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技術 田植機

出願人 ヤンマー株式会社
発明者 竹山智洋
出願日 2017年8月31日 (3年2ヶ月経過) 出願番号 2017-167561
公開日 2017年11月24日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-205130
状態 特許登録済
技術分野 移植機(3)(田植機の要素)
主要キーワード 固定パーツ スライドパーツ 取付け位相 クランク構造 シェル体 弾性復原力 ユニット軸 長手中間
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月24日)のものです。
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図面 (20)

課題

株間変速装置を有する田植機において、動力換構造の簡素化を図る。

解決手段

本願発明の田植機は、株間変速装置26は、苗植付装置2へ動力を伝達する出力軸42と、出力軸42上に並列して支持された複数の伝達ギヤと、出力軸42に平行に設けられたカウンター軸51と、カウンター軸51に支持され、複数の伝達ギヤそれぞれに対応する複数のカウンターギヤを備える。複数の伝達ギヤのうちひとつの伝達ギヤを選択することで出力軸42への動力伝達経路を複数に切換可能に構成する。複数の伝達ギヤのうち、走行部3,4の走行速度に対する苗植付装置2の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは対応するカウンターギヤに常に噛み合い、且つ、複数の伝達ギヤのうち両外側に位置して出力軸42で支持される。

概要

背景

従来の田植機では、走行機体の後部に、載台及び植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置が装着されている。苗植付装置の移植機構としては、1つのロータリケースに2つの植付爪を設けたタイプが一般的であり、ロータリケースが1回転すると、2つの植付爪はそれぞれロータリケースに対して逆向きに1回転する。すなわち、植付爪はロータリケースの軸心回り公転しながら自転する。

この種の田植機を用いた苗植え作業では、苗マットが載置された苗載台を所定間隔間欠的に左右横送りさせながら、前方の苗載台の方向に向いた植付爪をロータリケースの軸心回りに公転しつつ自転させることによって、植付爪を苗載台と圃場面との間で往復動させ、苗マットから苗を1株ずつ掻き取って圃場植え付けている。苗植付装置における植付爪の動作周期植付け周期)は走行機体の走行速度に連動していて、走行速度が変化しても苗の植付け間隔(株間)は一定に保持される。

単位面積(一般に3.3平方m)当りに苗を何株植えるかは必ずしも一定でなく、例えば地域やユーザー等によって、希望する単位面積当りの植付け株数は異なる。この点、従来の田植機には、走行速度と植付け周期との連動関係を調節する株間変速装置が設けられている。この場合、株間変速装置にて走行速度に対する移植機構の動作速度(植付け速度)を変更することによって、株間が変更されて単位面積当りの植付け株数が変わる。

近年、圃場に植え付けられた苗の生育条件等を考慮して、標準植えに比べて株間を長くとる疎植が行われているが、株間を長くするほど植付け速度を遅くする必要がある。しかし、株間変速装置によって単に植付け速度を遅くしただけでは、植付爪先端が圃場で引き摺られて、苗が前倒れしたり浮き苗が発生したりするという問題がある。

この点、特許文献1及び2には、疎植の際に植付爪を圃場で引き摺らないようにするため、移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材を備えた田植機の構造が開示されている。不等速部材は、移植機構を構成するロータリケースの1回転中の角速度を変化(不等速回転)させるように構成されていて、疎植時でも植付爪が圃場から逃げる速度を速めている。特許文献1の田植機では、ミッションケース内にある株間変速装置に不等速部材を組み込んでいる。特許文献2の田植機では、苗載台の横送り駆動機構よりも動力伝達下流側に不等速部材を設けている。

概要

株間変速装置を有する田植機において、動力切換構造の簡素化をる。本願発明の田植機は、株間変速装置26は、苗植付装置2へ動力を伝達する出力軸42と、出力軸42上に並列して支持された複数の伝達ギヤと、出力軸42に平行に設けられたカウンター軸51と、カウンター軸51に支持され、複数の伝達ギヤそれぞれに対応する複数のカウンターギヤを備える。複数の伝達ギヤのうちひとつの伝達ギヤを選択することで出力軸42への動力伝達経路を複数に切換可能に構成する。複数の伝達ギヤのうち、走行部3,4の走行速度に対する苗植付装置2の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは対応するカウンターギヤに常に噛み合い、且つ、複数の伝達ギヤのうち両外側に位置して出力軸42で支持される。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

走行部に支持された苗植付装置と、苗植付装置に動力を伝達し、走行部の走行速度に対して苗植付装置の作業速度を変更可能な株間変速装置と、を備え、株間変速装置は、苗植付装置へ動力を伝達する出力軸と、出力軸上に並列して支持された複数の伝達ギヤと、出力軸に平行に設けられたカウンター軸と、カウンター軸に支持され、複数の伝達ギヤそれぞれに対応する複数のカウンターギヤを備え、複数の伝達ギヤのうちひとつの伝達ギヤを選択することで出力軸への動力伝達経路を複数に切換可能に構成し、複数の伝達ギヤのうち、走行部の走行速度に対する苗植付装置の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは対応するカウンターギヤに常に噛み合い、且つ、複数の伝達ギヤのうち両外側に位置して出力軸で支持されている、田植機

請求項2

複数の伝達ギヤのうち、走行部の走行速度に対する苗植付装置の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは、少なくともひとつが不等速伝達ギヤである、請求項1に記載の田植機。

請求項3

株間変速装置は、複数の伝達ギヤよりも動力伝達経路上流で動力を切換可能に構成している、請求項1又は2に記載の田植機。

請求項4

株間変速装置よりも動力伝達経路上流で、株間変速装置とは別に、苗植付装置への動力を切り換える副株間変速装置を備える、請求項1〜3のうちいずれかに記載の田植機。

技術分野

0001

本願発明は、載台及び複数の植付爪を有する苗植付装置走行機体に装着し、連続的に苗植え作業を行う田植機に関するものである。

背景技術

0002

従来の田植機では、走行機体の後部に、苗載台及び植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置が装着されている。苗植付装置の移植機構としては、1つのロータリケースに2つの植付爪を設けたタイプが一般的であり、ロータリケースが1回転すると、2つの植付爪はそれぞれロータリケースに対して逆向きに1回転する。すなわち、植付爪はロータリケースの軸心回り公転しながら自転する。

0003

この種の田植機を用いた苗植え作業では、苗マットが載置された苗載台を所定間隔間欠的に左右横送りさせながら、前方の苗載台の方向に向いた植付爪をロータリケースの軸心回りに公転しつつ自転させることによって、植付爪を苗載台と圃場面との間で往復動させ、苗マットから苗を1株ずつ掻き取って圃場植え付けている。苗植付装置における植付爪の動作周期植付け周期)は走行機体の走行速度に連動していて、走行速度が変化しても苗の植付け間隔(株間)は一定に保持される。

0004

単位面積(一般に3.3平方m)当りに苗を何株植えるかは必ずしも一定でなく、例えば地域やユーザー等によって、希望する単位面積当りの植付け株数は異なる。この点、従来の田植機には、走行速度と植付け周期との連動関係を調節する株間変速装置が設けられている。この場合、株間変速装置にて走行速度に対する移植機構の動作速度(植付け速度)を変更することによって、株間が変更されて単位面積当りの植付け株数が変わる。

0005

近年、圃場に植え付けられた苗の生育条件等を考慮して、標準植えに比べて株間を長くとる疎植が行われているが、株間を長くするほど植付け速度を遅くする必要がある。しかし、株間変速装置によって単に植付け速度を遅くしただけでは、植付爪先端が圃場で引き摺られて、苗が前倒れしたり浮き苗が発生したりするという問題がある。

0006

この点、特許文献1及び2には、疎植の際に植付爪を圃場で引き摺らないようにするため、移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材を備えた田植機の構造が開示されている。不等速部材は、移植機構を構成するロータリケースの1回転中の角速度を変化(不等速回転)させるように構成されていて、疎植時でも植付爪が圃場から逃げる速度を速めている。特許文献1の田植機では、ミッションケース内にある株間変速装置に不等速部材を組み込んでいる。特許文献2の田植機では、苗載台の横送り駆動機構よりも動力伝達下流側に不等速部材を設けている。

先行技術

0007

特許第4376154号公報
特開2003−189712号公報

発明が解決しようとする課題

0008

さて、株間変速装置の動力切換構造は、段階的に変速する(切り換える)ものや、連続的に変速するもの等があるが、いずれも部品点数が嵩んで構造が複雑になりがちであるという傾向があった。

課題を解決するための手段

0009

本願発明は上記のような現状に鑑みなされたものであり、不等速部材の利点は享受しつつ、その不具合を防止しようとするものである。

0010

請求項1の発明に係る田植機は、走行部に支持された苗植付装置と、苗植付装置に動力を伝達し、走行部の走行速度に対して苗植付装置の作業速度を変更可能な株間変速装置と、を備え、株間変速装置は、苗植付装置へ動力を伝達する出力軸と、出力軸上に並列して支持された複数の伝達ギヤと、出力軸に平行に設けられたカウンター軸と、カウンター軸に支持され、複数の伝達ギヤそれぞれに対応する複数のカウンターギヤを備え、複数の伝達ギヤのうちひとつの伝達ギヤを選択することで出力軸への動力伝達経路を複数に切換可能に構成し、複数の伝達ギヤのうち、走行部の走行速度に対する苗植付装置の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは対応するカウンターギヤに常に噛み合い、且つ、複数の伝達ギヤのうち両外側に位置して出力軸で支持されているものである。

0011

請求項2の発明は、請求項1に記載の田植機において、複数の伝達ギヤのうち、走行部の走行速度に対する苗植付装置の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは、少なくともひとつが不等速伝達ギヤであるというものである。

0012

請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の田植機において、株間変速装置は、複数の伝達ギヤよりも動力伝達経路上流で動力を切換可能に構成しているというものである。

0013

請求項4の発明は、請求項1〜3のうちいずれかに記載の田植機において、株間変速装置よりも動力伝達経路上流で、株間変速装置とは別に、苗植付装置への動力を切り換える副株間変速装置を備えるというものである。

0014

なお、移植機構を構成するロータリケースの内部にも不等速ギヤを配置するが、これは上下に長い非円形動作軌跡を描くように植付爪を動作させるものであり、本願発明でいう不等速部材(すなわち、動力伝達系の伝動要素に不等速回転(加減速)を付与する部材)とは相違する。

発明の効果

0015

本願発明に係る田植機によると、走行部に支持された苗植付装置と、苗植付装置に動力を伝達し、走行部の走行速度に対して苗植付装置の作業速度を変更可能な株間変速装置と、を備え、株間変速装置は、苗植付装置へ動力を伝達する出力軸と、出力軸上に並列して支持された複数の伝達ギヤと、出力軸に平行に設けられたカウンター軸と、カウンター軸に支持され、複数の伝達ギヤそれぞれに対応する複数のカウンターギヤを備え、複数の伝達ギヤのうちひとつの伝達ギヤを選択することで出力軸への動力伝達経路を複数に切換可能に構成し、複数の伝達ギヤのうち、走行部の走行速度に対する苗植付装置の作業速度が遅い動力を伝達する伝達ギヤは対応するカウンターギヤに常に噛み合い、且つ、複数の伝達ギヤのうち両外側に位置して出力軸で支持されているから、走行部の走行速度に対して苗植付装置の作業速度を変更可能な株間変速装置において、複雑になりがちな動力切換構造を簡素化できる。

図面の簡単な説明

0016

実施形態に係る田植機の平面図である。
田植機の側面図である。
田植機の骨組を示す斜視図である。
(A)は動力伝達経路の全体を示す斜視図、(B)は移植機構の斜視図である。
(A)は動力伝達経路の側面図、(B)は移植機構の箇所の側面図、(C)は植付爪の軌跡を示す図である。
(A)は動力伝達経路を示す平面図、(B)は株間変更装置外観斜視図、(C)及び(D)は植付け部に設けたセンターケースの外観斜視図である。
(A)は株間変更装置及びセンターケースにおけるギヤ群の外観斜視図、(B)はセンターケースにおけるギヤ群の斜視図である。
伝動系統図である。
(A)は植付け装置への動力伝達経路を示す平面図、(B)は動力伝達経路の末端植付け部の分離平面図、(C)はベベルギヤの概略図である。
(A)及び(B)はベベルギヤの噛み合い状態を示す平面図、(C)(D)はベベルギヤの斜視図、(E)はベベルギヤの対を並べた対比図である。
株間変速装置内のギヤ組合せと植付け株数との関係を示す図表である。
不等速の43株に設定した場合の植付爪の動作軌跡を示す図である。
不等速の43株に設定した場合の植付爪の角速度変化を示す図である。
第1実施例における移植機構の配置構造を示す平面図である。
植付伝動ケース内の動力伝達構造を示す平面断面図である。
植付伝動ケース後部の拡大平面断面図である。
植付伝動ケース後部の拡大側面断面図である。
移植機構の回転トルク逆位相トルクとの関係を示す図である。
第2実施例における植付伝動ケースから移植機構に至る動力伝達系統図である。
第3実施例における植付伝動ケースから移植機構に至る動力伝達系統図である。
第4実施例における植付伝動ケースから移植機構に至る動力伝達系統図である。
第4実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。
第5実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。
第6実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。
第7実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。
第8実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。
第9実施例における不等速部材を模式的に示す説明図である。

実施例

0017

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態は乗用型田植機(以下、単に「田植機」という)に適用している。以下の説明では方向を特定するため前後・左右の文言を使用しているが、この前後・左右の文言は、田植機の前進方向を前として定義している。正面視方向は前進方向と対向した方向になる。

0018

(1).田植機の概要
まず、図1図5に基づいて田植機の概要を説明する。図1図3に示すように、田植機は走行機体1とその後ろに配置された苗植付装置2とを有している。走行機体1は前後の車輪3,4や操縦座席5、操縦ハンドル6を有しており、一方、苗植付装置2は苗マットが載る苗載台7や移植機構8を有している。実施形態の田植機は8条植えタイプであり、このため、苗載台7には8つの苗マット載置エリアが形成されていると共に、苗植付装置2の後部には8個の移植機構8が横一列に配置されている。

0019

図3に示すように、走行機体1は多数のフレーム材から成る骨組み9を有しており、骨組み9の前部でエンジン10が支持されている。エンジン10の後ろにはミッションケース11が配置されている。図4(A)に明示するように、ミッションケース11の左側面には静油圧式無段変速機(HST)12が装着されており、エンジン10の動力はベルト13によって静油圧式無段変速機(HST)12に伝達される。エンジン10はボンネット14で覆われている。また、走行機体1のうちボンネット14を除いた部分は車体カバー15で覆われている。

0020

ミッションケース11の左右側面にはフロントアクスル装置17が取り付けられており、フロントアクスル装置17に前輪3が取り付けられている。ミッションケース11の後ろにはリヤアクスルケース18が配置されており、リヤアクスルケース18から横向きに突出させた後ろ車軸後輪4が取付けられている。ミッションケース11とリヤアクスルケース18とは前後長手ジョイント材19で連結されている。リヤアクスルケース18には左右2本のリヤ支柱20が取付けられており、リヤ支柱20の上端は、骨組み9の後端部を構成する左右横長リヤフレーム9a(図3参照)に固定されている。

0021

左右のリヤ支柱20には上下のリンク体トップリンク及びロアリンク)から成るリンク装置21が回動自在に連結されており、リンク装置21の後端に苗植付装置2が取付けられている。リンク装置21は、ジョイント材19に連結された油圧シリンダ昇降シリンダ)22によって回動させることができる。従って、油圧シリンダ22を伸縮させることにより、苗植付装置2が昇降する。

0022

図4から容易に理解できるように、ミッションケース11の内部からリヤアクスルケース18の内部に後輪ドライブ軸23で動力伝達される。後輪ドライブ軸23の回転はリヤアクスルケース18に設けたギヤ群を介して後輪4に伝達される。実施形態の田植機は苗植付装置2に整地ロータ24を設けており、整地ロータ24にはリヤアクスルケース18から後ろ向き突出したロータ駆動軸25で動力伝達される。

0023

実施形態ではリヤアクスルケース18の右側部に株間変速装置26を取り付けており、植付動力伝達軸27を介してミッションケース11から株間変速装置26に動力伝達される。植付用動力伝達軸27の回転は株間変速装置26に内蔵したギヤ群によって変速され、PTO軸29によって苗植付装置2に伝達される。

0024

苗植付装置2は左右横長のメインフレーム28を有しており、メインフレーム28の略左右中間部にセンターケース30が固定されており、PTO軸29の動力はセンターケース30に内蔵されたギヤ群に伝達される。メインフレーム28の後面には後ろ向きに延びる4本の植付伝動ケース31が固定されており、植付伝動ケース31の後部側に左右一対ずつの移植機構8が回転自在に取付けられている。

0025

植付伝動ケース31の前部側(基端側)には左右横長の植付駆動軸32が貫通しており、この植付駆動軸32の回転によって移植機構8が駆動される(詳細は後述する)。また、植付駆動軸32には、センターケース30に内蔵したギヤ群を介してPTO軸29から動力が伝達される。センターケース30には左右横長の横送り軸33も取付けられており、横送り軸33の回転によって苗載台7が1ピッチずつ横移動する。

0026

苗植付装置2は苗マットが載るベルト34の群を有しており、ベルト34は上下一対縦送り支軸35に巻き掛けられている。苗載台7が左右のいずれか一方に移動し切ると縦送り支軸35は回転し、苗マットが1ピッチだけ下降動する。

0027

図4(B)に示すように、各移植機構8は1つのロータリケース36とその両端部に回転自在に設けた植付爪部材37とを有しており、ロータリケース36が1/2回転するごとに植付爪部材37による苗の掻き取りと植付けとが行われる。また、PTO軸29が1回転するとロータリケース36は1/2回転するように設定されている。そして、PTO軸29の回転数は基本的に走行機体1の走行速度に比例しているが、株間変速装置26によって走行速度とPTO軸29の回転数との関係を変えることにより、苗の植付け間隔(株間)を変更することができる。

0028

(2).株間変速装置の構造・動力伝達構造(上流不等速部材)
以下、株間変速装置26から移植機構8に至る動力伝達系の詳細を説明する。まず、株間変速装置26の構造やこれに対する動力伝達構造を、主として図6〜8に基づいて説明する。株間変速装置26は、図6(B)に示す前後2つ割り方式の株間ケース40を有しており、その内部に図6(A)(C)に示すようなギヤ群が配置されている。

0029

株間ケース40の内部には、入力軸41と出力軸42とが配置されており、入力軸41に自在継手を介して植付用動力伝達軸27の後端が接続されている。入力軸41には同径の第1ギヤ43と第2ギヤ44とが固定されている。両ギヤ43,44は同径ではあるが、歯数は第1ギヤ43よりも第2ギヤ44が僅かに少なくなっている。

0030

入力軸41と出力軸42とは同心に配置されている。入力軸41には筒型中間軸45が相対回転可能に嵌まっており、中間軸45は出力軸42と一緒に回転する状態(相対回転不能な状態)で嵌まっている。中間軸45には第3ギヤ46と第4ギヤ47とがスプライン嵌合等によってスライド可能で相対回転不能に嵌まっている。更に、中間軸45には上流不等速第1ギヤ48及び上流不等速第3ギヤ121が相対回転自在に嵌まっている。

0031

出力軸42にはカム式のメインクラッチ49を設けている。メインクラッチ49は固定パーツ49aとスライドパーツ49bとから成っており、スライドパーツ49bはクラッチばね49c(図7(C)参照)で固定パーツ49aに向けて付勢されている。スライドパーツ49bがクラッチばね49cに抗して固定パーツ49aから離反すると入力軸41から出力軸42への動力伝達は遮断される。路上走行時旋回時のように苗植付装置2を上昇させている状態ではメインクラッチ49が切れる。メインクラッチ49の切り操作はメインクラッチ操作軸50を下降させることで行われる。

0032

株間ケース40の内部には、側面視で入力軸41及び出力軸42と平行に延びるアイドル軸51が回転自在に軸支されており、このアイドル軸51に第1ギヤ43又は第2ギヤ44に噛み合い得る第5ギヤ52がスプライン嵌合等によってスライド可能・相対回転不能に嵌まっている。第5ギヤ52は第1ギヤ43又は第2ギヤ44の2倍程度の歯数であり、第1ギヤ43に噛合した第1ポジションと、第2ギヤ44に噛合した第2ポジションとを選択できる。

0033

アイドル軸51には、上流不等速第3ギヤ121と常に噛み合っている上流不等速第4ギヤ122、第3ギヤ46に対して噛み合い・離反する第6ギヤ54、第4ギヤ47に噛み合い・離反する第7ギヤ55、並びに、上流不等速第1ギヤ48と常に噛み合っている上流不等速第2ギヤ56が固定されている。第3ギヤ46に対する第6ギヤ54の比率よりも、第4ギヤ47に対する第7ギヤ55の歯数の比率が小さくなるように設定されている。従って、中間軸45(及び出力軸42)の回転数は、第3ギヤ46と第6ギヤ54とが噛み合っている状態よりも、第4ギヤ47と第7ギヤ55とが噛み合っている状態の方が低くなっている。

0034

上流不等速第1ギヤ48と上流不等速第2ギヤ56とは楕円のような非円形のプロフィールであり、歯数は同じに設定されている。従って、両不等速ギヤ48,56を介してアイドル軸51の回転が中間軸45及び出力軸42が伝えられている状態では、アイドル軸51と出力軸42との回転数は同じで、且つ、出力軸42はその1回転中で角速度を周期的に変化させた状態で回転する。両不等速ギヤ48,56は非円形であって噛み合わせの位相が常に決まっているという特殊性から、常に噛み合い状態に保持されている。また同様に、上流不等速第3ギヤ121と上流不等速第4ギヤ122とについても、楕円のような非円形のプロフィールであり、歯数は同じに設定されている。従って、両不等速ギヤ48,56を介してアイドル軸51の回転が中間軸45及び出力軸42が伝えられている状態では、アイドル軸51と出力軸42との回転数は同じで、且つ、出力軸42はその1回転中で角速度を周期的に変化させた状態で回転する。つまり、上流不等速第1ギヤ48及び上流不等速第2ギヤ56は、偏芯歯車等の非円形ギヤ対であって、加減速比(不等速比率)の大きいものである。上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122も、偏芯歯車等の非円形ギヤ対であるが、加減速比(不等速比率)の小さいものである。

0035

ここで、ロータリケース36では、例えば37株/平方mの疎植時に、植付爪部材37における各植付爪96の最高速位相(植付爪96の動作速度が最高速になる位相)を下死点付近にするような加減速を付与しているが、その上で実施形態では、株間変速装置26に設けた上流不等速第1ギヤ48及び上流不等速第2ギヤ56によって、株間ケース40からの回転動力にやや大きめの加減速を付与して不等速回転動力を出力させる。従って、加減速比(不等速比率)が上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122の組合せよりも大きいので、植付爪96の動作軌跡のうち下死点付近での動作速度を大きく増速させる。また、上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122によって、株間ケース40からの回転動力にやや小さめの加減速を付与して不等速回転動力を出力させる。従って、加減速比(不等速比率)が上流不等速第1ギヤ48及び上流不等速第4ギヤ56の組合せよりも小さいので、植付爪96の動作軌跡のうち下死点付近での動作速度を小さく増速させる。上流不等速第1〜第4ギヤ48,56,121,122は、移植機構8に不等速回転動力を伝達する株間変速装置26側の上流不等速部材に相当する。

0036

第4ギヤ47と上流不等速第1ギヤ48とには、噛み合い・離間自在な第1中間クラッチ57を設けている。第4ギヤ47が図8の状態からいったん第7ギヤ55と噛合した状態を経て更に右向きにスライドすると、第1中間クラッチ57が噛み合う。第1中間クラッチ57が噛み合った状態では、アイドル軸51の動力は、上流不等速第2ギヤ56及び上流不等速第1ギヤ48を介して出力軸42に伝えられる。第1中間クラッチ57が噛み合っている状態では第3ギヤ46と第4ギヤ47は空転している。従って、第1中間クラッチ57は中間軸45と上流不等速第1ギヤ48との連結を継断する働きをしている。

0037

また、第3ギヤ46と上流不等速第3ギヤ121とにも、噛み合い・離間自在な第2中間クラッチ123を設けている。第3ギヤ46が図8の状態から一旦第6ギヤ54と噛合した状態を経て更に左向きにスライドすると、中間軸45に対して第2中間クラッチ123が噛み合う。第2中間クラッチ123が噛み合った状態では、アイドル軸51の動力は、上流不等速第4ギヤ122及び上流不等速第3ギヤ121を介して出力軸42に伝えられる。この場合も、第2中間クラッチ123が噛み合っていれば第3ギヤ46と第4ギヤ47が空転する。従って、第2中間クラッチ123は中間軸45と上流不等速第3ギヤ121との連結を継断する働きをしている。

0038

第5ギヤ52がスライドすることで2段階の切り換えが行われ、中間軸45がスライドすることで4段階の切り換えが行われる。従って、全体として8段階の組み合わせ(速度切換)が存在する。例えば、3.3平方m当たりの株数として、37株〜85株といった株数に変更できるのであり、疎植・密植の全エリアを殆ど網羅している。図11には、実施形態におけるギヤの組合せと植付け株数との関係を示している。第1ギヤ43と第5ギヤ52とを噛み合わせた場合において、第4ギヤ47と第7ギヤ55とを噛み合わせれば植付け株数が等速のd株に設定され、第3ギヤ46と第6ギヤ54とを噛み合わせれば植付け株数が等速のf株に設定される。第2中間クラッチ123を噛み合わせれば植付け株数が不等速のb株に設定される。第2ギヤ44と第5ギヤ52とを噛み合わせた場合において、第4ギヤ47と第7ギヤ55とを噛み合わせれば植付け株数が等速のc株に設定され、第3ギヤ46と第6ギヤ54とを噛み合わせれば植付け株数が等速のe株に設定される。第1中間クラッチ57を噛み合わせれば植付け株数が不等速のa株に設定される。この場合、アルファベットで示した株数はアルファベット順に多い関係にある。

0039

ここで、上流不等速第1〜第4ギヤ48,56,121,122は、取付け位相を調節して中間軸45やアイドル軸51に組み付けることによって、移植機構8における植付爪96の動作速度が最高速になる最高速位相を、下死点を挟んだ前後範囲で設定変更可能になっている。図12には一例として、不等速の43株に設定した場合の植付爪96の動作軌跡を示している。図12の符号MS1は、下死点より前側(上流側)で植付爪96の動作速度が最高速になるように、上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けた場合の最高速位相であり、MS2は、下死点付近で植付爪96の動作速度が最高速になるように、上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けた場合の最高速位相である。符号MS3は、下死点より後側(下流側)で植付爪96の動作速度が最高速になるように、上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けた場合の最高速位相である。

0040

組付け精度との関係等に応じて、例えば下死点より前側(上流側)を最高速位相MS1にするように上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けたり、下死点付近を最高速位相MS2にするように上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けたり、更には下死点より後側(下流側)を最高速位相MS3にするように上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けたりすることが可能である。すなわち、例えば組付け精度との関係等で、動力伝達系のねじれが大きくて植付爪96の動作周期ずれが懸念される場合や、動力伝達系のねじれが小さく且つ動力伝達系の振動を極力抑制したい場合にも最高速位相を下死点前後に設定変更できる。そうすれば、植付爪96のいわゆる「しゃくり」を抑制したり動力伝達系の振動を抑制したりできる。なお、上流不等速第1ギヤ48及び上流不等速第2ギヤ56に関して、取付け位相を調節して中間軸45やアイドル軸51に組み付けてよいことは言うまでもない。

0041

株間ケース40の上部には、入力軸41及び出力軸42と平行に延びる施肥用回転軸58が回転自在に配置されており、この施肥用回転軸58に、第1ギヤ43と噛合する第8ギヤ59が相対回転自在に嵌まっている。施肥用回転軸58からはベベルギヤ61を介して施肥駆動軸62に動力伝達される。

0042

図7(A)に示すように、株間変速装置26は第1操作軸63と第2操作軸64との2本の操作軸を有する。これら操作軸63,64は前後長手の姿勢になっており、株間ケース40の手前に露出している。図6(B)から理解できるように、第1操作軸63は第1レバー65で前後スライド操作することができ、第2操作軸64は第2レバー66で前後スライド操作することができる。第1操作軸63は第5ギヤ52をスライド操作するためのものであり、第5ギヤ52をスライドさせるシフターを有している。第2操作軸64は中間軸45をスライド操作するためのものであり、中間軸45に係合するシフターを備えている。

0043

(3).センターケースの内部構造
次に、図6図8に基づいてセンターケース30の内部構造(すなわち植付け部変速装置)を説明する。センターケース30は左右2つ割り方式のシェル体から成っており、前後長手の入力軸69が回転自在に保持されている。入力軸69の前端とPTO軸29の後端とは自在継手を介して接続されている。

0044

センターケース30の内部には左右長手の中間軸70が配置されており、入力軸69の回転は第1ベベルギヤ71a,71bの対によって中間軸70に伝達される。センターケース30の内部には横送り駆動軸72が左右横長の姿勢で配置されており、横送り駆動軸72に横送り軸33が連結されている。

0045

横送り駆動軸72には3枚の横送り量調節従動ギヤ73が固定されている一方、中間軸70には、横送り量調節従動ギヤ73に対応して3枚の横送り量調節主動ギヤ74が遊嵌されている。3枚の横送り量調節主動ギヤ74のうちいずれか1つのみに、スライドキー76(図8参照)によって中間軸70から選択的に動力伝達される。スライドキー76は、図6(C)(D)及び図7(A)(B)に示すスライドレバー77によってスライド操作される。

0046

横送り量調節ギヤ73,74の対はそれぞれ歯数の比率が相違しており、横送り量調節ギヤ73,74の組み合わせを変えると、PTO軸29に対する横送り駆動軸72の回転比率が変わる。その結果、苗載台7の横送りピッチが変化して苗の掻取り量が変化する。

0047

センターケース30は後ろ下向きに延びる張り出し部30aを有しており、この張り出し部30aに左右横長の植付出力軸78が回転自在に保持されており、植付出力軸78には、中間軸70に固定した第1中継ギヤ79、横送り駆動軸72に相対回転自在に嵌まった第2中継ギヤ80、センターケース30にアイドル軸81を介して回転自在に保持された第3中継ギヤ82、及び第4中継ギヤ84を介して動力伝達される。第4中継ギヤ84は、植付出力軸78にスリーブ83を介して取り付けられている。

0048

第1ベベルギヤ71a,71bの各歯数の比率は1:1の関係にあり、また、第1中継ギヤ79、第2中継ギヤ80及び第4中継ギヤ84の歯数は1:1:1の関係にある。従って、PTO軸29と植付出力軸78との回転数は1:1の関係になっている。なお、第3中継ギヤ82は単なるアイドルギヤなので、その歯数は第4中継ギヤ84の回転数に影響しない。

0049

植付出力軸78とその隣に位置した植付駆動軸32とは、カップリング(スリーブ)86で接続されている。また、左右に隣り合った植付駆動軸32の間には中継軸85が配置されており、駆動軸32と中継軸85もカップリング86で接続されている。従って、各植付駆動軸32は一体に回転する。植付駆動軸32は各移植機構8の箇所ごとに分断されており、隣り合った植付駆動軸32は且つプリング86で接続されている。なお、植付出力軸78と各植付駆動軸32と中継軸85とを1本の棒材から成る単一構造体とすることも可能である。

0050

(4).移植機構の構造・動力伝達構造
次に、移植機構8の構造やこれに対する動力伝達構造を説明する。これらは実施形態の要部を成すものであり、主に図8図10に表示されている(図6(A)も参照)。植付伝動ケース31は中空構造になっており、図8に示すように、その内部に前後長手の植付伝動軸87が回転自在に保持されている。

0051

植付伝動軸87には植付駆動軸32から第2ベベルギヤ対88a,88bで動力伝達されている。第2ベベルギヤ対88a,88bのうち植付伝動軸87と同心に回転するベベルギヤ88bは植付伝動軸87に嵌ったトルクリミッタ89に取り付けられている。トルクリミッタ89はばね90を有しており、植付伝動軸87に所定以上の負荷がかかると、噛み合いが外れて動力伝達が遮断される。

0052

植付伝動ケース31の後部側(先端側)には、左右一対の軸受け104を介して左右横長の植付中心軸91が回転自在に保持されている。植付中心軸91は植付伝動ケース31の左右外側に突出しており、その突出端部にロータリケース36に内蔵された太陽ギヤ92が固定されている。詳細は省略するが、ロータリケース36は植付伝動ケース31の後端部に回転可能に保持されている。

0053

ロータリケース36は左右2つのシェル体を重ね合わせた中空構造になっており、その長手中間部には既述の太陽ギヤ92が配置され、その外側に中間ギヤ93が配置され、その外側に遊星ギヤ94が配置されている。各ギヤ92,93,94は非円形で偏心している。そして、遊星ギヤ94に固定されたユニット軸95に植付爪部材37が固定されている。

0054

図5に明示するように、植付爪部材37は植付爪96と突出しロッド97とを備えており、図5(C)に示すように、植付爪96で苗マットから苗を1株だけ切り取って圃場に移行させ、下死点近傍で突出しロッド97が植付爪96に対して相対的に前進することによって、苗は圃場に植え付けられる。

0055

図9に示すように、植付中心軸91には、下流不等速ベベルギヤ対98,99によって、植付伝動軸87から動力が伝達される。すなわち、植付伝動軸87にはカップリング100を介して下流不等速主動ベベルギヤ98が固定されている一方、植付中心軸91には下流不等速従動ベベルギヤ99が嵌まっており、これら不等速ベベルギヤ対98,99によって、植付伝動軸87から植付中心軸91に不等速回転が伝達される。

0056

下流不等速主動ベベルギヤ98は段違い状のボス体98aを有しており、カップリング100はボス体98aの小径部に嵌まっている。ボス体98aにはベアリング101が嵌まっている。なお、カップリング100は、植付伝動軸87に溶接固定され相対回転不能に保持されている。下流不等速従動ベベルギヤ99は植付中心軸91に相対回転可能に嵌まっており、且つ、条止めクラッチ102と噛み合うカム部103を有している。条止めクラッチ102には、操作リング105が一体に溶接されている。

0057

条止めクラッチ102は、植付中心軸91にスライド可能で相対回転不能に保持されている。そして、条止めクラッチ102は通常、ばね106で下流不等速従動ベベルギヤ99に噛み合う状態に押されている。操作ロッド129を操作すると、条止めクラッチ102が植付中心軸91の軸心に沿って下流不等速従動ベベルギヤ99から離反し、植付中心軸91への動力が遮断される。

0058

例えば畦際での植付け作業において、4対の移植機構8のうち一部は作動させたくない場合があるが、このような場合に条止めクラッチ102を操作して、一部の移植機構8の機能を停止させることができる。つまり、植付け条数を減らす条止め機能が発揮される。

0059

(5).下流不等速部材
実施形態では、下流不等速ベベルギヤ対98,99に不等速回転(加減速)させる機能を持たせている(下流不等速部材として下流不等速ベベルギヤ対98,99を採用している)。この点を主に図10図9(C)とに基づき説明する。図10(E)に示すように、下流不等速主動ベベルギヤ98に多数の歯107を形成するにおいて、各歯107の先端から軸心O1までの距離が少しずつ大きく広がって再び狭まるように設定している。すなわち、各歯107は、軸心O1から先端までの距離が最も狭いピッチ円錐角最小部108と、軸心O1から先端までの距離が最も広いピッチ円錐角最大部109とを有しており、両者の間では間隔は徐々に変化している。

0060

換言すると、図9(C)に示すように、各歯107のピッチ円110は楕円に近い形状で且つ真円に対して偏心している(符号110′では真円の場合のピッチ円を表示している)。逆の視点で述べると、通常のベベルギヤは、仮想円外周面はどの部位においても軸心に対して同じ角度で傾斜しているが、実施形態の下流不等速主動ベベルギヤ98では、仮想円錘の外周面が周方向に移行するに従い、当該外周面の傾斜角度θ1(図10(A)(C)参照)を徐々に変化させている。

0061

下流不等速従動ベベルギヤ99は下流不等速主動ベベルギヤ98の歯数の2倍の歯112を有している。そして、図10(A)(B)から明瞭に把握できるように、各歯112の軸方向の位置が少しずつずれている。換言すると、実施形態の下流不等速従動ベベルギヤ99でも、下流不等速主動ベベルギヤ98と同様に、仮想円錘の外周面が周方向に移行するに従い、当該外周面の傾斜角度θ2(図10(A)参照)を徐々に変化させている。

0062

下流不等速従動ベベルギヤ99は下流不等速主動ベベルギヤ98の歯数の2倍の歯数なので、下流不等速従動ベベルギヤ99は、2つずつのピッチ円錐角最大部113及びピッチ円錐角最小部114を有している。従って、図9(C)に示すように、下流不等速従動ベベルギヤ99のピッチ円115は略楕円形状になっており、軸心O2を挟んで対称の形状になっている(図9(C)では、真円の場合のピッチ円を符号115′で表示している)。つまり、下流不等速ベベルギヤ対98,99は、円錐距離γ(図10(C)参照)を一定にした状態で、ピッチ円錐角θ1,θ2を回転方向に沿って連続的に変化させているのである。上記の説明から分かるように、下流不等速部材としての下流不等速ベベルギヤ対98,99は単段であり、上流不等速部材としての上流不等速第1〜第4ギヤ48,56,121,122のような変速動作はしない(速度切換がない)。

0063

このように、下流不等速ベベルギヤ98,99のピッチ円110,115を、楕円に近い形状で且つ回転軸O1,O2を中心とする真円に対して偏心させた上で、その外径形状をそれぞれ真円とすることによって、下流不等速ベベルギヤ98,99の対をそれぞれ通常のベベルギヤ並みのサイズに形成できることになり、動力伝達系における下流不等速ベベルギヤ98,99対の組付けスペースの小型化・コンパクト化を図れる。この場合の下流不等速ベベルギヤ98,99製造の考え方としては、円錐距離を一定にして形成された歪んだ円錐形状を回転軸O1,O2が共通の円柱カットして、外径形状を真円にするということになる。

0064

ここで、下流不等速ベベルギヤ対98,99も、上流不等速第1〜第4ギヤ48,56,121,122と同様に取付け位相を調節して、前述した最高速位相を下死点から更に離れる方向に設定変更可能になっている。図13には一例として、不等速の43株に設定した場合の植付爪96の角速度変化を示している。図13(A)の太い一点鎖線は、下死点より前側(上流側)を最高速位相MS1にするように上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けた上で、更に下死点より前側を最高速位相MS1′(図12参照)にするように下流不等速ベベルギヤ対98,99を組み付けた場合である。図13(B)の太い実線は、下死点付近を最高速位相MS2にするように、上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けると共に下流不等速ベベルギヤ対98,99を組み付けた場合である。図13(C)の太い二点鎖線は、下死点より後側(下流側)を最高速位相MS3にするように上流不等速第3ギヤ121及び上流不等速第4ギヤ122を組み付けた上で、更に下死点より後側を最高速位相MS3′(図12参照)にするように下流不等速ベベルギヤ対98,99を組み付けた場合である。このように構成した場合、植付爪96の動作速度が下死点付近で速まり、植付爪96を下死点から的確に素早く逃がせるという効果をより一層助長できるのである。

0065

(6).まとめ
図5(C)では、3.3平方m当たりの植付け株数と植付爪96の動作軌跡との関係を示している。この図から理解できるように、密植時には植付爪96が下死点から真上に上昇しても、疎植時になると植付爪96の逃げが悪くなって苗を前倒しする現象を引き起こすことが理解できる。

0066

そして、実施形態では、株間変速装置26に上流不等速第1〜第4ギヤ48,56,121,122を設けたことと、苗植付装置2に下流不等速ベベルギヤ対98,99を設けたこととにより、植付爪部材37は、植付爪96が下死点に位置した付近で動作速度が速くなるように加速して回転駆動する。このため、植付爪96は下死点から素早く逃げることになり、その結果、植付爪96で苗を前倒しする現象を防止できる。

0067

そして、実施形態では、不等速部材を株間変速装置26と苗植付装置2とに分離して配置したため、株間変速装置26から下流不等速ベベルギヤ対98,99までの間は従来に比べて不等速回転の割合が少ない。その結果、動力伝達系を構成する伝動要素(PTO軸29や植付駆動軸32、植付伝動軸87等)に発生するねじれが著しく抑制され、移植機構8の円滑な動きを確保できる。また、動力伝達系に発生するガタも抑制できるため、不等速のタイミングがずれて、苗の植付け姿勢乱れたりするといった不具合も防止できる。

0068

さて、移植機構8は細長いロータリケース36の両端に植付爪部材37を揺動可能に取り付けた形態であるため、植付爪部材37自体が重り役割を果たして大きな慣性力が生ずる。しかも、苗の掻取り時には大きな負荷が発生し、その後は負の負荷が生ずる。すなわち、植付爪部材37の揺動により、移植機構8の回転に対して、過負荷無負荷→負の負荷といった周期で大きなトルク変動が生ずる。このようなトルク変動は、密植時に等速回転していても、共振回転数を超えた場合に顕著に現れる(密植時には、疎植時に比べて移植機構8が高速回転するためである)。

0069

更に述べると、移植機構8が等速回転しても、1つの植付爪部材37が圃場から逃げるときは他の植付爪部材37は苗の掻取りに移行しており、従って、2つの植付爪部材37は互いの負荷変動打ち消すように作用していると言える。しかし、苗の掻取りには大きなトルクが必要であるため、2つの植付爪部材37の動きのみではトルク変動を平準化する機能が弱いのである。このため、移植機構8が滑らかに回転せず、「しゃくり」と呼ばれる現象も発生しやすくなる。

0070

これに対して、実施形態のように密植状態でも下流不等速ベベルギヤ対98,99によって移植機構8に若干の不等速回転を付与すると、植付爪部材37による苗の掻取りが慣性力を利用しつつ加速をつけた状態で行われ、しかも、苗の掻取りが行われた後は移植機構8が減速するため、移植機構8に大きな慣性力が作用するのを抑制できる。このため、移植機構8に作用する負荷変動(或いはトルク変動)を平準化してスムーズな回転を確保できる。

0071

(7).逆位相トルク発生部材の第1実施例
次に、図8及び図14図18を参照しながら、逆位相トルク発生部材130の第1実施例について説明する。実施形態の田植機は、上流不等速と下流不等速ベベルギヤ対98,99の不等速回転動力に基づく移植機構8の回転トルクTに対して、回転トルクTとは逆位相になる逆位相トルクTanを付加させる逆位相トルク発生部材130を備えている。第1実施例では、複数本(4本)の植付伝動ケース31のそれぞれに逆位相トルク発生部材130を設けている。各植付伝動ケース31には条止めクラッチ102を設けているので、計4組の植付伝動ケース31及び条止めクラッチ102の組合せごとに逆位相トルク発生部材130が存在することになる。

0072

図14図17に示すように、植付伝動ケース31の後端側には、中空構造の端部ケース131を一体的に設けている。なお、端部ケース131は、植付伝動ケース31の後端側に着脱可能に取り付ける別体構造であってもよい。植付伝動ケース31内部と端部ケース131内部とは連通している。植付伝動ケース31内部と端部ケース131内部との連通箇所に、軸受を介して前後長手の植付分岐軸132を回転可能に軸支している。植付分岐軸132の前端側に、下流不等速従動ベベルギヤ99と常時噛み合う平準化用ベベルギヤ133を設けている。平準化用ベベルギヤ133と下流不等速主動ベベルギヤ98とは、植付中心軸91を挟んだ前後で向かい合う(対向する)位置関係にある。

0073

平準化用ベベルギヤ133は、下流不等速主動ベベルギヤ98と同じ形状に形成している。すなわち、平準化用ベベルギヤ133は、下流不等速主動ベベルギヤ98と同じ歯数で、且つ、下流不等速主動ベベルギヤ98と同様に、円錐距離を一定にした状態でピッチ円錐角を回転方向に沿って連続的に変化させた形状に形成している。従って、平準化用ベベルギヤ133ひいては植付分岐軸132は、下流不等速主動ベベルギヤ98と同じ速度で逆方向に回転する(下流不等速従動ベベルギヤ99と比較すると2倍の速度で回転する)。

0074

植付分岐軸132の後端側は端部ケース131内の上下中途部に突出している。当該後端側の突出部には、植付分岐軸132と平行状に延びる偏心軸134を固定している。偏心軸134の軸心は、植付分岐軸132の回転中心に対して偏心している。このため、植付分岐軸132と偏心軸134とはクランク軸状になっている(クランク軸の機能を発揮する)。端部ケース131内の下部側に係止ピン135を取り付けている。偏心軸134と係止ピン135とに、逆位相トルクを発生させる手段としての引張バネ136を装架している。引張バネ136は、偏心軸134を植付分岐軸132の下側に移動させる方向に常時付勢している。偏心軸134が植付分岐軸132の直上を通過する際に、引張バネ136が支点越えするように設定している。第1実施例では、植付分岐軸132、偏心軸134及び引張バネ136が逆位相トルク発生部材130を構成している。

0075

なお、植付分岐軸132における後端側の突出部には、駆動平ギヤ137を固定している。端部ケース131内の上部側には、植付分岐軸132と平行状に延びる動力取出軸138を回転可能に軸支している。動力取出軸138の前部側に従動平ギヤ139を固定している。駆動平ギヤ137と従動平ギヤ139とを常時噛み合わせている。動力取出軸138の後端側は、端部ケース131の後面から後ろ向きに突出している。植付伝動軸87の回転動力は、下流不等速ベベルギヤ対98,99、平準化用ベベルギヤ133、植付分岐軸132、駆動平ギヤ137及び従動平ギヤ139を経て、動力取出軸138に伝達される。薬剤散布機等のオプション装置を苗植付装置2に装着した場合、動力取出軸138の回転動力がオプション装置に伝達される。

0076

ここで、図18には一例として、移植機構8における植付中心軸91の回転トルクT(変動トルク)と、逆位相トルクTanと、これらを合成した合成トルクTcoとの関係を示している。図18の一点鎖線は、植付中心軸91の回転トルクT(変動トルク)を表しており、植付爪部材37の各植付爪96が苗を植え付ける下死点付近で、回転トルクTは最も大きくなる。図18の二点鎖線は、逆位相トルク発生部材130(植付分岐軸132、偏心軸134及び引張バネ136)によって生ずる逆位相トルクTanを表しており、植付爪部材37の各植付爪96が苗を植え付ける下死点付近で、逆位相トルクTanは最も小さくなる。

0077

引張バネ136の弾性復原力は、植付分岐軸132に設けた平準化用ベベルギヤ133から下流不等速従動ベベルギヤ99を経て、植付中心軸91に伝わる。その結果、図18の実線で示すように、回転トルクTと逆位相トルクTanとが合成され、当該合成トルクTcoが移植機構8に伝達される。すなわち、逆位相トルクTanの合成によって平準化(相殺)された回転トルクTが移植機構8に伝達される。このため、移植機構8に作用する負荷変動(トルク変動と言ってもよい)が平準化され、移植機構8のスムーズな回転を確保できる。従って、「しゃくり」と呼ばれる現象の発生を抑制して、適正な植付け姿勢で苗を植付けできる。

0078

上記の説明、並びに、図8及び図14図18から明らかなように、走行機体1に搭載したエンジン10の動力を変速するミッションケース11と、非円形の動作軌跡を描く植付爪96付きの移植機構8を有する苗植付装置2と、前記走行機体1の走行速度に対する前記移植機構8の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置26と、前記移植機構8に不等速回転動力を伝達する不等速部材98,99とを備えている田植機において、前記不等速回転動力に基づく前記移植機構8の回転トルクTに対して、前記回転トルクTとは逆位相になる逆位相トルクTanを付加させる逆位相トルク発生部材130を更に備えているから、前記逆位相トルク発生部材130からの前記逆位相トルクTanが前記不等速回転動力による前記移植機構8の回転トルクTを相殺することになり、前記移植機構8に作用する負荷変動(トルク変動と言ってもよい)を平準化して、前記移植機構8のスムーズな回転が確保される。従って、「しゃくり」と呼ばれる現象の発生を抑制して、適正な植付け姿勢で苗を植付けできる。

0079

特に、前記株間変速装置26から前記移植機構8に至る動力伝達系は互いに交差した回転軸87,91を備え、これら交差した回転軸87,91はベベルギヤ対を介して動力伝達するように構成し、前記不等速部材として前記ベベルギヤ対を不等速ギヤ対98,99に構成し、前記不等速ギヤ対98,99のうち下流側の不等速ギヤ99に前記逆位相トルク発生部材130を連結しているから、前記不等速ギヤ対98,99という既存の部材を活用でき、コスト面で有利である。

0080

(8).逆位相トルク発生部材の第2及び第3実施例
次に、図19を参照しながら、逆位相トルク発生部材130の第2実施例について説明する。第2実施例では、植付伝動ケース31の後端側から端部ケース131をなくした上で、植付伝動ケース31内の後部側に逆位相トルク発生部材130を配置した点において、第1実施例のものと相違している。

0081

この場合、条止めクラッチ102の操作リング105の外周側に外歯141を形成している。操作リング105の外歯142には、植付伝動ケース31内の後部側に回転可能に軸支した平準化用平ギヤ143を噛み合わせている。平準化用平ギヤ143の回転中心軸144は植付中心軸91と平行状に延びている。平準化用平ギヤ143の一側面には係止ピン145を立設させている。

0082

係止ピン145と植付伝動ケース31の内周壁とに、逆位相トルクを発生させる手段としての引張バネ146を装架している。引張バネ146は、係止ピン145を操作リング105から離す方向に常時付勢している。平準化用平ギヤ143の回転によって引張バネ146が伸縮する。平準化用平ギヤ143と引張バネ146とは一種クランク構造になっている。第2実施例では、条止めクラッチ102の操作リング105、平準化用平ギヤ143、係止ピン145及び引張バネ146が逆位相トルク発生部材130を構成している。つまり、植付伝動ケース31内において条止めクラッチ102よりも下流側に逆位相トルク発生部材130を位置させている。なお、第2実施例でも、第1実施例の場合と同様に、計4組の植付伝動ケース31及び条止めクラッチ102の組合せごとに逆位相トルク発生部材130が存在している。

0083

上記のように構成した場合、引張バネ146の弾性復原力は、平準化用平ギヤ143から条止めクラッチ102の操作リング105を経て、植付中心軸91に伝わる。その結果、第1実施例の場合と同様に(図18の実線で示すように)、回転トルクTと逆位相トルクTanとが合成され、当該合成トルクTcoが移植機構8に伝達され、移植機構8のスムーズな回転を確保できる。従って、第1実施例の場合と同様に、「しゃくり」と呼ばれる現象の発生を抑制して、適正な植付け姿勢で苗を植付けできる。

0084

また、植付伝動ケース31内において条止めクラッチ102よりも下流側に逆位相トルク発生部材130を配置しているから、負荷変動の発生元である移植機構8の近傍に逆位相トルク発生部材130を位置させることになる。このため、逆位相トルクTanで移植機構8の回転トルクTを相殺する効果、すなわち、負荷変動を平準化する効果が高い。しかも、条止めクラッチ102を動力遮断状態にしたときは逆位相トルクTanが発生しないから、不要なトルクを移植機構8周辺伝播させるおそれがない。

0085

図20は逆位相トルク発生部材130の第3実施例を示している。図20に示す第3実施例は前述した第2実施例の変形例である。第3実施例は、植付伝動ケース31内の後部側で且つ条止めクラッチ102よりも下流側に逆位相トルク発生部材130を配置した点において、第2実施例のものと共通しているが、条止めクラッチ102とは別個独立して逆位相トルク発生部材130を設けた点で、第2実施例のものと相違している。

0086

この場合、植付中心軸91において下流不等速従動ベベルギヤ99を挟んで条止めクラッチ102の反対側に、平準化用第1平ギヤ152を固定している。平準化用第1平ギヤ152には、植付伝動ケース31内の後部側に回転可能に軸支した平準化用第2平ギヤ153を噛み合わせている。平準化用第2平ギヤ153の回転中心軸154は植付中心軸91と平行状に延びている。平準化用第2平ギヤ153の一側面には係止ピン155を立設させている。

0087

係止ピン155と植付伝動ケース31の内周壁とに、逆位相トルクを発生させる手段としての引張バネ156を装架している。引張バネ156は、係止ピン155を平準化用第1平ギヤ152から離す方向に常時付勢している。平準化用第2平ギヤ153の回転によって引張バネ156が伸縮する。平準化用第2平ギヤ153と引張バネ156とは一種のクランク構造になっている。第3実施例では、平準化用第1及び第2平ギヤ152,153、係止ピン155及び引張バネ156が逆位相トルク発生部材130を構成している。なお、第3実施例でも、計4組の植付伝動ケース31及び条止めクラッチ102の組合せごとに逆位相トルク発生部材130が存在している。上記のように構成した場合も、第2実施例と同様の作用効果を奏する。

0088

上記の実施形態、並びに、図19及び図20から明らかなように、走行機体1に搭載したエンジン10の動力を変速するミッションケース11と、非円形の動作軌跡を描く植付爪96付きの移植機構8を有する苗植付装置2と、前記走行機体1の走行速度に対する前記移植機構8の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置26と、前記移植機構8に不等速回転動力を伝達する不等速部材98,99とを備えている田植機において、前記不等速回転動力に基づく前記移植機構8の回転トルクTに対して、前記回転トルクTとは逆位相になる逆位相トルクTanを付加させる逆位相トルク発生部材130を更に備えているから、前記逆位相トルク発生部材130からの前記逆位相トルクTanが前記不等速回転動力による前記移植機構8の回転トルクTを相殺することになり、前記移植機構8に作用する負荷変動(トルク変動と言ってもよい)を平準化して、前記移植機構8のスムーズな回転が確保される。従って、「しゃくり」と呼ばれる現象の発生を抑制して、適正な植付け姿勢で苗を植付けできる。

0089

また、前記条止めクラッチ102を動力遮断状態にしたときは前記逆位相トルクTanが発生しないことになり、不要なトルクを前記移植機構8周辺に伝播させるおそれがない。しかも、前記苗植付装置2における前後長手の植付伝動ケース31内に、前記株間変速装置26から前記移植機構8への動力伝達を継断する条止めクラッチ102を設け、前記植付伝動ケース31内において前記条止めクラッチ102よりも下流側に前記逆位相トルク発生部材130を配置しているから、負荷変動の発生元である前記移植機構8の近傍に前記逆位相トルク発生部材130を位置させることになり、前記逆位相トルクTanで前記移植機構8の回転トルクTを相殺する効果、すなわち、負荷変動を平準化する効果が高い。

0090

(9).逆位相トルク発生部材の第4〜第9実施例
次に、図21及び図22を参照しながら、逆位相トルク発生部材130の第4実施例について説明する。第4実施例では、植付駆動軸32の回転をチェン163で植付中心軸91に伝達する構造に、逆位相トルク発生部材130を適用している。この場合、植付伝動ケース31内の植付駆動軸32に主動スプロケット161を回転可能に軸支する一方、植付中心軸91に従動スプロケット162を回転可能に軸支している。植付伝動ケース31内で、主動スプロケット161と従動スプロケット162とに動力伝達用のチェン163を巻き掛けている。植付駆動軸32にはトルクリミッタ164をスライド可能で相対回転不能に被嵌している。植付駆動軸32に所定以上の負荷がかかると、トルクリミッタ164の噛み合いが外れて植付駆動軸32から主動スプロケット161への動力伝達が遮断される。植付中心軸91には、従動スプロケット162から植付中心軸91への動力伝達を継断する条止めクラッチ102をスライド可能で且つ相対回転不能に被嵌している。図22に示すように、主動スプロケット161と従動スプロケット162とは、楕円形状等(非円形)の不等速スプロケットに構成している。チェン163にはアイドルローラ163′を当接させている。このような構成によって植付中心軸91に不等速回転を付与している。第4実施例において、チェン163伝動での減速比は平均1/2である。

0091

植付伝動ケース31内のうち植付中心軸91よりも更に後端側に、植付中心軸91と平行状に延びる動力取出軸165を回転可能に軸支している。動力取出軸165の一端側(実施例では右端側)を植付伝動ケース31から左右外向きに突出させている。植付中心軸91において従動スプロケット162を挟んで条止めクラッチ102の反対側に、平準化用主動スプロケット166を固定している一方、動力取出軸165には、平準化用従動スプロケット167を固定している。平準化用主動スプロケット166と平準化用従動スプロケット167とに動力伝達用のチェン168を巻き掛けている。スプロケット及びチェン伝動系166〜168を介して、動力取出軸165に植付中心軸91の回転動力を分岐させて伝達するように構成している。薬剤散布機等のオプション装置を苗植付装置2に装着した場合、動力取出軸165の回転動力がオプション装置に伝達される。

0092

動力取出軸165の他端側はクランク形状屈曲している。動力取出軸165のクランク先端側と植付伝動ケース31の内周壁とに、逆位相トルクを発生させる手段としての引張バネ169を装架している。引張バネ169は、動力取出軸165のクランク先端側を動力取出軸165の回転中心の下側に移動させるように常時付勢している。平準化従動スプロケット167を介した動力取出軸165の回転によって、引張バネ169が伸縮することになる。第4実施例では、動力取出軸165、平準化用主動及び従動スプロケット166,167、チェン168及び引張バネ169が逆位相トルク発生部材130を構成している。すなわち、動力取出軸165を逆位相トルク発生部材130の構成要素の一つにしている。なお、第4実施例でも、計4組の植付伝動ケース31及び条止めクラッチ102の組合せごとに逆位相トルク発生部材130が存在している。上記のように構成した場合も、第2及び第3実施例と同様の作用効果を奏する。

0093

図23に示す第5実施例以降のものはいずれも、第4実施例と同様に、植付駆動軸32の回転をチェン163で植付中心軸91に伝達する構造に、逆位相トルク発生部材130を適用したものである。第5実施例では、植付駆動軸32に設けた主動スプロケット161とアイドル軸170に設けた従動スプロケット162との両方を、円形であるが偏心した不等速スプロケットに構成している。アイドル軸170に主動ギヤ171を固定し、植付中心軸91に従動ギヤ172を固定している。主動ギヤ171と従動ギヤ172とを噛み合わせることによって、植付中心軸91に不等速回転を付与している。チェン163伝動での減速比は平均1だが、主動ギヤ171から従動ギヤ172へのギヤ伝動での減速比は1/2である。チェン163にはアイドルローラ163′を当接させている。両スプロケット161,162のうち一方だけを偏心させて片方は偏心させない構成にしても差し支えない。

0094

図24に示す第6実施例、及び、図25に示す第7実施例は、図21及び図22に示す第4実施例の変形例である。図24に示す第6実施例では、植付駆動軸32に設けた主動スプロケット161を円形の等速スプロケットに構成している。図25に示す第7実施例では、植付駆動軸32に設けた主動スプロケット161を、円形だが偏心した不等速スプロケットに構成している。第6及び第7実施例において、チェン163伝動での減速比は平均1/2である。

0095

図26に示す第8実施例は、植付駆動軸32に設けた主動スプロケット161を円形だが偏心した不等速スプロケットに構成し、植付中心軸91に設けた従動スプロケット162を円形の等速スプロケットにしている。この場合のチェン163伝動での減速比も平均1/2である。

0096

図27に示す第9実施例は、植付駆動軸32に設けた主動スプロケット161を楕円形状等(非円形)の不等速スプロケットに構成し、植付中心軸91に設けた従動スプロケット162を、多角形状(非円形)の不等速スプロケットに構成している。この場合のチェン163伝動での減速比も平均1/2である。従動スプロケット162を略四角形状に形成しているため、植付中心軸91の1回転において4回加減速を生ずることになる。

0097

上記の実施形態、並びに、図21図27から明らかなように、走行機体1に搭載したエンジン10の動力を変速するミッションケース11と、非円形の動作軌跡を描く植付爪96付きの移植機構8を有する苗植付装置2と、前記走行機体1の走行速度に対する前記移植機構8の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置26と、前記移植機構8に不等速回転動力を伝達する不等速部材161,162とを備えている田植機において、前記不等速回転動力に基づく前記移植機構8の回転トルクTに対して、前記回転トルクTとは逆位相になる逆位相トルクTanを付加させる逆位相トルク発生部材130を更に備え、前記苗植付装置2における前後長手の植付伝動ケース31に、前記苗植付装置2に装着されるオプション装置に動力伝達可能な動力取出軸165を設け、前記動力取出軸165を前記逆位相トルク発生部材130の構成要素にしているから、前記移植機構8に作用する負荷変動(トルク変動)を平準化して、前記移植機構8のスムーズな回転を確保したものでありながら、前記動力取出軸165を有効利用して前記逆位相トルク発生部材130に兼用でき、前記苗植付装置2への動力伝達構造の簡素化や軽量化に貢献できる。

0098

(10).その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば株間変速装置26はミッションケース11に内蔵することも可能であり、この場合は、1つの上流不等速部材をミッションケース11に内蔵することになる。走行機体1と苗植付装置2とのそれぞれに不等速部材を設ける場合、加減速比(不等速比率)は必要に応じて設定したらよい。従って、場合によっては、走行機体1側での加減速比(不等速比率)を苗植付装置2での不等速変換比率より小さくすることも可能である。チェン伝動に変えてベルト伝動タイミングベルトが好ましい)を採用してもよい。第1〜第9実施例のいずれにおいても、逆位相トルク発生部材130のクランク構造部や引張バネを植付伝動ケース31の外部に配置することが可能である。

0099

1走行機体
2苗植付装置
8移植機構
10エンジン
11ミッションケース
26株間変速装置
36ロータリケース
37植付爪部材
40株間ケース
87植付伝動軸
91植付中心軸
96 植付爪
98 下流不等速主動ベベルギヤ
99 下流不等速従動ベベルギヤ
102 条止めクラッチ
105操作リング
130逆位相トルク発生部材
131端部ケース
132 植付分岐軸
133平準化用ベベルギヤ
134偏心軸
136 引張バネ
142外歯
143 平準化用平ギヤ
145,155係止ピン
146,156,169 引張バネ
152 平準化用第1平ギヤ
153 平準化用第2平ギヤ
161主動スプロケット
162従動スプロケット
163,168チェン
164トルクリミッタ
165動力取出軸
166 平準化用主動スプロケット
167 平準化用従動スプロケット
169 引張バネ

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