JP2017225418A - 作業機 - Google Patents
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Description
図1から図4を用いて、本発明の第1実施形態に係る作業機100の全体構成及び許容規制機構141の構成について説明する。本発明の実施例に係る作業機100は、耕うん作業機や代かき機のように、例えばトラクタなどの走行機体300の後部に連結され、耕うん爪11を回転させることで土壌を耕し又は撹拌する作業機である。実施例では、作業機100の一例として耕うん作業機を用いて本発明の構成を説明するが、本発明に係る作業機は代かき機であってもよく、耕うん作業機又は代かき機以外の作業機であってもよい。
図1は、本発明の第1実施形態に係る作業機100の背面図である。図2(A)は、作業機100のエプロン20の跳ね上げ前の側面図である。図2(B)は、ピン35の部分を上方から見た断面図である。図2(C)は、第2支点32の部分を上方から見た断面図である。図1に示されるように、実施例に係る作業機100は、フレーム10(主フレーム110とシールドカバー120とを含む)、耕うんロータ102、エプロン20等から構成されている。
実施例においては、上記構成に加えて、さらに、エプロン20の跳ね上げに関して、アシスト動作を許容する許容機構と、アシスト動作を規制する規制機構と、を複合した許容規制機構141が備えられている。許容規制機構141は、第2筒状部材50が第1筒状部材40に沿ってスライドするのを許容可能であると共に規制可能である。本実施形態では、許容規制機構141は、大きく分けて以下の3つの動作をする。
許容規制機構141は、エプロン20の跳ね上げのアシスト動作を許容するにあたって、第2筒状部材50が第1筒状部材40に沿ってスライドするのを許容する。そうすることで、ガススプリング30が伸びることができ、主フレーム110に設けられた台座111に配置される第1支点31と、エプロン20に設けられた台座134に配置される第2支点32と、の間の距離が縮まることができるようになる。その結果、第2支点32と接続されたエプロン20には、跳ね上がる方向に回動力が生じる。
また、許容規制機構141は、エプロン20の跳ね上げのアシスト動作を規制するにあたって、第2筒状部材50が第1筒状部材40に沿ってスライドするのを規制する。そうすることで、ガススプリング30が伸びることが規制され、その結果、エプロン20の跳ね上げアシスト動作が規制される。
さらに、許容規制機構141は、エプロン20の跳ね上げのアシスト動作が規制される間に、圧縮バネ80の前側で位置を変えることができるホルダ91を配置して、圧縮バネ80を後方に付勢する位置によってエプロン20が圃場に対して加圧する構成を有している。以下、これらの具体的な構成に関して詳述していく。
図3(A)は、ガススプリング30が伸びる前の状態を示す断面図である。図3(B)は、ガススプリング30が伸びた後の状態を示す断面図である。ガススプリング30は、内側に空間を包摂する円筒形のシリンダー251と、シリンダー251の内部に挿入されたピストン256と、このピストン256から延長されるピストンロッド252と、を有する。
図4(A)は、許容規制機構141におけるピン61が耕うん用孔41fと第2孔51から外された状態を示す断面図である。図4(B)は、許容規制機構141におけるピン61が耕うん用孔41fと第2孔51に挿入された状態を示す断面図である。許容規制機構141は、ガススプリング30が前方に向かって伸びると第2筒状部材50が第1筒状部材40に対して相対的に前方に移動するように構成されている。また、許容規制機構141は、第2筒状部材50の第1筒状部材40に対する位置を固定することで、ガススプリング30が前方に向かって伸びないように構成されている。第1筒状部材40と第2筒状部材50とは、同一軸上で移動可能である。
また、第1筒状部材40の第1孔41は、跳ね上げ用孔41a(最高位置孔)と、複数の耕うん用孔41b〜41f(中途位置孔)と、を有する。
図5は本発明の実施例に係る作業機100のエプロン20を跳ね上げているときの側面図である。図6は本実施例に係る作業機100のエプロン20を跳ね上げた後にロックした状態の側面図である。跳ね上げ用孔41aは、エプロン20が最高位置Y2に跳ね上げられたときにピン61が挿入される。エプロン20が最高位置Y2に跳ね上げられた状態では、第2筒状部材50、ロック機構60、ガススプリング30の他端部37は、第1筒状部材40に対して進行方向Lで最も前側に位置する。
ここで、図4と図2(A)を参照しつつ、複数の耕うん用孔41b〜41fについて説明する。複数の耕うん用孔41b〜41fは、耕うんロータ102が圃場を耕うんするときにピン61が挿入される。耕うんロータ102が回動するときには、エプロン20は最高位置Y2(図5参照)よりも低い耕うん位置に配置され、第2筒状部材50、ロック機構60、ガススプリング30の他端部37は、エプロン20が跳ね上げられたときに比べると、第1筒状部材40に対して相対的に後側に移動した位置に配置される。
跳ね上げ用孔41a(複数の第1孔41の一部)は、複数の耕うん用孔41b〜41f(複数の第1孔の一部)よりも前側に配置される。エプロン20の跳ね上げ中にアシストが許容されるときに、第2筒状部材50を第1筒状部材40に対して相対的に前側に移動させ、エプロン20の跳ね上げのアシストが規制されるときに、第2筒状部材50を第1筒状部材40に対して相対的に後側に移動させて固定させるためである。
ピン61が複数の耕うん用孔41b〜41fのうち前側のものに挿入されるほどに第2筒状部材50が第1筒状部材40に対して相対的に前側に固定される。これにより、耕うんロータ102が圃場を耕うんするときに、エプロン20及び整地板21が相対的に高く設定され、走行速度を速くできたり、土塊を大きくするなどの粗起こしや石が多い、湿田、粘土圃場(圃場条件による影響)などでは土はけがよくなり所要動力の低減などが可能となる。例えば、図4のピン61が第2孔51と耕うん用孔41bに挿入されるとエプロン20及び整地板21が高く設定される。
ここで図4を参照しつつロック機構60について説明する。許容規制機構141はロック機構60を有する。ロック機構60は、第2筒状部材50に固定されている。第1支点31と第2支点32との距離を縮める方向の力を作用させないようにする。この結果、耕うん時に許容規制機構141のエプロン20の跳ね上がりのアシストを規制できる。
また、第2筒状部材50の外側の表面には、圧縮バネ80と、移動部55と、が配置される。圧縮バネ80の進行方向Lの後側に移動部55が配置される。圧縮バネ80は、第2筒状部材50が内部に通される、所定の長さより圧縮されることで伸長方向に弾性力を発揮する。移動部55は、環状に形成され、内部に第2筒状部材50が通される。また、移動部55の前側には圧縮バネ80の後端が配置され、この移動部55は第2筒状部材50に対して移動可能に設けられる。
第2筒状部材50の外側の表面には、クッションバネ70と、後側フランジ59と、前側フランジ58と、が配置される。クッションバネ70における進行方向Lの後側に後側フランジ59が配置され、クッションバネ70における進行方向Lの前側に進行方向Lの前側フランジ58が配置される。なお、本実施形態では前側フランジ58が設けられるが、前側フランジ58が無い構成であっても良い。
図7を参照しつつ、第2筒状部材50が通される圧縮バネ80の機能に関して説明する。この圧縮バネ80は、エプロン20が下降状態にあるときに、エプロン20及び整地板21を圃場に一定の圧力で押さえつける働きをする。圧縮バネ80が作用する力の大きさは、作業者がホルダ91の位置を変える操作によって調整可能である。
図7に示されるように、第2筒状部材50の表面には、凹部57a〜57fが複数形成される。複数の凹部57a〜57fは、第2筒状部材50の表面で軸方向に並んで所定間隔毎に形成される。
図8(A)は、ホルダ91の構成を示す第2筒状部材50の軸方向から見た正面図である。図8(B)は、第2筒状部材50の凹部57の構成を示す第2筒状部材50の軸方向と直交する方向から見た側面図である。図8(C)は、第2筒状部材50にホルダ91を嵌合した状態を示す第2筒状部材50の軸方向から見た正面図である。図8(D)は、第2筒状部材50にホルダ91を嵌合した状態を示す第2筒状部材50の軸方向と直交する方向から見た側面図である。前述の第2筒状部材50の凹部57に対しては、ホルダ91が着脱可能である。
図9は、作業機100の耕うん時の過程を示し、ホルダ91が複数の凹部57のうちの前側(図10と比較した場合)の凹部57dに嵌合された状態を示す作業機100の側面図である。ホルダ91が複数の凹部57のうちの進行方向Lの前側の凹部57に嵌合される程に、圧縮バネ80がホルダ91と移動部55との間で受ける圧縮力が小さい。そのために、圧縮バネ80が第2筒状部材50を進行方向Lで後側に付勢する力が弱まる。このときに、整地板21は高さY3に設定される。
図10は、作業機100の耕うん時の過程を示し、ホルダ91が複数の凹部57のうちの後側(図9と比較した場合)の凹部57fに嵌合された状態を示す作業機100の側面図である。ホルダ91が複数の凹部57のうちの進行方向Lの後側の凹部57に嵌合される程に、圧縮バネ80がホルダ91と移動部55との間で受ける圧縮力が大きい。そのために、圧縮バネ80が第2筒状部材50を進行方向Lで後側に付勢する力が強まる。このときに、整地板21は高さY4に設定される。
以下、作業機100の動作に関して説明していく。まず、図2〜図6を参照しつつ、エプロン20を跳ね上げる動作に関して説明する。図2(A)に示されるように、回動部66を寝かした状態に動作させると、ピン61が上昇し、ピン61が第1孔41の複数の耕うん用孔41b〜41fのいずれか(図2(A)では耕うん用孔41f)と第2孔51から外される。そうすると、ガススプリング30が伸びて、第2筒状部材50、エプロン20、ガススプリング30の他端部37は、一体的に進行方向Lで前側に移動可能となる。
次に、図7、図9、図10を参照しつつ、耕うんするときの許容規制機構141の動作に関して説明する。図7に示されるように、回動部66が直立状態に回動されると、ピン61が耕うん用孔41fと第2孔51とに挿入された状態となる。第1筒状部材40に対して第2筒状部材50が後方に寄って配置される。そして、エプロン20が下降した状態に維持される。
図11は、第2実施形態に係る許容規制機構241の断面図であり、図11(A)はピン61の挿入前の断面図であり、図11(B)はピン61の挿入後の断面図である。図11に示されるように、ロック機構60を用いる替わりに、ユーザがピン61を第1筒状部材40の第1孔41と第2筒状部材50の第2孔51とに挿入可能な構成にしても良い。本実施形態では、第1孔41は、第1筒状部材40の軸中心を通りつつ半径方向に貫通して形成される。そのため、第1孔41は、第1筒状部材40の上と下とで2箇所に形成される。第2孔51は、第2筒状部材50の軸中心を通りつつ半径方向に貫通して形成される。そのため、第2孔51は、第2筒状部材50の上と下とで2箇所に形成される。
図12は、第3実施形態に係る許容規制機構341の断面図であり、図12(A)はピン61の挿入前の断面図であり、図12(B)はピン61の挿入後の断面図である。図12に示されるように、ロック機構60は、棒状部63を有しない構成にしても良い。本実施形態では、ロック機構60は、ピン61と、バネ62と、支持部67と、回動部66と、を備える。
以上の構成により、以下の様な作用効果を奏する。第1に、本発明の第1実施形態〜第3実施形態の構成を前提にすれば、エプロン20の跳ね上げをアシストすると共にエプロン20が圃場を加圧する機能を有する作業機において、小型化及び部品点数の低減を実現することができる。すなわち、従来は、エプロン20の跳ね上げをアシストするガススプリング30を用いた機構と、エプロン20が圃場を加圧するコンプレッションロッドの機構とが、個別に設けられる構成であったが、本実施形態の構成によれば双方の軸が共用(兼用)され、小型化されたり部品点数が低減されたりする。
上記実施例においては、図1に示されるように、許容規制機構141が2つ設けられる例を示したが、許容規制機構141は更に多く設けられても良い。特に、重量のあるエプロンを有する大型の耕うん作業機や代かき機等においては、ガススプリングは複数本用いることが望ましい。この場合に、例えば許容規制機構141が4つ設けられても良い。このようにすれば、ユーザは更に楽にエプロン20を跳ね上げることができる。また、この許容規制機構141は、3つ以上設けられる場合には、エプロン20等の重量を均等に受けられるように、互いに均等な間隔となるように配置されることが望ましい。
上記実施例においては、図3に示されるように、一つの許容規制機構141の内部には1つのガススプリング30が設けられる例を示したが、一つの許容規制機構141は複数本のガススプリング30を有する構成であっても良い。この場合には、一つの許容規制機構141毎のエプロン跳ね上げアシスト力を強くでき、構成的に簡略化することができる。また、このように複数のガススプリング30を有する構成にする場合には、第1筒状部材40の内部のスペースを無駄なく使用できるようにするために、ガススプリング30の断面が前述した実施形態のように円筒形状ではなく、長方形等の角型筒状に形成しても良い。そのようにすると、ガススプリング30が第1筒状部材40の中で鉛直方向や水平方向で並べやすいためである。なお、第1筒状部材40や第2筒状部材50の方も、円筒でなく、断面が楕円の楕円筒状、断面が長方形の角型筒状であってもかまわない。
Claims (10)
- 走行機体の後部に装着され、耕うんロータを回転させながら前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕うんする作業機において、
前記走行機体の後部に接続されるフレームと、
前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して下降及び跳ね上げ回動可能に支持され、圃場を整地するエプロンと、
前記フレームに設けられる第1支点と前記エプロンに設けられる第2支点との間の距離を変化させる力を作用させることによって前記エプロンを跳ね上げる方向に力を作用させるガススプリングと、
前記ガススプリングの一端部が支持される筒状の第1筒状部材と、
前記ガススプリングの他端部が支持され、前記第1筒状部材が内部に挿入される筒状の第2筒状部材と、
前記第2筒状部材が前記第1筒状部材に沿ってスライドするのを許容可能及び規制可能な許容規制機構と、
を備える作業機。 - 前記許容規制機構は、
前記第1筒状部材に形成される第1孔と、
前記第2筒状部材に形成される第2孔と、
重畳した前記第1孔と前記第2孔に挿入可能なピンと、
を有し、
前記ピンが前記第1孔と前記第2孔に挿入されると、前記第1筒状部材に対する前記第2筒状部材の位置が固定され、前記ピンが前記第1孔と前記第2孔から外されると、前記第1筒状部材に対する前記第2筒状部材の位置の固定が解除される請求項1に記載の作業機。 - 前記第2筒状部材が内部に通される圧縮バネと、
前記第2筒状部材が内部に通され、前記圧縮バネの後端が前方に配置され、前記第2筒状部材に対して移動可能に設けられる移動部と、
を備える請求項1又は請求項2に記載の作業機。 - 前記第2支点が前記移動部に固定されている、請求項3に記載の作業機。
- 前記第2筒状部材の表面に形成される凹部と、
前記凹部に着脱可能で、前記凹部に嵌合されると前記第2筒状部材の表面で前記圧縮バネよりも高い凸部を形成するホルダと、
を備え、
前記圧縮バネが前記ホルダと前記第2支点との間に配置される、請求項3又は請求項4に記載の作業機。 - 前記凹部は、前記第2筒状部材の表面で軸方向に並んで複数形成され、
前記ホルダが前記複数の凹部のうちの前記走行機体の進行方向の前側の凹部に嵌合される程に、前記圧縮バネが前記第2筒状部材を前記走行機体の進行方向の後側に付勢する力が弱まり、
前記ホルダが前記複数の凹部のうちの前記後側の凹部に嵌合される程に、前記圧縮バネが前記第2筒状部材を前記後側に付勢する力が強まる、請求項5に記載の作業機。 - 前記第1孔は、前記エプロンが最高位置に跳ね上げられたときに前記ピンが挿入される跳ね上げ用孔と、前記耕うんロータが圃場を耕うんするときに前記ピンが挿入される複数の耕うん用孔と、を有する、請求項2に記載の作業機。
- 前記跳ね上げ用孔は、前記複数の耕うん用孔よりも前記走行機体の進行方向の前側に配置される、請求項7に記載の作業機。
- 前記ピンが前記複数の耕うん用孔のうち前記走行機体の進行方向の前側のものに挿入されるほどに前記第2筒状部材が前記第1筒状部材に対して前記前側に固定されて前記エプロンが相対的に高く設定され、
前記ピンが前記複数の耕うん用孔のうち前記走行機体の進行方向の後側のものに挿入されるほどに前記第2筒状部材が前記第1筒状部材に対して前記後側に固定されて前記エプロンが相対的に低く設定される、請求項7又は請求項8に記載の作業機。 - 前記ピンが前記複数の耕うん用孔のいずれかから外されると、前記第2筒状部材、前記エプロン、及び、前記ガススプリングの前記他端部は、一体的に移動可能であり、
前記ガススプリングの前記他端部が前記走行機体の進行方向の前側に伸び、
前記第2筒状部材が前記前側に移動し、
前記エプロンが跳ね上げ動作に起因して跳ね上がる請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の作業機。
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