JP2007267689A - 農作業機の連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機（４６）の上方の非作用位置への回動を楽にし、且つ、作業機
（４６）の下方の作業位置へ回動状態ではこの姿勢を保持するように構成する。
【解決手段】支持フレーム（５２）に作業機（４６）を支点軸（５３）回りに回動自在に設けて該作業機（４６）を前記支点軸（５３）の下方に位置する作業位置と前記支点軸（５３）の上方に位置する非作業位置とに反転回動自在に構成し、前記支持フレーム（５２）と作業機（４６）との間に、作業機（４６）の下方の作業位置ではバネ（６２）の付勢方向が下方に回動するように向い、下方の作業位置から上方の非作業位置へ作業機（４６）が回動する中途でバネ（６２）の付勢方向が上方に回動するように変更される持ち上げ回動補助機構（Ｃ）を設けるとともに、上記作業位置及び非作業位置に作業機（４６）を保持する固定手段（Ｌ）を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、トラクタ等の作業機の連結装置に関するものである。

作業機の連結装置において、培土器を回動軸の回りに上方側に回動させる側に付勢して培土器の持ち上げ力を軽減するバネを備え、このバネの付勢力による回動軸回りのモーメントを培土器の持ち上げ力に大きな変化が生じないように、作業位置と非作業位置との間における培土器の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させる培土器回動アシスト機構を設けたものは公知である（特許文献１）。
特開２００４−１１３０３６号公報

前記従来技術にあっては、培土器を回動軸の回りに上方側に回動させる側に付勢するバネを常時作用させているために、下方の作業位置にある培土器の固定を解除すると、不意に培土器が上方へ回動するという不具合があった。そこで、この発明はこのような不具合を解消しながら比較的楽に作業機を上方に回動しようとするものである。

請求項１の発明は、支持フレーム（５２）に作業機（４６）を支点軸（５３）回りに回動自在に設けて該作業機（４６）を前記支点軸（５３）の下方に位置する作業位置と前記支点軸（５３）の上方に位置する非作業位置とに反転回動自在に構成し、前記支持フレーム（５２）と作業機（４６）との間に、作業機（４６）の下方の作業位置ではバネ（６２）の付勢方向が下方に回動するように向い、下方の作業位置から上方の非作業位置へ作業機（４６）が回動する中途でバネ（６２）の付勢方向が上方に回動するように変更される持ち上げ回動補助機構（Ｃ）を設けるとともに、上記作業位置及び非作業位置に作業機（４６）を保持する固定手段（Ｌ）を設けたことを特徴とする農作業機の連結装置とする。

前記構成によると、支持フレーム（５２）に支点軸（５３）回りに回動自在の作業機（４６）は、下方の作業位置と上方の非作業位置とに反転回動させることができ、そして、支持フレーム（５２）と作業機（４６）との間に設けられている持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の付勢方向は、作業機（４６）が下方の作業位置にあるときには下方回動側に付勢して上方への退避動をなくしてその位置が保持され、作業機（４６）が下方の作業位置から上方の非作業位置への中途部まで回動するとバネ（６２）の付勢方向が上方回動側に変更され、上方の非作業位置まで上方回動付勢状態が維持される。

請求項２の発明は、前記持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の下方回動付勢と上方回動付勢との変更を、作業機（４６）の上下回動に伴うバネ（６２）の支点越えによりなされることを特徴とする請求項１記載の農作業機の連結装置とする。

前記構成によると、請求項１の発明の前記作用に加えて、持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の下方回動付勢と上方回動付勢との変更は、作業機（４６）の上下回動に伴うバネ（６２）の支点越えによりなされる。

請求項３の発明は、前記持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の付勢方向を下方回動状態から上方回動状態に変更するにあたり、作業機（４６）が下方の作業位置から所定角度上方に回動することに関連して変更するように構成したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の農作業機の連結装置とする。

前記構成によると、請求項１及び請求項２の発明の前記作用に加えて、作業機（４６）が下方の作業位置から上方の非作業位置側へ所定角度回動するとバネ（６２）の付勢方向が上方回動側に変更され、上方の非作業位置までこのままの状態が維持される。

請求項１の発明は、作業機（４６）を下方の作業位置から上方の非作業位置に比較的楽に回動できるものでありながら、作業機（４６）が下方の作業位置へ回動状態では、持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）が下方回動付勢状態となり上方への回動を防止するので、作業機（４６）が不用意に上方に回動するようなこともなく安全である。

請求項２の発明は、請求項１の発明の前記効果に加えて、持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の下方回動付勢状態と上方回動付勢状態との変更を、作業機（４６）の上下の回動に伴うバネ（６２）の支点越えによりなされるので、構成を簡単にすることができる。

請求項３の発明の効果は、請求項１及び請求項２の発明の前記効果に加えて、作業機（４６）が下方の作業位置から上方の非作業位置へ所定角度回動するとバネ（６２）の付勢状態が上方回動側に変更されるので、作業機（４６）を上方の非作業位置に楽に移動させることができる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、トラクタ１の後部にトップリンク２ａ及び左右一対のロワーリンク２ｂよりなる三点リンク機構２を介して、ロータリ耕耘装置３が連結されている。トラクタ１の機体後部に設けた作業機昇降用油圧装置４のリフトアーム６、リフトロッド７及び三点リンク機構２を介して、ロータリ耕耘装置３を昇降するように構成している。

図２及び図３に示すように、ロータリ耕耘装置３は、中央のギヤボックス１１から左右両側に円筒状の左右枠体１２ａ，１２ｂを延出して耕耘フレーム１０を構成し、左右一側の枠体１２ａにはチエンケース１３を、他側の枠体１２ｂにはサイドフレーム１４を夫れ夫れ固着して背面視門型状に構成している。前記ギヤボックス１１の左右両側からトップリンクマスト１６を突設し、前記三点リンク機構２の上部リンク２ａの後端をトップリンクマスト１６の前側端部にピン連結している。

チエンケース１３の下端部とサイドフレーム１４の下端部間に耕耘軸１７を回転自在に軸架し、この耕耘軸１７に多数の耕耘爪１８，…を取り付けて耕耘部Ａを構成している。

トラクタ１本体のＰＴＯ軸からの動力がギヤボックス１１内の伝動機構に伝達され、更に、ＰＴＯ動力は一方の筒体状の枠体１２ａ、チエンケース１３内のチエン、スプロケット等の耕耘伝動装置（図示省略）を経て耕耘軸１７に伝達される構成である。

前記耕耘部Ａの上方部を覆う耕耘カバー１９は耕耘フレーム１０に取り付けられ、左右両側部を覆うサイドカバー２０，２０はチエンケース１３やサイドフレーム１４、耕耘カバー１９に着脱自在に連結されている。

また、耕耘カバー１９の後側端部には左右方向のピン２１ａを介してリヤーカバー２１を上下回動自在に支持し、耕耘フレーム１０に支持した支持棒３５及びこれに巻回するバネ等により、リヤーカバー２１を支持し、リヤーカバー２１の回動下限位置を規制すると共に、上方回動時に加圧力調整を行なうように構成している。また、前記耕耘カバー１９の左右方向を覆う部分に後部サイドカバー２２，２２を取り付けて、リヤーカバー２１，２１の左右両端前側部を覆っている。前記左右の枠体１２ａ，１２ｂには左右支持基板２４，２４を介して後方に向けてリヤーヒッチ２５を上下回動自在に設けている。なお、リヤーヒッチ２５は、支持基板２４，２４に装着されるヒッチパイプ２５ａ及びこのヒッチパイプ２５ａに挿通され前後位置調整可能なヒッチ部２５ｂとからなり、調節ハンドル部２５ｃによって支持基板２４，２４の軸支部中心に対して上下回動調節自在に構成している。

次に、支持棒３５でのリヤーカバー２１の支持構成を具体的に説明する。耕耘フレーム１０から後方に延出するステー３６の先端部に、コマ３７を左右方向の軸心方向回りに回動するように軸支している。このコマ３７の上下方向の貫通孔に支持棒３５を摺動自在に挿通支持し、支持棒３５の上端部には上部押圧バネ４０を介して上部ロック具３８を取り付け、支持棒３５の下端部に左右方向のピン４１を介してリヤーカバー２１側の下部ステー３９を枢支連結している。また、支持棒３５の長手方向には複数の係止溝（図示省略）が設けられていて、コマ３７のストッパ（図示省略）を係止溝に押し込んで支持棒３５をコマ３７に固定すると、リヤーカバー２１は支持棒３５により固定されて上下動しない状態になる。また、コマ３７のストッパ（図示省略）を支持棒３５の係止溝（図示省略）から離脱させると、リヤーカバー２１の上下動に応じて、支持棒３５はコマ３７の貫通孔内を上下に移動する。

また、支持棒３５の下端部における下部ロック具４２とコマ３７の間に下部押圧バネ４３を介装し、支持棒３５に対する下部ロック具４２の取付位置を上下方向に調節することにより、リヤーカバー２１の接地圧を調節できる。また、上部ロック具３８の固定位置を支持棒３５に対してその長手方向に調節すると、リヤーカバー２１の下限位置を調整できる。

次に、ロータリ耕耘装置３の後部に装着する農作業機としての畦成形器４６の取付構成について説明する。図４乃至図６に示すように、ロータリ耕耘装置３の後方に設けている前記リヤーヒッチ２５のヒッチ部２５ｂに、下辺部５０ａに対して上辺部５０ｂを長く延長したヒッチ５０を、上下方向の連結ピン５０ｃにより着脱自在に連結している。このヒッチ５０には後斜め上方に延出するブラケット５２を設け、このブラケット５２に支点軸５３を介して左右作業機支持アーム５４，５４を回動自在に支持している。この左右作業機支持アーム５４，５４の下側端部に固着した筒状ホルダ５５に、前記畦成形器４６の支持ロッド４６ａを挿通支持し、畦成形器４６を上下に反転回動可能に構成している。

前記ヒッチ５０の上側の長辺部５０ｂには、斜め前方に上向きのＵ字型の左右一対の取付枠体５８，５８を設け、この取付枠体５８，５８に左右方向の左右コマ体５９，５９を嵌合支持し、このコマ体５９，５９の孔に前後方向の左右ロッド６０，６０を挿通支持している。この左右ロッド６０，６０の後側端部にはコマ体６１，６１を挿入する状態で固定し、また、作業機支持アーム５４，５４における支点軸５３の近傍後方に左右方向の左右軸６０ｂ，６０ｂを軸心一致状態に設け、この左右軸６０ｂ，６０ｂに左右一対のコマ体６１，６１の孔部を嵌合支持している。

そして、コマ体５９，５９とコマ体６１，６１との間にコイルバネ６２，６２を圧縮状態で巻装し、支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋに対して、作業機支持アーム５４の上下回動に対応して、畦成形器４６が下方の作業位置に回動状態では軸６０ｂ，６０ｂは上方に移動し、また、上方の非作業位置に回動状態では下方に移動し、コイルバネ６２，６２の作業機支持アーム５４，５４に対する付勢方向が上下に変更するようにして持ち上げ回動補助機構Ｃを構成している。

前記構成によると、コイルバネ６２，６２が圧縮状態で装着されているため、図４に示すように、畦成形器４６が下方の作業位置では、支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋに対して作業機支持アーム５４とロッド６０との連結点である軸６０ｂ，６０ｂは上方に移動し、コイルバネ６２の付勢力のほとんどが支点軸５３の方向に向いた状態となり、畦成形器４６の下方回動へのモーメントを小さくし、畦成形器４６は作業位置に付勢保持される。従って、非作業位置への回動させる際に支点越えに大きな力を必要とせず、畦成形器４６を楽に上方へ反転回動することができる。

また、前記図４に示す畦成形器４６の下方の作業位置から作業機支持アーム５４を上方に回動させると、支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋまではコイルバネ６２の付勢力に抗して回動させ、基準線Ｋを通過し更に上方へ回動させると、作業機支持アーム５４とロッド６０との連結点である軸６０ｂ，６０ｂは下方に移動し、コイルバネ６２の付勢力により畦成形器４６は上方に回動され、オペレータの回動力を少なくしながら畦成形器４６を上方の非作業位置まで回動させることができる。

なお、図７に示すように、作業機支持アーム５４の回動角度α（図４の作業姿勢０度から図６の上方へ回動した非作業姿勢までの１５０度の範囲で変化）とコイルバネ６２，６２の弾性力Ｆαの作業機支持アーム５４の支点軸６３回りのモーメントＭαは、作業位置および作業位置からやや上方回動させた位置までの範囲では、コイルバネ６２が直線Ｋに沿う支点越え点Ｓまでは作業機を下方に回動させる付勢力が作用しているが、該モーメントＭαは支点越えするとその後は徐々に増加し以降は減少することとなる。

一方、畦成形器４６の自重によるモーメントｍαは、重心Ｇと支点軸５３までの長さにより決定されるので、図７に示すように点線で示すようになり、反転回動と共に徐々に減少し再び上昇する。このため、コイルバネ６２，６２と畦成形器４６のモーメントの合計Ｍｔαは、図７に示すように一点鎖線で示すようになり、回動操作が容易となる。

即ち、畦成形器４６を単体で反転回動しようとすると、作業位置から支点越え点Ｓまでは下方回動の付勢力が作用するため、作業機支持アーム５４を固定的に維持して連結ピン６３の抜き取り位置合わせなどの煩わしさを解消する。また、角度αが９０度付近では非常に重くなるが、これをコイルバネ６２，６２を上記のように配設構成し、角度α９０度付近でコイルバネ６２，６２によるモーメントが最大になるように構成したから、両モーメントの合計は相互に打消合うこととなり、オペレータの回動操作を楽にすることができる。

前記持ち上げ回動補助機構Ｃは、コイルバネ６２，６２を圧縮状態で装着して作業機支持アーム５４を支点軸５３回りに自重に抗して付勢する構成であるが、この作業機支持アーム５４、５４の支点軸５３の近傍にコイルバネ６２，６２の付勢方向を設定するロッド６０の左右方向のコマ体５９の軸心５９ａ、軸６０ｂを配設することで、反転回動の全域に亘ってバランスが比較的安定し、回動補助力を少なくし容易に回動できるようになる。

なお、ブラケット５２には３ケ所に挿通孔５２ｌ、５２ｍ、５２ｕを設け、作業機支持アーム５４連結用の連結ピン６３を挿通し、畦成形器４６を上下回動３位置で支持固定できるように固定手段Ｌを構成している。即ち、作業機連結支持アーム５４と一体的に連結ピン６３のホルダ６３ａを設け、このホルダ６３ａにはスプリング６３ｂを内装し連結ピン６３の先端部をブラケット５２方向に付勢し、もって上記挿通孔５２ｌ、５２ｍ、５２ｕとの一致点において自動的に嵌合して作業機支持アーム５４をブラケット５２ひいては作業機機枠側に固定するよう構成している。

前記構成によると、ヒッチ５０の上側に持ち上げ回動補助機構Ｃを配設したので、高い畦成形器４６を容易に連結することができる。また、畦成形器４６が下方の作業位置に回動している状態では、コイルバネ６２，６２により畦成形器４６を下方回動状態に付勢するので、上方への回動を防止し、連結ピン６３の抜き差しを容易にしながら畦成形器４６を固定することができる。特に、非作業位置から作業位置に下方回動させるときは、支点越え位置からやや下方向きの付勢力が加わるが、前記固定手段Ｌでは作業機指示アーム５４の回動操作のみに集中しておけば連結ピン６３と嵌合対象の挿通孔５２ｌとの一致によって自動的にロックが掛かるため作業姿勢への振り替え作業も極めて容易である。

なお、固定手段Ｌとしては上記のように付勢された連結ピンと挿通孔とによる自動的な連結のほか、作業機支持アーム５４を受けるストッパを配設し、ピンによる連結を手で行う構成としてもよい。

また、ヒッチ５０に設けるブラケット５２を従来の型式と同様に構成し、持ち上げ回動補助機構Ｃを後付け加工することにより、従来型式の畦成形器４６にも持ち上げ回動補助機構Ｃを取り付けることができる。

また、リヤーヒッチ２５の左右中心部にヒッチ５０側のブラケット５２を設けて畦成形器４６を上下回動自在に支持すると、左右コイルバネ６２，６２の同等な力で付勢することができ、左右への捻れを防止しながら円滑に上下反転回動することができる。

なお、この実施形態では、コイルバネ６２，６２を圧縮バネとして作業機支持アーム５４に付勢しているが、ブこのコイルバネ６２，６２を引張バネとして作用させてもよい。例えば、ブラケット５２の後側への延出部に引張バネのコイルバネの後端を連結し、このコイルバネの前端部を作業機支持アーム５４の軸６０ｂに連結しても、作業機支持アーム５４の回動に関連して軸６０ｂが支点軸５３の上下に切り替わり、同様の効果が期待できる。

次に、図８及び図９に基づき他の実施形態について説明する。
ロータリ耕耘装置３の後方に設けている前記リヤーヒッチ２５のヒッチ部２５ｂに、上辺部５０ａに対して下辺部５０ｂを前側に長く延長したヒッチ５０を、上下方向の連結ピン（図示省略）で着脱自在に連結している。このヒッチ５０には後斜め下方に延出するようにブラケット５２を設け、このブラケット５２に支点軸５３を介して左右作業機支持アーム５４，５４を軸支している。この左右作業機支持アーム５４，５４の下側端部に固着した筒状ホルダ５５に、前記畦成形器４６の支持ロッド４６ａを挿通して支持し、畦成形器４６を上下に反転回動可能に構成している。

前記ヒッチ５０の下側の長辺部５０ｂの前側端部には、下向きのＵ字型の左右一対の取付枠体５８，５８を設け、この取付枠体５８，５８に左右方向のコマ体５９，５９を嵌合支持し、このコマ体５９，５９の孔に左右ロッド６０，６０を挿通支持している。この左右ロッド６０，６０の後側端部にはコマ体６１，６１を挿入固定し、この左右一対のコマ体６１，６１が支点軸５３の近傍前方において軸心の一致した軸６０ｂ，６０ｂ回りに揺動自在に支持している。そして、コマ体５９，５９とコマ体６１，６１との間にコイルバネ６２，６２を圧縮状態で巻装し、支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋに対して作業機支持アーム５４の上下回動に関連して、下方の作業位置では軸６０ｂ，６０ｂは上方に移動し、上方の非作業位置では下方に移動しながら、コイルバネ６２，６２の付勢方向を上下に変更するように持ち上げ回動補助機構Ｃを構成している。

前記構成によると、コイルバネ６２，６２が圧縮状態で装着されているため、図８に示すように、畦成形器４６が下方の作業位置に回動すると、支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋに対して作業機支持アーム５４とロッド６０との連結点である軸６０ｂ，６０ｂは上方に移動し、コイルバネ６２の付勢力により畦成形器４６は下方の作業位置を維持するように作用する。

また、畦成形器４６の作業状態である下方回動姿勢から作業機支持アーム５４を上方の非作業位置に回動させると、回動初期の支点軸５３とコマ体５９の軸心５９ａを結ぶ基準線Ｋまでは、コイルバネ６２の付勢力に抗して回動させることとなり、基準線Ｋを通過し更に上方への反転回動を続けると、作業機支持アーム５４とロッド６０との連結点である軸６０ｂ，６０ｂは下方に移動し、コイルバネ６２の付勢力により畦成形器４６は上方に回動されオペレータの回動力を少なくしながら畦成形器４６を上方の非作業位置まで回動することができる。

次に、図１０乃至図１２により持ち上げ回動補助機構Ｃの組立て作業について説明する。ロッド６０，６０の前端部に孔６０ｄを構成しておく。図１０に示すように、まず、畦成形器４６を上方の非作業位置にに反転回動しロッド６０，６０を前方に移動し、ヒッチ５０の長辺部５０ｂの前側端部に取付枠体５８，５８をずらせボルト・ナットで仮固着し、コイルバネ６２，６２を長くしバネ力を弱めた状態で支持する。

次いで、図１１に示すように、畦成形器４６を上方の非作業位置から下方の作業位置に反転回動し、ロッド６０，６０を前方に移動してコイルバネ６２、６２を短縮し、ロッド６０，６０の孔６０ｄにピン６０ｄを挿入しコマ体５９を所定の位置にセットする。

次いで、図１２に示すように、作業機支持アーム５４を上方の非作業位置に反転回動し、ロッド６０、６０を後方に移動し、次いで、ヒッチ５０の長辺部５０ｂから取付枠体５８，５８を取り外し、取付枠体５８，５８を長辺部５０ｂの前側の正規の位置で固定し取付が完了する。
前記構成によると、左右ロッド６０，６０に巻装されているコイルバネ６２，６２はピン６０ｄによりコマ体５９、５９を介して固定できるので、容易にコイルバネ６２，６２をロッド６０，６０に装着することができ、コイルバネ６２，６２のバネ力を強いものを採用しても特別の工具を用いることなく持ち上げ回動補助機構Ｃを組み立てることができる。

また、図１３に示すように作業機支持アーム５４を構成してもよい。作業機支持アーム５４における支点軸５３の回りに円弧状に複数の係止凹部６６，…を構成し、ブラケット５２側にはストッパ６７を回動可能に構成し、ストッパ６７を係止凹部６６に噛み合わせることにより、下方の作業位置にある畦成形器４６を作業機支持アーム５４に固定できるように構成する。前記構成によると、連結ピン６３を取り外しても畦成形器４６が不意に上方の非作業位置に反転回動するようなこともなく安全である。また、前記ストッパ６７には噛合側に付勢するバネ（図示省略）を装着し、常時ストッパ６７を係合凹部６６に係合するように構成してもよい。

トラクタの側面図 ロータリ耕耘装置の斜視図 ロータリ耕耘装置の側面図 持ち上げ回動補助機構の側面図 持ち上げ回動補助機構の平面図 持ち上げ回動補助機構の側面図 持ち上げ回動補助機構の持ち上げ時のモーメントを示す図 持ち上げ回動補助機構及び畦成形器の側面図 持ち上げ回動補助機構の斜視図 持ち上げ回動補助機構及び畦成形器の側面図 持ち上げ回動補助機構及び畦成形器の側面図 持ち上げ回動補助機構及び畦成形器の側面図 持ち上げ回動補助機構及び畦成形器の側面図

符号の説明

１ トラクタ
５２ 支持フレーム（ブラケット）
５３ 支点軸
５６ 作業機（畦成形器）
６２ バネ（コイルバネ）
Ｃ 持ち上げ回動補助機構
Ｌ 固定手段

Claims (3)

1. 支持フレーム（５２）に作業機（４６）を支点軸（５３）回りに回動自在に設けて該作業機（４６）を前記支点軸（５３）の下方に位置する作業位置と前記支点軸（５３）の上方に位置する非作業位置とに反転回動自在に構成し、前記支持フレーム（５２）と作業機（４６）との間に、作業機（４６）の下方の作業位置ではバネ（６２）の付勢方向が下方に回動するように向い、下方の作業位置から上方の非作業位置へ作業機（４６）が回動する中途でバネ（６２）の付勢方向が上方に回動するように変更される持ち上げ回動補助機構（Ｃ）を設けるとともに、上記作業位置及び非作業位置に作業機（４６）を保持する固定手段（Ｌ）を設けたことを特徴とする農作業機の連結装置。
2. 前記持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の下方回動付勢と上方回動付勢との変更を、作業機（４６）の上下回動に伴うバネ（６２）の支点越えによりなされることを特徴とする請求項１記載の農作業機の連結装置。
3. 前記持ち上げ回動補助機構（Ｃ）のバネ（６２）の付勢方向を下方回動状態から上方回動状態に変更するにあたり、作業機（４６）が下方の作業位置から少し上方に回動することに関連して変更するように構成したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の農作業機の連結装置。
   

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