JP7109182B2 - 水田作業機 - Google Patents

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、エンジン（原動部に相当）の動力が主変速装置に伝達されて変速されたのち、その変速後の動力が、走行用の車輪に伝達される一方、苗植付装置（作業装置に相当）にも伝達される構成となっている。この構成により、主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主変速装置にて変速された動力であるので、苗植付装置による苗（農用資材に相当）の株間（圃場面への苗の供給量に相当）は一定間隔に維持される。

そして、主変速装置の動力が、ギヤ変速式の株間変速装置を通って苗植付装置に伝達されており、株間変速装置を変速操作することによって、苗植付装置による株間を変更することができるように構成されている。株間を変更することにより、圃場面に供給される苗の供給量が変更される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－７０６５３号公報

従来構成では、株間変速装置が、ギヤ変速型式の変速装置であり、変速状態としては限られた変速段での変速状態に限られる。そこで、この種の水田作業機において、圃場面や農用資材の状態に応じて、機体の走行速度の変化にかかわらず、作業装置によって圃場面に供給される農用資材の供給量を適切な供給量に設定できるようにすることが望まれている。

本発明に係る水田作業機の特徴構成は、
原動部の動力が伝達され、静油圧式の無段変速装置として構成される第一変速装置と、
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、
前記変速装置の動力を走行伝動系及び作業伝動系に分岐する分岐部と、
前記分岐部にて分岐された前記走行伝動系の動力が伝達される走行用の車輪と、
前記分岐部にて分岐された前記作業伝動系の動力を変速する静油圧式の無段変速装置とし
て構成される第二変速装置と、
前記第二変速装置で変速された動力を変速して前記作業装置に伝達する不等速変速装置
とが備えられ、
前記不等速変速装置は、変速動力を前記作業装置に伝える伝動軸が１回転する際の角速
度を変化させる状態での伝動を行えるように構成され、
前記第一変速装置の出力軸と、前記第二変速装置の入力軸とを向かい合う位置関係で配置し、前記分岐部が、前記出力軸の動力を前記入力軸に伝える伝動軸として構成され、
前記第二変速装置の伝達下手側から前記走行伝動系の動力に分岐しないように構成され
ている点にある。

本構成によれば、第一変速装置の作業伝動系の動力が第二変速装置を通って作業装置に伝達されるのであり、第二変速装置を操作することにより、機体の走行速度が変化しても、その変化した走行速度に対する作業装置の相対的な作動速度を変更することができる。第二変速装置として、例えば、無段変速装置や多段階で変速可能な変速装置を用いると、農用資材の供給量を細かく変更調整することが可能となる。

本構成によれば、第二変速装置の伝達下手側から走行伝動系の動力に分岐されることがないので、走行用の車輪に伝達される第一変速装置による変速後の動力が、第二変速装置にて変速されたのち、作業装置だけに供給される。その結果、走行速度が同じであるときの作業装置の作動速度を的確に変更することができ、その第二変速装置の変速操作範囲内において、圃場面に供給する農用資材の供給量を適正なものに変更することができる。

本発明においては、前記第二変速装置が、前記分岐部から伝えられる駆動力で駆動される可変容量型の油圧ポンプと、当該油圧ポンプからの作動油が供給される油圧モータとを備えていると好適である。

本構成によれば、第二変速装置において、分岐部から伝えられる駆動力で可変容量型の油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプからの供給される動油が油圧モータを作動させることができる。

無段変速装置は、油圧ポンプと油圧モータとがケーシングにて一体的に収納されているので、油圧ポンプと油圧モータとを接続する油圧配管をケース外部に別途用意して設置する必要がなく、組み立て作業を煩わしさなく容易に行い易い利点がある。

本発明においては、前記第二変速装置は、油圧ポンプと油圧モータとをケーシングに一体的に収納し、前記ケーシングの外部に前記油圧ポンプと一体回転する排熱用のファンが備えられていると好適である。

本構成によれば、第一変速装置の動力が伝達され、第二変速装置の油圧ポンプが回転駆動されると、それに伴ってファンが回転作動する。ファンが回転することによって生成される風により、無段変速装置にて発生する熱が外方に排出案内される。

その結果、ケーシングや無段変速装置の内部を流動する作動油の温度上昇を抑制することができ、無段変速装置の耐久性の低下を防止することができる。

本発明においては、前記第一変速装置が、１つの油圧ポンプからの油を前記第一変速装置と前記第二変速装置との夫々のチャージ油路に分岐供給すると好適である。

本構成によれば、１つの油圧ポンプから第一変速装置と第二変速装置との夫々に油を供給するので、ポンプを兼用にして構成を簡素にしながら、作動油の供給を良好に行うことができる。

本発明においては、前記第一変速装置が、前記第一変速装置のチャージ油路に油を供給する第一油圧ポンプと、前記第二変速装置のチャージ油路に油を供給する第二油圧ポンプとが備えられていると好適である。

本構成によれば、第一変速装置と第二変速装置とに対して各別に設けた油圧ポンプにより油圧を供給するので、第一変速装置に対する油の供給状態と第二変速装置に対する油の供給状態とにバラツキがあっても、相手側の変速装置によって影響を受けることなく、各変速装置にて必要な量の油を適正に供給することができる。

無段変速装置において、油の供給量の過不足に起因して、回転ムラやその他の動作不良を起こすおそれが少なくなり、速度調整を精度よく行うことができる。その結果、農用資材の供給量の変更設定を精度よく行うことが可能となる。

本発明においては、前記分岐部が伝動ケースに収容され、
前記第二変速装置が前記伝動ケースに対して着脱可能に接続され、
前記伝動ケースにおける前記第二変速装置の接続対象箇所に、ギア式変速機構を内装した機械式変速装置を装着可能であると好適である。

本構成によれば、第二変速装置を静油圧式の無段変速装置にて構成する場合と、第二変速装置をギア式変速機構を内装した機械式変速装置にて構成する場合との夫々において伝動ケースを共用して用いることができる。その結果、仕様の異なる機種に対して伝動ケースを兼用することができ、製造コストを軽減することができる。

本発明においては、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。

本構成によれば、作業装置は、機体の走行に伴って、間隔をあけた状態で間欠的に農用資材を圃場面に供給する。第二変速装置が変速することにより、作業装置が農用資材を供給する間隔を変更設定することによって供給量を変更することになる。この構成では、１回に供給する農用資材の量を変更せずに、全体の供給量を変更できるので、供給量の調整作業が不要で対応が簡単になる。

本発明においては、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。

本構成によれば、機体を走行させながら播種装置によって圃場面に種子を点播することができ、播種作業において種子を点播するときの走行方向に沿う間隔を精度よく管理し易いものになる。

本発明においては、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。

本構成によれば、機体を走行させながら苗植付装置によって圃場面に苗を植え付けることができ、苗植付け作業において苗の植付間隔（株間）を精度よく管理し易いものになる。

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。 伝動構造を示す縦断背面図である。 伝動構造を示す縦断背面図である。 制御構成を示すブロック図である。 油圧回路図である。 別実施形態の油圧回路図である。

本発明の実施形態を水田作業機の一例である乗用型田植機に適用した場合について、図面に基づいて説明する
本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。走行機体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。すなわち、図１及び図２に符号（Ｆ）で示す方向が機体前側、図１及び図２に符号（Ｂ）で示す方向が機体後側である。図２に符号（Ｌ）で示す方向が機体左側、図２に符号（Ｒ）で示す方向が機体右側である。

（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）を備えた走行機体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、圃場面Ｇに接地する作用姿勢（図１参照）、及び圃場面Ｇ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が圃場面Ｇに接地するのであり、走行機体１１の走行に伴ってマーカー１２の回転体１２ａが、回転しながら圃場面Ｇ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、走行機体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。

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

横向き支持フレーム１７において、平面視で走行機体１１の左右中央ＣＬに位置する部分に、位置計測装置１８が取り付けられている。位置計測装置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）、走行機体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、位置計測装置１８は走行機体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、平面視で走行機体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及び位置計測装置１８の慣性計測は、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）により構成されている。

前述の衛星測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）には、代表的なものとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）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（走行機体１１）が備える受信装置を使用して、位置計測装置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、走行機体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、位置計測装置１８及び慣性計測装置１９によって、走行機体１１の位置及び走行機体１１の方位が検出される。

（機体前部の伝動構造）
走行機体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。走行機体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。

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、静油圧式の無段変速装置からなる第一変速装置２４が連結されており、エンジン２３の動力が伝動ベルト２５を介して第一変速装置２４の入力軸２４ａに伝達される。

第一変速装置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操作具としての主変速レバー３０により第一変速装置２４を操作する。説明を加えると、図３に示すように、第一変速装置２４は、アーキシャルプランジャー形式の可変容量型の油圧ポンプ２４Ｐと、アーキシャルプランジャー形式の油圧モータ２４Ｍとを、ケーシング２４Ｃにて一体的に収納した周知構造の静油圧式の無段変速装置にて構成されている。第一変速装置２４は、主変速レバー３０を操作して、油圧ポンプ２４Ｐの斜板の傾きを変更することにより、回転動力を無段階に変速することができる。

（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、油圧ポンプ２６が連結されており、油圧ポンプ２６は油圧シリンダ４等に作動油を供給する。第一変速装置２４の入力軸２４ａがミッションケース２０に入り込んでおり、油圧ポンプ２６の入力軸２６ａと、第一変速装置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、第一変速装置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をスライド操作することができる。

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、第一変速装置２４で変速された動力が、第一変速装置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、ブレーキ４２を制動状態に操作することができる。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。

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することができる。

以上の構成により、第一変速装置２４の動力が伝動軸２８において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、副変速装置３１を通って、前輪１及び後輪２に伝達される状態となっている。従って、伝動軸２８が分岐部を構成する。

（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の右横側部に、静油圧型式の無段変速装置からなる第二変速装置４５が連結されている。第二変速装置４５は、第一変速装置２４と同様に、アーキシャルプランジャー形式の可変容量型の油圧ポンプ４５Ｐと、アーキシャルプランジャー型の油圧モータ４５Ｍとを、ケーシング４５Ｃにて一体的に収容した、周知構造の静油圧式の無段変速装置にて構成されている。油圧ポンプ４５Ｐに備えられた斜板（図示せず）の傾きを変更することにより、回転動力を無段階に変速することができる。

第二変速装置４５の入力軸４５ａと伝動軸２８とが連結されている。第二変速装置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、第二変速装置４５に冷却風を送る排熱用のファン４６が、第二変速装置４５の入力軸４５ａの突出部に連結されている。つまり、ファン４６は油圧ポンプ４５Ｐと一体回転する状態で備えられている。

第二変速装置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。

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の小径ギヤ部分とが咬合している。

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、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。

図１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、第一変速装置２４で変速された動力が、第一変速装置２４の出力軸２４ｂから、伝動軸２８及び第二変速装置４５の入力軸４５ａを介して、第二変速装置４５に伝達される。

第二変速装置４５で変速された動力が、第二変速装置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、図５に示すように、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５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Ａ（農用資材に相当）を取り出して圃場面Ｇに植え付ける。これにより、走行機体１１の走行方向Ｆ１に沿って、事前に設定された設定株間Ｌ１（供給間隔に相当）で、苗Ａが圃場面Ｇに間欠的に植え付けられる。
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、第一変速装置２４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第二変速装置４５及び不等速変速装置５２を通って、苗植付装置５に伝達される状態となっている。

（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３個の不等速ギヤ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３個の不等速ギヤ６１を備えており、等速ギヤ５８，６０が咬合し、３個の不等速ギヤ５９，６１同士が咬合している。

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３個の不等速ギヤ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３個の不等速ギヤ６１のいずれかを伝動軸４８に連結状態とすることができる。

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することができる。

（第二変速装置の取付け構造）
第二変速装置４５は、ケーシング４５Ｃがミッションケース２０に対してフランジ連結される状態で取り付けられている。ミッションケース２０の右横側部に平坦な取付面２０ａが形成され、この取付面２０ａに対して、第二変速装置４５のフランジ部４５ｆを当て付けて複数のボルトＢｏで連結する構成となっている。そして、複数のボルトＢｏを緩めて取り外すことにより、第二変速装置４５をミッションケース２０から分離することが可能である。

そして、ミッションケース２０における第二変速装置４５の接続対象箇所に、ギア式変速機構８０を内装した機械式変速装置８１を装着可能である。図４に示すように、ケーシング８２にギア式変速機構８０が内装された機械式変速装置８１を、第二変速装置４５と同様に、ミッションケース２０の取付面２０ａにフランジ連結することができるように構成されている。ギア式変速機構８０は、伝動軸２８に連結される入力軸８０ａと、伝動軸４９に連結される出力軸８０ｂとを備えている。このギア式変速機構８０を多段階に変速可能な構成にすると、苗の植付間隔（株間）を精度よく管理することが可能となる。

（制御構成）
図５に示すように、走行機体１１に制御装置６３が備えられている。設定株間Ｌ１を設定する設定部６４が運転座席１３又は操縦ハンドル１４の近傍に備えられて、設定部６４の操作信号が制御装置６３に入力されている。

設定部６４は作業者が人為的に操作する操作レバーの型式であり、最大間隔Ｌ１１と最小間隔Ｌ１２との間において、作業者が、設定株間Ｌ１を無段階に任意に設定（選択）することができる。

図４に示すように、ギヤ歯状の回転体４９ａが一体回転するように伝動軸４９に連結されている。回転体４９ａに対してピックアップセンサー型式の作業回転数検出部６５が備えられており、作業回転数検出部６５の検出値が制御装置６３に入力されている。

これにより、第二変速装置４５の下流側で、且つ、不等速変速装置５２の上流側において、第二変速装置４５と不等速変速装置５２との間の伝動系（伝動軸４９）の回転数が、第二変速装置４５からの動力の回転数として作業回転数検出部６５によって検出されて、制御装置６３に入力される。

図４に示すように、ギヤ歯状の回転体２８ａが、伝動軸２８と一体で回転するように伝動軸２８に連結されている。伝動軸２８の回転体２８ａに対して、ピックアップセンサー型式の走行回転数検出部６６が備えられており、走行回転数検出部６６の検出値が制御装置６３に入力されている。

これにより、副変速装置３１の上流側において、走行伝動系及び作業伝動系の分岐部（伝動軸２８）と副変速装置３１との間の伝動系の回転数を検出する走行回転数検出部６６が備えられた状態となっている。

図５に示すように、第二変速装置４５における油圧ポンプ４５Ｐの斜板（図示せず）の角度を変更して第二変速装置４５を操作する駆動機構６７が備えられている。制御装置６３から駆動機構６７に操作信号が出力される。第二変速装置４５には、斜板操作用のトラニオン軸４５ｃを操作するための変速アーム４５ｄが備えられている。駆動機構６７は、減速機付き電動モータ６７Ａと、電動モータ６７Ａによって揺動操作される駆動アーム６７Ｂと、この駆動アーム６７Ｂと変速アーム４５ｄとを枢支連結するロッド６７Ｃとが備えられている。駆動アーム６７Ｂを揺動することで、ロッド６７Ｃで押し引きして変速アーム４５ｄが揺動し、変速操作される。尚、図示はしないが、駆動アーム６７Ｂの揺動操作位置を検出するポテンショメータ式の検出センサが設けられ、検出センサの検出値は制御装置６３に入力されている。

制御装置６３に、スリップ率検出部６８、制御部６９、タイマー７０、第１走行距離検出部７１、第２走行距離検出部７２、供給間隔検出部７３が、ソフトウェアとして備えられている。

（前輪及び後輪のスリップ率の検出）
水田において植付作業を行う場合、前輪１及び後輪２にスリップが発生するので、スリップ率検出部６８において、以下の説明のように前輪１及び後輪２のスリップ率が検出される。

この場合、前輪１及び後輪２のスリップが発生した状態とは、前輪１及び後輪２が空転するような状態となり、前輪１及び後輪２が回転している割に、走行機体１１が前進していない状態である。

植付作業において、ある第１時点と、第１時点から設定時間が経過した次の第２時点とが、タイマー７０により検出される。
第１時点から第２時点において、位置計測装置１８及び慣性計測装置１９による走行機体１１の位置及び走行機体１１の方位の検出に基づいて、第１走行距離検出部７１により、走行機体１１の実際の走行距離が検出される。この場合、第１走行距離検出部７１の検出値には、前輪１及び後輪２のスリップが含まれている。

第１時点から第２時点において、前輪１及び後輪２の外径と、走行回転数検出部６６の検出値（前輪１及び後輪２の回転数）とによって、第２走行距離検出部７２により、走行機体１１の走行距離が検出（演算）される。この場合に、第２走行距離検出部７２の検出値には、前輪１及び後輪２にスリップは含まれていない。

スリップ率検出部６８により、第１走行距離検出部７１の検出値と、第２走行距離検出部７２の検出値とが比較される。
前輪１及び後輪２のスリップが発生していると、第１走行距離検出部７１の検出値が、第２走行距離検出部７２の検出値よりも小さくなるのであり、第１走行距離検出部７１及び第２走行距離検出部７２の検出値の差が大きくなるほど、前輪１及び後輪２のスリップが多く発生していると判断できる。

これにより、第１走行距離検出部７１の検出値と、第２走行距離検出部７２の検出値とに基づいて、スリップ率検出部６８により前輪１及び後輪２のスリップ率が検出される。
第１時点から第２時点までの前輪１及び後輪２のスリップ率が検出されると、第２時点から設定時間が経過した次の第３時点までの前輪１及び後輪２のスリップ率が検出されるのであり、前輪１及び後輪２のスリップ率の検出が連続的に繰り返して行われる。

（植付作業の開始時における株間の設定）
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６４により設定株間Ｌ１を設定（選択）する。設定部６４により株間Ｌ１が設定された状態において、植付作業を開始すると、設定株間Ｌ１に対応して、制御部６９から駆動機構６７に操作信号が出力され、駆動機構６７により第二変速装置４５が操作される。このとき、検出センサの検出値に基づいて駆動アームの位置を制御するようにしている。

この段階では、前輪１及び後輪２のスリップは考慮されていないので、第二変速装置４５の変速位置は一義的に決まるのであり、設定株間Ｌ１に対応した変速位置に、第二変速装置４５が操作される。

第二変速装置４５では作動油のリークが生じることがあるので、第二変速装置４５の出力軸４５ｂの回転数が、設定株間Ｌ１に対応する変速位置での回転数よりも少し低速になり、この分だけ実際の株間Ｌｘ（供給間隔に相当）は設定株間Ｌ１よりも少し大きくなることがある。

この場合、作業回転数検出部６５の検出値（第二変速装置４５の出力軸４５ｂの回転数）に基づいて、第二変速装置４５の出力軸４５ｂの回転数が、設定株間Ｌ１に対応する回転数となるように、第二変速装置４５が、設定株間Ｌ１に対応する変速位置に操作された状態で、駆動機構６７により微調節される。

（植付作業において前輪及び後輪のスリップ率の検出に基づく株間の調節）
上述したように、第二変速装置４５が設定株間Ｌ１に対応する変速位置に操作された状態において、植付作業の進行に伴って、スリップ率検出部６８により前輪１及び後輪２のスリップ率が検出され、実際の株間Ｌｘが設定株間Ｌ１となるように、第二変速装置４５が以下の説明のように自動的に操作される。

作業回転数検出部６５の検出値（第二変速装置４５の出力軸４５ｂの回転数）と、走行回転数検出部６６の検出値（前輪１及び後輪２の回転数）とに基づいて、供給間隔検出部７３により、実際の株間Ｌｘが検出される。
具体的には、前輪１及び後輪２のスリップ率に相当する長さが演算されて、設定株間Ｌ１から、前輪１及び後輪２のスリップに相当する長さが差し引かれて、実際の株間Ｌｘが検出される。

供給間隔検出部７３により検出される実際の株間Ｌｘが設定株間Ｌ１となるように、制御部６９から駆動機構６７に操作信号が出力され、駆動機構６７により第二変速装置４５が操作される。

（設定株間に基づく不等速変速装置の操作）
設定部６４により設定された設定株間Ｌ１が、特に大きなものではなく、特に小さなものではない場合、作業者は、不等速変速装置５２において、等速ギヤ５８，６０による動力が伝達される状態を設定しておけばよい。

設定部６４により設定された設定株間Ｌ１が、特に大きなものに設定されていたり、特に小さなものに設定されていた場合、作業者は、不等速変速装置５２において変速部材をスライド操作して、不等速ギヤ５９，６１のうち、設定部６４により設定された設定株間Ｌ１に適した不等速ギヤ５９，６１を選択すればよい（伝動軸４８に連結状態とすればよい）。

設定部６４により設定された設定株間Ｌ１が、特に大きなものに設定されていた場合、等速ギヤ５８，６０を用いると、植付アーム８による苗のせ台１０からの苗Ａの取り出しから、植付アーム８による苗Ａの圃場面Ｇへの植え付けまでの領域において、回転ケース７の回転速度が低速になり過ぎる。そこで、設定株間Ｌ１に適した不等速ギヤ５９，６１を選択すると、前述の領域において、不等速変速装置５２により回転ケース７の回転速度を少し高速にすることができ、苗Ａが圃場面Ｇに適切に植え付けられるようにすることができる。

設定部６４により設定された設定株間Ｌ１が、特に小さなものに設定されていた場合、植付アーム８による苗のせ台１０からの苗Ａの取り出しから、植付アーム８による苗Ａの圃場面Ｇへの植え付けまでの領域において、回転ケース７の回転速度が高速になり過ぎる。そこで、設定株間Ｌ１に適した不等速ギヤ５９，６１を選択すると、前述の領域において、不等速変速装置５２により回転ケース７の回転速度を少し低速にすることができ、苗Ａが圃場面Ｇに適切に植え付けられるようにすることができる。

（油圧構成）
図６に示すように、第一変速装置２４は、可変容量型の油圧ポンプ２４Ｐと油圧モータ２４Ｍとが第一油路８３及び第二油路８４を介して閉回路状態に接続されている。第一油路８３と第二油路８４にわたってチャージ油路８５が接続されている。伝動軸２７に連結されている油圧ポンプ２６からの作動油が供給される作動油供給路８６が備えられ、この作動油供給路８６が接続油路８７を介してチャージ油路８５に接続されている。第一変速装置２４にはリリーフ弁８８が備えられ、チャージ油路８５の作動圧が設定リリーフ圧を越えると、作動油タンク８９に作動油を戻すように構成されている。第一油路８３、第二油路８４、チャージ油路８５、リリーフ弁８８は、油圧ポンプ２４Ｐ及び油圧モータ２４Ｍと同様に、ケーシング２４Ｃに一体的に内装される状態で設けられている。

第二変速装置４５は、第一変速装置２４と同様に、可変容量型の油圧ポンプ４５Ｐと油圧モータ４５Ｍとが第一油路９０及び第二油路９１を介して閉回路状態に接続されている。第一油路９０と第二油路９１にわたってチャージ油路９２が接続されている。作動油供給路８６が接続油路９３を介してチャージ油路９２に接続されている。又、第二変速装置４５にはリリーフ弁９４が備えられ、チャージ油路９２の作動圧が設定リリーフ圧を越えると、作動油タンク８９に作動油を戻すように構成されている。第一油路９０、第二油路９１、チャージ油路９２、及び、リリーフ弁９４は、油圧ポンプ４５Ｐ及び油圧モータ４５Ｍと同様に、ケーシング４５Ｃに一体的に内装される状態で設けられている。

このように、エンジン２３にて駆動される１つの油圧ポンプ２６からの作動油が、第一変速装置２４及び第二変速装置４５夫々のチャージ油路８５，９２に分岐供給される構成となっている。油圧ポンプ２６は、エンジン２３の動力により駆動され、作動油タンク８９から作動油を吸引して、オイルフィルター９５を通して各油圧機器に作動油を供給する。尚、油圧機器としては、第一変速装置２４、第二変速装置４５以外に、油圧シリンダ４やパワーステアリング装置（図示せず）等の他の油圧機器も備えられる。そして、油圧ポンプ２６からの作動油は他の油圧機器にも供給される。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、１つの油圧ポンプ２６からの作動油が第一変速装置２４及び第二変速装置４５夫々のチャージ油路８５，９２に分岐供給される構成としたが、この構成に代えて、例えば、図７に示すように、第一変速装置２４のチャージ油路８５に油を供給する第一油圧ポンプ２６と、第二変速装置４５のチャージ油路９２に油を供給する第二油圧ポンプ９６とが夫々備えられる構成としてもよい。

第一油圧ポンプ２６は、上記実施形態と同様に、油圧シリンダ４等の他の油圧機器にも作動油を供給するように構成され、第二油圧ポンプ９６は、第二変速装置４５にのみ作動油を供給する構成となっている。このように構成することで、第二変速装置４５の作動油の供給量の過不足に起因して回転ムラやその他の動作不良を起こすおそれが少なくなり、速度調整を精度よく行うことができる。

（２）上記実施形態では、作業装置（苗植付装置５）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（苗）を圃場面に間欠的に供給する構成としたが、この構成に代えて、作業装置が、機体の走行方向に沿って農用資材を圃場面に連続的に供給する構成としてもよい。このように連続的に農用資材を供給する場合、第二変速装置４５の変速によって連続的に供給されるときの農用資材の単位時間あたりの供給量を変更調整することができる。

（３）上記実施形態では、走行機体の後部に、作業装置としての苗植付装置５だけを備える構成としたが、この構成に代えて、苗植付装置５にて苗が植えられた圃場面に肥料を供給する施肥装置を別途させる構成としてもよい。図示はしないが、施肥装置は、貯留タンクに貯留する肥料を繰出し機構により繰り出して、ホースによりフロート９の近傍に流下案内させるような構成となっている。そして、このように施肥装置を備える場合には、第二変速装置４５を繰出し機構の近傍に配備して、ファン４６により排出される高温の排出風を利用して、温度上昇させた空気を用いて肥料を流下案内する構成にするとよい。すなわち、第二変速装置４５にて発生する熱を利用して空気を温度上昇させる構成である。

（４）上記実施形態では、作業装置として苗植付装置５が備えられる乗用型田植機に適用したものを示したが、本発明は、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た水田作業機（乗用型直播機）に適用することができる。このように乗用型直播機に適用する場合には、第二変速装置の変速操作により、圃場面に種子を点播するときの走行方向に沿う間隔を変更することができる。

（５）上記実施形態では、農用資材として苗又は種子を供給するものを示したが、農用資材としては、それ以外に、肥料や薬剤等を圃場面に供給する構成とし、肥料や薬剤等の圃場面に対する供給量を変更設定可能な構成としてもよい。

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。

１，２ 車輪
５ 作業装置
２０ 伝動ケース
２４ 第一変速装置
２６ 油圧ポンプ（第一油圧ポンプ）
２８ 分岐部
４５ 第二変速装置
４５Ｐ 油圧ポンプ
４５Ｍ 油圧モータ
４５Ｃ ケーシング
４６ ファン
８０ ギア変速機構
８１ 機械式変速装置
８５，９２ チャージ油路
９６ 第二油圧ポンプ

Claims (10)

1. 原動部の動力が伝達され、静油圧式の無段変速装置として構成される第一変速装置と、 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、
   前記第一変速装置の動力を走行伝動系及び作業伝動系に分岐する分岐部と、
   前記分岐部にて分岐された前記走行伝動系の動力が伝達される走行用の車輪と、
   前記分岐部にて分岐された前記作業伝動系の動力を変速する静油圧式の無段変速装置として構成される第二変速装置と、
   前記第二変速装置で変速された動力を変速して前記作業装置に伝達する不等速変速装置とが備えられ、
   前記不等速変速装置は、変速動力を前記作業装置に伝える伝動軸が１回転する際の角速度を変化させる状態での伝動を行えるように構成され、
   前記第一変速装置の出力軸と、前記第二変速装置の入力軸とを向かい合う位置関係で配置し、前記分岐部が、前記出力軸の動力を前記入力軸に伝える伝動軸として構成され、
   前記第二変速装置の伝達下手側から前記走行伝動系の動力に分岐しないように構成されている水田作業機。
2. 前記第二変速装置が、前記分岐部から伝えられる駆動力で駆動される可変容量型の油圧ポンプと、当該油圧ポンプからの作動油が供給される油圧モータとを備えている請求項１に記載の水田作業機。
3. 前記第二変速装置は、前記油圧ポンプと前記油圧モータとをケーシングに一体的に収納し、前記ケーシングの外部に前記油圧ポンプと一体回転する排熱用のファンが備えられている請求項２に記載の水田作業機。
4. 前記第一変速装置が、１つの油圧ポンプからの油を前記第一変速装置と前記第二変速装置との夫々のチャージ油路に分岐供給する請求項２又は３に記載の水田作業機。
5. 前記第一変速装置が、前記第一変速装置のチャージ油路に油を供給する第一油圧ポンプと、前記第二変速装置のチャージ油路に油を供給する第二油圧ポンプとが備えられている請求項２又は３に記載の水田作業機。
6. 前記分岐部が伝動ケースに収容され、
   前記第二変速装置が前記伝動ケースに対して着脱可能に接続され、
   前記伝動ケースにおける前記第二変速装置の接続対象箇所に、ギア式変速機構を内装した機械式変速装置を装着可能である請求項２から５のいずれか１項に記載の水田作業機。
7. 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から６のいずれか１項に記載の水田作業機。
8. 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７に記載の水田作業機。
9. 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７に記載の水田作業機
   。
10. 原動部の動力が伝達され、静油圧式の無段変速装置として構成される第一変速装置と、
    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、
    前記第一変速装置の動力を走行伝動系及び作業伝動系に分岐する分岐部と、
    前記分岐部にて分岐された前記走行伝動系の動力が伝達される走行用の車輪と、
    前記分岐部にて分岐された前記作業伝動系の動力を変速して前記作業装置に伝達し、静油圧式の無段変速装置として構成される第二変速装置とが備えられ、
    前記第二変速装置の伝達下手側から前記走行伝動系の動力に分岐しないように構成され
    、
    前記第二変速装置が、前記分岐部から伝えられる駆動力で駆動される可変容量型の油圧ポンプと、当該油圧ポンプからの作動油が供給される油圧モータとを備え、
    前記分岐部が伝動ケースに収容され、
    前記第二変速装置が前記伝動ケースに対して着脱可能に接続され、
    前記伝動ケースにおける前記第二変速装置の接続対象箇所に、ギア式変速機構を内装した機械式変速装置を装着可能である水田作業機。

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