JP2657313B2 - 移動農機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、移動農機に係り、詳しくは移動農機の走行
機体に平行リンクを介して装着された作業機が田面に対
してほぼ一定の高さを保持して走行する移動農機に関す
る。

（ロ） 従来の技術 従来、走行機体に装着して該機体と共に走行し、圃場
に流動性肥料又は粒状肥料を点状に施肥する点状施肥装
置として、放射状に施肥管を設けたゲージホイール様の
ものを圃場に転接し、該放射状の施肥管が順次土中に挿
入された時点で前記肥料を該土中に供給するように構成
したものがある。

しかし、該点状施肥装置は、施肥時に施肥管が土中を
抉るように回動して、進行方向前後における施肥管の押
し引きがあるため、施肥後の圃場面に形成される孔が大
きくなってしまい、肥料の浮上りや流失を生じてしま
う。また、前記施肥管が圃場面に挿入されながら回動す
る際に、成長した作物根毛部を切断してしまったり、該
施肥管に対する泥土抵抗が大きいことにより、走行時に
ロスを生じてしまう。

そこで、施肥管をリンク機構を介して略々垂直姿勢を
維持したまま上下動するようにした本体を走行機体に装
着し、該走行機体に伴なわれて移動しながら圃場に施肥
管を所定の駆動ピッチで挿入し、点状に施肥するように
構成した施肥作業機が考えられる。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 しかし、前記したような施肥作業機においては、施肥
管を所定ピッチに点状に施肥できても、その施肥管の田
面に対する挿入深さが一定でない場合、田面の作物への
施肥効果に差異が生じるし、挿入深さが極端に浅い場
合、施肥した肥料が流失してしまう等の問題があった。

そこで、本発明は移動農機の走行機体に平行リンクに
より支持された作業機に田面の高さを検知する検知手段
を設けると共に、その信号により前記作業機を走行時田
面に対しほぼ一定の高さに保持できる移動農機を提供す
ることを目的とするものである。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであっ
て、例えば第１図ないし第３図並びに第８図、第９図を
参照して示すと、走行機体（４）に平行リンク（15）を
介して作業機（16）を装着し、前記平行リンク（15）と
走行機体（４）とに介装された油圧シリンダ（17）の伸
縮により前記作業機（16）を昇降制御すると共に、該作
業機に、クランク機構（56）を介して田面に挿入される
施肥管（53,55）を設けてなる移動農機（１）におい
て、前記作業機（16）に設けられ該作業機（16）の田面
からの高さを検知する検知手段（84）と、該検知手段
（84）の信号により、前記油圧シリンダ（17）を伸縮さ
せて前記作業機（16）の田面に対する高さ、及び前記施
肥管（53,55）の田面への挿入深さを略々一定に保持す
る制御手段（27,39）と、を設けた、ことを特徴とす
る。

一例として、前記検知手段が、田面を滑走するソリを
作業機に上下自在に支持する平行リンクに設けられたポ
テンショメータ84である。

（ホ） 作用 以上構成に基づき、前記作業機（16）の田面の高さを
検知する検知手段（84）の信号を受けた前記制御手段
（27），（39）により前記作業機（16）の田面に対する
高さを演算すると共に、この高さに対応するように前記
油圧シリンダ（17）を伸縮させて、前記平行リンク（1
5）を介して前記作業機（16）を田面に対しほぼ一定の
高さに保持する。これにより、田面の高低に応じて施肥
管（53,55）の田面への挿入深さが略々一定に保持され
る。

なおカッコ内に付した符号は、何等構成を限定するも
のではない。

（ヘ） 実施例 以下、図面に沿って、本発明による実施例について説
明する。

移動農機１は、第１図及び第２図に示すように、走行
機体４に車輪2,2及び車輪3,3にて４隅を支持されている
平面視矩形状の機体フレーム５を有しており、かつ該機
体フレーム５の中央部に配置した旋回支軸６には水平方
向回動自在に旋回フレーム７が設けられている。そし
て、該旋回フレーム７の一端にはリンク９を介してステ
ィック10が取付けられており、かつ該シリンダ９の回動
基部近傍にには、旋回フレーム７に設置した油圧シリン
ダ13の一端が連結されている。また、旋回フレーム７の
他端には、トップリンク15a及びロワリンク15bからなる
三点リンク15を介して作業機16が昇降自在に装着されて
おり、かつ旋回フレーム７の他端に取付けた油圧シリン
ダ17が三点リンク15に連結されている。一方、旋回フレ
ーム７の中央部には該フレーム７を挟むように施肥タン
ク20,20が設置されており、かつ該施肥タンク20,20はホ
ース21を介して作業機16にペースト状の肥料を送ってい
る。また、側面視における機体フレーム５の下方には、
エンジン23、油圧ポンプ24、トランスミッション、ソレ
ノイドバルブ26、制御部27及びバッテリ29等が、プレー
ト30上にそれぞれ配置された状態で懸架されている。

一方、前記作業機16は、第３図及び第４図に示すよう
に、三点リンク15の先端に設けたブラケット31に左右方
向揺動自在に支持されて装着されており、前記油圧シリ
ンダ17により昇降自在にされている。そして、該作業機
16は伝動部34及び駆動部32を有しており、該伝動部34
は、ブラケット31に支軸33を介して左右方向揺動自在に
支持されたツールバー35を有し、かつ該ツールバー35に
は後方に向けて突出するように複数のノズルフレーム36
が設置されており、更に平面視中央部にはブラケット3
7,37がノズルフレーム36…と平行に設置されている。ま
た、ブラケット37により上方には、マイクロコンピュー
タ39（以後マイコンという）、油圧モータ40、無段変速
装置41及びその両可変プーリ軸に取付けられた回転計4
2,42が設置されている。

なお、前記油圧ポンプ24と油圧モータ40とは油圧ホー
スにより接続され、その油路ホースの中間に流量制御弁
38が介装されている。一方、前記駆動部32は、ノズルフ
レーム36…から垂下したフレーム部材43を有しており、
更に該フレーム部材43にはその中央部やや下方に上部ク
ランク軸45が回転自在に支持され、かつその下方には下
部クランク軸46が回転自在に支持されており、該上部ク
ランク軸45には大径スプロケット47,小径スプロケット4
9がそれぞれ取付けられている。また、上部クランク軸4
5には、該軸45に対しそれぞれ180度位相を変えて、軸固
定部材50（第５図及び第６図参照）にて固着した同一長
さのクランクアーム51a,51bが設けられており、かつ下
部クランク軸46にも同様にしてクランクアーム52a,52b
が設けられている。そして、上部クランクアーム51a及
び下部クランクアーム52aそれぞれの先端には施肥管53
が枢結されており、また上部クランクアーム51b及び下
部クランクアーム52bの先端には施肥管55が枢結されて
おり、これらクランクアーム51a,51b,52a,52bにて平行
クランク機構56が構成されている。また、施肥管53と下
部クランクアーム52aとの枢結部、並びに施肥管55と下
部クランクアーム52bの枢結部には、それぞれ融通機構5
7が介在されている。

そして、該融通機構57は、施肥管55（又は施肥管53）
に固設したブラケット59に長孔59aを形成し、かつ該長
孔59aには、下部クランクアーム52b（又は下部クランク
アーム52a）の先端を取付けたピン60が遊嵌されてい
る。従って、該ピン60にて長孔59aに対してガタを持た
せることにより、施肥管55（又は施肥管53）が上側枢支
軸61を中心として長孔59aの範囲内で進行方向前後に自
在に揺動し得るように構成されている。更に、ブラケッ
ト59に設けた止め部材62に取付けた戻しスプリング63の
両端はピン60を挟持した状態で下方に向けて延出されて
おり、該延出端部は長孔59aの中心部の直下方に設けた
ストッパ部材65に対しその両側から弾性当接しており、
従って施肥管55（施肥管53）は揺動領域の中立位置に常
に付勢された状態にある。また、前記ブラケット31には
下方に延出してゲージホイール支持部材66が設置され、
その下端にブラケット74aを介して方向センサ74が取付
けられている。また、該支持部材66の下端にはヒッチピ
ン67を介してブラケット69が左右方向に回動自在に取付
けられている。そして、支持部材66の左右両側に突設し
たばね掛け68a,68aとブラケット69の左右両側に突設し
たばね掛け68b,68bとに夫々復元ばね68,68の両端が係止
されている。また、ブラケット69の上下端に、平行リン
ク70を構成するリンク70a,70bの一端が枢支されてい
る。更に、平行リンク70の他端には支持部材71が取付け
られ、かつ該支持部材71には、下方に延出して支持部材
72が設置されている。また、該支持部材72の下方にゲー
ジホイール76を軸支する（第７図参照）ボス部76aが取
付けられ、該ボス部76a及び支持部材72に取付けられた
サポート部材73にゲージホイール76用のソリ部材75が取
付けられ、このソリ部材75の中央部にはゲージホイール
76が貫通する長孔75aが設けられ、かつ前後端部に反り
上った反り部75b,75cが設けられている。なお、ゲージ
ホイール76には放射状に多数の突起部材77…が設けられ
ている。そして、該ゲージホイール76は、ソリ75を接地
して該突起部材77が土中に挿入された状態で走行時追従
回転し、該回転がボス部76a内方に設けた回転計76bにて
走行距離として計測され、無段変速装置41に設置した回
転計42,42によるデータと合わせてマイコン39にて演算
され、更に後述する無段変速制御用電動モータ87を該演
算値に基づき作動してベルト伝動比を適時変更し、後述
するペーストポンプ92の駆動を制御するようになってい
る。更に、前記ブラケット69の上端部と、リンク70aの
間にはバックアップ用スプリング79が張設されており、
これによりゲージホイール76はその見かけの重量が減少
されるため、田面に追従する上下動が軽快かつ確実なも
のになるようにされている。

また、前記リンク70a回動基部には、該リンク70aの上
下方向の回動量を測定するポテンショメータ84が設置さ
れており、該測定値に基づき前記三点リンク15を昇降作
動して、施肥管53（55）先端の土壌挿入深さを一定に制
御するように構成されている。

一方、前記ノズルフレーム36…には６角状のカウンタ
シャフト80が作業機16の幅方向に亘って回転自在に支持
されており、かつ該シャフト80には小径スプロケット81
及び大径スプロケット82が設置されている。また、前記
無段変速装置41は、駆動側割プーリ83及び被動側割プー
リ85の間に無端ベルト86を巻掛けて構成しており、該駆
動側割プーリ83は無段変速制御用電動モータ87にて変速
カム89を適宜作動することによりそのプーリ幅を変化
し、無端ベルト86を内周、外周側に移動して伝動比を変
更し得るように構成している。そして、駆動側割プーリ
83の軸90はスプロケット91を有している。

また、前記ブラケット37の下方にはペーストポンプ92
及び分配弁93が設置されており、該分配弁93は、前述し
た施肥管53…及び施肥管55…の数に対応した数（８本）
だけ流出パイプ95を有しており、そのそれぞれが可撓性
のホース96を介して各施肥管の上端開口部に連通・連結
されており、施肥管53,55がそれぞれ土中最下端位置ま
で差込まれた時点で、施肥管53,55下端の吐出口から一
定量の肥料を吐出するようになっている。そして、ペー
ストポンプ92はスプロケット97を有し、かつ分配弁93は
スプロケット99を有している。

また、該分配弁93は第４図平面視において作業機16の
略々中央に位置されているため、各ホース96はいずれの
施肥管53,55に対しても略々同一の長さにされており、
これにより８本の施肥管53,55…への配管長さに大きな
差異がなくされて、ホース吐出抵抗にバラツキが生じな
いように構成されている。

一方、前記油圧ポンプ24は、エンジン23の変速装置の
後流側に位置して設置されて、該エンジン23の変速装置
を経た後の回転によって駆動するようになっているた
め、移動農機１の走行速度に比例して増減する油量を油
圧ホースを介して油圧モータ40に送ることができ、従っ
て該油圧モータ40は移動農機１の走行速度変化に連動し
てその駆動速度が増減するように構成されている。更
に、前記油圧モータ40は大径スプロケット101及び小径
スプロケット102を有しており、該小径スプロケット102
からの動力伝達は、伝動チェン105及び大径スプロケッ
ト82を介してカウンタシャフト80に伝達されるが、該シ
ャフト80からは小径スプロケット81及び伝動チェン106
を介して大径スプロケット47即ち上部クランク軸45に伝
達されると共に、スプロケット107及び伝動チェン109を
介してスプロケット99に即ち分配弁93に分岐伝達され
る。従って、前記平行クランク機構56及び分配弁93は、
移動農機１の走行速度変化に連動して駆動速度を変化す
る油圧モータ40の回転が、それぞれ伝動チェン及びスプ
ロケットを介して所定のタイミングを保持しながら伝達
されるため、それぞれの駆動速度は移動農機１の走行速
度に連動して変化するようになっている。

更に、前記大径スプロケット101と前記スプロケット9
1の間には伝動チェン103が巻掛けられており、油圧モー
タ40の駆動力が駆動側割プーリ83即ち無段変速装置41に
伝達されるようになっている。そして、無端ベルト86に
て被動側割プーリ85に伝達される回転は、小径スプロケ
ット110及び伝動チェン111を介してスプロケット97即ち
ペーストポンプ92に伝達される。なお、図中112はカバ
ー、113はブラケット31の両側とツールバー35の両側と
に取付けられたスプリング、115は無段変速用ポテンシ
ョメータ、116は上部クランク軸45と下部クランク軸46
とを連動・連結する伝動チェンである。また、両外側の
フレーム部材43にサポート117を介して作業機用ソリ118
が取付けられていて作業機16は、移動農機１が傾斜して
もこれに影響されることなく田面に追従することができ
ると共に、その上昇時には前記スプリング113によりツ
ールバー35即ち作業機16が移動農機１に対して平行にさ
れる。

本実施例は、以上のような構成よりなるので、圃場に
植付けた稲稈に対して施肥作業を行う場合、走行クラッ
チをオンすることにより移動農機１を一方の枕地におけ
る作業開始位置まで移動し、該位置において肥料タンク
20,20に肥料を供給し、他方の枕地に向けて走行する。

すると、該作業機16においては、油圧ポンプ24から圧
送される油圧にて駆動する油圧モータ40から、伝動チェ
ン105を介してカウンタシャフト80に大径スプロケット8
2を介して動力が伝達され、小径スプロケット81及び伝
動チェン106を介して平行クランク機構56の上部クラン
ク軸45へそして伝動チェン116を介して下部クランク軸4
6へと伝達されて、これら上部クランク軸45と下部クラ
ンク軸46を第３図において時計方向に回転する。これに
より、クランクアーム51a,51b及びクランクアーム52a,5
2bが同方向に回転し、施肥管53,55同士が180度の位相差
をもってそれぞれ略々垂直状態を維持した状態のまま回
転運動する。この場合、動力は作業機16の幅方向に延び
た６角状のカウンタシャフト80に設置したスプロケット
81,107から伝動チェン106,109を介して各施肥管53,55及
び分配弁93に伝達されるようになっており、その伝動構
造が簡略化されている。

更に、油圧モータ40からの動力は、無段変速装置41の
被動側割プーリ85,伝動チェン111を介してペーストポン
プ92に伝達されるため、ホース21を介して施肥タンク20
から吸入される肥料は、ペーストポンプ92から吐出パイ
プを介して分配弁93に送られる。すると、肥料が分配弁
93から流出パイプ95、可撓ホース96を経て施肥管53,55
に送られると共に、施肥管53,55の先端から田面の下方
に施肥管53,55の先端が最も最下位（例えば、約15cm）
になったときに吐出される。

そして、油圧モータ40の駆動力が多数のスプロケット
及び伝動チェーンにより、カウンタシャフト80にて分岐
して分配弁93と平行クランク機構56とに伝達されている
ため、分配弁93の肥料流出タイミングと施肥管53,55の
圃場にされるタイミングとは同期している。更に、管理
機１のエンジン23の回転が変速された後に油圧ポンプ24
が駆動され、この油圧ポンプ24により油圧モータ40が駆
動され、この油圧モータ40により作業機16が駆動される
ため、移動農機１の速度が速くなった場合には、これに
伴って油圧ポンプ24から油圧モータ40に送られる油量も
増加するため、施肥管53,55による駆動ピッチは移動農
機１の速度に同期して速くなる。また、同様に、移動農
機１の速度が遅くなった場合には、油圧モータ40への油
量が減少するため、施肥管53,55による駆動ピッチが移
動農機１の速度に同期して遅くなる。

この際、移動農機１がスリップすると、その分だけ、
エンジン23の回転数が移動農機１の走行速度の対応回転
数よりも上る。

そこで、第８図により、更に説明すると、ゲージホイ
ール76に設けられた回転計76bにより作業機16の移動距
離が回転数として測定され、その信号がマイコン39に送
られる。すると、マイコン39において微分演算して作業
機16の速度を出し、この速度に対応する信号を流量制御
弁38に送ると、その制御部において油圧ポンプ24から油
圧モータ40に送られる流量を調節する（減ずる）ように
流量制御弁38を作動させて、油圧モータ40の回転数を作
業機16の移動速度に対応させる。

すると、この油圧モータ40の回転がカウンタシャフト
80を経て分配弁93及び平行クランク機構56に伝達され、
所定ピッチとこのピッチに対応した供肥タイミングに分
配弁83が作動する。

この際、無段変速装置41は操作されないので、ペース
トポンプ92は前記作業機16の走行速度に比例した流量で
肥料が分配弁93に送られ、各施肥点に所定量の肥料が供
給される。

また、圃場の穀稈の成育度等に応じて施肥量を調節す
る場合には、運転席の施肥量指示ハンドルを所要位置に
操作すると、制御部27がマイコン39にペーストポンプ92
の所要回転数信号を送る。一方、マイコン39は駆動、被
動側割プーリ83,85の回転計42,42からの回転数信号を常
に受けて、ペーストポンプ92の回転数を常に算出してい
て、前記所要回転数信号と比較し、その過・不足の信号
を無段変速制御モータ87に発信し、この過・不足信号を
受けた制御モータ87によって、変速カム89が所要位置に
移動し、駆動側割プーリ83の幅を調節して、ペーストポ
ンプ92を前記所要回転数に設定する。ここで、ポテンシ
ョメータ115は変速カム89の移動量の過不足を検知し
て、過不足をなくすためのものである。

更に第９図により、作業機16の昇降制御作用を説明す
ると、ソリ75が田面に沿って走行するとき、田面の高低
により、平行リンク70がブラケット69に対して回動す
る。この回動する角度をポテンショメータ84により検知
し、ポテンショメータ84からマイコン39に信号を送り、
この信号を受けたマイコン39において作業機16の田面に
対する高さを演算し、この演算した高さの信号を制御部
27に送る。この信号を受けた制御部27が信号を出してソ
レノイドバルブ26をオン・オフさせ、油圧シリンダ17を
伸縮して、平行リンク70を昇降し、作業機16を所要の高
さに設定する。かくして、作業機16を田面に対して一定
の高さに保持する。従って、作業機16の施肥管53,55の
田面への挿入深さをほぼ一定に保持できる。また、施肥
管53,55の挿入位置と平行リンク70の先端とが、前後方
向にほぼ一致しているので、挿入深さ制御の精度を上げ
ることができる。

（ト） 発明の効果 以上、説明したように、本発明によると、前記作業機
（16）の田面高さ検知手段（84）の信号を受けた前記制
御手段（27），（39）の指示により、前記油圧シリンダ
（17）が伸縮して、田面に対し前記作業機（16）をほぼ
一定の高さに保持するので、例えば、作業機（16）に設
けられた施肥管が上下するような場合、この施肥管の田
面に対する挿入深さをほぼ一定に保持できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る作業機を移動農機に装着した状
態を示す側面図、第２図はその平面図を示し、第３図は
作業機を詳示する側面図、第４図はその平面図、第５図
は作業機の駆動部を示す正面図、第６図はその側面図、
第７図はゲージホイール部を示す側面図、第８図は移動
農機のスリップに応じて施肥量及び施肥ピッチを調整す
る制御構成図、第９図は作業機の高さを制御するブロッ
ク図である。 １……移動農機、17……油圧シリンダ、15……平行リン
ク（三点リンク）、16……作業機、27,39……制御手段
（制御弁、マイクロコンピュータ）、84……検知手段
（ポテンショメータ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 久男 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番 地１ 三菱農機株式会社内 (72)発明者 桑垣 正博 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番 地１ 三菱農機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−289805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−143606（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体に平行リンクを介して作業機を装
   着し、前記平行リンクと走行機体とに介装された油圧シ
   リンダの伸縮により前記作業機を昇降制御すると共に、
   該作業機に、クランク機構を介して田面に挿入される施
   肥管を設けてなる移動農機において、 前記作業機に設けられ該作業機の田面からの高さを検知
   する検知手段と、 該検知手段の信号により、前記油圧シリンダを伸縮させ
   て前記作業機の田面に対する高さ、及び前記施肥管の田
   面への挿入深さを略々一定に保持する制御手段と、を設
   けた、 ことを特徴とする移動農機。