JP4566802B2 - 農作業機 - Google Patents

Description

本発明は、走行機体の後部に装着され、走行機体の走行に応じて進行しながら走行機体から伝達される動力によって作業を行なう農作業機に関する。

このような農作業機には、溝掘り作業を行う作業部を備えたものがある。この農作業機は、溝掘り作業を行う作業部を走行機体の後方中央作業位置の他に、走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置に設置して溝掘り作業を行うことができるように、作業部を走行機体に対して左右方向に移動させるオフセット機構を備えている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載のオフセット機構は、走行機体（文献ではトラクタ）の後部装着機構（文献では３点リンク機構２）に装着されて走行機体からの動力が入力される入力軸を備えた装着部（文献では固定機枠８）に、一端側が回動自在に取り付けられて走行機体の後方側へ延びて左右方向に揺動自在なオフセットフレーム（文献では可動機枠１０）を有し、オフセットフレームの他端側端部には作業部が回動可能に取り付けられている。

オフセットフレームは、作業部を保持する強度メンバーとして機能するとともに、入力軸に伝達された動力を作業部側に伝達するための動力伝達機能を備えている。つまり、オフセットフレームには動力伝達機構部が内蔵されている。従って、作業部の重量によってオフセットフレームが変形すると、動力伝達機構部による動力伝達が困難になる虞が生じるため、オフセットフレームは、骨組みを構成する部材の太さや骨組みを覆う板部材の厚さを大きくしたり、リブ等を設けたりして、強固に設計されている。

実開昭５７−２２５５７号公報

しかしながら、オフセットフレームを強固に構成すると、フレーム自体の構造が複雑化するとともに、重量が増大する。その結果、作業部を手動によって移動させる場合の移動操作が重たくて煩わしく、またトラクタとのマッチングバランスが悪くなるという問題が生じる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、農作業機を小型・軽量化し、作業部の手動による移動操作が容易な農作業機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の農作業機（例えば、実施形態における溝掘り機１）は、走行機体の後部装着機構（例えば、実施形態における三点リンク連結機構９１）に装着され、該走行機体からの動力が入力される入力軸を備えた装着部と、該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構と、該オフセット機構の移動端側に水平方向に回動自在に配設されて入力軸から伝達される動力によって作業を行なう作業部とを有する農作業機であって、オフセット機構は、装着部に設けられて左右方向に延びるヒッチフレームと、ヒッチフレームの左右方向中間部の上下各位置に前端側が回動自在に連結されて後方側へ延びる上スイングアーム及び下スイングアームと、上スイングアームの一側に沿って並設されて前端側がヒッチフレームに回動自在に連結されたオフセットアームと、上スイングアーム、下スイングアーム、オフセットアームの各後端部を回動自在に取り付けたリヤアームとを有して平行リンク機構を構成し、平行リンク機構の上スイングアーム及び下スイングアーム間に設けられ、走行機体を後進させながら作業部が作業を行う後進作業時に、リヤアームに当接して、作業部を介して平行リンク機構に作用する力を受ける受け板を有し、作業部は、上スイングアーム及び下スイングアームの各後端部とリヤアームに設けられたブラケットに挿通された支持軸から延びるフレーム部を備え、該フレーム部とともに支持軸を回動中心として回動可能であることを特徴とする。

この発明によれば、作業部は、オフセット機構のリヤアーム等に挿通された支持軸を回動中心として回動可能であるので、手動操作によってフレーム部を回動したり、オフセット機構を移動したりすることができ、作業部の移動を手動操作によって容易に行うことができる。

また、オフセット機構は、ヒッチフレーム、上スイングアーム、下スイングアーム、オフセットアームリヤアームとを有して平行リンク機構を構成し、平行リンク機構を構成する上スイングアーム及び下スイングアーム間に受け板を取り付け、後進作業時において、受け板がリヤアームに当接して後進作業によって平行リンク機構に作用する力を受けることにより、平行リンク機構が所定の長さより短くなる平行リンク機構の縮小動作を規制することができる。このため、平行リンク機構の長さが所望の長さになるように、平行リンク機構の揺動を規制する揺動規制部材が取り付けられている場合、この揺動規制部材やこれを平行リンク機構に取り付けるための固定部材の強度を小さくすることができる。また、受け板を平行リンク機構に設けることにより、平行リンク機構自体の強度が向上するので、平行リンク機構のリンク部材の強度を低くすることができる。このため、オフセット機構を軽量化し、コストを安価にすることができる。

また本発明は、オフセット機構及びフレーム部における動力伝達機構部が、オフセット機構及びフレーム部のそれぞれの強度メンバーとして機能する支持部材（例えば、実施形態における上スイングアーム２１、フレーム部５１）と独立していることを特徴とする。

この発明によれば、オフセット機構及びフレーム部の動力伝達機構部が支持部材と独立していることにより、支持部材の構成が簡易化され、支持部材の重量を軽量化することができる。このため、農作業機全体の小型化が可能になり、農作業機を小型の走行機体に装着して、農作業の対象範囲を拡大することができる。また農作業機が小型化することで農作業機全体の重量が軽くなるので、手動操作による作業部の移動をより容易に行うことができる。

また本発明は、作業部が溝掘り体を備えた溝掘り作業部（例えば、実施形態における作業部５０）であることを特徴とする。

この発明によれば、作業部が溝掘り体を備えた溝掘り作業部であることで、手動によってフレーム部の回動やオフセット機構の移動が可能であり、作業部のオフセット移動が可能であり、作業部の作業位置への設置作業が容易であり、農作業機全体の小型化が可能であり、手動による作業部の移動操作が容易であるという利点を有した農作業機を提供することができる。

本発明に係わる農作業機によれば、オフセット機構は、装着部に設けられたヒッチフレームと、この上下各位置に前端側が回動自在に連結された上スイングアーム及び下スイングアームと、上スイングアームの一側に沿って並設されて前端側がヒッチフレームに回動自在に連結されたオフセットアームと、これらのアームの各後端部を回動自在に取り付けたリヤアームとを有して平行リンク機構を構成し、平行リンク機構の上スイングアーム及び下スイングアーム間に、後進作業時にリヤアームに当接して作業部を介して平行リンク機構に作用する力を受ける受け板を設け、作業部は、上スイングアーム及び下スイングアームの各後端部とリヤアームに設けられたブラケットに挿通された支持軸から延びるフレーム部を備えてフレーム部とともに支持軸を回動中心として回動可能であることで、農作業機を小型・軽量化し、手動による作業部の移動操作が容易な農作業機を提供することができる。

以下、本発明に係わる農作業機の好ましい実施の形態を図１から図８に基づいて説明する。本実施の形態は、農作業機の一例である溝掘り機について説明する。なお、説明の都合上、図１（平面図）及び図２（裏面図）に示す矢印の方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。

溝掘り機１は、図１、図２及び図３（側面図）に示すように、走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構９１に連結されて、走行機体９０の前進動及び後進動に応じて溝掘り作業を行なうものである。溝掘り機１は、走行機体９０に装着されて走行機体９０からの動力が入力される入力軸４ａを備えた装着部１０と、装着部１０に取り付けられて走行機体９０の左右方向に移動可能なオフセット機構２０と、オフセット機構２０の移動端側（後端側）に水平方向に回動自在に配設されて入力軸４ａから伝達される動力によって走行機体９０の左右両側で溝掘り作業を行なう作業部５０とを有してなる。

装着部１０は、左右方向に延びるヒッチフレーム１１と、ヒッチフレーム１１の前側に取り付けられて走行機体９０に設けられた三点リンク連結機構９１に連結可能な連結フレーム１３とを有してなる。ヒッチフレーム１１の左右方向の中央部にはギアボックス４が設けられている。このギアボックス４は前述した入力軸４ａを備え、入力軸４ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）から伝動軸（図示せず）を介して動力が伝達されるようになっている。

オフセット機構２０は、ヒッチフレーム１１の中央上部及び中央下部に前端側をリンク支点としてヒッチフレーム１１に回動自在に連結されて後方側へ延びる上下一対の上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２と、上スイングアーム２１の左側に沿って並設されて前端側がヒッチフレーム１１の左側端部に回動自在に連結されて後端側が上スイングアーム２１の後端部を回動自在に取り付けたリヤアーム２４に繋がるオフセットアーム２７とを有してなる。上スイングアーム２１、下スイングアーム２２及びオフセットアーム２７は、作業部５０を支持する強度メンバーとしての機能を有するパイプ状部材である。

上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の後端部は、リヤアーム２４の中央上部及び中央下部のそれぞれから後方側へ突出した一対のブラケット２５に回動自在に取り付けられ、オフセットアーム２７の前端部は、ヒッチフレーム１１の左側端部に前側に突出して設けられたブラケット１２に取り付けられて、オフセット機構２０は、ヒッチフレーム１１、上スイングアーム２１、下スイングアーム２２、オフセットアーム２７及びリヤアーム２４によって平行リンク機構を構成している。

上スイングアーム２１とオフセットアーム２７との間には、オフセット機構２０の揺動を規制する揺動規制部材３０が取り付けられている。揺動規制部材３０は、一端側端部が上スイングアーム２１に回動自在に取り付けられ、他端側がロックピン３１を介してオフセットアーム２７に設けられた連通孔(図示せず)に連結自在に取り付けられる。揺動規制部材３０にはロックピン３１を挿通するピン孔３２が複数設けられている。これらのピン孔３２は、作業部５０の設置位置に応じて揺動規制部材３０の軸方向に所定間隔を有して配置されている。即ち、ピン孔３２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、溝掘り機１が前進しながら溝掘り作業を可能にする作業部位置（第１右側オフセット作業位置Ｐ１、第２右側オフセット作業位置Ｐ２）に作業部５０を移動させる第１ピン孔３２ａ及び第２ピン孔３２ｂ、図１に示すように、作業部５０を格納する格納位置Ｐ３に作業部５０を移動させる第３ピン孔３２ｃ、図６（ａ）に示すように、溝掘り機１が後進しながら溝掘り作業を可能にする作業部位置（左側オフセット作業位置Ｐ５）に作業部５０を移動させるとともに、図６（ｂ）に示すように、溝掘り機１が前進しながら作業部５０が走行機体９０の後方中央位置（後方中央作業位置Ｐ４）で溝掘り作業を可能にする第４ピン孔３２ｄを有して、これらの孔は揺動規制部材３０の左側端部から右側端部側に配置されている。なお、図５（ｂ）に示す第１右側オフセット作業位置Ｐ１は、図５（ａ）に示す第２右側オフセット作業位置Ｐ２よりも左右方向外側の位置として設定されている。

図１及び図３に示すように、一対のブラケット２５間にはこれらを挿通して上下方向に延びる支持軸３５が回動自在に取り付けられている。この支持軸３５に作業部５０の一部を構成するフレーム部５１の先端部が挿通された状態で取り付けられて、フレーム部５１は支持軸３５を回動中心の回動支点として左右方向に回動可能である。つまり、フレーム部５１は、リヤアーム２４に沿ってフレーム部５１の先端部がリヤアーム２４の右側端部の近傍位置に移動する右側位置と、リヤアーム２４に沿ってフレーム部５１の先端部がリヤアーム２４の左側端部の近傍位置に移動する左側位置との間を回動可能である。

フレーム部５１の先端部にはロック装置５２が取り付けられている。ロック装置５２はフレーム部５１にロック部５３を備える。ロック部５３は、フレーム部５１の左右の端部に挿抜自在に取り付けられるピン５４と係合すると、フレーム部５１がリヤアーム２４に沿った状態で、フレーム部５１の回動作をロックする。

フレーム部５１の先端部には作業部５０が固定された状態で取り付けられている。つまり、作業部５０はフレーム部５１とともに支持軸３５を回動中心として回動する。作業部５０は、フレーム部５１の先端部に取り付けられて下方へ延びる本体フレーム５７と、本体フレーム５７に回転動自在に取り付けられた溝掘り体６０とを有して、溝掘り作業部を構成する。溝掘り体６０は上下方向に延びる回転軸６１を備え、回転軸６１の下部には螺旋刃体６２が取り付けられ、回転軸６１の上部には跳ね出し板６３が取り付けられている。本体フレーム５７は、その上部に跳ね出し板６３によって跳ね飛ばされた排土等を所定の方向に排出するためのカバー部５８を有している。このため、螺旋刃体６２によって削られた排土等は、螺旋刃体６２の回転によって上方に持ち上げられて移動して、跳ね出し板６３によって外側方向に飛ばされて、カバー部５８に沿って所定方向に排出される。

次に、走行機体９０からの動力を作業部５０に伝達する動力伝達機構部について説明する。動力伝達機構部７０は、図３に示すように、上スイングアーム２１の上方位置に配設された第１動力伝達機構部７１と、フレーム部５１の上方位置に配設された第２動力伝達機構部７８とを有してなる。第１動力伝達機構部７１は、チェーン伝動機構であり、ギアボックス４に設けられて上方へ延びる駆動軸４ｂに取り付けられた駆動スプロケット７２と、支持軸３５の上端部に取り付けられた従動スプロケット７３と、これらのスプロケット間に掛け回されたチェーン７４と、これらの機構部を覆うカバー部７５とを有してなる。また、第２動力伝達機構部７８は、第１動力伝達機構部７１と同様にチェーン伝動機構であり、支持軸３５の上端部であって従動スプロケット７３の下方の軸部に取り付けられた駆動スプロケット７９と、回転軸６１の上端部に取り付けられた従動スプロケット８０と、これらのスプロケット間に掛け回されたチェーン８１と、これらの機構部を覆うカバー部８２とを有してなる。

このように、第１動力伝達機構部７１は上スイングアーム２１と独立して設けられ、第２動力伝達機構部７８はフレーム部５１と独立して設けられている。つまり、上スイングアーム２１及びフレーム部５１の役割は作業部５０を支持するための強度メンバーとしての機能を有ることであるので、上スイングアーム２１及びフレーム部５１は、第１動力伝達機構部７１及び第２動力伝達機構部７８と分離されて設けられている。このため、上スイングアーム２１及びフレーム部５１の各構造は簡易化されている。その結果、上スイングアーム２１及びフレーム部５１は簡易化して、溝掘り機全体を小型化することができる。また、溝掘り機全体の小型化により溝掘り機１の重量を軽量化することができる。

次に、手動操作によって溝掘り機１の作業部５０を所望の作業位置に設置する場合の作業部５０の移動操作について説明する。作業部５０を第１右側オフセット作業位置Ｐ１に設置するには、図４（ｅ）に示すように、フレーム部５１を右側位置に移動させ、ロック装置５２によってフレーム部５１をリヤアーム２４にロックさせる。そして、オフセットアーム２７の連通孔(図示せず)と移動規制部材３０の図５（ｂ）に示す第１ピン孔３２ａとが連通するように、オフセット機構２０を揺動させ、連通状態にされたこれらの孔にロックピン３１を挿通する。その結果、オフセット機構２０は左右方向の揺動が規制され、作業部５０は第１右側オフセット作業位置Ｐ１に設置される。

作業部５０を第２右側オフセット作業位置Ｐ２に設置する場合には、図４（ｄ）に示すように、フレーム部５１を右側位置に移動させ、ロック装置５２によってフレーム部５１をリヤアーム２４にロックする。そして、オフセットアーム２７の連通孔と移動規制部材３０の図５（ａ）に示す第２ピン孔３２ｂとが連通するように、オフセット機構２０を揺動させ、連通状態にされたこれらの孔にロックピン３１を挿通する。その結果、オフセット機構２０は左右方向の揺動が規制され、作業部５０は第２右側オフセット作業位置Ｐ２に設置される。

作業部５０を格納位置Ｐ３に設置する場合には、図４（ｃ）に示すように、フレーム部５１を右側位置に移動させ、ロック装置５２によってフレーム部５１をリヤアーム２４にロックする。そして、オフセットアーム２７の連通孔と移動規制部材３０の図１に示す第３ピン孔３２ｃとが連通するように、オフセット機構２０を揺動させ、連通状態にされたこれらの孔にロックピン３１を挿通する。その結果、オフセット機構２０は左右方向の揺動が規制され、作業部５０は格納位置Ｐ３に設置される。

作業部５０を後方中央作業位置Ｐ４に設置する場合には、図４（ｂ）に示すように、フレーム部５１を右側位置に移動させ、ロック装置５２によってフレーム部５１をリヤアーム２４にロックする。そして、オフセットアーム２７の連通孔と移動規制部材３０の図６（ｂ）に示す第４ピン孔３２ｄとが連通するように、オフセット機構２０を揺動させ、連通状態にされたこれらの孔にロックピン３１を挿通する。その結果、オフセット機構２０は左右方向の揺動が規制され、作業部５０は後方中央作業位置Ｐ４に設置される。

作業部５０を左側オフセット作業位置Ｐ５に設置する場合には、図４（ａ）に示すように、フレーム部５１を左側位置に移動させ、ロック装置５２によってフレーム部５１をリヤアーム２４にロックする。そして、オフセットアーム２７の連通孔と移動規制部材３０の図６（ａ）に示す第４ピン孔３２ｄとが連通するようにオフセット機構２０を揺動させ、連通状態にされたこれらの孔にロックピン３１を挿通する。その結果、オフセット機構２０は左右方向の揺動が規制され、作業部５０は左側オフセット作業位置Ｐ５に設置される。

このように、フレーム部５１の回動操作、オフセット機構２０の揺動操作及びロックピン３１の挿抜操作のみで、作業部５０を所望の作業位置に設置することができる。またオフセット機構２０を構成する上スイングアーム２１や作業部５０の一部であるフレーム部５１は軽量化されているので、作業部５０の移動操作を容易に行うことができる。

さて、図７（斜視図）に示すように、平行リンク機構を構成する上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の間に配置されてこれらのアーム２１，２２の先端側に受け板８５を設けてもよい。この受け板８５は、基端部側がこれらのアーム２１，２２に固着されて先端側が前側に屈曲して延びる。受け板８５の先端側はリヤアーム２４の前側面２４ａに当接可能な当接面８５ａを有して形成される。受け板８５は、作業部５０が左側オフセット作業位置Ｐ５に移動すると、受け板８５の当接面８５ａがリヤアーム２４の前側面２４ａに当接するように上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２に取り付けられている。

このため、図８（平面図）に示すように、作業部５０が左側オフセット作業位置Ｐ５に移動して揺動規制部材３０によって平行リンク機構の揺動が規制された状態で溝掘り機１が矢印Ａ方向に進みながら後進作業を行うと、作業部５０を介して平行リンク機構に作用する前側に向く力Ｆは、平行リンク機構を圧縮する方向に作用する。このため、リヤアーム２４は前側に移動する。これと同時に、受け板８５がリヤアーム２４に接近する方向に移動して、受け板８５の当接面８５ａがリヤアーム２４の前側面２４ａに当接する。その結果、平行リンク機構の圧縮動が規制されて、作業部５０は左側オフセット作業位置Ｐ５に維持される。

このため、揺動規制部材３０やこれを平行リンク機構に取り付けるためのロックピン３１に作用する力を小さくすることができ、その結果として揺動規制部材３０やロックピン３１の強度を小さくすることができる。また、受け板８５を平行リンク機構に設けることにより、平行リンク機構自体の強度が向上するので、平行リンク機構を構成するオフセットアーム２７、上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の強度を低くすることができる。このため、オフセット機構２０を軽量化し、コストを安価にすることができる。

なお、前述した実施例では、受け板８５を上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の先端側に取り付けた例を示したが、受け板８５の取り付け位置はこれに限るものはなく、上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の基部側、オフセットアーム２７の先端側又は基部側に取り付けてもよい。受け板８５を、上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の基部側、又はオフセットアーム２７の基部側に取り付けた場合には、受け板８５の当接面８５ａはヒッチフレーム１１の後側面１１ａに当接する。また受け板８５を、オフセットアーム２７の先端側に取り付けた場合には、受け板８５の当接面８５ａはリヤアーム２４の前側面２４ａに当接する。このように構成することで、受け板８５を上スイングアーム２１及び下スイングアーム２２の先端側に取り付けた場合と同様の効果を得ることができる。

また前述した実施の形態では、農作業機として溝掘り機１を例にして説明したが、農作業機として畦塗り作業を行う畦塗り機でもよい。

本発明の一実施の形態に係わる溝掘り機の平面図を示す。 溝掘り機の裏面図を示す。 溝掘り機の側面図を示す。 溝掘り機の作業部が設置可能な設置位置を示した平面図である。 作業部の設置位置を示した平面図であり、同図（ａ）は第２右側オフセット作業位置を示し、同図（ｂ）は第１右側オフセット作業位置を示す。 作業部の設置位置を示した平面図であり、同図（ａ）は左側オフセット作業位置を示し、同図（ｂ）は後方中央作業位置を示す。 受け板を設けたオフセット機構の模式後方側斜視図を示す。 受け板の動作を説明するためのオフセット機構の模式平面図を示す。

１ 溝掘り機（農作業機）
４ａ 入力軸
１０ 装着部
１１ ヒッチフレーム
２０ オフセット機構
２１ 上スイングアーム（支持部材、リンク部材）
２２ 下スイングアーム（リンク部材）
２４ リヤアーム（可動部材、リンク部材）
２７ オフセットアーム（リンク部材）
３５ 支持軸
５０ 作業部（溝掘り作業部）
５１ フレーム部（支持部材）
６０ 溝掘り体
７１ 第１動力伝達機構部（動力伝達機構部）
７８ 第２動力伝達機構部（動力伝達機構部）
８５ 受け板
９０ 走行機体
９１ 三点リンク連結機構（後部装着機構）
Ｐ１ 第１右側オフセット作業位置（片側オフセット作業位置）
Ｐ２ 第２右側オフセット作業位置（片側オフセット作業位置）
Ｐ４ 後方中央作業位置
Ｐ５ 左側オフセット作業位置（逆側オフセット作業位置）

Claims (3)

1. 走行機体の後部装着機構に装着され、該走行機体からの動力が入力される入力軸を備えた装着部と、該装着部から左右方向に移動可能なオフセット機構と、該オフセット機構の移動端側に水平方向に回動自在に配設されて前記入力軸から伝達される動力によって作業を行なう作業部とを有する農作業機であって、
   前記オフセット機構は、前記装着部に設けられて左右方向に延びるヒッチフレームと、前記ヒッチフレームの左右方向中間部の上下各位置に前端側が回動自在に連結されて後方側へ延びる上スイングアーム及び下スイングアームと、前記上スイングアームの一側に沿って並設されて前端側が前記ヒッチフレームに回動自在に連結されたオフセットアームと、前記上スイングアーム、前記下スイングアーム、前記オフセットアームの各後端部を回動自在に取り付けたリヤアームとを有して平行リンク機構を構成し、
   前記平行リンク機構の前記上スイングアーム及び前記下スイングアーム間に設けられ、前記走行機体を後進させながら前記作業部が作業を行う後進作業時に、前記リヤアームに当接して、前記作業部を介して前記平行リンク機構に作用する力を受ける受け板を有し、
   前記作業部は、前記上スイングアーム及び前記下スイングアームの各後端部と前記リヤアームに設けられたブラケットに挿通された支持軸から延びるフレーム部を備え、該フレーム部とともに前記支持軸を回動中心として回動可能であることを特徴とする農作業機。
2. 前記オフセット機構及び前記フレーム部における動力伝達機構部は、前記オフセット機構及び前記フレーム部のそれぞれの強度メンバーとして機能する支持部材と独立していることを特徴とする請求項１に記載の農作業機。
3. 前記作業部は、溝掘り体を備えた溝掘り作業部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の農作業機。

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