JP5671380B2 - 農作業機の延長整地板回動装置 - Google Patents

Description

本発明は、耕耘ロータの耕耘幅より広い幅に亘って圃場の表面を平らに整地可能な延長整地板を格納位置と展開位置との間で回動させる農作業機の延長整地板回動装置に関する。

このような延長整地板回動装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、代かき用の耕耘作業機に設けられている。この耕耘作業機は、走行機体の後部に装着されて走行機体の走行とともに進行して代かき作業を行うものであり、耕耘ロータの上部を覆うシールドカバーの後端部に上下方向に回動自在に支持されたエプロン（文献では第１延長整地板）と、エプロンの後端部に上下方向に回動自在に接続されて耕耘ロータにより耕耘された耕土を整地する整地板（文献では第２延長整地板）と、この整地板の幅方向端部に前後方向に延設された支軸を中心として回動自在に支持された延長整地板（文献では延長補助整地板）とを有して構成されている。

延長整地板回動装置は、耕耘ロータの上部を覆うカバー体（文献ではシールドカバー）上に設置されている。延長整地板回動装置は、カバー体に取り付けられた台座上に設けられた正逆回転可能なモータと、モータの回転軸に接続された歯車伝動機構と、歯車伝動機構の出力軸に連結されて出力軸とともに回動する回動アームと、台座に臨むシールドカバー上に突設された軸部に回動自在に接続されて回動アームに連結された連動アームと、連動アームと延長整地板との間に接続されたワイヤとを有してなる。

この延長整地板回動装置は、モータの回転軸が一方向に回動すると、モータの動力が歯車伝動機構を介して回動アームに伝達されて、回動アームの回動にともなって連動アームを回動させる。その結果、延長整地板はワイヤを介して格納位置から展開位置又は展開位置から格納位置に移動する。

特開２０１０−１２４７９５号公報

この従来の延長整地板回動装置では、連動アームが略水平方向に回動するので、耕耘作業機の移動時や耕耘作業時において、エプロンが持ち上げられると、ワイヤが接続された連動アームの先端部とワイヤが接続された延長整地板の取付位置が接近する。この状態で連動アームを回動させて、延長整地板を作業位置側又は格納位置側へ回動させると、エプロンが持ち上げられる前の状態と比較して、延長整地板に作用するワイヤの引っ張り力の垂直方向成分が小さくなる。このため、延長整地板回動装置を作動させても、延長整地板が作業位置側又は格納位置側へ倒れにくくなる虞が生じる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、エプロンを持ち上げた状態で連動アームを回動させても、延長整地板を作業位置側又は格納位置側へ確実に倒すことができる農作業機の延長整地板回動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、本発明の農作業機（実施の形態における代かき作業機１）の延長整地板回動装置は、回転自在に支持された耕耘ロータの上部を覆うカバー部（実施の形態におけるシールドカバー左２７Ｌ、シールドカバー右２７Ｒ）と、該カバー部の後方に上下方向に回動自在に配設されて耕耘ロータにより耕耘された耕土を整地する整地板（実施の形態における第２整地板左２９Ｌ、第２整地板右２９Ｒ）と、該整地板の進行方向に対して左右方向の端部に前後方向に延設された支軸（実施の形態における軸部３１）を中心として回動自在に支持された延長整地板（実施の形態における延長整地板左３０Ｌ、延長整地板右３０Ｒ）とを備える農作業機において、カバー部の上方に配設されたモータ（実施の形態における正逆回転用モータ４３）と、略垂直方向に延びてモータからの動力を受けて回動する支軸（実施の形態における支軸５１）に連結されて回動する連動アームと、連動アームの先端部と延長整地板とを繋ぐ連結体とを備えた農作業機の延長整地板回動装置であって、連動アームの基端部は、その回動中心軸線が進行方向前側に傾いた状態で支軸（実施の形態における支軸５１）に連結されていることを特徴とする（請求項１）。

また本発明は、支軸の下部にフランジ状の接続部（実施の形態におけるフランジ部５１ｂ）を設け、連動アームの基端部には、支軸の接続部に接続されるフランジ状の接続部材（実施の形態におけるフランジ部５３ｃ）が設けられ、接続部材は、連動アームの基端部の回動中心軸線が進行方向前側に傾いた状態で支軸（実施の形態における支軸５１）に接続されていることを特徴とする（請求項２）。

本発明に係わる農作業機の延長整地板回動装置によれば、連動アームの基端部は、その回動中心軸線が進行方向前側に傾いた状態で、略垂直方向に延びてモータからの動力を受けて回動する支軸に連結されることで、エプロンを持ち上げた状態で、連動アームを回動させても延長整地板を作業位置側又は格納位置側へ確実に倒すことができる農作業機の延長整地板回動装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係わる延長整地板回動装置が搭載された代かき作業機の側面図を示す。 この延長整地板回動装置が搭載された代かき作業機の背面図を示す。 代かき作業機に搭載された延長整地板回動装置の内部構造を説明するための代かき作業機の部分平面図である。 延長整地板回動装置の作動を説明するための図であり、同図（ａ）は延長整地板が格納位置にあるときの代かき作業機の部分平面図であり、同図（ｂ）は延長整地板が格納位置にあるときの代かき作業機の部分背面図である。 延長整地板回動装置の作動を説明するための図であり、同図（ａ）は延長整地板が回動時にあるときの代かき作業機の部分平面図であり、同図（ｂ）は延長整地板が回動時にあるときの代かき作業機の部分背面図である。 延長整地板回動装置の作動を説明するための図であり、同図（ａ）は延長整地板が展開位置にあるときの代かき作業機の部分平面図であり、同図（ｂ）は延長整地板が展開位置にあるときの代かき作業機の部分背面図である。 本発明の延長整地板回動装置と比較対象となる延長整地板回動装置との作動の相違を説明するための模式図を示す。 本発明と比較対象となる延長整地板回動装置の作動を説明するための代かき作業機の部分背面図であり、同図（ａ）は延長整地板が格納位置にあるときの代かき作業機の部分背面図であり、同図（ｂ）は延長整地板が回動時にあるときの代かき作業機の部分背面図であり、同図（ｃ）は延長整地板が展開位置にあるときの代かき作業機の部分背面図である。 本発明の一実施形態に係わる延長整地板回動装置が搭載されて第１整地板左が持ち上げられた状態の代かき作業機の側面図を示す。 エプロンが持ち上げられた代かき作業機において、本発明の延長整地板回動装置と比較対象となる延長整地板回動装置との作動の相違を説明するための模式図を示す。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。先ず、本発明に係る延長整地板回動装置を説明する前に、延長整地板回動装置を搭載する農作業機の一例である代かき作業機について概説する。なお、本実施例では、代かき作業機として、作業機本体の両側に左右の作業体が折り畳み且つ展開可能に設けられたものを例にして説明する。

代かき作業機１は、図１（側面図）及び図２（背面図）に示すように、走行機体９０の後部に装着されて走行機体９０の前進走行とともに進行して代かき作業を行うものであり、機体前進方向に対して左右方向の中央部に配置された作業機本体２と、この左右両端部に上下方向に回動可能に取り付けられた左作業体２０Ｌ及び右作業体２０Ｒとを備え、作業機本体２、左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒによって３分割構造になっている。

作業機本体２は、左右方向に延びる主フレーム３を有した機体５の前部に、走行機体９０の後部に設けられた図示しない３点リンク連結機構が連結されて、走行機体９０の後部に対して昇降可能に装着される。主フレーム３の左右方向の中央部には前方へ突出する入力軸６ａを備えたギアボックス６が設けられ、走行機体９０のＰＴＯ軸からユニバーサルジョイント等の動力伝達手段を介して動力が入力軸６ａに伝達されるようになっている。

主フレーム３の左右両端部には伝動フレーム（チェーンケース）８と側部フレーム９が垂設され、伝動フレーム（チェーンケース）８と側部フレーム９の下部間には多数の耕耘爪を取り付けた耕耘ロータが回転自在に支持されている。主フレーム３内には伝動機構が設けられ、この伝動機構が後述する左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒの上部に設けられた主フレーム左２１Ｌ、主フレーム右２１Ｒ内の伝動機構と連結されて、入力軸６ａに伝達された動力がこれらの伝動機構を介して作業機本体２の耕耘ロータと左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒに設けられた耕耘ロータ２３に伝達されて、作業機本体２の耕耘ロータと左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒに設けられた耕耘ロータ２３を所定方向に回転させるように構成されている。

伝動フレーム（チェーンケース）８と側部フレーム９の上部間には耕耘ロータの上部を覆うシールドカバー１０が設けられている。このシールドカバー１０の後端部には、前端部が上下方向に回動自在に取り付けられて後側が斜め下方へ延びる第１整地板１１が取り付けられ、第１整地板１１の後端部によって耕土表面が平らに整地される。第１整地板１１の後端部には、第２整地板１２が上下方向に回動自在に取り付けられ、この第２整地板１２によって圃場の耕土表面が平らに整地される。

作業機本体２の左右両端部には、シールドカバー１０の上方位置に前後方向に延びる軸部１４が設けられ、この軸部１４を中心として左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒが上下方向に回動自在に設けられている。作業機本体２と左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒの上部間には油圧シリンダ１５が設けられ、この油圧シリンダ１５の伸縮によって、左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒが作業機本体２の上方に折り畳まれる格納位置Ｐｋ（図４（ｂ）参照）と、左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒが作業機本体２の側方に展開される展開位置Ｐｔとの間を移動する。

左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒは、左右対称の構造であり、左作業体２０Ｌで説明すると、左右方向に延びる主フレーム左２１Ｌの外側端部にチェーンケース左２５Ｌが垂設され、主フレーム左２１Ｌの内側端部に側部フレーム左２６Ｌが垂設されている。チェーンケース左２５Ｌと側部フレーム左２６Ｌの下部間に耕耘ロータ２３が回転自在に支持され、チェーンケース左２５Ｌと側部フレーム左２６Ｌの上部間に耕耘ロータ２３の上部を覆うシールドカバー左２７Ｌが設けられている。シールドカバー左２７Ｌの後端部には、第１整地板左２８Ｌが取り付けられ、第１整地板左２８Ｌの後端部に第２整地板左２９Ｌが上下方向に回動自在に取り付けられている。

第１整地板左２８Ｌ及び第２整地板左２９Ｌは、左作業体２０Ｌの展開姿勢時に、作業機本体２の第１整地板１１及び第２整地板１２に接合して連結され、左作業体２０Ｌの折り畳み姿勢時には、第１整地板左２８Ｌ及び第２整地板左２９Ｌが作業機本体２の外端部から離反して第１整地板１１及び第２整地板１２との接合が解除されるようになっている。

第２整地板左２９Ｌの外側端部には、延長整地板左３０Ｌが上下方向に回動自在に設けられている。この延長整地板左３０Ｌは、第２整地板左２９Ｌの左右方向外側端部に前後方向に延設された軸部３１を中心として回動して、展開状態時には第２整地板左２９Ｌの外側に延びて第２整地板左２９Ｌの整地作業を補助し、折り畳んだ状態（不使用状態）時には第２整地板左２９Ｌの表面側に折り畳まれて第２整地板左２９Ｌ上に格納される。

軸部３１は、図６（ａ）に示すように、第２整地板左２９Ｌの左右方向左側の上方に前側が第２整地板左２９Ｌの内側に傾いた状態で配設されている。この軸部３１に枠部材３２の一端側が回動自在に取り付けられ、枠部材３２の他端側が延長整地板左３０Ｌの表面側の基部に固定されている。

また、第２整地板左２９Ｌの左右方向左端の進行方向後端部と枠部材３２の後側の先端部との間には、引っ張りばね３３が取り付けられている。この引っ張りばね３３は、図５（ｂ）に示すように、延長整地板左３０Ｌが格納位置から展開位置側への回動角度αが増加すると、それに伴って引っ張りばね３３は伸長し、回動角度αが略９０°になると、引っ張りばね３３の伸びは最大となり、回動角度αが略９０°を超えると、引っ張りばね３３の伸びが漸次小さくなるように構成されている。このため、延長整地板左３０Ｌを格納位置から展開位置側へ回動させると、引っ張りばね３３に抗して延長整地板左３０Ｌを回動させる必要があり、回動角度αが略９０°を超えると、引っ張りばね３３の縮小にともなって延長整地板左３０Ｌは展開位置側に引っ張りばね３３に附勢されながら回動する。

このような引っ張りばね３３が接続された延長整地板左３０Ｌは、左作業体２０Ｌのシールドカバー左２７Ｌの上方に設けられた延長整地板回動装置４０によって展開状態又は格納状態にされる。延長整地板回動装置４０は、図３に示すように、左作業体２０Ｌのシールドカバー左２７Ｌの左右方向左側上に取り付けられた台座４１と、台座４１上に設けられた正逆回転用モータ４３と、正逆回転用モータ４３の回転軸に取り付けられた動力伝達機構部４７と、台座４１に臨むシールドカバー２７上に回動自在に支持された連動アーム５３と、連動アーム５３と延長整地板左３０Ｌとの間に接続された連結体６０とを有してなる。

台座４１は、板金等を折り曲げて形成され、モータ等を取り付ける平面部４１ａと、平面部４１ａの左右方向両側から下方へ屈曲して延びる脚部４１ｂとを有してなる。脚部４１ｂの下部はボルト４２を介してシールドカバー左２７Ｌに着脱可能に取り付けられている。

正逆回転用モータ４３は、電流の流れる方向によってモータの回転軸が正逆回転するモータ本体部４３ａを有し、モータ本体部４３ａには回転軸の回転を減速してトルクを増大させる動力伝達機構部４７の一部である減速機構４８が一体的に取り付けられている。

正逆回転用モータ４３は、図示しないブラケットを介して台座４１の平面部４１ａ上に取り付けられている。正逆回転用モータ４３には遠隔操作用のスイッチ４４が電気的に接続され、このスイッチ４４は走行機体９０の運転席の近くに配置されている。このスイッチ４４の操作によって正逆回転用モータ４３を駆動及び停止させることができる。

減速機構４８の出力軸には、ウォームギアが設けられ、このウォームギアに小歯車（ピニオン）が歯合し、この小歯車にこれよりも大径の大歯車５０が歯合している。減速機構４８と、これらウォームギア、小歯車、大歯車５０によって、前述した動力伝達機構部４７が構成されている。小歯車及び大歯車５０は平面部４１ａに回転自在に支持されている。小歯車と大歯車５０のギア比は、正逆回転用モータ４３の回転数と連動アーム５３の回動速度から決定される。

大歯車５０の下面には、図１に示すように、大歯車５０の回転軸に同軸上に挿着された支軸５１が取り付けられている。支軸５１は、大歯車５０の回転軸に挿着される軸側円筒部５１ａと、軸側円筒部５１ａの下部の周縁部に設けられた環状のフランジ部５１ｂとを有してなる。耕耘作業時において、大歯車５０の回転軸は略垂直方向に延び、また軸側円筒部５１ａのフランジ部５１ｂは略水平方向に延びる。

この支軸５１に連動アーム５３の基部が着脱可能に接続されている。連動アーム５３は、支軸５１に接続されるアーム側円筒部５３ａと、アーム側円筒部５３ａから延びるアーム本体部５３ｂとを有してなる。アーム側円筒部５３ａの上部の周縁部には環状のフランジ部５３ｃが設けられている。

アーム側円筒部５３ａのフランジ部５３ｃは、支軸５１のフランジ部５１ｂに対して傾斜した状態で、これらのフランジ部５１ｂ、５３ｃ間に挿通されたピン５４を介してフランジ部５１ｂに連結されて、連動アーム５３が支軸５１に接続されている。連動アーム５３が支軸５１に接続された状態で、アーム側円筒部５３ａの中心軸線Ｓは進行方向前側に傾いた状態にある。このため、連動アーム５３は、大歯車５０の回転軸が回動すると、連動アーム５３の先端部が上方に凸の円弧状の移動軌跡Ｌ（図７参照）を描くようにして回動する。

アーム側円筒部５３ａの内側には、シールドカバー左２７Ｌに突設されてアーム側円筒部５３ａの中心軸線と同軸上に配設された軸部が挿入されて、連動アーム５３は安定に回動支持されている。アーム本体部５３ｂは、図３に示すように、棒状に延び、その基部側が直線状に延び先端側が延長整地板左３０Ｌ側に屈曲している。なお、連動アーム５３は、正逆回転用モータ４３の駆動を制御するモータ制御装置によって、連動アーム５３の先端側が左作業体２０Ｌの左右内側方向に延びる位置（図３参照）と、左右外側方向に延びる位置（図６（ａ）参照）との間を移動する。

連結体６０は、伸び縮みがなく屈曲自在なワイヤが用いられる。なお、連結体６０はワイヤに限るものではなく、金属製のチェーンや合成樹脂材料製の紐等でもよい。

このように構成された延長整地板回動装置４０は、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、延長整地板左３０Ｌが第２整地板左２９Ｌ上に折り畳まれた格納位置Ｐｋ（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）にある状態で、正逆回転用モータ４３（図３参照）が駆動すると、連動アーム５３が時計方向（矢印Ａ方向）に回動して、連動アーム５３の向きが左作業体２０Ｌの左右内側方向から左右外側方向へ変わり、延長整地板左３０Ｌが格納位置Ｐｋから回動して展開位置Ｐｔに移動する（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。

ここで、連動アーム５３の回動にともなう延長整地板左３０Ｌの回動時に、連結体６０を介して延長整地板左３０Ｌに作用する力について考える。なお、この力は、連結体６０に作用する引っ張り力に該当する。図７は、本発明の延長整地板回動装置４０と、これと比較対象となる従来の延長整地板回動装置７０によって、連動アーム５３、５３'を回動させたときに延長整地板左３０Ｌに作用する力Ｆ、Ｆ'の様子を表した模式図である。

従来の延長整地板回動装置７０は、図８（ａ）に示すように、連動アーム５３'のアーム側円筒部５３'ａが、大歯車５０（図３参照）の略垂直方向に延びる回転軸と同軸上に配置されて支軸５１に接続されている点が、本発明の延長整地板回動装置４０と相違する。このため、大歯車５０が回動すると、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、連動アーム５３'は大歯車５０と同一方向に且つ略水平方向に回動する。

このように、従来の延長整地板回動装置７０が作動すると、図７に示すように、連結体６０を介して延長整地板左３０Ｌに作用する力Ｆ'の向きは、水平方向に対する角度θ'が比較的に小さな角度（図面では約２５°）を有した方向になる。これは、延長整地板回動装置７０の連動アーム５３'の先端の移動軌跡Ｌ'が略水平方向に延びるためである。

これに対し、本発明に係わる延長整地板回動装置４０の連動アーム５３の先端の移動軌跡Ｌは、前述したように上方へ凸の円弧状である。このため、延長整地板左３０Ｌの回動時に、連結体６０を介して延長整地板左３０Ｌを回動させるための力Ｆの向きは、従来の延長整地板回動装置７０の対応する力Ｆ'の角度θ'よりも大きな角度θを有した方向になる。

従って、格納位置から展開位置側に延長整地板左３０Ｌを回動させる場合、力Ｆのうち延長整地板左３０Ｌを上方へ引き上げるように作用する力Ｆの垂直方向成分Ｆｖも、従来の延長整地板回動装置７０の対応する垂直方向成分Ｆｖ'よりも大きくなる。その結果、延長整地板左３０Ｌを格納位置から展開位置側に回動させる場合に、大きな力で延長整地板左３０Ｌを回動させることができ、延長整地板左３０Ｌを展開位置側へ確実に倒すことができる。つまり、従来の延長整地板回動装置７０と略同様の構成、スペース（大きさ）でありながら、延長整地板を回動させる力を大きくすることができるという効果もある。なお、延長整地板左３０Ｌを展開位置から格納位置側へ回動させる場合も、延長整地板３０を格納位置から展開位置側へ回動させる場合と同様なので、その説明は省略する。

また、図９（側面図）に示すように、代かき作業中（耕耘作業中）においては、ある程度の耕深を保って作業するため第１整地板左２８Ｌ及び第２整地板左２９Ｌが上方へ持ち上げられることになり、第１整地板左２８Ｌが上方へ持ち上げられると、延長整地板回動装置４０に対して延長整地板左３０Ｌが上方に接近移動する。このため、図１０（模式図）に示すように、従来の延長整地板回動装置７０の連結体６０を介して延長整地板左３０Ｌに作用する力Ｆ'の水平方向に対する角度θ'は、図７に示す角度θ'よりもさらに小さくなる。このため、延長整地板左３０Ｌを展開位置側へ回動時に延長整地板左３０Ｌを上方へ引き上げるための力Ｆ'の垂直方向成分Ｆｖ'もさらに小さくなり、延長整地板左３０Ｌが展開位置側へ倒れにくくなる虞が生じる。

一方、本発明に係わる延長整地板回動装置４０では、連動アーム５３の先端の移動軌跡Ｌは上方へ凸の円弧状であるので、連結体６０を介して延長整地板左３０Ｌに作用する力Ｆの角度θは、従来の延長整地板回動装置７０の力Ｆ'の角度θ'よりも大きくなる。このため、力Ｆの垂直方向成分Ｆｖも、従来の延長整地板回動装置７０の対応する垂直方向成分Ｆｖ'よりも大きくなり、延長整地板左３０Ｌを展開位置側へ確実に倒すことができる。

なお、前述した実施の形態では、左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒが作業機本体２に対して折り畳み可能な構造の代かき作業機１を例にしたが、左作業体２０Ｌ、右作業体２０Ｒを無くし作業機本体２の幅方向端部に延長整地板左３０Ｌ、延長整地板右３０Ｒを回動自在に取り付けて構成される代かき作業機でもよい。

１ 代かき作業機（農作業機）
２３ 耕耘ロータ
２７Ｌ シールドカバー左（カバー部）
２７Ｒ シールドカバー右（カバー部）
２９Ｌ 第２整地板左（整地板）
２９Ｒ 第２整地板右（整地板）
３０Ｌ 延長整地板左（延長整地板）
３０Ｒ 延長整地板右（延長整地板）
４０ 延長整地板回動装置
４３ 正逆回転用モータ（モータ）
５１ 支軸
５１ｂ フランジ部（接続部）
５３ 連動アーム
５３ｃ フランジ部（接続部材）
６０ 連結体

Claims (2)

1. 回転自在に支持された耕耘ロータの上部を覆うカバー部と、該カバー部の後方に上下方向に回動自在に配設されて前記耕耘ロータにより耕耘された耕土を整地する整地板と、該整地板の進行方向に対して左右方向の端部に前後方向に延設された支軸を中心として回動自在に支持された延長整地板とを備える農作業機において、前記カバー部の上方に配設されたモータと、略垂直方向に延びて前記モータからの動力を受けて回動する支軸に連結されて回動する連動アームと、前記連動アームの先端部と前記延長整地板とを繋ぐ連結体とを備えた農作業機の延長整地板回動装置であって、
   前記連動アームの基端部は、その回動中心軸線が進行方向前側に傾いた状態で前記支軸に連結されていることを特徴とする農作業機の延長整地板回動装置。
2. 前記支軸の下部にフランジ状の接続部を設け、
   前記連動アームの基端部には、前記支軸の接続部に接続されるフランジ状の接続部材が設けられ、
   前記接続部材は、前記連動アームの基端部の回動中心軸線が進行方向前側に傾いた状態で前記支軸に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の農作業機の延長整地板回動装置。

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