JP7396659B2 - 耕耘装置 - Google Patents

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Description

本願発明は作業機に関し、とくに機体の後部に装着される耕耘装置に関する。
土壌を耕耘し整地する作業装置として、耕耘体と整地体とを有する耕耘装置が知られている。
この種の耕耘装置において、メンテナンス作業を行うために作業者が整地体を上方に持ち上げて、耕耘体を開放状態にすることがある。
整地体は整地幅を広くとるほど、整地体自体の重量が増加するため、作業者による持ち上げ動作が困難となる。
耕耘作業後においては、整地体に土壌が付着するため、整地体の重量に付着した土壌分の重量が付加されることとなり、整地体の上方への持ち上げ動作がさらに困難となる。
従来のメンテナンス作業は、アシスト機構が備えるレバーを手動にて切り替えることにより、アシスト機構の動作をロックし又はロックを解除して行っていた。
しかし、使用後に作業者がアシスト機構のレバーの切り替えを懈怠すると、通常の耕耘作業時に整地体が正常に作用せず、整地体による適正な整地を行うことができなくなる。
よって、アシスト機構の使用後、作業者は必ずレバーの切り替え作業を行わなければならず、この切り替え操作が煩わしいという難があった。
特許第5902858号公報
本願発明は上記背景技術に鑑み、作業者のメンテナンス作業の負担を軽減する耕耘装置を提供することを目的とする。
他の目的は、メンテナンス作業状態から耕耘作業可能状態に切り替える効率を向上させることである。
上記課題解決のため、本願発明請求項1による耕耘装置は、耕耘体を備える耕耘装置であって、耕耘体の進行方向後方に設けられる垂直方向に回動自在の整地体と、基端部が回動自在に支持されるとともに、先端部が連結ロッドに回動自在に連結されるアームと、一端部が上記アームに回動自在に連結されるとともに、他端部が上記整地体上を摺動し、かつ上記整地体に係止可能に連結される連結ロッドと、回動自在に枢着されて先端部の係止位置により上記アームの姿勢を固定する状態又は回動を可能にする状態に変更する係止体と、上記アームを進行方向に付勢するガススプリングからなる弾性体と、上記係止体を付勢する他の弾性体とからなることを特徴とする。
また本願発明請求項2による耕耘装置は、請求項1記載の耕耘装置において、上記係止体は背部と腹部とからなり、該背部に上部係止ピンが当接する傾斜面が形成され、該腹部に下部係止ピンが係止する嵌合溝が形成されることを特徴とする。
また本願発明請求項3による耕耘装置は、請求項2記載の耕耘装置において、さらに上記背部が当接する上部ストッパ及び上記腹部が当接する下部ストッパが設けられることを特徴とする。
また本願発明請求項4による耕耘装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体の嵌合溝に下部係止ピンが係止していない回動阻止準備姿勢を形成することを特徴とする。
また本願発明請求項5による耕耘装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が背部及び腹部に上部係止ピン及び下部係止ピンの当接がない回動可能姿勢を形成することを特徴とする。
また本願発明請求項6による耕耘装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体の嵌合溝に下部係止ピンが係止される回動阻止姿勢を形成することを特徴とする。
また本願発明請求項7による耕耘装置は、請求項1乃至請求項6のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体がコイルスプリングからなることを特徴とする。
また本願発明請求項8による耕耘装置は、請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記弾性体が単一であることを特徴とする。
また本願発明請求項9による耕耘装置は、請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記弾性体が複数であることを特徴とする。
また本願発明請求項10による耕耘装置は、請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体が単一であることを特徴とする。
また本願発明請求項11による耕耘装置は、請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体が複数であることを特徴とする。
また本願発明請求項12による耕耘装置は、請求項1乃至請求項11のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が単一であることを特徴とする。
また本願発明請求項13による耕耘装置は、請求項1乃至請求項11のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が複数であることを特徴とする。
また本願発明請求項14による耕耘装置は、請求項13記載の耕耘装置において、上記係止体が上記アームの両側に対称に配設されることを特徴とする。
本願発明による耕耘装置によれば、回動阻止準備姿勢/回動阻止姿勢、回動可能姿勢の変更に関し、係止体の回動姿勢の切り換えを補助機構の支援を得て行うことができるので、作業者によるメンテナンス作業/耕耘作業の切り換え動作が容易となり、また作業者による整地体の持ち上げ操作が軽量化され及び懈怠防止を図ることができる。
メンテナンス作業において、作業者は整地体の上昇動作又は下降動作をするだけでよく、作業者による切り換え動作をする必要がないから、メンテナンス作業/耕耘作業の切り換え動作が容易となり、切り換え動作の懈怠を防止することができる。またロック解除の如き切り替え操作の煩わしさがなくなるので、メンテナンス作業から耕耘作業に切り替える効率を向上させることができる。
しかも、整地体の上昇動作又は下降動作は、弾性体、他の弾性体及び姿勢変更する係止体により、作業者が小さな力により整地体を持ち上げることができるので、作業者による昇降動作の負担が軽減することができる。
本願発明による耕耘装置の実施の形態を示す正面図である。 図1の平面図である。 図1の左側面図である。 図1の斜視図である。 図1のV-V端面図である。 (A)は図1のVI-VI端面図、(B)は図1のVII-VII端面図であり、いずれもフックによる姿勢変更の第1ステップ(回動阻止姿勢)を示す。 図1のVII-VII端面図であり、フックによる姿勢変更の第2ステップ(回動阻止姿勢)を示す。 図1のVII-VII端面図であり、フックによる姿勢変更の第3ステップ(回動可能姿勢)を示す。 図1のVII-VII端面図であり、フックによる姿勢変更の第4ステップ(回動可能姿勢)を示す。 図1のVII-VII端面図であり、フックによる姿勢変更の第5ステップ(回動阻止準備姿勢)を示す。 図1のVII-VII端面図であり、フックによる姿勢変更の第6ステップ(回動阻止準備姿勢)を示す。 フックの拡大図であり、図6乃至図11の各部との位置関係を示す。
次に、実施の形態を示す図面に基づき、本願発明による耕耘装置をさらに詳しく説明する。なお、便宜上同一の機能を奏する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
1は、図示しないトラクタなどの走行機体の後部に連結されて使用される耕耘装置である。2は上記耕耘装置1のフレームであり、パイプフレーム2a、フロントフレーム2b、リヤフレーム2cなどの機体のフレームを総称する。上記耕耘装置1は、トップリンクピン22を有するトップマスト21及びロワリンクピン24を有するロワプレート23からなる装着部20により走行機体に連結される。25はパイプフレーム2aに設けられた入力ケースであり、入力軸25aを有する。上記パイプフレーム2aの端部に設けられる側板26には、伝動ケース27が設けられる。
3は耕耘体であり、ロータ軸31と、該ロータ軸31に設けられる多数の耕耘爪32とからなる。該耕耘爪32は進行方向A右側又は左側に曲げられて形成される。4は、該耕耘体3の上方を被覆するカバー体であり、上記リヤフレーム2c及びフロントフレーム2bに固着される。
5は上記耕耘体3の後方に設けられた整地板からなる整地体であり、リヤフレーム2cに設けられたヒンジ51に回動可能に設けられる。52は保持板であり、上記整地体5に突設され、後記する連結ロッド74の先端部が摺動可能に係止される。5aは延長整地板、53はブラケットである。
6は調圧ロッド61からなる調圧機構であり、図示例では4箇所設けられる。該調圧ロッド61は一端部がパイプフレーム2aに回動可能に設けられ、他端部が上記保持板52に備えた調圧ロッド保持部63に加圧/減圧可能に摺動又は係止される。即ち、該調圧ロッド61は、一端部側に規制体62が、他端部側に調圧ロッド保持部63が夫々軸に対し直交して設けられ、かつ調圧ロッド保持部63の前後に加圧用弾性体64と減圧用弾性体65が軸着されてなる。該加圧用弾性体64は上記調圧ロッド61上を摺動可能である。61aは調圧ロッド61に設けられた固定用孔、63aは上記調圧ロッド保持部63に突設されるピンである。
7は、アーム72と、フック73と、連結ロッド74と、第1弾性体75と、第2弾性体76と、上部ストッパ77aと、下部ストッパ77bと、上部係止ピン78aと、下部係止ピン78bとからなる補助機構である。上記アーム72は、基端部が上記パイプフレーム2aに固着されたブラケット71に回動可能に設けられ、先端部に上記調圧ロッド61が回動可能に取り付けられる。
上記フック73はブラケット71に回動可能に設けられる。該フック73は背部73aと腹部73bからなり、背部73aには傾斜面が形成され、腹部73bには嵌合溝73eが形成される。背部73aと腹部73bとは連続的に形成され、背部73a側には第1先端部73cが、腹部73b側には第2先端部73dが夫々尖設される。73eは第2先端部73dに設けられた嵌合溝、73fはフック73の基端部、73gはフック73の支点である。上記フック73は、回動動作の安定性、確実性のために、図示例の場合、アーム72を挟んで進行方向Aに対し左右対称に一対設けられる。
上記連結ロッド74は、一端部が上記アーム72に回動可能に連結されるとともに、他端部が上記ブラケット53に係止可能に連結され、上記整地体5上を摺動する。74aは該連結ロッド74と上記アーム72を枢着する支点である。74bは上記連結ロッド74の先端部に設けられた係止突起であり、保持部79に常時当接状態となっている。
上記第1弾性体75はガススプリングからなり、上記リヤフレーム2cと上記アーム72との間に架設され、上記アーム72を進行方向Aに付勢する。上記第2弾性体76はコイルスプリングからなり、上記ブラケット71に設けられ、上記フック73を上方又は下方のいずれか一方に付勢する。上記フック73の回動限度を決定するため、上記フック73の上方に位置するブラケット71に上部ストッパ77aが、下方に位置するブラケット71に下部ストッパ77bが夫々設けられる。また上記フック73の回動姿勢の切り換えを確実にするため、上記フック73の上方に位置するアーム72に上部係止ピン78aが、下方に位置するアーム72に下部係止ピン78bが夫々設けられる。
これら各部により、上記フック73の回動姿勢が変更可能となる。即ち、上記フック73の平伏状態、つまり、第2先端部73dが下部係止ピン78bに当接するとともに、腹部73bが下部ストッパ77bに当接したとき、図11に示す「回動阻止準備姿勢」を形成する。そして嵌合溝73eが下部係止ピン78bに嵌合し、かつ腹部73bに下部ストッパ77bが当接すると、図6に示す「回動阻止姿勢」を形成する。さらに、フック73の起立状態、つまり、背部73aが上部ストッパ77aに当接するとともに、腹部73bがフリーになると、図8に示す「回動可能姿勢」を形成する。
図中、80はレバーである。
次に、本願発明による耕耘装置の動作手順を説明する。
(1)整地体の持ち上げ動作
調圧機構6のピン63aを自動ロックが可能状態にしておき、しかる後、レバー80を押し下げる。
すると、第2弾性体76により付勢されているフック73の先端部73cが起立され、図6(A)、(B)に示す位置より図8の位置に回動するので、フック73が「回動可能姿勢」となる。
即ち、フック73は、第2弾性体76により上向きに姿勢が変更され、背部73aが上部ストッパ77a又は上部係止ピン78aのいずれかに当接する状態となり、この状態を維持する(図8)。このとき腹部73bはフリーである。よってアーム72は回動可能な状態となる。
次いで、アーム72が第1弾性体75の付勢力により進行方向Aに回動させる力を発生させ、これに連動する連結ロッド74によって、整地体5も上方に回動させる付勢力を獲得する。この状態で作業者が整地体5を上方に回動させると、図9に示す位置となる。なお、この「回動可能姿勢」のとき、調圧ロッド61は、フック73の姿勢に関係なく、整地体5の回動に伴って調圧ロッド保持部62上を摺動する。このとき、連結ロッド74は整地体5を摺動することはなく、常時連結ロッド74の端部で整地体5を係止している。
次いで、作業者により整地体5を上昇させる。この上昇回動動作に伴い、整地体5は、上方に常時付勢された状態であるため、連結ロッド74の係止突起74bにより釣り上げられた状態となる。
作業者はこの状態で整地体5を持ち上げる。整地体5は、アーム72、連結ロッド74及び補助機構用保持部79を介して、上方に付勢された状態にあるため、作業者は楽々持ち上げることができ、持ち上げ動作が容易となる。
整地体5の上方への回動を図10に2点鎖線の位置から実線で示す位置まで続けると、当接する上部係止ピン78aにより背部73aが押されるので、フック73が横転し、先端部73cとピンとの当接が背部73a側の先端部73cから腹部73b側の先端部73dへと変わり、該腹部73b側の先端部73dが下部係止ピン78bに当接する(図10)。
このとき、フック73は、第2弾性体76により先端部73cが下方に付勢されて回動し、腹部73bが下部ストッパ77bに当接する状態又は腹部側の先端部73dが下部係止ピン78bに当接する状態のいずれかの状態となり、「回動阻止準備姿勢」となる(図10)。
この回動阻止準備姿勢となっても整地体5に対する第1弾性体75の付勢力は継続されている。よって、作業者は小さな力により整地体5を持ち上げることができる。
さらに整地体5を上方に回動させ、整地体5が予め定められた回動角度まで回動すると、調圧機構6のピン63aが調圧ロッド61の固定用孔61aに自動的に嵌入するため、整地体5の回動が終了し、整地体5の位置が固定する「固定姿勢」となる。このときフック73は、腹部73bに下部ストッパ77bが当接され、腹部側先端部73dが下部係止ピン78bから離れているが、回動阻止準備姿勢を維持している(図11)。
回動阻止準備姿勢のとき、第2先端部73dは下部係止ピン78bから離れた状態(図11)又は第2先端部73dが下部係止ピン78bに当接する状態(図10)のどちらでもよい。
整地体5を上方に回動させ、アーム72が図10に2点鎖線で示したように回動すると、下部係止ピン78bは第2先端部73dから第1先端部73cに向かって当接しながら、相対的に移動する。さらに、整地体5の上方への回動が進むと、図11のように、腹部73bが下部ストッパ77bに当たって、フック73の回動が規制されるものの、整地体5に連動する付勢を受けたアーム72が回動を続けるため、第2先端部73dは下部係止ピン78bから離れる。このように、回動阻止準備姿勢は第2先端部73dと下部係止ピン78bとの当接状態を問わない。
(2)整地体の下降動作
まず調圧機構6のピン63aと調圧ロッド61の固定用孔61aとの嵌合を解除し、整地体5を回動可能な状態にする。このときフック73は「回動阻止準備姿勢」のままである(図11)。
作業者が整地体5を下方から支えながら、図11に実線で示す位置から図10に実線で示す位置まで整地体5を下方に回動させる。このとき整地体5に対しては、第1弾性体75の付勢力がアーム72及び連結ロッド74等を介して付勢されているので、作業者は整地体5の全荷重を支えることなく作業することができる。
整地体5の下方への回動に伴いアーム72が連動し、図10に2点鎖線で示す位置から実線で示す位置までアーム72の上端部が進行方向Aの後方に回動する。
このとき同時に、フック73は、下部係止ピン78bが先端部73dを押し上げるため、先端部73cの当接位置が図11に示す位置から図10に示す位置まで若干下方に移動する。
整地体5の下方への回動を図6(A)、(B)に示す下限位置まで続けると、下部係止ピン78bがフック73の嵌合溝73eに嵌合するため、フック73は「回動阻止姿勢」となり、アーム72に対する第1弾性体75の付勢力は阻止される。これにより、第1弾性体75による整地体5への付勢補助は終了し、自動的に通常の作業状態に移行する。
なお、図10に示す「回動阻止準備姿勢」であれば、整地体5への付勢補助は常時行われているため、補助状態を維持しながら整地体5の垂直方向への回動動作を自由にすることができる。
フック73が回動阻止姿勢になると、第1弾性体75による整地体5への付勢補助が解除されるため、その後は、整地体を上方に回動しても付勢がされない通常状態になる。この通常状態で耕耘作業を行う。
(3)通常の耕耘作業時
整地体5を最下端に下げた状態でフック73を回動阻止姿勢とし、アーム72の回動を固定する(図6)。このとき、整地体5に対する第1弾性体75の付勢は解除されている。
整地体5は、土壌の性状により、フレーム2及び耕耘体3及び上部カバー体4に対し、相対的に持ち上がる。
整地体5は第1弾性体75による上方への付勢がないので、適正な土壌への接地圧力をかけて整地することが可能である(図7)。
調圧ロッド用保持部63により、調圧ロッド61は摺動が自在であるので、整地体5は回動が阻害されることなく自由に上下回動することができ、地面に追従するように整地することが可能である。
ここでフックの回動姿勢に関し定義する。
「回動可能姿勢」とは、フック73の第1先端部73c、第2先端部73dが上方に持ち上がった状態であり、背部73a及び腹部73bに上部係止ピン78a及び下部係止ピン78bの当接がなくアーム72の回動が可能な状態をいう(図8、図9)。
「回動阻止準備姿勢」とは、フック73の第1先端部73c、第2先端部73dが下方に下がった状態であって、アーム72の回動が可能な状態、つまり、嵌合溝73eに下部係止ピン78bが係止していない状態をいい、調圧機構6のピン63aによって整地体5が上方で回動を固定した固定状態も含む(図10、図11)。
「回動阻止姿勢」とは、フック73の第1先端部73c、第2先端部73dが下方に下がった状態であって、嵌合溝73eに下部係止ピン78bが係止し、アーム72の回動が固定された状態をいう(図6、図7)。
また整地体5の姿勢及び状態に関する定義は次の通りである。
「固定姿勢」とは、調圧機構6のピン63aが固定用孔61aに嵌合することによって、整地体5の回動が不可能(固定)となる状態をいう。つまり、フック73の姿勢とは直接関連しない。
「作業状態」とは、整地体5への付勢がない状態、つまりフック73が「回動阻止姿勢」の状態であり、通常の耕耘作業ができる状態をいう。
「補助状態」とは、整地体5への付勢がある状態、つまりフック73は「回動可能姿勢」あるいは「回動阻止準備姿勢」の状態であり、メンテナンス作業ができる状態をいう。
本願発明による耕耘装置は上記した実施の形態に限定されない。例えば、第1弾性体75は、図示例では2箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。同様に、第2弾性体76も図示例では2箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。フック73も図示例では2箇としたが、単一でもよく、また複数箇とした場合の箇数は任意である。上記フック73、第1弾性体75、第2弾性体76を複数にした場合、各部材の寸法を小さくしても、整地体5の位置を固定するフック73の回動阻止姿勢時に、補助機構7全体としての強度が確保されるので、姿勢の維持が確実となり、また、繰り返し使用しても変形や破損等が起こりにくいので、安定して動作することができる。
また、第2先端部73dから第1先端部73cの当接距離を長く設定することにより下部ストッパ77bを廃止することもできる。この場合の回動阻止準備姿勢においては、下部係止ピン78bは常時、第2先端部73d乃至第1先端部73cに当接させることになる。この形態では、第2先端部73d乃至第1先端部73cを長くする必要があるものの、下部ストッパ77bを廃止するため、機構全体の部材点数を減少させて簡易化することができる。
一方、本文記載の実施形態は、摺動する下部係止ピン78bが当接しながら摺動する第2先端部73d乃至第1先端部73cの距離を短く設定することができるので、回動阻止姿勢のときに、アーム73から前方に突出する突出距離を短縮することができる。よって、第1先端部73cに作業者が引っ掛かる不測の恐れを防止することができる。
本願発明は農作業等に活用することができる。
1 耕耘装置
2 フレーム
2a パイプフレーム
2b フロントフレーム
2c リヤフレーム
20 装着部
21 トップマスト
22 トップリンクピン
23 ロワプレート
24 ロワリンクピン
25 入力ケース
25a 入力軸
26 側板
27 伝動ケース
3 耕耘体
31 ロータ軸
32 耕耘爪
4 カバー体
5 整地体
5a 延長整地板
51 ヒンジ
52 保持板
53 ブラケット
6 調圧機構
61 調圧ロッド
61a 固定用孔
62 規制体
63 調圧ロッド保持部
63a ピン
64 加圧用弾性体
65 減圧用弾性体
7 補助機構
71 ブラケット
72 アーム
73 フック
73a 背部
73b 腹部
73c 第1先端部
73d 第2先端部
73e 嵌合溝
73f 基端部
73g 支点
74 連結ロッド
74a 支点
74b 係止突起
75 第1弾性体
76 第2弾性体
77a 上部ストッパ
77b 下部ストッパ
78a 上部係止ピン
78b 下部係止ピン
79 保持部
80 レバー

Claims (14)

  1. 耕耘体を備える耕耘装置であって、
    耕耘体の進行方向後方に設けられる垂直方向に回動自在の整地体と、
    基端部が回動自在に支持されるとともに、先端部が連結ロッドに回動自在に連結されるアームと、
    一端部が上記アームに回動自在に連結されるとともに、他端部が上記整地体上を摺動し、かつ上記整地体に係止可能に連結される連結ロッドと、
    回動自在に枢着されて先端部の係止位置により上記アームの姿勢を固定する状態又は回動を可能にする状態に変更する係止体と、
    上記アームを進行方向に付勢するガススプリングからなる弾性体と、
    上記係止体を付勢する他の弾性体とからなることを特徴とする耕耘装置。
  2. 請求項1記載の耕耘装置において、上記係止体は背部と腹部とからなり、該背部に上部係止ピンが当接する傾斜面が形成され、該腹部に下部係止ピンが係止する嵌合溝が形成されることを特徴とする耕耘装置。
  3. 請求項2記載の耕耘装置において、さらに上記背部が当接する上部ストッパ及び上記腹部が当接する下部ストッパが設けられることを特徴とする耕耘装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体の嵌合溝に下部係止ピンが係止していない回動阻止準備姿勢を形成することを特徴とする耕耘装置。
  5. 請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が背部及び腹部に上部係止ピン及び下部係止ピンの当接がない回動可能姿勢を形成することを特徴とする耕耘装置。
  6. 請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体の嵌合溝に下部係止ピンが係止される回動阻止姿勢を形成することを特徴とする耕耘装置。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体がコイルスプリングからなることを特徴とする耕耘装置。
  8. 請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記弾性体が単一であることを特徴とする耕耘装置。
  9. 請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記弾性体が複数であることを特徴とする耕耘装置。
  10. 請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体が単一であることを特徴とする耕耘装置。
  11. 請求項1乃至請求項のいずれか一記載の耕耘装置において、上記他の弾性体が複数であることを特徴とする耕耘装置。
  12. 請求項1乃至請求項11のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が単一であることを特徴とする耕耘装置。
  13. 請求項1乃至請求項11のいずれか一記載の耕耘装置において、上記係止体が複数であることを特徴とする耕耘装置。
  14. 請求項13記載の耕耘装置において、上記係止体が上記アームの両側に対称に配設されることを特徴とする耕耘装置。
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