乗用型苗移植機
【課題】疎植状態で植付装置に不等速回転を付与している田植機において、動力伝達機構のねじれを抑制しつつ、等速回転と不等速回転との切り替えを簡単に実現する。
【解決手段】植付装置は植付け中心軸９１に取付けられている。植付け伝動軸８７には主動不等速ベベルギア９８と主動等速ベベルギア１２１とが嵌まり、植付け中心軸９１には従動不等速ベベルギア９９と従動等速ベベルギア１１７とが嵌まっている。植付け伝動軸８７の回転トルクはレバー１２７でスライドするキー部材１２３により、主動等速ベベルギア９８と主動不等速ベベルギア１２１とに選択的に伝達される。等速回転と不等速回転との切り替えが動力伝達機構の末端部で行われるため、動力伝達機構にねじれが生じることを抑制できる。
【解決手段】植付装置は植付け中心軸９１に取付けられている。植付け伝動軸８７には主動不等速ベベルギア９８と主動等速ベベルギア１２１とが嵌まり、植付け中心軸９１には従動不等速ベベルギア９９と従動等速ベベルギア１１７とが嵌まっている。植付け伝動軸８７の回転トルクはレバー１２７でスライドするキー部材１２３により、主動等速ベベルギア９８と主動不等速ベベルギア１２１とに選択的に伝達される。等速回転と不等速回転との切り替えが動力伝達機構の末端部で行われるため、動力伝達機構にねじれが生じることを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、乗用型田植機のような乗用型苗移植機に関し、特に、植付装置に対する動力伝達手段に特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
乗用型苗移植機の代表として乗用型田植機（以下、単に「田植機」という）がある。この田植機は、一般に、エンジンが搭載された走行機体とその後ろに配置した植付け部とを有しており、植付け部は走行機体に昇降可能に連結されている。植付け部は、苗マットを載せる苗載せ台やその後ろに配置した植付装置を有している。植付装置は、１つのロータリーケースに２つの掻き取りユニットを設けたタイプが一般的であり、ロータリーケースが１回転すると２つの掻き取りユニットはそれぞれロータリーケースに対して１回転する。すなわち、掻き取りユニットはロータリーケースの軸心回りに公転しながら自転するのであり、掻き取りユニットが姿勢を変えながら上下動することにより、苗マットからの苗の掻き取りと圃場への植付けが行われる。
【０００３】
そして、単位面積（一般に３．３ｍ２）当たりに苗を何株植えるかは必ずしも一定ではなく、地域やユーザーによって希望する植付け株数が相違している。そこで、走行速度に対する植付装置の動作速度を異ならせて、苗の株と株との間隔（株間）を変えることで、単位面積当たりの植付け株数を変更可能と成している。従前は３．３ｍ２当たり６０〜８５株といった密植が多かったが、苗の植付け密度と収量とは比例せず、植付け密度が低くても収量に違いはなかったり却って増収する事実が見られることから、近年は、例えば３．３ｍ２当たり３７〜５０株といった疎植が増加傾向にあると言える。
【０００４】
さて、ロータリー式の植付装置は植付爪を有しており、植付爪は側面視で斜めにした姿勢で苗マットから苗を掻き取り、次いで、植付爪は鉛直に近い姿勢になって圃場に向かい、下降し切ってから上昇に転じる。すなわち、植付爪は閉ループ軌跡を描きながら、苗の掻き取り、圃場（泥土）への苗の差し込み、圃場からの離脱、という動きを行うのであり、植付爪は圃場から素早く逃げるように設計されてはいる。
【０００５】
しかし、株間が変わると必然的に単位走行距離当たりの植付装置の動作サイクルが変化するため、例えば密植状態のときに下死点付近で植付爪がほぼ鉛直姿勢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、疎植状態では植付けられた苗を植付爪が前に押し倒す現象が生じやすい。逆に、疎植状態のときに下死点付近で鉛直姿勢になるように設定しておくと、密植の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、泥土がえぐられることで浮き苗が発生し易くなる問題がある。
【０００６】
そこで、密植状態を基準にしつつ疎植状態において植付爪を圃場からより迅速に逃げ移動させるべく、疎植状態で、動力伝達機構に不等速ギアを配置することが行われている（例えば特許文献１，２。）。つまり、不等速ギアを設けて、ロータリーケースの１回転中での角速度を変化させることで、植付爪を圃場から素早く逃がすことが行われている。
【０００７】
特許文献１では、走行機体に設けた走行ミッションケースの内部に株間変更装置を配置し、この株間変更装置に不等速ギアを組み込んでいる。不等速ギアは、レバーの操作によってトルクを伝える状態とトルクを伝えない状態とに切り替えられる。すなわち、特許文献１では、レバーの操作により、動力伝達機構は等速回転する状態と不等速回転する状態とに切り換わる。他方、特許文献２では、不等速ギアは、植付け部のうち苗載せ台の横送り機構よりも下流側の部位に配置している。特許文献２は切り替え手段を備えておらず、等速回転状態と不等速回転状態との変更はギアの交換によって行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３７６１５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
さて、株間変更装置から植付爪に至る動力伝達機構はギアや回転軸等の伝達要素で構成されているが、回転軸等の伝達要素は完全な剛体ではなく、負荷（回転トルク）が掛かると僅かながら弾性変形し、負荷が解除されると弾性復元力で戻り変形する。つまり、動力伝達系にその回転によってねじれとねじれ解除とが交互に発生するのであり、これが振動として表れるのである。そして、回転軸等にねじれが生じると、植付爪の動作タイミングがずれてしまって、植付け不良が発生するおそれがある。
【００１０】
不等速ギアは回転軸の１回転中で角速度を加減速するものであり、回転を加減速することで回転軸に作用する負荷変動は大きくなるため、疎植状態で不等速ギアを機能させると動力伝達系のねじれは顕著に表れる。そして、負荷変動に起因した振動が動力伝達機構を構成する伝達要素の固有振動数と一致すると共振現象が発生し、植付爪のタイミングのずれが一層顕著に表れると共に、植付装置の耐久性も低下する。また、動力伝達機構が全体として大きく不等速回転すると部材同士の連結箇所にガタが発生しやすくなり、このガタが蓄積して植付けの位相のずれが生じることもあった。
【００１１】
不等速回転に起因した軸のねじれを防止又は抑制するには、動力伝達機構を構成する軸の群のうち不等速回転する軸の数をできるだけ減らすのが得策であり、そのためには、不等速ギアのような不等速付与手段を動力伝達機構のできるだけ下流側に配置するのが好ましい。従って、特許文献２のように植付け部に不等速ギアを配置するのは理に叶っていると言える。しかし、特許文献２は等速回転と不等速回転との切り替えに際しては一々ギアを交換せねばならないため、結果として疎植と密植との切り替えが厄介であり、ユーザーフレンドリーとは言い難い。
【００１２】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、より改良された苗移植機を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者は様々な構成を含んでいる。請求項１の発明は上位概念を成すもので、この発明の苗移植機は、動力源を搭載した走行機体と、前記走行機体に連結された植付け部とを有しており、前記植付け部には、苗を圃場に１株ずつ植え付ける植付装置が配置されており、前記植付装置には、前記動力源から動力伝達機構を介して回転動力が伝達される、という基本構成になっている。
【００１４】
そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、前記植付け部に、前記動力伝達機構のうち前記植付け部に位置した部位に、前記動力伝達機構を構成する回転軸を等速回転させる等速伝達部材と、前記回転軸を回転数は変えずに不等速回転させる不等速伝達部材と、前記回転軸に前記等速伝達部材から動力伝達される状態と前記不等速伝達部材から動力伝達される状態とに選択的に切り替える操作部材とが設けられている。請求項２の発明は、請求項１において、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを前記動力伝達機構の末端部に設けている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１又は２を具体化したもので、この発明では、前記動力伝達機構は交差した姿勢の主動軸と従動軸とを有しており、前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動等速ベベルギアと前記従動軸に設けた等速従動ベベルギアとで構成されており、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動不等速ベベルギアと前記従動軸に設けた不等速従動ベベルギアとで構成されている。
【００１６】
請求項４の発明は請求項１又は２を具体化したもので、この発明では、前記動力伝達機構は平行に延びる主動軸と従動軸とを有しており、前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた等速主動平ギアと前記従動軸に設けた等速従動平ギアとで構成されている一方、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた不等速主動平ギアと前記従動軸に設けた不等速従動平ギアとで構成されている。
【００１７】
特許文献１にしても特許文献２にしても、不等速ギアの対は１箇所にしか設けていない。これに対して請求項５の発明では、請求項１〜４のうちのいずれかにおいて、前記走行機体と植付け部との両方に、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを設けている。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明では、植付装置を駆動する回転軸は植付け部において等速回転状態と不等速回転状態とに切り替えられる。従って、動力伝達機構にねじれが生じることを防止又は抑制できるという利点は保持しつつ、ギアの交換作業のような手間を掛けることなく、等速回転状態と不等速回転状態とに簡単に切り替えることができる。このためユーザーフレンドリーであり、使い勝手に優れている。田植機に適用すると、疎植仕様と密植仕様との切り替えをごく簡単に行える。
【００１９】
請求項２の構成を採用すると、不等速回転に起因して動力伝達機構にねじれが発生することを防止又は著しく抑制できる。このため特に好適である。請求項３のようにベベルギアを使用した切り替え構造を採用すると、狭い部位に組み込むことができるため、切り替え機構をコンパクト化できる利点がある。請求項４のように平ギアを等速ギア及び不等速ギアに使用することも可能であり、この場合はギアの加工が容易になる。
【００２０】
請求項５の構成を採用すると、不等速回転を動力伝達機構に分散させることができるため、不等速回転の度合いが大きくても、特定の回転部材に大きな荷重が作用することを防止できる利点がある。また、走行機体の不等速伝達部材と植付け部の不等速伝達部材とは、両方が機能している状態と両方が機能していない状態と片方だけが機能している状態とに選択できるため、不等速回転の度合いを切り替えることができて、株間の変更により的確に対応できる。
【００２１】
特に、走行機体での不等速回転の割合と植付け部での不等速回転の割合とを異ならせておくと、３種類の不等速回転状態を実現できるため、株間の間隔の違いに応じた調整をよきめ細かく実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る田植機の平面図である。
【図２】田植機の側面図である。
【図３】田植機の骨組みを示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は動力伝達機構の全体を示す斜視図、（Ｂ）は植付装置の斜視図である。
【図５】（Ａ）は動力伝達機構の側面図、（Ｂ）は植付装置の箇所の側面図、（Ｃ）は植付爪の軌跡を示す図である。
【図６】（Ａ）は動力伝達機構を示す平面図、（Ｂ）は株間変更装置の外観斜視図、（Ｃ）及び（Ｄ）は植付け部に設けたセンターケースの外観斜視図である。
【図７】（Ａ）は株間変更装置及びセンターケースにおけるギア群の外観斜視図、（Ｂ）はセンターケースにおけるギア群の斜視図、（Ｃ）はセンターケースにおけるギア群の背面図である。
【図８】伝動系統図である。
【図９】（Ａ）は植付装置への動力伝達機構を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は要部分離平面図、（Ｂ）はベベルギアの概略図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はベベルギアの噛み合い状態を示す平面図、（Ｃ）（Ｄ）はベベルギアの斜視図、（Ｅ）はベベルギアの対を並べた対比図である。
【図１２】（Ａ）は図９のXIIA-XIIA視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は別例を示す一部破断斜視図である。
【図１３】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は要部側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図、（Ｃ）は切り替え手段を示す一部破断分離側面である。
【図１４】第３実施形態を示す図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本願発明を実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は乗用型田植機（以下、単に「田植機」という）に適用している。以下の説明では方向を特定するため前後・左右の文言を使用しているが、この前後・左右の文言は、田植機の前進方向を前として定義している。正面視方向は前進方向と対向した方向になる。
【００２４】
(1).田植機の概要
まず、図１〜図５に基づいて田植機の概要を説明する。図１〜３に示すように、田植機は走行機体１とその後ろに配置された植付け部２とを有している。走行機体１は前後の車輪３，４や操縦座席５、操縦ハンドル６を有しており、一方、植付け部２は苗マットが載る苗載せ台７や植付装置８を有している。本実施形態の田植機は８条植えタイプであり、このため、苗載せ台７には８つの苗マット載置エリアが形成されていると共に、植付け部２の後部には８個の植付装置８が横一列に配置されている。
【００２５】
図３に示すように、走行機体１は多数のフレーム材から成る骨組み９を有しており、骨組み９の前部で動力源としてのエンジン１０が支持されている。エンジン１０の後ろには走行ミッションケース１１が配置されている。図４（Ａ）に明示するように、ミッションケース１１の左側面には静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）１２が装着されており、エンジン１０の動力はベルト１３によって静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）１２に伝達される。エンジン１０はボンネット１４で覆われている。また、走行機体１のうちボンネット１４を除いた部分は車体カバー１５で覆われている。
【００２６】
ミッションケース１１の左右側面にはフロントアクスル装置が１７が取付けられており、フロントアクスル装置１７に前輪３が取り付けられている。ミッションケース１１の後ろにはリアアクスルケース１８が配置されており、リアアクスルケース１８から横向きに突出させた後ろ車軸に後輪４が取付けられている。ミッションケース１１とリアアクスルケース１８とは前後長手のジョイント材１９で連結されている。リアアクスルケース１８には左右２本のリア支柱２０が取付けられており、リア支柱２０の上端は、骨組み９の後端部を構成する左右横長のリアフレーム９ａに固定されている。
【００２７】
左右のリア支柱２０には上下のリンク体（トップリンク及びロアリンク）から成るリンク装置２１が回動自在に連結されており、リンク装置２１の後端に植付け部２が取付けられている。リンク装置２１は、ジョイント材１９に連結された油圧シリンダ（昇降シリンダ）２２によって回動させることができる。従って、油圧シリンダ２２を伸縮させることにより、植付け部２が昇降する。
【００２８】
図４から容易に理解できるように、ミッションケース１１の内部からリアアクスルケース１８の内部に後輪ドライブ軸２３で動力伝達される。後輪ドライブ軸２３の回転はリアアクスルケース１８に設けたギア群を介して後輪４に伝達される。本実施形態の田植機は植付け部２に整地ロータ２４を設けており、整地ロータ２４にはリアアクスルケース１８から後ろ向き突出したロータ駆動軸２５から動力伝達される。
【００２９】
本実施形態ではリアアクスルケース１８の右側部に株間変更装置２６を取付けており、ミッションケース１１から株間変更装置２６に植付け用動力伝達軸２７で動力伝達される。植付け用動力伝達軸２７の回転は株間変更装置２６に内蔵したギア群によって変速され、ＰＴＯ軸２９によって植付け部２に伝達される。
【００３０】
植付け部２は左右横長のメインフレーム２８を有しており、メインフレーム２８の略左右中間部にセンターケース３０が固定されており、ＰＴＯ軸２９の動力はセンターケース３０に内蔵されたギア群に伝達される。メインフレーム２８の後面には後ろ向きに延びる４本の支持アーム３１が固定されており、支持アーム３１の後端部に左右一対ずつの植付装置８が回転自在に取付けられている。
【００３１】
支持アーム３１の基端部（前端寄り部位）には左右横長の植付け駆動軸３２が貫通しており、この植付け駆動軸３２の回転によって植付装置８が駆動される（詳細は後述する。）。また、植付け駆動軸３２には、センターケース３０に内蔵したギア群を介してＰＴＯ軸２９から動力が伝達される。センターケース３０には左右横長の横送り軸３３も取付けられており、横送り軸３３の回転によって苗載せ台７が１ピッチずつ横移動する。
【００３２】
植付け部２は苗マットが載るベルト３４の群を有しており、ベルト３４は上下一対の 縦送り支軸３５に巻き掛けられている。苗載せ台７が左右のいずれか一方に移動し切ると縦送り支軸３５は回転し、苗マットが１ピッチだけ下降動する。
【００３３】
図４（Ｂ）に示すように、各植付装置８は１つのロータリーケース３６とその両端部に回転自在に設けた掻き取りユニット３７とを有しており、ロータリーケース３６が１／２回転するごとに掻き取りユニット３７による苗の掻き取りと植付けが行われる。また、ＰＴＯ軸２９が１回転するとロータリーケース３６は１／２回転するように設定されている。そして、ＰＴＯ軸２９の回転数は田植機の走行速度に比例しているが、株間変更装置２６によって走行速度とＰＴＯ軸２９の回転数との関係を変えることにより、苗の植付け間隔（株間）を変更することができる。
【００３４】
(2).株間変更装置の構造
以下、株間変更装置２６から植付装置８に至る動力伝達機構の詳細を説明する。まず、株間変更装置２６の詳細を、主として図６〜８に基づいて説明する。株間変更装置２６は図４（Ｂ）に示す前後２つ割り方式の株間ケース４０を有しており、その内部に、図６（Ａ）（Ｃ）に示すようなギア群が配置されている。
【００３５】
株間ケース４０の内部には、入力軸４１と出力軸４２とが配置されており、入力軸４１に自在継手を介して植付け用動力伝達軸２７の後端が接続されている。入力軸４１には同径の第１ギア４３と第２ギア４４とが固定されている。両ギア４３，４４は同径ではあるが、歯数は第１ギア４３よりも第２ギア４４が僅かに少なくなっている。
【００３６】
入力軸４１と出力軸４２とは同心に配置されている。入力軸４１には筒型の中間軸４５が相対回転可能に嵌まっており、中間軸４５は出力軸４２と一緒に回転する状態（相対回転不能な状態）で嵌まっている。中間軸４５には第３ギア４６と第４ギア４７とがスプライン嵌合等によってスライド可能で相対回転不能に嵌まっている。更に、中間軸４５には第１不等速ギア４８が相対回転自在でスライド可能に嵌まっている。
【００３７】
出力軸４２にはカム式のメインクラッチ４９を設けている。メインクラッチ４９は固定パーツ４９ａとスライドパーツ４９ｂとから成っており、スライドパーツ４９ｂはクラッチばね４９ｃ（図７（Ｃ）参照）で固定パーツ４９ａに向けて付勢されている。スライドパーツ４９ｂがクラッチばね４９ｃに抗して固定パーツ４９ａから離反すると入力軸４１から出力軸４２への動力伝達は遮断される。路上走行時や旋回時のように植付け部２を上昇させている状態ではメインクラッチ４９が切れる。メインクラッチ４９の切り操作はメインクラッチ操作軸５０を下降させることで行われる。
【００３８】
株間ケース４０の内部には、側面視で入力軸４１及び出力軸４２と平行に延びるアイドル軸５１が回転自在に軸支されており、このアイドル軸５１に第１ギア４３又は第２ギア４４に噛み合い得る第５ギア５２がスプライン嵌合等によってスライド可能・相対回転不能に嵌まっている。第５ギア５２は第１ギア４３又は第２ギア４４の２倍程度の歯数であり、第１ギア４３に噛合した第１ポジションと、第２ギア４４に噛合した第２ポジションとを選択できる。
【００３９】
なお、第５ギア５２を第１ギア４３又は第２ギア４４に選択的に噛み合わせることに代えて、第１ギア４３に噛合する減速用の第５ギア５２の他に、図８に一点鎖線で示すように、第２ギア４４に噛合する減速用ギア５３を設けて、両減速用ギア５２，５３のいずれかに動力を伝達する構成を採用することも可能である。
【００４０】
第１ギア４３と第２ギア４４と第５ギア５２の歯数の関係は、例えば、第１ギア４３に対する第５ギア５２の歯数を比率の２．０倍に設定し、第２ギア４４に対する第５ギア５２の歯数の比率を約２．３倍に設定することができる。
【００４１】
アイドル軸５１には、第３ギア４６に対して噛み合い・離反する第６ギア５４と、第４ギア４７に噛み合い・離反する第７ギア５５、及び、第１不等速ギア４８と常に噛み合っている第２不等速ギア５６が固定されている。第３ギア４６に対する第６ギア５４の比率よりも、第４ギア４７に対する第７ギア５５の歯数の比率が小さくなるように設定している。従って、中間軸４５（及び出力軸４２）の回転数は、第３ギア４６と第６ギア５４とが噛み合っている状態よりも、第４ギア４７と第７ギア５５とが噛み合っている状態の方が低くなっている。具体的な歯数の比率としては、例えば、第３ギア４６に対する第６ギア５４の歯数の比率を約１：１．９４、第４ギア４７に対する第７ギア５５の歯数の比率を約１：１．４１と成すことができる。
【００４２】
第１不等速ギア４８と第２不等速ギア５６とは楕円のような非円形のプロフィールであり、歯数は同じに設定されている。従って、両不等速ギア４８，５６を介してアイドル軸５１の回転が中間軸４５及び出力軸４２に伝えられている状態では、アイドル軸５１と出力軸４２との回転数は同じで、かつ、出力軸４２はその１回転中で角速度を周期的に変化させた状態で回転する。両不等速ギア４８，５６は非円形であって噛み合い姿勢が一定に決まっているという特殊性から、常に噛み合い状態に保持されている。
【００４３】
第４ギア４７と第１不等速ギア４８とには、噛み合い・離間自在な中間クラッチ５７を設けている。第４ギア４７は、図８の状態からいったん第７ギア５５と噛合した状態を経て更に右向きにスライドすると、中間クラッチ５７が噛み合う。中間クラッチ５７が噛み合った状態では、アイドル軸５１の動力は不等速ギア５６，４８を介して出力軸４２に伝えられる。中間クラッチ５７が噛み合っている状態では第３ギア４６と第４ギア４７は空転している。従って、中間クラッチ５７は中間軸４５と第１不等速ギア４８との連結を継断する働きをしている。
【００４４】
第５ギア５２がスライドすることで２段階の切り換えが行われ、中間軸４５がスライドすることで３段階の切り換えが行われる。従って、全体として６段階の組み合わせが存在する。例えば、３．３平方ｍ当たりの株数として、３７株、４３株、５０株、６０株、７０株、８５株といった株数に変更できるのであり、このため、疎植・密植の全エリアが殆ど網羅されている。
【００４５】
株間ケース４０の上部には、入力軸４１及び出力軸４２と平行に延びる施肥用回転軸５８が回転自在に配置されており、この施肥用回転軸５８に、第１ギア４３と噛合する第８ギア５９が相対回転自在に嵌まっている。施肥用回転軸５８からはベベルギア６１を介して施肥駆動軸６２に動力伝達される。
【００４６】
図７（Ａ）に示すように、株間変更装置２６は第１操作軸６３と第２操作軸６４との２本の操作軸を有する。これら操作軸６３，６４は前後長手の姿勢になっており、株間ケース４０の手前に露出している。図６（Ｂ）から理解できるように、第１操作軸６３は第１レバー６５で前後スライド操作することができ、第２操作軸６４は第２レバー６６で前後スライド操作することができる。第１操作軸６３は第５ギア５２をスライド操作するためのものであり、第５ギア５２をスライドさせるシフターを有している。第２操作軸６４は中間軸４５をスライド操作するためのものであり、中間軸４５に係合するシフターを備えている。
【００４７】
(3).センターケースの内部構造
次に、図６〜図８に基づいてセンターケース３０の内部構造（すなわち植付け部変速装置）を説明する。センターケース３０は左右２つ割り方式のシェル体から成っており、前後長手の入力軸６９が回転自在に保持されている。入力軸６９の前端とＰＴＯ軸２９の後端とは自在継手を介して接続されている。
【００４８】
センターケース３０の内部には左右長手の中間軸７０が配置されており、入力軸６９の回転は第１ベベルギア７１の対によって中間軸７０に伝達される。センターケース３０の内部には横送り駆動軸７２が左右横長の姿勢で配置されており、横送り駆動軸７２に横送り軸３３が連結されている。
【００４９】
横送り駆動軸７２には３枚の掻き取り量調節従動ギア７３が固定されている一方、中間軸７０には、掻き取り量調節従動ギア７３に対応して３枚の掻き取り量調節主動ギア７４が遊嵌している。３枚の掻き取り量調節主動ギア７４のうちいずれか１つのみに、スライドキー７６（図８参照）によって中間軸７０から選択的に動力伝達される。スライドキー７６は、図６（Ａ）（Ｂ）に示すスライドレバー７７によってスライド操作される。
【００５０】
掻き取り量調節ギア７３，７４の対はそれぞれ歯数の比率が相違しており、掻き取り量調節ギア７３，７４の組み合わせを変えると、ＰＴＯ軸２９に対する横送り駆動軸７２の回転比率が変わる。その結果、苗載せ台７の横送りピッチが変化して苗の掻き取り量が変化する。
【００５１】
センターケース３０は後ろ下向きに延びる張り出し３０ａを有しており、この張り出し３０ａに左右横長の植付け出力軸７８が回転自在に保持されており、植付け出力軸７８には、中間軸７０に固定した第１中継ギア７９、横送り駆動軸７２に相対回転自在に嵌まった第２中継ギア８０、センターケース３０にアイドル軸８１を介して回転自在に保持された第３中継ギア８２、第４中継ギア８４を経由して動力伝達される。第４中継ギア８４は植付け出力軸７８にスリーブ８３を介して取付けられている。
【００５２】
第１ベベルギア７１の対を構成する２つのギアの歯数の比率は１：１の関係にあり、また、第１中継ギア７９，第２中継ギア８０，第４中継ギア８４の歯数は１：１：１の関係にある。従って、ＰＴＯ軸２９と植付け出力軸７８との回転数は１：１の関係になっている。なお、第３中継ギア８２は単なるアイドルギアなので、その歯数は第４中継ギア８４の回転数に影響しない。
【００５３】
植付け出力軸７８とその隣りに位置した植付け駆動軸３２とは、カップリング（スリーブ）８６で接続されている。また、左右に隣り合った植付け駆動軸３２の間には中継軸７８′が配置されており、植付け駆動軸３２と中継軸７８′もカップリング８６で接続されている。従って、各植付け駆動軸３２は一体に回転する。植付け駆動軸３２は各植付装置８の箇所ごとに分断されており、隣り合った植付け駆動軸３２はカップリング８６で接続れされている。なお、植付け出力軸７８と各植付け駆動軸３２と中継軸７８′を１本の棒材から成る単一構造体とすることも可能である。
【００５４】
なお、図６（Ａ）の下端部に符号８６′で示すように、カップリング８６をある程度の質量がある構成として、カップリング８６にダンパー機能（フライホイール機能）を保持せしめることも可能である。この場合、カップリング８６を植付装置８と重心がずれた偏心構成として、植付装置８の回転変動を打ち消すことも可能である。ダンパー手段は、動力伝達機構を構成する他の回転部材に設けてもよい。
【００５５】
(4).第１実施形態に係る植付装置の構造・動力伝達構造
次に、植付装置８の構造やこれに対する動力伝達構造を説明する。これらは第１実施形態の要部を成すもので、主として図８〜図１０に表示されている（図６（Ａ）も参照）。支持アーム３１は中空構造になっており、図８に示すように、その内部に前後長手の植付け伝動軸８７が回転自在に保持されている。
【００５６】
植付け伝動軸８７には植付け駆動軸３２から第２ベベルギア８８ａ，８８ｂの対で動力伝達されている。第２ベベルギア８８ａ，８８ｂのうち植付け伝動軸８７と同心に回転するベベルギア８８ｂは、植付け伝動軸８７に嵌まったトルクリミッタ８９に取付けられている。トルクリミッタ８９はばね９０を有しており、植付け伝動軸８７に所定以上の負荷がかかると噛み合いが外れて、動力伝達が遮断される。
【００５７】
支持アーム３１の後端部（先端部）には、左右一対の軸受け１０４を介して左右横長の植付け中心軸９１が回転自在に保持されている。植付け中心軸９１は支持アーム３１の左右外側に突出しており、その突出端部にロータリーケース３６に内蔵された太陽ギア９２が固定されている。詳細は省略するが、ロータリーケース３６は支持アーム３１の後端部に回転自在に保持されている。
【００５８】
ロータリーケース３６は左右２つのシェル体を重ね合わせた中空構造になっており、その長手中間部には既述の太陽ギア９２が配置され、その外側に中間ギア９３が配置され、その外側に遊星ギア９４が配置されている。各ギア９２，９３，９４は非円形で偏心しており、このためロータリーケース３６は不等速回転する。そして、遊星ギア９２に固定されたユニット軸９５に掻き取りユニット３７が固定されている。
【００５９】
図５に明示するように、掻き取りユニット３７は植付爪９６と突き出しロッド９７とを備えており、図５（Ｃ）に示すように、植付爪９６で苗マットから苗を１株だけ切り取って圃場に移行させ、下死点近傍で突き出しロッド９７が植付爪９６に対して相対的に前進することで苗は圃場に植付けられる。
【００６０】
図９に示すように、植付け中心軸９１には、不等速伝達部材の一例としての第３不等速ベベルギア９８，９９の対と、等速伝達部材としての第２等速ベベルギア１２１，１１７の対により、植付け伝動軸８７の回転動力が選択的に伝達される。第３不等速従動ベベルギア９９は植付け中心軸９１に相対回転可能に嵌まっており、かつ、第３不等速従動ベベルギア９９は可動クラッチ１０２と噛み合うカム部１０３を有している。可動クラッチ１０２には操作リング１０５が溶接されている。
【００６１】
可動クラッチ１０２は植付け中心軸９１にスライド可能で相対回転不能に保持されている。そして、可動クラッチ１０２は通常はばね１０６で第３従動ベベルギア９９，１１７に噛み合う状態に押されており、図示しない回転式の操作ロッドを遠隔的に操作すると、可動クラッチ１０２が植付け中心軸９１の軸心に沿って第３不等速従動ベベルギア９９から離反し、すると、植付け中心軸９１への動力が遮断される。本実施形態では、植付け伝動軸８７が主動軸に相当し、植付け中心軸９１が従動軸に相当する。
【００６２】
例えば畦際での植付け作業において、４対の植付装置８のうち一部は作動させたくない場合があるが、このような場合に可動クラッチ１０２を操作して、一部の植付装置８の機能を停止させることができる。つまり、植付け条数を減らす条止め機能が発揮される。
【００６３】
(5).等速回転・不等速回転の切り替え機構
第３従動ベベルギア９９，１１７は一体に回転するようになっており、第３等速従動ベベルギア１１７は第３不等速従動ベベルギア９９より大径になっている。他方、第３不等速主動ベベルギア９８は、植付け伝動軸８７に嵌まった先端軸１１８に形成されている。また、植付け伝動軸８７には、先端軸１１８が嵌まる後ろ向き開口の凹所１２０を有する先端筒１１９が嵌まっており、先端筒１１９に第３等速主動ベベルギア１２１を設けている。従って、先端軸１１８と先端筒１１９とは常に一緒に回転している。
【００６４】
図１２に示すように、植付け伝動軸８７の外周面には外向きキー溝１２２が先端筒１１９及び先端軸１１８の箇所まで延びるように形成されており、この外向キー溝１２２にキー部材１２３がスライド自在に嵌まっている。一方、先端筒１１９及び先端軸１１８の内周面には、外向きキー溝１２３に対向した内向きキー溝１２４が形成されている。そして、キー部材１２３には内向きキー溝１２４に嵌合するキー部１２３ａを一体に設けている。
【００６５】
従って、キー部材１２３がスライドしてそのキー部１２３ａが先端筒１１９の内向きキー溝１２４と先端軸１１８の内向きキー溝１２４とに選択的に嵌合することにより、植付け伝動軸８７の回転トルクが第３等速ベベルギア１２１，１１７と第３不等速ベベルギア９８，９９とに選択的に伝達される。これにより、植付け中心軸９１は等速回転状態と不等速回転状態とに切り替えられる。
【００６６】
キー部材１２３の前端部は、植付け伝動軸８７にスライド自在に嵌まったスライドリング１２５に一体に固定されている。スライドリング１２５の外周には環状溝１２６が形成されている。また、支持アーム３１には、操作部材の一例として、スライドリング１２５を跨ぐような二股部１２７ａを有するレバー１２７が植付け伝動軸８７と直交した軸心回りに回動するように連結されており、レバー１２７の二股部１２７ａに、スライドリング１２５の環状溝１２６にスライド自在に嵌まるピン部１２７ｂを突設している。
【００６７】
従って、レバー１２７を回動させることにより、スライドリング１２５をスライドさせて等速回転と不等速回転とに切り替えることができる。レバー１２７の上部は支持アーム３１の上方に突出しており、レバー１２７の上端部が支持アーム３１に形成したリブ１２８にピンで連結されている。また、本実施形態ではレバー１２７はばね１２９で一方方向に押されており、レバー１２７はばね１２９に抗してワイヤー１３０で引っ張ることができる。ワイヤー１３０を緩めると、レバー１２７はばね１２９の付勢力で回動する。レバー１２７を駆動する操作手段としては、電磁ソレノイドや油圧シリンダ、電動モータなども使用できる。各レバー１２７を個別に操作することも可能である。
【００６８】
本実施形態のように各支持アーム３１にレバー１２７を設けている場合は、各レバー１２７はワイヤーやロッド等によって一斉に操作することが可能である。一斉に操作するための集合操作部材は運転座席６の近くに設けてもよいし、植付け部２に設けてもよい。
【００６９】
図１２（Ｄ）に示すように、スライドリング１２５のスライド手段として回転式の操作軸１３１を使用することも可能である。つまり、操作軸１３１の下端には平坦面１３１ａａを形成しており、操作軸１３１を９０°回転させると、平坦面１３１ａがスライドリング１２５の側面に当たる状態と、外周がスライドリング１２５の側面に当たる状態とに切り換わり、これにより、スライドリング１２５がスライドする。
【００７０】
スライドリング１２５のスライド手段としては、スライドリング１２５に傾斜カム面を形成して、この傾斜カム面に対して上下動式の操作軸を当てることも可能である（すなわち、くさび作用によってスライドリング１２５をスライドさせることも可能である。）。このように回転式又は上下動式の操作軸を採用すると、シール構造が簡単になる利点がある。なお、回転式又は上下動式の操作軸１３１を使用する場合は、スライドリング１２５は一方方向にばねで付勢しておく必要がある。
【００７１】
(6).不等速ベベルギアの詳細
図１０（Ｂ）及び図１１に基づいて不等速ベベルギア９８，９９の詳細を説明する。図１１（Ｅ）に示すように、第３不等速主動ベベルギア９８に多数の歯１０７を形成するにおいて、各歯１０７の先端から軸心Ｏ１までの距離が少しずつ大きく広がって再び狭まるように設定している。すなわち、各歯１０７は、軸心Ｏ１から先端までの距離が最も狭いピッチ円錐角最小部１０８と、軸心Ｏ１から先端までの距離が最も広いピッチ円錐角最大部１０９とを有しており、両者の間では間隔は徐々に変化している。
【００７２】
換言すると、図１０（Ｂ）に示すように、各歯１０７のピッチ円１０９は楕円に近い形状でかつ真円に対して偏心している（１０９′で真円の場合のピッチ円を表示している。）。逆の視点で述べると、通常のベベルギアは、仮想台錘の外周面はどの部位においても軸心に対して同じ角度で傾斜しているが、本実施形態の主動ベベルギア９８では、仮想台錘の外周面は、周方向に移行するに従って傾斜角度θ１（図１１（Ａ）参照）が徐々に変化している。
【００７３】
第３不等速従動ベベルギア９９は第３不等速主動ベベルギア９８の歯数の２倍の歯１１２を有している。そして、図１１（Ａ）（Ｂ）から明瞭に把握できるように、各歯１１２の軸方向の位置が少しずつずれている。換言すると、ベベルギアを構成する円錐の角度θ２が、円周方向に移行するに従って少しずつ変化している。
【００７４】
第３不等速従動ベベルギア９９は第３不等速主動ベベルギア９８の歯数の２倍の歯数なので、第３不等速主動ベベルギア９８は、２つずつのピッチ円錐角最大部１１３及びピッチ円錐角最小部１１４を有している。従って、図１０（Ｂ）に示すように、第３不等速従動ベベルギア９９のピッチ円１１５は略楕円形状になっており、軸心Ｏ２を挟んで対称の形状になっている（図１０（Ｂ）では、真円の場合のピッチ円を符号１１５′で表示している。）。
【００７５】
(7).第１実施形態のまとめ
図５（Ｃ）では、３．３平方ｍ当たりの植付け株数と植付爪９６の移動軌跡との関係を示している。この図から理解できるように、密植状態では植付爪９６は下死点から真上に上昇しても、疎植状態になると植付爪９６の逃げが悪くなって苗を押し倒す現象が生じることが理解できる。
【００７６】
そして、本実施形態では、株間変更装置２６に不等速ギア４８，５６を設けたことと、支持アーム３１の第３不等速ベベルギア９８，９９を不等速ギアと成したこととにより、ロータリーケース３６は植付爪９６が下死点付近に位置した当たりで回転速度が速くなるように加速されている。このため、植付爪９６は下死点から素早く逃げることになり、その結果、植付爪９６で苗を押し倒す現象を防止できる。そして、レバー１２７の操作により、植付け中心軸９１を等速回転状態と不等速回転状態に切り替えできる。
【００７７】
本実施形態では、不等速変換手段である不等速ギアを株間変更装置２６と支持アーム３１の後端とに分離して配置したため、株間変更装置２６から第３不等速ベベルギア９８，９９まで間の部分は従来に比べて不等速回転の割合が少なくなっており、その結果、動力伝達機構を構成する部材（ＰＴＯ軸２９や植付け駆動軸３２、植付け伝動軸８７等）に発生する撓みを著しく抑制して、植付装置８の円滑な動きを確保できる。
【００７８】
また、動力伝達機構に発生するガタも抑制できるため、掻き取りユニット３７の動作位相がずれて植付けの位置ずれるといった不具合も防止できる。更に、不等速ベベルギア９８，９９に過大な負荷がかかることもない。なお、密植状態においても第３不等速ベベルギア９８，９９からの動力伝達を継続することができる。
【００７９】
(8).第２実施形態
次に、図１３に示す第２実施形態を説明する。この実施形態では、センターケース３０に不等速変換手段を設けている。すなわち、この実施形態では、植付け出力軸７８に対して不等速回転と等速回転とを選択的に付与する構成になっている。従って、アイドル軸８１が主動軸に相当し、植付け出力軸７８が従動軸に相当する。この第３実施形態では、第２中継ギア８０からアイドル軸８１の第３中継ギア８２に動力伝達されるのは第１実施形態と同じである。但し、第３中継ギア８２の歯数と第２中継ギア８０の歯数とは同じ数に設定されている。
【００８０】
そして、この実施形態では、アイドル軸８１に第５等速主動中継ギア１３３と第５不等速主動中継ギア１３４とが回転可能に嵌まっている一方、植付け出力軸７８に設けたスリーブ８３に、第５等速従動中継ギア１３５と第５不等速従動中継ギア１３６とが固定されている。等速中継ギア１３３，１３５は互いに噛み合い、不等速中継ギア１３４，１３６とは互いに噛み合っている。敢えて述べるまでもなく、等速中継ギア１３３，１３５及び不等速中継ギア１３４，１３６は平ギアであり、これらが伝達部材の例である。
【００８１】
また、アイドル軸８１には第２実施形態の場合と同様に外向きキー溝１２２が形成されており、この外向きキー溝１２２に、キー部１２３ａを有するキー部材１２３がスライド自在に嵌まっている。他方、第５等速主動中継ギア１３３と第５不等速主動中継ギア１３４とには内向きキー溝１２４が形成されている。キー部材１２３にはスライドリング１２５が固定されており、スライドリング１２５はセンターケース３０にスライド自在に取付けた操作ロッド１３８によってスライド操作される。操作ロッド１３８は操作部材の例である。
【００８２】
操作ロッド１３８はスライドリング１２５の環状溝１２６に嵌まる係合部１３８ａを有している。また、操作ロッド１３８には、２条の係合溝１３９が形成れており、いずれかの係合溝１３９にボール１４０が選択的に嵌まることで操作位置が保持される。ボール１４０はばね１４１で押されている。
【００８３】
この実施形態では、支持アーム３１の内部構造は従来のままでよく、各植付け駆動軸３２は一斉に等速回転と不等速回転とに切り替えられる。このため構造が簡単になる。植付け部２に設けた不等速変換手段を等速回転と不等速回転とに切り替える構成とする場合、本実施形態を採用すると、１カ所の切り替えで足りるため特に構造は簡単になる。なお、株間変更装置２６に不等速変換手段を有することは第１実施形態と同様である。
【００８４】
(9).第３実施形態
図１４に示す第３実施形態は、植付け駆動軸３２の回転をチェン１４５で植付け中心軸９１に伝達するタイプに適用している。すなわち、この実施形態では、支持アーム３１の後端側に左右横長のアイドル軸１４２を回転自在に配置しており、このアイドル軸１４２に嵌まった従動スプロケット１４３に、植付け駆動軸３２に設けた主動スプロケット１４４からチェン１４５で動力伝達し、更に、アイドル軸１４２から植付け中心軸９１に、主動等速ギア１４６及び従動等速ギア１４７の対と、主動不等速ギア１４８及び従動不等速ギア１４９の対とで選択的に動力伝達している（チェン１４５に代えてベルトを使用することも可能である。）。
【００８５】
従動等速ギア１４７及び従動不等速ギア１４９は植付け中心軸９１に固定されている。他方、アイドル軸１４２には、外周にスプライン歯を形成したスプライン筒１５０がスライド自在で回転自在に嵌まっている。スプライン筒１５０は従動スプロケット１４３と常に噛合していると共に、主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８とに選択的に噛合する（従って、主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８との内周面にはスプライン溝を形成している。）。
【００８６】
スプライン筒１５０はレバー１５１によってスライド操作できる。そして、既述のとおり、スプライン筒１５０が主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８とに選択的に噛合することにより、アイドル軸１４２の回転が従動等速ギア１４７と従動不等速ギア１４９とに選択的に動力伝達され、これにより、植付け中心軸９１は等速回転と不等速回転とに切り替えられる。この実施形態ではスプライン筒１５０が主動軸に相当し、植付け中心軸９１が従動軸に相当する。また、平ギア１４８，１４９，１４６、１５０が動力伝達部材に相当する。
【００８７】
(10). その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばベベルギアの箇所で等速回転と不等速回転との切り替えを行い場合、第１ベベルギア７１の箇所に等速ベベルギアの対と不等速ベベルギアの対及び操作部材を設けることや、第２ベベルギア８８の箇所に等速ベベルギアの対と不等速ベベルギアの対及び操作部材を設けることも可能である。また、動力伝達機構の３カ所以上に等速ギア及び不等速ギア等より成る等速・不等速変換手段を設けることも可能である。
【００８８】
また、本願発明は田植機以外の各種の苗移植機に適用できる。株間変更装置はミッションケースに内蔵することも可能であり、この場合は、１つの不等速変換手段をミッションケースに内蔵することになる。走行機体での不等速回転の変換比率を植付け部での変換比率より小さくすることも可能である。走行機体には等速・不等速変換手段を設けずに、植付け部のみに等速・不等速変換手段を設けることも可能である。更に、植付け部に複数の等速・不等変換手段を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本願発明は田植機に具体化して有用性を発揮する。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 走行機体
２ 植付け部
３，４ 車輪
７ 苗載せ台
８ 植付装置
１０ 動力源としてのエンジン
１１ ミッションケース
２６ 株間変更装置
２７ 植付け用動力伝達軸
２９ 動力伝達機構を構成するＰＴＯ軸
３１ 支持アーム
３２ 植付け駆動軸
３６ ロータリーケース
３７ 掻き取りユニット
８７ 植付け伝動軸（主動軸）
９１ 植付け中心軸（従動軸）
９６ 植付爪
９８ 第３不等速主動ベベルギア
９９ 第３不等速従動ベベルギア
１１７ 第３等速従動ベベルギア
１２１ 第３等速主動ベベルギア
１２７ 操作部材の一例としてのレバー
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、乗用型田植機のような乗用型苗移植機に関し、特に、植付装置に対する動力伝達手段に特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
乗用型苗移植機の代表として乗用型田植機（以下、単に「田植機」という）がある。この田植機は、一般に、エンジンが搭載された走行機体とその後ろに配置した植付け部とを有しており、植付け部は走行機体に昇降可能に連結されている。植付け部は、苗マットを載せる苗載せ台やその後ろに配置した植付装置を有している。植付装置は、１つのロータリーケースに２つの掻き取りユニットを設けたタイプが一般的であり、ロータリーケースが１回転すると２つの掻き取りユニットはそれぞれロータリーケースに対して１回転する。すなわち、掻き取りユニットはロータリーケースの軸心回りに公転しながら自転するのであり、掻き取りユニットが姿勢を変えながら上下動することにより、苗マットからの苗の掻き取りと圃場への植付けが行われる。
【０００３】
そして、単位面積（一般に３．３ｍ２）当たりに苗を何株植えるかは必ずしも一定ではなく、地域やユーザーによって希望する植付け株数が相違している。そこで、走行速度に対する植付装置の動作速度を異ならせて、苗の株と株との間隔（株間）を変えることで、単位面積当たりの植付け株数を変更可能と成している。従前は３．３ｍ２当たり６０〜８５株といった密植が多かったが、苗の植付け密度と収量とは比例せず、植付け密度が低くても収量に違いはなかったり却って増収する事実が見られることから、近年は、例えば３．３ｍ２当たり３７〜５０株といった疎植が増加傾向にあると言える。
【０００４】
さて、ロータリー式の植付装置は植付爪を有しており、植付爪は側面視で斜めにした姿勢で苗マットから苗を掻き取り、次いで、植付爪は鉛直に近い姿勢になって圃場に向かい、下降し切ってから上昇に転じる。すなわち、植付爪は閉ループ軌跡を描きながら、苗の掻き取り、圃場（泥土）への苗の差し込み、圃場からの離脱、という動きを行うのであり、植付爪は圃場から素早く逃げるように設計されてはいる。
【０００５】
しかし、株間が変わると必然的に単位走行距離当たりの植付装置の動作サイクルが変化するため、例えば密植状態のときに下死点付近で植付爪がほぼ鉛直姿勢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、疎植状態では植付けられた苗を植付爪が前に押し倒す現象が生じやすい。逆に、疎植状態のときに下死点付近で鉛直姿勢になるように設定しておくと、密植の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、泥土がえぐられることで浮き苗が発生し易くなる問題がある。
【０００６】
そこで、密植状態を基準にしつつ疎植状態において植付爪を圃場からより迅速に逃げ移動させるべく、疎植状態で、動力伝達機構に不等速ギアを配置することが行われている（例えば特許文献１，２。）。つまり、不等速ギアを設けて、ロータリーケースの１回転中での角速度を変化させることで、植付爪を圃場から素早く逃がすことが行われている。
【０００７】
特許文献１では、走行機体に設けた走行ミッションケースの内部に株間変更装置を配置し、この株間変更装置に不等速ギアを組み込んでいる。不等速ギアは、レバーの操作によってトルクを伝える状態とトルクを伝えない状態とに切り替えられる。すなわち、特許文献１では、レバーの操作により、動力伝達機構は等速回転する状態と不等速回転する状態とに切り換わる。他方、特許文献２では、不等速ギアは、植付け部のうち苗載せ台の横送り機構よりも下流側の部位に配置している。特許文献２は切り替え手段を備えておらず、等速回転状態と不等速回転状態との変更はギアの交換によって行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３７６１５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
さて、株間変更装置から植付爪に至る動力伝達機構はギアや回転軸等の伝達要素で構成されているが、回転軸等の伝達要素は完全な剛体ではなく、負荷（回転トルク）が掛かると僅かながら弾性変形し、負荷が解除されると弾性復元力で戻り変形する。つまり、動力伝達系にその回転によってねじれとねじれ解除とが交互に発生するのであり、これが振動として表れるのである。そして、回転軸等にねじれが生じると、植付爪の動作タイミングがずれてしまって、植付け不良が発生するおそれがある。
【００１０】
不等速ギアは回転軸の１回転中で角速度を加減速するものであり、回転を加減速することで回転軸に作用する負荷変動は大きくなるため、疎植状態で不等速ギアを機能させると動力伝達系のねじれは顕著に表れる。そして、負荷変動に起因した振動が動力伝達機構を構成する伝達要素の固有振動数と一致すると共振現象が発生し、植付爪のタイミングのずれが一層顕著に表れると共に、植付装置の耐久性も低下する。また、動力伝達機構が全体として大きく不等速回転すると部材同士の連結箇所にガタが発生しやすくなり、このガタが蓄積して植付けの位相のずれが生じることもあった。
【００１１】
不等速回転に起因した軸のねじれを防止又は抑制するには、動力伝達機構を構成する軸の群のうち不等速回転する軸の数をできるだけ減らすのが得策であり、そのためには、不等速ギアのような不等速付与手段を動力伝達機構のできるだけ下流側に配置するのが好ましい。従って、特許文献２のように植付け部に不等速ギアを配置するのは理に叶っていると言える。しかし、特許文献２は等速回転と不等速回転との切り替えに際しては一々ギアを交換せねばならないため、結果として疎植と密植との切り替えが厄介であり、ユーザーフレンドリーとは言い難い。
【００１２】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、より改良された苗移植機を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者は様々な構成を含んでいる。請求項１の発明は上位概念を成すもので、この発明の苗移植機は、動力源を搭載した走行機体と、前記走行機体に連結された植付け部とを有しており、前記植付け部には、苗を圃場に１株ずつ植え付ける植付装置が配置されており、前記植付装置には、前記動力源から動力伝達機構を介して回転動力が伝達される、という基本構成になっている。
【００１４】
そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、前記植付け部に、前記動力伝達機構のうち前記植付け部に位置した部位に、前記動力伝達機構を構成する回転軸を等速回転させる等速伝達部材と、前記回転軸を回転数は変えずに不等速回転させる不等速伝達部材と、前記回転軸に前記等速伝達部材から動力伝達される状態と前記不等速伝達部材から動力伝達される状態とに選択的に切り替える操作部材とが設けられている。請求項２の発明は、請求項１において、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを前記動力伝達機構の末端部に設けている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１又は２を具体化したもので、この発明では、前記動力伝達機構は交差した姿勢の主動軸と従動軸とを有しており、前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動等速ベベルギアと前記従動軸に設けた等速従動ベベルギアとで構成されており、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動不等速ベベルギアと前記従動軸に設けた不等速従動ベベルギアとで構成されている。
【００１６】
請求項４の発明は請求項１又は２を具体化したもので、この発明では、前記動力伝達機構は平行に延びる主動軸と従動軸とを有しており、前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた等速主動平ギアと前記従動軸に設けた等速従動平ギアとで構成されている一方、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた不等速主動平ギアと前記従動軸に設けた不等速従動平ギアとで構成されている。
【００１７】
特許文献１にしても特許文献２にしても、不等速ギアの対は１箇所にしか設けていない。これに対して請求項５の発明では、請求項１〜４のうちのいずれかにおいて、前記走行機体と植付け部との両方に、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを設けている。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明では、植付装置を駆動する回転軸は植付け部において等速回転状態と不等速回転状態とに切り替えられる。従って、動力伝達機構にねじれが生じることを防止又は抑制できるという利点は保持しつつ、ギアの交換作業のような手間を掛けることなく、等速回転状態と不等速回転状態とに簡単に切り替えることができる。このためユーザーフレンドリーであり、使い勝手に優れている。田植機に適用すると、疎植仕様と密植仕様との切り替えをごく簡単に行える。
【００１９】
請求項２の構成を採用すると、不等速回転に起因して動力伝達機構にねじれが発生することを防止又は著しく抑制できる。このため特に好適である。請求項３のようにベベルギアを使用した切り替え構造を採用すると、狭い部位に組み込むことができるため、切り替え機構をコンパクト化できる利点がある。請求項４のように平ギアを等速ギア及び不等速ギアに使用することも可能であり、この場合はギアの加工が容易になる。
【００２０】
請求項５の構成を採用すると、不等速回転を動力伝達機構に分散させることができるため、不等速回転の度合いが大きくても、特定の回転部材に大きな荷重が作用することを防止できる利点がある。また、走行機体の不等速伝達部材と植付け部の不等速伝達部材とは、両方が機能している状態と両方が機能していない状態と片方だけが機能している状態とに選択できるため、不等速回転の度合いを切り替えることができて、株間の変更により的確に対応できる。
【００２１】
特に、走行機体での不等速回転の割合と植付け部での不等速回転の割合とを異ならせておくと、３種類の不等速回転状態を実現できるため、株間の間隔の違いに応じた調整をよきめ細かく実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る田植機の平面図である。
【図２】田植機の側面図である。
【図３】田植機の骨組みを示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は動力伝達機構の全体を示す斜視図、（Ｂ）は植付装置の斜視図である。
【図５】（Ａ）は動力伝達機構の側面図、（Ｂ）は植付装置の箇所の側面図、（Ｃ）は植付爪の軌跡を示す図である。
【図６】（Ａ）は動力伝達機構を示す平面図、（Ｂ）は株間変更装置の外観斜視図、（Ｃ）及び（Ｄ）は植付け部に設けたセンターケースの外観斜視図である。
【図７】（Ａ）は株間変更装置及びセンターケースにおけるギア群の外観斜視図、（Ｂ）はセンターケースにおけるギア群の斜視図、（Ｃ）はセンターケースにおけるギア群の背面図である。
【図８】伝動系統図である。
【図９】（Ａ）は植付装置への動力伝達機構を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は要部分離平面図、（Ｂ）はベベルギアの概略図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）はベベルギアの噛み合い状態を示す平面図、（Ｃ）（Ｄ）はベベルギアの斜視図、（Ｅ）はベベルギアの対を並べた対比図である。
【図１２】（Ａ）は図９のXIIA-XIIA視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は別例を示す一部破断斜視図である。
【図１３】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は要部側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図、（Ｃ）は切り替え手段を示す一部破断分離側面である。
【図１４】第３実施形態を示す図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本願発明を実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は乗用型田植機（以下、単に「田植機」という）に適用している。以下の説明では方向を特定するため前後・左右の文言を使用しているが、この前後・左右の文言は、田植機の前進方向を前として定義している。正面視方向は前進方向と対向した方向になる。
【００２４】
(1).田植機の概要
まず、図１〜図５に基づいて田植機の概要を説明する。図１〜３に示すように、田植機は走行機体１とその後ろに配置された植付け部２とを有している。走行機体１は前後の車輪３，４や操縦座席５、操縦ハンドル６を有しており、一方、植付け部２は苗マットが載る苗載せ台７や植付装置８を有している。本実施形態の田植機は８条植えタイプであり、このため、苗載せ台７には８つの苗マット載置エリアが形成されていると共に、植付け部２の後部には８個の植付装置８が横一列に配置されている。
【００２５】
図３に示すように、走行機体１は多数のフレーム材から成る骨組み９を有しており、骨組み９の前部で動力源としてのエンジン１０が支持されている。エンジン１０の後ろには走行ミッションケース１１が配置されている。図４（Ａ）に明示するように、ミッションケース１１の左側面には静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）１２が装着されており、エンジン１０の動力はベルト１３によって静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）１２に伝達される。エンジン１０はボンネット１４で覆われている。また、走行機体１のうちボンネット１４を除いた部分は車体カバー１５で覆われている。
【００２６】
ミッションケース１１の左右側面にはフロントアクスル装置が１７が取付けられており、フロントアクスル装置１７に前輪３が取り付けられている。ミッションケース１１の後ろにはリアアクスルケース１８が配置されており、リアアクスルケース１８から横向きに突出させた後ろ車軸に後輪４が取付けられている。ミッションケース１１とリアアクスルケース１８とは前後長手のジョイント材１９で連結されている。リアアクスルケース１８には左右２本のリア支柱２０が取付けられており、リア支柱２０の上端は、骨組み９の後端部を構成する左右横長のリアフレーム９ａに固定されている。
【００２７】
左右のリア支柱２０には上下のリンク体（トップリンク及びロアリンク）から成るリンク装置２１が回動自在に連結されており、リンク装置２１の後端に植付け部２が取付けられている。リンク装置２１は、ジョイント材１９に連結された油圧シリンダ（昇降シリンダ）２２によって回動させることができる。従って、油圧シリンダ２２を伸縮させることにより、植付け部２が昇降する。
【００２８】
図４から容易に理解できるように、ミッションケース１１の内部からリアアクスルケース１８の内部に後輪ドライブ軸２３で動力伝達される。後輪ドライブ軸２３の回転はリアアクスルケース１８に設けたギア群を介して後輪４に伝達される。本実施形態の田植機は植付け部２に整地ロータ２４を設けており、整地ロータ２４にはリアアクスルケース１８から後ろ向き突出したロータ駆動軸２５から動力伝達される。
【００２９】
本実施形態ではリアアクスルケース１８の右側部に株間変更装置２６を取付けており、ミッションケース１１から株間変更装置２６に植付け用動力伝達軸２７で動力伝達される。植付け用動力伝達軸２７の回転は株間変更装置２６に内蔵したギア群によって変速され、ＰＴＯ軸２９によって植付け部２に伝達される。
【００３０】
植付け部２は左右横長のメインフレーム２８を有しており、メインフレーム２８の略左右中間部にセンターケース３０が固定されており、ＰＴＯ軸２９の動力はセンターケース３０に内蔵されたギア群に伝達される。メインフレーム２８の後面には後ろ向きに延びる４本の支持アーム３１が固定されており、支持アーム３１の後端部に左右一対ずつの植付装置８が回転自在に取付けられている。
【００３１】
支持アーム３１の基端部（前端寄り部位）には左右横長の植付け駆動軸３２が貫通しており、この植付け駆動軸３２の回転によって植付装置８が駆動される（詳細は後述する。）。また、植付け駆動軸３２には、センターケース３０に内蔵したギア群を介してＰＴＯ軸２９から動力が伝達される。センターケース３０には左右横長の横送り軸３３も取付けられており、横送り軸３３の回転によって苗載せ台７が１ピッチずつ横移動する。
【００３２】
植付け部２は苗マットが載るベルト３４の群を有しており、ベルト３４は上下一対の 縦送り支軸３５に巻き掛けられている。苗載せ台７が左右のいずれか一方に移動し切ると縦送り支軸３５は回転し、苗マットが１ピッチだけ下降動する。
【００３３】
図４（Ｂ）に示すように、各植付装置８は１つのロータリーケース３６とその両端部に回転自在に設けた掻き取りユニット３７とを有しており、ロータリーケース３６が１／２回転するごとに掻き取りユニット３７による苗の掻き取りと植付けが行われる。また、ＰＴＯ軸２９が１回転するとロータリーケース３６は１／２回転するように設定されている。そして、ＰＴＯ軸２９の回転数は田植機の走行速度に比例しているが、株間変更装置２６によって走行速度とＰＴＯ軸２９の回転数との関係を変えることにより、苗の植付け間隔（株間）を変更することができる。
【００３４】
(2).株間変更装置の構造
以下、株間変更装置２６から植付装置８に至る動力伝達機構の詳細を説明する。まず、株間変更装置２６の詳細を、主として図６〜８に基づいて説明する。株間変更装置２６は図４（Ｂ）に示す前後２つ割り方式の株間ケース４０を有しており、その内部に、図６（Ａ）（Ｃ）に示すようなギア群が配置されている。
【００３５】
株間ケース４０の内部には、入力軸４１と出力軸４２とが配置されており、入力軸４１に自在継手を介して植付け用動力伝達軸２７の後端が接続されている。入力軸４１には同径の第１ギア４３と第２ギア４４とが固定されている。両ギア４３，４４は同径ではあるが、歯数は第１ギア４３よりも第２ギア４４が僅かに少なくなっている。
【００３６】
入力軸４１と出力軸４２とは同心に配置されている。入力軸４１には筒型の中間軸４５が相対回転可能に嵌まっており、中間軸４５は出力軸４２と一緒に回転する状態（相対回転不能な状態）で嵌まっている。中間軸４５には第３ギア４６と第４ギア４７とがスプライン嵌合等によってスライド可能で相対回転不能に嵌まっている。更に、中間軸４５には第１不等速ギア４８が相対回転自在でスライド可能に嵌まっている。
【００３７】
出力軸４２にはカム式のメインクラッチ４９を設けている。メインクラッチ４９は固定パーツ４９ａとスライドパーツ４９ｂとから成っており、スライドパーツ４９ｂはクラッチばね４９ｃ（図７（Ｃ）参照）で固定パーツ４９ａに向けて付勢されている。スライドパーツ４９ｂがクラッチばね４９ｃに抗して固定パーツ４９ａから離反すると入力軸４１から出力軸４２への動力伝達は遮断される。路上走行時や旋回時のように植付け部２を上昇させている状態ではメインクラッチ４９が切れる。メインクラッチ４９の切り操作はメインクラッチ操作軸５０を下降させることで行われる。
【００３８】
株間ケース４０の内部には、側面視で入力軸４１及び出力軸４２と平行に延びるアイドル軸５１が回転自在に軸支されており、このアイドル軸５１に第１ギア４３又は第２ギア４４に噛み合い得る第５ギア５２がスプライン嵌合等によってスライド可能・相対回転不能に嵌まっている。第５ギア５２は第１ギア４３又は第２ギア４４の２倍程度の歯数であり、第１ギア４３に噛合した第１ポジションと、第２ギア４４に噛合した第２ポジションとを選択できる。
【００３９】
なお、第５ギア５２を第１ギア４３又は第２ギア４４に選択的に噛み合わせることに代えて、第１ギア４３に噛合する減速用の第５ギア５２の他に、図８に一点鎖線で示すように、第２ギア４４に噛合する減速用ギア５３を設けて、両減速用ギア５２，５３のいずれかに動力を伝達する構成を採用することも可能である。
【００４０】
第１ギア４３と第２ギア４４と第５ギア５２の歯数の関係は、例えば、第１ギア４３に対する第５ギア５２の歯数を比率の２．０倍に設定し、第２ギア４４に対する第５ギア５２の歯数の比率を約２．３倍に設定することができる。
【００４１】
アイドル軸５１には、第３ギア４６に対して噛み合い・離反する第６ギア５４と、第４ギア４７に噛み合い・離反する第７ギア５５、及び、第１不等速ギア４８と常に噛み合っている第２不等速ギア５６が固定されている。第３ギア４６に対する第６ギア５４の比率よりも、第４ギア４７に対する第７ギア５５の歯数の比率が小さくなるように設定している。従って、中間軸４５（及び出力軸４２）の回転数は、第３ギア４６と第６ギア５４とが噛み合っている状態よりも、第４ギア４７と第７ギア５５とが噛み合っている状態の方が低くなっている。具体的な歯数の比率としては、例えば、第３ギア４６に対する第６ギア５４の歯数の比率を約１：１．９４、第４ギア４７に対する第７ギア５５の歯数の比率を約１：１．４１と成すことができる。
【００４２】
第１不等速ギア４８と第２不等速ギア５６とは楕円のような非円形のプロフィールであり、歯数は同じに設定されている。従って、両不等速ギア４８，５６を介してアイドル軸５１の回転が中間軸４５及び出力軸４２に伝えられている状態では、アイドル軸５１と出力軸４２との回転数は同じで、かつ、出力軸４２はその１回転中で角速度を周期的に変化させた状態で回転する。両不等速ギア４８，５６は非円形であって噛み合い姿勢が一定に決まっているという特殊性から、常に噛み合い状態に保持されている。
【００４３】
第４ギア４７と第１不等速ギア４８とには、噛み合い・離間自在な中間クラッチ５７を設けている。第４ギア４７は、図８の状態からいったん第７ギア５５と噛合した状態を経て更に右向きにスライドすると、中間クラッチ５７が噛み合う。中間クラッチ５７が噛み合った状態では、アイドル軸５１の動力は不等速ギア５６，４８を介して出力軸４２に伝えられる。中間クラッチ５７が噛み合っている状態では第３ギア４６と第４ギア４７は空転している。従って、中間クラッチ５７は中間軸４５と第１不等速ギア４８との連結を継断する働きをしている。
【００４４】
第５ギア５２がスライドすることで２段階の切り換えが行われ、中間軸４５がスライドすることで３段階の切り換えが行われる。従って、全体として６段階の組み合わせが存在する。例えば、３．３平方ｍ当たりの株数として、３７株、４３株、５０株、６０株、７０株、８５株といった株数に変更できるのであり、このため、疎植・密植の全エリアが殆ど網羅されている。
【００４５】
株間ケース４０の上部には、入力軸４１及び出力軸４２と平行に延びる施肥用回転軸５８が回転自在に配置されており、この施肥用回転軸５８に、第１ギア４３と噛合する第８ギア５９が相対回転自在に嵌まっている。施肥用回転軸５８からはベベルギア６１を介して施肥駆動軸６２に動力伝達される。
【００４６】
図７（Ａ）に示すように、株間変更装置２６は第１操作軸６３と第２操作軸６４との２本の操作軸を有する。これら操作軸６３，６４は前後長手の姿勢になっており、株間ケース４０の手前に露出している。図６（Ｂ）から理解できるように、第１操作軸６３は第１レバー６５で前後スライド操作することができ、第２操作軸６４は第２レバー６６で前後スライド操作することができる。第１操作軸６３は第５ギア５２をスライド操作するためのものであり、第５ギア５２をスライドさせるシフターを有している。第２操作軸６４は中間軸４５をスライド操作するためのものであり、中間軸４５に係合するシフターを備えている。
【００４７】
(3).センターケースの内部構造
次に、図６〜図８に基づいてセンターケース３０の内部構造（すなわち植付け部変速装置）を説明する。センターケース３０は左右２つ割り方式のシェル体から成っており、前後長手の入力軸６９が回転自在に保持されている。入力軸６９の前端とＰＴＯ軸２９の後端とは自在継手を介して接続されている。
【００４８】
センターケース３０の内部には左右長手の中間軸７０が配置されており、入力軸６９の回転は第１ベベルギア７１の対によって中間軸７０に伝達される。センターケース３０の内部には横送り駆動軸７２が左右横長の姿勢で配置されており、横送り駆動軸７２に横送り軸３３が連結されている。
【００４９】
横送り駆動軸７２には３枚の掻き取り量調節従動ギア７３が固定されている一方、中間軸７０には、掻き取り量調節従動ギア７３に対応して３枚の掻き取り量調節主動ギア７４が遊嵌している。３枚の掻き取り量調節主動ギア７４のうちいずれか１つのみに、スライドキー７６（図８参照）によって中間軸７０から選択的に動力伝達される。スライドキー７６は、図６（Ａ）（Ｂ）に示すスライドレバー７７によってスライド操作される。
【００５０】
掻き取り量調節ギア７３，７４の対はそれぞれ歯数の比率が相違しており、掻き取り量調節ギア７３，７４の組み合わせを変えると、ＰＴＯ軸２９に対する横送り駆動軸７２の回転比率が変わる。その結果、苗載せ台７の横送りピッチが変化して苗の掻き取り量が変化する。
【００５１】
センターケース３０は後ろ下向きに延びる張り出し３０ａを有しており、この張り出し３０ａに左右横長の植付け出力軸７８が回転自在に保持されており、植付け出力軸７８には、中間軸７０に固定した第１中継ギア７９、横送り駆動軸７２に相対回転自在に嵌まった第２中継ギア８０、センターケース３０にアイドル軸８１を介して回転自在に保持された第３中継ギア８２、第４中継ギア８４を経由して動力伝達される。第４中継ギア８４は植付け出力軸７８にスリーブ８３を介して取付けられている。
【００５２】
第１ベベルギア７１の対を構成する２つのギアの歯数の比率は１：１の関係にあり、また、第１中継ギア７９，第２中継ギア８０，第４中継ギア８４の歯数は１：１：１の関係にある。従って、ＰＴＯ軸２９と植付け出力軸７８との回転数は１：１の関係になっている。なお、第３中継ギア８２は単なるアイドルギアなので、その歯数は第４中継ギア８４の回転数に影響しない。
【００５３】
植付け出力軸７８とその隣りに位置した植付け駆動軸３２とは、カップリング（スリーブ）８６で接続されている。また、左右に隣り合った植付け駆動軸３２の間には中継軸７８′が配置されており、植付け駆動軸３２と中継軸７８′もカップリング８６で接続されている。従って、各植付け駆動軸３２は一体に回転する。植付け駆動軸３２は各植付装置８の箇所ごとに分断されており、隣り合った植付け駆動軸３２はカップリング８６で接続れされている。なお、植付け出力軸７８と各植付け駆動軸３２と中継軸７８′を１本の棒材から成る単一構造体とすることも可能である。
【００５４】
なお、図６（Ａ）の下端部に符号８６′で示すように、カップリング８６をある程度の質量がある構成として、カップリング８６にダンパー機能（フライホイール機能）を保持せしめることも可能である。この場合、カップリング８６を植付装置８と重心がずれた偏心構成として、植付装置８の回転変動を打ち消すことも可能である。ダンパー手段は、動力伝達機構を構成する他の回転部材に設けてもよい。
【００５５】
(4).第１実施形態に係る植付装置の構造・動力伝達構造
次に、植付装置８の構造やこれに対する動力伝達構造を説明する。これらは第１実施形態の要部を成すもので、主として図８〜図１０に表示されている（図６（Ａ）も参照）。支持アーム３１は中空構造になっており、図８に示すように、その内部に前後長手の植付け伝動軸８７が回転自在に保持されている。
【００５６】
植付け伝動軸８７には植付け駆動軸３２から第２ベベルギア８８ａ，８８ｂの対で動力伝達されている。第２ベベルギア８８ａ，８８ｂのうち植付け伝動軸８７と同心に回転するベベルギア８８ｂは、植付け伝動軸８７に嵌まったトルクリミッタ８９に取付けられている。トルクリミッタ８９はばね９０を有しており、植付け伝動軸８７に所定以上の負荷がかかると噛み合いが外れて、動力伝達が遮断される。
【００５７】
支持アーム３１の後端部（先端部）には、左右一対の軸受け１０４を介して左右横長の植付け中心軸９１が回転自在に保持されている。植付け中心軸９１は支持アーム３１の左右外側に突出しており、その突出端部にロータリーケース３６に内蔵された太陽ギア９２が固定されている。詳細は省略するが、ロータリーケース３６は支持アーム３１の後端部に回転自在に保持されている。
【００５８】
ロータリーケース３６は左右２つのシェル体を重ね合わせた中空構造になっており、その長手中間部には既述の太陽ギア９２が配置され、その外側に中間ギア９３が配置され、その外側に遊星ギア９４が配置されている。各ギア９２，９３，９４は非円形で偏心しており、このためロータリーケース３６は不等速回転する。そして、遊星ギア９２に固定されたユニット軸９５に掻き取りユニット３７が固定されている。
【００５９】
図５に明示するように、掻き取りユニット３７は植付爪９６と突き出しロッド９７とを備えており、図５（Ｃ）に示すように、植付爪９６で苗マットから苗を１株だけ切り取って圃場に移行させ、下死点近傍で突き出しロッド９７が植付爪９６に対して相対的に前進することで苗は圃場に植付けられる。
【００６０】
図９に示すように、植付け中心軸９１には、不等速伝達部材の一例としての第３不等速ベベルギア９８，９９の対と、等速伝達部材としての第２等速ベベルギア１２１，１１７の対により、植付け伝動軸８７の回転動力が選択的に伝達される。第３不等速従動ベベルギア９９は植付け中心軸９１に相対回転可能に嵌まっており、かつ、第３不等速従動ベベルギア９９は可動クラッチ１０２と噛み合うカム部１０３を有している。可動クラッチ１０２には操作リング１０５が溶接されている。
【００６１】
可動クラッチ１０２は植付け中心軸９１にスライド可能で相対回転不能に保持されている。そして、可動クラッチ１０２は通常はばね１０６で第３従動ベベルギア９９，１１７に噛み合う状態に押されており、図示しない回転式の操作ロッドを遠隔的に操作すると、可動クラッチ１０２が植付け中心軸９１の軸心に沿って第３不等速従動ベベルギア９９から離反し、すると、植付け中心軸９１への動力が遮断される。本実施形態では、植付け伝動軸８７が主動軸に相当し、植付け中心軸９１が従動軸に相当する。
【００６２】
例えば畦際での植付け作業において、４対の植付装置８のうち一部は作動させたくない場合があるが、このような場合に可動クラッチ１０２を操作して、一部の植付装置８の機能を停止させることができる。つまり、植付け条数を減らす条止め機能が発揮される。
【００６３】
(5).等速回転・不等速回転の切り替え機構
第３従動ベベルギア９９，１１７は一体に回転するようになっており、第３等速従動ベベルギア１１７は第３不等速従動ベベルギア９９より大径になっている。他方、第３不等速主動ベベルギア９８は、植付け伝動軸８７に嵌まった先端軸１１８に形成されている。また、植付け伝動軸８７には、先端軸１１８が嵌まる後ろ向き開口の凹所１２０を有する先端筒１１９が嵌まっており、先端筒１１９に第３等速主動ベベルギア１２１を設けている。従って、先端軸１１８と先端筒１１９とは常に一緒に回転している。
【００６４】
図１２に示すように、植付け伝動軸８７の外周面には外向きキー溝１２２が先端筒１１９及び先端軸１１８の箇所まで延びるように形成されており、この外向キー溝１２２にキー部材１２３がスライド自在に嵌まっている。一方、先端筒１１９及び先端軸１１８の内周面には、外向きキー溝１２３に対向した内向きキー溝１２４が形成されている。そして、キー部材１２３には内向きキー溝１２４に嵌合するキー部１２３ａを一体に設けている。
【００６５】
従って、キー部材１２３がスライドしてそのキー部１２３ａが先端筒１１９の内向きキー溝１２４と先端軸１１８の内向きキー溝１２４とに選択的に嵌合することにより、植付け伝動軸８７の回転トルクが第３等速ベベルギア１２１，１１７と第３不等速ベベルギア９８，９９とに選択的に伝達される。これにより、植付け中心軸９１は等速回転状態と不等速回転状態とに切り替えられる。
【００６６】
キー部材１２３の前端部は、植付け伝動軸８７にスライド自在に嵌まったスライドリング１２５に一体に固定されている。スライドリング１２５の外周には環状溝１２６が形成されている。また、支持アーム３１には、操作部材の一例として、スライドリング１２５を跨ぐような二股部１２７ａを有するレバー１２７が植付け伝動軸８７と直交した軸心回りに回動するように連結されており、レバー１２７の二股部１２７ａに、スライドリング１２５の環状溝１２６にスライド自在に嵌まるピン部１２７ｂを突設している。
【００６７】
従って、レバー１２７を回動させることにより、スライドリング１２５をスライドさせて等速回転と不等速回転とに切り替えることができる。レバー１２７の上部は支持アーム３１の上方に突出しており、レバー１２７の上端部が支持アーム３１に形成したリブ１２８にピンで連結されている。また、本実施形態ではレバー１２７はばね１２９で一方方向に押されており、レバー１２７はばね１２９に抗してワイヤー１３０で引っ張ることができる。ワイヤー１３０を緩めると、レバー１２７はばね１２９の付勢力で回動する。レバー１２７を駆動する操作手段としては、電磁ソレノイドや油圧シリンダ、電動モータなども使用できる。各レバー１２７を個別に操作することも可能である。
【００６８】
本実施形態のように各支持アーム３１にレバー１２７を設けている場合は、各レバー１２７はワイヤーやロッド等によって一斉に操作することが可能である。一斉に操作するための集合操作部材は運転座席６の近くに設けてもよいし、植付け部２に設けてもよい。
【００６９】
図１２（Ｄ）に示すように、スライドリング１２５のスライド手段として回転式の操作軸１３１を使用することも可能である。つまり、操作軸１３１の下端には平坦面１３１ａａを形成しており、操作軸１３１を９０°回転させると、平坦面１３１ａがスライドリング１２５の側面に当たる状態と、外周がスライドリング１２５の側面に当たる状態とに切り換わり、これにより、スライドリング１２５がスライドする。
【００７０】
スライドリング１２５のスライド手段としては、スライドリング１２５に傾斜カム面を形成して、この傾斜カム面に対して上下動式の操作軸を当てることも可能である（すなわち、くさび作用によってスライドリング１２５をスライドさせることも可能である。）。このように回転式又は上下動式の操作軸を採用すると、シール構造が簡単になる利点がある。なお、回転式又は上下動式の操作軸１３１を使用する場合は、スライドリング１２５は一方方向にばねで付勢しておく必要がある。
【００７１】
(6).不等速ベベルギアの詳細
図１０（Ｂ）及び図１１に基づいて不等速ベベルギア９８，９９の詳細を説明する。図１１（Ｅ）に示すように、第３不等速主動ベベルギア９８に多数の歯１０７を形成するにおいて、各歯１０７の先端から軸心Ｏ１までの距離が少しずつ大きく広がって再び狭まるように設定している。すなわち、各歯１０７は、軸心Ｏ１から先端までの距離が最も狭いピッチ円錐角最小部１０８と、軸心Ｏ１から先端までの距離が最も広いピッチ円錐角最大部１０９とを有しており、両者の間では間隔は徐々に変化している。
【００７２】
換言すると、図１０（Ｂ）に示すように、各歯１０７のピッチ円１０９は楕円に近い形状でかつ真円に対して偏心している（１０９′で真円の場合のピッチ円を表示している。）。逆の視点で述べると、通常のベベルギアは、仮想台錘の外周面はどの部位においても軸心に対して同じ角度で傾斜しているが、本実施形態の主動ベベルギア９８では、仮想台錘の外周面は、周方向に移行するに従って傾斜角度θ１（図１１（Ａ）参照）が徐々に変化している。
【００７３】
第３不等速従動ベベルギア９９は第３不等速主動ベベルギア９８の歯数の２倍の歯１１２を有している。そして、図１１（Ａ）（Ｂ）から明瞭に把握できるように、各歯１１２の軸方向の位置が少しずつずれている。換言すると、ベベルギアを構成する円錐の角度θ２が、円周方向に移行するに従って少しずつ変化している。
【００７４】
第３不等速従動ベベルギア９９は第３不等速主動ベベルギア９８の歯数の２倍の歯数なので、第３不等速主動ベベルギア９８は、２つずつのピッチ円錐角最大部１１３及びピッチ円錐角最小部１１４を有している。従って、図１０（Ｂ）に示すように、第３不等速従動ベベルギア９９のピッチ円１１５は略楕円形状になっており、軸心Ｏ２を挟んで対称の形状になっている（図１０（Ｂ）では、真円の場合のピッチ円を符号１１５′で表示している。）。
【００７５】
(7).第１実施形態のまとめ
図５（Ｃ）では、３．３平方ｍ当たりの植付け株数と植付爪９６の移動軌跡との関係を示している。この図から理解できるように、密植状態では植付爪９６は下死点から真上に上昇しても、疎植状態になると植付爪９６の逃げが悪くなって苗を押し倒す現象が生じることが理解できる。
【００７６】
そして、本実施形態では、株間変更装置２６に不等速ギア４８，５６を設けたことと、支持アーム３１の第３不等速ベベルギア９８，９９を不等速ギアと成したこととにより、ロータリーケース３６は植付爪９６が下死点付近に位置した当たりで回転速度が速くなるように加速されている。このため、植付爪９６は下死点から素早く逃げることになり、その結果、植付爪９６で苗を押し倒す現象を防止できる。そして、レバー１２７の操作により、植付け中心軸９１を等速回転状態と不等速回転状態に切り替えできる。
【００７７】
本実施形態では、不等速変換手段である不等速ギアを株間変更装置２６と支持アーム３１の後端とに分離して配置したため、株間変更装置２６から第３不等速ベベルギア９８，９９まで間の部分は従来に比べて不等速回転の割合が少なくなっており、その結果、動力伝達機構を構成する部材（ＰＴＯ軸２９や植付け駆動軸３２、植付け伝動軸８７等）に発生する撓みを著しく抑制して、植付装置８の円滑な動きを確保できる。
【００７８】
また、動力伝達機構に発生するガタも抑制できるため、掻き取りユニット３７の動作位相がずれて植付けの位置ずれるといった不具合も防止できる。更に、不等速ベベルギア９８，９９に過大な負荷がかかることもない。なお、密植状態においても第３不等速ベベルギア９８，９９からの動力伝達を継続することができる。
【００７９】
(8).第２実施形態
次に、図１３に示す第２実施形態を説明する。この実施形態では、センターケース３０に不等速変換手段を設けている。すなわち、この実施形態では、植付け出力軸７８に対して不等速回転と等速回転とを選択的に付与する構成になっている。従って、アイドル軸８１が主動軸に相当し、植付け出力軸７８が従動軸に相当する。この第３実施形態では、第２中継ギア８０からアイドル軸８１の第３中継ギア８２に動力伝達されるのは第１実施形態と同じである。但し、第３中継ギア８２の歯数と第２中継ギア８０の歯数とは同じ数に設定されている。
【００８０】
そして、この実施形態では、アイドル軸８１に第５等速主動中継ギア１３３と第５不等速主動中継ギア１３４とが回転可能に嵌まっている一方、植付け出力軸７８に設けたスリーブ８３に、第５等速従動中継ギア１３５と第５不等速従動中継ギア１３６とが固定されている。等速中継ギア１３３，１３５は互いに噛み合い、不等速中継ギア１３４，１３６とは互いに噛み合っている。敢えて述べるまでもなく、等速中継ギア１３３，１３５及び不等速中継ギア１３４，１３６は平ギアであり、これらが伝達部材の例である。
【００８１】
また、アイドル軸８１には第２実施形態の場合と同様に外向きキー溝１２２が形成されており、この外向きキー溝１２２に、キー部１２３ａを有するキー部材１２３がスライド自在に嵌まっている。他方、第５等速主動中継ギア１３３と第５不等速主動中継ギア１３４とには内向きキー溝１２４が形成されている。キー部材１２３にはスライドリング１２５が固定されており、スライドリング１２５はセンターケース３０にスライド自在に取付けた操作ロッド１３８によってスライド操作される。操作ロッド１３８は操作部材の例である。
【００８２】
操作ロッド１３８はスライドリング１２５の環状溝１２６に嵌まる係合部１３８ａを有している。また、操作ロッド１３８には、２条の係合溝１３９が形成れており、いずれかの係合溝１３９にボール１４０が選択的に嵌まることで操作位置が保持される。ボール１４０はばね１４１で押されている。
【００８３】
この実施形態では、支持アーム３１の内部構造は従来のままでよく、各植付け駆動軸３２は一斉に等速回転と不等速回転とに切り替えられる。このため構造が簡単になる。植付け部２に設けた不等速変換手段を等速回転と不等速回転とに切り替える構成とする場合、本実施形態を採用すると、１カ所の切り替えで足りるため特に構造は簡単になる。なお、株間変更装置２６に不等速変換手段を有することは第１実施形態と同様である。
【００８４】
(9).第３実施形態
図１４に示す第３実施形態は、植付け駆動軸３２の回転をチェン１４５で植付け中心軸９１に伝達するタイプに適用している。すなわち、この実施形態では、支持アーム３１の後端側に左右横長のアイドル軸１４２を回転自在に配置しており、このアイドル軸１４２に嵌まった従動スプロケット１４３に、植付け駆動軸３２に設けた主動スプロケット１４４からチェン１４５で動力伝達し、更に、アイドル軸１４２から植付け中心軸９１に、主動等速ギア１４６及び従動等速ギア１４７の対と、主動不等速ギア１４８及び従動不等速ギア１４９の対とで選択的に動力伝達している（チェン１４５に代えてベルトを使用することも可能である。）。
【００８５】
従動等速ギア１４７及び従動不等速ギア１４９は植付け中心軸９１に固定されている。他方、アイドル軸１４２には、外周にスプライン歯を形成したスプライン筒１５０がスライド自在で回転自在に嵌まっている。スプライン筒１５０は従動スプロケット１４３と常に噛合していると共に、主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８とに選択的に噛合する（従って、主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８との内周面にはスプライン溝を形成している。）。
【００８６】
スプライン筒１５０はレバー１５１によってスライド操作できる。そして、既述のとおり、スプライン筒１５０が主動等速ギア１４６と主動不等速ギア１４８とに選択的に噛合することにより、アイドル軸１４２の回転が従動等速ギア１４７と従動不等速ギア１４９とに選択的に動力伝達され、これにより、植付け中心軸９１は等速回転と不等速回転とに切り替えられる。この実施形態ではスプライン筒１５０が主動軸に相当し、植付け中心軸９１が従動軸に相当する。また、平ギア１４８，１４９，１４６、１５０が動力伝達部材に相当する。
【００８７】
(10). その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばベベルギアの箇所で等速回転と不等速回転との切り替えを行い場合、第１ベベルギア７１の箇所に等速ベベルギアの対と不等速ベベルギアの対及び操作部材を設けることや、第２ベベルギア８８の箇所に等速ベベルギアの対と不等速ベベルギアの対及び操作部材を設けることも可能である。また、動力伝達機構の３カ所以上に等速ギア及び不等速ギア等より成る等速・不等速変換手段を設けることも可能である。
【００８８】
また、本願発明は田植機以外の各種の苗移植機に適用できる。株間変更装置はミッションケースに内蔵することも可能であり、この場合は、１つの不等速変換手段をミッションケースに内蔵することになる。走行機体での不等速回転の変換比率を植付け部での変換比率より小さくすることも可能である。走行機体には等速・不等速変換手段を設けずに、植付け部のみに等速・不等速変換手段を設けることも可能である。更に、植付け部に複数の等速・不等変換手段を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本願発明は田植機に具体化して有用性を発揮する。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 走行機体
２ 植付け部
３，４ 車輪
７ 苗載せ台
８ 植付装置
１０ 動力源としてのエンジン
１１ ミッションケース
２６ 株間変更装置
２７ 植付け用動力伝達軸
２９ 動力伝達機構を構成するＰＴＯ軸
３１ 支持アーム
３２ 植付け駆動軸
３６ ロータリーケース
３７ 掻き取りユニット
８７ 植付け伝動軸（主動軸）
９１ 植付け中心軸（従動軸）
９６ 植付爪
９８ 第３不等速主動ベベルギア
９９ 第３不等速従動ベベルギア
１１７ 第３等速従動ベベルギア
１２１ 第３等速主動ベベルギア
１２７ 操作部材の一例としてのレバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源を搭載した走行機体と、前記走行機体に連結された植付け部とを有しており、前記植付け部には、苗を圃場に１株ずつ植え付ける植付装置が配置されており、前記植付装置には、前記動力源から動力伝達機構を介して回転動力が伝達される構成であって、
前記植付け部に、前記動力伝達機構のうち前記植付け部に位置した部位に、前記動力伝達機構を構成する回転軸を等速回転させる等速伝達部材と、前記回転軸を回転数は変えずに不等速回転させる不等速伝達部材と、前記回転軸に前記等速伝達部材から動力伝達される状態と前記不等速伝達部材から動力伝達される状態とに選択的に切り替える操作部材とが設けられている、
乗用型苗移植機。
【請求項２】
前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを前記動力伝達機構の末端部に設けている、
請求項１に記載した乗用型苗移植機。
【請求項３】
前記動力伝達機構は交差した姿勢の主動軸と従動軸とを有しており、
前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動等速ベベルギアと前記従動軸に設けた等速従動ベベルギアとで構成されており、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動不等速ベベルギアと前記従動軸に設けた不等速従動ベベルギアとで構成されている、
請求項１又は２に記載した乗用型苗移植機。
【請求項４】
前記動力伝達機構は平行に延びる主動軸と従動軸とを有しており、
前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた等速主動平ギアと前記従動軸に設けた等速従動平ギアとで構成されている一方、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた不等速主動平ギアと前記従動軸に設けた不等速従動平ギアとで構成されている、
請求項１又は２に記載した乗用型苗移植機。
【請求項５】
前記走行機体と植付け部との両方に、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを設けている、
請求項１〜４のうちのいずれかに記載した乗用型苗移植機。
【請求項１】
動力源を搭載した走行機体と、前記走行機体に連結された植付け部とを有しており、前記植付け部には、苗を圃場に１株ずつ植え付ける植付装置が配置されており、前記植付装置には、前記動力源から動力伝達機構を介して回転動力が伝達される構成であって、
前記植付け部に、前記動力伝達機構のうち前記植付け部に位置した部位に、前記動力伝達機構を構成する回転軸を等速回転させる等速伝達部材と、前記回転軸を回転数は変えずに不等速回転させる不等速伝達部材と、前記回転軸に前記等速伝達部材から動力伝達される状態と前記不等速伝達部材から動力伝達される状態とに選択的に切り替える操作部材とが設けられている、
乗用型苗移植機。
【請求項２】
前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを前記動力伝達機構の末端部に設けている、
請求項１に記載した乗用型苗移植機。
【請求項３】
前記動力伝達機構は交差した姿勢の主動軸と従動軸とを有しており、
前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動等速ベベルギアと前記従動軸に設けた等速従動ベベルギアとで構成されており、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた主動不等速ベベルギアと前記従動軸に設けた不等速従動ベベルギアとで構成されている、
請求項１又は２に記載した乗用型苗移植機。
【請求項４】
前記動力伝達機構は平行に延びる主動軸と従動軸とを有しており、
前記等速伝達部材は、前記主動軸に設けた等速主動平ギアと前記従動軸に設けた等速従動平ギアとで構成されている一方、前記不等速伝達部材は、前記主動軸に設けた不等速主動平ギアと前記従動軸に設けた不等速従動平ギアとで構成されている、
請求項１又は２に記載した乗用型苗移植機。
【請求項５】
前記走行機体と植付け部との両方に、前記等速伝達部材と不等速伝達部材と操作部材とを設けている、
請求項１〜４のうちのいずれかに記載した乗用型苗移植機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１９６２００（Ｐ２０１２−１９６２００Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７８４１（Ｐ２０１１−２４７８４１）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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