(57)【要約】【課題】  植付動力を不等速変換する植付用不等速変換機構を備えた移植機において、横送り動力のトルク変動に起因する振動の発生を抑制し、植付部の安定性を高める。【解決手段】  苗を載置する苗載台１３と、該苗載台１３から苗を掻取って圃場に移植する植付機構１５と、苗載台１３を横送りする横送り機構５０と、植付機構１５に動力を伝動する植付動力伝動経路と、該植付動力伝動経路に設けられ、植付機構１５の動作速度に変化を生じさせる植付用不等速変換機構３８と、植付用不等速変換機構３８よりも下流側で植付動力伝動経路から分岐され、横送り機構５０に動力を伝動する横送り動力伝動経路とを備える移植機において、横送り動力伝動経路に、植付用不等速変換機構３８による動作速度変化を打ち消す横送り用不等速変換機構５８を設ける。【選択図】        図１０
2006014650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
苗を載置する苗載台と、該苗載台から苗を掻取って圃場に移植する植付機構と、前記苗載台を横送りする横送り機構と、前記植付機構に動力を伝動する植付動力伝動経路と、該植付動力伝動経路に設けられ、前記植付機構の動作速度に変化を生じさせる植付用不等速変換機構と、該植付用不等速変換機構よりも下流側で前記植付動力伝動経路から分岐され、前記横送り機構に動力を伝動する横送り動力伝動経路とを備える移植機において、前記横送り動力伝動経路に、前記植付用不等速変換機構による動作速度変化を打ち消す横送り用不等速変換機構を設けたことを特徴とする移植機。
【請求項２】
前記植付用不等速変換機構は、前記植付機構の苗掻取り速度が速くなるように植付動力を不等速変換し、前記横送り用不等速変換機構は、前記植付機構が苗を掻取るとき、前記苗載台の横送り動作速度が遅くなるように横送り動力を不等速変換することを特徴とする請求項１記載の移植機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植付機構の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせる不等速変換機構が設けられた移植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
植付動力伝動経路に、偏心ギヤなどの不等速変換機構を設けることにより、植付機構の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせる移植機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。通常、この種の移植機では、植付爪の土中動作速度及び苗掻取動作速度が速くなるように、植付動力を不等速変換している。これにより、植付爪による苗の引き摺りを防止できるだけでなく、植付爪の苗掻取り性能を向上させることが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−２３８３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の移植機は、苗載台を横送りする横送り機構を備え、この横送り機構を、植付動力伝動経路から分岐させた動力で動作させている。しかしながら、不等速変換機構の下流側で植付動力伝動経路を分岐させるものでは、横送り動力も不等速になるため、トルク変動による振動が発生し、植付部の安定性が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、苗を載置する苗載台と、該苗載台から苗を掻取って圃場に移植する植付機構と、前記苗載台を横送りする横送り機構と、前記植付機構に動力を伝動する植付動力伝動経路と、該植付動力伝動経路に設けられ、前記植付機構の動作速度に変化を生じさせる植付用不等速変換機構と、該植付用不等速変換機構よりも下流側で前記植付動力伝動経路から分岐され、前記横送り機構に動力を伝動する横送り動力伝動経路とを備える移植機において、前記横送り動力伝動経路に、前記植付用不等速変換機構による動作速度変化を打ち消す横送り用不等速変換機構を設けたことを特徴とする。このように構成すれば、植付用不等速変換機構を経由した不等速の動力を、等速の動力に変換して横送り機構に伝動することが可能になる。これにより、トルク変動による振動の発生を抑制し、植付部の安定性を高めることができる。
また、前記植付用不等速変換機構は、前記植付機構の苗掻取り速度が速くなるように植付動力を不等速変換し、前記横送り用不等速変換機構は、前記植付機構が苗を掻取るとき、前記苗載台の横送り動作速度が遅くなるように横送り動力を不等速変換することを特徴とする。このように構成すれば、植付機構の苗掻取移動量に対して、苗の横移動量が相対的に少なくなるので、苗の掻取り性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、１は乗用田植機の走行機体であって、該走行機体１は、機体前部に搭載されるエンジン２と、エンジン動力を入力するミッションケース３と、フロントアクスルケース４を介して取付けられる左右一対の前輪５と、リヤアクスルケース６を介して取付けられる左右一対の後輪７とを備える。エンジン動力は、ベルト式又は油圧式の無段変速機構８を介してミッションケース３に入力され、ここからフロントアクスルケース４、リヤアクスルケース６及び植付ＰＴＯ軸９に伝動される。
【０００６】
走行機体１の後部には、昇降リンク機構１０を介して植付作業部１１が連結されている。植付作業部１１は、昇降リンク機構１０にローリング自在（左右揺動自在）に連結される作業部フレーム１２と、該作業部フレーム１２の上方に左右往復動自在に設けられる苗載台１３と、上記作業部フレーム１２から後方に延出する複数の植付伝動ケース１４と、該植付伝動ケース１４の後端部に設けられる植付機構１５と、上記植付伝動ケース１４の下方に上下揺動自在に設けられるフロート１６とを備えて構成される。植付作業部１１に伝動される植付ＰＴＯ軸９の動力（以下、植付動力という。）は、各植付伝動ケース１４に分配され、植付伝動ケース１４内のチェン伝動機構（図示せず）を介して各植付機構１５に伝動される。
【０００７】
植付機構１５は、植付動力で回転する回転ケース１７と、その両端部に設けられる一対の植付爪支持ケース１８とを備えて構成される。植付爪支持ケース１８は、先端部に備える植付爪１９が所定の軌跡を描くように、回転ケース１７内のギヤ列（図示せず）によって姿勢がコントロールされる。つまり、回転ケース１７が回転すると、植付爪１９が苗載台１３の下端部から苗を掻取った後、前方に膨らむ円弧を描きながら土中の植付位置に達し、その後、直線的に上昇するという半月状の静止軌跡（走行停止時の爪先端運動軌跡）を描くように構成されている。これにより、回転ケース１７が一回転する毎に二回の植付けが実行される。
【０００８】
植付機構１５の植付動作速度は、車速に連動しており、車速に対する相対的な植付動作速度を変速することによって、植付機構１５の植付株間が調節される。また、植付機構１５の植付爪軌跡は、標準株間を基準に設定されており、植付株間を広げるべく植付作動速度を遅くすると、機体進行に伴う植付爪１９の前方移動量が土中で大きくなり、植え付けた苗が引き摺られてしまう。そのため、植付株間を広げる場合には、植付機構１５の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせることにより、植付爪１９の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止する必要がある。以下、そのための構成について説明する。
【０００９】
図４〜図７に示すように、ミッションケース３は、入力軸２０に入力された動力を、入力軸２０に回転自在に支持される筒軸２１と、該筒軸２１に並列する中間伝動軸２２と、該中間伝動軸２２に並列する株間変速軸２３と、該株間変速軸２３に回転自在に支持される筒軸２４と、該筒軸２４に回転自在に支持される筒軸２５とを経由して植付ＰＴＯ軸９に伝動するように構成されている。
【００１０】
入力軸２０と筒軸２１との間には、主クラッチ機構２６が構成されており、その入り切り動作に応じて、走行動力及び植付動力が断続される。主クラッチ機構２６の伝動下流側となる筒軸２１には、走行動力を取り出すギヤ２７と、植付動力を取り出すギヤ２８とが一体的に設けられており、植付伝動ギヤ２８は、常時噛合するギヤ２９を介して、中間伝動軸２２に植付動力を伝動している。
【００１１】
中間伝動軸２２と株間変速軸２３の伝動上流側端部との間には、第一株間変速機構３０が構成されている。第一株間変速機構３０は、中間伝動軸２２に一体的に設けられる二枚のギヤ３１、３２と、株間変速軸２３にスプライン嵌合される変速ギヤ３３とを備えて構成される。変速ギヤ３３は、三つのギヤ部３３ａ、３３ｂ、３３ｃを有し、各ギヤ部３３ａ、３３ｂ、３３ｃが二枚のギヤ３１、３２に対して選択的に噛み合うことにより、三段の株間変速を可能にする。
【００１２】
株間変速軸２３の伝動下流側端部と筒軸２４の伝動上流側端部との間には、トルクリミッタ３４が構成されている。ここでトルクリミッタ３４に伝動される植付動力は等速回転である。これにより、トルクリミッタ３４の作動負荷が一定となり、安定したリミット動作が可能になる。
【００１３】
筒軸２４の伝動下流側端部には、第二株間変速機構３５を構成する変速ギヤ３６がスプライン嵌合されている。この変速ギヤ３６は、中間伝動軸２２に回転自在に支持されるギヤ３７に噛み合う位置と、側面の噛合歯３６ａが筒軸２５の噛合歯２５ａに噛み合う位置とに変速操作される。変速ギヤ３６の噛合歯３６ａが筒軸２５の噛合歯２５ａに噛み合う状態では、筒軸２４の回転が変速されることなく、筒軸２５に伝動される一方、変速ギヤ３６がギヤ３７に噛み合う状態では、そのギヤ比によって植付動力が変速される。これにより、第二株間変速機構３５による二段の変速と、第一株間変速機構３０による三段の変速とを組み合せ、六段階の株間調整が可能になる。
【００１４】
ギヤ３７には、植付用不等速変換機構３８を構成する偏心ギヤ３９が一体的に設けられている。この偏心ギヤ３９は、筒軸２５に一体的に設けられる偏心ギヤ４０に常時噛合される。つまり、第二株間変速機構３５のギヤ３６、３７同士を噛み合わせた場合には、筒軸２４の動力が植付用不等速変換機構３８を経由して筒軸２５に伝動される。これにより、植付動力の等速・不等切換えができるだけでなく、第二株間変速機構３５の変速ギヤ３６を利用して等速・不等切換えを行うことが可能になる。しかも、植付用不等速変換機構３８の伝動上流側に第一株間変速機構３０及び第二株間変速機構３５が配置されるので、これらの変速操作に伴って、不等速変換機構３８の増速位置がずれてしまうような不都合も回避される。
【００１５】
筒軸２５は、伝動下手側端部からベベルギヤＢ１、Ｂ２を介して植付ＰＴＯ軸９に植付動力を伝動する。植付ＰＴＯ軸９側のベベルギヤＢ２は、植付ＰＴＯ軸９に回転自在に設けられ、植付クラッチ機構４１を介して、植付ＰＴＯ軸９に連結される。植付クラッチ機構４１は、噛み合い位置が一箇所だけに限られた噛み合いクラッチであり、植付用不等速変換機構３８の伝動下流側で植付動力を断続しても、植付用不等速変換機構３８の増速位置にズレが生じることがない。
【００１６】
また、ミッションケース３は、第一株間変速機構３０を変速操作するための第一シフタ軸４２と、第二株間変速機構３５を変速操作するための第二シフタ軸４３とをスライド自在に支持している。第一シフタ軸４２の内端部には、変速ギヤ３３に係合するシフタフォーク４４が設けられる一方、外端部には、第一株間変速レバー４５が連繋されている。第一株間変速レバー４５の操作位置は、第一デテント機構４６によって規定されており、前述した三段の株間変速が可能になる。
【００１７】
また、第二シフタ軸４３の内端部には、変速ギヤ３６に係合するシフタフォーク４７が設けられる一方、外端部には、第二株間変速レバー４８が連繋されている。第二株間変速レバー４８の操作位置は、第二デテント機構４９によって規定されており、前述した二段の株間変速が可能になる。そして、第二株間変速機構３５においては、前述したように、株間変速と共に等速・不等速変換が行われるため、第二株間変速レバー４８が、株間変速操作具と等速・不等速切換操作具に兼用されることになる。
【００１８】
上記のように第一株間変速機構３０と第二株間変速機構３５の組み合せによって調節可能な六段階の株間（Ｋ１〜Ｋ６）は、Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋ５＜Ｋ６であるとすると、第一株間変速レバー４５及び第二株間変速レバーが下記の位置に操作されたとき現出される。
Ｋ１：第一株間変速レバー（小）、第二株間変速レバー（小）
Ｋ２：第一株間変速レバー（中）、第二株間変速レバー（小）
Ｋ３：第一株間変速レバー（大）、第二株間変速レバー（小）
Ｋ４：第一株間変速レバー（小）、第二株間変速レバー（大）
Ｋ５：第一株間変速レバー（中）、第二株間変速レバー（大）
Ｋ６：第一株間変速レバー（大）、第二株間変速レバー（大）
したがって、株間がＫ４〜Ｋ６のとき、植付動力が不等速となる。
【００１９】
次に、苗載台１３の横送り機構５０について、図８〜図１０を参照して説明する。これらの図に示すように、植付作業部１１には、植付ＰＴＯ軸９から植付動力を入力するドライブケース５２が設けられている。ドライブケース５２は、入力した植付動力を、ベベルギヤ機構５２ａによって減速（２：１）し、これを分配軸５１に伝動する。分配軸５１に伝動された植付動力は、植付伝動ケース１４を介して植付機構１５に伝動されると共に、横送りケース５３を介して横送り機構５０に伝動される。つまり、横送りケース５３は、植付用不等速変換機構３８よりも下流側で植付動力伝動経路から分岐され、横送り機構５０に動力を伝動する横送り動力伝動経路を構成している。
【００２０】
横送り機構５０は、左右方向を向いて軸支される横送り軸５４と、該横送り軸５４にスライド自在に外嵌されるガイドピース５５とを備えて構成されている。横送り軸５４は、外周に螺旋溝５４ａ（右巻き螺旋溝と左巻き螺旋溝を両端で無端状に連続させたもの）を有するスクリュー軸であり、横送りケース５３から伝動される横送り動力で一方向に回転される。ガイドピース５５は、横送り軸５４の螺旋溝５４ａに係合すると共に、苗載台１３の背面に連結されている。苗載台１３との連結により回転が規制されたガイドピース５５は、横送り軸５４の回転に応じて左右往復方向にスライドし、苗載台１３を横送りさせる。
【００２１】
横送りケース５３は、横送り軸５４の一端側を軸支すると共に、入力軸５６及び中間軸５７の両端部を軸支している。入力軸５６は、分配軸５１から入力した動力を、横送り用不等速変換機構５８を介して中間軸５７へ伝動し、中間軸５７は、入力軸５６から伝動された動力を、横送り変速機構５９を介して横送り軸５４へ伝動する。横送り変速機構５９は、中間軸５７に回転自在に設けられる複数の駆動側変速ギヤ６０〜６３と、横送り軸５４の一端側に一体的に設けられ、それぞれ駆動側変速ギヤ６０〜６３に噛み合う複数の従動側変速ギヤ６４〜６７と、駆動側変速ギヤ６０〜６３のいずれかを選択的に中間軸５７に連結させるシフタ６８と、シフタ６８を操作する横送り変速操作軸６９と、横送り変速操作軸６９を各変速位置に保持するデテント機構７０とを備えて構成されている。横送り変速機構５９によって横送り動力を変速すると、植付機構１５と横送り機構５０の相対的な動作速度が変化し、植付機構１５による苗掻取量（苗掻取り回数）が変更される。
【００２２】
横送り用不等速変換機構５８は、一対の楕円ギヤ５８ａを用いて構成されており、横送り動力を不等速に変速する。図１０の（Ａ）に示すように、横送り用不等速変換機構５８が発生させる増速域及び減速域は、植付用不等速変換機構３８が発生させる増速域及び減速域と逆位相であり、植付動力が植付用不等速変換機構３８によって不等速変換されている場合は、植付用不等速変換機構３８による速度変化が横送り用不等速変換機構５８によって打ち消され、等速の動力が横送り機構５０に伝動される。
【００２３】
次に、植付用不等速変換機構３８及び横送り用不等速変換機構５８の作用について、図１０を参照して詳細に説明する。図１０の（Ａ）に示すように、植付用不等速変換機構３８は、前述したように、偏心ギヤ３９、４０を用いて構成されており、植付動力の一回転中に、増速域と減速域を一回ずつ発生させる。その後、植付動力は、ベベルギヤ機構５２ａによって２：１に減速され、回転ケース１７の一回転中に、増速域と減速域を二回ずつ発生させる。そして、二回の増速域は、植付爪１９の苗掻取り位置及び苗植付位置に対応している。
【００２４】
一方、横送り用不等速変換機構５８は、前述したように、楕円ギヤ５８ａを用いて構成されており、横送り動力の一回転中に、増速域と減速域を二回ずつ発生させる。横送り用不等速変換機構５８は、ベベルギヤ機構５２ａの伝動下流側に設けられることから、増減速域を逆位相とすることにより、植付動力の速度変化を打ち消し、横送り機構５０に等速動力を供給することが可能になる。
【００２５】
図１０の（Ｂ）は、株間がＫ４〜Ｋ６にセットされた状態を示している。この状態では、植付用不等速変換機構３８によって植付動力が不等速変換されているが、横送り機構５０に伝動される横送り動力は、横送り用不等速変換機構５８によって逆変換され、等速となっている。これにより、横送り動力のトルク変動に起因する振動の発生を抑制し、植付作業部１１の安定性を高めることができる。しかも、横送り用不等速変換機構５８は、植付機構１５が苗を掻取るとき、苗載台１３の横送り動作速度が遅くなるように横送り動力を不等速変換するので、植付機構１５の苗掻取移動量に対して、苗の横移動量が相対的に少なくなり、苗の掻取り性能が向上する。
【００２６】
図１０の（Ｃ）は、株間がＫ１〜Ｋ３にセットされた状態を示している。この状態では、植付用不等速変換機構３８による植付動力の不等速変換が行われないため、横送り機構５０に伝動される横送り動力は、横送り用不等速変換機構５８によって不等速に変換される。この場合には、トルク変動による振動の発生を抑制するという効果は得られないが、横送り用不等速変換機構５８は、植付機構１５が苗を掻取るとき、苗載台１３の横送り動作速度が遅くなるように横送り動力を不等速変換するので、植付機構１５の苗掻取移動量に対する苗の横移動量をさらに小さくし、苗の掻取り性能を一層向上させるという効果が得られる。
【００２７】
図１１に示すように、本実施形態の植付作業部１１は、その左右傾斜を自動的に修正する水平制御機構７１を備えている。水平制御機構７１は、植付作業部１１のローリング支軸７２で左右揺動自在に支持され、左右一対のスプリング（図示せず）を介して植付作業部１１を弾持する中間フレーム７３と、該中間フレーム７３と昇降リンク機構１０との間に介設され、中間フレーム７３を強制的に左右揺動させる強制傾斜機構７４と、植付作業部１１の左右傾斜を検出する傾斜センサ７５とを備えて構成されており、傾斜センサ７５の検出角が水平となるように、中間フレーム７３の傾斜制御を行う。このように構成された植付作業部１１では、トルク変動による振動が発生すると、水平制御の精度が低下し、植付精度の低下をまねくおそれがあるため、本発明を適用して振動を抑制することにより、植付精度が向上するという効果が得られる。
【００２８】
叙述の如く構成された本実施形態の移植機は、苗を載置する苗載台１３と、該苗載台１３から苗を掻取って圃場に移植する植付機構１５と、苗載台１３を横送りする横送り機構５０と、植付機構１５に動力を伝動する植付動力伝動経路と、該植付動力伝動経路に設けられ、植付機構１５の動作速度に変化を生じさせる植付用不等速変換機構３８と、植付用不等速変換機構３８よりも下流側で植付動力伝動経路から分岐され、横送り機構５０に動力を伝動する横送り動力伝動経路とを備えるものであって、横送り動力伝動経路に、植付用不等速変換機構３８による動作速度変化を打ち消す横送り用不等速変換機構５８を設けたので、植付用不等速変換機構３８を経由した不等速の動力を、等速の動力に変換して横送り機構５０に伝動することが可能になる。これにより、トルク変動による振動の発生を抑制し、植付作業部１１の安定性を高めることができる。
【００２９】
また、植付用不等速変換機構３８は、植付機構１５の苗掻取り速度が速くなるように植付動力を不等速変換し、横送り用不等速変換機構５８は、植付機構１５が苗を掻取るとき、苗載台１３の横送り動作速度が遅くなるように横送り動力を不等速変換するので、植付機構１５の苗掻取移動量に対して、苗の横移動量が相対的に少なくし、苗の掻取り性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】乗用田植機の側面図である。
【図２】同上平面図である。
【図３】エンジン及びミッションケースを示す側面図である。
【図４】ミッションケースの展開図である。
【図５】植付動力伝動系を示す展開図である。
【図６】株間変速機構及び不等速変換機構を示す展開図である。
【図７】第二株間変速機構の操作系を示す展開図である。
【図８】植付作業部の伝動構造を示す展開図である。
【図９】植付作業部の伝動構造を示す要部展開図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、植付用不等速変換機構及び横送り用不等速変換機構の作用説明図である。
【図１１】水平制御機構の側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    走行機体
３    ミッションケース
１１  植付作業部
１３  苗載台
１５  植付機構
３８  植付用不等速変換機構
５０  横送り機構
５３  横送りケース
５８  横送り用不等速変換機構
【図１】
2006014650.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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