JP2017158458A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部材が少なく、より簡単な構造で、屈曲状態と作業状態との切替動作及び保持を行うと共に、各種コストを低減する。
【解決手段】走行車Ｃの走行方向と交差する方向を機幅として、走行車Ｃに連結される連結フレーム１と、連結フレーム１に機幅方向と平面方向で交差する軸を中心として回転自在に軸支され、連結フレーム１に対して屈曲状態と拡開状態とに切換え自在な可動フレーム２と、連結フレーム１と可動フレーム２とにわたるように配置され、伸縮によって可動フレーム２を回転させるシリンダ３と、可動フレーム２の一方向の回転及び他方向の回転を所定の位置で制限すると共に、可動フレーム２の屈曲状態及び拡開状態を保持し、且つシリンダ３の伸縮動に連動して保持動作及び保持解除動作するフレーム保持部４とが備えられている農作業機Ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行車を中心として機幅方向に延長される機体の中途部が屈曲・拡開自在な農作業機に関する。

従来、走行車に連結され、走行車の走行方向と直交する方向に機幅を有する農作業機は、下記特許文献１に記載のように、走行車を中心として機幅（左右）方向に延長される機体の左右両側を屈曲させて折り畳む折畳機構と、機体の左右両側を拡開させて農作業機を直列状とした作業状態を固定する固定装置を備えたものが知られている。

この農作業機の折畳機構は、機体の中央に連結される連結フレームの両側に、夫々可動フレームが上下方向に回転自在に軸支され、連結フレームと可動フレームとにわたって軸支された折畳機構用の油圧シリンダ（以下「第１油圧シリンダ」という）の伸縮によって、可動フレームが連結フレームに対して屈曲状に折り畳まれた折畳状態と、可動フレームが連結フレームに対して拡開して、左右方向で平行となる作業状態とに切り替えるようにされている。

固定装置は、機体の作業状態において、可動フレームに設けられたフックに、連結フレームに設けられた係止軸が係止されることで、可動フレームが連結フレームに対して左右方向で平行となる作業状態を固定するようにされている。

係止軸は、固定装置用の油圧シリンダ（以下「第２油圧シリンダ」という）の伸縮動がリンク機構を介して伝達されて揺動するように軸支されたベルクランクに設けられており、第２油圧シリンダの伸縮に伴うベルクランクの揺動によって、係止軸がフックに対して係脱するようになっている。

可動フレームを屈曲させる際には、第２油圧シリンダを伸長させることによって、係止軸をフックから外すと共に、第１油圧シリンダを収縮させることによって、可動フレームを上方に回転させて屈曲させるようになっている。

第１油圧シリンダと第２油圧シリンダとは、油圧回路によってその伸縮が制御されており、可動フレームを屈曲させる際には、第２油圧シリンダが、第１油圧シリンダの収縮による可動フレームの屈曲が開始される前に伸長して、係止軸をフックから外すように制御され、係止軸がフックから外れた後に、第１油圧シリンダの収縮によって可動フレームが屈曲方向に回転し、可動フレームが屈曲した状態を、油圧回路のバルブを閉じて圧油の流れを遮断することによって、第１油圧シリンダの伸縮を停止させて屈曲状態を保持するように制御されている。

また、可動フレームを作業状態にする際には、油圧回路のバルブを開いて第１油圧シリンダを伸長させることによって、可動フレームが下方に回転して展開し、作業状態に至ったときに、第２油圧シリンダが収縮することによって、フックに係止軸が係止されて作業状態を固定するように制御されている。

特開平８−１９１６１１号公報

しかしながら、従来の農作業機は、可動フレームの屈曲状態及び作業状態への動作、作業状態を固定する固定装置の係脱動作及び可動フレームの屈曲状態の保持を、第１油圧シリンダ、第２油圧シリンダ、これらを制御する油圧回路によって行うものであるため、構造が複雑になってしまうと共に、油圧回路の構造や動作も複雑になってしまうという問題がある。

また、複雑な構造であることから、構成部材も多くなるため、油圧回路を含む農作業機の製造コストやメンテナンスコスト等の各種コストが高騰してしまうという問題がある。

このため、構成部材が少なく、より簡単な構造で、屈曲状態と作業状態との切替動作及び保持を行うことができると共に、各種コストを低減できる農作業機が望まれている。

本発明は、前述の課題を解決するため以下の手段を採用した。

走行車の走行方向と交差する方向を機幅として、前記走行車に連結される連結フレームと、前記連結フレームに機幅方向と平面方向で交差する軸を中心として回転自在に軸支され、前記連結フレームに対して屈曲状態と拡開状態とに切換え自在な可動フレームと、前記連結フレームと前記可動フレームとにわたるように配置され、伸縮によって前記可動フレームを回転させるシリンダと、前記可動フレームの一方向の回転及び他方向の回転を所定の位置で制限すると共に、前記可動フレームの屈曲状態及び拡開状態を保持し、且つ前記シリンダの伸縮動に連動して保持動作及び保持解除動作するフレーム保持部とを備えた農作業機としたことである。

本発明に係る実施形態の農作業機を示す横断面図である。 図１の平面図である。 図１の要部拡大図であり、拡開状態を示す。 図３において、拡開側フック部の掛合解除動作を示す動作図である。 図３において、可動フレームを屈曲方向へ回転させる動作を示す動作図である。 図５の（６）−（６）線拡大断面図である。 図１の要部拡大図であり、屈曲状態を示す。 図７において、屈曲側フック部の掛合動作を示す動作図である。 図７において、屈曲側フック部の掛合解除動作を示す動作図である。 図７において、可動フレームを拡開方向へ回転させる動作を示す動作図である。 図３において、拡開側フック部の掛合動作を示す動作図である。

以下、本発明に係る実施形態の農作業機Ａを図１〜図１１に基づいて説明する。

農作業機Ａは、圃場の耕起に用いられる耕起装置Ｂを備え、走行車Ｃに対して、機幅方向を長手方向として、機幅方向を走行車Ｃの走行方向（図２において白抜き矢印で示す）に対して平面方向で直交（図１、図２において左右方向）させて連結され、走行車Ｃの走行に伴って耕起装置Ｂによる耕起作業を行うものである。

尚、以下で説明する各実施形態は、本発明を限定するものではない。例えば、本実施形態では、圃場の耕起に用いられる周知の耕起装置Ｂを備えた農作業機Ａとして例示しているが、本発明では、耕起装置Ｂに換えて、代掻き装置（図示せず）や各種農業用資材の噴射装置（図示せず）を備えた農作業機Ａとしてもよい。

また、以下では、走行車Ｃの走行方向を前後方向とし、前後方向に対して平面方向で直交する方向を左右方向とし、前後方向に対して鉛直方向で直交する方向を上下方向とする。

農作業機Ａは、図１、図２に示すように、走行車Ｃの後方に機幅を左右方向に向けて連結された連結フレーム１と、連結フレーム１の左右端面１００と隣接するように設けられた左右２個の可動フレーム２とを備えており、この可動フレーム２が、連結フレーム１に対して、前後方向の軸を中心として回転自在に軸支され、この可動フレーム２が回転することで、連結フレーム１に対して屈曲状態（移動・収納状態）と拡開状態（作業状態）とに切換えられるようにされている。

耕起装置Ｂは、かごローラＢ１及びナイフＢ２からなり、これらのかごローラＢ１及びナイフＢ２が夫々、連結フレーム１と可動フレーム２とに上下方向に回転自在に支持されている。

可動フレーム２は、拡開状態（図１において実線で示す）において、機幅方向が連結フレーム１に対して左右方向で平行となり、屈曲状態（図１において仮想線で示す）において、機幅方向が連結フレーム１に対して直角となるようにされている。

連結フレーム１と可動フレーム２とは、連結フレーム１と可動フレーム２とにわたるように配された連結杆２０によって連結されている。

連結杆２０は、図１において、上方へ突出するように湾曲させた弓型状を呈しており、連結フレーム１側の端部が、連結フレーム１の上面に、前後方向の軸を中心に回転自在に軸支されていると共に、可動フレーム２側の端部が、可動フレーム２の上面に固定されている。

可動フレームの２の回転は、連結フレーム１と可動フレーム２とにわたるように配された油圧シリンダ３の伸縮によって行われる。

油圧シリンダ３を伸縮させる油圧を発生させる駆動力は、走行体Ｃからの駆動力を利用することが有効であり、例えば、必要な動力伝達系（図示せず）を介して、走行体ＣのＰＴＯ（Power Take Off）軸（図示せず）に接続するか、或いは、走行体Ｃのバッテリによって駆動する駆動モータ（図示せず）に接続する等の手段を採用することができる。

前述の動力伝達系、或いは駆動モータからの駆動力によって、油圧回路（図示せず）中に油圧を発生させ、この油圧によって油圧シリンダ３が伸縮する。

油圧シリンダ３は、図１、図２に示すように、可動フレーム２の拡開状態において、軸方向を機幅方向と平行として伸長状態で配置され、シリンダチューブ３０の端部が、連結フレーム１側に前後方向の軸を中心に回転自在に軸支され、シリンダロッド３１の端部が、可動フレーム２側に前後方向の軸を中心に回転自在に軸支されている。

このような油圧シリンダ３を伸長状態から収縮させることによって、可動フレーム２が上方へ回転して、拡開状態から屈曲状態に移行し、屈曲状態において収縮状態の油圧シリンダ３を伸長させることによって、可動フレーム２が下方へ回転して、屈曲状態から拡開状態へと移行する（図１において実線矢印で示す）。

また、農作業機Ａには、可動フレーム２の屈曲状態と拡開状態とを保持・保持解除するフレーム保持部４が備えられている。

フレーム保持部４は、油圧シリンダ３の伸縮に伴う可動フレーム２の回転を、所定の位置、すなわち、可動フレーム２が連結フレーム１に対して屈曲した位置と、可動フレーム２が連結フレーム１に対して直列状に平行になる位置とにおいて制限すると共に、可動フレーム２の屈曲状態及び拡開状態を保持し、且つ油圧シリンダ３の伸縮動に連動して、可動フレーム２の保持動作及び保持解除動作するようにされている。

以下、フレーム保持部４の具体的な構成及び動作を図３〜図１１に基づいて説明するが、フレーム保持部４は、左右共に同構造であるので、右側のみを図示して説明する。

フレーム保持部４は、図３〜図１１に示すように、連結フレーム１の上面に立設された支持板４０に、前後方向の軸を有して突設された屈曲側掛止部４１と、連結フレーム１の右端面１００に前後で向かい合うように設けられた２枚の支持板４２の間に、前後方向の軸を有して支持された拡開側掛止部４３と、連結杆２０に前後方向の軸を中心に回転自在に軸支された屈曲側フック部４４と、前後方向の軸を中心に回転自在に軸支された拡開側フック部４５と、屈曲側フック部４４及び拡開側フック部４５を油圧シリンダ３の伸縮動に連動させて回転させるリンク機構５とを備えている。

屈曲側フック部４４は、軸支位置から径方向外側に突出する方向を長手方向とし、径方向の先端側に屈曲側掛止部４１に掛止される掛合凹部４４０が形成されている。

屈曲側フック部４４は、掛合凹部４４０が、図８に示すように、可動フレーム２の屈曲状態において、屈曲側掛止部４１に対して上方から掛脱される位置に軸支されている。

屈曲側フック部４４には、掛合凹部４４０の縁から屈曲側フック部４４の先端にわたって先細り状となる方向に傾斜する傾斜面４４１が形成されている。

このような、傾斜面４４１は、図８に示すように、屈曲側掛止部４１に対する掛合凹部４４０の掛合時に、上方から屈曲側掛止部４１に接触して、屈曲側フック部４４を掛合解除方向に回転させると共に、屈曲側掛止部４１を乗り越えさせて、掛合凹部４４０を屈曲側掛止部４１に掛合させるように案内できる。

屈曲側フック部４４には、掛合凹部４４０を屈曲側掛止部４１に掛合させる方向に付勢するスプリング４４２が設けられており、屈曲側フック部４４が屈曲側掛止部４１を乗り越えると、スプリング４４２の付勢力によって、屈曲側フック部４４が掛合方向に回転して、掛合凹部４４０を屈曲側掛止部４１に掛合させることができ、掛合状態において、可動フレーム２のこれ以上の回転を制限すると共に、可動フレーム２の屈曲状態を保持することができる。

拡開側フック部４５は、「く」の字状に折り曲げて形成されており、「く」の字状の曲り部分を軸支部４５Ａとし、この軸支部４５Ａにおいて軸支されている。

拡開側フック部４５は、図３、図４に示すように、可動フレーム２の拡開状態において、径方向の下端側に拡開側掛止部４３に掛止される掛合凹部４５０が形成され、上端側に油圧シリンダ３のシリンダロッド３１が軸支されている。

拡開側フック部４５は、図４、図６に示すように、掛合凹部４５０が、可動フレーム２の拡開状態において、拡開側掛止部４３に対して左右外側に位置すると共に、拡開側掛止部４３に下方から掛脱される位置に軸支されている。

このような拡開側フック部４５は、図３、図４に示すように、油圧シリンダ３の伸縮によって、掛合凹部４５０が拡開側掛止部４３に対して掛脱する方向に回転し、掛合状態において可動フレーム２の拡開状態を保持することができる。

図６に示すように、連結フレーム１の端部と向かい合う可動フレーム２の端部には、拡開側掛止部４３を支持した支持板４２に上方から嵌脱される嵌合凹部４２０が形成されている。

嵌合凹部４２０は、図６に示すように、支持板４２に対して嵌合したときに、可動フレーム２の拡開側への回転を、連結フレーム１に対する可動フレーム２の平行状態が保持される位置、且つ拡開側掛止部４３に対する拡開側フック部４５の掛脱される位置で制限するように形成されている。

リンク機構５は、シリンダロッド３１及び拡開側フック部４５を軸支する支軸５０と、屈曲側フック部４４の先端側に前後方向の軸を有して突設された支軸５１と、支軸５０と支軸５１とを繋ぐように、これらの支軸５０、５１に回転自在に軸支されたリンク板５２とを備えている。

このリンク機構５は、図４、図５、図８に示すように、油圧シリンダ３の伸縮により、拡開側フック部４５が回転すると共に、この拡開側フック部４５の回転を、リンク板５２を介して、屈曲側フック部４４に伝達するようにされており、これによって、油圧シリンダ３の伸縮動に連動して、屈曲側フック部４４と拡開側フック部４５とを回転させることができる。

リンク板５２には、支軸５０が貫通された長孔５３が開孔されている。長孔５３は、長手側をリンク板５２の拡開側フック部４５から屈曲側フック部４４にわたる長手方向に沿わせたオーバル状に形成されている。

長孔５３は、支軸５０がリンク板５２を軸支する部位を兼用するものであると共に、屈曲側フック部４４及び拡開側フック部４５の回転による掛合解除の終了後に、可動フレーム２の回転が開始されるように、時間差を作るためのものであり、油圧シリンダ３の伸縮当初において、この油圧シリンダ３の伸縮力が、可動フレーム２を回転させる力として作用しないように、支軸５０と長孔５３とが相互にスライドすることで、油圧シリンダ３の伸縮力を逃がす機能を有するものである。

以下、長孔５３によって時間差を作る動作を説明すると、図３に示すように、拡開側フック部４５の掛合状態において、支軸５０が長孔５３の左右方向外側の端部（以下、「拡開側端部」という）５３Ａに位置している。

尚、以下では、長孔５３における拡開側端部５３Ａとは反対側の端部を屈曲側端部として、符号５３Ｂを付す。

先ず、拡開側フック部４５の掛合状態を解除し、可動フレーム２が拡開状態から屈曲状態へ回転する屈曲動作を説明する。

この屈曲動作は、図４に示すように、可動フレーム２の拡開状態において、油圧シリンダ３の伸長によって、支軸５０が屈曲側端部５３Ｂ方向にスライドし、このスライドに伴って拡開側フック部４５が掛合解除方向へ回転する。

このとき、支軸５０が、長孔５３に沿って屈曲側端部５３Ｂ方向にスライドすることで、油圧シリンダ３の伸長力を、可動フレーム２を回転させる方向に作用しないように逃がしている。

これによって、可動フレーム２の回転開始前に、拡開側フック部４５のみが掛合解除方向に回転して、拡開側掛止部４３に対する掛合凹部４５０の掛合が解除される。

図５に示すように、拡開側フック部４５の掛合が解除されて、支軸５０が屈曲側端部５３Ｂに接触した時点で、屈曲側端部５３Ｂ方向へのスライドが阻止されるため、油圧シリンダ３の伸長力を、可動フレーム２を回転させる力として伝えることができ、これによって、可動フレーム２を屈曲状態に移行させることができる。

可動フレーム２の屈曲方向への回転中には、屈曲側フック部４４がスプリング４４２の付勢力によって、掛合方向に回転することで、リンク板５２が、長孔５３の拡開側端部５３Ａが支軸５０に向かう方向にスライドし、このスライドによって、拡開側端部５３Ａが支軸５０に接触した状態となると共に、屈曲側フック部４４が、掛合状態の位置に保持される（図７に示す屈曲側フック部４４の位置）。

図５に示すように、可動フレーム２の回転中において、掛合状態の位置に保持された屈曲側フック部４４は、傾斜面４４１が屈曲側掛止部４１に接触したときに、リンク板５２が、長孔５３の屈曲側端部５３Ｂが支軸５０に向かう方向にスライドすることによって、掛合解除方向に回転すると共に、屈曲側掛止部４１を乗り越えることができる。

そして、屈曲側フック部４４が屈曲側掛止部４１を乗り越えると、図７に示すように、屈曲側フック部４４がスプリングの付勢力で掛合方向へ回転すると共に、掛合凹部４４０が屈曲側掛止部４１に掛合することで、可動フレーム２の屈曲状態が保持される。

次に、屈曲側フック部４４の掛合状態を解除し、可動フレーム２を屈曲状態から拡開状態へ回転させる拡開動作を説明する。

拡開動作は、図７に示す可動フレーム２の屈曲状態から、図９に示すように、油圧シリンダ３の伸長に伴って移動する支軸５０が、拡開側端部５３Ａに接触しながらリンク板５２を移動させる。

このとき、リンク板５２の移動に連動して、屈曲側フック部４４が掛合解除方向へ回転することで、屈曲側掛止部４１に対する掛合凹部４４０の掛合が解除されるが、リンク板５２が移動することによって、油圧シリンダ３の伸長力を、可動フレーム２を回転させる方向に作用しないように逃がしている。

これによって、可動フレーム２の回転開始前に、屈曲側フック部４４のみが掛合解除方向に回転して、屈曲側掛止部４１に対する掛合凹部４４０の掛合が解除される。

そして、図１０に示すように、屈曲側フック部４４の掛合解除に連続して、支軸５０が拡開側端部５３Ａに接触した状態で、油圧シリンダ３の伸長力を、可動フレーム２を回転させる力として伝えることができ、これによって、可動フレーム２を拡開状態に移行させることができる。

また、図６、図１１に示すように、可動フレーム２が拡開状態に至ると、連結フレーム１の右端面１００に可動フレーム２の左端面２００が正対して接触することで、可動フレーム２が連結フレーム１に対して直列状に平行な拡開状態になると共に、これ以上の拡開方向への回転が阻止される。このとき、嵌合凹部４２０が、支持板４２に対して嵌合することで、連結フレーム１の右端面１００から突出する支持板４２に対して、拡開動作する可動フレーム２の上方からの接触を防止することができ、これによって、連結フレーム１の右端面に可動フレーム２の左端面２００を正対させて接触させることができる。

そして、連結フレーム１に対する可動フレーム２の平行な拡開状態が保持され、これ以上の拡開方向への回転が阻止されているため、油圧シリンダ３の伸長によって、拡開側フック部４５のみが掛合方向に回転して、掛合凹部４５０が拡開側掛止部４３に掛合される。掛合凹部４５０が拡開側掛止部４３に掛合されることによって、可動フレーム２の拡開状態を固定することができるので、作業中の振動等による可動フレーム２のガタツキを防止することができる。

拡開側フック部４５の掛合方向への回転時には、拡開側フック部４５の回転によって移動するリンク板５２と連動して、屈曲側フック部４４が回転することで、油圧シリンダ３の伸長力を可動フレーム２に作用させないように逃がして、拡開側フック部４５を掛合方向へ回転させることができる。

以上の構成とする農作業機Ａによると、可動フレーム２の屈曲・拡開方向への回転動と、可動フレーム２の屈曲状態及び拡開状態の保持・保持解除とを、単一の油圧シリンダ３の伸縮動のみで行うことができる。

すなわち、可動フレームを屈曲・拡開方向へ回転させるための第１油圧シリンダと、可動フレームの拡開状態の保持・保持解除する第２油圧シリンダと、第１油圧シリンダの伸縮と第２油圧シリンダの伸縮とを制御する油圧回路とを有する従来技術による農作業機に比べて、少ない構成部材で、しかもより簡単な構造によって、可動フレーム２の屈曲・拡開方向への回転動と、可動フレーム２の屈曲状態及び拡開状態の保持・保持解除を行うことができ、これによって、農作業機Ａの製造コストやメンテナンスコスト等の各種コストを低減できる。

Ａ：農作業機 Ｃ：走行車 １：連結フレーム ２：可動フレーム
３：油圧シリンダ ４：フレーム保持部 ４１：屈曲側掛止部
４３：拡開側掛止部 ４４：屈曲側フック部 ４５：拡開側フック部
５：リンク機構

Claims (2)

1. 走行車の走行方向と交差する方向を機幅として、前記走行車に連結される連結フレームと、前記連結フレームに機幅方向と平面方向で交差する軸を中心として回転自在に軸支され、前記連結フレームに対して屈曲状態と拡開状態とに切換え自在な可動フレームと、前記連結フレームと前記可動フレームとにわたるように配置され、伸縮によって前記可動フレームを回転させるシリンダと、前記可動フレームの一方向の回転及び他方向の回転を所定の位置で制限すると共に、前記可動フレームの屈曲状態及び拡開状態を保持し、且つ前記シリンダの伸縮動に連動して保持動作及び保持解除動作するフレーム保持部とが備えられている農作業機。
2. 前記フレーム保持部は、前記連結フレームに固定された屈曲側掛止部及び拡開側掛止部と、前記可動フレーム側に、該可動フレームの回転中心となる軸と平行な軸を中心として、回転自在に軸支され、回転によって前記屈曲側掛止部に対して掛脱される屈曲側フック部及び前記屈曲側掛止部に対して掛脱される拡開側フック部と、前記屈曲側フック部及び前記拡開側フック部並びに前記シリンダにわたるように接続され、前記屈曲側フック部及び前記拡開側フック部を、前記シリンダの伸縮動に連動させて回転させるリンク機構とが備えられている請求項１記載の農作業機。
   
   

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