JP2014079180A - 苗移植機 - Google Patents

Abstract

【課題】施肥装置の施肥量を調節は、従来は施肥伝動機構内のカウンタアームの設置角度を調節し、往復直線運動を行う従動側揺動ロッドの動作量を変更することで行っていた。しかし、メカ的な駆動ロスが生じやすく伝達効率が悪いという問題があった。上記の問題を解決する苗移植機を提供することが、本発明が解決しようとする課題である。
【解決手段】施肥伝動機構（２８）に繰出軸（７５）の回転速度を調節する施肥回転数調節装置（２００）を備え、この施肥回転数調節装置（２００）には、駆動非円形ギアと従動非円形ギアとからなる非円形ギア対を設け、これらの非円形ギアの周上の噛合い位置を変更することで、ギア比を変更して繰出軸（７５）の回転速度を調節することを特徴とする苗移植機により上記問題を解決した。
【選択図】図１１

Description

本発明は、施肥装置を備える苗移植機に関するものである。

先行技術文献１の施肥伝動機構は、植付クラッチケースからの回転運動をクランク機構により駆動側揺動ロッドの往復直線運動に変換した後、カウンタアームの回動運動、従動側揺動ロッドの往復直線運動、繰出入力アームの回動運動と変換し、そして一方向クラッチを用いて回転運動に変換した上で、肥料の繰出部の繰出軸に伝動する。そして肥料の放出量の調節はカウンタアームの設置角度を変更し従動側揺動ロッドの動作量を変更することで行う。従動側揺動ロッドの往復直線運動の動作量を調節すると、一方向クラッチにより駆動する軸の回転数が変更され、これにより繰出軸の回転数を設定する構成である。

特開２００６−１６６８２０号公報

カウンタアームの設置角度を調節し、往復直線運動を行う従動側揺動ロッドの動作量を変更することは、メカ的な駆動ロスが生じやすく伝達効率が悪いという問題があった。特に施肥量を制限するために繰出軸の回転数を低くした場合に、伝達効率が悪くなるという問題があった。上記の問題を解決する苗移植機を提供することが、本発明が解決しようとする課題である。

本発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の発明は、走行車体（２）の後方に昇降自在に動作する苗植付装置（４）を備えると共に、走行車体（２）の後上部に植え付けた苗に肥料を供給する施肥装置（５）を備え、エンジン（２０）からの外部取出動力を受け、前記苗植付装置（４）及び前記施肥装置（５）への動力を供給する植付クラッチ機構を設けると共に、この植付クラッチ機構と前記施肥装置（５）の間に動力伝達のための施肥伝動機構（２８）を備える苗移植機において、この施肥伝動機構（２８）が、植付クラッチ機構からの往復回動運動を一方向の回転運動に変換する一方向クラッチを備え、この一方向クラッチからの回転運動を繰出軸（７５）に伝動すると共に、前記繰出軸（７５）の回転速度を調節する施肥回転数調節装置（２００）を備え、この施肥回転数調節装置（２００）には、駆動非円形ギアと従動非円形ギアとからなる非円形ギア対を設け、これらの非円形ギアの周上の噛合い位置を変更することで、ギア比を変更して前記往復回動運動の動作量を調節し、繰出軸（７５）の回転速度を調節することを特徴とする苗移植機である。

また、請求項２記載の発明は、前記駆動非円形ギアの入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合または分離する駆動力断接クラッチ（２１１）を設け、この駆動力断接クラッチ（２１１）が、押圧スプリング（２１２）を用いて入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合方向に付勢することでこれらを結合すると共に、前記駆動非円形ギアと結合したクラッチ解除アーム（２１３）を前記押圧スプリング（２１２）の付勢力以上の力で分離方向に動作させることで、前記駆動力断接クラッチ（２１１）を切り、前記非円形ギア対の非円形ギア周上の噛合い位置を変更することを特徴とする請求項１記載の苗移植機である。

また、請求項３記載の発明は、前記施肥回転数調節装置（２００）で、第一非円形ギア対（２０１）と第二非円形ギア対（２０２）とを直列に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の苗移植機である。

また、請求項４記載の発明は、前記第一非円形ギア対（２０１）の第一従動非円形ギア（２０１Ｂ）と、前記第二非円形ギア対（２０２）の第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）とを伝動シャフト（２１４）で結合し、前記駆動力断接クラッチ（２１１）を第一駆動非円形ギア（２０１Ａ）及び第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）のいずれにも設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の苗移植機である。

また、請求項５記載の発明は、前記クラッチ解除アーム（２１３）を分離方向に動作させたときに、その状態を維持するための固定部材を設けたことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の苗移植機である。

また、請求項６記載の発明は、前記非円形ギア対のギア比が、この非円形ギア対を構成する駆動非円形ギアの回転角度に比例し、施肥量調節ハンドル（２１５）により駆動非円形ギアもしくは従動非円形ギアを回転することでギア比を連続的に変化させることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の苗移植機である。

また、請求項７記載の発明は、前記非円形ギア対のケース（２１６）をいずれかのギア軸を中心に回動可能とし、この非円形ギア対を構成する非円形ギア周上のギア噛合い位置を、前記ケース（２１６）を回動させることによって変更することを特徴とする請求項１から請求項６に記載の苗移植機である。

請求項１記載の発明によれば、施肥回転数調節装置（２００）に、駆動非円形ギアと従動非円形ギアとからなる非円形ギア対を設け、この非円形ギアの周上の噛合い位置を変更することで、往復回動運動の動作量の増減を調節し、繰出軸（７５）の回転速度を設定することにより、従来の方式と比較して施肥回転数の調節部において伝達効率を高くすることができる。特に回転数が低い場合であってもその効率を維持することができる。また従来の方式や、複数の円形ギアをシフトさせる方式に比較すると施肥回転数調節装置（２００）のコンパクト化を図れる。

加えて施肥回転数調節装置（２００）の部品点数を削減することができるので、調節作業の能率及びメンテナンス性が向上すると共に、回転数の調節を非円形ギア対のギア比によって決定することになり、繰出軸（７５）の回転数の調節精度を向上でき、過剰な肥料供給が防止されて無駄な肥料の消費を抑えることができると共に、肥料不足により作物が生育不良を起こすことを防止できる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、駆動非円形ギア入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合または分離する駆動力断接クラッチ（２１１）を設け、この駆動力断接クラッチ（２１１）は、押圧スプリング（２１２）を用いて入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合方向に付勢することでこれらを結合すると共に、前記駆動非円形ギアと結合したクラッチ解除アーム（２１３）を押圧スプリング（２１２）の付勢力以上の力で分離方向に動作させると、前記駆動力断接クラッチ（２１１）が切れ、前記非円形ギア対のギア噛合い位置を変更できる構成としたことにより、クラッチ解除アーム（２１３）を引いて駆動力断接クラッチ（２１１）を切ると、クラッチ解除アーム（２１３）を回すことで非円形ギアの周上のギア噛合い位置を容易に変更できる。即ち簡易な構成で繰出軸（７５）の回転数を調節できることとなり部品点数を削減でき、更に操作性、メンテナンス性が向上する。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、施肥回転数調節装置（２００）で、第一非円形ギア対（２０１）と第二非円形ギア対（２０２）とを直列に接続することにより、二つのギア対のギア比を掛け合わせて繰出軸（７５）の回転数を調整でき、施肥量の調節の幅が広がり、より多くの作業条件に対応することが可能となる。また、同じ非円形ギア対を用いることで少ない部品点数でコンパクトに施肥回転数調節装置（２００）を構成でき、メンテナンス性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、第一非円形ギア対（２０１）の第一従動非円形ギア（２０１Ｂ）と、第二非円形ギア対（２０２）の第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）とを伝動シャフト（２１４）で結合し、駆動力断接クラッチ（２１１）を第一駆動非円形ギア（２０１Ａ）及び第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）のいずれにも設けたことにより、二つのギア対のギア比をそれぞれ調節できるので操作性が向上し、作業能率を上げることができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項２から請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、クラッチ解除アーム（２１３）を分離方向に動作させたときに、その状態を維持するための固定部材を設けたことにより、肥料の供給が不要な箇所で植付作業をするときに施肥装置（５）の繰出軸（７５）への動力を一括して切断できるので、作業能率が向上すると共に余分な肥料が消費されず肥料の節約を図ることができる。

請求項６記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記非円形ギア対のギア比が、この非円形ギア対を構成する駆動非円形ギアの回転角度に比例し、施肥量調節ハンドル（２１５）により駆動非円形ギアもしくは従動非円形ギアを回転することでギア比を連続的に変化させる構成であることにより、繰出軸（７５）の回転数を高精度に調節でき、圃場に適切な量の肥料を供給することができる。これにより、過剰に肥料が供給されることがなく、肥料過多による生育不良の発生が防止され、作物の収量が多くなると共に品質の低下を防止できる。

請求項７記載の発明によれば、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記非円形ギア対のケース（２１６）をいずれかのギア軸を中心に回動可能とし、この非円形ギア対を構成する非円形ギア周上のギア噛合い位置を、ケース（２１６）を回動させることによって変更することにより、ギア比を変更するための部品を別途設ける必要がなくなり、簡易な構造でギア比を変更できるのでメンテナンス性が向上する。また、ケースの位置により現状のギア比を確認できるので、作業者が施肥量を間違えることがなくなる。

本発明の実施形態にかかる苗移植機の側面図である。 図１の苗移植機の平面図である。 本発明の実施形態にかかる施肥装置の背面図である。 図３の施肥装置の平面図である。 図３の施肥装置の繰出部の側断面図である。 図５の繰出部の後方向からの断面図である。 図３の施肥装置の側面図である。 本発明の第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置の側面図である。 本発明の実施形態にかかる非円形ギア対の半径方向からの断面図である。 ギア比ごとの非円形ギア対の回転姿勢を示した説明図である。 本発明の第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置の断面図である。 本発明の第二実施形態にかかる施肥伝動機構の背面図である。 本発明の第三実施形態にかかる施肥回転数調節装置の構成図である。 サイドフロートの側面図である。

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつ
つ説明する。

本発明の苗移植機は、その側面図および平面図を図１、図２にそれぞれ示すように、左右の前輪１０と左右の後輪１１とによる走行部および、エンジン２０と一体に変速動力を伝動するミッションケース１２、左右の前輪１０を伝動支持する左右の前輪ファイナルケース１３、左右の後輪１１を伝動支持する左右の後輪ギアケース１８等の伝動部を備えて圃場走行可能に走行車体２を構成し、この走行車体２の後部に昇降リンク機構３によって昇降動作可能に設けられて苗株の植付けを行う苗植付装置４とを備えて構成される。

苗移植機の動力伝達経路は以下のようになる。エンジン２０はメインフレーム１５の上に搭載されており、該エンジン２０の回転動力が、ベルト伝動装置２１及び油圧式無段変速装置２３を介してミッションケース１２に伝達される。ミッションケース１２に伝達された回転動力は、該ケース１２内のトランスミッションにより変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。

走行動力は、一部が前輪ファイナルケース１３に伝達されて前輪１０を駆動すると共に、残りが後輪ギアケース１８に伝達されて後輪１１を駆動する。左右の前輪ファイナルケース１３は、ミッションケース１２の側方で左右の前輪１０を伝動支持し、左右の後輪ギアケース１８は、機体左右側に左右の後輪１１を軸着する車軸を機体左右側に突出させて設け、該ミッションケース１２から左右それぞれの変速動力を受ける。

作業者は主変速レバー３７を操作することで油圧式無段変速装置２３を前進９段から中立位置を経て後進６段まで連続的（無段階的）に変速でき、副変速レバー（不図示）を操作することで歯車式変速装置内の周知の副変速装置により「路上走行モード」と「植付作業走行モード」とを変更することができる構成である。

次に外部取出動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチケース２５内部の植付クラッチ機構に伝達され、それから植付伝動軸２６によって苗植付装置４へ伝動されるとともに、施肥伝動機構２８によって施肥装置５へ伝動される。この苗植付装置４は、機体後部の植付伝動軸２６から動力を受ける伝動ケース５０を備え、苗載台５１に作業者が苗を供給するとともに、植付条別に並列配置した苗植付具５２で載置された苗株の圃場への植付けを行う。

上記苗植付装置４の構成は以下のようになる。
本件に示す苗移植機の走行車体２の後方に設けられた苗植付装置４は６条植の構成で、フレームを兼ねる苗植付伝動ケース５０、マット苗を載せて左右往復動し苗を一株分ずつ各条の苗取出口５１ａ、…に供給するとともに横一列分の苗を全て苗取出口５１ａ、…に供給すると苗送りベルト５１ｂ、…により苗を下方に移送する苗載台５１、苗取出口５１ａ、…に供給された苗を圃場に植付ける苗植付具５２、…、次工程における機体進路を表土面に線引きする左右一対の線引きマーカ１９等を備えている。苗植付装置４の下部には中央にセンターフロート５５、その左右両側にサイドフロート５６がそれぞれ設けられている。これらフロート５５、５６を圃場の泥面に接地させた状態で機体を進行させると、フロート５５、５６が泥面を整地しつつ滑走し、その整地跡に苗植付具５２、…により苗が植付けられる。各フロート５５、５６は圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられており、植付作業時にはセンターフロート５５の前部の上下動が迎角制御センサ（図示せず）により検出され、その検出結果に応じ昇降油圧シリンダ４６を制御する油圧バルブを切り替えて苗植付装置４を昇降させることにより、苗の植付深さを常に一定に維持する。苗植付装置４には整地装置の一例であるロータ２７（２７ａ，２７ｂ）が取り付けられている。また、苗載台５１は苗植付装置４の全体を支持する左右方向と上下方向に幅一杯の矩形の支持枠体６５の支持ローラ６５ａをレールとして左右方向にスライドする構成である。

苗植付装置４を昇降させる昇降リンク機構３は平行リンク構成であって、１本の上リンク４０と左右一対の下リンク４１を備えている。これらリンク４０，４１は、その基部側がメインフレーム１５の後端部に立設した背面視門形の後部フレーム４２に回動自在に取り付けられ、その先端側に縦リンク４３が連結されている。そして、縦リンク４３の下端部に苗植付装置４に回転自在に支承された連結軸４４が挿入連結され、連結軸４４を中心として苗植付装置４がローリング自在に連結されている。メインフレーム１５に固着した支持部材と上リンク４０に一体形成したスイングアームの先端部との間に昇降油圧シリンダ４６が設けられており、該シリンダ４６を油圧で伸縮させることにより、上リンク４０が上下に回動し、苗植付装置４がほぼ一定姿勢のまま昇降する。なお、後部フレーム４２と、上リンク４０及び下リンク４１との間には昇降検知部材であるポテンショメータを配置し、苗植付装置４の上昇または下降を検知している。

走行車体２の前部左右両側には、補給用の苗を載せておく予備苗載台３８が機体よりも側方に張り出す位置と内側に収納した位置とに回動可能に設けられ、それぞれ傾斜支持部材で三段に構成されている。

苗移植機の作業者周辺の構成は以下のようになる。
エンジン２０の上部はエンジンカバー３０で覆われており、その上に座席３１が設置されている。座席３１の前方には各種操作機構を内蔵するフロントカバー３２があり、その上方に前輪１０を操向操作するハンドル３４が設けられている。ハンドル３４の右側には、主変速レバー３７が設けられ、その下方に副変速レバー（不図示）を設けている。エンジンカバー３０及びフロントカバー３２の下端左右両側は水平状のフロアステップ３５になって畦クラッチペダル等が配置されている。フロアステップ３５は一部格子状になっており、該ステップ３５を歩く作業者の靴についた泥が圃場に落下するようになっている。フロアステップ３５上の後部は、後輪フェンダを兼ねるリヤステップ３６となっている。

施肥装置５は、走行車体２の後上部に設け、施肥ホッパ６０に貯留されている粒状の肥料を繰出部６１、…によって一定量ずつ繰り出し、その肥料を施肥ホース６２、…でフロート５５，５６の左右両側に取り付けた施肥ガイド５９、…まで導き、施肥ガイド５９、…の前側に設けた作溝体６３、…によって苗植付条の側部近傍に形成される施肥構内に落とし込むようになっている。ブロア用電動モータ５３で駆動するブロア５８で発生させたエアが、左右方向に長いエアチャンバ３９を経由して施肥ホース６２、…に吹き込まれ、施肥ホース６２、…内の肥料を風圧で強制的に搬送するようになっている。

施肥装置５について、更に図３と図４により説明する。図３は施肥装置５の背面図であり、肥料回収管８５を途中で切断し透視した図としている。図４は施肥ホッパ６０を除いた状態の施肥装置５の平面図である。施肥ホッパ６０は各条共用で、上部に開閉可能な蓋６０ａが取り付けられている。施肥ホッパ６０の下部は施肥条数分に分岐して漏斗状になっており、その下部が繰出部６１、…の上端に接続されている。

施肥装置５は、施肥ホース６２、…に接続するエアチャンバ３９と合わせて、そのエアチャンバ３９と水平面で平行な肥料回収管８５を備える。そして左端部に設けた二股状のエア切替管８１によりブロア５８からのエアがエアチャンバ３９もしくは肥料回収管８５に吹き込まれる。ブロア５８から供給されたエアはエア切替管８１に設けたエア切替シャッタ８６により切り替える。エア切替シャッタ８６はエアチャンバ３９と肥料回収管８５の間の前後中央部に設け、肥料回収管８５の右端部には肥料回収口８７を設ける。肥料回収時には、施肥ホッパ６０の肥料を後述する肥料排出口８３から排出する。排出された肥料は、肥料回収管８５をブロア５８から吹き出される圧力風によって運ばれ、肥料回収口８７から吐出されて回収容器等に回収される。

機体右側にある肥料回収口８７の近傍には肥料回収レバー９０を設ける。この肥料回収レバー９０によりエア切替シャッタ８６を、ワイヤーを通して動作させると共に、肥料回収レバー９０の回動支点軸と同軸上に設けたシャッタ開閉伝達軸９１を動作させる。そしてこのシャッタ開閉伝達軸９１により、後述する繰出部６１、…にある排出シャッタ８４、…を動作させる。肥料回収レバー９０を回動操作すると、エア切替シャッタ８６が切り替わりブロア５８からのエアが肥料回収管８５に供給されるようになると共に、排出シャッタ８４、…が開き、施肥ホッパ６０内の肥料が肥料回収管８５に排出される。

繰出部６１、…への動力は、まず後述する施肥回転数調節装置２００の駆動ギア１４７と従動ギア１４８により繰出駆動軸１０５に伝達され、さらに２条ごとに１組設けられた施肥畦クラッチ１０６，…を介して、繰出駆動軸１０５に回転自在に外嵌する筒軸１０７，…に伝達される。そして、一対の繰出伝動ギアからなる単条クラッチ１０８を介して、各筒軸１０７から各条の繰出軸７５、…へ伝達される。また、施肥畦クラッチ１０６、…を操作する畦クラッチレバー１１０，…は、先端を前方に突出させて上下に回動操作するように設け、各畦クラッチレバー１１０，…には、施肥畦クラッチ１０６，…の入・切に連係して前記植付畦クラッチ，…を入・切するためのケーブル１２０，…を接続している。

施肥装置５の繰出部６１の構成を図５、図６に示す。図５は図３の施肥装置５の繰出部を側面から見た側断面図、図６は後方向からの図５のＳ−Ｓ断面図である。繰出部６１は、施肥ホッパ６０内の肥料を下方に繰り出す２個の繰出ロール７３Ａ、７３Ｂを内蔵している。これらの繰出ロール７３Ａ、７３Ｂは、外周部に溝状の凹部７４、…が形成された回転体で、左右方向に設けた共通の繰出軸７５の角軸部７５ａ（図示例は四角軸）にそれぞれ一体回転するように嵌合している。繰出ロール７３Ａ、７３Ｂが図５の矢印方向に回転することにより、施肥ホッパ６０から落下供給される肥料が凹部７４に収容されて下方に繰り出される。両繰出ロール７３Ａ、７３Ｂにより繰り出された肥料は、下端の吐出口６１ａから吐出される。

繰出ロール７３Ａ、７３Ｂの凹部の数は６個であり、両者の凹部の位相を異ならせている。このため、両繰出ロール７３Ａ、７３Ｂの凹部が交互に肥料を繰り出すこととなり、吐出口６１ａから吐出される肥料の量が時間的に均等化されている。いずれかの繰出ロール７３Ａ又は７３Ｂを繰出軸７５から外して位相を適当に変更して付け直すことにより、両繰出ロール７３Ａ、７３Ｂの凹部の位相を等しくすることもできる。これで、圃場に点状に肥料を散布する場合に適用可能となる。

また、繰出部６１の内部には、凹部７４が下方に移動する側（前側）の繰出ロール７３の外周面に摺接するブラシ７６が着脱自在に設けられている。このブラシ７６によって繰出ロール７３Ａ、７３Ｂの凹部７４に肥料が摺り切り状態で収容され、凹部７４に収容される肥料の量を一定に保つ。

ブラシ７６の上側には、繰出ロール７３Ａ、７３Ｂの上方に突出して施肥ホッパ６０から繰出部６１に肥料が落下供給されないようにする繰出停止シャッタ７７が設けられている。繰出停止シャッタ７７は、繰出部ケース７８のスライド支持部７９にスライド自在に支持されていて、ケース外の前端部に形成された把手７７ａをつかんでスライドさせるようになっている。

また、繰出部ケース７８の背面部には、肥料ホッパ内の肥料を取り出すための肥料排出口８３を形成する。この肥料排出口８３には、上端側を支点にして開閉自在な排出シャッタ８４が取り付け、各肥料排出口８３は繰出部６１の後方に設けた肥料回収管８５に接続されている。

排出シャッタ８４の開閉は、シャッタ開閉伝動軸９１に設けた開閉ギア９３が排出シャッタ８４の回動軸８４ａに取り付けた半円形ギア９４を駆動することにより行う。なお、両ギア９３、９４の噛み合いを外さないように、半円形ギア９４の端部には当該ギア９４の歯よりも径の大きいストッパ部９４ａを形成している。

次に、本発明にかかる第一実施形態の施肥回転数調節装置２００について図７から図１１により説明する。図７には図３の施肥装置の側面図を、図８には第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置部分の拡大側面図を、図９には図８の施肥回転数調節装置２００を構成する非円形ギア対の半径方向からの断面図を、図１０にはギア比ごとの非円形ギア対の回転姿勢を示した説明図を、図１１には、２組の非円形ギア対を備えた、本発明の第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置２００の断面図を示す。図１１はそれぞれのギア対の噛み合い状態がわかる方向の断面図の組み合わせとなる。

施肥伝動機構２８は繰出軸７５を一方向に駆動し、肥料を圃場へ供給する機能を有すると共に、繰出軸７５の設定回転数を変更することで肥料の繰出量を変更可能とする機能を有する。二つ目の機能を司るのが施肥回転数調節装置２００である。第一実施形態にかかる施肥伝動機構２８は左から数えて第４条と第５条の肥料の繰出部６１の間に配置している。

まず、植付クラッチケース２５からの回転出力により、繰出軸７５を駆動する方法について説明する。植付クラッチケース２５の後面から突出するクランクアーム１３１と駆動側揺動ロッド１３２とがクランク機構を形成し、クランクアーム１３１が回転運動をすることにより駆動側揺動ロッド１３２が上下方向の往復直線運動を行う。次にこの往復直線運動により、施肥回転数調節装置２００の入力軸２１０と結合した繰出入力アーム１３５が往復回動運動を行う。この時の往復回動運動は、入力軸２１０を中心としてプラスマイナス１５度前後のストロークを有する回動運動である。

そして施肥回転数調節装置２００を通して、往復回動運動のストロークを増減させ、その増減された往復回動運動が、一方向クラッチを通して一方向クラッチ軸を一方向に回転させる。一方向クラッチ軸は駆動ギア１４７と一体となっており、この駆動ギア１４７と対となっている従動ギア１４８や繰出駆動軸１０５等を介して繰出部６１の繰出軸７５を回転させる。

施肥回転数調節装置２００は基部フレーム１５１に固定され、基部フレーム１５１に設けたカウンタ支点軸１６５は、補強部材１６７により機体に支持されることで剛性を保つ構成としている。

次に第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置２００の構成について図１１により説明する。施肥回転数調節装置２００は、二つの非円形ギア対を有する。二つの非円形ギア対のうち動力供給源である植付クラッチに近い側を第一非円形ギア対２０１、遠い側を第二非円形ギア対２０２とする。そしてそれぞれのギア対において、同じように植付クラッチに近い側の非円形ギアを駆動非円形ギア２０１Ａ、２０２Ｂ、遠い側を従動非円形ギア２０１Ｂ、２０２Ｂとする。二つの非円形ギア対は、それぞれギア対ごとにケース２１６に収納し、本実施形態においては、第一非円形ギア対２０１と第二非円形ギア対２０２を直列に接続する。直列に接続するとは、それぞれのギア対におけるギア比を掛け合わせたものが、全体のギア比となる接続を意味する。接続方法としては、第一従動非円形ギア２０１Ｂと、第二駆動非円形ギア２０２Ａとを伝動シャフト２１４で結合する。即ち第一非円形ギア対２０１の出力軸が第二非円形ギア対２０２の入力軸を兼用する構成とする。そして駆動力断接クラッチ２１１をいずれの駆動非円形ギア２０１Ａ、２０１Ｂにも設ける。

第一非円形ギア対２０１の構成及び作用について図９及び図１０により説明する。第一非円形ギア対２０１の入力軸２１０は、一方の端部を繰出入力アーム１３５とボルトにより結合し、他方の端部を駆動力断接クラッチ２１１により第一駆動非円形ギア２０１Ａと結合または分離する構成とする。第一駆動非円形ギア２０１Ａを中心として入力軸２１０とは反対側にある押圧スプリング２１２の押圧力が、駆動力断接クラッチ２１１の結合方向に付勢すると第一駆動非円形ギア２０１Ａと入力軸２１０とは結合し、一体として回転する。第一非円形ギア２０１にクラッチ解除アーム２１３が固定されており、そのクラッチ解除アーム２１３を駆動力断接クラッチ２１１が分離する方向、即ち図９の左方向に動作させると、駆動力断接クラッチ２１１が切れる。クラッチ解除アーム２１３を図９の左方向に一定距離動作させると、駆動力断接クラッチ２１１が切れるが、第一非円形ギア対２０１は噛合ったままの状態となる。

第一駆動非円形ギア２０１Ａ及び第一従動非円形ギア２０１Ｂはともに、異なるピッチ円を複数持つ非円形ギアである。第一実施形態においては３つの異なるピッチ円を備え、円周を３等分し、それぞれの円周上に異なるピッチ円を有する。図１０には異なるピッチ円で非円形ギア対が噛合う状況を示す。図１０においてはそれぞれの非円形ギアのピッチ円を実線で、中心線及び中間の大きさのピッチ円を一点鎖線で、大きいピッチ円及び小さいピッチ円を破線で示している。第一駆動非円形ギア２０１Ａを構成するピッチ円のうちピッチ円半径の小さいものからＡ１、Ａ２、Ａ３とし、同様に第一従動非円形ギア２０１ＢにおいてはＢ１、Ｂ２、Ｂ３とする。（ａ）図では、Ａ１とＢ３が噛合った状態であり、（ｂ）図は（ａ）図の状態から各非円形ギアが１２０度ずつ回転しＡ２とＢ２が噛合った状態、（ｃ）図は更に１２０度回転してＡ３とＢ１が噛合った状態である。

例えばＡ２及びＢ２を基準として、Ａ１、Ｂ１をその０．９倍、Ａ３、Ｂ３をその１．１倍のピッチ円とすると、（ａ）図のギア比は（ｂ）図のギア比の１．１／０．９で１．２２・・倍、（ｃ）図のギア比は（ｂ）図のギア比の０．９／１．１で０．８１・・倍となる。即ち（ｂ）図の状態の第一非円形ギア対２０１の入力軸２１０の往復回動運動のストロークが、（ａ）図においては１．２２・・倍のストロークとなり一方向クラッチ軸の回転数が上がり、（ｃ）図においては０．８１・・倍となり一方向クラッチ軸の回転数が下がる。これにより施肥装置５の繰出軸７５の回転数が変更できる。

クラッチ解除アーム２１３により駆動力断接クラッチ２１１を切ると、第一駆動非円形ギア２０１Ａと入力軸２１０とが独立して回転するようになり、第一駆動非円形ギア２０１Ａとクラッチ解除アーム２１３とが固定されているので、クラッチ解除アーム２１３を回転させることにより（ａ）図の状態から、（ｂ）図または（ｃ）図の状態に変更することができる。

第一実施形態にかかる非円形ギアは焼結で製作し、そのモジュールは２前後である。ピッチ円の種類が３種類など少ない場合はインボリュート曲線による歯型形状であることが望ましいが、これに限定されるものではない。またインボリュート曲線でない場合の歯厚は歯ごとの干渉を生じないように通常よりも小さいことが望ましい。また「円」とは、ある点からの距離が等しい点の集合でできる曲線をいうので、非円形ギアには、円形ギアで回転軸の軸芯が偏芯しているものを含む。

図１１の第一実施形態にかかる施肥回転数調節装置２００においてギア比を変更する場合、第一非円形ギア対２０１と第二非円形ギア対２０２とが直列に接続しているので、第一非円形ギア対２０１の駆動力断接クラッチ２１１を切ると、第一及び第二非円形ギア対２０１，２０２の両方のギア比を変更するようになる。これに対し、それぞれのギア対において独立してギア比を変更する場合は、第二駆動非円形ギア２０２Ａにある駆動力断接クラッチ２１１を切ることで、それぞれ独立してギア比を変更することができる。

また、クラッチ解除アーム２１３を分離方向に動作させたときに、その状態を維持するための固定部材を設ける（不図示）。例えばクラッチ解除アーム２１３の半径方向に孔を設け、そこに軸を挿入してクラッチ解除アーム２１３が元の位置に戻ることを防止できる構成とする。

施肥回転数調節装置２００に、駆動非円形ギアと従動非円形ギアとからなる非円形ギア対を設け、この非円形ギアの周上の噛合い位置を変更することで、往復回動運動の動作量の増減を調節し、繰出軸６１の回転速度を設定することにより、従来の方式と比較して施肥回転数の調節部における伝達効率を高くすることができる。特に回転数が低い場合であってもその効率を維持することができる。また従来の方式や、複数の円形ギアをシフトさせる方式に比較すると施肥回転数調節装置２００のコンパクト化を図れる。

加えて施肥回転数調節装置２００の部品点数を削減することができるので、調節作業の能率及びメンテナンス性が向上すると共に、回転数の調節を非円形ギア対のギア比によって決定することになり、繰出軸７５の回転数の調節精度を向上でき、過剰な肥料供給が防止されて無駄な肥料の消費を抑えることができると共に、肥料不足により作物が生育不良を起こすことを防止できる。

またクラッチ解除アーム２１３を引いて駆動力断接クラッチ２１１を切ると、クラッチ解除アーム２１３を回すことで非円形ギアの周上のギア噛合い位置を容易に変更できる。即ち簡易な構成で繰出軸７５の回転数を調節できることとなり部品点数を削減でき、更に操作性、メンテナンス性が向上する。

施肥回転数調節装置２００で、第一非円形ギア対２０１と第二非円形ギア対２０２とを直列に接続することにより、二つのギア対のギア比を掛け合わせて繰出軸７５の回転数を調整でき、施肥量の調節の幅が広がり、より多くの作業条件に対応することが可能となる。また、同じ非円形ギア対を用いることで少ない部品点数でコンパクトに施肥回転数調節装置２００を構成でき、メンテナンス性が向上する。

第一従動非円形ギア２０１Ｂと、第二駆動非円形ギア２０２Ａとを伝動シャフト２１４で結合し、駆動力断接クラッチ２１１を第一駆動非円形ギア２０１Ａ及び第二駆動非円形ギア２０２Ａのいずれにも設けたことにより、二つのギア対のギア比をそれぞれ調節できるので操作性が向上し、作業能率を上げることができる。

クラッチ解除アーム２１３を分離方向に動作させたときに、その状態を維持するための固定部材を設けたことにより、肥料の供給が不要な箇所で植付作業をするときに施肥装置５の繰出軸７５への動力を一括して切断できるので、作業能率が向上すると共に余分な肥料が消費されず肥料の節約を図ることができる。

図１２には本発明の第二実施形態にかかる施肥伝動機構２８を後方から見た図を示す。第一実施形態における施肥回転数調節装置２００との違いは、第一非円形ギア対２０１と第二非円形ギア対２０２との間に距離を置き、第二非円形ギア対２０２を施肥装置５の右端部に設置した点である。第一非円形ギア対２０１は第一実施形態とほぼ同じ位置に設置し、第二非円形ギア対２０２は施肥装置５の右端に設置し、第二従動非円形ギア２０２Ｂと繰出駆動軸１０５とを直結する。第一非円形ギア２０１対と第二非円形ギア対２０２とは、ユニバーサルジョイントを用いて回動運動を伝達する。

第二非円形ギア対２０２を施肥装置５の端部に設置することで、苗移植機の使用者が容易にギア比の調節をできる。また、第二従動非円形ギア２０２Ｂと繰出駆動軸１０５とを直結することにより、施肥伝動機構２８全体の剛性を上げることができる。

図１３には本発明の第三実施形態にかかる施肥回転数調節装置２００を後方から見た構成図を示す。第一実施形態の施肥回転数調節装置２００と同様、二組の非円形ギア対２０１、２０２を有する点等は共通するが、以下の点で相違する。まず第一実施形態の非円形ギアは３つの異なるピッチ円を備えて、段階的にそのピッチ円が変化する構成であったが、第三実施形態の非円形ギアでは、ピッチ円の大きさが非円形ギアの回転角度に比例して変化する構成としている。

次にピッチ円の大きさが非円形ギアの回転角度に比例して変化しているので、非円形ギアの周上の噛み合い位置を施肥量調節ハンドル２１５で変更する構成とする。

更に、第一実施形態では非円形ギアをクラッチ解除アーム２１３を回転させることで、非円形ギアの周上の噛み合い位置を変更していたが、第三実施形態では第一駆動非円形ギア２０１Ａと、第二従動非円形ギア２０２Ｂをフレーム等に回動不可能なように固定し、ケース２１６をそれらのギア軸を中心に回動可能として回転させることで非円形ギアの周上の噛み合い位置を変更している。

非円形ギア対のギア比が、この非円形ギア対を構成する駆動非円形ギアの回転角度に比例し、施肥量調節ハンドル２１５により駆動非円形ギア及び、または従動非円形ギアを回転することでギア比を連続的に変化させる構成であることにより、繰出軸７５の回転数を高精度に調節でき、圃場に適切な量の肥料を供給することができる。これにより、過剰に肥料が供給されることがなく、肥料過多による生育不良の発生が防止され、作物の収量が多くなると共に品質の低下を防止できる。

非円形ギア対のケース２１６をいずれかのギア軸を中心に回動可能とし、この非円形ギア対を構成する非円形ギア周上のギア噛合い位置を、ケース２１６を回動させることによって変更することにより、ギア比を変更するための部品を別途設ける必要がなくなり、簡易な構造でギア比を変更できるのでメンテナンス性が向上する。また、ケースの位置により現状のギア比を確認できるので、作業者が施肥量を間違えることがなくなる。

図１４には、別実施形態にかかるサイドフロート５６の側面図を示す。別実施形態にかかるサイドフロート５６にはフレームとの結合部にスペーサ２３０を設ける構成とする。圃場が通常よりも軟質である場合、前輪１０及び後輪１１は通常よりも沈み込むため、フロートが圃場を押圧する力が強くなり、サイドフロート５６の外側に圃場の土が押し出され、圃場の平坦化が適切に行われないという問題があった。そこで圃場の状況に応じてサイドフロート５６をフレームに近づけることができるようにサイドフロート５６とフレームとの間にスペーサ２３０を設けた。

１ 苗移植機
２ 走行車体
４ 苗植付装置
５ 施肥装置
２０ エンジン
２８ 施肥伝動機構
６１ 繰出部
７５ 繰出軸
２００ 施肥回転数調節装置
２０１ 第一非円形ギア対
２０１Ｂ 第一従動非円形ギア
２０２ 第二非円形ギア対
２０２Ａ 第二駆動非円形ギア
２１０ 入力軸
２１１ 駆動力断接クラッチ
２１２ 押圧スプリング
２１３ クラッチ解除アーム
２１４ 伝動シャフト
２１５ 施肥量調節ハンドル
２１６ ケース

Claims (7)

1. 走行車体（２）の後方に昇降自在に動作する苗植付装置（４）を備えると共に、
   走行車体（２）の後上部に植え付けた苗に肥料を供給する施肥装置（５）を備え、
   エンジン（２０）からの外部取出動力を受け、前記苗植付装置（４）及び前記施肥装置（５）への動力を供給する植付クラッチ機構を設けると共に、
   この植付クラッチ機構と前記施肥装置（５）の間に動力伝達のための施肥伝動機構（２８）を備える苗移植機において、
   この施肥伝動機構（２８）が、植付クラッチ機構からの往復回動運動を一方向の回転運動に変換する一方向クラッチを備え、この一方向クラッチからの回転運動を繰出軸（７５）に伝動すると共に、
   前記繰出軸（７５）の回転速度を調節する施肥回転数調節装置（２００）を備え、
   この施肥回転数調節装置（２００）には、駆動非円形ギアと従動非円形ギアとからなる非円形ギア対を設け、
   これらの非円形ギアの周上の噛合い位置を変更することで、ギア比を変更して前記往復回動運動の動作量を調節し、
   繰出軸（７５）の回転速度を調節することを特徴とする苗移植機。
2. 前記駆動非円形ギアの入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合または分離する駆動力断接クラッチ（２１１）を設け、
   この駆動力断接クラッチ（２１１）が、押圧スプリング（２１２）を用いて入力軸（２１０）と駆動非円形ギアとを結合方向に付勢することでこれらを結合すると共に、
   前記駆動非円形ギアと結合したクラッチ解除アーム（２１３）を前記押圧スプリング（２１２）の付勢力以上の力で分離方向に動作させることで、
   前記駆動力断接クラッチ（２１１）を切り、前記非円形ギア対の非円形ギア周上の噛合い位置を変更することを特徴とする請求項１記載の苗移植機。
3. 前記施肥回転数調節装置（２００）で、第一非円形ギア対（２０１）と第二非円形ギア対（２０２）とを直列に接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の苗移植機。
4. 前記第一非円形ギア対（２０１）の第一従動非円形ギア（２０１Ｂ）と、
   前記第二非円形ギア対（２０２）の第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）とを伝動シャフト（２１４）で結合し、
   前記駆動力断接クラッチ（２１１）を第一駆動非円形ギア（２０１Ａ）及び第二駆動非円形ギア（２０２Ａ）のいずれにも設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の苗移植機。
5. 前記クラッチ解除アーム（２１３）を分離方向に動作させたときに、
   その状態を維持するための固定部材を設けたことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の苗移植機。
6. 前記非円形ギア対のギア比が、この非円形ギア対を構成する駆動非円形ギアの回転角度に比例し、
   施肥量調節ハンドル（２１５）により駆動非円形ギアもしくは従動非円形ギアを回転することでギア比を連続的に変化させることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の苗移植機。
7. 前記非円形ギア対のケース（２１６）をいずれかのギア軸を中心に回動可能とし、
   この非円形ギア対を構成する非円形ギア周上のギア噛合い位置を、
   前記ケース（２１６）を回動させることによって変更することを特徴とする請求項１から請求項６に記載の苗移植機。

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