苗移植機
【課題】ロータリー式の植付装置を有する田植機において、動力伝達機構にねじれを生じさせることなく植付装置を高速動作させることを実現する。
【手段】植付装置８はロータリーケース３６とこれに取り付けた一対の掻き取リユニット３７を有する。掻き取リユニット３７が公転しつつ自転することで苗の掻き取りと植付けが行われる。株間変更装置２６を構成する入力軸４１にフライホール６７を設け、ＰＴＯ軸２９の動力を各植付装置８に分岐して伝達する箇所に大径のカップリング８６を設けている。フライホール６７及びカップリング８６の慣性力で植付装置８の負荷変動が吸収されるため、動力伝達機構にねじれに起因した振動が発生することを防止できる。
【手段】植付装置８はロータリーケース３６とこれに取り付けた一対の掻き取リユニット３７を有する。掻き取リユニット３７が公転しつつ自転することで苗の掻き取りと植付けが行われる。株間変更装置２６を構成する入力軸４１にフライホール６７を設け、ＰＴＯ軸２９の動力を各植付装置８に分岐して伝達する箇所に大径のカップリング８６を設けている。フライホール６７及びカップリング８６の慣性力で植付装置８の負荷変動が吸収されるため、動力伝達機構にねじれに起因した振動が発生することを防止できる。
【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つの掻き取リユニットを相対回転可能に設けたタィプが一般的であり、ロータリーケースが１回回転すると２つの掻き取リ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、掻き取リ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、掻き取リ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】
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当たリ６０〜９０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必ずしも比例せず、植付け密度が低くても収量に違いはなかったリ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、ロータリー式植付装置の掻き取リユニットは植付爪を有しており、植付爪は側面視で斜めの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、といった動きを行う。
【０００５】
そして、植付装置は重心が両端部に位置したアンバランスな構造であり、しかも、苗株の掻き取りに最も大きな負荷（抵抗）が発生してその後は軽負荷・無負荷状態になるという特殊な負荷態様であり、このため、動力伝達機構を構成する回転部材にねじりが発生しやすい。また、動力伝達機構を構成する部材の連結部には僅かながらガタ（クリアランス）が存在しており、これらのガタが蓄積することで植付けの位相がずれる（動きがぎくしゃくする）現象も見られる。
【０００６】
例えば６０〜９０株／３．３ｍ2 の密植状態のときに植付爪が圃場から真上に逃げるように設定しておくと、例えば３７〜５０株／３．３ｍ2 といった疎植状態では植付けられた苗が植付爪によって前倒しされる現象（苗を蹴る現象）が生じ易いため、植付爪が下死点付近の時に高速になるように回転部材に不等速回転を付与することが行われているが、このように回転部材に不等速回転を付与すると、動力伝達機構のねじれや植付け位相のずれは一層顕著に表れるといえる。そこで、特許文献１には、植付装置のスムースな回転を実現すべく、植付装置にバランスウエイトを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は植付装置の回転に大きな慣性力を付与することで負荷変動を抑制せんとするものであるが、植付装置はもともと相当の重量があるため、これにバランスウエイトを設けると重量が過大になって回転軸への負担が増大するおそれがある。このため部材の強度や耐久性の面で不安が大きい。
【０００９】
また、植付装置の回転速度によっては共振現象が発生するおそれがあり、共振すると植付装置に過大な遠心力が発生して非常に危険な状態になる。また、動力伝達機構のガタに起因して複数の植付装置の動作タイミングにずれが生じると、植付装置の大きな慣性力が動力伝達機構に不規則かつ大きな負荷として逆作用することになり、このため作動不能の状態に陥る可能性もある。
【００１０】
本願発明は、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】
【００１１】
従来技術の改善策として請求項１の発明では、動力源の回転動力が動力伝達機構を介して回転式の植付装置に伝達されるようになっている構成であって、前記動力伝達機構に、当該動力伝達機構を構成する回転部材のねじれを防止又は抑制するトルク変動抑制手段が設けられている。なお、トルク変動抑制手段は、負荷変動抑制手段（吸収手段）と呼ぶことも可能である。手段は装置と言い換えてもよい。
【００１２】
トルク変動抑制手段は各種のものが有り得るが、請求項２の発明では、前記トルク変動抑制手段は、前記回転部材の回転に慣性力を付与する偏心重り又はフライホイールになっている。また、請求項３の発明では、動力源が搭載された走行機体とこれに連結した植付け部とを有している構成において、前記トルク変動抑制手段は、前記走行機体と植付け部との両方に設けられているか、又は、前記植付け部に設けている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３において、前記植付け部に複数の植付装置が進行方向と直交した左右方向に並ぶように配置しており、前記走行機体からはＰＴＯ軸で植付け部に動力伝達され、前記ＰＴＯ軸の回転は左右に延びる横長回転軸に伝達され、前記横長回転軸から分岐して後ろ向きに延びる軸又は無端帯で各植付装置に動力伝達される構成であって、前記横長回転軸にトルク変動抑制手段を設けている。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、動力伝達機構を構成する回転部材にトルク変動抑制手段を設けているため、植付装置に過大な慣性力を生じさせることなく、動力伝達機構のねじれに起因した振動を大きく抑制できると共に、動力伝達機構を構成する回転部材の連結箇所のガタに起因して植付装置の作動にずれが生じることも効果的に抑制し得る。また、植付装置が共振しても、その振幅を従来より低く抑えることができる。
【００１５】
結局、本願発明では、動力伝達機構や植付装置の耐久性を確保しつつ、動力伝達機構のねじれに起因した振動やガタに起因した植付け位相のずれを抑制して、安定した高速植付けを可能ならしめることができる。回転部材のねじれを減衰させるトルク変動抑制手段としては種々有り得るが、請求項２のように偏心重り又はフライホールを採用すると、構造が簡単になる利点がある。
【００１６】
また、乗用型田植機のように植付け部が走行機体とは別構造になっている苗移植機の場合、動力伝達機構は長さが長くなってねじれ変形も発生しやすくなるが、請求項３のうちトルク変動抑制手段を走行機体と植付け部との両方に設けると、動力伝達機構のねじれ変形をその全体に亙って抑制できるため、特に効果的である。また、請求項３のうちトルク変動抑制手段を植付け部に設ける構成を採用すると、動力伝達機構のうちできるだけ下流側でねじれ変形を抑制できるため、動力伝達機構のねじれ変形やガタに起因した振動や位相ずれが植付装置に波及することを、従来よりも抑制できる。
【００１７】
請求項４のように、ＰＴＯ軸の回転を各植付装置に分岐して伝達する横長駆動軸にトルク変動抑制手段を設けると、各植付装置に対応してトルク変動抑制手段を設けることができるため、植付装置のスムースな回転をより的確に実現可能になる。また、横長駆動軸は植付装置から離れているため、トルク変動抑制手段を植付装置の動きの邪魔にならない状態に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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）は動力伝達経路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）は動力伝達経路の側面図、（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）は動力伝達経路を示す平面図、（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設けたギア群の背面図である。
【図８】伝動系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
(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。
【００２１】
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ヶース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。
【００２２】
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とリアアクスルヶース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。
【００２３】
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。
【００２４】
図４から容易に理解できるように、ミッションケース１１の内部で変速された走行動力は、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、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。なお、整地ロータ２４は一部しか表示していない。
【００２５】
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。
【００２６】
図４に示すように、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。
【００２７】
支持アーム３１の基端部（前端寄り部位）には、請求項に記載した横長回転軸の一環として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、センターヶース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。
【００２８】
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。
【００２９】
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リユニット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リユニット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。
【００３０】
(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に至る動力伝達経路の詳細を説明する。まず、株間変更装置２６の詳細を、主として図６〜図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。
【００３１】
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。
【００３２】
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が相対回転可能に最まっており、中間軸４５は出力軸４２と一緒に回転する。中間軸４５には第３ギア４６と第４ギア４７とがスプラィ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４３に噛合した第２ポジションとを選択できる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
アイドル軸５１には、第３ギア４６に対して噛み合い・離反する第ギア５４と、第４ギァ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。
【００３８】
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４６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。
【００３９】
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が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て回転する。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。
【００４０】
本実施形態では、疎植時には、株間変更装置２６に設けた不等速ギア４８，５６により、出力軸４２に例えば２５％程度の加減速が付与される。
【００４１】
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に伝ぇられる。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。
【００４２】
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、３．３ｍ2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、疎植と密植との全エリアを殆ど網羅している。
【００４３】
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が相対回転自在に保持されている。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。
【００４４】
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。
【００４５】
図６（Ｂ）や図７（Ａ）、或いは図８に示すように、入力軸４１に、トルク変動抑制手段としてのフライホイール６７を固定している。正確に述べると、入力軸４１のうち株間ケース４０の外側に露出した部位にフライホイール６７を固定している。このため、入力軸４１に続く動力伝達機構に大きな慣性力を作用させて、負荷変動を打ち消すことが可能になる。なお、図４（Ａ）ではフライホイール６７は表示していない。
【００４６】
(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。
【００４７】
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とが連結されている。
【００４８】
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。
【００４９】
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の順で動力伝達される。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。植付け出力軸７８も請求項に記載した横長駆動軸に相当する。
【００５０】
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の間には連結軸７８′が配置されており、連結軸７８′と植付け駆動軸３２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。連結軸７８′も請求項に記載した横長駆動軸に相当している。カップリング８６は、割リピンやビス等によって各軸に固定されている。
【００５１】
本実施形態では植付け駆動軸３２は各植付装置８の箇所ごとに分断されており、植付け駆動軸３２と植付け出力軸７８又は連結軸７８′とがカップリング８６で接続されているが、植付け出力軸７８と各植付け駆動軸３２と連結軸７８′とを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。
【００５２】
そして、カップリング８６をある程度の質量があるように大径に設定し、カップリング８６にフライホイール機能を保持せしめている。すなわち、本実施形態ではカップリング８６をトルク変動抑制手段（フライホイール）に兼用している。なお、実施形態ではカップリング８６は真円形状になっているが、植付装置８の芯ずれを打ち消すように偏心した構造とすることも可能である。
【００５３】
(4).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、主として図８に基づいて説明する（図５（Ｂ）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。
【００５４】
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。
【００５５】
支持アーム３１の後端部（先端部）には、左右一対の軸受け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の後端植付け部２に回転自在に保持されている。
【００５６】
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いる。そして、遊星ギア９４に固定されたユニット軸９５に掻き取リユニット３７が固定されている。
【００５７】
図５に明示するように、掻き取リユニット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し、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。
【００５８】
図８に示すように、植付け中心軸９１には、第３ベベルギア９８，９９を介して植付け伝動軸８７から動力伝達される。図示していないが、植付け中心軸９１には外部から操作されるクラッチを設けており、クラッチを切ると植付けが止まる（条止めされる。）。
【００５９】
なお、第３ベベルギア９８，９９を偏心した不等速ギアと成して、株間変更装置２６の箇所と第３ベベルギア９８，９９の箇所との両方において不等速回転を付与することが可能である。この場合、株間変更装置２６での加減速の程度よりも、第３ベベルギア９８，９９による加減速の程度を少なめに設定すると好適である。
【００６０】
(5).まとめ
さて、ＰＴＯ軸２９やその他の軸群より成る動力伝達機構には植付装置８の回転に伴う負荷変動に起因したねじれとねじれ解除とが作用し、このため振動が発生するが、本実施形態では株間変更装置２６の入力軸４１にフライホイール６７を設けると共に、植付け部２のカップリング８６をトルク変動抑制手段（フライホイール）に兼用しているため、植付装置８の回転に伴って動力伝達機構に負荷変動（トルク変動）が生じることを従来に比べて抑制できる。
【００６１】
このため、動力伝達機構を構成する回転部材（例えばＰＴＯ軸２９）にねじれが生じることを防止又は著しく抑制することができ、その結果、動力伝達機構に振動が発生することも防止又は著しく抑制できる。従って、植付装置８をスムースに高速回転させることができる。
【００６２】
換言すると、植付装置８の負荷によって動力伝達機構には自身のねじれに伴う弾性工ネルギが蓄積され、エネルギの蓄積と発散とが交互に生じることで振動が発生するのであるが、本実施形態では、フライホイール６７やダンパ機能カップリング８６の回転によって大きな慣性力が発生するため、動力伝達機構に弾性エネルギが蓄積されることを防止又は著しく抑制できるのであり、その結果、振動を防止して植付装置８をスムースに高速回転させることができるのである。更に述べると、フライホイール６７やカップリング８６の慣性力により、植付装置８の負荷変動が吸収されるのである。
【００６３】
また、動力伝達機構を構成する部材の連結箇所には僅かながらガタが存在しており、このガタと振動との複合作用によって各植付装置８が不規則に動く現象が生じることがあり、そのため植付けの位相のずれが発生することがあるが、本実施形態では、上記のとおり動力伝達機構に振動が発生することを防止又は抑制できることに加えて、フライホイール６７及びカップリング８６の慣性力によって動力伝達機構のトルク変動を防止又は抑制できるため、植付け位相のずれが発生することも防止できる。
【００６４】
さて、図５（Ｃ）では、３・３ｍ2当たりの植付け付け株数と植付爪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やすいことが理解できる。
【００６５】
この点、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あたりで回転速度が速くなるように加速される。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、不等速回転状態では負荷変動は大きくなるが、本実施形態ではフライホイール６７や大径カップリング８６のようなトルク変動抑制手段を設けているため、不等速回転に起因して負荷変動が大きくなっても、負荷変動を吸収してスムースな高速回転を実現できる。
【００６６】
本実施形態のように株間変更装置２６と植付け部２との両方にトルク変動抑制手段を設けると、動力伝達機構の全体にわたってねじれ変形を抑制できるため、特に好適である。また、植付け駆動軸３２に連結軸７８′を介して動力伝達すると、植付け条数が異なる植付け部２に共通した部材を使用できる利点があるが、本実施形態のようにカップリング８６をトルク変動抑制手段に兼用すると、部材点数を増やすことなく動力伝達機構のねじれ変形を防止できる利点がある。また、カップリング８６が各支持アーム３１に対応して配置されているため、各植付装置８の円滑な回転を的確に実現できる利点がある。
【００６７】
図４（Ｂ）に示すように、植付け駆動軸３２や連結軸７８′はメインフレー２８からある程度の距離だけ後ろに配置されているため、大径のカップリング８６を設けても邪魔になることはない。むしろ、メインフレーム２８の後ろのデッドスペースを利用することでカップリング８６を大径化しているとも言える。入力軸４１に設けるフライホイール６７は株間ケース４０の内部に配置することも可能であるが、本実施形態のようにフライホイール６７を株間ケース４０の外に配置すると、株間ケース４０の大型化を防止できると共に、既存の株間ケース４０にもそのまま適用できる利点がある。
【００６８】
敢えて述べるまでもないが、フライホイール等のトルク変動抑制手段は、植付け出力軸７８に設けたり、植付け駆動軸３２に設けたり、連結軸７８′に設けたりしてもよい。この場合、フライホイール等のダンパ手段は軸と一体の構造であってもよいし、別体の構成としてビス等で固定してもよい。
【００６９】
株間変更装置２６にダンパ装置を設ける場合、図８に一点鎖線で示すように、入力軸４１に設けることに代えて又はこれに加えて、アイドル軸５１にフライホイール６７を設けたり、出力軸４２にフライホイール６７を設けることも可能である。この場合は、フライホイール６７は株間ケース４０の外に配置するのが好ましい。
【００７０】
（６）.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、トルク変動抑制手段はフライホイールに代えて偏心重りを使用することも可能である。配置位置としては、例えばＰＴＯ軸に設けたり植付け伝動軸８７に設けたりすることも可能である。動力伝達機構を構成するギアに設けることも可能である。走行機体のみに設けることも可能である。
【００７１】
ダンパ手段としては、回転部材に抵抗を与えるものでもよい。この場合、抵抗が常に作用しているように設定することも可能であるし、軸が軽負荷状態又は無負荷状態のときに抵抗が付与されるように設定することも可能である。負荷が大きい時に電動モータ等で一時的に軸にトルクを付与することも可能である。すなわち、回転軸に対して周期的にトルクを付加するアシスト手段を採用することも可能である。
【００７２】
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る。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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】
【００７４】
１ 走行機体
２ 植付け部
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
３０ センターケース
３１ 支持アーム
３２ 植付け駆動軸
３６ ロータリーケース
３７ 掻き取リユニット
４１ 株間変更装置の入力軸
６７ トルク変動抑制手段の一例としてのフライホイール
７８ 植付け出力軸
７８′ 連結軸
８６ トルク変動抑制手段を兼用するカップリング
９６ 植付爪
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、乗用型田植機のような苗移植機に関し、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つの掻き取リユニットを相対回転可能に設けたタィプが一般的であり、ロータリーケースが１回回転すると２つの掻き取リ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、掻き取リ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、掻き取リ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】
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当たリ６０〜９０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必ずしも比例せず、植付け密度が低くても収量に違いはなかったリ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、ロータリー式植付装置の掻き取リユニットは植付爪を有しており、植付爪は側面視で斜めの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、といった動きを行う。
【０００５】
そして、植付装置は重心が両端部に位置したアンバランスな構造であり、しかも、苗株の掻き取りに最も大きな負荷（抵抗）が発生してその後は軽負荷・無負荷状態になるという特殊な負荷態様であり、このため、動力伝達機構を構成する回転部材にねじりが発生しやすい。また、動力伝達機構を構成する部材の連結部には僅かながらガタ（クリアランス）が存在しており、これらのガタが蓄積することで植付けの位相がずれる（動きがぎくしゃくする）現象も見られる。
【０００６】
例えば６０〜９０株／３．３ｍ2 の密植状態のときに植付爪が圃場から真上に逃げるように設定しておくと、例えば３７〜５０株／３．３ｍ2 といった疎植状態では植付けられた苗が植付爪によって前倒しされる現象（苗を蹴る現象）が生じ易いため、植付爪が下死点付近の時に高速になるように回転部材に不等速回転を付与することが行われているが、このように回転部材に不等速回転を付与すると、動力伝達機構のねじれや植付け位相のずれは一層顕著に表れるといえる。そこで、特許文献１には、植付装置のスムースな回転を実現すべく、植付装置にバランスウエイトを設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７２１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は植付装置の回転に大きな慣性力を付与することで負荷変動を抑制せんとするものであるが、植付装置はもともと相当の重量があるため、これにバランスウエイトを設けると重量が過大になって回転軸への負担が増大するおそれがある。このため部材の強度や耐久性の面で不安が大きい。
【０００９】
また、植付装置の回転速度によっては共振現象が発生するおそれがあり、共振すると植付装置に過大な遠心力が発生して非常に危険な状態になる。また、動力伝達機構のガタに起因して複数の植付装置の動作タイミングにずれが生じると、植付装置の大きな慣性力が動力伝達機構に不規則かつ大きな負荷として逆作用することになり、このため作動不能の状態に陥る可能性もある。
【００１０】
本願発明は、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】
【００１１】
従来技術の改善策として請求項１の発明では、動力源の回転動力が動力伝達機構を介して回転式の植付装置に伝達されるようになっている構成であって、前記動力伝達機構に、当該動力伝達機構を構成する回転部材のねじれを防止又は抑制するトルク変動抑制手段が設けられている。なお、トルク変動抑制手段は、負荷変動抑制手段（吸収手段）と呼ぶことも可能である。手段は装置と言い換えてもよい。
【００１２】
トルク変動抑制手段は各種のものが有り得るが、請求項２の発明では、前記トルク変動抑制手段は、前記回転部材の回転に慣性力を付与する偏心重り又はフライホイールになっている。また、請求項３の発明では、動力源が搭載された走行機体とこれに連結した植付け部とを有している構成において、前記トルク変動抑制手段は、前記走行機体と植付け部との両方に設けられているか、又は、前記植付け部に設けている。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３において、前記植付け部に複数の植付装置が進行方向と直交した左右方向に並ぶように配置しており、前記走行機体からはＰＴＯ軸で植付け部に動力伝達され、前記ＰＴＯ軸の回転は左右に延びる横長回転軸に伝達され、前記横長回転軸から分岐して後ろ向きに延びる軸又は無端帯で各植付装置に動力伝達される構成であって、前記横長回転軸にトルク変動抑制手段を設けている。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、動力伝達機構を構成する回転部材にトルク変動抑制手段を設けているため、植付装置に過大な慣性力を生じさせることなく、動力伝達機構のねじれに起因した振動を大きく抑制できると共に、動力伝達機構を構成する回転部材の連結箇所のガタに起因して植付装置の作動にずれが生じることも効果的に抑制し得る。また、植付装置が共振しても、その振幅を従来より低く抑えることができる。
【００１５】
結局、本願発明では、動力伝達機構や植付装置の耐久性を確保しつつ、動力伝達機構のねじれに起因した振動やガタに起因した植付け位相のずれを抑制して、安定した高速植付けを可能ならしめることができる。回転部材のねじれを減衰させるトルク変動抑制手段としては種々有り得るが、請求項２のように偏心重り又はフライホールを採用すると、構造が簡単になる利点がある。
【００１６】
また、乗用型田植機のように植付け部が走行機体とは別構造になっている苗移植機の場合、動力伝達機構は長さが長くなってねじれ変形も発生しやすくなるが、請求項３のうちトルク変動抑制手段を走行機体と植付け部との両方に設けると、動力伝達機構のねじれ変形をその全体に亙って抑制できるため、特に効果的である。また、請求項３のうちトルク変動抑制手段を植付け部に設ける構成を採用すると、動力伝達機構のうちできるだけ下流側でねじれ変形を抑制できるため、動力伝達機構のねじれ変形やガタに起因した振動や位相ずれが植付装置に波及することを、従来よりも抑制できる。
【００１７】
請求項４のように、ＰＴＯ軸の回転を各植付装置に分岐して伝達する横長駆動軸にトルク変動抑制手段を設けると、各植付装置に対応してトルク変動抑制手段を設けることができるため、植付装置のスムースな回転をより的確に実現可能になる。また、横長駆動軸は植付装置から離れているため、トルク変動抑制手段を植付装置の動きの邪魔にならない状態に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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）は動力伝達経路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）は動力伝達経路の側面図、（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）は動力伝達経路を示す平面図、（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設けたギア群の背面図である。
【図８】伝動系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
(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。
【００２１】
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ヶース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。
【００２２】
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とリアアクスルヶース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。
【００２３】
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。
【００２４】
図４から容易に理解できるように、ミッションケース１１の内部で変速された走行動力は、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、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。なお、整地ロータ２４は一部しか表示していない。
【００２５】
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。
【００２６】
図４に示すように、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。
【００２７】
支持アーム３１の基端部（前端寄り部位）には、請求項に記載した横長回転軸の一環として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、センターヶース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。
【００２８】
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。
【００２９】
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リユニット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リユニット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。
【００３０】
(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に至る動力伝達経路の詳細を説明する。まず、株間変更装置２６の詳細を、主として図６〜図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。
【００３１】
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。
【００３２】
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が相対回転可能に最まっており、中間軸４５は出力軸４２と一緒に回転する。中間軸４５には第３ギア４６と第４ギア４７とがスプラィ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４３に噛合した第２ポジションとを選択できる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
アイドル軸５１には、第３ギア４６に対して噛み合い・離反する第ギア５４と、第４ギァ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。
【００３８】
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４６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。
【００３９】
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が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て回転する。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。
【００４０】
本実施形態では、疎植時には、株間変更装置２６に設けた不等速ギア４８，５６により、出力軸４２に例えば２５％程度の加減速が付与される。
【００４１】
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に伝ぇられる。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。
【００４２】
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、３．３ｍ2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、疎植と密植との全エリアを殆ど網羅している。
【００４３】
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が相対回転自在に保持されている。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。
【００４４】
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。
【００４５】
図６（Ｂ）や図７（Ａ）、或いは図８に示すように、入力軸４１に、トルク変動抑制手段としてのフライホイール６７を固定している。正確に述べると、入力軸４１のうち株間ケース４０の外側に露出した部位にフライホイール６７を固定している。このため、入力軸４１に続く動力伝達機構に大きな慣性力を作用させて、負荷変動を打ち消すことが可能になる。なお、図４（Ａ）ではフライホイール６７は表示していない。
【００４６】
(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。
【００４７】
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とが連結されている。
【００４８】
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。
【００４９】
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の順で動力伝達される。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。植付け出力軸７８も請求項に記載した横長駆動軸に相当する。
【００５０】
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の間には連結軸７８′が配置されており、連結軸７８′と植付け駆動軸３２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。連結軸７８′も請求項に記載した横長駆動軸に相当している。カップリング８６は、割リピンやビス等によって各軸に固定されている。
【００５１】
本実施形態では植付け駆動軸３２は各植付装置８の箇所ごとに分断されており、植付け駆動軸３２と植付け出力軸７８又は連結軸７８′とがカップリング８６で接続されているが、植付け出力軸７８と各植付け駆動軸３２と連結軸７８′とを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。
【００５２】
そして、カップリング８６をある程度の質量があるように大径に設定し、カップリング８６にフライホイール機能を保持せしめている。すなわち、本実施形態ではカップリング８６をトルク変動抑制手段（フライホイール）に兼用している。なお、実施形態ではカップリング８６は真円形状になっているが、植付装置８の芯ずれを打ち消すように偏心した構造とすることも可能である。
【００５３】
(4).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、主として図８に基づいて説明する（図５（Ｂ）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。
【００５４】
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。
【００５５】
支持アーム３１の後端部（先端部）には、左右一対の軸受け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の後端植付け部２に回転自在に保持されている。
【００５６】
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いる。そして、遊星ギア９４に固定されたユニット軸９５に掻き取リユニット３７が固定されている。
【００５７】
図５に明示するように、掻き取リユニット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し、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。
【００５８】
図８に示すように、植付け中心軸９１には、第３ベベルギア９８，９９を介して植付け伝動軸８７から動力伝達される。図示していないが、植付け中心軸９１には外部から操作されるクラッチを設けており、クラッチを切ると植付けが止まる（条止めされる。）。
【００５９】
なお、第３ベベルギア９８，９９を偏心した不等速ギアと成して、株間変更装置２６の箇所と第３ベベルギア９８，９９の箇所との両方において不等速回転を付与することが可能である。この場合、株間変更装置２６での加減速の程度よりも、第３ベベルギア９８，９９による加減速の程度を少なめに設定すると好適である。
【００６０】
(5).まとめ
さて、ＰＴＯ軸２９やその他の軸群より成る動力伝達機構には植付装置８の回転に伴う負荷変動に起因したねじれとねじれ解除とが作用し、このため振動が発生するが、本実施形態では株間変更装置２６の入力軸４１にフライホイール６７を設けると共に、植付け部２のカップリング８６をトルク変動抑制手段（フライホイール）に兼用しているため、植付装置８の回転に伴って動力伝達機構に負荷変動（トルク変動）が生じることを従来に比べて抑制できる。
【００６１】
このため、動力伝達機構を構成する回転部材（例えばＰＴＯ軸２９）にねじれが生じることを防止又は著しく抑制することができ、その結果、動力伝達機構に振動が発生することも防止又は著しく抑制できる。従って、植付装置８をスムースに高速回転させることができる。
【００６２】
換言すると、植付装置８の負荷によって動力伝達機構には自身のねじれに伴う弾性工ネルギが蓄積され、エネルギの蓄積と発散とが交互に生じることで振動が発生するのであるが、本実施形態では、フライホイール６７やダンパ機能カップリング８６の回転によって大きな慣性力が発生するため、動力伝達機構に弾性エネルギが蓄積されることを防止又は著しく抑制できるのであり、その結果、振動を防止して植付装置８をスムースに高速回転させることができるのである。更に述べると、フライホイール６７やカップリング８６の慣性力により、植付装置８の負荷変動が吸収されるのである。
【００６３】
また、動力伝達機構を構成する部材の連結箇所には僅かながらガタが存在しており、このガタと振動との複合作用によって各植付装置８が不規則に動く現象が生じることがあり、そのため植付けの位相のずれが発生することがあるが、本実施形態では、上記のとおり動力伝達機構に振動が発生することを防止又は抑制できることに加えて、フライホイール６７及びカップリング８６の慣性力によって動力伝達機構のトルク変動を防止又は抑制できるため、植付け位相のずれが発生することも防止できる。
【００６４】
さて、図５（Ｃ）では、３・３ｍ2当たりの植付け付け株数と植付爪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やすいことが理解できる。
【００６５】
この点、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あたりで回転速度が速くなるように加速される。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、不等速回転状態では負荷変動は大きくなるが、本実施形態ではフライホイール６７や大径カップリング８６のようなトルク変動抑制手段を設けているため、不等速回転に起因して負荷変動が大きくなっても、負荷変動を吸収してスムースな高速回転を実現できる。
【００６６】
本実施形態のように株間変更装置２６と植付け部２との両方にトルク変動抑制手段を設けると、動力伝達機構の全体にわたってねじれ変形を抑制できるため、特に好適である。また、植付け駆動軸３２に連結軸７８′を介して動力伝達すると、植付け条数が異なる植付け部２に共通した部材を使用できる利点があるが、本実施形態のようにカップリング８６をトルク変動抑制手段に兼用すると、部材点数を増やすことなく動力伝達機構のねじれ変形を防止できる利点がある。また、カップリング８６が各支持アーム３１に対応して配置されているため、各植付装置８の円滑な回転を的確に実現できる利点がある。
【００６７】
図４（Ｂ）に示すように、植付け駆動軸３２や連結軸７８′はメインフレー２８からある程度の距離だけ後ろに配置されているため、大径のカップリング８６を設けても邪魔になることはない。むしろ、メインフレーム２８の後ろのデッドスペースを利用することでカップリング８６を大径化しているとも言える。入力軸４１に設けるフライホイール６７は株間ケース４０の内部に配置することも可能であるが、本実施形態のようにフライホイール６７を株間ケース４０の外に配置すると、株間ケース４０の大型化を防止できると共に、既存の株間ケース４０にもそのまま適用できる利点がある。
【００６８】
敢えて述べるまでもないが、フライホイール等のトルク変動抑制手段は、植付け出力軸７８に設けたり、植付け駆動軸３２に設けたり、連結軸７８′に設けたりしてもよい。この場合、フライホイール等のダンパ手段は軸と一体の構造であってもよいし、別体の構成としてビス等で固定してもよい。
【００６９】
株間変更装置２６にダンパ装置を設ける場合、図８に一点鎖線で示すように、入力軸４１に設けることに代えて又はこれに加えて、アイドル軸５１にフライホイール６７を設けたり、出力軸４２にフライホイール６７を設けることも可能である。この場合は、フライホイール６７は株間ケース４０の外に配置するのが好ましい。
【００７０】
（６）.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、トルク変動抑制手段はフライホイールに代えて偏心重りを使用することも可能である。配置位置としては、例えばＰＴＯ軸に設けたり植付け伝動軸８７に設けたりすることも可能である。動力伝達機構を構成するギアに設けることも可能である。走行機体のみに設けることも可能である。
【００７１】
ダンパ手段としては、回転部材に抵抗を与えるものでもよい。この場合、抵抗が常に作用しているように設定することも可能であるし、軸が軽負荷状態又は無負荷状態のときに抵抗が付与されるように設定することも可能である。負荷が大きい時に電動モータ等で一時的に軸にトルクを付与することも可能である。すなわち、回転軸に対して周期的にトルクを付加するアシスト手段を採用することも可能である。
【００７２】
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る。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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】
【００７４】
１ 走行機体
２ 植付け部
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
３０ センターケース
３１ 支持アーム
３２ 植付け駆動軸
３６ ロータリーケース
３７ 掻き取リユニット
４１ 株間変更装置の入力軸
６７ トルク変動抑制手段の一例としてのフライホイール
７８ 植付け出力軸
７８′ 連結軸
８６ トルク変動抑制手段を兼用するカップリング
９６ 植付爪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の回転動力が動力伝達機構を介して回転式の植付装置に伝達されるようになっている構成であって、前記動力伝達機構に、当該動力伝達機構を構成する回転部材のねじれを防止又は抑制するトルク変動抑制手段が設けられている、
苗移植機。
【請求項２】
前記トルク変動抑制手段は、前記回転部材の回転に慣性力を付与する偏心重り又はフライホイールである、
請求項１に記載した苗移植機。
【請求項３】
動力源が搭載された走行機体とこれに連結した植付け部とを有しており、前記トルク変動抑制手段は、前記走行機体と植付け部との両方に設けられているか、又は、前記植付け部に設けている、
請求項１又は２に記載した苗移植機。
【請求項４】
前記植付け部に複数の植付装置が進行方向と直交した左右方向に並ぶように配置しており、前記走行機体からはＰＴＯ軸で植付け部に動力伝達され、前記ＰＴＯ軸の回転は左右に延びる横長回転軸に伝達され、前記横長回転軸から分岐して後ろ向きに延びる軸又は無端帯で各植付装置に動力伝達される構成であって、前記横長回転軸に前記トルク変動抑制手段を設けている、
請求項３に記載した苗移植機。
【請求項１】
動力源の回転動力が動力伝達機構を介して回転式の植付装置に伝達されるようになっている構成であって、前記動力伝達機構に、当該動力伝達機構を構成する回転部材のねじれを防止又は抑制するトルク変動抑制手段が設けられている、
苗移植機。
【請求項２】
前記トルク変動抑制手段は、前記回転部材の回転に慣性力を付与する偏心重り又はフライホイールである、
請求項１に記載した苗移植機。
【請求項３】
動力源が搭載された走行機体とこれに連結した植付け部とを有しており、前記トルク変動抑制手段は、前記走行機体と植付け部との両方に設けられているか、又は、前記植付け部に設けている、
請求項１又は２に記載した苗移植機。
【請求項４】
前記植付け部に複数の植付装置が進行方向と直交した左右方向に並ぶように配置しており、前記走行機体からはＰＴＯ軸で植付け部に動力伝達され、前記ＰＴＯ軸の回転は左右に延びる横長回転軸に伝達され、前記横長回転軸から分岐して後ろ向きに延びる軸又は無端帯で各植付装置に動力伝達される構成であって、前記横長回転軸に前記トルク変動抑制手段を設けている、
請求項３に記載した苗移植機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８７０４４（Ｐ２０１２−１８７０４４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３３４２（Ｐ２０１１−５３３４２）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【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４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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