説明

農作業機の拘束・解除装置

【課題】オフセット作業が可能な農作業機において、リンク部材の揺動の拘束に適した拘束・解除装置を構成する。
【解決手段】走行機体100に装着される装着部10を有する前フレーム13に複数本のリンク部材41、42を介して連結され、作業部50を支持した伝動フレーム51を有し、伝動フレーム51が前進作業位置と後進作業位置との間を回動自在な農作業機1において、前フレーム13と後フレーム45の内のいずれか一方に突設される被係合部72と、他方に突設された支持軸Qの回りに回動可能で、リンク部材41、42が折り畳み状態のときに被係合部72に一端部において係合可能な係合部材71と、係合部材71の他端部に接続され、直線運動により係合部材71を支持軸Qの回りに回動させ、係合部材71が被係合部72に係合した状態を解除する解除部材73から拘束・解除装置70を構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は作業部を通常作業時とは反対側のオフセット位置に移動させると共に、その前後関係を反転(反転リバース)させた状態で、走行機体を後進させながらのオフセット作業が可能な農作業機において、作業部を前進作業姿勢、または後進作業姿勢に保持するリンク部材の揺動を拘束し、解除する拘束・解除装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
走行機体の後部に装着され、作業部を走行機体の側方に移動させた状態で走行機体の走行と共にオフセット作業を行う農作業機、例えば畦塗り機では、前処理体や整畦体等の作業部を支持する伝動フレームが農作業機の本体フレームを構成する後フレームに回動自在に支持される。
【0003】
伝動フレームは走行機体の後部に装着される前フレームに揺動自在に連結される複数本の平行なリンク部材(リンク)の移動端側に連結される後フレームに回動自在に支持される。作業部による前進作業と後進作業はいずれも、リンク部材が折り畳まれた状態で行われるため、作業部が前進作業姿勢の状態と後進作業姿勢の状態はリンク部材の折り畳み状態を拘束することが必要である。
【0004】
通常は伝動フレームの回動操作を行うシリンダの伸縮時の伝動フレームの回転を利用し、伝動フレームが前進作業位置に至ったときと後進作業位置に至ったときに、ロック部材を動作させ、伝動フレームの回転を拘束することにより、結果的にリンク部材の揺動を拘束することが行われる(特許文献1、2参照)。
【0005】
【特許文献1】特開2004−173586号公報(段落0018〜0023、図1、図4、図5)
【特許文献2】特開2005−143315号公報(段落0049〜0061、図4〜図6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1では例えば伝動フレーム8が格納状態にあるときには、伝動フレーム8に突設されたロックピン25に電動シリンダ19の伸縮に連動して回動するロックプレート26が係止することにより伝動フレーム8の回転が拘束されている(図1)。この状態から伝動フレーム8の拘束を解除するには、電動シリンダ19の収縮によりガイド部材18を回転させ、ロックリンクプレート35に連結されたロックアーム27を移動させることにより、ロックアーム27に連結され、ロックピン25に係止しているロックプレート26を解除することが行われる。
【0007】
ロックプレート26の解除状態からはガイド部材18を更に回転させることで、伝動フレーム8及びそれに支持されている作業部(前処理体と整畦体)を伝動フレーム8の回動軸7の回りに回転させることで、伝動フレーム8と作業部が後進作業位置に移行する。伝動フレーム8はそのまま、回動軸7に関し、ロックプレート26の対称位置にあるロックプレート29がロックピン25に係止することにより拘束状態になる(図5)。
【0008】
このようにリンク部材の揺動を拘束するために、伝動フレームの回動を拘束しているため、伝動フレームの回動を前進作業位置と後進作業位置で拘束することが必要になっている。結果として電動シリンダに連動する複数の部品を伝動フレームに設置することを必要とするため、機構が複雑化し、伝動フレーム周辺での拘束・解除装置の納まりも悪い。
【0009】
本発明は上記背景より、従来の拘束・解除装置より機構を簡素化し、リンク部材の揺動の拘束に適した拘束・解除装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の農作業機の拘束・解除装置は、走行機体の後部に装着される装着部を有する前フレームと、この前フレームに揺動自在に連結される複数本のリンク部材と、この各リンク部材の移動端側に連結される後フレームと、この後フレームに突設された回動軸に回動自在に連結され、先端位置に作業部を支持した伝動フレームを有し、
前記伝動フレームが前記後フレームの回動軸の回りに、前記作業部が前進作業姿勢になる前進作業位置と、後進作業姿勢になる後進作業位置との間を回動自在な農作業機に設置され、前記作業部を前進作業姿勢と後進作業姿勢に保持する前記リンク部材の揺動を拘束し、解除する拘束・解除装置において、
前記前フレームと後フレームの内のいずれか一方に突設される被係合部と、他方に突設された支持軸の回りに回動可能で、前記リンク部材が折り畳み状態のときに前記被係合部に一端部において係合可能な係合部材と、
前記係合部材の他端部に接続され、直線運動により前記係合部材を前記支持軸の回りに回動させ、前記係合部材が前記被係合部に係合した状態を解除する解除部材とを備えることを構成要件とする。
【0011】
前進作業姿勢のときと後進作業姿勢のときに後フレームは前フレームと平行に配置され、複数本のリンク部材と共にリンクを構成する。リンク部材は作業部が前進作業姿勢のときと後進作業姿勢のときに折り畳まれた状態にある。リンク部材の折り畳みの向きは作業部が前進作業姿勢となる側であり、走行機体の走行方向前方側(前進の向き)に対して右側となる。作業部が伝動フレームの回動により走行機体の前進の向きに対して左側へ移動したときに後進作業姿勢となる。
【0012】
リンク部材は平面上、2本で対になるが、伝動フレームを前フレームに支持させる関係で、2本のリンク部材、もしくはいずれか一方のリンク部材が上下に並列することもあり、合わせて4本、もしくは3本のリンク部材が前フレームに連結されることもある。
【0013】
伝動フレームはリンク部材の折り畳み状態のときに後フレームの回動軸の回りに回動し、作業部が前進作業姿勢になる前進作業位置から、後進作業姿勢になる後進作業位置まで移動させ、逆に後進作業位置から前進作業位置まで移動させる。伝動フレームの回動は後述のようにシリンダによって行われる。シリンダは油圧シリンダと電動シリンダ、及び電動油圧シリンダを含む。
【0014】
リンク部材は作業部が前進作業姿勢のとき(伝動フレームが前進作業位置にあるとき)と後進作業姿勢のとき(伝動フレームが後進作業位置にあるとき)に折り畳まれた状態にあることから、リンク部材の折り畳み状態を維持するには、前フレームと後フレームのいずれか一方が他方に拘束されることが合理的である。リンク部材が折り畳み状態のときには、後フレームが前フレームに接近していることから、後フレームと前フレームのいずれか一方が他方に拘束されればよい。
【0015】
そこで、前フレームと後フレームの内のいずれか一方に突設される被係合部と、他方に突設された支持軸の回りに回動可能で、リンク部材が折り畳み状態のときに被係合部に一端部において係合可能な係合部材とを組み合わせて後フレームと前フレームのいずれか一方を他方に拘束することで、リンク部材の揺動の拘束に適した拘束・解除装置を構成することが可能である。係合部材の他端部には直線運動により係合部材を支持軸の回りに回動させ、係合部材が被係合部に係合した状態を解除する解除部材が接続される。
【0016】
解除部材が直線運動により係合部材の係合を解除することで、解除部材の動力を直接、係合部材に伝達することができ、回転運動を利用して係合部材の係合を解除する場合のような力の損失がないため、効率的に係合部材の係合を解除することが可能である。
【0017】
拘束・解除装置が被係合部とこれに係合する係合部材、及び係合を解除する解除部材のみから構成されることで、拘束・解除装置の構成が単純化され、伝動フレーム周辺、あるいは前フレームや後フレーム周辺における納まりが良好になる上、部品数の削減が図られる。特にリンク部材を揺動自在に軸支する前フレームと後フレームのいずれかの支持軸が被係合部を兼ねている場合(請求項2)には、拘束・解除装置の構成要素が係合部材と解除部材のみになるため、その構成が一層単純化される。
【0018】
後フレームが格納位置に移行するときには、係合部材の被係合部への係合が解除部材によって解除された後、シリンダの収縮によって後フレームが平行移動して格納状態になる。解除部材は係合部材を被係合部への係合を解除できるだけのストローク分、直線運動させればよいため、解除部材には直線運動により、または回転運動を直線運動に変換して力を伝達する電動モータ、直接直線運動を伝達するソレノイドの他、シリンダ等のアクチュエータが使用される(請求項3)。
【0019】
係合部材の被係合部への係合が解除されることで、リンク部材が前フレームに対して揺動自在になり、後フレームは前フレームに対して平行移動自在になる。この状態で、シリンダを収縮させることで、リンク部材が前フレームに対して折り畳み状態、すなわち作業部側へ傾斜している状態から逆向きに傾斜するまで揺動し、後フレームが前フレームから距離を置いた位置まで平行移動する。
【0020】
作業部の作業状態では作業部が走行機体の幅方向の中心から最も距離を置いた位置にオフセットされているが、後フレームが前フレームから距離を置いた位置まで平行移動することで、作業部のオフセット量が最も小さい位置になり、その状態が農作業機の格納状態になる。
【0021】
後フレームが格納位置から作業位置に移行するときには、シリンダの伸長によって係合部材が被係合部に接近した後、付勢部材に抗して被係合部を乗り越え、付勢部材によって係合部材が復帰して一端部が被係合部に係合する。
【0022】
係合部材の被係合部への係合状態は、コイルスプリング等の付勢部材の復元力によって被係合部に係合する向きにいずれかの位置で付勢されることにより維持される。この係合状態は係合部材の他端部に直接、もしくは間接的に接続され、直線運動により係合部材を回動させ、被係合部に係合した状態を解除する解除部材によって解除される。
【発明の効果】
【0023】
前フレームと後フレームの内のいずれか一方に突設される被係合部とこれに係合する係合部材、及び係合を解除する解除部材のみから構成するため、拘束・解除装置の構成が単純化され、伝動フレーム周辺、あるいは前フレームや後フレーム周辺における納まりが良好になる。特にリンク部材を揺動自在に軸支する前フレームと後フレームのいずれかの支持軸が被係合部を兼ねている場合には、拘束・解除装置の構成要素が係合部材と解除部材のみになるため、その構成が一層単純化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。図面では伝動フレームに支持された作業部50が畦塗り作業部であり、農作業機1が畦塗り機である場合を示しているが、農作業機1(作業部50)の形態は一切問われず、オフセット作業が可能な農作業機1全般を含む。
【0025】
図1は走行機体100の後部に装着される装着部10を有する前フレーム13と、前フレーム13に揺動自在に連結され、リンク40を構成する複数本のリンク部材41、42と、各リンク部材41、42の移動端側に連結される後フレーム45と、後フレーム45に突設された回動軸53(回動中心)に回動自在に連結される伝動フレーム51を有する農作業機1を示す。伝動フレーム51の先端位置には作業部50が支持され、伝動フレーム51は後フレーム45の回動軸53の回りに、作業部50が前進作業姿勢になる前進作業位置と、後進作業姿勢になる後進作業位置との間を回動自在となっている。以下では農作業機1として畦塗り機の例を説明する。
【0026】
農作業機(畦塗り機)1は図1及び図2に示すように走行機体100からの動力が入力される入力軸4を有する前フレーム13の装着部10において走行機体100に接続されると共に、走行機体100の後部に設けられた三点リンク連結機構(図示せず)に連結されることにより走行機体100に装着され、走行機体100の前進動及び後進動に応じて畦塗り作業を行う。
【0027】
装着部10は走行機体100の三点リンク連結機構に連結可能な連結フレーム11と連結フレーム11の後方側に、走行機体100の幅方向に並列する一対の支持アーム12、12'を介して接合された前フレーム13からなり、連結フレーム11の長さ方向(走行機体100の幅方向)の中央下部に入力軸4が配置される。入力軸4には走行機体100のPTO軸(図示せず)からの動力を図示しない伝動軸を介して伝達される。
【0028】
連結フレーム11の後端側には連結フレーム11の長さ方向に所定間隔を有して後方側へ突出する一対の支持アーム12、12'が上下方向に回動可能に連結され、一対の支持アーム12、12'の後端部に前フレーム13が接合されている。前フレーム13はリンク部材41、42を間隔を置いて支持するのに十分な長さを有する。前フレーム13にはこれを補強すると共に、走行機体100からの動力を受ける前進用駆動軸22と後進用駆動軸23を装着し、リンク部材41、42を連結するための取付フレーム15が前フレーム13を包囲する形で固定されている。
【0029】
取付フレーム15は並列するリンク部材41、42間に、特に入力軸4の背面(後方)側に位置する出力軸である前進用駆動軸22と後進用駆動軸23の背面(後方)側に、伝動フレーム51の回動中心部分を格納するための空間を確保するために、入力軸4に対して走行機体100の幅方向にずれている。詳しくは入力軸4の同一線上に前進用駆動軸22を配置する関係で、前進用駆動軸22と後進用駆動軸23との間の距離の半分だけ、回動軸53(回動中心)が入力軸4の同一線上より、走行機体100の前進の向きに対して左側へシフトしている。
【0030】
取付フレーム15の長さ方向の両側位置からはそれぞれ後方(伝動フレーム51)側へ向かってリンク部材41、42を支持するための箱形のブラケット16、17が張り出し、それぞれの後方側の端部位置にリンク部材41、42を軸支する支持軸18、20が突設される。ブラケット16、17の内、リンク部材41、42の折り畳み側(前進作業位置側)、すなわち走行機体100の前進の向きに対して右側に位置するブラケット17の取付フレーム15からの張り出し長さは反対側(後進作業位置側)の左側に位置するブラケット16の取付フレーム15からの張り出し長さより小さい。リンク部材41、42の折り畳み状態で両リンク部材41、42間の距離を大きく確保し、後フレーム45の回動軸52、53の周辺に位置する前進用従動軸30及び後進用従動軸32等を両リンク部材41、42間に納めながら、後フレーム45を取付フレーム15(前フレーム13)に接近させるためである。
【0031】
走行機体100の前進の向きに対して右側に位置するブラケット17の支持軸18に、前進作業位置にあるときの作業部50側に位置する第1リンク部材41の前端部が連結され、左側に位置するブラケット16の支持軸20に後進作業位置にあるときの作業部50側に位置する第2リンク部材42が連結される。両リンク部材41、42の後端部(移動側端部)に後フレーム45の両端部が連結される。第1リンク部材41の後端部には、後フレーム45との連結位置より、第1リンク部材41の軸線に対して後方側へ屈曲(傾斜)して張り出す延長部41aが形成され、この延長部41aに後述する(電動式)シリンダ61が接続される。延長部41aが屈曲して第1リンク部材41から後方側へ張り出すことで、シリンダ61と第1リンク部材41との干渉を回避しながら、リンク40と伝動フレーム51との間にシリンダ61を架設することができている。
【0032】
左側のブラケット16からはこれを貫通する支持軸20が上下方向に突出し、その上端部に上記の第2リンク部材42が連結され、下端部に第2リンク部材42と平行に配置され、第2リンク部材42と共に伝動フレーム51を支持する第3リンク部材43が連結される。リンク40は互いに平行な取付フレーム15(前フレーム13)と後フレーム45、及び互いに平行な第1リンク部材41と第2リンク部材42及び第3リンク部材43から構成されている。取付フレーム15(前フレーム13)と後フレーム45は少なくともリンク部材41、42の折り畳み状態(前進作業位置と後進作業位置)で平行な状態を維持すればよい。
【0033】
第2リンク部材42と第3リンク部材43の後端部間に同軸の回動軸52、53が配置され、上側の回動軸52に第2リンク部材42と後フレーム45が回動自在に連結され、下側の回動軸53に第3リンク部材43と伝動フレーム51が回動自在に連結される。シリンダ61の伸縮によって全リンク部材41〜43が回転したときには、後フレーム45が回動軸52の回りに回転して取付フレーム15(前フレーム13)から遠ざかる。全リンク部材41〜43が折り畳み状態のまま、シリンダ61が伸縮するときには、伝動フレーム51が回動軸53の回りに回転する。作業部50が前進作業位置Pfにある図1の状態からシリンダ61が収縮すれば伝動フレーム51は回動軸53を回動中心Oとして回転し、図3に示す後進作業位置Pbまで180°回転する。伝動フレーム51はこれらの中間の格納位置Phにも移動可能である。
【0034】
伝動フレーム51は内部に、作業部50まで動力を伝達する動力伝達機構を格納するために箱形の形状をし、回動軸53から作業部(畦塗り作業部)50側へ張り出すように架設され、先端部分に作業部(畦塗り作業部)50が接続される。なお、作業部50は連結フレーム11と前フレーム13との間に架設された作業姿勢調整ネジ47によって上下方向に回動し、作業姿勢の調整が可能になっている。動力伝達機構は後述の前進用受動クラッチ31、または後進用受動クラッチ32からの動力を作業部50に伝達する。
【0035】
作業部(畦塗り作業部)50は図1に示すように圃場の周辺に沿って形成された旧畦を切り崩して土盛りを行なう前処理部55と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部57とを備えている。前処理部55は回転可能に支持された耕耘ロータを備え、耕耘ロータは伝動フレーム51に連結されて支持される。整畦部57は回転可能に支持された多面体ドラム58を備え、多面体ドラム58は伝動フレーム51に連結されて支持される。耕耘ロータと多面体ドラム58には伝動フレーム51内の動力伝達機構を介して従動軸30(図10参照)からの動力が伝達される。
【0036】
前フレーム13(取付フレーム15)の長さ方向中間部には、長さ方向に所定距離を置いて配列する前進用駆動軸22と後進用駆動軸23が装着され、前フレーム13(取付フレーム15)から後フレーム45側へ突出している。前進用駆動軸22は入力軸4と同一軸線上に位置し、入力軸4からの動力がユニバーサルジョイント24等を介して前進用駆動軸22に伝達される。
【0037】
後進用駆動軸23には前進用駆動軸22に伝達された動力が前進用駆動軸22及び後進用駆動軸23に装着されたギア25、26(図10参照)を介して伝達される。前進用駆動軸22に動力が伝達されれば、後進用駆動軸23にも動力が伝達され、両駆動軸22、23が回転する。前進用駆動軸22の先端部には前進用駆動クラッチ27(図8参照)が接続され、後進用駆動軸23の先端部には後進用駆動クラッチ28(図8参照)が接続される。前進用駆動軸22と後進用駆動軸23の前フレーム13からの突出長さは等しく、前フレーム13からの、前進用駆動クラッチ27及び後進用駆動クラッチ28先端までの距離も等しい。請求項1における前進用駆動軸と後進用駆動軸はそれぞれ前進用駆動クラッチ27と後進用駆動クラッチ28を含む。
【0038】
伝動フレーム51の回動中心O付近の、回動軸53よりも作業部50側に寄った位置には図10に示すように前進用駆動軸22及び後進用駆動軸23の軸線と平行な軸を有する従動軸30が支持されている。従動軸30は伝動フレーム51を貫通して装着され、軸方向の両端部は伝動フレーム51の側面から突出している。伝動フレーム51の各側面から従動軸30の各先端までの距離は等しい。本実施形態では従動軸30が請求項1における前進用従動軸と後進用従動軸を兼ねているが、従動軸30は前進用と後進用に分離し、それぞれが前進用駆動軸22と後進用駆動軸23に接続されることもある。従動軸30が前進用と後進用に分離している場合も、それぞれの軸は同一線上に配列する。
【0039】
作業部50が図1に示す前進作業位置にあるときに、図10に示すように伝動フレーム51の前フレーム13側の側面から突出する側の従動軸30の先端部分には前進用受動クラッチ31が接続され、後方側の側面から突出する側の従動軸30の先端部分には後進用受動クラッチ32が接続される。伝動フレーム51の各側面からの、前進用受動クラッチ31及び後進用受動クラッチ32先端までの距離も等しい。前進用受動クラッチ31と後進用受動クラッチ32はそれぞれ請求項1における前進用従動軸と後進用従動軸に相当する。
【0040】
伝動フレーム51の回動中心Oとなる回動軸53は前進用駆動軸22を通る直線と後進用駆動軸23を通る直線の中点を通る直線上に位置し、前進用受動クラッチ31と後進用受動クラッチ32は回動軸53から、前進用駆動軸22と後進用駆動軸23との間の距離の1/2の距離をおいた位置を通る直線上に位置している。この結果、リンク部材41〜43が折り畳まれた状態にある限り、伝動フレーム51の回動に関係なく、従動軸30(前進用受動クラッチ31と後進用受動クラッチ32)の軸線を前進用駆動軸22(前進用駆動クラッチ27)、または後進用駆動軸23(後進用駆動クラッチ28)の軸線上に位置させることが可能になっている。
【0041】
従ってリンク部材41〜43が折り畳み状態にあり、図1に示す作業部50が前進作業位置にあるときには、前進用駆動軸22(前進用駆動クラッチ27)の軸線に従動軸30の前進用受動クラッチ31の軸線が合致し、互いに接続可能な状態にあり、図4に示す作業部50が後進作業位置にあるときには、後進用駆動軸23(後進用駆動クラッチ28)の軸線に従動軸30の後進用受動クラッチ32の軸線が合致し、互いに接続可能な状態にある。
【0042】
以上の駆動軸22、23と従動軸30の、前フレーム13の長さ方向の位置関係に加え、リンク部材41〜43が折り畳み状態にあるときの前フレーム13と伝動フレーム51との間の距離が調整されることで、図1のときには前進用駆動軸22(前進用駆動クラッチ27)に従動軸30の前進用受動クラッチ31が接続されており、図4のときには後進用駆動軸23(後進用駆動クラッチ28)に従動軸30の後進用受動クラッチ32が接続されている。
【0043】
前フレーム13と伝動フレーム51との間の距離は、伝動フレーム51が回動軸53の回りを回転し終え、前進用駆動軸22(前進用駆動クラッチ27)に従動軸30の前進用受動クラッチ31が対向しようとするときに、前進用受動クラッチ31と前進用駆動クラッチ27が相対的に回転しながら対向した時点で接続できる距離となるように設定される。この両クラッチ31、27が相対的に回転しながら接続される距離となるよう、リンク部材41〜43が折り畳み状態にあるときの、走行機体100の走行方向とのなす角度θが設定されている。
【0044】
なお、前進用受動クラッチ31と前進用駆動クラッチ27が互いに角度を持った状態から対向した(角度がない)状態に移行するときには、少なくともいずれか一方の軸に接続されているコイルスプリング等の付勢部材が互いの相対変位と相対回転変位を吸収するため、角度を持った状態で互いに接触を開始しても接続は円滑に行われる。
【0045】
伝動フレーム51は前記の、第1リンク部材41の後端部から後方側へ張り出す延長部41aと伝動フレーム51との間に架設される(電動式)シリンダ61の伸縮によって回動中心O(回動軸53)の回りに回転し、図1に示す前進作業位置の状態と図4に示す後進作業位置の状態とが切り替えられる。シリンダ61の一端は延長部41aに連結され、他端は伝動フレーム51と後フレーム45の間に配置される回動部材62に連結される。
【0046】
回動部材62は伝動フレーム51に突設された操作部64が相対移動可能な長孔状の開口62aを有し、操作部64が開口62aを挿通した状態で、後フレーム45に突設された支持軸63に回動自在に連結される。図面ではシリンダ61による回動部材62の回転角度を90度程度以下にしながら、伝動フレーム51を回動軸53の回りに180度回転させることができるよう、操作部64を回動軸53に関してリンク部材41の折り畳み側、すなわちシリンダ61の一端が連結される延長部41a側に突設し、支持軸63を回動軸53に関して前フレーム13側に配置している。支持軸63は後フレーム45の底面に突設される。
【0047】
具体的には平面上、回動軸53を通り、伝動フレーム51の軸方向(走行機体100の走行方向に直交する方向)の線上に操作部64を配置し、回動軸53を通り、走行機体100の走行方向の直線上に支持軸63を配置することにより、回動部材62の回転角度を90度程度にしながら、伝動フレーム51を180度回転させることを可能にしている。
【0048】
操作部64を伝動フレーム51の延長部41a側に突設し、支持軸63を後フレーム45の前フレーム13側に突設していることに対応し、回動部材62は回動軸53を回り込むC字形の形状に形成される。またシリンダ61との連結部に受けるシリンダ61からの軸力によって操作部64を支持軸63(回動中心O’)の回りに回転させることから、連結部は支持軸63に関して操作部64の反対側に形成される。
【0049】
図1に示す作業部50の前進作業位置ではリンク部材41、42が折り畳み状態で、シリンダ61は伸長状態にある。この図1に示す状態からはシリンダ61を収縮させることで、回動部材62のシリンダ61との連結部がシリンダ61側へ引き寄せられるに従い、回動部材62が支持軸63の回りを図1上、時計回りに回転し、開口62aに係止している操作部64(伝動フレーム51)が回動部材62に引きずられて回転しようとする。
【0050】
回動部材62は支持軸63の回りを回転するのに対し、伝動フレーム51は回動軸53の回りを回転することから、操作部64が図1、図4の状態のときに支持軸63から操作部64までの距離が最小で、操作部64が支持軸63と回動軸53を結ぶ直線上に位置したときに、支持軸63から操作部64までの距離が最大になる。このように伝動フレーム51が前進作業位置から後進作業位置に移行するまでの間で、支持軸63から操作部64までの距離が変化するため、この距離の変化に追従させるために、開口62aが長孔状に形成されている。
【0051】
シリンダ61が収縮し、回動部材62が操作部64を支持軸63と回動軸53を結ぶ直線上に位置するまで回転させた状態が図3に示す中間位置であり、この状態では操作部64は開口62aの、支持軸63から最も遠い側に位置している。更にシリンダ61が収縮しきり、操作部64が前進作業位置から回動軸53に関して対称位置にまで移動した状況が図4に示す後進作業位置になる。図4に示す状態では操作部64は開口62aの最も支持軸63寄りに位置している。図4に示す状態からはシリンダ61を伸長させ、回動部材62を逆回り(反時計回り)に回転させることで、逆に図3の状態を経て図1の前進作業位置に復帰する。
【0052】
ここで、図4に示す後進作業位置Pbに移動した作業部(畦塗り作業部)50のオフセット量Xrは、図1に示す前進作業位置Pfに移動した作業部(畦塗り作業部)50のオフセット量Xfよりも大きくなっている。このオフセット量の差ΔX=(Xr−Xf)は、平面視における前進用駆動軸22と後進用駆動軸23との間の距離Dに対応しており、前記の通り、前進作業位置において従動軸30を前進用駆動軸22と同一軸線上に位置させ、従動軸30を回動軸53から前進用駆動軸22と後進用駆動軸23との間の距離の1/2の距離をおいた位置を通る直線上に位置させたことに関係している。
【0053】
この関係で、後進作業位置Pbにおける作業部50のオフセット量Xrを前進作業位置Pfに移動した作業部50のオフセット量Xfよりも例えば、Yだけ大きくしたい場合には、2つの駆動軸22、23間の距離をYに設定すればよいことになる。つまり、2つの駆動軸22、23の配置が可能な範囲内で、後進作業時における作業部50のオフセット量Xrを任意に設定することができる。
【0054】
後フレーム45上には作業部50が前進作業位置にあるときと後進作業位置にあるときの伝動フレーム51の回動を拘束し、それぞれの状態を切り替えるときに拘束を解除する拘束・解除装置80が配置される。図1には後フレーム45上の拘束・解除装置80が配置される領域を拘束・解除機構部84として示している。
【0055】
拘束・解除装置80は伝動フレーム51に突設される被係合部81と、作業部50が前進作業位置にあるときの被係合部81に係合可能な前進側係合部材82と、作業部50が後進作業位置にあるときの被係合部81に係合可能な後進側係合部材83と、前進側係合部材82と後進側係合部材83のいずれか一方が被係合部81に係合した状態を解除する解除部材85を備える。
【0056】
前進側係合部材82は後フレーム45の、作業部50が前進作業位置にあるときの被係合部81に対応した位置に回動自在に設置され、作業部50が前進作業位置にあるときに一端部において被係合部81に係合可能な状態にある。後進側係合部材83は後フレーム45の、作業部50が後進作業位置にあるときの被係合部81に対応した位置に回動自在に設置され、作業部50が後進作業位置にあるときに一端部において被係合部81に係合可能な状態にある。
【0057】
解除部材85は前進側係合部材82と後進側係合部材83の各他端部に直接、もしくは間接的に接続され、直線運動(伸縮を含む)により前進側係合部材82と後進側係合部材83を回動させ、前進側係合部材82と後進側係合部材83のいずれか一方が被係合部81に係合した状態を解除する。
【0058】
被係合部81は伝動フレーム51に突設されることで、伝動フレーム51の回転と共に回動軸53の回りを回転する。また伝動フレーム51の回転の前後に拘らず(前進作業位置であるか後進作業位置であるかに関係なく)伝動フレーム51の軸方向は常に走行方向に直交する方向を向く。このことから、前進側係合部材82と後進側係合部材83の一端部に形成され、被係合部81に係合する係合部82a、83aは回動軸53を通り、走行機体100の走行方向に関して対称な位置に配置される。
【0059】
係合部82a、83aが回動軸53に関して対称な位置に配置されることから、前進側係合部材82の本体部87と後進側係合部材83の本体部88は回動軸53を通り、走行機体100の走行方向に関して対称に配置され、それぞれは回転によって係合部82a、83aが被係合部81に係合する位置において回動自在に後フレーム45に支持される。図面では係合部82aと係合部83aがそれぞれ被係合部81に係合しているときの、被係合部81の前フレーム13寄りの位置に前進側係合部材82と後進側係合部材83の回動軸を配置している。
【0060】
前進側係合部材82と後進側係合部材83を走行機体100の走行方向に関して対称に配置していることから、図面では前進側係合部材82と後進側係合部材83を同時に回動操作できるよう、前進側係合部材82と後進側係合部材83の各本体部87、88間に連結部材89を架設し、連結部材89の両側の端部89aをそれぞれに連結している。上記解除部材85はこの連結部材89を走行機体100の走行方向に引き寄せることにより被係合部81に係合している係合部材82と係合部材83のいずれか一方を被係合部81から解除する。
【0061】
図面では前進側係合部材82と後進側係合部材83の全長の内、一端部の係合部82a、83a寄りの部分に回転中心を置くことで、回転中心から係合部82a、83aまでの距離より、回転中心から連結部材89が連結される他端部までの距離を大きく取っている。この結果、連結部材89が後述の接続部材89bから受ける直線方向の力を拡大して係合部82a、83aにモーメントとして伝達している。
【0062】
解除部材85と連結部材89との間には連結部材89を走行機体100の走行方向に直線運動させるための接続部材89bが架設され、接続部材89bの一端は連結部材89に連結され、他端は解除部材85に連結される。接続部材89bと解除部材85との間には、平常時に連結部材89を前フレーム13側へ付勢することにより係合部82a、83aが被係合部81に係合する向きに付勢し、係合部82a、83aのいずれかが被係合部81に係合したときに係合状態を維持する付勢部材(圧縮ばね)89cが介在する。
【0063】
作業部50が前進作業位置にある図1のときには、前進側係合部材82の係合部82aが被係合部81に係合した状態にある。この状態から伝動フレーム51を回動軸53の回りに回転させ、後進作業位置に移行させるとき、または格納状態に移行させるときに、解除部材85が付勢部材89cに抗して連結部材89を解除部材85側へ引き寄せることにより係合部82aの被係合部81への係合状態を解除する。
【0064】
作業部50が後進作業位置にある図4のときには、後進側係合部材83の係合部83aが被係合部81に係合した状態にあり、このときにも伝動フレーム51を回転させるときに、解除部材85が付勢部材89cに抗して連結部材89を引き寄せることにより係合部83aの被係合部81への係合状態を解除する。
【0065】
解除部材85は少なくとも連結部材89を解除部材85側へ引き寄せる働きをすれば、係合部82a、83aの被係合部81への係合を解除することができるため、解除装置84には直線運動を連結部材89に伝達する機能を有する各種の駆動装置が使用可能である。但し、図示する例では解除部材85が連結部材89を引き寄せ、係合部82a、83aの係合を解除したときに、解除部材85自身が平常時の状態に復帰する能力を持たない場合にも対応するために、解除部材85に正回転と逆回転の切替操作が可能なモータ、特にワイパモータ、あるいはステッピングモータを使用している。この場合、解除部材85(モータ)が正回転することにより連結部材89を引き寄せ、逆回転することにより接続部材89bを平常時の状態に復帰させ、付勢部材89cが復元力を発揮する状態に復帰させる。
【0066】
なお、解除部材85に電動モータを使用する場合、電動モータ自身が発生する振動の伝播を抑制するために、後フレーム45上の電動モータとの間には防振ゴム等の振動抑制部材が介在させられる。電動モータの作動制御は図示しない操作スイッチからの操作内容に応じてコントローラが制御する。
【0067】
前フレーム13(取付フレーム15)と後フレーム45の内のいずれか一方には、リンク部材41〜43が折り畳み状態を維持するための拘束・解除装置70が設置される。
【0068】
拘束・解除装置70は前フレーム13(取付フレーム15)と後フレーム45の内のいずれか一方に突設される被係合部72と、他方に突設された支持軸Qの回りに回動可能で、リンク部材41〜43が折り畳み状態のときに被係合部72に一端部において係合可能な係合部材71と、係合部材71の他端部に接続され、直線運動(伸縮を含む)により係合部材71を支持軸Qの回りに回動させ、係合部材71が被係合部72に係合した状態を解除する解除部材73を備える。
【0069】
図面では走行機体100の前進方向右側のブラケット17に突設され、リンク部材41が連結された支持軸18に、係合部材71の先端部分に形成されたフック部71aを係合させ、支持軸18を被係合部72として利用している。この関係で、後フレーム45に係合部材71を軸支する支持軸Qを突設しているが、前フレーム13(取付フレーム15)、またはブラケット17に係合部材71を軸支させ、支持軸Qを被係合部72として利用することもある。
【0070】
また図面では支持軸18(の中心)を通り、走行機体100の走行方向の直線上に位置する部分に支持軸Qを突設することで、支持軸18と支持軸Qとの間の距離を最短にし、係合部材71の、支持軸Qから被係合部72(支持軸18)までの区間の長さが最小になるようにしている。図面ではまた、係合部材71に直線運動による力を与える部分(係合部材71の他端部)、すなわち解除部材73の一端を後フレーム45上の、回動軸53回りの部分に配置していることから、係合部材71をL形の形状に形成しているが、係合部材71の形状は被係合部72と支持軸Q、及び解除部材73の配置によって決まり、任意である。
【0071】
係合部材71のいずれかの部分には、係合部材71のフック部71aが被係合部72(支持軸18)に係合した状態を維持する向きに復元力を発揮する付勢部材75が配置される。図面では係合部材71の解除部材73側の端部71bに付勢部材75の一端を接続し、付勢部材75の他端を後フレーム45のいずれかの部分に接続している。この場合、付勢部材75は引張ばねとして軸方向に操作部材74から引張力を受けたときに復元力を発揮する。
【0072】
係合部材71の支持軸Qに関してフック部71aの反対側の端部には解除部材73が直接、もしくは間接的に接続される。上記のように付勢部材75がフック部71aの係合状態を維持しようとすることで、解除部材73は付勢部材75に抗して係合部材71を係合の解除の向きに力を与えればよい。そこで、図面では解除部材73に操作部材74を接続し、操作部材74を通じて係合部材71にその係合を解除する向きに力を与えている。
【0073】
図示する場合、解除部材73が操作部材74を前フレーム13側へ押し出すことにより係合部材71を、支持軸Qを中心として時計回りに回転させ、フック部71aを被係合部72(支持軸18)から離脱させる。フック部71aが被係合部72から離脱した状態では、付勢部材75が復元力を発揮することにより係合部材71を反時計回りに回転させ、フック部71aを被係合部72に係合可能な状態に復帰させる。
【0074】
解除部材73にも直線運動を操作部材74、または係合部材71に伝達する機能を有すれば、各種の駆動装置が使用可能であるが、図面では拘束・解除装置80で使用している解除部材85と同じくワイパモータを使用している。この場合、ワイパモータの出力軸の回転により操作部材74が前フレーム13側へ移動することにより係合部材71が支持軸Q回りに回転し、フック部71aが被係合部72から離脱する。ワイパモータの電源がOFFになったときに、付勢部材75が操作部材74を元の位置に復帰させ、係合部材71を係合の向きに回転させる。
【0075】
図8は農作業機1の格納状態を、図7は図8から伝動フレーム51と作業部50を省略した様子を示す。この状態は図1における上記係合部材71の被係合部72(支持軸18)への係合が解除され、リンク部材41〜43が折り畳み状態から走行機体100の走行方向に対して左側へ傾斜した状態にあり、リンク部材41〜43が振動によって自由に揺動し得る状態にある。そこで、図面では格納状態にあるリンク部材41を作業部50に拘束する保持装置41Aをリンク部材41と作業部50に配置することによりリンク部材41〜43の自由な揺動を防止している。
【0076】
保持装置41Aは複数本のリンク部材41〜43の内、作業部50側に位置するリンク部材41の側面に突設されるピン状(突起状)の嵌合部材41bと、作業部50のリンク部材41側に固定され、嵌合部材41bが挿通し得る開口を有する板状、もしくは箱状の被嵌合部材54からなり、図1、図4に示すように嵌合部材41bと被嵌合部材54は伝動フレーム51の格納位置にリンク部材41が回動したときに互いに嵌合する位置に配置される。
【0077】
嵌合部材41bは係合部材71が被係合部72から離脱したときに、リンク部材41の一端が軸支された支持軸18を中心として回転し、被嵌合部材54はシリンダ61の伸長に伴って伝動フレーム51が後フレーム45と平行な状態を維持したまま、平行移動する。具体的には図1において右側に位置するリンク部材41上の点は支持軸18を中心とする円弧を描き、作業部50は走行機体100の中心線に近付きながら、前フレーム13から遠ざかるように平行移動して直線状の軌跡を描く。そこで、支持軸18を中心とする円弧の軌跡と作業部50が描く直線の軌跡が交わる位置に、嵌合部材41bと被嵌合部材54がそれぞれ配置される。
【0078】
嵌合部材41bは支持軸18の回りに回転して平行移動する被嵌合部材54に嵌合するため、被嵌合部材54の開口は回転しながら接近し、接触時に嵌合部材41bが開口内に入り込むよう、嵌合部材41bの回転面の方向には嵌合部材41bの幅より大きめの幅が与えられる。嵌合部材41bが被嵌合部材54に嵌合した状態では、図8に示すように嵌合部材41bが被嵌合部材54の開口を貫通し、嵌合部材41bの周囲に形成されているフランジ41cが被嵌合部材54にリンク部材41側から係止した状態になる。
【0079】
被嵌合部材54の開口を貫通した嵌合部材41bの先端部分には例えば孔41b’が穿設されており、図8に示すように孔41b’には開口からの抜け出しを防止するためのピン41dが差し込まれる。ピン41dは被嵌合部材54に抜け出しの向きに係止し、嵌合部材41bを被嵌合部材54に拘束する。嵌合部材41bの孔41b’へのピン41dの差し込みによって嵌合部材41bが被嵌合部材54に拘束され、格納状態にあるリンク部材41の回動が拘束された状態になる。ピン41dは不使用時には図1に示すように被嵌合部材54のいずれかに仮止めされている。
【0080】
ここで、作業部50を前進作業位置Pfから後進作業位置Pbに移動させる場合の農作業機1の動作について説明する。なお、作業部50が前進作業位置Pfにある状態では、リンク40は一方側に所定角度θを有して揺動した状態にあり、拘束・解除装置70によってリンク40の揺動がロックされた状態にある。
【0081】
先ず、操作スイッチを操作して作業部50が前進作業位置Pfから後進作業位置Pbに移動するように操作する。操作スイッチが操作されると、拘束・解除装置80の解除部材(電動モータ)85が前進側係合部材82を反時計回りに回転させて係合部82aの被係合部81に対する係合状態を解除し、伝動フレーム45の回動ロック状態を解除する。
【0082】
伝動フレーム45の回動が非ロック状態になったときに、シリンダ61が収縮して回動部材62が時計回りに回転し、それに伴い、回動部材62に形成された開口62aが操作部64(図9参照)を押圧して伝動フレーム45がその回動支点Oを中心として時計回りに回転する。同時に、前側受動クラッチ31(図10参照)が伝動フレーム45の回動支点Oを中心として時計回りに回転して前側駆動クラッチ27(図10参照)から離脱する。
【0083】
シリンダ61が更に収縮すると、図3に示すように作業部50は前進作業位置Pfから時計回りに回転し、走行機体100の後方を通って走行機体100の他方側の側方に移動する。作業部50が後進作業位置Pbに移動するに伴い、被係合部81が後進側係合部材83の係合部83a内に入り込んで後進側係合部材83が被係合部81に係合し、伝動フレーム51の回動が拘束されると共に、後側受動クラッチ32が後側駆動クラッチ28に接続され、作業部50の後進作業位置Pbへの移動が完了する。
【0084】
このように1本のシリンダ61の伸縮によって作業部50を前進作業位置Pfから後進作業位置Pbに移動させることができる。このため、走行機体100の先端部が圃場の端に到達したときから作業部50を後進位置に移動させて走行機体100を後進させながら圃場の隅部に残された未作業部分の畦塗り作業を行うまでの時間を短縮することができ、畦塗り作業全体の作業性を向上させることができる。
【0085】
次に作業部50を後進作業位置Pbから格納位置Phに移動させる要領を説明する。先ず操作スイッチが操作されると、拘束・解除装置80が作動して伝動フレーム51の回動ロック状態を解除し、その後、図5に示すようにシリンダ61が伸長して作業部50が後進作業位置Pbから前進作業位置Pfに移動する。
【0086】
作業部50が前進作業位置Pfに移動すると、図6に示すように拘束・解除装置80の前進側係合部材82の係合部82a内に被係合部81が入って伝動フレーム51の回動が拘束されると共に、前側受動クラッチ31が前側駆動クラッチ27に接続される。続いて拘束・解除装置70が作動して係合部材71が時計回りに回転してリンク40の揺動ロック状態が解除される。
【0087】
リンク40の揺動ロック状態が解除されると、シリンダ61が伸長する。ここで、作業部50の回動が拘束・解除装置80によって拘束されていることで、伝動フレーム51、後フレーム45及び回動部材62は一体的に挙動する。このため、シリンダ61が伸長しても、回動部材62は回動しない。一方、シリンダ61が伸長するに伴い、シリンダ61が伸長する力、つまり他方側に向く力は、回動部材62を介して後フレーム45に伝達されるため、第1リンク部材41、第2リンク部材42及び第3リンク部材43を他方側に回動させる。
【0088】
以上のようにシリンダ61の伸長によってリンク40が格納側へ回転し、後フレーム45が格納側へ移動する。リンク40の格納側への揺動に伴い、図7及び図8に示すように第1リンク部材41の一方側の側面に設けられた嵌合部材41bが作業部50に突設された被嵌合部材54の開口を挿通する。リンク40の他方側への揺動に伴い、前側受動クラッチ31が斜め後方に移動して前側駆動クラッチ27から離脱する。その後、嵌合部材41bのフランジ41cが被嵌合部材54に突き当たった時点で、シリンダ61の伸長が停止してリンク40の他方側への揺動が完了する。ここで、被嵌合部材54の開口を挿通した嵌合部材41bに係止ピンを貫通させてリンク40の揺動がロック状態になる。
【0089】
このように作業部50が前進作業位置Pf及び後進作業位置Pbのいずれの作業位置に移動してもリンク40の移動端側は前フレーム13側に近接した位置にあり、リンク40の移動端側は走行機体100側に接近した位置に配置されるため、リンク40の移動端側に取り付けられた作業部50を走行機体100側に接近させて配置することができる。
【0090】
このため、農作業機の作業時において農作業機自体の前後方向長さを短くすることができ、作業部50から圃場に作用する力の反力がモーメントとなって走行機体100に作用しても、このモーメントの大きさを比較的に小さくすることができる。その結果、走行機体100が軽量な小型の場合でも、走行機体100と農作業機との重量バランスが崩れる虞を防止することができ、走行機体100の走行が安定して、農作業機1による作業を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】作業部が前進作業位置に移動した状態の農作業機を示した平面図である。
【図2】作業部が前進作業位置に移動した状態の農作業機を示した左側面図である。
【図3】作業部を反転させる移動途中の農作業機を示した平面図である。
【図4】作業部が後進作業位置に移動した状態の農作業機を示した平面図である。
【図5】回動部材と、リンク部材用の拘束・解除装置の関係を示した平面図である。
【図6】図5の状態からシリンダが収縮した様子を示した平面図である。
【図7】図5に示す拘束・解除装置を構成する係合部材の係合が解除された様子を示した平面図である。
【図8】作業部が格納位置に移動した状態の農作業機を示した平面図である。
【図9】図8の後方側の立面図である。
【図10】装着部の駆動軸と伝動フレームの従動軸の関係を示した平面図である。
【符号の説明】
【0092】
1……農作業機(畦塗り機)、10……装着部、13……前フレーム、
22……前進用駆動軸、23……後進用駆動軸、30……従動軸、
40……リンク、41……第1リンク部材(リンク部材)、42……第2リンク部材(リンク部材)、
45……後フレーム、50……作業部(畦塗り作業部)、51……伝動フレーム、53……回動軸、
70……拘束・解除装置、71……係合部材、72……被係合部、73……解除部材、74……操作部材、Q……支持軸、
100……走行機体


【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行機体の後部に装着される装着部を有する前フレームと、この前フレームに揺動自在に連結される複数本のリンク部材と、この各リンク部材の移動端側に連結される後フレームと、この後フレームに突設された回動軸に回動自在に連結され、先端位置に作業部を支持した伝動フレームを有し、
前記伝動フレームが前記後フレームの回動軸の回りに、前記作業部が前進作業姿勢になる前進作業位置と、後進作業姿勢になる後進作業位置との間を回動自在な農作業機に設置され、前記作業部を前進作業姿勢と後進作業姿勢に保持する前記リンク部材の揺動を拘束し、解除する拘束・解除装置であり、
前記前フレームと後フレームの内のいずれか一方に突設される被係合部と、他方に突設された支持軸の回りに回動可能で、前記リンク部材が折り畳み状態のときに前記被係合部に一端部において係合可能な係合部材と、
前記係合部材の他端部に接続され、直線運動により前記係合部材を前記支持軸の回りに回動させ、前記係合部材が前記被係合部に係合した状態を解除する解除部材とを備えることを特徴とする農作業機の拘束・解除装置。
【請求項2】
前記リンク部材を揺動自在に軸支する前記前フレームと前記後フレームのいずれかの支持軸が前記被係合部を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の農作業機の拘束・解除装置。
【請求項3】
前記解除部材は直線運動により、もしくは回転運動を直線運動に変換して前記係合部材の係合を解除することを特徴とする請求項1、もしくは請求項2に記載の農作業機の拘束・解除装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−41930(P2010−41930A)
【公開日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−206430(P2008−206430)
【出願日】平成20年8月8日(2008.8.8)
【出願人】(390010836)小橋工業株式会社 (198)
【Fターム(参考)】