JP4382592B2 - 畦塗り機 - Google Patents

Description

本発明は、水田を区画する旧畦を畦塗り修復して新畦を形成する畦塗り機に関する。

旧畦を畦塗り修復する畦塗り作業は、旧畦の水漏れを防ぐとともに、旧畦の側面部の崩れた部分や旧畦の上部（以下、「天場部」と記す。）が踏圧されて凹んだ部分を平らに補修することを目的として行なわれるが、この畦塗り作業は労力を要することから、機械化された畦塗り機が開発されている（特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載の畦塗り機は、走行機体の後部に取り付けられる機枠に機枠進行方向に対して左右方向に移動自在な可動機枠が取り付けられ、この可動機枠に旧畦の天場部を切り崩す天場処理ロータ（文献内では前処理ロータリー６）、旧畦を切り崩して土盛りを行う前処理ロータ（文献内では盛土ロータリー４）及び盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける畦塗り体をそれぞれ配設して構成されている。天場処理ロータ、前処理ロータ及び畦塗り体は、機枠の進行方向に対して左右方向に延びる回転軸を備える。

可動機枠には、走行機体から伝達された動力を天場処理ロータ、前処理ロータ及び畦塗り体のそれぞれに伝達するための動力伝達機構を内蔵した第１から第４の伝動ケースが設けられている。第１の伝動ケースは可動機枠の前側に配置されて左右方向に延び、第２の伝動ケースは第１の伝動ケースの右側端部に連結されて前側に延びる。第３の伝動ケースは第２の伝動ケースの前側端部に連結されて前側に延びる。第４の伝動ケースは第１の伝動ケースの後方側に第１の伝動ケースに沿って配設されて左右方向に延びる。第３の伝動ケースの前側端部に天場処理ロータの回転軸が回転可能に連結され、第２の伝動ケースと第３の伝動ケースの連結部分に前処理ロータの回転軸が回転可能に連結されている。第４の伝動ケースの右側端部に畦塗り体の回転軸が回転可能に連結されている。

一方、特許文献２に記載の畦塗り機は、天場処理ロータ及び前処理ロータの回転軸が旧畦の延びる方向に略平行になるように配置される点で特許文献１記載の畦塗り機と相違する。

特開２０００−８３４０７号公報 特開２００２−３２５５０２号公報

ここで、旧畦の天場部を切り崩す天場処理作業は、旧畦の状態によっては不要な場合がある。このような場合、天場処理ロータを取り外すことができれば、畦塗り機が軽量化されて取り扱いが便利となるので、天場処理作業の必要性に応じて天場処理ロータを着脱可能な畦塗り機が望まれている。

また特許文献１記載の天場処理ロータは、第３の伝動ケースに内蔵され動力伝達機構と、この機構と天場処理ロータとの間に連結された他の動力伝達機構とを介して動力伝達されるようになっている。特許文献２記載の天場処理ロータは複数のチェーン伝動機構を介して動力伝達されるようになっている。つまり、従来の天場処理ロータは、複数の動力伝達機構を介して動力伝達される。このため、畦塗り機全体が大型化するとともに、重量が重くなるという問題がある。

さらに特許文献１記載の天場処理ロータの回転軸は旧畦の延びる方向に対して左右方向に略直交する方向に延びているので、天場処理ロータに設けられた天場処理爪は旧畦の延びる方向と略平行に延びる。このため、天場処理爪によって削られた旧畦の天場部の土はその殆どが天場部上に残り、水田に落下するのは僅かである。このため、天場部には天場処理ロータによって削られた土と前処理ロータから供給される土が堆積することになり、畦塗り体によって整畦される新畦の高さは旧畦のそれより高くなり、新畦の高さを旧畦の高さと同程度や低くしたりする調整がし難いという問題がある。また、特許文献２記載の天場処理ロータは回転軸が旧畦の延びる方向に略平行に配置されるので、天場処理爪は天場処理ロータの進行方向に対して略直交する方向になる。このため、天場処理ロータが回転動しながら進行方向前側に移動した場合、天場処理爪の背面側（天場処理ロータの進行方向前側）には、天場部の土との接触による大きな負荷が作用して、天場処理爪を介して天場処理ロータに振動を発生させるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、天場処理作業が不要なときに天場処理ロータを取り外すことができ、畦塗り機の小型軽量化が可能であり、新畦の高さ調整をし易くし、天場処理ロータに発生する振動を抑制可能な畦塗り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に本発明の畦塗り機は、走行機体に装着され、該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に配置され、旧畦の上部を切り崩す天場処理部、旧畦を切り崩して土盛りを行う前処理部及び盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を備えた畦塗り機において、天場処理部は、前処理部の進行方向前方に設けられ、前処理部及び天場処理部の各回転中心軸は、平面視において進行方向に対して左右方向右側に傾いて延びていることを特徴とする。

この発明によれば、天場処理部の回転中心軸を、平面視において進行方向に対して左右方向右側に傾けて延びるように設けることで、天場処理部による天場処理作業が行われると、天場処理部によって削られた旧畦上部の土の一部は、水田側に飛ばされて旧畦の際の水田内に落下する。このため、天場処理部によって削られた土の全てがそのまま天場部に堆積して残ることはなく、畦塗り体によって整畦される新畦の高さを旧畦のそれと略同じにしたり低めにしたりするような、新畦の高さ調整をし易くすることができる。また天場処理部が進行方向前側に移動する場合、天場処理部の前進移動にともなう天場処理部の天場処理爪にかかる抵抗は、天場処理部の回転中心軸が旧畦の延びる方向と同方向にある場合と比較して、小さくなる。これは、回転中心軸から放射状に延びる天場処理爪の背面部（進行方向前側の天場処理爪の側面部）に受ける力のうちの直交成分の力が小さくなると考えられるからである。このため、天場処理爪を介して天場処理部に発生する振動を抑制することができる。

また前処理部の回転中心軸を平面視において進行方向に対して左右方向右側に傾けて延びるように設けることにより、天場処理部の回転中心軸と前処理部の回転中心軸とを略平行に配置すると、前処理部及び天場処理部の近接配置が可能となり、畦塗り機全体を小型化することができる。

また本発明は、天場処理部が、前処理部の回転中心軸の進行方向前側端部と、天場処理部の回転中心軸の進行方向後側端部との間に連結された動力伝達機構（例えば、実施形態における天場側動力伝達機構５６）を介して動力が伝達される。

この発明によれば、天場処理部は前処理部の回転中心軸の進行方向前側端部と、天場処理部の回転中心軸の進行方向後側端部との間に接続された動力伝達機構を介して動力伝達されることにより、前処理部及び天場処理部を近接配置した状態で前処理部に伝達された動力を天場処理部に伝達することができる。その結果、動力伝達機構の長さを短縮化することができ、畦塗り機全体を軽量化することができる。

さらに本発明は、天場処理部が前処理部に対して上下動可能に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、天場処理部を前処理部に対して上下動可能にすることで、天場処理部によって旧畦上部を削るときに、石等の固い物に天場処理部の天場処理爪が当接すると、天場処理部自体が上方へ移動して規制された天場処理爪の回転動作を許容する。このため、天場処理部による天場処理作業が中断する事態を未然に防止することができる。

また本発明は、天場処理部が前処理部に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。

この発明によれば、天場処理部を前処理部に対して着脱可能に設けることにより、天場処理作業が必要なときに天場処理部を前処理部に装着し、天場処理作業が不要なときに天場処理部を前処理部から脱着することができる。このため、畦塗り作業の内容に応じて天場処理部を装着したり脱着したりすることができる。

本発明に係わる畦塗り機によれば、天場処理部及び前処理部を、その回転中心軸が平面視において進行方向に対して左右方向右側に傾けて延びるようにして設け、天場処理部を前処理部の進行方向前方に設け、天場処理部を前処理部に対して着脱可能に設けることにより、畦塗り作業内容に応じて天場処理部を装着したり脱着したりすることができ、畦塗り機の小型軽量化が可能であり、新畦の高さ調整をし易くし、天場処理部に発生する振動を抑制することができる。

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４に基づいて説明する。本実施の形態は、走行機体９０の前進動に応じて畦塗り作業を行なう畦塗り機を例にして説明する。なお、説明の都合上、図１（平面図）に示す矢印の方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。

畦塗り機１は、図１及び図２（正面図）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の前進動に応じて進行する。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１５ａを備えた装着部１０と、装着部１０に設けられた旋回シリンダ１１によって装着部１０から左右方向に移動可能なオフセット機構２０と、オフセット機構２０の移動端側（後端側）に垂直方向に延びる回動支点Ｏを回動中心として水平方向に回動可能に配設されて入力軸１５ａ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３０とを有してなる。

装着部１０は、左右方向に延びるヒッチフレーム１２と、ヒッチフレーム１２の前側に取り付けられて走行機体９０の三点リンク連結機構に連結可能な連結フレーム１３とを有してなる。ヒッチフレーム１２の左右方向の中央下部にはギアボックス１５が設けられ、このギアボックス１５には前述した入力軸１５ａが設けられている。入力軸１５ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）からの動力を図示しない伝動軸を介して伝達されるようになっている。

オフセット機構２０は、前端側をヒッチフレーム１２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の右側に沿って並設されて前端側がヒッチフレーム１２の右側端部に回動自在に連結されたリンク部材２２とを有してなる。リンク部材２２の後端側は、オフセットフレーム２１の後端部に回動自在に設けられた連結部材２３に繋がる連結アーム部材２４に回動自在に設けられている。オフセット機構２０は、オフセットフレーム２１、リンク部材２２、ヒッチフレーム１２及び連結アーム部材２４によって平行リンク機構を形成している。

オフセットフレーム２１は、前述した旋回シリンダ１１の伸縮動作により左右方向に揺動可能であり、オフセットフレーム２１内に設けられた図示しない動力伝達機構を介してオフセットフレーム２１の後端側に設けられた略垂直方向に延びる従動軸２５を回転駆動させるようになっている。従動軸２５の下部には作業部３０の回動支点Ｏとなる回転駆動軸３１が従動軸２５と同軸上に連結されている。

回転駆動軸３１の外側にはこれを覆う回転軸ケース３２が配設されている。回転軸ケース３２はその上端部がオフセットフレーム２１の後端下部に回動可能に連結され、回転軸ケース３２の下端部が作業部３０に固定された状態で取り付けられている。また回転軸ケース３２の上部には、回転軸ケース３２に対して回動自在な前述した連結部材２３が設けられている。つまり、連結部材２３は回転軸ケース３２及び回転駆動軸３１と非結合状態にあり、回転駆動軸３１を回動支点Ｏとして回動自在である。この連結部材２３に前述した連結アーム部材２４が横方向に延びて繋がっている。

作業部３０は、連結部材２３と回転軸ケース３２との間に繋がれた連結機構４０により回動支点Ｏに対して回動可能であるとともに、連結機構４０によりオフセット機構２０の揺動に対して作業部３０の作業方向を示す作業方向軸Ｏ２が走行機体９０の進行方向Ａと平行になるように保持される。連結機構４０は、連結部材２３と伸縮シリンダ４１とを有してなる。伸縮シリンダ４１は連結アーム部材２４の先端部に枢結された固定部４２と回転軸ケース３２の上部との間に枢結されている。このため、伸縮シリンダ４１が伸縮動すると、作業部３０は、連結アーム部材２４を介して回動支点Ｏを回動中心として回動する。なお、作業部３０の回動角度範囲は伸縮シリンダ４１のストロークの大きさに応じて設定される。このため、大きなストロークを有した伸縮シリンダ４１を用いた場合には、作業部３０を走行機体９０の左右両側の一方側から他方側に向きを反転させた状態で移動させることができる。

連結機構４０は、オフセット機構２０の左右揺動に対して作業部３０の作業方向軸Ｏ２が走行機体９０の進行方向と平行になるように保持する。つまり、連結機構４０は、作業部３０の作業方向軸Ｏ２が前後方向に平行に延びた状態で伸縮シリンダ４１の伸縮動作を規制すると、作業部３０と連結部材２３とを一体化させる。このため、作業部３０と連結部材２３とが一体化された状態で、オフセット機構２０を左右方向に揺動させると、作業部３０は、平行リンク機構を構成するオフセット機構２０の連結アーム部材２４に繋がる連結部材２３を介して作業部３０の作業方向軸Ｏ２が前後方向に平行に維持されたままで移動する。

作業部３０は、図３（平面図）に示すように、前側から天場処理部５０、前処理部６０及び整畦部７０を配置して構成されている。天場処理部５０は水田の周辺に沿って形成された旧畦の上部（天場部）を切り崩し、前処理部６０は切り崩した土の土盛りを行ない、整畦部７０は盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける機能を有する。

整畦部７０は、左右方向に延びて回転動自在に支持された回転中心軸７１に取り付けられた多面体ドラム７３と、多面体ドラム７３の右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部７５とを有してなる。整畦部７０は整畦動力伝達ケース７７を介して回転軸ケース３２に連結されて支持される。整畦動力伝達ケース７７内には図示しない整畦側動力伝達機構が内蔵され、この整畦側動力伝達機構は回転駆動軸３１に繋がっており、回転駆動軸３１からの動力が整畦側動力伝達機構を介して整畦部７０に伝達されるようになっている。

前処理部６０は、回転動自在な前処理ロータ６１を備える。前処理ロータ６１は前処理動力伝達ケース６４を介して回転軸ケース３２に連結されて支持される。前処理動力伝達ケース６４内には、回転駆動軸３１からの動力を受けて回転駆動する前処理側駆動軸６６を有した前処理側動力伝達機構６５が内蔵されている。前処理側駆動軸６６の先端部に前処理ロータ６１が挿着されている。前処理ロータ６１の回転中心軸６２は前処理側駆動軸６６と同軸上に配設されている。前処理ロータ６１は、その回転中心軸６２が平面視において整畦部７０の回転中心軸７１と交差する方向に延びて配置されている。このため、整畦部７０の回転中心軸７１を旧畦Ｋの延びる方向に対して略直交する方向に配置すると、前処理ロータ６１の回転中心軸６２は旧畦Ｋの延びる方向に対して斜め方向に配置されることになる。

天場処理部５０は、回転動自在な天場処理ロータ５１を備える。天場処理ロータ５１は天場動力伝達ケース５２を介して前処理ロータ６１に支持されている。天場処理ロータ５１はその回転中心軸５３に複数の天場処理爪５４を放射状に取り付けてなる。天場処理爪５４は基端側が真っ直ぐ延び、先端側が側方に屈曲して旧畦上部を削り取る。天場処理ロータ５１は、その回転中心軸５３が平面視において整畦部７０の回転中心軸７１と交差する方向に延びるように配置されている。このため、整畦部７０の回転中心軸７１を旧畦Ｋの延びる方向に対して直交する方向に配置すると、天場処理ロータ５１の回転中心軸５３は旧畦Ｋの延びる方向に対して斜め方向に配置されることになる。つまり、天場処理ロータ５１の回転中心軸５３は前処理ロータ６１の回転中心軸６２と略平行に配置される。このため、天場処理ロータ５１と前処理ロータ６１の回転軌跡も略平行になり、天場処理ロータ５１及び前処理ロータ６１を近接配置することが可能になる。その結果、天場処理ロータ５１の回転中心軸５３の後端側端部を前処理ロータ６１に近接した位置に配置することができる。

天場動力伝達ケース５２は天場処理ロータ５１の基端側に配置されて天場処理ロータ５１の回転中心軸５３に対して直交する方向に延びる。天場動力伝達ケース５２の先端部は天場処理ロータ５１を覆うカバー部５５に固定され、基端部は前処理ロータ６１の回転中心軸６２の先端部に対して上下回動自在に取り付けられている。つまり天場動力伝達ケース５２は基端部を回動中心として上下方向に回動自在である。このため、天場処理ロータ５１は天場動力伝達ケース５２の回動支点を回動中心とし上下方向に移動可能である。その結果、天場処理爪５４が大きな石等に当接して天場処理ロータ５１の回転動が規制されようとすると、天場処理ロータ５１は上方へ移動して天場処理ロータ５１の回転動を許容する。このため、畦塗り作業の中断を未然に防止することができ、畦塗り作業を連続して行うことができる。

天場動力伝達ケース５２内には天場側動力伝達機構５６が内蔵されている。この天場側動力伝達機構５６は、チェーン伝動式であり、前処理ロータ６１の回転中心軸６２からの動力を天場処理ロータ５１に伝達する。さらに詳細には、天場側動力伝達機構５６は、天場動力伝達ケース５２の基端側に回転動自在に支持された第１スプロケット５７と、天場動力伝達ケース５２の先端側に回転動自在に支持された第２スプロケット５８と、これらのスプロケット間に掛け渡されたチェーン５９とを有してなる。

第１スプロケット５７を取り付けた回転軸５７ａは、その基端部が前処理ロータ６１の回転中心軸６２の先端部に接合した状態でボルト等の締結手段６７によって前処理ロータ６１に着脱可能に固定される。このため、締結手段６７の締結を解いて回転軸５７ａを前処理ロータ６１から取り外すことで、天場動力伝達ケース５２及び天場処理ロータ５１を含んだ組み立て部品を前処理ロータ６１から脱着することができる。このため、天場処理作業が必要な場合に天場処理ロータ５１を前処理ロータ６１に装着したり、天場処理作業が不要なときに天場処理ロータ５１を前処理ロータ６１から脱着したりすることができる。つまり、畦塗り作業の内容に応じて天場処理ロータ５１を装着し及び脱着することができる。

ここで、天場処理ロータ５１は前処理ロータ６１に近接した位置に配置されているため、作業部３０全体の前後方向長さを短くすることができ、作業部３０の小型化を図ることができる。また、天場処理ロータ５１及び前処理ロータ６１の各回転中心軸５３、６２間の距離は短いので、天場動力伝達ケース５２及び天場側動力伝達機構５６の長さを短くすることがでる。その結果として作業部３０の重量を軽くすることができる。なお、天場側動力伝達機構５６はギヤ伝動式にしてもよい。

天場処理ロータ５１は、図1及び図２に示すように、前処理ロータ６１を覆うカバー部６３と天場処理ロータ５１を覆うカバー部５５との間に回動自在に取り付けられた押圧部８０によって下方に付勢されている。押圧部８０はカバー５５、６３部間に回動自在に取り付けられた支持部材８１と支持部材８１の下端部に取り付けられたばね部材８２とを有してなる。ばね部材８２は圧縮された状態で支持部材８１に取り付けられて天場処理ロータ５１を下方に付勢する。このため、天場処理ロータ５１の天場処理爪５４が石等に当接して天場処理ロータ５１が上方へ移動したときの衝撃をばね部材８２によって吸収することができる。

次に、畦塗り機１の動作について水田Ｓの一辺Ｓａを畦塗りする場合を例にして説明する。図１に示すように、先ず、走行機体９０を水田Ｓの一辺Ｓａに沿うように配置する。そして、作業部３０の作業方向軸Ｏ２が走行機体９０の進行方向と平行になるように、伸縮シリンダ４１を伸縮動させ、そして伸縮シリンダ４１の伸縮動作を規制する。その結果、作業部３０は図２に示す連結部材２３及び回転軸ケース３２と一体化されて、平行リンク機構をなすオフセット機構２０の右側揺動によって作業部３０の作業方向が前後方向に平行に保持されながら、作業部３０を走行機体前進走行により畦塗り作業が可能な右側オフセット作業位置に移動させることができる。

そして、走行機体９０を前進動させるとともに作業部３０を駆動させる。作業部３０が前側に進行しながら駆動すると、天場処理部５０が水田Ｓの一辺Ｓａの旧畦上部（天場部）を切り崩し、前処理部６０が切り崩した土の土盛りを行ない、整畦部７０が盛られた土を切り崩された旧畦Ｋ上に塗り付けて、水田Ｓの一辺Ｓａが連続的に畦塗りされる。

ここで、天場処理ロータ５１の天場処理爪５４の前側部分（背側部分）には、走行機体９０の前進動に伴って旧畦の上部の土を介して後方側へ向く力Ｆが作用するが、天場処理爪５４は斜め方向に傾いているので、その力Ｆの平行成分Ｆｘは天場処理爪５４の延びる方向に沿って作用して、天場処理爪５４に直交する方向の直交成分力Ｆｙを小さくする。つまり、天場処理爪５４に直交する力を小さくすることができる。このため、天場処理爪５４に作用する力Ｆｙによって天場処理ロータ５１に発生する振動を抑制することができる。なお、力Ｆｙの大きさは、天場処理ロータ５１の回転中心軸５３の延びる方向と旧畦Ｋの延びる方向とのなす角度θが大きく成る程小さくなる。実施例では、角度θを２５°程度に設定しているが、天場処理ロータ５１、前処理ロータ６１、多面体ドラム７３等の回転径や大きさによって、最適な角度を設定すればよい。

また天場処理ロータ５１はその回転中心軸５３が旧畦Ｋの延びる方向に対して斜め方向に向いて配置されているので、図４（断面図）に示すように、天場処理ロータ５１によって削られた旧畦Ｋの上部の土の一部は水田Ｓ側に向かって飛ばされて、旧畦Ｋの際の水田Ｓ内に落下する。このため、天場処理ロータ５１によって削られた土の全てがそのまま旧畦Ｋの上部に堆積して残ることはなく、前処理ロータ６１によって削られた土の一部が旧畦上部に供給されても、旧畦Ｋの上部に供給される土の量は旧畦上部が削られる前の旧畦上部を形成する土の量よりも多くなることはない。このため、整畦部７０によって整畦された新畦Ｋｓの高さを旧畦Ｋのそれと略同じにしたり低めにしたりするような、新畦Ｋｓの高さ調整をし易くすることができる。

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。 この畦塗り機の正面図を示す。 この畦塗り機に搭載された作業部の平面図を示す。 作業部による畦塗り作業を模式的に表わした畦の断面図を示す。

１ 畦塗り機
５０ 天場処理部
５３、７１ 回転中心軸
５６ 天場側動力伝達機構（動力伝達機構）
６０ 前処理部
７０ 整畦部
９０ 走行機体
Ｋ 旧畦

Claims (4)

1. 走行機体に装着され、該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に配置され、旧畦の上部を切り崩す天場処理部、前記旧畦を切り崩して土盛りを行う前処理部及び盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部を備えた畦塗り機において、
   前記天場処理部は、前記前処理部の進行方向前方に設けられ、
   前記前処理部及び前記天場処理部の各回転中心軸は、平面視において進行方向に対して左右方向右側に傾いて延びていることを特徴とする畦塗り機。
2. 前記天場処理部は、前記前処理部の回転中心軸の進行方向前側端部と、前記天場処理部の回転中心軸の進行方向後側端部との間に連結された動力伝達機構を介して動力が伝達されることを特徴とする請求項１に記載の畦塗り機。
3. 前記天場処理部は、前記前処理部に対して上下動可能に設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の畦塗り機。
4. 前記天場処理部は、前記前処理部に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の畦塗り機。

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