JP6998053B2 - 除草ブラシとこれを備えた除草アタッチメント及び除草機 - Google Patents

Description

本発明は、水田を移動しながら除草を行う除草機に用いる除草ブラシに関する。

水田を移動しながら除草を行う除草機が知られている。例えば特許文献１に記載の除草機は、走行機体に除草作業機を連結し、除草作業機は除草用の回転自在な田車とレーキとを備えている。田車は、走行機体の進行方向に対する横軸を中心として回転して除草を行うものであり、レーキは線状の弾性材で形成されており、先端部が圃場内に挿入されて除草を行うものである。

特許文献１に記載の除草機においては、田車を走行機体の近傍に位置させることによって、走行機体の左右蛇行時の田車の左右振れ量は小さく抑えられ、走行機体の左右蛇行時に田車により苗を押し倒し、植え付けられている苗を損傷させるという不都合を防止することができる。

また、レーキは弾性材で形成されているため、レーキと苗とが接触しても、レーキの弾力性によって苗の折れや引き抜き等が容易に発生することはなく、レーキを前後に２つ設けることにより、一度の除草走行によってレーキによる除草効果を向上させることができる。

特開２００６－２７１３４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の除草機は、走行機体が水田の耕盤の変化等によって左右に蛇行した場合に、除草ロータが左右に大きく振れ、除草ロータによって苗が押し倒されて損傷する場合があるという課題を解決するものであり、田車の位置やレーキの配置に特徴を有するものであり、レーキ自体の構造上の特徴により除草効果を高めるというものではなかった。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、除草に直接関わる除草手段自体の構造上の特徴により、除草効果を高めることができるとともに、苗の損傷を防止することができる除草ブラシとこれを備えた除草アタッチメント及び除草機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の除草ブラシは、水田を移動する走行機体に取り付けて除草を行う除草ブラシであって、前記除草ブラシは、回転により除草を行うものであり、複数の線状の弾性体と、前記線状の弾性体を固定する基体とを備えており、前記複数の線状の弾性体は、前記回転の回転中心線の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間を囲むように配置され、先端を開放したかご型の構造体を形成していることを特徴とする。

前記本発明の除草ブラシによれば、かご型の構造体を形成していることにより、比較的多数の線状の弾性体を基体に容易に配置できるとともに、除草の際は、傾斜させた除草ブラシの回転に伴い、先端部が間断なく土に埋設して土を掻き揚げるので、除草効果を高めることができる。

また、線状の弾性体は、線状でかつ弾性体であることに加え、細長であるので、たわみ易くなっており、除草ブラシの幅方向において、除草ブラシと苗の位置関係に関係なく、除草時の苗の損傷を防止することができ、除草機の走行が左右に揺れても、苗の損傷を懸念することがない。

さらに、複数の線状の弾性体は、除草ブラシの回転中心線の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間を囲むように配置されていることにより、隣接する線状の弾性体の間隔を根元から先端に亘るまで、広い間隔を保つことができるので、草が絡みにくくなる。

前記本発明の除草ブラシにおいては、前記複数の線状の弾性体は、先端部が前記縦長の空間側に傾斜していることが好ましい。この構成によれば、除草ブラシを傾斜させて除草する際に、先端部を横向きにして土に埋設させることができるので、掻き揚げ効果を高めることができる。

また、１本の直線状の弾性体を曲げ加工して、２本分の前記線状の弾性体を形成していることが好ましい。この構成によれば、曲げ加工した端部を位置決め部材として活用できるとともに、一度に２本分の線状の弾性体の位置決めができ製作が容易になる。

本発明の除草アタッチメントは、前記本発明の各除草ブラシを備えた除草アタッチメントであって、前記走行機体に交換可能に構成されており、本発明の除草機は、前記本発明の各除草ブラシを備えた除草機であって、前記走行機体に前記除草ブラシが回転駆動可能に取り付けられているものである。

本発明の効果は前記のとおりであり、要約すると、本発明の除草ブラシによれば、比較的多数の線状の弾性体を基体に容易に配置できるとともに、除草の際は、先端部が間断なく土に埋設して土を掻き揚げるので、除草効果を高めることができ、線状の弾性体は、たわみ易くなっており、除草ブラシと苗の位置関係に関係なく、除草時の苗の損傷を防止することができ、隣接する線状の弾性体の間隔を根元から先端に亘るまで、広い間隔を保つことができるので、草が絡みにくくなる。

本発明の一実施形態に係る除草機の側面図。 図１に示した除草機の平面図。 本発明の一実施形態に係る除草ブラシの拡大斜視図。 図３に示した除草ブラシの側面図。 図４に示した除草ブラシを分解状態で示した側面図。 図４のＡＡ線における断面図。 本発明の一実施形態に係る除草機が除草中の状態を示す側面図。 本発明の一実施形態に係る除草ブラシにより除草される様子を示す要部拡大図。 図７を矢印Ａ方向から見た要部拡大図。 本発明の一実施形態に係る除草機の走行が図９の状態から左側にずれた状態を示す図。 本発明の一実施形態に係る除草アタッチメントを上昇させた状態を示す除草機の側面図。 本発明の一実施形態に係る除草ブラシの搖動機構を示す要部拡大図。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る除草機１の側面図である。本図は除草機１が湛水状態の水田を走行中の状態を示しており、符号２１は水面を示している。水田には苗２２が植え付けられている。

除草機１は走行機体２に除草アタッチメント３を交換可能に装着したものである。走行機体２は機体本体４に前輪５及び後輪６が取り付けられたものであり、座席７に着座した操作者がステアリング８に加え、図示はしていないが操作パネル、変速レバー、操作ペダル等を操作して運転を行う。本実施形態では、除草機１の前輪５側を前側といい、その反対側を後側という。

除草アタッチメント３は、除草ブラシ２０、除草ブラシ３０、除草ブラシの支持体１０を主要部としている。走行機体２のエンジン９には、連結軸１２が接続されており、連結軸１２に回転伝達軸１３が接続されている。回転伝達軸１３は中空部を有しており、断面６角形の伸縮軸１４が挿入されている。

エンジン９で連結軸１２が回転駆動され、これと一体に回転伝達軸１３及び伸縮軸１４が回転する。伸縮軸１４の回転により、支持体１０内部の駆動系がスプロケット又は歯車（かさ歯車）で駆動され、ユニバーサルジョイントで適宜向きを変えながら支持体１０内部の回転軸に動力が伝達されて除草ブラシ２０、３０が回転する。また、油圧機構１６が備えるロッド１７の伸縮により、リンク機構１１が駆動されて除草アタッチメント３が昇降し、これと一体に除草ブラシ２０、３０が昇降する。

走行機体２は、田植機に用いられる走行機体と同様の構造である。田植機は、エンジン９、リンク機構１１及び油圧機構１６に相当するものが装備されており、エンジン９を活用して除草ブラシ２０、３０の回転駆動源とすることができ、油圧機構１６及びリンク機構１１を除草ブラシ２０、３０の昇降機構として活用することができる。このため、田植機が備える田植用のアタッチメントを取り外し、除草アタッチメント３を取り付けて、田植機の走行機体を除草機の走行機体に転用することもできる。

図２は図１に示した除草機１の平面図である。除草アタッチメント３には複数の除草ブラシ２０、３０が装着されている。複数の除草ブラシ２０、３０は、前後２列に配置されており、除草ブラシ２０により前側に除草ブラシ列を形成し、除草ブラシ３０により後側に除草ブラシ列を形成している。本実施形態では、前列側の除草ブラシに符号２０を付し、後列側の除草ブラシに符号３０を付している。除草ブラシ２０、３０を回転させた状態で、除草機１を直進させると、これと一体に除草ブラシ２０、３０は苗条Ｌ１～Ｌ５に沿って直進し、詳細は後に説明するとおり、株間５０及び条間５１の草が順次除草されていく。

図３は、図１及び図２に示した除草ブラシ２０の拡大斜視図を示しており、図４は除草ブラシ２０の側面図を示している。除草ブラシ２０の例で説明するが、除草ブラシ３０についても同様の構造である。図３において、除草ブラシ２０は、一対の円盤状の上プレート４０と下プレート４１とで構成される基体４９に線状の弾性体４３が固定されたものであり、上プレート４０と下プレート４１と間に配置された支持具４２に線状の弾性体４３が固定されている。図４に示したように、上プレート４０と下プレート４１とは支持具４２を介在させた状態で、ボルト４５及びナット４６により固定されている。

図３及び図４に示したように、上プレート４０に回転軸の装着筒４４が固定されており、装着筒４４に回転軸（図示せず）を挿入して、ピン孔５５にピンを打ち込めば、装着筒４４に回転軸が固定される。除草ブラシ２０は回転軸の装着筒４４に装着された回転軸を中心に回転する。図４の符号５３は、この回転の回転中心線を示している。

図５は、図４に示した除草ブラシ２０を分解状態で示した側面図である。線状の弾性体４３は、一本の金属製等のばね材料をコの字状に折り曲げて加工したものである。ばね材は例えば、ピアノ線、硬鋼線又はステンレスであり、直径は２ｍｍ～４ｍｍ程度のものが好ましい。本実施形態では、一つの除草ブラシ２０に４本の線状の弾性体４３を備えている。このことにより、除草ブラシ２０は、基体４９から８本の線条体（図５の図示では４本）が延出していることになる。

図６は図４のＡＡ線における断面図である。本図に示したように、支持具４２には切り欠き４７が形成されている。図５において、下プレート４１に支持具４２が固定されており、４本の線状の弾性体４３の上端部を、それぞれ支持具４２の切欠き４７（図６参照）に係合させた状態で、上プレート４０と下プレート４１とをボルト４５及びナット４６により固定することにより、図４及び図６に示したように、線状の弾性体４３は、支持具４２と上プレート４０との間の挟まれた状態で、基体４９と一体に固定されることになる。

また、図４に示したように、複数の線状の弾性体４３は、除草ブラシ２０の回転中心線５３の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間５２を囲むように配置されている。このことにより、図３に示したように除草ブラシ２０は、先端を開放したかご型の構造体を形成している。符号４８は線状の弾性体４３の先端部を示しており、後に説明するとおり、除草時には先端部４８を土に埋設させ、除草ブラシ２０の回転に伴い、先端部４８近傍の土とともに草２３の根の部分が掻き揚げられる（図８参照）。

除草ブラシ２０は、前記のようなかご型の構造体を形成していることにより、比較的多数の線状の弾性体４３を基体４９に容易に配置できるとともに、図８に示したような傾斜させた除草ブラシ２０の回転に伴い、先端部４８が間断なく土に埋設して土を掻き揚げるので、除草効果を高めることができる。

また、後に説明するとおり、線状の弾性体４３は、線状でかつ弾性体であることに加え、細長であるので、たわみ易くなっており、除草ブラシ２０の幅方向において、除草ブラシ２０と苗２２の位置関係に関係なく、除草時の苗２２の損傷を防止することができ、除草機１の走行が左右に揺れても、苗２２の損傷を懸念することがない。

さらに、複数の線状の弾性体４３は、除草ブラシ２０の回転中心線５３の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間５２を囲むように配置されていることにより、図３及び図４に示したように、隣接する線状の弾性体４３の間隔を根元から先端に亘るまで、広い間隔を保つことができるので、草が絡みにくくなる。

前記のとおり、除草時には先端部４８が土に埋設することにより除草が行われる（図８参照）。図４に示したように、隣接する線状の弾性体４３の先端側の間隔５４は、根元側に比べ大きくしている。このことにより、先端部４８の２つ分が一度に土に埋設する場合、２つの先端部４８の間隔を広くでき、除草範囲を広くすることができる。

図５に示したような除草ブラシ２０の分解構造によれば、線状の弾性体４３と支持具４２の切欠き４７（図６参照）とを係合させた状態で、上プレート４０と下プレート４１とをボルト４５及びナット４６により固定することにより組立が完了するので、製作が容易であるとともに、分解も容易であるので、線状の弾性体４３の交換も容易になる。

また、線状の弾性体４３はコの字状に折り曲げ加工しているので、端部を支持具４２の切欠き４７（図６参照）に係合させるだけで容易に位置決めができるともに、一度に２本分の線状の弾性体４３の位置決めができ、このことによっても製作が容易になる。

前記の除草ブラシ２０の構造は適宜変更したものでもよい。例えば上プレート４０と下プレート４１は円盤状に限るものでなく、矩形状であってもよく、基体４９は単一部材で構成してもよい。また、線状の弾性体４３は、コの字状の折り曲げ加工を省き、１本づつ基体４９に固定してもよく、固定方法は溶接等であってもよく、線状の弾性体４３の本数は適宜変更すればよい。

以下、図７～図９を参照しながら、除草機１による除草について説明する。図７は、除草中の状態を示す側面図であり、図１の除草アタッチメント３近傍の拡大図に相当する。本図において、除草機１は苗２２の列方向に前進（矢印Ｂ方向）しており、これと一体に回転中（矢印Ｃ方向）の除草ブラシ２０、３０も前進している。このことにより、株間５０の草２３及び条間５１（図９参照）の草２３が順次除草されていく。図８～図１０を参照しながら、除草についてより具体的に説明する。

図８は、除草ブラシ３０により除草される様子を示す要部拡大図である。除草ブラシ３０は、便宜のため装着筒４４を中心に矢印Ｄ方向に回転している例で説明するが、逆方向に回転する場合も除草効果は同様である。また、除草ブラシ３０の例で説明するが、除草ブラシ２０の場合も同様である。図８では線状の弾性体４３の先端部４８が地面に埋設している。除草ブラシ３０の回転（矢印Ｄ方向）により、先端部４８は地面から浮上する方向に回転する（矢印Ｅ方向）。

このことにより、先端部４８近傍の土とともに草２３の根の部分が掻き揚げられて草２３が除草される。除草ブラシ３０の回転により、隣接する線状の弾性体４３の先端部４８が順次地面に埋設した後、地面から浮上していく。この繰り返しにより、除草ブラシ３０の通過範囲内の草２３が除草されていく。特に本実施形態においては、先端部４８が縦長の空間５２側に傾斜しており（図４参照）、先端部４８を横向きにして土に埋設させることができるので、掻き揚げ効果を高めることができる。他方、傾斜した先端部４８を有しない場合であっても、除草ブラシ３の傾斜の調整により、掻き揚げ効果が得られる場合もあり、傾斜した先端部４８は任意の構成である。

図９は図７を矢印Ａ方向から見た要部拡大図である。図示の便宜のため、図９では、奥側の除草ブラシ２０については簡略化して図示しており、条間５１よりも外側の除草ブラシ２０、３０の図示は省略している。本図の苗２２は、図２に示した苗条Ｌ２と苗条Ｌ３の苗に相当する。苗条Ｌ２について見ると、除草ブラシ３０の線状の弾性体４３の複数本が、苗２２と重なり合っている。図９の状態から除草ブラシ３０は回転しつつ前進（紙面の裏面側）するので、苗条Ｌ２において、株間５０（図７参照）の草２３が除草されていく。より具体的には、苗条Ｌ２において、除草ブラシ３０の弾性体４３の先端は、土と共に草２３を掻き揚げる方向に回転し（矢印Ｇ１）、草２３が除草されていく。隣接する除草ブラシ２０（図示せず）についても同様であり（矢印Ｇ２）、苗条Ｌ３においても同様である（矢印Ｇ３、Ｇ４）。

図９において、苗条Ｌ２と苗条Ｌ３との間の条間５１では、中央部分に除草ブラシ２０が配置されており、左右両側には除草ブラシ３０が配置されている。なお、図２に示したように、中央部分に除草ブラシ３０が配置され、左右両側に除草ブラシ２０が配置されている条間もある。また、中央部分の除草ブラシ２０と左右両側の除草ブラシ３０は、図２に示したように前後に位置をずらして配置されているので、線状の弾性体４３同士が干渉することはない。すなわち、条間５１には線状の弾性体４３が万遍なく配置されており、かつこれらが回転するので、除草ブラシ２０及び３０の回転と前進に伴い、土の抵抗による浮力の発生により除草ブラシ２０と除草ブラシ３０との間で、土の深さ方向において適当な角度を保ちながら、条間５１の草２３が除草されていく。

他方、除草機１は正確に苗条Ｌ１～Ｌ５（図２参照）に沿って直進できるとは限らず、除草機１の走行が左右に揺れる場合がある。この場合、図９に示した
苗条Ｌ２及び苗条Ｌ３と除草ブラシ２０及び３０との位置関係も変化することになる。図１０は、除草機１の走行が図９の状態から左側（矢印Ｆ）にずれた状態を示している。

図１０の状態であっても、苗条Ｌ２の苗２２と除草ブラシ３０とが重なり合い、苗条Ｌ３の苗２２と除草ブラシ２０とが重なり合っているので、苗条Ｌ２及び苗条Ｌ３において、株間５０（図７参照）の草２３が除草されていく。また、図１０においても、図９と同様に、条間５１には線状の弾性体４３が万遍なく配置されており、除草ブラシ２０及び３０の回転と前進に伴い、条間５１の草２３が除草されていく。

ここで、図１０において、苗条Ｌ２では、苗２２と除草ブラシ３０の中央部が重なり合っている。この位置関係では、除草ブラシ３０の回転により、線状の弾性体４３が絶えず苗２２を横切ることになり、苗２２の損傷が懸念される。しかしながら、除草ブラシ３０の線状の弾性体４３は、線状でかつ弾性体であることに加え、細長であるので、たわみ易くなっている。このため、弾性より容易にたわむ苗２２を、たわみ易い線状の弾性体４３が横切ると、苗は一時的にはたわむことになるが除草ブラシ３０が通過した後は、特別に苗２２が損傷することなく元の状態に復元する。

したがって、苗２２と除草ブラシ３０の中央部が重なり合っても、苗２２を損傷させることなく、株間５０（図７参照）を除草することが可能になる。すなわち、本実施形態に係る除草ブラシ２０、３０を用いることにより、苗２２と除草ブラシ２０、３０との位置関係は当初の基準からずれても、苗２２の損傷を懸念することなく除草が可能になる。このため、除草機１は前輪５及び後輪６（図１参照）が条間５１（図１参照）内を走行していれば、除草機１の走行が左右に揺れても、何ら支障なく除草を行うことが可能になる。

また、除草ブラシ２０、３０は、前記のとおり、複数の弾性体４３で囲まれる空間が縦長の空間５２（図３及び図４参照）であり、基体４９から複数の細長の線状の弾性体４３が、除草ブラシ２０の回転中心軸方向に延出する構成であるので、隣接する線状の弾性体４３の間隔を根元から先端に亘るまで、広い間隔を保つことができるので、草が絡みにくくなる。

前記のとおり、図１において、油圧機構１６が備えるロッド１７の伸縮により、リンク機構１１が駆動されて除草アタッチメント３が昇降し、これと一体に除草ブラシ２０、３０が昇降する。図１１は、除草アタッチメント３を上昇（矢印Ｈ方向）させた状態を示す除草機１の側面図である。この状態で、除草を伴わない除草機１の移動が可能になり、除草ブラシ２０、３０の交換や各種メンテナンスが容易になる。

図１２は、除草ブラシ２０の搖動機構を示す要部拡大図を示している。本図は除草ブラシ２０近傍を図示しているが、除草ブラシ３０近傍についても同様である。装着筒４４に回転軸３２が固定されており、回転軸３２は回転しない連結筒３１内にある。同様に回転軸３４が回転しない連結筒３３内にある。回転軸３４と回転軸３２は、ユニバーサルジョイント３５で連結され、回転軸３４の回転が、傾斜した回転軸３２に伝達され、除草ブラシ２０が回転する。

連結筒３１は、支持体３６で支持され、支持体３６はボルト穴３８に締め付けられるボルト（図示せず）で支持体３７に支持される。支持体３６側のボルト穴はボルトの径よりも大きくしており、支持体３７にはボルト３９が取り付けられている。ボルトの軸とユニバーサルジョイント３５の始点は同一線上にある。この構成によれば、支持体３６及びこれと一体の除草ブラシ２０はボルト穴３８を中心に揺動可能になり、搖動範囲はボルト３９で規制される。したがって、除草機１が前進すると土の抵抗による浮力に応じて除草ブラシ２０は揺動する（矢印Ｊ）。すなわち、除草ブラシ２０は土の状態に応じて揺動するので、除草効果が高まる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらは一例であり適宜変更したものであってもよい。例えば、前記実施形態では、除草ブラシは、除草ブラシ２０、３０の前後２列の配置であるが、１列でもよく３列でもよい。

１ 除草機
２ 走行機体
３ 除草機アタッチメント
１０ 機体
２０，３０ 除草ブラシ
４３ 線状の弾性体
４８ 先端部
４９ 基体
５０ 株間
５１ 条間
５２ 縦長の空間

Claims (4)

1. 水田を移動する走行機体に取り付けて除草を行う除草ブラシであって、
   前記除草ブラシは、回転により除草を行うものであり、
   複数の線状の弾性体と、
   前記線状の弾性体を固定する基体とを備えており、
   前記複数の線状の弾性体は、前記回転の回転中心線の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間を囲むように配置され、先端を開放したかご型の構造体を形成しており、
   前記複数の線状の弾性体は、先端部が前記縦長の空間側に傾斜しており、前記除草ブラシを傾斜させたときに、前記先端部を横向きにして土に埋設させ、土を掻き揚げることができるようにしたことを特徴とする除草ブラシ。
2. １本の直線状の弾性体を曲げ加工して、２本分の前記線状の弾性体を形成している請求項１に記載の除草ブラシ。
3. 請求項１又は２に記載の除草ブラシを備えた除草アタッチメントであって、前記走行機体に交換可能に構成されている除草アタッチメント。
4. 請求項１又は２に記載の除草ブラシを備えた除草機であって、前記走行機体に前記除草ブラシが回転駆動可能に取り付けられている除草機。

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