JP3806994B2 - ロータリ耕耘装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリ耕耘具のリヤカバー支持装置に関する。この発明は、リヤカバーの支持装置であって、詳しくは、ロータリ耕耘具の上方を覆う主カバーに対し、その後方に取り付けたリヤカバーを均平性能を保つように支持しようとするものに関する。
【０００２】
【従来の技術、および、発明が解決しようとする課題】
従来のロータリ耕耘具は、耕耘具の上方を覆う主カバーに対しリヤカバーをヒンジである左右方向の軸を介して取り付けていたので、耕耘刃の掘削作用により飛散した耕耘土塊がリヤカバーの一部に土塊が衝突するとリヤカバー全部が後ろに逃げてしまい、衝突によりリヤカバーが前後方向への移動を繰り返すと、リヤカバー後端縁は地表面上で上下を繰返すことになって、地表面に凹凸が生じやすく均平性能低下が生じやすかった。
【０００３】
そして従来のものは、掘削作業時の耕耘車速が時速２Ｋｍ／Ｈ程度で掘削耕耘を行なっていたが、近年、時速３Ｋｍ／Ｈを超す車速で耕耘して、作業能率を上げるものが出現してきた。この場合、掘削した耕耘土塊がリヤカバーに接当する勢いもさらに強くなり、リヤカバーの後方への逃げも大きくなってきた。このように、耕耘土塊が強く衝突するとリヤカバーの後端縁がさらに上下して耕耘した土塊の表面を凹凸状に撫で付けることとなり、均平性能が良くなかった。
【０００４】
その後、実開昭５７−４１００８号公報で示すように、主カバーの後端に幅広の弾性板体を取り付け、弾性板体の後端部に複数に分割した均平板を連設するものが公知である。このような弾性板体のみで均平板を押圧支持するものは、弾性板体をある程度腰の強いものにしないと泥土の押圧移動ができず、強過ぎるとロータリ耕耘装置が左右傾斜をする時等、表土の左右傾斜の隣との重なり部に段差が生じる不具合を有している。
又、耕耘作業時に、該リヤカバー４の後端接地面が耕耘泥土の土の量により上下動するが、この上下動を回転式の角度センサである中央ポテンショメーターで測定するものがある。従来の製品のリヤカバーは主カバーに対して蝶番で取り付けられているので、単純に上下の角度変動しか生じずポテンショメーターの取付位置は主カバーの後端部であれば幅方向のどの位置に取り付けても正確に角度を検出していた。ところが、リヤカバーが揺動支持部を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するから、揺動支持部の近傍に中央ポテンショメーターを取り付けて検出角度になるべく誤差が生じないようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、従来装置のこのような不具合を解消しようとするものであって、次のような技術的手段を講じた。即ち、複数の耕耘刃（１，１．．．）を取り付けた耕耘パイプ（２）の上方を主カバー（３）で覆い、この主カバー（３）の後部に間隔を有してリヤカバー（４）を備え、主カバー（３）とリヤカバー（４）の間隔を幅広の弾性板体（６）で一体的に連結すると共に、主カバー（３）の後端左右中央部に左右方向の軸（３４）に対して首振り自在に設けた揺動支持部（７）からメインロッド（８）を後方に突設して突設端部にリヤカバー（４）を取り付け、さらに、主カバー（３）の後端左右側方部とリヤカバー（４）間に上下端部を軸着（１０）したサブロッド（９）を介して連結したロータリ耕耘装置において、前記左右方向の軸（３４）と略同一の仮想延長軸心部上に角度センサ（５５）の回転軸（５７）の軸心を揃えて該角度センサ（５５）を主カバー（３）に取り付け、角度センサ（５５）の上記回転軸（５７）が上記メインロッド（８）の上下動の動きに連動するが後面視左右方向の動きに連動しないよう前記揺動支持部（７）の近傍においてメインロッド（８）側の揺動プレート（５９）と回転軸（５７）側のアーム（５８）とを連係しリヤカバー（４）の上下動を測定する構成としたロータリ耕耘装置とする。
【０００６】
【実施例】
図例は、農用トラクターの機体４０後部に昇降自在に取り付けて、土壌表面を掘削し走行するロータリ耕耘具５であって、このロータリ耕耘具５の後部を覆うリヤカバー４部に、この発明を折り込んでいる。ロータリ耕耘具５は、農用トラクターの機体４０後端上方に固設した、左右方向中央のヒッチ１１部にトップリンク１２の前端を枢支しており、該トップリンク１２の後端にはマスト１３の前端を枢支している。また、トラクターの機体４０後端左右下方にはロワーリンク１４，１４の前端部を枢支している。該ロワーリンク１４の後端には、左右方向中央近傍の伝動ケース１５より左右側方に突出したビーム１６，１７に固設した支持プレート１８，１８を取り付けており、また、ロワーリンク１４，１４中途部には、左右のリフトロッド１９，１９の下端を取り付けている。該リフトロッド１９，１９上端は、機体４０の後部上方に備えたリフトアーム２０，２０の突設後端に取り付けており、リフトアーム２０を上下回動操作することにより、ロータリ耕耘具５を昇降可能としている。
【０００７】
前記、中央近傍の伝動ケース１５上にはマスト１３を枢支しており、該マスト１３中途部と前記支持プレート１８，１８間を左右の補強リンク２１，２１で補強接続している。そして、前記右方のビーム１７側端にはサイドプレート２２が固設され、左方のビーム１６側端にはサイド伝動ケース２３が固設されている。該サイドプレート２２とサイド伝動ケース２３下端間には、耕耘パイプ２が左右方向に軸架されており、該耕耘パイプ２外周に耕耘刃１，１．．を取り付ける爪ホルダー２４，２４．．が複数個溶接されている。
【０００８】
耕耘パイプ２の駆動は農用トラクターの機体４０後端に突出したＰＴＯ軸２８から、自在継手２９を介して中央近傍の伝動ケース１５の入力軸３０に伝達される回転力により駆動している。図示しないが入力軸３０より入力した駆動力は、ベベルギヤを介して左方のビーム１６内の伝動軸からサイド伝動ケース２３内上部のスプロケットに伝わり、上部のスプロケットからチェーンを介して下方の耕耘パイプ２側端部の下部スプロケットを駆動する通常の駆動伝達としている。耕耘パイプ２の駆動回転に伴い、耕耘刃１，１．．掘削による耕耘土の上方飛散を防止するため、矢印「イ」方向に回転する耕耘刃１，１．．．．の先端の回転軌跡上方を主カバー３で覆っている。また、主カバー３から間隔を開けて後方を覆うリヤーカバー４とのこの間隔部には、両者の幅と略同幅の幅広の弾性板体６の上端部と下端部を夫れ夫れ主カバー３の後端部とリヤカバー４の前端部にボルト，ナット等の締付具を介して一体的に取り付けている。これらにより、回転する耕耘刃１，１．．．の上部から後部方向の全体を覆っている。
【０００９】
この状態ではリヤカバー４は弾性板体６を介して主カバー３に取り付けられているだけであって、作業時に飛散する掘削泥土がリヤカバー４に当たったり、農用トラクター機体４０の前進に伴い掘削泥土の表面凹凸により、リヤカバー４の上下移動や左右移動や捩じれの動きは弾性板体６の弾性力で支持され規制され復元される。例えば弾性板体６が帆布のように弾性力が弱いとすると、リヤカバー４の動きが規制されずリヤカバー４の位置変動が激しくなる。また弾性板体６が板バネのように弾性力が強いとすると、リヤカバー４の取り付け姿勢が一定姿勢に成ってしまうことになる。この発明の弾性板体６は、リヤカバー４の重力によってリヤカバー４の後端部は自由に地面側に接地するまで下降するものである。また、飛散する耕耘土の慣性力や接地面側の凹凸による反撥力の変化に対しては、リヤカバー４の側面視での上下や背面視での左右上下や複合した捩じれの動きを規制されない程度の弾発力を有したゴム板であって、主カバー３とリヤカバー４の間隔部を前後連結している。
【００１０】
そしてこのままの構成では、リヤカバー４の側面視での上下や背面視での左右上下や複合した捩じれの動きが自由であり規制されにくいので、次に説明するような部材を前記間隔の部分に取り付けている。主カバー３後端部上面には、左右方向中央部に中央金具３１を突設し左右両側方に夫れ夫れ側方金具３２，３２を突設している。さらに、中央金具３１と側方金具３２間にステー３３，３３を突設している。
【００１１】
この中央金具３１と側方金具３２は上部開口した一対の壁面を有する「コ」字状の金具であり、一対の壁面間にボルトやピン等の軸３４，３４．．を左右方向に貫通する孔を、側面視で略同位置に芯を合わせるように開口している。そして中央金具３１には、前端部にリンクボール的に首振り自在の揺動支持部７を有するメインロッド８の前端部が、軸３４で取り付けられている。メインロッド８は後端部を二又状に分岐８ａさせ、その分岐８ａ部をリヤカバー４に縦方向に設けた主フレーム３５にボルト，ナットまたは溶接等で固着している。リヤカバー４は鉄板製の薄板であって、ロータリ耕耘具５の略２ｍ程度の全幅に亘って吊り下げられており、リヤカバー４後端部を袋状に折り返した接地面３６として加圧時の左右方向の強度を保っている。リヤカバー４の前後方向の強度は、前述の主フレーム３５，３５とリヤカバー４の左右方向端部に縦方向に設けたサブフレーム３７，３７で保っている。主フレーム３５とサブフレーム３７は夫れ夫れ下部開口「コ」字状の薄鉄板であって、その開口側をリヤカバー４上面に沿って溶接して一体化した補強枠である。
【００１２】
リヤカバー４はメインロッド８前端部の揺動支持部７を揺動中心として、幅広の弾性板体６が許す範囲に亘って側面視での上下移動や背面視での左右上下移動や複合した捩じれの動きを、主カバー３に対して可能としている。そして、左右のサブロッド９，９でもって、リヤカバー４のサブフレーム３７前端部に設けた左右の受金３８，３８と主カバー３左右に設けた側方金具３２，３２との間を補助的に連結しており、このサブロッド９，９でリヤカバー４の大きな動きを制限している。該サブロッド９，９は前端部と後端部に左右方向の貫通孔を開口しており、この貫通孔に軸着１０，１０している間隙の相対的な寸法差を、長孔や大径孔等で差を大きくするほど揺動を容易とすることができる。
【００１３】
また図例では、主フレーム３５の上面に夫れ夫れ下部ステー３９，３９を突設しており、該下部ステー３９と前述した上部のステー３３の間に、図２で示すようにプッシュプルロッド４１を取り付けて、リヤカバー４の揺動下限と上動時の加圧力調節を行なっている。この構成について詳述すると、主カバー３から一体に後方に突設するステー３３の先端部にはコマ４２の脚４３，４３が支持され、該コマ４２に設けられた上下方向貫通の孔４４にプッシュプルロッド４１の上部が貫通状に取り付けられ、突出上端部に押圧バネ４８を介して上方ロック具４９が取り付けられ、プッシュプルロッド４１の下端部が下部ステー３９にピンで軸着４７されている。さらにプッシュプルロッド４１の長手方向には複数の係止溝４５，４５．．．を設けており、ストッパー４６を係止溝４５まで押し込んでプッシュプルロッド４１をコマ４２部に固定すると、リヤカバー４の上下動は固定され、図５で示すようにストッパー４６を解除すると、プッシュプルロッド４１はリヤカバー４の上下移動に応じてコマ４２の孔４４内を移動し脚４３部で揺動自在に支持されている。また、コマ４２と軸着４７間のプッシュプルロッド４１外周には下部押圧バネ５０と下部ロック具５１が取り付けられており、下部押圧バネ５０の下端部をコマ４２に押しつける位置を下部ロック具５１を上方に位置調節することによりリヤカバー４の接地圧を加圧側に調節できる。上方ロック具４９の固定位置を、プッシュプルロッド４１外周で下方にスライド調節するとリヤカバー４の下限位置を高位置に変更調節できる。
【００１４】
図６は上例の主要部のみ開示した斜視図、図７，図８はその対応部の別図例であり、以下説明する。図６は、メインロッド８後端部の二又状の分岐８ａ，８ａ部とリヤカバー４の主フレーム３５，３５前端部を着脱自在としたものであって、分岐８ａ部の取付孔５２，５２に主フレーム３５，３５の固定孔５３，５３部分を図示しないボルト，ナットを介して着脱自在に取り付けており、リヤカバー４の形態を図７で示すセンター開閉板２５や側方開閉板２６，２６付きのリヤカバー４ａに交換して該センター開閉板２５または側方開閉板２６部を取り外すと、この部分に畝立器を取り付ける空間が生ずるから耕耘刃１，１．．に近い位置に別作業部を取り付けて、畝立て作業が安定して行なうことができる。畝立て作業を行なわないときは開閉板２５，２６を取り付けて通常のリヤカバー４としての作業が行なえる。また、図８で示すように後端部に均平板２７を左右のリンク５４，５４を介して上下動自在に取り付けたリヤカバー４ｂ等に交換することにより、ロータリ耕耘具５を代掻き作業等に別途使用可能としている。図６の構成においては、サブロッド９，９を省いて説明したが、第１図例のようにサブロッド９を左右両側に取り付けてリヤカバー４のある程度以上の揺動を牽制しても良い。
【００１５】
図９，図１０，図１１は、本発明の一実施例を示すもので、耕深制御用のセンサ一個を備えた実施例であり、以下説明する。第１実施例で詳述したように、主カバー３の後端部左右方向中央に中央金具３１を設け、この中央金具３１に取り付けた揺動支持部７から後方に延出するメインロッド８の二又状の分岐８ａ，８ａ後端に、リヤカバー４の左右の主フレーム３５，３５を取り付けている。そして、主カバー３とリヤカバー４の間隔を弾性板体６で連結すると共に、主カバー３とリヤカバー４の左右側端部間をサブロッド９，９で連結して、リヤカバー４の揺動をある程度牽制するようにしている。
【００１６】
耕耘作業時に、該リヤカバー４の後端接地面が耕耘泥土の土の量により上下動するが、この上下動を回転式の角度センサである中央ポテンショメーター５５で測定するものである。従来の製品のリヤカバーは主カバーに対して蝶番で取り付けられているので、単純に上下の角度変動しか生じずポテンショメーターの取付位置は主カバーの後端部であれば幅方向のどの位置に取り付けても正確に角度を検出していた。この発明のリヤカバー４は揺動支持部７を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するから、揺動支持部７の近傍に中央ポテンショメーター５５を取り付けて検出角度になるべく誤差が生じないようにするものである。即ち、揺動支持部７を中央金具３１に左右方向に取り付けるボルト，ピン等の軸３４と略同一の仮想延長軸心部上に中央ポテンショメーター５５の軸を揃えてフレーム側の固定板５６に中央ポテンショメーター５５のケース体を固定し、ケース体から固定板５６を貫通して外方に突出する回転軸５７にアーム５８を取り付けている。アーム５８の突出先端部は軸心方向に折り曲げられ、この折り曲げ部６１の前後面にメインロッド８から一体的に突出する揺動プレート５９の先端部の作動面６０，６０が接当し係合しており、リヤカバー４の動きのうちリヤカバー４の左右方向中央部分の後端接地面が地面に対し上下動する動きのみを揺動プレート５９を介して取り出す。メインロッド８の後面視左右方向の動きは作動面６０，６０がアーム５８の折り曲げ部６１の前後面を滑って逃げるから中央ポテンショメーター５５の回転軸５７を動かすことはない。このように、揺動支持部７近傍であれば一個の中央ポテンショメーター５５で耕深制御用としてリヤカバー４の昇降角度を検出できるから、例えば、ロータリ耕耘具５が対地上昇して耕深が浅くなると、掘削泥土が減ってリヤカバー４が主カバー３に対して下方に垂れ下がっていくから、この角度変化を検出して農用トラクター機体４０に設けたリフトアーム２０を下降してロータリ耕耘具５を下降すると耕深を増やすことができ、自動制御として耕深制御を常に設定した目標の深さに制御する耕深センサを容易に得ることができる。
【００１７】
図１２は、耕深制御用のセンサを二個備えた実施例であり、まず大まかな点を説明する。この発明におけるリヤカバー４が背面視で主カバー３に対しメインロッド８先端の揺動支持部７を揺動中心としてローリング方向である左右に揺動するから、主カバー３に対するリヤカバー４の左端部と右端部での対地面側への垂れ下がり角度が、凹凸の多い地面や傾斜地を等高線に沿って走行しながら図示しない水平制御機構を介して掘削作業をする場合左右で異なる。このリヤカバー４の左右の異なった角度を、ロータリ耕耘具５の左右側方に夫れ夫れ取り付けた左右の側方角度センサである左右のポテンショメーター６２，６３で夫れ夫れ検出する。そして、図示しないＣＰＵで演算処理することにより、例えば左右のポテンショメーター６２，６３の検出値を平均して掘削作業を行なうと図９で示す中央ポテンショメーター５５と同様の制御が行なえ、左右のポテンショメーター６２，６３の検出角度を同角度になるようにローリング制御を行なうと、ロータリ耕耘具５が対地表面に平行に耕深制御を行なって掘削作業ができる。
【００１８】
ロータリ耕耘具５の、従来のローリング制御について簡単に説明する。ロータリ耕耘具５は農用トラクターの機体４０に設けた左右のリフトアーム２０，２０と三点リンクのうちの左右のロワーリンク１４，１４を夫れ夫れ左右のリフトロッド１９，１９を介して吊持しており、このリフトロッド１９の一方を油圧シリンダーやギヤードモーター等の遠隔操作式伸縮具とし、機体４０に配設したローリングセンサにより機体４０の左右傾斜角度を測定し、その傾斜角度を打ち消す方向にリフトロッド１９を自動的に伸縮調節してロータリ耕耘具５を地球の重力方向に対し常に水平状態になるよう制御する自動水平制御と、手元の設定器を手動操作して左右の傾斜角度を指定してやり、その指定に応じて作業器を傾斜保持させる自動傾斜制御が可能と成っているが、基準は常に地球の重力方向に対しての補正のみであった。
【００１９】
この図１２のローリング制御は、このような従来の水平制御意外に、ロータリ耕耘具５を対地表面に平行に耕深制御を行なう掘削作業が可能であるから、耕耘掘削等で全体の泥土を地表の凹凸に応じて同じ凹凸で耕耘掘削でき、畑の耕耘掘削に利用できる。具体構成について詳述すると、リヤカバー４の左右側方に配設するサブロッド９，９の前端部を取り付けるため主カバー３に設けた側方金具３２の近傍に夫れ夫れ左右のポテンショメーター６２，６３のケース体を取り付け、ポテンショメーター６２，６３の回転軸に一端を取り付けたアーム６４とサブロッド９前端部に突設した金具６５との間を連動ロッド６６で連結し、サブロッド９の上下方向揺動角度を左右のポテンショメーター６２，６３で独立して検出する。
【００２０】
図１３で示すものは、主カバー３とリヤカバー４間隔を塞ぐ弾性板体の別実施例である。この図１３で示す弾性板体６７は、前方の上端縁部は他と同様に主カバー３の後端部にボルト，ナット等の締付具を介して取り付けているが、弾性板体６７の後端部をリヤカバー４の後端部近傍の接地均平面近くまで長く延出しており、また、弾性板体６７の後端部とリヤカバー４を係止しておらずフリーとしているのでリヤカバー４の揺動がより自由に行なえると共に、リヤカバー４の内面である耕耘刃１，１．．側からの飛散泥土を弾性板体６７が受け止めるから泥土が直接付着しない泥除け効果を有する。
【００２１】
【発明の作用効果】
この発明では、リヤカバー（４）が弾性板体（６）を介して主カバー（３）に前後連結されているから、リヤカバー（４）の一部に土塊が衝突した場合、弾性板体（６）の変形により衝撃が吸収されてしまい、リヤカバー（４）下端縁の上下につながらないので土塊の衝突による均平姿勢の変化を生じ難くなる。
【００２２】
また、リヤカバー（４）は左右方向中央部を、首振り自在の揺動支持部（７）で支持すされたメインロッド（８）で、主カバー（３）に揺動自在に連結されているが、その両側方を左右のサブロッド（９，９）で上下方向のみ揺動自在に規制され連結されているから、リヤカバー（４）がメインロッド（８）前端の揺動支持部（７）を揺動中心として、あらゆる方向に容易に動くことができながら、ある程度以上の動きはサブロッド（９）で規制するから、対地表面に対し追従性よく動きながら一定以上の動き過ぎを規制して、リヤカバー（４）が回転する耕耘刃（１，１．．）に接当して破損することもない。
更に、リヤカバー（４）の上下動を角度センサ（５５）で測定するとき、揺動支持部（７）を揺動中心としてあらゆる方向に角度変化するが、リヤカバー（４）の動きのうちリヤカバー（４）の左右方向中央部分の後端接地面が地面に対し上下動する動きのみを揺動プレート（５９）、アーム（５８）を介して取り出すことができ、揺動支持部（７）近傍で一個の角度センサ（５５）によって耕深制御用としてリヤカバー（４）の角度を検出でき、検出角度になるべく誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一部断面した、ロータリ耕耘具全体の斜視図である。
【図２】 リヤカバー部を断面した耕耘具を本機後部に取り付けた、全体側面図である。
【図３】 要部の平面図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ部を断面した側面図である。
【図５】 図２のプッシュプルロッド部の、Ｂ矢視図である。
【図６】 リヤカバー取付部の、第２図例である。
【図７】 リヤカバーの、第２図例である。
【図８】 リヤカバーの、第３図例である。
【図９】 耕深センサを一個設けた場合の、全体斜視図である。
【図１０】 図９の、要部拡大図である。
【図１１】 図１０の、平面図である。
【図１２】 耕深センサを二個設けた場合の、全体斜視図である。
【図１３】 弾性板体の、別構図例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 耕耘刃
２ 耕耘パイプ
３ 主カバー
４ リヤーカバー
５ ロータリ耕耘具
６ 弾性板体
７ 揺動支持部
８ メインロッド
９ サブロッド
１０ 軸着
５５ 角度センサ （ポテンショメータ）
５７ 回転軸
５８ アーム
５９ 揺動プレート

Claims (1)

1. 複数の耕耘刃（１，１．．．）を取り付けた耕耘パイプ（２）の上方を主カバー（３）で覆い、この主カバー（３）の後部に間隔を有してリヤカバー（４）を備え、主カバー（３）とリヤカバー（４）の間隔を幅広の弾性板体（６）で一体的に連結すると共に、主カバー（３）の後端左右中央部に左右方向の軸（３４）に対して首振り自在に設けた揺動支持部（７）からメインロッド（８）を後方に突設して突設端部にリヤカバー（４）を取り付け、さらに、主カバー（３）の後端左右側方部とリヤカバー（４）間に上下端部を軸着（１０）したサブロッド（９）を介して連結したロータリ耕耘装置において、前記左右方向の軸（３４）と略同一の仮想延長軸心部上に角度センサ（５５）の回転軸（５７）の軸心を揃えて該角度センサ（５５）を主カバー（３）に取り付け、角度センサ（５５）の上記回転軸（５７）が上記メインロッド（８）の上下動の動きに連動するが後面視左右方向の動きに連動しないよう前記揺動支持部（７）の近傍においてメインロッド（８）側の揺動プレート（５９）と回転軸（５７）側のアーム（５８）とを連係しリヤカバー（４）の上下動を測定する構成としたロータリ耕耘装置。

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