(57)【要約】【課題】  植付動力を不等速変換する移植機において、不等速回転の変速段数を最適化し、不適切な株間変速を防止する。【解決手段】  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、車速に対する植付機構１５の相対的な動作速度を変速する株間変速機構２９と、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不等速変換機構３２とを備える乗用田植機であって、株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う第一株間変速操作機構Ｋ１と、複数段の株間変速のみを行う第二株間変速操作機構Ｋ２とを構成すると共に、第二株間変速操作機構Ｋ２が所定の変速段にあるときのみ、第一株間変速操作機構Ｋ１の不等速側への変速操作を許容し、第一株間変速操作機構Ｋ１が等速側にあるときのみ、第二株間変速操作機構Ｋ２の変速操作を許容する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
苗載台から苗を掻取って圃場に移植する植付機構と、車速に対する前記植付機構の相対的な動作速度を変速する株間変速機構と、前記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とを備える移植機であって、
株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う第一株間変速操作機構と、複数段の株間変速のみを行う第二株間変速操作機構とを備え、該第二株間変速操作機構が所定の変速段にあるときのみ、第一株間変速操作機構の不等速側への変速操作を許容し、第一株間変速操作機構が等速側にあるときのみ、第二株間変速操作機構の変速操作を許容することを特徴とする移植機。
【請求項２】
同方向に回動操作される第一株間変速レバー及び第二株間変速レバーを並列状に設けると共に、第一株間変速操作機構のシフタに設けたピンと、第二株間変速レバーの基部に設けたカムを干渉させ、第一株間変速レバーと第二株間変速レバーの操作を相互に牽制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、車速に対する植付機構の相対的な動作速度を変速する株間変速機構と、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とが設けられた田植機などの移植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の移植機においては、植え付けた苗の成育条件（日照、通気など）を考慮し、植付株間を広げる試みがあるが、植付機構の植付爪軌跡は、標準的な植付株間を基準にして設定されているため、植付株間を広げるべく植付機構の動作速度（車速に対する相対的な動作速度）を遅くすると、機体進行に伴う植付爪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るおそれがある。
【０００３】
そこで、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ことにより、植付爪の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止することが提案されている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載される移植機は、株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う株間変速機構と、複数段（Ｎ）の株間変速のみを行う株間変速機構とを備えるため、（Ｎ×２）段の株間変速が可能になり、そのうちのＮ段で不等速変換が行われることになる。
【特許文献１】特開２００４−１８７５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された移植機では、等速回転の変速段数と不等速回転の変速段数が同数となるため、不等速回転の変速段数が過剰になり、不適切な変速が行われる可能性がある。また、株間変速のみを行う株間変速機構の変速段数（Ｎ）を減らすことも考えられるが、この場合には、等速回転の変速段数も減るため、標準株間付近における株間の選択肢が減ってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、苗載台から苗を掻取って圃場に移植する植付機構と、車速に対する前記植付機構の相対的な動作速度を変速する株間変速機構と、前記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とを備える移植機であって、株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う第一株間変速操作機構と、複数段の株間変速のみを行う第二株間変速操作機構とを備え、該第二株間変速操作機構が所定の変速段にあるときのみ、第一株間変速操作機構の不等速側への変速操作を許容し、第一株間変速操作機構が等速側にあるときのみ、第二株間変速操作機構の変速操作を許容することを特徴とする。
このように構成すれば、等速回転の変速段数を減らすことなく、不等速回転の変速段数を減らすことができる。これにより、不等速回転の変速段数を最適化し、不適切な株間変速を防止することができる。
また、同方向に回動操作される第一株間変速レバー及び第二株間変速レバーを並列状に設けると共に、第一株間変速操作機構のシフタに設けたピンと、第二株間変速レバーの基部に設けたカムを干渉させ、第一株間変速レバーと第二株間変速レバーの操作を相互に牽制することを特徴とする。
このように構成すれば、第一株間変速レバー及び第二株間変速レバーを並列状に設けても、比較的簡単な構成で相互のレバー操作を牽制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は乗用田植機（移植機）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、エンジン動力を変速するミッションケース３と、フロントアクスルケース４で支持される左右一対の前輪５と、リヤアクスルケース６で支持される左右一対の後輪７とを備える。エンジン動力は、油圧式又はベルト式の無段変速機構８を介してミッションケース３に入力され、ここで変速されて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に出力される。
【０００７】
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の左右中間部に取付けられる入力ケース（図示せず）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。
【０００８】
入力ケースは、ミッションケース３の植付ＰＴＯ軸９から植付動力を入力し、この植付動力を、植付伝動軸１７を介して各植付伝動ケース１４に伝動する。さらに、植付伝動ケース１４に伝動された植付動力は、植付伝動ケース１４内のチェン伝動機構１８を介して植付機構１５に伝動される。
【０００９】
植付機構１５は、前記植付動力で回転する回転ケース１９と、その両端部に設けられる一対の植付爪支持ケース２０とを備えて構成される。植付爪支持ケース２０は、先端部に備える植付爪２１が所定の軌跡を描くように、回転ケース１９に内装されるギヤ列で姿勢がコントロールされる。つまり、回転ケース１９が回転すると、植付爪２１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１９が一回転する毎に二回の植付けが実行されることになる。
【００１０】
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２１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て、植付爪２１の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止することが要求される。
【００１１】
ミッションケース３は、無段変速機構８から動力を入力する入力軸２２と、入力軸２２に回転自在に支持される筒軸２３と、入力軸２２と筒軸２３との間に構成される主クラッチ機構２４と、筒軸２３の動力を変速して前輪動力出力軸２５及び後輪動力出力軸２６へ伝動する走行動力伝動経路２７と、筒軸２３の動力を変速して植付ＰＴＯ軸９へ伝動する植付動力伝動経路２８とを備えている。
【００１２】
植付動力伝動経路２８には、株間変速操作に応じて植付動力を変速する株間変速機構２９と、植付機構１５の負荷に応じて植付動力を入り／切りするトルクリミッタ３０と、植付動力を減速する減速機構３１と、植付機構１５の植付周期を変えずに、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３２と、植付クラッチ操作具の操作に応じて植付動力を入り／切りする植付クラッチ機構３３とが介在されている。
【００１３】
減速機構３１は、トルクリミッタ３０の伝動下手側で、かつ、不等速変換機構３２の伝動上手側に介設されており、不等速変換機構３２による植付機構１５の増減速域に位相ズレを生じることなく、トルクリミッタ３０に作用する負荷を低減させる。これにより、トルクリミッタ３０の切り動作トルクを精度良く設定することができると共に、トルクリミッタ３０の爪寿命を延長することが可能になる。以下、植付動力伝動経路２８の構成を具体的に説明する。
【００１４】
植付動力伝動経路２８は、第一〜第三の伝動軸３４〜３６を介して、植付ＰＴＯ軸９に植付動力を伝動するように構成される。第二伝動軸３５は、三重軸となっており、内側軸３７、中間軸３８（筒軸）及び外側軸３９（筒軸）を備えている。株間変速機構２９は、筒軸２３と第一伝動軸３４との間に構成されており、第一伝動軸３４にスプライン嵌合する可動ギヤ４０を、筒軸２３に固定される固定ギヤ４１の各ギヤ部４１ａ〜４１ｃに選択的に噛み合わせることにより、植付動力を複数段（例えば３段）に変速させる。そして、第一伝動軸３４に伝動された植付動力は、ギヤ４２、４３を介して、第二伝動軸３５の内側軸３７に伝動される。
【００１５】
トルクリミッタ３０は、第二伝動軸３５の内側軸３７と中間軸３８との間に構成されており、具体的には、内側軸３７と一体的に回転し、かつ、軸方向スライド自在な可動爪４４と、中間軸３８と一体的に回転する固定爪４５と、可動爪４４を固定爪４５に向けて付勢する弾機４６とを備えている。可動爪４４及び固定爪４５の噛合面は、傾斜面となっており、固定爪４５側に大きな負荷が作用すると、可動爪４４が弾機４６に抗して離間方向にスライドする。これにより、植付機構１５への植付動力が断たれ、過負荷による植付機構１５の破損が回避される。また、弾機４６の基端を受止める受け部材４７は、内側軸３７に対して軸方向スライド自在であり、このスライド位置をナット４８で規定することにより、トルクリミッタ３０の切り動作トルクが調節される。
【００１６】
減速機構３１は、第二伝動軸３５の中間軸３８と外側軸３９との間に、第三伝動軸３６を介して構成されており、具体的には、中間軸３８に一体的に結合されるギヤ４９と、第三伝動軸３６に回転自在に支持され、ギヤ４９に噛み合うギヤ５０と、該ギヤ５０と一体化されるギヤ５１と、外側軸３９に一体的に結合され、ギヤ５１に噛み合うギヤ５２とを備えている。ギヤ４９〜５２の歯数は、植付動力を減速するように規定されており、それに伴って過負荷時にトルクリミッタ３０に作用するトルクが低減される。
【００１７】
不等速変換機構３２は、第二伝動軸３５の外側軸３９と第一伝動軸３４との間に構成されており、具体的には、外側軸３９にスプライン嵌合する可動ギヤ５３と、第一伝動軸３４に回転自在に支持され、可動ギヤ５３に噛み合うギヤ５４と、該ギヤと一体化される偏心ギヤ５５と、外側軸３９に回転自在に支持され、偏心ギヤ５５に噛み合う偏心ギヤ５６とを備えている。偏心ギヤ５５、５６は、互いの噛み合い位置が規定されており、植付動力の一回転中に所定の速度変化を生じさせる。これにより、植付機構１５の植付周期を変えずに、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせることが可能になる。
【００１８】
また、可動ギヤ５３及び偏心ギヤ５６の対向面には、それぞれ噛合爪５３ａ、５６ａが設けられている。可動ギヤ５３のスライド操作により、噛合爪５３ａ、５６ａを噛み合わせると、可動ギヤ５３の動力が、ギヤ５４（減速ギヤ）や偏心ギヤ５５を経由することなく、偏心ギヤ５６に直接伝動される。これにより、不等速変換機構３２を、等速・不等速切換機構や株間変速機構として機能させることが可能になる。そして、偏心ギヤ５６に伝動された植付動力は、第三伝動軸３６に設けられるギヤ５７及び植付クラッチ機構３３を介して植付ＰＴＯ軸９から出力される。
【００１９】
以上のような植付動力伝動経路２８によれば、不等速変換機構３２などの操作により、株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う第一株間変速操作機構Ｋ１と、株間変速機構２９の操作により、複数段（例えば３段）の株間変速のみを行う第二株間変速操作機構Ｋ２とを構成し、見かけ上、下記に示す２×３段の株間変速が可能になる。
（１）第一株間変速（大）×第二株間変速（大）→株間２８ｃｍ（不等速）
（２）第一株間変速（大）×第二株間変速（中）→株間２４ｃｍ（不等速）
（３）第一株間変速（大）×第二株間変速（小）→株間２２ｃｍ（不等速）
（４）第一株間変速（小）×第二株間変速（大）→株間２２ｃｍ（等速）
（５）第一株間変速（小）×第二株間変速（中）→株間２０ｃｍ（等速）
（６）第一株間変速（小）×第二株間変速（小）→株間１８ｃｍ（等速）
【００２０】
本実施形態では、第二株間変速操作機構Ｋ２が所定の変速段（中）にあるときのみ、第一株間変速操作機構Ｋ１の不等速側（大）への変速操作を許容し、第一株間変速操作機構Ｋ１が等速側（小）にあるときのみ、第二株間変速操作機構Ｋ２の変速操作（大、中、小）を許容することにより、下記の株間変速操作を規制する。これにより、等速回転の変速段数を減らすことなく、不等速回転の変速段数を減らすことができ、その結果、不等速回転の変速段数を最適化し、不適切な株間変速を防止することができる。
（１）第一株間変速（大）×第二株間変速（大）→株間２８ｃｍ（不等速）
（３）第一株間変速（大）×第二株間変速（小）→株間２２ｃｍ（不等速）
【００２１】
次に、第一株間変速操作機構Ｋ１及び第二株間変速操作機構Ｋ２の具体的な構成について説明する。ミッションケース３には、同方向に回動操作される第一株間変速レバー５８及び第二株間変速レバー５９が並列状に設けられている。第一株間変速レバー５８は、第一株間シフタ６０を介して可動ギヤ５３に連動連結され、可動ギヤ５３の操作により株間変速及び等速・不等速切換えを行う。第一株間シフタ６０は、ミッションケース３にスライド自在に支持されるシフタ軸６１と、シフタ軸６１の内端部から可動ギヤ５３まで延出するシフタフォーク６２とを備えて構成され、第一株間変速レバー５８の回動操作に応じてスライド動作される。
【００２２】
第二株間変速レバー５９は、第二株間シフタ６３を介して可動ギヤ４０に連動連結され、可動ギヤ４０の操作により複数段の株間変速を行う。第二株間シフタ６３は、ミッションケース３にスライド自在に支持されるシフタ軸６４と、シフタ軸６４の内端部から可動ギヤ４０まで延出するシフタフォーク６５とを備えて構成され、第二株間変速レバー５９の回動操作に応じてスライド動作される。
【００２３】
第一株間シフタ６０を構成するシフタ軸６１の外端部には、プレート６６を介して牽制ピン６７が設けられる一方、第二株間変速レバー５９の基部には、回動カム６８が設けられている。牽制ピン６７は、回動カム６８の前方に位置しており、第一株間変速レバー５８の操作に応じて前後に変位する。一方、回動カム６８は、円弧状の牽制カム部６８ａと、その上側に切欠き状に形成された許容カム部６８ｂとを有し、第二株間変速レバー５９の操作に応じて回動する。
【００２４】
図７の（Ａ）に示すように、第二株間変速レバー５９が所定の変速段（中）に操作された状態では、回動カム６８の許容カム部６８ｂが牽制ピン６７の高さに位置するので、第一株間変速レバー５８の不等速側（大）への変速操作が許容される。そして、第一株間変速レバー５８を不等速側（大）に操作すると、牽制ピン６７が回動カム６８に係合するので、第二株間変速レバー５９の操作が規制される。また、図７の（Ｂ）に示すように、第一株間変速レバー５８が等速側（小）にあるときは、牽制ピン６７が回動カム６８から退避するので、第二株間変速レバー５９の変速操作（大、中、小）が許容される。また、第二株間変速レバー５９が他の変速段（大、小）にあるときは、回動カム６８の牽制カム部６８ａによって、第一株間変速レバー５８の不等速側（大）への変速操作が規制される。このように構成すると、第一株間変速レバー５８及び第二株間変速レバー５９を並列状に設けても、比較的簡単な構成で相互のレバー操作を牽制することが可能になる。
【００２５】
また、牽制ピン６７と第二株間変速レバー５９の回動支点は、略同じ高さにすることが好ましい。このようにすると、回動カム６８をコンパクトに構成できるだけでなく、牽制ピン６７に作用する負荷を抑制し、プレート６６の変形などによる第二株間変速レバー５９の誤作動を防止できる。
【００２６】
叙述の如く構成された本実施形態のものは、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、車速に対する植付機構１５の相対的な動作速度を変速する株間変速機構２９と、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不等速変換機構３２とを備える乗用田植機であって、株間変速と同時に等速・不等速切換えを行う第一株間変速操作機構Ｋ１と、複数段の株間変速のみを行う第二株間変速操作機構Ｋ２とを構成すると共に、第二株間変速操作機構Ｋ２が所定の変速段にあるときのみ、第一株間変速操作機構Ｋ１の不等速側への変速操作を許容し、第一株間変速操作機構Ｋ１が等速側にあるときのみ、第二株間変速操作機構Ｋ２の変速操作を許容するので、等速回転の変速段数を減らすことなく、不等速回転の変速段数を減らすことができる。これにより、不等速回転の変速段数を最適化し、不適切な株間変速を防止することができる。
【００２７】
また、同方向に回動操作される第一株間変速レバー５８及び第二株間変速レバー５９を並列状に設けると共に、第一株間シフタ６０のシフタ軸６１に設けた牽制ピン６７と、第二株間変速レバー５９の基部に設けた回動カム６８を干渉させ、第一株間変速レバー５８と第二株間変速レバー５９の操作を相互に牽制するので、第一株間変速レバー５８及び第二株間変速レバー５９を並列状に設けても、比較的簡単な構成で相互のレバー操作を牽制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】乗用田植機の側面図である。
【図２】乗用田植機の伝動回路図である。
【図３】植付動力伝動経路を示すミッションケースの要部断面図である。
【図４】第一株間変速操作機構を示す要部側面図である。
【図５】第二株間変速操作機構を示す要部側面図である。
【図６】第一株間変速レバー及び第二株間変速レバーの正面図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は第一株間変速レバーと第二株間変速レバーの相互牽制作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    走行機体
３    ミッションケース
１３  苗載台
１５  植付機構
２８  植付動力伝動経路
２９  株間変速機構
３２  不等速変換機構
５８  第一株間変速レバー
５９  第二株間変速レバー
６０  第一株間シフタ
６３  第二株間シフタ
６７  牽制ピン
６８  回動カム
Ｋ１  第一株間変速操作機構
Ｋ２  第二株間変速操作機構
【図１】
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【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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