JP5318553B2

JP5318553B2 - 農作業機

Info

Publication number: JP5318553B2
Application number: JP2008320627A
Authority: JP
Inventors: 宏文星原; 英昭大村; 善活池内
Original assignee: 松山株式会社
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-12-17
Also published as: JP2010142136A

Description

本発明は、農作業機に関し、特に、トラクタからの回転動力を伝達する伝動部の途中に有する動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出するトラクタに装着する農作業機に関する。

トラクタに装着する農作業機は、トラクタからの回転動力を得て農作業するものがある。そして、この回転動力を伝達する伝動部の途中に過負荷防止や反対方向の伝達防止等の機能を備えた動力伝達部を有している農作業機が存在する。

例えば、特許文献１には、ユニバーサルジョイントと入力軸の接合部にシャーピンを貫通させた農作業機における過負荷防止装置が記載されている。

また、特許文献２には、作業部側から動力入力側への動力伝達を禁止するワンウェイクラッチを設けた農作業機が記載されている。
特開昭６３−３３７０９号公報特開２００２−３０１９５２号公報

しかし、上述した動力伝達部は、その機能を果していることに作業者が気づかず、安全上の問題が生じたり、製品の破損につながる場合がある。

例えば、特許文献１に記載のシャーピンは、シャーピンが破断している場合でも、慣性力や周辺部の摩擦で耕耘爪等が回転している場合があり、作業者がシャーピンの破断に気づかず作業を続けてしまうことがある。しかし、この場合シャーピンが破断しており、作業に必要な動力は伝達されていないためそのままトラクタを前進させると作業機を破損させるおそれがある。

また、特許文献２に記載のワンウェイクラッチの場合、作業者がトラクタのＰＴＯを切っても慣性力で回転軸がカバー内で回転しており、作業者がこのことに気付かず回転軸に近づいた場合危険である。

本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタからの回転動力を伝達する伝動部の途中に有する動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出するトラクタに装着する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、本発明の農作業機は、トラクタからのＰＴＯ回転動力を入力し入力した回転動力を伝動部で伝動させて作業部で出力して農作業を行いトラクタに装着する装着部に対して前記作業部の位置を変更できるオフセット作業機である農作業機において、前記伝動部に一定条件下での動力を伝達する動力伝達部であるジョイントを介在し、前記ジョイントより入力側の伝動部の回転を検知する第１の検知部と、前記ジョイントより出力側の伝動部の回転を検知する第２の検知部と、前記２つの検知部からの情報を取得し前記動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出する制御部と、通報部とを有し、前記制御部が前記動力伝達部で回転差が生じていることを検出した場合に前記通報部で通報することを特徴とする。

また、本発明の農作業機は、トラクタからのＰＴＯ回転動力を入力し入力した回転動力を伝動部で伝動させて作業部で出力して農作業を行いトラクタに装着する装着部に対して前記作業部の位置を変更できるオフセット作業機である農作業機において、前記伝動部に一定条件下での動力を伝達する動力伝達部であるシャーピンを介在し、前記シャーピンより入力側の伝動部の回転を検知する第１の検知部と、前記シャーピンより出力側の伝動部の回転を検知する第２の検知部と、前記２つの検知部からの情報を取得し前記動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出する制御部と、通報部とを有し、前記制御部が前記動力伝達部で回転差が生じていることを検出した場合に前記通報部で通報することを特徴とする。
さらに本発明の農作業機は、前記動力伝達部は、一定以下のトルクの回転動力を伝達することを特徴とする。
さらに本発明の農作業機は、前記動力伝達部は、一方向の回転動力のみを伝達することを特徴とする。

本発明によれば、農作業機において、トラクタからの回転動力を伝達する伝動部の途中に有する動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出することができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の農作業機が有する回転差検出システムのシステム構成図である。本発明の農作業機はトラクタに装着されて農作業するものである。回転差検出システム１は、制御部２と、通報部３と、第１の検知部４と、第２の検知部５と、動力伝達部１０と、回転部（入力側）１１と、回転部（出力側）１２とを有する。トラクタからの回転動力は、回転部（入力側）１１へ伝達され、さらに動力伝達部１０を介して回転部（出力側）１２へ伝達される。そして、この伝達された動力は作業部に伝達され農作業機の作業に必要な動力に使用される。

回転部１１、１２は、回転動力を伝達する伝動部に有する回転体であり、回転部（入力側）１１は動力伝達部１０より入力側（トラクタ側）に、回転部（出力側）１２は動力伝達部１０より出力側（作業部側）に存在し、これらは、例えば、軸やギア等で構成される。

動力伝達部１０は、過負荷防止や反対方向の伝達防止等の一定条件下での動力を伝達する機構を備えたものであり、伝動部の途中に設けられ、例えば、シャーピン、クラッチジョイント、ワンウェイクラッチ等で構成される機構である。

第１の検知部４は回転部（入力側）１１の回転を、第２の検知部５は回転部（出力側）１２の回転をそれぞれ検知することのできる装置であり、例えば、近接スイッチ、マグネットスイッチ、光電スイッチ、遠心力スイッチ等である。これらは、単に回転しているか否か、一定以上の回転か否か、もしくは、回転数等を検知する。

制御部２は、ＣＰＵ等で構成され、２つの検知部４、５からの回転の情報を取得し、この情報をもとに、動力伝達部１０で回転差が生じているか否かを検出する。そして、通報部３に必要な通報をさせるための信号を送信する。例えば、検知部４、５からの情報が回転数の情報である場合は、その回転数の差が（許容値以上）生じている場合に通報部３で通報させる等の制御ができる。また、検出部４、５からの情報が回転しているか否かである場合、一方が回転し他方が回転していない情報の場合は、回転差があるものとして、通報部３で通報させる等の制御ができる。また、検出部４、５からの情報が一定以上の回転か否かの場合、一方が一定以上の回転で、他方が一定以上の回転でない場合は、回転差があるものとして、通報部３で通報させる等の制御ができる。

なお、回転部１１、１２が、動力伝達部１０に対してギア等を介して変速している場合、検出部４、５や制御部２でそれを考慮し換算されて動力伝達部１０で回転差が生じているかが判断される。

通報部３は、制御部２からの信号をもとに、回転差が生じているか否かの通知や、回転部１１、１２の回転数の通知、２つの回転差の通知等を、ＬＥＤ等による光、ブザー等による音、液晶等による表示などにより行う。制御部２と通報部３は一体の制御ボックスとしてもよい。

以下に、具体的な実施例について述べる。

図２は、実施例１の農作業機を示す平面図である。実施例１の作業機は畦塗り機であって、装着部２０をトラクタの後部に装着し、トラクタからのＰＴＯ動力を入力し作業部で畦成形する。作業部２９は、耕耘部２６と、整畦部２７と、上面削り部２８とを有し、耕耘部２６の耕耘軸２６ａを回転させ耕耘爪２６ｂにより旧畦の土をかきだし、かきだした土を整畦部２７のディスク２７ａの回転により畦形状に成形するものである。また、前方には、上面削り部２８を有し、爪２８ａの回転により旧畦の上面を削り、丈夫な畦形成に貢献する。

一方、装着部２０と作業部２９は、アーム２１により連結されている。アーム２１の両端が水平方向に装着部２０と作業部２９をそれぞれ回動自在に支持され連結されている。このことで、装着部２０に対して作業部２９の位置を変更できるオフセット作業機となる。これにより、非作業時は中央に移動させ重心バランスをよくし、また逆側に移動させて、バック作業が可能となる。

伝動部について説明する。トラクタからの動力は入力軸３１から、ジョイント３０を介して、作業側入力軸２２へ伝達される。作業側入力軸２２に伝達された動力は、作業側フレーム２５内でギアや軸等を介して適切な回転数で耕耘軸２６ａやディスク２７ａに出力される。このジョイント３０により装着部２０に対して作業部２９の位置を変更しても伝動機構をつなげたままとすることができる。

図３は、図２のジョイント部３０の第１の実施形態を示す側面図である。なお、説明のため一部断面図となっている。伝動ジョイント３０は、入力軸３１の動力をＣＶヨーク等で構成される広角部３２へ伝動し、シャフト部３３を介してヨーク部材３４へ伝えられる。ヨーク部材３４は、フランジ部３４ａを有し、連結部材３５が有するフランジ部３５ａと面で当接している。そして、それぞれのフランジ部３４ａ、３５ａに有する孔３４ｂ、３５ｂを貫く形でシャーピン３６が挿入されている。これにより、ヨーク部材３４と連結部材３５の回転動力はシャーピン３６で連結され伝えられる。そして、連結部材３５と作業側入力軸２２とは、スプライン等で接合され、作業部側へ動力が伝達される。

入力軸３１の回転は、検出部（入力側）４で検出される。そして、作業側入力軸２２の回転は、検出部（作業側）５で検出される。シャーピン３６が破断しないうちは制御部２で検出する回転差はない。一方、シャーピン３６が規定以上のトルクがかかり破断した場合、入力軸３１からの動力は、作業側入力軸２２へは伝達せず、作業側入力軸２２の回転は減少または停止する。この場合の回転差を制御部２で検出し、このことを通報部３で通報すれば、作業者はシャーピン３６が破断したことを即座に知ることができ、作業を中止し、農作業機を破損せず、シャーピン３６を取り換える等の対応ができる。

図４は、図２のジョイント部の第２の実施形態を示す側面図である。なお、説明のため一部断面図となっている。図４の伝動ジョイント３０’は、ヨーク部材４１と作業側入力軸２２の間はシャーピンによる機構ではなく、ピンクラッチ部４２である点図３と異なる。図３と同一の箇所には同一の符号を付してある。

ヨーク部材４１からの動力はピンクラッチ部４２を介して作業側入力軸２２へ伝えられる。このとき、一定以上のトルクが働く場合、ピンクラッチ部４２は作業側入力軸２２への動力の伝達を行わない。一方、一定以下のトルクとなった場合は、ピンクラッチ部４２は作業側入力軸２２への動力の伝達を再開する。

入力軸３１の回転は、第１の検知部４で検知される。そして、作業側入力軸２２の回転は、第２の検知部５で検知される。ピンクラッチ部４２が動力を適切に伝達しているうちは制御部２で検出する回転差はない。一方、ピンクラッチ部４２が規定以上のトルクがかかることにより作用した場合、入力軸３１からの動力は、作業側入力軸２２へは伝達せず、作業側入力軸２２の回転は減少または停止する。この場合の回転差を制御部２で検出し、このことを通報部３で通報すれば、作業者は、作業を中止し作業部２９等を破損させることがない。

図５は、実施例２の農作業機を示す平面図である。実施例２の作業機は畦塗り機であって、装着部２０をトラクタの後部に装着し、トラクタからのＰＴＯ動力を入力し作業部で畦成形する。作業部２９は、耕耘部２６と、整畦部２７と、上面削り部２８とを有し、耕耘部２６の耕耘軸２６ａを回転させ耕耘爪２６ｂにより旧畦の土をかきだし、かきだした土を整畦部２７のディスク２７ａの回転により畦形状に成形するものである。また、前方には、上面削り部２８を有し、爪２８ａの回転により旧畦の上面を削り、丈夫な畦形成に貢献する。

一方、装着部２０と作業部２９は、アーム２１により連結されている。アーム２１の両端が水平方向に装着部２０と作業部２９それぞれ回動自在に支持され連結されていることで、装着部２０に対して作業部２９の位置を変更できるオフセット作業機となる。これにより、非作業時は中央に移動させ重心バランスをよくし、また逆側に移動させて、バック作業が可能となる。

図６は、実施例２の農作業機の伝動図である。伝動部について説明する。トラクタからの動力は入力軸５１へ伝えられる。入力軸５１は、出力側にフランジ部５２を装着し、中間軸５５の入力側に装着されるフランジ部５３と面で当接している。そして、それぞれのフランジ部５２、５３には貫通孔を有しており、これらの孔を貫く形でシャーピン５４が挿入されている。これにより、入力軸５１と中間軸５５の回転動力はシャーピン５４を介して伝えられる。

中間軸５５は、出力側に第１べベルギア５６が装着され、第１べベルギア５６は駆動軸５８に装着される第２べベルギア５７とかみ合い動力が伝達される。駆動軸５８以降は、第３ベベルギア６２と第４ベベルギア６３がかみ合い、作業側伝動部６１側に動力が伝達され、作業側伝動部６１から、耕耘爪２６ｂ、ディスク２７ａ、爪２８ａへ回転動力が伝えられる。入力軸５１までの構成は、装着部２０に対して作業部２９の位置を変更した場合に対応できる構成のものであり、例えば、ジョイントや両端で回動可能なチェーンケースの構造のものがあげられる。また、作業側伝動部６１は、軸、ギア、チェーン等の必要な要素で構成される。

入力軸５１の回転は、第１の検知部４で検知される。そして、駆動軸５８の回転は、第２の検知部５で検知される。シャーピン５４が破断しないうちは制御部２で検出する回転差はない。なお、べベルギア５６、５７による変速は、検知部４、５や制御部２で換算され回転差がないものとして検出する。一方、シャーピン５４が規定以上のトルクがかかることにより破断した場合、入力軸５１からの動力は、駆動軸５８へは伝達せず、駆動軸５８の回転は減少または停止する。この場合の回転差を制御部２で検出し、このことを通報部３で通報すれば、作業者はシャーピン５４が破断したことを即座に知ることができ、作業を中止し、農作業機を破損せず、シャーピン５４を取り換える等の対応ができる。

実施例２の構成は、シャーピンの構造をジョイントに付設できない農作業機に対応できるものである。

図７は、実施例３の農作業機を示す平面図である。図８は、実施例３の農作業機を示す側面図である。実施例３の農作業機は、草刈り機である。

実施例３の草刈り機は、トラクタの後部に装着部８１を装着する。次に伝動部について説明する。トラクタからの動力は、入力軸７１から、ミッションケース８２内へ伝達され、ミッションケース８２内のギア等を介して、第１駆動軸７２へ伝達される。第１駆動軸７２の回転動力はワンウェイクラッチ７３を介して第２駆動軸７４へ伝達される。第２駆動軸７４の動力は、草刈り機の側面に設けられたベルトケース８３内のベルト７６に伝達され、さらに、ミッションケース８２下部のカバー８４内に有する爪軸７７へと伝達される。

爪軸７７は、草刈り用の爪を有しており、爪軸７７を回転すると草刈り作業ができる。一方、作業者がトラクタのＰＴＯ駆動を停止した場合、爪軸７７は慣性力により回転したままとなる。しかし、ワンウェイクラッチ７３により、第２駆動軸７４から第１駆動軸７２へ動力は伝達されないため、トラクタ側には爪軸７７の慣性力による動力は伝達されない。このため、トラクタが爪軸７７の慣性力によりＰＴＯを通じ意図しない前進をしてしまうこと等を防止する。

第１駆動軸７２の回転は、第１の検知部４で検知される。そして、第２駆動軸７４の回転は、第２の検知部５で検知される。トラクタからのＰＴＯ動力はワンウェイクラッチ７３が第１駆動軸７２から第２駆動軸７４へ伝達する。この場合、制御部２で回転差は検出されない。一方、トラクタのＰＴＯ駆動を停止した場合は、第１駆動軸７２は早く回転を停止するが、第２駆動軸７４は、爪軸７７の慣性力によりしばらくの間回転し続ける。この際、制御部２では回転差を検出し、このことを通報部３で通報すれば、作業者はまだカバー８４内で爪軸７７が回転していることを知ることができ、危険を防止できる。

本発明の農作業機が有する回転差検出システムのシステム構成図である。実施例１の農作業機を示す平面図である。図２のジョイント部の第１の実施形態を示す側面図である。図２のジョイント部の第２の実施形態を示す側面図である。実施例２の農作業機を示す平面図である。実施例２の農作業機の伝動図である。実施例３の農作業機を示す平面図である。実施例３の農作業機を示す側面図である。

符号の説明

２制御部
３通報部
４第１の検知部
５第２の検知部
１０動力伝達部
１１、１２回転部
２９作業部
３０、３０’ 伝動ジョイント
３４ヨーク部材
３５連結部材
３６シャーピン
４１ヨーク部材
４２ピンクラッチ部
５１入力軸
５４シャーピン
５５中間軸
７２第１駆動軸
７３ワンウェイクラッチ
７４第２駆動軸
７７爪軸

Claims

トラクタからのＰＴＯ回転動力を入力し入力した回転動力を伝動部で伝動させて作業部で出力して農作業を行いトラクタに装着する装着部に対して前記作業部の位置を変更できるオフセット作業機である農作業機において、
前記伝動部に一定条件下での動力を伝達する動力伝達部であるジョイントを介在し、前記ジョイントより入力側の伝動部の回転を検知する第１の検知部と、前記ジョイントより出力側の伝動部の回転を検知する第２の検知部と、前記２つの検知部からの情報を取得し前記動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出する制御部と、通報部とを有し、
前記制御部が前記動力伝達部で回転差が生じていることを検出した場合に前記通報部で通報することを特徴とする農作業機。
トラクタからのＰＴＯ回転動力を入力し入力した回転動力を伝動部で伝動させて作業部で出力して農作業を行いトラクタに装着する装着部に対して前記作業部の位置を変更できるオフセット作業機である農作業機において、
前記伝動部に一定条件下での動力を伝達する動力伝達部であるシャーピンを介在し、前記シャーピンより入力側の伝動部の回転を検知する第１の検知部と、前記シャーピンより出力側の伝動部の回転を検知する第２の検知部と、前記２つの検知部からの情報を取得し前記動力伝達部で回転差が生じているか否かを検出する制御部と、通報部とを有し、
前記制御部が前記動力伝達部で回転差が生じていることを検出した場合に前記通報部で通報することを特徴とする農作業機。
請求項１に記載の農作業機において、
前記動力伝達部は、一定以下のトルクの回転動力を伝達することを特徴とする農作業機。
請求項１に記載の農作業機において、
前記動力伝達部は、一方向の回転動力のみを伝達することを特徴とする農作業機。