介してセンサ板710の上端部712と回動自在に連結されたセンサロッド780と、を備えている。
また、センサロッド780が、センサ板710の上方向への揺動によるセンサ板710の上端部712の矢印Z方向の揺動に連動することで、その一端部781の前端縁部781bが、入り切り検知レバー771を押す方向に移動し、植付スイッチ770をONさせる構成である。
上記構成によれば、深さアーム720がスプリング750で吊り下げされているので、深さアーム720と深さレバー730の連結部分のガタツキを無くし、深さレバー730により設定された深さが安定する。尚、スプリング750は、深さアーム720を吊り下げる構成であるが、これに限らず例えば、深さアーム720を主フレーム側に押し付ける構成であっても良い。
また、上記構成によれば、カウンタアーム760は、センサ板710を押し下げる方向に引っ張りスプリング766で引っ張られているので、センサロッド780とカウンタアーム760によるガタツキを無くすことが出来る。
また、引っ張りスプリング766の弾性力を変えることで、センサ板710を押す力を変えることが出来る。
次に、図13を参照しながら、操作パネル601の下方に設けられた制御部800によるソレノイド470の制御方法について説明する。
図13に示す通り、制御部800には、少なくとも植付入り切りボタン620からの入り切り信号と、昇降操作レバー81の切り替え信号と、植付スイッチ770からの入り切り信号が入力され、これらの入力信号により、ソレノイド470にパルス信号が出力される構成である。
以上の構成のもとで、主として図11〜図13を参照しながら、制御部800の動作を中心に説明する。
ここでは、苗移植機1を圃場の所定位置に移動させた後、(1)植付作業を開始しようとする場面、その後、(2)圃場内を植付作業しながら走行する場面、そして、(3)畝の端まで来て旋回する場面に分けて説明する。
(1)植付作業を開始しようとする場面:
苗移植機1を圃場の所定位置に移動させたとき、植付入り切りボタン620は「入り」状態に、昇降操作レバー81は「上げ」位置に、それぞれ設定されており、走行車体15の車高は高い位置にあるものとする。
作業者が、昇降操作レバー81を「下げ」位置に操作して、走行車体15の車高を下げることにより、センサ板710が走行車体15と共に圃場面701に向けて下がる。
センサ板710が圃場面701に接するとセンサ板710の前端部711が矢印Z方向に回動するので、センサロッド780の前端縁部781bが、入り切り検知レバー771を押す方向に移動し、植付スイッチ770をONさせることにより、植付スイッチ770からのON信号が制御部800に入力される。
制御部800は、植付入り切りボタン620から「入り」状態を示す信号と、昇降操作レバー81から「下げ」位置を示す信号と、植付スイッチ770から「ON」信号と、をAND条件の下で受け付けたことにより、ソレノイド470を通電させる信号を出力する。
これにより、植付クラッチ420は「切り」状態から「入り」状態に切り替わり、植付作業が開始される。
(2)圃場内を植付作業しながら走行する場面:
ここでは、昇降操作レバー81は「下げ」位置にあり、センサ板710は圃場面701の凹凸に応じて上下動しているものとする。
また、制御部800は、ソレノイド470に対して、所定の作動周期で通電させるべく、パルス信号をその作動周期で出力する。従って、植付クラッチ420は、ソレノイド470が通電されることにより「入り」状態になると共に間欠用カム441が回動を開始して1回転し終わると(つまり、苗の植付動作を1回し終わると)「切り」状態に戻るという一連の動作を、当該作動周期で繰り返す。
これにより、植付作業が間欠的に行われて、所望の植付株間が実現される。
センサ板710の上下動に応じて、油圧昇降シリンダ10が次の通り動作する。
即ち、センサ板710が上方に動くと、センサ板710の前端部711が回動支持軸722aを中心に矢印Z方向に移動するとともに、センサロッド780の一端部781に設けられた連結ピン781aが長孔762の前縁部を押す方向に移動すると、カウンタアーム760が回動支持軸761を軸芯として図12中において時計方向に回動し、この動きがロッド765を介して、油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブ(図示省略)に伝達されて、油圧昇降シリンダ10が伸びる方向に作動して、走行車体15の車高が高くなる。
一方、センサ板710が下方に動くと、センサ板710の前端部711が回動支持軸722aを中心に矢印Z方向と反対方向に移動するとともに、センサロッド780の一端部781に設けられた連結ピン781aが長孔762の前縁部から離れる方向に移動すると、引っ張りスプリング766の引っ張り力によりカウンタアーム760が回動支持軸761を軸芯として矢印Y方向に回動し、この動きがロッド765を介して、油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブ(図示省略)に伝達されて、油圧昇降シリンダ10が短くなる方向に作動して、走行車体15の車高が低くなる。
上記動作により、圃場面701に凹凸があっても、苗の植付深さを一定に保持することが出来る。
(3)畝の端まで来て旋回する場面:
この場面では、作業者は、植付作業を中断させるために、昇降操作レバー81を「下げ」位置から「中立」位置に移動させる。
これにより、制御部800は、昇降操作レバー81からの、「中立」位置を示す信号を受けて、ソレノイド470に対するパルス信号の出力を停止する。これにより、植付クラッチ420は「入り」状態から「切り」状態に切り替わった後は、「切り」状態を維持し続けるので、植付作業が中断される。
更に、作業者は、走行車体15を隣の畝に向けて旋回させるために、昇降操作レバー81を「中立」位置から「上げ」位置に移動させる。
この昇降操作レバー81の操作に応じたケーブル82の動きに連動して、油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブ(図示省略)が作動し、油圧昇降シリンダ10が伸びる方向に移動することにより、走行車体15の車高が高くなる。
この時、センサ板710は下がり、植付スイッチ770がOFF状態になるが、制御部800からは何も信号は出力されない。
尚、植付クラッチ420は「切り」状態を維持しており、植付作業が中断したままの状態が継続されている。
そこで作業者は、走行車体15を旋回させる。
次に作業者は、昇降操作レバー81を「上げ」位置から「中立」位置を経て「下げ」位置に移動させると、昇降操作レバー81の操作に応じたケーブル82の動きに連動して、油圧切替バルブ部40に備えられた昇降操作バルブが作動し、油圧昇降シリンダ10が短くなる方向に移動することにより、走行車体15の車高が低くなり始める。尚、昇降操作レバー81の上記操作により、昇降操作レバー81が「下げ」位置にあることを示す信号が制御部800に対して出力される。
そして、走行車体15の車体が降下して、やがてセンサ板710が圃場面701に接すると、上記項目(1)で説明したのと同様に、植付スイッチ770がONし、その信号が制御部800に入力される。
植付入り切りボタン620は「入り」状態のままであるので、制御部800は、植付入り切りボタン620から「入り」状態を示す信号と、昇降操作レバー81から「下げ」位置を示す信号と、植付スイッチ770から「ON」信号と、をAND条件の下で受け付けたことにより、ソレノイド470を通電させる信号を出力する。即ち、制御部800は、上記と同様に、ソレノイド470に対して、所定の作動周期で通電させるべく、パルス信号をその作動周期で出力する。
これにより、植付クラッチ420は「切り」状態から「入り」状態に切り替わり、再び植付作業が開始される。
上記構成により、植付入り切りボタン620を「入り」状態にしておくことにより、昇降操作レバー81を操作するだけで、上記の(1)植付作業を開始してから、その後、(2)圃場内を植付作業しながら走行し、そして、(3)畝の端まで来て旋回した後、再び植付作業をするという一連の作業を連続して行える。
以上においては、図1〜13を参照しながら、苗移植機1の基本的な構成および動作について具体的に説明した。
(A)さて、移植機としての苗移植機1において上述された間欠的な植付動作を正確に実現するためには、設定された植付株間に応じてつぎつぎに実行していくべき植付のタイミングを調節する植付株間制御が実装されていることが重要である。
そこで、図14および15を主として参照しながら、このような植付株間制御に関する、本実施の形態の苗移植機1の構成および動作について具体的に説明する。
ここに、図14は本発明における実施の形態の苗移植機1の前輪2近傍の模式的な平面図であり、図15(a)は本発明における実施の形態の苗移植機1の右側前輪車軸2011R近傍の平面図であり、図15(b)は本発明における実施の形態の苗移植機1の右側前輪車軸2011R近傍の左側面図である。
本実施の形態においては、制御部800は、接地して従動回転する第一従動輪としての左側前輪2Lの回転数、および接地して従動回転する第二従動輪としての右側前輪2Rの回転数の内の少なくとも一方が予め設定された所定回転数に達する従動輪タイミングに基づいて、植付装置300が移植物としての苗を植付けるように植付株間制御を行う。
なお、後輪駆動ではなく前輪駆動が採用される実施例においては、後輪3が従動輪として採用されてもよい。また、移植物が苗ではなく種芋である実施例も考えられる。
第一回転数センサーとしての左側回転数センサー2000Lは、左側前輪車軸2011Lを支持する左側前輪アーム2012Lに配置された、左側前輪車軸2011Lの回転数を検出するセンサーである。第二回転数センサーとしての右側回転数センサー2000Rは、右側前輪車軸2011Rを支持する右側前輪アーム2012Rに配置された、右側前輪車軸2011Rの回転数を検出するセンサーである。
植付株間制御は、上述されたように、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数の内の少なくとも一方が所定回転数に達する従動輪タイミングに基づいて行われる。接地して従動回転する左側前輪2Lおよび右側前輪2Rの内の一方が接地面に対する浮上りまたは滑りなどのために円滑に回転しなかった場合においても、他方は何らの問題なく円滑に回転していることが多い。したがって、本実施の形態においては、植付クラッチ420を「切り」状態から「入り」状態へ切り替えるための上述されたソレノイド470への通電は遅延なく行われ、植付株間が大きくなりすぎる恐れは極めて小さい。
左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rとしては、たとえば、ポテンショメーターを利用する機械式センサーなどが利用可能である。そして、左側回転数センサー2000Lによって検出される左側前輪車軸2011Lの回転数、および右側回転数センサー2000Rによって検出される右側前輪車軸2011Rの回転数は、植付クラッチ420が「入り」状態へ切り替えられるたびにソフトウェア的にリセットされカウントアップされていく。
左側車輪としての左側前輪2Lおよび左側車軸としての左側前輪車軸2011Lは、左側車輪アームとしての左側前輪アーム2012Lの内側および外側の何れの側にも取付可能であり、左側回転数センサー2000Lは、左側前輪2Lおよび左側前輪車軸2011Lが取付けられた側の反対側に取付可能であって、正方向および逆方向の何れの方向についての回転数も検出可能なセンサーである。右側車輪としての右側前輪2Rおよび右側車軸としての右側前輪車軸2011Rは、右側車輪アームとしての右側前輪アーム2012Rの内側および外側の何れの側にも取付可能であり、右側回転数センサー2000Rは、右側前輪2Rおよび右側前輪車軸2011Rが取付けられた側の反対側に取付可能であって、正方向および逆方向の何れの方向についての回転数も検出可能なセンサーである。
より具体的に説明すると、つぎの通りである。
すなわち、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rが左側前輪アーム2012Lおよび右側前輪アーム2012Rの車体外側に配置される場合には、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rは左側前輪アーム2012Lおよび右側前輪アーム2012Rの車体内側に配置される。もちろん、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rが左側前輪アーム2012Lおよび右側前輪アーム2012Rの車体内側に配置される場合には、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rは左側前輪アーム2012Lおよび右側前輪アーム2012Rの車体外側に配置される。これら二つの場合に関しては、前進に対応する左側前輪車軸2011Lおよび右側前輪車軸2011Rの回転の向きがちょうど反対である。そこで、何れの回転の向きについても回転数のカウントを行うことができる回転数センサーが利用されるとともに、回転数のカウントアップの方式は、前進が誤って後進と認識されないように、ソフトウェア的な設定変更を利用して調節される。
さて、左側前輪アーム2012Lは、左右回転用左側ボス2021Lおよび上下回転用左側ボス2022Lを利用して、左右回転および上下回転が可能であるように、走行車体15に取付けられている。右側前輪アーム2012Rは、左右回転用右側ボス2021Rおよび上下回転用右側ボス2022Rを利用して、左右回転および上下回転が可能であるように、走行車体15に取付けられている。そして、左側前輪アーム2012Lと右側前輪アーム2012Rとはタイロッド2040によって結びつけられており、左側前輪アーム2012Lおよび左右回転用左側ボス2021Lと一体的な操舵アーム2031が電動式操舵シリンダー2030によって駆動され、操舵が行われる。
左側前輪アーム2012Lおよび右側前輪アーム2012Rに配置された左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rは、これは後述する(C)の構成が採用された場合などにおいても同様であるが、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rの左右回転に追随するので、かなり正確な回転数検出を行うことができる。
しかしながら、左側回転数センサー2000Lの回転数検出結果における回転数が右側回転数センサー2000Rの回転数検出結果における回転数と余りにも異なるといった現象が、発生することがある。このような現象は、多くの場合において車体左右方向の傾きに起因して発生する。そこで、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rの回転数検出結果は、車体左右方向の傾きを少なくするための、電動式操舵シリンダー2030による操舵制御に利用されてもよい。たとえば、左側回転数センサー2000Lの回転数検出結果における回転数が右側回転数センサー2000Rの回転数検出結果における回転数と比べて余りにも小さい場合には、車体左方向への傾きが発生して左側前輪2Lが回転しにくくなっていると推測されるので、車体左方向への傾きを少なくするための、車体右方向への操舵制御が行われてもよい。
(B)なお、図16に示されているように、制御部800は、さらに、エンジン12から走行推進体としての後輪3および植付装置300への伝動を行う伝動機構2110が有する伝動軸の回転数が予め設定された所定回転数に達する伝動軸タイミングに基づいて、制御を行ってもよい。
ここに、図16は、本発明における別の実施の形態(その一)の苗移植機1の動力伝達系および制御系のブロック図である。
伝動軸回転数センサー2100は、伝動機構2110が有する伝動軸の回転数を、後輪3への伝動が行われていない場合においても、伝動軸の回転数が検出可能な、伝動機構2110の所定箇所αにおいて検出するセンサーである。
制御部800は、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数を利用する従動輪タイミングに基づいて植付株間制御を行うことが何らかの理由によりできない場合においても、代替的に伝動軸タイミングに基づいて植付株間制御を行うことができる。
もちろん、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数、ならびに伝動機構2110が有する伝動軸の回転数が全て利用できる場合には、たとえば、植付がこれらによって与えられる植付タイミングの内で最も早い植付タイミングに応じて行われてもよい。
伝動軸回転数センサー2100は、伝動機構2110が有する伝動軸の回転数を、走行動力系において検出してもよいし、外部取出動力系において検出してもよい。
前者の場合においては、伝動軸回転数センサー2100は、走行動力系におけるサイドクラッチ2111よりもエンジン12により近い箇所において、伝動軸の回転数を検出する。
後者の場合においては、たとえば、伝動軸回転数センサー2100は、ギヤトゥースセンサーであり、図17に示されているように、外部取出動力系における伝動軸421に配置された、植付クラッチ420がもつ径とほぼ同じ径をもつ株間ギヤ2101において、伝動軸の回転数を検出する。
ここに、図17は、本発明における別の実施の形態(その二)の苗移植機1の苗植付装置駆動機構400近傍の左側面図である。
かくして、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rからのセンサー信号が正常に入力されないセンサー信号非正常入力状態においても、伝動機構2110が有する伝動軸の回転数を利用して植付株間制御をともなう植付装置300の植付動作を行うことができる。
そして、左側後輪3Lおよび右側後輪3Rへの伝動がサイドクラッチ2111によって切断されている走行停止状態においても、伝動機構2110が有する伝動軸の回転数を利用して植付株間制御をともなう植付装置300の動作調節などを行うことができる。もちろん、いわゆる空植えによるこのような動作調節が行われるときには、設定株間に応じた連続的な植付動作を行うためのタイミング機構であるソレノイド470は定常的にオン状態とされる。
ところで、伝動軸回転数センサー2100によって検出される、伝動機構2110が有する伝動軸の回転数は、これは後述する(C)の構成が採用された場合などにおいても同様であるが、その他の目的にも利用可能である。
すなわち、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rは、従動輪ではあるが、上述されたように、それでも接地面に対する浮上りまたは滑りなどのために円滑に回転しないことがときにはある。そこで、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rの回転数検出結果は、伝動軸回転数センサー2100の回転数検出結果に応じて補正されてもよい。たとえば、左側回転数センサー2000Lの回転数検出結果における回転数が伝動軸回転数センサー2100の回転数検出結果を考慮して余りにも小さい場合には、左側前輪2Lの浮上りまたは滑りなどが多い目に発生していると推測されるので、左側回転数センサー2000Lの回転数検出結果における回転数よりも大き目の、伝動軸回転数センサー2100の回転数検出結果に応じて上方修正された回転数が利用されてもよい。
(C)また、図18に示されているように、制御部800は、左側前輪2Lと一体的に回転する第一回転板としての左側回転板2211Lの回転数、および右側前輪2Rと一体的に回転する第二回転板としての右側回転板2211Rの回転数の内の少なくとも一方が所定回転数に達する従動輪タイミングに基づいて、植付株間制御を行ってもよい。
ここに、図18は、本発明における別の実施の形態(その三)の苗移植機1の前輪2近傍の模式的な平面図である。
左側回転数センサー2000Lは、左側回転板2211Lの所定部分への投光を利用して、左側回転板2211Lの回転数を検出するセンサーである。右側回転数センサー2000Rは、右側回転板2211Rの所定部分への投光を利用して、右側回転板2211Rの回転数を検出するセンサーである。
第一付着物除去部材としての左側スクレーパー2212Lは、左側回転板2211Lの少なくとも所定部分の付着物を除去する部材である。第二付着物除去部材としての右側スクレーパー2212Rは、右側回転板2211Rの少なくとも所定部分の付着物を除去する部材である。
左側回転板2211Lおよび右側回転板2211Rは、伝動がサイドクラッチ2111によって断続される駆動輪としての左側後輪3Lおよび右側後輪3Rではなく、接地して従動回転する従動輪としての左側前輪2Lおよび右側前輪2Rと一体的に回転するように左側前輪車軸2011Lおよび右側前輪車軸2011Rに固着されている。このため、接地して従動回転する回転数検出専用の従動輪が不要であるので、部品点数の増大が招来されることがない。そして、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rは左側後輪3Lおよび右側後輪3Rと比べて接地面に対する滑りなどの影響を受けにくいので、かなり正確な回転数検出が可能である。
左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rとしては、たとえば、反射光を利用する反射式光電センサー、および透過光を利用する透過式光電センサーなどが利用可能である。そして、左側回転板2211Lおよび右側回転板2211Rの所定部分における表面状態などは、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rのタイプに応じて調節されることが望ましい。
もちろん、つぎに説明されるように、左側回転数センサー2000L、左側回転板2211L、および左側スクレーパー2212Lが配置される位置などについては、種々の実施例が考えられる。
なお、以下においては、苗移植機1の構成における左右対称な構成要素に関しては主として左側の構成要素について説明を行い、右側の構成要素についてはしばしば説明を省略する。
(C1)図19に示されているように、左側スクレーパー2212Lは、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbを有していてもよい。
ここに、図19は、本発明における別の実施の形態(その四)の苗移植機1の左側前輪2L近傍の模式的な左側面図である。
左側前輪2Lは左側前輪アーム2012Lの車体内側に配置されており、左側回転板2211Lは左側前輪2Lと左側前輪アーム2012Lとの間に配置されている。
左側前輪アーム2012Lは車体内側に左側回転数センサーステー2012Laを有しており、左側回転数センサーステー2012Laの車体内側には左側回転数センサー2000Lならびに前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbが配置されている。
そして、左側回転板2211Lは回転板本体に対して同心に取付けられている左側回転板内歯車2211Laを有しており、投光は左側回転板内歯車2211Laに対して行われる。
左側回転板内歯車2211Laのギヤトゥースは切欠きをもった凹凸構造であるので、泥などが容易に重力落下し、左側回転板2211Lにこびりつきにくい。そして、受光量の変化が同凹凸構造のために検出しやすくなるので、センサー精度も向上される。
なお、左側前輪2Lが空気圧の影響を受けて径などが変化しにくい発泡ウレタン充填樹脂を利用して構成されており、左側回転板2211Lの径が左側前輪2Lのリム径よりも小さいと、左側回転板2211Lと圃場面との間の距離が余り小さくならないので、泥などが左側回転板2211Lにかかる恐れがそもそも少なくなる。
前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbは、左側回転数センサー2000Lの前後に配置されている。したがって、左側回転板2211Lに付着した、センサー精度の劣化を惹起しやすい泥などは、車体前進時および車体後進時の何れにおいても左側回転数センサー2000Lによる回転数検出箇所の手前で除去される。このため、泥などが左側回転数センサー2000Lと左側回転板2211Lとの間に詰まる恐れがほとんどなく、左側回転数センサー2000Lを保護するためのセンサー密閉ケースなどは不要である。
前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbの側面視における長手方向は、左側回転板2211Lの径方向とほぼ一致している。
もちろん、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbの取付角度などは、泥などが容易に掻き落され、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbと左側回転板2211Lとの間の接触抵抗が余り大きくならないように調節されることが望ましい。
たとえば、図20に示されているように、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbの側面視における長手方向は、上下方向とほぼ一致していてもよい。
ここに、図20は、本発明における別の実施の形態(その五)の苗移植機1の左側前輪2L近傍の模式的な左側面図である。
前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbの側面視における長手方向が上下方向とほぼ一致していると、掻き落された泥などが容易に重力落下し、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbにこびりつきにくい。そして、左側回転数センサー2000Lが左側回転板2211Lの上死点近傍に配置されていると、泥などが同上死点近傍では最も重力落下しやすいので、投光が行われる所定部分においては泥などの付着がほとんど発生しない。
(C2)図21に示されているように、左側回転板2211Lは、回転板本体の周縁部に沿って穿孔されている複数の左側回転板孔2211Lbを有していてもよい。
ここに、図21は、本発明における別の実施の形態(その六)の苗移植機1の左側前輪2L近傍の模式的な左側面図である。
上述した(C1)の構成が採用された場合と同様に、左側前輪2Lは左側前輪アーム2012Lの車体内側に配置されており、左側回転板2211Lは左側前輪2Lと左側前輪アーム2012Lとの間に配置されている。そして、左側スクレーパー2212Lは、前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbを有している。
前左側スクレーパー部2212Laおよび後左側スクレーパー部2212Lbがブラシ状であると、左側回転板2211Lに付着した泥などは、容易に掻き落されて容易に重力落下し、左側回転板2211Lにこびりつきにくい。そして、受光量の変化が同穿孔のために検出しやすくなるので、センサー精度も向上される。
(C3)図22および23に示されているように、左側回転板内歯車2211Laが左側回転数センサーギヤ2215La、2215Lbおよび2215Lcと組み合わされ、左側回転数センサー2000Lとしては左側回転数センサーギヤ2215Lcの回転数検出を行うギヤトゥースセンサーが利用されてもよい。
ここに、図22は本発明における別の実施の形態(その七)の苗移植機1の左側回転数センサー2000L近傍の模式的な部分拡大平面図であり、図23は本発明における別の実施の形態(その七)の苗移植機1の左側前輪2L近傍の模式的な左側面図である。
上述した(C1)の構成が採用された場合と同様に、左側前輪2Lは左側前輪アーム2012Lの車体内側に配置されており、左側回転板2211Lは左側前輪2Lと左側前輪アーム2012Lとの間に配置されている。そして、左側回転板2211Lは、回転板本体に対して同心に取付けられている左側回転板内歯車2211Laを有している。
左側回転数センサーアーム2213Lの後端部は、左側前輪アーム2012Lを両側から挟み、左側回転数センサーアーム2213Lの前端部が上方向に付勢されるように、トルクスプリングを利用する左側回転数センサーアーム接合ピン2214Lによって左側前輪アーム2012Lに対して回動可能に取付けられている。
左側前輪アーム2012Lの前端部外側には、左側回転数センサーギヤ軸2216Laに固着され、左側回転板内歯車2211Laと噛合っている左側回転数センサーギヤ2215Laが配置されている。
左側回転数センサーギヤ2215Laが噛合っている左側回転板内歯車2211Laは余り厚くなく平面視において蛇行形状を有しているので、左側回転数センサーギヤ2215Laおよび左側回転板内歯車2211Laに付着した泥などが容易に掻き落される。
そして、左側回転数センサーギヤ2215Laは左側回転板2211Lの上死点近傍に配置されており、掻き落された泥などが左側回転数センサーギヤ2215Laの下側の空きスペースを通って重力落下するので、泥などの付着がほとんど発生しない。
左側前輪アーム2012Lの内側には、左側回転数センサーギヤ軸2216Laに固着されている左側回転数センサーギヤ2215Lb、左側回転数センサーギヤ軸2216Lbに固着され、左側回転数センサーギヤ2215Lbと噛合っている左側回転数センサーギヤ2215Lc、および左側回転数センサーギヤ2215Lcの回転数検出を行う左側回転数センサー2000Lが、この順で前側から配置されている。
バックラッシュが左側回転数センサーギヤ2215Lbと左側回転数センサーギヤ2215Lcとの間に設けられていると、停止が行われたときの僅かな車体後退におけるような、圃場面の凹凸などに起因する左側前輪2Lの不安定な回転が発生しても、株間距離の減少を惹起する過敏な回転数検出が抑制される。
そして、左側回転数センサー2000Lが左側回転板2211Lからは離れた箇所に配置されているので、必要であれば、左側回転数センサー2000Lを保護するためのセンサー密閉ケースなどは豊富な空きスペースを利用して容易に実装可能である。
(D)また、図24に示されているように、制御部800は、さらに、植付済み移植物としての植付済み苗が検出された植付済み移植物タイミングとしての植付済み苗タイミングに基づいて、制御を行ってもよい。
ここに、図24は、本発明における別の実施の形態(その八)の苗移植機1の模式的な左側面図である。
植付済み移植物センサーとしての植付済み苗センサー2300は、植付済み苗を検出するセンサーである。
制御部800は、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数を利用する従動輪タイミングに基づいて植付株間制御を行うことが何らかの理由によりできない場合においても、代替的に植付済み苗タイミングに基づいて植付株間制御を行うことができる。
植付済み苗センサー2300としては、設定株間に応じた前後位置が自動的に調節されるように鎮圧輪13(図1参照)の支持部に取付けられたレーザーポインターを利用する光学センサーなどが利用可能である。このような光学センサーは植付済みの苗22に対して照射され反射されてくるレーザーλによる距離測定を行うので、かなり正確な距離検出が可能である。
しかしながら、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rが利用されず、植付済み苗センサー2300のみが利用される構成は、あまり望ましくない。
なぜならば、植付済み苗センサー2300のみが利用される構成においては、植付済みの苗22がいわゆる欠株などのために一度でも検出され損なうと、その後の植付が全く行われないといった現象が発生することがあるからである。
そこで、このような現象が発生しないように、従動輪タイミングに基づいて植付株間制御を行うことができない場合においては、代替的に植付済み苗タイミングに基づいて植付株間制御を行うことが望ましい。
もちろん、従動輪タイミングおよび植付済み苗タイミングが全て利用できる場合には、たとえば、植付がこれらによって与えられる植付タイミングの内で最も早い植付タイミングに応じて行われてもよい。ただし、このときには、植付が従動輪タイミングに応じて行われた直後に、植付済み苗センサー2300が植付済み苗を検出し、重複的な植付けが行われてしまう恐れがあるので、植付が行われてから所定期間以内においては植付が禁止される、といった禁則が設けられていることが望ましい。
なお、上述した(B)の構成が採用された場合と同様に、伝動軸タイミングが利用されてもよい。
さて、植付済み苗タイミングは、たとえば、植付済み苗センサー2300が植付済み苗を検出すれば、0.01秒後に植付装置300が苗を植付けるような制御を行う、といったタイミングである。
したがって、このような植付済み苗タイミングは、植付装置300の位置と植付済み苗センサー2300の取付位置との間の距離といった機体レイアウト、苗移植機1の走行速度、およびレーザーλの照射角度などに応じて決定されることが望ましい。
そして、従動輪タイミングに基づいた植付タイミングが植付済み苗タイミングに基づいた植付タイミングから所定基準を超えてずれる場合には、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rについての予め設定された所定回転数が補正されてもよいし、伝動軸タイミングに基づいた植付タイミングが植付済み苗タイミングに基づいた植付タイミングから所定基準を超えてずれる場合には、伝動軸回転数センサー2100についての予め設定された所定回転数が補正されてもよい。
左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rについての予め設定された所定回転数が補正される前者の場合についてより具体的に説明すると、つぎの通りである。
すなわち、上述されたように、植付が従動輪タイミングおよび植付済み苗タイミングによって与えられる植付タイミングの内で最も早い植付タイミングに応じて行われるときには、植付済み苗タイミングによって与えられる植付タイミングが現実にはしばしば従動輪タイミングによって与えられる植付タイミングより早くなる。
これは、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rは、従動輪ではあるが、上述されたように、それでも接地面に対する浮上りまたは滑りなどのために円滑に回転しないことがときにはあり、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数の内の少なくとも一方が所定回転数に達する従動輪タイミングは遅くなりやすいからである。
ここで、左側回転数センサー2000Lによって検出される左側前輪車軸2011Lの回転数、および右側回転数センサー2000Rによって検出される右側前輪車軸2011Rの回転数については、上述されたように、ソフトウェア的なリセットが行われるが、採用されなかった従動輪タイミングによって与えられる仮想的な植付タイミングをこれらの回転数の積算値を保持しておいて算出することは可能である。
よって、図25に示されているように、従動輪タイミングに応じて行われた植付株間距離δ1は、植付済み苗タイミングに応じて行われた植付株間距離δ2よりもしばしば大きい。
ここに、図25は、本発明における別の実施の形態(その八)の苗移植機1の植付株間距離δ1およびδ2の説明図である。
しかしながら、植付株間距離δ1が植付株間距離δ2と比べて余りにも大きい場合には、左側前輪2Lおよび右側前輪2Rの浮上りまたは滑りなどが多い目に発生していると推測されるので、左側前輪2Lの回転数および右側前輪2Rの回転数の内の少なくとも一方がより早い目に所定回転数に達するように、植付済み苗タイミングに応じて下方修正された所定回転数が利用されてもよい。
もちろん、植付株間距離δ1と植付株間距離δ2と間の差分に関する履歴データはフィードバック処理のために蓄積されてもよく、所定回転数が蓄積されたこのような履歴データに基づいて補正されると、同差分の発生は抑制される。
なお、植付済み苗センサー2300についての苗の植付株間設定距離は、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rについての予め設定された所定回転数に基づいた苗の植付株間設定距離、または伝動軸回転数センサー2100についての予め設定された所定回転数に基づいた苗の植付株間設定距離より小さくてもよい。
植付済み苗センサー2300についての苗の植付株間設定距離が、前者の、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rについての予め設定された所定回転数に基づいた苗の植付株間設定距離より小さい場合についてより具体的に説明すると、つぎの通りである。
すなわち、上述されたように、植付済み苗タイミングによって与えられる植付タイミングが従動輪タイミングによって与えられる植付タイミングより早くなる傾向が、しばしばある。
そして、植付済み苗センサー2300についての苗の植付株間設定距離が、前者の、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rについての予め設定された所定回転数に基づいた苗の植付株間設定距離より小さいと、このような傾向は助長される。
しかしながら、やはり上述されたように、植付済み苗センサー2300として利用される光学センサーはかなり正確な距離検出が可能である。
結局のところ、植付が従動輪タイミングおよび植付済み苗タイミングによって与えられる植付タイミングの内で最も早い植付タイミングに応じて行われるときには、信頼性の高い植付済み苗タイミングがより採用されやすくなり、むしろ望ましいと考えられる。
ところで、図26に示されているように、実際の植付株間を作業者に表示するためのサブ植付済み苗センサー2300aが、さらに利用されてもよい。
ここに、図26は、本発明における別の実施の形態(その九)の苗移植機1の模式的な左側面図である。
サブ植付済み苗センサー2300aとしても、レーザーポインターを利用する光学センサーなどが利用可能である。
サブ植付済み苗センサー2300aが直近の植付済み苗22aを検出したタイミングと、植付済み苗センサー2300がその前の植付済み苗22を検出したタイミングと、に基づいて実際の植付株間を測定することができる。
そして、たとえば、後鎮圧輪部の前後に配置された二つの光学センサーを利用して測定されたこのような実際の植付株間は、操作パネル601(図11参照)などに表示されてもよい。
なお、たとえば、植付済み苗センサー2300または伝動軸回転数センサー2100からのセンサー信号が入力されているにもかかわらず、左側回転数センサー2000Lおよび右側回転数センサー2000Rからのセンサー信号が入力されない、といった情報も、エラーメッセージとして同様に表示されてもよい。
(E)また、図27に示されているように、制御部800は、車高調節用のセンサー部材としてのセンサ板710が有する、接地して従動回転する従動輪としてのローラー2410の回転数が予め設定された所定回転数に達するタイミングに基づいて、植付株間制御を行ってもよい。
ここに、図27は、本発明における別の実施の形態(その十)の苗移植機1の模式的な左側面図である。
回転数センサー2400は、ローラー2410の回転数を検出するセンサーである。
上述されたように、走行車体15が十分に降下してセンサ板710が圃場面701に接していると、植付スイッチ770がオン状態とされる。つまり、センサ板710は、通常は必ず苗移植機1に実装される接地用の部材である。
このため、ローラー2410の取付専用の部材が不要であるので、部品点数の増大が招来されることがない。そして、上述の如きセンサ板710が有するローラー2410は接地面に対する滑りなどの影響を当然のことながら受けにくいので、かなり正確な回転数検出が可能である。
そして、ローラー2410は実際に植付が行われる圃場面701に接するので、より正確な植付株間制御が行われる。
なお、ローラー2410は、センサ板710と同様に通常は必ず苗移植機1に実装される接地用の部材である、たとえば、前鎮圧輪部または鎮圧輪13のような後鎮圧輪部が有するローラーであってもよい。
(F)また、図28に示されているように、後輪3の昇降によって車高調節を行う昇降シリンダーとしての油圧昇降シリンダ10は、長手方向が車体前後方向に沿った、後上がりの傾斜姿勢で配置されていてもよい。
ここに、図28は、本発明における別の実施の形態(その十一)の苗移植機1の油圧昇降シリンダ10近傍の模式的な左側面図である。
植付ミッションケース2510は、斜めに傾斜させられた油圧昇降シリンダ10を載置する油圧昇降シリンダー受け部2521を有する走行ミッションケース2520の上に配置されている。
油圧昇降シリンダ10の上部には、コントロールバルブ(図示省略)が設けられている。
長手方向が左右方向である移動部材2531(図2および28参照)の左右両端部は、左右の走行伝動ケース9に固着された左右各々のアーム2532(図2参照)と、左右各々のロッド2533(図2参照)によってそれぞれ連結されている。かくして、移動部材2531が油圧昇降シリンダ10の伸縮にともなって前後斜め方向に移動すると、左右の走行伝動ケース9は上下方向に回動し、左右の後輪3は上下方向に移動する。
このような機体レイアウトにおいては、油圧昇降シリンダ10を配置するために必要なスペースの車体前後方向の長さが小さ目に抑えられるので、機体コンパクト化が実現される。
そして、油圧昇降シリンダ10のミッションオイルは、円滑に循環され停留しにくい。