JP4828704B2 - 掘削耕耘作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は掘削耕耘作業機用掘削耕耘爪ならびにこれを用いた掘削耕耘作業機に関し、さらに詳しくは、サブソイリングディガ−プラウ作業機と、スタブルカルチ作業機の両機能を併せ備える掘削耕耘爪と、これを用いた掘削耕耘作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よく知られている圃場用掘削作業機としては、専ら心土破砕に用いるサブソイラ作業機が知られており、これとは別により浅い位置、とくに作土層に対する畝間などの耕耘作業にはスタブルカルチ作業機が用いられている。従って、圃場の作業対象位置によって二つの作業機を使い分けているのが実状である。サブソイラ作業機は圃場の透排水性の向上を目的としており、スタブルカルチ作業機は、圃場の作土層部分の耕起反転する目的で使用されている。一方で、農作業機の種類の増大が農業経営を圧迫する原因の一つになっていることも否めない事実である。それは各農作業機の作業に汎用性がないことが一つの原因であって、機械化された大型農業を実現実行しようとすると初期投資が莫大となって後にこれが営農上大きな負担となっていることも事実である
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、圃場における土中環境の整備は単に有機物成分が多いだけでは十分ではなく、有機物が発酵し易いことが必要であり、そのためには、土中にも発酵に必要な酸素が十分に含まれていること不可欠である。そのために、収穫後の土壌を反転し、新たな作土層を表面に移動させることで酸素の多い作土層において作物の生育を促すことが普及している。
この農法を実践するには、一般にプラウ作業機よる反転耕起作業が行われているが、この作業機の使用に当たっては比較的大馬力のトラクタが必要になることから未だ広く普及するに至っていない。
【０００４】
このことは欧米の農業形式と違うところで、欧米並みに営農規模拡大を唱えながらプラウ作業機よる反転耕起作業が普及しにくいのは農業機械発展、普及の歴史が影響していて、当初トラクタが普及していなかったわが国では、取り敢えずトラクタを普及させる必要があって、廉価な小型トラクタが導入されたのである。
出力の小さいトラクタには、攪拌耕を行うロータリ耕耘機が適していて、小型トラクタの普及と比例的にこの作業機が広く普及したのである。
このロータリ耕耘機は小型のトラクタであっても作業中の推進力が駆動力にもなって、言い換えると、補助動力源となりトラクタの出力不足を補っているのである。これに対して、プラウ作業機はこのような補助動力源となり得ず、結局のところ出力の大きいトラクタが必要とされていたことが、その普及を妨げていたのである。
そこで、本発明は、プラウ作業機と同様な耕起反転作業が可能であって、しかも作土層は基より、心土層に対しても耕起反転できる作業が可能な掘削耕耘機能をもつ作業爪、およびこれを用いた作業機を提供することで、比較的容易に営農規模拡大を図ることができる作業機を提供することを目的するものである。
【０００５】
【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、トラクタなどに対する装着手段を備ンに向けたえる作業機フレ−ムに対して、ビ−ムを介して掘削耕耘爪を取付けて構成した掘削耕耘作業機において、前記掘削耕耘爪は下端部から上端部に沿って作業進行方向に向かって凹んだ弧を描き、上端部と下端部は互いに反対方向に捩じりが与えられて上下対称形であって、前記上端部は反転端部であり、下端部は掘削機能が与えられた掘削部になっており、作業幅方向中央部が最も深く、両側に向かうに従い次第に浅くなった凹面形になっている断面形状の作業面形成してあることを特徴とする掘削耕耘作業機用掘削耕耘爪であり、これにより、掘削したれき土を確実に反転に向けて上昇させることで、上端部においてそのれき土を反転放擲することができる。
また、掘削面中央には長さ方向に沿って複数の取付け孔が穿たれており、ビ−ムに対する取付け位置を選択でき、耕起角度を選択できるように構成したことを特徴とするものであるので、作業目的により耕起角度を選択できる。
また、前記ビ−ムの下端部に対して取付け姿勢を上下反転して取付けることが可能に構成されていることを特徴とするものであるから、上下反転して使用することができるので使用寿命を拡大させることができる。
また、前記ビ−ムを介して掘削耕耘爪を備えて圃場作業機を構成したから、圃場の規模に合わせた作業機を構成することができる。
また、前記ビ−ムを介して前記圃場作業機用掘削耕耘爪を備えて構成したことを特徴とする掘削耕耘作業機であるから、スタブルカルチ作業機あるいは、ボトムプラウ作業機として使用することができて、攪拌耕ではなく、反転耕作業に不慣れな営農者でもきわめて容易に取り入れることができる。
さらにまた、掘削耕耘作業機用耕耘爪を複数本前フレームと、後フレームにビームを介して装備されていて前群と後群の掘削耕耘作業機用耕耘爪との間の間隔が比較的大きく定められて構成したことを特徴とするものであるから、前群と後群のビームに取付けられた掘削耕耘爪などに圃場の表面に存在する夾雑物が絡み付くことが少ない。
また、前群、後群の各掘削耕耘作業機用耕耘爪も作業進行方向前後に千鳥型配列になっているので、各掘削耕耘作業機用耕耘爪間の間隔が大きく、圃場の表面に存在する夾雑物が絡み付くことが少ない。
また、前記掘削耕耘作業機用耕耘爪が作業幅方向には等間隔で取付けられて構成したことを特徴とする圃場作業機用掘削耕耘爪を備えた掘削耕耘作業機であるから、全面耕に近い状態の圃場作業を行うことができる。
さらにまた、前記後フレームに取付けられたビームには後方に延びるテール部材があり、その後端部にはヒールが取付けられて構成した掘削耕耘作業機であるから、圃場表面に存在する夾雑物が作業開始時に掘削耕耘爪に絡み付くことが少なく確実の圃場内部に鋤込むことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、先ず、図１ないし図１１に沿って説明をする。これらの図において符号Ｔはトラクタを示し、符号１０は圃場作業機（以下、作業機という）全体を示し、この作業機１０は作業幅方向に延びる前、後フレーム１１，１２がそれらの両端部が作業進行方向に沿って配置された側フレーム１３，１４によって連結されて作業機フレーム１５が形成されている。さらに、前記前フレーム１１の中央位置には、前フレーム１１から張り出しているアーム１６，１６に下端部が固定されているマスト１７があって、このマスト１７の上端部１７ＡにはアッパリンクＵの装着孔となるヒッチ孔１７Ｘが形成されている。このヒッチ孔１７Ｘは作業進行方向に長く、ヒッチピンＰがその長さの範囲で自由に移動することが可能になっている。この移動を円滑に行わせるためにヒッチ孔１７Ｘと同心的に揺動する揺動アーム１７Ｙが枢着されて前記ヒッチピンＰと共に、揺動移動することができるようになっている。
【０００７】
前記アーム１６，１６の先端部にはトラクタＴのもつロアリンクＬを装着するヒッチピンＰＬが設けてある。さらに、前記マスト１７の上端部と、前記後フレーム１２との間には補強機能をもたせたリアフレーム１８があって、作業機１０の強度をアップしている。
【０００８】
そして、前記前、後１１，１２には後で述べるビームの取付け座１９が固定されており、各取付け座１９は作業進行方向に沿って等間隔配列されている。この取付け座１９は進行方向前方に向かって曲がっているものと、進行方向後方に向かって曲がっているものとがあって、前、後フレーム１１，１２には、それぞれ向きの異なる取付け座１９が固定されており、各取付け座１９にビーム２１の上端部２１Ａがボルト固定されており、このビーム２１の本体部はほぼ垂直方向に延びた形状になっていて、このビーム２１の下端部２１Ｂは進行方向前方に向かってやや湾曲した形状になっており、その端部２１Ｂには掘削耕耘爪２０が取付けられている。
【０００９】
この掘削耕耘爪２０は正面視上中央部が最も幅が広く、上下両端部が最も幅が狭くなった短冊状で、その上下両端部２２Ｘ，２２Ｙが尖端部となって掘削機能をもち、中間部はくぼみ形状の凹面２２Ｚを描いていて、凹面２２Ｚの長さ方向の中央部、幅方向の中央部が最も深い凹面形状であって、この凹面２２Ｚは掘削耕耘爪２０の上下両端部２２Ｘ，２２Ｙに向かってその凹面の深さが次第に浅くなって、尖端では尖った形状になっている。言い換えると、上下両端部が対称形の凡そ長いスプーン形状になっている。
【００１０】
掘削耕耘爪２０はその上下両端部に２２Ｘ，２２Ｙに上下対称的に捩りが与えられて反転部を形成していて、下位置の端部が掘削端部Ｙとして機能し、上位置の端部がれき土反転部Ｘとして機能するようになっている。
この場合、掘削耕耘爪２０を上下反転して後に説明するベッドに取付けるとその機能は逆転状態になる。言い換えると、下位置になった端部が掘削端部となり、上位置の端部が反転端部になる。
この掘削耕耘爪２０は変形状の長いスプーン形状であることから掘削された土壌は側方に散らされずに上昇されることが可能になっている。
【００１１】
しかも、この掘削耕耘爪２０はその長さ方向に沿って等間隔に取付け孔２２Ａ・・・・穿孔されていて、これらの取付け孔は掘削耕耘爪２０を取付けベッド２３に対して取付ける際に機能するようになっている。
この取付けベッド２３は前記ビーム２１の下端部に取付けられている板状で側面視上台形状の側圧板２３Ａと、この側圧板２３Ａの正面側の固定されているブロックベッド２３Ｂによって形成されている。
【００１２】
このブロックベッド２３Ｂに対して直接に前記掘削耕耘爪２０がボルト固定されている。側圧板２３Ａは変形状の台形状のもので、その側面にビーム２１の下端部がボルト固定されており、このブロックベッド２３の進行方向正面位置に前記掘削耕耘爪２０がボルト固定されている。この際に使用されるのが前記取付け孔２２Ａ，２２Ａ・・・・であって、少なくとも２個以上の孔が使用される。その取付け孔２２Ａ・・・・のうち、掘削耕耘爪２０の下端部に近い取付け孔２２Ａを選ぶと、掘削耕耘が爪２０として立ち上がった姿勢に近くなり、作業面との角度、言い換えると、耕起角度が大きくなって、深い位置を掘削耕耘する姿勢となる。
また、掘削耕耘爪２０の上端部に近い取付け孔２２Ａを選んで取付けると、掘削耕耘爪２０はその逆に下端部が前に、上端部が後方へ寝た姿勢になり、耕起角度は小さくなって浅い位置を掘削耕耘する姿勢となる。
【００１３】
そして、各前後フレーム１１，１２に取付けられた掘削耕耘爪２０には作業幅方向に張り出した後退翼状のウィング２４が取付けてあり、特に、後フレーム１２に取付けてあるビーム２１には、掘削耕耘爪２０の直後位置にテール部材２５の端部が固定されていて、このテール部材２５は作業進行方向後方に長く延びて、その他端部にはヒール２６が取付けられている。このヒール２６の接地面は掘削耕耘爪２０の掘削端部２２Ｙと揃った位置にあり、掘削されたれき溝の底部（面）に接地して作業姿勢を安定化している。
前記テール部材２５は連続した一本ものであることが重要で、段差のない長い部材により形成されていることから、作業開始時において圃場表面に存在する藁屑や、残存穀稈などが存在しても、このテール部材２５がこれらを押さえ込んだ状態で、掘削耕耘爪２０が土の中へ導入されるので、テール部材２５あるいはヒール２６にこれらが絡み付くことが無く、掘削耕耘爪２０が土の中に導入させる際に邪魔になったり、抵抗になったりすることがない。
【００１４】
図１に示すものはブロックベッド２３Ｂを用いずに掘削耕耘爪２０をビーム２１に直接的に取付けた例であり、図７に示すものは、ビーム２１を側板２３Ａにボルト２３Ｘを介して取付け、この側板２３Ａの前縁に取付けたブロックベッド２３Ｂに対して前記掘削耕耘爪２０を取付けた例である。このブロックベッド２３Ｂに対して選ばれた取付け孔２２Ａを装通したボルト２３Ｙによって前記掘削耕耘爪２０を取付けてある。
【００１５】
また、図８以下に示すものは、掘削耕耘爪２０の形状を詳細に説明するためのもので、ビーム２１の下端部に側板２３Ａと、掘削耕耘爪２０を取付けたものである。ビーム２１の下端部には掘削耕耘爪２０を取付けるための取付け孔２１Ｘが、また、側板２３Ａと取付けるための取付け孔２１Ｙがそれぞれ穿たれている。
【００１６】
また、掘削耕耘爪２０は、図９に示すように、長さ方向の中心線ｍに対して上下両端部２２Ｘ，２２Ｙ、言い換えると、掘削端部Ｙと、反転端部Ｘとが上下対称的に符号ｓ分だけ捩られており、全体として上下反転取付けを可能にしている。
この上下を反転しての取付けは前記掘削端部Ｙが摩耗して掘削能力が低下した場合に有効であって、この場合には、反転端部Ｘを下端位置に反転して取付けることで、摩耗した前の掘削端部Ｙが反転端部として機能するので、掘削耕耘爪２０の使用寿命を２倍にすることができる。
【００１７】
また、前記掘削耕耘爪２０における捩りの状態は、長さ方向の中部では捩りが加えられておらず、両端部が最も大きく、言い換えると、両端部がｓ分だけ捩りが与えられ、中心部に向かうに連れ捩れの状態は暫減している。言い換えると、捩れの角度は中央部が小さく、両端部に近いほど大きくなっている。
この捩りの状態が、図１０において指示線Ａ−Ａ、同Ｂ−Ｂ、同Ｃ−Ｃ、同Ｄ−Ｄ、により示す個所の断面形状が図１１において各部の断面図として表現されている。
【００１８】
先ず、図１１において、指示線Ａ−Ａに示す部分の断面形状は中心線ｍに対して符号ｓ分だけ捩りが加えられており、その捩り作用の中心線はｓ１になっていて、さらに、掘削耕耘爪２０の両縁部では符号ｔ分だけ捩れが与えられた形状になっている。この捩り分が上端部おいてはれき土に対する反転機能をもっており、下端部においては掘削機能を果たしている。
この捩りが与えられる以前の形状が破線により示されている。
また、図１１において、指示線Ｂ−Ｂに示す部分、言い換えると、長さ方向の中間部の断面形状は、取付け孔２２Ａを含む部分の形状を示していて、中心線ｍに対する捩りは小さく、符号ｔ分の捩りは与えられていない。
また、図１１において、指示線Ｃ−Ｃに示す部分の断面形状は、指示線Ｂ−Ｂ部分同様に長さ方向の中間部の断面形状を示しており、中心線ｍ対する捩りは与えられていない。
掘削耕耘爪２０の長さ方向中間部の断面形状は、れき土と接触する面、言い換えると、作業面が中央部がくぼんだ形状であり、断面形状だけをみれば、スプーンの断面形状と共通して、両端が弧を描いてせり上がった形状である。
さらに、同図において、指示線Ｄ−Ｄに示す部分の断面形状は、前記指示線Ａ−Ａに示す部分の断面形状と対称的な形状であって、捩り後の中心線ｓ１が中心線ｍに対して右側になるような捩りになっている。そして、符号ｔ分の捩りが指示線Ａ−Ａに示す部分とは逆になっている。捩る前の断面形状が破線で示されている。
掘削端部２２Ｙに対して符号ｔ分の捩りが与えられているが、この捩り形状は掘削作業においては特別の機能はなく、後に説明する天地反転して使用する場合に反転端部ととして機能できる点で、都合がよい。
【００１９】
次に、本発明による圃場作業機用掘削耕耘爪と、それを装着した作業機を用いた作業の実際を説明する。先ず、作業開始に際しては、作業機をトラクタに装着すること説明するまでもないことであって、作業機に取付けられた掘削耕耘爪２０は、作業開始に伴い、その掘削端部２２Ｙが圃場の作土に対して、刺さりこみ、作業進行に伴い掘削した土は掘削耕耘爪２０の曲面２２Ｚにより捕捉されて側面側に散乱することなく拘束された状態で上昇し、そのれき土は反転端部２２Ｘにおける捩り、すなわち、符号ｓと、符号ｔに相当する複合的な捩り形状により側方へと反転放擲される。この作用はボトムにおける発土板、およびカバーボードとしての機能に似た機能を果たしている。したがって、捩りが与えられて反転端部において、れき土は反転放擲される。
この反転放擲作用はボトムプラウによるものと同様であるが、耕深、耕幅が小さくなっているのみである。しかし、耕深については前記掘削耕耘爪２０の取付け姿勢を選択することで深くも、浅くもすることができる。
【００２０】
すなわち、ベッド２３に対して掘削耕耘爪２０を取付ける場合に、その取付け孔２２Ａ群のうち下端部寄りの取付け孔２２Ａを選択して取付けると、掘削耕耘爪２０は作業進行方向前方に迫り出した姿勢になる。したがって、耕深は浅くなり、中耕作業に適した作業姿勢を採用することができる。
また、べッド２３に対して掘削耕耘爪２０を取付けるに当たり、ベッド２３に対して掘削耕耘爪２０をのうち上端部に近い取付け孔２２Ａを利用して掘削耕耘爪２０をベッド２３に取付けることで、掘削耕耘爪２０の取付け姿勢が起立状態に近い姿勢になり、言い換えると、掘削耕耘爪２０が作業進行方向に対して迫り出し長さが短くなる姿勢となることで、耕起角度が大きく、つまり直角に近い状態になることで、耕深は深くなり、ボトムプラウに近い状態で耕起反転作業を行うことができる。これにより、部分耕でありながら全体としては全面耕の作業を行うことができる。
【００２１】
この場合、作業幅方向では掘削耕耘爪２０の間隔が等配状態であるので、その間隔が狭い状態になればなるほど、全面耕に近い状態にすることができる。さらには掘削耕耘爪２０の一本あたりの耕幅を大きくなれば全体としての耕起作業幅は大きくなる。
【００２２】
さらに作業を行って、掘削耕耘爪２０の掘削端部２２Ｙが摩耗して掘削能力が低下した場合には、掘削耕耘爪２０の上下を反転して、それまでの掘削端部２２Ｙを上端部に位置させて反転端部２２Ｘに置き換え、摩耗していないそれまでの、反転端部２２Ｘを下端部になるように取付けて新たな掘削端部２２Ｙとして使用することで、機能を更新することができる。
【００２３】
また、作業機１０において、前フレーム１１と、後フレーム１２に取付けたビーム２１により掘削耕耘爪２０の間隔が決定されているのであるが、前フレーム１１に取付けられた掘削耕耘爪２０の前群と、後フレーム１２に取付けれられている掘削耕耘爪２０の後群との側面視における間隔を前後各群内部の掘削耕耘爪２０の間隔より大きくすることで、圃場表面に存在する穀稈などの夾雑物が絡み付いて作業抵抗になることが少なく、また、掘削耕耘作業の妨げになることも少ない。また、掘削耕耘爪２０のうち、前群内部、あるいは後群内部の掘削耕耘爪２０の配置も平面視上前後方向にオフセットした状態、言い換えると、千鳥配列になっているので、群内部での穀稈などの夾雑物の排出も可能であって、作業抵抗になることが少なく、また、掘削耕耘作業の妨げになることも少ない。
【００２４】
特に、本発明の掘削耕耘爪２０は、側面視において、作業進行方向に向かってくぼんだ弧を描いていて、掘削耕耘爪２０の幅方向に断面形状も作業進行方向に向かってくぼんだ形状になっていて、両側の縁に相当する部分が高いので、その内部にスプーンと同様の空間が形成されているので、れき土の掘削、あるいは反転するための捕捉に都合がよい。
【００２５】
さらに、長さ方向の中心に対して上下端部が対称形になるように捩りが与えられ、さらには、両端部では被せ方向にも捩りが加えられているので、上下反転して使用することが可能になっていると共に、掘削れき土を確実に隣り合った圃場表面に反転放擲することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による掘削耕耘作業機用掘削耕耘爪によれば、掘削作用ならびに、反転作用を併せ行うことができ、しかも、上下反転して両端部を作業に使用することができ、さらには、耕起角度を選択することもできる。
【００２７】
また、本発明の掘削耕耘作業機によれば、部分耕形式であると共に圃場全体としては全面耕の耕起作業を行うことができ、スタブルカルチ作業機としてのまた、ボトムプラウ作業機としての機能を期待することができ、さらには、圃場表面の夾雑物の完全鋤き込みも可能になるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を施した掘削耕耘作業機の側面図である。
【図２】 同じく圃場形成作業機の平面図である。
【図３】 この作業機により用いるビームと掘削耕耘爪を示す側面図である。
【図４】 図３の平面図である。
【図５】 この作業機により用いるビームと掘削耕耘爪を示す平面図である。
【図６】 図５の側面図である。
【図７】 ベッドと掘削耕耘爪の取付け状態を示す背面側からの斜視図である。
【図８】 図７に示す部分の正面側からの斜視図である。
【図９】 図７に示す同じく正面側からの斜視図である。
【図１０】 掘削耕耘爪単体の斜視図である。
【図１１】 図１０に示す掘削耕耘爪の各部の断面図である。
【符号の説明】
Ｔ トラクタ
Ｕ アッパリンク
Ｌ ロアリンク２
１０ 掘削耕耘作業機
１１ 前フレーム
１２ 後フレーム
１３、１４ 側フレーム
１５ 作業機フレーム
１６ アーム
１７ マスト
１７Ｘ ヒッチ孔
１７Ｙ 揺動アーム
Ｐ ヒッチピン
１８ リアフレーム
１９ 取付け座
２０ 掘削耕耘爪
２１ ビーム
２１Ｘ 取付け孔
２１Ｙ 取付け孔
２１Ａ 上端部
２１Ｂ 端部
２１Ｙ 取付け孔
２２Ｘ 上端部
２２Ｙ 下端部
２２Ｚ 凹面
Ｘ 反転端部
Ｙ 掘削端部
２３ ベッド
２３Ａ 側板
２３Ｂ ブロックベッド
２３Ｙ ボルト
２４ ウィング
２５ テール部材
２６ ヒール
ｍ 中心線
ｓ１ 中心線

Claims (3)

1. トラクタなどに対する装着手段を備える作業機フレ−ムに対して、ビ−ムを介して掘削耕耘爪を取付けて構成した掘削耕耘作業機において、
   前記掘削耕耘爪は、下端部から上端部に沿って作業進行方向に向かって凹んだ弧を描き、長さ方向の中央部が最も深く上下両端部に向かって次第に浅くなっており、且つ作業幅方向中央部が最も深く両側に向かうに従い次第に浅くなった凹面形になっている断面形状をしており、
   前記上端部と下端部は、互いに反対方向に捩りが与えられて反転部が形成されて上下対称形であって、前記上端部及び下端部は、それぞれ掘削機能が与えられた尖端部になっていることを特徴とする掘削耕耘作業機。
2. 前記掘削耕耘爪は、掘削面中央には長さ方向に沿って複数の取付け孔が穿たれており、ビ−ムに対する取付け位置を選択でき、耕起角度を選択できるように構成したことを特徴とする請求項１記載の掘削耕耘作業機。
3. 前記掘削耕耘爪は、前記ビ−ムの下端部に対して取付け姿勢を上下反転して取付けることが可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の掘削耕耘作業機。

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