| 【発明の名称】 |
代掻き作業機 |
| 【発明者】 |
【氏名】田辺 義男
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| 【要約】 |
【課題】代掻き作業時における夾雑物の掻き上げと共に、土壌の上下方向の移動を防止し、さらには、硬盤層の形成を防止する代掻き作業機を提供する。
【解決手段】トラクタに対して、その３点リンクヒッチ機構に装着される代掻き作業機において、前記３点リンクヒッチ機構のうちアッパリンクの装着点が長孔の範囲で自由に移動できるように形成されたマストと、前記マストが立設される作業機フレームと、前記作業機フレームに設けられる複数の撹拌爪を有する縦型ロータリと、前記作業機フレームの後部に設けた連結杆及び連結アームを介して枢着される均平フロートと、前記縦型ロータリと均平フロートとの間であって、前記作業機フレームの後部に取付けられる均平板とから構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トラクタに対して、その３点リンクヒッチ機構に装着される代掻き作業機において、前記３点リンクヒッチ機構のうちアッパリンクの装着点が長孔の範囲で自由に移動できるように形成されたマストと、前記マストが立設される作業機フレームと、前記作業機フレームに設けられる複数の撹拌爪を有する縦型ロータリと、前記作業機フレームの後部に設けた連結杆及び連結アームを介して枢着される均平フロートと、前記縦型ロータリと均平フロートとの間であって、前記作業機フレームの後部に取付けられる均平板とから構成されることを特徴とする代掻き作業機。
【請求項２】 前記作業機フレ−ムの上方位置には、発光部からのレ−ザビームを受光する受光部が設けられ、この受光部がトラクタのリフト機構の駆動制御によりレ−ザ−ビ−ムが描く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均平フロートを支点として均平板が上下動されるように構成した請求項１記載の代掻き作業機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は代掻き作業機に関し、さらに詳しくは、代掻き作業時における夾雑物の掻き上げと共に、土壌の上下方向の移動を防止し、さらには、硬盤層の形成を防止する代掻き作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】元来、水田圃場の環境を整えるためには、まず圃場土壌の透、排水性をよくし、作物の呼吸障害を助長しかねない過剰代掻きをやめることが急務である。しかしながら、実際には過剰代掻き作業を好んで施しているわけではないが、用水の供給に時期的制限があることから迅速に水田を均平にする必要があり、そのため、代掻き作業が許された期間は短く、そのために短期間のうちに水田を速やかに均平にすることが余儀なくされている。
【０００３】近年、この代掻き作業に用いられる代掻き作業機としては、ロータリ耕耘機の耕耘軸に相当する部分にかご型ロータ等を取り付けた形式のものが多く用いられている。図５は、代掻き作業に用いられる一般的な代掻き作業機の側面図を示している。代掻き作業機１０は、作業方向に延びた作業機フレーム１１と、この作業機フレーム１１に立設するマスト１２と、前記作業機フレーム１１の作業方向後部に取付けられる耕耘部１３と、この耕耘部１３の作業方向前方であって、耕耘部１３による耕深を調節するため前記作業機フレームに取付けられるゲージホイール１４とから構成されている。そして、前記作業機フレーム１１の作業方向前部であって、かつ作業幅方向に設けられるクロスシャフト１１ａと、前記マスト１２の上部とがトラクタ（図示せず）の３点リンクヒッチ機構のロアリンクＬＬとアッパリンクＵＬに取付けられて、トラクタに装着されることとなる。
【０００４】また、前記耕耘部１３は、トラクタのＰＴＯ軸からの動力を伝達するためのギア、チェーン等からなる動力伝達手段１３１と、作業幅方向に延びたフレーム１３２下方に位置し、前記動力伝達手段１３１により動力が伝達されて回転する作業幅方向に延びたかご型ロータ１３３と、前記フレーム１３２の作業方向後部で、前記かご型ロータ１３３と干渉しない位置に設けられる均平板１３４とから構成されている。即ち、前記耕耘部１３は、トラクタの出力の一部が動力伝達手段１３１を介してかご型ロータ１３３を強制的に駆動することにより、水田圃場に対して代掻き作業を行うことができるようになっている。
【０００５】このような構成からなる代掻き作業機１０を用いて代掻き作業を行った場合、代掻き作業機を装着したトラクタを前進させることにより、トラクタのＰＴＯ軸からの動力がギア、チェーン等の動力伝達手段１３１を介してかご型ロータ１３３に伝達され、回転するかご型ロータ１３３が水田圃場に対して代掻き作業を行うこととなる。
【０００６】一方、水田圃場においては、上述のように、作物の呼吸障害を防止する必要があるため、圃場土壌の透・排水性を向上することが必要となる。このため、透・排水性を有する圃場土壌の基準として１日当たりの水田用水の減水深（１日当たりの沈降速度）が１０〜１５ｍｍとなるように、田面から所定の深さに藁や葉等からなる夾雑物Ｋを含む層を形成して、圃場の透・排水性の向上を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した代掻き作業機１０を用いて代掻き作業を行う場合、水田圃場の表面は泥濘んでいるにも拘らず、耕深の調節はゲージホイール１４により行っている。このため、ゲージホイール１４が沈み耕深調節ができず、かご型ロータ１３３が夾雑物Ｋが埋設されている層まで達し、かご型ロータ１３３は上下方向に土壌を掻き回すことから、夾雑物Ｋを田面に掻き上げるという問題が生じていた。また、過剰代掻きによってかご型ロータ１３３が繰り返し当たる部分には、かご型ロータ１３３が土壌を叩き硬くするため、水分を通さない硬盤層が形成されるという問題が生じていた。これらの問題が生じた場合には、水田用水の減水深（沈降速度）が極めて小さくなったり、ほとんど無くなり、作物に呼吸障害を発生させ、十分な成育を期待することができなかった。
【０００８】そこで、本発明は、圃場土壌中の夾雑物の掻き上げを防止すると共に、過剰代掻きによって水分を通さない硬盤層が形成されてしまうことを防止する代掻き作業機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成するためになされた本発明は、トラクタに対して、その３点リンクヒッチ機構に装着される代掻き作業機において、前記３点リンクヒッチ機構のうちアッパリンクの装着点が長孔の範囲で自由に移動できるように形成されたマストと、前記マストが立設される作業機フレームと、前記作業機フレームに設けられ、回転中心軸が垂直方向に沿って配列された複数の撹拌爪を有する縦型ロータリ（通称バーチカルハロー）と、前記作業機フレーム後方に作業時において一体化された連結杆及び連結アームを介して枢着される均平フロートと、前記縦型ロータリと均平フロートとの間であって、前記作業機フレームの後部に取付けられる均平板とから構成されることを特徴とする。
【００１０】また、前記作業機フレ−ムの上方位置には、発光部からのレ−ザビームを受光する受光部が設けられ、この受光部がトラクタのリフト機構の駆動制御によりレ−ザ−ビ−ムが描く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均平フロートを支点として均平板が上下動されるように構成することが好ましい。
【００１１】このような構成による本発明によれば、耕深の調節にあたって均平フロートを用いて行っているため、所定の耕深を保つことができ、土中に埋設される夾雑物の田面への掻き上げを防止することができる。また、縦型ロータリを用いることにより、土壌の移動が上下方向ではなく、水平面に沿った移動であるため、過剰代掻きによって水分を通さない硬盤層が形成されてしまうことを防止でき、従来の代掻き作業機に比べて土の上下方向の移動が極めて少なく、均平精度の向上が期待できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付した図１から図４を参照して説明する。これらの図において、符号１は本発明にかかる代掻き作業機を示し、この代掻き作業機１は、作業方向に沿って前から順に、縦型ロータリ３と、均平板４と、均平フロート５とから構成されている。
【００１３】まず、縦型ロータリ３は、作業進行方向に延びた作業機フレーム２に、トラクタのＰＴＯ軸からの動力を得て作業方向垂直に設けた複数の縦軸を中心に回転する形式の撹拌爪３１を設けた構成である。詳しく説明すれば、図３に示すようにトラクタのＰＴＯ軸から回転トルクの供給を受けて、垂直面内の回転を歯車群Ｇ1 、Ｇ2 を経てこれと直角の面内の回転に変換し、歯車群Ｇ1 、Ｇ2 の末端部に位置するベベルギアＧＢにより水平面内で回転する歯車群Ｇ11、Ｇ12にトルクを伝達し、歯車群Ｇ11、Ｇ12の欠く歯車に設けたディスクＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 ・・・に取付けてある撹拌爪Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3・・・を回転させるように構成されている。
【００１４】また、作業機フレーム２から作業方向後方へ連結杆５１が延設され、この連結杆５１にボルト５３を用いて連結アーム５２が取付けられている。なお、連結杆５１と連結アーム５２とは、代掻き作業時においてはボルト５３により固着状態になければならい。さらに、連結アーム５２の他端にはブラケット５４を介して均平フロート５が枢着されている。従って、代掻き作業時においては、前記連結アーム５２と連結杆５１とをボルト５３により固着されているため、均平フロート５が浮力により代掻き作業機１を支持することとなる。
【００１５】なお、作業時以外はボルト５３を緩めることにより、連結杆５１と連結アーム５２とが脱着できると共に、両者がなす角度を調節することにより、縦型ロータリ３の耕深を調節することができるようになっている。また、前記均平フロート５は、代掻き作業機１の後部を支持し、縦型ロータリ３の耕深を調節する機能に加え、田面を均平にする機能をも有している。
【００１６】さらに、前記作業機フレーム２と均平フロート５との間であって、前記作業機フレーム２の後部には、均平板４が設けられている。この均平板４は縦型ロータリ３の撹拌爪３１の回転駆動に伴う土の飛散を防止すると共に、田面を均平にする機能を有している。
【００１７】尚、この代掻き作業機１はトラクタ（図示せず）に装着され、かつ制御されるものであって、代掻き作業機１はトラクタの有する３点リンクヒッチ機構によりトラクタに装着されることになる。即ち、代掻き作業機１の作業フレーム２に立設されれるマスト２１の作業方向前部には、長孔２１Ａが作業方向に沿って形成されていて、この長孔２１Ａにトラクタの３点リンクヒッチ機構のアッパリンクＵＬが装着され、アッパリンクＵＬの装着点が後述の理由により長孔２１Ａの範囲内で自由に移動できるようになっている。一方、代掻き作業機１の作業機フレーム２の作業方向前部には、作業幅方向に設けたクロスシャフト２２があり、このクロスシャフト２２の両端部にトラクタの３点リンクヒッチ機構のロアリンクＬＬが装着されるようになっている。これにより、代掻き作業機１がトラクタＴに装着されることとなる。
【００１８】次に、このような構成を有する代掻き作業機１を代掻き作業に用いた場合について説明する。まず、作業を開始する前に、トラクタの３点リンクヒッチのアッパリンクＵＬ及びロアリンクＬＬに代掻き作業機１を装着する。この際、縦型ロータリ３により水田圃場の上層部のみを撹拌できるように均平フロート５の位置を調節する。この均平フロート５の調節は、上述のように、前記連結杆５１と連結アーム５２との位置関係をボルト５３を緩めるによって調節することができる。均平フロートの調節が終了したら、ボルト５３により連結杆５１と連結アーム５２とを固着する。
【００１９】そして、トラクタにより代掻き作業機１を前進させることで、縦型ロータリ３の撹拌爪３１により水田圃場の上層部を撹拌混合すると共に、作業機後部に取り付けた均平板４と均平フロート５により田面を均平化する。この作業をトラクタを進めることで水田圃場の全域にわたって行うことにより、代掻き作業が完了する。
【００２０】なお、作業において、トラクタが備えるリフト機構によりロアリンクＬＬを持ち上げようとしたとき、アッパリンクＵＬの装着点は長孔の範囲で自由に遊ぶことができるので、即座に代掻き作業機１を持ち上げることにはならない。即ち、アッパリンクＵＬの装着点が長孔２１Ａ内で移動するため、トラクタＴの実際の上下動制御量がそのまま代掻き作業機１に伝わらず、上下のいずれの方向にも小さくなって伝わることになる。言い換えると、代掻き作業機１のリフト高さは均平フロート５を支点とした、てこの運動になるので、ロアリンクＬＬのヒッチ点と均平フロート５との間に存在する均平板４の下端部のリフト高さは代掻き作業機１のリフト高さに比較して小さくなり、圃場表面にはピッチの小さい凹凸が形成されるが、全体としてはほぼ水平状態の田面に仕上げることができる。
【００２１】また、上述のように、縦型ロータリ３は均平フロート５により表面層のみを撹拌するように調節されているため、土中に埋設されている夾雑物Ｋを田面に掻き上げることがない。また、従来の代掻き作業機に比べて土の上下方向の移動が極めて少ないため均平精度の向上が期待できる。
【００２２】次に、本発明の他の実施形態としては、作業機フレーム２の縦型ロータリ３の側面視上真上に相当する位置に、発光部（図示せず）からのレ−ザ光を受光する受光部２３がポ−ル２３Ｘを介して取り付けられたものであっても良い。このように代掻き作業機１に受光部２３を取り付けることにより、圃場外に設けた発光部（図示せず）からのレ−ザ光が描く基準平面Ｈ内にこの受光部２３が常時位置するように、代欠き作業機１が均平フロート５を支点としてトラクタＴのリフト機構６により上下動制御させられるため、水田圃場の水平化を正確に行うことができる。
【００２３】以下、このレーザ光による代掻き作業機１の制御を、図４を用いて詳細に説明する。まず、トラクタＴのリフト機構６について簡単に説明すれば、トラクタＴが備えるロアリンクＬＬには、図４に略示するようなリフト機構６を形成するリフトロッド６１の一端が連結されており、このリフトロッド６１の他端には枢着点６２によって枢着されるリフトアーム６３の一部が連結され、このリフトアーム６３の他端にはリフトシリンダ６４のロッド６４Ａが連接されている。そして、このリフトシリンダ６４の伸縮運動によって、リフトアーム６３が枢着点６２を中心として回転させることによりリフトロッド６１を介してロアリンクＬＬを上下させることができるようになっている。
【００２４】次に、レーザ光による代掻き作業機１の制御回路の構成を説明する。代掻き作業機１には、上述のように、発光部からのレ−ザ光を受光する受光部２３がポ−ル２３Ｘを介して取り付られている。また、トラクタＴには、前記受光部２８が受けた信号が入力される制御ボックスＣが設けられている。さらに、この制御ボックスＣによる制御信号は、トラクタＴが備える油圧ポンプＰからの圧油の流れを切り換える切換弁Ｓと、油圧ポンプＰから切換弁Ｓを介して流れる圧油の流量を制御する流量制御弁Ｆとに入力され、前記リフトシリンダ６４が制御されることとなる。また、発光部は、作業中の圃場外の任意の位置に配置され、レーザ光が所定平面を空中基準平面Ｈを描くことができるようになっている。
【００２５】次に、この制御動作を説明すれば、圃場に存在する凹凸に乗ってトラクタＴが走行移動する場合、トラクタＴは当然凹凸による上下動を伴う。この上下動が装着されている代掻き作業機１にも伝わり、受光部２８も上下動することになる。まず、代掻き作業機１が水田圃場に存在する凹凸の凹部に位置したときは、受光部２３はレーザ光が描く基準平面Ｈより下側、言い換えると、レーザ光が描く基準平面Ｈの下側に突出することになる。この際、前記受光部２３が受けた発光部が描く基準平面Ｈからの偏差を制御ボックスＣが演算して得た信号によって、油圧ポンプＰからの圧油の流れを切換弁Ｓによって切り替えると共に、流量制御弁Ｆの開度を調整する。すなわち、受光部２３が基準平面Ｈに戻るような信号を出力して、リフトシリンダ６４のロッド６４Ａが短縮するように圧油を供給する。そして、供給された圧油によってリフトシリンダ６４のロッド６４Ａが短縮することにより、リフトアーム６３が枢着点６２を中心として図面上、反時計方向に回転してリフトロッド６１を介してロアリンクＬＬが上昇する。これにより、受光部２３が基準平面Ｈ内に再度位置することとなる。
【００２６】逆に、代掻き作業において縦型ロータリが圃場に存在する凹凸の凸部に位置したとき、受光部２３は基準平面Ｈより上側、言い換えると、レーザ光が描く基準平面Ｈの上側に突出することとなる。この場合には、上述とは逆に、リフトシリンダ６４のロッドが伸張するように圧油が供給され、リフトアーム６３が枢着点６２を中心として図面（図４）上、時計方向に回転してリフトロッド６１を介してロアリンクＬＬが下降する。これにより、受光部２３が基準平面Ｈ内に再度位置することになる。
【００２７】尚、上述したように、代掻き作業機１のマスト２１に設けた長孔２１Ａ（フリーゾーン）にはアッパリンクＵＬが取り付けられており、この長孔２１Ａは前述した実施形態より効果的に作用することとなる。即ち、代掻き作業においては、上述のように、圃場に存在する凹凸に乗ってトラクタＴが走行移動する場合、トラクタＴの上下動に伴って装着されている代掻き作業機１にも伝わり、受光部２８も上下動することになる。そして、この受光部２８の上下動により、制御ボックスＣは受光部２８が基準平面Ｈ内にあるように動作することとなり、代掻き作業機１の基準平面Ｈに対する位置が常に一定となるように制御される。この際、マスト２１に長孔２１Ａを設けていない場合には、トラクタＴのリフト機構の上下制御が直接代掻き作業機１に伝わるため、代掻き作業機１全体が上下動させられることになる。その結果、圃場には代掻き作業機１の凹凸に伴う比較的大きな凹凸が圃場表面に形成されてしまうことになる。しかしながら、アッパリンクＵＬとマスト２１の装着点が長孔２１Ａに存在しているためには、装着点が長孔２１Ａ内で移動するため、トラクタＴの実際の上下動制御量がそのまま代掻き作業機１に伝わらず、装着点であるヒッチピンが長孔２１Ａの何れかの限度に移動してから代欠き作業機が上下動されることになるので、上下のいずれの方向にも上下のストロークが小さくなって伝わることになる。言い換えると、代掻き作業機１のリフト高さは均平フロート５を支点とした、てこの運動になるので、ロアリンクＬＬのヒッチ点と均平フロート５の接地点との間に存在する均平板４の下端部のリフト高さは代掻き作業機１のリフト高さに比較して小さくなり、圃場表面にはピッチの小さい凹凸が形成され、全体としてはほぼ水平状態の田面に仕上げることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明は、耕深の調節を均平フロートを用いて行っているため、所定の耕深を保つことができ、土中に埋設される夾雑物の田面への掻き上げを防止することができる。また、過剰代掻きによって水分を通さない硬盤層が形成されてしまうことを防止することができる。これによって、水田用水の減水深（沈降速度）を所定値に設定して、土壌中に充分な酸素（Ｏ2 ）を供給して、作物の十分な成育が期待できる。
【００２９】さらに、制御運動によるロアリンクの上下動がそのまま均平板の上下動幅にならず、その上下動幅は小さくなり表土表面に形成される凹凸は小さく、そのピッチも小さくなり圃場全体としては水平に近い状態にすることができる。さらにまた、レーザー光が描く基準平面に沿って上下動させることにより、より確実に基準平面と平行な圃場面を構築することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０５７９３７
【氏名又は名称】スガノ農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月９日（１９９９．１１．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１８７８
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２８５０２（Ｐ２００１−１２８５０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１５日（２００１．５．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１８４８２ |
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