(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に装着され、該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を備え、前記走行機体の移動とともに直進作業を行なうオフセット作業機であって、
一端側が前記走行機体に対して回動自在に取り付けられ、先端側が前記走行機体の側方に旋回動可能な単一のオフセットフレームを有し、
前記作業部は、作業を行なう作業本体部と、該作業本体部を前記オフセットフレームの先端部に回動自在に連結し且つ前記オフセットフレームの先端部に配設された上下方向に延びる回転動自在な駆動軸からの駆動力を前記作業本体部に伝達する伝動支持部材を有し、該伝動支持部材を介して前記オフセットフレームの先端部に水平方向回動自在に連結され、
前記作業部の前記オフセットフレームに対する回動支点は、前記オフセットフレームの先端部に配設された上下方向に延びる回転動自在な駆動軸の回転中心軸と同軸上に配設され、
前記作業部と前記オフセットフレームとの間に、該オフセットフレームに対して前記作業部を回動させる回動シリンダが設けられていることを特徴とするオフセット作業機。
【請求項２】
前記オフセットフレームは、前記走行機体からの駆動力を前記駆動軸に伝達するための巻き掛け伝動機構又はシャフト伝動機構を有してな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】
前記作業本体部は、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の一部を切り崩して土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなる畦塗り機であることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット作業機。
【請求項４】
前記作業本体部は、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の上部を切り崩す天場処理部と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなる畦塗り機であることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット作業機。
【請求項５】
前記前処理部の回転中心軸は、平面視において前記整畦部の回転中心軸と交差する方向に且つ非直交する方向に延びることを特徴とする請求項３又は４に記載のオフセット作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット作業機に関し、特に、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で作業を行なうオフセット作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなオフセット作業機は、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圃場における各種の連続直線作業を行なう場合に用いられ、農業又は土木作業用機械としては一般的なものであり、作業の種類に応じた各種の作業機がある。このような作業機のなかで、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で作業を行なわせるオフセット作業機が、畦塗り機、溝掘り機等として知られている。
【０００３】
特に、畦塗り機は、広い圃場の全周に亘って畦を形成するものであり、畦塗り作業の作業効率を向上させることができる（特許文献１参照）。この畦塗り機は、走行機体の後部に装着され、旧畦の一部を削り取るロータリ爪と、削り取られた土を旧畦に飛散させて盛土にするロータリと、この盛土をバイブレータの振動で整形して新畦を形成する畦整形板を有してなる。また、本出願人は、整畦部に回転ドラム方式の整畦体を備えた畦塗り機を提案している（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４６００１号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１０−４７０６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなオフセット作業機は、走行機体の進行に応じてオフセット位置での直線作業を行なうものであるが、矩形状の圃場において圃場の周縁に沿った直線作業を行なう場合に、走行機体の先端部分が圃場の端に到達した時点でその後の直線作業を行なうことができないという問題がある。
【０００６】
特に、矩形圃場の周縁に沿って直線的な畦塗り作業を行なう畦塗り機では、走行機体の先端が圃場端部に到達した時点でそこから先の畦塗り作業を行なうことができなくなり、矩形圃場の四隅に未作業部分が必ず残るという問題が生じる。そこで、従来の畦塗り機では、畦塗り機を走行機体に対して通常作業時とは反対側のオフセット位置に移動させるとともにその前後関係を反転（反転リバース）させて、四隅の未作業部分に対して走行機体を後進動させながら作業を行なうようにしている。
【０００７】
しかしながら、このような従来の反転リバースによる作業では、走行機体を停止させて畦塗り機を反転リバースさせ、走行機体の進行方向を変えて作業位置を調整した後に作業を再始動させることになるので、連続作業を一旦停止せざるを得ず、作業効率が著しく低下するという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、走行機体の進行方向に沿ってオフセット位置で直線作業を行なうオフセット作業機において、圃場の隅まで連続的な直線作業を行なうことができるオフセット作業機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わるオフセット作業機（例えば、実施形態におけるオフセット作業機１）は、走行機体に装着され、該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を備え、走行機体の移動とともに直進作業を行なうオフセット作業機であって、一端側が走行機体に対して回動自在に取り付けられ、先端側が走行機体の側方に旋回動可能な単一のオフセットフレームを有し、作業部は、作業を行なう作業本体部と、該作業本体部を前記オフセットフレームの先端部に回動可能に連結し且つ前記オフセットフレームの先端部に配設された上下方向に延びる回転動自在な駆動軸からの駆動力を前記作業本体部に伝達する伝動支持部材を有し、該伝動支持部材を介して前記オフセットフレームの先端部に水平方向回動自在に連結され、作業部のオフセットフレームに対する回動支点は、オフセットフレームの先端部に配設された上下方向に延びる回転動自在な駆動軸の回転中心軸と同軸上に配設され、作業部とオフセットフレームとの間に、該オフセットフレームに対して作業部を回動させる回動シリンダが設けられている。
【００１０】
上記構成のオフセット作業機によれば、作業部を、走行機体の側方に旋回動可能に設けられた単一のオフセットフレームの先端部に回動自在に連結された伝動支持部材を介して水平方向回動自在に連結し、作業部のオフセットフレームに対する回動支点を、オフセットフレームの先端部に回動自在に配設された駆動軸の回転中心軸と同軸上に配設し、作業部とオフセットフレームとの間に、オフセットフレームに対して作業部を回動させる回動シリンダを設けることで、走行機体が矩形圃場の任意の縁部に沿って移動して、作業部が矩形圃場の縁部に沿って直線作業を行なう場合において、走行機体の先端部が圃場の縁部の手前に到達した時点で、走行機体が縁部の端部に繋がる他の縁部に沿って移動するように走行機体が進行方向を変えても、オフセットフレームの旋回動作及び回動シリンダの伸縮による作業部の回動動作により作業部を縁部の端まで移動させることができる。このため、作業部により縁部の一端側の端部から他端側の端部まで連続的に作業を行なうことができ、作業効率の向上を図ることができる。また、作業を行なう作業本体部を伝動支持部材を介してオフセットフレームに連結することで、駆動軸からの駆動力を作業本体部に伝達して作業本体部が作業を行うことができ、また作業本体部を支持する部分と作業本体部に動力を伝達する部分を近接した位置に配置することができ、オフセット作業機の構造をより簡略化することができる。
【００１１】
上記構成のオフセット作業機において、オフセットフレームは、走行機体からの駆動力を駆動軸に伝達するための巻き掛け伝動機構又はシャフト伝動機構とすることが好ましい。
【００１２】
上記構成のオフセット作業機によれば、オフセットフレームが走行機体からの駆動力を駆動軸に伝達するための巻き掛け伝動機構又はシャフト伝動機構を有してなることで、作業部を支持する部分と、作業部に動力を伝達する部分を近接した位置に配置することができる。このため、オフセット作業機の構造を簡略化することができる。
【００１３】
上記構成のオフセット作業機において、作業本体部は、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の一部を切り崩して土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなる畦塗り機で構成されてもよい。
【００１４】
上記構成のオフセット作業機によれば、作業本体部を、旧畦の一部を切り崩して土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなることで、走行機体を矩形圃場の任意の縁部に沿って移動させると、前処理部及び整畦部により圃場の縁部の一端側の端部から他端側の端部まで直線的な畦塗り作業を連続的に行なうことができ、畦塗り作業の作業効率を向上させることができる。
【００１５】
上記構成のオフセット作業機において、作業本体部は、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の上部を切り崩す天場処理部と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなる畦塗り機であってもよい。
【００１６】
上記構成のオフセット作業機によれば、作業本体部は、旧畦の上部を切り崩す天場処理部と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を有してなることで、走行機体を矩形圃場の任意の縁部に沿って移動させると、縁部の一端側の端部から他端側の端部まで天場処理が行なわれた畦塗り作業を連続的に行なうことができる。このため、型崩れの虞が少ない畦塗り作業を容易に行なうことができる。
【００１７】
上記構成のオフセット作業機において、前処理部の回転中心軸は、平面視において整畦部の回転中心軸と交差する方向に且つ非直交する方向に延ばすことが好ましい。
【００１８】
上記構成のオフセット作業機によれば、前処理部の回転中心軸を平面視において整畦部の回転中心軸と交差する方向に且つ非直交する方向に延ばすことで、前処理部により土盛りされる土の流れの方向を整畦部側にすることができる。このため、整畦部に供給される土の流れがスムースになり、前処理部から旧畦上に供給される土を効率的に旧畦上に塗り付けることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図９に基づいて説明する。本実施の形態はオフセット作業機の一例として畦塗り機の態様を示すものである。なお、説明の都合上、図１（斜視図）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。
【００２０】
畦塗り機１は、図１（斜視図）に示すように、図２に示すトラクタ等の走行機体８０の後部に配設された三点リンク連結機構８１に着脱可能に装着されるヒッチフレーム３に前端側が回動自在に取り付けられて後端側が図２に示す走行機体８０の左右方向の側方に旋回動可能な単一のオフセットフレーム１０と、オフセットフレーム１０の後端部に水平方向に回動可能に連結された作業部３０を有してなる。
【００２１】
ヒッチフレーム３の左右方向の中央下部には、図３（ｂ）（側面図）に示すように、ギアボックス５が設けられている。ギアボックス５は前側に入力軸５ａが突出して有し、この入力軸５ａに走行機体のＰＴＯ軸（図示せず）から中間フレーム６の伝動軸６ａを介して動力が伝達される。オフセットフレーム１０は、図４（断面図）に示すように、内部が中空な箱状部材であり、内部には図２に示す走行機体８０からの駆動力を、オフセットフレーム１０の先端部に配設された上下方向に延びる回転動自在な駆動軸１１に伝達するための巻き掛け伝動機構１５が設けられている。
【００２２】
巻き掛け伝動機構１５は、オフセットフレーム１０の前端部に上下方向に延びて回転動自在な動力伝達軸１６と、動力伝達軸１６に固定された第１スプロケット１７と、前述した駆動軸１１に固定された第２スプロケット１８と、第１スプロケット１７及び第２スプロケット１８間に掛け回されたチェーン１９を有してなる。動力伝達軸１６はギアボックス５内に配設されたかさ歯車２０、２１を介して入力軸５ａからの駆動力が伝達される。このため、図２に示す走行機体８０からの駆動力は、入力軸５ａ、動力伝達軸１６、第１スプロケット１７、チェーン１９及び第２スプロケット１８を介して駆動軸１１に伝達される。
【００２３】
なお、駆動軸１１に動力を伝達する手段は、図５に示すようなシャフト伝動機構２３であってもよい。シャフト伝動機構２３はオフセットフレーム１０内に横方向に延びて回転動自在に配設された動力伝達シャフト２４を有する。動力伝達シャフト２４の前側端部にはかさ歯車等の歯車（図示せず）が設けられ、このかさ歯車に歯合するかさ歯車（図示せず）が図４に示す動力伝達軸１６に設けられる。また動力伝達シャフト２４の後端部にも前端側と同様に、かさ歯車等の歯車（図示せず）が設けられ、このかさ歯車に歯合するかさ歯車（図示せず）が図４に示す駆動軸１１に設けられる。従って、図４に示す巻き掛け伝動機構１５と同様に、図２に示す走行機体８０からの駆動力を図４に示す駆動軸１１に伝達することができる。
【００２４】
オフセットフレーム１０は、図２に示すように、旋回シリンダ１３の伸縮動作により左右方向に旋回動可能である。旋回シリンダ１３は、その一端側がオフセットフレーム１０の後側上部に枢結され、他端側がヒッチフレーム３の上部に枢結される。このため、旋回シリンダ１３が伸長動するとオフセットフレーム１０は右側（図２の下側）に旋回動し、旋回シリンダ１３が縮小動するとオフセットフレーム１０は左側（図２の上側）に旋回動する。
【００２５】
オフセットフレーム１０の先端下部には、図４に示すように、駆動軸１１の下部に連結されて垂直下方へ延びる回動軸３１が設けられている。回動軸３１はその回転中心軸３１ａが駆動軸１１の回転中心軸１１ａと同軸上に配置される。回転軸３１の外側には回転軸３１を覆う回転軸ケース３２が配設され、その上端部はオフセットフレーム１０の先端下部に接続されている。回動軸３１の下部には、図６（断面図）に示すように、前述した作業部３０が接続されている。作業部３０は、畦塗り作業を行なう作業本体部３５と、作業本体部３５をオフセットフレーム１０の先端部に連結し且つ図４に示す駆動軸１１からの駆動力を作業本体部３５に伝達する伝動支持部材５１を有してなる。作業本体部３５は、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の上部を切り崩す天場処理部３６と、旧畦を切り崩した土の土盛りを行なう前処理部４０と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部４４を有してなる。整畦部４４は、図３（ａ）（裏面図）に示すように、旧畦の天場に土を塗り付ける天場部４４ｂと、旧畦の内側側部に土を塗り付ける側面部４４ｃとを有してなる。
【００２６】
天場処理部３６の回転中心軸３６ａは整畦部４４の回転中心軸４４ａと略平行に延びる一方、前処理部４０の回転中心軸４０ａは、平面視において整畦部４４の回転中心軸４４ａと交差する方向且つ非直交する方向に延びる。前処理部４０の回転中心軸４０ａの延びる方向と前処理部４０の動作の詳細は後述する。伝動支持部材５１は、回動軸３１からの駆動力を前述の各部に伝達する動力伝達機構５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅと、これらの動力伝達機構５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅを覆うとともに前述した各部を支持する伝動ケース５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを有してなる。伝動支持部材５１の伝動ケース５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、回転軸ケース３２に接続され、伝動支持部材５１の動力伝達機構５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅは、回動軸３１に動力伝達可能に接続されている。このため、作業本体部３５は、伝動支持部材５１を介してオフセットフレーム１０の先端部に水平方向に回動且つ回転駆動可能に連結されている。
【００２７】
オフセットフレーム１０と作業本体部３５との間には、図２に示すように、回動シリンダ５７が連結されている。この回動シリンダ５７は、伸長動すると作業部３０を平面視において右方向（反時計方向）に回転動させ、縮小動すると作業部３０を平面視において左方向（時計方向）に回転動させる。このため、図（平面図）７に示すように、整畦部４４の回転中心軸４４ａが走行機体の進行方向Ａに対して直交する方向に配置されている場合、作業部３０の向きを示す作業方向軸Ｏ２は進行方向Ａと平行になる。また、図８（平面図）に示すように、作業方向軸Ｏ２を走行機体の進行方向Ａに対して直交する方向にすることもできる。
【００２８】
このように構成された畦塗り機１により矩形状の圃場Ｆの一辺Ｆａを畦塗りする場合には、図９（平面図）に示すように、先ず、走行機体８０を圃場Ｆの一辺Ｆａに沿って配置する。そして、オフセットフレーム１０により作業部３０を走行機体８０の右側にオフセット移動し、作業部３０の作業方向軸Ｏ２が圃場Ｆの一辺Ｆａに沿うように、作業部３０をオフセットフレーム１０に対して回動させる。そして、走行機体８０を前進動させるとともに作業部３０を作動させる。その結果、天場処理部３６が圃場Ｆの一辺Ｆａの旧畦の上部を切り崩し、前処理部４０が切り崩した土の土盛りを行ない、整畦部４４の図３（ａ）に示す天場部４４ｂと側面部４４ｃが盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付けて、圃場Ｆの一辺Ｆａが連続的に畦塗りされる。
【００２９】
ここで、前述したように前処理部４０の回転中心軸４０ａは、図６に示すように、前処理部４０が整畦部４４に近づくように平面視において整畦部４４の回転中心軸４４ａと交差する方向に延び且つ非直交する方向に延びている。このため、前処理部４０により土盛りされる土の流れの方向は直交するものに比べ整畦部４４側になり、整畦部４４に供給される土の流れをスムースにすることができる。このため、前処理部４０から旧畦上に供給される土を効率的に旧畦上に塗り付けることができる。
【００３０】
さて、図９に示すように、走行機体８０が圃場Ｆの前端周辺位置８０ａに近づいたときに走行機体８０の向きが左側に変わって走行機体８０がさらに前進動すると（８０ｂ〜８０ｄ）、走行機体８０に対してオフセットフレーム１０や作業部３０の相対角度がそのままであると、作業部３０の作業方向軸Ｏ２が圃場Ｆの一辺Ｆａの延びる方向とずれ、圃場一辺Ｆａの前端部の畦塗り作業ができなくなる。
【００３１】
しかしながら、本発明に係わるオフセット作業機１は、作業部３０が走行機体８０の側方にオフセット移動が可能であるとともに、オフセットフレーム１０に対して回動可能であるので、走行機体８０の進行方向が変わった場合でも、走行機体８０の進行方向に応じてオフセットフレーム１０の旋回角度や作業部３０の回動角度を変更させることで、作業部３０の作業方向軸Ｏ２を圃場Ｆの一辺Ｆａに沿った状態にすることができる。このため、走行機体８０の進行方向を変えた場合でも、圃場Ｆの一辺Ｆａの隅を畦塗りすることができる。
【００３２】
その結果、従来技術では作業部を反転リバースさせた後に後進作業によって行なっていた矩形圃場Ｆの四隅塗り残し作業を、連続した直進作業のみで行なうことができる。このため、畦塗り作業の作業効率を著しく向上させることができるとともに、反転リバース機構を設ける必要がないので、作業機の構造を簡略化し且つ軽量にすることができる。
【００３３】
なお、前述した実施の形態では、オフセット作業機の一例として畦塗り機を示したが、作業部に溝を掘る溝掘り機能を有した作業部を設けることで、オフセット作業機を溝掘り機として用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わるオフセット作業機によれば、作業部を、走行機体の側方に旋回動可能に設けられた単一のオフセットフレームの先端部に伝動支持部材を介して水平方向回動自在に連結し、作業部のオフセットフレームに対する回動支点を、オフセットフレームの先端部に回動自在に配設された駆動軸の回転中心軸と同軸上に配設し、作業部とオフセットフレームとの間に、オフセットフレームに対して作業部を回動させる回動シリンダを設けることで、走行機体が矩形圃場の任意の縁部に沿って移動して、作業部が矩形圃場の縁部に沿って直線作業を行なう場合において、走行機体の先端部が圃場の縁部の手前に到達した時点で、走行機体が縁部の端部に繋がる他の縁部に沿って移動するように走行機体が進行方向を変えても、オフセットフレームの旋回動作及び作業部の回動動作により作業部を縁部の端まで移動させることができる。このため、作業部により縁部の一端側の端部から他端側の端部まで連続的に作業を行なうことができ、作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の斜視図を示す。
【図２】  この畦塗り機の平面図を示す。
【図３】  この畦塗り機を示し、同図（ａ）は畦塗り機の後側の裏面図であり、同図（ｂ）は畦塗り機の右側の側面図である。
【図４】  図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視に相当するオフセットフレームの断面図を示す。
【図５】  オフセットフレームの側面図を示す。
【図６】  図３（ａ）のＩＩＩ'−ＩＩＩ'矢視に相当する作業部の断面図を示す。
【図７】  畦塗り機の作動を説明するための畦塗り機の平面図を示す。
【図８】  畦塗り機の作動を説明するための畦塗り機の平面図を示す。
【図９】  畦塗り機の作動を説明するための圃場の部分平面図を示す。
【符号の説明】
１  畦塗り機（オフセット作業機）
１０  オフセットフレーム
１１  駆動軸
１１ａ  回転中心軸
１５  巻き掛け伝動機構
２３  シャフト伝動機構
３０  作業部
３５  作業本体部
３６  天場処理部
４０  前処理部
４４  整畦部
５１  伝動支持部材
５７ 回動シリンダ
８０  走行機体
【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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【図９】
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