JP5940964B2 - 苗移植機 - Google Patents

Description

本発明は、ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、この伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備え、この植付駆動手段は、植付アームを不等速機構によって駆動する植付駆動横伝達部材と、植付駆動横伝達部材からの植付駆動力を植付アームに分配する植付駆動縦伝達部材と、植付駆動縦伝達部材からの植付駆動力を植付アームに伝達する植付駆動アーム伝達部材とを備える苗移植機に関し、より詳細には、植付駆動手段には、トルク平準化機構を設け、トルク平準化機構は、弾性体の弾性力を回転トルクに用いる苗移植機に関する。

従来の苗移植機（田植機）には、植付部における植付アームを駆動させる植付駆動手段に至るまでの伝動系に、楕円歯車や偏心歯車などの非円形ギア、または楕円スプロケットなどの不等速機構を設けて、植付爪を支持する植付アームを、その一回転中に緩急をつけることで、植付爪が苗載台より苗を受け取る際には、植付アームの回転駆動が速いほど、植付爪が苗載台上の苗に入り込むスピードが速く、取るべき苗を切削する能力が高まり、また、圃場への植付時には、植付を確実にするために植付アームの回転速度を緩め、さらに、その植付後に植付爪に残る苗を下方に振り落とすべく高速回転させて、また、植付後の苗に植付爪が接触して植付不良とならないように、植付軌跡の適正化を行っている（例えば、特許文献１および２）ものがある。

特開昭６３−１４１５１２号公報 特開平０７−１６３２１６号公報

しかし、上記のような苗移植機では、植付アームなどの植付駆動伝達系が、不等速機構により不等速で回転することから、トルク変動が生じ、植付駆動伝達系にねじり振動やガタつきが発生する。このため、植付アームに加減速のタイミングのズレが生じたり、速度振幅が増大するため、植付爪は設計通りの軌跡を得ることができず、植付けに不具合が生じる問題があった。
そこで、この発明の目的は、植付部の植付駆動伝達部材にトルク平準化機構を設け、植付駆動伝達部材に逆位相のトルク変動（平準化トルク）を発生させて植付駆動伝達部材のねじり振動やガタつきを防ぐことで苗の植付状態を安定化し、作業性を向上させた苗移植機を提供するものである。

このため、請求項１に記載の発明は、ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備え、前記植付駆動手段は、前記植付アームを不等速機構によって駆動する植付駆動横伝達部材と、前記植付駆動横伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに分配する植付駆動縦伝達部材と、前記植付駆動縦伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに伝達する植付駆動アーム伝達部材とを備える苗移植機において、前記植付駆動手段には、回転軸と、一端が前記回転軸を周回して前記回転軸の回転角に応じて前記回転軸の回転トルクが増減するように作用する弾性体とを含み、前記植付駆動手段に発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を発生させるトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構の前記回転軸がベベルギアを介して前記植付駆動アーム伝達部材と接続し、前記トルク平準化機構が前記植付駆動アーム伝達部材よりも後方に位置することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備える苗移植機において、前記苗移植機は、前記植付駆動手段を不等速駆動させる不等速機構を備え、前記植付駆動手段には、弾性体を含むトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構は、前記植付駆動手段が不等速駆動することによって発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を前記弾性体の弾性力によって発生させるように構成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の苗移植機において、前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構とは、前記植付駆動手段が、前記不等速駆動するときには接続され、等速駆動するときには遮断されるように構成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の苗移植機において、前記苗移植機は、前記植付駆動手段と前記トルク平準化機構との接続、及び遮断と、株間変速機構とを連動させる連結部材をさらに備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の苗移植機において、前記苗移植機は、前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構との接続、及び遮断を行うクラッチ装置を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の苗移植機において、前記トルク平準化機構は、前記弾性体の弾性力を変化させる弾性力調節機構を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の苗移植機において、前記トルク平準化機構は、クランクアームまたはカムを介してスプリングの弾性力を回転トルクに用いることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の苗移植機において、前記トルク平準化機構は、保護部材で覆われている構成であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の苗移植機において、植付スピードや植付株数に応じて、前記トルク平準化機構による平準化トルクを最適な平準化トルクに可変することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備え、前記植付駆動手段は、前記植付アームを不等速機構によって駆動する植付駆動横伝達部材と、前記植付駆動横伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに分配する植付駆動縦伝達部材と、前記植付駆動縦伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに伝達する植付駆動アーム伝達部材とを備える苗移植機において、前記植付駆動手段には、回転軸と、一端が前記回転軸を周回して前記回転軸の回転角に応じて前記回転軸の回転トルクが増減するように作用する弾性体とを含み、前記植付駆動手段に発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を発生させるトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構の前記回転軸がベベルギアを介して前記植付駆動アーム伝達部材と接続し、前記トルク平準化機構が前記植付駆動アーム伝達部材よりも後方に位置する。

従って、このトルク平準化機構によって、植付駆動伝達部材に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動を弾性体の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構によって回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動伝達部材に発生するトルク変動を打ち消すことで、植付駆動伝達部材が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪による苗の植付状態を安定化させることができる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。

また、このトルク平準化機構は、弾性体の弾性力を回転トルクに用いるので、植付駆動や走行の負荷とならない。しかも、簡単で軽量コンパクトな構成であり、メンテナンスや発生させるトルクの調整が容易に行え、現状の植付駆動伝達部材の構成を大きく変更することなく配置できる。さらに、トルク平準化機構が植付駆動伝達部材に発生するトルク変動の発生源である植付アームの近傍に設けられるため、より効果的に植付駆動伝達部材に発生するトルク変動を打ち消すことができる。また、トルク平準化機構が後部にあるので、作業スペースを確保し易く、メンテナンスも容易に行える。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備える苗移植機において、前記苗移植機は、前記植付駆動手段を不等速駆動させる不等速機構を備え、前記植付駆動手段には、弾性体を含むトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構は、前記植付駆動手段が不等速駆動することによって発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を前記弾性体の弾性力によって発生させるように構成されるので、植付駆動伝達部材に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動を弾性体の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構によって回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動伝達部材に発生するトルク変動を打ち消すことで、植付駆動伝達部材が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪による苗の植付状態を安定化させることができる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構とは、前記植付駆動手段が、前記不等速駆動するときには接続され、等速駆動するときには遮断されるように構成されるので、疎植時には、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動手段に発生するトルク変動を打ち消して、植付駆動手段が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪による苗の植付状態を安定化させることができ、一方、密植時には、等速駆動する動力を植付駆動手段に伝達させることができ、簡単な構成で植付状況により植付駆動伝達部材へのトルク発生の有無を切替えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、前記苗移植機は、前記植付駆動手段と前記トルク平準化機構との接続、及び遮断と、株間変速機構とを連動させる連結部材をさらに備えるので、簡単な構成、例えば株間変速レバーで植付状況により植付駆動伝達部材へのトルク発生の有無と、株間変速とを連動して切替えることができる。

請求項５に記載の発明によれば、前記苗移植機は、前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構との接続、及び遮断を行うクラッチ装置を備えるので、簡単な構成で植付状況により植付駆動伝達部材へのトルク発生の有無を切替えることができる。

請求項６に記載の発明によれば、前記トルク平準化機構は、前記弾性体の弾性力を変化させる弾性力調節機構を有するので、弾性体を取替えることなく弾性力を変化させることが可能となり、トルク平準化機構による平準化トルクを容易に変化させることができる。また、弾性体を取替える際においても、弾性体の弾性力を小さく、またはなくすことができるので、弾性体の取替えを容易に行うことが可能となる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。

請求項７に記載の発明によれば、前記トルク平準化機構は、クランクアームまたはカムを介してスプリングの弾性力を回転トルクに用いるので、植付駆動伝達部材が高速回転する際でも、スプリングの伸縮運動がこの高速回転運動に追従するため、植付駆動伝達部材に発生するトルク変動が高周波のトルク変動であっても吸収することができる。

請求項８に記載の発明によれば、前記トルク平準化機構は、保護部材で覆われている構成であるので、トルク平準化機構を保護することができ、トルク平準化機構に泥土等の付着を防ぎ、不具合の発生や、作動している部材への手の接触等を防ぐことによる安全策を施すことができる。従って、耐久性、安全性を向上させた苗移植機を提供することができる。

請求項９に記載の発明によれば、植付スピードや植付株数に応じて、前記トルク平準化機構による平準化トルクを最適な平準化トルクに可変するので、植付スピードや植付株数に合った平準化トルクを植付駆動伝達部材に発生させることで、安定した植付性能を得ることができる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。

この発明の一例としての苗移植機（田植機）の全体側面図である。 苗移植機における植付部の拡大側面図である。 植付部の平面図である。 トルク平準化機構としてのクランクアームおよびスプリングを植付駆動縦軸後部に設けた植付部の全体斜視図である。 トルク平準化機構を設けた植付駆動縦軸後部の拡大斜視図である。 内部構造を説明するトルク平準化機構の側面図である。 植付駆動伝達部材に発生および付加するトルクの状態を示した図である。 コイルバネの弾性力を変化させる弾性力調節機構の一例を示すトルク平準化機構の側面図である。 植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部断面図である。 植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部斜視図である。 植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部断面図である。 図１１におけるトルク平準化機構のＥ−Ｅ断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、この発明の一例として、苗移植機（田植機）の全体側面図、図２は苗移植機における植付部の拡大側面図、図３は植付部の平面図である。

本願の苗移植機（田植機）１は作業者が搭乗する車両であり、６条植えを例に説明する。図１〜２に示すように、エンジン２を車体フレーム３に搭載させ、前後方向に長手状のミッションケース４前方に、フロントアクスルケース５を介して水田走行用の前輪６を支持させるとともに、ミッションケース４後部のリヤアクスルケース７に水田走行用の後輪８を支持させる。

そして、エンジン２などを覆うボンネット９の両側に予備苗載台１０を取付けるとともに、作業者が搭乗する車体カバー１１によってミッションケース４などを覆い、車体カバー１１後側の運転台１２上面に運転席１３を取付け、その運転席１３の前方でボンネット９後部に操向ハンドル１４が設けられる。

また、植付部１５は、６条植え用の苗載台１６ならびに複数の苗植付爪１７などを具備するものであり、前高後低の合成樹脂製による前傾式苗載台１６を下部レール１８およびガイドレール１９を介して植付フレーム２０に左右往復摺動自在に支持させるとともに、一方向に回転させるロータリケース２１を植付フレーム２０に支持させ、このロータリケース２１の回転軸芯を中心とした対称位置に一対の植付アーム２２を配設し、その植付アーム２２先端に植付爪１７が取付けられる。

また、植付フレーム２０の左右両端側に、左右サイドフレーム２３を立設させて苗載台１６を支持させ、植付フレーム２０左右中央のヒッチブラケット２４をトップリンク２５およびロワーリンク２６を含む昇降機構２７を介して車両に連結させ、この車両に設けた油圧式の昇降シリンダ２８をロワーリンク２６に連結させ、この昇降シリンダ２８の駆動時に昇降機構２７を介して植付部１５を昇降させるとともに、植付部１５の下降時には左右に往復摺動させる苗載台１６から一株分の苗を植付爪１７によって取出し、連続的に苗植え作業が可能な構成とされる。

なお、符号２９は主変速レバー、３０は苗継ぎレバー、３２は主クラッチペダル、３４はセンターフロート、３５はサイドフロート、３６は施肥機、３７は後輪８の外側に配備させる補助車輪である。

また、施肥機３６は、肥料を入れる肥料ホッパ３８と、肥料を供給する肥料繰出部である肥料繰出ケース３９と、フロート３４，３５の側条作溝器４０にフレキシブル形搬送ホース４１を介して肥料を排出させるターボブロワー型送風機４２と、円筒形のエアタンク４３とを備えるとともに、エアタンク４３右側端に、この送風機４２を取付け、肥料繰出ケース３９をエアタンク４３上側に配設させ、肥料ホッパ３８の後側に苗載台１６の上端を近接配備させている。

次に、図３〜４に示すように、植付フレーム２０は、各２条分用のパイプ製左右各縦フレーム４４と、これら左右縦フレーム４４の前端間を連結するパイプ製の横フレーム４５とを備え、十字管継手４６を各縦フレーム４４後端に溶接固定させ、植付駆動アーム軸４７（植付駆動アーム伝達部材）を介してロータリケース２１を十字管継手４６に回転自在に支持させるとともに、十字管継手４８ａ，４８ｂを縦フレーム４４と横フレーム４５に溶接固定させて、これら縦および横フレーム４４，４５を一体連結させて構成される。

また、十字管継手４８ｂの前端部に植付入力軸４９を設け、ミッションケース４のＰＴＯ軸３３からの駆動力を、自在軸継手を介して植付入力軸４９に伝達させ、横フレーム４５に内設する植付駆動手段（植付駆動軸など）の植付駆動横軸５１（植付駆動横伝達部材）にベベルギア５２を介して植付入力軸４９を連動連結させるとともに、左右縦フレーム４４に内設する植付駆動手段の植付駆動縦軸５３（植付駆動横伝達部材）をベベルギヤ４９ａ，４９ｂなどを介して植付駆動横軸５１に連結させ、植付駆動アーム軸４７にそれぞれ後述するベベルギヤ５０ａ，５０ｂおよび図示しない植付爪ユニットクラッチを介して植付駆動縦軸５３を連動連結させ、植付爪１７の駆動を行う構成とされる。

なお、上述において、ミッションケース４のＰＴＯ軸３３からの駆動力の伝達は軸（植付入力軸４９、植付駆動横軸５１、植付駆動縦軸５３、植付駆動アーム軸４７等）を用いた構成であるが、駆動力を伝達することができれば特に限定されず、例えば、チェーンを用いた構成であってもよい。

ここで、植付入力軸４９に動力を伝達するＰＴＯ軸３３の上流側には、後述するギアケース６２が設けられており、このギアケース６２内に設置されるそれぞれ図示しない入力軸と、出力軸との間に中間軸が設けられるとともに、この中間軸と出力軸との間には、公知の不等速機構として一対の偏心ギアなどの非円形ギアが設けられており、この不等速機構により、植付駆動横軸５１の１回転の間に植付駆動アーム軸４７の回転速度が、部分的に最高速となる状態と最低速となる不等速状態を出現させている。

さらに、苗載台１６の左右方向の横送りと、苗載台１６上の苗の縦送りとを行う苗送り軸５８を苗送りケース５９を介して植付駆動横軸５１の左端に連動連結させ、十字管継手４８ａの左側フランジ部６０に苗送りケース５９の一端側フランジ部６１をボルト止め固定させ、苗送りケース５９の他端側に苗送り軸５８の左端を挿入支持させ、苗送りケース５９内の植付駆動横軸５１と苗送り軸５８間に高低変速用の２組の図示しない切換ギヤで形成する変速機構６４を介在させ、機体略中心に対し苗送り軸５８の左半分を苗縦送りカム軸６５および右半分を苗台横送りネジ軸６６に設けて、苗送り軸５８の高低２速の回転駆動時に苗載台１６の横送りと、苗載台１６上の苗の縦送りを行う構成とされる。

次に、本願発明の苗移植機１における植付部１５の植付駆動手段に設けたトルク平準化機構について詳述する。図４はトルク平準化機構としてのクランクアームおよびスプリングを植付駆動縦軸後部に設けた植付部の全体斜視図、図５はトルク平準化機構を設けた植付駆動縦軸後部の拡大斜視図、図６は内部構造を説明するトルク平準化機構の側面図、図７は植付駆動伝達部材に発生および付加するトルクの状態を示した図である。

トルク平準化機構１０１は、例えば図４，５に示すように、クランクアーム１０２と、コイルバネ１０３（スプリング）とからなり、各植付駆動縦軸５３の後部に設置されたケース１０４内に設けられる。

具体的には、例えば略瓢箪形状（限定しない）のケース１０４の一側面が、植付駆動縦軸５３の後部であって、この植付駆動縦軸５３を覆設する縦フレーム４４の後部に溶接やボルト止めなどによって取付けられる。

ケース１０４内には、上部に上部ステー１０７と、下部にクランクアーム１０２とが取付けられており、クランクアーム１０２の一端は回転軸１０６に接続し、他端には下部ステー１０８を有する。下部ステー１０８は、クランクアーム１０２に設けられた回転支持軸１０９に回転自在に取付けられている。回転軸１０６は、ケース１０４の一側面を貫設し、ベベルギア５０ａ，５０ｂ，５０ｃを介して植付駆動縦軸５３の端部に連結される。また、上部ステー１０７と下部ステー１０８との間には、コイルバネ１０３が伸縮可能かつ着脱自在に取付けられる。コイルバネ１０３の両端にはフックが設けられ、このフックを上部ステー１０７と下部ステー１０８に引掛けることで取付けられる。上部ステー１０７と下部ステー１０８にはフックを固定するための引掛溝が設けられ、この引掛溝にコイルバネ１０３のフックを引掛けることで、コイルバネ１０３を確実に固定することができる。また、コイルバネ１０３には常に収縮する力が発生しており、クランクアーム１０２を介し、コイルバネ１０３の弾性力（収縮する力）を回転トルクとして回転軸１０６に発生させる。

なお、コイルバネ１０３の取付けは上述の構成に限定されるものではなく、コイルバネ１０３の弾性力を回転トルクとして回転軸１０６に発生させることができればよく、例えば、コイルバネ１０３の下端のフックを下部ステー１０８を介さずにクランクアーム１０２に設けられた回転支持軸１０９に取付け、回転支持軸１０９とコイルバネ１０３の下端のフックとが摺動する構成として取付けてもよい。

また、コイルバネ１０３は、植付駆動手段の等速・不等速の減速比または、植付スピードや株数、植付アームの重量や形状などに応じて、クランクアーム１０２（腕の長さ）やコイルバネ１０３（弾性力）を適宜取替設置することで、最適なトルクを発生させることができる。

そして、これらクランクアーム１０２、コイルバネ１０３および上部ステー１０７を備えるケース１０４の外側部には、ケース１０４と同形状の蓋部１０５がボルトＢＯなどの締結具で開閉可能に閉蓋される。

次に、図６，７を用いて、植付駆動縦軸５３に発生するトルクの平準化について説明する。回転軸１０６は回転中心Ｏ１に対して右回転（時計回り）し、クランクアーム１０２も同様に右回転する。なお、回転方向は限定されず、左回転（反時計回り）であってもよい。クランクアーム１０２に設けられた下部ステー１０８には、コイルバネ１０３の弾性力が作用している。なお、図６中の矢印はコイルバネ１０３の弾性力がクランクアーム１０２に作用する方向を示す。

コイルバネ１０３の弾性力によって回転軸１０６に発生するトルク（平準化トルク）の向きは、回転軸１０６の回転角θ１が０°＜θ１＜１８０°の際には回転軸１０６の回転方向と逆向きとなり、１８０°＜θ１＜３６０°の際には回転軸１０６の回転方向と同じ向きとなる。

また、回転軸１０６の回転角θ１が０°から増加するにつれて、クランクアーム１０２の腕の向きとコイルバネ１０３の弾性力の向きとの成す角度θ２は１８０°から減少して９０°に近づくため、コイルバネ１０３の弾性力によって回転軸１０６に発生する平準化トルクは増加する。

その後、平準化トルクが最大値となり、さらに回転角θ１が増加するとθ２は減少して０°に近づくため、平準化トルクは減少する。そして、θ１が１８０°の際には、θ２は０°となるため、コイルバネ１０３の弾性力は回転軸１０６の回転中心Ｏ１を通る直線に沿って作用するので、平準化トルクは０となる。

次に、θ１が１８０°から増加するにつれて、θ２は０°から増加して９０°に近づくため、平準化トルクは増加する。

その後、平準化トルクが最大値となり、さらに回転角θ１が増加するとθ２は増加して１８０°に近づくため、平準化トルクは減少する。そして、θ１が３６０°の際には、θ２は１８０°となるため、コイルバネ１０３の弾性力は回転軸１０６の回転中心Ｏ１を通る直線に沿って作用するので、平準化トルクは０となる。このように、平準化トルクは周期的に変化する。

ここで、植付爪１７が苗載台１６上の苗に入り込む際と苗の植付後に植付爪１７に残る苗を下方に振り落とす際に植付アーム２２の回転駆動を速くし、圃場への苗を植付ける際に植付アーム２２の回転速度を緩めるために、植付アーム２２などの植付駆動手段を不等速機構により不等速で回転させている。従って、植付アーム２２などの植付駆動手段が不等速で回転することによって発生するトルク変動は、ロータリーケース２１が一回転する間（植付爪１７が苗載台１６上の苗を切削し、圃場への苗を植付け、再度苗を切削する間）に２回のピークを有する周期的な変動となる。

従って、このトルク変動を打ち消すために、平準化トルクが逆位相となるように、ベベルギア５０ｃで回転軸１０６の回転速度を変える。そして、不等速機構によって発生するトルク１１０と、トルク平準化機構１０１によって発生するトルク（平準化トルク）１１１と、それぞれが合成された合成トルク１１２は、図７に示すようになり、合成トルク１１２の変動が小さくなる。なお、図７中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図６中の下部ステー１０８が回転自在に取付けられている回転支持軸１０９の中心Ｏ２がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに位置するときの平準化トルクをそれぞれ示すものである。

このような構成にすることで、植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動縦軸５３が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

また、このトルク平準化機構１０１は、コイルバネ１０３の弾性力を回転トルクに用いるので、大きな質量を有さず、植付駆動や走行の負荷とならない。しかも、簡単で軽量コンパクトな構成であり、メンテナンスや発生させるトルク（平準化トルク）の調整が容易に行え、現状の植付駆動縦軸５３の構成を大きく変更することなく配置できる。

また、植付駆動縦軸５３が高速回転する際でも、コイルバネ１０３の伸縮運動がこの高速回転運動に追従するため、植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動が高周波のトルク変動であっても吸収することができる。

また、トルク平準化機構１０１が植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動の発生源である植付アーム２２の近傍に設けられるため、より効果的に植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動を打ち消すことができる。

さらに、ケース１０４と蓋部１０５によってトルク平準化機構１０１は閉蓋されており、トルク平準化機構１０１に泥土等の付着を防ぎ、クランクアーム１０２の回転やコイルバネ１０３の伸縮運動を阻害することなどによる不具合の発生や、クランクアーム１０２の回転やコイルバネ１０３の伸縮運動などの作動部位への手の接触等を防ぐことによる安全策を施すことができる。

なお、上述では、全ての植付駆動縦軸５３の後部にトルク平準化機構１０１を設けることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、任意の植付駆動縦軸５３の後部に設けてもよい。

ここで、上述のトルク平準化機構１０１に、コイルバネ１０３の長さ（伸び）を変化させ、コイルバネ１０３に発生する弾性力を変化させる弾性力調節機構１３０を設けてもよい。図８はコイルバネの弾性力を変化させる弾性力調節機構の一例を示すトルク平準化機構の側面図である。

弾性力調節機構１３０は、例えば図８に示すように、上下方向に摺動可能に設けられた上部ステー１０７、リンクバー１３１およびリンクバー１３２からなるリンク機構から構成される。上部ステー１０７は、ケース１０４に設けられた縦長の開口１３６に貫設されており、開口１３６内を上下方向に摺動可能である。なお、上部ステー１０７は、開口１３６の左右の縁によって左右方向への移動は規制されている。リンクバー１３１の一端には上部ステー１０７に回動自在に取付けられ、他端にはリンクバー１３２が回動軸１３３を介して回動自在に取付けられている。リンクバー１３２は、ケース１０４に延設されたフランジ１３５に設けられた回転支持軸１３４に回転自在に支持されている。リンクバー１３２を不図示のボルト等で固定することによって、上部ステー１０７は固定される。

リンクバー１３２の外方端を下方に移動させることで、上部ステー１０７は上方へ移動し、コイルバネ１０３の伸びが大きくなることでコイルバネ１０３に発生する弾性力を大きくすることができる。また、リンクバー１３２の外方端を上方に移動させることで、上部ステー１０７は下方へ移動し、コイルバネ１０３の伸びが小さくなることでコイルバネ１０３に発生する弾性力を小さくすることができる。

従って、簡単な構成の弾性力調節機構１３０を設けることにより、コイルバネ１０３を取替えることなくクランクアーム１０２に作用する弾性力を変化させることが可能となり、トルク平準化機構１０１による平準化トルクを容易に変化させることができる。さらに、コイルバネ１０３の伸びがなくなる状態まで上部ステー１０７を下方に移動させてコイルバネ１０３の弾性力をなくすこともでき、トルク平準化機構１０１による植付駆動伝達部材への平準化トルクの発生の有無を切替えることができる。また、コイルバネ１０３を取替える際においても、上部ステー１０７を下方に移動させてコイルバネ１０３の弾性力を小さく、またはなくすことができるので、コイルバネ１０３の取替えを容易に行うことが可能となる。

なお、弾性力調節機構１３０は、上述の構成に限定されるものではなく、コイルバネ１０３の長さ（伸び）を変えることによってコイルバネ１０３に発生する弾性力を変化させることができればよく、公知のリンク機構、例えばワイヤーを用いたものとしてもよい。さらに、ロッドやワイヤーなどの公知のリンク機構により運転席１３などから弾性力調節機構１３０を操作可能とする構成としてもよい。

次に、トルク平準化機構は、植付駆動横軸５１の両端部に設置してもよい。この場合、図示しないが、上述のトルク平準化機構１０１と同様の構成であって、クランクアーム１０２´と、コイルバネ１０３´とからなり、植付駆動横軸５１の端部に設置されたケース１０４´内に設けられる。略瓢箪形状（限定しない）のケース１０４´の一側面が、植付駆動横軸５１の端部であって、この植付駆動横軸５１を覆設する横フレーム４５の端部に溶接やボルト止めなどによって取付けられる。

ケース１０４´内には、上部に上部ステー１０７´と、下部にクランクアーム１０２´とが取付けられており、クランクアーム１０２´の一端は回転軸１０６´に接続し、他端には下部ステー１０８´を有する。下部ステー１０８´は、クランクアーム１０２´に設けられた回転支持軸１０９´に回転自在に取付けられている。回転軸１０６´は、ケース１０４´の一側面を貫設し、ベベルギア４９ａ，４９ｂ，４９ｃを介して植付駆動横軸５１の端部に連結される。また、上部ステー１０７´と下部ステー１０８´との間には、コイルバネ１０３´が伸縮可能かつ着脱自在に取付けられる。また、コイルバネ１０３´には常に収縮する力が発生しており、クランクアーム１０２´を介し、コイルバネ１０３´の弾性力（収縮する力）を回転トルクとして回転軸１０６´に発生させる。

そして、これらクランクアーム１０２´、コイルバネ１０３´および上部ステー１０７´を備えるケース１０４´の外側部には、ケース１０４´と同形状の蓋部１０５´がボルトＢＯなどの締結具で開閉可能に閉蓋される。

このような構成にすることで、上述と同様に、現状の植付駆動横軸５１の構成を大きく変更することなく、植付駆動横軸５1に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３´の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１´によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動横軸５１に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動横軸５１が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

なお、上述では、植付駆動横軸５１の両端部にトルク平準化機構１０１´を設けることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、植付駆動横軸５１の左右いずれか一端部に設けてもよい。

また、トルク平準化機構は、植付駆動縦軸５３の中途部に設けることもできる。図９は植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部断面図、図１０は植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部斜視図、図１１は植付駆動縦軸の中途部に設けたトルク平準化機構の一例を示す主要部断面図、図１２は図１１におけるトルク平準化機構のＥ−Ｅ断面図である。

この場合、図９，１０に示すように、例えば、植付駆動縦軸５３を内設する縦フレーム４４の中途部（図例では植付駆動縦軸５３の中央に近い位置）には、ケース１０４´´が取付けられるとともに、このケース１０４´´内には、植付駆動縦軸５３に固定周設したクランク機構１１３と、植付駆動縦軸５３と平行に設けた（限定されない）コイルバネ１０３´´などからなるトルク平準化機構１０１´´が収容される。

このトルク平準化機構１０１´´は、例えば、クランク機構１１３が、一側面を傾設させた傾斜面１１４を構成するとともに、コイルバネ１０３´´の先端部に設けたキャスター１１５のローラー１１６を傾斜面１１４にコイルバネ１０３´´の弾性力により押圧して当接させる。なお、キャスター１１５に接続されるコイルバネ１０３´´の中心を貫通するアーム１１７は、縦フレーム４４の内壁部内に摺動可能に支持される。

そして、コイルバネ１０３´´の弾性力（拡大する力）は、クランク機構１１３の傾斜面１１４を介して植付駆動縦軸５３の周方向への力とすることで、回転トルクとして植付駆動縦軸５３に発生する。

なお、クランク機構１１３へのコイルバネ１０３´´の弾性力の伝達は上述の方法に限定されず、例えば、ローラー１１６を介さない方法であってもよい。また、上述の例では、トルク平準化機構１０１´´を植付駆動縦軸５３の中途部に設ける構成としたが、植付駆動横軸５１の中途部に設ける構成としてもよい。

このような構成にすることで、上述同様に、現状の植付駆動縦軸５３の構成を大きく変更することなく、植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３´´の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動縦軸５３が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

また、トルク平準化機構は、カムとスプリングなどから構成することもできる。この場合、図１１，１２に示すように、例えば、植付駆動縦軸５３を内設する縦フレーム４４の中途部（図例では植付駆動縦軸５３の中央に近い位置）には、ケース１０４´´´が取付けられるとともに、このケース１０４´´´内には、植付駆動縦軸５３に固定周設したカム１１９と、植付駆動縦軸５３と垂直に設けた（限定されない）コイルバネ１０３´´´などからなるトルク平準化機構１０１´´´が収容される。

このトルク平準化機構１０１´´´は、例えば、押圧部材１１８を突出部を有する側面視略卵形状のカム１１９（限定しない、偏心カムであってもよい）の側面１２０にコイルバネ１０３´´´の弾性力により押圧して当接させる。

そして、コイルバネ１０３´´´の弾性力（拡大する力）は、押圧部材１１８が当接するカム１１９の側面１２０を介して植付駆動縦軸５３の周方向への力とすることで、回転トルクとして植付駆動縦軸５３に発生する。

なお、カム１１９へのコイルバネ１０３´´´の弾性力の伝達は上述の方法に限定されず、例えば、上述のトルク平準化機構１０１´´と同様に、ローラーを介する方法であってもよい。また、上述の例では、トルク平準化機構１０１´´´を植付駆動縦軸５３の中途部に設ける構成としたが、トルク平準化機構１０１´´´を植付駆動横軸５１の中途部に設ける構成としてもよい。

このような構成にすることで、上述同様に、現状の植付駆動横軸５１の構成を大きく変更することなく、植付駆動横軸５１に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３´´´の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１´´´によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動横軸５１に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動横軸５１が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

また、トルク平準化機構は、植付駆動アーム軸４７に設けることもできる。この場合、図示しないが、上述のトルク平準化機構１０１´´や１０１´´´と同様の構成であって、トルク平準化機構１０１´´におけるクランク機構１１３を植付駆動アーム軸４７に固定周設した構成、または、トルク平準化機構１０１´´´におけるカム１１９を植付駆動アーム軸４７に固定周設した構成であり、詳細な説明は省略する。

このような構成にすることで、上述同様に、現状の植付駆動アーム軸４７の構成を大きく変更することなく、植付駆動アーム軸４７に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネの弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動アーム軸４７に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動アーム軸４７が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。さらに、トルク変動の発生源である植付アーム２２の近傍である植付駆動アーム軸４７にトルク平準化機構が設けられるため、より効果的に植付駆動アーム軸４７に発生するトルク変動を打ち消すことができる。

次に、トルク平準化機構による植付駆動伝達部材（植付駆動横軸５１、植付駆動縦軸５３、植付駆動アーム軸４７）へのトルク発生を制御させることもできる。まず、この場合、図５に示した、植付駆動縦軸５３の端部に設けられたクランクアーム１０２とコイルバネ１０３とからなるトルク平準化機構１０１を例にする。例えば、回転軸１０６に図示しない機械式のクラッチ装置を設ける。

このクラッチ装置は、図示しないロッドやワイヤーなどの公知のリンク機構により運転席１３などから操作可能とされ、このリンク機構の操作により、クラッチ装置を作動させて植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１を接続または遮断する。

このような構成にすることで、苗移植機１における苗の移植作業では、植付軌跡を適正化するため、植付部１５における植付駆動伝達部材の駆動を、疎植時（単位面積当たりの株数を少なく植える）には不等速駆動させるとともに、密植時（単位面積当たりの株数を多く植える）には等速駆動させるが、この疎植時にクラッチ装置を作動させて、植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１とを接続する。

従って、疎植時には、植付駆動縦軸５３の回転に伴い、植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動縦軸５３が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

一方、密植時には、クラッチ装置を作動させて、植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１との連結を解除（遮断）することで、等速駆動する植付駆動縦軸５３の動力を植付駆動手段に伝達させることができ、簡単な構成で植付状況により植付駆動伝達部材へのトルク発生の有無を切替えることができる。

なお、上述のクラッチ装置は、機械式で説明したが、公知の電磁式クラッチ装置を用いてもよい。また、クラッチ装置に代わって上述の弾性力調節機構１３０を用いて、植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１との連結を解除（遮断）する構成としてもよい。さらに、クラッチ装置は、植付駆動縦軸５３の一端部に備えるトルク平準化機構に設ける他、植付駆動横軸５１や植付駆動縦軸５３の中途部などに備えるトルク平準化機構に適宜設けることができ、トルク平準化機構の構成も限定されない。

また、上述のクラッチ装置は、株間変速機構と連動して制御するように構成することもできる。ギアケース６２内には、図示しない株間変速機構が設けられており、この株間変速機構に、運転席１３などに設けられた図示しない株間変速レバーを連動連結して、この株間変速レバーを操作することにより、株間変速機構を介して植付爪１７の植付作動速度を変更し、圃場に植付けられる苗株の間隔を変更可能としたものである。なお、この株間変速機構は、例えば、特開平９−１４９７１７号公報や、特開２０１０−２４６５６２号公報に開示されている公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

そして、図５に示した、植付駆動縦軸５３の後部に設けられたクランクアーム１０２とコイルバネ１０３とからなるトルク平準化機構１０１を例にする。回転軸１０６に上述のクラッチ装置を設け、クラッチ装置と、株間変速機構とが、図示しないワイヤーなどの連結部材で連動連結される。なお、上述のクラッチ装置と、株間変速機構との連結は、クラッチ装置を備えるトルク平準化機構を、植付駆動手段系の上記どの位置に配置しても可能とし、また、トルク平準化機構の構成も限定されない。また、クラッチ装置に代わって上述の弾性力調節機構１３０を用いる構成、もしくはクラッチ装置と上述の弾性力調節機構１３０とを組み合わせる構成として、株間変速機構と連動して制御してもよい。

このような構成にすることで、苗株の間隔を疎植に変更するために株間変速レバーを疎植側に操作すると、連結部材を介してクラッチ装置が作動し、植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１とが連結することにより、植付駆動縦軸５３の回転に伴い、植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ１０３の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構１０１によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動縦軸５３に発生するトルク変動を打ち消す。そして、植付駆動縦軸５３が、ねじれたり、ガタつくことなく正確かつ円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪１７による苗の植付状態を安定化させることができる。

一方、株間変速レバーを密植側に操作することで、連結部材を介してクラッチ装置が作動し、植付駆動縦軸５３とトルク平準化機構１０１との連結を解除することにより、等速駆動する植付駆動縦軸５３の動力を植付駆動手段に伝達させることができ、簡単な構成で植付状況により植付駆動伝達部材へのトルク発生の有無を切替えることができる。

以上詳述したように、この例の苗移植機１は、ミッションケース４から駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構（ＰＴＯ軸３３）と、ＰＴＯ軸３３からの動力で、植付爪１７を支持して回転させる植付アーム２２を駆動させる植付駆動手段とを備え、植付駆動手段は、植付アーム２２を不等速機構によって駆動する植付駆動横伝達部材（植付駆動横軸５１）と、植付駆動横伝達部材からの植付駆動力を前記植付アーム２２に分配する植付駆動縦伝達部材（植付駆動縦軸５３）とを備える苗移植機において、植付駆動手段には、トルク平準化機構１０１を設け、トルク平準化機構１０１は、弾性体（コイルバネ１０３）の弾性力を回転トルクに用いるものである。

なお、この発明は、ＰＴＯ軸からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段を備えるとともに、植付駆動手段は、植付爪を不等速機構によって駆動させる、あらゆる苗移植機に適用することができる。

１ 苗移植機
４ ミッションケース
１５ 植付部
１７ 植付爪
２２ 植付アーム
４７ 植付駆動アーム軸（植付駆動アーム伝達部材）
５１ 植付駆動横軸（植付駆動横伝達部材）
５３ 植付駆動縦軸（植付駆動縦伝達部材）
１０１ トルク平準化機構
１０２ クランクアーム
１０３ コイルバネ（スプリング）
１０４ ケース（保護部材）
１０５ 蓋部（保護部材）
１１１ 平準化トルク
１１３ クランク機構（カム）
１１９ カム
１３０ 弾性力調節機構

Claims (9)

1. ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、
   前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備え、
   前記植付駆動手段は、前記植付アームを不等速機構によって駆動する植付駆動横伝達部材と、
   前記植付駆動横伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに分配する植付駆動縦伝達部材と、
   前記植付駆動縦伝達部材からの植付駆動力を前記植付アームに伝達する植付駆動アーム伝達部材とを備える苗移植機において、
   前記植付駆動手段には、回転軸と、一端が前記回転軸を周回して前記回転軸の回転角に応じて前記回転軸の回転トルクが増減するように作用する弾性体とを含み、前記植付駆動手段に発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を発生させるトルク平準化機構を設け、
   前記トルク平準化機構の前記回転軸がベベルギアを介して前記植付駆動アーム伝達部材と接続し、前記トルク平準化機構が前記植付駆動アーム伝達部材よりも後方に位置することを特徴とする苗移植機。
2. ミッションケースから駆動ＰＴＯ出力を取り出す伝動機構と、
   前記伝動機構からの動力で、植付爪を支持して回転させる植付アームを駆動させる植付駆動手段とを備える苗移植機において、
   前記苗移植機は、前記植付駆動手段を不等速駆動させる不等速機構を備え、
   前記植付駆動手段には、弾性体を含むトルク平準化機構を設け、
   前記トルク平準化機構は、前記植付駆動手段が不等速駆動することによって発生するトルク変動とは逆位相のトルク変動を前記弾性体の弾性力によって発生させるように構成されることを特徴とする苗移植機。
3. 前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構とは、前記植付駆動手段が、前記不等速駆動するときには接続され、等速駆動するときには遮断されるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の苗移植機。
4. 前記苗移植機は、前記植付駆動手段と前記トルク平準化機構との接続、及び遮断と、株間変速機構とを連動させる連結部材をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の苗移植機。
5. 前記苗移植機は、前記植付駆動手段と、前記トルク平準化機構との接続、及び遮断を行うクラッチ装置を備えることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の苗移植機。
6. 前記トルク平準化機構は、前記弾性体の弾性力を変化させる弾性力調節機構を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の苗移植機。
7. 前記トルク平準化機構は、クランクアームまたはカムを介してスプリングの弾性力を回転トルクに用いることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の苗移植機。
8. 前記トルク平準化機構は、保護部材で覆われている構成であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の苗移植機。
9. 植付スピードや植付株数に応じて、前記トルク平準化機構による平準化トルクを最適な平準化トルクに可変することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の苗移植機。

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