JP5054575B2 - 田植機 - Google Patents

Description

本発明は、一定ストローク往復横移動する苗のせ台に載置した苗を、苗のせ台下端部において植付け機構によって一株ずつ切り出して植付けるよう構成した田植機に関する。

上記田植機においては、苗のせ台が横送りストロークエンドに到達して最前列（最下端）最後の苗の切り出しが終了すると、苗送りベルトを所定量だけ送り作動させて載置苗を苗のせ台下端まで送り、その後、苗のせ台が逆方向に移動する前に、次列における最初の苗の切り出しが行われるよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−９４７４４号公報

上記したような苗切り出し構造においては、空の苗のせ台に最初に苗を装填する場合、載置した苗の最前列の端部から苗の切り出しを開始させるには、苗のせ台をストロークエンドに位置して苗装填を行う必要がある。そこで、従来では、先ず、苗のせ台を空運転で横移動させ、ストロークエンドに到達したことを目視確認して植付けクラッチを切り操作し、このストロークエンドで停止した苗のせ台に苗を装填するようにしている。

しかし、最前列最後の苗の切り出しが終了して次列最初の苗の切り出しが行われるまでの極短いタイミングで植付けクラッチを切り操作するのは難しく、植付クラッチ切り操作のタイミングがずれてストロークエンドから外れて苗のせ台を停止させてしまうと、やり直しを行わねばならず、苗のせ台の位置合わせが煩わしいものとなっていた。
なお、苗植付け装置を手動で作動させて苗のせ台をゆっくり横移動させると、苗のせ台をストロークエンドで正しく停止させることが可能であるが、多大な労力を必要とするために実用上には難点がある。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、煩わしい操作を要することなく苗のせ台を適正な苗装填位置で停止させて、苗装填作業を速やかに行えるようにすることを目的としている。

第１の発明は、一定ストローク往復横移動する苗のせ台に載置した苗を、苗のせ台下端部において植付け機構によって一株ずつ切り出して植付けるよう構成した田植機において、横移動開始された前記苗のせ台をストロークエンドにおいて自動停止させる横移動停止手段を備え、主変速装置からの動力を走行伝動系と植付け伝動系とに分岐伝動するよう構成するとともに、分岐された前記走行伝動系に伝動遮断手段を備え、前記走行伝動系が伝動遮断状態にある時に前記横移動停止手段の作動が許容されるとともに、走行伝動系が伝動状態にある時には前記横移動停止手段の作動が許容されないよう構成してある。

上記構成によると、植付け作業を開始する前に、苗植付け装置の苗のせ台に苗を装填する場合、横移動停止手段を作動させることで、人為的な操作を行うことなく空の苗のせ台を横移動のストロークエンドで停止させることができる。このように正しくストロークエンドで停止された苗のせ台に苗を載置装填することで、植付けが開始された時に、載置した苗の最前列の端部からの苗の切り出しを行うことができる。
従って、第１の発明によると、煩わしい操作を要することなく苗のせ台を適正な苗装填位置で停止させて、苗装填作業を速やかに行うことができる。

また、上記構成によると、主変速装置を適当な変速状態にした状態で走行伝動系の伝動を遮断することで、走行停止状態で苗植付け装置を駆動して苗のせ台を横移動させる状態、つまり、苗装填のために苗のせ台を空作動させる状態をもたらすことができる。この状態であることが判断されたら苗装填作業であることとみなし、横移動停止手段の作動を許容してストロークエンドでの苗のせ台の自動停止を行うことになるので、植付け作業中などにおいて不用意に苗のせ台の自動停止が実行されることはない。

第２の発明は、上第１の発明において、
スイッチ操作によって苗のせ台を横移動開始させるとともに、横移動停止手段を起動させるよう構成してあるものである。

上記構成によると、作業者がスイッチ操作するだけで、ストロークエンドでの苗のせ台の自動停止を行うことができ、簡単かつ速やかに植付け作業前の苗装填作業を開始することができる。

第３の発明は、上記第１の発明において、
苗のせ台および植付け機構を備えた苗植付け装置を走行機体に駆動昇降自在に連結し、苗植付け装置の上昇操作指令に基づいて苗のせ台を横移動開始させるとともに、横移動停止手段を起動させるよう構成してあるものである。

上記構成によると、作業者が苗植付け装置の上昇操作指令を出すだけで、ストロークエンドでの苗のせ台の自動停止を行うことができ、専用のスイッチを要することなく苗装填作業を開始することができる。
第４の発明は上記第１〜第３の発明において、前記横移動停止手段の作動により前記苗のせ台がストロークエンドで自動停止した後に前記横移動停止手段の作動が許容されないモードに復帰する際に、全ての少数条クラッチが入り状態であることが、前記横移動停止手段の作動が許容されないモードに復帰するための要件である点にある。

図１に６条植え仕様に構成された施肥装置付きの田植機の側面が、図２にこの田植機の平面がそれぞれ示されている。この田植機は、操向可能な前輪１および向き固定の後輪２を備えて４輪駆動で走行する走行機体３の後部に、６条植え仕様の苗植付け装置４が油圧シリンダ５によって駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構６を介して昇降可能に連結された基本構造を備えている。

走行機体３の後部に運転座席７が配備されるとともに、その後方に施肥装置８が備えられ、更に、走行機体３の前部にはボンネット９で覆われたエンジン１０が防振状態で配備されるとともに、ボンネット９の左右両脇に、予備苗を複数段に収容する予備苗のせ台１１が立設配備されている。

走行機体３の前端部には中空のフロントバンパ１２が横架固定されている。図８示すように、前記フロントバンパ１２の一端側とエンジン１０の排気部とが金属蛇腹１３を介して連通接続されるとともに、フロントバンパ１２の他端側に排気口１４が備えられ、このフロントバンパ１２がマフラに兼用されている。

走行機体３の前端部には、植付け走行時に次の植付け行程において、先の植付け行程において田面Ｔに形成された走行指標を照準として走行機体３を操縦するためのセンターマスコット１６が立設されている。このセンターマスコット１６は、図６に示すように、前後向きの支点ａ周りに左右揺動可能に支持されるとともに、その下端には重錘１７が備えられており、走行機体３が耕盤の凹凸等によって左右に傾斜してもセンターマスコット１６が常に鉛直姿勢に維持され、田面Ｔの走行指標に対して左右ズレの少ない機体操縦を行
えるようになっている。このセンターマスコット１６のポール１６ａには、運転作業者に向かうモニター１８が備えられており、苗植付け装置４における各植付け条ごとの苗消費状態、苗植付け装置４の左右に備えられた走行指標形成用のマーカ１５の出し忘れ、施肥装置８における肥料消費状態、などをモニター画像における対応部位のランプ点灯で報知し、運転作業者が報知内容や部位を容易に認識して適切な処理を速やかに行えるよう構成されている。

走行機体３の運転ステップ１９の左右に、乗降用ステップ２０が備えられている。図７に示すように、この乗降用ステップ２０は、運転ステップ１９の下方に格納されるとともに、横外方に引き出して下方に振り下げることで階段状になるよう構成されており、高齢者や婦人でも乗降しやすいのみならず、雨天時の乗降や、靴に泥水が付着した状態の乗降に際しても滑りにくいものとなっている。

図３の伝動系統図に示されるように、前記エンジン１０の出力は前後進の切り換えが可能な静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置２１に伝達され、この主変速装置２１からの正逆の無段変速出力がミッションケース２２に入力されて走行系と作業系とに分岐される。

分岐された走行系の動力は副変速機構２３で高低２段にギヤ変速された後、前輪１と後輪２に伝達されるようになっており、主変速装置２１を操作する主変速レバー２４が、運転部におけるステアリングハンドル２５の左脇に配備されるとともに、副変速機構２３を操作する副変速レバー２６が運転座席７の左脇に配備されている。

ミッションケース２２で分岐された作業系の動力の内、前進走行をもたらす正転動力のみが一方向クラッチ２７を介して株間変速機構２８に伝達されて複数段に変速され、その変速動力が植付けクラッチ２９を介して取り出され、苗植付け装置４に軸伝達される。

図２，図４に示すように、苗植付け装置４には、走行機体３から取り出された作業系動力が伝達されるフィードケ−ス３０、６条分のマット状苗を並列載置して一定ストロークで往復横移動する苗のせ台３１、苗のせ台３１に載置された苗の下端から一株分ずつ苗を切り出して植付ける６組の回転式の植付け機構３２、植付け機構３２を後部左右に２条分ずつ装着して並列配備された３つの植付けケース３３、田面Ｔの植付け予定箇所を２条分ずつ均平にするよう並列配備された３個の整地フロート３４、等が装備されている。

前記フィードケース３０に入力された動力は３つの植付けケース３３に伝達されて、各植付け機構３２が駆動されるとともに、フィードケース３０に横架支承された横送りネジ軸３５と苗送り駆動軸３６に伝達される。各植付けケース３３には左右の植付け機構３２への動力伝達を断続する少数条植付け用の少数条クラッチ３７が備えられており、少数条クラッチ３７に対応して備えられた少数条クラッチレバー３８を選択操作して一部の少数条クラッチ３７を切り操作することで、２条単位で植付けを休止することができ、４条植え、２条植え、などの少数条植えを行うことが可能となっている。

図５に示すように、横送りネジ軸３５には往復螺旋溝３９が形成されるとともに、この往復螺旋溝３９に係合する横移動部材４０が横送りネジ軸３５に外嵌装着され、横移動部材４０に苗のせ台３１が連結されている。従って、横送りネジ軸３５が一定方向に連続回転することで、横移動部材４０が往復螺旋溝３９の形成範囲で往復横移動され、これによって、苗のせ台３１が一定ストロークで往復横移動されるのである。

前記苗送り駆動軸３６には左右一対の駆動アーム４１が連結されるとともに、苗のせ台３１には単一の受動レバー４２が備えられている。苗のせ台３１が横送りのストロークエ
ンドに到達するたびに、所定方向に連続回動している左右いずれかの駆動アーム４１の回動軌跡内に受動レバー４２が侵入し、駆動アーム４１に押圧接当されて受動レバー４２が所定角度だけ所定方向に回動され、この受動レバー４２の回動によって、苗のせ台３１における各条の苗載置部に備えられた苗送りベルト４３が所定量だけ下方に向けて回動され、載置した苗を下方に送るよう構成されている。

ここで、受動レバー４２が駆動アーム４１によって回動されるタイミングは、苗のせ台３１が横送りのストロークエンドに到達する直前の最後の苗切り出し作動タイミングと、逆方向への横移動が開始される際の最初の苗切り出し作動タイミングとの中間とになるよう設定されている。

前記受動レバー４２によって伝達された苗送り駆動力は、３つの苗送りクラッチ４４を介して２条単位で苗送りベルト４３に伝達されるとともに、各苗送りクラッチ４４が少数条クラッチレバー３８に連動連結されており、少数条クラッチレバー３８を切り操作すると、植付けが休止される条に対応した条の苗送りクラッチ４４が切り操作され、植付け休止条での苗送りも休止されるようになっている。

前記施肥装置８には、粉粒状の肥料を貯留する樹脂製の肥料ホッパ４５、この肥料ホッパ４５の下部から２条単位で所定量ずつ肥料を繰出す３つの回転ロール式の繰出し機構４６、繰り出された肥料を風力搬送する電動式のブロワ４７、各整地フロート３４に取付けた各植付け条ごとの作溝器４８、風力搬送される肥料を各作溝器４８まで案内する供給ホー４９、等が備えられており、機体前進に伴って苗植付け位置の横側近くの田面Ｔに各作溝器４８で施肥溝が形成され、この施肥溝に肥料が供給されて埋設されるようになっている。

各繰出し機構４６に対応して肥料繰出し駆動を停止する繰出しクラッチ５０が装備されている。各繰出しクラッチ５０は少数条クラッチレバー３８にそれぞれワイヤ連係されており、少数条クラッチレバー３８を操作することで植付けが休止された条での施肥が２条単位で休止されるようになっている。

苗植付け装置４は、人為的に昇降できる他に自動的に昇降制御可能となっている。つまり、図９の制御ブロック図に示すように、運転座席７の右脇に配備された植付けレバー５１の操作位置がポテンショメータ５２で検出されるとともに、中央の整地フロート３４を利用したセンサフロートＳＦの上下揺動変位がポテンショメータ５３で検出され、これらポテンショメータ５２，５３、および、油圧シリンダ５の作動を司る電磁式の制御弁５４がマイコン利用の制御装置５５に接続され、更に、この制御装置５５には、苗植付け装置４への動力を断続する前記植付けクラッチ２９を入り切り操作する電動モータ５６が接続されている。

ステアリングハンドル２５の右脇には、中立復帰付勢され優先昇降用レバー５７が上下に揺動操作可能に装備されており、その上下への操作を検出するスイッチ機構５８が前記制御装置５５に接続されている。

前記植付けレバー５１は「上昇」、「中立」、「下降」、「植付」、および、「自動」の各操作位置を選択可能であり、各操作位置で次のような作動が行われる。
「上昇」
制御弁５４が上昇位置に切換えられ、油圧シリンダ５が短縮駆動されて、苗植付け装置４は上昇する。苗植付け装置４が上限高さまで上昇されるとこれが上限スイッチＳ0で検知されて制御弁５４が中立に切換えられ上昇が自動的に停止するとともに、上限まで移動した昇降リンク機構６によって植付けレバー５１が強制的に「中立」に復帰される。
「中立」
制御弁５４が中立に切換えられ苗植付け装置４の昇降が停止する。

「下降」
苗植付け装置４がセンサフロートＳＦの上下変位に基づいて自動昇降される昇降制御モードであり、苗植付け装置４が田面Ｔより上方にある状態から「下降」位置に切り換えると、センサフロートＳＦのぶら下がりがポテンショメータ５３で検知されて制御弁５４が下降に切換えられ、苗植付け装置４が下降する。苗植付け装置４が田面Ｔに到達してセンサフロートＳＦが所定の接地圧を受ける基準姿勢になると、制御弁５４が中立に切換えられ下降が停止する。以後、センサフロートＳＦが接地圧の増大に基づいて基準姿勢から上方変位すると上昇制御がなされるとともに、接地圧の減少に基づいて基準姿勢から下方変位すると下降制御がなされ、所定の接地圧が維持されるように昇降制御が行われる。ただし、この「下降」位置では、植付けクラッチ２９は切り状態に維持され、苗植付け装置４の自動昇降だけが行われる。

「植付」
上記「下降」位置と同様に苗植付け装置４の自動昇降が行われるとともに、電動モータ５６を介しての植付けクラッチ２９の入り操作が行われるものであり、植付け走行を行う時に選択利用される。

「自動」
上記「植付」位置と同様のセンサフロートＳＦに基づく苗植付け装置４の自動昇降制御の機能をもたらすとともに、優先昇降用レバー５７による任意の昇降制御（優先昇降制御）と、主変速レバー２４の後進位置への切り換え検知に基づく苗植付け装置４の自動上昇制御（バックアップ制御）とが以下のように実行される。

「優先昇降制御」
植付け装置４が所定の接地圧を維持するよう昇降制御される状態での一行程の植付け走行が終了して畦際に到達すると、優先昇降用レバー５７を上げ位置「Ｕ」に１回操作することで、苗植付け装置４は上限まで上昇制御されるとともに植付けクラッチ２９が切り制御される。畦際での機体方向転換を終えると、優先昇降用レバー５７を下げ位置「Ｄ」に１回操作することで元の自動昇降制御モードに復帰して、苗植付け装置４は接地するまで下降制御される。但し、この下降において植付けクラッチ２９は切り状態に維持される。苗植付け装置４を下降作動させた後、優先昇降用レバー５７を下げ位置「Ｄ」に再度１回操作することで、植付けクラッチ２９が入り制御されて植付けを再開することができる。

「バックアップ制御」
畦際などで植付け装置４が下降している状態のまま、主変速レバー２４を後進に切り換えると、これが後進検出スイッチＳｂで検出されて苗植付け装置４は上限まで自動的に上昇する。このとき、植付けクラッチ２９が入り操作されていれば上昇作動とともに切り制御され、後進によって苗植付け装置４の後部が畦などにぶつかることが未然に回避される。

前記制御装置５５には、苗植付け装置４における前記苗のせ台３１が横送りのストロークエンドに到達したことを検知するストロークエンド検知スイッチＳ1、副変速レバー２６が中立にあることを検知する中立スイッチＳ2、および、苗装填用スイッチＳ3が接続されている。

前記苗装填用スイッチＳ3は、植付け作業を開始前に苗植付け装置４における空の苗のせ台３１に苗を装填する際に使用するものであって、これの操作に先立って、副変速レバー２６を中立に操作した上で、主変速レバー２４を前進操作域の適当な低速位置に操作する。これによって苗装填制御モードに入る。

図１０に示すように、苗装填制御モードに入ると、走行が停止した状態で、電動モータ５６を介して植付けクラッチ２９が入れられ、苗植付け装置４が低速で空運転されて苗のせ台３１が横移動される。この場合、苗植付け装置４が空運転されると植付け機構３２が田面Ｔを引っ掻いて泥を飛散するので、全部の少数条クラッチレバー３８を切り操作して少数条クラッチ３７を切り、全部の植付け機構３２を停止して苗のせ台３１だけが横移動されるようにしておく。なお、少数条クラッチ３７は定位置停止機能が備えられており、植付け機構３２が苗のせ台３１の下端の苗取り出し口から外れ、かつ、田面Ｔに突入しない回転位相で自動停止されるようになっている。

苗装填制御モードで苗のせ台３１が左右いずれかのストロークエンドに到達すると、これがストロークエンド検知スイッチＳ1で検知されて、電動モータ５６を介して植付けクラッチ２９が切り操作され、苗のせ台３１がストロークエンドにある状態でその横移動が停止する。このように、正しくストロークエンドで停止された苗のせ台３１に苗を載置装填することで、次に植付けが開始された時に、載置した苗の下端最前列の横端部からの苗の切り出しを適正に行うことができる。

なお、苗装填を終了した後に全部の少数条クラッチ３７を入り操作した上で、植付けレバー５１を一旦「上昇」位置に操作し、更に、副変速レバー２６を植付け用の低速位置に操作すると、前記苗装填制御モードが解除され、以降は通常の制御状態に戻り、植付けレバー５１の「植付」位置への操作に連動して苗植付け装置４が植付け高さにまで下降されるとともに植付けクラッチ２９が入れられ、植付け機構３２による通常の植付けが開始される。

〔他の実施例〕
（１）図１１に示すように、主変速レバー２４の中立での左右移動によって前記副変速機構２３を操作するよう構成するとともに、副変速機構２３が「低速」に切換えられた状態での前進変速域Ｆ（Ｌ）と、副変速機構２３が「高速」に切換えられた状態での前進変速域Ｆ（Ｈ）とを並列して設け、主変速レバー２４を右側の前進変速域Ｆ（Ｌ）で操作することで、植付け走行速度を任意に選択することができ、主変速レバー２４を左側の前進変速域Ｆ（Ｈ）で操作することで、移動用の走行速度を任意に選択することができるように構成して先の実施例における副変速レバー２６を省略することもできる。この場合、作業前の苗装填を行うために走行を停止した状態で苗植付け装置４を低速で駆動する状態を得るために、植付け用の前進変速域Ｆ（Ｌ）と移動用の前進変速域Ｆ（Ｈ）との間に、副変速機構２３を中立にした状態での前進変速域Ｆ（Ｎ）を備え、かつ、この前進変速域Ｆ（Ｎ）に操作されていることを前記中立スイッチＳ2で検知するように構成しておくことで、上記した苗装填制御モードを現出することができる。

（２）前記副変速機構２３が中立にある状態で植付けレバー５１が「上昇」に操作されるか、あるいは、副変速機構２３が中立にある状態で前記優先昇降用レバー５７が上げ位置「Ｕ」に１回操作されると、植付けクラッチ２９が入り操作されて苗のせ台３１が横移動開始されて苗装填制御モードに入るように構成して、専用の前記苗装填用スイッチＳ1を廃止することもできる。

（３）前記苗のせ台３１を横送り駆動する横送りネジ軸３５への伝動系に横送り停止クラッチ（図示せず）を設け、苗のせ台３１が横送りのストロークエンドに到達したことの検知結果に基づいて、前記横送り停止クラッチを電動モータや電磁ソレノイドなどのアクチュエータを用いて切り操作して、苗のせ台３１を横送りのストロークエンドで停止させるようにすることもできる。

（４）前記苗のせ台３１を横送り駆動する横送りネジ軸３５および苗送り駆動軸３６を横送り専用の電動モータ（図示せず）で駆動するとともに、植付け機構３２を走行機体３からの動力で駆動するよう構成して、植付け機構３２を停止したままで苗のせ台３１のみを電動モータで横移動させ、苗のせ台３１がストロークエンドに到達したことの検知結果に基づいて電動モータを停止して、苗のせ台３１を横送りのストロークエンドで停止させるようにすることもできる。

田植機の全体側面図 田植機の全体平面図 伝動系統図 苗植付け装置の伝動構造を示す展開平面図 苗のせ台の横送り構造を示す背面図 センターマスコットの背面図 乗降用ステップの斜視図 エンジン排気構造を示す斜視図 制御ブロック図 苗装填制御モードのフロー図 別実施例の変速操作部を示す平面図

３ 走行機体
４ 苗植付け装置
２１ 主変速装置
３１ 苗のせ台
３２ 植付け機構

Claims (4)

1. 一定ストローク往復横移動する苗のせ台に載置した苗を、苗のせ台下端部において植付け機構によって一株ずつ切り出して植付けるよう構成した田植機において、
   横移動開始された前記苗のせ台をストロークエンドにおいて自動停止させる横移動停止手段を備え、
   主変速装置からの動力を走行伝動系と植付け伝動系とに分岐伝動するよう構成するとともに、分岐された前記走行伝動系に伝動遮断手段を備え、前記走行伝動系が伝動遮断状態にある時に前記横移動停止手段の作動が許容されるとともに、走行伝動系が伝動状態にある時には前記横移動停止手段の作動が許容されないよう構成してある田植機。
2. スイッチ操作によって前記苗のせ台を横移動開始させるとともに、前記横移動停止手段を起動させるよう構成してある請求項１記載の田植機。
3. 前記苗のせ台および植付け機構を備えた苗植付け装置を走行機体に駆動昇降自在に連結し、前記苗植付け装置の上昇操作指令に基づいて前記苗のせ台を横移動開始させるとともに、前記横移動停止手段を起動させるよう構成してある請求項１記載の田植機。
4. 前記横移動停止手段の作動により前記苗のせ台がストロークエンドで自動停止した後に前記横移動停止手段の作動が許容されないモードに復帰する際に、全ての少数条クラッチが入り状態であることが、前記横移動停止手段の作動が許容されないモードに復帰するための要件である請求項１〜３の何れか一項記載の田植機。

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