JP2006136286A - 苗植付け装置の伝動構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 田植機に連結される苗植付け装置の伝動構造の簡素化および軽量化を図る。
【解決手段】 動力を受ける入力ケース7と、植付け機構4を駆動する植付け駆動軸31が横架支承された植付け駆動ケース9とを装備し、入力ケース7に植付け駆動ケース9への動力伝達用の伝動軸11を前後向きに支承し、この伝動軸11の前端を入力ケース7への動力入力部に構成してある。
【選択図】 図2

Description

本発明は、田植機に昇降自在に連結された苗植付け装置を駆動する伝動構造に関する。
苗植付け装置の伝動構造としては、苗植付け装置に装備固定された横長の植付けフレームに、機体から取り出された作業用動力が軸伝達されるフィードケースと、植付け機構を後部に備えた前後に長い植付けケースとを連結支持し、フィードケ−スに前方から入力された動力を一旦横向きの中間軸に伝達した後、中間軸の動力をフィードケース後部に横向きに支承した出力軸にチェーン伝達し、この出力軸と植付けケースの前部に横架した入力軸とを軸連動し、植付けケースの前部に入力された動力を植付けケース後部に横架支承した植付け駆動軸にチェーンを介して伝達するよう構成し、また、苗のせ台を往復横移動させる横送り軸をフィードケースに横架支承するとともに、この横送り軸と前記中間軸とをギヤ連動するよう構成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−270622号公報
上記伝動構造は、植付け機構の駆動および苗のせ台の横送り駆動を確実に行うことができるものであるが、伝動用の部品点数が多く伝動構造全体の重量も大きくなるものであり、植付け条数(4条程度)の少ない小型機種にとっては重量的およびコスト的に不利なものであった。
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、苗植付け装置における伝動構造の簡素化および軽量化を図ることを目的としている。
第1の発明は、動力を受ける入力ケースと、植付け機構を駆動する植付け駆動軸が横架支承された植付け駆動ケースとを装備し、前記入力ケースに前記植付け駆動ケースへの動力伝達用の伝動軸を前後向きに支承し、この伝動軸の前端を入力ケースへの動力入力部に構成してあることを特徴とする。
上記構成によると、伝動軸が入力ケースへの入力軸と、植付け駆動ケースに対する出力軸とを兼用する部品となる。
従って、第1の発明によると、苗植付け装置の入力部および植付け駆動用の出力部における構造の簡素化、および、軽量化を図ることができ、植付け条数の少ない小型機種の植付け伝動構造に有効に利用することができる。
第2の発明は、上記第1の発明において、
前記入力ケースに苗のせ台を往復横移動させる横送り軸を横架支承し、この横送り軸、前記伝動軸、および、前記植付け駆動軸の各軸芯を同一平面に配置してあるものである。
上記構成によると、3本の軸を組み合わせた軸伝動系全体が扁平でコンパクトなものになり、苗植付け装置の小型軽量化に有効となる。
第3の発明に係るは、上記第1または2の発明において、
前記植付け駆動ケースの内部に、前記伝動軸から植付け駆動軸への伝達トルクを制限するトルクリミッタと、伝動軸から植付け駆動軸への動力伝達を断続する畦際クラッチとを組み込んであるものである。
上記構成によると、植付け負荷の働く植付け駆動軸からトルクリミッタまでの伝動距離が短いものとなるので、高負荷の働く伝動部材が少なく、駆動系の耐久性に優れたものとなる。
第4の発明は、上記第3の発明において、
前記伝動軸の動力をギヤ減速して植付け駆動軸に伝達するよう構成するとともに、このギヤ減速部の伝動上手位置に前記トルクリミッタを配備してあるものである。
上記構成によると、トルクリミッタは高速低トルクの回転伝動部位において作動することになり、低速高トルクの回転伝動部に設置する場合に比べてトルクの設定や調整が容易なものとなる。
第5の発明は、上記第1〜4のいずれか一つの発明において、
前記苗植付け装置に横架固設した植付けフレームに前記入力ケースを連結支持するとともに、前記植付けフレームから後方に向けて延出されたステーの後部に前記植付け駆動ケースを連結支持し、入力ケースと植付け駆動ケースとの間で前記伝動軸を露出させてあるものである。
上記構成によると、植付け駆動ケースは植付け機構駆動に必要な機能部品のみを備えた小型のものですむ。また、植付けフレームと植付け駆動ケースを連結するステーで伝動軸を覆い隠す必要がないので、ステーを、例えば板金構造の軽量なものですますことができ、前後に長い植付けケースを植付けフレームに連結する従来構造のものに比較して軽量なものに構成することができる。
第6の発明は、上記第1〜5のいずれか一つの発明において、
前記植付け駆動ケースから横方向に離れた位置において植付けフレームから後方に向けて支持フレームを延出するとともに、この支持フレームの後部に装備した植付け機構と前記植付け駆動ケースに装備された植付け機構とを横向きの連動軸で連動連結してあるものである。
上記構成によると、全条の植付け機構に対して植付け駆動ケースを配備する必要がなく、植付け駆動ケースの数を少なくして全体重量の軽減に有効となる。
図1に、乗用田植機の後部に連結装備される苗植付け装置1の側面が示されている。この苗植付け装置1は4条植え仕様に構成されたものであって、図外左方の走行機体に駆動昇降可能に備えられた昇降リンク機構の後端下部にローリング自在に連結されており、4条分のマット苗を載置して一定ストロークで往復横移動される苗のせ台3、この苗のせ台3の下端から1株分づつ苗を切り出して田面に植え付けてゆく4組の回転式の植付け機構4、田面の植付け箇所を均平化するよう並列配備された3つ整地フロート5、等が備えられている。
図2に示すように、苗植付け装置1の下部には角筒状の植付けフレーム6が装備されており、この植付けフレーム6の左右中間部に入力ケース7が連結されるとともに、この入力ケース7の左右箇所から後方に向けて板金構造のステー8が延出され、これらステー8の後部の間に植付け駆動ケース9が連結支持されている。植付け駆動ケース9の左右両側には、中央2条分の植付け機構4が装備されるとともに、前記植付けフレーム6の左右箇所から後向きに延出された支持フレーム10の後部内側にそれぞれ外側1条分の植付け機構4が装着され、もって、4条分の植付け機構4が所定の条間隔をもって並列配備されている。
前記入力ケース7は左右分割構造に構成されており、このケース分割面Eに軸芯を位置させて前後方向に向かう伝動軸11が貫通支承されている。この伝動軸11の前端部は入力軸11aとしてケース前方に突設され、走行機体の後部に備えられた図示されないPTO軸からの動力が伝動軸2を介して入力軸11aに伝達される。また、伝動軸11の後部は植付け駆動ケース9への出力軸としてケース後方に大きく延出され、その後部が植付け駆動ケース9に直接に挿入されている。
また、入力ケース7の左側面と、前記植付けフレーム6の左端部に設けた軸受けブラケット12に亘って、苗のせ台横送り駆動用の横送り軸13が横架支承され、この横送り軸13のケース突入部位と前記伝動軸11とがベベルギヤ機構14を介して噛み合い連動されている。
横送り軸13には往復螺旋溝15が形成されるとともに、この往復螺旋溝15に係入する係合部材16を自転可能に備えたスライダ17が横スライド可能に横送り軸13に外嵌装着され、このスライダ17に苗のせ台3が連結部材8を介して連結されており、横送り軸13が一定方向に回転することでスライダ17が横送り軸13に沿って一定のストロークで往復移動し、これに連れて苗のせ台3が往復横移動するようになっている。
また、横送り軸13には苗送り駆動アーム19が設けられており、苗のせ台3がストロークエンドに到達するたびに、苗のせ台3の背部に備えられた図示されていない駆動機構を連続回転している苗送り駆動アーム19で接当駆動して、苗のせ台30苗載置部に装備された苗送りベルト20を所定量づつ回動させるよう呼応製されている。
また、前記べベルギヤ機構14は、伝動軸11の回転動力を方向転換して横送り軸13を減速駆動する機能のみならず、横送り軸13を変速駆動する機能をも備えている。つまり、伝動軸11には大小の駆動側ベベルギヤG1,G2が遊嵌されるとともに、横送り軸13にはこれら駆動側ベベルギヤG1,G2に咬合する従動側ベベルギヤG3,G4が固着され、また、伝動軸11に形成されたキー溝21に軸心方向にシフト可能かつ半径方向に揺動変位可能な伝動キー22と、この伝動キー22を半径方向外方に押し出し付勢するバネ23が組込まれており、伝動キー22をシフトさせて、いずれか一方の駆動側ベベルギヤG1,G2に内周より選択係合させることで、選択された駆動側ベベルギヤG1,G2とこれに咬合する従動側ベベルギヤG3,G4とのギヤ比で横送り軸13が減速駆動されるようになっている。このように、伝動軸11の回転速度に対して横送り軸13の回転速度を2段に変速することで、苗のせ台3の移動ストロークに対する植付け機構4の作動回数、つまり、苗取り回数が変更されて、切り出される1株の横幅が大小に選択できるようになっているのである。
なお、伝動キー22の後端部は、入力ケース7に挿入された変速操作軸24のケース内端部に備えたシフト部材24aに係合支持されており、変速操作軸24を前後に押し引き操作することで伝動キー22をシフト操作するよう構成されている。また、伝動キー22の内辺には前後一対のデテント用の凹部25が形成されており、前記バネ23の端部に備えた係合片26がいずれかの凹部25に付勢係合されることで、伝動キー22が2つの変速位置にそれぞれ安定保持されるようになっている。
前記植付け伝動ケース9は上下分割構造に構成されており、その分割面Fに軸芯が位置するように前記伝動軸11の後部がケース前方から挿入支持されている。植付け伝動ケース9には、同芯に突合せられた左右一対の植付け駆動軸31が横架支承されて後述のように伝動軸11に減速状態でギヤ連動されるとともに、各植付け駆動軸31のケース突出部に中央2条分の植付け機構4がそれぞれ装着されている。そして、伝動軸11、横送り軸13、および、植付け駆動軸31の軸芯が前記分割面Fを含む一つの平面上に配置されている。
図7に示すように、伝動軸11の植付け駆動ケース内挿入部分にはベベルギヤG5が遊嵌されるとともに、伝動軸11からベベルギヤG5への伝達トルクを制限するトルクリミッタ32が介在されている。このトルクリミッタ32は、伝動軸11にスライド変位可能にスプライン装着した駆動側クラッチ部材33と、ベベルギヤG5と一体回転可能に装着した従動側クラッチ部材34と、従動側クラッチ部材34に深く係入保持されて駆動側クラッチ部材33の端面に浅く係合される伝動ボール35と、駆動側クラッチ部材33を従動側クラッチ部材34に向けてスライド付勢するバネ36とからなる周知のボール式ジャンプクラッチ構造が採用されており、ベベルギヤG5に作用する負荷トルクが設定未満であれば伝動軸11の回転動力は駆動側クラッチ部材33から伝動ボール35を介して従動側クラッチ部材34に伝達され、ベベルギヤG5に作用する負荷トルクが設定以上になると、駆動側クラッチ部材33がバネ36に抗して後退スライドされて伝動ボール35を介した動力伝達が遮断されるようになっている。
左右の植付け駆動軸31の突合せ部位には、前記ベベルギヤG5に咬合されたベベルギヤG6が遊嵌されるとともに、このベベルギヤG6のボス部37と各植付け駆動軸31とが畦際クラッチ38を介して連動連結されている。ここで、ベベルギヤG6は駆動側のベベルギヤG5よりも大径に構成されて、伝動軸11から植付け駆動軸31へ減速状態での伝動が行われている。従って、前記トルクリミッタ32は、植付け駆動軸31よりも高速低トルクの回転伝動部位で作用するようになっている。
畦際クラッチ38は、少数条の植付けを行う際に、左右の植付け駆動軸31を各別に停止して一部の植付け機構4を休止させるためのものであり、植付け駆動軸31にスライド可能にキー装着されたクラッチ部材39を、ベベルギヤG6におけるボス部37の端部に軸心方向から係脱させることで、ボス部37から植付け駆動軸31への動力伝達を断続する爪クラッチとして構成されており、各クラッチ部材39はバネ40によってケース中心側にスライド付勢されてボス部37に咬合されて「クラッチ入り」状態に保持されている。
前記クラッチ部材39の側面には乗上がりカム41が備えられており、植付け駆動ケース9に貫通装着した操作ピン42をクラッチ入り位置で回転している乗上がりカム41の回動軌跡内に突入させると、位置固定の操作ピン42と乗上がりカム41との相対回転によるカム作用によってクラッチ部材39がバネ40に抗してクラッチ切り方向に強制シフトされ、植付け駆動軸31が所定の回転位相において停止されるようになっている。
図8に示すように、中央側2条分の植付け機構4には、前記植付け駆動軸31の端部にキー連結されて植付け駆動軸31と一体回転する回転ケース45と、この回転ケース45における両端部の横外側に横軸心回りに自転可能に軸支された爪ケース46と、各爪ケース46に取り付けられた植付け爪47および苗押し出し具48とが備えられており、回転ケース45が植付け駆動軸31によって前進回転方向(図1において反時計方向)に定速で1回転されるのに連動して爪ケース46が逆方向に不等速で1回転自転することで、植付け爪47の先端が、苗のせ台3の下端取り出し口と田面とに亘る縦長の回動軌跡Sを描いて循環移動するとともに、植付け爪47が苗のせ台下端から切り出した苗を田面に持ち込む時点で苗押し出し具48が爪先側に突出作動して切り出し苗を植付け爪47から分離して地中に押込むように構成されており、その詳細な構成および作動を以下に説明する。
植付け駆動ケース9における植付け駆動軸31の軸支部には、前記ステー8に連結固定された固定ボス49が配備されるとともに、回転ケース45の回転中心部には植付け駆動軸31に遊嵌支持された中心ギヤG7が配備され、この中心ギヤG7が前記固定ボス49の端部に係合されて回転阻止されている。また、回転ケース45の両端部には爪ケース46を連結した爪支軸50が回転自在に支承されるとともに、回転ケース45の半径方向中間部位には偏芯した第1中間支軸51と第2中間支軸52が設けられている。そして、第1中間支軸51に遊嵌した第1中間ギヤG8が前記中心ギヤG7に咬合されるとともに、第2中間支軸52に遊嵌した第2中間ギヤG9が前記爪支軸50に固着した最終ギヤG10と咬合され、かつ、第2中間ギヤG9の側面に設けた伝動ピン53が第1中間ギヤG8の側面に形成した半径方向の駆動溝54に係合されている。また、爪ケース46に組み込まれた各ギヤG7〜G10はすべて同径の円形ギヤで構成されている。
上記構成によると、回転ケース45が前進回転方向に定速で回転されると、固定の中心ギヤG7に咬合された状態で回転ケース45と共に植付け駆動軸31の軸芯a周りに公転移動する第1中間ギヤG8が回転ケース45に対して相対的に公転方向と同方向に自転し、第1中間ギヤG8に伝動溝54と伝動ピン53を介して偏芯伝動された第2中間ギヤG9が第1中間ギヤG8と同方向に不等速で自転される。この第2中間ギヤG9の不等速回転が最終ギヤG10に逆転伝達され、最終ギヤG10と一体化された爪支軸50が回転ケース45の回転方向と逆方向に不等速で自転駆動されるのである。このように、回転ケース45が前進回転方向に定速で1回転されると、これに同調して爪ケース46が逆方向に不等速で1回自転され、回転ケース45の両端に備えられた一対の植付け爪47がそれぞれ縦長の回動軌跡Sをもって循環回動して2回の植付けが行われることになるのである。
左右の支持フレーム10に支持された外側2条分の植付け機構4は、上記した中央の爪ケース46と同一仕様に構成された一対の爪ケース46で構成されており、以下のようにして中央の植付け機構4によって駆動される。
つまり、中央の植付け機構4における爪ケース46の外側面には、筒軸からなる連動軸55が爪支軸50と同心にフランジ連結されて横外方に延出され、この連動軸55の延出端に、外側の植付け機構4を構成する爪ケース46が連結され、外側の爪ケース46が中央の爪ケース46と一体に不等速自転するように構成されている。そして、中央および外側の爪ケース46の自転中心cには苗押し出し具駆動用のカム軸56が挿通配備されるとともに、両カム軸56が連動軸55に挿通された連結軸57で一体連結されている。
植付けフレーム6から延出された支持フレーム10の後部には、前記植付け駆動軸31と同軸芯で回転自在な回転アーム58が装着され、この回転アーム58の両端部に、外側の爪ケース46におけるカム軸56が連結固定されている。つまり、各カム軸56は回転ケース45および回転アーム58に対しては回転(自転)せず、回転ケースおよび回転アーム58が植付け駆動軸軸芯a周りに回転することでカム軸56が爪ケース46に対して相対回転するようになっている。
図10に示すように、前記苗押し出し具48は、爪ケース46に出退スライド自在、かつ、内装したバネ61によって突出付勢状態に装着された押し出しロッド62の先端に取り付けられており、前記カム軸56によって以下のように出退駆動されるようになっている。
爪ケース46には支点b周りに揺動可能に駆動レバー63が装着され、この駆動レバー63の先端と押し出しロッド62の後端とがリンク64を介して連動連結され、駆動レバー63の揺動によって押し出しロッド62が出退することで、苗押し出し具48が爪根元側に位置する苗切り出し用の後退位置と、爪先端に位置する押し出し作用位置との間で往復移動するよう構成されている。そして、駆動レバー63の基端部を操作するカム65が前記カム軸56に備えられており、爪ケース46が自転することで、駆動レバー63の基端部に対してカム軸56が相対回転し、植付け爪47が苗のせ台3の下端から苗を切り出して田面に持ち込む作動域では駆動レバー63の基端部がカム65に乗り上げられて、押し出しロッド62がバネ61に抗して後退された位置に維持され、植付け爪47が植付け位置まで下降移動してきた時点で、駆動レバー63の基端部がカム65の落ち込み位相に到達し、駆動レバー63のカム65への乗り上げが一挙に解除されることで押し出しロッド62がバネ61によって急速に突出作動し、植付け爪47に保持された苗が苗押し出し具48によって一挙に押し出されて圃場内に残し置かれるのである。
〔他の実施例〕
(1)前記植付け機構4として、揺動リンクで後端を支持されるとともに先端に植え付け爪を取付けた植付けアームをクランク軸で駆動揺動させて植え付け爪の先端を縦長の回動軌跡で循環移動させるクランク式のものを利用することもできる。
(2)上記実施例では、植付け駆動ケース9に左右の植付け駆動軸31を同芯に突き合わせ配備して、各植付け駆動軸31への動力断続を行う左右一対の畦際クラッチ38を装備した場合を例示しているが、植付け駆動ケース9に単一の植付け駆動軸31を貫通配備して、その両端部で植付け機構4を駆動することもでき、この場合には、植付け駆動ケース9に畦際クラッチ38を1個組み込むことになる。
(3)入力ケース7に貫通装着した伝動軸11を短くするとともに、植付け駆動ケース9に前向きに入力専用の伝動軸を装備し、これら伝動軸同士を自在継ぎ手を介して連結する構造にし、かつ、植付け駆動ケース9をステー8に対して横軸芯回りに角度調節可能に連結することで、植付け爪先端の回動軌跡Sの田面に対する姿勢を変更調節することが可能となる。
苗植付け装置の側面図 苗植付け装置の伝動構造を示す平面図 植付け機構の駆動構造を示す側面図 植付け機構の駆動構造を示す側面図 横送り構造を示す横断平面図 苗植付け装置の入力部を示す縦断側面図 植付け駆動ケースの横断平面図 中央側の植付け機構を示す横断平面図 左側の植付け機構を示す横断平面図 爪ケースの縦断側面図
符号の説明
3 苗のせ台
4 植付け機構
6 植付けフレーム
7 入力ケース
8 ステー
9 植付け駆動ケース
10 支持フレーム
11 伝動軸
13 横送り軸
31 植付け駆動軸
32 トルクリミッタ
38 畦際クラッチ
55 連動軸

Claims (6)

  1. 動力を受ける入力ケースと、植付け機構を駆動する植付け駆動軸が横架支承された植付け駆動ケースとを装備し、前記入力ケースに前記植付け駆動ケースへの動力伝達用の伝動軸を前後向きに支承し、この伝動軸の前端を入力ケースへの動力入力部に構成してあることを特徴とする苗植付け装置の伝動構造。
  2. 前記入力ケースに苗のせ台を往復横移動させる横送り軸を横架支承し、この横送り軸、前記伝動軸、および、前記植付け駆動軸の各軸芯を同一平面に配置してある請求項1記載の苗植付け装置の伝動構造。
  3. 前記植付け駆動ケースの内部に、前記伝動軸から植付け駆動軸への伝達トルクを制限するトルクリミッタと、前記伝動軸から植付け駆動軸への動力伝達を断続する畦際クラッチとを組み込んである請求項1または2記載の苗植付け装置の伝動構造。
  4. 前記伝動軸の動力をギヤ減速して植付け駆動軸に伝達するよう構成するとともに、このギヤ減速部の伝動上手位置に前記トルクリミッタを配備してある請求項3記載の苗植付け装置の伝動構造。
  5. 前記苗植付け装置に横架固設した植付けフレームに前記入力ケースを連結支持するとともに、前記植付けフレームから後方に向けて延出されたステーの後部に前記植付け駆動ケースを連結支持し、入力ケースと植付け駆動ケースとの間で前記伝動軸を露出させてある請求項1〜4のいずれか一項に記載の苗植付け装置の伝動構造。
  6. 前記植付け駆動ケースから横方向に離れた位置において植付けフレームから後方に向けて支持フレームを延出するとともに、この支持フレームの後部に装備した植付け機構と前記植付け駆動ケースに装備された植付け機構とを横向きの連動軸で連動連結してある請求項1〜5のいずれか一項に記載の苗植付け装置の伝動構造。
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