| 【発明の名称】 |
自走式点注型施肥装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】結城 敏博
|
| 【要約】 |
【課題】圃場の土表面の凹凸等の状態によって大きな影響を受けることなく目的とする略一定の深さにおいて、土中へ液肥の点注を行うことの出来る、自走式の施肥装置を提供すること。
【解決手段】メインフレーム１２に装着された複数の走行輪１３ａ〜１３ｄのうちの少なくとも一つに対して回転駆動力を及ぼす走行用駆動手段３４，３６，３８，４０を構成することによって、メインフレーム１２を自走せしめる一方、注入管１６が上下駆動可能に装着されたサブフレーム１４に対して案内手段４６を設けると共に、メインフレーム１２に対して鉛直方向に相対移動可能に連結せしめ、一体的に走行可能とした。また、注入管１６を上下駆動せしめ、圃場の土中に対して抜差作動させる抜差駆動手段５０，５２，５４，５６，５８を構成する一方、メインフレーム１２によって支持されたタンク１８内の液体肥料を注入管１６に導いて、注入管１６が土中に差し込まれた際、先端ノズル部６０から液体肥料を吐出する液体肥料圧送手段７４，８４，８８，９０，９２，９４，９６を構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の走行輪が装着されたメインフレームと、前記複数の走行輪の少なくとも一つに回転駆動力を及ぼして前記メインフレームを自走せしめる走行用駆動手段と、圃場の土中に差し込まれる注入管を上下動可能に支持するサブフレームと、該サブフレームを前記メインフレームに対して略鉛直方向に相対変位可能に連結せしめて、該サブフレームを該メインフレームと一体的に走行せしめる連結手段と、前記サブフレームに設けられて、該サブフレームを圃場の表面に沿って案内する案内手段と、前記注入管をサブフレームに対して上下駆動せしめて、該注入管の先端ノズル部を土中に抜差作動させる抜差駆動手段と、前記メインフレームによって支持されたタンク内の液体肥料等を、前記注入管に導いて、該注入管が土中に差し込まれた際に先端ノズル部から該液体肥料等を土中に注入する液肥圧送手段とを、有することを特徴とする自走式点注型施肥装置。
【請求項２】 前記サブフレームによる前記注入管の支持位置を、該注入管の中心軸方向で調節することにより、該注入管の土中への差込深さを調節する注入深さ調節手段を設けた請求項１に記載の自走式点注型施肥装置。
【請求項３】 前記メインフレームが、圃場において互いに平行に敷設された二本のレール間に跨がる門形部を有していると共に、それら二本のレール上をそれぞれ走行せしめられる走行輪を備えている請求項１又は２に記載の自走式点注型施肥装置。
【請求項４】 前記メインフレームにおいて、走行方向に直交する左右両側に離間位置してそれぞれ走行輪が装着されていると共に、それら左右両側の走行輪間の略中央部分に前記サブフレームが位置せしめられている請求項１乃至３の何れかに記載の自走式点注型施肥装置。
【請求項５】 圃場に敷設されたレール上を一端側から他端側に向かって走行せしめられた際に、該レールの他端側に到達したことを検出する走行端検出手段を設けると共に、該走行端検出手段による検出信号に基づいて、前記走行用駆動手段による前記走行輪への駆動力伝達方向を変更することにより、該レール上の他端側から一端側に向かって逆走せしめる走行方向変更装置を設けた請求項１乃至４の何れかに記載の自走式点注型施肥装置。
【請求項６】 前記サブフレームに設けられた回転中心軸回りに略鉛直平面内で回動せしめられる一対の回転アームからなる４節リンク機構によって前記注入管を支持せしめると共に、少なくとも一方の回転アームを回転中心軸回りに回転駆動せしめることによって、注入管の先端ノズル部を土中に抜差作動させる前記抜差駆動手段を構成すると共に、かかる一対の回転アームの回転方向を、走行方向に応じて変更する回転方向変更手段を設けた請求項１乃至５の何れかに記載の自走式点注型施肥装置。
【請求項７】 前記走行用駆動手段および前記抜差駆動手段において、駆動源として電動モータを採用した請求項１乃至６の何れかに記載の自走式点注型施肥装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【技術分野】本発明は、圃場を走行しながら土中に抜差作動せしめられる注入管を通じて、液体肥料等を土中に所定間隔で点在状に注入する自走式の点注型施肥装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】このような自走式の点注型施肥装置としては、例えば、特開平１１−３２５３５号公報に記載されているように、従来から、複数の走行輪が装着された装置フレームに対して、液肥の注入管を略鉛直方向で上下駆動せしめて、注入管の先端ノズル部を土中に抜差作動させると共に、注入管が土中に差し込まれた際に、その先端ノズル部から液体肥料を土中に注入するようにした構造のものが知られている。
【０００３】ところが、このような従来の施肥装置においては、該施肥装置が走行する圃場の土表面の凹凸に起因して、走行輪が走行する土表面の高さと、注入管が抜き差しされる位置の土表面の高さとが、必ずしも一致しないために、特に土表面の凹凸が大きい圃場においては、注入管の土中への差し込み深さが大きく変動してしまい、液肥の注入位置を最適な位置に設定することが、極めて難しいという問題があった。
【０００４】また、近年では、作物の生育管理や収穫等の作業の容易化や自動化を有利に図るために、圃場にレールを敷設し、水や肥料等の散布装置、或いは収穫装置等の各種作業用装置をレール上に走行させるようにした圃場も増えているが、そのような圃場において、有効に用いられる点注型施肥装置は、未だ提供されていなかった。
【０００５】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、圃場の土表面の凹凸等の状態によって、大きな影響を受けることなく、目的とする略一定の深さにおいて、土中への液体肥料等の点注を行うことの出来る、自走式の点注型施肥装置を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することのできる発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００７】本発明の第一の態様は、複数の走行輪が装着されたメインフレームと、前記複数の走行輪の少なくとも一つに回転駆動力を及ぼして前記メインフレームを自走せしめる走行用駆動手段と、圃場の土中に差し込まれる注入管を上下動可能に支持するサブフレームと、該サブフレームを前記メインフレームに対して略鉛直方向に相対変位可能に連結せしめて、該サブフレームを該メインフレームと一体的に自走せしめる連結手段と、前記サブフレームに設けられて、該サブフレームを圃場の表面に沿って案内する案内手段と、前記注入管をサブフレームに対して上下駆動せしめて、該注入管の先端ノズル部を土中に抜差作動させる抜差駆動手段と、前記メインフレームによって支持されたタンク内の液体肥料等を、前記注入管に導いて、該注入管が土中に差し込まれた際に先端ノズル部から液体肥料を土中に注入する液肥圧送手段とを、有することを特徴とする。
【０００８】このような本態様に従う構造とされた点注型施肥装置においては、走行輪が装着されて、走行用駆動手段や、液体肥料等を支持せしめるメインフレームに対して、注入管を上下動可能に支持せしめるサブフレームを、独立して、鉛直方向に相対変位可能に設けたことによって、走行輪により支持されるメインフレームの鉛直方向の位置に関わらず、サブフレームの位置が、案内手段によって、圃場の土表面上の略一定位置に有利に保持される。そして、そのサブフレームによって、注入管が支持されて、該サブフレームを基準高さとして上下駆動されることから、注入管の土中への差し込み深さを、メインフレームの状態に関わらずに、略一定量に有利に維持することが出来る。
【０００９】また、かかる施肥装置においては、メインフレームは、液肥が収容されたタンクや、走行用駆動手段等の比較的大型で重量のある装置を主に支持する必要があることから、かなり大型となる。一方、サブフレームは、そういったタンクや駆動手段等を支持する等の制約を受けることがないため、任意の位置に設けることが出来ると共に、サブフレームは、メインフレームから独立して注入管の充分に近くにおいて圃場の表面に沿って案内される。従って、該サブフレームによって支持された注入管の土中への差込深さが有利に略一定に維持されるのである。
【００１０】なお、本態様において、連結手段としては、注入管を圃場の土表面に対して略鉛直状態に安定して保持せしめるために、例えば、メインフレームに対して、４節の平行リンク機構等をもって連結する構造が有利に採用され得る。なお、サブフレームはメインフレームによって、牽引状態で移動せしめられる他、後押状態で走行されるもの等であってもよい。
【００１１】また、かかる施肥装置において、サブフレームの案内手段としては、サブフレームの圃場の土表面に対する摺動抵抗を軽減し得、以て、サブフレームをスムーズに案内し得るものであれば、特に限定されるものではない。例えば、サブフレームの底面に対して、車輪やスライダー等を装着し、サブフレームの土表面に対する摺動抵抗を有利に軽減したもの等によって、有利に構成される。
【００１２】ここにおいて、液肥をタンクから注入管に導き、その先端ノズル部から液肥を吐出する液肥圧送手段としては、従来から公知の機構が何れも採用可能であり、例えば、往復動ポンプやプランジャポンプ或いはスクリューポンプ等を用いて、タンクから供給された液体肥料を、注入管が土中に差し込まれた際に、液肥を注入管に圧送して、先端ノズル部から吐出させるようにした機構が有利に採用され得る。
【００１３】なお、本態様において、液体肥料とは、液体状やスラリー状等、流動性のある全ての肥料を含むものである。また、本態様にかかる施肥装置は、液体肥料の点注の他、例えば、防除用の液体農薬等の点注にも適用可能である。
【００１４】本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従う構造とされた点注型施肥装置において、前記サブフレームによる前記注入管の支持位置を、該注入管の中心軸方向で調節することにより、該注入管の土中への差込深さを調節する注入深さ調節手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、液肥の種類や栽培する農作物、或いは土の状態等に応じて、注入管の土中への差込深さを調節することが可能であり、ひいては、液肥の注入深さを容易に調節することができる。なお、この差込深さを調節する注入深さ調節手段としては、例えば、注入管をサブフレームにおける支持部に対して、解除可能に締付固定する固定具を設け、その固定具を緩めた状態で、注入管を中心軸方向に任意に移動可能とすると共に、その固定具を締め付けることによって、注入管の位置を位置決め設定するようにしたもの等が有利に用いられ得る。
【００１５】また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に従う構造とされた点注型施肥装置において、前記メインフレームが、圃場において互いに平行に敷設された二本のレール間に跨がる門形部を有していると共に、それら二本のレール上をそれぞれ走行せしめられる走行輪を備えていることを、特徴とする。このような本態様に従う構造の施肥装置は、門形部をもって二つのレール間に跨って走行させられることにより、メインフレームが安定して走行させられる。それによって、レール上を走行せしめられる点注型施肥装置が有利に実現される。さらに、本態様においては、このようなレールは、圃場の土表面の凹凸に関わらず、一定の高さで水平方向に敷設される。従って、レール高さと圃場土表面の高さの差が、場所によって大きく異なる場合があるが、そのような場合においても、レール上を走行せしめられるメインフレームに対して、圃場の表面を走行せしめられるサブフレームが独立して、圃場の土表面に沿って走行せしめられるのであり、サブフレームの位置を基準として、注入管が土中に抜差作動せしめられることから、その注入管の土中への差込量ひいては液肥の注入深さを略一定に有利に設定することができる。
【００１６】また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に従う構造とされた点注型施肥装置において、前記メインフレームにおいて、走行方向に直交する左右両側に離間位置してそれぞれ走行輪が装着されていると共に、それら左右両側の走行輪間の略中央部分に、前記サブフレームが位置せしめられていることを、特徴とする。このような本態様においては、左右両側の走行輪の略中央部分にサブフレームが位置せしめられている。従って、圃場土表面の凹凸により両側の車輪が上下動した場合でも、それら走行輪間の略中央部分に位置するサブフレームへの影響が軽減されることとなり、以て、安定してサブフレームが圃場の土表面に沿って案内される。
【００１７】また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に従う構造とされた点注型施肥装置において、圃場に敷設されたレール上を一端側から他端側に向かって走行せしめられた際に、該レールの他端側に到達したことを検出する走行端検出手段を設けると共に、該走行端検出手段による検出信号に基づいて、前記走行用駆動手段による前記走行輪への駆動力伝達方向を変更することにより、該レール上の他端側から一端側に向かって逆送せしめる走行方向変更装置を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、特に、レールが敷設された圃場において、施肥装置を用いた場合に、施肥装置を自動的に往復走行させることが出来、レールの一端側で作業者が待っていればよく、省人力化が有利に図られ、作業性の向上が確実に実現され得る。なお、施肥装置の前進時及び後退時の両方の走行時において、施肥作動を行わせるようにすることも可能であり、それによって、施肥のための作業効率の向上が達成される。また、往復両方向で施肥させることによって、液肥の注入量の設定自由度が有利に向上される。
【００１８】そこにおいて、走行端検出手段としては、一般に用いられている位置検出素子等が何れも採用可能であり、特に限定されるものではないが、例えば、施肥装置の走行方向における少なくとも前進側の端部に、リミットスイッチを設け、該リミットスイッチがレール他端側に設けられたストッパ等に当接することにより、走行端を検出するようにした構造のものが有利に採用され得る。また、走行方向変更装置としては、例えば、リミットスイッチから出力される検出信号に基づいて、電動モータや内燃機関等の走行用駆動手段による走行輪の回転駆動方向を反転させる機構等によって有利に構成され得る。
【００１９】また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた点注型型施肥装置において、前記サブフレームに設けられた回転中心軸回りに略鉛直平面内で回動せしめられる一対の回転アームからなる４節リンク機構によって前記注入管を支持せしめると共に、少なくとも一方の回転アームを中心軸回りに回転駆動せしめることによって、注入管の先端ノズル部を土中に抜差作動させる前記抜差駆動手段を構成すると共に、かかる一対の回転アーム部の回転方向を走行方向に応じて変更する回転方向変更装置を設けたことを、特徴とする。
【００２０】このような本態様においては、回転アームで注入管を抜差作動せしめるようにすることにより、走行によるメインフレームやサブフレームの移動に伴う注入管の移動方向への引きずり現象を、有利に軽減乃至は回避させることが出来る。即ち、回転アームの回転方向と回転アームの径寸法を適当に調節することによって有利に実現される。特に回転アームの回転方向をメインフレームの走行方向に応じて逆向きに変更する回転方向変更装置を設けたことによって、どちらの方向においても引きずりが軽減されて、走行しながら注入することに伴う注入管に対して及ぼされる外力（注入管に対する土の抵抗力）を有利に軽減しながら安定して抜差作動を行うことが可能となる。なお、このような注入管の引きずり防止は、例えば、走行輪の回転方向と回転アームの回転方向を同一とすることによって、達成され得るが、そのような同一方向の回転は、例えば、走行輪と回転アームに架け渡されたチェーン等を介して、走行輪の駆動力を回転アームの回転中心軸に伝達することによって容易に達成され得る。
【００２１】本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかの態様に従う構造とされた点注型施肥装置において、前記走行用駆動手段および前記抜差駆動手段において、それぞれ駆動源として電動モータを採用したことを、特徴とする。このような本態様においては、電動モータを採用したことによって、スムーズな作動が実現される。特に、レール上を走行せしめられる装置にあっては、要求される駆動力にそれほど大きな変動がないことから、電動モータを用いることによって、効率的、しかも、内燃機関を用いる場合に比して、作業環境が、騒音の面或いは排気ガスの面等において、極めて有利に向上される。しかも制御が容易であるため、例えば、リミットスイッチを用いて往復走行せしめる際のメインの駆動機構の制御や、注入管を駆動する本発明の第六の態様における、回転アームの回転方向の切換変更制御も容易に実現可能となる。
【００２２】
【発明の実施の態様】以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２３】先ず、図１乃至図４には、本発明の一実施形態としての施肥装置１０が示されている。かかる施肥装置１０は、複数の鋼材を溶接等で一体的に連結することによって構成された枠組構造のメインフレーム１２を備えており、このメインフレーム１２の下端部分の複数箇所に装着された走行輪１３ａ〜１３ｄによって、圃場に敷設されたレール１１上を走行せしめられるようになっている。また、このメインフレーム１２には、メインフレーム１２から独立して相対移動可能なサブフレーム１４が連結されており、メインフレーム１２に対して鉛直方向に上下動可能に連結されている。このサブフレーム１４の走行方向に直行する左右方向両側には、一対の注入管１６，１６がそれぞれ配設支持されており、それら注入管１６，１６が、鉛直方向に上下動せしめられて、圃場の土中に抜差作動せしめられるようになっている。そして、メインフレーム１２に支持されたタンク１８ａ，１８ｂから、かかる注入管１６，１６に液肥が導かれて、注入管先端部から液肥が土中に注入されるようになっている。
【００２４】より詳細には、前記メインフレーム１２は、互いに重ね合わされて一体的に連結固定された矩形ボックス状の下段枠体構造部２０と、矩形ボックス状の上段枠体構造部２２とを含んで構成されている。また、上段枠体構造部２２には、その上端部付近から水平方向側方に延び出す水平腕部２３ａが固設されていると共に、該水平腕部２３ａの突出先端近くには、鉛直下方に延びる鉛直脚部２３ｂが固設されている。そして、これら水平腕部２３ａと鉛直脚部２３ｂによって、メインフレーム１２から隣接して敷設された他方のレール１１上に延びる安定用補助フレーム２４が、一体的に形成されている。これにより、メインフレーム１２は全体として門形形状をなしており、二つのレール１１，１１間に跨って、二つのレール１１，１１上に載置されるようになっている。そして、下段枠体構造部２０の前後の下端部及び安定用補助フレーム２４の下端部には、それぞれ、走行輪１３ａ〜１３ｃが装着されている。そして、それらの走行輪１３ａ〜１３ｃがレール１１，１１上に載せられてレール１１，１１上を走行せしめられるようになっている。なお、安定用補助フレーム２４の水平腕部２３ａには、長手方向に相互に所定距離を隔てて複数の取付穴２５が設けられており、水平腕部２３ａに対する鉛直脚部２３ｂの取付位置が、水平腕部２３ａの長手方向に選択的に調節可能とされている。これにより、レール間の距離の違いに容易に対応することが出来るようになっている。また、下段枠体構造部２０には、レール１１上で一方の側に延び出すジャッキフレーム２６が設けられており、その先端部分には、走行輪１３ｄが取り付けられている。このジャッキフレーム２６は、下段枠体構造部２０に対して、上下動ねじ２７によって高さ調節されるようになっており、必要に応じて、中央に位置する走行輪１３ａ或いは、自身の走行輪１３ｄの何れかをレール１１から上方に持ち上げることが可能となっている。この機構は、レール１１の継ぎ目等において、メインフレーム１２を移動させる際に有利である。なお、各走行輪１３ａ〜１３ｃの付近には、レール１１を両側から挟み込むサイド輪２８，２８がそれぞれ設けられており、各種形状のレール１１，１１に対応して、レール１１上を安定して走行せしめられるようになっている。なお、図中２９は、下段枠体構造部２０の一部を構成する補強板である。
【００２５】また一方、上段枠体構造部２２には、液肥が収容されるタンクを保持する上段及び下段のタンク支持台３０ａ，３０ｂが鉛直方向に離間して設けられており、それぞれに、上段側タンク１８ａおよび下段側タンク１８ｂが載置されて保持されるようになっている。特に、本実施形態では、樹脂袋に入った液肥をそのまま、或いは輸送用ダンボール箱等に収容したまま載置可能とされており、樹脂袋の角部に予め取り付けられた取出口に、後述する液肥供給用管路９０ａ，９０ｂの先端をねじや係合部材で連結することによって取り付けられるようになっている。
【００２６】また、メインフレーム１２には、安定用補助フレーム２４の上部平面上にバッテリー乃至は発電機等の電源供給手段３２が装着されている。また、上段枠体構造部２２には、走行用駆動手段を構成する駆動用電動モータ３４が取り付けられて支持されている。そして、電源供給手段３２からの電力の供給により、電動モータ３４が作動せしめられるようになっている。この電動モータ３４の出力軸には、ドライブスプロケット３６が取り付けらていると共に、走行輪１３ａの回転軸にもスプロケット３８が取り付けられており、それらドライブスプロケット３６とスプロケット３８の間には、チェーン４０が掛け渡されている。そのチェーン４０を介して走行輪１３ａに駆動力が及ぼされるようになっている。それによって、施肥装置１０がレール１１の長手方向に前進乃至は後進させられるようになっている。ここにおいて、走行輪１３ａは、走行用駆動輪としての機能を果たすものであり、以下、駆動輪１３ａと称す。なお、ドライブスプロケット３６とスプロケット３８の間には、テンションプーリー４２が設けられており、チェーン４０に所定のテンションがかけられるようになっている。また、メインフレーム１２の走行方向一方の端部（図１中右方端部）には、リミットスイッチ９８が配設されており、このリミットスイッチ９８のＯＮ／ＯＦＦに従って、電動モータ３４の回転方向、ひいては装置の走行方向が、前進と後退とに切り換えられるようになっている。
【００２７】サブフレーム１４は、レール１１を挟んだ両側に位置して、それぞれ矩形箱体形状の箱形フレーム４３，４３を備えており、これら一対の箱形フレーム４３，４３が、レール１１の上方で相互に連結固定されている。各箱形フレーム４３は、矩形平板形状の底板４４上において、走行方向に直交する方向で互いに離間して対向位置せしめられた一対の縦型支持板４８，４８が立設固定された構造を有している。また、底板４４は、走行方向の前端部分と後端部分がそれぞれ斜め上方に折り曲げられて船形形状とされていると共に、前後の各傾斜板部には、案内手段としての地上走行輪４６がそれぞれ装着されている。そして、この底板４４の平坦な中央部分において、一対の縦型支持板４８，４８が溶着固定されて立設されており、両縦型支持板４８，４８の対向面間に配設された複数の丸鋼等によって相互に連結固定されている。
【００２８】そして、各箱型フレーム４３における一対の縦型支持板４８，４８の間には、鉛直上下方向に離間した２ヶ所において、縦型支持板４８，４８の鉛直平面に直交して水平方向に延びると共に、その一方の端部が外側に位置する縦型支持板４８の表面に突出する回転中心軸４９ａ，４９ｂが配設されている。そして、上下二箇所に突出した回転中心軸４９ａ，４９ｂ回りに回転可能な状態で、上側回転アーム５０と下側回転アーム５２がそれぞれ、鉛直平面内で、回転可能に取り付けられて支持されている。また、上側回転アーム５０の回転中心軸と下側回転アーム５２の回転中心軸には、それぞれ同期駆動用のスプロケット５４，５６が固設されており、チェーン５８で相互に連結されることによって、同期して、回転駆動せしめられるようになっている。要するに、回転方向が上側回転アーム５０と下側回転アーム５２で同じになるようにされている。なお、上下回転アーム５０，５２は、箱形フレーム４３の外側に配されているが、スプロケット５４，５６やチェーン５８は、箱形フレーム４３の内側に収容状態で配されている。
【００２９】そして、これら上下二つの回転アーム５０，５２によって注入管１６が支持されている。かかる注入管１６は、中空のロッド形状を有しており、先端部分には、先尖状の先端部と吐出口を有する吐出用ノズル部６０を備えている。また、注入管１６の上端部には、同軸上で上方に向かって延びる支持ロッド６２が固着されており、この支持ロッド６２に対して軸方向に離間した二つの位置から軸直角方向に略同じ長さで延び出す一対の支持アーム６４が固着されており、これら一対の支持アーム６４が上下回転アーム５０，５２の外方先端部分に対してそれぞれ回動可能に枢着されている。これによって、上下二つの回転アーム５０，５２で４節のリンク機構が構成されており、特に、本実施形態では、上下二つの回転アーム５０, ５２が略同じ長さとされて、４節の平行リンク機構が構成されており、上下二つの回転アーム５０, ５２が中心軸回りに同期して回転することによって、注入管１６が略鉛直状態を維持しつつ往復上下動せしめられるようになっている。さらに、下側の回転アーム５２の回転中心軸には、スプロケット６６が固定的に取り付けられており、このスプロケット６６とメインフレーム１２に装着された駆動輪１３ａの回転軸に取り付けられたスプロケット６７との間に跨ってチェーン６８が張架されている。これにより、電動モータ３４からの駆動力が、駆動輪１３ａの回転軸を介して、下側の回転アーム５２に伝達され、以て、注入管１６が上下駆動せしめられるようになっている。なお、このことから本実施形態では、抜差駆動手段が、電動モータ３４を利用して構成されている。また、レール１１を挟んだ両側にそれぞれ配された一対の箱形フレーム４３，４３には、それぞれ一本の注入管１６が上下動可能に支持されているが、本実施形態では、両箱形フレーム４３，４３によって支持された計２本の注入管１６，１６が、互いに１８０°だけ位相がずれて上下動されるようになっており、交互に土中に差し込まれるようになっている。
【００３０】そして、このような構造とされたサブフレーム１４は、メインフレーム１２の下側枠体構造部２０に対して、上下２本の連結ロッド７０，７２によって、連結されている。即ち、これら上下の連結ロッド７０，７２は、互いに略平行に配設されて、一方の端部においてそれぞれメインフレーム１２に対して揺動可能にピン固定されている。また、他方の端部においては、サブフレームの回転中心軸４９ａ，４９ｂに対して揺動可能にピン固定されている。これにより、メインフレーム１２とサブフレーム１４の間において上下２本の連結ロッド７０，７２により、４節の平行リンク機構が構成されている。即ち、この平行リンク機構を構成する上下２本の連結ロッド７０，７２によって、サブフレーム１４がメインフレーム１２に牽引乃至は後押しされて同時に移動されるようになっている。しかも、本実施形態では、上下連結ロッド７０，７２の軸方向寸法が略同一とされて、平行リンク機構を構成していることから、サブフレーム１４は、各箱形フレーム４３及び各注入管１６が略鉛直状態を保持したまま、メインフレーム１２に対して相対的に上下動可能となっている。これにより、サブフレーム１４はメインフレーム１２の位置に関わらず、圃場の土表面に沿って四つの走行輪４６により案内されて走行せしめられるようになっている。また、かかる走行状態下、駆動輪１３ａからチェーン６８を介してスプロケット６６に駆動力が及ぼされることによって、上下側回転アーム５０，５２が回転駆動せしめられて、注入管１６が上下動される。それによって、注入管１６の先端部が土中に抜差されるようになっている。そこにおいて、サブフレーム１４は、圃場の土表面に対して略一定位置とされることから、抜差作動される注入管１６の差込み深さも略一定の深さに有利に維持されるようになっている。
【００３１】次に、注入管１６への液肥の圧送手段について説明をする。図５には、本実施形態に従う構造とされた液肥圧送手段の要部が拡大して示されている。かかる液肥圧送手段は、サブフレーム１４の各箱形フレーム４３内にそれぞれ配設されたプランジャポンプ７４を備えている。そこにおいて、プランジャポンプ７４のシリンダ７６は、箱形フレーム４３の底板部４４と縦型支持板４８に対して固定的に取り付けられており、このプランジャポンプ７４のシリンダ７６から上方に向かってプランジャ８０が突出されている。このプランジャ８０の突出先端部には、長さ調節用のワッシャ８１を介して押圧ロッド８２が上方に向かって固設されており、この押圧ロッド８２の先端部分に対して、スプロケット５６における下側回転アーム５２に対応する位置に突設された押圧ピン８４が、周上の所定の回転位置で当接せしめられ、それによって、押圧ロッド８２が押圧され、プランジャ８０がピストン７８に対して押し込み作動せしめられるようになっている。また、押圧ロッド８２の先端部分には、一端をサブフレーム１４に対してピン結合されたリンク８６が連結されており、このリンク８６の他端部は、引張コイルスプリング８８を介してサブフレーム１４の縦型支持板４８の上端部分に連結されている。そして、この引張コイルスプリング８８による引張方向の付勢力が、プランジャポンプ７４のプランジャ８０に対して、シリンダ７６からの突出方向に常時及ぼされるようになっている。即ち、これにより、プランジャポンプ７４のプランジャ８０は、常時抜出方向に弾性的に保持されるようになっており、スプロケット５６に突設された押圧ピン８４が押圧ロッド８２の突出先端部に当接した時だけ、プランジャ８０がシリンダ７６内に押し込まれるようになっている。特に、押圧ピン８４が周上の半周以下（本実施形態においては１／４周程度）の最下端部分でしか押圧ロッド８２に当接しないようにされており、当接している領域で、プランジャ８０を押圧すると共に、そこから離れることによって押圧を解除して、プランジャ８０に対して引張作動、即ち、抜出方向への駆動力を及ぼさないようになっている。なお、押圧ピン８４は、プランジャ８０に固定されていないことから、プランジャ８０に対して押下力だけを及ぼすこととなり、実際には、下死点に至った後は、押圧ピン８４はプランジャ８０から独立して上方に変位せしめられることとなる。これにより、抜出方向への復元力は、引張コイルスプリング８８によって緩衝的にプランジャ８０に及ぼされるようになっている。
【００３２】さらに、上下回転アーム５０，５２は注入管１６と同期して回転作動せしめられるようになっていることから、注入管１６の上下動と同期して、回動せしめられる。即ち、上下側回転アーム５０，５２が最下端に位置する際に、注入管１６が最下端に位置すると共に、上下側回転アーム５０，５２が最上端に位置する際に、注入管１６も最上端に位置せしめられるようになっている。従って、注入管１６が鉛直下方に変位せしめられて、その先端部分が土中に差し込まれる略最下端域近くに達した場合に、初めて、下側回転アーム５２に対応位置する押圧ピン８４が押圧ロッド８２の先端部分に当接し、プランジャ８０を押し込んでピストン７８に対して押し込み作動せしめて、シリンダ７６内に圧力を生ぜしめるようになっている。このプランジャポンプ７４には、液肥供給／圧送用管路８９が直接に接続されており、その管路８９が分岐点９３（図６参照）で分岐して、タンク１８ａ，１８ｂからの液肥供給用管路９０ａ，９０ｂへ接続される一方、注入管１６への液肥圧送管路９２へも接続されている。具体的には、液肥供給管路９０ａ，９０ｂは、一旦連結されて、その連結部の下流側において、左右それぞれのプランジャポンプ７４用として分岐される。分岐されたそれぞれの管路は、液肥送り管路９１を介して液肥供給／圧送用管路８９に連結される。この液肥供給／圧送用管路８９は、分岐され、液肥圧送管路９２として注入管１６へ連結される。また、液肥供給／圧送用管路８９の分岐点９３よりもタンク１８側には、第一の逆止弁９４が装着されている。一方、液肥供給／圧送用管路８９の分岐点９３よりも注入管１６側には、第二の逆止弁９６が装着されている。そして、図６にモデル的に示されているように、第一の逆止弁９４は、タンク１８ａ，１８ｂ側からプランジャポンプ７４側への液肥の流れを許容し、その反対方向への流れを阻止するようになっている。第二の逆止弁９６は、プランジャポンプ７４から注入管１６に向かう液肥の流れを許容し、その逆向きの流れを阻止するようになっている。
【００３３】このような構造とされた液肥圧送手段においては、プランジャポンプ７４のプランジャ８０が、引張コイルスプリング８８によって押し込み位置から緩衝的に戻されることに伴い、プランジャポンプ７４内に発生する負圧によって、タンク１８ａ，１８ｂから液肥がプランジャポンプ７４内に吸引される。そして、プランジャ８０が最も引き出された位置にまで達した後、押圧ピン８４がプランジャ８０の押圧ロッド８２に当接せしめられて、プランジャ８０が押し込み駆動される。それによって、シリンダ７６内から液肥が圧送されて注入管１６に導かれ、注入管１６の吐出用ノズル部６０から土中に注入されるようになっている。
【００３４】従って、上述の如き構造とされた施肥装置１０は、電動モータ３４を駆動し、レール１１の一方の端部から他方の端部に向かって自走せしめられることとなるが、レール１１の他方の端部に設けられた、レール端版と突出板（図示せず）に対して、リミットスイッチ９８が当接することによって、モータの回転方向が変えられて、後退走行せしめられる。前進時後退時何れにおいても、電動モータ３４の駆動輪の回転と、注入管１６を上下駆動する抜差駆動手段の駆動とが同期して、同時に行われるようになっていると共に、液肥の圧送作動も同期して行われるようになっている。従って、前進駆動時においても、一定間隔に注入管が土中に差し込まれて液肥注入される。また、後退作動時においても、同様に液肥が注入作動される。特に、本発明においては、施肥装置１０の前進時と後退時において、電動モータ３４の回転を逆回転にすることによって、本体の走行方向が変換されると同時に、注入管１６を上下動させる上下側回転アーム５０，５２の回転方向も逆方向とされる。そこにおいて、本実施形態においては、土中に差し込まれた後の注入管１６の水平方向の動きが、施肥装置１０の走行方向の動きと反対向きとされていることから、メインフレーム１２の走行に伴う注入管１６の差込み状態での引きずりが、走行方向に応じて軽減される方向に注入管１６が水平方向において、メインフレーム１２に対して移動されるようになっている。
【００３５】また、上述の如き構造とされた施肥装置１０においては、サブフレーム１４がメインフレーム１２に対して、鉛直方向に相対変位可能に取り付けられていることから、メインフレーム１２の鉛直方向の位置に関わらず、サブフレーム１４を安定して、圃場の土表面近くに位置せしめることが可能となる。それにより、サブフレーム１４に対して上下動可能に装着された注入管１６が、確実に圃場の土表面近くにおいて、抜差作動せしめられることとなり、もって、注入管１６の土中への差込み深さが、安定して略一定とされる。従って、土表面の凹凸が大きい圃場においても、注入管１６の差し込み深さが大きく変動するようなことがなく、液肥の注入位置を最適な位置に設定することが、有利に達成されるのである。
【００３６】また、本実施態様に従う構造とされた施肥装置１０は、圃場に敷設された作業装置用のレール１１を有効に利用するものであり、施肥装置１０をレール上に載置し、走行せしめることによって、施肥装置１０が圃場内を安定して走行され得る。また、レール１１上を走行する施肥装置１０がレールの端部に到達したことを検出するリミットスイッチ９８を採用したことにより、リミットスイッチ９８の検出信号に基づき電動モータ３４の駆動方向が変えられて、施肥装置１０が該レール１１上を逆方向、即ち後退方向に進行させられる。これにより、施肥装置１０の圃場内における走行作業の省人化乃至は無人化を有利に図ることが可能となり、作業の容易化と作業性の効率が飛躍的に向上され得る。
【００３７】しかも、注入管１６は、その上側端部に設けられた締付手段によってノズル軸方向に位置調節が可能とされていることから、土中への差込み深さも調節することが出来、液肥の注入深さの設定自由度が向上され得る。
【００３８】また、本態様に従う施肥装置１０においては、プランジャポンプ７４の押圧ロッド８２に対して引張コイルスプリング８８による突き出し方向への付勢力が常に及ぼされるようになっているとことから、注入管１６の抜差作動と同期して回転する押圧ピン８４による押圧ロッド８２の押圧と組み合わせることにより、従来必要とされた液肥汲出用ポンプ等の特別の部材を要することなく、簡単な構造をもって、所望の周期でピストンを往復作動せしめ得て、以て、液肥の吸引及び圧送を有利に行うことが可能となる。しかも、プランジャ８０の引き上げによる液肥の吸引作動が、引張コイルスプリング８８の付勢力を介して行われることから、注入管１６の上下駆動と同期した急激なピストンの上昇等に起因する液肥からの気層の分離等の不具合が有利に回避されて、プランジャポンプ７４の作業性の安定化が図られ得る。また、二つの逆止弁９４，９６を用いることにより、タンク１８ａ，１８ｂ内への液肥の逆流、及び注入管１６の吐出用ノズル部６０内への、土等の異物の吸入が、簡単な構造をもって、確実に防止し得る。
【００３９】以上、本発明の一実施形態について詳述したが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００４０】例えば、前記実施形態においては、圃場に敷設されたレール上を走行する施肥装置に対して本発明を適用したものの具体例を示したが、本発明は、耕運機やトラクタ等の構造で両側に車輪を有する構造の施肥装置に対しても適用が可能である。また、特開平１１−５２３２５号公報等に示される圃場の土表面を走行する走行輪によって装置本体が支えられる構造のものにも適用可能である。
【００４１】また、前記実施形態においては、注入管の駆動機関として４節の平行リンクを採用し、注入管が圃場の土中に対して垂直に差込作動が為されるようになっていたが、かかる平行リンク機構における上下回転アームの長さを異ならせた４節リンクも採用され得る。このような４節リンク機構を採用した場合は、それら上下回転アームの長さ寸法を適時に調節することにより、注入管の土中への差込時及び引抜時の傾きを調節することも可能である。
【００４２】また、前記実施形態においては、２本の注入管が採用されていたが、注入管の配設個数は特にこれに限定されるものではなく、一本或いは３本以上の注入管が必要に応じて採用可能である。
【００４３】更にまた、前記実施形態においては、メインフレームから隣接して敷設された他方のレール上に延びる安定用補助フレームが採用されていたが、施肥装置における走行及び作動の安定性が確保されれば、このような安定用補助フレームは必ずしも設ける必要はない。
【００４４】また、土壌の固さ等を考慮して、ノズルの差し込み反力を有効に得る為に、例えば、サブフレームに適当な重さの付加重量を適宜装着可能としたり、或いは、メインフレームとサブフレームの間に、サブフレームを鉛直下方に押しつける付勢手段を設けることも可能である。特に、レール上を走行するタイプの施肥装置においては、レールとサブフレームの間にそのような付勢手段を設けることも可能である。それによって、サブフレームに及ぼされる鉛直下向きの力をメインフレームの重量に関わらず、一層有利に得ることが可能である。
【００４５】その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００４６】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた点注型施肥装置においては、タンクや駆動手段等の比較的大きな外形寸法や重量を有する部材を支持せしめるメインフレームに対して、注入管が上下動可能に装着されたサブフレームを鉛直方向に相対移動可能に装着せしめることによって、圃場の土表面の凹凸に応じて変化するメインフレームの鉛直方向位置に関わらず、サブフレームを該土表面近くに走行せしめることが可能となり、注入管をサブフレームから安定して一定位置に抜差作動せしめることが可能となり、以て、液肥を安定して目的の注入深さに注入することが可能となる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９３１３１９１０
【氏名又は名称】株式会社セイオー技研
|
| 【出願日】 |
平成１１年１０月２９日（１９９９．１０．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０３２５２
【弁理士】
【氏名又は名称】笠井 美孝
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１２００２７（Ｐ２００１−１２００２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月８日（２００１．５．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０９６３６ |
|