(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡単でコストの低減及び操作性の向上が図れ、縦方向及び横方向の調査が容易にできる土壌硬度測定器を提供する。【解決手段】土壌２の表面に当接される当て板３を先端に、後端に後部キャップ４を着脱可能に有する筒状の測定器本体５と、当て板に設けられた孔部６を通って測定器本体内より土壌内に貫入されるように設けられた貫入針７と、貫入針に所定の力を付与するために測定器本体内に収容されたバネ８と、測定器本体内にその後部キャップを貫通して挿入され貫入針を測定器本体内に引き込むべくバネを後方に引いて圧縮させるための操作軸９と、後部キャップ上に設けられ操作軸に形成した係合部２４に係合することによりバネを圧縮した状態で操作軸を係止し、且つ係合部２４に対する係合を解除することにより貫入針をバネ力で土壌内に発射させるための引き金２５と、測定器本体に設けられ貫入針の貫入深さを表示する表示部１２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌の表面に当接される当て板を先端に有し、後端に後部キャップを着脱可能に有する筒状の測定器本体と、前記当て板に設けられた孔部を通って測定器本体内より土壌内に貫入されるように設けられた貫入針と、該貫入針を前記土壌内に貫入すべく所定の力を付与するために前記測定器本体内に収容されたバネと、前記測定器本体内にその後部キャップを貫通して挿入され前記貫入針を測定器本体内に引き込むべく前記バネを後方に引いて圧縮させるための操作軸と、前記後部キャップ上に設けられ前記操作軸に形成した係合部に係合することにより前記バネを圧縮した状態で操作軸を係止し、且つ係合部に対する係合を解除することにより前記貫入針をバネ力で土壌内に発射させるための引き金と、前記測定器本体に設けられ前記貫入針の貫入深さを表示する表示部とを備えたことを特徴とする土壌硬度測定器。
【請求項２】
前記当接板の孔部には前記貫入針の誤射を阻止するための蓋が着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の土壌硬度測定器。
【請求項３】
前記後部キャップを取外した前記測定器本体の後端から前記バネを取外し、前記バネ力に相当する重量の重りを前記貫入針の後部に落下させた時の土壌内への貫入針の貫入深さと、前記バネ力による土壌内への貫入針の貫入深さとを比較することにより前記バネの精度を確認するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の土壌硬度測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌硬度測定器に係り、特に従来品よりも安価で取り扱いが簡易な土壌硬度測定器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より使われている土壌硬度測定器の機種としては、山中式（携帯タイプ）と長谷川式（貫入タイプ）が知られている。なお、これらに関連する技術としては、例えば特許文献１が知られている。
【０００３】
山中式は、コンパクトで持ち運びに便利であり、精度も高く、計数的な土壌の硬度と根の生育の相関関係においても研究が進んでいる。
【０００４】
一方、長谷川式は、垂直落下する重りの落下慣性力を一定にしてその場の土壌の硬度を最大深度で１０００ｍｍまで測ることができる。また、長谷川式は、補助部品として落下の誘導装置を備えており、落下精度の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２５９９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記山中式は、精度が高いだけに調整や取り扱いが難しい。また、土壌硬度測定器の先端部がコーン形状であるため、強い力に耐え得るが、その分、応力の強いバネを使用する必要があり、調査単位もｍｍ単位になることから、複雑な土壌には返って調査の結果を惑わす要素となり易い。そのため、１平方メートル当たりの観測点を多くとり、類推値を結果とする煩雑な作業を余儀なくされている。
【０００７】
また、前述したように土壌硬度測定器の先端部がコーン形状であるため、測定深度も浅く、植栽現場作業と並行して使用するには困難であった。
【０００８】
一方、前記長谷川式は、器材の重量が１０ｋｇに及ぶだけでなく、落下貫入式であるため、横方向（水平方向）の簡易な調査（測定）ができず、不便である。また、機材の構造が複雑で、コストが高いだけでなく、設営や調査にも多くの時間がかかるという難点もある。
【０００９】
ところで、実際に植え穴を掘った後、地層側面を見ると、かなり複雑であり、腐敗層や小石、砂利砂層など地層の変化は地層の浅い部分では様々な理由から部分変化が激しい。従って、縦方向（鉛直方向）の貫入試験のみから結果を想定することは難しい面もある。
【００１０】
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、構造が簡単でコストの低減及び操作性の向上が図れ、縦方向及び横方向の調査が容易にできる土壌硬度測定器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、土壌の表面に当接される当て板を先端に有し、後端に後部キャップを着脱可能に有する筒状の測定器本体と、前記当て板に設けられた孔部を通って測定器本体内より土壌内に貫入されるように設けられた貫入針と、該貫入針を前記土壌内に貫入すべく所定の力を付与するために前記測定器本体内に収容されたバネと、前記測定器本体内にその後部キャップを貫通して挿入され前記貫入針を測定器本体内に引き込むべく前記バネを後方に引いて圧縮させるための操作軸と、前記後部キャップ上に設けられ前記操作軸に形成した係合部に係合することにより前記バネを圧縮した状態で操作軸を係止し、且つ係合部に対する係合を解除することにより前記貫入針をバネ力で土壌内に発射させるための引き金と、前記測定器本体又は操作軸に設けられ前記貫入針の貫入深さを表示する表示部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
前記当接板の孔部には前記貫入針の誤射を阻止するための蓋が着脱可能に設けられていることが好ましい。
【００１３】
前記後部キャップを取外した前記測定器本体の後端から前記バネを取外し、前記バネ力に相当する重量の重りを前記貫入針の後部に落下させた時の土壌内への貫入針の貫入深さと、前記バネ力による土壌内への貫入針の貫入深さとを比較することにより前記バネの精度を確認するように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、構造が簡単でコストの低減及び操作性の向上が図れ、縦方向及び横方向の調査が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る土壌硬度測定器の一実施形態を概略的に示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】土壌硬度測定器により土壌硬度を測定する状態を示す図である。
【図３】土壌硬度測定器の構成を示す分解図である。
【図４】土壌硬度測定器に用いられるバネを示す図である。
【図５】バネの精度を確認するための重りを示す図である。
【図６】バネの精度を確認するための重り落下試験を説明する図である。
【図７】土壌硬度測定器により土壌硬度を測定する一例を示す図である。
【図８】測定結果を記録する直交座標の一例を示す図である。
【図９】土壌硬度測定器による他の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１７】
図１において、１は土壌硬度測定器であり、この土壌硬度測定器１は、土壌２の表面に当接される当て板（当て皿ともいう）３を先端に有し、後端に後部キャップ４を着脱可能に有する筒状の測定器本体５を備えている。この測定器本体５内には、前記当て板３に設けられた孔部６を通って土壌２内に貫入される貫入針７と、この貫入針７を土壌２内に貫入すべく所定の力を付与するバネ（コイルバネ）８と、このバネ８を後方に引いて圧縮させると共に前記貫入針７を測定器本体５内に引き込むための操作軸９とが収容されている。
【００１８】
前記測定器本体５は、図３にも示すように金属製例えばアルミニウム製の円筒体からなり、手で握り易い大きさ、例えば直径が３〜５ｃｍ程度、長さが５０〜６０ｃｍ程度とされている。この測定器本体５の先端側の側面には後述の貫入針７の貫入深さを表示するためのスリット状の表示窓１０が形成されていると共にその表示窓１０の少なくとも一側部には目盛り１１が付され、貫入針７の貫入深さ（貫入量）を表示する表示部１２とされている。
【００１９】
調整された土壌２の表面に測定器本体５を垂直に設置するために測定器本体５の先端部に前記当て板３が設けられている。この当て板３は、直径が３〜５ｃｍ程度の金属板例えばアルミ板からなっている。
【００２０】
前記測定器本体５の先端に当て板３を取付けるために、測定器本体５の先端には前記後部キャップ４と同形状の前部キャップ１３が着脱可能に取付けられている。前記測定器本体５の先端部及び後端部の外周には雄ねじ部１４，１５が形成され、前部キャップ１３及び後部キャップ４には前記雄ねじ部１４，１５に螺着する雌ねじ部（図示省略）が形成されている。
【００２１】
また、前部キャップ１３には中空の突軸１６を介して前記当て板３が取付けられている。この場合、突軸１６に対して当て板３を着脱可能に取付けるために、当て板３の後端中央部にはナット１７が固着され、突軸１６の先端部には前記ナット１７を螺合する雄ねじ部１８が形成されている。
【００２２】
前記貫入針７は、ステンレス製で直径が４ｍｍ、当て板３からの突出量が最大で例えば１０ｃｍとされており、先端に鋭角に尖った尖鋭部７ａを有している。この貫入針７の後端部には前記測定器本体５内を摺動可能な円柱状の摺動体１９が設けられている。この摺動体１９の少なくとも先端側には摺動を円滑にするためのテーパ２０が形成されていることが好ましい。摺動体１９の側面には貫入深さを指示する小ネジからなる指針２１が取付けられている。この指針２１は、測定器本体の前記表示窓１０の外側から摺動体１９に取付けられている。
【００２３】
前記後部キャップ４には、前記操作軸９の後端部を突出させるための中心孔２２が設けられている。操作軸９の先端部にはバネ８の先端部を係止するためのフランジ部２３が設けられており、このフランジ部２３の先端部が前記貫入針７の後部の摺動体１９にバネ８の力（弾発力、付勢力）で当接している。
【００２４】
前記後部キャップ４の上面には、操作軸９の側面に形成した係合部（係合溝）２４に係合することにより前記バネ８を圧縮した状態で操作軸９を係止し、且つ係合部２４に対する係合を解除することにより前記貫入針７をバネ８の力で土壌内に打ち込むための引き金２５が設けられている。この引き金２５は、横長の金属板からなり、その一端が前記後部キャップ４の上面の偏芯位置にネジ２６で回動可能に取付けられている。この引き金２５の他端を図７の（ｂ）に示すように矢印方向に回動すると、操作軸９の係合部２４から引き金２５の係合が外れるため、操作軸９がバネ８の力で先端側へ押され、これにより貫入針７が土壌２内に打ち込まれるようになっている。前記当て板３の孔部６には前記貫入針７の誤射を阻止するための蓋（ネジ蓋）２７が着脱可能に設けられていることが好ましい。
【００２５】
バネ８としては、図４の（ａ）、（ｂ）に示すようにバネ力の弱いバネ８ａと、バネ力の強いバネ８ｂとの２種類のバネが選択的に用いられるようになっていることが好ましい。
【００２６】
また、図６に示すように前記後部キャップ４を取外した前記測定器本体５の後端から前記バネ８を取外し、前記バネ力に相当する重量の重り２８を前記貫入針７の後部に落下させた時の土壌２内への貫入針７の貫入深さと、前記バネ８による土壌２内への貫入針７の貫入深さとを比較することにより前記バネ８の精度を確認できるように構成されていることが好ましい。この場合も、重り２８としては、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように前記バネ力の弱いバネ８ａに対応する重量の軽い重り２８ａと、前記バネ力の強いバネ８ｂに対応する重量の重い重り２８ｂとの２種類の重りが選択的に用いられるようになっていることが好ましい。
【００２７】
次に、前記土壌硬度測定器１を用いた土壌硬度の測定方法について説明する。一般的に多くの植物は地表より５０ｃｍ程度の所に生存に欠かせない吸収根を持っている。従って、図７に示すように土壌２を縦１５ｃｍ、横２５ｃｍの間隔で階段状に堀落として各段の上面２ａ及び側面２ｂを土壌硬度測定器１により測定する。測定に先立ち、土壌硬度測定器１の操作軸９の後端部を引っ張ってバネ８を圧縮し、操作軸９の係合部２４に引き金２５の一側部を係合させて係止状態にする。なお、直ちに測定を開始しない場合には、当て板３の孔部６に蓋２７を取付けておく。
【００２８】
操作軸９を容易に引っ張るために、操作軸９の端部に引き手３０が設けられていることが好ましい。引き手３０は例えばリング状に形成され、操作軸９の端部には引き手３０を取付けるための孔部３１が設けられる（図３参照）。なお、引き手の代わりに、操作軸の端部の外周に滑り止めの凹凸が設けられていても良い。
【００２９】
土壌２の上面２ａを測定する場合には、当て板３の孔部６から蓋２７を取外し、当て板３を土壌２の上面２ａに押し当てて測定器本体５を垂直に立てたセット状態にする。この場合、一方の手で測定器本体５を保持し、他方の手で引き金２５を操作すればよい。構造の簡素化及び検出精度の向上を図るために、操作軸９と貫入針７とは分離されており、接着されておらず、また貫入針７の引き込み用のバネ等も用いられていない。測定器本体５を垂直に立てる際に、貫入針７が自重で測定器本体５の先端から突出するが、土壌２の上面２ａに当て板３を押し当てる際に貫入針７は測定器本体５内に押し込まれる。
【００３０】
前記セット状態で引き金２５を引くと、引き金２５の一側部が係合部２４から離脱して操作軸９の拘束状態が解除され、バネ８の力で貫入針７が土壌２内に発射され、土壌２の硬度に応じた長さだけ貫入針７が土壌２内に貫入される。その貫入量を表示部１２の目盛り１１で測定し、その測定値を記録すればよい。
【００３１】
土壌２の側面２ｂを測定する場合には、当て板３を土壌２の側面２ｂに押し当てて測定器本体５を水平に保持した状態で引き金２５を引いて貫入針７を土壌２内に発射・貫入させ、その貫入量を表示部１２の目盛り１１で測定すればよい。例えば、縦方向の測定値が３ｃｍで、横方向の測定値が７ｃｍである場合には、図８に示すように直交座標２９の第１象限にその測定値Ｃを記録すればよい。
【００３２】
前記直交座標２９にその測定値を記録し、数多くの測定点を面的に且つ継続的に観測することにより、側面指数を横軸（Ｘ軸）に、平面指数を縦軸（Ｙ軸）に表わすグラフを作成することができる。
【００３３】
そして、土壌の特徴と植物の成長速度などを観察することにより、植物の成長と土壌の物理的な特性との関係を把握することが可能となり、更に継続的な調査の結果を生かした植物の維持育成計画にも寄与することが可能となる。なお、土壌検査には水の浸透試験が付きものであるが、１０ｃｍ貫入の場合、地層の目視及び異臭の有無の調査を行うだけで水の浸透試験は必ずしも必要とされない。
【００３４】
調査結果には、場所の特徴すなわち景観診断を基本とし、春夏秋冬による変化、地温、水分量を計器や触診により観察して記録し、土壌硬度測定器１による測定値は１００例を単位に直交座標２９に記録することが好ましい。
【００３５】
このように本実施形態の土壌硬度測定器によれば、土壌２の表面に当接される当て板３を先端に有し、後端に後部キャップ４を着脱可能に有する筒状の測定器本体５と、前記当て板３に設けられた孔部６を通って測定器本体５内より土壌２内に貫入されるように設けられた貫入針７と、該貫入針７を前記土壌２内に貫入すべく所定の力を付与するために前記測定器本体５内に収容されたバネ８と、該バネ８を後方に引いて圧縮させると共に前記貫入針７を測定器本体５内に引き込むための操作軸９と、前記後部キャップ４上に設けられ前記操作軸９に形成した係合部２４に係合することにより前記バネ８を圧縮した状態で操作軸９を係止し、且つ係合部２４に対する係合を解除することにより前記貫入針７をバネ８の力で土壌２内に発射させるための引き金２５と、前記測定器本体５に設けられ前記貫入針７の貫入深さを表示する表示部１２とを備えているため、構造が簡単でコストの低減及び操作性の向上が図れ、縦方向及び横方向の土壌硬度の調査が容易にできる。従って、土壌硬度測定器１の入手が容易で普及し易いため、土壌硬度のデータを取り易い。特に、貫入針７を測定器本体５内に引き込めた状態で測定場所にセットできるので、狭隘な場所での調査を容易に行うことができる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。
【００３７】
図９は、土壌硬度測定器による他の測定方法を説明する図である。この測定方法は、引き金２５を解除した状態、すなわち貫入針７を当て板３から突出させた状態で行われる。片方の手で測定器本体５を土壌２の表面に対して垂直に保持した状態で矢印で示すように当て板３が土壌２の表面に当接されるまで押し進める。
【００３８】
これにより貫入針７が土壌２の硬度に応じて土壌２内に貫入されるので、その貫入量を表示部１２の目盛り１１で測定し、その測定値を記録すればよい。なお、土壌硬度測定器の貫入針及びバネ以外は合成樹脂製であっても良く、これによりコストの低減が図れる。
【符号の説明】
【００３９】
１  土壌硬度測定器
２  土壌
２ａ  土壌の上面
２ｂ  土壌の側面
３  当て板
４  後部キャップ
５  測定器本体
６  孔部
７  貫入針
７ａ  尖鋭部
８  バネ
９  操作軸
１０  表示窓
１１  目盛り
１２  表示部
１３  前部キャップ
１４，１５  雄ねじ部
１６  突軸
１７  ナット
１８  雄ねじ部
１９  摺動体
２０  テーパ
２１  指針
２２  中心孔
２３  フランジ部
２４  係合部
２５  引き金
２６  ネジ
２７  蓋
２８  重り
２９  直交座標
【図４】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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