| 【発明の名称】 |
プラウ作業方式ならびに、プラウ作業装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川野 浩一
【氏名】谷水 幹夫
【氏名】下村 剛
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| 【要約】 |
【課題】枕地において未耕起部分の形成を小さくすることを目的としたプラウ作業方式ならびに作業装置を提供するもである。
【解決手段】トラクタに装着されたプラウ作業機であって、アッパリンクを伸縮できるようにして、作業状態に合わせてその長さに変化を与えることで、特に作業開始、終了時において各ボトムの刃尻が直線状になるように制御しながら作業をするものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トラクタに３点リンクを介して装着されて作業を行うプラウ作業装置において、作業開始時点ではアッパリンクが収縮されていて、作業開始直後から次第に伸長され、作業中は中立位置を保持し、作業域の終端近くになったところで、徐々にアッパリンクを伸長しながらボトムを次第にリフトして、作業域での作業を終了して、枕地においてリバ−ス可能状態体までリフト後ボトムを回転させて、１作業行程を終了することを特徴とするプラウ作業方式。
【請求項２】 トラクタに３点リンクを介して装着されるものであり、プラウフレ−ムに少なくとも複数のボトムを取り付けて構成したプラウ作業装置において、伸縮自在のアッパリンクと、作業モ−ドに従って前記アッパリンクの長さを制御するための制御部とを備えて構成したことを特徴とするプラウ作業装置。
【請求項３】 前記アッパリンクはその長さ中に油圧シリンダを備える請求項２記載のプラウ作業装置。
【請求項４】 前記作業モ−ドはトラクタのリフトア−ムの支持点に組み込まれたポテンショメ−タにより、リフト高さから作業装置の作業状態を検出するようにした制御部を備えて構成したことを特徴とする請求項２記載のプラウ作業装置。
【請求項５】 前記作業モ−ドはトラクタの枕地からの移動距離をタイマにより検出するようにした制御部を備えて構成したことを特徴とする請求項２記載のプラウ作業装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラウ作業方式ならびに、プラウ作業装置に関し、さらに詳しくは、圃場における枕地の形成を極めて少なくすることができるプラウ作業方式と、その作業に適したプラウ作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圃場の土壌管理に採用されているプラウ耕は、表面の作土層を反転させることで表面に存在する雑草などで代表される有機物を作土の下側に鋤き込むことで腐食を促進させ、土壌の肥沃化を図る上で極めて有効なことから、連作障害の発生を防ぐことからも利用されている理想的な優れた作業方式である。この作業方式に用いられるプラウ作業機は、作業進行方向に対して斜め後方に沿って長いプラウフレ−ムがあって、これに複数のボトムが配列されて構成されたものである。このプラウ作業機であるプラウ作業装置は通常３点リンクヒッチを介してトラクタに装着されることが多く、第１ボトムから最終ボトムまでの長さが、他の農作業機と比較してかなり長いものになっている。例えば、５連構成のボトムプラウ作業装置では第１ボトムから最終ボトムである第５ボトムまでの長さは３メ−トル以上にも及ぶことがり、そのために、作業開始は第５ボトムの刃尻が圃場の畦に接するところから行われるが、第１ボトムから第４ボトムまでのボトムの刃尻は畦に接することができないために、作業進行方向の後方に耕起することができない未耕起部分が形成されることになる。
【０００３】より詳しく説明すると、第５ボトムを畦に接触に近い状態において（第５ボトムも畦に密着させることは現実には不可能である）作業を開始しても、第１ボトムから第４ボトムの刃尻は畦に対して近接することができないために、それらの各ボトムの作業進行方向後方には未耕起部分が形成され、第１ボトムが最も長い未耕起部分を発生させ、第２ボトムが次に長く、全体として略３角形状の未耕起部分が形成されることになる。この未耕起部分は圃場での枕地に囲まれる部分の作業が終了した後に前記作業方向とは直角方向に沿って作業を行うことで未耕起部分を耕起反転してこれを解消している。いわゆる未耕土処理作業が施される。そこで、枕地の形成面積をを極力小さくするために、プラウ作業装置には改良が施されており、作業開始時にはボトムの刃先が急角度で土に刺さり込み、一定の距離を移動したところで刃先の状態を元の姿勢に戻すようにしたものが、本出願人により提案されている。例えば、特開平５−２８４８０１号公報を挙げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなプラウ作業装置によっても枕地の形成は少なくなるが防ぐことはできず、枕地の幅を小さくするに留まっている。さらに、枕地の端縁には鋸歯型の凹凸が形成される。枕地に対する耕起作業では、もともと枕地は作業１行程毎に略３角形状に形成されるために、この部分を作業方向を９０度だけ変更して耕起作業を行うと、２度起こしされる部分が生じ、先のプラウ作業が施される以前の状態、言い換えると反転作業以前の状態に戻されることになり、連作障害を少なくする目的で採用されるプラウ耕作業が十分にその機能を果たすことができなくなる問題があった。そこで、プラウ作業開始状態では、全ボトムの刃尻を畦に接近させた状態におき、その状態から作業を開始して適当な距離作業が進行したところで、本来あるべきボトム配列に復帰させて作業を行い、これにより枕地の形成を少なくすることはもちろんのこと、２度反転される部分も少ないプラウ作業方式と、その作業機である作業装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上述の目的を達成するために、トラクタに３点リンクを介して装着されて作業を行うプラウ作業装置において、作業開始時点ではアッパリンクが収縮され、作業開始直後後から次第に伸長され、作業中は中立位置を保持し作業域の終端近くになったところで、次第にアッパリンクを伸長しながらボトムを次第にリフトしながら作業域での作業を終了させて、枕地においてリバ−ス可能状態体までリフト後ボトムを回転させて、１作業行程を終了することを特徴とするものであり、これにより作業域に至るまでは刺さり込み角度をおおきくすることができ、また、１行程終了近くから作業域終端枕地に至る間においては、リフトさせながら作業を行うことで、枕地の面積を小さくすることができ、枕地に対する後作業は必要ではあるが、それでも従来の作業方法に比較すると極めて作業量を少なくすることができる。また、作業装置はトラクタに対して３点リンクを介して装着されるもので、プラウフレ−ムに少なくとも複数のボトムを取り付けて構成したプラウ作業装置において、伸縮自在のアッパリンクと、作業モ−ドに従って前記アッパリンクの長さを制御するための制御部とを備えて構成したことを特徴とするものであって、これにより作業域に至るまでは刺さり込み角度を大きくすることができる。また、１行程終了近くから作業域終端枕地に至る間においては、アッパリンクを伸長させながら作業を行うことで、各ボトムを先頭から順に上昇させ、最後尾のボトムを最後まで残す状態で上昇させるので、枕地の面積を小さくすることができ、枕地に対する後作業は必要ではあるが、それでも従来の作業方法に比較すると極めて作業量を小さくすることができる。さらに、前記アッパリンクはその長さ中に油圧シリンダを備えることを特徴するものであるから、アッパリンクの長さを作業状態に合わせて制御することができる。さらにまた、前記作業モ−ドはトラクタのリフトア−ムの支持点に組み込まれたポテンショメ−タにより、リフト高さから作業装置の作業状態を検出するようにした制御部を備えて構成したことを特徴とするもので、作業の自動化に貢献することができる。前記作業モ−ドはトラクタの枕地からの移動距離をタイマにより検出するようにした制御部を備えて構成したことを特徴とするものであり、作業の自動化を図ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図１ないし図１０に沿って、その方式とともに作業装置について説明する。これらの図において符号Ｔはトラクタを示していて、このトラクタは周知のように、アッパリンク１０、２本のロアリンク２０を備えたものである。
【０００７】そして、前記アッパリンク１０はその長さ方向の中間部に伸縮シリンダ１１をもっていて、アッパリンクの基部寄りがシリンダ１１Ａに、アッパリンクの先端部寄りがピストンロッド１１Ｂになっている。もちろんこの逆の構成でも差し支えない。この伸縮シリンダ１１の伸長、収縮の選択は後述する制御部３０からの信号によりバルブドライバ３１が駆動されて、３位置型の制御弁３２の何れかの位置が選択されるようになっている。前記制御部３０は、前記アッパリンク１０の支持点１０Ａに取り付けられたポテンショメ−タ３３により検出したアッパリンク１０の回転角度から作業機としてのプラウ作業機の姿勢を検出し、その検出姿勢から予め設定されている作業モ−ドを読み取り、これを作業モ−ド信号として入力される。
【０００８】また、トラクタの車速センサ３５と、タイマ３４により計測された時間から作業モ−ドを割り出し、これを信号として前記制御部３０に入力して伸縮シリンダに要求される長さを選定できるようにしている。前記タイマ３４の計測開始はトラクタＴのオペレ−タ席に設けたプッシュボタン（ＰＢ１）のより行い、作業終了時点ではプッシュボタン（ＰＢ２）を操作することで作業状態の信号として送出し、これを制御部３０に供給する。すなわち、制御部３０においては、作業姿勢、トラクタの速度、その速度の継続時間などの信号から伸縮シリンダ１１の必要長さ、言い換えるとアッパリンク１０の長さを選択する信号が出力されるようになっている。
【０００９】トラクタＴには作業機であるプラウ作業機４０が前述の３点リンクヒッチにより装着されており、プラウ作業機４０には第１のボトム４１から第５のボトム４５まで５個のボトムが取り付けられて作業装置が構成されている。
【００１０】そして、図３は、作業機であるプラウ作業機４０とトラクタＴとの関係を示しており、通常の作業域に第１ボトムが入る直前の説明側面図（姿勢１）であり、図４は第１、第２ボトムが作業域に入り、第３のボトムが作業域に入る直前の説明側面図（姿勢２）であり、図５は各ボトム全体が作業域にあって、プラウ作業機による耕起反転作業の状態を示す説明側面図（姿勢３）である。さらに、図６は作業域の１行程の終端部に到達して第１ボトムが枕地にかかろうとしている状態の説明側面図（姿勢４）であり、図７は第５ボトムも１行程が終了し、作業域からボトムが脱出しようとしている状態の説明側面図（姿勢５）、図７は１行程終了後、枕地において行われるリバ−ス作業開始状態の説明側面図である。なお、ここでは、作業域は完全に耕起作業が施される領域を指し、また、枕地は完全に耕起作業が施されていない部分と、耕起作業が施されてはいるが所定の深さに達していない領域を指している。
【００１１】次に、圃場での実際の作業についてプラウ作業方式と、その作業に用いるプラウ作業装置の構成について説明を行う。これらの説明において、１行程中圃場での作業開始前の枕地を前枕地Ｘ、各ボトムが所定の深さまで達した状態で耕起作業する地域を作業域Ｙ、その作業域Ｙにおける作業を終了してからの枕地を後枕地Ｚ、として説明してあり、前枕地Ｘ、後枕地Ｚと表現するもトラクタの進行方向によって前と後とが入れ替わるものとする。先ず、図３においては、作業開始状態を側面図により示しており、第１ボトム４１が前枕地Ｘ作業域に入る状態であって、作業開始状態であって、トラクタの操作室に装備されたＰＢ１がプッシュされる（アッパリンク１０が最も収縮された状態におかれる）。第２ボトム４２から後のボトムは前枕地Ｘの地上から離れた状態であって、この状態ではアッパリンク１０は最も収縮した状態であって、姿勢１となっている。ボトム４１〜４５のボトム群の最後尾が圃場表面から最も大きく離されている。
【００１２】さらに、第１ボトム４１の長さだけトラクタＴが前進移動したところで、第１ボトム４１の刃先が作業域Ｙに導かれる導入部Ｙ1 に刺さり込み、続いてボトム４２、４３・・・が順次刺さり込み、最終のボトム４５が作業域Ｙに至る。このときアッパリンク１０が徐々に伸長されていて、第１ボトム４１が最も刺さり込み角度が大きい状態で刺さり込み、次いで第２ボトム４２、第３ボトム４３の順で刺さり込み角度は小さくなり、第５ボトム４５が最も刺さり込み角度が小さい状態で刺さり込みを開始する。例えば、図４は第４のボトム４４が作業域Ｙに刺さり込む状態におかれる。詳しくは伸縮シリンダ１１が作業進行に連れて伸長されて、アッパリンク１０の長さが長くなりつつある状態で刺さり込んで行くのである。後にストロ−クの中央において固定状態にになる。これにより作業域Ｙに達した各ボトムの刃尻は作業域Ｙの端に沿って略一直線状態に並び、枕地Ｘの平面上に３角形状の未耕地がほとんど形成されることがない。言い換えると、導入部Ｙ1 の幅がきわめて小さいものになっている。トラクタＴがボトム３個分ほど前進移動した状態が図４に示す姿勢２である。このときまだ伸縮シリンダ１１の伸長状態が継続していると共に、３点ヒッチのリフト機構のリフトア−ムは降下された状態におかれている（図９のタイムチャ−トを参照）。これらの作業状態における圃場の断面形状が図１０において示されている。
【００１３】そして、図５に姿勢４として示すように、第５ボトム４５までが耕起状態になると、全ボトムがそろって通常の作業状態となり、このとき、アッパリンク１０に組み込まれている収縮シリンダ１１はそのピストン位置が収縮、伸長のストロ−クの中間位置、言い換えると、伸長ストロ−クの中央に位置している。この状態では位置制御弁３２は中央位置が選択されて、伸縮シリンダ１１は油圧系統がロック状態におかれ、アッパリンク１０の長さには変化が生じないようになっている。これらの作業状態を検出するには、耕起作業を開始してからの時間と、トラクタの走行スピ−ドと、アッパリンクの回転状態からの信号から制御部３０において演算されることで行われる。
【００１４】この状態で耕起作業を作業域Ｙにおいて行い、作業域Ｙの終端部に至ると、図６に示す姿勢５に変化される。すなわち、第１ボトム４１が次第に上げられ、この第１ボトム４１が後枕地Ｚに至る直前の導出部Ｙ2 に至ったところで、第２のボトム４２が上げられる状態に至り、さらに、第３ボトム４３、第４ボトム４４の順序で次第に上昇させられ、第５ボトム４５が作業域Ｙから後枕地Ｚに至ったところで、全ボトムが上昇させられる。この動作はアッパリンク１０の伸縮シリンダ１１を中立状態からトラクタの速度との関係で徐々に伸長させることで達成する。言い換えると、作業中にアッパリンク１０の長さに、徐々に長くなるように変化を与えて作業機４０を尻下がり状態にする。言い換えると、第１ボトム４１では緩やかな尻下がり状態をとり、次第に尻下がり状態の角度が大きくなるようにリフトア−ムをリフト方向に駆動して作業機４０を徐々に上昇させる。この上昇速度はトラクタＴの走行速度との関係で定められる。
【００１５】図８は姿勢６を示し、後枕地Ｚにおいて作業機４０をリバ−スする状態を示したもので、プラウ作業機４０はリフトア−ム、リフトロッド（従来のトラクタの備えている機能であるのでいずれも図示は省略してある）を介してロアリンク２０がもち上げられている。このときリフト高さをより高くする、言い換えるとプラウ作業機４０の後端部をより高くするために、アッパリンク１０はもっとも長さの短い状態にされ、この状態でリバ−ス回転することで作業機の尻が接地する恐れがない。このような作業方式を採用すると、前後の枕地Ｘ、Ｚの端から作業域Ｙに至る刃尻が略直線状に揃えることが可能になり、前枕地Ｘ、後枕地Ｚの処理作業が容易になる。
【００１６】次に、上記作業の状態をフロ−チャ−ト、図９を用いて説明する。耕起作業開始前には、姿勢６、姿勢１、姿勢２、姿勢３（通常の作業姿勢）に至り、作業域Ｙからボトムが導出されるに至るには、姿勢３（通常の作業姿勢）から、姿勢４、姿勢５、姿勢６と姿勢を変化させる。以下はこの姿勢の繰り返しとなる。上述の各姿勢１〜６とアッパリンク１０ならびに各所の状態を図９のタイムチャ−トに沿って説明する。まず、姿勢６から姿勢１、姿勢２、そして作業姿勢である姿勢３に至る過程では、トラクタ速度は０から低速へと変化させられ、姿勢２から姿勢３に至って高速に切り換えられる。このときロアリンク２０は徐々に下げられて、作業姿勢である姿勢３に至る直前に最下方位置におかれる。伸縮シリンダ１１のストロ−クはロアリンク２０が最下方位置におかれたとき約半分のストロ−クまで伸長している。例えば、１５０ｍｍストロ−クの場合、７５ｍｍまで伸長している。これにより各ボトムは第１ボトム４１が最も刺さり込み角度が大きくなり、第２、第３、第５ボトムの順で刺さり込み角度は次第に小さくなっていて、第１ボトム４１の姿勢が作業姿勢に近くなるまで移動する間に、第２、第３ボトムが刺さり込み、最後に第５ボトム４５が刺さり込むので各ボトムの刃尻が導入部Ｙ1に刺さり込むまでの距離は極めて短くなる。言い換えると、各ボトムが形成する３角形状の未耕起部分は小さくなり、未耕起部分に対する後処理作業行程を容易にしている。
【００１７】このとき、例えば各ボトムは右反転状態におかれていて、第１行程を終了するまでこの状態が保持される。姿勢６から姿勢１に変化させるときにロアリンクレバ−スイッチがＯＮされて、さらに、姿勢１から姿勢２に変化させられた直後に再び、ＯＮされる。このときからアッパリンク１０の伸縮シリンダ１１には伸長作用が開始される。ロアリンクレバ−スイッチが再びＯＮされるのは作業行程が終了近くになってトラクタＴの速度が低速になってからである。
【００１８】さらに作業の第１行程が終了近くなると、姿勢３から姿勢４へと変化させられ、このときトラクタＴの速度は作業速度の高速状態から低速状態へと切り換えられ、かつ、アッパリンク１０の伸縮シリンダ１１は徐々に伸長される。
【００１９】姿勢４から姿勢６に変化させられる途中においてはロアリンク２０は徐々に上げられ、姿勢６に至って最も高い位置に上げられる。姿勢４から姿勢６に変化させられる途中にあってはアッパリンク１０は徐々に伸長を続けており、各ボトムは上昇状態におかれている。姿勢６に至ってリバ−ス回転可能な姿勢となり、第１行程において右反転作業を行っていれば、左反転に切り換える。
【００２０】これらの制御は図２に示す制御部３０により演算された信号により行われる。制御部３０へは作業開始、あるいは終了の際にプッシュされるタンブラ型のスイッチボタンＰＢ１、ＰＢ２の信号が送り込まれ、さらには作業開始から時間を計測すタイマ３４からも時間信号が供給される。また、作業機の姿勢を検出手段としてアッパリンク１０の支持点に組み込んであるポテンショメ−タ３３からの信号が供給され、トラクタのが備える速度検出手段である速度検出器３５からも信号が供給される。この速度検出にはトラクタの駆動輪にあるハブナットを近接スイッチなどを用いてカウントし、時間あたりのカウント数からトラクタＴの速度を検出するようにすることもできる。
【００２１】これの条件から制御部３０ではアッパリンク１０の伸縮シリンダ１１を伸長するか、収縮するか、あるいは固定するかの信号をバルブドライバ３１に与えて３位置制御弁３２の位置を選択させる。
【００２２】なお、以上の説明では、アッパリンク１０を伸縮させる手段としてシリンダを例に挙げたが、これを油圧モ−タなどに置き換えることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明プラウ作業方式、ならびにプラウ作業装置によれば、枕地における作業開始状態ではアッパリンクを最も短くして刺さり込み角度を大きくし、第１ボトムから順に刺さり込むに従い、アッパリンクを徐々に伸長させることで順次刺さり込み角度を大きくしながら作業を開始できるように制御するので、枕地での歯尻の縁が直線に近い状態になって、枕地の後処理作業がきわめて容易になるなどの効果がある。また、作業進行後枕地に近くなると、アッパリンクを徐々に伸長させることで各ボトムの上昇（浮き上がり）角度を第１ボトムから順に大きくして、第１ボトムから順に上昇させるので後枕地の端縁が略直線状になる。さらに、作業状態を検出しながらアッパリンクを伸縮させるので、プラウ作業開始、終了時の複雑な操作作業を簡素化でき、自動化させるのに好都合である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０５７９３７
【氏名又は名称】スガノ農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月５日（１９９９．８．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１８７８
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４５８０１（Ｐ２００１−４５８０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月２０日（２００１．２．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２２２２７６ |
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