JP2018050477A - ツインレーキ - Google Patents

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Abstract

【課題】シンプルな構造で圃場の凹凸にレーキを追随させるようにするとともに、レーキのがたつきを少なくできるようにする。【解決手段】左右のサブフレーム25の折り畳みと、レーキ3の幅調整を各一本の油圧シリンダー42で行わせるようにして軽量化する。また、トラクター側に取り付けられるアタッチメント9に対して、上側連結部9Uを、メインフレーム21から上方へ突出するピン92を収容する略三角形状の穴部94を設けて構成し、下側連結部分9Dを、アタッチメント9側に収容される回転可能な球体96から突出するピン27メインフレーム21に嵌合させて連結する。そして、このようにメインフレーム21のローリングとピッチングを許容して全体を軽量化した状態で、レーキ3の下方に設けられたタイヤ24と、メインフレーム21前方の連結部90の三点でメインフレーム21を支持させる。【選択図】図1

Description

本発明は、メインフレームの左右にレーキを有するツインレーキに関するものであり、より詳しくは、圃場の凹凸に対応してレーキを追随させるにようにしたツインレーキに関するものである。
集草作業を行うためのツインレーキとして、図10に示すように、縦方向に伸びるメインフレーム101から左右方向にサブフレーム102を延出させ、これにレーキ103を備えるようにしたものがある。このようなツインレーキは、左右の集草幅を大きく調整することができるとともに、左右のサブフレームを上方に折り畳んだ際の左右幅を小さくできるというメリットがある。
ところで、このようなツインレーキには、左右のレーキ103の幅を調整する幅調整機構や、移動時に左右幅を狭く折り畳めるようにした折畳機構、また、圃場の凹凸に沿ってレーキを追随させるようにした揺動機構などが要求される。このため、これらのすべての機能を備えようとすると、ツインレーキの全体重量が重くなってしまうため、従来では、メインフレーム101の後方にタイヤ104を設けるとともに、レーキ103の下方にもタイヤ105を設けて全体を支持させるようにしていた(特許文献1など)。このように構成すれば、トラクターの後方に掛かる荷重を抑えて、トラクターの前輪に掛かる荷重を維持し、操舵性を担保することができるようになる。
特開平09−220019号公報
しかしながら、このような方法でツインレーキ全体を支持させる構成では、次のような問題を生ずる。
すなわち、メインフレームの後方にタイヤを設けて全体を支持させる方法では、メインフレームが後方のタイヤとトラクターに跨って支持されているため、メインフレームの中央部分に圃場の凹凸があると、その部分のレーキが地面に追随できなくなってしまう。このため、従来では、図11に示すように、集草時にサブフレームをメインフレームから自由に傾動させるとともに(図11(b))、レーキをサブフレームから一点吊りして揺動させ(図11(a))、これによって、圃場の凹凸に追随させるようにしていた。しかしながら、このような構成では、一点吊りによる揺動角度とメインフレームに対する傾動角度の両方が合算されてしまうため、特に、移動時における振れ角度が大きくなって、安全性や強度、耐久性に欠けてしまうといった問題があった。
そこで、本発明は上記課題に鑑みて、シンプルな構造で圃場の凹凸にレーキを追随させるようにするとともに、レーキのがたつきを少なくできるようにしたツインレーキを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、トラクターの走行方向に沿ったメインフレームと、当該メインフレームから左右方向に伸び、集草時にメインフレームに傾動不能に固定されるサブフレームと、当該左右のサブフレームに設けられるレーキと、前記左右のサブフレームを上方に回動させるとともに、サブフレームを水平に固定した状態で当該サブフレームに沿ってレーキをスライドさせる左右各一本の油圧シリンダーと、トラクター側に取り付けられるアタッチメントに対して、上側連結部分を、メインフレームから上方へ突出するピンを収容するとともに、メインフレームの後方側へ向けて内側幅を狭めるようにした穴部を設けて構成し、下側連結部分を、アタッチメント側に収容される回転可能な球体から突出するピンと、当該ピンに嵌合するメインフレーム側のピン受けとを設けて構成した連結部とを備えてなるツインレーキにおいて、前記左右のレーキの下方に設けられるタイヤと、前記メインフレーム前方の連結部の三点でメインフレームを支持させるようにしたものである。
また、このような発明において、前記レーキとサブフレームの間に、レーキの揺動を抑える緩衝材を設けるようにする。
本発明によれば、メインフレームをローリングとピッチング可能に連結するとともに、一本の油圧シリンダーでレーキの幅調整とサブフレームの折り畳みを行うようにして大幅に軽量化を図るようにしたので、レーキ下方のタイヤとメインフレームの連結部の三点で支持させることが可能となる。これにより、圃場の凹凸に追随できることができるとともに、移動時におけるがたつきを小さくして、安全性や強度、耐久性を向上させることができるようになる。また、メインフレームの後方のタイヤをなくすことで、全体をコンパクトなものにすることができ、圃場における旋回性能などを向上させることができるようになる。
本発明の一実施の形態を示すツインレーキの平面概略図 同形態におけるツインレーキを背面から見た図 同形態におけるレーキの片側のスライド状態を示す図 同形態におけるサブフレームを折り畳んだ状態を示す図 同形態における油圧シリンダーの伸び量規制部を示す図 同形態におけるサブフレームを前方から場合の見た折り畳み状態を示す図 同形態におけるレーキをサブフレームに一点吊りした状態を示す図 同形態におけるアタッチメントとメインフレームの連結部を示す側面図 同形態におけるアタッチメントの上側連結部を示す図 従来例を示すツインレーキ 圃場に凹凸がある場合のツインレーキの作業例を示す図
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
この実施の形態におけるツインレーキ1は、一本の油圧シリンダー42で左右のレーキ3の集草幅とサブフレーム25の折り畳みを行うことで全体重量の軽量化を図るとともに、メインフレーム21をローリングおよびピッチング可能にアタッチメント9に連結し、また、レーキ3の下方のタイヤ34と連結部で三点支持させるようにしたものである。そして、このように構成することによって、圃場に凹凸にレーキ3を追随させるようにするとともに、移動時におけるがたつきを小さくし、安全性や強度、耐久性を向上させるようにしたものである。以下、本実施の形態におけるツインレーキ1の構成について詳細に説明する。なお、各図において、このツインレーキ1は左右対称に設けられているため、一部の符号については片側のみに付するようにしている。
まず、メインフレーム21は、トラクター側に取り付けられるアタッチメント9(図8参照)に連結されるものであって、前後方向に伸びる円柱状の金属フレームで構成されている。このメインフレーム21の後部の左右両側には、左右方向に伸びるサブフレーム25が取り付けられており、折り畳み時にサブフレーム25を回動軸26を中心として下方に回動させて折り畳めるようになっている。なお、従来では一般的にメインフレーム21の後端側に別途タイヤを設けるようにしているが、ここでは、後端側にタイヤを設けないようにしている。
このサブフレーム25の回動軸26は、図2に示すように、メインフレーム21の斜め下方向に延出させた下部プレート22に設けられており、ここを中心にサブフレーム25を上下方向に回動させるようにしている。
一方、このサブフレーム25に取り付けられるレーキ3は、タイヤ34で支持されるローター31と、そのローター31の外周部分に放射状に設けられたタインバー32と、そのタインバー32の先端側に設けられたタイン33などを設けて構成され、タイン33を上下方向に揺動させながらタインバー32を外周方向に360度回転させることで牧草を一列に集められるようになっている。このタインバー32の回転とタイン33の揺動は、トラクターのPTOによる駆動力を用いて行われ、図1に示すように、メインフレーム21の中央部分下方に設けられたY字ミッション71を介してその回転力を左右の分岐駆動軸72に駆動力を伝達させ、その分岐駆動軸72の回転力を用いてタインバー32の回転とタイン33の揺動を行わせるようにしている。Y字ミッション71から分岐する左右の分岐駆動軸72は、軸方向に伸縮できるようになっており、これによって左右のレーキ3の位置を調整させた場合であっても、それに追従して分岐駆動軸72を伸縮させるようになっている。
また、このローター31は、サブフレーム25から一点吊りによって揺動可能に支持されている。このローター31は、図7に示すように、サブフレーム25に直交する方向に取り付けられる支持軸35を備え、この支持軸35を中心に揺動させられるようになっている。そして、この支持軸35を中心とする揺動と、メインフレーム21の軸方向に沿ったローリングによって圃場の凹凸に追随できるようにしている。また、このようにローター31を揺動させるようにすると、移動時にがたつきを生じるため、ここでは、支持軸35を取り付けたプレート36上に突出するピン37を設け、このピン37に樹脂製の弾性部材などで構成された緩衝材38を嵌合させてサブフレーム25の下面に当接させるようにする。そして、このように緩衝材38を挟み込ませることで、がたつきを防止できるようにしている。
このようなタインバー32やタイン33を取り付けたレーキ3は、幅調整機構を介して左右の位置が調整できるようになっている。この幅調整機構を介してレーキ3の位置を調整する場合、図2に示すように、左右方向に延びるサブフレーム25にスライドフレーム41を取り付け、そのスライドフレーム41にレーキ3を支持軸35で一点吊りして支持させるようにする。そして、そのスライドフレーム41をサブフレーム25の軸方向にスライドさせることによって左右のレーキ3の位置を調整できるようになっている。
このレーキ3の位置を調整する場合、図3に示すように、メインフレーム21の上方から斜め下方に伸びる油圧シリンダー42を伸縮させることによって、レーキ3の位置を調整できるようにしている。より具体的には、この油圧シリンダー42のピストンロッド43の先端側は、レーキ3のスライドフレーム41に取り付けられており、そのピストンロッド43を伸ばすことによってレーキ3(スライドフレーム41)をサブフレーム25の先端側に移動させる。また、逆に、ピストンロッド43を縮めることによってレーキ3(スライドフレーム41)をメインフレーム21側である基端側に移動させる。このとき、レーキ3の最大移動幅を規制してサブフレーム25からの抜けなどを防止する必要があるため、ここでは、サブフレーム25の基端側に起立するストッパー45を設け、これにスライドフレーム41を当接させることで回動軸26側への移動を規制する。一方、外側方向への規制については、油圧シリンダー42の軸方向に設けられたスライドバー61を利用して最大移動幅を規制する。このスライドバー61の一端側は、図5に示すように、油圧シリンダー42のピストンロッド43の先端に取り付けられており、また、他端側はシリンダーチューブ44の側方に沿って設けられている。このスライドバー61の他端側にはフランジ部62が設けられており、シリンダーチューブ44に沿って設けられたチャネル部材63の中でそのフランジ部62を移動させるようにしている。このチャネル部材63の上面には、図1に示すように、間欠的に孔64が複数設けられており、その孔64にストッパーピン65を差し込むことで、フランジ部62を当接させるようにしている。このような構成のもと、ピストンロッド43を伸ばすと、これに伴ってスライドバー61のフランジ部62が左右両外側に移動し、図5(b)に示すように、チャネル部材63の孔64に差し込まれたストッパーピン65にフランジ部62が当接する。これによって油圧シリンダー42の最大伸び幅が規制され、レーキ3の外側最大移動幅が規制されることになる。なお、このレーキ3の外側最大移動幅を規制する場合、サブフレーム25に起立するストッパーなどを設けて外側最大移動幅を規制することもできるが、このようにした場合、油圧シリンダー42を伸ばした際の大きな油圧がそのままストッパーにかかってしまい、サブフレーム25やストッパーなどを破損させてしまう可能性がある。そこで、ここでは、油圧シリンダー42の軸方向の伸びを規制することによって、サブフレーム25にかかる負担を軽減するようにしている。なお、サブフレーム25の基端側のストッパー45については、油圧シリンダー42を縮めた際の大きな油圧がかかったとしても、サブフレーム25を上方に回動させることで、その負荷を軽減してストッパー45の変形を防止できるようにしている。
また、このようにレーキ3の幅を調整する場合、スライドフレーム41とサブフレーム25の間の摩擦や、油圧シリンダー42から斜め上方にかかる力によってサブフレーム25が傾斜してしまう。また、サブフレーム25を回動可能な状態にしておくと、移動時にがたつきを生じてしまい、安全性や強度、耐久性に欠けてしまう。このため、集草時にサブフレーム25を水平状態に固定しておくための下部固定手段5dを設けるようにしている。
この下部固定手段5dは、図6(a)などに示すように、前後一対の下部プレート22に跨る当接部55dと、サブフレーム25の側面に設けられたピン52を中心として回動可能に取り付けられた固定部材51とを備えて構成され、この固定部材51の下方に設けられた凹部53dを当接部55dに係止させることによってサブフレーム25を水平状態に固定するようにしている。また、この固定部材51の下縁部分は、サブフレーム25を水平状態に回動させた際に円柱状の当接部55dに当接させる湾曲部54dを設けており、この湾曲部54dを当接部55dの円柱状の外周部分に沿うように当接させることによって固定部材51を逃げるように回動させ、当接部55dに嵌め込めるようにしている。このように固定部材51を当接部55dに係止させる場合、その固定部材51とサブフレーム25との間に設けられたバネ56の引張力によって常に係止状態が維持されることになる。また、この係止状態を解除する場合は、固定部材51の上方に設けられた紐57をトラクター側から作業員が引っ張ることによって、バネ56の力に抗して凹部53dと当接部55dとの係止状態を解除する。なお、ここでは、トラクター側から紐57を引っ張るようにしているが、ソレノイドやモーターなどによって係止状態を解除できるようにしてもよい。
次に、このサブフレーム25を略鉛直方向に起立させる場合、図4や図6(b)に示すように、油圧シリンダー42を縮めることによって、回動軸26に軸支されたサブフレーム25を鉛直方向に起立させる。すなわち、固定部材51と当接部55dの係止状態を解除した状態で油圧シリンダー42を縮めると、スライドフレーム41がサブフレーム25の基端側にスライドしてストッパー45に当接してスライドが規制されることになる(図6(a))。そして、その状態からさらに油圧シリンダー42を縮めることによって、斜め上方に設けられた油圧シリンダー42側にサブフレーム25が引っ張られ、図4に示すように、サブフレーム25が起立するようになる。
このように起立したサブフレーム25は、上部固定手段5uによって起立状態が固定される(図6(b))。この上部固定手段5uは、前述の固定部材51の上方に設けられた凹部53uと、メインフレーム21の上面に設けられた前後一対の上部プレート24に跨る円柱部材55uなどによって構成され、下部固定手段5dと同様に、固定部材51の上方に設けられた湾曲部54uを円柱部材55uに当接させることによって固定部材51を回動させる。そして、このように固定部材51を回動させることによって、上方に設けられた凹部53uを円柱部材55uに係止させる。このときも同様に、固定部材51とサブフレーム25との間に設けられたバネ56によって凹部53uと円柱部材55uの係止状態を維持させ、一方、この係止状態を解除する場合、トラクター側から紐57を引っ張ることで係止状態を解除する。
このような構成において、メインフレーム21はトラクター側に取り付けられるアタッチメント9に連結される。この連結を行う際、メインフレーム21をピッチングおよびローリング可能に連結するとともに、移動時にメインフレーム21の後端側を左右方向に振れさせないように連結させるようにしている。
まず、アタッチメント9は、図1や図8などに示すように、トラクターのトップリンクに上部フレーム91Uを支持させるとともに、ロアリンクに下部フレーム91Dを支持させるように取り付けられている。そして、この上部フレーム91Uに上側連結部9Uを設けるとともに、下部フレーム91Dに下側連結部9Dを設けてメインフレーム21を連結させるようにしている。
この上側連結部9Uは、図9に示すように、メインフレーム21から上方へ突出するピン92を設けるとともに、これに対向するアタッチメント9側に、後方側を長穴状とした頂点をなす三角形状の穴部94を設け、走行時にツインレーキ1が前後方向に揺れた場合(ピッチングした場合)、図9(a)に示すように、その三角形状をなす穴部94の内部でピン92を前後方向に移動させてそのピッチングを許容し、また、ツインレーキ1がローリングした場合は、図9(b)に示すように、その穴部94の底辺をなす領域でピン92を左右方向へ移動させてローリングを許容するようにしている。また、このツインレーキ1のローリングを規制する場合は、このアタッチメント9を持ち上げてピン92を長穴部94a内に収め、図9(c)に示すようにピン92の左右方向の移動を規制する。また、ピン92を常に長穴部94a内に固定しておく場合は、アタッチメント9側に設けられたストッパーレバー95を穴部94側に倒すことによって、ピン92を長穴部94a内に位置させるようにしておく。
また、下側連結部9Dは、図8に示すように、上側連結部9Uのピン92を自由に変位させるように、下部フレーム91Dに回転可能な球体96を収容し、その球体96からピン97を突出させる。そして、そのピン97にメインフレーム21のピン受け28に嵌合させて固定し、ピン97を所定角度の範囲内で自由に変位させるようにしている。
次に、このように構成されたツインレーキ1の作用について説明する。
まず、左右のサブフレーム25が起立した状態(図6(b))から水平状態(図6(a))に倒す場合、トラクター側から紐57を引っ張ることによって上部固定手段5uの固定部材51と円柱部材55uの係止状態を解除する。そして、この状態で油圧シリンダー42のピストンロッド43を伸ばすように油圧をかけると、サブフレーム25が水平方向に回動し、サブフレーム25の基端側の下方が当接部55dに載置するようになる。また、このとき、固定部材51の湾曲部54dがその当接部55dの湾曲した外周部分に当接し、ピン52を中心として固定部材51が回動するようになる。そして、その固定部材51の凹部53dが当接部55dを覆って、バネ56の引っ張り力によって係止状態が固定される。
このような状況のもと、油圧シリンダー42を伸ばしていくと、スライドフレーム41がサブフレーム25に沿って外側にスライドし、図5(b)に示すように、左右のレーキ3が外側に移動する。これによって集草幅を大きくすることができる。このように油圧シリンダー42のピストンロッド43を外側に伸ばしていくと、そのピストンロッド43に取り付けられたスライドバー61も外方向に移動し、他端側のフランジ部62がチャネル部材63の孔64に取り付けられたストッパーピン65に当接するようになる(図5(b)の状態)。そして、このフランジ部62をストッパーピン65に当接させることによって、油圧シリンダー42の最大伸び幅を規制し、レーキ3をそれ以上外側に移動させないようにする。
今度は逆に、油圧シリンダー42を縮めると、スライドフレーム41がサブフレーム25に沿って基端側にスライドし、左右のレーキ3の幅を小さくすることができる。これによって、集草幅を小さくすることができる。このとき、油圧シリンダー42を縮めていくと、スライドフレーム41がストッパー45に当接することになり(図5(a))、それ以上レーキ3が内側に移動することを防止することができる。
このように集草幅を調整して圃場の集草作業をする場合、サブフレーム25がメインフレーム21に傾動不能に固定された状態となり、圃場の凹凸に追随しにくくなる。しかしながら、この実施の形態では、全体を軽量化してメインフレーム21の後方にタイヤを設けないようにしており、また、アタッチメント9を下げて上側連結部9Uのピン92を略三角形状の穴部94の底辺部分に位置させるようにしているので(図8参照)、そのピン92を前後左右へ移動させてメインフレーム21のピッチングやローリングを許容し、レーキ3の一点吊りによる揺動と相俟って、圃場の凹凸にサブフレーム25を追随させることができるようになる。
そして、このようにレーキ3を圃場の凹凸に追随させながら集草作業が終了した場合、サブフレーム25を折り畳むようにする。このようにサブフレーム25を折り畳む場合、トラクター側から紐57を引っ張って下部固定手段5dの固定部材51と当接部55dの係止状態を解除し、その状態で、油圧シリンダー42を縮めていく。
すると、油圧シリンダー42が縮められることによってスライドフレーム41がストッパー45に当接し(図6(a))、そこから更に油圧シリンダー42を縮めることによって回動軸26を中心としてサブフレーム25が起立するようになる(図6(b))。このとき、レーキ3は自重によって傾斜するようになるが、緩衝材38によって移動時におけるがたつきを防止することができる。
そして、サブフレーム25を最大限起立させた状態で、固定部材51の上方の湾曲部54uを上部固定手段5uを構成する円柱部材55uの外周に当接させ、バネ56の引っ張り力に抗して凹部53uと円柱部材55uとを係止させる。
このように上記実施の形態によれば、トラクターの走行方向に沿ったメインフレーム21と、当該メインフレーム21から左右方向に伸び、集草時にメインフレーム21に傾動不能に固定されるサブフレーム25と、当該左右のサブフレーム25に設けられるレーキ3と、前記左右のサブフレーム25を上方に回動させるとともに、サブフレーム25を水平に固定した状態で当該サブフレーム25に沿ってレーキ3をスライドさせる左右各一本の油圧シリンダー42と、トラクター側に取り付けられるアタッチメント9に対して、上側連結部9Uを、メインフレーム21から上方へ突出するピン92を収容するとともに、メインフレーム21の後方側へ向けて内側幅を狭めるようにした穴部94を設けて構成し、下側連結部分9Dを、アタッチメント9側に収容される回転可能な球体96から突出するピン27と、当該ピン27に嵌合するメインフレーム21側のピン受け28とを設けて構成した連結部90とを備えてなるツインレーキ1において、前記左右のレーキ3の下方に設けられるタイヤ24と、前記メインフレーム21前方の連結部90の三点でメインフレーム21を支持させるようにしたものである。これにより、メインフレーム21のローリングおよびピッチングが可能となり、また、一本の油圧シリンダー42でレーキ3の幅調整とサブフレーム25の折り畳みを行えるようにすることで大幅な軽量化が可能となり、レーキ3下方のタイヤ34とメインフレーム21の連結部90の三点で支持させることができるようになる。これにより、圃場の凹凸に追随が可能となるとともに、移動時におけるがたつきを小さくして、安全性や強度、耐久性を向上させることができるようになり、また、メインフレーム21の後方のタイヤをなくすことで、全体をコンパクトなものにすることができ、圃場における旋回性能などを向上させることができるようになる。
また、レーキ3とサブフレーム25の間に、レーキ3の揺動を抑える緩衝材38を設けるようにしたので、その緩衝材でレーキ3のがたつきを防止することができ、強度、耐久性を持たせることができるようになる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
例えば、上記実施の形態では、略三角形状をなす穴部94にピン92を収容してピッチングやローリングを許容するようにしたが、このような形状に限らず、ピン92を穴の範囲内で前後左右に移動させ、また、道路での移動時にピン92の移動を規制させるような形状であれば、そのような形状であってもよい。
1 ツインレーキ
21 メインフレーム
25 サブフレーム
3 レーキ
31 ローター
34 タイヤ
35 支持軸
38 緩衝材
42 油圧シリンダー
9 アタッチメント
90 連結部
9D 下側連結部
9U 上側連結部
92 ピン
94 穴部
96 球体
97 ピン

Claims (2)

  1. トラクターの走行方向に沿ったメインフレームと、
    当該メインフレームから左右方向に伸び、集草時にメインフレームに傾動不能に固定されるサブフレームと、
    当該左右のサブフレームに設けられるレーキと、
    前記左右のサブフレームを上方に回動させるとともに、サブフレームを水平に固定した状態で当該サブフレームに沿ってレーキをスライドさせる左右各一本の油圧シリンダーと、
    トラクター側に取り付けられるアタッチメントに対して、上側連結部分を、メインフレームから上方へ突出するピンを収容するとともに、メインフレームの後方側へ向けて内側幅を狭めるようにした穴部を設けて構成し、下側連結部分を、アタッチメント側に収容される回転可能な球体から突出するピンと、当該ピンに嵌合するメインフレーム側のピン受けとを設けて構成するようにした連結部と、
    を備えてなるツインレーキにおいて、
    前記左右のレーキの下方に設けられるタイヤと、前記メインフレーム前方の連結部の三点でメインフレームを支持させるようにしたツインレーキ。
  2. 前記レーキとサブフレームの間に、レーキの揺動を抑える緩衝材を設けるようにした請求項1に記載のツインレーキ。
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