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【発明の名称】 トラクタの作業機連結装置
【発明者】 【氏名】涌田 毅
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６０５番地 菱農エンジニアリング株式会社内
【要約】 【課題】トラクタ後部に２Ｐ式に連結されたオートヒッチに対するロータリ耕耘機等の作業機の装着を容易にする。

【解決手段】トラクタ１後部に固定された２Ｐブラケットの左右２箇所のピン７により直接連結されると共に、トラクタ１のリフトアーム２６にリフトロッド２８を介して連結されたオートヒッチ１０と、トラクタ１のＰＴＯ軸３に連結するユニバーサルジョイント４とを有する、トラクタ１の作業機連結装置において、前記ユニバーサルジョイント４は、作業機３１側をオートヒッチ１０本体に対して上下方向に所定量移動自在に支持されたベアリング４ａにより回転自在に支持されると共に、そのＰＴＯ軸３部と作業機３１側部との間で所定量軸方向に移動自在に連結され、トラクタ１に作業機３１を装着する際、前記オートヒッチ１０を昇降させることにより、前記ユニバーサルジョイント４の作業機３１側の軸心と作業機３１の入力軸５１が自動的に調芯されるように構成した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタの後部に左右２箇所の連結部により直接連結されると共に、トラクタのリフトアームにリフトロッドを介して連結され、かつトラクタのＰＴＯ軸に連結するユニバーサルジョイントと、作業機を装着する装着部とを有する、トラクタの作業機連結装置において、
前記ユニバーサルジョイントは、作業機側を連結装置本体に対して上下方向に所定量移動自在に支持された軸受により回転自在に支持されると共に、そのＰＴＯ軸部と作業機側部との間で所定量軸方向に移動自在に連結されてなる、
ことを特徴とするトラクタの作業機連結装置。
【請求項２】
前記装着部は、上部装着部と左右２個の下部装着部を有し、
前記下部装着部を、前記リフトロッドの連結部と上下方向にオーバラップする位置における下方に配置してなる、
請求項１記載のトラクタの作業機連結装置。
【請求項３】
前記連結装置本体は、前記トラクタに連結する左右２個の連結部、作業機を連結する左右２個の下部連結部、作業機を連結する上部装着部及び前記軸受を所定量上下自在に支持する軸受支持部を有し、かつ一体成形により形成されてなる、
請求項１又は２記載のトラクタの作業機連結装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、後部に作業機を連結するためのトラクタの作業機連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラクタの作業機連結装置として、例えば、３Ｐ連結部を有する作業機ヒッチの下部両側に、左・右下ステーを固定状態で前方に延出し、作業機ヒッチ側の左・右下ステーの前端部をトラクタ側の機体ヒッチに設けられている左・右２Ｐセットピンに上下回動自在に連結し、トラクタの機体後部に上下回動自在に設けている左・右リフトアームには、リフトリンクを介して作業機ヒッチの上部をピンで連結し、作業機ヒッチの３P連結部に作業機を取り付け、トラクタ側のＰＴＯ軸から屈折伝動軸を介して作業機ヒッチに連結された作業機に動力を伝達するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来技術によれば、トラクタにロータリ耕運機等の作業機を連結する場合、２点連結式に構成した作業機ヒッチに作業機を装着することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１２０４号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来技術では、トラクタのＰＴＯ軸と作業機の連結軸を連結するユニバーサルジョイントの軸心が、前記連結軸の軸心と調芯されていないため、トラクタと作業機を連結する際には、ユニバーサルジョイントの位置を補正する必要があり、作業が煩雑になる。
【０００６】
本発明は、前記の事情に鑑み、トラクタに作業機を連結する際に、ユニバーサルジョイントを作業機の連結軸と調芯する位置へ自動的に移動させ、作業機の連結作業を容易に行うことができるトラクタの作業機連結装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、トラクタ（１）の後部に左右２箇所の連結部（７）により直接連結されると共に、トラクタ（１）のリフトアーム（２６）にリフトロッド（２８）を介して連結され、かつトラクタ（１）のＰＴＯ軸（３）に連結するユニバーサルジョイント（４）と、作業機（３１）を装着する装着部とを有する、トラクタ（１）の作業機連結装置において、
前記ユニバーサルジョイント（４）は、作業機（３１）側を連結装置（１０）本体に対して上下方向に所定量移動自在に支持された軸受（４ａ）により回転自在に支持されると共に、そのＰＴＯ軸（３）部と作業機（３１）側部との間で所定量軸方向に移動自在に連結されてなる、
ことを特徴とするトラクタの作業機連結装置にある。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、前記装着部は、上部装着部（２０）と左右２個の下部装着部（１２）を有し、
前記下部装着部（１２）を、前記リフトロッド（２８）の連結部（２２）と上下方向にオーバラップする位置における下方に配置してなる、
請求項１記載のトラクタの作業機連結装置にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、前記連結装置（１０）本体は、前記トラクタ（１）に連結する左右２個の連結部（７）、作業機（３１）を連結する左右２個の下部連結部（１２）、作業機（３１）を連結する上部装着部（２０）及び前記軸受（４ａ）を所定量上下自在に支持する軸受支持部（１３）を有し、かつ一体成形により形成されてなる、
請求項１又は２記載のトラクタの作業機連結装置にある。
【００１０】
なお、前記した括弧内の符号等は図面を参照するためのものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る本発明によると、作業機連結装置に作業機を装着する際、装着部に作業機を連結すると、ユニバーサルジョイントの作業機側は上下方向に自動的に動いて、作業機の連結軸と調芯して嵌合・連結することができ、またこの際、ユニバーサルジョイントが、軸方向移動により垂れ下がった位置から直線状位置に容易かつ確実に移動して、作業機の装着を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項２に係る本発明によると、作業機連結装置は、リフトロッドとの連結部がトラクタとの連結部から離れたほうが大きな揚力を得られる関係上好ましく、また作業機装着上からは、作業機連結装置を短くしてトラクタと作業機の距離が小さいほうが好ましく、下部装着部とリフトロッド連結部とを、上下方向にオーバラップする位置に配置して、コンパクトで重量バランスのよい作業機連結装置を得ることができる。
【００１３】
請求項３に係る本発明によると、連結装置本体をロストワックス法等の一体成形品で形成したので、強度が必要なところはリブ出し等により補強し、磨耗が激しいところは面を広くし、機能的に最良の形状でかつ無駄肉を無くして軽量化を図り、かつコストダウンも可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、トラクタのオートヒッチ部とロータリ耕耘機の側面図、図２は、図１に示すオートヒッチ部の平面図、図３は、図１に示すオートヒッチ部をロータリ耕耘機側から見た背面図、図４は、図１に示すロータリ耕耘機の連結部をトラクタ側から見た正面図、図５は、トラクタとロータリ耕耘機の動力伝達部の側面断面図である。
【００１６】
図１において、トラクタ１の機体２の後部から後方に向けて突出するＰＴＯ軸３の後端には、ユニバーサルジョイント４が連結されている。図５に示すように、前記ユニバーサルジョイント４の後端部に取り付けられたベアリング４ａを介して、ジョイントサポート５が回転自在に支持されている。前記ジョイントサポート５の左右両側には、逆Ｌ字状の突起部５ａ、５ａが形成されている。
【００１７】
図１、図２、図３に示すように、前記トラクタ１の機体２の後部には、前記ＰＴＯ軸３を囲うように２Ｐブラケット６が固定され、該２Ｐブラケット６の前記ＰＴＯ軸３の左右両側に位置するようにピン７、７が配置されている。
【００１８】
オートヒッチ１０は、前記ピン７、７を介して上下方向に揺動自在に支持されている。前記オートヒッチ１０は、左右一対のヒッチフレーム１１、１１を有し、その先端部が前記ピン７、７に揺動自在に支持されている。前記各ヒッチフレーム１１、１１の後端部には、それぞれ後方に向けて開口するＵ字状の下部連結部１２、１２が形成されている。前記下部連結部１２、１２の上部側面には、図６に示すように、突起部１２ａ、１２ａが形成されている。
【００１９】
前記ヒッチフレーム１１、１１の下部連結部１２、１２の前方に、それぞれ該ヒッチフレーム１１、１１を貫通するように軸１３、１３が取り付けられている。該軸１３、１３には、それぞれ該ヒッチフレーム１１、１１の外側に位置するように、前記下部連結部１２、１２の開口部を開閉するフックプレート１４、１４が揺動自在に支持されている。また、前記軸１３、１３には、前記フックプレート１４、１４の外側に位置するように戻しスプリング１５、１５が装着されている。
【００２０】
そして、図６に示すように、前記フックプレート１４、１４は、一端が前記ヒッチフレーム１１、１１に固定されたピン１５ａ、１５ａに当接する戻しスプリング１５、１５により該下部連結部１２、１２の開口部を閉鎖する方向に付勢されている。なお、前記ヒッチフレーム１１、１１とピン１５ａ、１５ａは、ロスとワックス法等により一体成形することができる。
【００２１】
前記各フックプレート１４、１４には、それぞれ該フックプレート１４、１４を前記下部連結部１２、１２の開口部を開放する方向に操作するための操作レバー１６、１６が固定されその根元部にねじりスプリング１７、１７が装着されている。そして、前記ねじりスプリング１７、１７は、前記下部連結部１２、１２の開口部を開放する方向に操作したとき、その一端が前記突起部１２ａ、１２ａと係合して前記操作レバー１６、１６をその操作位置で保持するようになっている。
【００２２】
前記軸１３、１３の間には、前記ジョイントサポート５が前記ヒッチフレーム１１、１１の間に位置するように、その両側に形成された突起部５ａを該軸１３、１３に架けるようにして支持されている。即ち、前記ユニバーサルジョイント４の後端部は、前記ジョイントサポート５を介して前記ヒッチフレーム１１、１１に支持されている。
【００２３】
前記ヒッチフレーム１１、１１は、丸鋼管等で形成された梁１８で一体に連結されている。前記梁１８の中央部には、上部連結ブラケット１９が固定され、該上部連結ブラケット１９の上端部には、上方に向けて開口するＵ字状の上部連結部２０が形成されている。なお、前記ヒッチフレーム１１、１１の各外側面には、前記下部連結部１２の上方に位置するように連結軸２１、２２が固定されている。
【００２４】
前記トラクタ１の機体２の上部に配置された駆動手段（図示せず）から左右両方向に突出する出力軸２５の両端部には、それぞれリフトアーム２６、２６が固定されている。前記一方のリフトアーム２６の一端に揺動自在に連結されたリフトシリンダ２７の他端は、前記連結軸２１を介して前記一方のヒッチフレーム１１に揺動自在に連結されている。また、前記他方のリフトアーム２６の一端に揺動自在に連結されたリフトロッド２８の他端は、前記連結軸２２を介して前記他方のヒッチフレーム１１に揺動自在に連結されている。
【００２５】
従って、前記出力軸２５を回転させ、リフトアーム２６を揺動させることにより、前記ピン７を中心として前記オートヒッチ１０を上下方向に揺動させることができる。このとき、前記リフトシリンダ２７は作動せず、前記リフトロッド２８と同様に、ロフトアーム２６とヒッチフレーム１１を連結しているだけとなる。また、前記リフトシリンダ２７を作動させることによっても、前記ピン７を中心として前記オートヒッチ１０を上下方向に揺動させることができる。
【００２６】
作業機としてのロータリ耕耘機３１は、中央部に配置されたギヤケース３１の左右両側にアーム３３、３３が固定されている。一方の前記アーム３３の外側には、チェーンケース３４が固定され、他方の前記アーム３３の外側にはサイドプレート３５が固定され、該チェーンケース３４とサイドプレート３５の間にロータリカバー３６が固定されている。前記ロータリカバー３６の後部には、リヤカバー３７が揺動自在に支持され、前記チェーンケース３４の前方に位置するようにスタンド３８が揺動自在に支持されている。
【００２７】
前記ギヤケース３２の上部には、前記アーム３３、３３を介して一対のトップマスト４１、４１が固定され、該トップマスト４１、４１の間に、前記上部連結ブラケット１９に形成された上部連結部２０に着脱自在に嵌合する連結ピン４２が支持されている。前記アーム３３、３３の上部に揺動可能に支持されたリフトアーム４３の一端は、前記リヤカバー３７の一端に揺動自在に連結されている。前記トップマスト４１と前記リフトアーム４３には、ねじ機構を用いたリフト機構４４がそれぞれ揺動自在に連結され、ハンドル４５の操作により前記リヤカバー３７の後端部の高さが調整できるようになっている。
【００２８】
前記ギヤケース３２の前記トラクタ１と対向する前面には、前記ＰＴＯ軸３から前記ユニバーサルジョイント４を介して動力の伝達を受ける入力軸５１が突出している。また、前記ギヤケース３２の前面に位置するように、前記アーム３３、３３を介して前記入力軸５１を囲うように下部連結ブラケット５２が固定されている。前記下部連結ブラケット５２の左右両側には、前記オートヒッチ１０の前記ヒッチフレーム１１、１１に形成された前記下部連結部１２、１２に着脱自在に嵌合する連結ピン５３、５３が固定されている。
【００２９】
なお、図２に示すように、前記入力軸５１と前記下部連結ブラケット５２の間には、回転部に作業者の手が入らないようにカバー５４が配置されているが、該カバー５４は、図５に示すように、ロストワックス法等により下部連結ブラケット５２と一体成形された物であってもよい。
【００３０】
図６乃至図９は、トラクタとロータリ耕耘機の着脱工程を示す工程図であり、図６は、トラクタへロータリ耕耘機を装着する直前の状態を示す要部の側面図、図７は、トラクタへロータリ耕耘機の装着する際のユニバーサルジョイントと入力軸の調芯状態を示す要部の側面図、図８は、トラクタへロータリ耕耘機を装着した状態を示す要部の側面図、図９は、トラクタからロータリ耕耘機を離脱させる状態を示す要部の側面図である。
【００３１】
トラクタ１にロータリ耕運機３１を装着する際には、図１に示すように、ロータリ耕耘機３１は、トラクタ１の後方にスタンド３８を立てた状態で待機させる。一方、トラクタ１は、ロータリ耕耘機３１とは離れた位置で、オートヒッチ１０の操作レバー１６を操作して、ヒッチフレーム１１の後端部に形成された下部連結部１２の開口部を開放させる。
【００３２】
図６に示すように、操作レバー１６の根元部に装着されたねじりスプリング１７の一端が、下部連結部１２を横切るようにして側面の突起部１２aに契合し、操作レバー１６がその操作位置に保持され、下部連結部１２が開口した状態に保持される。この状態で、トラクタ１を後退させ、オートヒッチ１０の上部連結ブラケット１９上部連結部２０が、ロータリ耕耘機３１側のトップマスト４１に支持された連結ピン４２と対向する位置へ移動させる。
【００３３】
図７に示すように、リフトシリンダ２７（図６参照）を作動させ、オートヒッチ１０を反時計回り方向に揺動させると、オートヒッチ１０の後部が上昇して、上部連結ブラケット１９の上部連結部２０が連結ピン４２と嵌合し、連結ピン４２を押し上げる。このとき、オートヒッチ１０側では、軸１３を介してジョイントサポート５も上昇し、ユニバーサルジョイント４の後端を引き上げる。
【００３４】
一方、ロータリ耕運機３１側では、上部連結ブラケット１９によって連結ピン４２が押し上げられることにより、トップマスト４１が時計回り方向に揺動する。このトップマスト４１の揺動により、アーム３３（図１参照）が反時計回り方向に揺動して、ギヤケース３２（即ち、入力軸５１）と下部連結ブラケット５２を反時計回り方向に揺動させる。
【００３５】
オートヒッチ１０とアーム３３の揺動により、ヒッチフレーム１１の後端の下部連結部１２と下部連結ブラケット５２の連結ピン５３を対向させることができる。同時に、ユニバーサルジョイント４の軸心４ｃと入力軸５１の軸心５１ｃの調芯を行うことができる。
【００３６】
図８に示すように、トラクタ１（図１参照）を後退させると、調芯されたユニバーサルジョイント４（図７参照）の後端部が入力軸５１（図７参照）に外嵌する形で嵌合する。同時に、ヒッチフレーム１１の後端の下部連結部１２が連結ピン５３に装着される形で嵌合する。下部連結部１２と連結ピン５３が完全に嵌合すると、下部連結部１２を横切る形で突出していたねじりスプリング１７が、連結ピン５３に押される形で前方（図の左側）へ移動して、突起部１２ａから外れる。すると、ねじりスプリング１７による拘束力が開放されるため、戻しスプリング１５の反発力により、フックプレート１４が反時計回り方向に揺動して、下部連結部１２の開口部を閉鎖することにより、トラクタ１とロータリ耕耘機３１（図１参照）の連結が完了する。
【００３７】
前述のように、トラクタ１にロータリ耕耘機３１を装着する際に、ユニバーサルジョイント４の後端側が上下方向に自動的に動いて、ロータリ耕耘機３１の入力軸５１と調芯して嵌合・連結することができるので、作業機の装着を容易にすることができる。
【００３８】
図９に示すように、トラクタ１（図１参照）とロータリ耕耘機３１（図１参照）を離脱させる際には、スタンド３８（図１参照）を立ててロータリ耕耘機３１を安定させた状態で、縦操作レバー１６を時計回り方向に揺動させ、フックプレート１４を反時計回り方向に揺動させることにより、下部連結部１２の後側を開放する。このとき、ねじりスプリング１７の一端が連結ピン５３に係合し、操作レバー１６の操作位置を保持する。
【００３９】
この状態で、トラクタ１（図１参照）を前進させると、下部連結部１２が連結ピン５３から離脱する。同時に、ユニバーサルジョイント４（図７参照）も入力軸５１（図７参照）から離脱する。また、リフトシリンダ２７を作動させ、オートヒッチ１０を時計回り方向に揺動させると、上部連結ブラケット１９の上部連結部２０が連結ピン４２（図７参照）から離脱する。そして、トラクタ１を前進させると、トラクタ１とロータリ耕耘機３１の切り離しが完了する。
【００４０】
図１０は、ロータリ耕耘機を上げた状態を示す側面図であり、同図において、図１と同じものは同じ符号をつけて示し説明を省略する。
【００４１】
ロータリ耕耘機３１による耕耘作業においては、圃場の端部で方向転換する際には、耕耘した圃場を荒らさないように、ロータリ耕耘機３１を引き上げている。この操作は、図示しない駆動手段によりリフトアーム２６を反時計回り方向に揺動させることにより行われる。即ち、リフトアーム２６の揺動により、リフトシリンダ２７及びリフトロッド２８（図３参照）を介して、ピン７を中心としてオートヒッチ１０を反時計回り方向に揺動させる。すると、上部連結ブラケット１９の上部連結部２０に嵌合した連結ピン４２と、ヒッチフレーム１１の下部連結部１２に嵌合した連結ピン５３が引き上げられ、トップマスト４１及びアーム３３を介してロータリ耕耘機３１全体が図１０に示すように引き上げられる。
【００４２】
図１１は、耕耘時のユニバーサルジョイントの状態を示す側面図、図１２は、ロータリ耕耘機を引き上げた時のユニバーサルジョイントの状態を示す側面図であり、図７と同じものは同じ符号をつけて示し説明を省略する。
【００４３】
耕耘作業時においては、圃場の状態によりトラクタ１やロータリ耕耘機３１に多少の揺れがあるにしても、図１１に示すように、ユニバーサルジョイント４は、その軸心４ｃが略直線状態になっている。従って、ジョイントサポート５の突起部５ａの後端面と軸１３の後端部との間隔は、Ａと比較的狭くなる。
【００４４】
一方、図１０に示すように、ロータリ耕耘機３１を上げた状態では、図１２に示すように、ユニバーサルジョイント４が屈曲する。従って、ジョイントサポート５の突起部５ａの後端面と軸１３の後端部との間隔は、Ｂと比較的広くなる。
【００４５】
ジョイントサポート５の突起部５ａの前後方向は、前記のようなユニバーサルジョイント４の屈伸による突起部５ａの後端面と軸１３の後端部との間隔が変動しても、突起部５ａから軸１３が外れない長さＬ（Ｌ＞Ｂ）に設定する。
【００４６】
前記のような作業機連結装置では、オートヒッチ１０のヒッチフレーム１１とリフトシリンダ２７、リフトロッド２８との連結部がトラクタ１とリフトアーム２６との連結部、即ち、出力軸２５から離れた方が大きな揚力を得られる関係上好ましく、また、ロータリ耕耘機３１を装着する際には、オートヒッチ１０を短くしてトラクタ１とロータリ耕耘機３１の距離を小さくすることが好ましい。前述のように、ヒッチフレーム１１の下部連結部１２と連結軸２１、２２とを上下方向にオーバーラップする位置に配置することにより、コンパクトで重量バランスのよい作業機連結装置を得ることができる。
【００４７】
また、前述のように、例えば、前記ヒッチフレーム１１、１１とピン１５ａ、１５ａ、下部連結ブラケット５２とカバー５４、等だけでなく、連結装置本体を可能な限りロストワックス法等により一体成形で形成することにより、強度の必要なところはリブ出し等により補強し、磨耗の激しいところは面を広くし、機能的に最良の形状でかつ無駄肉を無くして軽量化を図り、かつコストダウンも可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】トラクタのオートヒッチ部とロータリ耕耘機の側面図である。
【図２】図１に示すオートヒッチ部の平面図である。
【図３】図１に示すオートヒッチ部をロータリ耕耘機側から見た背面図である。
【図４】図１に示すロータリ耕耘機の連結部をトラクタ側から見た正面図である。
【図５】トラクタとロータリ耕耘機の動力伝達部の側面断面図である。
【図６】トラクタへロータリ耕耘機を装着する直前の状態を示す要部の側面図である。
【図７】トラクタへロータリ耕耘機の装着する際のユニバーサルジョイントと入力軸の調芯状態を示す要部の側面図である。
【図８】トラクタへロータリ耕耘機を装着した状態を示す要部の側面図である。
【図９】トラクタからロータリ耕耘機を離脱させる状態を示す要部の側面図である。
【図１０】ロータリ耕耘機を上げた状態を示す側面図である。
【図１１】耕耘時のユニバーサルジョイントの状態を示す側面図である。
【図１２】ロータリ耕耘機を引き上げた時のユニバーサルジョイントの状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ トラクタ
３ ＰＴＯ軸
４ ユニバーサルジョイント
４ａ 軸受（ベアリング）
７ 連結部（ピン）
１２ 下部装着部（下部連結部）
１３ 軸受支持部（軸）
２０ 上部装着部（上部連結部）
２２ 連結部（連結軸）
２６ リフトアーム
２８ リフトロッド
３１ 作業機（ロータリ耕耘機）
【出願人】 【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１
【出願日】 平成１６年３月３０日（２００４．３．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００８２３３７
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
【公開番号】 特開２００５−２７８５８２（Ｐ２００５−２７８５８２Ａ）
【公開日】 平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願番号】 特願２００４−１０１１９４（Ｐ２００４−１０１１９４）