(57)【要約】      （修正有）【課題】トラクタ三点リンク機構による作業機昇降操作や畦形成作業体を水平回動させるための回動軸が作業機装着角度により傾くと、作業姿勢が安定しない。また畦形成高さが変化し、その安定のために煩わしい作業が存在している。【解決手段】畦形成作業体Ａに水平位置を検出する作業姿勢検出センサＳ１を備え機枠体に対し側面視にて前後方向回動自在に設けるとともに、接地抵抗輪７を伸縮手段と連結し、前記作業姿勢検出センサＳ１の水平位置を作業姿勢の基準位置として畦形成作業体Ａの傾き量に応じ信号を出力し、この信号に基づいてアクチュエータ７２を伸縮動作させ接地抵抗輪７の接地距離を変化させることにより畦形成作業体を前後回動させ畦形成作業体Ａの作業姿勢が変化しても機枠体に対し独立して畦形成作業体Ａの作業姿勢を基準位置に保持するよう自動制御する。【選択図】      図２
2004201554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタに装着するための装着マストを設けた機枠体と、この機枠体の一側に設けた土盛装置と畦形成装置とからなる畦形成作業体と、この畦形成作業体から下方に伸縮させ圃場面と接地し畦形成作業時の反力を受け止める接地抵抗輪とを備えた畦形成機において、前記畦形成作業体に水平位置を検出する作業姿勢検出センサを備え機枠体に対し側面視にて前後方向回動自在に設けるとともに、前記接地抵抗輪を伸縮手段と連結し、前記作業姿勢検出センサの水平位置を作業姿勢の基準位置として畦形成作業体の傾き量に応じ信号を出力し、この信号に基づいて前記アクチュエータを伸縮動作させ接地抵抗輪の接地距離を変化させることにより畦形成作業体を前後回動させ畦形成作業体の作業姿勢が変化しても機枠体に対し独立して畦形成作業体の作業姿勢を基準位置に保持するよう自動制御することを特徴とした畦形成機。
【請求項２】
アクチュエータはトラクタ運転座席近傍に配置されるコントロールボックスにて遠隔操作可能とし、作業姿勢を基準位置に保持する自動制御と畦形成高さを任意の調整可能とする手動操作とを選択可能としたことを特徴とした請求項１記載の畦形成機。
【請求項３】
機枠体は、トラクタに装着するための装着マストを備えた装着フレームと、この装着フレームに垂直方向に設けた回動軸にて軸支され、水平方向に回動自在とした支持フレームとから構成されることを特徴とした請求項１乃至２記載の畦形成機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は畦形成機に係り、畦形成作業体の作業姿勢を制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の畦形成機における畦形成作業時の作業姿勢の制御方法としては、トラクタ後部に装着される畦形成機を畦形成機に設けた加速度センサにて上下方向の加速度を検出し、この検出された加速度に基づきトラクタに対して畦形成機をトラクタ三点リンク機構を介し、昇降制御することで畦に対して畦形成体を常に適正な位置に維持できるようになっている。（特許文献１）
【０００３】
又、ロータリ及び畦塗り体をトラクタ前進走行に基づき畦形成作業可能とした前進作業位置と、トラクタ後進に基づき畦形成作業可能とした後進作業位置とに上下方向の回動中心軸線を中心に水平回動させ設定可能とした反転機構を有し、前記ロータリ及び畦塗り体は単一伝動ケースに設けられ、この単一伝動ケースを左右水平方向の回動中心軸線にて前後回動可能とし、調節ピンの抜き差しにより畦高さを任意に設定することのできる畦形成機も公知である。（特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７１１０号公報
【０００５】
【発明が解決とようとする課題】
上記従来技術による加速度センサを用いた構成では、トラクタ三点リンク機構にて畦形成機を適宜昇降させながら畦形成作業を行うが、トラクタ三点リンクを昇降させることにより、装着される畦形成機の機体角度は前傾あるいは後傾となり、作業姿勢すなわち畦形成高さが安定しないという問題点があり、特に三点リンク機構のトップリンクが短い場合には前記問題点が顕著に現れる。
【０００６】
又、反転機構を有する構成では装着するトラクタの種類により作業機装着角度が異なり、前進作業位置の状態でロータリ及び畦塗り体を水平回動させるための回動中心軸線が前傾あるいは後傾することがあり、この状態で任意の畦高さとなるようロータリ及び畦塗り体を備えた単一伝動ケースを前後に回動させ調節ピンを抜き差しして設定する。このように回動中心軸線が前傾あるいは後傾した状態でロータリと畦塗り体を後進作業位置へ水平回動させた場合、ロータリと畦塗り体との位置関係すなわち作業姿勢すなわち畦形成高さが変化し、作業方向を変える度に作業姿勢の設定を調節ピンを抜き差しして行わなければならないため、煩わしさがあり作業効率も低下してしまうという問題点がある。
【０００７】
そこで本発明は、トラクタ三点リンク機構による作業機昇降操作や畦形成作業体を水平回動させるための回動軸が作業機装着角度により傾く場合でも、畦形成作業体をトラクタあるいはトラクタ装着部に対し独立して側面視にて前後回動可能とし、畦形成高さを制御することを可能とした畦形成機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、トラクタに装着するための装着マストを設けた機枠体と、この機枠体の一側に設けた土盛装置と畦形成装置とからなる畦形成作業体と、この畦形成作業体から下方に伸縮させ圃場面と接地し畦形成作業時の反力を受け止める接地抵抗輪とを備えた畦形成機において、前記畦形成作業体に水平位置を検出する作業姿勢検出センサを備え機枠体に対し側面視にて前後方向回動自在に設けるとともに、前記接地抵抗輪を伸縮手段と連結し、前記作業姿勢検出センサの水平位置を作業姿勢の基準位置として畦形成作業体の傾き量に応じ信号を出力し、この信号に基づいて前記アクチュエータを伸縮動作させ接地抵抗輪の接地距離を変化させることにより畦形成作業体を前後回動させ畦形成作業体の作業姿勢が変化しても機枠体に対し独立して畦形成作業体の作業姿勢を基準位置に保持するよう自動制御する畦形成機を提供する。
【０００９】
そして、前記伸縮手段はトラクタ運転座席近傍に配置されるコントロールボックスにて遠隔操作可能とし、作業姿勢を基準位置に保持する自動制御と畦形成高さを任意の調整可能とする手動操作とを選択可能とし、さらに、前記機枠体は、トラクタに装着するための装着マストを備えた装着フレームと、この装着フレームに垂直方向に設けた回動軸にて軸支され、水平方向に回動自在とした支持フレームとから構成される。
【００１０】
【作用】
以上のように構成することにより、畦形成作業時のトラクタ三点リンク機構による作業機昇降操作で傾く畦形成作業体の作業姿勢変化や、畦形成作業体を水平回動させるための回動軸の傾きによる畦形成作業体の作業姿勢変化においても、畦形成作業体を機枠体に対し独立して基準位置に保持させることができるのでスムーズな畦形成作業が行え、且つきれいな畦を形成することが可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施した畦形成機の平面図、図２は同畦形成機の側面図、図３は同畦形成機の後進作業時の平面図、図４は同畦形成機の後進作業時の側面図及び図５は同畦形成機における作業姿勢制御のフロー図である。
【００１２】
図１乃至図４において本発明における畦形成機の構成について説明する。１は装着フレームでトラクタＴの後部に有するトラクタ三点リンク機構Ｔ１に連結されるトップリンクブラケット１１ａとロワリンクブラケット１１Ｌ，１１ＲをトラクタＴ側前方に向け設けてある。装着フレーム１の後部には側面視上下平行状に設けた支持プレート１２を有する。１３は入力軸でトラクタＴ側前方に突設しトラクタＴ後部に設けられたトラクタＰＴＯ軸Ｔ２とユニバーサルジョイントＴ３にて連結され、トラクタ装着部を構成する。
【００１３】
２は支持フレームで水平方向に延びるパイプ体であり一端を前記支持プレート１２後部略中央で側面視にて垂直方向に設けた回動軸２１にて軸支し回動自在に設けられる。この支持フレーム２の外方端部には土盛装置３と畦上面削土装置４と畦形成装置５とこれらを回転駆動するためのチェーンケース６とから構成される畦形成作業体Ａが設けられる。
【００１４】
支持フレーム２の外方端部に設けられるチェーンケース６は、側面視略垂直となるよう固定され上方にはトラクタＴ側内方に向け設けた第２入力軸６１ａと下方にはトラクタＴに対し外方に向け設けた畦上面削土出力軸６１ｂを有する第１チェーンケース６１と、前記支持フレーム２に設けた支持ブラケット２２ａ，２２ｂに挟持され前記第１チェーンケース６１の側面視下方でトラクタＴ側内方に設けられる第２チェーンケース６２とから構成される。
【００１５】
第２チェーンケース６２は側面視略への字で平面視前方部に土盛装置３を着脱可能とする土盛出力軸６２ａと、後方部に畦形成装置５を着脱可能とする畦形成出力軸６２ｂとをトラクタＴに対し外方に向け設けるとともに、側面視略中央部で支持フレーム２に設けた支持ブラケット２２ａ，２２ｂに挟持され挟持部は前記畦上面削土出力軸６１ｂの軸心と同軸上で回動中心軸ａを構成し、側面視前後方向に回動可能としてある。
【００１６】
土盛装置３は、前記土盛出力軸６２ａに着脱可能とした土盛ロータ軸３１の外周面に土盛爪３２を複数設け構成され、畦上面削土装置４は、前記畦上面削土出力軸６１ｂに着脱可能とした畦上面削土ロータ軸４１の外周面に削土爪４２を複数設け構成され、畦形成装置５は、前記畦形成出力軸６２ｂに着脱可能とした円錐状の畦側面形成ディスク５１と円筒状の畦上面ローラ５２とから構成され回転駆動する。
【００１７】
７は接地抵抗輪で側面視上下方向に伸縮する伸縮アーム７１の下端に回転自在に設けてあり圃場面に接地し前後回動自在とした畦形成作業体Ａを前後回動させ畦形成高さの設定を行う。伸縮アーム７１は畦形成作業体Ａの平面視トラクタＴ側部後方に設けてあり、アクチュエータである電動油圧シリンダ７２にて畦形成装作業体Ａと伸縮アーム７１との間に架装され伸縮することにより畦形成作業体Ａを前後回動させ接地抵抗輪の接地距離を変化させることができる。そして、畦形成作業体Ａに設けた第２チェーンケース６２に着脱可能とされた土盛装置３と畦形成装置５との位置関係を回動中心軸ａを中心に変位させ、畦形成高さを調整可能とする。
【００１８】
Ｂはコントロールボックスであり、前記電動油圧シリンダ７の伸縮動作を遠隔操作可能とするもので、トラクタＴの運転座席近傍に配置される。
【００１９】
８は畦形成作業体Ａの旋回駆動ロック手段で、トラクタＴの運転座席近傍に配置される前記コントロールボックスＢにより遠隔操作可能である。旋回駆動ロック手段８は前記装着フレーム１の後方に設けた支持プレート１２の上面に配置される駆動手段である電動モータ８１と、この電動モータ８１の出力軸に設けられるモータギヤと歯合し前記回動軸２１に回動可能に設けた回動ギヤ８２と、この回動ギヤ８２の回動動作と連動して支持フレーム２に設けたロックピン２３との係合を解除し、畦形成作業体Ａをトラクタ前進にて畦形成作業を行う前進作業位置と、トラクタ後進にて畦形成作業を行う後進作業位置とにロックするロックプレート８３Ｌ，８３Ｒを設け構成されている。
【００２０】
電動モータ８１が正逆転することにより歯合する回動ギヤ８２を回動させる。回動ギヤ８２の上面にはロック解除プレート８２ａと長穴８２ｂが設けてあり、回動ギヤ８２の回動と連動してロック解除プレート８２ａがロックプレート８３Ｌ，８３Ｒと当接し、ロックプレート８３Ｌ，８３Ｒをロック解除方向へ回動させロックピン２３との係合を解除しながら長穴８２ｂに挿通される支持フレーム２に設けた係合ピン２４と長穴８２ｂの内周面が当接し、畦形成作業体Ａを水平回動させる。そして、ロックピン２３がロックプレート８３Ｌ，８３Ｒと当接しながら回動させ、ロックプレート８３Ｌ，８３Ｒの係合溝とロックピン２３が係合しロックされる。
【００２１】
畦形成作業体Ａへの駆動伝達はトラクタＰＴＯ軸Ｔ２からユニバーサルジョイントＴ３を介し前記入力軸１３へ回転動力が伝達し、入力軸１３の後端部から前記第１チェーンケース６１に備えた第２入力軸６１ａとを伝動部材であるダブルジョイント１４にて連結し、回転動力が畦形成作業体Ａへと伝達する。ダブルジョイント１４は伸縮可能で且つ出力軸と入力軸との大きな角度変化にも追随するため、このような畦形成作業体Ａを水平回動させ前進及び後進による畦形成作業を行う畦形成機の駆動伝達には簡単な構成で有利である。そして、第２入力軸６１ａへ入力された回転動力は第１チェーンケース６１内で減速され、畦上面削土装置４を回転駆動するとともに第２チェーンケース６２へ伝達され、さらに減速された後土盛装置３と畦形成装置５を回転駆動する。
【００２２】
作業姿勢検出センサＳ１は傾斜検出センサで、水平位置では信号を出力せず傾斜することにより信号を出力するもので畦形成作業体Ａの側面視前後方向の傾き量すなわち作業姿勢を検出するものである。この作業姿勢検出センサＳ１は、畦形成作業体Ａを構成するチェーンケース６に設けた土盛装置３の土盛爪３２の回転円周下部と、畦形成装置５の畦側面形成ディスク５１の外周下部とを結ぶ接線ｐと平行状に設けたブラケット台Ｓ２に固定され、作業姿勢検出センサＳ１が常に水平となる位置を畦形成作業体Ａの作業姿勢基準位置すなわち接線ｐと圃場面とが平行となるよう設定している。
【００２３】
この作業姿勢検出センサＳ１により検出された傾き量は信号に変換され制御ボックスＳ３へ出力される。この制御ボックスＳ３は前記装着フレーム１の支持プレート１２の上面に設けられ、内部には前記作業姿勢検出センサＳ１から信号を入力し前記電動油圧シリンダ７２の伸縮量を制御するＣＰＵと、このＣＰＵにて演算され出力される信号に基づいて前記電動油圧シリンダ７２を伸縮させるシリンダ伸縮リレーを備えてある。シリンダ伸縮リレーは、前記電動油圧シリンダ７を伸長させる。シリンダ伸長リレーと収縮させるシリンダ収縮リレーの２つを備えてある。
【００２４】
制御ボックスＳ３に備えたシリンダ伸縮リレーの動作に基づいて、前記電動油圧シリンダ７２は伸縮動作し接地抵抗輪７の接地距離を変化させ、畦形成作業体Ａを側面視にて前後回動させ基準位置となるよう自動制御される。又、ブラケット台Ｓ２の固定される作業姿勢検出センサＳ１の固定角度を調整可能とすると、作業姿勢検出センサＳ１が水平となる位置を基準位置とするため、畦形成作業体Ａの作業姿勢が前傾あるいは後傾とした位置を基準位置と設定することが可能となり、畦高さ設定を任意の位置になるよう自動制御することも可能である。
【００２５】
電動油圧シリンダ７２の伸縮動作は、前記作業姿勢検出センサＳ１からの信号で畦形成作業体Ａを基準位置に保持する自動制御と、前記コントロールボックスＢに備えられる伸縮操作スイッチにて電動油圧シリンダ７２の伸縮量を遠隔操作する手動操作とを、前記コントロールボックスＢに備えられる手動自動切換スイッチＢ１にて選択可能としている。手動操作に切換えることにより畦形成作業体Ａの作業姿勢を微調整することが可能となる。
【００２６】
以下、図５に示すフロー図にて作業姿勢の自動制御を説明する。コントロールボックスＢにて主電源をＯＮにする。そして手動自動切換スイッチＢ１にてアクチュエータである電動油圧シリンダ７２の伸縮制御を手動で行うか自動で行うかを選択する。自動制御を選択すると作業姿勢検出センサＳ１が作動し、畦形成作業体Ａの作業姿勢すなわち傾きを検出し電気信号として出力する。
【００２７】
例えば、畦形成作業体Ａが側面視にて畦形成作業進行方向に対し後ろ上がりの場合はプラス信号Ｌ１を出力し、畦形成作業進行方向に対し後ろ下がりの場合はマイナス信号Ｌ２を出力する。この出力された信号Ｌ１，Ｌ２に基づいて制御ボックスＳ３内部に備えたＣＰＵが電動油圧シリンダ７２の伸縮量を制御する。ＣＰＵは畦形成作業時に発生する振動値や突発的に発生する衝撃値を、内部に備えたタイマにて一定時間内の平均値を演算し、補正してからシリンダ伸縮リレーへ信号を出力する。
【００２８】
制御ボックスＳ３が、作業姿勢検出センサＳ１よりプラス信号Ｌ１を入力しＣＰＵにて電動油圧シリンダ７２を伸長させる伸長信号Ｌ３を出力し、シリンダ伸長リレーＣ１を作動させ、電動油圧シリンダ７２を伸長させる。作業姿勢検出センサＳ１よりマイナス信号Ｌ２を入力した場合は、電動油圧シリンダ７２を収縮させる収縮信号Ｌ４を出力しシリンダ収縮リレーＣ２を作動させ、電動油圧シリンダ７２を収縮させる。
【００２９】
そして、電動油圧シリンダ７２はシリンダ伸縮リレーの作動に基づいて伸縮動作し、畦形成作業体Ａに備えた接地抵抗輪７の接地距離を変化させ畦形成作業体Ａは前後回動を開始し、作業姿勢検出センサＳ１が基準位置である水平位置となるまで電動油圧シリンダ７２を伸縮動作させ、作業姿勢検出センサＳ１が水平位置となったら電動油圧シリンダ７２の伸縮を停止する。この時、畦形成作業体Ａの作業姿勢は基準位置となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、トラクタ装着部である機枠体に対し独立して畦形成作業体を側面視前後回動可能とし、この畦形成作業体に作業姿勢検出センサを設けることにより、畦形成作業中のトラクタ三点リンク機構による作業機昇降操作での畦形成作業体の傾きや、作業機装着角度の傾きに関係なく作業姿勢検出センサより出力される信号に基づいて畦形成作業体の前後回動を自動制御し、畦形成作業体を基準位置に保持することが可能となるため、スムーズな畦形成作業が行え、且つきれいな畦を形成することができる。
【００３１】
トラクタ運転座席近傍に配置されるコントロールボックスにて遠隔操作可能とし、作業姿勢を基準位置に保持する自動制御と畦形成高さを任意の調整可能とする手動操作とを選択可能としたことにより取扱性が向上し、よりスムーズに畦形成作業が行える。
【００３２】
又、畦形成作業体を水平回動可能とし、前進あるいは後進での作業位置に配置した場合において、回動軸に傾きがあり畦形成作業体の作業姿勢がくずれる場合においても作業姿勢検出センサにより基準位置に復帰するので、前進作業から後進作業及び後進作業から前進作業への作業位置の変更に伴う作業姿勢設定が自動制御により行われるのでスムーズな作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した畦形成機の平面図
【図２】同畦形成機の側面図
【図３】同畦形成機の後進作業時の平面図
【図４】同畦形成機の後進作業時の側面図
【図５】同畦形成機における作業姿勢制御のフロー図平面図
【符号の説明】
１      装着フレーム
１１ａ  トップリンクブラケット
１１Ｌ，１１Ｒ    ロワリンクブラケット
１２    支持プレート
１３    入力軸
１４    ダブルジョイント
２      支持フレーム
２１    回動軸
２２ａ，２２ｂ    支持ブラケット
２３    ロックピン
２４    係合ピン
３      土盛装置
３１    土盛ロータ軸
３２    土盛爪
４      畦上面削土装置
４１    畦上面削土ロータ軸
４２    削土爪
５      畦形成装置
５１    畦側面形成ディスク
５２    畦上面ローラ
６      チェーンケース
６１    第１チェーンケース
６１ａ  第２入力軸
６１ｂ  畦上面削土出力軸
６２    第２チェーンケース
６２ａ  土盛出力軸
６２ｂ  畦形成出力軸
７      接地抵抗輪
７１    伸縮アーム
７２    電動油圧シリンダ
８      旋回駆動ロック手段
８１    電動モータ
８２    回動ギヤ
８２ａ  ロック解除プレート
８２ｂ  長穴
８３Ｌ，８３Ｒ    ロックプレート
Ａ      畦形成作業体
Ｂ      コントロールボックス
Ｌ１    プラス信号
Ｌ２    マイナス信号
Ｌ３    伸長信号
Ｌ４    収縮信号
Ｓ１    作業姿勢検出センサ
Ｓ２    センサ台
Ｓ３    制御ボックス
Ｔ      トラクタ
Ｔ１    トラクタ三点リンク機構
Ｔ２    トラクタＰＴＯ軸
Ｔ３    ユニバーサルジョイント
ａ      回動中心軸
ｐ      接線
【図１】
2004201554.tif 000003
【図２】
2004201554.tif 000004
【図３】
2004201554.tif 000005
【図４】
2004201554.tif 000006
【図５】
2004201554.tif 000007