JP2007143480A - 除草機 - Google Patents

Abstract

【課題】作物条間の除草を行う除草機は、複数条の除草を同時に行う複数基並設配置の形態が多く、作物条間隔が変化する場合は除草機の取付部をツールバーに対して左右に摺動する構成では移動が円滑でなく、迅速な調節を行い難い。
【解決手段】 作物の育成される作物条間の土壌面の除草を行う除草機において、機幅中央部にセンタ除草機（１）を配置し、このセンタ除草機（１）の左右両側部に、このセンタ除草機（１）よりも後位周りにサイド除草機（２，２）を上下軸心回りに水平揺動させて除草条間隔を変更可能に設ける。除草機１、２の条間隔が狭くなるほどセンタ除草機１に対するサイド除草機２が後側位置になるため、除草作用抵抗が前後に偏位して除草進行性を安定させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、作物の育成される作物条間土壌面の除草を行う除草機に関するもので、除草機としては、刈取刃による草茎の刈取、又はカルチによる根元部の削取等で行われる除草形態である。

機幅中央部に位置するセンタ除草機と、この左右両側に配置するサイド除草機とを、各々ツールバーに対して左右の方向へ摺動させて畝間除草位置を調節自在に設ける技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。
特開平９−３７６０４号公報（第２頁、図４）。

作物条間の除草を行う除草機は、複数条の除草を同時に行う複数基並設配置の形態が多く、従って作物条間隔が変化する場合は、各除草機の条間隔を速やかに変更することが必要である。このような条間変更形態では油圧シリンダのようなアクチュエータを用いるが、除草機の取付部をツールバーに対して左右に摺動する構成では移動が円滑でなく、迅速な調節を行い難いことが多い。

この発明は上記の欠点を解消しようとし、次の技術的手段を講じた。
即ち、請求項１に記載の発明は、作物の育成される作物条間の土壌面の除草を行う除草機において、機幅中央部にセンタ除草機１を配置し、このセンタ除草機１の左右両側部に、このセンタ除草機１よりも後位周りにサイド除草機２，２を上下軸心回りに水平揺動させて除草条間隔を変更可能に設けたことを特徴とする除草機の構成とする。

上記のように構成すると、これら各除草機１，２，２を作物条間に沿って進行させながら、これら各作物条間の除草作業を行う。機体の除草作業進行は、この機体の機幅中央部の一定固定位置にあるセンタ除草機１を作物条間に沿わせるように進行操向させれば、この左右両側のサイド除草機２が各々対応する作物条間に沿って進行して除草作用を行う。作物条間の間隔が変わった場合は、センタ除草機１は車体の操向と共に常に作物条間の中央部に位置されるように維持されているために、このセンタ除草機１を基準位置として左右両側のサイド除草機２を上下軸心回りに水平揺動させて、センタ除草機１との間の左右間隔を変更する。この条間を広くするときは、サイド除草機２が左右両側方へ開拡すると共に、センタ除草機１と同横位置に並ぶように前位に向けて移動する。又、条間を狭くするときは、サイド除草機２が中央後側部へ揺動されて、センタ除草機１側後位に向けて移動する。このように除草機１、２の条間隔が狭くなるほどセンタ除草機１に対するサイド除草機２が後側位置になるため、除草作用抵抗が前後に偏位して除草進行性を安定させる。

請求項２に記載の発明は、前記左右のサイド除草機２を独立的に揺動可能に設けたことを特徴とするものである。作物条間隔や、畝間間隔等は、左右異なる場合があるが、このときは左側と右側の各サイド除草機２を各別に揺動することよって、各々の条間調節を行う。この場合もセンタ除草機１は常に一定位置にあって、左側、又は右側のサイド除草機２が揺動される。

請求項３に記載の発明は、前記センタ除草機１に対するサイド除草機２の条間隔調節を行うための作物の茎部を検出する作物センサ３を設けたことを特徴とするものであある。除草作業時には、作物センサ３の茎部位置を検出することによって、作物茎条の条間隔を計測しながら左右のサイド除草機２の条間位置を変更調節することができる。センタ除草機１の直進位置に対してサイド除草機２による除草作用を受ける作物条の位置が広、狭に変化すれば、この作物センサ３の検出によって、サイド除草機２の条間位置が変更される。

請求項４に記載の発明は、前記左右のサイド除草機２は、単一のシリンダ４の伸縮によって左右に拡縮揺動する拡縮リンク５を介して揺動することを特徴とするものである。シリンダ４を伸縮すると、これによって、拡縮リンク５が左右に拡縮されて、サイド除草機２がセンタ除草機１に対して左右へ揺動されて、各除草機１、２の除草条間隔が変更調節される。

請求項１に記載の発明は、除草条間を変更するとき、サイド除草機２がセンタ除草機１を中心にして左右後位部に水平揺動するため、条間変更を円滑に迅速に変更することができ、センタ除草機１は常に定位置にあって除草進行時に操作性を容易にすると共に、左右のサイド除草機２の除草位置を後側に偏位させたときは、先行位置のセンタ除草機１に対して左右のサイド除草機２が遅れた後位置を牽引されるような形態となって除草作業の進行性を安定させることができる。

請求項２に記載の発明は、除草機の条間調節は、左、右サイド除草機２，２が各別にセンタ除草機１に対して揺動して行われるため、作物条間や畝間間隔に応じた調節、乃至除草位置を設定し易くすることができる。

請求項３に記載の発明は、作物センサ３が作物条位置を検出することによって、作物の茎部位置近くまで正確に除草することができ、しかも作物に損傷を与えることを少なくすることができる。

請求項４に記載の発明は、単一シリンダ４の伸縮によって拡縮リンク５を左右に拡縮揺動するため、作動が円滑であり、構成が簡単、安価である。

図面の図１〜図６に基づいて、前、後輪を配置した四輪駆動乗用走行形態で、前輪操向の乗用トラクタ車体（図示せず）の後方に装着の除草機は、この車体に着脱するヒッチ８を有したフレーム９の中央部に、上下方向のセンタブレード軸１０と、このセンタブレード軸１０の左右両側部近くに揺動アーム１１の基端部を支持する上下に軸心が形成された揺動軸１２を設ける。

上記センタブレード軸１０の前側にトラクタ車体のＰＴＯ軸（図示せず）から連動される入力軸１３を有した入力伝動ケース１４を設ける。この入力伝動ケース１４の上方に出力軸１５を設け、該センタブレード軸１０上部のプーリとの間にベルト１６を掛け回して連動する。左右の各揺動アーム１１の先端部には上下方向のサイドブレード軸１７を軸支して、このサイドブレード軸１７の上端のプーリと前記センタブレード軸１０の上端のプーリとの間にわたってベルト１８を掛け渡して連動連結する。

前記各センタブレード軸１０、及びサイドブレード軸１７の下端部にはブレード１９を設けて、これらブレード１９の回転により草茎を刈り取って除草する刈取形態の除草機を構成している。従って、これら各ブレード１９に代えて、カルチ爪を取り付けて直接土壌面を削って除草する除草機の構成とすることもできる。

ここにおいて、この発明に係る除草機は、機幅中央部に配置のセンタ除草機１の左右両側部に、このセンタ除草機１よりも後位周りにサイド除草機２を水平揺動させて除草条間隔を変更可能に設けたことを特徴とする除草機の構成とする。これら各除草機１、２を作物条間に沿って進行させながら、これら各作物条間の除草作業を行う。

機体の除草作業進行は、この機体の機幅中央部の一定固定位置にあるセンタ除草機１を作物条間に沿わせるように進行操向させれば、この左右両側のサイド除草機２が各々対応する作物条間に沿って進行して除草作用を行う。作物条間の間隔が変わった場合は、センタ除草機１は車体の操向と共に常に作物条間の中央部に位置されるように維持されているために、このセンタ除草機１を基準位置として左右両側のサイド除草機２を水平揺動させて、センタ除草機１との間の間隔を変更する。この条間を広くするときは、サイド除草機２が左右両側方へ開拡すると共に、センタ除草機１と同横位置に並ぶように前位に向けて移動する。又、条間を狭くするときは、サイド除草機２が中央後側部へ揺動されて、センタ除草機１側後位に向けて移動する。

上記のように除草機１、２の条間隔が狭くなるほどセンタ除草機１に対するサイド除草機２が後側位置になるため、除草作用抵抗が前後に偏位して除草進行性を安定させる。又、前記左右のサイド除草機２は独立的に揺動可能に設けた形態としている。作物条間隔や、畝間間隔等は、左右異なる場合があるが、このときは左側と右側の各サイド除草機２を各別に揺動することよって、各々の条間調節を行う。この場合もセンタ除草機１は常に一定位置にあって、左側、又は右側のサイド除草機２が揺動される。

そして、センタ除草機１は、前記センタブレード軸１０に配置のブレード１９から構成され、サイド除草機２はサイドブレード軸１７に配置のブレード１９から構成される。
前記各軸１０、１７は外周部を軸ボス部２４で軸受されて、これらの高さは、作物の高さよりも上側に位置して、前記フレーム９や揺動アーム１１等が位置するように高く設定されている。そして、これら揺動アーム１１の上側にベルト１６、１８が張設される。

各サイドブレード軸１７の後側には、この軸１７を支持する軸ボス部２４から一体的に突出する支持アーム２４ａに、上下軸心のピン２１ａを介して、ゲージホイル２０のホイルアーム２１が設けられ、このホイルアーム２１はリンク２２を介して左右に平行状を維持してピン２１ａ回りに揺動される。

前記揺動アーム１１は基端部を上下軸心を持つ揺動軸１２で支持されると共に、中間部が前記フレーム９と一体の上下一対の円弧状のガイドレール２３間に摺動案内させて、水平面に沿って上記揺動軸１２回りに回動できる構成としている。なお、前記リンク２２はガイドレール２３の適宜位置に一端を枢着し他端はホイルアーム２１に枢着して後方向き姿勢を維持してサイド除草機２を支持することができる。

前記フレーム９の後部と各揺動アーム１１との間には正逆転切り替え可能な電動モータＭによって伸縮されるシリンダ４を設け、これら各シリンダ４の伸縮によって左右の揺動アーム１１、及びサイドブレード軸１７を各々独立的に前後へ揺動することができる。なお、各電動モータＭの正・逆転連動は図外スイッチ操作によるものである。このスイッチは運転席近傍に設けるものである。

各ブレード軸１０、１７の下端部に設けられるブレード１９は、上下二段に構成されて、各々上側のブレード１９は大径ディスクのブレードプレート２５の外周部に放射状に突出されて設けられ、下側のブレード１９は小径ディスクのブレードプレート２６の外周部に同様に配置されて、これらは一体回転して畝上面や、畝間に生える草を刈取、乃至除草することができる。

これら各ブレード軸１０、１７のブレード１９回転の上側部には、円盤状のブレードカバー２７が前記ボス部２４の下端部に固定して設けられ、上側のブレード１９は先端の回転域がこのブレードカバー２７よりも外側に突出した状態で回転する。

前記サイドブレード軸１７の伝動ベルト１８は、テンションプーリ２８で張圧されて、スプリング２９の弾発力で、ベルト１８の緩みを吸収して、サイドブレード軸１７の揺動位置に拘らず常に略一定圧力で張圧している。このように各ブレード軸１０、１７を長くして、フレーム９や、揺動アーム１１、及び伝動ベルト１８等の位置を高くして、作物、及び畝面上をまたぎ易くし、作業進行の邪魔にならない形態とする。併せて高い位置とするために土壌の飛散を少なくし得て伝動部の損傷等を少なくする。

前記のように、前記左右のシリンダ４は、左右独立的に伸縮可能に左右夫々に配設したスイッチで操作されるが、作物条間隔、乃至畝条間隔が左右対称状であるときは、単一のスイッチ操作で同時に左右対称状に移動操作できる形態とすることも可能である。これらの操作はトラクタ車体の運転席等の近くに操作スイッチを設けて、この操作スッチによって遠隔操作する。そして、各シリンダ４の伸縮によって揺動アーム１１が揺動軸１２の周りに水平回動されるが、最大開拡位置では各揺動アーム１１が直横位置にあってサイドブレード軸１７がセンタブレード軸１０と略同位置に並び、これより後方内側へ回動させて除草条間を狭くするように調節する。このため条間を狭くしたときは、センタブレード軸１０が先行し、これに対して左右のサイドブレード軸１７が後行して刈取、除草作用を行うこととなる。

トラクタ車体の後方にこのような除草機を装着して作業する場合は、左右のサイドブレードからなるサイド除草機２の位置を前側の後輪位置に接近させることができ、サイド除草機２を最大開拡位置において、接近させても、これにより前側の後輪Ｗ側への移動調節を不可能な構成とすることができ、後方への条間縮小方向の操作は制限されないため、後輪に接触したり、損傷することを防止できる。

又、前記上下二段のブレード１９を有するブレードプレート２５、２６は、ヘアピン３０、３１等の抜き差しによって各別にブレード軸１０、１７に対して上下に移動調節して、刈取除草位置を調節する構成としている。上側のブレードプレート２５のブレード１９は、畝上面に沿って回転するため、この畝上面に沿う高さに設定され、下側のブレードプレート２６のブレード１９は畝間の溝底面に沿って回転する高さに調節される。

前記サイド除草機２を組立て構成する場合は、図４のように左右のサイド除草機２を各別に構成して、フレーム９の左右両側に組付ける形態とする。各サイド除草機２は、揺動軸１２周りに支持される揺動アーム１１と、上下のブレードプレート２５、２６周りに配設のブレード１９と、ゲージホイル２０を有するホイルアーム２２等を組付けて構成する。又、テンションプーリ２８が該揺動アーム１１に取付けられている。これら左右各サイド除草機２をフレーム９の左右両側部に取付けて、各センタブレード軸１７上間にわたってベルト１８を掛け渡して伝動可能に構成する。

又、このようにして三連形態に構成される各除草機１、２の上部を覆うカバー３０を図５のようにして設ける。このカバー３０は、これら各除草機１、２の上側面にわたる天板部３１と、各ブレード軸１０、１７部の前側を覆う前板部３２とからなり、各伝動ベルト１８、１６等への異物の巻付防止や、安全を図り、刈取られた草類の外方への飛散を防止する。

前記のように構成した除草機の作用について説明する。例えばトラクタ車体の走行で車輪を畝Ｃ間の溝部沿わせて踏圧するようにして進行させながら除草作業を行うとき、センタ除草機１が車幅中央部の溝部Ａに沿って進行しながら草刈取を行う。また左右両側のサイド除草機２は、外側の溝部Ｂに沿って進行されながら草刈取を行う。

各溝部Ａ、Ｂでは、ゲージホイル２０で支持された高さに刈取作用が行われるが、下側のブレードプレート２６のブレード１９では溝底部、乃至畝法面の刈取が行われ、上側のブレードプレート２５のブレード１９では特に畝Ｃ上面の刈取が行われる。

ところで、これら中央部の溝部Ａに対する左右両側の溝部Ｂの位置間隔、即ち条間が広狭に変化するときは、図外のスイッチ操作によりシリンダ４を伸縮させて揺動アーム１１を中央部の揺動軸１２の周りに後側に揺動させて、サイド除草機２の作業位置を左右に変更調節することができる。この条間変更は圃場の作物条形態によって畝、溝部等の条間が一定に成形されている場合は、作業行程毎に変更操作しておくことができるが、作業行程の途中でも常に大きく変化している形態では、その変化に応じて常に操作することを要する。

次に、主として図７、図８に基づいて、この発明に係る除草機は、前記センタ除草機１に対するサイド除草機２の条間隔調節を行うための作物の茎部を検出する作物センサ３を設けたものである。除草作業時には、作物センサ３の茎部位置を検出することによって、作物茎条の条間隔を計測しながら左右のサイド除草機２の条間位置を変更調節することができる。センタ除草機１の直進位置に対してサイド除草機２による除作用を受ける作物条の位置が左右に変化すれば、この作物センサ３の検出によって、サイド除草機２の条間位置が変更される。前記左右のサイド除草機２のブレードカバー２７上における左右両側には、左右両側の作物Ｄの根元部にアクチュエータ３６を摺接して、スイッチ３５をＯＮ、ＯＦＦすることにより作物Ｄ条位置を検出する作物センサ３を設ける。この作物センサ３はコントローラに連結配線３７されて、このコントローラからの出力でシリンダ４を伸縮制御する構成としている。

センタ除草機１が中央部の溝部Ａに沿って操向進行されるため、このセンタ除草機１による刈取条位置がこれら作物センサ３の検出によって制御される。このアクチュエータ３６の作物に対する摺接角度、乃至摺接の有無等により、作物条の位置、乃至条間の間隔が広いか、狭いか等を検出して、各サイド除草機２が作物条間の中央部位置を通るように移動される。従って、サイド除草機２のブレード１９の回転径が作物条間の間隔よりも狭く設定されている条件のもとでは、作物Ｄの茎根部を切断することはなく、正確な除草を行うことができる。

このような図例の作物センサ３は、サイド除草機２を左右の作物条間の中間位置に案内するように出力制御するが、これに代えて、この作物センサ２を各サイド除草機２の左右何れか一側のみに設けるか、又は、図例のような同一ブレードカバー２７の左右両側の一対のうち、何れか片側の作物センサ３のみが作用する形態に切替ること等によって、このサイド除草機２を作物センサ３の摺接する作物条に沿って一定間隔位置を除草進行するようにすることもできる。この形態では、ブレード１９の回転域を作物Ｄの根元周りにより接近させることが出きるため、除草作用をより安全に的確に行わせることができる。

次に、主として図９に基づいて、除草機は、前記左右のサイド除草機２を、単一のシリンダ４ａの伸縮によって左右に拡縮揺動する拡縮リンク５を介して揺動する構成とするものである。シリンダ４ａを伸縮すると、これによって、拡縮リンク５が左右に拡縮されて、サイド除草機２がセンタ除草機１に対して左右へ揺動されて、各除草機１、２の除草条間隔が変更調節される。電動モータＭａによって伸縮されるシリンダ４ａは、フレーム９の中央後部に単一構成として前後方向に伸縮作動する。このシリンダ４ａの後端には、シーソアーム４０の中央部がピン４５により枢支されて、この両端部と前記揺動アーム１８との間をロッド４１でピン４３、４４により枢支連結して、拡縮自在の拡縮リンク５を構成する。

従って、シリンダ４ａを伸長するとこの拡縮リンク５を介して左右揺動アーム１８が揺動軸１２周りに後側へ回動されて、左右のサイド除草機２の条間隔を狭くし、シリンダ５を短縮すると、条間隔を広くすることができる。このような形態では、左右の溝部Ｂの条間隔が各別に変化するときでも、シリンダ４の基部をフレーム９の中央部に対して支軸部４２で左右回動自在に枢支すると共に、拡縮リンク５各部の回動自在のピン４３、４４による枢支連結によって、拡縮リンク５は左右対称状に作動することはもとより、左右が非対称状に変形して連動することも可能で、左右各別に広、狭条間隔を異にした溝部Ｂに沿うことができる。

前記シリンダ４ａをフレーム９に固定して、伸縮方向を前後方向に一定角度に固定させた形態とすれば、左右のサイド除草機２の揺動、及び調節幅は左右対称状形態となる。この形態では、例えば、前記拡縮リンク５のロッド４１の長さを伸縮調節する等により調整可能の構成とすることができる。

除草機の平面図 除草機の背面図 除草機の側面図 一部分解状態を示す平面図 一部カバーを設けた状態を示す平面図 その側面図 作物センサを設けた状態を示す平面図 その背面図 単一のシリンダを設けた状態を示す平面図

符号の説明

１ センタ除草機
２ サイド除草機
３ 作物センサ
４ シリンダ
５ 拡縮リンク

Claims (4)

1. 作物の育成される作物条間の土壌面の除草を行う除草機において、機幅中央部にセンタ除草機（１）を配置し、このセンタ除草機（１）の左右両側部に、このセンタ除草機（１）よりも後位周りにサイド除草機（２，２）を上下軸心回りに水平揺動させて除草条間隔を変更可能に設けたことを特徴とする除草機。
2. 前記左右のサイド除草機（２，２）を独立的に揺動可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載の除草機。
3. 前記センタ除草機（１）に対するサイド除草機（２，２）の条間隔調節を行うための作物の茎部を検出する作物センサ（３，３…）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の除草機。
4. 前記左右のサイド除草機（２，２）は、単一のシリンダ（４）の伸縮によって左右に拡縮揺動する拡縮リンク（５）を介して揺動することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の除草機。

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