JP2008212121A - 乗用型田植機 - Google Patents

Abstract

【課題】製品管理が容易で、メンテナンス性が良く、製造コストも低減できる乗用型田植機を提供する。
【解決手段】走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するための走行ミッションケース２を備え、該走行ミッションケース２から後部車輪駆動用及び苗移植装置駆動用の動力を取り出すように構成した乗用型田植機において、苗植付けの株間主変速部４１と株間副変速部４２とを直列配置してなるＰＴＯ変速機構４０を、リヤアクスルケース５内に配置する。また、リヤアクスルケース５内のＰＴＯ変速機構４０の近傍であって、リヤアクスルケース５の前側壁などの外側面に設けた開口部に取り外し可能な蓋体４３を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、乗用型田植機に係り、より詳しくは、苗植付け装置に対する株間変速のための動力伝達部をリヤアクスルに備えた構成に関するものである。

従来から乗用型の田植機の構成として、エンジンが搭載された走行機体に、エンジンからの動力を伝達し、走行速度を変速するためのミッション部（ミッションケース）を備え、このミッション部から、走行車輪に動力伝達する一方、ミッション部から突出するＰＴＯ軸を介して苗移植装置にも動力伝達する構成は良く知られている。

そして、例えば、特許文献１では、（走行）ミッションケース内の伝動系の上流側の伝動軸からの動力が走行用ギヤ変速機構を介して前輪に伝達される。それと並列状に、前記伝動軸からの動力が株間変速機構、不等速伝動機構、次いでトルクリミッタ及び植付けクラッチを介して動力取出し軸（ＰＴＯ軸）から取り出され、作業用伝動軸を介して苗移植装置に伝達される。しかして、株間変速機構及び不等速伝動機構が走行用ギヤ変速機構と同じ（走行）ミッションケース内に収納（内蔵）されていた。

他方、特許文献２では、（走行）ミッションケース内に株間変速部（株間変速機構）が内蔵される一方、ミッションケースとは別体の植付けクラッチケース内に不等速伝動機構が内蔵されていた。

上記における株間変速機構とは、田植機に搭載したエンジンからの動力により、圃場で機体が所定距離だけ走行する毎に苗植付具を作動させて、所定の苗植付け間隔（株間間隔という）で苗を植付することと、所定距離だけ走行する毎の苗植付具の作動周期を変更させて、苗植付け間隔を密、標準、疎などの複数に変更できるようにするための機構をいう。

他方、前記所定距離だけ走行する毎の苗植付具の周期的な作動は、苗載台上の苗取り出口と圃場との間を苗植付具の先端部（苗挟持部）が上下に長い略楕円状の閉ループの運動軌跡で動くことが一般的である。その場合、閉ループの一定運動軌跡で苗植付具を動かす一方、標準値よりも走行速度を速めたり遅くすると、閉ループの下死点近傍で苗植付具の先端部が圃場の土壌に突入したときの機体の前進速度と、機体に対する苗植付具先端の後方移動速度との速度差が大きくなり、苗植付具先端が土壌を引きずることになり、植付け苗が倒れたり、浮き苗となるという不具合が生じる。この不具合を解消すべく、苗植付具の作動周期にわたって、当該苗植付具を不等速に作動させるための不等速伝動機構を設けることにしている。なお、特許文献２では、不等速伝動機構における不等速比を変更可能に構成したものである。
特開２００２−７８４０６号公報（図３、図４及び図５参照） 特開２０００−３１２５１４号公報（図１、図２及び図４参照）

しかしながら、特許文献１の構成によれば、株間変速機構及び不等速伝動機構が走行用ギヤ変速機構と同じ（走行）ミッションケース内に収納（内蔵）されているので、複数種類（機種）の田植機を製作する場合、例えば、後輪の直径のサイズが異なる場合、田植機の走行用ギヤ変速機構の変速段による走行速度も変化するので、これに応じて株間変速機構のギヤの構成（変速比率）も変更する必要があり、これに対応させて、不等速伝動機構のギヤ構成も変更しなければならないから、機種が異なる毎にミッションケースの株間変速機構及び不等速伝動機構を異なったものを準備するように製造工程管理及び組立工程管理を行わねばならず、製品管理がひどく煩わしくなるという問題があった。

また、特許文献２の構成によれば、ミッションケースとは別体の植付けクラッチケース内に不等速伝動機構を内蔵する構成であるため、植付けクラッチケースを別に製作しなければならず、部品点数がそれだけ増加するし、組み付け作業も増加して製造コスト高となると共に、田植機全体の重量も増大するという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたものであって、製品管理が容易で、メンテナンス性が良く、製造コストも低減できる乗用型田植機を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の乗用型田植機は、走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するための走行ミッション部を備え、該走行ミッション部から後部車輪駆動用及び苗移植装置駆動用の動力を取り出すように構成した乗用型田植機において、苗植付けの株間主変速部と株間副変速部とからなるＰＴＯ変速機構を、リヤアクスルケース内に配置したものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗用型田植機において、前記株間主変速部及び前記株間副変速部とを、動力伝動方向に直列的に配置し、前記株間主変速部の複数ギヤ対及び前記株間副変速部の複数ギヤ対をそれぞれ択一的に選択可能に構成されているものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の乗用型田植機において、前記リヤアクスルケース内のＰＴＯ変速機構の近傍であって、前記リヤアクスルケースの外側面に取り外し可能な蓋体を設けたものである。

請求項１に記載の発明によれば、乗用型田植機における走行ミッション部から後部車輪駆動用及び苗移植装置駆動用の動力を取り出すように構成した乗用型田植機において、苗植付けの株間主変速部と株間副変速部とからなるＰＴＯ変速機構を、リヤアクスルケース内に配置したものであるから、田植機の機種が複数ある場合、走行ミッション部の内部構成を共通とする一方、その仕様の違いに応じてリヤアクスルケース内のＰＴＯ変速機構、特に株間主変速部の変速段のギヤ比率を組み換えるだけで、その機種（仕様）の変更に対応できることになり、工場での部品（製品）管理が至極容易となり、ひいては製造コストも低減できるという効果を奏する。

そして、請求項２に記載の発明によれば、株間主変速部及び前記株間副変速部とを、動力伝動方向に直列的に配置し、前記株間主変速部の複数ギヤ対及び前記株間副変速部の複数ギヤ対をそれぞれ択一的に選択可能に構成されているものであるので、株間主変速部及び株間副変速部においてそれぞれ適宜の複数ギヤ対の組合せを設定することができると共に、株間主変速部と株間副変速部とが直列配置であるから、複数ギヤ対同士の組合せ数が増加し、それらの択一的選択により、きめ細かな速度段の設定が可能となる。従って、苗の疎植えから密植えまで変速段数が増大し、ユーザの所望する苗植付け条件に応答することが簡単にできるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、リヤアクスルケース内のＰＴＯ変速機構の近傍であって、前記リヤアクスルケースの外側面に取り外し可能な蓋体を設けたものである。従って、リヤアクスルケースを走行機体から取り外すことなく、また後輪を外すことなく、ＰＴＯ変速機構のメンテナンス作業を簡単に実行できるという効果を奏する。

次に、本発明の最良の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は乗用型田植機の側面図、図２は平面図、図３はミッションケースと走行フレームとリヤアクスルケースとの連結状態を示す斜視図、図４は本発明の動力伝達系のスケルトン図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の４条植え式の乗用型田植機における走行機体１は、メインフレーム１ａとサブフレーム１ｂとを有する。メインフレーム１ａは、上面にエンジン２１を固定し、且つフロントアクスルケース４が左右両側面に取付けられるミッションケース２と、リヤアクスルケース５とを前後長手の断面下向き開放のコ字型の走行フレーム３にて連結して構成されている（図２及び図３参照）。サブフレーム１ｂは、矩形筒または丸筒状のフレーム部材が前記メインフレーム１ａの左右両側に配置連結されてなる構成である（図２参照）。メインフレーム１ａ、サブフレーム１ｂ及び走行フレーム３は共に金属製である。

アルミ合金製等の前後方向に長い一体型ケース体からなるミッションケース２は走行機体１の左右に分割された分割ケースを内部機構の収容にボルト締めして一体化したものである。ミッションケース２の前後方向中途部の左右両側面にはフロントアクスルケース４が突設され、走行フレーム３の後端部にはリヤアクスルケース５が取り付けられている。そして、フロントアクスルケース４の左右両端には前輪４ａが、リヤアクスルケース５の左右両端には後輪５ａがそれぞれ配置されている（図１及び図２参照）。走行フレーム３の断面は開放状の下向きコ字型に形成されている。

メインフレーム１ａの後端には、上下リンクからなる平行リンク機構６を介して苗植付け装置７が昇降可能に連結されている。なお、苗植付け装置７は、左右一対の植付け伝動ケース１１と、上端が走行機体１の後部に接近するように前傾配置された苗載台１２と、各植付け伝動ケース１１の下面に配置されたフロート１３と、各植付け伝動ケース１１の左右両側に取り付けられ、圃場面と苗載台１２の下端との間を上下昇降しながら苗載台１２上の苗マットから苗を１株ずつに分割して植付けする植付爪付き植付機構（苗植付具）１４とを備えている。そして、メインフレーム１ａの後端に設けられた昇降用油圧シリンダ１５は平行リンク機構６に関連して取付けられ、苗植付け装置７を大きく昇降動させることができる。

また、メインフレーム１ａ及びサブフレーム１ｂを上から覆うよう配置されている合成樹脂製の車体カバー１６は主としてサブフレーム１ｂに取付けられている。このサブフレーム１ｂの上には、サブフレーム１ｂから立設する座席支軸に座席体１７が水平回動可能に装着されている。その前方には、フロントボンネット（エンジンフード）１９が車体カバー１６の上面に固定されて立設されている。フロントボンネット１９の内部には、エンジン２１及び燃料タンク２２、ミッションケース２の上面前端側から立設するステアリングコラム２３等が配置されている。ステアリングコラム２３の上端に丸ハンドル２４が取付けられている。

左右前輪４ａの操向方向を変更するピットマンアーム、コンロッド、タイロッドなどの舵取りリンク機構２５は、メインフレーム１ａの下面前部寄り部位に配置されている（図１、図３参照）。

エンジン２１からミッションケース２を介してフロントアクスルケース４、リヤアクスルケース５及び苗植付け装置７への動力伝達の構成を、主として図４の伝動系のスケルトン図を参照しながら説明する。

エンジン２１の出力軸２６とミッションケース２の前後方向の中途部一側面に突出した入力軸２７とに、従来から公知のベルト伝動機構であるプーリ３０ａ，３０ｂ，ベルト３１（図１、図３、及び図４参照）を設けて動力伝達し、入力軸２７からミッションケース２内の動力伝達機構３１に動力伝達する。

動力伝達機構３１の一例としては、詳細には図示しないが、入力軸２７からの回転数を変速して出力する容量可変式油圧ポンプとその油圧ポンプからの出力を受けて加減速して出力する容量可変式油圧モータとを有したＨＳＴ式変速装置を備え、油圧モータからの出力を遊星歯車式変速機構、主クラッチ及びベベルギヤ対３２を介してＰＴＯ伝動軸３３に伝達する。前記主クラッチから歯車式副変速機構及び走行ブレーキ、差動歯車機構を介してフロントアクスル４内の前輪駆動軸３４に動力伝達し、左右前輪４ａを駆動する一方、ミッションケース２から突出する走行伝動軸３５を介してリヤアクスルケース５内のリヤ駆動軸３６、左右一対の摩擦クラッチ３７、さらに歯車式の減速機構３８を介して後輪駆動軸３９に動力伝達して、左右後輪５ａを駆動させる。従って、走行ブレーキを作動させると、前輪４ａ及び後輪５ａに制動がかかる。また、田植機を旋回させる場合に、前記リヤアクスルケース５内の旋回内側の摩擦クラッチ３７をＯＦＦ（切り）にして旋回内側後輪５ａは自由回転し、旋回外側後輪５ａの駆動にて旋回する。

ミッションケース２内の変速機構は、ＨＳＴ式変速装置に代えて、ベルト式無段変速機構や、歯車式の変速機構としても良い。

リヤアクスルケース５内には、前記ＰＴＯ伝動軸３３からの動力を苗植付け装置７に伝達するときの苗植付けの株間主変速部４１と株間副変速部４２とからなるＰＴＯ変速機構４０を内装している。なお、実施形態では、ＰＴＯ伝動軸３３は走行フレーム３の外側面に沿って配置されている。リヤアクスルケース５の前側壁に設けられた開口部を塞ぐ着脱可能な蓋体４３にＰＴＯ伝動軸３３が貫通して内部の後述するＰＴＯ変速機構４０に動力伝達される。

株間主変速部４１と株間副変速部４２とが直列状に配置され、株間主変速部４１は伝動系の上流側に配置されている。そして、実施形態では、ＰＴＯ変速機構４０はリヤアクスルケース５における前側に配置され、ＰＴＯ変速機構４０の近傍にあって、リヤアクスルケース５の前側壁には開口部が設けられ、この開口部には、着脱可能な蓋体４３が設けられている。この蓋体４３を取り外すことにより、ＰＴＯ変速機構４０のギヤ交換等のメンテナンスを容易に行えるようにしている。

なお、リヤアクスルケース５に設けられる開口部及びその着脱可能な蓋体４３は、リヤアクスルケース５の側面部や上面部、もしくは背面部（機体の後ろ側）であっても良く、要するに、リヤアクスルケース５の外から開口部を通して内部のＰＴＯ変速機構４０に作業者の手が届く範囲に設けられて、ＰＴＯ変速機構４０のメンテナンスが容易に実行できる部位に開口部及びそれを着脱可能に塞ぐ蓋体４３があれば良い。このように構成することにより、走行フレーム３よりリヤアクスルケース５を取り外すことなく、また後輪５ａを外すことなく、ＰＴＯ変速機構４０のメンテナンス作業を行えるという効果を奏する。

株間主変速部４１は、走行機体１の走行速度に対する苗植付具１４の作動速度を変速できるようにしたものであって、図示しないが（フロントボンネット１９）から突出するように設けられた株間変速レバーの操作により、作業者が圃場に植付ける苗の植付け株間を設定できるものである。実施形態では、図４に示すように、株間主変速部４１は、歯車式の４速変速機構であって、各ギヤ対は円形の平歯車からなり、駆動側歯車と従動側歯との選択的噛合いにて変速できる。第１ギヤ対Ｇ１、第２ギヤ対Ｇ２、第３ギヤ対Ｇ３、第４ギヤ対Ｇ４の順に段階的に増速される。従って、第１ギヤ対Ｇ１の出力のときには、株間間隔が疎となる。

次いで、株間主変速部４１の従動軸４４と、ＰＴＯ出力軸４５との間に、株間副変速部４２が配置されている。株間副変速部４２は、第１不等速ギヤ対ＦＧ１と第２不等速ギヤ対ＦＧ２と、等速ギヤ対Ｇ５とからなる。第１不等速ギヤ対ＦＧ１は、偏芯歯車等の非円形ギヤ対であって、回転変化率（不等速比率）が大きいものである。第２不等速ギヤ対ＦＧ２も偏芯歯車等の非円形ギヤ対であって、回転変化率（不等速比率）が小さいものである。不等速比率が大きい場合には、植付爪付き植付機構（苗植付具）１４の閉ループ作動軌跡のうち下死点付近での速度を大きく増速させ、他方、不等速比率が小さい場合には、苗植付具１４の閉ループ作動軌跡のうち下死点付近での速度を小さく増速させる。しかし、これら不等速ギヤ対ＦＧ１、ＦＧ２の場合には、従動軸４４と、ＰＴＯ出力軸４５との間の回転速度比率は１対１である。等速ギヤ対Ｇ５は円形平歯車対であり、ＰＴＯ出力軸４５側が増速されるように対の歯車の歯数が設定されている。

従って、株間主変速部４１の変速段数４と株間副変速部４２の変速段数２（不等速ギヤ対ＦＧ１またはＦＧ２の組と等速ギヤ対Ｇ５のいずれか）との選択的組合せにより、４×２＝８段の速度変速が可能となる。

なお、株間副変速部４２とＰＴＯ出力軸４５との間には、ＰＴＯクラッチ４６が設けられ、路上走行や、圃場内での苗植付け作業中断してＵターン旋回するときには、ＰＴＯクラッチ４６を切り（ＯＦＦ）にして苗植付け装置７への動力伝達を切る。

通常の苗植付け作業時には、ミッションケース２から後向きに突出するＰＴＯ伝動軸３３からリヤアクスルケース５に動力伝達され、リヤアクスルケース５内のＰＴＯ変速機構４０、ＰＴＯクラッチ４６及び後向きに突出するＰＴＯ出力軸４５を介して苗植付け装置７の植付け伝動ケース１１内の伝動部に動力伝達される。

上述のように、苗植付けの株間主変速部４１と株間副変速部４２とからなるＰＴＯ変速機構４０を、走行用のミッションケース２内ではなく、リヤアクスルケース５内に配置すると、以下のような効果を奏することができる。即ち、一般に植付け条数が４条植え用より５条または６条植えの乗用型田植機の方が、その装着する後輪の直径を大きくしている。また、湿田用の車輪も一般の田圃用の車輪より直径を大きくする。それらの場合、走行用のミッションケース２の内部構成を共通とする一方、後輪の直径の違いに応じてリヤアクスルケース５内のＰＴＯ変速機構４０、特に株間主変速部４１の変速段のギヤ比率を組み換えるだけで、その機種（仕様）の変更に対応できることになり、工場での部品管理が至極容易となる。

換言すると、従来の走行用のミッションケース２内に、ＰＴＯ変速機構４０を内装していると、乗用型田植機の機種または仕様の違いに応じたＰＴＯ変速機構４０の複数種類ごとのミッションケース２を製造、管理する必要があるが、本発明によれば、ミッションケースの種類を１つにまとめ、ＰＴＯ変速機構４０の仕様が異なる種類のリヤアクスルケース５を製造、管理すれば良い。

本発明によれば、株間主変速部４１及び株間副変速部４２とを、リヤアクスルケース５内での動力伝動方向に直列的に配置し、株間主変速部４１の複数ギヤ対及び株間副変速部４２の複数ギヤ対をそれぞれ択一的に選択可能に構成されているから、株間主変速部４１及び株間副変速部４２においてそれぞれ適宜の複数ギヤ対の組合せを設定することができると共に、株間主変速部４１と株間副変速部４２とが直列配置であるから、複数ギヤ対同士の組合せ数が増加し、それらの択一的選択により、きめ細かな速度段の設定が可能となる。従って、苗の疎植えから密植えまで段階的数が増大し、ユーザの所望する苗植付け条件に応答することが簡単にできるという効果を奏する。

なお、本発明における植付爪付き植付機構（苗植付具）１４は、ロータリ式であっても良いし、リンク機構により上下揺動するタイプでも良い。

本発明に係る乗用型田植機の側面図である。 乗用型田植機の平面図である。 第１実施形態のミッションケース、エンジン、フロントアクスルケース、走行ケース及びリヤアクスルケースの斜視図である。 本発明のリヤアクスルケースに配置した株間主変速部４１及び株間副変速部４２等を示す伝動系のスケルトン図である。

符号の説明

１ 走行機体
２ ミッションケース
３ 走行フレーム
４ フロントアクスルケース
５ リヤアクスルケース
７ 苗植付け装置
２１ エンジン
３３ ＰＴＯ伝動軸
４０ ＰＴＯ変速機構
４１ 株間主変速部
４２ 株間副変速部
４３ 蓋体
４５ ＰＴＯ出力軸

Claims (3)

1. 走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するための走行ミッション部を備え、該走行ミッション部から後部車輪駆動用及び苗移植装置駆動用の動力を取り出すように構成した乗用型田植機において、
   苗植付けの株間主変速部と株間副変速部とからなるＰＴＯ変速機構を、リヤアクスルケース内に配置したことを特徴とする乗用型田植機。
2. 前記株間主変速部及び前記株間副変速部とを、動力伝動方向に直列的に配置し、
   前記株間主変速部の複数ギヤ対及び前記株間副変速部の複数ギヤ対をそれぞれ択一的に選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の乗用型田植機。
3. 前記リヤアクスルケース内のＰＴＯ変速機構の近傍であって、前記リヤアクスルケースの外側面に取り外し可能な蓋体を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗用型田植機。

Images