JP6232233B2

JP6232233B2 - 田植機

Info

Publication number: JP6232233B2
Application number: JP2013183388A
Authority: JP
Inventors: 竹山　智洋; 智洋竹山
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2033-09-04
Also published as: JP2015047153A

Description

本発明は、田植機に関する。

従来の田植機では、密植を基準に、下死点付近で植付爪先端の軌跡がほぼ鉛直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、植付けられた苗を前に押し倒す現象が生じやすい。逆に疎植を基準に、下死点付近で植付爪先端の軌跡がほぼ鉛直になるように設定していると、密植状態では、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、苗がばらけたり泥土がえぐられることで浮き苗が発生しやすい。そのため、密植状態を基準にして、植付爪を圃場からより迅速に逃げ移動させるべく疎植の際に、不等速機構を設けて、植付爪を支持するロータリ式植付アーム軸の一回転中の角速度（回転速度）を変化させる方法がある。

特許文献１には、植付ミッションケースから植付アーム軸の間に不等速伝動機構を設けて、一回転中の角速度を変化させることで、次のように緩急をつける技術が開示される。すなわち、苗取りをする時と、植付直後に速い区間を設けるとともに、苗取り前と植付前に遅い区間を設けることによって良好な苗取り動作及び植付動作を実現している。

特開平０７−１６３２１６号公報

不等速伝動機構は回転軸の一回転中での角速度を加減速させるものであるため、回転軸にかかるトルク変動（負荷変動）が大きくなる。回転軸がねじれ、ねじれ解除を繰り返すことにより、駆動系を構成するギアのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した駆動系の回転ムラが発生することで、回転変動が大きくなったり、加減速位相のズレがおき、植付不良につながる。そこで、本発明は、植付アーム軸に生じるトルク変動を打ち消すトルクを与えて、トルク変動を平準化し、位相のズレを改善することで、植付爪の軌跡を適正化し、植付不良を防ぐ田植機を提供する。

本発明の第一実施形態は、ロータリケースを支持する植付アーム軸に不等速機構を介して動力を伝達する田植機であって、前記不等速機構によって生じるトルク変動を打ち消すトルクを付与するトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構は、前記植付アーム軸に動力を伝達する動力伝達経路内に設けられ、前記植付アーム軸の回転数の二倍で回転する軸の一部をクランク状に形成したクランク部と、前記クランク部に取り付けられるバネとを有し、前記バネによって前記トルクを付与するとともに、前記バネは、該バネとは別部材であり、かつ、前記クランク部の外周に係止可能なフックを介して取り付けられる。

前記フックは、前記クランク部の外周形状に応じて湾曲する曲面部と、該曲面部から前記バネ側に向けて延出され、かつ、前記バネの端部が挿通可能な係止部が端から順に複数形成される平面部とを有し、前記バネは、前記フックの平面部に設けられる複数の係止部に順に挿入されることにより、前記フックに固定される。

本発明の第二実施形態は、ロータリケースを支持する植付アーム軸に不等速機構を介して動力を伝達する田植機であって、前記植付アーム軸は、植付チェーンケース内でチェーンを介して駆動され、前記植付チェーンケース内に前記不等速機構によって生じるトルク変動を打ち消すトルクを付与するトルク平準化機構を設けるとともに、前記トルク平準化機構は、前記チェーンに歯合されるスプロケットを備え、前記スプロケットは、前記植付アーム軸の駆動に伴って前記チェーンに対する位置が変更され、前記トルク平準化機構は、前記スプロケットの前記チェーンに対する位置を変更することによって、前記チェーンのテンションを変更する。

本発明によれば、不等速機構によって発生するトルク変動を平準化し、回転変動を抑え、位相のズレを改善することで、植付爪の軌跡を適正化し、植付不良を防ぐことができる。

田植機の側面図である。植付駆動部のスケルトン図である。トルク平準化機構が設けられる植付ベベルケースの一部断面図である。植付ベベルケースのハウジング部を示す図である。トルク平準化機構の取付構造を示す図である。コイルバネのフックへの固定方法を示す図である。コイルバネ及びコイルバネと一体化したフックをハウジング部内に設置する方法を示す図である。フックの別実施形態を示す図である。トルク平準化機構によって付与されるトルクの説明図である。不等速機構により駆動される植付アーム軸に生じるトルク変動及びトルク平準化機構によって付与される平準化トルク、並びにこれらの合成トルクを示す図である。植付横軸にユニットクラッチを設ける場合の配置例を示す図である。植付横軸にユニットクラッチを設ける場合の配置例を示す図である。植付横軸にユニットクラッチを設ける場合の配置例を示す図である。植付縦軸にユニットクラッチを設ける場合の配置例を示す図である。植付部への動力伝達にチェーン駆動式のものを用いた場合の植付駆動部のスケルトン図である。チェーンにトルク平準化機構を設ける場合の実施形態を示す図である。トルク平準化機構の別実施形態を示す図である。

添付の図面を参照して田植機１について説明する。田植機１は、エンジン２の動力により前輪３及び後輪４を駆動させて走行しながら、植付部５により植付作業を行う。エンジン２からの動力はミッションケース６を経て前輪３及び後輪４に、並びに、ミッションケース６及び株間変更装置９を経て植付部５にそれぞれ伝達される。植付部５は、植付センターケース１０、植付ベベルケース１１、ロータリケース１２、植付アーム１３、苗載台１４、及び、複数のフロート１５を具備する。

図２は、植付部５の植付駆動に関する伝動系統図である。図２は、一つの植付ユニットについて示しているが、他の植付ユニットについても同様に構成される。植付センターケース１０から分岐される植付横軸２０から、植付ベベルケース１１内でベベルギア２１ａ・２１ｂを介して植付縦軸２２に伝達される。植付縦軸２２には、トルクリミッタ２６が取付けられ、植付縦軸２２に所定以上の負荷がかかると動力伝達が遮断される。そして、不等速ベベルギア２３ａ・２３ｂを介して植付縦軸２２からユニットクラッチ２４に伝達される。ユニットクラッチ２４の断接に応じて接続状態となった場合に、植付アーム軸２５に動力が伝達される。他方、ユニットクラッチ２４が切断状態となった場合は、植付アーム軸２５に動力は伝達されない。

植付アーム軸２５は、植付ベベルケース１１の左右に設けられるロータリケース１２内に延出され、ロータリケース１２に固定される。ロータリケース１２が回転することで、植付ベベルケース１１に固定されたサンギア３０から中間ギア３１を介して遊星ギア３２に伝達される。そして、遊星ギア３２に固定された植付アーム１３にロータアーム軸３３を介して伝達され、ロータリケース１２とともに植付爪３４が回転することで苗載台１４から苗を取り、植え付けることができる。

［不等速機構］
植付部５へ動力を伝達する株間変更装置９の内部に含まれる不等速機構、及び、植付部５の植付ベベルケース１１内の不等速ベベルギア２３ａ・２３ｂを含む不等速機構によって、植付アーム軸２５が不等速で回転運動する。すなわち、植付爪３４が苗載台１４から苗を取る時、及び、苗の植付後に植付爪３４を圃場から素早く引き抜くとともに植付爪３４に残る苗を振り落とす時にロータリケース１２の回転駆動を速くするとともに、圃場へ苗を植付ける前、及び、植付爪３４を苗載台１４に差し込む時にロータリケース１２の回転速度を緩めている。このように、不等速機構を介して植付アーム軸２５に動力が伝達され、周期的な加減速を伴って回転駆動される。これにより、植付アーム軸２５に不等速運動に起因するトルク変動が発生する。具体的には、各植付爪３４の苗取時と植付時を基準にそれぞれ加減速しているので、不等速運動に起因するトルク変動は、ロータリケース１２が一回転する間に二回のピークを有する周期的な変動となる。なお、密植時等、株間変更装置９にて設定される株間数によっては、等速で動力が伝達される場合もあり、常に不等速で動力が伝達されるとは限らない。

また、植付爪３４は側面視で斜めにした姿勢で苗載台１４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、下降しきってから上昇に転じる必要があるため、ロータリケース１２内のサンギア３０、中間ギア３１及び遊星ギア３２は非円形で偏心している。そのうえで、植付アーム軸２５と同様の理由から、植付アーム１３を支持しているロータアーム軸３３もロータリケース１２に対して不等速機構により不等速で回転させている。

［トルク平準化機構］
図２に示すように、クランク・バネ方式のトルク平準化機構４０が植付ベベルケース１１内の植付縦軸２２に設けられる。植付縦軸２２は、クランク状に屈曲されて形成されるクランク部４１を有し、クランク部４１にコイルバネ４２が取付けられる。図３及び図４に示すように、植付ベベルケース１１は、トルク平準化機構４０を収容するハウジング部４５及びハウジング部４５に設けられる開口を塞ぐ蓋４６を有する。

ハウジング部４５は、植付縦軸２２にクランク部４１が形成される位置、つまり植付アーム軸２５寄りの位置（後部側）に設けられている。ハウジング部４５は、植付ベベルケース１１と一体成形することにより、その一部として一体的に設けられている。ハウジング部４５は、植付ベベルケース１１の上面から上方向に突出する形状を有する。これは、植付ベベルケース１１の後部から両側方に向けて植付アーム軸２５が設けられ、ロータリケース１２が支持されていることから、これらロータリケース１２との干渉を避けるためである。

ハウジング部４５の一側面には、トルク平準化機構４０の設置、取替、修繕等に用いられる開口部４５ａが設けられる。開口部４５ａは、ハウジング部４５の側面（左側面）全体に設けられる開口であり、開口部４５ａを通じてハウジング部４５内部にアクセス可能である。開口部４５ａは開閉可能に設けられている。具体的には、板金の蓋４６をボルト等で固定することで、開口部４５ａが塞がれ、植付ベベルケース１１内が密封される。

トルク平準化機構４０は、植付縦軸２２のクランク部４１、クランク部４１に取り付けられることでクランク部４１に弾性力を付与するコイルバネ４２、及び、コイルバネ４２をクランク部４１に取り付けるためのフック４３を含んで構成される。コイルバネ４２の一端（下端）は、クランク部４１にフック４３を介して取り付けられる。コイルバネ４２の他端（上端）は、ハウジング部４５の上端に設けられるバネかけ４７を介して植付ベベルケース１１に取り付けられる。これにより、トルク平準化機構４０がハウジング部４５に収容される。

図５から図７を参照して、トルク平準化機構４０の植付ベベルケース１１のハウジング部４５への取付構造について説明する。なお、図５から図７では説明の便宜上、植付ベベルケース１１の図示を省略している。コイルバネ４２は、金属線を円筒形状に巻くことにより構成される一般的なコイルバネであり、上方に延出された上端は曲げられてバネフック４４が設けられるとともに、下端は円筒形状に巻かれた状態が維持されている。コイルバネ４２の下端にはフック４３が固定される。

図６に示すように、フック４３は、一枚の金属板を屈曲させて形成されるフック状の金具である。フック４３は、クランク部４１の外周に係止可能な湾曲形状を有する曲面部４３ａと、曲面部４３ａからコイルバネ４２側に延出され、コイルバネ４２の端部が挿通可能な係止部（図６（ａ）では係止穴、図６（ｂ）では係止溝）が複数設けられる平面部４３ｂとによって構成されている。平面部４３ｂに形成された係止部に、コイルバネ４２を回転させながら端部を順に挿入することで、コイルバネ４２がフック４３に固定される。曲面部４３ａの側面断面におけるクランク部４１との接触は、真円の半分程度であり、クランク部４１に対して下側から引っ掛けることができるように上方側がクランク部４１の軸径分だけ開放される形状に形成される。

図７に示すように、バネかけ４７は、矩形状に形成されたプレートの対向する二辺の中央からそれぞれ、プレートの中心に向けて切欠きが設けられるＨ形状を有する。バネかけ４７の切欠きは、コイルバネ４２のバネフック４４を引っ掛けることができる程度の大きさに形成されている。

トルク平準化機構４０を取り付ける際、つまり、フック４３が固定されたコイルバネ４２をクランク部４１及びバネかけ４７に係止する際は、コイルバネ４２の下端に固定したフック４３をクランク部４１に掛け、コイルバネ４２の上端のバネフック４４をハウジング部４５のバネかけ４７に掛ける。なお、トルク平準化機構４０の組付作業は、蓋４６を外して植付ベベルケース１１のハウジング部４５を開けた状態で、開口部４５ａを通じて行われる。

以上のような構成により、既存の田植機にトルク平準化機構４０を導入する際に部品点数を大きく増やすことがなく、コストの低減化を図れる。また、ハウジング部４５の一側面に、一面全体が開口する開口部４５ａを設けて蓋４６によって開口部４５ａを開閉可能とすることで、組立時には開口部４５ａを通じて容易に組付作業を行うことができ、作業性が向上するとともに、メンテナンス時には蓋４６を取り外して開口部４５ａを通じて容易にメンテナンスを行うことができ、メンテナンス性も向上する。

そして、トルク平準化機構４０を組み付ける際には、コイルバネ４２のバネフック４４及びそれと一体化させたフック４３をそれぞれバネかけ４７及びクランク部４１に引っ掛けることで簡単に設置することができ、良好な組立性を実現している。さらには、コイルバネ４２とクランク部４１との接続部分に別部材としてのフック４３を設け、かつ、コイルバネ４２とフック４３を一体的に固定することで、クランク部４１の回転運動の影響を直接的にコイルバネ４２に与えることがなく、コイルバネ４２の長寿命化も図ることができる。

フック４３は、一般的にブッシュに用いられる材質等、低い摩擦係数で耐摩耗性、耐面圧性のある材質で構成されていることが好ましい。このようにフック４３にブッシュ等の軸受素材を用いることで、クランク部４１との摩擦による摩耗を防ぎ、高い耐久性を確保できる。

植付縦軸２２の回転に伴ってクランク部４１が植付縦軸２２の回転中心から偏心した位置で回転し、コイルバネ４２の長さが変わることによりコイルバネ４２に弾性力が発生する。このように、植付縦軸２２の回転に連動してトルクが発生する。コイルバネ４２に発生した弾性力は、植付縦軸２２を介して植付アーム軸２５にトルクとして付与される。

なお、植付縦軸２２の回転に連動してトルクを発生させる機構は、クランク部４１及びコイルバネ４２によるクランク・バネ方式の機構に限らず、植付縦軸２２と共に回転するカム及び当該カムに弾性力を付与する板バネによって構成されるカム・バネ式の機構も採用できる。

図８を用いてトルク平準化機構４０によって付与するトルクについて詳述する。なお、図８は前方から見た場合の図を示しており、植付縦軸２２は、図示において時計回りに回転する。これにより、クランク部４１は、植付縦軸２２の回転軸を回転中心として時計回りに回転する。

図８（ａ）に示すように、クランク部４１が左側、つまりコイルバネ４２による収縮力が植付縦軸２２の回転方向と同一方向となる側に位置する場合は、コイルバネ４２の弾性力が植付縦軸２２の回転方向と同一方向へのトルクが発生する。そして、クランク部４１を介して植付縦軸２２に生じるトルクは不等速ベベルギア２３ａ・２３ｂを介して植付アーム軸２５に伝達される。このとき植付アーム軸２５には加速側へのトルクが付与される。

図８（ｂ）に示すように、クランク部４１が右側、つまりコイルバネ４２による収縮力が植付縦軸２２の回転方向と反対方向となる側に位置する場合は、コイルバネ４２の弾性力が植付縦軸２２の回転方向と反対方向へのトルクが発生する。そして、クランク部４１を介して植付縦軸２２に生じるトルクは不等速ベベルギア２３ａ・２３ｂを介して植付アーム軸２５に伝達される。このとき植付アーム軸２５には減速側へのトルクが付与される。

また、クランク部４１が植付縦軸２２回りに回転運動することにより、コイルバネ４２の伸縮に伴ってクランク部４１に生じる弾性力は、周期的なトルクとして植付アーム軸２５に伝達される。具体的には、コイルバネ４２の固定端であるバネかけ４７とクランク部４１の位置及び角度、つまり、クランク部４１の植付縦軸２２に対する位置及び角度に応じて正弦曲線に近いカーブを描くように変動するトルクが発生する。

図９に示すように、トルク平準化機構４０によって生じるトルクの周期を、不等速機構によって植付アーム軸２５に生じるトルク変動の周期に合わせて、不等速機構によって生じるトルク変動を打ち消す方向に（図示においては逆位相となるように）トルク平準化機構４０によるトルクを発生させる。このとき、クランク部４１を含む植付縦軸２２は、植付アーム軸２５の回転数の二倍で回転するため、トルク平準化機構４０には植付アーム軸２５が一回転する間に二周期分のトルクが発生する。つまり、トルク平準化機構４０は、不等速機構を介したロータリケース１２の一回転の間に発生する二回のピークを有する周期的なトルク変動を打ち消して平準化するトルクを発生させることができる。このように、トルク平準化機構４０の周期を、不等速機構によるトルク変動の周期に合わせることで、トルクを合成して不等速機構に起因するトルク変動を抑えている。

なお、本実施形態では、不等速機構によって生じるトルク変動に対して、逆位相の平準化トルクを付与しているが、当該トルク変動を効果的に抑制するものであれば、完全に逆の位相の平準化トルクでなくても良い。例えば、トルク変動に対して３０°、４５°など適宜遅角させた平準化トルクを付与することでトルク変動を打ち消すことも可能である。この場合、植付縦軸２２に設けられるトルク発生機構のタイミングを変更することで適宜設定可能である。本実施形態では、クランク部４１にコイルバネ４２を取り付ける際のクランク部４１の植付縦軸２２に対する位相を変更することで平準化トルクの付与タイミングを調整できる。

以上のように、トルク平準化機構４０は、不等速機構によって生じるトルク変動の周期と同じ周期（ロータリケース１２一回転で二周期）を有する滑らかなトルクを付与することで、トルク変動を平準化して、植付アーム軸２５の位相のズレを改善することが可能である。その結果、植付アーム軸２５が、ねじれたり、ガタついたりすることなく円滑に不等速回転でき、高速回転時の植付爪３４の軌跡を安定させ、植付不良を防ぐことができる。

トルク平準化機構４０は、植付アーム軸２５が設けられる植付ユニット毎に設けられている。つまり、平準化トルクがロータリケース１２の加減速により発生するトルク変動と各ユニット内で打ち消し合うことにより、伝動系上流までトルク変動がさかのぼることがないので、植付爪３４のシャクリを抑えることができる。

本実施形態におけるハウジング部４５は、上方に突出する形状に形成することで、ロータリケース１２の回転に干渉することなく、植付縦軸２２の植付アーム軸２５寄りにトルク平準化機構４０を設けられる。つまり、不等速運動に起因するシャクリが生じ易い部位近傍にトルク平準化機構４０を設けることで効果的にトルク変動を平準化できる。

ハウジング部の開口は、側面に限らず、上面に設けることも可能である。例えば、上面からのアクセス性を確保するべく、ハウジング部を、植付ベベルケース１１と一体的に設けられ、かつ、上面が開口するハウジング下部と、植付ベベルケース１１とは別部材として設けられ、ハウジング下部の開口を塞ぐとともに、ハウジング下部から上方に向けて突出して設けられるハウジング上部との二つ割りの構成を適用できる。この場合は、ハウジング上部の内部にバネかけ４７を固定し、かつ、ハウジング上部をハウジング部の開口を塞ぐ蓋としても機能させることも可能である。また、ハウジング上部の上方を開口させて、別途の蓋によってそれを塞ぐことも可能である。この場合は、組立時の作業性を考慮して、蓋側にコイルバネ４２のバネフック４４を引っ掛けるバネかけ４７を設けることが好ましい。

さらに、バネかけ４７をクラッチピン及びアーム等を用いることで、ハウジング部４５内で上下方向に移動可能とすることで、コイルバネ４２の長さを調整可能となる。つまり、バネかけ４７の位置を変更することでコイルバネ４２のバネ力を調整でき、付与する平準化トルクの大きさを調整できる。

コイルバネ４２をクランク部４１に取り付けるためのフックとして、フック４３の代わりに、図１０に示すようなＵ字状のフック５０を採用することも可能である。フック５０は、平板をＵ字状に湾曲され、クランク部４１に下方から係止されるフック部５１と、Ｕ字状に湾曲されたフック部５１の平面部分を貫通して固定されるピン５２と、ピン５２の外周に回転自在に設けられるコマ５３を含んで構成される。このようなフック５０を採用する場合には、コイルバネ４２の下端に、上端と同様にバネフック５４が設けられる。コマ５３の中央には、バネフック５４を引っ掛けるための溝が設けられる。

上述の実施形態における植付部５への動力伝達経路は、主にギアを用いたものを示しているが、植付センターケース１０から分岐される動力を各植付ユニットに伝達できるものであれば、スプロケット及びチェーンを用いたチェーン駆動式のものでも同様に適用可能である。

また、植付横軸２０から各ユニットのロータリケース１２への動力伝達にチェーン駆動式を採用した場合、植付縦軸２２とベベルギア２３ａ・２３ｂを収容する植付ベベルケース１１の代わりに、植付横軸２０に固定される駆動スプロケット、植付アーム軸２５に固定されるスプロケット、及びこれらスプロケットに巻回されるチェーンを収容する植付チェーンケースが設けられる。このような構成においては、トルク平準化機構４０を植付横軸２０に設ける、つまり、植付横軸２０の一部をクランク状に形成してクランク部４１を設け、クランク部４１にフック４３を介してコイルバネ４２を取り付ける構成を採用できる。若しくは、植付アーム軸２５に、植付アーム軸２５の二倍で回転する軸（オプション軸）を追加して、当該オプション軸に同様にトルク平準化機構４０を設けることで、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。さらには、植付チェーンケース内のチェーンに従動スプロケットを追加し、該従動スプロケットの支持軸にクランク部４１を設け、同様にフック４３を介してコイルバネ４２を配置することで、当該支持軸にトルク平準化機構４０を設けることも可能である。

［ユニットクラッチの配置］
以上の実施形態では、ユニットクラッチ２４を植付縦軸２２と植付アーム軸２５の間に設けているが、ユニットクラッチは、トルク平準化機構４０の動力伝達経路における上流側に設けることがより好ましい。上流側に設けることで、トルク平準化機構４０はユニットクラッチの接続に応じて作用する。すなわち、ユニットクラッチの切断時に平準化トルクは作用しないので、作動条数に応じた平準化トルクを適正に作用させることができる。

図１１から図１３は、植付横軸２０にユニットクラッチ６０を設ける場合の配置例を示す。ユニットクラッチ６０は、植付横軸２０から植付縦軸２２へ動力伝達を行うベベルギア２１ａに設けられる。つまり、ユニットクラッチ６０は、植付横軸２０と植付縦軸２２との間の動力伝達を断接することで、植付縦軸２２に設けられるトルク平準化機構４０への動力伝達を切断可能である。

図１１に示すユニットクラッチ６０について説明する。植付横軸２０にはベベルギア２１ａが相対回転可能に支持される。ベベルギア２１ａは、ギア形成部の背面側に植付縦軸２２に沿って延出される筒状部を有し、該筒状部の外周に可動クラッチ６１がスプラインを介してスライド可能に支持される。可動クラッチ６１の端部にはカム６２が設けられる。このカム６２に噛合可能な固定カム６３が植付横軸２０に固定されている。固定カム６３は、植付横軸２０に相対回転不能に支持される。ベベルギア２１ａと可動クラッチ６１との間にはバネ６４が介装され、バネ６４の弾性力によって可動クラッチ６１のカム６２と植付横軸２０の固定カム６３とが噛み合うよう方向に押圧されている。また、可動クラッチ６１の外周にはフランジ６５が突出して設けられる。このフランジ６５にクラッチピン６６が当接することで、バネ６４を圧縮して可動クラッチ６１のカム６２が固定カム６３と離れる方向に移動する。つまり、クラッチピン６６によって、ユニットクラッチ６０の断接が操作されるように構成されている。

次に、図１２に示すユニットクラッチ６０について説明する。植付横軸２０にはベベルギア２１ａが相対回転可能に支持される。ベベルギア２１ａは、ギア形成部の背面側に植付縦軸２２に沿って延出される筒状部を有し、該筒状部の外周に可動クラッチ６１がスプラインを介してスライド可能に支持される。また、ベベルギア２１ａの筒状部の端部は植付横軸２０に固定される止め輪６７に当接する。可動クラッチ６１の端部にはカム６２が設けられる。このカム６２に噛合可能な固定カム６３が植付横軸２０に固定されている。固定カム６３は、植付横軸２０に相対回転不能に支持される。ベベルギア２１ａと可動クラッチ６１との間にはバネ６４が介装され、バネ６４の弾性力によって可動クラッチ６１のカム６２と植付横軸２０の固定カム６３とが噛み合うよう方向に押圧されている。
また、可動クラッチ６１の外周にはフランジ６５が突出して設けられる。このフランジ６５にクラッチピン６６が当接することで、バネ６４を圧縮して可動クラッチ６１のカム６２が固定カム６３と離れる方向に移動する。つまり、クラッチピン６６によって、ユニットクラッチ６０の断接が操作されるように構成されている。

次に、図１３に示すユニットクラッチ６０について説明する。植付横軸２０にはベベルギア２１ａが相対回転可能に支持される。ベベルギア２１ａは、ギア形成部側に植付縦軸２２に沿って、植付縦軸２２側のベベルギア２１ｂ側に延出される筒状部を有し、該筒状部の外周に可動クラッチ６１がスプラインを介してスライド可能に支持される。また、ベベルギア２１ａのギア形成部の背面部は植付横軸２０に固定される止め輪６８に当接する。可動クラッチ６１の端部にはカム６２が設けられる。このカム６２に噛合可能な固定カム６３が植付横軸２０に固定されている。固定カム６３は、植付横軸２０に相対回転不能に支持される。ベベルギア２１ａの筒状部の外周側にバネ座６９が固定され、バネ座６９と可動クラッチ６１との間にはバネ６４が介装される。バネ６４の弾性力によって可動クラッチ６１のカム６２と植付横軸２０の固定カム６３とが噛み合うよう方向に押圧されている。また、可動クラッチ６１の外周にはフランジ６５が突出して設けられる。このフランジ６５にクラッチピン６６が当接することで、バネ６４を圧縮して可動クラッチ６１のカム６２が固定カム６３と離れる方向に移動する。つまり、クラッチピン６６によって、ユニットクラッチ６０の断接が操作されるように構成されている。

図１４は、植付縦軸２２にユニットクラッチ７０を設ける場合の配置例を示す。ユニットクラッチ７０は、ベベルギア２１ｂからトルクリミッタ２６への伝達経路に設けられる。つまり、ユニットクラッチ７０は、植付縦軸２２に設けられるトルク平準化機構４０より上流側で、かつ、トルクリミッタ２６の上流側に配置されている。これにより、ユニットクラッチ７０は、植付横軸２０と植付縦軸２２との間の動力伝達を断接することで、植付縦軸２２に設けられるトルク平準化機構４０への動力伝達を切断可能である。

図１４に示すユニットクラッチ７０について説明する。トルクリミッタ２６のクラッチと噛合可能なカムを有する筒状部材７１が植付縦軸２２の外周に相対回転不能に支持されている。筒状部材７１の外周には、ベベルギア２１ｂが相対回転可能に支持されるとともに、可動クラッチ７２がスプラインを介してスライド可能に支持される。可動クラッチ７２の端部にはカム７３が設けられる。このカム７３に噛合可能な固定カム７４がベベルギア２１ｂに固定されている。可動クラッチ７２と筒状部材７１との間にはバネ７５が介装され、バネ７５の弾性力によって可動クラッチ７２のカム７３とベベルギア２１ｂの固定カム７４とが噛み合う方向に押圧されている。また、可動クラッチ７２の外周にはフランジ７６が突出して設けられている。このフランジ７６にクラッチピン７７が当接することで、バネ７５を圧縮して可動クラッチ７２のカム７３が固定カム７４と離れる方向に移動する。つまり、クラッチピン７７によって、ユニットクラッチ７０の断接が操作されるように構成されている。

［チェーン駆動式］
次に、植付センターケース１０から分岐される動力を各植付ユニットに伝達する動力伝達機構に、スプロケット及びチェーンによるチェーン駆動式のものを採用した場合のトルク平準化機構について説明する。図１５は、植付部５の植付駆動にチェーン駆動式のものを用いた場合の伝動系統図を示す。図１５に示す実施形態では、植付横軸２０から、植付チェーンケース８０内の安全クラッチ８１に動力が伝達され、安全クラッチ８１に固定されるスプロケット８２に伝達される。このスプロケット８２とロータリケース側のユニットクラッチ８３に設けられるスプロケット８４とにチェーン８５が巻回される。ユニットクラッチ８３の断接に応じて接続状態となった場合は、スプロケット８４及びチェーン８５を介してチェーン駆動力として植付アーム軸２５に動力が伝達される。

図１６に示すように、チェーン８５のテンションを変更するトルク平準化機構９０により、チェーン８５のテンションを増減させることで、チェーン駆動力を変更可能である。これにより、植付アーム軸２５に平準化トルクが付与される。トルク平準化機構９０は、駆動側のスプロケット８２と同じ歯数を有する平準化スプロケット９１、スプロケット８２と同軸上に設けられ、スプロケット８２と同じ歯数を有する駆動スプロケット９２と平準化スプロケット９１に巻回されるチェーン９３、平準化スプロケット９１の円盤部に、その中心から偏心した位置に固定されるクランク軸９４、クランク軸９４に回動自在に支持されるロッド９５、ロッド９５の他端に中心軸９６が接続されるテンションスプロケット９７を備える。テンションスプロケット９７は、中心軸９６に対して相対回転可能に支持されており、スプロケット８２・８４に巻回されるチェーン８５に接触可能であり、チェーン８５の回転に伴って回転する従動スプロケットである。

テンションスプロケット９７の中心軸９６の両側部には、一対のガイド９８が設けられており、テンションスプロケット９７が直線的に移動するように規制されている。チェーン９３からの駆動力を受けた平準化スプロケット９１が回転することにより、クランク軸９４が回転し、ロッド９５を介してテンションスプロケット９７の位置が変化する。このとき、テンションスプロケット９７は、ガイド９８によって直線的に移動してチェーン８５のテンションを大きくする方向（張らせる方向）及び小さくする方向（緩ませる方向）に往復移動することで、チェーン８５の駆動力を規則的に変更する。このようにして、チェーン８５のチェーン駆動力を変更することで、植付アーム軸２５に平準化トルクを付与することができる。以上のように、植付チェーンケース８０内にトルク平準化機構９０を配置することで、装置構成を大型化することなく、防泥・防水性を確保しつつ、耐久性及びメンテナンス性を向上できる。

テンションスプロケット９７の往復移動する機構は、上記のクランク式のものに限らず図１７に示すようなカム式のものを用いても良い。図１７に示すように、平準化スプロケット９１の円盤部に固定されるカム１００と、カム１００のカム面と当接し、往復動するタペット１０１と、タペット１０１とテンションスプロケット９７の中心軸９６とを接続するバネ１０２とを含む。カム１００は、半円と半楕円により形成されるカム面を有し、カム１００が一回転する際に、タペット１０１が一往復するように構成される。

なお、テンションスプロケット９７によってテンションを変更する位置は、図１６及び図１７に示すように内側からテンションを変更する配置に限らず、チェーン８５の外側からテンションを変更するような配置でも良く、かつ、駆動側のスプロケット８２の下流側に配置しても良い。また、平準化スプロケット９１を駆動するスプロケット、つまり、平準化スプロケット９１に巻回されるチェーン９３は、植付アーム側のスプロケット８４でも良い。そして、スプロケット及びチェーンによるチェーン駆動式と同様に、プーリ及びベルトによるベルト駆動式を採用することもでき、ベルト駆動式の場合でも、チェーン駆動式と同様にトルク平準化機構を備えることができる。

１：田植機、５：植付部、９：株間変更装置（不等速機構）、１１：植付ベベルケース、１２：ロータリケース、２０：植付横軸、２１ａ・２１ｂ：ベベルギア、２２：植付縦軸、２３ａ・２３ｂ：不等速ベベルギア（不等速機構）、２４：ユニットクラッチ、２５：植付アーム軸、４０：トルク平準化機構、４１：クランク部、４２：コイルバネ、４３：フック、４３ａ：曲面部、４３ｂ：平面部、４５：ハウジング部、４６：蓋

Claims

ロータリケースを支持する植付アーム軸に不等速機構を介して動力を伝達する田植機であって、
前記不等速機構によって生じるトルク変動を打ち消すトルクを付与するトルク平準化機構を設け、
前記トルク平準化機構は、前記植付アーム軸に動力を伝達する動力伝達経路内に設けられ、
前記植付アーム軸の回転数の二倍で回転する軸の一部をクランク状に形成したクランク部と、前記クランク部に取り付けられるバネとを有し、
前記バネによって前記トルクを付与するとともに、
前記バネは、該バネとは別部材であり、かつ、前記クランク部の外周に係止可能なフックを介して取り付けられる
ことを特徴とする田植機。
前記フックは、前記クランク部の外周形状に応じて湾曲する曲面部と、該曲面部から前記バネ側に向けて延出され、かつ、前記バネの端部が挿通可能な係止部が端から順に複数形成される平面部とを有し、
前記バネは、前記フックの平面部に設けられる複数の係止部に順に挿入されることにより、前記フックに固定される
請求項１に記載の田植機。
ロータリケースを支持する植付アーム軸に不等速機構を介して動力を伝達する田植機であって、
前記植付アーム軸は、植付チェーンケース内でチェーンを介して駆動され、
前記植付チェーンケース内に前記不等速機構によって生じるトルク変動を打ち消すトルクを付与するトルク平準化機構を設けるとともに、
前記トルク平準化機構は、前記チェーンに歯合されるスプロケットを備え、
前記スプロケットは、前記植付アーム軸の駆動に伴って前記チェーンに対する位置が変更され、
前記トルク平準化機構は、前記スプロケットの前記チェーンに対する位置を変更することによって、前記チェーンのテンションを変更する
ことを特徴とする田植機。