JP3965429B2 - 水田除草機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、田植えが済んだ水田における除草作業を行う水田除草機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記水田除草機としては、例えば、特開２０００−３００００５号公報で開示されているように、植付け苗条の間で作用する条間除草機構と、植付け苗条における株間に作用する株間除草機構とを備えた除草装置を乗用走行機体の後部に昇降自在に連結してなる水田除草機が知られている。この水田除草機では、条間除草機構は、横軸心周りに回転駆動される複数の除草ロータを植付け苗条の間において作用するように横方向に並列配備して構成され、また、株間除草機構は、縦軸心周りに回転駆動される複数本の除草タインを各植付け苗条の株間において作用するように横方向に並列配備して構成されたものや、左右に往復揺動される複数本の除草タインを各植付け苗条の株間において作用するように横方向に並列配備して構成されたものが利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の水田除草機は、条間除草と株間除草を一挙に能率よく行うことができるものであるが、圃場の条件によっては条間除草機構の駆動負荷が一時的に大きくなって、伝動系に備えたトルクリミッタが作動して除草機能が停止してしまうようなことがあった。例えば、田面の泥が硬かったり、雑草が多く繁茂していたり、雑草の根付きが強いような圃場では、除草ロータの回転抵抗が大きくなり、複数の除草ロータでの回転抵抗が大きくなると条間除草機構全体の駆動負荷が限界を超えてしまい、トルクリミッタが作動してしまうことがあった。
【０００４】
また、従来より上記除草装置は、左右方向において均等な深さで作用するようにローリング自在に支持されているのであるが、畦際近くなどにおいては畦側の方が田面の硬さが硬く、このために、軟らかい圃場の中央側の方が畦側よりも深く作用して除草が左右方向で均一に行われなくなることがあった。
【０００５】
また、条間除草機構の除草ロータに周方向一定ピッチで備えられる除草爪はレーキ状に形成されるとともに、周方向に隣接する除草爪同士の横方向で作用位置をずらすことで、掻き取りもれなく除草を行うように構成されているのであるが、従来の除草ロータでは、２本爪仕様、３本爪仕様、５本爪仕様、および６本爪仕様、などの多種類の除草爪を用意して、これを組合せることで所望の爪配列の除草ロータを構成しており、部品点数が概して多くなり、コストアップの一因となるものであった。
【０００６】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、従来の除草装置に見られた上記不具合を緩和あるいは解消して良好な条間除草を行うことができる水田除草機を提供することを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００８】
（構成） 請求項１に係る発明は、前記条間除草機構と前記株間除草機構とを、前記株間除草機構が前記条間除草機構より前記乗用走行機体に近接する側に位置するように配置し、横軸心周りに等速度で回転駆動される複数の除草ロータを植付け苗条の間において作用するように横方向に並列配備して前記条間除草機構を構成するとともに、各除草ロータには、周方向所定ピッチで除草爪を備え、横方向に並列配備された複数の除草ロータの各除草爪が田面へ打込まれる回転位相を互いに異ならせ、前記除草装置をローリング自在に支持するとともに、ローリング中心に対して左右に振り分けられた除草ロータ群の除草爪が左右対称に田面へ打込まれるように各除草ロータの回転位相を設定し、
前記株間除草機構を、線材を下向きに垂設した除草タインを可動枠に取り付けて構成するとともに、前記除草タインを取り付けた可動枠を左右に一対配置して構成し、前記左右の可動枠を略平行でかつ互いに逆向きに作動させるように構成してあることを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
（作用・効果） 上記構成によると、複数の除草ロータの各除草爪が田面へ打込まれる回転位相を互いに異ならせて負荷の分散を図ったので、条間除草機構全体として極端に大きい負荷が作用することがなくなり、田面の泥が硬かったり、雑草が多く繁茂していたり、雑草の根付きが強いような圃場でも、トルクリミッタが作動して除草作用が休止してしまうことが未然に回避され、処理残しのない除草を行うことができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
また、上記構成によると、除草爪の打込み反力がローリング中心に対して左右に略均等に作用することになり、アンバランスな打込み反力によって除草装置が不当にローリングすることが防止され、作用幅全域で均一な作用深さでの除草をおこなうことができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
〔請求項２に係る発明の構成、作用および効果〕
【００１７】
（構成） 請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、各除草ロータには、周方向所定ピッチで除草爪を備え、この除草爪を、１本爪仕様と２本爪仕様の２種類とし、両仕様の除草爪を組合せ並設するよう構成してあることを特徴とする。
【００１８】
（作用・効果） 上記構成によると、２種類の仕様の除草爪を組合せることで、作用幅の異なる除草ロータを構成することができるとともに、周方向所定位相における除草爪の横方向位置を任意に設定することができ、少ない部品点数で多くの仕様の除草ロータを構成することができ、所望の除草機能をもたらす除草ロータを安価に提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る水田除草機の全体側面が示されている。この水田除草機は、操向前輪２と後輪３とを備えた４輪駆動型の乗用走行機体１の後部に、油圧シリンダ４によって駆動される平行四連リンク構造の昇降リンク機構５を介して除草装置６が昇降自在に連結された構造となっており、この例の場合、前記除草装置６は８条の除草作業を行う仕様に構成されている。
【００２０】
ここで、前記乗用走行機体１は乗用田植機の走行機体が利用されており、通常は、前記昇降リンク機構５の後端に８条植え仕様の苗植付け装置が連結される。
そして、図５に示すように、左右の前輪２および後輪３は、それぞれ４条の植付け苗Ｆを跨ぐトレッドに設定されている。
【００２１】
図２，３，４に示すように、除草装置６の前部には前記昇降リンク機構５の後端に脱着自在に連結される連結フレーム１０が備えられており、この連結フレーム１０の下部に、前後軸心Ｐ周りにローリング自在に角パイプ材からなる横長の主フレーム１１が支持され、この主フレーム１１に、８条仕様の条間除草機構６Ａと株間除草機構６Ｂとが前後に並べて装着されている。
【００２２】
なお、図４中に示すように、連結フレーム１０の左右両側に相当する主フレーム１１部分にはブラケット１２が取付けられ、各ブラケット１２に内向きに取付けたゴムストッパ１３が連結フレーム１０の左右外側面に接当することによって、主フレーム１１の最大ローリング角度が中立姿勢から左右それぞれ数度程度に制限されている。また、ブラケット１２から前方に延出したアーム１４の前端に上向きにストッパゴム１５が取付けられており、昇降リンク機構５を介して除草装置６が所定の高さまで大きく上昇されると、左右のゴムストッパ１５が昇降リンク機構５における左右のロアーリンク５ａの下面にそれぞれ接当して、除草装置６のローリングが阻止されるようになっている。
【００２３】
前記主フレーム１１の左右方向中央部位には、昇降制御用の接地センサ１６が備えられ、この接地センサ１６が接地圧の変動に応じて後部支点ｘ周りに上下に揺動すると、これがポテンショメータ１７で検出され、その検出値が予め設定された基準値（不感帯を含む）の範囲内に維持されるように、ポテンショメータ１７からの検出値に基づいて油圧シリンダ４を作動制御することで、除草装置６を田面に対して所定の高さに維持する昇降制御が行われるようになっている。なお、調節レバー１８を操作して接地センサ１６の高さを変更することで、除草装置６全体の高さを変えて田面に対する作用深さを調節することが可能となっている。
【００２４】
前記主フレーム１１の中央部上方にはベベルギヤケース２１が設けられ、このベベルギヤケース２１から前方に突出させた入力軸２２と、走行機体１の後部から後方に向けて延出された作業用伝動軸２３とが連動連結され、この入力軸２１に伝達された動力で条間除草機構６Ａと株間除草機構６Ｂとが後述のように駆動されるようになっている。
【００２５】
なお、前記作業用伝動軸２３は、除草装置６に代えて苗植付け装置が連結された際に、これへの動力伝達に利用されるものであり、走行機体１における走行伝動系から分岐された動力が取出されるとともに、株間を調節するための株間変速手段が、走行機体１に備えられている。従って、除草装置６を連結した場合にも、この株間変速手段を利用して作業用伝動軸２３を変速することで、除草装置６を任意の速度で駆動することが可能となっている。
【００２６】
以下に、前記条間除草機構６Ａと株間除草機構６Ｂの構造を詳細に説明する。
【００２７】
〔条間除草機構６Ａ〕
【００２８】
前記条間除草機構６Ａは、図５に示すように、植付け苗Ｆの条間に位置するように条間ピッチと同ピッチで並列配備した９個の除草ロータ３１を、チェーンケース３２と支持枠３３との遊端下部に亘って水平軸支して、全除草ロータ３１を一体にダウンカット方向に回転駆動するよう構成されている。
【００２９】
なお、８条の植付け苗条の外側の条間、いわゆる隣接条間に作用する最外端の除草ロータ３１(L4)，３１(R4)は、８条植え仕様の田植機による植付け行程と同じ行程で除草機を往復走行させることで、隣接条間を往復通過することになるので、この往復通過で隣接条間の除草を過不足なく行えるように、両端以外の除草ロータ３１(C) ，３１(L1)〜３１(L3)，３１(R1)〜３１(R3)の作用幅よりも小幅のものとしている。
【００３０】
また、除草ロータ３１群のうち、チェーンケース３２および支持枠３３が位置する条間に作用する除草ロータ３１(L2)，３１(R2)だけは、チェーンケース３２および支持枠３３の左右に分割されたものに構成されている。この分割による空隙部分だけ除草できない領域が形成されてしまうが、チェーンケース３２および支持枠３３を後輪３が通過する条間に位置させて、後輪３で条間に生えた雑草や藻を踏みつけて泥中に埋め込んでしまうので、この分割形の除草ロータ３１が位置する条間での除草を処理残しなく行うことができるようになっている。
【００３１】
前記チェーンケース３２および支持枠３３の基部は、前記主フレーム１５の後方上部に横架連結した丸パイプ材からなる補助フレーム３４の左右両端に連結支持されるとともに、チェーンケース３２の上部とベベルギヤケース２１とが丸パイプ製の伝動ケース３５で連結され、ベベルギヤケース２１の横側面から突出された出力軸３６とチェーンケース３２の入力軸３７とが、伝動ケース３５内に挿通配備した横向きの伝動軸３８で連動連結されている。
【００３２】
前記入力軸３７には、ジャンプクラッチ型のトルクリミッタ３９の従動側部材３９ａが遊嵌されるとともに、この従動側部材３９ａに一方向クラッチ４０を介して上部スプロケット４１が外嵌装着され、また、チェーンケース３２の下部には、下部スプロケット４２を一体化した出力軸４３が配備され、これら上下のスプロケット４１，４２に亘ってチェーン４４が巻回張設されている。従って、除草ロータ３１全体に供給される回転動力は、その伝達可能な最大トルクがトルクリミッタ３９で制限されるとともに、一方向クラッチ４０によって除草ロータ３１群が入力軸３７に対して先行回転することが許容されるようになっている。
【００３３】
図６，７に示すように、前記除草ロータ３１は、籠形に形成されたロータ本体５１を六角パイプ材からなる回転支軸５２に連結固定するとともに、ロータ本体５１の外周部６個所に横架したステー５３のそれぞれに、レーキ状にプレス成形された板金製の除草爪５４をボルト連結して構成されたものであり、回転支軸５２には複数の除草ロータ３１が備えられている。つまり、前記回転支軸５２は、チェーンケース３２の前記出力軸４３と支持枠３３の下端部に支承した遊転支軸４５とに亘って外嵌連結される中央回転支軸５２(C) と、出力軸４３の外側突出部に外嵌連結される左側回転支軸５２(L) と、前記遊転支軸４５の外側突出部に連結される右側回転支軸５２(R) とで構成されており、各回転支軸５２に除草ロータ３１が複数づつ備えられている。また、これら除草ロータ３１群を上方から覆う泥除けカバー５５が配備されている。
【００３４】
また、前記除草ロータ３１に取付けられる板金プレス製の除草爪５４は、１本爪仕様の除草爪５４(1) と２本爪仕様の除草爪５４(2) の２種類が準備され、この２種類の除草爪５４(1) ，５４(2) とを組合せて所定の作用幅の除草ロータ３１が形成されている。ここで、各除草ロータ３１において、周方向に隣接する除草爪５４は、幅方向の同じ位置に作用することがないように、横幅方向での爪並列ピッチの半分だけ取付け位置を横幅方向にずらして取付けられている。
【００３５】
また、左右に隣接する除草ロータ３１同士においては、周方向での取付け位相が１５度づつ順次ずらされるとともに、中央の除草ロータ３１(c) に対してその左右外側の除草ロータ３１群の回転位相が左右対称に設定されている。つまり、図６，７において、除草ロータ３１(L1)，３１(R1)が同位相、除草ロータ３１(L2)，３１(R2)が同位相、除草ロータ３１(L3)，３１(R3)が同位相、そして、除草ロータ３１(L4)，３１(R4)が同位相に設定されており、側方視では、図８に示すように、除草爪５４群が周方向に１５度づつ位相を異ならせて田面に打込み作用するようになっている。
【００３６】
従って、上記のように回転方向位相をずらして配置された除草ロータ３１群が一体回転することで、除草爪５４の田面への打込みタイミングが分散されて、打込み負荷が集中することが防止されるとともに、その爪打込みが左右対称に実行されることで打込み反力が左右均等に働いて、除草装置６が不当にローリングされるようなことが緩和されるようになっている。
【００３７】
また、主フレーム１１には、各除草ロータ３１が条間を移動する際に、植付け苗Ｆが除草ロータ３１に巻き込まれるのを回避するために、平面視形状が後ろ向きコの字状に形成された分草板５６が取付けられるとともに、後輪通過跡に作用する除草ロータ３１(L2)，３１(R2)に対する分草板５６のみの前部下端には、前方に向かう先細り形状に構成された分草体５７が突設されている。この分草体５７は、後輪３の通過跡に泥が流れ込むことによって後輪通過跡の両側の植付け苗Ｆが互いに内向きに傾いた状態となった場合、内向きに傾いた植付け苗Ｆを左右に押し分けて分草板５７に円滑に導くよう機能する。
【００３８】
〔株間除草機構６Ｂ〕
【００３９】
図１２，１３に示すように、前記株間除草機構６Ｂは、適度の弾性を有する線材を下向きに垂設してなる除草タイン６１を左右に往復移動する可動枠６２に取付けて構成されたものであり、植付け条ごとに４本づつ作用するように８組の除草タイン６１群が左右に並列して配備されている。
【００４０】
前記可動枠６２は左右一対配備されており、各可動枠６２が、主フレーム１１に立設したブラケット６３に、上部を支点ａ，ｂ周りに左右揺動自在に枢支連結された左右一対の吊り下げリンク６４，６５の下端に、平行４連リンク状に枢支連結されるとともに、吊り下げリンク６４，６５対のうちの一方が、主フレーム１１の中央近くの上部に配備した株間除草用駆動ケース６６の偏心回動ピン６７に押し引きロッド６８，６９を介して連動連結されており、偏心回動ピン６７の回動に伴って吊り下げリンク６４，６５が揺動駆動されることで、両可動枠６２が略平行に、かつ、互いに相反する方向に左右移動するよう構成されている。そして、偏心回動ピン６７は、前記ベベルギヤケース２１の入力軸２２に備えた駆動側プーリ７０にベルト７１を介して巻掛け増速連動された従動側プーリ７２で駆動されるようになっている。
【００４１】
前記可動枠６２は、断面形状が下向きコの字状の板金枠材で構成されており、その前後の下端折返し辺６２ａ，６２ｂに形成した切欠きｋに各除草タイン６１を係入するとともに、除草タイン６１の上端屈曲部を１本のボルト７３で締付け固定するよう構成されている。また、可動枠６２の前面には各植付け条に対応して中抜き形状のブラケット７４が突設され、各ブラケット７４の前端にも上記と同様な構造で１本づつ除草タイン６１がボルト締め固定されている。つまり、各植付け条ごとに４本づつ並列配備された除草タイン６１のうち、可動枠６２における前面側中央に２本の除草タイン６１が前後一列状に並べられて取付けられるのに対して、可動枠５２の後面側に２本の除草タイン６１が左右に並べられて取付けられ、平面視で略三角状に配置されているのである。
【００４２】
そして、前記除草タイン６１の下端部には、除草作用部６１ａが後向き片持ち状に屈折して連設されるとともに、この除草作用部６１ａの側面視形状が波形となっており、除草作用部６１ａの左右移動によって効率よく田面を掻いて除草機能を発揮するようになっている。
【００４３】
除草装置６は以上のように構成されており、条間除草機構６Ａの各除草ロータ３１がダウンカット方向に回転駆動されながら条間を前進移動することで、各条間に生えている雑草や藻が掻き取られて田面に浮かされ、あるいは、埋めこまれ、また、株間除草機構６Ｂの除草タイン６１が左右に往復駆動されながら植付け苗条に沿って前進移動することで、各植付け苗条の株間に生えている雑草や藻だけが掻き取られて田面に浮かされてゆく。
【００４４】
除草作業は、苗植付けの後、数回行われることになるが、植付け後の経過日数によって苗Ｆの根張り具合、雑草や藻の繁茂具合などが異なるので、株間除草機構６Ｂによって苗Ｆを掻き倒すようなことなく、かつ、雑草や藻だけを掻き取ることのできるように除草機能を強弱調節できることが望ましく、本発明では以下のようにしてその要望に対応している。
【００４５】
つまり、前記吊り下げリンク６４，６５の下端に、前記可動枠６２とを枢支連結する支軸７５が前向きに突設されるとともに、左右の支軸７５同士が支持枠７６で連結され、かつ、可動枠６２には左右の支軸７５を挿通する連結孔７７が上下に設けられており、図示のように上側の連結孔７７に支軸７５を挿通してナット７８で抜け止めすることで、可動枠６２を低く取付けることになり、除草タイン６１の田面に対する作用深さが深いものとなって、強い株間除草機能を発揮する。また、下側の連結孔７７を用いて連結すると、可動枠６２を高く取付けることになり、除草タイン６１の田面に対する作用深さが浅いものとなって、株間除草機能が低いものとなる。
【００４６】
そして、植付け後の経過日数が少ない最初の除草作業において、苗Ｆの根張りが未だ弱いような場合には、可動枠６２を支軸７４から抜き外しておくことで、株間除草機能を無くし、条間除草のみを行うこともできる。
【００４７】
また、田面の泥硬さが作業幅内において左右で異なっていたり、雑草の繁茂具合が左右で大きく差があるような場合、条間除草機構６Ａにおける除草ロータ３１群の打ち込み反力が左右において大きく異なってしまうことがあり、打ち込み反力の大きい側が突上げられて除草装置６全体がローリング傾斜してしまうおそれがある。そこで、本発明では以下のようにして、除草装置６の不当な傾斜発生を回避できるようにしている。
【００４８】
つまり、チェーンケース３２と支持枠３３の上部同士を連結した前記補助フレーム３４の左右箇所と、連結フレーム１０に支点ｃ周りに左右揺動調節可能に取付けられたバランス調節レバー８１とに亘って左右一対のバランスバネ８２が張設されており、この左右のバランスバネ８２の弾性張力によって除草装置６のローリング作動に適度の弾性抵抗が与えられて、除草装置６の姿勢の安定化が図られている。そして、バランス調節レバー８１は、連結フレーム１０に設けたレバーガイド８３に、中立位置および左右位置の３箇所のいずれかに選択係止可能となっており、バランス調節レバー８１を左右いずれかの位置に係止保持することで、左右バランスバネ８２による付勢バランスを積極的に変更調整することができるようになっている。例えば、除草装置６の作用横幅において左側の泥硬さが右側より硬いような場合には、バランス調節レバー８１を左位置に係止することで除草装置６を左下がり方向に付勢バランスを変更し、爪打ち込み反力に起因する左側の強い突上げに対抗させて、除草装置６を田面と平行に維持し、除草作用深さを左右均一にすることができるのである。
【００４９】
なお、本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
（１） 請求項１に係る発明において、並列配置された除草ロータ３１群の除草爪が打ち込まれるタイミングを分散するための爪配列パターンは上記以外に任意に設定することができる。
（２） 請求項２に係る発明において、並列配置された除草ロータ３１群の除草爪を左右対称に打ち込ませる爪配列パターンは上記以外に任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る水田除草機の全体側面図
【図２】 除草装置全体の正面図
【図３】 除草装置全体の側面図
【図４】 除草装置の中央付近の正面図
【図５】 除草装置による除草作業形態を示す概略平面図
【図６】 条間除草機構の左半部分を示す背面図および各除草ロータの側面図
【図７】 条間除草機構の右半部分を示す背面図および各除草ロータの側面図
【図８】 除草ロータ全体の除草爪配列を示す側面図
【図９】 除草爪の正面図
【図１０】 除草爪の側面図
【図１１】 除草ロータ駆動部を縦断した背面図
【図１２】 株間除草機構の左半部分を示す正面図
【図１３】 （イ）株間除草機構の側面図
（ロ）除草タイン取付部の斜視図
【符号の説明】
１ 乗用走行機体
６ 除草装置
６Ａ 条間除草機構
６Ｂ 株間除草機構
３１ 除草ロータ
５４ 除草爪
６１ 除草タイン
６２ 可動枠
８２ バランスバネ

Claims (2)

1. 植付け苗条の間で作用する条間除草機構と、植付け苗条における株間に作用する株間除草機構とからなる除草装置を、乗用走行機体の後部に昇降自在に連結してなる水田除草機において、
   前記条間除草機構と前記株間除草機構とを、前記株間除草機構が前記条間除草機構より前記乗用走行機体に近接する側に位置するように配置し、横軸心周りに等速度で回転駆動される複数の除草ロータを植付け苗条の間において作用するように横方向に並列配備して前記条間除草機構を構成するとともに、各除草ロータには、周方向所定ピッチで除草爪を備え、横方向に並列配備された複数の除草ロータの各除草爪が田面へ打込まれる回転位相を互いに異ならせ、前記除草装置をローリング自在に支持するとともに、ローリング中心に対して左右に振り分けられた除草ロータ群の除草爪が左右対称に田面へ打込まれるように各除草ロータの回転位相を設定し、
   前記株間除草機構を、線材を下向きに垂設した除草タインを可動枠に取り付けて構成するとともに、前記除草タインを取り付けた可動枠を左右に一対配置して構成し、前記左右の可動枠を略平行でかつ互いに逆向きに作動させるように構成してあることを特徴とする水田除草機。
2. 前記各除草ロータには、周方向所定ピッチで除草爪を備え、この除草爪を、１本爪仕様と２本爪仕様の２種類とし、両仕様の除草爪を組合せ並設するよう構成してあることを特徴とする請求項１記載の水田除草機。

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