JP7349952B2

JP7349952B2 - 乗用溝切機

Info

Publication number: JP7349952B2
Application number: JP2020067650A
Authority: JP
Inventors: 充三澤; 望池田
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2023-09-25
Anticipated expiration: 2040-04-03
Also published as: JP2021161839A

Description

本発明は、乗用溝切機に関する。

従来、圃場（水田）の排水を速やかに行うべく圃場に溝を切る乗用溝切機が知られている。この乗用溝切機は、本体フレームに設けられた座席に作業者が跨がって座り、エンジンの駆動による車輪の回転により進行しながら、本体フレーム後部の溝切部により圃場に溝を切るものである。以下の特許文献１には、作業者によるハンドル操作により、溝切部を回転させて進行方向を変えるものが記載されている。

特許４０３２１０９号

しかしながら、特許文献１に記載の乗用溝切機にあっては、溝切部を回転させて乗用溝切機の進行方向を変えてから、溝切部を中立位置（溝切部回転軸心周りの中立位置；直進位置）へ戻すのが圃場によっては大変な場合があり、安定した直進性を維持するのが難しく改善が求められている。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、溝切部の中立位置への戻しが容易で、安定した直進性を維持できる乗用溝切機を提供することを目的とする。

本発明による乗用溝切機（１００）は、本体フレーム（９）に設けられた座席（１２）に作業者が座り車輪（６）の回転により進行しながら溝切部（７）により溝を切る乗用溝切機（１００）において、溝切部（７）を、本体フレーム（９）の後部に回転自在に連結し、本体フレーム（９）に対し回転自在な回転部（５０）を溝切部（７）より前側の位置に連結し、回転部（５０）と溝切部（７）とを、溝切部（７）が回転軸心周り中立位置に戻るように弾発する弾性体（２５ａ，２５ｂ）を介して連結したことを特徴としている。

このような乗用溝切機（１００）によれば、座席（１２）を有する本体フレーム（９）の後部に回転自在に連結された溝切部（７）が、回転軸心周り中立位置から回転した場合、本体フレーム（９）において溝切部（７）より前側の位置に回転自在に連結された回転部（５０）と溝切部（７）とを連結する弾性体（２５ａ，２５ｂ）によって、溝切部（７）が中立位置に戻るように弾発されるため、溝切部（７）の中立位置への戻しが容易とされ、安定した直進性を維持できる。

ここで、溝切部（７）の回転範囲を規制する溝切部回転範囲規制手段（３０）を備え、溝切部回転範囲規制手段（３０）は、溝切部（７）を回転自在に支持する回転支持パイプ（１１）に突設された突設部材（３２）と、溝切部（７）に固定されて回転支持パイプ（１１）の周囲を回転し突設部材（３２）を収容する凹部（３３）を有する規制ブラケット（３１ｂ）と、を備えていると、溝切部（７）の回転範囲が規制されるため、溝切部（７）の回転し過ぎによる部品の破損や必要以上の負荷を抑止できる。

また、上記作用を好適に奏する構成としては、具体的には、本体フレーム（９）の前部に、車輪（６）を操舵するハンドル（１）のハンドル軸（２）を回転自在に連結し、回転部（５０）は、ハンドル（１）及びハンドル軸（２）を含み、弾性体（２５ａ，２５ｂ）は、ハンドル軸（２）と溝切部（７）とが互いに回転軸心周り中立位置に向かうように引き寄せる構成が挙げられる。これによれば、ハンドル（１）も中立位置へ容易に戻され、安定した直進性を維持できると共に、ハンドル軸（２）が回転した位相と、溝切部（７）が回転した位相とを逆位相にでき、車輪（６）と溝切部（７）とが逆方向を向くため、回転半径や内輪差を小さくでき、小回りを利かせることができる。

このように本発明によれば、溝切部の中立位置への戻しが容易とされ、安定した直進性を維持できる乗用溝切機を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る乗用溝切機を示す側面図である。図１に示す乗用溝切機を後方上方から見た概略斜視図である。図１及び図２中のハンドル、ハンドル軸及びハンドル軸回転範囲規制手段を示す縦断面図であり、ハンドル固定の場合を示す図である。図３中のハンドル軸回転範囲規制手段を構成する上段プレート及びノブボルトを示す平面図である。図３中のハンドル軸回転範囲規制手段を構成する中段プレートを示す平面図である。図３中のハンドル軸回転範囲規制手段を構成する下段プレートを示す平面図である。図１中の溝切部、溝切部回転範囲規制手段及び中立戻し機構を示す一部断面側面図である。図７中の中立戻し機構を示す平面図である。図７中のIX-IX矢視図である。図７中の溝切部回転範囲規制手段を示す背面図である。車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、車輪及び溝切部が中立位置に位置している状態を示す図である。車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、車輪を中立位置から時計回りに旋回した状態を示す図である。車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、車輪を中立位置から反時計回りに旋回した状態を示す図である。本発明の第２実施形態に係る乗用溝切機の車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、車輪及び溝切部が中立位置に位置している状態を示す図である。本発明の第２実施形態に係る乗用溝切機の車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、溝切部を中立位置から反時計回りに旋回した状態を示す図である。車輪と溝切部の位相関係を示す平面図であり、溝切部を中立位置から時計回りに旋回した状態を示す図である。

以下、本発明に係る乗用溝切機の好適な実施形態について図１～図１６を参照しながら説明する。図１～図１３は、本発明の第１実施形態を、図１４～図１６は、本発明の第２実施形態を各々示すものであり、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

先ず、図１～図１３に示す第１実施形態を説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係る乗用溝切機を示す各図、図３は、ハンドル、ハンドル軸及びハンドル軸回転範囲規制手段を示す縦断面図であり、ハンドル固定の場合を示す図、図４～図６は、ハンドル軸回転範囲規制手段を示す各図、図７は、溝切部、溝切部回転範囲規制手段及び中立戻し機構を示す一部断面側面図、図８は、中立戻し機構を示す平面図、図９は、図７中のIX-IX矢視図、図１０は、溝切部回転範囲規制手段を示す背面図、図１１～図１３は、車輪と溝切部の位相関係を示す各平面図である。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す語は、乗用溝切機が水平面上に置かれた場合の前進方向を前方と定めた状態を基準としている。

図１及び図２に示すように、乗用溝切機１００は、その前部に、作業者が握るハンドル１と、ハンドル１の下部から斜め下方且つ前方へ延びるハンドル軸２と、ハンドル軸２の下端部に連結され紙面手前側にオフセットされてハンドル軸２と同傾斜で下方へ延びる連結ブラケット３と、連結ブラケット３に連結されたギヤケース４と、ギヤケース４の内側のハブに連結されると共に外周の周方向に沿って等間隔で平板状の滑り止め５が設けられた車輪６と、を備え、その後部に、圃場に溝を切るための溝切部７と、溝切部７に連結され斜め上方且つ後方へ延びる溝切部軸８と、を備えている。

また、乗用溝切機１００は、前後方向に後ろ下がりで延びる本体フレーム９を備えている。本体フレーム９の前部には、ハンドル軸回転支持パイプ１０が設けられ、ハンドル軸回転支持パイプ１０にハンドル軸２が内挿され回転自在に連結されている。

本体フレーム９には、その軸線方向略中央の上部に、作業者が跨がって座るための座席１２が設けられている。座席１２は、上下方向位置が調整可能とされている。また、本体フレーム９の軸線方向中央より後部側は、後述の伝動軸収容パイプ１３が進入しハンドル軸２を回転軸心として左右方向（紙面垂直方向）に揺動できるように、略Ｕ字状に側方（紙面奥側）に膨らむように湾曲する湾曲部１４を備えている。本体フレーム９の湾曲部１４から後方へ延びる後端部には、溝切部軸回転支持パイプ（回転支持パイプ）１１が設けられ、溝切部軸回転支持パイプ１１に溝切部軸８が内挿され回転自在に連結されている。

溝切部７は、平面視において先細のハの字状をなすと共に、前後方向視においてＶ字溝を形成するように平板を連設して構成されており、Ｖ字溝を形成する平板の上端に、ハの字状に沿って水平方向外側へ延びる平板が連設されている。そして、溝切部７による溝切りに際しては、Ｖ字溝の先端を圃場に食い込ませ、Ｖ字溝外側上方へ押し上げられた土を左右に拡散するようになっている。

ギヤケース４は、曲り歯かさ歯車等を収容し、このギヤケース４に対しては、内部に伝動軸を収容し前後方向へ後ろ上がりで延びる伝動軸収容パイプ１３が連結され、伝動軸収容パイプ１３の後端には原動機１５が連結される。伝動軸収容パイプ１３は、ギヤケース４の曲り歯かさ歯車により右側（紙面奥側）にやや傾斜しながら後方へ延びている。原動機１５は、座席１２の後方に配置され、伝動軸収容パイプ１３は、座席１２の下を通り本体フレーム９の湾曲部１４の内側を通過して原動機１５に至るように配置されている。そして、原動機１５の駆動力が伝動軸を介してギヤケース４のハブに伝達され、車輪６が回転する。なお、連結ブラケット３と伝動軸収容パイプ１３とは補強フレーム２９により連結されている。

図３に示すように、ハンドル軸２は、ハンドル軸回転支持パイプ１０内に収容されたフランジ型軸受（無給油軸受）１６を介して回転自在に支持されており、ハンドル軸回転支持パイプ１０の前面、及び、図１～図３に示すように、連結ブラケット３においてハンドル軸回転支持パイプ１０の下に位置し左右方向に延びるブラケット部３７の前面には、ハンドル軸２の回転範囲を規制するハンドル軸回転範囲規制手段１７が設けられている。

図３に示すように、ハンドル軸回転範囲規制手段１７は、ハンドル軸回転支持パイプ１０の前面に固定された上段プレート１８と、ブラケット部３７の前面に固定され、上段プレート１８の下方に離間して重ねて配置された中段プレート１９及び下段プレート２０と、を備えている。

図３及び図４に示すように、上段プレート１８には、ノブボルト２１が螺子込まれている。図５に示すように、中段プレート１９には、ハンドル軸２を回転軸心として平面視円弧状に延びる長孔２２が貫通形成され、当該長孔２２にノブボルト２１の先端部が進入し遊嵌配置可能とされている。図６に示すように、下段プレート２０には、ノブボルト２１の下方位置に、ノブボルト２１の先端部が進入可能な貫通孔２３が形成されている。そして、図３に示すように、上段プレート１８にノブボルト２１を螺子込み、当該ノブボルト２１の先端部を中段プレート１９の長孔２２（図５参照）に進入させることで、ハンドル軸２及びハンドル１が回転可能とされる。ハンドル軸２及びハンドル１の回転範囲は、中段プレート１９の長孔２２の左右の終端部が移動し、ノブボルト２１の先端部に突き当たるまでの範囲である。

また、上段プレート１８にノブボルト２１をさらに螺子込み、当該ノブボルト２１の先端部を下段プレート２０の貫通孔２３（図６参照）に進入させることで、ハンドル軸２及びハンドル１を回転不能に固定できる。なお、図３は、ハンドル軸２及びハンドル１を固定した場合を示している。

ここで、本実施形態では、ノブボルト２１の先端部は下段プレート２０の貫通孔２３に進入せず、中段プレート１９の長孔２２遊嵌配置されており、図２を参照すれば、ハンドル１を回転操作（操舵）すると、ハンドル軸２を回転軸心として、車輪６が左右方向（反時計回り、時計回り）に旋回すると共に、伝動軸収容パイプ１３及び原動機１５が左右方向（反時計回り、時計回り）に旋回する。なお、ノブボルト２１に代えて、レバーボルトやインデックスプランジャを用いても良い。

そして、ハンドル１、ハンドル軸２、連結ブラケット３、ギヤケース４及び伝動軸収容パイプ１３により、本体フレーム９に対し回転自在な回転部５０が構成されている。

また、図１及び図２に示すように、伝動軸収容パイプ１３と溝切部軸８との間には、中立戻し機構２４が介在している。中立戻し機構２４は、図１、図７及び図８に示すように、伝動軸収容パイプ１３と溝切部軸８とを、互いに回転軸心周り中立位置に向かうように引き寄せる弾性体としてのコイルスプリング２５ａ，２５ｂを介して連結したものである。伝動軸収容パイプ１３には、左右方向に延びる前側の調整板２６が連結され、溝切部軸８には、左右方向に延びる後側の調整板２７が回転ブラケット３１を介して固定されており、前側の調整板２６及び後側の調整板２７には、コイルスプリング２５ａ，２５ｂの端部を係止するための係止部（係止孔）２８が左右方向に沿って複数離間して設けられている（図８参照）。

図１及び図２に示すように、回転ブラケット３１は、平板によりＬ字状に構成されている。回転ブラケット３１は、Ｌ字状を構成する底板３１ａの前端が後側の調整板２７の後端に固定され、底板３１ａに、溝切部軸８が貫通し固定されている。

図２及び図８に示すように、コイルスプリング２５ａ，２５ｂは、平面視においてハンドル軸２と伝動軸収容パイプ１３の各回転軸心を結ぶ直線の左右両側にそれぞれ設けられており、ここでは、右側のコイルスプリング２５ａは、前側及び後側の調整板２６，２７の下側に、左側のコイルスプリング２５ｂは、前側及び後側の調整板２６，２７の上側にそれぞれ配置されている。

また、平面視斜めの伝動軸収容パイプ１３に対して、中立戻し機構２４を介して連結された溝切部７が、乗用溝切機１００の進行方向前方を向く中立位置に位置するように（車輪６の中立位置に合わせるように）、左側のコイルスプリング２５ｂの前側の調整板２６に対する係止位置は左側にオフセットされており、右側のコイルスプリング２５ａよりも強い引っ張り力を働かせている。

また、図７に示すように、溝切部軸８は、溝切部軸回転支持パイプ１１内に収容されたフランジ型軸受（無給油軸受）３６を介して回転自在に支持されており、図１、図２及び図７に示すように、溝切部軸８に固定された回転ブラケット３１、及び、溝切部軸回転支持パイプ１１に、溝切部７の回転範囲を規制する溝切部回転範囲規制手段３０が設けられている。

溝切部回転範囲規制手段３０は、溝切部軸回転支持パイプ１１に後方へ向かって突出するように突設された突設部材としてのボルト３２と、回転ブラケット３１のＬ字状を構成し上方へ突出する規制ブラケット３１ｂと、を備えている。

規制ブラケット３１ｂは、図２、図７、図９及び図１０に示すように、その上部に、上方へ開放され左右方向へ延びる凹部３３を備え、凹部３３に、ボルト３２が進入している。従って、溝切部７及び溝切部軸８が回転すると、規制ブラケット３１ｂが、溝切部軸回転支持パイプ１１の周囲を回転する。溝切部７及び溝切部軸８の回転範囲は、規制ブラケット３１ｂが回転し、規制ブラケット３１ｂの凹部３３を形成する左右端部に、ボルト３２が突き当たるまでの範囲である。

このような構成を有する乗用溝切機１００を使用する場合には、作業者は、座席１２に跨がって座り、原動機１５を駆動し、原動機１５の駆動力を、伝動軸収容パイプ１３に収容された伝動軸を介してギヤケース４内の歯車、内側のハブに伝達し、車輪６が駆動輪として回転する。

このとき、ハンドル軸２及び溝切部軸８は、互いに回転軸心周り中立位置に位置し、図１１に示すように、車輪６の方向と溝切部７の方向が一致しているため、乗用溝切機１００は前進する。この際、乗用溝切機１００及び作業者の重量が、車輪６及び溝切部７に加わるため、車輪６に追従する溝切部７によって圃場に溝が形成される。

乗用溝切機１００が前進する中で、ハンドル１を回転操作すると、ハンドル軸２、連結ブラケット３、車輪６、ギヤケース４、伝動軸収容パイプ１３、原動機１５が、ハンドル軸２の回転軸心を中心に回転し、例えば、ハンドル１を右に切った場合には、図１２に示すように、車輪６が右に旋回し、乗用溝切機１００の進行方向が右へ変更される。また、例えば、ハンドル１を左に切った場合には、図１３に示すように、車輪６が左に旋回し、乗用溝切機１００の進行方向が左へ変更される。

このとき、溝切部軸８は、コイルスプリング２５ａ，２５ｂを有する中立戻し機構２４を介して伝動軸収容パイプ１３に接続されているため、溝切部７は溝切部軸８の回転軸心を中心として、ハンドル１を右に切った場合には、図１２に示すように、反時計回りに回転し、左に切った場合には、図１３に示すように、時計回りに回転する。すなわち、ハンドル軸２が回転した位相と、溝切部７が回転した位相とは逆位相となり、車輪６と溝切部７が逆方向を向いた状態で乗用溝切機１００は進行する。

この状態で、ハンドル１の操作方向がそのまま留まらないように、中立戻し機構２４が作用し、コイルスプリング２５ａ，２５ｂによって、ハンドル１及び溝切部７が上記とは逆方向に回転し、中立位置に復帰する。

このように、本実施形態によれば、座席１２を有する本体フレーム９の後部に回転自在に連結された溝切部７が、回転軸心周り中立位置から回転した場合、本体フレーム９において溝切部７より前側の位置に回転自在に連結された回転部５０と溝切部７とを連結するコイルスプリング２５ａ，２５ｂによって、溝切部７が中立位置に戻るように弾発されるため、溝切部７の中立位置への戻しが容易とされ、安定した直進性を維持できる。

また、溝切部７と共にハンドル軸２も、コイルスプリング２５ａ，２５ｂによって、互いに中立位置に向かうように引き寄せられるため、ハンドル１も中立位置へ容易に戻され、安定した直進性を維持できると共に、ハンドル軸２が回転した位相と、溝切部７が回転した位相とを逆位相にでき、車輪６と溝切部７とが逆方向を向き、回転半径や内輪差を小さくでき、小回りを利かせることができる。

また、コイルスプリング２５ａ，２５ｂは、平面視においてハンドル軸２と溝切部７の各回転軸心を結ぶ直線の左右両側にそれぞれ設けられているため、ハンドル１を左右の何れに切った場合でも、ハンドル１及び溝切部７が中立位置へ容易に戻される。

また、ハンドル軸２の回転範囲を規制するハンドル軸回転範囲規制手段１７を備えているため、ハンドル１の回転範囲が規制され、ハンドル１の切り過ぎによる部品の破損や必要以上の負荷を抑止できる。

また、溝切部７の回転範囲を規制する溝切部回転範囲規制手段３０を備えているため、溝切部７の回転範囲が規制され、溝切部７の回転し過ぎによる部品の破損や必要以上の負荷を抑止できる。

また、本実施形態によれば、以下の作用・効果も奏する。すなわち、ノブボルト２１を螺子込み、先端部を下段プレート２０の貫通孔２３に進入させ、ハンドル軸２を固定しロックすることにより、ハンドル１が回らない状態で溝切部７を浮かし車輪６を転がしながら走行作業ができるため、圃場での乗用溝切機１００の運搬移動が容易であり、しかも、ハンドル１、車輪６、伝動軸収容パイプ１３、原動機１５が動かないため、安全である。

また、中立戻し機構２４の前側の調整板２６、後側の調整板２７の係止部２８に対するコイルスプリング２５ａ，２５ｂの取り付け位置を変えることにより、コイルスプリング２５ａ，２５ｂの角度を調整し負荷の変更ができるため、ハンドル１の取られやすい圃場でも、操作性能の差を少なくできる。

次に、本発明の第２実施形態に係る乗用溝切機について説明する。この第２実施形態では、ハンドル１及びハンドル軸２が本体フレーム９に固定されている。第１実施形態を用いて説明すれば、図３に示すように、ノブボルト２１の先端部が下段プレート２０の貫通孔２３（図６参照）に進入することで、ハンドル１及びハンドル軸２が本体フレーム９に固定されている。なお、ハンドル１及びハンドル軸２が溶接等により本体フレーム９に固定されていても良い。

この第２実施形態では、本体フレーム９に対し回転自在な回転部が、溝切部７より前側の位置に連結されている。具体的には、回転部は、例えば、本体フレーム９の下面で例えば座席１２の下方に位置し下方へ延びる軸体に対して回転可能に支持されている。そして、この回転部に対して、中立戻し機構２４を構成する前側の調整板２６が固定されている。

このような第２実施形態の乗用溝切機によれば、ハンドル１及びハンドル軸２は本体フレーム９に固定され、作業者が座席１２に跨がって普通に座っている状態では、回転部及び溝切部軸８は、互いに回転軸心周り中立位置に位置しているため、図１４に示すように、車輪６の方向と溝切部７の方向が一致し、乗用溝切機１００は前進する。

ここで、座席１２に跨がって座っている作業者が、その重心を左側へ移すと乗用溝切機が左側へ傾くため、図１５に示すように、溝切部軸８及び溝切部７が反時計回りに回転し、乗用溝切機の進行方向が左へ変更される。また、作業者が、その重心を右側へ移すと乗用溝切機が右側へ傾くため、図１６に示すように、溝切部軸８及び溝切部７が時計回りに回転し、乗用溝切機の進行方向が右へ変更される。

この作業者の重心移動による進路変更時にあっては、回転部と溝切部７（溝切部軸８）とを連結するコイルスプリング２５ａ，２５ｂによって、溝切部７が中立位置に戻るように弾発されるため、溝切部７の中立位置への戻しが容易とされ、安定した直進性を維持できる。

また、第１実施形態と同様に、溝切部７の回転範囲を規制する溝切部回転範囲規制手段３０を備えているため、溝切部７の回転範囲が規制され、溝切部７の回転し過ぎによる部品の破損や必要以上の負荷を抑止できる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、溝切部７を、平面視ハの字状、前後方向視Ｖ字溝を形成するように平板を連設して構成しているが、そろばん玉形状としても良い。

１…ハンドル、２…ハンドル軸、４…ギヤケース、６…車輪、７…溝切部、８…溝切部軸、９…本体フレーム、１１…溝切部軸回転支持パイプ（回転支持パイプ）、１２…座席、１３…伝動軸収容パイプ、２５ａ，２５ｂ…コイルスプリング（弾性体）、３０…溝切部回転範囲規制手段、３１…回転ブラケット、３１ｂ…規制ブラケット、３２…ボルト（突設部材）、３３…凹部、５０…回転部、１００…乗用溝切機。

Claims

本体フレーム（９）に設けられた座席（１２）に作業者が座り車輪（６）の回転により進行しながら溝切部（７）により溝を切る乗用溝切機（１００）において、
前記溝切部（７）を、前記本体フレーム（９）の後部に回転自在に連結し、
前記本体フレーム（９）に対し回転自在な回転部（５０）を前記溝切部（７）より前側の位置に連結し、
前記回転部（５０）と前記溝切部（７）とを、前記溝切部（７）が回転軸心周り中立位置に戻るように弾発する弾性体（２５ａ，２５ｂ）を介して連結し、
前記本体フレーム（９）の前部に、前記車輪（６）を操舵するハンドル（１）のハンドル軸（２）を回転自在に連結し、
前記回転部（５０）は、前記ハンドル（１）及び前記ハンドル軸（２）を含む、ことを特徴とする乗用溝切機（１００）。
前記溝切部（７）の回転範囲を規制する溝切部回転範囲規制手段（３０）を備え、
前記溝切部回転範囲規制手段（３０）は、
前記溝切部（７）を回転自在に支持する回転支持パイプ（１１）に突設された突設部材（３２）と、
前記溝切部（７）に固定されて前記回転支持パイプ（１１）の周囲を回転し前記突設部材（３２）を収容する凹部（３３）を有する規制ブラケット（３１ｂ）と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の乗用溝切機（１００）。
前記弾性体（２５ａ，２５ｂ）は、前記ハンドル軸（２）と前記溝切部（７）とが互いに回転軸心周り中立位置に向かうように引き寄せることを特徴とする請求項１又は２記載の乗用溝切機（１００）。