JP2014064523A - 砕土整地機 - Google Patents

Abstract

【課題】 水田など湿り気の多い土壌を深耕しながら砕土作業、並びに整地作業を効率的に行うことが可能な砕土整地機の提供。
【解決手段】 トラクタによって牽引されるメインフレームを備えた犂体部を有し、メインフレームには複数のタインが設置され、犂体部の後方側に整地用のローラ部を備えた砕土整地機であって、ローラ部５０の一端側及び他端側には端部回転体５４Ａ，５４Ｂが取り付けられているとともに、端部回転体５４Ａ，５４Ｂの内側には、内部側回転体５４Ｈ〜５４Ｌが配設され、これらの端部回転体５４Ａ，５４Ｂ並びに内部側回転体５４Ｈ〜５４Ｌは、回転中心から径方向に延出する複数の放射状部が配設されることにより側面視略星形の形状に形成され、端部回転体５４Ａ，５４Ｂ及び内部側回転体５４Ｈ〜５４Ｌにおける放射状部の先端間には、チューブバー５６が架設されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、農業用の砕土整地機に係り、特に、畑や水田などの土壌を深耕しながら砕土作業、並びに整地作業を同時に行うことを可能とする非駆動型の砕土整地機に関する。

畑作における圃場の種蒔きや植え付け前には、プラウ耕などによる一次耕耘後、二次耕耘として表土の混和、砕土作業・整地作業を行うが、その際に、使用される砕土整地機として、従来よりハローと呼ばれる砕土機が使用されている。
ハローにはＰＴＯ動力（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ の略称〜動力取出装置）によって駆動されるロータリー・ハロー、又はＰＴＯ動力を使用しない非駆動型のディスク・ハロー等が用いられている。これらのうち、強制駆動型のロータリー・ハローによって度重なる砕土作業を行うと、却って土壌が細かくなり過ぎる結果、表土（作土）及び心土（下層土）との間に、水の通過が困難な硬い耕盤層（硬盤層）を生じさせる場合がある。耕盤層の存在は、圃場における透水性や保水性、通気性を悪化させ、干ばつに対する耐性の低下や、湿害を招くなど、強制駆動型のロータリー・ハローの使用には注意を要する点も多々ある。

これに対し、非駆動型の耕起機は、砕土される土壌には粗さが残るが、むしろ透水性や保水性、通気性に優れた団粒構造の土に仕上げられ、且つロータリーを強制的に回転駆動させる必要がないため、燃料の消費量を抑制することができるといったメリットがある。耕起機に用いられるローラの種類としては、螺線状のスパイラル・ローラ、チューブバー・ローラや、スクレーパーを備えたパイプ・ローラなどが存在する。

従来、非駆動型の耕起機として、畑を粗耕起するチゼルプラウにウイングを取り付けてなるスタブル・カルチ（若しくはヘビー・カルチ）が存在し、当該スタブル・カルチでは、横二列若しくは三列に犂体部を配置し、その後方にケージ・ローラを設置して、トラクタによって牽引するように構成されている。そのような耕起機の具体例として特開平１１−２９９３０２号公報に記載された発明が公知である。

同公報記載の発明は、深耕爪（チゼルプラウ）を備えたメインフレームの進行方向後方に、複数の砕土用円盤を設置することによって、砕土・鎮圧用のローラを構成し、当該ローラの砕土用円盤により、深耕爪によって掘り起こされた土を、砕土、整地及び鎮圧するようになっている。同発明では、砕土・整地・鎮圧の一連の作業を１台の装置によって効率的に行うことができるとされている。

特開平１１−２９９３０２号公報

一方、営農者からは非駆動型の耕起機を、水田等の粘着性の土質を持つ圃場に使用したいという要望があるが、従来の耕起機をそのまま使用した場合には、水田という土壌の性質上、湿り気を帯びた土が、ローラのスパイラル内側に詰まって土塊を構成したり、水田に残っている藁が、ローラの棒状部分やスクレーパーに絡んだりすることが多いという課題があった。つまり、従来の非駆動型の耕起機を水田にそのまま利用すると、作業中に、ローラに詰まった土塊、藁の除去作業を余儀なくされるとともに、圃場を鎮圧しすぎるなど、耕耘効率の低下が避けられなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、水田など湿り気の多い土壌を深耕しながら砕土作業、並びに整地作業を効率的に行うことが可能な砕土整地機を提供することを目的とする。つまり、非駆動型の耕起機のメリットを生かしつつ、通常の圃場のみならず、水田にも使用可能な非駆動型の砕土整地機を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、トラクタによって牽引されるメインフレームを備えた犂体部を有し、該メインフレームには複数のタインが設置されているとともに、該犂体部の後方側に整地用のローラ部を備えた砕土整地機であって、前記ローラ部の一端側及び他端側に端部回転体が取り付けられているとともに、該端部回転体は、回転軸中心から径方向に延出する複数の放射状部が配設されることにより側面視略星形の形状に形成され、前記端部回転体の内側には、複数の内部側回転体が配設され、該端部回転体の放射状部先端と、前記内部側回転体の外周部分との間にはチューブバーが架設されることにより、各回転体同士が連結されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、上記１項において、前記回転体のうち、内部側回転体は、前記端部回転体と側面視同一形状に形成され、これらの端部回転体と内部側回転体における放射状部は、隣接する回転体との間で、一端側から他端側へいくにしたがい、該放射状部の角度をずらした状態で配設され、隣接する回転体における各放射状部の先端間を連結する前記チューブバーは、一端側から他端側にかけて曲線状に形成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、上記１項において、前記回転体のうち、内部側回転体は、略星形の形状、リング状、ディスク状、スパイラル状等、任意の形状に形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、上記１〜３項のうち、いずれか１項において、側面視略星形の形状に形成された前記回転体は、５〜９本の放射状部が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、非駆動型の耕起機に使用することが可能であり、水田など湿り気の多い土壌を深耕しながら砕土作業、並びに整地作業を効率的に行うことができる。これにより、燃料費の低減を図ることができる他、土壌の過剰砕土を防止し、保水性、通気性を保持するなど、圃場に対し悪影響を与えることなく、湿度の高い土壌について耕起作業を行うことが可能となった。

本発明に係る砕土整地機の一実施形態の概略構成を示し、トラクタによって牽引されている状態を示した図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態における全体構成を示した斜視図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の平面図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の側面図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の要部であるローラ部を示す斜視図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の要部であるローラ部を正面側並びに側面側から視た図である。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の要部であるローラ部について正面側並びに側面側から視た図であり、図６の状態からローラ部が回転した状態を示している。 同じく、本発明に係る砕土整地機の一実施形態の要部であるローラ部について正面側並びに側面側から視た図であり、作業幅が３０００ｍｍのローラ部を示している。

以下、本発明に係る砕土整地機の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１はトラクタによって牽引された砕土整地機の一実施形態における概略構成を示した図、図２は本実施形態に係る砕土整地機の全体構成を示した斜視図、図３は砕土整地機の平面図、図４は砕土整地機の側面図である。

これらの図に示されるように、本実施形態の砕土整地機１０は、トラクタ１００の動力を使用しない非駆動型の砕土整地機であり、当該砕土整地機１０は、主な構成部材として、トラクタ１００によって牽引されるメインフレーム１２を備えた犂体部１１と、整地用のローラ部５０等とを備えて構成されている。トラクタ１００は、水田での作業を考慮し、クローラタイプのものが図示されているが、勿論、車輪式のトラクタについても圃場の状況によって利用可能である。

図３にも示されるように、犂体部１１におけるメインフレーム１２は、横方向の三列の横向パイプ１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ａ３と、縦方向を連結する縦向パイプ１２Ｂ１，１２Ｂ２〜１２Ｂ６とを組み合わせることによって、平面視格子状に形成され、その前部側には、左右一対のロアリンク１４Ａ，１４Ｂが設けられているとともに、これらのロアリンク１４Ａ，１４Ｂから斜め上方へ立ち上がるマスト１６Ａ，１６Ｂが取り付けられている。

ロアリンク１４Ａ，１４Ｂ、並びに、マスト１６Ａ，１６Ｂは、図示しないピンなどの部材によってトラクタ１００と連結され、トラクタ１００によって砕土整地機１０全体を牽引することができるようになっている。マスト１６Ａ，１６Ｂの上端部には、補強フレーム１８Ａ，１８Ｂが斜め下向きに架設され、メインフレーム１２の横向きパイプ１２Ａ３と連結されている。メインフレーム１２の横向パイプ１２Ａ２には、左右２本のローラステイ２０Ａ，２０Ｂの前端部が、ローラステイ取付ブラケット２１Ａ，２１Ｂを介して上下動可能に取り付けられている。図４にも示されるように、ローラステイ２０Ａ，２０Ｂの斜め下方へ傾斜した後端部側に、ローラ部５０が配設されている。

また、横向パイプ１２Ａ３には、ローラステイ２０Ａ，２０Ｂの角度を調節可能とする位置調整ブラケット２２Ａ，２２Ｂが立設され、これらの位置調整ブラケット２２Ａ，２２Ｂには、ローラステイ２０Ａ，２０Ｂが両側から挟まれた状態で保持されるようになっている。ローラステイ２０Ａ，２０Ｂは、位置調整ブラケット２２Ａ，２２Ｂに対し、フォームロックピン２３Ａ，２３Ｂの嵌合位置を適宜変更することにより、ローラ部５０の高さを調整することができるようになっている。

メインフレーム１２のうち、前部の横向パイプ１２Ａ１には、バネ鋼を備えた３つのスプリングタイン２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが取り付けられているとともに、中間の横向パイプ１２Ａ２にも、３つのスプリングタイン２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが取り付けられている。また、後部の横向パイプ１２Ａ３には、２つのスプリングタイン２６Ａ，２６Ｂが取り付けられ、これらのスプリングタインによって犂体部１１が構成されている。

各スプリングタインには、その先端側にチゼル爪が形成されているとともに、チゼル爪の中間付近に、取外し可能なウイング部が備えられ、圃場の心土を破砕しながら耕起しつつ、混和することができるようになっている。ウイング部を取り外した場合は、粗耕起を行うチゼルプラウとして使用することが可能である。

さらに、ローラステイ２０Ａ，２０Ｂの後部側には、レベルタインステイ２７が水平方向に延設されており、当該レベルタインステイ２７には、曲線状に形成された計６つのレベルタイン２８Ａ〜２８Ｆが取り付けられている。これらのレベルタイン２８Ａ〜２８Ｆは、前述のスプリングタインによって耕起された土を、平らに仕上げる働きがある。レベルタインステイ２７は、その横幅を変更し得るよう外側の角パイプに、細径の角パイプが嵌挿され、角パイプ間の相対的な位置を変えることにより、状況に応じてレベルタイン２８Ａ〜２８Ｆによる作業幅を変更することができる。

ローラステイ２０Ａ，２０Ｂは、後方へいくに従い斜め下方へ傾斜し、その後端部にローラ部５０を懸垂支持するローラ部支持フレーム３０が設けられている。ローラ部支持フレーム３０の両側には、ローラ部ブラケット３２Ａ，３２Ｂが設けられている。

図５はローラ部５０を示す斜視図、図６及び図７はローラ部５０を正面側並びに側面側から視た図で、整地時における回転するローラ部の作用を示している。
図５に示されるように、ローラ部５０は、回転軸５２と、複数の回転体５４，５４・・と、チューブバー５６等とを具備して構成されている。回転軸５２の両端は、ローラブラケット３２Ａ，３２Ｂに取り付けられている軸受によって回転自在に支持され、耕耘時におけるトラクタ１００の移動により、土壌から摩擦力を伴う反力を受けて回転するようになっている。

各回転体５４は、その回転中心から外径方向に延出する６本の放射状部５５Ｕ１〜５５Ｕ７，５５Ｖ１〜５５Ｖ７，５５Ｗ１〜５５Ｗ７，５５Ｘ１〜５５Ｘ７，５５Ｙ１〜５５Ｙ７，５５Ｚ１〜５５Ｚ７を備えて側面視略星形の形状に形成されているとともに、所定間隔を隔ててローラ部５０を構成している。

ここで、各回転体５４のうち、回転軸５２の一端側及び他端側に取り付けられている回転体を端部回転体５４Ａ，５４Ｂとし、これらの端部回転体５４Ａ，５４Ｂの内側に配設されている回転体を内部側回転体５４Ｈ〜５４Ｌとする。各回転体における放射状部は、端部回転体５４Ａで５５Ｕ１，５５Ｖ１，５５Ｗ１，５５Ｘ１，５５Ｙ１，５５Ｚ１が該当し、その隣の内側回転体５４Ｈでは、５５Ｕ２，５５Ｖ２，５５Ｗ２，５５Ｘ２，５５Ｙ２，５５Ｚ２が対応する放射状部となる。

それらの放射状部は、隣接する回転体５４Ａ，５４Ｈとの間で、角度を１０°ずらした状態で配設されている。つまり、一端側の端部回転体５４Ａと、隣の内部側回転体５４Ｈとでは、端部回転体５４Ａの放射状部５５Ｕ１に対し、内部側回転体５４Ｈの放射状部５５Ｕ２は、１０°だけ左回りに、位相がずれた状態で設置されている。このように、隣接する回転体５４との間で、対応する放射状部の角度を１０°ずつ位相をずらしていく。そうすると、他端側の端部回転体５４Ｂでの放射状部５５Ｕ７は、一端側の端部回転体５４Ａの放射状部５５Ｕ１に対し、角度のずれ量が累積していく結果、最終的に６０°ずれた状態となる。要するに、端部回転体５４Ａ，５４Ｂ間における各放射状部は、その見掛け上、角度のずれ量がゼロとなる。図６に示されるように、この態様は作業幅Ｌ１が２５００ｍｍのローラ部５０の場合で、各回転体は６本の放射状部を有し、ローラ部５０は合計７つの回転体を備えている。

図８は作業幅Ｌ２が３０００ｍｍのローラ部６０を示しており、同図に示されるように、作業幅が３ｍの場合、ローラ部６０は合計８つの回転体６４Ａ，６４Ｈ〜６４Ｍ，６４Ｂを備えている。この場合は、隣接する端部回転体６４Ａと、内部側回転体６４Ｈとの角度差は約８．６°となる。
以上のことから、ローラ部における回転体がＭ本の放射状部を有し、Ｎ個の回転体を備えている場合に、隣接する回転体間の角度差をθとすると、下記の式が成立する。
θ＝（３６０°／Ｍ）÷（Ｎ−１）・・・（１）

前述したように、各回転体５４間には、それぞれの放射状部の先端間に６本のチューブバー５６，５６・・を架設することにより各回転体５４同士が連結され、これらのチューブバー５６は、一端側から他端側にかけて曲線状に形成されている。整地作業時、図６から図７に示されるように、ローラ部５０は回転していくが、その際、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示されるように、ローラ部５０は、端部回転体５４Ａに着目すると、そのチューブバー５６を含む放射状部５５Ｕ１が、Ａ部から徐々にＢ部、Ｃ部と、順次前方に移動しながら、点接触の状態で土壌に接触して、整地・鎮圧していく。

この際、内部側回転体５４Ｈの放射状部５５Ｕ２がチューブバー５６とともにＢ部へ、内部側回転体５４Ｉの放射状部５５Ｕ３がＣ部へというように、ローラ部５０がＡ部からＧ部まで移動する。要するに、トラクタによる牽引に伴い、土壌に対し、ローラ部５０は、いわゆる点接触の状態で移動しつつ順次回転しながら、チューブバー５６が幅方向に移動し、土壌を押圧、整地・鎮圧していくようになっている。

このため、ローラ部５０は、その内部に十分な空隙、隙間が確保されているにも拘わらず、圃場の整地・鎮圧を効率的に行うことが可能であるとともに、その空隙、隙間により、ローラ部５０内部への土塊の詰まりや藁の絡みど、砕土整地作業を妨げる要因を排除することができる。つまり、ローラ部５０内側には、内部回転体５４Ｈ〜５４Ｌのみが存在するだけであり、その内部に設けられる部材を極めて少なく構成しているために、土塊等はローラ部５０の内部に滞留することがなくなり、砕土整地作業を効率的に進めることが可能となっている。このように構成した結果、水田など、湿り気の多い土壌の圃場における砕土整地作業を効率的に行うことができる。

このように、前述した実施形態のように、内部側回転体５４Ｈ〜５４Ｌについて、チューブバー５６のみによって各放射状部の先端間を連結し、内部側に回転軸５２を設置しない態様では、ローラ部５０の内部における間隙、空間を多く形成することができ、ローラ部５０内への土塊の詰まり、藁の絡みなどを効果的に抑制することができる。
また、以上の実施形態では各回転体における放射状部の数を６個としているが、この数は、５個から９個とするなど、適宜増減することが可能である。

前述した実施形態では、各回転体５４、６４等では、端部回転体と内部側回転体間をチューブバー５６によって連結しているが、これに加えて、回転軸５２を左右の幅方向に延設し、内部側回転体の中心部に、回転軸５２を挿通して取り付けても良い。これによれば、各回転体間における剛性が向上し、強度、耐久性の向上に資する。

また、ローラ部を構成する各回転体は、端部回転体のみ放射状部を有する回転体とし、内部側回転体についてはリング状、ディスク状、スパイラル状等の形状を有する回転体を設けても良い。これによれば、砕土性を向上させつつ、土塊の詰まりを防止することができる。つまり、最も土塊が詰まりやすい端部側の回転体のみを、放射状部を有するものとし、内部側回転体については異なる形状のものを適宜選択して設置することも可能である。これによれば、砕土効果を重点におくなど、圃場や使用状況に応じて各種の回転体を組み合わせつつ、整地砕土作業を行うことが可能である。

本実施形態によれば、水田など湿り気の多い土壌を、メインフレームに設置されたスプリングタイン並びにレベルタインによって深耕しつつ、ローラ部によって砕土・整地しながら、土壌の鎮圧作業を効率的に行うことが可能である。また、ローラ部は、間隙空間を多く備えた回転体によって構成しているので、土塊の詰まりを防止し得ることが可能となり、水田などでの使用に際し効率的な砕土整地作業が可能となった。

以上説明したように、本発明によれば、非駆動型の耕起機として、水田など湿り気の多い土壌を深耕しながら砕土整地作業を効率的に行うことができるとともに、燃料代などのランニングコストを圧縮することが可能となり、省資源にも寄与する。

１０ 砕土整地機
１２ メインフレーム
１２Ａ１ １２Ａ２ １２Ａ３ 横向パイプ
１２Ｂ１〜１２Ｂ６ 縦向パイプ
１４Ａ １４Ｂ ロアリンク
１６Ａ １６Ｂ マスト
１８Ａ １８Ｂ 補強フレーム
２０Ａ ２０Ｂ ローラステイ
２２Ａ ２２Ｂ 位置調整ブラケット
２３Ａ ２３Ｂ フォームロックピン
２４Ａ ２４Ｂ ２４Ｃ スプリングタイン
２５Ａ ２５Ｂ ２５Ｃ スプリングタイン
２６Ａ ２６Ｂ スプリングタイン
２７ レベルタインステイ
２８Ａ〜２８Ｆ レベルタイン
３０ ローラ部支持フレーム
３２Ａ ３２Ｂ ローラ部ブラケット
５０ ローラ部
５２ 回転軸
５４ 回転体
５４Ａ ５４Ｂ 端部回転体
５４Ｈ〜５４Ｌ 内部側回転体
５６ チューブバー
５５Ｕ１〜５５Ｕ７ 放射状部
５５Ｖ１〜５５Ｖ７ 放射状部
５５Ｗ１〜５５Ｗ７ 放射状部
５５Ｘ１〜５５Ｘ７ 放射状部
５５Ｙ１〜５５Ｙ７ 放射状部
５５Ｚ１〜５５Ｚ７ 放射状部
６０ ローラ部
６４ 回転体
６４Ａ，６４Ｂ 端部回転体
６４Ｈ〜６４Ｍ 内部側回転体

Claims (4)

1. トラクタによって牽引されるメインフレームを備えた犂体部を有し、該メインフレームには複数のタインが設置されているとともに、該犂体部の後方側に整地用のローラ部を備えた砕土整地機であって、
   前記ローラ部の一端側及び他端側に端部回転体が取り付けられているとともに、該端部回転体は、回転軸中心から径方向に延出する複数の放射状部が配設されることにより側面視略星形の形状に形成され、
   前記端部回転体の内側には、複数の内部側回転体が配設され、該端部回転体の放射状部先端と、前記内部側回転体の外周部分との間にはチューブバーが架設されることにより、各回転体同士が連結されていることを特徴とする砕土整地機。
2. 前記回転体のうち、内部側回転体は、前記端部回転体と側面視同一形状に形成され、これらの端部回転体と内部側回転体における放射状部は、隣接する回転体との間で、一端側から他端側へいくにしたがい、該放射状部の角度をずらした状態で配設され、隣接する回転体における各放射状部の先端間を連結する前記チューブバーは、一端側から他端側にかけて曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の砕土整地機。
3. 前記回転体のうち、内部側回転体は、略星形の形状、リング状、ディスク状、スパイラル状等、任意の形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の砕土整地機。
4. 側面視略星形の形状に形成された前記回転体は、５〜９本の放射状部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の砕土整地機。
   
   

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