JP5824352B2 - 田植機 - Google Patents

Description

本発明は、田植機の技術に関する。より詳細には、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機の技術に関する。

従来より、走行しながら苗株を圃場に植え付けていく田植機が知られている。このような田植機には、苗株を圃場に植え付ける作業機と、圃場を整地するとともに作業機を昇降させて苗株の植付深さを調節するフロートと、が設けられている。

一般的には、作業機の中央部分に配置されたセンターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機が知られている（例えば特許文献１参照）。しかし、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機においては、センターフロートとサイドフロートの間に未整地部分ができるため、車輪跡等の土塊を均せない場合があった。このため、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題があった。また、センターフロートとサイドフロートの隙間を狭くすると、これらのフロートを回り込む水流（センターフロート及びサイドフロートの前方からこれらのフロートの側方を迂回して後方へ流れ込む水流）が強くなる。このため、フロートを回り込む水流が植え付けた苗株を倒してしまうという問題もあった。

一方、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を一体に形成した田植機が知られている（例えば特許文献２参照）。センターフロートとサイドフロートを一体に形成することで未整地部分ができないようにしたものである。しかし、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を一体に形成した田植機においては、フロートが圃場に張られた水の抵抗を受けて浮き上がり、苗株の植付深さを適宜に調節できない場合があった。これは、圃場の凹凸等によってフロートの下方を通過する水量が変化することに起因し、フロートの左右方向の寸法が長くなるほど左右の高さに差異が生じるためである。更に、フロートを回り込む水流（フロートの前方から側方を迂回して後方へ流れ込む水流）が強いため、植え付けた苗株を倒してしまうという問題もあった。

特開平７−２８４３１５号公報 特開２００５−３３３８２０号公報

本発明は、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機において、センターフロートとサイドフロートの間にできる未整地部分を減少させるとともに、これらのフロートを回り込む水流を弱めることができる技術を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、センターフロートと、前記センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機において、前記センターフロートは、該センターフロートの本体部から前記サイドフロート側に延設された膨出部を有し、該膨出部の前記サイドフロートとの近接部分を薄板形状とし、前記サイドフロートにおけるセンターフロート側の端部に、凹部を設け、前記センターフロートの膨出部にあわせて、前記サイドフロートの凹部を設け、該膨出部と凹部とを組み合わせたものである。

請求項２においては、前記センターフロートは、前記膨出部が前記サイドフロートの凹部まで延設されるものである。

請求項３においては、前記センターフロートは、前記膨出部の薄板形状部分の上面と前記本体部の上面をつなぐ傾斜面を有するものである。

請求項４においては、前記センターフロートは、前記膨出部を設けたことによる浮力を増加させ、前記膨出部の薄板形状部分の上面を植付時に水が流れるように構成し、流れる水によりセンターフロートの荷重を増加させ、前記浮力の増加量と、流れる水による荷重の増加量とが、釣り合うように構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、センターフロートの本体部からサイドフロート側に延設された膨出部を有することで、該センターフロートの整地範囲を拡大できる。これにより、センターフロートとサイドフロートの間にできる未整地部分を減少させて、車輪跡等の土塊を均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。また、膨出部のサイドフロートとの近接部分を薄板形状としたことで、水の流路を広く確保できる。

また、これらのフロートを回り込む水流（センターフロート及びサイドフロートの前方からこれらのフロートの側方を迂回して後方へ流れ込む水流）を弱めて、植え付けた苗株が倒れることを防止できる。なお、センターフロートと、該センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機は、センターフロートとサイドフロートを一体に形成した田植機と比較して苗株の植付深さを適宜に調節することが可能である。

また、膨出部がサイドフロートの凹部まで延設されて、該サイドフロートの凹部と組み合わされることで、センターフロートの整地範囲とサイドフロートの整地範囲を組み合わせることができる。これにより、センターフロートとサイドフロートの間にできる車輪跡等の土塊を均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、膨出部がサイドフロートの凹部まで延設されて重複されることで、更にセンターフロートの整地範囲を更に拡大できる。これにより、センターフロートとサイドフロートの間にできる未整地部分を完全に消滅させて、車輪跡等の土塊を完全に均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、膨出部の薄板形状部分の上面と本体部の上面をつなぐ傾斜面を有することで、該傾斜面にぶつかった波の高さを低減できる。これにより、センターフロートとサイドフロートの間における波の高さを抑制して、植え付けた苗株が倒れることを防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、前記センターフロートは、前記膨出部を設けたことによる浮力を増加させ、前記膨出部の薄板形状部分の上面を植付時に水が流れるように構成し、流れる水によりセンターフロートの荷重を増加させ、前記浮力の増加量と、流れる水による荷重の増加量とが、釣り合うように構成したことで、センターフロートの挙動を安定させることができる。これにより、センターフロート等が作業機を正確に昇降させて、苗株の植付深さを適宜に調節することが可能となる。

田植機の全体構成を示す側面図。 作業機の構成を示す側面図。 センターフロート及びサイドフロートを示す斜視図。 センターフロートを示す上面図。 センターフロートを示す正面図。 センターフロートを示す側面図。 センターフロートを示す背面図。

まず、本発明の一実施形態に係る田植機１００について説明する。以下では、４条植えの田植機１００について説明するが、条数について限定するものではない。

図１は、田植機１００の全体構成を示す側面図である。図２は、作業機２の構成を示す側面図である。なお、図中の矢印Ｆは、田植機１００の走行方向を示している。

田植機１００は、走行しながら苗株Ｓを圃場に植え付けていく農業機械である。田植機１００は、走行機体１と、作業機２と、昇降リンク機構３と、で構成される。

走行機体１は、主に車体フレーム１１と、エンジン１２と、トランスミッション１３と、フロントアクスル１４と、リアアクスル１５と、コクピット１６と、前輪１７と、後輪１８と、で構成される。

車体フレーム１１は、田植機１００の主たる構造体である。車体フレーム１１は、田植機１００の骨格をなすものであり、エンジン１２等が搭載される。

エンジン１２は、燃料の燃焼によって動力を発生させる動力源である。エンジン１２は、オペレータが変速ペダル１６１等を操作することによって運転状態を変更することができる。

トランスミッション１３は、田植機１００の前後進の切り換えや変速を行なう動力伝達装置である。トランスミッション１３は、作動油を動力伝達媒体に用いた無段変速装置（ＨＭＴ又はＨＳＴ）を備えている。無段変速装置（ＨＭＴ又はＨＳＴ）は、入力された回転動力の一部又は全部を作動油の油圧に変換し、作動油の油圧を再び回転動力として出力できる。

フロントアクスル１４は、エンジン１２の動力を前輪１７に伝達する動力伝達装置である。フロントアクスル１４には、トランスミッション１３を介してエンジン１２の動力が入力される。なお、フロントアクスル１４には、操舵装置が並設されており、オペレータがハンドル１６２を操作することによって前輪１７を操舵することができる。

リアアクスル１５は、エンジン１２の動力を後輪１８に伝達する動力伝達装置である。リアアクスル１５には、トランスミッション１３を介してエンジン１２の動力が入力される。

コクピット１６は、各種の操作具が配置された操縦室である。コクピット１６には、上述した変速ペダル１６１やハンドル１６２に加えて、田植機１００の運転に用いるその他の操作具が配置されている。

作業機２は、主に苗載台２１と、植付機構２２と、フロート２３と、で構成される。

苗載台２１は、苗株Ｓを植付機構２２に供給する苗株供給装置である。苗載台２１に載置されたマット苗（育苗箱を用いて互いに根が絡むように発芽させた苗株Ｓの集合）は、縦送り機構によって適宜に植付機構２２に送られる。また、苗載台２１は、植付フレームに設けたレール上に摺動可能に載置されており、植付機構２２の動作に合わせて左右方向に往復運動する。このようにして、苗載台２１は、苗株Ｓを植付機構２２に供給することができる。

植付機構２２は、苗株Ｓを圃場に植え付ける苗株植付装置である。植付機構２２は、エンジン１２の動力を植付動作に変換するミッションケース２２１や伝動ケース２２２と、苗株Ｓを保持して圃場に植え付ける植付爪２２３と、を備えている。ミッションケース２２１及び伝動ケース２２２は、植付爪２２３が取り付けられた植付アーム２２４を回転させる。植付爪２２３は、植付アーム２２４とともに回転するため、フォーク２２３ａがマット苗から苗株Ｓを掻き取って該苗株Ｓを保持することができる。また、植付爪２２３は、下方に回転した際にロッド２２３ｂが保持している苗株Ｓを押し出すため、該苗株Ｓを圃場に植え付けることができる。なお、本実施形態においては、植付アーム２２４とともに植付爪２２３が回転駆動する、いわゆるロータリ駆動方式を採用しているが、複数のクランクからなる機構部が植付爪を駆動する、いわゆるクランク駆動方式であっても良い。

フロート２３は、作業機２を昇降させて苗株Ｓの植付深さを調節する植付深さ調節装置である。また、フロート２３は、上述した苗載台２１や植付機構２２の支持装置でもある。フロート２３は、作業機２の中央部分に配置されたセンターフロート２３１と、該センターフロート２３１の両側に配置されたサイドフロート２３２と、で構成されている（図３参照）。センターフロート２３１に設けられた位置センサは、走行機体１の制御装置と連係して作業機２を適宜な高さまで昇降させる。更に、センターフロート２３１及びサイドフロート２３２は、圃場に接する下面が平滑に形成されているため、圃場を整地する（圃場面を均す）ことが可能である。このように、フロート２３を構成するセンターフロート２３１とサイドフロート２３２は、圃場を整地するとともに作業機２を昇降させて苗株Ｓの植付深さを調節することができる。

昇降リンク機構３は、主にアッパーリンク３１と、ロアリンク３２と、油圧アクチュエータ（図示せず）と、で構成される。

アッパーリンク３１及びロアリンク３２は、走行機体１と作業機２を連結する連結装置である。また、アッパーリンク３１及びロアリンク３２は、作業機２を昇降させる昇降装置でもある。図示しない油圧アクチュエータは、上述した制御装置の指示を受けて伸縮し、アッパーリンク３１及びロアリンク３２を駆動する。こうして、アッパーリンク３１及びロアリンク３２は、オペレータによる操作や位置センサからの信号に基づいて作業機２を昇降できる。

次に、本発明の特徴点であるセンターフロート２３１について説明する。

図３は、センターフロート２３１及びサイドフロート２３２を示す斜視図である。図４、図５、図６、図７は、センターフロート２３１を示す上面図、正面図、側面図、背面図である。なお、図中の矢印Ｆは、田植機１００の走行方向、即ち、センターフロート２３１及びサイドフロート２３２の進行方向を示している。また、図中の矢印Ｗｃ及び矢印Ｗｓは、圃場に張られた水の流れ方向を示している。更に、図中の領域Ｒは、植付機構２２が苗株Ｓを植え付ける位置を示している。

まず、センターフロート２３１とサイドフロート２３２の形状について詳細に説明する。

センターフロート２３１は、左右対称に形成されている。センターフロート２３１は、図３及び図４に示すように、略三角形状の前部と略矩形状の後部をつなぎ合わせた形状となっている。また、センターフロート２３１は、図６に示すように、前部が上方に反った形状となっている。センターフロート２３１は、中央部分を構成する本体部２３１ａと、該本体部２３１ａの両側を構成する膨出部２３１ｂと、に分けられる。本体部２３１ａには、その前部及び後部の上面に取付部２３１ｃ・２３１ｃが設けられている。膨出部２３１ｂには、その先端部分に底部まで窪んだ薄板形状部分２３１ｄが形成されている。

サイドフロート２３２は、それぞれ左右対称に形成されている。サイドフロート２３２は、図３及び図４に示すように、略Ｕ字状に形成されている。また、サイドフロート２３２は、図６に示すように、前部が上方に反った形状となっている。サイドフロート２３２には、その中央部の上面に取付部２３２ｆ・２３２ｆが設けられている。

以下に、上述した形状を特徴とするセンターフロート２３１の技術的思想と効果について詳細に説明する。

第一の特徴点として、センターフロート２３１は、該センターフロート２３１の本体部２３１ａからサイドフロート２３２側に延設された膨出部２３１ｂを有する。より詳細に説明すると、センターフロート２３１には、該センターフロート２３１の両側に配置されたサイドフロート２３２に対して互いの隙間を狭めるように膨出部２３１ｂが形成されている。

このように、センターフロート２３１は、該センターフロート２３１の本体部２３１ａからサイドフロート２３２側に延設された膨出部２３１ｂを有するため、整地範囲Ｄｃを拡大できる（図５、図７参照）。即ち、本実施形態に係る田植機１００は、従来の田植機よりもセンターフロート２３１による整地範囲Ｄｃを拡大できる。これにより、田植機１００は、センターフロート２３１とサイドフロート２３２の間にできる未整地部分を減少させて、車輪跡等の土塊を均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。

また、本センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂのサイドフロート２３２との近接部分が薄板形状（薄板形状部分２３１ｄ）となっている。より詳細に説明すると、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂのサイドフロート２３２に近接する一部分が薄く形成された意匠となっている。これは、薄板形状部分２３１ｄの上面を水が流れる流路の一部とするためである（矢印Ｗｃ参照）。なお、薄板形状部分２３１ｄの厚さ寸法Ｔは、強度や生産性等の設計要素を満たす範囲内において、可能な限り小さく設定されている（図７参照）。

このように、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂのサイドフロート２３２との近接部分を薄板形状（薄板形状部分２３１ｄ）としているため、水の流路を広く確保できる。即ち、本実施形態に係る田植機１００は、センターフロート２３１に膨出部２３１ｂを有するにも関わらず水の流路を広く確保できる。これにより、これらのフロートを回り込む水流（センターフロート２３１及びサイドフロート２３２の前方からこれらのフロート２３の側方を迂回して後方へ流れ込む水流：矢印Ｗｓ参照）を弱めて、植え付けた苗株が倒れることを防止できる。

第二の特徴点として、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂがサイドフロート２３２のセンターフロート２３１側端部近傍まで延設されている。より詳細に説明すると、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄがサイドフロート２３２のセンターフロート２３１側端部近傍まで延設されている。

このように、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂがサイドフロート２３２のセンターフロート２３１側端部近傍まで延設されることで、更に整地範囲Ｄｃを拡大している（図５、図７参照）。即ち、本実施形態に係る田植機１００は、従来の田植機よりもセンターフロート２３１による整地範囲Ｄｃを大幅に拡大している。これにより、田植機１００は、センターフロート２３１とサイドフロート２３２の間にできる未整地部分を消滅させて、車輪跡等の土塊を確実に均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。

更に、図４に示すように、本実施形態に係るサイドフロート２３２には、センターフロート２３１の膨出部２３１ｂの位置にあわせて凹部２３２ｅ・２３２ｅが設けられているため、センターフロート２３１の整地範囲Ｄｃとサイドフロート２３２の整地範囲Ｄｓが重なるように互いを配置することが可能である（図５、図７参照）。つまり、センターフロート２３１の膨出部２３１ｂを凹部２３２ｅまで延設させて該凹部２３２ｅと組み合わせる（互い違いとなるように配置する）ことが可能である。

このように、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂがサイドフロート２３２のセンターフロート２３１側端部に設けられた凹部２３２ｅまで延設されて該凹部２３２ｅと組み合わされることで、センターフロート２３１の整地範囲Ｄｃとサイドフロート２３２の整地範囲Ｄｓを重ねることができる（図５、図７参照）。即ち、このような実施形態に係る田植機１００は、センターフロートとサイドフロートを一体に形成した田植機と同様の効果を得ることができる。これにより、センターフロート２３１とサイドフロート２３２の間にできる未整地部分を確実に消滅させて、車輪跡等の土塊を完全に均すことができ、水面上に現れた土塊に雑草が生えるという問題を改善することが可能となる。

第三の特徴点として、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄの上面と本体部２３１ａの上面をつなぐ傾斜面２３１ｓを有する（図３、図４、図６、図７参照）。より詳細に説明すると、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄと本体部２３１ａの間に互いの上面をつなぐ傾斜面２３１ｓが形成されている。これは、傾斜面２３１ｓにぶつかった波に該傾斜面２３１ｓを遡らせることによって反射波を低減させるためである。なお、傾斜面２３１ｓの傾斜角度は、苗株Ｓが倒れる頻度等をパラメータとして定められる値であり、具体的な数値を限定するものではない。

このように、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄの上面と本体部２３１ａの上面をつなぐ傾斜面２３１ｓを有するため、該傾斜面２３１ｓにぶつかった波の高さを低減できる。即ち、本実施形態に係る田植機１００は、従来の田植機よりもセンターフロート２３１にぶつかった波の高さを低減できる。これにより、田植機１００は、センターフロート２３１とサイドフロート２３２の間における波の高さを抑制でき、流れ出る波の高さが小さくなるため、植え付けた苗株Ｓが倒れることを防止できる。

第四の特徴点として、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂを設けたことによる浮力の増加と膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄの上面を水が流れることによる荷重の増加を均衡させている。より詳細に説明すると、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂを設けたことによる浮力の増加と膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄの上面を水が流れることによる荷重の増加が等しく釣り合うように設計されている。これは、センターフロート２３１に膨出部２３１ｂを設けたことに起因する苗株Ｓの植付け深さに及ぼす不安定性を解消したものである。具体的には、膨出部２３１ｂの体積や薄板形状部分２３１ｄの面積をパラメータとして設計される。

このように、センターフロート２３１は、膨出部２３１ｂを設けたことによる浮力の増加と膨出部２３１ｂの薄板形状部分２３１ｄの上面を水が流れることによる荷重の増加を均衡させたため、センターフロート２３１の挙動を安定させることができる。即ち、本実施形態に係る田植機１００は、センターフロート２３１に膨出部２３１ｂを有するにも関わらず該センターフロート２３１の挙動を安定させることができる。これにより、田植機１００は、センターフロート２３１等が作業機２を正確に昇降させて、苗株Ｓの植付深さを適宜に調節することが可能となる。

なお、センターフロート２３１と、該センターフロート２３１の両側に配置されたサイドフロート２３２と、を備える田植機１００は、センターフロート２３１とサイドフロート２３２を一体に形成した田植機と比較して苗株Ｓの植付深さを適宜に調節することが可能である。これは、圃場面から植付機構２２までの高さが左右方向で略一定となるため、苗株Ｓの植付深さを安定させることができるからである。

１００ 田植機
１ 走行機体
１１ 車体フレーム
１２ エンジン
１３ トランスミッション
１４ フロントアクスル
１５ リアアクスル
１６ コクピット
１７ 前輪
１８ 後輪
２ 作業機
２１ 苗載台
２２ 植付機構
２２３ 植付爪
２２３ａ フォーク
２２３ｂ ロッド
２３ フロート
２３１ センターフロート
２３１ａ 本体部
２３１ｂ 膨出部
２３１ｄ 薄板形状部分（薄板形状）
２３１ｓ 傾斜面
２３２ サイドフロート
２３２ｅ 凹部
Ｄｃ 整地範囲
Ｄｓ 整地範囲
Ｓ 苗株
Ｗｃ 水の流れ方向
Ｗｓ 水の流れ方向

Claims (4)

1. センターフロートと、前記センターフロートの両側に配置されたサイドフロートと、を備える田植機において、
   前記センターフロートは、該センターフロートの本体部から前記サイドフロート側に延設された膨出部を有し、該膨出部の前記サイドフロートとの近接部分を薄板形状とし、
   前記サイドフロートにおけるセンターフロート側の端部に、凹部を設け、
   前記センターフロートの膨出部にあわせて、前記サイドフロートの凹部を設け、該膨出部と凹部とを組み合わせた
   ことを特徴とする田植機。
2. 前記センターフロートは、前記膨出部が前記サイドフロートの凹部まで延設される、ことを特徴とする請求項１記載の田植機。
3. 前記センターフロートは、前記膨出部の薄板形状部分の上面と前記本体部の上面をつなぐ傾斜面を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の田植機。
4. 前記センターフロートは、前記膨出部を設けたことによる浮力を増加させ、
   前記膨出部の薄板形状部分の上面を植付時に水が流れるように構成し、流れる水によりセンターフロートの荷重を増加させ、
   前記浮力の増加量と、流れる水による荷重の増加量とが、釣り合うように構成した
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の田植機。

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