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【発明の名称】 砕土整地作業機
【発明者】 【氏名】今井 和春
【住所又は居所】茨城県稲敷郡美浦村大字間野字天神台３００番地 スガノ農機株式会社茨城工場内
【要約】 【課題】砕土整地作業に際して、砕土残しが生じない作業機をするためのものである。

【解決手段】トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードはその高さ方向の下端部に回転面を含む面内に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とするものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードはその高さ方向の下端部に回転方向を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とする砕土整地作業機。
【請求項２】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の外側に向かって回転方向を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とする請求項１記載の砕土整地作業機。
【請求項３】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の内側に向かって回転方向を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とする請求項１ないし２記載の砕土整地作業機。
【請求項４】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって回転方向を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とする請求項１ないし３記載の砕土整地作業機。
【請求項５】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部と中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって回転方向を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とする請求項１ないし４記載の砕土整地作業機。
【請求項６】
トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の中間位置に切削刃を設け、各切削刃の高さは互いに異なっていて、回転方向を含む面の深さが異なるように切削刃を備える構成であることを特徴とする請求項１ないし５記載の砕土整地作業機。
【請求項７】
砕土整地作業機の作業幅方向に沿って、ロータ群の後方位置に均平ボードを取付けて構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項６記載の砕土整地作業機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は砕土整地作業機に関し、さらに詳しくは、圃場の耕耘ならびに整地耘作業を行うのに適した砕土整地作業機で、作業終了後において雑草の芽吹きを防止することができる砕土整地作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、農業経営を安定化させるための対策として、営農規模の拡大、すなわち圃場区画の拡大が図られていて、この圃場規模の拡大は数枚の圃場を一つに纏めて作業効率の向上を図ろうとするものである。
このような広い圃場では、先ず、耕起作業を施し、次いで、砕土作業を施し、さらには、整地作業を施して次の作業に備えるのであるが、営農規模を拡大した圃場にあっては砕土整地作業を行うには作業期間や、作業時期が限定されていることから短期間に初期の作業を完了することが要求されている。
そこで、通常ロータリ作業機を用いて砕土作業が行われているが、このロータリ作業機はロータが垂直面内で回転する関係から圃場の土を上下方向に掻き混ぜることで土壌を上下方向に移動させ、さらには、土粒を微細粉砕して単粒化してしまうことから水捌けの悪い圃場を形成する嫌いがあった。
【０００３】
そこで、圃場の土壌環境にとって土を単粒化しにくい作業機であり、さらには、トラクタによる作業も高速作業に対応することができる作業機が提案されている。例えば、耕起した後の圃場に対しては砕土作業を行うのであるが、土壌の移動が少ないことから、最近では縦軸の周りで回転する砕土作業機、通称バーチカルハローといわれる作業機が使用されている。
【０００４】
この作業機はトラクタの幅方向に沿って複数のロータが配置されており、このロータが圃場表面に対して垂直方向に沿った姿勢のいわゆる縦軸を中心として回転するもので、ロータのもつブレードが回転しながらトラクタの前進に伴って圃場表面を砕土するものである。
【０００５】
ところが、ロータに取付けられているブレードは回転方向の周囲に等配されていて、これが回転させられると、図９に示されているロータ最下端部Ｐの描く軌跡とトラクタの前進移動に伴う軌跡とが合わさると、図１０、図１１に示すようにインボリュート曲線を描くことになる。このとき、砕土部２５Ｂは作業方向に幅寸法をもっているが、回転軌跡を示す曲線図では線図として示してあるので、実際には帯状の曲線になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、トラクタの移動速度を上げて作業を行うと、その軌跡は図１１に示されるようにブレードは圃場表面を砕土することなく、前進移動することになり、ブレードの描く軌跡間の空間が大きくなる。言い換えると、砕土幅Ｈはブレード２５の回転が描く円形に等しくなるが、作業進行方向を観察すると、砕土間隔Ｋは粗いものになり圃場に対する砕土面積が小さくなって未砕土領域が大きくなり作業能率が低下する問題が発生する。
このことは砕土作業が圃場の全面に施されず、この状態で整地均平作業を行うと、作業後数日間で圃場表面に雑草が発芽してしまうことがあり、甚だしい場合には、秋の収穫作業後砕土作業を行い越冬すると春には圃場一面に雑草が繁茂することになる。
雑草の繁茂をあらかじめ防ぐために、雑草の種子を移動させたり、発芽状態の雑草を移動させてその根を切断、あるいは、攪拌による埋没で繁茂を抑制することが必要になる。
この作業のためにも、トラクタの移動速度を遅くすることが考えられるが、広い圃場に対する砕土作業の能率を低下させることになり、折角の高速作業を可能にしたトラクタを投入した意味合いがなくなる。
そこで、本発明は、高速作業が可能であって、しかも、砕土面積を大きくすることができる砕土整地作業機を提供することを目的とするとともに、これにより、均平作業を施した圃場表面に抑制することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に水平方向に張出して形成した切削刃を備える構成であるから、ブレードが圃場の土に対して広域を砕土することができるので、高速作業を行うことができ、しかも、砕土面積の大きい縦軸型の砕土整地作業機を得ることができ、作業の能率を向上させることができる。
【０００８】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の外側に向かって水平方向に張出して形成した切削刃を備える構成であるから、未砕土領域を小さくすることができ圃場全面を確実に砕土、整地することができ、これにより雑草の発芽を抑制することができる。
【０００９】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の内側に向かって水平方向に張出して形成した切削刃を備える構成であるから、ロータの内側に形成されがちな未砕土領域を小さくすることができ、広い圃場であっても全面の砕土が可能で、これにより雑草の発芽を抑制することができる。
【００１０】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって水平方向に張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とするものであるので、圃場の表面から浅い位置についても砕土作業を施すことができ、雑草の種子の埋没を確実に行うことができる。
【００１１】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部と中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって水平方向に張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とするものであるから、圃場の深い位置、あるいは浅い位置、さらにはロータの回転領域の内外についても確実に砕土作業を行うことができ、雑草の種子の埋没を確実に行うことができる。
【００１２】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の中間位置に切削刃を設け、各切削刃の高さは互いに異なっていて、回転方向を含む面の深さが異なるように切削刃を備える構成であることを特徴とするもので、これにより砕土深さに高さ方向の幅をもたせることができる。
また、砕土整地作業機の作業幅方向に沿って、ロータ群の後方位置に均平ボードを取付けて構成したことを特徴とするもので、これにより、砕土効果を向上させることができ、さらには、雑草の茎の切断、種子の移動を行いそれらの繁茂を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付した図１ないし図８に沿って説明をする。この説明において、従来の技術ならびに、解決する問題点において説明に用いたものと同一の部材、あるいは、同一の機能を持つものについては同一の符号を付してある。
これらの図のうち、図１、図２において符号Ｕはトラクタ（図示省略）の備えるアッパリンクを示し、同じく符号Ｌはロアリンクをそれぞれ示している。このトラクタにはその後方位置にアッパリンクＵ、ロアリンクＬによる３点ヒッチを介して砕土整地作業機１０が装着される。
【００１４】
この砕土整地作業機１０は水平な状態の作業機フレーム１１にアッパリンクヒッチ座１２Ａをもつマスト１２が作業幅方向の中央位置に設けてあり、このマスト１２の側面視上真下に近い位置にロアリンクＬのヒッチピン１３Ａを持つヒッチアーム１３が取付けられている。
【００１５】
そして、作業機フレーム１１には作業幅方向に沿って複数の、たとえば９個のロータ２０が等間隔で配置されていて、前記作業機フレーム１１と直角状態の回転軸、いわゆる縦軸２１を中心として水平面内で回転駆動されるようになっている。
このロータ２０は縦軸２１の上端部に大歯車２２をもち、隣り合って配置されているロータ２０の大歯車２２と互いに噛合ってトルクを伝達できるようになっている。
【００１６】
また、作業機フレーム１１の中央位置に配置されたロータ２０が備える大歯車２２には、図６に示すようにトラクタのＰＴＯ軸からのトルク入力を可能にしている軸２２Ｔに取付けられた傘歯車２２Ｎに対して、傘歯車２２Ｋが噛合い、この傘歯車２２Ｋは前記大歯車２２と重畳的に縦軸２１に取付けられ、これらが歯車ボックス２２０で覆われている。したがって、この傘歯車２２Ｋが駆動されることでその軸２１の大歯車２２が駆動され、隣合った大歯車２２に回転トルクが伝達される。隣合った大歯車２２は互いに逆回転駆動されながらロータ２０を回転駆動する。
他のロータ２０の駆動系には傘歯車２２Ｎ、２２Ｋは存在しておらず、大歯車２２が隣合う大歯車２２にトルクを伝達できるようになって、隣合う大歯車２２は互いに逆回転し、これによりロータ２０の回転も互いに逆回転するようになっている。
【００１７】
また、縦軸２１の下端部には取付けプレート２３があって、この取付けプレート２３に縦軸２１を中心として回転方向に沿って２枚のブレード２５がボルトにより取付けられている。
このブレード２５は側面視上逆Ｌ型をしていて、取付けプレート２３に対して取付けられるフランジ部２５Ｆと、このフランジ部対して略直角方向縦に伸びる砕土部２５Ｂが形成されていて、その回転方向の前縁には砕土刃２５Ｈを備えている。
【００１８】
そして、前記砕土部２５Ｂの下端部には回転方向の外側に向かって張出した切削刃２５Ｘが形成されている。この切削刃２５Ｘは図３に示すように先端部がやや下向きの姿勢になっていて、縦軸２１を垂直にした姿勢で水平面に対して先端部（周縁部）が下向きになった姿勢で切削面を形成するようになっている。この傾斜は砕土性能を向上するとともに、雑草の切断能力を向上していて、実質的には水平に張出した切削刃も含まれる。
この切削刃２５Ｘの張出し幅（張出し長さ）を「ｈ」に定めると、ロータ２０の回転軌跡は図４に示すようにインボリュート曲線ながら張出し幅ｈだけ軌跡上の幅が大きくなり、砕土作業幅を大きくすることができる。
【００１９】
ロータ２０を構成する一組みのブレード２５のうち一つにだけ切削刃２５Ｘを形成した場合の作業軌跡は図４に示すように作業軌跡の内側にやや空白部分、言い換えると、未砕土領域が形成されるが、各ブレード２５に対してその下端部に張出して切削刃２５Ｘを形成した場合の作業軌跡は図５に示すようになり、砕土作業領域が幅広となって回転軌跡の曲線が幅の広い帯状となり、圃場全面に対して未砕土領域が形成されない砕土整地作業を施すことができる。
【００２０】
この破砕刃２５Ｈに形成した切削刃２５Ｘを回転方向の外側だけでなく、回転方向の内側に形成することができる、さらには、切削刃２５Ｘの下端部における外側と内側に形成することができる。
【００２１】
また、切削刃２５Ｘはブレード２５の下端のみならず、破砕刃２５Ｈの高さ方向の中間部に回転方向の外側、あるいは、内側に向けて張出し形成することで砕土作業の深さ方向についても作業領域を広くすることができる。
【００２２】
さらに、砕土整地作業機の後方には、図１、図２に示すように、砕土機能を持ち合わせる鎮圧作業機３０が砕土整地作業機１０の備える３角ヒッチ３１、３２により装着される。この３角ヒッチは通称Ａ型ヒッチとも呼ばれるもので、側面視上平行四辺形（立体的には３本のリンク）を構成するリンク３１Ｕ、３１Ｌで支持される３角形状のＡヒッチ３１と、このＡヒッチ３１が下側から差し込まれて重量を支える作業機側Ａヒッチ３２により構成されている。Ａヒッチ３１は油圧シリンダ３３の伸縮により鎮圧作業機を上下動させることができるようになっている。前記作業機側Ａヒッチ３２にはアッパリンク３４、ロアリンク３５をもち、これらによりコイルローラ３６を備える鎮圧作業機３０を砕土整地作業機１０に対して装着することができるようになっている。
【００２３】
また、図７に示すように、ロータ２０を構成する一組のブレード２５に切削刃２５Ｘを設ける場合、それぞれのブレード２５に設けた切削刃２５Ｘが互いに作業深さ、言い換えると、高さ方向に段差Ｓを設け、これらが回転するとき砕土深さ（作業深さ）の高さを高くすることが可能になり、これにより砕土、攪拌効果の向上を図ることができる。
【００２４】
また、図８に示すように前記鎮圧作業機３０に代えて、あるいは、これとともに、作業幅方向に沿って長い均平ボード４０を装着して、砕土された土に対して、さらには、雑草に対して切断機能とともに、種子の移動により発芽状態、あるいは、発芽直前の種子を絶やすことができる。
この均平ボード４０は作業進行方向の前縁に鋸歯状の破砕刃４１が連続的形成してあり、砕土整地作業機１０において、整地機能を向上させている。破砕刃４１の機能として雑草の茎、根を切断して雑草の繁茂を抑制する機能をもっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかように、本発明の砕土整地作業機によれば、砕土面積の大きい縦軸型の砕土整地作業機を得るためにトラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転面を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であるから、ブレードが圃場の土に対して広域にわたり砕土することができるので、高速作業を行うことができる。
【００２６】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の外側に向かって回転面を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であるから、未砕土領域を小さくすることができ圃場全面を確実に砕土、整地することができる。
【００２７】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部に回転方向の内側に向かって回転面を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であるから、ロータの内側に形成されがちな未砕土領域を小さくすることができ、広い圃場であっても全面の砕土が可能になる。
【００２８】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって回転面を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とするものであるので、圃場の表面の浅い位置についても砕土作業を施すことができ、雑草の種子の埋没を確実に行うことができる。
【００２９】
また、トラクタに装着されて使用され、縦軸に取付けられたブレードにより構成されるロータを作業幅方向に沿って装備して構成した砕土整地作業機において、各ブレードの高さ方向の下端部と中間位置に回転方向の外側あるいは内側に向かって回転面を含む面に沿って張出して形成した切削刃を備える構成であることを特徴とするものであるから、圃場の深い位置、あるいは浅い位置、さらにはロータの回転領域の内外についても確実に砕土作業を行うことができ、雑草の種子の埋没、さらには、発芽状態雑草の切段を確実に行うことができる。
【００３０】
また、ブレードの設ける切削刃の高さ位置に段差を設けることで、砕土深さの幅を大きくすることができ、さらには、生育途中の雑草を切断、移動することで繁茂を抑制することできる。
【００３１】
また、砕土整地作業機に作業幅方向に沿って長い均平ボードを装備して整地作業後の圃場表面の土を破砕することはもちろん、雑草や、その種子を移動させることで雑草の繁茂、種子の発芽を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を施した砕土整地作業機の側面図である。
【図２】同じく砕土整地作業機の平面図である。
【図３】同じく砕土整地作業機のロータの一部の側面図である。
【図４】同じく砕土整地作業機による砕土軌跡を示す説明面図である。
【図５】同じく砕土刃を増やした場合の砕土軌跡を示す説明面図である。
【図６】ロータの駆動系を示す説明図である。
【図７】ロータにおける切削刃の形成位置に異なりをもたせた例の側面図である。
【図８】砕土整地作業機に装備する均平ボードを示す説明平面図である。
【図９】従来のロータを示す一部の側面図である。
【図１０】トラクタの進行速度を考慮した場合の従来のロータを用いた回転軌跡の説明図である。
【図１１】トラクタの進行速度を早くした場合の従来のロータを用いた回転軌跡の説明図である。
【符号の説明】
１０ 砕土整地作業機
１１ 作業機フレーム
１２ マスト
１３ ヒッチアーム
１３Ａ ヒッチピン
Ｕ アッパリンク
Ｌ ロアリンク
２０ ロータ
２１ 縦軸
２２ 大歯車
２３ 取付けプレート
２５ ブレード
２５Ｆ フランジ部
２５Ｈ 破砕刃
２５Ｂ 破砕部
２５Ｘ 切削刃
２２０ 歯車ボックス
３０ 鎮圧作業機
４０ 均平ボード
４１ 破砕刃
【出願人】 【識別番号】３９１０５７９３７
【氏名又は名称】スガノ農機株式会社
【住所又は居所】北海道空知郡上富良野町西２線北２５号
【出願日】 平成１５年８月１２日（２００３．８．１２）
【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２００５−５８００６（Ｐ２００５−５８００６Ａ）
【公開日】 平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願番号】 特願２００３−２０７２６２（Ｐ２００３−２０７２６２）