特許 5860315 田植機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5860315

(24)【登録日】2015年12月25日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】田植機

(51)【国際特許分類】

   A01C 11/02 20060101AFI20160202BHJP

【ＦＩ】

   A01C11/02 313B

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-59162(P2012-59162)

(22)【出願日】2012年3月15日

(65)【公開番号】特開2013-192458(P2013-192458A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】土井 邦夫

(72)【発明者】

【氏名】竹山 智洋

(72)【発明者】

【氏名】久保 孝之

(72)【発明者】

【氏名】深田 和範

【審査官】 中澤 真吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０７２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７６６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｃ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するミッションケースと、非円形の動作軌跡を描く植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置と、前記走行機体の走行速度に対する前記移植機構の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置とを備える田植機において、
前記移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材が複数存在し、前記複数の不等速部材が前記株間変速装置側の上流不等速部材と前記苗植付装置側の下流不等速部材とに分けて設けられており、前記上流不等速部材は複数段に切換可能で且つ前記各段の加減速比を異ならせており、前記下流不等速部材は単段に構成されており、
前記上流不等速部材の前記各段では、前記移植機構における前記植付爪の動作速度が最高速になる最高速位相を、下死点を挟んだ前後範囲で設定変更可能である、
田植機。

【請求項2】

前記下流不等速部材では、前記最高速位相を下死点から更に離れる方向に設定変更可能である、
請求項１に記載した田植機。

【請求項3】

前記株間変速装置は前記走行機体側に設けられている、
請求項１に記載した田植機。

【請求項4】

前記株間変速装置から前記移植機構に至る動力伝達系は互いに交差した回転軸を有しており、これら交差した回転軸にベベルギヤ対を介して動力伝達するように構成されており、前記下流不等速部材として、前記ベベルギヤ対が不等速ギヤに構成されている、
請求項２に記載した田植機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、苗載台及び複数の植付爪を有する苗植付装置を走行機体に装着し、連続的に苗植え作業を行う田植機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の田植機では、走行機体の後部に、苗載台及び植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置が装着されている。苗植付装置の移植機構としては、１つのロータリケースに２つの植付爪を設けたタイプが一般的であり、ロータリケースが１回転すると、２つの植付爪はそれぞれロータリケースに対して逆向きに１回転する。すなわち、植付爪はロータリケースの軸心回りに公転しながら自転する。

【0003】

この種の田植機を用いた苗植え作業では、苗マットが載置された苗載台を所定間隔で間欠的に左右横送りさせながら、前方の苗載台の方向に向いた植付爪をロータリケースの軸心回りに公転しつつ自転させることによって、植付爪を苗載台と圃場面との間で往復動させ、苗マットから苗を１株ずつ掻き取って圃場に植え付けている。苗植付装置における植付爪の動作周期（植付け周期）は走行機体の走行速度に連動していて、走行速度が変化しても苗の植付け間隔（株間）は一定に保持される。

【0004】

単位面積（一般に３．３平方ｍ）当りに苗を何株植えるかは必ずしも一定でなく、例えば地域やユーザー等によって、希望する単位面積当りの植付け株数は異なる。この点、従来の田植機には、走行速度と植付け周期との連動関係を調節する株間変速装置が設けられている。この場合、株間変速装置にて走行速度に対する移植機構の動作速度（植付け速度）を変更することによって、株間が変更されて単位面積当りの植付け株数が変わる。

【0005】

近年、圃場に植え付けられた苗の生育条件等を考慮して、標準植えに比べて株間を長くとる疎植が行われているが、株間を長くするほど植付け速度を遅くする必要がある。しかし、株間変速装置によって単に植付け速度を遅くしただけでは、植付爪先端が圃場で引き摺られて、苗が前倒れしたり浮き苗が発生したりするという問題がある。

【0006】

この点、特許文献１及び２には、疎植の際に植付爪を圃場で引き摺らないようにするため、移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材を備えた田植機の構造が開示されている。不等速部材は、移植機構を構成するロータリケースの１回転中の角速度を変化（不等速回転）させるように構成されていて、疎植時でも植付爪が圃場から逃げる速度を速めている。特許文献１の田植機では、ミッションケース内にある株間変速装置に不等速部材を組み込んでいる。特許文献２の田植機では、苗載台の横送り駆動機構よりも動力伝達下流側に不等速部材を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【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】

【0008】

さて、株間変速装置から移植機構に至る動力伝達系は、ギヤや回転軸等の伝動要素で構成される。回転軸等の伝動要素は完全な剛体ではなく、負荷（回転トルク）が掛かるとわずかながら弾性変形し、負荷が解除されると弾性復原力で戻り変形する。つまり、動力伝達系の伝動要素には、回転に伴いねじれとねじれ解除とが交互に発生し、これが振動として現れる。一方、不等速部材は伝動要素の１回転中の角速度を加減速するものであり、当該加減速によって伝動要素に作用する負荷変動は更に大きくなる。このため、前記先行技術のように疎植時に不等速部材を機能させる構成では、伝動要素の振動が顕著に現れることになり、植付爪の動作周期がずれて植付け不良を招来するという問題があった。このような傾向は、走行機体の走行速度が速くなるほど顕著に現れるのであった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願発明は上記のような現状に鑑みなされたものであり、不等速部材の利点は享受しつつ、その不具合を防止しようとするものである。

【0010】

本願発明は様々な構成を含んでいる。請求項１の発明は最も上位概念をなしており、当該発明に係る田植機は、走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するミッションケースと、非円形の動作軌跡を描く植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置と、前記走行機体の走行速度に対する前記移植機構の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置とを備えている。そして、前記移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材が複数存在し、前記複数の不等速部材が前記株間変速装置側の上流不等速部材と前記苗植付装置側の下流不等速部材とに分けて設けられている。前記上流不等速部材は複数段に切換可能で且つ前記各段の加減速比を異ならせており、前記下流不等速部材は単段に構成されている。前記上流不等速部材の前記各段は、前記移植機構における前記植付爪の動作速度が最高速になる最高速位相を、下死点を挟んだ前後範囲で設定変更可能になっている。

【0011】

請求項２の発明では、前記下流不等速部材が前記最高速位相を下死点から更に離れる方向に設定変更可能になっている。

【0012】

請求項３の発明は請求項１の発明を好適に展開したものである。当該発明では、前記株間変速装置が前記走行機体側に設けられている。

【0013】

動力伝達系の伝動要素としては、ギヤ、回転軸、クラッチ、スプロケット及びチェンなど、様々のものがある。そして、ギヤには平ギヤのみならずベベルギヤや遊星歯車など各種のものがあるが、従来は、不等速部材として平ギヤを不等速ギヤに構成している。これに対して請求項４の発明では、下流不等速部材として、ベベルギヤ対を不等速ギヤに構成している。すなわち、請求項４において、前記株間変速装置から前記移植機構に至る動力伝達系は互いに交差した回転軸を有しており、これら交差した回転軸にベベルギヤ対を介して動力伝達するように構成されており、前記下流不等速部材として、前記ベベルギヤ対が不等速ギヤに構成されている。

【0014】

なお、移植機構を構成するロータリケースの内部にも不等速ギヤが配置されるが、これは上下に長い非円形の動作軌跡を描くように植付爪を動作させるものであり、本願発明でいう不等速部材（すなわち、動力伝達系の伝動要素に不等速回転（加減速）を付与する部材）とは相違する。

【発明の効果】

【0015】

本願発明によると、走行機体に搭載したエンジンからの動力を変速するミッションケースと、非円形の動作軌跡を描く植付爪付きの移植機構を有する苗植付装置と、前記走行機体の走行速度に対する前記移植機構の動作速度を変速して株間を変更する株間変速装置とを備える田植機において、前記移植機構に不等速回転動力を伝達する不等速部材が複数存在し、前記複数の不等速部材が前記株間変速装置側の上流不等速部材と前記苗植付装置側の下流不等速部材とに分けて設けられており、前記上流不等速部材は複数段に切換可能で且つ前記各段の加減速比を異ならせており、前記下流不等速部材は単段に構成されているから、特定の伝動要素に負荷が集中するのを抑えて、動力伝達系のねじれを抑制できる。その結果、植付け不良を防止又は抑制できる。

【0016】

また、大きく不等速回転する部分が従来よりも少なくなるため、動力伝達系に過大トルクが発生するのを抑制して、動力伝達系のガタに起因した前記植付爪の動作周期ずれを防止又は抑制できる。既述のとおり、一般には、動力伝達系を不等速回転させることは疎植時に必要になる。従って、前記株間変速装置を疎植設定に切り換えると連動して不等速回転するようにしておくのが好ましい。

【0017】

更に、前記上流不等速部材の前記各段では、前記移植機構における前記植付爪の動作速度が最高速になる最高速位相を、下死点を挟んだ前後範囲で設定変更可能であるから、例えば組付け精度との関係等で、動力伝達系のねじれが大きくて前記植付爪の動作周期ずれが懸念される場合や、動力伝達系のねじれが小さく且つ動力伝達系の振動を極力抑制したい場合にも前記最高速位相を下死点前後に設定変更できる。すなわち、例えば組付け精度との関係等に応じて前記最高速位相を下死点前後に設定変更して、前記植付爪に最適な動作軌跡を描かせることが可能になる。従って、疎植・密植に拘らず、前記植付爪の動作速度を下死点付近で速めて、前記植付爪を下死点から的確に素早く逃がせる。その結果、適正な植付け姿勢で苗を植付けできる。

【0018】

請求項２の発明によると、前記下流不等速部材では、前記最高速位相を下死点から更に離れる方向に設定変更可能であるから、請求項１の効果、すなわち、前記植付爪の動作速度を下死点付近で速めて、前記植付爪を下死点から的確に素早く逃がせるという効果をより一層助長できる。

【0019】

ところで、前記株間変速装置を前記苗植付装置に取り付けることは理論的に可能ではあるが、苗植付装置はできるだけ軽量化するのが得策である。従って、株間変速装置は請求項３に記載のように走行機体に設けるのが好ましい。また、近年の田植機では、走行機体に施肥装置を設けることも多いが、施肥装置は苗植付装置の動きに連動させねばならないため、この場合は、株間変更装置を走行機体に設けて、株間変更装置から施肥装置と植付け部とに動力伝達することになる。いずれにしても、株間変速装置は走行機体に設けるのが好適である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【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）は苗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）は苗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ヤ群の外観斜視図、（Ｂ）はセンターケースにおけるギヤ群の斜視図、（Ｃ）はセンターケースにおけるギヤ群の背面図である。

【図8】伝動系統図である。

【図9】（Ａ）は苗植付装置への動力伝達経路を示す平面図、（Ｂ）は動力伝達経路の末端植付け部の分離平面図、（Ｃ）はベベルギヤの概略図である。

【図10】（Ａ）及び（Ｂ）はベベルギヤの噛み合い状態を示す平面図、（Ｃ）（Ｄ）はベベルギヤの斜視図、（Ｅ）はベベルギヤの対を並べた対比図である。

【図11】株間変速装置内のギヤの組合せと植付け株数との関係を示す図表である。

【図12】不等速の４３株に設定した場合の植付爪の動作軌跡を示す図である。

【図13】不等速の４３株に設定した場合の植付爪の角速度変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本願発明を実施形態を図面に基づいて説明する。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。

【0022】

（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〜図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苗植付装置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、苗植付装置２は苗マットが載る苗載台７や移植機構８を有している。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、苗植付装置２の後部には８個の移植機構８が横一列に配置されている。

【0023】

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。

【0024】

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が取り付けられており、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の後ろにはリヤアクスルケース１８が配置されており、リヤアクスルケース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とリヤアクスルケース１８とは前後長手のジョイント材１９で連結されている。リヤアクスルケース１８には左右２本のリヤ支柱２０が取付けられており、リヤ支柱２０の上端は、骨組み９の後端部を構成する左右横長のリヤフレーム９ａ（図３参照）に固定されている。

【0025】

左右のリヤ支柱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の後端に苗植付装置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、苗植付装置２が昇降する。

【0026】

図４から容易に理解できるように、ミッションケース１１の内部からリヤアクスルケース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の回転はリヤアクスルケース１８に設けたギヤ群を介して後輪４に伝達される。実施形態の田植機は苗植付装置２に整地ロータ２４を設けており、整地ロータ２４にはリヤアクスルケース１８から後ろ向き突出したロータ駆動軸２５で動力伝達される。

【0027】

実施形態ではリヤアクスルケース１８の右側部に株間変速装置２６を取り付けており、植付用動力伝達軸２７を介してミッションケース１１から株間変速装置２６に動力伝達される。植付用動力伝達軸２７の回転は株間変速装置２６に内蔵したギヤ群によって変速され、ＰＴＯ軸２９によって苗植付装置２に伝達される。

【0028】

苗植付装置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に内蔵されたギヤ群に伝達される。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移植機構８が回転自在に取付けられている。

【0029】

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駆動軸３２が貫通しており、この植付駆動軸３２の回転によって移植機構８が駆動される（詳細は後述する）。また、植付駆動軸３２には、センターケース３０に内蔵したギヤ群を介して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台７が１ピッチずつ横移動する。

【0030】

苗植付装置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。

【0031】

図４（Ｂ）に示すように、各移植機構８は１つのロータリケース３６とその両端部に回転自在に設けた植付爪部材３７とを有しており、ロータリケース３６が１／２回転するごとに植付爪部材３７による苗の掻き取りと植付けとが行われる。また、ＰＴＯ軸２９が１回転するとロータリケース３６は１／２回転するように設定されている。そして、ＰＴＯ軸２９の回転数は基本的に走行機体１の走行速度に比例しているが、株間変速装置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。

【0032】

（２）．株間変速装置の構造・動力伝達構造（上流不等速部材）
以下、株間変速装置２６から移植機構８に至る動力伝達系の詳細を説明する。まず、株間変速装置２６の構造やこれに対する動力伝達構造を、主として図６〜８に基づいて説明する。株間変速装置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）に示すようなギヤ群が配置されている。

【0033】

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ギヤ４３と第２ギヤ４４とが固定されている。両ギヤ４３，４４は同径ではあるが、歯数は第１ギヤ４３よりも第２ギヤ４４が僅かに少なくなっている。

【0034】

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ギヤ４６と第４ギヤ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には上流不等速第１ギヤ４８及び上流不等速第３ギヤ１２１が相対回転自在に嵌まっている。

【0035】

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苗植付装置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。

【0036】

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ギヤ４３又は第２ギヤ４４に噛み合い得る第５ギヤ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ギヤ５２は第１ギヤ４３又は第２ギヤ４４の２倍程度の歯数であり、第１ギヤ４３に噛合した第１ポジションと、第２ギヤ４４に噛合した第２ポジションとを選択できる。

【0037】

アイドル軸５１には、上流不等速第３ギヤ１２１と常に噛み合っている上流不等速第４ギヤ１２２、第３ギヤ４６に対して噛み合い・離反する第６ギヤ５４、第４ギヤ４７に噛み合い・離反する第７ギヤ５５、並びに、上流不等速第１ギヤ４８と常に噛み合っている上流不等速第２ギヤ５６が固定されている。第３ギヤ４６に対する第６ギヤ５４の比率よりも、第４ギヤ４７に対する第７ギヤ５５の歯数の比率が小さくなるように設定されている。従って、中間軸４５（及び出力軸４２）の回転数は、第３ギヤ４６と第６ギヤ５４とが噛み合っている状態よりも、第４ギヤ４７と第７ギヤ５５とが噛み合っている状態の方が低くなっている。

【0038】

上流不等速第１ギヤ４８と上流不等速第２ギヤ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、両不等速ギヤ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、且つ、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。両不等速ギヤ４８，５６は非円形であって噛み合わせの位相が常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。また同様に、上流不等速第３ギヤ１２１と上流不等速第４ギヤ１２２とについても、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、両不等速ギヤ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、且つ、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。つまり、上流不等速第１ギヤ４８及び上流不等速第２ギヤ５６は、偏芯歯車等の非円形ギヤ対であって、加減速比（不等速比率）の大きいものである。上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２も、偏芯歯車等の非円形ギヤ対であるが、加減速比（不等速比率）の小さいものである。

【0039】

ここで、ロータリケース３６では、例えば３７株／平方ｍの疎植時に、植付爪部材３７における各植付爪９６の最高速位相（植付爪９６の動作速度が最高速になる位相）を下死点付近にするような加減速を付与しているが、その上で実施形態では、株間変速装置２６に設けた上流不等速第１ギヤ４８及び上流不等速第２ギヤ５６によって、株間ケース４０からの回転動力にやや大きめの加減速を付与して不等速回転動力を出力させる。従って、加減速比（不等速比率）が上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２の組合せよりも大きいので、植付爪９６の動作軌跡のうち下死点付近での動作速度を大きく増速させる。また、上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２によって、株間ケース４０からの回転動力にやや小さめの加減速を付与して不等速回転動力を出力させる。従って、加減速比（不等速比率）が上流不等速第１ギヤ４８及び上流不等速第２ギヤ５６の組合せよりも小さいので、植付爪９６の動作軌跡のうち下死点付近での動作速度を小さく増速させる。上流不等速第１〜第４ギヤ４８，５６，１２１，１２２は、移植機構８に不等速回転動力を伝達する株間変速装置２６側の上流不等速部材に相当する。

【0040】

第４ギヤ４７と上流不等速第１ギヤ４８とには、噛み合い・離間自在な第１中間クラッチ５７を設けている。第４ギヤ４７が図８の状態からいったん第７ギヤ５５と噛合した状態を経て更に右向きにスライドすると、第１中間クラッチ５７が噛み合う。第１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、上流不等速第２ギヤ５６及び上流不等速第１ギヤ４８を介して出力軸４２に伝えられる。第１中間クラッチ５７が噛み合っている状態では第３ギヤ４６と第４ギヤ４７は空転している。従って、第１中間クラッチ５７は中間軸４５と上流不等速第１ギヤ４８との連結を継断する働きをしている。

【0041】

また、第３ギヤ４６と上流不等速第３ギヤ１２１とにも、噛み合い・離間自在な第２中間クラッチ１２３を設けている。第３ギヤ４６が図８の状態から一旦第６ギヤ５４と噛合した状態を経て更に左向きにスライドすると、中間軸４５に対して第２中間クラッチ１２３が噛み合う。第２中間クラッチ１２３が噛み合った状態では、アイドル軸５１の動力は、上流不等速第４ギヤ１２２及び上流不等速第３ギヤ１２１を介して出力軸４２に伝えられる。この場合も、第２中間クラッチ１２３が噛み合っていれば第３ギヤ４６と第４ギヤ４７が空転する。従って、第２中間クラッチ１２３は中間軸４５と上流不等速第３ギヤ１２１との連結を継断する働きをしている。

【0042】

第５ギヤ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４段階の切り換えが行われる。従って、全体として８段階の組み合わせ（速度切換）が存在する。例えば、３．３平方ｍ当たりの株数として、３７株〜８５株といった株数に変更できるのであり、疎植・密植の全エリアを殆ど網羅している。図１１には、実施形態におけるギヤの組合せと植付け株数との関係を示している。第１ギヤ４３と第５ギヤ５２とを噛み合わせた場合において、第４ギヤ４７と第７ギヤ５５とを噛み合わせれば植付け株数が等速のｄ株に設定され、第３ギヤ４６と第６ギヤ５４とを噛み合わせれば植付け株数が等速のｆ株に設定される。第２中間クラッチ１２３を噛み合わせれば植付け株数が不等速のｂ株に設定される。第２ギヤ４４と第５ギヤ５２とを噛み合わせた場合において、第４ギヤ４７と第７ギヤ５５とを噛み合わせれば植付け株数が等速のｃ株に設定され、第３ギヤ４６と第６ギヤ５４とを噛み合わせれば植付け株数が等速のｅ株に設定される。第１中間クラッチ５７を噛み合わせれば植付け株数が不等速のａ株に設定される。この場合、アルファベットで示した株数はアルファベット順に多い関係にある。

【0043】

ここで、上流不等速第１〜第４ギヤ４８，５６，１２１，１２２は、取付け位相を調節して中間軸４５やアイドル軸５１に組み付けることによって、移植機構８における植付爪９６の動作速度が最高速になる最高速位相を、下死点を挟んだ前後範囲で設定変更可能になっている。図１２には一例として、不等速の４３株に設定した場合の植付爪９６の動作軌跡を示している。図１２の符号ＭＳ１は、下死点より前側（上流側）で植付爪９６の動作速度が最高速になるように、上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けた場合の最高速位相であり、ＭＳ２は、下死点付近で植付爪９６の動作速度が最高速になるように、上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けた場合の最高速位相である。符号ＭＳ３は、下死点より後側（下流側）で植付爪９６の動作速度が最高速になるように、上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けた場合の最高速位相である。

【0044】

組付け精度との関係等に応じて、例えば下死点より前側（上流側）を最高速位相ＭＳ１にするように上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けたり、下死点付近を最高速位相ＭＳ２にするように上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けたり、更には下死点より後側（下流側）を最高速位相ＭＳ３にするように上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けたりすることが可能である。すなわち、例えば組付け精度との関係等で、動力伝達系のねじれが大きくて植付爪９６の動作周期ずれが懸念される場合や、動力伝達系のねじれが小さく且つ動力伝達系の振動を極力抑制したい場合にも最高速位相を下死点前後に設定変更できる。そうすれば、植付爪９６のシャクリを抑制したり動力伝達系の振動を抑制したりできる。なお、上流不等速第１ギヤ４８及び上流不等速第２ギヤ５６に関して、取付け位相を調節して中間軸４５やアイドル軸５１に組み付けてよいことは言うまでもない。

【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ギヤ４３と噛合する第８ギヤ５９が相対回転自在に嵌まっている。施肥用回転軸５８からはベベルギヤ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、株間変速装置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ギヤ５２をスライド操作するためのものであり、第５ギヤ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ベベルギヤ７１ａ，７１ｂ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枚の横送り量調節従動ギヤ７３が固定されている一方、中間軸７０には、横送り量調節従動ギヤ７３に対応して３枚の横送り量調節主動ギヤ７４が遊嵌されている。３枚の横送り量調節主動ギヤ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（Ｃ）（Ｄ）及び図７（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】

横送り量調節ギヤ７３，７４の対はそれぞれ歯数の比率が相違しており、横送り量調節ギヤ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、苗載台７の横送りピッチが変化して苗の掻取り量が変化する。

【0051】

センターケース３０は後ろ下向きに延びる張り出し部３０ａを有しており、この張り出し部３０ａに左右横長の植付出力軸７８が回転自在に保持されており、植付出力軸７８には、中間軸７０に固定した第１中継ギヤ７９、横送り駆動軸７２に相対回転自在に嵌まった第２中継ギヤ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中継ギヤ８２、及び第４中継ギヤ８４を介して動力伝達される。第４中継ギヤ８４は、植付出力軸７８にスリーブ８３を介して取り付けられている。

【0052】

第１ベベルギヤ７１ａ，７１ｂの各歯数の比率は１：１の関係にあり、また、第１中継ギヤ７９、第２中継ギヤ８０及び第４中継ギヤ８４の歯数は１：１：１の関係にある。従って、ＰＴＯ軸２９と植付出力軸７８との回転数は１：１の関係になっている。なお、第３中継ギヤ８２は単なるアイドルギヤなので、その歯数は第４中継ギヤ８４の回転数に影響しない。

【0053】

植付出力軸７８とその隣に位置した植付駆動軸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駆動軸３２の間には中継軸８５が配置されており、駆動軸３２と中継軸８５もカップリング８６で接続されている。従って、各植付駆動軸３２は一体に回転する。植付駆動軸３２は各移植機構８の箇所ごとに分断されており、隣り合った植付駆動軸３２はカップリング８６で接続されている。なお、植付出力軸７８と各植付駆動軸３２と中継軸８５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。

【0054】

（４）．移植機構の構造・動力伝達構造
次に、移植機構８の構造やこれに対する動力伝達構造を説明する。これらは実施形態の要部を成すものであり、主に図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伝動軸８７が回転自在に保持されている。

【0055】

植付伝動軸８７には植付駆動軸３２から第２ベベルギヤ対８８ａ，８８ｂで動力伝達されている。第２ベベルギヤ対８８ａ，８８ｂのうち植付伝動軸８７と同心に回転するベベルギヤ８８ｂは植付伝動軸８７に嵌ったトルクリミッタ８９に取り付けられている。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。

【0056】

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中心軸９１が回転自在に保持されている。植付中心軸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ケース３６に内蔵された太陽ギヤ９２が固定されている。詳細は省略するが、ロータリケース３６は支持アーム３１の後端部に回転可能に保持されている。

【0057】

ロータリケース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ヤ９２が配置され、その外側に中間ギヤ９３が配置され、その外側に遊星ギヤ９４が配置されている。各ギヤ９２，９３，９４は非円形で偏心している。そして、遊星ギヤ９４に固定されたユニット軸９５に植付爪部材３７が固定されている。

【0058】

図５に明示するように、植付爪部材３７は植付爪９６と突出しロッド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によって、苗は圃場に植え付けられる。

【0059】

図９に示すように、植付中心軸９１には、下流不等速ベベルギヤ対９８，９９によって、植付伝動軸８７から動力が伝達される。すなわち、植付伝動軸８７にはカップリング１００を介して下流不等速主動ベベルギヤ９８が固定されている一方、植付中心軸９１には下流不等速従動ベベルギヤ９９が嵌まっており、これら不等速ベベルギヤ対９８，９９によって、植付伝動軸８７から植付中心軸９１に常に不等速回転が伝達される。

【0060】

下流不等速主動ベベルギヤ９８は段違い状のボス体９８ａを有しており、カップリング１００はボス体９８ａの小径部に嵌まっている。ボス体９８ａにはベアリング１０１が嵌まっている。なお、カップリング１００は、植付伝動軸８７に溶接固定され相対回転不能に保持されている。下流不等速従動ベベルギヤ９９は植付中心軸９１に相対回転可能に嵌まっており、且つ、条止めクラッチ１０２と噛み合うカム部１０３を有している。条止めクラッチ１０２には、操作リング１０５が一体に溶接されている。

【0061】

条止めクラッチ１０２は、植付中心軸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、条止めクラッチ１０２は通常、ばね１０６で下流不等速従動ベベルギヤ９９に噛み合う状態に押されている。回転式の操作ロッド（図示省略）を操作すると、条止めクラッチ１０２が植付中心軸９１の軸心に沿って下流不等速従動ベベルギヤ９９から離反し、植付中心軸９１への動力が遮断される。

【0062】

例えば畦際での植付け作業において、４対の移植機構８のうち一部は作動させたくない場合があるが、このような場合に条止めクラッチ１０２を操作して、一部の移植機構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）．下流不等速部材
実施形態では、下流不等速ベベルギヤ対９８，９９に不等速回転（加減速）させる機能を持たせている（下流不等速部材として下流不等速ベベルギヤ対９８，９９を採用している）。この点を主に図１０と図９（Ｃ）とに基づき説明する。図１０（Ｅ）に示すように、下流不等速主動ベベルギヤ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。

【0064】

換言すると、図９（Ｃ）に示すように、各歯１０７のピッチ円１１０は楕円に近い形状でかつ真円に対して偏心している（符号１１０′では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、通常のベベルギヤは、仮想円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、実施形態の下流不等速主動ベベルギヤ９８では、仮想円錘の外周面が周方向に移行するに従い、当該外周面の傾斜角度θ１（図１０（Ａ）（Ｃ）参照）を徐々に変化させている。

【0065】

下流不等速従動ベベルギヤ９９は下流不等速主動ベベルギヤ９８の歯数の２倍の歯１１２を有している。そして、図１０（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、実施形態の下流不等速従動ベベルギヤ９９でも、下流不等速主動ベベルギヤ９８と同様に、仮想円錘の外周面が周方向に移行するに従い、当該外周面の傾斜角度θ２（図１０（Ａ）参照）を徐々に変化させている。

【0066】

下流不等速従動ベベルギヤ９９は下流不等速主動ベベルギヤ９８の歯数の２倍の歯数なので、下流不等速主動ベベルギヤ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９（Ｃ）に示すように、下流不等速従動ベベルギヤ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９（Ｃ）では、真円の場合のピッチ円を符号１１５′で表示している）。つまり、下流不等速ベベルギヤ対９８，９９は、円錐距離γ（図１０（Ｃ）参照）を一定にした状態で、ピッチ円錐角θ１，θ２を回転方向に沿って連続的に変化させているのである。上記の説明から分かるように、下流不等速部材としての下流不等速ベベルギヤ対９８，９９は単段であり、上流不等速部材としての上流不等速第１〜第４ギヤ４８，５６，１２１，１２２のような変速動作はしない（速度切換がない）。

【0067】

このように、下流不等速ベベルギヤ９８，９９のピッチ円１１０，１１５を、楕円に近い形状で且つ回転軸（軸心）Ｏ１，Ｏ２を中心とする真円に対して偏心させた上で、その外径形状をそれぞれ真円とすることによって、下流不等速ベベルギヤ９８，９９の対をそれぞれ通常のベベルギヤ並みのサイズに形成できることになり、動力伝達系における下流不等速ベベルギヤ９８，９９対の組付けスペースの小型化・コンパクト化を図れる。この場合の下流不等速ベベルギヤ９９，９９製造の考え方としては、円錐距離を一定にして形成された歪んだ円錐形状を回転軸Ｏ１，Ｏ２が共通の円柱でカットして、外径形状を真円にするということになる。

【0068】

ここで、下流不等速ベベルギヤ対９８，９９も、上流不等速第１〜第４ギヤ４８，５６，１２１，１２２と同様に取付け位相を調節して、前述した最高速位相を下死点から更に離れる方向に設定変更可能になっている。図１３には一例として、不等速の４３株に設定した場合の植付爪９６の角速度変化を示している。図１３（Ａ）の太い一点鎖線は、下死点より前側（上流側）を最高速位相ＭＳ１にするように上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けた上で、更に下死点より前側を最高速位相ＭＳ１′（図１２参照）にするように下流不等速ベベルギヤ対９８，９９を組み付けた場合である。図１３（Ｂ）の太い実線は、下死点付近を最高速位相ＭＳ２にするように、上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けると共に下流不等速ベベルギヤ対９８，９９を組み付けた場合である。図１３（Ｃ）の太い二点鎖線は、下死点より後側（下流側）を最高速位相ＭＳ３にするように上流不等速第３ギヤ１２１及び上流不等速第４ギヤ１２２を組み付けた上で、更に下死点より後側を最高速位相ＭＳ３′（図１２参照）にするように下流不等速ベベルギヤ対９８，９９を組み付けた場合である。このように構成した場合、植付爪９６の動作速度が下死点付近で速まり、植付爪９６を下死点から的確に素早く逃がせるという効果をより一層助長できるのである。

【0069】

（６）．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の動作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、密植時には植付爪９６が下死点から真上に上昇しても、疎植時になると植付爪９６の逃げが悪くなって苗を前倒しする現象を引き起こすことが理解できる。

【0070】

そして、実施形態では、株間変速装置２６に上流不等速第１〜第４ギヤ４８，５６，１２１，１２２を設けたことと、苗植付装置２に下流不等速ベベルギヤ対９８，９９を設けたこととにより、植付爪部材３７は、植付爪９６が下死点に位置した付近で動作速度が速くなるように加速して回転駆動する。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で苗を前倒しする現象を防止できる。

【0071】

そして、実施形態では、不等速部材を株間変速装置２６と苗植付装置２とに分離して配置したため、株間変速装置２６から下流不等速ベベルギヤ対９８，９９までの間は従来に比べて不等速回転の割合が少ない。その結果、動力伝達系を構成する伝動要素（ＰＴＯ軸２９や植付駆動軸３２、植付伝動軸８７等）に発生するねじれが著しく抑制され、移植機構８の円滑な動きを確保できる。また、動力伝達系に発生するガタも抑制できるため、不等速のタイミングがずれて、苗の植付け姿勢が乱れたりするといった不具合も防止できる。

【0072】

さて、移植機構８は細長いロータリケース３６の両端に植付爪部材３７を揺動可能に取り付けた形態であるため、植付爪部材３７自体が重りの役割を果たして大きな慣性力が生ずる。しかも、苗の掻取り時には大きな負荷が発生し、その後は負の負荷が生ずる。すなわち、植付爪部材３７の揺動により、移植機構８の回転に対して、過負荷→無負荷→負の負荷といった周期で大きなトルク変動が生ずる。このようなトルク変動は、密植時に等速回転していても、共振回転数を超えた場合に顕著に現れる（密植時には、疎植時に比べて移植機構８が高速回転するためである）。

【0073】

更に述べると、移植機構８が等速回転しても、１つの植付爪部材３７が圃場から逃げるときは他の植付爪部材３７は苗の掻取りに移行しており、従って、２つの植付爪部材３７は互いの負荷変動を打ち消すように作用していると言える。しかし、苗の掻取りには大きなトルクが必要であるため、２つの植付爪部材３７の動きのみではトルク変動を平準化する機能が弱いのである。このため、移植機構８が滑らかに回転せず、「しゃくり」と呼ばれる現象も発生しやすくなる。

【0074】

これに対して、実施形態のように密植状態でも下流不等速ベベルギヤ対９８，９９によって移植機構８に若干の不等速回転を付与すると、植付爪部材３７による苗の掻取りが慣性力を利用しつつ加速をつけた状態で行われ、しかも、苗の掻取りが行われた後は移植機構８が減速するため、移植機構８に大きな慣性力が作用するのを抑制できる。このため、移植機構８に作用する負荷変動（或いはトルク変動）を平準化してスムーズな回転を確保できる。

【0075】

（７）．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。例えばベベルギヤを下流不等速部材となす場合、第１ベベルギヤ対７１ａ，７１ｂを下流不等速部材にしたり、第２ベベルギヤ対８８ａ，８８ｂを下流不等速部材にしたりしてもよい。また、動力伝達系の３カ所以上に不等速部材を設けることも可能である。更に、苗植付装置２には不等速部材を設けずに、走行機体に複数の不等速部材を設けてもよい。

【0076】

また、株間変速装置２６はミッションケース１１に内蔵することも可能であり、この場合は、１つの上流不等速部材をミッションケース１１に内蔵することになる。走行機体１と苗植付装置２とのそれぞれに不等速部材を設ける場合、加減速比（不等速比率）は必要に応じて設定したらよい。従って、場合によっては、走行機体１側での加減速比（不等速比率）を苗植付装置２での不等速変換比率より小さくすることも可能である。

【符号の説明】

【0077】

１ 走行機体
２ 苗植付装置
８ 移植機構
１０ エンジン
１１ ミッションケース
２６ 株間変速装置
３６ ロータリケース
３７ 植付爪部材
４０ 株間ケース
４１ 入力軸
４２ 出力軸
４５ 中間軸
４８ 上流不等速第１ギヤ
４９ メインクラッチ
５１ アイドル軸
５６ 上流不等速第２ギヤ
５７ 第１中間クラッチ
８７ 植付伝動軸
９１ 植付中心軸
９６ 植付爪
９８ 下流不等速主動ベベルギヤ
９９ 下流不等速従動ベベルギヤ
１２１ 上流不等速第３ギヤ
１２２ 上流不等速第４ギヤ
１２３ 第２中間クラッチ

【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】