| 【発明の名称】 |
畦形成機 |
| 【発明者】 |
【氏名】三戸 実
【住所又は居所】青森県十和田市大字三本木字里ノ沢１番地２５９ 株式会社ササキコーポレーション内
【氏名】三戸 博樹
【住所又は居所】青森県十和田市大字三本木字里ノ沢１番地２５９ 株式会社ササキコーポレーション内
【氏名】篠沢 文央
【住所又は居所】青森県十和田市大字三本木字里ノ沢１番地２５９ 株式会社ササキコーポレーション内
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| 【要約】 |
【課題】トラクタに装着する畦形成機において、トラクタが行き止まりになる畦の角部の未耕作業部において、畦形成部を１８０度回動させトラクタを後進させて作業可能にする回動手段部をよりコンパクトに構成する。
【解決手段】畦形成部を担持し、装着フレームに取り付けられて回動する支持フレームの回動ボスに歯車を固着し、これを回動させるべくシリンダ機構によって往復動するラックを設け、これらと歯合して中継する歯車を設けることで畦形成部を回動させる。また中継する歯車と同軸にカムを設け、このカムに連動させたポテンショメータにより支持フレームの回動位置を検知し、リモートコントロールする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタから動力を伝達される中継動力伝達部を有した装着フレームと、この装着フレームの後方略中央部に設けた回動軸を中心に水平方向に回動する回動手段を設けた支持フレームと、支持フレームの他方部に入力伝達部を有した畦形成部を設け、装着フレームの中継動力伝達部と畦形成部の入力伝達部にダブル広角ジョイントを連結し畦形成部を駆動するように構成された畦形成機において、前記支持フレームの回動手段は、支持フレームの回動ボスに歯車を固着させ、この歯車に歯合して装着フレーム側に回動軸を設けた中間歯車を設け、この中間歯車と歯合するラックを装着フレームに取り付けられたシリンダ機構によって往復動させ支持フレームを回動させることを特徴とする畦形成機。
【請求項２】
請求項１記載の畦形成機において、支持フレームの回動ボスに固着された歯車に歯合して装着フレーム側に回動軸を設けた中間歯車と一体に回動するカムを設け、このカムに連動させたポテンショメータにより支持フレームの回動位置を検知することにより、支持フレームの回動および回動固定手段を制御回路を介してリモートコントロールすることを特徴とする畦形成機。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタに装着される畦形成機に関し、水田の泥土を掘削して旧畦に盛土し、盛土したものを成形しながら圧縮する畦形成装置を設け、トラクタが行き止まりになる畦の角部の未耕作業部において、畦形成装置を反転させ、トラクタを後進させながら畦形成作業を行おうとするもので、特に反転時の反転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背景技術として、畦形成作業時において水田の角隅部の未耕作業部をなくすために、畦形成部を反転させてトラクタを後進し作業するものも多数提案されている。例えば「走行機体の後部に装着され、該走行機体から動力を受け、元畦の一部及び圃場を耕耘して畦状に盛り上げる耕耘ロータを備えた前処理体、及びこの前処理体により耕耘された土壌を回転しながら畦に成形するドラム状の整畦体を備え、前記前処理体及び整畦体を１つのフレーム構造により支持し、かつ１つの伝動フレームから前処理体及び整畦体に動力伝達するようにした畦塗り機において、上記伝動フレームを回動中心として前処理体及び整畦体を
水平方向に１８０度回動可能に構成し、上記前処理体及び整畦体をリンク体を介して回動させるようにし、上記リンク体をシリンダ機構の伸縮により作動させることを特徴とする畦塗り機」と記載された畦形成機が公知である。（特許文献１）
【特許文献１】特開２００１−２８９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記背景技術によれば、前処理体及び整畦体を水平方向にリンク体を介してシリンダ機構の伸縮により作動させる場合、シリンダ機構の伸縮方向とリンク体のアームとの角度により、リンク体のアームに作用する回動力が変化することになる。つまり、リンク体のアームとシリンダ機構の伸縮方向とが直角位置の時にシリンダ機構の推力がロスせず回動力となるが、シリンダ機構の伸縮により、アームとシリンダ機構の伸縮方向との角度が直角位置より増減することでシリンダ機構の推力が分散され、回動力となるシリンダ機構の推力がロスされることになる。これにより、回動力となるシリンダ機構の推力がロスする分、シリンダ機構の推力を大きいものにする必要があり製造コストが嵩むことになる。また、機体をコンパクトに仕上げる場合にシリンダ機構自体が大きいものとなり弊害となる問題があった。
【０００４】
又、畦形成部の回動操作をトラクタ運転席よりリモートコントロールする場合、操作するコントローラを設けるとともに、畦形成部の回動位置を検知する検知手段を設け、この検知信号を基に制御回路で制御することになるが、この検知手段の構成部品を簡素化し、検知部をコンパクトに構成する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明では、トラクタから動力を伝達される中継動力伝達部を有した装着フレームと、この装着フレームの後方略中央部に設けた回動軸を中心に水平方向に回動する回動手段を設けた支持フレームと、支持フレームの他方部に入力伝達部を有した畦形成部を設け、装着フレームの中継動力伝達部と畦形成部の入力伝達部にダブル広角ジョイントを連結し畦形成部を駆動するように構成された畦形成機において、前記支持フレームの回動手段は、支持フレームの回動ボスに歯車を固着させ、この歯車に歯合して装着フレーム側に回動軸を設けた中間歯車を設け、この中間歯車と歯合するラックを装着フレームに取り付けられたシリンダ機構によって往復動させ支持フレームを回動させる。
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のうち請求項２に記載の発明では、トラクタから動力を伝達される中継動力伝達部を有した装着フレームと、この装着フレームの後方略中央部に設けた回動軸を中心に水平方向に回動する回動手段を設けた支持フレームと、支持フレームの他方部に入力伝達部を有した畦形成部を設け、装着フレームの中継動力伝達部と畦形成部の入力伝達部にダブル広角ジョイントを連結し畦形成部を駆動するように構成された畦形成機において、前記支持フレームの回動手段は、支持フレームの回動ボスに固着された歯車に歯合して装着フレーム側に回動軸を設けた中間歯車と一体に回動するカムを設け、このカムに連動させたポテンショメータにより支持フレームの回動位置を検知することにより、支持フレームの回動および回動固定手段を制御回路を介してリモートコントロールする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明において、畦形成部を設けた支持フレームを回動させる場合は、ラックとギヤにより回動させるため、支持フレームの回動位置にかかわらずシリンダ機構の推力は常に回動力と同方向に働きロスすることなく回動力を与えることができる。
【０００８】
これにより、シリンダ機構の推力をロスすることなく使用できるため、シリンダ機構の推力がより小さいものを選択することが可能で、畦形成機の製造上のコストダウンに有利であり、シリンダ機構がコンパクトになるのに伴い、回動機構部がコンパクトに構成できる。さらに支持フレームの回動ボスの歯車と、これを回動させるシリンダ機構によって往復動するラックとの間に、これらと歯合して中継する歯車を設けてあるため、この歯車の歯数を調節することで、シリンダ機構の小さいストロークで支持フレームの大きい回動ストロークを得るように変換でき、装着フレーム内の回動機構部をよりコンパクトに構成できる。
【０００９】
請求項２記載の発明において、支持フレームの回動ボスに固着された歯車に歯合した装着フレーム側の歯車と一体に回動するカムを設けて、このカムに連動させたポテンショメータにより支持フレームの回動位置を検知するように構成したため、支持フレームの大きい変位ストロークを、小さいストロークに確実に変換して、ポテンショメータの変位ストロークに合わせることができるとともに、構成部品を簡素化でき検知部をコンパクトに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施した畦形成機の前進作業時の平面図、図２は畦形成機の後進作業時の平面図、図３は畦形成機の前進作業時の右側面図、図４は畦形成機の移動走行時の一部省略した左側面図、図５は回動駆動手段要部の平面図、図６は回動駆動手段要部の側面図、図７はダブル広角ジョイントの取付状態を説明した平面図、図８は回動駆動手段部のポテンショメータの作動機構要部平面図、図９は回動部の固定手段の説明図、図１０は制御回路フロー図、図１１は作業機位置状態確認工程のフロー図、図１２は作業位置「前進」「後進」作業工程フロー図、図１３は作業位置「移動」操作作動フロー図、図１４は単独操作モード時操作作動フロー図、図１５はコントローラの操作盤説明図を示したものである。
【００１１】
図１から図４において、１は装着フレームを示し、前方に一対のロアピン１１及びトップブラケット１２を有して、図示していないがトラクタの後部三点リンクヒッチに連結される。２は支持フレームを示し、基部は装着フレーム１の後部略中心部に設けた回動軸４によって旋回自在に支持されて、その他方端にはパイプフレーム２２を介して畦形成部３を配置してなる。パイプフレーム２２は支持フレーム２の外周を摺動自在に構成している。畦形成部３は掘削爪３６を有した盛土装置３１と、畦上面削土装置３３及び畦形成装置３２から構成される。
【００１２】
５２はダブル広角ジョイントを示し、トラクタＰＴＯ軸から動力が伝導されて中継伝達部５を構成し、畦形成部３の入力伝達部５４に回転力を伝える。２３は支持フレームボスで、支持フレーム２の基部に回動軸４に対して水平方向回動自在に設けられ、２４の固定板を水平に設けている。６は電動モータユニットで、詳細は後述するが前記した固定板２４に対して６２のロックピンの固定解除をトラクタのバッテリー９０を電源として電動作動させる装置であり、トラクタ運転席側に設けたコントローラ７５を操作指示し、リレーボックス９１を介し作動させる。
【００１３】
図２は図１の畦形成部３が前進作業位置に設定したものに対して、回動軸４を中心にして１８０度旋回して後進作業の位置にある平面視状態を示している。装着フレーム１の中央部の下方に伝達部５を装備して、この伝達部５はトラクタから入力される入力軸５１を設けて、後端にダブル広角ジョイント５２の前端を連結する。ダブル広角ジョイント５２の他端は、入力伝達ケース５４の伝達軸５３に連結され、畦形成部を駆動する。
【００１４】
２は支持フレームを示し、前端に支持フレームボス２３を設けて４の回動軸を支点として水平方向旋回自在に支持される。２２はパイプフレームを示し、前記した支持フレーム２の外周に摺動自在に設けられている。支持フレームボス２３に設けた固定板２４の係合孔にロックピン６２が係合して支持フレーム２の旋回を阻止する。
【００１５】
４３は連結ロッドを示し、装着フレーム側の回動軸４より走行方向の前方に位置した第１ピン４１と、畦形成部側のパイプフレーム２２の上部に設けた第２ピン４２とに掛け渡したものである。連結ロッド４３は本実施例においては、ターンバックル構造で中央胴体枠の両端に左ネジ、右ネジ軸を差し込んだもので、左右のネジ軸端が第１ピン４１と第２ピン４２とに固着されており、中央胴体を回転することにより、連結ロッド長さを伸縮するものである。
【００１６】
畦形成部３が前進作業位置ａおよび後進作業位置ｃにおいて、連結ロット長さを伸縮させることにより畦形成部３をトラクタ進行方向左右外側へオフセットさせることができ、各トラクタのタイヤ巾に合わせた位置に調節することができる。また、移動走行位置ｂに回動した時は、連結ロット４３の作用により図２に示すＬ寸法分トラクタ側へ畦形成部３をパイプフレーム２２が支持フレーム２を摺動して移動し、単純に支持フレームを回動させた場合に比較して、重心位置がトラクタ側へ近くなり、移動走行する場合のバランスが良くなる。
【００１７】
図３において、畦形成作業時の畦高さを調整する場合、畦高さ調整シリンダ９２を伸縮させると、畦上面削土装置３３の回転軸と同軸の回動部を中心にして盛土装置３１と畦形成部３が上下方向に回動する。
【００１８】
畦高さを高くしたい場合は、盛土装置３１を下方へ回動させめと畦形成部３は上方へ回動し、上下方向寸法において盛土装置３１と、畦形成部３が離れることにより畦高さが高くなる。逆に畦高さを低くしたい場合は、盛土装置31を上方へ回動させることになる。
【００１９】
９３は水平ゲージで、盛土装置３１と畦形成部３との標準畦高さ時の位置を示すもので、畦形成作業時はこの水平ゲージ９３を目安に作業を行える。
【００２０】
図５，図６において、畦形成部３の回動手段の説明をする。支持フレーム２の支持フレームボス２３に回動歯車７３と固定板２４が固着されて設けてあり、また装着フレーム側に設けられたシリンダ機構７のピストンロット７１には、ピストンロットの往復動する方向に歯を有したラック８６が固着されて設けてあり、ラック８６に歯合する第１中間歯車７２と、この第１中間歯車と一体で回動し前記支持フレームボスの回動歯車７３と歯合する第２中間歯車７２ａが、装着フレーム１に中間軸７４によって回動自在に取り付けられている。
【００２１】
これにより、シリンダ機構７のピストンロット７１を往復動させることによりラック８６が往復動し、これと歯合する第１中間歯車７２が回動し第１中間歯車と一体で回動する第２中間歯車は、支持フレームボスの回動歯車７３と歯合して支持フレームを回動させる。第２中間歯車を省略し、第１中間歯車７２と支持フレームボスの回動歯車７３を直接歯合させた構成にしても本発明の主旨は変わらない。
【００２２】
支持フレームボス２３に固着された固定板２４には、係合孔６３，６３ａ，６３ｂが設けられて、ロックピン６２を上下動させ各係合孔に挿入することで、支持フレームを前進作業位置，後進作業位置，移動走行位置の各位置に回動固定できる。
【００２３】
図７は、畦形成部３を前進作業位置ａ，移動走行位置ｂ，後進作業位置ｃの各位置に回動した時のダブル広角ジョイントの取付状態を平面視したもので、入力軸５１より入力された動力は前進作業位置と後進作業位置では、ダブル広角ジョイントにより入力軸と直角方向に変換され伝達することができる。
【００２４】
図８は回動駆動手段部の回動位置を検知するポテンショメータの作動機構を示した平面図で、シリンダ機構７によって往復動するラック８６により回動する第１中間歯車７２および第２中間歯車７２ａと一体に回動するカム３４を設け、このカムに連動して装着フレームに取り付けた揺動ピン８３ｂを中心に揺動する揺動アーム８３を設け、この揺動アーム８３とポテンショメータ８の回動軸に取り付けたリンクアーム８１を連結棒８２で連結して構成し、支持フレーム２の回動とともに歯車で連動されたカム３４が回動すると、カム３４の変位により揺動アーム８３が揺動し、ポテンショメータ８のリンクアーム８１を揺動させる。揺動アーム８３には、カムの変位と連動させるためにカムローラ８３ａを設けてカム３４のカム面にバネ８５により常に着接するように構成してある。
【００２５】
ポテンショメータ８は、回動軸を回動させると内部の抵抗値が可変され、これによる抵抗値の変化に基づく出力電圧の変化を信号として出力するもので、支持アーム２の回動位置を信号として制御回路に出力する。
【００２６】
図９において、旋回部の固定解除の動作を説明する。電動モータユニット６内の電動モータ６５に対してロック解除の指示を与えると、電動モータ６５が回転して回動ギヤ６６をＦ４方向へ回動しリンク棒６１を上昇させ、リンクシャフト６４を回動させてロックピン６２を下降させ固定板２４の係合孔６３から抜き下げて固定解除する。この時回動ギヤ６６の上辺部がリミットスイッチＳ１に当接して電動モータ６５の回転をＯＦＦする。次に支持フレーム２が旋回して次の係合孔６３ａに達する前に、ポテンショメータよりの信号により制御回路が働き電動モータ６５に固定指示を与えると、回動ギヤ６６がＦ５方向へ回動してリンク棒６１を押し下げて、リンクシャフト６４を介してロックピン６２の上昇作用を与える。この時点で回動ギヤ６６の下辺はリミットスイッチＳ２を押して電動モータが停止する。
【００２７】
ロックピン６２の基部には、コイルバネ６７が装着されて弾着されてロックピン６２の頂部は固定板２４の下面に当接しながら摺動して、係合孔６３ａに達するとロックピン６２がコイルバネ６７の反発力によって係合挿入されて固定される。ロックピン６２の固定孔６３ａに挿入作用が終了と同時に、リミットスイッチＳ３を押して支持フレーム回動用のシリンダ機構７を停止させる。
【００２８】
次に図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５に基づいて本実施例に基づく各作業位置に対するリモートコントロール工程動作について説明する。図１０は、図１５のコントローラ７５に示した作業位置及び作業動作の項目について、全体的工程を示したものである。先ず、電源をＯＮすると（１）作業機位置状態確認工程が動作して予め設定した旋回角度とポテンショメータ電圧値信号によって作業機位置判定がなされる。次に（２）作業位置「前進」「後進」操作作動工程、（３）作業位置「移動」操作作動工程及び（４）単独操作モード時操作作動工程がトラクタオペレータによって適宜選択されて機能するものである。
【００２９】
図１１のポテンシヨメータ電圧値確認は本実施例においては、作業位置に対する旋回角度による電圧値設定を対比表に示したものである。回動軸４に対して前進位置を０度、移動位置を９０度、後進位置を１８０度に設定して、それぞれの移動範囲での現在位置認識とロック固定解除の指示点を決定したものである。
【００３０】
次に、作業位置の設定について代表して図１２の作業位置「前進」の操作作動工程を説明する。前進スイッチをＯＮするとポテンショメータの０Ｖ方向へ旋回指令する。この時ポテンショメータ電圧が２Ｖ以上かどうかの判断で２Ｖを超えた場合はＹＥＳで、ロックモータ（電動モータ６５）を上方向へ回転してＳ１のロック上リミットスイッチを押してロックモータ（電動モータ６５）を停止。この後、回動用シリンダであるシリンダ機構７を駆動させて０Ｖ方向へ回動させ、電圧２Ｖの位置で停止させロックモータを下方向へ駆動させて、ロックピン６２を固定動作位置に設定させてＳ２のリミットスイッチを押しロックモータ（電動モータ６５）を停止させる。
【００３１】
続いて、回動用のシリンダ機構７を０Ｖ方向へ駆動するが、この時固定板２４の下面にロックピン６２の頂部がコイルバネによって圧着摺動して、係合孔６３ｂの位置に達した時に上昇挿入されて、同時にＳ３のリミットスイッチを押して旋回シリンダが停止して前進作業位置が決定するものである。
【００３２】
図１４に基づいて単独操作モード時の操作作動を説明する。前記した各作業位置についてコントローラ７５によって指示を与えて、所望作業のワンタッチ制御をするものであるが、万が一回路の誤作動や事故によって回路が正しく働かない場合には、そのままでは圃場の作業を中止せざるを得ない。このような事態には、コントローラ７５の「単独操作設定」を選択して、作業位置，ロック位置，旋回駆動等の制御回路をジャンプして、必要とする「前進」「後進」あるいはロック手段のロックを「抜ける」「入る」を指示すると、それぞれの機能が独立して作動するので制御回路が適性に動かない場合でも、手動によって所望の希望位置を設定して現場で畦塗り作業を中止することなく続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施した畦形成機の前進作業時の平面図
【図２】畦形成機の後進作業時の平面図
【図３】畦形成機の前進作業時の右側面図
【図４】畦形成機の移動走行時の一部省略した左側面図
【図５】回動駆動手段要部の平面図
【図６】回動駆動手段要部の側面図
【図７】ダブル広角ジョイントの取付状態を説明した平面図
【図８】回動駆動手段部のポテンショメータの作動機構要部平面図
【図９】回動部の固定手段の説明図
【図１０】制御回路フロー図
【図１１】作業機位置状態確認工程のフロー図
【図１２】作業位置「前進」「後進」作業工程フロー図
【図１３】作業位置「移動」操作作動フロー図
【図１４】単独操作モード時操作作動フロー図
【図１５】コントローラの操作盤説明図
【符号の説明】
【００３４】
１ 装着フレーム
１１ ロアピン
１２ トップブラケット
２ 支持フレーム
２２ パイプフレーム
２３ 支持フレームボス
２４ 固定板
３ 畦形成部
３１ 盛土装置
３２ 畦形成装置
３３ 畦上面削土装置
３４ 第１チェーンケース
３５ 第２チェーンケース
３６ 掘削爪
４ 回動軸
４１ 第１ピン
４２ 第２ピン
４３ 連結ロッド
５ 中継伝達部
５１ 入力軸
５２ ダブル広角ジョイント
５３ 伝達軸
５４ 入力伝達部
６ 電動モータユニット
６１ リンク棒
６２ ロックピン
６３ 係合孔
６３ａ 係合孔
６３ｂ 係合孔
６４ リンクシャフト
６５ 電動モータ
６６ 回動ギヤ
６７ コイルバネ
７ シリンダ機構
７１ ピストンロット
７２ 第１中間歯車
７２ａ 第２中間歯車
７３ 回動歯車
７４ 中間軸
７５ コントローラ
８ ポテンショメータ
８１ リンクアーム
８２ 連結棒
８３ 揺動アーム
８３ａ カムローラ
８３ｂ 揺動ピン
８４ カム
８５ バネ
８６ ラック
９０ バッテリー
９１ リレーボックス
９２ 畦高さ調節シリンダ
９３ 水平ゲージ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ リミットスイッチ
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７１７４６
【氏名又は名称】株式会社ササキコーポレーション
【住所又は居所】青森県十和田市大字三本木字里ノ沢１番地２５９
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| 【出願日】 |
平成１６年３月５日（２００４．３．５） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２４５３５０（Ｐ２００５−２４５３５０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年９月１５日（２００５．９．１５） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−６２５４１（Ｐ２００４−６２５４１） |
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