JP4389461B2 - 苗植付装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、田植機等の苗移植機に設けられる苗植付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
左右方向の植付駆動軸を回転中心にして回転するロータリケースに苗植付具が設けられ、該苗植付具が円軌道上を移動しながら苗を植付けるロータリ苗植付装置は、例えば特許文献１に記載されているように、一般的には１個のロータリケース（回転ケース）２１に苗植付具（移植具）３０が１条分だけ設けられている。これは、植付駆動軸（回転軸）２２へ伝動する植付伝動ケース１２がロータリケースの側方近傍に設けられるため、ロータリケース２１の左右両側に苗植付具３０を設けることができないからである。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−１１２３８１号公報
【０００４】
特殊な例としては、特許文献２に示すように、左右並列に設けた２個のロータリケース２１，２１同士、又はロータリケース２１と回転体６５とを左右方向の軸５１で結び、この軸５１に苗植付具２２を取り付けた構成がある。この構成であれば、１個のロータリケースで２条以上の苗植付具を作動させることも可能である。
【０００５】
【特許文献２】
実開昭６２−９１９２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に代表される構成の場合、植付条数と同数だけロータリケースが必要であるから、全体の部品点数が多くコスト高になるという問題点があった。一方、特許文献２の構成は、ロータリケース１個当たり２条以上の苗植付具を設けられるので上記問題点は解決できるが、苗植付具を取り付ける軸５１に捩じれや撓みが生じやすく、それに起因する破損や植付精度の低下が起きることが想像される。そこで本発明では、作動機構に無理な力がかからず正確に作動させられる苗植付装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題に対して本発明は下記の構成とした。すなわち、請求項１に記載の苗植付装置は、左右方向の回転中心線（２４）回りに回転する回転体（２１）に前記回転中心線（２４）に対し偏心した左右方向の最終軸（２５）を回転自在に設け、その最終軸（２５）における回転体（２１）から突出する突出部に苗植付具（２６）を一体に取り付けるとともに、前記最終軸（２５）と一体回転する最終ギヤ（３９）へ前記回転体（２１）に設けたギヤ列を介して伝動し、回転体（２１）の回転方向に略等間隔で奇数個の苗植付具（２６）を設け、回転体（２１）の回転中心線（２４）より後側の方が前側よりも苗植付具（２６）の個数が多いとき回転体（２１）の回転速度が速くなるように、回転体（２１）を不等速駆動回転させる構成としたことを特徴とする苗植付装置とした。
【０００８】
回転体（２１）が回転中心線（２４）回りに回転することにより、苗植付具（２６）が円軌道を移動する。その際、苗植付具（２６）が取り付けられている最終軸（２５）がギヤ列を介して伝動されることにより、苗植付具（２６）の姿勢が適宜変化して円軌道上の移動位置に応じた適正姿勢を保持する。ギヤ列を回転体（２１）に設けることにより、最終軸（２５）を回転体（２１）から突出させ、その突出部に苗植付具（２６）を設けることが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の苗植付装置は、回転体（２１）と一体回転する駆動ギヤ（３０）へ伝動する入力ギヤ（３１）よりも伝動上手側に、伝動「切」時に該入力ギヤ（３１）を所定の位相で停止させる停止クラッチ（３３）を設けるとともに、前記入力ギヤ（３１）から前記駆動ギヤ（３０）への減速比を苗植付具（２６）の個数と同じにした請求項１に記載の苗植付装置とした。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１の構成とすると、苗植付具の作動に伴う重量バランスの変化に対応して回転体を不等速駆動回転させることにより、苗植付具の作動を安定させられる。
【００１５】
請求項２の場合は、請求項１の発明の効果に加えて、回転体への伝動の直前で減速することにより、停止クラッチを設ける位置の自由度が高くなり、また入力ギヤから前記駆動ギヤへの減速比を苗植付具の個数と同じにすることにより、各苗植付具の停止位置が同じになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２は本発明の苗植付装置を装備した乗用田植機を表している。この乗用田植機１は、エンジン２を搭載し駆動回転する各左右一対の前輪３，３及び後輪４，４を備えた走行車体５の後方に、昇降リンク装置６を介して６条植の苗植付部７が連結されている。図中の符号８は操縦座席、９は前輪３，３を操向するステアリングハンドル、１０は予備の苗を載せておく予備苗載台である。
【００２０】
苗植付部７は、走行車体５から伝動入力される伝動ケース１２の上側に前部が上位となるように傾斜した苗載台１３を設けるとともに、伝動ケース１２の植付伝動部１２ａ，…の後端部に２条ごとで１組の苗植付装置１４，…を設けている。フロート１５，…を接地させた状態で機体を進行させると、苗載台１３が左右に往復移動して台上のマット苗を苗載台下端側の苗取出口１６，…に一株づつ順次供給し、それを苗植付装置１４，…が分離して取り出し圃場に植付ける。
【００２１】
苗植付装置１４は、図３乃至図７に示す構成となっている。植付伝動部１２ａの後端に側面視環状の固定支持体２０が一体に設けられ、その内側に回転体（ロータリケース）２１がベアリング２２及びブッシュ２３を介して回動自在に嵌合している。回転体２１には、その回転中心線２４を中心とする円周上に互いに１２０度の位相で３本の最終軸２５，２５，２５が回動自在に設けられ、それぞれの最終軸の回転体２１から突出する左右両端部に苗植付具２６，２６が一体に取り付けられている。
【００２２】
回転体２１の内部には、該ケースと一体回転する駆動ギヤ３０が設けられている。この駆動ギヤ３０を植付伝動部１２ａの後端部に設けた入力ギヤ３１で減速回転させることにより、回転体２１が回転する。なお、入力ギヤ３１へ伝動するチェーン伝動装置３２のスプロケット３２ａから入力ギヤ３１への伝動部には、伝動を切ったとき該ギヤが所定の位相で停止する停止クラッチ３３が設けられている。
【００２３】
図６に駆動ギヤ３０と入力ギヤ３１との噛み合い状態が表されている。一見するでは分かりにくいが、駆動ギヤ３０の歯数は入力ギヤ３１の歯数の３倍であり、駆動ギヤ３０は丸印を付けた３箇所（図６における入力ギヤ３１との噛み合い位置を基準として０。，１２０。，２４０。の位置）が最大径となる不等径ギヤ、入力ギヤ３１は丸印を付けた１箇所（図６における駆動ギヤ３０の噛み合い位置を基準として０。の位置）が最小径となる不等径ギヤになっている。したがって、駆動ギヤ３０が０。，１２０。，２４０。の位置で入力ギヤ３１と噛み合うときに、駆動ギヤ３０の回転速度が速くなり、駆動ギヤ３０の回転速度は１／３周期で変化する
【００２４】
また、回転体２１の内部には、最終軸２５，２５，２５へ伝動するためのギヤ列が設けられている。このギヤ列は、回転体２１の回転中心線２４を中心とする円軌道を移動しながら回転する回転ギヤ３５と、該回転ギヤと一体回転する中間ギヤ３６と、該中間ギヤに噛合する第一カウンタギヤ３７と、該第一カウンタギヤと一体回転する３個の第二カウンタギヤ３８，３８，３８と、最終軸２５，２５，２５に取り付けられ各第二カウンタギヤとそれぞれ個別に噛合する最終ギヤ３９，３９，３９とからなっている。回転ギヤ３５は、固定支持体２０に固定された内歯の固定ギヤ４０と噛合し、回転体２１の回転に連動して前記作動をする。第二カウンタギヤ３８及び最終ギヤ３９は非円形ギヤ（不等径ギヤ）である。
【００２５】
回転体２１が回転すると、３個の苗植付具２６，２６，２６が円軌道を移動する。そのとき、回転体２１の回転に連動する回転ギヤ３５の作動がギヤ列を介して最終軸２５，２５，２５へ伝達され、図８乃至図１１に示すように、苗植付具２６，２６，２６の姿勢が変化する。これにより、苗植付具２６は、後記苗取り爪４７の先端が軌跡Ｐを描くように作動する。機体の移動を加味した苗取り爪４７の先端動軌跡は図１２のようになる。各先端動軌跡Ｐ′（１〜３）は機体の移動速度の違いによるもので、Ｐ′（１）、Ｐ′（２）、Ｐ′（３）の順に移動速度が速い。軌跡Ｐにおいて下死点である苗植付位置Ｂからさらに後方へ移動する行程Ｃが含まれていることにより、動軌跡Ｐ′（１〜３）では苗取り爪４７が苗植付位置Ｂを通過後ほぼ真上へ移動するようになっている。
【００２６】
さらに、回転体２１の内部には、最終軸２５に一体回転するように取り付けた制動カム４２と、該制動カムの外周面に当接する制動アーム４３と、該制動アームを制動カム４２に押し付けるスプリング４４とからなる３組の位相ずれ防止機構が設けられている。この位相ずれ防止機構は、苗植付具２６が苗取出位置Ａ及び苗植付位置Ｂにある時に最終ギヤ３９の回転を制動し、各ギヤ間のバックラッシュを吸収して、後述する苗取出し及び苗植付けの動作が正確に行われるように作用する。
【００２７】
各苗植付具２６は、コッタピン４６により最終軸２５に一体作動するように取り付けられている。苗植付具２６には、先端部が鋭利に形成された二股フォーク状の苗取り爪４７と、該苗取り爪の下側で突出・後退作動をする苗押出体４８とが設けられている。
【００２８】
苗押出体４８の作動機構は次のようになっている。最終軸２５に回転自在に嵌合する押出カム５０の外周面に、アーム軸５１に回動自在に軸支されたカムアーム５２が摺接している。各最終軸２５，…の押出カム５０，…は、個別に回転しないように連結プレート５０ａによって互いに連結されている。また、アーム軸５１にはカムアーム５２と一体に回動する押出規制アーム５３が軸支されていて、該押出規制アームの先端部と苗押出体４８を支持する押出ロッド５４の端部とが継手部材５５を介して連結されている。継手部材５５は、付勢体である押出スプリング５６によって押出ロッド５４を突出させる側に付勢されている。押出スプリング５６は苗取り爪４７に対し左右にずらせて配置されているため、苗植付具２６が苗押出体４８の押し出し方向にコンパクトになり、回転体２１の回転方向に設けられた３個の苗植付具２６が互いに干渉するのを防いでいる。
【００２９】
最終軸２５が回転すると、該軸に対し押出カム５０が相対的に回転し、押出カム５０とカムアーム５２とからなるカム機構の働きで押出規制アーム５３が揺動する。押出スプリング５６を圧縮する位置に押出規制アーム５３があるときは、苗押出体４８が後退した状態にある。その位置から押出規制アーム５３が回動して押出スプリング５６の圧縮が緩和されると、押出スプリング５６の弾発力で押出ロッド５４が押し出され、苗押出体４８が突出する。
【００３０】
乗用田植機１での作業時、前述したように、３個の苗植付具２６，２６，２６が先端軌跡Ｐを描きながら同一軌道上を互いに１／３周期の間隔を保ったまま移動する。苗取出位置Ａで苗取り爪４７が苗取出口１６の苗を一株分に分離して取り出す。このとき、苗押出体４８は後退した状態にある。苗植付具２６が下動して苗植付位置Ｂまで移動すると、苗押出体４８が突出し、苗取り爪４７が保持している苗の土部を下向きに押すことにより、苗を苗取り爪４７から押し出して圃場に植付ける。その後、苗植付具２６はさらに後方に移動してから、下動時よりも後方の軌道を通って上動する。図１２の動軌跡Ｐ′（１〜３）に示されているように、苗取り爪４７が苗植付位置Ｂを通過後ほぼ真上へ移動するため、先行する苗植付具２６が植付けた苗に干渉しない。苗植付位置Ｂから苗取出位置Ａへ移動するまでの間に、苗押出体４８は後退する。
【００３１】
このように、この苗植付装置１４は、固定支持体２０により外側から回転自在に支持された回転体２１の左右両側に苗植付具２６を設け、１個の回転体で同時に２条に苗を植付けるとともに、各条に３個の苗植付具を設け、高速植付けが可能な構成になっている。上記構成を実現し、しかも機能性向上、コスト低減を図るため、この苗植付装置には以下の特徴的な構造が採用されている。
【００３２】
まず、固定支持体２０は分割面６０で前後に２分割されており、植付伝動部１２ａと一体の前部材２０ａに対して後部材２０ｂを結合ボルト６１，…で結合する構成になっている。このように固定支持体２０を分割することにより、固定支持体２０の後半分を取り外すことができるので、回転体２１のメンテンスが容易である。
【００３３】
次に、３本の最終軸へ伝動するギヤ列は、回転体２１の回転中心線２４上に配置した共通のカウンタ軸６２に１個の第一カウンタギヤ３７と３個の第二カウンタギヤ３８，３８，３８とを取り付け、各第二カウンタギヤを対応する最終ギヤ３９，３９，３９にそれぞれ噛合させ、１本のカウンタ軸６２から３本の最終軸２５，２５，２５へ動力を分岐して伝動する構成としている。これにより、少ないギヤ数で有効なギヤ列を構成することができ、軽量化及びコストダウンが図れるようになる。この場合、本実施形態のように、側面視で３本のうち１本の最終軸２５とカウンタ軸６２とを通る直線上に、回転ギヤ３５及び中間ギヤ３６を取り付けた中間軸６３を配置するとよい。
【００３４】
また、回転体２１の左右中央に駆動ギヤ３０を設け、その左右一方（図示例では右側）に回転ギヤ３５及び固定ギヤ４０を配置し、反対側に中間ギヤ３６、第一カウンタギヤ３７、第二カウンタギヤ３８，３８，３８、及び最終ギヤ３９，３９，３９を配置した構成としている。なお、駆動ギヤ３０は中心部が開口しており、この開口部３０ａにカウンタ軸６２及び中間軸６３が挿通されている。このように、ギヤ列の各ギヤを左右に振り分けて配置することにより、左右のバランスが良好になる。
【００３５】
前述のように最終ギヤ３９は非円形ギヤ（不等径ギヤ）であるため、回転体２１の回転位置によって最終軸２５に対して最終ギヤ３９が外側に張り出す幅が異なる。そこで、最終ギヤ３９の最大外径部が外側にくる箇所については、側面視で最終ギヤ３９の一部が回転体２１よりも外側に突出させ、それに対応する部分２０ａだけ固定支持体２０の外形を大きくした形状としている（図６、図７参照）。これにより、固定支持体２０を必要以上に大きくすることなく、回転体２１を小型化できる。
【００３６】
このような不等径の最終ギヤ３９を採用する場合は、最終ギヤ３９が移動経路の下位に位置するとき当該最終ギヤの最大外径部が上側になるようにすれば、最終軸２５を地面に近づけることが可能になり、苗植付深さの調節範囲を広くできる。
【００３７】
さらに、前述のように、入力ギヤ３１と駆動ギヤ３０との歯数比を苗植付具２６の数と同じ「３」とするとともに、両ギヤ３０，３１を不等径ギヤとすることにより、駆動ギヤ３０の回転速度が１／３周期で変化するように不等速駆動回転させているが、駆動ギヤ３０の回転速度が速くなるのは回転体２１の回転中心線２４よりも後側に２個の苗植付具２６，２６が位置するときに設定している。換言すれば、上動する苗植付具（回転体２１の回転中心線２４よりも後側に位置する）の数の方が下動する苗植付具（回転体２１の回転中心線２４よりも前側に位置する）の数より多いとき回転体２１の回転速度が速いということであり、回転体２１の回転安定に効果がある。
【００３８】
入力ギヤ３１と駆動ギヤ３０の組み合わせによる減速機構を回転体２１への伝動の直前に配置することにより、停止クラッチ３３の配置の自由度が高くなり、例えば本実施形態のように植付伝動部１２ａの後端部に停止クラッチ３３を設けることができる。また、停止クラッチ３３を、回転体２１の左右両側に設けられる２条の苗植付装置の両方に共用させることができる。
【００３９】
停止クラッチ３３により回転体２１が停止してとき、いずれか１個の苗植付具２６が回転体２１の回転中心２４の直上又は直下に位置するようになっている（例えば図３に示す位置）。このようにすると、３個の苗植付具の重量バランスが前後均等になるので、作動停止が確実に行われるとともに、停止位置が安定する。
【００４０】
また、１個の苗植付具２６が回転体２１の回転中心線２４の直上に位置する状態で回転体２１が停止した場合（図３の状態）、下側の前後一対の苗植付具２６，２６は下端の高さが略同一になるので、作動停止時に地面から下側の苗植付具までの距離が適正に保たれ、苗植付具が地面と干渉するのを防げる。
【００４１】
回転体２１の停止時に苗植付具２６が固定支持体２０の後端よりも前側にあるので、後方の障害物に苗植付具が当たることが防げ、苗植付具の保護に有効である。
【００４２】
以上に挙げた特徴的な構造は、固定支持体２０や回転体２１と、その内側に収容されているギヤ列とについてであり、それよりも伝動下手側の苗植付具２６は含まれていないので、本発明は苗植付装置に限定せず、苗載台から苗を取り出すだけの動作を行う苗取出装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用田植機の側面図である。
【図２】図１に示す乗用田植機の平面図である。
【図３】一部を断面で表した苗植付装置の側面図である。
【図４】苗植付装置の展開断面図その１である。
【図５】苗植付装置の展開断面図その２である。
【図６】Ｓ１−Ｓ１断面図である。
【図７】Ｓ２−Ｓ２断面図である。
【図８】ギヤ列の状態と苗植付具の状態との関係を示す図その１である。
【図９】ギヤ列の状態と苗植付具の状態との関係を示す図その２である。
【図１０】ギヤ列の状態と苗植付具の状態との関係を示す図その３である。
【図１１】ギヤ列の状態と苗植付具の状態との関係を示す図その４である。
【図１２】機体の移動を加味した苗植付具先端の動軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１ 乗用田植機
５ 走行車体
６ 昇降リンク装置
７ 苗植付部
１４ 苗植付装置
２０ 固定支持体
２０ａ 前部材
２０ｂ 後部材
２１ 回転体
２４ 回転体の回転中心線
２５ 最終軸
２６ 苗植付具
３０ 駆動ギヤ
３１ 入力ギヤ
３３ 停止クラッチ
３５ 回転ギヤ
３６ 中間ギヤ
３７ 第一カウンタギヤ
３８ 第二カウンタギヤ
３９ 最終ギヤ
４０ 固定ギヤ
６０ 分割面

Claims (2)

1. 左右方向の回転中心線（２４）回りに回転する回転体（２１）に前記回転中心線（２４）に対し偏心した左右方向の最終軸（２５）を回転自在に設け、その最終軸（２５）における回転体（２１）から突出する突出部に苗植付具（２６）を一体に取り付けるとともに、前記最終軸（２５）と一体回転する最終ギヤ（３９）へ前記回転体（２１）に設けたギヤ列を介して伝動し、回転体（２１）の回転方向に略等間隔で奇数個の苗植付具（２６）を設け、回転体（２１）の回転中心線（２４）より後側の方が前側よりも苗植付具（２６）の個数が多いとき回転体（２１）の回転速度が速くなるように、回転体（２１）を不等速駆動回転させる構成としたことを特徴とする苗植付装置。
2. 回転体（２１）と一体回転する駆動ギヤ（３０）へ伝動する入力ギヤ（３１）よりも伝動上手側に、伝動「切」時に該入力ギヤ（３１）を所定の位相で停止させる停止クラッチ（３３）を設けるとともに、前記入力ギヤ（３１）から前記駆動ギヤ（３０）への減速比を苗植付具（２６）の個数と同じにした請求項１に記載の苗植付装置。

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