JP2010193758A - 代掻き作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】畦もしくは畦際の斜面上に載置されたり、トラクタに牽引されて畦の斜面を下さる際にレベラが上方に向かって回動してもレベラを元の整地姿勢に戻すことができる代掻き作業機の提供。
【解決手段】整地姿勢と土引き作業姿勢とに切り換え自在に配されたエプロン４及びレベラ５とを備えた代掻き作業機１０において、整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラ５に押圧されることにより、レベラ５を整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力をレベラ５に加えるダブルトーションバネ１をエプロン４とレベラ５とを接続するヒンジ部４５に設ける。これにより、畦もしくは畦際の斜面上に載置されたり、トラクタに牽引されて畦の斜面を下る際に上方に回動したレベラ５は、レベラ５の接する泥土面が水平になるに連れてダブルトーションバネ１の付勢力により整地姿勢に戻される。
【選択図】図１

Description

本発明はトラクタの後部に装着され、圃場を耕耘し耕土表面を均す代掻き作業機に関し、特に代掻き作業機が畦際から代掻き作業を行う際のレベラの姿勢制御に関する。

従来、トラクタ後部の３点リンク機構に装着され、圃場を耕耘する耕耘ロータと、この耕耘ロータの後方にて圃場の耕土表面（泥土面）を均す整地体（エプロン及びレベラ）とを有する代掻き作業機が知られている。

例えば、特許文献１に記載の代掻き作業機の整地体６は、耕耘ロータカバー５１の後端に水平方向の第１整地体回動軸６２により上下回動自在に設けられた第１整地体（エプロン）６０と、この第１整地体（エプロン）６０後端に水平方向の第２整地体回動軸６３により上下回動自在に設けられた第２整地体（レベラ）６１とを備え、耕耘ロータ５で砕土された泥土を鎮圧均平する。この整地体６の姿勢制御はトップマスト２部分に設けられた整地体操作レバー２２と、この整地体操作レバー２２と整地体６とを接続する操作ロッドとを有する土寄せ操作装置によって行われる。

特許文献１の図１、図２に示すように、操作ロッドは上下２段とされ、上側操作ロッドと下側操作ロッドとの継ぎ手部分が、トップマスト２の後部から後方に向かって斜め上方に延びた揺動アームによって回動自在に支持される。整地体６の姿勢制御を行う図示しないバネが上側操作ロッドに沿って配される。そして、整地体操作レバー２２により操作ロッドをトップマスト２側に引き込み動作させると整地体６は代掻き作業を行うための整地姿勢（第２整地体（レベラ）６１の上下方向の回動がフリーな状態となる回動自由位置のこと）をとり、操作ロッドを整地体６側に繰り出し動作させると整地体６は土引き作業姿勢（第２整地体（レベラ）６１が上下方向に立った状態）をとるというものである。

特開２００８−１２５３８１号公報（段落００１６、図１、図２）

ところで、特許文献１に記載の代掻き作業機を用いて畦際の代掻き作業を行う場合、代掻き作業機はトラクタの３点リンク機構の油圧揚力により上方に回動させられた状態のまま、トラクタの後退により畦際に近づけられる。畦際に達したら代掻き作業機は３点リンク機構により下方に向けて回動されて、整地体６は畦の上面もしくは畦の斜面に着地することになる。

しかしながら、第２整地体（レベラ）６１は、代掻き作業を行うために整地姿勢とされているので、畦の上面もしくは畦の斜面に着地した際に上方に向かって回動し（跳ね上げられ）、第１整地体（エプロン）６０の上で倒立する虞がある（本願の図４（ｂ）参照）。
また、畦の上面もしくは畦の斜面に着地した際に上方に向かって回動しなくても、第２整地体（レベラ）６１はトラクタの牽引により畦の斜面を下る際に上方に向かって回動する虞がある。

第２整地体（レベラ）６１が上方に向かって回動して第１整地体（エプロン）６０の上に載った状態では、耕耘ロータ５を回転させてトラクタを前進走行させても第２整地体（レベラ）６１では耕土表面を均平にすることはできないことになる。従って、そのままの状態で代掻き作業を行うと第１整地体（エプロン）６０のみでの代掻き作業となり、整地、均平が不十分となってしまう。

本発明は上記背景より、畦もしくは畦際の斜面上に載置されたり、トラクタに牽引されて畦の斜面を下る際に上方に向かって回動したレベラを元の整地姿勢に戻すことができる代掻き作業機を提案するものである。

請求項１に記載の発明の代掻き作業機は、トラクタの後部に装着され、前記トラクタからの動力を受けて水平軸回りに回転する耕耘ロータとその後方側に整地姿勢と土引き作業姿勢とに切り換え自在に配されたエプロン及びレベラとを備えた代掻き作業機において、
前記整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動した前記レベラに押圧されることにより、前記レベラを整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力を前記レベラに加えるバネ部材（付勢部材）が前記エプロンと前記レベラとを接続するヒンジ部（接続部）に配されていることを構成要件とする。

前記のように整地姿勢とされているレベラは、上下方向の回動がフリーな状態となっているので、トラクタの３点リンク機構により畦の上面もしくは畦の斜面に載置されたり、トラクタに牽引されて畦の斜面を下る際に上方に向かって回動してエプロンに載ったままとなってしまうことがある。レベラが整地姿勢にあるときの上方への回動を規制することなく、そのレベラが上方に向かって回動した際の回動量に応じてレベラを整地姿勢に戻す力を生じさせてその力をレベラに加えることで、上方に向かって回動したレベラを整地姿勢に戻すことが可能となる。

そこで、整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラに押圧されることにより、レベラを整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力をレベラに加えるバネ部材をエプロンとレベラとを接続するヒンジ部に配することで、レベラが接する泥土面が水平になればレベラを元の整地姿勢に戻すことが可能となる。
その結果として代掻き作業機を畦際に近づけてレベラが畦上に乗り上げた状態から代掻き作業を開始したとしても、上方に向かって回動したレベラを下方に向かって回動させて元の整地姿勢に戻すことができるので、所望の代掻き作業を行うことができる。

エプロンとレベラとが複数のヒンジ部により接続されている場合は、その複数のヒンジ部すべてにバネ部材を配する場合と、一部のヒンジ部にだけバネ部材を配する場合とがある。一部のヒンジ部にバネ部材を配する場合、エプロン及びレベラの長さ方向中央部にバネ部材を設けるか、もしくは長さ方向中央部に対して左右対称となる位置にバネ部材をそれぞれ配置するのが好ましい。

具体的には、バネ部材はヒンジ部のヒンジピン（軸心棒）回りに配設されたコイル部と、コイル部から進行方向前側に延設されてエプロンに接する第１のアーム部と、コイル部から進行方向後側に延設されてレベラに接する第２のアーム部とを有していることで（請求項２）、整地姿勢にあるレベラが上向きに所定角度を超えて回動した際にはレベラに接した第２のアーム部と、エプロンに接した第１のアーム部とによりコイル部がねじられてねじりモーメント（トルク）が発生する。すなわち、整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラによりコイル部がねじられることでレベラを整地姿勢に戻す力（トルク）を発生させることが可能となる。また、その力（トルク）はレベラの回動量に比例する。従って、整地姿勢にあるレベラを上方へ回動させることができ、しかも、レベラが整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動した際の回動量に応じてレベラを整地姿勢に戻す力を発生させることが可能となる。

ヒンジ部に配されるバネ部材にあっては取付スペースが小さいねじりコイルバネもしくはダブルトーションバネが用いられるのが適切である。
コイル部を１個有するのがねじりコイルバネであり、コイル部を２個横並びとしたのがダブルトーションバネである。ダブルトーションバネは、２個のコイル部のねじりモーメントが同時に働くことにより、コイル部が１個の場合と比較すると同じねじり角度でも２倍の付勢力が得られるので、ヒンジ部が１つの場合もしくは１つのヒンジ部にのみバネ部材を設ける場合に好ましい。なお、ねじりコイルバネもしくはダブルトーションバネのうち何れかを用いるかは、任意である。また、これらのバネ部材を両方とも用いることも可能である。

ねじりコイルバネもしくはダブルトーションバネの線径、内径、巻角度、許容ねじり角度、アーム長等は、任意である。また、ねじりコイルバネもしくはダブルトーションバネのバネ定数は、レベラの上方への回動を規制することなく、また、レベラが上方に向かって回動した際の回動量に応じてレベラを整地姿勢に戻す力を生じるように適宜設定される。

整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラに押圧されることにより、レベラを整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力をレベラに加えるバネ部材をエプロンとレベラとを接続するヒンジ部に備えたので、上方に回動してエプロンに載ったレベラを下方に回動させて元の整地姿勢に戻すことが可能となる。

この結果、レベラは上方に回動してもレベラが接する泥土面が水平になれば元の整地姿勢に戻るので、代掻き作業機を圃場の一番うしろとなる畦際に着けることが可能となり、畦際の代掻きを十分行うことができるようになる。

（ａ）はエプロン及びレベラを接続するヒンジ部に、上方に向かって回動したレベラを整地姿勢に戻すダブルトーションバネが備えられた代掻き作業機の側面図である。 図１に示す代掻き作業機の背面図である。 上方に向かって回動したレベラを整地姿勢に戻すダブルトーションバネが備えられたヒンジ部の平面図である。 耕耘ロータよりも後方の作業機部分の側面図であり、（ａ）はレベラが整地姿勢にある状態、（ｂ）はレベラが上方に向かって跳ね上げられた状態を示している。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１はトラクタ２０の後部に装着され、トラクタ２０からの動力を受けて水平軸回りに回転する耕耘ロータ６とその後方側に整地姿勢と土引き作業姿勢（図中１点鎖線で示す）とに切り換え自在に配されたエプロン４及びレベラ５とを備えた代掻き作業機（以下、作業機）１０において、
整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラ５に押圧されることにより、レベラ５を整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力をレベラ５に加えるダブルトーションバネ（付勢部材）１がエプロン４とレベラ５とを接続するヒンジ部４５に配されている作業機１０を示している。

作業機１０の本体１０Ａは図１に示すようにトラクタ後部のトップリンクとロアリンクからなる３点リンクヒッチ機構に連結されるトップマスト１１と、ロアリンク連結部１２を備え、この３点リンクヒッチ機構を介してトラクタの後部に昇降可能に装着される。トップマスト１１の下端部には、トラクタのＰＴＯ出力軸にユニバーサルジョイント、伝動シャフト等を有するジョイント軸を介して連結されるギアボックス１３が配置され、ギアボックス１３から本体１０Ａの幅方向に伝動フレーム１４と支持フレーム１５が架設される（図２参照）。ＰＴＯ出力軸からの動力はギアボックス１３のＰＩＣ入力軸１３ａに伝達され、ＰＩＣ入力軸１３ａで受けた動力は伝動フレーム１４の内部を挿通する伝動シャフトに伝達される。

図２に示すように伝動フレーム１４の先端部にはチェーン伝動ケース１６が垂下する形で固定され、支持フレーム１５の先端にはチェーン伝動ケース１６に対向する端部カバー１７が固定される。このチェーン伝動ケース１６と端部カバー１７との間に図１に示すように耕耘ロータ６のロータリ軸７が水平軸回りに回転自在に架設される。チェーン伝動ケース１６とロータリ軸７間にはチェーンが張架され、チェーンを通じて伝動シャフトの動力がロータリ軸７に伝達される。シールドカバー２はその両端部の端板２１、２１においてチェーン伝動ケース１６と端部カバー１７に接合される。

図１に示すようにロータリ軸７の外周には周方向に適度な間隔を置いて耕耘爪８が突設され、ロータリ軸７と耕耘爪８から耕耘ロータ６が構成される。耕耘爪８はロータリ軸７の軸方向には互いに干渉しない程度の間隔を置いて配置される。ロータリ軸７の軸方向に隣接する耕耘爪８、８は例えば軸の中心に関して互いに角度が付いて配列し、耕耘ロータ６の全体では耕耘爪８の先端部が２点鎖線で示す回転軌跡を描く。

伝動フレーム１４と支持フレーム１５の下には耕耘爪８の回転範囲を覆い、作業機１０の本体１０Ａを土砂から保護するシールドカバー２が配置される（図２参照）。シールドカバー２は図２に示すようにその上面（外周面）に突設された連結材２ａに、伝動フレーム１４と支持フレーム１５の下に突設された下部ブラケット１４ａ、１５ａが接合されることにより両フレーム１４、１５に支持される。

シールドカバー２の後部には圃場の耕土表面を均す整地板３が水平軸回りに回動自在に接続される。整地体３は、シールドカバー２の後部に水平軸回りに回動自在に接続されたエプロン４と、このエプロン４の後部に水平軸回りに回動自在に接続されたレベラ５とを有する。この整地体３の姿勢制御はトップマスト１１部分に設けられた図示しないモータと、このモータと整地体３とを接続する操作ロッド９ｂを有する土寄せ操作装置９によって行われる。

土寄せ操作装置９は、図１に示すように操作ロッド９ｂは上下２段とされ、上側操作ロッド９ｂ１と下側操作ロッド９ｂ２との継ぎ手部分が、トップマスト１１の後部から機体後方に向かって斜め上方に延びたスイングアーム（揺動アーム）９ａによって回動自在に支持される。トップマスト１１側に配される上側操作ロッド１ｂ１には丸パイプ材が用いられるのに対し、レベラ５側に配される下側操作ロッド１ｂ２は、進行方向前側（トラクタ側）に向かって開口したコ型のチャンネル材が用いられ、その外側から後述する接続部材５ａにより支持される。

上側操作ロッド９ｂ１には、整地体３の姿勢制御を行う図示しない圧縮コイルバネがその長さ方向に配されており、操作ロッド９ｂの、トップマスト１１側への引き込み動作及びレベラ５側への繰り出し動作が可能とされる。この操作ロッド９ｂの動作（引き込み、繰り出し動作）の切換えは、トップマスト１１に配された図示しない電動モータもしくは操作レバーにより行われる。

上側操作ロッド９ｂ１と電動モータもしくは操作レバーとは、トップマスト１１に揺動自在に支持された揺動部材９ｄを介して接続される。揺動部材９ｄには、操作ロッド９ｂの上端部のロック部９ｃを摺接移動させる係合孔９ｅが形成されており、電動モータもしくは操作レバーにより揺動部材９ｄを揺動させて係合孔９ｅの形状に沿ってロック部９ｃを摺接移動させることで、操作ロッド９ｂの動作（引き込み、繰り出し動作）が切り換えられ、レベラ５を整地姿勢と土引き作業姿勢とに切換えることが可能とされる。

この場合、電動モータもしくは操作レバーを動作させて操作ロッド９ｂをトップマスト１１側に向かって引き込み動作させると図１、図４（ａ）に示すようにレベラ５は代掻き作業を行うための整地姿勢（レベラ５の上下方向の回動がフリーな状態となる回動自由位置のこと）をとり、操作ロッド９ｂをレベラ５側に向かって繰り出し動作させるとレベラ５は土引き作業姿勢（図１の１点鎖線で示すようにレベラ５が上下方向に立った状態）をとる。
なお、図１中の符号９ｆはスイングアーム９ａ、上側操作ロッド９ｂ１及び下側操作ロッド９ｂ２を互いに回動自在に接続するピンを示す。

図１〜図４に示すように下側操作ロッド９ｂ２の下端部はレベラ５上面の接続部材５ａにより水平軸回りに回動自在に接続される。接続部材５ａは、上方に開口したコ字状のチャンネル材が用いられており、下側操作ロッド９ｂ２の下端部と接続部材５ａとはこれら両者を貫通したピン５ｂにより接続される。また、接続部材５ａは、レベラ５に一体化された台座５ｃ上に固定される。

接続部材５ａの前部はレベラ側接続部５ｄとされ、このレベラ側接続部５ｄが、エプロン４後端において水平軸回りに筒状に丸められたエプロン側接続部４ａを機体幅方向両側から挟み込んだ状態で、エプロン側接続部４ａに水平軸回りに回動自在に接続される。このエプロン側接続部４ａとレベラ側接続部５ｄとはレベラ側接続部５ｄを貫通しエプロン側接続部４ａ内部を挿通するヒンジピン（軸心棒）５ｅにより接続される。エプロン側接続部４ａとレベラ側接続部５ｃとの接続部分がエプロン４とレベラ５とのヒンジ部（接続部）４５をなす。このヒンジ部４５は、図２に示すようにエプロン４及びレベラ５の長さ方向中央部に設けられている。そして、そのヒンジ部４５にダブルトーションバネ（バネ部材）１が配される。

ダブルトーションバネ１は、図２に示すようにその２個のコイル部１ａ、１ａ（コイルの巻き方は異なり、左巻きと右巻き）がレベラ側接続部５ｃの幅方向両側（外側）にそれぞれ配置された状態でヒンジピン５ｅ回りに配設される。また、ダブルトーションバネ１のコイル部１ａ、１ａの幅方向両端から前進方向後方（レベラ５側）に延びた２本のアーム部（第２のアーム部）１ｃ、１ｃは、整地姿勢にレベラ５があるときは自重によりレベラ５（台座５ｃ）の上面に接する。また、コイル部１ａ、１ａの間において前進方向前側（エプロン４側）に延びたアーム部（第１のアーム部）１ｂは整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラ５によってコイル部１ａ、１ａが回動するのに伴ってエプロン４の上面４ｂ（図１、図３、図４参照）に接する。

すなわち、レベラ５が上向きに回動した際に所定角度を超えなければ、ダブルトーションバネ１のアーム部１ｂはエプロン４の上面４ｂとは接することがなく、押圧されもしないので、整地姿勢にあるレベラ５に対してダブルトーションバネ１から付勢力が加わることはない。これに対し、整地姿勢にあるレベラ５が上向きに所定角度を超えて回動した際にはレベラ５に接したアーム部１ｃ、１ｃと、エプロン４の上面４ｂに接したアーム部１ｂとによりコイル部１ａ、１ａがねじられることでダブルトーションバネ１はねじりモーメント（トルク）を発生する。

すなわち、整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラ５によりコイル部１ａ、１ａがねじられることでレベラ５を整地姿勢に戻す力（トルク）を発生させることが可能となる。また、その力（トルク）はレベラ５の回動量に比例し、レベラ５が接している泥土面の形状によりレベラ５を上向きに回動させる力が加えられている間はレベラ５を整地姿勢に戻す力がレベラ５に加え続けられる。従って、整地姿勢にあるレベラ５を上方へ回動させることができ、しかも、レベラ５が整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動した際の回動量に応じてレベラ５を整地姿勢に戻す力を発生させることが可能となる。

なお、上記構成に代えて、ダブルトーションバネ１の前進方向前側（エプロン４側）に延びたアーム部（第１のアーム部）１ｂをエプロン４の上面４ｂに接合させ、前進方向後方（レベラ５側）に延びたアーム部（第２のアーム部）１ｃ、１ｃが整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動したレベラ５の上面に接する構成としてもよい。これによっても、前記と同様に、整地姿勢にあるレベラ５を上方へ回動させることができ、しかも、レベラ５が整地姿勢から上向きに所定角度を超えて上方に向かって回動した際の回動量に応じてレベラ５を整地姿勢に戻す力を発生させることが可能である。

従って、レベラ５は、畦もしくは畦際の斜面上に載置されたり、トラクタ２０に牽引されて畦の斜面を下る際に、図４（ｂ）に示すように上方に向かって回動してエプロン４上に載ってしまうことがあっても、レベラ５の接している泥土面が水平になるに連れて跳ね上げられた状態から図４（ａ）に示す元の整地姿勢に戻される。つまり、上方に向かって回動したレベラ５を下方に向かって回動させて元の整地姿勢に戻すことができるので、作業機１０を圃場の一番うしろとなる畦際に着けることが可能となり、畦際の代掻きを十分行うことができるようになる。

１……ダブルトーションバネ（ねじりコイルバネ、バネ部材）、１ａ……コイル部、１ｂ……アーム部（第１のアーム部）、１ｃ……アーム部（第２のアーム部）、

２……シールドカバー、２ａ……連結材、２１……端板、

３……整地板、４……エプロン、４ａ……エプロン側接続部、４ｂ……上面、５……レベラ、５ａ……接続部材、５ｂ……ピン、５ｃ……台座、５ｄ……レベラ側接続部、５ｅ……ヒンジピン（軸心棒）、４５……ヒンジ部（接続部）
６……耕耘ロータ、７……ロータリ軸、８……爪、

９……土寄せ操作装置、９ａ……スイングアーム（揺動アーム）、９ｂ……操作ロッド、９ａ１……上側操作ロッド、９ａ２……下側操作ロッド、９ｃ……ロック部、９ｄ……揺動部材、９ｅ……係合孔、

１０……代掻き作業機、１０Ａ……本体、１１……トップマスト、１２……ロアリンク連結部、１３……ギアボックス、１３ａ……ＰＩＣ入力軸、
１４……伝動フレーム、１４ａ……下部ブラケット、
１５……支持フレーム、１５ａ……下部ブラケット、
１６……チェーン伝動ケース、１７……端部カバー、
２０……トラクタ

Claims (2)

1. トラクタの後部に装着され、前記トラクタからの動力を受けて水平軸回りに回転する耕耘ロータとその後方側に整地姿勢と土引き作業姿勢とに切り換え自在に配されたエプロン及びレベラとを備えた代掻き作業機において、
   前記整地姿勢から上向きに所定角度を超えて回動した前記レベラに押圧されることにより、前記レベラを前記整地姿勢に戻る方向に向かって回動させる付勢力を前記レベラに加えるバネ部材が前記エプロンと前記レベラとを接続するヒンジ部に配されていることを特徴とする代掻き作業機。
2. 前記バネ部材は前記ヒンジ部のヒンジピン回りに配設されたコイル部と、前記コイル部から進行方向前側に延設されて前記エプロンに接する第１のアーム部と、前記コイル部から進行方向後側に延設されて前記レベラに接する第２のアーム部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の代掻き作業機。
   
   

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