JP3134014U - 均平装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圃場の田面の凹凸に対して、均平ブレードを有する作業フレームがレーザ受光部を介してレーザ発光部の水準発光面にきめ細かに対応でき、高速で田面の均平化を達成するとともに、隅角部の均平化にも対応できる均平装置を提供する。
【解決手段】三点支持装置のロアーリンク１aとアッパーリンク１bに支持フレーム２を接合し、支持フレーム２に対して上下それぞれで連結される作業フレーム３には上部にレーザ受光部３aを取着するマスト３bを立設し、下部に均平ブレード３dを取着し、作業フレーム３に対して基準輪６aを軸支する基準フレーム４を左右の軸受３hで上下揺動自在に接合し、作業フレーム３に前後揺動自在に接合した油圧シリンダー３gのロッド３iを基準フレーム４に揺動自在に接合して成る。
【選択図】図１

Description

本考案は、圃場の田面の均平作業に供される直装型の均平装置に関する。

大規模圃場における田面の均平化を図る均平作業機として特開２００１−１８６８０２号公報（特許文献１）に開示された半直装型の先行技術が提案されている。この先行技術はトラクターのリフト機構によるロアーリンクの上下動により、レーザ光を受光する受光機が基準平面内に存在するように制御しながら均平化作業を行うから、トラクター本体のピッチングによる上下動がブレードに伝わってしまい、高速走行での均平化作業ができない問題があった。また、ロアーリンクの上下動が後部作業機フレームに取付けたゲージホイールを支点としてクロスシャフトに軸支される装着フレームを介して均平機を上下動させるものであるから、田面の隅角部の均平化作業において、邪魔なゲージホイールを油圧シリンダーの操作で持ち上げると、支点がなくなるためクロスシャフトを中心に取付けビームが均平板と共に田面に落下し、リフト機構による圃場の隅々の均平化作業のコントロ−ルができないものである。
特開２００１−１８６８０２号公報

本考案は上記に鑑みて、装置全体をヒッチと称する支持フレームを介してトラクターの三点支持装置に連結した直装型にして、均平化作業時にはロアーリンクのリフト機構をフリーとして、トラクター本体のピッチングによる上下動が均平ブレードに伝わらない構造とし、高速走行での均平化作業でも田面に波状の凹凸をつくらず、しかも、隅角部の均平化作業ではトラクター本体のリフト機構の作動により、手動で容易に田面の隅角部も均平化できる均平装置の提供をその目的とする。

上記目的を達成する本考案の請求項１に記載した均平装置は、
トラクターの三点支持装置に装着されて圃場の田面を均平化する均平装置において、
前記三点支持装置のロアーリンクとアッパーリンクに支持フレームを連結し、上部にレーザ受光部を取着するマストを立設し、下部に均平ブレードを取着した作業フレームを前記支持フレームに上下それぞれで接合し、該作業フレームに対して基準輪を軸支する基準フレームを左右の軸受部で上下揺動自在に接合し、前記作業フレームに油圧シリンダーを前後に揺動自在に接合し、該油圧シリンダーのロッドを前記基準フレームに回動自在に接合して成り、前記レーザ受光部からの指令による該ロッドの伸縮により基準輪を支点として前記均平ブレードを上下動させてきめ細かな均平作業が高速で達成される。
請求項２に記載した均平装置は、請求項１に記載した均平装置において、
前記基準輪が基準フレームに対して左右一対宛進行方向に対して直交する鉛直面内で左右方向のそれぞれが上下に揺動自在に、かつ、鉛直軸を中心に揺動自在に接合されて成る。

本考案の均平装置は、ロアーリンクのリフト機構をフリーとしアッパーリンクの長さを固定の状態で支持フレーム（ヒッチ）を介して作業フレームの均平ブレードを、均平化された田面を走行する基準輪を支点として上下動させ、レーザ発光部の水準発光面に倣うものであるから、きめ細かに高速で田面の均平化を達成でき、隅角部での均平化作業ではロアーリンクのリフト機構により、基準輪の油圧シリンダーによるはね上げ状態でも作業フレームを支持できるから、該リフト機構の手動操作で隅角部の田面の均平化も達成できる。さらに、装置全体がコンパクトな構成であるから格納スペースも省スペース化される。
その上、左右一対の基準輪は進行方向に対して直交する鉛直面内で上下に揺動自在であるから、基準フレームの左右方向のうねり（凹凸面）に各基準輪が追従できるから、均平化作業時の基準輪に対する負荷が均等となって耐久性が向上するとともに、鉛直軸を中心に揺動自在であるから、牽引式のようにコーナーリングがスムーズとなって基準フレームの安全性、耐久性も確保される。

作業フレームに取着される油圧シリンダーは、一対にしてその整列されたロッドは均平ブレードとその背面の軸受で上下揺動自在に接合される基準フレームの基準輪との間に位置取りされ、かつ、前後方向に揺動自在に軸支され、基準フレームに対する基準輪の配置は、その幅方向左右に１個宛対設するものから左右の要所でそれぞれ２個宛配置するなどであり、その取付けは、基準輪を軸支する車軸に沿う方向で上下に揺動自在及び／又は鉛直軸を中心に回動自在の構成となる。

本考案の均平装置Ａを実施例により説明すると、図１、図２に示すように、均平装置Ａはトラクター１の三点支持装置の下方左右のロアーリンク１aと上方中央のアッパーリンク１bに連結される支持フレーム（ヒッチ）２に作業フレーム３が次のように連結される。すなわち、上部中央の上連結部２aでは上二股部３mを上連結部２aの自動開閉溝への連結ピン２cの嵌入によって接合し、下部の左右の下連結部２bでは、下方の左右で下連結部２bに位相を合致させ二股状で連結ピン２cが取着された一対の下二股部３oを、下連結部２bの自動開閉溝への連結ピン２cの嵌入によって下連結部２bに連結して作業フレーム３が支持フレーム２に連結される。作業フレーム３のフレーム本体は、装置の前後で左右に所要長さに配列されたパイプ製の横梁３pとその横梁３pの左右端に接合される側板３qとで基本的に構成される。前記下二股部３oは前後の横梁３pに渡って接合され、上二股部３nは両横梁３pに渡って敷設された台座部材３rに斜め前方に立設される。さらに、上部には、レーザ受光部３aを頂部に取着した門型のマスト３bがその基部を後方の横梁３pに接合されて立設され、下部にはその上端を前記後方の横梁３pに適宜な補強材で補強されて接合され、その両端に土寄せ板３cが接合された所要大、所要幅の均平ブレード３dが配設され、また、作業フレーム３の中央部で所要間隔に後部上方に張り出した側面視逆Ｖ字状のアーム３eには取付け板３fを介して各トラニオンタイプの油圧シリンダー３gが前後に揺動自在に接合され、前記均平ブレード３dの背面下方には図６に示すように、側面視輪郭三角形状の基準フレーム４の突端に設けた円筒状の軸受４iに軸支される支持ピン４aが、均平ブレード３dの背面に溶着されたコ字形の取付け座３sにそれぞれ一対宛溶着された円筒状の軸受３hに上下揺動自在に軸支される。基準フレーム４の幅方向左右に張り渡した水平梁４bの要所の左右には、図２、図５に示すように、それぞれ垂直梁４cと垂直梁４cを挟んで左右からその下端に向けて斜めに取付けた一対の斜材４dを垂下し、各下端を接合板４eで一体に接合し、接合板４eの下面から垂直梁４cの内面に嵌合筒５aを内嵌接合し、嵌合筒５aには球面軸受５を横設した揺動体５bの鉛直軸５cを嵌入し、鉛直軸５cに周設した案内溝５dに垂直梁４cの外面から螺合した位置決めピン５eを係合することによって所要の規制範囲で揺動自在に、かつ抜け止め状態で揺動体５bを前記接合板４eの下面に軸支するとともに、球面軸受５には左右の幅方向に沿う鉛直面内でのみ各左右が上下に揺動自在となるように車軸６が回動自在に軸支され、車軸６にはその両端にそれぞれ基準輪６aが回動自在に軸着される。左右２個所の各外側の斜材４dには図６に示すように、ブラケット４fが前方に向けて垂下され、ブラケット４fと支持ピン４aを軸支する軸受４iとの間に接合材４gが接合され、接合材４gと水平梁４bとの間に斜めの補強枠材４hが接合され、ブラケット４fには油圧シリンダー３gのロッド３iが接合ピン３jを介して前後揺動自在に接合されて成る。
前記の油圧シリンダー３gのロッド３iの基準フレーム４への取付けは一例に過ぎず、このほか、図７に示すものでも提供される。
すなわち、水平梁４bに垂下される垂直梁４cとその左右から斜めに下ろされる斜材４dの各下端を接合板４eで一体に接合して成る構造において、垂直梁４cの左右にそれぞれ垂直面を接合し下面を接合板４eの上面に接合した一対のブラケット４fが前方に向けて垂下され、両ブラケット４fの各外側面には接合材４gの一端が接合され、その他端には支持ピン４aを軸支する軸受４iが接合され、この軸受４iと接合材４gに一端を接合された補強枠材４hはそれぞれの他端が所要間隔で水平梁４bに接合され、接合板４eの下面には前記と同様の構造で球面軸受５を横設した揺動体５bを軸支することによって、球面軸受５を鉛直軸５cを中心に所要の規制範囲で揺動自在に軸支するものである。
そして、基準フレーム４の先端に設けた軸受４iに軸支される支持ピン４aは、均平ブレード３dの背面に一体の取付け座３sに軸受４iの挿入空間を配して溶着された一対の軸受３hに回動自在に抜け止めされて取着され、油圧シリンダー３gのロッド３iは一対のブラケット４f間に接合ピン３jを介して前後揺動自在に接合され、球面軸受５には前記と同様に左右の幅方向に沿う鉛直面内でのみ各左右が上下に揺動自在となるように両端に基準軸６aを軸着した車軸６が回動自在に軸支される。その結果、油圧シリンダー３gのロッド３iの伸縮により基準フレーム４の基準輪６aの接地面を基点として、基準フレーム４と作業フレーム３は支持ピン４aと軸受３hの回動構造によって相対運動を成し、均平ブレード３dの昇降が図られる。
さらに、図８、図９に示すように、水平梁４bに所要間隔で垂下される軸受箱４kの左右側面にはアングル材から成る垂直梁４cが一体に垂下され、両垂直梁４cの下端には接合板４eが一体に接合されるとともに、各垂直梁４cの内面にはブラケット４fが接合され、各垂直梁４cの下部外面から各ブラケット４fに渡り、油圧シリンダー３gのロッド３iを軸支する接合ピン３jの嵌入する嵌入孔４jが開口され、接合板４eの上面には両ブラケット４fの間で接合材４gの一端が接合され、その他端には支持ピン４aを軸支する軸受４iが接合され、この軸受４iに一端を接合された各補強枠材４hはそれぞれの他端が垂直梁４cの外面と水平梁４bの下面に接合され、支持ピン４aは均平ブレード３dの背面に溶着されたコ字形の取付け座３sにそれぞれ一対宛溶着された円筒状の軸受３hに嵌入されて軸支される。
一方、軸受箱４kに進行方向に沿う水平軸心を中心に回動自在に軸支される支持軸４lは、短尺水平梁４mの中央部に設けた軸受ボス４n接合され、短尺水平梁４mの両端に配設される各端部軸受ボス４oの下面には下に凹状で開口部を進行方向に向けた二股軸受体４pを配設するとともに、二股軸受体４pの頂部内面から鉛直方向に挿通した支持ピン４qを端部軸受ボス４oに鉛直軸心を中心に回動自在に接合位置決めすることによって、二股軸受体４pを短尺水平梁４mに対して支持ピン４qを介して揺動自在に軸支し、前記開口部に挿入した各基準輪６aの車軸６が、二股軸受体４pの下端両端（左右）の前記支持ピン４qの位置より進行方向後方の位置で取着された軸受４rに回動自在に軸支される。
したがって、このように構成された基準フレーム４においては、各基準輪６aが左右方向（幅方向）のうねりに対しては、軸受箱４kに軸支される支持軸４lで左右に揺動自在に追従し、圃場の隅角部のコーナーリングにおいては、短尺水平梁４mに対して支持ピン４qによって二股軸受体４pが鉛直軸心に揺動自在であるから、スムーズに追従され得るものである。

このようにして成る均平装置Ａは、田面の均平化に先立って圃場の畦端にレーザ発光部７を据え付け、図４に示す均平ブレード３dを降下させた状態の作業フレーム３の基準位置におけるマスト３bに設けたレーザ受光部３aの位置をレーザ発光部７の水準発光面７aに合わせ、その後にトラクター１を運転して田面の均平化作業にかかる。
その際には図１０に示すように、アッパーリンク１bはトラクター１における支持点Ｔbで回動自在に軸支され、ロアーリンク１aはトラクター１での支持点Ｔaで回動自在に軸支され、リフト機構Ｌで上下に操作されるものである。したがって、均平ブレード３dを上下させるためには、ロアーリンク１aに連結されるリフト機構Ｌをフリーな状態とし、アッパーリンク１bに油圧シリンダーをブロック（固定）してその長さを一定とし、作業フレーム３と一体のアーム３eに固定した取付け板３fにおいて前後に揺動自在に接合された油圧シリンダー３gのロッド３iを伸縮することによって達成される。
すなわち、ロッド３iを伸長すれば作業フレーム３は基準輪６aの接地面を支点として均平ブレード３dとともにトラクター１の支持点Ta及びＴbを中心に支持フレーム２を介して上昇し、ロッド３iを短縮すれば作業フレーム３はトラクター１の支持点Ta及びＴbを中心に支持フレーム２を介して降下するもので、このように作業フレーム３のマスト３bに設けたレーザ受光部３aの位置をレーザ発光部７の水準発光面７aに存在するように、トラクター１に内蔵されるCPUの指令により油圧切換弁（電磁弁）３kを操作して油圧シリンダー３gを作動させるものである。
したがって、トラクター１の上下動による前記支持点Ｔa、Ｔbの上下動は、支持フレーム２と作業フレーム３のそれぞれ上連結部２aと下連結部２bとで吸収緩和されるので、作業フレーム３上のマスト３bに設けたレーザ受光部３aの位置の上下動もトラクター１の上下動に比して小さいものとなり、該レーザ受光部３aをレーザ発光部７の水準発光面７aに追従させる油圧シリンダー３gの動作範囲も、ロアーリンク１aを操作するリフト機構Lの油圧操作範囲に比して狭いものとなり、きめ細かな均平ブレード３dの上下動作制御が達成され、それだけトラクター１の走行速度を高速化でき、均平化作業の能率向上が図られるのである。
このように、４個の基準輪６aの支点による均平化作業であるから作業フレーム３の昇降時の面圧が緩和されて田面へのめり込みも少なく、しかも、各左右一対の基準輪６aは進行方向に直交する鉛直面内で上下方向に揺動自在であるから左右方向のうねりに対しても田面への接地が確保され、その上、鉛直軸を中心に適宜な範囲で揺動自在であるから田面の隅角部を回るときにも各一対の基準輪６aを軸支する車軸６にかかる曲げモーメントも緩和され、耐久性の面でも有用である。
したがって、安定した基準輪６aの走行状態を基準として均平化作業が図られるから、きめ細かで高速の均平化が達成される。
田面の隅角部では、トラクター１の三点支持装置のロアーリンク１aを油圧によるリフト機構Ｌで手動操作して作業フレーム３を一定姿勢に持ち上げ油圧シリンダー３gの操作で基準フレーム４を持ち上げて基準輪６aを支障のない状態に保持し、トラクター１を後退させて均平ブレード３dを隅角部の辺縁に降下させ、ロアーリンク１aの前記と同様の手動操作で所要の均平化を達成できる。
油圧シリンダー３gで基準輪６aを持ち上げるため基準フレーム４を上昇させる場合は、マスト３bにスプリングを介して取着した検出棒３lの先端部に接触スイッチ３mを垂下したから、基準フレーム４の水平梁４bが接触スイッチ３mを押圧することで油圧シリンダー３gへの圧油の供給が停止され、基準フレーム４の上昇端が位置決めされる。
以上のように、本考案の均平装置Ａは、先行技術の半直装型均平作業装置に比してきめ細かに高速で田面の均平化を図ることができるから能率的である上、隅角部の均平化も達成できる。
なお、基準輪６aを左右１個宛基準フレーム４に設けることにより、鉛直軸の回りに所要の規制手段で揺動自在に、かつ車軸６の軸心方向に沿って上下に揺動自在に構成する均平装置としても提供される。

本考案の均平装置は、作業フレームに対し基準輪を有する基準フレームが上下揺動自在となっているので、格納に省スペース的であり、均平化作業では左右方向のうねりに基準輪を追従できる上、隅角部でのコーナーリングもスムーズとなって耐久性や安全性を向上するとともに、きめ細かに高速で田面の均平化を達成でき、しかも、隅角部の均平化も達成できるなど、田面全面の能率的な均平化達成の点で営農家に喜ばれ、農機具製造業界の利用が期待される。

本考案の均平装置Ａの使用例の説明図。 図１の均平装置ＡのＰ矢視図。 均平装置Ａの均平ブレード３dを上昇させた状態の説明図。 均平装置Ａの均平ブレード３dを降下させた状態の説明図。 車軸６の基準フレーム４に対する一部を破断した取付け説明図。 基準フレーム４の均平ブレード３dに対する一部を破断した取付けと、油圧シリンダー３gのロッド３iの基準フレーム４への取付けを示す説明図。 基準フレーム４の均平ブレード３dへの接合における他の実施態様の説明図。 基準フレーム４における基準輪６aの取付構造の他の実施態様を示す一側面図。 図８の平面図。 トラクター１の三点支持装置と均平装置Ａとの結合状態を示す説明図。

符号の説明

１：トラクター
１a：ロアーリンク
１b：アッパーリンク
２：支持フレーム
２a：上連結部
２b：下連結部
２c：連結ピン
３：作業フレーム
３a：レーザ受光部
３b：マスト
３c：土寄せ板
３d：均平ブレード
３e：アーム
３f：取付け板
３g：油圧シリンダー
３h：軸受
３i：ロッド
３j：接合ピン
３k：油圧切換弁
３l：検出棒
３m：接触スイッチ
３n：上二股部
３o：下二股部
３p：横梁
３q：側板
３r：台座部材
３s：取付け座
４：基準フレーム
４a：支持ピン
４b：水平梁
４c：垂直梁
４d：斜材
４e：接合板
４f：ブラケット
４g：接合材
４h：補強枠材
４i：軸受
４j：嵌入孔
４k：軸受箱
４l：支持軸
４m：短尺水平梁
４n：軸受ボス
４o：端部軸受ボス
４p：二股軸受体
４q：支持ピン
４r：軸受
５：球面軸受
５a：嵌合筒
５b：揺動体
５c：鉛直軸
５d：案内溝
５e：位置決めピン
６：車軸
６a：基準輪
７：レーザ発光部
７a：水準発光面
Ａ：均平装置

Claims (2)

1. トラクターの三点支持装置に装着されて圃場の田面を均平化する均平装置において、
   前記三点支持装置のロアーリンクとアッパーリンクに支持フレームを連結し、上部にレーザ受光部を取着するマストを立設し下部に均平ブレードを取着した作業フレームを前記支持フレームに上下それぞれで接合し、該作業フレームに対して基準輪を軸支する基準フレームを左右の軸受部で上下揺動自在に接合し、前記作業フレームに油圧シリンダーを前後に揺動自在に接合し、該油圧シリンダーのロッドを前記基準フレームに揺動自在に接合して成り、前記レーザ受光部からの指令による該ロッドの伸縮により、基準輪を支点として前記均平ブレードを上下動させてきめ細かな均平作業を高速で達成できることを特徴とする均平装置。
2. 前記基準輪が基準フレームに対して左右一対宛進行方向に対して直交する鉛直面内で左右方向のそれぞれが上下に揺動自在に、かつ、鉛直軸を中心に揺動自在に接合されて成る請求項１記載の均平装置。

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