JP2020127385A - 水田作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】植え付け深さの制御が改善された水田作業機を実現する。【解決手段】水田作業機は、作業装置と、作業装置の下部に設けられ、水田の泥面を整地する整地フロートＦと、を備える。整地フロートＦは、右側フロート７０と、左側フロート８０と、右側フロート７０と左側フロート８０との間に配置された中間フロート９０と、右側フロート７０と左側フロート８０と中間フロート９０とを一体に連結する一体連結部１００と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、整地フロートを備えた水田作業機に関する。

例えば、特許文献１には、苗植付装置と、苗植付装置を昇降駆動する昇降機構と、センターフロート及びサイドフロートと、高さセンサーとを備えた水田作業機が記載されている。センターフロート及びサイドフロートは、上下揺動可能な状態で、苗植付装置の下部に支持されている。高さセンサーは、センターフロートから苗植付装置までの高さを検出する。高さセンサーの検出値が植付設定値に維持されるように、昇降機構が制御される。これにより、田面に追従するセンターフロートに対して苗植付装置が設定高さに維持され、苗植付装置による苗の植え付け深さが所定の植え付け深さに維持される。

特開２０１７−５５７０４号公報

特許文献１の水田作業機では、苗の植え付け深さの制御がセンターフロートのみの上下揺動量に応じて行われ、サイドフロートは苗の植え付け深さの制御に関与しない。センターフロートは苗植付装置の幅方向の中央部に配置されているので、苗の植え付け深さの制御が、苗植付装置の中央部に対応する田面の状況にのみ応じて行われることになる。その点で特許文献１の水田作業機には改善の余地がある。

上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、植え付け深さの制御が改善された水田作業機を実現することにある。

本発明の水田作業機は、作業装置と、前記作業装置の下部に設けられ、水田の泥面を整地する整地フロートと、を備え、前記整地フロートは、右側フロートと、左側フロートと、前記右側フロートと前記左側フロートとの間に配置された中間フロートと、前記右側フロートと前記左側フロートと前記中間フロートとを一体に連結する一体連結部と、を備えることを特徴とする。

この特徴構成によれば、右側フロートと左側フロートと中間フロートとが一体に連結されているので、植え付け深さの制御が、従来よりも幅広い領域の田面の状況に応じて行われることになる。これにより、植え付け深さの制御において田面の状況をより的確に反映することが可能となる。なお「植え付け深さの制御」とは、作業装置により行われる苗の植え付け又は播種の深さの制御を示す。

本発明において、前記一体連結部は、前記右側フロートの前端部、前記左側フロートの前端部、及び前記中間フロートの前端部に取り付けられていると好適である。

この特徴構成によれば、前進に伴って一つのフロートが上下揺動した際に、後端部において連結されている場合に比べ、一体となったフロート全体がより鋭敏に上下揺動することになる。これにより、田面の状況をより的確に反映して植え付け深さの制御を行うことができる。

本発明において、前記中間フロートの前後方向の長さは、前記右側フロートの前後方向の長さよりも小さく、前記左側フロートの前後方向の長さよりも小さいと好適である。

この特徴構成によれば、中間フロートが他のフロートよりも小さく構成されているので、整地フロート全体の重量を小さくすることができる。これにより、整地フロートが田面の状況を更に的確に検知するようになり、より的確に苗の植え付け深さの制御を行うことができる。加えて、作業装置の軽量化を実現することができる。

本発明において、前記中間フロートは、作溝器と、前記作溝器の後方であって前記中間フロートの後端部に設けられた覆土板と、を備えると好適である。

この特徴構成によれば、中間フロートにおいても作溝と覆土とを行わせることができ好ましい。また、覆土板が中間フロートの後端部に設けられるので、中間フロートの前後方向の長さが必要最低限の長さとなり、整地フロート全体の重量を小さくすることができる。これにより、整地フロートが田面の状況を更に的確に検知するようになり、より的確に苗の植え付け深さの制御を行うことができる。加えて、作業装置の軽量化を実現することができる。

本発明において、前記右側フロート及び前記左側フロートは前記作業装置に支持されており、前記中間フロートは前記一体連結部に支持されていると好適である。

この特徴構成によれば、中間フロートの作業装置への支持機構を省略することができ、作業装置の軽量化を実現することができる。

本発明において、前記整地フロートと前記作業装置との間の距離を検知する検知部を備え、前記検知部は、前記一体連結部に接続されていると好適である。

この特徴構成によれば、一体に連結された整地フロートの挙動を検知部が的確に検知することができ、田面の状況をより的確に反映して植え付け深さの制御を行うことができる。

乗用型田植機の左側面図である。 乗用型田植機の上面図である。 苗植付装置の左側面図である。 整地フロートの付近の左側面図である。 整地フロートの上面図である。 整地フロートの下面図である。 苗植付装置の昇降制御の態様を示す概念図である。

以下図面を参照しながら、水田作業機の一例である乗用型田植機について説明する。図１〜図６において、Ｆは前方向を示し、Ｂは後方向を示し、Ｕは上方向を示し、Ｄは下方向を示している。Ｒは右方向を示し、Ｌは左方向を示している。

（乗用型田植機の全体構成）
図１に示すように、乗用型田植機は、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２を備えた走行機体３の後部に、リンク機構４が上下に揺動可能に支持されて後側に延出されており、リンク機構４を昇降操作する油圧シリンダ５が設けられている。

苗植付装置６（作業装置に相当）が、リンク機構４の後部に前後方向の軸芯Ｐ１（図３参照）周りにローリング可能に支持されている。走行機体３の後部及び苗植付装置６に亘って、田面Ｇに肥料を供給する施肥装置７が設けられており、苗植付装置６の前側の下部に、田面Ｇを整地する整地装置５０が支持されている。

（苗植付装置の全体構成）
図１，２，３に示すように、苗植付装置６に、支持フレーム８、フィードケース１４、植付伝動ケース９、回転ケース１０、植付アーム１１、整地フロートＦ、苗のせ台１３等が設けられている。本実施形態では整地フロートＦは、図２に示すように、右側フロート７０、左側フロート８０、及び中間フロート９０の、３つのフロートにより構成されている。

支持フレーム８は、アルミの引き抜き工法によって製作されており、台形状の断面形状を備えている（図４参照）。支持フレーム８が左右方向に沿って配置されており、支持フレーム８の左右中央にフィードケース１４が連結され、３個の植付伝動ケース９が支持フレーム８の右部、中央部及び左部に連結されて後側に延出されている。

右及び左の植付伝動ケース９の後部の右部及び左部に、回転ケース１０が回転可能に支持されている。中央の植付伝動ケース９の後部の右部に、回転ケース１０が回転可能に支持されている。回転ケース１０の両端に、植付アーム１１が支持されている。苗のせ台１３が、左右方向に往復移動可能に支持されている。つまり本実施形態では、苗植付装置６は、５条植えの装置として構成されている。

リンク機構４の後部の下部の前後方向の軸芯Ｐ１周りに、フィードケース１４がローリング可能に支持されており、苗植付装置６の全体が軸芯Ｐ１周りにローリング可能に支持されている。

走行機体３の前部に搭載されたエンジン３４の動力が、植付クラッチ（図示せず）から伝動軸３５を介して、フィードケース１４の内部の伝動機構（図示せず）に伝達されて、フィードケース１４に設けられた横送り軸（図示せず）により、苗のせ台１３が所定のストロークで左右方向に往復横送り駆動される。

フィードケース１４の伝動機構に伝達された動力が、植付伝動ケース９の内部のトルクリミッター（図示せず）、伝動チェーン（図示せず）及び少数条クラッチ（図示せず）を介して、回転ケース１０に伝達される。苗のせ台１３が左右方向に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース１０が回転駆動され、苗のせ台１３の下部から植付アーム１１が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付ける。

（施肥装置の全体構成）
図１，２，３に示すように、施肥装置７として、ホッパー１５、繰り出し部１６、ブロア１７、作溝器１８及びホース１９等が設けられている。

走行機体３において運転座席２０の後側に、肥料を貯留するホッパー１５及び繰り出し部１６が支持されており、繰り出し部１６の左の横外側にブロア１７が設けられている。
整地フロートＦに作溝器１８が取り付けられて、５個の作溝器１８が設けられており、繰り出し部１６と作溝器１８とに亘って５本のホース１９が接続されている。

エンジン３４の動力が、施肥クラッチ（図示せず）を介して繰り出し部１６に伝達されて、ホッパー１５の肥料が繰り出し部１６により繰り出され、ブロア１７の搬送風によりホース１９を通って作溝器１８に供給される。作溝器１８により田面Ｇに溝が形成されながら、作溝器１８から田面Ｇの溝に肥料が供給される。作溝器１８により形成された田面Ｇの溝に対して、作溝器１８の後方に設けられた覆土板１８ａにより、土（泥）が覆い被せられる。

（整地フロートの全体構成）
水田の泥面を整地する整地フロートＦが、苗植付装置６の下部に設けられている。図２、図５、図６に示されるように、整地フロートＦは、右側フロート７０、左側フロート８０、及び中間フロート９０の、３つのフロートにより構成されている。右側フロート７０は平面視で右の後輪２の後方に位置し、左側フロート８０は左の後輪２の後方に位置している。中間フロート９０は、右側フロート７０と左側フロート８０との間に配置されている。右側フロート７０、左側フロート８０、及び中間フロート９０は、側面視で植付伝動ケース９の下側に位置するように配置されている。

図２、図４、図５、図６に示されるように、右側フロート７０と左側フロート８０と中間フロート９０とを一体に連結する一体連結部１００が備えられている。一体連結部１００は、中空の角柱状の部材であって、左右方向に沿って延びる姿勢にて配置されている。一体連結部１００は、右側フロート７０の前端部の上面、左側フロート８０の前端部の上面、及び中間フロート９０の前端部の上面に取り付けられている。

図２、図４に示されるように、右側フロート７０及び左側フロート８０は、上面視でＴ字状の形状である。右側フロート７０及び左側フロート８０は、略同一の形状である。図４、図５に示されるように、右側フロート７０及び左側フロート８０における下面に、２つの作溝器１８と２つの覆土板１８ａが備えられている。覆土板１８ａは、作溝器１８の後方に位置している。

図２、図４に示されるように、中間フロート９０は、上面視で、矩形状の前方部分と、前方部分の左端において後方に突出する後方部分とを備えている。図４、図５に示されるように、中間フロート９０における下面に、１つの作溝器１８と１つの覆土板１８ａが備えられている。覆土板１８ａは、中間フロート９０における後方部分の後端部、すなわち、中間フロート９０における後端部に設けられている。覆土板１８ａは、作溝器１８の後方に位置している。

図５に示されるように、右側フロート７０の前後方向の長さＬ１と左側フロート８０の前後方向の長さＬ２とは等しい。中間フロート９０の前後方向の長さＬ３は、右側フロート７０の前後方向の長さＬ１よりも小さく、左側フロート８０の前後方向の長さＬ２よりも小さい。

図５に示されるように、右側フロート７０の左右方向の幅Ｗ１と左側フロート８０の左右方向の幅Ｗ２とは等しい。中間フロート９０の左右方向の幅Ｗ３は、右側フロート７０の左右方向の幅Ｗ１よりも小さく、左側フロート８０の左右方向の幅Ｗ２よりも小さい。

（苗植付装置による整地フロートの支持構造）
図４に示すように、支持フレーム８の後部８ｂに、ブラケット２７が連結されている。フロートパイプ２８が、植付伝動ケース９の下側に左右方向に沿って配置されており、左右方向の軸芯Ｐ２周りに回転可能にブラケット２７に支持されている。

図５に示されるように、フロートパイプ２８の右端部から、２つの支持アーム２８ａが後方に延出されている。この２つの支持アーム２８ａの後端部に、左右方向の軸芯Ｐ３周りに揺動可能な状態で、右側フロート７０の後部のブラケット７１が取り付けられている。すなわち右側フロート７０は、支持アーム２８ａを介して、苗植付装置６に支持されている。

フロートパイプ２８の左端部から、２つの支持アーム２８ａが後方に延出されている。この２つの支持アーム２８ａの後端部に、左右方向の軸芯Ｐ３周りに揺動可能な状態で、左側フロート８０の後部のブラケット８１が取り付けられている。すなわち左側フロート８０は、支持アーム２８ａを介して、苗植付装置６に支持されている。

中間フロート９０は、フロートパイプ２８及び支持アーム２８ａに接続されていない。すなわち中間フロート９０は、一体連結部１００にのみ支持されている。

図４に示されるように、植付深さレバー２９が、フロートパイプ２８に連結されて、斜め前側の上側に延出されている。フィードケース１４の右部にレバーガイド３０（図３参照）が連結されており、植付深さレバー２９がレバーガイド３０に挿入されている。

植付深さレバー２９を上下に操作することにより、フロートパイプ２８の支持アーム２８ａを上下に操作して、軸芯Ｐ３（右側フロート７０及び左側フロート８０の後部）の位置を上下に変更することができる。植付深さレバー２９をレバーガイド３０に係合させることより、軸芯Ｐ３（右側フロート７０及び左側フロート８０の後部）の位置を固定することができる。

（苗植付装置の昇降制御に関する構成）
整地フロートＦと苗植付装置６との間の距離を検知する検知部Ｓが設けられている。検知部Ｓは、検知部材４０、接続部材４１、ワイヤ４３により構成されている。

図４に示すように、正面視でチャンネル状の検知部材４０が、一体連結部１００の左部に連結されたブラケット１０１に、左右方向の軸芯Ｐ４周りに揺動可能な状態で支持されており、支持フレーム８とカバー５５との間を通って上側に延出されている。すなわち、検知部Ｓはブラケット１０１を介して一体連結部１００に接続されている。

丸棒材を折り曲げて構成された接続部材４１が設けられている。図４に示されるように、支持フレーム８の上部８ａにブラケット４２が設けられている。接続部材４１の中間部が、左右方向の軸芯Ｐ５周りに揺動可能な状態で、ブラケット４２に支持されている。

上下方向に沿った長孔４０ａが検知部材４０に開口されており、接続部材４１の一方の端部４１ａが、検知部材４０の長孔４０ａに挿入されている。フロートパイプ２８から前斜め上方にステー３２が延出されている。ステー３２に長孔３２ａが開口されており、接続部材４１の他方の端部４１ｂが、ステー３２の長孔３２ａに挿入されている。

図７に示すように、油圧シリンダ５に作動油を給排操作する制御弁６５が、走行機体３に設けられている。制御弁６５は、油圧シリンダ５に作動油を供給して油圧シリンダ５を上昇作動（収縮作動）させる上昇位置、油圧シリンダ５から作動油を排出して油圧シリンダ５を下降作動（伸長作動）させる下降位置、及び油圧シリンダ５を停止させる中立位置に操作可能である。

図７の左右方向にスライド操作可能なスプール６５ａが制御弁６５に設けられており、制御弁６５のスプール６５ａがバネ（図示せず）により下降位置に付勢されている。左右方向の軸芯Ｐ９周りに揺動可能な操作アーム６６が設けられて、操作アーム６６により制御弁６５のスプール６５ａを上昇位置側に押し操作可能であり、操作アーム６６はバネ（図示せず）により制御弁６５のスプール６５ａから離れる側に付勢されている。

図４及び図７に示すように、ワイヤ４３のインナー４３ａの一方の端部が、操作アーム６６に接続されている。ワイヤ４３の他方の端部において、ワイヤ４３のインナー４３ａが、接続部材４１の端部４１ａに接続され、ワイヤ４３のアウター４３ｂが、検知部材４０の上端部に接続されている。

前述の（苗植付装置による整地フロートの支持構造）に記載のように、植付深さレバー２９がレバーガイド３０に係合されて、軸芯Ｐ３（右側フロート７０及び左側フロート８０の後部）の位置が固定されていると、接続部材４１の姿勢も植付深さレバー２９により固定されている。

（苗植付装置の昇降制御の作動状態）
図４及び図７に示すように、走行機体３の進行に伴って整地フロートＦは田面Ｇに接地追従するのであり、田面Ｇ（整地フロートＦ）に対して苗植付装置６が上下動すると、苗植付装置６に対して整地フロートＦが軸芯Ｐ３周りに上下に揺動する状態となり、苗植付装置６（接続部材４１）に対して検知部材４０が上下動する状態となる。図４及び図７に示す状態は、制御弁６５のスプール６５ａが中立位置に操作されて、油圧シリンダ５が停止している状態である。

図４及び図７に示す状態から苗植付装置６が下降して田面Ｇに接近すると、苗植付装置６に対して整地フロートＦが上昇する状態となり、接続部材４１に対して検知部材４０が上昇する状態となって、ワイヤ４３のインナー４３ａが苗植付装置６側に引き操作される。
これにより、操作アーム６６によって制御弁６５のスプール６５ａが上昇位置に押し操作されて、油圧シリンダ５が上昇作動し、苗植付装置６が上昇操作される。

図４及び図７に示す状態から苗植付装置６が上昇して田面Ｇから離れると、苗植付装置６に対して整地フロートＦが下降する状態となり、接続部材４１に対して検知部材４０が下降する状態となって、ワイヤ４３のインナー４３ａが操作アーム６６側に押し操作される。
これにより、操作アーム６６が制御弁６５のスプール６５ａから離れ、制御弁６５のスプール６５ａが下降位置に移動して、油圧シリンダ５が下降作動し、苗植付装置６が下降操作される。

以上のようにして、苗植付装置６に対する整地フロートＦの上下位置が、検知部Ｓにより、ワイヤ４３を介して操作アーム６６に伝達されて、制御弁６５のスプール６５ａが操作される。検知部材４０の上端部と接続部材４１の端部４１ａとの位置関係（ワイヤ４３のアウター４３ｂから出るインナー４３ａの長さ）が、図４に示す状態に戻ると、操作アーム６６により制御弁６５のスプール６５ａが中立位置に押し操作されて、油圧シリンダ５が停止する。

これによって、検知部材４０の上端部と接続部材４１の端部４１ａとの位置関係（ワイヤ４３のアウター４３ｂから出るインナー４３ａの長さ）が、図４に示す状態に維持されるように、制御弁６５のスプール６５ａが操作され、苗植付装置６が自動的に昇降操作されて、苗植付装置６が田面Ｇから図６に示す設定高さＨ１に維持されるのであり、苗植付装置６（植付アーム１１）による苗の植付深さが、設定植付深さに維持される。

（苗の設定植付深さの変更）
図４に示す状態は、軸芯Ｐ３（右側フロート７０及び左側フロート８０の後部）の位置が、苗植付装置６に最も接近した状態であり、設定高さＨ１（図７参照）が、最も低い状態（苗の設定植付深さが最も深い状態）である。

図４に示す状態から植付深さレバー２９が操作されて、苗植付装置６に対する軸芯Ｐ３（右側フロート７０及び左側フロート８０の後部）の位置が下側に変更されていくと、設定高さＨ１が高くなっていき、苗の設定植付深さが浅くなっていく。

植付深さレバー２９が操作されて苗の設定植付深さが変更されると、苗植付装置６に対する整地フロートＦ及び検知部材４０の位置が上下に変化する。植付深さレバー２９に連動して、接続部材４１が軸芯Ｐ５周りに揺動操作されるのであり、接続部材４１の端部４１ａの位置が、以下の説明のように上下に変更される。

植付深さレバー２９により苗の設定植付深さが深側（設定高さＨ１の低側）に変更されると（苗植付装置６に対して検知部材４０の位置が上昇すると）、これに伴ってワイヤ４３のインナー４３ａ（接続部材４１の端部４１ａ）の位置も上側に変更される。

植付深さレバー２９により苗の設定植付深さが浅側（設定高さＨ１の高側）に変更されると（苗植付装置６に対して検知部材４０の位置が下降すると）、これに伴ってワイヤ４３のインナー４３ａ（接続部材４１の端部４１ａ）の位置も下側に変更される。

これにより、植付深さレバー２９が操作されて苗の設定植付深さが変更されても、検知部材４０の上端部と接続部材４１の端部４１ａとの位置関係（ワイヤ４３のアウター４３ｂから出るインナー４３ａの長さ）が、図４に示す状態に維持されるのであり、前述の（苗植付装置の昇降制御の作動状態）に記載のように、苗植付装置６が田面Ｇから設定高さＨ１に維持されて、苗植付装置６（植付アーム１１）による苗の植付深さが、設定植付深さに維持される。

（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、整地フロートＦが右側フロート７０、左側フロート８０、及び中間フロート９０の３つのフロートで構成される例が説明された。中間フロート９０の数は２つ以上でもよい。すなわち、一体連結部１００により連結されるフロートの数は４つ以上でもよい。また、右側フロート７０よりも右側、又は左側フロート８０の左側に、一体連結部１００により連結されていないフロートが配置されてもよい。すなわち、全てのフロートが一体連結部１００により連結されていなくてもよい。

（２）上記実施形態では、一体連結部１００が中空の角柱状の部材である例が説明された。一体連結部１００の形状はこれに限られず、例えば、中空の円柱状、中実の角棒や丸棒、板状の部材等であってもよい。

（３）上記実施形態では、一体連結部１００が１つの棒状の部材であり、この１つの部材によって３つのフロートが連結されている。一体連結部１００が、複数の部材により構成されてもよい。例えば一体連結部１００が、右側フロート７０と中間フロート９０とを連結する部材と、左側フロート８０と中間フロート９０とを連結する部材とによって構成されてもよい。

（４）上記実施形態では、検知部Ｓにより検知された整地フロートＦと苗植付装置６との間の距離に基づいて、油圧シリンダ５が制御され、苗植付装置６が昇降された。検知部Ｓが、検知部材４０、接続部材４１、ワイヤ４３により構成される例が説明された。検知部Ｓの構成はこれに限られず、例えば測距センサ等であってもよい。また、センサ等の出力に基づいて油圧シリンダ５が制御され、苗植付装置６が昇降される構成も可能である。

（５）上記実施形態では、苗植付装置６が５条植えの装置である例が説明されたが、本発明は５条植えの苗植付装置６に限らず、４条植え、６条植え、８条植え、１０条植えの苗植付装置６にも適用できる。

本発明は、乗用型田植機ばかりではなく、田面Ｇに種子を供給する播種装置（作業装置に相当）を備えた乗用型直播機にも適用できる。

６ ：苗植付装置（作業装置）
１８ ：作溝器
１８ａ ：覆土板
７０ ：右側フロート
８０ ：左側フロート
９０ ：中間フロート
１００ ：一体連結部
Ｆ ：整地フロート
Ｓ ：検知部

Claims (6)

1. 作業装置と、
   前記作業装置の下部に設けられ、水田の泥面を整地する整地フロートと、を備え、
   前記整地フロートは、右側フロートと、左側フロートと、前記右側フロートと前記左側フロートとの間に配置された中間フロートと、前記右側フロートと前記左側フロートと前記中間フロートとを一体に連結する一体連結部と、を備える水田作業機。
2. 前記一体連結部は、前記右側フロートの前端部、前記左側フロートの前端部、及び前記中間フロートの前端部に取り付けられている請求項１に記載の水田作業機。
3. 前記中間フロートの前後方向の長さは、前記右側フロートの前後方向の長さよりも小さく、前記左側フロートの前後方向の長さよりも小さい請求項１又は２に記載の水田作業機。
4. 前記中間フロートは、作溝器と、前記作溝器の後方であって前記中間フロートの後端部に設けられた覆土板と、を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の水田作業機。
5. 前記右側フロート及び前記左側フロートは前記作業装置に支持されており、前記中間フロートは前記一体連結部に支持されている請求項１から４のいずれか１項に記載の水田作業機。
6. 前記整地フロートと前記作業装置との間の距離を検知する検知部を備え、
   前記検知部は、前記一体連結部に接続されている請求項１から５のいずれか１項に記載の水田作業機。

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