JP7194138B2 - 苗縦送り機構 - Google Patents

Description

本発明は、苗縦送り機構に関する。

下記特許文献１及び２には、移植機の苗載装置における苗縦送りベルトの駆動機構に関する事項が開示されている。

特開２００７－２０９２７６号公報 実開平５－４６２１９号公報

しかしながら、特許文献１は、田植機のベルト駆動軸を駆動するためのベルト駆動機構を、縦送り駆動カムとベルト駆動カムを直接係止させることによって駆動する構造が記載されているが、縦送り量を多く取れないといった問題があった。また、特許文献２は、苗トレイの縦送りチェーンを駆動する縦送り駆動系中に複数の変速ギヤを介在させることで縦送り量を変更することが記載されているが、変速ギヤを収容する大掛かりなギヤケースが必要なため移植機自体が大きくなるといった問題があった。

そこで、本発明は上記課題に鑑み、シンプルな構造でありながら苗の縦送り量を増大させることができる苗縦送り機構を提供することを目的とする。

本発明の苗縦送り機構は、苗載台に搭載する苗マットを苗取出し側に縦送り移動させる苗縦送りベルトと、
回動して前記苗縦送りベルトを操作する縦送り操作部材と、
前記縦送り操作部材の回動によって揺動する第１揺動部材と、
前記第１揺動部材の揺動角に応じた揺動角で揺動して、前記苗縦送りベルトを駆動するためのベルト駆動軸を送り方向に回動する第２揺動部材と、
前記第１揺動部材と前記第２揺動部材との間に設けられ、前記第１揺動部材の揺動角を増幅させるリンク方式の増幅機構と、を備える。

本発明の苗縦送り機構によれば、シンプルな構造でありながら、苗の縦送り量を増大させることができる。

本実施形態に係る移植機の左側面図である。 本実施形態に係る移植機の平面図である。 苗植付装置を示す図である。 苗縦送り機構を示す図である。 苗縦送り機構の構成を説明するための左側面図である。 第１揺動部材が最高点まで回動した状態を示す図である。 他の実施形態に係る植付部の周辺を拡大して示す左側面図である。 他の実施形態に係る植付部の周辺を拡大して示す底面図である。 他の実施形態に係る植付部の周辺を拡大して示す背面図である。 他の実施形態に係る苗縦送り機構の構成を説明するための左側面図である。 他の実施形態に係る第１揺動部材が最高点まで回動した状態を示す図である。 他の実施形態に係る苗縦送りベルトの縦送り速度と苗マットの自然落下速度との関係を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、走行機体２の進行方向（図１の左方向）を前方とし、進行方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく進行方向に向かって右側を単に右側と称する。

図１～図３に示すように、本実施形態に係る移植機１は、走行機体２と、走行機体２を支持する前車輪１ａ及び後車輪１ｂと、走行機体２に搭載される駆動源（エンジン）１ｃと、駆動源１ｃの駆動を各部に伝達する伝達部１ｄとを備えている。また、移植機１は、苗を植え付けるための苗植付装置３を走行機体２よりも後方に備えている。そして、移植機１は、苗を植える際に、前方に向けて走行する。

走行機体２は、操縦者が座るための座席２ａと、操縦者に操作される操作部２ｂと、予備の苗マットを載せるための予備載部２ｃとを備えている。例えば、操作部２ｂは、走行する方向を操作するための操縦ハンドルと、走行する速度を操作するための変速レバーと、苗植付装置３を操作するための作業レバーとを備えている。

苗植付装置３は、苗マットから一部の苗を掻き取って植え付ける植付部４と、植付部４に苗マットを供給するために、苗マットが載せられる苗載装置５とを備えている。なお、苗植付装置３は、走行機体２に回動可能に接続されているため、走行機体２に対して昇降動する。

植付部４は、苗載装置５よりも下方側に配置されている。そして、植付部４は、回転する植付爪４０を備えており、植付爪４０は、公転されることで、苗載装置５の下端部に位置する苗マットから一部の苗を掻き取って、圃場に植え付ける。

植付部４は、駆動源１ｃから伝達部１ｄを経由した動力が伝達される植付入力ケース４１と、植付入力ケース４１に連結する６条用３組（２条で１組）の植付伝動ケース４２と、各植付伝動ケース４２の後端側に設けられた苗植機構４３と、を備えている。苗植機構４３には、二本の植付爪４０を有するロータリケース４４が設けられている。ロータリケース４４の一回転によって、二本の植付爪４０が各々一株ずつの苗を切り取ってつかみ、圃場に植え付ける。また、植付部４は、覆土後の土を押さえる覆土輪４５を備えている。

苗載装置５は、苗載台５１と、苗載台５１の左右方向の横送りを行う苗台横送り機構７９と、苗載台５１上の苗マットの上下方向の縦送りを行う苗縦送り機構８０とを備えている。苗台横送り機構７９により苗載台５１が左右方向に往復で横送り移動されるため、苗載台５１上の苗マットは、連続的に往復で横送り搬送される。一方、苗載台５１が往復移動端に到達すると、苗縦送り機構８０の苗縦送りベルト１５５により苗載台５１上の苗マットが間欠的に縦送り搬送される。

苗植付装置３は、６条用３組の植付伝動ケース４２の前端間を連結する植付フレーム１１１を備えている。植付フレーム１１１は左右方向に延設されている。植付フレーム１１１の中央部に植付入力ケース４１が取り付けられている。植付入力ケース４１は、苗載台５１の左右方向の横送りを行う苗台横送り機構７９の横送り軸と、苗載台５１上の苗の縦送りを行う苗縦送り機構８０の縦送り駆動軸８０ａと、苗植機構４３の植付出力軸を回転させる。

植付入力ケース４１には苗台横送り機構７９と苗縦送り機構８０が接続されている。苗台横送り機構７９の送り体７９ａは苗載台５１の裏面下部側に連結されており、上部レール１５１及び下部レール１５２に沿った左右方向に苗載台５１を横送り移動させる。このため、苗載台５１上の苗マットは連続的に往復で横送り搬送される。

次に、図４、図５Ａ、及び図５Ｂを参照して、苗縦送り機構８０の構成について説明する。苗縦送り機構８０の縦送り駆動軸８０ａには一対の縦送り駆動カム８０ｂ（縦送り操作部材に相当）が固着されている。縦送り駆動カム８０ｂは縦送り駆動軸８０ａと一体として常時回転しており、苗載台５１が往復移動端（往復移動の折返し点）に到達すると、各縦送り駆動カム８０ｂが第１揺動部材１５３に当接される。これによって後述する増幅機構１５４を介して苗縦送りベルト１５５が駆動され、苗載台５１上の苗マットが間欠的に縦送り搬送される。

増幅機構１５４は、第１揺動部材１５３と、第２揺動部材１５６と、第１揺動部材１５３と第２揺動部材１５６を連結する連結ロッド１５７とを有する４節リンク機構で構成される。第１揺動部材１５３、第２揺動部材１５６、及び連結ロッド１５７は、それぞれ駆動リンク（原動リンク）、従動リンク、及び中間リンクとして機能する。

苗縦送りベルト１５５は、ベルト駆動軸１５５ａによって駆動される。ベルト駆動軸１５５ａは、苗載台５１の下端側の裏面に下部軸受体１５５ｂを介して配置されている。ベルト駆動軸１５５ａの外周には、苗縦送りベルト１５５が巻き付けられる駆動側ローラ１５５ｃが固定されている。

ベルト駆動軸１５５ａの外周には、不図示の一方向クラッチを介して第２揺動部材１５６が取り付けられている。第２揺動部材１５６がベルト駆動軸１５５ａを中心として上方へ回動すると、一方向クラッチとともにベルト駆動軸１５５ａも回動し、ベルト駆動軸１５５ａ上の駆動側ローラ１５５ｃも回動し、駆動側ローラ１５５ｃによって苗縦送りベルト１５５が送り方向に駆動される。第２揺動部材１５６は、図５Ａに示す初期位置から上方へ所定角度だけ回動した後、後述する戻しバネ１５９の付勢力によって下方へ回動して初期位置へ戻る。第２揺動部材１５６が下方へ回動するとき、一方向クラッチの機能によりベルト駆動軸１５５ａは回動しない。これにより、苗縦送りベルト１５５は、苗マットを苗載台５１の下端の苗取出し側に略一定だけ間欠的に縦送りすることになる。

第１揺動部材１５３は、上部ブラケット１５８の第１揺動軸１５８ａ回りに揺動する。上部ブラケット１５８は、左右方向に並設した複数の苗縦送りベルト１５５の間の苗載台５１の裏面であって、ベルト駆動軸１５５ａの上方に固定されている。第１揺動軸１５８ａの外周側には、第１揺動部材１５３を下方に回動する向きに付勢する戻しバネ１５９が設けられている。縦送り駆動カム８０ｂが上方へ回動して第１揺動部材１５３の先端側に当接すると、縦送り駆動カム８０ｂに押圧されて第１揺動部材１５３も上方へ回動する（図５Ｂ参照）。その後、回動する縦送り駆動カム８０ｂが第１揺動部材１５３と非接触となると、第１揺動部材１５３は、戻しバネ１５９の付勢力によって下方へ回動して、図５Ａに示す初期位置に戻る。

第１揺動部材１５３と第２揺動部材１５６は、連結ロッド１５７で連結されている。連結ロッド１５７は、第１連結ピン１５７ａを介して第１揺動部材１５３に回転可能に連結され、第２連結ピン１５７ｂを介して第２揺動部材１５６に回転可能に連結されている。

第１揺動軸１５８ａと第１連結ピン１５７ａの中心間距離Ｌ１は、ベルト駆動軸１５５ａと第２連結ピン１５７ｂの中心間距離Ｌ２よりも長くなっている。そのため、第２揺動部材１５６の揺動角は、第１揺動軸１５８ａの揺動角よりも大きくなる。これにより、増幅機構１５４は、第１揺動部材１５３の揺動角を増幅させることができる。その結果、第２揺動部材１５６の揺動角が大きくなり、ベルト駆動軸１５５ａの回転角も大きくなるため、苗縦送りベルト１５５の縦送り量を大きくすることができる。

図５Ａに示す第１揺動部材１５３、第２揺動部材１５６、及び連結ロッド１５７の初期位置は、連結ロッド１５７に設けられた規制部材１６０によって設定される。規制部材１６０は、下部レール１５２に固定されるストッパ取付部１６１に設けられたストッパゴム１６２に当接することで、連結ロッド１５７を初期位置に維持する。

規制部材１６０は、連結ロッド１５７の端部に固定された長ナット１６０ａと、長ナット１６０ａに螺合する規制ボルト１６０ｂと、規制ボルト１６０ｂを固定するロックナット１６０ｃと、を備えている。規制ボルト１６０ｂを回転することで、長ナット１６０ａからの規制ボルト１６０ｂの突出量が変わるため、規制部材１６０の長さを変更することができる。これにより、連結ロッド１５７の初期位置を変更することができ、同時に第２揺動部材１５６の初期位置を変更することができる。第２揺動部材１５６の初期位置を変更することで、第２揺動部材１５６の揺動角（初期位置から最高点までの回転角）を変更することができる。よって、規制部材１６０の長さを調整することで、第２揺動部材１５６の揺動角を調整することができる。すなわち、規制部材１６０は、第２揺動部材１５６の揺動角を調整可能な調整機構として機能する。第２揺動部材１５６の揺動角を調整することで、ベルト駆動軸１５５ａの回転角も調整され、苗縦送りベルト１５５の縦送り量を調整することができる。

以上のように、本実施形態の苗縦送り機構８０は、苗載台５１に搭載する苗マットを苗取出し側に縦送り移動させる苗縦送りベルト１５５と、回動して苗縦送りベルト１５５を操作する縦送り駆動カム８０ｂと、縦送り駆動カム８０ｂの回動によって揺動する第１揺動部材１５３と、第１揺動部材１５３の揺動角に応じた揺動角で揺動して、苗縦送りベルト１５５を駆動するためのベルト駆動軸１５５ａを送り方向に回動する第２揺動部材１５６と、第１揺動部材１５３と第２揺動部材１５６との間に設けられ、第１揺動部材１５３の揺動角を増幅させるリンク方式の増幅機構１５４と、を備える。

また、本実施形態の苗縦送り機構８０において、増幅機構１５４は、第１揺動部材１５３及び第２揺動部材１５６をそれぞれ駆動リンク及び従動リンクとした４節リンク機構である。

本実施形態の苗縦送り機構８０によれば、シンプルな構造でありながら、苗の縦送り量を増大させることができる。その結果、野菜苗のように植付爪４０で掻き取り量が多い苗マットの場合にも一株ずつ確実に掻き取ることができる。

また、本実施形態の苗縦送り機構８０において、増幅機構１５４は、第２揺動部材１５６の揺動角を調整して苗縦送りベルト１５５の縦送り量を調整可能な規制部材１６０（調整機構）を備えるようにしてもよい。この構成によれば、苗の種類によって苗縦送りベルト１５５の縦送り量を変更できるので、汎用性が向上する。

また、本実施形態の苗縦送り機構８０において、増幅機構１５４は、左右方向に並設した複数の苗縦送りベルト１５５の間に配置されるようにしてもよい。この構成によれば、苗植付装置３をコンパクトにすることができる。

図６Ａ～図６Ｃは、他の実施形態に係る植付部４の周辺を拡大して示す図である。前述の実施形態の覆土輪４５に代えて、植付爪４０の左右両側方には、板状の覆土部材１４０がそれぞれ設けられている。覆土部材１４０を植付爪４０の近傍に配置することで、植え付け後に速やかに覆土ができ、植付姿勢が安定する。また、植付爪４０による苗の持ち上げを抑制することができる。覆土部材１４０を板状とすることで、コンパクトなうえに面圧を抑制できる。

覆土部材１４０は、板材を板金加工することで形成される。覆土部材１４０の底面は、樹脂部材が貼り付けられ、又は樹脂コーティングが施され、圃場の土等が固着するのを抑制する。

覆土部材１４０は、植付フレーム１１１に固定された取付ブラケット１４１に回動可能に取り付けられている。覆土部材１４０の回動支点１４０ａは、植付爪４０よりも前方に位置している。これにより、覆土荷重が安定し、覆土性能も向上する。

覆土部材１４０の前部１４０ｂは、荷重調節ばね１４２により上方へ回転する向きに付勢されている。荷重調節ばね１４２は、一端が覆土部材１４０の前部１４０ｂに接続され、他端が取付ブラケット１４１に接続されている。荷重調節ばね１４２の付勢力を適宜設定することで、覆土部材１４０が付与する荷重を調節することができる。左右の覆土部材１４０は、独立して取付ブラケット１４１に支持され、かつ荷重調節ばね１４２でそれぞれ付勢されており、土塊があっても一方の覆土部材１４０のみが作用し、他方の覆土部材１４０への影響がない。

また、回動支点１４０ａよりも前方であって覆土部材１４０の上方には、ストッパねじ１４３が設けられている。ストッパねじ１４３は、取付ブラケット１４１に固定されている。ストッパねじ１４３は、覆土部材１４０の上面に当接することで、覆土部材１４０の後端の高さの下限位置を規定する。

覆土部材１４０の後部１４０ｃは、平面視で植付爪４０の下死点よりも後方において植付爪４０側に突出しており、覆土部材１４０同士の間隔が狭くなっている（図６Ｂを参照）。これにより、覆土性能や苗の持ち上げ抑制の機能が向上する。

また、覆土部材１４０の後部１４０ｃは、底面が植付爪４０を向くように傾斜している（図６Ｃを参照）。これにより、作物や圃場条件に合わせて、最適な位置に調節ができる。

図７Ａは、他の実施形態に係る苗縦送り機構８０の構成を説明するための左側面図である。図７Ａに示すように、他の実施形態に係る縦送り駆動カム８０ｂ、第１揺動部材１５３及び上部ブラケット１５８は、前述の実施形態と形状が異なる。そして、他の実施形態に係る苗縦送り機構８０は、第１揺動部材１５３の揺動を規制する上側規制部材１７０が設けられている。なお、前述の実施形態に係る苗縦送り機構８０に上側規制部材１７０を設けてもよい。

縦送り駆動カム８０ｂは、外周部に第１揺動部材１５３と当接する第１当接部８００ｂを備える。縦送り駆動カム８０ｂは、略扇状であるが、斯かる形状に限定するものではない。

第１当接部８００ｂは、後端側に配置された第１当接端部８０１ｂと、前端側に配置された第２当接端部８０２ｂと、を備える。そして、第１当接部８００ｂは、第１当接端部８０１ｂから第２当接端部８０２ｂに進むにつれて、縦送り駆動軸８０ａの中心からの距離が長くなっている。

第１揺動部材１５３は、第１当接部８００ｂと当接する第２当接部１５３ａを備える。そして、第２当接部１５３ａは、第１当接端部８０１ｂから第２当接端部８０２ｂまで当接している間で且つ上側規制部材１７０に近接するまでの間、第１揺動部材１５３が上方に回動させることができる形状となっている。

図７Ｂは、他の実施形態に係る第１揺動部材１５３が最高点まで回動した状態を示す図である。図７Ｂに示すように、第１当接端部８０１ｂが第２当接部１５３ａと当接する初期位置から第２当接端部８０２ｂが第２当接部１５３ａと当接する位置までの縦送り駆動カム８０ｂの回転角度は、カム当接角度θ１である。縦送り駆動カム８０ｂがカム当接角度θ１の範囲内を回転している間、第１揺動部材１５３が上方に回動される。

図８は、他の実施形態に係る苗縦送りベルト１５５（図４参照）の縦送り速度Ｖ１と苗マットの自然落下速度Ｖ２との関係を示す図である。図８に示すグラフにおいて、縦軸が苗縦送りベルト１５５の縦送り量（距離）を示し、横軸が時間を示す。そして、縦送り時間Ｔ１は、苗縦送りベルト１５５が縦送り量Ｗ１を縦送り移動されるのに要する時間（縦送り駆動カム８０ｂに押圧されて第１揺動部材１５３が上方に回動する時間）であり、自然落下時間Ｔ２は、苗マットが縦送り量Ｗ１を自然落下するのに要する時間である。

縦送り駆動軸８０ａの最大回転速度が３００ｒｐｍ、縦送り量Ｗ１が３０ｍｍの場合、カム当接角度θ１は、２００°以上であることが好ましい。なお、斯かる数値は例示であり、適宜選択が可能である。そして、自然落下速度Ｖ２は、苗縦送りベルト１５５の傾斜に沿って苗マットが落下する速度（摩擦、空気抵抗などを考慮せず）である。

斯かる縦送り駆動カム８０ｂ及び第１揺動部材１５３によれば、縦送り駆動軸８０ａが最大速度で回転している場合でも、縦送り時間Ｔ１は、自然落下時間Ｔ２よりも長くすることができる。これにより、苗縦送りベルト１５５の縦送り速度Ｖ１が苗マットの自由落下速度Ｖ２を大きく超えることを防止することができ、苗マットが苗縦送りベルト１５５の上を滑ることを防止することができる。その結果、例えば、苗マットが縦送り量Ｗ１よりも短い距離しか縦送り移動されず、植付爪４０（図６Ａ～Ｃ参照）によって、苗が傷つけられることを防止できる。

なお、上記構成に限定されず、例えば、他の実施形態に係る苗縦送り機構８０は、駆動源１ｃ（図１参照）と独立して縦送り駆動軸８０ａを駆動する縦送りモータ（不図示）を備え、縦送りモータを制御することによって、縦送り時間Ｔ１を自然落下時間Ｔ２よりも長くする、という構成であってもよい。

上側規制部材１７０は、上部ブラケット１５８の上側に固定される上側ストッパ取付部１７１と、上側ストッパ取付部１７１の前側に設けられた上側ストッパゴム１７２と、を備える。これにより、第１揺動部材１５３が縦送り駆動カム８０ｂに押圧され上方に回動した際、戻しバネ１５９（図５Ａ、Ｂ参照）の付勢力によって図７Ａに示す初期位置に戻ることができる回動範囲内に第１揺動部材１５３の回動を規制することができる。

以上のように、他の実施形態の苗縦送り機構８０は、苗縦送りベルト１５５は、一定の縦送り量Ｗ１で間欠的に縦送り移動され、苗縦送りベルト１５５が縦送り量Ｗ１を縦送り移動されるのに要する縦送り時間Ｔ１は、苗マットが縦送り量Ｗ１を自然落下するのに要する自然落下時間Ｔ２よりも長い。これにより、苗マットが苗縦送りベルト１５５の上を滑ることを防止することができる。

以上、本発明及び他の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 移植機
３ 苗植付装置
４０ 植付爪
５１ 苗載台
８０ 苗縦送り機構
８０ｂ 縦送り駆動カム
１５３ 第１搖動部材
１５４ 増幅機構
１５６ 第２搖動部材
１５５ 苗縦送りベルト
１５５ａ ベルト駆動軸
１５５ｃ 駆動側ローラ
１６０ 規制部材
Ｗ１ 縦送り量
Ｔ１ 縦送り時間
Ｔ２ 自然落下時間

Claims (5)

1. 苗載台に搭載する苗マットを苗取出し側に縦送り移動させる苗縦送りベルトと、
   回動して前記苗縦送りベルトを操作する縦送り操作部材と、
   前記縦送り操作部材の回動によって揺動する第１揺動部材と、
   前記第１揺動部材の揺動角に応じた揺動角で揺動して、前記苗縦送りベルトを駆動するためのベルト駆動軸を送り方向に回動する第２揺動部材と、
   前記第１揺動部材と前記第２揺動部材との間に設けられ、前記第１揺動部材の揺動角を増幅させるリンク方式の増幅機構と、を備え、
   前記ベルト駆動軸は、前記苗載台の下端側に配置されている、苗縦送り機構。
2. 前記増幅機構は、前記第１揺動部材及び前記第２揺動部材をそれぞれ駆動リンク及び従
   動リンクとした４節リンク機構である、請求項１に記載の苗縦送り機構。
3. 前記増幅機構は、前記第２揺動部材の揺動角を調整して前記苗縦送りベルトの縦送り量を調整可能な調整機構を備える、請求項１又は２に記載の苗縦送り機構。
4. 前記増幅機構は、左右方向に並設した複数の前記苗縦送りベルトの間に配置される、請求項１～３の何れか１項に記載の苗縦送り機構。
5. 前記苗縦送りベルトは、一定の縦送り量で間欠的に縦送り移動され、
   前記苗縦送りベルトが前記縦送り量を縦送り移動されるのに要する縦送り時間は、前記苗マットが前記縦送り量を自然落下するのに要する自然落下時間よりも長い、請求項１～４の何れか１項に記載の苗縦送り機構。

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