JP5463084B2 - 農作業機の連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタに設けられた三点リンク連結機構に作業機を自動的に連結可能な農作業機の連結装置に関する。

トラクタの後部に設けられた三点リンク連結機構に連結枠を用いて農作業機を連結する連結装置は、一般的に知られている（特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の連結装置は、トラクタの後部に設けられた三点リンク連結機構に連結される連結枠と、連結枠の上部中央位置に設けられたハンガーフックと、ハンガーフックの下方の連結枠の左右両側部に設けられて三点リンク連結機構に連結される嵌合プレートと、嵌合プレートの側面に上下方向に回動可能に設けられたフック部材と、嵌合プレートの側面に上下方向に回動可能に設けられたロック部材と有して構成される。

嵌合プレートには、ハンガーフックに掛止された農作業機の前側部分を回動支点として農作業機の下側が前後方向に移動することで、農作業機に設けられたヒッチピンが嵌合し又は離脱する嵌合孔が設けられている。フック部材には、ヒッチピンが嵌合孔に嵌合した状態でヒッチピンを係止する係合凹部と、係合凹部の開口端部側から張り出してヒッチピンと当接してフック部材を回動させるガイド部と、円弧状の面部と段部を有してロック部材が摺接する摺接部を備えている。ロック部材は、フック部材の近傍の嵌合プレートの側面に上下方向に回動自在に設けられ、フック部材の摺接部と摺接してフック部材の回動をロック可能である。ロック部材とフック部材との間には引っ張りばねが張架され、フック部材は引っ張りばねのばね力によって係合凹部の開口端部を農作業機側に向けて開口するように附勢している。

このように構成された連結装置によって、トラクタの後部に農作業機を連結する場合、通常、農作業機はスタンドに支持されている。先ず、三点リンク連結機構に連結枠を連結し、農作業機に設けられたゲージホイールの高さを調節して農作業機をやや前傾姿勢にする。そして、トラクタを後退させ、連結枠のハンガーフックに農作業機の前側上部を掛止し、三点リンク連結機構により農作業機を吊上げるように揚上すると、ハンガーフックに掛止された農作業機の前側を回動支点として農作業機の下側が連結枠側に引き寄せられて、ヒッチピンを嵌合孔に嵌合する。

このとき、フック部材は、引っ張りばねの張力によりフック部材の係合凹部の開口端部が農作業機側に向いて開口した待機状態にあり、ヒッチピンが連結枠側に移動すると、ヒッチピンがフック部材のガイド部に当接して押し、フック部材が回動してヒッチピンがフック部材の係合凹部に係止された状態になる。これと共に引っ張りばねの張力によってロック部材が回動し、ロック部材とフック部材の摺接部とが接触して、フック部材がロックされてヒッチピンがロック状態になり、農作業機がトラクタに連結される。このとき、引っ張りばねは、その張力によりヒッチピンのロック状態を維持するようにフック部材を附勢している。

特開平３−１４３３０２号公報（第６−第９頁、図２、図４、図７）

この従来の連結装置では、フック部材の係合凹部の内面のうち、トラクタの前進走行時にヒッチピンが当接する側の内面は、ヒッチピンが係合凹部に係止された状態で、下方に延びるに従って農作業機側（進行方向後方側）に拡開する方向に延びている。このため、農作業機の牽引時において、ヒッチピンが当接するフック部材の内面に作用する反力の方向は農作業機側に向かって斜め上方に向く。この反力は、フック部材をヒッチピンから外す方向の力として作用する。従って、農作業機の牽引時には、この反力によってフック部材がヒッチピンから外れ易くなる。これを防ぐには、ロック部材（ロック装置）を強固で確実なものにする必要があった。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、フック部材がヒッチピンから外れそうになっても、フック部材がヒッチピンから外れ難い農作業機の連結装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明は、トラクタの後部に設けられた三点リンク連結機構に連結される連結枠と、該連結枠のトラクタ幅方向中央上部に設けられたハンガーフックと、ハンガーフックよりも下方の連結枠のトラクタ幅方向両側に配設されて三点リンク連結機構に連結され、ハンガーフックに係合された農作業機（例えば、実施形態における耕耘作業機１）の前後方向の移動により農作業機の幅方向両側に配置された一対のヒッチピンが嵌合・離脱可能な嵌合孔を有した係合プレートと、係合プレートの側面に上下方向に回動自在に設けられるとともに嵌合孔に挿入されたヒッチピン側に附勢され、ヒッチピンを挿入して係止可能な係合凹部を有したフック部材とを備えた農作業機の連結装置であって、フック部材の係合凹部は、フック部材の回動支点よりもフック部材の先端側であってフック部材の回動方向一方側に開口し、係合凹部の内面のうちトラクタ走行方向後側に位置して農作業機の牽引時にヒッチピンが当接する側の内面（例えば、実施形態における内面側部５６ｂ）には、該内面に接する接線がフック部材の回動方向一方側から他方側に進むに従ってフック部材の先端側に傾く傾斜面が設けられ、傾斜面は、フック部材の回動支点よりも上方で且つトラクタ側の位置を中心とした円弧あるいは該円弧に接する直線として形成されていることを構成要件とする。

農作業機側に設けられるヒッチピンは、横方向に延びたものや上下方向に延びたもののいずれでもよい。このヒッチピンを係止するフック部材は、ヒッチピンが横方向に延びたものの場合には、横方向に延びる回動軸を中心として上下方向に回動自在なものが用いられ、ヒッチピンが縦方向に延びたものの場合には、縦方向に延びる回動軸を中心として前後方向に回動自在なものが用いられる。

傾斜面は、内面に接する接線がフック部材の回動方向一方側から他方側に進むに従ってフック部材の先端側に傾くように構成される。これにより、農作業機の牽引時において、ヒッチピンが当接する傾斜面に作用する反力はフック部材をヒッチピン側に回動させる方向成分を有することになる。このため、この方向成分の力によって、フック部材がヒッチピンから外れそうになっても、フック部材をヒッチピン側に回動させようとするので、フック部材がヒッチピンから外れ難くすることができる。

本発明に係わる農作業機の連結装置によれば、フック部材の係合凹部は、フック部材の回動支点よりもフック部材の先端側であってフック部材の回動方向一方側に開口し、係合凹部の内面のうちトラクタ走行方向後側に位置して農作業機の牽引時にヒッチピンが当接する側の内面に、該内面に接する接線がフック部材の回動方向一方側から他方側に進むに従ってフックの先端側に傾く傾斜面を設け、傾斜面は、フック部材の回動支点よりも上方で且つトラクタ側の位置を中心とした円弧あるいは該円弧に接する直線として形成されていることで、農作業機の牽引時にヒッチピンが当接する傾斜面に作用する反力はフック部材をヒッチピン側に回動させるように作用する。このため、農作業機の牽引時において、フック部材がヒッチピンから外れそうになっても、傾斜面に作用する反力によってフック部材がヒッチピンから外れ難くすることができる。

本発明の農作業機の連結装置を介してトラクタに連結された耕耘作業機の側面図を示す。 本発明の農作業機の連結装置が連結されてスタンドによって支持された農作業機の前側斜視図を示す。 本発明の一実施形態に係わる農作業機の連結装置の平面図を示す。 本発明の一実施形態に係わる農作業機の連結装置の側面図を示す。 本発明の一実施形態に係わる農作業機の連結装置の一部であるフック部材を示し、同図（ａ）はフック部材の構造を説明するための側面図であり、同図（ｂ）はヒッチピンがフック部材の傾斜面に当接時において、フック部材に作用する反力とフック部材の回動との関係を説明するための側面図である。

以下、本発明に係わる農作業機の連結装置の実施形態を図１から図５に基づいて説明する。先ず、農作業機の連結装置を説明する前に、連結装置に連結される農作業機の一例である耕耘作業機について説明する。なお、農作業機としては、耕耘作業機の他に、畦塗り機や溝掘り機でもよい。

耕耘作業機１は、図１（側面図）及び図２（前側斜視図）に示すように、トラクタ９０の後部に装着され、トラクタ９０の前進走行とともに進行して耕耘作業を行うものである。耕耘作業機１は、進行方向に対して左右方向（以下、単に「左右方向」と記す）に延びる本体フレーム１０を有する。本体フレーム１０の左右方向両側には伝動ケース１１及びサポートフレーム１３が設けられ、これらの下側間に耕耘ロータ１５が回転自在に支持されている。

本体フレーム１０の左右方向中央部にはトラクタ９０からの動力を入力する入力軸１９ａを備えたギヤボックス１９が設けられ、トラクタ９０から取り出された動力はユニバーサルジョイント等を介して入力軸１９ａに伝達される。入力軸１９ａに伝達された動力は、本体フレーム１０及び伝動ケース１１内に設けられた動力伝達機構を介して耕耘ロータ１５を回転させる。

耕耘ロータ１５の上方にはシールドカバー１７が配設され、シールドカバー１７の進行方向に対して前後方向（以下、単に「前後方向」と記す。）における後端部には前端部が回動自在に取り付けられて後側が斜め後方へ延びるエプロン２１が設けられている。エプロン２１の幅方向両側には上下方向に回動自在に取り付けられた延長整地板２２が設けられている。

ギヤボックス１９を中央にして本体フレーム１０の左右方向両側には、本体フレーム１０に基端側が固着されて前方側に延び先端部がシールドカバー１７の前端部から突出する一対の取付板２４が設けられている。これらの取付板２４の各先端部には、基端側が固着されて本体フレーム幅方向外側へ略水平方向に延びる一対のヒッチピン２６が設けられている。これらのヒッチピン２６は、トラクタ９０の後部に取り付けられる連結装置４０に連結される。

ギヤボックス１９の上部には、前方側であって斜め上方へ延びるトップマスト２８が設けられている。このトップマスト２８の上端部には略水平方向に延びる係止ピン２８ａが設けられ、係止ピン２８ａの両端部は、トップマスト２８の上端部左右両側面から突出している。この突出した部分の係止ピン２８ａが後述する連結装置４０に連結される。連結装置４０を介してトラクタ９０の後部に連結された耕耘作業機１は、三点リンク連結機構９１の上下方向の揺動によってトラクタ９０の後部に対して昇降可能である。

三点リンク連結機構９１は、トラクタ後部の幅方向中央部に基端部が回動自在に取り付けられて後方側へ延びるトップリンク９２と、トラクタ後部の幅方向両側に基端部が回動自在に取り付けられて後方側へ延びる一対のロアリンク９３と、トラクタ後部に設けられロアリンク９３に連結されて三点リンク連結機構９１を昇降させる昇降シリンダ（図示せず）を有してなる。

一対の取付板２４の各先端部には本体フレーム幅方向外側へ延びる支持フレーム３０が設けられている。この支持フレーム３０の基端部側には、高さ調節可能に取り付けられた一対のゲージ輪３２が設けられ、支持フレーム３０の先端部側には、支持フレーム３０に着脱可能に挿着されるキャスタスタンド３４が設けられている。支持フレーム３０にキャスタスタンド３４を挿着することで、耕耘作業機１をトラクタ９０から離した状態で格納等することができる。なお、図２は、キャスタスタンド３４が取り外された耕耘作業機１がトラクタ９０に装着された状態を示している。

連結装置４０は、図３（平面図）、図４（側面図）に示すように、三点リンク連結機構９１に連結される連結枠４１と、連結枠４１のトラクタ幅方向中央上部に設けられたハンガーフック４５と、ハンガーフック４５よりも下方の連結枠４１のトラクタ幅方向両側に配設された係合プレート４９と、係合プレート４９の外側の側面に上下方向に回動自在に設けられたフック部材５５とを有してなる。

連結枠４１は、上方へ突出してハ字状に形成された枠体である。連結枠４１の頂部４１ａにはハンガーフック４５が設けられている。ハンガーフック４５は、連結枠４１の頂部４１ａに所定間隔を有して対向配置された一対の板部材４６からなる。板部材４６は頂部４１ａからトラクタ側に向かって斜め上方へ延びる連結部４６ａと、頂部４１ａから耕耘作業機側に向かって斜め下方へ延びるフック部４６ｂとを有してなる。フック部４６ｂには、係止ピン２８ａ（図１参照）を掛止可能な下側に延びる係合凹部４６ｃが設けられている。

連結部４６ａには、上下方向に所定間隔を有して複数の貫通孔４６ｄが設けられている。これらの貫通孔４６ｄは、対向配置された他の板部材４６に設けられた複数の貫通孔４６ｄの対応する貫通孔４６ｄと対向している。対向する一対の板部材４６間に三点リンク連結機構９１を構成するトップリンク９２の先端部を配置し、対向配置された一対の貫通孔４６ｄとトップリンク９２の先端部に設けられた貫通孔に係止ピン２８ａ（図１参照）を挿通することで、トップリンク９２の先端部がハンガーフック４５に回動自在に取り付けられる。

連結枠４１のトラクタ幅方向両側に配設された係合プレート４９は、側面視において略矩形状をなし、その前側下部が連結枠４１に固着されている。係合プレート４９の前側下部には、外側へ突出する係止ピン４９ｂが設けられ、この係止ピン４９ｂのロアリンク９３の先端部が回動自在に取り付けられている。

係合プレート４９の後側には、耕耘作業機１の幅方向両側に配置された一対のヒッチピン２６を嵌合・離脱可能な嵌合孔４９ａが設けられている。この嵌合孔４９ａは、前後方向に延びて後端側が開口し、嵌合孔４９ａの開口部は外側に拡開してヒッチピン２６の嵌合孔４９ａへの挿入を容易にしている。一対の係合プレート４９は、これらの内側間に連結された連結部材５０によって補強されている。

係合プレート４９の外側面にはフック部材５５が上下方向に回動自在に設けられている。フック部材５５は、側面視において半円状に形成されている。フック部材５５の前側下部は係合プレート４９に突設された係合ピン５１に回動自在に取り付けられて、フック部材５５は係合ピン５１を回動支点Ｏとして上下方向に回動自在である。フック部材５５の後側下部には、嵌合孔４９ａに挿入されたヒッチピン２６を係止可能な係合凹部５６が設けられている。係合凹部５６の詳細については、後述する。

フック部材５５の作用について図４に基づいて説明すると、フック部材５５の内面と係合プレート４９の外側面との間には、フック部材５５を嵌合孔４９ａに挿入されたヒッチピン２６側（時計方向）に附勢するねじりコイルばね５８が設けられている。これらのフック部材５５は、連結枠４１に沿って延びる連結部材６０を介して連結されている。連結部材６０の頂部には操作レバー６１が設けられ、この操作レバー６１を押し下げると、ねじりコイルばね５８の附勢と相まってフック部材５５はその回動支点Ｏを中心として嵌合孔４９ａに挿入されたヒッチピン２６側（時計方向）に回動し、係合凹部５６内にヒッチピン２６が挿入されて、ヒッチピン２６はフック部材５５に係止された状態になる。一方、ヒッチピン２６がフック部材５５に係止された状態からねじりコイルばね５８の附勢に抗して操作レバー６１を上方へ引き上げると、フック部材５５が回動支点Ｏを中心として嵌合孔４９ａに挿入されたヒッチピン２６から離れる側（反時計方向）に回動し、係合凹部５６からヒッチピン２６が抜脱されて、ヒッチピン２６の係止状態が解除される。

なお、操作レバー６１を上方へ引き上げた状態で手を離すと、ねじりコイルばね５８の附勢によって操作レバー６１が下方へ移動してヒッチピン２６の係止解除状態の維持ができなくなる。このため、連結枠４１の上部には、操作レバー６１を上方へ引き上げた状態で操作レバー６１を引っ掛けるレバーガイド６２が設けられている。

フック部材５５の係合凹部５６は、図５（ａ）に示すように、フック部材５５の回動支点Ｏよりもフック部材５５の先端側であってフック部材５５の回動方向一方側に開口する開口部５６ａを有して逆Ｕ字状に形成されている。係合凹部５６の内面は、フック部材５５の回動方向と略同一方向に沿って延びて前後方向に所定間隔を有して並設された一対の内面側部５６ｂ，５６ｃと、これらの内面側部５６ｂ，５６ｃの端部同士を半円状に繋いで形成された内面上部５６ｄを有してなる。

一対の内面側部５６ｂ，５６ｃのうちフック部材５５の回動支点Ｏ側（前側）の内面側部５６ｃは、フック部材５５の回動支点Ｏを中心として半径αの円弧として形成されている。回動支点Ｏから離れる側（後側）の内面側部５６ｂは、回動支点Ｏよりも上方で且つ前側の位置Ｐを中心とした半径βの円弧として形成されている。なお、ヒッチピン２６の径をφとすると、βはαよりも大きく、且つβ−α＞φなる関係を有している。また内面上部５６ｄは、係合凹部５６の内側空間部の略中央の位置を中心Ｑとした半径Ｒ[Ｒ＝（β−α）／２]の円弧として形成されている。

このため、内面側部５６ｂの任意の位置における接線Ｓは、フック部材５５の回動方向一方側から他方側に進むに従ってフック部材５５の先端側に傾くテーパ状の傾斜面５７として形成されている。なお、傾斜面５７は、円弧状に限るものではなく、直線状、楕円弧状に形成されてもよい。

このように構成されたフック部材５５は、ヒッチピン２６を係止した状態で、ねじりコイルばね５８によって常にヒッチピン側（下方）に附勢されている。このため、耕耘作業機１の牽引時において、フック部材５５はヒッチピン２６から外れ難くなっている。

ここで、耕耘作業機１の牽引時において、操作レバー６１がレバーガイド６２から外れた状態で、圃場の凹凸によってトラクタ９０に対して耕耘作業機１が下方に移動した場合、耕耘作業機１は、図１を更に追加して説明すると、ハンガーフック４５に掛止された耕耘作業機１は、その前側を回動支点として耕耘作業機１の下側が連結枠４１側に引き寄せられるように回動する。従って、図５（ｂ）（側面図）に示すように、ヒッチピン２６がフック部材５５に対して下方に移動して、ヒッチピン２６がフック部材５５から外れる虞が生じる。

しかしながら、ヒッチピン２６が当接する内面側部５６ｂを形成する傾斜面５７は、その面に接する接線Ｓがフック部材５５の回動方向一方側から他方側に進むに従ってフック部材５５の先端側に傾斜し、耕耘作業機１の牽引時において、ヒッチピン２６が当接する傾斜面５７に作用する反力Ｒはフック部材５５がヒッチピン２６に接近する側にフック部材５５を回動させる方向成分Ｒａを有する。このため、耕耘作業機１の牽引時において、この反力Ｒの方向成分Ｒａによって、フック部材５５は回動支点Ｏを中心としてヒッチピン側（矢印Ｃ側）に附勢される。

このため、ヒッチピン２６がフック部材５５から外れそうになっても、フック部材５５自体に閉じようとする力が発生して、フック部材５５がヒッチピン２６から外れ難くすることができる。

１ 耕耘作業機（農作業機）
２６ ヒッチピン
４０ 連結装置
４１ 連結枠
４５ ハンガーフック
４９ 係合プレート
４９ａ 嵌合孔
５５ フック部材
５６ 係合凹部
５６ｂ 内面側部（内面）
５７ 傾斜面
９０ トラクタ
９１ 三点リンク連結機構
Ｏ 回動支点
Ｓ 接線

Claims (1)

1. トラクタの後部に設けられた三点リンク連結機構に連結される連結枠と、該連結枠のトラクタ幅方向中央上部に設けられたハンガーフックと、
   前記ハンガーフックよりも下方の前記連結枠のトラクタ幅方向両側に配設されて前記三点リンク連結機構に連結され、前記ハンガーフックに係合された農作業機の前後方向の移動により前記農作業機の幅方向両側に配置された一対のヒッチピンが嵌合・離脱可能な嵌合孔を有した係合プレートと、
   前記係合プレートの側面に上下方向に回動自在に設けられるとともに前記嵌合孔に挿入されたヒッチピン側に附勢され、前記ヒッチピンを挿入して係止可能な係合凹部を有したフック部材とを備えた農作業機の連結装置であって、
   前記フック部材の前記係合凹部は、前記フック部材の回動支点よりも前記フック部材の先端側であって前記フック部材の回動方向一方側に開口し、
   前記係合凹部の内面のうちトラクタ走行方向後側に位置して前記農作業機の牽引時に前記ヒッチピンが当接する側の内面には、該内面に接する接線が前記フック部材の回動方向一方側から他方側に進むに従って前記フック部材の先端側に傾く傾斜面が設けられ、
   前記傾斜面は、前記フック部材の回動支点よりも上方で且つトラクタ側の位置を中心とした円弧あるいは該円弧に接する直線として形成されている
   ことを特徴とする農作業機の連結装置。

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