JP7070896B2 - 作業機 - Google Patents

Description

本発明は、条間に被さる作物を左右にかき分ける分草板を備えた作業機に関するものである。

従来技術としては、特許文献１に記載されている水田除草機を例示する。図７に示すように、この水田除草機１００は、水田除草ローター１０１と、ウーオムボックス１０２と、ハンドル１０３等を備えている。ウーオムボックス１０２には、断面四角形で、かつ水平状に装架された取着横棒１０４が支持されている。取着横棒１０４には、長四角形状の取着穴１０５を介して分草板１０６が取着されている。分草板１０６は、平面において、前方に頂角を持つように曲折してほぼＶ字形に形成されている。そして、作業者はハンドル１０３を持って水田除草機１００を水田における稲株の条間に走行させると、まず、先行する分草板１０６がそのＶ字形の頂角部分により条間に被さる稲株を左右にかき分け、それに続いて水田除草ローター１０１が条間の雑草を除草するようになっている。

実公昭５４－２９２３７号公報

ところが、圃場の軟弱は一定でなく、かつ、圃場の表面には凹凸があるため、従来の分草板１０６は、それが前方に傾斜するとそのＶ字形の頂角部分が土中に突っ込んでしまうことがあり、その逆に後方に傾斜すると表土より上方に離れて分草作用が低下して水田除草ローター１０１が苗を踏みつぶすことがある。そのため、作業者は、水田除草機の走行時に、圃場や作物等の状態に応じて適宜ハンドルを操作し、分草板１０６の姿勢を調整する必要がある。このように作業者が直接操縦するように構成された水田除草機であれば、圃場の状態に応じて適宜対応することも可能であるが、圃場を自動走行するように構成された水田除草機の場合は、その走行前に、圃場や作物等の状態に応じて、機体に対する分草板の取付位置を最適に調節しておく必要がある。しかしながら、事前の調節における想定外の事態が生じて水田除草機が途中で停止してしまうことがしばしば起こる。このとき、特に条間が狭い場合、条間に作業者が進入し難く、該想定外の事態への対処が困難となっている。

前記課題を解決するために、本発明の作業機は、
作物が条植えされた圃場における条間を走行する走行手段と、該走行手段に支持された機体と、該機体に搭載され、前記走行手段を駆動する左右の駆動手段と、該駆動手段の動作を制御することにより圃場を自動走行させる制御手段と、前記走行手段の前方に位置するように前記機体に支持され、平面視で前方に頂角部を持つように平面視略Ｖ字形に形成された分草板を有する分草手段とを備え、先行する前記分草板が前記頂角部により条間に被さる前記作物を左右にかき分け、それに続いて前記走行手段が条間を走行するように構成された作業機であって、
前記分草手段は、前記分草板と、該分草板を前記機体に対して該分草板の姿勢を保ったまま昇降自在に支持するとともに該分草板の最上位位置及び最下位位置を規制するように構成された昇降手段と、圃場の表土に接地することにより該表土に対して前記頂角部を所定高さに浮かせるように構成された接地部とを備えている。

前記接地部としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（１）前記表土に接地し滑走するソリ状体（板体、半球体、球体、棒体等）を備える態様。
（２）前記表土に接地し転動する回転体（車輪、ローラ、球体、無限軌道等）を備える態様。

前記走行手段としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（１）車輪である態様。
（２）無限軌道である態様。

前記昇降手段としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（１）略上下に揺動可能に構成された平行リンク機構により昇降自在に支持する態様。
（２）略上下方向に延びるガイドレールに沿ってスライド自在に設けられたスライダにより昇降自在に支持する態様。

この構成によれば、前記機体の前後方向への傾きに関わらず、前記接地部が前記頂角部を前記表土から所定高さに浮かせるように作用するので、前記分草板による分草作用を安定的に発揮させることができる。

前記作業機においては、前記接地部は、前記浮かせる高さを調節する高さ調節手段を備えている態様を例示する。

この構成によれば、圃場や作物の状態（前記表土の凹凸の大きさ、前記表土の固さ、前記作物の生育状態等）に応じて、前記浮かせる高さを調節することができる。

本発明に係る作業機によれば、機体の前後方向への傾きに関わらず、分草板による分草作用を安定的に発揮させることができるという優れた効果を奏する。

本発明を具体化した一実施形態に係る作業機の側面図である。 同作業機の平面図である。 同作業機の背面図である。 同作業機の除草手段における昇降手段の動作状態を示す図であり、（ａ）は最下位位置にある状態、（ｂ）は最上位位置にある状態をそれぞれ示している。 同作業機の除草手段における接地手段の高さ調節手段の調節状態例を示す図であり、（ａ）は表土からの高さが高くなるように調節した状態、（ｂ）は同高さが低くなるように調節した状態をそれぞれ示している。 同作業機の接地手段の変更例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。 従来技術としての分草板を備えた水田除草機を示す図であり、（ａ）は水田除草機の側面図、（ｂ）は分草板の斜視図である。

図１～図５は本発明を具体化した一実施形態の作業機１を示しており、各図において、矢印Ｆは機体前側を指し示している。図１～図３に示すように、この作業機１は、野菜や稲株等の作物Ｃが条植えされた圃場における条間Ｐを走行する左右の走行手段２と、該左右の走行手段２に支持された機体３と、該機体３に搭載され、伝動機構４を介して走行手段２を駆動する左右の駆動手段５と、該駆動手段５の動作を制御することにより圃場を自動走行させる制御手段６と、各走行手段２の前方に位置するように機体３に支持された分草手段７と、機体３の前端部に立設されたカメラ支持柱８と、機体３の後端部に取り付けられ、圃場における条間Ｐを除草する除草手段９とを備えている。そして、この作業機１は、圃場において、先行する分草手段７が条間Ｐに被さる作物Ｃを左右にかき分け、それに続いて走行手段２が条間Ｐを走行するとともに、カメラ支持柱８に装着されるカメラ（図示略）により圃場の画像や動画を記録したり、除草手段９により条間の雑草を除草したりするように構成されている。

機体３は、平面視略矩形状に形成された機体本体３ａと、該機体本体３ａの左右両側に設けられた左右一対の機体側部３ｂ，３ｂとを備えている。機体本体３ａは、左右方向における中央部に前後方向に延びる前後フレーム３ｃを備えており、該前後フレーム３ｃの前端部にはカメラ支持柱８が立設され、同後端部には除草手段９が取り付けられ、それらの間には、側面視略逆Ｕ字状に形成された堤手３ｄが取り付けられている。各機体側部３ｂは、スライド支持手段１１を介してそれぞれ該機体本体３ａに対して側方へスライド可能に構成されている。スライド支持手段１１は、機体本体３ａに取り付けられ、左右方向へ伸縮するように入れ子状に構成された伸縮フレーム１１ａと、該伸縮フレーム１１ａの伸縮状態を固定する固定手段１１ｂとを備えている。伸縮フレーム１１ａは、基端部が機体本体３ａに取り付けられ、先端部が機体側部３ｂに取り付けられている。

左右の走行手段２は、機体側部３ｂの前部に設けられた左右一対の前輪２ａ，２ａと、同後部に設けられた左右一対の後輪２ｂ，２ｂとにより構成されている。前輪２ａの車軸と、後輪２ｂの車軸が、機体側部３ｂにそれぞれ回転自在に支持されている。このように、左右の前輪２ａ，２ａ及び後輪２ｂ，２ｂは、それぞれ左右の機体側部３ｂに支持されているので、機体本体３ａに対する機体側部３ｂのスライド位置を調節することにより、左右方向における前輪２ａ，２ａ及び後輪２ｂ，２ｂの間隔が、条間Ｐ同士の間隔に応じて調節可能に構成されている。

駆動手段５は、出力軸が機体３の側方かつ外方に向くように、左右の機体側部３ｂにおける前後方向の略中央部にそれぞれ搭載された左右一対のモーター５ａと、機体本体３ａに搭載され、該モーター５ａを駆動するバッテリー５ｂとにより構成されている。

制御手段６としては、マイクロプロセッサ（図示略）を用いて構成され、前記カメラから入力した映像や画像に基づいて駆動手段５を駆動するように構成されたものを例示するが、これに限定されず、公知の構成を適宜採用することができる。

伝動機構４は、左右それぞれに設けられたチェーン伝動機構となっており、各チェーン伝動機構は、モーター５ａの出力軸、前輪２ａの車軸及び後輪２ｂの車軸にそれぞれ取り付けられたスプロケット４ａ，４ｂ，４ｃと、該３つのスプロケット４ａ，４ｂ，４ｃに巻き掛けられたチェーン４ｄとにより構成されている。各チェーン伝動機構は、側面視略三角形状のチェーンケース１５でカバーされている。このチェーンケース１５は、前輪２ａ及び後輪２ｂの機体外方側のカバーとしても機能するように形成されている。そして、機体側部３ｂには、前輪２ａ及び後輪２ｂの機体内方側をカバーする内側カバー１６が設けられている。

分草手段７は、平面視で前方に頂角部１０を持つように平面視略Ｖ字形に形成された分草板７ａと、該分草板７ａを機体３に対して昇降自在に支持する昇降手段７ｂと、圃場の表土に接地することにより該表土に対して頂角部１０を所定高さに浮かせるように構成された接地部７ｃを備えている。

分草板７ａは、側面視で前端縁が後傾するように形成されており、条間Ｐに被さる作物Ｃをすくい上げる作用を奏するようになっている。分草板７ａの両後端部は、チェーンケース１５及び内側カバー１６の前端部の近傍まで延設されており、該分草板７ａによって左右にかき分けられた作物Ｃが走行手段２に巻き込まれたり、踏まれたりしないようになっている。

昇降手段７ｂは、上下一対のリンク２１，２２を備える平行リンク機構となっており、分草板７ａの姿勢を保ったまま、昇降させるように構成されている。平行リンクを構成する各リンク２１，２２は、基端側がリンク支持部材２４に軸着され、先端側が分草板７ａに取り付けられたリンク取付部材２３に軸着されている。リンク支持部材２４は、チェーンケース１５を介して機体側部３ｂに支持されている。リンク取付部材２３は正面視逆Ｕ字状に形成されており、その内側に各リンク２１，２２の先端側が配設されている。図４に示すように、本例では、分草板７ａの最上位位置は、上側のリンク２１の先端部がリンク取付部材２３の天井部に当接することによって規制され（同図（ａ）参照）、同最下位位置は、上側リンク２１の先端部における軸着位置よりも後ろ側がリンク取付部材２３の天井部に当接することによって規制されるようになっている（同図（ｂ）参照）。

接地部７ｃは、前記表土に接地し滑走するソリ状体としてのソリ板２５により、表土に対して頂角部１０を所定高さに浮かせるように構成されているとともに、前記浮かせる高さを調節する高さ調節手段としてのソリ板調節ネジ２６を備えている。本例のソリ板２５は、側面視で中央部が下方へ張り出すように湾曲状に形成されている。ソリ板２５は、その前部が左右方向に延びる軸２５ａで分草板７ａの下部に支持されることにより、該軸２５ａを支点にして後部が上下へ揺動するように構成されている。ソリ板２５の後部には反り返り部２５ｂが設けられており、分草板７ａに設けられた係止部２７に載せられている。分草板７ａは、それにより前記揺動の最下位位置が規制されるようになっている。図５に示すように、ソリ板調節ネジ２６は、その先端部が下方に突出するように分草板７ａに取り付けられており、該先端部がソリ板２５の前後方向の中央部の上面に当接することにより、前記揺動の最上位位置が規制されるようになっている。図５において、（ａ）は表土からの高さが高くなるように調節した状態、（ｂ）は同高さが低くなるように調節した状態をそれぞれ示している。

除草手段９は、前後フレーム３ｃの後端部に取り付けられて左右方向に延びる除草フレーム９ａと、該除草フレーム９ａに左右方向へ列設された除草要素９ｂとを備えている。除草フレーム９ａの左右方向における各除草要素９ｂの取付数及び取付位置は調節可能になっており、それにより左右の前輪２ａ，２ａ及び後輪２ｂ，２ｂが跨ぐ条数や条間同士の間隔に適宜対応可能になっている。除草要素９ｂは、一対の除草線３１を備え、各除草線３１で条間Ｐの表土を引っ掻くようにして除草するようになっている。

次に、本例の作業機１の使用例及びそのときの動作について説明する。まず、左右の機体側部３ｂのスライド位置を左右の前輪２ａ及び後輪２ｂがそれぞれ圃場における条間Ｐを走行するように調節する。本例は、条間Ｐ同士の間隔が狭い場合を示しており、２条の作物Ｃを跨ぐように、スライド位置を調節している。また、除草手段９における除草要素９ｂを、左右の前輪２ａ，２ａ及び後輪２ｂ，２ｂが跨ぐ条数や条間Ｐ同士の間隔に応じて調節する。さらに、圃場等の状態に応じて、高さ調節手段としてのソリ板調節ネジ２６により、前記揺動の最上位位置を調節する。次いで、作業機１を圃場における走行開始位置に配置し、走行動作を開始させる。すると、作業機１は、制御手段６に制御されて圃場を自動走行し、そのときに、先行する分草手段７が条間に被さる作物Ｃを左右にかき分け、それに続いて走行手段２が条間を走行するとともに、カメラ支持柱８に装着された前記カメラにより圃場の画像や動画を記録したり、除草手段９により条間の雑草を除草したりする。

以上のように構成された本例の作業機１によれば、分草板７ａは、昇降手段７ｂを介して機体３に対して昇降自在に支持されるとともに、圃場の表土に接地することにより該表土に対して頂角部１０を所定高さに浮かせるように構成された接地部７ｃを備えているので、機体３の前後方向への傾きに関わらず、接地部７ｃが頂角部１０を前記表土から所定高さに浮かせるように作用するので、分草板７ａによる分草作用を安定的に発揮させることができる。

また、接地部７ｃは、前記浮かせる高さを調節する高さ調節手段を備えているので、圃場や作物の状態（前記表土の凹凸の大きさ、前記表土の固さ、前記作物の生育状態等）に応じて、前記浮かせる高さを調節することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）図６に示すように、ソリ板２５の側部に側壁２５ｃを設け、ソリ板２５の内側に圃場の土等が入らないようにすること。
（２）接地部７ｃを、次の態様に変更すること。
（２－１）前記表土に接地し滑走するソリ状体（半球体、球体、棒体等）を備える態様。
（２－２）前記表土に接地し転動する回転体（車輪、ローラ、球体、無限軌道等）を備える態様。
（３）走行手段２を、無限軌道に変更すること。
（４）昇降手段７ｂを、略上下方向に延びるガイドレールに沿ってスライド自在に設けられたスライダにより昇降自在に支持する態様に変更すること。
（５）作業機１に除草手段９以外の圃場に対する作業手段を設けたり、除草手段９の構成を変更（例えば回転体により除草する構成に変更）したり、除草手段９を省いて前記カメラのみを装着するように構成したりすること。

１ 作業機
２ 走行手段
２ａ 前輪
２ｂ 後輪
３ 機体
３ａ 機体本体
３ｂ 機体側部
３ｃ 前後フレーム
３ｄ 堤手
４ 伝動機構
４ａ スプロケット
４ｂ スプロケット
４ｃ スプロケット
４ｄ チェーン
５ 駆動手段
５ａ モーター
５ｂ バッテリー
６ 制御手段
７ 分草手段
７ａ 分草板
７ｂ 昇降手段
７ｃ 接地部
８ カメラ支持柱
９ 除草手段
９ａ 除草フレーム
９ｂ 除草要素
１０ 頂角部
１１ スライド支持手段
１１ａ 伸縮フレーム
１１ｂ 固定手段
１５ チェーンケース
１６ 内側カバー
２１ 上側リンク
２２ 下側リンク
２３ リンク取付部材
２４ リンク支持部材
２５ ソリ板
２５ａ 軸
２５ｂ 反り返り部
２５ｃ 側壁
２６ ソリ板調節ネジ
２７ 係止部
３１ 除草線
Ｃ 作物
Ｆ 機体前側
Ｐ 条間

Claims (2)

1. 作物が条植えされた圃場における条間を走行する走行手段と、該走行手段に支持された機体と、該機体に搭載され、前記走行手段を駆動する左右の駆動手段と、該駆動手段の動作を制御することにより圃場を自動走行させる制御手段と、前記走行手段の前方に位置するように前記機体に支持され、平面視で前方に頂角部を持つように平面視略Ｖ字形に形成された分草板を有する分草手段とを備え、先行する前記分草板が前記頂角部により条間に被さる前記作物を左右にかき分け、それに続いて前記走行手段が条間を走行するように構成された作業機であって、
   前記分草手段は、前記分草板と、該分草板を前記機体に対して該分草板の姿勢を保ったまま昇降自在に支持するとともに該分草板の最上位位置及び最下位位置を規制するように構成された昇降手段と、圃場の表土に接地することにより該表土に対して前記頂角部を所定高さに浮かせるように構成された接地部とを備えている作業機。
2. 前記接地部は、前記浮かせる高さを調節する高さ調節手段を備えている請求項１記載の作業機。

Images