JP2009011226A - 畦成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の畦成形機は、構成や制御が複雑となり、操作が難しいとともに保守点検等にコストが係り全体のコストが嵩む問題があった。
【解決手段】装着フレーム１と、支持フレーム回動軸２０を中心に水平回動手段２５によって回動可能である支持フレーム２と、支持フレーム２に沿って移動可能に設けられるとともに水平回動する畦成形作業部３と、一端を装着フレーム１の支持フレーム回動軸２０よりも前側に回動自在に設けるとともに他端は畦成形作業部３に回動自在に設け装着フレーム１と畦成形作業部３とを連結する連結部材７とを有し、支持フレーム２を走行機Ｔの直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレーム２を回動させるとともに走行機Ｔが畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の畦を成形する畦成形作業を行なう畦成形機による。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トラクタ等の走行機に連結されて牽引され水田等の畦成形作業を行う畦成形機に関する。詳細には水田の畦成形を圃場の直線部から圃場の隅部まで畦成形を安定して行なうことのできる畦成形機に関する。

水田等の圃場の畦成形作業において、トラクタ等の走行機に連結されて、走行機の進行方向に沿って進行し畦成形作業を行う畦成形機は、様々な形態が知られている。従来技術としては、走行機の進行方向に対して水平方向に１８０°回転する畦成形機や、畦成形機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する畦成形機などが公知である。

水田等の畦成形においてトラクタに連結して作業部を側方に位置させた畦成形作業では、作業部はトラクタの側方後部にあるためトラクタが直線的に行き止まりになる圃場隅部になると連続的に隅部の畦成形作業はできなかった。そのため残りの隅部の畦成形作業としては、畦成形作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させて残りの隅部の畦成形作業を行っていた（従来技術１）。

特許第３８６９７８７号（従来技術２）には、「トラクタに連結する連結部を有する機枠と、この機枠に設けたトラクタ動力取出軸と連結可能な入力伝達部と、機枠の後側に設けられ支持フレームを回動させる支持板と、支持板に上下の回動軸を設けて水平方向に１８０度回動可能に基部を軸着した支持フレームと、支持フレーム端部に盛土装置と畦形成装置を有した畦形成部を設け、畦形成部側の入力軸と機枠側に設けられた入力伝達部とにそれぞれ前後に設けたダブルジョイントによって連結し中間部に伸縮可能な伸縮部を有する継手軸とを設けるとともに、
畦形成部に設けた盛土装置の回転軸と畦形成装置の回転軸及び畦形成部の入力軸は、前進作業位置及び後進作業位置において作業時の進行方向に対して直交した方向で平行状に配置されそれぞれの駆動を伝動チェーンによる伝達でなり、
トラクタ進行方向を向いた入力伝達部から、作業時の進行方向に対して直交した方向の入力軸への伝動は、継手軸を介して行われ、支持板に設けた上下の回動軸を中心に畦塗りの前進作業位置から支持フレームを水平方向に１８０度回動して後進作業位置へ、及び畦塗りの後進作業位置から支持フレームを水平方向に１８０度回動して前進作業位置に設定する場合に、継手軸の伸縮部は、支持フレームの回動のため畦形成部側の入力軸と機枠側の入力伝達部間の距離が変化するのに対応追随し適宜に伸縮して継手軸を装着したままそれぞれの作業位置に角度変化することを特徴とする畦形成機」の開示がある。

また、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機としては、以下のような公知例がある。特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術３）には、「オフセット作業方法」として、「走行機体にオフセット作業が行えるように装着された作業機による作業方法であって、作業機は水平面内での回動及び移動の自由度を有し、作業機自体の直進性を維持しながら、走行機体が圃場を走行しつつ作業を行う作業部分から走行機体が旋回する圃場隅部分までの仕上げ作業を行う。作業機は、走行機体から見て少なくとも２以上の水平回動、あるいは水平移動と水平回動の自由度を有し、直進性を制御し、前作業跡を基準に行う作業装置、作業機自身の回動変位量を基準に行う作業装置などを備えている。」が開示されている。

更に、特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術４）には、「オフセット作業機」として「作業部のオフセット位置を調整自在にしたオフセット位置調整機構と、作業部の作業方向を回動調整自在にした作業方向調整機構と、作業部と作業部によって作業がなされる基準作業線との位置関係を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいてオフセット位置調整機構を動作させて作業部のオフセット位置を調整すると共に作業方向調整機構を動作させて作業部の作業方向を調整する制御手段とを備え、作業部の作業位置と作業方向を基準作業線に沿うように制御する」作業機が開示されている。

また、特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５）には、「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」の開示がある。従来技術５の畦塗り機は、作業部３０を旧畦の一辺Ｆａに沿うように設置可能な作業部位置調整装置６１を有し、作業部位置調整装置６１は、オフセットフレーム１０の後端部に回動自在に設けられた作業部３０が旧畦の設置位置に設置されたか否かを走行機体から目視確認可能な第１マーカ６２と、作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行にあるか否かを走行機体から目視確認可能な第２マーカ６４と、オフセットフレーム１０を旋回動させる旋回シリンダ１３及び作業部３０を回動させる回動シリンダ５７の動作を操作可能なアクチュエータ操作装置６７を有している。そして走行機体８０に搭乗した作業者Ｍは、第１マーカ６２及び第２マーカ６４を目視して作業部３０が設置位置に設置され且つ作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行になるようにアクチュエータ操作手段６７を操作する。」との記載がある。

特開２００６−２６２７７１号公報（従来技術６）には、「装着フレーム１等に設ける回動支点１４を中心に回動可能かつ伸縮可能な回動部２と、回動部２に設けた作業部回動支点３２を中心に回動可能な作業部３と、回動部２の回動変位量及び伸縮量と作業部３の回動変位量とを制御する制御部４と、制御部４を操作可能な操作部５を有し、作業部３は、走行機Ｂを走行させた状態で走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な面を作業面３４ａとして作動することが可能であり、かつ走行機Ｂの後方に位置させた状態で走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作動することが可能である作業機Ａ」の開示がある。

更に、特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術７）には、「オフセット作業機」として「走行機体に装着され、該走行機体の走行にともなって進行して前記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たオフセット作業機であって、水平回動のみ又は水平移動のみ若しくは水平回動と水平移動の組合せにより構成される少なくとも２以上の自由度を有し、前記２以上の自由度を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記２以上の自由度における回動量又は移動量を無段階に制御可能であり、且つ圃場隅部における走行機体の姿勢変化に対応して前記回動量又は移動量を調整可能としたことを特徴とするオフセット作業機」の開示がある。
特許第３８６９７８７号（従来技術２） 特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術３） 特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術４） 特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５） 特開２００６−２６２７７１号公報（従来技術６） 特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術７）

従来技術１及び２のように水田等の圃場直線部を畦成形作業部を走行機と直交する方向に位置させ直線の畦成形を行なった後に作業残隅部の作業処理を行うためには、走行機進行方向に対して作業部を１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させるという複数の面倒な作業を行なわなければならないという問題点があった。特に、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行う場合は、作業者は後方を見ながらトラクタの後進操作を行うため運転技術や作業などに熟練を要するという課題があり、誰でもが容易に作業を行い難いという課題があった。

また、上記のように支持フレームと畦成形作業部を走行機と直交する方向に向けて直線の畦成形を行なった状態のまま走行機を旋回させて圃場隅部の直線状畦を成形しようとすると、図１３の平面説明図の円弧で示されるように、畦成形作業部の軌跡は、直線になることは不可能で凹部状に成形されてしまう課題があった。

従来技術３乃至７に係る作業機は、水田等の圃場の作業残隅部の畦成形作業を走行機を走行、旋回させて行なうことのできる作業機であるが、畦成形作業部からの信号を受けて姿勢制御を行なう必要がある等の、制御装置、制御プログラムが複雑で操作が難しいとともに、全体の製造コストが嵩む問題があった。

更に、従来技術３乃至７に係る作業機は、畦等の被作業面に対して作業部のオフセット位置を調整したり、作業部の作業方向を調整したりする制御手段を有する技術であるが、走行機、あるいは機枠（装着フレーム）と作業部との間の距離は一定しており、作業部を機枠に対して水平方向に回動させることにより、被作業面と作業部の間隔を調整する装置又は方法である。しかしながらこれらの従来技術には圃場隅部において走行機が旋回を始めた場合、畦成形機の直進性を確保する部材や装置がなく、直進の安定性がないという課題があった。

上記課題を解決するために、走行機に装着される装着フレームと、
装着フレームから左右略中央部に設けた支持フレーム回動軸を中心として走行機の直進方向と直交する位置から水平回動手段によって１８０度水平方向へ回動可能である支持フレームと、
支持フレームに沿って移動可能に設けられるとともに支持フレームの水平回動に伴って水平回動する畦成形作業部と、
一端を装着フレームの支持フレーム回動軸よりも前側に回動自在に設けるとともに他端は畦成形作業部に回動自在に設け装着フレームと畦成形作業部とを連結する連結部材とを有し、
支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向に位置させることで畦成形作業部を走行機の側方にオフセットさせ、畦と平行に走行機を走行させ畦成形作業を行なうことが可能であるとともに、
支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレームを回動させるとともに走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なうことが可能であることを特徴とする畦成形機を提案する。

又、走行機に装着される装着フレームと、
装着フレームから左右略中央部に設けた支持フレーム回動軸を中心として走行機の直進方向と直交する位置から水平回動手段によって１８０度水平方向へ回動可能である支持フレームと、
支持フレームに沿って移動可能に設けられるとともに支持フレームの水平回動に伴って水平回動する畦成形作業部と、
一端を装着フレームの支持フレーム回動軸よりも前側に回動自在に設けるとともに他端は畦成形作業部に回動自在に設け装着フレームと畦成形作業部とを連結する連結部材と、
支持フレーム回動軸の回動変位を検出する検出手段と、
走行機の旋回角度及び検出手段からの情報をもとに予め設定されたプログラムにより支持フレームの回動を制御する制御部を有し、
支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向に位置させることで畦成形作業部を走行機の側方にオフセットさせ、畦と平行に走行機を走行させ畦成形作業を行なうことが可能であるとともに、
支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレームを回動させるとともに走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なうことが可能であり、
走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なう場合、制御部は、支持フレームの回動を行なう水平回動手段を回動と固定状態又は回動とフリー状態を交互に予め設定された実行時間で繰り返し行なうことにより畦成形作業を行なうことを特徴とする畦成形機を提案する。

更に、連結手段が、伸縮可能な連結部材からなる００１４欄又は００１５欄に記載の畦成形機を提案する。

畦成形作業部の前後にそれぞれ前部案内輪と後部案内輪とを有している００１４欄又は００１５欄又は００１６欄に記載の畦成形機を提案する。

この発明によれば、複雑な構造や制御系を有しない従来技術（特に従来技術２）に開示された畦成形機によっても、支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向から角度を変位させ予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレームを回動させるとともに走行機が畦から離れる方向に旋回走行することによって、圃場隅部を凹ませることなく容易に直線状に成形することができるようになった。

又、連結部材７を油圧シリンダー又は電動シリンダーで構成した場合は、伸縮量を自動制御することができ、畦成形作業部の回動変位量をより調整できるため、圃場隅部において更に精度の良い直線の畦を成形することが可能であり、残耕畦をより少なくすることが可能である。更にまた、１８０度角支持フレーム２を回動させることで従来の後進による畦成形作業も可能である。

更に、請求項２に係る発明のように従来技術である支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向に位置させて、畦成形作業部を走行機の側方にオフセットさせ、畦と平行に走行機を走行させ畦成形作業を行なう畦成形機に簡単な制御部を取り付けることで、より容易な走行で確実な直線状の畦を成形できる効果がある。

また、制御部は、支持フレームの回動を行なう水平回動手段を回動と固定状態又は回動とフリー状態を交互に予め設定された実行時間で繰り返し行なう制御とすることにより、走行機の旋回に対応しながら直線状畦を成形できることが可能になるとともに、作業部の姿勢の理論動作値と実動作値との差を、フリー状態を設けることにより自動的に吸収補正しながら動作するため精度の高い作業ができる。更に検出センサーの数も従来に比べれば少なく削減可能であり、制御部を簡易に構成できる。

更に又、請求項４に係る発明では、前部案内輪と後部案内輪とを設けその間に畦成形作業部と第２水平回動軸が位置することにより、盛土部のロータ（掘削爪）の掘削により発生する抵抗や振動を安定させ進行方向前方の直進性を安定させる。この直進性は、案内輪が前後に間隔をおいて設けてあるため安定するとともに、畦成形時に成形される畦から畦成形作業部が受ける反力を前後で分散して受けることができる。直進性が安定するため直進性のための制御機構、制御プログラムがより簡易化することができる。

この発明の実施形態である畦成形機について、畦成形作業部をトラクタ等の走行機の作業時走行方向右側に位置させた状態の平面図である図１、畦成形作業部を走行機作業時走行方向右側に位置させた状態の左側面図を示す図２、同じく支持フレームを回動させる部材を示す平面説明図である図３、同じく畦成形作業部への動力伝達装置を示す一部切欠して内部を開示した平面部分断面である図４、走行機が圃場隅部まで行き後進走行して畦から離れ支持フレームを回動させた後に旋回しながら畦を形成する連続の平面説明図である図５乃至図１０、制御部の説明図である図１１、この発明の畦成形機による旋回作業のフローチャートである図１２に基づいて説明する。

この発明の１つの実施形態である畦成形機は、走行機Ｔに連結する装着フレーム１と、装着フレーム１に対して支持フレーム回動軸２０を中心に水平回動手段である水平回動シリンダー２５によって水平方向に回動可能かつ伸縮可能な支持フレーム２と、支持フレーム２の回動端側に設けられる盛土部３０、畦上面削土部３１及び成畦部３２とからなる畦成形作業部３と、畦成形作業部３の前進走行方向前側に設けられる盛土部３０の畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置の近傍に回転可能な円板状面を有して設けられる前部案内輪４と、畦成形作業部３の前進走行方向後側に設けられる成畦部３２の畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置の近傍に回転可能な円板状面を有して設けられる後部案内輪５と、走行機Ｔからの動力を伝達する動力伝達装置６と、装着フレーム１と支持フレーム２間に伸縮自在に掛け渡される連結部材である連結部材７と、支持フレーム回動軸２０の回動変位を検出するポテンショメータからなる検出手段８と、走行機Ｔの旋回角度及び検出手段８からの情報をもとに予め設定されたプログラムにより支持フレーム２の回動を制御する制御部９を有する。

装着フレーム１は、走行機Ｔとの装着部であるロアピン１０とトップブラケット１１によって走行機Ｔ後部の三点リンクヒッチに連結される。装着フレーム１は、反トラクタ側で支持フレーム回動軸２０によって支持フレーム２を回動可能に装着しており、装着フレーム１の上部に設けた伸縮可能な連結部材７の端部で支持フレーム２の摺動するパイプフレーム２１の上部と回動可能に連結している。連結部材７は、支持フレーム２の支持フレーム回動軸２０より走行方向の前方に位置する第１回動ピン７１と、支持フレーム２のパイプフレーム２１の上部に設けた第２回動ピン７２との間に伸縮自在に掛け渡したものである。この実施形態では連結部材７は、ターンバックル構造からなる伸縮ロッドであり、中央胴体枠の両端に左ネジ、右ネジ軸を差し込んだもので、左右のネジ軸端が第１回動ピン７１と第２回動ピン７２とに固着されており、中央胴体を回転することにより、伸縮ロッドの長さを伸縮する。連結部材７の他の実施形態として電動シリンダや油圧シリンダ等のような伸縮可能な部材で構成してもよい。

支持フレーム２は、一端に形成された周囲に回動ギア２２０を形成した支持フレームボス２２により装着フレーム１の後部略中心部に設けた支持フレーム回動軸２０に水平方向に回動自在に支持されており、他端側の回動端である。支持フレームボス２２の回動ギア２２０は、水平回動手段である水平回動シリンダー２５に連結しているシリンダーギア２５２と噛合している。シリンダーギア２５２は、円弧上のギアを周囲に有し、一端を水平回動シリンダー２５のシリンダーロッド２５１に回動自在に連結しており、ギア回動軸２５３を中心に水平方向に回動自在である。水平回動シリンダー２５は、装着フレーム１にシリンダー本体２５０の端部を固定して取り付けており、シリンダーロット２５１の伸縮によってシリンダーギア２５２を回動させ、噛合する回動ギア２２０を回動させて支持フレーム２を水平方向に回動させる。シリンダーギア２５２のギア回動軸２５３の周囲のボス部に連結リンクで連結するポテンショメータ（検出手段）８を設けている。ポテンショメータ８により、シリンダーギア２５２の回動変位量を検出することで、支持フレーム２の回動変位量を検出する。

支持フレーム２は中間部のパイプフレーム２１を介しての回動端側に畦成形作業部５を設ける。パイプフレーム２１は支持フレーム２の外周を摺動自在に構成している。支持フレーム２の回動は、支持フレームボス２２に設けた固定板２３の適宜位置に適宜数設けた係合孔２３ａにロックピン２４が係合し、前進作業位置と１８０度角回動した後進作業位置及び９０度角回動させた移動走行位置に固定可能である。

畦成形作業部３は、畦成形作業時に走行機Ｔ前進方向側に設けられる盛土部３０と、盛土部３０の後方向側に設けられる畦上面削土部３１と、成畦部３２とからなる。盛土部３０は、掘削爪３０１を多数設けた盛土回転軸（ロータリ）３００を有する。畦上面削土部３１は、中央回転軸３１０の軸周囲に設けた上面削土爪３１１とを有する。成畦部３２は、畦斜面成形用の円錐面を有する畦形成体３２１と、畦成形回転軸３２０と、畦上面成形用の円筒面を有する上面ローラ３２２を有する。

前部案内輪４は、回転可能な円板状面を少なくとも周辺部に有する薄い円板体であり、中央を前部案内輪回転軸４０により回転可能に支持され、畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置に設けられている。前部案内輪回転軸４０は、作業時走行方向とは略直交する方向に設けられるとともに、盛土部３０の盛土回転軸３００の近傍に平行に設けられるが、畦成形時の反作用力に抗する方向に前後左右に若干の角度を持たせるように設けることもできる。

スイングフレーム４１は、長方形のフレームであり一端側を第１チェーンケース６５の盛土回動軸３００とほぼ同軸位置を回動中心４１０として回動可能に設けられ、他端側である回動端部に前部案内輪回転軸４０を回動可能に設けている。スイングフレーム４１は、長方形の短手方向へ突出するスイングフレーム突起４１０を設け、スイングフレーム突起４１１の先端にスイングフレーム４１を回動させる回動シリンダー４２のシリンダーロッド４２０を回動自在に連結し、シリンダーロッド４２０の伸縮によって回動される。回動シリンダー４２の本体端部は、第１チェーンケース６５から突出する固定部６５０に固定される。シリンダーロッド４２０の伸縮によりスイングフレーム４１が回動し、スイングフレーム４１の回動により前部案内輪回転軸４０が回動し、前部案内輪４も回動する。この回動によって前部案内輪４は上下する。

前部案内輪４は、走行機Ｔの操縦席からの遠隔操作により回動シリンダー４２のシリンダーロッド４２０を伸縮させてスイングフレーム４１を上下方向に移動させることができる。

後部案内輪５は、回転可能な円板状面を少なくとも周辺部に有する薄い円板体であり、中央を後部案内輪回転軸５０により回転可能に支持され畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置に設けられている。後部案内輪回転軸５０は、作業時走行方向とは略直交する方向に設けられるとともに成畦部３２の畦成形回転軸３２０の近傍に平行に設けられ、第２チェーンケース６６に固定されている。５１は、調整ハンドルである。調整ハンドル５１を手動で回転させて、後部案内輪５の上下位置を変えることができ、この上下位置の調整により全体の水平姿勢も調節する。

畦形成作業部３の動力伝達装置６は、図４に示すように走行方向と平行の入力軸６１と回転可能に接続するダブル広角ジョイント６２が、走行方向と直交する伝達軸６３と回転可能に接続している。ダブル広角ジョイント６２の入力軸６１及び伝達軸６３との接続部分は、フランジヨーク６２０を介して２個所で略水平方向に折曲がり可能な構成であるとともに、フランジヨーク６２０間において伸縮可能に構成されている。

伝達軸６３は、入力伝達ケース６４内に設けられる入力チェーン６４０とスプロケット６４１を介して畦上面削土部３１の中央回転軸３１０を回転させる。中央回転軸３１０には、第１チェーンケース６５内にある第１スプロケット６５０と、第２チェーンケース６６内にある第２スプロケット６６０を設けている。

第１チェーンケース６５内の第１スプロケット６５０は、噛合する第１チェーン６５１を回転させ、盛土部３０の回転軸である盛土回転軸３００を回転させ、掘削爪３０１を回転させる。

同様に第２チェーンケース６６内の第２スプロケット６６０は、噛合する第２チェーン６６１を回転させ、畦成形部３２の回転軸である畦形成回転軸３２０を回転させ、畦成形円錐体３２１を回転させる。

検出手段８は、シリンダーギア２５２のギア回動軸２５３の周囲のボス部に連結リンクで連結するポテンショメータ（検出手段）８からなる。ポテンショメータ８により、シリンダーギア２５２の回動変位量を検出することで、支持フレーム２の回動変位量を検出する。ポテンショメーター８は、制御部９に接続しており、送受信可能である。

制御部９は、図１１に示すように走行機Ｔ側に設けられ、旋回作業開始スイッチ、旋回作業位置スイッチ、前進作業位置スイッチ、後進作業位置スイッチ、手動スイッチを有する操作部（図示せず）と、支持フレーム回動軸２０の回動変位量を検出するポテンショメータ８と、水平回動シリンダー２５と、ブザーと、タイマーとにそれぞれ接続している。

次にこの発明の実施形態である畦成形機を使用して圃場隅部の畦を直線状に成形する方法について図５乃至図１０及び図１２に基づいて説明する。

図５及び図６において、走行機Ｔに牽引される畦成形機は、走行方向に対して支持フレーム２をほぼ水平方向９０度角側方にオフセットした位置に固定して直線状畦Ｒ１の畦成形作業を行なう。このような作業の場合、支持フレーム２は、水平回動シリンダー２５のシリンダーロッド２５１を適宜伸長させてシリンダーギア２５２を回動させ、噛合する回動ギア２２０を回動させ支持フレーム２を９０度角曲げ、固定板２３の適宜の係合孔２３ａとロックピン２４を係合して回動不能にしその姿勢に固定する。連結部材７は、作業者が伸縮させることにより畦成形作業部３のオフセット量を調節することができ、移動走行位置である走行機Ｔの走行後方位置においては自動的にトラクタ側に畦成形作業部３を移動させ重心を前方に移動させ得る。

このような状態で、走行機Ｔを圃場隅部の直交する畦Ｒ２まで直進走行させる。図５のように走行機Ｔが、これ以上前進できない位置では、畦Ｒ１の角部までの成形は、略走行機Ｔの長さ分残っている。

次に畦成形作業部３を畦Ｒ１より上昇させて、図６の矢印に示すように後進しつつ畦Ｒ１から今までより離れた位置において、旋回作業位置スイッチをＯＮ状態にし走行機Ｔの向きを図７に示すように畦Ｒ１の平行方向より４５度以内で畦より離れる方向に旋回させた状態で停止する。これと同時に制御部９からの指示信号により、水平回動シリンダー２５のシリンダーロッド２５１が短縮し、支持フレーム２を走行機Ｔの直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させる。この支持フレーム２の角度の検出はシリンダーギア２５２の回動変位量を検出できるように設けてあるポテンショメータ８によって行なう。この実施例では走行機Ｔの畦Ｒ１平行方向（走行方向）から３０度の回動であり、支持フレーム２の回動位置は、走行機Ｔの直進方向と直交する方向から３０度の回動変位した位置である。この位置で再び畦成形作業部３を下ろして畦Ｒ１の上にセットする（図７）。

制御部９は、予め設定した位置に支持フレーム２を自動回動させるが、この制御は以下の通りである。旋回作業位置においてポテンショメータ８からの検出信号がマイナスの場合は、水平回動シリンダー２５を短縮させ、逆にポテンショメータ８からの検出信号がプラスの場合は、水平回動シリンダー２５を伸長させる。この角度検出と、そのフィードバックによる水平回動シリンダー２５の伸縮を繰り返し、予め設定した位置に支持フレーム２を自動回動させることができ、その位置で水平回動シリンダー２５を停止する。

次に走行機Ｔの操作者は、図１２のフローチャートのように旋回作業開始スイッチをＯＮ状態としながら、走行機Ｔを畦Ｒ１から離れる方向に圃場隅部で旋回させる（図７乃至図１０）。

走行機Ｔが、畦Ｒ１から離れる方向に旋回し始めると、制御部９は、水平回動シリンダー２５を短縮させ支持フレーム２の走行方向に対する角度を徐々に減少させていく。水平回動シリンダー２５の短縮時間は、この実施例では０．７秒であり、短縮量がＯＫの場合、水平回動シリンダー２５は、その圧力を抜いてシリンダー圧を低下させフリー状態又は固定状態とする。この状態の時間は、この実施例では０．７秒である。Ｎｏの場合、フィードバックさせ同じ作動を繰り返す。

フィードバックさせながら、この作動を繰り返し支持フレーム回動軸２０の角度が、予め決められていた終了位置までくるとポテンショメータ８からの信号でブザーが鳴り、水平回動シリンダー２５が停止される（図１０）。このような作業によって従来より圃場隅部の角部までの数ｍの畦成形作業を行なうことができる。

これらの操作は、制御部９に予め設定されていたプログラムによって自動制御されるが、操作部を手動スイッチに切換えることによって手動操作によって行うことも可能である。

又、連結部材７を油圧シリンダー又は電動シリンダーで構成した場合は、伸縮量を自動制御することができ、更に精度の良い直線の畦を成形することが可能であり、残耕畦をより少なくすることが可能である。更にまた、１８０度角支持フレーム２を回動させることで従来の後進による畦成形作業も可能である。

前部案内輪４は、成形しようとする畦の状態、例えば直線状の畦の場合、真っ直ぐに畦成形作業部３を走行させるため、下降させて圃場に周端部を挿入させる位置にする。この操作は、走行機Ｔの操縦席からの運転者の遠隔操作により回動シリンダー４２のシリンダーロッド４２０を伸長させてスイングフレーム４１を回動中心４１０を中心に下方向に回動させて前部案内輪４を下降させ円板の一部が圃場に挿入する位置に配置する。後部案内輪５は、常に円板の一部が圃場に挿入する位置に配置されており、前部案内輪４が同様に円板の一部が圃場に挿入する位置に配置されると、畦成形作業部３は、走行方向の前部と後部で畦成形時の畦からの反作用を受けるため、畦成形作業部３の向きの変動を防ぐことができる。

また成形しようとする畦の状態が直線状畦から蛇行した畦に連続して作業する場合、牽引機の操縦席からの運転者の遠隔操作により回動シリンダー４２のシリンダーロッド４２０を短縮させてスイングフレーム４１を上方向に回動させて前部案内輪４を圃場面より上昇させ、前部案内輪４の作用を解除させ、後部案内輪５側を中心に前方側を回動できる状態にさせることにより、畦の蛇行に対して操作がし易くなる。

後部案内輪５は、調整ハンドル５１を手動で回転させて、後部案内輪５の円板体の上下位置を変えることができ、畦成形作業部３の水平姿勢も調節することができる。

図示されていないが走行機出力軸（ＰＴＯ軸）からの駆動回転力は、動力伝達装置６の入力軸６１へ伝達され、ダブル広角ジョイント（ユニバーサルジョイント）６２を介して第１伝動軸６３へ伝達される。更に第１伝動軸６３から、入力伝達ケース６４内に設けられるスプロケット、入力チェーン６４０を介してスプロケット６４１を回転させ、畦上面削土部３１の中央回転軸３１０、盛土回転軸３００、畦形成回転軸３２０を回転させる。

盛土部３０の盛土回転軸３００を回転させて掘削爪３０１により土を掘り上げ、中央回転軸３１０の回転により上面削土爪３１１が回転させ畦上面の削土を行ない、同時に畦成形部３２の畦形成回転軸３２０を回転させ畦成形体３２１を回転させ畦の斜面を形成する。

この発明は、構成や操作が簡易である従来から使用されていた畦成形機を使用して、水田等の矩形の圃場隅部を角部に近い位置まで直線で未作業部分がないように形成でき、非常に容易かつ短時間に畦成形作業を完了できるため作業効率が高く利用可能性が高い。

この発明の実施形態の畦成形機であり、畦成形作業部をトラクタ作業時走行方向右側に位置させた状態の平面図 同じく畦成形作業部をトラクタ作業時走行方向右側に位置させた状態の左側面図 同じく支持フレームを回動させる部材を示す平面説明図 同じく畦成形作業部への動力伝達装置を示す一部切欠して内部を開示した平面部分断面 この発明の畦成形機を圃場隅部まで前進走行して畦成形作業した後停止した状態の平面説明図 この発明の畦成形機を圃場隅部で停止した状態から後進走行して畦から離れて停止した後に旋回しながら畦を形成する平面説明図 この発明の畦成形機を圃場隅部において走行機を旋回しながら畦成形作業する状態を連続的に説明する平面説明図 この発明の畦成形機を圃場隅部において走行機を旋回しながら畦成形作業する状態を連続的に説明する平面説明図 この発明の畦成形機を圃場隅部において走行機を旋回しながら畦成形作業する状態を連続的に説明する平面説明図 この発明の畦成形機を圃場隅部において走行機を旋回しながら畦成形作業する状態を連続的に説明する平面説明図 この発明の畦成形機の制御部の接続関係を示す説明図 この発明の畦成形機の実施形態の旋回作業の制御フローチャート 従来技術であり、支持フレームを走行方向に対して直交させた状態のまま走行機を旋回させた場合の畦成形作業部に軌跡を示す説明図

符号の説明

１ 装着フレーム
１０ ロアピン
１１ トップブラケット
２ 支持フレーム
２０ 回転軸
２１ パイプフレーム
２２ 支持フレームボス
２２０ 回動ギア
２３ 固定板
２３ａ 係合孔
２４ ロックピン
２５ 水平回動シリンダー
２５０ シリンダー本体
２５１ シリンダーロッド
２５２ シリンダーギア
２５３ ギア回動軸
３ 畦成形作業部
３０ 盛土部
３００ 盛土回転軸
３０１ 掘削爪
３１ 上面削土部
３１０ 中央回転軸
３１１ 上面削土爪
３２ 成畦部
３２０ 畦成形回転軸
３２１ 畦成形円錐体
３２２ 上面ローラ
４ 前部案内輪
４０ 前部案内輪回転軸
４１ スイングフレーム
４１０ 回動中心
４１１ スイングフレーム突起
４２ 回動シリンダー
４２０ シリンダーロッド
５ 後部案内輪
５０ 後部案内輪回軸
５１ 調整ハンドル
６ 動力伝達装置
６１ 入力軸
６２ ダブル広角ジョイント（ユニバーサルジョイント）
６２０ フランジヨーク
６３ 伝達軸
６４ 入力伝達ケース
６４０ 入力チェーン
６４１ スプロケット
６５ 第１チェーンケース
６５０ 第１スプロケット
６５１ 第１チェーン
６６ 第２チェーンケース
６６０ 第２スプロケット
６６１ 第２チェーン
７ 連結部材（伸縮ロッド）
７１ 第１回動ピン
７２ 第２回動ピン
８ 検出手段（ポテンショメータ）
９ 制御部
Ｔ 走行機
Ｒ１、Ｒ２ 畦

Claims (4)

1. 走行機に装着される装着フレームと、
   装着フレームから左右略中央部に設けた支持フレーム回動軸を中心として走行機の直進方向と直交する位置から水平回動手段によって１８０度水平方向へ回動可能である支持フレームと、
   支持フレームに沿って移動可能に設けられるとともに支持フレームの水平回動に伴って水平回動する畦成形作業部と、
   一端を装着フレームの支持フレーム回動軸よりも前側に回動自在に設けるとともに他端は畦成形作業部に回動自在に設け装着フレームと畦成形作業部とを連結する連結部材とを有し、
   支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向に位置させることで畦成形作業部を走行機の側方にオフセットさせ、畦と平行に走行機を走行させ畦成形作業を行なうことが可能であるとともに、
   支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレームを回動させるとともに走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なうことが可能であることを特徴とする畦成形機。
2. 走行機に装着される装着フレームと、
   装着フレームから左右略中央部に設けた支持フレーム回動軸を中心として走行機の直進方向と直交する位置から水平回動手段によって１８０度水平方向へ回動可能である支持フレームと、
   支持フレームに沿って移動可能に設けられるとともに支持フレームの水平回動に伴って水平回動する畦成形作業部と、
   一端を装着フレームの支持フレーム回動軸よりも前側に回動自在に設けるとともに他端は畦成形作業部に回動自在に設け装着フレームと畦成形作業部とを連結する連結部材と、
   支持フレーム回動軸の回動変位を検出する検出手段と、
   走行機の旋回角度及び検出手段からの情報をもとに予め設定されたプログラムにより支持フレームの回動を制御する制御部を有し、
   支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向に位置させることで畦成形作業部を走行機の側方にオフセットさせ、畦と平行に走行機を走行させ畦成形作業を行なうことが可能であるとともに、
   支持フレームを走行機の直進方向と直交する方向から４５度の回動角以内の予め設定した位置に自動回動させ、自動回動させた位置から支持フレームを回動させるとともに走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なうことが可能であり、
   走行機が畦から離れる方向に旋回走行しながら直線状の連続した畦を成形する畦成形作業を行なう場合、制御部は、支持フレームの回動を行なう水平回動手段を回動と固定状態又は回動とフリー状態を交互に予め設定された実行時間で繰り返し行なうことにより畦成形作業を行なうことを特徴とする畦成形機。
3. 連結手段が、伸縮可能な連結部材からなる請求項１又は請求項２に記載の畦成形機。
4. 畦成形作業部の前後にそれぞれ前部案内輪と後部案内輪とを有している請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の畦成形機。

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