JPH08334164A - ロータリーケースのシザーズギヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 田植機の植付装置における遊星歯車機構を構
成する中間歯車と遊星歯車とを、メン歯車とサブ歯車と
を併設してシザーズギヤで構成し、このシザーズギヤの
メイン歯車とサブ歯車とが引っかからず、ギヤの伝動動
率の優れた遊星歯車機構のシザーズギヤを得るにある。 【構成】 田植機の植付装置における遊星歯車機構を内
設したロータリーケースにおいて、遊星歯車機構内の中
間歯車と遊星歯車を、メイン歯車とサブ歯車とを併設し
てなるシザーズギヤに構成し、このシザーズギヤのメイ
ン歯車の厚さをサブ歯車の厚さよりも厚く形成するとと
もに、メイン歯車とサブ歯車の隣合う歯先の内側周縁の
みをテーパー面に形成し、遊星歯車のメイン歯車とサブ
歯車の側面には、各々異なる長さのピンを植設し、これ
らのピン間にばねを張設して、メイン歯車のピンはサブ
歯車に穿設された長穴中をスライドできるサブ歯車の側
方にばねを配設し、メイン歯車に対してサブ歯車とばね
を植付アームとは反対側に設けるような構成をとってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、田植機の植付装置の伝
導系に使用されるロータリーケースのシザーズギヤに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】田植機のロータリーケース内の伝導機構
において、歯車のバックラッシュ等によって生ずるガタ
を取るためにシザーズギヤを用いたものは、従来から知
られている。具体的には、図９、図１０に示すように、
遊星歯車（１００）、中間歯車（１０１）の各々を、メ
イン歯車（１００ａ）（１０１ａ）とサブ歯車（１００
ｂ）（１０１ｂ）で併設し、遊星歯車（１００）の両歯
車（１００ａ）（１００ｂ）間にばね（１０２）を張設
して、一方の歯車（１００ａ）をロータリーケース（１
０３）の回転方向に対して進み勝手にし、他方の歯車
（１００ｂ）をロータリーケースの回転方向に遅れ勝手
となるようにしたものである。

【０００３】図１０のように、遊星歯車（１００）にお
いてメイン歯車（１００ａ）とサブ歯車（１００ｂ）の
側面に各々異なる長さのピン（１０４）（１０５）を植
設し、これらピン（１０４）（１０５）間にばね（１０
２）を張設して、メイン歯車（１００ａ）のピン（１０
４）はサブ歯車（１００ｂ）に穿設された長穴（１０
６）中をスライドできるようになっている。また、この
ものはメイン歯車とサブ歯車の干渉を防ぐために、スペ
ーサ（１０７）を介在せしめている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のものによると、
スペーサを介在させた分だけ、メイン歯車とサブ歯車が
離れるので、歯車が内側に倒れかかって周縁の歯先同志
が引っかかり、シザーズギヤがうまく働かない。また、
実開昭５８−１７７６５１号公報には、シザーズギヤの
歯側面をテーパー面に形成したものが記載されている
が、これは重ねられた２枚の歯車の厚さが同じであり、
これら２枚の歯車の歯先の両側周縁をテーパー面に形成
したものであるから、歯先同志の引っかかりはなくなる
としても、歯先の強度が低下し、ギヤの伝導効率がよく
ない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の技術的
課題は、メイン歯車とサブ歯車とが引っかからず、ギヤ
の伝導効率に優れたロータリーケースのシザーズギヤを
得ることを目的とするものであって、その目的を達成す
る手段は、田植機の植付装置の伝動系に使用される、太
陽歯車および中間歯車と遊星歯車からなる遊星歯車機構
を内設したロータリーケースにおいて、前記中間歯車と
遊星歯車を、メイン歯車とサブ歯車とを併設してなるシ
ザーズギヤで構成し、このシザーズギヤのメイン歯車の
厚さをサブ歯車の厚さより厚く形成するとともに、メイ
ン歯車とサブ歯車の隣合う歯先の内側周縁のみをテーパ
ー面に形成し、遊星歯車のメイン歯車とサブ歯車の側面
には、各々異なる長さのピンを植設し、これらのピン間
にばねを張設置して、メイン歯車のピンはサブ歯車に穿
設された長穴中をスライドできるサブ歯車の側方にばね
を配設し、メイン歯車に対してサブ歯車とばねを植付ア
ームとは反対側に設けるような構成をとっている。

【０００６】

【作用】シザーズギヤの歯先の内側周縁のみをテーパー
面に形成したことにより、歯先の強度が低下せず、歯車
周縁部において歯先間に隙間が形成され、歯先同志は接
触しなくなる。従って、スペーサは不要になる。スペー
サがないと、歯車同志が互いに接触して支え合うので、
歯車は倒れることがなくなる。また、シザーズギヤのメ
イン歯車の厚さをサブ歯車の厚さよりも厚く形成したの
でギヤの伝導効率がよい。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。先ず、田
植機全体について説明する。図１１、図１２において、
（１）は乗用車体であり、前後輪（２）（３）を備え、
エンジン（４）で走行する。（５）はミッションケー
ス、（６）は走行用伝動ケースである。乗用車体（１）
の後方にはリフト機構（７）を介して植付部（８）があ
る。植付部（８）には植付アーム、施肥機（１０）、苗
載台（１１）等が装着されている。（１２）は植付側の
伝動ケースであって、この伝動ケース（１２）にはスプ
ラインシャフト（１３）によってエンジン（４）の動力
が伝達される。第３図は、植付部（８）の伝動機構を表
すものである。上述した伝動ケース（１２）内に伝達さ
れた動力は、無端チェーン（２０）、スプロケット（２
１）等で伝達され、ユニットクラッチ（２２）を介して
ロータリー軸（２３）を回転せしめる。

【０００８】ロータリー軸（２３）の両端には太陽歯車
（２４）が遊嵌していて、この太陽歯車（２４）は伝動
ケース（１２）に対して固定されている。但し、太陽歯
車（２４）は太陽歯車位相調節部材（２５）を介して伝
動ケース（１２）に固定されて、太陽歯車（２４）の伝
動ケース（１２）に対する相対位置は調節自在である。
ロータリー軸（２３）の端部には中空状の２つ割りロー
タリーケース（２６）が軸架され、ピン（２７）でロー
タリー軸（２３）に固定されている。ロータリーケース
（２６）には、太陽歯車（２４）と噛合し、かつ太陽歯
車（２４）と同歯数の中間歯車（２８）（２８）が中間
軸（２９）（２９）で回転自在に取り付けられており、
植付軸（３０）には、中間歯車（２８）と常時噛合する
同歯数の遊星歯車（３１）が支持部材（３２）を介して
取り付けられている。なお、これら中間歯車（２８）及
び遊星歯車（３１）は２枚の歯車を併設した、いわゆる
シザーズギヤからなるものであるが、これについての説
明は後述する。

【０００９】これら太陽歯車（２４）、中間歯車（２
８）及び遊星歯車（３１）は図６に示すように各々の回
転中心から適宜寸法（ａ）だけ偏心した歯車である。植
付軸（３０）に嵌装した支持部材（３２）には植付アー
ム（３４）が固定されている。（３５）は植付アーム
（３４）を支持部材（３２）に固定するボルトであり、
（３６）は支持部材（３２）と植付軸（３０）の間に介
装されたベアリングである。植付軸（３０）にはカム
（３７）が設けられていて、このカム（３７）にはプッ
シュアーム（３８）が当接している。プッシュアーム
（３８）は軸（３９）で枢支され、バネ（４０）でカム
（３７）に当接するように付勢されている。

【００１０】図５において、（４１）は植付爪、（４
２）は押し出し爪であって、プッシュアーム（３８）に
よって駆動されるプッシュロッド（４３）で押し出され
る。さて、回転体としてのロータリーケース（２６）が
その回転軸であるロータリー軸（２３）により第６図の
ように矢印Ａ方向に自転すると、伝動ケース（１２）に
対して回転不能の太陽歯車（２４）に噛合する中間歯車
（２８）はロータリーケース（２６）の自転にともなっ
てその自転の回転角度と同じ角度だけ矢印Ｂの方向に自
転する。この中間歯車（２８）に遊星歯車（３１）を介
して連動する支持部材（３２）は、中間歯車（２８）の
自転によって矢印Ｃ方向、すなわちロータリーケース
（３３）の自転方向と逆方向に自転するから、植付アー
ム（３４）は苗載台（１１）の方向を向いた姿勢状態で
ロータリー軸（２１）を中心に旋回運動することにな
り、この旋回運動中において苗載台（１１）に面する側
を上から下に移動するとき、その植付爪（４１）の先端
部にて、苗載台（１１）上の苗マットから苗を一株だけ
分割した後、その下降下限において圃場面に植え付け
し、その後において圃上面より上昇するもので植付時に
プッシュロッド（４３）が苗を押し出すので苗は植付爪
（４１）から離れる。

【００１１】ところで、太陽歯車（２４）、中間歯車
（２８）及び遊星歯車（３１）の何れもがａ量偏心した
偏心歯車に構成されているので、ロータリーケース（２
６）のの矢印Ａ方向への自転にともなって支持部材（３
２）は公転し、それにともなう支持部材（３２）自体の
Ｃ方向への自転は、その１回転中において偏心歯車（２
４）（２８）、（２８）（３１）各々の噛み合いにおけ
る回転軸に対する噛み合いピッチ半径の違いによりロー
タリーケース（２６）の自転に対して速くなったり遅く
なったりするように構成されている。

【００１２】よって、ロータリーケース（２６）の自転
に対して植付アーム（３４）のＣ方向への自転が遅くな
る時期が、苗取り位置から植付アーム（３４）の圃上面
に近付くように下降するときに、また一方、植付アーム
（３４）の上昇上限に近付くように植え付け位置から上
昇するときに各々該当するように設定することにより、
各植付アーム（３４）が圃場面に近付くように下降する
ときにロータリーケース（２６）の自転よりもＣ方向に
遅れ勝手にゆっくり自転しながら公転により姿勢を下向
きに変え、植付後に上昇上限に近付くように上昇すると
きロータリーケース（２６）の自転よりも余分にＣ方向
に少し速く進み勝手に自転して姿勢を変えるから、図６
に示すように爪先端の運動軌跡の閉ループは一方により
カーブし、他方はより直線に近いところの偏平の楕円状
となる。

【００１３】以上のようなロータリー植付装置におい
て、歯車のバックラッシュ等で生ずるガタを取るため、
遊星歯車（３１）及び中間歯車（２８）の何れもがシザ
ースギヤで構成されている。即ち、図１に示すように、
遊星歯車（３１）を、２個のメイン歯車（３１ａ）とサ
ブ歯車（３１ｂ）で併設し、同様に中間歯車（２８）を
メイン歯車（２８ａ）とサブ歯車（２８ｂ）で併設した
ものであるが、これら各歯車（３１ａ）（３１ｂ）及び
（２８ａ）（２８ｂ）の歯先の周縁部は、内面のみがテ
ーパ面（３１ａ' ）（３１ｂ' ）（２８ａ' ）（２８
ｂ' ）に形成されており、ギヤの歯先の強度を低下させ
ることなく、ギヤの歯先同志の接触をなくすようになっ
ている。また、メイン歯車（３１ａ）（２８ａ）の厚さ
をサブ歯車（３１ｂ）（２８ｂ）の厚さよりも厚く形成
しているのでギヤの伝導効率がよい。 遊星歯車（３
１）を構成するメイン歯車（３１ａ）とサブ歯車（３１
ｂ）の間には２本のばねが張設されていて、一方の歯車
（３１ａ）がロータリーケース（２６）の回転方向に対
して進み勝手に、他方の歯車（３１ｂ）をロータリーケ
ース（２６）の回転方向に対して遅れ勝手になってい
る。

【００１４】また遊星歯車（３１）のメイン歯車（３１
ａ）とサブ歯車（３１ｂ）の側面には、各々異なる長さ
のピン（５２）（５３）が植設されていて、これらピン
（５２）（５３）間にばね（５０）（５１）を張設し
て、メイン歯車（３１ａ）のピン（５２）はサブ歯車
（３１ｂ）に穿設された長穴（５５）中をスライドでき
るようになっている。通常の円歯車においても、加工精
度上一定量のバックラッシュが必要であるが、本願のよ
うなロータリー装置においては通常の円歯車程度のバッ
クラッシュでは足りない。即ち、偏心歯車を使用すると
第７図Ａの位置で歯車のピッチ円が最も寄るので噛合が
深くなる。従って、歯車の軸間を普通の円歯車のものよ
りも遠くしておかなければならない。

【００１５】そこで、軸心同志、すなわち中間軸（２
９）と植付軸（３０）が一線に並んだＣ位置は大きなバ
ックラッシュが生ずるのである。何れにしても、図７Ａ
位置では軸間距離は一定であるが、軸心距離は互いに内
側によるので噛合が深く、水平時の歯車間の軸心距離
（Ｄ）に比べてその軸心距離（Ｄ1 ）は小さい。従っ
て、歯車のズレは小でバックラッシュは少ない。以上の
ようにバックラッシュが変動するので、このバックラッ
シュを一定とするためバックラッシュを強制的になくす
ることが必要で、ばね（５０）（５１）を用いて、メイ
ン歯車（３１ａ）とサブ歯車（３１ｂ）をスライドさせ
ることによりバックラッシュをなくすることができるも
のであって、以上のようなズレに応じてバネ（５０）
（５１）が伸縮し、メイン歯車（３１ａ）のピン（５
２）はサブ歯車（３１ｂ）の長穴（５５）中をスライド
するのである。図７Ｃ位置は、たとえバックラッシュが
大でも苗取り位置や植付位置には関係ないので弊害はな
く、最も重要な苗取り位置は図７Ｂであり、ほぼバック
ラッシュ最小と最大の中間となる。

【００１６】メイン歯車（３１ａ）、サブ歯車（３１
ｂ）共偏心量が一定の場合はズレ量が前述したように変
化するもので、Ｃ位置が最大でＡ位置で最小となるのは
前述した通りである。ここで、ズレ量は中間軸（２９）
の軸心と植付軸（３０）の軸心を結んだ線を基準とする
ものであって、図８はそれを示す。ここでβ1 ＞β2 で
ある。そこでピン（５２）（５３）間距離が変化し、ば
ね（５０）（５１）も変化荷重をうけるが、ばねの伸縮
は小であるので疲労が少ない。ここで、サブ歯車（３１
ｂ）の偏心量をメイン歯車（３１ａ）よりバックラッシ
ュ変化相当量だけ小とすると、ピン（５２）（５３）間
距離がほぼ一定となり、ロータリーケース（２６）の１
回転中、常に一定の力でバックラッシュをとることがで
きる。

【００１７】以上のようなバックラッシュの変動は、中
間歯車（２８）と太陽歯車（２４）の間でも生ずるが、
中間歯車（２８）がシザースギヤで構成されているの
で、遊星歯車（３１）に装着したばね（５０）（５１）
の力が中間歯車（２８）のシザーズギヤに各々伝達さ
れ、そのメイン歯車（２８ａ）とサブ歯車（２８ｂ）を
スライドせしめることにより、上記と同様にバックラッ
シュの問題が解決されることになる。なお、図２はばね
の張設方法が異なるものであって、Ｃ型ばね（６０）の
端部を屈曲して係合部（６０' ）に形成し、これをメイ
ン歯車（３１ａ）サブ歯車（３１ｂ）それぞれの係合孔
（６１）（６２）に係合させたものである。ここでばね
（６０）はメイン歯車（３１ａ）の円形溝（６３）に余
裕を持って嵌合される。

【００１８】

【発明の効果】以上いずれにしても本発明によれば、歯
車周縁の歯先間に隙間が形成され、歯先同志は接触しな
くなる。しかも、スペーサが省略されるので、歯車同志
が互いに接触して支え合い、歯車は倒れることがなくな
る。従って、従来のように歯先同志が引っかかって、シ
ザーズギヤがうまく働かないという問題が解消される。
また、シザーズギヤのメイン歯車とサブ歯車の隣合う歯
先の内側周縁のみをテーパー面に形成したものであるた
め、歯先の強度を低下させずに済み、メイン歯車の厚さ
をサブ歯車の厚さよりも厚く構成しているので、ギヤの
伝導効率がよい。更に、ばねとメイン歯車との間のサブ
歯車の回転が安定する。特にこの構成によりサブ歯車の
ばねによる軸方向へのがたがなくなり、他のメイン歯車
の歯との接触を防ぐことができる。また、メイン歯車を
植付ケースに近づけることができて伝動が安定するとと
もに、サブ歯車で伝動を補助することができて、しかも
植付ケースと反対側のメイン歯車の側方を有効に活用す
ることができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）（ロ) は本発明にかかるシザーズギヤの
正面図と側面図

【図２】（イ）はＣ型ばねの平面図、同図（ロ) は本発
明の変形実施例にかかるシザーズギヤの縦断面図

【図３】ロータリーケースの縦断面図

【図４】ロータリーケースの縦断面図

【図５】植付アームの縦断面図

【図６】植付軌跡図

【図７】がた取りの説明図

【図８】がた取りの説明図

【図９】従来技術にかかるロータリーケースの縦断面図

【図１０】（イ)(ロ）は従来のシザーズギヤの平面図と
側面図

【図１１】植付部を牽引する乗用車体の側面図と平面図

【図１２】植付部を牽引する乗用車体の側面図と平面図

【符号の説明】

２３ ロータリー軸 ２４ 太陽歯車 ２６ ロータリーケース ２８ 中間歯車 ２８ａ、３１ａ メイン歯車 ２８ｂ、３１ｂ サブ歯車 ２８ａ' 、２８ｂ' 、３１ａ' 、３１ｂ' テーパ面 ２９ 中間軸 ３０ 植付軸 ３１ 遊星歯車 ３４ 植付アーム ５０、５１ ばね ５２、５３ ピン ５５ 長穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 田植機の植付装置の伝導系に使用され
   る、太陽歯車および中間歯車と遊星歯車からなる遊星歯
   車機構を内設したロータリーケースにおいて、前記中間
   歯車と遊星歯車を、メイン歯車とサブ歯車とを併設して
   なるシザーズギヤに構成し、このシザーズギヤのメイン
   歯車の厚さをサブ歯車の厚さよりも厚く形成するととも
   に、メイン歯車とサブ歯車の隣合う歯先の内側周縁のみ
   をテーパー面に形成し、遊星歯車のメイン歯車とサブ歯
   車の側面には、各々異なる長さのピンを植設し、これら
   のピン間にばねを張設して、メイン歯車のピンはサブ歯
   車に穿設された長穴中をスライドできるサブ歯車の側方
   にばねを配設し、メイン歯車に対してサブ歯車とばねを
   植付アームとは反対側に設けるように構成したロータリ
   ーケースのシザーズギヤ。