CN1139511A - 植苗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在水稻插秧机等上的植苗装置。根据本发明的植苗装置，备有可相对固定部件旋转的回转箱、不相对固定部件转动的太阳齿轮、使支撑植苗爪的支撑体相对于回转箱转动的行星齿轮。进一步，该植苗装置，在太阳齿轮与行星齿轮之间设置有第一和第二中间齿轮，在第一和第二中间齿轮之间备有在不等速状态下传递旋转驱动力的偏心曲柄式旋转传递装置。

Description

植苗装置

本发明涉及一种搭载在水稻插秧机上的自动植苗的植苗装置。更详细地说，是关于一种备有固定部件、相对于该固定部件可绕第一轴线自旋转地支撑着的回转箱、以与第一轴线平行的第二轴线为轴心并可相对前述回转箱相对旋转地支撑轴、相对于回转箱而与支撑轴一体旋转的植苗爪支撑体、设置在前述植苗爪支撑体上的植苗爪将前述回转箱的旋转运动转换成前述植苗爪的苗供给点与将苗植入地面之间的往复运动的相对回转机构的植苗装置。

上述的植苗装置，在以往的技术中，例如在日本特公昭49-17806号公报中已经公开了其结构。

这种关联技术，其构成是，备有偏心曲柄式回转传递机构，该回转传递机构是，在回转箱内，分别设有与固定在回转箱回转轴上的太阳齿轮啮合的中间齿轮以及与该中间齿轮啮合的行星齿轮，在行星齿轮的侧面形成长槽，并且在支撑轴上设置有曲柄及曲柄销，末端传动齿轮的回转轴线与支撑轴的轴线偏心配置，通过曲柄销与长槽的配合，使支撑轴传动，并实现在回转箱公转一圈中使植苗爪支撑体上下运动，实现相对转动。

上述以往的结构，支撑植苗爪支撑体的支撑轴，仅一端部支撑在回转箱上(将这种支撑称作单悬臂支撑状态)，存在下述不利因素

植苗爪一面进行上述的上、下运动，一面将装载在载苗台上的一部分苗切出，栽植到地面上，栽植用的苗是呈垫子状的、根部很结实的、连结在一起的，这样的苗要切出一部分时，植苗爪会受很强的反冲击作用。

然而，在这种强力作用的场合，由于支撑植苗爪支撑体的支撑轴是在单悬臂状态下支撑的，会使这部分支撑轴的支撑强度不足，这种强力作用，会使支撑轴倾斜，从而产生晃动(间隙或侧隙)等大的不利因素。

结果，引起这种栽植苗爪支撑体晃动，植苗爪会与栽苗台的取苗口端缘发生碰接，有产生损伤等缺陷。

此外，在上述以往的结构中，不仅支撑轴、就连构成上述相对旋转机构的行星齿轮，也同样是由回转箱在单悬臂状态下支撑着，在植苗爪受强力作用的场合，该齿轮的支撑强度不足，发生齿轮支撑轴倾斜等不利因素，考虑这类不利因素，有必要作出改进。

进一步，作为克服上述缺陷的结构，是采用将相对旋转机构的齿轮制成非圆形齿轮的结构，考虑到实现上述支撑轴相对转动的结构要实用化，这种非圆形齿轮切削加工等机械加工困难，又要由烧结等制造，由于这种加工制造上的原因及其形状等理由，与真正的圆齿轮比较，加工费用高，而且齿轮啮合时会产生晃动(侧隙)等大的不利因素。结果，也存在着取苗动作时，植苗爪支撑体产生晃动等缺陷。

本发明的目的是，提供一种可以利用合理的结构、用较好的精度支撑着植苗爪支撑体、并用较高的精度支撑着相对转动用的数个齿轮列、且可顺利进行取苗动作的植苗装置。

为了完成上述目的，本发明植苗装置的改进是，前述相对回转机构具有，固定在固定部件上的太阳齿轮、固定在支撑轴上的行星齿轮及传递太阳齿轮和行星齿轮之间的驱动力的第一中间齿轮及第二中间齿轮，所述第一中间齿轮的旋转轴线与第二中间齿轮的旋转轴线互相偏心地设置着，在第一中间齿轮的旋转轴线与第二中间齿轮之间设置有将前述第一中间齿轮的旋转运动不等速地传递给第二中间齿轮的旋转传递机构。

根据这样的结构，随着回转箱的转动，与太阳齿轮啮合连接的第一中间齿轮或第二中间齿轮中的任一个相对于公转的回转箱产生相对转动。于是，在第一和第二中间齿轮之间，在不等速状态下传递旋转动力，从而实现相对回转箱的相对转动。

这时，第一中间齿轮与第二中间齿轮，其旋转轴线偏心设置，而且由偏心曲柄式旋转传递机构传递转动，因此，与传递动力侧的中间齿轮啮合连接的行星齿轮，相对于回转箱的一圈转动，其相对转动速度周期性地变化。

结果，在不同非圆齿轮等特殊齿轮的情况下，设置行星齿轮的支撑轴交替出现在相对于回转箱的滞后状态下的公转状态和在相对于回转箱的朝前状态下的公转状态，使植苗爪前端部描绘出从侧面看略成椭圆的轨迹，植苗爪支撑体与回转箱产生相对回转驱动。

于是，由于安装前述行星齿轮的、支撑植苗爪支撑体的支撑轴，是由齿轮连接而传递动力的，因此可以实现双支撑点的支撑。

特别是，在最佳实施例中，构成上述偏心曲柄式旋转传递机构的各传动部件分别一体地设置，第一及第二中间齿轮，在偏心状态下对置配置，由各旋转支撑轴在单悬臂状态下支撑在回转箱上，互相对置的端面彼此在接触状态下配置着。这样，即使在栽植动作中发生较大的冲击反力，作用在植苗爪的场合，由于各中间齿轮互相抵挡地支撑着，所以可以防止齿轮倾斜等不利现象发生。

因此，由于可以采用切削加工等机械加工低价制造的真正的圆齿轮，尺寸精度高，侧隙引起的沿回转方向的晃动等少，可以顺利地动作，并且，支撑植苗支撑体的支撑轴，在相对于回转箱的两个支撑点的状态下，牢固地支撑着，因此，也不会发生与回转方向交错的方向上的晃动。

进一步，由于设置了偏心曲柄式旋转传递机构，单悬臂状支撑的中间齿轮支撑强度大，齿轮倾斜等原因引起的不良动作得以避免。

结果，作为整体结构可以实现晃动少、取苗顺利的动作。

图1是本发明植苗装置的侧面图；

图2是本发明植苗机构的纵断面图；

图3是回转箱的纵断面图；

图4是植苗爪支撑箱的纵断面图；

图5是植苗爪支撑箱的侧面图；

图6是旋转传递机构的分解立体图；

图7是植苗爪支撑箱相对摇动角变化的示意图；

图8是间隙吸收机构的侧面图；

图9是间隙吸收机构的侧面图；

图10是间隙吸收机构的作用示意图；

图11是本发明第一与第二中间齿轮轴线的示意图；

图12是扭矩均匀化机构的示意图。

下面结合附图说明实施例。

图1示出了装在水稻插秧机等行走机身上的植苗装置。该植苗装置沿着机身横宽方向配置有方管状主机架1，而且，在该主机架1的横宽方向大致中央部安装有传递来自机身侧的动力的进给箱2。并且，在横宽方向以适当间隔设置的数个栽植传动箱3(固定部件的一个例子)，向后方延伸。由此，构成机架体。

载苗台4支撑在机架体上。该载苗台4可以在机身横宽方向上以一定的行程往复运动。将载置在载苗台4上的垫子状的一部分苗切出后栽植到地面上的数个植苗机构5，分别配置在前述各栽植传动箱3后部左右两侧。

以下叙述前述各植苗机构5的构成。

通过来自进给箱的传动链(图中未示)，将旋转动力传递给驱动轴8。如图2所示，该驱动轴8，在栽植传动箱3的后部沿横向朝外伸出，并由轴承9可自由旋转地支撑着。在该驱动轴8的外方伸出部分，可一体转动地安装有回转箱10，在驱动轴8的伸出侧端部，在其外周部局部形成槽K。于是，在回转箱10的轴支撑部10a的前述槽K中，在垂直于驱动轴8轴线方向上，以压接方式插入锥形销11。由此，既可以使驱动轴8与回转箱10一体旋转，又能防止回转箱10朝外脱出。

在回转箱10中，设置有一对支撑轴14、14′，其轴线X2，X3(相当于第二轴线)与驱动轴8的轴线X1(相当于第一轴线)平行。植苗爪支撑体分别固定在该对支撑轴14、14′上。由此，使植苗爪支撑箱13、植苗爪支撑箱13′分别与支撑轴14、14′一体旋转。在植苗爪支撑箱13、13′中，安装有植苗爪12、12′，植苗爪13、13′设置在如图1所示的通过轴线X1的相对侧。由于回转箱10的内部结构是关于以轴线X1为中心的对称结构，因此，下面仅说明图2中的轴线X1的上半部分，而轴线X1下半部分与上半部分结构相同。

在植苗爪支撑箱13中设置有植苗爪12，以及将由植苗爪12随着植苗动作而保持的苗挤出到地面上的苗挤压工具15。在栽植的支撑箱13内，由轴承支撑着支撑轴14轴延长位置上的凸轮轴16，可相对于轴14自由旋转。如图4所示，在凸轮轴16上形成使苗挤出工具15产出挤出动作的凸轮17。凸轮轴16与另一侧的凸轮轴16′之间，通过由螺栓连接的连杆18连接在一起，这样，凸轮轴16与另一侧凸轮轴16′可随着回转箱10的旋转而一体旋转。

如图4所示，在苗挤出工具15上，通过连杆19，枢轴地支撑着悬臂20，在悬襞20的相对侧端部，备有由凸轮17作用的凸轮从动件21，并且，在凸轮17挤压凸轮从动件21的方向上，设置有推挤悬臂20的弹簧22。

如下文将要叙述的，由于植苗爪支撑箱13可相对于回转箱10旋转，这样，使植苗爪支撑箱13与凸轮轴16在一定的转动范围内作相对转动。由此，随着这种相对转动，通过设置在凸轮轴16上的凸轮17的作用，克服返回弹簧22的回复弹力，将苗挤出工具15朝着关于随着植苗动作的挤出苗的方向移动。

如图3所示，在回转箱10的内部，配备有使各植苗爪支撑箱13与回转箱10相对回转驱动的齿轮式相对回转机构S，随着回转箱10的旋转，使各植苗爪12的前端部描绘出从侧面看略成椭圆的轨迹。

详细地说，如图2所示，通过轴承9将驱动轴8可自由旋转地支撑在栽植传动箱3上。栽植传动箱3的外侧，突伸设置有轮毂部3a，驱动轴8从该轮毂部3a穿过，其前端部分与回转箱10连接。通过驱动轴8与回转箱10的一体旋转，实现回转箱10由驱动轴8的旋转驱动。

太阳齿轮23可相对驱动轴8自由旋转地安装在轮毂部3a的外侧。而在轮毂部3a的前端，设置有啮合部件A，通过由啮合部件A沿太阳齿轮23的驱动轴8轴线方向的啮合，将太阳齿轮23相对于栽植传动箱3固定，此外，支撑植苗爪支撑箱13的支撑轴14，由回转箱10内部的左右两侧的轴承24、25可自由旋转地支撑着，使其处于两侧的支撑状态。于是，该支撑轴14从与栽植传动箱3相反的一侧方向朝外伸出回转箱10，如图5所示，与该支撑轴14朝外伸出部分形成一体的法兰部分26，通过螺栓28与植苗爪支撑箱13上所形成的法兰部分27连接。进一步，支撑轴14的较法兰部分26更靠外侧的轴部穿过植苗爪支撑箱13的孔29，并由植苗爪等撑箱13支撑。

在回转箱10内，行星齿轮30由花键固定在支撑轴14上，在行星齿轮30与太阳齿轮23之间，设置有中间传动部件。该中间传动部件具有，第一中间齿轮31和第二中间齿轮32，第一中间齿轮31的旋转轴线X4与第二中间齿轮32的旋转轴线X5如图3所示的那样，以偏心距L相互偏心设置。中间传递部件上还设置有，使第一中间齿轮31和第二中间齿轮32在不等速状态下旋转的偏心曲柄式旋转传递机构D。

此外，设置在植苗爪传动箱上的另一个旋转传递机构，具有与该旋转传递结构D相同的结构，因此，下文仅以其中一个为代表说明。

第一中间齿轮31，与太阳齿轮23啮合，同时其齿数与太阳齿轮23的齿数相同，第二中间齿轮32，与行星齿轮30啮合，同时，形成与行星齿轮30相同的齿数。第二中间齿轮32的旋转轴线X5位于较第一中间齿轮31的旋转轴线X4更靠近太阳齿轮23侧的偏心位置，各自的旋转支撑轴34、33分别由轴承支撑在回转箱10上。回转轴33与第一中间齿轮形成一体，回转轴34与第二中间齿轮形成一体。如图2所示，回转支撑轴33，朝栽植传动箱3的方向延伸，在单悬臂状态下，由回转箱10支撑着，旋转支撑轴34朝与栽植传动箱3相反的方向延伸，在单旋臂状态下，由回转箱支撑着。

如图6所示，在前述第二中间齿轮32的旋转支撑轴34的相反一侧，也就是说，在第一中间齿轮31的相对侧，在第二中间齿轮32的旋转轴线的偏心位置处，设置有作为传动部件的曲柄轮35(作为配合凸部的一个例子)。该曲柄轮35，由耐磨性材料组成，可自由旋转地外嵌在第二中间齿轮32侧面一体凸伸设置的曲柄销36上。

在第一中间齿轮31的旋转支撑轴33的相反一侧，也即，第二中间齿轮32的相对侧，设置有一对板状体39，39，该一对板状体39，39，与上述曲柄轮35配合，并且允许曲柄轮35在径向移动，同时形成作为传递旋转力的传动部的槽部38(作为配合凹部的一个例子)。

前述中间齿轮31、32，在组装在回转箱10内的状态下，在两者彼此相对的端面处于接触的状态下，即，在前述各板状体39、39的相对侧端面与第二中间齿轮32的相对侧端面处于接触的状态下，相互配置着。前述各板状体39、39，是在其旋转中心处于，距离第一中间齿轮31的旋转中心的距离大于齿轮偏心距L、在相对于第二中间齿轮32的旋转轴线偏心方向的相反方向上，延伸到齿根附近的状态下形成的。

这样，板状体39、39的相对侧端面与第二中间齿轮32的相对侧的侧面接触的距离大于各齿轮半径，由此，使第一与第二中间齿轮彼此接触，相互支撑着。借此，第一与第二中间齿轮由回转箱10在单悬臂状态下，枢轴地支撑着，因此，可以防止由随着植苗动作而产生的驱动反力引起齿轮的倾斜，防患于未然。

在这样的结构中，随着回转箱10的旋转，第一中间齿轮31一边保持着与太阳齿轮23的啮合状态，一边绕驱动轴8的轴线公转一圈时，相对于回转箱10自转一圈。在此，如果第一中间齿轮31与行星齿轮30处于啮合状态，则行星齿轮30就会沿着与第一中间齿轮31相反方向自转一周，处于与不相对自转的状态相同。

但是，利用上述所设置的相对回转机构S，使设置有由第一中间齿轮31上所形成的一对板状体39，39转动操作的曲板轮35的第二中间齿轮32，处于其旋转轴线偏心的位置。由此，使该中间齿轮32的相对旋转圆周速度在回转箱10每转一周使周期变动一次地变化着。

结果，如图7所示，相应于回转箱10的旋转，行星齿轮30的自转角度，周期地变动，这样，植苗爪12前端部的轨迹如图1所示，描绘成从侧面看略成椭圆的轨迹，由此实现上下摆动，可以进行适当的植苗动作，也就是说，相对回转机构S使前述回转箱10的旋转运动变换成植苗爪12的苗供给点(4)与将苗植入到地面(G)之间的往复运动。在此，所谓的苗供给点(4)是指，载苗台4下方的前端部分4a。

最好将第二中间齿轮的旋转轴线X5设置在较第一中间齿轮的旋转轴线X4更靠近太阳齿轮一侧的位置。如果变成这种结构，例如图11中的(B)图所示，这与图11中(A)图所示的情况相比较，即与第二中间齿轮32的旋转轴线X5相对第一中间齿轮31的旋转轴线X4而处于太阳齿轮23相反一侧的偏心位置的情况相比较，由于图11(B)所示的具有相同齿数的行星齿轮30与第二中间齿轮32的各自旋转轴线X5、X2之间的距离可以变大，则各自的齿轮直径可以变大。

结果，在第一中间齿轮与第二中间齿轮中间设置的偏心曲柄式旋转传递机构，在第二中间齿轮侧的驱动力传递用的作用点可以尽力设置在较旋转中线远的位置。

从图2可以清楚地看出，支撑植苗爪支撑箱13的支撑轴14，在两边支撑状态下，由轴承支撑在回转箱10内的左右两侧，使支撑牢固。

在前述植苗爪12伸入载苗台4中的苗中时，受与回转箱10旋转方向相反的强冲击反力的作用，所受的该冲击反力的方向与行星齿轮30的驱动旋转方向相同，这样，由于在齿轮啮合部位产生了相当于有侧隙的晃动，使植苗爪12沿着与其移动方向(回转箱10的旋转方向)相反的方向移动，结果，不能顺利地取苗。

为此，设置可用于减少这种晃动的间隙吸收机构。

也就是说，如图2、图8、图9所示，在前述第二中间齿轮32的横侧部位，一体自由旋转地设置有操作部件40，该操作部件40形成沿着比齿轮齿尖更靠外侧的径向方面伸出的两个操作部40a。在前述支撑轴14的对应于操作部件40的位置，设置先行转动部件41，该先行转动部件41，形成尖端部与齿轮节圆大致一致的两个接当部41a，并可自由空转地外嵌在支撑轴14上。

先行转动部件41具有由直立在行星齿轮30侧面的销42碰接而转动的结构，随着齿轮啮合而旋转的接当部41a，至少在操作部40a之前先旋转，同时，通过碰接操作相对于该接当部41a更突出齿尖的操作部40a，这样，至少在由齿轮啮合产生转动之前的状态下，使先行转动部件41先转动。

于是，在直立在先行转动部件41侧面的销43与直立在行星齿轮30侧面的销42的范围内，伸张地设置有以环状卷在先行转动部件41的轴套部41b上的板簧44，随着通过上述的碰接操作而产生的先行转动，由板簧44的弹簧力，使行星齿轮联动而先行转动，这样，在取苗动作中，如图10所示，由于操作部40a比齿轮的直径大，所以稍比齿轮先运动，使接当部41a转动，行星齿轮30便相对于第二中间齿轮32至少在先行状态下旋转，可以在栽植爪支撑箱13预先后退的情况下取苗，从而，在解除由侧隙引起的晃动的状态下，实现取苗功能。此外，图10(A)示出了碰接的开始状态，(B)示出了先行转动驱动过程，(C)示出了碰接作用结束时的状态。

此外，前述各接当部41a及各操作部40a分别设置有一对规定间距，具有不但能防止取苗时所产生的晃动、而且能防止朝地面栽植动作时所产生的晃动的结构。

再者，在上述结构的植苗机构5中，由于在由植苗爪12取苗的动作时存在有较大的驱动负荷，而在除此以外的旋转位相中，驱动负荷处于变小的状态，所以，回转箱10转一圈的周期内，驱动轴8所产生的驱动力矩周期性地变化。在此，设置有扭矩均匀化机构。也就是说，如图12所示，在驱动轴8上一体旋转地设置有凸轮体50，制动部件52在由弹簧51挤压的状态下设置着，在随着取苗动作驱动扭矩变小的回转相位中，与该凸转体50碰接而作用，从而使回转箱10在转动一圈的过程中，驱动负荷均匀化。其它实施例

(1)在上述实施例中，示出了前述板状体39，39延伸设置成比对曲柄轮35的配合导向范围长出偏心量以上的结构形式的一个例子。代替这种结构还可以只在配合导向范围部分形成板状体39，39。

(2)在上述实施例中，示出了由直立设置在第一中间齿轮31上的两个板状体形成配合凹部的例子，但是，也可以直接在第一中间齿轮31的侧面形成槽部38。

(3)在上述实施例中，在第一中间齿轮31上形成配合凹部，在第二中间齿轮32上设置曲柄轮35，这仅是一个例子，也可以采用在第二中间齿轮32上形成配合凹部、在第一中间齿轮31上设置曲柄轮35的结构，并且代替圆形曲柄轮，也可以采用可自由旋转地支撑在曲柄销36上的矩形导向体的结构，该导向体与配合凹部38可自由移动地移动配合。

(4)在上述实施例中示出了在作为回转体的回转箱10上安装一对植苗爪支撑体的结构的例子，但也可以采用仅在回转箱10上安装一个植苗爪支撑体的结构。

此外，为了便于理解，在权利要求书中各项中记载有与附图对照的符号，但该符号的记载，并不是将本发明限定在图面的结构中。

Claims (7)

1.一种植苗装置，包括：

固定部件(3)；

相对于该固定部件可绕第一轴线(X1)自由旋转地支撑着的回转箱(10)；

以与第一轴线(X1)平行的第二轴线(X2)，(X3)为轴心、可相对前述回转箱(10)相对旋转的支撑轴(14)；

相对于回转箱(10)而与支撑轴(14)一体旋转的植苗爪支撑体(13)；

设置在前述栽植爪支撑体(13)上的植苗爪(12)；

将前述回转箱(10)的旋转运动转换成前述植苗爪(12)的苗供给点(4)与将苗植入地面(G)之间的往复运动的相对回转机构(S)，其中，

前述相对回转机构(S)具有固定在固定部件(3)上的太阳齿轮(23)、固定在支撑轴(14)上的行星齿轮(30)及传递太阳齿轮(23)和行星齿轮(30)之间的驱动力的第一中间齿轮(31)及第二中间齿轮(32)，

前述第一中间齿轮(31)的旋转轴线与第二中间齿轮(32)的旋转轴线互相偏心地设置着，

在第一中间齿轮(31)的旋转轴线与第二中间齿轮(32)之间设置有将前述第一中间齿轮(31)的旋转运动不等速地传递给第二中间齿轮(32)的旋转传递机构(D)。

2.根据权利要求1所述的植苗装置，其特征是，前述旋转传递机构具有设置在第一中间齿轮(31)上的配合凸部(35)和设置在第二中间齿轮上的与配合凸部(35)配合的配合凹部(38)。

3.根据权利要求2所述的植苗装置，其特征是，所述的配合凸部(35)是，一体设置在第一中间齿轮(31)上的从平面上看为盘形的凸起，所述的配合凹部(38)是，一体设置在第二中间齿轮上的一对平行延伸的板状体(39，39)，该板状体之间的间隔与配合凸部(35)的直径大致相当。

4.根据权利要求1-3之一所述的植苗装置，其特征是，第一与第二中间齿轮(31)、(32)分别由回转箱可转动地支撑在其一侧。

5.根据权利要求1-3之一所述的植苗装置，其特征是，第一中间齿轮(31)的由回转箱(10)支撑的一侧的相反侧，与第二中间齿轮接触。

6.根据权利要求1-5之一的植苗装置，其特征是，行星齿轮(30)的两侧由回转箱(10)支撑着。

7.根据权利要求1-6之一的植苗装置，其特征是，第一中间齿轮(31)与太阳齿轮(23)配合并具有相同的齿数，第二中间齿轮(32)与行星齿轮(30)配合，并具有相同的齿数，第二中间齿轮(32)的旋转轴线设置在较第一中间齿轮(31)的旋转轴线更靠近太阳齿轮(23)的位置。

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