JPH09135605A - 均平作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均平作業機における均平板を作業平面内で左
右に回転させることで畦際部分の土寄せを任意に行うこ
とができるようにするためのものである。 【解決手段】 均平作業機をクロスシャフトを取り付け
る装着フレ−ムと、これに枢着軸により枢着される構成
フレ−ムにより構成し、装着フレ−ムと、構成フレ−ム
との間に伸縮シリンダを配置して、この伸縮シリンダの
収縮、伸長により装着フレ−ムに対する構成フレ−ムの
姿勢を制御して、土寄せ方向を選択できるようにした均
平作業機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は均平作業機に関し、
さらに詳しくは、水田、畑などの圃場の表面を均一な表
面に仕上げるための均平作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】わが国の食糧供給体制は、ガット・ウル
グァイ・ラウンドの取り決め実行により変革を余儀なく
されて、その手始めに新食糧が施行されるに至り、旧来
の農業においては生産、流通において永年保護政策が採
用せれていたため関係者は改善意欲を失いぬるま湯体質
に陥っている。このような体質改善には農業従事者強い
改善意識をもって臨む必要があり、求められる農作物を
確実に供給でき、しかも安全な農作物を廉価に供給する
方策を早く確立させることが不可欠である。そのために
はまず、農業の生産性を向上して採算のとれる産業へと
脱却することから始めなければならず、そのためには、
１区画の拡大を図り、反収穫を増量を図らなければなら
ない。たとえば、千枚田により代表されるような小区画
のばかりでは農業の機械化は不可能であり、生産性の向
上は全く期待することができない。

【０００３】最近国策として行われている水田の規模整
備事業によれば、圃場の区画拡大には土木作業機械が持
ち込まれて、中間部位置する畦の除去作業の後、グレ−
ダによる土寄せ作業が行われ統一表面の均平作業が行わ
れている。この作業では水平作業を行いながら均平作業
が行われるので新しいでは水平な表面が得られるので、
規模拡大と云う目的は一応成就するのである。また、米
の生産過剰対策として余剰水田を転換する方策が勧めれ
ているが、認識されていることとは逆に極めて難しい作
業である。詳しくは、規模拡大や、さらには田から畑へ
の転換作業は、「田」の字に「火」を付けるような簡単
な作業ではなく、極めて困難であり、机の上で考えられ
ているようなわけには行かないのである。とくに、一旦
転換された畑を水田に再び転換することは極めて困難で
あることから、その転換作業は慎重に行う必要がある。
圃場においては作土の移動を最も嫌い、ボトム作業にお
いてもその場反転が原則的には好まれていることからも
理解することができよう。

【０００４】よしんば、水田を畑作に転換するにしても
その転換作業自体は簡単なものではなく、土壌構造を十
分に認識した後でないと畑作に適した圃場に転換するこ
とはできない。一般に、畑作に適した圃場の断面的構造
は、最も表面に作土層があり、その下層に耕盤層があっ
て、さらに、その下層に水分を通しにくい心土層の三層
により構成されている。作物の生育には、作土層が常に
適度の水分と空気含んでいて、しかも十分な深さがある
ことが理想的である。

【０００５】米の減反政策により実施される水田から畑
圃場への転換作業は多くの問題があること前述したよう
に想像に難くないところであり、畑作物は水稲と異なり
浸水すると大きな打撃を受けるため、転換された畑圃場
は作土の表面水を確実に排除できる構造のものでなけれ
ばならない。ところが、水田とくに重粘土壌の水田にあ
っては、大型トラクタの使用による踏圧や、過剰代掻き
によって心土層が固結し、通気性、透水性、保水性等の
土壌物性が不良になり、また、毎年繰り返されるロータ
リ耕によって、耕深差を形成し、生育条件に邑を作る。

【０００６】耕盤層の下側に暗渠を設けたものであって
も、多量の降雨があると地表の作土層には、停滞水を生
じて過湿状態になり、いわゆる泥濘状態になってしま
い、また逆に、長期間降雨がないと耕盤層が作土層から
下の下層部分の水分の吸い上げを阻害してしまい、作土
層だけが乾燥状態になっていわゆる旱魃を生じることが
ある。

【０００７】従って、上述のような水田を畑圃場に転換
する圃場合には、透水性や保水性を不良にしている耕盤
層を破壊すると共に、さらに、その下の心土層を膨軟状
態にすることによって土壌の通気性、透水性を改良し、
作土層の深さを畑作物に望ましいもの、例えば、２０〜
３０ｃｍ以上にすることが必要である。このような見地
から、従来では水田を畑圃場に転換するには、５０〜６
０センチの深さを心土破砕機で耕盤層を破壊すると共
に、心土層を膨軟にし、その後プラウで作土を耕起反転
する方法、あるいは心土耕プラウで作土層と耕盤層を一
緒に耕起反転すると共に、心土層を膨軟にする方法が採
用されている。

【０００８】これらは、水田を畑作圃場に転換すること
と、の規模拡大は日本農業が生き残るためのものである
が、日本農業を活性化して生き残らせるためには伝統的
な稲作文化である水田農業も活性化させることが必要で
あること異論のないところである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】水田農業の活性化には
採算的に大規模圃場が必要になり、作業の省力化に加え
て単位面積当たりの収穫量を拡大させることが必要であ
る。ところが、省力化は作業の機械化によってある程度
は満足に近いところまでレベルアップしているのである
が、単位面積当たりの収量、いわゆる反収を向上させる
ことは至難である。とくに、大規模圃場において均一な
作柄を期待することはきわめて困難であって、これを克
服しなければ規模は大きくなったが収量はそれほど拡大
させ得なかったということになる。そこで、圃場の全域
にわたって、均一な作柄が期待できるのであれば、規模
拡大による作業効率の向上と相まって日本農業の再生も
夢物語ではない。したがって本発明は、国策である水田
の大規模化だけでなく、圃場全域の作土環境を均一化す
ることで高収量を得てコスト面での国際競争にも十分対
抗することが農業の育成を目的とするものである。

【００１０】表面の水平化は土木事業の一環ではなく、
作物を作る上で最も条件の良い土環境を作ることでもあ
って、圃場の隅々まで確実に水平化するにしても土木事
業とは違った留意点が存在することは当然である。

【００１１】また、圃場は自然の影響を絶えず受けてい
るものであり、例えば、冬期の間絶えず北の季節風に晒
される地方にあっては、圃場表面の土は北風により南方
向に飛ばされ、南側の畦よりの部分に堆積しがちであ
る。したがって、冬の間に南側の耕土が高くなり、北側
の耕土は著しく減少して、全体として傾斜面になってし
まう傾向にある。この傾斜を春作業により矯正すること
が必要になるのであり、このような作業に均平作業機は
必要である。本発明は、稲作などで代表される水田並び
に圃場を形成するのに適した均平作業機を提供すること
を目的とするものである。

【００１２】

【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、クロスシャフトを備える装着フレ−ム
と、この装着フレ−ムに対して１点支持軸により装着さ
れている作業機フレ−ムと、この作業機フレ−ムには作
業進行方向に沿って、作業機のフレ−ムに均平板を先頭
に砕土機、鎮圧輪などを取付けて構成し、作業機のフレ
−ムには水平信号を検出する受光部があり、レ−ザ−ビ
−ムにより描く水平面に前記受光部に位置させて水平状
態を検出して作業機の姿勢を制御するように構成した均
平作業機において、３点リンクのうちアッパリンクはマ
ストに形成した長孔に装着されていて、その長孔の範囲
内でアッパリンクの装着点が自由に移動できるようにな
っており、かつ、作業機フレ−ムを装着する装着フレ−
ムに対するのロアリンク取付位置と、前記鎮圧輪の接地
点とを結ぶ中間位置に均平板が配置され、この均平板が
レ−ザ−ビ−ムにより定める基準平面に対して所定の高
さになるようにロアリンクの上下動により前記鎮圧輪の
接地点を支点として均平板が上下動されるように構成し
たことを特徴とするものである。また、かつ、前記作業
機フレ−ムは装着フレ−ムに対して支持軸を中心に回転
可能であり、前記装着フレ−ムに対して前記作業機フレ
−ムは伸縮シリンダにより前記支持軸を中心に回転させ
られ姿勢を保持することが可能であって、その姿勢の選
択により圃場全域の均平作業を可能にしたことを特徴と
するものである。

【００１３】本発明の均平作業機は、受光部により水平
面を検出しながら均平作業機がトラクタのもつ上下制御
装置の駆動力により前記水平面から一定の距離離れた位
置に均平作業機の均平板が位置するようにして表面の水
平化を図り、さらには、畦際の土の移動、言い換えると
畦際が高い圃場合、あるいは畦際が低い圃場合でも土を
確実に移動することができるのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付した図
面に沿って説明する。符号１０はトラクタのもつアッパ
リンクＵＬ、ロアリンクＲＬにより支持される装着フレ
−ムを示し、符号２０は前記装着フレ−ム１０に対して
支持軸を中心に回転できるようにして装着されている作
業機フレ−ムを示している。この作業機フレ−ム２０に
は作業機を構成する構成フレ−ム３０が一体的に取り付
けられていて、この構成フレ−ム３０には、進行方向先
頭から順に均平板３１、粗砕土機３２、鎮圧輪３３が配
置されている。また、作業機フレ−ム２０にはレ−ザ光
を受ける受光部３４が支柱を介して立設されている。そ
して、前記装着フレ−ム１０と作業機フレ−ム３０に直
接に固定されている構成フレ−ム３０との間には作業機
フレ−ム２０により構成フレ−ム３０を姿勢を変える伸
縮シリンダ４０が取り付けられている。

【００１５】次に、各構成部分を順を追ってその詳細を
説明する。まず、装着フレ−ム１０は角パイプなどのク
ロス部材１１に対してクロスシャフト１２を取り付ける
ことができるようになっていて、このクロスシャフト１
２をトラクタが備えるロアリンクＲＬが予め捉えた状態
で装着フレ−ム１０に取り付けるための装着部（後述）
を持っている。このクロス部材１１は角型パイプ状のも
ので幅方向中心位置に軸受部１３をもち、垂直方向に沿
った軸心をもっている。前記クロス部材１１の両端部に
はクロスシャフト１２を取付けるための装着部１４があ
って、下端縁には切欠き部１４Ａが形成されている。

【００１６】このクロス部材１１の上下には密着した状
態で、作業機フレ−ム２０の前方に張り出して形成して
ある回動ア−ム部２１が挟んだ状態になっていて、両回
動アーム部２１には支持軸２２の両端があって、一端は
固定、他端はねじ部２２Ａをもち、ナット２２Ｂにより
固定されるようになっている。そして、この支持軸２２
が前記軸受部１３を貫いて軸受部１３を中心に水平面内
で回動できるようになっている。

【００１７】この作業機フレ−ム２０に続いて配置固定
されている構成フレ−ム３０はほぼ方形に形成したもの
で、この構成フレ−ム３０には作業進行方向前方から順
に均平板３１、粗砕土機３２、鎮圧輪３３を備えてい
る。前記均平板３１は作業幅方向に沿って伸びる板状の
もので、ア−ム３１Ａを介して前記構成フレ−ム３０に
取り付けられ、両端部には張り出し部３１Ａをもち、そ
の張り出し部３１Ａはやや前方に向かって突き出してい
る。また、粗砕土機３２はタインなどの土塊粉砕機能を
もつもので、前記均平板３１の幅方向に沿って適当な間
隔に配置されている。また、粗砕土機３２の後方にはコ
イル型をした鎮圧輪３３がアーム３３Ｂで両端を支えら
れた軸３３Ａを中心に回転することができるように支持
されており、この軸３３Ａは構成フレ−ム３０に対して
支持された状態にあって回転することができるようにな
っている。

【００１８】装着フレ−ム１０の両端部に設けてある前
述した装着部１４は前記クロスシャフト１２の両端部に
相当する位置にあって、板状で起立した小さなマスト型
をした支持マスト１４Ａをもち、その下端部には前記ク
ロスシャフト１２を取り付けるための切り欠き１４Ｂが
形成されていて、この切り欠き１４Ｂに前記クロスシャ
フト１２がはまり込むようになっている。

【００１９】そして、前記装着フレーム１０と前記作業
機フレ−ム２０との間にはその左右に作業機フレ−ム２
０の姿勢を変更制御する伸縮シリンダ４０が配置されて
いて、そのロッド４１は装着フレ−ム１０側の装着部１
４に形成したフランジ１４Ｃにピン４１Ａにより枢着さ
れ、シリンダ側の端部４２はピン４２Ａにより作業機フ
レ−ム２０に対して枢支ピン３４に枢着されており（取
りつけ方はその逆であってもよい）、この伸縮シリンダ
４０を伸長させると、伸長した方では装着フレ−ム１０
と作業機フレ−ム２０との間隔は開き、装着フレ−ム１
０に枢着されている作業機フレ−ム２０を支持軸２２を
中心に回転させることができるようになっている。この
とき反対側の伸縮シリンダ４０は収縮している。この伸
縮シリンダ４０の取り付けの形式は自由であって、左右
両方ではなく、左右何れか一方だけでもよい。この場
合、伸縮ストロークは大きくなる。この場合、伸長した
状態の伸縮シリンダ４０側が開き、均平板３１の状態は
左端が後方に、右端が前方位置になり、反対の状態では
逆に左端が前方に、右端が後方位置になる。したがっ
て、土寄せ作業では、前者では土を左に寄せ、後者に寄
れば土を右寄せすることができる。

【００２０】このことは、図８に示すような畦際がくぼ
んでいる状態においては、高い位置の内をくぼみ側に移
動させる必要があり、トラクタの進行方向右側を開くこ
とで矢印のように土を寄せることができる。また、図９
のように畦際が高い状態ではトラクタの進行方向左側を
開くことで土を同図矢印のように寄せることができるの
である。

【００２１】さらに、構成フレ−ム３０の前中央にはト
ラクタのアッパリンクＵＬを取り付けるためのマスト３
５が立設されており、このマスト３５は作業進行方向に
長い長孔３５Ａが穿けてあり、後で詳しく説明するがア
ッパリンクＵＬの球接手ＵＬＸを介して、アッパリンク
ＵＬが長孔３５Ａの範囲で自由に動くことができるよう
になっている。前記マスト３５は垂直部３５Ｂと水平に
張り出した水平部３５Ｃをもっていて、前記長孔３５Ａ
はその水平部３５Ｃに設けてある。

【００２２】そして、前記マスト３５には前記鎮圧輪３
４に対して押圧力を作用させるためのメカニズム、いわ
ゆる押圧機構５０があって、鎮圧輪３４の確実な接地を
促している。すなわち、前記マスト３５の構成部材であ
る板材の間に形成される空間内に収容することができる
スライド子５１があって、このスライド子５１には前記
長孔３５Ａを貫いて配置されるアッパリンクＵＬの装着
ピンＵＬＸを通す丸孔５１Ａがある。このスライド子５
１には支持軸５２があり、この支持軸５２に連続して径
の小さい軸部５３が形成されていて、さらに．径の小さ
い端部にねじ部をもつねじ軸５４があって、支持フラン
ジ５５を通した圃場合このフランジ５５は前記軸部５３
の端部に当たることができる。この支持フランジ５５は
前記マスト３５の構成部材である板材に対してボルト５
５Ａにより固定される。言い換えると、支持フランジ５
５は後述の支持フランジ５６と共に、ねじ軸５４の支持
部材としての機能が与えられている。

【００２３】さらに、支持フランジ５６、５６との間に
は両端部がフランジ５７Ａ，５７Ｂで保護されている弾
性材５７、詳しくはウレタン樹脂製の円筒形をした弾性
筒が位置して、中心部を前記ねじ軸５４が貫き、フラン
ジ５７Ｂの外側においてねじ軸５４に対してナット５８
がねじ込まれて締めつけている。この締めつけ強さによ
り弾性材５７の反発力を調整している。

【００２４】この押圧機構５０は前記鎮圧輪３３が表面
を転がりながら移動する圃場合、土壌の性質、いわゆる
土質が粘着性を帯びていると次第に土が鎮圧輪３３に付
着しその直径が太り、均平作業機の姿勢が尻上がり状態
になり、言い換えると、均平作業機の姿勢が前のめり状
態となり、甚だしい圃場合には、均平板３１が表面から
浮き上がることになるので、これを防止するために、強
制的に前記鎮圧輪３３を接地方向に押しつける。

【００２５】すなわち、均平作業機が前のめり状態にな
ると、押圧機構５０がこれに抵抗して姿勢の変化を抑制
するように作用する。詳しくは、マスト３５に対してス
ライド移動できる支持軸５２、軸部５３、ねじ軸５４が
その軸方向に移動することになるが、その移動の際にマ
スト３５の水平部３５Ｃと一体的なフランジ５６が弾性
体５７を押すことになって、抵抗を受けその移動、言い
換えると、均平作業機の前のめり状態になるのを抑制し
ている。

【００２６】また、均平作業機を構成する構成フレ−ム
３０には受光部３６を先端位置にもつ支柱３７が立設さ
れていて、この受光部３６の高さ設定は油圧シリンダ３
９の伸縮により行い、この受光部３６はの外部適当なと
ころに接地したレ−ザ光の発光部３８からの水平信号Ｈ
を受光するようになっている。受光部３６が受光した水
平信号Ｈにより常に受光部３６がその信号の範囲内にあ
るようトラクタのもつリフト機構により制御される。も
ちろんこの機構を備えていないトラクタにおいては期待
することはできないが多くのトラクタにはこの機構が搭
載されている。

【００２７】すなわち、受光部３６から出力される電気
的な信号は制御ボックス（マイコン）６１に入力され、
水平信号とに偏位により油圧切換弁６２を切り換える信
号を出力する。同時に、油量制御弁６３の開度を制御す
べくその信号を出力する。油圧回路はポンプ６４から前
記油圧切換弁６２、油量制御弁６３を経由してリフトシ
リンダ６４に至る構成であり、このリフトシリンダ６５
のロッド６５Ａがリフトア−ム６６の端部に接続されて
おり、このリフトア−ム６６の他端部はリフトロッド６
７の端部に接続されている。そして、リフトロッド６７
の他端部はロアリンクＲＬに対して連結されている。

【００２８】次に、均平板の上下動制御について説明す
る。受光部３６がレ−ザ光が描く水平面に対して上側に
外れているいる場合には、均平板３１の位置が高くなっ
ていることであるので、これを下げることで表面を削る
必要があり、その状態は制御ボックス６１に入力される
信号により検出される。そして、その信号に応じて切換
弁６２のポジションが選択されると共に、油量制御弁６
３により油路の開度を選択して、油の流れ方向を選択
し、供給油量を制御する。均平板３１を下げるために
は、図７において、切換弁６２の第１ポジションが選択
される、これにより油圧ポンプ６４から切換弁６２、油
量制御弁６３を経てリフトシリンダ６５の左室６５Ｌに
圧油が供給される。してロッド６５Ａを介してリフトア
−ム６６を右回転させてリフトロッド６７によりロアリ
ンクＲＬを押し下げることで均平板３１を目的の位置ま
で下げる。

【００２９】また、受光部３６は水平信号で描かれる水
平面より引く場合には、言い換えると、均平板３１が下
がり過ぎの状態であるときには、これを適当な位置まで
上げる必要があり、そのためには、制御ボックスからの
上げ信号により切換弁６２の第３ポジションが選択さ
れ、同時に油量制御弁６３の開度が定められる、これに
よりリフトシリンダ６５の右室６５Ｌに圧油が供給さ
れ、ロッド６５が収縮してリフトア−ム６６を図７にお
いて右回転させる。そして、リフトロッド６７を介して
ロアリンクＲＬは上方へ引き上げられる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば圃場表面の均平化において、基準平面にあるべ
き受光部の位置がその上下にある場合に、トラクタが備
えるリフト機構の制御により均平作業機の均平板を上下
動させて所定の高さに位置するようにし、このとき均平
板は鎮圧輪の接地部を支点として上下動させられるので
リフト機構による上下動が直接均平板の上下動幅となら
ず、比較的小さい幅で上下動させられることになり、圃
場表面に大きな凹凸を形成することがない。

【００３１】また、作業進行方向に対して均平板の角度
を変更して使用することができるので、トラクタの進行
方向に対して斜め方向にも土を寄せることができ、畦際
の土を張り土、置き土いずれの状態にも移動させること
ができる。

【００３２】さらに、長孔の範囲内で自由に移動するこ
とができるアッパリンク、具体的にはアッパリンクの装
着ピンに対して、均平作業機が前のめり状態になる場合
にその移動に対して抵抗を与えるように構成してあるの
で、圃場の土の性質のより鎮圧輪に土が付着して直径が
大きくなるような場合であっても強制的に鎮圧輪を接地
する方向に押圧し、正確に均平板が所定の高さに保持す
ることができ、圃場表面の水平化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による均平作業機の側面図である。

【図２】 図１の一部の拡大側面図である。

【図３】 本発明による均平作業機の平面図である。

【図４】 図３の一部の拡大平面図である。

【図５】 図３の一部分解斜面図である。

【図６】 本発明による均平作業機の押圧機構の分解斜
面図である。

【図７】 本発明による均平作業機のリフト機構を示す
説明図である。

【図８】 本発明による均平作業機の状態変化と圃場の
畦際が凹みになっている状態を示す説明図である。

【図９】 本発明による均平作業機の状態変化と圃場の
畦際が凸状になっている状態を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０ トラクタ ２０ 作業機フレ−ム ３０ 構成フレ−ム ３１ 均平板 ３２ 粗砕土機 ３３ 鎮圧輪 ３５ マスト ３５Ａ 長孔 ３５Ｂ 垂直部 ３５Ｃ 水平部 ３６ 受光部 ３８ 発光部 ４０ 伸縮シリンダ ４１ ロッド ４２ 端部 ５０ 押圧機構 ５１ スライド子 ５２ 支持軸 ５３ 軸部 ５４ ねじ軸 ５５、５６ フランジ ５７ 弾性材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業進行方向に沿って、作業機のフレ−
   ムに均平板を先頭に砕土機、鎮圧輪などを取付けて構成
   し、レ−ザ光により描く水平面に受光部において水平状
   態を検出して作業機の姿勢を制御するように構成した均
   平作業機において、３点リンクのうちアッパリンクは作
   業機との装着部において長孔を介して装着され、その長
   孔の範囲でアッパリンクの装着点が自由に移動できるよ
   うになっていて、かつ、前記作業機のフレ−ムのロアリ
   ンク取付位置と、前記鎮圧輪の接地点とを結ぶ中間位置
   に均平板が取付けられ、この均平板がレ−ザ−ビ−ムに
   より定める基準平面に対して所定の高さになるようにロ
   アリンクの上下動により前記鎮圧輪の接地点を支点とし
   て均平板が上下動されるように構成したことを特徴とす
   る均平作業機。
2. 【請求項２】 トラクタの３点リンクにより支持され、
   クロスシャフトを取り付け得る装着フレ−ムと、この装
   着フレ−ムに対して支持軸を中心に回転できるように連
   結された作業機フレ−ムと、この作業機フレ−ムと一体
   的な構成フレ−ムとで構成され、前記装着フレ−ムと作
   業機フレ−ムとの間に伸縮シリンダを配置して、この伸
   縮シリンダの伸縮により装着フレ−ムに対する作業機フ
   レ−ムの作業進行方向平面での角度を変化させて、土寄
   せの態様を選択できるように構成したことを特徴とする
   均平作業機。
3. 【請求項３】 トラクタの３点リンクにより支持される
   装着フレ−ムと、こ姿勢を制御するように構成した均平
   作業機において、３点リンクのうちアッパリンクはマス
   トの長孔に押圧機構を介して取り付けられていて、アッ
   パリンクの装着ピンに対して前記押圧機構はアッパリン
   クの装着ピンに対して作業進行方向前方への移動に抵抗
   を与えるように作用する構成としたことを特徴とする均
   平作業機。