JP6708899B2 - 粒状物の分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば種子や肥料、錠剤等の粒状物を、一定の粒数ずつ分配し、放出することができる粒状物の分配装置に関するものである。

例えば種子を所定粒数ずつ所定位置に播くための播種機に用いられる種子の分配装置には、ファンやブロアによる空気利用の真空式または加圧式、溝付きロールや目皿の回転によって種子を分配するロール式または傾斜目皿式などがある。そのうち、我が国で普及している播種機には、目皿式種子繰出装置（以下、目皿式）が搭載されていることが多い。

目皿式は、目皿の裏面が受け板の上面に接しながらあるいは近接して回転する構造であるため、製造上の誤差や使用に伴う目皿の変形等によって、目皿と受け板との間に隙間が生じることが避けられない。そのため、種子や夾雑物がこの隙間に入り込むことがあり、種子等が入り込むと、目皿と受け板との間に大きな摩擦が発生し、目皿の回転が停止し播種作業が中断する場合がある。また、目皿の浮き上がりにより、種子が入る空間が実質的に広くなり、播種量が変化してしまうという問題が生じる。近年、経営面積の大規模化が進み、長時間の安定した播種作業が求められる中で、このような問題は、大規模化や作業能率向上等の面で大きな障害となり、その解決が求められている。

そこで、目皿の裏面と受け板との隙間に種子や残渣が入ることを防止するための機能や、隙間に入り込んだ種子等を排出する機能を有する目皿式播種機が、例えば特許文献１、２に開示されている。

実公昭６３−４３８５２号公報 実公平０１−０２２４０７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている播種機は、目皿裏面とホッパの底板との間に入った種子が凹溝から外部へ排出することはできるものの、目皿裏面と底板との接触面積が大きいため、目皿と底板との隙間に種子が挟まりやすい。隙間に挟まった種子は、目皿の回転時の摩擦で潰れることにより目皿の底面に張り付いて落下しにくいため、結果的に、目皿と底板との間に入った種子を排出する効果は小さい。また、特許文献１および２には、いずれも、目皿の裏面と底板との間に入った種子等が目皿の中心方向へ進入するのを防ぐ機能はない。

本発明の目的は、種子等の粒状物が、粒状物を所定量ごとに分配する分配プレートの裏面の中心部に入り込むのを防ぎ、播種作業を円滑に行える粒状物の分配装置を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明は、ホッパに供給された粒状物を、所定量ごとに分配し、放出口から放出する粒状物の分配装置であって、粒状物を所定量ずつ収容するホルダを複数備え、駆動軸を中心として回転する分配プレートと、前記分配プレートの下側に配置され、前記ホルダに収容された前記粒状物を通過させる受け渡し穴が形成された回転しない受け渡し板と、を有し、前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間は、前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートの中心軸に対して垂直方向の隙間と中心軸方向の隙間とが交わる屈曲部を有することを特徴とする、粒状物の分配装置を提供する。

前記分配装置において、前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートまたは前記受け渡し板の互いに対向する面のうち一方に窪みが設けられ、他方に前記窪みに嵌装される突起が設けられることにより、前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間に前記屈曲部が形成されていてもよい。あるいは、前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートの下面に、前記受け渡し板の受け渡し穴を除く内側面に近接するようにリブ状の突起が設けられることにより、前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間に前記屈曲部が形成されていてもよい。

前記分配プレートの下面側の、前記中心軸方向の隙間よりも外周側に、前記粒状物を収容可能な凹部が設けられていることが好ましい。その場合、前記凹部の外周に設けられた仕切部は、前記分配プレートの下面に向かって幅が狭くなるテーパ状であることが好ましい。

本発明によれば、分配プレートと受け渡し板との隙間が屈曲していることにより、粒状物が分配プレートの裏面の中心部に入り込むのを防ぐ。そのため、分配プレートの回転が停止して播種作業が中断したり、分配プレートの浮き上がりによって種子が入る空間が実質的に広くなり、播種量が変化してしまうという問題が起こるのを防ぎ、粒状物の円滑な繰出を持続することが可能となる。

本発明にかかる粒状体の分配装置の実施形態の例を示す分解斜視図である。 図１の分配装置の断面図である。 図２のＡ部の拡大図であり、（ａ）はホルダの位置の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部の拡大図、（ｃ）はホルダが無い位置の断面図である。 図３の分配プレートの裏面を示す部分斜視図である。 本発明にかかる粒状物の分配装置の異なる実施形態の例を示す断面図である。 本発明の異なる実施形態にかかる分配プレートおよび受け渡し板の例を示す部分断面図である。 本発明のさらに異なる実施形態にかかる分配プレートおよび受け渡し板の例を示す部分断面図である。 本発明のさらに異なる実施形態にかかる分配プレートおよび受け渡し板の例を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる粒状物の分配装置の分解斜視図であり、図２は、図１に示す各部品を組み上げた分配装置の断面図である。本実施形態の分配装置１は、いわゆる傾斜目皿式であり、中心軸が鉛直方向に対して傾いて設置される。

分配装置１は、回転機構として例えばステッピングモータ等のモータ２を備え、ホッパ３、供給側枠体４、分配プレート５、受け渡し板６、放出プレート７、放出側枠体８を有している。分配プレート５と放出プレート７は、モータ２の動力を例えばタイミングベルト１１で伝えて駆動軸１２を回転させ、駆動軸１２を介して同軸且つ同速度で同じ方向に回転する。なお、本明細書においては、供給側枠体４側を上側、放出側枠体８側を下側と記す。

ホッパ３は、粒状体、例えば種子を一時貯留するとともに、供給側枠体４内へ粒状体を供給する供給口を備えている。以降、本実施形態について、播種機に搭載される種子の分配装置の場合として説明する。

供給側枠体４は、円筒状の中空部１４を有する枠体であり、下側に、分配プレート５が配置される。中空部１４内に種子溜まりを形成するために、供給側枠体４は適宜厚みを有している。なお、図示するような全体が円筒形のものには限らず、直方体の中央に円筒状の中空部１４を有していてもよい。また、供給側枠体４の上側には、ホッパ３から供給された種子が脱落しないように、カバー１９を設けてもよい。なお、供給側枠体４は回転することなく、放出側枠体８に固定される。

本実施形態において、分配プレート５は、外周部に、一度に播種する粒数ずつ種子を収容するホルダ１５を、円周方向に等間隔で複数有している。本実施形態では、ホルダ１５の平面形状は、分配プレート５の外周側に向かって開放する三角形状である。三角形状にすることにより、丸粒および扁平粒の両方の種子に適応できる。分配プレート５の構造の詳細は後述する。

図１および図２に示すように、分配プレート５と放出プレート７の間には、受け渡し板６が設けられる。受け渡し板６は、例えば略円環状の板材であり、回転することなく放出側枠体８に固定される。受け渡し板６には、分配プレート５から放出プレート７へ種子を受け渡す受け渡し穴１６が設けられている。

放出プレート７の外周には、分配プレート５から受け渡された種子を収容する種子収容部１７が設けられている。種子収容部１７の位置は分配プレート５のホルダ１５の位置に対応しており、種子収容部１７は上面から見た面積及び容量において、ホルダ１５よりも大きく形成される。なお、種子収容部１７は、上側に開放し下側は有底とし、分配プレート５から受け渡された種子が下側から抜け出ることなく種子収容部１７内に保持されるようにすることが好ましい。

放出プレート７は、放出側枠体８の内部に設置される。放出側枠体８は、放出プレート７の外周全体を覆い、例えば下端部に放出口１８が設けられている。放出側枠体８が放出プレート７の回転を妨げず、且つ種子収容部１７に収容された種子が、放出口１８以外の位置で種子収容部１７の外へ出ないために、放出側枠体８の内側面と放出プレート７の外周との間に、種子が入り込まない程度の隙間が設けられる。これにより、放出プレート７の種子収容部１７に収納された種子は、放出プレート７の回転によって搬送され、放出口１８から放出される。

図３は、図２のＡ部の拡大図であり、（ａ）はホルダ１５の位置の断面、（ｃ）はホルダ１５が無い位置の断面を示す。なお、図３は、傾斜の無い状態で記載している。また、図４は、図３に示す分配プレート５の下面の形状を示す部分斜視図である。

図３に示すように、分配プレート５の下面には、ホルダ１５よりも中心側において、リブ状の突起２１が設けられている。突起２１は、分配プレート５の外周と同心の円環状に形成される。また、突起２１は、突起２１の外周面が受け渡し板６の受け渡し穴１６を除く内側面に近接するように、すなわち種子９が入り込まない程度の僅かな隙間ができるような位置に設けられる。これにより、分配プレート５と受け渡し板６との間に、ホルダ１５よりも中心側において、屈曲した隙間２２が形成される。すなわち、隙間２２は、図３（ｂ）に示すように、分配プレート５の下面と受け渡し板６の上面との間の、分配プレート５の中心軸に対して垂直方向の隙間２３と、突起２１の側面と受け渡し板６の内側面との間の、中心軸方向の隙間２４とが交わる屈曲部２５を有している。このように隙間２２が屈曲することで、種子９や夾雑物等が隙間２２を進入しにくくなり、分配プレート５の下面の中心方向に入り込むのを防ぐ。したがって、回転機構に影響を与えたり、裏面に貼り付いたりするのを防止することができ、円滑な種子繰出を持続することが可能となる。なお、突起２１の下端が放出プレート７の上面と接していても構わない。また、図３（ａ）では、突起２１は、放出プレート７の種子収容部１７よりも内周側に設けられているが、種子収容部１７に重なる程度に図３（ａ）よりも外周方向に移動した位置に設けられていてもよい。すなわち、種子収容部１７の最も中心側よりも外周寄りの位置に突起を取り付けることで、後述する凹部２６に入り込んだ種子の排出が促される効果が期待できる。

さらに、図３（ｃ）および図４に示すように、分配プレート５の下面側の、中心軸方向の隙間２４よりも外周側、すなわち突起２１よりも外周側には、種子９を収容可能な凹部２６が複数設けられている。凹部２６は、分配プレート５の下面から厚さ方向に延びる仕切部２７に囲まれている。この凹部２６により、たとえ分配プレート５の下面側に種子９が入り込んでも、凹部２６内に種子９が収容され、分配プレート５の回転に伴って凹部２６内の種子９も回転し、凹部２６に収容された種子９が受け渡し穴１６を介して種子収容部１７へ移動し、その後、放出口１８から種子９を放出することができる。凹部２６内に収容された種子９が受け渡し穴１６を通過する際、突起２１により、種子９が種子収容部１７へ誘導される。このとき、種子９が分配プレート５の裏面に入り込まないように、つまり、種子９が種子収容部１７に確実に落下するように、突起２１と種子収容部１７との距離はなるべく短いことが好ましく、例えば種子の径よりも小さい寸法とするか、上述したように突起２１を種子収容部１７の内周側の一部と重なる位置に配置する。また、仕切部２７は、図３（ｃ）に示すように、分配プレート５の下面に向かって幅が狭くなるテーパ状とすることが好ましい。これにより、分配プレート５と受け渡し板６との対向面積が小さくなり、仕切部２７の先端部分と受け渡し板６との間に種子９が挟み込まれる可能性を低減することができる。同様に、突起２１の外周側もテーパ状とすることが好ましい。

なお、分配プレート５は、図４に示すように、ホルダ１５の回転方向後方側の厚みを、回転方向前方側の辺よりも厚くし、且つ、分配プレート５の上面に対して種子９の供給側に突出させることにより、分配プレート５上のまだホルダ１５に入っていない種子９を適度に揺動させ、高速稼働時でも、種子を種子だまりからホルダ１５内に収納しやすくなる。さらに、一旦ホルダ１５内に入った種子が、受け渡し穴以外の場所からホルダの外へ出にくくなる。ホルダ１５の厚みを変化させる方法は、図４に示すように回転方向後方側の一部を突出させる他、例えば回転方向前方側から後方側に向かって徐々に厚みが増すように傾斜を設けることによっても実現できる。

以上説明した分配装置１の動作を説明する。ホッパ３に一時貯留された種子が供給側枠体４内に供給され、供給側枠体４内にできた種子溜まりから、１回の播種に必要な所定の粒数ずつの種子が、分配プレート５のホルダ１５に収納される。分配プレート５の回転により、受け渡し板６の受け渡し穴１６の位置に到達したホルダ１５に収納された種子は、受け渡し穴１６を介して落下し、放出プレート７の種子収容部１７に収納される。種子収容部１７に収納された種子は、放出プレート７の回転により放出口１８まで搬送され、放出される。

なお、本発明は、上記実施形態のように、分配プレート５と同期して回転する放出プレート７を備えた分配装置に限ることはなく、図５に示すように、分配プレート５の下面側に、受け渡し板６と、種子の放出口１８を備えた放出側枠体８とが配置され、分配プレート５のみが回転するタイプの分配装置３１にも適用できる。

図６は、本発明の異なる実施形態にかかる分配プレート５ａの例を示す。分配プレート５ａの外周よりも中心寄りにホルダ１５ａが設けられ、ホルダ１５ａよりも中心側において、受け渡し板６ａと対向する分配プレート５ａの下面側に、窪み３３が形成されている。そして、受け渡し板６ａの上面には、窪み３３に嵌装される突起３４が設けられている。突起３４は、窪み３３に対して、種子９が入り込まない程度の隙間を有して嵌装される。これにより、分配プレート５ａと受け渡し板６ａとの間に、ホルダ１５よりも中心側において屈曲した隙間２２が形成される。すなわち、隙間２２は、分配プレート５ａの下面と受け渡し板６ａの上面との間の、分配プレート５ａの中心軸に対して垂直方向の隙間と、窪み３３の側面と突起３４の側面との間の中心軸方向の隙間とが交わる屈曲部２５を有している。このように隙間２２が屈曲することで、種子９等が隙間２２を進入しにくくなるうえ、たとえ隙間２２に入ったとしても、隙間２２を通って分配プレート５ａの中心部に入り込むのを防ぐことができる。なお、突起３４の半径方向の位置は、できる限りホルダ１５ａの内周側の側面に近いことが望ましい。また、突起３４の中心軸方向の高さは、種子の径の１／４〜１／１程度が好ましい。

また、窪み３３と突起３４とが、図６とは逆の部材に設けられていてもよい。すなわち、ホルダ１５ａよりも中心側において、受け渡し板６ａの上面に窪みを設け、分配プレート５ａの下面に、その窪みに嵌装される突起を設けてもよい。あるいは、図７に示すように、受け渡し板６ｂに設けられる窪み３５は、分配プレート５ｂの突起３６全体を覆うものではなく、突起３６の外周側と下面側のみに近接する形状でも構わない。この場合にも、分配プレート５ｂと受け渡し板６ｂとの間に、ホルダ１５ｂよりも中心側において、分配プレート５ｂの下面と受け渡し板６ｂの上面との間の、分配プレート５ｂの中心軸に対して垂直方向の隙間と、窪み３５の側面と突起３６の側面との間の中心軸方向の隙間とが交わる屈曲部２５を有する隙間２２が形成される。

図８は、本発明のさらに異なる実施形態にかかる分配プレート５ｃの例を示す。ホルダ１５ｃよりも中心側において、分配プレート５ｃの下面および受け渡し板６ｃの上面の対向する位置に、それぞれ窪み３７、３８が設けられ、両方の窪み３７、３８に同時に嵌装される１体の嵌装部材３９が設けられている。本実施形態では、中心軸方向の隙間は、分配プレート５ｃおよび受け渡し板６ｃと、嵌装部材３９との間に形成されているが、この場合も前記各実施形態と同様であり、ホルダ１５ｃよりも中心側において屈曲した隙間２２が形成されている。すなわち、分配プレート５ｃの中心軸に対して垂直方向の隙間と、中心軸方向の隙間とが交わる屈曲部２５を２箇所有する隙間２２が形成される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明は、目皿式の分配プレートを有する分配装置に限らず、種子等の粒状物を分離する装置において、粒状物が回転体の中心方向へ侵入し、目皿と受け渡し板等との間の摩擦が増大することによって回転の停止や回転部の異常摩耗などが起こる問題を解決することが可能である。

本発明は、目皿式の分配プレートを有する分配装置に限らず、高性能播種機等の種子繰出装置として利用できる。また、種子に限らず、肥料や食品、薬剤等、概ね丸い形状または扁平形状の粒状物を１粒ずつあるいは所定粒数ずつ、高速かつ正確に分配する装置として適用でき、粒状物が回転体の中心方向へ侵入し、回転の停止や回転部の異常摩耗などの問題を解決することができる。

１、３１ 分配装置
２ モータ
３ ホッパ
４ 供給側枠体
５ 分配プレート
６ 受け渡し板
７ 放出プレート
８ 放出側枠体
９ 種子
１２ 駆動軸
１４ 中空部
１５ ホルダ
１６ 受け渡し穴
１７ 種子収容部
１８ 放出口
２１、３４、３６ 突起
２２ 隙間
２３ 中心軸に対して垂直方向の隙間
２４ 中心軸方向の隙間
２５ 屈曲部
２６ 凹部
２７ 仕切部
３３、３５、３７、３８ 窪み
３９ 嵌装部材

Claims (5)

1. ホッパに供給された粒状物を、所定量ごとに分配し、放出口から放出する粒状物の分配装置であって、
   粒状物を所定量ずつ収容するホルダを複数備え、駆動軸を中心として回転する分配プレートと、
   前記分配プレートの下側に配置され、前記ホルダに収容された前記粒状物を通過させる受け渡し穴が形成された回転しない受け渡し板と、を有し、
   前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間は、前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートの中心軸に対して垂直方向の隙間と中心軸方向の隙間とが交わる屈曲部を有することを特徴とする、粒状物の分配装置。
2. 前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートまたは前記受け渡し板の互いに対向する面のうち一方に窪みが設けられ、他方に前記窪みに嵌装される突起が設けられることにより、前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間に前記屈曲部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の粒状物の分配装置。
3. 前記ホルダよりも中心側において、前記分配プレートの下面に、前記受け渡し板の受け渡し穴を除く内側面に近接するようにリブ状の突起が設けられることにより、前記分配プレートと前記受け渡し板との隙間に前記屈曲部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の粒状物の分配装置。
4. 前記分配プレートの下面側の、前記中心軸方向の隙間よりも外周側に、前記粒状物を収容可能な凹部が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粒状物の分配装置。
5. 前記凹部の外周に設けられた仕切部は、前記分配プレートの下面に向かって幅が狭くなるテーパ状であることを特徴とする、請求項４に記載の粒状物の分配装置。