(57)【要約】【課題】  トラクタの上下振動が伝わることにより発生する作業機のピッチングを抑制することのできる作業機牽引装置、作業機操舵装置およびこれらを備えた作業機を提供する。【解決手段】  作業機１の先端にその軸線を略垂直方向に向けて設けられる左右回動支持軸４と、この左右回動支持軸４に左右方向に回動自在に支持される作業機側ヒッチ５と、この作業機側ヒッチ５の先端にその軸線を当該作業機側ヒッチ５の長手方向に直交させて略水平方向に向けて設けられる上下回動支持軸６と、この上下回動支持軸６にその長手方向の略中央位置を回動自在に支持されるトラクタ側ヒッチ７と、伸縮することで作業機１を左右方向に操舵させる左右操舵油圧シリンダ８と、トラクタ側ヒッチ７の上下方向の振動を緩衝する上下振動緩衝部材９とを有する。【選択図】  図４
2020006875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタの後端に設置されたドローバと前記トラクタに牽引される作業機とを連結する作業機牽引装置であって、
前記作業機の先端にその軸線を略垂直方向に向けて設けられる左右回動支持軸と、
この左右回動支持軸に左右方向に回動自在に支持される作業機側ヒッチと、
この作業機側ヒッチの先端にその軸線を当該作業機側ヒッチの長手方向に直交させて略水平方向に向けて設けられる上下回動支持軸と、
この上下回動支持軸にその長手方向の略中央位置を回動自在に支持されるとともにその先端に前記ドローバに連結させるドローバ連結部を有するトラクタ側ヒッチと、
前記作業機側ヒッチの側面位置と前記作業機とに連結されているとともに伸縮することで前記作業機を左右方向に操舵させる左右操舵油圧シリンダと、
前記トラクタ側ヒッチの後端と前記作業機側ヒッチとの間に設けられて前記トラクタ側ヒッチの上下方向の振動を緩衝する上下振動緩衝部材と
を有する、前記作業機牽引装置。
【請求項２】
前記上下振動緩衝部材は、前記上下回動支持軸より後端であるとともに、当該上下回動支持軸からの長手方向に沿った距離が前記上下回動支持軸から前記ドローバ連結部までの長手方向に沿った距離とほぼ等しい位置に設けられている、請求項１に記載の作業機牽引装置。
【請求項３】
前記作業機側ヒッチが先端を開口された筒状に形成されているとともに、前記トラクタ側ヒッチが前記開口から前記作業機側ヒッチ内に挿入された状態で前記上下回動支持軸に支持されており、
前記上下振動緩衝部材が、
前記トラクタ側ヒッチの後端下面と前記作業機側ヒッチの内側下面との間に連結されており前記トラクタ側ヒッチの後端が下方に揺れた際の振動を緩衝する下方緩衝部材と、
前記トラクタ側ヒッチの後端上面に設けられて前記作業機側ヒッチの内側上面と挟持されることで前記トラクタ側ヒッチの後端が上方に揺れた際の振動を緩衝する上方緩衝部材とを有する、請求項１または請求項２に記載の作業機牽引装置。
【請求項４】
前記下方緩衝部材と前記作業機側ヒッチの内側下面との間に配置されるとともに、その厚みを増減させることで前記下方緩衝部材により前記トラクタ側ヒッチの後端の上下振動に対する反力の強弱を調整する反力調整部材を備えた、請求項３に記載の作業機牽引装置。
【請求項５】
前記作業機側ヒッチの内側下面における前記下方緩衝部材の配置位置に開口部が形成されているとともに、当該開口部に前記下方緩衝部材が接続される緩衝部材接続蓋が着脱可能に取り付けられている、請求項３または請求項４に記載の作業機牽引装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の作業機牽引装置における前記左右操舵油圧シリンダによって前記トラクタに牽引される前記作業機を操舵する作業機操舵装置であって、
前記作業機側ヒッチに対して前記作業機がなすヒッチ角度を検出するヒッチ角検出手段と、
前記トラクタ側ヒッチに対して前記ドローバがなすドローバ角度を検出するドローバ角検出手段と、
前記ヒッチ角検出手段により検出されたヒッチ角度および前記ドローバ角検出手段により検出されたドローバ角度に基づき前記左右操舵油圧シリンダを伸縮制御して前記作業機の操舵を行う操舵制御手段と、を有しており、
前記ドローバ角検出手段が、
前記トラクタ側ヒッチの先端において左右方向に回動自在に設置されており前記トラクタ側ヒッチに連結されている前記ドローバの左右旋回動作に追従するドローバ追従アームと、
このドローバ追従アームの左右方向の回動角度を伝達するドローバ角伝達リンクと、
このドローバ角伝達リンクにより伝達される前記ドローバ追従アームの回動角度を検出する角度センサ本体と、を備えているとともに、
前記角度センサ本体が前記トラクタの動力を作業機の駆動のために取り出す動力取り出し機構との干渉を回避可能な前記トラクタ側ヒッチの先端であって左右いずれかの側面位置に設置されている、前記作業機操舵装置。
【請求項７】
前記ドローバ追従アームが、前記ドローバに設けられた前記ドローバ追従アームを挿入可能な大きさの横長楕円枠状に形成されたアーム挿入枠部に対して前後方向に摺動可能に挿入されている、請求項６に記載の作業機操舵装置。
【請求項８】
前記ドローバ追従アームが、前記トラクタ側ヒッチの先端上面位置において左右方向に回動自在に設置されているとともに、前記ドローバとの干渉を回避可能にその先端側が上向き方向に屈曲されている、請求項６または請求項７に記載の作業機操舵装置。
【請求項９】
前記ドローバ角伝達リンクが、ドローバ追従アームの左右方向の回動に一体的に連動する回動連動アームと、前記角度センサ本体に回動角度を入力する角度入力アームと、前記回動連動アームおよび前記角度入力アームに連結されて前記回動連動アームの左右方向の回動を前記角度入力アームに伝達する角度伝達アームとを有しており、
前記角度伝達アームが、前記角度センサ本体および前記ドローバ追従アームとの干渉を回避可能に外側に凸状に湾曲している、請求項６から請求項８のいずれかに記載の作業機操舵装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の作業機牽引装置、または前記作業機牽引装置および請求項６から請求項９のいずれかに記載の作業機操舵装置を備えている、作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタの後端に設置されたドローバと前記トラクタに牽引される作業機とを連結して前記作業機を操舵する、作業機牽引装置、作業機操舵装置およびこれらを備えた作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクタに牽引される作業機には、例えば、液肥や農薬等を散布するブームスプレーヤがある。育成する農作物を均等に成長させ、均等に害虫から守るには液肥や農薬等を均等に散布しなければならない。しかしながら、トラクタに牽引されるタイプのブームスプレーヤは、単純にトラクタに牽引されて走行するだけであるため、トラクタの旋回に対して遅れて旋回することになる。このため圃場端で旋回する際には操作が難しく、トラクタが蛇行するなどして散布作業に困難が生じ、それが散布ムラの原因となっている。
【０００３】
そこで、従来、このようなトラクタに牽引される作業機の操舵装置に関する発明が提案されている。例えば、本願出願人によって出願された特開２００７−１９１１３９号公報では、ヒッチに対して前記作業機がなすヒッチ角度を検出するヒッチ角センサと、ヒッチおよび前記作業機に連結されて前記ヒッチ角度を増減変更するヒッチ角度増減手段と、作業機の進行方向が前記トラクタの進行方向と一致するときの前記ヒッチ角度を基準オフセット値として記憶する記憶手段と、トラクタの操作によって変化する数値に基づいて当該トラクタの旋回状況を検知する旋回状況検知手段と、旋回状況検知手段がトラクタの操作により変化する数値に基づいて旋回開始を検知すると、前記ヒッチ角度増減手段を制御して作業機がトラクタの旋回方向に対して外向するようにヒッチ角度を増減し、前記旋回状況検知手段がトラクタの操作により変化する数値に基づいて旋回終了を検知すると、前記ヒッチ角度増減手段を制御して前記ヒッチ角度が基準オフセット値となるように増減させる操舵制御手段とを有する、作業機の操舵装置が開示されている。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９１１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された発明によって、作業機の操舵性が向上し、液肥等の散布ムラは各段に抑制できるようになったが、一方、圃場を走行するトラクタが起伏により上下方向に振動するとそれが作業機に伝わり、当該作業機の前後位置が上下方向に傾く、いわゆるピッチングによって散布ムラが生じることがあった。したがって、このようなトラクタの上下振動が伝わることにより発生する作業機のピッチングを抑制したいという新たな課題が存在していた。また、牽引式のブームスプレーヤにおいて、薬液タンクに薬液等が満載された場合には、ヒッチやヒッチとトラクタとの取付部、およびヒッチを連結する作業機側の連結部分の荷重による負荷は大きい。近年では、牽引式のブームプレーヤの大型化が進んでいることから、荷重による負荷はさらに大きくなっている。さらに、圃場や圃場周辺の農道の整備が進み移動速度が高速化しているが、陥没等による思いがけない悪路を走行すると、その衝撃によって前記ヒッチ等にかかる荷重条件が極端に悪化し、前記ヒッチ等が破損してしまうこともある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、トラクタの上下振動が伝わることにより発生する作業機のピッチングを抑制するとともに、ヒッチ等にかかる作業機側の荷重による負担を軽減することのできる作業機牽引装置、作業機操舵装置およびこれらを備えた作業機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る作業機牽引装置は、作業機に伝達されるトラクタの上下振動を緩衝するという課題を解決するために、トラクタの後端に設置されたドローバと前記トラクタに牽引される作業機とを連結する作業機牽引装置であって、前記作業機の先端にその軸線を略垂直方向に向けて設けられる左右回動支持軸と、この左右回動支持軸に左右方向に回動自在に支持される作業機側ヒッチと、この作業機側ヒッチの先端にその軸線を当該作業機側ヒッチの長手方向に直交させて略水平方向に向けて設けられる上下回動支持軸と、この上下回動支持軸にその長手方向の略中央位置を回動自在に支持されるとともにその先端に前記ドローバに連結させるドローバ連結部を有するトラクタ側ヒッチと、前記作業機側ヒッチの側面位置と前記作業機とに連結されているとともに伸縮することで前記作業機を左右方向に操舵させる左右操舵油圧シリンダと、前記トラクタ側ヒッチの後端と前記作業機側ヒッチとの間に設けられて前記トラクタ側ヒッチの上下方向の振動を緩衝する上下振動緩衝部材とを有する。
【０００８】
また、本発明の一態様として、上下振動緩衝部材による緩衝性能を発揮させ易くするという課題を解決するために、前記上下振動緩衝部材は、前記上下回動支持軸より後端であるとともに、当該上下回動支持軸からの長手方向に沿った距離が前記上下回動支持軸から前記ドローバ連結部までの長手方向に沿った距離とほぼ等しい位置に設けられていてもよい。
【０００９】
さらに、本発明の一態様として、上下いずれの方向の振動も緩衝するという課題を解決するために、前記作業機側ヒッチが先端を開口された筒状に形成されているとともに、前記トラクタ側ヒッチが前記開口から前記作業機側ヒッチ内に挿入された状態で前記上下回動支持軸に支持されており、前記上下振動緩衝部材が、前記トラクタ側ヒッチの後端下面と前記作業機側ヒッチの内側下面との間に連結されており前記トラクタ側ヒッチの後端が下方に揺れた際の振動を緩衝する下方緩衝部材と、前記トラクタ側ヒッチの後端上面に設けられて前記作業機側ヒッチの内側上面と挟持されることで前記トラクタ側ヒッチの後端が上方に揺れた際の振動を緩衝する上方緩衝部材とを有するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様として、上下振動に対する反力の強弱を調整するという課題を解決するために、前記下方緩衝部材と前記作業機側ヒッチの内側下面との間に配置されるとともに、その厚みを増減させることで前記下方緩衝部材により前記トラクタ側ヒッチの後端の上下振動に対する反力の強弱を調整する反力調整部材を備えていてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一態様として、下方緩衝部材や反力調整部材の取り付け、取り外しおよび交換を容易にするという課題を解決するために、前記作業機側ヒッチの内側下面における前記下方緩衝部材の配置位置に開口部が形成されているとともに、当該開口部に前記下方緩衝部材が接続される緩衝部材接続蓋が着脱可能に取り付けられていてもよい。
【００１２】
本発明に係る作業機操舵装置は、左右操舵油圧シリンダにより作業機の操舵制御を行うという課題を解決するために、前記作業機牽引装置における前記左右操舵油圧シリンダによって前記トラクタに牽引される前記作業機を操舵する作業機操舵装置であって、前記作業機側ヒッチに対して前記作業機がなすヒッチ角度を検出するヒッチ角検出手段と、前記トラクタ側ヒッチに対して前記ドローバがなすドローバ角度を検出するドローバ角検出手段と、前記ヒッチ角検出手段により検出されたヒッチ角度および前記ドローバ角検出手段により検出されたドローバ角度に基づき前記左右操舵油圧シリンダを伸縮制御して前記作業機の操舵を行う操舵制御手段と、を有しており、前記ドローバ角検出手段が、前記トラクタ側ヒッチの先端において左右方向に回動自在に設置されており前記トラクタ側ヒッチに連結されている前記ドローバの左右旋回動作に追従するドローバ追従アームと、このドローバ追従アームの左右方向の回動角度を伝達するドローバ角伝達リンクと、このドローバ角伝達リンクにより伝達される前記ドローバ追従アームの回動角度を検出する角度センサ本体と、を備えているとともに、前記角度センサ本体が前記トラクタの動力を作業機の駆動のために取り出す動力取り出し機構との干渉を回避可能な前記トラクタ側ヒッチの先端であって左右いずれかの側面位置に設置されている。
【００１３】
また、本発明の一態様として、ドローバ追従アームのドローバに対する追従性を向上させるという課題を解決するために、前記ドローバ追従アームが、前記ドローバに設けられた前記ドローバ追従アームを挿入可能な大きさの横長楕円枠状に形成されたアーム挿入枠部に対して前後方向に摺動可能に挿入されていてもよい。
【００１４】
さらに、本発明の一態様として、ドローバ追従アームのドローバとの干渉を防ぐという課題を解決するために、前記ドローバ追従アームが、前記トラクタ側ヒッチの先端上面位置において左右方向に回動自在に設置されているとともに、前記ドローバとの干渉を回避可能にその先端側が上向き方向に屈曲されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様として、ドローバ角伝達リンクと角度センサ本体およびドローバ追従アームとの干渉を回避するという課題を解決するために、前記ドローバ角伝達リンクが、ドローバ追従アームの左右方向の回動に一体的に連動する回動連動アームと、前記角度センサ本体に回動角度を入力する角度入力アームと、前記回動連動アームおよび前記角度入力アームに連結されて前記回動連動アームの左右方向の回動を前記角度入力アームに伝達する角度伝達アームとを有しており、前記角度伝達アームが、前記角度センサ本体および前記ドローバ追従アームとの干渉を回避可能に外側に凸状に湾曲していてもよい。
【００１６】
本発明に係る作業機は、トラクタの上下振動による作業機のピッチングを抑制するとともに作業機側の荷重負荷を軽減するという課題を解決するために、前記上下回動支持軸および前記上下振動緩衝部材を有する、前記作業機牽引装置、または前記作業機牽引装置および前記作業機操舵装置を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トラクタの上下振動が伝わることにより発生する作業機のピッチングを抑制するとともに、ヒッチ等にかかる作業機側の荷重による負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る作業機をトラクタに連結した状態の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の作業機をトラクタに連結した状態を示す側面図である。
【図３】本実施形態の作業機をトラクタに連結した状態を示す平面図である。ただし、作業機の左側ブームの記載を省略している。
【図４】本実施形態の作業機牽引装置を示す側面図である。
【図５】本実施形態の作業機牽引装置を示す底面図である。
【図６】本実施形態の作業機操舵装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本実施形態におけるドローバ角検出手段を示す斜視図である。
【図８】本実施形態におけるドローバ角検出手段のドローバ角伝達リンクを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る作業機牽引装置、作業機操舵装置およびこれらを備えた作業機の一実施形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
作業機１は、トラクタ１０に牽引されて走行する農作業用の車両であり、本実施形態では、図１ないし図３に示すように、ブームスプレーヤである。本実施形態の作業機１は、前記トラクタ１０に連結するための作業機牽引装置２と、この作業機牽引装置２を用いて当該作業機１の操舵を行う作業機操舵装置３とを有する。以下、各構成について説明する。
【００２１】
本実施形態の作業機牽引装置２は、トラクタ１０の後端に設置されたドローバ１１と前記トラクタ１０に牽引される作業機１とを連結するものであって、図４に示すように、前記作業機１の先端に設けられる左右回動支持軸４と、この左右回動支持軸４に左右方向に回動自在に支持される作業機側ヒッチ５と、この作業機側ヒッチ５の先端５１に設けられる上下回動支持軸６と、この上下回動支持軸６に回動自在に支持されるトラクタ側ヒッチ７と、前記作業機１を左右方向に操舵させる左右操舵油圧シリンダ８と、前記トラクタ側ヒッチ７の上下方向の振動を抑制する上下振動緩衝部材９とを有する。
【００２２】
左右回転支持軸４は、作業機１を左右方向に回動自在に支持するための支持軸であって、図１ないし図３に示すように、作業機１の先端にその軸線を略垂直方向に向けた状態で設けられている。
【００２３】
作業機側ヒッチ５は、トラクタ側ヒッチ７とともにトラクタ１０と作業機１とを連結するものであり、左右回動支持軸４に対し左右方向に回動自在に支持されている。本実施形態における作業機側ヒッチ５は、所定の厚さを有する鋼製の板材をレーザ切断機により切断し、これを曲げ加工することにより、先端５１側を開口させた縦断面が略矩形状となる筒状に形成されている。
【００２４】
また、作業機側ヒッチ５の下面５２には、後述する反力調整部材９３の取り付け、取り外しまたは交換を容易にするための開口部５３と当該開口部５３に取り付けられる緩衝部材接続蓋５４とを有する。
【００２５】
開口部５３は、作業機側ヒッチ５の内側下面５８であって後述する下方緩衝部材９１の配置位置において開口されている。また、本実施形態では、図４および図５に示すように、進行方向に対する左右幅が作業機側ヒッチ５の幅より大きい下方緩衝部材９１を設けるために左右の両側面５７も連続して開口されている。
【００２６】
緩衝部材接続蓋５４は、下方緩衝部材９１を取り付けるものであり、図５に示すように、前記開口部５３より前後方向に大きく形成され、作業機側ヒッチ５の下面５２とオーバーラップさせた部分において複数本のボルト５５によって着脱可能に固定されている。
【００２７】
上下回動支持軸６は、トラクタ側ヒッチ７を上下方向に回動自在に支持するための支持軸であり、作業機側ヒッチ５の先端５１においてその軸線を当該作業機側ヒッチ５の長手方向に直交させて略水平方向に向けて設置されている。本実施形態における上下回動支持軸６は、図４に示すように、前記作業機側ヒッチ５の先端５１の開口端近傍において当該開口の上下略中央位置に設けられている。
【００２８】
トラクタ側ヒッチ７は、作業機側ヒッチ５とともにトラクタ１０と作業機１とを連結するものであり、その長手方向の略中央位置において上下動回動支持軸６に上下方向に回動自在に支持されている。本実施形態におけるトラクタ側ヒッチ７は、筒状の作業機側ヒッチ５に挿入させるために、前記作業機側ヒッチ５の内側より細い形状に形成されている。このトラクタ側ヒッチ７は、後端７１側を前記作業機側ヒッチ５に挿入させた状態で上下動回動支持軸６に支持されており、その後端７１が前記作業機側ヒッチ５の内側下面５８から内側上面５６の間で上下に揺動するようになっている。
【００２９】
また、トラクタ側ヒッチ７の先端７２はドローバ１１に連結させるドローバ連結部７３を有しており、本実施形態では、ドローバ１１の後端に略垂直方向に沿って設けられた連結柱（図示しない）を嵌め入れ可能な連結孔が形成されている。なお、ドローバ１１との連結する構成は、連結柱によるものに限定されるものではなく、例えばドローバ１１に設けられる略球状の突起、いわゆるヒッチボールに連結可能な構成にしてもよい。
【００３０】
左右操舵油圧シリンダ８は、作業機１を左右方向に操舵させるためのものであり、油圧制御により伸縮する油圧シンダーからなる。この左右操舵油圧シリンダ８は、作業機側ヒッチ５の側面５７位置と作業機１とに連結されている。具体的には、作業機側ヒッチ５の進行方向に対して右側の側面５７位置に外側に突出させたシリンダ連結部８１が設けられており、前記左右操舵油圧シリンダ８の各端部は当該シリンダ連結部８１と作業機１の先端における中央より右側の位置とにそれぞれ回動自在に連結されている。これにより、左右操舵油圧シリンダ８が収縮することで作業機１をトラクタ１０の進行方向に対して左側を向くように操舵し、伸張することで右側を向くように操舵する。
【００３１】
上下振動緩衝部材９は、前記トラクタ側ヒッチ７の上下方向の振動を緩衝するものであり、トラクタ側ヒッチ７の後端７１と前記作業機側ヒッチ５との間に設けられている。本実施形態における上下振動緩衝部材９は、図４に示すように、上下回動支持軸６からの長手方向に沿った距離が前記上下回動支持軸６から前記ドローバ連結部７３までの長手方向に沿った距離とほぼ等しい位置に設けられている。これにより、上下振動緩衝部材９に作用する力と上下方向の変位のバランスを保っている。
【００３２】
つまり、仮に上下回動支持軸６から上下振動緩衝部材９までの距離が、上下回動支持軸６からドローバ連結部７３までの距離より短い場合は、ドローバ１１の上下振動による上下振動緩衝部材９の変位は小さいが、テコの原理で上下振動緩衝部材９が受ける力は強くなる。よって、上下振動緩衝部材９は、受ける力に対抗するため硬度が高く、変形し難い材料を選定しなければならない。しかしながら硬度の高い緩衝材は、振動を減衰させにくくかつ耐久性にも劣る。一方、仮に上下回動支持軸６から上下振動緩衝部材９までの距離が、上下回動支持軸６からドローバ連結部７３までの距離より長い場合は、ドローバ１１の上下振動による上下振動緩衝部材９の変位が大きくなるため振動を抑制しにくい。よって、本実施形態では、これらの問題を考慮して上下振動緩衝部材９の設置位置を上述のごとく上下回動支持軸６までの距離と、当該支持軸６とドローバ連結部７３までの距離とがほぼ等距離となるように決定している。
【００３３】
また、本実施形態における上下振動緩衝部材９は、トラクタ側ヒッチ７の後端７１の下方への揺れのみならず上方への揺れも緩衝できるように、図４に示すように、トラクタ側ヒッチ７の後端下面７４と前記作業機側ヒッチ５の内側下面５８との間に連結される下方緩衝部材９１と、トラクタ側ヒッチ７の後端上面７５に設けられる上方緩衝部材９２とを有する。
【００３４】
下方緩衝部材９１は、トラクタ側ヒッチ７の後端７１の上下方向の振動であって、主に、前記後端７１が下方に揺れた際の振動を緩衝するものであり、前記トラクタ側ヒッチ７の後端下面７４と前記作業機側ヒッチ５の内側下面５８との間に連結されている。本実施形態における下方緩衝部材９１は、内部を中空状にした略円筒状であるとともに、上下方向に蛇腹状に形成されたゴム製の緩衝材であって、ゴムの有する弾性力によって振動を緩衝および減衰するようになっている。本実施形態では、上述のとおり、振動によってトラクタ側ヒッチ７の後端７１に作用する力と上下方向の変位のバランスが取れているため、しなやかに変形するとともに減衰性能の高い緩衝材を用いることができる。つまり、本実施形態における下方緩衝部材９１は、吸収できるエネルギーが大きく、大きな荷重や大きな変位を吸収することができる。
【００３５】
本実施形態における下方緩衝部材９１は、前記作業機側ヒッチ５の内側下面５８側であって、前記作業機側ヒッチ５の開口部５３に設けられた緩衝部材接続蓋５４上の左右対称位置にそれぞれ接続されている。また、下方緩衝部材９１と緩衝部材接続蓋５４との間には、反力調整部材９３が設けられている。この反力調整部材９３は、下方緩衝部材９１によりトラクタ側ヒッチ７の後端７１の上下振動に対する反力の強弱を調整するものであり、その厚みを増加させると前記下方緩衝部材９１に対して予め圧力がかかり反力を強めることができる。これに対し、厚みを減少させると前記下方緩衝部材９１にかかる圧力が低下し反力を弱めることができる。
【００３６】
上方緩衝部材９２は、前記トラクタ側ヒッチ７の後端７１の上下方向の振動であって、主に、上方に揺れた際の振動を緩衝するものであり、前記トラクタ側ヒッチ７の後端上面７５に設けられて作業機側ヒッチ５の内側上面５６と挟持されるものである。本実施形態における上方緩衝部材９２は、楕円柱形状に形成されたゴム製の緩衝材からなる。
【００３７】
なお、下方緩衝部材９１および上方緩衝部材９２は、上記の構成や素材に限定されるものではなく、前記トラクタ側ヒッチ７の上下方向の振動を緩衝するものから適宜選択されるものである。また、下方緩衝部材９１および上方緩衝部材９２の設置数は特に限定されるものではなく、例えば、作業機１側の荷重が比較的軽い場合には緩衝部材接続蓋５４上に下方緩衝部材９１を１つだけ設置してもよく、荷重が比較的重い場合には３つ以上設置してもよい。さらに、作業機１に左右の重量バランス差や左右の振動差がある場合には、下方緩衝部材９１や上方緩衝部材９２を左右非対称に配置してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態の作業機操舵装置３について説明する。本実施形態の作業機操舵装置３は、作業機牽引装置２における左右操舵油圧シリンダ８によってトラクタ１０に牽引される作業機１を操舵するものであって、図６に示すように、ヒッチ角度を検出するヒッチ角検出手段３１と、ドローバ角度を検出するドローバ角検出手段３２と、前記ヒッチ角度および前記ドローバ角度に基づき左右操舵油圧シリンダ８の伸縮制御を行う操舵制御手段３３とを有する。
【００３９】
ヒッチ角検出手段３１は、作業機側ヒッチ５に対して作業機１がなすヒッチ角度を検出するものであり、本実施形態では、角度センサ本体１２が作業機１の先端に設置されているとともにその角度入力アームが作業機側ヒッチ５に連結されている。
【００４０】
ドローバ角検出手段３２は、トラクタ側ヒッチ７に対してドローバ１１がなすドローバ角度を検出するものであり、本実施形態では、ドローバ１１の左右旋回動作に追従するドローバ追従アーム１３と、このドローバ追従アーム１３の左右方向の回動角度を伝達するドローバ伝達リンク１４と、このドローバ伝達リンク１４により伝達される前記回動角度を検出する角度センサ本体１５とを有する。
【００４１】
ドローバ追従アーム１３は、トラクタ側ヒッチ７の先端７２において左右方向に回動自在に設置されている。本実施形態のドローバ追従アーム１３は、図７および図８に示すように、ヘアピン状に屈曲された形状に形成されており、図４および図７に示すように、その先端側がドローバ１１との干渉を回避するため、上向き方向に屈曲されている。このドローバ追従アーム１３は、その基端がトラクタ側ヒッチ７の先端７２上面位置において左右方向に回動自在に設置されているとともに、上下方向にも回動できるようになっている。なお、ドローバ追従アーム１３は、先端側が上向き方向に屈曲されているものに限定されるものではなく、ドローバ１１との干渉の問題が生じなければ、真っ直ぐな形状や下向きに屈曲されていてもよい。
【００４２】
また、ドローバ１１側には、図４に示すように、ドローバ追従アーム１３を挿入可能な大きさの枠状に形成されたアーム挿入枠部１６が設けられている。本実施形態におけるアーム挿入枠部１６は、図示しないが、ドローバ追従アーム１３に対し適度に寸法的な余裕を持った横方向に長い楕円形状の開口を有する。
【００４３】
ドローバ追従アーム１３は、このアーム挿入枠部１６に挿入されていおり、ドローバ１１の左右旋回動作に追従して左右方向に回動するとともに、アーム挿入枠部１６に対し前後方向に摺動することでトラクタ１０と作業車１とのピッチングによる変位を吸収できるようになっている。また、ドローバ追従アーム１３は、自重によりアーム挿入枠部１６の左右端における中央方向に向けた下り傾斜に沿って滑り落ちることで中央位置に保持されるようになっている。
【００４４】
ドローバ伝達リンク１４は、ドローバ追従アーム１３の左右方向の回動角度を角度センサ本体１５に伝達するものであり、本実施形態では、図８に示すように、ドローバ追従アーム１３の左右方向の回動に一体的に連動する回動連動アーム１４１と、角度センサ本体１５に検出する回動角度を入力するための角度入力アーム１４２と、前記回動連動アーム１４１および前記角度入力アーム１４２に連結されて前記回動連動アーム１４１の左右方向の回動を前記角度入力アーム１４２に伝達する角度伝達アーム１４３とを有する。本実施形態における角度伝達アーム１４３は、前記角度センサ本体１５やドローバ追従アーム１３と干渉しないようにするため外側に凸湾曲状に形成されている。
【００４５】
角度センサ本体１５は、ドローバ角度を検出するものであり、角度の入力部には一体的に回動する角度入力アーム１４２が設けられている。本実施形態における角度センサ本体１５は、トラクタ１０の動力を作業機１の駆動のために取り出す動力取出機構（図示しない）との干渉を回避するためトラクタ側ヒッチ７の先端７２であって左右いずれかの側面７６位置に設置されている。本実施形態における角度センサ本体１５は、トラクタ１０の進行方向に対してトラクタ側ヒッチ７の右側面７６に設けられている。
【００４６】
操舵制御手段３３は、ヒッチ角検出手段３１により検出されたヒッチ角度および前記ドローバ角検出手段３２により検出されたドローバ角度に基づき前記左右操舵油圧シリンダ８を伸縮制御して前記作業機１の操舵を行うものであり、例えば、特開２００７−１９１１３９号公報で開示した操舵装置の操舵制御手段３３と同様に、トラクタ１０の進行方向と一致するときのヒッチ角角度を基準オフセット値として記憶しておき、前記ドローバ角検出手段３２の検出結果に基づきトラクタ１０の旋回開始を検知すると、左右操舵油圧シリンダ８を制御して作業機１がトラクタ１０の旋回方向に対して外向するようにヒッチ角度を増減し、前記ドローバ角検出手段３２の検出結果に基づきトラクタ１０の旋回終了を検知すると、前記左右操舵油圧シリンダ８を制御してヒッチ角度が前記基準オフセット値となるように増減させる。
【００４７】
次に、本実施形態の作業機牽引装置２、作業機操舵装置３およびこれらを備えた作業機１における各構成の作用について説明する。
【００４８】
作業機牽引装置２により作業機１をトラクタ１０の後端に設置されたドローバ１１に連結させる。この状態でトラクタ１０が走行することで作業機１は牽引されて前記トラクタ１０に追従して走行する。
【００４９】
走行する圃場等において起伏があると、トラクタ１０はそれに応じて上下方向に振動する。トラクタ１０の上下振動は、後端に設けられたドローバ１１を介して作業機牽引装置２に伝達される。
【００５０】
本実施形態の作業機牽引装置２では、ドローバ１１を介して伝達されたトラクタ１０の上下振動を緩衝する。具体的には、トラクタ側ヒッチ７の先端７２側の上下振動が、上下回動支持軸６を中心に回動することで、前記トラクタ側ヒッチ７の後端７１に伝えられる。このときトラクタ側ヒッチ７の後端７１側の振動が上下振動緩衝部材９により緩衝され作業機側ヒッチ５への伝達を抑制する。本実施形態では、上下振動緩衝部材９をトラクタ側ヒッチ７の後端７１の上下何れにも設けたことにより、上下方向の振動を緩衝することができる。本実施形態では、下方緩衝部材９１として、しなやかに変形し減衰性能の高い緩衝材を用いているため振動を抑制し早く減衰させることができる。
【００５１】
また、下方緩衝部材９１による反力が弱くて振動が減衰しにくい場合は、当該下方緩衝部材９１と作業機側ヒッチ５の内側下面５８との間に反力調整部材９３を取り付けるかまたは厚さを増加させた反力調整部材９３に交換して反力を強める。逆に下方緩衝部材９１による反力が強くて振動がダイレクトに伝わる場合は、反力調整部材９３を取り除くかまたは厚さを減少させた反力調整部材９３に交換して反力を弱める。本実施形態では、緩衝部材接続蓋５４によって容易に適度な厚さの反力調整部材９３の取り付け、取り外しまたは交換を容易に行うことができる。
【００５２】
このように、作業機牽引装置２を用いてトラクタ１０の上下振動が作業機１側に伝わらないようにすることで、例えば、作業機１がブームスプレーヤの場合には薬液(除草剤や殺菌剤等の農薬を希釈したもの)や液肥(作物の成長に必要な栄養となる液体の肥料）等を均等に散布することができる。
【００５３】
また、トラクタ１０が左右方向への旋回動作を行った場合、作業機操舵装置３により作業機１を操舵する。
【００５４】
ドローバ角検出手段３２では、ドローバ追従アーム１３がドローバ１１の旋回に追従して回動する。このドローバ追従アーム１３の回動はドローバ角伝達リンク１４により角度センサ本体１５に伝達されドローバ角度が検出される。このとき、ドローバ追従アーム１３がアーム挿入枠部１６に対して前後方向に摺動するため、振動等を受けてもドローバ１１の旋回にスムーズに追従することができる。また、ドローバ追従アーム１３の先端側が上向き方向に屈曲されているため、ドローバ１１と緩衝することもない。
【００５５】
操舵制御手段３３ではヒッチ角検出手段３１により検出されたヒッチ角度およびドローバ角検出手段３２により検出されたドローバ角度に基づき左右操舵油圧シリンダ８を伸縮制御して作業機１の操舵を行う。このとき、ドローバ角検出手段３２では、角度センサ本体１５がドローバ角度の中心となるドローバ連結部７３と極めて近い位置に設けられ、ドローバ追従アーム１３によって当該ドローバ角度を直接的に検出するため、操舵制御手段３３の左右操舵油圧シリンダ８の伸縮制御時にドローバ角検出手段３２とドローバ連結部７３との位置の相違に基づく補正をする必要がなくなる。
【００５６】
以上のような本実施形態の作業機牽引装置２、作業機操舵装置３およびこれらを備えた作業機１によれば、以下の効果を奏することができる。
１．トラクタ側ヒッチ７を上下方向に回動自在に支持し、その後端７１に上下振動緩衝部材９を設けたことにより、左右操舵油圧シリンダ８によって操舵される作業機１のピッチングを抑制することができる。
２．上下振動緩衝部材９として比較的しなやかに変形し、減衰性能の高い緩衝材を用いることができるため、振動の抑制効果を高めることができるとともに、耐久性も向上させることができる。
３．上下何れの揺れにも緩衝させることができるため、上下に配置される互いの緩衝部材９１，９２の耐久性を伸ばすことができる。
４．反力調整部材９３やこれを接続する緩衝部材接続蓋５４によって９１下方緩衝部材９１の反力の強弱を容易に調整することができる。
５．ドローバ角検出手段３２の角度センサ本体１５をトラクタ側ヒッチ７の側面７６位置に配置したことにより、トラクタ１０の動力を作業機１の駆動のために取り出す動力取出機構との干渉を回避することができる。よって、様々なトラクタ１０や作業機１に応用することができる。
６．ドローバ角伝達リンク１４では角度伝達アーム１４３を湾曲させたことにより角度センサ本体１５およびドローバ追従アーム１３との干渉を回避することができる。
【００５７】
なお、本発明に係る作業機牽引装置、作業機操舵装置およびこれらを備えた作業機は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、作業機１はブームスプレーヤに限定されるものではなく、堆肥を散布するマニュアスプレッダーや肥料を散布する牽引式ブロードキャスター、ポテトハーベスターなどの各種収穫機、もしくは収穫したものを運搬するトレーラー車両等、牽引する農業機械に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  作業機
２  作業機牽引装置
３  作業機操舵装置
４  左右回動支持軸
５  作業機側ヒッチ
６  上下回動支持軸
７  トラクタ側ヒッチ
８  左右操舵油圧シリンダ
９  上下振動緩衝部材
１０  トラクタ
１１  ドローバ
１２  角度センサ本体
１３  ドローバ追従アーム
１４  ドローバ角伝達リンク
１５  角度センサ本体
１６  アーム挿入枠部
３１  ヒッチ角検出手段
３２  ドローバ角検出手段
３３  操舵制御手段
５１  先端
５２  下面
５３  開口部
５４  緩衝部材接続蓋
５５  ボルト
５６  上面
５７  側面
５８  内側下面
７１  後端
７２  先端
７３  ドローバ連結部
７４  後端下面
７５  後端上面
７６  側面
８１  シリンダ連結部
９１  下方緩衝部材
９２  上方緩衝部材
９３  反力調整部材
１４１  回動連動アーム
１４２  角度入力アーム
１４３  角度伝達アーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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