(57)【要約】【課題】植付作業中の移植機を正しい方向へと即座に立て直し可能とする。【解決手段】前輪１２および後輪１３に支持される機体フレーム１１に植付装置１５を備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝Ｍに嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段１４を設けた自動走行用の移植機１０であって、ガイド手段１４の機体の向きに対する左右方向の振れに連動して前輪１２を旋回させる連動手段２０を設けると共に、ガイド手段１４の振れ角に対して前輪１２の振れ角を増幅させている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置を備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記ガイド手段の機体の向きに対する左右方向の振れに連動して上記前輪を旋回させる連動手段を設け、該連動手段は上記ガイド手段の振れ角に対して上記前輪の振れ角を増幅させる構成を備えていることを特徴とする自動走行用の移植機。
【請求項２】
上記連動手段は、
上記前輪の舵取元腕となるピットマンアームと、
回動することにより上記前輪を変向させるステアリングフランジと、
上記ピットマンアームと上記ステアリングフランジとを連結するステアリング用ロッドと、
上記ピットマンアームと上記ガイド手段とを連結するガイド手段用ロッドとを備え、
上記ステアリングフランジの回動支点から上記ステアリング用ロッドとの連結部までの距離をＬ１とし、上記ガイド手段の支点からガイド手段用ロッドとの連結部までの距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２の関係としている請求項１に記載の自動走行用の移植機。
【請求項３】
上記ガイド手段の振れ角に対して上記前輪の振れ角を１．３倍〜３．０倍に増幅させる構成としている請求項１または請求項２に記載の自動走行用の移植機。
【請求項４】
前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置と運転席とを備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記ガイド手段の機体の向きに対する左右方向の振れに連動して上記前輪を旋回させる連動手段と、
上記運転席から見た前方向に固定して取り付けられた目印用のマスコットと、上記前輪の動きに連動して左右に振れると共に、前輪の向きが真っ直ぐである場合に上記運転席と上記マスコットとを結ぶ直線上に位置するように取り付けられたターゲットとを備えていることを特徴とする自動走行用の移植機。
【請求項５】
前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置を備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記後輪で次列の植付作業のための上記案内溝を凹設しており、
上記後輪は、外周面を断面Ｕ字形状、断面Ｖ字形状あるいは断面円弧形状としていると共に、外周縁から間隔をあけた内周側に板状のラグを複数突出させていることを特徴とする自動走行用の移植機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動走行用の移植機に関し、詳しくは、圃場に凹設されたレール状の案内溝に誘導されて機体の向きを自動修正する移植機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圃場への苗の植付作業に用いる移植機として、図８に示すものが実公平２−２９８４８号公報で提案されている。該公報に開示された移植機１は、前輪２と後輪３を具備する走行部の後方に移植部４が配置されており、前方には移植機１の進行方向をガイドする誘導輪５を設けていると共に、移植部４の側方には圃場に案内溝を凹設するマーカー６を備えている。
移植機１は、圃場に予め直線状に凹設されたレール状の案内溝（図示せず）に誘導輪５を嵌めた状態で走行させることにより、移植機１が案内溝に沿って真っ直ぐ走行でき、移植部４により苗を真っ直ぐに植え付けることができる。また、移植機１の走行と同時にマーカー６で次に植付作業を行う隣のレーンに案内溝を形成することができ、圃場の端部まで植え付けを行いＵターンして隣のレーンに植付作業を行う際に、誘導輪５を先にマーカー６で形成した案内溝に嵌めて走行する。
【０００３】
【特許文献１】
実公平２−２９８４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圃場に凹設されたレール状の案内溝に誘導輪５を嵌めて移植機１を自動で真っ直ぐ走行させている際に、万が一、移植機１の機体方向が進行方向に対して斜めに向いてしまった場合、植え付けられる苗の列が蛇行してしまい、除草・防虫等の管理作業や収穫作業の作業能率が悪くなる問題がある。また、マーカー６で形成される案内溝が蛇行すると、移植機１の誘導輪５がその案内溝にガイドされて走行するため、次列の植付作業も蛇行してしまう。
したがって、植付作業中に移植機１が進行方向に対して斜めを向いてしまった場合には、いち早く機体を案内溝に対して真っ直ぐに立て直すことができることが望まれる。
【０００５】
さらに、移植機１を正しく走行させるためには、運転者が機体の向きを把握していることが好ましいため、移植機１が斜め方向を向いて誘導輪が機体に対して左右方向に振れていることや、機体が正しく真っ直ぐ向いていることを運転者が知得できる手段を設けることも望まれる。
また、図８に示す移植機１のようにマーカー６で案内溝を形成するものの他、後輪で次列での植付作業用の案内溝を凹設する移植機では、後輪を圃場の耕盤に確実に食い込ませると共に、必要以上に潜り込ませずに形の整った案内溝を形成する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、植付作業中の移植機を正しい方向へと即座に立て直し可能とすると共に、機体の向きを運転者が把握できるようにし、また、移植機が形の整った案内溝を形成して安定した自動走行を可能とすることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は第一に、前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置を備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記ガイド手段の機体の向きに対する左右方向の振れに連動して上記前輪を旋回させる連動手段を設け、該連動手段は上記ガイド手段の振れ角に対して上記前輪の振れ角を増幅させる構成を備えていることを特徴とする自動走行用の移植機を提供している。
【０００８】
上記構成とすると、ガイド手段を案内溝に嵌めて走行することで移植機は自動的に案内溝に沿って進行することができ、かつ、機体の向きが案内溝に対して左右方向にずれた時に、ガイド手段が左右方向に振れるのに連動して前輪が増幅してより大きく旋回するので、即座に、機体の向きを自動修正することができる。
例えば、機体の向きが左方向にずれた時、ガイド手段が右方向に振れると共に前輪はガイド手段よりも大きい振れ角で右方向に旋回するので、機体の向きが案内溝に沿って真っ直ぐとなるよう即座に修正される。
なお、上記連動手段は、電気的に制御されたものでもよいし、機械的に実現されたものでもよい。
【０００９】
上記連動手段は、
上記前輪の舵取元腕となるピットマンアームと、
回動することにより上記前輪を変向させるステアリングフランジと、
上記ピットマンアームと上記ステアリングフランジとを連結するステアリング用ロッドと、
上記ピットマンアームと上記ガイド手段とを連結するガイド手段用ロッドとを備え、
上記ステアリングフランジの回動支点から上記ステアリング用ロッドとの連結部までの距離をＬ１とし、上記ガイド手段の支点からガイド手段用ロッドとの連結部までの距離をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２の関係としている。
【００１０】
上記構成とすると、Ｌ１＜Ｌ２の関係としているので、ガイド手段が左右方向に振れるのに連動して前輪が左右方向に振れる際に、前輪の回転半径の方がガイド手段の回転半径より小さくなる。そして、ステアリング用ロッド２３とガイド手段用ロッド３２は、同じピットマンアーム２１に連結されて略同一の距離だけ移動する。
したがって、ガイド手段→ガイド手段用ロッド→ピットマンアーム→ステアリング用ロッド→ステアリングフランジと動力伝達された前輪の回転角はガイド手段の回転角より大きくなり、前輪をガイド手段よりも大きい振れ角で旋回させることができる。
【００１１】
上記ガイド手段の振れ角に対して上記前輪の振れ角を１．３倍〜３．０倍に増幅させる構成としていることが好ましい。
【００１２】
これは、１．３倍未満とすると、ガイド手段の振れ角に対して前輪の振れ角が不足し、機体の方向修正が遅くなる一方、３．０倍より大きくすると、ガイド手段で前輪の操舵角を動かすのに要する力が大きくなり過ぎてガイド手段が案内溝から外れ易くなるためである。なお、上記倍率はこれに限定されるものではなく、圃場の状況や機体の大きさ等に応じて調整され得る。
【００１３】
本発明は第二に、前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置と運転席とを備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記ガイド手段の機体の向きに対する左右方向の振れに連動して上記前輪を旋回させる連動手段と、
上記運転席から見た前方向に固定して取り付けられた目印用のマスコットと、
上記前輪の動きに連動して左右に振れると共に、前輪の向きが真っ直ぐである場合に上記運転席と上記マスコットとを結ぶ直線上に位置するように取り付けられたターゲットとを備えていることを特徴とする自動走行用の移植機を提供している。
【００１４】
上記構成とすると、運転席に搭乗している運転者から見てマスコットとターゲットが直線上に重なった際に、運転者は前輪及びそれに連動したガイド手段が真っ直ぐに向いている（振れ角が０°）と知ることができる。また、圃場の機体中心が通過すべき位置に中心ラインを筋付けしておくことで、運転者から見てマスコットが中心ラインと一致した際に、機体が正しい位置、かつ、正しい向きにあると知ることができる。
また、畝際で機体を旋回させて方向転換した際に、機体を正しい位置・方向に整え、かつ、前輪及びそれに連動したガイド手段を真っ直ぐに向けた状態で、案内溝にガイド手段を合わせることができる。
【００１５】
本発明は第三に、前輪および後輪に支持される機体フレームに植付装置を備えると共に、圃場に凹設されたレール状の案内溝に嵌めた状態で誘導されて機体の向きを自動修正するガイド手段を設けた自動走行用の移植機であって、
上記後輪で次列の植付作業のための上記案内溝を凹設しており、
上記後輪は、外周面を断面Ｕ字形状、断面Ｖ字形状あるいは断面円弧形状としていると共に、外周縁から間隔をあけた内周側に板状のラグを複数突出させていることを特徴とする自動走行用の移植機を提供している。
【００１６】
ガイド手段が正しく案内溝に導かれるためにも、崩れにくく形の整った溝を形成する必要があるが、走行時に後輪で次列の植付作業のための案内溝を形成する移植機の場合、上記構成とすると、後輪の外周面を凹凸のない断面Ｕ字形状、断面Ｖ字形状あるいは断面円弧形状とすることで、後輪が耕盤に確実に食い込んで型崩れし難い連続した溝を形成することが可能となる。
また、後輪の外周縁から間隔をあけた内周側に板状のラグが設けてあるので、板状のラグが耕盤の表面を面で受けて、後輪が必要以上に沈下するのを防止し、前進駆動力を確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は移植機１０を示し、機体フレーム１１の前後に前輪１２および後輪１３を設け、中央には植付装置１５を配していると共にその上方には苗箱予備苗台１６を設け、後方には運転席１７を設けている。
【００１８】
機体フレーム１１の左前方には、後述する案内溝Ｍに嵌めて移植機１０の向きを案内溝Ｍに沿って誘導するガイド手段１４を設けており、ガイド手段１４は連動手段２０を介して前輪１２と連動させている。
ガイド手段１４は、機体フレーム１１の左右方向の端部に揺動支点となる回転支軸３３を介してセンサアーム２６を取り付けていると共に回転支軸３３に対して長板状の増幅用フランジ３１を取り付けており、該センサアーム２６は第１アーム２４と第２アーム２５とを関節部２７を介して連結している。
【００１９】
図６（Ａ）に示すように、第２アーム２５の先端には、連結部材２８を介して左右方向に揺動自在なソリ部材２９を取り付けている。
連結部材２８は、板状部２８ａと、板状部２８の先端に設けられた軸受筒部２８ｂと、板状部２８ａの上端から上方に突出した揺動ストッパ２８ｃとを備えている。
ソリ部材２９は、連結部材２８の軸受筒部２８ｂに挿通された軸部２９ｃと、軸部２９ｃの下端に連続された板部２９ｂと、板部２９ｂの下端で前後方向に延びたソリ部２９ａと、軸部２９ｃに固定的に取り付けられてコの字状の切欠部２９ｄ−１を有するフランジ部２９ｄと、軸部２９ｃの上方に設けられて円環状のウェイト３０を受け止める受座フランジ２９ｅとを備えている。
連結部材２８の揺動ストッパ２８ｃを、ソリ部材２９のフランジ部２９ｄの切欠部２９ｄ−１に配置していることで、ソリ部材２９が左右方向に揺動した際に、一定の振れ角以上は揺動しないように規制している。
【００２０】
なお、ソリ部材の変形例として、図６（Ｂ）に示すように、連結部材２８に取り付けられる軸部材３９とソリ部材４０との二部材をピン４１で連結した構成としてもよい。詳しくは、軸部材３９は、連結部材２８の軸受筒部２８ｂに挿通された軸部３９ｃと、軸部３９ｃの下端に連続された板部３９ｂと、軸部３９ｃに固定的に取り付けられてコの字状の切欠部を有するフランジ部３９ｄと、軸部３９ｃの上方に設けられて円環状のウェイト３０を受け止める受座フランジ３９ｅとを備えている。また、ソリ部材４０は、板部３９ｂの下端縁を下方より挟持嵌合する嵌合部４０ｂと、嵌合部４０ｂの下端で前後方向に延びたソリ部４０ａとを備えている。
上記構成とすると、ピン４１を支点としてソリ部材４０が上下に揺動することができる。
【００２１】
連動手段２０は、前輪１２の舵取元腕となるピットマンアーム２１と、前輪１２を変向させる回動軸３４に取りつけられたステアリングフランジ２２と、ピットマンアーム２１とステアリングフランジ２２とを連結するステアリング用ロッド２３と、ピットマンアーム２１と増幅用フランジ３１とを連結するガイド手段用ロッド３２とを備えている。左右の回動軸３４の間には油圧シリンダが収容された支持ケース３５が設けられている。
増幅用フランジ３１の先端側には間隔をあけて第１取付穴３１ａ、第２取付穴３１ｂおよび第３取付穴３１ｃが穿設されており、ガイド手段用ロッド３２の連結部３２ｂは第２取付穴３１ｂに取り付けている。
【００２２】
本実施形態では、ステアリングフランジ２２の回動支点となる回転軸３４からステアリング用ロッド２３の一側の連結部２３ｂまでの距離をＬ１とすると共に、センサアーム２６の揺動支点となる回転支軸３３からガイド手段用ロッド３２の一側の連結部３２ｂまでの距離をＬ２とし、Ｌ１＜Ｌ２の関係としている。
なお、ステアリング用ロッド２３の他側の連結部２３ａと、ガイド手段用ロッド３２の他側の連結部３２ａとはピットマンアーム２１上の近接した位置に取り付けているが、上下方向の同軸上に取り付けてもよい。
【００２３】
図１および図４に示すように、機体のフロント部４４には棒状のマスコット１８を目印として固定的に取り付けている一方、前輪１２と共に揺動するピットマンアーム２１に連結してＬ字状に屈曲された棒状のターゲット１９をマスコット１８より前方に位置するように取り付けている。ターゲット１９は、前輪１２の動きに連動して左右に振れ、前輪１２の向きが真っ直ぐになると、運転席１７とマスコット１８とを結ぶ直線上に位置するように設定されている。
【００２４】
後輪１３は、図１および図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、断面積が大きい第１円環部材３６の外周縁に断面積が小さい第２円環部材３７を接続し、外周面が全体として断面略Ｖ字形状となるようにしている。第１円環部材３６の内周側には板状のラグ３８を傾斜状態で周方向に間隔をあけて設け、後輪１３の外周縁から内周側に離れた位置に突出させている。
なお、後輪１３’の変形例として、図５（Ｃ）に示すように、外周面が断面略Ｕ字形状となる円環部材３６’の内周側に板状のラグ３８’を突出させてもよい。また、後輪の外周面が断面円弧形状となるようにしてもよい。
また、機体には側方に延出可能なロッド４２の先端にマーカ４３を取り付けて、次列の圃場に移植機１０の進行方向の中心ラインを筋付けできるようにしている。
【００２５】
次に、ガイド手段１４に連動して前輪１２が旋回し、ガイド手段１４の振れ角に対して前輪１２の振れ角が増幅される作用を説明する。
図３に示すように、ガイド手段１４のセンサアーム２６が回転支軸３３を支点として角度θ２の振れ角で図中左に揺動した場合、増幅用フランジ３１も回転支軸３３を支点として左に揺動し、ガイド手段用ロッド３２を介してピットマンアーム２１が図中左へ移動される。
このピットマンアーム２１の移動に伴ってステアリング用ロッド２３が移動し、ステアリングフランジ２２が回動軸３４を支点として揺動して前輪１２が旋回する。
【００２６】
この際、ステアリング用ロッド２３とガイド手段用ロッド３２は、同じピットマンアーム２１に連結されて略同一の距離だけ移動する。一方、Ｌ１＜Ｌ２の関係より、前輪１２の回転半径の方がセンサアーム２６の回転半径より小さくなる。
よって、ステアリングフランジ２２の回転角は増幅用フランジ３１の回転角よりも大きくなるので、ガイド手段１４の振れ角θ２よりも前輪１２の振れ角θ１を大きくして増幅させることができる。
また、上記増幅倍率を更に大きくしたい場合には、ガイド手段用ロッド３２の連結部３２ｂを増幅用フランジ３１の先端側の第３取付穴３１ｃに連結して、Ｌ１の値に対してＬ２の値を大きくすればよい。逆に、上記増幅倍率を小さくしたい場合には、ガイド手段用ロッド３２の連結部３２ｂを増幅用フランジ３１の根元側の第１取付穴３１ａに連結して、Ｌ２の値を小さくすればよい。
本実施形態では、このような調節機能によりθ１／θ２＝１．３〜３．０の範囲で前輪１２の振れ角を増幅させている。
【００２７】
次に、移植機１０による苗の植付作業について説明する。
移植機１０は、図７に示すように、圃場に形成された案内溝Ｍにガイド手段１４のソリ部２９ａを嵌め込んだ状態で走行させることにより、移植機１０は真っ直ぐにレール状に凹設された案内溝Ｍにガイドされて直進走行することができ、苗Ｎを蛇行せずに真っ直ぐに植え付けることができる。
万が一、機体の向きが案内溝Ｍに対して左右方向にずれた時には、センサアーム２６が左右方向に振れるのに連動して前輪１２が増幅してより大きく旋回するので、機体の向きが即座に自動修正される。
【００２８】
さらに、植付走行中に運転者から見てマスコット１８が中心ラインＣと一致した際に、機体が正しい位置で、かつ、正しい向きにあると知ることができると共に、運転者から見てターゲット１９がマスコット１８と一致した状態を保っていれば、前輪１２及びガイド手段１４が真っ直ぐに向いている（前輪１２およびガイド手段１４の振れ角が０°）と知ることができ、運転者は安心して植付作業を続けることができる。
【００２９】
また、側方に延出されたマーカ４３で次列の植付作業用の機体走行の中心ラインＣが圃場に筋付けされると共に、後輪１３により次列の植付作業用の案内溝Ｍが形成される。
ここで、後輪１３は外周面を凹凸のない断面Ｖ字形状としているので、後輪１３が耕盤に確実に食い込んで型崩れしにくい連続した案内溝Ｍが形成される。一方、後輪１３の外周縁から間隔をあけた内周側に板状のラグ３８が設けてあるので、ラグ３８が耕盤の表面を面で受けて、後輪１３が必要以上に沈下するのが防止され前進駆動力を安定して確保することができる。
【００３０】
さらに、畝際ではガイド手段１４のソリ部２９ａを圃場から浮かせた状態として機体を旋回させて方向転換した後に、運転者から見てマスコット１８が中心ラインＣと一致した状態で、かつ、マスコット１８とターゲット１９が一致した状態で、ガイド手段１４を降ろせば、自動的に正しい位置・方向でソリ部２９ａを案内溝Ｍに嵌めることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、第１に、移植機の向きが案内溝に対して左右方向にずれた時に、案内溝に嵌って誘導されたガイド手段が左右方向に振れるのに連動して前輪が増幅してより大きく旋回するので、機体の向きを即座に自動修正できる。第２に、運転者から見てターゲットの位置をマスコットと対比することで、前輪及びそれに連動したガイド手段が真っ直ぐに向いているか否かを把握できる。第３に、後輪の外周面を凹凸のない断面Ｕ字形状、断面Ｖ字形状あるいは断面円弧形状とすると共に、外周縁から間隔をあけた内周側に板状のラグを設けることで、後輪が必要以上に沈下するのを防止して前進駆動力を確保しながらも、型崩れしにくい連続した案内溝を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の自動走行用の移植機の側面図である。
【図２】移植機の平面図である。
【図３】連動手段を説明する要部平面図である。
【図４】ターゲットとマスコットを示す要部斜視図である。
【図５】（Ａ）は後輪の要部斜視図、（Ｂ）は要部断面図、（Ｃ）は変形例の要部断面図である。
【図６】（Ａ）はガイド手段の要部斜視図、（Ｂ）は変形例の側面図である。
【図７】移植機を用いた植付作業を示す図面である。
【図８】従来の移植機の側面図である。
【符号の説明】
１０        移植機
１１        機体フレーム
１２        前輪
１３        後輪
１４        ガイド手段
１５        植付装置
１７        運転席
１８        マスコット
１９        ターゲット
２０        連動手段
２１        ピットマンアーム
２２        ステアリングフランジ
２３        ステアリング用ロッド
２６        センサーアーム
２８        軸受部材
２９        ソリ部材
３０        ウェイト
３１        増幅用フランジ
３２        ガイド手段用ロッド
３３        回転支軸
３４        回動軸
３５        前輪支持ケース
３８        ラグ
４３        マーカ
Ｍ          案内溝
Ｃ          中心ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004344077.tif 000007
【図６】
2004344077.tif 000008
【図７】
2004344077.tif 000009
【図８】
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