KR20140138656A - 이식기 - Google Patents

Abstract

로터리식의 모종 식부 장치를 갖는 이식기에 있어서 부등속 부재를 기능시키는 것에 기인한 전동 요소의 비틀림 등의 문제를 시정하는 것을 과제로 하고 있다. 이식 기구(8)에 부등속 회전 동력을 전달하는 부등속 부재(48, 56, 121, 122, 98, 99)를 주간 변속 장치(26)측의 상류 부등속 부재(48, 56, 121, 122)와 모종 식부 장치측의 하류 부등속 부재(98, 99)로 나누어서 설치된다. 상류 부등속 부재(48, 56, 121, 122)는 복수단으로 스위칭 가능하며 또한 각 단의 가감속비를 다르게 하고, 하류 부등속 부재(98, 99)는 단단으로 구성한다. 상류 부등속 부재(48, 56, 121, 122)의 각 단에서는 이식 기구(8)에 있어서의 식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되는 최고속 위상을 설정 변경 가능하게 한다.

Description

이식기{TRANSPLANTING MACHINE}

본원발명은 묘재대 및 복수의 식부조를 갖는 모종 식부 장치를 주행 기체에 장착하고, 연속적으로 모종 이식 작업을 행하는 전식기 등의 이식기에 관한 것이다.

종래의 전식기에서는 주행 기체의 후방부에 묘재대 및 식부조가 부착된 이식 기구를 갖는 모종 식부 장치가 장착되어 있다. 모종 식부 장치의 이식 기구로서는 1개의 로터리 케이스에 2개의 식부조를 설치한 타입이 일반적이며, 로터리 케이스가 1회전하면 2개의 식부조는 각각 로터리 케이스에 대하여 역방향으로 1회전한다. 즉, 식부조는 로터리 케이스의 축심 둘레로 공전하면서 자전한다.

이 종류의 전식기를 사용한 모종 이식 작업에서는 모종 매트가 적재된 묘재대를 소정 간격으로 간헐적으로 좌우 횡 이송시키면서 전방의 묘재대 방향을 향한 식부조를 로터리 케이스의 축심 둘레로 공전하면서 자전시킴으로써 식부조를 묘재대와 포장면 사이에서 왕복 이동시켜 모종 매트로부터 모종을 1주씩 스크레이핑해서 포장에 이식하고 있다. 모종 식부 장치에 있어서의 식부조의 동작 주기(식부 주기)는 주행 기체의 주행 속도에 연동하고 있어 주행 속도가 변화되어도 모종의 식부 간격(주간)은 일정하게 유지된다.

단위 면적(일반적으로 3.3㎡)당 모종을 몇 주 심을지는 반드시 일정하지 않고, 예를 들면 지역이나 사용자 등에 따라 희망하는 단위 면적당의 식부주 수는 다르다. 이 점에서 종래의 전식기에는 주행 속도와 식부 주기의 연동 관계를 조절하는 주간 변속 장치가 설치되어 있다. 이 경우, 주간 변속 장치에서 주행 속도에 대한 이식 기구의 동작 속도(이식 속도)를 변경함으로써 주간이 변경되어서 단위 면적당 식부주 수가 바뀐다.

최근, 포장에 식부된 모종의 생육 조건 등을 고려하여 표준 이식에 비해서 주간을 길게 잡는 소식이 행해지고 있지만 주간을 길게 할수록 식부 속도를 늦출 필요가 있다. 그러나, 주간 변속 장치에 의해 단순히 식부 속도를 느리게 한 것만으로는 식부조 선단이 포장에서 끌려서 모종이 전도되거나 뜨는 모종이 발생한다는 문제가 있다.

이 점에서 특허문헌 1 및 2에는 소식(疎植)할 때에 식부조를 포장에서 끌리지 않도록 하기 위해서 이식 기구에 부등속 회전 동력을 전달하는 부등속 부재를 구비한 전식기의 구조가 개시되어 있다. 부등속 부재는 이식 기구를 구성하는 로터리 케이스의 1회전 중 각속도를 변화(부등속 회전)시키도록 구성되어 있어 소식 시에도 식부조가 포장으로부터 회피하는 속도를 빠르게 하고 있다. 특허문헌 1의 전식기에서는 미션 케이스 내에 있는 주간 변속 장치에 부등속 부재를 장착하고 있다. 특허문헌 2의 전식기에서는 묘재대의 횡 이송 구동 기구보다 동력 전달 하류측에 부등속 부재를 설치하고 있다.

일본 특허 제4376154호 공보 일본 특허 공개 2003-189712호 공보

그런데 주간 변속 장치로부터 이식 기구에 이르는 동력 전달계는 기어나 회전축 등의 전동 요소로 구성된다. 회전축 등의 전동 요소는 완전한 강체는 아니고, 부하(회전 토크)가 가해지면 조금이지만 탄성 변형되고, 부하가 해제되면 탄성 복원력으로 리턴 변형한다. 즉, 동력 전달계의 전동 요소에는 회전에 따라 비틀림과 비틀림 해제가 교대로 발생하고, 이것이 진동으로서 나타난다. 한편, 부등속 부재는 전동 요소의 1회전 중 각속도를 가감속하는 것이며, 상기 가감속에 의해 전동 요소에 작용하는 부하 변동은 더욱 커진다. 이 때문에, 상기 선행기술과 같이 소식 시에 부등속 부재를 기능시키는 구성에서는 전동 요소의 진동이 현저하게 나타나게 되고, 식부조의 동작 주기가 어긋나서 식부 불량을 초래한다는 문제가 있었다. 이러한 경향은 주행 기체의 주행 속도가 빠르게 될수록 현저하게 나타나는 것이었다.

본원발명은 상기와 같은 현 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 부등속 부재의 이점은 향수하면서 그 문제를 방지하려고 하는 것이다.

본원발명은 여러 가지 구성을 포함하고 있다. 청구항 1의 발명은 가장 상위 개념을 이루고 있고, 상기 발명에 의한 이식기는 주행 기체에 탑재한 엔진으로부터의 동력을 변속하는 미션 케이스와, 비원형의 동작 궤적을 그리는 식부조가 부착된 이식 기구를 갖는 모종 식부 장치와, 상기 주행 기체의 주행 속도에 대한 상기 이식 기구의 동작 속도를 변속해서 주간을 변경하는 주간 변속 장치를 구비하고 있다. 그리고, 상기 이식 기구에 부등속 회전 동력을 전달하는 부등속 부재가 상기 주간 변속 장치측의 상류 부등속 부재와 상기 모종 식부 장치측의 하류 부등속 부재로 나누어서 설치되어 있다. 상기 상류 부등속 부재는 복수단에 스위칭 가능하며 또한 상기 각 단의 가감속비를 다르게 하고 있어 상기 하류 부등속 부재는 단단으로 구성되어 있다. 상기 상류 부등속 부재의 상기 각 단은 상기 이식 기구에 있어서의 상기 식부조의 동작 속도가 최고속이 되는 최고속 위상을 설정 변경 가능하게 되어 있다.

청구항 2의 발명에서는 상기 하류 부등속 부재가 상기 최고속 위상을 하사점을 사이에 둔 전후 범위 또는 하사점으로부터 더욱 멀어지는 방향으로 설정 변경 가능하게 되어 있다.

청구항 3의 발명은 청구항 1 또는 2의 발명을 적합하게 전개한 것이다. 상기 발명에서는 상기 주간 변속 장치가 상기 주행 기체측에 설치되어 있다.

동력 전달계의 전동 요소로서는 기어, 회전축, 클러치, 스프로킷, 및 체인 등 다양한 것이 있다. 그리고 기어에는 평기어뿐만 아니라 베벨 기어나 유성 기어 등 각종 기어가 있지만, 종래는 부등속 부재로서 평기어를 부등속 기어에 구성하고 있다. 이에 대하여 청구항 4의 발명에서는 하류 부등속 부재로서 베벨 기어쌍을 부등속 베벨 기어로 구성하고 있다. 즉, 청구항 4에 있어서 상기 주간 변속 장치로부터 상기 이식 기구에 이르는 동력 전달계는 서로 교차된 회전축을 갖고 있고, 이들 교차된 회전축에 베벨 기어쌍을 통해 동력 전달하도록 구성되어 있고, 상기 하류 부등속 부재로서 상기 베벨 기어쌍이 부등속 베벨 기어로 구성되어 있다.

또한, 이식 기구를 구성하는 로터리 케이스의 내부에도 부등속 기어가 배치되지만, 이것은 상하로 긴 비원형의 동작 궤적을 그리도록 식부조를 동작시키는 것이며, 본원발명에서 말하는 부등속 부재(즉, 동력 전달계의 전동 요소에 부등속 회전(가감속)을 부여하는 부재)와는 상위하다.

청구항 5의 발명은 청구항 4에 기재된 이식기에 있어서, 상기 각 부등속 베벨 기어는 피치원추각을 회전 방향을 따라 연속적으로 변화시킨 것이다.

청구항 6의 발명은 청구항 5에 기재된 이식기에 있어서, 상기 각 부등속 베벨 기어의 피치원은 타원에 가까운 형상이며 또한 회전축을 중심으로 하는 진원(眞圓)에 대하여 편심하고 있고, 또한 상기 각 부등속 베벨 기어의 외경 형상을 진원으로 형성하고 있다는 것이다.

(발명의 효과)

본원발명에 의하면 주행 기체에 탑재한 엔진으로부터의 동력을 변속하는 션 케이스와, 비원형의 동작 궤적을 그리는 식부조가 부착된 이식 기구를 갖는 모종 식부 장치와, 상기 주행 기체의 주행 속도에 대한 상기 이식 기구의 동작 속도를 변속해서 주간을 변경하는 주간 변속 장치를 구비하는 이식기에 있어서, 상기 이식 기구에 부등속 회전 동력을 전달하는 부등속 부재가 상기 주간 변속 장치측의 상류 부등속 부재와 상기 모종 식부 장치측의 하류 부등속 부재로 나누어서 설치되어 있고, 상기 상류 부등속 부재는 복수단에 스위칭 가능하며 또한 상기 각 단의 가감속비를 다르게 하고 있고, 상기 하류 부등속 부재는 단단으로 구성되어 있기 때문에 특정 전동 요소에 부하가 집중되는 것을 억제하고, 동력 전달계의 비틀림을 억제할 수 있다. 그 결과, 식부 불량을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 크게 부등속 회전하는 부분이 종래보다 적어지기 때문에 동력 전달계에 과대 토크가 발생하는 것을 억제하고, 동력 전달계의 반동에 기인한 상기 식부조의 동작 주기 엇갈림을 방지 또는 억제할 수 있다. 상술한 바와 같이 일반적으로 동력 전달계를 부등속 회전시키는 것은 소식 시에 필요하게 된다. 따라서, 상기 주간 변속 장치를 소식 설정으로 스위칭하면 연동하여 부등속 회전하도록 해 두는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상류 부등속 부재의 상기 각 단에서는 상기 이식 기구에 있어서의 상기 식부조의 동작 속도가 최고속이 되는 최고속 위상을 설정 변경 가능하기 때문에, 예를 들면 조립 정밀도의 관계 등에서 동력 전달계의 비틀림이 크고 상기 식부조의 동작 주기 엇갈림이 우려되는 경우나, 동력 전달계의 비틀림이 작고 또한 동력 전달계의 진동을 최대한 억제하고 싶을 경우에도 상기 최고속 위상을 설정 변경할 수 있다. 즉, 예를 들면 조립 정밀도의 관계 등에 따라서 상기 최고속 위상을 설정 변경하여 상기 식부조에 최적인 동작 궤적을 그리게 하는 것이 가능하게 된다.

청구항 2의 발명에 의하면, 상기 하류 부등속 부재에서는 상기 최고속 위상을 하사점을 사이에 둔 전후 범위 또는 하사점으로부터 더욱 멀어지는 방향으로 설정 변경 가능하기 때문에 소식·밀식에 불구하고, 상기 식부조의 동작 속도를 하사점 부근에서 빠르게 하여 상기 식부조를 하사점으로부터 적확하게 신속히 회피시킨다. 그 결과, 적정한 식부 자세로 모종을 이식할 수 있다.

또한, 상기 주간 변속 장치를 상기 모종 식부 장치에 부착하는 것은 이론적으로 가능하지만 모종 식부 장치는 될 수 있는 한 경량화하는 것이 득책이다. 따라서, 주간 변속 장치는 청구항 3에 기재된 바와 같이 주행 기체측에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 최근의 전식기에서는 주행 기체에 시비 장치를 설치하는 것도 많지만 시비 장치는 모종 식부 장치의 움직임에 연동시키지 않으면 안되기 때문에 이 경우는 주간 변경 장치를 주행 기체에 설치하고, 주간 변경 장치로부터 시비 장치와 이식부로 동력 전달하게 된다. 어느 쪽이든, 주간 변속 장치는 주행 기체측에 설치하는 것이 적합하다.

청구항 5의 발명에 의하면, 상기 각 부등속 베벨 기어는 피치원추각을 회전 방향을 따라 연속적으로 변화시킨 것이기 때문에 상기 각 부등속 베벨 기어에 의해, 예를 들면 서로 교차한 회전축 사이에서 부등속 회전을 생성해서 전달 가능하게 된다. 따라서, 부품 점수의 저감이나 구조의 간소화가 도모되어 부등속 회전용의 구조를 콤팩트화할 수 있다.

청구항 6의 발명에 의하면, 상기 각 부등속 베벨 기어의 피치원은 타원에 가까운 형상이며 또한 회전축을 중심으로 하는 진원에 대하여 편심되어 있지만, 또한 외경 형상을 각각 진원으로 함으로써 상기 부등속 베벨 기어의 쌍을 각각 통상의 베벨 기어 정도의 사이즈로 형성 가능하게 되어 동력 전달계에 있어서의 상기 부등속 베벨 기어 기구의 조립 스페이스의 소형화·콤팩트화를 도모할 수 있다. 이 경우의 부등속 베벨 기어 제조의 사고 방식으로서는 원추 거리를 일정하게 해서 형성된 변형된 원추형상을 회전축이 공통의 원기둥으로 커팅하여, 외경 형상을 진원으로하는 것이 된다.

도 1은 실시형태에 의한 전식기의 평면도이다.
도 2는 전식기의 측면도이다.
도 3은 전식기의 골조를 나타내는 사시도이다.
도 4(A)는 동력 전달 경로 전체를 나타내는 사시도, 도 4(B)는 모종 식부 장치의 사시도이다.
도 5(A)는 동력 전달 경로 측면도, 도 5(B)는 모종 식부 장치의 개소의 측면도, 도 5(C)는 식부조의 궤적을 나타내는 도면이다.
도 6(A)는 동력 전달 경로를 나타내는 평면도, 도 6(B)는 주간 변경 장치의 외관사시도, 도 6(C) 및 도 6(D)는 식부부에 설치한 센터 케이스의 외관 사시도이다.
도 7(A)는 주간 변경 장치 및 센터 케이스에 있어서의 기어군의 외관 사시도, 도 7(B)는 센터 케이스에 있어서의 기어군의 사시도, 도 7(C)는 센터 케이스에 있어서의 기어군의 배면도이다.
도 8은 전동 계통도이다.
도 9(A)는 모종 식부 장치로의 동력 전달 경로를 나타내는 평면도, 도 9(B)는 동력 전달 경로의 말단 식부부의 분리 평면도, 도 9(C)는 베벨 기어의 개략도이다.
도 10(A) 및 도 10(B)는 베벨 기어의 맞물림 상태를 나타내는 평면도, 도 10 (C), 도 10(D)는 베벨 기어의 사시도, 도 10(E)는 베벨 기어의 쌍을 늘어놓은 대비도이다.
도 11은 주간 변속 장치 내의 기어의 조합과 식부주 수의 관계를 나타내는 도표이다.
도 12는 부등속의 43주로 설정했을 경우의 식부조의 동작 궤적을 나타내는 도면이다.
도 13은 부등속의 43주로 설정했을 경우의 식부조의 각속도 변화를 나타내는 도이다.

이어서, 본원발명의 실시형태를 도면에 의거해서 설명한다. 실시형태는 이식기로서의 승용형 전식기(이하, 「전식기」라고 한다)에 적용하고 있다. 이하의 설명에서는 방향을 특정하기 위해서 전후·좌우의 문언을 사용하고 있지만 이 전후·좌우의 문언은 전식기의 전진 방향을 앞으로 해서 정의하고 있다. 정면으로 볼 때 방향은 전진 방향과 대향한 방향이 된다.

(1). 전식기의 개요

우선, 도 1∼도 5에 의거하여 전식기의 개요를 설명한다. 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이 전식기는 주행 기체(1)와 그 뒤에 배치된 모종 식부 장치(2)를 갖고 있다. 주행 기체(1)는 전후의 차륜(3, 4)이나 조종 좌석(5), 조종 핸들(6)을 갖고 있고, 한편 모종 식부 장치(2)는 모종 매트가 적재되는 묘재대(7)나 이식 기구(8)를 갖고 있다. 실시형태의 전식기는 8조식 타입이며, 이 때문에 묘재대(7)에는 8개의 모종 매트 적재 영역이 형성되어 있음과 아울러 모종 식부 장치(2)의 후방부에는 8개의 이식 기구(8)가 횡 일렬로 배치되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이 주행 기체(1)는 다수의 프레임재로 이루어지는 골조(9)를 갖고 있고, 골조(9)의 전방부에서 엔진(10)이 지지되어 있다. 엔진(10)의 뒤에는 미션 케이스(11)가 배치되어 있다. 도 4(A)에 명시하는 바와 같이 미션 케이스(11)의 좌측면에는 정유압식 무단 변속기(HST)(12)가 장착되어 있고, 엔진(10)의 동력은 벨트(13)에 의해 정유압식 무단 변속기(HST)(12)로 전달된다. 엔진(10)은 보닛(14)으로 덮여 있다. 또한, 주행 기체(1) 중 보닛(14)을 제외한 부분은 차체 커버(15)로 덮여 있다.

미션 케이스(11)의 좌우 측면에는 프런트 액슬 장치(17)가 부착되어 있고, 프런트 액슬 장치(17)에 전륜(3)이 부착되어 있다. 미션 케이스(11)의 뒤에는 리어 액슬 케이스(18)가 배치되어 있고, 리어 액슬 케이스(18)로부터 횡 방향으로 돌출된 뒤 차축에 후륜(4)이 부착되어 있다. 미션 케이스(11)와 리어 액슬 케이스(18)는 전후 길이의 조인트재(19)로 연결되어 있다. 리어 액슬 케이스(18)에는 좌우 2개의 리어 지지주(20)가 부착되어 있고, 리어 지지주(20)의 상단은 골조(9)의 후단부를 구성하는 좌우 가로로 긴 리어 프레임(9a)(도 3 참조)으로 고정되어 있다.

좌우의 리어 지지주(20)에는 상하의 링크체(탑 링크 및 로어 링크)로 이루어지는 링크 장치(21)가 회동 가능하게 연결되어 있고, 링크 장치(21)의 후단에 모종 식부 장치(2)가 부착되어 있다. 링크 장치(21)는 조인트재(19)에 연결된 유압 실린더(승강 실린더)(22)에 의해 회동시킬 수 있다. 따라서, 유압 실린더(22)를 신축시킴으로써 모종 식부 장치(2)가 승강한다.

도 4로부터 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이 미션 케이스(11)의 내부로부터 리어 액슬 케이스(18)의 내부로 후륜 드라이브축(23)으로 동력 전달된다. 후륜 드라이브축(23)의 회전은 리어 액슬 케이스(18)에 설치한 기어군을 통해 후륜(4)으로 전달된다. 실시형태의 전식기는 모종 식부 장치(2)에 정지 로터(24)를 설치하고 있고, 정지 로터(24)에는 리어 액슬 케이스(18)로부터 후향으로 돌출된 로터 구동축(25)에 의해 동력 전달된다.

실시형태에서는 리어 액슬 케이스(18)의 우측부에 주간 변속 장치(26)를 부착하고 있고, 식부용 동력 전달축(27)을 통해 미션 케이스(11)로부터 주간 변속 장치(26)로 동력 전달된다. 식부용 동력 전달축(27)의 회전은 주간 변속 장치(26)에 내장된 기어군에 의해 변속되고, PTO축(29)에 의해 모종 식부 장치(2)로 전달된다.

모종 식부 장치(2)는 좌우 가로로 긴 메인 프레임(28)을 갖고 있고, 메인 프레임(28)의 대략 좌우 중간부에 센터 케이스(30)가 고정되어 있고, PTO축(29)의 동력은 센터 케이스(30)에 내장된 기어군에 전달된다. 메인 프레임(28)의 후면에는 후향으로 연장되는 4개의 지지 암(31)이 고정되어 있고, 지지 암(31)의 후단부에 좌우 한쌍씩의 이식 기구(8)가 회전 가능하게 부착되어 있다.

지지 암(31)의 기단부(전단 근처 부위)에는 좌우 가로로 긴 식부 구동축(32)이 관통하고 있고, 이 식부 구동축(32)의 회전에 의해 이식 기구(8)가 구동된다(상세한 것은 후술한다). 또한, 식부 구동축(32)에는 센터 케이스(30)에 내장된 기어군을 통해 PTO축(29)으로부터 동력이 전달된다. 센터 케이스(30)에는 좌우 가로로 긴 횡 이송축(33)도 부착되어 있고, 횡 이송축(33)의 회전에 의해 묘재대(7)가 1피치씩 횡 이동한다.

모종 식부 장치(2)는 모종 매트가 적재되는 벨트(34)군을 갖고 있고, 벨트(34)는 상하 한쌍의 종 이송 지지축(35)에 권취되어 있다. 묘재대(7)가 좌우 중 어느 한쪽으로 전부 이동하면 종 이송 지지축(35)은 회전하여 모종 매트가 1피치만큼 하강 이동한다.

도 4(B)에 나타내는 바와 같이 각 이식 기구(8)는 1개의 로터리 케이스(36)와 그 양단부에 회전 가능하게 설치된 식부조 부재(37)를 갖고 있고, 로터리 케이스(36)가 1/2회전할 때마다 식부조 부재(37)에 의한 모종의 스크레이핑과 식부가 행해진다. 또한, PTO축(29)이 1회전하면 로터리 케이스(36)는 1/2회전하도록 설정되어 있다. 그리고 PTO축(29)의 회전수는 기본적으로 주행 기체(1)의 주행 속도에 비례하고 있지만 주간 변속 장치(26)에 의해 주행 속도와 PTO축(29)의 회전수의 관계를 바꿈으로써 모종의 이식 간격(주간)을 변경할 수 있다.

(2). 주간 변속 장치의 구조·동력 전달 구조(상류 부등속 부재)

이하, 주간 변속 장치(26)로부터 이식 기구(8)에 이르는 동력 전달계를 상세하게 설명한다. 우선, 주간 변속 장치(26)의 구조나 이에 대한 동력 전달 구조를 주로 도 6∼8에 의거하여 설명한다. 주간 변속 장치(26)는 도 4(B)에 나타내는 전후 2분할 방식의 주간 케이스(40)를 갖고 있고, 그 내부에 도 6(A), 도 6(C)에 나타내는 기어군이 배치되어 있다.

주간 케이스(40)의 내부에는 입력축(41)과 출력축(42)이 배치되어 있고, 입력축(41)에 유니버설 조인트를 개재해서 식부용 동력 전달축(27)의 후단이 접속되어 있다. 입력축(41)에는 같은 지름의 제 1 기어(43)와 제 2 기어(44)가 고정되어 있다. 양쪽 기어(43, 44)는 같은 지름이지만 톱니 수는 제 1 기어(43)보다 제 2 기어(44)가 약간 적게 되어 있다.

입력축(41)과 출력축(42)은 동심으로 배치되어 있다. 입력축(41)에는 통형의 중간축(45)이 상대 회전 가능하게 끼워져 있고, 중간축(45)은 출력축(42)과 함께 회전하는 상태(상대 회전 불가능한 상태)로 끼워져 있다. 중간축(45)에는 제 3 기어(46)와 제 4 기어(47)가 스플라인 감합 등에 의해 슬라이딩 가능하게 상대 회전 불가능하게 끼워져 있다. 또한, 중간축(45)에는 상류 부등속 제 1 기어(48) 및 상류 부등속 제 3 기어(121)가 상대 회전 가능하게 끼워져 있다.

출력축(42)에는 캠식의 메인 클러치(49)를 설치하고 있다. 메인 클러치(49)는 고정 부품(49a)과 슬라이딩 부품(49b)으로 이루어져 있고, 슬라이딩 부품(49b)은 클러치 스프링(49c)(도 7(C) 참조)에 의해 고정 부품(49a)를 향해서 바이어싱되어 있다. 슬라이딩 부품(49b)이 클러치 스프링(49c)에 저항해서 고정 부품(49a)으로부터 이반되면 입력축(41)으로부터 출력축(42)으로의 동력 전달은 차단된다. 노상 주행 시나 선회 시와 같이 모종 식부 장치(2)를 상승시키고 있는 상태에서는 메인 클러치(49)가 오프된다. 메인 클러치(49)의 차단 조작은 메인 클러치 조작축(50)을 하강시킴으로써 행해진다.

주간 케이스(40)의 내부에는 측면으로 볼 때 입력축(41) 및 출력축(42)과 평행하게 연장되는 아이들축(51)이 회전 가능하게 축 지지되어 있고, 이 아이들축(51)에 제 1 기어(43) 또는 제 2 기어(44)에 맞물릴 수 있는 제 5 기어(52)가 스플라인 감합 등에 의해 슬라이딩 가능·상대 회전 불가능하게 끼워져 있다. 제 5 기어(52)는 제 1 기어(43) 또는 제 2 기어(44)의 2배 정도의 톱니 수이며, 제 1 기어(43)에 맞물린 제 1 포지션과, 제 2 기어(44)에 맞물린 제 2 포지션을 선택할 수 있다.

아이들축(51)에는 상류 부등속 제 3 기어(121)와 항상 맞물리고 있는 상류 부등속 제 4 기어(122), 제 3 기어(46)에 대하여 맞물림·이반하는 제 6 기어(54), 제 4 기어(47)에 맞물림·이반하는 제 7 기어(55) 및 상류 부등속 제 1 기어(48)와 항상 맞물려 있는 상류 부등속 제 2 기어(56)가 고정되어 있다. 제 3 기어(46)에 대한 제 6 기어(54)의 비율보다 제 4 기어(47)에 대한 제 7 기어(55)의 톱니 수의 비율이 작아지도록 설정되어 있다. 따라서, 중간축(45)(및 출력축(42))의 회전수는 제 3 기어(46)와 제 6 기어(54)가 맞물려 있는 상태보다 제 4 기어(47)와 제 7 기어(55)가 맞물려 있는 상태인 편이 낮게 되어 있다.

상류 부등속 제 1 기어(48)와 상류 부등속 제 2 기어(56)는 타원과 같은 비원형의 프로필이며, 톱니 수는 동일하게 설정되어 있다. 따라서, 양쪽 부등속 기어(48, 56)를 통해 아이들축(51)의 회전이 중간축(45) 및 출력축(42)으로 전달된 상태에서는 아이들축(51)과 출력축(42)의 회전수는 같고, 또한 출력축(42)은 그 1회전 중에서 각속도를 주기적으로 변화시킨 상태로 회전한다. 양쪽 부등속 기어(48, 56)는 비원형이며 맞물림의 위상이 항상 정해져 있다는 특수성으로부터 항상 맞물림 상태로 유지되어 있다. 또한, 마찬가지로 상류 부등속 제 3 기어(121)와 상류 부등속 제 4 기어(122)에 대해서도 타원과 같은 비원형의 프로필이며, 톱니 수는 동일하게 설정되어 있다. 따라서, 양쪽 부등속 기어(48, 56)를 통해 아이들축(51)의 회전이 중간축(45) 및 출력축(42)으로 전달된 상태에서는 아이들축(51)과 출력축(42)의 회전수는 같고, 또한 출력축(42)은 그 1회전 중에서 각속도를 주기적으로 변화시킨 상태로 회전한다. 즉, 상류 부등속 제 1 기어(48) 및 상류 부등속 제 2 기어(56)는 편심 기어 등의 비원형 기어쌍이며, 가감속비(부등속 비율)가 큰 것이다. 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)도 편심 기어등의 비원형 기어쌍이지만 가감속비(부등속 비율)가 작은 것이다.

여기에서, 로터리 케이스(36)에서는, 예를 들면 37주/㎡의 소식 시에 식부조 부재(37)에 있어서의 각 식부조(96)의 최고속 위상(식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되는 위상)을 하사점 부근으로 하도록 가감속을 부여하고 있지만, 또한 실시형태에서는 주간 변속 장치(26)에 설치한 상류 부등속 제 1 기어(48) 및 상류 부등속 제 2 기어(56)에 의해 주간 케이스(40)로부터의 회전 동력에 다소 큰 가감속을 부여해서 부등속 회전 동력을 출력시킨다. 따라서, 가감속비(부등속 비율)가 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)의 조합보다 크므로 식부조(96)의 동작 궤적 중 하사점 부근에서의 동작 속도를 크게 증속시킨다. 또한, 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)에 의해 주간 케이스(40)로부터의 회전 동력에 다소 작은 가감속을 부여해서 부등속 회전 동력을 출력시킨다. 따라서, 가감속비(부등속 비율)가 상류 부등속 제 1 기어(48) 및 상류 부등속 제 2 기어(56)의 조합보다 작으므로 식부조(96)의 동작 궤적 중 하사점 부근에서의 동작 속도를 작게 증속시킨다. 상류 부등속 제 1∼제 4 기어(48, 56, 121, 122)는 이식 기구(8)로 부등속 회전 동력을 전달하는 주간 변속 장치(26)측의 상류 부등속 부재에 상당한다.

제 4 기어(47)와 상류 부등속 제 1 기어(48)에는 맞물림·이간 가능한 제 1 중간 클러치(57)를 설치하고 있다. 제 4 기어(47)가 도 8의 상태로부터 일단 제 7 기어(55)와 맞물린 상태를 거쳐서 더욱 우향으로 슬라이딩하면 제 1 중간 클러치(57)가 맞물린다. 제 1 중간 클러치(57)가 맞물린 상태에서는 아이들축(51)의 동력은 상류 부등속 제 2 기어(56) 및 상류 부등속 제 1 기어(48)를 통해 출력축 (42)으로 전달된다. 제 1 중간 클러치(57)가 맞물려 있는 상태에서는 제 3 기어(46)와 제 4 기어(47)는 공전하고 있다. 따라서, 제 1 중간 클러치(57)는 중간축(45)과 상류 부등속 제 1 기어(48)의 연결을 중계·중단하는 기능을 하고 있다.

또한, 제 3 기어(46)와 상류 부등속 제 3 기어(121)에도 맞물림·이간 가능한 제 2 중간 클러치(123)를 설치하고 있다. 제 3 기어(46)가 도 8의 상태로부터 일단 제 6 기어(54)와 맞물린 상태를 거쳐서 더 좌향으로 슬라이딩하면 중간축(45)에 대하여 제 2 중간 클러치(123)가 맞물린다. 제 2 중간 클러치(123)가 맞물린 상태에서는 아이들축(51)의 동력은 상류 부등속 제 4 기어(122) 및 상류 부등속 제 3 기어(121)를 통해 출력축(42)으로 전달된다. 이 경우에도 제 2 중간 클러치(123)가 맞물려 있으면 제 3 기어(46)와 제 4 기어(47)가 공전한다. 따라서, 제 2 중간 클러치(123)는 중간축(45)과 상류 부등속 제 3 기어(121)의 연결을 중계·중단하는 기능을 하고 있다.

제 5 기어(52)가 슬라이딩함으로써 2단계의 스위칭이 행해지고, 중간축(45)이 슬라이딩함으로써 4단계의 스위칭이 행해진다. 따라서, 전체적으로 8단계의 조합(속도 스위칭)이 존재한다. 예를 들면, 3.3㎡당 주수로서 37주∼85주와 같은 주수로 변경할 수 있고, 소식·밀식의 전체 영역을 대부분 망라하고 있다. 도 11에는 실시형태에 있어서의 기어의 조합과 식부주 수의 관계를 나타내고 있다. 제 1 기어(43)와 제 5 기어(52)를 맞물리게 했을 경우에 있어서 제 4 기어(47)와 제 7 기어(55)를 맞물리게 하면 식부주 수가 등속인 d주로 설정되고, 제 3 기어(46)와 제 6 기어(54)를 맞물리게 하면 식부주 수가 등속인 f주로 설정된다. 제 2 중간 클러치(123)를 맞물리게 하면 식부주 수가 부등속인 b주로 설정된다. 제 2 기어(44)와 제 5 기어(52)를 맞물리게 하는 경우에 있어서 제 4 기어(47)와 제 7 기어(55)를 맞물리게 하면 식부주 수가 등속인 c주로 설정되고, 제 3 기어(46)와 제 6 기어(54)를 맞물리게 하면 식부주 수가 등속인 e주로 설정된다. 제 1 중간 클러치(57)를 맞물리게 하면 식부주 수가 부등속인 a주로 설정된다. 이 경우, 알파벳으로 나타내는 주수는 알파벳 순으로 많은 관계에 있다.

여기에서, 상류 부등속 제 1∼제 4 기어(48, 56, 121, 122)는 부착 위상을 조절해서 중간축(45)이나 아이들축(51)에 조립함으로써 이식 기구(8)에 있어서의 식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되는 최고속 위상을 하사점을 사이에 둔 전후 범위로 설정 변경 가능하게 되어 있다. 도 12에는 일례로서 부등속인 43주로 설정했을 경우의 식부조(96)의 동작 궤적을 나타내고 있다. 도 12의 부호 MS1은 하사점보다 앞측(상류측)에서 식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립하는 경우의 최고속 위상이며, MS2는 하사점 부근에서 식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립했을 경우의 최고속 위상이다. 부호 MS3은 하사점보다 후측(하류측)에서 식부조(96)의 동작 속도가 최고속이 되도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립했을 경우의 최고속 위상이다.

조립 정밀도와의 관계 등에 따라, 예를 들면 하사점보다 앞측(상류측)을 최고속 위상(MS1)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립하거나, 하사점 부근을 최고속 위상(MS2)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립하거나, 또한 하사점보다 후측(하류측)을 최고속 위상(MS3)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립하는 것이 가능하다. 즉, 예를 들면 조립 정밀도와의 관계 등에서 동력 전달계의 비틀림이 크고 식부조(96)의 동작 주기 엇갈림이 우려되는 경우나 동력 전달계의 비틀림이 작고 또한 동력 전달계의 진동을 최대한 억제하고 싶을 경우에도 최고속 위상을 하사점 전후로 설정 변경할 수 있다. 그렇게 하면 식부조(96)의 저킹을 억제하거나 동력 전달계의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 상류 부등속 제 1 기어(48) 및 상류 부등속 제 2 기어(56)에 관해서 부착 위상을 조절해서 중간축(45)이나 아이들축(51)에 조립해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

주간 케이스(40)의 상부에는 입력축(41) 및 출력축(42)과 평행하게 연장되는 시비용 회전축(58)이 회전 가능하게 배치되어 있고, 이 시비용 회전축(58)에 제 1 기어(43)와 맞물리는 제 8 기어(59)가 상대 회전 가능하게 끼워져 있다. 시비용 회전축(58)으로부터는 베벨 기어(61)를 통해 시비 구동축(62)으로 동력 전달된다.

도 7(A)에 나타내는 바와 같이 주간 변속 장치(26)는 제 1 조작축(63)과 제 2 조작축(64)의 2개의 조작축을 갖는다. 이들 조작축(63, 64)은 전후 길이의 자세로 되어 있고, 주간 케이스(40)의 바로 앞에 노출되어 있다. 도 6(B)로부터 이해할 수 있는 바와 같이 제 1 조작축(63)은 제 1 레버(65)에 의해 전후 슬라이딩 조작할 수 있고, 제 2 조작축(64)은 제 2 레버(66)에 의해 전후 슬라이딩 조작할 수 있다. 제 1 조작축(63)은 제 5 기어(52)를 슬라이딩 조작하기 위한 것이며, 제 5 기어(52)를 슬라이딩시키는 시프터를 갖고 있다. 제 2 조작축(64)은 중간축(45)을 슬라이딩 조작하기 위한 것이며, 중간축(45)에 계합하는 시프터를 구비하고 있다.

(3). 센터 케이스의 내부구조

이어서, 도 6∼도 8에 의거하여 센터 케이스(30)의 내부 구조(즉, 식부부 변속 장치)를 설명한다. 센터 케이스(30)는 좌우 2분할 방식의 셸체로 이루어져 있고, 전후 길이의 입력축(69)이 회전 가능하게 유지되어 있다. 입력축(69)의 전단과 PTO축(29)의 후단은 유니버설 조인트를 통해 접속되어 있다.

센터 케이스(30)의 내부에는 좌우 길이의 중간축(70)이 배치되어 있고, 입력축(69)의 회전은 제 1 베벨 기어(71a, 71b)의 쌍에 의해 중간축(70)으로 전달된다. 센터 케이스(30)의 내부에는 횡 이송 구동축(72)이 좌우 가로로 긴 자세로 배치되어 있고, 횡 이송 구동축(72)에 횡 이송축(33)이 연결되어 있다.

횡 이송 구동축(72)에는 3장의 횡 이송량 조절 종동 기어(73)가 고정되어 있는 한편, 중간축(70)에는 횡 이송량 조절 종동 기어(73)에 대응해서 3장의 횡 이송량 조절 주동 기어(74)가 루즈하게 끼워져 있다. 3장의 횡 이송량 조절 주동 기어(74) 중 어느 하나에 슬라이딩 키(76)(도 8 참조)에 의해 중간축(70)으로부터 선택적으로 동력 전달된다. 슬라이딩 키(76)는 도 6(C), 도 6(D) 및 도 7(A), 도7 (B)에 나타내는 슬라이딩 레버(77)에 의해 슬라이딩 조작된다.

횡 이송량 조절 기어(73, 74)쌍은 각각 톱니 수의 비율이 상위하고 있고, 횡 이송량 조절 기어(73, 74)의 조합을 바꾸면 PTO축(29)에 대한 횡 이송 구동축 (72)의 회전 비율이 바뀐다. 그 결과, 묘재대(7)의 횡 이송 피치가 변화되어 모종의 스크레이핑량이 변화된다.

센터 케이스(30)는 후측 하향으로 연장되는 돌출부(30a)를 갖고 있고, 이 돌출부(30a)에 좌우 가로로 긴 식부 출력축(78)이 회전 가능하게 유지되어 있고, 식부 출력축(78)에는 중간축(70)에 고정한 제 1 중계 기어(79), 횡 이송 구동축(72)에 상대 회전 가능하게 끼워진 제 2 중계 기어(80), 센터 케이스(30)에 아이들축(81)을 통해 회전 가능하게 유지된 제 3 중계 기어(82) 및 제 4 중계 기어(84)를 통해 동력 전달된다. 제 4 중계 기어(84)는 식부 출력축(78)에 슬리브(83)를 개재해서 부착되어 있다.

제 1 베벨 기어(71a, 71b)의 각 톱니 수의 비율은 1:1의 관계에 있고, 또한 제 1 중계 기어(79), 제 2 중계 기어(80) 및 제 4 중계 기어(84)의 톱니 수는 1:1:1의 관계에 있다. 따라서, PTO축(29)과 식부 출력축(78)의 회전수는 1:1의 관계가 되어 있다. 또한, 제 3 중계 기어(82)는 단순한 아이들 기어이므로 그 톱니 수는 제 4 중계 기어(84)의 회전수에 영향을 주지 않는다.

식부 출력축(78)과 그 이웃에 위치한 식부 구동축(32)은 커플링(슬리브)(86)으로 접속되어 있다. 또한, 좌우에 이웃한 식부 구동축(32) 사이에는 중계축(85)이 배치되어 있고, 구동축(32)과 중계축(85)도 커플링(86)으로 접속되어 있다. 따라서 각 식부 구동축(32)은 일체로 회전한다. 식부 구동축(32)은 각 이식 기구(8)의 개소 마다에 분단되어 있고, 인접한 식부 구동축(32)은 커플링(86)으로 접속되어 있다. 또한, 식부 출력축(78)과 각 식부 구동축(32)과 중계축(85)을 1개의 봉재로 이루어지는 단일 구조체로 하는 것도 가능하다.

(4). 이식 기구의 구조·동력 전달 구조

이어서, 이식 기구(8)의 구조나 이에 대한 동력 전달 구조를 설명한다. 이들은 실시형태의 요부를 이루는 것이며, 주로 도 8∼도 10에 표시되어 있다(도 6(A)도 참조). 지지 암(31)은 중공 구조로 되어 있고, 도 8에 나타내는 바와 같이 그 내부에 전후 길이의 식부 전동축(87)이 회전 가능하게 유지되어 있다.

식부 전동축(87)에는 식부 구동축(32)으로부터 제 2 베벨 기어쌍(88a, 88b)에 의해 동력 전달되고 있다. 제 2 베벨 기어쌍(88a, 88b) 중 식부 전동축(87)과 동심으로 회전하는 베벨 기어(88b)는 식부 전동축(87)에 끼워진 토크 리미터(89)에 부착되어 있다. 토크 리미터(89)는 스프링(90)을 갖고 있고, 식부 전동축(87)에 소정 이상의 부하가 걸리면 맞물림이 분리되어서 동력 전달이 차단된다.

지지 암(31)의 후단부(선단부)에는 좌우 한 쌍의 베어링(104)을 통해 좌우 가로로 긴 식부 중심축(91)이 회전 가능하게 유지되어 있다. 식부 중심축(91)은 지지 암(31)의 좌우 외측으로 돌출되어 있고, 그 돌출단부에 로터리 케이스(36)에 내장된 태양 기어(92)가 고정되어 있다. 상세한 것은 생략하지만 로터리 케이스(36)는 지지 암(31)의 후단부에 회전 가능하게 유지되어 있다.

로터리 케이스(36)는 좌우 2개의 셸체를 포갠 중공 구조로 되어 있고, 그 길이 중간부에는 상술한 태양 기어(92)가 배치되고, 그 외측에 중간 기어(93)가 배치되고, 그 외측에 유성 기어(94)가 배치되어 있다. 각 기어(92, 93, 94)는 비원형으로 편심 되어 있다. 그리고 유성 기어(94)에 고정된 유닛축(95)에 식부조 부재(37)가 고정되어 있다.

도 5에 명시하는 바와 같이 식부조 부재(37)는 식부조(96)와 돌출 로드(97)를 구비하고 있고, 도 5(C)에 나타내는 바와 같이 식부조(96)로 모종 매트로부터 모종을 1주만 베어내서 포장으로 이행시키고, 하사점 근방에서 돌출 로드(97)가 식부조(96)에 대하여 상대적으로 전진함으로써 모종은 포장에 식부된다.

도 9에 나타내는 바와 같이 식부 중심축(91)에는 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)에 의해 식부 전동축(87)으로부터 동력이 전달된다. 즉, 식부 전동축(87)에는 커플링(100)을 통해 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)가 고정되어 있는 한편, 식부 중심축(91)에는 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)가 끼워져 있고, 이들 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)에 의해 식부 전동축(87)으로부터 식부 중심축(91)으로 항상 부등속 회전이 전달된다.

하류 부등속 주동 베벨 기어(98)는 높이가 다른 형상의 보스체(98a)를 갖고 있고, 커플링(100)은 보스체(98a)의 소경부에 끼워져 있다. 보스체(98a)에는 베어링(101)이 끼워져 있다. 한편, 커플링(100)은 식부 전동축(87)에 용접 고정되어 상대 회전 불가능하게 유지되어 있다. 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)는 식부 중심축(91)에 상대 회전 가능하게 끼워져 있고, 또한 조 정지 클러치(102)와 맞물리는 캠부(103)를 갖고 있다. 조 정지 클러치(102)에는 조작 링(105)이 일체로 용접되어 있다.

조 정지 클러치(102)는 식부 중심축(91)에 슬라이딩 가능하게 상대 회전 불가능하게 유지되어 있다. 그리고 조 정지 클러치(102)는 통상 스프링(106)으로 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)에 맞물린 상태로 압박되어 있다. 회전식 조작 로드(도시 생략)를 조작하면 조 정지 클러치(102)가 식부 중심축(91)의 축심을 따라 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)로부터 이반되어 식부 중심축(91)으로의 동력이 차단된다.

예를 들면, 두렁 가장자리에서의 식부 작업에 있어서 4대의 이식 기구(8) 중 일부는 동작시키고 싶지 않을 경우가 있지만, 이러한 경우에 조 정지 클러치(102)를 조작하여 일부 이식 기구(8)의 기능을 정지시킬 수 있다. 즉, 식부조 수를 절감하는 조 정지 기능이 발휘된다.

(5). 하류 부등속 부재

실시형태에서는 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)에 부등속 회전(가감속)시키는 기능을 갖고 있다(하류 부등속 부재로서 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)을 채용하고 있다). 이 점을 주로 도 10과 도 9(C)에 의거하여 설명한다. 도 10(E)에 나타내는 바와 같이 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)에 다수의 톱니(107)를 형성하는 것에 있어서 각 톱니(107)의 선단으로부터 축심(O1)까지의 거리가 조금씩 크게 넓어지고 다시 좁아지도록 설정하고 있다. 즉, 각 톱니(107)는 축심(O1)으로부터 선단까지의 거리가 가장 좁은 피치원추각 최소부(108)와, 축심(O1)으로부터 선단까지의 거리가 가장 넓은 피치원추각 최대부(109)를 갖고 있고, 양자 사이에서는 간격은 서서히 변화되고 있다.

바꿔 말하면, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이 각 톱니(107)의 피치원(110)은 타원에 가까운 형상이며 또는 진원에 대하여 편심되어 있다(부호 110′에서는 진원인 경우의 피치원을 표시하고 있다). 반대의 시점에서 설명하면 통상의 베벨 기어는 가상 원추의 외주면은 어느 부위에 있어서도 축심에 대하여 같은 각도로 경사져 있지만 실시형태의 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)에서는 가상 원추의 외주면이 둘레 방향으로 이행함에 따라 상기 외주면의 경사각도(θ1)(도 10(A), 도 10(C) 참조)를 서서히 변화시키고 있다.

하류 부등속 종동 베벨 기어(99)는 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)의 톱니 수의 2배의 톱니(112)를 갖고 있다. 그리고 도 10(A), 도 10(B)로부터 명료하게 파악할 수 있는 바와 같이 각 톱니(112)의 축방향의 위치가 조금씩 어긋나 있다. 바꿔 말하면, 실시형태의 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)에서도 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)와 마찬가지로 가상 원추의 외주면이 둘레 방향으로 이행하는 것에 따라 상기 외주면의 경사각도(θ2)(도 10(A) 참조)를 서서히 변화시키고 있다.

하류 부등속 종동 베벨 기어(99)는 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)의 톱니 수의 2배의 톱니 수이므로 하류 부등속 주동 베벨 기어(98)는 2개씩의 피치원추각 최대부(113) 및 피치원추각 최소부(114)를 갖고 있다. 따라서, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이 하류 부등속 종동 베벨 기어(99)의 피치원(115)은 대략 타원형상이 되어 있고, 축심(O2)을 사이에 두고 대칭형상이 되어 있다(도 9(C)에서는 진원인 경우의 피치원을 부호 115′로 표시하고 있다). 즉, 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)은 원추 거리(Y)(도 10(C) 참조)를 일정하게 한 상태로 피치원추각(θ1, θ2)을 회전 방향을 따라 연속적으로 변화시키고 있는 것이다. 상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 하류 부등속 부재로서의 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)은 단단이며, 상류 부등속 부재로서의 상류 부등속 제 1∼제 4 기어(48, 56, 121, 122)와 같은 변속 동작은 하지 않는다(속도 스위칭이 없다).

이와 같이, 하류 부등속 베벨 기어(98, 99)의 피치원(110, 115)을 타원에 가까운 형상이며 또는 회전축(축심)(O1, O2)을 중심으로 하는 진원에 대하여 편심시킨 후에 그 외경 형상을 각각 진원으로 함으로써 하류 부등속 베벨 기어(98, 99)의 쌍을 각각 통상의 베벨 기어 정도의 사이즈로 형성 가능하게 되고, 동력 전달계에 있어서의 하류 부등속 베벨 기어(98, 99)쌍의 조립 스페이스의 소형화·콤팩트화를 도모할 수 있다. 이 경우의 하류 부등속 베벨 기어(99, 99) 제조의 사고 방식으로서는 원추 거리를 일정하게 해서 형성된 변형된 원추 형상을 회전축(O1, O2)이 공통의 원기둥으로 커팅하여 외경 형상을 진원으로 하게 된다.

여기에서, 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)도 상류 부등속 제 1∼제 4 기어(48, 56, 121, 122)와 마찬가지로 부착 위상을 조절하여 상술한 최고속 위상을 하사점으로부터 더욱 멀어지는 방향으로 설정 변경 가능하게 되어 있다. 도 13에는 일례로서 부등속인 43주로 설정했을 경우의 식부조(96)의 각속도 변화를 나타내고 있다. 도 13(A)의 굵은 일점 쇄선은 하사점보다 앞측(상류측)을 최고속 위상(MS1)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립한 후에 하사점보다 앞측을 최고속 위상(MS1')（도 12 참조)으로 하도록 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)을 더 조립하는 경우이다. 도 13(B)의 굵은 실선은 하사점 부근을 최고속 위상(MS2)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립함과 아울러 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)을 조립하는 경우이다. 도 13(C)의 굵은 이점 쇄선은 하사점보다 후측(하류측)을 최고속 위상(MS3)으로 하도록 상류 부등속 제 3 기어(121) 및 상류 부등속 제 4 기어(122)를 조립한 후에 하사점보다 후측을 최고속 위상(MS3')(도 12 참조)으로 하도록 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)을 더 조립하는 경우이다. 이와 같이 구성했을 경우, 식부조(96)의 동작 속도가 하사점 부근에서 빨라져 식부조(96)를 하사점으로부터 적확하게 신속히 회피시킬 수 있다는 효과를 한층 더 조장할 수 있는 것이다.

(6). 정리

도 5(C)에서는 3.3㎡당 식부주 수와 식부조(96)의 동작 궤적의 관계를 나타내고 있다. 이 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 밀식 시에는 식부조(96)가 하사점으로부터 바로 위로 상승해도 소식 시가 되면 식부조(96)의 회피가 나빠져서 모종을 전도시키는 현상을 일으키는 것을 이해할 수 있다.

그리고 실시형태에서는 주간 변속 장치(26)에 상류 부등속 제 1∼제 4 기어 (48, 56, 121, 122)를 설치한 것과, 모종 식부 장치(2)에 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)을 설치함으로써 식부조 부재(37)는 식부조(96)가 하사점에 위치한 부근에서 동작 속도가 빨라지도록 가속해서 회전 구동한다. 이 때문에 식부조(96)는 하사점으로부터 재빠르게 회피하게 되고, 그 결과 식부조(96)로 모종을 전도시키는 현상을 방지할 수 있다.

그리고 실시형태에서는 부등속 부재를 주간 변속 장치(26)와 모종 식부 장치 (2)로 분리해서 배치했기 때문에 주간 변속 장치(26)로부터 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)까지의 사이는 종래에 비해 부등속 회전의 비율이 적다. 그 결과 동력 전달계를 구성하는 전동 요소(PTO축(29)이나 식부 구동축(32), 식부 전동축(87) 등)에 발생하는 비틀림이 현저하게 억제되어 이식 기구(8)의 원활한 움직임을 확보할 수 있다. 또한, 동력 전달계에 발생하는 반동도 억제할 수 있기 때문에 부등속 의 타이밍이 어긋나 모종의 식부 자세가 흐트러진다는 문제도 방지할 수 있다.

그런데, 이식 기구(8)는 가늘고 긴 로터리 케이스(36)의 양단에 식부조 부재 (37)을 요동 가능하게 부착한 형태이기 때문에 식부조 부재(37) 자체가 추의 역할을 해서 큰 관성력이 생긴다. 또한 모종의 스크레이핑 시에는 큰 부하가 발생하고, 그 후에는 음의 부하가 생긴다. 즉, 식부조 부재(37)의 요동에 의해 이식 기구(8)의 회전에 대하여 과부하→무부하→음의 부하라는 주기로 큰 토크 변동이 생긴다. 이러한 토크 변동은 밀식 시에 등속 회전하고 있어도 공진 회전수를 초과했을 경우에 현저하게 나타난다(밀식 시에는 소식 시에 비해 이식 기구(8)가 고속 회전하기 때문이다).

더 설명하자면, 이식 기구(8)가 등속 회전해도 1개의 식부조 부재(37)가 포장으로부터 회피할 때는 다른 식부조 부재(37)는 모종의 스크레이핑으로 이행하고 있고, 따라서 2개의 식부조 부재(37)는 서로의 부하 변동을 없애도록 작용하고 있다고 할 수 있다. 그러나 모종의 스크레이핑에는 큰 토크가 필요하기 때문에 2개의 식부조 부재(37)의 움직임만으로는 토크 변동을 평준화하는 기능이 약하다. 이 때문에 이식 기구(8)가 매끄럽게 회전하지 않아 「저킹」이라고 불리는 현상도 발생하기 쉬워진다.

이에 대하여, 실시형태와 같이 밀식 상태에서도 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)에 의해 이식 기구(8)에 약간의 부등속 회전을 부여하면 식부조 부재(37)에 의한 모종의 스크레이핑이 관성력을 이용하면서 가속을 낸 상태로 행해지고, 또한 모종의 스크레이핑이 행해진 후에는 이식 기구(8)가 감속하기 때문에 이식 기구(8)에 큰 관성력이 작용하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 이식 기구(8)에 작용하는 부하변동(또는 토크 변동)을 평준화해서 스무드한 회전을 확보할 수 있다.

(7). 기타

본원발명은 상기 실시형태 이외에도 다양하게 구체화할 수 있다. 예를 들면, 베벨 기어를 하류 부등속 부재로 할 경우, 제 1 베벨 기어쌍(71a, 71b)을 하류 부등속 부재로 하거나 제 2 베벨 기어쌍(88a, 88b)을 하류 부등속 부재로 해도 좋다. 또한, 동력 전달계의 3개소 이상에 부등속 부재를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 모종 식부 장치(2)에는 부등속 부재를 설치하지 않고, 주행 기체에 복수의 부등속 부재를 설치해도 좋다.

또한, 주간 변속 장치(26)는 미션 케이스(11)에 내장하는 것도 가능하며, 이 경우는 1개의 상류 부등속 부재를 미션 케이스(11)에 내장하게 된다. 주행 기체 1과 모종 식부 장치(2)의 각각에 부등속 부재를 설치할 경우 가감속비(부등속 비율)은 필요에 따라 설정하면 좋다. 따라서, 경우에 따라서는 주행 기체(1)측에서의 가감속비(부등속 비율)를 모종 식부 장치(2)에서의 부등속 변환 비율보다 작게 하는 것도 가능하다. 또한, 부등속 베벨 기어 기구인 하류 부등속 베벨 기어쌍(98, 99)은 전식기에 적용하는 것에 한정되지 않고, 자세가 교차된 회전축 사이에서 부등속 회전을 생성·전달하기 위해서라면 모든 구조에 적용 가능하다.

1 : 주행 기체 2 : 모종 식부 장치
8 : 이식 기구 10 : 엔진
11 : 미션 케이스 26 : 주간 변속 장치
36 : 로터리 케이스 37 : 식부조 부재
40 : 주간 케이스 41 : 입력축
42 : 출력축 45 : 중간축
48 : 상류 부등속 제 1 기어 49 : 메인 클러치
51 : 아이들축 56 : 상류 부등속 제 2 기어
57 : 제 1 중간 클러치 87 : 식부 전동축
91 : 식부 중심축 96 : 식부조
98 : 하류 부등속 주동 베벨 기어 99 : 하류 부등속 종동 베벨 기어
121 : 상류 부등속 제 3 기어 122 : 상류 부등속 제 4 기어
123 : 제 2 중간 클러치

Claims (6)

1. 주행 기체에 탑재한 엔진으로부터의 동력을 변속하는 미션 케이스와, 비원형의 동작 궤적을 그리는 식부조가 부착된 이식 기구를 갖는 모종 식부 장치와, 상기 주행 기체의 주행 속도에 대한 상기 이식 기구의 동작 속도를 변속해서 주간을 변경하는 주간 변속 장치를 구비하는 이식기에 있어서,
   상기 이식 기구에 부등속 회전 동력을 전달하는 부등속 부재가 상기 주간 변속 장치측의 상류 부등속 부재와 상기 모종 식부 장치측의 하류 부등속 부재로 나누어서 설치되어 있고, 상기 상류 부등속 부재는 복수단으로 스위칭 가능하며 또한 상기 각 단의 가감속비를 다르게 하고 있고, 상기 하류 부등속 부재는 단단으로 구성되어 있고,
   상기 상류 부등속 부재의 상기 각 단에서는 상기 이식 기구에 있어서의 상기 식부조의 동작 속도가 최고속이 되는 최고속 위상을 설정 변경 가능한 것을 특징으로 하는 이식기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하류 부등속 부재에서는 상기 최고속 위상을 하사점을 사이에 둔 전후 범위 또는 하사점으로부터 더욱 벗어나는 방향으로 설정 변경 가능한 것을 특징으로 하는 이식기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 주간 변속 장치는 상기 주행 기체측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이식기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 주간 변속 장치로부터 상기 이식 기구에 이르는 동력 전달계는 서로 교차한 회전축을 갖고 있고, 이들 교차한 회전축에 베벨 기어쌍을 개재해서 동력 전달하도록 구성되고 있고, 상기 하류 부등속 부재로서 상기 베벨 기어쌍이 부등속 베벨 기어로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이식기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 각 부등속 베벨 기어는 피치원추각을 회전 방향을 따라 연속적으로 변화시킨 것을 특징으로 하는 이식기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 각 부등속 베벨 기어의 피치원은 타원에 가까운 형상이며 또한 회전축을 중심으로 하는 진원에 대하여 편심되어 있고, 또한 상기 각 부등속 베벨 기어의 외경 형상을 진원으로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 이식기.

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