JP3856549B2 - 乗用田植機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行用駆動軸に伝達されるエンジンの動力から施肥ポンプの駆動力を出力するようにした乗用田植機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動農機である乗用田植機としては、一般的に前輪および後輪により支持された走行機体と、この走行機体の後方部分にリンク機構を介して支持された植付け部とを備えている。また、なかには上述の乗用田植機の走行機体に施肥装置を備えたものも存在する。
【０００３】
そして、近時の施肥装置は、肥料を貯蔵する肥料タンクと、該肥料タンク内の肥料を肥料管に圧送する施肥ポンプと、この施肥ポンプを駆動するためにミッションからの動力を伝達するスプロケットおよびチェーンからなる動力伝達手段とを走行機体に搭載する構成で、肥料タンク内の肥料を施肥ポンプによって圧送させて肥料管内を介して植付け部のフロート部に取付けたノズルより土中に注入するようにしている。
【０００４】
ところで、従来の移動農機における施肥装置の駆動機構は、施肥ポンプを駆動させるための駆動力をミッションの走行用ＰＴＯ軸から出力させることはせず、植付け用ＰＴＯ軸から出力させるようにしている。
【０００５】
すなわち、図４に示すようにエンジン（図示省略）からの動力は、まず無段変速装置１を介してミッション入力軸２に入力され、次いでメインクラッチ２ａによって断続されながら走行用第１軸３を介して走行用第２軸４から出力される。走行用第２軸４の回転は、前輪駆動軸５に伝達されるとともに、前輪駆動軸５から後輪駆動軸６に伝達される。そして、走行用第１軸３には主変速シフトギヤ３ａおよび副変速シフトギヤ３ｂが設けられ、主変速シフトギヤ３ａによってミッション入力軸２の回転が伝達される。副変速シフトギヤ３ｂによって走行用第２軸４に回転が伝達される。
【０００６】
この走行用第２軸４にはギヤ４ａが設けられ、また前輪駆動軸５にはデファレンシャル７が設けられる。そして、ギヤ４ａにデファレンシャル７のリングギヤ７ａを噛合させて走行用第２軸４の回転を前輪駆動軸５に伝達し、リングギヤ７ａにギヤ６ａを噛合させて前輪駆動軸５の回転を後輪駆動軸６に伝達している。
【０００７】
また、ミッション入力軸２に入力された動力は、植付け用変速機構８を介して植付け用ＰＴＯ軸９に出力され、この植付け用ＰＴＯ軸９に施肥ポンプを駆動させるための動力伝達機構（図示省略）が接続されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の移動農機である乗用田植機における施肥装置の駆動機構として、ミッションの走行系から動力を出力させる構成のものは存在せず、作業系から動力を出力させるようにしている。これに対して、走行用第１軸３の変速シフトギヤによって変速された後の軸から施肥装置の動力を出力させるようにすると、機体の走行中には施肥ポンプが駆動されることになるために、路上走行では施肥ポンプが高速で回転することになってしまう。また、機体の停止時には施肥ポンプを駆動させることができないという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、走行速度に対応した速度で施肥駆動装置を駆動するとともに、走行機体の停止時においても施肥駆動装置を駆動できるようにした移動農機である乗用田植機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る移動農機では、エンジン、ミッションケース（１５ａ）、肥料タンク（５５）および該肥料タンク（５５）からの肥料を繰り出し供給する施肥駆動装置（５７）を機体（１４）に備え、該機体（１４）の後方にリンク機構（１８）を介して植付け装置（１９）を昇降自在に支持した乗用田植機において、
エンジンからの回転を無段に変速してミッション入力軸（２７）に伝達し、ミッションケース（１５ａ）内で植付け用駆動軸（５１）と走行用駆動軸（３７）に分岐伝動し、前記植付け装置（１９）、および車輪（１２，１３）にそれぞれ伝達する伝動系（１５）を有し、
前記伝動系（１５）に、機体（１４）の走行を前進と後進とニュートラルに切換える主変速装置（３８）と、路上走行用速度と作業用速度とニュートラルとに切換える副変速シフトギヤからなる副変速装置（４０）を備え、
前記主変速装置（３８）の伝動下流側でかつ前記副変速装置（４０）の伝動上流側に位置する走行用駆動軸（３７）から前記施肥駆動装置（５７）を駆動してなる、
ことを特徴とする。
【００１２】
［作用］
以上の構成に基づき、エンジンからの回転は、主変速装置（３８）および副変速装置（４０）を介して車輪（１２，１３）に伝達される。また、エンジンからの回転は、前記主変速装置（３８）の伝動下流側でかつ前記副変速装置（４０）の伝動上流側に位置する走行用駆動軸（３７）から施肥駆動装置（５７）を駆動させるように伝達される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態に係るミッションを示す展開図、図２は、乗用田植機を示す側面図、図３は、施肥装置の要部を抽出して示す拡大平面断面図である。
【００１６】
乗用移動農機である乗用田植機１１は、図２に示すように前輪１２および後輪１３によって支持されている機体１４を有している。この機体１４は、前部にエンジン（図示省略）、伝動系としてのミッション（図１参照）１５およびミッション１５からの動力が伝達される施肥装置１６が搭載され、後部に運転席１７が配置されている。そして、機体１４の後方には、リンク機構１８を介して植付け装置１９が昇降自在に支持され、この植付け装置１９には苗載せ台２０、プランタ２１およびフロート２２が備えられている。
【００１７】
運転席１７には主変速操作レバー２３、副変速操作レバー２４およびステアリングシャフト２５が立設されており、このステアリングシャフト２５の上端部にはステアリングホイール２５ａが取付けられている。
【００１８】
主変速操作レバー２３は図示を省略した案内孔に沿って中立位置、前進域、後進域および作業域と操作できるように支持されている。また、副変速操作レバー２４は中立位置、低速域および高速域と操作できるように前後方向に揺動自在に支持されており、下方に後述するベルト式無段変速装置２６が設けられている（図１参照）。
【００１９】
ミッション１５は、図１に示すようにそのミッションケース１５ａを貫通して駆動入力軸としてのミッション入力軸２７が回転自在に支持されており、このミッション入力軸２７の外部突出部分にはベルト式無段変速装置２６の従動プーリ２８の固定シーブ２８ａのボス部２８ｂが回動自在に支持されている。また、上記ボス部２８ｂには可動シーブ２８ｃのボス部２８ｄがキーに沿って摺動自在に支持されており、この可動シーブ２８ｃのボス部２８ｄには変速操作用カム２９が支持されている。この変速操作用カム２９は、ローラ支持体３０に回転自在に支持されているローラ３０ａと当接している端面カム部２９ａを有するとともに、外径方向に伸びるアーム部２９ｂを有している。そして、変速操作用カム２９は図示を省略した駆動プーリ側の変速操作用カム（図示せず）と連結されて一体に連動するようになっている。
【００２０】
上記ベルト式無段変速装置２６は、駆動プーリ（図示省略）、従動プーリ２８およびこれら駆動プーリと従動プーリ２８とに巻き掛けられているＶベルト３１などを備えている。
【００２１】
一方、ミッションケース１５ａは、図１に符号Ｘで示された部分から左右を２つに分割するとともに、左ケース部１５ｌに右ケース部１５ｒを螺着させ、これを機体フレーム（図示省略）に取付けたもので、内部にミッション入力軸２７が貫通支持されている。このミッション入力軸２７の左ケース部１５ｌの内部挿入部分には外周軸３２が回転自在に嵌挿されており、ミッション入力軸２７の先端部２７ａは右ケース部１５ｒにベアリング３３によって回転自在に支承されている。
【００２２】
そして、ミッション入力軸２７の先端部２７ａと外周軸３２との間にはメインクラッチ３４が設けられ、このメインクラッチ３４を接離させてミッション入力軸２７の回転を外周軸３２に伝達させたり、遮断させたりしている。また、ミッションケース１５ａには、走行用変速機構３５および植付け用変速機構３６が設けられている。
【００２３】
このうちの走行用変速機構３５は、ミッション入力軸２７の回転を外周軸３２を介して走行用駆動軸としての走行用第１軸３７に伝達させるために外周軸３２および走行用第１軸３７の間で噛合する主変速シフトギヤ（主変速装置）としての第１変速ギヤ群３８と、走行用第１軸３７に伝達された回転を走行用変速軸としての走行用第２軸３９に伝達させるために両軸３７，３９の間で噛合する副変速シフトギヤ（副変速装置）としての第２変速ギヤ群４０とを備えている。このうちの第１変速ギヤ群３８は、機体１４の走行を前進、後進およびニュートラルの停止位置に切換えるために設けられている。また、第２変速ギヤ群４０は、機体１４の路上走行用速度、植付け作業用速度及びニュートラルの切換のために設けられている。
【００２４】
また、ミッションケース１５ａの左ケース部１５ｌ側に配設される走行用第２軸３９の一端には、前輪駆動ギヤ４１が取付けられている。走行用第２軸３９には、ほぼ平行して前輪駆動軸４２が配設され、この前輪駆動軸４２に設けられたデファレンシャル４３のデフリングギヤ４３ａが前輪駆動ギヤ４１と噛合している。すなわち、このデファレンシャル４３は、前輪駆動軸４２の左側駆動軸４２ｌの先端に固着されたかさ歯車４３ｂと、このかさ歯車４３ｂに対向するように右側駆動軸４２ｒの先端に固着されたかさ歯車４３ｃと、これら両かさ歯車４３ｂ，４３ｃに噛合するように軸４３ｄの両端に回転自在に支持されたかさ歯車４３ｅ，４３ｆとを備えた構成である。なお、前輪駆動ギヤ４１と、この前輪駆動ギヤ４１に噛合しているデフリングギヤ４３ａとによって前輪動力伝達手段が構成されている。
【００２５】
走行用第２軸３９には、第１ギヤ４５ａおよび第２ギヤ４５ｂが取付けられ、このうちの第１ギヤ４５ａには右側駆動軸４２ｒに回転自在に支持された左旋回ギヤ４４ｌが噛合し、第２ギヤ４５ｂには右側駆動軸４２ｒに回転自在に支持された右旋回ギヤ４４ｒが噛合している。また、左旋回ギヤ４４ｌおよび右旋回ギヤ４４ｒにはそれぞれ爪４４ａ，４４ｂが設けられ、この爪４４ａ，４４ｂのいずれかにクラッチ爪４６を噛合させて左側駆動軸４２ｌまたは右側駆動軸４２ｒのいずれかに走行用第２軸３９の回転を伝達させるように構成している。
【００２６】
さらに、走行用第２軸３９の右ケース部１５ｒ側の他端には、これに直角に後輪走行用ＰＴＯ軸４８が配設されるとともに、走行用第２軸３９の他端と後輪走行用ＰＴＯ軸４８の一端とをベベルギヤを介して噛合させ、このベベルギヤにより後輪動力伝達手段としての後輪駆動ギヤ群４７を構成している。これにより前輪駆動軸４２に対する後輪走行用ＰＴＯ軸４８はデファレンシャル４３を回避した前輪駆動軸４２に直交配設されることになる。
【００２７】
また、植付け用変速機構３６は、ミッション入力軸２７の回転を植付け用第１軸４９に伝達させるために外周軸３２と植付け用第１軸４９との間に噛合する第１株間変速ギヤ群５０と、植付け用第１軸４９に伝達された回転を植付け用第２軸（植付け用駆動軸）５１に伝達させるために両軸４９，５１間に噛合する第２株間変速ギヤ群５２とを備えている。
【００２８】
植付け用第２軸５１のほぼ中央で、右ケース部１５ｒ側には、植付け用第２軸５１に直角に植付け用ＰＴＯ軸５３が配設されるとともに、植付け用第２軸５１と植付け用ＰＴＯ軸５３との間にベベルギヤから構成される植付け部駆動ギヤ群５４が噛合されている。この植付け部駆動ギヤ群５４により植付け用第２軸５１から植付け用ＰＴＯ軸５３へ回転が伝達されることになる。なお、植付け用ＰＴＯ軸５３と後輪走行用ＰＴＯ軸４８とは、図１と違って実際にはミッションケース１５ａの右ケース部１５ｒ側に、しかも機体１４の後方に向いた同一の方向に配設されている。これによりミッションケース１５ａの一方のケース部のみに植付け用ＰＴＯ軸５３または後輪走行用ＰＴＯ軸４８を回転自在に支持する軸受の孔を加工すればよく、両方のケース部にそれぞれのＰＴＯ軸４８，５３を支持するための孔を加工する必要がなく、正確な位置合わせ加工をする必要がなくなる。
【００２９】
次に、施肥装置１６について説明する。
【００３０】
施肥装置１６は、肥料を貯蔵する肥料タンク５５と、この肥料タンク５５内の肥料をフロート２２に取付けたノズル５６ａに送る肥料管５６と、この肥料管５６中に肥料を圧送させる施肥駆動装置としての施肥ポンプ５７とを備えたものである。
【００３１】
また、施肥ポンプ５７を駆動させるための駆動機構は、図１に示すようにペースト駆動入力軸５８に走行用第１軸３７の回転が伝達され、ペースト駆動取出し軸５９にペースト駆動入力軸５８の回転が伝達され、ポンプ動力伝達手段６０にペースト駆動取出し軸５９の回転が伝達され、施肥ポンプ５７にポンプ動力伝達手段６０を介してペースト駆動取出し軸５９の動力が伝達されるように構成されている。
【００３２】
具体的には、ミッションケース１５ａの左ケース部１５ｌに一端が支持された走行用第１軸３７の他端は、ベアリング軸受３７ａによって回転自在に支持されている。走行用第１軸３７の他端には、右ケース部１５ｒに穿設された孔１５ｂより突出してペースト駆動入力軸５８が着脱自在に連結されている。このペースト駆動入力軸５８には、これに取付けられた第３ギヤ５８ａに噛合する第４ギヤ５９ａを有するペースト駆動取出し軸５９が並設されている。ポンプ動力伝達手段６０は、ペースト駆動取出し軸５９に取付けられたスプロケット６０ａと伝動軸６１に取付けられたスプロケット６０ｂとの間にチェーン６０ｃを巻架するとともに、さらに伝動軸６１の両端に取付けられたスプロケット６１ａ，６１ｂと施肥ポンプ５７のスプロケット５７ａ，５７ｂとの間にチェーン６２ａ，６２ｂを巻架したもので、ペースト駆動入力軸５８の回転が施肥ポンプ５７のスプロケット５７ａ，５７ｂに伝達されるように構成されている。なお、ペースト駆動入力軸５８とペースト駆動取出し軸５９とによって動力取出し軸が構成されている。
【００３３】
施肥ポンプ５７は、ポンプ動力伝達手段６０からの動力が伝達される駆動部５７ｃと、肥料タンク５５のメインタンク５５ａに貯蔵されている肥料を肥料管５６（図２参照）に圧送するポンプ部５７ｄと、これら駆動部５７ｃとポンプ部５７ｄとを連結し、駆動部５７ｃに伝達される動力によってポンプ部５７ｄを動作させる連結軸５７ｅとを備え、連結軸５７ｅは肥料タンク５５の補助タンク５５ｂを貫通して配設されている。
【００３４】
なお、図１中、６３は、クラッチ爪４６をスライドさせるために左ケース部１５ｌの下面に設けられたシフトシャフトである。
【００３５】
次に、作用について説明する。
【００３６】
エンジンの回転は、ベルト式無段変速装置２６に伝達され、従動側プーリ２８を回転させることになる。そして、従動側プーリ２８の回転は、ミッション入力軸２７に伝達され、メインクラッチ３４が接続されている場合においては、外周軸３２を回転させることになる。この外周軸３２の回転は、第１変速ギヤ群３８を介して走行用第１軸３７に伝達されるとともに、第１株間変速ギヤ群５０を介して植付け用第１軸４９に伝達される。
【００３７】
さらに、走行用第１軸３７に伝達された回転は、第２変速ギヤ群４０を介して走行用第２軸３９に伝達され、走行用第２軸３９から前輪駆動軸４２に前輪駆動ギヤ４１およびデファレンシャル４３を介して伝達される。また、走行用第２軸３９の回転は、第１ギヤ４５から左旋回ギヤ４４ｌに、さらに第２ギヤ４５ｂから右旋回ギヤ４４ｒに伝達される。
【００３８】
この場合、機体１４を直進させる場合に、左旋回ギヤ４４ｌおよび右旋回ギヤ４４ｒは、共に空転して走行用第２軸３９の回転が右側駆動軸４２ｒに伝達されず、前輪駆動ギヤ４１およびデファレンシャル４３を介して走行用第２軸３９の回転がデフリングギヤ４３ａに伝達されるのみとなり、このデフリングギヤ４３ａによって走行用第２軸３９の回転が前輪駆動軸４２に伝達される。
【００３９】
また、例えば右旋回する時は、図示を省略したハンドルの切れ角によりシフトシャフト６３が右側にスライドし、同時にクラッチ爪４６が右旋回ギヤ４４ｒの爪４４ｂに噛合し、デファレンシャル４３を介さないで直接前輪駆動軸４２に動力を伝達し右前輪１２を駆動する。
【００４０】
一方、前輪駆動ギヤ４１によりデフリングギヤ４３ａを駆動し、デファレンシャル４３の差動作用により左側駆動軸４２ｌを右側駆動軸４２ｒより速く回転させて左前輪１２を駆動させるようにする。
【００４１】
走行用第２軸３９の回転は、後輪駆動ギヤ群４７を介して後輪走行用ＰＴＯ軸４８に伝達される。
【００４２】
また、植付け用第１軸４９に伝達された外周軸３２の回転は、第２株間変速ギヤ群５２を介して植付け用第２軸５１に伝達され、さらに植付け部駆動ギヤ群５４を介して植付け用ＰＴＯ軸５３へと回転が伝達される。
【００４３】
さらに、メインクラッチ３４が接続されて外周軸３２を回転させることにより、外周軸３２の回転は、第１変速ギヤ群３８を介して走行用第１軸３７に伝達される。そして、走行用第１軸３７に伝達された回転は、ペースト駆動入力軸５８に取付けられた第３ギヤ５８ａに噛合している第４ギヤ５９ａを介してペースト駆動取出し軸５９に伝達され、このペースト駆動取出し軸５９からポンプ動力伝達手段６０を介して施肥ポンプ５７に伝達される。
【００４４】
これにより施肥ポンプ５７の駆動部５７ｃを動作させて肥料タンク５５の補助タンク５５ｂを貫通している連結軸５７ｅを介してポンプ部５７ｄを動作させ、肥料管５６を介して圃場の土中に肥料を注入させる。
【００４５】
なお、上述の実施の形態では、液体肥料を施肥ポンプによって供給するように説明したが、肥料は粒状肥料であってもよく、施肥駆動装置としてスクリューポンプを使用する。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、エンジンからの回転は、主変速装置および副変速装置を介して車輪に伝達されるとともに、前記主変速装置の伝動下流側でかつ前記副変速装置の伝動上流側に位置する走行用駆動軸から施肥駆動装置を駆動させるように伝達されるので、施肥駆動装置を走行速度に対応した速度で駆動することができ、副変速シフトギヤをニュートラル状態にしても施肥駆動装置を駆動することができる。
【００４７】
つまり、機体の停止時、施肥駆動装置のみを駆動することができるので、施肥駆動装置として施肥ポンプを用いれば、肥料タンクに肥料の代りに水を充填することにより肥料管や施肥駆動装置を洗浄することができる。
【００４８】
また、路上走行時に施肥駆動装置が高速で回転することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態に係る乗用田植機におけるミッションを示す概念図としての展開断面図である。
【図２】 乗用田植機を示す側面図である。
【図３】 施肥装置の駆動機構を抽出して示す平面断面図である。
【図４】 従来の移動農機におけるミッションの一例を示す展開断面図である。
【符号の説明】
１２ 前輪（車輪）
１３ 後輪（車輪）
１４ 機体
１５ ミッション（伝動系）
２７ ミッション入力軸（駆動入力軸）
３７ 走行用第１軸（走行用駆動軸）
３８ 第１変速ギヤ群（主変速装置）
４０ 第２変速ギヤ群（副変速装置）
５１ 植付け用第２軸（植付け用駆動軸）
５７ 施肥ポンプ（施肥駆動装置）

Claims (1)

1. エンジン、ミッションケース、肥料タンクおよび該肥料タンクからの肥料を繰り出し供給する施肥駆動装置を機体に備え、該機体の後方にリンク機構を介して植付け装置を昇降自在に支持した乗用田植機において、
   エンジンからの回転を無段に変速してミッション入力軸に伝達し、ミッションケース内で植付け用駆動軸と走行用駆動軸に分岐伝動し、前記植付け装置、および車輪にそれぞれ伝達する伝動系を有し、
   前記伝動系に、機体の走行を前進と後進とニュートラルに切換える主変速装置と、路上走行用速度と作業用速度とニュートラルとに切換える副変速シフトギヤからなる副変速装置を備え、
   前記主変速装置の伝動下流側でかつ前記副変速装置の伝動上流側に位置する走行用駆動軸から前記施肥駆動装置を駆動してなる、
   ことを特徴とする乗用田植機。

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