JP2017000096A - ドラム式直播機 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、部品点数の少ない簡単な構造で、適量の播種を容易に実現できる点播技術を提供する。【解決手段】ドラムを回転させて内部に充填される種子を点播するドラム式直播機であって、前記ドラムの外周に突起を設け、かつ、該突起のドラム回転方向下流側に点播部を設け、前記突起で地面に凹みを付けた後に、前記点播部で該凹みの中に前記種子を播種することを特徴とする。突起によって形成される凹みの内部に播種することで、播種後の種子の移動を防ぎ、条間、株間の間隔を保つことができる。また、突起の下流側に点播部を設け、点播のタイミングを突起による凹み形成後とすることで、点播部に泥、土が混入することを防止できる。ドラム内に種子を充填させて、ドラムの外周に設けられる点播部で播種することでホッパ、繰出装置等の別途の部材が不要となる。【選択図】図6

Description

本発明は、圃場の所定箇所に連続的に播種する点播技術に関し、走行機体の後方に装着されるドラム式直播機を用いて点播する技術に関する。
特許文献1及び特許文献2には、ホッパに貯留される種子を繰り出すための繰出ロールを条毎に設け、繰出ロールからの排出口に作溝器を設けて、作溝器で形成した溝内に繰出ロールから所定のタイミングで点播する点播技術が開示されている。
特開2013−21943号公報 特開2014−68572号公報
従来の点播技術では、少なくとも、種子を貯留するホッパ、ホッパから適量の種子を繰り出す繰出装置、繰出装置から播種位置まで導く供給路、並びに、播種位置に溝を設ける作溝器が必要となっていた。そのため、部品点数が多くなり、さらに、種子を適量繰り出すために複雑な構造が必要となっていた。
本発明は、部品点数の少ない簡単な構造で、適量の播種を容易に実現できる点播技術を提供する。
本発明は、ドラムを回転させて内部に充填される種子を点播するドラム式直播機であって、前記ドラムの外周に突起を設け、かつ、該突起のドラム回転方向下流側に点播部を設け、前記突起で地面に凹みを付けた後に、前記点播部で該凹みの中に前記種子を播種することを特徴とする。
突起によって形成される凹みの内部に播種することで、播種後の種子の移動を防ぎ、条間、株間の間隔を保つことができる。また、突起の下流側に点播部を設け、点播のタイミングを突起による凹み形成後とすることで、点播部に泥、土が混入することを防止できる。ドラム内に種子を充填させて、ドラムの外周に設けられる点播部で播種することでホッパ、繰出装置等の別途の部材が不要となる。
従って、部品点数の少ない簡単な構造で、適量の播種を容易に実現できる点播技術を提供できる。
前記ドラムは、前記突起よりも突出するPTO用突起を備え、該PTO用突起が地面と接触することによってドラムが回転する。
ドラム自体に回転駆動源となるPTO用突起を設けることで、別途の駆動源が不要である。
前記ドラムは、前記点播部の周囲に排水用突起を備え、該排水用突起によって、前記種子の播種位置の周囲に排水用の溝を設ける。
播種と同時に排水用の溝を地面に付けることができる。排水用の溝を設けることによって潅水後に播種位置に水が溜まらず、種子の発芽、成長を阻害することがない。
前記ドラム回転方向に沿って、該ドラムの内部空間と、前記点播部の内部とを隔離可能な帯状部材が設けられ、前記帯状部材は、前記点播部が播種位置を過ぎて、水平になるまでの間に、前記ドラムの内部空間と点播部の内部空間とを連通する開放区間を有し、該開放区間以外では、前記ドラムの内部空間と点播部の内部とを隔離する。
帯状部材によって、種子が充填されるドラム内部と点播部の内部とを所定の区間内のみで連通することで、一定量の種子を安定的に播種できる構造を提供できる。
前記点播部は、その内部に前記種子を一時的に溜める種子溜まりと、該種子溜まりとドラム外周とを連通するシャッタと、該シャッタを開閉するカムリンク機構と、を備え、前記シャッタは、ドラム回転方向の上流側に向けて開放し、前記カムリンク機構は、前記ドラムの回転に対して回転不能に固定されるカムと、該カムと当接するとともに、前記ドラムの回転とともにカムの周囲を回転し、所定のタイミングで前記シャッタを開放するリンク部材と、該リンク部材を前記カムに向けて付勢し、前記シャッタが閉鎖する方向に常時付勢する付勢部材と、を備える。
本発明によれば、部品点数の少ない簡単な構造で、適量の播種を容易に実現できる点播技術を提供できる。
ドラム式直播機及びそれが装着された走行機体の全体構成を示す側面図である。 ドラム式直播機の背面図である。 ドラム式直播機の背面断面図である。 ドラム式直播機の側面断面図である。 ドラム式直播機の背面断面拡大図である。 ドラム式直播機による播種の様子を示す図である。 ドラム式直播機において点播部に種子を溜める様子を示す図である。 排水用突起を示す背面図である。 排水用突起によって形成される溝を示す図である。 排水用突起の別実施形態を示す図である。 排水用突起の他の実施形態を示す図である。 排水用の突起を点播用の突起としても用いた場合の実施形態を示す図である。 排水用の突起をPTO用の突起としても用いた場合の実施形態を示す図である。 排水用の突起をPTO用の突起としても用いた場合の別実施形態を示す図である。 点播部の別実施形態を示す図である。 ドラム式直播機の別実施形態を示す図である。 ドラムの別実施形態を示す図である。
図1を参照して、ドラム式直播機1を後部に装着した走行機体2の全体構成について説明する。ドラム式直播機1は、走行機体2の走行によって回転しつつ地面に播種する播種機である。
走行機体2は、エンジン3、エンジン3からの動力を変速するトランスミッション4、エンジン3及びトランスミッション4を支持する機体フレーム5、エンジン3及びトランスミッション4から伝達される動力によって駆動される前輪6及び後輪7等を備える。
エンジン3及びトランスミッション4からの動力は、それぞれフロントアクスルケース8、リアアクスルケース9に伝達される。フロントアクスルケース8は、機体フレーム5の前部に支持されるとともに、その左右両端部に前輪6が支承される。同様に、リアアクスルケース9は、機体フレーム5の後部に支持されるとともに、その左右両端部に後輪7が支承される。
機体フレーム5の上部は、ステップ10によって被覆されており、オペレータは、ステップ10上を移動可能である。
走行機体2の前後中途部に運転席11が配置され、その前方に操向ハンドル12、操作ペダル13、及び、ダッシュボード14等が設けられる。ダッシュボード14には、操向ハンドル12に加えて各種操作用の操作具、表示装置が配置されている。
走行機体2の後部には、昇降リンク機構20を介してドラム式直播機1が連結される。昇降リンク機構20は、左右一対の上リンク21及び下リンク22、昇降シリンダ23、ヒッチ24等を備える。ヒッチ24は、上リンク21と下リンク22の後端を連結する連結部材であり、ヒッチ24にドラム式直播機1が連結される。昇降シリンダ23は、下リンク22間に固定される回転アーム25に接続される。昇降シリンダ23によって回転アーム25を移動させることで下リンク22、上リンク21を回動させてヒッチ24に連結されたドラム式直播機1を昇降させる。
[ドラム式直播機]
図2から図5を参照して、ドラム式直播機1について説明する。
ドラム式直播機1は、中空のドラム31、ドラム31の外周に設けられる複数の突起32、各突起32に対して回転方向下流側に設けられる点播部33、及び、ドラム31の両側端に固定されるPTO用突起34を備える。
ドラム31は、中空の円筒状部材であり、その内部に種子を充填可能である。円筒状のドラム31の両側面の開口には蓋35が設けられ、その蓋35の一側が開放可能に構成されている。密閉側の蓋35は、ドラム31の内側面に固定され、開放側の蓋35は、ボルト等の締結具を介してPTO用突起34の外側面に固定される。蓋35を取り外すことで、ドラム31の内部に種子を充填することができる。若しくは、蓋35に種子充填用の窓を設けて、その窓を通じて内部に種子を充填する構成としても良い。
ドラム31は、昇降リンク機構20に対して回動自在に軸支されている。具体的には、ドラム31の中心に支軸36が設けられており、支軸36が各蓋35の内方側に固定されたベアリング37によって支持されている。そして、支軸36が昇降リンク機構20に対して固定されていることで、ドラム31が昇降リンク機構20に対して回動自在に支持される。
突起32は、ドラム31の外表面から径方向外側に向けて突出して設けられる。突起32は、ドラム31の軸方向に複数(図示では4条分)配列され、かつ、ドラム31の周方向に沿って複数(図示では6個)配列される。ドラム31の回転に伴い突起32が地面と接触し、突起32が接触した箇所に凹みが形成される。
点播部33は、ドラム31の内部と外部とを一時的に連通することで、ドラム31の内部に貯溜された種子を定量取り出して播種する。点播部33は、突起32のドラム31回転方向下流側、つまり後方に配置され、突起32が形成した凹みの内側に種子を点播する。
このように、突起32によって直前に形成された凹みの内部に、ドラム31に貯溜される種子を点播部33によって適量取り出して播種する構成を採用することで、ホッパ、繰出装置、供給路、作溝器等の複雑な部品を必要とせず、部品点数の少ない簡単な構造の点播装置を提供できる。
[PTO用突起]
PTO用突起34は、ドラム31の両側端に設けられ、外表面から径方向外側に向けて突出して設けられる。PTO用突起34は、ドラム31の周方向に沿って複数(図示では12個)配置される。PTO用突起34の突出量は、突起32よりも十分に大きくなるように設定される。つまり、PTO用突起34は、ドラム式直播機1で最も径方向外側に突出した部位として形成されている。そして、PTO用突起34が地面と接触することでドラム31を回転させる外力が発生する。言い換えれば、ドラム31自体に回転駆動源となるPTO用突起34を設けることで、ドラム式直播機1は、地面から動力を得て回転する構造を有する。
このように、ドラム31自身を回転駆動源として用いることで、別途の回転駆動源が不要となり、ドラム式直播機1の構造を簡素化できる。
なお、PTO用突起34を設けて、ドラム31自体を回転駆動源とする構成を採用しない場合は、トランスミッション4又はリアアクスルケース9から動力を取ってチェーン駆動でドラム31を回転させること、若しくは、モータ駆動等でドラム31を回転させることも可能である。このように、別途の駆動源を設けることで、ドラム31を強制的に回転駆動させ、確実に点播作業を継続できるという効果を奏する。
本実施形態のように、ドラム31の支軸36を回転不能としている場合は、ドラム31の側面に動力を伝達することで実現できる。ドラム31の支軸36を回転自在とした場合は、支軸36に直接動力を伝達することも可能である。
[点播部]
点播部33は、ドラム31の外表面に設けられ、ドラム31の内部空間と外部を連通する部位である。点播部33は、種子を一時的に溜める種子溜まり41と、種子溜まり41の内部とドラム31の外周を連通するシャッタ42と、シャッタ42を開閉するカムリンク機構43を備える。シャッタ42は、回転方向下流側に回動支点を有し、上流側に向けて開放させるように構成される。カムリンク機構43は、シャッタ42の開閉タイミングを制御することで、点播部33での播種タイミングを制御する。
カムリンク機構43は、ドラム31の支軸36に固定されたカム44と、カム44の表面に当接するとともに、ドラム31の内側面に固定されることでドラム31の回転に伴ってカム44の周囲を回転するリンク部材45と、リンク部材45をカム44側に向けて付勢する付勢部材46を備える。
カム44は、点播部33の播種位置に対応する部位が大径部となるカムプロフィールを有する。リンク部材45の他側はシャッタ42の内側面に固定され、カム44のカムプロフィールに応じてシャッタ42を押圧する。付勢部材46は、リンク部材45をカム44側に向けて付勢する、つまり、シャッタ42を閉鎖する方向に常時付勢している。カム44によってリンク部材45がシャッタ42側に押されることで、付勢部材46の付勢力に抗してシャッタ42が回転方向上流側に向けて開放される。
ドラム31の内部には、ドラム31の回転方向に沿って帯状部材50が設けられる。帯状部材50は、ドラム31の支軸36に固定され、ドラム31の回転に追従して回転することがないように設けられる。帯状部材50は、ドラム31の周方向に沿って複数配置される点播部33と同じ周上に配置されている。
帯状部材50は、点播部33の内部空間として設けられる種子溜まり41をドラム31の内部空間から隔離するために配置されている。具体的には、帯状部材50は、ドラム31の下部に配置される点播部33による播種位置を過ぎて、水平になるまでの区間の一部が切り取られた形状を有し、その開放区間において、種子溜まり41とドラム31の内部空間が連通して種子が種子溜まり41に供給され、開放区間以外においては、種子溜まり41はドラム31の内部空間から隔離される。
[播種]
図6に示すように、ドラム31が回転し、突起32が地面と接触することで凹みを形成し、さらにドラム31が回転して、リンク部材45の基端がカム44の大径部に達したときに、リンク部材45がシャッタ42を押し下げて開放し、突起32によって形成された凹みの中に播種する。
このように、突起32の下流側に配置される点播部33によって突起32で形成された凹み内に播種することで、播種後の種子の移動を防ぎ、条間、株間の間隔を保つことができる。その際、突起32によって形成された凹みに対して播種することで、点播部33と地面との接触を防止でき、点播部33への泥、土の混入を抑制でき、目詰まりを最小限に抑えることができる。また、点播部33のシャッタ42が凹みの内側に向けて開放されることで、シャッタ42に地面からの抵抗が加わることがなく、シャッタ42及びカムリンク機構43の寿命を向上できる。さらに、シャッタ42がドラム31の回転方向上流側に向けて開放されることで、種子溜まり41内への泥、土の浸入を確実に防ぐことができる。
[種子供給]
図7に示すように、点播部33の種子溜まり41が帯状部材50の開放区間を通過する際に、ドラム31の内部に貯溜された種子が種子溜まり41の内部に入り込む。その際、帯状部材50が斜め後方に向けて開放されていることで、ドラム31が回転し、下端から上昇する際に種子溜まり41内にドラム31の内部に充填された種子が供給される。このように、種子溜まり41が上昇する際に種子が供給されることで、安定的に一定量の種子を種子溜まり41に供給できる。
[排水用突起]
図8に示すように、ドラム31の外表面に排水用突起60が設けられる。排水用突起60は、点播部33の周囲に配置されている。図示では、排水用突起60は、点播部33を中心として十字状に配置される。
図9に示すように、ドラム31の回転に伴う点播部33による播種と同時に、排水用突起60によって点播部33による播種位置Aの周囲に排水用の溝Bが形成される。このように、ドラム31の回転運動に伴って形成される排水用の溝Bにより、潅水後の播種位置Aに貯まる水を溝Bに流しやすくなり、播種位置Aにおける水はけを良好なものにできる。従って、点播された種子の発芽及び発芽後の成長を阻害することがない。
図10に示すように、排水用突起60を斜めに交差するように設けても良い。この場合の排水用突起60は、斜めに交差するとともに、ドラム31の端部で突起が折り返されて連続するように設けることで、継ぎ目のない溝Bを形成することができ、排水性能を最大限に発揮できる。また、図11に示すように、排水用突起60をドラム31の一側端から他側端に向けた螺旋状に設けても良い。この場合も同様に、継ぎ目のない溝Bを形成することができる。
図12に示すように、十字状に設けた排水用突起60を点播用の突起32として機能させることも可能である。つまり、十字状の排水用突起60によって形成される溝Bの交差部分が播種位置Aとなるように、排水用突起60のプロフィールを設定することで、排水用突起60によって形成される溝Bの内部に点播部33による播種位置Aが含まれるようにすることも可能である。
また、同様に、斜め交差状又は螺旋状に設けた排水用突起60を点播部33の前方側に配置し、点播用の突起32として機能させることも可能である。つまり、排水用突起60のプロフィールを全ての点播部33のドラム31の回転方向上流側を通過するように設定することで、排水用突起60によって形成される溝Bの内部に点播部33による播種位置Aが含まれるようにすることも可能である。
このような場合、排水用の溝内で移動しないように、複数の種子を水溶性の肥料でコーティングして一つの塊として播種することが好ましい。
図13に示すように、排水用突起60を十字状に設けた場合において、ドラム31の周方向に沿って形成された排水用突起60を分割して配置し、かつドラム31の外周面からの突出量が最も大きくなるように配置する。これにより、排水用突起60が地面と接触してドラム31の回転駆動源となり、PTO用突起34が不要となる。この場合、軸方向に沿って設けられる排水用突起60の突出量を小さくすることでドラム31の回転を阻害することなく、かつ、排水用の溝も形成することが可能である。
また、図14に示すように、排水用突起60をPTO用突起34としても機能させることも可能である。つまり、PTO用突起34の代わりに、排水用突起60がドラム31の外周面から最も外側に突出するように設けるとともに、排水用突起60を斜めに配置し、かつ、ドラム31の端部から中央に向かって反対向きとなるように配置する。これにより、排水用突起60が地面と接触してドラム31の回転駆動源となる。この場合、排水用突起60の形成方向を中央から見て対称とすることで、ドラム31に生じるスラストを打ち消すことが可能である。
排水用突起60は、ドラム31に対して着脱可能とし、地面の硬さ等に応じて取り換え可能な構成としても良い。具体的には、ドラム31の外周面に所定のプロフィールを持ったガイドを設けて、材質及び/又は突起突出量の異なる排水用突起60をガイドに固定する構成、若しくは、ドラム31の外周面に複数のボルト穴を設けて、材質及び/又は外形プロフィールの異なる排水用突起60をボルト固定する構成を採用できる。このように、種々の特性を有する排水用突起60を条件に合わせて使用することで、最適な排水用溝を形成することが可能となる。
また、排水用突起60のピッチを小さくして、排水用の溝を細かく形成し、鳥害を防止することも可能である。この場合は、排水用突起60の突出量を小さくするとともに、ドラム31の外周面に密に設けることで実現できる。
同様に排水用の溝を細かく形成する実施形態としては、排水用突起60による溝形成に換えて、ブラシ、レーキ等を用いても良い。例えば、ブラシをドラム31の後方に配置することで、点播後の地面にブラシによる細かい溝を線状に形成することが可能である。
鳥害を防止する他の実施形態としては、播種位置の周囲に土塊を形成する方法を採用することもできる。この場合、ドラム31の外周の所定箇所に地面の土を掘り返すバケットを取り付けることで実現できる。その他、ドラム式直播機1の後部に覆土板等を取り付けて播種後に覆土することで鳥害を防止する構成も採用できる。
排水用突起60とPTO用突起34が形成されたドラムを点播用のドラム31から独立させて設け、点播用のドラム31の回転動力をPTO用突起34が形成されたドラムから機械的に又は両ドラムを接触させた摩擦で伝達する構成としても良い。
また、排水用突起60が形成されるドラムを点播用のドラム31から独立させて設けることも可能であり、係る場合は、トランスミッション4又はリアアクスルケース9から動力を取ってチェーン駆動で各ドラムを回転させる、若しくは、モータ駆動等で回転させる構成を採用できる。さらに、排水用突起60に換えて整地用の作業機を配置しても良い。これによれば、点播する直前に整地することで、種子の発芽、成長を促すことが可能となる。
点播部33に泥が付着することに起因する目詰りを防止するために、エアを吹き付けるブロアを設けたり、ドラム31に衝撃を与える振動板を設けたり、ドラム31の外表面をはらうスクレーパ、ブラシ等を設けたりすることも可能である。なお、このような目詰り防止構造は、ドラム31の上方に設けられることが好ましい。
ドラム式直播機1において、ドラム31を幅方向に連結し、多条化することも可能である。例えば、継ぎ手を用いて隣接するドラム31の支軸36を連結し、幅方向に延設できる。
点播部33の種子溜まり41の開閉構造として、カムリンク機構43を用いてシャッタ42を開閉する構造に換えて、シャッタ42のみを用いた開閉構造を採用することができる。つまり、シャッタ42を種子溜まり41の開口(つまり、ドラム31の外側面側の開口)に対してドラム31の回転方向下流側から上流側に向けて一方向にスライド可能とし、シャッタ42がドラム31の下端を通過して上昇する際に重力によって自発的にスライドする構造とすることも可能である。また、このようなシャッタ42の開放タイミングについては、所定の鉛直方向の重量がかかったときに外れるストッパ、所定のバネ係数を有するバネ等を用いて調整可能である。
図15に示すように、カムリンク機構43を用いて播種する点播部33の播種構造に換えて、ピストン70を往復動させて開口71から播種する構成としても良い。ピストン70は、往復動することで点播部33に設けられる開口71を開閉する構成であり、カムリンク機構43によってシャッタ42を開閉するタイミングと同じタイミングで、開口71を開閉する。また、開口71によって良好に点播が行われるように、開口71の内側は円錐状に形成されることが好ましい。
図16に示すように、ドラム式直播機1は、播種と同時に潅水する構成としても良い。
ドラム31の外周面に設けられた各点播部33のドラム回転方向下流側に潅水用の穴80を設け、穴80に潅水用の水を貯溜するタンク81からのホース82を接続する。例えば、タンク81は、走行機体2側に配置され、ホース82は、ドラム31の支軸36から各穴80に向かって延出して配置され、かつ、その延出部はドラム31の回転に追従して回転可能に構成される。このように、点播部33による播種直後に潅水することで、種子の発芽を促進する効果を得られる。タンク81内の水に水溶性肥料を混ぜても良い。
また、点播部33への種子の供給も走行機体2側に配置された種子タンク85からホース86を介して行われる構成としても良い。この場合は、種子をドラム31内に充填しないことで、種子の補充が簡単になり、ドラム31の重量も小さくできる。
図17に示すように、ドラム一回転につき一回の点播を行う構成とすることも可能である。つまり、側面視において、ドラム90は、円周の略四分の一程度の円弧状のプロフィールを持つ円弧部91と、円弧部91の対面に配置され、円周よりも突出して設けられる突起部92と、突起部92の回転方向下流側に設けられる点播部93を備える。円弧部91と突起部92との間は、円周から内側に向けて凹んだ部位として形成され、係る部位に点播部93が配置されている。
このように構成されたドラム90では、突起部92によって地面に凹みを設けて、その凹みの内部に点播部93によって種子を播種し、さらに円弧部91によって播種後の地面を沈圧する。このとき、点播部93による播種位置に沿って円弧部91の周方向に溝を設けて、円弧部91による沈圧の際に、播種位置に盛り土することもできる。また、点播部93による播種位置を挟むように、円弧部91の周方向に排水用突起60を設けて、播種位置の周囲に排水用の溝を形成することができる。
1:ドラム式直播機、31:ドラム、32:突起、33:点播部、34:PTO用突起、41:種子溜まり、42:シャッタ、43:カムリンク機構、44:カム、45:リンク部材、46:付勢部材、50:帯状部材、60:排水用突起、A:播種位置、B:排水用の溝

Claims (5)

  1. ドラムを回転させて内部に充填される種子を点播するドラム式直播機であって、
    前記ドラムの外周に突起を設け、かつ、該突起のドラム回転方向下流側に点播部を設け、
    前記突起で地面に凹みを付けた後に、前記点播部で該凹みの中に前記種子を播種することを特徴とするドラム式直播機。
  2. 前記ドラムは、前記突起よりも突出するPTO用突起を備え、該PTO用突起が地面と接触することによってドラムが回転する請求項1に記載のドラム式直播機。
  3. 前記ドラムは、前記点播部の周囲に排水用突起を備え、該排水用突起によって、前記種子の播種位置の周囲に排水用の溝を設ける請求項1又は2に記載のドラム式直播機。
  4. 前記ドラム回転方向に沿って、該ドラムの内部空間と、前記点播部の内部とを隔離可能な帯状部材が設けられ、
    前記帯状部材は、前記点播部が播種位置を過ぎて、水平になるまでの間に、前記ドラムの内部空間と点播部の内部空間とを連通する開放区間を有し、該開放区間以外では、前記ドラムの内部空間と点播部の内部とを隔離する請求項1から3の何れか一項に記載のドラム式直播機。
  5. 前記点播部は、その内部に前記種子を一時的に溜める種子溜まりと、該種子溜まりとドラム外周とを連通するシャッタと、該シャッタを開閉するカムリンク機構と、を備え、
    前記シャッタは、ドラム回転方向の上流側に向けて開放し、
    前記カムリンク機構は、前記ドラムの回転に対して回転不能に固定されるカムと、該カムと当接するとともに、前記ドラムの回転とともにカムの周囲を回転し、所定のタイミングで前記シャッタを開放するリンク部材と、該リンク部材を前記カムに向けて付勢し、前記シャッタが閉鎖する方向に常時付勢する付勢部材と、を備える請求項1から4の何れか一項に記載のドラム式直播機。
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