(57)【要約】【課題】  作業部の反転操作の作業性が良く、前進走行で作業部の位置調整をしながら圃場の端辺の畦塗り作業を行うことができ、圃場が悪条件にあるときでも圃場の四隅を精度の高い新畦に成形する。【解決手段】  オフセット作業機の一例である畦塗り機１は、左右方向に延びる装着部１０と、走行機体９０の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部２０と、装着部１０に連結されて左右方向に回動可能であって作業部２０のオフセット位置を調整する平行リンク機構３１を有したオフセット位置調整部３０と、平行リンク機構３１の移動端側に回動自在に設けられて作業部２０の作業方向を調整する作業方向調整部５０と、走行機体９０の進行に応じてオフセット位置調整部３０及び作業方向調整部５０の作動を制御して作業部２０の位置調整を行う作動制御部６０とを備える。平行リンク機構３１の一部であるリンク部材３５は長さ調整可能である。【選択図】  図１
2006223201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に装着される装着部と、前記走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部と、該作業部のオフセット位置を調整する平行リンク機構を有したオフセット位置調整部と、前記平行リンク機構の移動端側に回動自在に設けられた回動軸に繋がって前記作業部の作業方向を調整する作業方向調整部と、前記走行機体の進行状況に応じて前記オフセット位置調整部及び前記作業方向調整部の作動を制御して前記作業部の位置調整を行う作動制御部とを備え、
前記オフセット位置調整部の前記平行リンク機構の左右いずれか一方のリンク部材を長さ調整可能にしたことを特徴とするオフセット作業機。
【請求項２】
前記リンク部材のいずれか他方は、巻き掛け伝動機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のオフセット作業機。
【請求項３】
前記回動軸を、前記リンク部材のいずれかに設けられた前記巻き掛け伝動機構の駆動軸と同軸上に配設することを特徴とする請求項２に記載のオフセット作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ等の走行機体に装着されて、走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業するオフセット作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の走行機体に装着されて走行機体の進行方向に沿って畦を形成する畦塗り機は、広い圃場のほぼ全周にわたって畦を成形するものであり、従来、多くの時間や労力を必要としていた畦塗り作業を機械化した画期的作業機として、近年注目されている。
【０００３】
この畦塗り機は、走行機体の進行方向に沿ってオフセットした位置で直進作業を行うものであるが、矩形状の圃場の辺に沿った直進作業を行う場合に、走行機体の先端部が圃場の端に到達した時点でその後の畦塗り作業を行うことができないという問題を有している。
【０００４】
そこで、この問題を解決する畦塗り機が開発されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１に記載の畦塗り機８０（文献では農作業機）は、図３（ａ）（平面図）に示すように、走行機体に連結される固定機枠８１に水平方向に回動自在に枢結された回動アーム体８２と、回動アーム体８２の先端部に水平方向に回動自在に枢結された可動機枠８３を備える。可動機枠８３には畦塗り作業を行う土作業手段８４が固定された状態で取り付けられている。可動機枠８３と固定機枠８１との間には手動式の第１シリンダ８５及び第２シリンダ８６が枢結されている。第１シリンダ８５の伸長量を調整すると、前進走行時における土作業手段８４の作業方向を一定にしたままで土作業手段８４のオフセット量を調整することができ、第２シリンダ８６の伸長量を調整すると、図３（ｂ）（平面図）に示すように、可動機枠８３が回動して土作業手段８４を後進作業位置に移動させることができる。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の畦塗り機１００（文献ではオフセット作業機）は、図４（ａ）（平面図）に示すように、走行機体９０に連結される装着部１０と、走行機体９０の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部２０と、装着部１０に一端が軸支されて移動端側に延びて水平方向に回動可能であり他端に作業部２０を水平方向に軸支して装着部１０に対して作業部２０をオフセット位置に支持するオフセットフレーム１０１（文献ではオフセットリンク機構部）と、オフセットフレーム１０１を回動させるオフセットシリンダ１０２（文献では駆動装置）と、オフセットフレーム１０１に対して作業部２０を回動させる回動シリンダ５１（文献では駆動装置）と、作業部２０の作業方向を示す基準作業線Ｏ２と作業部２０との位置関係を検出する検出部１０３と、検出部１０３からの検出信号に応じて作業部２０が基準作業線Ｏ２に沿って移動するようにオフセットシリンダ１０２及び回動シリンダ５１の作動を制御する制御部とを備える。
【０００６】
この畦塗り機１００を走行機体９０に装着して作業部２０をオフセット作業位置に移動させた状態で走行機体９０を圃場Ｆの端辺に沿って前進走行させると、図４（ｂ）（平面図）に示すように、圃場Ｆの端辺に沿って作業部２０による直線作業を行わせることができ（符号２０ａから２０ｂ）、また走行機体９０を圃場Ｆの端部で旋回移動させた場合でも、作業部２０を端辺に沿って圃場Ｆの端まで連続的に作業をさせることができる（符号２０ｃから２０ｅ）。また、隅部のない圃場や隅部を必要としない場合は、圃場全周を連続的に畦塗り作業をすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２６７０９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２６７０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した特許文献１に記載の畦塗り機においては、第１シリンダは前進走行時における土作業手段のトラクタに対する一側方への突出量を該トラクタに一番適した位置に設定・固定するためのものであり、第２シリンダは土作業手段を前進作業状態、格納非作業状態、後退作業状態に切り換えるためのものであって、第１および第２シリンダが手動式であるので、これらシリンダの伸縮動作を自動的に制御することができない。このため、走行機体が圃場の端部で旋回して畦塗り機が畦塗り作業を行うと、土作業手段の作業方向が圃場の端辺の延びる方向とずれて、作業部を圃場の端に移動させることができなくなる。このため、特許文献１に記載の畦塗り機は、前進走行で圃場の端まで連続的に畦塗り作業を行うことができないという問題を有する。そこで、作業部を通常作業時とは反対側のオフセット作業位置に移動させるとともにその前後関係を反転させ、隅部の未作業部分に対して走行機体を後進させながら作業を行えば、未作業部分の隅部を畦塗り作業を行うことができるが、作業部の反転作業の殆ど全てを手動で行わなければならず、この作業は煩わしいという不都合が発生する。
【０００９】
このような不都合を改良したものが特許文献２である。特許文献２に記載の畦塗り機では、通常の圃場においては、前進走行のみで全周の畦塗り作業や圃場端辺に沿って直線的に四隅の端まで連続畦塗り作業ができるが、前進走行で圃場の隅部を畦塗り作業する場合、特に激しい湿田等であまりにも走行条件が悪いときには、トラクタを旋回させるとトラクタの姿勢が大きく変化して、オフセットシリンダや回動シリンダの作動制御のみでは精度の高い新畦を形成し難い場面が発生する可能性もある。
【００１０】
本発明は、作業部の反転操作の作業性が良く、前進走行で作業部の位置調整をしながら圃場全周あるいは端辺の畦塗り作業を連続的に行うことができ、圃場が悪条件であるときでも圃場の四隅を精度の高い新畦に成形することが求められており、このような要望に応えるオフセット作業機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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明のオフセット作業機（例えば、実施形態における畦塗り機１）は、走行機体に装着される装着部と、走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部と、該作業部のオフセット位置を調整する平行リンク機構を有したオフセット位置調整部と、平行リンク機構の移動端側に回動自在に設けられた回動軸（例えば、実施の形態における駆動軸ケース２１）に繋がって作業部の作業方向を調整する作業方向調整部と、走行機体の進行状況に応じてオフセット位置調整部及び作業方向調整部の作動を制御して作業部の位置調整を行う作動制御部とを備え、オフセット位置調整部の平行リンク機構の左右いずれか一方のリンク部材を長さ調整可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、オフセット位置調整部の平行リンク機構の左右いずれか一方のリンク部材を長さ調整可能にすることにより、作業方向調整部により作業部を最大の回動角度で回動させた後に、長さ調整可能なリンク部材の長さを変えることで、作業部をさらに回動させることができる。つまり、作業方向調整部の機構を変更することなく、作業部の回動範囲を拡大させることができる。その結果、作業部を通常の作業位置と反対側のオフセット作業位置に反転移動させるとともに、その前後関係を反転させることができ、四隅の未作業部分に対して走行機体を後進で直進走行させながら作業を行うことができる。このため、圃場が悪条件にあるときに四隅の未作業部分に対しては、走行機体を後進で直進走行させながらオフセット作業機による畦塗り作業を行わせることができる。このため、走行機体は直線状に後進するので走行安定性が向上し、その結果として作動制御部による作業部の位置調整で作業部を圃場の端辺に沿わせることができ、圃場の四隅を精度の高い新畦に成形することができる。また作業部の反転作業は、前記長さ調整可能なリンク部材の長さを手動で変える方式とした場合でも、途中までは作業方向調整部によって行われるので、作業部の反転作業の全てが手作業ではない。このため、作業部の反転作業の作業性を向上させることができる。油圧シリンダ等自動でリンク部材の長さを変える方式にすれば、さらに作業性を向上させることができる。
【００１３】
また本発明は、リンク部材のいずれか他方が、巻き掛け伝動機構を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、リンク部材のいずれか他方が巻き掛け伝動機構を備えることにより、平行リンク機構の一部が巻き掛け伝動機構を備えることになるので、部品点数が減少してコストを安価にすることができるとともに、オフセット作業機全体の大型化を防止することができる。
【００１５】
また本発明は、回動軸を、リンク部材のいずれかに設けられた巻き掛け伝動機構の駆動軸と同軸上に配設することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、回動軸を、リンク部材のいずれかに設けられた巻き掛け伝動機構の駆動軸と同軸上に配設することにより、作業部の回動角度に応じた移動方向や移動位置の演算処理が容易となり、その結果、作動制御部によるオフセット位置調整部及び作業方向調整部の作動制御を容易にすることができ、作業部の作業位置調整を精度の高い状態にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係わるオフセット作業機によれば、オフセット位置調整部の平行リンク機構を構成するリンク部材のいずれか一方を長さ調整可能にすることで、前進走行で作業部の位置調整をしながら圃場全周あるいは端辺の畦塗り作業を連続的に行うことができ、圃場が悪条件であるときでも圃場の四隅を精度の高い新畦に成形することができるオフセット作業機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るオフセット作業機について、図１及び図２を参照して説明する。本実施の形態は、オフセット作業機のうちの畦塗り機を例にして説明する。なお、説明の都合上、図１（ａ）（平面図）に示す矢印の方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。
【００１９】
畦塗り機１は、図１（ａ）に示すように、左右方向に延びる装着部１０と、走行機体９０の走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部２０と、装着部１０に連結されて左右方向に回動可能であって作業部２０のオフセット位置を調整する平行リンク機構３１を有したオフセット位置調整部３０と、平行リンク機構３１の移動端側に回動自在に設けられて作業部２０の作業方向を調整する作業方向調整部５０と、走行機体９０の進行に応じてオフセット位置調整部３０及び作業方向調整部５０の作動を制御して作業部２０の位置調整を行う作動制御部６０とを備える。
【００２０】
装着部１０は、左右方向に延びるヒッチフレーム１１と、ヒッチフレーム１１の前側に取り付けられて走行機体９０の三点リンク連結機構に連結可能な連結フレーム１２とを有してなる。ヒッチフレーム１１の左右方向の中央下部にはギアボックス１３が設けられ、このギアボックス１３には入力軸１３ａが備えられている。入力軸１３ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）からの動力を図示しない伝動軸を介して伝達されるようになっている。
【００２１】
オフセット位置調整部３０は、前端側をヒッチフレーム１１に回動自在に連結されて後方側へ延びる伝動ケース３３と、伝動ケース３３の右側に沿って並設されて前端側がヒッチフレーム１１の右側端部に回動自在に連結されたリンク部材３５と、左側端部が伝動ケース３３の後端下部に回動自在に取り付けられて右側端部がリンク部材３５の後端部に回動自在に取り付けられた連結部材４０と、伝動ケース３３、リンク部材３５、ヒッチフレーム１１及び連結部材４０からなる平行リンク機構３１を左右方向に揺動させるオフセットシリンダ４２とを有してなる。このため、オフセットシリンダ４２を伸縮動させると、平行リンク機構３１の移動端側に連結された作業部２０をオフセット移動させることができる。
【００２２】
リンク部材３５は、入れ子式に構成されて長さ調整が可能であり、ヒッチフレーム１１に枢結された筒状部材３６と筒状部材３６の先端側から突出入動自在に挿着された棒状部材３７とを有してなる。棒状部材３７は軸方向に所定間隔を有して孔部（図示せず）が複数形成され、筒状部材３６の先端部に設けられた固定ピン３６ａを複数の孔部のいずれかに挿通することで、筒状部材３６に対して棒状部材３７の突出長さを変えて固定することができる。なお、リンク部材３５の長さ調整による作動の詳細については後述する。
【００２３】
作業部２０は、伝動ケース３３の後端下部に回動自在に取り付けられて下方へ延びる駆動軸ケース２１に固定された状態で取り付けられている。駆動軸ケース２１内には、作業部２０に動力を伝達する動力伝達軸２３が垂直方向に延びて回転動自在に支持されている。この動力伝達軸２３は、入力軸１３ａに入力された動力が伝動ケース３３内に設けられた巻き掛け伝動機構３４を介して伝達されるように構成されている。なお、動力伝達軸２３は、巻き掛け伝動機構３４の後端側に設けられた駆動軸と同軸上に配設されている。
【００２４】
駆動軸ケース２１と平行リンク機構３１の移動端側との間には作業方向調整部５０が設けられている。この作業方向調整部５０は、その回動シリンダ５１の伸縮動作によって作業部２０を平行リンク機構３１に対して水平回動するように構成されている。つまり、作業部２０は、平行リンク機構３１の前側の回動支点Ｏ'を回動中心として左右方向に移動可能であると共に、動力伝達軸２３の回転中心Ｏを回動支点として水平方向に回動する。回動シリンダ５１は、一端側が作業部２０に枢結されて他端側が駆動軸ケース２１に繋がる連結アーム部材（図示せず）に枢結されている。このため、回動シリンダ５１の伸縮動作を規制した状態で、平行リンク機構３１を左右方向に揺動すると、作業部２０の作業方向を示す作業方向軸Ｏ２の向きを一定にしたままで、作業部２０をオフセット移動させることができる。なお、回動シリンダ５１は、これが全伸長状態になると、作業部２０を走行機体９０の右側のオフセット作業位置ＰＡから時計方向に約１２０°の位置に移動させる。回動シリンダ５１によって作業部２０が回動することにより、前進走行で畦塗り作業をしながら隅部に近づいてきたときに、走行機体９０が畦と平行な状態から９０°旋回しても、作業部２０が直進して隅部の畦形成ができる。なお、回動シリンダ５１による作業部２０の回動は、シリンダに作用する力の方向や回動軸との接触といった設計上の制約があり約１２０°までである。
【００２５】
作業部２０は、旧畦の側部等を切り崩して旧畦に撥ね上げて土盛りを行う前処理体２５と、盛られた土を旧畦上に塗り付けて新畦を形成する整畦体２７とを有して構成されている。前処理体２５は前処理ロータ２６を備え、この前処理ロータ２６は、回転軸２６ａに取り付けられて放射状に延びる複数の耕耘爪２６ｂと前処理ロータ２６の上部を覆うカバー２６ｃとを有してなる。
【００２６】
平行リンク機構３１の後端側から下方へ延びる駆動軸ケース２１には、前処理動力伝達ケース７０が接続されている。前処理動力伝達ケース７０は駆動軸ケース２１から前側に延びて、この先端部に前処理体２５を支持している。
【００２７】
整畦体２７は、駆動軸ケース２１に取り付けられた整畦動力伝達ケース７３に支持されており、整畦動力伝達ケース７３の先端部に回転動自在に取り付けられた多面体ドラム２８と、多面体ドラム２８の右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部２９とを有してなる。
【００２８】
なお、前述した例においては、オフセット位置調整部３０を平行リンク機構３１とオフセットシリンダ４２から構成しているが、ユニバーサルジョイント等を介して動力伝達する平行リンクフレームとオフセットシリンダ４２とから構成しても良い。また、オフセットシリンダ４２としては、油圧シリンダや電動シリンダ等を使用することができる。
【００２９】
さて、オフセットシリンダ４２及び回動シリンダ５１の作動を制御する作動制御部６０は、整畦動力伝達ケース７３に接続されて後方側へ延びて多面体ドラム２８の外側を回り込んで円筒部２９に沿って延びる支持棒７５の先端部に取り付けられた位置検出センサ７６と、支持棒７５の基端部に取り付けられてこの支持棒７５の回動角度を検出して作業方向軸Ｏ２に対する作業部２０のずれを検出するずれ検出センサ（図示せず）からの信号に応じてオフセットシリンダ４２及び回動シリンダ５１の作動を制御して、作業部２０の向きが作業方向軸Ｏ２に沿うようにする。
【００３０】
なお、位置検出センサ７６及びずれ検出センサは、設定された角度に応じてスイッチをオンオフするリミットスイッチや、回動角度を電気信号に変換するポテンションメータ等の角度センサを用いることができる。
【００３１】
次に、作業部２０の前処理体２５及び整畦体２７に動力を伝達する動力伝達機構部について説明する。動力伝達機構部は、ヒッチフレーム１１に設けられた入力部軸１３ａと、伝動ケース３３内に設けられた巻き掛け伝動機構３４と、駆動軸ケース２１内に設けられた動力伝達軸２３と、前処理動力伝達ケース７０内に設けられた図示しない動力伝達機構と、整畦動力伝達ケース７３内に設けられた図示しない動力伝達機構とを有して構成される。このため、入力軸１３ａに伝達された動力は、巻き掛け伝動機構３４→動力伝達軸２３→前処理動力伝達ケース７０内に設けられた動力伝達機構を介して前処理ロータ２６に伝達されるとともに、動力伝達軸２３から整畦動力伝達ケース７３内に設けられた動力伝達機構を介して整畦体２７に伝達される。前記構成の畦塗り機１では、通常の圃場においては、作業部２０の作業方向やオフセット位置を調整制御しながら、走行機体９０の前進走行のみで圃場全周に所望の畦塗り作業を行うことができる。また、四隅の隅部の畦塗り作業が必要な場合でも、走行機体９０の前進走行によって、作業部２０の位置や方向を制御しながら圃場端辺に沿って直線的に四隅の端まで連続畦塗り作業が行える。
【００３２】
次に、圃場が湿田等の悪条件であるときに圃場の隅部を畦塗りする場合の畦塗り機１の動作について説明する。前述したように、圃場が湿田等の悪条件である場合には、走行機体９０が前進走行しながら、直進作業で畦塗りを行う時は、各センサの信号により各シリンダの作動制御にて所望の畦が形成できるが、隅部に近づき走行機体９０を旋回させながら作業を行うと、圃場がぬかるみ走行機体９０の姿勢が大きく変化して、畦塗り機１の作動制御部６０による作業部２０の制御が不十分となって精度の高い新畦の形成ができない可能性もあり得る。本発明に係る畦塗り機１では、このような場合には、作業部２０を通常作業時とは反対側のオフセット作業位置ＰＢに移動させるとともにその前後関係を反転させ、四隅の未作業部分に対して走行機体９０を後進させながら作業を行うことができる。
【００３３】
つまり、先ず、作業部２０を通常作業時とは反対側のオフセット作業位置ＰＢに移動させる作業部２０の反転作業を行う。図１（ａ）は、走行機体９０を直進あるいはその向きを変えながら前進走行させて、圃場の端部から隅部までの畦塗り作業を行う状態を示している。この状態から、図１（ｂ）（平面図）に示すように、回動シリンダ５１が伸長量Ｌの全伸長状態になるように回動シリンダ５１を伸長動させる。その結果、作業部２０は時計方向に約１２０°回転した位置に移動する。
【００３４】
そして、図２（ａ）（平面図）に示すように、オフセットシリンダ４２を縮小動させて作業部２０を通常位置と反対側にオフセット移動させる。そして、図２（ｂ）（平面図）に示すように、リンク部材３５の固定ピン３６ａを外して棒状部材３７を筒状部材３６から引き出してリンク部材３５を伸長させて再び固定ピン３６ａを挿入して固定する。リンク部材３５が伸長すると、作業部２０は駆動軸ケース２１を回動中心としてさらに回動して通常位置と反対側のオフセット作業位置ＰＢに移動する。実施例では手動方式としているが、リンク部材３５を油圧シリンダ等で構成して自動で行えるようにしてもよい。
【００３５】
そして、走行機体９０を矢印Ａ方向に直線的に後進走行させながら、作業部２０が圃場Ｆの隅部を畦塗り作業を行う。ここで、圃場Ｆの条件が悪くても、走行機体９０は直進走行であるので、走行機体９０が旋回走行する場合と比較して、走行機体９０の走行安定性は高い。このため、走行機体９０に押されて進行する畦塗り機１の走行状態の走行安定性も高くなり、その結果として前述した作動制御部６０による作業部２０の制御が十分に行え、精度の高い新畦を形成することができる。また、図１（ａ）に示す状態から図２（ａ）に示す状態までの作業部２０の反転作業は、回動シリンダ５１及びオフセットシリンダ４２の伸縮動作によって行われ、図２（ａ）から図２（ｂ）に示す状態までの作業部２０の反転作業が手動によって行われる。このため、反転作業の一部のみが手動であるので、作業部２０の反転操作の作業性を向上させることができる。油圧シリンダ等自動でリンク部材の長さを変える方式にすれば、さらに作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の平面図を示す。
【図２】この畦塗り機の平面図を示す。
【図３】従来の畦塗り機の平面図を示す。
【図４】従来の畦塗り機の平面図を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１  畦塗り機（オフセット作業機）
１０  装着部
２０  作業部
２１  駆動軸ケース（回動軸）
３０  オフセット位置調整部
３１  平行リンク機構
３３  伝動ケース（リンク部材）
３４  巻き掛け伝動機構
３５  リンク部材
５０  作業方向調整部
６０  作動制御部
９０  走行機体
【図１】
2006223201.tif 000003
【図２】
2006223201.tif 000004
【図３】
2006223201.tif 000005
【図４】
2006223201.tif 000006