JP2005080654A

JP2005080654A - 畦形成機

Info

Publication number: JP2005080654A
Application number: JP2003358511A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Kouchi; 重春甲地
Original assignee: Sasaki Corp
Current assignee: Sasaki Corp
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】トラクタの座席から畦形成部の反転動作をリモートコントロールする新規な構成を提供する。
【解決手段】トラクタから伝達される中継伝達部を有した装着フレームと、この装着フレームの後部に設けた垂直方向の回転軸に対して水平方向に旋回する旋回手段を設けた支持フレームと、支持フレームの他方に設けた畦形成部と、前記旋回手段が電動駆動されトラクタ座席からリモートコントロール可能とした畦形成機である。前記した回転軸に対する前進作業位置と後進作業位置とをポテンショメータによって旋回角度を検知して電圧変換して、希望する位置へ自動制御する。従って、機械の加工精度によるバラ付や部品のガタ付分に関係なく設定位置を電圧値によって電気制御できるとともにコンパクトに製作できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、トラクタに装着される畦形成機に関し、水田の泥土を掘削して旧畦に盛土し、盛土したものを成形しながら圧締する畦形成装置を設けて、トラクタが行き止まりになる畦の角部の未耕作業部において、トラクタを反転させてバックさせながら畦形成作業を行なおうとするもので、特に反転時のリモートコントロール構成に関するものである。

背景技術として、畦形成作業の角隅部の未耕作業部を行うために畦形成部を反転させてバック作業をするものも多数提案されている。例えば「トラクタに連結機構により連結自在の機枠に泥土を堀り起こして旧畦に盛り上げる土起こし手段と、該土起こし手段により盛り上げられた泥土を整える整畦板を有する整畦機において、上記土起こし手段と上記整畦板を上記機枠に対して左右方向の一方の側に設け、上記連結機構には上記機枠との連結部に上記トラクタ側と連結する枠体を設け、該枠体と該機枠とに水平方向に突出させた回転ベースと該回転ベースに設けた貫通孔に回転自在に嵌合する垂直軸を設けて該機枠を水平方向反転可能にし、かつ該機枠の原位置とその反転位置において上記土起こし手段及び上記整畦板を動作させる動力を取り入れる入力軸と上記トラクタの動力取出軸を連結及びその解除を可能とした動力伝達機構を設けた整畦機を提供するものである。「作用」として整畦機を回動可能に設け、反転できるようにしたので、トラクタを反転させバックさせれば整畦機をその行き止まりの部分まで移動させて整畦作業を行える。」と記載された畦形成機が公知である。（特許文献１）
実用新案登録第２５４０４８１号公報

上記背景技術によれば、入力軸を設けた減速機と、この減速機からクランクを介してプランジャポンプを伝動して整畦部を駆動するものであるが、この減速機と整畦部の駆動装置を被覆した箱状機枠を形成し、この機枠全体の上下回転ベースに対して水平方向反転可能としたので、機枠全体が大きく重く人力で反転操作をする時は、作業が煩わしく危険な作業になる問題があった。

又、トラクタの動力取出軸を連結及びその解除をする動力伝達機構はレバー操作によって行い、整畦機の作業時ロック係止作業と連動しているものであり、オペレータは反転操作の度に手作業で畦形成部を把持して押動させる必要がある。従って本発明課題は、トラクタの座席から畦形成部の反転動作をリモートコントロールする新規な構成を提供するものである。

上記課題を解決するために、トラクタから伝達される中継伝達部を有した装着フレームと、この装着フレー厶の後部に設けた垂直方向の回転軸に対して水平方向に旋回する旋回手段を設けた支持フレー厶と、支持フレームの他方に設けた畦形成部と、前記旋回手段が電動駆動されトラクタ座席からリモートコントロール可能とした畦形成機において、前記回転軸に対する前進作業位置と後進作業位置とをポテンショメータによって旋回角度を検知して、電圧値変換手段を介してリモートコントロールする畦形成機を提供したものである。

以上のような構成にしたので、装着フレームに対して畦形成部を前進作業位置または後進作業位置に旋回する際に人力で旋回することなく、トラクタの座席からワン動作で旋回動作が可能となったものであり、特にポテンショメータを使ったので旋回部の加工精度や、ガタ付に関係なく作業位置の検知が一定であり、コンパクトに構成される。

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前進作業時の平面図、図２は畦形成機の後進作業時の平面図、図３は旋回手段駆動説明図、図４は旋回手段縦断面図、図５は旋回手段の固定装置説明図、図６は畦形成部の摺動説明図、図７は制御回路フロー図、図８は図７の（１）作業機位置状態確認工程のフロー図、図９は図７の（２）の作業位置「前進」「後進」作業工程フロー図、図１０は図７の（３）作業位置「移動」操作作動フロー図、図１１は図７の（４）単独操作モード時操作作動フロー図及び図１２はコントローラ正面図を示したものである。

図１から図４において、１は装着フレー厶を示し、前方に一対のロアピン１１及びトップブラケット１２を有して、図示していないがトラクタの後部三点リンクヒッチに連結される。２は支持フレームを示し、基部は装着フレーム１の後部略中心部に設けた回転軸４によって旋回自在に支持されて、その他方端にはパイプフレーム２２を介して畦形成部３を配置してなる。パイプフレーム２２は支持フレーム２の外周を摺動自在に構成している。畦形成部３は掘削爪３６を有した盛土装置と、畦土面削土装置及び畦形成装置から構成される。

４３は連結ロッドを示して、装着フレー厶側の回転軸より走行方向の前方に位置した第１ピン４１と、畦形成部側のパイプフレー厶２２の上部に設けた第２ピン４２とに掛け渡したものである。連結ロッド４３は本実施例においては、ターンバックル構造で中央胴体枠の両端に左ネジ、右ネジ軸を差し込んたもので、左右のネジ軸端が第１ピン４１と第２ピン４２とに固着されており、中央胴体を回転することにより、連結ロッド長さを伸縮するものである。

５２はダブル広角ジョイントを示し、トラクタＰＴＯ軸から動力が伝導されて中継伝達部５を構成し、畦形成部３の入力伝達部５４に回転力を伝える。２３はボス軸で、支持フレー厶２の基部に上下方向に連結され、回転軸４に対して旋回自在に設けられ、２４の固定板を水平に設けている。６は電動モータユニットで、６１のリンク棒を介して前記した固定板２４に対して６２のロックピンの固定解除の制御指示をするものである。６５は電動モータを示し、駆動ピニオンを介して回動ギヤ６６を回動することによってリンク棒６１を上下作動する。

図２は図１の畦形成部３が前進作業位置に設定したものに対して、回動軸４を中心にして１８０度旋回して後進作業の位置にある平面状態を示している。装着フレーム１の中央部の下方に伝達部５を装備して、この伝達部５はトラクタから入力される入力軸５１を設けて、後端にダブル広角ジョイント５２の前端を連結する。ダブル広角ジョイント５２の他端は、入力伝達ケース５４の伝達軸５３に連結され、前記入力軸５１に対する取り付け角度と入力伝達軸５３への取り付け折れ角はほぼ対称である。従って、畦形成部を装着フレーム１に対して１８０度旋回した後進作業においてのダブル広角ジョイント５２の伝達力は変わることなく一定である。

２は支持フレームを示し、前端にボス軸２３を設けて４の回転軸を支点として旋回自在に支持される。２２はパイプフレームを示し、前記した支持フレーム２の外周に摺動自在に設けられている。ボス軸２３に設けた固定板２４の係合孔にロックピン６２が係合して支持フレーム２の旋回を阻止する。

図３において、畦形成部３の旋回手段の説明をする。７は電動シリンダでピストンロッド７１を伸縮する。７２は原歯車を示し、８４のパイプ軸が縦軸７４を支点として揺動するもので一端は前記ピストンロッド７１に連結される。２３は支持フレー厶２の基部を形成するボス軸を示し、外周に受歯車７３を取り付けてなり、この受歯車７３は原歯車７２と歯合している。２４はボス軸２３に水平状に設けた固定板を示し、係合孔６３，６３ａ６３ｂが設けられている。

４の回転軸に対して畦形成部３が前進作業位置（図１に示す）を０度として、第２図に示す後進作業位置を１８０度とし、中央後方に向けた移動位置を９０度に設定し、この角度変化量に電圧値を比例配分して制御ポイントを決定して自動制御可能としたものである。本実施例においては、電動シリンダ７側の原歯車７２と、支持フレーム２側の受歯車７３との電動駆動による回動角を予め測定して、前記した畦形成部３を有した支持フレーム２の設定位置に電圧値換算している。

８はポテンショメータで角度変化を電圧変換するもので、８１は回動リンクを示す。８３はブラケットで、原歯車７２のボス軸８４の外周に突設して、８２の連結棒を介して８１の回動リンクを回動させて原歯車７２の角度変化量を伝達する。

７５はコントローラを示し、トラクタバッテリに連結されて制御回路を内臓して、電動シリンダ７、電動モータ６５、ポテンショメータ８及びリミットスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を制御指示するもである。コントローラ７５の指示によって動作する電動シリンダ７の作用を図３に基づいて説明する。図３では、支持フレーム２が前進作業位置で、この時電動シリンダ７のピストンロッド７１が短縮すると原歯車７２は縦軸７４を支点にパイプ軸８４が回動（Ｆ１）して、ブラケット８３を介してポテンショメータ８に旋回角度変換による作業位置を判定させる。原歯車７２は縦軸７４を支点として、支持フレーム２の基部に設けた受歯車７３をＦ２方向へ回動する。この時、支持フレーム２はＦ３方向へ１８０度旋回して、畦形成部は図２の後進作業の位置に設定する。逆に前進作業位置に戻る時は、コントローラ７５の前進ボタンを押して電動シリンダ７を伸ばすと、逆の動作をして設定される。本実施例では電動シリンダ７を使ったが、電動モータによって適宜歯車減速しても本発明の主旨は変わらない。

図５において、旋回部の固定解除の動作を説明する。電動モータユニット６内の電動モータ６５に対してロック解除の指示を与える電動モータ６５が回動して回動ギヤ６６を上昇させるとＦ４方向へ回動させてリンク棒６１を上昇させ、リンクロッド６４を回動させてロックピン６２を下降させて固定板２４の係合孔６３ｂから抜き下げてフリーになり、この時回動ギヤ６６の上辺部がリミットスイッチＳ１に当接して電動モータ６５をＯＦＦする。次に支持フレーム２が旋回して移動位置に達する前に、ポテンショメータに設定した電圧により電動モータ６５に固定指示を与えると、回動ギヤ６６がＦ５方向へ下降してリンク棒６１を押し下げて、リンクロッド６４を介してロックピン６２の上昇作用を与える。この時点で回動ギヤ６６の下辺はリミットスイッチＳ２を押して電動モータが停止する。

ロックピン６２の基部には、コイルバネ６７が装着されて弾着されてロックピン６２の頂部は固定板２４の下面に当接しながら摺動して、係合孔６３ａに達するとロックピン６２がコイルバネ６７の反発力によって係合挿入されて固定される。ロックピン６２の固定孔６３ａに挿入作用が終了と同時に、リミットスイッチＳ３を押して電動シリンダ７を停止する。

図６において、左、または右の作業状態における第１ピン４１と回転軸４との距離をＬ１、回転軸４と第２ピン４２との距離をＬ２とする。第１ピン４１と第２ピン４２に掛け渡した連結ロッド４３の長さをＬとすると、前記Ｌ１＋Ｌ２よりＬが小さい時、すなわち畦形成部が支持フレーム２が移動走行時の位置である進行方向に直線状態の場合に、その長さの短い差だけパイプフレーム２２が摺動して畦形成作業部の重心が回転軸４側へ接近する。

次に図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２に基づいて本実施例に基づく各作業位置に対するリモートコントロール工程動作について説明する。図７は、図１２のコントローラ７５に示した作業位置及び作業動作の項目について、全体的工程を示したものである。先ず、電源ＯＮすると（１）作業位置状態確認工程が動作して予め投入した旋回角度とポテンショメータ電圧値によって作業機位置判定がなされる。次に（２）作業位置「前進」「後進」操作作動工程、（３）作業位置「移動」操作作動工程及び（４）単独操作モード時操作作動工程がトラクタオペレータによって適宜選択されて機能するものである。

図８のポテンショメータ電圧値確認は本実施例においては、作業位置に対する旋回角度による電圧値設定の対比表に示したものである。回転軸４に対して前進位置を０度、移動位置を９０度、後進位置を１８０度に設定して、それぞれの移動範囲での現在位置認識とロック固定解除の指示点を決定したものである。

次に、作業位置の設定について代表して図９の作業位置「前進」の操作作動工程を説明する。前進スイッチＯＮするとポテンショメータの０Ｖ方向へ旋回指令する。この時、ポテンショメータ電圧が２Ｖ以上かどうかの判断で２Ｖを超えた場合はＹＥＳで、ロックモータ（電動モータ６５）を上方向へ回転してＳ１のロック上リミットスイッチを押してロックモータ（電動モータ６５）を停止。この後、電動シリンダ７である旋回シリンダを駆動させて０Ｖ方向へ駆動させて、電圧２Ｖの位置で停止させてロックモータを下方向へ駆動させて、ロックピン６２を固定動作位置に設定させてＳ２のリミットスイッチを押してロックモータ（電動モータ６５）を停止させる。

続いて、旋回シリンダを０Ｖ方向へ駆動するが、この時固定板２４の下面にロックピン６２の頂部がコイルバネによって圧着摺動して、係合孔６３の位置に達した時に上昇挿入されて、同時にＳ３のリミットスイッチを押して旋回シリンダが停止して前進位置が決定するものである。

図１１に基づいて単独操作モード時の操作作動を説明する。前記した各作業位置についてコントローラ７５によって指示を与えて、所望作業のワンタッチ制御をするものであるが、万が一回路の誤作動や事故によって回路が正しく働かない場合には、そのままでは圃場の作業を中止せざるを得ない。このような事態には、コントローラ７５の「段独操作設定」を選択して、作業位置，ロック位置，旋回駆動等の制御回路をジャンプして、必要とする「前進」「後進」あるいはロック手段のロックを「抜ける」「入る」を指示すると、それぞれの機能が独立して作動するので制御回路が適性に動かない場合でも、手動によって所望の希望位置を設定して現場で畦塗り作業を中止することなく続けることができる。

本発明を実施した畦形成機の前進作業時の平面図畦形成機の後進作業時の平面図旋回手段駆動説明図旋回手段縦断面図旋回手段の固定装置説明図畦形成部の摺動説明図制御回路フロー図図７の（１）作業機位置状態確認工程のフロー図図７の（２）の作業位置「前進」「後進」作業工程フロー図図７の（３）作業位置「移動」操作作動フロー図図７の（４）単独操作モード時操作作動フロー図コントローラ正面図

符号の説明

１装着フレーム
１１ロアピン
１２トップブラケット
２支持フレーム
２２パイプフレーム
２３ボス軸
２４固定板
３畦形成部
３１盛土装置
３２畦形成装置
３３畦上面削土装置
３４第１チェーンケース
３５第２チェーンケース
３６掘削爪
４回転軸
４１第１ピン
４２第２ピン
４３連結ロッド
５中継伝達部
５１入力軸
５２ダブル広角ジョイント
５３伝達軸
５４入力伝達部
６電動モータユニット
６１リンク棒
６２ロックピン
６３係合孔
６３ａ，６３ｂ係合孔
６４リンクロッド
６５電動モータ
６６回動ギヤ
６７コイルバネ
７電動シリンダ
７１ピストンロット
７２原歯車
７３受歯車
７４縦軸
７５コントローラ
８ポテンショメータ
８１回動リンク
８２連結棒
８３ブラケット
８４パイプ軸
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３リミットスイッチ

Claims

トラクタから伝達される中継伝達部を有した装着フレームと、この装着フレームの後部に設けた垂直方向の回転軸に対して水平方向に旋回する旋回手段を設けた支持フレームと、支持フレームの他方に設けた畦形成部と、前記旋回手段が電動駆動されトラクタ座席からリモートコントロール可能とした畦形成機において、前記回転軸に対する前進作業位置と後進作業位置とをポテンショメータによって旋回角度を検知して、電圧値変換手段を介してリモートコントロールする畦形成機。