JPH04505551A - 土壌耕耘方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −法およびその′ 光」Ｌ■」Ｌ景 土−艮徘北見 本発明は芝地の耕耘方法およびその装置に関し、特に高圧流体を吐出させて芝地 を耕耘かつ曝気する方法およびその装置に関するものである。

■、′の゛ 芝草は、機能、リクレーション、美観等の様々な目的で使用され、例としては、 またそれらには限定されないが、様々な施設の芝生面、特にゴルフ場、公園、ス ポーツフィールド、墓地、ハイウェーの施設専用地、また工場や家庭の芝生等が ある。本明細書では特にゴルフ場のグリーンに関する芝地手入れについて説明す るが、こうした芝地手入れの問題はゴルフ場のグリーン以外のあらゆる芝生面に も共通している。

芝地の集中的な使用やその繰返し行われる手入れ作業の結果、芝地は損耗し土壌 が固化してしまうものである。こうした土壌固化により、土中の空隙が大なり小 なり、また全体的に減少してしまい、土中空隙が全体的に低減すると土中への水 の侵入や、土中における水の浸透また土中からの水の排出が減り、また土中気体 、とくに土中酸素の、大気との交換が制限され、更には、芝草の根の発育、成長 が制約かつ抑制され、例えば、根糸が実質的に減り、場合によればより深い根が 死んでしまう原因となることがある。

芝地を適正耕耘して土中からの排水を促し、これによって根の完全発育を促して 土、空気、水の三者の関係を改善することは当該技術分野において長く課題とな っており、この課題に対する解答を見出すべく努力が成されて極めて多種多様な 装置がこれまでに提案されている。

コア耕耘（空気充填）は、土中根部域の固化状態を無（するプログラムとしてこ れまで長（用いられて来た手法である。

現在、数種類のコア耕耘装置が市販されている。その１つがトロψグリーンセレ ーター（Ｔｏｒｏ　Ｇｒｅｅｎｓｅｒａｔｏｒ　）である。

コア耕耘装置は垂直動作する中空金属歯を備え、これらの歯が芝地に２．５〜３ インチ（６，３５〜７．６２ｃｍ）の深さに打込まれてプラグ状またはコア状に 芝地を繰り抜く。その後にそれらの芝地プラグまたはコアはグリーンの芝生面に 散布される。（しかし、それらのコアが集められてグリーンから除去される場合 もある。） ところが調査によれば、このコア耕耘の手法は深刻な問題を発生させている。そ の問題は何かと言えば、上記金属製の歯をいつも一定の深さに芝地に繰返し打込 むことによって、時間の経過とともに、固化した、歯の長さより約１インチ（２ ，５４ｃｍ）深い所に、換言すれば芝地面の下方的３゜５〜４インチ（８，８９ 〜１０．　１６　ｃｍ）の所に「耕盤」と称されることもある地表下土層が形成 されることである。

更に、上記金属歯は土壌を擦って通過するのでコア穴の内側面に沿って若干の固 化を生じさせることになる。この地表下固化によって適正な芝地管理を行うのに 大きな問題が２つ生じる。その１つば、固化層が土中における適正な水の移動に 対する障害となり、またその第２の問題はその固化層がやはり芝草の根の適正な 発育を阻害することである。この固化の問題に加えて、コア耕耘には別の問題が 伴う。すなわち、取出した芝地コアの除去と利用の問題である。現在の芝地耕耘 の手法では、処理後２〜３日間はそのゴルフ場のグリーンは使いものにならない 。本発明は、都合の良い時期を待たなくとも必要であれば直ちに芝地と地表下の 処理を行い得る方法とその装置とを提供するものである。

本発明は、実質的に非圧縮性の液体、例えば、水をパターンでかつ十分な圧力下 で周期的に芝地と土壌とに注入して土壌を堀りかつ破砕することによって被処理 領域の固化すなわち全体的な密度を小さくする独特の方法とその装置とを提供す るものである。これまでも、非圧縮性液体を使用して芝地処理を行う従来技術が 多数開示されてはいるが、そのいずれにも、液体注入を用いて土壌密度を低くす ることによって行う地表上耕耘の手法を教示するものがない。

マロン他による米国特許第２，９３０，３３４号は液体肥料または除草剤等の混 合液を被処理芝地に注入する装置を開示している。しかし、このマロンの米国特 許にはジェット圧力も、全体的な芝地密度を小さくするための液体注入も示され ていない。このマロン特許が示しているのは、発生したパターンで土壌密度が著 しく低下させられないように一連の液体噴射ノズルを順次動作させることである 。

またボールドウィン他の米国特許第３，０１２，５２６号は、高圧下で液状スラ グに高速度を与えてその無拘束液状スラグを土壌に侵入させることによって土中 に液体を注入する方法を開示している。より詳しくは、このボールドウィンの米 国特許は、ジェット浸透によって土壌殺菌剤、液状肥料、殺虫剤等の液体を注入 する方法に関するものである。しかし、この米国特許には被処理土壌の全体的密 度を著しく低下させるのに必要な圧力あるいは注入ピッチについて示すところが ない。

またジョンストンの米国特許第２，９８８，０２５号およびその再発行特許第Ｒ ｅ２５，３０７号は無水アンモニア等の極めて揮発性の高い液体を、肥料または 殺菌剤として土壌中に与える方法を開示している。しかし、これらのいずれの特 許も、液体を加圧注入することによって土壌の固化を低減する、換言すれば全体 的な土壌密度を小さくして土中からの排水や芝草の発育を改善することについて は示していない。

またジョンストンの米国特許第３，５２１，８１９号は液状スラグを圧力下で土 中に間歇注入する液圧装置を開示している。このジョンストンの特許は、上記の ボールドウィンの米国特許第３，０１２，５２６号に記載の特許を実施する改善 された装置として特に記述されている。しかしながら、このジョンストンの特許 第３，５１２，８１９号のどこにも、またボールドウィンの特許との組み合わせ で見ても、土壌の全体的密度を小さくしてその土壌の排水性を改善し、これによ って根の発育を促す方法およびその装置については示すところかない。

コリンズの米国特許第３．９２６，１３１号およびその一部継続米国特許第４， ０３４，６８６号は、被処理土壌へ機械的に打込まれる液体注入用トングまたは 歯を用いた芝地処理装置を開示している。各トングにはその先端に近いところに ノズルを備え、そのトングを土壌中に埋込んだ後その土壌に液体を注入すること ができる。しかしながら、このコリンズのいずれの特許にも被処理土壌の全体的 密度を下げるに十分な圧力とピッチで液状スラグあるいはジェットを注入するこ とが示されていない。

またラッセル他の米国特許第４，００９，６６６号は芝地面に液状を注入する装 置を開示している。この米国特許には加圧液状スラグまたはジェットを周期的に 加えるのでなく、連続した液流を加えることが記載されている。しかしながら、 このラッセル特許には、被処理芝地の全体的密度を小さくする方法または装置が 示されていない。

またジョンストンの米国特許第４．６２４．１９３号は液体を土壌中にジェット 注入する方法および装置を開示している。このジョンストン特許はより詳しくは 、芝地処理よりはむしろ植物に農薬液を与えることに関するものである。またこ のジョンストン特許には土壌密度を全体的に小さくするのに必要な圧力もパター ンピッチも示していない。

本発明は上記公知の装置および方法の、芝地、特にゴルフ場のフェアウェーやグ リーンを耕耘するのに用いる場合の短場のグリーン等の芝地を耕耘するには不適 である。本発明の装置と方法は、特にそのような目的に合った構成になっている とともに、液圧耕耘機の改良を得るべく新しい特徴をいくつか備える。

これらの特徴には、芝地下層を耕耘した後その芝地に機械的圧力を加えることも 含まれる。従来技術の装置は芝地を耕耘した後芝地に生じる可能性のある凹みに 関する問題を解決するものではなく、また芝地下層を耕耘した後装置の車輪が残 す凹みには考慮を払っていない。

更に本発明の別の特徴は、走行モード時には第１速度を、また耕耘モードでは第 ２速度を、それぞれ設定する手段にある。また更に、耕耘モードの際における速 度制御は、第１の方向にも、この第１方向とは１８０度異ζ６第２方向にも同じ 設定速度が得られるように行われる。これにより、装置を双方向に使用している 場合に穴のピッチが均等になる。しかし、これらの特徴は従来技術には含まれて いない。

更に、本発明の装置は、弁座を弁軸と同心にできるとともにノズルを通る液体流 のタイミングを０．００７秒と０．０６５秒との間で制御する弁を備える。この 特徴は従来技術には含まれない。

また更に、本願発明者は本発明の装置において水撃効果を利用することが有益で あることを発見した。水撃効果を利用することによって、本願発明者は、ボアの 横断面積とノズル吐出口の累積面積との間の関係を発見したのである。しかし、 従来技術にはこの水撃効果を活用したものがない。

発明の開示 本発明は移動する装置からゴルフ場のグリーン等の芝地を曝気する方法を提供す るものである。この方法は液体の供給を受ける加圧液源を用意し、この加圧液源 から多数のノズルへ加圧液を供給し、ゴルフ場グリーンを横断してノズルを移動 させることからなる。その加圧液の流れはノズルを通ってゴルフ場グリーンの中 へ送られて土壌を曝気する。ゴルフ場グリーンに連続した穴を形成するためにそ の加圧液はタイミングをとって吐出される。本発明の好適実施例においては、液 体は少なくとも約２，３００ｐｓ　ｉ　（１５，８５８ｋＰａ）まで加圧されて 、ゴルフ場グリーンを横断するノズルの近くのグリーン面に機械的圧力を加える 。更に、ノズルからの液流吐出タイミングを約０．００７秒と０．０６５秒との 間、また好ましくは、約０．００７秒と０．０２０秒との間にとることができる 。

本発明はまた、フレームと、このフレームに動作結合されて耕耘対象の芝地の上 を装置を動かす手段とからなり、液圧作用で芝地を耕耘する装置を提供する。上 記フレームには複数のノズルが動作連結されている。各ノズルは入口と出口とを 備える。更には、フレームには液体に加圧する手段が動作連結されている。上記 ノズルは加圧手段と流体連通している。

また、液源を加圧手段と流体連通させる手段も設けられている。また更には、加 圧手段から入口への液流を制御する手段を用いて、芝地に液体を侵入させて曝気 穴を形成するに十分な圧力下で出口から液体を放出させる。更に、本発明の装置 は走行モードでは第１速度を、また曝気モードでは第２速度を設定する手段も備 える。

本発明はまた、フレームと、このフレームに動作結合されて耕耘対象の芝地の上 で装置を動かす手段とからなり、液圧作用で芝地を耕耘する装置を提供する。上 記フレームには複数のノズルが動作連結されており、各ノズルは入口と出口とを 備える。またノズルは走行方向をほぼ横断する方向に配設されている。フレーム には液体に加圧する手段が動作連結されている。上記ノズルは加圧手段と流体連 通している。また、この装置は液源を加圧手段と流体連通させる手段も備える。

また更には、加圧手段から入口への液流を制御する手段を設けて、芝地に液体を 侵入させて曝気穴を形成するに十分な圧力下で出口から液体を放出させる。走行 方向を横断してまたノズルの第１の側に、第１、第２端を有する第１０−ラが設 けられている。また、第１、第２端を有する第２０−ラをノズルの第２の側で上 記フレームに動作連結させて設け、装置の移動が前進であると後退であるとにか かわらず土壌曝気の前後に芝地を地均しする。更に本発明はまた、フレームと、 このフレームに動作結合されて耕耘対象の芝地の上を装置を動かす手段とからな り、液圧作用で芝地を耕耘する装置を提供する。上記フレームには複数のノズル が動作連結されており、各ノズルは入口と出口とを備える。またノズルは走行方 向をほぼ横断する方向に配設されている。フレームには液体に加圧する手段が動 作連結されている。上記ノズルは加圧手段と流体連通している。また、この装置 は液源を加圧手段と流体連通させる手段も備える。また更には、加圧手段から入 口への液流を制御する手段を設けて、芝地に液体を侵入させて曝気穴を形成する に十分な圧力下で出口から液体を放出させる。走行方向を横断してまたノズルの 第１の側に、第１、第２端を有する第１０−ラが設けられている。また、第１、 第２端を有する第２０−ラをノズルの第２の側で上記フレームに動作連結させて 設け、装置の走行が前進であると後退であるとにかかわらず土壌曝気の前後に芝 地を地均しする。

本発明は更に、フレームと、このフレームに動作結合されて耕耘対象の芝地の上 を装置を動かす手段とからなり、液圧作用で芝地を耕耘する装置を提供する。複 数のノズルが上記フレームに動作連結されている。各ノズルは入口と出口とを備 える。フレームには液体に加圧する手段が動作連結されている。上記ノズルは加 圧手段と流体連通している。また、この装置は液源を加圧手段と流体連通させる 手段も備え、この手段を、加圧手段から入口への液流を制御する手段として使用 して、芝地に液体を侵入させて曝気穴を形成するに十分な圧力下で出口から液体 を放出させる。ノズルの位置は好ましくは芝地の上約５インチ（１，２７ｃｍ） とする。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の液圧耕耘機の１つの実施例を示す斜視図、第２図は第１図の耕 耘機の正面図、 第３図は第１図の耕耘機の右側面図、 第４図は第１図の耕耘機の左側面図、 第５図は第１図の耕耘機の上面図、 第６図は第１図の耕耘機の下面図、 第７図は第１図の耕耘機の背面図、 第８図は第１図の耕耘機の左側面図であり、その耕耘機の輪郭を仮想線で示し、 また内部構成部分をいくつか示しており、 第９図は第１図の耕耘機の上面図であり、そのいくつかの部分を仮想線で示し、 また内部構成部分をいくつか示しており、 第１０図は第１図の耕耘機の正面図であり、そのいくつかの部分を仮想線で示し 、また内部構成部分をいくつか示し、第１１図は第１図の耕耘機のローラとノズ ルとの拡大側面図であり、 第１２図は第１図の耕耘機の給水系統の一部の斜視図、第１３図は第１図の耕耘 機の左側面図であり、そのいくつかの部分を仮想線で示して昇降機構をより明確 に示しており、第１４図は第１図の耕耘機のティラー制御部分の左側面図、第１ ５図は第１図の耕耘機の制御リンクの左側面図、第１６図は第１５図のリンクの 正面図、第１７図は第１５図の制御リンクの概略図であって、耕耘モードにおけ る前進、後退の両方向を示しており、第１８図は第１図の耕耘機の加圧給水装置 の一部の横断面図であり、 第１９図は第１図の装置のマニフォルド・ノズル系統および耕耘対象芝地の横断 面図で、ある。

発明を実施するための最良の形態 本願出願人の一人である、ロバートｃ、カマ−（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｃ。

Ｃｏｍｅｒ　）によって、本出願と同時出願された「芝地を処理する方法および その装置（Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｔｒｅａｔｉ ｎｇ　Ｔｕｒｆ）　Ｊを本願明細書に参考として含める。図面を通して同じ参照 番号は同じ部品を示している。参照番号１０は芝地を処理しかつ芝地密度を小さ くする装置を示す。この装置１０は、全体を参照番号１１で示すフレームを含む 。このフレーム１１はその左後部１１ａを後方部材１１ｃによって右後部１１ｂ に動作連結されている。上記左、右後部１１ａ、１１ｂは全体に水平面から下方 へ傾斜し、左、右前部ｌｉｄ、ｌｉｅへそれぞれ動作連結している。上記左前部 ｌｉｄと右前部ｌｉｅとの間には前方部材１１ｆが動作連結されている。

また左前部１１ａが右前部ｌｉｅに合流する辺りで左後部１１ａと右後部１１ｂ との間には後方横材１１ｇが動作連結されている。同様に、左前部１ｆ（ｉと右 前部１１ｅとには前方横材１１ｈが動作連結されている。これらのフレーム部材 １１ａ〜ｌｌｈは溶接や、ナツトやボルト等の固締具等の適宜手段によって互い に適当に連結することもできる。フレーム１１は装置ｌＯの各種構成部分（後述 する）を取付ける支持体を形成する。

フレーム１１はその一部が３つの車輪１２〜１４で支持されている。左前車輪１ ２はトーション車輪１２ａを介してフレームｌｉｄに動作連結され、また右前輪 １３は車輪１２ａを介して右前部ｌｉｅに動作連結されている。左前輪１２や右 前輪重３の連結方式については後で更に詳しく説明する。

また操縦自在の後輪１４にはその車輪にそれ自体公知の手段によって油圧モータ １５が動作連結されている。その油圧駆動モータ１５には取付はブラケット１５ ａが動作連結されている。この取付はブラケット１５ａは操縦取付は機構１６に 動作連結されている。操縦取付は機構１６はドーム形頂部１６ａを有し、この頂 部１６ａはタイヤ−１４の上部を覆っている。またそのドーム形頂部１６ａには 、溶接によっであるいは単一金属部材で形成した適当な手段によって側方ブラケ ット１６ｂが動作連結されている。この側方ブラケット１６ｂは、Ｐａｒｋｅｒ 　Ｈａｎｎｉｆｉｎ　Ｃａｒｐ、から市販されている高トルク低速の車輪駆動モ ータ＃１１４−９等の油圧駆動モータ１５より若干大きい開口１６ｃを有する。

また側方ブラケット１６ｂは４本のボルト１７で上記取付はブラケット１５ａに 動作連結されている。またドーム形頂部１６ａには軸１８が動作連結されかつ溶 接等の適当な手段でその上部１６ａに固締されている。上記軸１８はフレーム１ １も前部１１ｃに取付けた板１８ｂに取付けられた軸受１９までまたその内部に 延びている。軸１８は軸受１９の中で回転自在である。上記ドーム形頂部１６ａ にはまた取付はブラケット２０が４本のボルト２１で動作連結されている。また この取付はブラケット２０には、長い操縦フォーク２２が溶接等の適当な手段で 動作連結されている。このフォーク２２は後でより詳しく説明するように制御用 ワイヤーやケーブルを収容するために中空であるのが好ましい。操縦フォーク２ ２の第２端には溶接等の適当な手段でハンドル支持ブラケット２３が剛着されて いる。そのハンドル支持ブラケット２３は上縁２３ａと下縁２３ｂとを有する。

その上縁２３ａには、ハンドル２４を受容するように大きさを決められかつ形付 けられた長孔２３ｃが形成されている。ハンドル２４は円形横断面を有する管等 の適当な材料で作成してよい。またハンドル２４の上部２４ａは上記長孔２３に 嵌合し、溶接されてハンドル支持ブラケット２３にハンドル２４を固着している 。ハンドル２４の底部２４ｂは底縁２３ｂの直上に位置する。ハンドル支持ブラ ケット２３にはそれ自体公知の適当な手段によって駐車用ブレーキハンドル２５ が回動自在に取付けられている。またケーブル２６が適当なリンクによって駐車 用ブレーキハンドル２５に結合されている。従って、第１４図に示すように駐車 用ブレーキハンドル２５を下方へ回転させると、ケーブル２６が動かされる。こ のケーブル２６はその他端が、後輪ブレーキ１４と協働する駐車用ブレーキ（図 示せず）に固締されている。ハンドル支持ブラケット２３にはボルト２８等の適 当な手段によって牽引Ｈａバー２７も回動自在に取付けられている。この牽引制 御バー２７を前方へ回転させるとケーブル２９が第１方法へ移動させられ、また 広報へ回転させるとケーブル２９は第１方向とは反対の第２方向へ動かされる。

かかるリンク機構はそれ自体公知されている。駐車用ブレーキレバーを回動させ ても牽引制御バーが回転するような事故のないようにその駐車用ブレーキレバー を牽引制御位置と異なった位置から回動させるようにするのが望ましい。

またフレーム１１の後端にはガソリンタンク３０が設けられかつ動作連結されて いる。このガソリンタンク３０は注入キャップ３０ａを備え、このキャンプをと ってガソリンを注入するようになっている。ガソリンはそのタンク３０から供給 管と遮断弁（図示せず）とを通ってガソリンモータ３１（第８図、第９図）へと 通過する。このガソリンモータ３１は後方横材１１ｇに適当なモータ取付は臭（ 図示せず）によって取付けられている。このガソリンモータ３１は０ｎａｎ２４ ｈｐガソリンモータ等の適当なモータでよい。このガソリンモータとモータ操作 器類にはそれ自体公知の手段によって電池３２が動作連結されている。それらの ガソリンモータ３１用操作器類は装置の側部に設置されている。ガソリンモータ 操作器類にはキイスイッチ９６、スロットル９７、チョーク９８が含まれる。上 記電池は同様に取付け、前方横材１１ｇに坦持されている。

フレーム１１の後端は常時後輪１４によって坦持される。

またフレーム１１の前端は、走行モードでは前輪１２．１３により、また耕耘モ ードではローラ装置３３によって坦持される。昇降機構を詳細に示す第２図、第 １３図から解るように、フレーム側部ｌｉｄ、ｌｉｅには車輪１２ａが動作取り 付けされている。本実施例においては、左前輪１２にのみ昇降機構を使用してい るが、この昇降機構は右前輪に対して使用してもよくあるいは両方の車輪に対し て昇降機構を用いてもよい。昇降機構３４は歯車列３４ｃによってリニヤ−アク チュエータ３４ｂに動作連結された電気モータ３４ａを含む。

左前部Ｌｉｄには溶接等の適当な手段によって取付はブラケット３５が動作連結 されている。歯車列３４ｃに動作連結された取付はフランジ３４ｄが上記取付は ブラケット３５に設けられ、ボルト３４ｅによってそのブラケットに固締されて いる。上記のりニヤーアクチュエータ３４ｂはスクリューロッド３４ｆを有し、 このロンドは操作器３６による電気モータ３４ａの作動に応じて第１３図に示す 直線方向に移動する。

この操作器３６は、中立位置、上昇位置、下降位置を有するトグルスイッチであ る。回動昇降レバー３７は、車軸１２ａを中心に回動する回動点を有する。この 回動昇降レバー３７の第１脚部３７ａは第２脚部３７ｂに動作連結されている。

第１脚部３７ａと第２脚部３７ｂとの間の角度は一定のままである。第１３図に 示すように、車輪１２はその最下位置（あるいは移動位置）にあり、この位置で はスクリューロッド３４ｆが引込められている。スクリューロッド３４ｆが引延 ばされると、第１脚部３７ａはそのスクリューロッド３４ｆに追従してリニヤ− アクチュエータ３４ｂから離れる。第１脚部３７ａのこの移動によって第２脚部 ３７ｂも時計廻りに回転して、これによって車輪１２．１３が時計廻りに回転す る。これによって、フレーム１１の前端が地面近くまで下降させられ、また車輪 １２．１３が回転し続けるとフレーム１１も、ローラー装置３３がそれ以上下降 しなくなるまで地面近くまで下降し続けることになる。トーション車軸１２ａは フレーム１１の中を延びてタイヤ−１２，１３を双方とも支持している。

従って、タイヤ−１２を上または下へ回転させると、タイヤ−１３は上または下 へ移動する。

第１０図、第１１図、第１２図に示すように、上記ローラ装置３３は第１０−ラ ８５と第２０−ラ８６とを含んでいる。

これらのローラ８５．８６は互いに他に対して概略平行であり、約６インチの直 径を有する。またこれらローラの中心線どうしは約１０インチ離れており、つま りローラどうしは最も近いところで約４インチ（１０，１６ｃｍ）離れている。

これらのローラ８５．８６は同一のものであって、このため、ローラの説明はロ ーラ８６についてのみ行う。ローラ８６は中心軸８７を中心に回転する。またロ ーラ８６は中空であり、外面８８は鋼製である。当然のことであるが、ローラは 固体材料で形成してもよい。更には、ローラは、連続的あるいは間歇的のいずれ を問わず地面に係合する表面でも、単一ユニットあるいは、隣接した車輪どうし の間に間隔をおいた複数の車輪等の複数ユニットでもよい。また外面８８には各 端に端キャップ８９．９０が動作連結されている。ローラ装置３３は更に第１取 付は板９１と第２取付は板９２とを含む。上記ローラ８５．８６はこれら２枚の 取付は板９１．９２の間に回転自在に取付けられている。またそれらローラは自 体の中心軸を中心として回転自在取付けられている。中心軸８７はローラを回動 できるように側板９１．９２（取付は板）に回転自在に取付けられている。それ らの側板９１．９２に軸受（図示せず）を連結するためにボルト９３を使用して いる。

中心軸８７はこの軸受に回転自在に取付けられている。このような構成はそれ自 体公知である。

上記の側板９２には溶接等の適宜手段によって軸９４が動作連結されている。軸 ９４は、接続板９５に形成したボア９５ａを通じてその接続板９５に回転自在に 取付けられている。

その接続板９５は直立部分９５ｂを有し、この部分が水平部分９５ｃに動作連結 されている。また水平部分９５ｃには取付は穴９５ｄが形成されている。接続板 ９５はボルト等の適宜手段でフレーム１１に取付けられている。同様に、取付は 板（接続板）９５には上記同様の軸とブラケットが取付けられ、この取付は板９ ５は左後部ｌｉｅに取付けられている。

第１１図は水平な地面ｇの上を行く場合のローラ装置３３を実線で示す。また起 伏面ｇ′を行く場合のローラ装置３３は仮想線で示している。起伏面ｇ゛は前部 が高く、後部を低くしである。これは、実際に装置がグリーンその他の芝地を横 切る場合を示す多少誇張した代表例である。代表的には、ローラの片方が起伏面 を行く際に上昇するがもう一方のローラは同じ平面にとどまる。しかしながら、 ローラ装置３３の作用を示すために、従動ローラ８５が下降させられると同時に 先行ローラ８６が上昇させられる。図示のように、ローラ装置３３は軸９４を中 心に回転するが、ブラケット９５に取付けたフレーム１１は比較的水平のままで ある。ローラ装置３３は、芝地を、処理の後で、平滑な、はぼ平坦な地面とする ものである。更に、処理中に芝地が持ち上げられるので、車輪が転勤しないと、 走行方向によるが車輪１２．１３あるいは１４のいずれかが、処理後芝地を転動 した後に芝地に凹みを残してしまう可能性がある。しかし、ローラ装置３３を用 いることによってそうした芝地凹みの問題は回避される。

第８図、第９図、第１０図、第１２図を参照して以下説明すると、ガソリンモー タ３１の出力軸はクラッチ３８に動作連結されている。このガソリンモータ３１ にはプーリ３９も動作連結されていて、そのクラッチ３８によって断続される。

第１プーリ３９と第２プーリ３９の双方にベルト４０が係合する。第２プーリ４ １は、入口４３ａを有する三井室４３を含む水ポンプ４２の駆動軸に取付けられ ている。上記三井室４３の吐出口にはガソリン加圧アキュムレータ４４が流体連 通されている。三弁室４３付き水ポンプやアキュムレータ４４は米国コロラドス プリングスのＨｏ５ｔｙ　Ｃｏｒｐ、から市販されているＨａｗｋ　ＨＣ６００ ポンプやＧｅｎｅｒａｌ　Ｐｕｌ１ｐ　Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているポン プ＃Ｔ４０３１や、米国ノースカリフォルニア、ヒルズボーのＰａｒｋｅｒ　Ｈ ａｎｎｉｆｉｎ　Ｃｏｒｐ、から市販されている４（１０，１，６ｃｍ）内径の 窒素充填アキュムレータＡ４ＪＯ０５Ｃ１４９Ｊ＄ｎｏ適当なポンプやアキュム レータでよい。

本発明の方式は約５０００ｐｓｆ　（３４，４７４ｋＰａ）で動作するように設 計されている。本願出願人はアキュムレータに２，２００ｐｓ　ｉ　（１５，１ ６８ｋＰａ）以上に、また好ましくは２，４００〜２，６００ｐｓｉ　（１６， ５４７〜１７．９２６ｋＰａ）の範囲にまで予充填するのが好ましいことを発見 した。弁４８は往復運動を行って出口管９９、従って吐出管４５、への流れの断 続を行う用に設計されている。

第９図に示すように、ガソリンモータ３１の出力軸もクラブチ４６に動作連結さ れており、このクラッチ４６のほうはカムボックス４７へ動作連結されている。

またモータ３１の出力軸は約３，２００ｒｐｍの回転数で運転するものである。

上記カムボックス４７は１０：ｌの減速比の減速装置を内蔵しており、こうして カムボックス内のカムは約３２Ｏｒｐｍの回転数で運転させられる。このカムは 弁４８と係合して往復運動するように設計されていて、出口管９９や吐出管４５ と通る流れの断続を行なう、水ポンプ操作器類は支持ブラケット２３に取付けら れており、それら操作器類としてスタートボタン４２ａとストップボタン４２ｂ とを含む。

第１２図、第１８図を参照して説明すると、図に示すように、三井室４３は水が 中を流れる入口４３ａを有する。水、またはその他の非圧縮性液体がチャンネル ４３ｂを通って流れ、その際に水は３つの弁を通って吐出され、出口チャネル４ ３ｃを通って加圧噴出される。その水は弁４４ｈの入口４４ａを通る。その入口 を密封しているのがＯ−リング４４ｂである。上記弁４４ｈは第１通路１０３を 有し、この第１通路１０３ば出口チャンネル４３ｃと流体連通している。また第 ２通路１０４が上記第１通路１０３と流体連通しており、後者に対してほぼ直交 している。三井室４３がら圧力下で流れ出た水はアキュムレータ４４の入口１０ １に入り、そのアキュムレータはプリセットした圧力まで圧力を高める。第１２ 図に示すように、アキュムレータの入口１ｏ１（破線で示す）はその入口上方の タンク（図示せず）と流体連通している。前記のように、プリセット圧力が５， ０ＯＯｐｓｉ　（３４，４７４ｋＰａ）である場合、アキュムレータ４４は入口 １０２を通じて約２，２００〜２，５００ｐｓｉ　（１５，１６８〜１７，２３ ７ｋＰａ）まで予め充填されている。プリセット圧力に達するまで水はアキュム レータ４４のタンクに入口１０１を通じて注入し続ける。そのプリセント圧力に 達すると、過剰の水流は、通路１０３の逃し口４４ｃに接続されている逃し弁か ら排出される。アキュムレータの入口は上記通路１０２．１０３の上方に位置し 、それら通路と流体連通している。弁４４ｈの吐出口４４ｄはステンレスの弁座 ４４ｅを有し、この弁座４４ｅには０−リング４４ｆが動作連結されている。上 記弁座４４ｅは、その中に入れられる弁４４ｈの開口より若干小さくなっている 。弁座４４ｅの外径は約０．００６インチ（０，１５２４ｍｍ）であり、これは 弁４４ｈの開口の直径より小さい。弁座４４ｅは、吐出口４４ｄの、加圧水通過 部位を画成する中央開口を有する。

弁＄４８はギヤボックス４７によって往復させられる。ギヤボックス４７の内部 にはカム４７ａが設けられ、このカムはガソリンモータ３１の出力軸に取付けら れた１０：１減速比の減速装置によって駆動される。カム４７ａは０．１０イン チ（２，５４ｍｍ）の特記４７ｂを有する。この特記はカムフォロワ４７ｃに作 用してそのカムフォロワ４７ｃを０゜１０インチ（２，５４ｍｍ、）移動させる ものである。弁棒４８はそのカムフォロワ４７ｃに隣接しているのでカムフォロ ワの動作は弁棒４８に伝達される。圧力が発生するまで最初に弁を閉じておくた めに戻しばね（図示せず）を用いており、圧力発生時には圧力によって弁が閉じ た状態に保持される。

また弁棒４８をガイドするためにセラミック製のガイド４７ｄ、真鍮型のヘッド リング４７ｅ１弁バツキング４７ｆが設けられている。高圧水が弁棒４８のヘッ ドよりはセラミック製ガイド４７ｄを押して、弁棒４８を閉じた状態に偏位させ る。弁棒４８は、吐出口４４ｄより若干大きい（約０．０６０インチ（１，５２ ４ｍｍ））ヘッド４８ａを有する。従って、弁棒が第１８図に示す位置にある時 は、アキュムレータから出口管９９への水の流れが止められる。開位置において は水は出口管９９へ、次に吐出管４５へと流れ出す。マニフォルドの入口フラン ジ４４ｇは４本のボルト（図示せず）によって弁４４ｈに接続されている。それ らのボルトは穴４４１に通して固締される。弁座４４ｅと弁４４ｈとの間に間隙 があるので弁座４４ｅが「浮動Ｊし得る６その間隙については約０．００６イン チ（０，１５２４ｍｍ）であると前述したが、弁座を、組立ての際の若干移動あ るいは「浮動」させることができればその他の寸法の適当な間隙であってもよい 。

上記Ｏ−リング４４ｆは通路を密封するものである。弁座４４ｅは浮動するため に、弁棒４８と同心に調整することができる。弁棒と弁座とを組立てする際に、 これらの構成部分を中心合わせし、次にボルトをボア４４ｉに挿入して締付けて 、弁座４４ｅとフランジ４４ｇとの間に０．００１〜０．００フインチ（０，０ ２５ｍｍ〜０．１７８ｍｍ）の締め代が生じる。これによって弁座４４ｅと弁棒 ４４ｅとが同心となり、こうして良好な密封を確保できる。

また、ガソリンモータ３１の出力軸４９にはプーリ４９が動作連結されており、 ベルト５０がプーリ４９．５１に掛けられている。これに対応するクラッチはな く、プーリ４９．５１は常時駆動されている。プーリ５１は米国アイオワ、アメ スの５ｕｎｓ　ｔｒａｎｄから市販されている容積可変形アキシャルポンプＢＤ Ｐ−１０Ｌ等の液圧ポンプ５２の軸５２ａに回転自在に取付けられている。ギヤ ボックス４７内のオイルはポンプのオイル供給源となる。入口管５３によりその オイルはギヤボックス４７からポンプ５２へと流れることができる。

またポンプは容積可変形ピストンポンプ等の公知種類のものでよい。ポンプ５２ のレバーの移動方向に応じて、オイルは管５２ｂまた５２ｃのどちらかから油圧 駆動モータ１５へ流れ、このモータ１５が前進または後退のいずれかの方向に駆 動される。

吐出管４５は好ましくは金属製であり、またその構造強度もノズルパー５４を十 分支持できる程度でよい。ノズルパー５４は必要であればその長手方向の別の部 位で支持してもよい。このノズルパー５４にか複数のノズル５５が流体連通され ている。第１２図に示すように、１１個のノズル５５がノズルパー５４に沿って 間隔をおいて配設されている。ノズルとその間隔については以下に詳述する。ノ ズル５５の間隔で横断方向の耕耘穴の間隔が決まるが、装置の走行速度と、弁４ ８が水を吐出管４５へ流す頻度とで別の方向における間隔が決まる。モータ３１ の回転数が一定であり、このため弁４８の往復速度の一定であるから、装置が芝 地を横断する際の耕耘穴の、走行方向における間隔は装置の速度で決まる。つま り、その間隔は液圧ポンプ５２の運転速度で決まる。

第１５図〜第１７図は制御リンク６４を詳しく示している。

このリンク機構６４は板６５に取付けられ、板６５はフレーム１１に動作連結さ れている。また上記の板６５はフレーム１１にほぼ直交している。また板６５に はこれとほぼ直交して２つの離間部材６６が取付けられている。これらの離間部 材６６には２つの支持アーム６７．６８が回転自在にそれらの第１端部６７ａ、 ６８ａで取付けられている。それらの支持アーム６７．６８の第２端部６７ｂ、 ６８ｂはほぼ長方形のブラケット６９に固締されている。支持アーム６７にはレ バー７０がボルト等の適宜手段によって取付けられている。

またこのＩツバ−７０は装置１０の本体操作盤１０ａに形成したスロット７１を 通って延びている。またブラケット６９にはブッシング７２が溶接その他の適宜 方法で動作連結されて、そのブラケット６９によって担持されている。上記ブッ シング７２はボアを有し、このボアの中をロッド７６が摺動する。

またこのロッド７６の片端にはワッシャ７４が取付けられ、このワッシャからは ビン７５が突出している。これによってロンドア６はブッシング７２の中で摺動 できないようになっている。またロッド７６の、ビンから遠いほうの他端にはケ ーブル７３が取付けられている。更には、ロッド７６には溶接等の適宜手段で停 止板７７が取付けられている。またこの停止板７７には別の離間部材７８が取付 けられている。第１端にローラ８０を、また第２端にローラ８１を有するバー７ ９もその離間部材に回動自在に取付けられている。レバー３７の第１脚３７ａに ケーブル７３が取付けられている。走行モードの場合、このケーブル７３は緩み 、張りがないので、ロッド７６は第１５図に示す位置へ戻ることができる。また 停止板７７はロッド７６によって担持されているので、その板は第１５図に示す 位置に来る。また耕耘モードでは、ケーブルは緊張し、こうしてビン７５が移動 してブッシング７２に衝合し、また停止板７７は第１５図に示す位置まで移動さ せられる。

牽引制御バー２７に接続したケーブル２９は、２つのナツト８２が固締されたね じ付き端部を有する。また上記２つのナツトどうしの間にはバー８３が設けられ 、このバー８３のほうはポンプ制御アーム８４に動作連結されている。そのポン プ制御アーム８４の第１端８４ａはバー７９に剛着されている。こうして、ケー ブル２９のいかなる移動もバー８３を通じて横断伝達機構とポンプ制御アーム８ ４へ伝達される。

またバー（ポンプ制御アーム）８４の第２端８４ｂは液圧ポンプ５２のレバーに 動作連結しているので、第１方向へのアーム８４の移動によってモータ１５が第 １方向へ進められ、反対方向への移動によってモータは第１方向とは反対の方向 へ進められる。前記リンク機構６４は、アーム８４の作動距離、つまりは装置１ ０の速度をプリセットした値に限定するものである。

第１５図は中立位置にあるポンプ５２を示す。この位置ではバー７９がほぼ垂直 になる。ポンプ５２から運動を得るには、バー７９を第１７図に示すように回動 させなければならない。第１方向へ回動させると、第１７図に示すように、バー ７９は反時計廻りに回転し、また第２方向への回動で、バーは時計廻りに回転す る。上記両方の例において、停止板７７はバー７９が更に回転するのを制限する 。この制限は前進および後退の両方に行われる。従って、停止板７７が所定位置 にあれば装置は前進方向、後退方向とも同一速度で進むことができる。走行モー ドにおいては、ケーブル７３が緩み、停止Ｆｉ１１が移動してブッシングに衝合 し、これによりバー７９が更に回転してポンプ５２の速度が増す。モータの設定 速度はレバー７０の前後移動距離によって決まる。レバー７０を動かすと離間部 材６６を中心とする回転が生じる。これによってブラケット６９が、従ってブッ シング６９と停止板７７とが移動させられる。２つの回動点（離間部材）６６を 中心としてブラケット６９を動かすと停止板７７は常に第１５図に示すように垂 直となる。停止板７７が垂直とならないようにリンクの方向を変えることができ るが、リンクは常に、バー７９が中立位置にある時停止板７７からローラ８０ま での距離が停止板７７からローラ８１までの距離と等しくなるような位置に来る 。これによって前進速度は後退速度と常に同じになる。装置１０の本体操作盤１ ０ａには第２スロット７１ａが形成されており、このスロットは第１スロツト７ １と平行になっている。また固締具７１ｂも設けられ、この固締具の第１端部は レバー７０に係合しかつそれとともに摺動し、またその第２端部はスロワ）７１ ａの中で摺動する。スロワ）７１ａの縁部には校正目盛りを、装置１０の走行方 向の穴間隔に対応させて設け、オペレータが穴間隔を容易に調整できるようにし てもよい。また適当な固締具を設けて固締具７１ｂをロックしかつこれによって レバー７０を所定位置にロックするようにしてもよい。

次に第１９図にもとづいて説明する。図中、弁棒４８は閉位置にあるが、その開 位置は破線で示す。吐出管４５はノズルバー５４と流体連通している。このノズ ルバー（またはマニフォルド）５４はその長手方向に延びたボア５４ａを有する 。ノズル５５も管部分の各々に設けたボア５４ａに対応したボアを有している。

また、ノズルに単一の連続管部分を設けるとともにねじ付きノズル口を設け、こ のノズル口にドロップノズルをねじ込んで、１本のバーであるノズルバーに係合 させることができる。これは別途構造に形成してもよい。

弁棒４８はカム４７および突起４７ｂの動きによって所定位置を離れる。弁棒４ ８の開口の最少の部分では、開口が、その弁棒が完全伸長した位置にある場合よ りも必然的に小さい。同様に、開口は瞬間的ではなく、短時間にわたって、閉じ る。従って、図形化して示せば、出口管９９への水の流れは正弦波のように見え 、これはカムの輪郭に似ている。理想的には、芝地に液体を最も効果的に侵入さ せるには、その液体の流れは方形波の形であるのが望ましい。本願出願人は、こ の目的を達成するには「水撃効果」を利用して効果があることを発見した。水の 自由な流れの初期衝撃により水撃と、その結果の高い圧力とが発生させられる。

この初期水撃効果を利用することによって、ノズルの出口を通る水の流れは方形 波のように大きくなり、こうしてより効率的にエネルギーを伝達しまた芝地に形 成する穴の深さを増すことになる。本願出願人はまた、流れ分配系統の各種構成 部分の大きさを適正化することによって水撃効果を有効に利用することができる 。しかしながら、水撃効果が大きすぎると液体分配系統が破壊されてしまうこと がある。

第１９図に示すように、ボア５４ａは横断面積（Ａ、）を有する。更には、ノズ ル出口５５ｂはノズル面積（Ａｏ）を有し、この面積は、ノズル個数（ｎ）を乗 算して、出口の累積面積（ＡＭ　＞と等しくなる。所定ノズル個数とし、システ ム圧力をボンド／平方インチ単位（ｋＰａ）でｐとすれば、ノズルバーのポア５ ４ａ最適横断面積を算出することができる。これは下記のように与えられる。

ＡＩ　＝　（Ｋ）（ｎ）（Ａｏ）　ＩＰまたは ＡＩ　＝　（Ｋ）（Ａ、）　７Ｐ 本願出願人は定数が１．４以上であれば、システムは柔軟過ぎ、芝地への十分な 浸透が得られないことを発見している。

更には、定数が０．２以下であっても水撃効果がマユフォルトに対して破壊的過 ぎることになる。

５．０００ｐｓ　ｉ　（３４，４７４ｋＰａ）の圧力、直径０．５９５インチ（ １，５１１ｍｍ）の１１個のノズル、また直径１インチ（２，５４ｍｍ）のボア では、定数は０．３５７に等しい。本願出願人はこの定数の範囲として０．２〜 １．４が好ましいことを発見したが、０．２〜０．５の定数範囲のほうがより好 ましい。

左前部ｌｉｄには左側ホースコネクタ５６が取付けられ、また右前部ｌｉｅには 右側ホースコネクタ５７が取付けられている。またこれらのホースコネクタ５６ ．５７にはホース５８．５９の第１端がそれぞれ接続され、またそれらホースの 第２端がコネクタ６０に接続されている。このコネクタ６０にはホース６２を介 して水濾し６１が流体連通されている。

また水ポンプ４２もホース６３を介してその水濾し６１と流体連通されている。

動作時には、装置ＩＯのガソリンエンジン３１は本体操作盤１０ａに設けた操作 器類（キイスイッチ９６、スロットル９７、チョーク９８）によって始動させら れる。これらの操作器類は第５図に示す通りであり、これらの操作器類はそれ自 体公知のものである。すでに判明しているとおり、支持ブラケット２３には曝気 開始ボタン４２ａと曝気停止ボタン４２ｂとを設け、また前輪を上げ下げするト グルスイッチ３Ｇも設けるのが好ましい。この位置に操作器類を設けることによ ってオペレータが１つに位置から装置１０を操作することができる。モータ３１ を動作投入すると、液圧ポンプ５２がプーリ４９．５１およびベルト５０を介し て駆動される。そのポンプ５２にクラッチが組み合わさっていないのでポンプ５ ２は常に駆動される。ポンプ５２を第１方向に動作投入するとオイルは第１供給 管５２ｂがら油圧駆動モータ１５へ流れ、こうして装置は第１方向へ走行する。

またポンプ５２を第１方向とは反対の方向へ動作投入すると、オイルは第２供給 管５２ｃから油圧駆動モータ１５へ流れ、装置は第１方向とは反対の方向に走行 する。車輪Ｉ２、Ｉ３が上位置（耕耘位置）にある場合、モータの駆動回転数は リンク機構６４によって決められる。上記のように、車輪１２．１３が走行位置 にある時は、リンク機構６４によってモータ１５はより速い、すなわち走行速度 で駆動される。この場合、車輪が再び、耕耘のために次の位置へ上げられると、 リンク機構が再び有効位置に来、速度は耕耘速度に制限される。本発明の装置で は、すでに判明しているように、毎時約１〜２マイル（０゜８９３９ｍ／ｓ）で の走行で約３〜６インチ（７，６２〜１５．２４　ｃｍ）の間隔で穴を耕耘する ことになる。この穴間隔は当然、装置１０が芝地、ゴルフ場グリーンあるいはそ の他の芝地を横断する時の装置速度に応じて増減可能である。

装置ＩＯの速度を前進、後退とも同じ速度に制御するリンク機構６４によって、 芝地を横切って装置１０を前進、後退させ、またこのリンク機構６４によって速 度を両方向とも同じ速度に保つことができるので同し穴間隔を維持することがで きる。従って、装置を１方向に連続走行させる必要がなく、リンク機構を用いて 装置を第１方向に走行させた後、短い距離だけ装置を片側に若干方向を変え、次 に方向を反転させて芝地を横切って反対方向に平行に走行させてもよい。

水はコネクタ５６または５７のいずれを通じて供給してもよい。この水供給は地 表下の散水システム等のタンクその他の給水源から行ってもよい。水ポンプやギ ヤボックス４７を作動するために適当な操作器類を用いてもよい。クラッチ３８ ．４６は適当な機構で制御することもできる。すでに判明しているように、電子 タイマー装置でこれらのクラッチ３８．４６を制御するのが有益である。この電 子タイマーは、作業位置に投入した後装置が走行し、給水システムの受水が圧力 を有し、また給水システムを作動してその給水システムが加圧を開始する前に昇 降機構がタイヤ−（車輪）１２．１３を地面から離している、すなわちローラ装 置３３を地面につけていることを要求するものである。従って、安全連動性を得 かつ、給水システムが水注入を開始する前に水に加圧することができ、また給水 ホースがよじれたりあるいはオペレータが地面へタイヤ−をつけかつローラを上 昇させ始める、あるいは装置の走行停止が長すぎる場合、ポンプ４３は停止させ られ高圧水の吐出が止まる。またポンプに水を加圧させ続けるオーバライド回路 を用いることもでき、従って装置を通じての水注入でも停止させられる。これに よって多数の水シゴットを同じに穴の中に注入することができる。このような多 数の水シゴットで、５フイートの深さの穴も得ることができる。こうした深さの 穴によれば対象領域における良好な排水を得ることができる。

水供給源をコネクタ５６または５７のいずれかに接続すると水はホース５８また は５９のいずれかを通ってコネクタ６０へ、また水源し６１を通って水ポンプ４ ２の入口へ、それぞれ流れる。ここで水は加圧されてアキュムレータに集められ 、そして弁棒４８がカムの動きで座から離れると出される。

この加圧水はこうして出口管９５を、次に吐出管４５を通って流れ、ノズル５５ から放出される。この時ローラ装置３３が両ローラに作用して機械的圧力を、耕 耘前後に耕耘対象芝地に加える。更には、ローラはゲージホイールとして作用し て芝地の上面から一定の高さにノズルを保持する。また更に、車輪はオペレータ への傷害を防止するガードともなる。ローラはノズルの前後からの接近を防止し 、また板は側方からの接近を防止する。更に、ローラ装置３３はそのローラがノ ズルの前後両方に設けられている。ノズルの前部のローラは装置１０に特別の態 様で設置する必要がない。しかり、走行方向を逆転すると、この前部ローラは後 部ローラとなる。こうして装置は両方向走行自在である。更に、両側にホースコ ネクタ５６．５７を設けるために、装置は両方向走行形となり、方向変更の際に も、給水ホースを１つの側から他方の側へ移す必要がない。

またすでに判明しているように、圧力は少なくとも２，３００ｐｓ　ｉ　（１り 、８５８ｋＰａ）とするのが好適であり、また圧力を少な（とも４，０００ｐｓ ｉ　（２７，５７９ｋＰａ）とすればよりよい結果が得られ、また少なくとも約 ５゜０００ｐｓ　ｉ　（３４，４７４ｋＰａ）とすればまた更に好適である。同 様に、ノズル５５からの水の吐出速度が、水流の芝地への侵入に対して最良の相 関性を示した。しかし、芝地の上層への侵入は困難であり、また２、３００ｐｓ ｉ　（１５，８５８ｋＰａ）の圧力を通常の好適圧力に対し、少なくとも約５， ０００ｐｓ　ｉ　（４３，４７４ｋＰａ）を使用した場合の追加速度は実験室試 験で得られるものよりかなり高くなるようである。装置のサイズや必要動力を決 定する別の決定的要因はショットの持続時間である。必要な水流、従って必要な 動力はショツト時間の一次関数である。水のスラグの侵入深さを維持しながら加 圧流体の放出時間を短縮することができれば、装置１０の全体的な必要動力を小 さくすることができる。またすでに判明しているように、約０．００７〜約０． ０２０秒のショツト時間が好適であり、またより好ましくは、このショツト時間 は約０．０１０〜Ｏ，０１５秒である。水スラグの侵入はこの短縮したショツト 時間で維持できる。

ノズル５５は人口５５ｃと出口５５ｂとを有する。また出口のサイズは給水シス テムを流れる水量と所望の侵入深さとに応じて決めることができる。直径０．９ ６フインチ（１゜７０２ｍｍ）のノズルを９個備えた、本発明の１例を以下に示 す。

例■ ９個のノズル直径を０．０６フインチ（１，７０２ｍｍ）として ョ（ｓｅｃ）ポンプ　アキュムレー　ヒし１　ノズル０〜０．０１０　４．００ 　６４．１７　０　６８．１７流速（ｇｐｍ）（０，２５３２）　（４，０４８ １）　（４，３００４）（ｌｐｓ）０．０１０〜４．０００　（４，０００）　 ０　０　（ｇｐｍ）０．１７０　（０，２５２３）　（０，２５２３）０．１７ ０〜４．０００　０　４．０００　０　（ｇｐｍ）０．１８８　（０，２５２３ ）　（０，２５２３）０．２７０　０　０．２７０　０　（ｉｎ”）（工４２４ ．旺−（先玉不正−一−−一−−−ｇａｌ／ｎｅｔ　４．０００　０　０．３６ ４　３．６３６（分）　（０，２５２）　（０，０２３０）　（０，２２９４） 例■は０．１８８秒の、カムの１サイクルを示す。シボ・ント時間は０．０１０ 秒である。このシボ・ント中、弁４８は弁座４４ｅから離れ、水は出口４４ｄを 通って流れる。ポンプ。

４３は４ガロン／分（０，２５２３１７・ノトル／秒）の出力で運転し、アキュ ムレータは６４．１７ガロン／分（４，０４８１リットル／秒）の出力で吐出し 、ノズルからの吐出量番よ総計で６８．１７ガロン／分（２５Ｂ、０２３す・シ ト１１フ秒）となる。次に０．１０〜０．１７０秒の間、ポンプは４力゛ロン／ 分（０，２５２３リットル／秒）の出力で運転し、アキュムレータが４ガロン／ 分（０，２５２３１７・シト１１フ秒）の流量で立上がる。この後、補充総量が ２．４７１ｉｎ３　（４０，４９２４ｃｍ”　）となるのでアキュムレータは５ ，０００ｐｓ　ｉ　（３４，４７４ｋＰａ）まで加圧される。次の０゜０１８秒 においては、逃し弁が開けられ、その逃し弁の流量が４ガロン／分（０，２５２ ３リットル／秒）となる。

前述のように、ノズル５５はいずれの出口を有する。すでに判明している通り、 出口の累積面積は弁４４ｈの出口４４ｄの面積に対して特定の関係にある。また 、出口４４ｄの面積はノズル５５の出口の総面積の６〜１２倍、好ましくは８〜 １０倍である。

更には、ノズル５５の出口を芝地の上面から約５インチ（１２，７ｃｍ）、また 好ましくは約１／２インチ〜３／４インチ（１，２７〜約１．９０５ｃｍ）の位 置に置けば、良好な耕耘が得られる。本願出願人がすでに、ノズル出口の好適直 径が約０．０３０インチ〜０．０９０インチ（０，７６２ｃｍ〜２．２８６ｃｍ ）であることを発見している。

ノズル５５はバー５４に沿って適宜間隔で配設してよい。

すでに判明しているように、芝地の全体的密度を最も効果的に下げれば、水ジェ ツトすなわちノズル５５どうしの間隔を維持できる。また、芝地密度を下げるに は少なくとも６ｉｎ”（１５，２４ｃｍ”　）のパターンとし、最低約３ｉｎ２ 　（７，６２ｃｍ”）の間隔が好ましい。耕耘対象芝地の種類も当然所望間隔を 左右する。ノズルの横方向間隔はバー５４に設けたノズルの個数によって決まる が、ノズルバー５４と直行する方向における穴の位置は装置１０の走行速度と、 弁４８が水を吐出する速度とに応じて決められる。回転数３．２０Ｏｒｐｍ、減 速比１０：１のガソリンモータ３１で時速２マイル（秒速０．８９３９ｍ）とし て弁動作が３２０回／分とすれば、６インチ間隔で穴が１つ形成されることにな る。時速を１マイル（秒速０．４４６９ｍ）に落とすと、間隔は３インチ（７， ６２ｃｍ）になる。ノズル５５が前記の間隔であれば、水は第１の方向において 芝地に侵入し、芝地に侵入して耕耘穴を形成する。同時に、水は土壌を粉砕、持 ち上げかつ分離させるに十分な第１侵入方向からほぼ外向きの方向に分散されて 全体的な土壌や芝地の密度を小さくする。処理対象芝地上から、比較的小さい横 断面で保隔されたほぼ非圧縮性の液体のジェットを、芝地内の液体を側方分散さ せるに十分な圧力で周期的に注入し、また側方分散された隣接ジェットからの液 体が互いに作用し、土壌と芝地とを粉砕、持ち上げかつ分離させるように液体ジ ェットの間隔を決めることによって全体的な土壌や芝地の密度を下げることがで きる。

第１９図に、耕耘後の芝地と地表上土壌を概略的に示す。

図示のように、芝地と地表上土壌には３つの穴１１０が形成されている。加圧水 給送システムのパラメータに応じて穴１１０の深さが変わる。本願出願人は、前 記システムから予想される穴の深さが約６〜８インチ（１５，２４〜２０．３２ ｃｍ）であることを発見した。この深さは当然耕耘対象の土壌の種類に応じて決 まる。加圧水が地表上土壌に侵入した下降し続ける。本願出願人の理論は水が最 少抵抗の経路を進むというものである。すなわち、土壌のある部分の密度が他の 部分より小さい場合、水は完全に真直ぐには進まない。水は土壌の密度に応じて あちこちへ進むことになる。更には、加圧液は、行く手に岩や石があると脇へ反 れてしまう。いずれにせよ、本願出願人の理論は、加圧水は穴の中に流下するが 、小さい亀裂穴１１０ａの示すように外向きにほぼ側方へ分散されたりもすると いうことである。側方の亀裂穴１１０ａは隣接する穴１１０ａと互いに作用して 地表上土壌を粉砕、分離かつ持ちあげ、これによって地表上土壌を耕耘しその密 度を下げる。

土壌や芝地の密度の低減により、芝の成育や芝地の排水が助長される。本発明の 方法や装置では、この土壌密度低減や芝地排水の助長を行うのに、処理対象面の 上から、比較的小さい横断面で保隔されたほぼ非圧縮性の液体のジェットを芝地 に注入する。ジェット圧力およびジェット間隔の液体ジェットパターンは、芝地 内で液体を側方分散させるに十分であって、分散された隣接ジェットが互いに作 用して芝地を粉砕、持ち上げかつ分離させる。上記において液体を水としている が、当該技術関係者に理解される通り、これは実質的に非圧縮性の液体、例えば 、非圧縮性の液体肥料または除草剤でもよい。重要なのは、その液体の非圧縮性 が十分であって注入圧力とジェット間隔とが、芝地を粉砕、持ち上げかつ分離さ せて土壌や芝地の固化を著しく低減するに必要な、芝地への液体侵入や液体ジェ ットの側方分散を保証することである。

以上に述べた本発明の装置は単一列のほぼ横断方向の保隔されたノズルを有する ものであったが、当該技術関係者には理解されるように、多数の列の横断方向に 保隔されたノズルを使用することもできる。処理対象の芝地上のフレームの移動 速度とともにスラグ注入のタイミングを調整することによって特定の注入シーケ ンスにおいて芝地の所定部分を処理することができる。以上に述べたところから 当該技術関係者に理解されるように、本発明はその他の変更実施も可能である。

以上の説明は本発明を明確に開示する特定例の個別実施例を示すためのものであ る。従って、本発明はこれらの実施例には限定されず、またここに示す特定構成 や形状の構成部品や部材の使用にも限定されない。すなわち、本発明は特許請求 の範囲に示す本発明の精神と範囲とを逸脱することなくその他のあらゆる態様に ても実施できる。

ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、１２ ＦＩＧ、１３ ＦＩＧ、旧 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成４年５月ＩＬ″１日

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．多数のノズルを備えた移動装置から芝地下の土壌を耕耘ずる方法において、 （イ）加圧液体供給源を設け、 （ロ）加圧液体を多数のノズルへ分配し、（ハ）芝地を横切ってノズルを移動さ せ、（ニ）ノズルを通過する加圧液体の流れを芝地の中へ、芝地下土壌を曝気す べく侵入させ、 （ホ）芝地や土壌に連続的な穴を形成するために加圧液体の放出のタイミングを とり、そして （へ）芝地を横断しながら、ノズル近くの芝地に機械的圧力を加える、ことから なる方法。
2. ２．上記の機械的圧力付加において芝地を横断しながら、ノズル前方の芝地に転 動圧力を加える、請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．上記の機械的圧力付加において芝地を横断しながら、ノズル後方の芝地に転 動圧力を加える、請求の範囲第１項に記載の方法。
4. ４．上記のタイミングをとった加圧液体放出で約０．００７〜約０．０２０秒の 時間だけノズルから液体を流れさせる、請求の範囲第１項に記載の方法。
5. ５．液圧作用によって芝地および土壌を耕耘ずる装置において、 （イ）フレームと、 （ロ）上記フレームに動作連結されていて、上記装置を耕耘対象の芝地および土 壌の上を移動させる手段と、（ハ）上記フレームに動作連結されていて、各々が 入口と出口とを備えた複数の流体ノズルと、（ニ）上記フレームに動作連結され ていて、また上記ノズルと流体連通されていて液体を加圧する手段と、（ホ）液 体供給源を上記加圧手段と流体連通させる手段と、 （へ）上記加圧手段から上記入口への液体の流れを制御して、芝地や地表下土壌 に液体を侵入させ、耕耘穴を形成するに十分な圧力で液体を上記出口から放出す る手段と、（ト）装置が走行モードの特に第１速度を、また耕耘モードの時には 第２速度を、それぞれ設定する手段と、からなる装置。
6. ６．上記設定手段が、 （イ）第１端部がポンプと第２端部に動作連結されたポンプ制御アームに動作連 結されていて、これを移動させる牽引制御バーと、 （ロ）上記ポンプ制御アームの上記第２端部を選択的に係合させる停止板と、 （ハ）上記停止板を第１位置と第２位置との間で移動させる手段とからなり、 上記の停止板移動手段が走行モードと耕耘モードとの間の切り替えに横洞するも のであり、走行モードの時に、上記停止板がポンプ制御アームの移動を制限し、 また耕耘モードでは停止板がポンプ制御アームを追加移動させ、こうして走行モ ードにおける移動速度を上げるようにした、請求の範囲第５項に記載の装置。
7. ７．更には、 （イ）中間部分に回動自在に取付けられ、第１端部が第１方向において上記停止 板に接触し、また第２端部が第２方向において停止板に接触するようになってお り、しかも上記ポンプ制御アームが動作連結されているバーと、（ロ）上記停止 板の位置を調製する手段とを備え、（ハ）中立位置においては上記第１端部と停 止板との間の距離が上記第２端部と停止板との間の距離と等しくなり、こうして 速度が第１、第２方向とも等しくなるようにした、請求の範囲第６項に記載の装 置。
8. ８．更には、モードを走行から耕耘に切り替える手段を含んでおり、この切り替 え手段が （イ）上記フレームに回転自在にとりつけられた車輪と、（ロ）上下の位置の間 で上記車輪を移動させる手段とを含んでおり、 車輪が下位置にある時、上記フレームが持ち上げられるようにした、請求の範囲 第５項に記載の装置。
9. ９．液圧作用によって芝地および土壌を耕耘ずる装置において、 （イ）フレームと、 （ロ）上記フレームに動作連結されていて、上記装置を耕耘対象の芝地および土 壌の上を移動させる手段と、（ハ）上記フレームに動作連結されていて、各々が 入口と出口とを備え、かつ走行方向に対してほぼ横断する位置に設けられた複数 の流体ノズルと、 （ニ）上記フレームに動作連結されていて、また上記ノズルと流体連通されてい て液体を加圧する手段と、（ホ）液体供給源を上記加圧手段と流体連通させる手 段と、 （へ）上記加圧手段から上記入口への液体の流れを制御して、芝地や地表下土壌 に液体を侵入させ、耕耘穴を形成するに十分な圧力で液体を上記出口から放出す る手段と、（ト）走行方向を横断して位置する第１、第２端部を有し、かつ上記 ノズルの第１側に設けた第１ローうと、第１、第２端部を有し、上記ノズルの第 ２側で上記フレームに動作連結されている第２ローラと、からなり、装置が前進 、後退走行のいずれにかかわらず耕耘の前後に芝地に転勤圧力を加えるようにし た装置。
10. １０．上記第１、第２ローラが上記フレームに対して浮動し、上記ローラは、装 置が芝地の起伏部に差し掛かると芝地から特定の距離だけ離して上記ノズルを保 持するゲージとして働くようにそれらのノズルに対して配置されている、請求の 範囲第９項に記載の装置。
11. １１．更に、上記ローラの第１端部どうしの間に動作連結させた第１板と、上記 ローラの第２端部どうしの間に動作連結させた第２板とを含んでおり、上記ロー ラと板とで上記ノズルの周りにガード形成した、請求の範囲第９項に記載の装置 。
12. １２．液圧作用によって芝地および土壌を耕耘ずる装置において、 （イ）フレームと、 （ロ）上記フレームに動作連結されていて、上記装置を耕耘対象の芝地および土 壌の上を移動させる手段と、（ハ）上記フレームに動作連結されていて、各々が 入口と出口とを備えた複数の流体ノズルと、（ニ）上記フレームに動作連結され ていて、また上記ノズルと流体連通されていて液体を加圧する手段と、（ホ）液 体供給源を上記加圧手段と流体連通させる手段と、 （へ）上記加圧手段から上記入口への液体の流れを制御して、芝地や地表下土壌 に液体を侵入させ、耕耘穴を形成するに十分な圧力で液体を上記出口から放出す る手段と、からなり、 上記ノズルが芝地の上約１．５インチのところに位置させるようになっている、 装置。
13. １３．上記ノズルが芝地の上約１／２〜３／４インチのところに配置されている 、請求の範囲第１２項に記載の装置。
14. １４．上記液流制御手段によって液体が約０．００７〜０．０６５秒間上記ノズ ルを通って流れさせられる、請求の範囲第１２項に記載の装置。
15. １５．上記液流制御手段によって液体が約０．００７〜０．０２０秒間上記ノズ ルを通って流れさせられる、請求の範囲第１２項に記載の装置。
16. １６．上記液流制御手段によって液体が約０．０１０〜０．０１５秒間上記ノズ ルを通って流れさせられる、請求の範囲第１２項に記載の装置。
17. １７．上記加圧手段によって液体が約２，３００〜５，０００ｐｓｉの圧力下で 流される、請求の範囲第１２項に記載の装置。
18. １８．上記加圧手段によって液体が約４，０００〜５，５００ｐｓｉの圧力下で 流される、請求の範囲第１２項に記載の装置。
19. １９．上記ノズルの直径が約０．０３３〜０．０９０インチである、請求項第１ ２項に記載の装置。
20. ２０．液圧作用によって芝地および土壌を耕耘ずる装置において、 （イ）フレームと、 （ロ）上記フレームに動作連結されていて、上記装置を耕耘対象の芝地および土 壌の上を移動させる手段と、（ハ）上記フレームに動作連結されていて、各々が 入口と出口とを備えた複数の流体ノズルと、（ニ）上記フレームに動作連結され ていて、また上記ノズルと流体連通されていて液体を加圧する手段と、（ホ）液 体供給源を上記加圧手段と流体連通させる手段と、 （へ）上記加圧手段から上記入口への液体の流れを制御して、芝地や地表下土壌 に液体を侵入させ、耕耘穴を形成するに十分な圧力で液体を上記出口から放出す る手段と、からなり、 上記加圧手段が、 （ｉ）出口を備えた弁体と、 （ｉｉ）上記弁体の中で往復運動する弁棒と、（ｉｉｉ）上記弁体に中に設けら れて、その直径が上記出口より若干大きくなっている弁座とからなり、上記弁座 が上記弁棒と同心になっている、装置。
21. ２１．液圧作用によって芝地および土壌を耕耘ずる装置において、 （イ）フレームと、 （ロ）上記フレームに動作連結されていて、上記装置を耕耘対象の芝地および土 壌の上を移動させる手段と、（ハ）上記フレームに動作連結されていて、各々が 入口と出口とを備えた複数の流体ノズルと、（ニ）上記フレームに動作連結され ていて、また上記ノズルと流体連通されていて液体を加圧する手段と、（ホ）液 体供給源を上記加圧手段と流体連通させる手段と、 （へ）上記加圧手段から上記入口への液体の流れを制御して、芝地や地表下土壌 に液体を侵入させ、耕耘穴を形成するに十分な圧力で液体を上記出口から放出す る手段と、（ト）細長のボアを備え、上記加圧手段と流体連通した入り口を有し 、また上記ボアが上記ノズルとやはり流体連通しているマニフォルドと、からな り、 上記ボアの横断面積が圧力とノズル出口の累積面積とに応じて決められ、ノズル から液体をより方形のパルスとして流れさせるに十分でしかもマニフォルドを破 壊しない程度の水撃効果発生させるようにした、装置。
22. ２２．圧力（１ｂ／ｉｎ２）と、ボアの横断面積（ＡＢ）と、ノズルの出口の累 積面積（ＡＮ）とが下式で示す関係を有する、すなわち、 ＡＢ＝（Ｋ）（ＡＮ）√Ｐ ここで定数Ｋは０．２〜１．４である、請求の範囲第２１項に記載の装置。
23. ２３．定数Ｋが０．２〜０．５である、請求の範囲第２２項に記載の装置。