JP7027158B2

JP7027158B2 - 水田作業機

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Publication number: JP7027158B2
Application number: JP2017247838A
Authority: JP
Inventors: 達弘米田; 真安田; 究福永; 恒寿國安
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: JP2019110841A

Description

本発明は、乗用型田植機や乗用型直播機等のように、苗や種子、肥料や薬剤等の農用資材を圃場面に供給する水田作業機に関する。

水田作業機の一例である乗用型田植機では、特許文献１に開示されているような構成を備えたものがある。特許文献１では、エンジン（原動部に相当）の動力が変速装置に伝達され、変速装置の動力が並列的に分岐されて、走行用の車輪及び苗植付装置（作業装置に相当）に伝達されている。

これにより、機体の走行方向に沿って事前に設定された株間（供給量に相当）で、苗植付装置により苗が圃場面に植え付けられるのであり、変速装置が操作されて機体の走行速度が変化しても、苗植付装置に伝達される動力も変速装置の動力であるので、苗植付装置による株間は一定間隔に維持される。

特許文献１では、変速装置の動力が、株間変速装置を通って苗植付装置に伝達されており、株間変速装置を操作することによって、苗植付装置による株間を所望の間隔に設定できる。

特開２０１４－７０６５３号公報

特許文献１では、株間変速装置が、ギヤ変速型式の複数段の変速位置を備えた変速装置である。近年では、圃場面や農用資材の状態等に応じて、圃場面に対する農用資材の供給量を適切に設定したいという要望が高まっている。
例えば、ギヤ変速型式の変速装置に代えて、静油圧式無段変速装置などの無段変速装置を設けることもできる。この場合、エンジン（原動部に相当）の動力が変速装置に伝達され、その変速装置の動力が走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐されて、走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、作業伝動系の動力が上述した静油圧式無段変速装置などの無段変速装置を通って作業装置に伝達されるような構成を想定できる。このような構成を採用すれば、作業装置に対してその無段変速装置が出力する多様な速度の動力を伝達し、水田や農用資材の状態等に応じて、農用資材の供給量を細かく適切に設定できるようになると考えられる。

しかしながら、変速装置の動力が並列的に分岐されて、走行用の車輪と、苗植付装置（作業装置に相当）に伝達されている場合、水田作業機を後進させるのに伴って変速装置の出力軸が前進時の回転方向とは逆の後進時の回転方向で回転すると、走行駆動系だけでなく、作業伝動系にもその逆回転（後進時の回転）の動力が伝達される。そして、苗植付装置の植付アームが逆回転すると、植付アームによって苗が意図しない方向に飛ばされる可能性がある。

本発明は、水田作業機において、機体の走行方向を前進及び後進に切り替えても、農用資材が意図しない方向に飛ばされることのないようにすることを目的としている。

本発明の水田作業機は、
原動部の動力が伝達される第一静油圧式無段変速装置と、
前記第一静油圧式無段変速装置からの出力が入力される変速機構が内装されたミッションケースと、
機体の走行方向に沿って事前に設定された供給量で、農用資材を圃場面に供給する作業装置と、が備えられ、
前記ミッションケース内に、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を、走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐させる分岐部が設けられ、
前記走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、前記作業伝動系の動力が、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を変速可能な第二静油圧式無段変速装置を通って前記作業装置に伝達され、
前記分岐部よりも前記作業伝動系側で前記作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構が設けられ、
前記第二静油圧式無段変速装置が、可変容量型の油圧モータを備える静油圧式無段変速装置であり、
前記動力調節機構は、前記油圧モータが有するモータ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータを備え、
前記動力調節機構の動作により、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を前進駆動させる前進動力である場合には当該前進動力を前記作業装置に伝達し、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を後進駆動させる後進動力である場合には当該後進動力を前記作業装置に伝達しない。

本発明によると、作業伝動系の動力が第二静油圧式無段変速装置を通って作業装置に伝達される。つまり、作業装置には、第二静油圧式無段変速装置が出力する多様な速度の動力が伝達される。それにより、水田や農用資材の状態等に応じて、農用資材の供給量を細かく適切に設定できるようになって、水田作業機の作業精度を向上させることができる。

尚、第一静油圧式無段変速装置の動力が分岐部で走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐されて、走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、作業伝動系の動力が作業装置（例えば苗植付装置など）に伝達されている場合、水田作業機を後進させるのに伴って第一静油圧式無段変速装置の出力軸が逆回転すると、走行駆動系だけでなく、作業伝動系にもその逆回転の動力が伝達される。
そして、作業装置も逆方向に駆動されて、意図しない作業を作業装置が行う可能性もある。例えば、作業装置としての苗植付装置の植付アームが逆回転することで、苗が意図しない方向に飛ばされる可能性がある。
ところが本発明のように、分岐部よりも作業伝動系側で、第二静油圧式無段変速装置から作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構を設けることで、動力調節機構の動作により、第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が走行用の車輪を前進駆動させる前進動力である場合にはその前進動力を作業装置に伝達し、第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が走行用の車輪を後進駆動させる後進動力である場合にはその後進動力を作業装置に伝達しないことができる。つまり、水田作業機において、機体の走行方向を前進及び後進に切り替えても、農用資材が意図しない方向に飛ばされることのないようにできる。

本発明の水田作業機は、
原動部の動力が伝達される第一静油圧式無段変速装置と、
前記第一静油圧式無段変速装置からの出力が入力される変速機構が内装されたミッションケースと、
機体の走行方向に沿って事前に設定された供給量で、農用資材を圃場面に供給する作業装置と、が備えられ、
前記ミッションケース内に、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を、走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐させる分岐部が設けられ、
前記走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、前記作業伝動系の動力が、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を変速可能な第二静油圧式無段変速装置を通って前記作業装置に伝達され、
前記分岐部よりも前記作業伝動系側で前記作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構が設けられ、
前記第二静油圧式無段変速装置が、可変容量型の油圧ポンプ及び可変容量型の油圧モータを備える静油圧式無段変速装置であり、
前記動力調節機構は、前記油圧ポンプが有するポンプ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータ及び前記油圧モータが有するモータ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータの少なくとも何れか一方を備え、
前記動力調節機構の動作により、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を前進駆動させる前進動力である場合には当該前進動力を前記作業装置に伝達し、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を後進駆動させる後進動力である場合には当該後進動力を前記作業装置に伝達しない。

本発明によると、第二静油圧式無段変速装置が静油圧式無段変速装置であるので、静油圧式無段変速装置のポンプ斜板及びモータ斜板の少なくとも何れか一方の傾斜角度を調節することで、その出力部から出力される動力を少しだけ高速側に変速したり、少しだけ低速側に変速したりというような、細かな変速を無理なく行うことができる。更に、静油圧式無段変速装置のポンプ斜板及びモータ斜板の少なくとも何れか一方の傾斜角度を調節することで、作業装置に動力を伝達させない動力調節機構の機能を実現できる。

本発明において、前記動力調節機構は、前記分岐部よりも下流且つ前記第二静油圧式無段変速装置よりも上流に設けられ、前記走行用の車輪を前進回転させる場合における前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の前進駆動力を前記第二静油圧式無段変速装置に伝達し、前記走行用の車輪を後進回転させる場合における前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の後進駆動力を前記第二静油圧式無段変速装置に伝達しないように構成されるクラッチを備えると好適である。

本発明によると、第一静油圧式無段変速装置の出力軸の前進駆動力を第二静油圧式無段変速装置に伝達する状態と、第一静油圧式無段変速装置の出力軸の後進駆動力を第二静油圧式無段変速装置に伝達しない状態との何れかにクラッチの状態を切り替えることで動力調節機構の機能を実現できる。

本発明において、前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸と前記第二静油圧式無段変速装置の入力軸とが同軸上に配置されていると好適である。

本発明によると、第一静油圧式無段変速装置の出力軸と、第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が伝達される第二静油圧式無段変速装置の入力軸とを同軸上に配置することで、第一静油圧式無段変速装置の出力軸と第二静油圧式無段変速装置の入力軸とを例えばギヤなどを用いて連結しなくてもよくなる。その結果、部品点数が減少することで、装置重量が減少するという効果、装置コストが減少するという効果、装置の組み立てが容易になるという効果が得られる。

本発明において、
前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の途中に前記分岐部が設けられると好適である。

本発明によると、第一静油圧式無段変速装置の出力軸の途中で第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐されるので、第一静油圧式無段変速装置から走行伝動系及び作業伝動系に動力を伝達させる構成が比較的簡素になる。

本発明において、
前記作業装置が、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材を圃場面に間欠的に供給すると好適である。

本発明によると、第二静油圧式無段変速装置を操作することにより、第二静油圧式無段変速装置の最高速位置と最低速位置との間において、多くの供給間隔を設定できる。
これにより、圃場面や農用資材の状態等に応じて、供給間隔を細かく適切に設定できるようになって、水田作業機の作業精度を向上させることができる。

本発明において、
前記作業装置として、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての種子を圃場面に点播する播種装置が備えられていると好適である。

本発明によると、事前に設定された供給間隔で種子を圃場面に供給できる。

本発明において、
前記作業装置として、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての苗を圃場面に供給する苗植付装置が備えられていると好適である。

本発明によると、事前に設定された供給間隔で苗を圃場面に供給できる。

乗用型田植機の全体側面図である。乗用型田植機の全体平面図である。走行伝動系の構成を示す図である。作業伝動系の構成を示す図である。変速装置から出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に伝達される状態について説明する図である。変速装置から出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に伝達される状態について説明する図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態において、圃場（水田）で植付作業を行う水田作業機の一例である乗用型田植機が示されている。
本発明の実施形態における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。機体１１の走行時における前進側の進行方向が「前」であり、後進側の進行方向が「後」である。前後方向での前向き姿勢を基準として右側に相当する方向が「右」であり、左側に相当する方向が「左」である。

（乗用型田植機の全体構成）
図１及び図２に示すように、乗用型田植機は、右及び左の前輪１（走行用の車輪に相当）、右及び左の後輪２（走行用の車輪に相当）を備えた機体１１の後部に、リンク機構３及びリンク機構３を昇降駆動する油圧シリンダ４が備えられ、リンク機構３の後部に苗植付装置５（作業装置に相当）が支持されている。

苗植付装置５は、左右方向に所定間隔を置いて配置された植付伝動ケース６、植付伝動ケース６の後部の右及び左側部に回転自在に支持された回転ケース７、回転ケース７の両端に備えられた一対の植付アーム８、フロート９及び苗のせ台１０等を備えている。

右及び左のマーカー１２が、苗植付装置５の右及び左の横側部に備えられている。マーカー１２は、田面に接地する作用姿勢（図１参照）、及び田面から上方に離れた格納姿勢に変更自在であり、マーカー１２の先端部に回転体１２ａが回転自在に支持されている。マーカー１２の作用姿勢において、マーカー１２の回転体１２ａが田面に接地するのであり、機体１１の走行に伴ってマーカー１２の回転体１２ａが、回転しながら田面に指標を形成する。

（運転部の付近の構成）
図１及び図２に示すように、機体１１に、運転座席１３、及び前輪１を操向操作する操縦ハンドル１４が備えられている。

機体１１の前部の右部及び左部に右及び左の支持フレーム１６が備えられており、支持フレーム１６に予備苗のせ台１５が支持されている。右及び左の支持フレーム１６の上部に亘って、支持フレーム１７が連結されている。

支持フレーム１７において、平面視で機体１１の左右中央ＣＬに位置する部分に、計測装置１８が取り付けられている。計測装置１８には、衛星測位システムにより位置情報を取得する受信装置（図示せず）、機体１１の傾き（ピッチ角、ロール角）を検出する慣性計測装置（図示せず）が備えられており、計測装置１８は機体１１の位置を示す測位データを出力する。

右及び左の後輪２を支持する後車軸ケース２２において、平面視で機体１１の左右中央ＣＬに位置する部分に、慣性情報を計測する慣性計測装置１９が取り付けられている。慣性計測装置１９及び計測装置１８の慣性計測は、ＩＭＵ（ＩｎｅｒｔｉａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＵｎｉｔ）により構成されている。

前述の衛星測位システム（ＧＮＳＳ：ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）には、代表的なものとしてＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）が挙げられる。ＧＰＳは、地球の上空を周回する複数のＧＰＳ衛星や、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局や、測位を行う対象（機体１１）が備える受信装置を使用して、計測装置１８の受信装置の位置を計測するものである。

慣性計測装置１９は、機体１１のヨー角度の角速度を検出可能なジャイロセンサー（図示せず）、及び、互いに直交する３軸方向の加速度を検出する加速度センサー（図示せず）を備えている。慣性計測装置１９により計測される慣性情報には、ジャイロセンサーにより検出される方位変化情報と、加速度センサーにより検出される位置変化情報とが含まれている。
これにより、計測装置１８及び慣性計測装置１９によって、機体１１の位置及び機体１１の方位が検出される。

（ミッションケースの付近の構成）
図１に示すように、機体１１の前部に、ミッションケース２０が支持されており、ミッションケース２０の右及び左の横側部に連結された前車軸ケース２１に、右及び左の前輪１が支持されている。機体１１の後部に、後車軸ケース２２が支持されており、後車軸ケース２２に右及び左の後輪２が支持されている。

図１に示すように、ミッションケース２０の前部に、エンジン２３（原動部に相当）が支持されている。ミッションケース２０の左の横側部に、静油圧型式の無段変速装置２４（第一静油圧式無段変速装置に相当）が連結されており、エンジン２３の動力が伝動ベルト２５を介して無段変速装置２４の入力軸２４ａに伝達される。

無段変速装置２４は、中立位置、前進側及び後進側に無段階に変速自在に構成されており、操縦ハンドル１４の左の横側に備えられた変速レバー３０により無段変速装置２４を操作する。

（前輪及び後輪への走行伝動系の構成）
図３に示すように、ミッションケース２０の右の横側部に、ポンプ２６が連結されており、ポンプ２６は油圧シリンダ４に作動油を供給する。無段変速装置２４の入力軸２４ａがミッションケース２０に入り込んでおり、ポンプ２６の入力軸２６ａと、無段変速装置２４の入力軸２４ａとに亘って伝動軸２７が連結されている。

ミッションケース２０の内部に、伝動軸２８，２９が左右方向に沿って支持されて、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが伝動軸２８の端部に連結されている。ミッションケース２０の内部において、伝動軸２８，２９に亘って、ギヤ変速型式の副変速装置３１（変速機構に相当）が備えられている。

副変速装置３１は、伝動軸２８に連結された低速ギヤ３２及び高速ギヤ３３、スプライン構造により伝動軸２９に一体回転及びスライド自在に外嵌されたシフトギヤ３４を備えている。運転座席１３の近傍に備えられた副変速レバー（図示せず）により、シフトギヤ３４をスライド操作できる。

副変速装置３１において、シフトギヤ３４を低速ギヤ３２に咬合させると、伝動軸２８の動力が低速状態で伝動軸２９に伝達され、シフトギヤ３４を高速ギヤ３３に咬合させると、伝動軸２８の動力が高速状態で伝動軸２９に伝達される。
水田において植付作業を行う場合、副変速装置３１を低速状態に操作するのであり、路上等において高速で走行する場合に、副変速装置３１を高速状態に操作する。

右及び左の前輪１に動力を伝達する右及び左の前車軸３５が、ミッションケース２０及び前車軸ケース２１に亘って支持されており、右及び左の前車軸３５の間に、前輪デフ装置３６が備えられている。伝動軸２９に連結された伝動ギヤ３７と、前輪デフ装置３６のケース３６ａに連結された伝動ギヤ３８とが、咬合している。

ミッションケース２０の後部に出力軸３９が前後方向に沿って支持されており、前輪デフ装置３６のケース３６ａに連結されたベベルギヤ４０と、出力軸３９の前部に形成されたベベルギヤ３９ａとが、咬合している。

図１及び図３に示すように、出力軸３９の後部に、伝動軸４１が自在継手（図示せず）を介して連結されており、伝動軸４１の後部が、自在継手（図示せず）を介して、後車軸ケース２２の入力軸（図示せず）に連結されている。

以上の構成により、無段変速装置２４で変速された動力が、無段変速装置２４の出力軸２４ｂから、伝動軸２８、副変速装置３１、伝動軸２９、伝動ギヤ３７，３８、前輪デフ装置３６及び前車軸３５を介して、右及び左の前輪１に伝達される。
前輪デフ装置３６に伝達された動力が、ベベルギヤ４０、出力軸３９、伝動軸４１、後車軸ケース２２の内部の伝動軸（図示せず）を介して、右及び左の後輪２に伝達される。

出力軸３９に、多板型式のブレーキ４２が外嵌されており、図２に示すブレーキペダル４３を踏み操作することにより押圧部材８５が作動して、その押圧部材８５により押圧されるブレーキ４２を制動状態に操作できる。ブレーキ４２により出力軸３９に制動を掛けることによって、前輪１及び後輪２に制動を掛けることができる。

出力軸３９は、回転自在な状態でベアリング８７によって保持されている。ベアリング８７は、出力軸３９を保持する内筒部８７ａと、複数のボールを介して内筒部８７ａの外周側に位置する外筒部８７ｂとを有する。ベアリング８７と押圧部材８５側の部品との間にはカラー８８が設けられている。このカラー８８を介してベアリング８７の内筒部８７ａと押圧部材８５側の部品とは接触するが、ベアリング８７の外筒部８７ｂと押圧部材８５側の部品との間にはそのカラー８８の厚さの分だけ隙間が形成される。

デフロック部材４４が、キー構造により左の前車軸３５に一体回転及びスライド自在に外嵌されている。運転座席１３の下側に備えられたデフロックペダル（図示せず）を踏み操作することにより、デフロック部材４４をスライド操作して前輪デフ装置３６のケース３６ａに咬合させることにより、前輪デフ装置３６をデフロック状態に操作できる。

以上の構成により、無段変速装置２４（変速装置）の動力が走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐されて、走行伝動系の動力が前輪１及び後輪２（走行用の車輪）に伝達される状態となっている。

（苗植付装置への作業伝動系の構成）
図４に示すように、ミッションケース２０の右の横側部に、静油圧式無段変速装置４５（第二静油圧式無段変速装置に相当）が連結されており、静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａと伝動軸２８とが連結されている。静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａがミッションケース２０の反対側に突出しており、静油圧式無段変速装置４５に冷却風を送るファン４６が、静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａの突出部に連結されている。

静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂに伝動軸４７が連結されている。ミッションケース２０の内部に、伝動軸４８，４９が左右方向に沿って支持されており、伝動軸４９の端部が伝動軸４７と同芯状に相対回転自在に支持されている。

静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂ（出力部）よりも下流に減速機構が設けられている。本実施形態では、減速機構は、伝動ギヤ５０と伝動ギヤ５１とを用いて構成される。具体的には、２組のギヤを備えた伝動ギヤ５０が、伝動軸４８の外側に回転自在に外嵌されている。伝動軸４７に形成された伝動ギヤ４７ａと、伝動ギヤ５０の大径ギヤ部分５０ａとが咬合し、伝動軸４９に連結された伝動ギヤ５１と、伝動ギヤ５０の小径ギヤ部分５０ｂとが咬合している。そして、伝動ギヤ４７ａと大径ギヤ部分５０ａとのギヤ比、及び、小径ギヤ部分５０ｂと伝動ギヤ５１とのギヤ比の組み合わせを適切に設定することにより、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂの回転速度が減速されて伝動軸４９に伝達される。

苗植付装置５で必要とする動力の速度、例えば回転速度が低い場合、その低い回転速度に合わせて静油圧式無段変速装置４５が出力する動力の回転速度も低くしなければならないとすると、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂからは低トルク・低速回転の動力が出力されることになる。その場合、苗植付装置５に伝達されるのが低トルク・低速回転の動力であれば、苗植付装置５の駆動抵抗により、苗植付装置５の駆動が停止してしまう可能性がある。ところが本実施形態のように、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂよりも下流に減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）が設けられていると、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂから出力される動力の回転速度を高くしても、減速機構で減速した上で苗植付装置５に適切なトルク・回転速度の動力を伝達できる。このように、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂの回転速度を設定回転速度以上にして、減速機構での減速比を大きくとることで、走行速度が低い場合や苗植付装置５で必要とする回転速度が低い場合でも、苗植付装置５には確実に動力が伝わる（植付アーム８を確実に駆動させる）ことができる。

減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）よりも下流には、入力される動力に対して出力される動力の角速度を変化させる不等速変速装置５２が備えられている。本実施形態では、ミッションケース２０の内部において、伝動軸４８，４９に亘って、ギヤ変速型式の不等速変速装置５２が備えられており、伝動軸４８に第１ベベルギヤ５３が連結されている。ミッションケース２０の後部に出力軸５４が前後方向に沿って支持され、第２ベベルギヤ５５が出力軸５４の前部に植付クラッチ５６を介して外嵌されており、ベベルギヤ５３，５５が咬合している。

言い換えると、ミッションケース２０内に支持された伝動軸４８（第１軸）と、その伝動軸４８の下流に平面視で伝動軸４８と交差する方向に沿って配置された出力軸５４（第２軸）とが設けられている。ベベルギヤ５３，５５は、伝動軸４８に設けられる第１ベベルギヤ５３と、出力軸５４に設けられ且つ第１ベベルギヤ５３に噛み合う第２ベベルギヤ５５とを有する。加えて、ミッションケース２０に出力軸５４の少なくとも上流側端部が挿入される開口部ＡＰが形成され、第２ベベルギヤ５５の直径が開口部ＡＰの直径よりも小さく設定されている。このように、第２ベベルギヤ５５の直径が、ミッションケース２０に形成される開口部ＡＰよりも小さく設定されていることで、ミッションケース２０を破損させずに、第２ベベルギヤ５５及び出力軸５４を、ミッションケース２０から開口部ＡＰを通して取り出すことができる。

また、作業伝動系に動力の伝達方向を変換するベベルギヤ５３，５５が設けられ、ベベルギヤ５３，５５は減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）とは別途に設けられている。つまり、ベベルギヤ５３，５５では変速（増速、減速）を行わなくてもよいため、ベベルギヤ５３，５５の径が大きくなることを回避できる。また、静油圧式無段変速装置４５及び減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）よりも下流側にベベルギヤ５３，５５が設けられて、動力の伝達方向の変換が行われる。つまり、静油圧式無段変速装置４５及び減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）により変速が行われる機構と、ベベルギヤ５３，５５により動力の伝達方向の変換が行われる機構とを分けることができる。

図１及び図４に示すように、出力軸５４の後部に、伝動軸５７が自在継手（図示せず）を介して連結されており、伝動軸５７の後部が、自在継手（図示せず）を介して、苗植付装置５の入力軸（図示せず）に連結されている。

以上の構成により、無段変速装置２４で変速された動力が、無段変速装置２４の出力軸２４ｂから、伝動軸２８及び静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａを介して、静油圧式無段変速装置４５に伝達される。

静油圧式無段変速装置４５で変速された動力が、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂから、伝動軸４７（伝動ギヤ４７ａ）、伝動ギヤ５０，５１、伝動軸４９、不等速変速装置５２、伝動軸４８、ベベルギヤ５３，５５、植付クラッチ５６、出力軸５４、伝動軸５７を介して、苗植付装置５に伝達される。植付クラッチ５６は、第２ベベルギヤ５５と出力軸５４との間での動力の伝達を伝動状態にするか、或いは、第２ベベルギヤ５５と出力軸５４との間での動力の伝達を遮断状態にするかを切り替えることができる。

図５は変速装置（無段変速装置２４）から出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に伝達される状態について説明する図である。尚、無段変速装置２４の具体的な構成については図示を省略している。図示するように、前進側及び後進側での変速指令が変速レバー３０により行われると、その指令は制御装置６３に伝達される。そして、その指令に基づいて無段変速装置２４及び静油圧式無段変速装置４５の動作制御が行われる。

具体例を挙げて説明すると、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた前進指令を受けると、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向で且つ所定の回転速度で回転するように無段変速装置２４の例えば油圧ポンプのポンプ斜板の傾斜角度をアクチュエータにより調節する。それに対して、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた後進指令を受けると、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向とは逆の後進時の回転方向で且つ所定の回転速度で回転するように無段変速装置２４の例えば油圧ポンプのポンプ斜板の傾斜角度をアクチュエータにより調節する。そして、無段変速装置２４の出力軸２４ｂから出力される動力は副変速装置３１などを介して走行用の車輪（前輪１、後輪２）に伝達される。

また、本実施形態では、無段変速装置２４の出力軸２４ｂから出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐される分岐部Ｄは、副変速装置３１が設けられている部位である。この部位では、伝動軸２８の動力が副変速装置３１によって伝動軸２９（走行伝動系）へと分岐され、伝動軸２８の動力は静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａ（作業伝動系）へも伝達される。無段変速装置２４の出力軸２４ｂと伝動軸２８とは同芯であり、両者は同軸と見なすことができるので、無段変速装置２４の出力軸２４ｂの途中に分岐部Ｄが設けられた構成になっているとも言える。加えて、無段変速装置２４の出力軸２４ｂと静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａとが同軸上（同芯上）に配置された構成になっている。無段変速装置２４の出力軸２４ｂと、無段変速装置２４から出力される動力が伝達される静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａとが同軸上に配置されることで、無段変速装置２４の出力軸２４ｂと静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａとを例えばギヤなどを用いて連結しなくてもよくなる。その結果、部品点数が減少することで、装置重量が減少するという効果、装置コストが減少するという効果、装置の組み立てが容易になるという効果が得られる。

図５に示すように、静油圧式無段変速装置４５は油圧ポンプ８０及び油圧モータ８２を備えている。油圧ポンプ８０にはポンプ斜板８１が設けられ、油圧モータ８２にはモータ斜板８３が設けられる。本実施形態では、油圧ポンプ８０が有するポンプ斜板８１の傾斜角度をアクチュエータ６７によって調節でき、モータ斜板８３の傾斜角度は固定である。
そして、制御装置６３が、アクチュエータ６７の動作を制御する（即ち、ポンプ斜板８１の傾斜角度を調節する）ことで、静油圧式無段変速装置４５において入力軸４５ａの回転速度から出力軸４５ｂの回転速度への変速が行われる。そして、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂから出力される動力は、伝動軸４７などを介して苗植付装置５に伝達される。

例えば、水田において植付作業を行う場合、以下のような操作が行われる。
植付作業の開始時において、作業者は、設定部（図示せず）により複数の設定株間のうちの一つを設定（選択）する。そして、設定部により一つの株間が設定された状態において植付作業を開始すると、設定された株間に対応して制御装置６３が操作信号を出力し、その操作信号に応じて静油圧式無段変速装置４５による変速動作が実施される。

植付クラッチ５６を伝動状態に操作すると、苗植付装置５に動力が伝達されて、苗植付装置５が作動する。
苗植付装置５が作動すると、苗のせ台１０が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース７が図１の紙面の反時計方向に回転駆動され、２組の植付アーム８が、苗のせ台１０の下部から交互に苗（農用資材に相当）を取り出して圃場面としての田面に植え付ける。これにより、機体１１の走行方向に沿って、事前に設定された供給量、即ち設定株間（供給間隔に相当）で、苗が田面に間欠的に植え付け供給される。
植付クラッチ５６を遮断状態に操作すると、苗植付装置５への動力が遮断されて、苗植付装置５が停止し、苗のせ台１０及び回転ケース７が停止する。

以上の構成により、無段変速装置２４（変速装置）の動力が走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐されて、作業伝動系の動力が静油圧式無段変速装置４５及び不等速変速装置５２を通って、苗植付装置５（作業装置）に伝達される状態となっている。

以上のような構成の水田作業機では、水田作業機を後進させるのに伴って無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進の回転方向とは逆の後進時の回転方向に回転する。そのため、作業伝動系に対してその後進時の回転方向で回転する動力が伝達されると、苗植付装置５も逆方向に駆動されて、例えば、苗植付装置５の植付アーム８が逆回転することで、苗が意図しない方向に飛ばされる可能性がある。

ところが、水田作業機には、分岐部Ｄよりも作業伝動系側で、無段変速装置２４から作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構を設けている。本実施形態では、動力調節機構は、油圧ポンプ８０が有するポンプ斜板８１の傾斜角度を調節するアクチュエータ６７を用いて実現される。つまり、静油圧式無段変速装置４５のポンプ斜板８１の傾斜角度を調節することで、その静油圧式無段変速装置４５から苗植付装置５に動力を伝達させない動力調節機構の機能を実現できる。

そして、制御装置６３は、無段変速装置２４から出力される動力が走行用の車輪（前輪１、後輪２）を前進駆動させる前進動力である場合には、上記動力調節機構の動作により、その前進動力を苗植付装置５に伝達し、無段変速装置２４から出力される動力が走行用の車輪（前輪１、後輪２）を後進駆動させる後進動力である場合には、上記動力調節機構の動作により、その後進動力を苗植付装置５に伝達しないことができる。つまり、水田作業機において、機体１１の走行方向を前進及び後進に切り替えても、苗などの農用資材が意図しない方向に飛ばされることのないようにできる。

具体的には、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた前進指令を受けた場合、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂが前進時の回転方向で且つ所定の回転速度で回転するように静油圧式無段変速装置４５の油圧ポンプ８０のポンプ斜板８１の傾斜角度をアクチュエータ６７により調節する。それに対して、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた後進指令を受けた場合、静油圧式無段変速装置４５の出力軸４５ｂが回転しない或いは非常に小さいトルクしか加わらないように静油圧式無段変速装置４５の油圧ポンプ８０のポンプ斜板８１の傾斜角度をアクチュエータ６７により調節する。

（不等速変速装置の構成）
図４に示すように、不等速変速装置５２は、伝動軸４９に連結された等速ギヤ５８及び不等速ギヤ５９、伝動軸４８に相対回転自在に外嵌された等速ギヤ６０及び不等速ギヤ６１を備えており、等速ギヤ５８，６０が咬合し、不等速ギヤ５９，６１が咬合している。

キー状の変速部材６２が伝動軸４８の内部にスライド自在に支持されており、変速部材６２をスライド操作して、等速ギヤ６０及び不等速ギヤ６１のうちの一つに係合させることにより、変速部材６２を係合させた等速ギヤ６０及び不等速ギヤ６１を伝動軸４８に連結状態とできる。

等速ギヤ５８，６０は、円形ギヤで同径である。これにより、変速部材６２を等速ギヤ６０に係合させると、伝動軸４９の１回転の動力が、角速度の等速状態で１回転の動力として伝動軸４８に伝達される。

不等速ギヤ５９，６１は、楕円ギヤ、偏芯ギヤ又は非円形ギヤである。これにより、変速部材６２を不等速ギヤ６１のうちの一つに係合させると、伝動軸４９の１回転の動力が１回転の動力として伝動軸４８に伝達されるのであるが、１回転のうち角速度が高低に変化する。

不等速ギヤ５９，６１が偏芯ギヤである場合、一つの偏芯ギヤにおいてギヤ歯の転位が複数設定されており、ギヤ歯によって転位が異なるものに設定されている。これにより、不等速ギヤ５９，６１のバックラッシのバラ付きを少なくすることができて、不等速ギヤ５９，６１による動力の伝達が滑らかなものにできる。

加えて、不等速変速装置５２の出力部に対応する伝動軸４８の回転速度は、苗植付装置５に伝達される出力軸５４及び伝動軸５７の回転速度と同じである。言い換えると、伝動軸４８の回転速度は、ベベルギヤ５３，５５、植付クラッチ５６、出力軸５４、伝動軸５７を介して、苗植付装置５に伝達される間に変化しない。これは、減速機構（伝動ギヤ５０及び伝動ギヤ５１）よりも下流に不等速変速装置５２が設置され、不等速変速装置５２よりも下流では変速が行われないことにより得られる効果である。このような構成により、不等速変速装置５２によって、伝動軸４８に１回転のうち角速度が高低に変化する状態を作り出すと、その状態が伝動軸５７及び苗植付装置５にもそのまま伝達され、苗が田面に供給される瞬間での苗植付装置５の植付アーム８の作動速度が適切な値となるようにできる。

更に、本実施形態では、植付クラッチ５６は、第２ベベルギヤ５５と出力軸５４とが相対的に１回転する間に１回だけ、即ち３６０°に１回だけ遮断状態から伝動状態に移行できるように構成されている。例えば、出力軸５４には１つの爪部が設けられ、第２ベベルギヤ５５が設けられた部材には１つの窪み部が設けられている。そして、第２ベベルギヤ５５と出力軸５４とが相対的に１回転する間に、出力軸５４の爪部は１回だけ第２ベベルギヤ５５が設けられた部材には１つの窪み部に嵌まることで伝動状態に移行できるような位置関係になっている。このように、第２ベベルギヤ５５と出力軸５４とが特定の位置関係にあるタイミングでのみ植付クラッチ５６が伝動状態に移行できるように構成にすることで、植付クラッチ５６が伝動状態である間は、不等速変速装置５２により伝動軸４８に１回転のうち角速度が高低に変化するタイミングと、植付アーム８の１回転のうち角速度が高低に変化するタイミング（速度分布）とを常に同期させることができる。以上のように、不等速変速装置５２の出力部に対応する伝動軸４８から苗植付装置５の間では、軸の回転速度は一定であり（例えば、伝動軸４８の回転周期と植付アーム８の回転周期とが同じ）、且つ、軸の回転位相も一定である。その結果、植付クラッチ５６が伝動状態及び遮断状態に何度切り替えられても、伝動軸４８の１回転のうち角速度が高低に変化するタイミングと、植付アーム８の１回転のうち角速度が高低に変化するタイミング（速度分布）とは同じになる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の水田作業機は、動力調節機構の構成が上記第１実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の水田作業機について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図６は、変速装置（無段変速装置２４）から出力される動力が走行伝動系及び作業伝動系に伝達される状態について説明する図である。尚、無段変速装置２４の具体的な構成については図示を省略している。本実施形態でも、前進側及び後進側での変速指令が変速レバー３０により行われると、その指令は制御装置６３に伝達される。そして、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた前進指令を受けると、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向で且つ所定の回転速度で回転するように無段変速装置２４の例えば油圧ポンプのポンプ斜板の傾斜角度をアクチュエータにより調節する。それに対して、制御装置６３は、変速レバー３０により行われた後進指令を受けると、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向とは逆の後進時の回転方向で且つ所定の回転速度で回転するように無段変速装置２４の例えば油圧ポンプのポンプ斜板の傾斜角度をアクチュエータにより調節する。

加えて、本実施形態では、無段変速装置２４の出力軸２４ｂと同軸上（同芯上）にある伝動軸２８の途中に、即ち、分岐部Ｄよりも下流且つ静油圧式無段変速装置４５よりも上流に、走行用の車輪（前輪１、後輪２）を前進回転させる場合の無段変速装置２４の出力軸２４ｂの前進駆動力を静油圧式無段変速装置４５に伝達し、走行用の車輪（前輪１、後輪２）を後進回転させる場合の無段変速装置２４の出力軸２４ｂの後進駆動力を静油圧式無段変速装置４５に伝達しないように構成されるクラッチ８４を、動力調節機構として設けている。

例えば、伝動軸２８に設けられるクラッチ８４はワンウェイクラッチを用いて実現できる。つまり、このクラッチ８４がワンウェイクラッチの場合、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向で回転している場合はその回転が静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａに伝達され、無段変速装置２４の出力軸２４ｂが前進時の回転方向とは逆の後進時の回転方向で回転している場合はその回転が静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａに伝達されない。このように、無段変速装置２４の出力軸２４ｂの前進駆動力を静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａに伝達する状態と、無段変速装置２４の出力軸２４ｂの後進駆動力を静油圧式無段変速装置４５の入力軸４５ａに伝達しない状態との何れかにクラッチ８４の状態が切り替わることで、動力調節機構の機能が実現される。

（発明の実施の第１別形態）
作業装置として、機体１１の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての苗を圃場面に供給する苗植付装置５が備えられている例を説明したが、作業装置として、別の装置が備えられていてもよい。
例えば、作業装置として、機体１１の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての種子を圃場面に点播する播種装置が備えられていてもよい。

（発明の実施の第２別形態）
ミッションケース２０において、ミッションケース２０の右の横側部に、無段変速装置２４を設け、ミッションケース２０の左の横側部に、静油圧式無段変速装置４５を設けてもよい。

（発明の実施の第３別形態）
無段変速装置２４に代えて、ギヤ変速型式の複数段の変速位置を備えた変速装置（図示せず）を設けてもよい。静油圧式無段変速装置４５に代えて、ベルト無段型式の無段変速装置４５を設けてもよい。

（発明の実施の第４別形態）
ミッションケース２０の内部において、伝動軸２８，２９，４７，４８，４９等を、左右方向ではなく前後方向に配置するように構成してもよい。
エンジン２３に代えて、電動モータ（図示せず）を原動部として使用してもよい。

（発明の実施の第５別形態）
上記実施形態では、動力調節機構が、油圧ポンプ８０が有するポンプ斜板８１の傾斜角度を調節するアクチュエータ６７を用いて実現される例を説明したが、動力調節機構の機能を他の装置により実現することもできる。
例えば、動力調節機構は、静油圧式無段変速装置４５の油圧ポンプが有するポンプ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータ及び油圧モータが有するモータ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータの少なくとも何れか一方を備えていればよい。
つまり、モータ斜板８３の傾斜角度を調節するアクチュエータを設け、そのアクチュエータにより動力調節機構が実現されてもよい。或いは、静油圧式無段変速装置４５のポンプ斜板８１の傾斜角度を調節するアクチュエータ６７に加えて、モータ斜板８３の傾斜角度を調節するアクチュエータを設け、それら両方のアクチュエータにより動力調節機構が実現されてもよい。

（発明の実施の第６別形態）
上記実施形態では、クラッチ８４がワンウェイクラッチである場合を例示したが、クラッチ８４は、動力を伝達する状態及び伝達しない状態を切り替えることができる他の構成のクラッチでも構わない。例えば、摩擦クラッチやツメクラッチなどをクラッチ８４として採用してもよい。この場合、変速レバー３０により前進指令（変速指令）が行われると、制御装置６３がその前進指令に応じて、無段変速装置２４の出力軸２４ｂの前進駆動力を静油圧式無段変速装置４５に伝達するようにクラッチ８４を伝動状態に動作させ、変速レバー３０により後進指令（変速指令）が行われると、制御装置６３がその後進指令に応じて、無段変速装置２４の出力軸２４ｂの後進駆動力を静油圧式無段変速装置４５に伝達しないようにクラッチ８４を遮断状態に動作させればよい。

本発明は、乗用型田植機や乗用型直播機等のように、苗や種子、肥料や薬剤等の農用資材を圃場面に供給する水田作業機に適用できる。

１：前輪（車輪）
２：後輪（車輪）
５：苗植付装置（作業装置）
１１：機体
２３：エンジン（原動部）
２４：第一静油圧式無段変速装置（変速装置）
２４ｂ：出力軸
２８：伝動軸（出力軸２４ｂ）
４５：第二静油圧式無段変速装置（無段変速装置）
４５ａ：入力軸
６７：アクチュエータ（動力調節機構）
８０：油圧ポンプ
８１：ポンプ斜板
８２：油圧モータ
８３：モータ斜板
８４：クラッチ（動力調節機構）
Ｄ：分岐部

Claims

原動部の動力が伝達される第一静油圧式無段変速装置と、
前記第一静油圧式無段変速装置からの出力が入力される変速機構が内装されたミッションケースと、
機体の走行方向に沿って事前に設定された供給量で、農用資材を圃場面に供給する作業装置と、が備えられ、
前記ミッションケース内に、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を、走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐させる分岐部が設けられ、
前記走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、前記作業伝動系の動力が、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を変速可能な第二静油圧式無段変速装置を通って前記作業装置に伝達され、
前記分岐部よりも前記作業伝動系側で前記作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構が設けられ、
前記第二静油圧式無段変速装置が、可変容量型の油圧モータを備える静油圧式無段変速装置であり、
前記動力調節機構は、前記油圧モータが有するモータ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータを備え、
前記動力調節機構の動作により、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を前進駆動させる前進動力である場合には当該前進動力を前記作業装置に伝達し、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を後進駆動させる後進動力である場合には当該後進動力を前記作業装置に伝達しない水田作業機。
原動部の動力が伝達される第一静油圧式無段変速装置と、
前記第一静油圧式無段変速装置からの出力が入力される変速機構が内装されたミッションケースと、
機体の走行方向に沿って事前に設定された供給量で、農用資材を圃場面に供給する作業装置と、が備えられ、
前記ミッションケース内に、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を、走行伝動系及び作業伝動系に並列的に分岐させる分岐部が設けられ、
前記走行伝動系の動力が走行用の車輪に伝達され、前記作業伝動系の動力が、前記第一静油圧式無段変速装置から出力された動力を変速可能な第二静油圧式無段変速装置を通って前記作業装置に伝達され、
前記分岐部よりも前記作業伝動系側で前記作業伝動系に伝達される動力を調節できる動力調節機構が設けられ、
前記第二静油圧式無段変速装置が、可変容量型の油圧ポンプ及び可変容量型の油圧モータを備える静油圧式無段変速装置であり、
前記動力調節機構は、前記油圧ポンプが有するポンプ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータ及び前記油圧モータが有するモータ斜板の傾斜角度を調節するアクチュエータの少なくとも何れか一方を備え、
前記動力調節機構の動作により、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を前進駆動させる前進動力である場合には当該前進動力を前記作業装置に伝達し、前記第一静油圧式無段変速装置から出力される動力が前記走行用の車輪を後進駆動させる後進動力である場合には当該後進動力を前記作業装置に伝達しない水田作業機。
前記動力調節機構は、前記分岐部よりも下流且つ前記第二静油圧式無段変速装置よりも上流に設けられ、前記走行用の車輪を前進回転させる場合における前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の前進駆動力を前記第二静油圧式無段変速装置に伝達し、前記走行用の車輪を後進回転させる場合における前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の後進駆動力を前記第二静油圧式無段変速装置に伝達しないように構成されるクラッチを備える請求項１又は２に記載の水田作業機。
前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸と前記第二静油圧式無段変速装置の入力軸とが同軸上に配置されている請求項１～３の何れか一項に記載の水田作業機。
前記第一静油圧式無段変速装置の出力軸の途中に前記分岐部が設けられる請求項１～４の何れか一項に記載の水田作業機。
前記作業装置が、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材を圃場面に間欠的に供給する請求項１～５のいずれか１項に記載の水田作業機。
前記作業装置として、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての種子を圃場面に点播する播種装置が備えられている請求項６に記載の水田作業機。
前記作業装置として、機体の走行方向に沿って事前に設定された供給間隔で、農用資材としての苗を圃場面に供給する苗植付装置が備えられている請求項６に記載の水田作業機。