JP2685129B2 - ロータリー植付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、田植機のロータリー植
付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来のロータリー植付装置につい
て簡単に説明すると、図９において、（１００）は伝導
ケース、（１０２）は伝導ケース（１００）から突出し
たロータリー軸（１０１）に取り付けられたロータリー
ケース、（１０３）はロータリーケース（１０２）の両
端に装着された植付アーム、（１０４）は苗載台であ
る。図１０に示すように植付アーム（１０３）におい
て、植付爪（１０５）、プッシュロッド（１０６）、押
し出し爪（１０７）があり、プッシュカム（１０８）が
回転するとコイルばね（１０９）に抗してプッシュアー
ム（１１０）は揺動し、プッシュロッド（１０６）を介
して押し出し爪（１０７）を引き上げる。そして、回転
体としてのロータリーケース（１０２）がその回転軸で
あるロータリー軸（１０１）により矢印Ａ方向に自転す
ると、植付アーム（１０３）は苗載台（１０４）の方向
を向いた姿勢状態でロータリー軸（１０１）を中心に旋
回運動し、この旋回運動中において苗載台（１０４）に
面する側を上から下に移動するとき、その植付爪（１０
５）の先端部にて、苗載台（１０４）上の苗マットから
苗を一株だけ分割した後、その下降下限において圃場面
に植え付けし、その後において圃場面より上昇する。

【０００３】以上のようなロータリー植付装置にあって
は、ロータリーケース（１０２）の回転に伴うプッシュ
カム（１０８）の回転により、植付時においてカム段部
（１０８' ）とプッシュアーム（１１０）との係合が解
かれ、コイルばね（１０９）のばね力でプッシュロッド
（１０６）を介して押し出し爪（１０７）を押し出して
苗を離し、また一方で、植付直後から植付アーム（１０
３）が上昇するときにカム段部（１０８' ）でコイルば
ね（１０９）に抗してプッシュアーム（１１０）を揺動
せしめ、プッシュロッド（１０６）を介して押し出し爪
（１０７）を引き込むようになっている。また、ロータ
リーケース（１０２）内の偏心歯車機構により、各植付
アーム（１０３）が圃上面に近付くように下降するとき
にロータリーケース（１０２）の自転よりもＣ方向に遅
れ勝手にゆっくり自転しながら公転により姿勢を下向き
に変え、また一方で、植付後に上昇上限に近付くように
上昇するときロータリーケース（１０２）の自転よりも
余分にＣ方向に少し速く進み勝手に自転して水平方向に
姿勢を変えるようになっており、植付爪（１０５）先端
の運動軌跡の閉ループは一方によりカーブし、他方はよ
り直線に近いところの偏平の楕円状となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、植付ア
ームの重心位置はその自転の中心である植付軸から離れ
たところにあるため、上述したように植付アームの姿勢
が下向きから水平方向に変化することによって、植付ア
ームを揺動せしめる負荷トルクに変動が生ずる。そし
て、植付アームの重心位置は植付軸よりも前方にあるた
め、植付アームを揺動せしめるトルクは、植付アームが
植付後に上昇上限に近付くように上昇するに際してアー
ム姿勢を水平方向に変えるときが最大となる。また、従
来の植付アームは、植付直後の植付アームが上昇すると
きにコイルばねのばね力に抗して押し出し爪を引き上げ
るようにしているので、プッシュカムにかかるトルク
も、この植付直後のときが最大となる。そして、これら
植付アームの回動トルクとプッシュカムにかかるトルク
は何れもロータリーケースの回転トルクに置換される。
従って、従来のものによると、植付アームの回動トルク
のピーク位置とプッシュカムの回転トルクのピーク位置
が重なるため、ロータリー軸に対する負荷トルクに大き
な変動をもたらす。ロータリー軸のトルク変動が大きく
なると、植付伝動ケースや植付部全体にガタやねじれ、
たわみ等が発生し、また、回転速度の変動も増加し、極
端な場合は植付爪先端が苗を保持しながら土中にあると
きに変動を起こすため、植付姿勢が乱れるという不具合
がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って本発明の技術的課
題は、ロータリー軸のトルク変動を減少させることを目
的とするものであって、その解決手段として、植付アー
ムが圃場面に近付くように下降するときにロータリーケ
ースの自転よりも遅れ勝手にゆっくり自転しながら公転
により姿勢を下向きに変え、植付後に上昇上限に近付く
ように上昇するときロータリーケースの自転よりも余分
に少し速く進み勝手に自転して姿勢を変えるように旋回
運動するロータリー植付装置において、植付アームの揺
動による負荷の最大点を過ぎ、ロータリーケース内にお
ける歯車列の回転による負荷が最小となるロータリーケ
ース水平位置直後に、プッシュロッド引き上げによる負
荷の最大点が来るタイミングとなるように、前記プッシ
ュロッドを駆動するカムを構成した。

【０００６】

【作用】本発明のロータリー植付装置によれば、植付ア
ームの揺動による負荷の最大点を過ぎ、ロータリーケー
ス内における歯車列の回転による負荷が最小となるロー
タリーケース水平位置直後に、プッシュロッド引き上げ
による負荷の最大点が来るタイミングとなるように構成
されているので、植付直後の植付アームが上昇するとき
は、プッシュカムの植付軸にトルクはまだかからない。
一方、ロータリーケース内の偏心歯車機構により、植付
直後から植付アームは自転して、前記偏心歯車機構の歯
車列の回転トルクを減少させていくので、植付アームの
揺動トルクは、植付直後に最大となる。従って、本発明
のものによれば、植付アームの回動トルクのピーク位置
と植付軸のトルクのピーク位置が異なり、ロータリー軸
に対する負荷トルクの平均化が図られる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図７、図
８において、（１）は乗用車体であり、前後輪（２）
（３）を備え、エンジン（４）で走行する。（５）はミ
ッションケース、（６）は走行用伝動ケースである。乗
用車体（１）の後方にはリフト機構（７）を介して植付
部（８）がある。植付部（８）には植付アーム（９）、
施肥機（１０）及び苗載台（１１）が装着されている。
（１２）は植付側の伝動ケースであって、この伝動ケー
ス（１２）にはスプラインシャフト（１３）によってエ
ンジン（４）の動力が伝達される。図２は、植付部
（８）において、伝動ケース（１２）に装着されたロー
タリーケース（２０）内の伝動機構を表すものである。
伝動ケース（１２）に伝達された動力は、無端チェーン
（２１）、スプロケット（２２）で伝達され、ユニット
クラッチ（２３）を介してロータリー軸（２４）を回転
せしめる。

【０００８】ロータリー軸（２４）の両端にはロータリ
ーケース（２０）内において太陽歯車（２５）が遊嵌さ
れていて、この太陽歯車（２５）は伝動ケース（１２）
に対して固定されている。なお、位相調節部材（２６）
によって、太陽歯車（２５）は伝動ケース（１２）に対
して調節自在に固定されている。ロータリー軸（２４）
の端部には中空状の２つ割りロータリーケース（２０）
が軸架され、ピン（２７）でロータリー軸（２４）に固
定されている。ロータリーケース（２０）には、太陽歯
車（２５）と噛合し、かつ太陽歯車（２５）と同歯数の
中間歯車（２８）（２８）が中間軸（２９）（２９）で
回転自在に取り付けられており、植付軸（３０）には、
中間歯車（２８）と常時噛合する同歯数の遊星歯車（３
１）が支持部材（３２）を介して取り付けられている。
これら太陽歯車（２５）、中間歯車（２８）及び遊星歯
車（３１）は図３に示すように各々の回転中心から適宜
寸法（ａ）だけ偏心した歯車である。

【０００９】植付軸（３０）に遊嵌した支持部材（３
２）には植付アーム（３３）が固定されている。なお、
植付軸（３０）は位相調節部材（３４）でロータリーケ
ース（２０）に対して固定されており、（３５）は植付
軸（３０）の位相調節用の止めネジである。植付軸（３
０）にはカム（３６）が設けられていて、このカム（３
６）にはプッシュアーム（３７）が当接している。プッ
シュアーム（３７）は軸（３８）で枢支され、コイルば
ね（３９）でカム（３６）に当接するように付勢されて
いる。図１において、（４０）は植付爪、（４１）は押
し出し爪であって、プッシュアーム（３７）によって駆
動されるプッシュロッド（４２）で押し出される。

【００１０】さて、回転体としてのロータリーケース
（２０）がその回転軸であるロータリー軸（２４）によ
り図３のように矢印Ａ方向に自転すると、伝動ケース
（１２）に対して回転不能の太陽歯車（２５）に噛合す
る中間歯車（２８）はロータリーケース（２０）の自転
にともなってその自転の回転角度と同じ角度だけ矢印Ｂ
の方向に自転する。この中間歯車（２８）に遊星歯車
（３１）を介して連動する支持部材（３２）は、中間歯
車（２８）の自転によって矢印Ｃ方向、すなわちロータ
リーケース（２０）の自転方向と逆方向に自転するか
ら、植付アーム（３３）は苗載台（１１）の方向を向い
た姿勢状態でロータリー軸（２４）を中心に旋回運動す
ることになる。なお、この旋回運動中において植付爪
（４０）の先端部で苗載台（１１）から苗を一株だけ分
割するとともに、下降下限で圃場面に植え付けし、その
後において圃場面より上昇するものであるが、その具体
的手段は後述する。

【００１１】ところで、太陽歯車（２５）、中間歯車
（２８）及び遊星歯車（３１）の何れもがａ量偏心した
偏心歯車に構成されているので、ロータリーケース（２
０）の矢印Ａ方向への自転にともなって支持部材（３
２）は公転し、それにともなう支持部材（３２）自体の
Ｃ方向への自転は、その１回転中において偏心歯車（２
５）（２８）、（２８）（３１）各々の噛み合いにおけ
る回転軸に対する噛み合いピッチ半径の違いによりロー
タリーケース（２０）の自転に対して速くなったり遅く
なったりするように構成されている。よって、ロータリ
ーケース（２０）の自転に対して植付アーム（３３）の
Ｃ方向への自転が遅くなる時期が、苗取り位置から植付
アーム（３３）の圃場面に近付くように下降するとき
に、また一方、植付アーム（３３）の上昇上限に近付く
ように植え付け位置から上昇するときに各々該当するよ
うに設定することにより、各植付アーム（３３）が圃場
面に近付くように下降するときにロータリーケース（２
０）の自転よりもＣ方向に遅れ勝手にゆっくり自転しな
がら公転により姿勢を下向きに変え、植付後に上昇上限
に近付くように上昇するときロータリーケース（２０）
の自転よりも余分にＣ方向に少し速く進み勝手に自転し
て姿勢を変えるから、爪先端の運動軌跡の閉ループは一
方によりカーブし、他方はより直線に近いところの偏平
の楕円状となる。

【００１２】次に、ロータリーケース（２０）の自転に
より、植付アーム（３３）が苗載台（１１）の方向を向
いた姿勢状態で旋回運動するのは上述した通りである
が、この旋回運動中において植付軸（３０）はロータリ
ーケース（２０）と共に公転するから、カム（３６）が
植付アーム（３３）内において相対的に回転することに
なる。このカム（３６）には従来よりも短めのカム段部
（３６' ）が形成されており、ロータリーケース（２
０）内の偏心歯車機構の歯車軸が図３で示すように一直
線上に並んだとき、すなわち、歯車列の回転トルクが最
小となったときに、このカム段部（３６' ）がコイルば
ね（３９）に抗してプッシュアーム（３７）を揺動せし
め、プッシュロッド（４２）を介して押し出し爪（４
１）を引き込むようになっている。そして、押し出し爪
（４１）を引き込んだ状態のまま、苗載台（１１）に面
する側を上から下に移動するとき、植付爪（４０）の先
端部で、苗載台（１１）上の苗マットから苗を一株だけ
分割し、その苗を植付爪（４０）先端に保持しながら更
に下降して、下限の圃場面においてカム段部（３６' ）
とプッシュアーム（３７）との係合が解かれ、コイルば
ね（３９）のばね力で押し出し爪（４１）を押し出すの
で苗は植付爪（４０）から離れ、土中に植え付けられ
る。そして、押し出し爪（４１）を押し出した状態のま
ま、ロータリーケース（２０）の回転にともなって、植
付アーム（３３）が圃場面より上昇し、ロータリーケー
ス（２０）内の歯車軸が一直線上に並んだときに、押し
出し爪（４１）を引き込み、以下同様の作動を繰り返す
のである。

【００１３】以上のように構成されたものによれば、ロ
ータリーケース（２０）内の偏心歯車機構により、植付
直後から植付アーム（３３）は自転し、前記偏心歯車機
構の歯車軸が一直線上に並んで回転トルクが最小となる
から、植付アーム（３３）の揺動トルクは、植付直後に
最大となる。しかし、カム段部（３６' ）が従来のもの
より短くなっており、植付直後において植付アーム（３
３）が上昇するときはカム段部（３６' ）がまだプッシ
ュアーム（３７）に係合せず、プッシュカム（３６）を
支持する植付軸（３０）にトルクはまだかからない。そ
して、ロータリーケース（２０）内の歯車軸が一直線上
に並び、植付アーム（３３）が姿勢を変え終ると、カム
（３６）のカム段部（３６' ）がコイルばね（３９）に
抗してプッシュアーム（３７）を押圧するから、植付軸
（３０）にトルクが加わることになる。実施例のもの
は、ロータリーケース（２０）内の各偏心歯車の変位が
図６上段に示すように直列となったとき［図４Ｘ位置］
を０゜と定めた場合において、ロータリーケース（２
０）がＡ方向に２９. ５゜回転し［図４Ｙ位置］、各偏
心歯車の変位が図６中段のようになったとき、即ちロー
タリーケース水平位置直後に、カム（３６）がプッシュ
アーム（３７）を押圧するようにしたものである。な
お、従来例はロータリーケース（２０）が−３６. ５゜
［図９Ｚ位置］で各偏心歯車の変位が図６中段に示すよ
うになったときにカム（１０８）がプッシュアーム（１
１０）を押圧するようになっている。

【００１４】図５はロータリーケース（２０）の回転角
度に対するトルク変動の関係を表すグラフであって、上
段に示した実線（ａ）は植付アーム（３３）の揺動によ
るトルク、実線（ｂ）はプッシュロッド（４２）の引き
上げによるトルクをそれぞれ示している。なお、点線
（ｃ）はカム段部が長く形成された従来のカム（１０
８）を使用した場合におけるプッシュロッド引き上げに
よるトルクを示している。図５中段と下段に示したもの
は何れもトルクの総和を表すグラフであって、中段は従
来のもの［ａ＋ｃ］、下段は本発明にかかるもの［ａ＋
ｂ］である。本発明のものによれば、植付アーム（３
３）の揺動によるトルクのピーク位置とプッシュロッド
（４２）の引き上げによるトルクのピーク位置が異なる
ので、トルクの最大値（Ｔ1 ）は従来のもの（Ｔ2 ）に
比べてかなり小さくなり、ロータリー軸（２４）に対す
る負荷トルクの平均化を図ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上いずれにしても本発明のロータリー
植付装置によれば、植付アームの回動によるトルクのピ
ーク位置と植付軸のトルクのピーク位置が異なるので、
ロータリー軸に対する負荷トルクが平均化され、また、
トルクのピーク値も減少させることができる。従って、
トルク変動による植付伝動ケースや植付部全体のガタや
ねじれ、たわみ、騒音等が防止され、しかも、回転速度
の変動も減少し、植付姿勢を乱さないという特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】植付アームの縦断面図

【図２】ロータリーケース縦断面図

【図３】植付軌跡の説明図

【図４】植付部の側面図

【図５】トルク変動を表すグラフ

【図６】( イ) 、( ロ) 、( ハ) ともにロータリーケー
ス縦断面図

【図７】植付部を牽引する乗用車体の側面図

【図８】植付部を牽引する乗用車体の平面図

【図９】従来技術にかかる植付部の側面図

【図１０】従来技術にかかる植付アームの縦断面図

【符号の説明】

２０ ロータリーケース ２４ ロータリー軸 ２５ 太陽歯車 ２８ 中間歯車 ３０ 植付軸 ３１ 遊星歯車 ３３ 植付アーム ３６ カム ３６' カム段部 ３７ プッシュアーム ４０ 植付爪 ４１ 押し出し爪 ４２ プッシュロッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 植付アームが圃場面に近付くように下降
   するときにロータリーケースの自転よりも遅れ勝手にゆ
   っくり自転しながら公転により姿勢を下向きに変え、植
   付後に上昇上限に近付くように上昇するときロータリー
   ケースの自転よりも余分に少し速く進み勝手に自転して
   姿勢を変えるように旋回運動するロータリー植付装置に
   おいて、植付アームの揺動による負荷の最大点を過ぎ、
   ロータリーケース内における歯車列の回転による負荷が
   最小となるロータリーケース水平位置直後に、プッシュ
   ロッド引き上げによる負荷の最大点が来るタイミングと
   なるように、前記プッシュロッドを駆動するカムを構成
   したロータリー植付装置。