JP2024009378A - 耕耘装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者のメンテナンス作業の負担を軽減すること。【解決手段】耕耘体を備える耕耘装置であって、耕耘体３の進行方向後方に設けられる垂直方向に回動自在の整地体５と、基端部が回動自在に支持されるアーム７２と、一端部がアームの先端部に回動自在に連結されるとともに、他端部が整地体５上を摺動し、かつ整地体５に係止可能に連結される連結ロッド７４と、アーム７２を機体の進行方向に付勢することにより上記連結ロッドを介し上記整地体を上方に付勢可能な弾性体７５とからなる。回動阻止準備姿勢／回動阻止姿勢、回動可能姿勢の変更に関し、係止体の回動姿勢の切り換えを補助機構７の支援を得て行うことができるので、作業者によるメンテナンス作業／耕耘作業の切り換え動作が容易となり、また作業者による整地体の持ち上げ操作が軽量化され及び懈怠防止を図ることができる。【選択図】図１１

Description

本願発明は作業機に関し、とくに機体の後部に装着される耕耘装置に関する。

土壌を耕耘し整地する作業装置として、耕耘体と整地体とを有する耕耘装置が知られている。

この種の耕耘装置において、メンテナンス作業を行うために作業者が整地体を上方に持ち上げて、耕耘体を開放状態にすることがある。

整地体は整地幅を広くとるほど、整地体自体の重量が増加するため、作業者による持ち上げ動作が困難となる。

耕耘作業後においては、整地体に土壌が付着するため、整地体の重量に付着した土壌分の重量が付加されることとなり、整地体の上方への持ち上げ動作がさらに困難となる。

従来のメンテナンス作業は、アシスト機構が備えるレバーを手動にて切り替えることにより、アシスト機構の動作をロックし又はロックを解除して行っていた。

しかし、使用後に作業者がアシスト機構のレバーの切り替えを懈怠すると、通常の耕耘作業時に整地体が正常に作用せず、整地体による適正な整地を行うことができなくなる。
よって、アシスト機構の使用後、作業者は必ずレバーの切り替え作業を行わなければならず、この切り替え操作が煩わしいという難があった。

特許第５９０２８５８号公報

本願発明は上記背景技術に鑑み、作業者のメンテナンス作業の負担を軽減する耕耘装置を提供することを目的とする。

他の目的は、メンテナンス作業状態から耕耘作業可能状態に切り替える効率を向上させることである。

上記課題解決のため、本願発明請求項１による耕耘装置は、耕耘体を備える耕耘装置であって、耕耘体の進行方向後方に設けられる垂直方向に回動自在の整地体と、基端部が回動自在に支持されたアームと、一端部が上記アームの先端部に回動自在に連結されるとともに、他端部が上記整地体上を摺動し、かつ上記整地体に係止可能に連結される連結ロッドと、上記アームを機体の進行方向に付勢することにより上記連結ロッドを介し上記整地体を上方に付勢可能な弾性体と、を備えることを特徴とする。
また本願発明請求項２による耕耘装置は、請求項１記載の耕耘装置において、回動自在に枢着されて先端部の係止位置により、上記アームの姿勢を固定状態又は回動可能状態に変更する係止体が設けられることを特徴とする。
また本願発明請求項３による耕耘装置は、請求項２記載の耕耘装置において、上記アームに上記係止体の回動姿勢を切り替える係止ピンが設けられることを特徴とする。
また本願発明請求項４による耕耘装置は、請求項２記載の耕耘装置において、上記係止体を上向き又は下向きのいずれか一方に付勢する他の弾性体が設けられることを特徴とする。

本願発明による耕耘装置によれば、回動阻止準備姿勢／回動阻止姿勢、回動可能姿勢の変更に関し、係止体の回動姿勢の切り換えを補助機構の支援を得て行うことができるので、作業者によるメンテナンス作業／耕耘作業の切り換え動作が容易となり、また作業者による整地体の持ち上げ操作が軽量化され及び懈怠防止を図ることができる。

メンテナンス作業において、作業者は整地体の上昇動作又は下降動作をするだけでよく、作業者による切り換え動作をする必要がないから、メンテナンス作業／耕耘作業の切り換え動作が容易となり、切り換え動作の懈怠を防止することができる。またロック解除の如き切り替え操作の煩わしさがなくなるので、メンテナンス作業から耕耘作業に切り替える効率を向上させることができる。

しかも、整地体の上昇動作又は下降動作は、弾性体、他の弾性体及び姿勢変更する係止体により、作業者が小さな力により整地体を持ち上げることができるので、作業者による昇降動作の負担が軽減することができる。

本願発明による耕耘装置の実施の形態を示す正面図である。 図１の平面図である。 図１の左側面図である。 図１の斜視図である。 図１のＶ－Ｖ端面図である。 （Ａ）は図１のＶＩ－ＶＩ端面図、（Ｂ）は図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、いずれもフックによる姿勢変更の第１ステップ（回動阻止姿勢）を示す。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、フックによる姿勢変更の第２ステップ（回動阻止姿勢）を示す。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、フックによる姿勢変更の第３ステップ（回動可能姿勢）を示す。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、フックによる姿勢変更の第４ステップ（回動可能姿勢）を示す。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、フックによる姿勢変更の第５ステップ（回動阻止準備姿勢）を示す。 図１のＶＩＩ－ＶＩＩ端面図であり、フックによる姿勢変更の第６ステップ（回動阻止準備姿勢）を示す。 フックの拡大図であり、図６乃至図１１の各部との位置関係を示す。

次に、実施の形態を示す図面に基づき、本願発明による耕耘装置をさらに詳しく説明する。なお、便宜上同一の機能を奏する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

１は、図示しないトラクタなどの走行機体の後部に連結されて使用される耕耘装置である。２は上記耕耘装置１のフレームであり、パイプフレーム２ａ、フロントフレーム２ｂ、リヤフレーム２ｃなどの機体のフレームを総称する。上記耕耘装置１は、トップリンクピン２２を有するトップマスト２１及びロワリンクピン２４を有するロワプレート２３からなる装着部２０により走行機体に連結される。２５はパイプフレーム２ａに設けられた入力ケースであり、入力軸２５ａを有する。上記パイプフレーム２ａの端部に設けられる側板２６には、伝動ケース２７が設けられる。

３は耕耘体であり、ロータ軸３１と、該ロータ軸３１に設けられる多数の耕耘爪３２とからなる。該耕耘爪３２は進行方向Ａ右側又は左側に曲げられて形成される。４は、該耕耘体３の上方を被覆するカバー体であり、上記リヤフレーム２ｃ及びフロントフレーム２ｂに固着される。

５は上記耕耘体３の後方に設けられた整地板からなる整地体であり、リヤフレーム２ｃに設けられたヒンジ５１に回動可能に設けられる。５２は保持板であり、上記整地体５に突設され、後記する連結ロッド７４の先端部が摺動可能に係止される。５ａは延長整地板、５３はブラケットである。

６は調圧ロッド６１からなる調圧機構であり、図示例では４箇所設けられる。該調圧ロッド６１は一端部がパイプフレーム２ａに回動可能に設けられ、他端部が上記保持板５２に備えた調圧ロッド保持部６３に加圧／減圧可能に摺動又は係止される。即ち、該調圧ロッド６１は、一端部側に規制体６２が、他端部側に調圧ロッド保持部６３が夫々軸に対し直交して設けられ、かつ調圧ロッド保持部６３の前後に加圧用弾性体６４と減圧用弾性体６５が軸着されてなる。該加圧用弾性体６４は上記調圧ロッド６１上を摺動可能である。６１ａは調圧ロッド６１に設けられた固定用孔、６３ａは上記調圧ロッド保持部６３に突設されるピンである。

７は、アーム７２と、フック７３と、連結ロッド７４と、第１弾性体７５と、第２弾性体７６と、上部ストッパ７７ａと、下部ストッパ７７ｂと、上部係止ピン７８ａと、下部係止ピン７８ｂとからなる補助機構である。上記アーム７２は、基端部が上記パイプフレーム２ａに固着されたブラケット７１に回動可能に設けられ、先端部に上記調圧ロッド６１が回動可能に取り付けられる。

上記フック７３はブラケット７１に回動可能に設けられる。該フック７３は背部７３ａと腹部７３ｂからなり、背部７３ａには傾斜面が形成され、腹部７３ｂには嵌合溝７３ｅが形成される。背部７３ａと腹部７３ｂとは連続的に形成され、背部７３ａ側には第１先端部７３ｃが、腹部７３ｂ側には第２先端部７３ｄが夫々尖設される。７３ｅは第２先端部７３ｄに設けられた嵌合溝、７３ｆはフック７３の基端部、７３ｇはフック７３の支点である。上記フック７３は、回動動作の安定性、確実性のために、図示例の場合、アーム７２を挟んで進行方向Ａに対し左右対称に一対設けられる。

上記連結ロッド７４は、一端部が上記アーム７２に回動可能に連結されるとともに、他端部が上記ブラケット５３に係止可能に連結され、上記整地体５上を摺動する。７４ａは該連結ロッド７４と上記アーム７２を枢着する支点である。７４ｂは上記連結ロッド７４の先端部に設けられた係止突起であり、保持部７９に常時当接状態となっている。

上記第１弾性体７５はガススプリングからなり、上記リヤフレーム２ｃと上記アーム７２との間に架設され、上記アーム７２を進行方向Ａに付勢する。上記第２弾性体７６はコイルスプリングからなり、上記ブラケット７１に設けられ、上記フック７３を上方又は下方のいずれか一方に付勢する。上記フック７３の回動限度を決定するため、上記フック７３の上方に位置するブラケット７１に上部ストッパ７７ａが、下方に位置するブラケット７１に下部ストッパ７７ｂが夫々設けられる。また上記フック７３の回動姿勢の切り換えを確実にするため、上記フック７３の上方に位置するアーム７２に上部係止ピン７８ａが、下方に位置するアーム７２に下部係止ピン７８ｂが夫々設けられる。

これら各部により、上記フック７３の回動姿勢が変更可能となる。即ち、上記フック７３の平伏状態、つまり、第２先端部７３ｄが下部係止ピン７８ｂに当接するとともに、腹部７３ｂが下部ストッパ７７ｂに当接したとき、図１１に示す「回動阻止準備姿勢」を形成する。そして嵌合溝７３ｅが下部係止ピン７８ｂに嵌合し、かつ腹部７３ｂに下部ストッパ７７ｂが当接すると、図６に示す「回動阻止姿勢」を形成する。さらに、フック７３の起立状態、つまり、背部７３ａが上部ストッパ７７ａに当接するとともに、腹部７３ｂがフリーになると、図８に示す「回動可能姿勢」を形成する。
図中、８０はレバーである。

次に、本願発明による耕耘装置の動作手順を説明する。

（１）整地体の持ち上げ動作
調圧機構６のピン６３ａを自動ロックが可能状態にしておき、しかる後、レバー８０を押し下げる。

すると、第２弾性体７６により付勢されているフック７３の先端部７３ｃが起立され、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す位置より図８の位置に回動するので、フック７３が「回動可能姿勢」となる。
即ち、フック７３は、第２弾性体７６により上向きに姿勢が変更され、背部７３ａが上部ストッパ７７ａ又は上部係止ピン７８ａのいずれかに当接する状態となり、この状態を維持する（図８）。このとき腹部７３ｂはフリーである。よってアーム７２は回動可能な状態となる。

次いで、アーム７２が第１弾性体７５の付勢力により進行方向Ａに回動させる力を発生させ、これに連動する連結ロッド７４によって、整地体５も上方に回動させる付勢力を獲得する。この状態で作業者が整地体５を上方に回動させると、図９に示す位置となる。なお、この「回動可能姿勢」のとき、調圧ロッド６１は、フック７３の姿勢に関係なく、整地体５の回動に伴って調圧ロッド保持部６２上を摺動する。このとき、連結ロッド７４は整地体５を摺動することはなく、常時連結ロッド７４の端部で整地体５を係止している。

次いで、作業者により整地体５を上昇させる。この上昇回動動作に伴い、整地体５は、上方に常時付勢された状態であるため、連結ロッド７４の係止突起７４ｂにより釣り上げられた状態となる。

作業者はこの状態で整地体５を持ち上げる。整地体５は、アーム７２、連結ロッド７４及び補助機構用保持部７９を介して、上方に付勢された状態にあるため、作業者は楽々持ち上げることができ、持ち上げ動作が容易となる。

整地体５の上方への回動を図１０に２点鎖線の位置から実線で示す位置まで続けると、当接する上部係止ピン７８ａにより背部７３ａが押されるので、フック７３が横転し、先端部７３ｃとピンとの当接が背部７３ａ側の先端部７３ｃから腹部７３ｂ側の先端部７３ｄへと変わり、該腹部７３ｂ側の先端部７３ｄが下部係止ピン７８ｂに当接する（図１０）。

このとき、フック７３は、第２弾性体７６により先端部７３ｃが下方に付勢されて回動し、腹部７３ｂが下部ストッパ７７ｂに当接する状態又は腹部側の先端部７３ｄが下部係止ピン７８ｂに当接する状態のいずれかの状態となり、「回動阻止準備姿勢」となる（図１０）。

この回動阻止準備姿勢となっても整地体５に対する第１弾性体７５の付勢力は継続されている。よって、作業者は小さな力により整地体５を持ち上げることができる。

さらに整地体５を上方に回動させ、整地体５が予め定められた回動角度まで回動すると、調圧機構６のピン６３ａが調圧ロッド６１の固定用孔６１ａに自動的に嵌入するため、整地体５の回動が終了し、整地体５の位置が固定する「固定姿勢」となる。このときフック７３は、腹部７３ｂに下部ストッパ７７ｂが当接され、腹部側先端部７３ｄが下部係止ピン７８ｂから離れているが、回動阻止準備姿勢を維持している（図１１）。

回動阻止準備姿勢のとき、第２先端部７３ｄは下部係止ピン７８ｂから離れた状態（図１１）又は第２先端部７３ｄが下部係止ピン７８ｂに当接する状態（図１０）のどちらでもよい。
整地体５を上方に回動させ、アーム７２が図１０に２点鎖線で示したように回動すると、下部係止ピン７８ｂは第２先端部７３ｄから第１先端部７３ｃに向かって当接しながら、相対的に移動する。さらに、整地体５の上方への回動が進むと、図１１のように、腹部７３ｂが下部ストッパ７７ｂに当たって、フック７３の回動が規制されるものの、整地体５に連動する付勢を受けたアーム７２が回動を続けるため、第２先端部７３ｄは下部係止ピン７８ｂから離れる。このように、回動阻止準備姿勢は第２先端部７３ｄと下部係止ピン７８ｂとの当接状態を問わない。

（２）整地体の下降動作
まず調圧機構６のピン６３ａと調圧ロッド６１の固定用孔６１ａとの嵌合を解除し、整地体５を回動可能な状態にする。このときフック７３は「回動阻止準備姿勢」のままである（図１１）。

作業者が整地体５を下方から支えながら、図１１に実線で示す位置から図１０に実線で示す位置まで整地体５を下方に回動させる。このとき整地体５に対しては、第１弾性体７５の付勢力がアーム７２及び連結ロッド７４等を介して付勢されているので、作業者は整地体５の全荷重を支えることなく作業することができる。

整地体５の下方への回動に伴いアーム７２が連動し、図１０に２点鎖線で示す位置から実線で示す位置までアーム７２の上端部が進行方向Ａの後方に回動する。

このとき同時に、フック７３は、下部係止ピン７８ｂが先端部７３ｄを押し上げるため、先端部７３ｃの当接位置が図１１に示す位置から図１０に示す位置まで若干下方に移動する。

整地体５の下方への回動を図６（Ａ）、（Ｂ）に示す下限位置まで続けると、下部係止ピン７８ｂがフック７３の嵌合溝７３ｅに嵌合するため、フック７３は「回動阻止姿勢」となり、アーム７２に対する第１弾性体７５の付勢力は阻止される。これにより、第１弾性体７５による整地体５への付勢補助は終了し、自動的に通常の作業状態に移行する。
なお、図１０に示す「回動阻止準備姿勢」であれば、整地体５への付勢補助は常時行われているため、補助状態を維持しながら整地体５の垂直方向への回動動作を自由にすることができる。

フック７３が回動阻止姿勢になると、第１弾性体７５による整地体５への付勢補助が解除されるため、その後は、整地体を上方に回動しても付勢がされない通常状態になる。この通常状態で耕耘作業を行う。

（３）通常の耕耘作業時
整地体５を最下端に下げた状態でフック７３を回動阻止姿勢とし、アーム７２の回動を固定する（図６）。このとき、整地体５に対する第１弾性体７５の付勢は解除されている。

整地体５は、土壌の性状により、フレーム２及び耕耘体３及び上部カバー体４に対し、相対的に持ち上がる。

整地体５は第１弾性体７５による上方への付勢がないので、適正な土壌への接地圧力をかけて整地することが可能である（図７）。

調圧ロッド用保持部６３により、調圧ロッド６１は摺動が自在であるので、整地体５は回動が阻害されることなく自由に上下回動することができ、地面に追従するように整地することが可能である。

ここでフックの回動姿勢に関し定義する。
「回動可能姿勢」とは、フック７３の第１先端部７３ｃ、第２先端部７３ｄが上方に持ち上がった状態であり、背部７３ａ及び腹部７３ｂに上部係止ピン７８ａ及び下部係止ピン７８ｂの当接がなくアーム７２の回動が可能な状態をいう（図８、図９）。
「回動阻止準備姿勢」とは、フック７３の第１先端部７３ｃ、第２先端部７３ｄが下方に下がった状態であって、アーム７２の回動が可能な状態、つまり、嵌合溝７３ｅに下部係止ピン７８ｂが係止していない状態をいい、調圧機構６のピン６３ａによって整地体５が上方で回動を固定した固定状態も含む（図１０、図１１）。
「回動阻止姿勢」とは、フック７３の第１先端部７３ｃ、第２先端部７３ｄが下方に下がった状態であって、嵌合溝７３ｅに下部係止ピン７８ｂが係止し、アーム７２の回動が固定された状態をいう（図６、図７）。

また整地体５の姿勢及び状態に関する定義は次の通りである。
「固定姿勢」とは、調圧機構６のピン６３ａが固定用孔６１ａに嵌合することによって、整地体５の回動が不可能（固定）となる状態をいう。つまり、フック７３の姿勢とは直接関連しない。
「作業状態」とは、整地体５への付勢がない状態、つまりフック７３が「回動阻止姿勢」の状態であり、通常の耕耘作業ができる状態をいう。
「補助状態」とは、整地体５への付勢がある状態、つまりフック７３は「回動可能姿勢」あるいは「回動阻止準備姿勢」の状態であり、メンテナンス作業ができる状態をいう。

本願発明による耕耘装置は上記した実施の形態に限定されない。例えば、第１弾性体７５は、図示例では２箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。同様に、第２弾性体７６も図示例では２箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。フック７３も図示例では２箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。上記フック７３、第１弾性体７５、第２弾性体７６を複数にした場合、各部材の寸法を小さくしても、整地体５の位置を固定するフック７３の回動阻止姿勢時に、補助機構７全体としての強度が確保されるので、姿勢の維持が確実となり、また、繰り返し使用しても変形や破損等が起こりにくいので、安定して動作することができる。

また、第２先端部７３ｄから第１先端部７３ｃの当接距離を長く設定することにより下部ストッパ７７ｂを廃止することもできる。この場合の回動阻止準備姿勢においては、下部係止ピン７８ｂは常時、第２先端部７３ｄ乃至第１先端部７３ｃに当接させることになる。この形態では、第２先端部７３ｄ乃至第１先端部７３ｃを長くする必要があるものの、下部ストッパ７７ｂを廃止するため、機構全体の部材点数を減少させて簡易化することができる。
一方、本文記載の実施形態は、摺動する下部係止ピン７８ｂが当接しながら摺動する第２先端部７３ｄ乃至第１先端部７３ｃの距離を短く設定することができるので、回動阻止姿勢のときに、アーム７３から前方に突出する突出距離を短縮することができる。よって、第１先端部７３ｃに作業者が引っ掛かる不測の恐れを防止することができる。

本願発明は農作業等に活用することができる。

１ 耕耘装置
２ フレーム
２ａ パイプフレーム
２ｂ フロントフレーム
２ｃ リヤフレーム
２０ 装着部
２１ トップマスト
２２ トップリンクピン
２３ ロワプレート
２４ ロワリンクピン
２５ 入力ケース
２５ａ 入力軸
２６ 側板
２７ 伝動ケース
３ 耕耘体
３１ ロータ軸
３２ 耕耘爪
４ カバー体
５ 整地体
５ａ 延長整地板
５１ ヒンジ
５２ 保持板
５３ ブラケット
６ 調圧機構
６１ 調圧ロッド
６１ａ 固定用孔
６２ 規制体
６３ 調圧ロッド保持部
６３ａ ピン
６４ 加圧用弾性体
６５ 減圧用弾性体
７ 補助機構
７１ ブラケット
７２ アーム
７３ フック
７３ａ 背部
７３ｂ 腹部
７３ｃ 第１先端部
７３ｄ 第２先端部
７３ｅ 嵌合溝
７３ｆ 基端部
７３ｇ 支点
７４ 連結ロッド
７４ａ 支点
７４ｂ 係止突起
７５ 第１弾性体
７６ 第２弾性体
７７ａ 上部ストッパ
７７ｂ 下部ストッパ
７８ａ 上部係止ピン
７８ｂ 下部係止ピン
７９ 保持部
８０ レバー

Claims (4)

1. 耕耘体を備える耕耘装置であって、
   耕耘体の進行方向後方に設けられる垂直方向に回動自在の整地体と、
   基端部が回動自在に支持されたアームと、
   一端部が上記アームの先端部に回動自在に連結されるとともに、他端部が上記整地体上を摺動し、かつ上記整地体に係止可能に連結される連結ロッドと、
   上記アームを機体の進行方向に付勢することにより上記連結ロッドを介し上記整地体を上方に付勢可能な弾性体と、
   を備えることを特徴とする耕耘装置。
2. 回動自在に枢着されて先端部の係止位置により、上記アームの姿勢を固定状態又は回動可能状態に変更する係止体が設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の耕耘装置。
3. 上記アームに上記係止体の回動姿勢を切り替える係止ピンが設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の耕耘装置。
4. 上記係止体を上向き又は下向きのいずれか一方に付勢する他の弾性体が設けられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の耕耘装置。

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