JP3088898B2 - ３点リンク機構及びそれに用いるトップリンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラクタ等の走行車両
に装着される作業機のための３点リンク機構及びそれに
用いるトップリンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ直装式の対地作業機は、トラク
タの後部に３点リンク機構を介して装着され、この３点
リンク機構のロアーリンクを油圧装置で昇降することに
より、作業状態での深さ調整及び圃場からの持ち上げの
ための昇降動作が行われるようになっている。３点リン
ク機構は左右一対のロアーリンクと中央１本のトップリ
ンクとを有し、各リンクの前端はトラクタの後部に連結
され、後端は作業機の三角形に形成した取り付けヒッチ
点に連結される。

【０００３】３点リンク機構の形式には、欧米式の標準
３点リンク機構と日本式の特殊３点リンク機構とがあ
り、標準３点リンク機構は平行四節リンク機構に近い状
態で作業機を昇降できるため、作業深さを変更しても作
業機の姿勢を略一定に維持できるという長所を有する
が、作業機を圃場から高く持ち上げ難いという短所を有
し、逆に特殊３点リンク機構は、トップリンクをトラク
タに固定の連結体にロアーリンクより充分短いリンクを
連結して、作業機を尻上がり状に持ち上げられるように
することにより、後ゲージ輪の高さ調整ができ、また、
日本の狭い圃場での作業が容易に行えるようになってい
る（新版 農業機械ハンドブック コロナ社発行 ３１
７〜３２２頁参照）。

【０００４】これら両式の３点リンク機構は作業の種類
によって使い分けられており、標準３点リンク機構はプ
ラウ作業等に、特殊３点リンク機構はロータリ耕耘等に
使用され、また機種によって長さが異なり、その使い分
けはトップリンクを取り換えることにより行われる。こ
のトップリンクを取り換えるには、多種類のトップリン
クを用意しなければならないため、コスト高及び煩雑に
なる。そこで、１本で両形式に使用できるようにしたも
のがあり、実公平５−４７５４３号公報に開示されてい
る。

【０００５】この従来技術のトップリンクは、トラクタ
に基部が連結された第１連結杆にこれと上下方向に離れ
てトラクタに基部が連結された第２連結杆の先端を連結
し、第１連結杆の先端にその先端が作業機側に連結され
る可動リンクの基部を枢支連結して、中途屈曲可能な特
殊３点リンクヒッチ状態にし、第１連結杆と可動リンク
とを直線状にしかつ第２連結杆の基部を外して可動リン
クに連結して、長尺リンク状の標準３点リンクヒッチ状
態にしており、各状態（態様）はどちらか一方のみ採り
得るものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、ト
ップリンクを特殊３点リンクヒッチ状態で使用している
とき、可動リンクは第１連結杆の下方まで（略垂下する
状態まで）回動可能であり、そのため凹凸の多い圃場で
のドラフト制御作業等のときに作業機が不必要に大きく
下がることがある。そして、作業機が過大に下がると、
可動リンクの先端が第１連結杆の先端とロアーリンクの
作業機側連結点とを結ぶ線よりもトラクタ側（下方）へ
移動するようになり、そのようになった状態で作業機が
圃場の凸部に乗り上げると、可動リンクの先端が更にト
ラクタ側へ移動するように、トップリンク・作業機間に
折れ込みを生じ、作業機が前倒れ状になって正常な姿勢
での作業を困難にすることがある。

【０００７】本発明の第１の目的は、可動リンクの先端
が第１連結杆の先端とロアーリンクの作業機側連結点と
を結ぶ線よりトラクタ側へ移動するのを規制する回動制
限手段を設けることにより、トップリンク・作業機の折
れ込みを防止できるようにした３点リンク機構を提供す
るにある。本発明の第２の目的は、第１連結杆と可動リ
ンクとの間に、可動リンクが第１連結杆に対して略直線
状態から上方回動を許容しかつ下方回動を規制する回動
制限手段を設けることにより、トップリンク・作業機の
折れ込み防止をトップリンクの屈曲部のみの加工で簡単
に構成でき、かつ作業機の下がり過ぎを防止できるよう
にしたトップリンクを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
のための第１の具体的手段は、トラクタ２に左右一対の
ロアーリンク３とトップリンク１とを介して作業機５を
連結し、トップリンク１をトラクタ２に基部が連結され
た第１連結杆１１にこれと上下方向に離れてトラクタ２
に基部が連結された第２連結杆１２の先端を連結し、第
１連結杆１１の先端にその先端が作業機５側に連結され
る可動リンク１３の基部を連結し、前記第１連結杆１１
と可動リンク１３との間に、可動リンク１３の先端が第
１連結杆１１の先端とロアーリンク３の作業機５側下ヒ
ッチ点３８とを結ぶ線Ｂよりトラクタ２側へ移動するの
を規制する回動制限手段１７を設け、前記第１連結杆１
１と可動リンク１３との連結点の位置を変更可能にすべ
く、第１連結杆１１及び／又は第２連結杆１２が長さ調
整自在であることである。

【０００９】本発明における課題解決のための第２の具
体的手段は、トラクタ２に基部が連結された第１連結杆
１１にこれと上下方向に離れてトラクタ２に基部が連結
された第２連結杆１２の先端を連結し、第１連結杆１１
の先端にその先端が作業機５側に連結される可動リンク
１３の基部を連結し、前記第１連結杆１１と可動リンク
１３との間に、可動リンク１３が第１連結杆１１に対し
て略直線状態Ａから上方回動を許容しかつ下方回動を規
制する回動制限手段１７を設け、前記第１連結杆１１と
可動リンク１３との連結点の位置を変更可能にすべく、
第１連結杆１１及び／又は第２連結杆１２が長さ調整自
在であることである。

【００１０】

【作用】トラクタ２に特殊３点リンクヒッチ状態の３点
リンク機構４を介して作業機５を装着し、左右一対のロ
アーリンク３を降下させて作業機５を降ろしていくと、
作業機５が地中に入り、所要の深さでドラフト制御等の
作業をする。トラクタ２が圃場の凸部Ｓに乗り上げたと
き、作業機５には負荷が作用しなくなり、ロアーリンク
３及び作業機５が急激に下降するが、可動リンク１３が
第１連結杆１１に対して略直線状態Ａになると、そのと
きから、回動制限手段１７の作用によって可動リンク１
３が第１連結杆１１に対して下向きに折れ曲がらなくな
り、作業機５の下がり過ぎが阻止される。

【００１１】即ち、可動リンク１３の先端が第１連結杆
１１の先端とロアーリンク３の作業機５側下ヒッチ点３
８とを結ぶ線Ｂよりトラクタ２側へ移動するのが規制さ
れ、そして、次にトラクタ２が凹部に入り作業機５が凸
部Ｓに乗り上げたとき、作業機５が前倒れするようなト
ップリンク・作業機の折れ込みが阻止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、１０は作業機昇降装置であり、ト
ラクタ２の後部に３点リンク機構４を介して作業機５を
装着し、ポジション制御及びドラフト制御可能な油圧装
置２６で昇降自在にしている。トラクタ２はミッション
ケースから後方にＰＴＯ軸２７を突出し、その上方にト
ップリンクブラケット２８をボルト固定し、ミッション
ケースの上部に油圧装置２６を搭載している。２９はブ
レーキケース（又は終減速ケース）を示し、３０は後輪
を示している。

【００１３】３点リンク機構４はブレーキケース２９に
前端がロアーリンクピン３１を介して枢支連結された左
右一対のロアーリンク３と、トップリンクブラケット２
８の孔２８Ａにピン３２を介して連結された中央１本の
トップリンク１とを有し、左右ロアーリンク３は油圧装
置２６のリフトアーム３３とリフトロッド３４を介して
連結され、リフトアーム３３の回動でロアーリンクピン
３１を中心に上下揺動する。作業機５はロータリ耕耘機
を例示しており、耕耘爪３５を多数本設けた爪軸３６を
横軸廻りに回転自在に支持する機枠３７には、左右ロア
ーリンク３の後端が連結される下ヒッチ点を形成する下
ヒッチピン３８と、トップリンク１の後端が連結される
上ヒッチ点を形成する上ヒッチピン３９とが設けられて
おり、その入力軸４０はＰＴＯ軸２７と伸縮自在なユニ
バーサルジョイント軸４１を介して連動連結されてい
る。

【００１４】この作業機５はロアーリンク３の上下揺動
で昇降可能であり、耕耘爪３５が圃場に接地する高さか
ら下方で作業が可能であるが、実際的には接地点から１
０〜１５ｃｍが最浅耕深となり、３０ｃｍ前後が最深耕
深となり、その間が作業深さを調整したりドラフト制御
するのに必要のある作業域となる。従って、接地点又は
深さ１０〜１５ｃｍより上方が持ち上げ動作を行う持ち
上げ域となる。図１〜３、５において、トップリンク１
は特殊３点リンクヒッチ状態に設定されており、トラク
タ２に基部がピン３２を介して連結された第１連結杆１
１と、同じくトラクタ２に基部がピン３２を介して連結
された第２連結杆１２と、第１連結杆１１の先端に基部
が枢支ピン４４を介して連結された可動リンク１３との
３部材を有し、第２連結杆１２の先端は連結ピン２２を
介して第１連結杆１１の先端近傍に連結され、可動リン
ク１３の先端は作業機５の上ヒッチピン３９に連結され
ている。

【００１５】第１連結杆１１と可動リンク１３とは、枢
支ピン４４で互いに連結された鋳造製の本体１１Ａ、１
３Ａにそれぞれネジ杆１１Ｂ、１３Ｂを螺合し、かつネ
ジ杆１１Ｂ、１３Ｂにロックナット１１Ｃ、１３Ｃを螺
合して形成され、それぞれ長さが調整可能になってい
る。各ネジ杆１１Ｂ、１３Ｂの端部にピン３２、３９に
嵌合する球継手１１Ｄ、１３Ｄが設けられている。前記
本体１１Ａ、１３Ａは左右側壁を上壁で連結して強度を
高くすると共に雨水が入り難くなっている。第１連結杆
１１のネジ杆１１Ｂと可動リンク１３のネジ杆１３Ｂと
は逆ネジに形成され、第２連結杆１２を持って本体１１
Ａ、１３Ａを回すことにより、第１連結杆１１と可動リ
ンク１３の長さを同時に調整して、ピン３２と上ヒッチ
ピン３８間の距離、即ち、トップリンク１の全体長さを
変更できる。

【００１６】前記第１連結杆１１の本体１１Ａにはピン
受け部４６が一体成形され、このピン受け部４６には連
結ピン２２が貫通されている。可動リンク１３の本体１
３Ａにはピン保持部４８が一体成形され、このピン保持
部４８には前記ピン３２が挿通可能なピン孔４９が形成
されている。第２連結杆１２はパイプ材で形成された本
体１２Ａの先端側にネジ杆１２Ｂを螺合し、このネジ杆
１２Ｂにロックナット１２Ｃを螺合し、長さ調整可能に
なっている。本体１２Ａの基部にピン３２に嵌合する球
継手１２Ｄを設け、ネジ杆１２Ｂの先端を連結ピン２２
に嵌合している。

【００１７】前記第１連結杆１１の先端は二股形状で、
その先端面は後下向きに傾斜した傾斜面５１となってお
り、これに対応して、可動リンク１３の基部は第１連結
杆１１の二股内に入っていて、その近傍には傾斜面５１
と面接する当接面５２が形成され、傾斜面５１と当接面
５２とが面接することにより第１連結杆１１と可動リン
ク１３とは略直線状態Ａとなり、可動リンク１３が第１
連結杆１１に対して略直線状態Ａから上方回動するのが
許容され、下方回動するのが規制されることになり、こ
れらにより回動制限手段１７が構成されている。

【００１８】この回動制限手段１７による略直線状態Ａ
は、第１連結杆１１に対して可動リンク１３が下向き
（又は上向き）に若干折曲した状態でも良く、作業中に
最大圧縮荷重を受けるときにトップリンク１が直線状態
Ａになることが好ましい。可動リンク１３が上向き折曲
状態から略直線状態Ａになる時点が可動リンク１３の下
向き回動限界点であり、作業機５を最大降下させる位置
となり、その位置設定は第１連結杆１１又は第２連結杆
１２の長さを調整することにより変更可能である。即
ち、前記第１連結杆１１及び第２連結杆１２は長さ調整
自在になっているので、前記第１連結杆１１又は第２連
結杆１２の一方の長さを調整すると、第１連結杆１１と
可動リンク１３との連結点の位置は、他方の基部を中心
に揺動して上下、前後に変更され、回動制限手段１７が
作動するときの作業機５の高さ（最大降下位置）を変更
設定できる。

【００１９】可動リンク１３の当接面５２は傾斜面５１
より短く、可動リンク１３の上下幅の中途から上にスト
ッパ面５３が形成されており、このストッパ面５３は可
動リンク１３が屈曲部の枢支ピン４４廻りに上方に回動
したときに（図２に２点鎖線で示す）、第１連結杆１１
の上面に当接してそれ以上の回動を規制するものであ
る。このストッパ面５３の代わりに、可動リンク１３を
ピン受け部４６に当接するようにしても良い。可動リン
ク１３の左右当接面５２より基部側には、図３、５に示
すような凸条部５４が形成されており、この凸条部５４
は第１連結杆１１の二股状先端間に出退可能であり、可
動リンク１３が第１連結杆１１に対して略直線状態Ａに
なったときに二股内に入って、両者間の左右方向のガタ
をなくすものである。

【００２０】また、可動リンク１３と第１連結杆１１と
を略直線状態Ａにした状態で、第２連結杆１２の基部を
ピン保持部４８に対向させて、ピン孔４９と球継手１２
Ｄとにピン３２を挿通すると、図３に示すように、可動
リンク１３の可動は拘束され、トップリンク１は１本の
屈曲不能な標準３点リンクヒッチ使用状態になる。この
状態のトップリンク１は、トラクタ２にプラウ等の作業
機を装着するときに使用でき、ピン３２の紛失防止にも
なる。図３において、４２、４３は第１連結杆１１の本
体１１Ａの側面に一体突設された突起であり、それぞれ
は連結ピン２２と枢支ピン４４の各頭部に形成した平坦
面と当接して、それらの廻り止めをしている。

【００２１】図６はトップリンク１の変形例を示してお
り、第１連結杆１１にはＪ字又はＵ字状の板バネ５５が
ボルト固定又は溶着されており、この板バネ５５の先端
は第２連結杆１２の本体１２Ａ又はロックナット１２Ｃ
に弾圧されており、両連結杆１１、１２を離れる方向に
付勢している。即ち、板バネ５５は第１連結杆１１と第
２連結杆１２の基部を上下反対方向に付勢して、それら
とトップリンクブラケット２８との間のガタ付くのを防
止するガタ防止手段５６を構成している。ガタ防止手段
５６は連結ピン２２にコイルバネを嵌装し、その両端を
第１連結杆１１と第２連結杆１２に掛合するようにして
も良い。

【００２２】尚、図６では、第１連結杆１１に対して可
動リンク１３が下向き屈曲した状態で、傾斜面５１と当
接面５２とが当接して回動制限手段１７が作動するよう
に設定されている。次に、前記トップリンク１を有する
作業機昇降装置１０における、作業動作を説明する。ト
ラクタ２に３点リンク機構４を介してロータリ耕耘機
（作業機）５を装着し、ＰＴＯ軸２７を回転させなが
ら、油圧装置２６を介して左右一対のロアーリンク３を
降下させてロータリ耕耘機５を降ろし、ロータリ耕耘機
５の耕耘爪３５が深さ１０〜１５ｃｍから３０ｃｍ前後
に位置する範囲で作業をする。

【００２３】この作業範囲では可動リンク１３は自由に
昇降し、それ以下の例えば、３０〜５０ｃｍまで降下す
ると、可動リンク１３が回動制限手段１７によって第１
連結杆１１に対して略直線状態Ａになり、第１連結杆１
１に対して下向きに折れ曲がらなくなる。従って、トラ
クタ２が図１に示す圃場の凸部Ｓに乗り上げて、ドラフ
ト制御中のロータリ耕耘機５が相対的に下降しても、回
動制限手段１７が作用する位置になるとそれ以下には下
がらなく、宙吊り状態になり、上ヒッチピン（点）３９
が線Ｂを越えて下方へ移動することはない。そのため、
作業機５が前倒れ状態になることはない。

【００２４】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、種々変形することができる。例えば、３点リ
ンク機構４は作業機５をトラクタ２の前側に装着すると
きにも利用でき、第１連結杆１１及び可動リンク１３の
本体１１Ａ、１３Ａはパイプ材で形成し、第２連結杆１
２の本体１２Ａを鋳造製にしても良く、第１連結杆１１
の先端下部から可動リンク１３の下方まで延びる突起を
形成して回動制限手段１７としても良く、第１連結杆１
１を第２連結杆１２より上側に配置して第１連結杆１１
の下面に連結ピン２２がくるようにしても良い。

【００２５】また、回動制限手段１７が作用する点を、
作業機５に作業中に予想される最大荷重がかかる作業深
さに設定し、そのときに、第１連結杆１１と可動リンク
１３とが１直線になる状態、又は、第１連結杆１１のピ
ン３２と第２連結杆１２のピン３２の中央と枢支ピン４
４とを通る中心線上に可動リンク１３を配置した状態に
なるようにすることにより、トップリンク１の荷重支持
を良好にすることができる。図７は、ロータリ耕耘機５
のベベルギヤ６０の振れ止め機構の１例を示しており、
入力軸４０と、この入力軸４０の端部のベベルピニオン
６１に噛合するベベルギヤ６０とは軸受け体６２に回転
自在に支持され、軸受け体６２は機枠３７側に固定さ
れ、入力軸４０から入った動力がベベルギヤ６０及び伝
動軸６３を介して爪軸３６に伝達可能になっている。

【００２６】ベベルギヤ６０は軸受６４を介して軸受け
体６２に支持されているが、軸受６４が止め輪６５で止
められているだけであると、爪軸３６からの負荷がスラ
スト力として加わり、その変動によってバックラッシュ
が大きくなり、振れを起こしてガタ音を発生することが
ある。そこで、軸受６４に対向する位置で機枠３７に偏
心軸６７を設け、この偏心軸６７の偏心軸部６７Ａに設
けたベアリング６９をベベルギヤ６０の背面に回転自在
に当接して、ベベルギヤ６０に常時ストレスを与えるよ
うにしている。このベアリング６９の押圧によって、ベ
ベルギヤ６０の振れが阻止されガタ音が減少する。

【００２７】前記偏心軸６７は機枠３７のボス部３７Ａ
に貫通し、このボス部３７Ａをダブルナット７０で挟ん
で固定するようになっており、ダブルナット７０を緩め
て偏心軸部６７Ａの偏心方向を変更することにより、ベ
ベルギヤ６０に対するベアリング６９の押圧力を調整で
きる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、３点リン
ク機構４は、トップリンク１の第１連結杆１１と可動リ
ンク１３との間に、可動リンク１３の先端が第１連結杆
１１の先端とロアーリンク３の作業機５側下ヒッチ点３
８とを結ぶ線Ｂよりトラクタ２側へ移動するのを規制す
る回動制限手段１７を設けているので、作業機５が前倒
れするようなトップリンク・作業機の折れ込みを防止で
きる。また、トップリンク１は第１連結杆１１と可動リ
ンク１３との間に、可動リンク１３が第１連結杆１１に
対して略直線状態Ａから上方回動を許容しかつ下方回動
を規制する回動制限手段１７を設けているので、トップ
リンク・作業機の折れ込み防止をトップリンク１の屈曲
部のみ加工で簡単に構成でき、かつ作業機５の下がり過
ぎを防止できる。

【００２９】さらにその上、前記第１連結杆１１及び／
又は第２連結杆１２の長さを調整することができ、第１
連結杆１１と可動リンク１３との連結点の位置を変更す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す全体側面図である。

【図２】トップリンクの断面側面図である。

【図３】トップリンクを標準３点リンク機構で使用する
状態にした側面図である。

【図４】トップリンクの一部断面平面図である。

【図５】可動リンクの基部の斜視図である。

【図６】トップリンクにガタ防止手段を設けた変形例を
示す断面側面図である。

【図７】ロータリ耕耘機のベベルギヤの振れ止め機構の
１例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ トップリンク ２ トラクタ ３ ロアーリンク ４ ３点リンク機構 ５ 作業機（ロータリ耕耘機） １１ 第１連結杆 １２ 第２連結杆 １３ 可動リンク １７ 回動制限手段 ２２ 連結ピン ３８ 下ヒッチ点 Ａ 略直線状態 Ｂ 線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭54−86516（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01B 51/00 - 61/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラクタ（２）に左右一対のロアーリン
   ク（３）とトップリンク（１）とを介して作業機（５）
   を連結し、トップリンク（１）をトラクタ（２）に基部
   が連結された第１連結杆（１１）にこれと上下方向に離
   れてトラクタ（２）に基部が連結された第２連結杆（１
   ２）の先端を連結し、第１連結杆（１１）の先端にその
   先端が作業機（５）側に連結される可動リンク（１３）
   の基部を連結し、前記第１連結杆（１１）と可動リンク
   （１３）との間に、可動リンク（１３）の先端が第１連
   結杆（１１）の先端とロアーリンク（３）の作業機
   （５）側下ヒッチ点（３８）とを結ぶ線（Ｂ）よりトラ
   クタ（２）側へ移動するのを規制する回動制限手段（１
   ７）を設け、前記第１連結杆（１１）と可動リンク（１
   ３）との連結点の位置を変更可能にすべく、第１連結杆
   （１１）及び／又は第２連結杆（１２）が長さ調整自在
   であることを特徴とする３点リンク機構。
2. 【請求項２】 トラクタ（２）に基部が連結された第１
   連結杆（１１）にこれと上下方向に離れてトラクタ
   （２）に基部が連結された第２連結杆（１２）の先端を
   連結し、第１連結杆（１１）の先端にその先端が作業機
   （５）側に連結される可動リンク（１３）の基部を連結
   し、前記第１連結杆（１１）と可動リンク（１３）との
   間に、可動リンク（１３）が第１連結杆（１１）に対し
   て略直線状態（Ａ）から上方回動を許容しかつ下方回動
   を規制する回動制限手段（１７）を設け、前記第１連結
   杆（１１）と可動リンク（１３）との連結点の位置を変
   更可能にすべく、第１連結杆（１１）及び／又は第２連
   結杆（１２）が長さ調整自在であることを特徴とする３
   点リンク機構に用いるトップリンク。