JP2016067207A - 移植機 - Google Patents

Abstract

【課題】株間変速機構と伝動切換機構との連動構成を簡略化するとともに、連動操作を容易にする。
【解決手段】株間変速機構２８の変速操作に連動して伝動切換機構４６を切換操作する連結ワイヤ６６とを備え、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を引っ張る方向に操作されたときは、第１ばね６４の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第１の方向に揺動させ、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を緩める方向に操作されたときは、第２ばね６５の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第２の方向に揺動させる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、乗用田植機などの移植機に関する。

近年、乗用田植機などの移植機においては、植え付けた苗の成育条件（日照、通気など）を考慮し、植付株間を広げる試みがあるが、植付機構の植付爪軌跡は、標準的な植付株間を基準にして設定されているため、植付株間を広げるべく植付機構の動作速度（走行速度に対する相対的な動作速度）を遅くすると、機体進行に伴う植付爪の前方移動量が土中で大きくなり、植え付けた苗が引き摺られる虞がある。

そこで、植付機構の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせることにより、植付爪の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止することが提案されている。例えば、特許文献１に記載される移植機は、植付動力の伝動を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換える伝動切換機構を備え、株間変速に応じて等速伝動状態と不等速伝動状態とを切換えることにより、苗の引き摺りなどを防止している。

特許第４２７４９６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載される移植機では、株間変速機構の変速操作に連動して伝動切換機構を切換操作するにあたり、ロッド部材を介して株間変速機構と伝動切換機構とを連結しているので、株間変速機構と伝動切換機構との間に障害となる装置（例えば、ペースト施肥装置）が配置されている機種では、ロッド部材の配置が困難になり、実施できない虞があった。

また、伝動切換機構が噛合式の変速機構で構成されている場合、株間変速操作具を操作しても、伝動切換機構が直ちに噛み合わないことがあり、このようなケースでは、伝動切換機構が噛み合うまで株間変速操作具を操作し続ける必要があるので、株間変速の操作性を低下させる虞があった。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、株間をあけて苗を植え付ける植付機構を備えた移植機であって、前記植付機構に作業動力を伝動する植付動力伝動経路と、植付動力伝動経路に設けられ、走行速度に対する植付動力の相対速度を複数の変速段にわたって変速する株間変速機構と、株間変速機構を所定の保持力をもって各変速段に保持するデテント機構と、デテント機構の保持力に抗して株間変速機構を変速操作可能な株間変速操作具と、植付動力伝動経路に設けられ、植付動力の伝動を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換える伝動切換機構と、伝動切換機構を切換操作する揺動アームと、揺動アームを互いに背反する第１方向及び第２方向に引っ張り付勢可能な第１ばね及び第２ばねと、第１ばねを介して揺動アームと株間変速操作具とを連結させ、株間変速機構の変速操作に連動して伝動切換機構を切換操作する連結ワイヤとを備え、第２ばねは、第１ばねよりもばね定数が小さいものであって、揺動アームと機体の固定部との間に介設され、株間変速操作具が連結ワイヤを引っ張る方向に操作されたときは、第１ばねの引っ張り付勢力で揺動アームを第１の方向に揺動させ、株間変速操作具が連結ワイヤを緩める方向に操作されたときは、第２ばねの引っ張り付勢力で揺動アームを第２の方向に揺動させることを特徴とする。
また、前記伝動切換機構は、植付動力の伝動を等速伝動状態、不等速伝動状態及び非伝動状態に切換可能に構成され、前記連結ワイヤは、インナワイヤ及びアウタワイヤを備え、アウタワイヤを固定する固定部材は、ワイヤ固定位置を２箇所に有し、その一方は、伝動切換機構を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換えるためのワイヤ固定位置とし、他方は、伝動切換機構を非伝動状態に保持するためのワイヤ固定位置としたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、株間変速機構と伝動切換機構とを連動させるにあたり、両機構を連結ワイヤを介して連結したので、両機構間に他の装置が配置されていても、これを柔軟に回避して両機構を連結させることが可能になる。しかも、伝動切換機構の揺動アームをばねの付勢力で揺動させるので、伝動切換機構が直ちに噛み合わない状況でも、株間変速操作具の操作を許容するとともに、その後、伝動切換機構が噛み合い可能となった時点で伝動切換機構の切換えを実行することができる。
また、請求項２の発明によれば、ワイヤ固定部材を利用して伝動切換機構を非伝動状態に保持することができる。そして、植付作業機への動力伝動を断つと、植付作業機の伝動系統を人力で動かすことが可能になるので、植付爪の交換等のメンテナンス作業が容易になる。

乗用田植機の側面図である。 乗用田植機の動力伝動構成を示す伝動図である。 植付爪の静止軌跡（走行停止時の先端運動軌跡）を示す説明図である。 植付爪のランニング軌跡（走行時の先端運動軌跡）を示す説明図である。 ミッションケースの要部展開断面図である。 伝動切換機構の側面図である。 伝動切換機構の側断面図である。 伝動切換機構のＡ−Ａ断面図である。 （Ａ）は伝動切換機構の等速伝動状態を示す側断面図、（Ｂ）は伝動切換機構の中立状態（非伝動状態）を示す側断面図、（Ｃ）は伝動切換機構の不等速伝動状態を示す側断面図である。 株間変速機構と伝動切換機構との連結構成（等速・不等速切換状態）を示す側面図である。 株間変速機構と伝動切換機構との連結構成（中立保持状態）を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は乗用田植機（移植機）の走行機体であって、該走行機体１は、機体前部のエンジン搭載部２と、エンジン動力を変速するミッションケース３と、フロントアクスルケース４で支持される左右一対の前輪５と、リヤアクスルケース６で支持される左右一対の後輪７とを備える。エンジン動力は、静油圧式の無段変速機構８を介してミッションケース３に入力され、ここで変速された動力がフロントアクスルケース４、リヤアクスルケース６及び作業ＰＴＯ軸９に出力される。

走行機体１の後部には、昇降リンク機構１０を介して植付作業機１１が連結されている。植付作業機１１は、昇降リンク機構１０にローリング自在に連結される作業部フレーム１２と、該作業部フレーム１２の上方に左右往復動自在に設けられる苗載台１３と、作業部フレーム１２の左右中間部に設けられる入力軸１４と、作業部フレーム１２から後方に延出する複数の植付伝動ケース１５と、該植付伝動ケース１５の後端部に設けられる植付機構１６と、植付伝動ケース１５の下方に上下揺動自在に設けられるフロート１７とを備えて構成される。

図２に示すように、入力軸１４は、ミッションケース３の作業ＰＴＯ軸９から出力される作業動力を入力し、この動力を、植付伝動軸１８を介して各植付伝動ケース１５に伝動する。さらに、植付伝動ケース１５に伝動された動力は、植付伝動ケース１５内のチェン伝動機構１９を介して植付機構１６に伝動される。

植付機構１６は、回転駆動する回転ケース２０と、その両端部に設けられる一対の植付爪支持ケース２１とを備えて構成される。植付爪支持ケース２１は、先端部に備える植付爪２２が所定の軌跡を描くように、回転ケース２０に内装される偏芯ギヤ列やブレーキ機構によって姿勢がコントロールされる。つまり、回転ケース２０が回転すると、図３に示すように、植付爪２２が苗載台１３の下端部から苗を掻取った後、前方に膨らむ円弧を描きながら土中の植付位置に達し、その後、直線的に上昇するという半月状の静止軌跡（走行停止時の先端運動軌跡）を描くように構成されている。これにより、回転ケース２０が１回転する毎に２回の植付けが実行される。

植付機構１６の植付動作速度は、車速に連動しており、車速に対する相対的な植付動作速度を変速することによって、植付機構１６の植付株間が調節される。また、植付機構１６の植付爪軌跡は、標準株間を基準に設定されており、植付株間を広げるべく植付作動速度を遅くすると、機体進行に伴う植付爪２２の前方移動量が土中で大きくなり、植え付けた苗が引き摺られてしまう（図４のランニング軌跡Ｒ１参照）。そのため、植付株間を広げる場合には、植付機構１６の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせる不等速変速を行うことにより、植付爪２２の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止する必要がある（図４のランニング軌跡Ｒ２参照）。

図２に示すように、ミッションケース３には、無段変速機構８から動力を入力する入力軸２３と、入力軸２３が入力した動力を前輪動力出力軸２４及び後輪動力出力軸２５に伝動する走行動力伝動経路２６と、入力軸２３の動力を作業ＰＴＯ軸９に伝動する作業動力伝動経路２７（植付動力伝動経路）とを備えている。

図２及び図５に示すように、作業動力伝動経路２７には、株間変速操作に応じて作業動力を変速する株間変速機構２８と、植付機構１６の負荷に応じて作業動力を入り／切りするトルクリミッタ２９と、作業機クラッチ操作具の操作に応じて作業動力を入り／切りする作業機クラッチ３０とが介設されている。

本実施形態の株間変速機構２８は、作業動力の２段階の変速に基いて株間を「標準株間」、「広株間」の２段階に切換える第１株間変速部３１と、作業動力の３段階の変速に基いて株間を「大」、「中」、「小」の３段階に切換える第２株間変速部３２とをそれぞれ直列状に配置して構成されており、第１株間変速部３１による変速と第２株間変速部３２による変速の組み合わせで、６段階の株間調節が可能になる。そして、第１株間変速部３１を「広株間」とした場合に、前述した不等速変速が必要となる。

株間変速機構２８には、第１株間変速部３１を変速操作するための第１株間変速操作機構３３と、第２株間変速部３２を変速操作するための第２株間変速操作機構３４とが設けられている。

第１株間変速操作機構３３は、揺動操作される第１株間変速レバー３５（株間変速操作具）と、第１株間変速レバー３５の操作に応じてスライドする第１変速ロッド３６と、第１変速ロッド３６に設けられる第１シフタ３７とを備えており、第１シフタ３７は、第１株間変速部３１の第１変速ギヤ３８に係合されている。したがって、第１株間変速レバー３５を揺動操作すると、第１変速ロッド３６、第１シフタ３７及び第１変速ギヤ３８が一体的にスライドし、第１株間変速部３１が「標準株間」、「広株間」の２段階に変速される。

第２株間変速操作機構３４は、揺動操作される第２株間変速レバー３９と、第２株間変速レバー３９の操作に応じてスライドする第２変速ロッド４０と、第２変速ロッド４０に設けられる第２シフタ４１とを備えており、第２シフタ４１は、第２株間変速部３２の第２変速ギヤ４２に係合されている。したがって、第２株間変速レバー３９を揺動操作すると、第２変速ロッド４０、第２シフタ４１及び第２変速ギヤ４２が一体的にスライドし、第２株間変速部３２が「大」、「中」、「小」の３段階に変速される。

また、第１株間変速操作機構３３及び第２株間変速操作機構３４には、それぞれ各株間変速部３１、３２を所定の保持力をもって各変速段に保持するデテント機構４３が設けられている。デテント機構４３は、変速位置に対応するように変速ロッド３６、４０に形成される複数のデテント溝３６ａ、４０ａと、デテント溝３６ａ、４０ａに係合するデテントボール４４と、デテントボール４４を係合側に付勢するデテントばね４５とを備えて構成されており、デテントばね４５の付勢力でデテント機構４３の保持力が規定される。

図２に示すように、作業ＰＴＯ軸９から植付作業機１１に至る植付動力伝動経路には、植付作業機１１の動力を等速状態と不等速状態とに切換える伝動切換機構４６が介設されている。伝動切換機構４６の変速操作位置には、植付作業機１１に等速動力を伝動する等速位置と、植付作業機１１に不等速動力を伝動する不等速位置とが含まれており、植付株間を広げる場合には、不等速位置に操作すれば、植付機構１６の植付周期を変えることなく、一周期中の植付動作速度に変化を生じさせて、植付爪２２の土中動作速度を速くし、苗の引き摺りを防止することが可能となる。

さらに、伝動切換機構４６の変速操作位置には、植付作業機１１への動力伝動を断つ中立位置が含まれている。この中立位置は、主にメンテナンス時に利用されるものであり、植付作業機１１への動力伝動を断つと、植付作業機１１の伝動系統を人力で動かすことが可能になるので、植付爪２２の交換等のメンテナンス作業が容易になる。以下、伝動切換機構４６の具体的な構成について、図６〜図９を参照して説明する。

これらの図に示すように、伝動切換機構４６は、ケーシング４７と、作業動力を入力する入力軸４８と、入力軸４８と同心状に配置され、植付作業機１１に対して動力を出力する出力軸４９と、入力軸４８及び出力軸４９に対して並列状に配置される中間軸５０と、入力軸４８に遊転自在に外嵌する第１偏芯ギヤ５１と、中間軸５０に一体的に外嵌し、第１偏芯ギヤ５１と常時噛合する第２偏芯ギヤ５２と、中間軸５０に一体的に外嵌する第１平ギヤ５３と、出力軸４９に一体的に外嵌し、第１平ギヤ５３と常時噛合する第２平ギヤ５４と、入力軸４８にスプライン嵌合し、第１偏芯ギヤ５１のクラッチ爪５１ａ又は第２平ギヤ５４のクラッチ爪５４ａに選択的に噛み合うクラッチ体５５とを備える。

そして、クラッチ体５５を第２平ギヤ５４のクラッチ爪５４ａと噛み合う位置、つまり前述した等速位置に操作すると、図９の（Ａ）に示すように、入力軸４８の動力は、偏芯ギヤ５１、５２を経由することなく、クラッチ体５５及び第２平ギヤ５４を介して出力軸４９に伝動されるので、出力軸４９から植付作業機１１に対して等速の動力が出力される。

また、図９の（Ｃ）に示すように、クラッチ体５５を第１偏芯ギヤ５１のクラッチ爪５１ａと噛み合う位置、つまり前述した不等速位置に操作すると、入力軸４８の動力は、クラッチ体５５、第１偏芯ギヤ５１、第２偏芯ギヤ５２、中間軸５０、第１平ギヤ５３及び第２平ギヤ５４を介して出力軸４９に伝動されるので、出力軸４９から植付作業機１１に対して不等速の動力が出力される。

また、図９の（Ｂ）に示すように、クラッチ体５５をいずれのクラッチ爪５１ａ、５４ａとも噛み合わない位置、つまり前述した中立位置に操作すると、入力軸４８の動力は、出力軸４９に伝動されないので、植付作業機１１に対する動力伝動が断たれる。

さらに、本実施形態の伝動切換機構４６は、中間軸５０に一体的に外嵌するブレーキカム５６と、ブレーキカム５６の外周に当接するローラ５７と、ローラ５７をブレーキカム５６の離接方向に移動自在に指示するアーム５８と、ローラ５７がブレーキカム５６を押圧するようにアーム５８を付勢するばね５９とからなるブレーキ機構６０を備えている。このブレーキ機構６０は、植付動力伝動系における機械的な集積ガタを除去するガタ取り機構として機能させる。

また、本実施形態では、クラッチ体５５とクラッチ爪５１ａ、５４ａが一回転中の一箇所でのみ噛み合うように構成されており、この噛み合い位置は、ブレーキ機構６０による停止位置と対応している。このようにすると、クラッチ体５５の切換操作前後における回転角のズレを防止することができる。

また、伝動切換機構４６の上部には、揺動自在な揺動アーム６１が設けられている。この揺動アーム６１は、一体的に揺動するアーム部材６１ａや、スライド自在なロッド６２及びシフタ６３を介してクラッチ体５５と連係されており、その揺動操作に基いてクラッチ体５５を前述した等速位置、不等速位置及び中立位置に移動させることができる。

つぎに、株間変速機構２８と伝動切換機構４６との連結構成について、図６〜図１１を参照して説明する。

揺動アーム６１には、互いに背反する第１方向（例えば、前方）及び第２方向（例えば、後方）に揺動アーム６１を引っ張り付勢可能な第１ばね６４及び第２ばね６５が連係されている。そして、揺動アーム６１は、第１ばね６４及び連結ワイヤ６６を介して第１株間変速レバー３５に連結されるとともに、第２ばね６５を介して走行機体１の固定部１ａに連結されている。

本実施形態の第１ばね６４及び第２ばね６５は、いずれも引っ張りコイルスプリンで構成されており、第２ばね６５としては、第１ばね６４よりもばね定数が小さいものが用いられる。このようにすると、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を引っ張る方向に操作されたときは、第１ばね６４の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第１の方向（例えば、前方）に揺動させ、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を緩める方向に操作されたときは、第２ばね６５の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第２の方向（例えば、後方）に揺動させる。これにより、伝動切換機構４６が直ちに噛み合わない状況でも、第１株間変速レバー３５の操作を許容するとともに、その後、伝動切換機構４６が噛み合い可能となった時点で伝動切換機構４６の切換えを実行することができる。なお、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を引っ張る方向に操作された場合における第１ばね６４の引っ張り付勢力は、デテント機構４３の保持力を超えないものとする。

連結ワイヤ６６は、インナワイヤ６６ａ及びアウタワイヤ６６ｂを備え、アウタワイヤ６６ｂの後端は、固定部材６７に固定されている。本実施形態の固定部材６７は、ワイヤ固定位置を２箇所に有するＺ型のブラケット部材であり、その一方の固定位置６７ａは、伝動切換機構４６の揺動アーム６１を等速位置と不等速位置とに切換えるためのワイヤ固定位置とし、他方の固定位置６７ｂは、伝動切換機構４６の揺動アーム６１を中立位置に保持するためのワイヤ固定位置とする。つまり、伝動切換機構４６の揺動アーム６１を中立位置に保持する場合は、アウタワイヤ６６ｂの後端を固定部材６７の一方の固定位置６７ａから外し、他方の固定位置６７ｂに付け換える。このようにすると、株間変速機構２８と伝動切換機構４６との連結構成を複雑にすることなく、アウタワイヤ６６ｂの固定部材６７を利用して伝動切換機構４６を中立状態に保持することが可能になる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、株間をあけて苗を植え付ける植付機構１６を備えた乗用田植機であって、植付機構１６に作業動力を伝動する植付動力伝動経路と、植付動力伝動経路に設けられ、走行速度に対する植付動力の相対速度を複数の変速段にわたって変速する株間変速機構２８と、株間変速機構２８を所定の保持力をもって各変速段に保持するデテント機構４３と、デテント機構４３の保持力に抗して株間変速機構２８を変速操作可能な第１株間変速レバー３５と、植付動力伝動経路に設けられ、植付動力の伝動を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換える伝動切換機構４６と、伝動切換機構４６を切換操作する揺動アーム６１と、揺動アーム６１を互いに背反する第１方向及び第２方向に引っ張り付勢可能な第１ばね６４及び第２ばね６５と、第１ばね６４を介して揺動アーム６１と第１株間変速レバー３５とを連結させ、株間変速機構２８の変速操作に連動して伝動切換機構４６を切換操作する連結ワイヤ６６とを備え、第２ばね６５は、第１ばね６４よりもばね定数が小さいものであって、揺動アーム６１と走行機体１の固定部１ａとの間に介設され、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を引っ張る方向に操作されたときは、第１ばね６４の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第１の方向に揺動させ、第１株間変速レバー３５が連結ワイヤ６６を緩める方向に操作されたときは、第２ばね６５の引っ張り付勢力で揺動アーム６１を第２の方向に揺動させるので、伝動切換機構４６が直ちに噛み合わない状況でも、第１株間変速レバー３５の操作を許容するとともに、その後、伝動切換機構４６が噛み合い可能となった時点で伝動切換機構４６の切換えを実行することができる。また、株間変速機構２８と伝動切換機構４６とを連動させるにあたり、両機構２８、４６を連結ワイヤ６６を介して連結したので、両機構２８、４６間に他の装置が配置されていても、これを柔軟に回避して両機構２８、４６を連結させることが可能になる。これに対して、両機構２８、４６をロッド部材を介して連結する場合は、両機構２８、４６間に存在する他の装置を回避することが難しく、また、仮に回避できたとしても、ロッド部材同士を連結させるアーム部材などが必要になり、連結に要するスペースや部品点数が増加するという問題があるが、本発明によれば、このような問題を解消することが可能になる。

また、伝動切換機構４６は、植付動力の伝動を等速伝動状態、不等速伝動状態及び非伝動状態に切換可能に構成され、連結ワイヤ６６は、インナワイヤ６６ａ及びアウタワイヤ６６ｂを備え、アウタワイヤ６６ｂを固定する固定部材６７は、ワイヤ固定位置を２箇所に有し、その一方は、伝動切換機構４６を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換えるためのワイヤ固定位置とし、他方は、伝動切換機構４６を非伝動状態に保持するためのワイヤ固定位置としたので、ワイヤ固定部材６７を利用して伝動切換機構４６を非伝動状態に保持することができる。

１ 走行機体
３ ミッションケース
１１ 植付作業機
１６ 植付機構
２２ 植付爪
２７ 作業動力伝動経路
２８ 株間変速機構
３１ 第１株間変速部
３２ 第２株間変速部
３３ 第１株間変速操作機構
３４ 第２株間変速操作機構
３５ 第１株間変速レバー
３９ 第２株間変速レバー
４３ デテント機構
４６ 伝動切換機構
６１ 揺動アーム
６４ 第１ばね
６５ 第２ばね
６６ 連結ワイヤ
６６ａ インナワイヤ
６６ｂ アウタワイヤ
６７ 固定部材

Claims (2)

1. 株間をあけて苗を植え付ける植付機構を備えた移植機であって、
   前記植付機構に作業動力を伝動する植付動力伝動経路と、
   植付動力伝動経路に設けられ、走行速度に対する植付動力の相対速度を複数の変速段にわたって変速する株間変速機構と、
   株間変速機構を所定の保持力をもって各変速段に保持するデテント機構と、
   デテント機構の保持力に抗して株間変速機構を変速操作可能な株間変速操作具と、
   植付動力伝動経路に設けられ、植付動力の伝動を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換える伝動切換機構と、
   伝動切換機構を切換操作する揺動アームと、
   揺動アームを互いに背反する第１方向及び第２方向に引っ張り付勢可能な第１ばね及び第２ばねと、
   第１ばねを介して揺動アームと株間変速操作具とを連結させ、株間変速機構の変速操作に連動して伝動切換機構を切換操作する連結ワイヤとを備え、
   第２ばねは、第１ばねよりもばね定数が小さいものであって、揺動アームと機体の固定部との間に介設され、
   株間変速操作具が連結ワイヤを引っ張る方向に操作されたときは、第１ばねの引っ張り付勢力で揺動アームを第１の方向に揺動させ、
   株間変速操作具が連結ワイヤを緩める方向に操作されたときは、第２ばねの引っ張り付勢力で揺動アームを第２の方向に揺動させることを特徴とする移植機。
2. 前記伝動切換機構は、植付動力の伝動を等速伝動状態、不等速伝動状態及び非伝動状態に切換可能に構成され、
   前記連結ワイヤは、インナワイヤ及びアウタワイヤを備え、
   アウタワイヤを固定する固定部材は、ワイヤ固定位置を２箇所に有し、その一方は、伝動切換機構を等速伝動状態と不等速伝動状態とに切換えるためのワイヤ固定位置とし、他方は、伝動切換機構を非伝動状態に保持するためのワイヤ固定位置としたことを特徴とする請求項１に記載の移植機。

Images