JP5148437B2 - ロータリ耕耘機 - Google Patents

Description

本発明は、畦やビニールハウス内のハウスポールなどの障害物との接触を回避できるロータリ耕耘機に関するものである。

従来、ギヤケースの左側に伝動ケースが設けられ、右側にサイドフレームが設けられたロータリ機枠と、ロータリ機枠の伝動ケース及びサイドフレーム間に回転可能に設けられたロータリ耕耘部と、ロータリ耕耘部を覆う耕耘カバーと、障害物に接近したことを検出する接近検出手段（接触スイッチ等）と、この接近検出手段（接触スイッチ等）からの検出信号に基づいて障害物への接近を報知する接近報知手段とを備えたロータリ耕耘機が知られている（特許文献１参照）。
特開２００６−２７１２４９号公報

しかしながら、上記従来のようなロータリ耕耘機は、接触スイッチが障害物に接触しなくては検出できないため、接触スイッチが損傷する場合があった。また、接近検出手段として非接触スイッチも考えられるが、畦の側面が垂直でない場合などには、障害物との距離を正確に検出することが困難となっていた。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、畦やビニールハウス内のハウスポールなどの障害物との接触を回避できるロータリ耕耘機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的手段を採用した。
第１に、ギヤケース２に左右サポートアーム３を設け、左サポートアーム３の外端に伝動ケース４を取り付け、右サポートアーム３の外端にサイドフレーム５が取り付けられたロータリ機枠６と、前記伝動ケース４及び前記サイドフレーム５に枢支された爪軸７及びこの爪軸７に設けられた爪８からなるロータリ耕耘部９と、このロータリ耕耘部９の上方を覆う上部カバー１０及び後方を覆う後部カバー１１からなる耕耘カバー１２とを備えたロータリ耕耘機において、
前記サイドフレーム５の外側面よりも内側であって前記上部カバー１０の上方に、外側方の障害物Ｘとの距離を検出し且つこの検出方向Ａ、Ｂの上下角度調整可能な非接触式の側方センサ１３Ａを設けており、
前記右サポートアーム３の外端にフランジ１４を設け、このフランジ１４と前記サイドフレーム５とをボルト１５で締結し、前記側方センサ１３Ａを前記フランジ１４の内面側に配置して前記ボルト１５で共締めしていることを特徴とする。

第２に、前記側方センサ１３Ａの左右取付位置を調整可能にしていることを特徴とする。
第３に、前記上部カバー１０の側板外側に、支持姿勢から退避姿勢へ姿勢変更可能な左右スタンド１６を設けており、前記側方センサ１３Ａを前記退避姿勢時の前記右スタンド１６の後方に配置していることを特徴とする。

第４に、前記後部カバー１１の上方に、外後方の障害物Ｘを検出する非接触式の後方センサ１３Ｂを前後取付位置調整可能に設けていることを特徴とする。
これにより、センサ１３が接触することなく外方の障害物Ｘとの距離を検出することができ、障害物Ｘの側面が垂直でない場合にも検出方向Ａ、Ｂが障害物Ｘの側面と直交するように、その上下角度を調節して障害物Ｘとの距離を正確に検出できる。
また、側方センサ１３Ａの左右取付位置を調節することで、外側方の障害物Ｘとの検出可能な距離を変更できる。

さらに、側方センサ１３Ａを取り付ける際に、フランジ１４を締結するボルト１５を兼用することで構造を簡略化できる。
そして、退避姿勢時のスタンド１６によって、外側方前側からの障害物Ｘ等の衝突から側方センサ１３Ａを保護できる。
また、後方センサ１３Ｂの前後取付位置を調節することで、外後方の障害物Ｘとの検出可能な距離を変更できる。

本発明によると、畦やビニールハウス内のハウスポールなどの障害物との接触を回避できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜６には、本発明の第１実施形態に係るロータリ耕耘機１が示されている。
ロータリ耕耘機１は、走行車両（図示省略）の後部に三点リンク機構等を介して昇降自在に装着されるサイドドライブ式のロータリ耕耘機であり、ロータリ機枠６、ロータリ耕耘部９、耕耘カバー１２、センサ１３、スタンド１６及び接近報知手段１７を備えている。
ロータリ機枠６は、左右方向中央部のギヤケース２から左右両側にサポートアーム３を突設していると共に、左サポートアーム３の外端にロータリ耕耘部９へと動力を伝達する伝動機構を収容する伝動ケース４が取り付け、右サポートアーム３の外端にはフランジ１４が固着され、このフランジ１４にサイドフレーム５がボルト１５によって締結されている（図３、４参照）。

伝動ケース４とサイドフレーム５との下部間に左右方向の軸心回りに回転自在に支持された爪軸７と、この爪軸７に左右方向にわたって取り付けられた多数の爪８とでロータリ耕耘部９が形成されており、ロータリ耕耘部９の爪軸７は、走行車両のＰＴＯ軸の動力が、ギヤケース２等内の動力伝達機構、サポートアーム３内の伝動軸、伝動ケース４内の動力伝達機構を介して、爪軸７に伝えられることで、矢示Ｒ方向に回転駆動されるように構成されている。
耕耘カバー１２は、ギヤケース２及び左右サポートアーム３の下方に配置されていてロータリ耕耘部９の上方を覆う上部カバー１０と、この上部カバー１０の後端に回動自在に取り付けられロータリ耕耘部９の後方を覆う後部カバー１１と、ロータリ耕耘部９の左右の側方を覆う左右一対の前側部カバー１８と、後部カバー１１後端の左右側方を覆う左右一対の後側部カバー１９とを備えている。

センサ１３は、超音波距離センサやレーザー距離センサなどの非接触式のセンサであって、ロータリ耕耘機１の外方にある障害物Ｘとの距離を検出する。また、センサ１３は、走行車両から延びるワイヤハーネス等により電源を供給されている。
図６に示すように、センサ１３は、矩形板状の支持部材２０にビス等により固定され、支持部材２０は、枢支部材２１を介して、板状体を平面視略Ｌ字型に略直角に折り曲げて形成された取付部材２２の一端に回動自在に枢支されている。なお、取付部材２２には１つ以上（図６においては３つ）のボルト孔２２Ａが設けられており、このボルト孔２２Ａにロータリ耕耘機１の各部材を締結するボルト１５、２５を挿通することができる。

また、センサ１３は、平面視においてロータリ耕耘機１の外側面より内側にある既存のボルトを取付部材２２のボルト孔２２Ａに挿通することで、ロータリ耕耘機１の各部材と共締めされ、ロータリ耕耘機１の平面視内側の様々な箇所に取り付けられる。したがって、センサ１３は、ロータリ耕耘機１の外方にある障害物Ｘと接触することはない。
センサ１３のうち、ロータリ耕耘機１側方の障害物Ｘを検出するものを側方センサ１３Ａとし、ロータリ耕耘機１後方の障害物Ｘを検出するものを後方センサ１３Ｂとしている。

側方センサ１３Ａは、サイドフレーム５とフランジ１４とを締結するボルト１５のうち前端下側に位置するものによって共締めされている。つまり、側方センサ１３Ａは、フランジ１４を固定するボルト１５のうちの１本（又は複数本）を兼用してサポートアーム３又はサイドフレーム５に取り付けられており、既存のロータリ耕耘機１の構造を全く変更することなく、簡単な構成で側方センサ１３Ａを設けることができる。なお、側方センサ１３Ａは、サイドフレーム５とフランジ１４とを締結するボルト１５のうち前端上側に位置するものによって共締めされていてもよい。

図３、４に示すように、共締めされた側方センサ１３Ａは、上部カバー１０の右寄り上方で且つサイドフレーム５前端の近傍に位置し、平面視において上部カバー１０の右側板よりも内側にある。
また、側方センサ１３Ａ及び支持部材２０を枢支部材２１廻りに回動することで、ロータリ耕耘機１の側方にある畦等の障害物Ｘの側面と略直交するように、側方センサ１３Ａの検出方向Ａの上下角度を調整する。これにより、障害物Ｘの側面が水平面に対して垂直でない場合にも、側方センサ１３Ａの検出方向Ａを障害物Ｘの側面と略直交とすることで、側方の障害物Ｘとの距離を正確に検出できる。さらに、検出方向Ａの上下角度を調節するだけで、側方センサ１３Ａの設定を変更することなく外側方の障害物Ｘとの検出可能な距離を変更することもできる。

なお、側方センサ１３Ａは、取付部材２２を右側面視において時計回り９０度回転させて固定し枢支部材２１を鉛直方向に向けて検出方向Ａの前後角度を調整可能とする、又は取付部材２２を平面視において略鋭角に折り曲げて形成するなどにより、側方センサ１３Ａの検出方向Ａが右斜め前方に向くようにしてもよい。これにより、障害物Ｘの接近を前もって検出することができる。
一方、後部カバー１１の左右側部後端において培土器（図示省略）を配置するための切欠部２３が形成され、培土器を使用しないときにはこの切欠部２３は蓋体２４によって閉鎖される。

後方センサ１３Ｂは、この蓋体２４の上方に設けられていて、後側部カバー１９を締結するボルト２５によって共締めされている。つまり、後方センサ１３Ｂは、後側部カバー１９を固定するボルト２５のうちの１本（又は複数本）を兼用して蓋体２４に取り付けられており、ロータリ耕耘機１の構造変更なく、簡単な構成で後方センサ１３Ｂを設けることができる。なお、後方センサ１３Ｂは、後側部カバー１９及び蓋体２４の右側面よりも内側に位置している（図示省略）。
また、後方センサ１３Ｂは、直交する２つの枢支部材（後部カバー１１の上面に平行な第１枢支部材２１Ａと、後部カバー１１の上面に垂直な第２枢支部材２１Ｂ）を介して、取付部材２２に回転自在に枢支された支持部材２０に、ビス等により固定されている。

よって、第１枢支部材２１Ａ廻りに後方センサ１３Ｂ及び支持部材２０を回動し、ロータリ耕耘機１の後方にある障害物Ｘの側面と略直交するように後方センサ１３Ｂの検出方向Ｂの上下角度を調整することで、障害物Ｘの側面が水平面に対して垂直でない場合にも、後方の障害物Ｘとの距離を正確に検出できる。また、検出方向Ｂの上下角度を調節するだけで、後方センサ１３Ｂの設定を変更することなく外後方の障害物Ｘとの検出可能な距離を変更することもできる。さらに、第２枢支部材２１Ｂ廻りに後部カバー１１の上面上にて反時回りに９０度回動させることで、後方センサ１３Ｂは後部カバー１１側方の障害物Ｘも検出できる。

なお、後方センサ１３Ｂは、蓋体２４以外に後部カバー１１又は後側部カバー１９自体に設けたり、後部カバー１１の後端に取り付けられる延長整地板に設けたりすることができる。
左右一対のスタンド１６は、パイプ又は棒で形成され、上部カバー１０前端の左右側板の外方に配置されている。また、スタンド１６は、上部カバー１０前端の左右側板外側に固定された上下に開口する筒状のブラケット２６に対して上又は下から挿脱可能となっている。さらに、スタンド１６は、ブラケット２６に下から挿入して接地させてロータリ耕耘機１を支える使用姿勢と、ブラケット２６に上から挿入してロータリ耕耘機１が使用可能な退避姿勢とに姿勢変更自在となっている。

なお、退避姿勢時の右スタンド１６は、上部カバー１０前端の右側板外側から略上方へ延び、平面視において上部カバー１０前端の右側板外方にある。つまり、右スタンド１６は、退避姿勢時には側方センサ１３Ａの外側方前側に位置している。したがって、右スタンド１６を退避姿勢にすることによって、外側方前側から障害物Ｘ等が側方センサ１３Ａに衝突することを防ぐことができる。
接近報知手段１７は、障害物Ｘの接近を知らせるものであって、警告音を発する音声発生装置、接近を明滅により報知する警告灯、モータによる振動にて報知するもの、又はこれらを組み合わせたものである。また、接近報知手段１７は、センサ１３から延びるワイヤハーネス等に接続され、走行車両の運転席又はセンサ１３の近傍などに設けられている。

続いて、ロータリ耕耘機１の使用態様を説明する。
畦に沿って作業する際、圃場の端で旋回する際、行程の始めに畦際まで後退する際等において、ロータリ耕耘機１の側端部や後端部が畦やビニールハウス内のハウスポールなどの障害物Ｘに一定距離以上に接近した場合には、そのロータリ耕耘機１の障害物Ｘへの接近を側方センサ１３Ａ及び後方センサ１３Ｂが検出し、各センサ１３Ａ、１３Ｂからの検出信号に基づいて接近報知手段１７が警告音等によってロータリ耕耘機１の障害物Ｘへの接近を報知する。走行車両の運転者は、ロータリ耕耘機１の障害物Ｘへの接近を知って接触を回避することとなる。

したがって、圃場やビニールハウス内において、畦やハウスポールなどの障害物Ｘとロータリ耕耘機１とが接触することなく、障害物Ｘの近くまで耕耘することができる。
本発明の第２実施形態を説明する。
図７には、本発明の第２実施形態に係るロータリ耕耘機１のセンサ１３等が示されている。
第２実施形態のセンサ１３等が第１実施形態と最も異なるところは、センサ１３を固定するための複数（本実施形態においては２本）の長孔２７が支持部材２０に設けられている点である。

これにより、側方センサ１３Ａの支持部材２０に対する取付位置を、左右方向に延びる長孔２７により左右にずらして固定することができ、側方センサ１３Ａの左右取付位置を調整可能となる。また、後方センサ１３Ｂの支持部材２０に対する取付位置を、前後方向に延びる長孔２７により前後にずらして固定することができ、後方センサ１３Ｂの前後取付位置を調整可能となる。
したがって、各センサ１３Ａ、１３Ｂの設定を変更することなく、各センサ１３Ａ、１３Ｂの取付位置を調節するだけで、外方（外側方や外後方）の障害物Ｘとの検出可能な距離を変更できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。ロータリ耕耘機１等の各構成または全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
センサ１３は、平面視においてロータリ耕耘機１の内側であれば、耕耘カバー１２の左側、ロータリ機枠６等に設けてもよい。
また、センサ１３は、ロータリ耕耘機１に対する取付方法をマグネット式としてもよく、センサ１３の取付部材２２をロータリ耕耘機１の部材にノブボルトを用いて締結するものとしてもよい。

側方センサ１３Ａは、支持部材２０に対して回動可能に枢支されていてもよい。また、側方センサ１３Ａの検出方向Ａが右斜め前方に向くように、支持部材２０に対して斜めに固定されていてもよい。
接近報知手段１７は、障害物Ｘとの距離を警告音の音量で報知するものとしてもよい。また、障害物Ｘの接近具合を、警告音を断続的もしくは連続的に発すること、又は警告灯を点滅もしくは点灯させること等によって報知することとしてもよい。

本発明に係るロータリ耕耘機を示す側面図。 側方センサ周辺の拡大側面図。 側方センサ及び耕耘カバーの平面図。 側方センサ周辺の拡大平面図。 後方センサ周辺の拡大側面図。 本発明の第１実施形態に係るセンサ等の正面図、平面図及び側面図。 本発明の第２実施形態に係るセンサ等の斜視図。

符号の説明

１ ロータリ耕耘機
２ ギヤケース
３ サポートアーム
４ 伝動ケース
５ サイドフレーム
６ ロータリ機枠
９ ロータリ耕耘部
１２ 耕耘カバー
１３ センサ
１３Ａ 側方センサ
１３Ｂ 後方センサ
１４ フランジ
１５ ボルト（フランジ締結用）
１６ スタンド
Ｘ 障害物

Claims (4)

1. ギヤケース（２）に左右サポートアーム（３）を設け、左サポートアーム（３）の外端に伝動ケース（４）を取り付け、右サポートアーム（３）の外端にサイドフレーム（５）が取り付けられたロータリ機枠（６）と、前記伝動ケース（４）及び前記サイドフレーム（５）に枢支された爪軸（７）及びこの爪軸（７）に設けられた爪（８）からなるロータリ耕耘部（９）と、このロータリ耕耘部（９）の上方を覆う上部カバー（１０）及び後方を覆う後部カバー（１１）からなる耕耘カバー（１２）とを備えたロータリ耕耘機において、
   前記サイドフレーム（５）の外側面よりも内側であって前記上部カバー（１０）の上方に、外側方の障害物（Ｘ）との距離を検出し且つこの検出方向（Ａ、Ｂ）の上下角度調整可能な非接触式の側方センサ（１３Ａ）を設けており、
   前記右サポートアーム（３）の外端にフランジ（１４）を設け、このフランジ（１４）と前記サイドフレーム（５）とをボルト（１５）で締結し、前記側方センサ（１３Ａ）を前記フランジ（１４）の内面側に配置して前記ボルト（１５）で共締めしていることを特徴とするロータリ耕耘機。
2. 前記側方センサ（１３Ａ）の左右取付位置を調整可能にしていることを特徴とする請求項１に記載のロータリ耕耘機。
3. 前記上部カバー（１０）の側板外側に、支持姿勢から退避姿勢へ姿勢変更可能な左右スタンド（１６）を設けており、前記側方センサ（１３Ａ）を前記退避姿勢時の前記右スタンド（１６）の後方に配置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリ耕耘機。
4. 前記後部カバー（１１）の上方に、外後方の障害物（Ｘ）を検出する非接触式の後方センサ（１３Ｂ）を前後取付位置調整可能に設けていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリ耕耘機。

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