JP5049070B2 - 田植機における苗植付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、田植機において、圃場面に対する苗の植付けを、回転によって行うようにした苗植付け装置に関するものである。

従来、この種の苗植付け装置は、例えば、特許文献１等に記載されているように、田植機の走行機体にて支持される伝動ケースに、エンジン等から動力伝達される駆動軸を横向きにて軸支して、この駆動軸に固着した回転ケースには、前記駆動軸を中心とする円周上の少なくとも等分二箇所に、前記駆動軸と平行の植付け軸を回転自在に設け、この各植付け軸に、苗植付け体を、先端に設けた分割爪を苗載台の方向に向けた姿勢にして装着する一方、前記回転ケースに、当該回転ケースにおける前記駆動軸による一回の公転中に前記各植付け軸が逆方向に一回だけ自転するようにした連動機構を設けて、前記各苗植付け体を、その分割爪が苗載台の方向を向いた姿勢のままで前記駆動軸を中心にして上下方向に旋回することにより、この苗植付け体における分割爪を、苗載台より上方の部位と圃場面との間を上下方向の閉ループの運動軌跡を描きながら往復動するように構成し、この分割爪にて、その下降動の途中において前記苗載台から一株の苗を分割して取り出したのち、この一株の苗を下降動の下限において圃場面に植付けるというものであった。

しかし、この従来における構成の場合、
（１）．前記各苗植付け体は、その先端における分割爪を苗載台の方向に向けた姿勢で、前記回転ケースにおける公転の中心である駆動軸を通る鉛直線を挟んで苗載台側の部分と、苗載台と反対側の部分との間に重量のアンバランスが存在すること。
（２）．前記各苗植付け体における重心点は、常時、当該苗植付け体における自転の中心である植付け軸よりも苗載台側に偏芯した位置にあり、前記各苗植付け体は、その重心が偏芯した状態で、前記植付け軸を中心として自転すること。
（３）．回転ケースを公転する駆動軸には、前記各苗植付け体における分割爪にて苗載台から一株の苗を分割して取り出すときの反力（抵抗）を、大きいトルク負荷として受けること。
の三つに起因して、前記駆動軸には大きなトルク変動を受けることになるから、このトルク変動のために全体に振動が発生し、円滑な植付けを行うことができないのであった。

また、別の先行技術としての特許文献２及び３は、前記構成の苗植付け装置を前提とし、前記回転ケースにおける二本の植付け軸のうち一方の植付け軸には、苗植付け体を、分割爪を苗載台の方向に向けた姿勢にして装着するものの、他方の植付け軸には、前記苗植付け体に代えて、バランスウエイトを、前記苗載台とは逆方向に突出するように設けることにより、前記駆動軸のトルク変動、ひいては、振動を抑制することを提案している。
特開昭６０−２４４２１５号公報 実開昭６３−４８４２２号公報 特開平３−１９８７０８号公報

この先行技術による構成の場合には、振動発生の第１の起因であるところの駆動軸を通る鉛直線を挟む両側における重量のアンバランスを、前記バランスウエイトにて改善できることに加えて、振動発生の第３の起因であるところの前記分割爪が苗を分割するときに受ける反力（抵抗）を、前記バランスウエイトが駆動軸を中心として公転するときの回転慣性力によって支えることができるから駆動軸に及ぶ負荷を低減できる。

しかし、その反面、前記バランスウエイトは、重心点が植付け軸よりも苗載台側にある苗植付け体が前記植付け軸を中心にして自転することに起因するトルク変動、ひいては振動を改善することには殆ど作用しないのであり、換言すると、前記先行技術におけるバランスウエイトは、振動発生の起因である第１及び第３の点については、効果的ではあるものの、振動発生の起因である第２の点について殆ど作用しないから、振動低減を十分に達成することができないという問題がある。

しかも、前記先行技術は、回転ケースにおける一つの植付け軸には、苗植付け体を装着することに代えて、バランスウエイトを装着する構成であることにより、前記回転ケースに設けることができる苗植付け体の個数が少なくなり、前記回転ケースの一回転当たりに植付けできる苗株数が減少するから、高速植付けを達成することができないという問題もある。

本発明は、前記苗植付け装置における振動を、前記先行技術のような問題を招来することなく確実に抑制できるようにすることを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「 田植機（１）における伝動ケース（１０）に横向きに軸支した駆動軸（１４）に回転ケース（１５）を装着し、この回転ケース（１５）には前記駆動軸（１４）を中心とする円周上の少なくとも等分二箇所に、前記駆動軸（１５）と平行の植付け軸（１９）を回転自在に設け、この各植付け軸（１９）に、苗植付け体（２０）を、先端に設けた分割爪（２２）を側面視で苗載台（１２）の方向に向けた姿勢にして装着する一方、前記回転ケース（１５）に、当該回転ケース（１５）における前記駆動軸（１４）による一回の公転中に前記各植付け軸（１９）が逆方向に一回だけ自転するようにした連動機構を設けて、前記各苗植付け体（２０）を、その分割爪（２２）が苗載台（１２）の方向を向いた姿勢のままで前記駆動軸（１４）を中心にして上下方向に旋回するように構成して成る苗植付け装置において、
前記各苗植付け体（２０）自体に、バランスウエイト（２６）を、当該苗植付け体（２０）における自転の中心である植付け軸（１９）を挟んで苗載台（１２）と反対側に突出するように設け、前記植付け軸（１９）の自転によって、前記バランスウエイト（２６）が前記分割爪（２２）と共に回転するように構成している、」
ことを特徴としている。

請求項１に記載したように、各苗植付け体の各々に、バランスウエイトを、当該苗植付け体における自転の中心である植付け軸よりも苗載台と反対側に突出するように設けることにより、前記各苗植付け体における重心点は、当該各苗植付け体の各々にバランスウエイトを設けた分だけ、苗載台より遠ざかって、植付け軸に近づくことになる。

これにより、前記回転ケースにおける公転の中心である駆動軸を通る鉛直線を挟んで苗載台側の部分と苗載台と反対側の部分との間における重量のアンバランスを、前記先行技術のように前記各苗植付け体の一部をバランスウエイトに取り付け代えるという構成にすることなく、確実に低減することができる。

これに加えて、前記各苗植付け体における重心点が植付け軸に近づくことにより、前記各苗植付け体が自転するときにおける回転中心からの重心点までの偏芯を小さく又は無くすることができる。

しかも、前記各苗植付け体における分割爪が苗載台を通過するとき、この分割爪には、当該苗植付け体に設けたバランスウエイトが植付け軸を中心として自転するときにおける回転慣性力、及び前記バランスウエイトが前記駆動軸を中心にして公転するときにおける回転慣性力の両方が、苗の分割を行うときの反力（抵抗）を支えるように作用することになるから、苗の分割時に駆動軸に及ぶ負荷を確実に低減することができる。

このように、本発明によると、駆動軸におけるトルク変動、ひいては振動発生の起因である前記三つの点を全てを解消ないし低減することができるから、振動を大幅に抑制でき、円滑な植付けを確実に達成でき、その一方で、一つの回転ケースに設ける苗植付け体の数を減少することがないから、高速植付けを達成できる。

以下、本発明の実施の形態を、乗用型の多条植え田植機に適用した場合の図面について説明する。

図１及び図２において、符号１は、多条植えの乗用型田植機を示し、この田植機１は、左右一対の前輪３及び後輪４にて支持された走行機体２と、この走行機体２の後部に昇降可能に装着されて圃場面５に対して苗植付けを複数条（６条）について行う苗植部６とを備え、前記走行機体２には、エンジン７が搭載されるとともに、操縦座席８が設けられ、更に、前記エンジン７からの動力を適宜変速して前記各車輪３，４に伝達するための走行ミッション９が搭載され、矢印Ａで示す方向に適宜速度で前進走行するように構成されている。

前記苗植部６は、走行機体２の走行方向に対して横方向に複数個（三つ）並べて配設した伝動ケース１０と、この各伝動ケース１０の左右両側に設けたロータリ式の苗植付け装置１１と、前記各伝動ケース１０の上方に、左右往復移動するように後方下向きに傾斜して配設された苗載台１２と、前記各苗植付け装置１１の間において前記圃場面５の表面を滑走するように配設した複数個のフロート１３とによって構成されている。

前記各伝動ケース１０の後端には、図３、図４及び図６等に示すように、前記エンジン７から動力伝達される駆動軸１４が、水平横向きにして軸支されており、この駆動軸１４の両端に、前記苗植付け装置１１が装着されている。

前記各苗植付け装置１１は、図３〜図６に示すように構成されている。

すなわち、前記駆動軸１４のうち前記伝動ケース１０の左右両側面から突出する両端には、側面視小判型の回転ケース１５を着脱可能に固着して、この回転ケース１５を、前記駆動軸１４によって田植機１の側面視において矢印Ｂで示すように、反時計方向に回転（公転）するもので、この回転ケース１５内における前記駆動軸１４上には、太陽歯車１６が回転自在に被嵌され、この太陽歯車１６は、前記伝動ケース１０に対して連結部材１７を介して回転不能に係止されている。

前記回転ケース１５の外周部、つまり、左右両端部には、前記駆動軸１４からの距離が等しい位置に、押し出し具用の作動軸１８が駆動軸１４と平行に軸支されている。また、前記回転ケース１５内における両作動軸１８上には、中空状の植付け軸１９が回転自在に被嵌されている。

この植付け軸１９の一端部を回転ケース１５の外側面から外に突出して、この各植付け軸１９の突出端の各々に、アルミ合金等の軽合金にて上面に開放するように中空状にした苗植付け体２０を複数本のボルト２１にて取付け、この各苗植付け体２０の先端におけるボス部２０ａには、分割爪２２が前記苗載台１２に向かう姿勢位置にして固着されている。

そして、前記各植付け軸１９のうち前記回転ケース１５内の部分には、前記太陽歯車１６と同歯数の遊星歯車２３が嵌着されている一方、前記回転ケース１５内には、前記太陽歯車１６と前記遊星歯車２３とに同時に噛合する中間歯車２４を設けて、歯車列式の連動機構を構成して、この歯車列式連動機構にて、前記回転ケース１５が駆動軸１４にて反時計方向の一回だけ公転するとき、前記各植付け軸１９を、前記回転ケース１５とは逆方向つまり時計方向に一回だけ自転して、前記各苗植付け体２０を、その分割爪２２が苗載台１２に向かう姿勢を保持した状態のままで前記駆動軸１４を中心にして上下方向に旋回することにより、この各苗植付け体２０における分割爪２２を、図３に示すように、前記苗載台１２より上方の部位と圃場面５との間を上下方向の閉ループの運動軌跡２５を描きながら往復動するように構成しており、前記各苗植付け体２０における分割爪２２は、その運動軌跡２５に沿って下降動する途中において前記苗載台１２を通過するとき、この苗載台１２から一株の苗を分割して取り出したのち、この一株の苗を下降動の下限において圃場面５に対して植付けるのである。

この場合、本実施の形態においては、前記歯車列式の連動機構を構成する前記太陽歯車１６、前記遊星歯車２３及び前記中間歯車２４を、例えば特公昭６３−２０４８６号公報及び特開昭６３−７４４１３号公報等に記載されているように、偏芯歯車等の非円形歯車に構成して、前記回転ケース１５における公転に伴う前記苗植付け体２０における逆方向への自転を、前記運動軌跡２５における上死点の前後付近において進ませる一方、前記運動軌跡２５における下死点の前後付近において遅らせるというように、前記各苗植付け体２０の自転を揺動することにより、前記運動軌跡２５が上下方向に長い楕円状閉ループになるように構成した場合を示している。

そして、前記各苗植付け装置１１における両苗植付け体２０のうち前記植付け軸１９に対する取付け部２０ｂにおける外側面には、前記植付け軸１９から前記苗載台１２とは反対側に突出するように構成したバランスウエイト２６を着脱可能に取付ける。

この各バランスウエイト２６を、図４及び図６に示すように、前記駆動軸１４の軸線と直角の方向から見て、前記分割爪２２よりも内側（回転ケース１５側）に位置するというように、前記各バランスウエイト２６と分割爪２２とを、前記駆動軸１４の軸線方向に互いにずらせた構成にしている。

更に、前記各バランスウエイト２６における植付け軸１９から前記苗載台１２とは反対側への突出長さを長くすることにより、図３及び図５に示すように、前記駆動軸１４の軸線方向から見て、当該バランスウエイト２６が、前記分割爪２２における運動軌跡２５に対してオーバーラップするように構成している。

なお、前記バランスウエイト２６の苗植付け装置１１に対する着脱可能な取付けは、図示したように、前記苗植付け装置１１を植付け軸１９に対して取付けるための複数本のボルト２１の一部を利用して行うように構成しても良いが、別のボルト等にて行うように構成することもできる。

前記したように、苗植付け装置１１における回転ケース１５に設けた各苗植付け体２０の各々に、バランスウエイト２６を、当該苗植付け体２０における自転の中心である植付け軸１９よりも苗載台１２と反対側に突出するように設けることにより、前記各苗植付け体２０における重心点は、当該各苗植付け体２０の各々にバランスウエイト２６を設けた分だけ、苗載台１２より遠ざかって、植付け軸１９に近づくことになる。

これにより、前記回転ケース１５における公転の中心である駆動軸１４を通る鉛直線を挟んで苗載台１２側の部分と苗載台１２と反対側の部分との間における重量のアンバランスを、前記先行技術のように、複数個の苗植付け体２０の一部をバランスウエイトに取り付け代えるという構成にすることなく、確実に低減できる。

これに加えて、前記各苗植付け体２０における重心点が、当該苗植付け体２０における自転の中心である植付け軸１９に近づくことにより、前記各苗植付け体２０が自転するときにおける回転中心からの重心点までの偏芯を小さく又は無くすることができる。

しかも、前記各苗植付け体２０における分割爪２２が苗載台１２を通過するとき、この分割爪２２には、当該苗植付け体２０に設けたバランスウエイト２６が植付け軸１９を中心として自転するときにおける回転慣性力、及び、前記バランスウエイト２６が駆動軸１４を中心に公転するときにおける回転慣性力の両方が、苗の分割を行うときの反力（抵抗）を支えるように作用することになるから、苗の分割時に駆動軸１４に及ぶ負荷を確実に低減できる。

また、前記各バランスウエイト２６は、図４及び図６に示すように、前記駆動軸１４の軸線と直角の方向から見て、前記分割爪２２よりも内側に位置するように、分割爪２２と互いに軸線方向にずらせた構成であることにより、前記回転ケース１５において、その駆動軸１４から各植付け軸１９までの軸間距離を、分割爪とバランスウエイトと互いに干渉することがない状態のもとで縮めることができる。

更にまた、前記各バランスウエイト２６を、図３及び図５に示すように、前記駆動軸１４の軸線方向から見て、前記分割爪２２における運動軌跡２５に対してオーバーラップするように構成したことにより、前記バランスウエイト２６における苗載台１２とは反対方向への突出寸法を長くできるから、前記バランスウエイト２６を軽量化できる。

乗用型多条植え田植機の側面図である。 図１の平面図である。 前記乗用型田植機における苗植部の要部を示す側面図である。 図３の平面図である。 苗植付け装置の側面図である。 図５のVI−VI視断面図である。

１ 乗用型多条植え田植機
２ 走行機体
６ 苗植部
１０ 伝動ケース
１１ 苗植付け装置
１２ 苗載台
１４ 駆動軸
１５ 回転ケース
１６ 太陽歯車
１９ 植付け軸
２０ 苗植付け体
２１ 取付けボルト
２２ 分割爪
２３ 遊星歯車
２４ 中間歯車
２５ 運動軌跡
２６ バランスウエイト

Claims (1)

1. 田植機（１）における伝動ケース（１０）に横向きに軸支した駆動軸（１４）に回転ケース（１５）を装着し、この回転ケース（１５）には前記駆動軸（１４）を中心とする円周上の少なくとも等分二箇所に、前記駆動軸（１５）と平行の植付け軸（１９）を回転自在に設け、この各植付け軸（１９）に、苗植付け体（２０）を、先端に設けた分割爪（２２）を側面視で苗載台（１２）の方向に向けた姿勢にして装着する一方、前記回転ケース（１５）に、当該回転ケース（１５）における前記駆動軸（１４）による一回の公転中に前記各植付け軸（１９）が逆方向に一回だけ自転するようにした連動機構を設けて、前記各苗植付け体（２０）を、その分割爪（２２）が苗載台（１２）の方向を向いた姿勢のままで前記駆動軸（１４）を中心にして上下方向に旋回するように構成して成る苗植付け装置において、
   前記各苗植付け体（２０）自体に、バランスウエイト（２６）を、当該苗植付け体（２０）における自転の中心である植付け軸（１９）を挟んで苗載台（１２）と反対側に突出するように設け、前記植付け軸（１９）の自転によって、前記バランスウエイト（２６）が前記分割爪（２２）と共に回転するように構成している、
   田植機における苗植付け装置。

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