JP7509407B2 - Agricultural machinery - Google Patents
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Description
本発明は、農作業機に関する。特に、作業機の耕幅を変更可能な折り畳み式の農作業機に関する。 The present invention relates to agricultural machinery. In particular, it relates to a foldable agricultural machinery that allows the tilling width of the machinery to be changed.
圃場を耕耘する農作業機は、複数の耕耘爪を備えた耕耘ロータによって圃場を耕耘し、その後、耕耘ロータの後方に配置された整地部材によって圃場の整地作業を行う構成を有している。圃場の整地作業は、整地部材の自重によって行うことも可能であるが、より均平性や砕土性などを向上させるために、整地部材を圃場に押し付けるように作用する加圧機構を備えた農作業機が存在する。例えば、特許文献1には、シールドカバーと整地部材(エプロン)との間に、ロッドにコイルばねを挿通した構造の加圧機構を設け、整地部材の上方への回動に対してコイルばねの反力を働かせる農作業機が開示されている。 Agricultural working machines for cultivating fields have a configuration in which the field is cultivated by a tilling rotor equipped with multiple tilling tines, and then the field is leveled by a leveling member arranged behind the tilling rotor. Although the field can be leveled by the weight of the leveling member, there are agricultural working machines equipped with a pressure mechanism that acts to press the leveling member against the field to improve the leveling and soil crushing properties. For example, Patent Document 1 discloses an agricultural working machine in which a pressure mechanism with a coil spring inserted into a rod is provided between a shield cover and a leveling member (apron), and the coil spring exerts a reaction force against the upward rotation of the leveling member.
特許文献1に記載された農作業機は、加圧機構を作用させるか否か、すなわち、整地部材を加圧するか否かを制御することはできるものの、加圧の大きさ(加圧力)を調整するためには、コイルばねに当接するピンの位置を作業者が手動で変更するしかなかった。また、特許文献1に記載された農作業機は、耕幅(農作業機が耕耘可能な作業幅)が一定の農作業機しか例示されておらず、耕幅が変更可能な農作業機については考慮されていない。例えば、従来、作業部を複数に分割し、一部の作業部を折り畳むことが可能な農作業機が知られている。このような折り畳み式の農作業機の場合、作業部を折り畳んだ状態と展開した状態とで耕幅が変わる。そのため、作業部の状態にかかわらず加圧機構が同じ大きさで整地部材を加圧した場合、耕幅の違いによって単位幅当たりの力(左右方向における1m当たりの整地部材に掛かる力)が異なってしまい、均一な整地作業ができなくなるおそれがある。このように、特許文献1に記載された農作業機は、さらに改善の余地があった。 Although the agricultural working machine described in Patent Document 1 can control whether or not the pressurizing mechanism is activated, that is, whether or not the ground leveling member is pressed, the only way to adjust the magnitude of the pressurization (pressurizing force) is for the operator to manually change the position of the pin that abuts the coil spring. In addition, the agricultural working machine described in Patent Document 1 only exemplifies agricultural working machines with a fixed tilling width (working width that the agricultural working machine can till), and does not consider agricultural working machines with a variable tilling width. For example, agricultural working machines in which the working section is divided into multiple parts and some of the working sections can be folded are known in the past. In the case of such folding agricultural working machines, the tilling width changes depending on whether the working section is folded or unfolded. Therefore, if the pressing mechanism applies pressure to the ground leveling member with the same magnitude regardless of the state of the working section, the force per unit width (the force applied to the ground leveling member per 1 m in the left-right direction) will differ depending on the tilling width, and there is a risk that uniform ground leveling work will not be performed. In this way, there is room for further improvement in the agricultural working machine described in Patent Document 1.
本発明の一実施形態の課題は、農作業機の作業状態にかかわらず、均一な整地作業を実現可能とすることにある。 The objective of one embodiment of the present invention is to achieve uniform ground leveling regardless of the working state of the agricultural machine.
本発明の一実施形態における農作業機は、耕耘ロータ、該耕耘ロータの後方に位置する整地部、および前記整地部を圃場に対して押し付けるように作用する加圧部を備え、前記整地部は、互いに回動可能に連結され、左右方向に並ぶ複数の整地部材で構成され、前記複数の整地部材すべてが圃場に作用する展開状態であるか前記複数の整地部材の一部が前記圃場に作用する収納状態であるかに応じて、前記加圧部が前記整地部に加える力が異なる。 In one embodiment of the present invention, the agricultural work machine comprises a tilling rotor, a soil leveling section located behind the tilling rotor, and a pressure applying section that acts to press the soil leveling section against the field. The soil leveling section is composed of a number of soil leveling members that are rotatably connected to each other and aligned in the left-right direction, and the force that the pressure applying section applies to the soil leveling section varies depending on whether all of the soil leveling members are in an expanded state acting on the field or whether some of the soil leveling members are in a stored state acting on the field.
前記農作業機は、さらに、前記展開状態であるか前記収納状態であるかの判定を行う制御部を備えていてもよい。前記制御部は、前記判定の結果に応じて、前記加圧部が前記整地部に加える力を変更してもよい。 The agricultural work machine may further include a control unit that determines whether the agricultural work machine is in the deployed state or the stored state. The control unit may change the force that the pressure unit applies to the ground leveling unit depending on the result of the determination.
前記加圧部は、前記展開状態において前記整地部が前記圃場に押し付けられる力と、前記収納状態において前記整地部が前記圃場に押し付けられる力とを揃えるように作用してもよい。 The pressure applying unit may act to align the force with which the ground leveling unit is pressed against the field in the deployed state with the force with which the ground leveling unit is pressed against the field in the stored state.
前記加圧部は、前記展開状態であるか前記収納状態であるかにかかわらず、前記整地部が単位幅当たり略一定の力で圃場に押し付けられるように作用してもよい。 The pressure applying section may act so that the ground leveling section is pressed against the field with a substantially constant force per unit width, regardless of whether the ground leveling section is in the deployed state or the stored state.
前記収納状態における前記整地部の幅をXa、前記展開状態における前記整地部の幅をXbとしたとき、前記展開状態において前記加圧部が前記整地部に加える力は、前記収納状態において前記加圧部が前記整地部に加える力の(Xb/Xa)倍であってもよい。 When the width of the ground leveling portion in the stored state is Xa and the width of the ground leveling portion in the unfolded state is Xb, the force applied by the pressure applying portion to the ground leveling portion in the unfolded state may be (Xb/Xa) times the force applied by the pressure applying portion to the ground leveling portion in the stored state.
本発明の一実施形態によれば、農作業機の作業状態にかかわらず、均一な整地作業を実現可能とすることができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to achieve uniform ground leveling work regardless of the working state of the agricultural machine.
以下、図面を参照して本発明の農作業機について説明する。但し、本発明の農作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号又は同一の符号の後にアルファベットを付し、その繰り返しの説明は省略する。例えば、本発明の農作業機が中央の作業部、左側の作業部及び右側の作業部の3つの作業部で構成される場合、それぞれの作業部が有する部分であることを示すために、数字の後に「C」、「L」及び「R」を付すことがある。 The agricultural working machine of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the agricultural working machine of the present invention can be implemented in many different forms, and should not be construed as being limited to the description of the examples shown below. In the drawings referred to in this embodiment, identical parts or parts having similar functions are given the same reference numerals or the same reference numerals followed by an alphabet, and repeated explanations will be omitted. For example, if the agricultural working machine of the present invention is composed of three working units, a central working unit, a left working unit, and a right working unit, the letters "C", "L", and "R" may be added after the numbers to indicate that the parts belong to each working unit.
本明細書において、「上」は、圃場から垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は、圃場に向かって垂直に近づく方向を示す。また、「前」は、作業機を基準として走行機体が位置する方向を示し、「後」は、前とは180°反対の方向を示す。また、「左」は、作業機を基準として走行機体が位置する方向に向かったときの左を示し、「右」は、左とは180°反対の方向を示す。 In this specification, "up" refers to a direction moving vertically away from the field, and "down" refers to a direction moving vertically toward the field. Additionally, "front" refers to the direction in which the traveling machine body is located relative to the work machine, and "rear" refers to the direction 180° opposite from front. Additionally, "left" refers to the left when facing the direction in which the traveling machine body is located relative to the work machine, and "right" refers to the direction 180° opposite from left.
〈第1実施形態〉
[農作業機100の構成]
以下、第1実施形態による農作業機100の概略の構成について、図1を用いて詳細に説明する。本実施形態では、農作業機100として、折り畳み式の代掻き作業機を例示するが、この例に限られるものではない。例えば、折り畳み式のロータリ耕耘機や草刈り機など、折り畳み式の他の農作業機にも適用することができる。
First Embodiment
[Configuration of agricultural machine 100]
The general configuration of the
図1は、第1実施形態における農作業機100の構成を示す図である。具体的には、図1(A)は、農作業機100の上面図であり、図1(B)は、農作業機100の背面図である。本実施形態の農作業機100は、中央作業部10C、左側作業部10L及び右側作業部10Rの3つの作業部を有する。中央作業部10Cは、農作業機100の中央部に配置され、農作業機100の本体部分として機能する。左側作業部10L及び右側作業部10Rは、中央作業部10Cの左右両端部に、それぞれ中央作業部10Cに対して回動可能に連結されている。農作業機100は、これら左側作業部10L及び右側作業部10Rを上方に回動させることにより、中央作業部10Cに重ねて折り畳むことができ、下方に回動させることにより、展開することができる。
1 is a diagram showing the configuration of an
ここで、左側作業部10L及び右側作業部10Rの両方を中央作業部10Cに重ねて折り畳んだ状態を収納状態と呼ぶ。収納状態とは、農作業機100が耕耘可能な幅(すなわち、耕幅)が農作業機100の左右方向に縮小された状態である。また、左側作業部10L、右側作業部10R及び中央作業部10Cが共に横に並んだ状態を展開状態と呼ぶ。展開状態とは、農作業機100の耕幅が最大となった状態である。また、左側作業部10L又は右側作業部10Rのいずれか一方を中央作業部10Cに重ねて折り畳んだ状態を半展開状態と呼ぶ。
Here, the state in which both the left working
通常、農作業機100を使用しないときには収納状態としておき、農作業機100を圃場で使用する際に展開状態とする。しかしながら、圃場の面積や使用状況等に応じて、農作業機100を収納状態や半展開状態で使用する場合もあり得る。本実施形態の農作業機100は、農作業機100を展開状態、収納状態及び半展開状態のいずれで使用する場合にも適切に対応するための構成を有している。この点については、後述する。
Normally, the
次に、中央作業部10Cについて説明する。中央作業部10Cは、トラクタ等の走行機体(図示せず)との連結部として機能するトップマスト12及びロアーリンク連結部14、左右方向に延び中央作業部10Cを支持する支持フレーム16、ギヤボックス17、制御ボックス18、中央シールドカバー20C、耕耘ロータ21C(図2(A)参照)、中央エプロン22C、及び中央レベラ24C、並びに、エプロン加圧部45を備えている。
Next, the
耕耘ロータ21Cは、中央エプロン22Cの前方、かつ、中央シールドカバー20Cの下方に配置されている。実際には、これら以外にも、走行機体から動力が伝達される入力軸、及びギヤボックス17や支持フレーム16等を経由して伝達された動力を爪軸に伝達する伝動フレーム(チェーンケース)などが設けられている。また、ここではエプロン加圧部45を2本設けた例を示しているが、この例に限らず、エプロン加圧部45は、1本であってもよいし、3本以上であってもよい。
The
トップマスト12は、中央作業部10Cの前方中央部に設けられ、ロアーリンク連結部14は、中央作業部10Cの前方左右二箇所に設けられている。トップマスト12及び左右二箇所に設けられたロアーリンク連結部14は、走行機体の三点リンク機構(図示せず)にそれぞれ連結される。これにより、農作業機100は、走行機体の後部に昇降可能に装着される。支持フレーム16は、中央作業部10Cの機体として機能し、農作業機100の進行方向に対して左右方向に延設されている。支持フレーム16の内部には、動力を伝達する機構が配置されている。ギヤボックス17は、入力軸(図示せず)から伝達された動力を変速する機能を有する。ギヤボックス17で変速された動力は、支持フレーム16内に配置された動力伝達機構を介して伝動フレーム(図示せず)に伝達される。
The
制御ボックス18は、農作業機100の動作を制御する機能を有する。具体的には、制御ボックス18には、図示しないリモートコントローラ(有線及び無線のいずれも含む。)から送信される操作信号の処理や各種センサから送信されるセンサ信号の処理といった信号処理を担う制御部が設けられている。制御部は、例えば、演算処理装置、記憶装置及び通信装置等の電子部品を含む。農作業機100の各可動部分(電動モータ、電動シリンダ等のアクチュエータ)は、制御ボックス18内に配置された制御部から送信される指令信号に基づいて動作する。
The
中央シールドカバー20Cは、支持フレーム16に沿って設けられ、耕耘ロータ21Cの上方を覆うように配置される。耕耘ロータ21Cで砕かれた土は、中央シールドカバー20Cの内壁に当たってさらに砕土されるとともに、落下して再び圃場に戻る。このように、中央シールドカバー20Cは、耕耘ロータ21Cによって巻き上げられた土の飛散防止機能と砕土機能とを兼ね備えている。
The
図2(A)に示すように、中央作業部10Cが有する耕耘ロータ21Cは、中央シールドカバー20Cの下方において、左右方向に回転自在に軸支された爪軸21Caに対して、フランジ又はホルダを用いて複数の耕耘爪21Cbを取り付けた構成を有する。耕耘ロータ21Cは、爪軸21Caの回転と共に複数の耕耘爪21Cbが回転して圃場を耕耘する。入力軸(図示せず)を介して走行機体から入力された動力は、支持フレーム16内の伝動シャフト等を経由して伝達され、耕耘ロータ21Cの回転運動へと変換される。
As shown in FIG. 2(A), the tilling
図1において、中央エプロン22Cは、中央シールドカバー20Cの後端に対し、上下方向に回動可能に取り付けられた整地部材である。中央レベラ24Cは、中央エプロン22Cに対し、上下方向へ回動可能に取り付けられた整地部材である。中央エプロン22Cは、中央作業部10Cの耕耘ロータ21Cの回転によって飛散した泥や土を圃場に戻すカバーとしての役割と、中央レベラ24Cを圃場に押し付けて整地作業を行う役割を担う。中央レベラ24Cは、中央エプロン22Cによる整地作業を補助する役割を有する。
In FIG. 1, the
エプロン加圧部45は、中央エプロン22Cの上方への回動を抑制する役割を有する。ただし、中央エプロン22Cによる回動を完全に制止するのではなく、弾性力を働かせる部材(本実施形態では、コイルばね)の力により、中央エプロン22Cを圃場に押し付けるように作用する。つまり、エプロン加圧部45は、中央エプロン22Cが、ある位置よりも上方に回動すると弾性力が働き、中央エプロン22Cを圃場に向かって押し戻すように反力を発生させる。エプロン加圧部45の詳細な構造については後述する。
The
次に、左側作業部10Lについて説明する。左側作業部10Lは、左側シールドカバー20L、左側シールドカバー20Lの下方に配置された耕耘ロータ(図示せず)、左側エプロン22L、左側レベラ24L、及び左側延長レベラ26Lを備えている。左側シールドカバー20L、左側エプロン22L、及び左側レベラ24Lの担う役割については、それぞれ前述の中央作業部10Cにおける対応する各要素と同様であるため、ここでの説明は省略する。
Next, the left
左側延長レベラ26Lは、左側作業部10Lの端部から農作業機100の左方向に延長して設けられ、左側作業部10Lの外側の領域の整地作業を担う。左側延長レベラ26Lは、左側レベラ24Lに対して回動可能に連結され、左側レベラ24Lに向かって折り畳むことができるように構成されている。
The left extension leveller 26L extends from the end of the
次に、右側作業部10Rについて説明する。右側作業部10Rは、右側シールドカバー20R、右側シールドカバー20Rの下方に配置された耕耘ロータ(図示せず)、右側エプロン22R、右側レベラ24R、及び右側延長レベラ26Rを備えている。ここで、右側シールドカバー20R、右側エプロン22R、右側レベラ24R、及び右側延長レベラ26Rの担う役割については、それぞれ前述の左側作業部10Lにおける対応する各要素と同様であるため、ここでの説明は省略する。
Next, the right-
以上説明した左側作業部10L及び右側作業部10Rは、中央作業部10Cの両端部に設けられた作業部回動機構(図示せず)により上下方向に回動する。これにより、農作業機100は、前述の収納状態、展開状態又は半展開状態に遷移する。展開状態においては、中央作業部10Cと左側作業部10L、及び、中央作業部10Cと右側作業部10Rとは、それぞれ物理的に連結される。つまり、農作業機100が展開状態になったとき、中央エプロン22Cは、左側エプロン22L及び右側エプロン22Rと連結して一体となって圃場に作用する。同様に、半展開状態においては、中央エプロン22Cは、左側エプロン22L又は右側エプロン22Rと連結して一体となって圃場に作用する。
The
このように、各作業部が展開して連結されたとき、それぞれの作業部が有する個々の要素(例えば、耕耘ロータ、エプロン、レベラ等)も他の作業部の要素と一体となって圃場に作用する。したがって、本明細書中において、「耕耘ロータ」、「エプロン」、「レベラ」等の用語は、個々の要素を指す場合と、複数の要素の集合体を指す場合との両方を含む。特に、各作業部が有する個々のエプロン(整地部材)の集合体を「整地部」と呼ぶ場合がある。 In this way, when each working unit is deployed and connected, the individual elements of each working unit (e.g., tilling rotor, apron, leveler, etc.) act on the field together with the elements of the other working units. Therefore, in this specification, terms such as "tilling rotor," "apron," and "leveler" refer to both individual elements and assemblies of multiple elements. In particular, the assembly of the individual aprons (land leveling members) of each working unit may be referred to as the "land leveling unit."
[エプロン加圧部の構成]
図2は、第1実施形態における農作業機100の中央作業部10Cの構成を示す側方断面図である。具体的には、図2(A)は、中央作業部10Cの断面構造であり、図2(B)は、エプロン加圧部45の平面構造である。
[Configuration of apron pressure section]
Fig. 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of the
図2(A)及び図2(B)に示すように、エプロン加圧部45は、電動モータ201、位置決めギヤ202、支持アーム203、ロッド204、及びコイルばね205を含む。位置決めギヤ202及び支持アーム203は、軸301を共通にして、中央シールドカバー20Cに設けられたブラケット211に回動可能に軸支される。位置決めギヤ202は、電動モータ201の動力によって軸301を中心として回動する。具体的には、電動モータ201のピニオンギヤ201aの歯部と位置決めギヤ202の歯部とが噛み合い、電動モータ201の動力を位置決めギヤ202に伝達する。
As shown in Figures 2(A) and 2(B), the
図2(B)に示すように、支持アーム203は、互いに向かい合わせに配置された2枚の板状部材で構成され、2枚の板状部材の間に位置決めギヤ202が配置される。位置決めギヤ202には、左右方向に突出したピン202aが設けられている。ピン202aの長さは、支持アーム203を構成する2枚の板状部材の間の間隔よりも長い。そのため、位置決めギヤ202が後方側(図2(A)において時計回り)に向かって回動すると、ピン202aは、2枚の板状部材の側部に当接する構成となっている。
As shown in FIG. 2(B), the
ロッド204は、支持アーム203の後端部(軸301から遠い方の端部)と中央エプロン22Cに設けられたブラケット212との間に架け渡される。支持アーム203の後端部とロッド204の上端部とは、軸302を中心として回動可能に連結される。また、ロッド204の下端部近傍は、ブラケット212に設けられた支持部材213により支持される。支持部材213は、ロッド204を長手方向に摺動可能に、かつ、軸303を中心として回動可能に支持する。
The
コイルばね205は、ロッド204に対して装着される。ロッド204の上部には、リング状の固定部材204aが設けられており、コイルばね205の上端が固定部材204aに対して溶着されている。コイルばね205の下端は、ロッド204に対して固定されていないが、支持部材213に当接することにより、支持部材213よりも下方には伸長しない構成となっている。
The
上述の構造を有するエプロン加圧部45において、位置決めギヤ202が後方側に向かって回動すると、支持アーム203は、ピン202aに押されて下方へと回動する。支持アーム203の下方への回動に伴い、ロッド204は、支持部材213に対して摺動しながら下方に向かって移動する。ロッド204の移動により、固定部材204aと支持部材213との間の距離が短くなると、固定部材204aと支持部材213との間でコイルばね205が圧縮される。これにより、圧縮されたコイルばね205の反力が、中央エプロン22Cを圃場に対して押し付けるように作用する。
In the
以上説明したように、電動モータ201を用いて支持アーム203の回動角度を制御することにより、コイルばね205の圧縮量を調整することができる。このとき、コイルばね205の圧縮量をΔL、ばね定数をkとすると、コイルばね205が中央エプロン22Cに加える力(F)は、F=k・ΔXで表される。すなわち、本実施形態のエプロン加圧部45は、支持アーム203の回動角度を制御することにより、コイルばね205が中央エプロン22Cに加える力(F)を調整することができる。なお、本実施形態では、支持アーム203の回動角度は、ポテンショメータ206によって検出される信号に基づいて制御されるが、他のセンサで検出される信号を用いて支持アーム203の回動角度を制御することも可能である。
As described above, the compression amount of the
[エプロン加圧部の制御方法]
図3は、第1実施形態における農作業機100の作業状態を説明するための模式図である。具体的には、図3(A)は、農作業機100の収納状態を示す図であり、図3(B)は、農作業機100の展開状態を示す図であり、図3(C)は、農作業機100の半展開状態(具体的には、農作業機100の右側作業部10Rのみが展開された状態)を示す図である。
[Method of controlling the apron pressure unit]
Figure 3 is a schematic diagram for explaining the working state of the
図3(A)に示すように、収納状態においては、中央エプロン22Cのみが圃場に作用し、左側エプロン22L及び右側エプロン22Rは、中央エプロン22Cの上方に折り畳まれている。すなわち、収納状態では、エプロン加圧部45は、中央エプロン22Cだけに力を加える。なお、本実施形態では、エプロン加圧部45を2本配置しているため、中央エプロン22Cに加わる力は、実際には、2本のエプロン加圧部45の合計の力である。しかしながら、本実施形態では、説明の便宜上、上記合計の力を「エプロン加圧部が整地部に加える力」(以下、「加圧力」と呼ぶ場合がある)として説明する。また、本実施形態の場合、2本のエプロン加圧部45は同期させて作動させることが望ましく、例えば、2本のエプロン加圧部45は、同一のタイミング及び力でエプロンを加圧することが望ましい。さらに、例えば、農作業機100の起動時にエプロン加圧部45の加圧状態が所定の加圧力となるようにリセットしたり、加圧制御をオフにしたりするなどの制御を行ってもよい。
As shown in FIG. 3A, in the stored state, only the
ここで、収納状態における農作業機100の耕幅をXaとする。つまり、耕幅Xaは、中央エプロン22Cの幅に相当する。図3(A)に示す収納状態において、エプロン加圧部45が整地部(この場合、中央エプロン22C)に加える力をF1とすると、整地部に対して単位幅当たりに加えられる力は、F1/Xaとなる。また、このときのコイルばね205の圧縮量をΔL1とすると、F1=k×ΔL1となる。なお、本実施形態では、収納状態における加圧力F1は、予め設定されているものとする。
Here, the tilling width of the
次に、図3(B)に示すように、展開状態においては、中央エプロン22C、左側エプロン22L及び右側エプロン22Rが圃場に作用する。すなわち、展開状態では、エプロン加圧部45は、中央エプロン22C、左側エプロン22L及び右側エプロン22Rの全体に力を加える。このとき、展開状態における農作業機100の耕幅をXbとする。この場合、耕幅Xbは、中央エプロン22Cの幅、左側エプロン22Lの幅、及び右側エプロン22Rの幅の合計の幅に相当する。図3(B)に示す展開状態において、エプロン加圧部45が整地部(この場合、中央エプロン22C、左側エプロン22L及び右側エプロン22R)に加える力をF2とすると、整地部に対して単位幅当たりに加えられる力は、F2/Xbとなる。また、このときのコイルばね205の圧縮量をΔL2とすると、F2=k×ΔL2なる。
Next, as shown in FIG. 3(B), in the unfolded state, the
ここで、農作業機100の状態が、収納状態から展開状態に切り替わると、農作業機100の耕幅は、XaからXbに増加する。そのため、展開状態において、エプロン加圧部45が整地部に加える力F2を収納状態と同じF1とした場合には、整地部に対して単位幅当たりに加えられる力が相対的に小さくなる。このような場合、展開状態において、整地部が均一な整地作業を行えなくなるおそれがある。これに対し、本実施形態の農作業機100は、展開状態であるか収納状態であるかにかかわらず、整地部が単位幅当たり略一定の力で圃場に押し付けられるように制御される。すなわち、農作業機100は、エプロン加圧部45が収納状態において整地部に対して単位幅当たりに加える力と、展開状態において整地部に対して単位幅当たりに加える力とが揃うように制御される。
When the state of the
図3(A)及び図3(B)に示す例では、収納状態において整地部に対して単位幅当たりに加えられる力(F1/Xa)と、展開状態において整地部に対して単位幅当たりに加えられる力(F2/Xb)が等しくなるように制御される。すなわち、本実施形態では、F2=F1×Xb/Xaの関係が成り立つ。つまり、展開状態においてエプロン加圧部45が整地部に加える力F2は、収納状態においてエプロン加圧部45が整地部に加える力F1の(Xb/Xa)倍となる。
In the example shown in Figures 3(A) and 3(B), the force (F1/Xa) applied per unit width to the ground leveling portion in the stored state is controlled to be equal to the force (F2/Xb) applied per unit width to the ground leveling portion in the unfolded state. That is, in this embodiment, the relationship F2 = F1 x Xb/Xa holds. In other words, the force F2 applied to the ground leveling portion by the
また、エプロン加圧部45が整地部に加える力は、コイルばね205の圧縮量を調節することにより制御することができる。上述のF2=F1×Xb/Xaの関係式を用いれば、収納状態のコイルばね205の圧縮量ΔL1と展開状態のコイルばね205の圧縮量ΔL2との間には、ΔL2=ΔL1×(Xb/Xa)の関係が成り立つ。つまり、本実施形態では、展開状態におけるコイルばね205の圧縮量ΔL2が、収納状態におけるコイルばね205の圧縮量ΔL1の(Xb/Xa)倍となるように制御すればよい。
The force applied by the
上述の制御は、図3(A)に示す収納状態から図3(C)に示す半展開状態に切り替えた場合についても同様である。図3(C)に示す半展開状態では、中央エプロン22C及び右側エプロン22R(又は左側エプロン22L)が圃場に作用する。つまり、半展開状態における農作業機100の耕幅をXcとした場合、収納状態から半展開状態に切り替えると、半展開状態においてエプロン加圧部45が整地部に加える力F3は、収納状態においてエプロン加圧部45が整地部に加える力F1の(Xc/Xa)倍となる。また、半展開状態におけるコイルばね205の圧縮量ΔL3は、収納状態におけるコイルばね205の圧縮量ΔL1の(Xc/Xa)倍となる。
The above-mentioned control is also the same when switching from the stored state shown in FIG. 3(A) to the semi-deployed state shown in FIG. 3(C). In the semi-deployed state shown in FIG. 3(C), the
以上のように、本実施形態の農作業機100は、複数の整地部材(エプロン)すべてが圃場に作用する展開状態と複数の整地部材の一部が圃場に作用する収納状態とで、エプロン加圧部45が整地部に加える力が異なるよう変更可能である。換言すれば、本実施形態の農作業機100は、整地部の耕幅に比例してエプロン加圧部45によって整地部に加えられる力が変化するように制御される。したがって、農作業機100がどのような作業状態で整地作業を行ったとしても、エプロン加圧部45は、整地部が単位幅当たり略一定の力で圃場に押し付けられるように作用する。これにより、農作業機の作業状態にかかわらず、均一な整地作業を実現可能とすることができる。
As described above, the
なお、本実施形態では、農作業機100の作業状態が収納状態から展開状態に変化した場合に、加圧力を比例増加させる例について説明したが、逆に、展開状態から収納状態に変化した場合は、加圧力を比例減少させればよい。
In this embodiment, an example has been described in which the pressure force is increased proportionally when the working state of the
農作業機100が収納状態、展開状態及び半展開状態のいずれの状態にあるかは、制御ボックス18内の制御部が判定する。例えば、制御部は、接点スイッチ等のセンサなどの検知部を用いて農作業機100の作業状態を検出することが可能である。このようなセンサの検出信号を図1に示した制御ボックス18内の制御部(図示せず)が受信すると、制御部が農作業機100の状態に応じた指令信号を電動モータ201に対して送信する。電動モータ201は、制御部から送信された指令信号に基づいて、支持アーム203(実際には、位置決めギヤ202)が適切な位置に移動するように動作する。このように、本実施形態では、制御ボックス18内の制御部が、センサ等の検出信号に基づいて農作業機100の作業状態を判定し、電動モータ201を駆動して、農作業機100の作業状態に応じて適切な力を整地部に加えるようにエプロン加圧部45を制御する。
The control unit in the
なお、農作業機100の状態を検出する方法は、センサ等に限らず、例えば、リモートコントローラの操作信号に基づいて判定してもよい。例えば、直前の操作信号として、左右の作業部を開く旨の操作信号が送信されたことが記憶されている場合は、農作業機100が展開状態であると判定することができる。また、制御ボックス18内の制御部は、左側作業部10L及び右側作業部10Rをアクチュエータにより開閉動作する際、動作終了時にアクチュエータに流れる過電流、すなわち制御ボックス18において予め設定された閾値を超える電流の検出回数をカウントすることにより、農作業機100の状態を判定することも可能である。
The method of detecting the state of the
(変形例1)
本実施形態の農作業機100は、農作業機100の展開状態、収納状態及び半展開状態のいずれにも対応可能な構成を有しているが、この例に限らず、展開状態及び収納状態の2つの状態のみに対応する構成としてもよい。この場合、半展開状態においては、エプロン加圧部45が展開状態又は収納状態のいずれか一方と同じ力で整地部に力を加えるように制御すればよい。
(Variation 1)
The
(変形例2)
本実施形態では、収納状態における加圧力F1は、予め設定されているものとしたが、この例に限らず、展開状態における加圧力F2を予め設定しておき、収納状態における加圧力F1を、加圧力F2の(Xa/Xb)倍としてもよいし、F2=F1×(Xb/Xa)の関係を満たすように、加圧力F1及びF2の両方を予め設定しておいてもよい。
(Variation 2)
In this embodiment, the pressure force F1 in the stored state is set in advance, but this is not limiting. The pressure force F2 in the deployed state may be set in advance, and the pressure force F1 in the stored state may be set to (Xa/Xb) times the pressure force F2, or both pressure forces F1 and F2 may be set in advance so as to satisfy the relationship F2 = F1 × (Xb/Xa).
(変形例3)
本実施形態では、収納状態における加圧力F1は、予め設定されているものとしたが、この例に限らず、ユーザ(作業者)が任意の値に設定してもよい。具体的には、まず、収納状態における加圧力F1を、圃場の状態等を勘案してユーザが好みの値に設定し、その値を制御部に含まれる記憶装置等に記憶する。農作業機100は、記憶された設定値に基づいて、収納状態における加圧力がF1となるようにエプロン加圧部45を制御する。その後、農作業機100が収納状態から展開状態に変化した場合には、ユーザが設定した加圧力F1を(Xb/Xa)倍にして、展開状態における加圧力をF2とする。これとは逆に、展開状態における加圧力F2をユーザが任意の値に設定しておき、収納状態における加圧力F1を、加圧力F2の(Xa/Xb)倍としてもよい。
(Variation 3)
In this embodiment, the pressure F1 in the stored state is set in advance, but the present invention is not limited to this example, and the user (operator) may set it to an arbitrary value. Specifically, first, the user sets the pressure F1 in the stored state to a desired value taking into account the state of the field, etc., and stores the value in a storage device or the like included in the control unit. The
本実施形態の農作業機100は、エプロン加圧部45によって整地部に加える力を任意の値に設定することが可能である。したがって、ユーザが圃場の状態等に鑑みて収納状態又は展開状態における加圧量を適宜調整できるようにすることにより、さらに圃場の均平性を向上させることが可能である。
The
(変形例4)
第1実施形態では、エプロン加圧部45が、電動モータ201によって位置決めギヤ202を回動させてピン202aを支持アーム203に当接させることにより、支持アーム203を回動させて整地部を加圧する例を示した。しかし、エプロン加圧部45の構成は、この例に限られるものではない。
(Variation 4)
In the first embodiment, an example has been shown in which the
例えば、電動モータ201の回転運動により位置決めギヤ202を回転させる構成に代えて、電動シリンダ又は油圧シリンダ等のアクチュエータの直線運動を、ピン202aを有する回動部材の回転運動に変換する構成としてもよい。具体的には、例えば、位置決め部材として略三角形状の板状部材を用い、当該板状部材の1つの頂点を軸301と連結する。そして、残りの2つの頂点のうち、一方にピン202aを設け、他方にアクチュエータのロッド端部を連結する。これにより、アクチュエータのロッドの伸縮運動を、軸301を中心とする位置決め部材の回転運動に変換することができる。さらに、電動シリンダ又は油圧シリンダ等のアクチュエータに代えて、電動モータとボールねじとを組み合わせて直線運動を得ることも可能である。
For example, instead of a configuration in which the
また、第1実施形態のエプロン加圧部45では、整地部が上方に回動した場合、支持アーム203及び位置決めギヤ202の前方への回動(半時計回りの回動)を、電動モータ201により抑止している。しかしながら、この例に限らず、例えば位置決めギヤ202に対してブレーキパッドとして機能する部材を押し当てることにより、位置決めギヤ202の回動を抑止することも可能である。
In addition, in the
〈第2実施形態〉
本実施形態では、第1実施形態とは異なる構成の農作業機100aについて説明する。図4は、第2実施形態における農作業機100aの構成を示す図である。具体的には、図4(A)は、農作業機100aの上面図であり、図4(B)は、農作業機100aの背面図である。なお、図4において、第1実施形態で説明した農作業機100と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
Second Embodiment
In this embodiment, an
第1実施形態の農作業機100では、エプロン加圧部45を2本設けたのに対し、本実施形態の農作業機100aは、中央作業部10Cに対してエプロン加圧部45aを3本設けた構成となっている。この場合、中央エプロン22Cに加わる力は、3本のエプロン加圧部45aの合計の力となる。そのため、第1実施形態の農作業機100に比べて、エプロン加圧部45aの1本当たりの負荷が軽減される。
Whereas the
前述のとおり、エプロン加圧部45aは、整地部が上方に回動した場合、支持アーム203及び位置決めギヤ202の前方への回動(半時計回りの回動)を、電動モータ201により抑止する構成となっている。つまり、農作業機100aは、整地部が圃場から受ける力を電動モータ201で受ける構成となっている。そのため、エプロン加圧部45aの本数を増やすことにより、特に展開状態において、個々の電動モータ201に加わる負荷を軽減することができる。
As described above, the
〈第3実施形態〉
本実施形態では、第1実施形態とは異なる構成の農作業機100bについて説明する。図5は、第3実施形態における農作業機100bの構成を示す図である。具体的には、図5(A)は、農作業機100bの上面図であり、図5(B)は、農作業機100bの背面図である。なお、図5において、第1実施形態で説明した農作業機100と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
Third Embodiment
In this embodiment, an
第1実施形態の農作業機100では、エプロン加圧部45を中央作業部10Cのみに設けたのに対し、本実施形態の農作業機100bは、中央作業部10Cだけでなく、左側作業部10L及び右側作業部10Rにも1本ずつエプロン加圧部45bを設けた構成となっている。すなわち、本実施形態の農作業機100bは、図5に示すように、合計で4本のエプロン加圧部45bを有している。この場合、展開状態における整地部の全体に加わる力は、4本のエプロン加圧部45bの合計の力となる。そのため、第2実施形態と同様の理由により、エプロン加圧部45bの1本当たりの負荷が軽減される。
Whereas in the
本実施形態の農作業機100bは、収納状態においては、左側作業部10L及び右側作業部10Rのそれぞれに配置されたエプロン加圧部45bは機能しない。つまり、農作業機100bが収納状態であるときは、中央作業部10Cに配置された2本のエプロン加圧部45bによって整地部に加わる力が制御される。さらに、農作業機100bが半展開状態であるときは、左側作業部10L及び右側作業部10Rのいずれか一方のエプロン加圧部45bが機能するため、3本のエプロン加圧部によって整地部に加わる力が制御されることになる。
In the
このように、本実施形態の農作業機100bは、中央作業部10C、左側作業部10L及び右側作業部10Rのそれぞれに少なくとも1本のエプロン加圧部45bを有する。したがって、本実施形態の農作業機100bは、展開状態、半展開状態及び収納状態のいずれの状態であるかによって、動作するエプロン加圧部45bの数が変わり、各エプロン加圧部45bの加圧力が異なる。なお、本実施形態では、中央作業部10Cに2本、左側作業部10L及び右側作業部10Rそれぞれに各1本のエプロン加圧部45bを配置する例を示したが、この例に限られるものではなく、各作業部に配置するエプロン加圧部45bの数に制限はない。
In this way, the
〈第4実施形態〉
第1実施形態から第3実施形態では、電動モータ201の回転を制御して支持アーム203の位置を設定することにより、エプロン加圧部が整地部に加える力を制御する例を示した。しかし、この例に限らず、他の方法を用いてエプロン加圧部が整地部に加える力を調節することも可能である。
Fourth Embodiment
In the first to third embodiments, an example has been shown in which the force applied by the apron pressure unit to the ground leveling portion is controlled by controlling the rotation of the
例えば、第1実施形態のエプロン加圧部45、第2実施形態のエプロン加圧部45a又は第3実施形態のエプロン加圧部45bに代えて、特開2009-131173号公報に記載された角度調節装置(エプロン加圧部に相当する)を用いることも可能である。同公報に記載された角度調節装置では、ロッドの中間部に装着されたピンの位置によってコイルばねの圧縮量を調節することにより、角度調節装置がエプロンに加える力を調節する。この場合、ピンの位置は、操作者が手動で調節することになるが、農作業機の作業状態に応じて、コイルばねの圧縮量が適切な圧縮量となるように、ピンの位置を変更すればよい。
For example, instead of the
本実施形態の農作業機においても、農作業機が収納状態であるか展開状態(又は、半展開状態)であるかに応じてコイルばねの圧縮量を調節し、農作業機の作業状態に応じて適切な力をエプロンに加えるように制御することができる。 In the agricultural work machine of this embodiment, the amount of compression of the coil spring can also be adjusted depending on whether the agricultural work machine is in a stored state or an expanded state (or a semi-expanded state), and control can be performed to apply an appropriate force to the apron depending on the working state of the agricultural work machine.
〈第5実施形態〉
第1実施形態から第4実施形態では、制御ボックス18内の制御部が、農作業機が展開状態であるか収納状態であるかに基づいてエプロン加圧部45を制御する例を示したが、この例に限らず、ユーザが手動でエプロン加圧部45を制御してもよい。
Fifth embodiment
In the first to fourth embodiments, an example is shown in which the control unit in the
例えば、農作業機100の作業状態が収納状態から展開状態(又は、展開状態から収納状態)に変化した場合に、ユーザがリモートコントローラ等を操作して加圧制御を実行する旨の指令信号を制御部に送信し、当該指令信号に基づいて制御部がエプロン加圧部45の加圧力を制御してもよい。
For example, when the working state of the agricultural working
また、例えば、農作業機100の作業状態が収納状態から展開状態(又は、展開状態から収納状態)に変化した場合に、ユーザがリモートコントローラを操作して適切な加圧力となるまでエプロン加圧部45の加圧力を増減させてもよい。この場合、制御部は、上述のF2=F1×(Xb/Xa)の関係からエプロン加圧部45の適切な加圧力を導き、音声や表示媒体を介して設定すべき加圧力をユーザに通知してもよい。
In addition, for example, when the working state of the agricultural working
以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は前述の各実施形態(変形例も含む)に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、前述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。 Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments (including modified examples), and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, a person skilled in the art can add, delete, or modify components as appropriate based on each embodiment, and this is included in the scope of the present invention as long as it satisfies the gist of the present invention. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be combined as appropriate as long as there are no mutual contradictions, and technical matters common to each embodiment are included in each embodiment even if not explicitly stated.
前述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 Even if there are other effects and advantages different from those brought about by the aspects of each of the above-mentioned embodiments, if they are clear from the description in this specification or can be easily predicted by a person skilled in the art, they are naturally understood to be brought about by the present invention.
10C…中央作業部、10L…左側作業部、10R…右側作業部、12…トップマスト、14…ロアーリンク連結部、16…支持フレーム、17…ギヤボックス、18…制御ボックス、20C…中央シールドカバー、20L…左側シールドカバー、20R…右側シールドカバー、21C…耕耘ロータ、21Ca…爪軸、21Cb…耕耘爪、22C…中央エプロン、22L…左側エプロン、22R…右側エプロン、24C…中央レベラ、24L…左側レベラ、24R…右側レベラ、26L…左側延長レベラ、26R…右側延長レベラ、45…エプロン加圧部、45a…エプロン加圧部、100、100a…農作業機、201…電動モータ、201a…ピニオンギヤ、202…位置決めギヤ、202a…ピン、203…支持アーム、204…ロッド、204a…固定部材、205…コイルばね、206…ポテンショメータ、211、212…ブラケット、213…支持部材、301~303…軸 10C...central working section, 10L...left side working section, 10R...right side working section, 12...top mast, 14...lower link connection section, 16...support frame, 17...gear box, 18...control box, 20C...central shield cover, 20L...left side shield cover, 20R...right side shield cover, 21C...tillage rotor, 21Ca...tine shaft, 21Cb...tillage tine, 22C...central apron, 22L...left side apron, 22R...right side apron, 24C...central leveller, 24L...left Side leveller, 24R...right side leveller, 26L...left side extension leveller, 26R...right side extension leveller, 45...apron pressure unit, 45a...apron pressure unit, 100, 100a...farm machine, 201...electric motor, 201a...pinion gear, 202...positioning gear, 202a...pin, 203...support arm, 204...rod, 204a...fixing member, 205...coil spring, 206...potentiometer, 211, 212...bracket, 213...support member, 301-303...shaft
Claims (3)
前記整地部は、左右方向に並ぶ複数の整地部材を含み、
前記制御部は、前記複数の整地部材すべてが圃場に作用する展開状態において前記整地部に加える単位幅当たりの力と、前記複数の整地部材の一部が前記圃場に作用する収納状態において前記整地部に加える単位幅当たりの力とが略同一となるように前記加圧部を制御する、農作業機。 The tilling machine includes a tilling rotor, a shield cover located above the tilling rotor, a ground leveling unit located behind the tilling rotor and connected to the shield cover so as to be rotatable in the vertical direction , a pressure unit that acts to press the ground leveling unit against a field , and a control unit that controls the pressure unit and changes the force that the pressure unit applies to the ground leveling unit ,
The ground leveling unit includes a plurality of ground leveling members arranged in the left-right direction,
The control unit controls the pressure applying unit so that the force per unit width applied to the ground leveling section in an unfolded state in which all of the ground leveling members act on the field is approximately the same as the force per unit width applied to the ground leveling section in a stored state in which some of the ground leveling members act on the field.
前記整地部は、左右方向に並ぶ複数の整地部材を含み、
前記制御部は、前記複数の整地部材すべてが圃場に作用する展開状態であるか前記複数の整地部材の一部が前記圃場に作用する収納状態であるかにかかわらず、前記整地部に単位幅当たり略一定の力を加えるように前記加圧部を制御する、農作業機。 The tilling machine includes a tilling rotor, a shield cover located above the tilling rotor, a ground leveling unit located behind the tilling rotor and connected to the shield cover so as to be rotatable in the vertical direction , a pressure unit that acts to press the ground leveling unit against a field , and a control unit that controls the pressure unit and changes the force that the pressure unit applies to the ground leveling unit ,
The ground leveling unit includes a plurality of ground leveling members arranged in the left-right direction,
The control unit controls the pressure applying unit to apply a substantially constant force per unit width to the ground leveling unit, regardless of whether all of the ground leveling members are in an deployed state acting on the field or whether some of the ground leveling members are in a stored state acting on the field.
3. The agricultural machine according to claim 1, wherein when a width of the ground leveling portion in the stored state is Xa and a width of the ground leveling portion in the unfolded state is Xb, a force applied by the pressure applying portion to the ground leveling portion in the unfolded state is (Xb/Xa) times the force applied by the pressure applying portion to the ground leveling portion in the stored state.
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