JP4814492B2 - オフセット作業機 - Google Patents
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Description
この畦塗り機の基本構成は、走行機体の後部に装着され、走行機体からの動力が入力される入力軸を備える装着部と、入力軸からの動力を伝達する動力伝達機構を備えると共にオフセット位置での機体支持を行うオフセット機構部と、伝達された動力によってオフセット位置で畦塗り作業を行う作業部とを備え、この作業部は、旧畦の一部を切り崩して土盛りを行う前処理部と盛られた土を切り崩された旧畦上に塗りつける整畦部とからなっている。
前記走行機体と前記第一の走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記第一の走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記第二の走行機体側伝動部材と前記作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記第二の走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記3通りの水平回動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平回動は前記第一の走行機体側伝動部材と前記第二の走行機体側伝動部材との間に介装された電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生ずることを特徴とする。
前記伝動アームと前記走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記走行機体側伝動部材と作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記2通りの水平回動の量と1通りの水平移動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平移動は前記伝動アームの前記走行機体に対する水平移動により生ずることを特徴とする。
前記走行機体と前記走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記走行機体側伝動部材と作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記2通りの水平回動の量と1通りの水平移動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平移動は前記走行機体側伝動部材の伸縮により生ずることを特徴とする。
本体フレーム4の中央部には、オフセットアーム5の基端部が枢支部Aを揺動中心として水平方向に回動するように枢支され、これによりトラクタ2と作業部51との相対位置を制御するための第一の自由度を構成している。一方、オフセットアーム5の先端部には作業部51が枢支部Bを回動中心として、水平方向に回動するように枢支され、これにより作業部51の姿勢を制御するための第二の自由度が構成されている。オフセットアーム5は作業部51を支持すると共にトラクタ2から伝達される動力を作業部51に伝達するための図示しない動力伝達機構を備えて構成されている。
更に、手動を含めた半自動制御をトラクタ2に搭乗した作業者が遠隔操作する場合にも、主作業部の移動方向や移動位置を作業者は容易に予測することが可能になる。このため、旋回をともなうトラクタ2の前進動に対して主作業部の直進作業を正確に継続させることができる。なお、この第1実施態様においては、水平回動軸53を主作業部である整畦体15の回転中心軸線S上に設けたが、必ずしも整畦体15の回転中心軸線S上に限定されるものではなく、ほぼ同様な効果を得ることが可能な範囲であれば、水平回動軸53(枢支部B)を整畦体15の回転中心軸線Sの近傍にずらして設けても良い。
そして、図3(e)に示すように、オフセットアーム5が畦にほぼ直交する状態になり、畦塗り機50がトラクタ2のほぼ後方に位置したときに、トラクタ2の旋回を停止する。本例(実施形態の概要)において、更に圃場の端部まで整畦するためには、作業部51を更に隅部の方に直進移動させる必要があるが、本実施態様の畦塗り機50においては、図3(f)に示すように、トラクタ2をニュートラル状態にするか、わずかに後進させることにより、作業部51を直進移動させて畦の端部を整畦することができる。また、本例のように、第一の自由度を1つの水平回動の自由度のみで構成し、水平回動(オフセットアーム5)の回動中心よりも作業部51が後方に位置した状態で直進作業部分を作業するように設定したときは、畦塗り機50におけるトラクタ2への装着部(すなわち本体フレーム)と作業部51の間隔が一定であるために、上記のような作業形態となる。
図4は、本発明に係わる畦塗り機の第1参考例を示す。この第1参考例の畦塗り機60は、図4(a)に示すように、本体フレーム4の左右中央部に伝動フレーム9の基端部が、その左右両側部に平行リンク10,11の基端部が、それぞれ水平回動可能に枢支されている。また、伝動・後フレーム12には伝動フレーム9及び平行リンク10,11の先端部が水平回動可能に枢支され、さらに、伝動・後フレーム12に対して、作業部支持・伝動フレーム13を水平回動可能に枢支する構造となっている。
なお、図4(e)に示すように、伝動フレーム9が畦にほぼ直交する状態になると、トラクタ2と作業部51との間の距離が最大となる。したがって、この状態に達したときに、トラクタ2は旋回を停止する。このとき、畦塗り機60はトラクタ2のほぼ後方に位置しており、さらに圃場の隅部21を整畦するために作業部51を端部に向けて直進移動するが、このときはトラクタ2をニュートラル状態にするか、わずかに後進させて(図4(f))、端部まで整畦する。なお、トラクタ2が圃場の隅部21に来て最小半径で旋回する動作を停止させる旋回停止位置を、コントローラに予め設定しておき作業者に知らせるようにすると良い。
図5は、本発明による畦塗り機の第2参考例を示す。この第2参考例の畦塗り機65では、前述した例(実施形態の概要)におけるオフセットアーム5に代えて、伝動機能を有する固定伝動アーム22と、この固定伝動アーム22の先端部に基端部が水平回動可能に枢支された回動伝動アーム23とを設けたものであり、これらによる水平回動の自由度により、トラクタ2と作業部51との相対位置を制御するための第一の自由度が構成されている。また、第1実施態様と同様に、回動伝動アーム23の先端部に作業部支持・伝動フレーム13を水平回動可能に枢支することにより、作業部51の姿勢を制御するための第二の自由度が構成されている。
従って、この第2参考例の畦塗り機65によれば、トラクタ2は直進走行と旋回走行だけで、畦塗り機65は直進作業から圃場の端部までの整畦作業を連続して行うことができる。また、畦塗り機65が圃場の端部に達した状態(図5(d))のときトラクタ2の走行と畦塗り機65の作動を停止し、三点リンク連結機構3により畦塗り機65を持ち上げて図5(e)に示す直進作業状態にして元畦17に沿ってセットし、トラクタ2を後進させて畦塗り機65を圃場の端部に位置させれば、圃場の端部から直進整畦作業を継続させることができる。従って、トラクタ2は直進走行と、旋回走行と、停止と、後進走行とにより畦塗り機65は直進作業から圃場の端部までの全整畦作業を連続して行うことができる。
図6は、本発明による畦塗り機の第3参考例を示す。この第3参考例の畦塗り機70は、前記例における本体フレーム4に代えて、伝動機能を有する伝動オフセットアーム24をトラクタ2の一方の側に張り出すようにして装着し、この伝動オフセットアーム24の先端部に伝動機能を有する伝動平行リンクアーム25の基部を水平回動可能に枢支し、該伝動平行リンクアーム25の先端部に作業部支持・伝動フレーム13を水平回動可能に枢支したことを特徴とするものである。
オフセット伝動アーム27の動力伝達機構としては、スプラインシャフトとスリーブの組み合わせなどを採用してスライド可能にすることができる。また、作業部51の姿勢を制御するための第二の自由度は、回動伝動アーム28の先端部に水平回動可能に枢支した作業部51の支持・伝動フレーム7による水平回動の自由度である。そして、オフセット伝動アーム27と回動伝動アーム28との間、及び回動伝動アーム28と作業部51の支持・伝動フレーム7との間に、図示しない電動シリンダまたは油圧シリンダを介装したほかは、前記実施形態の概要のものとほぼ同様である。
このように、第1実施形態の場合には、第一の自由度を2つの自由度で構成しているために、トラクタ2の旋回にともなって生ずるトラクタ2と整畦作業する畦との間隔の変化に対応して、畦塗り機75におけるトラクタ2への装着部(すなわち本体フレーム)と作業部51の間隔を任意に調整することが可能である。このため、前記実施形態の概要のようにトラクタ2の旋回を一旦停止させたりする必要がなく、連続して作業を継続することが出来る。
なお、オフセットアーム5の動力伝達機構としては、第1実施形態と同様な構成をとる。第3実施形態において、トラクタ2と作業部51との相対位置を制御するための第一の自由度は、伸縮・回動伝動アーム29により構成される水平移動および水平回動の2つの自由度からなり、作業部51の姿勢を制御するための第二の自由度は、伸縮・回動伝動アーム29の先端部に枢支された作業部支持・伝動フレーム13による水平回動の自由度である。
従って、トラクタ2は直進走行と、旋回走行のみで畦塗り機85は直進作業から圃場の端部までの整畦作業を連続して行う。また、畦塗り機85が圃場の端部に達したときトラクタ2の走行と畦塗り機85の作動を停止し、三点リンク連結機構3により畦塗り機85を持ち上げて直進作業状態にして元畦17に沿ってセットし、トラクタ2を後進させて畦塗り機85を圃場の端部に位置させれば、圃場の端部から直進整畦作業を継続させることができる。従って、トラクタ2は直進走行と、旋回走行と、停止と、後進走行とにより畦塗り機85は直進作業から圃場の端部までの全整畦作業を連続して行うことができる。また、隣り合う辺の接続部を矩形状に形成する必要がない場合には、圃場の一辺に対し直進整畦作業を行い、その終端部から隣り合う辺の始端部にかけては曲線整畦作業を行い、その後再び直進整畦作業を行うという前進のみでの連続整畦作業が行える。
また、トラクタ2と作業部51との相対位置を制御するための第一の自由度を第一の回動伝動アーム33で構成し、作業部51の姿勢を制御するための第二の自由度をこの回動伝動アーム33の先端部に基端部が水平回動可能に枢支された第二の回動伝動アーム35で構成してもよい。この場合においては、実施形態の概要とほぼ同様の構成となるが、第二の回動伝動アーム35があるので、実施形態の概要に比べ、前進のみでの連続整畦作業において、曲線整畦作業時の回転半径を小さくでき、非作業時の格納状態もコンパクトにできる。
図11は、本発明による畦塗り機の第4参考例を示す。この第4参考例の畦塗り機95では、前述した実施形態の概要における本体フレーム4に、オフセット方向に延びるオフセット伸縮・伝動アーム37を装着し、このオフセット伸縮・伝動アーム37の先端部に作業部支持・伝動フレーム13を水平回動可能に枢支している。そして、オフセット伸縮・伝動アーム37と作業部支持・伝動フレーム13との間に、図示しない電動シリンダまたは油圧シリンダを介装したほかは、実施形態の概要のものとほぼ同様である。
5、26 オフセットアーム(伝動フレーム)
9 伝動フレーム
10、11 平行リンク(平行リンク機構)
14 前処理体
15 整畦体(主作業部)
20 位置方位センサ(センサ)
23、28、33、35 回動伝動アーム(伝動フレーム)
50、60,65、70、75、80、85,90、95 畦塗り機(オフセット作業機)
51、101 作業部
100 溝掘り機(オフセット作業機)
102 溝掘り体(主作業部)
Claims (7)
- 走行機体の後方にこの走行機体に対して水平回動自在に架設され、前記走行機体側に枢支された第一の走行機体側伝動部材とその後方に枢支された第二の走行機体側伝動部材からなる走行機体側伝動部材の先端部に水平回動自在に支持された作業部側伝動部材に装着され、前記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で、前記走行機体の走行にともなって前進作業し、畦に沿ったまま、前記走行機体に対する2通りの水平回動とそれに加えての1通りの水平回動の3通りの動きの自由度を有する作業部と、
前記走行機体と前記第一の走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記第一の走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記第二の走行機体側伝動部材と前記作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記第二の走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記3通りの水平回動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平回動は前記第一の走行機体側伝動部材と前記第二の走行機体側伝動部材との間に介装された電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生ずることを特徴とするオフセット作業機。 - 走行機体の後方にこの走行機体に対し、オフセット方向に水平移動自在に配設された伝動アームとその後方に前記伝動アームに対して水平回動自在に枢支された走行機体側伝動部材の先端部に水平回動自在に支持された作業部側伝動部材に装着され、前記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で、前記走行機体の走行にともなって前進作業し、畦に沿ったまま、前記走行機体に対する2通りの水平回動とそれに加えての1通りの水平移動の3通りの動きの自由度を有する作業部と、
前記伝動アームと前記走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記走行機体側伝動部材と作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記2通りの水平回動の量と1通りの水平移動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平移動は前記伝動アームの前記走行機体に対する水平移動により生ずることを特徴とするオフセット作業機。 - 走行機体の後方にこの走行機体に対して水平回動自在に架設された伸縮自在な走行機体側伝動部材の先端部に水平回動自在に支持された作業部側伝動部材に装着され、前記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で、前記走行機体の走行にともなって前進作業し、畦に沿ったまま、前記走行機体に対する2通りの水平回動とそれに加えての1通りの水平移動の3通りの動きの自由度を有する作業部と、
前記走行機体と前記走行機体側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記走行機体側伝動部材を前記走行機体に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、前記走行機体側伝動部材と作業部側伝動部材との間に介装され、伸縮により前記作業部側伝動部材を前記走行機体側伝動部材に対して水平回動させる電動シリンダまたは油圧シリンダと、
前記作業部の位置及び方位を検出するセンサからの情報に基づいて前記作業部の前記2通りの水平回動の量と1通りの水平移動の量を独立して無段階に制御し、前記走行機体の旋回をともなう前進動時に前記作業部を畦に沿わせたまま、その、圃場の隅部付近までの直進性を維持させる制御手段を備え、
前記作業部の前記2通りの水平回動は前記2種類の電動シリンダまたは油圧シリンダの伸縮により生じ、それに加えての前記1通りの水平移動は前記走行機体側伝動部材の伸縮により生ずることを特徴とするオフセット作業機。 - 前記作業部の方位を制御するための前記水平回動の中心を前記作業部の回転中心軸線上、あるいはその近傍に設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のオフセット作業機。
- 前記作業部の方位を制御するための前記水平回動の中心と前記走行機体との距離を変更可能にしたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のオフセット作業機。
- 前記作業部は、元畦の一部を切り崩して土盛りを行う前処理体と該前処理体により盛られた土を切り崩された元畦上に塗り付ける整畦体とを備えた畦塗り作業部であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のオフセット作業機。
- 前記作業部は、圃場に溝を形成する溝掘り体を備えた溝掘り作業部であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のオフセット作業機。
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