トラクタの作業機連結装置

【課題】２点ヒッチ方式の連結装置に作業機を容易に装着することができるトラクタの作業機連結装置を提供する。
【解決手段】トラクタ１にロータリ３７を装着する際、トラクタ１後部のユニバーサルジョイント３とロータリ３７の入力軸３９との間を、オートヒッチ５に支持されるシャフト３１を介して連結させるが、このとき、シャフト３１の前端部のスプライン部３２とユニバーサルジョイント３の後部ジョイント３ｂとは軸方向にスライド可能に嵌合される構造とし、且つシャフト３１の後端部が逆Ｕ字形状の保持部８を有するベアリングホルダ２９によって所定量上下動自在に支持されることにより、作業機の装着を容易にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業に用いられるトラクタ等の農業機械に係り、特に、トラクタと作業機とを連結する作業機連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の農用トラクタにおいて、一般にオートヒッチにより作業機を連結する際には３点ヒッチ方式によって連結がおこなわれるが、小型のトラクタ等で作業機等を連結する場合においてはオートヒッチは使われず、且つ２点連結式が主に用いられている。
【０００３】
そこで、３点連結部を有する作業機ヒッチにおいて、その下部両側のステーが固定状態で前方に延出され、これらのステーの前端部がトラクタの機体後部に設けられている２点セットピンに上下回動自在に連結される。また、トラクタの機体後部に上下回動自在に設けられているリフトアームには、リフトリンクを介して作業機ヒッチの上部がピンで連結される。このようにしてトラクタに連結された作業機ヒッチに作業機が取り付けられ、トラクタ側のＰＴＯ軸から屈折伝動軸を介して作業機に動力を伝達させるような、２点連結式のトラクタ後部に３点連結式の作業機ヒッチを装着して作業機を連結するものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の２点連結式のトラクタ後部に３点連結式の作業機ヒッチを装着して作業機を連結するものでは、作業機に動力を伝達するＰＴＯ軸から繋がるユニバーサルジョイント等の屈折伝動軸の折れ角が大きくなるため、作業機を装着させることが難しく、また、ユニバーサルジョイント等による回転振動等が作業機に与える影響も大きくなるという問題があった。
【０００６】
なお、上記特許文献１のものには、トラクタ後部の２Ｐセットプレートに、屈折伝動軸の後側ジョイントを支持するジョイントサポートをセットピンの軸芯回りに回動自在に取付け、該ジョイントサポートに固着した回動規制具により、作業機装着時にジョイント部と作業機の取入軸との芯合せが自動的になされる実施例が開示されている。しかし、該実施例のものは、上述した３点連結式の作業機ヒッチを用いるものではなく、オートヒッチに係るものではない。
【０００７】
そこで、本発明は、２点ヒッチ方式の連結装置に作業機を容易に装着し、且つ作業機に安定した動作をおこなわせる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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、トラクタ（１）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（１）のリフトアーム（５３）にリフトロッド（５２）を介して連結される連結装置本体（１８）と、トラクタ（１）のＰＴＯ軸（２）に連結するユニバーサルジョイント（３）と、前記連結装置本体（１８）に一体に設けられ、作業部（３７）を装着する装着部（７）と、を有する、トラクタ（１）の作業部連結装置（５）において、
一端部を前記ユニバーサルジョイント（３）の後部に連結され、他端部を作業機（３７）へ動力伝達し得る連結部（３９）に連結されるシャフト（３１）を備え、
該シャフト（３１）は、その後部を、前記装着部（７）に所定量上下動自在に連結された支持部材（２９）に回転自在に支持されると共に、その前部を、前記ユニバーサルジョイント（３）の後部に軸方向移動自在に連結されてなる、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、前記連結装置本体（１８）に、前記シャフト（３１）の下方を覆うようにカバー（３５）を設けてなる、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、前記シャフト（３１）に当接し、該シャフト（３１）の下方への移動量を規制する規制部材（２３）を備えてなる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る本発明によると、２点ヒッチ方式の連結装置でありながら、ユニバーサルジョイントと作業機入力部との間にシャフトを介在したので、ユニバーサルジョイントの折れ角を小さくして、トラクタから作業機への動力伝達を滑らかにおこなうことができると共に、シャフトの前部とユニバーサルジョイントの後部とを軸方向移動自在に連結したので、作業機の昇降に伴うトラクタ後部と作業機との間隔変化を吸収して、作業機の昇降を滑らかにおこなうことが可能となり、さらにシャフトの後部を所定量上下動自在に支持したので、該シャフト後部を作業機入力部に容易に連結することが可能となり、作業機の連結を容易かつ確実におこなうことができる。
【００１２】
請求項２に係る本発明によると、シャフトの下方を覆うようにカバーを設けたので、シャフト、特にユニバーサルジョイントの後部と軸方向移動自在に連結する部分（例えばスプライン部分）に泥水等がかからないように保護して、シャフトの滑らかな回転伝達を長期に亘って保持することができる。
【００１３】
請求項３に係る本発明によると、シャフトの下方への移動量を規制する規制部材を設けたので、ユニバーサルジョイントの折れ角を所定範囲に規制して、作業機への動力伝達を滑らかにおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態にかかる作業車輌を図１乃至図９に沿って説明する。図１は本実施の形態にかかるトラクタのオートヒッチとロータリ耕耘機の連結前の側面図、図２は本実施の形態にかかるオートヒッチの平面図、図３は本実施の形態にかかるオートヒッチをロータリ耕耘機から見た背面図、図４は本実施の形態にかかるオートヒッチの斜視図、図５は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着前のユニバーサルジョイント部を示す側面図、図６は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着後のユニバーサルジョイント部を示す側面図、図７は本実施の形態にかかるシャフトと支持棒の断面図、図８は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着前のシャフトと支持棒の側面図、図９は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着後のシャフトと支持棒の断面図である。
【００１５】
図１に示すトラクタ１は、圃場の耕作等をおこなう作業車輌であり、このトラクタ１の機体後部には、後方に向けてオートヒッチ５（作業部連結装置）が取付けられ、このオートヒッチ５を介して図２に示すようなロータリ耕耘機３７（作業部、作業機）等の農作業機が装着される（ロータリ耕耘機３７は、以下、ロータリ３７と略す）。
【００１６】
トラクタ１は、機体後部から後方に向けてＰＴＯ軸２が突出しており、ＰＴＯ軸２の先端にはＵ字状開口部からなるユニバーサルジョイント３の前部ジョイント３ａが連結され、ＰＴＯ軸２の周りには、それを囲うように２Ｐブラケット４が設けられている。
【００１７】
トラクタ１の機体後部に接続されるオートヒッチ５は、ヒッチフレーム６を母体とし、このヒッチフレーム６後部には逆Ｕ字形状のパイプフレーム９が設置される。このパイプフレーム９の上端部にはロータリ３７の上部と連結させる上部連結ブラケット１０が設けられ、下部後端部には下部連結部１１，１１が設けられる。
【００１８】
この下部連結部１１，１１は、フックプレート１２，１２と、下部連結ブラケット１３，１３とから構成される。下部連結ブラケット１３，１３はＵ字開口部を有し、このＵ字開口部の上方に位置する鍵型のフックプレート１２，１２は上下方向に回動自在に軸支されている。
【００１９】
また、上述した上部連結ブラケット１０には鍵状の穴が設けられ、この穴には操作レバー１５が通され、さらに、操作レバー１５の先端にはフックプレート１２，１２が連結されている。この操作レバー１５には、スプリング１６が掛けられており、フックプレート１２，１２を下方に付勢する。
【００２０】
なお、前述したヒッチフレーム６と、ヒッチフレーム６上に設けられた上部連結ブラケット１０及び下部連結部１１，１１と、から構成されるものを、ロータリ３７を装着する際の装着部７とする。
【００２１】
この装着部７の左右下部には角パイプ１７，１７が溶接固定されており、角パイプ１７，１７の前端部には２Ｐブラケット４が有するＵ字部に連結する丸ピン１９，１９がプレート２０，２０に固着されている。角パイプ１７，１７は、先端部に固着された丸ピン１９，１９を支点にしてトラクタ１の機体後部に設けられる連結部に軸支されており、オートヒッチ５全体を上下方向に回動させる。また、オートヒッチ５全体を補強するため、角パイプ１７，１７と下部連結ブラケット１３，１３とを繋ぐように補強バー２１，２１が固設される。
【００２２】
角パイプ１７，１７の側面には、それぞれシャフト２２，２２が配設され、このシャフト２２，２２に対してリフトロッド５２やリフトアーム５３が軸支され、オートヒッチ５の引き上げ操作がおこなわれる。ここで、角パイプ１７，１７とシャフト２２，２２とをひとつの構成として連結部１８（連結装置本体）とする。
【００２３】
一方、オートヒッチ５の中央下部には、シャフト３１の後端部を支えるブラケット２６，２６がパイプフレーム９から延設され、これらは、パイプ２５により連結して固設される。このブラケット２６，２６とパイプ２５とは、前述した角パイプ１７，１７にそれぞれ溶接固定されている。
【００２４】
そして、ブラケット２６，２６の先端に設けられたピン２７，２７に、左右外側に逆Ｕ字形状の保持部８を有するベアリングホルダ２９（支持部材）が所定量だけ上下方向にスライド可能で、さらに前後回動自在に支持され、このベアリングホルダ２９に固定されるベアリング３０によってシャフト３１が支えられる。
【００２５】
シャフト３１は、その前端部にスプライン部３２が設けられ、トラクタ１のＰＴＯ軸２に装着されたユニバーサルジョイント３の後部ジョイント３ｂが、スライド可能に嵌合される構造とされ、後端部にはロータリ３７の入力軸３９（連結部）が嵌合される六角スプライン３３（メス）が設けられている。この六角スプライン３３の入口部にはテーパー形状の案内部が設けられ、これによりシャフト３１と入力軸３９とは滑らかに連結可能となる。
【００２６】
また、角パイプ１７，１７には、ボルト３６によってカバー３５がネジ止めされ、そのカバー３５に対して支持棒２３（規制部材）が溶着固定されている。シャフト３１の前部は、この支持棒２３によって支えられる。
【００２７】
シャフト３１が支持棒２３によって支えられる位置は、ロータリ３７装着の際に、ロータリ３７の入力軸３９がシャフト３１後端部に設けられる六角スプライン３３に滑らかにはめ込まれるように、入力軸３９の移動軌跡に合う角度にするとともに、ユニバーサルジョイント３とシャフト３１とのアッシイ品の重量的なバランスがとれ、姿勢保持を安定させるユニバーサルジョイント３側のスプラインの少し後方とする。
【００２８】
なお、ボルト３６を用いてカバー３５を取付ける際の穴は、縦長の長穴にしてシャフト３１の設置高さの調節を可能とし、ロータリ３７の種類や個々の形状差等による入力軸３９の位置の違いを吸収し、ロータリ３７を装着する際の微調整をおこなうことができる。
【００２９】
また、カバー３５は、オートヒッチ５の下部に取付けられることによって、後部ジョイント３ｂ近傍のシャフト３１がスライドするスプライン部３２に対して、下方から跳ね上がる泥水等がかからないようにすることができる。
【００３０】
一方、作業機としてのロータリ３７には、その中央部に不図示のギアケースが設けられる。ギアケースの左右外側の一方にはチェーンケース４０が固定され、他方の外側にはサイドプレート４１が固定されており、これらチェーンケース４０とサイドプレート４１との間にはロータリカバー４２が固定されている。このロータリカバー４２の後部には、リアカバー４３が揺動自在に支持されている。
【００３１】
ギアケースの上部には、トップマスト４５，４５が固定され、このトップマスト４５，４５の間には上部連結ブラケット１０に着脱自在に嵌合する連結ピン４６が支持されている。また、トップマスト４５，４５の一端に回動可能に軸支されるリフトアーム４７の一端は、リアカバー４３の一端に回動可能に軸支されている。
【００３２】
また、ギアケースのトラクタ１と対向する前面には、ＰＴＯ軸２からユニバーサルジョイント３を介して動力の伝達を受ける入力軸３９が突出し、この入力軸３９を囲うように下部連結ブラケット４９が固定されている。下部連結ブラケット４９の左右両側には、オートヒッチ５に形成された下部連結部１１，１１に着脱自在に嵌合する連結ピン５０，５０が固設されている。
【００３３】
つぎに、ロータリ３７をオートヒッチ５を介してトラクタ１に装着する際の動作を説明する。
【００３４】
まず、トラクタ１にロータリ３７を装着する際には、ロータリ３７はトラクタ１の後方にスタンド５１を立てた状態で待機させる。そして、トラクタ１をロータリ３７に向かって後退させ、装着に適した位置まで接近させる。
【００３５】
ここで、図示しない駆動手段によりトラクタ１に設置されているリフトアーム５３を反時計回り方向に回動させることによってロータリ３７のトップマスト４５，４５を、ヒッチフレーム６の上部連結ブラケット１０に掛けてリフトアップさせる（図５参照）。これにより、ロータリ３７が引き上げられるとともに回動することでフックプレート１２，１２が連結ピン５０，５０を挟持し、下部連結部１１，１１が連結される。
【００３６】
同時に、オートヒッチ５の伝動部では、ロータリ３７側の入力軸３９が、シャフト３１後端の六角スプライン３３に滑らかにはめ込まれる。これは、シャフト３１の後端部が逆Ｕ字形状の保持部８を有するベアリングホルダ２９によって所定量上下動自在に支持されており、且つ六角スプライン３３の入口部分にテーパー形状の案内部が設けられ、さらに、後部ジョイント３２のスプライン部３２が前後方向にスライド可能となっているため、図８に示すように両軸芯のずれが調整されながら芯合わせがおこなわれるためである。
【００３７】
そして、オートヒッチ５にロータリ３７が装着され、シャフト３１後端の六角スプライン３３に入力軸３９が連結されると、シャフト３１は図７に示すように支持棒２３の位置からＬの高さだけ持ち上げられる。また、図６，９に示すようにユニバーサルジョイント３から入力軸３９までの折れ角が無く、略水平の高さで保持されるので、トラクタ１からロータリ３７への動力伝達を滑らかにおこなうことができるようになる。
【００３８】
つぎに、トラクタ１にロータリ３７を装着し、ロータリ３７を引き上げる際の動作を図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機を引き上げた状態を示す側面図、図１１は本実施の形態にかかるロータリ耕耘機を引き上げたときのユニバーサルジョイントを表す側面図である。
【００３９】
例えば、圃場の端部でトラクタ１を方向転換する際、作業済みの箇所を荒らさないように、ロータリ３７は引き上げられる。このときの操作は、図示しない駆動手段によりリフトアーム５３を反時計回り方向に回動させることによりおこなわれる。
【００４０】
すなわち、リフトアーム５３の回動によりリフトロッド５２を介して、ピン１９，１９を中心としてオートヒッチ５を反時計回り方向に回動させる。すると、上部連結ブラケット１０に嵌合した連結ピン４６と、装着部７の下部連結部１１，１１に嵌合した連結ピン５０，５０が引き上げられ、ロータリ３７全体が図１０に示すように引き上げられる。
【００４１】
ロータリ３７が引き上げられた状態においては、図１０或いは図１１に示すようにユニバーサルジョイント３は屈曲するが、シャフト３１の前端部のスプライン部分と後部ジョイント３ｂとは軸方向にスライド可能に嵌合される構造となっているため、このときに前後方向にかかる応力を吸収或いは分散することができ、作業機との間隔変化を吸収させることができるので、作業機の昇降を滑らかにおこなうことができるようになる。
【００４２】
また、ロータリ３７はシャフト３１を介してトラクタ１のＰＴＯ軸２と連結されているため、シャフト３１を用いずに連結する場合と比して折れ角を小さくすることができるので、ユニバーサルジョイント３等にかかる応力を減少させることができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、シャフト３１の前端部のスプライン部３２とユニバーサルジョイント３の後部ジョイント３ｂとは軸方向にスライド可能に嵌合される構造とし、シャフト３１の後端部が逆Ｕ字形状の保持部８を有するベアリングホルダ２９によって所定量上下動自在に支持されたので、シャフト３１の後部をロータリ３７の入力軸３９に容易に連結させることが可能となり、ロータリ３７の連結を容易かつ確実におこなうことができるようになる。
【００４４】
また、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、シャフト３１の前端部のスプライン部３２とユニバーサルジョイント３の後部ジョイント３ｂとは軸方向にスライド可能に嵌合される構造としたので、作業機の昇降に伴うトラクタ１後部と作業機との間隔変化を吸収して、作業機の昇降を滑らかにおこなうことができるようになる。
【００４５】
また、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、トラクタ１からロータリ３７へ動力伝達をおこなう際、ユニバーサルジョイント３と入力軸３９との間をオートヒッチ５に設置されるシャフト３１を介在しておこなうので、ユニバーサルジョイント３の折れ角を小さくしてトラクタ１からロータリ３７への動力伝達を滑らかにおこなうことができるようになる。
【００４６】
また、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、シャフト３１を支持する支持棒２３とこれを取付けるカバー３５とを設け、このカバー３５を取付けるためのボルト３６の穴を縦長の長穴としたので、シャフト３１を支持させる位置の上下動の調節が可能となり、連結するロータリ３７の種類や個々の形状差等による入力軸３９の位置の違いを吸収して微調整することができるので、ロータリ３７の連結を容易かつ確実におこなうことができるようになる。
【００４７】
また、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、カバー３５は、オートヒッチ５の下部に取付けられることによって、例えば後部ジョイント３ａ近傍のシャフト３１がスライドするスプライン部分に対して、下方から跳ね上がる泥水等がかからないようにすることができるので、シャフト３１の滑らかな回転伝達を長期に亘って保持することができるようになる。
【００４８】
また、本実施の形態にかかるオートヒッチ５によれば、オートヒッチ５の下部に取付けられるカバー３５に、シャフト３１を支持する支持棒２３を設けたことにより、シャフト３１の下方への移動量を規制することができるので、ユニバーサルジョイント３の折れ角を所定範囲に規制し、トラクタ１からロータリ３７への動力伝達を滑らかにおこなうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施の形態にかかるトラクタのオートヒッチとロータリ耕耘機の連結前の側面図。
【図２】本実施の形態にかかるオートヒッチの平面図。
【図３】本実施の形態にかかるオートヒッチをロータリ耕耘機から見た背面図。
【図４】本実施の形態にかかるオートヒッチの斜視図。
【図５】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着前のユニバーサルジョイント部を示す側面図。
【図６】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着後のユニバーサルジョイント部を示す側面図。
【図７】本実施の形態にかかるシャフトと支持棒の断面図。
【図８】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着前のシャフトと支持棒の側面図。
【図９】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機の装着後のシャフトと支持棒の断面図。
【図１０】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機を引き上げた状態を示す側面図。
【図１１】本実施の形態にかかるロータリ耕耘機を引き上げたときのユニバーサルジョイントを表す側面図。
【符号の説明】
【００５０】
１トラクタ
２ＰＴＯ軸
３ユニバーサルジョイント
６オートヒッチ（連結装置本体）
７装着部
１８連結部（連結装置本体）
２３支持棒（規制部材）
２９ベアリングホルダ（支持部材）
３１シャフト
３５カバー
３７ロータリ（作業部、作業機）
３９入力軸（連結部）
５２リフトロッド
５３リフトアーム

【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る連結装置本体と、トラクタのＰＴＯ軸に連結するユニバーサルジョイントと、前記連結装置本体に一体に設けられ、作業部を装着する装着部と、を有する、トラクタの作業部連結装置において、
一端部を前記ユニバーサルジョイントの後部に連結され、他端部を作業機へ動力伝達し得る連結部に連結されるシャフトを備え、
該シャフトは、その後部を、前記装着部に所定量上下動自在に連結された支持部材に回転自在に支持されると共に、その前部を、前記ユニバーサルジョイントの後部に軸方向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】
前記連結装置本体に、前記シャフトの下方を覆うようにカバーを設けてなる、
請求項１記載のトラクタの作業機連結装置。
【請求項３】
前記シャフトに当接し、該シャフトの下方への移動量を規制する規制部材を備えてなる、
請求項１又は２記載のトラクタの作業機連結装置。

【図１】