田植機のロータリー式植付け装置
【課題】ロータリーケースに２個の植付け体を取り付けたロータリー式植付け装置において、バックラッシュ除去機構を簡素化しつつロータリーケースの回転抵抗を平準化して高速植付けを円滑に行えるようにする。
【解決手段】ロータリーケースの内部には太陽歯車と中間歯車と遊星歯車とが配置されており、遊星歯車にガタ取り用周面カム２８が設けられており、ガタ取り用周面カム２８にレバー２９を当接させてばね３０で付勢している。ガタ取り用周面カム２８は、抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９とがほぼ対称に位置したプロフィールになっている。このため、一対の植付け体に対応した２個の遊星歯車の回転抵抗の合力は大きく変動することがない。このためロータリーケースの回転抵抗が平準化されて、高速の植付けもスムースに行われる。
【解決手段】ロータリーケースの内部には太陽歯車と中間歯車と遊星歯車とが配置されており、遊星歯車にガタ取り用周面カム２８が設けられており、ガタ取り用周面カム２８にレバー２９を当接させてばね３０で付勢している。ガタ取り用周面カム２８は、抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９とがほぼ対称に位置したプロフィールになっている。このため、一対の植付け体に対応した２個の遊星歯車の回転抵抗の合力は大きく変動することがない。このためロータリーケースの回転抵抗が平準化されて、高速の植付けもスムースに行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機のロータリー式植付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
田植機は、おおまかには、前後車輪を有する走行機体に苗植装置を昇降自在に取り付けた構成になっている。そして、苗植装置は苗マットが載る苗載せ台と、苗マットから苗を１株ずつ掻き取って圃場に植え付ける植付け装置の複数個とを有しており、植付け装置は一般にロータリー式が使用されている。
【０００３】
このロータリー式植付け装置は、例えば特許文献１に開示されかつ図１３に示すように、左右横長の軸心回りに回転する細長いロータリーケース８０を有しており、ロータリーケース８０の一端と他端とに分割爪８１を有する植付け体８２が取付けられている。ロータリーケース８０の内部には、回動軸に固定された太陽歯車と、この太陽歯車に逆方向から噛み合った一対の中間歯車と、太陽歯車と反対側の方向から中間歯車に噛み合った一対の中間歯車とが配置されている。ロータリーケース８０の両端部に植付け体８２が遊星歯車の軸心回りに回動するように取付けられており、植付け体８２に、分割爪８１と遊星歯車の回転によって進退動する押し出し体８３（プッシャー）とが取付けられている。
【０００４】
そして、ロータリーケース８０が１回転することで植付け体８２はロータリーケース８０の回転軸心回りに公転するが、太陽歯車と中間歯車と遊星歯車とを回転軸心がずれた楕円状等の不等速ギア（非円形ギア）と成すことにより、公転と自転との組み合わせで分割爪８１の先端が上下に長い閉ループの軌跡を描くように構成されており、これにより、分割爪８１で掻き取られた苗はほぼ鉛直の姿勢で圃場に植付けられる。押し出し体８３は植付け体８２に内蔵したカムによって進退動するようになっており、苗マット８４から苗を掻き取る状態では後退し切っており、苗を圃場に植付けたら速やかに前進して苗を分割爪から離す。
【０００５】
ロータリーケース８０はかなりの高速で回転するものであり、また、苗マット８４から苗を掻き取るに際してはロータリーケース８０にかなり大きな負荷が掛かる。他方、ロータリーケース８０に内蔵した歯車の噛み合い部には僅かながら遊び（ガタ）が存在しており、そこで、ロータリーケースのスムースな回転のためには、歯車群を滑らかな噛み合い状態に維持するバックラッシュ除去手段が必要である。
【０００６】
このバックラッシュ除去手段としては、例えば中間歯車と遊星歯車とを２枚重ね方式のシザーズギアに構成する場合と、特許文献２に記載されているように、遊星歯車に固定されている植付け軸にガタ取り用周面カムを固定し、このガタ取り用周面カムの外周面にレバーを当接させてばねで付勢する方式とがある。そして、シザーズギア方式は２枚の歯車の間にばねを組み込んだ複雑な構造であるためコストが嵩む欠点があるが、特許文献２のようなカムとレバーとばねの組み合わせ方式は構造が簡単であるため、コスト面で優れていると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１１９４８号公報
【特許文献２】特開平０６−１３３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既述のように、ロータリーケースには分割爪で苗を掻き取るときに最も大きな負荷が掛かる。他方、カムとレバーとばねとの組み合わせのバックラッシュ除去方式は、レバーの押圧抵抗がロータリーケースの回転抵抗として作用するため、抵抗はバックラッシュを除去する範囲でできるだけ小さいのが好ましい。
【０００９】
そこで、特許文献２の図３，５，７に明示されているように、ガタ取り用周面カムの外周面は、レバーの押圧力が最も小さい状態から最も大きい状態まで変化するように軸心から距離を変化させており、苗マットから苗を掻き取るときにレバーの押圧力が最も小さくなるように設定することにより、ロータリーケースに作用する回転抵抗ができるだけ小さくなるように設定している。換言すると、ロータリーケースの回転トルクが苗の掻き取り時に最も大きくなるように設定してエネルギロスを抑制している。
【００１０】
そして、特許文献２では、カムの外周面のうちレバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とレバーの押圧力が最も強くなる最強部とは軸心を非対称に位置している。すなわち、レバーの押圧力が徐々に強くなる抵抗増加領域とレバーの押圧力が徐々に弱くなる抵抗減少領域との範囲（角度）が相違している。正確には、抵抗増加領域の角度範囲は鈍角で抵抗減少領域の角度は夾角になっている。
【００１１】
さて、ロータリーケースには両端に植付け体が１個ずつ取付けられており、ロータリーケースの１回の回転によって２回の植付け体が１回転ずつ自転することにより、ロータリーケースの１回の回転によって２回の植付けが行われる。換言すると、ロータリーケースが１８０°回転するごとに苗の掻き取り・植付けが１回行われる。従って、一方の植付け体の分割爪が上死点にあるときには他方の分割爪は下死点にあり、一方の植付け体の分割爪で苗マットから苗を掻き取る状態にあるときには、他方の植付け体の分割爪は圃場から上昇し勝手の位置にある。
【００１２】
そして、特許文献２の場合、２つの植付け体におけるバックラッシュ除去用カムとレバーとの関係を見ると、カムに対する抵抗増加領域と抵抗減少領域との角度範囲が相違するため、２つの植付け体における回転抵抗の合力はロータリーケースの回転に伴って大きく変動することになり（換言すると、ロータリーケースの回転トルクが大きく変動することになり）、このためロータリーケースの回転のスムース性が阻害されるおそれが懸念される。特に、ロータリーケースの回転数が高くなるほど、ロータリーケースの回転のスムース性の悪化という問題が顕著に顕れる。
【００１３】
本発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明において、植付け装置は、水平状の軸心回りに回動するように支持アームに取付けられたロータリーケースの内部に、当該ロータリーケースの回動中心回りに回転する太陽歯車と、前記太陽歯車を挟んだ両側に配置されていると共に前記太陽歯車に噛み合った一対の中間歯車と、前記太陽歯車と反対側において前記中間歯車に噛み合った一対の遊星歯車とが配置されており、前記一対の遊星歯車に固定された植付け体にそれぞれ分割爪を設けており、ロータリーケースが回転すると一対の分割爪が非円形の閉ループ軌跡を描いて苗の掻き取りと植付けとを行うようになっている。
【００１５】
更に、植付け装置は、前記一対の遊星歯車には、外周面の１カ所が軸心から最も遠く離れたピークになっているガタ取り用周面カムを設けており、前記ガタ取り用周面カムの外周面にばねで付勢されたレバーを当接させることにより、前記歯車の群の間に生じたバックラッシュを除去するようになっている。そして、請求項１の発明では、前記両ガタ取り用周面カムの外周面は、少なくとも軸心を挟んで前記ピークと反対側の部分が軸心に最も近くなるカムプロフィールになっており、このため、前記レバーの押圧力が最も強くなる最強部と前記レバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とは軸心を挟んでほぼ対称に位置している。
【００１６】
請求項２の発明は請求項１の構成において、前記周面カムの外周面のうち前記レバーの押圧力が低減する領域は、前記最強部に連続した平坦面を有している。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明によると、周面カムに対するレバーの押圧力が増加から減少に移行する抵抗最強部（ピークの部分）と抵抗が減少から増加に移行する抵抗最弱部とが周面カムの軸心を挟んだほぼ対称に位置しているため、一方の遊星歯車に対する回転抵抗が減少領域に移行するときには他方の遊星歯車に対する回転抵抗は増加領域に移行し、一方の遊星歯車に対する回転抵抗が増加領域に移行するときに他方の遊星歯車に対する回転抵抗は減少領域に移行することになり、両遊星歯車の回転抵抗は、減少領域と増加領域とがほぼ重なり合う。
【００１８】
そして、２つの遊星歯車の回転抵抗の合力がロータリーケースに回転抵抗として作用するが、両遊星歯車の回転抵抗の増加領域と減少領域とがほぼ重なり合うことにより、両遊星歯車の回転抵抗の合力はさほど変動がなくて平準化されるため、ロータリーケースの回転抵抗も平準化される。これにより、ロータリーケースの回転のスムース性が確保されて、円滑な植付けを確実化できる。特に、ロータリーケースが高速回転してもスムース性が維持されるため、高速の植付けをより確実に行える。
【００１９】
さて、特許文献２における周面カムのうちレバーの押圧力が減少する領域のプロフィールを見ると、側面視では、レバーが当たる方向を向いて最強部を超えると軸心側に凹む曲面となり、それからほぼ円弧に近い曲面に移行している。このため、レバーの押圧力は最強部を超えると急激に低下することになり、その結果、ロータリーケースの回転のスムース性が一層低下することが懸念される。
【００２０】
これに対して本願発明の請求項２の構成では、周面カムのうちレバーの押圧力が減少する領域は、抵抗最強部から連続した平坦面を有しているため、レバーの押圧力は滑らかに減少することになり、その結果、ロータリーケースの回転のスムース性を一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態を示す図で、一部の植付け装置を削除した状態での苗植装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は植付け装置の側面図、（Ｂ）は植付け装置の斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）とも植付け体をロータリーケースから取り外した状態での植付け装置の斜視図である。
【図４】植付け装置の分離斜視図である。
【図５】ロータリーケースを開いた状態の斜視図である。
【図６】ギア群をロータリーケースから分離した状態での分離斜視図である。
【図７】ロータリーケースを開いた状態での側面図である。
【図８】図７の VIII-VIII視部分断面図である。
【図９】図７と反対側から見た連動系統図である。
【図１０】図７と同じ方向から見た連動系統図である。
【図１１】図７の一部を表示した分離側面図である。
【図１２】他の実施形態を示すもので、（Ａ）は植付け装置の部分的な正断面図、（Ｂ）は部分的な断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図である。
【図１３】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では方向を特定するため「前・後」「左・右」といった文言を使用するが、この文言は走行機体の前進方向を向いたオペレータの向きを基準にしている。
【００２３】
(1).概略
図１は乗用型田植機を構成する苗植装置１の平面図であり、この苗植装置１は、前後車輪を有する走行機体（図示せず）の後ろに配置されており、図示しないリンク機構によって走行機体に昇降自在に連結されている。苗植装置は４条植えのものであり、左右横長の下部フレームや上下長手のサイドフレーム（いずれも図示せず）などで枠組みが構成されており、この枠組みに４つの苗載せ台２が左右移動自在に取付けられている。苗植装置１は圃場に接地するフロート３を有している。
【００２４】
枠組みから左右２本の支持アーム（チェーンケース）４が後ろ向きに突出しており、支持アーム４の後端から駆動軸（主軸）５を左右両側に突出しており、左右の支持アーム４に左右一対のずつの植付け装置６を回転自在に取り付けている（図１では一対の植付け装置６しか表示していない。）。敢えて述べるまでもないが、苗植装置１には走行機体からＰＴＯ軸を介して動力が伝達される。この動力のうち一部は苗載せ台の駆動に使用され、他の一部は伝動機構を介して駆動軸５の回転に使用される。
【００２５】
植付け装置６は、支持アーム４に回転自在に取付けられた細長いロータリーケース７と、このロータリーケース７の両端に回転自在に取付けられた一対の植付け体８とを有しており、両植付け体８にはそれぞれ分割爪９が進退動自在に取付けられている。駆動軸５が左側面視で反時計回りに１回転すると、ロータリーケース７も駆動軸５軸心回りに反時計回り方向に１回転し、すると、植付け体８と公転しつつ駆動軸５と平行な軸心回りに自転し、これにより、苗載せ台２に載置した苗マット（図示せず）から苗が分割爪９によって１株だけ掻き取られ、圃場に植付けられる。
【００２６】
(2).ロータリーケースの内部構造
次に、図２以下の図面を参照して植付け装置の詳細を説明する。まず、ロータリーケース７の内部構造を説明する。図４，５に示すように、ロータリーケース７は、第１シェル１０と第２シェル１１とを重ね合わせてボルトで締結した中空構造になっている。第１シェル１０は図１に表示した支持アーム４の近い側に位置しており、例えば図６に示すように、外向きの筒型ボス部１３が外向きに突設されており、この筒型ボス部１３が支持アーム４の軸受け部に回転自在に嵌合している。
【００２７】
ロータリーケース７の内部には、駆動軸５に固定された太陽歯車１４と、太陽歯車１４に対して互いに逆方向から噛み合った中間歯車１５と、中間歯車１５に太陽歯車１４と反対の方向から噛み合った遊星歯車１６とが回転自在に保持されている。敢えて述べるまでもないが、各歯車１４〜１６はロータリーケース７の長手方向に沿って直線状に配置されている。なお、両シェル１０，１１はアルミダイキャスト品又はアルミ鋳物である。
【００２８】
図４や図８に示すように、第２シェル１１の長手中間部には略四角形で外向きに突出した膨らみ部１７が形成されており、この膨らみ部１７にセンター軸受け１８を嵌め込み装着し、センター軸受け１８に駆動軸５の先端部がＯリング１９を介して嵌まっている。駆動軸５の先端に切欠き２０が形成されている一方、膨らみ部１７とセンター軸受け１８とには駆動軸５の切欠き２０に係合するピン２１（図８参照）が嵌まっており、このためロータリーケース７は駆動軸５と一緒に回転する。
【００２９】
太陽歯車１４は駆動軸５に回転可能に嵌まっている。また、太陽歯車１４にはセンターベアリング２２を装着しており、センターベアリング２２は第１シェル１０に嵌まっている。更に、図示していないが、第１シェル１０の筒型ボス部１３には軸受け筒が回転自在に嵌まっており、軸受け筒に設けたフランジを支持アーム４の側面に固定している。中間歯車１５は中間軸２３に固定されており、中間軸２３は左右の中間ベアリング２４でシェル１０，１１に保持されている。なお、ロータリーケース７の内部にはグリスが充満している。
【００３０】
例えば図６から理解できるように、遊星歯車１６には植付け軸２５が相対回転自在に嵌まっている。植付け軸２５の基端部は第１シェル１０にエンドベアリング２６を介して相対回転不能に保持されている。すなわち、植付け軸２５はロータリーケース７に対しては回転しない。また、図７から推測できるように、遊星歯車１６には第１シェル１１に向けて突出する中間筒２７が嵌まっており、この中間筒２７に、請求項に記載した周面カムであるガタ取り用周面カム２８が回転不能に取付けられている。
【００３１】
中間筒２７は、例えばスプライン嵌合によって遊星歯車１６に対しても相対回転不能に嵌まっている。従って、遊星歯車１６と中間筒２７と植付け体８と一緒に回転する。本実施形態では、中間筒２７とガタ取り用周面カム２８とをスプライン嵌合させて両者を相対回転不能に保持しているが、キー係合やねじ止め等の他の手段で固定してもよい。また、ガタ取り用周面カム２８を遊星歯車１６に一体に形成することも可能である。
【００３２】
例えば図７に示すように、第１シェル１１の両端寄り部位には、ガタ取り用周面カム２８の外周面に当接するレバー２９がピン３０によって回動自在に取付けられており、レバー２９は第１ばね（圧縮コイルばね）でガタ取り用周面カム２８に押圧されている。レバー２９及び第１ばね３１は、ロータリーケース７の回転方向（図７のＡ方向）を向いてガタ取り用周面カム２８の後ろ側に配置されている。
【００３３】
また、ロータリーケース７は（すなわち両シェル１０，１１は）側面視で概ね長方形の形態をしているが、２つのコーナー部に第１ばね３１の収容空間を取るために膨らみ部が突設されている。図７のうち下部に表示したレバー２９とガタ取り用周面カム２８との間に空間が空いているが、これはレバー２９の最大戻り位置を表示したものであり、実際にはレバー２９は常にガタ取り用周面カム２８に当接している。
【００３４】
(3).植付け体
ガタ取り用周面カム２８を詳述するに先立って植付け体８を説明する。植付け体８は中空状の植付けケース３３を有している。この植付けケース３３は、アルミダイキャスト又はアルミ鋳物より成る中空状の植付け本体ケース３４と、この植付け本体ケース３４の開口部を塞ぐ植付けカバーケース３５とから成っており、両者はボルトで締結されている。
【００３５】
植付け本体ケース３４は第２シェル１１に向いて開口していると共に、植付け軸２５の軸心と直交した方向に長く延びる筒部３６を有しており、全体的にはＬ形に近い形態になっている。そして、例えば図４に示すように、遊星歯車１６が相対回転不能に嵌まっている中間筒２７は第１シェル１１の外側に一部が露出しており、この露出端部に側面視六角形の台座３７が固定されており、この台座３７に植付け本体ケース３４がボルト（図示せず）で固定されている。従って、植付け体８は遊星歯車１６と一緒に回動する。
【００３６】
台座３７の外周部の一部には外向きの切欠き３８が形成されている一方、植付け本体ケース３４には、切欠き３８に嵌まる偏心ピン３９を回転自在で外向き抜け不能に取付けている。偏心ピン３９は植付け本体ケース３４に設けた穴の中心から若干偏心している突起３９ａを有しており、突起３９ａが切欠き３８に嵌まっている。偏心ピン３９はドライバによって植付け本体ケース３４の外側から回転させることができる。そして、植付け本体ケース３４を台座３７にボルトで締結するにおいて、締め込み前に偏心ピン３９を回転することにより、台座３７に対する植付け本体ケース３４の相対姿勢を僅かに変える（微調整）ことができる。
【００３７】
植付け軸２５は中間筒２７に相対回転自在に嵌まっており、中間筒２７から突出して植付けケース３３の内部に入り込んでいる。例えば図１０に示すように、植付け軸２５の先端部には植付け用周面カム４０が固定されており、この植付け用周面カム４０の近傍には植付け軸２５と平行な軸心回りに回動する駆動リンク４１が左右横長の支軸４２で軸支されている。
【００３８】
一方、植付け本体ケース３４の筒部３６には押し出し軸４３が摺動自在に嵌まっており、この押し出し軸４３の基端と駆動リンク４１の先端とが中間リンク４４を介して連結されている。敢えて述べるまでもないが、中間リンク４４は植付け軸２５と平行なピンで押し出し軸４３と駆動リンク４１に連結されている。
【００３９】
駆動リンク４１は植付け用周面カム４０の近傍位置において支軸４２で植付け本体ケース３４に連結されており、かつ、駆動リンク４１の回動中心部には半径外向きの突起４５を一体に設けている。植付け用周面カム４０は、ほぼ円弧状に近い後退維持領域４７と、後退維持領域４７から半径が急激に低下する前進用段部４８と、前進用段部４８から半径が徐々に逓増して後退維持領域に滑らかに繋がる後退途中領域４９とを有している。
【００４０】
図１１に明示するように、植付け用周面カム４０における後退途中領域４９の概ね中間部には、半径外向きに突出した補助ピーク５０を設けている。補助ピーク５０はその前後の面に対して滑らかに連続している。従って、駆動リンク４１の突起が植付け用周面カム４０の後退途中領域に当接している状態では押し出し軸４３は基本的には後退しているが、その後退する途中で、駆動リンク４１の突起４５が補助ピーク５０を超えると若干前進し、それからまた後退に転じる。この押し出し軸４３の動きにより、分割爪９に付着した泥等の異物を除去することができる。
【００４１】
例えば図１０に示すように、押し出し軸４３には、中間リンク４４に近いものから順に金属製のブッシュ５１、オイルシール５２、スクレーパ５３が嵌まっており、これらブッシュ５１とオイルシール５２とスクレーパ５３とは植え付け本体ケース３４の筒部３６に内側から嵌着している。図３や図４に示すように、植付け本体ケース３４の筒部３６には分割爪９がボルト５４（スタッドボルト）及びナット５５で固定されている。分割爪９は断面コの字型であり、その内部に、押し出し軸４３の先端に固定した押し出し体５６がスライド自在に嵌まっている。
【００４２】
植付け軸２５が回転すると駆動リンク４１が回動し、この駆動リンク４１の回動によって押し出し軸４３が進退動する。そして、分割爪９が下死点から上死点に移行するときに駆動リンク４１が植え付け用周面カム４０の後退領域維持４７から前進用段部４８に移行するように設定しており、これにより、苗は圃場に差し込まれた状態に保持されて、分割爪９が逃げ上昇する。
【００４３】
例えば図１０に示すように、駆動リンク４１は第２ばね（圧縮コイルばね）５７で植付け用周面カム４０に付勢されている。従って、押し出し軸４３は第２ばね５７の弾性力によって後退する。植付けカバーケース３５には第２ばね５７の収容箇所を確保するための突部５８（例えば図４参照）を設けている。既述のように、駆動リンク４１の突起４５が植付け用周面カム４０の前進用段部４８に移行すると、当該植付け用周面カム４０は急激に回動して、植付け本体ケース３４の内部に深く入り込む状態になる。そこで、植付け用周面カム４０の急激な回動にる衝撃を吸収するため、植付け本体ケース３４の内部には、駆動リンク４１が当接するゴム製のクッショ体（図示せず）を装着している。
【００４４】
さて、駆動リンク４１は左右横長の支軸４２で植付け本体ケース３４に保持されているが、支軸４２は植付け本体ケース３４に対して回転すると磨耗が生じて好ましくない。そこで、支軸４２は植付け本体ケース３４には回転不能に保持されているのが好ましい。また、支軸４２は植付け本体ケース３４の内部に位置しているので、植付け本体ケース３４の外側から挿入する必要がある。そこで従来は支軸にボルトやビスを使用していたが、これでは取付け作業が面倒である等の問題である。
【００４５】
これに対して本実施形態では、図４に示すように、支軸４２の一端部４２ａを植付け本体ケース３４の外側に突出させて、この一端部４２ａに欠き５９を形成する一方、台座３７に支軸４２の一端部４２ａが嵌まる長穴６０を設けている。支軸４２の切欠き５９は長穴６０の内周面に近接するようなっており、このため支軸４２は回転不能に保持されている。そして、支軸４２は台座３７によって回転不能に保持されている。
【００４６】
(4).ガタ取り用周面カム・まとめ
図１１に示すように、ガタ取り用周面カム２８は軸心６２から最も離れたピーク６３を有してりお、レバー２９の押圧力はこのピーク６３の箇所で最も高くなる。従って、ピーク６３の頂点部分が、レバー２９の押圧力が最も高い抵抗最強部６４である。回転方向（Ａ方向）を向いてピーク６３の前方側には、レバー２９の押圧力が徐々に高くなる抵抗増加領域６５が広がっており、回転方向を向いてピーク６３の後ろ側には、レバー２９の押圧力が低くなる（逓減する）抵抗減少領域６６が広がっている。
【００４７】
抵抗増加領域６５はなだらかな曲面になっており、従って、レバー２９の押圧力は逓増する。抵抗減少領域６６は、ピーク６３に連続した平坦面６６ａとその終端に連続した円弧状面６６ｂとで構成されている。従って、レバー２９の押圧力の減少率は平坦面６６ａの箇所にいて大きくなっている。
【００４８】
抵抗増加領域６５の始端と抵抗増加領域６５の始端とはいずれも軸心６２とピーク６３とを結ぶ仮想線６７を挟んだ両側に位置している。そして、軸心６２挟んでピーク６３と反対側に位置した対称点６８を含む部分は、軸心６２からの距離がほぼ同じでレバー２９の押圧力が最も弱くなっている抵抗最弱部６９になっており、抵抗最弱部６９は抵抗増加領域６５と抵抗減少領域６６とに滑らかに連続している。
【００４９】
従って、ガタ取り用周面カム２８は、抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９が軸心をはさんでほぼ反対側に位置している対称状のプロフィールになっている。なお、本実施形態では抵抗最弱部６９がおおよそ９０°程度の広がりを持っているが、抵抗最弱部６９をおおむね対称点６８のあたりの狭い範囲に位置させることも可能である。
【００５０】
以上の構成において、ロータリーケース７が１回転するごとに植付け体８による苗の掻き取り・植付けが行われ、このためロータリーケース７には回転抵抗が生じるが、一対のガタ取り用周面カム２８は抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９とが対称位置にあるプロフィールであるため、両ガタ取り用周面カム２８に対する抵抗の合力は大きな変動がなく、このため、ロータリーケース７の回転のスムース性が確保される。
【００５１】
さて、苗の掻き取り及び植付けのタイミングとガタ取り用周面カム２８に対する抵抗との関係を見ると、例えば図１０と図１３との比較から理解できるように、一方の植付け体８による苗の掻き取りと他方の植付け体８による苗の植付けとがほぼ同じタイミングで行われ、植付け体８の下降行程の大部分においてレバー２９はガタ取り用周面カムの抵抗減少領域６６に当接しており、上昇行程の大部分においてレバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗増加領域６５に当接している。植付け体８が下降から上昇に転じる下死点を含むある程度の範囲では、レバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗最弱部６９に当接している。
【００５２】
苗の掻き取り時にロータリーケース７には最も大きな負荷がかかるので、苗の掻き取り時には、レバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗減少領域６６に当接しており、これにより、歯車間のバックラッシュ（ガタ）を除去しつつ、ロータリーケース７に作用する回転抵抗をできるだけ小さくしている。そして、一方の植付け体８で苗を掻き取っている状態では、他方の植付け体８に対応したガタ取り用周面カム２８にはその最弱部６９にレバー２９が当接している。これにより、ロータリーケース７に対する回転をできるだけ少なくかつ平準化しつつ、スムースな高速植付けが確実ならしめられる。
【００５３】
また、ガタ取り用周面カム２８に対する抵抗が急激に低下した状態で苗の掻き取りが行われると、遊星歯車１６及び他の歯車群に過大な衝撃がかかるおそれがあるが、本実施形態のように抵抗減少領域６６に平坦面６６ａを設けると、抵抗の急激な低下がないため、苗の掻き取り時の衝撃を防止できる。
【００５４】
(5).植付け用周面カムの改良点
さて、分割爪９が下死点から上昇に移行する過程で押し出し体５６が前進することにより、苗が分割爪９と一緒に上昇することを阻止して苗を圃場に保持するが、この場合、分割爪９に泥や藁屑などの異物が付着することがあり、異物が付着したままで次の苗の掻き取りが行われると、苗の姿勢が傾く等の不具合が生じるおそれがある。そこで、例えば実用新案登録第２５８５９５４号公報には、植付け用周面カムの外周面に同じ深さの２つの凹所を形成することにより、分割爪が上昇する行程で、後端し切った押し出し体５６をいったん前進させ（補助前進させ）、これによって泥等の異物の除去を図ることが開示されている。
【００５５】
この点について本願発明者たちが研究し直したところ、実用２５８５９５４号公報の構成は押し出し体５６の補助前進によって異物の除去は確実化できるものの、押し出し体５６は最先端まで補助前進させるものであるため、押し出し体５６を補助前進させることに起因した動力損失が大きくて、結果として、ロータリーケースの回転抵抗も大きくなるという問題が発見された。
【００５６】
本実施形態はこの点に関する改良が含んでおり、上記の問題を植付け用周面カム４０のプロフィールの改良によって達成している。すなわち、植付け用周面カム４０は、ほぼ円弧状に近い後退維持領域４７と、後退維持領域４７から半径が急激に低下する前進用段部４８と、前進用段部４８から半径が徐々に逓増して後退維持領域に滑らかに繋がる後退途中領域４９とを有しているが、植付け用周面カム４０における後退途中領域４９の概ね中間部に補助ピーク５０を設けることにより、押し出し体５６を後退途中でいったん前進させている。
【００５７】
この構成は次のように一般化できる。「苗マットから１株分の苗を切り取って圃場に向けて下降してから再び上昇するというサイクルを繰り返す分割爪と、前記分割爪が下降から上昇に転じるときに苗を押し出す押し出し体とを備えており、前記押し出し体は、植付け用周面カムとその外周面に当接するレバーとこのレバーを付勢するばねとから成る往復動機構によって駆動されており、更に、前記押し出し体は、メインプッシュによって苗を分割爪より押し出してのち分割爪の上昇行程で補助プッシュされるようになっている、という構成において、前記押し出し体は、前進し切る位置よりも手前の位置まで補助プッシュされる。」
そして、分割爪は上昇行程では下向きの姿勢であることにより、押し出し体をある程度だけ補助プッシュさせることで異物を除去することができるため、異物除去のためのサブプッシュ時の抵抗を抑制して動力損失を減少しつつ、苗の正確な植付けを行える。
【００５８】
この場合は、押し出し体を後退途中で若干の寸法たけ前進させる手段として本実施形態のように植付け用周面カム４０のうち後退途中領域４９の中途部に補助ピーク５０を設けると、押し出し体５６や押し出し軸４３の動きが滑らかになる利点がある。
【００５９】
(6).中間歯車の取付け構造の改良点
ロータリー式植付け装置は中間歯車を有するが、次に、この中間歯車の取付け構造の別例を図１２に基づいて説明する。
【００６０】
さて、例えば特許第３６９１２３３号公報には、１枚の中間ギアを左右のケースでサンドイッチする構成が開示されている。また、特開２００７−２０４６１号公報には、中間ギアと中間シザーズギアとを重ね合わせて左右のケースでサンドイッチする点が開示されている。特許文献１も特開２００７−２０４６１号公報と同様の構成になっている。
【００６１】
各公報では中間歯車が嵌まっている中間軸の両端部をシェルに直接嵌め込むことが図示されているが、実際には、中間歯車をシェルで挟んだだけではスムースな回転を期待できず、現実にはブッシュや軸受けを設けてシェルと中間歯車との接触を回避すること（中間歯車が軸方向にずれることを防止すること）が必要である。このため低コストを実現できないといった問題があった。
これに対して図１２に示す実施形態では、中間軸２３の左右中間部にベアリング７１を介して中間歯車１５を取付け、ベアリング７１のアウターレース７１ａと中間軸２３とをリベット７２で固定し、その状態で中間軸２３をシェル１０，１１の保持穴７３に挿入している。
【００６２】
より正確に述べると、アウターレース７１ａの外周面と中間歯車１５の内周面とに、相対向した半円状の溝を形成し、２つの溝で構成された円形の穴７４に円形のリベット７２を挿入して、リベット７２の両端を潰して広げている（すなわち、かしめている）。アウターレース７１ａは硬い素材で製造されているが、溝の加工は例えば研削盤を使用して比較的容易に行える。また、中間歯車１５への溝の加工も、例えば内周穴の加工と同時に容易に行える（中間歯車１５がプレス加工で製造される場合は、溝の形成は一層容易になる。）。
【００６３】
中間軸２３とインナーレース７１ｂとは締まり嵌めによってずれ不能に保持されており、また、ベアリング７１のインナーレース７１ｂとアウターレース７１ａとはボールの群によって左右ずれ不能に保持されている。シェル１０，１１の保持穴７３にはライニング７５を嵌着しているが、このライニング７５は無くてもよい。
【００６４】
このように構成すると、中間歯車１５は中間軸２３にずれ不能に保持されているため、中間軸２３をシェル１０，１１にきっちり嵌め込むだけで、中間歯車１５を安定した状態に保持できる。このためコストダウンに貢献できる。また、中間歯車１５は軸心が偏心した不等速歯車になっており、このため中間歯車１５には内周面の外側に大きく広がった幅広部７６が存在しており、リベット７２をこの幅広部７６の縁に設けている。このため中間歯車１５の強度低下を招来することなくリベット７２で固定できる。
【００６５】
アウターレース７１ａと中間歯車１５との固定手段としては、リベット７２に代えてビスや溶接を採用することも可能である。ピンを強制嵌入してもよい。或いは、両者の端面に１枚のリングを重ねてこれを両者に溶接してもよい。中間歯車１５の片面に、アウターレース７１ａの端面に重なる内向きフランジを形成して、この内向きフランジをアウターレース７１ａに固定することも可能である。
【００６６】
(7).その他
本願発明の具体例は上記実施形態に限定されるものではなく、他にも様々に具体化できる。例えばロータリーケースや植付け体の外観形状は必要に応じて任意に変更できる。また、分割爪の形状や押し出し軸、押し出し体の形状も様々の形状を選択可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本願発明は田植機に適用して有用性を発揮する。従って、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６８】
１ 苗植装置
２ 苗載せ台
４ 支持アーム
５ 駆動軸
６ 植付け装置
７ ロータリーケース
８ 植付け体
９ 分割爪
１４ 太陽歯車
１５ 中間歯車
１６ 遊星歯車
２８ ガタ取り用周面カム
２９ レバー
３０ 第１ばね
６２ ガタ取り用周面カムの軸心
６３ ガタ取り用周面カムのピーク
６４ ガタ取り用周面カムの抵抗最強部
６５ ガタ取り用周面カムの抵抗増加領域
６６ ガタ取り用周面カムの抵抗減少領域
６６ａ 平坦面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、田植機のロータリー式植付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
田植機は、おおまかには、前後車輪を有する走行機体に苗植装置を昇降自在に取り付けた構成になっている。そして、苗植装置は苗マットが載る苗載せ台と、苗マットから苗を１株ずつ掻き取って圃場に植え付ける植付け装置の複数個とを有しており、植付け装置は一般にロータリー式が使用されている。
【０００３】
このロータリー式植付け装置は、例えば特許文献１に開示されかつ図１３に示すように、左右横長の軸心回りに回転する細長いロータリーケース８０を有しており、ロータリーケース８０の一端と他端とに分割爪８１を有する植付け体８２が取付けられている。ロータリーケース８０の内部には、回動軸に固定された太陽歯車と、この太陽歯車に逆方向から噛み合った一対の中間歯車と、太陽歯車と反対側の方向から中間歯車に噛み合った一対の中間歯車とが配置されている。ロータリーケース８０の両端部に植付け体８２が遊星歯車の軸心回りに回動するように取付けられており、植付け体８２に、分割爪８１と遊星歯車の回転によって進退動する押し出し体８３（プッシャー）とが取付けられている。
【０００４】
そして、ロータリーケース８０が１回転することで植付け体８２はロータリーケース８０の回転軸心回りに公転するが、太陽歯車と中間歯車と遊星歯車とを回転軸心がずれた楕円状等の不等速ギア（非円形ギア）と成すことにより、公転と自転との組み合わせで分割爪８１の先端が上下に長い閉ループの軌跡を描くように構成されており、これにより、分割爪８１で掻き取られた苗はほぼ鉛直の姿勢で圃場に植付けられる。押し出し体８３は植付け体８２に内蔵したカムによって進退動するようになっており、苗マット８４から苗を掻き取る状態では後退し切っており、苗を圃場に植付けたら速やかに前進して苗を分割爪から離す。
【０００５】
ロータリーケース８０はかなりの高速で回転するものであり、また、苗マット８４から苗を掻き取るに際してはロータリーケース８０にかなり大きな負荷が掛かる。他方、ロータリーケース８０に内蔵した歯車の噛み合い部には僅かながら遊び（ガタ）が存在しており、そこで、ロータリーケースのスムースな回転のためには、歯車群を滑らかな噛み合い状態に維持するバックラッシュ除去手段が必要である。
【０００６】
このバックラッシュ除去手段としては、例えば中間歯車と遊星歯車とを２枚重ね方式のシザーズギアに構成する場合と、特許文献２に記載されているように、遊星歯車に固定されている植付け軸にガタ取り用周面カムを固定し、このガタ取り用周面カムの外周面にレバーを当接させてばねで付勢する方式とがある。そして、シザーズギア方式は２枚の歯車の間にばねを組み込んだ複雑な構造であるためコストが嵩む欠点があるが、特許文献２のようなカムとレバーとばねの組み合わせ方式は構造が簡単であるため、コスト面で優れていると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１１９４８号公報
【特許文献２】特開平０６−１３３６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既述のように、ロータリーケースには分割爪で苗を掻き取るときに最も大きな負荷が掛かる。他方、カムとレバーとばねとの組み合わせのバックラッシュ除去方式は、レバーの押圧抵抗がロータリーケースの回転抵抗として作用するため、抵抗はバックラッシュを除去する範囲でできるだけ小さいのが好ましい。
【０００９】
そこで、特許文献２の図３，５，７に明示されているように、ガタ取り用周面カムの外周面は、レバーの押圧力が最も小さい状態から最も大きい状態まで変化するように軸心から距離を変化させており、苗マットから苗を掻き取るときにレバーの押圧力が最も小さくなるように設定することにより、ロータリーケースに作用する回転抵抗ができるだけ小さくなるように設定している。換言すると、ロータリーケースの回転トルクが苗の掻き取り時に最も大きくなるように設定してエネルギロスを抑制している。
【００１０】
そして、特許文献２では、カムの外周面のうちレバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とレバーの押圧力が最も強くなる最強部とは軸心を非対称に位置している。すなわち、レバーの押圧力が徐々に強くなる抵抗増加領域とレバーの押圧力が徐々に弱くなる抵抗減少領域との範囲（角度）が相違している。正確には、抵抗増加領域の角度範囲は鈍角で抵抗減少領域の角度は夾角になっている。
【００１１】
さて、ロータリーケースには両端に植付け体が１個ずつ取付けられており、ロータリーケースの１回の回転によって２回の植付け体が１回転ずつ自転することにより、ロータリーケースの１回の回転によって２回の植付けが行われる。換言すると、ロータリーケースが１８０°回転するごとに苗の掻き取り・植付けが１回行われる。従って、一方の植付け体の分割爪が上死点にあるときには他方の分割爪は下死点にあり、一方の植付け体の分割爪で苗マットから苗を掻き取る状態にあるときには、他方の植付け体の分割爪は圃場から上昇し勝手の位置にある。
【００１２】
そして、特許文献２の場合、２つの植付け体におけるバックラッシュ除去用カムとレバーとの関係を見ると、カムに対する抵抗増加領域と抵抗減少領域との角度範囲が相違するため、２つの植付け体における回転抵抗の合力はロータリーケースの回転に伴って大きく変動することになり（換言すると、ロータリーケースの回転トルクが大きく変動することになり）、このためロータリーケースの回転のスムース性が阻害されるおそれが懸念される。特に、ロータリーケースの回転数が高くなるほど、ロータリーケースの回転のスムース性の悪化という問題が顕著に顕れる。
【００１３】
本発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明において、植付け装置は、水平状の軸心回りに回動するように支持アームに取付けられたロータリーケースの内部に、当該ロータリーケースの回動中心回りに回転する太陽歯車と、前記太陽歯車を挟んだ両側に配置されていると共に前記太陽歯車に噛み合った一対の中間歯車と、前記太陽歯車と反対側において前記中間歯車に噛み合った一対の遊星歯車とが配置されており、前記一対の遊星歯車に固定された植付け体にそれぞれ分割爪を設けており、ロータリーケースが回転すると一対の分割爪が非円形の閉ループ軌跡を描いて苗の掻き取りと植付けとを行うようになっている。
【００１５】
更に、植付け装置は、前記一対の遊星歯車には、外周面の１カ所が軸心から最も遠く離れたピークになっているガタ取り用周面カムを設けており、前記ガタ取り用周面カムの外周面にばねで付勢されたレバーを当接させることにより、前記歯車の群の間に生じたバックラッシュを除去するようになっている。そして、請求項１の発明では、前記両ガタ取り用周面カムの外周面は、少なくとも軸心を挟んで前記ピークと反対側の部分が軸心に最も近くなるカムプロフィールになっており、このため、前記レバーの押圧力が最も強くなる最強部と前記レバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とは軸心を挟んでほぼ対称に位置している。
【００１６】
請求項２の発明は請求項１の構成において、前記周面カムの外周面のうち前記レバーの押圧力が低減する領域は、前記最強部に連続した平坦面を有している。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明によると、周面カムに対するレバーの押圧力が増加から減少に移行する抵抗最強部（ピークの部分）と抵抗が減少から増加に移行する抵抗最弱部とが周面カムの軸心を挟んだほぼ対称に位置しているため、一方の遊星歯車に対する回転抵抗が減少領域に移行するときには他方の遊星歯車に対する回転抵抗は増加領域に移行し、一方の遊星歯車に対する回転抵抗が増加領域に移行するときに他方の遊星歯車に対する回転抵抗は減少領域に移行することになり、両遊星歯車の回転抵抗は、減少領域と増加領域とがほぼ重なり合う。
【００１８】
そして、２つの遊星歯車の回転抵抗の合力がロータリーケースに回転抵抗として作用するが、両遊星歯車の回転抵抗の増加領域と減少領域とがほぼ重なり合うことにより、両遊星歯車の回転抵抗の合力はさほど変動がなくて平準化されるため、ロータリーケースの回転抵抗も平準化される。これにより、ロータリーケースの回転のスムース性が確保されて、円滑な植付けを確実化できる。特に、ロータリーケースが高速回転してもスムース性が維持されるため、高速の植付けをより確実に行える。
【００１９】
さて、特許文献２における周面カムのうちレバーの押圧力が減少する領域のプロフィールを見ると、側面視では、レバーが当たる方向を向いて最強部を超えると軸心側に凹む曲面となり、それからほぼ円弧に近い曲面に移行している。このため、レバーの押圧力は最強部を超えると急激に低下することになり、その結果、ロータリーケースの回転のスムース性が一層低下することが懸念される。
【００２０】
これに対して本願発明の請求項２の構成では、周面カムのうちレバーの押圧力が減少する領域は、抵抗最強部から連続した平坦面を有しているため、レバーの押圧力は滑らかに減少することになり、その結果、ロータリーケースの回転のスムース性を一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態を示す図で、一部の植付け装置を削除した状態での苗植装置の平面図である。
【図２】（Ａ）は植付け装置の側面図、（Ｂ）は植付け装置の斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）とも植付け体をロータリーケースから取り外した状態での植付け装置の斜視図である。
【図４】植付け装置の分離斜視図である。
【図５】ロータリーケースを開いた状態の斜視図である。
【図６】ギア群をロータリーケースから分離した状態での分離斜視図である。
【図７】ロータリーケースを開いた状態での側面図である。
【図８】図７の VIII-VIII視部分断面図である。
【図９】図７と反対側から見た連動系統図である。
【図１０】図７と同じ方向から見た連動系統図である。
【図１１】図７の一部を表示した分離側面図である。
【図１２】他の実施形態を示すもので、（Ａ）は植付け装置の部分的な正断面図、（Ｂ）は部分的な断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視断面図である。
【図１３】従来技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では方向を特定するため「前・後」「左・右」といった文言を使用するが、この文言は走行機体の前進方向を向いたオペレータの向きを基準にしている。
【００２３】
(1).概略
図１は乗用型田植機を構成する苗植装置１の平面図であり、この苗植装置１は、前後車輪を有する走行機体（図示せず）の後ろに配置されており、図示しないリンク機構によって走行機体に昇降自在に連結されている。苗植装置は４条植えのものであり、左右横長の下部フレームや上下長手のサイドフレーム（いずれも図示せず）などで枠組みが構成されており、この枠組みに４つの苗載せ台２が左右移動自在に取付けられている。苗植装置１は圃場に接地するフロート３を有している。
【００２４】
枠組みから左右２本の支持アーム（チェーンケース）４が後ろ向きに突出しており、支持アーム４の後端から駆動軸（主軸）５を左右両側に突出しており、左右の支持アーム４に左右一対のずつの植付け装置６を回転自在に取り付けている（図１では一対の植付け装置６しか表示していない。）。敢えて述べるまでもないが、苗植装置１には走行機体からＰＴＯ軸を介して動力が伝達される。この動力のうち一部は苗載せ台の駆動に使用され、他の一部は伝動機構を介して駆動軸５の回転に使用される。
【００２５】
植付け装置６は、支持アーム４に回転自在に取付けられた細長いロータリーケース７と、このロータリーケース７の両端に回転自在に取付けられた一対の植付け体８とを有しており、両植付け体８にはそれぞれ分割爪９が進退動自在に取付けられている。駆動軸５が左側面視で反時計回りに１回転すると、ロータリーケース７も駆動軸５軸心回りに反時計回り方向に１回転し、すると、植付け体８と公転しつつ駆動軸５と平行な軸心回りに自転し、これにより、苗載せ台２に載置した苗マット（図示せず）から苗が分割爪９によって１株だけ掻き取られ、圃場に植付けられる。
【００２６】
(2).ロータリーケースの内部構造
次に、図２以下の図面を参照して植付け装置の詳細を説明する。まず、ロータリーケース７の内部構造を説明する。図４，５に示すように、ロータリーケース７は、第１シェル１０と第２シェル１１とを重ね合わせてボルトで締結した中空構造になっている。第１シェル１０は図１に表示した支持アーム４の近い側に位置しており、例えば図６に示すように、外向きの筒型ボス部１３が外向きに突設されており、この筒型ボス部１３が支持アーム４の軸受け部に回転自在に嵌合している。
【００２７】
ロータリーケース７の内部には、駆動軸５に固定された太陽歯車１４と、太陽歯車１４に対して互いに逆方向から噛み合った中間歯車１５と、中間歯車１５に太陽歯車１４と反対の方向から噛み合った遊星歯車１６とが回転自在に保持されている。敢えて述べるまでもないが、各歯車１４〜１６はロータリーケース７の長手方向に沿って直線状に配置されている。なお、両シェル１０，１１はアルミダイキャスト品又はアルミ鋳物である。
【００２８】
図４や図８に示すように、第２シェル１１の長手中間部には略四角形で外向きに突出した膨らみ部１７が形成されており、この膨らみ部１７にセンター軸受け１８を嵌め込み装着し、センター軸受け１８に駆動軸５の先端部がＯリング１９を介して嵌まっている。駆動軸５の先端に切欠き２０が形成されている一方、膨らみ部１７とセンター軸受け１８とには駆動軸５の切欠き２０に係合するピン２１（図８参照）が嵌まっており、このためロータリーケース７は駆動軸５と一緒に回転する。
【００２９】
太陽歯車１４は駆動軸５に回転可能に嵌まっている。また、太陽歯車１４にはセンターベアリング２２を装着しており、センターベアリング２２は第１シェル１０に嵌まっている。更に、図示していないが、第１シェル１０の筒型ボス部１３には軸受け筒が回転自在に嵌まっており、軸受け筒に設けたフランジを支持アーム４の側面に固定している。中間歯車１５は中間軸２３に固定されており、中間軸２３は左右の中間ベアリング２４でシェル１０，１１に保持されている。なお、ロータリーケース７の内部にはグリスが充満している。
【００３０】
例えば図６から理解できるように、遊星歯車１６には植付け軸２５が相対回転自在に嵌まっている。植付け軸２５の基端部は第１シェル１０にエンドベアリング２６を介して相対回転不能に保持されている。すなわち、植付け軸２５はロータリーケース７に対しては回転しない。また、図７から推測できるように、遊星歯車１６には第１シェル１１に向けて突出する中間筒２７が嵌まっており、この中間筒２７に、請求項に記載した周面カムであるガタ取り用周面カム２８が回転不能に取付けられている。
【００３１】
中間筒２７は、例えばスプライン嵌合によって遊星歯車１６に対しても相対回転不能に嵌まっている。従って、遊星歯車１６と中間筒２７と植付け体８と一緒に回転する。本実施形態では、中間筒２７とガタ取り用周面カム２８とをスプライン嵌合させて両者を相対回転不能に保持しているが、キー係合やねじ止め等の他の手段で固定してもよい。また、ガタ取り用周面カム２８を遊星歯車１６に一体に形成することも可能である。
【００３２】
例えば図７に示すように、第１シェル１１の両端寄り部位には、ガタ取り用周面カム２８の外周面に当接するレバー２９がピン３０によって回動自在に取付けられており、レバー２９は第１ばね（圧縮コイルばね）でガタ取り用周面カム２８に押圧されている。レバー２９及び第１ばね３１は、ロータリーケース７の回転方向（図７のＡ方向）を向いてガタ取り用周面カム２８の後ろ側に配置されている。
【００３３】
また、ロータリーケース７は（すなわち両シェル１０，１１は）側面視で概ね長方形の形態をしているが、２つのコーナー部に第１ばね３１の収容空間を取るために膨らみ部が突設されている。図７のうち下部に表示したレバー２９とガタ取り用周面カム２８との間に空間が空いているが、これはレバー２９の最大戻り位置を表示したものであり、実際にはレバー２９は常にガタ取り用周面カム２８に当接している。
【００３４】
(3).植付け体
ガタ取り用周面カム２８を詳述するに先立って植付け体８を説明する。植付け体８は中空状の植付けケース３３を有している。この植付けケース３３は、アルミダイキャスト又はアルミ鋳物より成る中空状の植付け本体ケース３４と、この植付け本体ケース３４の開口部を塞ぐ植付けカバーケース３５とから成っており、両者はボルトで締結されている。
【００３５】
植付け本体ケース３４は第２シェル１１に向いて開口していると共に、植付け軸２５の軸心と直交した方向に長く延びる筒部３６を有しており、全体的にはＬ形に近い形態になっている。そして、例えば図４に示すように、遊星歯車１６が相対回転不能に嵌まっている中間筒２７は第１シェル１１の外側に一部が露出しており、この露出端部に側面視六角形の台座３７が固定されており、この台座３７に植付け本体ケース３４がボルト（図示せず）で固定されている。従って、植付け体８は遊星歯車１６と一緒に回動する。
【００３６】
台座３７の外周部の一部には外向きの切欠き３８が形成されている一方、植付け本体ケース３４には、切欠き３８に嵌まる偏心ピン３９を回転自在で外向き抜け不能に取付けている。偏心ピン３９は植付け本体ケース３４に設けた穴の中心から若干偏心している突起３９ａを有しており、突起３９ａが切欠き３８に嵌まっている。偏心ピン３９はドライバによって植付け本体ケース３４の外側から回転させることができる。そして、植付け本体ケース３４を台座３７にボルトで締結するにおいて、締め込み前に偏心ピン３９を回転することにより、台座３７に対する植付け本体ケース３４の相対姿勢を僅かに変える（微調整）ことができる。
【００３７】
植付け軸２５は中間筒２７に相対回転自在に嵌まっており、中間筒２７から突出して植付けケース３３の内部に入り込んでいる。例えば図１０に示すように、植付け軸２５の先端部には植付け用周面カム４０が固定されており、この植付け用周面カム４０の近傍には植付け軸２５と平行な軸心回りに回動する駆動リンク４１が左右横長の支軸４２で軸支されている。
【００３８】
一方、植付け本体ケース３４の筒部３６には押し出し軸４３が摺動自在に嵌まっており、この押し出し軸４３の基端と駆動リンク４１の先端とが中間リンク４４を介して連結されている。敢えて述べるまでもないが、中間リンク４４は植付け軸２５と平行なピンで押し出し軸４３と駆動リンク４１に連結されている。
【００３９】
駆動リンク４１は植付け用周面カム４０の近傍位置において支軸４２で植付け本体ケース３４に連結されており、かつ、駆動リンク４１の回動中心部には半径外向きの突起４５を一体に設けている。植付け用周面カム４０は、ほぼ円弧状に近い後退維持領域４７と、後退維持領域４７から半径が急激に低下する前進用段部４８と、前進用段部４８から半径が徐々に逓増して後退維持領域に滑らかに繋がる後退途中領域４９とを有している。
【００４０】
図１１に明示するように、植付け用周面カム４０における後退途中領域４９の概ね中間部には、半径外向きに突出した補助ピーク５０を設けている。補助ピーク５０はその前後の面に対して滑らかに連続している。従って、駆動リンク４１の突起が植付け用周面カム４０の後退途中領域に当接している状態では押し出し軸４３は基本的には後退しているが、その後退する途中で、駆動リンク４１の突起４５が補助ピーク５０を超えると若干前進し、それからまた後退に転じる。この押し出し軸４３の動きにより、分割爪９に付着した泥等の異物を除去することができる。
【００４１】
例えば図１０に示すように、押し出し軸４３には、中間リンク４４に近いものから順に金属製のブッシュ５１、オイルシール５２、スクレーパ５３が嵌まっており、これらブッシュ５１とオイルシール５２とスクレーパ５３とは植え付け本体ケース３４の筒部３６に内側から嵌着している。図３や図４に示すように、植付け本体ケース３４の筒部３６には分割爪９がボルト５４（スタッドボルト）及びナット５５で固定されている。分割爪９は断面コの字型であり、その内部に、押し出し軸４３の先端に固定した押し出し体５６がスライド自在に嵌まっている。
【００４２】
植付け軸２５が回転すると駆動リンク４１が回動し、この駆動リンク４１の回動によって押し出し軸４３が進退動する。そして、分割爪９が下死点から上死点に移行するときに駆動リンク４１が植え付け用周面カム４０の後退領域維持４７から前進用段部４８に移行するように設定しており、これにより、苗は圃場に差し込まれた状態に保持されて、分割爪９が逃げ上昇する。
【００４３】
例えば図１０に示すように、駆動リンク４１は第２ばね（圧縮コイルばね）５７で植付け用周面カム４０に付勢されている。従って、押し出し軸４３は第２ばね５７の弾性力によって後退する。植付けカバーケース３５には第２ばね５７の収容箇所を確保するための突部５８（例えば図４参照）を設けている。既述のように、駆動リンク４１の突起４５が植付け用周面カム４０の前進用段部４８に移行すると、当該植付け用周面カム４０は急激に回動して、植付け本体ケース３４の内部に深く入り込む状態になる。そこで、植付け用周面カム４０の急激な回動にる衝撃を吸収するため、植付け本体ケース３４の内部には、駆動リンク４１が当接するゴム製のクッショ体（図示せず）を装着している。
【００４４】
さて、駆動リンク４１は左右横長の支軸４２で植付け本体ケース３４に保持されているが、支軸４２は植付け本体ケース３４に対して回転すると磨耗が生じて好ましくない。そこで、支軸４２は植付け本体ケース３４には回転不能に保持されているのが好ましい。また、支軸４２は植付け本体ケース３４の内部に位置しているので、植付け本体ケース３４の外側から挿入する必要がある。そこで従来は支軸にボルトやビスを使用していたが、これでは取付け作業が面倒である等の問題である。
【００４５】
これに対して本実施形態では、図４に示すように、支軸４２の一端部４２ａを植付け本体ケース３４の外側に突出させて、この一端部４２ａに欠き５９を形成する一方、台座３７に支軸４２の一端部４２ａが嵌まる長穴６０を設けている。支軸４２の切欠き５９は長穴６０の内周面に近接するようなっており、このため支軸４２は回転不能に保持されている。そして、支軸４２は台座３７によって回転不能に保持されている。
【００４６】
(4).ガタ取り用周面カム・まとめ
図１１に示すように、ガタ取り用周面カム２８は軸心６２から最も離れたピーク６３を有してりお、レバー２９の押圧力はこのピーク６３の箇所で最も高くなる。従って、ピーク６３の頂点部分が、レバー２９の押圧力が最も高い抵抗最強部６４である。回転方向（Ａ方向）を向いてピーク６３の前方側には、レバー２９の押圧力が徐々に高くなる抵抗増加領域６５が広がっており、回転方向を向いてピーク６３の後ろ側には、レバー２９の押圧力が低くなる（逓減する）抵抗減少領域６６が広がっている。
【００４７】
抵抗増加領域６５はなだらかな曲面になっており、従って、レバー２９の押圧力は逓増する。抵抗減少領域６６は、ピーク６３に連続した平坦面６６ａとその終端に連続した円弧状面６６ｂとで構成されている。従って、レバー２９の押圧力の減少率は平坦面６６ａの箇所にいて大きくなっている。
【００４８】
抵抗増加領域６５の始端と抵抗増加領域６５の始端とはいずれも軸心６２とピーク６３とを結ぶ仮想線６７を挟んだ両側に位置している。そして、軸心６２挟んでピーク６３と反対側に位置した対称点６８を含む部分は、軸心６２からの距離がほぼ同じでレバー２９の押圧力が最も弱くなっている抵抗最弱部６９になっており、抵抗最弱部６９は抵抗増加領域６５と抵抗減少領域６６とに滑らかに連続している。
【００４９】
従って、ガタ取り用周面カム２８は、抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９が軸心をはさんでほぼ反対側に位置している対称状のプロフィールになっている。なお、本実施形態では抵抗最弱部６９がおおよそ９０°程度の広がりを持っているが、抵抗最弱部６９をおおむね対称点６８のあたりの狭い範囲に位置させることも可能である。
【００５０】
以上の構成において、ロータリーケース７が１回転するごとに植付け体８による苗の掻き取り・植付けが行われ、このためロータリーケース７には回転抵抗が生じるが、一対のガタ取り用周面カム２８は抵抗最強部６４と抵抗最弱部６９とが対称位置にあるプロフィールであるため、両ガタ取り用周面カム２８に対する抵抗の合力は大きな変動がなく、このため、ロータリーケース７の回転のスムース性が確保される。
【００５１】
さて、苗の掻き取り及び植付けのタイミングとガタ取り用周面カム２８に対する抵抗との関係を見ると、例えば図１０と図１３との比較から理解できるように、一方の植付け体８による苗の掻き取りと他方の植付け体８による苗の植付けとがほぼ同じタイミングで行われ、植付け体８の下降行程の大部分においてレバー２９はガタ取り用周面カムの抵抗減少領域６６に当接しており、上昇行程の大部分においてレバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗増加領域６５に当接している。植付け体８が下降から上昇に転じる下死点を含むある程度の範囲では、レバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗最弱部６９に当接している。
【００５２】
苗の掻き取り時にロータリーケース７には最も大きな負荷がかかるので、苗の掻き取り時には、レバー２９はガタ取り用周面カム２８の抵抗減少領域６６に当接しており、これにより、歯車間のバックラッシュ（ガタ）を除去しつつ、ロータリーケース７に作用する回転抵抗をできるだけ小さくしている。そして、一方の植付け体８で苗を掻き取っている状態では、他方の植付け体８に対応したガタ取り用周面カム２８にはその最弱部６９にレバー２９が当接している。これにより、ロータリーケース７に対する回転をできるだけ少なくかつ平準化しつつ、スムースな高速植付けが確実ならしめられる。
【００５３】
また、ガタ取り用周面カム２８に対する抵抗が急激に低下した状態で苗の掻き取りが行われると、遊星歯車１６及び他の歯車群に過大な衝撃がかかるおそれがあるが、本実施形態のように抵抗減少領域６６に平坦面６６ａを設けると、抵抗の急激な低下がないため、苗の掻き取り時の衝撃を防止できる。
【００５４】
(5).植付け用周面カムの改良点
さて、分割爪９が下死点から上昇に移行する過程で押し出し体５６が前進することにより、苗が分割爪９と一緒に上昇することを阻止して苗を圃場に保持するが、この場合、分割爪９に泥や藁屑などの異物が付着することがあり、異物が付着したままで次の苗の掻き取りが行われると、苗の姿勢が傾く等の不具合が生じるおそれがある。そこで、例えば実用新案登録第２５８５９５４号公報には、植付け用周面カムの外周面に同じ深さの２つの凹所を形成することにより、分割爪が上昇する行程で、後端し切った押し出し体５６をいったん前進させ（補助前進させ）、これによって泥等の異物の除去を図ることが開示されている。
【００５５】
この点について本願発明者たちが研究し直したところ、実用２５８５９５４号公報の構成は押し出し体５６の補助前進によって異物の除去は確実化できるものの、押し出し体５６は最先端まで補助前進させるものであるため、押し出し体５６を補助前進させることに起因した動力損失が大きくて、結果として、ロータリーケースの回転抵抗も大きくなるという問題が発見された。
【００５６】
本実施形態はこの点に関する改良が含んでおり、上記の問題を植付け用周面カム４０のプロフィールの改良によって達成している。すなわち、植付け用周面カム４０は、ほぼ円弧状に近い後退維持領域４７と、後退維持領域４７から半径が急激に低下する前進用段部４８と、前進用段部４８から半径が徐々に逓増して後退維持領域に滑らかに繋がる後退途中領域４９とを有しているが、植付け用周面カム４０における後退途中領域４９の概ね中間部に補助ピーク５０を設けることにより、押し出し体５６を後退途中でいったん前進させている。
【００５７】
この構成は次のように一般化できる。「苗マットから１株分の苗を切り取って圃場に向けて下降してから再び上昇するというサイクルを繰り返す分割爪と、前記分割爪が下降から上昇に転じるときに苗を押し出す押し出し体とを備えており、前記押し出し体は、植付け用周面カムとその外周面に当接するレバーとこのレバーを付勢するばねとから成る往復動機構によって駆動されており、更に、前記押し出し体は、メインプッシュによって苗を分割爪より押し出してのち分割爪の上昇行程で補助プッシュされるようになっている、という構成において、前記押し出し体は、前進し切る位置よりも手前の位置まで補助プッシュされる。」
そして、分割爪は上昇行程では下向きの姿勢であることにより、押し出し体をある程度だけ補助プッシュさせることで異物を除去することができるため、異物除去のためのサブプッシュ時の抵抗を抑制して動力損失を減少しつつ、苗の正確な植付けを行える。
【００５８】
この場合は、押し出し体を後退途中で若干の寸法たけ前進させる手段として本実施形態のように植付け用周面カム４０のうち後退途中領域４９の中途部に補助ピーク５０を設けると、押し出し体５６や押し出し軸４３の動きが滑らかになる利点がある。
【００５９】
(6).中間歯車の取付け構造の改良点
ロータリー式植付け装置は中間歯車を有するが、次に、この中間歯車の取付け構造の別例を図１２に基づいて説明する。
【００６０】
さて、例えば特許第３６９１２３３号公報には、１枚の中間ギアを左右のケースでサンドイッチする構成が開示されている。また、特開２００７−２０４６１号公報には、中間ギアと中間シザーズギアとを重ね合わせて左右のケースでサンドイッチする点が開示されている。特許文献１も特開２００７−２０４６１号公報と同様の構成になっている。
【００６１】
各公報では中間歯車が嵌まっている中間軸の両端部をシェルに直接嵌め込むことが図示されているが、実際には、中間歯車をシェルで挟んだだけではスムースな回転を期待できず、現実にはブッシュや軸受けを設けてシェルと中間歯車との接触を回避すること（中間歯車が軸方向にずれることを防止すること）が必要である。このため低コストを実現できないといった問題があった。
これに対して図１２に示す実施形態では、中間軸２３の左右中間部にベアリング７１を介して中間歯車１５を取付け、ベアリング７１のアウターレース７１ａと中間軸２３とをリベット７２で固定し、その状態で中間軸２３をシェル１０，１１の保持穴７３に挿入している。
【００６２】
より正確に述べると、アウターレース７１ａの外周面と中間歯車１５の内周面とに、相対向した半円状の溝を形成し、２つの溝で構成された円形の穴７４に円形のリベット７２を挿入して、リベット７２の両端を潰して広げている（すなわち、かしめている）。アウターレース７１ａは硬い素材で製造されているが、溝の加工は例えば研削盤を使用して比較的容易に行える。また、中間歯車１５への溝の加工も、例えば内周穴の加工と同時に容易に行える（中間歯車１５がプレス加工で製造される場合は、溝の形成は一層容易になる。）。
【００６３】
中間軸２３とインナーレース７１ｂとは締まり嵌めによってずれ不能に保持されており、また、ベアリング７１のインナーレース７１ｂとアウターレース７１ａとはボールの群によって左右ずれ不能に保持されている。シェル１０，１１の保持穴７３にはライニング７５を嵌着しているが、このライニング７５は無くてもよい。
【００６４】
このように構成すると、中間歯車１５は中間軸２３にずれ不能に保持されているため、中間軸２３をシェル１０，１１にきっちり嵌め込むだけで、中間歯車１５を安定した状態に保持できる。このためコストダウンに貢献できる。また、中間歯車１５は軸心が偏心した不等速歯車になっており、このため中間歯車１５には内周面の外側に大きく広がった幅広部７６が存在しており、リベット７２をこの幅広部７６の縁に設けている。このため中間歯車１５の強度低下を招来することなくリベット７２で固定できる。
【００６５】
アウターレース７１ａと中間歯車１５との固定手段としては、リベット７２に代えてビスや溶接を採用することも可能である。ピンを強制嵌入してもよい。或いは、両者の端面に１枚のリングを重ねてこれを両者に溶接してもよい。中間歯車１５の片面に、アウターレース７１ａの端面に重なる内向きフランジを形成して、この内向きフランジをアウターレース７１ａに固定することも可能である。
【００６６】
(7).その他
本願発明の具体例は上記実施形態に限定されるものではなく、他にも様々に具体化できる。例えばロータリーケースや植付け体の外観形状は必要に応じて任意に変更できる。また、分割爪の形状や押し出し軸、押し出し体の形状も様々の形状を選択可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本願発明は田植機に適用して有用性を発揮する。従って、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６８】
１ 苗植装置
２ 苗載せ台
４ 支持アーム
５ 駆動軸
６ 植付け装置
７ ロータリーケース
８ 植付け体
９ 分割爪
１４ 太陽歯車
１５ 中間歯車
１６ 遊星歯車
２８ ガタ取り用周面カム
２９ レバー
３０ 第１ばね
６２ ガタ取り用周面カムの軸心
６３ ガタ取り用周面カムのピーク
６４ ガタ取り用周面カムの抵抗最強部
６５ ガタ取り用周面カムの抵抗増加領域
６６ ガタ取り用周面カムの抵抗減少領域
６６ａ 平坦面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平状の軸心回りに回動するように支持アームに取付けられたロータリーケースの内部に、当該ロータリーケースの回動中心回りに回転する太陽歯車と、前記太陽歯車を挟んだ両側に配置されていると共に前記太陽歯車に噛み合った一対の中間歯車と、前記太陽歯車と反対側において前記中間歯車に噛み合った一対の遊星歯車とが配置されており、前記一対の遊星歯車に固定された植付け体にそれぞれ分割爪を設けており、ロータリーケースが回転すると一対の分割爪が非円形の閉ループ軌跡を描いて苗の掻き取りと植付けとを行うようになっており、
かつ、前記一対の遊星歯車には、外周面の１カ所が軸心から最も遠く離れたピークになっているガタ取り用周面カムを設けており、前記ガタ取り用周面カムの外周面にばねで付勢されたレバーを当接させることにより、前記歯車の群の間に生じたバックラッシュを除去するようになっている植付け装置であって、
前記両ガタ取り用周面カムの外周面は、少なくとも軸心を挟んで前記ピークと反対側の部分が軸心に最も近くなるカムプロフィールになっており、このため、前記レバーの押圧力が最も強くなる最強部と前記レバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とは軸心を挟んでほぼ対称に位置している、
田植機のロータリー式植付け装置。
【請求項２】
前記周面カムの外周面のうち前記レバーの押圧力が低減する領域は、前記最強部に連続した平坦面を有している、
請求項１に記載した田植機のロータリー式植付け装置。
【請求項１】
水平状の軸心回りに回動するように支持アームに取付けられたロータリーケースの内部に、当該ロータリーケースの回動中心回りに回転する太陽歯車と、前記太陽歯車を挟んだ両側に配置されていると共に前記太陽歯車に噛み合った一対の中間歯車と、前記太陽歯車と反対側において前記中間歯車に噛み合った一対の遊星歯車とが配置されており、前記一対の遊星歯車に固定された植付け体にそれぞれ分割爪を設けており、ロータリーケースが回転すると一対の分割爪が非円形の閉ループ軌跡を描いて苗の掻き取りと植付けとを行うようになっており、
かつ、前記一対の遊星歯車には、外周面の１カ所が軸心から最も遠く離れたピークになっているガタ取り用周面カムを設けており、前記ガタ取り用周面カムの外周面にばねで付勢されたレバーを当接させることにより、前記歯車の群の間に生じたバックラッシュを除去するようになっている植付け装置であって、
前記両ガタ取り用周面カムの外周面は、少なくとも軸心を挟んで前記ピークと反対側の部分が軸心に最も近くなるカムプロフィールになっており、このため、前記レバーの押圧力が最も強くなる最強部と前記レバーの押圧力が最も弱くなる最弱部とは軸心を挟んでほぼ対称に位置している、
田植機のロータリー式植付け装置。
【請求項２】
前記周面カムの外周面のうち前記レバーの押圧力が低減する領域は、前記最強部に連続した平坦面を有している、
請求項１に記載した田植機のロータリー式植付け装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１９３７６９（Ｐ２０１１−１９３７６９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２７８４（Ｐ２０１０−６２７８４）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【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２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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