JP5814084B2 - Seedling transplanter - Google Patents
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Description
本願発明は、乗用型田植機のような苗移植機に関し、特に、植付装置に対する動力伝達手段に特徴を有する。 The present invention relates to a seedling transplanter such as a riding rice transplanter, and particularly has a feature in power transmission means for a planting device.
苗移植機の代表として田植機がある。この田植機は一般に、エンジンが搭載された走行機体とその後ろに配置した植付け部とを有しており、植付け部は走行機体に昇降可能に連結されている。植付け部は、苗マットを載せる苗載せ台やその後ろに配置した植付装置を有している。植付装置は、1つのロータリーケースに2つの掻き取リユニットを設けたタイプが一般的であり、ロータリーケースが1回回転すると2つの掻き取リユニットはそれぞれロータリーケースに対して1回転する。すなわち、掻き取リユニットはロータリーケースの軸心回りに公転しながら自転するのであり、掻き取りユニットが姿勢を変えながら上下動することにより、苗マットからの苗の掻き取りと圃場への植付けが行われる。 Rice transplanter is a representative seedling transplanter. This rice transplanter generally has a traveling machine body on which an engine is mounted and a planting part arranged behind the traveling machine body, and the planting part is connected to the traveling machine body so as to be movable up and down. The planting part has a seedling platform on which a seedling mat is placed and a planting device arranged behind the seedling platform. The planting apparatus is generally of a type in which two scraping units are provided in one rotary case. When the rotary case rotates once, each of the two scraping units rotates once with respect to the rotary case. In other words, the scraping unit rotates while revolving around the axis of the rotary case, and the scraping unit moves up and down while changing its posture, so that the seedling can be scraped off and planted on the field. Done.
そして、単位面積(一般に3.3m2)当たりに苗を何株植えるかは必ずしも一定ではなく、地域やユーザーによって希望する株数が相違している。そこで、走行速度に対する植付装置の動作速度を異ならせて、苗の株と株との間隔(株間)を変えることで、単位面積当たりの植付け株数を変更可能と成している。従前は3.3m2当たり60〜90株といった密植が多かったが、苗の植付け密度と収量とは比例せず、植付け密度が低くても収量に違いはなかったり却って増収する事実が見られることから、近年は、例えば3.3m2当たり37〜50株といった疎植が増加傾向にあると言える。 And how many seedlings are planted per unit area (generally 3.3 m 2 ) is not always constant, and the desired number of strains varies depending on the region and user. Therefore, the number of planting strains per unit area can be changed by changing the operation speed of the planting device with respect to the traveling speed and changing the interval between the seedling stocks and the stock (between strains). Previously, there were many dense plantings of 60-90 strains per 3.3m 2 , but the planting density and yield of seedlings were not proportional, and even if the planting density was low, there was no difference in yield or on the contrary it was seen that the revenue increased Therefore, in recent years, it can be said that sparse vegetation, for example, 37 to 50 strains per 3.3 m 2 tended to increase.
さて、ロータリー式の植付装置は植付爪を有しており、植付爪は側面視で斜めにした姿勢で苗マットから苗を掻き取り、次いで、植付爪は鉛直に近い姿勢になって圃場に向かい、下降し切ってから上昇に転じる。すなわち、植付爪は閉ループ軌跡を描きながら、苗の掻き取り、圃場(泥土)への苗の差し込み、圃場からの離脱、といった動きを行うのであり、植付爪は圃場から素早く逃げるように設計されてはいる。 Now, the rotary planting device has a planting claw, and the planting claw scrapes off the seedling from the seedling mat in a slanted posture in a side view, and then the planting claw is in a nearly vertical posture. Then head to the field, start to descend and then start to rise. In other words, the planting claw is designed to move away from the field quickly by drawing a closed loop trajectory, scraping the seedling, inserting the seedling into the field (mud), and leaving the field. It has been done.
しかし、株間が変わると必然的に単位走行距離当たりの植付装置の動作サイクルが変化するため、例えば密植状態のときに下死点付近で植付爪がほぼ鉛直姿勢になるように設定していると、疎植状態では植付爪が圃場から逃げる速度が遅くなるため、疎植状態では植付けられた苗を植付爪が前に押し倒す現象が生じやすい。逆に、疎植状態のときに下死点付近で鉛直姿勢になるように設定しておくと、密植の状態では植付爪が圃場に入り込んだまま後ずさりするような現象が生じ、泥土がえぐられることで浮き苗が発生し易くなる問題がある。 However, since the operation cycle of the planting device per unit mileage will inevitably change when the stock changes, set so that the planting claw is in a nearly vertical position near the bottom dead center, for example, when densely planted. If so, the speed at which the planting claws escape from the field becomes slow in the sparsely planted state, so that in the sparsely planted state, the planted nails tend to push down the planted nails forward. On the other hand, if the planting is set so that it is in the vertical position near the bottom dead center in the sparsely planted state, in the densely planted state, the phenomenon that the planting claws enter the field and go backwards will occur, and the mud will crawl This causes a problem that floating seedlings are easily generated.
そこで、密植状態を基準にしつつ疎植状態において植付爪を圃場からより迅速に逃げ移動させるべく、疎植状態で、動力伝達経路に不等速ギアを配置することが行われている(例えば特許文献1,2。)。つまり、不等速ギアを設けて、ロータリーケースの1回転中での角速度を変化させることで、植付爪を圃場から素早く逃がすことが行われている。
Therefore, in order to move the planting claw away from the field more quickly in the sparsely planted state with reference to the densely planted state, an inconstant speed gear is arranged in the power transmission path in the sparsely planted state (for example,
特許文献1では、走行機体に設けた走行ミッションケースの内部に株間変更装置を配置し、この株間変更装置に不等速ギアを組み込んでいる。他方、特許文献2では、不等速ギアは、植付け部のうち苗載せ台の横送り機構よりも下流側の部位に配置している。
In patent document 1, the stock change apparatus is arrange | positioned inside the driving | running | working mission case provided in the traveling body, and the inconstant speed gear is integrated in this stock change apparatus. On the other hand, in
さて、ロータリー式の植付装置では、ロータリーケースに2つの植付爪が設けられており、ロータリーケースの1回転で2回の植付けが行われる。そこで、ロータリーケースが半回転するごとに苗載せ台を1ピッチ横送りすることで、苗が1株ずつ掻き取られる。また、植付け部には走行機体からPTO軸で動力が伝達されるが、特許文献1では不等速ギアを走行機体のミッションケースに内蔵しているためPTO軸が不等速回転することになり、従って、横送り軸も不等速回転する。他方、特許文献2は、横送り軸が不等速回転することの弊害を懸念して、横送り機構部より下流側に不等速ギアを配置している。
Now, in a rotary type planting device, two planting claws are provided in the rotary case, and planting is performed twice by one rotation of the rotary case. Therefore, the seedlings are scraped one by one by horizontally feeding the seedling platform by one pitch each time the rotary case makes a half rotation. In addition, power is transmitted from the traveling machine body to the planting part through the PTO shaft. However, in Patent Document 1, since the inconstant speed gear is built in the mission case of the traveling machine body, the PTO shaft rotates at an inconstant speed. Accordingly, the transverse feed shaft also rotates at a non-uniform speed. On the other hand, in
さて、株間変更装置から植付爪に至る動力伝達経路はギアや回転軸等の伝達要素で構成されているが、回転軸等の伝達要素は完全な剛体ではなく、負荷(回転トルク)が掛かると僅かながら弾性変形し、負荷が解除されると弾性復元力で戻り変形する。つまり、動力伝達系にその回転によってねじれとねじれ解除とが交互に発生するのであり、これが振動として表れるのである。そして、回転軸等にねじれが生じると、植付爪の動作タイミングがずれてしまって、植付け不良が発生するおそれがある。 Now, the power transmission path from the inter-plant change device to the planting claw is composed of transmission elements such as gears and rotating shafts, but the transmitting elements such as the rotating shafts are not perfect rigid bodies, and load (rotational torque) is applied. When the load is released, the elastic deformation force returns and deforms. That is, in the power transmission system, torsion and untwisting are alternately generated by the rotation, and this appears as vibration. And if a rotating shaft etc. twist, the operation timing of a planting claw will shift | deviate and there exists a possibility that a planting defect may generate | occur | produce.
不等速ギアは回転軸の1回転中で角速度を加減速するものであり、回転を加減速することで回転軸に作用する負荷変動は大きくなるため、疎植状態で不等速ギアを機能させると動力伝達系のねじれは顕著に表れる。そして、例えば、負荷変動に起因した振動が動力伝達経路を構成する伝達要素の固有振動数と一致すると共振現象が発生し、植付爪のタイミングのずれが一層顕著に表れると共に、植付装置の耐久性も低下する。また、植付け速度が速くなるとトルク変動が大きくなり、軸のねじれや位相のずれも大きくなり、植付け不良が発生しやすくなる。更に、動力伝達経路が全体として大きく不等速回転すると部材同士の連結箇所にガタが発生しやすくなり、このガタが蓄積して植付けの位相のずれが生じることもあった。 The non-constant speed gear accelerates and decelerates the angular velocity during one rotation of the rotating shaft, and the load fluctuation acting on the rotating shaft increases by accelerating and decelerating the rotation. If this is done, the torsion of the power transmission system will be noticeable. For example, when the vibration caused by the load fluctuation matches the natural frequency of the transmission element constituting the power transmission path, a resonance phenomenon occurs, and the timing difference of the planting claw appears more remarkably. Durability is also reduced. Further, when the planting speed is increased, the torque fluctuation increases, and the shaft twist and phase shift also increase, and planting defects are likely to occur. Furthermore, if the power transmission path rotates largely at a non-uniform speed as a whole, backlash is likely to occur at the connecting portion between the members, and this backlash accumulates and a planting phase shift may occur.
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、不等速ギア等の不等速変換手段を設けるにおいて、そのメリットは享受しつつ不具合を防止せんとするものである。また、本願は不等速変換手段に関して従来にない発明を開示しており、これらの発明を提供することも目的として把握できるものである。 The present invention has been made in view of such a current situation, and in providing an inconstant speed conversion means such as an inconstant speed gear, it is intended to prevent problems while enjoying the merits thereof. In addition, the present application discloses unprecedented inventions related to the inconstant speed conversion means, and it can be grasped as an object to provide these inventions.
本願発明者は様々な構成を含んでいる。請求項1の発明は、エンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体の後ろ又は前に配置した植付け部とを備え、前記植付け部には、圃場を走行しつつ苗の掻取り及び植付け移植動作を繰り返す植付装置が取付けられ、前記エンジンから前記植付装置への動力伝達経路中に、前記植付装置の走行速度と移植動作速度との関係を変える株間変更装置と、前記動力伝達経路を構成する回転軸に不等速回転を付与する不等速変換手段とが設けられている苗移植機において、前記不等速変換手段を前記走行機体と植付け部とに分けて設け、前記不等速変換手段を前記走行機体と植付け部とに分けて設け、前記植付け部の不等速変換手段は、前記植付け部の横送り機構よりも下流側にあり且つ前記植付装置を回転自在に支持する支持アーム内に配置し、前記走行機体の不等速変換手段は不等速回転と等速回転との切り替え手段を備え、疎植状態で不等速回転するように切り替える一方、前記支持アーム内の不等速変換手段は常に不等速回転するように設定し、前記走行機体における不等速変換手段の不等速比率よりも前記支持アーム内における不等速変換手段の不等速比率を小さく設定し、前記走行機体の不等速変換手段での回転と前記支持アーム内の不等速変換手段での不等速回転との合成によって、前記植付装置を不等速回転させるというものである、 The inventor of the present application includes various configurations. Invention of Claim 1 is equipped with the traveling body which mounted an engine, and the planting part arrange | positioned in the back or the front of the said traveling body, In the said planting part, scraping and planting transplanting operation of seedlings, running a farm field A planting change device that changes the relationship between the traveling speed of the planting device and the transplanting operation speed in the power transmission path from the engine to the planting device, and the power transmission path In a seedling transplanter provided with an inconstant speed conversion means for imparting an inconstant speed rotation to the rotating shaft that constitutes, the inconstant speed conversion means is provided separately for the traveling machine body and the planting part, and the inequalities The speed conversion means is provided separately for the traveling machine body and the planting part, and the non-constant speed conversion means of the planting part is located downstream of the lateral feed mechanism of the planting part and rotatably supports the planting device. Placed in the support arm to the front The inconstant speed conversion means of the traveling machine body is provided with a switching means between inconstant speed rotation and constant speed rotation, and is switched to rotate at an inconstant speed in a sparse planting state, while the inconstant speed conversion means in the support arm is always Set to rotate at a non-uniform speed, and set a non-uniform speed ratio of the non-uniform speed conversion means in the support arm to be smaller than a non-uniform speed ratio of the non-uniform speed conversion means in the traveling machine body. The planting device is rotated at a non-uniform speed by a combination of the rotation at the non-uniform speed conversion means and the non-uniform speed rotation at the non-uniform speed conversion means in the support arm.
請求項2の発明は請求項1の発明を好適に展開したもので、この発明では、前記動力伝達経路の下流側には互いに交差した回転軸を有しており、これら交差した回転軸にベベルギアで動力伝達されている構成であり、前記ベベルギアを、前記植付け部の前記不等速変換手段としての不等速ギアとしている。 According to a second aspect of the present invention, the invention of the first aspect is preferably developed, and in the present invention, there are rotating shafts intersecting each other on the downstream side of the power transmission path, and bevel gears are arranged on these intersecting rotating shafts. The bevel gear is an inconstant speed gear as the inconstant speed converting means of the planting part.
動力伝達経路を構成する伝達要素としては、ギア、回転軸、クラッチ、スプロケット及びチェンなど、様々のものがある。そして、ギアには平ギアのみならずベベルギアや遊星歯車など各種のものがあるが、従来は、不等速変換手段としては平ギアを不等速ギアに構成している。 As a transmission element constituting the power transmission path, there are various elements such as a gear, a rotating shaft, a clutch, a sprocket, and a chain. There are various gears such as a bevel gear and a planetary gear as well as a flat gear. Conventionally, a flat gear is configured as an inconstant speed gear as the inconstant speed conversion means.
請求項3の発明は、請求項2において、前記植付け部には、走行機体からの動力が、平面視で略前後方向に長く延びるPTO軸によって入力されており、前記PTO軸の回転は、第1ベベルギア対を介して左右横長の植付け駆動軸の回転に変換され、前記植付け駆動軸の回転は第2ベベルギア対を介して前後長手の植付け伝動軸の回転に変換され、更に、前記植付け伝動軸の回転は第3ベベルギア対を介して左右横長の植付け中心軸の回転に変換され、前記植付け中心軸にロータリー式の前記植付装置が取付けられている構成であって、前記互いに交差した回転軸は、前記植付け伝動軸と前記植付け中心軸との組合せであり、前記第3ベベルギア対を、前記植付け部の不等速変換手段としての不等速ギアと成している。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the power from the traveling machine body is input to the planting portion by a PTO shaft extending long in the front-rear direction in a plan view. The rotation of the planting drive shaft that is horizontally long is converted through one bevel gear pair, and the rotation of the planting drive shaft is converted through the second bevel gear pair into the rotation of a longitudinal planting transmission shaft. Rotation is converted to rotation of a laterally long planting central shaft through a third bevel gear pair, and the rotary planting device is attached to the planting central shaft, and the rotating shafts intersecting each other Is a combination of the planting transmission shaft and the planting central shaft, and the third bevel gear pair is formed as an inconstant speed gear as an inconstant speed converting means of the planting portion.
なお、ロータリー式植付装置を構成するロータリーケースの内部には不等速ギアが配置されているが、これは植付け爪に上下に長い軌跡を付与するためのものであり、本願発明でいう不等速変換手段(すなわち、動力伝達経路を構成する部材に不等速回転(加減速)を付与する手段)とは相違する。 An inconstant speed gear is arranged inside the rotary case constituting the rotary planting device, which is for giving a long trajectory up and down to the planting claw. This is different from the constant speed conversion means (that is, means for imparting inconstant speed rotation (acceleration / deceleration) to the members constituting the power transmission path).
既述のように、動力伝達要素の群より成る動力伝達系が不等速回転すると、等速回転に比べて負荷変動が大きくなる。この場合、不等速変換手段を1カ所のみに配置しているため、動力伝達系を構成する要素のうち強度が弱い部材に集中的に負荷が作用し、このためねじり変形の量も大きくなると推測される。これに対して本願発明は、不等速変換手段を動力伝達経路の複数箇所に分散して設けたことにより、特定の動力伝達要素に負荷が集中することは抑制できるため、動力伝達系のねじれを抑制でき、その結果、植付け不良を防止又は抑制できる。 As described above, when a power transmission system composed of a group of power transmission elements rotates at unequal speed, the load fluctuation becomes larger than that at constant speed rotation. In this case, since the inconstant speed conversion means is arranged at only one place, a load acts intensively on a member having a low strength among the elements constituting the power transmission system, and therefore the amount of torsional deformation increases. Guessed. On the other hand, in the present invention, since the inconstant speed conversion means is provided dispersedly at a plurality of locations in the power transmission path, it is possible to suppress a load from being concentrated on a specific power transmission element. As a result, planting defects can be prevented or suppressed.
また、本願発明では大きく不等速回転する部分を従来よりも少なくできるため、動力伝達経路にガタが発生することを抑制でき、その結果、動力伝達経路のガタによって植付け位相にずれが生じることを防止又は抑制できる。既述のとおり、一般には、動力伝達系を不等速回転させることは疎植状態で必要になる。従って、株間変更装置を疎植状態に切り替えると連動して不等速回転するように設定しておくのが好ましい。 In addition, in the present invention, since the portion that rotates largely at a non-uniform speed can be reduced as compared with the prior art, it is possible to suppress the occurrence of backlash in the power transmission path, and as a result, the planting phase shifts due to backlash in the power transmission path. Can be prevented or suppressed. As described above, in general, it is necessary to rotate the power transmission system at unequal speed in a sparsely planted state. Therefore, it is preferable to set so as to rotate at a non-uniform speed in conjunction with switching between the strain change devices to the sparse planting state.
他方、走行機体と植付装置とを有する苗移植機の場合、株間変更装置を植付け部に設けることは理論的には可能であるが、植付け部はできるだけ軽量化するのが得策であり、従って、株間変更装置は走行機体に設けるのが好ましい。また、近年の苗移植機(田植機)では走行機体に施肥装置を設けていることが多いが、施肥装置は植付装置の動きに連動させねばならないため、この場合は、株間変更装置を走行機体に設けて、株間変更装置から施肥装置と植付け部とに動力伝達することになる。いずれにしても、株間変更装置は走行機体に設けるのが好適である。 On the other hand, in the case of a seedling transplanter having a traveling machine body and a planting device, it is theoretically possible to provide an inter-plant change device in the planting unit, but it is a good idea to make the planting unit as light as possible. It is preferable that the inter-stock change device is provided on the traveling machine body. Also, in recent seedling transplanters (rice transplanters), a fertilizer is often installed on the traveling machine, but the fertilizer must be linked to the movement of the planting device. It is provided in the machine body, and power is transmitted from the inter-strain change device to the fertilizer and the planting unit. In any case, it is preferable that the stock change apparatus is provided on the traveling machine body.
そして、本願請求項1の発明のように、1つの不等速変換手段は走行機体の株間変更装置に設けて他の1つは植付け部に設けると、株間変更装置の操作に連動して植付装置に大きな不等速回転を付与する機能は保持しつつ、不等速回転時のねじれを抑制できる。なお、請求項2のように植付け部に不等速変換手段を設けた場合、植付け部の不等速変換手段は常に機能させることも可能であるし、機能する状態と機能しない状態とに切り替えることも可能である。
Then, as in the invention of claim 1 of the present application, if one non-uniform speed conversion means is provided in the inter-cell change device of the traveling aircraft and the other one is provided in the planting section, the planting is linked in conjunction with the operation of the inter-cell change device. While maintaining the function of imparting a large unequal speed rotation to the attaching device, it is possible to suppress twisting during the unequal speed rotation. In addition, when the unequal speed conversion means is provided in the planting part as in
請求項1のように不等速変換手段を走行機体と植付け部とに分離して配置した場合、走行機体における不等速変換手段の回転変動比率と植え付け部における不等速変換手段の回転変動比率とは任意に設定できるが、動力伝達経路を構成する部材は植付け装置に近づくに従って強度は低くなっていることが多いので、請求項2のように植付け部での変動比率を小さくすると、不等速回転による負荷変動によって部材に過大な負担がかかることを防止できる。 When the unequal speed conversion means is arranged separately in the traveling machine body and the planting part as in claim 1, the rotational fluctuation ratio of the unequal speed conversion means in the traveling machine body and the rotational fluctuation of the unequal speed conversion means in the planting part. The ratio can be set arbitrarily, but the strength of the members constituting the power transmission path is often reduced as the planting device is approached. It is possible to prevent an excessive load from being applied to the member due to a load variation due to constant speed rotation.
また、請求項1の構成を採用すると、密植状態において植付装置を不等速回転させても悪影響が発生しない利点もある。つまり、走行機体に設けた不等速変換手段を機能する状態と機能しない状態とに切り替えるだけで疎植と密植とに対応できるのであり、このため、切り替え構造が複雑化することを回避できる。田植機では、一般に疎植状態で不等速変換手段によって植付装置に例えば10〜40程度の加減速を付与しているが、本願発明者たちが実験したところ、走行機体における不等速変換手段の変動比率がやや大きく、植付け部における不等速変換手段の変動比率がやや小さくなるように設定しておくと好適であった。 Moreover, when the structure of Claim 1 is employ | adopted, there also exists an advantage by which a bad influence does not generate | occur | produce even if a planting apparatus is rotated at a nonuniform speed in a dense planting state. That is, it is possible to deal with sparse planting and dense planting simply by switching between a functioning state and a non-functioning state of the inconstant speed conversion means provided in the traveling machine body, and therefore, it is possible to avoid complication of the switching structure. In rice transplanters, in general, the planting device is given acceleration / deceleration of, for example, about 10 to 40 by the non-uniform speed conversion means in the sparse planting state. It was preferable to set the variation ratio of the means to be slightly large and the variation ratio of the non-uniform speed conversion means in the planting part to be slightly small.
さて、ロータリー式の植付装置は細長いロータリーケースの両端部に掻き取りユニットが取付けられているため、本来的にアンバランスな構造であり、しかも、苗の掻き取り時にはトルクがピークに達し、それからトルクは殆ど無くなる。このため、トルク変動が大きくて、高速になるほど共振しやすいという特性がある。しかるに、本願発明では、植付装置にわずかな加減速を常時付与することにより、植付装置のトルク変動を抑制して円滑な高速運転も可能になる。 Now, since the scraping unit is attached to both ends of the long and narrow rotary case, the rotary type planting device has an inherently unbalanced structure, and when the seedling is scraped, the torque reaches its peak, and then Torque is almost lost. For this reason, there is a characteristic that the torque fluctuation is large and the resonance becomes easier as the speed becomes higher. However, in the present invention, by applying slight acceleration / deceleration to the planting device at all times, torque variation of the planting device can be suppressed and smooth high-speed operation can be achieved.
不等速変換手段は植付装置を不等速回転させるためのものであるから、動力伝達経路の末端に設けると、植付装置を的確に不等速回転させることができて好適である。すなわち、動力伝達経路の途中に撓みが蓄積することを防止又は著しく抑制できるため、好適である。 Since the unequal speed converting means is for rotating the planting device at an unequal speed, it is preferable to provide it at the end of the power transmission path because the planting device can be rotated at an unequal speed accurately. That is, it is preferable because it is possible to prevent or significantly suppress the accumulation of bending in the middle of the power transmission path.
既述のとおり、従来は、不等速変換手段として平ギアを不等速ギアと成していたが、これでは構造が複雑化することがある。これに対して請求項1のようにベベルギアを不等速ギアと成すと、姿勢が交差した回転軸に動力伝達するためのベベルギアをそのまま不等速変換手段に使用できるため、構造を簡素化することができる。 As described above, in the past, the spur gear was replaced with the inconstant speed gear as the inconstant speed converting means, but this may complicate the structure. On the other hand, if the bevel gear is an inconstant speed gear as in claim 1, the bevel gear for transmitting the power to the rotating shaft with the intersecting posture can be used as it is for the inconstant speed converting means, thus simplifying the structure. be able to.
請求項1の発明では、ロータリー式の植付装置に構造を複雑化することなく不等速回転が付与される。このため、田植機等の実際の苗移植機への適応性に優れている。なお、請求項3のように植付け部に第1〜第3のベベルギアが配置されている場合、第1ベベルギア又は第2ベベルギアを不等速ギアと成すことも可能である。 According to the first aspect of the present invention, non-uniform rotation is imparted to the rotary planting device without complicating the structure. For this reason, it is excellent in adaptability to an actual seedling transplanter such as a rice transplanter. In addition, when the 1st-3rd bevel gear is arrange | positioned at the planting part like Claim 3, it is also possible to make a 1st bevel gear or a 2nd bevel gear with an inconstant speed gear.
請求項1のように構成すると、動力伝達機構を構成する軸の負担(トルク変動)を軽減できるため、軸のねじれを防止又は抑制できて好適である。この場合、植付け部での加減速の程度が小さいため、密植状態でも加減速させていても悪影響はない。 According to the first aspect of the present invention, since the load (torque fluctuation) of the shaft constituting the power transmission mechanism can be reduced, it is possible to prevent or suppress the twist of the shaft. In this case, since the degree of acceleration / deceleration at the planting part is small, there is no adverse effect even if the acceleration / deceleration is performed even in the dense planting state.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は乗用型田植機(以下、単に「田植機」という)に適用している。以下の説明では方向を特定するため前後・左右の文言を使用しているが、この前後・左右の文言は、田植機の前進方向を前として定義している。正面視方向は前進方向と対向した方向になる。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is applied to a riding type rice transplanter (hereinafter simply referred to as “rice transplanter”). In the following description, the front / rear / left / right wording is used to specify the direction, but the front / rear / left / right wording defines the forward direction of the rice transplanter as the front. The front view direction is opposite to the forward direction.
(1).田植機の概要
まず、図1〜図5に基づいて田植機の概要を説明する。図1〜3に示すように、田植機は走行機体1とその後ろに配置された植付け部2とを有している。走行機体1は前後の車輪3,4や操縦座席5、操縦ハンドル6を有しており、一方、植付け部2は苗マットが載る苗載せ台7や植付装置8を有している。本実施形態の田植機は8条植えタイプであり、このため、苗載せ台7には8つの苗マット載置エリアが形成されていると共に、植付け部2の後部には8個の植付装置8が横一列に配置されている。
(1). Outline of rice transplanter First, the outline of the rice transplanter will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1-3, the rice transplanter has the traveling body 1 and the
図3に示すように、走行機体1は多数のフレーム材から成る骨組み9を有しており、骨組み9の前部でエンジン10が支持されている。エンジン10の後ろには走行ミッションケース11が配置されている。図4(A)に明示するように、ミッションケース11の左側面には静油圧式無段変速機(HST)12が装着されており、エンジン10の動力はベルト13によって静油圧式無段変速機(HST)12に伝達される。エンジン10はボンネット14で覆われている。また、走行機体1のうちボンネット14を除いた部分は車体カバー15で覆われている。
As shown in FIG. 3, the traveling machine body 1 has a frame 9 made of a large number of frame members, and an
ミッションケース11の左右側面にはフロントアクスル装置17が取付けられており、フロントアクスル装置17に前輪3が取り付けられている。ミッションケース11の後ろにはリアアクスルケース18が配置されており、リアアクスルケース18から横向きに突出させた後ろ車軸に後輪4が取付けられている。ミッションケース11とリアアクスルケース18とは前後長手のジョイント材19で連結されている。リアアクスルケース18には左右2本のリア支柱20が取付けられており、リア支柱20の上端は、骨組み9の後端部を構成する左右横長のリアフレーム9aに固定されている。
A front axle device 17 is attached to the left and right side surfaces of the
左右のリア支柱20には上下のリンク体(トップリンク及びロアリンク)から成るリンク装置21が回動自在に連結されており、リンク装置21の後端に植付け部2が取付けられている。リンク装置21は、ジョイント材19に連結された油圧シリンダ(昇降シリンダ)22によって回動させることができる。従って、油圧シリンダ22を伸縮させることにより、植付け部2が昇降する。
A
図4から容易に理解できるように、ミッションケース11の内部からリアアクスルケース18の内部に後輪ドライブ軸23で動力伝達される。後輪ドライブ軸23の回転はリアアクスルケース18に設けたギア群を介して後輪4に伝達される。本実施形態の田植機は植付け部2に整地ロータ24を設けており、整地ロータ24にはリアアクスルケース18から後ろ向き突出したロータ駆動軸で25から動力伝達される。
As can be easily understood from FIG. 4, power is transmitted from the inside of the
本実施形態ではリアアクスルケース18の右側部に株間変更装置26を取付けており、ミッションケース11から株間変更装置26に植付け用動力伝達軸27で動力伝達される。植付け用動力伝達軸27の回転は株間変更装置26に内蔵したギア群によって変速され、PTO軸29によって植付け部2に伝達される。
In the present embodiment, a
植付け部2は左右横長のメインフレーム28を有しており、メインフレーム28の略左右中間部にセンターケース30が固定されており、PTO軸29の動力はセンターケース30に内蔵されたギア群に伝達される。メインフレーム28の後面には後ろ向きに延びる4本の支持アーム31が固定されており、支持アーム31の後端部に左右一対ずつの植付装置8が回転自在に取付けられている。
The
支持アーム31の基端部(前端寄り部位)には左右横長の植付け駆動軸32が貫通しており、この植付け駆動軸32の回転によって植付装置8が駆動される(詳細は後述する。)。また、植付け駆動軸32には、センターケース30に内蔵したギア群を介してPTO軸29から動力が伝達される。センターケース30には左右横長の横送り軸33も取付けられており、横送り軸33の回転によって苗載せ台7が1ピッチずつ横移動する。
A laterally long planting
植付け部2は苗マットが載るベルト34の群を有しており、ベルト34は上下一対の 縦送り支軸35に巻き掛けられている。苗載せ台7が左右のいずれか一方に移動し切ると縦送り支軸35は回転し、苗マットが1ピッチだけ下降動する。
The
図4(B)に示すように、各植付装置8は1つのロータリーケース36とその両端部に回転自在に設けた掻き取りユニット37とを有しており、ロータリーケース36が1/2回転するごとに掻き取りユニット37による苗の掻き取りと植付けが行われる。また、PTO軸29が1回転するとロータリーケース36は1/2回転するように設定されている。そして、PTO軸29の回転数は田植機の走行速度に比例しているが、株間変更装置26によって走行速度とPTO軸29の回転数との関係を変えることにより、苗の植付け間隔(株間)を変更することができる。
As shown in FIG. 4 (B), each
(2).株間変更装置の構造
以下、株間変更装置26から植付装置8に至る動力伝達経路の詳細を説明する。まず、株間変更装置26の詳細を、主として図6〜8に基づいて説明する。株間変更装置26は図4(B)に示す前後2つ割り方式の株間ケース40を有しており、その内部に、図6(A)(C)に示すようなギア群が配置されている。
(2). Structure of the inter-strain changing device Details of the power transmission path from the
株間ケース40の内部には、入力軸41と出力軸42とが配置されており、入力軸41に自在継手を介して植付け用動力伝達軸27の後端が接続されている。入力軸41には同径の第1ギア43と第2ギア44とが固定されている。両ギア43,44は同径ではあるが、歯数は第1ギア43よりも第2ギア44が僅かに少なくなっている。
An
入力軸41と出力軸42とは同心に配置されている。入力軸41には筒型の中間軸45が相対回転可能に嵌まっており、中間軸45は出力軸42と一緒に回転する状態(相対回転不能な状態)で嵌まっている。中間軸45には第3ギア46と第4ギア47とがスプライン嵌合等によってスライド可能で相対回転不能に嵌まっている。更に、中間軸45には第1不等速ギア48が相対回転自在でスライド可能に嵌まっている。
The
出力軸42にはカム式のメインクラッチ49を設けている。メインクラッチ49は固定パーツ49aとスライドパーツ49bとから成っており、スライドパーツ49bはクラッチばね49c(図7(C)参照)で固定パーツ49aに向けて付勢されている。スライドパーツ49bがクラッチばね49cに抗して固定パーツ49aから離反すると入力軸41から出力軸42への動力伝達は遮断される。路上走行時や旋回時のように植付け部2を上昇させている状態ではメインクラッチ49が切れる。メインクラッチ49の切り操作はメインクラッチ操作軸50を下降させることで行われる。
A cam-type
株間ケース40の内部には、側面視で入力軸41及び出力軸42と平行に延びるアイドル軸51が回転自在に軸支されており、このアイドル軸51に第1ギア43又は第2ギア44に噛み合い得る第5ギア52がスプライン嵌合等によってスライド可能・相対回転不能に嵌まっている。第5ギア52は第1ギア43又は第2ギア44の2倍程度の歯数であり、第1ギア43に噛合した第1ポジションと、第2ギア44に噛合した第2ポジションとを選択できる。
An
なお、第5ギア52を第1ギア43又は第2ギア44に選択的に噛み合わせることに代えて、第1ギア43に噛合する減速用の第5ギア52の他に、図8に一点鎖線で示すように、第2ギア44に噛合する減速用ギア53を設けて、両減速用ギア52,53のいずれかに動力を伝達する構成を採用することも可能である。
Instead of selectively meshing the
第1ギア43と第2ギア44と第5ギア52の歯数の関係は、例えば、第1ギア43に対する第5ギア52の歯数を比率の2.0倍に設定し、第2ギア44に対する第5ギア52の歯数の比率を約2.3倍に設定することができる。
Regarding the relationship between the number of teeth of the
アイドル軸51には、第3ギア46に対して噛み合い・離反する第6ギア54と、第4ギア47に噛み合い・離反する第7ギア55、及び、第1不等速ギア48と常に噛み合っている第2不等速ギア56が固定されている。第3ギア46に対する第6ギア54の比率よりも、第4ギア47に対する第7ギア55の歯数の比率が小さくなるように設定している。従って、中間軸45(及び出力軸42)の回転数は、第3ギア46と第6ギア54とが噛み合っている状態よりも、第4ギア47と第7ギア55とが噛み合っている状態の方が低くなっている。具体的な歯数の比率としては、例えば、第3ギア46に対する第6ギア54の歯数の比率を約1:1.94、第4ギア47に対する第7ギア55の歯数の比率を約1:1.41と成すことができる。
The
第1不等速ギア48と第2不等速ギア56とは楕円のような非円形のプロフィールであり、歯数は同じに設定されている。従って、両不等速ギア48,56を介してアイドル軸51の回転が中間軸45及び出力軸42が伝えられている状態では、アイドル軸51と出力軸42との回転数は同じで、かつ、出力軸42はその1回転中で角速度を周期的に変化させた状態で回転する。両不等速ギア48,56は非円形であって噛み合い姿勢が一定に決まっているという特殊性から、常に噛み合い状態に保持されている。
The first
ロータリーケース36に、例えば37株/m2 の疎植時に植付け爪96が下死点付近のとき動きが高速化するような加減速を付与しているが、本実施形態では、株間変更装置26に設けた不等速ギア48,56により、株間ケース40においてやや大きめの加減速が付与されている。
For example, when the
第4ギア47と第1不等速ギア48とには、噛み合い・離間自在な中間クラッチ57を設けている。第4ギア47は、図8の状態からいったん第7ギア55と噛合した状態を経て更に右向きにスライドすると、中間クラッチ57が噛み合う。中間クラッチ57が噛み合った状態では、アイドル軸51の動力は不等速ギア56,48を介して出力軸42に伝えられる。中間クラッチ57が噛み合っている状態では第3ギア46と第4ギア47は空転している。従って、中間クラッチ57は中間軸45と第1不等速ギア48との連結を継断する働きをしている。
The
第5ギア52がスライドすることで2段階の切り換えが行われ、中間軸45がスライドすることで3段階の切り換えが行われる。従って、全体として6段階の組み合わせが存在する。例えば、3.3平方m当たりの株数として、37株、43株、50株、60株、70株、85株といった株数に変更できるのであり、疎植・密植の全エリアを殆ど網羅している。
When the
株間ケース40の上部には、入力軸41及び出力軸42と平行に延びる施肥用回転軸58が回転自在に配置されており、この施肥用回転軸58に、第1ギア43と噛合する第8ギア59が相対回転自在に嵌まっている。施肥用回転軸58からはベベルギア61を介して施肥駆動軸62に動力伝達される。
A
図7(A)に示すように、株間変更装置26は第1操作軸63と第2操作軸64との2本の操作軸を有する。これら操作軸63,64は前後長手の姿勢になっており、株間ケース40の手前に露出している。図6(B)から理解できるように、第1操作軸63は第1レバー65で前後スライド操作することができ、第2操作軸64は第2レバー66で前後スライド操作することができる。第1操作軸63は第5ギア52をスライド操作するためのものであり、第5ギア52をスライドさせるシフターを有している。第2操作軸64は中間軸45をスライド操作するためのものであり、中間軸45に係合するシフターを備えている。
As shown in FIG. 7A, the
(3).センターケースの内部構造
次に、図6〜図8に基づいてセンターケース30の内部構造(すなわち植付け部変速装置)を説明する。センターケース30は左右2つ割り方式のシェル体から成っており、前後長手の入力軸69が回転自在に保持されている。入力軸69の前端とPTO軸29の後端とは自在継手を介して接続されている。
(3). Internal Structure of Center Case Next, the internal structure of the center case 30 (that is, the planting part transmission) will be described with reference to FIGS. The
センターケース30の内部には左右長手の中間軸70が配置されており、入力軸69の回転は第1ベベルギア71の対によって中間軸70に伝達される。センターケース30の内部には横送り駆動軸72が左右横長の姿勢で配置されており、横送り駆動軸72に横送り軸33が連結されている。
A left and right longitudinal
横送り駆動軸72には3枚の掻き取り量調節従動ギア73が固定されている一方、中間軸70には、掻き取り量調節従動ギア73に対応して3枚の掻き取り量調節主動ギア74が遊嵌している。3枚の掻き取り量調節主動ギア74のうちいずれか1つのみに、スライドキー76(図8参照)によって中間軸70から選択的に動力伝達される。スライドキー76は、図6(A)(B)に示すスライドレバー77によってスライド操作される。
Three scraping amount adjustment driven
掻き取り量調節ギア73,74の対はそれぞれ歯数の比率が相違しており、掻き取り量調節ギア73,74の組み合わせを変えると、PTO軸29に対する横送り駆動軸72の回転比率が変わる。その結果、苗載せ台7の横送りピッチが変化して苗の掻き取り量が変化する。
The ratio of the number of teeth of the pair of scraping amount adjusting gears 73 and 74 is different, and when the combination of the scraping amount adjusting gears 73 and 74 is changed, the rotation ratio of the transverse
センターケース30は後ろ下向きに延びる張り出し30aを有しており、この張り出し30aに左右横長の植付け出力軸78が回転自在に保持されており、植付け出力軸78には、中間軸70に固定した第1中継ギア79、横送り駆動軸72に相対回転自在に嵌まった第2中継ギア80、センターケース30にアイドル軸81を介して回転自在に保持された第3中継ギア82、第4中継ギア84を解して動力伝達される。第4中継ギア84は、植付け出力軸78にスリーブ83を介して取付けられている。
The
第1ベベルギア71の対を構成する2つのギアの歯数の比率は1:1の関係にあり、また、第1中継ギア79,第2中継ギア80,第4中継ギア84の歯数は1:1:1の関係にある。従って、PTO軸29と植付け出力軸78との回転数は1:1の関係になっている。なお、第3中継ギア82は単なるアイドルギアなので、その歯数は第4中継ギア84の回転数に影響しない。
The ratio of the number of teeth of the two gears constituting the pair of the
植付け出力軸78とその隣りに位置した植付け駆動軸32とは、カップリング(スリーブ)86で接続されている。また、左右に隣り合った植付け駆動軸32の間には中継軸78′が配置されており、駆動軸32と中継軸78′もカップリング86で接続されている。従って、各植付け駆動軸32は一体に回転する。植付け駆動軸32は各植付装置8の箇所ごとに分断されており、隣り合った植付け駆動軸32はカップリング86で接続されている。なお、植付け出力軸78と各植付け駆動軸32と中継軸78′とを1本の棒材から成る単一構造体とすることも可能である。
The
なお、図6(A)の下端部に符号86′で示すように、カップリング86をある程度の質量がある構成として、カップリング86にダンパー機能(フライホイール機能)を保持せしめることも可能である。この場合、カップリング86を植付装置8と重心がずれた偏心構成として、植付装置8の回転変動を打ち消すことも可能である。ダンパー手段は、動力伝達経路を構成する他の回転部材に設けてもよい。
It is also possible to make the
(4).第1実施形態に係る植付装置の構造・動力伝達構造
次に、植付装置8の構造やこれに対する動力伝達構造を説明する。これらは第1実施形態の要部を成すもので、主として図8〜図10に表示されている(図6(A)も参照)。支持アーム31は中空構造になっており、図8に示すように、その内部に前後長手の植付け伝動軸87が回転自在に保持されている。
(4). Structure / Power Transmission Structure of Planting Device According to First Embodiment Next, the structure of the
植付け伝動軸87には植付け駆動軸32から第2ベベルギア88a,88bの対で動力伝達されている。第2ベベルギア88a,88bのうち植付け伝動軸87と同心に回転するベベルギア88bは、植付け伝動軸87に嵌まったトルクリミッタ89に取付けられている。トルクリミッタ89はばね90を有しており、植付け伝動軸87に所定以上の負荷がかかると噛み合いが外れて、動力伝達が遮断される。
Power is transmitted to the
支持アーム31の後端部(先端部)には、左右一対の軸受け104を介して左右横長の植付け中心軸91が回転自在に保持されている。植付け中心軸91は支持アーム31の左右外側に突出しており、その突出端部にロータリーケース36に内蔵された太陽ギア92が固定されている。詳細は省略するが、ロータリーケース36は支持アーム31の後端部に回転自在に保持されている。
A horizontally long planting
ロータリーケース36は左右2つのシェル体を重ね合わせた中空構造になっており、その長手中間部には既述の太陽ギア92が配置され、その外側に中間ギア93が配置され、その外側に遊星ギア94が配置されている。各ギア92,93,94は非円形で偏心している。そして、遊星ギア94に固定されたユニット軸95に掻き取りユニット37が固定されている。
The
図5に明示するように、掻き取りユニット37は植付爪96と突き出しロッド97とを備えており、図5(C)に示すように、植付爪96で苗マットから苗を1株だけ切り取って圃場に移行させ、下死点近傍で突き出しロッド97が植付爪96に対して相対的に前進することで苗は圃場に植付けられる。
As shown in FIG. 5, the
図9に示すように、植付け中心軸91には、第3不等速ベベルギア98,99の対により、植付け伝動軸87から動力が伝達される。すなわち、植付け伝動軸87にはカップリング100を介して第3不等速主動ベベルギア98が固定されている一方、植付け中心軸91には第3不等速従動ベベルギア99が嵌まっており、これら不等速ベベルギア98,99の対によって植付け伝動軸87から植付け中心軸91に常に不等速回転が伝達される。
As shown in FIG. 9, power is transmitted from the
第3不等速主動ベベルギア98は段違い状のボス体98aを有しており、カップリング100はボス体98aの小径部に嵌まっている。ボス体98aにはベアリング101が嵌まっている。なお、カップリング100は植付け伝動軸87及びボス体98aにキー係合又はピン止めで相対回転不能に保持されている。第3不等速従動ベベルギア99は植付け中心軸91に相対回転可能に嵌まっており、かつ、第3不等速従動ベベルギア99は可動クラッチ102と噛み合うカム部103を有している。可動クラッチ102には、操作リング105が一体に溶接されている。
The third inconstant speed main
可動クラッチ102は植付け中心軸91にスライド可能で相対回転不能に保持されている。そして、可動クラッチ102は通常はばね106で第3不等速従動ベベルギア99に噛み合う状態に押されており、図示しない回転式の操作ロッドを操作すると、可動クラッチ102が植付け中心軸91の軸心に沿って第3不等速従動ベベルギア99から離反し、すると、植付け中心軸91への動力が遮断される。
The
例えば畦際での植付け作業において、4対の植付装置8のうち一部は作動させたくない場合があるが、このような場合に可動クラッチ102を操作して、一部の植付装置8の機能を停止させることができる。つまり、植付け条数を減らす条止め機能が発揮される。
For example, in the planting operation at the shore, there is a case where it is not desired to operate some of the four pairs of
(5).不等速変換手段
本実施形態では、第3不等速ベベルギア98,99を不等速変換機能を保持させている。この点を主として図10と図9(C)とに基づいて説明する。図10(E)に示すように、第3不等速主動ベベルギア98に多数の歯107を形成するにおいて、各歯107の先端から軸心O1までの距離が少しずつ大きく広がって再び狭まるように設定している。すなわち、各歯107は、軸心O1から先端までの距離が最も狭いピッチ円錐角最小部108と、軸心O1から先端までの距離が最も広いピッチ円錐角最大部109とを有しており、両者の間では間隔は徐々に変化している。
(5). Unequal speed conversion means In the present embodiment, the third inconstant
換言すると、図9(C)に示すように、各歯107のピッチ円109は楕円に近い形状でかつ真円に対して偏心している(109′で真円の場合のピッチ円を表示している。)。逆の視点で述べると、通常のベベルギアは、仮想台錘の外周面はどの部位においても軸心に対して同じ角度で傾斜しているが、本実施形態の主動ベベルギア98では、仮想台錘の外周面は、周方向に移行するに従って傾斜角度θ1(図10(A)参照)が徐々に変化している。
In other words, as shown in FIG. 9C, the
第3不等速従動ベベルギア99は第3不等速主動ベベルギア98の歯数の2倍の歯112を有している。そして、図10(A)(B)から明瞭に把握できるように、各歯112の軸方向の位置が少しずつずれている。換言すると、ベベルギアを構成する円錐の角度θ2が、円周方向に移行するに従って少しずつ変化している。
The third inconstant speed driven
第3不等速従動ベベルギア99は第3不等速主動ベベルギア98の歯数の2倍の歯数なので、第3不等速主動ベベルギア98は、2つずつのピッチ円錐角最大部113及びピッチ円錐角最小部114を有している。従って、図9(C)に示すように、第3不等速従動ベベルギア99のピッチ円115は略楕円形状になっており、軸心O2を挟んで対称の形状になっている(図9(C)では、真円の場合のピッチ円を符号115′で表示している。)。
Since the third inconstant speed driven
(6).第1実施形態のまとめ
図5(C)では、3.3平方m当たりの植付け株数と植付爪96の移動軌跡との関係を示している。この図から理解できるように、密植状態では植付爪96は下死点から真上に上昇しても、疎植状態になると植付爪96の逃げが悪くなって苗を押し倒す現象が生じることが理解できる。
(6) Summary of First Embodiment FIG. 5C shows the relationship between the number of planted stocks per 3.3 square meters and the movement trajectory of the planting
そして、本実施形態では、株間変更装置26に不等速ギア48,56を設けたことと、支持アーム31の第3不等速ベベルギア98,99を不等速ギアと成したこととにより、ロータリーケース36は植付爪96が下死点付近に位置した当たりで回転速度が速くなるように加速されている。このため、植付爪96は下死点から素早く逃げることになり、その結果、植付爪96で苗を押し倒す現象を防止できる。
And in this embodiment, by providing the inconstant speed gears 48 and 56 in the
そして、本実施形態では、不等速変換手段である不等速ギアを株間変更装置26と支持アーム31の後端とに分離して配置したため、株間変更装置26から第3不等速ベベルギア98,99まで間の部分は従来に比べて不等速回転の割合が少なくなっており、その結果、動力伝達経路を構成する部材(PTO軸29や植付け駆動軸32、植付け伝動軸87等)に発生する撓みを著しく抑制して、植付装置8の円滑な動きを確保できる。また、動力伝達経路に発生するガタも抑制できるため、掻き取りユニット37の動作位相がずれて植付けの位置がずれるといった不具合も防止できる。
In the present embodiment, the inconstant speed gear that is the inconstant speed converting means is arranged separately between the
さて、植付装置8は細長いロータリーケース36の両端に掻き取りユニット37が揺動自在に取り付いた形態であるため、掻き取りユニット37が重りの役割を果たして大きな慣性力が生じる。しかも、苗マットの掻き取り時には大きな負荷が発生し、その後は負の負荷が生じている。すなわち、掻き取りユニット37の揺動により、植付装置8の回転に対して、過負荷−無負荷−負の負荷といったサイクルで大きなトルク変動が生じる。このトルク変動は、密植状態で等速回転していても、共振回転数を超えた場合に顕著に表れる(密植状態では、疎植状態に比べて植付装置8が高速回転するからである。)。
Now, since the
更に述べると、植付装置8が等速回転しても、1つの掻き取りユニット37が圃場から逃げるときは他の掻き取りユニット37は苗の掻き取りに移行しており、従って、2つの掻き取りユニット37は互いの負荷変動を打ち消すように作用していると言えるが、苗の掻き取りには大きなトルクが必要であるため、2つの掻き取りユニット37の動きのみではトルク変動を平準化する機能が弱いのである。このため、植付装置8が滑らかに回転せず、「しゃくり」と呼ばれる現象も発生しやすくなる。
More specifically, even if the
この点について本実施形態のように密植状態でも第3不等速ベベルギア98,99によって植付装置8に若干の不等速回転を付与すると、掻き取りユニット37による苗の掻き取りが慣性力を利用しつつ加速をつけた状態で行われ、しかも、苗の掻き取りが行われた後は植付装置8は減速するため植付装置8に大きな慣性力が作用することを防止できるのであり、このため、植付装置8に作用する負荷変動(或いはトルク変動)を平準化してスムースな回転を確保することができる。
In this regard, when the
(7).第2実施形態
次に、図11〜図13に示す第2実施形態を説明する。この実施形態は、第1実施形態を基本にしつつ、第3不等速ベベルギア98,99による不等速回転が機能する状態と機能しない状態とに切り替えることができるものである。すなわち、支持アーム31に不等速回転手段と等速回転手段とを切り替え可能に設けた実施形態である。
(7) Second Embodiment Next, a second embodiment shown in FIGS. 11 to 13 will be described. This embodiment is based on the first embodiment, and can be switched between a state where the inconstant speed rotation by the third inconstant
この第2実施形態において、第3不等速従動ベベルギア99にはこれより大径の第3等速従動ギア117が一体に設けられている。他方、第3不等速主動ベベルギア98は植付け伝動軸87に嵌まった先端軸118に形成されている。また、植付け伝動軸87には、先端軸118が嵌まる後ろ向き開口の凹所120を有する先端筒体119が嵌まっており、先端筒体119に、第3等速従動ベベルギア117と噛合する第3等速主動ベベルギア121が形成されている。従って、先端軸118と先端筒体119とは常に一緒に回転している。
In the second embodiment, the third inconstant speed driven
図13に示すように、植付け伝動軸87の外周面には外向きキー溝122が先端筒体119及び先端軸118の箇所まで延びるように形成されており、この外向キー溝122にキー部材123がスライド自在に嵌まっている。一方、先端筒体119及び先端軸118の内周面には、外向きキー溝122に対向した内向きキー溝124が形成されている。そして、キー部材123には内向きキー溝124に嵌合するキー部123aを一体に設けている。
As shown in FIG. 13, an outward
従って、キー部材123がスライドしてそのキー部123aが先端筒体119の内向きキー溝124と先端軸118の内向きキー溝124とに選択的に嵌合することにより、植付け伝動軸87の回転が第3等速ベベルギア121,117と第3不等速ベベルギア98,99とに選択的に伝達される。これにより、植付け中心軸91は等速回転状態と不等速回転状態とに切り替えられる。
Therefore, when the
キー部材123の前端部は、植付け伝動軸87にスライド自在に嵌まったスライドリング125に一体に固定されている。スライドリング125の外周には環状溝126が形成されている。また、支持アーム31には、スライドリング125を跨ぐような二股部127aを有するレバー127が植付け伝動軸87と直交した軸心回りに回動するように連結されており、レバー127の二股部127aに、スライドリング125の環状溝126にスライド自在に嵌まるピン部127bを突設している。
The front end portion of the
従って、レバー127を回動させることにより、スライドリング125をスライドさせて等速回転と不等速回転とに切り替えることができる。レバー127の上部は支持アーム31の上方に突出しており、レバー127の上端部が支持アーム31に形成したリブ128にピンで連結されている。また、本実施形態ではレバー127はばね129で一方方向に押されており、レバー127はばね129に抗してワイヤー130で引っ張ることができる。ワイヤー130を緩めると、レバー127はばね129の付勢力で回動する。レバー127の操作手段としては、電磁ソレノイドや油圧シリンダなども使用できる。
Therefore, by rotating the
図13(D)に示すように、スライドリング125のスライド手段として回転式の操作軸131を使用することも可能である。つまり、操作軸131の下端には平坦面131aaを形成しており、操作軸131を90°回転させると、平坦面131aがスライドリング125の側面に当たる状態と、外周がスライドリング125の側面に当たる状態とに切り換わり、これにより、スライドリング125がスライドする。
As shown in FIG. 13D, it is also possible to use a
スライドリング125のスライド手段としては、スライドリング125に傾斜カム面を形成して、この傾斜カム面に対して上下動式の操作軸を当てることも可能である(すなわち、くさび作用によってスライドリング125をスライドさせることも可能である。)。このように回転式又は上下動式の操作軸を採用すると、シール構造が簡単になる利点がある。なお、回転式又は上下動式の操作軸131を使用する場合は、スライドリング125は一方方向にばねで付勢しておく必要がある。
As a sliding means of the
(8).第3実施形態
次に、図14に示す第3実施形態を説明する。この実施形態では、センターケース30に不等速変換手段を設けている。すなわち、この実施形態では、植付け出力軸78に対して不等速回転と等速回転とを選択的に付与する構成になっている。この第3実施形態では、第2中継ギア80からアイドル軸81の第3中継ギア82に動力伝達されるのは第1実施形態と同じである。但し、第3中継ギア82の歯数と第2中継ギア80の歯数とは同じ数に設定されている。
(8) Third Embodiment Next, a third embodiment shown in FIG. 14 will be described. In this embodiment, the
そして、この実施形態では、アイドル軸81に第5等速主動中継ギア133と第5不等速主動中継ギア134とが回転可能に嵌まっている一方、植付け出力軸78に設けたスリーブ83に、第5等速従動中継ギア135と第5不等速従動中継ギア136とが固定されている。等速中継ギア133,135は互いに噛み合い、不等速中継ギア134,136とは互いに噛み合っている。
In this embodiment, the fifth constant speed
また、アイドル軸81には第2実施形態の場合と同様に外向きキー溝122が形成されており、この外向きキー溝122に、キー部123aを有するキー部材123がスライド自在に嵌まっている。他方、第5等速主動中継ギア133と第5不等速主動中継ギア134とには内向きキー溝124が形成されている。キー部材123にはスライドリング125が固定されており、スライドリング125はセンターケース30にスライド自在に取付けた操作ロッド138によってスライド操作される。
The
操作ロッド138はスライドリング125の環状溝126に嵌まる係合部138aを有している。また、操作ロッド138には、2条の係合溝139が形成されており、いずれかの係合溝139にボール140が選択的に嵌まることで操作位置が保持される。ボール140はばね141で押されている。
The operating
この実施形態では、支持アーム31の内部構造は従来のままでよく、各植付け駆動軸32は一斉に等速回転と不等速回転とに切り替えられる。このため構造が簡単になる。植付け部2に設けた不等速変換手段を等速回転と不等速回転とに切り替える構成とする場合、本実施形態を採用すると、1カ所の切り替えで足りるため特に構造は簡単になる。なお、株間変更装置26に不等速変換手段を有することは第1実施形態と同様である。
In this embodiment, the internal structure of the
(9).第4〜第11実施形態
図15に示す第4実施形態は、植付け駆動軸32の回転をチェンで植付け中心軸91に伝達するタイプに適用している。すなわち、この実施形態では、支持アーム31の後端側に左右横長のアイドル軸142を回転自在に配置しており、このアイドル軸142に嵌まった従動スプロケット143に、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144からチェン145で動力伝達し、更に、アイドル軸142から植付け中心軸91に、主動等速ギア146及び従動等速ギア147の対と、主動不等速ギア148及び従動不等速ギア149の対とで選択的に動力伝達している(チェン145に代えてベルトを使用することも可能である。)。
(9) Fourth to Eleventh Embodiments The fourth embodiment shown in FIG. 15 is applied to a type in which the rotation of the
従動等速ギア147及び従動不等速ギア149は植付け中心軸91に固定されている。他方、アイドル軸142には、外周にスプライン歯を形成したスプライン筒150がスライド自在で回転自在に嵌まっている。スプライン筒150は従動スプロケット143と常に噛合していると共に、主動等速ギア146と主動不等速ギア148とに選択的に噛合する(従って、主動等速ギア146と主動不等速ギア148との内周面にはスプライン溝を形成している。)。
The driven
スプライン筒150はレバー151によってスライド操作できる。そして、既述のとおり、スプライン筒150が主動等速ギア146と主動不等速ギア148とに選択的に噛合することにより、アイドル軸142の回転が従動等速ギア147と従動不等速ギア149とに選択的に動力伝達され、これにより、植付け中心軸91は等速回転と不等速回転とに切り替えられる。
The
図16に示す第5実施形態は、第4実施形態と同様に植付け駆動軸32の回転をチェン145で植付け中心軸91に伝達するタイプに適用している。この実施形態では、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144と植付け中心軸91に設けた従動スプロケット143とを、楕円形状等(非円形)の不等速スプロケットとすることにより、植付け中心軸91に不等速回転を付与している。チェン145にはアイドルローラ145′を当てている。チェンに代えてベルト(タイミングベルトが好ましい)を使用することも可能である。
The fifth embodiment shown in FIG. 16 is applied to the type in which the rotation of the
図17に示す第6実施形態は、内歯歯車152とこれに噛合する平ギア153とから成る伝達機構を不等速変換手段として採用している。すなわち、主動平ギア153を偏心した不等速ギアと成すと共に、従動内歯歯車152も短円部と長円部とを有する不等速ギアと成している。従動内歯歯車152の歯数は主動平ギア153の歯数の2倍の歯を有しており、このため、主動平ギア153が1回転するごとに従動内歯歯車152には加速領域と減速領域とが2回ずつ発生する。
In the sixth embodiment shown in FIG. 17, a transmission mechanism including an
図18に示す第7実施形態以降のものはいずれも、第4実施形態と同様に植付け駆動軸32の回転をチェン145で植付け中心軸91に伝達するタイプに適用している。第7実施形態では、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144とアイドル軸142に設けた従動スプロケット143との両方を、円形であるが偏心した不等速スプロケットとし、アイドル軸142に固定された主動ギア154に植付け中心軸91に固定された従動ギア155を噛み合わせることにより、植付け中心軸91に不等速回転を付与している。チェン145伝動での減速比は平均1だが、主動ギア154から従動ギア155へのギア伝動での減速比は1/2である。チェン145にはアイドルローラ145′を当てている。チェン145に代えてベルトを使用することも可能である。両スプロケット143,144のうち一方だけを偏心させて片方は偏心させない構成とすることも可能である。
In the seventh and subsequent embodiments shown in FIG. 18, the rotation of the
図19に示す第8実施形態及び図20に示す第9実施形態は、図16に示す第5実施形態の変形例である。図19に示す第8実施形態では、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144を円形の等速スプロケットとしている。図20に示す第9実施形態では、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144を、円形だが偏心した不等速スプロケットにしている。第8及び第9実施形態において、チェン145伝動での減速比は平均1/2である。
The eighth embodiment shown in FIG. 19 and the ninth embodiment shown in FIG. 20 are modifications of the fifth embodiment shown in FIG. In the eighth embodiment shown in FIG. 19, the
図21に示す第10実施形態は、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144を円形だが偏心した不等速スプロケットにし、植付け中心軸91に設けた従動スプロケット143を円形の等速スプロケットにしている。この場合のチェン145伝動での減速比も平均1/2である。
In the tenth embodiment shown in FIG. 21, the
図22に示す第11実施形態は、植付け駆動軸32に設けた主動スプロケット144を楕円形状等(非円形)の不等速スプロケットとし、植付け中心軸91に設けた従動スプロケット143を、多角形状(非円形)の不等速スプロケットとしている。この場合のチェン145伝動での減速比も平均1/2である。従動スプロケット143を略四角形状に形成しているため、植付け中心軸91の1回転において4回加減速を生ずることになる。
In the eleventh embodiment shown in FIG. 22, the
(10). その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばベベルギアを不等速ギアと成す場合、第1ベベルギア71を不等速ギアと成したり、第2ベベルギア88を不等速ギアと成すことも可能である。また、動力伝達経路の3カ所以上に不等速ギア等の不等速変換手段を設けることも可能である。更に、植付け部には不等速変換手段を設けずに、走行機体に複数の不等速変換手段を設けることも可能である。
(10). Others The present invention can be embodied in various ways other than the above embodiment. For example, when the bevel gear is an inconstant speed gear, the
また、本願発明は田植機以外の各種の苗移植機に適用できる。株間変更装置はミッションケースに内蔵することも可能であり、この場合は、1つの不等速変換手段をミッションケースに内蔵することになる。走行機体と植付け部とにそれぞれ不等速変換手段を設ける場合、不等速変換比率は必要に応じて設定したらよい。従って、場合によっては、走行機体での変換比率を植付け部2での変換比率より小さくすることも可能である。
Moreover, this invention is applicable to various seedling transplanting machines other than a rice transplanter. The stock change apparatus can also be built in the mission case. In this case, one inconstant speed conversion means is built in the mission case. In the case where unequal speed conversion means is provided for each of the traveling machine body and the planting part, the unequal speed conversion ratio may be set as necessary. Therefore, depending on the case, it is also possible to make the conversion ratio in the traveling body smaller than the conversion ratio in the
本願発明は田植機に具体化して有用性を発揮する。従って、産業上利用できる。 The present invention is embodied in a rice transplanter and exhibits utility. Therefore, it can be used industrially.
1 走行機体
2 植付け部
3,4 車輪
7 苗載せ台
8 植付装置
10 エンジン
11 ミッションケース
26 株間変更装置
27 植付け用動力伝達軸
29 動力伝達経路を構成するPTO軸
30 センターケース
31 支持アーム
32 植付け駆動軸
36 ロータリーケース
37 掻き取りユニット
48 第1不等速ギア
56 第2不等速ギア
71 第1ベベルギア
88 第2ベベルギア
96 植付爪
98 第3不等速主動ベベルギア
99 第3不等速従動ベベルギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling
Claims (3)
前記不等速変換手段を前記走行機体と植付け部とに分けて設け、前記植付け部の不等速変換手段は、前記植付け部の横送り機構よりも下流側にあり且つ前記植付装置を回転自在に支持する支持アーム内に配置し、
前記走行機体の不等速変換手段は不等速回転と等速回転との切り替え手段を備え、疎植状態で不等速回転するように切り替える一方、前記支持アーム内の不等速変換手段は常に不等速回転するように設定し、
前記走行機体における不等速変換手段の不等速比率よりも前記支持アーム内における不等速変換手段の不等速比率を小さく設定し、
前記走行機体の不等速変換手段での回転と前記支持アーム内の不等速変換手段での不等速回転との合成によって、前記植付装置を不等速回転させる、
苗移植機。 A traveling machine body equipped with an engine, and a planting part arranged behind or in front of the traveling machine body, and a planting device that repeats seedling scraping and planting transplanting operations while attaching to the planting part is attached to the planting part. The strain change device that changes the relationship between the traveling speed of the planting device and the transplanting operation speed in the power transmission path from the engine to the planting device, and the rotary shaft that constitutes the power transmission path are unequal. In the seedling transplanting machine provided with the non-uniform speed conversion means for imparting high speed rotation,
The unequal speed conversion means is provided separately for the traveling body and the planting part, and the unequal speed conversion means of the planting part is on the downstream side of the lateral feed mechanism of the planting part and rotates the planting device. Arrange in the support arm to support freely,
The unequal speed conversion means of the traveling machine body is provided with switching means between unequal speed rotation and constant speed rotation, and is switched to rotate at an unequal speed in a sparse planting state, while Set to always rotate at non-uniform speed,
Set the unequal speed ratio of the unequal speed conversion means in the support arm to be smaller than the unequal speed ratio of the unequal speed conversion means in the traveling machine body,
The planting device is rotated at a non-uniform speed by a combination of the rotation at the non-uniform speed conversion means of the traveling body and the non-uniform speed rotation at the non-uniform speed conversion means in the support arm.
Seedling transplanter.
請求項1に記載した苗移植機。 The power transmission path has downstream rotating shafts, and the bevel gears transmit power to the intersecting rotating shafts, and the bevel gears are converted to the unequal speed conversion of the planting portion. As an inconstant speed gear as a means,
The seedling transplanter according to claim 1.
前記互いに交差した回転軸は、前記植付け伝動軸と前記植付け中心軸との組合せであり、前記第3ベベルギア対を、前記植付け部の不等速変換手段としての不等速ギアと成している、
請求項2に記載した苗移植機。 Power from the traveling machine body is input to the planting unit by a PTO shaft extending long in the front-rear direction in a plan view, and the rotation of the PTO shaft is performed by a laterally long planting drive shaft via a first bevel gear pair. The rotation of the planting drive shaft is converted into the rotation of the longitudinal transmission gear shaft through the second bevel gear pair, and the rotation of the planting transmission shaft is further laterally elongated through the third bevel gear pair. It is converted into rotation of the planting center shaft, and the rotary planting device is attached to the planting center shaft,
The rotating shafts intersecting each other are a combination of the planting transmission shaft and the planting center axis, and the third bevel gear pair is an inconstant speed gear as an inconstant speed converting means of the planting part. ,
The seedling transplanter according to claim 2 .
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