JP3776860B2 - 農機具の支持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、培土器、畝立器、片培土器、ゲージ輪、土寄せ板、各種のプラウ、すき等の農機具の支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、培土器等の農機具を支持フレームに左右方向の回動軸廻りに上下回動自在に支持することにより、培土器が回動軸の下方側に位置する作業位置から、培土器が回動軸の後方側に位置する中間位置を経て、培土器が回動軸の上方側に位置する非作業位置へと切替自在とし、培土器を使用しないときには、作業位置から農機具を持ち上げて回動軸廻りに上方に回動させることによって非作業位置とすることができるようにしたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このものにあっては、農機具を作業位置から非作業位置に切り替える際においては、農機具を手で支えながら上げ、非作業位置に位置合わせしてピン等によって固定しければならず、また、農機具を非作業位置から作業位置へと切り替える際においては、農機具を手で支えながら下ろし、作業位置に位置合わせしてピン等によって固定しなければならず、農機具はかなりの重量がある（例えば、培土器にあっては単体質量で１５〜２５Ｋｇほどある）ことから、農機具の上げ・下ろし作業は重労働である（例えば、軸トルクで最大１０〜１７ＫＮ・ｃｍ必要）という問題があった。
【０００４】
そこで、培土器等の農機具の持ち上げ力を軽減するために、農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢するバネを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１６４９０６号公報（第６頁、図１８）
【特許文献２】
特開２００１−２１１７０６号公報
【特許文献３】
実開昭５８−３２９０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のものにあっては、農機具が作業位置にあるときに、バネの付勢力が最も大であり、農機具が非作業位置にあるときに、バネ力が最も小であると共に、作業位置から非作業位置に至るまでにバネ力が大きく変化する。
また、農機具が作業位置のときを回動角０°とし、この位置から農機具を、回動軸心回りに１８０°回動した位置を非作業位置とすると、農機具の持ち上げ力（又は農機具の自重により、該農機具を作業位置へと回動させようとする回転モーメント）は、作業位置と非作業位置との間で変化し、農機具を作業位置から９０°回動させた中間位置付近が、略最も大であり、そこから作業位置又は非作業位置に至るに従って小さくなる。
【０００７】
このため、農機具を９０°回動させた位置において、自重によって農機具を作業位置へと回動させようとする回動軸回りの回転モーメントと、バネの付勢力によって農機具を非作業位置へと回動させようとする回動軸回りの回転モーメントとが釣り合うように、バネの付勢力を設定すると、農機具を９０°回動させた位置から作業位置へと回動させるにしたがって、自重によって農機具を作業位置へと回動させようとする回転モーメントよりも、バネの付勢力によって農機具を非作業位置へと回動させようとする回転モーメントの方が徐々に大きくなり、作業位置にするには、逆にバネの大きな付勢力に抗して農機具を、作業位置に強く押し下げてやらないといけないこととなり、今度は、この労力が大となるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、前記問題点に鑑みて、農機具を持ち上げるための持ち上げ力（支持力）を軽減すると共に、農機具の持ち上げ力を作業位置と非作業位置との間で大きな変化が生じないように考慮した農機具の支持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明が技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置と回動軸の上方側に位置する非作業位置とに切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具の持ち上げ力に大きな変化が生じないように、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置から回動軸の後方側に位置する中間位置を経て回動軸の上方側に位置する非作業位置へと切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具が作業位置から中間位置に至るまでは徐々に大きくなるようにすると共に、農機具が中間位置から非作業位置に至るまでは徐々に小さくなるように変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、回動軸側に固定されたアームを設け、このアームの先端側に付勢手段の付勢力を作用させ、このアームに作用する付勢力の作用点と回動軸の軸心とを結ぶ線分と、アームに作用する付勢力の作用線との成す角度を、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させるように構成したことを特徴とする。
また、回動軸に固定されたアームを設け、このアームに一端側が枢支連結され、他端側に前記付勢手段の付勢力が作用するリンクを備え、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向が変化するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、回動軸の軸心と、リンクに作用する付勢力の作用点との距離を、回動軸の回動に伴って変化させることによって、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向を変化させるようにしたことを特徴とする。
また、農機具回動アシスト機構は、支持フレーム側に回動自在に支持された第１リンクと、回動軸に固定されたアームとを連結する第２リンクとを備え、第１リンクに付勢手段の付勢力を作用させると共に、この第１リンクの付勢力の作用点と第１リンクの回動軸心との間の距離に対して、第１リンクと第２リンクとの枢支点と、第１リンクの回動軸心との間の距離が長いことを特徴とする。
【００１３】
また、第２リンクを円弧状に形成して、第１リンクと第２リンクとの枢支点が、前後にあまり動かずに、上下に大きく動くように構成したことを特徴とする。
また、付勢手段としてダンパを採用したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図１５は第１の実施の形態を示し、図７において、１はロータリ耕耘機で、トラクタ２の後部に三点リンク機構３を介して昇降自在に装着されており、機枠４と、耕耘部５と、耕耘カバー６と、左右一対のゲージ輪を取付支持する支持フレーム８とを備えている。
機枠４は、左右方向中央部のギヤケース９から左右にサポートアーム１０を突設すると共に、左側サポートアーム１０の外端に伝動ケース１１を取り付け、右側サポートアーム１０の外端にサイドフレームを取り付けて門型状に主構成されている。
【００１５】
耕耘部５は、伝動ケース１１とサイドフレームとの下部間に回転自在に支持された爪軸１３上に多数の耕耘爪１４を取付固定して構成されている。
耕耘カバー６は、耕耘部５の上方を覆う上部カバーと、耕耘部５の後方を覆う後部カバー１２と、耕耘部５の左右側方を覆う側部カバー等とから構成され、後部カバー１２の左右方向中央下部には蓋体で塞がれたＶ字状切欠が形成されている。
なお、耕耘部５は、トラクタ２のＰＴＯ軸１７から、ギヤケース９内の伝動機構、左側サポートアーム１０内の伝動軸、伝動ケース１１内の伝動機構を経て爪軸１３に動力が伝達されて矢示Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
支持フレーム８は、図９及び図１１に示すように、前端側が左右のサポートアーム１０に左右軸廻りに回動自在に枢着された左右一対の支持アーム１５と、これら左右の支持アーム１５の中途部を連結する連結部材１６と、左右支持アーム１５の後端側に設けられた左右方向のツールバー１９を備えて主構成されている。
左右の支持アーム１５は、内筒と、この内筒に軸心方向移動自在に外嵌された外筒とから前後方向に長さ調整自在に構成され、連結部材１６と、ギヤケース９に固定のトップマスト８とにわたって設けられた昇降操作機構１８によって前端側の枢着部廻りに上下揺動可能とされている。
【００１７】
ツールバー１９の左右両側にゲージ輪が着脱自在とされており、左右軸廻りに上方に反転可能に取り付けられている。
ツールバー１９は、図１０及び図１１に示すように、左右方向の軸心を有する円筒体からなる左右の構成体２０を、左右方向の軸心を有する円筒体からなる左右方向中央部の連結部材２１によって連結してなり、左右の構成体２０に左右の支持アーム１５の後端部が連結されている。
前記連結部材２１には筒体からなる回動軸２２が左右方向の軸心廻りに回動自在に外嵌されており、この回動軸２２の前方側には縦方向に配置された筒体からなる取付部材２４が配置され、この取付部材２４はブラケット２３によって回動軸２２に固定されていて回動軸２２と共に一体回動する。
【００１８】
取付部材２４には、支柱２５が挿通されて着脱自在に取付固定され、支柱２５の下部には農機具として例示する培土器（又は畝立器）２６が取付固定されていて、培土器２６が支持フレーム８に回動軸２２回りに上下回動自在に支持されている。
前記培土器２６は、図８に示すように、回動軸２２の下方側に位置する作業位置Ｂ（実線で示す）から回動軸２２の軸心を中心として後回りに回動させることにより、回動軸２２の後方側に位置する中間位置（仮想線Ｃで示す）を経て、１８０°回動（反転）させた非作業位置（仮想線Ｄで示す）に位置変更自在に構成されている（作業位置Ｂと非作業位置Ｄとに切替自在とされている）。
【００１９】
なお、回動軸２２には、培土器２６が作業位置Ｂよりも前上側に回動しないように、また、培土器２６が非作業位置Ｄよりも前下方に回動しないように、ツールバー１９の左右の構成体２０側に設けたストッパに接当する当たりが設けられている。
また、培土器２６の作業位置Ｂ又は非作業位置Ｄにおいて、左右一対の規制ピン２８を、連結部材２１及び回動軸２２の両者に貫通状に挿通することで、培土器２６が回動不能にロックされるように構成されている。また、培土器２６を作業位置Ｂにして作業する場合は、後部カバー１２の蓋体を取り外してＶ字状切欠に培土器２６の前部を挿入状とする。
【００２０】
また、図１０に示すように、支柱２５は、取付部材２４に固定されたナット３０に螺合されると共に、取付部材２４を挿通して支柱２５に接当するネジ体３１によって取付固定され、ネジ体３１には、該ネジ体３１を締付け・弛緩操作するためのハンドル３２が設けられている。
前記構成のものにあっては、図８及び図９に示すように、培土器２６が作業位置Ｂにあるとき、培土器２６の重心Ｘは、回動軸２２の軸心を通る鉛直線よりもやや後方位置にあり、作業位置Ｂにおいて、培土器２６には、その自重によって前方側に回動させるモーメントが働いている。
【００２１】
この作業位置Ｂから培土器２６を、非作業位置Ｄへと回動させる場合、最初は、培土器２６の自重の、回動軸２２の軸心と重心Ｘとを結ぶ線分ａに直交する方向の分力が小さいので、培土器２６を回動させるために要する力は小さいが、培土器２６を持ち上げていくに従って、線分ａに直交する方向の培土器自重の分力が大きくなり、線分ａが水平に一致するところで、培土器２６を回動させるために要する力が最大となり、これを越えると、培土器２６を回動させるために要する力が徐々に小さくなる。
【００２２】
このため、培土器２６を、作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる場合、また、非作業位置Ｄから作業位置Ｂへと回動させる場合、培土器２６は相当な重量があるため、培土器２６を中間位置Ｃを越えて上下に回動させるのに、相当大きな力が必要となり、重労働である。
そこで、前記支持フレーム７と回動軸２２との間には、培土器２６の持ち上げ力を軽減して、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとに切り替える際の培土器２６の上げ・下ろしに要する力を小さくするための培土器回動アシスト機構（農機具回動アシスト機構）３４が設けられている。
【００２３】
この培土器回動アシスト機構３４は、図１〜図１１に示すように、培土器２６を回動軸２２回りに上方側に回動させる方向（培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる方向）に付勢して培土器２６の持ち上げ力を軽減するための付勢手段３５と、この付勢手段３５の付勢力を回動軸２２に伝えるリンク機構３６とを備えている。
なお、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７は、それぞれ、培土器２６の回動角が０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°の状態の培土器回動アシスト機構３４等を示しており、回動角０°は、培土器２６が作業位置Ｂにある状態を示し、回動角１８０°は、培土器２６が非作業位置Ｄにある状態を示し、回動角３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°は、それぞれ、培土器２６を、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと３０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと６０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと９０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと１２０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと１５０°回動させた位置にある状態を示している。
【００２４】
付勢手段３５は、この実施の形態にあっては、バネによって構成され、図例では、圧縮コイルバネによって構成されている。
また、支持フレーム７のツールバー１９の左側の構成体２０には、支持板３８が溶接等によって固定され、この支持板３８に前記リンク機構３６を覆うカバー体３９が取付固定されており、回動軸２２には、アーム４０が径方向外方に突出状に固定されている。
リンク機構３６は、第１リンク４１と第２リンク４２とを備え、回動角０°の状態で、第１リンク４１は回動軸２２の上方側に位置し、第２リンク５２は回動軸２２の後方側に位置しており、アーム４０は下方側に突出じょうとされている。
【００２５】
第１リンク４１は、図１に示すように、前下部が支持板３８に支軸４３を介して左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されている。
この第１リンク４１の上部には、ロッド４４の後端側が枢軸４５を介して左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されている。
このロッド４４は、カバー体３９の前壁４６を貫通して前方に突出している。
また、ロッド４４の前部にはネジ部４８が形成されていると共に、バネ受け４９が軸心方向移動可能に套嵌されており、このバネ受け４９は、ロッド４４の前端側から螺合されたナット５０によって前方移動が規制されている。
【００２６】
このバネ受け４９と、前記カバー体３９の前壁４６との間に、前記付勢手段３５が圧縮状に介装されていて、付勢手段３５により、ロッド４４が軸心方向前方側に付勢されており、これによって、第１リンク４１が支軸４３を中心として前方側に回動するように付勢されている。
第２リンク４２は、円弧状に形成され、その一端側（上端側）が枢軸５１を介して第１リンク４１の後端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されており、第２リンク４２の他端側（下端側）は枢軸５２を介して前記アーム４０の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されている。
【００２７】
枢軸４５が第１リンク４１に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされ、枢軸５１が、第２リンク４２に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされ、枢軸５２がアーム４０に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされている。
また、支軸４３（第１リンク４１の回動支点）と枢軸５１（ロッド４４の枢支点）との中心距離ｂよりも、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｃの方が大とされている。
【００２８】
前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、付勢手段３５により第１リンク４１が支軸４３を中心として前方側に回動する方向に付勢され、この第１リンク４１を前方側に回動させようとする力によって、第２リンク４２が引き上げられる方向に力が働き、この第２リンク４２が引き上げられる方向の力によって、アーム４０が引き上げられる方向に引っ張られ、これによって、回動軸２２に培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる方向の力が働き、これによって、培土器２６の持ち上げ力の軽減が図れる。
【００２９】
図１４及び図１５に、前記構成の培土器回動アシスト機構３４の、回動角０°〜１８０°における、バネ（付勢手段３５）の長さ、バネ荷重（バネの付勢力）、バネの付勢力による（回動軸２２回りの）回転モーメント、培土器の自重による（回動軸２２回りの）回転モーメント、回転モーメントの和（バネの付勢力による回転モーメントと培土器の自重による回転モーメントとの和）、培土器先端の荷重の数値及びグラフを示す。
図１４及び図１５において、バネ長さは、バネの一端から他端までの軸方向長さであり、バネ荷重は、バネの圧縮変位量とバネ常数との積であり、バネ自由長は、圧縮されていない状態でのバネの長さである。
【００３０】
バネの付勢力による回転モーメントは、回動軸２２と枢軸５２との中心距離（回動軸２２の軸心と枢軸５２の軸心と結ぶ線分ｄの長さ）と、力の作用線ｅに働く力の、線分ｄに直交する方向の分力との積である。
培土器の自重による回転モーメントは、回動軸２２の軸心と培土器２６の重心Ｘとを結ぶ線分ａの長さと、該線分ａに直交する方向の培土器自重の分力との積である。
培土器先端の荷重は、回動軸２２の軸心と培土器２６の先端とを結ぶ線分ｇの長さで回転モーメントの和を割った値である（培土器先端に作用する、線分ｇに直交する方向の力）。
【００３１】
なお、図１４及び図１５における表及びグラフにあっては、回動軸２２を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動する方向に回転を起こすモーメントを正、回動軸２２を非作業位置Ｄから作業位置Ｂへと回動する方向に回転を起こすモーメントを負にとっている。
前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、第２リンク４２がアーム４０を引っ張る力（付勢手段３５の付勢力によって枢軸５２に作用する力）は、枢軸５１の軸心と枢軸５２の軸心とを結ぶ線分ｅ上を上向きに作用する。
【００３２】
この力の作用線ｅと、回動軸２２の軸心と枢軸５２の軸心とを結ぶ線分ｄとの成す角度θは、回動角０°の時には小さく、回動角が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、回動角１２０°付近で、作用線ｅと、線分ｄとの成す角度θが略９０°となる。
したがって、アーム４０引き上げる力の、線分ｄに直交する方向の分力は、回動角９０°では小さく、回動角が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、回動角１２０°付近で、最も大となり、回動角１２０°付近を越えると、また徐々に小さくなる。
【００３３】
一方、付勢手段３５自身の付勢力（バネ荷重）は、作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで回動軸２２を回動するにつれて徐々に延びるので、弱くなっていく。
一方、前述したように、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる場合、最初は、培土器自重の、線分ａに直交する方向の分力が小さいので、培土器２６を回動させるために要する力は小さいが、培土器２６を持ち上げていくに従って、線分ａに直交する方向の培土器自重の分力が大きくなり、線分ａが水平に一致するところで、培土器２６を回動させるために要する力が最大となり、これを越えると、培土器２６を回動させるために要する力が徐々に小さくなる。
【００３４】
これらにより、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで回動するにつれて、付勢手段３５自身の付勢力は、弱くなっていくが、付勢力によって回動軸２２を回動させる力（付勢手段３５の付勢力による回転モーメント）は、図１４及び図１５における表及びグラフに示すように、培土器２６の自重による回転モーメントが小さい回動角０°及び１８０°では小さく、これらから培土器２６の自重による回転モーメントが最大となる回動角９０°付近に至るに従って大となるようになっている。
【００３５】
したがって、付勢手段３５の付勢力による回動軸２２回りの回転モーメントは、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとの間における培土器２６の自重による回動軸２２回りの回転モーメントの変化に対応して変化し、培土器先端にかかる荷重のグラフに示すように、培土器２６の持ち上げ力に大きな変化が生じないようになっている（培土器の２６の持ち上げ力が、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとの間において、略一定の小さなものとなるように構成されている）。
これによって、本願発明では、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで、小さな且つ略一定の持ち上げ力によって回動できる（その逆も同様である）。
【００３６】
なお、作業位置Ｂから培土器２６を持ち上げる際には、最初は、培土器２６の後端側に設けられた把持杆５３を把持して持ち上げるが、ある程度持ち上げると、培土器２６の先端側を把持して持ち上げるので、培土器先端にかかる荷重に相当する力で持ち上げればよい。
また、把持杆５３の取付位置の回動軸２２の軸心からの距離は、回動軸２２の軸心から培土器２６の先端までの距離とあまり変わらない距離であるので、持ち上げ当初も、小さい力によって持ち上げることができる。
【００３７】
また、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｂよりも、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｃの方が大とされていることから、回動軸２２を回動させたときの第２リンク４２の変位量に対して、付勢手段３５の変化量が小さいものとなっており、付勢手段３５の付勢力が大きく弱まらないように構成されている。
また、前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、培土器２６を取り外す際に、取付部材２４から支柱２５を抜くと、付勢手段３５の付勢力によって、取付部材２４が回動するが、取付部材２４が回動すると、培土器２６を取り付ける際に、取付部材２４を付勢手段３５の付勢力に抗して（かなり大きな力で）元の位置まで回動させてやらなければならない。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、取付部材２４から支柱２５を抜く際に、取付部材２４の回動を規制するロック機構５５が取付部材２４と回動軸２２との間に設けられている。
このロック機構５５は、図１１〜図１３に示すように、ロックピン（ロック部材）５６と、操作レバー５７と、ガイドプレート５８等を有する。
取付部材２４の上部には、ピン挿通孔５９が径方向に貫通形成され、このピン挿通孔５９と同心状のピン挿通孔６０が回動軸２２に径方向貫通状に形成され、このピン挿通孔６０に、作業位置Ｂにおいて一致するピン挿通孔６１が連結部材２１に径方向貫通状に形成されている。
【００３９】
ロックピン５６は、前記ピン挿通孔５９及びピン挿通孔６０にわたって軸心方向移動自在に挿通されている。
また、支柱２５の上部には、外周面に周方向全周にわたって形成された係合溝６２が形成され、支柱２５が取付部材２４に挿入されて、該支柱２５がネジ体３１によって取付固定されている状態において、前記係合溝６２にロックピン５６が挿入され得るように構成されており、係合溝６２にロックピン５６が挿入されることにより、ネジ体３１による支柱２５の固定を解除しても、支柱２５が取付部材２４から抜けないように構成されている。
【００４０】
ロックピン５６は、図１３に示すように、係合溝６２に挿入され且つ連結部材２１のピン挿通孔６１から抜脱された状態で、回動軸２２が回動可能とされており、この状態からロックピン５６を軸心方向に移動させて、係合溝６２から抜脱し且つ連結部材２１のピン挿通孔６１に挿通させた状態で、回動軸２２が回動不能で且つ支柱２５が取付部材２４から抜脱可能とされている。
また、ロックピン５６は、支柱２５の係合溝６２と、連結部材２１のピン挿通孔６１との両方にわたって挿入可能とされていて、ロックピン５６は、かならず、係合溝６２とピン挿通孔６１との一方に挿入状とされ、係合溝６２とピン挿通孔６１との両方から抜脱した状態がないように構成されていて、回動軸２２が回動可能な状態では、支柱２５が取付部材２４から抜けないようになっており、且つ支柱２５が取付部材２４から抜ける状態では、回動軸２２は回動不能となるように構成されている。
【００４１】
操作レバー５７は、一端側がロックピン５６を径方向に貫通すると共にロックピン５６に固定されており、また、操作レバー５７はガイドプレート５８に形成されたガイド孔６３を挿通している。
ガイド孔６３は、中途部が前方に向かうに従って左右方向一方側に移行する傾斜状に形成され、左右両側が左右方向に沿う形状とされていて、操作レバー５７を左右に揺動させることにより、ロックピン５６が軸心方向に移動するように構成されている。
【００４２】
本実施の形態では、操作レバー５７を左側に倒した状態では、ピン挿通孔６１から抜脱して係合溝６２に挿通されており、操作レバー５７を右側に倒すと、係合溝６２から抜脱してピン挿通孔６１に挿通されるように構成されている。
また、取付部材２４と操作レバー５７との間には、バネ６４が圧縮状に介装されており、ロックピン５６がロック方向に付勢されていると共に、操作レバー５７をガイド孔６３の内面に押しつけることにより、操作レバー５７がガタつくのを防止している。
【００４３】
また、取付部材２４の上部には、支柱２５が取付部材２４から抜脱されているときに、ロックピン５６がピン挿通孔６１から抜脱しないように規制する規制手段６５が収納されている。
この規制手段６５は、図１３に示すように、上下のバネ受け体６６，６７と、これらバネ受け体６６，６７間に圧縮状に介装されたコイルバネ６８とを備えており、上側のバネ受け体６６は、止め輪６９によって上方移動が規制され、下側のバネ受け体６７は支柱２５に接当してその下方移動が規制されている。
【００４４】
したがって、図１３に示す状態から、ロックピン５６を係合溝６２から抜脱して支柱２５を取付部材２４から抜脱すると、コイルバネ６８の付勢力によって下側のバネ受け体６７が下方に移動して、取付部材２４の内面に形成した段部７０に接当してその下方移動が規制されると共に、ピン挿通孔５９を内側から塞ぎ、ロックピン５６のピン挿通孔６１から抜脱する方向の移動を規制する。
この下側のバネ受け体６７が、ロックピン５６がピン挿通孔６１から抜脱しないように規制する規制体とされている。
【００４５】
図１６〜図１８は第２の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、培土器回動アシスト機構３４のリンク機構３６が、第１リンク７２と、第２リンク７３と、第３リンク７４と、第４リンク７５とから構成されている。
第１リンク７２及び第３リンク７４は、それぞれツールバー１９の構成体２０に固定のカバー体３９（支持体）に枢軸７６，７７を介して左右方向の軸心回りに回動自在支持されている。
【００４６】
第２リンク７３は、前端側が、ロッド４４の後端部及び第１リンク７２の先端部に枢軸７８を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されており、第２リンク７３の後端側は、第３リンク７４に枢軸７９を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
第３リンク７４の後端側と、第４リンク７５の上端側とが枢軸８０を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
第４リンク７５の下端側は、回動軸２２に固定のアーム４０に枢軸８１を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
【００４７】
その他の構成は前記第１の実施の形態と略同様に構成される。
この実施の形態にあっては、付勢手段３５の付勢力によって、第２リンク７３が前方側に引っ張られ、この第２リンク７３によって、第３リンク７４に、該第３リンク７４が枢軸７７を中心として前側に回動しようとする方向に力が働き、この第３リンク７４によって第４リンク７５が引き上げられる方向に力が働き、この第４リンク７５から回動軸２２に、培土器２６を非作業位置Ｄへと回動させる方向の力が伝達される。
【００４８】
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様である。
図１９〜図２３は第３の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、付勢手段３５として、ダンパ（ガスダンパ）が採用されている。
このダンパ３５の本体部３５ａが支軸８３を介して支持板３８に左右方向の軸心回りに回動自在に支持されており、ダンパ３５のロッド３５ｂは第１リンク４１と第２リンク４２の一端側に枢軸４５を介して左右方向の軸心回りに回動自在枢支連結されている。
【００４９】
第１リンク４１の他端側は、支持板３８に支軸４３を介して左右方向の軸心回りに回動自在に支持されており、第２リンク４２の他端側は、回動軸２２に固定のアーム４０に枢軸５２を介して左右方向の軸心回りに回動自在枢支連結されている。
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様であり、図２２、図２３に、この第３の実施の形態に係る培土器回動アシスト機構３４の、回動角０°〜１８０°における、ダンパ（付勢手段３５）の長さ、ダンパ反力（ダンパの付勢力）、ダンパの付勢力による（回動軸２２回りの）回転モーメント、培土器の自重による（回動軸２２回りの）回転モーメント、回転モーメントの和（バネの付勢力による回転モーメントと培土器の自重による回転モーメントとの和）の数値及びグラフを示す。
【００５０】
この実施の形態にあっては、ダンパ３５の付勢力は、培土器２６が作業位置Ｂにあるときには、培土器２６を前側に回動させるように作用し、作業位置Ｂから培土器２６を非作業位置Ｄ側へと少し回動させると、非作業位置Ｄ側に回動させるように作用する。
図２４〜図２６は第４の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、前記第３の実施の形態と同様、付勢手段３５としてダンパが採用されており、第３の実施の形態と異なる点を説明すると、ダンパ３５の本体３５ａは、ロータリ耕耘機１の機枠４に固定のトップマスト８に取付固定された固定板８４に、枢軸８６を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支されており、ダンパ３５のロッド３５ｂが、第１リンク４１と第２リンク４２とを枢支連結する枢軸４５の近傍で且つ第２リンク４２側に枢軸８５を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
【００５１】
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様である。
前記各実施の形態では、農機具として培土器（又は畝立器）を例示したが、その他の農機具として、片培土、ゲージ輪、土寄せ板、各種プラウ等の支持装置に採用してもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、作業姿勢と非作業姿勢との切換作業の労力を軽減でき、しかも、農機具の持ち上げ力を作業位置と非作業位置との間で大きな変化が生じないようにされているので、農機具を作業位置と非作業位置とに切り替える際に、略一定の小さな力で農機具を回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角３０°の時の側面断面図である。
【図３】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角６０°の時の側面断面図である。
【図４】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図５】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１２０°の時の側面断面図である。
【図６】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１５０°の時の側面断面図である。
【図７】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【図８】 ロータリ耕耘装置及び農機具の支持装置の側面図である。
【図９】 農機具の支持装置の側面図である。
【図１０】 農機具の支持部分の背面断面図である。
【図１１】 農機具の支持部分の平面一部断面図である。
【図１２】 ロック機構の平面図である。
【図１３】 ロック機構の側面断面図である。
【図１４】 農機具回動アシスト機構の、バネの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和、培土器先端の荷重等の計算値を表した表である。
【図１５】 農機具回動アシスト機構の、バネの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和、培土器先端の荷重等のグラフである。
【図１６】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図１７】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図１８】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【図１９】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２０】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の側面断面の平面断面図である。
【図２１】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の動作を示した側面図である。
【図２２】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の、ダンパの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和等の計算値を表した表である。
【図２３】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の、ダンパの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和のグラフである。
【図２４】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２５】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図２６】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【符号の説明】
７ 支持フレーム
３４ 培土器回動アシスト機構（農機具回動アシスト機構）
３５ 付勢手段
３６ リンク機構
４１ 第１リンク
４２ 第２リンク
【発明の属する技術分野】
本発明は、培土器、畝立器、片培土器、ゲージ輪、土寄せ板、各種のプラウ、すき等の農機具の支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、培土器等の農機具を支持フレームに左右方向の回動軸廻りに上下回動自在に支持することにより、培土器が回動軸の下方側に位置する作業位置から、培土器が回動軸の後方側に位置する中間位置を経て、培土器が回動軸の上方側に位置する非作業位置へと切替自在とし、培土器を使用しないときには、作業位置から農機具を持ち上げて回動軸廻りに上方に回動させることによって非作業位置とすることができるようにしたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このものにあっては、農機具を作業位置から非作業位置に切り替える際においては、農機具を手で支えながら上げ、非作業位置に位置合わせしてピン等によって固定しければならず、また、農機具を非作業位置から作業位置へと切り替える際においては、農機具を手で支えながら下ろし、作業位置に位置合わせしてピン等によって固定しなければならず、農機具はかなりの重量がある（例えば、培土器にあっては単体質量で１５〜２５Ｋｇほどある）ことから、農機具の上げ・下ろし作業は重労働である（例えば、軸トルクで最大１０〜１７ＫＮ・ｃｍ必要）という問題があった。
【０００４】
そこで、培土器等の農機具の持ち上げ力を軽減するために、農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢するバネを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１６４９０６号公報（第６頁、図１８）
【特許文献２】
特開２００１−２１１７０６号公報
【特許文献３】
実開昭５８−３２９０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のものにあっては、農機具が作業位置にあるときに、バネの付勢力が最も大であり、農機具が非作業位置にあるときに、バネ力が最も小であると共に、作業位置から非作業位置に至るまでにバネ力が大きく変化する。
また、農機具が作業位置のときを回動角０°とし、この位置から農機具を、回動軸心回りに１８０°回動した位置を非作業位置とすると、農機具の持ち上げ力（又は農機具の自重により、該農機具を作業位置へと回動させようとする回転モーメント）は、作業位置と非作業位置との間で変化し、農機具を作業位置から９０°回動させた中間位置付近が、略最も大であり、そこから作業位置又は非作業位置に至るに従って小さくなる。
【０００７】
このため、農機具を９０°回動させた位置において、自重によって農機具を作業位置へと回動させようとする回動軸回りの回転モーメントと、バネの付勢力によって農機具を非作業位置へと回動させようとする回動軸回りの回転モーメントとが釣り合うように、バネの付勢力を設定すると、農機具を９０°回動させた位置から作業位置へと回動させるにしたがって、自重によって農機具を作業位置へと回動させようとする回転モーメントよりも、バネの付勢力によって農機具を非作業位置へと回動させようとする回転モーメントの方が徐々に大きくなり、作業位置にするには、逆にバネの大きな付勢力に抗して農機具を、作業位置に強く押し下げてやらないといけないこととなり、今度は、この労力が大となるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、前記問題点に鑑みて、農機具を持ち上げるための持ち上げ力（支持力）を軽減すると共に、農機具の持ち上げ力を作業位置と非作業位置との間で大きな変化が生じないように考慮した農機具の支持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明が技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置と回動軸の上方側に位置する非作業位置とに切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具の持ち上げ力に大きな変化が生じないように、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置から回動軸の後方側に位置する中間位置を経て回動軸の上方側に位置する非作業位置へと切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具が作業位置から中間位置に至るまでは徐々に大きくなるようにすると共に、農機具が中間位置から非作業位置に至るまでは徐々に小さくなるように変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、回動軸側に固定されたアームを設け、このアームの先端側に付勢手段の付勢力を作用させ、このアームに作用する付勢力の作用点と回動軸の軸心とを結ぶ線分と、アームに作用する付勢力の作用線との成す角度を、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させるように構成したことを特徴とする。
また、回動軸に固定されたアームを設け、このアームに一端側が枢支連結され、他端側に前記付勢手段の付勢力が作用するリンクを備え、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向が変化するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、回動軸の軸心と、リンクに作用する付勢力の作用点との距離を、回動軸の回動に伴って変化させることによって、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向を変化させるようにしたことを特徴とする。
また、農機具回動アシスト機構は、支持フレーム側に回動自在に支持された第１リンクと、回動軸に固定されたアームとを連結する第２リンクとを備え、第１リンクに付勢手段の付勢力を作用させると共に、この第１リンクの付勢力の作用点と第１リンクの回動軸心との間の距離に対して、第１リンクと第２リンクとの枢支点と、第１リンクの回動軸心との間の距離が長いことを特徴とする。
【００１３】
また、第２リンクを円弧状に形成して、第１リンクと第２リンクとの枢支点が、前後にあまり動かずに、上下に大きく動くように構成したことを特徴とする。
また、付勢手段としてダンパを採用したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図１５は第１の実施の形態を示し、図７において、１はロータリ耕耘機で、トラクタ２の後部に三点リンク機構３を介して昇降自在に装着されており、機枠４と、耕耘部５と、耕耘カバー６と、左右一対のゲージ輪を取付支持する支持フレーム８とを備えている。
機枠４は、左右方向中央部のギヤケース９から左右にサポートアーム１０を突設すると共に、左側サポートアーム１０の外端に伝動ケース１１を取り付け、右側サポートアーム１０の外端にサイドフレームを取り付けて門型状に主構成されている。
【００１５】
耕耘部５は、伝動ケース１１とサイドフレームとの下部間に回転自在に支持された爪軸１３上に多数の耕耘爪１４を取付固定して構成されている。
耕耘カバー６は、耕耘部５の上方を覆う上部カバーと、耕耘部５の後方を覆う後部カバー１２と、耕耘部５の左右側方を覆う側部カバー等とから構成され、後部カバー１２の左右方向中央下部には蓋体で塞がれたＶ字状切欠が形成されている。
なお、耕耘部５は、トラクタ２のＰＴＯ軸１７から、ギヤケース９内の伝動機構、左側サポートアーム１０内の伝動軸、伝動ケース１１内の伝動機構を経て爪軸１３に動力が伝達されて矢示Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
支持フレーム８は、図９及び図１１に示すように、前端側が左右のサポートアーム１０に左右軸廻りに回動自在に枢着された左右一対の支持アーム１５と、これら左右の支持アーム１５の中途部を連結する連結部材１６と、左右支持アーム１５の後端側に設けられた左右方向のツールバー１９を備えて主構成されている。
左右の支持アーム１５は、内筒と、この内筒に軸心方向移動自在に外嵌された外筒とから前後方向に長さ調整自在に構成され、連結部材１６と、ギヤケース９に固定のトップマスト８とにわたって設けられた昇降操作機構１８によって前端側の枢着部廻りに上下揺動可能とされている。
【００１７】
ツールバー１９の左右両側にゲージ輪が着脱自在とされており、左右軸廻りに上方に反転可能に取り付けられている。
ツールバー１９は、図１０及び図１１に示すように、左右方向の軸心を有する円筒体からなる左右の構成体２０を、左右方向の軸心を有する円筒体からなる左右方向中央部の連結部材２１によって連結してなり、左右の構成体２０に左右の支持アーム１５の後端部が連結されている。
前記連結部材２１には筒体からなる回動軸２２が左右方向の軸心廻りに回動自在に外嵌されており、この回動軸２２の前方側には縦方向に配置された筒体からなる取付部材２４が配置され、この取付部材２４はブラケット２３によって回動軸２２に固定されていて回動軸２２と共に一体回動する。
【００１８】
取付部材２４には、支柱２５が挿通されて着脱自在に取付固定され、支柱２５の下部には農機具として例示する培土器（又は畝立器）２６が取付固定されていて、培土器２６が支持フレーム８に回動軸２２回りに上下回動自在に支持されている。
前記培土器２６は、図８に示すように、回動軸２２の下方側に位置する作業位置Ｂ（実線で示す）から回動軸２２の軸心を中心として後回りに回動させることにより、回動軸２２の後方側に位置する中間位置（仮想線Ｃで示す）を経て、１８０°回動（反転）させた非作業位置（仮想線Ｄで示す）に位置変更自在に構成されている（作業位置Ｂと非作業位置Ｄとに切替自在とされている）。
【００１９】
なお、回動軸２２には、培土器２６が作業位置Ｂよりも前上側に回動しないように、また、培土器２６が非作業位置Ｄよりも前下方に回動しないように、ツールバー１９の左右の構成体２０側に設けたストッパに接当する当たりが設けられている。
また、培土器２６の作業位置Ｂ又は非作業位置Ｄにおいて、左右一対の規制ピン２８を、連結部材２１及び回動軸２２の両者に貫通状に挿通することで、培土器２６が回動不能にロックされるように構成されている。また、培土器２６を作業位置Ｂにして作業する場合は、後部カバー１２の蓋体を取り外してＶ字状切欠に培土器２６の前部を挿入状とする。
【００２０】
また、図１０に示すように、支柱２５は、取付部材２４に固定されたナット３０に螺合されると共に、取付部材２４を挿通して支柱２５に接当するネジ体３１によって取付固定され、ネジ体３１には、該ネジ体３１を締付け・弛緩操作するためのハンドル３２が設けられている。
前記構成のものにあっては、図８及び図９に示すように、培土器２６が作業位置Ｂにあるとき、培土器２６の重心Ｘは、回動軸２２の軸心を通る鉛直線よりもやや後方位置にあり、作業位置Ｂにおいて、培土器２６には、その自重によって前方側に回動させるモーメントが働いている。
【００２１】
この作業位置Ｂから培土器２６を、非作業位置Ｄへと回動させる場合、最初は、培土器２６の自重の、回動軸２２の軸心と重心Ｘとを結ぶ線分ａに直交する方向の分力が小さいので、培土器２６を回動させるために要する力は小さいが、培土器２６を持ち上げていくに従って、線分ａに直交する方向の培土器自重の分力が大きくなり、線分ａが水平に一致するところで、培土器２６を回動させるために要する力が最大となり、これを越えると、培土器２６を回動させるために要する力が徐々に小さくなる。
【００２２】
このため、培土器２６を、作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる場合、また、非作業位置Ｄから作業位置Ｂへと回動させる場合、培土器２６は相当な重量があるため、培土器２６を中間位置Ｃを越えて上下に回動させるのに、相当大きな力が必要となり、重労働である。
そこで、前記支持フレーム７と回動軸２２との間には、培土器２６の持ち上げ力を軽減して、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとに切り替える際の培土器２６の上げ・下ろしに要する力を小さくするための培土器回動アシスト機構（農機具回動アシスト機構）３４が設けられている。
【００２３】
この培土器回動アシスト機構３４は、図１〜図１１に示すように、培土器２６を回動軸２２回りに上方側に回動させる方向（培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる方向）に付勢して培土器２６の持ち上げ力を軽減するための付勢手段３５と、この付勢手段３５の付勢力を回動軸２２に伝えるリンク機構３６とを備えている。
なお、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７は、それぞれ、培土器２６の回動角が０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°の状態の培土器回動アシスト機構３４等を示しており、回動角０°は、培土器２６が作業位置Ｂにある状態を示し、回動角１８０°は、培土器２６が非作業位置Ｄにある状態を示し、回動角３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°は、それぞれ、培土器２６を、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと３０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと６０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと９０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと１２０°回動させた位置、作業位置Ｂから非作業位置Ｄ側へと１５０°回動させた位置にある状態を示している。
【００２４】
付勢手段３５は、この実施の形態にあっては、バネによって構成され、図例では、圧縮コイルバネによって構成されている。
また、支持フレーム７のツールバー１９の左側の構成体２０には、支持板３８が溶接等によって固定され、この支持板３８に前記リンク機構３６を覆うカバー体３９が取付固定されており、回動軸２２には、アーム４０が径方向外方に突出状に固定されている。
リンク機構３６は、第１リンク４１と第２リンク４２とを備え、回動角０°の状態で、第１リンク４１は回動軸２２の上方側に位置し、第２リンク５２は回動軸２２の後方側に位置しており、アーム４０は下方側に突出じょうとされている。
【００２５】
第１リンク４１は、図１に示すように、前下部が支持板３８に支軸４３を介して左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されている。
この第１リンク４１の上部には、ロッド４４の後端側が枢軸４５を介して左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されている。
このロッド４４は、カバー体３９の前壁４６を貫通して前方に突出している。
また、ロッド４４の前部にはネジ部４８が形成されていると共に、バネ受け４９が軸心方向移動可能に套嵌されており、このバネ受け４９は、ロッド４４の前端側から螺合されたナット５０によって前方移動が規制されている。
【００２６】
このバネ受け４９と、前記カバー体３９の前壁４６との間に、前記付勢手段３５が圧縮状に介装されていて、付勢手段３５により、ロッド４４が軸心方向前方側に付勢されており、これによって、第１リンク４１が支軸４３を中心として前方側に回動するように付勢されている。
第２リンク４２は、円弧状に形成され、その一端側（上端側）が枢軸５１を介して第１リンク４１の後端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されており、第２リンク４２の他端側（下端側）は枢軸５２を介して前記アーム４０の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支連結されている。
【００２７】
枢軸４５が第１リンク４１に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされ、枢軸５１が、第２リンク４２に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされ、枢軸５２がアーム４０に対して付勢手段３５の付勢力が作用する作用点とされている。
また、支軸４３（第１リンク４１の回動支点）と枢軸５１（ロッド４４の枢支点）との中心距離ｂよりも、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｃの方が大とされている。
【００２８】
前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、付勢手段３５により第１リンク４１が支軸４３を中心として前方側に回動する方向に付勢され、この第１リンク４１を前方側に回動させようとする力によって、第２リンク４２が引き上げられる方向に力が働き、この第２リンク４２が引き上げられる方向の力によって、アーム４０が引き上げられる方向に引っ張られ、これによって、回動軸２２に培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる方向の力が働き、これによって、培土器２６の持ち上げ力の軽減が図れる。
【００２９】
図１４及び図１５に、前記構成の培土器回動アシスト機構３４の、回動角０°〜１８０°における、バネ（付勢手段３５）の長さ、バネ荷重（バネの付勢力）、バネの付勢力による（回動軸２２回りの）回転モーメント、培土器の自重による（回動軸２２回りの）回転モーメント、回転モーメントの和（バネの付勢力による回転モーメントと培土器の自重による回転モーメントとの和）、培土器先端の荷重の数値及びグラフを示す。
図１４及び図１５において、バネ長さは、バネの一端から他端までの軸方向長さであり、バネ荷重は、バネの圧縮変位量とバネ常数との積であり、バネ自由長は、圧縮されていない状態でのバネの長さである。
【００３０】
バネの付勢力による回転モーメントは、回動軸２２と枢軸５２との中心距離（回動軸２２の軸心と枢軸５２の軸心と結ぶ線分ｄの長さ）と、力の作用線ｅに働く力の、線分ｄに直交する方向の分力との積である。
培土器の自重による回転モーメントは、回動軸２２の軸心と培土器２６の重心Ｘとを結ぶ線分ａの長さと、該線分ａに直交する方向の培土器自重の分力との積である。
培土器先端の荷重は、回動軸２２の軸心と培土器２６の先端とを結ぶ線分ｇの長さで回転モーメントの和を割った値である（培土器先端に作用する、線分ｇに直交する方向の力）。
【００３１】
なお、図１４及び図１５における表及びグラフにあっては、回動軸２２を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動する方向に回転を起こすモーメントを正、回動軸２２を非作業位置Ｄから作業位置Ｂへと回動する方向に回転を起こすモーメントを負にとっている。
前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、第２リンク４２がアーム４０を引っ張る力（付勢手段３５の付勢力によって枢軸５２に作用する力）は、枢軸５１の軸心と枢軸５２の軸心とを結ぶ線分ｅ上を上向きに作用する。
【００３２】
この力の作用線ｅと、回動軸２２の軸心と枢軸５２の軸心とを結ぶ線分ｄとの成す角度θは、回動角０°の時には小さく、回動角が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、回動角１２０°付近で、作用線ｅと、線分ｄとの成す角度θが略９０°となる。
したがって、アーム４０引き上げる力の、線分ｄに直交する方向の分力は、回動角９０°では小さく、回動角が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、回動角１２０°付近で、最も大となり、回動角１２０°付近を越えると、また徐々に小さくなる。
【００３３】
一方、付勢手段３５自身の付勢力（バネ荷重）は、作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで回動軸２２を回動するにつれて徐々に延びるので、弱くなっていく。
一方、前述したように、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄへと回動させる場合、最初は、培土器自重の、線分ａに直交する方向の分力が小さいので、培土器２６を回動させるために要する力は小さいが、培土器２６を持ち上げていくに従って、線分ａに直交する方向の培土器自重の分力が大きくなり、線分ａが水平に一致するところで、培土器２６を回動させるために要する力が最大となり、これを越えると、培土器２６を回動させるために要する力が徐々に小さくなる。
【００３４】
これらにより、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで回動するにつれて、付勢手段３５自身の付勢力は、弱くなっていくが、付勢力によって回動軸２２を回動させる力（付勢手段３５の付勢力による回転モーメント）は、図１４及び図１５における表及びグラフに示すように、培土器２６の自重による回転モーメントが小さい回動角０°及び１８０°では小さく、これらから培土器２６の自重による回転モーメントが最大となる回動角９０°付近に至るに従って大となるようになっている。
【００３５】
したがって、付勢手段３５の付勢力による回動軸２２回りの回転モーメントは、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとの間における培土器２６の自重による回動軸２２回りの回転モーメントの変化に対応して変化し、培土器先端にかかる荷重のグラフに示すように、培土器２６の持ち上げ力に大きな変化が生じないようになっている（培土器の２６の持ち上げ力が、作業位置Ｂと非作業位置Ｄとの間において、略一定の小さなものとなるように構成されている）。
これによって、本願発明では、培土器２６を作業位置Ｂから非作業位置Ｄまで、小さな且つ略一定の持ち上げ力によって回動できる（その逆も同様である）。
【００３６】
なお、作業位置Ｂから培土器２６を持ち上げる際には、最初は、培土器２６の後端側に設けられた把持杆５３を把持して持ち上げるが、ある程度持ち上げると、培土器２６の先端側を把持して持ち上げるので、培土器先端にかかる荷重に相当する力で持ち上げればよい。
また、把持杆５３の取付位置の回動軸２２の軸心からの距離は、回動軸２２の軸心から培土器２６の先端までの距離とあまり変わらない距離であるので、持ち上げ当初も、小さい力によって持ち上げることができる。
【００３７】
また、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｂよりも、支軸４３と枢軸５１との中心距離ｃの方が大とされていることから、回動軸２２を回動させたときの第２リンク４２の変位量に対して、付勢手段３５の変化量が小さいものとなっており、付勢手段３５の付勢力が大きく弱まらないように構成されている。
また、前記構成の培土器回動アシスト機構３４にあっては、培土器２６を取り外す際に、取付部材２４から支柱２５を抜くと、付勢手段３５の付勢力によって、取付部材２４が回動するが、取付部材２４が回動すると、培土器２６を取り付ける際に、取付部材２４を付勢手段３５の付勢力に抗して（かなり大きな力で）元の位置まで回動させてやらなければならない。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、取付部材２４から支柱２５を抜く際に、取付部材２４の回動を規制するロック機構５５が取付部材２４と回動軸２２との間に設けられている。
このロック機構５５は、図１１〜図１３に示すように、ロックピン（ロック部材）５６と、操作レバー５７と、ガイドプレート５８等を有する。
取付部材２４の上部には、ピン挿通孔５９が径方向に貫通形成され、このピン挿通孔５９と同心状のピン挿通孔６０が回動軸２２に径方向貫通状に形成され、このピン挿通孔６０に、作業位置Ｂにおいて一致するピン挿通孔６１が連結部材２１に径方向貫通状に形成されている。
【００３９】
ロックピン５６は、前記ピン挿通孔５９及びピン挿通孔６０にわたって軸心方向移動自在に挿通されている。
また、支柱２５の上部には、外周面に周方向全周にわたって形成された係合溝６２が形成され、支柱２５が取付部材２４に挿入されて、該支柱２５がネジ体３１によって取付固定されている状態において、前記係合溝６２にロックピン５６が挿入され得るように構成されており、係合溝６２にロックピン５６が挿入されることにより、ネジ体３１による支柱２５の固定を解除しても、支柱２５が取付部材２４から抜けないように構成されている。
【００４０】
ロックピン５６は、図１３に示すように、係合溝６２に挿入され且つ連結部材２１のピン挿通孔６１から抜脱された状態で、回動軸２２が回動可能とされており、この状態からロックピン５６を軸心方向に移動させて、係合溝６２から抜脱し且つ連結部材２１のピン挿通孔６１に挿通させた状態で、回動軸２２が回動不能で且つ支柱２５が取付部材２４から抜脱可能とされている。
また、ロックピン５６は、支柱２５の係合溝６２と、連結部材２１のピン挿通孔６１との両方にわたって挿入可能とされていて、ロックピン５６は、かならず、係合溝６２とピン挿通孔６１との一方に挿入状とされ、係合溝６２とピン挿通孔６１との両方から抜脱した状態がないように構成されていて、回動軸２２が回動可能な状態では、支柱２５が取付部材２４から抜けないようになっており、且つ支柱２５が取付部材２４から抜ける状態では、回動軸２２は回動不能となるように構成されている。
【００４１】
操作レバー５７は、一端側がロックピン５６を径方向に貫通すると共にロックピン５６に固定されており、また、操作レバー５７はガイドプレート５８に形成されたガイド孔６３を挿通している。
ガイド孔６３は、中途部が前方に向かうに従って左右方向一方側に移行する傾斜状に形成され、左右両側が左右方向に沿う形状とされていて、操作レバー５７を左右に揺動させることにより、ロックピン５６が軸心方向に移動するように構成されている。
【００４２】
本実施の形態では、操作レバー５７を左側に倒した状態では、ピン挿通孔６１から抜脱して係合溝６２に挿通されており、操作レバー５７を右側に倒すと、係合溝６２から抜脱してピン挿通孔６１に挿通されるように構成されている。
また、取付部材２４と操作レバー５７との間には、バネ６４が圧縮状に介装されており、ロックピン５６がロック方向に付勢されていると共に、操作レバー５７をガイド孔６３の内面に押しつけることにより、操作レバー５７がガタつくのを防止している。
【００４３】
また、取付部材２４の上部には、支柱２５が取付部材２４から抜脱されているときに、ロックピン５６がピン挿通孔６１から抜脱しないように規制する規制手段６５が収納されている。
この規制手段６５は、図１３に示すように、上下のバネ受け体６６，６７と、これらバネ受け体６６，６７間に圧縮状に介装されたコイルバネ６８とを備えており、上側のバネ受け体６６は、止め輪６９によって上方移動が規制され、下側のバネ受け体６７は支柱２５に接当してその下方移動が規制されている。
【００４４】
したがって、図１３に示す状態から、ロックピン５６を係合溝６２から抜脱して支柱２５を取付部材２４から抜脱すると、コイルバネ６８の付勢力によって下側のバネ受け体６７が下方に移動して、取付部材２４の内面に形成した段部７０に接当してその下方移動が規制されると共に、ピン挿通孔５９を内側から塞ぎ、ロックピン５６のピン挿通孔６１から抜脱する方向の移動を規制する。
この下側のバネ受け体６７が、ロックピン５６がピン挿通孔６１から抜脱しないように規制する規制体とされている。
【００４５】
図１６〜図１８は第２の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、培土器回動アシスト機構３４のリンク機構３６が、第１リンク７２と、第２リンク７３と、第３リンク７４と、第４リンク７５とから構成されている。
第１リンク７２及び第３リンク７４は、それぞれツールバー１９の構成体２０に固定のカバー体３９（支持体）に枢軸７６，７７を介して左右方向の軸心回りに回動自在支持されている。
【００４６】
第２リンク７３は、前端側が、ロッド４４の後端部及び第１リンク７２の先端部に枢軸７８を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されており、第２リンク７３の後端側は、第３リンク７４に枢軸７９を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
第３リンク７４の後端側と、第４リンク７５の上端側とが枢軸８０を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
第４リンク７５の下端側は、回動軸２２に固定のアーム４０に枢軸８１を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
【００４７】
その他の構成は前記第１の実施の形態と略同様に構成される。
この実施の形態にあっては、付勢手段３５の付勢力によって、第２リンク７３が前方側に引っ張られ、この第２リンク７３によって、第３リンク７４に、該第３リンク７４が枢軸７７を中心として前側に回動しようとする方向に力が働き、この第３リンク７４によって第４リンク７５が引き上げられる方向に力が働き、この第４リンク７５から回動軸２２に、培土器２６を非作業位置Ｄへと回動させる方向の力が伝達される。
【００４８】
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様である。
図１９〜図２３は第３の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、付勢手段３５として、ダンパ（ガスダンパ）が採用されている。
このダンパ３５の本体部３５ａが支軸８３を介して支持板３８に左右方向の軸心回りに回動自在に支持されており、ダンパ３５のロッド３５ｂは第１リンク４１と第２リンク４２の一端側に枢軸４５を介して左右方向の軸心回りに回動自在枢支連結されている。
【００４９】
第１リンク４１の他端側は、支持板３８に支軸４３を介して左右方向の軸心回りに回動自在に支持されており、第２リンク４２の他端側は、回動軸２２に固定のアーム４０に枢軸５２を介して左右方向の軸心回りに回動自在枢支連結されている。
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様であり、図２２、図２３に、この第３の実施の形態に係る培土器回動アシスト機構３４の、回動角０°〜１８０°における、ダンパ（付勢手段３５）の長さ、ダンパ反力（ダンパの付勢力）、ダンパの付勢力による（回動軸２２回りの）回転モーメント、培土器の自重による（回動軸２２回りの）回転モーメント、回転モーメントの和（バネの付勢力による回転モーメントと培土器の自重による回転モーメントとの和）の数値及びグラフを示す。
【００５０】
この実施の形態にあっては、ダンパ３５の付勢力は、培土器２６が作業位置Ｂにあるときには、培土器２６を前側に回動させるように作用し、作業位置Ｂから培土器２６を非作業位置Ｄ側へと少し回動させると、非作業位置Ｄ側に回動させるように作用する。
図２４〜図２６は第４の実施の形態を示している。
この実施の形態にあっては、前記第３の実施の形態と同様、付勢手段３５としてダンパが採用されており、第３の実施の形態と異なる点を説明すると、ダンパ３５の本体３５ａは、ロータリ耕耘機１の機枠４に固定のトップマスト８に取付固定された固定板８４に、枢軸８６を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支されており、ダンパ３５のロッド３５ｂが、第１リンク４１と第２リンク４２とを枢支連結する枢軸４５の近傍で且つ第２リンク４２側に枢軸８５を介して左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されている。
【００５１】
作用効果は前記第１の実施の形態と略同様である。
前記各実施の形態では、農機具として培土器（又は畝立器）を例示したが、その他の農機具として、片培土、ゲージ輪、土寄せ板、各種プラウ等の支持装置に採用してもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、作業姿勢と非作業姿勢との切換作業の労力を軽減でき、しかも、農機具の持ち上げ力を作業位置と非作業位置との間で大きな変化が生じないようにされているので、農機具を作業位置と非作業位置とに切り替える際に、略一定の小さな力で農機具を回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角３０°の時の側面断面図である。
【図３】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角６０°の時の側面断面図である。
【図４】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図５】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１２０°の時の側面断面図である。
【図６】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１５０°の時の側面断面図である。
【図７】 第１の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【図８】 ロータリ耕耘装置及び農機具の支持装置の側面図である。
【図９】 農機具の支持装置の側面図である。
【図１０】 農機具の支持部分の背面断面図である。
【図１１】 農機具の支持部分の平面一部断面図である。
【図１２】 ロック機構の平面図である。
【図１３】 ロック機構の側面断面図である。
【図１４】 農機具回動アシスト機構の、バネの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和、培土器先端の荷重等の計算値を表した表である。
【図１５】 農機具回動アシスト機構の、バネの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和、培土器先端の荷重等のグラフである。
【図１６】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図１７】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図１８】 第２の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【図１９】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２０】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の側面断面の平面断面図である。
【図２１】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の動作を示した側面図である。
【図２２】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の、ダンパの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和等の計算値を表した表である。
【図２３】 第３の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の、ダンパの付勢力による回転モーメント、培土器の自重による回転モーメント、回転モーメントの和のグラフである。
【図２４】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角０°の時の側面断面図である。
【図２５】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角９０°の時の側面断面図である。
【図２６】 第４の実施の形態に係る農機具回動アシスト機構の回動角１８０°の時の側面断面図である。
【符号の説明】
７ 支持フレーム
３４ 培土器回動アシスト機構（農機具回動アシスト機構）
３５ 付勢手段
３６ リンク機構
４１ 第１リンク
４２ 第２リンク
Claims (8)
- 農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置と回動軸の上方側に位置する非作業位置とに切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具の持ち上げ力に大きな変化が生じないように、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする農機具の支持装置。
- 農機具を支持フレームに回動軸廻りに上下回動可能に支持すると共に、該農機具を、回動軸回りに上下に回動させることによって回動軸の下方側に位置する作業位置から回動軸の後方側に位置する中間位置を経て回動軸の上方側に位置する非作業位置へと切替自在とし、この農機具を回動軸回りに上方側に回動させる方向に付勢して農機具の持ち上げ力を軽減する付勢手段を備え、この付勢手段の付勢力による回動軸回りの回転モーメントを、農機具が作業位置から中間位置に至るまでは徐々に大きくなるようにすると共に、農機具が中間位置から非作業位置に至るまでは徐々に小さくなるように変化させる農機具回動アシスト機構を設けたことを特徴とする農機具の支持装置。
- 回動軸側に固定されたアームを設け、このアームの先端側に付勢手段の付勢力を作用させ、このアームに作用する付勢力の作用点と回動軸の軸心とを結ぶ線分と、アームに作用する付勢力の作用線との成す角度を、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して変化させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の農機具の支持装置。
- 回動軸に固定されたアームを設け、このアームに一端側が枢支連結され、他端側に前記付勢手段の付勢力が作用するリンクを備え、作業位置と非作業位置との間における農機具の自重による回動軸回りの回転モーメントの変化に対応して、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向が変化するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の農機具の支持装置。
- 回動軸の軸心と、リンクに作用する付勢力の作用点との距離を、回動軸の回動に伴って変化させることによって、リンクのアームに対する枢支点と回動軸の軸心とを結ぶ線分に対して、リンクに作用する付勢力の作用線の方向を変化させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の農機具の支持装置。
- 農機具回動アシスト機構は、支持フレーム側に回動自在に支持された第１リンクと、回動軸に固定されたアームとを連結する第２リンクとを備え、第１リンクに付勢手段の付勢力を作用させると共に、この第１リンクの付勢力の作用点と第１リンクの回動軸心との間の距離に対して、第１リンクと第２リンクとの枢支点と、第１リンクの回動軸心との間の距離が長いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の農機具の支持装置。
- 第２リンクを円弧状に形成して、第１リンクと第２リンクとの枢支点が、前後にあまり動かずに、上下に大きく動くように構成したことを特徴とする請求項６に記載の農機具の支持装置。
- 付勢手段としてダンパを採用したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の農機具の支持装置。
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