JP2015173641A - 苗移植機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、伝動ケースに動力を伝動する入力軸からのトルク変動に対して剛性を有する伝動ケースの構造を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の苗移植機は、エンジンから動力の伝達を受けて駆動する整地装置を備え、前記整地装置は、前記エンジンからの動力が伝達される伝動ケースと、該伝動ケースの両側面から側方に向けて突出して設けられ、前記伝動ケース内で前記エンジンからの動力が伝達される駆動軸と、該駆動軸に固定される複数の整地ロータを備え、前記伝動ケースは、前記エンジンからの動力が伝達される入力軸を回転自在に支持するとともに、前記駆動軸が貫通する開口を有する本体と、前記駆動軸を回転自在に支持するとともに、前記本体の開口を塞ぐ蓋を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、枕地整地用の整地装置を備える苗移植機に関する。

特許文献１の整地装置は、リアアクスルケースからユニバーサルジョイント及び連結シャフトを介して連動連結される整地伝動軸に動力が伝達され、さらに整地伝動軸から伝動ケースに動力が伝達され、伝動ケースから突出される回転支軸によって回転駆動される回転体群を備える。伝動ケースは上下分割構造を有し、整地伝動軸に連動連結される入力軸を上下方向から挟むようにして支持している。

特許第４９６０１２３号公報

整地伝動軸が回転駆動されていることから、回転速度の変化、整地装置のトルク変化等に起因したトルク変動を受けることとなる。大きなトルク変動が生じた場合は、伝動ケースへの入力部、つまり入力軸付近に変形が生じる可能性がある。そこで、本発明は、伝動ケースに動力を伝動する入力軸からのトルク変動に対して剛性を有する伝動ケースの構造を提供することを課題とする。

本発明の苗移植機は、エンジンから動力の伝達を受けて駆動する整地装置を備え、前記整地装置は、前記エンジンからの動力が伝達される伝動ケースと、該伝動ケースの両側面から側方に向けて突出して設けられ、前記伝動ケース内で前記エンジンからの動力が伝達される駆動軸と、該駆動軸に固定される複数の整地ロータを備え、前記伝動ケースは、前記エンジンからの動力が伝達される入力軸を回転自在に支持するとともに、前記駆動軸が貫通する開口を有する本体と、前記駆動軸を回転自在に支持するとともに、前記本体の開口を塞ぐ蓋を備える。

前記伝動ケースの本体は、前記エンジンからの動力を駆動軸に伝達するベベルギアを収容する収容部と、該収容部の前面から前方に延出され、前記入力軸を支持するベアリングを収容する円筒部を備え、前記入力軸と、該入力軸に連結される整地伝動軸との連結部の周囲を保護する保護部材が前記円筒部の外周に固定される。

本発明によれば、分割構造を有しない本体により入力軸を支持することで、入力軸から受けるトルク変動に起因する伝動ケースの変形を防止できる。

田植機の側面図である。 田植機の伝動機構を示すスケルトン図である。 整地装置の全体構成を示す図である。 整地装置の伝動部を示す平面断面図である。 伝動ケースの断面図である。 伝動ケースの開口に設けられる保護構造の別実施形態を示す図である。 整地装置の支持アームにおける軸受け構造を示す拡大断面図である。

添付の図面を参照して、本発明の苗移植機の一実施形態である田植機１について説明する。
図１に示すように、田植機１は、エンジン２、動力伝達部３、植付部４及び昇降部５を備える。植付部４は、昇降部５を介して機体に連結されており、昇降部５によって上下方向に昇降可能である。植付部４には、動力伝達部３を介してエンジン２からの動力が伝達される。田植機１は、エンジン２の駆動によって走行しながら、植付部４によって圃場に苗を植え付ける。

エンジン２からの駆動力は、動力伝達部３においてミッションケース６を介して、ＰＴＯ軸７に伝達される。ＰＴＯ軸７はミッションケース６から後方に突出して設けられる。ＰＴＯ軸７からユニバーサルジョイントを介して植付伝動ケース８に動力が伝達されて、植付部４が駆動される。また、ミッションケース６から後方に向けて駆動軸９が設けられ、駆動軸９からリアアクスルケース１０に駆動力が伝達される。
植付部４における植え付け位置前方には複数のフロート１１が配置される。植付部４において、フロート１１の前方に整地装置２０が配置されている。

図２に示すように、エンジン２からミッションケース６に動力が伝達される。ミッションケース６の内部には、油圧―機械式無段変速機（ＨＭＴ）１２、主変速機構１３、ＨＭＴ１２から主変速機構１３への動力の伝達を切り替える主クラッチ１４、主変速機構１３の出力軸の回動を制動する制動装置１５が設けられる。

エンジン２からの動力は、ミッションケース６内のＨＭＴ１２及び主変速機構１３を経て、左右のフロントアクスルケース１６・１６に動力が伝達され、左右の前輪１７・１７が駆動される。
また、主変速機構１３の出力軸から駆動軸９を介してリアアクスルケース１０に動力が伝達される。リアアクスルケース１０から後方に向けて整地駆動軸１８が延出され、整地駆動軸１８とユニバーサルジョイント等を介して連動連結される整地伝動軸１９に動力が伝達される。そして、整地伝動軸１９により整地装置２０が駆動される。

図３に示すように、整地装置２０は、支持リンク機構３０を介して、植付部４を支持する植付フレームに取り付けられる。支持リンク機構３０は、整地装置２０を植付部４に対して昇降（回動）可能に支持する。つまり、整地装置２０は、支持リンク機構３０の昇降に応じて植付部４に対する高さを変更可能である。

支持リンク機構３０は、整地装置２０の延出方向に沿って設けられるリンク支軸３１、リンク支軸３１の両端に固定されるリンク３２、リンク３２と整地装置２０を接続するとともに、整地装置２０を支持する支持アーム３３、及び、支持アーム３３の下端と植付フレームを接続する補助リンク３４を備える。
リンク支軸３１は、両端部においてアーム３５を介して植付フレームに回動自在に支持される。このように、支持リンク機構３０では、リンク支軸３１の回動に伴って、リンク３２が回動して支持アーム３３が上下動することで整地装置２０の植付フレーム（植付部４）に対する高さを変更可能である。
リンク支軸３１の中途部には、リンク支軸３１を回動させるためのレバー３６が設けられる。レバー３６を操作することで、リンク支軸３１を回動させて整地装置２０の高さを調整可能である。

図３及び図４に示すように、整地装置２０では、駆動軸９からの動力の一部がリアアクスルケース１０を介して整地伝動軸１９に分岐され、整地伝動軸１９にユニバーサルジョイント等を介して連動連結される入力軸２１、及び、入力軸２１の入力を受ける伝動ケース２２を介して、伝動ケース２２の両側面から側方に向けて延出される駆動軸２３に伝達される。駆動軸２３に複数の整地ロータ２４が固定される。駆動軸２３は断面視四角形状に形成されており、整地ロータ２４の中心の四角形状の開口と係合することで、整地ロータ２４が駆動軸２３に対して相対回転不能に固定されている。
図４に示すように、駆動軸２３は、伝動ケース２２の両側面から側方に向けて突出するロータ入力軸２５と、ロータ入力軸２５に接続され、両側方に延びるロータ駆動軸２６と、ロータ入力軸２５とロータ駆動軸２６とを接続するジョイント２７によって構成される。ロータ入力軸２５及びロータ駆動軸２６のジョイント２７との接続は、それぞれスプライン嵌合によって実現されている。このように、ロータ入力軸２５とロータ駆動軸２６とをジョイント２７を介してスプライン結合することで、ロータ入力軸２５からロータ駆動軸２６への動力伝達に際する伝達効率を向上することができる。さらに、スプライン溝によって接触面積を大きく取ることができるため、ロータ入力軸２５及びロータ駆動軸２６とジョイント２７との間の摩耗を防ぐことができる。

図４に示すように、伝動ケース２２内部では、整地伝動軸１９と連動連結される入力軸２１の端部にベベルギア２８が設けられ、ベベルギア２８と歯合するベベルギア２９がロータ入力軸２５の中途部に固定される。これらのベベルギア２８・２９を介してロータ入力軸２５に動力が伝達される。ロータ入力軸２５の回転に伴って、ジョイント２７を介してロータ駆動軸２６が駆動されて、整地ロータ２４が回転する。

図４及び図５に示すように、伝動ケース２２は、本体４０と蓋４２により構成される。本体４０は、入力軸２１が貫通する開口を有し、その開口の内周にて入力軸２１を回転自在に支持するとともに、駆動軸２３（ロータ入力軸２５）が貫通する開口４１を両側面に有する。蓋４２は、駆動軸２３（ロータ入力軸２５）を回転自在に支持するとともに、本体４０の開口４１を塞ぐ。

本体４０は、入力軸２１が貫通する開口及び駆動軸２３が貫通する開口４１を有する一体的な箱状部材として形成され、かつ、その内部にベベルギア２８・２９を収容する収容部４０ａと、入力軸２１が貫通する開口を有する円筒状部材として形成され、収容部４０ａから前方（リアアクスルケース１０側）に延出される円筒部４０ｂを備える。本体４０は、収容部４０ａと円筒部４０ｂを含むように一体的に成形されている。
円筒部４０ｂの内周面には、伝動ケース２２内を密封するオイルシール５０、及び、入力軸２１を回転自在に支持するベアリング５１・５１が開口側から順に配置される。

蓋４２は、本体４０の両側面に設けられる開口４１を塞ぐことにより、本体４０の内部空間を密封する。蓋４２の外側面と本体４０の内側面との間にはＯ−リング５２が設けられる。蓋４２の中央部にはロータ入力軸２５が貫通する貫通部が設けられており、その貫通部に沿って蓋４２の両側面から側方に向けて突出するボス部４３が一体的に設けられる。ボス部４３の内周面に、伝動ケース２２内を密封するためのオイルシール５３、及び、ロータ入力軸２５を回転自在に支持するベアリング５４が開口側から順に配置されるとともに、オイルシール５３を固定する止め輪５５が設けられる。

伝動ケース２２を本体４０と、本体４０の開口４１を塞ぐ蓋４２とによって構成することで、一体的に成形される本体４０の剛性を大きく取ることができる。このように本体４０を継ぎ目のない一体構造で成形することで、ベアリング５１を介して本体４０に支持されている入力軸２１にトルク変動が生じた場合のトルクが本体４０に掛かることがなく、本体４０の変形を防ぐことができる。つまり、回転運動することによってトルク変動を伴う入力軸２１によるガタ、又は伝動経路に設けられる軸等の不釣合いに起因するガタが本体４０に及ぼす影響を出来る限り小さくすることができる。従って、本体４０の変形に起因して伝動ケース２２の密閉性が損なわれることを防ぐことができる。
また、本体４０を一体的に成形することで、伝動ケース２２を組み立てる際の本体４０の組み立てが不要となるとともに、本体４０の内部での組み付け位置を成形時に確定することから、本体４０の内部部品を組み付けて伝動ケース２２を組み立てる際の各部品の位置決め精度を高くすることができる。
さらに、蓋４２を継ぎ目のない高剛性の構造とするとともに、駆動軸２３（ロータ入力軸２５）を支持するためのベアリング５４を保持し、かつ、本体４０の側方に突出するボス部４３を蓋４２に一体的に設けていることにより、ロータ入力軸２５にトルク変動が生じた場合でも高い剛性を有する蓋４２、及び蓋４２が固定される本体４０を含む伝動ケース２２全体によって吸収することができる。これにより、ロータ入力軸２５によるガタが蓋４２に及ぼす影響を出来る限り小さくすることができる。従って、蓋４２における密閉性を確保でき、ベアリング５４の破損を防ぐことができる。

図４に示すように、ジョイント２７の伝動ケース２２側の端部は、ボス部４３の外側端部を覆うとともに、ボス部４３の外側端部から伝動ケース２２の内方側に向けて延出するように設けられている。言い換えれば、ジョイント２７の内側端部には、ロータ入力軸２５の外径と比べて拡径された拡径部２７ａが設けられ、さらに拡径部２７ａの外周部がボス部４３の突出端部をオーバーラップするように延出されている。
このように、ジョイント２７の拡径部２７ａの開放部を伝動ケース２２のボス部４３に被せて配置することで、オイルシール５３までの経路をラビリンス状に形成している。

整地ロータ２４の回転によって巻き上げられ、伝動ケース２２と整地ロータ２４の間に侵入した藁等の夾雑物は、整地ロータ２４付近に溜まり、その後、整地ロータ２４側から伝動ケース２２側に向かって進む。
従って、ジョイント２７の内側端部の開放部から内部に侵入してボス部４３の開口に向かう経路は、夾雑物の進行方向（伝動ケース２２の外側から内側に向かう方向）と逆方向となる。そして、ボス部４３の外側端部からオイルシール５３に向かう侵入方向は、さらにその逆方向となる。このように、ジョイント２７を設けることによって、伝動ケース２２のオイルシール５３へ到達する経路を夾雑物の進行方向と逆方向となるようなラビリンス構造にしている。

以上のように、ロータ入力軸２５とロータ駆動軸２６を連結するジョイント２７の一部を拡径部２７ａとし、その拡径部２７ａが伝動ケース２２のボス部４３を覆うように設けることで、伝動ケース２２のオイルシール５３への夾雑物の侵入を効果的に防ぐことができる。
さらに、ジョイント２７の拡径部２７ａによって夾雑物の進路を物理的に遮っていることから、ジョイント２７の内側端部に到達する夾雑物の量を低減できる。これとともに、回転体として配置されるジョイント２７の外周に沿って夾雑物が進むこととなり、夾雑物が拡径部２７ａを越える際に、回転の遠心力を夾雑物がジョイント２７から離れる方向に作用させることで、夾雑物をジョイント２７から振り落とす効果も期待できる。

また、伝動ケース２２は駆動軸２３に対して回転不能に固定されている。つまり、回転不能に固定されている伝動ケース２２のボス部４３に対して駆動軸２３が回転することとなる。これにより、ジョイント２７の内周面とボス部４３の外周面との間に摺動部５６が形成される。
そして、ジョイント２７とボス部４３の隙間に夾雑物が侵入した際でも、摺動部５６により夾雑物を粉砕することができる。従って、ジョイント２７の内部に夾雑物が侵入したとしても、摺動部５６のスクレーパー効果によって粉砕し、オイルシール５３に到達することを防止でき、駆動軸２３に絡みつくことを防止できる。

図５に示すように、伝動ケース２２の本体４０の上面には、オイル穴５７が形成され、オイル穴５７を塞ぐためのニップル５８が取り付けられている。そして、伝動ケース２２内に潤滑油が充填されている。これにより、伝動ケース２２内から潤滑油が漏れたことを確認することで、伝動ケース２２のオイルシール５０・５３のリップに破損を確認できる。オイルシール５０・５３の破損を早期に発見して処置することで、それらよりも内側に配置されているベアリング５１・５４、ベベルギア２８・２９等の破損を防ぐことができる。
また、本体４０の後面下部に、内部の潤滑油を取り出すためのドレン（不図示）が設けられており、内部の潤滑油を容易に排出して交換することが可能である。
なお、伝動ケース２２内には、潤滑油に換えてグリスを充填しても良い。

図５に示すように、本体部４０の円筒部４０ａの外周に保護部材７０が固定される。保護部材７０は、入力軸２１と整地伝動軸１９との連結部の周囲を保護するものであり、入力軸２１に連結される整地伝動軸１９及びこれらの間に設けられるユニバーサルジョイント等を被覆して保護する。
保護部材７０は、蛇腹状の保護ブーツであり、本体４０の前方に向けて延出される円筒部４０ｂの周囲にクリップ７１を用いて固定される。円筒部４０ｂは、箱状に形成される収容部４０ａの前面から前方に向けて延出されることから、円筒部４０ｂの長さをそのままクリップ７１の固定部として利用することが可能であり、保護部材７０の固定長を長く取ることが可能である。これにより、保護部材７０をより強固に取り付けることができ、抜け落ちたり隙間が空いたりすることを防止できる。従って、保護部材７０側から伝動ケース２２の内部に土泥や夾雑物が侵入することがなく、係る侵入物による不具合の発生を防ぐことができる。

図６は、伝動ケース２２（ボス部４３）の開口に設けられる保護構造の別実施形態を示す。
図６に示すように、ジョイント２７には拡径部２７ａを設けることなく、ボス部４３の開放端部を径方向外側に延出した延出部８０を設け、かつ、ロータ入力軸２５の外周に板材８１を設ける。板材８１は、ロータ入力軸２５の外周に固定される円盤状の部材であり、ボス部４３の延出部８０と対向するように配置される。このように、整地ロータ２４側から進行する夾雑物を板材８１によって阻止するとともに、板材８１と延出部８０との間に侵入する経路を径方向に向けて設けることで、ボス部４３の開口まで到達する夾雑物の量を低減することが可能である。さらに、板材８１はロータ入力軸２５の回転と共に回転することにより、ボス部４３の延出部８０に対して相対的に回転することとなる。つまり、板材８１とボス部４３の延出部８０の間に侵入した夾雑物をすり潰すことができる。

図７に示すように、支持アーム３３における駆動軸２３の支持部には、筒状に形成されるサイドケース６０が設けられる。
サイドケース６０は、駆動軸２３を回転自在に支持するベアリング６１及びベアリング６１の両側部に配置されるオイルシール６２を収容する。サイドケース６０内では、駆動軸２３の断面形状に応じた開口を有し、かつ、円形状の外周面を有するカラー６３が駆動軸２３に固定され、カラー６３の外周面にベアリング６１及びオイルシール６２が固定されている。

カラー６３の両側端部には、板状の円盤状に形成された保護部材６４が設けられる。保護部材６４は、カラー６３の外側端に当接して設けられる。保護部材６４は、駆動軸２３に固定され、駆動軸２３の回転とともに回転可能に構成される。

サイドケース６０の両側端は、カラー６３の両側端よりも外側に延出されている。保護部材６４は、カラー６３の外側端からサイドケース６０の外側端よりも外側に向けて延出され、サイドケース６０よりも径方向外側に延出され、さらにサイドケース６０の内側に向けて延出される。言い換えれば、保護部材６４は、駆動軸２３の軸方向に沿ってサイドケース６０の内側に向けて凹むように設けられる中央部６４ａと、凹んだ中央部６４ａから軸方向外側に向けて延出され、サイドケース６０の外側端を覆うようにクランク状に折り曲げて形成される外周部６４ｂとを含む。
このように、サイドケース６０の両端の開口に保護部材６４をそれぞれ設けることで、オイルシール６２までの経路をラビリンス状に形成している。

整地ロータ２４の回転によって巻き上げられ、サイドケース６０と整地ロータ２４の間に侵入した藁等の夾雑物は、整地ロータ２４付近に溜まり、その後、整地ロータ２４側からサイドケース６０側に向かって進む。
従って、保護部材６４の内側端部の開放部から内部に侵入してサイドケース６０の開口に向かう経路は、夾雑物の進行方向（サイドケース６０の外側から内側に向かう方向）と逆方向となる。そして、サイドケース６０の外側端部からオイルシール６２に向かう侵入方向は、さらにその逆方向となる。このように、保護部材６４を設けることによって、サイドケース６０のオイルシール６２へ到達する経路を夾雑物の進行方向と逆方向となるようなラビリンス構造にしている。
また、夾雑物は、整地ロータ２４から駆動軸２３に沿って保護部材６４の中央部６４ｂに向けて進み、さらに中央部６４ａから外周部６４ｂに到達するときに、中央部６４ａの凹みを越える必要がある。つまり、中央が凹んだ形状を有する保護部材６４によって、夾雑物の進行に抵抗を付与することができる。

以上のように、保護部材６４をサイドケース６０の両端の開口を外側から覆うようにそれぞれ設けることで、サイドケース６０のオイルシール６２への夾雑物の侵入を効果的に防ぐことができる。
そして、保護部材６４は、駆動軸２３（ロータ駆動軸２６）に固定されることで、保護部材６４をサイドケース６０に対して回転させることができる。これにより、保護部材６４の開放部から、保護部材６４の内周面とサイドケース６０の外周面との間に侵入した夾雑物を細かく砕くことができる。

サイドケース６０の上面にはグリス穴６６と、グリス穴６６を塞ぐグリスニップル６７,が設けられている。サイドケース６０内にオイルシール６２によって囲まれる内部空間にグリスが充填される。このようにグリスを充填させることで、オイルシール６２のリップが破損してしまった時でもグリスによって内部への侵入を防ぐ効果が期待できる。

オイルシール６２の外側にはドーナツ状の止め輪６５が設けられている。止め輪６５は、サイドケース６０の内周面に固定され、オイルシール６２を位置決めしている。止め輪６５により、サイドケース６０内に追加的なラビリンス構造を設けることができる。

１：田植機、２０：整地装置、２１：入力軸、２２：伝動ケース、２３：駆動軸、２４：整地ロータ、２５：ロータ入力軸、２６：ロータ駆動軸、２７：ジョイント、２８・２９：ベベルギア、４０：本体、４０ａ：収容部、４０ｂ：円筒部、４１：開口、４２：蓋、４３：ボス部、５０：オイルシール、５１：ベアリング

Claims (2)

1. エンジンから動力の伝達を受けて駆動する整地装置を備え、
   前記整地装置は、前記エンジンからの動力が伝達される伝動ケースと、該伝動ケースの両側面から側方に向けて突出して設けられ、前記伝動ケース内で前記エンジンからの動力が伝達される駆動軸と、該駆動軸に固定される複数の整地ロータを備え、
   前記伝動ケースは、前記エンジンからの動力が伝達される入力軸を回転自在に支持するとともに、前記駆動軸が貫通する開口を有する本体と、前記駆動軸を回転自在に支持するとともに、前記本体の開口を塞ぐ蓋を備えることを特徴とする苗移植機。
2. 前記伝動ケースの本体は、前記エンジンからの動力を駆動軸に伝達するベベルギアを収容する収容部と、該収容部の前面から前方に延出され、前記入力軸を支持するベアリングを収容する円筒部を備え、
   前記入力軸と、該入力軸に連結される整地伝動軸との連結部の周囲を保護する保護部材が前記円筒部の外周に固定される請求項１に記載の苗移植機。

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