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【発明の名称】 スラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機
【発明者】 【氏名】今井 和春
【要約】 【課題】インジェクタから吐出されるスラリを周囲の土壌と確実に混和して粘度を高め、スラリが圃場表面に流出することのないサブソイラ作業機を提供する。

【解決手段】ナイフビーム１３をもつサブソイラ１に牽引装着され、車体にスラリタンク４を搭載したバキウムカー２を備え、サブソイラはナイフビ−ム１３に沿って配置され、吐出口が作業進行方向の後ろ側、下側に向いているインジェクタ１８をもっていて、バキウムカ−から供給されるスラリをインジェクタから噴出させるように構成したスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機において、インジェクタの吐出口より上側で後方の位置であって、作業中には姿勢が変化しないように、ナイフビ−ムに一端部が直接、あるいは間接に固定されたウィングをもち、噴出されたスラリはこのウィング下の空間において破砕された土壌と混合されて粘度が硬くなり、スラリの圧力により土壌中を上昇することがないように構成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくともナイフビームをもつサブソイラと、このサブソイラに牽引装着され、車体にスラリタンクを搭載したバキウムカーを備え、前記サブソイラはナイフビ−ムに沿って配置され、吐出口が作業進行方向の後ろ側、下側に向いているインジェクタをもっていて、前記バキウムカ−のスラリタンクから供給されるスラリを前記インジェクタから噴出させるように構成したスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機において、前記スラリのインジェクタの吐出口より上側で後方の位置であって、作業中には姿勢が変化しないように、ナイフビ−ムに一端部が直接、あるいは間接に固定されたウィングをもち、噴出されたスラリはこのウィング下の空間においてウィングにより破砕された土壌と混合されて粘度が硬くなり、スラリの圧力により土壌中を上昇することがないように構成したことを特徴とするスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機。
【請求項２】 前記ウィングは、その両側端縁部が斜め下向を含む下向きに傾斜して内部に空間を形成していることを特徴とするいることを特徴とする請求項１記載のスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機。
【請求項３】 前記ウィングは、その固定端部において非作業時に後端部が上下方向に姿勢変化できるように調整回転を許容した固定になっていることを特徴とする請求項１ないし請求項２記載のスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機に関し、さらに詳しくは、スラリ処分と土壌の肥沃化を図るに適したスラリを土壌中に注入する土壌改良に適したサブソイラ作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】わが国おける酪農事業において解決が急がれている問題のひとつにスラリ処分問題が挙げられる。大体一頭の牛で一日数十リットル、百リットルを越える排尿などの排泄があり、百頭単位で飼育して農家にとってはその処分は緊急を要する問題である。従来よく知られている排尿などの排泄物の処理の仕方としては、圃場表面にこれらを散布するか、溝を掘ってその溝に流し込んで処理する方法が挙げられる。その多くは、トラクタによりバキウムポンを搭載したスラリタンク車を牽引して移動しながらポンプによってスラリを圃場に直接散布する方式のものがほとんどである。これの処理方策では排泄物を圃場において有機物として利用できる効果を狙ったものであるが、圃場表面に散布しただけでは悪臭の問題、ハエなどの発生の問題が生じている。とくに、夏場強い日光に晒されることで強力な臭気を放ち、悪臭公害とも云われれ問題があった。
【０００３】そこで、スラリタンクを備えたバキウムカーと、サブソイラ作業機とを組み合わせて、スラリタンクから圧送されるスラリをナイフビ−ムの後ろ側に設けたインジェクタから噴出させて土壌中に導き、心土破砕を行いながらスラリ処理を行うことができるものが提案されている。その代表的なものとして、特開平７ー２３６０７号公報を挙げることができる。
【０００４】この作業機では、サブソイラ作業機にバキウムカー１２０を牽引させた形式のもので、このバキウムカー１２０は車体１２１にスラリタンク１２２を搭載していて、この車体１２１の前方には牽引杆１２３が延出されている。この牽引杆１２３の最前端には連結部１２４があってトラクタのヒッチに連結することができるようになっている。
【０００５】サブソイラ作業機１３０には、ナイフビーム１３１の下端部にウィング１３２ａを有するチゼル１３２が装着され、ナイフビーム１３１の後縁に沿ってスラリを吐出するインジェクタ１４１が配置されていて、その噴出口は、チゼル１３２に設けてあるウィング１３２ａよりも上のレベルにあり、このウイング１３２ａの上側のレベルの位置に第２のウィング１３９が配置され、これらのウイング１３２ａ、１３９はナイフビーム１３１に対して取り付け点を中心とした上下に回転揺動自在（矢印ａにて示す）になっている。
【０００６】また、スラリタンク１２２内のスラリは、車体１２１に搭載されているポンプの出力によって圧送され、開閉弁１２５、フレキシブル管１４２、分岐部１４３、フレキシブル管１４４を順次経て前記インジェクタ１４１に供給される。そして、インジェクタ１４１から吐出したスラリは、チゼル１３２により心土層に形成される空間内を満たすことになる。
【０００７】さらにまた、前記第２のウィング１３９は、サブソイラ作業機の上下動に追従しながら移動するのであって、移動に伴う土壌からの抵抗により最も抵抗の少ない姿勢に変化することになり、作業進行方向に沿った平面姿勢になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のような作業機を使用することにより、スラリの処理と圃場の肥沃化を図ることができるが、この作業機では、前記第２のウィング１３９が後端部が上下に動くために、土の被りによる土圧が小さいと、インジェクタ１４１から吐出するスラリの噴圧によりその後端部が上方に押し上げられて、土壌と混合されることなくスラリのみが圃場表面へと流出することになる。これはスラリの噴出深さが浅い場合に、とくに、圃場表面が波状の場合にスラリが表面に噴出する問題が発生する。さらに具体的には、波状地の登り勾配の作業環境においてはスラリの噴圧により第２ウイング１３９の後端部が押し上げられたような状態では、第２のウイング１３９の後端部と表面との距離が著しく小さくなり、極端な場合第２のウイング１３９の後端部が表面露出することもあって、スラリを確実に土壌中に封じ込めることができない。また、傾斜地ではチゼル１３２により形成された空間が傾斜することになるから、インジェクタ１４１から噴出されたスラリが勾配に沿って下り、波状地の谷間に溜まり、局部的に軟弱地帯を形成し、後の作業においてトラクタの走行を妨げることもあった。
【０００９】そこで、本発明は、インジェクタから吐出されるスラリを周囲の土壌と確実に混和して粘度を高め、登り勾配の作業環境においてもスラリが圃場表面に流出することのないサブソイラ作業機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するため、本発明による、スラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機は、少なくともナイフビームをもつサブソイラ作業機と、このサブソイラ作業機に牽引装着され、車体にスラリタンクを搭載したバキウムカーを備え、前記サブソイラ作業機はナイフビ−ムに沿って配置され、吐出口が作業進行方向の後ろ側、下側に向いているインジェクタをもっていて、前記バキウムカ−のスラリタンクから供給されるスラリを前記インジェクタから噴出させるように構成したスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機において、前記スラリインジェクタの吐出口より上側の位置であって、作業中には姿勢が変化しないように、ナイフビ−ムに一端部が固定されたウィングをもち、噴出されたスラリはこのウィング下の空間においてウィングにより破砕された土壌と混合されて粘度が硬くなり、スラリの圧力により土壌中を上昇することがないように構成したことを特徴とするものである。これにより、土壌中に噴出されたスラリはウィングや、ナイフビ−ムにより掘削された土と混合状態になって粘度が高くなり、流動性が低下されて圃場表面への溢れ出しを防止してスラリを土壌中に封じ込めることができる。また、前記ウィングは、作業進行方向の両側端縁部が斜め下向を含む下向きに傾斜して下面内部に空間を形成していることを特徴としているので、スラリの包容空間が大きくなってスラリの圃場表面流出を確実に防止することができる。さらにまた、前記ウィングは、その固定端部において非作業時に後端部が上下方向に姿勢変化できるように調整回転を許容した固定になっていることを特徴とするものであり、これにより圃場形状や、土壌環境に合わせてスラリ包容空間の調整が可能である。
【００１１】本発明のスラリを土壌中に注入するサブソイラ作業機によれば、スラリはインジェクタによって土壌の深い位置に噴出供給され、噴出したスラリはウィングにより包容されてることで、周囲の土壌と混和されて粘土が高められ、圃場表面へ流出が抑えられる。加えて、インジェクタから吐出するスラリの噴圧は作業中姿勢の変化のないウィングにより確実に包容され、これによりスラリと土壌との混和が確実になる。さらに、前記ウィングは固定端部において一旦固定状態を解除することで姿勢の調整が可能であるので圃場の地形に合わせた姿勢を選択することができ、スラリを圃場表面に流出させることなく土壌中に封じ込めることができ、悪臭公害の発生を防止し、しかもスラリを有機物循環として有効に利用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスラリを注入するサブソイラ作業機について、その実施の態様を図１ないし図６に沿って説明する。
【００１３】図１において符号１００はサブソイラ作業機を示し、このサブソイラ作業機１００はサブソイラ１と、これに装着されたにバキウムカー２とによって構成されている。このバキウムカー２は、後部に車輪を有する車体３にスラリタンク４を搭載して構成したものである。この車体３の前部には前方に延出された牽引杆３ａがあって、この牽引杆３ａがサブソイラ１に連結されている。さらに、図２にも示すように、サブソイラ１は幅方向に沿ったフレーム６をもち、このフレーム６の中央部には立設されたマスト８が設けられ、フレ−ム両端部近傍には前方に張り出したサイドブラケット９が設けられている。これらマスト８及びサイドブラケット９は、図示しないトラクタが備える３点リンクヒッチ機構のアッパリンクＵ及びロアリンクＬの端部が各々ヒッチピン８ａ、９ａにより装着されるようになっている。３点ヒッチ機構により、サブソイラ１がトラクタに一体的に装着される。このサブソイラ１に牽引されたバキウムカー２もトラクタにより牽引される。
【００１４】前記フレーム６には、マスト８と左右一対のサイドブラケット９との間に、前方及び後方に張り出す中間ブラケット１１、１１が設けられていて、これら両中間ブラケット１１の後端部には、各々ナイフビーム１３がボルト、ナット及び座金を用いて締着されている。これらのナイフビーム１３にはその下端部にチゼル１４が取り付けられ、このチゼル１４はその後部に左右に拡がったウィング１４ａをもっている。この両ウィング１４ａは全体が後方に向かって後退していて、少なくとも前端縁は後退翼のように進行方向後方へと退いた形状になっている。また、中間ブラケット１１の前端部には、アーム１６を介して円板コールタ１７が取り付けられ、この円板コールタ１７はナイフビーム１３の進行方向前方において接地し、この円板コールタ１７が土壌表面部に形成したスリットに沿ってナイフビーム１３が抵抗少なく移動することができるようになっている。
【００１５】さらに、図１ないし図４に示すように、左右一対に設けられたナイフビーム１３、１３の後方にはインジェクタ１８が配置されていて、このインジェクタ１８は、スラリタンク４からのスラリを略下向きに噴出するためのもので、図４から明らかなように、前方に平行に延びる一対のブラケット１８ａをもち、これらブラケット１８ａ間にナイフビーム１３を挟み込むようにし、ボルト１８ｂ、ナット１８ｃ及び座金１８ｄによってナイフビーム１３に対して締着されている。そして、このブラケット１８ａには、中間部材１９が前記ボルト１８ｂ等により共締めされていて、図４に示すように、中間部材１９は、ブラケット１８ａに締着される締着部１９ａと、この締着部１９ａの後端に連続してインジェクタ１８の周囲を迂回する迂回部１９ｂと、この迂回部１９ｂの後端に連続して下方に延びる取付部１９ｃをもっている。
【００１６】さらに、図２ないし図４に示すように、前記中間部材１９の取付部１９ｃには、第２のウィング２１が取り付けられている。この第２のウィング２１は前記インジェクタ１８の後方であって、しかもチゼル１４のウィング１４ａよりも上位置に配置され、インジェクタ１８の吐出口より高い位置、言い換えると、吐出口より高いレベルに位置している。この説明において第２のウィングと云うのは、前記チゼル１４にもウィング１４ａを装備した例を挙げた関係であって、チゼル１４にウィング１４ａを装備せずに弾丸を装備した場合には、第２との名称は不要になる。このウィング２１はその前端部中央に略上方に平行に延びる一対のブラケット２１ａをもち、これらブラケット２１ａによって中間部材１９の取付部１９ｃを挟み、２本のボルト２１ｂ1 、２１ｂ2 、ナット２１ｃ及び座金２１ｄによって締着している。すなわち、この第２のウィング２１は、前記中間部材１９によってナイフビーム１３に対してボルトなどにより固定状態になっている。
【００１７】第２のウィング２１をナイフビ−ム１３に固定する前記２本のボルト２１ｂ1、２１ｂ2 は上下方向に間隔をおいて配置されていて、図５にも示すように、下側のボルト２１ｂ1 を挿通すべく前記ブラケット２１ａに形成された挿通孔２１ｅは円形孔であり、またブラケット２１ａに形成された挿通孔２１ｅは該ボルト２１ｂ1 よりも僅かに大径の円形孔となっている。また、ボルト２１ｂ2 を挿通する前記ブラケット２１ａに穿られた挿通孔２１ｆは下側の挿通孔２１ｅを中心とする曲率に沿った形状になった長孔となっている。これにより、第２のウィング２１は、ボルト２１ｂ1 を中心にして、その後端部が上下に回転して傾き状態を調整できるようになっている。
【００１８】また、図５（ｂ）から明らかなように、第２のウィング２１の左右側縁部２１ｇは前端視「ヘ」の字型になっていて、内側に包容空間Ｋを形成している。この包容空間Ｋはインジェクタから噴出されたスラリと破砕土壌とが混合される空間であって、スラリが液体のまま存在したのでは作業環境によっては圃場表面に溢流することがあるが、包容空間Ｋにおいて破砕土壌と混合されることにより粘度が高められて流動性を低下させることができる。この場合、左右側縁部２１ｇが平坦状態のものでも土壌の性質によっては十分機能するが、スラリが周囲に分散しない状態の方がナイフビ−ムで粉砕した土壌と混和されやすく、スラリの流動性を確実、迅速に低下させることができる。
【００１９】次に、前記インジェクタ１８に対するスラリの供給系について説明する。図１および、図２に示すように、マスト８の上部空間位置にブラケット２２を介して中空の分岐部２３が取り付けられている。この分岐部２３は、スラリが供給される供給口２３ａと、内部に取り入れたスラリを送出する２つの出口２３ｂが形成されている。供給口２３ａは、フレキシブル管２５を通じて、かつ、図示しない開閉弁を介してスラリタンク４と接続されている。また、両出口２３ｂはフレキシブル管２６を通じて各インジェクタ１８に接続されている。なお、スラリタンク４内のスラリを圧送するポンプは、スラリを吸込みに使用する真空ポンプの位相を逆転させて使用する。これによりタンク内を加圧すればよく、吸入と、吐出とに使用することができる。このポンプを作動させた状態で、前記開閉弁のポートをトラクタから遠隔的に、あるいは手動により選択操作することにより、スラリタンク４からインジェクタ１８へのスラリの供給及び遮断が行われる。
【００２０】前記分岐部２３は、その供給口２３ａの中心が内部空間の中心よりやや低くなされている。よって、供給口２３ａを経て分岐部２３の内部に供給されたスラリには回転運動が与えられ、左右の出口２３ｂに分配される。
【００２１】次に、上記スラリタンク４の前部を昇降させる機能について説明する。すなわち、図１および、図２に示すように、サブソイラ１の後部に油圧シリンダ２８が設けられている。この油圧シリンダ２８は上下方向に伸縮できるもので、出力ロッド２８ａが上側とされ、下端部が装置本体であるフレーム６後部に枢着されている。また、油圧シリンダ２８の出力ロッド２８ａの先端が昇降シャフト３０の先端部に枢着されて、出力ロッド２８ａの伸縮が昇降シャフト３０を昇降させるようになっている。昇降シャフト３０は例えば断面四角状のパイプが用いられ、前記フレーム６に対して昇降自在に取り付けられている。昇降シャフト３０の上端部は連結部材３１に連結されている。また、両昇降シャフト３０の下端部はブロック状のヒッチ３２により連結されており、図２に示すように、このヒッチ３２に対し、バキウムカー２の牽引杆３ａがピン３３により連結されるようになっている。したがって、操作スイッチ等を操作することにより図示しない油圧ポンプからの油圧を油圧シリンダ２８に与え、その出力ロッド２８ａを伸長動作させることによって、ヒッチ３２が上昇しスラリタンク４の前端部が上昇せられて後傾（後ろ下がり）姿勢となり、路上での移動に適した状態になる。この姿勢を解除するには前記とは逆油圧を供給する。
【００２２】次に、本発明によるサブソイラ作業機を用いた作業の実際を説明する。圃場で作業位置に先立ち、サブソイラ１にバキウムカ−２牽引状態にしておくと共に、トラクタの３点リンク機構によりサブソイラを装着しておく。サブソイラ１を圃場表面まで降ろした状態で移動を開始すると、ナイフビ−ム１３はサクション機能により土壌深く切れ込んで土壌の破砕作業を開始する。ここまでは従来のサブソイラと変わるものではない。
【００２３】このとき、バキウムカー２に搭載されているポンプが駆動されることで、前記開閉弁、フレキシブル管２５、分岐部２３、さらには、フレキシブル管２６を通じてインジェクタ１８にスラリが供給される。インジェクタ１８から噴出されたスラリは、ウィング１４ａ，チゼル１４及びナイフビーム１３によって形成されたスリットの空間に供給されることになり、このとき、第２のウィング２１の通過位置の下側に供給されたスラリは包容空間Ｋにおいて破砕された周囲の土壌と混和されて粘度が高い状態、言い換えると、流動性が低下して噴出圧が減じられる。
【００２４】そして、上記のように土壌中に注入されたスラリは、前記第２のウィング２１により周囲の土壌と混和されて粘土が高められ、地上への噴出は抑えられる。加えて、インジェクタ１８から吐出するスラリの噴圧は固定状態の第２のウィング２１により充分に抑えられるから、土の被りによる土圧が小さい場合であっても、スラリは上方へ噴圧することがなく、地表面に噴出する虞は全くない。
【００２５】また、チゼル１４によって土壌中に形成された空間は、固定状態の第２のウィング２１の破砕作用により直ちに潰され、スラリと周囲の土壌との混和を確実に促進している。したがって、登り勾配の作業環境においてもスラリが土と確実に混和されるので、波状地での谷間に流れて軟弱地帯を形成することもない。また、第２のウィング２１の両側縁部２１ｇが下向きに傾斜してスラリの包容空間Ｋを形成しているので、スラリの噴圧を有効に抑え、スラリが圃場表面に向かって抜け出ることも防止される。さらに、第２のウィング２１がその前端部を支点としてその後端部を上下に動かして傾き姿勢を調整可能とされていることから、その角度の設定により最大の噴圧抑止効果が得られる。
【００２６】
【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、スラリはインジェクタによって土壌の深い位置に供給され、周囲の土壌と混和されて粘度が高められ、圃場表面へのスラリの噴出を抑えている。加えて、インジェクタの噴出口より後方に位置するウィングにより、インジェクタから噴出されたスラリは抑えられるから、土の被りによる土圧が小さくとも噴圧は上方へ逃げられず、地表面に噴出する虞は全くない。また、チゼルにより形成された空間は、スラリの噴出口より後方の位置にあるウィングの破砕作用により確実に潰されるから、登り勾配の作業環境においてもスラリは流れ下ることがない。また、前記ウィングの両側縁部がやや下向きに傾斜して包容空間を形成しているので、スラリの噴圧を抑えるのに極めて有効的である。さらにまた、前記第２のウィングの後端部を上下に調整して傾きに変化を与えることができるので、土壌との関係でスラリ噴出防止に有効的な姿勢を選択することができる。
【出願人】 【識別番号】３９１０５７９３７
【氏名又は名称】スガノ農機株式会社
【出願日】 平成１１年２月４日（１９９９．２．４）
【代理人】 【識別番号】１００１０１８７８
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
【公開番号】 特開２０００−２２４９０９（Ｐ２０００−２２４９０９Ａ）
【公開日】 平成１２年８月１５日（２０００．８．１５）
【出願番号】 特願平１１−２６９３６