オフセット作業機
【課題】作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において作業部のオフセット移動が可能なオフセット作業機の提供。
【解決手段】畦塗り機は、走行機体に装着される装着部５に対して揺動可能に支持され、先端側に作業部６０を首振り可能に支持したオフセット機構部１０と、これを揺動させる揺動シリンダ１７と、オフセット機構部１０の先端側に設けられた回動支持アーム１５と作業部６０との間に連結されたリンク機構部２０及びオフセット機構部１０の揺動に応じてリンク機構部２０のジョイント２１の移動を案内して作業部６０の向きを反転可能なガイド部材３０を備える。ガイド部材３０は、作業部６０の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部１０の揺動に伴って作業部６０をオフセット移動させる反転オフセット溝３５を有する。
【解決手段】畦塗り機は、走行機体に装着される装着部５に対して揺動可能に支持され、先端側に作業部６０を首振り可能に支持したオフセット機構部１０と、これを揺動させる揺動シリンダ１７と、オフセット機構部１０の先端側に設けられた回動支持アーム１５と作業部６０との間に連結されたリンク機構部２０及びオフセット機構部１０の揺動に応じてリンク機構部２０のジョイント２１の移動を案内して作業部６０の向きを反転可能なガイド部材３０を備える。ガイド部材３０は、作業部６０の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部１０の揺動に伴って作業部６０をオフセット移動させる反転オフセット溝３５を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体に装着され、走行機体から動力を受けて走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなオフセット作業機のうち、矩形圃場の外縁に沿って直線的な畦塗作業を行う畦塗り機は、走行機体の後部に装着されて入力軸を備える装着部と、走行機体から入力軸に伝達された動力によって畦塗り作業を行う作業部と、基端側が装着部に回動自在に接続されて先端側に作業部を回動可能に設けたオフセット機構部とを備えて構成されたものが一般的に知られているが、このような畦塗り機は、走行機体の先端が圃場端部に達した時点でそこから先の畦塗作業を行うことができなくなり、矩形圃場の隅部に必ず未作業部分が残るという間題が生じる。そこで、この問題を解決するために、作業部を通常作業時とは反対側のオフセット位置に移動させると共に、その前後関係を反転（反転リバース）させ、隅部の未作業部分に対して走行機体を後進させながら作業を行う反転リバース機構を備えた畦塗り機が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この畦塗り機は、走行機体に挿着される装着部に平行リンク機構を構成するオフセット機構部が水平方向に回動自在に設けられ、装着部とオフセット機構部とに接続された揺動シリンダの伸縮によって、オフセット機構部は畦塗り機の進行方向に対して左右方向に回動可能である。オフセット機構部の先端側には作業部の一部を構成するフレーム部を介して作業部が回動可能に設けられている。オフセット機構部の先端下部には平行リンク機構の一部を構成する連結アーム部に繋がる連結部が回動自在に設けられ、この連結部とフレーム部との間に回動リンク機構が設けられている。回動リンク機構には作業部との間に伸縮シリンダが取り付けられ、この伸縮シリンダの伸縮に伴い、作業部はオフセット機構部の先端側に取り付けられたフレーム部の回動支点を中心として首振り可能である。
【０００４】
従って、作業部は、揺動シリンダの伸縮に伴い、走行機体の一方側にオフセットして前進作業が可能な前進作業位置及び走行機体の他方側にオフセットした後進作業位置に移動可能であるとともに、伸縮シリンダの伸縮に伴い、オフセット機構部に対する回動支点を中心として首振りして、走行機体の前進時に作業を行うことが可能な通常作業方向又は走行機体の後進時に作業を行うことが可能な反転作業方向に向くことができる。また、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部を揺動させると、作業部は走行機体に対してオフセット移動して作業部の位置の微調整が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の畦塗り機は、作業部をオフセットさせる揺動シリンダの他に、作業部を首振りさせる伸縮シリンダが必要であり、コストが増大する。
【０００７】
そこで、作業部を首振りさせる伸縮シリンダを無くし、オフセット機構部の回動に伴って作業部が首振りし、作業部の向きを反転作業に維持したまま反転作業位置において、作業部の走行機体に対するオフセット量の調整が可能な畦塗り機が望まれている。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、作業部を首振りさせる伸縮シリンダが無く、オフセット機構部の回動に伴って作業部が首振りし、作業部の向きを反転作業に維持したまま反転作業位置において、作業部の走行機体に対するオフセット量の調整が可能なオフセット作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するため、本発明は、走行機体に装着され、該走行機体から動力を受けて走行機体の走行位置に対して一方側にオフセットした作業位置（例えば、実施形態における前進作業位置Ｐｆ）と、走行位置に対して他方側にオフセットした反転作業位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機（例えば、実施形態における畦塗り機１）であって、走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、装着部とオフセット機構部との間に接続され、装着部に対するオフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータ（例えば、実施形態における揺動シリンダ１７）と、オフセット機構部の回動に応じて作業部の向きを反転可能な反転機構部を備え、反転機構部は、オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと作業部との間に連結されたリンク機構部と、オフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じてリンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、作業部の向きを反転可能なガイド部材を有し、ガイド部材は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部の回動に伴ってジョインの移動を案内して作業部の走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できることを構成要件とする。
【００１０】
オフセット機構部は、装着部に対して回動可能に支持されて先端側に作業部を首振り可能に支持するものであり、具体的には、平行リンク機構として構成される（請求項２）。オフセット機構部は進行方向に対して幅方向に水平回動可能に支持される。
【００１１】
伸縮アクチュエータは、オフセット機構部を回動させるものであり、伸縮することでオフセット機構部を回動させる。伸縮アクチュエータは、電動式油圧シリンダ、油圧シリンダ、伸縮部材を備える電動モータでもよい。
【００１２】
回動支持アームは、オフセット機構部の一部を構成し、具体的には、オフセット機構部が平行リンク機構として構成されている場合には、回動支持アームは平行リンク機構の先端側に配設される部材であり、その一端側は作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設される（請求項２）。
【００１３】
反転機構部は、リンク機構部とガイド部材を有してなり、リンク機構部は回動支持アームと作業部との間に連結されている。具体的には、リンク機構部は四節リンクである。この四節リンクを構成する複数のリンク部材のうち隣接して繋がる部分にジョイントが設けられている。このジョイントがガイド部材で案内される（請求項２）。
【００１４】
ガイド部材は、作業部が反転作業位置側に接近する方向にオフセット機構部が回動するのに伴い、ジョインの移動を案内して作業部の向きを反転させる反転溝と、該反転溝に連通し作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部が回動するのに伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対してオフセット移動させる反転オフセット溝を有している（請求項３）。
【００１５】
反転溝は、オフセット機構部が回動するのに伴い、ジョインの移動を案内してリンク機構部を作動させて作業部の向きを反転させる。反転溝は、ジョインの移動を案内して作業部の向きを反転可能であればよく、直線状、湾曲状、屈曲状のいずれでもよい。
【００１６】
反転オフセット溝は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部が回動するのに伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対してオフセットさせるものであり、具体的には、反転オフセット溝は作業部のオフセット機構部に対する首振り中心を支点として所定の半径を有する仮想線に沿って延びるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係わるオフセット作業機によれば、反転機構部のガイド部材は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部の回動に伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できるので、反転作業位置に移動した作業部を反転状態に維持したままで走行機体に対してオフセット移動させることが可能なオフセット作業機を提供することができ、反転作業状態においても畦に対する作業機の位置を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部及び反転機構部の動作説明図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部及び反転機構部の動作説明図を示す。
【図３】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の側面図を示す。
【図４】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の平面図を示す。
【図５】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の斜視図を示し、同図（ａ）は畦塗り機の左斜め後方から見た畦塗り機の斜視図であり、同図（ｂ）は畦塗り機の左斜め後方から見た畦塗り機の斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセットフレームの先端側の部分拡大模式側面図を示す。
【図７】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部の動作説明図を示す。
【図８】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられた反転機構部の動作説明図を示す。
【図９】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられた反転機構部の動作説明図を示す。
【図１０】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたリンク機構部の動作説明図を示す。
【図１１】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたロック装置の動作説明図を示す。
【図１２】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたロック装置の動作説明図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係わる畦塗り機の好ましい実施の形態を図１から図１２に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、オフセット作業機の一例である畦塗り機について説明する。オフセット作業機は、この他、溝掘機等を含む。
【００２０】
畦塗り機１は、図３（側面図）、図４（平面図）に示すように、走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構９１に連結されて、走行機体９０の前進及び後進に応じて畦塗り作業を行うものである。この畦塗り機１は、走行機体９０に装着されて走行機体９０からの動力が入力される入力軸８ａを備えた装着部５と、装着部５に設けられ進行方向に対して左右方向に回動可能に支持されたオフセット機構部１０と、オフセット機構部１０の先端側に首振り自在に配設されて入力軸８ａから伝達される動力によってオフセット作業を行なう作業部６０を有して構成される。
【００２１】
装着部５は、機体幅方向に延びるヒッチフレーム６と、ヒッチフレーム６の前方に設けられて走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構９１に連結される連結フレーム７を有して構成される。ヒッチフレーム６の幅方向の中央下部にはギアボックス８が設けられ、このギアボックス８には前述した入力軸８ａが設けられている。
【００２２】
オフセット機構部１０は、その基端側をヒッチフレーム６に回動自在に連結されて後方側へ延びるオフセットフレーム１１と、オフセットフレーム１１の幅方向一方側に沿って並設されて基端側がヒッチフレーム６の一方側端に回動自在に連結されたリンク部材１３と、オフセットフレーム１１の先端側とリンク部材１３の先端側との間に回動自在に連結された回動支持アーム１５とを有して構成される。
【００２３】
オフセットフレーム１１は、内部が中空状に形成された箱状部材であり、オフセットフレーム１１の先端側とヒッチフレーム６の一方側端部との間に接続された揺動シリンダ１７の伸縮により、オフセットフレーム１１は進行方向に対して左右方向に揺動可能である。オフセットフレーム１１内には図示しない動力伝達機構が設けられ、この動力伝達機構によって、走行機体９０から入力軸８ａに伝達された動力がオフセットフレーム１１の先端側に回転自在に配設された従動軸１２に伝達可能に構成されている。
【００２４】
リンク部材１３の先端部は、オフセットフレーム１１の先端部に回動自在に設けられた回動支持アーム１５の一方側端に回動自在に取り付けられている。回動支持アーム１５は、進行方向に対して左右方向に延びる平行リンクフレーム部１５ａと、平行リンクフレーム部１５ａの基端側端部分から装着部５側へ延びるリンクアーム部１５ｂ（図５（ａ）参照）とを有してなり、リンクアーム部１５ｂの基端側がオフセットフレーム１１の先端側下部に回動自在に取り付けられている。このように構成されたオフセット機構部１０は、オフセットフレーム１１、リンク部材１３、ヒッチフレーム６及び回動支持アーム１５によって平行リンク機構を形成している。
【００２５】
なお、揺動シリンダ１７は、電動式油圧シリンダであり、図示しない制御装置からの制御信号に応じて伸縮するようになっている。
【００２６】
オフセットフレーム１１の先端部に設けられた従動軸１２の下部には、図６（部分拡大模式側面図）に示すように、これと同軸上に配置されて下方へ延びる動力伝達軸１４が連結されて、動力伝達軸１４は従動軸１２の回転に伴って回転する。またオフセットフレーム１１の先端下部には、動力伝達軸１４と同軸上に配置された円筒状の連結部１８がオフセットフレーム１１に対して回動自在に取り付けられている。この連結部１８は動力伝達軸１４と非結合状態にあり、動力伝達軸１４を回動中心として回動自在である。この連結部１８の下部に作業部６０の一部である伝動支持ケース６１の基端部が接続され、連結部１８の上部に作業部６０の一部である伝動支持フレーム６５が接続されている。このため、作業部６０はオフセット機構部１０に設けられた動力伝達軸１４の中心軸線を回動支点Ｏとして回動可能である。
【００２７】
伝動支持ケース６１には、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、その先端側から基端側に向かって、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の上部を切り崩す天場処理部６２と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部６４と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部６６が配設されている。伝動支持ケース６１内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構は、従動軸１２からの動力を受けて天場処理部６２、前処理部６４、整畦部６６に動力伝達可能に構成されている。
【００２８】
天場処理部６２は、回転自在な天場処理ロータ６２ａを備える。天場処理ロータ６２ａは天場動力伝達ケース６３を介して上下方向に回動可能に伝動支持ケース６１に連結された前処理部６４の先端側に連結されるとともに、伝動支持フレーム６５を介して支持されている。天場動力伝達ケース６３内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構を介して伝動支持ケース６１の動力伝達機構に伝達された動力が天場処理ロータ６２ａに伝達されるようになっている。
【００２９】
前処理部６４は、回転自在な耕耘ロータ６４ａ（図３参照）を備える。耕耘ロータ６４ａは伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達され、前処理部６４は伝動支持ケース６１に連結され伝動支持フレーム６５を介して支持されている。
【００３０】
整畦部６６は、伝動支持ケース６１に回転自在に支持された多面体ドラム６６ａと、多面体ドラム６６ａの右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部６６ｂとを有してなる。整畦部６６は伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達されるように構成され、伝動支持ケース６１に支持されている。このため、作業部６０は連結部１８を介してオフセット機構部１０の先端側に設けられた動力伝達軸１４（図６参照）の中心軸線を回動支点Ｏとして首振り可能である。
【００３１】
このように構成された天場処理部６２、前処理部６４を支持する伝動支持ケース６１に連結された連結部１８と回動支持アーム１５との間には反転機構部１９が設けられている。反転機構部１９は、リンク機構部２０とガイド部材３０を有してなる。反転機構部１９は、図８（ａ）に示すように、リンク機構部２０とガイド部材３０とが協働して、オフセット機構部１０の左右方向の揺動に拘わらずに作業部６０の向きを一定に維持するとともに、作業部６０の向きを反転させる機能を有している。
【００３２】
ガイド部材３０は、オフセットフレーム１１の一方の側面に沿って延びる第１案内板３０ａと、オフセットフレーム１１の他方の側面に沿って延びる第２案内板３０ｂと、第１案内板３０ａの基端側からオフセットフレーム１１の他方の側面側へ延びる第３案内板３０ｃと、第１案内板３０ａと第２案内板３０ｂの先端側端部間に繋がる第４案内板３０ｄとを有して形成される。第１案内板３０ａと第２案内板３０ｂとの間には、所定間隔を有してオフセットフレーム１１の長手方向に沿って直線状に延びる反転溝３１が形成され、第２案内板３０ｂと第３案内板３０ｃの内側端面との間には、反転溝３１に連通してオフセットフレーム１１の他方側に延びてオフセットフレーム１１の他方側に開口する通常オフセット溝３３が形成され、第１案内板３０ａ及び第４案内板３０ｄの内側端面との間には、反転溝３１に連通してオフセットフレーム１１の一方側に延びる反転オフセット溝３５が形成されている。これらの溝３１，３３，３５は、リンク機構部２０の後述するジョイント２１が移動可能な幅を有している。なお、ガイド部材３０は、連通するこれらの溝３１，３３，３５を単一部材で形成したものや前記のように複数の部材で形成したものでもよい。また、ガイド部材３０は、リンク機構部２０の取り付け位置に応じてオフセットフレーム１１の下面の他に、オフセットフレーム１１の上面に設けてもよい。
【００３３】
反転溝３１は、ジョイント２１の移動を案内し始める案内開始位置Ｐａとジョイント２１の移動の案内を終える案内終了位置Ｐｅとを繋ぐ直線状に形成されている。なお、反転溝３１は、案内開始位置Ｐａと案内終了位置Ｐｅとを繋ぐ仮想線に対して左右方向に湾曲したものや屈曲したものでもよい。
【００３４】
通常オフセット溝３３は、オフセット機構部１０に対する作業部６０の回動支点Ｏから案内開始位置Ｐａまでの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。
【００３５】
反転オフセット溝３５は、作業部６０のオフセット機構部１０に対する回動支点Ｏから案内終了位置Ｐｅ（即ち、反転溝３１の終端に移動したジョイント２１の中心位置）までの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。反転オフセット溝３５は、案内終了位置Ｐｅから有限長を有してオフセットフレーム１１の一方側へ延びる。反転オフセット溝３５の長さは、オフセット機構部１０の反転作業位置側への最大揺動角度に応じて設定される。
【００３６】
リンク機構部２０は、図１０（ａ）に示すように、４つの節からなる４節リンク機構であり、作業部６０の回動支点Ｏから伝動支持フレーム６５の先端側へ後述する所定距離を有した位置までの部分を第１節２０ａとし、第１節２０ａの先端部を回動支点Ｑとして機体幅方向に回動自在に枢結された第１リンク部材２２を第２節２０ｂとし、第１リンク部材２２の先端部に一端側が枢結されて左右方向に回動自在であって他端側が回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂの先端部に枢結された第２リンク部材２３を第３節２０ｃとし、回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂを第４節２０ｄとして構成されている。なお、第１節２０ａの長さは、作業部６０の回動支点Ｏと第１節２０ａ及び第２節２０ｂの回動支点Ｑとの距離と、回動支点Ｑと第２節２０ｂ及び第３節２０ｃの回動支点Ｓまでの距離を合算した値が、回動支点Ｏと回動支点Ｓとの間の距離よりも大きくなるように設定されている。
【００３７】
リンク機構部２０の第１節２０ａは従動節として機能し、第２節２０ｂ及び第３節２０ｃは媒介節として機能し、第４節２０ｄは原動節として機能する。第２節２０ｂは平面視において右側に突出するように屈曲して前後方向に延びる。第２節２０ｂと第３節２０ｃとの回動支点Ｓとなるジョイント２１は、図８（ａ）を更に追加して説明すると、後述するロック装置４０によって伝動支持フレーム６５が回動支持アーム１５にロックされた状態でオフセット機構部１０が揺動するに伴って移動するジョイント２１の回動半径と通常オフセット溝３３の曲率半径とが同一になるように配設されている。このため、伝動支持フレーム６５が回動支持アーム１５にロックされた状態でオフセット機構部１０が左側に揺動すると、ジョイント２１は通常オフセット溝３３内に入り込んでこの溝に沿って移動することができる。
【００３８】
また第１節２０ａと第２節２０ｂとの回動支点Ｑとなるジョイント２４は、前述したジョイント２１が通常オフセット溝３３の左側端部、即ち、案内開始位置Ｐａに移動すると（図８（ｃ）参照）、ジョイント２１の中心と作業部６０の回動支点Ｏとを結ぶ仮想線に対して右側に位置するように配設されている。このため、図８（ｃ）において、ジョイント２１が前述した反転溝３１に沿って作業部６０の回動支点Ｏ側に移動して第１リンク部材２２が回動支点Ｏ側に移動するに伴って、ジョイント２４には回動支点Ｏ側を向く力が作用し、第１節２０ａを時計方向に回動させるモーメントを生じさせる。従って、図８（ｄ）のように作業部６０をオフセット機構部１０に対して首振りさせることができる。
【００３９】
さらに、第２節２０ｂの両端部に設けられたジョイント２１，２４の中心間距離は、第１リンク部材２２に設けられたジョイント２４が作業部６０の回動支点Ｏ側に移動して作業部６０を反転させるのに必要な長さを有している。従って、ジョイント２１が反転溝３１に沿って回動支点Ｏ側へ更に移動するに伴い、第２節２０ｂが回動支点Ｏ側へ移動し、第１節２０ａと第２節２０ｂとを繋ぐジョイント２４を介して第１節２０ａが時計方向に回動して、作業部６０を図９（ｅ）に示す反転作業位置Ｐｒに移動させることができる。なお、作業部６０がオフセット機構部１０に対して首振りするときは、後述するロック装置４０によるオフセット機構部１０に対する作業部６０のロック状態が解除されている。
【００４０】
ロック装置４０は、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、伝動支持フレーム６５の一方側の側方に配設されて上下方向に延びる前側ロックピン４２と、伝動支持フレーム６５の他方側の側方に配設されて上下方向に延びる後側ロックピン４３と、回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂの先端部に回動自在に取り付けられて前側ロックピン４２又は後側ロックピン４３に係止可能に横方向に延びる板状のフック４５と、フック４５に設けられてフック上方に回転自在に支持されたローラ４７と、オフセットフレーム１１の先端下部に設けられ、ローラ４７と接触してフック４５の回動を案内する斜線で示したフックガイド４９とを有してなる。
【００４１】
フック４５は、平面視三角状に形成され、フック４５の頂部がリンクアーム部１５ｂに回動自在に取り付けられ、フック４５の底部側の一方側端部に前側ロックピン４２に係止される前側係合部４５ａが設けられ、フック４５の底部側の他方側端部に後側ロックピン４３に係止される後側係合部４５ｂが設けられ、フック４５の底部側の中央部に上方へ突出する支持ピンが設けられ、この支持ピンの上端部にローラ４７が回転自在に支持されている。またフック４５には、引っ張りばね４８が取り付けられ、この引っ張りばね４８により前側係合部４５ａが前側ロックピン４２に係止される方向及び後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止される方向に常に附勢されている。
【００４２】
フックガイド４９は、平面視において略台形状に形成され、両側に形成された一対の側辺４９ａ、４９ｂとこれらの側辺４９ａ、４９ｂの先端部間を繋ぐ上辺４９ｃに沿ってローラ４７が転動する。詳細については後述するが、ローラ４７が一方側の側辺４９ａ上を転動するときは、前側係合部４５ａが前側ロックピン４２に係止された状態にあり、ローラ４７が上辺４９ｃ上を転動するときは、フック４５のロック状態が解除され、ローラ４７が他方側の側辺４９ｂ上を転動するときは、後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止された状態にある。
【００４３】
ロック装置４０は、作業部６０の回動支点Ｏが図１１（ａ）の状態から機体幅方向左側へ移動するようにオフセット機構部１０が揺動すると、ローラ４７がフックガイド４９の一方側の側辺４９ａに沿ってフックガイド４９の上辺４９ｃ側に移動し（図１１（ｂ）参照）、ローラ４７がフックガイド４９の上辺４９ｃ上に移動すると、引っ張りばね４８に抗してフック４５が反時計回りに回動して、フック４５が前側ロックピン４２から外れた状態になり（図１１（ｃ）参照）、図１１（ｄ）、図１２（ｅ）に示すように、作業部６０はオフセット機構部１０のさらなる反転作業位置側方向（矢印Ａ方向）への揺動に伴って首振りする。
【００４４】
なお、図１２（ｅ）は、作業部６０が反転作業位置Ｐｒに移動し且つその向きが反転状態にされたときのロック装置４０の状態を示している。また図２（ｅ）は、図１２（ｅ）に示された構造に反転機構部１９を追加したものを示している。この図２（ｅ）に示すように、リンク機構部２０のジョイント２１が反転溝３１の案内終了位置Ｐｅに移動すると、作業部６０は反転作業位置Ｐｒに移動するが、作業部６０の首振りは非ロック状態にあるため、この状態では作業ができない。
【００４５】
そこで、反転作業位置Ｐｒに移動した作業部６０の首振りをロックするには、図１２（ｅ）の状態から揺動シリンダ１７を縮小してオフセットフレーム１１を反時計方向に揺動させる。オフセットフレーム１１が反時計方向に揺動すると、図１２（ｆ）に示すように、ローラ４７がフックガイド４９の他方側の側辺４９ｂに沿ってフックガイド４９の底辺側に移動する。ローラ４７が側辺４９ｂに沿って移動すると、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は時計方向に回動してフック４５の後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止され、作業部６０はオフセット機構部１０に対してロックされた状態になる。
【００４６】
なお、図１２（ｆ）の状態からオフセットフレーム１１がさらに反時計方向に揺動すると、図１２（ｇ）に示すように、ローラ４７はフックガイド４９の他方側の４９ｂに沿って移動し、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は後側ロックピン４３に係止された状態に維持される。このため、作業部は向きが反転状態のままで、オフセット機構部１０の揺動にともなってオフセット移動する。
【００４７】
次に、このように構成された畦塗り機１の作業部６０を前進作業位置から反転作業位置に移動させる場合の畦塗り機１の作動について説明する。作業部６０が前進作業位置Ｐｆに移動した状態では、図１（ａ）及び図７（ａ）に示すように、前側ロックピン４２にフック４５が係止されて、作業部６０のオフセット機構部１０に対する首振りはロックされている。この状態で揺動シリンダ１７が縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、作業部６０はその向きが前進作業方向に維持されたままで機体幅方向中央部側へ移動（オフセット移動）するとともに、リンク機構部２０の第２節２０ｂと第３節２０ｃの回動支点であるジョイント２１が通常オフセット溝３３の開口端部側へ移動する。
【００４８】
さらに、揺動シリンダ１７が縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｃ）に示すように、ジョイント２１が通常オフセット溝３３内に入り込んで案内開始位置Ｐａに移動する。ジョイント２１が案内開始位置Ｐａに移動すると、図１１（ｃ）に示すように、フック４５に設けられたローラ４７がフックガイド４９の上辺４９ｃ上に移動してフック４５が反時計方向に回動し、フック４５が前側ロックピン４２から外れて、作業部６０のオフセット機構部１０に対する首振りのロック状態が解除される。
【００４９】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｄ）、図７（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、ジョイント２１が反転溝３１に沿って回動支点Ｏ側に移動し、ジョイント２１に繋がる第２節２０ｂが回動支点Ｏ側へ移動しながら、第２節２０ｂに繋がる第１節２０ａを作業部６０の回動支点Ｏを中心として時計方向に回動させ、伝動支持フレーム６５が回動支点Ｏを中心として時計回りに回動する。このため、作業部６０は回動支点Ｏを中心に時計回りに首振りする。
【００５０】
ジョイント２１が反転溝３１の案内終了位置Ｐｅに移動すると、図２（ｅ）に示すように、作業部６０は反転作業位置Ｐｒに移動するとともに前後方向の向きが反転した反転状態になる。このとき、フック４５は、後側ロックピン４３と非係止状態のままであり、作業部６０の首振りは非ロック状態にある。
【００５１】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小すると、図２（ｆ）及び図９（ｆ）に示すように、ジョイント２１が反転オフセット溝３５内に移動する。ジョイント２１の反転オフセット溝３５内への移動に伴い、ローラ４７はフックガイド４９の側辺４９ｂに沿って移動し、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は時計方向に回動してフック４５が後側ロックピン４３に係止され、作業部６０はその首振りがロック状態になる。従って、作業部６０はオフセット機構部１０の回動支持アーム１５と一体的に連結された状態になる。
【００５２】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小すると、図２（ｇ）、図７（ｃ）、図９（ｇ）、図１０（ｃ）に示すように、オフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動するとともに、ジョイント２１が反転オフセット溝３５内に沿ってこの溝の先端側へ移動する。従って、作業部６０は反転状態に維持されたままで走行機体９０の走行位置に対してオフセット移動する。
【００５３】
このように、反転機構部１９のガイド部材３０に反転オフセット溝３５を設けることで、作業部６０の向きを反転状態に維持したままでオフセット機構部１０が揺動すると、ジョイン２１が反転オフセット溝３５内を移動して、反転作業位置Ｐｒに移動した作業部６０を反転状態に維持したままで走行機体９０の走行位置に対するオフセット量を調整することができ、反転作業状態においても畦に対する作業部６０の位置を微調整することができる。
【００５４】
なお、前述した実施の形態では、オフセット作業機として畦塗り機１を例にして説明したが、溝掘機の場合でも畦塗り機１の場合と同様に構成することで、畦塗り機１の場合と同様の効果、即ち、反転作業位置に移動した作業部を反転状態のままでオフセット移動可能である効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 畦塗り機（オフセット作業機）
５ 装着部
１０ オフセット機構部
１５ 回動支持アーム
１７ 揺動シリンダ（伸縮アクチュエータ）
１９ 反転機構部
２０ リンク機構部
２１ ジョイント
３０ ガイド部材
３１ 反転溝
３５ 反転オフセット溝
６０ 作業部
９０ 走行機体
Ｐｆ 前進作業位置（作業位置）
Ｐｒ 反転作業位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体に装着され、走行機体から動力を受けて走行機体の走行位置に対して側方にオフセットした位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなオフセット作業機のうち、矩形圃場の外縁に沿って直線的な畦塗作業を行う畦塗り機は、走行機体の後部に装着されて入力軸を備える装着部と、走行機体から入力軸に伝達された動力によって畦塗り作業を行う作業部と、基端側が装着部に回動自在に接続されて先端側に作業部を回動可能に設けたオフセット機構部とを備えて構成されたものが一般的に知られているが、このような畦塗り機は、走行機体の先端が圃場端部に達した時点でそこから先の畦塗作業を行うことができなくなり、矩形圃場の隅部に必ず未作業部分が残るという間題が生じる。そこで、この問題を解決するために、作業部を通常作業時とは反対側のオフセット位置に移動させると共に、その前後関係を反転（反転リバース）させ、隅部の未作業部分に対して走行機体を後進させながら作業を行う反転リバース機構を備えた畦塗り機が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この畦塗り機は、走行機体に挿着される装着部に平行リンク機構を構成するオフセット機構部が水平方向に回動自在に設けられ、装着部とオフセット機構部とに接続された揺動シリンダの伸縮によって、オフセット機構部は畦塗り機の進行方向に対して左右方向に回動可能である。オフセット機構部の先端側には作業部の一部を構成するフレーム部を介して作業部が回動可能に設けられている。オフセット機構部の先端下部には平行リンク機構の一部を構成する連結アーム部に繋がる連結部が回動自在に設けられ、この連結部とフレーム部との間に回動リンク機構が設けられている。回動リンク機構には作業部との間に伸縮シリンダが取り付けられ、この伸縮シリンダの伸縮に伴い、作業部はオフセット機構部の先端側に取り付けられたフレーム部の回動支点を中心として首振り可能である。
【０００４】
従って、作業部は、揺動シリンダの伸縮に伴い、走行機体の一方側にオフセットして前進作業が可能な前進作業位置及び走行機体の他方側にオフセットした後進作業位置に移動可能であるとともに、伸縮シリンダの伸縮に伴い、オフセット機構部に対する回動支点を中心として首振りして、走行機体の前進時に作業を行うことが可能な通常作業方向又は走行機体の後進時に作業を行うことが可能な反転作業方向に向くことができる。また、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部を揺動させると、作業部は走行機体に対してオフセット移動して作業部の位置の微調整が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の畦塗り機は、作業部をオフセットさせる揺動シリンダの他に、作業部を首振りさせる伸縮シリンダが必要であり、コストが増大する。
【０００７】
そこで、作業部を首振りさせる伸縮シリンダを無くし、オフセット機構部の回動に伴って作業部が首振りし、作業部の向きを反転作業に維持したまま反転作業位置において、作業部の走行機体に対するオフセット量の調整が可能な畦塗り機が望まれている。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、作業部を首振りさせる伸縮シリンダが無く、オフセット機構部の回動に伴って作業部が首振りし、作業部の向きを反転作業に維持したまま反転作業位置において、作業部の走行機体に対するオフセット量の調整が可能なオフセット作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するため、本発明は、走行機体に装着され、該走行機体から動力を受けて走行機体の走行位置に対して一方側にオフセットした作業位置（例えば、実施形態における前進作業位置Ｐｆ）と、走行位置に対して他方側にオフセットした反転作業位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機（例えば、実施形態における畦塗り機１）であって、走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、装着部とオフセット機構部との間に接続され、装着部に対するオフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータ（例えば、実施形態における揺動シリンダ１７）と、オフセット機構部の回動に応じて作業部の向きを反転可能な反転機構部を備え、反転機構部は、オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと作業部との間に連結されたリンク機構部と、オフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じてリンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、作業部の向きを反転可能なガイド部材を有し、ガイド部材は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部の回動に伴ってジョインの移動を案内して作業部の走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できることを構成要件とする。
【００１０】
オフセット機構部は、装着部に対して回動可能に支持されて先端側に作業部を首振り可能に支持するものであり、具体的には、平行リンク機構として構成される（請求項２）。オフセット機構部は進行方向に対して幅方向に水平回動可能に支持される。
【００１１】
伸縮アクチュエータは、オフセット機構部を回動させるものであり、伸縮することでオフセット機構部を回動させる。伸縮アクチュエータは、電動式油圧シリンダ、油圧シリンダ、伸縮部材を備える電動モータでもよい。
【００１２】
回動支持アームは、オフセット機構部の一部を構成し、具体的には、オフセット機構部が平行リンク機構として構成されている場合には、回動支持アームは平行リンク機構の先端側に配設される部材であり、その一端側は作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設される（請求項２）。
【００１３】
反転機構部は、リンク機構部とガイド部材を有してなり、リンク機構部は回動支持アームと作業部との間に連結されている。具体的には、リンク機構部は四節リンクである。この四節リンクを構成する複数のリンク部材のうち隣接して繋がる部分にジョイントが設けられている。このジョイントがガイド部材で案内される（請求項２）。
【００１４】
ガイド部材は、作業部が反転作業位置側に接近する方向にオフセット機構部が回動するのに伴い、ジョインの移動を案内して作業部の向きを反転させる反転溝と、該反転溝に連通し作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部が回動するのに伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対してオフセット移動させる反転オフセット溝を有している（請求項３）。
【００１５】
反転溝は、オフセット機構部が回動するのに伴い、ジョインの移動を案内してリンク機構部を作動させて作業部の向きを反転させる。反転溝は、ジョインの移動を案内して作業部の向きを反転可能であればよく、直線状、湾曲状、屈曲状のいずれでもよい。
【００１６】
反転オフセット溝は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部が回動するのに伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対してオフセットさせるものであり、具体的には、反転オフセット溝は作業部のオフセット機構部に対する首振り中心を支点として所定の半径を有する仮想線に沿って延びるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係わるオフセット作業機によれば、反転機構部のガイド部材は、作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、オフセット機構部の回動に伴ってジョインの移動を案内して作業部を走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できるので、反転作業位置に移動した作業部を反転状態に維持したままで走行機体に対してオフセット移動させることが可能なオフセット作業機を提供することができ、反転作業状態においても畦に対する作業機の位置を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部及び反転機構部の動作説明図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部及び反転機構部の動作説明図を示す。
【図３】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の側面図を示す。
【図４】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の平面図を示す。
【図５】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機の斜視図を示し、同図（ａ）は畦塗り機の左斜め後方から見た畦塗り機の斜視図であり、同図（ｂ）は畦塗り機の左斜め後方から見た畦塗り機の斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセットフレームの先端側の部分拡大模式側面図を示す。
【図７】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたオフセット機構部の動作説明図を示す。
【図８】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられた反転機構部の動作説明図を示す。
【図９】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられた反転機構部の動作説明図を示す。
【図１０】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたリンク機構部の動作説明図を示す。
【図１１】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたロック装置の動作説明図を示す。
【図１２】本発明の一実施の形態に係わる畦塗り機に設けられたロック装置の動作説明図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係わる畦塗り機の好ましい実施の形態を図１から図１２に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、オフセット作業機の一例である畦塗り機について説明する。オフセット作業機は、この他、溝掘機等を含む。
【００２０】
畦塗り機１は、図３（側面図）、図４（平面図）に示すように、走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構９１に連結されて、走行機体９０の前進及び後進に応じて畦塗り作業を行うものである。この畦塗り機１は、走行機体９０に装着されて走行機体９０からの動力が入力される入力軸８ａを備えた装着部５と、装着部５に設けられ進行方向に対して左右方向に回動可能に支持されたオフセット機構部１０と、オフセット機構部１０の先端側に首振り自在に配設されて入力軸８ａから伝達される動力によってオフセット作業を行なう作業部６０を有して構成される。
【００２１】
装着部５は、機体幅方向に延びるヒッチフレーム６と、ヒッチフレーム６の前方に設けられて走行機体９０の後部に設けられた三点リンク連結機構９１に連結される連結フレーム７を有して構成される。ヒッチフレーム６の幅方向の中央下部にはギアボックス８が設けられ、このギアボックス８には前述した入力軸８ａが設けられている。
【００２２】
オフセット機構部１０は、その基端側をヒッチフレーム６に回動自在に連結されて後方側へ延びるオフセットフレーム１１と、オフセットフレーム１１の幅方向一方側に沿って並設されて基端側がヒッチフレーム６の一方側端に回動自在に連結されたリンク部材１３と、オフセットフレーム１１の先端側とリンク部材１３の先端側との間に回動自在に連結された回動支持アーム１５とを有して構成される。
【００２３】
オフセットフレーム１１は、内部が中空状に形成された箱状部材であり、オフセットフレーム１１の先端側とヒッチフレーム６の一方側端部との間に接続された揺動シリンダ１７の伸縮により、オフセットフレーム１１は進行方向に対して左右方向に揺動可能である。オフセットフレーム１１内には図示しない動力伝達機構が設けられ、この動力伝達機構によって、走行機体９０から入力軸８ａに伝達された動力がオフセットフレーム１１の先端側に回転自在に配設された従動軸１２に伝達可能に構成されている。
【００２４】
リンク部材１３の先端部は、オフセットフレーム１１の先端部に回動自在に設けられた回動支持アーム１５の一方側端に回動自在に取り付けられている。回動支持アーム１５は、進行方向に対して左右方向に延びる平行リンクフレーム部１５ａと、平行リンクフレーム部１５ａの基端側端部分から装着部５側へ延びるリンクアーム部１５ｂ（図５（ａ）参照）とを有してなり、リンクアーム部１５ｂの基端側がオフセットフレーム１１の先端側下部に回動自在に取り付けられている。このように構成されたオフセット機構部１０は、オフセットフレーム１１、リンク部材１３、ヒッチフレーム６及び回動支持アーム１５によって平行リンク機構を形成している。
【００２５】
なお、揺動シリンダ１７は、電動式油圧シリンダであり、図示しない制御装置からの制御信号に応じて伸縮するようになっている。
【００２６】
オフセットフレーム１１の先端部に設けられた従動軸１２の下部には、図６（部分拡大模式側面図）に示すように、これと同軸上に配置されて下方へ延びる動力伝達軸１４が連結されて、動力伝達軸１４は従動軸１２の回転に伴って回転する。またオフセットフレーム１１の先端下部には、動力伝達軸１４と同軸上に配置された円筒状の連結部１８がオフセットフレーム１１に対して回動自在に取り付けられている。この連結部１８は動力伝達軸１４と非結合状態にあり、動力伝達軸１４を回動中心として回動自在である。この連結部１８の下部に作業部６０の一部である伝動支持ケース６１の基端部が接続され、連結部１８の上部に作業部６０の一部である伝動支持フレーム６５が接続されている。このため、作業部６０はオフセット機構部１０に設けられた動力伝達軸１４の中心軸線を回動支点Ｏとして回動可能である。
【００２７】
伝動支持ケース６１には、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、その先端側から基端側に向かって、圃場の周辺に沿って形成された旧畦の上部を切り崩す天場処理部６２と、切り崩した土の土盛りを行なう前処理部６４と、盛られた土を切り崩された旧畦上に塗り付ける整畦部６６が配設されている。伝動支持ケース６１内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構は、従動軸１２からの動力を受けて天場処理部６２、前処理部６４、整畦部６６に動力伝達可能に構成されている。
【００２８】
天場処理部６２は、回転自在な天場処理ロータ６２ａを備える。天場処理ロータ６２ａは天場動力伝達ケース６３を介して上下方向に回動可能に伝動支持ケース６１に連結された前処理部６４の先端側に連結されるとともに、伝動支持フレーム６５を介して支持されている。天場動力伝達ケース６３内には図示しない動力伝達機構が内蔵され、この動力伝達機構を介して伝動支持ケース６１の動力伝達機構に伝達された動力が天場処理ロータ６２ａに伝達されるようになっている。
【００２９】
前処理部６４は、回転自在な耕耘ロータ６４ａ（図３参照）を備える。耕耘ロータ６４ａは伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達され、前処理部６４は伝動支持ケース６１に連結され伝動支持フレーム６５を介して支持されている。
【００３０】
整畦部６６は、伝動支持ケース６１に回転自在に支持された多面体ドラム６６ａと、多面体ドラム６６ａの右側端部に取り付けられて横方向に延びる円筒部６６ｂとを有してなる。整畦部６６は伝動支持ケース６１内の動力伝達機構を介して動力が伝達されるように構成され、伝動支持ケース６１に支持されている。このため、作業部６０は連結部１８を介してオフセット機構部１０の先端側に設けられた動力伝達軸１４（図６参照）の中心軸線を回動支点Ｏとして首振り可能である。
【００３１】
このように構成された天場処理部６２、前処理部６４を支持する伝動支持ケース６１に連結された連結部１８と回動支持アーム１５との間には反転機構部１９が設けられている。反転機構部１９は、リンク機構部２０とガイド部材３０を有してなる。反転機構部１９は、図８（ａ）に示すように、リンク機構部２０とガイド部材３０とが協働して、オフセット機構部１０の左右方向の揺動に拘わらずに作業部６０の向きを一定に維持するとともに、作業部６０の向きを反転させる機能を有している。
【００３２】
ガイド部材３０は、オフセットフレーム１１の一方の側面に沿って延びる第１案内板３０ａと、オフセットフレーム１１の他方の側面に沿って延びる第２案内板３０ｂと、第１案内板３０ａの基端側からオフセットフレーム１１の他方の側面側へ延びる第３案内板３０ｃと、第１案内板３０ａと第２案内板３０ｂの先端側端部間に繋がる第４案内板３０ｄとを有して形成される。第１案内板３０ａと第２案内板３０ｂとの間には、所定間隔を有してオフセットフレーム１１の長手方向に沿って直線状に延びる反転溝３１が形成され、第２案内板３０ｂと第３案内板３０ｃの内側端面との間には、反転溝３１に連通してオフセットフレーム１１の他方側に延びてオフセットフレーム１１の他方側に開口する通常オフセット溝３３が形成され、第１案内板３０ａ及び第４案内板３０ｄの内側端面との間には、反転溝３１に連通してオフセットフレーム１１の一方側に延びる反転オフセット溝３５が形成されている。これらの溝３１，３３，３５は、リンク機構部２０の後述するジョイント２１が移動可能な幅を有している。なお、ガイド部材３０は、連通するこれらの溝３１，３３，３５を単一部材で形成したものや前記のように複数の部材で形成したものでもよい。また、ガイド部材３０は、リンク機構部２０の取り付け位置に応じてオフセットフレーム１１の下面の他に、オフセットフレーム１１の上面に設けてもよい。
【００３３】
反転溝３１は、ジョイント２１の移動を案内し始める案内開始位置Ｐａとジョイント２１の移動の案内を終える案内終了位置Ｐｅとを繋ぐ直線状に形成されている。なお、反転溝３１は、案内開始位置Ｐａと案内終了位置Ｐｅとを繋ぐ仮想線に対して左右方向に湾曲したものや屈曲したものでもよい。
【００３４】
通常オフセット溝３３は、オフセット機構部１０に対する作業部６０の回動支点Ｏから案内開始位置Ｐａまでの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。
【００３５】
反転オフセット溝３５は、作業部６０のオフセット機構部１０に対する回動支点Ｏから案内終了位置Ｐｅ（即ち、反転溝３１の終端に移動したジョイント２１の中心位置）までの距離を半径とする円弧の一部を含む曲線あるいは直線として形成される。反転オフセット溝３５は、案内終了位置Ｐｅから有限長を有してオフセットフレーム１１の一方側へ延びる。反転オフセット溝３５の長さは、オフセット機構部１０の反転作業位置側への最大揺動角度に応じて設定される。
【００３６】
リンク機構部２０は、図１０（ａ）に示すように、４つの節からなる４節リンク機構であり、作業部６０の回動支点Ｏから伝動支持フレーム６５の先端側へ後述する所定距離を有した位置までの部分を第１節２０ａとし、第１節２０ａの先端部を回動支点Ｑとして機体幅方向に回動自在に枢結された第１リンク部材２２を第２節２０ｂとし、第１リンク部材２２の先端部に一端側が枢結されて左右方向に回動自在であって他端側が回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂの先端部に枢結された第２リンク部材２３を第３節２０ｃとし、回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂを第４節２０ｄとして構成されている。なお、第１節２０ａの長さは、作業部６０の回動支点Ｏと第１節２０ａ及び第２節２０ｂの回動支点Ｑとの距離と、回動支点Ｑと第２節２０ｂ及び第３節２０ｃの回動支点Ｓまでの距離を合算した値が、回動支点Ｏと回動支点Ｓとの間の距離よりも大きくなるように設定されている。
【００３７】
リンク機構部２０の第１節２０ａは従動節として機能し、第２節２０ｂ及び第３節２０ｃは媒介節として機能し、第４節２０ｄは原動節として機能する。第２節２０ｂは平面視において右側に突出するように屈曲して前後方向に延びる。第２節２０ｂと第３節２０ｃとの回動支点Ｓとなるジョイント２１は、図８（ａ）を更に追加して説明すると、後述するロック装置４０によって伝動支持フレーム６５が回動支持アーム１５にロックされた状態でオフセット機構部１０が揺動するに伴って移動するジョイント２１の回動半径と通常オフセット溝３３の曲率半径とが同一になるように配設されている。このため、伝動支持フレーム６５が回動支持アーム１５にロックされた状態でオフセット機構部１０が左側に揺動すると、ジョイント２１は通常オフセット溝３３内に入り込んでこの溝に沿って移動することができる。
【００３８】
また第１節２０ａと第２節２０ｂとの回動支点Ｑとなるジョイント２４は、前述したジョイント２１が通常オフセット溝３３の左側端部、即ち、案内開始位置Ｐａに移動すると（図８（ｃ）参照）、ジョイント２１の中心と作業部６０の回動支点Ｏとを結ぶ仮想線に対して右側に位置するように配設されている。このため、図８（ｃ）において、ジョイント２１が前述した反転溝３１に沿って作業部６０の回動支点Ｏ側に移動して第１リンク部材２２が回動支点Ｏ側に移動するに伴って、ジョイント２４には回動支点Ｏ側を向く力が作用し、第１節２０ａを時計方向に回動させるモーメントを生じさせる。従って、図８（ｄ）のように作業部６０をオフセット機構部１０に対して首振りさせることができる。
【００３９】
さらに、第２節２０ｂの両端部に設けられたジョイント２１，２４の中心間距離は、第１リンク部材２２に設けられたジョイント２４が作業部６０の回動支点Ｏ側に移動して作業部６０を反転させるのに必要な長さを有している。従って、ジョイント２１が反転溝３１に沿って回動支点Ｏ側へ更に移動するに伴い、第２節２０ｂが回動支点Ｏ側へ移動し、第１節２０ａと第２節２０ｂとを繋ぐジョイント２４を介して第１節２０ａが時計方向に回動して、作業部６０を図９（ｅ）に示す反転作業位置Ｐｒに移動させることができる。なお、作業部６０がオフセット機構部１０に対して首振りするときは、後述するロック装置４０によるオフセット機構部１０に対する作業部６０のロック状態が解除されている。
【００４０】
ロック装置４０は、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、伝動支持フレーム６５の一方側の側方に配設されて上下方向に延びる前側ロックピン４２と、伝動支持フレーム６５の他方側の側方に配設されて上下方向に延びる後側ロックピン４３と、回動支持アーム１５のリンクアーム部１５ｂの先端部に回動自在に取り付けられて前側ロックピン４２又は後側ロックピン４３に係止可能に横方向に延びる板状のフック４５と、フック４５に設けられてフック上方に回転自在に支持されたローラ４７と、オフセットフレーム１１の先端下部に設けられ、ローラ４７と接触してフック４５の回動を案内する斜線で示したフックガイド４９とを有してなる。
【００４１】
フック４５は、平面視三角状に形成され、フック４５の頂部がリンクアーム部１５ｂに回動自在に取り付けられ、フック４５の底部側の一方側端部に前側ロックピン４２に係止される前側係合部４５ａが設けられ、フック４５の底部側の他方側端部に後側ロックピン４３に係止される後側係合部４５ｂが設けられ、フック４５の底部側の中央部に上方へ突出する支持ピンが設けられ、この支持ピンの上端部にローラ４７が回転自在に支持されている。またフック４５には、引っ張りばね４８が取り付けられ、この引っ張りばね４８により前側係合部４５ａが前側ロックピン４２に係止される方向及び後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止される方向に常に附勢されている。
【００４２】
フックガイド４９は、平面視において略台形状に形成され、両側に形成された一対の側辺４９ａ、４９ｂとこれらの側辺４９ａ、４９ｂの先端部間を繋ぐ上辺４９ｃに沿ってローラ４７が転動する。詳細については後述するが、ローラ４７が一方側の側辺４９ａ上を転動するときは、前側係合部４５ａが前側ロックピン４２に係止された状態にあり、ローラ４７が上辺４９ｃ上を転動するときは、フック４５のロック状態が解除され、ローラ４７が他方側の側辺４９ｂ上を転動するときは、後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止された状態にある。
【００４３】
ロック装置４０は、作業部６０の回動支点Ｏが図１１（ａ）の状態から機体幅方向左側へ移動するようにオフセット機構部１０が揺動すると、ローラ４７がフックガイド４９の一方側の側辺４９ａに沿ってフックガイド４９の上辺４９ｃ側に移動し（図１１（ｂ）参照）、ローラ４７がフックガイド４９の上辺４９ｃ上に移動すると、引っ張りばね４８に抗してフック４５が反時計回りに回動して、フック４５が前側ロックピン４２から外れた状態になり（図１１（ｃ）参照）、図１１（ｄ）、図１２（ｅ）に示すように、作業部６０はオフセット機構部１０のさらなる反転作業位置側方向（矢印Ａ方向）への揺動に伴って首振りする。
【００４４】
なお、図１２（ｅ）は、作業部６０が反転作業位置Ｐｒに移動し且つその向きが反転状態にされたときのロック装置４０の状態を示している。また図２（ｅ）は、図１２（ｅ）に示された構造に反転機構部１９を追加したものを示している。この図２（ｅ）に示すように、リンク機構部２０のジョイント２１が反転溝３１の案内終了位置Ｐｅに移動すると、作業部６０は反転作業位置Ｐｒに移動するが、作業部６０の首振りは非ロック状態にあるため、この状態では作業ができない。
【００４５】
そこで、反転作業位置Ｐｒに移動した作業部６０の首振りをロックするには、図１２（ｅ）の状態から揺動シリンダ１７を縮小してオフセットフレーム１１を反時計方向に揺動させる。オフセットフレーム１１が反時計方向に揺動すると、図１２（ｆ）に示すように、ローラ４７がフックガイド４９の他方側の側辺４９ｂに沿ってフックガイド４９の底辺側に移動する。ローラ４７が側辺４９ｂに沿って移動すると、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は時計方向に回動してフック４５の後側係合部４５ｂが後側ロックピン４３に係止され、作業部６０はオフセット機構部１０に対してロックされた状態になる。
【００４６】
なお、図１２（ｆ）の状態からオフセットフレーム１１がさらに反時計方向に揺動すると、図１２（ｇ）に示すように、ローラ４７はフックガイド４９の他方側の４９ｂに沿って移動し、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は後側ロックピン４３に係止された状態に維持される。このため、作業部は向きが反転状態のままで、オフセット機構部１０の揺動にともなってオフセット移動する。
【００４７】
次に、このように構成された畦塗り機１の作業部６０を前進作業位置から反転作業位置に移動させる場合の畦塗り機１の作動について説明する。作業部６０が前進作業位置Ｐｆに移動した状態では、図１（ａ）及び図７（ａ）に示すように、前側ロックピン４２にフック４５が係止されて、作業部６０のオフセット機構部１０に対する首振りはロックされている。この状態で揺動シリンダ１７が縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、作業部６０はその向きが前進作業方向に維持されたままで機体幅方向中央部側へ移動（オフセット移動）するとともに、リンク機構部２０の第２節２０ｂと第３節２０ｃの回動支点であるジョイント２１が通常オフセット溝３３の開口端部側へ移動する。
【００４８】
さらに、揺動シリンダ１７が縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｃ）に示すように、ジョイント２１が通常オフセット溝３３内に入り込んで案内開始位置Ｐａに移動する。ジョイント２１が案内開始位置Ｐａに移動すると、図１１（ｃ）に示すように、フック４５に設けられたローラ４７がフックガイド４９の上辺４９ｃ上に移動してフック４５が反時計方向に回動し、フック４５が前側ロックピン４２から外れて、作業部６０のオフセット機構部１０に対する首振りのロック状態が解除される。
【００４９】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小してオフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動すると、図１（ｄ）、図７（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、ジョイント２１が反転溝３１に沿って回動支点Ｏ側に移動し、ジョイント２１に繋がる第２節２０ｂが回動支点Ｏ側へ移動しながら、第２節２０ｂに繋がる第１節２０ａを作業部６０の回動支点Ｏを中心として時計方向に回動させ、伝動支持フレーム６５が回動支点Ｏを中心として時計回りに回動する。このため、作業部６０は回動支点Ｏを中心に時計回りに首振りする。
【００５０】
ジョイント２１が反転溝３１の案内終了位置Ｐｅに移動すると、図２（ｅ）に示すように、作業部６０は反転作業位置Ｐｒに移動するとともに前後方向の向きが反転した反転状態になる。このとき、フック４５は、後側ロックピン４３と非係止状態のままであり、作業部６０の首振りは非ロック状態にある。
【００５１】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小すると、図２（ｆ）及び図９（ｆ）に示すように、ジョイント２１が反転オフセット溝３５内に移動する。ジョイント２１の反転オフセット溝３５内への移動に伴い、ローラ４７はフックガイド４９の側辺４９ｂに沿って移動し、引っ張りばね４８の附勢力によってフック４５は時計方向に回動してフック４５が後側ロックピン４３に係止され、作業部６０はその首振りがロック状態になる。従って、作業部６０はオフセット機構部１０の回動支持アーム１５と一体的に連結された状態になる。
【００５２】
この状態で揺動シリンダ１７がさらに縮小すると、図２（ｇ）、図７（ｃ）、図９（ｇ）、図１０（ｃ）に示すように、オフセット機構部１０が機体幅方向左側に揺動するとともに、ジョイント２１が反転オフセット溝３５内に沿ってこの溝の先端側へ移動する。従って、作業部６０は反転状態に維持されたままで走行機体９０の走行位置に対してオフセット移動する。
【００５３】
このように、反転機構部１９のガイド部材３０に反転オフセット溝３５を設けることで、作業部６０の向きを反転状態に維持したままでオフセット機構部１０が揺動すると、ジョイン２１が反転オフセット溝３５内を移動して、反転作業位置Ｐｒに移動した作業部６０を反転状態に維持したままで走行機体９０の走行位置に対するオフセット量を調整することができ、反転作業状態においても畦に対する作業部６０の位置を微調整することができる。
【００５４】
なお、前述した実施の形態では、オフセット作業機として畦塗り機１を例にして説明したが、溝掘機の場合でも畦塗り機１の場合と同様に構成することで、畦塗り機１の場合と同様の効果、即ち、反転作業位置に移動した作業部を反転状態のままでオフセット移動可能である効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 畦塗り機（オフセット作業機）
５ 装着部
１０ オフセット機構部
１５ 回動支持アーム
１７ 揺動シリンダ（伸縮アクチュエータ）
１９ 反転機構部
２０ リンク機構部
２１ ジョイント
３０ ガイド部材
３１ 反転溝
３５ 反転オフセット溝
６０ 作業部
９０ 走行機体
Ｐｆ 前進作業位置（作業位置）
Ｐｒ 反転作業位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に装着され、該走行機体から動力を受けて前記走行機体の走行位置に対して一方側にオフセットした作業位置と、前記走行位置に対して他方側にオフセットした反転作業位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機であって、
前記走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に前記作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、
前記装着部と前記オフセット機構部との間に接続され、前記装着部に対する前記オフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータと、
前記オフセット機構部の回動に応じて前記作業部の向きを反転可能な反転機構部を備え、
前記反転機構部は、前記オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと前記作業部との間に連結されたリンク機構部と、前記オフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じて前記リンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、前記作業部の向きを反転可能なガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、前記作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、前記オフセット機構部の回動に伴って前記ジョインの移動を案内して前記作業部の前記走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できることを特徴とするオフセット作業機。
【請求項２】
前記オフセット機構部は、平行リンク機構として構成され、
前記回動支持アームは、その一端側が前記作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設されて前記オフセット機構部の一部をなし、
前記リンク機構部は、前記回動支持アームと前記作業部との間に設けられた四節リンクであり、
前記四節リンクの一部に設けられたジョイントが前記ガイド部材で案内されることを特徴とする請求項１に記載のオフセット作業機。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記作業部が反転作業位置側に接近する方向に前記オフセット機構部が回動するのに伴い、前記ジョインの移動を案内して前記作業部の向きを反転させる反転溝と、該反転溝に連通し前記作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、前記オフセット機構部が回動するのに伴って前記ジョインの移動を案内して前記作業部を前記走行機体の走行位置に対してオフセット移動させる反転オフセット溝を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット作業機。
【請求項１】
走行機体に装着され、該走行機体から動力を受けて前記走行機体の走行位置に対して一方側にオフセットした作業位置と、前記走行位置に対して他方側にオフセットした反転作業位置で作業させる作業部を有したオフセット作業機であって、
前記走行機体に装着される装着部に対して基端側が回動可能に支持され、先端側に前記作業部を首振り可能に支持したオフセット機構部と、
前記装着部と前記オフセット機構部との間に接続され、前記装着部に対する前記オフセット機構部の回動角度を変更する伸縮アクチュエータと、
前記オフセット機構部の回動に応じて前記作業部の向きを反転可能な反転機構部を備え、
前記反転機構部は、前記オフセット機構部の一部を構成して該オフセット機構部の回動に拘わらずに一定の方向を向く回動支持アームと前記作業部との間に連結されたリンク機構部と、前記オフセット機構部に取り付けられて該オフセット機構部の回動に応じて前記リンク機構部に設けられたジョイントの移動を案内して、前記作業部の向きを反転可能なガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、前記作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、前記オフセット機構部の回動に伴って前記ジョインの移動を案内して前記作業部の前記走行機体の走行位置に対するオフセット量を調整できることを特徴とするオフセット作業機。
【請求項２】
前記オフセット機構部は、平行リンク機構として構成され、
前記回動支持アームは、その一端側が前記作業部の回動軸心と同軸上に回動可能に配設されて前記オフセット機構部の一部をなし、
前記リンク機構部は、前記回動支持アームと前記作業部との間に設けられた四節リンクであり、
前記四節リンクの一部に設けられたジョイントが前記ガイド部材で案内されることを特徴とする請求項１に記載のオフセット作業機。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記作業部が反転作業位置側に接近する方向に前記オフセット機構部が回動するのに伴い、前記ジョインの移動を案内して前記作業部の向きを反転させる反転溝と、該反転溝に連通し前記作業部の向きを反転状態に維持したまま反転作業位置において、前記オフセット機構部が回動するのに伴って前記ジョインの移動を案内して前記作業部を前記走行機体の走行位置に対してオフセット移動させる反転オフセット溝を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２３３５４９（Ｐ２０１０−２３３５４９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７８５４（Ｐ２００９−８７８５４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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