JP5409493B2

JP5409493B2 - 溝掘機

Info

Publication number: JP5409493B2
Application number: JP2010088319A
Authority: JP
Inventors: 壮将山宮
Original assignee: 松山株式会社
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-04-07
Also published as: JP2011219950A

Description

本発明は、圃場の畦際に溝を適切に形成できる溝掘機に関する。

従来、例えば特許文献１に記載された溝掘機が知られている。

この従来の溝掘機は、走行車であるトラクタに連結される固定機枠と、この固定機枠のギヤボックスから斜め下外側方に向かって突出するパイプフレームと、このパイプフレームの下端部に設けられたケースとを備えている。

また、この従来の溝掘機は、ケースから斜め上外側方に向かって突出する回転軸と、この回転軸に設けられた複数の溝掘爪と、パイプフレームから外側方に向かって突出して案内カバーおよび溝仕上板を支持する補助フレームとを備えている。

特開平８−２０９７４２号公報

しかしながら、上記従来の溝掘機では、パイプフレームから外側方に向かって突出して案内カバーおよび溝仕上板を支持する補助フレームを備える構成であるため、その補助フレームが邪魔となり、圃場の畦際に溝を形成できない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、圃場の畦際に溝を適切に形成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固定機枠と、この固定機枠に対して移動可能な可動機枠と、この可動機枠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、前記可動機枠に設けられ、前記溝掘体にて掘られた溝を整形する溝整形体とを備え、前記可動機枠は、第１伝動ケースと、この第１伝動ケースから斜め下外側方に向かって突出する伝動フレームと、この伝動フレームの下端部に設けられた第２伝動ケースとを有し、前記溝掘体は、前記第２伝動ケースから斜め下内側方に向かって突出する回転軸と、この回転軸に設けられた複数の溝掘爪とを有するものである。

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、可動機枠の第２伝動ケースの外側面が溝掘機の外側端位置に位置するものである。

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、可動機枠の第２伝動ケースの外側端位置と溝掘体の溝掘爪の外側端位置とが上下方向に沿った一直線上に略位置するものである。

請求項４記載の溝掘機は、請求項１ないし３のいずれか一記載の溝掘機において、第２伝動ケースは、伝動ケース本体部と、この伝動ケース本体部の外側面を覆う保護カバー部とを有するものである。

請求項５記載の溝掘機は、請求項１ないし４のいずれか一記載の溝掘機において、第１伝動ケース内および第２伝動ケース内には、それぞれベベルギヤが配設されているものである。

請求項１に係る発明によれば、可動機枠は第１伝動ケースとこの第１伝動ケースから斜め下外側方に向かって突出する伝動フレームとこの伝動フレームの下端部に設けられた第２伝動ケースとを有し、溝掘体は第２伝動ケースから斜め下内側方に向かって突出する回転軸とこの回転軸に設けられた複数の溝掘爪とを有する構成であるため、可動機枠の第２伝動ケースを畦に接近させた状態で溝掘作業ができ、よって、圃場の畦際に溝を適切に形成できる。

請求項２に係る発明によれば、可動機枠の第２伝動ケースの外側面が溝掘機の外側端位置に位置するため、第２伝動ケース以外の構成部材が畦に接触するのを適切に防止できる。

請求項３に係る発明によれば、可動機枠の第２伝動ケースの外側端位置と溝掘体の溝掘爪の外側端位置とが上下方向に沿った一直線上に略位置するため、圃場の畦際に溝をより一層適切に形成できる。

請求項４に係る発明によれば、第２伝動ケースの伝動ケース本体部の外側面が保護カバー部にて覆われているため、伝動ケース本体部が畦に接触して破損するのを適切に防止できる。

請求項５に係る発明によれば、第１伝動ケース内のベベルギヤおよび第２伝動ケース内のベベルギヤを利用して動力を溝掘体側へ適切に伝達できる。

本発明の一実施の形態に係る溝掘機の背面図である。同上溝掘機の一部を省略した背面図である。同上溝掘機の一部を省略した背面図である。同上溝掘機の斜視図である。同上溝掘機の前進作業状態を示す平面図である。同上溝掘機の後進作業状態を示す平面図である。

本発明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６において、１は溝掘機で、この溝掘機１は、例えば走行車であるトラクタ（図示せず）の後部に連結して使用する牽引式の溝形成作業機（農作業機）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、圃場においてトラクタの走行（前進走行・後進走行）により進行方向に向かって移動しながら溝掘作業を行い、圃場に断面略逆台形状をなす凹状の溝Ａを形成する。

つまり、図５に示すように、前進作業状態時には、溝掘機１はトラクタの前進走行により進行方向である前方に向かって移動しながら溝掘作業を行い、また、図６に示すように、後進作業状態時には、溝掘機１はトラクタの後進走行（バック走行）により進行方向である後方に向かって移動しながら溝掘作業を行う。

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）に連結される固定機枠２と、この固定機枠２に対して移動可能な可動機枠３とを備えている。

固定機枠２は、トップマスト６および左右のロワアーム７等にて構成された３点連結部８を有し、この３点連結部８がトラクタの３点リンク部に連結されている。

また、固定機枠２は、フレームである主フレーム９と、この主フレーム９に固定的に設けられ入力軸10を回転可能に支持する中空状の入力軸ケース11とを有し、この入力軸10がトラクタのＰＴＯ軸に動力伝達手段（図示せず）を介して接続されている。

さらに、固定機枠２は、入力軸ケース11の上面から上方に向かって突出する上下方向に略円筒状の伝動フレームである第１伝動フレーム12と、この第１伝動フレーム12の上端部に水平方向に回動可能に設けられ出力軸13を回転可能に支持する中空状の出力軸ケース14とを有している。出力軸13は、例えばギヤおよびシャフト等にて構成された動力伝達手段（図示せず）を介して入力軸10に接続されている。

可動機枠３は、固定機枠２の主フレーム９に対して水平方向に平行移動可能なサブフレームである第１支持フレーム21と、この第１支持フレーム21に水平方向に略１８０度の範囲内で回動可能に設けられた第２支持フレーム22とを有している。

第１支持フレーム21は、互いに離間対向して平行に位置する左右１対の回動アーム（平行リンク）23を介して固定機枠２の主フレーム９に連結されている。つまり、回動アーム23の前端部が主フレーム９に回動可能に連結され、回動アーム23の後端部が第１支持フレーム21に回動可能に連結されている。

また、可動機枠３は、第２支持フレーム22に固定的に設けられた上下方向に略円筒状の伝動フレームである第２伝動フレーム25と、この第２伝動フレーム25の上端部に水平方向に回動可能に設けられ中間入力軸26を回転可能に支持する中空状の中間入力軸ケース27とを有している。中間入力軸26は、例えばジョイント等にて構成された動力伝達手段28を介して出力軸13に接続されている。

さらに、可動機枠３は、第２伝動フレーム25の下端部に固定的に設けられた中空状の第１伝動ケース31と、溝掘機１の作業状態時（前進作業状態時および後進作業状態時）には第１伝動ケース31から斜め下外側方に向かって突出する上下方向に対して傾斜する方向の略円筒状の伝動フレームである第３伝動フレーム32と、この第３伝動フレーム32の下端部に固定的に設けられた中空状の第２伝動ケース33とを有している。

第２伝動ケース33は、中空状の伝動ケース本体部34と、この伝動ケース本体部34に脱着可能に設けられ伝動ケース本体部34の外側面全体および前後面の一部を覆う略板状で平面視略コ字状の保護カバー部35とを有している。

保護カバー部35は、例えばボルト等の取付具38によって伝動ケース本体部34に取り付けられ、その伝動ケース本体部34に対して脱着可能つまり交換可能となっている。

また、保護カバー部35は、伝動ケース本体部34の外側面全体に接触してこの外側面全体を覆う外側方に向かって凸の略湾曲状の本体板である湾曲板36と、この湾曲板36の前後方向両端部から突出し伝動ケース本体部34の前後面の一部のみを覆う突出板37とにて構成されている。

そして、このように第２伝動ケース33の外側面が２重構造となっており、溝掘機１の作業状態時（前進作業状態時および後進作業状態時）には、この第２伝動ケース33の外側面が溝掘機１の外側端位置に位置する（図５、図６等参照）。つまり、第２伝動ケース33の保護カバー部35の湾曲板36の幅方向中央部36aが、溝掘機１の外側端位置に位置する。言い換えると、第２伝動ケース33の保護カバー部35の湾曲板36の幅方向中央部36aは、後述する溝整形体42の溝整形板61の外側端面よりも外側方に位置する。

また一方、溝掘機１は、可動機枠３の第２伝動ケース33に回転可能に設けられ水平方向に対して傾斜した傾斜状の回転中心軸線Ｘを中心とする回転により圃場の土を掘削して溝Ａを掘る回転式の溝掘体41と、可動機枠３の第２支持フレーム22に連結手段43を介して上下動可能に設けられ溝掘体にて掘られた溝Ａを所定形状、すなわち例えば断面略逆台形状に整形する略板状の溝整形体（成形体）42とを備えている。

溝掘体41は、可動機枠３の第２伝動ケース33によって回転可能に支持され溝掘機１の作業状態時（前進作業状態時および後進作業状態時）には第２伝動ケース33の内側面から斜め下内側方に向かって突出する回転軸45を有している。なお、回転軸45の軸芯を通る線が回転中心軸線Ｘである。

回転軸45は、図２および図３に示されるように、進行方向後方から見た場合に左下がりの傾斜状であり、基端側が第２伝動ケース33内に位置し、先端側が第２伝動ケース33外に露出している。

そして、回転軸45の先端側には、回転中心軸線Ｘを中心として回転軸45と一体となって駆動回転しながら圃場の土を掘削して溝Ａを掘る複数の溝掘爪46が回転軸45を中心として放射状に脱着可能に設けられている。

なお、溝掘爪46は、この溝掘爪46からの掘削土を案内するカバー体47にて覆われている。カバー体47は、例えば第１カバー48および第２カバー49等にて構成されている。第２カバー49は、第１カバー48に対して角度調整可能に取り付けられている。

また、図３から明らかなように、傾斜状の回転軸45の基端部にはベベルギヤ51が固着され、このベベルギヤ51には第３伝動フレーム32内に上下端部以外の部分が回転可能に配設された傾斜状のシャフト53の下端部に固着されたベベルギヤ52が噛み合っている。これら２つのベベルギヤ51，52は、第２伝動ケース33内に回転可能に配設されている。

さらに、シャフト53の上端部にはベベルギヤ54が固着され、このベベルギヤ54には第２伝動フレーム25内に上下端部以外の部分が回転可能に配設された鉛直状のシャフト56の下端部に固着されたベベルギヤ55が噛み合っている。これら２つのベベルギヤ54，55は、第１伝動ケース31内に回転可能に配設されている。

また、シャフト56の上端部にはベベルギヤ57が固着され、このベベルギヤ57には中間入力軸ケース27内に先端部以外の部分が回転可能に配設された水平状の中間入力軸26の基端部に固着されたベベルギヤ58が噛み合っている。これら２つのベベルギヤ57，58は、中間入力軸ケース27内に回転可能に配設されている。

そして、出力軸13側からの動力が中間入力軸26に入力されると、この動力はベベルギヤ58、ベベルギヤ57、シャフト56、ベベルギヤ55、ベベルギヤ54、シャフト53、ベベルギヤ52およびベベルギヤ51を経て回転軸45へ伝達され、その結果、回転軸45が溝掘爪46とともに所定方向に駆動回転する。

なお、中間入力軸ケース27内のベベルギヤ57，58、第２伝動フレーム25内のシャフト56、第１伝動ケース31内のベベルギヤ54，55、第３伝動フレーム32内のシャフト53および第２伝動ケース33内のベベルギヤ51，52にて、中間入力軸26からの動力を溝掘体41の回転軸45まで伝達する動力伝達手段60が構成されている。

溝整形体42は、溝掘体41の進行方向後方で溝整形を行う溝整形板61と、この溝整形板61から上方に向かって突出する取付用アーム62とを有している。

連結手段43は、互いに離間対向して平行に位置する上下１対の連結アーム63を有している。連結アーム63の前端部が可動機枠３の第２支持フレーム22に回動可能に連結され、連結アーム63の後端部が溝整形体42の取付用アーム62に回動可能に連結されている。そして、上側の連結アーム63と第２支持フレーム22との間には、溝整形体42を下方に付勢する付勢手段であるガススプリング64が設けられている。

なお、溝掘体41、カバー体47および溝整形体42等にて、圃場での作業時に溝掘作業を行うオフセット作業手段である作業部70が構成されている。

また、図５および図６等に示されるように、左側の回動アーム23と第１支持フレーム21の右端部との間には、第１支持フレーム21を固定機枠２の主フレーム９に対して水平方向に平行移動させる第１伸縮駆動手段である移動用シリンダ71が設けられている。さらに、第１支持フレーム21と第２支持フレーム22との間には、第２支持フレーム22を第１支持フレーム21に対して水平方向に回動させる第２伸縮駆動手段である回動用シリンダ72が設けられている。

つまり、これら２つのシリンダ71，72の伸縮動作によって、作業部70が所定の前進作業位置に位置する前進作業状態（図５の状態）、作業部70が所定の後進作業位置に位置する後進作業状態（図６の状態）および作業部70がトラクタの後方に位置する非作業状態（図示せず）に選択的に切換可能となっている。

なお、図２から明らかなように、溝掘機１では、可動機枠３および溝掘体41を進行方向後方から見た場合に、可動機枠３の第１伝動ケース31、第３伝動フレーム32および第２伝動ケース33が、溝掘体41の上方位置に位置する構成となっている。

次に、溝掘機１の作用等を説明する。

溝掘機１を前進作業状態に設定した状態でトラクタの前進走行により前方へ移動させると、溝掘体41の溝掘爪46が回転中心軸線Ｘを中心として回転しながら圃場の土を掘削して溝Ａを掘り、溝整形体42の溝整形板61がその溝Ａを所定形状に整形する。

このとき、溝掘体41の溝掘爪46にて掘削された泥等の掘削土は、カバー体47の開口部から斜め上内側方に向かって排出され、図２および図４に示す２点鎖線の放物線を描くように、放てきされる。このため、掘削土が固定機枠２、可動機枠３および回動アーム23等にはかからず、固定機枠２、可動機枠３および回動アーム23等が掘削土で汚れることがない。

また、図１および図２に示すように、例えば圃場を仕切るコンクリート製の畦があったとしても、可動機枠３の第２伝動ケース33の外側面をその畦に接近させた状態で溝掘作業を行うことが可能であり、所定形状の溝Ａが圃場の畦際に畦の長手方向に沿って形成される。

なお、圃場の隅部では、溝掘機１を前進作業状態から後進作業状態に切り換えた後、溝掘機１をトラクタの後進走行により後方へ移動させると、前進作業の場合と同様、溝掘体41の溝掘爪46が回転中心軸線Ｘを中心として回転しながら圃場の土を掘削して溝Ａを掘り、溝整形体42の溝整形板61がその溝Ａを所定形状に整形し、所定形状の溝Ａが圃場の畦際に畦の長手方向に沿って形成される。

そして、このような溝掘機１によれば、可動機枠３は第１伝動ケース31とこの第１伝動ケース31から斜め下外側方に向かって突出する第３伝動フレーム32とこの第３伝動フレーム32の下端部に設けられた第２伝動ケース33とを有し、溝掘体41は第２伝動ケース33から斜め下内側方に向かって突出する回転軸45とこの回転軸45に設けられた複数の溝掘爪46とを有する構成であるため、前進作業状態時および後進作業状態時のいずれの時においても、溝掘機１の外側端位置に位置する第２伝動ケース33の外側面を畦に接近させた状態で溝掘作業ができ、よって、圃場の畦際に所定形状の溝Ａを適切に形成できる。

また、溝掘体41から放てきされる掘削土が固定機枠２、可動機枠３および回動アーム23等にはかからないので、固定機枠２、可動機枠３および回動アーム23等が掘削土で汚れることを防止でき、清掃等のメンテナンス作業が容易である。

さらに、可動機枠３の第２伝動ケース33の外側面が溝掘機１の外側端位置に位置するため、第２伝動ケース33以外の構成部材が例えばコンクリート製の畦に接触するのを適切に防止できる。すなわち例えば溝掘作業時に振動等に基づいて溝掘機１が若干外側方へずれたとしても、コンクリート製の畦に接触するのは第２伝動ケース33の保護カバー部35であり、この保護カバー部35以外の構成部材が例えばコンクリート製の畦に接触して破損するのを適切に防止できる。

また、可動機枠３の第２伝動ケース33の外側端位置と溝掘体41の溝掘爪46の外側端位置とが進行方向後方側からみて上下方向に沿った一直線上に略位置するため、圃場の畦際に溝Ａをより一層適切に形成できる。

また、可動機枠３の第２伝動ケース33の伝動ケース本体部34の外側面が略板状の保護カバー部35にて覆われているため、中空状である箱状の伝動ケース本体部34の外側面が例えばコンクリート製の畦に接触して破損するのを適切に防止できる。

さらに、第１伝動ケース31内のベベルギヤ54，55、第３伝動フレーム32内のシャフト53および第２伝動ケース33内のベベルギヤ51，52等からなる動力伝達手段60によって回転動力を溝掘体41側へ適切に伝達できるため、溝掘体41を適切に回転させることができ、この溝掘体41で圃場に溝Ａを掘ることができる。

なお、上記一実施の形態では、前進作業状態および後進作業状態に選択的に切換可能なリターン式の溝掘機１について説明したが、例えば前進作業のみ可能な構成とすることも可能である。

また、溝整形体42の形状は任意であり、溝整形体42の外側面が第２伝動ケース33の外側面よりも内側方に位置するような形状であればよい。

さらに、可動機枠３の第２伝動ケース33の外側端位置と溝掘体41の溝掘爪46の外側端位置とが進行方向後方側からみて上下方向に沿った一直線上に略位置する構成として、例えば溝掘爪46の外側端位置が第２伝動ケース33の外側端位置よりも少し内側方に位置する構成について説明したが（図２参照）、例えば図示しないが、溝掘爪46の外側端位置が第２伝動ケース33の外側端位置よりも少し外側方に位置する構成や、溝掘爪46の外側端位置を第２伝動ケース33の外側端位置に合わせた構成等でもよい。

１溝掘機
２固定機枠
３可動機枠
31 第１伝動ケース
32 伝動フレームである第３伝動フレーム
33 第２伝動ケース
34 伝動ケース本体部
35 保護カバー部
41 溝掘体
42 溝整形体
45 回転軸
46 溝掘爪
51，52，54，55 ベベルギヤ
Ａ溝

Claims

走行車に連結される固定機枠と、
この固定機枠に対して移動可能な可動機枠と、
この可動機枠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、
前記可動機枠に設けられ、前記溝掘体にて掘られた溝を整形する溝整形体とを備え、
前記可動機枠は、
第１伝動ケースと、
この第１伝動ケースから斜め下外側方に向かって突出する伝動フレームと、
この伝動フレームの下端部に設けられた第２伝動ケースとを有し、
前記溝掘体は、
前記第２伝動ケースから斜め下内側方に向かって突出する回転軸と、
この回転軸に設けられた複数の溝掘爪とを有する
ことを特徴とする溝掘機。
可動機枠の第２伝動ケースの外側面が溝掘機の外側端位置に位置する
ことを特徴とする請求項１記載の溝掘機。
可動機枠の第２伝動ケースの外側端位置と溝掘体の溝掘爪の外側端位置とが上下方向に沿った一直線上に略位置する
ことを特徴とする請求項１または２記載の溝掘機。
第２伝動ケースは、
伝動ケース本体部と、
この伝動ケース本体部の外側面を覆う保護カバー部とを有する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の溝掘機。
第１伝動ケース内および第２伝動ケース内には、それぞれベベルギヤが配設されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の溝掘機。