JP3806994B2 - ロータリ耕耘装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリ耕耘具のリヤカバー支持装置に関する。この発明は、リヤカバーの支持装置であって、詳しくは、ロータリ耕耘具の上方を覆う主カバーに対し、その後方に取り付けたリヤカバーを均平性能を保つように支持しようとするものに関する。
【0002】
【従来の技術、および、発明が解決しようとする課題】
従来のロータリ耕耘具は、耕耘具の上方を覆う主カバーに対しリヤカバーをヒンジである左右方向の軸を介して取り付けていたので、耕耘刃の掘削作用により飛散した耕耘土塊がリヤカバーの一部に土塊が衝突するとリヤカバー全部が後ろに逃げてしまい、衝突によりリヤカバーが前後方向への移動を繰り返すと、リヤカバー後端縁は地表面上で上下を繰返すことになって、地表面に凹凸が生じやすく均平性能低下が生じやすかった。
【0003】
そして従来のものは、掘削作業時の耕耘車速が時速2Km/H程度で掘削耕耘を行なっていたが、近年、時速3Km/Hを超す車速で耕耘して、作業能率を上げるものが出現してきた。この場合、掘削した耕耘土塊がリヤカバーに接当する勢いもさらに強くなり、リヤカバーの後方への逃げも大きくなってきた。このように、耕耘土塊が強く衝突するとリヤカバーの後端縁がさらに上下して耕耘した土塊の表面を凹凸状に撫で付けることとなり、均平性能が良くなかった。
【0004】
その後、実開昭57−41008号公報で示すように、主カバーの後端に幅広の弾性板体を取り付け、弾性板体の後端部に複数に分割した均平板を連設するものが公知である。このような弾性板体のみで均平板を押圧支持するものは、弾性板体をある程度腰の強いものにしないと泥土の押圧移動ができず、強過ぎるとロータリ耕耘装置が左右傾斜をする時等、表土の左右傾斜の隣との重なり部に段差が生じる不具合を有している。
又、耕耘作業時に、該リヤカバー4の後端接地面が耕耘泥土の土の量により上下動するが、この上下動を回転式の角度センサである中央ポテンショメーターで測定するものがある。従来の製品のリヤカバーは主カバーに対して蝶番で取り付けられているので、単純に上下の角度変動しか生じずポテンショメーターの取付位置は主カバーの後端部であれば幅方向のどの位置に取り付けても正確に角度を検出していた。ところが、リヤカバーが揺動支持部を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するから、揺動支持部の近傍に中央ポテンショメーターを取り付けて検出角度になるべく誤差が生じないようにするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、従来装置のこのような不具合を解消しようとするものであって、次のような技術的手段を講じた。即ち、複数の耕耘刃(1,1...)を取り付けた耕耘パイプ(2)の上方を主カバー(3)で覆い、この主カバー(3)の後部に間隔を有してリヤカバー(4)を備え、主カバー(3)とリヤカバー(4)の間隔を幅広の弾性板体(6)で一体的に連結すると共に、主カバー(3)の後端左右中央部に左右方向の軸(34)に対して首振り自在に設けた揺動支持部(7)からメインロッド(8)を後方に突設して突設端部にリヤカバー(4)を取り付け、さらに、主カバー(3)の後端左右側方部とリヤカバー(4)間に上下端部を軸着(10)したサブロッド(9)を介して連結したロータリ耕耘装置において、前記左右方向の軸(34)と略同一の仮想延長軸心部上に角度センサ(55)の回転軸(57)の軸心を揃えて該角度センサ(55)を主カバー(3)に取り付け、角度センサ(55)の上記回転軸(57)が上記メインロッド(8)の上下動の動きに連動するが後面視左右方向の動きに連動しないよう前記揺動支持部(7)の近傍においてメインロッド(8)側の揺動プレート(59)と回転軸(57)側のアーム(58)とを連係しリヤカバー(4)の上下動を測定する構成としたロータリ耕耘装置とする。
【0006】
【実施例】
図例は、農用トラクターの機体40後部に昇降自在に取り付けて、土壌表面を掘削し走行するロータリ耕耘具5であって、このロータリ耕耘具5の後部を覆うリヤカバー4部に、この発明を折り込んでいる。ロータリ耕耘具5は、農用トラクターの機体40後端上方に固設した、左右方向中央のヒッチ11部にトップリンク12の前端を枢支しており、該トップリンク12の後端にはマスト13の前端を枢支している。また、トラクターの機体40後端左右下方にはロワーリンク14,14の前端部を枢支している。該ロワーリンク14の後端には、左右方向中央近傍の伝動ケース15より左右側方に突出したビーム16,17に固設した支持プレート18,18を取り付けており、また、ロワーリンク14,14中途部には、左右のリフトロッド19,19の下端を取り付けている。該リフトロッド19,19上端は、機体40の後部上方に備えたリフトアーム20,20の突設後端に取り付けており、リフトアーム20を上下回動操作することにより、ロータリ耕耘具5を昇降可能としている。
【0007】
前記、中央近傍の伝動ケース15上にはマスト13を枢支しており、該マスト13中途部と前記支持プレート18,18間を左右の補強リンク21,21で補強接続している。そして、前記右方のビーム17側端にはサイドプレート22が固設され、左方のビーム16側端にはサイド伝動ケース23が固設されている。該サイドプレート22とサイド伝動ケース23下端間には、耕耘パイプ2が左右方向に軸架されており、該耕耘パイプ2外周に耕耘刃1,1..を取り付ける爪ホルダー24,24..が複数個溶接されている。
【0008】
耕耘パイプ2の駆動は農用トラクターの機体40後端に突出したPTO軸28から、自在継手29を介して中央近傍の伝動ケース15の入力軸30に伝達される回転力により駆動している。図示しないが入力軸30より入力した駆動力は、ベベルギヤを介して左方のビーム16内の伝動軸からサイド伝動ケース23内上部のスプロケットに伝わり、上部のスプロケットからチェーンを介して下方の耕耘パイプ2側端部の下部スプロケットを駆動する通常の駆動伝達としている。耕耘パイプ2の駆動回転に伴い、耕耘刃1,1..掘削による耕耘土の上方飛散を防止するため、矢印「イ」方向に回転する耕耘刃1,1....の先端の回転軌跡上方を主カバー3で覆っている。また、主カバー3から間隔を開けて後方を覆うリヤーカバー4とのこの間隔部には、両者の幅と略同幅の幅広の弾性板体6の上端部と下端部を夫れ夫れ主カバー3の後端部とリヤカバー4の前端部にボルト,ナット等の締付具を介して一体的に取り付けている。これらにより、回転する耕耘刃1,1...の上部から後部方向の全体を覆っている。
【0009】
この状態ではリヤカバー4は弾性板体6を介して主カバー3に取り付けられているだけであって、作業時に飛散する掘削泥土がリヤカバー4に当たったり、農用トラクター機体40の前進に伴い掘削泥土の表面凹凸により、リヤカバー4の上下移動や左右移動や捩じれの動きは弾性板体6の弾性力で支持され規制され復元される。例えば弾性板体6が帆布のように弾性力が弱いとすると、リヤカバー4の動きが規制されずリヤカバー4の位置変動が激しくなる。また弾性板体6が板バネのように弾性力が強いとすると、リヤカバー4の取り付け姿勢が一定姿勢に成ってしまうことになる。この発明の弾性板体6は、リヤカバー4の重力によってリヤカバー4の後端部は自由に地面側に接地するまで下降するものである。また、飛散する耕耘土の慣性力や接地面側の凹凸による反撥力の変化に対しては、リヤカバー4の側面視での上下や背面視での左右上下や複合した捩じれの動きを規制されない程度の弾発力を有したゴム板であって、主カバー3とリヤカバー4の間隔部を前後連結している。
【0010】
そしてこのままの構成では、リヤカバー4の側面視での上下や背面視での左右上下や複合した捩じれの動きが自由であり規制されにくいので、次に説明するような部材を前記間隔の部分に取り付けている。主カバー3後端部上面には、左右方向中央部に中央金具31を突設し左右両側方に夫れ夫れ側方金具32,32を突設している。さらに、中央金具31と側方金具32間にステー33,33を突設している。
【0011】
この中央金具31と側方金具32は上部開口した一対の壁面を有する「コ」字状の金具であり、一対の壁面間にボルトやピン等の軸34,34..を左右方向に貫通する孔を、側面視で略同位置に芯を合わせるように開口している。そして中央金具31には、前端部にリンクボール的に首振り自在の揺動支持部7を有するメインロッド8の前端部が、軸34で取り付けられている。メインロッド8は後端部を二又状に分岐8aさせ、その分岐8a部をリヤカバー4に縦方向に設けた主フレーム35にボルト,ナットまたは溶接等で固着している。リヤカバー4は鉄板製の薄板であって、ロータリ耕耘具5の略2m程度の全幅に亘って吊り下げられており、リヤカバー4後端部を袋状に折り返した接地面36として加圧時の左右方向の強度を保っている。リヤカバー4の前後方向の強度は、前述の主フレーム35,35とリヤカバー4の左右方向端部に縦方向に設けたサブフレーム37,37で保っている。主フレーム35とサブフレーム37は夫れ夫れ下部開口「コ」字状の薄鉄板であって、その開口側をリヤカバー4上面に沿って溶接して一体化した補強枠である。
【0012】
リヤカバー4はメインロッド8前端部の揺動支持部7を揺動中心として、幅広の弾性板体6が許す範囲に亘って側面視での上下移動や背面視での左右上下移動や複合した捩じれの動きを、主カバー3に対して可能としている。そして、左右のサブロッド9,9でもって、リヤカバー4のサブフレーム37前端部に設けた左右の受金38,38と主カバー3左右に設けた側方金具32,32との間を補助的に連結しており、このサブロッド9,9でリヤカバー4の大きな動きを制限している。該サブロッド9,9は前端部と後端部に左右方向の貫通孔を開口しており、この貫通孔に軸着10,10している間隙の相対的な寸法差を、長孔や大径孔等で差を大きくするほど揺動を容易とすることができる。
【0013】
また図例では、主フレーム35の上面に夫れ夫れ下部ステー39,39を突設しており、該下部ステー39と前述した上部のステー33の間に、図2で示すようにプッシュプルロッド41を取り付けて、リヤカバー4の揺動下限と上動時の加圧力調節を行なっている。この構成について詳述すると、主カバー3から一体に後方に突設するステー33の先端部にはコマ42の脚43,43が支持され、該コマ42に設けられた上下方向貫通の孔44にプッシュプルロッド41の上部が貫通状に取り付けられ、突出上端部に押圧バネ48を介して上方ロック具49が取り付けられ、プッシュプルロッド41の下端部が下部ステー39にピンで軸着47されている。さらにプッシュプルロッド41の長手方向には複数の係止溝45,45...を設けており、ストッパー46を係止溝45まで押し込んでプッシュプルロッド41をコマ42部に固定すると、リヤカバー4の上下動は固定され、図5で示すようにストッパー46を解除すると、プッシュプルロッド41はリヤカバー4の上下移動に応じてコマ42の孔44内を移動し脚43部で揺動自在に支持されている。また、コマ42と軸着47間のプッシュプルロッド41外周には下部押圧バネ50と下部ロック具51が取り付けられており、下部押圧バネ50の下端部をコマ42に押しつける位置を下部ロック具51を上方に位置調節することによりリヤカバー4の接地圧を加圧側に調節できる。上方ロック具49の固定位置を、プッシュプルロッド41外周で下方にスライド調節するとリヤカバー4の下限位置を高位置に変更調節できる。
【0014】
図6は上例の主要部のみ開示した斜視図、図7,図8はその対応部の別図例であり、以下説明する。図6は、メインロッド8後端部の二又状の分岐8a,8a部とリヤカバー4の主フレーム35,35前端部を着脱自在としたものであって、分岐8a部の取付孔52,52に主フレーム35,35の固定孔53,53部分を図示しないボルト,ナットを介して着脱自在に取り付けており、リヤカバー4の形態を図7で示すセンター開閉板25や側方開閉板26,26付きのリヤカバー4aに交換して該センター開閉板25または側方開閉板26部を取り外すと、この部分に畝立器を取り付ける空間が生ずるから耕耘刃1,1..に近い位置に別作業部を取り付けて、畝立て作業が安定して行なうことができる。畝立て作業を行なわないときは開閉板25,26を取り付けて通常のリヤカバー4としての作業が行なえる。また、図8で示すように後端部に均平板27を左右のリンク54,54を介して上下動自在に取り付けたリヤカバー4b等に交換することにより、ロータリ耕耘具5を代掻き作業等に別途使用可能としている。図6の構成においては、サブロッド9,9を省いて説明したが、第1図例のようにサブロッド9を左右両側に取り付けてリヤカバー4のある程度以上の揺動を牽制しても良い。
【0015】
図9,図10,図11は、本発明の一実施例を示すもので、耕深制御用のセンサ一個を備えた実施例であり、以下説明する。第1実施例で詳述したように、主カバー3の後端部左右方向中央に中央金具31を設け、この中央金具31に取り付けた揺動支持部7から後方に延出するメインロッド8の二又状の分岐8a,8a後端に、リヤカバー4の左右の主フレーム35,35を取り付けている。そして、主カバー3とリヤカバー4の間隔を弾性板体6で連結すると共に、主カバー3とリヤカバー4の左右側端部間をサブロッド9,9で連結して、リヤカバー4の揺動をある程度牽制するようにしている。
【0016】
耕耘作業時に、該リヤカバー4の後端接地面が耕耘泥土の土の量により上下動するが、この上下動を回転式の角度センサである中央ポテンショメーター55で測定するものである。従来の製品のリヤカバーは主カバーに対して蝶番で取り付けられているので、単純に上下の角度変動しか生じずポテンショメーターの取付位置は主カバーの後端部であれば幅方向のどの位置に取り付けても正確に角度を検出していた。この発明のリヤカバー4は揺動支持部7を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するから、揺動支持部7の近傍に中央ポテンショメーター55を取り付けて検出角度になるべく誤差が生じないようにするものである。即ち、揺動支持部7を中央金具31に左右方向に取り付けるボルト,ピン等の軸34と略同一の仮想延長軸心部上に中央ポテンショメーター55の軸を揃えてフレーム側の固定板56に中央ポテンショメーター55のケース体を固定し、ケース体から固定板56を貫通して外方に突出する回転軸57にアーム58を取り付けている。アーム58の突出先端部は軸心方向に折り曲げられ、この折り曲げ部61の前後面にメインロッド8から一体的に突出する揺動プレート59の先端部の作動面60,60が接当し係合しており、リヤカバー4の動きのうちリヤカバー4の左右方向中央部分の後端接地面が地面に対し上下動する動きのみを揺動プレート59を介して取り出す。メインロッド8の後面視左右方向の動きは作動面60,60がアーム58の折り曲げ部61の前後面を滑って逃げるから中央ポテンショメーター55の回転軸57を動かすことはない。このように、揺動支持部7近傍であれば一個の中央ポテンショメーター55で耕深制御用としてリヤカバー4の昇降角度を検出できるから、例えば、ロータリ耕耘具5が対地上昇して耕深が浅くなると、掘削泥土が減ってリヤカバー4が主カバー3に対して下方に垂れ下がっていくから、この角度変化を検出して農用トラクター機体40に設けたリフトアーム20を下降してロータリ耕耘具5を下降すると耕深を増やすことができ、自動制御として耕深制御を常に設定した目標の深さに制御する耕深センサを容易に得ることができる。
【0017】
図12は、耕深制御用のセンサを二個備えた実施例であり、まず大まかな点を説明する。この発明におけるリヤカバー4が背面視で主カバー3に対しメインロッド8先端の揺動支持部7を揺動中心としてローリング方向である左右に揺動するから、主カバー3に対するリヤカバー4の左端部と右端部での対地面側への垂れ下がり角度が、凹凸の多い地面や傾斜地を等高線に沿って走行しながら図示しない水平制御機構を介して掘削作業をする場合左右で異なる。このリヤカバー4の左右の異なった角度を、ロータリ耕耘具5の左右側方に夫れ夫れ取り付けた左右の側方角度センサである左右のポテンショメーター62,63で夫れ夫れ検出する。そして、図示しないCPUで演算処理することにより、例えば左右のポテンショメーター62,63の検出値を平均して掘削作業を行なうと図9で示す中央ポテンショメーター55と同様の制御が行なえ、左右のポテンショメーター62,63の検出角度を同角度になるようにローリング制御を行なうと、ロータリ耕耘具5が対地表面に平行に耕深制御を行なって掘削作業ができる。
【0018】
ロータリ耕耘具5の、従来のローリング制御について簡単に説明する。ロータリ耕耘具5は農用トラクターの機体40に設けた左右のリフトアーム20,20と三点リンクのうちの左右のロワーリンク14,14を夫れ夫れ左右のリフトロッド19,19を介して吊持しており、このリフトロッド19の一方を油圧シリンダーやギヤードモーター等の遠隔操作式伸縮具とし、機体40に配設したローリングセンサにより機体40の左右傾斜角度を測定し、その傾斜角度を打ち消す方向にリフトロッド19を自動的に伸縮調節してロータリ耕耘具5を地球の重力方向に対し常に水平状態になるよう制御する自動水平制御と、手元の設定器を手動操作して左右の傾斜角度を指定してやり、その指定に応じて作業器を傾斜保持させる自動傾斜制御が可能と成っているが、基準は常に地球の重力方向に対しての補正のみであった。
【0019】
この図12のローリング制御は、このような従来の水平制御意外に、ロータリ耕耘具5を対地表面に平行に耕深制御を行なう掘削作業が可能であるから、耕耘掘削等で全体の泥土を地表の凹凸に応じて同じ凹凸で耕耘掘削でき、畑の耕耘掘削に利用できる。具体構成について詳述すると、リヤカバー4の左右側方に配設するサブロッド9,9の前端部を取り付けるため主カバー3に設けた側方金具32の近傍に夫れ夫れ左右のポテンショメーター62,63のケース体を取り付け、ポテンショメーター62,63の回転軸に一端を取り付けたアーム64とサブロッド9前端部に突設した金具65との間を連動ロッド66で連結し、サブロッド9の上下方向揺動角度を左右のポテンショメーター62,63で独立して検出する。
【0020】
図13で示すものは、主カバー3とリヤカバー4間隔を塞ぐ弾性板体の別実施例である。この図13で示す弾性板体67は、前方の上端縁部は他と同様に主カバー3の後端部にボルト,ナット等の締付具を介して取り付けているが、弾性板体67の後端部をリヤカバー4の後端部近傍の接地均平面近くまで長く延出しており、また、弾性板体67の後端部とリヤカバー4を係止しておらずフリーとしているのでリヤカバー4の揺動がより自由に行なえると共に、リヤカバー4の内面である耕耘刃1,1..側からの飛散泥土を弾性板体67が受け止めるから泥土が直接付着しない泥除け効果を有する。
【0021】
【発明の作用効果】
この発明では、リヤカバー(4)が弾性板体(6)を介して主カバー(3)に前後連結されているから、リヤカバー(4)の一部に土塊が衝突した場合、弾性板体(6)の変形により衝撃が吸収されてしまい、リヤカバー(4)下端縁の上下につながらないので土塊の衝突による均平姿勢の変化を生じ難くなる。
【0022】
また、リヤカバー(4)は左右方向中央部を、首振り自在の揺動支持部(7)で支持すされたメインロッド(8)で、主カバー(3)に揺動自在に連結されているが、その両側方を左右のサブロッド(9,9)で上下方向のみ揺動自在に規制され連結されているから、リヤカバー(4)がメインロッド(8)前端の揺動支持部(7)を揺動中心として、あらゆる方向に容易に動くことができながら、ある程度以上の動きはサブロッド(9)で規制するから、対地表面に対し追従性よく動きながら一定以上の動き過ぎを規制して、リヤカバー(4)が回転する耕耘刃(1,1..)に接当して破損することもない。
更に、リヤカバー(4)の上下動を角度センサ(55)で測定するとき、揺動支持部(7)を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するが、リヤカバー(4)の動きのうちリヤカバー(4)の左右方向中央部分の後端接地面が地面に対し上下動する動きのみを揺動プレート(59)、アーム(58)を介して取り出すことができ、揺動支持部(7)近傍で一個の角度センサ(55)によって耕深制御用としてリヤカバー(4)の角度を検出でき、検出角度になるべく誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一部断面した、ロータリ耕耘具全体の斜視図である。
【図2】 リヤカバー部を断面した耕耘具を本機後部に取り付けた、全体側面図である。
【図3】 要部の平面図である。
【図4】 図3のA−A部を断面した側面図である。
【図5】 図2のプッシュプルロッド部の、B矢視図である。
【図6】 リヤカバー取付部の、第2図例である。
【図7】 リヤカバーの、第2図例である。
【図8】 リヤカバーの、第3図例である。
【図9】 耕深センサを一個設けた場合の、全体斜視図である。
【図10】 図9の、要部拡大図である。
【図11】 図10の、平面図である。
【図12】 耕深センサを二個設けた場合の、全体斜視図である。
【図13】 弾性板体の、別構図例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 耕耘刃
2 耕耘パイプ
3 主カバー
4 リヤーカバー
5 ロータリ耕耘具
6 弾性板体
7 揺動支持部
8 メインロッド
9 サブロッド
10 軸着
55 角度センサ (ポテンショメータ)
57 回転軸
58 アーム
59 揺動プレート
Claims (1)
- 複数の耕耘刃(1,1...)を取り付けた耕耘パイプ(2)の上方を主カバー(3)で覆い、この主カバー(3)の後部に間隔を有してリヤカバー(4)を備え、主カバー(3)とリヤカバー(4)の間隔を幅広の弾性板体(6)で一体的に連結すると共に、主カバー(3)の後端左右中央部に左右方向の軸(34)に対して首振り自在に設けた揺動支持部(7)からメインロッド(8)を後方に突設して突設端部にリヤカバー(4)を取り付け、さらに、主カバー(3)の後端左右側方部とリヤカバー(4)間に上下端部を軸着(10)したサブロッド(9)を介して連結したロータリ耕耘装置において、前記左右方向の軸(34)と略同一の仮想延長軸心部上に角度センサ(55)の回転軸(57)の軸心を揃えて該角度センサ(55)を主カバー(3)に取り付け、角度センサ(55)の上記回転軸(57)が上記メインロッド(8)の上下動の動きに連動するが後面視左右方向の動きに連動しないよう前記揺動支持部(7)の近傍においてメインロッド(8)側の揺動プレート(59)と回転軸(57)側のアーム(58)とを連係しリヤカバー(4)の上下動を測定する構成としたロータリ耕耘装置。
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