JP5907623B2 - 肥料散布機 - Google Patents

Description

本発明は、肥料を散布する肥料散布機に関するものであり、より詳しくは、スライド式のシャッタプレートと底板との間に異物が挟まった場合であっても、そのシャッタプレートを動かすことができるようにした肥料散布機に関するものである。

従来の一般的な肥料散布機について説明する。従来の一般的な肥料散布機は、肥料を収容するホッパーと、そのホッパーの下端部に設けられた開口部を有する底板と、その底板の開度を調整する調整開口部を有するシャッタプレートとを設けて構成されている。そして、この開度を調整する場合は、シャッタプレートをスライドさせて、底板の開口部にシャッタプレートの調整開口部を位置させ、これによって開度を調整して肥料の落下量を調整できるようにしている。そして、その調整された開口部から落下する肥料については、回転式の散布羽根で散布させたり、あるいは、そのまま自由落下させたりすることによって、肥料を散布できるようにしている。

特開２０１１−７８３７６号

しかしながら、このようにシャッタプレートをスライドさせて開度を調整する構造のものでは、次のような問題を生ずる。

すなわち、シャッタプレートを閉じた状態では、そのシャッタプレートの上面に肥料が常に載った状態となっているため、図３（ｂ）に示すように、その状態でシャッタプレート３３をスライドさせると、肥料の粒の大きさによっては、底板３１とシャッタプレート３３との隙間に異物６１が挟まってしまう場合がある。特に、肥料が有機肥料である場合は、その中に含まれる小さな骨などによってシャッタプレート３３が動かなくなる場合が多い。このような場合、モーターの電圧を上げてシャッタプレート３３を強制的にスライドさせるようにすることもできるが、このように電圧を上げた場合であっても、シャッタプレート３３が既に停止している状態であるため、なかなかシャッタプレート３３を動かすことができない。また、このような状態になった場合、従来では、リンク機構におけるピンの差し替えによってシャッタプレートのトルクをアップさせるようにしているが、このような構成にすると、機構が複雑になりコストアップに繋がるという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、シャッタプレートをスライドさせて開度を変化させる際に、シャッタプレートと底板などとの間に異物が挟まった場合でも、シャッタプレートを簡単に動かすことができるようにした肥料散布機を提供することを目的とするものである。

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、肥料を収容するホッパーと、当該ホッパー内に収容された肥料を排出させる開口部と、当該開口部の開度を変化させるようにシャッタプレートをスライドさせる駆動手段とを備えてなる肥料散布機において、前記シャッタプレートを第一方向へスライドさせている途中でシャッタプレートが停止したことを検出する停止検出手段と、当該停止検出手段によってシャッタプレートの停止が検出された場合、前記駆動手段を用いて当該シャッタプレートを前記第一方向とは逆方向の第二方向へバックさせるバック制御手段と、当該バック制御手段によってシャッタプレートを第二方向へ戻した後、方向転換させてシャッタプレートを第一方向へスライドさせるリトライ制御手段とを備えるようにしたものである。

このように構成すれば、シャッタプレートを元きた方向へ戻す際に、シャッタプレートと底板などとの隙間に挟まっていた異物を取り除くことができ、これによってリトライした際に、シャッタプレートを簡単に動かすことができるようになる。

また、このような発明において、さらに、前記ホッパー内の肥料を攪拌させる攪拌手段を備え、前記バック制御手段によってシャッタプレートを第二方向にバックさせた状態で前記攪拌手段を用いてシャッタプレート上で詰まっていた異物を除去させるようにする。

このように構成すれば、シャッタプレートを元きた方向へ戻す際に、シャッタプレートと底板との間に挟まっていた異物を攪拌手段で取り除くことができ、そのままの状態でリトライした場合と比べて、再び同じ異物がシャッタプレートとの隙間に挟まってしまう可能性を低くすることができる。

さらに、リトライ制御する場合、停止検出手段による停止検出前におけるモーターの電圧よりも電圧を上げてシャッタプレートを第一方向へスライドさせるようにする。

このようにすれば、仮にシャッタプレートとの間に異物が挟まっている場合であっても、一旦戻して強い力でシャッタプレートをスライドさせるので、異物を破砕してシャッタプレートを動かすことができる。

加えて、前記リトライ制御手段による第一方向へのスライド途中に再びシャッタプレートの停止状態が検出された場合、先のバック制御手段によるバック量よりも大きくシャッタプレートを第二方向へ戻し、再びリトライ制御手段によってシャッタプレートを第一方向へスライドさせるようにすることもできる。

このようにすれば、バック量を大きくしてリトライするため、助走を大きくしてシャッタプレートを動かすことができるようになる。

本発明によれば、肥料を収容するホッパーと、当該ホッパー内に収容された肥料を排出させる開口部と、当該開口部の開度を変化させるようにシャッタプレートをスライドさせる駆動手段とを備えてなる肥料散布機において、前記シャッタプレートを第一方向へスライドさせている途中でシャッタプレートが停止したことを検出する停止検出手段と、当該停止検出手段によってシャッタプレートの停止が検出された場合、前記駆動手段を用いて当該シャッタプレートを前記第一方向とは逆方向の第二方向へバックさせるバック制御手段と、当該バック制御手段によってシャッタプレートを第二方向へ戻した後、方向転換させてシャッタプレートを第一方向へスライドさせるリトライ制御手段とを備えるようにしたので、シャッタプレートを元きた方向へ戻す際に、シャッタプレートと底板などとの隙間に挟まっていた異物を取り除くことができる。これにより、リトライした際に、シャッタプレートを簡単に動かすことができるようになる。

本発明の一実施の形態を示す肥料散布機の概略図 同形態における落下量調整機構と駆動手段を示す図 同形態における落下量調整機構を示す図 同形態におけるシャッタプレートのスライド状態を示す図 他の実施の形態における肥料散布機の概略図 他の実施の形態におけるシャッタプレートのスライド状態を示す図

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

この実施の形態における肥料散布機１は、図１に示すように、肥料を収容するホッパー２と、その収容された肥料の量を調整して落下させる落下量調整機構３と、その落下量調整機構３によって調整して落下した肥料を遠心力で遠方へと散布させる回転散布手段５などを備えてなるものである。そして、特徴的には、シャッタプレート３３をスライドさせている途中にシャッタプレート３３が停止したことを停止検出手段が検出した場合、バック制御手段によってシャッタプレート３３を元きた方向に一旦戻し、リトライ制御手段によってそこから再びシャッタプレート３３を方向転換させてスライドさせるようにしたものである。以下、各構成について詳細に説明する。

まず、ホッパー２は、図１に示すように、内部に肥料を収容させるようにした筒状をなすものであって、上方に幅広い投入部を有し、漸次下方に向かって開口幅を狭くしたテーパー形状をなすようになっている。このホッパー２の内部には、トラクターのＰＴＯからの駆動力によって肥料を攪拌させる攪拌手段が設けられており、ホッパー２の中心に起立する回転軸２１の側方に複数本のアジテーター２２を延出させ、ＰＴＯからの駆動力でアジテーター２２を回転させるようにしている。

このホッパー２からの肥料の落下量を調整する落下量調整機構３は、図２などに示すように、ホッパー２の下端部に取り付けられる底板３１と、その底板３１に形成された開口部３２の開度を調整する二枚のシャッタプレート３３とを設けて構成される。このうち、底板３１には、扇形形状をなす左右対称の開口部３２が設けられており、これに対応して、シャッタプレート３３にも、その開口部３２を覆うプレート部３４や、底板３１の開口部３２を開口させるための調整開口部３５が設けられている。このシャッタプレート３３をスライドさせて開度を変化させる場合は、そのシャッタプレート３３の側方に延出する作動片３６を作動させることによって底板３１の開口部３２をシャッタプレート３３のプレート部３４で覆ったり、あるいは、底板３１の開口部３２にシャッタプレート３３の調整開口部３５を位置させて開度を調整させたりしている。

このシャッタプレート３３をスライドさせるための駆動手段４としては、例えば、図２に示すような、モーター４１やリンク機構などが用いられる。このモーター４１には停止検出手段を構成するエンコーダー４３が取り付けられており、そのモーター４１の回転量をエンコーダー４３で検出することによって、シャッタプレート３３の動きの状態を検出できるようになっている。具体的には、所定の開度となるように調整開口部３５を動かす場合は、エンコーダー４３の値が所定の値となるまでモーター４１に電力を供給し、所定の値となった状態でモーター４１への電力供給を遮断する。このようにモーター４１を回転させると、そのモーター４１の先端に取り付けられたギア４２が回転し、これに噛み合う扇形のギアプレート４４が上下方向のいずれかに回転する。そして、ギアプレート４４に一体的に設けられた作動アーム４５が傾動し、これに伴って、その作動アーム４５に連結されたリンクアーム４６が前後方向に移動する。そして、そのリンクアーム４６の先端側に連結された連結ロッド４７を用いてシャッタプレート３３の作動片３６を前後方向に移動させるようにしている。このとき、左右のシャッタプレート３３の作動片３６については、左右のリンクアーム４６がリンクスリープ４８を介して一体的に動くようになっているので、作動片３６が同時に前後方向に動くようになっている。

このような駆動手段４を用いて、シャッタプレート３３を回転させて底板３１の開口部３２を閉じる場合は、連結ロッド４７を引いて底板３１の開口部３２にそれぞれのシャッタプレート３３のプレート部３４を位置させる。なお、このとき、図３（ｂ）や図４などに示すように、シャッタプレート３３のプレート部３４の上には肥料６が載置された状態となっており、このシャッタプレート３３をスライドさせると底板３１との隙間に異物が挟まりやすい状態となっている（図３（ｂ））。一方、底板３１の開口部３２を開口させる場合は、連結ロッド４７を前方へ押すことによってシャッタプレート３３をスライドさせ、底板３１の開口部３２にシャッタプレート３３の調整開口部３５を位置させる。これによって肥料６の落下量を調整させるようにする。なお、本実施の形態では、図２に示すようなリンク機構などを備えてシャッタプレート３３をスライドさせるようにしているが、他の機構を用いてシャッタプレート３３をスライドさせるようにしてもよい。

このように開口部３２から落下した肥料６については、回転散布手段５によって遠方へ散布させるようにしている。ここでは、回転散布手段５として、開口部３２の下方に円盤状のプレートを設け、そこに放射状に起立する散布羽根５２を円盤状のプレート５１とともに回転させることによって肥料６を遠方に散布させるようにしている。

このような構成において、シャッタプレート３３をスライドさせる場合の動作について説明する。

まず、開口部３２を閉じた状態では、図４（ａ）に示すように、ホッパー２内に収容された肥料６が、シャッタプレート３３のプレート部３４の上に載置された状態となっている。このとき、シャッタプレート３３と底板３１との間や、シャッタプレート３３と他のシャッタプレート３３との間には、図３に示すように、僅かな隙間が形成されており、特に、底板３１と一番下のシャッタプレート３３との間には中間のシャッタプレート３３の一枚分の厚みだけの隙間が形成されている（図３（ｂ）参照）。この状態で、開度が大きくなる方向（第一の方向）にシャッタプレート３３をスライドさせると、シャッタプレート３３の上に載置された肥料６がシャッタプレート３３とともに隙間側に移動していき（図４（ｂ））、そこで異物６１が底板３１や他のシャッタプレートとの間に挟まってシャッタプレート３３が動かなくなってしまう場合がある。そこで、この実施の形態では、次のような制御を行うようにしている。

すなわち、開口部３２を開口させる方向にシャッタプレート３３を第一の方向にスライドさせる途中で一定時間以上エンコーダー４３の値の変化を検出することができなかった場合、シャッタプレート３３が何らかの理由で停止しているとみなしてモーター４１の回転を停止させる。そして、その状態からモーター４１によって構成されるバック制御手段によって、モーター４１を一定量逆転させてシャッタプレート３３を第二の方向にスライドさせる（図４（ｃ））。これにより、シャッタプレート３３と底板３１などとの隙間に挟まった異物６１がその隙間から取り除かれる。ここで、逆転させる際の「一定量」としては、例えば、リトライ制御する際に、シャッタプレート３３に助走を付けられるような量としておくのが好ましい。

このようにシャッタプレート３３を元きた方向（第二の方向）へ戻す際には、ホッパー２内のアジテーター２２を用いて異物を攪拌させるようにする。このとき、底板３１と一番下のシャッタプレート３３との一方の隙間には、図３に示すように、シャッタプレート３３一枚分の隙間が存在しており、そこに異物が詰まりやすい状態となっている。このため、この隙間から異物を取り除く方向にアジテーター２２を回転させ、これによって、その異物をホッパー２の内部に混入させたり、あるいは、開口部３２から落下させたりするようにする。また、シャッタプレート３３を元きた方向に戻す際には、少しだけ開口部３２を開口させた状態にしておき、その状態でアジテーター２２を正方向と逆方向のいずれの方向にも回転させ、これによって、隙間に挟まった異物を開口部３２から落下させるようにすることもできる。

そして、リトライ制御手段では、バック制御手段によって第二の方向に戻されたシャッタプレート３３の方向を逆転させ、エンコーダー４３の目標値に達するまでシャッタプレート３３を第一の方向にスライドさせる（図４（ｄ））。このようなリトライ制御をする際、最初のスライド時と同じ電圧でリトライさせるようにしてもよく、あるいは、モーター４１の電圧を上げてシャッタプレート３３をスライドさせるようにしてもよい。このように、モーター４１の電圧を上げてスライドさせるようにすれば、強い力でシャッタプレート３３をスライドさせることができるため、異物を破砕してシャッタプレート３３の停止を防止することができるようになる。なお、このように電圧を上げてリトライさせる場合は、複数回リトライが続いた場合のみ電圧を上げるようにしてもよい。

また、複数回リトライを実行させる場合、シャッタプレート３３の戻り量を順次大きくするようにしてリトライさせるようにしてもよい。このようにすれば、リトライする際の助走距離が大きくなるため、より異物を破砕できる可能性が高くなる。

＜第二の実施の形態＞
次に、第二の実施の形態における肥料散布機１ａについて説明する。

上記第一の実施の形態では、円盤状の二枚のシャッタプレート３３を回転させて開度を調整する肥料散布機１について説明したが、この実施の形態では、図５や図６に示すように、一枚のシャッタプレート３３ａを左右方向にスライドさせて開度を調整する肥料散布機１ａに適用したものである。この第二の実施の形態における肥料散布機１ａについて説明する。

図５において、符号２ａは横長形状に構成されたホッパーであり、短手方向の断面が漸次下方へ向かうに従って隙間幅を狭くさせるように構成されたものである。このホッパー２ａの底板３１ａには、図６に示すように、開口部３２ａが間欠的に形成されており、そこから肥料を落下させられるようになっている。また、このホッパー２ａ内の底板３１ａの上方には、図５に示すような攪拌手段であるアジテーター２２ａが設けられており、これを回転させることによってホッパー２ａ内の肥料を攪拌させられるようになっている。

符号３３ａは、その開口部３２ａを覆うシャッタプレートであり、第一の実施の形態と同様に、底板３１ａの開口部３２ａを覆うプレート部３４ａと、その開口部３２ａを開口させる調整開口部３５ａを設けて構成されている。このシャッタプレート３３ａは、図示しない駆動手段によって長手方向に沿ってスライドさせられるようになっており、これによって底板３１ａの開口部３２ａを覆ったり、また、開度を変化させたりして落下量を調整できるようにしている。

このような構成において、肥料６をホッパー２ａに投入すると、その肥料６は開口部３２ａを介してシャッタプレート３３ａのプレート部３４ａに載置された状態となる。このような状態でシャッタプレート３３ａを開ける方向（第一の方向）に図示しない駆動機構を用いてスライドさせると、第一の実施の形態で説明した場合と同様に、シャッタプレート３３ａと底板３１ａとの間に形成された隙間に異物が挟まり、シャッタプレート３３ａが動かなくなる可能性がある。そのため、シャッタプレート３３ａがスライドしている途中で動かなくなったことを、図示しないエンコーダーやセンサーなどの停止検出手段で検出した場合に、シャッタプレート３３ａの動作を一旦停止させ、バック制御手段によって元きた方向（第二の方向）にシャッタプレート３３ａを戻し、そこからリトライ制御手段によってリトライさせるようにする。このとき、同様に、シャッタプレート３３ａを戻して異物を除去した状態で、ホッパー２ａ内の攪拌手段であるアジテーター２２ａを回転させて異物をホッパー２ａ内に戻したり落下させたりするようにする。また、リトライ制御手段でリトライさせる際には、必要に応じて電圧を上げてリトライさせるようにする。また、リトライが複数回続いた場合は、さらに電圧を上げたり、あるいは、戻り量を大きくさせてリトライさせるようにする。

このように上記実施の形態によれば、肥料６を収容するホッパー２（２ａ）と、そのホッパー２（２ａ）内に収容された肥料６を排出させる開口部３２（３２ａ）を有する底板３１（３１ａ）と、その開口部３２（３２ａ）の開度を変化させる調整開口部３５（３５ａ）を有するシャッタプレート３３（３３ａ）と、そのシャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせる駆動手段４とを備えてなる肥料散布機１（１ａ）において、エンコーダー４３などによってシャッタプレート３３（３３ａ）の停止状態を検出した場合に、バック制御手段によってシャッタプレート３３（３３ａ）を元きた方向（第二の方向）へバックさせて異物６１を取り除き、リトライ制御手段によって方向転換させてシャッタプレート３３（３３ａ）を第一の方向へスライドさせるようにしたので、シャッタプレート３３（３３ａ）と底板３１（３１ａ）などとの隙間に挟まっていた異物６１を取り除くことができるようになる。これにより、リトライした際におけるシャッタプレート３３（３３ａ）の詰まりを防止することができる。

また、ホッパー２内の肥料６を攪拌させるアジテーター２２（２２ａ）を有する攪拌手段を備え、シャッタプレート３３（３３ａ）を元きた方向にバックさせた状態で攪拌手段を用いて詰まりの原因となった異物６１を除去させるようにしたので、そのままの状態でリトライした場合と比べ、再び同じ異物がシャッタプレート３３（３３ａ）との間に挟まってしまうようなことがなくなる。

さらに、リトライ制御する場合、シャッタプレート３３（３３ａ）が停止する前の電圧よりも上げてモーター４１を駆動し、シャッタプレート３３（３３ａ）を目標値に向かってスライドさせるようにしたので、仮にシャッタプレート３３（３３ａ）との間に異物６１が挟まっている場合であっても、強い力でシャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせて異物を破砕することができるようになる。

加えて、スライド途中に再びシャッタプレート３３（３３ａ）が停止した場合、先の戻り量よりも大きくシャッタプレート３３（３３ａ）を戻し、再び方向を逆転させてシャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせるようにしたので、助走を大きくしてシャッタプレート３３（３３ａ）を動かし、異物を破砕させることができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

すなわち、上記実施の形態では、停止検出手段として、エンコーダー４３を用いてシャッタプレート３３（３３ａ）の停止状態を検出するようにしたが、これに限らず、モーター４１の電流値やシャッタプレート３３（３３ａ）の近傍に設けられたセンサなどによってシャッタプレート３３（３３ａ）の停止状態を検出するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、シャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせて開口部３２（３２ａ）を開口させる際にバック制御やリトライ制御を実行させるようにしたが、これに限らず、開口部３２（３２ａ）を閉じる方向にシャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせる際にも同様のバック制御やリトライ制御を実行させるようにしてもよい。

さらには、上記実施の形態では、シャッタプレート３３（３３ａ）に調整開口部３５（３５ａ）を設けて開度を調整できるようにしたが、シャッタプレート３３（３３ａ）を単なるプレート部３４（３４ａ）のみからなる構成としておき（すなわち、調整開口部３５（３５ａ）の存在しない構成としておき）、そのシャッタプレート３３（３３ａ）をスライドさせることによって開度を調整させるようにすることができる。

１、１ａ・・・肥料散布機
２、２ａ・・・ホッパー（２１ 回転軸、２２、２２ａ アジテーター）
３・・・落下量調整機構（３１、３１ａ 底板、３２、３２ａ 開口部、３３、３３ａ シャッタプレート、３４、３４ａ プレート部、３５、３５ａ 調整開口部、３６ 作動片）
４・・・駆動手段（４１ モーター、４２ ギア、４３ エンコーダー、４４ ギアプレート、４５ 作動アーム、４６ リンクアーム、４７ 連結ロッド、４８ リンクスリープ）
５・・・散布手段（５１ プレート、５２ 散布羽根）
６・・・肥料（６１ 詰まりの原因となった異物）

Claims (4)

1. 肥料を収容するホッパーと、
   当該ホッパー内に収容された肥料を排出させる開口部と、
   当該開口部の開度を変化させるようにシャッタプレートをスライドさせる駆動手段とを備えてなる肥料散布機において、
   前記シャッタプレートが第一方向へスライドしている途中で停止したことを検出する停止検出手段と、
   当該停止検出手段によってシャッタプレートの停止が検出された場合、前記駆動手段を用いて当該シャッタプレートを前記第一方向とは逆方向の第二方向へバックさせるバック制御手段と、
   当該バック制御手段によってシャッタプレートを第二方向へ戻した後、方向転換させてシャッタプレートを第一方向へスライドさせるリトライ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする肥料散布機。
2. 請求項１に記載の肥料散布機において、さらに、
   前記ホッパー内の肥料を攪拌させる攪拌手段を備え、
   前記バック制御手段によってシャッタプレートを第二方向にバックさせた状態で前記攪拌手段を用いてシャッタプレート上で詰まりの原因となった異物を除去させるようにした肥料散布機。
3. 前記リトライ制御手段が、停止検出手段による停止検出前の駆動力よりも駆動手段の駆動力を増加させてシャッタプレートを第一方向へスライドさせるようにしたものである請求項１における肥料散布機。
4. 請求項１に記載の肥料散布機において、さらに、
   前記リトライ制御手段による第一方向へのスライド途中に再びシャッタプレートの停止状態が検出された場合、先のバック制御手段によるバック量よりも大きくシャッタプレートを第二方向へ戻し、再びリトライ制御手段によってシャッタプレートを第一方向へスライドさせるようにした肥料散布機。

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