JP2009240231A - オフセット作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】作業部の反転作業を短時間で行い、畦塗り機のコストアップを抑え、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向くときに騒音や振動等の発生を抑える。
【解決手段】オフセット作業機の一例である畦塗り機は、走行機体に装着される装着部５に対して回動可能に支持され、先端側に作業部６０を首振り可能に支持したオフセット機構部２０と、装着部５とオフセット機構部２０との間に架設され、オフセット機構部２０を揺動させる油圧シリンダ１３と、オフセット機構部２０に設けられた回動支持アーム２３と作業部６０との間に連結されたリンク機構部３０及びオフセット機構部に取り付けられてこの回動に応じて移動しながらリンク機構部３０に設けられたジョイント３１の移動を案内する反転機構部を備える。反転機構部は、油圧シリンダ１３が一定速度で伸縮してオフセット機構部２０が回動するに伴って延伸方向が変化するガイド部材４０によって案内されるジョイント３１の案内方向を変えて作業部６０の首振り速度を変える。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行機体に装着され、走行機体から動力を受けて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させる作業部を有したオフセット作業機に関する。

このようなオフセット作業機のうち、矩形圃場の外縁に沿って直線的な畦塗作業を行う畦塗り機は、走行機体の後部に装着されて入力軸を備える装着部と、走行機体から入力軸に伝達された動力によって畦塗り作業を行う作業部と、基端側が装着部に回動自在に接続されて先端側に作業部を回動可能に設けたオフセット機構部とを備えて構成されたものが一般的に知られているが、このような畦塗り機は、走行機体の先端が圃場端部に達した時点でそこから先の畦塗作業を行うことができなくなり、矩形圃場の隅部に必ず未作業部分が残るという間題が生じる。そこで、この問題を解決するために、作業部を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共に、その前後関係を反転（反転リバース）させ、隅部の未作業部分に対して走行機体を後進させながら作業を行う反転リバース機構を備えた畦塗り機が開発されている（特許文献１参照）。

この畦塗り機８０は、図８（平面図）に示すように、平行リンク機構を構成するオフセット機構部８１を有し、このオフセット機構部８１は伸縮シリンダ８７により回動可能に設けられ、オフセット機構部８１の先端側に作業部８２の一部を構成するフレーム部８３を介して作業部８２を回動可能に設け、オフセット機構部８１の先端下部に回動自在に設けられて平行リンク機構の一部を構成する連結アーム部８４に繋がる連結部とフレーム部８３との間に回動リンク機構８５を設け、回動リンク機構８５と作業部８２との間に伸縮シリンダ８６を設けて構成されている。作業部８２は、伸縮シリンダ８６が伸縮するに伴い、オフセット機構部８１の先端側に設けられてフレーム部８３の回動支点Ｏを中心として首振り可能である。つまり、連結部、回動リンク機構８５及び伸縮シリンダ８６によって反転リバース機構が構成されている。

この伸縮シリンダ８６の伸縮に伴い、作業部８２は、オフセット機構部８１に対する回動支点Ｏを中心として首振りして、走行機体９０の前進時に作業を行うことが可能な通常作業方向又は走行機体９０の後進時に作業を行うことが可能な反転作業方向に向くことができる。

特開２００５−１４３３１５号公報

この従来の反転リバース機構を備えた畦塗り機によって圃場の隅部に残った未作業部分を作業する場合、オフセット機構部の回動角度を変更する伸縮シリンダと作業部首振り用の伸縮シリンダを伸縮させて作業部を通常作業位置での通常作業方向から反転作業位置での反転作業方向に又は反転作業位置での反転作業方向から通常作業位置での通常作業方向に変更する反転作業が必要であるが、この反転作業をするための時間が長いと整畦作業全体の作業効率が低下してしまう。このため、できるだけ短時間で作業部の反転作業ができるように、伸縮シリンダは略一定の速い速度で伸縮するようにその作動が制御されている。

しかしながら、伸縮シリンダの伸縮速度が速いと、作業部の向きを通常作業方向や反転作業方向にする位置合わせがスムースに行われない虞があり、また作業部が通常作業方向や反転作業方向に向く直前に作業部の首振り動が停止するため、騒音や振動等が発生するという課題が生じる。そこで、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向く直前に作業部の首振り速度が遅くなるように伸縮シリンダの伸縮速度を制御してもよいが、このようにするには、作業部の向きを検出可能なセンサ若しくは伸縮シリンダの伸長量を検出可能なセンサ等が必要となる。その結果、畦塗り機のコストアップを招くという課題が生じる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、作業部の反転作業を短時間で行うことができ、畦塗り機のコストアップを招くことなく、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向くときに騒音や振動等の発生を抑制可能なオフセット作業機を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有する。特徴の一つは、走行機体に装着され、該走行機体から動力を受けて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させる作業部を有したオフセット作業機（例えば、実施形態における畦塗り機１）であって、走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、装着部とオフセット機構部との間に架設され、該オフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータ（例えば、実施形態における伸縮機構部１０）と、オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと作業部との間に連結されたリンク機構部及びオフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じて移動しながらリンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、作業部の向きを反転可能なガイド部材を有してなる反転機構部を備え、反転機構部は、伸縮アクチュエータが一定の速度で伸縮してオフセット機構部が回動するに伴って、延伸方向を変化させたガイド部材によってジョイントの案内方向を変えて作業部の首振り速度を変更させることを特徴とする。

この特徴によれば、オフセット作業機は反転機構部を備え、反転機構部は、伸縮アクチュエータが一定の速度で伸縮してオフセット機構部が回動するに伴って、延伸方向を変化させたガイド部材によって案内されるジョイントの案内方向を変えて作業部の首振り速度を変更させることで、作業部の向きを反転させる場合には、伸縮アクチュエータを一定の速度で伸縮させてオフセット機構部が回動させるに伴い、作業部はその向きが反転されるとともに、作業部の首振り速度が変化する。このため、オフセット機構部が回動するに伴って作業部の首振り速度が遅くなり又は速くなるようにガイド部材をオフセット機構部に設けると、例えば、所望の作業方向になる直前から所望の作業方向になるまでの間、作業部の首振り速度を減速することができ、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向いたときに騒音や振動等が発生する虞を抑えることができる。また一方の作業方向から他方の作業方向に作業部を首振りする際に、首振り時の前半側の振り速度を増速することができ、作業部の反転作業を短時間で行うことができる。さらに、作業部は、反転機構部によって所望の作業方向に変更可能であるので、作業部を首振りさせるためのアクチュエータや作業部の向きを検出するためのセンサ等が不要である。このため、オフセット作業機のコストアップを抑えることができる。なお、伸縮アクチュエータは、伸縮可能なものであればいかなる構造のものでもよく、例えば、油圧シリンダの他に電動式油圧シリンダでもよい。

また特徴の一つは、オフセット機構部は、平行リンク機構として構成され、回動支持アームは、その一端側が作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設されてオフセット機構部の平行リンク機構の一部をなし、リンク機構部は、回動支持アームと作業部との間に設けられた四節リンクであり、四節リンクの一部に設けられたジョイントがガイド部材で案内されることを特徴とする。

この特徴によれば、リンク機構部は四節リンクであり、回動支持アームは平行リンク機構の一部をなし、四節リンクの一部のジョイントがガイド部材で案内されることで、ジョイントに繋がる四節リンクのリンク部材を直線的に移動させ、このリンク部材に繋がる他のリンク部材を回動させることが可能になる。このため、ジョイントを直線的に移動させる距離を大きくすると、他のリンク部材の回動範囲を拡大することができる。その結果、作業部を反転可能な反転機構部を提供することができる。

また特徴の一つは、ガイド部材は、ジョインの移動を案内して作業部の向きを反転させる反転溝を備え、反転溝はジョイントの移動を案内し始める案内開始位置とジョイントの移動の案内を終える案内終了位置とを繋ぐ直線状の仮想線に対して、走行機体の前進時に作業部が作業を行うことが可能な通常作業位置側又は走行機体の後進時に作業部が作業を行うことが可能な反転作業位置側に傾斜する傾斜溝（例えば、実施形態における第１傾斜溝４１ａ、第２傾斜溝４１ｂ）を有してなることである。

この特徴によれば、反転溝に傾斜溝を設けることで、オフセット機構部の回動に伴ってジョインが傾斜溝に沿って移動すると、傾斜溝の延伸方向が変化してジョイントの案内方向が変わり、作業部の首振り速度を変えることができる。このため、作業部の向きを通常作業方向又は反転作業方向にする直前にオフセット機構部の回動に伴う作業部の首振り速度が減速するように傾斜溝を設けると、作業部の向きが通常作業方向又は反転作業方向になる直前から通常作業方向又は反転作業方向になるまでの間、作業部の首振り速度を減速することができる。

本発明に係わるオフセット作業機によれば、上記特徴を有することによって、作業部の反転作業をオフセット機構部回動用の伸縮アクチュエータのみにて短時間で行うことができ、畦塗り機のコストアップを招くことなく、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向くときに騒音や振動等が発生する虞がないオフセット作業機を提供することができる。

以下、本発明に係わる畦塗り機の好ましい実施の形態を図１から図７に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、オフセット作業機の一例である畦塗り機について説明する。オフセット作業機は、この他、溝掘機等を含む。また図１（ａ），図５〜図７の各図面では、部材の上下位置を考慮して図面を描くと部材の形状が判り難くなるため、部材の上下位置に拘わらずに部材を実線や仮想線を用いて記載した。

畦塗り機１は、図２（平面図）、図３（裏面図）に示すように、走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構(図示せず)に連結されて、走行機体９０の前進及び後進に応じて畦塗り作業を行うものである。畦塗り機１は、走行機体９０に装着されて走行機体９０からの動力が入力される入力軸６を備えた装着部５と、装着部５に対して回動可能に支持されたオフセット機構部２０と、オフセット機構部２０と装着部５との間に架設された伸縮機構部１０によってオフセット機構部２０が左右方向に揺動可能とされ、オフセット機構部２０の先端側に配設されて入力軸６から伝達される動力によってオフセット作業を行なう作業部６０とを有してなる。

装着部５は、機体幅方向に延びるヒッチフレーム７を備え、ヒッチフレーム７は走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構に連結可能に構成されている。ヒッチフレーム７の幅方向の中央下部にはギアボックス８が設けられ、このギアボックス８には前述した入力軸６が設けられている。入力軸６は、走行機体９０に設けられたＰＴＯ軸から伝動軸（図示せず）を介して動力が伝達されるようになっている。

オフセット機構部２０は、その基端側をヒッチフレーム７に回動自在に連結されて後方側へ延びるオフセットフレーム２１と、オフセットフレーム２１の幅方向一方側に沿って並設されて基端側がヒッチフレーム７の一方側端に回動自在に連結されたリンク部材２５と、オフセットフレーム２１の先端側とリンク部材２５の先端側との間に回動自在に連結された回動支持アーム２３とを有してなる。

オフセットフレーム２１は、図１（ａ）（説明図）に示すように、内部が中空状のフレーム本体部２１ａと、フレーム本体部２１ａの先端部に設けられた連結支持部２１ｂとを有してなり、オフセットフレーム２１の連結支持部２１ｂの先端側及びヒッチフレーム７の左側端間に枢結された伸縮機構部１０の伸縮により、オフセットフレーム２１は左右方向に揺動可能である。オフセットフレーム２１のフレーム本体部２１ａには図示しない動力伝達機構が設けられ、この動力伝達機構によって、走行機体９０から入力軸６に伝達された動力がオフセットフレーム２１のフレーム本体部２１ａの先端側に回転自在に配設された従動軸２２に伝達可能に構成されている。

リンク部材２５の先端部は、フレーム本体部２１ａの先端部に回動自在に設けられた回動支持アーム２３の右側端に回動自在に取り付けられている。回動支持アーム２３は、左右方向に延びる平行リンクフレーム部２３ａと、平行リンクフレーム部２３ａの左側端部分から装着部５側へ延びるリンクアーム部２３ｂとを有してなり、リンクアーム部２３ｂの基端側がオフセットフレーム２１に回動自在に取り付けられている。このように構成されたオフセット機構部２０は、オフセットフレーム２１、リンク部材２５、ヒッチフレーム７及び回動支持アーム２３によって平行リンク機構を形成している。

なお、伸縮機構部１０は、図２及び図３に示すように、２つの電動式油圧シリンダ１１の各ボトム側端部同士を近接した状態で直列状に配置して、各ボトム側端部同士を円筒状の連結部材１２やボルト等を介して連結して一体化されたものである。また、伸縮機構部１０は、電動式油圧シリンダ１１のストロークよりも大きなストロークを有した図１（ａ）に示す１つの油圧シリンダ１３によって構成されてもよい。

フレーム本体部２１ａの先端部に設けられた従動軸２２の下部には、図４（ａ）（部分拡大模式平面図）及び図４（ｂ）（部分拡大模式側面図）に示すように、これと同軸上に配置されて下方へ延びる動力伝達軸１５が連結されて、この動力伝達軸１５は従動軸２２の回転に伴って回転する。またフレーム本体部２１ａの先端下部には、動力伝達軸１５と同軸上に配置された円筒状の連結部１７がフレーム本体部２１ａに対して回動自在に取り付けられている。この連結部１７は動力伝達軸１５と非結合状態にあり、動力伝達軸１５を回動支点Ｏを中心として回動自在である。この連結部１７に作業部６０の一部である伝動支持ケース６１の基端部が接続されている。つまり、作業部６０はオフセット機構部２０に設けられた動力伝達軸１５の中心を回動支点Ｏとして回動可能である。

伝動支持ケース６１には、図３に示すように、その先端側から基端側に向かって、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６２と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部６４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６６が配設されている。伝動支持ケース６１内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構は、動力伝達軸１５からの動力を受けて天場処理部６２、前処理部６４、整畦部６６に動力伝達可能に構成されている。

天場処理部６２は、回転自在な天場処理ロータ６２ａを備える。天場処理ロータ６２ａは天場動力伝達ケース６３を介して伝動支持ケース６１に連結されて支持される。天場動力伝達ケース６３内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構を介して伝動支持ケース６１の動力伝達機構に伝達された動力が天場処理ロータ６２ａに伝達されるようになっている。

前処理部６４は、回転自在な耕耘ロータ６４ａを有する。耕耘ロータ６４ａは伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達されるようになっている。

整畦部６６は、伝動支持ケース６１に回転自在に支持された多面体ドラム６６ａと、多面体ドラム６６ａの右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部６６ｂとを有してなる。整畦部６６は伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達されるようになっている。

このように構成された天場処理部６２、前処理部６４、整畦部６６を支持する伝動支持ケース６１に連結された伝動支持フレーム６５と回動支持アーム２３との間には、図１（ａ）に示すリンク機構部３０が設けられている。このリンク機構部３０は、図１（ａ）に示すように、オフセットフレーム２１の下面に取り付けられたガイド部材４０と協働して、オフセット機構部２０の左右方向の揺動に拘わらずに作業部６０の向きを一定に維持するとともに、作業部６０の向きを反転させる機能を有している。

ガイド部材４０は、例えば、オフセットフレーム２１の一方の側面に沿って延びる第１案内板４０ａと、オフセットフレーム２１の他方の側面に沿って延びる第２案内板４０ｂと、第２案内板４０ｂの基端側からオフセットフレーム２１の一方の側面側へ延びる第３案内板４０ｃと、第１案内板４０ａと第２案内板４０ｂの先端側端部間に繋がる第４案内板４０ｄとを有して形成される。第１案内板４０ａと第２案内板４０ｂとの間には、所定間隔を有してオフセットフレーム２１の長手方向に沿って平面視逆く字状に延びる反転溝４１が形成され、第１案内板４０ａと第３案内板４０ｃの内側端面との間には、反転溝４１に連通してオフセットフレーム２１の一方側に延びてオフセットフレーム一方の側面の近傍で開口する通常オフセット溝４３が形成され、第１案内板４０ａ及び第２案内板４０ｂの各先端側部分と第４案内板４０ｄの内側端面との間には、反転溝４１に連通してオフセットフレーム２１の他方側に延びる反転オフセット溝４５が形成されている。これらの溝４１，４３，４５は、リンク機構部３０の後述するジョイント３１が移動可能な幅を有している。なお、ガイド部材４０は、連通するこれら溝４１，４３，４５を単一部材に形成したものや前記のように複数の部材で形成したものでもよい。また、ガイド部材４０は、リンク機構部３０の取り付け位置に応じてオフセットフレーム２１の下面の他に、オフセットフレーム２１の上面に設けてもよい。

反転溝４１は、ジョイント３１の移動を案内し始める案内開始位置Ｐａとジョイント３１の移動の案内を終える案内終了位置Ｐｅとを繋ぐ直線状の仮想線Ｌに対して、機体幅方向一方側（以下、「機体幅方向右側」と記す）に突出して前後方向に延びるように形成され、案内開始位置Ｐａから後方に進むに従って機体幅方向右側に直線状に延びる第１傾斜溝４１ａと、第１傾斜溝４１ａと略同一長さを有し第１傾斜溝４１ａの先端部に連通して後方に進むに従って機体幅方向他方側（以下、「機体幅方向左側」と記す）に直線状に延びて案内終了位置Ｐｅに至る第２傾斜溝４１ｂとを有して形成されている。

なお、これらの傾斜溝４１ａ、４１ｂは直線状に限るものではなく、円弧状であってもよい。このように反転溝を形成すると、オフセット機構部２０の揺動に伴うジョイント３１の作業部回動支点Ｏ側への移動速度を減速したり加速したりすることができる。また第１傾斜溝４１ａ及び第２傾斜溝４１ｂの長さは、同一である必要はなく、一方の傾斜溝を他方のそれよりも長くしてもよい。

通常オフセット溝４３は、作業部６０のオフセット機構部２０に対する回動支点Ｏから反転溝４１によってジョイント３１の移動を案内して作業部６０の向きを反転させる動作を開始する案内開始位置Ｐａまでの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。

反転オフセット溝４５は、作業部６０のオフセット機構部２０に対する回動支点Ｏから案内終了位置Ｐｅ（即ち、反転溝４１の終端に移動したジョイント３１の中心位置）までの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。

ガイド部材４０の第２案内板４０ｂの他方側にはガイド部材４０の幅方向左側へ延びるフックガイド４７が一体的に設けられている。このフックガイド４７は、後述するロック装置５０のフック５１をロック及びロック解除する際に用いられる。

リンク機構部３０は、４つの節からなる４節リンク機構であり、作業部６０の回動支点Ｏから伝動支持フレーム６５の先端側で後述する所定距離を有した位置までの部分を第１節３０ａとし、第１節３０ａの先端部を回動支点Ｑとして機体幅方向に回動自在に枢結された第１リンク部材３２を第２節３０ｂとし、第１リンク部材３２の先端部に一端側が枢結されて左右方向に回動自在であって他端側が回動支持アーム２３のリンクアーム部２３ｂの先端部に枢結された第２リンク部材３３を第３節３０ｃとし、回動支持アーム２３のリンクアーム部２３ｂを第４節３０ｄとして構成されている。なお、第１節３０ａの長さは、作業部６０の回動支点Ｏから第１節３０ａと第２節３０ｂとの回動支点Ｑまでの距離と、回動支点Ｑから第２節３０ｂと第３節３０ｃとの回動支点Ｓまでの距離を合算した値が、回動支点Ｏと回動支点Ｓとの間の距離よりも大きくなることを条件として設定されている。

リンク機構部３０の第１節３０ａは従動節として機能し、第２節３０ｂ及び第３節３０ｃは媒介節として機能し、第４節３０ｄは原動節として機能する。第２節３０ｂは平面視において右側に突出するように屈曲して前後方向に延び、第２節３０ｂと第３節３０ｃとの回動支点Ｓとなるジョイント３１は、ロック装置５０によって伝動支持フレーム６５が回動支持アーム２３にロックされた状態でオフセット機構部２０が揺動するに伴って移動するジョイント３１の回動半径と通常オフセット溝４３の曲率半径とが同一になるように配設されている。このため、伝動支持フレーム６５が回動支持アーム２３にロックされた状態でオフセット機構部２０が左側に揺動すると、ジョイント３１は通常オフセット溝４３内に入り込んでこの溝に沿って移動することができる。

また第１節３０ａと第２節３０ｂとの回動支点Ｑとなるジョイント３４は、図５（ａ）Ｉ（説明図）に示すように、前述したジョイント３１が通常オフセット溝４３の左側端部、即ち、案内開始位置Ｐａに移動したときに、ジョイント３１の中心と作業部６０の回動支点Ｏとを結ぶ仮想線に対して右側に位置するように配設されている。このため、図５（ｂ）Ｉ（説明図）において、ジョイント３１が前述した反転溝４１に沿って作業部回動支点Ｏ側に移動して第１リンク部材３２が回動支点Ｏ側に移動するに伴ってジョイント３４に回動支点Ｏ側を向く力を作用させて、第１節３０ａを時計方向に回動させるモーメントを生じさせることができる。従って、図７（ｆ）Ｉ（説明図）のように作業部６０をオフセット機構部２０に対して首振りさせることができる。

さらに、図１（ａ）に示す第２節３０ｂの両端部に設けられたジョイント３１，３４の中心間距離は、第１リンク部材３２に設けられたジョイント３４が作業部回動支点Ｏ側に移動して作業部６０を反転作業位置Ｐｒに首振りさせるのに必要な長さを有している。従って、ジョイント３１が反転溝４１に沿って作業部回動支点Ｏ側へ更に移動するに伴い、第２節３０ｂが作業部回動支点Ｏ側へ移動し、第１節３０ａと第２節３０ｂとを繋ぐジョイント３４を介して第１節３０ａが時計方向に回動するとともに、第２節３０ｂが第１節３０ａに追従してジョイント３４の回りに時計方向に回動して、作業部６０を図７（ｆ）Ｉに示す反転作業位置Ｐｒに移動させることができる。なお、作業部６０がオフセット機構部２０に対して首振りするときは、後述するロック装置５０によってオフセット機構部２０に対する作業部６０の回動規制は解除される。

ロック装置５０は、図１（ａ）、図１（ｂ）（一部断面VI矢視図）に示すように、作業部６０の伝動支持フレーム６５の側方に配設されて上下方向に延びるロックピン５２と、回動支持アーム２３のリンクアーム部２３ｂの先端部に回動自在に取り付けられてロックピン５２に係止可能な横方向に延びる板状のフック５１と、フック５１に設けられてフック上方に回転自在に支持されたローラ５３と、オフセットフレーム２１に設けられたガイド部材４０から突設しローラ５３と接触してフック５１の移動を案内するフックガイド４７とを有してなる。

このロック装置５０は、作業部６０の回動支点Ｏが図１（ａ）の状態から機体幅方向左側へ移動すると、フックガイド４７に対してローラ５３が機体幅方向左側にずれて、フックガイド４７がローラ５３を作業部６０の回動支点Ｏ側に押し、フック５１の支軸５１ａを支点としてフック５１が時計回りに回動して、フック５１のロックピン５２への係合状態を解除し、図５（ａ）Ｉの状態に移行して、作業部６０をオフセット機構部２０に対して首振り可能な状態にする。

またロック装置５０は、作業部６０の首振りをロックする場合には、図５（ａ）Ｉの状態から油圧シリンダ１３の伸長によりオフセットフレーム２１が反時計回りに揺動するに伴い、ローラ５３がフック５１を装着部５側へ押しながらフック５１を反時計方向に回動させて図１（ａ）に移行し、フック５１がロックピン５２に係止されて作業部６０の首振りをロックする。

さて、図５（ａ）〜図７（ｆ）には、３つの異なる形状をした反転溝４１、７０、４１'を有した畦塗り機I、II、IIIが示されており、Iの反転溝４１は前述した右側に突出して平面視逆く字状に形成された場合であり、IIIの反転溝４１'は左側に突出して平面視く字状に形成された場合であり、IIの反転溝７０はこれらとの比較のために直線状に形成された場合を示している。また図５〜図７の各図に記載された（ａ）、（ｂ）等に属する畦塗り機I、II、IIIは、油圧シリンダ１３の伸長量が同一のときのオフセットフレーム２１に対する作業部６０の首振り位置を表しており、各図に記載された畦塗り機I、II、IIIは、アルファベットの順（ａ，ｂ・・・）に油圧シリンダ１３の伸長量が短くなった状態を示している。

図５（ａ）Ｉの状態から油圧シリンダ１３が縮小してオフセット機構部２０が更に機体幅方向左側に揺動すると、図５（ｂ）Ｉに示すように、リンク機構部３０の第３節３０ｃと第２節３０ｂの回動支点であるジョイント３１は反転溝４１の第１傾斜溝４１ａに沿って作業部回動支点Ｏ側に移動し、ジョイント３１に繋がる第２節３０ｂが作業部回動支点Ｏ側へ移動しながら、第２節３０ｂに繋がる第１節３０ａが作業部６０の回動支点Ｏを中心として時計方向に回動し、第１節３０ａを含む伝動支持フレーム６５を回動支点Ｏを中心として時計回りに回動させる。つまり伝動支持フレーム６５、伝動支持ケース６１に連なる作業部６０が回動支点Ｏを中心に時計回りに首振りすることになる。

ここで、図５（ａ）Ｉの状態においては、第１傾斜溝４１ａは機体前後方向に対して斜め右側に傾いて延びている。この状態で油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が左側へ揺動すると、第１傾斜溝４１ａは機体前後方向に対する傾き角度が小さくなるように傾動する。一方、ジョイント３１は油圧シリンダ１３の伸縮速度に応じた速さで第１傾斜溝４１ａに沿って移動する。このため、第１傾斜溝４１ａの前後方向に対する傾斜角度が小さくなるほどジョイント３１の機体後方側への移動速度は増大する。このため、第１傾斜溝４１ａの前後方向に対する傾き角度を小さくする方向にオフセット機構部２０が揺動すると、ジョイント３１は作業部６０の回動支点Ｏ側により接近した位置に移動する。従って、ジョイント３１に繋がる第２節３０ｂは大きな距離を有して機体後方側に移動し、作業部６０を増速した首振り速度で首振りさせることができる。

このため、図５（ａ）Ｉに示す状態から油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動すると、図５（ｂ）Ｉ〜図６（ｃ）Ｉ（説明図）に示すように、第１傾斜溝４１ａは機体前後方向に対する傾き角度が更に小さくなるように傾動して、作業部６０を更に増速した首振り速度で首振りさせることができる。ここで、畦塗り機IIの場合と比較すると、畦塗り機IIの反転溝７０は直線状であり、図５（ａ）IIに示す状態では機体前後方向に対してわずかに左側に傾いており、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動するに伴い、図５（ａ）II〜図６（ｃ）IIに示すように、反転溝７０は機体前後方向に対して傾き角度が大きくなる方向に傾動する。このため、畦塗り機IIの作業部６０は減速された首振り速度で回動することになって、畦塗り機Iの場合と比較すると、畦塗り機IIの作業部６０の首振り速度ｖ２は畦塗り機Iの首振り速度ｖ１よりも遅くなる（ｖ２＜ｖ１）。

畦塗り機Iの第１傾斜溝４１ａの先端部に繋がる第２傾斜溝４１ｂは、図６（ｃ）Ｉ（説明図）に示す状態では機体前後方向に対して左側に傾いて延びているので、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が左側へ更に揺動するに伴い、第２傾斜溝４１ｂは機体前後方向に対する傾き角度が大きくなるように傾動する。一方、ジョイント３１は油圧シリンダ１３の伸縮速度に応じた速さで第２傾斜溝４１ｂに沿って移動する。このため、第２傾斜溝４１ｂの前後方向に対する傾斜角度が大きくなるほどジョイント３１の機体後側への移動速度は遅くなる。つまり、第２傾斜溝４１ｂの前後方向に対する傾き角度が大きくなる方向にオフセット機構部２０が揺動すると、ジョイント３１の機体後側への移動速度は遅くなる。その結果、作業部６０は減速された首振り速度で首振りすることになる。

ここで、畦塗り機IIの場合と比較してみると、図６（ｃ）IIに示す状態では、畦塗り機IIの反転溝７０は機体前後方向に対して左側に傾いているので、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動すると、反転溝７０は機体前後方向に対する傾き角度が大きくなるように傾動する。このため、作業部６０は減速された首振り速度で首振りすることになるが、畦塗り機Iの場合と比較すると、図７（ｅ）II〜図７（ｆ）IIに至る過程において、畦塗り機IIの反転溝７０の傾き角度の変化量は畦塗り機Iのそれよりも大きいので、畦塗り機IIの作業部６０の首振り速度ｖ２'は畦塗り機Iの首振り速度ｖ１'よりも大きくなる。（ｖ２'＞ｖ１'）。つまり、作業部６０が反転作業方向に向く直前では、畦塗り機Iの作業部６０の首振り速度ｖ１'を畦塗り機Iの首振り速度ｖ２'よりも遅くすることができる。

このように、反転溝４１の形状を平面視において逆く字状に形成すると、直線状の場合と比較して、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が通常作業位置側から反転作業位置側へ揺動して、ジョイント３１が第１傾斜溝４１ａに沿って移動する場合（図５（ａ）I〜図６（ｃ）Iに対応）には、作業部６０の首振り速度を増速することができ、ジョイント３１が第２傾斜溝４１ｂに沿って移動して作業部６０が反転作業方向に向く直前の場合（図６（ｅ）I〜図６（ｆ）Iに対応）には、作業部６０の首振り速度を減速することができる。

このため、作業部６０が反転作業方向に向いたときの作業部６０の首振り速度は遅いので、騒音や振動等が発生する虞を抑えることができる。また、反転溝４１の形状を平面視逆く字状に形成した場合、作業部６０の首振り速度は、増速した後に減速されるので、首振り速度の平均速度は、反転溝７０が直線状に形成された畦塗り機IIの場合と殆どかわらない。このため、畦塗り機IIの場合と同様の時間で作業部６０の反転作業を行うことができ、畦塗り機IIの作業部６０の反転作業が短時間で行われる場合には、畦塗り機Iの作業部６０の反転作業も短時間で行うことができる。さらに、作業部６０の反転はリンク機構部３０とガイド部材４０によって行われ、反転作業専用のアクチュエータは存在しない。このため、畦塗り機１のコストアップを抑制することができる。

なお、前述した反転溝４１は、通常作業位置側へ突出する形状に形成されたものを示したが、図５（ａ）IIIに示すように、反転溝４１'は平面視く字状に形成されたものでもよい。

この反転溝４１'は、図５（ａ）IIIの状態においては、機体前後方向に対して斜め左側へ傾いて延びる第１傾斜溝４１ａ'と、第１傾斜溝４１ａ'と略同じ長さを有して第１傾斜溝４１ａ'の先端部に連通して機体前後方向に対して斜め右側へ傾いて延びる第２傾斜溝４１ｂ'を有してなる。この状態で油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が左側へ揺動すると、第１傾斜溝４１ａ'は機体前後方向に対する傾き角度が大きくなるように傾動する。一方、ジョイント３１は油圧シリンダ１３の伸縮速度に応じた速さで第１傾斜溝４１ａ'を移動する。このため、第１傾斜溝４１ａ'の前後方向に対する傾斜角度が大きくなるほどジョイント３１の機体前後方向後側への移動速度は小さくなる。つまり、第１傾斜溝４１ａ'の前後方向に対する傾き角度が大きくなる方向にオフセット機構部２０が揺動すると、ジョイント３１の作業部回動支点Ｏ側への移動速度は遅くなる。その結果、作業部６０は減速された首振り速度で首振りすることになる。

このため、図５（ａ）IIIに示す状態から油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動すると、図６（ｃ）III〜図７（ｅ）III（説明図）に示すように、第１傾斜溝４１ａ'は機体前後方向に対する傾き角度が更に大きくなるように傾動するので、作業部６０を更に減速した首振り速度で首振りさせることができる。ここで、畦塗り機IIの場合と比較すると、畦塗り機IIの反転溝７０は直線状であり、図５（ａ）IIに示す状態では機体前後方向に対してわずかに左側に傾いており、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動するに伴い、反転溝７０は機体前後方向に対する傾き角度が大きくなるように移動する。このため、畦塗り機IIの作業部６０は減速された首振り速度で首振りすることになるが、畦塗り機IIIの場合と比較すると、畦塗り機IIの反転溝７０の傾動角度の変化量は畦塗り機IIIのそれよりも小さいので、畦塗り機IIIの作業部６０の首振り速度ｖ３は、畦塗り機IIの作業部６０の首振り速度ｖ２よりも遅い（ｖ３＜ｖ２）。

畦塗り機IIIの第１傾斜溝４１ａ'の先端部に繋がる第２傾斜溝４１ｂ'は、図７（ｅ）III（説明図）に示す状態では機体前後方向に対して僅かに左側に傾斜した状態で延びており、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が左側へ更に揺動するに伴い、第２傾斜溝４１ｂ'は機体前後方向に対して傾き角度が僅かに増大して傾斜する。一方、ジョイント３１は油圧シリンダ１３の伸縮速度に応じた速さで第２傾斜溝４１ｂ'に沿って移動する。このため、ジョイント３１の作業部回動支点Ｏ側への移動速度は速くなり、その結果、作業部６０は増速された首振り速度で首振りすることになる。

ここで、畦塗り機IIの場合と比較してみると、図７（ｅ）IIに示す状態では、畦塗り機IIの反転溝７０は機体前後方向に対して左側に大きく傾いているので、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０が更に左側に揺動すると、反転溝７０は機体前後方向に対して傾き角度がさらに大きくなるように傾斜して、作業部６０は減速された首振り速度で首振りすることになる。一方、畦塗り機IIIの場合では、図７（ｅ）III〜図７（ｆ）IIIにおける畦塗り機IIIの第２傾斜溝４１ｂ'の傾き角度の変化量は畦塗り機IIのそれよりも大きいので、畦塗り機IIIの作業部６０の首振り速度ｖ３'は畦塗り機IIの首振り速度ｖ２'よりも速くなる（ｖ３'＞ｖ２'）。

このように、反転溝４１'の形状を平面視においてく字状に形成すると、直線状の場合と比較して、油圧シリンダ１３が一定の速度で縮小してオフセット機構部２０を通常作業位置側から反転作業位置側へ揺動させる場合、ジョイント３１が第１傾斜溝４１ａ'に沿って移動するとき（図５（ａ）III〜図７（ｅ）IIIに対応）には、作業部６０の首振り速度を減速することができ、ジョイント３１が第２傾斜溝４１ｂ'に沿って移動するとき（図７（ｅ）III〜図７（ｆ）IIIに対応）には、作業部６０の首振り速度を増速することができる。

このため、反転溝の形状を平面視においてく字状に形成した場合には、前述した方向と逆方向、即ち、油圧シリンダ１３が一定の速度で伸長してオフセット機構部２０を反転作業位置から通常作業位置側へ揺動させる場合には、作業部６０が通常作業方向に向く直前から通常作業方向に向くまでの間、作業部６０の首振り速度を遅くすることができ、騒音や振動等が発生する虞を抑えることができる。
説明上、畦塗り機I、II、IIIの反転溝４１，７０，４１'を示したが、反転溝はこれに限られるものではなく、これらを組み合わせた形状にしてもよい。

なお、前述した実施の形態では、オフセット作業機として畦塗り機１を例にして説明したが、溝掘機の場合でも畦塗り機１の場合と同様に構成することで、畦塗り機１の場合と同様の効果、即ち、作業部の反転作業を短時間で行うことができ、溝掘機のコストアップを招くことなく、作業部が通常作業方向や反転作業方向に向くときに騒音や振動等の発生が抑制可能であるという効果を得ることができる。

本発明に係わる畦塗り機のオフセット機構部に設けられた反転機構部を示し、同図（ａ）は反転機構部を含むオフセット機構部の説明図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のI矢視に相当する部分の一部断面矢視図である。 本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の平面図を示す。 本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の裏面図を示す。 本発明に係わる畦塗り機のオフセットフレームの先端側を示し、同図（ａ）はオフセットフレームの先端側の部分拡大模式平面図であり、同図（ｂ）はオフセットフレームの先端側の部分拡大模式側面図である。 本発明に係わる畦塗り機の作業部を首振りさせるときの畦塗り機の動作説明図を示す。 本発明に係わる畦塗り機の作業部を首振りさせるときの畦塗り機の動作説明図を示す。 本発明に係わる畦塗り機の作業部を首振りさせるときの畦塗り機の動作説明図を示す。 従来の畦塗り機の平面図を示す。

符号の説明

１ 畦塗り機（オフセット作業機）
５ 装着部
１０ 伸縮機構部（伸縮アクチュエータ）
２０ オフセット機構部
２３ 回動支持アーム
３０ リンク機構部（反転機構部）
３１ ジョイント
４０ ガイド部材（反転機構部）
４１ 反転溝
４１ａ 第１傾斜溝（傾斜溝）
４１ｂ 第２傾斜溝（傾斜溝）
６０ 作業部
９０ 走行機体
Ｐａ 案内開始位置
Ｐｅ 案内終了位置

Claims (3)

1. 走行機体に装着され、該走行機体から動力を受け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で作業させる作業部を有したオフセット作業機であって、
   前記走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に前記作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、
   前記装着部と前記オフセット機構部との間に架設され、該オフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータと、
   前記オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと前記作業部との間に連結されたリンク機構部及び前記オフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じて移動しながら前記リンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、前記作業部の向きを反転可能なガイド部材を有してなる反転機構部を備え、
   前記反転機構部は、前記伸縮アクチュエータが一定の速度で伸縮して前記オフセット機構部が回動するに伴って、延伸方向を変化させた前記ガイド部材によって前記ジョイントの案内方向を変えて前記作業部の首振り速度を変更させることを特徴とするオフセット作業機。
2. 前記オフセット機構部は、平行リンク機構として構成され、
   前記回動支持アームは、その一端側が前記作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設されて前記オフセット機構部の一部をなし、
   前記リンク機構部は、前記回動支持アームと前記作業部との間に設けられた四節リンクであり、
   前記四節リンクの一部に設けられたジョイントが前記ガイド部材で案内され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。
3. 前記ガイド部材は、前記ジョインの移動を案内して前記作業部の向きを反転させる反転溝を備え、
   前記反転溝は前記ジョイントの移動を案内し始める案内開始位置と前記ジョイントの移動の案内を終える案内終了位置とを繋ぐ直線状の仮想線に対して、前記走行機体の前進時に前記作業部が作業を行うことが可能な通常作業位置側又は前記走行機体の後進時に前記作業部が作業を行うことが可能な反転作業位置側に傾斜する傾斜溝を有してな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。

Images