JP2015171374A - 農作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】トラクタに装着して農作業を行う農作業機であってリモコンの装置や送受信のための装置等が故障又は操作不能になった場合、必要な位置にアクチュエータを強制的に作動させることができる農作業機を提供することを目的とする。【解決手段】トラクタ１に装着して、操作部３１からの操作信号を受信して、受信した操作信号に基づき、農作業機に配置される制御ボックス３３内の制御部の制御により農作業機の一部８８をアクチュエータ８４により作動させて作業状態と格納状態にオフセット可能な農作業機であって、制御ボックス３３に非常動作用スイッチ３３１を設け、非常動作用スイッチ３３１を操作すると、制御部はアクチュエータである電動油圧シリンダ８４の伸縮を作動させ、作業状態から格納状態にさせる。【選択図】図５

Description

本発明は、農作業機に関し、特に、トラクタに装着して農作業を行う農作業機であってリモコンの装置や送受信のための装置等が故障又は操作不能になった場合、必要な位置にアクチュエータを強制的に作動させることができる農作業機に関する。

従来、トラクタに装着する農作業機では、モータやシリンダ等のアクチュエータを有して様々な農作業機の回動に対応していた。アクチュエータは電気で動くものも数多くある。このとき、アクチュエータをトラクタの運転席等から遠隔で無線や有線でリモコン操作できる機構を有することで、作業の効率化を図ることができる。

例えば、特許文献１には、農作業機の無線操作をするための無線受信制御装置が記載されている。

特開２０１０−２７３６４０号公報

しかし、遠隔で操作するためのリモコン操作部を紛失したり、リモコンの装置や送受信のための装置等が故障した場合、アクチュエータは作動しなくなる。このとき、アクチュエータを作動させるには、電装品の交換や修理が必要となるが、そのためには、部品を取り寄せるため修理等の時間がかかってしまう。農作業は、農繁期の限られた時期に作業を行ってしまわなければならない場合が多く、この時間のロスによって、農作業者は大きな損害を受けてしまう。さらに、無線による場合は、リモコン操作部の電池切れによっても操作不能となる。

また、制御ボックス内の配線接続を変えて、アクチュエータを直接作動させる方法も考えられるが、水漏れなどの可能性も高くなり危険である。

本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタに装着して農作業を行う農作業機であってリモコンの装置や送受信のための装置等が故障又は操作不能になった場合、必要な位置にアクチュエータを強制的に作動させることができる農作業機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の農作業機の一つは、トラクタに装着して、操作部からの操作信号を受信して、受信した操作信号に基づき、農作業機に配置される制御ボックス内の制御部の制御により農作業機の一部をアクチュエータにより作動させて作業状態と格納状態にオフセット可能な農作業機であって、前記制御ボックスに非常動作用スイッチを設け、前記非常動作用スイッチを操作すると、前記制御部は前記アクチュエータである電動油圧シリンダの伸縮を作動させ、作業状態から格納状態にさせることを特徴とする。

さらに本発明の農作業機の一つは、前記非常動作用スイッチは、押しボタンスイッチであって、押している間だけ前記アクチュエータが作動することを特徴とする。

本発明によれば、トラクタに装着して農作業を行う農作業機において、リモコンの装置や送受信のための装置等が故障又は操作不能になった場合、必要な位置にアクチュエータを強制的に作動させることができる。

実施例１の農作業機における配線図である。 実施例１の農作業機を示す平面図である。 実施例１の農作業機を示す正面図である。 本発明の農作業機における制御ボックス内の一例を示す回路図である。 実施例２の農作業機における配線図である。 実施例２の農作業機の前進作業状態を示す平面図である。 実施例２の農作業機の格納状態を示す平面図である。 実施例２の農作業機のバック作業状態を示す平面図である。 実施例３の農作業機における制御ボックス内を示す回路図である。 実施例４の農作業機における制御ボックスを示す図である。 実施例５の農作業機における制御ボックスを示す図である。

本発明を実施するための形態を説明する。

図１は、実施例１の農作業機における配線図である。また、図２は、実施例１の農作業機を示す平面図であり、図３は、同じく正面図である。実施例１の農作業機は、折りたたみ機構を備えた代掻き機５０（折りたたみハロー）であり、入力軸５１側をトラクタ１の後部に装着し、カバー５２や均平板５３の内側で代掻き爪が回転することにより代掻き作業を行う。

代掻き機５０には、電動油圧シリンダ５６、５６’、延長レーキ開閉装置６０、６０’、土引きユニット６６、受信ユニット１２、制御ボックス１３、リレーＢＯＸ１４、１４’、メインハーネス２０等を備えている。また、トラクタ１には、電源としてバッテリ２が備えられ、バッテリ２からのバッテリハーネス３は代掻き機５０側へ延びている。また、代掻き機５０にバッテリ２’を備える場合は、このバッテリ２’に接続することもできる。

電動油圧シリンダ５６、５６’は、シリンダが伸び縮みすることにより、回動機構５７、５７’を作用させサイド作業部５５、５５’を（図３の左側のように）上側に折りたたみ、代掻き機５０の全幅を短くすることができる。延長レーキ開閉装置６０、６０’は、内部のモータ６０ｂ、６０ｂ’が回転することにより、制御バー６２、６２’やワイヤ６３、６３’を介して延長レーキ６１、６１’を回動軸６１ａ、６１ａ’を中心に左右に回動させ、延長レーキ６１、６１’を使用するか否かを選択することができる。土引きユニット６６は、モータ６６ｂの回転により土引き部６７等を介してレーキ６５の上下動を制御し、土引きを調整することができる。なお、電動油圧シリンダ５６、５６’は、バッテリ２（２’）の電源電圧（例えば１２Ｖ）と同じ電圧で作動する。

操作ユニット１１は、操作ボタン等の操作部や無線送受信部等を有しており、操作部を操作するとその操作による操作信号を無線送信することができる。操作ユニット１１は遠隔で操作できるため、トラクタ１の運転席近傍に配置することが可能である。また、場合によっては、トラクタ１の外に持ち運ぶことも可能である。また、操作ユニット１１は受信ユニット１２から農作業機側の情報を受信して表示させることもできる。

受信ユニット１２は、無線送受信部を有しており、操作ユニット１１の操作信号を受信する。その操作信号は、メインハーネス２０を介し、制御ボックス１３へ送られる。また、受信ユニット１２は操作ユニット１１へ制御ボックス１３から得られる情報等を送信させることもできる。

制御ボックス１３は、受信ユニット１２から送られてきた操作信号に基づき、電動油圧シリンダ５６、５６’や延長レーキ開閉装置６０、６０’、土引きユニット６６を制御する。また、制御ボックス１３には、非常動作用スイッチ１３１を有しており、この非常動作用スイッチ１３１を押すと、リレーＢＯＸ１４や１４’に指令を出し、電動油圧シリンダ５６、５６’を作動させることができる。なお、受信ユニット１２と制御ボックス１３は一体の構成とすることも可能である。

メインハーネス２０は、配線を枝分かれさせる等して各コネクタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｄ’、２０ｅ、２０ｅ’、２０ｆ、２０ｆ’、２０ｇを有しており、これらのコネクタは、受信ユニット１２のコネクタ１２ａ、バッテリハーネス３の農作業機側コネクタ３ａ、制御ボックス１３のコネクタ部１３ａ、電動油圧シリンダ５６、５６’のコネクタ５６ａ、５６ａ’、リレーＢＯＸ１４、１４’のコネクタ１４ａ、１４ａ’、（延長ハーネス１６、１６’を介して）延長レーキ開閉装置６０、６０’のコネクタ６０ａ、６０ａ’、土引きユニット６６のコネクタ６６ａと、それぞれ接続されており、脱着することが可能となっている。

図４は、本発明の農作業機における制御ボックス１３内の一例を示す回路図である。制御ボックス１３には、非常動作用スイッチ１３１や、入力部１３２、制御部１３３、出力部１３４等を有している。入力部１３２は、非常動作用スイッチ１３１、及び、メインハーネス２０を介して受信ユニット１２と接続されている。また、出力部１３４は、メインハーネス２０を介して電動油圧シリンダ５６、５６’と接続されている。そして、非常動作用スイッチ１３１は、制御ボックス１３の表面等の適切な場所に配置され、防水性を有している。

通常時は、作業者は、サイド作業部５５を開閉したい場合は、操作ユニット１１のスイッチ１１１を操作することで、操作信号が、受信ユニット１２、メインハーネス２０を介して、制御ボックス１３へ送られる。そして、その信号を元に、リレーＢＯＸ１４へ指令信号が送られて、電動油圧シリンダ５６にバッテリ２（２’）からの電気が通電されて作動する。

一方、操作ユニット１１を紛失した場合や、操作ユニット１１を操作してもサイド作業部５５がうまく作動しない場合、作業者は、制御ボックス１３の所定の非常動作用スイッチ１３１を押す。すると、入力部１３２で入力されたスイッチのＯＮ信号を元に、制御部１３３から、出力部１３４を介して、メインハーネス２０からリレーＢＯＸ１４へ指令信号が送られ、この指令信号を元に電動油圧シリンダ５６が作動する。これらは、サイド作業部５５’でも同様である。

非常動作用スイッチ１３１は、例えば、電動油圧シリンダ５６の「伸び方向のスイッチ」（サイド作業部５５の「閉方向のスイッチ」）、電動油圧シリンダ５６の「縮み方向のスイッチ」（サイド作業部５５の「開方向のスイッチ」）、電動油圧シリンダ５６’の「伸び方向のスイッチ」（サイド作業部５５’の「閉方向のスイッチ」）、電動油圧シリンダ５６’の「縮み方向のスイッチ」（サイド作業部５５’の「開方向のスイッチ」）と、４つのスイッチとすることができる。また、電動油圧シリンダ５６、５６’が同時に同方向へ動くスイッチとすることにより、スイッチの数を減らすこともできる。また、これ以外に、非常時を考慮し、少なくとも、サイド作業部５５の折りたたむ方向（図４では電動油圧シリンダ５６、５６’が伸びる方向）のみのスイッチとすることもできる。また、非常動作用スイッチ１３１は押しボタン式で、押している間だけ、電動油圧シリンダ５６（５６’）が作動するようにして、安全性を向上させることもできる。

この構成により、操作ユニット１１、受信ユニット１２が故障している場合でも電動油圧シリンダ５６、５６’を作動させることができる。これにより、作業者は、例えば、サイド作業部５５、５５’を折りたたみ格納して、トラクタを移動させたりすることができる。また、この他にサイド作業部を開いて作業状態にして作業を行う等の必要な状態とすることができる。また、サイド作業部５５、５５’を折りたたむ場合は、延長レーキ開閉装置６０、６０’を先に内側に回動させて格納してから電動油圧シリンダ５６、５６’を作動させる制御としておけば、延長レーキ開閉装置６０、６０’が干渉して破損することを防止できる。

図５は、実施例２の農作業機における配線図である。また、図６は、実施例２の農作業機の前進作業状態を示す平面図である。図７は、実施例２の農作業機の格納状態を示す平面図である。図８は、実施例２の農作業機のバック作業状態を示す平面図である。実施例２では実施例１と異なる点を説明し同一の箇所は同一の符号を付してある。

実施例２の農作業機は、オフセット及びリターン機構を備えた畦塗り機８０であり、装着部８１がトラクタ１の後部に装着され、作業部８８は、耕耘部８６と、ディスク部８７を有している。トラクタ１から伝達された動力により前方の耕耘部８６で旧畦の土を盛り上げ、ディスク部８７の回転により畦形状に形成する。

畦塗り機８０は、装着部８１と中間フレーム８２は、水平方向に回動可能な支点８２ａにより連結され、中間フレーム８２と作業部８８は、リンク機構８３を介して接続されている。装着部８１（の支点８４ｂ）と中間フレーム８２（の支点８４ｃ）の間には、第１電動油圧シリンダ８４が接続されている。リンク機構８３（の支点８５ｂ）と作業部８８（の支点８５ｃ）の間には、第２電動油圧シリンダ８５が接続されている。この他、畦塗り機８０には、受信ユニット３２、制御ボックス３３、リレーＢＯＸ３４、３５、メインハーネス３０等も適した場所に備えている。また、畦塗り機８０にバッテリ２’を備える場合は、トラクタ１のバッテリ２に替えてバッテリ２’に接続することもできる。

図６の状態から、第１電動油圧シリンダ８４を縮ませると、作業部８８は、内側へオフセット移動する。このとき、作業部８８が中間フレーム８２に対して、左側に回動しコンパクトに格納し移動等に適した姿勢となる（図７）。図７の状態から、第２電動油圧シリンダ８５を伸ばすと、リンク機構８３の作用もあり、作業部８８が効率よく回動し、耕耘部８６とディスク部８７が逆の向きになる（図８）。この状態で、バック走行によるリターン作業が可能となり、圃場の隅を塗ることができる。なお、第１電動油圧シリンダ８４、第２電動油圧シリンダ８５は、バッテリ２（２’）の電源電圧（例えば１２Ｖ）と同じ電圧で作動する。

操作ユニット３１、受信ユニット３２、制御ボックス３３は、実施例１（操作ユニット１１、受信ユニット１２、制御ボックス１３）に準じた構成となっている。なお、図４では、括弧書きの符号が本実施例に対応している。

メインハーネス３０は、配線を枝分かれさせる等して各コネクタ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇを有しており、これらのコネクタは、受信ユニット３２のコネクタ３２ａ、バッテリハーネス３の農作業機側コネクタ３ａ、制御ボックス３３のコネクタ部３３ａ、第１電動油圧シリンダ８４のコネクタ８４ａ、第２電動油圧シリンダ８５のコネクタ８５ａ、リレーＢＯＸ３４、３５のコネクタ３４ａ、３５ａと、それぞれ接続されており、脱着することが可能となっている。

通常時は、作業者は、作業部８８を移動させたい場合は、操作ユニット３１のスイッチ３１１を操作することで、操作信号が、受信ユニット３２、メインハーネス３０を介して、制御ボックス３３へ送られる。そして、その信号を元に、リレーＢＯＸ３４（３５）へ指令信号が送られて、第１電動油圧シリンダ８４（第２電動油圧シリンダ８５）にバッテリ２（２’）からの電気が通電して作動する。

一方、操作ユニット３１を紛失した場合や、操作ユニット３１を操作しても作業部８８が回動しない場合、作業者は、制御ボックス３３の所定の非常動作用スイッチ３３１を押す。すると、図４で示される入力部３３２で入力されたスイッチのＯＮ信号を元に、制御部３３３から、出力部３３４を介して、メインハーネス３０からリレーＢＯＸ３４（３５）へ指令信号が送られ、この指令信号を元に第１電動油圧シリンダ８４（第２電動油圧シリンダ８５）が作動する。

非常動作用スイッチ３３１は、例えば、第１電動油圧シリンダ８４の「伸び方向のスイッチ」（「格納状態から前進作業状態へのスイッチ」）、第１電動油圧シリンダ８４の「縮み方向のスイッチ」（「前進作業状態から格納状態へのスイッチ」）、第２電動油圧シリンダ８５の「伸び方向スイッチ」（「格納状態からバック作業状態へのスイッチ」）、第２電動油圧シリンダ８５の「縮み方向のスイッチ」（「バック作業状態から格納状態へのスイッチ」）と、４つのスイッチとすることができる。また、これ以外に、非常時を考慮し、少なくとも、作業部８８の格納する方向（図４では第１電動油圧シリンダ８４や第２電動油圧シリンダ８５が縮む方向）のみのスイッチとすることもできる。また、非常動作用スイッチ３３１は押しボタン式で、押している間だけ、第１電動油圧シリンダ８４（第２電動油圧シリンダ８５）が作動するようにすることもできる。

この構成により、操作ユニット３１、受信ユニット３２が故障している場合でも第１電動油圧シリンダ８４、第２電動油圧シリンダ８５を作動させることができる。これにより、作業者は、例えば、作業部８８を格納状態（図７）として、トラクタを移動させることができるとともに、前進作業状態や、バック作業状態等の必要な状態とすることができる。

図９は、実施例３の農作業機における制御ボックス内を示す回路図である。実施例３では、実施例１や実施例２を有線接続した場合であり、実施例１や実施例２の違いについて説明し同一の箇所は同一の符号を付してある。

操作ユニット４１には、スイッチ４１１とスイッチ４１２を有しており、スイッチ４１１は、アクチュエータ４５を操作するためのスイッチであり、スイッチ４１２はそれ以外のスイッチである。操作ユニット４１は、実施例１の操作ユニット１１や実施例２の操作ユニット３１の代わりに適用することができる。

制御ボックス４３は、操作ユニット４１とハーネス４２で有線接続されており、ハーネス４２は入力部４３２に接続されている。このため、無線通信の機能は不要である。また、制御ボックス４３は、非常動作用スイッチ４３１を有している。これらのスイッチは、入力部４３２に対して、操作ユニット４１のスイッチ４１１と並列接続されている。このため、非常動作用スイッチ４３１をＯＮとすると、スイッチ４１１をＯＮとした場合と同じ操作信号が入力されることになる。制御ボックス４３は、実施例１の制御ボックス１３や実施例２の制御ボックス３３の代わりに適用することができる。非常動作用スイッチ４３１の適用例は、実施例１の非常動作用スイッチ１３１や実施例２の非常動作用スイッチ３３１と同様である。

アクチュエータ４５は、実施例１の電動油圧シリンダ５６、５６’や実施例２の第１電動油圧シリンダ８４、第２電動油圧シリンダ８５を適用することができる。また、ハーネス４２やハーネス４４は、実施例１のメインハーネス２０や実施例２のメインハーネス３０で適用することができる（ただし、操作ユニットとは有線接続される）。

通常時は、作業者は、アクチュエータ４５を作動させたい場合は、操作ユニット４１のスイッチ４１１を操作することで、ハーネス４２を介して、操作信号が、制御ボックス４３へ送られる。そして、その操作信号を元に、リレーＢＯＸを介するなどして、アクチュエータ４５にバッテリ２からの電気が通電して作動する。

一方、操作ユニット４１を操作しても作業部８８が回動しない場合は、作業者は、制御ボックス４３の所定の非常動作用スイッチ４３１を押す。すると、入力部４３２で入力された非常動作用スイッチ４３１のＯＮ信号を元に、制御部４３３から、出力部４３４を介して、アクチュエータ４５が作動する。

この構成により、操作ユニット４１が故障したり、ハーネス４２が断線している場合にアクチュエータ４５を作動させることができる。

図１０は、実施例４の農作業機における制御ボックスを示す図である。実施例４では、実施例１から実施例３の制御ボックス１３、３３、４３を本実施例の制御ボックス９０に置き換えて適用することができる。

制御ボックス９０には、表面にトグルスイッチ９１を有している。このスイッチを実施例１から実施例３で示した非常動作用スイッチ１３１、３３１、４３１として適用することができる。具体的には、図１０（ａ）のように、トグルスイッチ９１が中央に位置する場合はＯＦＦとなっており、図１０（ｂ）のように、トグルスイッチ９１を一方向（例えば、下側）に倒すと、アクチュエータのシリンダが一方向（例えば、縮む方向）に作動する。また、図１０（ｃ）のように、トグルスイッチ９１を他方向（例えば、上側）に倒すと、アクチュエータのシリンダが他方向（例えば、伸びる方向）に作動する。複数のアクチュエータの場合は、トグルスイッチ９１の操作で一度に同方向にアクチュエータを動かすようにしてもよいし、アクチュエータごとにトグルスイッチ９１を増設してもよい。ここでのアクチュエータとしては、実施例１の電動油圧シリンダ５６、５６’、実施例２の第１電動油圧シリンダ８４や第２電動油圧シリンダ８５、実施例３のアクチュエータ４５が適用できる。

図１１は、実施例５の農作業機における制御ボックスを示す図である。実施例５では、実施例４の制御ボックス９０を本実施例の制御ボックス９５に置き換えて適用することができる。

制御ボックス９５には、表面にトグルスイッチ９６と押しボタンスイッチ９７を有している。これらのスイッチを実施例１から実施例３で示した非常動作用スイッチ１３１、３３１、４３１として適用することができる。トグルスイッチ９６が中央に位置する場合は、押しボタンスイッチ９７を押してもなにも作動しない。そして、トグルスイッチ９６を一方向（例えば、下側）に倒し、かつ、押しボタンスイッチ９７を押している間のみ、アクチュエータのシリンダが一方向（例えば、縮む方向）に作動する。また、トグルスイッチ９６を他方向（例えば、上側）に倒し、かつ、押しボタンスイッチ９７を押している間のみ、アクチュエータのシリンダが他方向（例えば、伸びる方向）に作動する。複数のアクチュエータの場合は、１つのトグルスイッチ９６及び押しボタンスイッチ９７の操作で一度に同方向にアクチュエータを動かすようにしてもよいし、また、アクチュエータごとにトグルスイッチ９６を増設してもよい。この場合でも押しボタンスイッチ９７は一つでよい。ここでのアクチュエータとしては、実施例１の電動油圧シリンダ５６、５６’、実施例２の第１電動油圧シリンダ８４や第２電動油圧シリンダ８５、実施例３のアクチュエータ４５が適用できる。このように、押しボタンスイッチ９７を設けることで、不要意にスイッチが入って誤作動することを防止できる。

実施例１〜５では、農作業機は、代掻き機と畦塗り機について示したが、これ以外にアクチュエータを電動で作動させるトラクタに装着して農作業を行う農作業機に適用することが可能である。また、非常動作用スイッチ１３１、３３１、４３１として、押しボタンスイッチやトグルスイッチを例示したが、これ以外に、スライドスイッチ、シーソースイッチ等でも適用することができる。いずれのスイッチも防水性を有することが可能である。

１ トラクタ
２、２’ バッテリ
１１、３１、４１ 操作ユニット
１３、３３、４３、９０、９５ 制御ボックス
１３１、３３１、４３１ 非常動作用スイッチ
１３３、３３３、４３３ 制御部
２０、３０ メインハーネス
４５ アクチュエータ
５０ 代掻き機
５５、５５’ サイド作業部
５６、５６’ 電動油圧シリンダ
８０ 畦塗り機
８４ 第１電動油圧シリンダ
８５ 第２電動油圧シリンダ
８８ 作業部
９１、９６ トグルスイッチ
９７ 押しボタンスイッチ

Claims (2)

1. トラクタに装着して、操作部からの操作信号を受信して、受信した操作信号に基づき、農作業機に配置される制御ボックス内の制御部の制御により農作業機の一部をアクチュエータにより作動させて作業状態と格納状態にオフセット可能な農作業機であって、
   前記制御ボックスに非常動作用スイッチを設け、
   前記非常動作用スイッチを操作すると、前記制御部は前記アクチュエータである電動油圧シリンダの伸縮を作動させ、作業状態から格納状態にさせることを特徴とする農作業機。
2. 請求項１に記載の農作業機において、
   前記非常動作用スイッチは、押しボタンスイッチであって、押している間だけ前記アクチュエータが作動することを特徴とする農作業機。

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