JP6721236B2 - 作業機 - Google Patents

Description

本発明は作業機に関する。特に、走行機体の後部に装着され、耕うんロータを回転させながら走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕うんするロータリ作業機に関する。

このようなロータリ作業機は走行機体と接続されるフレームと、フレームの後方に設けられ、フレームに固定された回動支点を中心にして下降及び跳ね上げ回動可能なエプロンを有している。エプロンの前面部分（耕うんロータに面した側）や耕うんロータに付着した土を掻き落としたり、耕うんロータに設けられた耕うん爪を取り替えたりする場合には、エプロンを跳ね上げた状態に保持する。但し、エプロンはそれなりの重量があり、作業者にとってエプロンを跳ね上げる作業は重労働である。

この一方、ロータリ作業機による作業中には、エプロンを圃場表面に接地させ圃場表面を均平に仕上げることが望まれる。

こうした中、エプロンの跳ね上げをアシストできると共にエプロンを圃場表面に対して加圧できる特許文献１の作業機が開示されている。特許文献１には、ガススプリングの弾性力を利用して跳ね上げる力をアシストするエプロン跳ね上げアシスト機構と、コンプレッションロッドのコイルスプリングによりエプロンを下方に押圧する加圧機構と、を有する作業機に関する発明が開示されている。この作業機は、エプロン跳ね上げアシスト機構とエプロン加圧機構とが上下に並ぶ構成である。

特開２０１０−６３３６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の作業機では、エプロンの跳ね上げのアシストを許容するアシスト機構と、エプロンを圃場に向かって加圧する加圧機構とが上下に並んで配置されるので各々にスペースが必要となり、また、双方の機構には部品を兼用する余地が残っている。

本発明は、エプロンの跳ね上げのアシストを許容するアシスト機能と、エプロンを圃場に向かって加圧する加圧機能と、を有する作業機において、小型化及び部品点数の低減を実現することができる作業機を提供することを目的とする。

本発明の実施形態による作業機は、走行機体の後部に装着され、耕うんロータを回転させながら前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕うんする作業機において、前記走行機体の後部に接続されるフレームと、前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して下降及び跳ね上げ回動可能に支持され、圃場を整地するエプロンと、前記フレームに設けられる第１支点と前記エプロンに設けられる第２支点との間の距離を変化させる力を作用させることによって前記エプロンを跳ね上げる方向に力を作用させるガススプリングと、前記ガススプリングの一端部が支持される筒状の第１筒状部材と、前記ガススプリングの他端部が支持され、前記第１筒状部材が内部に挿入される筒状の第２筒状部材と、前記第２筒状部材が前記第１筒状部材に沿ってスライドするのを許容可能及び規制可能な許容規制機構と、を備える。

本発明の作業機によれば、エプロンの跳ね上げのアシストを許容するアシスト機能と、エプロンを圃場に向かって加圧する加圧機能と、を有する作業機において、小型化及び部品点数の低減を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係る作業機の背面図である。 （Ａ）は、作業機のエプロン跳ね上げ前の側面図である。（Ｂ）は、ガススプリングの他端部に挿入されたピンの部分を上方から見た断面図である。（Ｃ）は、第２支点の部分を上方から見た断面図である。 （Ａ）は、ガススプリングが伸びる前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、ガススプリングが伸びた後の状態を示す断面図である。 （Ａ）は、許容規制機構におけるピンが第１孔と第２孔から外された状態を示す断面図である。（Ｂ）は、許容規制機構におけるピンが第１孔と第２孔に挿入された状態を示す断面図である。（Ｃ）は、回動部の拡大側面図である。 作業機のエプロンを跳ね上げた状態を示す側面図である。 作業機のエプロンを跳ね上げた後にロックした状態を示す側面図である。 エプロン下降時に許容規制機構におけるピンが第１孔と第２孔に挿入された状態を示す側面図である。 （Ａ）は、ホルダの構成を示す第２筒状部材の軸方向から見た正面図である。（Ｂ）は、第２筒状部材の凹部の構成を示す第２筒状部材の軸方向と直交する方向から見た側面図である。（Ｃ）は、第２筒状部材にホルダを嵌合した状態を示す第２筒状部材の軸方向から見た正面図である。（Ｄ）は、第２筒状部材にホルダを嵌合した状態を示す第２筒状部材の軸方向と直交する方向から見た側面図である。 ホルダの凸部が第２筒状部材の複数の凹部のうちの前の方の凹部に嵌合された状態を示す作業機の側面図である。 ホルダの凸部が第２筒状部材の複数の凹部のうちの後の方の凹部に嵌合された状態を示す作業機の側面図である。 第２実施形態に係る許容規制機構の断面図である。 第３実施形態に係る許容規制機構の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の作業機の実施例について説明する。但し、本発明の作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、説明の便宜上、上方（上部）又は下方（下部）という語句を用いて説明するが、上方（上部）又は下方（下部）はそれぞれ作業機１００の作業状態における向きを示す。また、同様に、前方（前側）又は後方（後側）という語句を用いて説明するが、前方（前側）は作業機１００に対する作業機１００を牽引する走行機体３００の方向を示し、後方（後側）は走行機体３００に対する作業機１００の方向を示す。

（第１実施形態）
図１から図４を用いて、本発明の第１実施形態に係る作業機１００の全体構成及び許容規制機構１４１の構成について説明する。本発明の実施例に係る作業機１００は、耕うん作業機や代かき機のように、例えばトラクタなどの走行機体３００の後部に連結され、耕うん爪１１を回転させることで土壌を耕し又は撹拌する作業機である。実施例では、作業機１００の一例として耕うん作業機を用いて本発明の構成を説明するが、本発明に係る作業機は代かき機であってもよく、耕うん作業機又は代かき機以外の作業機であってもよい。

（作業機１００の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る作業機１００の背面図である。図２（Ａ）は、作業機１００のエプロン２０の跳ね上げ前の側面図である。図２（Ｂ）は、ピン３５の部分を上方から見た断面図である。図２（Ｃ）は、第２支点３２の部分を上方から見た断面図である。図１に示されるように、実施例に係る作業機１００は、フレーム１０（主フレーム１１０とシールドカバー１２０とを含む）、耕うんロータ１０２、エプロン２０等から構成されている。

主フレーム１１０は、トラクタ等の走行機体３００の後部に装着される。主フレーム１１０は円筒形であり、内部に動力伝達軸を有する。主フレーム１１０にはギアボックス１２５が取付けられている。前進走行するトラクタ等の走行機体３００からの回転動力は、作業機１００のＰＩＣシャフト１０６（power intake connection shaft）、ギアボックス１２５内の図示しないギア、主フレーム１１０の左側内の図示しないシャフトに伝達されて、この回転動力は、作業機１００の進行方向左へと向きを変えてチェーンケース１０５に更に伝達されていく。主フレーム１１０内の動力伝達軸は作業機１００の側部のチェーンケース１０５に接続され、このチェーンケース１０５内の図示しないチェーン伝達機構によって、耕うんロータ１０２の回転軸１０４（図２（Ａ）参照）に動力が伝達される。

図２（Ａ）に示されるように、耕うんロータ１０２は、回転軸１０４と、この回転軸１０４に設けられた多数の耕うん爪１１と、を有し、圃場を耕うんするロータである。図１に示されているように、多数の耕うん爪１１は進行方向右又は左に曲げられており、個々の耕うん爪１１が土を掘り起こす領域（幅）は隣接する耕うん爪１１との間で重なりあいがある。この耕うんロータ１０２は進行方向前方から後方に向かって土をかき上げるよう回転する。その結果、エプロン２０の内側には土が付着する。

図２（Ａ）に示されるように、エプロン２０は、シールドカバー１２０の後方に設けられ、シールドカバー１２０に固定された回動支点２２を中心に下降及び跳ね上げ回動可能に支持され、圃場を整地するために用いられる。エプロン２０の重心は回動支点２２よりも後方にある。したがって、エプロン２０は自重により下降しようとする。

エプロン２０の先端にはステンレス等で形成された整地板２１が溶接されている。整地板２１はエプロン２０の内側から外側に向かってループを描くように構成されている。この整地板２１が耕うんロータ１０２によって掘り起こされた圃場を平坦にする。なお、エプロン２０の内側には土が付着する場合があるため、図示しないゴムシートでエプロン２０の内側が覆われていても良い。また、シールドカバー１２０の内側も図示しないゴムシートで覆われていても良い。

整地板２１の両端には可動式の延長整地板１３２が設けられている（図１参照）。延長整地板１３２を開くことによって整地板２１とともに広い幅範囲を整地することが可能になる。

（許容規制機構）
実施例においては、上記構成に加えて、さらに、エプロン２０の跳ね上げに関して、アシスト動作を許容する許容機構と、アシスト動作を規制する規制機構と、を複合した許容規制機構１４１が備えられている。許容規制機構１４１は、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に沿ってスライドするのを許容可能であると共に規制可能である。本実施形態では、許容規制機構１４１は、大きく分けて以下の３つの動作をする。

（アシスト動作を許容）
許容規制機構１４１は、エプロン２０の跳ね上げのアシスト動作を許容するにあたって、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に沿ってスライドするのを許容する。そうすることで、ガススプリング３０が伸びることができ、主フレーム１１０に設けられた台座１１１に配置される第１支点３１と、エプロン２０に設けられた台座１３４に配置される第２支点３２と、の間の距離が縮まることができるようになる。その結果、第２支点３２と接続されたエプロン２０には、跳ね上がる方向に回動力が生じる。

（アシスト動作を規制）
また、許容規制機構１４１は、エプロン２０の跳ね上げのアシスト動作を規制するにあたって、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に沿ってスライドするのを規制する。そうすることで、ガススプリング３０が伸びることが規制され、その結果、エプロン２０の跳ね上げアシスト動作が規制される。

（圃場に対して加圧）
さらに、許容規制機構１４１は、エプロン２０の跳ね上げのアシスト動作が規制される間に、圧縮バネ８０の前側で位置を変えることができるホルダ９１を配置して、圧縮バネ８０を後方に付勢する位置によってエプロン２０が圃場に対して加圧する構成を有している。以下、これらの具体的な構成に関して詳述していく。

許容規制機構１４１は、第１筒状部材４０（内側筒状部材）、第２筒状部材５０（外側筒状部材）と、その中に位置するガススプリング３０（図３参照）等を有する。先にガススプリング３０の方を説明し、その後に第１筒状部材４０と第２筒状部材５０を説明していく。

（ガススプリングの構成）
図３（Ａ）は、ガススプリング３０が伸びる前の状態を示す断面図である。図３（Ｂ）は、ガススプリング３０が伸びた後の状態を示す断面図である。ガススプリング３０は、内側に空間を包摂する円筒形のシリンダー２５１と、シリンダー２５１の内部に挿入されたピストン２５６と、このピストン２５６から延長されるピストンロッド２５２と、を有する。

ピストンロッド２５２の先端にはブラケットが設けられ、ここではこの部分をガススプリング３０の一端部３８という。また、シリンダー２５１の先端にはブラケットが設けられ、ここではこの部分をガススプリング３０の他端部３７という。ピストンロッド２５２とシリンダー２５１の一端近傍には、ピストンロッド２５２を安定させるためのロッドガイド２５８が設けられている。

ピストン２５６とシリンダー２５１の先端との間の第１部屋２６１（図３においてはピストン２５６の左側の部屋）には窒素が充填されている。この窒素の体積が変化することによって、ガススプリング３０はスプリングのように伸び縮みし、他端部３７（ブラケット）と一端部３８（ブラケット）との間隔が小さい場合はこれを大きくする方向で力を作用させる。

ガススプリング３０の内部のピストン２５６とロッドガイド２５８との間の第２部屋２８０（図３においてはピストン２５６の右側のピストンロッド２５２を除いた部屋）にはオイルと窒素が充填されている。

ピストン２５６には、ガススプリング３０の伸長方向に沿ってオリフィス（孔）２５９が形成されている。第２部屋２８０に充填された窒素は、ピストン２５６に形成されたオリフィス２５９を介して相互に移動する。具体的には、ピストンロッド２５２がシリンダー２５１の外側に向かって伸長するに従って、第２部屋２８０内の窒素がオリフィス２５９を介して第１部屋２６１に移動し、ピストン２５６とシリンダー２５１とで形成される第１部屋２６１の体積が大きくなる。こうしてガススプリング３０が伸びる。

（第１筒状部材及び第２筒状部材の組み合わせの構成）
図４（Ａ）は、許容規制機構１４１におけるピン６１が耕うん用孔４１ｆと第２孔５１から外された状態を示す断面図である。図４（Ｂ）は、許容規制機構１４１におけるピン６１が耕うん用孔４１ｆと第２孔５１に挿入された状態を示す断面図である。許容規制機構１４１は、ガススプリング３０が前方に向かって伸びると第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して相対的に前方に移動するように構成されている。また、許容規制機構１４１は、第２筒状部材５０の第１筒状部材４０に対する位置を固定することで、ガススプリング３０が前方に向かって伸びないように構成されている。第１筒状部材４０と第２筒状部材５０とは、同一軸上で移動可能である。

第１筒状部材４０は、複数の第１孔４１を有する筒状の部材であり、第２筒状部材５０は、第２孔５１を有する筒状の部材である。第２筒状部材５０は、第１筒状部材４０が内部に挿入されている。両者の間には図示しない樹脂製の筒状のカラー（樹脂カラー）が設けられており、第１筒状部材４０と第２筒状部材５０との摺動による異音の発生を防止している。

ガススプリング３０の一端部３８は、ピン３６によって第１筒状部材４０に支持されている。ガススプリング３０の他端部３７は、ピン３５によって第２筒状部材５０に支持されている。ピン３５は、第１筒状部材４０に形成された長穴４０Ｘに沿って前後に移動する。

また、第１支点３１は、第１筒状部材４０の前側部に設けられる。第２支点３２は、第２筒状部材５０の外周面の移動部５５に設けられる。図４（Ａ）の状態では、ガススプリング３０は、伸びようとする方向に付勢されているものが圧縮されている状態にある。従って、シリンダー２５１は、図４（Ａ）のような圧縮状態では、一端部３８から遠ざかる方向（前側に向かう方向）に移動しようとしている。

ピン６１が耕うん用孔４１ｆと第２孔５１から外されてエプロン２０が持ち上げられるときには、ガススプリング３０が伸びる。そして、ガススプリング３０の他端部３７に取り付けられるピン３５が長穴４０Ｘに沿って前側に移動する。第２筒状部材５０は、ピン３５が接続されているので、前側に移動して、第２筒状部材５０に固定される後側フランジ５９も前側に移動する。クッションバネ７０、前側フランジ５８、移動部５５、第２支点３２は、後側フランジ５９と共に、前側に移動する。このうち第２支点３２が前側に移動することにより、エプロン２０には、跳ね上げる方向にアシスト力が加わって回動する。

さらに、第１支点３１が第１筒状部材４０の前側部と主フレーム１１０の台座１１１との接続部に設けられ、第２筒状部材５０が第１支点３１よりも前側に移動しないことから、許容規制機構１４１が作業機１００の第１支点３１よりも前側に突き出さない構成となっている。そのために、前述した特許文献１の発明の場合に比べて機構の動きを小さくできる。

（複数の第１孔）
また、第１筒状部材４０の第１孔４１は、跳ね上げ用孔４１ａ（最高位置孔）と、複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆ（中途位置孔）と、を有する。

（跳ね上げ用孔）
図５は本発明の実施例に係る作業機１００のエプロン２０を跳ね上げているときの側面図である。図６は本実施例に係る作業機１００のエプロン２０を跳ね上げた後にロックした状態の側面図である。跳ね上げ用孔４１ａは、エプロン２０が最高位置Ｙ２に跳ね上げられたときにピン６１が挿入される。エプロン２０が最高位置Ｙ２に跳ね上げられた状態では、第２筒状部材５０、ロック機構６０、ガススプリング３０の他端部３７は、第１筒状部材４０に対して進行方向Ｌで最も前側に位置する。

ユーザが、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して進行方向Ｌで最も前側に位置する図５の状態で、ロック機構６０の回動部６６を第１方向Ｊ１に回動すると、図６に示されるようにピン６１が第２孔５１と跳ね上げ用孔４１ａに挿入される。そして、第２筒状部材５０と接続されているエプロン２０が最高位置Ｙ２で固定される。なお、ユーザによっては、ピン６１を跳ね上げ用孔４１ａの位置に挿入した状態でも耕うん爪１１を回転させる耕耘作業をすることは可能である。そういった意味では、跳ね上げ用孔４１ａといっても耕うん用孔と呼ぶことはできる。

（耕うん用孔）
ここで、図４と図２（Ａ）を参照しつつ、複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆについて説明する。複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆは、耕うんロータ１０２が圃場を耕うんするときにピン６１が挿入される。耕うんロータ１０２が回動するときには、エプロン２０は最高位置Ｙ２（図５参照）よりも低い耕うん位置に配置され、第２筒状部材５０、ロック機構６０、ガススプリング３０の他端部３７は、エプロン２０が跳ね上げられたときに比べると、第１筒状部材４０に対して相対的に後側に移動した位置に配置される。

このような状態で、ユーザがロック機構６０の回動部６６を第１方向Ｊ１に回動すると、ピン６１が第２孔５１に挿入され、これと重畳する耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆのいずれか（図４（Ｂ）と図２では耕うん用孔４１ｆ）に挿入される。そして、ガススプリング３０の伸びが規制される。なお、ガススプリング３０の伸びが規制されるものの、整地板２１が圃場に当たって圃場から反作用を受けてエプロン２０が跳ね上がることまでは規制されない（これに関しては図７〜図１０を参照しつつ後述する）。

（跳ね上げ用孔と耕うん用孔の前後関係）
跳ね上げ用孔４１ａ（複数の第１孔４１の一部）は、複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆ（複数の第１孔の一部）よりも前側に配置される。エプロン２０の跳ね上げ中にアシストが許容されるときに、第２筒状部材５０を第１筒状部材４０に対して相対的に前側に移動させ、エプロン２０の跳ね上げのアシストが規制されるときに、第２筒状部材５０を第１筒状部材４０に対して相対的に後側に移動させて固定させるためである。

第１筒状部材４０の表面には、第１筒状部材４０の軸方向に沿って長穴４０Ｘが形成されている。この長穴４０Ｘは、第１筒状部材４０において、ガススプリング３０が伸縮するときに他端部３７が移動する範囲に設けられる。また、この長穴４０Ｘは、第１支点３１よりも進行方向Ｌの後側に配置される。

ガススプリング３０の他端部３７の穴３７ａと、第２筒状部材５０の側壁の穴５０ａと、前述の長穴４０Ｘと、に対して、ピン３５が挿入されている（図２（Ｂ）参照）。従って、第２筒状部材５０が前方に移動すると、ピン３５が長穴４０Ｘに沿って前方に移動し、他端部３７が前方に移動してガススプリング３０が伸びることになる。また、第２筒状部材５０が後方に移動すると、ピン３５が長穴４０Ｘに沿って後方に移動し、他端部３７が後方に移動してガススプリング３０が縮むことになる。

なお、本実施形態では、跳ね上げ用孔４１ａと耕うん用孔４１ｂとの間隔は、耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆ同士の間隔よりも大きく設定されている。これは、耕うんロータ１０２をメンテナンスするときのエプロン２０及び第２筒状部材５０の位置と、耕うんするときに高さ調整するためのエプロン２０及び第２筒状部材５０の位置と、が大きく異なるからである。

また、耕うんのときに圃場に対して整地板２１が取る位置を小刻みに調整可能にするために、耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆの間隔を小さく設定している。

（耕うん用孔同士の前後関係）
ピン６１が複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆのうち前側のものに挿入されるほどに第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して相対的に前側に固定される。これにより、耕うんロータ１０２が圃場を耕うんするときに、エプロン２０及び整地板２１が相対的に高く設定され、走行速度を速くできたり、土塊を大きくするなどの粗起こしや石が多い、湿田、粘土圃場（圃場条件による影響）などでは土はけがよくなり所要動力の低減などが可能となる。例えば、図４のピン６１が第２孔５１と耕うん用孔４１ｂに挿入されるとエプロン２０及び整地板２１が高く設定される。

ピン６１が複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆのうち後側のものに挿入されるほどに第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して相対的に後側に固定される。これにより、耕うんロータ１０２が圃場を耕うんするときに、エプロン２０及び整地板２１が相対的に低く設定される。例えば、図４のピン６１が第２孔５１と耕うん用孔４１ｆに挿入されると、エプロン２０及び整地板２１が低く設定される。

（ロック機構の構成）
ここで図４を参照しつつロック機構６０について説明する。許容規制機構１４１はロック機構６０を有する。ロック機構６０は、第２筒状部材５０に固定されている。第１支点３１と第２支点３２との距離を縮める方向の力を作用させないようにする。この結果、耕うん時に許容規制機構１４１のエプロン２０の跳ね上がりのアシストを規制できる。

本実施形態では、ロック機構６０は、ピン６１と、バネ６２と、棒状部６３と、バネ６４と、支持部６７と、回動部６６と、を備える。ピン６１は、第１孔４１と第２孔５１に挿入可能な部材である。バネ６２には、ピン６１が挿入される。棒状部６３は、ピン６１と略平行に配置されてピン６１と一体的に移動する棒状の部材である。バネ６４には、棒状部６３が挿入される。

支持部６７は、ピン６１及び棒状部６３を軸方向に移動可能に支持する。支持部６７は、ここでは筐体で形成される。また、支持部６７の内部には、ピン６１と棒状部６３が軸方向に移動するのをガイドするガイド部材５３が設けられている。回動部６６は、棒状部６３に設けられる所定の回動中心６３Ｘを中心に回動可能に支持され、カム部６６ａを有する。回動部６６のカム部６６ａが支持部６７に当接しながら回動すると、回動中心６３Ｘの位置がピン６１の軸方向に移動し、棒状部６３が軸方向に移動し、ピン６１が軸方向に移動する。

図４（Ｃ）に示されるように、回動部６６はカム部６６ａを有する。カム部６６ａは、回動中心６３Ｘからの回動半径が大きい回動半径ｒ１の第１突状部６６ａ１と、回動中心６３Ｘからの回動半径が小さい回動半径ｒ２の第２突状部６６ａ２と、を有する。

回動部６６が第１方向Ｊ１に回動すると、カム部６６ａは、カム部６６ａの第１突状部６６ａ１が支持部６７に当接した第１当接位置Ｍ１からカム部６６ａの第２突状部６６ａ２が支持部６７に当接した第２当接位置Ｍ２に回動する。これに伴って、棒状部６３が支持部６７に対して下降して第２筒状部材５０の第３孔５２に挿入される。これと同時に、棒状部６３とピン６１が嵌合部材６５に嵌合されて一体化されていることから、ピン６１が支持部６７に対して下降して第１孔４１と第２孔５１とに挿入され、第１筒状部材４０に対する第２筒状部材５０の位置が固定される。

反対に、回動部６６が第２方向Ｊ２に回動すると、カム部６６ａは、カム部６６ａの第２突状部６６ａ２が支持部６７に当接した第２当接位置Ｍ２からカム部６６ａの第１突状部６６ａ１が支持部６７に当接した第１当接位置Ｍ１に回動する。これに伴って、棒状部６３が支持部６７に対して上昇して第２筒状部材５０の第３孔５２から外れていく。これと同時に、棒状部６３とピン６１が嵌合部材６５に嵌合されて一体化されていることから、ピン６１が支持部６７に対して上昇して第１孔４１と第２孔５１から外れ、第１筒状部材４０に対する第２筒状部材５０の位置の固定が解除される。

棒状部６３の径は、ピン６１の径よりも大きい。棒状部６３の下端の方がピン６１の下端よりも第１筒状部材４０の軸の中心から見て離れた位置に位置する。なお、前述の例では、棒状部６３が第３孔５２に挿入されたり第３孔５２から外れたりする構成であったが、この構成に限定されず、棒状部６３の径をピン６１と同じ大きさに形成して、棒状部６３も第１孔４１に挿入される構成にしても良い。この場合には、ピン６１が第１孔４１と第２孔５１に挿入され、その隣で、棒状部６３が第１孔４１と第３孔５２に挿入される。そうすると、エプロン２０の跳ね上げのアシストを規制するときに、第１筒状部材４０に対する第２筒状部材５０の位置の固定をより強固にすることができる。

耕うん時には、ピン６１が、重畳された第１孔４１と第２孔５１に挿入される。そうすると、ガススプリング３０が伸びられず、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して前側に移動することが規制される。その結果、エプロン跳ね上げアシスト機能が発揮されない。

なお、これとは反対に、ピン６１が、重畳された第１孔４１と第２孔５１から外される。そうすると、ガススプリング３０が伸びることができ、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して前側に移動することができる。その結果、エプロン跳ね上げアシスト機能が発揮される。

（圧縮バネ）
また、第２筒状部材５０の外側の表面には、圧縮バネ８０と、移動部５５と、が配置される。圧縮バネ８０の進行方向Ｌの後側に移動部５５が配置される。圧縮バネ８０は、第２筒状部材５０が内部に通される、所定の長さより圧縮されることで伸長方向に弾性力を発揮する。移動部５５は、環状に形成され、内部に第２筒状部材５０が通される。また、移動部５５の前側には圧縮バネ８０の後端が配置され、この移動部５５は第２筒状部材５０に対して移動可能に設けられる。

（クッションバネ）
第２筒状部材５０の外側の表面には、クッションバネ７０と、後側フランジ５９と、前側フランジ５８と、が配置される。クッションバネ７０における進行方向Ｌの後側に後側フランジ５９が配置され、クッションバネ７０における進行方向Ｌの前側に進行方向Ｌの前側フランジ５８が配置される。なお、本実施形態では前側フランジ５８が設けられるが、前側フランジ５８が無い構成であっても良い。

クッションバネ７０は、第２筒状部材５０の外側の表面（外周面）に配置され、所定の長さよりも圧縮されることで伸長方向に弾性力を発揮する。後側フランジ５９は、第２筒状部材５０の外側の表面（外周面）に固定され、クッションバネ７０の後端部の後方に配置される。前側フランジ５８は、第２筒状部材５０の外側の表面（外周面）に移動可能に配置される。

（凹部とホルダ）
図７を参照しつつ、第２筒状部材５０が通される圧縮バネ８０の機能に関して説明する。この圧縮バネ８０は、エプロン２０が下降状態にあるときに、エプロン２０及び整地板２１を圃場に一定の圧力で押さえつける働きをする。圧縮バネ８０が作用する力の大きさは、作業者がホルダ９１の位置を変える操作によって調整可能である。

（凹部）
図７に示されるように、第２筒状部材５０の表面には、凹部５７ａ〜５７ｆが複数形成される。複数の凹部５７ａ〜５７ｆは、第２筒状部材５０の表面で軸方向に並んで所定間隔毎に形成される。

（ホルダ）
図８（Ａ）は、ホルダ９１の構成を示す第２筒状部材５０の軸方向から見た正面図である。図８（Ｂ）は、第２筒状部材５０の凹部５７の構成を示す第２筒状部材５０の軸方向と直交する方向から見た側面図である。図８（Ｃ）は、第２筒状部材５０にホルダ９１を嵌合した状態を示す第２筒状部材５０の軸方向から見た正面図である。図８（Ｄ）は、第２筒状部材５０にホルダ９１を嵌合した状態を示す第２筒状部材５０の軸方向と直交する方向から見た側面図である。前述の第２筒状部材５０の凹部５７に対しては、ホルダ９１が着脱可能である。

図８（Ａ）に示される様に、ホルダ９１は、一方の挟持片９２と、他方の挟持片９３と、挟持片９２と挟持片９３との間で挟持力が発生するように設けられる挟持バネ９４と、を有する。挟持バネ９４は、挟持片９２と挟持片９３の外側で環状部９４ａと、環状部９４ａと繋がる挟持片９２と挟持片９３とに沿って設けられている円弧状部９４ｂと、を有する。挟持片９２の内周側には平面状の挟持面９２ａが形成され、挟持片９３の内周側には平面状の挟持面９３ａが形成される。

図８（Ｂ）に示される様に、第２筒状部材５０を軸方向と直交する方向から見た側面視では、第２筒状部材５０の凹部５７は、第２筒状部材５０の外周よりも中心側の位置で広がる平面で形成される底面部５７Ａと、その底面部５７Ａと外周面とを繋ぐ段差部５７Ｂと、を有する。

これらの凹部５７は、第２筒状部材５０における走行機体３００の進行方向Ｌと直交する幅方向Ｎ側の一方の側面と他方の側面の２箇所に形成されている。ユーザは、ホルダ９１の挟持片９２と挟持片９３とを広げ、挟持バネ９４の付勢力によって挟持片９２と挟持片９３とで凹部５７を挟ませる。このときに、図８（Ｃ）に示されるように、挟持片９２の挟持面９２ａが一方の底面部５７Ａと接触し、挟持片９３の挟持面９３ａが他方の底面部５７Ａと接触して、挟持片９２と挟持片９３とが凹部５７を挟む。但し、凹部５７の位置は、ホルダ９１が挟める形状であれば、第２筒状部材５０における幅方向Ｎの一方の側面と他方の側面である必要はなく、上下に形成されても良い。

図８（Ｄ）に示されるように、ホルダ９１が凹部５７を挟持した状態で凹部５７に嵌合された状態では、ホルダ９１は、第２筒状部材５０の表面で圧縮バネ８０よりも高い凸部を形成する。すなわち、ここでは、ホルダ９１の径が圧縮バネ８０の径よりも広く形成されている。また、圧縮バネ８０がホルダ９１と第２支点３２との間に配置される。

ホルダ９１が凹部５７に嵌合することで、ホルダ９１は圧縮バネ８０が前側に向かうのを防止する。そして、圧縮バネ８０の前側の端部がホルダ９１に当接した状態では、エプロン２０が圃場に当たって反作用を受けて移動部５５が前方に移動すると、圧縮バネ８０が後側に伸びようとし、移動部５５に取付けられるエプロン２０が下方に付勢される。

（ホルダが前側に嵌合する一例）
図９は、作業機１００の耕うん時の過程を示し、ホルダ９１が複数の凹部５７のうちの前側（図１０と比較した場合）の凹部５７ｄに嵌合された状態を示す作業機１００の側面図である。ホルダ９１が複数の凹部５７のうちの進行方向Ｌの前側の凹部５７に嵌合される程に、圧縮バネ８０がホルダ９１と移動部５５との間で受ける圧縮力が小さい。そのために、圧縮バネ８０が第２筒状部材５０を進行方向Ｌで後側に付勢する力が弱まる。このときに、整地板２１は高さＹ３に設定される。

（ホルダが後側に嵌合する一例）
図１０は、作業機１００の耕うん時の過程を示し、ホルダ９１が複数の凹部５７のうちの後側（図９と比較した場合）の凹部５７ｆに嵌合された状態を示す作業機１００の側面図である。ホルダ９１が複数の凹部５７のうちの進行方向Ｌの後側の凹部５７に嵌合される程に、圧縮バネ８０がホルダ９１と移動部５５との間で受ける圧縮力が大きい。そのために、圧縮バネ８０が第２筒状部材５０を進行方向Ｌで後側に付勢する力が強まる。このときに、整地板２１は高さＹ４に設定される。

（エプロン跳ね上げ動作）
以下、作業機１００の動作に関して説明していく。まず、図２〜図６を参照しつつ、エプロン２０を跳ね上げる動作に関して説明する。図２（Ａ）に示されるように、回動部６６を寝かした状態に動作させると、ピン６１が上昇し、ピン６１が第１孔４１の複数の耕うん用孔４１ｂ〜４１ｆのいずれか（図２（Ａ）では耕うん用孔４１ｆ）と第２孔５１から外される。そうすると、ガススプリング３０が伸びて、第２筒状部材５０、エプロン２０、ガススプリング３０の他端部３７は、一体的に進行方向Ｌで前側に移動可能となる。

このような状態で、図５に示されるように、エプロン２０を跳ね上げると、ガススプリング３０の他端部３７が進行方向Ｌの前側に伸び、第２筒状部材５０が前方に移動する。そして、エプロン２０の跳ね上げ動作に起因して、ガススプリング３０のアシスト力が発揮されて、エプロン２０が跳ね上げ易くなる。

それから、図６に示されるように、ユーザが回動部６６を第１方向Ｊ１に回転して、ピン６１を、重畳した跳ね上げ用孔４１ａと第２孔５１とに挿入して固定する。

（圃場加圧動作）
次に、図７、図９、図１０を参照しつつ、耕うんするときの許容規制機構１４１の動作に関して説明する。図７に示されるように、回動部６６が直立状態に回動されると、ピン６１が耕うん用孔４１ｆと第２孔５１とに挿入された状態となる。第１筒状部材４０に対して第２筒状部材５０が後方に寄って配置される。そして、エプロン２０が下降した状態に維持される。

そして、図９に示されるように、作業機１００が進行方向Ｌに進み、圃場がエプロン２０に当たることで、エプロン２０が上昇し、第２支点３２と移動部５５とが進行方向Ｌに移動し、ホルダ９１と移動部５５との間の圧縮バネ８０が縮む。ホルダ９１はこれ以上前方に移動することができないので、エプロン２０は圃場に常に付勢され、整地板２１が圃場を整地する。

また、ホルダ９１がそれ以上に前方に移動することができないので、ガススプリング３０の他端部３７も前方に移動することができず、整地板２１により圃場を整地する間は、ガススプリング３０が作用しないようにすることができる。この図９の状態のときには、圃場に対する整地板２１が付勢されているので、一般的な耕深ではホルダ９１を嵌合させていない場合より土塊を細かくすることができる。

もし圃場に対する整地板２１の高さが低い（耕うん爪１１の最下点に対する整地板２１の高さが高さＹ４）状態にしたい場合には、図１０に示されるように、ホルダ９１が後方の凹部５７ｆに嵌合されるようにして、第２筒状部材５０が後方に保持されるようにして、エプロン２０が上昇するのを抑える必要がある。この場合には、整地板２１による整地が図９の場合よりも容易に行え、土塊をより細かくすることができる。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係る許容規制機構２４１の断面図であり、図１１（Ａ）はピン６１の挿入前の断面図であり、図１１（Ｂ）はピン６１の挿入後の断面図である。図１１に示されるように、ロック機構６０を用いる替わりに、ユーザがピン６１を第１筒状部材４０の第１孔４１と第２筒状部材５０の第２孔５１とに挿入可能な構成にしても良い。本実施形態では、第１孔４１は、第１筒状部材４０の軸中心を通りつつ半径方向に貫通して形成される。そのため、第１孔４１は、第１筒状部材４０の上と下とで２箇所に形成される。第２孔５１は、第２筒状部材５０の軸中心を通りつつ半径方向に貫通して形成される。そのため、第２孔５１は、第２筒状部材５０の上と下とで２箇所に形成される。

ピン６１は、ピン本体部６１ａと、頭部６１ｂと、を有する。ピン本体部６１ａは、第１孔４１と第２孔５１とに挿入されるピン６１の部分である。頭部６１ｂは、ピン本体部６１ａの端部に設けられて第２孔５１よりも大きい寸法のピン６１の部分である。ピン６１は、第１孔４１と第２孔５１に対して着脱可能に構成される。

重畳された第１孔４１と第２孔５１にピン本体部６１ａが挿入された状態で、第２筒状部材５０の表面に頭部６１ｂが引っ掛かる。これにより、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して移動不可となる。すなわち、移動が規制される。重畳された第１孔４１と第２孔５１からピン本体部６１ａが外された状態で、第２筒状部材５０が第１筒状部材４０に対して移動可能となる。

（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態に係る許容規制機構３４１の断面図であり、図１２（Ａ）はピン６１の挿入前の断面図であり、図１２（Ｂ）はピン６１の挿入後の断面図である。図１２に示されるように、ロック機構６０は、棒状部６３を有しない構成にしても良い。本実施形態では、ロック機構６０は、ピン６１と、バネ６２と、支持部６７と、回動部６６と、を備える。

ピン６１は、第１孔４１と第２孔５１に挿入可能な部材である。バネ６２にはピン６１が挿入される。支持部６７は、ピン６１を軸方向に移動可能に支持する部材である。回動部６６は、支持部６７の外側に位置する所定の回動中心６１Ｘを中心に回動可能に支持される。本実施形態でも、回動部６６にはカム部６６ａが形成され、カム部６６ａは、第１突状部６６ａ１と、第２突状部６６ａ２と、を有する。

回動部６６が第１方向Ｊ１に回動すると、カム部６６ａは、カム部６６ａの第１突状部６６ａ１が支持部６７に当接した第１当接位置Ｍ１からカム部６６ａの第２突状部６６ａ２が支持部６７に当接した第２当接位置Ｍ２に回動する。これに伴って、ピン６１が支持部６７に対して下降して耕うん用孔４１ｆと第２孔５１とに挿入され、第１筒状部材４０に対する第２筒状部材５０の位置が固定される。

反対に、回動部６６が第１方向Ｊ２に回動すると、カム部６６ａは、カム部６６ａの第２突状部６６ａ２が支持部６７に当接した第２当接位置Ｍ２からカム部６６ａの第１突状部６６ａ１が支持部６７に当接した第１当接位置Ｍ１に回動する。これに伴って、ピン６１が支持部６７に対して上昇して耕うん用孔４１ｆと第２孔５１から外され、第１筒状部材４０に対する第２筒状部材５０の位置の固定が解除される。

（実施形態による作用効果）
以上の構成により、以下の様な作用効果を奏する。第１に、本発明の第１実施形態〜第３実施形態の構成を前提にすれば、エプロン２０の跳ね上げをアシストすると共にエプロン２０が圃場を加圧する機能を有する作業機において、小型化及び部品点数の低減を実現することができる。すなわち、従来は、エプロン２０の跳ね上げをアシストするガススプリング３０を用いた機構と、エプロン２０が圃場を加圧するコンプレッションロッドの機構とが、個別に設けられる構成であったが、本実施形態の構成によれば双方の軸が共用（兼用）され、小型化されたり部品点数が低減されたりする。

第２に、本発明の第２実施形態の構成を前提にすれば、ピン６１が直接に第１孔４１及び第２孔５１に挿入される構成にすることで、許容規制機構１４１の構成の簡略化が実現され、部品点数が低減される。また、ピン６１が第１筒状部材４０の上下の孔と第２筒状部材５０の上下の孔に貫通して挿入されるので、第２筒状部材５０の第１筒状部材４０に対する固定強度が増加する。

第３に、本発明の第３実施形態の構成を前提とすれば、棒状部６３が省略される構成であり、許容規制機構１４１の簡略化が実現され、部品点数が低減される。また、回動部６６がピン６１を一つ昇降させれば良いので、ユーザが操作するのに要する負荷が低減される。

（変形例１）
上記実施例においては、図１に示されるように、許容規制機構１４１が２つ設けられる例を示したが、許容規制機構１４１は更に多く設けられても良い。特に、重量のあるエプロンを有する大型の耕うん作業機や代かき機等においては、ガススプリングは複数本用いることが望ましい。この場合に、例えば許容規制機構１４１が４つ設けられても良い。このようにすれば、ユーザは更に楽にエプロン２０を跳ね上げることができる。また、この許容規制機構１４１は、３つ以上設けられる場合には、エプロン２０等の重量を均等に受けられるように、互いに均等な間隔となるように配置されることが望ましい。

（変形例２）
上記実施例においては、図３に示されるように、一つの許容規制機構１４１の内部には１つのガススプリング３０が設けられる例を示したが、一つの許容規制機構１４１は複数本のガススプリング３０を有する構成であっても良い。この場合には、一つの許容規制機構１４１毎のエプロン跳ね上げアシスト力を強くでき、構成的に簡略化することができる。また、このように複数のガススプリング３０を有する構成にする場合には、第１筒状部材４０の内部のスペースを無駄なく使用できるようにするために、ガススプリング３０の断面が前述した実施形態のように円筒形状ではなく、長方形等の角型筒状に形成しても良い。そのようにすると、ガススプリング３０が第１筒状部材４０の中で鉛直方向や水平方向で並べやすいためである。なお、第１筒状部材４０や第２筒状部材５０の方も、円筒でなく、断面が楕円の楕円筒状、断面が長方形の角型筒状であってもかまわない。

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００：作業機、４０：第１筒状部材、５０：第２筒状部材、３０：ガススプリング

Claims (9)

1. 走行機体の後部に装着され、前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕うんする作業機において、
   前記走行機体の後部に接続されるフレームと、
   前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して下降及び跳ね上げ回動可能に支持され、圃場を整地するエプロンと、
   前記フレームに設けられる第１支点と前記エプロンに設けられる第２支点との間の距離を変化させる力を作用させることによって前記エプロンを跳ね上げる方向に力を作用させる伸縮部材と、
   前記伸縮部材の一端部が支持される第１筒状部材と、
   前記伸縮部材の他端部が支持され、前記第１筒状部材が内部にスライド可能に挿入される第２筒状部材と、
   前記第２筒状部材が内部に通される圧縮バネと、
   前記第２筒状部材が内部に通され、前記圧縮バネの後端が前方に配置され、前記第２支点が固定され、前記第２筒状部材に対して移動可能に設けられる移動部と、
   を備える作業機。
2. 前記第２筒状部材が前記第１筒状部材に沿ってスライドすることを規制可能なロック機構をさらに備える、請求項１に記載の作業機。
3. 前記ロック機構は、
   前記第１筒状部材に形成される第１孔と、
   前記第２筒状部材に形成される第２孔と、
   重畳した前記第１孔と前記第２孔に挿入可能なピンと、
   を有し、
   前記ピンが前記第１孔と前記第２孔に挿入されると、前記第１筒状部材に対する前記第２筒状部材の位置が固定され、前記ピンが前記第１孔と前記第２孔から外されると、前記第１筒状部材に対する前記第２筒状部材の位置の固定が解除される請求項２に記載の作業機。
4. 前記第２筒状部材の表面に形成される凹部と、
   前記凹部に着脱可能で、前記圧縮バネの前端に当接可能なホルダと、
   を備え、
   前記圧縮バネが前記ホルダと前記移動部との間に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の作業機。
5. 前記凹部は、前記第２筒状部材の表面に軸方向に並んで複数形成され、
   前記ホルダが前記複数の凹部のうちの前記走行機体の進行方向の前側の凹部に嵌合されるほどに、前記圧縮バネが前記第２筒状部材を前記走行機体の進行方向の後側に付勢する力が弱まり、
   前記ホルダが前記複数の凹部のうちの前記後側の凹部に嵌合されるほどに、前記圧縮バネが前記第２筒状部材を前記後側に付勢する力が強まる、請求項４に記載の作業機。
6. 前記第１孔は、前記圃場を耕うんするときに前記ピンが挿入される複数の耕うん用孔と、前記複数の耕うん用孔よりも前記走行機体の進行方向の前側に配置される跳ね上げ用孔と、を有する、請求項３に記載の作業機。
7. 前記ピンが前記複数の耕うん用孔のうち前記走行機体の進行方向の前側のものに挿入されるほどに前記第２筒状部材が前記第１筒状部材に対して前記前側に固定されて前記エプロンが相対的に高く設定され、
   前記ピンが前記複数の耕うん用孔のうち前記走行機体の進行方向の後側のものに挿入されるほどに前記第２筒状部材が前記第１筒状部材に対して前記後側に固定されて前記エプロンが相対的に低く設定される、請求項６に記載の作業機。
8. 前記ピンが前記第１孔及び前記第２孔から外されると、前記第２筒状部材、前記エプロン、及び、前記伸縮部材の前記他端部は、一体的に移動可能となる、請求項３に記載の作業機。
9. 走行機体の後部に装着され、前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕うんする作業機において、
   前記走行機体の後部に接続されるフレームと、
   前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して下降及び跳ね上げ回動可能に支持され、圃場を整地するエプロンと、
   前記フレームに設けられる第１支点と前記エプロンに設けられる第２支点との間の距離を変化させる力を作用させることによって前記エプロンを跳ね上げる方向に力を作用させる伸縮部材と、
   前記伸縮部材の一端部が支持され、第１孔を有する第１筒状部材と、
   前記伸縮部材の他端部が支持され、前記第１筒状部材が内部にスライド可能に挿入され、第２孔を有する第２筒状部材と、
   前記第２筒状部材が前記第１筒状部材に沿ってスライドすることを規制可能なロック機構と、
   を備え、
   前記ロック機構は、重畳した前記第１孔と前記第２孔に挿入可能なピンを有し、
   前記ピンが前記第１孔と前記第２孔に挿入されると、前記第１筒状部材に対する前記第２筒状部材の位置が固定され、前記ピンが前記第１孔と前記第２孔から外されると、前記第１筒状部材に対する前記第２筒状部材の位置の固定が解除され、
   前記第１孔は、前記圃場を耕うんするときに前記ピンが挿入される複数の耕うん用孔と、前記複数の耕うん用孔よりも前記走行機体の進行方向の前側に配置される跳ね上げ用孔と、を有する、作業機。

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