(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部にチゼルを有するナイフビームを備え、前記ナイフビームに、前記ナイフビームに外嵌される耐摩耗部材であるナイフキーパを取り付けたサブソイラ作業機において、
前記ナイフキーパは、心土粉砕を行う際に前記ナイフビームに取り付けられ、土壌との摩擦により摩耗する前記ナイフビームの刃縁部分を少なくとも覆い保護部材として機能するのであって、前記ナイフビームの前縁を覆う前縁保護部と、前記前縁保護部に連続して前記ナイフビームの両側を覆う略三角形の側面保護部と、前記側面保護部に連続して前記ナイフビームの後縁部に対する後端部を有し、前記後端部にボルトを螺合して前記ナイフビームに固定されたことを特徴とするサブソイラ作業機。
【請求項２】
前記ナイフビームには、撥土板の補強板の背面に設けられた２枚の板から成るブラケットを、前記ナイフビームの両側面に当接して固定するボルトを挿通するためのボルト挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載のサブソイラ作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサブソイラ作業機に関し、詳しくは、心土破砕機能の他、掘削作業とともに掘削土を圃場表面において放擲する機能をもち、さらには、ナイフビ−ムの掘削寿命を延命できるサブソイラ作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圃場の土壌構造を考察するとき最も表面に存在する表土層は作土層と云われているように土壌管理が行き届いていて作物の生育に適した環境を備えているものある。この作土層の直下にはロ−タリ耕の場合耕耘爪により叩かれて硬くなった硬盤が形成されていて、この硬盤が根圏域を狭くして作物の生育の妨げになっていることがあった。
この硬盤を破砕することで硬盤以下の心土層まで根圏域を拡大し、水分不足の態になっても心土層から水分を吸収することが可能になる。また余剰の水分が場に存在するときには、その水分は硬盤以下まで浸透して表面水により圃場表面がぬかるむことのないように圃場環境を保持している。このような圃場条件を維持するために用いられる作業機の代表的なものがサブソイラである。
【０００３】
以上述べたサブソイラ作業機の代表的なものについて以下に説明をする。図８ないし図１０に示されているサブソイラ作業機は、作業幅方向に沿って延びるフレーム１０１に対して、その中央部に阿智で説明するナイフビ−ムを装着するためのナイフホルダ１０３があって、このナイフホルダ１０３は作業進行方向に沿って前後に延び、その前端部近傍において前記フレーム１０１を挟む状態におかれてボルトなどにより締結することで固定されている。また、ナイフホルダ１０３の後端部にはナイフビーム１０６が窓孔を貫いて挿通されており、ナイフホ−ルダ１０の側面板１０Ａを貫くボルトによりナイフビ−ム１０６をともに貫いて固定されている。このナイフビーム１０６の下端部にはチゼル１０７が取り付けられており、このチゼル１０７の裏側にチゼル支持板１０７Ａ、１０７Ａがあって、このチゼル支持板１０７Ａ、１０７Ａの間にナイフビ−ム１０６の下端部が挟まれてボルト固定されている。このチゼル支持板１０７Ａ、１０７Ａに対して鎖、チエンなどによりウイング１０７ａが取り付けられている。
【０００４】
前記フレーム１０１の中央部前側にはマスト１０９が配置されていて、このマスト１０９は高さをもち、その下端部が前記ナイフホルダ１０３の前端部に固定されている。このマスト１０９の上端部にはヒッチピン孔１０９ａがあって、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がこのヒッチピン孔１０９ａにピン介してヒッチされる。
【０００５】
また、フレーム１０１の前側には該フレームと平行にクロスシャフト１１１が取り付けられるようになっており、その両端部がブラケット１１２によってフレーム１０１に対して着脱自在になっている。このクロスシャフト１１１には、３点リンクヒッチ機構のロアリンクＬがその両端部に装着される。この３点リンクヒッチ機構により、サブソイラ作業機がトラクタに装着されることになる。
【０００６】
また、前記フレーム１０１の両端部近傍にも２本のナイフホルダ１１３及び１１４が前記ナイフホルダ１０３と平行に配置されて、それらの前端部にてフレーム１０１に対してボルト固定されて一体化されている。これらのナイフホルダ１１３及び１１４の後端部にもナイフビーム１２１、１２２が取り付けられており、その取り付け構造は前記ナイフビ−ム１０６と同様にナイフホルダ１１３、１１４の側面板１１３Ａ、１１４Ａを貫いたボルトにより固定されている。
これらのナイフビーム１２１、１２２の下端部には、前記ナイフビ−ム１０６同様にウィング１２４ａ、１２５ａとともに有するチゼル１２４、１２５が一対のチゼル支持板１２４Ａ、１２５Ａによりナイフビ−ムに取り付けられている。
【０００７】
このサブソイラ作業機は、トラクタとともに移動することにより前記各チゼル１０７、１２４、１２５がサクション機能により土壌中に導かれ、心土破砕が行われる。このようなサブソイラ作業機を使用することにより、硬盤や心土の破砕とともに土壌の膨軟化が行われる。
【０００８】
サブソイラ作業機は心土破砕作用が最も大切な作業であるが、心土破砕とともに心土の一部を圃場表面まで掘削とともに持ち上げ、さらにこれを放擲することで心土の再生をも図るようにしたものが知られている。これはナイフビームの前縁に沿って、撥土板と称される部材が設けられたもので、図８及び図１０において撥土板を想像線で表示し、かつ符号１３０を付してある。この撥土板１３０は、ナイフビームと同様に鋼板等を素材とし、湾曲したナイフビームの前縁に沿うようにほぼ同じ曲率にて湾曲して形成されたものであり、ナイフビームに固定される。この撥土板１３０は、作業機の掘削作業に伴って心土の一部を圃場表面まで移動させ、さらに側方に放擲するようになっている。この撥土板１３０によって上げられた心土は作土と混合され、心土が作土層化される。
さらに、前記サブソイラ作業機においては直接的に掘削作用を行うのものはナイフビ−ムであって当然掘削作用時の摩擦により摩耗するものである。この摩耗の状態は図１０において破線Ｚで示されているように、チゼルの上端部付近から刃縁の上端部にかけて摩耗し易く、甚だしくはナイフビ−ムの本体部分は機能していても刃縁部分が局部的に偏摩耗して全体としてナイフビ−ムが機能しない状態になることがあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、多方面にわたり期待する作業を行うには、作業機の種類が多くなって、投資経費が嵩み、さらにはそれらの作業機の管理にも費用と手間を要する結果となって投資効果が希薄になりがちである。
そこで、本発明の目的とするところは、サブソイラ作業機本来の機能である心土破砕、膨軟機能に加えて、心土の再生を図りながら、かつ、心土再生ばかりではなく、心土破砕専用作業機としても機能し、しかも、偏摩耗する状態の改善を図るサブソイラ作業機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、下端部にチゼルを有するナイフビームを備えるサブソイラ作業機において、前記ナイフビームの前縁に沿って配置されて心土を上方に反り上げる撥土板を備え、この撥土板は表面に超高分子のポリエチレンなどのプラスチックス製の撥土板本体と、この撥土板本体に沿って、その裏側に固定されている撥土板本体の補強板とをもち、この補強板とナイフビームとが着脱自在の構成であることを特徴とするものであり、撥土板を土の付着が極めて少ないプラスチックス製の撥土板本体と、その裏側から撥土板本体の形状を保持し、補強する補強板とによって構成したから、心土の撥土、放擲に至るまで抵抗少なく、牽引抵抗少なく作業することができる。
また、前記補強板の長さ方向に沿って、その両側にナイフビ−ムの刃縁を覆う状態で張り出している取り付け片をもち、この取り付け片をナイフビ−ムに対してボルト固定できるように構成したことを特徴とするものであるから、撥土板の交換、さらには、機能変換も可能になる。
さらにまた、掘削作業による土壌との摩擦により摩擦するナイフビ−ムの刃縁部分を少なくとも覆う耐摩耗部材をナイフビ−ムに対して着脱自在に取り付けた構成としたことを特徴とするものであり、これにより、ナイフビ−ムが局部的に摩耗してナイフビ−ム本体は残存使用年数があるにもかかわらず、刃縁のみの摩耗によりの使用耐用年数を減じることが内容にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態について添付した図１から図７までに沿って説明する。先ず、図１、図２及び図３は本発明に係るサブソイラ作業機の各々正面図、平面図及び右側面図であり、これらの図に示すように、サブソイラ作業機は、作業機本体を構成するフレーム１を有している。フレーム１は、鋼製にして断面矩形状のパイプ部材からなり、作業幅方向に沿って長く、このフレーム１はその矩形断面形状の各辺が描く稜線が上下に位置するように配置されている。フレーム１の両端部近傍には、ナイフビーム２、３を取り付けるための２本のナイフホルダ４及び５が配置されて取り付けられている。ナイフビーム２、３の下端部にはチゼル７、８があって、チゼル支持板７Ａ、８Ａが前記ナイフビ−ム２、３を挟んだ状態でボルト固定されている。そして、それぞれにウィング７ａ、８ａが取り付けられている。
【００１２】
上記両ナイフホルダ４及び５は、鋼板を素材とする部材を溶接によって相互に結合させて構成され、形状、寸法とも同一に形成されて、作業幅方向に沿ってで平行に配置されている。両ナイフホルダ４、５は、各々の前端部にて固定具１０を介してフレーム１に取り付けられている。この固定具１０は、一対の取付部材１２及び１３を備えている。両取付部材１２、１３は、鋼板を素材としてなり、フレーム１の外形に合致するように形成され、フレーム１０を前後で挟むように配置され、後方の取付部材１３がナイフホルダ４、５に溶着されている。両取付部材１２及び１３の断面形状を詳述すると、断面矩形状のフレーム１の前後半分ずつに合致するように各々Ｌ字状の形状を呈している。そして、両取付部材１２、１３はその上下両端部で２組ずつのボルト１５ａ及びナット１５ｂにより相互に締結されている。
【００１３】
なお、上記固定具１０については、図４に示すように、例えば、図４の（ａ）に示す構成は、上記両取付部材１２、１３の上端部同士を溶接にて接合し、各下端部のみをボルト１５ａ及びナット１５ｂで締結したものである。また、図４の（ｂ）に示す構成は、この図４の（ａ）と同様に両取付部材の一端部同士を溶接し、フレーム１を上下で挟むように両取付部材を配置したものである。これらの構成を採用することによって、作業者が取り扱うボルト１５ａ及びナット１５ｂの数が減じ、フレーム１に対するナイフホルダ４、５の着脱作業、引いてはナイフビ−ムの位置選択のための移動作業が容易となる。
【００１４】
上記フレーム１の中央部前側にはマスト１９が配置されている。該マスト１９は鋼板からなり、斜め上方に伸長し、下端部がフレーム１に固着、具体的には溶着されている。このマスト１９の上端部にはヒッチピン孔１９ａが設けられ、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がこのヒッチピン孔１９ａにピンを用いてヒッチされる。
【００１５】
ここで、上記マスト１９は、マスト本体１９ｃと、該マスト本体１９ｃの上端部に設けられた可動板１９ｄとを有している。この可動板１９ｄは、その中央部にてボルト１８ａ及びナット１８ｂによりマスト本体１９ｃに対して揺動可能に取り付けられている。上記ヒッチピン１９ａはこの可動板１９ｄの一端部に設けられている。また、図３に示すように、マスト本体１９ｃの上端部には２つのピン挿通孔１９ｆ及び１９ｇが、ボルト１８ａを中心とする仮想円上に形成されており、又、参照符号は付さないが、これらピン挿通孔に対応するように、可動板１９ｄの他端部にもピン挿通孔が形成されている。マスト本体１９ｃに形成された２つのピン挿通孔１９ｆ、１９ｇのいずれかに可動板１９ｄのピン挿通孔を一致させ、ピン２０が挿通される。この構成によって、畦越移動時のリフト高さを選択することができ作業機の圃場間移動を容易にしている。
【００１６】
可動板１９Ｄは略横向きの位置（図３において実線で示す位置）と、略屹立した位置（二点鎖線で示す位置）との２つの位置を選択することができるようになっている。
【００１７】
このサブソイラ作業機は、トラクタに装着された状態で圃場間移動を行うものであるから、畦を越えるときにトラクタのリフト能力を越えて作業機をリフトさせることができることになり、移動を容易に行うことができる。
【００１８】
また、フレーム１の前側には、フレームと平行に、棒状の鋼材からなるクロスシャフト２１が配置されており、かつ、その両端部がブラケット２２によってフレーム１に対して着脱自在になって、いわゆるオ−トヒッチ機能を可能にしている。このクロスシャフト２１にはトラクタのロアリンクｌが装着される。
【００１９】
さらに、前記ナイフビーム２及び３についてその構成を説明する。図示のように、当該ナイフビーム２、３の刃縁に沿って撥土板２４、２５が配置されていて、これら撥土板２４は、湾曲したナイフビームの刃縁に沿うようにほぼ同じ曲率にて湾曲して形成されている。このサブソイラ作業機の掘削作業に伴い、心土の一部を（図１、図３参照）を圃場表面に掘り上げ、撥土する。このように上げられた土は作土（図３参照）と混和し、心土が再生される。
また、心土層に対しては、亀裂が形成され、さらには空気が入り、透水、排水性がよくなり、根の生育環境の拡大が可能になる。
【００２０】
次に、撥土板２４及び２５について説明する。但し、両撥土板２４、２５は左右対称の形状であるから、一方の撥土板２５を代表して説明し、他方の撥土板２４の説明を省略する。図４及び図５から明らかなように、前記撥土板２５は、長尺で平板状の補強板２８と、同じくこの補強板２８に沿って曲率が与えられたプラスチック製、とくに摩擦に対して摩耗が少なく、土離れに優れている超高分子ポリエチレン樹脂などによる撥土本体板３０とにより構成されており、補強板２８の前面に例えば４組のボルト２９ａ及びナット２９ｂ（図３のみに示す）により取り付けられている。この撥土本体板３０は前述のように土との摩擦が少ないことに加えて、土の付着が少なく、耐摩擦性に優れたプラスチックス製のものが使用される。補強板２８は、撥土本体板の形状保持とともに剛性を必要とするために、鋼製の板などを素材にしてなる。
【００２１】
さらに、図５に示すように、前記補強板２８及び撥土本体板３０により構成される撥土板２５は、下端部及びその近傍部分が掘削曲面２５Ｘとされ、略中央部分が排土曲面２５Ｙ、さらに上端部及びその近傍の部分が反転曲面２５Ｚになっている。なお、図において、反転曲面２５Ｚには放擲機能を与えるために撥土曲面、言い換えると、若干の捻りが与えられている。
【００２２】
掘削曲面２５Ｘは作業進行方句に対しては側面視上単純な曲面であり、図３から明らかなように心土層を作業進行するとき、心土を掘削しながら、上方へと、すなわち圃場表面に向かって押し上げる作用を行う。また、排土曲面２５Ｙは、その下端から上端に向かうにつれて前記掘削曲面に連続しているが漸次起立状態に近くなり、やや滑らかに側方に捻られた面が形成されて、掘削曲面２５Ｘによって連続して押し上げられる心土を更に上昇させつつ側方に排出する力を付与する。また、反転曲面２５Ｚは、この排土曲面２５Ｙよりも更に側方に向く捻れ曲面であり、前記排土曲面２５Ｙと相まって心土を側方へと放擲排出し、反転させる機能をもっている。
【００２３】
このサブソイラ作業機においては、上述した撥土板２４及び２５がナイフビーム２、３に対して着脱可能とされている。なお、着脱を可能とする構造も両撥土板２４、２５について同様である故、一方の撥土板２５についてのみ説明する。
【００２４】
図３及び図５に示すように、撥土板２５の補強板２８の背面には、上記掘削曲面２５Ｘ、排土曲面２５Ｙ及び反転曲面２５Ｚに対応する位置に、ブラケット３１、３２及び３３が設けられている。これらのブラケットは、例えば矩形状に形成された２枚の鋼板を所定間隔、詳しくはナイフビ−ム３の厚さに対応した間隔に設定されて、平行に配置されており、補強板２８に溶接によって固着されている。
また、各ブラケット３１、３２、３３を構成する各鋼製矩形板は、その主たる面が仮想の同一平面に対して平行であるようになされている。これは、一枚板からなるナイフビームの側面に対して、該各鋼製矩形板を同時に当接させるためである。撥土板２５は、これらブラケットを介してボルト３５ａ、ナット３５ｂ及びワッシャ３５ｃによりナイフビーム３に取り付けられる。
【００２５】
各ブラケット３１、３２及び３３にはボルト３５ａが挿通されるボルト挿通孔３１ａ、３２ａ、３３ａが形成されている。下側及び中間位置の２つのブラケット３１、３２に形成されたボルト挿通孔３１ａ、３２ａは円形であるが、上側に配置されたブラケット３３のボルト挿通孔３３ａは長孔とされている。この長孔により、撥土板２５及びナイフビーム３の寸法誤差及び相互間の取付誤差が吸収される。
一方、図６に示すように、ナイフビーム３にも、上記ボルト３５ａが挿通されるボルト挿通孔３ａ、３ｂ、３ｃが形成されている。
【００２６】
次に、撥土板２５をナイフビーム３に取り付ける手順を説明する。先ず、図６に示すように、撥土板２５をナイフビーム３に前側から近づけ、各ブラケット３１、３２、３３をナイフビーム３の前縁部、言い換えると刃縁に沿って配置され、ナイフビ−ムに対して嵌められる。この状態で、これらブラケットのボルト挿通孔３１ａ、３２ａ、３３ａをナイフビーム３のボルト挿通孔３ａ、３ｂ、３ｃに一致させ、ボルト３５ａをこれらボルト挿通孔に挿通する。
そして、各ボルト３５ａの先端ねじ部にワッシャ３５ｃを嵌挿し、ナット３５ｂを螺合させ、締め付けることで完了する。撥土板２５をナイフビーム３から取り外す場合は、この逆の手順を辿ることによる。
【００２７】
上述のサブソイラ作業機では、単純に圃場の心土破砕、膨軟化作業の場合にはナイフビーム２及び３のみを用いて行われる。心土破砕に加えて心土の一部を作土に混和させる際には、ナイフビーム２、３に前記撥土板２４、２５が装着されて撥土板により心土が掘削ともに撥土、放擲される。すなわち、このサブソイラ作業機においては、心土破砕、膨軟機能のみを必要とする場合に用いられる。
また、心土層の再生、さらには心土層の膨軟化を目的とする場合には、ナイフビ−ムに対して撥土板２８を取り付けて行う。これらの機能選択は基本的なサブソイラ作業機に撥土板２８を取り付て使用することで行う。このように１機種で２機種分の機能を期待することができる。
【００２８】
さらに、このサブソイラ作業機においては、基本的なサブソイラ作業機として使用する場合、ナイフビ−ムはチゼル直上部分から曲面２５Ｙ部分にかけての部分が最も掘削抵抗が大きく、それにより摩耗が著しく、ナイフビ−ム本体は使用限度に至っていないにもかかわらず、刃縁部分が局部的に著しく摩耗して使用に耐えられなくことがあったが、本発明により解決された。
【００２９】
すなわち、図７にはナイフキーパー３７が示されている。このナイフキーパー３７はナイフビ−ムの局部的な摩耗を防止するためのもので、耐摩耗部材の実施形態のひとつであり、ナイフビーム２及び３に装着され、このナイフビームの土との摩擦で最も摩耗が想定される位置を覆うべく、つまり下端部及びその近傍部分を保護する保護部材として機能している。このナイフキーパー３７は例えば鋳鉄製であり、ナイフビームの前縁部を覆う厚肉の前縁保護部３７ａと、この前縁保護部３７ａに連続してナイフビームの両側面を覆う薄肉にして略三角形の側面保護部３７ｂと、側面保護部３７ｂに連続してナイフビームの後縁部に当接する厚肉の後端部３７ｃとを有している。つまり、全体としては、側方から見た形状が略三角形の筒状の部材であり、ナイフビームに外嵌される。
そして、後端部３７ｃに略前後方向で貫通するねじ孔３７ｄが形成され、このねじ孔３７ｄに螺合するボルト３８のねじ部先端がナイフビームの後縁部に圧接することによりナイフビームに固定される。
【００３０】
このナイフキーパー３７は、心土破砕を行う際にナイフビームに装着される。これによって、ナイフビームの偏摩耗、すなわちナイフビームの下端部及びその近傍部分のみが他の部分に比して早期に摩耗する現象を防止している。なお、本実施形態では、ナイフキーパー３７は比較的大型のサブソイラ作業機に装着されるべきもので、小型のサブソイラ作業機では、単純に鋼板のみ又は丸鋼からなるものが用いられる。その取り付けにおいてもブラケット３１、３２、３３のように独立させる必要はなく、これらが連続した箱形のものにして箱形の側面をナイフビ−ムにボルト固定するようにすることも可能である。
【００３１】
なお、上述したサブソイラ作業機は２本のナイフビームを有するものを示したが、ナイフビームの本数及びその配置の形態はサブソイラ作業機の作業能力に合わせて変更される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるサブソイラ作業機においては、心土破砕作業、つまり基本的なサブソイラ作業機能に加えて、心土層の一部を圃場表面まで持ち上げ、撥土し、放擲する際には撥土板を用いて作業を行い、しかも、サブソイラ作業機の基本的な作業の際には偏摩耗を防ぐ耐摩耗部材を用いて作業することで使用耐用年数の延長を図ることができるなど１機種で多機能の作業機を得て、投資効果の有効、管理作業の簡素化などを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るサブソイラ作業機の正面図である。
【図２】図１に示したサブソイラ作業機の平面図である。
【図３】図１に示したサブソイラ作業機の右側面図である。
【図４】図２乃至図３に示したサブソイラ作業機の作業機本体であるフレームに対するナイフホルダの取付構造の変形例を示す図である。
【図５】本発明に係るサブソイラ作業機に設けられる撥土板の斜視図である。
【図６】本発明のサブソイラ作業機に撥土板を装着する状況を示す側面図である。
【図７】本発明のサブソイラ作業機に設けられたナイフキーパーをナイフホルダに装着した状態を示す図で、図７の（ｂ）は図７の（ａ）におけるＢーＢ矢視を示し、図７の（ｃ）は図７の（ａ）におけるＣーＣ矢視を示す。
【図８】従来のサブソイラ作業機の正面図である。
【図９】図８に示したサブソイラ作業機の平面図である。
【図１０】図８に示したサブソイラ作業機の右側面図である。
【符号の説明】
１            フレーム
２、３        ナイフビーム
４、５        ナイフホルダ
７、８        チゼル
７ａ，８ａ    ウィング
１０          固定具
１９          マスト
２１          レバー
２４、２５    撥土板
３７          ナイフキーパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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