JP5334259B2 - 溝掘機 - Google Patents

Description

本発明は、効率よく溝掘作業ができる溝掘機に関するものである。

従来、例えば下記特許文献１に記載された溝掘機が知られている。この溝掘機は、走行車であるトラクタに連結される作業機本体と、作業機本体に回転可能に設けられ回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体と、この溝掘体にて掘られた溝を整形する溝整形体とを備えている。しかしながら、この溝掘機では、溝整形体が邪魔となるために溝掘作業開始位置で溝掘体を所定の深さまで下降させることができず、このため、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関しては作業者が手作業で溝を掘らなければならない。

そこで、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がない溝掘機として、下記特許文献２に記載されたものがある。この溝掘機は、溝掘体の回転掘削刃の後部に溝整形体である溝仕上板を近接させて配設しかつこの溝仕上板に回動リンクを設けて紐の引き操作により溝仕上板を上方に折り畳み可能としたものである。

特開平１−１２８７０１号公報 特開平８−２０９７４２号公報

しかしながら、この溝掘機では、溝仕上板を上方に折り畳むために、トラクタに乗った作業者がわざわざ紐を引き操作しなければならない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなく、かつ溝整形体を上下動させるための操作も不要で、効率よく溝掘作業ができる溝掘機を提供することを目的とする。

請求項１記載の溝掘機は、走行車に連結される作業機本体と、この作業機本体に回転可能に設けられ、回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体と、前記作業機本体に上下動可能に設けられ、前記溝掘体にて掘られた溝を整形する溝整形体と、この溝整形体を前記作業機本体に対して下動させる付勢体とを備え、溝掘作業開始位置で前記溝掘体が溝を掘りながら所定の深さまで下降することにより前記溝整形体が圃場面に押される形で前記付勢体の付勢力に抗して前記作業機本体に対して上動し、その後、前記走行車が走行すると前記溝整形体が前記付勢体の付勢力にて前記作業機本体に対して下動するものである。

請求項２記載の溝掘機は、請求項１記載の溝掘機において、作業機本体は、上下面開口状の筒状部を有し、溝整形体は、前記筒状部内に上下動可能に挿通された棒状部と、この棒状部の上端側に設けられ、前記筒状部との当接により前記棒状部の下動を規制する下動規制部と、前記棒状部の下端側に設けられた溝整形部とを有するものである。

請求項３記載の溝掘機は、請求項１または２記載の溝掘機において、付勢体は、作業機本体と溝整形体との間に位置するガススプリングであるものである。

請求項４記載の溝掘機は、請求項１記載の溝掘機において、溝整形体は、作業機本体に平行リンクを介して上下動可能に設けられているものである。

請求項５記載の溝掘機は、請求項４記載の溝掘機において、作業機本体は、平行リンクとの当接により溝整形体の下動を規制する下動規制部を有するものである。

請求項１に係る発明によれば、溝掘作業開始位置で溝掘体が溝を掘りながら所定の深さまで下降することにより溝整形体が圃場面に押される形で付勢体の付勢力に抗して作業機本体に対して上動し、その後、走行車が走行すると溝整形体が付勢体の付勢力にて作業機本体に対して下動する構成であるため、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなく、かつ溝整形体を上下動させるための操作も不要で、効率よく溝掘作業ができる。

請求項２に係る発明によれば、溝整形体の下動規制部にて溝整形体が必要以上に下動することを適切に防止でき、溝整形体の溝整形部にて溝を適切に整形できる。

請求項３に係る発明によれば、作業機本体と溝整形体との間に位置する付勢体であるガススプリングの付勢力にて溝整形体を作業機本体に対してスムーズに下動させることができる。

請求項４に係る発明によれば、溝整形体は作業機本体に平行リンクを介して上下動可能に設けられているため、溝整形体を作業機本体に対してスムーズに上下動させることができる。

請求項５に係る発明によれば、下動規制部と平行リンクとの当接によって溝整形体が必要以上に下動することを適切に防止でき、溝整形体にて溝を適切に整形できる。

本発明の一実施の形態に係る溝掘機の斜視図である。 同上溝掘機の背面図である。 同上溝掘機の前進作業時の平面図である。 同上溝掘機のバック作業時の平面図である。 （ａ）および（ｂ）は同上溝掘機の作用説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る溝掘機の要部平面図である。 同上溝掘機の要部側面図である。 同上溝掘機の溝整形体が上動した状態の要部側面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る溝掘機の要部側面図である。 （ａ）および（ｂ）は同上溝掘機の作用説明図である。

本発明の溝掘機の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図４において、１は溝掘機で、この溝掘機１は、例えば圃場を走行する走行車であるトラクタの後部に連結して使用する牽引式の作業機である。そして、溝掘機１は、トラクタの後部に連結された状態で、トラクタの前進走行により前方に移動しながら圃場に断面略逆台形状をなす凹状の溝Ａを形成する（図３参照）。また、溝掘機１は、リターン作業可能なもので、溝掘作業終了位置では、トラクタのバック走行により後方に移動しながら圃場に断面略逆台形状の溝Ａを形成する（図４参照）。

溝掘機１は、トラクタの後部の３点リンク部（作業機昇降装置）に連結される作業機本体２を備えている。

作業機本体２は、固定機枠３を有し、この固定機枠３はトラクタの後部の３点リンク部に連結される３点連結部４を有している。３点連結部４は、トップピン５を有するトップマスト６と、ロワピン７を有する左右一対のロワアーム８とにて構成されている。

また、固定機枠３は、左右方向中央部に入力軸保持部11および出力軸保持部12を有している。入力軸保持部11には入力軸13が回転可能に設けられ、この入力軸13にはトラクタのＰＴＯ軸がユニバーサルジョイント等の動力伝達手段を介して接続される。出力軸保持部12は左右方向長手状のフレーム部15に対して水平方向に回動可能で、この出力軸保持部12には出力軸14が回転可能に設けられている。固定機枠３は、ゲージ輪（図示せず）を保持する左右一対のゲージ輪ホルダー部16を有している。

さらに、固定機枠３には互いに平行に位置する左右一対の回動アーム（平行リンク）17を介して可動機枠21が取り付けられている。可動機枠21は、フレーム部22を有し、このフレーム部22から中間入力軸保持部23が上方に向って突出している。中間入力軸保持部23はフレーム部22に対して水平方向に回動可能で、この中間入力軸保持部23には中間入力軸24が回転可能に設けられ、この中間入力軸24と出力軸14とがユニバーサルジョイント等の動力伝達手段25を介して接続されている。また、互いに離間対向する中間入力軸保持部23と出力軸保持部12とは、連結体であるジョイントパイプ26にて連結されている。

また、フレーム部22にはチェーン等が収納されたチェーンケース部27が水平方向に略１８０度回動可能に設けられ、このチェーンケース部27から作業部保持部28が下方に向って突出している。

そして、作業部保持部28の上下方向長手状の伝動パイプ30の下端部には、入力軸13側からの動力を受けて所定方向に回転することにより圃場の土を掘削して溝Ａを掘るロータリー式の溝掘体31が回転可能に設けられている。また、作業部保持部28の伝動パイプ30の上部周面の一部からは支持アーム32が水平方向に向って突出し、この支持アーム32の先端部には、溝掘体31の進行方向後方位置で溝掘体31にて掘られた溝Ａを整形して所望形状の断面略逆台形状の溝Ａにする溝整形体33が鉛直方向である上下方向に沿って上下動可能に設けられている。さらに、作業部保持部28の伝動パイプ30には、略板状のガード34が取り付けられている。なお、溝掘体31および溝整形体33にて、所望形状の溝Ａを形成する溝形成手段である作業部35が構成されている。

ここで、作業部35の溝掘体31は、入力軸13側からの動力を出力軸14、動力伝達手段25、中間入力軸24、チェーンおよび伝動パイプ30内の伝動軸等を介して受けて所定方向に回転する駆動回転軸である回転軸41と、この回転軸41の先端部に放射状に設けられこの回転軸41とともに回転して圃場の土を掘削して溝Ａを掘る複数の掘削刃である掘削爪42とを有している。

回転軸41は作業部保持部28の伝動パイプ30の下端部に設けられ、この回転軸41は溝掘機１の前後方向に対して直交する方向であって背面視で右上りの傾斜方向に沿った回転中心軸線ａを中心として回転する（図２参照）。また、複数の掘削爪42の上方部および前後方部は上カバー43にて覆われ、複数の掘削爪42の側方部はサイドカバー44にて覆われている。

作業部35の溝整形体33は、作業部保持部28の支持アーム32の先端部に形成された上下面開口状で断面略４角形状の筒状部46内にこの筒状部46に対して上下動可能、すなわち例えば上下方向に沿ってスライド移動可能に嵌合挿通された上下方向長手状の棒状部47を有している。棒状部47は、例えば断面略４角形状の角パイプ48にて構成されている。

棒状部47の上端部外周側には、支持アーム32の筒状部46の上端面との当接により棒状部47の下動つまり溝整形体33の下動を規制する下がり止め手段である下動規制部49が設けられている。下動規制部49は、例えば筒状部46と同じ断面略４角形状の筒状部材50にて構成され、ボルト等の取付具51にて棒状部47の上端部にこの棒状部47に対して上下位置調整可能に取り付けられている。つまり、棒状部47に対する下動規制部49の取付位置の変更により溝整形体33の下限位置が調整可能となっている。なお、下動規制部49を棒状部47の上端部に固設した構成でもよい。

また、棒状部47の下端部には、溝掘体31の進行方向後方位置で、掘削爪42による掘削土を持ち上げて溝外へ排出しながら掘削爪42にて掘られた溝Ａを所望形状に整形する略逆台形状をなす略板状の溝仕上板等の排土板である溝整形部52が設けられている。

溝整形部52は、棒状部47に取り付けられた整形板53と、この整形板53の左右方向端部に取り付けられ溝側面を形成する左右一対の溝側面用板54と、整形板53の下端部に取り付けられ溝底面を形成する水平面状の溝底面用板55とを有している。図２に示されるように、一方の溝側面用板54は鉛直面に沿って位置し、他方の溝側面用板54は鉛直方向に対して傾斜する傾斜面に沿って位置している。

また、作業機本体２の支持アーム32の先端部の筒状部46と溝整形体33の溝整形部52との間には、溝整形体33を下方に向けて付勢して支持アーム32の筒状部46に対して下動させる付勢体であるガススプリング61が位置し、この伸縮可能なガススプリング61は上下方向に沿って溝整形体33の棒状部47と平行に配設されている。ガススプリング61は、シリンダ本体部62と、このシリンダ本体部62内に対して出入りするロッド部63とを有し、シリンダ本体部62の上端部が支持アーム32の筒状部46の外面側に取り付けられ、ロッド部63の下端部が溝整形部52の整形板53に取り付けられている。

なお、図１および図２等において65は回動アーム17を固定機枠３に対して回動させるアーム回動用ガススプリングで、66はチェーンケース部27をフレーム部22に対して回動させるケース部回動用ガススプリングで、67は回動アーム17を位置決めするためのストッパ手段である伸縮可能なストッパパイプである。

次に、上記溝掘機１の作用等を説明する。

溝掘作業を開始する前に、まず作業部35を図３に示す前進作業状態に設定する。

そして、トラクタを運転して溝掘機１を溝掘作業開始位置まで移動させ、溝掘機１がこの溝掘作業開始位置に位置した状態でトラクタの走行を停止させ、その後、ＰＴＯ軸を回転させ、３点リンク部の作動により溝掘機１全体を下ろす。

すると、図５（ａ）に示すように、溝掘体31の掘削爪42が圃場面に接地するとともに、溝整形体33の溝整形部52が圃場面に接地する。

続いて、図５（ｂ）に示すように、溝掘体31の回転中の掘削爪42は、前方に移動することなく溝掘作業開始位置において、圃場の土を掘削して溝Ａを掘りながら、掘削爪42の下端位置が溝底位置に到達する所定の深さまで作業機本体２と一体となって下降する。

このとき、溝整形体33は、圃場面に下方から押される形でガススプリング61の付勢力に抗して作業機本体２の作業部保持部28の筒状部46に対して相対的に上動し、下動規制部49が筒状部46の上端面から離れる。このため、溝整形体33は溝掘体31の下降の妨げにはならず、溝掘体31は、溝掘作業開始位置において所定の深さの溝を掘ることが可能である。

その後、トラクタの走行を開始し、トラクタの前進走行により溝掘機１全体を所定速度で前方に移動させる。

すると、溝掘体31は、所定の深さを維持したまま前方に移動しながら溝Ａを掘り、またこの溝掘体31の進行方向後方位置において、溝整形体33は、ガススプリング61の付勢力および自重に基づき、作業機本体２の作業部保持部28の筒状部46に対して所定の深さまで、すなわち例えば下動規制部49が筒状部46の上端面に当接するまで下動して溝Ａ内に入り込んだ後、その所定の深さを維持したまま溝掘体31と一体となって前方に移動しながら、溝掘体31にて掘られた溝Ａを整形する。

その後、圃場の端における溝掘作業終了位置に到達すると、作業部35を図４に示すバック作業状態に切り換えた後、トラクタのバック走行により溝掘機１全体を後方に移動させ、溝掘体31および溝整形体33により溝Ａを形成する。このため、トラクタの前後方向の長さに対応する未作業部分は残らない。

そして、このような溝掘機１によれば、溝掘作業開始位置で溝掘体31が溝Ａを掘りながら所定の深さまで作業機本体２と一体となって下降することにより溝整形体33が圃場面に押される形でガススプリング61の付勢力に抗して作業機本体２に対して上動し、その後、トラクタが走行すると溝整形体33がガススプリング61の付勢力にて溝Ａ内に入り込むように作業機本体２に対して下動する構成であるため、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなく、かつ溝整形体33を作業機本体２に対して上下動させるための操作も不要つまり紐等の操作により溝整形体33を上下動させる必要がなく、効率よく溝掘作業ができ、よって作業効率の向上を図ることができる。

すなわち例えば図５（ｂ）に示されるように、溝整形体を作業機本体に固着した従来の場合には距離Ｌ´の未作業部分が残り、作業者による手作業で溝を掘る必要があるが、本実施の形態の場合には距離Ｌの未作業部分が残る程度で、この程度の未作業部分であれば放置してもよい。なお、距離Ｌの未作業部分を作業者が手作業で修正する場合であっても、作業者は手作業で溝を掘る必要がほとんどなく作業効率に影響はない。

また、溝整形体33の下動規制部49にて溝整形体33が作業機本体２に対して必要以上に下動することを適切に防止でき、また溝整形体33の溝整形部52にて溝Ａを適切に整形できる。

さらに、作業機本体３と溝整形体33との間に位置する付勢体であるガススプリング61の付勢力にて溝整形体33を作業機本体２に対してスムーズに下動させることができる。

次に、本発明の溝掘機の他の実施の形態を図６ないし図８を参照して説明する。

この溝掘機１のオーガタイプの溝掘体31は、作業機本体２の作業部保持部28の伝動パイプ31に回転可能に設けられた上下方向の駆動回転軸である回転軸71を有している。回転軸71には、この回転軸71とともに回転して圃場の土を掘削して溝を掘る螺旋状の掘削刃72およびこの掘削刃72からの掘削土を側方に向けて排出する回転板73が設けられている。回転板73は側方に向って開口するカバー74にて覆われている。

また、この溝掘機１の溝整形体33は、作業部保持部28の支持アーム32の筒状部46内にこの筒状部46に対して上下動可能に嵌合挿通された上下方向長手状の棒状部76を有している。棒状部76の上端部には、支持アーム32の筒状部46の上端面との当接により棒状部47の下動を規制する下動規制部77が設けられている。棒状部76の下端部には、溝掘体31にて掘られた溝を整形する後羽根等の溝整形部78が設けられている。棒状部76の上下方向中間部には左右一対の排土板79が取り付けられている。

さらに、作業機本体２の支持アーム32の筒状部46と溝整形体33の棒状部76の鍔部分76aとの間には、溝整形体33を下方に向けて付勢して支持アーム32の筒状部46に対して下動させる付勢体としての圧縮ばねであるコイルばね80が位置している。コイルばね80は、棒状部76の外周に配設され、上端部が筒状部46の下面に当接し下端部が棒状部76の鍔部分76aに当接している。なお、この溝掘機１のその他の構成は上記一実施の形態と基本的に同じである。

そして、このような溝掘機１であっても、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなくかつ溝整形体33を作業機本体２に対して上下動させるための操作も不要で、効率よく溝掘作業ができる等、上記一実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記いずれの実施の形態においても、溝整形体33は、作業機本体２に対して上下方向に沿って上下動するものには限定されず、例えば上下方向に対してやや傾斜した傾斜方向に沿って上下動するものや、水平方向の軸を中心とする上下回動により上下動するもの等でもよい。

次に、本発明の溝掘機のさらに他の実施の形態を図９および図１０を参照して説明する。

この溝掘機１の溝整形体33は、作業機本体２の作業部保持部28の伝動パイプ30の上下方向中間部に、平行リンク81を介して上下動可能に設けられている。つまり、溝整形体33は、平行リンク81の作業機本体２に対する回動に基づく上下平行移動によって、作業姿勢を一定に維持したまま、作業機本体２に対して上下動する。

平行リンク81は、互いに平行に位置する長手状の上下回動可能な上回動部材81aおよび下回動部材81bにて構成されている。各回動部材81a，81bの一端部である進行方向前端部が伝動パイプ30のリンク被取付部82に左右方向の軸83を介して回動可能に取り付けられ、各回動部材81a，81bの他端部である進行方向後端部が溝整形体33のリンク被取付部84に左右方向の軸85を介して回動可能に取り付けられている。

また、作業機本体２の作業部保持部28の伝動パイプ30の上端部と平行リンク81の上回動部材81aの長手方向中央部との間には、溝整形体33を下方に向けて付勢して作業機本体２の作業部保持部28に対して下動させる付勢体であるガススプリング86が位置している。

ガススプリング86は、シリンダ本体部87およびこのシリンダ本体部87内に対して出入りするロッド部88を有している。シリンダ本体部87の上端部が伝動パイプ30の上端部に左右方向の軸89を介して回動可能に取り付けられ、ロッド部88の下端部が上回動部材81aの長手方向中央部に左右方向の軸90を介して回動可能に取り付けられている。

さらに、作業機本体２の作業部保持部28は、平行リンク81の下回動部材81bの下面との当接により平行リンク81の下方回動を規制して溝整形体33の下動を規制する突出状の下動規制部91を有している。

下動規制部91は、伝動パイプ30の外周面から溝整形体33側に向って突出し、この下動規制部91の先端部には、下回動部材81bの下面と面状に当接する傾斜面状の当接面92が形成されている。なお、この溝掘機１のその他の構成は上記一実施の形態と基本的に同じである。

そして、この図９に示す溝掘機１であっても、図１０（ａ）および（ｂ）に示されるように、溝掘作業開始位置で溝掘体31が溝Ａを掘りながら所定の深さまで作業機本体２と一体となって下降することにより溝整形体33が圃場面に押される形でガススプリング86の付勢力に抗して作業機本体２に対して上動し、その後、トラクタが走行すると溝整形体33がガススプリング86の付勢力にて溝Ａ内に入り込むように作業機本体２に対して下動する構成であるため、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなく、かつ溝整形体33を作業機本体２に対して上下動させるための操作も不要つまり紐等の操作により溝整形体33を上下動させる必要がなく、効率よく溝掘作業ができ、よって作業効率の向上を図ることができる。

また、この溝掘機１では溝整形体33が作業機本体２に平行リンク81を介して上下動可能に設けられているため、溝整形体33を作業機本体２に対してスムーズに上下動させることができる。

さらに、作業機本体２の下動規制部91の当接面92と平行リンク81の下回動部材81bの下面との当接によって溝整形体33が必要以上に下動することを適切に防止でき、この溝整形体33にて溝Ａを適切に整形できる。

なお、いずれの実施の形態においても、溝整形体33を付勢する付勢体は、ガススプリング61，86やコイルばね80には限定されず、他の種類の付勢手段でもよい。

また、例えば図示しないが、オーガタイプの溝掘体31を備えた溝掘機１において、溝整形体33を作業機本体２に平行リンク81を介して上下動可能に設けたものでもよい。

さらに、平行リンク81は、上下２本の回動部材81a，81bからなるものには限定されず、例えば左右２本の回動部材からなるものや、上下左右４本の回動部材からなるもの等でよい。

１ 溝掘機
２ 作業機本体
31 溝掘体
33 溝整形体
46 筒状部
47，76 棒状部
49，77 下動規制部
52，78 溝整形部
61，86 付勢体であるガススプリング
80 付勢体であるコイルばね
81 平行リンク
91 下動規制部
Ａ 溝

Claims (5)

1. 走行車に連結される作業機本体と、
   この作業機本体に回転可能に設けられ、回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体と、
   前記作業機本体に上下動可能に設けられ、前記溝掘体にて掘られた溝を整形する溝整形体と、
   この溝整形体を前記作業機本体に対して下動させる付勢体とを備え、
   溝掘作業開始位置で前記溝掘体が溝を掘りながら所定の深さまで下降することにより前記溝整形体が圃場面に押される形で前記付勢体の付勢力に抗して前記作業機本体に対して上動し、その後、前記走行車が走行すると前記溝整形体が前記付勢体の付勢力にて前記作業機本体に対して下動する
   ことを特徴とする溝掘機。
2. 作業機本体は、上下面開口状の筒状部を有し、
   溝整形体は、
   前記筒状部内に上下動可能に挿通された棒状部と、
   この棒状部の上端側に設けられ、前記筒状部との当接により前記棒状部の下動を規制する下動規制部と、
   前記棒状部の下端側に設けられた溝整形部とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の溝掘機。
3. 付勢体は、作業機本体と溝整形体との間に位置するガススプリングである
   ことを特徴とする請求項１または２記載の溝掘機。
4. 溝整形体は、作業機本体に平行リンクを介して上下動可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の溝掘機。
5. 作業機本体は、平行リンクとの当接により溝整形体の下動を規制する下動規制部を有する
   ことを特徴とする請求項４記載の溝掘機。

Images