JP4936532B2 - 畦成形作業方法及びその作業に使用する畦成形機 - Google Patents

Description

この発明は、トラクタ等の走行機に連結されて牽引され水田等の畦成形作業を行う畦成形作業方法及びその作業に使用する畦成形機に関する。詳細には水田の畦成形を圃場の直線部から圃場の角部、更に角部から直交する圃場直線部まで走行機を前進走行のみさせながら連続的に行なうことのできる畦成形作業方法及びその作業に使用する畦成形機に関する。

水田等の圃場の畦成形作業において、トラクタ等の走行機に連結されて、走行機の進行方向に沿って進行し畦成形作業を行う畦成形機は、様々な形態が知られている。従来技術としては、走行機の進行方向に対して水平方向に１８０°回転する畦成形機や、畦成形機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する畦成形機などが公知である。

水田等の畦成形においてトラクタに連結して側方に位置させた作業部の畦成形作業では、作業部はトラクタの側方後部にあるためトラクタが直線的に行き止まりになる圃場隅部になると連続的に隅部の畦成形作業はできなかった。そのため残りの隅部の畦成形作業としては、畦成形作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させて残りの隅部の畦成形作業を行っていた（従来技術１）。

また、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機としては、以下のような公知例がある。特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２）には、「オフセット作業方法」として、「走行機体にオフセット作業が行えるように装着された作業機による作業方法であって、作業機は水平面内での回動及び移動の自由度を有し、作業機自体の直進性を維持しながら、走行機体が圃場を走行しつつ作業を行う作業部分から走行機体が旋回する圃場隅部分までの仕上げ作業が行う。作業機は、走行機体から見て少なくとも２以上の水平回動、あるいは水平移動と水平回動の自由度を有し、直進性を制御し、前作業を基準に行う作業装置、作業機自身の回動変位量度を基準に行う作業装置などを備えている。」が開示されている。

更に、特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３）には、「オフセット作業機」として「作業部のオフセット位置を調整自在にしたオフセット位置調整機構と、作業部の作業方向を回動調整自在にした作業方向調整機構と、作業部と作業部によって作業がなされる基準作業線との位置関係を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいてオフセット位置調整機構を動作させて作業部のオフセット位置を調整すると共に作業方向調整機構を動作させて作業部の作業方向を調整する制御手段とを備え、作業部の作業位置と作業方向を基準作業線に沿うように制御する」作業機が開示されている。

また、特開２００５−４６０４０号公報（従来技術４）には、「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」の開示がある。従来技術４の畦塗り機は、「作業部３０を旧畦の一辺Ｆａに沿うように設置可能な作業部位置調整装置６１を有し、作業部位置調整装置６１は、オフセットフレーム１０の後端部に回動自在に設けられた作業部３０が旧畦の設置位置に設置されたか否かを走行機体から目視確認可能な第１マーカ６２と、作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行にあるか否かを走行機体から目視確認可能な第２マーカ６４と、オフセットフレーム１０を旋回回動させる旋回シリンダ１３及び作業部３０を回動させる回動シリンダ５７の動作を操作可能なアクチュエータ操作装置６７を有している。そして走行機体８０に搭乗した作業者Ｍは、第１マーカ６２及び第２マーカ６４を目視して作業部３０が設置位置に設置され且つ作業部３０の向きが一辺Ｆａと平行になるようにアクチュエータ操作手段６７を操作する。」との記載がある。

更に、特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術５）には、「オフセット作業機」として「走行機体に装着され、該走行機体の走行にともなって進行して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を作業する作業部を備えたオフセット作業機であって、水平回動のみ又は水平移動のみ若しくは水平回動と水平移動の組合せにより構成される少なくとも２以上の自由度を有し、前記２以上の自由度を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記２以上の自由度における回動量又は移動量を無段階に制御可能であり、且つ圃場隅部における走行機体の姿勢変化に対応して前記回動量又は移動量を調整可能としたことを特徴とするオフセット作業機」の開示がある。
特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２） 特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３） 特開２００５−４６０４０号公報（従来技術４） 特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術５）

上述した従来技術１乃至５に開示されている圃場角部における畦成形作業は、トラクタ等の走行機を前進方向のみの走行をさせながら圃場角部を成形することできる畦成形作業方法、畦成形機ではない。すなわち、圃場角部の畦成形において走行機の後進走行等の走行方向の変換が必要であった。そのため走行機や畦成形機の操作が複雑で作業がスムースに行ないにくい課題があった。以下、各従来技術の課題を述べる。

従来技術１のように水田等の圃場の作業残隅部の作業処理を行うために、トラクタ進行方向に対して作業部を１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させるという複数の面倒な作業を行なわなければならないという問題点があった。特に、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行う場合は、作業者は後方を見ながらトラクタの後進操作を行うため運転技術や作業などに熟練を要するという課題があり、誰でもが容易に作業を行い難いという課題があった。

更に、従来技術２乃至４に係る作業機は、畦等の被作業面に対して作業部のオフセット位置を調整したり、作業部の作業方向を調整したりする制御手段を有する技術であるが、走行機、あるいは機枠（装着フレーム）と作業部との間の距離は一定しており、作業部を機枠に対して水平方向に回動させることにより、被作業面と作業部の間隔を調整する装置又は方法である。しかしながら従来技術２乃至５には圃場隅部において走行機が旋回を始めた場合、畦成形機の直進性を確保する部材や装置がなく、直進の安定性がないという課題があった。

また、従来技術５は、「オフセットアーム５を枢支部Ａを揺動中心として水平方向に回動させ、オフセットアーム５の先端部に枢支された作業部５１がトラクタ２から左右に移動できる［特許文献４の００４７欄］」という「枢支部Ａ」と、「支持・伝動フレーム７を水平回動させ垂直方向に延びる水平回動軸５４からなる枢支部Ｂ」という２つの水平回動軸を介して、走行機（本体フレーム４）と作業部５１とが連結されている。そのため、圃場隅部において、走行機が回転し始めると、特許文献４の図２に示されるように２つの枢支部Ａの回動方向と枢支部Ｂの回動方向が逆になり、この２つの枢支部Ａと枢支部Ｂとを介して連結している作業部５１の畦方向への圧力は、非常に小さくなる課題があった。

そのため、従来技術５においては、圃場隅部における畦方向への成形圧力が減少するため、圃場の土質などの影響を受けやすく堅固な畦を形成できない課題があった。

上記課題を解決するために、装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備しトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法を提案する。

また、装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備しトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法を提案する 。

更に装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備し、
支持フレームは、装着フレームから斜め後方へ固定されて延設されており、
畦成形作業部は、支持フレームに移動可能に設けられ、装着フレームとの距離を伸縮させる水平移動手段によって、支持フレームに沿って装着フレームに対して遠近移動可能であり、かつ遠近移動可能である１つの水平回動軸を中心に水平回動手段又はフリー回動によって水平方向に回動可能であり、
水平移動手段及び水平回動手段は、その作動を制御部によって制御されるとともに検知部によって検知され、
制御部は、水平移動手段の移動量と走行機の旋回角度のそれぞれを検知するそれぞれの検知部から受信する信号に基づいて、水平移動手段の伸縮と水平回動手段の固定又はフリー回動を行なう信号をそれぞれの手段に送信して畦成形作業部の姿勢制御を行なうことのできるトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法を提案する。

装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備し、トラクタ等の走行機に装着され、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形機であり、
支持フレームは、装着フレームから斜め後方へ固定されて延設されており、
畦成形作業部は、支持フレームに移動可能に設けられ、装着フレームとの距離を伸縮させる水平移動手段によって、支持フレームに沿って装着フレームに対して遠近移動可能であり、かつ遠近移動可能である１つの水平回動軸を中心に水平回動手段又はフリー回動によって水平方向に回動可能であり、
水平移動手段及び水平回動手段は、制御部によって制御されるとともに検知部によって検知され、
制御部は、水平移動手段の移動量と走行機の旋回角度のそれぞれを検知するそれぞれの検知部から受信する信号に基づいて、水平移動手段の伸縮と水平回動手段の固定又はフリー回動を行なう信号をそれぞれの手段に送信して畦成形作業部の姿勢制御を行ない、
畦がほぼ直交する圃場角部において、走行機が前進走行のみを行ない走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを行なうことを特徴とする畦成形機を提案する。

更に又、制御部が、畦成形機の走行機の運転席より遠隔操作可能であり、走行機が畦と平行に走行しながら畦成形する場合の標準作業モードと、走行機が畦から離れる方向に走行する場合の離隔作業モードと、走行機が９０度旋回しながら畦成形する場合の旋回作業モードと、走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦成形する幅寄せ作業モードとを有する制御部であり、
制御部は離隔作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮とフリー、伸長とフリー、伸長と固定のいずれかを交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信し、
旋回作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮と固定、伸長とフリー、最伸長と固定のいずれかを交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信し、
幅寄せ作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮とフリーとをそれぞれ交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信する００１６欄に記載の畦成形機を提案する。

この発明によれば、ほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形することができるため、走行機の後進走行等による畦成形作業を含まないので、従来に比し、非常にスムースに圃場角部の畦成形を行なうことができる。

また、制御部が予め入力されたプログラムにより、水平移動手段の移動量と走行機の旋回角度から受信する信号に基づいて、水平移動手段の伸縮と水平回動手段の固定又はフリー回動を行なう信号をそれぞれの手段に送信して畦成形作業部の姿勢制御を自動的に行なうことができるため、ほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形することができる。

更に、この発明によれば、支持フレームが斜め後方へ固定されて設けられるとともに、
支持フレームに畦成形作業部が移動可能に設けられ、遠近移動のみにより畦成形作業部の前後左右の位置調整が可能なため、走行機の進路変更による走行方向の変化に対応して畦成形作業部の姿勢をコントロールする場合、遠近移動のみでオフセット量と前後方向の位置を調整することが可能であるため、制御部のプログラミングが容易である。

更に請求項５に係る発明によれば、走行機に対する畦成形作業部の位置すべきオフセット位置への移動が、正確かつスムースに行なうことができ、畦成形作業部の直進性を維持することができる。

この発明の実施形態の畦成形機について、この発明の畦成形機の実施形態の平面説明図である図１及び図２、同じく正面図を示す図３、同じく側面図を示す図４、同じく畦成形作業部への動力伝達装置を示す一部切欠して内部を開示した平面部分断面である図５、同じく油圧ポンプと水平移動手段及び水平移動手段への油圧制御回路を示す油圧制御回路図である図６、この発明の畦成形機が圃場直線部から圃場角部に至り、更に曲がって直線畦を形成する作業説明平面図である図７、制御部と各部材の接続説明図である図８、同じく走行機の予備ターン作業時のフローチャートである図９、同じく圃場角部における９０度旋回作業時のフローチャートである図１０、同じく走行機の幅寄せ作業時のフローチャートである図１１に基づいて説明する。

この発明の１つの実施形態である畦成形機は、トラクタ等の走行機Ｔに連結される装着フレーム１と、装着フレーム１から斜め後方へ角度を有して固定されて延設される支持フレーム２と、支持フレーム２に移動可能に設けられ、装着フレーム１との距離を伸縮させる水平移動手段４によって装着フレーム１に対して遠近移動可能な作業部移動部３と、作業部移動部３に設けられた水平回動軸５４を中心に水平回動手段６によって水平方向に対して回動自在な畦成形作業部５と、水平移動手段４の直線移動変位を検知するストロークセンサー７０と走行機Ｔの旋回角度（畦成形作業部５の回動変位）を検知する回動検知用ポテンショメーター７１とを有する検知部７と、水平移動手段４の移動量と走行機Ｔの旋回角度を検知する検知部７から受信する信号に基づいて水平移動手段４の伸縮と水平回動手段５の固定又はフリー回動を行ない畦成形作業部の姿勢制御を行なう制御部８と、トラクタからの動力を伝達する動力伝達装置９とを有する。

装着フレーム１は、トラクタＴとの装着部であるロアピン１０とトップブラケット１１によってトラクタ後部の三点リンクヒッチに連結され、走行機によって牽引走行される場合走行方向に対して直角方向に設けられているフレーム枠１２とからなる。装着フレーム１は、反トラクタ側に斜め後方へ角度を有して固定されて延設される支持フレーム２を設ける。

支持フレーム２は、装着フレーム１のフレーム枠１２の長手方向に対して約３０〜５０度角程度の角度を有して斜め後方に固定される。支持フレーム２は、この実施形態では装着フレーム１のフレーム枠１２の長手方向に対して約４５度角程度の角度を有し後方に向かって左側斜め後方に固定されて設けられ、略水平に平行な２本のフレームからなる。他の実施形態としては１本、又は３本以上のフレーム、あるいは板状体で形成してもよい。

支持フレーム２には、作業部移動部３を支持フレーム２に沿って移動可能に設ける。作業部移動部３は、支持フレーム２に移動可能に設けた移動板状体３０と移動板状体３０から下方に設けられる移動垂直枠３１とからなる。移動垂直枠３１には後述する伝動移動枠９３を連結して設けている。作業部移動部３は、支持フレーム２の側方に設けた水平移動手段４によって移動され装着フレーム１との距離を伸縮させる。作業部移動部３は、移動板状体３０に畦成形作業部５の水平回動軸５４を垂直方向へ設けている。畦成形作業部５の水平回動軸５４に、検知部７の回動検知用ポテンショメーター７１を設けており、走行機Ｔの旋回角度を検知する。

水平移動手段は、この実施形態では油圧シリンダーからなる移動スライドシリンダー４からなる。移動スライドシリンダー４は、そのシリンダー本体４０の後端部を装着フレーム１の左端部に固定して設け、シリンダーロッド４１の前端部を作業部移動部３に固定して設けられており、装着フレーム１に取り付けられている油圧ポンプ１５によって図６に示される移動用シリンダー切換えバルブ４２、移動用シリンダーフリーロックバルブ４３を介して作動される。水平移動手段は、他の実施形態では電動シリンダー、エアシリンダー等で構成されてもよく、伸縮移動可能な装置であればよい。作業部移動部３は、水平移動手段である移動スライドシリンダー４のシリンダロッド４１の伸長によって装着フレーム１から離れる方向に移動し、シリンダロッド４１の短縮によって装着フレーム１へ近づく方向へ移動される。

７０はストロークセンサー（直線変位センサー）であり、移動スライドシリンダー４の適宜位置に設けられている。

畦成形作業部５は、作業部移動部３の下方に延設される水平回動軸５４を中心に水平方向に水平回動手段又はフリー回動によって回動可能である。水平回動軸５４には、検知部７の回動検知用ポテンショメーター７１を設けており、水平回動軸５４の角変位によって走行機Ｔの相対的角度を検知する。

水平回動手段は、この実施形態では油圧シリンダーからなる回動シリンダー６からなる。回動シリンダー６は、そのシリンダー本体６０の後端部を移動垂直枠３１の水平回動軸５４の近傍から延設されるシリンダーフレーム３２に回動可能に設け、シリンダーロッド６１の前端部を畦成形作業部５の作業部フレーム５３に回動可能に連結しており、装着フレーム１に取り付けられている油圧ポンプ１５によって図６に示される回動用シリンダー切換えバルブ６２、回動用シリンダーフリーロックバルブ６３を介して作動される。水平回動手段は、電動シリンダー、エアシリンダー等で構成されてもよく、伸縮移動可能な装置であればよい。畦成形作業部５は、水平回動手段である回動シリンダー６のシリンダロッド６１の伸縮によって水平回動軸５４を回動中心として回動する。

図６の油圧制御回路に示されるように水平移動手段である移動スライドシリンダー４は、移動用シリンダー切換えバルブ４２の切換によって伸縮又は固定し、移動用シリンダーフリーロックバルブ４３の切換によって固定状態又はフリー状態となる。同様に水平回動手段である回動シリンダー６は、回動用シリンダー切換えバルブ６２の切換によって伸縮又は固定して回動又は固定させ、、回動用シリンダーフリーロックバルブ６３の切換によって固定状態又はフリー状態となる。これらの切換は制御部８からの指示信号によって制御されている。なお図６において、符号１５０はリリーフバルブであり、一定圧力以上が係ると圧力を逃がし一定圧力以下とする逃し弁である。

畦成形作業部５は、畦成形作業時に作業進行方向前方側に設けられる盛土部５０と、盛土部５０の後方向側に設けられる畦上面削土部５１と、成畦部５２とからなる。盛土部５０は、掘削爪５０１を多数設けた盛土回転軸（盛土ロータリ）５００を有する。盛土回転軸５００は、成型畦と略直交する方向に設けられ、その回転はダウンカット方向（前進する方向）へ回転する。盛土回転軸５００が、成型畦と略直交する方向に設けられているため、盛土回転軸が成形畦と平行方向に設けられた構成のものと比較して畦成形作業部５の直進性が良好である。畦上面削土部５１は、中央回転軸５１０の軸周囲に設けた上面削土爪５１１とを有する。成畦部５２は、畦斜面成形用の円錐面を有する畦形成体５２１と、畦成形回転軸５２０と、畦上面成形用の円筒面を有する上面ローラ５２２を有する。

前部案内輪１３は、回転可能な円板状面を少なくとも周辺部に有する薄い円板体であり、中央を前部案内輪支持フレーム１３１に設けた前部案内輪回転軸１３０を回転中心として回転可能に支持され、畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置に設けられている。前部案内輪回転軸１３０は、作業時進行方向とは略直交する方向に設けられるとともに、盛土部５０の盛土回転軸５００の近傍に平行に設けられるが、畦成形時の反作用力に抗する方向に前後左右に若干の角度を持たせるように設けることもできる。前部案内輪１３は、トラクタ等の走行機の操縦席からの遠隔操作により上下可動に設けることも可能である。

後部案内輪１４は、回転可能な円板状面を少なくとも周辺部に有する薄い円板体であり、中央を後部案内輪支持フレーム１４１に設けた後部案内輪回転軸１４０により回転可能に支持され、畦とは反対側の牽引機の走行する圃場側位置に設けられている。後部案内輪回転軸１４０は、作業時進行方向とは略直交する方向に設けられるとともに成畦部５２の畦成形回転軸５２０の近傍に平行に設けられ、第２チェーンケース９７に固定されている。８２は、調整ハンドルである。調整ハンドル８２を手動で回転させて、後部案内輪１４の上下位置を変えることができ、この上下位置の調整により全体の水平姿勢も調節する。

検知部７は、ストロークセンサー（直線変位センサー）７０と、回動検知用ポテンショメーター７１とからなる。ストロークセンサー７０は、移動スライドシリンダー４の適宜位置に設けられ、移動スライドシリンダー４のシリンダロッド４１の伸縮を検知し、その検知信号を制御部８へ送信する。回動検知用ポテンショメーター７１は、走行機Ｔの相対的な角度を検知して、その検知信号を制御部８へ送信する。

制御部８は、図８に示す如く予備ターンスイッチ、旋回作業スイッチ、幅寄せ作業スイッチ、位置復帰スイッチ等を有する操作部と、ストロークセンサー（直線変位センサー）７０と回動検知用ポテンショメーター７１の各検知部７、水平回動手段６を構成する回動シリンダロックソレノイド、回動シリンダフリーソレノイド、回動シリンダ短縮ソレノイド、回動シリンダ伸長ソレノイド及び水平移動手段を構成するスライドシリンダロックソレノイド、スライドシリンダフリーソレノイド、スライドシリンダ短縮ソレノイド、スライドシリンダ伸長ソレノイド、及びタイマー、ブザーの各部材とそれぞれ接続している。

畦形成作業部５への動力伝達装置９は、図５に示すようにトラクタ等からの回転を入力する入力軸９０から第１ジョイント９１によって装着フレーム１のフレーム枠１２の長手方向に対して約４５度角程度の角度を有し後方に向かって左側斜め後方に曲げられて設けられる伝動シャフト９２に連結している。回転可能な伝動シャフト９２は、この実施例では六角シャフトから成る。伝動シャフト９２には、伝動シャフト９２の長手方向に移動可能な伝動移動枠９３を設けており、伝動移動枠９３は移動垂直枠３１に取り付けられており、移動スライドシリンダー４によって装着フレーム１に対して遠近移動する。

伝動移動枠９３の内部には、伝動シャフト９２に沿って往復移動可能で、かつ回転を伝動可能な第１スプロケット９３０と、第１スプロケット９３０と第２スプロケット９３１とを連結し回転を伝動させる第１チェーン９３２と、第２スプロケット９３１の回転軸である移動回転軸９４とを設けている。移動回転軸９４は、角度の変更が可能な回動ジョイント９５を介して畦成形作業部５の各回転軸である盛土部５０の盛土回転軸（盛土ロータリ）５００、畦上面削土部５１の中央回転軸５１０及び成畦部５２の畦成形回転軸５２０へ、それぞれ第１チェーンケース９６、第２チェーンケース９７内の各スプロケット及びチェーンを介して連結し、回転を伝動する。

この発明の実施形態である移動スライドシリンダー４及び回動シリンダー６の作動は、油圧ポンプ４２，油圧バルブ等を介して行なわれるが、この作動の制御は走行機Ｔの運転席から操作できる制御部（図示せず）によって遠隔操作する。制御部は、走行機Ｔが畦Ｒと平行に走行する場合の標準作業モードと、走行機Ｔが畦Ｒから離れる方向に走行する場合の離隔作業モードと、走行機Ｔが９０度旋回しながら畦成形する場合の旋回作業モードと、走行機Ｔが畦Ｒとの間隔を狭める方向に走行しながら畦成形する幅寄せ作業モードとを有している。

畦成形作業部５への回転力の伝動は、図示されていないがトラクタ出力軸（ＰＴＯ軸）から動力伝達装置９の入力軸９０へ伝達され、第１ジョイント９１を介して伝動シャフト９２へ伝動され伝動シャフト９２が回転する。伝動シャフト９２には、伝動シャフト９２の長手方向に移動可能な伝動移動枠９３が設けられており移動スライドシリンダー４によって装着フレーム１に対して遠近移動する。

伝動シャフト９２の回転は、伝動移動枠９３の内部に設けられている第１スプロケット９３０から第１チェーン９３２を介して第２スプロケット９３１を回転させる。第２スプロケット９３１の回転により、回転軸である移動回転軸９４を回転させ、角度の変更が可能な回動ジョイント９５を介して畦成形作業部５の各回転軸である盛土部５０の盛土回転軸（盛土ロータリ）５００、畦上面削土部５１の中央回転軸５１０及び成畦部５２の畦成形回転軸５２０を回転させる。

盛土部５０の盛土回転軸５００を回転させて掘削爪５０１により土を掘り上げ、中央回転軸５１０の回転により上面削土爪５１１が回転させ畦上面の削土を行ない、同時に畦成形部５２の畦形成回転軸５２０を回転させ畦成形体５２１及び上面ローラ５２２を回転させ畦の斜面及び上面を形成する。

次にこの発明の実施形態である畦成形機を使用し、ほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみでほぼ直交する圃場角部において畦を形成する畦成形作業方法について、平面説明図である図７と、同じく制御部と各部材の接続説明図である図８と、走行機の予備ターン作業時の制御部と各部材のフローチャートである図９、同じく圃場角部における９０度旋回作業時の制御部と各部材のフローチャートである図１０、同じく走行機の幅寄せ作業時の制御部と各部材のフローチャートである図１１に基づいて説明する。

図７においてＴはトラクタ、Ｒは畦部、２は支持フレーム、５は畦成形作業部、５０は畦成形作業部５の水平回動軸であり、トラクタＴは一点鎖線で分けたＡ部からＨ部へＦ部での一時停止を除き、連続して前進走行する。

トラクタ等の走行機Ｔに牽引される畦成形機は、走行機Ｔが畦Ｒと平行に走行し成形作業を行なう場合、支持フレーム２は常に走行方向に向かって斜め後方、この実施形態では右斜め後方に固定されて延設された状態にある。

Ａ部は、通常の直線状畦Ｒ１を成形する標準畦成形作業方法を示し、畦成形作業部５は、走行機Ｔの走行方向後方斜め右側へオフセットした状態で作業する。この状態は、畦成形作業部５が移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１を比較的短縮させ、支持フレーム２の装着フレーム１に間隔をおいて近い位置に設け、畦成形作業部５を走行機Ｔ右側へオフセットした状態で回動シリンダー６を固定する。

Ｂ部、Ｃ部、Ｄ部は、走行機が前進走行のみを行ない圃場の角部で走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業である。Ｂ部、Ｃ部、Ｄ部の制御部８と各部材の制御信号、作動の流れは図９のフローチャートに示す。

Ｂ部は、圃場隅部のおおよそ５〜６ｍ手前で行なう走行機Ｔの予備ターンの開始を示す。予備ターンは、運転席の操作部にある予備ターンＯＮスイッチを押してから運転者はハンドルを畦から遠ざかる方向へ切る。予備ターンスイッチがＯＮ状態では予め組み込まれた制御信号によって制御部８は、回動シリンダー６の圧力を抜き、シリンダー圧をフリーにして回動シリンダー６のシリンダーロッド６１の動きをフリーにさせ、畦成形作業部５の水平回動をフリーの状態にする。このとき前部案内輪１３と後部案内輪１４という前後の案内輪によって走行の直進が保たれる。

これと同時に制御部８により移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１の短縮とフリーとを交互に数回繰り返す。この実施例では各０．５秒×１２回繰り返す。１２回繰り返すとカウンターが確認し、ブザーが鳴り運転者はハンドルを戻す。

Ｃ部は、走行機Ｔのハンドルが戻されると、走行機Ｔは畦から離れる方向へ斜め直進走行の状態となる。このとき、移動スライドシリンダー４は制御部８からの指示信号でシリンダロッド４１の伸長とフリーとを交互に数回繰り返す。この実施例では各０．７秒×１５回繰り返しカウンターによって確認される。

更に、移動スライドシリンダー４は制御部８からの指示信号でシリンダロッド４１の伸長と固定とを交互に数回繰り返す。この実施例では伸長０．５秒、固定１．０秒である。移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１が一番長く伸びた位置、又は予め設定した設定移動位置（この実施例では６７０ｍｍ）、又は一定時間シリンダーロッド４１が同位置であることをストロークセンサー７０が検知し制御部８へ検知信号を送信する。制御部８は、受信した検知信号と予め入力されたプログラムに基づいてブザーを鳴らす。

Ｄ部は、走行機Ｔの運転者がハンドルを畦方向に切った状態を示す。ブザーが鳴ると運転者は、ハンドルを畦方向に切って走行機Ｔの走行方向を畦Ｒと平行にすると同時に予備ターンスィッチをオフにする。オフにすることで、移動スライドシリンダー４のシリンダロッド４１が固定（ロック）されるため、畦成形作業部５の水平回動軸５４の位置は、支持フレーム２の後方側で固定される。

Ｅ部は、走行機Ｔが走行位置はＡ部と比較すると畦Ｒからやや離れた位置に置いて畦Ｒと平行に前進走行する。しかし畦成形作業部５は装着フレーム１から遠く離れた位置に自動的に移動して作動する。そのため、走行機Ｔが畦Ｒから離れても畦成形作業部５は直線状畦Ｒに沿って、畦形成圧力を減じることなく、畦を直線状に成形できる。

Ｆ部は、ほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業であり、制御部８と各部材の制御信号、作動の流れは図１０のフローチャートに示されている。

装着フレーム１がＦ部の入口Ｆ１の位置にくると、運転者は、運転席から操作可能な位置にある旋回開始スイッチを押してＯＮ状態とし、同時にハンドルを最大に旋回操作し角部の他の畦Ｒ２と平行となる方向へトラクタＴを約９０度旋回させ始める。旋回開始スイッチがＯＮ状態となると、移動スライドシリンダー４のシリンダロッド４１は、短縮と固定を交互に数回繰り返す。この実施例では短縮０．７秒、固定１．０秒である。

また旋回開始スイッチがＯＮ状態になると回動シリンダー６の圧力を抜き、シリンダー圧をフリーにして回動シリンダー６のシリンダーロッド６１の動きをフリーにさせ、畦成形作業部５の水平回動をフリーの状態にする。回動シリンダー６は、トラクタＴの９０度旋回走行が終わるまでフリーの状態にしておく。尚、回動シリンダー６は、予備ターン開始からＦ部終了までフリー状態としてもよく、前部案内輪１３と後部案内輪１４という前後の案内輪の作用とともに移動スライドシリンダー４の伸縮動作の相乗効果により走行の直進が保持される。

移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１が一番短く短縮された最縮位置、又は一定時間シリンダーロッド４１が同位置であることをストロークセンサー７０が検知し制御部８へ検知信号を送信する。制御部８は、受信した検知信号と予め入力されたプログラムに基づいて指示信号を移動スライドシリンダー４へ送信する。制御部８から指示信号が送信されると移動スライドシリンダー４のシリンダロッド４１は、伸長とフリーを交互に数回繰り返す。この実施例では伸長０．５秒、フリー１．５秒である。

装着フレーム１がＦ２地点に来て走行機Ｔの旋回角度が略４５度に達すると、検知部７の回動検知ポテンショメーター７１が、トラクタＴの旋回角度を検知し、制御部８へ検知信号を送信する。制御部８は、受信した検知信号と予め入力されたプログラムに基づいて指示信号を移動スライドシリンダー４へ送信すると、移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１が伸長し始め終端位置（最長位置）まで伸ばす。シリンダロッド４１が終端位置まで伸長されると、ストロークセンサー７０がそれを検知し、制御部８へ検知信号を送信し、制御部８はシリンダーロッド４１の伸長を停止する。

シリンダーロッド４１を伸ばしながら、そのまま走行機Ｔを旋回させ、走行機Ｔの旋回角度が略９０度に達すると、回動検知ポテンショメーター７１が、走行機Ｔの旋回角度を検知し、運転者はＦ３の位置で走行機Ｔを停止させる。移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１は最長の位置まで伸びた状態となり、畦成形作業部５は圃場角部の端部までの畦Ｒ１を成形できる。

Ｆ３の位置で畦成形作業部５は圃場角部の端部までの畦Ｒ１を成形した後、走行機Ｔを停止させたまま運転者は、走行機Ｔの装着フレーム１を三点リンクによって上昇させることで畦成形作業部５を上昇させ、畦Ｒ１より離す。

次ぎに、その位置のまま畦成形作業部５を水平回動軸５４を中心に９０度回動させ、再び下降させ畦成形作業部５の作業面の向きを畦Ｒ２に対する向きに変更する。

Ｇ部は、ほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業であり、制御部８と各部材の制御信号、作動の流れは図１１のフローチャートに示されている。

Ｆ３の位置からＧ１の位置まで走行機Ｔを前進走行させる。Ｇ１の位置で運転者は幅寄せ作業スイッチを押し、幅寄せ作業スイッチをＯＮ状態にすると同時に運転者は、ハンドルを畦へ接近する方向へ切る。幅寄せ作業スイッチがＯＮ状態では予め組み込まれた制御信号によって制御部８は、回動シリンダー６の圧力を抜き、シリンダー圧をフリーにして回動シリンダー６のシリンダーロッド６１の動きをフリーにさせ、畦成形作業部５の水平回動をフリーの状態にする。このとき前部案内輪１３と後部案内輪１４という前後の案内輪によって走行の直進が保たれる。

これと同時に制御部８により移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１の短縮とフリーとを交互に数回繰り返す。この実施例では短縮０．５秒、フリー０．５秒を数回繰り返す。数回繰り返し検知部７のストロークセンサー７０が予め入力されているシリンダロッド４１の位置（この実施例ではシリンダーロッド４１が２５０ｍｍ伸びた位置）を確認すると、ブザーが鳴り運転者は、走行機Ｔの走行方向が畦Ｒ２と平行になるようにハンドルを切る（Ｇ２位置）。

更に、制御部８により移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１の短縮とフリーとを交互に数回繰り返す。この実施例では短縮０．５秒、フリー０．５秒を数回繰り返す。数回繰り返し検知部７のストロークセンサー７０が予め入力されているシリンダロッド４１の位置（この実施例ではシリンダーロッド４１が１２５ｍｍ伸びた位置）を確認すると、ブザーが鳴り運転者は、幅寄せ作業スイッチをＯＦＦ状態にして移動スライドシリンダー４及び回動シリンダー６を固定する。（Ｈ１位置）。

Ｈ部は、Ｇ部に続く作業であり、走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業の後にＡ部と同じように通常の直線状畦Ｒ１を成形する標準畦成形作業方法である。Ｈ部では、Ａ部と同様に畦成形作業部５は、走行機Ｔの走行方向後方斜め右側へオフセットした状態で作業する。この状態は、畦成形作業部５が移動スライドシリンダー４のシリンダーロッド４１を比較的短縮させ、支持フレーム２の装着フレーム１に間隔をおいて近い位置に設け、畦成形作業部５を走行機Ｔ右側へオフセットした状態で回動シリンダー６を固定してる。

この発明は、水田等の矩形の圃場等の場所において、その周囲に設ける畦成形作業を行う場合に利用できる。特に、水田等の矩形の圃場の隅部を角まで直線で未作業部分がないように形成でき、非常に容易かつ短時間に畦成形作業を完了できるため作業効率が高く利用可能性が高い。

この発明の畦成形機の実施形態の平面説明図 図１と同じく平面説明図であり、移動スライドシリンダーのシリンダーロッドが図１より伸長した状態の平面説明図 同じく正面図 同じく側面図 同じく畦成形作業部への動力伝達装置を示す一部切欠して内部を開示した平面部分断面説明図 同じく油圧ポンプと水平移動手段及び水平移動手段への油圧制御回路を示す油圧制御回路図 この発明の実施形態である畦成形機が、圃場の畦直線部から圃場隅部に至り、更に曲がって直線畦を形成する作業説明平面図 同じく制御部と各部材の接続説明図 この発明の実施形態である畦成形機を使用して畦成形作業を行なう場合の走行機の予備ターン作業時の制御部と各部材のフローチャート 同じく圃場角部における９０度旋回作業時の制御部と各部材のフローチャート 同じく圃場角部から直線部へ移行する走行機の幅寄せ作業時の制御部と各部材のフローチャート

符号の説明

１ 装着フレーム（機枠）
１０ ロアピン
１１ トップブラケット
１２ フレーム枠
１３ 前部案内輪
１３０ 前部案内輪回転軸
１３１ 前部案内輪支持フレーム
１４ 後部案内輪
１４０ 後部案内輪回軸
１４１ 後部案内輪支持フレーム
１４２ 調整ハンドル
１５ 油圧ポンプ
１５０ リリーフ弁
２ 支持フレーム
３ 作業部移動部
３０ 移動板状体
３１ 垂直移動枠
３２ シリンダーフレーム
４ 移動スライドシリンダー
４０ シリンダー本体
４１ シリンダーロッド
４２ 移動シリンダー用切換えバルブ
４３ 移動シリンダー用フリーロックバルブ
５ 畦成形作業部
５０ 盛土部
５００ 盛土回転軸
５０１ 掘削爪
５１ 上面削土部
５１０ 中央回転軸
５１１ 上面削土爪
５２ 成畦部
５２０ 畦成形回転軸
５２１ 畦成形円錐体
５２２ 上面ローラ
５３ 作業部フレーム
５４ 水平回動軸
６ 回動シリンダー
６０ シリンダー本体
６１ シリンダーロッド
６２ 回動シリンダー用切換えバルブ
６３ 回動シリンダー用フリーロックバルブ
７ 検知部
７０ ストロークセンサー
７１ 回動検知用ポテンショメーター
８ 制御部
９ 動力伝達装置
９０ 入力軸
９１ 第１ジョイント
９２ 伝動シャフト（六角シャフト）
９３ 伝動移動枠
９３０ 第１スプロケット
９３１ 第２スプロケット
９３２ 第１チェーン
９４ 伝動軸
９５ 第２ジョイント
９６ 第１チェーンケース
９７ 第２チェーンケース
Ｔ 走行機（トラクタ）
Ｒ１、Ｒ２ 水田等の直線状畦

Claims (5)

1. 装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備しトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法。
2. 装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備しトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法。
3. 装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備し、
   支持フレームは、装着フレームから斜め後方へ固定されて延設されており、
   畦成形作業部は、支持フレームに移動可能に設けられ、装着フレームとの距離を伸縮させる水平移動手段によって、支持フレームに沿って装着フレームに対して遠近移動可能であり、かつ遠近移動可能である１つの水平回動軸を中心に水平回動手段又はフリー回動によって水平方向に回動可能であり、
   水平移動手段及び水平回動手段は、その作動を制御部によって制御されるとともに検知部によって検知され、
   制御部は、水平移動手段の移動量と走行機の旋回角度のそれぞれを検知するそれぞれの検知部から受信する信号に基づいて、水平移動手段の伸縮と水平回動手段の固定又はフリー回動を行なう信号をそれぞれの手段に送信して畦成形作業部の姿勢制御を行なうことのできるトラクタ等の走行機に装着され作業する畦成形機を使用し、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形作業方法であり、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを有することを特徴とする畦成形作業方法。
4. 装着フレームと、支持フレームと、制御部と、検知部と、盛土部及び成畦部とを有する畦成形作業部を具備し、トラクタ等の走行機に装着され、畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が前進走行のみで直交する畦を成形する畦成形機であり、
   支持フレームは、装着フレームから斜め後方へ固定されて延設されており、
   畦成形作業部は、支持フレームに移動可能に設けられ、装着フレームとの距離を伸縮させる水平移動手段によって、支持フレームに沿って装着フレームに対して遠近移動可能であり、かつ遠近移動可能である１つの水平回動軸を中心に水平回動手段又はフリー回動によって水平方向に回動可能であり、
   水平移動手段及び水平回動手段は、制御部によって制御されるとともに検知部によって検知され、
   制御部は、水平移動手段の移動量と走行機の旋回角度のそれぞれを検知するそれぞれの検知部から受信する信号に基づいて、水平移動手段の伸縮と水平回動手段の固定又はフリー回動を行なう信号をそれぞれの手段に送信して畦成形作業部の姿勢制御を行ない、
   畦がほぼ直交する圃場角部において、走行機が前進走行のみを行ない走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の前に走行機が畦との間隔を離隔走行しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら畦を形成する畦成形作業と、
   畦がほぼ直交する圃場角部において走行機が９０度旋回しながら行なう畦成形作業の後に走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦を形成する畦成形作業とを行なうことを特徴とする畦成形機。
5. 制御部が、畦成形機の走行機の運転席より遠隔操作可能であり、走行機が畦と平行に走行しながら畦成形する場合の標準作業モードと、走行機が畦から離れる方向に走行する場合の離隔作業モードと、走行機が９０度旋回しながら畦成形する場合の旋回作業モードと、走行機が畦との間隔を狭める方向に走行しながら畦成形する幅寄せ作業モードとを有する制御部であり、
   制御部は離隔作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮とフリー、伸長とフリー、伸長と固定のいずれかを交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信し、
   旋回作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮と固定、伸長とフリー、最伸長と固定のいずれかを交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信し、
   幅寄せ作業モードにおいて、水平回動手段がフリー回動の状態で、水平移動手段の短縮とフリーとをそれぞれ交互に数回繰り返す指示信号を水平移動手段に送信する請求項４に記載の畦成形機。

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