特開 2024-53768 植付装置及び自走式植付機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024053768

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】植付装置及び自走式植付機

(51)【国際特許分類】

   A01G 23/04 20060101AFI20240409BHJP

【ＦＩ】

A01G23/04

A01G23/04 503Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160184

(22)【出願日】2022-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】310010575

【氏名又は名称】地方独立行政法人北海道立総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】近藤 佳秀

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 一郎

(72)【発明者】

【氏名】来田 和人

(57)【要約】

【課題】植え付けを適切に完遂しやすい。
【解決手段】自走式植付機は、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが接合することで筒状に構成された植付部１１０を備えた植付ユニット１００を有している。苗木が収容された状態で植付部１１０が地面に挿入された後に、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが前後方向に互いに離隔しながらレール１４１Ｆ及び１４１Ｒに沿って斜めに上昇する。植付ユニット１００の苗押さえバー１７０は、植付部１１０に収容された苗木が地中に残置されるように苗木の上方への移動を規制する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に長尺な複数の側板が水平方向に接合されることで苗木を収容可能な筒又は椀状に構成される植付部と、
筒又は椀状に互いに接合した前記複数の側板を降下させて地面に挿入した後に、前記複数の側板を水平方向に関して互いに離隔するように移動させつつ上方に移動させる植付部移動機構と、
前記植付部移動機構が前記複数の側板を上方に移動させる際に、前記植付部に収容された苗木が地中に残置されるように苗木の上方への移動を規制する苗木規制部とを備えていることを特徴とする苗木の植付装置。

【請求項2】

前記苗木規制部が、水平方向に関して、第１位置と前記第１位置よりも苗木の幹又は苗木の根鉢から離隔した第２位置との間で移動可能である自由状態と、前記第１位置から前記第２位置への変位が抑制された変位抑制状態とを選択的に取ることが可能であり、
前記複数の側板が上昇して所定の高さに達するまで前記苗木規制部を前記変位抑制状態とし、前記複数の側板が前記所定の高さに達した際に前記苗木規制部を前記自由状態とする状態切替機構と、
前記状態切替機構により前記自由状態になった前記苗木規制部を上昇させる苗木規制部移動機構とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の苗木の植付装置。

【請求項3】

前記植付部移動機構が、
駆動部と、
前記駆動部からの駆動力により上下移動可能な第１支持部材と、
前記第１支持部材より下方において前記複数の側板を支持する上下移動可能な第２支持部材と、
前記第１支持部材の上下移動に連動して前記第２支持部材が上下移動するように前記第１支持部材と前記第２支持部材とを連結する連結機構とを有しており、
前記連結機構が、前記複数の側板が地面に挿入される際に前記複数の側板が地面から受ける上方への反力が前記第２支持部材から前記第１支持部材に伝達されるのを軽減するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の植付装置。

【請求項4】

前記連結機構が、前記第１支持部材と回転可能に連結された第１のアーム部材と、前記第２支持部材と回転可能に連結された第２のアーム部材とを有しており、
前記第１支持部材と前記第２支持部材の上下方向の距離に応じて上下方向に関して伸縮するように、前記第１及び第２のアーム部材が互いに回転可能に連結されており、
前記連結機構が上下方向に関して縮んでいる際には、前記第１及び第２のアーム部材のいずれかと接触することで前記第２支持部材の上方への移動を規制すると共に、前記第１支持部材が上方に移動することで前記連結機構が上下方向に関して伸びている際には、前記第２支持部材の上方への移動を妨げないアーム規制部をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の植付装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の植付装置が設置された走行部と、
前記走行部による走行方向に関して前記走行部に対して相対的に前記植付装置を移動させる植付装置移動機構と、
前記植付部が地面に対して前記走行方向に変位しないように前記植付装置移動機構を制御する移動制御部とを備えていることを特徴とする自走式植付機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、苗木の植付装置及び自走式植付機に関する。

【背景技術】

【0002】

苗木の植付装置の一例として特許文献１に記載の装置がある。この装置には、苗木の案内筒の下端に、掘削によって植付穴を形成するオーガが設置されている。オーガは、左右一対の部材からなり、各部材が上端部を中心に回転することで開閉するように構成されている。苗木の植付の際には、オーガが閉じた状態で回転駆動されて植付穴が形成される。次に、オーガが開かれて、オーガを構成する上記一対の部材同士の間を、案内筒によって下方へと案内された苗木が通過し、苗木が植付穴内に配置される。その後、開かれた状態のオーガと案内筒が引き上げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－２０１１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の装置によると、案内筒に苗木を挿入する際や、オーガや案内筒が引き上げられる際に苗木を引っ掛けることがある。特に、苗木において幹から側方へと枝葉が広がっているとオーガや案内筒が苗木に引っ掛かる可能性が高い。これらの部材が苗木に引っ掛かったまま引き上げられると、苗木が植付穴から引き出され、植え付けが適切に完遂しないおそれがある。

【0005】

本発明の目的は、植え付けを適切に完遂しやすい植付装置及び自走式植付機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の植付装置は、上下方向に長尺な複数の側板が水平方向に接合されることで苗木を収容可能な筒又は椀状に構成される植付部と、筒又は椀状に互いに接合した前記複数の側板を降下させて地面に挿入した後に、前記複数の側板を水平方向に関して互いに離隔するように移動させつつ上方に移動させる植付部移動機構と、前記植付部移動機構が前記複数の側板を上方に移動させる際に、前記植付部に収容された苗木が地中に残置されるように苗木の上方への移動を規制する苗木規制部とを備えている。

【0007】

本発明の植付装置によると、植付部が複数の側板から構成されている。これらの側板は、地面に挿入された後に、植付部移動機構により、水平方向に関して互いに離隔するように移動しつつ上方に移動する。また、これらの側板が上方に移動する際に、植付部内に収容された苗木が、地面に形成された穴内に残置されるように苗木規制部が苗木の上方への移動を規制する。これらにより、上方に移動する植付部に引っ掛かって苗木が引き上げられるのが抑制される。よって、植え付けが適切に完遂されやすい。

【0008】

また、本発明においては、前記苗木規制部が、水平方向に関して、第１位置と前記第１位置よりも苗木の幹又は苗木の根鉢から離隔した第２位置との間で移動可能である自由状態と、前記第１位置から前記第２位置への変位が抑制された変位抑制状態とを選択的に取ることが可能であり、前記複数の側板が上昇して所定の高さに達するまで前記苗木規制部を前記変位抑制状態とし、前記複数の側板が前記所定の高さに達した際に前記苗木規制部を前記自由状態とする状態切替機構と、前記状態切替機構により前記自由状態になった前記苗木規制部を上昇させる苗木規制部移動機構とをさらに備えていることが好ましい。これによると、複数の側板が上昇して所定の高さに達するまでは苗木規制部が変位抑制状態にある。このため、苗木規制部が苗木の幹又は苗木の根鉢に接近した第１位置に維持されやすく、苗木規制部が苗木の上昇を規制しやすい。一方、複数の側板が所定の高さに達すると苗木規制部が自由状態になり、苗木規制部移動機構により苗木規制部が上昇する。自由状態では苗木規制部が第２位置に移動可能である。第２位置は、第１位置と比べて苗木の幹又はその根鉢から離れており、苗木に引っ掛かりにくい位置である。したがって、苗木規制部が苗木に引っ掛かりにくい状態で上昇する。よって、植え付けが適切に完遂されやすい。

【0009】

また、本発明においては、前記植付部移動機構が、駆動部と、前記駆動部からの駆動力により上下移動可能な第１支持部材と、前記第１支持部材より下方において前記複数の側板を支持する上下移動可能な第２支持部材と、前記第１支持部材の上下移動に連動して前記第２支持部材が上下移動するように前記第１支持部材と前記第２支持部材とを連結する連結機構とを有しており、前記連結機構が、前記複数の側板が地面に挿入される際に前記複数の側板が地面から受ける上方への反力が前記第２支持部材から前記第１支持部材に伝達されるのを軽減するように構成されていることが好ましい。これによると、複数の側板が地面に挿入される際に生じる反力が連結機構によって第１支持部材に伝達されない。したがって、反力が動力源側に伝達されるのが回避される。なお、「軽減する」とは、第１支持部材や第２支持部材の移動を規制する突起物等を用いた規制手段により反力の伝達が完全に遮断されることを含むと共に、コイルばね等を用いた緩衝手段により反力が小さくなって伝達されることを含む。

【0010】

また、本発明においては、前記連結機構が、前記第１支持部材と回転可能に連結された第１のアーム部材と、前記第２支持部材と回転可能に連結された第２のアーム部材とを有しており、前記第１支持部材と前記第２支持部材の上下方向の距離に応じて上下方向に関して伸縮するように、前記第１及び第２のアーム部材が互いに回転可能に連結されており、前記連結機構が上下方向に関して縮んでいる際には、前記第１及び第２のアーム部材のいずれかと接触することで前記第２支持部材の上方への移動を規制すると共に、前記第１支持部材が上方に移動することで前記連結機構が上下方向に関して伸びている際には、前記第２支持部材の上方への移動を妨げないアーム規制部をさらに備えていることが好ましい。これによると、複数の側板が地面に接触して連結機構が縮んでいる際には、地面からの反力により第２支持部材が上方に移動しようとしてもアーム規制部によりその移動が規制される。このため、地面からの反力が第２支持部材から第１支持部材に伝達されるのが回避される。また、第１支持部材が上方に移動して連結機構が伸びている際には、アーム規制部が第２支持部材の上方への移動を妨げない。したがって、植付部の上方への移動が円滑に行われる。

【0011】

また、本発明に係る自走式植付機は、上記植付装置が設置された走行部と、前記走行部による走行方向に関して前記走行部に対して相対的に前記植付装置を移動させる植付装置移動機構と、前記植付部が地面に対して前記走行方向に変位しないように前記植付装置移動機構を制御する移動制御部とを備えていることが好ましい。本発明に係る自走式植付機によると、植付装置が設置された走行部により自走が可能となる。一方、走行部に対して植付装置を移動させる植付装置移動機構が設置されている。そして、地面に対して植付部が走行部の走行方向に変位しないように移動制御部が植付装置移動機構を制御する。これにより、植付部移動機構に植付部を変位させることで苗木の植付を行わせつつ走行部に走行させる動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る自走式植付機の概略側面図である。

【図2】図１の植付ユニットの側面図である。

【図3】図２の植付ユニットの正面図である。

【図4(a)】図２から部分的に変位した植付ユニットの側面図である。

【図4(b)】図４（ａ）のα－α線断面図である。

【図5】図４（ａ）の植付ユニットの正面図である。

【図6】図１の自走式植付機が第１植付位置に配置された状況を示す概略側面図である。

【図7】図６においてドリルが地面を穿孔する状況を示す概略側面図である。

【図8】図７の後に自走式植付機が少し前進した状況を示す概略側面図である。

【図9】図８の後に自走式植付機において植え付け動作が開始される状況を示す概略側面図である。

【図10】図９の後に自走式植付機において植え付け動作が実行されている状況を示す概略側面図である。

【図11】図１０の後に自走式植付機において植付部が引き上げられる状況を示す概略側面図である。

【図12】図１１の後に自走式植付機が前進する状況を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の一実施形態に係る自走式植付機１について図１～図６を参照しつつ説明する。以下において、前後上下の各方向は図１に示す方向とする。左右方向は、自走式植付機１の前進方向（前方）を基準として設定されているものとする。

【0014】

自走式植付機１は、根鉢付きの苗木（図３、図５参照）を地面に植え付ける機械である。自走式植付機１は、植付ユニット１００（本発明に係る植付装置に対応）、ドリルユニット１０、走行部２０、水平レール３０、制御ユニット４０（本発明に係る移動制御部に対応）及び発電ユニット５０を有している。これらはいずれも走行部２０上に設置されている。走行部２０は、エンジン、クローラ、駆動力伝達機構を有している。駆動力伝達機構がエンジンからの駆動力をクローラに伝達することで走行部２０が前進又は後進する。また、走行部２０は、左右のクローラの回転方向や回転速度の調整により、左方及び右方に旋回しつつ前進又は後進することも可能である。苗木の植え付け時には、苗木を一直線上に所定間隔で植え付けるため、走行部２０が図１のα方向（前後方向）に平行に前進する。

【0015】

植付ユニット１００、ドリルユニット１０及び制御ユニット４０は、発電ユニット５０から電力供給を受けて動作する。ドリルユニット１０は、地面を穿孔するドリル１１を有している。ドリル１１は、上下方向に移動可能であり地面を穿孔する。植付ユニット１００は、ドリルユニット１０が穿孔により地面に形成した孔に苗木を植え付ける。その詳細については後述する。水平レール３０は前後方向に延びている。植付ユニット１００は、水平レール３０上に設置されたスライダ６０（本発明に係る植付装置移動機構に対応）に固定されている。ドリルユニット１０は、水平レール３０上に設置されたスライダ（不図示）に固定されている。これらのスライダは、いずれもモータを内蔵しており、このモータの駆動力により水平レール３０に沿って走行部２０に対して図１のＳ方向（前後方向）に移動可能である。これにより、植付ユニット１００及びドリルユニット１０のいずれも走行部２０に対してＳ方向に沿った相対移動が可能である。

【0016】

制御ユニット４０は、植付ユニット１００、ドリルユニット１０及び走行部２０の動作を制御する。制御ユニット４０は、論理演算が可能な集積回路を含むコンピュータ等のハードウェアと、ハードウェアに特定の機能を発揮させるソフトウェアとを有している。これらのハードウェア及びソフトウェアが植付ユニット１００等の動作を制御するように協働することで制御ユニット４０の機能が実現されている。制御ユニット４０は、あらかじめ設定された動作内容となるように植付ユニット１００、ドリルユニット１０及び走行部２０の動作を制御することにより、苗木の植え付けを自動で実行する。

【0017】

植付ユニット１００について、図２～図５を主に参照しつつより詳細に説明する。

【0018】

植付ユニット１００は第１移動体１０５を有している。第１移動体１０５は、上支持板１５１、下支持板１５２及び主支持板１５３からなる枠体１５０を有している。上支持板１５１は、水平に沿った平板であり、枠体１５０の最上部に配置されている。下支持板１５２は、水平に沿った平板であり、上支持板１５１と上下方向に対向するように枠体１５０の最下部に配置されている。主支持板１５３は、左右方向と直交する平面に沿った平板であり、右方から見て下方に向かって先細りになった台形の形状を有している。主支持板１５３の上端は上支持板１５１に、下端は下支持板１５２にそれぞれ固定されている。

【0019】

主支持板１５３より左方には、上下方向に沿ったロッド１５４が配置されている（図３参照）。ロッド１５４の上端は上支持板１５１に、下端は下支持板１５２に固定されている。ロッド１５４は、アクチュエータ１９５（本発明に係る苗木規制部移動機構に対応）に挿入されている。アクチュエータ１９５は、スライダ６０（図１参照）に固定されている。アクチュエータ１９５は、モータを内蔵しており、このモータの駆動力によりロッド１５４を上下に移動させる。ロッド１５４が上下移動すると、ロッド１５４に固定された第１移動体１０５が上下移動する。

【0020】

第１移動体１０５の右端部には第２移動体１０１が配置されている（図３、図５参照）。第２移動体１０１は、後述の通り上下移動可能に主支持板１５３に支持されている。第２移動体１０１の上端（後述のスライダ１２１の上端）は、上下方向に沿ったロッド１６１の下端に固定されている。ロッド１６１はアクチュエータ１６２に挿入されている。アクチュエータ１６２は上支持板１５１の上面に固定されている。アクチュエータ１６２は、モータ（本発明に係る駆動部に対応）を内蔵しており、このモータの駆動力によりロッド１６１を上下に移動させる。これによって、アクチュエータ１６２は、枠体１５０に対して第２移動体１０１を昇降移動させる。

【0021】

第２移動体１０１の下部且つ枠体１５０の右方の位置には植付部１１０が配置されている。植付部１１０は、前後方向に向かい合わせに並んだ植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが互いに接合されることで、右方から見て下方に向かって先細りになった筒状に構成されている（図２、図３参照）。換言すると、下方に向かって先細りになった筒状の植付部１１０が、２つの部分に前後方向に分割されており、当該２つの部分が植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒ（本発明に係る複数の側板に対応）に相当している。植付部１１０は、上方から苗木が挿入された状態で、ドリルユニット１０が地面に形成した穴に上方から差し込まれる。植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒの形状は上記平面に関して対称である。

【0022】

植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒの上端部はアーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒの下端部とそれぞれ固定されている。アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒのそれぞれは、前方から見て主支持板１５３から斜め右下方へと延びた概ね平行四辺形の形状を有する平板である（図３、図５参照）。アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒは主支持板１５３の下部を互いの間に前後に挟むように配置されている。アーム板１１２Ｆは、右方から見て下方の部分ほど後方に位置するように、上下方向に対して若干傾斜している。アーム板１１２Ｒは、右方から見て下方の部分ほど前方に位置するように、上下方向に対して若干傾斜している。

【0023】

アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒの上端部にはスライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒが固定されている。スライダ１１４Ｆは、アーム板１１２Ｆの上端部における後方に面した表面に固定されている。アーム板１１２Ｒは、植付爪１１１Ｒの上端部における前方に面した表面に固定されている。

【0024】

スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒは、レール１４１Ｆ及び１４１Ｒにそれぞれ支持されており、レール１４１Ｆ及び１４１Ｒに沿ってそれぞれ移動可能である。レール１４１Ｆは、主支持板１５３の前端部に固定されており、主支持板１５３の前端部に沿って主支持板１５３の上端部付近から下端部まで直線状に延びている。レール１４１Ｆは、右方から見て下方の部分ほど後方に位置するように、上下方向に対して若干傾斜している（図２、図４（ａ）参照）。レール１４１Ｒは、主支持板１５３の後端部に固定されており、主支持板１５３の後端部に沿って主支持板１５３の上端部付近から下端部まで直線状に延びている。レール１４１Ｒは、右方から見て下方の部分ほど前方に位置するように、上下方向に対して若干傾斜している（図２、図４（ａ）参照）。

【0025】

図２に示すように、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒがレール１４１Ｆ及び１４１Ｒの最下部にあるときには、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒとアーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒを通じて固定された植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが前後に接合して筒状の植付部１１０を構成する。スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒは、レール１４１Ｆ及び１４１Ｒに沿って上方に移動するほど前後方向に互いに離隔する。よって、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒがレール１４１Ｆ及び１４１Ｒに沿って図２の位置から上昇すると、図４（ａ）に示すように、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒ同士が前後に離隔するのに応じ、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒ同士も前後に離隔する。逆に、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒがレール１４１Ｆ及び１４１Ｒに沿って降下すると、スライダ１１４Ｆ及び１１４Ｒ同士が前後に接近し、これに応じて植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒ同士も前後に接近する。

【0026】

アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒの上部には支持バー１１３が挿入されている。支持バー１１３は、前後方向に沿った直線状の棒部材であり、アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒに形成された貫通孔に前後方向に挿入されている。アーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒは、いずれも支持バー１１３と固定されておらず、支持バー１１３に対して前後方向に移動可能である。

【0027】

支持バー１１３の前後方向に中央にはブロック１１５が固定されている。ブロック１１５は、右方から見て上下が反転したＴ字状の部材である（図４（ａ）参照）。ブロック１１５は、スライダ１２２（本発明に係る第２支持部材に対応）と一体に固定されている。スライダ１２２は、レール１４２に支持されており、レール１４２に沿って移動可能である。レール１４２は、上下方向に沿っており、主支持板１５３の右表面に固定されている。レール１４２には、スライダ１２２の移動範囲の最下点を規定する図示しないストッパーが設置されている。スライダ１２２がレール１４２に沿って上下移動すると、支持バー１１３、ブロック１１５並びにアーム板１１２Ｆ及び１１２Ｒを通じてスライダ１２２に支持された植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが上下移動する。植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒは、上下移動の際、上記の通り、互いに前後に離隔又は接近しつつ上下移動する。

【0028】

スライダ１２２の上方にはスライダ１２１（本発明に係る第１支持部材に対応）が設置されている。スライダ１２１は、レール１４２（図２、図４（ａ））に支持されており、レール１４２に沿って上下方向に移動可能である。スライダ１２１の上端はロッド１６１の下端に固定されている。

【0029】

スライダ１２１とスライダ１２２とは連結機構１３０を通じて互いに連結されている。連結機構１３０はアーム部１３１及び１３２（本発明の第１及び第２のアーム部材に対応）を有している。図２及び図４（ａ）に示すように、アーム部１３１は、右方から見て直線状の平板からなり、一端部において軸１３４を通じて回転可能にスライダ１２１に連結されている。アーム部１３２は、右方から見て扇形の平板からなり、一端部において軸１３３を通じて回転可能にスライダ１２２に連結されている。アーム部１３１及び１３２は、スライダ１２１及び１２２に支持された側とは反対側のそれぞれの端部において互いに対して回転可能に軸１３５で連結されている。アーム部１３２におけるアーム部１３１との連結箇所は、アーム部１３２の扇型形状の外縁を規定する円弧の一端付近に配置されている。連結機構１３０は、スライダ１２１及び１２２間の上下方向の距離に応じ、図４（ａ）に示す上下方向に伸びた状態（軸１３３～１３５が上下方向に沿った一直線上に並んだ状態）と、図２に示すように全体に「＜」字状に折れ曲がり、上下方向に縮んだ状態（軸１３５が軸１３３及び軸１３４より後方にずれた状態）とを取る。

【0030】

スライダ１２１は、ロッド１６１の上下移動に応じて上下移動する。スライダ１２１と連結機構１３０を通じて連結されたスライダ１２２は、スライダ１２１の上下移動に応じて上下移動する。スライダ１２１が最下点にあるときには、スライダ１２１とスライダ１２２の間隔が狭まることで、連結機構１３０が図２に示す縮んだ状態を取る。連結機構１３０が図２の状態を取ったときのアーム部１３２の近傍にはロックピン１３６（本発明に係るアーム規制部に対応）が設置されている。ロックピン１３６は主支持板１５３に固定されている。ロックピン１３６は、図２の状態を取っているときのアーム部１３２における軸１３５近傍の端部と接触してアーム部１３２の上方への並行移動を規制する。これによって、スライダ１２２が植付部１１０側から上方に向かう力を受けて上方に移動しようとしても、アーム部１３２の上方への並行移動がロックピン１３６によって規制されているため、スライダ１２２は上方に移動できない。このように、スライダ１２２からスライダ１２１への反力の伝達が連結機構１３０によって遮断される。一方、図２の状態からスライダ１２１が上方へと移動しようとするときには、これに応じてアーム部１３１が軸１３４を中心に図２の反時計回りに回転しつつ上方へと移動する。このため、アーム部１３１の端部の軸１３５が主に前方に移動する。軸１３５のこのような移動に応じ、アーム部１３２が軸１３３を中心に図２の時計回りに回転する。これにより、アーム部１３２がロックピン１３６による規制から逃れ、連結機構１３０が図４（ａ）に示す伸びた状態になる。よって、スライダ１２１の上方への移動が可能となる。逆に、連結機構１３０が図４（ａ）に示す伸びた状態から、スライダ１２１が下方に移動してスライダ１２２が最下点まで至ると、スライダ１２１がさらに下方に移動することでスライダ１２１とスライダ１２２の間隔が狭まり、連結機構１３０が図２に示す縮んだ状態に戻る。

【0031】

なお、アクチュエータ１６２のモータ、スライダ１２１及び１２２並びに連結機構１３０は、本発明に係る植付部移動機構に対応する。

【0032】

また、第１移動体１０５は苗押さえユニット１７０（本発明に係る苗木規制部に対応）を有している。苗押さえユニット１７０は、第１移動体１０５の下部且つ右端部付近に配置されている。苗押さえユニット１７０は、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒ、バー固定突起１７２Ｆ及び１７２Ｒ、揺動体１７３、ヒンジ１７４、固定板１７５及びＬ字板１７６を有している。

【0033】

苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒのそれぞれは、図２及び図４（ａ）の状態において上下方向に沿って延びた縦棒部１７１ａと、縦棒部１７１ａに固定された円弧部１７１ｂとを有している。縦棒部１７１ａは、主支持板１５３の右方において、主支持板１５３の下端部からさらに下方へと突出して延びている。円弧部１７１ｂは、図４（ｂ）に示すように、平面視において中心角が約１００°である扇形の円弧部分に沿って湾曲した棒状の部分である。円弧部１７１ｂの一端は縦棒部１７１ａの下端と固定されている。円弧部１７１ｂは、苗押さえバー１７１Ｆ側の円弧部１７１ｂの円弧の中心が苗押さえバー１７１Ｒ側の円弧部１７１ｂの円弧の中心と概ね一致するように配置されている。苗木が植付部１１０に挿入されると、平面視において、苗木の幹が円弧部１７１ｂ同士の間に配置され、苗木の根鉢が円弧部１７１ｂ全体と重なるように配置される。

【0034】

苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒの上端部は、バー固定突起１７２Ｆ及び１７２Ｒの右端部にそれぞれ固定されている。これにより、縦棒部１７１ａが植付部１１０の左端よりやや右方に配置されていると共に、円弧部１７１ｂが左右方向について植付部１１０内の空間の範囲に含まれるように配置されている。バー固定突起１７２Ｆ及び１７２Ｒは、揺動体１７３から右方へと直線状に延びている。揺動体１７３は、ヒンジ１７４の上面に固定された直方体の概略形状を有する部材である。ヒンジ１７４は、主支持板１５３の下端部から右方に突出した固定板１７５の上面に固定されている。ヒンジ１７４は、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒの縦棒部１７１ａが上下方向に沿った図２及び図３に示す状態と、縦棒部１７１ａが上下方向に対して傾斜した図４（ａ）及び図５に示す状態とが切り替わるような揺動体１７３の変位を可能にする。図２及び図３の状態では、苗木の幹が縦棒部１７１ａのやや右方に配置されると共に、円弧部１７１ｂが苗木又はその根鉢と接触し、苗木の移動を規制する位置（本発明に係る第１位置に対応）を取る。図４（ａ）及び図５の状態になると、縦棒部１７１ａが下方の部分ほど左方に位置するように傾斜する。これに伴い、円弧部１７１ｂが、図２及び図３の位置と比べ、苗木の幹又はその根鉢から左方に離隔した位置（本発明に係る第２位置に対応）を取る。

【0035】

揺動体１７３の左端部にはＬ字板１７６が固定されている。Ｌ字板１７６は、揺動体１７３の左端から左方に向かって突出していると共に、その突出方向の先端において下方の固定板１７５に向かって折れ曲がった平板部材からなる。

【0036】

Ｌ字板１７６の先端の上方には、揺動体１７３の変位が抑制された状態と、揺動体１７３の変位の抑制が解除された状態とを切り替える切替機構１８０（本発明に係る状態切替機構に対応）が設置されている。切替機構１８０は、前後一対の規制板１８１、連結棒１８２、引上板１８３及びコイルバネ１８４を有している（図２、図４（ａ）参照）。規制板１８１は、左右方向と直交する平面に沿った平板部材であり、上下方向に長尺である。左右一対の規制板１８１の下端同士は平板（不図示）で連結されている。引上板１８３は、上支持板１５１のやや下方において主支持板１５３から右方に突出した平板部材である（図３、図５参照）。規制板１８１及び引上板１８３は、それぞれ上下方向に移動可能に主支持板１５３に支持されていると共に、上下方向に直線状に延びた連結棒１８２を通じて互いに連結されている。コイルバネ１８４の上端は、主支持板１５３と固定された固定部１８５と固定されている。コイルバネ１８４の下端は規制板１８１と固定されている。コイルバネ１８４は、その伸縮方向が上下方向に沿い且つその中心軸に沿って連結棒１８２が貫通するように配置されている。コイルバネ１８４は、規制板１８１を下方に向かって押圧するような状態を常に取っている。

【0037】

切替機構１８０は、第２移動体１０１の位置に応じ、以下のように揺動体１７３の状態を切り替える。第２移動体１０１がある程度下方に配置されているときには、図３に示すように、コイルバネ１８４によって下方に向かって押圧された規制板１８１がＬ字板１７６を固定板１７５に押し付けている。これによって、揺動体１７３がヒンジ１７４による変位が抑制された状態となっている。第２移動体１０１が上昇してある高さに達すると、第２移動体１０１のスライダ１２１が引上板１８３に下方から接触し、さらに上昇して引上板１８３を押し上げる。これに連動し、連結棒１８２を通じて引上板１８３と連結された規制板１８１が上方に引き上げられる。これにより、変位が抑制された図２及び図３の状態から、変位の抑制が解除された図４（ａ）及び図５の状態へと揺動体１７３の状態が切り替えられる。前者の状態では、揺動体１７３の変位が抑制されることにより、揺動体１７３とバー固定突起１７２Ｆ及び１７２Ｒを通じて固定された苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒの変位も抑制された状態（本発明に係る変位抑制状態に対応）となる。後者の状態では、揺動体１７３の変位の抑制が解除されることにより、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒも変位の抑制が解除された状態（本発明に係る自由状態に対応）となる。

【0038】

以下、自走式植付機１による苗木の植え付け動作について図６～図１２を参照しつつ説明する。自走式植付機１において、制御ユニット４０が各部を制御することにより、苗木の植え付け動作が実行される。

【0039】

苗木の植え付け動作が開始されると、自走式植付機１は、ドリルユニット１０が水平方向に関してあらかじめ設定された第１植付位置に至るまで自走する。そして、図６に示すように、ドリルユニット１０が水平方向に関して第１植付位置に達すると、自走式植付機１は一旦、走行を停止する。次に、自走式植付機１は、ドリル１１に回転を開始させつつドリル１１を降下させ、もって、図７に示す植え付け用の穴を地面に形成する。

【0040】

次に、自走式植付機１は、図８に示すようにドリル１１に形成させた穴が植付ユニット１００の下方に配置されるまでα１方向に前進する。自走式植付機１のα１方向の前進は、後述の通り、ドリルユニット１０が第２植付位置の上方に到達するまで維持される。植付ユニット１００の下方に穴が配置されると、自走式植付機１は、植付ユニット１００及びドリルユニット１０に、図８のＳ１方向に沿った走行部２０に対する相対移動を開始させる。この相対移動の速さは、走行部２０によるα１方向への前進の速さと一致するように調整される。これにより、穴の上方に配置された植付ユニット１００の地面に対する水平位置が維持される。Ｓ１方向に沿った植付ユニット１００及びドリルユニット１０の相対移動は、後述の通り、第２移動体１０１が一旦降下した後に上昇し、最高点に戻るまで維持される。そして、自走式植付機１は、植付ユニット１００及びドリルユニット１０のＳ１方向に沿った相対移動と同時に、図８のＶ１方向に沿った第１移動体１０５の降下を植付ユニット１００に開始させる。

【0041】

図９に示すように、あらかじめ苗木が挿入された植付部１１０が穴内に差し込まれるまで第１移動体１０５が降下すると、自走式植付機１は、第１移動体１０５の降下を停止させると共に、Ｖ２方向に沿った第２移動体１０１の上昇を植付ユニット１００に開始させる。これにより、植付部１１０を構成する植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが、図９のＵ１及びＵ２方向に沿って互いに離隔しつつ上昇する。このとき苗押さえユニット１７０は、上記の通り、切替機構１８０によって苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒの変位が抑制された状態であると共に、円弧部１７１ｂが苗木の根鉢の変位を規制している。したがって、苗木の枝葉が植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒに引っ掛かり植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒの上昇に伴って苗木が引き上げられるのが抑制される。

【0042】

図１０に示すように第２移動体１０１が最高点に至ると、自走式植付機１は、第２移動体１０１の上昇を植付ユニット１００に停止させる。この間に、上記の通り、第２移動体１０１のスライダ１２１が引上板１８３を押し上げる（図４（ａ）参照）ことで、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒの変位の抑制が解除される。次に、自走式植付機１は、Ｖ３方向に沿った第１移動体１０５の上昇を植付ユニット１００に開始させる。これにより、苗押さえユニット１７０が苗木より上方へと移動する。このとき、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒは変位の抑制が解除されている。このため、円弧部１７１ｂが苗木の枝葉に接触しても、苗押さえバー１７１Ｆ及び１７１Ｒが図５に示すように円弧部１７１ｂが苗木の幹又は根鉢から離隔した位置を取ることができる。このため、円弧部１７１ｂが苗木の枝葉に引っかかりにくい。よって、苗押さえユニット１７０が苗木を引っ掛けて引き上げにくく、苗木が穴内に適切に残置されやすい。

【0043】

図１１に示すように第１移動体１０５が最高点に到達すると、自走式植付機１は、植付ユニット１００及びドリルユニット１０に、図１１のＳ２方向に沿った走行部２０に対する相対移動を開始させる。この相対移動は、走行部２０に対する植付ユニット１００及びドリルユニット１０の相対位置が図６に示す当初位置に至るまで継続される。また、自走式植付機１は、ドリルユニット１０が、図１２に示す第２植付位置の上方に到達するまでα１方向の前進を継続する。この間に、自走式植付機１は、図１２のＶ４方向に沿った第２移動体１０１の降下を植付ユニット１００に開始させる。第２移動体１０１の降下は、植付部１１０が図６に示す当初高さ（図１２の二点鎖線に示す高さ）に至るまで継続される。ドリルユニット１０が第２植付位置の上方に到達すると、自走式植付機１は、第１植付位置における上記植え付けの動作と同様の動作を繰り返す。

【0044】

以上説明した本実施形態に係る自走式植付機１によると、植付部１１０が植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒから構成されている。植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒは、地面に挿入された後に、アクチュエータ１６２により、水平方向に関して互いに離隔するように移動しつつ上方に移動する。また、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが上方に移動する際に、植付部１１０内に収容された苗木が、地面に形成された穴内に残置されるように苗押さえユニット１７０が苗木の上方への移動を規制する。これらにより、上方に移動する植付部１１０に引っ掛かって苗木が引き上げられるのが抑制される。よって、植え付けが適切に完遂されやすい。

【0045】

また、本実施形態においては、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが上昇して所定の高さに達するまでは苗押さえユニット１７０が変位抑制状態にある。このため、苗押さえユニット１７０が苗木の幹又は苗木の根鉢に接近した図２及び図３の位置に維持されやすく、苗押さえユニット１７０が苗木の上昇を規制しやすい。一方、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが所定の高さに達すると植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが自由状態になり、第１移動体１０５の上昇に伴って苗押さえユニット１７０が上昇する。自由状態では苗押さえユニット１７０が図４（ａ）及び図５の位置に移動可能である。図４（ａ）及び図５の位置は、図２及び図３の位置と比べて苗木の幹又はその根鉢から離れており、苗木に引っ掛かりにくい位置である。したがって、苗押さえユニット１７０が苗木に引っ掛かりにくい状態で上昇する。よって、植え付けが適切に完遂されやすい。

【0046】

また、本実施形態においては、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが地面に挿入される際に生じる反力がスライダ１２２からスライダ１２１に伝達されるのが連結機構１３０によって遮断されている。したがって、動力源であるアクチュエータ１６２側に反力が伝達されるのが回避される。

【0047】

また、本実施形態においては、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒが地面に接触して連結機構１３０が縮んでいる際には、地面からの反力によりスライダ１２２が上方に移動しようとしてもロックピン１３６がアーム部１３２の並行移動を規制する。このため、地面からの反力がスライダ１２２からスライダ１２１に伝達されるのが回避される。また、スライダ１２１が上方に移動して連結機構１３０が伸びている際には、ロックピン１３６がスライダ１２２の上方への移動を妨げない。したがって、植付部１１０の上方への移動が円滑に行われる。

【0048】

また、本実施形態によると、植付ユニット１００が設置された走行部２０により自走が可能となる。一方、走行部２０に対してスライダ６０が植付ユニット１００を移動させる。そして、地面に対して植付ユニット１００が走行部２０の走行方向に変位しないように制御ユニット４０がスライダ６０を制御する。これにより、植付ユニット１００に植付部１１０を変位させることで苗木の植付を行わせつつ走行部２０に走行させる動作が可能となる。

【0049】

＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。

【0050】

例えば、上述の実施形態では、植付爪１１１Ｆ及び１１１Ｒの２つの部材が筒状に接合して植付部１１０を構成している。このような植付部１１０に代えて、３つ以上の部材が筒状に接合して構成された植付部が採用されてもよいし、２つ以上の部材が椀状に接合して構成された植付部が採用されてもよい。後者の場合、椀状の先端がなるべく先鋭に形成されていることが好ましい。

【0051】

また、上述の実施形態では、連結機構１３０が上下方向に縮んだ状態になるときにロックピン１３６がアーム部１３２と接触することで、植付部１１０が地面に挿入される際に植付部１１０が地面から受ける反力のスライダ１２２からスライダ１２１への伝達が遮断されている。これに対し、例えば、連結機構１３０が上下方向に縮んだ状態になるときにアーム部１３２と接触するコイルばね等の緩衝手段が設置されていることで、植付部１１０が地面に挿入される際に植付部１１０が地面から受ける反力がスライダ１２２からスライダ１２１へ伝達される程度が軽減されていてもよい。

【0052】

また、上述の実施形態では、ドリルユニット１０のドリル１１が地面に形成した穴に植付部１１０が挿入されることで苗木が植え付けられている。これに対し、地面の硬さによっては、ドリルユニット１０が用いられず、事前に地面の穴が形成されていない状態から植付部１１０が地面に挿入されてもよい。さらに、ある程度柔らかい地面用の装置として、ドリルユニット１０が設置されていない自走式植付機が採用されてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 自走式植付機
１０ ドリルユニット
２０ 走行部
４０ 制御ユニット
１００ 植付ユニット
１１０ 植付部
１１１Ｆ、１１１Ｒ 植付爪
１２１、１２２ スライダ
１３０ 連結機構
１３１、１３２ アーム部
１３６ ロックピン
１６２、１９５ アクチュエータ
１７０ 苗押さえユニット
１８０ 切替機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】