JP2018068124A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも作業機における仕上り性と整地性を向上させることができる作業機を提供する。【解決手段】走行機体の後部に装着され、耕耘ローターを回転させながら前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘する作業機であって、前記走行機体の後部に接続されるフレームと、前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して上下回動可能に支持され、圃場を整地する整地体と、前記整地体に設けられて振動する振動部と、を備える作業機。【選択図】図１

Description

本発明は、走行機体の後部に装着され、耕耘ローターを回転させながら走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘する作業機に関する。

特許文献１には、第１整地体の内側に横長部材が配置され、その横長部材に対して所定間隔毎に縦長部材が取り付けられている。この縦長部材により構成されるレーキが、回動中心軸線を中心として上下方向に回動することにより前後方向に振動しながら、耕土中の夾雑物を圃場表面下に埋め込むと共に耕土中の土塊を砕く技術が開示されている。

特許文献２には、原動機の動力で動力伝達部材を上下方向に往復運動させて押圧基板を上下に振動させて苗床表面を均平化する構成が開示されている。

特許文献３には、トラクタのような推進機体の後部に連結された作業機であって、溝プーリで回転される回転軸にクランクと連杆が取り付けられ、連杆が整地体を叩くことで整地体が土塊を砕いて進む構成が開示されている。

特開２００６−２５４７４８号公報 特開２００８−２２８０７号公報 実公昭４７−３２２４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、レーキが第１整地体の内側で振動するので、レーキによる埋め込み性能の向上は期待できるが、圃場の整地性の観点からは第２整地体に振動体の振動の影響が及ぶ構成が望まれる。

また、特許文献２に記載の発明では、押圧基板の振動が上下方向に限定され、圃場の整地性の観点からはその方向に限定されない構成が望まれる。

さらに、特許文献３に記載の発明では、溝プーリとクランクの回転によって整地板が水平状態と傾斜状態を繰り返すものの、その溝プーリとクランクの回転よりも効率良い構成が望まれる。

前述してきたいずれかの文献の問題点も、作業機における仕上り性と整地性に影響する。

本発明は、上記実情に鑑み、従来よりも作業機における仕上り性と整地性を向上させることができる作業機を提供することを目的とする。

本発明によれば、走行機体の後部に装着され、耕耘ローターを回転させながら前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘する作業機であって、前記走行機体の後部に接続されるフレームと、前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して上下回動可能に支持され、圃場を整地する整地体と、前記整地体に設けられて振動する振動部と、を備える作業機が提供される。

本発明によれば、従来よりも作業機における仕上り性と整地性が向上する。

本発明の第１実施形態に係る作業機と、作業機を牽引する走行機体と、を示す斜視図である。 作業機の側面図である。 振動部の拡大斜視図である。 図３の構成を鉛直上方から見た断面図である。 第２実施形態に係る作業機の斜視図である。 第３実施形態に係る作業機の斜視図である。 第４実施形態に係る作業機の斜視図である。 第５実施形態に係る作業機の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様の機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、以下の説明において、同一機能を有する部材に関して、進行方向の右側の部材には添え字Ｒを用いて、進行方向の左側の部材には添え字Ｌを用いる場合がある。

また、説明の便宜上、前方又は後方という語句を用いて説明するが、前方は作業機１００に対する作業機１００を牽引する走行機体６５０の方向を示し、後方は走行機体６５０に対する作業機１００の方向を示す。

本発明の実施形態に係る作業機１００は、耕耘作業機や代掻き作業機のように、例えばトラクタなどの走行機体６５０の後部に連結され、耕耘爪３５を回転させることで土壌を耕し又は撹拌する作業機である。実施形態では、作業機１００の一例として代掻き作業機を用いて本発明の構成を説明するが、本発明に係る作業機は代掻き作業に用いられるものであれば良く、代掻き作業機以外の耕耘作業機であってもよく、これら以外の作業機であってもよい。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る作業機１００と、作業機１００を牽引する走行機体６５０と、を示す斜視図ある。図２は、作業機１００の側面図である。作業機１００は、走行機体６５０の後部に装着される。作業機１００は、耕耘ローター３０（図２参照）を回転させながら走行機体６５０の前進走行に伴って進行して圃場６５を耕耘する。作業機１００は、中央作業部（作業機本体）１００Ｃ、左作業部（左延長作業体）１００Ｌ及び右作業部（右延長作業体）１００Ｒを備えた３分割構造となっている。中央作業部１００Ｃは、作業機１００の中央部に配置されている。左作業部１００Ｌ及び右作業部１００Ｒは、中央作業部１００Ｃの左右両端部に上下方向に回動可能に取り付けられている。

［中央作業部１００Ｃの構成］
中央作業部１００Ｃは、作業を切り替えるための切替部８と、トップマスト１１と、ロアーリンク連結部１２と、入力軸１３と、伝動フレーム１５と、支持フレーム１６と、耕耘ローター３０と、シールドカバー２３と、第１整地体２１（「エプロン」という場合もある）と、第２整地体２２（「レベラ」という場合もある）と、リンク機構部２６と、を備えている。切替部８は、第２整地体２２を下方に回動させる。この例では、切替部８は、モータとリンク機構とを備える。

トップマスト１１及びロアーリンク連結部１２は、中央作業部１００Ｃの前方中央部及び前方左右２箇所にそれぞれ設けられている。トップマスト１１及び左右２箇所に設けられたロアーリンク連結部１２は、走行機体６５０のトップリンク及び左右２箇所に設けられたロアーリンク（３点リンク連結機構）にそれぞれ連結される。作業機１００は、左右方向に延びる主フレームを有した機体の前部に、走行機体６５０の後部に対して昇降可能に装着される。なお、作業機１００と走行機体６５０との連結は、走行機体６５０の３点リンク機構に装着されるオートヒッチフレームを介してもよい。

入力軸１３は、中央作業部１００Ｃの前方中央部に設けられたギアボックス１４に内装され、前方に突出している。入力軸１３には、走行機体６５０のＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）軸から、ユニバーサルジョイント、等を介して、動力が伝達される。

フレーム１５〜１９は、走行機体６５０の後部に接続され、前述の伝動フレーム１５と、支持フレーム１６と、側板フレーム１７、１８、１９と、を有する。このうち、伝動フレーム１５及び支持フレーム１６は、本体フレームを兼ね、ギアボックス１４の左右両側に、水平方向に延設されている。伝動フレーム１５は、伝動シャフト（図示せず）を内装している。支持フレーム１６は、伝動シャフトを内装せず、中空となっていてもよい。伝動フレーム１５の側端部にはチェーン伝動ケース６が垂設され、また、支持フレーム１６の側端部には側板フレーム１９がチェーン伝動ケース６と対向して垂設されている。

耕耘ローター３０は、図示しないロータリー軸及び複数の耕耘爪３５（図２参照）を含む。ロータリー軸は、チェーン伝動ケース６の下端部と側板フレーム１９の下端部との間に軸架されている。複数の耕耘爪３５は、ロータリー軸の軸周りに、着脱可能に取り付けられている。走行機体６５０から入力軸１３に伝達された動力は、ギアボックス１４内で変速され、伝動シャフトを回転させてチェーン伝動ケース６を介してロータリー軸を回転駆動し、耕耘ローター３０（図２参照）を所定方向に回転させて耕耘作業を行う構成となっている。なお、ロータリー軸は、取付フランジや取付ホルダを含んでもよく、複数の耕耘爪３５は、取付フランジまたは取付ホルダに着脱可能に取り付けられてもよい。

シールドカバー２３は、耕耘ローター３０の上部を覆う。本実施形態では、整地体２０は、第１整地体２１と、第２整地体２２と、を備える。整地体２０は、フレーム１５〜１９の後部に設けられ、フレーム１５〜１９に対して上下回動可能に支持され、圃場６５を整地する。

第１整地体２１は、シールドカバー２３の後端部に、上下方向に回動自在に取り付けられ、後側が斜め下方へ延びる。第１整地体２１は、耕耘ローター３０の耕耘爪３５を覆う。第１整地体２１の後端部によって耕耘地面が平坦に整地される。

第２整地体２２は、第１整地体２１の後端部に上下方向に回動自在に取り付けられている。第２整地体２２は、第１整地体２１とともに、圃場６５を整地する。第２整地体２２によって圃場６５の耕耘地面が更に平坦に整地される。従来では、この第２整地体２２は整地後の圃場の表面を静的に撫で付けるものであったが、本実施形態では、この第２整地体２２は振動する機能をも有する。

第２整地体２２の機体幅方向Ｍの一方と他方には、延長整地体３４が設けられている。延長整地体３４は、側板フレーム１８から右方に延長される延長整地体３４Ｒと、側板フレーム１７から左方に延長される延長整地体３４Ｌと、を有する。

リンク機構部２６は、一端部がギアボックス１４の後部に接続され、他端部が第２整地体２２の上面に接続されている。リンク機構部２６は、第２整地体２２の上下方向の回動に伴って上下方向に移動自在となっている。本実施形態においては、リンク機構部２６は、揺動アーム２７及び連結ロッド２８から構成されている。

揺動アーム２７は、ギアボックス１４の後部に一端部が回動自在に接続され、他端部が後方に延びて上下方向に揺動可能となっている。ここで、揺動アーム２７の一端部は、ギアボックス１４の後部に横方向に延びる軸部を回動支点として回動自在に接続されている。

連結ロッド２８は、揺動アーム２７の他端部と第２整地体２２の上面との間に接続されている。つまり、揺動アーム２７は、連結ロッド２８を介して第２整地体２２に接続されている。連結ロッド２８の両端部は、揺動アーム２７及び第２整地体２２に対して回動自在に接続されている。このため、第２整地体２２が上下方向に回動すると、連結ロッド２８を介して揺動アーム２７が軸部を回動支点として上下方向に回動する。

左受部材５６Ｌ及び右受部材５６Ｒは、中央作業部１００Ｃに設けられる。受部材５６は、左右作業部が折畳状態においてロッド部に当接することでロッド部の下動を規制する。

図３は、振動部５０の拡大斜視図である。図４は、図３の構成を上方から見た断面図に相当する。本実施形態では、作業機１００は、第１整地体２１と第２整地体２２のうち主として第２整地体２２（図１参照）の方を振動させる振動部５０を有する。振動部５０は、ボックス部５１と、第１リンク５２と、円盤部２００ｅと、を有する。ボックス部５１は、機体幅方向Ｍでギアボックス１４の隣に配置されている。ボックス部５１は、支持フレーム１６に支持されている。

ボックス部５１の内部には、回転軸２００Ｘ周りに回転可能なスプロケット２００ａと、回転軸２００Ｙ周りに回転可能なスプロケット２００ｂと、スプロケット２００ａとスプロケット２００ｂとに懸架されるチェーン２００ｃと、が配置される。スプロケット２００ａには、クラッチ２００ｄが設けられている。円盤部２００ｅには、円盤部２００ｅの回転中心から偏心した偏心位置に偏心軸２００Ｚが設けられている。また、連結ロッド２８には、支持軸１０Ｘが設けられている。

この一方で、第１リンク５２の一端側に穴部２０ａが設けられ、第１リンク５２の他端側に穴部２０ｂが設けられている。

そして、第１リンク５２の穴部２０ａには、偏心軸２００Ｚが挿通されている。また、第１リンク５２の穴部２０ｂには、支持軸１０Ｘが挿通されている。回転軸２００Ｙが回転すると、スプロケット２００ｂ、チェーン２００ｃ、スプロケット２００ａが増速されて回転する。スプロケット２００ａと円盤部２００ｅが回転軸２００Ｘ周りに回転すると、偏心軸２００Ｚが回転軸２００Ｘ周りに回転し、第１リンク５２が上下と前後に揺動する。

そして、連結ロッド２８が上下と前後に振動し、この動作によって第２整地体２２が第１整地体２１に対して振動しながらレベラ回転中心３１（図１参照）を中心に揺動する。このことから、第２整地体２２は、上下に振動するに留まらず、撹拌埋没性能が向上している。

本実施形態では、第２整地体２２の振動は、第２整地体２２の内側の泥水の振動だけでなく、第２整地体２２の外側の泥水の振動も生ぜしめる。その結果、第２整地体２２の振動により振動される泥水の領域が大きくなる。

また、前述した振動部５０が第２整地体２２を振動、叩打することにより、以下の作用が生じる。（１）稲株・土塊などが泥中に埋没され、泥が表面に浮いてくる。そして、耕耘爪３５で破砕しきれなかった稲藁や土塊、レーキにより埋設しきれなかった稲藁や土塊等を泥水内に埋没させることができる（埋没性向上）。

また、（２）微細振動が圃場６５に当てられると、泥は内包した空気を排出し、圃場６５の表面が撫で付けられていく。特に泥中の空気が排出されることにより、圃場６５の表面は、時間が経過しても凹凸が出にくく、圃場６５の表面の見た目が美しく仕上がる（均平性向上）。

前述した例では、第１リンク５２を用いて揺動アーム２７や連結ロッド２８等の既存部品を介して間接的に第２整地体２２を振動させる構成であったが、第１リンク５２を用いて直接に第２整地体２２を振動させる構成であっても良い。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る作業機２００の斜視図である。第２実施形態の作業機２００では、振動部６０が、第２整地体２２の表面に直接に取付けられ、第２整地体２２を振動させる点で、第１実施形態の構成と異なる。

図５に示されるように、振動部６０は、振動体６００と、振動体支持部６０１と、を有する。振動体支持部６０１は、穴部６０１ａと、取付部６０１ｂと、を有する。穴部６０１ａの中に振動体６００が嵌合され、取付部６０１ｂが第２整地体２２に取り付けられる。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る作業機３００の斜視図である。第３実施形態の作業機３００では、振動部７０が、第１整地体２１と第２整地体２２との間で伸縮することで振動し、第２整地体２２を上下に振動させると共に、第１整地体２１も上下に振動させる点で、第１〜第２実施形態の構成と異なる。

振動部７０は、支持部７２、下側リンク７０Ｙと、振動移動部材７００と、上側リンク７０Ｘと、支持部７１と、を備える。

支持部７２は、第２整地体２２に固定され、機体幅方向Ｍに沿う軸７２Ｘを有する。下側リンク７０Ｙは端部に機体幅方向Ｍに沿う穴部７０ｂを有し、穴部７０ｂに前述の軸７２Ｘが挿入されている。従って、下側リンク７０Ｙは、軸７２Ｘを中心に回動可能に構成される。

支持部７１は、第１整地体２１に固定され、機体幅方向Ｍに沿う軸７１Ｘを有する。上側リンク７０Ｘは端部に機体幅方向Ｍに沿う穴部７０ａを有し、穴部７０ａに前述の軸７１Ｘが挿入されている。従って、上側リンク７０Ｘは、軸７１Ｘを中心に回動可能に構成される。

振動移動部材７００は、前述の下側リンク７０Ｙと上側リンク７０Ｘとを包含するように筒状に形成される。ここでは、振動移動部材７００は、下側リンク７０Ｙの方に固定され、振動移動部材７００が上側リンク７０Ｘの長手方向に沿って移動可能に構成される。この振動移動部材７００が上側リンク７０Ｘに沿って上下に振動することで、第２整地体２２が上下に振動する。

（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係る作業機４００の斜視図である。第４実施形態の振動部８０では、回転体８００が主に第１整地体２１に取り付けられると共に、回転体８００が第２整地体２２とも一部で接続されており、第１整地体２１と第２整地体２２が共に振動するようにされている点が、第１実施形態の構成と異なる。

振動部８０は、支持部７２と、第２リンク８１と、回転体８００と、支持部８０１と、を備える。支持部７２は、第２整地体２２に固定され、機体幅方向Ｍに沿う軸７２Ｘを有する。

第２リンク８１は、一端部に機体幅方向Ｍに沿う穴部８１ａが形成され、他端部に機体幅方向Ｍに沿う穴部８１ｂが形成される。穴部８１ｂには軸７２Ｘが挿入される。そのために、第２リンク８１は、第２整地体２２に対して回動可能に構成される。

回転体８００は、機体幅方向Ｍに沿う回転軸８００Ｘを有する。回転軸８００Ｘには回転プレート８００ａが固定されている。回転プレート８００ａには、回転中心から偏心した位置に機体幅方向Ｍに沿うクランク軸８００ｂが設けられている。そして、前述の第２リンク８１の穴部８１ａにクランク軸８００ｂが挿入される。

支持部８０１は穴部８０１ａを有する。穴部８０１ａには回転体８００が嵌合される。支持部８０１は回転体８００を支持しつつ第１整地体２１に取り付けられる。

回転体８００の回転軸８００Ｘが回転すると、回転プレート８００ａが回転する。そして、第２リンク８１の穴部８１ａが回転軸８００Ｘを中心に回転することで、第２リンク８１が上下に揺動する。これによって、第２リンク８１と繋げられている第２整地体２２が上下に振動する。

（第５実施形態）
図８は、第５実施形態に係る作業機５００の斜視図である。第５実施形態の作業機５００は、振動部９０の振動が歯車９００によって生ずるように構成されている点で第１実施形態の構成と異なる。

振動部９０は、支持部７２と、第３リンク９１と、歯車９００と、を備える。支持部７２に関しては、前述したのと同様に、機体幅方向Ｍに沿う軸７２Ｘを有する。

第３リンク９１は、一端部にて機体幅方向Ｍに沿う穴部９１ａを有し、他端部にて機体幅方向Ｍに沿う穴部９１ｂを有する。穴部９１ｂに軸７２Ｘが挿入される。第３リンク９１の穴部９１ａには、歯車９００の軸９００ａが挿入される。また、歯車９００の軸９００ａは、第１整地体２１における幅方向の端部に回転可能に支持されている。

歯車９００は、軸９００ａと板部９００ｂと、を有する。歯車９００は、第２整地体２２や第１整地体２１の機体幅方向Ｍの外側に配置される。

実施例１乃至５のいずれかの構成によれば、圃場の「仕上り性」「整地性」に関して、（Ａ）外観が綺麗で、好印象であること、（Ｂ）次工程以降の農作業に良い、望ましい状態にすることができる。以下、詳述する。

（Ａ）外観が綺麗で、好印象であることとは、（１）土塊、石ころが無い、見えない様子、（２）表面が滑らかな様子、（３）ムラが無く均一な様子（圃場の表面の空気の排出が促進され、圃場の表面が美しく仕上がる（均一性向上）、（４）水たまりが無く、凹凸がない、小さい様子、（５）藁や稲株が表面に浮いていない、見えない様子（藁・稲株・土塊等が泥中に埋設されている（埋設性向上））である。

（Ｂ）次工程以降の農作業に望ましい状態とは、表面が"トロトロ"で水と土・泥が十分に混ざり溶けている様子、である。

第２整地体２２を振動させると以下の点で良い。（１）振動面の付近の土と水が良く溶け、混ざり合う、（２）混ざることで、表面付近の土塊、土ころが減る、（３）混ざることで、表面が滑らかになる、（４）混ざることで、ムラが無く均一に見える。

また、第２整地体２２が振動することで、（５）振動により土と水の流動性が高まり、凹凸が流れ埋められて小さくなる。（６）浮いていた藁や稲株が沈みやすくなる。

１４；ギアボックス、１５：伝動フレーム、１６；支持フレーム、１７；側板フレーム、１８：側板フレーム、１９；側板フレーム、２０；整地体、２１；第１整地体、２２；第２整地体、２３；シールドカバー、５０：振動部、５２：第１リンク、５１ａ：一端部、５１ｂ：他端部、５５：ギア、６０：振動部、６５：圃場、７０：振動部、７０ａ：穴部、７０ｂ：穴部、７０Ｘ：上側リンク、７０Ｙ：下側リンク、７１：支持部、７２：支持部、８０：振動部、８０ａ：プレート、８１：第２リンク、８１ａ：穴部、８１ｂ：穴部、９０：振動部、９０ａ：回転部位、９１：第３リンク、９１ａ：穴部、９１ｂ：穴部、１００作業機、６５０：走行機体、７００：振動移動部材、８００：回転体、８００ａ：回転プレート、８００ｂ：クランク軸、８００Ｘ：回転軸、９００：歯車、９００ａ：軸、９００ｂ：板部、Ｋ：回転方向、Ｍ：機体幅方向

Claims (6)

1. 走行機体の後部に装着され、耕耘ローターを回転させながら前記走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘する作業機であって、
   前記走行機体の後部に接続されるフレームと、
   前記フレームの後部に設けられ、前記フレームに対して上下回動可能に支持され、圃場を整地する整地体と、
   前記整地体に設けられて振動する振動部と、
   を備える作業機。
2. 前記整地体は、
   前記耕耘ローターの耕耘爪を覆う第１整地体と、
   前記第１整地体の後端部に回動自在に接続され、圃場を整地する第２整地体と、
   を有し、
   前記振動部は、
   前記走行機体からの駆動力を伝達する伝達機構と、
   前記伝達機構に一端部が取り付けられると共に、前記第２整地体に直接あるいは間接的に他端部が取り付けられる第１リンクと、
   を有する請求項１に記載の作業機。
3. 前記整地体は、
   前記耕耘ローターの耕耘爪を覆う第１整地体と、
   前記第１整地体の後端部に回動自在に接続され、圃場を整地する第２整地体と、
   を有し、
   前記振動部は、前記第２整地体の表面に取付けられ、前記第２整地体を振動させる振動体を有する請求項１に記載の作業機。
4. 前記整地体は、
   前記耕耘ローターの耕耘爪を覆う第１整地体と、
   前記第１整地体の後端部に回動自在に接続され、圃場を整地する第２整地体と、
   を有し、
   前記振動部は、前記第１整地体と前記第２整地体との間を移動することで上下に振動させる振動体を有する請求項１に記載の作業機。
5. 前記整地体は、
   前記耕耘ローターの耕耘爪を覆う第１整地体と、
   前記第１整地体の後端部に回動自在に接続され、圃場を整地する第２整地体と、
   を有し、
   前記振動部は、
   前記第１整地体に回転可能に支持される回転体と、
   前記回転体の回転部位に一端が取り付けられると共に前記第２整地体に他端が回動可能に取り付けられる第２リンクと、
   を有する請求項１に記載の作業機。
6. 前記整地体は、
   前記耕耘ローターの耕耘爪が覆う第１整地体と、
   前記第１整地体の後端部に回動自在に接続され、圃場を整地する第２整地体と、
   を有し、
   前記振動部は、
   前記第１整地体における作業機幅方向の端部に配置される歯車機構と、
   前記歯車機構の回転部位に一端が取り付けられると共に前記第２整地体に他端が回動可能に取り付けられる第３リンクと、
   を有する請求項１に記載の作業機。

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