苗移植機

【課題】本発明の課題は、苗植付装置の脈動を防止でき、苗植付装置の円滑な作動を促し、植付精度の向上を図ることができる苗移植機を具現することにある。
【解決手段】本発明は、原動機からの動力を株間変速装置（Ｋ）の不等速伝動機構（９０）を介して苗植付装置に伝達する手段と、不等速伝動機構（９０）を介さずに等速で走行装置へ伝達する手段を設け、不等速伝動機構（９０）により不等速回転する伝動軸（１０１）で発電機（１０２）を駆動する構成とし、前記発電機の発電量に急激な変動があるとき、苗植付装置への伝動に脈動が発生していると判断する制御手段を設けてあることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、苗の植付間隔を変更可能な苗移植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、切替機構により苗植付装置を異なる不等速伝動比で作動させることができるようにし、比較的広い株間に設定されているときは、大きい不等速伝動比で苗植付装置へ伝動し、比較的狭い株間に設定されているときには、小さい不等速伝動比で苗植付装置へ伝動するようにし、設定株間に拘らず、適正な不等速伝動比で苗植付装置を不等速作動させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１２３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる従来技術によると、比較的広い株間で苗を植え付ける場合、大きい不等速伝動比で苗植付装置を駆動するものであるため、変速レバーの操作等により車速を高速側に変速すると苗植付装置の作動速度が高速になって苗植付具が脈動して植付姿勢に乱れが生じる問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、苗植付装置の脈動を防止でき、苗植付装置の円滑な作動を促し、植付精度の向上を図ることができる苗移植機を具現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の本発明は、原動機（２０）からの動力を不等速伝動機構（９０）を介して苗植付装置（５２）に伝達する手段と、不等速伝動機構（９０）を介さずに等速で走行装置(１０，１１）へ伝達する手段を設け、不等速伝動機構（９０）により不等速回転する伝動軸（１０１）で発電機（１０２）を駆動する構成とし、前記発電機の発電量に急激な変動があるとき、苗植付装置（５２）への伝動に脈動が発生していると判断する制御手段（１１３）を設けてあることを特徴とする。
【０００６】
苗植付装置（５２）へは、原動機（２０）からの動力を不等速伝動機構（９０）を介して伝動し、走行装置へは、原動機からの動力を不等速伝動機構を介さずに等速で伝動する。
【０００７】
発電機（１０２）は、不等速伝動機構（９０）により不等速回転する伝動軸（１０１）によって駆動する。発電機の発電量に急激な変動があると、苗植付装置への伝動に脈動が発生していると判断し、制御手段によって警告を発し、走行速を適宜減速することにより苗植付装置の脈動を防止する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の本発明によれば、発電機の発電量に急激な変動があるとき、苗植付装置への伝動に脈動が発生していると判断することができるので、この判断可能な制御手段によって警告を発し、車速を減速するなどによって苗植付装置の脈動を防止でき、苗植付装置の円滑な作動を促し、植付精度の向上を図ることができる。また、発電機を脈動検出用に兼用でき、コストダウンが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１及び図２は、苗移植機の一例として８条植えの苗植付部を装備した乗用型田植機１を示すものであり、この走行車体２の略中央に駆動源であるエンジン２０を搭載し、このエンジン２０の回転動力をミッションケ−ス１２内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪１０及び後輪１１とに伝えるようにしている。
【００１０】
エンジン２０は、メインフレーム１５上に搭載されており、該エンジンの回転動力がベルト伝動装置２１及びＨＳＴ２３を介してミッションケース１２に伝達される。そして、走行動力は一部が前輪ファイナルケース１３に伝達されて前輪１０を駆動し、残りが後輪ギヤケース１８に伝達されて後輪１１を駆動する。また、外部取出動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチケース２５に伝達され，これより植付伝動軸２６によって苗植付部４へ伝動される。
【００１１】
エンジン２０の上部はエンジンカバー３０で覆われており、その上方に運転席３１が設置され、運転席３１の前方には、フロントカバー３２や操作ボックス３３、前輪４，４を操舵するステアリングハンドル３４が装備されている。ＨＳＴ２３の駆動によって前後進速度を変速制御する変速レバー１６や畦クラッチレバー１９が運転席３１の右側に配置されている。
【００１２】
操作ボックス３３の頂部には作業モニタ装置３７が設けられ、エンジンカバー３０及びフロントカバー３２の下端左右両側はフロアステップ３５になっている。フロアステップ３５上の後部は後輪フェンダを兼ねるリヤステップ３６になっている。なお、図中、３８は予備苗載台である。
【００１３】
更に、走行車体２の後部には苗植付部４が昇降リンク機構３を介して装着され、この苗植付部４と車体２との間には苗植付部４を上下に昇降する油圧昇降シリンダ４６が装備されている。前記昇降リンク機構３は、１本の上リンク４０と左右一対の下リンク４１，４１を備え、これらリンク４０，４１，４１は、その基部側がメインフレーム１５の後端部に立設したリンクベースフレーム４２に回動自在に連結され、その先端側に縦リンク４３が連結されている。そして、縦リンク４３の下端部に苗植付部４に回転自在に支承された連結軸４４が挿入連結され、連結軸４４を中心として苗植付部４がローリング自在に連結されている。
【００１４】
苗植付部４は、本例では８条植の構成で、フレームを兼ねる伝動ケース５０、植付条数分に仕切られた苗載せ面に土付きのマット状苗が載置される苗載タンク５１、苗載タンク上の苗を一株分づつ各条の苗取出口５１ａ，…に供給する苗送りベルト５１ｂ、苗取出口に供給された苗を圃場に植え付ける植付条数分の植付装置５２、次行程における機体進路を表土面に線引きする左右一対の線引きマーカ、圃場面上を滑走して整地するセンタフロート５５、中間フロート５７、サイドフロート５６等からなり、前記油圧昇降シリンダ４６の伸縮によって昇降させ、非作業位置に上昇したり、対地作業位置（対地植付位置）下降したりすることができる。
【００１５】
図６に示すように、センタフロート５５には、植付深さ調節レバー６３の回動操作に連動して回動する平行リンク６４ａ，６４ｂが設けられ、縦リンク６４ｃの上端部にはフロート向い角センサ６６が取り付けられ、その検出アーム６６ａが連結ロッド６６ｂを介して天秤アーム６４ｄの前部に連結されている。これにより、センタフロート５５の向い角がフロート向い角センサ６６によって検出される。前記天秤アーム６４ｄの前端部には、フロートを圃場の表面に接地させた状態においてセンタフロート５５の前部を下向きに付勢する感知スプリング６７が設けられている。この感知スプリング６７の張力は、接地圧調節ワイヤ６８によって調節するが、このワイヤ６８と前記植付深さ調節レバー６３を連動させ、植付深さ調節レバーを深植え方向に操作すると、感知スプリング６７の感知荷重がダウンし、浅植え方向に操作すると感知荷重がアップ（鈍感）するように構成している。これによると、特に、植付深さ調節レバー６３の浅植え方向への操作では、感知スプリングの感知荷重がアップするので、苗植付部がバウンドした際の浮き苗を防止することができる。
【００１６】
施肥装置５は、肥料ホッパ６０に貯留されている粒状の肥料を繰出部６１によって一定量づつ繰り出し、その肥料を施肥ホース６２を介して施肥ガイド４７まで導き、先端の作溝体４８によって苗植付条近傍に形成される施肥溝内に落し込むようになっている。電動モータ（図示せず）で駆動するブロア５８で発生させたエアがエアチャンバー５９を経由して施肥ホース６２に吹き込まれ、ホース内の肥料を風圧で強制的に搬送するようになっている。
【００１７】
苗植付部４には整地装置の一例である整地ロータ２７が設けられている。また、苗載タンク５１は苗植付部４の全体を支持する左右方向と上下方向に幅一杯の矩形の支持枠体６５の支持ローラ６５ａをレールとして左右方向にスライドする構成である。
【００１８】
前記整地ロータ２７は、図７に示すように、リンク部材７６，７７によりスプリング７８を介して吊り下げられている。また、ロータ２７はロータ支持フレーム６９、ロータ支持アーム７０等を介して昇降モータ８１で上下位置が調節できるように昇降駆動可能に構成している。更に、支持アーム７０の矢印Ｔ方向への回動でロータ支持フレーム６９が上方に移動し、ロータ２７を収納位置、即ち苗載タンク５１の裏面側に収納状態となるよう上昇移動させることができる。
【００１９】
図８に示す実施例では、制御部１１３には、この入力側に設けられた植付操作ボタン８２をオン操作し、植付クラッチモータ９３により植付クラッチ９１を入りにして植付作業を開始したときに、整地ロータ２７が収納状態のままであると、ロータ高さセンサ８３がロータ収納状態であることを検出し、出力側に設けられたブザー８４にて警告を発するように制御可能に構成している。これによると、ロータで整地したいとき、これを収納したままで植付を開始することを防止することができる。なお、ブザー音はブザー切ボタン８５で停止することもできる。
【００２０】
サイドフロート５６の外側方には、防波板７１を設けている。この防波板７１は、フロート５６の直前位置に配置した整地ロータ２７および後輪１１による泥流波の拡散方向を勘案した一定の位置関係に定める。その詳細な構成は、図５に示すように、防波板７１は、幅広の橇形状に構成したサイドフロート５６の前端位置を越えて前後に長く延びる板材によって構成し、苗植付部４の支持枠体６５に設けた支持軸７２回りに回動可能に軸支している。その支持位置は防波板７１の重心点位置より後方に設けた連結アーム７３を介して支持軸７２回りに回動可能に連結する。
【００２１】
また、防波板７１は、図５に示すように、ボルト等の調節具７４を介して仮想線７１ａで示す前下がり状態に角度変更調節することができる。このような前下がり状態にしておくと、水、泥の抵抗で前が持ち上がり水平となるので，防波効果をより高めることができる。更に、防波板を上方に持ち上げ反転させて収納状態（仮想線７１ｂ参照）におくこともできる。
【００２２】
図３に示すように、植付クラッチケース２５内には不等速伝動機構９０を備えた株間変速装置Ｋが設けられている。
すなわち、植付クラッチ９１には、ミッションケース１２から伝動軸を介して入力軸９２に動力が伝達される。植付クラッチケース２５に両端が回動自在に支持される入力軸９２に設けられ並列位置に一体的に配置される大径の第１ギヤ９５と中間径の第２ギヤ９６が摺動自在に入力軸９２にスプライン係合しており、また、入力軸９２には小径の第３ギヤ９７が遊嵌されている。前記第２ギヤ９６と第３ギヤ９７との相対向する側面には互いに係合するクラッチ爪９６ａ，９７ａがそれぞれ設けられている。また、入力軸９２の入力部側には第４ギヤ９９と偏心ギヤ１００が固着されている。
【００２３】
また、入力軸９２に平行する位置に出力伝動軸１０１が配置されてあり、その一端が後述する植付クラッチ支持軸９１ａに係止可能に連結し、該クラッチ支持軸９１ａがクラッチケース２５を貫通して外部に設けられた自在継手１０３を介して苗植付部４に接続している。
【００２４】
出力伝動軸１０１には前記入力軸９２の第４ギヤ９９に常時噛合している第１ギヤ１０４と小径の第２ギヤ１０５と一体的な中間径の第３ギヤ１０８と大径の第４ギヤ１０９が設けられ、これらのギヤ１０５〜１０９は出力伝動軸１０１に遊嵌している。
また、出力伝動軸１０１の入力端側には不等速切替クラッチ１１０がスプライン係合されてあり、更にクラッチケース２５側には入力軸９２の偏心ギヤ１００と常時噛合している偏心ギヤ１１２が遊嵌されている。
【００２５】
また、不等速切替クラッチ１１０の両側面にはクラッチ爪１１０ａ，１１０ｂが設けられており、一方のクラッチ爪１１０ａが出力伝動軸１０１上にある第１ギヤ１０４のクラッチ爪１０４ａと係止すると、出力伝動軸１０１の第１ギヤ１０４と一体のギヤ１０５，１０８，１０９のいづれかを介して入力軸９２から入力された駆動力が不等速切替クラッチ１１０を経由して苗植付部へ出力される。また不等速切替クラッチ１１０の他方のクラッチ爪１１０ｂが出力伝動軸１０１にスプライン係合している偏心ギヤ１１２のクラッチ爪（図示せず）と係止可能に設けられている。不等速切替クラッチ１１０のクラッチ爪１１０ｂと偏心ギヤ１１２のクラッチ爪が係止すると、入力軸９２から不等速で出力伝動軸１０１と植付クラッチ支持軸９１ａを介して植付部４の苗植付具５２ａに動力伝達が行われる。
【００２６】
また、株間変速シフタ１１５が入力軸９２と平行位置に設けられ、該入力軸９２と平行する方向に移動できる円筒状の空隙２５ａがケース２５内に設けられている。そして、該シフタ１１５にはシフタ操作端部側から順に低速側から高速側に対応した４つの凹溝１１５ａ〜１１５ｄが隣接配置されており、シフタ１１５の凹溝１１５ａに球１１６が半分嵌まり込むとシフタ１１５は移動できなくなり、またこの球１１６とスプリング１１７の付勢力に打ち勝つ力でシフタ１１５を押し引きすると、シフタ１１５の別の凹溝１１５ｂ〜１１５ｄのいづれかに球１１６が半分嵌まり込み、その位置にシフタ１１５が保持される構成になっている。
【００２７】
また、入力軸９２の第１ギヤ９５と中間径第２ギヤ９６の間にシフタ１１５に固着した板１１５ｅが係止しているので、株間変速シフタ１１５を機体進行方向を基準にして前後に動かすことで、板１１５ｂにより入力軸９２の第１ギヤ９５と第２ギヤ９６が一体で左右方向に移動可能になっている。
【００２８】
不等速切替クラッチ１１０はクラッチケース２５の外側に設けられる不等速切替操作具１１９で矢印（イ）又は矢印（ロ）方向に摺動自在である。
上記構成からなる株間変速装置Ｋの伝動構成により次のような株間変速が可能となる。まず、植付クラッチピン９１ｄによる植付クラッチ９１の押圧を解除してスプリング９１ｂの付勢力で植付クラッチ９１を出力伝動軸１０１に係止させておく。
【００２９】
次に、不等速切替クラッチ１１０のクラッチ爪１１０ａと出力伝動軸１０１上の第１ギヤ１０４のクラッチ爪１０４ａを係止させておき、株間変速シフタ１１５を図示の最高速側の凹溝１１５ａに球１１６が入り込んだ状態にしたときに不等速切替操作具１１９がシフタ１１８を矢印（ロ）側に移動させていると、入力軸９２上の第１ギヤ９５と出力伝動軸１０１上の第２ギヤ１０５を噛合させると、第２ギヤ１０５と不等速切替クラッチ１１０を介して出力伝動軸１０１を経由して植付クラッチ９１に最高速の動力伝達が行われる。
【００３０】
また、不等速切替操作具１１９によりシフタ１１８を矢印（ロ）側に寄せているときに、株間変速シフタ１１５が図示の最高速凹溝１１５ａの隣の凹溝１１５ｂに球１１６が入り込んだ状態にあると、板１１５ｅの右方向へのスライドで入力軸９２上の第２ギヤ９６と出力軸１０１の第３ギヤ１０８が噛合し、不等速切替クラッチ１１０から出力軸１０１を経由して植付クラッチ９１に２番目に高い速度で動力伝達が行われる。
【００３１】
また、不等速切替操作具１１９がシフタ１１８を矢印（イ）側に移動させ、株間変速シフタ１１５が図示の最低速凹溝１１５ｄに球１１６が入り込んだ状態に移動させると、入力軸９２上の第３ギヤ９７と出力軸１０１上の第４ギヤ９９が噛合して、常時噛合している入力軸９２上の偏心ギヤ１００と出力軸１０１上の偏心ギヤ１１２と該ギヤ１１２と不等速切替クラッチ１１０から、該不等速クラッチ１１０と一体回転する出力伝動軸１０１を経由して植付クラッチ９１の最低速の動力伝達が行われる。
【００３２】
また、前記不等速伝動機構９０の不等速回転可能な出力伝動軸１０１には、この出力伝動軸によって回転駆動される発電機１０２が設けられている。この発電機１０２は、マイクロコンピュータを備えた制御装置１１３に入力させて、警報装置１１４を出力させる構成としている。警報装置１１４としては、モニタ表示、ブザー、音声又はランプ等によって警報信号を発する構成とする。要するに、作業中、発電機１０２の発電量に急激な変動が発生すると、制御装置１１３の脈動判定手段（Ａ）によって苗植付装置への伝動に脈動が発生していると判定し、警報装置１１４の作動によりオペレータに告知する構成としている。
【００３３】
なお、発電機１０２は、この電力を施肥ブロア、ロータ昇降モータ等の各種モータやモニタ表示等に使用しており、また、上記のように脈動検出用としても利用することができる。
【００３４】
一般に、例えば、比較的広目に株間を設定すると、不等速状態で苗を植え付けることになるため、植付クラッチ９１が脈動し、特に高速で前進するほど脈動が増加し易くなる。
そこで、本例では、発電機が急激な発電量の変化を検出し、この検出信号を制御装置に入力することによって苗植付装置への伝動に脈動が発生していると判断し、警報装置１１４が作動してオペレータに告知するので、オペレータは、例えば、車速減速手段（変速レバー１６を減速側に操作）１１５を作動させることによって速やかに対処することができる。
【００３５】
次に田植機の直進制御装置について説明する。操作ボックス上の操作パネル１２０に直進性モニタ１２１ａを設ける（図９参照）。機体の左前方に画像カメラ１２１ｂと赤外線レーザ１２１ｃを設ける（図１０参照）。直進性モニタ１２１ａには、画像（苗植付列）＋レーザ軌跡１２１ｄを表示し、直進性判定ランプ（青ランプ及び赤ランプ）１２１ｅを設ける（図１１参照）。植付作業時に圃場の状況によりセンターポールでの直進性維持が難しい場合、後方を目視しながら不安定な操作になる場合に本装置を用いることで、どのような圃場状態でも機体の直進性を保持することができる。例えば、図１２の例１に示すように、画像とレーザ軌跡が整列状態では、青ランプが点灯し直進性が良いことを示す。また、図１３の例２に示すように、画像とレーザ軌跡が不整列状態では赤ランプが点灯し、直進性が失われることからハンドル操作の補正を行い整列状態（青ランプ点灯状態）にする。
【００３６】
図１４に示す実施例は、苗取り板の改良案を示し、特開平６―２１７６１７号公報に示された苗取り板は，平坦な板体によって構成されているが、本例では、苗取り板１２３の左右両端側における側縁部を折り返して起立片１２３ａ，１２３ｂを設け、先端はカットして平坦面とすることで、苗を掬い取り易くすると共に、掬い取り後は左右の起立片によって形状の安定していないマット苗の寸法修正が行えるように構成している。
【００３７】
無人走行田植機で圃場に田植えをする場合（図１５参照）について説明すると、複数台（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）の無人田植機で複数の圃場（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）で同時に田植えする方式において、予備苗を消費した苗補給時期に達すると苗運搬車にいるオペレータのモニタに通信し、又その無人田植機の現在位置を表示するようにする。更に、無人田植機は畦畔位置で畦畔側に後ろ向きで停止するように構成する。要するに、図１６のフローチャートで示すような行程でもって作業を行う。
【００３８】
大規模農家や請負業では多くの圃場を短時間で田植えしなければならない。無人田植機を複数台使い同時に田植えすれば少人数で短時間に多くの圃場を田植えすることができる。
【００３９】
田植えは無人田植機で行い、苗運搬や苗補給はオペレータが行うので複数台同時に田植えすることができる。
いづれの無人田植機も苗補給時期（予備苗を使ってしまった時期からは自動補給）に達したらオペレータ（苗運搬車にいる）のモニタに通信し、又無人田植機の現在位置を表示するので分かり易く、オペレータは通信のあった無人田植機のいる圃場に作業状態を監視していなくても直ぐその場に直行することができる。
【００４０】
無人田植機は畦畔側で後ろをオペレータに向けた状態で停止するので苗の状態が見易い。又特にロングマット苗の場合はロングマット支持具と交換するので交換し易い。
また、複数の無人田植機で別々の圃場を同時に田植えし予備苗も消費し苗補給時期に停止する際には、無人田植機が回行経路（回行地点）で無く畦畔に向かって進んだ状態で前向きに停止するように構成する。つまり、図１７のフローチャートで示すような行程でもって作業を行うように構成することもできる。なお、苗補給後は通常の回行経路を走行する。
【００４１】
無人走行田植機の走行経路途中で単に停止したのでは苗補給の際にとどかなく、人が圃場の中に入ったり歩かなければならず、苗補給がしにくい。
予備苗も無くなった苗補給時期に無人田植機は停止するが、畦畔に向かった状態で停止するので、マット苗（ロングマットでない通常の苗）を苗載タンクや予備苗載台に補給し易い。
【００４２】
更に、複数の無人田植機で別々の圃場を同時に田植えする方式において、予備苗がなくなった苗補給時期に達したらその場で計算したデータや自己位置データを一旦保存してからエンジンを停止するようにする（図１８のフローチャート参照）。苗運搬人が来るまでの間、エンジンを停止させれば、燃料の無駄使いはなくなるが、無人田植機の計算した重要データが消える恐れがある。
【００４３】
予備苗もなくなった苗補給時期に無人田植機は停止するが、その際にエンジンを停止させるので、苗運搬人が来るまでの燃料の無駄な消費がなくなる。また苗補給時期に達し、エンジン停止する前に圃場地図データ、走行経路データ、自己位置データ、苗消費率データなど田植機がその場で計算したデータなどを一旦保存するので、再開後はそのデータを使用しスムースに再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】田植機の側面図
【図２】同上平面図
【図３】植付クラッチケースの展開断面図
【図４】制御ブロック回路図
【図５】防波板の拡大側面図
【図６】苗植付部の要部の側面図
【図７】苗植付部の要部側面図
【図８】制御ブロック回路図
【図９】表示パネルの平面図
【図１０】操作ボックスの要部平面図
【図１１】画像とレーザ軌跡の関係説明図
【図１２】画像とレーザの整列状態を示す関係説明図
【図１３】画像とレーザの不整列状態を示す関係説明図
【図１４】苗取り板の斜視図
【図１５】田植え圃場での作業状態を示す図
【図１６】フローチャート
【図１７】フローチャート
【図１８】フローチャート
【符号の説明】
【００４５】
４苗植付部
２０原動機（エンジン）
５２苗植付装置
９０不等速伝動機構
１０１伝動軸
１０２発電機
１１３制御装置
（Ａ）脈動判定手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機（２０）からの動力を不等速伝動機構（９０）を介して苗植付装置（５２）に伝達する手段と、不等速伝動機構（９０）を介さずに等速で走行装置(１０，１１）へ伝達する手段を設け、不等速伝動機構（９０）により不等速回転する伝動軸（１０１）で発電機（１０２）を駆動する構成とし、前記発電機の発電量に急激な変動があるとき、苗植付装置（５２）への伝動に脈動が発生していると判断する制御手段（１１３）を設けてあることを特徴とする苗移植機。

【図１】