(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトム作業機は一つの水平検出手段をもち、少なくとも、そのうちの一つはマストを備える反転しないフレームに取り付けられた作業進行方向の水平センサであって、また、マストのアッパリンク取付孔は作業前後方向に沿った長孔であり、アッパリンクは作業方向に沿って移動でき、反転しないフレームに取り付けられたレーザ受光部により検出される高さ方向の制御信号により作業進行方向の作業機の水平高さ制御を行い、作業機の後端部には低圧タイヤを用いたゲージホィールを備え、後端部側の尻下がりを前記ゲージホィールの変形により吸収しつつ、補正するように構成したことを特徴とするボトム作業機。
【請求項２】
ゲージホィールが最終ボトムの作業幅の中にあり、れき溝にあり、れき溝中を移動するように構成したことを特徴とする請求項１記載のボトム作業機。
【請求項３】
前記ゲージホィールがれき壁に接触できるように構成した請求項１記載のボトム作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田圃場の均一な土層を形成するためのボトム作業機に関し、さらに詳しくは、多連型のボトム作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水田圃場の土層を均一に形成す必要性については、先に本出願人が提案した特願平７−１９４３３６において縷々説明したところであり、また、ボトム作業機の作業進行方向の前端部と、後端部とが水平状態に制御するために、特に後端部についても積極的に制御するものを提案した。
このようなボトム作業機械を用いて水田圃場の耕起作業を行えば、水平状態に極めて近い鋤床が得られ、均一な水深の水田圃場とすることができる。これにより、水田圃場のどの部分に均一な収量を期待することができ、最も理想的な作業機ということができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボトム作業機によれば、機構を駆動するための油圧配管を作業機の最も後端部まで持ち回る必要があり、機構的に複雑にならざるを得ず、また、動作上に後れが生じやすい問題があった。このような問題を解決するためにはゲージホィールを従来知られているアームの先端部に取付けた形式のものにすれば簡単な機構のものとすることができるのであるが、特に多連型のボトムプラウの場合には、かなりの重量になるためにどうしても後端部が下がる、いわゆる尻下がり状態となり、最前部のボトムと最端部のボトムとの耕深とに著しく差を生じ、水平な鋤床が得られても、作業幅方向から見ると、段差が生じてしまう問題がある。
本発明は、後部に位置するゲージホィールの高さを制御することなく、しかもボトム作業機の尻下がり状態を解決し、前述のような問題を解決するボトム作業機械を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述のような問題を解決するために、本発明は、ボトム作業機は一つの水平検出手段をもち、少なくとも、そのうちの一つはマストを備える反転しないフレームに取り付けられた作業進行方向の水平センサであって、また、マストのアッパリンク取付孔は作業前後方向に沿った長孔であり、アッパリンクは作業方向に沿って移動でき、反転しないフレームに取り付けられたレーザ受光部により検出される高さ方向の制御信号により作業進行方向の作業機の水平高さ制御を行い、作業機の後端部には低圧タイヤを用いたゲージホィールを備え、後端部側の尻下がりを前記ゲージホィールの変形により吸収しつつ、補正するように構成したことを特徴とするものであり、ゲージホィールが最終ボトムの作業幅の中にあり、れき溝にあり、れき溝中を移動するように構成したことを特徴とするものであり、また、前記ゲージホィールがれき壁に接触できるように構成したことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし、図６について説明を加える。まず、添付したこれらの図において符号１０はその作業機全体を示し、この作業機はリバーシブル形式のボトムプラウ作業機（以下、作業機と略称する）であり、この作業機１０はリバース運動によっても姿勢の変化のないフロントフレーム１１と、このフロントフレーム１１に対して回転させられるリバースフレーム２１とによって構成されている。前記フロントフレーム１１はトラクタの備えるアッパリンクＵＬを装着するためのマスト１２をもち、このマスト１２にはアッパリンクを装着するための装着ピン孔１２Ａがあり、この装着ピン孔１２Ａは作業進行方向に沿って長い形状であり、後述するロアリンクの上げ下げの状態においてはその長い形状の分だけ装着ピンが自由に動くことができるようになっている。
【０００６】
そして、フロントフレーム１１に対して回転主軸２１Ａを介してリバースフレーム２１が取り付けられていて、リバースフレーム２１は前記マスト１２に上端部が枢着されているリバースシリンダ１４の下端部が連結されて、その伸縮によりリバースフレーム２１を反転できるようになっている。このリバースフレーム２１は作業幅方向に沿っている主フレーム２２１をもち、この主フレーム２２１に対して（作業幅に対して）斜交状態に配置されているボトムを取り付けるための取付けフレーム２２２をもち、この取付けフレーム２２２に対してその上下にボトム２２３が８個取り付けられて、ボトム８連の作業機を構成している。
【０００７】
この取付けフレーム２２２は前記主フレーム２２１から後方に伸びる２本の支持アーム２２４をもっていて、この支持アーム２２４の後端部おいて前記取付けフレーム２２２が支持されている。
【０００８】
そして、フロントフレーム１１と前記取付けフレーム２２２とはリバース運動の際に回転中心となる前記回転主軸２１Ａにより支持されており、前記マスト１２の頂部にレーザ受光部３１が取り付けられており、圃場外部に設置したレーザ発光部３５から得られる水平信号を受光して高さ方向の制御を行うことができるようになっており、その制御にはトラクタが備えるリフト機構が用いられる。これにより、作業機の作業進行方向前端部の上下動させることにより作業機を水平状態にする場合の前側の制御と、高さ制御を行うことができる。このとき、作業機１０が前下がりときには、後述するリフト機構５０の作用により引き上げることになるが、この前下がり状態ではアッパリンクＵＬの装着ピンは長孔１２Ａの後端部に位置しているので、リフト量がすぐさま作業機１０のリフト量にはならずリフト作業量が若干吸収される。これにより緩やかな曲線を描いて鋤床が形成され、全体として水平面に形成される。
逆に、後ろ下がりの場合には、アッパリンクＵＬの装着ピンは長孔１２Ａの前端部に位置しているので、作業機１０の前端部を下げる方向にリフト機構５０が作用してもすぐさま作業機１０の前端部は下がらず、装着ピンが長孔１２Ａの端部に至って作業機１０の前端部は下がることになり、前述のように緩やかな曲線を描いた鋤床が形成されることになる。
【０００９】
また、作業機の進行方向後端部の高さ制御には積極的な制御機構を備えているのではなく、ゲージホィール４１に低圧タイヤを用いて、プラウ作業機の尻下がり状態に対して、この低圧タイヤであるゲージホィール４１の変形により対応している。単なる対応（作業機の後端部荷重を負担するだけ）であるならば低圧タイヤを用いる必要はないのであるが、低圧タイヤを用いることにより、れき溝上の多少の凹凸はタイヤの変形により吸収し、作業機の後端部が作業進行中に上下動することを防いでいる。このゲージホィール４１の機構については次にに説明する。
【００１０】
すなわち、このゲージホィール４１はボトムフレーム２２２の最後尾位置、言い換えると最後尾のボトム２２３Ｚの後方にあって、ボトムベッド４２から後ろ方向に延びる支持アーム４３の端部に対して支持軸４３Ａにより取付けてあるＬ型をしたアーム４３Ａに設けてある回転支持軸４３Ｂが軸受４４を介して前記低圧タイヤであるゲージホィール４１を回転自在に支持している。
【００１１】
さらに、前記支持アーム４３の進行方向後端部には調節用の長孔を介してスクレーパ４５の基部４５Ａが取付けられていて、ゲージホィール４１の表面にスクレーパ４５が接触することができるようになっている。スクレーパ４５の基部４５Ａと前記支持アーム４３端部とは２本のボルト４６により固定されていて、このボルト４６緩めることによりスクレーパ４５を調節用の長孔の長さの範囲で移動させることができる。
【００１２】
また、前記ボトムベッド４２の後端部にはめねじを持ったねじ受け４２Ａが取付けてあって、このねじ受け４２Ａに対して調節ねじ４２Ｂが固定されている。この調節ねじ４２Ｂに対してナットの機能をもつ袋状の調節ナット４２Ｃがねじ込まれている。この調節ナット４２Ｃを回転させることでボトムベッド４２に対して支持アーム４３を支持軸４３Ａを中心に回転させ、ゲージホィール４１の高さを選択する。この選択には圃場の土壌環境を考慮して、図５のＨの高さ範囲において調節する。
【００１３】
これらのボトム２２３、２２３Ｚはいずれもビーム２３０により前記フレーム２２２に取付けられており、このビーム２３０にジョインタ２３１の取付けアーム２３１Ａが軸方向に移動させることで高さを調節できる状態で取付けられている。ボトム２２３、２２３Ｚにはそれぞれシェヤの先端部にスリットを形成するナイフ２３２が形成されている。
【００１４】
また、ゲージホィール４１に対して接地圧を加えるためには、図６に示すように、調節ねじ４２Ｂにばね４２Ｘをはめ込んで、このばね４２Ｘを調節ナット４２Ｃを押え込むことができるようになっている。ばね４２Ｘは圧縮ばねで調節ナット４２Ｃと調節ねじ４２Ｂの中間位置に設けたフランジ４２Ｙとの間において弾性作用をしており、これはつるまきばねに代わり、プラスッチクスなどによる弾性材料を用いたものであっても同じである。
【００１５】
前記リフト機構５０のもつ前記リフトシリンダ５４は、図３に示すようにレーザ受光部３１が受ける発光部３５からの水平信号Ｈにより制御されるのであって、トラクタが備える駆動源は油圧ポンプ３６からの圧油により駆動される。すなわち、制御マイコンを含む制御回路３４に入力され、この制御回路３４において作業機１０を前部を上げ、下げして水平を保持、言い換えると、ボトムにより形成される鋤床が水平になるように制御される。この制御には、制御回路３４からの信号を受けて圧油の流れを切り換える切換弁３８が用いられ、これによりポンプ３６から、流量制御弁３７を経て前記リフトシリンダ５４に圧油が供給される。このとき流量制御弁３７も前記制御回路からの信号を受けてその開度が制御される。
【００１６】
圧油が供給される前記リフトシリンダ５４のロッド５４Ａが伸長すると、リフトアーム５３を支持軸５２を中心にリフトロッド５１を介してロアリンクＲＬを押し下げ、逆に前記リフトシリンダ５４が収縮すると、リフトアーム５３をリフトロッド５１を介してロアリンクＲＬを引き上げる。この作用によりボトム作業機１０はレーザビームが描く仮想上の水平面内に受光部３１が位置することができる制御、言い換えると、ボトム作業機１０の姿勢が常に水平になるように制御される。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のボトム作業機によれば、ボトム作業機の姿勢を制御するに際して、後端部の高さ制御には低圧タイヤを用いたゲージホィールを採用して構成したから、このゲージホィールにより作業機の後部の荷重を支持すると共に、その変形により凹凸を吸収することができ、姿勢制御を確実なものにしている。
【００１８】
また、ゲージホィールの位置がれき溝になるように配置したので、丘を走る場合に比較して上下動のない作業ができ、さらに、ゲージホィールの位置がれき溝の壁に接触するように配置したので作業により生じる側圧を確実に受けることができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のボトム作業機の平面図である。
【図２】  本発明のボトム作業機の側面図である。
【図３】  本発明のボトム作業機の制御系の概略を組み込んで示す平面図である。
【図４】  本発明のボトム作業機に用いるゲージホィール機構の詳細平面図である。
【図５】  本発明のボトム作業機に用いるゲージホィール機構の詳細側面図である。
【図６】  本発明のボトム作業機に用いるゲージホィール機構の他の実施例による詳細側面図である。
【符号の説明】
１０  ボトム作業機
１１  フロントフレーム
１２  マスト
１３  下部フレーム
１４  リバースシリンダ
２２１  主フレーム
２２２  フレーム
２２３  ボトム
２２３Ｚ  ボトム
２２４  支持フレーム
３１  レーザ受光部
３２  水平センサ
３５  発光部
４１  ゲージホィール
４２  ボトムベッド
４２Ａ  ねじ受け
４２Ｂ  支持アーム
４２Ｃ  調節ナット
４２Ｄ  ハンドル
４２Ｘ  ばね
４３  支持アーム
４３Ａ  支持軸
５０  リフト機構
５１  リフトロッド
５２  枢支点
５３  リフトアーム
５４  リフトシリンダ
５４Ａ  ロッド
【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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