JP7125739B2 - 半乗用型の野菜移植機 - Google Patents

Description

本発明は、移植作業用の座席と歩行操作用のハンドルとを備えた半乗用型の野菜移植機に関する。

レタス、玉ねぎ等の野菜の苗を移植するための野菜移植機として、乗用型の野菜移植機および歩行型の野菜移植機が一般的に使用されている。また、苗の移植作業を乗用で行い、移動時には歩行状態でハンドル操作を行う半乗用型の野菜移植機も知られている。半乗用型の野菜移植機は、例えば、特許文献１において提案されている。

特許文献１に記載の半乗用型の野菜移植機は、前輪および後輪を備えた走行機体の前後方向の中央に座席が搭載され、その前方に苗送りテーブルが配置され、ハンドルが走行機体の後端から後方に延びる状態に配置されている。また、走行機体には昇降可能に植付フレームが搭載され、植付フレームに、苗送りテーブル、座席およびハンドルが搭載されている。苗の移植作業においては、畦高に応じて植付フレームが昇降して、畝の高低に拘わらず、苗の植付を適切に行うようにしている。

特開２００２－１２５４１８号公報

半乗用型の野菜移植機においては、前後輪に対して走行車体フレームを畝の高さに追従して上下させて、苗の植付を常に一定の深さで行うようにしている。あるいは、上記の特許文献１に記載されているように、苗送りテーブル、座席およびハンドルが搭載されているフレームを畝の高さに追従して上下させて、苗の植付深さが一定となるようにしている。

いずれの場合においても、作業員が座る座席が搭載されている重量のある機構部分を昇降させているので、昇降機構が大掛かりとなり、昇降させる機構を支持する支持機構の側も大掛かりな構造となり、重量も嵩む。また、重量があると、歩行状態でのハンドル操作に大きな力が必要になり、操作性も悪くなる。

半乗用型の野菜移植機において、その構造をシンプルにして軽量化を図り、また、歩行操作用ハンドルを適切な高さ位置に保持することが、操作性の向上および製造コストの低減化等の観点から望ましい。本発明の目的は、このような点に鑑みて、機体を軽量化して操作性を向上させた半乗用型の野菜移植機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、移植作業用の座席と歩行操作用のハンドルとを備えた半乗用型の野菜移植機において、
左右の前車輪および左右の後車輪を備えた走行車体と、
前記走行車体に対して、当該走行車体の前後方向の後方に位置する植付装置と、
前記植付装置を、前記走行車体に対して昇降可能な状態で、前記走行車体に連結しているリンク機構と、
前記植付装置が通過する畝の高さに追従して、前記植付装置を昇降させるために、前記走行車体と前記リンク機構との間に架け渡され、前記リンク機構を上下方向に揺動させる流体圧シリンダを備えた昇降機構と、
を有しており、
前記座席は、前記前後方向における前記後車輪の後側の位置において、前記リンク機構を介さずに、前記走行車体に搭載されており、
前記植付装置は、
前記リンク機構に連結された装置フレームを備え、
前記装置フレームには、
セル成型苗を載せる苗置き棚と、
セル成型苗が投入される苗投入筒を、苗落下位置を経由する循環路に沿って循環させるターンテーブルと、
植付爪を、前記苗落下位置において前記苗投入筒から落下する前記セル成型苗を受け取る受け取り位置と、当該受け取り位置よりも下方の苗植付位置との間で上下方向に揺動させる揺動機構と、
が搭載されており、
前記リンク機構には、前記走行車体の側から、前記植付装置の前記ターンテーブルおよび前記揺動機構に駆動力を伝達するスプロケット・チェーン式の伝達経路が付設されていることを特徴としている。

本発明の半乗用型の野菜移植機では、走行車体の後側にリンク機構を介して植付装置が昇降可能に取り付けられており、昇降機構によって、植付装置は畝の高さに追従して昇降する。昇降機構によって昇降する部分は植付装置の部分だけであり、作業者、作業者が座る座席およびその支持機構の重量が、リンク機構および昇降機構には作用しない。これらリンク機構および昇降機構を従来に比べてシンプルで軽量な構造にできる。軽量化を図ることができるので、その分、歩行状態でのハンドル操作に大きな力を必要とせず、操作性も向上する。

本発明において、リンク機構および昇降機構として、次の機構を用いることができる。すなわち、リンク機構は、植付装置をその姿勢を維持したまま昇降可能な状態で走行車体に連結している平行リンク機構である。また、昇降機構は、植付装置が通過する畝に接した状態で移動しながら当該畝の高さに追従して上下に揺動するように、植付装置の装置フレームに取り付けられている感知ローラと、平行リンク機構を構成している上側リンクおよび下側リンクを、走行車体の側の節点を中心として上下に揺動させる流体圧シリンダと、感知ローラの上下方向の揺動に応じて流体圧シリンダを伸縮させる油圧制御機構とを備えている。

次に、半乗用型の野菜移植機において、後車輪の後方に座席を配置すると、移植作業時において、後車輪の後側に作業員および座席の重量が加わる。後車輪の上方位置に座席を配置する場合等とは異なり、走行車体における後車輪の前後の重量バランスが変化する。

本発明では、座席支持フレームが、走行車体の車体フレームに上下方向に揺動可能に取り付けられ、また、後車輪よりも前後方向の後方まで延びている。この座席支持フレームの後端部に、座席および座席支持用車輪が取り付けられている。

移植作業は、座席に作業員が腰掛けた状態で行われる。移植作業時においては、後車輪の後側に加わる作業員、座席等の重量は、座席支持用車輪を介して、走行する地面の側で支持される。作業員および座席の重量によって走行車体の後側が相対的に重くなり、前車輪側が浮き上がって走行性能が低下するなどの弊害が生じない。

本発明を適用した半乗用型の野菜移植機の概略平面図である。 図１の野菜移植機の概略側面図である。 図１の野菜移植機の走行車体の側の部分を主として示す概略平面図である。 図１の野菜移植機の走行車体の側の部分を主として示す概略側面図である。 図１の野菜移植機の動力伝達系を示す説明図である。 図１の野菜移植機の植付装置の側の部分を主として示す概略平面図である。 図１の野菜移植機の植付装置の側の部分を主として示す概略平面図である。 図１の野菜移植機の植付装置の昇降位置を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した野菜移植機の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下に述べる実施の形態に限定されるものではない。

（全体構成）
図１Ａは本実施の形態に係る半乗用型の野菜移植機を上から見た場合の平面構成図であり、図１Ｂは側方から見た場合の側面構成図である。半乗用型の野菜移植機１（以下、単に「野菜移植機１」と呼ぶ。）は、左右の前車輪２Ｌ、２Ｒおよび左右の後車輪３Ｌ、３Ｒを備えた走行車体４と、この走行車体４に対して、当該走行車体４の前後方向の後方に位置する植付装置５とを備えている。

植付装置５は、リンク機構６によって、走行車体４に対して昇降可能な状態で、当該走行車体４に連結されている。移植作業時には、植付装置５は、油圧シリンダ７を備えた昇降機構によって、苗を植え付ける畝の高さに追従して昇降する。植付装置５における前後方向の後側の上端右側の部分には、歩行状態で野菜移植機１を操縦するための歩行操作用のハンドル８が取り付けられている。また、植付装置５の後端左方の位置には、作業員９が走行する野菜移植機１に乗って移植作業を行うための座席１０および足載せ板１０ａが配置されている。

（走行車体）
図２Ａは走行車体４の部分を主として示す平面構成図であり、図２Ｂはその側面構成図であり、図２Ｃは動力伝達系を示す説明図である。これらの図も参照して説明すると、走行車体４は、鋼製パイプ等を組み合わせて構成した車体フレームに各構成部品が搭載されている。車体フレームは、走行車体４の底面に沿って、その幅方向の中央を前後方向に水平に延びる中央フレーム枠１１を備え、中央フレーム枠１１の前側の部位には、幅方向に水平に延びる前側パイプ枠１２が取り付けられている。前側パイプ枠１２の左右の端部には、下方に向けて斜め前方に延びる支軸１３Ｌ、１３Ｒが取り付けられ、これらの下端部に取り付けた車軸に左右の前車輪２Ｌ、２Ｒが軸受を介して取り付けられている。中央フレーム枠１１の後側の部位からは、左右の垂直フレーム枠１４Ｌ、１４Ｒが上方に垂直に延びている。左右の垂直フレーム枠１４Ｌ、１４Ｒの上端部からは、左右の側方パイプフレーム１５Ｌ、１５Ｒが前方から下方に向けて延びて、前側パイプ枠１２の左右の端部に連結されている。

中央フレーム枠１１において、その前端部分にはエンジン１６が搭載されており、その後ろ側には油圧ポンプ１７が搭載され、その後ろ側には植付用トランスミッション１８が搭載されている。中央フレーム枠１１の後端には、走行用トランスミッション１９が搭載されており、走行用トランスミッション１９からは、左右の駆動軸２０Ｌ、２０Ｒが左右に水平に延びている。左右の駆動軸２０Ｌ、２０Ｒの端部には、左右のスプロケット・チェーンケース２１Ｌ、２１Ｒが、下方に向けて斜め後方に延びている。スプロケット・チェーンケース２１Ｌ、２１Ｒの下端部には、左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒが軸受を介して水平に支持されており、これらの車軸２２Ｌ、２２Ｒに左右の後車輪３Ｌ、３Ｒが同軸に取り付けられている。

エンジン１６の出力回転は、図２Ｃ（ａ）に示すように、プーリ・ベルト式の伝達経路１６ａ、中間軸１６ｂ、プーリ・ベルト式の伝達経路１６ｃを介して、走行用トランスミッション１９に伝達される。走行用トランスミッション１９の出力回転は左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒから後車輪３Ｌ、３Ｒに分配される。また、エンジン１６の出力回転は、図２Ｃ（ｂ）に示すように、プーリ・ベルト式の伝達経路１６ａ、中間軸１６ｂ、スプロケット・チェーン式の伝達経路１６ｄを介して、植付用トランスミッション１８に伝達される。植付用トランスミッション１８の出力回転は、スプロケット・チェーン式の伝達経路１８ａ、駆動側スプロケット６１、チェーンベルト６２、従動側スプロケット６３を介して、植付装置５の側に駆動力が伝達される。

中央フレーム枠１１の後端部の下側の部位には、後側パイプ枠２３が幅方向に水平に延びている。後側パイプ枠２３の左端部は、左側のスプロケット・チェーンケース２１Ｌの外側まで延びている。この左端部からは、座席支持用の側方フレーム枠２４が水平に後方に延びている。側方フレーム枠２４の後端部は、後車輪３Ｌを超えて、植付装置５の後端部側方の位置まで延びている。この後端部には、座席支持パイプ２５が着脱可能に取り付けられている。座席支持パイプ２５の後端部には上下方向に延びる垂直支持パイプ２５ａが取り付けられており、その上端部に座席１０が水平に取り付けられている。垂直支持パイプ２５ａの下端には、前後方向を向く状態で、軸受を介して、座席支持用の車輪２６が取り付けられている。座席１０に座った作業員９は、野菜移植機１の後端左側から右前方に位置する植付装置５に対峙した状態になる。

（植付装置）
図３Ａは植付装置５の部分を主として示す平面構成図であり、図３Ｂはその側面構成図である。これらの図も参照して説明すると、植付装置５は、鋼製パイプ等を組み合わせて構成した装置フレーム３０を備えている。装置フレーム３０は、矩形に組まれた下側フレーム枠３１を備えている。下側フレーム枠３１の前端部の左右の端からは、左右の垂直フレーム枠３２Ｌ、３２Ｒが上方に向けて垂直に延びている。左右の垂直フレーム枠３２Ｌ、３２Ｒの上下の端部の間には、幅方向に水平に延びる上側連結枠３３、下側連結枠３４が架け渡されている。

上側連結枠３３において、垂直フレーム枠３２Ｒに取り付けられている右側の端部からは、側方フレーム枠３５が後方に延びている。側方フレーム枠３５の後端部は下方に折れ曲がって下側フレーム枠３１の後端部の右端に繋がっている。この側方フレーム枠３５の後端部に、歩行操作用の矩形枠状のハンドル８が取り付けられている。ハンドル８には、前進後退用の操作レバー８ａ、植付装置昇降用の昇降レバー８ｂ、植付装置駆動停止用の操作レバー８ｃが配置されている。

側方フレーム枠３５の前後方向の中程の部位には、苗置き棚３６が取り付けられている（図３Ａにおいては図示を省略してある）。また、装置フレーム３０の上面には、ターンテーブル３８がその中心回りに回転可能な状態で水平に搭載されている（図３Ａにおいては図示を省略してある）。ターンテーブル３８の下方には植付爪３９が配置されている。植付爪３９は、装置フレームに搭載された揺動機構４０によって上下に揺動して苗の植付動作を行う。

ターンテーブル３８の回転用の駆動力は、走行車体４の側から伝達される。ターンテーブル３８には、同一円上に等角度間隔で複数個の苗投入筒４１が搭載されている。ターンテーブル３８の右側前方の位置に苗置き棚３６が位置する。移植作業においては、この苗置き棚３６に乗せた連結状態のセル成型苗を１本ずつ、回転するターンテーブル３８の各苗投入筒４１に投入する。苗投入筒４１は所定の位置まで回転すると、底が開口してセル成型苗を落下する。落下したセル成型苗は、下方に待機している植付爪３９に受け止められる。

植付爪３９は、下方に向かって窄まった細長い円錐形状をしており、前後に開閉可能である。植付爪３９を上下に揺動させる揺動機構４０には、走行車体４の側から駆動力が伝達される。揺動機構４０は、植付爪３９を、図３Ｂにおいて実線で示す苗受け取り位置から想像線で示す下側の植付位置までの間で、上下に揺動させる。また、植付位置の手前から植付爪３９を前後に広げる動作も行わせる。このような動作により、植付爪３９に保持されたセル成型苗が畝に沿って所定の深さに植え付けられる。植付爪３９の後側には、鎮圧輪４２が位置している。鎮圧輪４２は、下側フレーム枠３１の下側に取り付けられており、セル成型苗が移植された後の畝部分を整形する。

（リンク機構および昇降機構）
次に、植付装置５の昇降機構は、リンク機構６を上下方向に揺動させる油圧シリンダ７と、畝の高さに追従して上下に揺動する感知ローラ５３と、感知ローラ５３の上下の揺動に連動して油圧シリンダ７に対する作動油の供給を制御する油圧制御機構とから構成される。

まず、植付装置５を昇降可能な状態で走行車体４に連結しているリンク機構６は平行リンク機構から構成されている。リンク機構６は、前後方向に延びる左右の上側リンク５１Ｌ、５１Ｒおよび左右の下側リンク５２Ｌ、５２Ｒを備えている。左右の上側リンク５１Ｌ、５１Ｒの前端部は、走行車体４の後端に配置されている左右の垂直フレーム枠１４Ｌ、１４Ｒの上端部に、上下方向に回動可能な状態で連結されており、それらの後端部は、植付装置５の前端に配置されている左右の垂直フレーム枠３２Ｌ、３２Ｒの上端部に、上下方向に回動可能な状態で連結されている。同様に、左右の下側リンク５２Ｌ、５２Ｒの前端部は、走行車体４の後端に配置されている左右の垂直フレーム枠１４Ｌ、１４Ｒの下端部に、上下方向に回動可能な状態で連結されており、それらの後端部は、植付装置５の前端に配置されている左右の垂直フレーム枠３２Ｌ、３２Ｒの下端部に、上下方向に回動可能な状態で連結されている。

油圧シリンダ７は、車体フレームを構成する中央フレーム枠１１に、後方に向けて斜め上方に延びる状態に搭載され、その伸縮ロッド７ａの先端部が、左右の上側リンク５１Ｌ、５１Ｒに連結されている。油圧シリンダ７の伸縮は、感知ローラ５３の上下方向の揺動に対応して行われる。

感知ローラ５３は、植付装置５の下側フレーム枠３１の前端部の下側部分に上下に揺動可能に取り付けられており、植付装置５の植付爪３９の前方に位置している。感知ローラ５３は、植付装置５が通過する畝の上面に接した状態で転動し、畝の高さに追従して上下に揺動する。感知ローラ５３の上下の揺動を、感知ローラリンク５４、感知ローラワイヤ５５を介してロータリレバー作動アーム５６に伝達される。ロータリレバー作動アーム５６により、ロータリレバー５７が操作され、油圧ポンプ１７から油圧回路を介して行われる油圧シリンダ７に対する作動油圧の供給が制御される（油圧制御機構）。また、感知ローラ５３の初期の高さ位置は、植付装置５の左側部に配置されている操作レバー５８を操作して、上下に調整可能となっている。

油圧シリンダ７が伸縮すると、平行リンク機構からなるリンク機構６の上側リンク５１Ｌ、５１Ｒ、下側リンク５２Ｌ、５２Ｒは、それぞれ、走行車体４側の上下の節点を中心として上下に揺動する。リンク機構６によって支持されている後側の植付装置５は、全体として、その姿勢を維持したまま昇降する。畝の高低に応じて植付装置５は畝と平行に昇降するので、畝からの高さが常に一定に保持される。すなわち、畝の高低に追従して植付装置５が畝と平行な姿勢を維持したまま昇降するので、植付爪３９の植付位置は、畝表面から一定の深さ位置となるように自動調整される。

なお、走行車体４の側から植付装置５の側、すなわち、ターンテーブル３８および植付爪３９の揺動機構４０への駆動力は、植付用トランスミッション１８から、伝達経路１８ａ、駆動側スプロケット６１、チェーンベルト６２および従動側スプロケット６３を介して伝達される（図２Ｃ（ｂ）参照）。スプロケット・チェーン式の伝達経路１８ａは、植付用トランスミッション１８の右側において前後方向に配列されている。

駆動側スプロケット６１は、走行車体４の側の右側の垂直フレーム枠１４Ｒの下端部に取り付けられ、下側リンク５２Ｒの前側の節点を中心として回転する。従動側スプロケット６３は、植付装置５の側の右側の垂直フレーム枠３２Ｒの下端部に取り付けられ、下側リンク５２Ｒの後側の節点を中心として回転する。従動側スプロケット６３に伝達された駆動力は、ターンテーブル３８の回転機構および揺動機構４０に対して、同期して動作するように伝達される。

（植付装置の昇降動作）
図４は植付装置５の昇降状態を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、野菜移植機１の移動は、昇降レバー８ｂを操作して、油圧シリンダ７を伸長させて、植付装置５を最も高い位置に上昇させた状態で行われる。図４（ｂ）に示すように、移植作業においては、昇降レバー８ｂを操作して油圧シリンダ７を縮めて、植付装置５を作業用の高さ位置まで降下させる。作業員９はセル成型苗を用意して座席１０に座り、右側のハンドル８の操作レバー８ａを操作して野菜移植機１を畝に沿って移動させる。また、操作レバー５８を操作して、感知ローラ５３を畝表面に接する高さ位置に設定し、ハンドル８の操作レバー８ｃを操作して走行車体４の側から植付装置５への動力伝達経路を接続する。

図４（ｃ）に示すように、移植作業においては、畝７０の上面に沿って感知ローラ５３が転動し、畝７０の高さに追従して上下に揺動する。これに応じて、油圧シリンダ７が伸縮して、リンク機構６によって支持されている植付装置５がその姿勢を維持したまま昇降する。

１ 野菜移植機
２Ｌ、２Ｒ 前車輪
３Ｌ、３Ｒ 後車輪
４ 走行車体
５ 植付装置
６ リンク機構
７ 油圧シリンダ
７ａ 伸縮ロッド
８ ハンドル
８ａ 操作レバー
８ｂ 昇降レバー
８ｃ 操作レバー
９ 作業員
１０ 座席
１０ａ 足載せ板
１１ 中央フレーム枠
１２ 前側パイプ枠
１３Ｌ、１３Ｒ 支軸
１４Ｌ、１４Ｒ 垂直フレーム枠
１５Ｌ、１５Ｒ 側方パイプフレーム
１６ エンジン
１６ａ、１６ｃ、１６ｄ 伝達経路
１６ｂ 中間軸
１７ 油圧ポンプ
１８ 植付用トランスミッション
１８ａ 伝達経路
１９ 走行用トランスミッション
２０Ｌ、２０Ｒ 駆動軸
２１Ｌ、２１Ｒ スプロケット・チェーンケース
２２Ｌ、２２Ｒ 車軸
２３ 後側パイプ枠
２４ 側方フレーム枠
２５ 座席支持パイプ
２５ａ 垂直支持パイプ
２６ 車輪
３０ 装置フレーム
３１ 下側フレーム枠
３２Ｌ、３２Ｒ 垂直フレーム枠
３３ 上側連結枠
３４ 下側連結枠
３５ 側方フレーム枠
３６ 苗置き棚
３８ ターンテーブル
３９ 植付爪
４０ 揺動機構
４１ 苗投入筒
４２ 鎮圧輪
５１Ｌ、５１Ｒ 上側リンク
５２Ｌ、５２Ｒ 下側リンク
５３ 感知ローラ
５４ 感知ローラリンク
５５ 感知ローラワイヤ
５６ ロータリレバー作動アーム
５７ ロータリレバー
５８ 操作レバー
６１ 駆動側スプロケット
６２ チェーンベルト
６３ 従動側スプロケット
７０ 畝

Claims (4)

1. 移植作業用の座席と歩行操作用のハンドルとを備えた半乗用型の野菜移植機であって、
   左右の前車輪および左右の後車輪を備えた走行車体と、
   前記走行車体に対して、当該走行車体の前後方向の後方に位置する植付装置と、
   前記植付装置を、前記走行車体に対して昇降可能な状態で、前記走行車体に連結しているリンク機構と、
   前記植付装置が通過する畝の高さに追従して、前記植付装置を昇降させるために、前記走行車体と前記リンク機構との間に架け渡され、前記リンク機構を上下方向に揺動させる流体圧シリンダを備えた昇降機構と
   を有しており、
   前記座席は、前記前後方向における前記後車輪の後側の位置において、前記リンク機構を介さずに、前記走行車体に搭載されており、
   前記植付装置は、
   前記リンク機構に連結された装置フレームを備え、
   前記装置フレームには、
   セル成型苗を載せる苗置き棚と、
   セル成型苗が投入される苗投入筒を、苗落下位置を経由する循環路に沿って循環させるターンテーブルと、
   植付爪を、前記苗落下位置において前記苗投入筒から落下する前記セル成型苗を受け取る受け取り位置と、当該受け取り位置よりも下方の苗植付位置との間で上下方向に揺動させる揺動機構と、
   が搭載されており、
   前記リンク機構には、前記走行車体の側から、前記植付装置の前記ターンテーブルおよび前記揺動機構に駆動力を伝達するスプロケット・チェーン式の伝達経路が付設されている半乗用型の野菜移植機。
2. 請求項１において、
   前記リンク機構は、前記植付装置をその姿勢を維持したまま昇降可能な状態で前記走行車体に連結している平行リンク機構であり、
   前記植付装置の前記装置フレームには、前記歩行操作用のハンドルが取り付けられている半乗用型の野菜移植機。
3. 請求項２において、
   前記昇降機構は、
   前記植付装置が通過する畝に接した状態で移動しながら当該畝の高さに追従して上下に揺動するように、前記植付装置の装置フレームに取り付けられている感知ローラと、
   前記平行リンク機構を構成している上側リンクおよび下側リンクを、前記走行車体の側の節点を中心として上下に揺動させる前記流体圧シリンダと、
   前記感知ローラの上下方向の揺動に応じて前記流体圧シリンダを伸縮させる油圧制御機構とを備えている半乗用型の野菜移植機。
4. 請求項１または３において、
   前記走行車体の車体フレームに上下方向に揺動可能に取り付けられ、前記後車輪よりも前記前後方向の後方まで延びる後端部を備えた座席支持フレームを備え、
   前記後端部には、前記座席および座席支持用車輪が取り付けられている半乗用型の野菜移植機。

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