(57)【要約】【課題】  圃場の心土層の土を掘削し、地表面に放擲して作溝することによって、排水性を高めその作溝に作土混入し、峡間なるも心土部構想作土造成を計り、根圏域を拡大し土地生産性向上の基本を成す心土作溝土層改良機において、地表面に放擲する心土に養分が少ない為作物の初期育成に悪影響を与えており、改善方法が望まれていた。また、在来の作業体系を効率的に行う方法が望まれていた。【解決手段】本発明は心土作溝犂と独立したディスクプラウ列を組み合わせて心土作溝、心土部厚層作土造成、作土反転耕機、自転砕土整地、均平鎮圧の一連化した作業体系を一台の作業機で成し遂げる作物根圏域を視野に展開する二十一世紀播種床造成作業機の提案である。ディスクプラウ列【選択図】図1
2007068528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心土層を作溝し心土を上昇させ、地表に排出する心土作溝犂体と、
前記心土作溝犂体の後部に配置され、作土層を耕起するとともに、前記心土作溝犂体により地表に排出された心土塊を作土層に混和させるディスクプラウ列とを備え、
前記心土作溝犂体の刺さり込み作用によって前記ディスクプラウ列の浮き上がりを抑え、心土作溝には作土混入により心土部厚層作土造成を計りつつ、心土塊と作土の反転鋤き込み、混和、砕土を行うことを特徴とする耕耘作業機。
【請求項２】
前記ディスクプラウ列の後部に着脱可能に砕土鎮圧用ローラを備えていることを特徴とする請求項1記載の耕耘作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圃場における播種前耕耘作業である心土作溝犂体作業機(図8)、プラウ作業機(図12)、ディスクハロー作業機(図13)の３つの作業を一度で行えるとともに、別々に行われていた時よりも効果的な作業を行える耕耘作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サブソイラ作業機とは３０センチメートル以上の深さの地中に差し込んで牽引する図11のような心土層破砕機である。ナイフ状のビーム80で土を左右に押し分けて貫入し、硬盤層及び心土層をビーム先端のチゼル部で破砕することで透水性を向上させる作業機である。尚後述する心土作溝犂体20(図5)のように土壌を上昇させたり反転させたりする機能はないものである。
【０００３】
ソイル(soil)とは、一般に作物を育成する土壌のことであり、地盤の最上層部における風化作用で植生に適した状態の土層のことで作土と呼ばれている。
【０００４】
サブソイル(subsoil)とは、表層土の下の層で風化不十分、有機物を含まない密なる土壌のことである。養分が少ないとされている土層のことであり心土と呼ばれている。サブソイラ作業機は心土を破砕して透水性を良くする働きをしている。
【０００５】
図12のようなプラウは牽引して耕耘を行う作業機のことであり、特に作土層を耕起反転する。ボトム90によって作土層下部を地表面に上げ、地表面の肥料や雑草を作土層下部に鋤き込み肥沃度を向上させる役目をしている。
図13のように複数の円形ディスク38が一本の主軸に貫かれて連結され、進行方向に対して角度をつけて作業機に取り付けられ、作業する場合は砕土効果のみである。しかし図14の様に独立した円形ディスク38が個別の主軸によって図6のような傾斜角と円板角が与えられるように取り付けられ作業する場合は、砕土効果と反転耕起効果が見込まれる。
【０００６】
図10のようなロータリは水平の耕耘軸に十数本の爪を取り付け１５０〜３００rpmで回転しながら耕耘する作業機である。プラウよりも浅くかつ細かく耕耘砕土し播種床を作る役目をもっている。
【０００７】
図２および図４のように作土層aと心土層bの間には硬盤層kができていることが多い。硬盤層とは、重量のあるトラクタに何度も踏圧された為にできる、また図10のように回転するロータリ爪による下層打圧でできた土中の水を透過させない硬い層のことである。通常この圧密された部分はプラウ作業やロータリ作業によって砕土されるが、プラウのボトム90やロータリ刃70の届かない部分は、毎年の作業によって年々硬くなって層が形成される。
【０００８】
硬盤層kは透水性の阻害だけでなく作物の根の発育を止めてしまうことがあり、連作障害や作物が倒伏しやすい原因となることがある。
【０００９】
従来の硬盤層kを破砕して透水性を改善する作業機としては、サブソイラのほかに特許文献1に記載されている作業機が実用化されている。サブソイラ(図11)も特許文献1に記載されている作業機(図5)も図9のように犂体を３０センチメートル以上深く地中に差し込み、できる限り地中深くから土壌を膨軟にし透排水性を向上させようとするものであり、同時に硬盤層kを破砕するものである。
【００１０】
図11のサブソイラのビームと図5の特許文献1に記載されている心土作溝犂体20の異なる点は、サブソイラはナイフ状のビーム80によって心土を押し広げるように破砕して進行するのに対し、心土作溝犂体20は正面に取り付けられた撥土板22によって心土を上昇させ地表に放擲し、心土層内に溝を作るようにして前進する。
【００１１】
押し広げるように溝を作るサブソイラよりも、心土を地表面に排出して溝を作る心土作溝犂体のほうが透水性はよく溝部を長期間維持することができる。また、牽引抵抗も心土作溝犂体20の方がナイフ状のビーム80より軽く、より小馬力のトラクタで作業できる。
【００１２】
図２のように硬盤層kは作土層aと心土層bの境目に発生し、心土よりも硬くなっていることが多い。そのために透水性を悪化させ湿害による生育不良、浅い作土で連作障害になっていることも多い。
【００１３】
図2のように硬盤層kを破砕しながら、心土を上昇させ地表に放擲する耕起方法は、硬盤層kを破砕して透水性を長期間改善する、優れた心土層改良機であるが、心土は風化不十分であり有機物を含まない密なる土壌であり、養分が少ないとされている為、一度に大量の心土を地表に放擲するのは、作物の初期育成時に悪影響を及ぼし減収の原因となる場合がある。
【００１４】
そこで図5のような犂体を用いた心土作溝土層改良機においては、犂体20の本数を制限して耕起幅全体の作土量６〜8パーセントの心土量しか地表に放擲しないようにしている。
また、図8のように谷部Ｍと比べると、地表に積み重なった心土の大きな盛り上がりが発生し、風化する時間を与えるか、砕土して作土混和を計る工程が必要である。
【００１５】
【特許文献１】特願平8-162435(公開平9-322601)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
圃場に必要とされる水分調整力は、大量の雨が降ったときにはいち早く余剰水分を地下に逃がす透水性と、干ばつの時には地下の水分を毛細管現象によって吸い上げる保水力である。硬盤層があることによってこの両方が阻害されている。
【００１７】
更に心土作溝犂体20によって地表部に放擲された心土は、風化不十分の為地表の雑草や肥料と一緒に地中に鋤きこんで熟成させることが望ましい。できればプラウイングして天地返ししておくとよい。また、播種するためには地表部を細かく砕土して均平にしておくことが良い。
【００１８】
図8のような従来例であれば、心土作溝犂体20によって排出された心土は列条に地表に放置される。養分が少ない心土は、作物の初期育成に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１９】
本発明は上記課題を解決し、心土塊と作土の反転鋤き込み、混和、砕土を充全に行うことで風化不十分の心土を作土層内で反転し、地表に撒いた肥料や雑草と一緒に作土層の下層部に鋤き込んで次工程の播種時まで熟成させることを可能とし、更に、心土作溝犂体を増やし大量の心土を地表に放擲しても作物の初期育成を妨げず減収の危険性を回避することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
心土層を作溝し、心土を上昇させ、地表に排出する心土作溝犂体と、前記心土作溝犂体の後部に配置され、作土層を耕起するとともに、前記心土用犂体により地表に排出された心土塊を作土層に混和させるディスクプラウ列を備え、前記心土作溝犂体の刺さり込み作用によって前記ディスクプラウ列の浮き上がりを抑え心土作溝には作土混入により、心土部厚層作土造成を計りつつ、心土塊と作土の反転鋤き込み、混和、砕土を行うことを特徴とする耕耘作業機を提供する。
【００２１】
作業機最後部に砕土鎮圧用ローラが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする上記記載の耕耘作業機を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
図2のように心土層bまで差し込まれた前方の心土作溝犂体20で心土を上昇させ地表面に放擲することによって深く心土層bまで作溝される。これによって硬盤層kが破砕され透水性を向上することができる。更に牽引力に余裕があれば心土作溝犂体20を牽引力に応じて増やして配置することによって更に透水性を改善することができる。
【００２３】
心土作溝犂体20の後部に配置された２列のディスクプラウ列は、心土作溝犂体20によって地表に放擲された心土を砕土しながら地表面の雑草や肥料とともに作土層下層部に鋤きこむ働きをする。
【００２４】
本発明では個々に独立した角度を与えたディスクプラウ列を二列に配置することで、一列目の円板角によって進行方向左に土を反転し、二列目で進行方向右に土を反転するようにしたことで、左右の反力をつり合わせトラクタ1のハンドルが取られないように配慮している。
【００２５】
ディスクプラウ列によって地表面の心土は地表面の雑草と同じく埋没する。仮に土の種類によっては完全に埋没しないとしても地表部の心土は作土と混和され作物に対する悪影響をできるだけ少なくすることができる。
【００２６】
作土層a内はディスクプラウ列が耕起するので、雑草の根を切り硬盤層まで膨軟にし透水性を改善することができる。大量の水分は膨軟になった作土層を通り抜け、心土作溝犂体の作溝した溝を抜けて心土層に排出される。
【００２７】
一番後ろのローラにより表層部は更に細かく砕土され、均平になる。これにより作物の初期育成に悪影響を及ぼさなくなってしまう。
以上の方法により、透水性が良く、作土混入心土の悪影響を受けず、土地生産性向上の唯一条件である根圏域を拡大せしめる理想的な播種床を一回の耕起作業で作り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は心土層を作溝し、地表面に心土を放擲し、硬盤層を破砕し透水性をよくする心土作溝犂体20と、地表面に放擲された心土を作土と混和させながらできるだけ深く鋤き込み、作土層を膨軟にして透水性と保水性を改善するディスクプラウ列と地表面の作土を細かく砕土して均平にするローラによって、一度の作業で心土作溝、心土部厚層作土造成作業と、作土反転耕起作業と、砕土整地作業を行い、理想的な播種床を作成する耕耘作業機である。
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例を図１、図２、図3、図4に示す。トラクタ1の後部には油圧で上下する2本のロアリンク8と1本のトップリンク9があり、作業機のマスト10にはトップリンク9がピンによって連結され、フレーム11にはロアリンク8がピンによって連結され、トラクタ1によって牽引され作業する。
【００３０】
道路走行時や圃場内における枕地でのターンの時には、ロアリンク8を油圧によって高々と差し上げることによって作業機を持ち上げ耕耘作業を中断して移動できるようになっている。
【００３１】
角フレーム12にはマスト10とフレーム11が固着されており、角フレーム12にはビームプレート13が角フレームボルト15によって取外し可能なように取り付けられている。
【００３２】
ビームプレート13にはビーム14が取り付けられビーム14の下端部にはチゼル21が取り付けられ、中間部には撥土板22が取り付けられている。このような組み合わせによって心土作溝犂体20が構成され、この作業機を牽引することによってチゼル21が掘削した心土が撥土板22によって上昇させられ地表面に排出されるようになっている。
心土作溝犂体20は図5及び図5の2のように構成されている。図5の2に取り付けられている撥土板は、左右方向に放擲する撥土板22aである。心土作溝犂体20は一方向と左右方向に放擲する二つの方法がある。
【００３３】
また、角フレームボルト15を弛めることによってビームプレート13が角フレーム12上をスライドし、任意の位置に固定できるようになっている。この構成によって心土用犂体20の位置をトラクタ幅より広い幅広にしたり中心に寄せて幅狭にしたりできるようになっている。もちろん角フレームボルト１５によってビームプレート13を着脱できるようになっているので、心土用犂体20を増加させるのも自由である。
【００３４】
角フレーム12後方には左反転用フレーム31と右反転用フレーム32が前後になるように、フレーム11に固着されている。左右反転フレーム31.32には花形ディスク35がディスクアーム36を介して取り付けられている。
【００３５】
花形ディスク35は図6の円形ディスク38と同様に円板角と傾斜角が与えられている。
【００３６】
本発明においての個々に独立したディスクプラウは皿状の曲面を持つ円板刃によって構成し該円板刃が接地し、自転しつつ土壌を切削・砕土することで、雑草の根を切断して埋没させる効果が極めて大きい。花形ディスク３５にすることにより更に切削・切断効果を高めるものである。
【００３７】
更にディスクは図６のように進行方向Xに対して円板角が与えられ、鉛直方向Zに対して傾斜角が与えられている。横方向Yに対しても角度が与えられる。これらの角度が与えられることによってディスクは土を切り込みながら回転するが、土は円板の回転とともに上昇し反転され、心土塊とともに鋤きこまれることになる。
ディスクの作用は反転鋤き込みの性能ではボトムプラウに劣るもディスクプラウは
1、 薄い刃の円板が回転することで、根や作物残渣を切断する。
2、 硬い土の切断が行いやすい。
3、 付着しやすい土の反転が行える。
4、 硬盤を作りにくい。
5、 回転する為、樹根や石などの障害物によって破損しにくい。
等の特徴がある。
図7は、本願実施例の右反転ディスクプラウである。透視平面図は平面図から右反転フレーム32の取り付け部分を取り除いた図である。透視平面図で解るようにディスクアーム36は作業進行方向と並行に取り付けられており、ディスクアーム36に角度をつけて花形ディスク35を取り付けている。この方法により緑肥や残渣物がディスクアーム36に衝突することを回避し牽引抵抗を減少させ、花形ディスク35に異物が絡みつくことを防止している。
【００３８】
左右反転フレーム31.32にはそれぞれ同数の独立した花形ディスク35が取り付けられており横方向の反力をつりあわせるようになっている。図3では３３が左反転、３４が右反転のディスク配列であるが、３３が右反転３４が左反転の組み合わせも可能である。
【００３９】
通常のディスクプラウを用いて反転耕起作業をする場合は、図14の様に少しずつディスク38をずらすように配置して取り付け、作業機幅全面を反転耕起するようになっている。しかしこの方法では作業機の全長が長くなってしまい、狭隘な農地では旋回しにくい。しかし本願作業機では、花形ディスク35を横方向のディスクプラウ列とし第一のデイスクプラウ列(33)が耕起できない部分を第二のディスクプラウ列(34)が耕起することで耕起残し部を発生する事無く、全面耕起反転することができる。
この配置であれば作業機の全長が長くならないので狭隘な農地の小さな枕地でも旋回することができる。
【００４０】
また、ディスクプラウを数多く取り付けると刺さり込みにくくなるという欠点があるが、本願の場合はデイスクプラウ列前方にチゼル21と撥土板22を備えたビーム14が地中に深く突き刺さっているため、ディスクプラウ列の浮き上がりを防止することができる。チゼル21と撥土板22は心土を掘削し上昇させ、放擲する作用をするのでディスクプラウ列の浮き上がりを防止する効果は顕著である。
【００４１】
トラクタのロアリンク8は作業中フリー状態になっている。ロアリンク8は作業機を持ち上げる力があるが、下方向に押し付ける力はない。牽引時の作用によってトップリンク9の長さと、作業機のフレーム形状に応じた位置にロアリンク8は留まるようになっている。
【００４２】
本出願の作業機のビーム14は自らのサクションと自重で地中に刺さり込み、牽引時の引っ張り力がロアリンク8とトップリンク9に加わり、ビーム14の角度はトップリンク9の長さ調整で安定する。これによってディスクプラウ列33.34も一定深さに安定する。
【００４３】
また、トラクタが前上がりになりディスクプラウ列33.34が深くなろうとしても最後尾のローラ40が地中にもぐることを防止しディスクプラウ列31.32の一定耕起深さが保たれるのである。
【００４４】
左右ディスクプラウ列33.34後方のフレームにはローラ40が取り付けられており、ディスクプラウ列を通り抜けてきた表層部を更に細かく砕土鎮圧しほぼ播種床になるようにしている。
【００４５】
以上のように構成された作業機で耕起作業をする場合を説明する。
【００４６】
図2、図4のように心土作溝犂体20は硬盤層kの更に下の心土層bから作溝し心土を地表面に排出する。排出された心土は左右ディスクプラウ列33.34の花形ディスク３５によって分散、砕土し、作土層a内に鋤き込まれながら混和される。
【００４７】
本発明の実施例においては、図1〜4のような耕耘作業機で作業する場合は地表面に排出された心土は鋤き込まれながら作土層a内に混和される。作土層a内は膨軟になっており、保水性も透水性も改善されているので、水は硬盤層を通過しやすい。そして放擲された心土塊は反転され作土層a下部に重点的に混和されるので作物の初期育成時の悪影響を軽減することができる。
【００４８】
左右ディスクプラウ列33.34を通過した作土はローラ４０によって更に細かく砕土され、鎮圧され均平化されるので播種床を一気に完成させることができる。また、ローラ４０によって心土作溝犂体20や左右ディスクプラウ列33.34が深く潜り込んでしまうことを防止することができる。
【００４９】
以上のような耕耘作業機を使用することによって、従来のサブソイラ作業とプラウ作業とディスクハロー砕土整地作業を一度に行うことができる。しかも作溝部は従来のサブソイラによるものより長期間透水性を維持することができる。本案による作溝部には上部の作土が落下してくるので、毎年の作業時に作溝部を少しずつ移動して行えば、数年後には硬盤層がなくなり、深い位置まで作土層となり心土改良効果が高い。
【００５０】
さらに本発明は、地表に排出された心土に養分が少なくても、ディスクプラウ列33.34によって反転され作土層下部から混和されるので、作物の初期育成時に悪影響が出にくい為、耕耘後直ちに播種床とすることができる。
【００５１】
心土作溝、心土部厚層作土造成、反転鋤き込み、混和、砕土、均平、鎮圧が一度にでき大幅な作業の合理化が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本願は主に畑で利用することを述べたが、輪作している水田においても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例をトラクタに取り付けた状態の鳥瞰図である。
【図２】本発明の実施例を側面から見た地中の断面図である。
【図３】本発明の実施例の上面図である。
【図４】本発明の実施例の後面図である。
【図５】本発明の心土作溝犂体の斜視図である。
【図６】本発明の円板ディスクの斜視図である。
【図７】右反転ディスクプラウ詳細図
【図８】従来例による作業を後から見た地中の断面図である。(心土作溝犂体作業機)
【図９】従来例で畑を深く耕起するときの側面図である。(心土作溝犂体作業機)
【図１０】ロータリによる耕耘の側面図である。
【図１１】サブソイラのナイフ状ビームの図である。
【図１２】リバーシブルプラウの側面図である。
【図１３】デイスクハローの図である。
【図１４】ディスクプラウの図である。
【符号の説明】
【００５４】
1                                                   
トラクタ
8                          ロアリンク
9                                                   
トップリンク
10                                               
マスト
11                                               
フレーム
12                                               
角フレーム
13                                               
ビームプレート
14                                               
ビーム
15                                               
角フレームボルト
20                                               
心土作溝犂体
21                                               
チゼル
22                                               
撥土板
22a                      左右方向に放擲する撥土板
31                                               
左反転フレーム
32                                               
右反転フレーム
33                                               
左反転ディスクプラウ列
34                                               
右反転ディスクプラウ列
35                                               
花形ディスク
36                                               
ディスクアーム
38                        円形ディスク
40                                               
ローラ
70                                               
ロータリ刃
80                                               
ナイフ状のビーム
90                        ボトム
ａ                         作土層
ｂ                         心土層
k                          硬盤層
x                          進行方向
y                          横方向
z                          鉛直方向
M                         谷部
【図９】
2007068528.tif 000003
【図１１】
2007068528.tif 000004
【図１３】
2007068528.tif 000005
【図１４】
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【図１】
2007068528.tif 000007
【図２】
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【図３】
2007068528.tif 000009
【図４】
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【図５】
2007068528.tif 000011
【図６】
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【図７】
2007068528.tif 000013
【図８】
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【図１０】
2007068528.tif 000015
【図１２】
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