JP2008099612A

JP2008099612A - 作業機

Info

Publication number: JP2008099612A
Application number: JP2006285215A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Wakuta; 毅涌田
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-05-01

Abstract

【課題】アタッチメントの昇降駆動機構を数少ない部品でコンパクトかつ安価に構成すると共に、アタッチメントの回動角を十分に確保し、アタッチメントをコンパクトに格納できるようにする。
【解決手段】走行機体１００に連結されて所定の作業を行う作業機本体２と、作業機本体２に昇降自在に連結され、作業形態に応じて昇降操作されるアタッチメント３とを備える作業機１において、アタッチメント３と一体的に連結される支持プレート２６、２７を、作業機本体２側で上下回動自在に支持すると共に、支持プレート２６の外周部に形成されるギヤ歯２６ａにピニオンギヤ２８を噛み合わせ、該ピニオンギヤ２８の回転駆動によりアタッチメント３を昇降させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラクタ等の走行機体に連結されるロータリ等の作業機に関し、特に、畝成形器等のアタッチメントが昇降自在に連結された作業機に関する。

一般に、トラクタ等の走行機体に連結される作業機では、各種の作業形態に対応できるように、各種のアタッチメントが装着可能となっている。例えば、耕耘作業を行うロータリでは、アタッチメントとして畝成形器を装着し、耕耘と同時に畝立てを行うことができるようになっている。

また、近年では、作業形態に応じてアタッチメントを着脱する手間を省くために、アタッチメントを昇降可能にした作業機も提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような作業機では、作業機本体とアタッチメントとの間に、油圧シリンダ、電動シリンダ等の昇降作動用アクチュエータや、バランススプリング等の昇降補助用弾機を介設することにより、アタッチメントの昇降操作が容易になる。
特開２００６−５５１１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載される作業機では、回動支点を介して作業機本体に昇降自在に連結されたアタッチメントに対し、直進駆動する油圧シリンダを直接連結し、該油圧シリンダの駆動力でアタッチメントを昇降させるので、作業機の大型化やコストアップを招来するだけでなく、アタッチメントの回動角が制限されるという問題がある。すなわち、アタッチメントを使わない作業では、アタッチメントを上下反転位置まで上昇させ、コンパクトに格納することが理想であるが、特許文献１の作業機では、アタッチメントを上昇させると、回動角の不足によりアタッチメントが後方に大きく突出してしまい、走行や作業の邪魔になるという問題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、走行機体に連結されて所定の作業を行う作業機本体と、該作業機本体に昇降自在に連結され、作業形態に応じて昇降操作されるアタッチメントとを備える作業機において、前記アタッチメントと一体的に連結される支持プレートを、前記作業機本体側で上下回動自在に支持すると共に、前記支持プレートの外周部に形成される噛合部に噛合部材を噛み合わせ、該噛合部材の回転駆動により前記アタッチメントを昇降させることを特徴とする。このようにすると、アタッチメントの昇降駆動機構を数少ない部品でコンパクトかつ安価に構成することができる。しかも、アタッチメントの回動角を十分に確保できるので、アタッチメントを使わない作業においては、アタッチメントを上下反転位置まで上昇させ、コンパクトに格納することが可能になる。
また、前記アタッチメントの昇降をロックするロックピンと、該ロックピンのロック解除操作を行う操作レバーと、該操作レバーのロック解除操作を検出し、前記噛合部材を回転駆動させる昇降作動スイッチとを備えることを特徴とする。このようにすると、昇降作動時以外におけるアタッチメントの回動をロックし、噛合部材側の負荷を軽減できるだけでなく、回動ロック状態における噛合部材の回転駆動も防止できる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図４において、１は作業機であって、該作業機１は、走行機体１００に連結されて所定の作業を行う作業機本体２と、作業機本体２に昇降自在（回動自在）に連結され、作業形態に応じて昇降操作されるアタッチメント３と、アタッチメント３を昇降作動させる昇降作動部４とを備えて構成されている。

作業機本体２は、トラクタ等の走行機体１００に連結されて所定の作業を行うように構成されている。例えば、本実施形態の作業機本体２は、機体の走行に伴って圃場を耕耘するロータリであって、走行機体１００の後部に３点式の昇降リンク機構１０１（トップリンク１０２及びロアリンク１０３）を介して昇降自在に連結されるオートヒッチ１０４に対して着脱自在に装着されるようになっている。また、走行機体１００の後部には、作業動力を出力するＰＴＯ軸１０５が突設されており、このＰＴＯ軸１０５の動力がヨークジョイント１０６を介して作業機本体２に伝動されてようになっている。

ロータリからなる作業機本体２は、ヨークジョイント１０６からＰＴＯ動力を入力するギヤケース５と、ギヤケース５の上部に設けられるトップマスト６と、ギヤケース５から左右に延設されるパイプフレーム７、８と、一方のパイプフレーム７の先端に設けられるチェンケース９と、他方のパイプフレーム８の先端に設けられるサイドフレーム１０と、チェンケース９とサイドフレーム１０の間に回転自在に軸支され、ＰＴＯ動力で回転駆動される耕耘軸１１と、耕耘軸１１の上方を覆うロータリカバー１２と、ロータリカバー１２の後端に上下回動自在に設けられるリヤカバー１３とを備えるものであり、ロータリとしての構成及び作用は従来通りとなっている。

さらに、作業機本体２の後部には、アタッチメント３を装着可能なツールバー１４が左右に延出するように設けられている。ツールバー１４は、平面視Ｈ型の回動フレーム１５を介して左右のパイプフレーム７、８で上下回動自在に支持されると共に、トップマスト６と回動フレーム１５の間に介設される高さ調節装置１６の伸縮操作により高さ調節が可能となっている。

アタッチメント３は、昇降作動部４を介してツールバー１４に上下回動自在にに連結され、作業形態に応じて昇降操作されるようになっている。例えば、アタッチメント３が畝成形器である場合は、アタッチメント３を下降させると、耕耘作業と同時に畝立て作業を行うことが可能になり、また、アタッチメント３を上昇させると、通常の耕耘作業を行うことが可能になる。

図５〜図８に示すように、昇降作動部４は、第一サポート１７、第二サポート１８、電動モータ１９及び回動ロック機構２０を備えて構成されている。第一サポート１７は、ツールバー１４に後方から嵌合する側面視コ字状のブラケット２１と、該ブラケット２１の外周部に一体的に溶着されるガイドプレート２２とを備えており、ツールバー１４及びブラケット２１を貫通するピン２３でツールバー１４に固定されるようになっている。ガイドプレート２２は、平面視で前後方向に沿っており、その左右両側面には、ツールバー１４を中心とする円形のガイド凸部２２ａが形成されている。

第二サポート１８は、アタッチメント３を取付けるアタッチメント取付部材２４と、アタッチメント取付部材２４のプレート部を挟み込み、複数のボルト２５を介して一体的に連結される左右一対の支持プレート２６、２７とを備えている。左右の支持プレート２６、２７は、アタッチメント取付部材２４から上方に延出する側面視Ｃ型の延出部を有し、その内周部が前記ガイド凸部２２ａに対して回動自在に嵌合可能となっている。すなわち、左右の支持プレート２６、２７は、ガイド凸部２２ａに嵌合し、かつ、ガイドプレート２２を左右から挟み込む状態で互いに連結されることにより、ガイド凸部２２ａ（ツールバー１４）を中心としてアタッチメント３を回動自在に支持するようになっている。アタッチメント３の回動角度に制限はないが、１８０°程度の回動角度を確保することが好ましい。このようにすると、図２に示すように、アタッチメント３を上下反転位置まで回動させてコンパクトに格納することが可能になる。

電動モータ１９は、ガイドプレート２２の前端部に取り付けられ、その駆動に応じてピニオンギヤ（噛合部材）２８を正逆回転させるようになっており、このピニオンギヤ２８は、一方の支持プレート２６の外周部に形成されるギヤ歯（噛合部）２６ａに噛み合わされている。従って、電動モータ１９によりピニオンギヤ２８を回転駆動させると、ガイド凸部２２ａを中心として支持プレート２６が回動し、アタッチメント３が昇降するようになっている。

回動ロック機構２０は、ガイドプレート２２に形成される二つのロック孔２２ｂ、２２ｃと、支持プレート２６、２７に形成されるピン挿通孔２６ｂ、２７ｂと、該ピン挿通孔２６ｂを介して、いずれかのロック孔２２ｂ、２２ｃに選択的に挿通可能なロックピン２９と、一方の支持プレート２６に設けられ、ロックピン２９を左右方向スライド自在に支持するロックピンガイド３０と、ロックピン２９をロック孔２２ｂ、２２ｃの挿通方向に付勢するスプリング３１とを備えて構成されている。

すなわち、一方のロック孔２２ｂは、アタッチメント３が下降状態（作業状態）のとき、ピン挿通孔２６ｂ、２７ｂに連通するように形成され、また、他方のロック孔２２ｃは、アタッチメント３が上昇状態（格納状態）のとき、ピン挿通孔２６ｂ、２７ｂに連通するように形成されており、いずれかの連通位置でピン挿通孔２６ｂを介してロック孔２２ｂ、２２ｃにロックピン２９を挿通することにより、アタッチメント３の回動がロックされるようになっている。

ロックピン２９のロック解除操作は、図９に示すように、トップマスト６に設けられる操作レバー３２で行うようになっている。具体的に説明すると、操作レバー３２は、トップマスト６に前後回動自在に設けられると共に、ワイヤケーブル３３を介してロックピン２９に連結されている。したがって、操作レバー３２を前方に引くと、ロックピン２９がロック孔２２ｂ、２２ｃから抜け、アタッチメント３の回動ロックが解除される。なお、トップマスト６は、通常、図３に示すように、作業機１を上昇させると、走行機体１００上から手が届く位置にあるので、オペレータは、走行機体１００から降りることなく、走行機体１００上から操作レバー３２を操作することができる。

さらに、本実施形態の作業機１は、操作レバー３２のロック解除操作を検出する昇降作動スイッチ３４と、ロックピン２９のロック孔２２ｂ、２２ｃへの挿通を検出するリミットスイッチ３５とを備えると共に、昇降作動スイッチ３４を電動モータ１９のＯＮスイッチとして機能させ、リミットスイッチ３５を電動モータ１９のＯＦＦスイッチとして機能させることにより、電動モータ１９のＯＮ／ＯＦＦ操作を自動化している。

つまり、アタッチメント３を昇降させる場合、オペレータは、走行機体１００に乗った状態で作業機１を上昇操作し、トップマスト６に設けられる操作レバー３２を前方に引き操作する。操作レバー３２が前方に引かれると、ロックピン２９が一方のロック孔２２ｂ、２２ｃから抜けると同時に、昇降作動スイッチ３４がＯＮし、電動モータ１９が上昇方向又は下降方向に駆動を開始する。アタッチメント３の昇降作動が始まったら、オペレータは操作レバー３２から手を離す。操作レバー３２が非操作状態になると、スプリング３１の付勢力でロックピン２９がガイドプレート２２の側面に押し付けられた状態を維持する。そして、アタッチメント３が１８０°回動して作業位置又は格納位置に到達すると、ロックピン２９が他方のロック孔２２ｂ、２２ｃに入り、アタッチメント３の回動がロックされる。また、このとき、ロックピン２９がリミットスイッチ３５を押し、電動モータ１９の駆動が停止される。このようにすると、電動モータ１９のＯＮ／ＯＦＦ操作を自動化できるだけでなく、回動ロック状態における電動モータ１９の駆動を防止することができる。

次に、上記のような電動モータ１９のＯＮ／ＯＦＦ制御を実現する具体的な構成及び制御手順について、図１０及び図１１を参照して説明する。電動モータ１９のＯＮ／ＯＦＦ制御は、アナログ回路を用いて実現してもよいが、本実施形態では、図１０に示すように、マイコンからなる制御部３６を用いて実現する。制御部３６には、前述する電動モータ１９、昇降作動スイッチ３４及びリミットスイッチ３５が接続されており、図１１に示す処理が実行される。

図１１に示すように、制御部３６は、まず、昇降作動スイッチ３４のＯＦＦからＯＮへの切換りを判断し（Ｓ１１）、この判断結果がＹＥＳの場合は、昇降作動フラグをＯＮにする（Ｓ１２）。次に、昇降作動フラグのＯＮを判断し（Ｓ１３）、該判断結果がＹＥＳの場合は、格納フラグがＯＮであるか否かを判断する（Ｓ１４）。この格納フラグは、アタッチメント３を作業位置まで回動させたときにＯＦＦ、格納位置まで回動させたときにＯＮとされるフラグであり、そのＯＮ／ＯＦＦに基づいて電動モータ１９の回転駆動方向が判断される。すなわち、格納フラグがＯＮの場合は、アタッチメント３の下降操作であると判断し、電動モータ１９を下降方向に駆動させる（Ｓ１５）。そして、電動モータ１９の下降駆動中は、リミットスイッチ３５のＯＮを判断し（Ｓ１６）、該判断結果がＹＥＳになったら、電動モータ１９の駆動を停止すると共に（Ｓ１７）、昇降作動フラグ及び格納フラグをＯＦＦにする（Ｓ１８、Ｓ１９）。一方、格納フラグがＯＦＦの場合は、アタッチメント３の上昇操作であると判断し、電動モータ１９を上昇方向に駆動させる（Ｓ２０）。そして、電動モータ１の上昇駆動中は、リミットスイッチ３５のＯＮを判断し（Ｓ２１）、該判断結果がＹＥＳになったら、電動モータ１９の駆動を停止すると共に（Ｓ２２）、昇降作動フラグをＯＦＦにし（Ｓ２３）、格納フラグをＯＮにする（Ｓ２４）。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、走行機体１００に連結されて所定の作業を行う作業機本体２と、作業機本体２に昇降自在に連結され、作業形態に応じて昇降操作されるアタッチメント３とを備える作業機１において、アタッチメント３と一体的に連結される支持プレート２６、２７を、作業機本体２側で上下回動自在に支持すると共に、支持プレート２６の外周部に形成されるギヤ歯２６ａにピニオンギヤ２８を噛み合わせ、該ピニオンギヤ２８の回転駆動によりアタッチメント３を昇降させるようにしたので、アタッチメント３の昇降駆動機構を数少ない部品でコンパクトかつ安価に構成することができる。しかも、アタッチメント３の回動角を十分に確保できるので、アタッチメント３を使わない作業においては、アタッチメント３を上下反転位置まで上昇させ、コンパクトに格納することが可能になる。

また、アタッチメント３の昇降をロックするロックピン２９と、ロックピン２９のロック解除操作を行う操作レバー３２と、操作レバー３２のロック解除操作を検出し、電動モータ１９を駆動させる昇降作動スイッチ３４とを備えているので、昇降作動時以外におけるアタッチメント３の回動をロックし、電動モータ１９の負荷を軽減できるだけでなく、回動ロック状態における電動モータ１９の駆動も防止できる。

アタッチメント作業状態（下降状態）を示す作業機の側面図である。アタッチメント格納状態（上昇状態）を示す作業機の側面図である。作業機上昇状態を示す側面図である。作業機の平面図である。アタッチメント作業状態（下降状態）を示す昇降作動部の側面図である。アタッチメント格納状態（上昇状態）を示す昇降作動部の側面図である。昇降作動部（回動ロック機構）の一部切欠き背面図である。昇降作動部の平面図である。トップマスト部分の側面図である。制御部の入出力を示すブロック図である。昇降作動処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１作業機
２作業機本体
３アタッチメント
４昇降作動部
１７第一サポート
１８第二サポート
１９電動モータ
２０回動ロック機構
２１ブラケット
２２ガイドプレート
２６支持プレート
２６ａギヤ歯
２７支持プレート
２８ピニオンギヤ
２９ロックピン
３２操作レバー
３４昇降作動スイッチ
３５リミットスイッチ

Claims

走行機体に連結されて所定の作業を行う作業機本体と、
該作業機本体に昇降自在に連結され、作業形態に応じて昇降操作されるアタッチメントと
を備える作業機において、
前記アタッチメントと一体的に連結される支持プレートを、前記作業機本体側で上下回動自在に支持すると共に、前記支持プレートの外周部に形成される噛合部に噛合部材を噛み合わせ、該噛合部材の回転駆動により前記アタッチメントを昇降させることを特徴とする作業機。
前記アタッチメントの昇降をロックするロックピンと、
該ロックピンのロック解除操作を行う操作レバーと、
該操作レバーのロック解除操作を検出し、前記噛合部材を回転駆動させる昇降作動スイッチと
を備えることを特徴とする請求項１記載の作業機。