JP3791955B2 - 均平複合作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業の属する技術分野】
本発明は均平複合作業機に関し、さらに詳しくは、水田、畑などの畦際に対する土寄せ、均平作業に適した均平複合作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来行われている圃場の均平作業は、均平板を装備した作業機をトラクタによる牽引により圃場全面を走行し、高いところの土を低いところに寄せ、圃場全体を均平にする作業である。もともと均平作業は圃場全体を水平状態にすることで、水田の場合には均一な水深となるようにすることを目的としている。農業の体質改善の必要性が叫ばれているのであるが、これには農業従事者が強い改善意識をもって臨む必要があり、求められる農作物を確実に供給でき、しかも供給される農作物は安全であり、かつ廉価であることが肝要である。
そのためにはまず、農業の生産性を向上して採算のとれる産業へと脱却することから始めなければならず、そのためには、１区画の拡大を図り、反収穫を増量を図らなければならない。そのためには農業の機械化は避けて通ることができない問題である。たとえば、千枚田により代表されるような小区画の圃場ばかりでは農業の機械化は不可能であり、生産性の向上は全く期待することができない。
【０００３】
最近、国策として行われている水田の規模整備事業によれば、圃場の区画拡大には土木作業機械が持ち込まれて、圃場の中間部位置する畦の除去作業の後、グレ−ダによる土寄せ作業が行われ統一表面の均平作業が行われている。この作業では水平測量を行いながら均平作業が行われるので水平な表面が得られるので、規模拡大と云う目的は一応成就するのである。また、米の生産過剰対策として余剰水田を転換する方策が勧めれているが、この転換は認識されている程容易なことではなく極めて難しい作業である。詳しくは、規模拡大や、さらには田から畑への転換作業は、「田」の字に「火」を付けるような簡単な作業ではなく、極めて困難であり、机の上で考えられているようなわけには行かないのである。とくに、一旦転換された畑を水田に再び転換することは不可能に近いため、その転換作業は慎重に行う必要がある。圃場においては作土の移動を最も嫌い、ボトム作業においてもその場反転が原則的には好まれていることからも理解することができよう。
【０００４】
よしんば、水田を畑作に転換するにしてもその転換作業自体は簡単なものではなく、土壌構造を十分に認識した後でないと畑作に適した圃場に転換することはできない。一般に、畑作に適した圃場の断面的構造は最も表面に作土層があり、その下層に耕盤層があって、さらに、その下層に水分を通しにくい心土層の三層により構成されている。作物の生育には、作土層が常に適度の水分と空気含んでいて、しかも十分な深さがあることが理想的である。
【０００５】
米の減反政策により実施される水田から畑圃場への転換作業は多くの問題があること前述したように想像に難くないところであり、畑作物は水稲と異なり浸水すると大きな打撃を受けるため、転換された畑圃場は作土の表面水を確実に排除できる構造のものでなければならない。ところが、水田とくに重粘土壌の水田にあっては、大型トラクタの使用による踏圧や、過剰代掻きによって心土層が固結し、通気性、透水性、保水性等の土壌物性が不良になり、また、毎年繰り返されるロータリ耕によって、耕深差を形成し、生育条件に邑を作る。
【０００６】
耕盤層の下側に暗渠を設けたものであっても、多量の降雨があると地表の作土層には、停滞水を生じて過湿状態になり、いわゆる泥濘状態になってしまい、また逆に、長期間降雨がないと耕盤層が、作土層から下の下層部分の水分の吸い上げを阻害してしまい、作土層だけが乾燥状態になっていわゆる旱魃を生じることがある。
【０００７】
従って、上述のような水田を畑圃場に転換する圃場合には、透水性や保水性を不良にしている耕盤層を破壊すると共に、さらに、その下の心土層を膨軟状態にすることによって土壌の通気性、透水性を改良し、作土層の深さを畑作物に望ましいもの、例えば、２０〜３０ｃｍ以上にすることが必要である。
このような見地から、従来では水田を畑圃場に転換するには、５０〜６０センチの深さを心土破砕機で耕盤層を破壊すると共に、心土層を膨軟にし、その後プラウで作土を耕起反転する方法、あるいは心土耕プラウで作土層と耕盤層を一緒に耕起反転すると共に、心土層を膨軟にする方法が採用されている。
【０００８】
これらは、水田を畑作圃場に転換することと、圃場の規模拡大は日本農業が生き残るためのものであるが、とくに、日本農業を活性化して生き残らせるためには伝統的な稲作文化である水田農業も活性化させることが必要であること異論のないところである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
水田農業の活性化には採算的に大規模圃場が必要になり、作業の省力化に加えて単位面積当たりの収穫量を拡大させることが必要である。ところが、省力化は作業の機械化によってある程度は満足に近いところまでレベルアップしているのであるが、単位面積当たりの収量、いわゆる反収を向上させることは単に機械化を図るだけでは至難である。
とくに、大規模圃場において均一な作柄を期待することはきわめて困難であって、これを克服しなければ規模は大きくなったが収量はそれほど拡大させ得なかったということになる。
そこで、圃場の全域にわたって、均一な作柄が期待できるのであれば、規模拡大による作業効率の向上と相まって日本農業の再生も夢物語ではない。
したがって本発明は、国策である水田の大規模化だけでなく、圃場全域の作土環境を均一化することで高収量を得てコスト面での国際競争にも十分対抗することが農業の育成を目的とするものである。
【００１０】
表面の水平化は土木事業の一環ではなく、作物を作る上で最も条件の良い土環境を作ることでもあって、圃場の隅々まで確実に水平化するにしても土木事業とは違った留意点が存在することは当然である。
【００１１】
また、圃場は自然の影響を絶えず受けているものであり、例えば、冬期の間絶えず北の季節風に晒される地方にあっては、圃場表面の土は北風により南方向に飛ばされ、南側の畦よりの部分に堆積しがちである。したがって、冬の間に南側の耕土が高くなり、北側の耕土は著しく減少して、全体として傾斜面になってしまう傾向にある。とくに、畦近くでは吹き寄せられる土が堆積し、比較的多量の土によるこの傾斜面が形成されるので、春作業においてこれを矯正することが必要になるのであり、このような作業に均平作業機は必要である。
本発明は、稲作などで代表される水田並びに圃場を形成するのに適した均平複合作業機を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、作業進行方向に沿って、作業機のフレ−ムに砕土機を先頭に均平板、少なくとも最後尾に鎮圧輪などを取付けて構成した均平複合作業機において、鎮圧輪の回転軸がその両端部においてこれを支持するア−ムをもつ前記作業機のフレ−ムの後部位置に配置された後部フレ−ムに支持されていて、この後部フレ−ムは作業を構成するフレ−ムに対して支持軸により支持されて、フレ−ムと後部フレ−ムとの間に配置された伸縮シリンダユニットの端部が前記後部フレ−ムに対して取り付けられ、この伸縮シリンダユニットの伸縮により後部フレ−ムを上昇、下降できるように構成したことを特徴とするものであり、また、作業進行方向に沿って、作業機のフレ−ムに砕土機を先頭に均平板、少なくとも最後尾に鎮圧輪などを取付けて構成した均平複合作業機において、トラクタのアッパリンクの装着孔が長孔になっていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の均平複合作業機は、受光部により水平面を検出しながら均平複合作業機がトラクタのもつ上下制御装置の駆動力により前記水平面から一定の距離離れた位置に均平作業機の均平板が位置するようにして表面の水平化を図り、さらには、畦際の土の移動、言い換えると、畦際に均平板を接近させることができ、また、トラクタの上下動がそのまま均平板の上下動とはならず、平らな圃場表面に仕上げることができるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付した図面に沿って説明する。符号１０はトラクタを示し、このトラクタ１０がもつアッパリンクＵＬ、ロアリンクＲＬにより支持される装着フレ−ム１１をもち、この装着フレ−ム１１に対して、支持軸１２を中心にして回転できる状態で作業機フレ−ム２０が設けられている。
この作業機フレ−ム２０には作業機を構成する構成フレ−ム３０が一体的に取り付けられていて、この構成フレ−ム３０には、進行方向先頭から順に粗砕土機３１、均平板３２、鎮圧輪３３が配置されている。
また、作業機フレ−ム２０には、支柱５１に取り付けられているレ−ザ光を受けるための受光部５２があって、圃場の外部に置かれているレ−ザ光を発光する発光部５３から放射される水平信号Ｈを受光することができる。
【００１５】
この作業機フレ−ム２０に続いて配置固定されている構成フレ−ム３０は基本的には方形に形成されたもので、この構成フレ−ム３０には作業進行方向前方から順に、粗砕土機３１、均平板３２、鎮圧輪３３を備えている。前記均平板３２は作業幅方向に沿って伸びる板状のもので、その両端部には張り出し部３１Ａをもち、その張り出し部３１Ａは端部ほどやや前方に向かって突き出している。均平板３２は構成フレ−ム３０から下方に向かって伸びているア−ム３２Ｂの下端部に固定されて前記構成フレ−ム３０に取り付けられている。粗砕土機３１はタインなどの土塊粉砕機能をもつものが用いられており、前記均平板３２の作業幅方向に沿って適当な間隔に複数配置されている。
【００１６】
また、均平板３１の後方にはコイル型をした作業幅ほぼ中央で二分されている鎮圧輪３３が配置されていて、この各鎮圧輪３３は、その回転の中心となる支持軸３３Ａが前記構成フレ−ム３０とは別の後部フレ−ムによって支えられている。
すなわち、構成フレ−ム３０の後方には作業幅方向中央で分割された状態の後部フレ−ム３４があって、その左右両端部にアーム３３Ｂがあり、このア−ム３３Ｂ、３３Ｂによって前記鎮圧輪３３の支持軸３３Ａが支持されていて、支持軸３３Ａを中心に設置している状態で鎮圧輪３３は回転することができるようになっている。これは幅広の作業機の場合であって、必ずしも二分形式のものを採用することはない。
【００１７】
また、これらの後部フレ−ム３４には構成フレ−ム３０側に向かって延びているア−ム３４Ａがあって、このア−ム３４Ａは前記構成フレ−ム３０を幅方向に沿って貫く軸線に沿った支持軸３４Ｘにより支持され、側面視の垂直平面内で後部フレ−ム３４は回転可能になっている。
【００１８】
また、各後部フレ−ム３４の中央位置には、作業進行方向に傾斜しているマスト３５が立設されていて、このマスト３５の頂部近くに伸縮シリンダユニット３６を構成するピストンロッド３６Ａの端部が枢着ピン３６Ｂを介して連結されている。また、伸縮シリンダユニット３６のシリンダ３６の端部は前記構成フレ−ム３０に対して枢着ピン３６Ｃにより支持された状態にあって、この伸縮シリンダユニット３６の伸縮により、後部フレ−ム３４を支持軸３４Ｘを中心に回転させることができるようになっている。
【００１９】
この伸縮シリンダユニット３６はこれに接続された油圧回路により制御されるもので、その油圧回路の一例が図８に略示されており、ポンプＰから切換弁３７を経て前記伸縮シリンダユニット３６に至る回路が接続されている。すなわち、ポンプＰの吐出口側には３位置４ポジション形式の切換弁３７が接続されており、人為的操作によりこの切換弁３７のポジションを選択することで、伸縮シリンダユニット３６をいっぱいに収縮させると前記後部フレ−ム３４が通常姿勢から回転姿勢へと変化させ畦際において鎮圧輪３３が畦Ｌと干渉することがないようになっている。
【００２０】
これにより畦際に極めて近い位置から均平作業を開始することができる。この状態は図６、図７に示されているところで、畦際に堆積した土Ｓの盛り上がりや傾斜面が形成されている場合には、前記鎮圧輪３３を伸縮シリンダユニット３６を収縮させることで後部フレ−ム３４を支持軸３４Ｘを中心に回転させることで鎮圧輪３３を高く上げ、その状態でトラクタ１０を後退させて均平板３２を畦際に位置させてから、土寄せ作業を行う。畦から離れた位置に到達したところで今度は逆に、前記伸縮シリンダユニット３６を伸長させることで鎮圧輪を設置させ土寄せ作業、いわゆる均平作業を行う。
【００２１】
また、本発明の均平複合作業機では、トラクタ１０のアッパリンクＵＬをマスト３８に装着するに当たっては、マスト３８には長孔３８Ａを形成して、この長孔３８Ａに装着ピン３８Ｂを装通することで装着する。これにより、トラクタ１０が備えるリフト機構によりロアリンクＲＬを持ち上げようとしたとき、前記装着ピン３８Ｂは長孔３８Ａの範囲で自由に遊ぶことが可能であるので、即座に作業機を持ち上げることにはならない。
【００２２】
詳しくは、接地している鎮圧輪３３の接地点を支点として均平複合機の進行方向前寄りの部分を持ち上げので、均平板３２の上昇高さは、リフト量そのものにはならず、これより低いものになっている。
【００２３】
このことは、前記受光部４２が水平信号Ｈで描かれる水平面から外れた場合、例えば、水平面から下側に外れた場合には、言い換えると、均平複合作業機の均平板３２の中に深く入り気味であることを示しているので、これを補正するためには均平板の高さ位置を上昇させることが必要である。このときの上昇信号をトラクタ１０に備えてある制御機構により、リフト機構の油圧制御を上昇駆動させることで、ロアリンクＲＬを持ち上げ、前記受光部４２が水平信号Ｈで描かれる水平面内に位置するようにする。例えば、圃場表面の連続した緩やかな凹凸の上を移動するとき、リフト機構が鋭敏に作動して均平板を上下動させると、凹凸の位置が変わるだけで同じような凹凸が表面に形成されることになるが、アッパリンクＵＬは長孔３８Ａに装着ピン３８Ｂを介して装着されているので、リフト機構による上昇距離より小さいことはもちろん、長孔３８Ａの長さ分だけ装着ピン３８Ｂが移動したのち、上昇されることになるので緩やかで、しかも高さの小さい凹凸表面の圃場に仕上げることが可能になる。
【００２４】
この機構についてさらに詳しく説明すると、図９に示してあるように、受光部４２の上下方向の動きを電気的な信号に変えるセンサＳ１に伝え、これにより得られる信号を制御ボックスＣＢ（マイコンなど）に入れ、この制御ボックスＣＢの出力によりリフト機構の切換弁Ｖ１のポジションを選択する。
このポジションの選択により、リフト機構４０のリフトシリンダ４４を伸縮させることで、リフトアーム４３を介してリフトロッド４１を上下動させる。これにより、ロアリンクＲＬを介して均平板の上下動制御を行う。
【００２５】
受光部５２Ａがレ−ザ光が描く水平面に対して上側に外れているいる場合には、均平板３２の位置が高くなっていることであるので、これを下げることで表面を削る必要があり、その状態は制御ボックスＣＢに入力される信号により検出される。そして、その信号に応じて切換弁Ｖ１のポジションが選択されると共に、油量制御弁４５により油路の開度を選択して、油の流れ方向を選択し、供給油量を制御する。逆に均平板３１を上げるためには、図９において、切換弁Ｖ１のポジションが選択して、これにより油圧ポンプＰから切換弁Ｖ１、油量制御弁４５を経てリフトシリンダ４４の左室４４Ｒに圧油が供給される。これによりロッドが収縮されてリフトア−ム６６を介してリフトロッド４１を上昇させる。言い換えると、リフトア−ム４３を図面上、左回転させてリフトロッド６７によりロアリンクＲＬを引き上げることで均平板３２を目的の位置まで下げる。
【００２６】
また、受光部４２は水平信号で描かれる水平面より低い場合には、言い換えると、均平板３１が下がり過ぎの状態であるので、これを適当な位置まで上げる必要があり、そのためには、制御ボックスからの上げ信号により切換弁Ｖ１のポジションを切換え、同時に油量制御弁４５の開度が定められる。これによりリフトシリンダ４４の右室４４Ｒに圧油が供給され、ロッドが収縮されてリフトア−ム４３を図９において左回転させる。そして、リフトロッド４１を介してロアリンクＲＬは上方へ引き上げられる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば圃場表面の均平化において、とくに、畦際の土寄せを行う場合、鎮圧輪を備える均平複合作業機にあっては、その鎮圧輪と畦が干渉することを防ぐことができるので、圃場表面の均平化作業を能率よく、機械的に行うとができ、作業の能率をあげることができる効果があり、圃場表面の均平仕上げに効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による均平複合作業機の側面図である。
【図２】 図１に示す本発明による均平複合作業機の一部平面図である。
【図３】 本発明による均平複合作業機の変形例の側面図である。
【図４】 図３に示す本発明による均平複合作業機の一部平面図である。
【図５】 図１に示す本発明による均平複合作業機の一部斜面図である。
【図６】 本発明による均平複合作業機による作業対象を示す平面図である。
【図７】 本発明による均平複合作業機の土寄せ開始状態の説明図である。
【図８】 本発明による均平複合作業機の油圧回路の略図的説明図である。
【図９】 トラクに搭載されているリフト機構の説明図である。
【符号の説明】
１０ トラクタ
２０ 作業機フレ−ム
３０ 構成フレ−ム
３１ 粗砕土機
３２ 均平板
３３ 鎮圧輪
３４ 後部フレ−ム
３４Ｘ 支持軸
３５ マスト
３６ 伸縮シリンダ
３８ マスト
３８Ａ 長孔
３８Ｂ 装着ピン
４２ 受光部
４３ 発光部

Claims (2)

1. トラクタ等の牽引車の1本のアッパリンクと2本のロアリンクが装着されるマスト及びフレームと、前記フレームに砕土機と均平板、最後尾に鎮圧輪を取り付けて、作業基準を定めるレーザー光を受光するレーザー光の受光部を備え、レーザー光により定められる作業基準面に対して、前記ロアリンクが所定の位置になるようにロアリンクリフト機構によって上下動制御される均平作業機において、
   鎮圧輪の回転軸がその両端部においてこれを支持するア−ムをもつ前記作業機のフレ−ムの後部位置に配置された後部フレ−ムに支持されていて、この後部フレ−ムは作業機を構成するフレ−ムに対して支持軸により支持されて、フレ−ムと後部フレ−ムとの間に配置された伸縮シリンダユニットの端部が前記後部フレ−ムに対して取り付けられ、この伸縮シリンダユニットの伸縮により後部フレ−ムを上昇、下降できるように構成し、
   トラクタのアッパリンクの装着孔を長孔にすることにより前記ロアリンクをリフト機構によって上下動して接地している鎮圧輪の接地点を支点として進行方向前より部分を持ち上げる際に、前記長孔の範囲で前記アッパリンクの装着ピンが自由に遊ぶようにし、前記ロアリンクの上昇下降の際、作業機を即座に上昇下降しないこと
   を特徴とする均平複合作業機。
2. 作業進行方向に沿って、作業機のフレームに砕土機を先頭に均平板、
   最後尾に鎮圧輪を取り付けて構成した請求項1項記載の均平複合作業機。

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