JP2019010067A

JP2019010067A - 農作業機

Info

Publication number: JP2019010067A
Application number: JP2017129536A
Authority: JP
Inventors: 貴之戸谷; Takayuki Totani
Original assignee: Matsuyama Plow Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Matsuyama Plow Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-06-30
Also published as: JP6901758B2

Abstract

【課題】構成の簡素化を図ることができる農作業機を提供する。【解決手段】農作業機１は、トラクタに連結する機体３を備え、この機体３にはオフセットフレーム４を上下方向に回動可能に設ける。オフセットフレーム４には、格納状態及びオフセット状態になる草刈作業体５を上下方向に回動可能に設ける。また、農作業機１は、草刈作業体５に向けて動力を伝達する伝動手段８を備える。伝動手段８は、草刈作業体５の回動中心軸線上に位置する伝動軸を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、走行車に連結して使用する農作業機に関するものである。

従来、例えば下記の特許文献１に記載された農作業機が知られている。

この従来の農作業機は、トラクタ等の走行車に装着される装着部と、この装着部に水平方向に回動可能なオフセット機構部（平行リンク）を介して連結された刈取り作業部と、この刈取り作業部の上方に配設された電動シリンダとを備え、この電動シリンダの伸縮動作によって刈取り作業部が回動中心軸線（刈取り部回動軸）を中心として上下方向に回動する。

また、刈取り作業部は、ベベルギヤケース及びベルトカバーを側端部に有し、ベベルギヤケースには伝動軸が設けられ、この伝動軸からの動力がベルトカバー内の伝動ベルト等を介して刈取り作業部の回転軸に伝達される。

特開２０１１−１０３８５０号公報

しかしながら、上記従来の農作業機では、作業体である刈取り作業部を構成する部品の点数が多く、その構成が複雑であるという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、構成の簡素化を図ることができる農作業機を提供することを目的とする。

本発明に係る農作業機は、走行車に連結される機体と、この機体に設けられたオフセットフレームと、このオフセットフレームに上下方向に回動可能に設けられ、格納状態及びオフセット状態になる作業体と、この作業体に向けて動力を伝達する伝動手段とを備え、前記伝動手段は、前記作業体の回動中心軸線上に位置する伝動軸を有するものである。

本発明によれば、構成の簡素化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る農作業機の斜視図である。同上農作業機の側面図である。同上農作業機の背面図（オフセット状態、水平姿勢）である。同上農作業機の背面図（オフセット状態、傾斜姿勢）である。同上農作業機の背面図（格納状態）である。同上農作業機の伝動手段を示す図である。同上伝動手段の一部（チェーン等）を示す図である。（ａ）は作業体の格納状態時の背面図で、（ｂ）は作業体のオフセット状態時の背面図である。

本発明の一実施の形態について図１ないし図８を参照して説明する。

図中の１は農作業機で、この農作業機１は、例えば走行車であるトラクタ２の後部に連結され、そのトラクタ２の走行により圃場等を前方（進行方向）に移動しながら農作業、例えば草刈作業を行う草刈機（オフセット作業機）である。

農作業機１は、トラクタ２の後部の３点リンク（図示せず）に連結される機体３と、この機体３に前後方向の第１回動中心軸線（回動支点）Ｌ１を中心として上下方向に回動可能に設けられた１本のオフセットフレーム４と、このオフセットフレーム４に第１回動中心軸線Ｌ１とは異なる前後方向の第２回動中心軸線（回動支点）Ｌ２を中心として上下方向に回動可能に設けられた作業体である草刈作業体（オフセット作業部）５とを備えている。

また、農作業機１は、機体３とオフセットフレーム４との間に架設され、オフセットフレーム４を機体３に対して第１回動中心軸線Ｌ１を中心として回動させかつ所望位置に位置決めする第１回動駆動手段６と、オフセットフレーム４と草刈作業体５との間に架設され、草刈作業体５をオフセットフレーム４に対して第２回動中心軸線Ｌ２を中心として回動させかつ所望位置に位置決めする第２回動駆動手段７とを備えている。なお、これら第１回動駆動手段６及び第２回動駆動手段７は、背面視で互いに重なるように位置している。

さらに、農作業機１は、トラクタ２からの動力を入力し、この入力した動力を草刈作業体５に向けて伝達する伝動手段８を備えており、草刈作業体５の回転作業手段10がその伝動手段８から動力を受けて回転して草刈作業を行う。

そして、機体３に対するオフセットフレーム４の上下回動及びオフセットフレーム４に対する草刈作業体５の上下回動に基づき、草刈作業体５は、格納状態及びオフセット状態になるとともに、水平姿勢及び傾斜姿勢（左低右高の傾斜姿勢及び左高右低の傾斜姿勢の両方を含む）になる。

つまり、草刈作業体５は、トラクタ２の後方位置に位置する非オフセット状態である格納状態（草刈作業体の全体（略全体を含む）がトラクタの後方領域に格納される状態）と、トラクタ２の後方位置から側方にずれた位置であるオフセット位置に位置するオフセット状態（草刈作業体の全体（略全体を含む）がトラクタに対して側方に突出する状態）とになる。換言すると、草刈作業体５の機体３に対する左右位置が調整可能となっている。

このため、草刈作業体５をオフセット状態にすることで、次に述べるように、トラクタ２の走行面に対して傾斜した傾斜面（作業対象面）に対する草刈作業も可能となる。

また、草刈作業体５は、作業部である回転作業手段10の回転中心軸線Ｌ３が進行方向（前後方向）に対して直交する水平方向（左右方向）に沿った水平姿勢と、回転中心軸線Ｌ３がその水平方向に対して傾斜した傾斜姿勢とになる。換言すると、草刈作業体５の水平方向に対する傾斜角度が調整可能となっている。

このため、トラクタ２の走行面に対して傾斜した傾斜面（作業対象面）に応じて草刈作業体５を傾斜姿勢にすることによって、当該傾斜面に対する草刈作業も可能である。すなわち、草刈作業体５は、水平姿勢及び傾斜姿勢のいずれの姿勢でも、草刈作業可能なものである。

なお、草刈作業体５の傾斜角度（水平方向に対する角度）θは、所定範囲内（例えば−４５°≦θ≦７０°）において、任意の値に調整可能となっている（図８（ｂ）を参照）。ただし、図示しないが、例えば傾斜角度θを７０°以上に調整可能な構成や、傾斜角度θを−４５°以下に調整可能な構成とすることも可能である。

機体３は、トラクタ２の後部の３点リンクに連結される前側フレーム11と、この前側フレームに左右方向の軸13を中心として回動可能に取り付けられた後側フレーム12とを有している。

前側フレーム11は、トップピン14及びロワピン15等からなる３点連結部16を有し、この３点連結部16がトラクタ２の３点リンクに連結される。後側フレーム12は回動支持部17を有し、この回動支持部17によってオフセットフレーム４の一端側である基端側が回動可能に支持され、このオフセットフレーム４の他端側である先端側が草刈作業体５を回動可能に支持している。

オフセットフレーム（上下回動フレーム）４は、例えば１本のく字状の中空状の部材からなり、伝動手段８の少なくとも一部を収納する伝動ケースを兼ねたものである。オフセットフレーム４は、前方突出状の機体取付部21を基端部に有し、この機体取付部21が機体３の後側フレーム12の回動支持部17の内周側に第１回動中心軸線Ｌ１を中心として回動可能に取り付けられている。

オフセットフレーム４は、前方突出状の前回動支持部22及び後方突出状の後回動支持部23を先端部に有し、これら両回動支持部22，23によって草刈作業体５が第１回動中心軸線Ｌ１と平行な第２回動中心軸線Ｌ２を中心として回動可能に支持されている。

草刈作業体５は、オフセットフレーム４の先端側に第２回動中心軸線Ｌ２を中心として上下方向に回動可能に取り付けられた作業機体31と、この作業機体31に回転可能に設けられ、作業対象面（地面）に接地する接地輪であるゲージローラ32と、作業機体31に回転可能に設けられ、伝動手段８からの動力によって回転中心軸線Ｌ３を中心として回転しながら草刈作業（農作業）をする回転作業手段10とを有している。

作業機体31は、回転作業手段10を覆うカバー板34と、このカバー板34の側端部に固着された左右の側板35，36とを有している。左側の側板35の中央部には、ギアケース37及び取付枠38が固設され、これら２つの部材であるギアケース37及び取付枠38によってフレーム取付部40が構成されている。

つまり、この作業機体31は、側方突出状のフレーム取付部40を左側の側端部に有し、このフレーム取付部40がオフセットフレーム４の先端部の回動支持部22，23に第２回動中心軸線Ｌ２を中心として回動可能に取り付けられている。

回転作業手段10は、第２回動中心軸線Ｌ２と直交する回転中心軸線Ｌ３上に位置する回転軸41を有し、この回転軸41の軸芯と回転中心軸線Ｌ３とが一致している。そして、回転軸41の各爪取付部42には、刈爪（フレール爪）43が取付手段44を介して脱着可能に取り付けられている。なお、取付手段44は、例えばボルト45、ナット46及びシャックル47等によって構成されている。

第１回動駆動手段６は、伸縮動作する１本の駆動部材である第１シリンダ51のみによって構成されている。第１シリンダ51は、例えば電動油圧シリンダからなるもので、シリンダ本体部52と、このシリンダ本体部52内に対して出入りするロッド部53とを有している。

シリンダ本体部52の基端部は、機体３の後側フレーム12のシリンダ取付部55に前後方向の軸56を中心として回動可能に取り付けられている。ロッド部53の先端部は、オフセットフレーム４のシリンダ取付部57に前後方向の軸58を中心として回動可能に取り付けられている。

そして、第１シリンダ51の伸縮動作によって、オフセットフレーム４が機体３に対して第１回動中心軸線Ｌ１を中心として上下方向に回動する。

第２回動駆動手段７は、伸縮動作する１本の駆動部材である第２シリンダ61と、この第２シリンダ61の伸縮動作に応じてオフセットフレーム４に対して前後方向の軸63を中心として回動する略三角板状の回動部材（傾斜姿勢支持部材）62とによって構成されている。なお、これら互いに回動可能に連結された第２シリンダ61及び回動部材62は、く字状をなすオフセットフレーム４の後方に配設されている。

第２シリンダ61は、第１シリンダ51と同様、例えば電動油圧シリンダからなるもので、シリンダ本体部66と、このシリンダ本体部66内に対して出入りするロッド部67とを有している。

シリンダ本体部66の基端部は、オフセットフレーム４のシリンダ取付部68に前後方向の軸69を中心として回動可能に取り付けられている。ロッド部67の先端部は、連動部材である回動部材62の一端部に前後方向の軸70を中心として回動可能に連結されている。

回動部材62は、その長手方向中央部がオフセットフレーム４の回動部材取付部71に前後方向の軸63を中心として回動可能に取り付けられている。また、回動部材62の他端部には長孔状の係合孔部72が形成され、この係合孔部72内には、草刈作業体５の作業機体31の取付枠38の係合軸部73が係合孔部72に沿って摺動可能に挿通されている。このため、これら係合孔部72と係合軸部73との係合によって、草刈作業体５が所望姿勢に保持される。なお、取付枠38の係合軸部73の先端側には、円板状の抜止め部材74が取り付けられている。

そして、第２シリンダ61の伸縮動作に応じて回動部材62が連動して回動し、この回動部材62の回動によって、草刈作業体５がオフセットフレーム４に対して第２回動中心軸線Ｌ２を中心として上下方向に回動する。

ここで、図８から明らかなとおり、２つのアクチュエータであるシリンダ51，61は、草刈作業体５の格納状態時及びオフセット状態時のいずれにおいても、トラクタ２の後方に位置している。つまり、比較的重い２つのシリンダ51，61は、草刈作業体５の状態及び姿勢に拘わらず、常にトラクタ２の後方（真後ろ）に位置しており、トラクタ２に対するオフセット位置には移動しない。換言すると、両シリンダ51，61は、草刈作業体５の状態及び姿勢に関係なく、常にトラクタ２の後方において当該トラクタ２の幅内に位置している。なお、図８の如く、シリンダ51，61の全体がトラクタ２の幅内に位置する構成には限定されず、例えば図示しないが、シリンダ51，61の一部がトラクタ２の幅外に突出する構成でもよい。

特に、図８（ａ）に示すように、草刈作業体５の格納状態時には、第２シリンダ61は、少なくともシリンダ本体部66がトラクタ２の後方かつ草刈作業体５の上方に位置している。また、図８（ｂ）に示すように、草刈作業体５のオフセット状態時には、第２シリンダ61は、少なくともロッド部67がトラクタ２の後方かつ草刈作業体５の左側方に位置している。そして、この図８から明らかなように、第２シリンダ61は、トラクタ２の後方領域内において、背面視でこの第２シリンダ61と重なって位置するオフセットフレーム４と一体となって、前後方向の第１回動中心軸線Ｌ１を中心として回動するようになっている。

伝動手段８は、図２、図６等に示すように、トラクタ２のＰＴＯ軸からの動力を入力する入力軸80と、第１回動中心軸線Ｌ１上（オフセットフレーム４の機体３に対する回動支点上）に位置する前後方向の伝動軸である第１伝動軸81と、これら入力軸80と第１伝動軸81とを連結する屈曲可能なジョイント82とを有している。

入力軸80は、機体３の前側フレーム11の軸受部83によって回転可能に支持されている。第１伝動軸81は、オフセットフレーム４の機体取付部21内に配設され、複数の軸受84によって回転可能に支持されており、この第１伝動軸81の軸芯と第１回動中心軸線Ｌ１とが一致している。そして、この第１伝動軸81は、草刈作業体５の格納状態時には、その格納状態の草刈作業体５の上方に位置する。

ジョイント82は、例えば２つの十字軸82aを有したダブルジョイントからなるもので、後側フレーム12に取着された断面が下向きコ字状のジョイントカバー86によってその全体が覆い隠されている。なお、入力軸80は、トラクタ２のＰＴＯ軸に対して、図示しないジョイントを介して接続される。

また、伝動手段８は、第２回動中心軸線Ｌ２上（草刈作業体５のオフセットフレーム４に対する回動支点上）に位置する前後方向の伝動軸である第２伝動軸87と、この第２伝動軸87の前端部に固設された伝動軸側ギア（ベベルギア）88と、草刈作業体５の回転軸41の左端部に固設され、伝動軸側ギア88と係合する回転軸側ギア（ベベルギア）89とを有している。これら第２伝動軸87、伝動軸側ギア88及び回転軸側ギア89は、草刈作業体５のフレーム取付部40のギアケース37内に配設されている。

第２伝動軸87は、複数の軸受85によって回転可能に支持されており、この第２伝動軸87の軸芯と第２回動中心軸線Ｌ２とが一致している。草刈作業体５の回転軸41は、その左端部の挿入部41aがギアケース37内に挿入されて複数の軸受90によって回転可能に支持されており、この回転軸41の軸芯と回転中心軸線Ｌ３とが一致している。そして、第２伝動軸87及び回転軸41は、各軸芯が互いに直交する状態で、同一平面上に位置している。

さらに、伝動手段８は、オフセットフレーム４の基端部内の第１伝動軸81に固設された第１スプロケット91と、オフセットフレーム４の先端部内の第２伝動軸87に固設された第２スプロケット92と、これら両スプロケット91，92に掛け渡された無端状の伝動部材であるチェーン93とを有している。

また、図７に示すように、チェーン93は、ガイドスプロケット94及びテンションスプロケット95にも掛け渡され、かつ、チェーン93に所望の張力を付与するための付勢手段である板バネ96によって付勢されている。

そして、オフセットフレーム４は、伝動手段８を収納する伝動ケースの機能を兼ね備えており、このオフセットフレーム４内に、伝動軸81，87、スプロケット91，92，94，95及び板バネ96が収納されている。なお、第１伝動軸81の前端側はオフセットフレーム４内から突出しており、この突出部分にジョイント82が連結されている。同様に、第２伝動軸87の前端側もオフセットフレーム４内から突出しており、この突出部分に伝動軸側ギア88が固着されている。

次に、農作業機１の作用等を説明する。

まず、作業者は、図８（ｂ）の如く、トラクタ（例えば小型トラクタ）２の３点リンク（農作業機昇降支持装置）に連結した農作業機１の草刈作業体５をその左右位置を調整して所望のオフセット状態（草刈作業体５がトラクタ２のタイヤ2aよりも外側方に位置した状態）に設定する。

また、作業者は、草の生えた作業対象面に応じて、オフセット状態の草刈作業体５の姿勢を所望姿勢に設定する。すなわち例えば第２回動駆動手段７の第２シリンダ61の作動によって、草刈作業体５を第２回動中心軸線Ｌ２を中心として回動させることで、オフセット状態の草刈作業体５の傾斜角度θを調整する。

このような調整後、トラクタ２の走行によって農作業機１を前方に移動させると、草刈作業体５の回転作業手段10が、伝動手段８からの動力によって所定方向へ回転しながら草刈作業をする。

かかる草刈作業が終了して、農作業機１をトラクタ２で所望位置まで運搬する場合には、第１回動駆動手段６の第１シリンダ51の作動でオフセットフレーム４を第１回動中心軸線Ｌ１を中心として回動させるとともに、第２回動駆動手段７の第２シリンダ61の作動で草刈作業体５を第２回動中心軸線Ｌ２を中心として回動させることによって、草刈作業体５をもとの格納状態に戻す。

なお、図８（ａ）の如く、水平姿勢の草刈作業体５を格納状態に設定した場合であっても、この格納状態の草刈作業体５で草刈作業をすることは可能である。

そして、農作業機１によれば、第２回動駆動手段７は、草刈作業体５の格納状態時及びオフセット状態時のいずれにおいても、トラクタ２の後方に位置する第２シリンダ61を有するため、草刈作業体５のオフセット状態時でも第２シリンダ61及び回動部材62がトラクタ２の後方位置に残ることにより、左右の重量バランスが良好であり、よって、重量バランスの向上を図ることができる。

また、第２回動駆動手段７の第２シリンダ61は、草刈作業体５の格納状態時にはトラクタ２の後方かつ草刈作業体５の上方に位置し、かつ、草刈作業体５のオフセット状態時にはトラクタ２の後方かつ草刈作業体５の側方に位置するため、重量バランスの向上を効果的に図ることができる。

さらに、オフセットフレーム４が機体３に第１回動中心軸線Ｌ１を中心として上下方向に回動可能に設けられ、かつ、草刈作業体５がオフセットフレーム４に第２回動中心軸線Ｌ２を中心として上下方向に回動可能に設けられた構成であるから、前後方向長さが短く、前後の重量バランスが良好であり、よって、重量バランスの向上をより一層効果的に図ることができる。

また、トラクタ２側からの動力を伝達する伝動手段８は、第１回動中心軸線Ｌ１上に位置する第１伝動軸81及び第２回動中心軸線Ｌ２上に位置する第２伝動軸87を有するため、構成の簡素化を図ることができるとともに、軽量化及びコンパクト化も図ることができ、小型トラクタでも安定的に使用できる。特に、草刈作業体５は、従来の刈取り作業部に比べて部品点数が少なく、構成が簡単であり、比較的軽量である。

なお、農作業機１は、草刈機には限定されず、例えば畦塗り機、溝掘機、耕耘機、収穫機等でもよい。

また、農作業機１は、作業部が走行車に対して右側方へ突出する右オフセット状態になる構成には限定されず、例えば作業部が走行車に対して左側方へ突出する左オフセット状態になる構成等でもよい。

さらに、回動駆動手段の駆動部材（駆動源）は、電動油圧シリンダには限定されず、例えば油圧シリンダ、電動シリンダ、油圧モータ或いは電動モータ等でもよく、また、回動駆動手段は、駆動部材のみからなるものでもよく、その駆動部材に連動部材を連結したもの等でもよい。

また、伝動ケースを兼ねたオフセットフレーム４内に収納される伝動部材は、チェーンやベルト等の無端状部材には限定されず、伝動シャフト等でもよい。

１農作業機
２走行車であるトラクタ
３機体
４オフセットフレーム
５作業体である草刈作業体
８伝動手段
40 フレーム取付部
41 回転軸
87 伝動軸である第２伝動軸
88 伝動軸側ギア
89 回転軸側ギア
Ｌ２回動中心軸線である第２回動中心軸線

Claims

走行車に連結される機体と、
この機体に設けられたオフセットフレームと、
このオフセットフレームに上下方向に回動可能に設けられ、格納状態及びオフセット状態になる作業体と、
この作業体に向けて動力を伝達する伝動手段とを備え、
前記伝動手段は、前記作業体の回動中心軸線上に位置する伝動軸を有する
ことを特徴とする農作業機。
作業体は、オフセットフレームに回動中心軸線を中心として回動可能に取り付けられたフレーム取付部を側端部に有する
ことを特徴とする請求項１記載の農作業機。
伝動手段は、
伝動軸に設けられた伝動軸側ギアと、
作業体の回転軸に設けられ、前記伝動軸側ギアと係合する回転軸側ギアとを有し、
前記伝動軸、前記伝動軸側ギア及び前記回転軸側ギアは、作業体のフレーム取付部内に配設されている
ことを特徴とする請求項２記載の農作業機。
作業体のフレーム取付部は、オフセットフレームの先端部の前後に位置する２つの部材によって構成されている
ことを特徴とする請求項２又は３記載の農作業機。
伝動手段の伝動軸及び作業体の回転軸は、同一平面上に位置する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の農作業機。
作業体は、水平姿勢及び傾斜姿勢のいずれの姿勢でも作業可能な草刈作業体である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載の農作業機。