走行機に連結される作業機
【課題】 水田等の圃場の作業残隅部の作業処理は、その作業がトラクタを反転させる等の困難な作業が多かった。また、畦等の被作業面が直線でない場合や、草や樹木などの異物がある場合正確に作業が行えない課題があった。
【解決手段】 作業機Ａは、装着フレーム１等に設ける回動支点１４を中心に回動可能かつ伸縮可能な回動部２と、回動部２に設けた作業部回動支点３２を中心に回動可能な作業部３と、回動部２の回動変位量及び伸縮量と作業部３の回動変位量とを制御する制御部４と、制御部４を操作可能な操作部５を有し、作業部３は、走行機Ｂを走行させた状態で走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な面を作業面３４ａとして作動することが可能であり、かつ走行機Ｂの後方に位置させた状態で走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作動することが可能である。
【解決手段】 作業機Ａは、装着フレーム１等に設ける回動支点１４を中心に回動可能かつ伸縮可能な回動部２と、回動部２に設けた作業部回動支点３２を中心に回動可能な作業部３と、回動部２の回動変位量及び伸縮量と作業部３の回動変位量とを制御する制御部４と、制御部４を操作可能な操作部５を有し、作業部３は、走行機Ｂを走行させた状態で走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な面を作業面３４ａとして作動することが可能であり、かつ走行機Ｂの後方に位置させた状態で走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作動することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の走行機に連結されて水田等の矩形の場所において、その周囲の作業を行う作業機、例えば畦形成機、溝形成機、草刈り機などの作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
水田の畦形成や水田の周囲の溝の形成等の主に水田周囲の場所において行う畦形成作業や溝掘り作業等において、トラクタ等の走行機に連結されて、走行機の進行方向に沿って進行しそれらの形成作業を行う作業機は、様々な形態が知られている。従来技術としては、走行機の進行方向に対して水平方向に１８０°回転する作業機や、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機などが公知である。
【０００３】
水田等の畦形成においてトラクタに連結して側方に位置させた作業部の畦形成作業では、作業部はトラクタの側方後部にあるためトラクタが行き止まりになると作業部はその位置から前方の隅部は溝形成作業ができない。そのため残隅部の処理作業は、作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行っていた（従来技術１）。
【０００４】
また、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機としては、以下のような公知例がある。特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２）には、「オフセット作業方法」として、「走行機体にオフセット作業が行えるように装着された作業機による作業方法であって、作業機は水平面内での回動及び移動の自由度を有し、作業機自体の直進性を維持しながら、走行機体が圃場を走行しつつ作業を行う作業部分から走行機体が旋回する圃場隅部分までの仕上げ作業が行う。作業機は、走行機体から見て少なくとも２以上の水平回動、あるいは水平移動と水平回動の自由度を有し、直進性を制御し、前作業跡を基準に行う作業装置、作業機自身の作業跡を基準に行う作業装置、作業機自身の回動角度を基準に行う作業装置などを備えている。」が開示されている。
【０００５】
更に、特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３）には、「オフセット作業機」として「作業部のオフセット位置を調整自在にしたオフセット位置調整機構と、作業部の作業方向を回動調整自在にした作業方向調整機構と、作業部と作業部によって作業がなされる基準作業線との位置関係を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいて、オフセット位置調整機構を動作させて作業部のオフセット位置を調整すると共に作業方向調整機構を動作させて作業部の作業方向を調整する制御手段とを備え、作業部の作業位置と作業方向を基準作業線に沿うように制御する」作業機が開示されている。
【０００６】
更にまた、特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術４）には、「オフセット作業機」として、「オフセット作業機の一例である畦塗り機は、トラクタの後部に装着され、トラクタの走行にともなって進行してトラクタの走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部を備え、少なくとも２以上の水平回動、又は、水平移動及び水平回動の自由度を有し、該自由度を制御するコントローラ（制御装置）を備える。作業部の自由度は、作業者による手動操作によっても制御可能である。」との記載がある。
【０００７】
また、特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５）には、「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」の開示がある。従来技術５の畦塗り機は、「作業部３０を旧畦Ｕ０の一辺Ｆａに沿うように設置可能な作業部位置調整装置６１を有する。作業部位置調整装置６１は、オフセットフレーム１０の後端部に回動自在に設けられた作業部３０が旧畦Ｕ０の設置位置に設置されたか否かを走行機体８０から目視確認可能な第１マーカ６２と、作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行にあるか否かを走行機体８０から目視確認可能な第２マーカ６４と、オフセットフレーム１０を旋回動させる旋回シリンダ１３及び作業部３０を回動させる回動シリンダ５７の動作を操作可能なアクチュエータ操作装置６７を有する。走行機体８０に搭乗した作業者Ｍは、第１マーカ６２及び第２マーカ６４を目視して作業部３０が設置位置に設置され且つ作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行になるようにアクチュエータ操作手段６７を操作する。」との記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２）
【特許文献２】特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３）
【特許文献３】特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術４）
【特許文献４】特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来技術１のように水田等の圃場の作業残隅部の作業処理を行うために、トラクタ進行方向に対して作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させるという複数の面倒な作業を行なわなければならないという問題点があった。特に、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行う場合は、作業者は後方を見ながらトラクタの後進操作を行うため運転技術や作業などに熟練を要するという課題があり、誰でもが容易に作業を行い難いという課題があった。
【０００９】
更に、従来技術２乃至５に係る作業機は、畦等の被作業面に対して作業部のオフセット位置を調整したり、作業部の作業方向を調整したりする制御手段を有する技術であり、水田等の圃場の隅部を容易に作業できる技術とは言えない課題を有した。
【００１０】
また、従来技術５の「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」は、マーカを目視しながら畦等の被作業面に対して作業部の設置位置を操作するものであり、畦等の被作業面が直線でない場合や、草や樹木などの異物がある場合には、正確に作業が行えない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記課題を解決するために、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動アーム部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【００１２】
また、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【００１３】
更に、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを自動的に制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部と有し、
回動部は、回動部回動シリンダと、回動部回動変位量検知センサーと、回動部伸縮シリンダと、回動部伸縮量検知センサーとを有し、作業部は、作業部回動シリンダーと、作業部回動変位量検知センサーとを有し、制御部は、操作部から受ける操作信号と、回動部回動変位量検知センサーと回動部伸縮量検知センサーと作業部回動変位量検知センサーとから受ける検知信号とを予め組み込まれたプログラムによって計算して成る指示信号により回動部回動シリンダと回動部伸縮シリンダと作業部回動シリンダーを作動、制御することにより回動部及び作業部のそれぞれの位置を特定させ、
作業部は、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させて走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動しつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動すること、及び作業部を走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することができるため、作業機を前後反転させることなく非常に容易に水田等の隅部の処理作業を行うことが可能になった。更に、走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することにより、水田等の隅部を円弧状形成する処理作業を行うことが可能になった。
【００１５】
更に、この発明は、水田の畦等の被作業面の形状や状態に関係なく、作業部を独立的に回動及び移動させて作業面を走行機の進行方向に対して平行直進作業、直交直進作業、円弧状作業を行うことができる。そのため、非常に容易に水田等の隅部の畦形成作業や溝形成作業を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施形態について、作業機の平面説明図である図１、作業部の側面説明図である図２、走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す図３乃至図５、作業部を後方に位置させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す図６乃至図８、この発明の他の実施形態を示す一部拡大平面図を示す図９に基づいて説明する。
【００１７】
この発明の実施形態である作業機Ａは、走行機Ｂに機枠である装着フレーム１によって連結される。作業機Ａは、装着フレーム１、回動部である回動アーム部２、作業部３、制御部４，操作部５、動力源部６を備えている。走行機Ｂは、この実施例ではトラクタである。
【００１８】
装着フレーム１は、その前部で走行機Ｂにトップブラケット１０、左右のロアピン１１、１１によって連結されており、走行機Ｂの駆動軸（図示せず）と連結する入力軸１２を介してユニバーサルジョイント１３が連結される。この実施形態ではユニバーサルジョイント１３は、ダブル広角ジョイントである。装着フレーム１の後部にアーム回動支点であるアーム回動軸１４を垂直方向に設けており、アーム回動軸１４には、回動アーム部２の基部２０を装着フレーム１に対して水平方向に左右側方との間で後方を経由して１８０度角前後、回動変位可能に設けている。
【００１９】
回動アーム部２（２ａ、２ｂ）は、基部側に位置し角筒状の内摺動アーム２１と先部側に位置し内摺動アーム２１より大きな角筒状の外摺動アーム２２を摺動可能に接続しており、内摺動アーム２１と外摺動アーム２２の摺動により回動アーム部２の長さは伸縮する。
【００２０】
図１に示す第１実施形態である回動アーム部２ａは、基部２０の中心でアーム回動軸１４に固定され水平方向に回動可能であり基部外周に第２ギア２３ａを設ける。第２ギア２３ａは、内摺動アーム２１方向以外の外周にギアを形成しており、装着フレーム１に設けられ水平方向に回動可能な第１ギア２４ａと噛合している。アーム回動軸１４は、アーム回動シリンダ２７ａのシリンダロッド２７０ａ先端に回動可能に設けられる第１シリンダーアーム２７１ａに固定されている。アーム回動シリンダ２７ａは、シリンダ本体２７２ａの基部で第２シリンダーアーム２７３ａの一端と回動可能に連結しており、第２シリンダーアーム２７３ａは他端で装着フレーム１に回動可能に取り付けられている。アーム回動シリンダ２７ａは、この実施形態では油圧シリンダであるが、電動シリンダ等のシリンダでもよい。
【００２１】
第１ギア２４ａは、第２ギア２３ａより大きい円の円弧部分に設けられたギアからなり装着フレーム１に垂直方向に設けられた第１ギア回動軸２５を中心に回動可能であり、第１ギア回動軸２５ａには、ポテンショメータ２８ａが設けられており、第２ギア２３ａの回動を介して回動する第１ギア回動軸２５ａの回動変位量、すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量は検知され制御部４に送信される。
【００２２】
図９に示す第２実施形態である回動アーム部２ｂは、基部２０の中心でアーム回動軸１４に固定され水平方向に回動可能であり基部外周に第２ギア２３ｂを設ける。第２ギア２３ｂは、内摺動アーム２１方向以外の外周にギアを形成しており、装着フレーム１に設けられ水平方向に回動可能な第１ギア２４ｂと噛合している。第１ギア２４ｂは、ギアアーム２４０を介してアーム回動シリンダ２７ｂのシリンダロッド２７０ｂの先端と回動自在に連結している。アーム回動シリンダ２７ｂは、この実施形態では電動シリンダであり、シリンダ駆動装置２７４ｂにより駆動するが、油圧シリンダ等のシリンダでもよい。アーム回動シリンダ２７ｂは、シリンダ本体２７１ｂの基部と回動可能に連結するのでシリンダ駆動装置２７４ｂを介して装着フレーム１に回動可能に取り付けられている。第１ギア回動軸２５ｂには、アーム回動変位量検知センサーであるポテンショメータ２８ｂが取り付けられており、第１ギア回動軸２５ｂの回動変位量度、すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量を検知する。
【００２３】
回動アーム部２（２ａ、２ｂ）は、内摺動アーム２１に沿った上方にアーム伸縮シリンダ２６を設けており、アーム伸縮シリンダ２６は、シリンダ本体２６０の基部をアーム回動軸１４に回動自在に設けており、シリンダロッド２６１の先端を外摺動アーム２２の基部側に固定して設ける。アーム伸縮シリンダ２６に伸縮量検知センサー２９を設けておりシリンダロッド２６１の伸縮量を検知し、外摺動アーム２２の伸縮量を検知し、制御部４に送信する。
【００２４】
作業部３は、この実施形態では畦形成部であり、畦成形装置３ａ、畦上面削土装置３ｂ、掘削爪３ｃ、盛土装置３ｄ等からなり、作業部３の各装置はユニバーサルジョイント１３に連結される伝動軸３ｅを介して伝達される駆動力によって駆動される。３ｆは、第１チェーンケースであり、３ｇは第２チェーンケースである。
【００２５】
作業部３は、作業部回動シリンダ３０と、作業部回動変位量検知センサー３１とを有する。作業部３は、回動アーム部２の外摺動アーム２２に垂直方向に設けた作業部回動支点である作業部回動軸３２を中心に回動アーム部２の長さ方向に対して回動可能に取り付けられており、作業部回動シリンダ３０のシリンダロッド３０１の伸縮によって回動する。作業部回動シリンダ３０は、回動アーム部２の外摺動アーム２２に固定されている作業部支持フレーム３３と外摺動アーム２２の先端部との間にそれぞれ回動可能に取り付けられている。この実施形態では作業部回動シリンダ３０は、そのシリンダ本体３００の基部を外摺動アーム２２の先端に取り付けており、シリンダロッド３０１先端を作業部支持フレーム３３に取り付けている。
【００２６】
作業部回動変位量検知センサー３１は、この実施形態では作業部回動シリンダ３０に設けているシリンダロッド伸縮量検知センサーである。シリンダロッド伸縮量検知センサー３１によってシリンダロッド３０１の伸縮量を検知して作業部３が、回動アーム部２の長さ方向に対してどの程度回動したかという回動変位量を検知する。他の作業部回動変位量検知センサー３１としては、作業部回動軸３２にポテンショメータを取り付けられており、作業部回動軸３２の回動変位量度、すなわち作業部３の回動アーム部２に対する回動変位量を検知することも可能である。
【００２７】
制御部４は、作業機Ａ又は走行機Ｂに着脱自在または固定して設けられており、操作部５から受ける操作信号と、アーム回動変位量検知センサー２８とアーム伸縮量検知センサー２９と作業部回動変位量検知センサー３１とから受ける検知信号を予め組み込まれたプログラムによって計算されて成る指示信号により、アーム回動シリンダ２７と、アーム伸縮シリンダ２６と、作業部回動シリンダー３０とのそれぞれの駆動装置を適宜作動、制御させることにより回動アーム部２及び作業部３のそれぞれを回動又は移動の位置を特定させ、また作業部３の作業面の向きを変更させる。制御部４からの指示信号は、油圧バルブ、電気リレー等の装置を介して各駆動装置を制御している。この実施例では、回動アーム部２の回動変位量を基にアーム伸縮量と作業部回動変位量を計算して制御している。これら各駆動装置の制御は、操作部４からの一定の指示で全て全自動制御で行うことも可能であり、また一部操作を手動で行うことも可能である。
【００２８】
操作部５は、コントローラであり、走行機Ｂの操作者が保持して制御部４を介して作業部３の作業面３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）の位置及びその向きを変更させ、また平面視で特定の直線方向、又は円弧状に移動させることができる。すなわち、作業部３は、図８に示すように走行機をＢを走行させながら走行機Ｂの側方に位置させて走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な面を作業面３４ａとして作動することが可能である。また作業部３は、図３乃至図５に示すように走行機Ｂを停止させた状態で、又は走行機Ｂを移動させながら走行機Ｂの後方に位置させて走行機Ｂの進行方向（前後方向）とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作動することが可能である。更に作業部３は、図６乃至図８に示すように走行機Ｂの進行方向にほぼ直交する作業面３４ｂと走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な作業面３４ａとの間を水平回動しつつ円弧状作業面３４ｃとして作動することも可能である。
【００２９】
動力源部６は、バッテリー等の電源であり、制御部４及び各駆動装置の駆動源である。
【００３０】
次に、この発明の実施形態である作業機Ａの作動について説明する。作業機Ａは、走行機Ｂに連結されて作業を行う。作業機Ａの作業部３は、アーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、そのときの作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知する。これに基づき操作部５からの操作信号を受け、予め組み込まれたプログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれの駆動装置に指示信号を同時又は順次に送信しそれぞれを作動させる。全自動制御の場合は、各アーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号とにより自動的にそれぞれのシリンダーロッドを伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４の向きを希望の位置及び方向に設定することができる。
【００３１】
図１に示す第１実施形態では回動アーム部２ａは、操作部５から制御部４を介して送信される指示信号によって駆動装置を作動させアーム回動シリンダ２７ａを伸縮させることにより第２ギア２３ａをアーム回動軸１４を中心に回動させる。第２ギア２３は、回動アーム部２の基部２０の水平方向外周に形成されているため、回動アーム部２ａもアーム回動軸１４を中心に回動する。この回動アーム部２ａの回動変位量は、第２ギア２３ａと噛合している第１ギア２４ａの第１ギア回動軸２５ａに設けられたポテンショメータ２８ａにより検知される。すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量は、第１ギア回動軸２５ａの回動変位量として検知され制御部４に送信される。
【００３２】
図９に示す第２実施形態である回動アーム部２ｂは、操作部５から制御部４を介して送信される指示信号によって駆動装置を作動させアーム回動シリンダ２７ｂを伸縮させることにより第１ギア２４ｂを第１ギア回動軸２５ｂを中心に適宜量の回動変位をさせ、第１ギア２４ｂと噛合している第２ギア２３ｂをアーム回動軸１４を中心に回動させる。第２ギア２３ｂは、回動アーム部２ｂの基部２０の水平方向外周に形成されているため、回動アーム部２もアーム回動軸１４を中心に回動する。この回動アーム部２ｂの回動変位量は、第１ギア回動軸２５ａに設けられるポテンショメータ２８ａにより検知され制御部４に送信され、走行機Ｂの進行方向（前後方向）に対して後面を中心に左右側面までの１８０度角程度に水平方向に回動変位可能である。
【００３３】
作業部３は、作業部回動シリンダ３０のシリンダロッド３０１の伸縮により作業部回動軸３２を中心に回動アーム部２に対して水平方向に回動する。この回動の変位量は、シリンダロッド３０１の伸縮量によって設定されている。
【００３４】
次に、図３乃至図５に示す圃場の隅部Ｃにおいて、走行機Ｂを停止させた状態で、作業機Ａを走行機Ｂの後方に位置させ、走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作業部３が作動する作業状態を説明する。この実施例では走行機Ｂは停止しており、作業機Ａは走行機Ｂの後方に位置している。被作業面Ｄは走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとしており、作業部３は直交する直線状の被作業面Ｄに沿って移動することによって行う。この場合、制御部４がアーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、変化してゆく作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知し、予め組み込まれた直交直線移動プログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれの駆動装置に適宜作動、制御させる指示信号を送信し、それぞれのシリンダーロッドを適宜伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４の方向を直交直進移動させることができる。
【００３５】
次に、図６乃至図８に示す圃場の隅部Ｃにおいて、走行機Ｂを停止させた状態で、作業機Ａを走行機Ｂの後方に位置させ、隅部Ｃを円弧状に作業するため作業部３を円弧状に移動する作業面３４ｃとして作業状態を説明する。走行機Ｂは停止しており、円弧状の被作業面Ｅは、走行機Ｂの進行方向にほぼ直交する作業面３４ｂから走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な側方の作業面３４ａとの間を水平回動しつつ円弧状に移動する円弧状作業面３４ｃによって成される。この場合、制御部４がアーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、変化してゆく作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知し、予め組み込まれた円弧状移動プログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれに作動信号を送信し、それぞれのシリンダーロッドを適宜伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４を円弧状に移動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、水田等の矩形の圃場等の場所において、その周囲に設ける畦形成作業や溝堀作業、又は草刈り等の作業を行う場合に利用できる。特に水田等の矩形の圃場の隅部を非常に容易に短時間に作業を完了できるため作業効率が高く、例えば畦形成機、溝形成機、草刈り機など作業部を有する作業機に利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施形態であり、作業機の平面説明図
【図２】同じく作業部の側面説明図
【図３】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図４】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図５】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図６】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図７】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図８】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図９】この発明の第２実施形態であり、作業機の一部拡大平面図
【符号の説明】
【００３８】
Ａ 作業機
１ 装着フレーム（機枠）
１０ トップブラケット
１１ ロアピン
１２ 入力軸
１３ ユニバーサルジョイント
１４ アーム回動軸（アーム回動支点）
２（２ａ、２ｂ） 回動アーム部（回動部）
２０ 基部
２１ 内摺動アーム
２２ 外摺動アーム
２３ａ 第２ギア
２３ｂ 第２ギア
２４ａ 第１ギア
２４ｂ 第１ギア
２４０ ギアアーム
２５ａ 第１ギア回動軸
２５ｂ 第１ギア回動軸
２６ アーム伸縮シリンダ（回動部伸縮シリンダ）
２６０ シリンダ本体
２６１ シリンダロッド
２７ａ アーム回動シリンダ（回動部回動シリンダ）
２７０ａ シリンダロッド
２７１ａ 第１シリンダアーム
２７２ａ シリンダ本体
２７３ａ 第２シリンダアーム
２７ｂ アーム回動シリンダ（回動部回動シリンダ）
２７０ｂ シリンダロッド
２７１ｂ シリンダ本体
２７２ｂ シリンダ駆動装置
２８ａ ポテンショメータ（アーム回動変位量検知センサー・回動部回動変位量検知センサー）
２８ｂ ポテンショメータ（アーム回動変位量検知センサー・回動部回動変位量検知センサー）
２９ アーム伸縮量検知センサー（回動部伸縮量検知センサー）
３ 作業部（畦形成装置）
３ａ 畦成形装置
３ｂ 畦上面削土装置
３ｃ 掘削爪
３ｄ 盛土装置
３ｅ 伝動軸
３ｆ 第１チェーンケース
３ｇ 第２チェーンケース
３０ 作業部回動シリンダ
３００ シリンダ本体
３０１ シリンダロッド
３１ 作業部回動変位量検知センサー（シリンダロッド伸縮量検知センサー）
３２ 作業部回動軸（作業部回動支点）
３３ 作業部支持フレーム
３４ 作業面
３４ａ 側方直進作業面
３４ｂ 後方直交作業面
３４ｃ 円弧状作業面
４ 制御部
５ 操作部（コントローラ）
６ 動力源部
Ｂ 走行機
Ｃ 水田等の隅部
Ｄ 水田等の被作業面（走行機の進行方向に対して直交する面）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタ等の走行機に連結されて水田等の矩形の場所において、その周囲の作業を行う作業機、例えば畦形成機、溝形成機、草刈り機などの作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
水田の畦形成や水田の周囲の溝の形成等の主に水田周囲の場所において行う畦形成作業や溝掘り作業等において、トラクタ等の走行機に連結されて、走行機の進行方向に沿って進行しそれらの形成作業を行う作業機は、様々な形態が知られている。従来技術としては、走行機の進行方向に対して水平方向に１８０°回転する作業機や、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機などが公知である。
【０００３】
水田等の畦形成においてトラクタに連結して側方に位置させた作業部の畦形成作業では、作業部はトラクタの側方後部にあるためトラクタが行き止まりになると作業部はその位置から前方の隅部は溝形成作業ができない。そのため残隅部の処理作業は、作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行っていた（従来技術１）。
【０００４】
また、作業機が走行機の進行方向に対して側方にオフセットした位置で作業する作業機としては、以下のような公知例がある。特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２）には、「オフセット作業方法」として、「走行機体にオフセット作業が行えるように装着された作業機による作業方法であって、作業機は水平面内での回動及び移動の自由度を有し、作業機自体の直進性を維持しながら、走行機体が圃場を走行しつつ作業を行う作業部分から走行機体が旋回する圃場隅部分までの仕上げ作業が行う。作業機は、走行機体から見て少なくとも２以上の水平回動、あるいは水平移動と水平回動の自由度を有し、直進性を制御し、前作業跡を基準に行う作業装置、作業機自身の作業跡を基準に行う作業装置、作業機自身の回動角度を基準に行う作業装置などを備えている。」が開示されている。
【０００５】
更に、特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３）には、「オフセット作業機」として「作業部のオフセット位置を調整自在にしたオフセット位置調整機構と、作業部の作業方向を回動調整自在にした作業方向調整機構と、作業部と作業部によって作業がなされる基準作業線との位置関係を検出する検出部と、検出部からの検出信号に基づいて、オフセット位置調整機構を動作させて作業部のオフセット位置を調整すると共に作業方向調整機構を動作させて作業部の作業方向を調整する制御手段とを備え、作業部の作業位置と作業方向を基準作業線に沿うように制御する」作業機が開示されている。
【０００６】
更にまた、特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術４）には、「オフセット作業機」として、「オフセット作業機の一例である畦塗り機は、トラクタの後部に装着され、トラクタの走行にともなって進行してトラクタの走行位置に対して側方にオフセットした位置を作業する作業部を備え、少なくとも２以上の水平回動、又は、水平移動及び水平回動の自由度を有し、該自由度を制御するコントローラ（制御装置）を備える。作業部の自由度は、作業者による手動操作によっても制御可能である。」との記載がある。
【０００７】
また、特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５）には、「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」の開示がある。従来技術５の畦塗り機は、「作業部３０を旧畦Ｕ０の一辺Ｆａに沿うように設置可能な作業部位置調整装置６１を有する。作業部位置調整装置６１は、オフセットフレーム１０の後端部に回動自在に設けられた作業部３０が旧畦Ｕ０の設置位置に設置されたか否かを走行機体８０から目視確認可能な第１マーカ６２と、作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行にあるか否かを走行機体８０から目視確認可能な第２マーカ６４と、オフセットフレーム１０を旋回動させる旋回シリンダ１３及び作業部３０を回動させる回動シリンダ５７の動作を操作可能なアクチュエータ操作装置６７を有する。走行機体８０に搭乗した作業者Ｍは、第１マーカ６２及び第２マーカ６４を目視して作業部３０が設置位置に設置され且つ作業部３０の向きが一辺Ｆａと略平行になるようにアクチュエータ操作手段６７を操作する。」との記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２５４５２２号公報（従来技術２）
【特許文献２】特開２００４−２６７０１２号公報（従来技術３）
【特許文献３】特開２００４−２７５１８８号公報（従来技術４）
【特許文献４】特開２００５−４６０４０号公報（従来技術５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来技術１のように水田等の圃場の作業残隅部の作業処理を行うために、トラクタ進行方向に対して作業部をトラクタ進行方向に対して１８０°角水平方向に回動させ、更にトラクタも前後１８０°回転させて方向転換した後、トラクタを後進させるという複数の面倒な作業を行なわなければならないという問題点があった。特に、トラクタを後進させて残隅部の作業処理を行う場合は、作業者は後方を見ながらトラクタの後進操作を行うため運転技術や作業などに熟練を要するという課題があり、誰でもが容易に作業を行い難いという課題があった。
【０００９】
更に、従来技術２乃至５に係る作業機は、畦等の被作業面に対して作業部のオフセット位置を調整したり、作業部の作業方向を調整したりする制御手段を有する技術であり、水田等の圃場の隅部を容易に作業できる技術とは言えない課題を有した。
【００１０】
また、従来技術５の「圃場の隅まで連続的に畦塗り作業を行う畦塗り機及びその作業部位置調整方法」は、マーカを目視しながら畦等の被作業面に対して作業部の設置位置を操作するものであり、畦等の被作業面が直線でない場合や、草や樹木などの異物がある場合には、正確に作業が行えない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記課題を解決するために、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動アーム部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【００１２】
また、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【００１３】
更に、走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを自動的に制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部と有し、
回動部は、回動部回動シリンダと、回動部回動変位量検知センサーと、回動部伸縮シリンダと、回動部伸縮量検知センサーとを有し、作業部は、作業部回動シリンダーと、作業部回動変位量検知センサーとを有し、制御部は、操作部から受ける操作信号と、回動部回動変位量検知センサーと回動部伸縮量検知センサーと作業部回動変位量検知センサーとから受ける検知信号とを予め組み込まれたプログラムによって計算して成る指示信号により回動部回動シリンダと回動部伸縮シリンダと作業部回動シリンダーを作動、制御することにより回動部及び作業部のそれぞれの位置を特定させ、
作業部は、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させて走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動しつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機を提案する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動すること、及び作業部を走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することができるため、作業機を前後反転させることなく非常に容易に水田等の隅部の処理作業を行うことが可能になった。更に、走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することにより、水田等の隅部を円弧状形成する処理作業を行うことが可能になった。
【００１５】
更に、この発明は、水田の畦等の被作業面の形状や状態に関係なく、作業部を独立的に回動及び移動させて作業面を走行機の進行方向に対して平行直進作業、直交直進作業、円弧状作業を行うことができる。そのため、非常に容易に水田等の隅部の畦形成作業や溝形成作業を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施形態について、作業機の平面説明図である図１、作業部の側面説明図である図２、走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す図３乃至図５、作業部を後方に位置させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す図６乃至図８、この発明の他の実施形態を示す一部拡大平面図を示す図９に基づいて説明する。
【００１７】
この発明の実施形態である作業機Ａは、走行機Ｂに機枠である装着フレーム１によって連結される。作業機Ａは、装着フレーム１、回動部である回動アーム部２、作業部３、制御部４，操作部５、動力源部６を備えている。走行機Ｂは、この実施例ではトラクタである。
【００１８】
装着フレーム１は、その前部で走行機Ｂにトップブラケット１０、左右のロアピン１１、１１によって連結されており、走行機Ｂの駆動軸（図示せず）と連結する入力軸１２を介してユニバーサルジョイント１３が連結される。この実施形態ではユニバーサルジョイント１３は、ダブル広角ジョイントである。装着フレーム１の後部にアーム回動支点であるアーム回動軸１４を垂直方向に設けており、アーム回動軸１４には、回動アーム部２の基部２０を装着フレーム１に対して水平方向に左右側方との間で後方を経由して１８０度角前後、回動変位可能に設けている。
【００１９】
回動アーム部２（２ａ、２ｂ）は、基部側に位置し角筒状の内摺動アーム２１と先部側に位置し内摺動アーム２１より大きな角筒状の外摺動アーム２２を摺動可能に接続しており、内摺動アーム２１と外摺動アーム２２の摺動により回動アーム部２の長さは伸縮する。
【００２０】
図１に示す第１実施形態である回動アーム部２ａは、基部２０の中心でアーム回動軸１４に固定され水平方向に回動可能であり基部外周に第２ギア２３ａを設ける。第２ギア２３ａは、内摺動アーム２１方向以外の外周にギアを形成しており、装着フレーム１に設けられ水平方向に回動可能な第１ギア２４ａと噛合している。アーム回動軸１４は、アーム回動シリンダ２７ａのシリンダロッド２７０ａ先端に回動可能に設けられる第１シリンダーアーム２７１ａに固定されている。アーム回動シリンダ２７ａは、シリンダ本体２７２ａの基部で第２シリンダーアーム２７３ａの一端と回動可能に連結しており、第２シリンダーアーム２７３ａは他端で装着フレーム１に回動可能に取り付けられている。アーム回動シリンダ２７ａは、この実施形態では油圧シリンダであるが、電動シリンダ等のシリンダでもよい。
【００２１】
第１ギア２４ａは、第２ギア２３ａより大きい円の円弧部分に設けられたギアからなり装着フレーム１に垂直方向に設けられた第１ギア回動軸２５を中心に回動可能であり、第１ギア回動軸２５ａには、ポテンショメータ２８ａが設けられており、第２ギア２３ａの回動を介して回動する第１ギア回動軸２５ａの回動変位量、すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量は検知され制御部４に送信される。
【００２２】
図９に示す第２実施形態である回動アーム部２ｂは、基部２０の中心でアーム回動軸１４に固定され水平方向に回動可能であり基部外周に第２ギア２３ｂを設ける。第２ギア２３ｂは、内摺動アーム２１方向以外の外周にギアを形成しており、装着フレーム１に設けられ水平方向に回動可能な第１ギア２４ｂと噛合している。第１ギア２４ｂは、ギアアーム２４０を介してアーム回動シリンダ２７ｂのシリンダロッド２７０ｂの先端と回動自在に連結している。アーム回動シリンダ２７ｂは、この実施形態では電動シリンダであり、シリンダ駆動装置２７４ｂにより駆動するが、油圧シリンダ等のシリンダでもよい。アーム回動シリンダ２７ｂは、シリンダ本体２７１ｂの基部と回動可能に連結するのでシリンダ駆動装置２７４ｂを介して装着フレーム１に回動可能に取り付けられている。第１ギア回動軸２５ｂには、アーム回動変位量検知センサーであるポテンショメータ２８ｂが取り付けられており、第１ギア回動軸２５ｂの回動変位量度、すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量を検知する。
【００２３】
回動アーム部２（２ａ、２ｂ）は、内摺動アーム２１に沿った上方にアーム伸縮シリンダ２６を設けており、アーム伸縮シリンダ２６は、シリンダ本体２６０の基部をアーム回動軸１４に回動自在に設けており、シリンダロッド２６１の先端を外摺動アーム２２の基部側に固定して設ける。アーム伸縮シリンダ２６に伸縮量検知センサー２９を設けておりシリンダロッド２６１の伸縮量を検知し、外摺動アーム２２の伸縮量を検知し、制御部４に送信する。
【００２４】
作業部３は、この実施形態では畦形成部であり、畦成形装置３ａ、畦上面削土装置３ｂ、掘削爪３ｃ、盛土装置３ｄ等からなり、作業部３の各装置はユニバーサルジョイント１３に連結される伝動軸３ｅを介して伝達される駆動力によって駆動される。３ｆは、第１チェーンケースであり、３ｇは第２チェーンケースである。
【００２５】
作業部３は、作業部回動シリンダ３０と、作業部回動変位量検知センサー３１とを有する。作業部３は、回動アーム部２の外摺動アーム２２に垂直方向に設けた作業部回動支点である作業部回動軸３２を中心に回動アーム部２の長さ方向に対して回動可能に取り付けられており、作業部回動シリンダ３０のシリンダロッド３０１の伸縮によって回動する。作業部回動シリンダ３０は、回動アーム部２の外摺動アーム２２に固定されている作業部支持フレーム３３と外摺動アーム２２の先端部との間にそれぞれ回動可能に取り付けられている。この実施形態では作業部回動シリンダ３０は、そのシリンダ本体３００の基部を外摺動アーム２２の先端に取り付けており、シリンダロッド３０１先端を作業部支持フレーム３３に取り付けている。
【００２６】
作業部回動変位量検知センサー３１は、この実施形態では作業部回動シリンダ３０に設けているシリンダロッド伸縮量検知センサーである。シリンダロッド伸縮量検知センサー３１によってシリンダロッド３０１の伸縮量を検知して作業部３が、回動アーム部２の長さ方向に対してどの程度回動したかという回動変位量を検知する。他の作業部回動変位量検知センサー３１としては、作業部回動軸３２にポテンショメータを取り付けられており、作業部回動軸３２の回動変位量度、すなわち作業部３の回動アーム部２に対する回動変位量を検知することも可能である。
【００２７】
制御部４は、作業機Ａ又は走行機Ｂに着脱自在または固定して設けられており、操作部５から受ける操作信号と、アーム回動変位量検知センサー２８とアーム伸縮量検知センサー２９と作業部回動変位量検知センサー３１とから受ける検知信号を予め組み込まれたプログラムによって計算されて成る指示信号により、アーム回動シリンダ２７と、アーム伸縮シリンダ２６と、作業部回動シリンダー３０とのそれぞれの駆動装置を適宜作動、制御させることにより回動アーム部２及び作業部３のそれぞれを回動又は移動の位置を特定させ、また作業部３の作業面の向きを変更させる。制御部４からの指示信号は、油圧バルブ、電気リレー等の装置を介して各駆動装置を制御している。この実施例では、回動アーム部２の回動変位量を基にアーム伸縮量と作業部回動変位量を計算して制御している。これら各駆動装置の制御は、操作部４からの一定の指示で全て全自動制御で行うことも可能であり、また一部操作を手動で行うことも可能である。
【００２８】
操作部５は、コントローラであり、走行機Ｂの操作者が保持して制御部４を介して作業部３の作業面３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）の位置及びその向きを変更させ、また平面視で特定の直線方向、又は円弧状に移動させることができる。すなわち、作業部３は、図８に示すように走行機をＢを走行させながら走行機Ｂの側方に位置させて走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な面を作業面３４ａとして作動することが可能である。また作業部３は、図３乃至図５に示すように走行機Ｂを停止させた状態で、又は走行機Ｂを移動させながら走行機Ｂの後方に位置させて走行機Ｂの進行方向（前後方向）とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作動することが可能である。更に作業部３は、図６乃至図８に示すように走行機Ｂの進行方向にほぼ直交する作業面３４ｂと走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な作業面３４ａとの間を水平回動しつつ円弧状作業面３４ｃとして作動することも可能である。
【００２９】
動力源部６は、バッテリー等の電源であり、制御部４及び各駆動装置の駆動源である。
【００３０】
次に、この発明の実施形態である作業機Ａの作動について説明する。作業機Ａは、走行機Ｂに連結されて作業を行う。作業機Ａの作業部３は、アーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、そのときの作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知する。これに基づき操作部５からの操作信号を受け、予め組み込まれたプログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれの駆動装置に指示信号を同時又は順次に送信しそれぞれを作動させる。全自動制御の場合は、各アーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号とにより自動的にそれぞれのシリンダーロッドを伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４の向きを希望の位置及び方向に設定することができる。
【００３１】
図１に示す第１実施形態では回動アーム部２ａは、操作部５から制御部４を介して送信される指示信号によって駆動装置を作動させアーム回動シリンダ２７ａを伸縮させることにより第２ギア２３ａをアーム回動軸１４を中心に回動させる。第２ギア２３は、回動アーム部２の基部２０の水平方向外周に形成されているため、回動アーム部２ａもアーム回動軸１４を中心に回動する。この回動アーム部２ａの回動変位量は、第２ギア２３ａと噛合している第１ギア２４ａの第１ギア回動軸２５ａに設けられたポテンショメータ２８ａにより検知される。すなわち回動アーム部２の走行機Ｂの前後方向に対する回動変位量は、第１ギア回動軸２５ａの回動変位量として検知され制御部４に送信される。
【００３２】
図９に示す第２実施形態である回動アーム部２ｂは、操作部５から制御部４を介して送信される指示信号によって駆動装置を作動させアーム回動シリンダ２７ｂを伸縮させることにより第１ギア２４ｂを第１ギア回動軸２５ｂを中心に適宜量の回動変位をさせ、第１ギア２４ｂと噛合している第２ギア２３ｂをアーム回動軸１４を中心に回動させる。第２ギア２３ｂは、回動アーム部２ｂの基部２０の水平方向外周に形成されているため、回動アーム部２もアーム回動軸１４を中心に回動する。この回動アーム部２ｂの回動変位量は、第１ギア回動軸２５ａに設けられるポテンショメータ２８ａにより検知され制御部４に送信され、走行機Ｂの進行方向（前後方向）に対して後面を中心に左右側面までの１８０度角程度に水平方向に回動変位可能である。
【００３３】
作業部３は、作業部回動シリンダ３０のシリンダロッド３０１の伸縮により作業部回動軸３２を中心に回動アーム部２に対して水平方向に回動する。この回動の変位量は、シリンダロッド３０１の伸縮量によって設定されている。
【００３４】
次に、図３乃至図５に示す圃場の隅部Ｃにおいて、走行機Ｂを停止させた状態で、作業機Ａを走行機Ｂの後方に位置させ、走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとして作業部３が作動する作業状態を説明する。この実施例では走行機Ｂは停止しており、作業機Ａは走行機Ｂの後方に位置している。被作業面Ｄは走行機Ｂの進行方向とほぼ直交する面を作業面３４ｂとしており、作業部３は直交する直線状の被作業面Ｄに沿って移動することによって行う。この場合、制御部４がアーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、変化してゆく作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知し、予め組み込まれた直交直線移動プログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれの駆動装置に適宜作動、制御させる指示信号を送信し、それぞれのシリンダーロッドを適宜伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４の方向を直交直進移動させることができる。
【００３５】
次に、図６乃至図８に示す圃場の隅部Ｃにおいて、走行機Ｂを停止させた状態で、作業機Ａを走行機Ｂの後方に位置させ、隅部Ｃを円弧状に作業するため作業部３を円弧状に移動する作業面３４ｃとして作業状態を説明する。走行機Ｂは停止しており、円弧状の被作業面Ｅは、走行機Ｂの進行方向にほぼ直交する作業面３４ｂから走行機Ｂの進行方向にほぼ平行な側方の作業面３４ａとの間を水平回動しつつ円弧状に移動する円弧状作業面３４ｃによって成される。この場合、制御部４がアーム回動変位量検知センサー２８、アーム伸縮量検知センサー２９、作業部回動変位量検知センサー３１のそれぞれから受ける検知信号により、変化してゆく作業部３の位置及び作業面３４の方向を検知し、予め組み込まれた円弧状移動プログラムによりアーム回動シリンダ２７、アーム伸縮シリンダ２６、作業部回動シリンダー３０のそれぞれに作動信号を送信し、それぞれのシリンダーロッドを適宜伸縮させて作業部３の位置及び作業面３４を円弧状に移動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、水田等の矩形の圃場等の場所において、その周囲に設ける畦形成作業や溝堀作業、又は草刈り等の作業を行う場合に利用できる。特に水田等の矩形の圃場の隅部を非常に容易に短時間に作業を完了できるため作業効率が高く、例えば畦形成機、溝形成機、草刈り機など作業部を有する作業機に利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施形態であり、作業機の平面説明図
【図２】同じく作業部の側面説明図
【図３】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図４】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図５】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動する作業部の直線状移動を示す平面説明図
【図６】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図７】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図８】走行機を停止させた状態で走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動する作業部の円弧状移動を示す平面説明図
【図９】この発明の第２実施形態であり、作業機の一部拡大平面図
【符号の説明】
【００３８】
Ａ 作業機
１ 装着フレーム（機枠）
１０ トップブラケット
１１ ロアピン
１２ 入力軸
１３ ユニバーサルジョイント
１４ アーム回動軸（アーム回動支点）
２（２ａ、２ｂ） 回動アーム部（回動部）
２０ 基部
２１ 内摺動アーム
２２ 外摺動アーム
２３ａ 第２ギア
２３ｂ 第２ギア
２４ａ 第１ギア
２４ｂ 第１ギア
２４０ ギアアーム
２５ａ 第１ギア回動軸
２５ｂ 第１ギア回動軸
２６ アーム伸縮シリンダ（回動部伸縮シリンダ）
２６０ シリンダ本体
２６１ シリンダロッド
２７ａ アーム回動シリンダ（回動部回動シリンダ）
２７０ａ シリンダロッド
２７１ａ 第１シリンダアーム
２７２ａ シリンダ本体
２７３ａ 第２シリンダアーム
２７ｂ アーム回動シリンダ（回動部回動シリンダ）
２７０ｂ シリンダロッド
２７１ｂ シリンダ本体
２７２ｂ シリンダ駆動装置
２８ａ ポテンショメータ（アーム回動変位量検知センサー・回動部回動変位量検知センサー）
２８ｂ ポテンショメータ（アーム回動変位量検知センサー・回動部回動変位量検知センサー）
２９ アーム伸縮量検知センサー（回動部伸縮量検知センサー）
３ 作業部（畦形成装置）
３ａ 畦成形装置
３ｂ 畦上面削土装置
３ｃ 掘削爪
３ｄ 盛土装置
３ｅ 伝動軸
３ｆ 第１チェーンケース
３ｇ 第２チェーンケース
３０ 作業部回動シリンダ
３００ シリンダ本体
３０１ シリンダロッド
３１ 作業部回動変位量検知センサー（シリンダロッド伸縮量検知センサー）
３２ 作業部回動軸（作業部回動支点）
３３ 作業部支持フレーム
３４ 作業面
３４ａ 側方直進作業面
３４ｂ 後方直交作業面
３４ｃ 円弧状作業面
４ 制御部
５ 操作部（コントローラ）
６ 動力源部
Ｂ 走行機
Ｃ 水田等の隅部
Ｄ 水田等の被作業面（走行機の進行方向に対して直交する面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【請求項２】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【請求項３】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを自動的に制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部と有し、
回動部は、回動部回動シリンダと、回動部回動変位量検知センサーと、回動部伸縮シリンダと、回動部伸縮量検知センサーとを有し、作業部は、作業部回動シリンダーと、作業部回動変位量検知センサーとを有し、制御部は、操作部から受ける操作信号と、回動部回動変位量検知センサーと回動部伸縮量検知センサーと作業部回動変位量検知センサーとから受ける検知信号とを予め組み込まれたプログラムによって計算して成る指示信号により回動部回動シリンダと回動部伸縮シリンダと作業部回動シリンダーを作動、制御することにより回動部及び作業部のそれぞれの位置を特定させ、
作業部は、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させて走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動しつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【請求項１】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【請求項２】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部を有し、
作業部は、走行機を走行させた状態で走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させ走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動させつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【請求項３】
走行機に装着フレーム等により連結される作業機であり、作業機は、装着フレーム等に設ける回動支点を中心に水平方向に回動可能かつ伸縮可能な回動部と、回動部に設けた作業部回動支点を中心に回動可能な作業部と、回動部の回動変位量及び伸縮量と作業部の回動変位量とを自動的に制御する制御部と、制御部を操作可能な操作部と有し、
回動部は、回動部回動シリンダと、回動部回動変位量検知センサーと、回動部伸縮シリンダと、回動部伸縮量検知センサーとを有し、作業部は、作業部回動シリンダーと、作業部回動変位量検知センサーとを有し、制御部は、操作部から受ける操作信号と、回動部回動変位量検知センサーと回動部伸縮量検知センサーと作業部回動変位量検知センサーとから受ける検知信号とを予め組み込まれたプログラムによって計算して成る指示信号により回動部回動シリンダと回動部伸縮シリンダと作業部回動シリンダーを作動、制御することにより回動部及び作業部のそれぞれの位置を特定させ、
作業部は、走行機の側方に位置させて走行機の進行方向にほぼ平行な面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の後方に位置させて走行機の進行方向とほぼ直交する面を作業面として作動することが可能であり、かつ走行機の進行方向にほぼ直交する作業面と走行機の進行方向にほぼ平行な作業面との間を水平回動しつつ円弧状作業面として作動することが可能であることを特徴とする走行機に連結される作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２６２７７１（Ｐ２００６−２６２７７１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８５２４６（Ｐ２００５−８５２４６）
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００１７１７４６）株式会社ササキコーポレーション (192)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００１７１７４６）株式会社ササキコーポレーション (192)
【Ｆターム（参考）】
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