JP3993077B2 - サブソイラ作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブソイラ作業機に関し、さらに詳しくは、土との作業摩擦の減少や、土の付着を抑え、さらには、溝形成後の土の排出を促進するサブソイラ作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圃場は、休耕や、永年使用によるトラクタの踏圧や、ロータリ耕耘機の使用による盤の形成、雨水の浸透による土の自然硬化が進行し、表面だけではなく次第に硬化した層が下方にまで成長しがちである。特に牧草地では、牛などの家畜による踏圧により硬い層が次第に成長し牧草の根の張りを阻害してしまう結果となる。表面が硬化した圃場に対してロータリ耕耘機による表面だけの耕耘では見かけ上作土層は形成されるが、この作土層の下層には盤が形成されており、この盤は透水性が著しく悪く（透水性が劣り）、しかも、通気性も悪いことから、少しの雨でも帯水してしまい作土層の流出や、作物は根を成長させることができず、十分な成育を期待することができないものになってしまうことが多い。
そこで、サブソイラ作業機を用いて耕盤層の破砕はもちろんのこと、その下側に存在する心土層をも破砕して、耕盤層に透水性をもたせ、さらには、心土層内に空気を供給することで土の活性化を図るとともに排水性、透水性を向上させることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この作業機の目的からすると、できるだけ深い位置の心土層を破砕することが目的にかなうのであるが、深い位置での心土破砕作業ではトラクタに加わる負荷は極めて大きく、そのために大馬力のトラクタの使用が余儀なくされる。このサブソイラ作業機は土の中をナイフ状のナイフを抵抗以上の力で牽引するので、土壌環境によりその抵抗は異なるのであるが、表面作業に比較して負荷が大きい作業であることには代わりはない。
そこで、できるだけその負荷を減少させるためにナイフの形状の改良などが図られているが、土壌によっては、とくに火山灰土壌ではナイフに対してまるで粘土細工のようにナイフを中心として土が付着し、さらに、この土が土を呼び、ナイフがまるで土の棒状となり抵抗のみが大きくなって作業の継続を不可能にしてしまう問題があった。とくに関東ローム層地帯での圃場ではこの現象が顕著であり、サブソイラ作業機の使用が不可能になってしまうことすらあって何らかの対策が要望されているところである。
また、サブソイラ作業機の使用が可能であっても、チゼルやナイフにより掘削されて溝形成された後の土が表面に押し上げられて、その土が作業進行に伴い、ナイフの前側に盛り上がり、これが作業機のフレームと圃場表面との間に溜って作業の妨げとなることもあった。
そこで、サブソイラ作業機のナイフに対して土が付着しにくいものとすると共に、さらには、掘削されて表面に盛り上がった土が作業の妨げになることのないようにすることを目的とするものである。
【０００４】
【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、作業機フレームにナイフを取り付けて構成したサブソイラ作業機において、ナイフの前縁に沿って取り付けられ、前記ナイフの幅より大きい幅をもつ摩擦減少部材と、ナイフの前縁に取り付けられ、前記ナイフの幅より大きい幅の補強部材とを備え、前記摩擦減少部材は前記補強部材の作業進行方向の前面に沿って取り付けられており、少なくとも、前記摩擦減少部材は上端部に向かうにつれて次第にナイフを含む作業進行方向に沿った平面から逸れる方向に向いている曲面の排出曲面部が形成されていて、掘削された土が上昇するにつれて圃場表面において進行方向の側方に排出されるように構成したことを特徴とするもので、これにより、掘削された土は摩擦減少板と、補強板とにより形成される溝状の空間をそれらの曲面に沿って上昇するとともに、地表面では排出曲面部により作業進行方向の側方に排出されるので土の付着を防止するとともに、心土の破砕を確実に行うことができる。
また、作業機フレームにナイフを取り付けて構成したサブソイラ作業機において、ナイフの前縁に沿って取り付けられ、前記ナイフの幅より大きい幅の摩擦減少部材と、前記ナイフの幅より大きい幅をもち、ナイフの前縁に沿って取り付けられ、前記摩擦減少部材を正面側に取り付けた補強部材とを備え、前記摩擦減少部材は前記補強部材の前面に沿って取り付けられており、少なくとも、前記補強部材は上端部に向かうにつれて次第にナイフを含む作業進行方向に沿った平面から逸れる方向に向いて前記摩擦減少部材に沿った曲面の排出曲面部が形成されていて、掘削された土が上昇するにつれて圃場表面において進行方向の側方に排出されるように構成したことを特徴とするとするものであるから、掘削土を連続的に地表面において作業進行方向の側方に排出することができ、心土の破砕とともに、掘削抵抗を少なくすることができる。
また、作業機フレームにナイフを取り付けて構成したサブソイラ作業機において、ナイフ前面に沿って取り付けられた摩擦減少部材と、前記摩擦減少部材を前面に取り付け、ナイフに対して取り付けられた補強部材とを備え、前記補強部材は、少なくとも、その上端部には上端部に向かうにつれて次第にナイフを含む作業進行方向に沿った平面から逸れる方向に向いている曲面の排出曲面部が形成されていて、掘削された土が上昇するにつれて圃場表面において進行方向の側方に排出されるように構成したことを特徴とするものであって、これにより掘削土を連続的に地表面において作業進行方向の側方に排出することができ、心土の破砕とともに、掘削抵抗を少なくすることができる。
【０００５】
また、作業機フレームにナイフを取り付けて構成したサブソイラ作業機フレームにおいて、ナイフ前面に沿って取り付けられ、ナイフより幅の広い形状の金属製である部材を備え、この部材は上端部に向かうにつれて次第にナイフを含む作業進行方向に沿った平面から逸れる方向に向いている曲面の排出曲面部が形成されて細長いモールド板を構成していて、前記モールド板により掘削された土が上昇するにつれて圃場表面において進行方向の側方に排出されるように構成したことを特徴とするものであるから、土質によってはプラスチックス製の摩擦減少部材が存在しない方が抵抗が少ないことがあるので、斯様な場合にも対応することができ、さらに、掘削された土が上昇するにつれて地表面においてその側方に排出することができ、作業進行に伴い掘削土を連続的に地表面において作業進行方向の側方に排出することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし、図６について説明を加える。まず、添付したこれらの図において符号１０は２本爪形式のサブソイラ作業機（以下、作業機という）の全体を示し、この作業機１０は作業幅方向に沿って延びる中空形のフレーム１１をもち、このフレーム１１の左右両端部位置には、作業進行方向、いわゆる前後方向に延びていて、前記フレーム１１を上下方向から挟んでいる一対のフランジ板１２が配置されていて、このフランジ板１２の前端部寄りはフレーム１１の前後において４本のボルト１３により固定されている。そして、これらのフランジ板１２の他端部は後側に延びていて、その延長部１２Ａを形成しており、この延長部１２Ａ、１２Ａにより上下から挟まれる形で、断面形状がコ型をしたスペーサ１４が形成され、そのスペーサ１４の縦板部分がフランジ板１２に対して垂直になるような姿勢で配置され、しかも、ふたつのスペーサ１４、１４はその縦板部分が互いに向かい合っていて、後で述べるナイフの厚さに対応した間隔Ｓを保って配置されて固定されている。
【０００７】
それらのスペーサ１４、１４の間隔Ｓに相当する部分には、前記フランジ板１２に透孔１２Ｂが穿けられていて、後述するナイフを装通することができるようになっていて、ナイフの装通空間を形成している。スペーサ１４はそのフランジ部分が前記フランジ板１２の延長部１２Ａに対してボルト固定されている。このスペーサ１４、１４には共通する窓孔１４Ａが穿けてあってナイフをピン１６により固定するためにピンを装通することができるようになっている。
【０００８】
そして、ナイフ２０は作業進行方向に沿って幅があり、作業幅方向には従来のナイフに比較して、刃縁部分がやや厚くなっており、この刃縁部分に相当する前縁２１に沿ってナイフに比較して幅広の摩擦減少部材２２が、同じくナイフに比較して幅広で金属製の板状のブラケット２３を介して適当な間隔でボルト２４により取り付けられている。前記ブラケット２３は金属製であり、ナイフの前縁２１に沿った側面視上曲線を描いており、このブラケット２３の作業進行方向の前面に沿って前記摩擦減少部材２２が取り付けられている。このブラケット２３は取り付け上の機能のほかにプラスチック製の前記摩擦減少部材２２を補強して作業中に受ける負荷によりこれが折損などの破壊をしないようにする補強部材としての機能も併せ持っている。また、金属に比較して摩耗しやすいプラスチック製の摩擦減少部材２２の偏摩耗、たとえば両側の縁部分の偏摩耗を防ぐためには、背面に加え、その側面を囲む形状で補強部材であるブラケット２３を形成する。これにより、金属より軟らかい摩擦減少部材２２の偏摩耗を防止している。前記ナイフ２０の先端位置、言い換えると、作業進行方向に向かって突き出した最下端位置には心土を破砕するチゼル２５が固定されていて、チゼル２０と反対側、ナイフ２０には、言い換えると、チゼル２５の後方には破砕効果を上げるウイング２６が取り付けられている。
【０００９】
とくに、前記摩擦減少部材２２とその裏側にあるブラケット２３とは上端部に近いほど作業進行方向の側方に向かって大きく捻られて、排土曲面部２２Ｘが形成されていて、この排出曲面部２２Ｘに沿って上昇移動させられる土は上昇移動に連れて、ナイフ２０を含む作業進行方向に沿った平面から次第に外れながら、側方に向かって逃げるような状態で移動させられる。
側面視上、この摩擦減少部材２２の排出曲面部２２Ｘ、掘削曲面部２２Ｙに沿った形状でブラケット２３も形成されている。
この排出曲面部２２Ｘによる排土方向は２本爪の場合、左右対称形にして、互いに排出した土が干渉することがないように、作業幅方向の外側に向けて排出できるようにしてある。したがって、１本爪の場合は左右何れの方向に排出して土の干渉は生じないので、排出曲面部２２Ｘは左右何れの方向に捻られていてもよい。要は土の詰まりが生じない形状に捻られていることが必要である。
以上は、排出曲面部２２Ｘについて説明を加えたが、摩擦減少部材２２は側面視上、この排出曲面部２２Ｘから下方では、下端部に向かうにつれて作業進行方向に向かって張出す形状の緩やかな曲面を描いて掘削曲面部２２Ｙが形成されていて、心土に刺し込まれたナイフ２０はこの掘削曲面部２２Ｙに沿ってチゼル２５が掘削した土を押し上げながら、上端部近くに至って前記排出曲面部２２Ｘに沿って掘削した土を左右何れかの側方に排出させることができる構成になっている。
【００１０】
これにより、実際の作業では、深い位置での土が掘削されて摩擦減少部材２２の曲面に沿って押し上げられながら、圃場表面へと移動させられ、さらに、続いて排出曲面部２２Ｘにしたがって作業進行方向の側方に排出される。しかも、掘削により土が盛り上がった場合でも、摩擦減少部材２２に形成してある排出曲面部２２Ｘの案内により進行方向側方、さらに詳しくは、作業幅の外側に土を移動させることで、フレームの下側の空間に土が山のように盛り上がって詰まるのを防いでいる。
したがって、１本爪形式の作業機にあっては、左右何れの方向に排出しても構わないので、排出曲面部２２Ｘのねじり方向は左右方向任意である。
【００１１】
さらに、従来のサブソイラ作業機と本発明の作業機とを比較しながら本発明の作業機の理解を容易にする。この摩擦減少部材２２において排土曲面部２２Ｘが形成されていない場合には、掘削曲面部２２Ｙに沿って掘削された土は上昇させられるのであるが、その土はナイフを含む平面内に沿って上昇するので、作業機を構成するフレームと、圃場表面との間の空間に溜まり、土の塊となって肥大化、成長して作業進行における抵抗となり、作業を妨げることになる。
これに対して、本発明の作業機よれば、掘削された土は確実に圃場表面に上昇させられ、しかも、作業進行方向の左右何れかに排出されるので作業機の抵抗になることがない。
【００１２】
この摩擦減少部材２２としては、耐摩耗性に富んでいて、しかも関東ローム層などのように鉄製のナイフに付着しやすい土質の場合であっても付着性がなく、または、付着性があってもきわめて小さい付着性であり、成形の自由度にも優れているポリエチレン製などの樹脂成形品が用いられ、摩耗した場合でも、取替ができるようにボルト取り付けによるな構造が採用されている。
【００１３】
また、以上の説明では、ナイフ２１の作業進行方向前面に沿って摩擦減少部材２２取り付けてあるものを説明したが、この摩擦減少部材２２をナイフ２０の左右両側面固定することもできる。この場合には、側面の摩擦減少部材２２はナイフ２０の前面にある摩擦減少部材２２の幅より小さくしてある。さらに、摩擦減少部材をブラケットを介して取り付けたものを説明したが、作業対象土壌によっては必要がない場合もある。
【００１４】
また、関東ローム層とは違って金属製のナイフに付着しにくい土質の場合には、摩擦減少部材２２のもつ意味合いは薄くなり、この場合には、プラスティックス製のものに代えて金属製のモールド板に置き換えることができる。
その形状は摩耗減少部材に倣った形状の金属板が用いられ、モールド板がブラケット機能を併せもつものにすることができ、また、モールド板に図４に仮想線で示すように、排出曲面部２２Ｘ、掘削曲面部２２Ｙの他に、排出曲面部２２Ｘの上端部に反転曲面部２２Ｚを形成して、排出された土を側方に排出するのみならず、側方に大きく反転して排出させることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のサブソイラ作業機によれば、作業中掘削される土がナイフに付着するのを極力少なくすることができるとともに、土との摩擦を極力小さくすることができるので、作業機を牽引するトラクタに余裕をもたせることができ、とくに、摩擦減少部材には掘削された土の排出方向をナイフを含む平面から側方に逃がすようにしてあるので、排出土が作業進行を妨げることがなく、能率的に作業をすることができる。
また、圃場の土の付着を然程考慮しなくてもよい場合には、前記摩擦減少部材を金属製のモールド板に置き換えて取り付け、補強機能を省略した構成とすることで、掘削土、言い換えると溝切り後の土の排出を作業進行方向から側方に逸らして行うことができ作業の妨げを防ぐことができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のサブソイラ作業機の側面図である。
【図２】 本発明のサブソイラ作業機の平面図である。
【図３】 本発明のサブソイラ作業機におけるナイフ部分の斜視図である。
【図４】 本発明のサブソイラ作業機の摩擦減少部材の詳細斜面図である。
【図５】 図１における５部分の拡大斜視図である。
【図６】 図１における６部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０ サブソイラ作業機
１１ フレーム
１２ フランジ
１３ ボルト
１４ スペーサ
２０ ナイフ
２１ 前縁
２２ 摩擦減少部材
２２Ｘ 排出曲面部
２２Ｙ 掘削曲面部
２２Ｚ 反転曲面部
２３ ブラケット
２４ ボルト
２５ チゼル

Claims (2)

1. 作業機フレームに取り付けられ前方に向かって曲線を有するナイフと、該ナイフの前縁に金属製のブラケットを介して取り付けられた摩擦減少部材と、該ナイフの下端部の作業進行方向先端位置に固定された、心土を破砕するチゼルとを備えたサブソイラ作業機において、
   前記摩擦減少部材は、前記ナイフの前縁に沿って取り付けられた金属製のブラケットに固定されており、前記ナイフの前縁幅よりも幅広に形成され、かつナイフの下端部に向かうにつれて作業進行方向に向う曲面の掘削曲面が形成されていると共に、ナイフの上端部に向かうにつれて作業進行方向の側方に向かって捻られた排出曲面が形成されており、
   前記金属製のブラケットは、前記摩擦減少部材に沿って形成され、ナイフの上端部に向かうにつれて、前記摩擦減少部材に沿うように、作業進行方向の側方に向かって捻られて形成されており、
   心土に刺し込まれた前記ナイフの作業進行に伴い、前記チゼルは心土を破砕し、前記摩擦減少部材は、前記掘削曲面に沿って土を掘削すると共に、掘削した土を圃場表面へ押し上げながら、前記排出曲面に沿って土を側方に移動させるものであり、
   前記作業フレームには、作業進行方向に延びた一対のフランジ板が、前記作業フレームを上下方向から挟むようにしてボルトで固定されており、
   前記一対のフランジ板の間に、一対のスペーサが前記ナイフの厚さに対応した間隔を保って固定されており、該間隔に相当する部分には、前記ナイフが装通され、該ナイフは、前記一対のスペーサに穿った窓孔及びナイフに形成された穴にピンを装通することで固定されていることを特徴とするサブソイラ作業機。
2. 作業機フレームに取り付けられ前方に向かって曲線を有するナイフと、該ナイフの前縁に金属製のブラケットを介して取り付けられた金属製のモールド板と、該ナイフの下端部の作業進行方向先端位置に固定された、心土を破砕するチゼルとを備えたサブソイラ作業機において、
   前記金属製のモールド板は、前記ナイフの前縁に沿って取り付けられた金属製のブラケットに固定されており、前記ナイフの前縁幅よりも幅広に形成され、かつナイフの下端部に向かうにつれて作業進行方向に向う曲面の掘削曲面が形成されていると共に、ナイフの上端部に向かうにつれて作業進行方向の側方に向かって捻られた排出曲面が形成されており、
   前記金属製のブラケットは、前記金属製のモールド板に沿って形成され、ナイフの上端部に向かうにつれて、前記金属製のモールド板に沿うように、作業進行方向の側方に向かって捻られて形成されており、
   心土に刺し込まれた前記ナイフの作業進行に伴い、前記チゼルは心土を破砕し、前記金属製のモールド板は、前記掘削曲面に沿って土を掘削すると共に、掘削した土を圃場表面へ押し上げながら、前記排出曲面に沿って土を側方に移動させるものであり、
   前記作業フレームには、作業進行方向に延びた一対のフランジ板が、前記作業フレームを上下方向から挟むようにしてボルトで固定されており、
   前記一対のフランジ板の間に、一対のスペーサが前記ナイフの厚さに対応した間隔を保って固定されており、該間隔に相当する部分には、前記ナイフが装通され、該ナイフは、前記一対のスペーサに穿った窓孔及びナイフに形成された穴にピンを装通することで固定されていることを特徴とするサブソイラ作業機。

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