JP2017063634A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】表面播種作業（又は、苗植付け作業）と中間作業との両方に使用できるようにする。【解決手段】走行機体と、走行機体の後方に連結される作業機体４０と、作業機体４０に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部Ｂと、走行機体に対して作業機体４０を昇降自在な昇降機構Ｌと、走行機体に対して作業機体４０を前後軸芯Ｘ周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構と、を備え、昇降機構Ｌによる作業機体４０の昇降範囲の中間位置において、走行機体と作業機体４０との前後軸芯Ｘ周りの揺動を阻止するロック機構Ｔとを備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、走行機体と、前記走行機体の後方に連結される作業機体と、前記作業機体に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部と、前記走行機体に対して前記作業機体を昇降自在な昇降機構と、を備えている作業機に関する。

従来、この種の作業機として、作業機体に備えられている薬剤供給部が、田面に対して例えば、除草剤等の薬剤を供給する薬剤供給装置で構成したものがあり、稲が生育中の圃場において実施される作業（便宜上、以後「中間作業」という）で、薬剤を供給するのに使用できるものがあった。

また、別の作業機として、作業機体に、前記薬剤供給部に加えて、田面に農用資材（例えば、種子又は苗等）を供給する供給部〔例えば、播種装置（又は、苗植付け装置等）〕を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この種の作業装置は、田面への表面播種作業（又は、苗植付け作業）と、薬剤供給作業とを並行して実施できるように形成されている。

そして、表面播種作業と薬剤供給作業との実施においては、前記昇降機構によって作業機体を下降させ、作業機体が田面に位置した状態で走行を行う。そうすることによって、作業機体に備えられている播種装置や薬剤供給装置も圃場により近接させることができ、播種や薬剤供給をより好適な状態で実施できるようになる。

また、前記表面播種作業（又は、苗植付け作業）を実施できる作業機においては、走行機体に対して作業機体を前後軸芯周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構が備えられており、大きい凹凸のある田面の走行でも、走行機体と作業機体とが前後軸心周りに相対的に揺動して、互いの姿勢変化に対応できるように形成されている。

特開２０１３−２０１９１９号公報（図１〜４）

上述した前者の作業機によれば、走行機体に対して作業機体を前後軸心周りに相対的に揺動させる機構を備えてないから、仮に、作業機体に、薬剤供給部に加えて、田面に前記農用資材を供給する供給部〔例えば、播種装置（又は、苗植付け装置等）〕を備えたとしても、田面への表面播種作業（又は、苗植付け作業）において、大きい凹凸のある田面を走行すれば、走行機体と作業機体との連結部に、前後軸心周りの捻り力が集中的に作用し、破損や変形の虞があり、実質的には、表面播種作業（又は、苗植付け作業）用の作業機としては使用できない。

また、上述した後者の作業機によれば、搭載している薬剤供給部の有効利用として、作業機そのものを前記中間作業に使用することを想定した場合、次のような不都合が生じる虞がある。
中間作業においては、圃場の稲を傷めない為に、稲より高い位置（昇降範囲の中間位置）まで作業機体を上昇させた状態で走行させる必要があるが、前記連結機構を備えているが故に、圃場から上昇させた作業機体が、前後揺動軸芯周りに揺動し、作業機全体とした走行安定性が低下する虞がある。従って、中間作業用の作業機としては使用できない。

従って、上述した従来の各作業機によれば、表面播種作業（又は、苗植付け作業）と前記中間作業との両方に使用することができない問題点がある。
本発明の目的は、上記問題点を解消し、表面播種作業（又は、苗植付け作業）と前記中間作業との両方に使用することができる作業機を提供するところにある。

本発明の特徴は、走行機体と、
前記走行機体の後方に連結される作業機体と、
前記作業機体に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部と、
前記走行機体に対して前記作業機体を昇降自在な昇降機構と、
前記走行機体に対して前記作業機体を前後軸芯周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構と、
前記昇降機構による前記作業機体の昇降範囲の中間位置において、前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動を阻止するロック機構と、を備えているところにある。

本発明によれば、昇降機構で、走行機体に対して作業機体を昇降範囲の中間位置まで上昇させ、走行機体を走行させながら薬剤供給部から薬剤を田面に供給することで、前記中間作業としての薬剤供給作業を実施することができる。また、その際、ロック機構によって、走行機体と作業機体との前後軸芯周りの揺動を阻止できるから、走行機体に対して作業機体が揺動して不安定な状態になることを防止でき、安定した走行状態を維持することができる。

また、例えば、作業機体に、薬剤供給部に加えて、田面に農用資材を供給する供給部を備えさせたり、又は、前記薬剤供給部と前記供給部とを備えた作業機体を用意して、走行機体に連結したりすることが可能となる。
そして、昇降機構によって作業機体を下降させると共に、前記ロック機構を解除することで、作業機が、表面播種作業（又は、苗植付け作業）にも使用できるようになる。
このように、作業機が、表面播種作業（又は、苗植付け作業）と前記中間作業との両方に使用することができるようになる。

本発明においては、走行機体と、
前記走行機体の後方に連結される作業機体と、
前記作業機体に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部と、
前記作業機体に備えられて、田面に農用資材を供給する供給部と、
前記走行機体に対して前記作業機体を昇降自在な昇降機構と、
前記走行機体に対して前記作業機体を前後軸芯周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構と、
前記昇降機構による前記作業機体の昇降範囲の中間位置において、前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動を阻止するロック機構と、を備えていると好適である。

本構成によれば、昇降機構によって作業機体を下降させると共に、前記ロック機構を解除することで、表面播種作業（又は、苗植付け作業）と、薬剤供給作業とを並行して実施できるようになる。
即ち、連結機構によって走行機体と作業機体とは前後軸心周りに相対的に揺動（ローリング）が許容された状態に連結されているから、大きな凹凸のある田面を走行しても、互いの姿勢変化に対応でき、安定した状態での走行が可能となる。

また、昇降機構によって作業機体を昇降範囲の中間位置まで上昇させると共に、前記ロック機構をロック状態に切り換えることで、前記中間作業を実施できるようになる。
即ち、作業機体を稲より高い上下中間位置まで上昇させても、ロック機構によって走行機体と作業機体とのローリング防止が図られているから安定走行が可能で、その状態のまま薬剤供給部による薬剤供給作業を行うことが可能となる。
このように、作業機が、表面播種作業（又は、苗植付け作業）と前記中間作業との両方に使用することができるようになる。

本発明においては、前記薬剤供給部は、前記作業機体の幅方向に間隔をあけて複数備えていると好適である。

本構成によれば、複数の薬剤供給部を作業機体の幅方向に間隔をあけて備えてあることで、横に広い範囲にわたって薬剤散布を行うことが可能となる。
また、作動させる薬剤供給部を選択的に切り換えることができるから、例えば、全ての薬剤供給部を作動させれば、横に広い範囲にわたって薬剤散布を行えるし、一部の薬剤供給部を作動させれば、限定範囲に絞った薬剤散布が可能となる。
また、薬剤供給部ごとに、散布する薬剤の種類を選択することも可能となり、散布範囲や薬剤の種類等を計画的に設定することで、より効果的な薬剤散布を実現できる。

本発明においては、前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動姿勢を、中立状態に付勢する揺動付勢機構を備え、
前記揺動付勢機構は、前記走行機体と前記作業機体とにわたるスプリングを備え、
前記ロック機構は、前記スプリングと取替自在な棒状部材を備えていると好適である。

本構成によれば、揺動付勢機構を備えてあるから、走行機体と作業機体との前後軸心周りのローリングは許容しながら、できる限り揺動姿勢の中立付勢を図ることができ、より安定した連結姿勢状態を維持し易くなる。
また、ロック機構によって走行機体と作業機体との前後軸心周りのローリング阻止を図るうえで、特別な機構を新たに設けることなく、揺動付勢機構のスプリングの支持構造を有効に利用して、棒状部材に取り換えるだけで、容易にローリング阻止を図れるようになる。従って、作業機としてのコストアップを防止できる。

本発明においては、前記棒状部材は、ターンバックルであると好適である。

本構成によれば、棒状部材としての長さ調整をターンバックルで実現することができ、その結果、走行機体と作業機体とのローリング阻止を図っている状態での相対姿勢の微調整を行うことができる。

水田作業機の全体側面図である。 水田作業装置の後面図である。 水田作業装置の平面図である。 水田作業装置の拡大側面図である。 中間作業時の水田作業装置の後面図である。 中間作業時の水田作業装置の平面図である。 中間作業時の水田作業装置の拡大側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１に示すように、左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを有する走行機体３の中央に運転座席４を備え、この走行機体３の後端にリンク機構（昇降機構に相当）Ｌを介して昇降自在に水田作業装置（作業機体に相当）４０を備えて水田作業機（作業機の一例）が構成されている。運転座席４の近傍には左右の前車輪１を操向操作するステアリングホイールと、水田作業装置４０の昇降制御や作業クラッチの等を制御する操作レバー等が備えられている。

この水田作業機は、走行機体３の前部位置のエンジン５からの駆動力をミッションケース６と、前車輪１を駆動する前輪駆動ケース７とに伝え、この前輪駆動ケース７から走行伝動軸８を介して後車輪２を駆動する後輪駆動ケース９に伝える走行伝動系を備えている。また、走行速度と同期した駆動力をミッションケース６から中間伝動軸１１と、外部出力軸１２とに伝え、更に、この外部出力軸１２からの水田作業装置４０に伝える作業伝動系を備えている。外部出力軸１２は作業クラッチ（図示せず）が入り操作されることにより走行機体３の走行速度と同期した駆動力が伝えられる。

図１及び図４に示すように、リンク機構Ｌは、走行機体３の後端に対して、その前端が揺動自在に支持される上部リンク１５と左右の下部リンク１６と、これらの後端に連結する縦リンク１７とを備え、油圧シリンダ１３の作動により後端部が昇降作動する。
縦リンク１７に対して着脱自在に支持される連結フレーム１８の下端位置に前後向き姿勢のローリング軸芯（前後軸芯に相当）Ｘを中心として揺動自在に水田作業装置４０が支持されている。
連結フレーム１８によって、走行機体３に対して水田作業装置４０をローリング軸芯Ｘ周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構が構成されている。

図１〜図７に示すように水田作業装置４０は、圃場面に対して６条の表面播種を行う播種装置（供給部の一例）Ａを備えると共に、田面に除草剤等の散布を行う薬剤散布装置（薬剤供給部に相当）Ｂを備え、走行機体３から供給される粉粒状の肥料の施肥を行う施肥装置Ｃの一部を備えている。

水田作業装置４０には、左右に亘る主フレーム２３が設けられ、その主フレーム２３の両端部には縦向き姿勢の支柱状フレーム２７が上方に突設され、この左右の支柱状フレーム２７には中間位置同士を連結する横長姿勢のステー２７Ａが備えられている。

また、左右の支柱状フレーム２７の上端フランジ部２７Ｂと、縦リンク１７の上端フランジ部１７Ａとに亘り復元用スプリング（揺動付勢機構に相当）Ｒが備えられている。これにより、水田作業装置４０がローリング軸芯Ｘを中心として揺動した場合には前記スプリングＲが水田作業装置４０を水平方向に復帰させるように付勢力を作用させる（図２〜４参照）。

尚、上端フランジ部２７Ｂ、及び、上端フランジ部１７Ａには、スプリングＲの端部に形成したフック部Ｒａを係合させる係合穴２７ｋ、１７ｋがそれぞれ設けてあり、これらの係合穴２７ｋ、１７ｋに対してスプリングＲを簡単に着脱することができる。
また、スプリングＲに替えて棒状部材（ロック機構の一例）Ｔを両係合穴２７ｋ、１７ｋにわたって取り付けると、スプリングＲのような伸縮が無くなることで、走行機体３と水田作業機４０とのローリング軸芯Ｘまわりの相対揺動をロックすることができる（図５〜７参照）。
当該実施形態においては、棒状部材Ｔは、ターンバックルで構成されている。

この水田作業装置４０は、４つの整地フロート２０と、６つの作溝器７７と、２つの溝切器Ｆとを備えている。４つの整地フロート２０のうち中央の２つには左右に張り出す一対の整地部２０Ｃが形成され、この整地部２０Ｃに作溝器７７が備えられている。左右両端位置の整地フロート２０は機体内側に張り出す１つの整地部２０Ｃが形成され、この整地部２０Ｃに作溝器７７が備えられている。

４つの整地フロート２０は、後端部が横向き姿勢の連結軸２０Ａを中心として揺動自在に支持フレーム２５に支持されている。この４つの整地フロート２０のうち中央に配置された２つがパイプフレーム２０Ｆが連結され、これらの揺動姿勢（前端部の上下変位量）をロッド２０Ｂを介して検出するポテンショメータ型のフロートセンサ２０Ｓを備えている。

走行機体３には、フロートセンサ２０Ｓの検出値を目標値に維持するように油圧シリンダ１３を制御する昇降制御装置（図示せず）を備えており、この昇降制御装置による昇降制御により播種装置Ａを圃場面に追従させる制御を実行する。また、走行機体３の左右方向へ傾斜量した場合には、前述したローリング軸芯Ｘを中心として水田作業装置４０がローリングすることにより、水田作業装置４０の整地フロート２０を圃場面に接触させる姿勢に維持される。

２つ溝切器Ｆは、左右の後車輪２の轍上（前車輪１と後車輪２との通過軌跡の上）を通過する位置に配置され、走行時に圃場面に溝を形成する。尚、突出フレーム２４の前端位置には縦向き姿勢の泥土阻止板３０が連結され、この泥土阻止板３０は、後車輪２から脱落した泥土が溝切器Ｆや整地フロート２０の上面に落下する不都合を阻止する。

〔薬剤散布装置〕
図１〜４に示すように、薬剤散布装置Ｂは、水田作業装置４０の幅方向に間隔をあけて三箇所に設けられており、上部位置に除草剤等の薬剤を貯留する透明樹脂製の薬剤ホッパー６１を備え、この下部位置に本体ケース６２を備えている。
本体ケース６２は下方に開放する構造を有し、その内部には薬剤ホッパー６１に貯留された粉状又は粒状の薬剤を繰り出すように電動モータや電磁ソレノイドで駆動される繰出機構６３と、この繰出機構６３から繰り出された薬剤を飛散させるように電動モータで駆動される拡散羽根６４とを備えている。

この薬剤散布装置Ｂは、播種装置Ａの繰出部フレーム２６に基端部が連結するアーム状フレーム６６に対して本体ケース６２が支持されることにより、薬剤散布装置全体が播種装置Ａより高い位置に配置されている。また、アーム状フレーム６６の上端部と、支柱状フレーム２７の上端フランジ部２７Ｂにわたって、補強棒部材５０が取り付けてある。この補強棒部材５０を設けることで、水田作業装置４０の後面視及び側面視においては、アーム状フレーム６６と支柱状フレーム２７と補強棒部材５０とで門型形状の補強構造が形成され（図２、図４参照）、水田作業装置４０の平面視においては、主フレーム２３と両端の補強棒部材５０とで門型形状の補強構造が形成され（図３参照）ている。
また、播種幅（６条の幅）に対応した領域に薬剤の散布を行えるように本体ケース６２によって薬剤の散布方向を決めるガイド方向が設定される。

〔施肥装置〕
施肥装置Ｃは、走行機体３の後部に備えられた肥料ホッパー７１と、この肥料ホッパー７１に貯留された肥料を繰り出す繰出ロール（図示せず）を内蔵する６つの繰出ユニット７３と、繰出ユニット７３から繰り出された肥料を前述した６つの作溝器７７に送り出す６本の施肥ホース７４と、これらの施肥ホース７４に対してブロア７５からの空気を供給する送風パイプ７６とを備えると共に、前述した６つの作溝器７７を備えて構成されている。

作溝器７７は、その下端部が平面視で後方に開放するＵ字状の断面を有しており、その下端を整地フロート２０の下面より下方に突出する位置に配置している。これにより、圃場面下への肥料の供給を実現する。

尚、施肥ホース７４は、走行機体側の部位に樹脂製の蛇腹状で柔軟に変形し得るものが使用され、水田作業装置４０側の部位に樹脂製のパイプ状で硬質のものが使用されている。このパイプ状で硬質の部分のうち上端部分にホルダ７４Ａが形成され、このホルダ７４Ａをステー２７Ａにボルト固定している。施肥装置Ｃの繰出ユニット７３には、走行機体３の走行駆動系からの駆動力が押し引き型の操作ロッド７８で伝えられる。

このような構成から、繰出ユニット７３から繰り出された肥料は送風パイプ７６に送られる空気の流れにより施肥ホース７４に供給され、この施肥ホース７４から作溝器７７に送られ、圃場面下に施肥を行える。

〔播種装置〕
播種装置Ａは、播種される種子として鉄コーティング処理された種籾を用い、４つの整地フロート２０の整地部２０Ｃで整地された圃場面に対して６条の点播を行う。特に、この播種装置Ａでは、鉄コーティング処理が行われた種籾を用いることにより、鳥害を抑制しながら圃場面への表面播種を実現している。

この播種装置Ａは、図１〜４に示すように、３条分の種籾を貯留する貯留部としての２つの種子ホッパー３２と、夫々の種子ホッパー３２からの種籾を繰り出す繰出機構としての繰出ロール３３を内蔵した６つの繰出部３４と、夫々の繰出部３４から繰り出された種籾に対する風の影響を抑制する案内筒３５とを備えている。また、この播種装置Ａには繰出ロール３３を回転駆動する駆動機構Ｄと、繰出ロール３３による種籾の繰出量を調節する繰出量調節機構Ｅとを備えている。

６つの繰出部３４のロール軸３６は横向き姿勢のロール軸芯Ｙと同軸芯上に配置され、夫々は整地フロート２０の整地部２０Ｃの後方の上部位置に配置され、繰出ロール３３から繰り出された種籾を直接的に圃場面に落下供給できる位置に配置されている。

〔運転形態〕
当該水田作業機においては、水田作業装置４０を田面に沿わせた状態（図１における実線で記載した状態を参照）で、播種装置Ａによる種籾の播種作業と、薬剤散布装置Ｂによる薬剤散布作業と、施肥装置Ｃによる施肥作業とを並行して行う表面播種作業工程と、水田作業装置４０を昇降範囲の中間位置まで上昇させた状態（図１における二点鎖線で記載した状態を参照）で、薬剤散布装置Ｂによる薬剤散布作業を行う中間作業工程とを、使い分けて実施することができる。

表面播種作業工程においては、リンク機構Ｌを下降させた状態で、走行機体３と水田作業装置４０とのローリング軸芯Ｘ周りのローリングを許容した状態で走行する。ローリングの中立付勢を行うために、走行機体３の前記上端フランジ部１７Ａと水田作業装置４０の上端フランジ部２７ＢとにわたってスプリングＲを装着しておく。そして、播種作業と薬剤散布作業と施肥作業とを並行して実施する（図１〜４参照）。

中間作業工程においては、リンク機構Ｌを昇降範囲の中間部にセットした状態で、走行機体３と水田作業装置４０とのローリング軸芯Ｘ周りのローリングをロックした状態で走行する。具体的には、スプリングＲに替えて、棒状部材（ターンバックル）Ｔを取り付ける。そして、薬剤散布作業を実施する（図１、図５〜７参照）。

このように、本実施形態の水田作業機によれば、スプリングＲと棒状部材（ターンバックル）Ｔとを交換するだけの簡単な構成変更を実施するだけで、表面播種作業と前記中間作業との両方の作業を切り換えて実施できるようになり、しかも、何れの作業においても、安定した作業状態を保つことが可能となり、極めて経済性が向上する。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 作業機は、先の実施形態で説明した水田作業機に限るものではなく、例えば、供給部Ａを播種装置に替えて、苗植付け装置で構成した水田作業装置４０であってもよい。
また、供給部Ａそのものを備えない作業機であってもよい。即ち、作業機体４０から播種装置（又は苗植付け装置）Ａを取り外して、薬剤散布装置Ｂのみを残したものや、播種装置（又は苗植付け装置）Ａと薬剤散布装置Ｂとを備えた作業機体４０をリンク機構Ｌから取り外し、薬剤散布装置を備えた作業機体４０をリンク機構Ｌに取り付けて作業機を構成するものであってもよい。
それらを含めて、作業機と総称する。

〈２〉 薬剤供給部Ｂは、先の実施形態で説明した水田作業装置４０の幅方向に間隔をあけた三箇所に設けられるものに限るものではなく、例えば、一箇所、二箇所、四以上の複数個所に設けてあってもよい。

〈３〉 ロック機構Ｔは、先の実施形態で説明したターンバックルで構成された棒状部材に限るものではなく、例えば、長さ調整機構を備えない棒状部材で構成したり、ロープ等の索条部材で構成してあってもよい。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

当該作業機は、水田作業機以外の作業機にも利用することができる。

３ 走行機体
１８ 連結フレーム（連結機構に相当）
４０ 水田作業装置（作業機体に相当）
Ａ 播種装置（供給部の一例）
Ｂ 薬剤散布装置（薬剤供給部に相当）
Ｌ リンク機構（昇降機構に相当）
Ｒ 復元用スプリング（揺動付勢機構に相当）
Ｔ 棒状部材（ロック機構の一例）
Ｘ ローリング軸芯（前後軸心に相当）

Claims (5)

1. 走行機体と、
   前記走行機体の後方に連結される作業機体と、
   前記作業機体に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部と、
   前記走行機体に対して前記作業機体を昇降自在な昇降機構と、
   前記走行機体に対して前記作業機体を前後軸芯周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構と、
   前記昇降機構による前記作業機体の昇降範囲の中間位置において、前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動を阻止するロック機構と、を備えている作業機。
2. 走行機体と、
   前記走行機体の後方に連結される作業機体と、
   前記作業機体に備えられて、田面に薬剤を供給する薬剤供給部と、
   前記作業機体に備えられて、田面に農用資材を供給する供給部と、
   前記走行機体に対して前記作業機体を昇降自在な昇降機構と、
   前記走行機体に対して前記作業機体を前後軸芯周りに相対的に揺動自在に連結する連結機構と、
   前記昇降機構による前記作業機体の昇降範囲の中間位置において、前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動を阻止するロック機構と、を備えている作業機。
3. 前記薬剤供給部は、前記作業機体の幅方向に間隔をあけて複数備えている請求項１又は２に記載の作業機。
4. 前記走行機体と前記作業機体との前記前後軸芯周りの揺動姿勢を、中立状態に付勢する揺動付勢機構を備え、
   前記揺動付勢機構は、前記走行機体と前記作業機体とにわたるスプリングを備え、
   前記ロック機構は、前記スプリングと取替自在な棒状部材を備えている請求項１〜３の何れか一項に記載の作業機。
5. 前記棒状部材は、ターンバックルである請求項４に記載の作業機。

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