JP5054415B2 - 動力取出し部を有した砕土作業機 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の走行車に連結され耕耘作業や代掻き作業を行うサイドドライブ式砕土作業機に関する。

従来、トラクタ等の走行車に連結され、砕土用爪軸と整地体を有し、畑や水田で耕耘や代掻き作業に使用される農作業機が知られている。またこれらの農作業機において、動力の取出し部を設けた農作業機は、例えば特開平５−１８４２０３号公報（特許文献１）、特開２００３−２１０００２号公報（特許文献２）、実開昭６３−１１９３０５号公報（特許文献３）が開示されている。
特開平５−１８４２０３号公報 特開２００３−２１０００２号公報 実開昭６３−１１９３０５号公報

近年耕耘砕土作業機等において、一つの圃場において作業が終了した後に次の圃場等に移動する際、トラクタ等の走行車や作業機に付着した圃場の泥土が舗装された道路に落下し周囲に不快感を与えたり、落下した土壌による排水路等の詰まり防止などのため、落下した土の排除作業を行う必要があった。このため、圃場に砕土作業機とは別に洗車用のポンプ等を用意し、圃場出口部で付着した泥土を落としてから移動するなどの処置をしていた。この場合圃場ごとに洗車ポンプを運搬する必要があり作業効率が悪い問題があった。

このため、作業機自体の動力により洗車ポンプ等を駆動できるように、作業機に動力取出し部を設けたものがあった。しかし、ポンプ等の装着機器取付け用の部材を別途用意する必要がある他、使用ポンプ等の機器の使用回転数に合致しない場合や、使用時のみ装着できるように構成されているため、装着するポンプ等の装着機器を別途移動する必要があった。さらに、動力取出し部が他の駆動部と同時に駆動されると、例えば洗車ポンプを駆動し洗車する際に砕土用爪軸が回転していると非常に危険であり作業もやり難い不都合があった。

上記特許文献１に記載される「サイドドライブ式ロータリ」は、「ポンプ、モータ等の動力取出器を装着すると該動力取出し器を駆動しかつ伝動手段を切り、一方動力取出器を外すと伝動手段を駆動する」構成となっているが、ポンプを使用するときのみ装着するように構成されているため圃場間のポンプの移動作業が必要であるとともに、出力軸と同軸上に設けてあり回転数が制限される。また、上記特許文献２に記載の「ロータリ耕耘装置」は、「入力軸とパイプフレーム内のチェーンケースへの駆動力の伝動軸との間にクラッチ機構を設けた」構成により「洗車機等を駆動する場合、ロータリを停止させる」ことが可能であるが、動力取出軸が入力軸と一体回転駆動させる構造であり、回転数が制限されるとともに、中央の伝動ケース後方に動力取出軸があるため砕土作業機においては、後方に設けた整地板等の支持調整リンクを機器装着スペースを回避して設ける必要がある。さらに、上記特許文献３に記載される「動力取出装置」は、クラッチ機構を設けた構成ではないとともに、特許文献２と同様の取付けスペースの問題が生ずる。

このため本発明の目的は、砕土作業機の動力取出し部を使用する時の安全性を確保し、動力取出し部に取付けされる機器を常時取付け可能であるとともに、取付けされる機器の回転数等による制限や取付けスペースの制限が少ない動力取出し部を有した砕土作業機を提供することにある。

本発明の砕土作業機は、入力軸を備えたギヤボックスから左右方向に延設したパイプフレーム内の出力軸によりパイプフレームの左右方向いずれか一側方に設けた伝動チェーンケースに伝達し、伝動チェーンケースの下端部に連結された砕土爪軸を駆動し、動力取出し軸を備えたサイドドライブ式砕土作業機であって、前記動力取出し軸を、出力軸と平行に設け、ギヤボックスと伝動チェーンケース間の前記出力軸上で伝動チェーンケースに隣接する位置に、砕土爪軸と動力取出し軸との駆動を断続するクラッチ部を設け、前記動力取出し軸の一端を、クラッチ部を収納する動力取出しケースの伝動チェーンケース側と逆方向に突設して設け、該クラッチ部を入り切り操作することで、砕土爪軸と動力取り出し軸とを選択駆動可能としたことを特徴とする。

上記のように、出力軸と同軸上に砕土用爪軸の動力の断続を行うクラッチ部を有し、このクラッチ部の断続操作により動力の断続が行われる動力取出し軸を出力軸と平行に設けた構成により、動力取出し軸に連結された洗車用ポンプ等を駆動している時は、砕土用爪軸は常に動力が切断され停止しているため洗車作業などが安全に行えるとともに、切り替え時の誤操作も回避できる。また、動力取出し軸を出力軸とは別に平行に設けたことにより、砕土作業機の回転数に左右されずに連動部のギヤ交換等で回転数を調節できるとともに連結される機器の取付けスペースの確保も機外に突設することなく容易である。このような構成にすることで、洗車用ポンプに限らず発電機や油圧ポンプなどを連結することも可能で砕土作業以外の多様な作業に使用の可能性が期待できる。

さらに、洗車用ポンプを常時動力取出し部に連結しておくことで、常に圃場出口部等でトラクタ等の走行車や砕土作業機に付着した泥土を洗車可能で、圃場間の洗車ポンプの移動の必要がなく作業が効率よく行えるとともに、ポンプを利用した多様な給排水作業も容易に行える。

以下、本発明の実施形態の構成例を図面を参照して説明する。図１は本発明を実施した代掻き砕土作業機のスタンドを装着した側面図、図２は本発明を実施した代掻き砕土作業機の動力伝動部を示す断面図、図３は砕土用爪軸に動力が伝達されている状態のクラッチ部の断面図、図４は砕土用爪軸側の動力が切断され動力取出し軸側に動力が伝達されている状態のクラッチ部の断面図、図５は動力取出しケース部の平面図、図６は動力取出しケース部の側面図、図７は本発明を実施した代掻き作業機の作業時の側面図を示したものである。

本例に示す砕土作業機は代掻き用砕土作業機で、図示していないトラクタに装着されて代掻きや砕土作業を行う装置である。トラクタの左右一対のロワーリンク１３と中央上方に設けたトップリンク１２とからなる３点リンクヒッチ機構に、これらを定型化する連結枠１（クイックカプラー又はオートヒッチと称される）を前記ロワーリンク１３に水平方向に設けたロワーリンクピン１０と前記トップリンク１２に同じく水平方向に設けたトップリンクピン１１をそれぞれ挿入して取り付け、代掻き砕土作業機の前方フレームに設けた左右一対のロワーピン２１と該中央上方に設けたトップマスト２の前端部に設けたアッパーピン２０に前記連結枠１の係合部を係合させ連結される。

連結手順は、先ず連結枠１上方のフックを前記トップマスト２のアッパーピン２０に係合させ、トラクタの３点リンク機構を上昇させ連結された連結枠１を上昇させると、前記代掻き砕土作業機側のロワーピン２１が連結枠１側に引き寄せられ連結枠１の下部の係合部と係合し連結される。下部の係合部は、連結枠１に設けたフック１４をロワーピン２１に引掛けて外れ防止をする。

代掻き砕土作業機前方中央水平方向に突設させて設けた入力軸３は、図示していないトラクタのＰＴＯ軸と図示していないユニバーサルジョイントで連結され、トラクタの回転動力を代掻き砕土作業機側に入力するためのものである。入力軸３に入力された回転動力は、左右中央部の入力軸３を突設して設けたギヤボックス３０に入力され、ギヤボックス３０内のベベルギヤ３１を介してギヤボックス３０から左右水平方向に延設したパイプフレーム内の出力軸３２により左右方向いずれか側方に設けた伝動チェーンケース４に伝達され、該伝動チェーンケース４に内装されている出力軸スプロケット４１に伝動され、これに券架される伝動ローラーチェーン４２により、下方に設けた砕土用爪軸５０に固着された爪軸スプロケット４３を駆動し砕土用爪軸５０を回転駆動する。

本発明の動力の断続を行うクラッチ部９及び動力取出し部は、前記出力軸３２の伝動チェーンケース４側に設けられていて、伝動チェーンケース４に隣接して設けた動力取出しケース９０内に構成されている。出力軸３２は動力取出しケース９０内で伝動チェーンケース４側の第２出力軸３３とに同軸上に分割されて設けられている。第２出力軸３３の伝動チェーンケース４側には出力軸スプロケット４１が固着されていて、中間部にベアリングを配し、他方の内側端には動力の断続が行われるクラッチ部９の一方側であるクラッチ爪９３０を有した爪ボス９３が固着されている。これに対向して係合するクラッチ爪９３０を設けたスライドギヤ９１が出力軸３２の端部のスプライン軸部を軸方向にスライド可能に設けられていて、スライドギヤ９１を軸方向にスライドすることでクラッチ爪９３０の係合の断続が行われ、動力の切替が行われる。

スライドギヤ９１のスライドは、スライドギヤ９１に設けた凹状リング溝に、板材で二股フォーク状に形成したシフトフォーク９４の二股間を係合させ、シフトフォーク９４が固着されて出力軸３２と平行にスライド可能に設けたフォークスライド軸９５をスライドさせ行われる。フォークスライド軸９５は、動力取出しケース９０のボス部の出力軸３２と平行に設けた孔に摺動自在に挿入され、フォークスライド軸９５に設けた溝に、スライド方向と直交する方向にボス部に設けた孔にスプリング９５１によりフォークスライド軸９５側に付勢されている鋼球９５０が入り込むとスライド抵抗が増し位置決めがされる。位置決め位置は、スライドギヤ９１のクラッチ爪９３０が爪ボス９３のクラッチ爪９３０と係合する位置と、クラッチ爪９３０の係合が解除され後述の動力取出しギヤ９２と噛み合う位置に設定される。

フォークスライド軸９５のスライドは、シフトフォーク９４の取付け端と反対側の端部にフォークスライド軸９５と直交する方向に固定された係合ピン９７１に、動力取出しケース９０に固定されたブラケットにフォークスライド軸９５と直交する方向のシフトアーム揺動軸９７０により揺動自在に設けたシフトアーム９７の係合溝９７２が係合し、シフトアーム９７をシフトアーム揺動軸９７０を軸に回動することでスライドする。シフトアーム９７のシフトアーム揺動軸９７０をはさんだ係合溝９７２と反対側の端部には、シフトレバー９６が、シフトアーム揺動軸９７０と直交する方向に設けてあるシフトレバー揺動軸９６０により回動自在に取付けられている。

シフトレバー９６は、シフトガイド板９７３に設けたレバーガイド溝９７５に挿入され、動きが規制される。レバーガイド溝９７５は、シフトレバー９６がフォークスライド軸９５の軸方向に回動する方向と、該方向端にそれぞれ連続してフォークスライド軸９５の軸方向と直交する方向に回動可能な溝が設けられコ字状に形成されている。溝端部にシフトレバー９６を移動させると、シフトアーム９７とフォークスライド軸９５及びシフトフォーク９４を介してスライドギヤ９１が移動し、それぞれクラッチの断続が行われた状態となる。

フォークスライド軸９５の軸方向と直交する方向に設けた溝にシフトレバー９６が入り込むと、シフトレバー９６のフォークスライド軸９５軸方向の回動がロックされるため、クラッチ部のスライドがロックされる。シフトレバー９６は、レバー保持スプリング９７４により常にフォークスライド軸９５の軸方向と直交する方向に設けた溝側に付勢されていて、スライドギヤ９１のスライドを牽制する。

スライドギヤ９１に噛み合う動力取出しギヤ９２は、出力軸３２と平行に動力取出しケース９０に回転自在に設けてある動力取出し軸９８に固着されて設けてある。動力取出し軸９８の一端は、動力取出しケース９０の伝動チェーンケース４側と逆方向に突設して設けてあり、端部にはカップリング９８０が固着され、これに洗車ポンプ９８１が連結され駆動される。カップリング９８０を入れ替えることで様々な機器が取り付け可能である。

図３と図４において、クラッチの切替操作を説明する。シフトアーム揺動軸９７０を軸としてシフトレバー９６を図３で示す左側にレバーガイド溝９７５に添って傾倒すると、シフトアーム９７がシフトアーム揺動軸９７０を軸に反時計方向に回動し、シフトアーム揺動軸９７０の端部の係合溝９７２が係合するフォークスライド軸９５に設けた係合ピン９７１を動力取出しケース９０側に押し込む。これによりフォークスライド軸９５は、動力取出しケース９０のボス部に設けられフォークスライド軸９５を直交する方向にスプリング９５１で付勢される鋼球９５０の保持抵抗に抗して鋼球９５０を溝から押し上げ、伝動チェーンケース４側にフォークスライド軸９５は移動する。フォークスライド軸９５の一端に固着されたシフトフォーク９４は、スライドギヤ９１を伝動チェーンケース４側にスライドさせ爪ボス９３とスライドギヤ９１に設けたクラッチ爪９３０を係合させ出力軸３２から第２出力軸３３へ動力が伝達される。この時スライドギヤ９１と動力取出しギヤ９２の噛み合いは解除されている。

シフトレバー９６を図４で示すように右側に傾倒すると、スライドギヤ９１が図４左側に移動し、クラッチ爪９３０の係合が解除され第２出力軸３３への動力伝達が切断されるとともに、動力取出しギヤ９２と噛み合う。これにより、出力軸３２の動力は動力取出し軸９８のみに伝達され、これに連結された洗車ポンプ９８１などの機器を砕土用爪軸５０を回転させずに駆動できるため安全な作業が可能となる。

砕土用爪軸５０は、回転軸に放射状に左右方向に亘って砕土爪５０１が配置されていて、土中または泥土中で回転させ耕耘砕土するものである。図２の砕土用爪軸５０の中間部の砕土爪５０１は省略して図示したものである。砕土用爪軸５０の両端部分は、前記中央部のギヤボックス３０から左右水平方向に延設したパイプフレームおよびその両端部の下方に延設した板状部材により構成されている木枠２５の前記板状部材下方端部に両端をベアリングにより支持されている。砕土用爪軸５０上方部は、泥土の飛散防止や泥土の持ち回り作用を行うための耕耘ロータカバー５１が設けてあり、砕土用爪軸５０後方には、砕土された泥土を受けるとともに、左右水平方向に設けた回動軸で上下に回動しながら泥土を均平にしていく整地体６が設けてある。

整地体６は、前記耕耘ロータカバー５１の後端に水平方向の第１整地体回動軸６２により上下回動自在に設けた第１整地体６０と、該第１整地体６０後端に水平方向の第２整地体回動軸６３により上下回動自在に設けた第２整地体６１により構成されていて、砕土用爪軸５０で砕土された泥土を鎮圧均平するものである。整地体６の姿勢制御は、整地体６に連結連動されトップマスト２部分に設けた整地体操作レバー２２の操作により行い、整地体６は整地姿勢と各整地体を垂下した姿勢に固定する土引き作業姿勢に切換できる。

耕耘作業部５左右端前方側には、前記耕耘ロータカバー５１前端より前方に突設するとともに垂設した板状のサイドカバー７が設けてある。該サイドカバー７は、作業時に下端部が泥土面Ａと同等か僅かに下方に位置するように構成されていて、耕耘作業部５で砕土された泥水や泥土が前方に持ち回られ代掻き砕土作業機左右側方から流出するのを防止するためのものである。

トラクタから代掻き砕土作業機を外した場合に、作業機の姿勢が不安定とならないことや、トップリンク１２と左右のロワーリンク１３とを定型化する連結枠１（クイックカプラー又はオートヒッチと称される）を用いてトラクタと代掻き砕土作業機を連結するようにした作業機連結装置を使用する場合に、外した時の姿勢を保持していないと装着時に連結できない不都合が生ずるため、被装着時用のスタンドが必要とされる。

このため、サイドカバー７の外側面には、断面Ｕ字状のスタンド取り付けホルダー７０が設けてあり、Ｕ字状保持部にスタンド８を挿入し、双方に設けた取り付け孔を重合させスタンド固定ピン７０１を差し込んでスタンド８を取り付けできる。該スタンド８には、キャスター輪８０が設けてあり、代掻き砕土作業機をトラクタから切り離して単体で容易に移動が可能で、格納時等の移動に利用できる。サイドカバー７外面にスタンド取り付けホルダー７０が設けられているため、代掻き砕土作業機の左右最側端部にスタンド８が位置し、左右方向の安定性は最も良好な位置となり、移動や保管時の安定性が良好となる。

本発明を実施した代掻き作業機のスタンドを装着した側面図 本発明を実施した代掻き砕土作業機の動力伝動部を示す断面図 砕土用爪軸に動力が伝達されている状態のクラッチ部の断面図 砕土用爪軸側の動力が切断され動力取出し軸側に動力が伝達されている状態のクラッチ部の断面図 動力取出しケース部の平面図 動力取出しケース部の側面図 本発明を実施した代掻き作業機の作業時の側面図

符号の説明

１ 連結枠
１０ ロワーリンクピン
１１ トップリンクピン
１２ トップリンク
１３ ロワーリンク
１４ フック
２ トップマスト
２０ アッパーピン
２１ ロワーピン
２２ 整地体操作レバー
３ 入力軸
３０ ギヤボックス
３１ ベベルギヤ
３２ 出力軸
３３ 第２出力軸
４ 伝動チェーンケース
４１ 出力軸スプロケット
４２ 伝動ローラーチェーン
４３ 爪軸スプロケット
５ 耕耘作業部
５０ 砕土用爪軸
５１ 耕耘ロータカバー
６ 整地体
６０ 第１整地体
６１ 第２整地体
６２ 第１整地体回動軸
６３ 第２整地体回動軸
７ サイドカバー
７０ スタンド取り付けホルダー
７０１ スタンド固定ピン
８ スタンド
８０ キャスター輪
９ クラッチ部
９０ 動力取出しケース
９１ スライドギヤ
９２ 動力取出しギヤ
９３ 爪ボス
９３０ クラッチ爪
９４ シフトフォーク
９５ フォークスライド軸
９６ シフトレバー
９７ シフトアーム
９８ 動力取出し軸
Ａ 泥土面

Claims (3)

1. 入力軸を備えたギヤボックスから左右方向に延設したパイプフレーム内の出力軸によりパイプフレームの左右方向いずれか一側方に設けた伝動チェーンケースに伝達し、伝動チェーンケースの下端部に連結された砕土爪軸を駆動し、動力取出し軸を備えたサイドドライブ式砕土作業機であって、
   前記動力取出し軸を、出力軸と平行に設け、
   ギヤボックスと伝動チェーンケース間の前記出力軸上で伝動チェーンケースに隣接する位置に、砕土爪軸と動力取出し軸との駆動を断続するクラッチ部を設け、
   前記動力取出し軸の一端を、クラッチ部を収納する動力取出しケースの伝動チェーンケース側と逆方向に突設して設け、
   該クラッチ部を入り切り操作することで、砕土爪軸と動力取り出し軸とを選択駆動可能としたことを特徴とする砕土作業機。
2. 前記動力取出し軸を前記出力軸の前方位置で平行に設けたことを特徴とした請求項１記載の砕土作業機。
3. 洗車用ポンプを前記動力取出し軸に連結して設けたことを特徴とした請求項１又は２記載の砕土作業機。