JP2003102214A - 田植機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用頻度の高い標準株間での植付け時には好
適な爪先回動軌での植付けを振動なく行うことができる
とともに、疎植時には不等速駆動によって植付け爪によ
ってあけられる植付け穴が大きくなるのを抑えた良好な
植付けを行えるようにする。 【解決手段】 植付け機構２５へ動力を伝達する伝動系
に、走行速度に対する植付け駆動速度を複数段に変速す
る株間変速機構１６を配備するに、株間変速機構１６
に、等速ギヤ伝動による複数段の変速を行う標準株間用
変速部１６Ａと、不等速ギヤ伝動による低速段を現出す
る疎植用変速部１６Ｂとを並列伝動状態に配備し、これ
ら標準株間用変速部１６Ａと疎植用変速部１６Ｂの変速
段を択一的に選択可能に構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、苗のせ台の下端か
ら田面に亘る縦長の爪先回動軌跡をもって循環回動する
植付け爪を有する植付け機構を備えた田植機に係り、特
には、植付け機構への動力伝達構造に特徴を有する田植
機に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、消費苗を少なくして植付け作業を
行う手段の一つの手段として、株間を標準株間よりも十
分大きくする、いわゆる疎植を行うことが研究されてい
る。株間を標準より大きくして疎植を行う場合、植付け
爪の作動速度が標準の株間で植付けを行う場合より相当
遅くする必要があり、植付け爪が苗を田面に押し込む植
付け行程において、植付け爪が田面に突入している時間
が長くなり、その分、植付け爪によって田面にあけられ
る穴が前後に大きくなってしまい、植付け苗の姿勢が悪
化したり、時には植え付けた苗が倒れてしまうような現
象がもたらされる。 【０００３】疎植を行う際のこのような不具合を解消す
る手段として、植付け爪の作動速度を不等速にし、一順
する速度を遅くしながら植付け爪が苗を田面に押し込む
植付け行程での速度を局部的に速くすることで、植付け
爪によって田面にあけられる穴が大きくなるのを抑制す
ることが提案されている（特開２０００−３１２５１４
号公報参照）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記手段では、標準株
間の変速を行う株間変速部と等速伝動部を植付け伝動系
に直列に配置してあったために、疎植用の株間が選択さ
れた場合のみならず、標準の株間での植付けにおいても
不等速で苗植付け装置が駆動されることになり、標準株
間での植付けにおける爪先回動軌跡が等速駆動の場合と
異なってしまって適切な植付けが行い難くくなくなると
ともに、使用頻度の高い標準株間での植付け時に不等速
駆動に起因する振動が発生しやすくなる不具合があっ
た。 【０００５】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、使用頻度の高い標準株間での植付け時
には好適な爪先回動軌での植付けを振動なく行うことが
できるとともに、疎植時には不等速駆動によって植付け
爪によってあけられる植付け穴が大きくなるのを抑えた
良好な植付けを行えるようにすることを目的としてい
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のような構成を採用した。 【０００７】すなわち、請求項１に係る発明の田植機
は、苗のせ台の下端から田面に亘る縦長の爪先端回動軌
跡をもって循環回動する植付け爪を有する植付け機構を
備え、この植付け機構へ動力を伝達する伝動系に、走行
速度に対する植付け駆動速度を複数段に変速する株間変
速機構を配備するに、前記株間変速機構に、等速ギヤ伝
動による複数段の変速を行う標準株間用変速部と、不等
速ギヤ伝動による最低速段を現出する疎植用変速部とを
並列伝動状態に配備し、これら標準株間用変速部と疎植
用変速部の変速段を択一的に選択可能に構成してあるこ
とを特徴とする。 【０００８】上記構成によると、標準の株間を選択する
と苗植付け装置へは等速伝動によって動力が伝達され、
植付け爪は従来の標準的な爪先端回動軌跡をもって循環
回動する。また、疎植用の大きい株間が選択すると苗植
付け装置へは不等速伝動によって低速で動力が伝達さ
れ、植付け爪は、一巡周期はゆっくりでありながら植付
け行程で速く作動し、前後に大きな植付け穴があけられ
ることなく大きい株間での植付けが行われる。 【０００９】従って、請求項１に係る発明によると、使
用頻度の高い標準株間での植付け時には好適な爪先回動
軌での植付けを振動なく行うことができるとともに、疎
植時には不等速駆動によって植付け爪によってあけられ
る植付け穴が大きくなるのを抑えた良好な植付けを行う
ことができるようになった。 【００１０】 【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る田植機の一
実施形態を示す全体側面図が示されている。この田植機
は、操向自在な前輪１と操向不能な後輪２を備えた４輪
駆動型の走行機体３の後部に、油圧シリンダ４によって
駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構５を介
して４条植え仕様の苗植付け装置６が昇降自在に連結さ
れた構造となっている。 【００１１】図２の伝動系統図に示すように、走行機体
３の前部に配備されたエンジン７と、前輪１を軸支した
ミッションケース８とがダブルテンション式のベルト伝
動装置９で連動連結され、ミッションケース８に入力さ
れた動力が、移動用の高速段、植付け用の低速段、およ
び、畦越え用の超低速段に切換え可能な副ギヤ変速機構
１０と、前進段と後進段に切換え可能な主ギヤ変速機構
１１を介して変速された後、デフ機構１２を介して左右
の前輪１に伝達されるとともに、デフ機構１２から取出
した走行系動力が機体下腹部の主軸１３を介して機体後
方の後部伝動ケース１４に伝達された後、サイドクラッ
チ１５を介して左右の後輪２に伝達される。 【００１２】なお、左右の後輪２への動力伝達を独立的
に断続するサイドクラッチ１５は、前輪１の操向機構に
連動連結されており、前輪１が設定角度以上に大きく操
向されると、旋回内側となる後輪２のサイドクラッチ１
５が、ペダル操作を要することなく自動的に切り操作さ
れるようになっている。 【００１３】また、副ギヤ変速機構１０からの変速出力
の一部が分岐されて株間変速機構１６に伝達され、ここ
で４段に変速されてトルクリミッタ１７および植付けク
ラッチ１８を介してミッションケース８の後部から取出
され、取出された植付け作業系の動力は、機体下腹部の
伝動軸１９で機体後方にまで伝達され後、伸縮軸伝動機
構２０を介して苗植付け装置６に入力されるようになっ
ている。 【００１４】なお、前記植付けクラッチ１８は、電動モ
ータなどのアクチュエータ５１で入り切り操作されるよ
う構成されていて、スイッチ操作によって任意に入り切
りできる他に、自動的に入り操作されるよういなってい
る。つまり、一般的な植付け形態では、一行程の植付け
走行が終了して畦際に到達すると、先ず、苗植付け装置
６を上昇操作するとともに植付けクラッチ１８を切って
機体をＵターン旋回させ、機体方向転換が終了するまで
に苗植付け装置６を下降して先の植え付け条に対する機
体横方向での位置合わせ（条合わせ）を行い、条合わせ
が完了すると先の植え付け条の終端位置に合わせて次の
植え付けを開始するように植付けクラッチ１８を入れる
ことになるが、この植付けクラッチ１８を入れるタイミ
ングをとるの熟練を要するものであり、作業者の技量に
よっては植え始めの揃えが悪化するものである。そこ
で、以下のようにして自動化することで、作業者の技量
にかかわらず、植え始めの揃えを良好にすることができ
る。 【００１５】つまり、畦際での機体の方向転換に要する
走行軌跡は作業者の技量にかかわらず略一定であり、そ
こで、一行程の植付け走行が終了して機体方向転換に移
行した時点から機体の走行距離を計測し、計測した実走
行距離が、方向転換に必要な走行距離として予め入力し
ておいた設定値に到達すると、自動的に植付けクラッチ
１８をアクチュエータ５１で入り操作するように構成す
ることで、作業者の技量にかかわらず植え始めの揃えを
安定化することができる。ここで、走行距離の検出に
は、後輪２への動力伝達を行う主軸１３に回転センサ５
２を装備して、その回転数から走行距離を計測するとよ
い。また、走行距離の起算タイミングとしては、上記の
ように機体方向開始時点とする他に、機体操向に伴って
自動的に切られた一方のサイドクラッチ１５が再び入り
操作された時点を起点にして計測を開始するように構成
してもよい。 【００１６】図２に示すように、苗植付け装置６は、前
記昇降リンク機構５の後端下部に支点Ｘ周りにローリン
グ自在に連結されており、角パイプ状の横長フレーム２
１、ミッションケース８から取出された作業系の動力を
受けるフィードケース２２、苗Ｆを載置して一定ストロ
ークで往復横移動する苗のせ台２３、横長フレーム２１
から後ろ向き片持ち状に延出された左右一対の植付けケ
ース２４、各植付けケース２４の後端部左右に装備され
たロータリ式の植付け機構２５、田面Ｔの植付け予定箇
所を均平化する３個の整地フロート２６、等を備えてい
る。そして、フィードケース２２には、苗のせ台２３を
一定ストロークで往復横送りするネジ送り式の苗のせ台
横送り機構２７、苗のせ台２３がストロークエンドに到
達するごとに載置した苗Ｆを苗のせ台２３下端の苗取出
し口にまで縦送りする苗縦送りベルト２８の駆動部３７
が装備されている。 【００１７】図４に示すように、植付けケース２４の基
端には、フィードケース２２からの動力が横向き伝動軸
２９を介して伝達されており、この動力が内装された畦
際クラッチ３０、および、チェーン３１を介して植付け
駆動軸３２に２分の１の減速比で伝達され、この植付け
駆動軸３２の両突出端に連結された左右の植付け機構２
５を駆動するようになっている。植付け機構２５は、植
付け駆動軸３２に連結された回転ケース３３と、これの
両端に自転可能に装備された一対の植付け爪３４とから
なり、回転ケース３３が前方に向けて１回転（公転）す
ると、各植付け爪３４が逆方向に１回転（自転）して、
植付け爪３４の先端が縦長の回動軌跡Ｐを描くように、
回転ケース３３内には植付け爪３４を回転ケース３１の
公転に対して不等速自転させるギヤ機構が内臓されてい
る。なお、図４中の３５は苗のせ台横送り機構２７を構
成する往復ネジ軸、３６はこの往復ネジ軸３５の回転速
度、つまり、苗のせ台横送り速度を３段に切換えて苗の
せ台１ストロークにおける苗取り回数を選択するための
横送り速度選択機構である。 【００１８】上記構成は、従来と特に変わるところはな
く、本発明では前記株間変速機構１６を以下のように構
成して点に特徴がある。 【００１９】図５に示すように、前記株間変速機構１６
は、駆動側伝動軸４１に固着した４枚の駆動側変速ギヤ
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 と、従動側伝動軸４２に遊嵌さ
れるとともに、前記駆動側変速ギヤＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，
Ｇ4 に常時咬合された４枚の従動側変速ギヤＧ5 ，Ｇ6
，Ｇ7 ，Ｇ8 とから構成されており、従動側伝動軸４
２に挿入された操作カム軸４３を軸心方向にシフトし
て、従動側伝動軸に保持された伝動ボール４４を択一的
に外方に押し出し、従動側変速ギヤＧ5 ，Ｇ6 ，Ｇ7 ，
Ｇ8 のいずれか一つと従動側伝動軸４２とを伝動ボール
４４を介して連結することで、選択されたギヤ対のギヤ
比による伝動が行われるようになっている。 【００２０】ここで、４組のギヤ対のうちの３組みのギ
ヤ対Ｇ1 Ｇ5 ，Ｇ2 Ｇ6 ，Ｇ3 Ｇ7には円形ギヤが用い
られ、異なった伝動比で等速の増速伝動が行われ、残り
の１組のギヤ対Ｇ4 Ｇ8 には非円形ギヤが用いられて、
伝動比が１：１の不等速伝動が行われるようになってい
る。そして、等速での増速伝動が行われるギヤ対Ｇ1Ｇ5
，Ｇ2 Ｇ6 ，Ｇ3 Ｇ7 が選択されると、苗植付け装置
６での株間が、例えば、１４ｃｍ、１６ｃｍ、および、
１８ｃｍがもたらされ、不等速伝動が行われるギヤ対Ｇ
4 Ｇ8 が選択されると３０ｃｍの株間が現出されるよう
になっている。つまり、等速での増速伝動が行われるギ
ヤ対Ｇ1 Ｇ5 ，Ｇ2 Ｇ6 ，Ｇ3 Ｇ7 によって標準株間用
変速部１６Ａが構成され、不等速伝動が行われるギヤ対
Ｇ4 Ｇ8によって疎植用変速部１６Ｂが形成されるとと
もに、これら標準株間用変速部１６Ａと疎植用変速部１
６Ｂが伝動系上に並列に配備されているのである。な
お、前記株間変速機構１６の疎植用変速部１６Ｂにおい
ては、従動側変速ギヤＧ8 と従動側伝動軸４２との連結
が一定の回転位相においてのみ行われるように設定され
るとともに、植付けクラッチ１８および畦際クラッチ３
０も一定の回転位相においてのみ入り切り可能に構成さ
れている。 【００２１】なお、前記不等速伝動を行う疎植用変速部
１６Ｂを構成する駆動側変速ギヤＧ4 と従動側変速ギヤ
Ｇ8 は、図６に示すように、同径の円形ギヤの回転中心
を円形中心から偏らせた偏心ギヤが利用されており、駆
動側変速ギヤＧ4 の１回転に対して従動側変速ギヤＧ8
は、図７に示すような特性で１回転されるようになって
いる。 【００２２】疎植用の株間が選択された際に伝動軸１９
から取出される作業用動力は、図７に示す特性をもって
不等速回転するので、この動力を受ける苗植付け装置６
も不等速作動する。つまり、フィードケース２２に不等
速回転動力が入力されると、植付けケース２４の基部に
横架された伝動軸２９が不等速回転し、これが２分の１
減速されて植付け駆動軸３２に伝達されることで、植付
け機構２５の回転ケース３３が１回転中に２回の高速状
態と２回の低速状態を繰り返す。ここで、回転ケース３
３の両端部に装備された植付け爪３４が苗のせ台２３か
ら苗を取出して田面Ｔに向けて移動する下降行程の速
度、および、植付け爪３４が田面Ｔから苗のせ台２３の
下端にまで移動する上昇行程の速度が遅く、苗のせ台２
３の下端部を通過する苗取出し行程の速度、および、取
出した苗を田面Ｔに植え込む植付け行程の速度が速くな
るように、回転ケース３３の回転位相が設定されてい
る。 【００２３】図８は、株間変速機構１６を、不等速伝動
する最大の株間を選択してして疎植を行う場合の、植付
け爪３４の田面Ｔに対する爪先端回動軌跡を示し、ま
た、図９は、植付け機構２５を等速駆動して株間を上記
と同一に設定して疎植を行う場合の、植付け爪３４の田
面Ｔに対する爪先端回動軌跡を示している。 【００２４】これらの図から明らかなように、不等速伝
動する場合には、植付け行程の速度が速いために、田面
Ｔに突入した植付け爪３４によって形成される穴の前後
幅ｗが小さくなり、植え付けられた苗が爪跡穴によって
大きく傾いて姿勢を乱したり、倒れたりするようなこと
はない。これに対し、等速駆動で疎植を行う場合には、
植付け行程の速度が遅いために、田面Ｔに突入した植付
け爪によって形成される穴の前後幅ｗが大きくなり、植
え付けられた苗が爪跡穴によって大きく傾いて姿勢を乱
したり、倒れたりするおそれがある。 【００２５】また、１回転で２回の植え付けを行うロー
タリ式の植付け機構２５においては、一方の植付け爪３
４が植付け行程にある時には、他方の植付け爪３４は苗
のせ台２３の下端部を通過する苗取出し行程にあるの
で、この苗取出し行程も植付け爪下降行程や植え付け後
の上昇行程の速度より速いものとなり、苗のせ台２３の
下端部を速やかに通過して、苗を確実に切り出してゆ
く。 【００２６】〔別実施形態〕前記不等速変速部の駆動側
変速ギヤＧ4 と従動側変速ギヤＧ8 を構成する非円形ギ
ヤとしては、上記にように外周が円形の偏心ギヤを利用
する他に、楕円ギヤやピッチ径が任意の特性で変化する
ギヤを利用することも可能である。 【００２７】上記実施形態では、植付け機構２５とし
て、回転ケース３３の１回転で２株の植え付けを行うロ
ータリ式のものを例示しているが、クランク駆動される
単一の植付け爪で１回転ごとに１株づつの植え付けを行
うものに適用することもでき、この時は、植付けケース
２４での伝動比を１：１としておけばよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】乗用田植機の全体側面図 【図２】苗植付け装置の側面図 【図３】走行系の伝動系統図 【図４】作業系の伝動系統図 【図５】株間変速機構の断面図 【図６】疎植用変速部の側面図 【図７】不等速伝動機構の特性線図 【図８】不等速駆動で疎植を行う場合の植付け爪先端軌
跡を示す側面図 【図９】等速駆動で疎植を行う場合の植付け爪先端軌跡
を示す側面図 【符号の説明】 １６ 株間変速機構 １６Ａ 標準株間用変速部 １６Ｂ 疎植用変速部 ２３ 苗のせ台 ２５ 植付け機構 ３４ 植付け爪 Ｐ 爪先端回動軌跡 Ｔ 田面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 苗のせ台の下端から田面に亘る縦長の爪
   先端回動軌跡をもって循環回動する植付け爪を有する植
   付け機構を備え、この植付け機構へ動力を伝達する伝動
   系に、走行速度に対する植付け駆動速度を複数段に変速
   する株間変速機構を配備するに、 前記株間変速機構に、等速ギヤ伝動による複数段の変速
   を行う標準株間用変速部と、不等速ギヤ伝動による最低
   速段を現出する疎植用変速部とを並列伝動状態に配備
   し、これら標準株間用変速部と疎植用変速部の変速段を
   択一的に選択可能に構成してあることを特徴とする田植
   機。