隆起型心土作溝土層改良作業機。
【課題】 圃場の心土層から作溝を形成して膨軟化を図り、圃場の透排水を促し、心土作溝に作土を混和させるので部分的に厚い作土層を形成し、作物の根圏域を拡大し、増収を図り、掘削心土を掘削心土分割爪板で切り裂くことで心土と、作土を隆起させるとともに、圃場表面の残渣物の端部をその隆起部に載せて載せられた端部を軽くし、これらを移動させることなく、心土掘削作業を行うことができる作業機を提供することを目的とする。
【解決手段】 作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、心土掘削板により掘削された心土を掘削心土分割爪板により切り裂くことで残渣物を絡むことなく、圃場の隆起部を左右方向に分割しながら作業進行することで、残渣物を移動させることなく心土の掘削作業ができるように構成したものである。
【解決手段】 作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、心土掘削板により掘削された心土を掘削心土分割爪板により切り裂くことで残渣物を絡むことなく、圃場の隆起部を左右方向に分割しながら作業進行することで、残渣物を移動させることなく心土の掘削作業ができるように構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隆起型心土作溝土層改良作業機に関し、さらに詳しくは、心土の掘り起こし、および、部分的厚層作土層の形成、さらには膨軟化促進と、圃場表面の残渣物に影響されずにその作業を行うことを可能にした隆起型心土作溝土層改良作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、わが国は高温多雨地帯に属するため、農業生産の基盤となる圃場管理では余剰水分の処理、言い換えると、土壌の排水を図ることと、圃場面に繁茂しがちな雑草の対策が肝要である。
排水問題を解決することを目的として、圃場内部に形成されている心土層を破砕して余剰水を深い位置に透排水させるためにサブソイラ作業機が使用されていること周知の通りである。
このサブソイラ作業機を用いた心土破砕作業によれば、心土層内部に連続した破砕空間を形成することで透排水を機能させることができるが、その破砕空間は薄いナイフビームと、チゼルの体積に応じたものであるから、比較的小さく、周囲からの土圧により押しつぶされて破砕空間の寿命が極めて短く、排水効果を永年にわたって期待することができない。
また、上記の作業機では牽引抵抗が甚だしく大きく、係る点を解決するために、破砕効果を向上させることと相まって、ナイフビームを前後方向に振動を与えるバイブロサブソイラ作業機が提案されているが、土中の礫石や、樹木の根よる破損は免れにくくなんらかの改善工夫に迫られているのも現実である。
【０００３】
そこで、本出願人は先に放擲型の心土作溝土層改良機とも言うべき画期的な作業機を提案したのである。
この作業機は、機械化農業の先進国である西欧では出現せず、わが国において初めて開発されたものである。すなわち、この作業機はサブソイラにおけるナイフビームにわが国特有の火山灰層土が付着して牽引作業を困難にしている点に鑑みて開発されたもので、サブソイラ作業機のようにチゼルで心土を破砕するだけに止まらず、ボトムプラウにおける発土板機能を取り入れ組み合わせて前記チゼルで掘削された心土をナイフビームの前縁に沿って取付けた幅の広い発土板により地表面まで上昇させてこれを左右何れかに放擲させる発想に基づくものである。この作業機よれば、サブソイラ作業機と比較して土の付着が少なく、さらに、牽引抵抗が大幅に削減され、心土から地表面まで連続した作溝を形成することができる。土中の水分は硬い場所から柔らかい場所へと流れ、余剰水の排水性、通気性効果は顕著である。さらに、掘削されて形成された作溝の心土層中に作土の一部が混入して部分的な作土層の拡大、この作業の繰り返しにより厚層作土層を形成することができる。
また、形成された作溝は左右方からの土圧により潰される傾向にあるが、その過程で溝壁に亀裂を形成する上に、これらを拡大して土中の排水性、通気性が拡大される。
この作業機をサトウキビ圃場における中耕作業を含む土層改良作業に用いた状態を図１３に説明図として示してある。
【０００４】
次に本発明が提案されるまでの経緯について説明する。沖縄県農業試験場の要請により、沖縄県特有の農業的背景に適した作業機を提供を求められた。
その１、沖縄県総合研究（３２００）現地サトウキビ栽培管理体系に組み込んだ新しい技術的体系の確立、これにより、茎葉残渣物は除草マルチに使用するために、畦間に残し、その上で、心土層、作土層の排水性、通気性、砕土性の改善、地力増強、収益の向上を図る新しい土壌理化学性の改善技術の開発、
その２、沖縄県総合研究（２１００）ジャーカル土壌の理化学性の改善技術の開発、
その目的とするところは、営農的土壌の理化学性改善技術の開発であり、作土層については、排水性、通気性、砕土性の改善、ひいては地力の増強を図り、心土層については排水性の改善である。
上述の要請に応えて、
ａ．サトウキビ栽培の北限は種子島とされているが、沖縄といえども最適地ではなく、地温を上昇させる必要がある。
ｂ．サトウキビは多年生植物で５年間は株から出る新芽を育成循環収穫することができるものである。
ｃ．作業体系
新しく植えられたサトウキビは、サブソイラによる心土破砕、プラウ耕、ロータリ砕土耕耘、植え付け（節を残した茎）、中耕除草及び培土、収穫はコントラ事業者による中大型ハーベスタによる雨の多い季節であるために畦間、土壌踏圧が大きく根圏域が蜜になり、排水性が低下し、ひいては減収になる。
収穫後圃場から搬出されるものは、茎だけである。反収は凡そ５ないし７トン、大量の茎葉などの残渣物が圃場表面を被う状態になる。残った株から新芽が出てこれらを生育させる。
繰り返されて収穫されるサトウキビは、新芽が発芽、株だし管理作業の開始され、株根元の葉、茎を除去し地温の上昇を図り、生育を促す。
透水、排水性の向上、さらに根圏域拡大のために、畦間にサブソイラ作業機による心土破砕を行うが、大量の茎葉にその作業が阻まれて作業が困難であり、また、コールタを備える作業機にしても茎葉の量が余りにも多いために作業は困難を極める。
そこで、先に述べた放擲型の心土作溝土層改良機を用いた場合、牽引抵抗は少なく、理想に近い土壌物性改善が期待されるが、地表面において放擲される硬い心土が飛散して新芽を折損させる問題がある。また、残渣物の上にも放擲心土が飛散してこれら雑草の繁茂抑制の被覆効果が半減され、後の管理作業において除草剤による雑草繁茂の抑制に頼らざるを得ないのが現状である（図１３に説明図として示す）。
前述の放擲型の心土作溝土層改良機は地表における放擲機能を減じるために排出曲面の形状に改良を施すことで放擲量を抑えることができたが、残渣物である茎葉が排出曲面に絡みつき作業を困難にしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３２２６０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７０６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術的な問題点を列挙すると下記のようになる。すなわち、
ａ．畦間を被っている雑草抑制効果のある残渣物である茎葉をそのままにしてサトウキビを生育させること、
ｂ．収穫時に踏み固められた土壌の排水性、通気性、砕土性の改善、これによる地力の向上、増収増益を図ること、
ｃ．畦間の残渣物は作業後においても畦間に存在し、地表を被っていること、
ｄ．大量な残渣物は切断するのではなく、残渣物が絡みつかないような作業機であること、
ｅ．その上に、安定した作業深さ、すなわち耕深が得られること、
などが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述のような課題を解決するために、本発明は、作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板面板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、前記掘削心土分割爪板は前記心土掘削板により掘削されて上昇した掘削心土を分割するように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、チゼル、心土掘削板、に続き、掘削された心土が上昇し、放擲されようとするものを掘削心土分割爪板で抑制し、上昇放擲エネルギを前記掘削心土分割爪板の側面に沿って表土層を含む掘削心土を隆起させるエネルギに変換し、地表面放擲作用を地表面隆起作用に変えることができる。
【０００９】
そして、形成された隆起部により、圃場表面の茎葉などの残渣物がその隆起部に載せられて一端部を大きく浮きあがらせるとともに、他端部は圃場に接触させた状態にして、その半起立状態にした残渣物の間を掘削心土分割爪板が通過するとともに、隆起部を左右方向に分割しながら作業移動することができる。
【００１０】
また、畦間中央部の地表隆起作用で全地表を覆っている残渣物の中央部が持ち上がり、浮き上がり畦間中央部の残渣物が薄くなり、また、切り株側の残渣物の端部は重くなり、畦間中央を隆起させながら作業進行する掘削心土分割爪板および、ビームナイフに対して残渣物が絡みつくことがない。
その結果、残渣物は作業進行の際に分割されて進行を妨げることがなく、作業後においても残渣物は畦間を覆っている。
【００１１】
また、前記掘削心土分割爪板は心土掘削板の上端部近くにおいて、ビームに対して枢着されていて、進行方向に対する前縁の起立角度を調整自在の構成にしたことを特徴とするもので、これにより、隆起部の高さ（深さ）に、さらには残渣物の多寡、種類に広く対応することができる。
【００１２】
また、前記掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って直線状である構成にしたことを特徴とするものであるから、これにより、圃場表面の隆起部の高さや、最も一般的な作業においては圃場表面の残渣物の種類、多寡に対応することができ、確実に隆起部と、その上に端部を載せている残渣物を分割しながら作業を進行させることができる。
【００１３】
また、前記掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って中間部が前側に張出した円弧を描いた曲線状であり、また中間部を前側に屈曲させた直線状の「く」型の構成としたことを特徴とするものである。
これにより掘削心土分割爪板の前縁における局部的な摩耗に対応することができ、全体として作業寿命の長いものを提供することができる。
【００１４】
また、前記掘削心土分割爪板はビームに対してその側面に接触した状態で取付けられる取付け片をもち、この取付け片は少なくとも前記掘削心土分割爪板の上端部と、下端部にあって下端部の取付け片は、支点機能をもち、上端部の取付け片はビームに対する取付け姿勢の調整機能をもっている構成としたことを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、圃場表面に存在する残渣物の種類、大きさ、量に対応することができることは勿論、しかも、掘削心土分割爪板の天地を反転してビームに取付けられることができるものであるから、局部的な摩耗が生じた掘削心土分割爪板であっても、それを天地反転することで、再度使用することができ、摩耗に対して長期間対応することができる。
【００１６】
また、わが国特有の火山灰層のれき土がナイフビームに付着して牽引作業を困難にする場合には、前記ナイフビームの側面に抵抗が少ない樹脂板を取付けて使用する。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る作業機によれば、チゼル、心土掘削板、に続き、掘削された心土が上昇し、放擲されようとするものを掘削心土分割爪板で抑制し、上昇放擲エネルギを前記掘削心土分割爪板の側面に沿って表土層を含む掘削心土を隆起させるエネルギに変換し、地表面放擲作用を地表面隆起作用に変えることができる。
また、形成する隆起部により、圃場表面の茎葉などの残渣物がその隆起部に載せられて一端部を大きく浮き上らせるとともに、他端部は圃場に接触させた状態にして、その半起立状態にした残渣物の間を掘削心土分割爪板が通過するとともに、隆起部を左右方向に分割しながら移動することができる。
また、畦間中央部の地表隆起作用で全地表を覆っている残渣物の中央部が持ち上がり、浮き上がり畦間中央部の残渣物が薄くなり、また、切り株側の残渣物の端部は重くなり、畦間中央を隆起させながら作業進行する掘削心土分割爪板および、ビームナイフに対して残渣物が絡みつくことがない。
その結果、残渣物は作業進行の際に分割されて進行を妨げることがなく、作業後においても残渣物は畦間を覆っている。
【００１８】
しかも、本発明の作業機によれば、圃場の心土層に対して掘削作業を施して作溝空間を形成するとともに、その周囲に多数のひび割れによる膨軟化された部分を心土層内部に形成することができ、これにより圃場表面はもちろん土壌が含む余剰水を透排水させることができる。
【００１９】
また、チゼルにより掘削され、心土掘削板で掘削とともに上昇させられる心土のれき土は圃場表面を盛り上げて隆起部を形成させるに止まり、心土層の一部が飛散れき土となって作業進行方向の左右に放擲されることがないので、圃場表面に排出されるれき土はなく、後に行われる圃場表面の仕上げ作業を容易にしている。
【００２０】
また、作業進行に伴い、チゼルにより掘削され、心土掘削板に沿ってさらに上昇する掘削心土を掘削心土分割爪板により左右に分割することで、圃場表面における放擲を抑え、畦間の中心部を隆起させることができる。
【００２１】
また、本発明の作業機を水田圃場に用いれば、圃場に深い溝を形成しないことから田植え機の轍を陥没させることがない。
また、畑圃場に用いれば、表面に放擲するれき土がないことから中耕、除草、培土に都合がよい。このことは牧草地においても有効で、牧草マットを破砕しても牧草上にれき土を放擲しないので牧草を枯らすことがない。
また、礫石の多い圃場においては礫石を圃場表面に露呈させないので除礫作業の必要がない。
さらに、心土掘削板の数、あるいは、それらの間隔を選択すること、さらには、配列の変更などによりでプラウ作業機による反転後の粗砕土作業や、心土と作土の攪拌作業に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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１２に沿って説明する。先ず、符号Ｔはトラクタを示し、本発明の作業機を装着するものであり、図１、図２、図３において、符号１００は本発明に係る隆起型心土作溝土層改良作業機全体（以下、作業機と略称する）を示し、この作業機１００は作業幅方向に沿って長い作業機フレーム１０と、この作業機フレーム１０の作業幅方向の中央位置に立設されているセンターマスト１１、さらに、このセンターマスト１１の両脇にあってセンターマストとは逆に下方に伸びるロアアーム１２を備えていて、前記センターマスト１１はトラクタのもつアッパリンクＵの一端を取付け、また、前記ロアアーム１２の先端部は斜め下方に延びていて、トラクタのもつロアリンクＬのヒッチピン１２Ａが取付けられる。
【００２３】
前記センターマスト１１の先端部１３Ｂには、ボルト１３ＡによりトラクタのもつアッパリンクＵをヒッチするためのヒッチ座１３が枢着されていて、このヒッチ座１３は前記ボルト１３Ａを中心とした回転を止めるボルト孔をもち、前記センターマスト１１の先端部１３Ｂに穿ってあるボルト孔１３Ｘ、１３Ｙの何れかを選択して先端部１３Ｂに対するヒッチ座１３の姿勢を固定できるようになっている。
これはアッパリンクＵのヒッチ点を選択するためであって、作業条件や、作業機の圃場間移動の場合に使用される。
【００２４】
そして、前記作業機フレーム１０には、これから説明する掘削体２０を取付けるための取付け座アーム１５が取付けられており、この取付け座アーム１５は前記作業機フレーム１０に対して締着されているフランジ１６から延びている。このフランジ１６は作業機フレーム１０の外周のうち半周を囲む形状で「く」型をしたもので、このフランジ１６に対して前記取付け座アーム１５が作業進行方向の後方に向かって延びた板状のもので形成されている。このフランジ１６に対して作業機フレーム１０の残る半周分を囲む「く」型のフランジ１６が宛がわれ、その上下両端部をボルト１７が貫き、これらを締着することで作業機フレーム１０に対して取付けられている。
【００２５】
この取付け座アーム１５はセンターマスト１１を中心として、その左右位置において後方に延び、作業幅方向の左右に一つづつ設けてあり、言い換えると、２本の掘削体２０を装備することができるようになっていて、いわゆる２本爪装備の作業機になっている。
前記取付け座アーム１５の端部が取付け座１５Ａになっており上下に穿ったボルト孔１５Ｂにボルトを通してビーム２１の上端部２１Ｕを取付け得るようになっている。
【００２６】
図４以下に示すように、このビーム２１はその上端部２１Ｕの前縁２１Ｍ（作業進行方向の前側の縁）は側面視上直線状であり、この前縁２１Ｍに連続して中間部２１Ｃと作業進行方向に突出した下端部２１Ｓとの間を結んで弧を描いた曲線状になっている。その下端部２１Ｓにはベッド２２Ａを介してチゼル２２が取付けられて、掘削作業時に先頭位置となって掘削作業を行うようになっている。
【００２７】
さらに、このビーム２１には前記上端部２１Ｕ、中間部２１Ｃの前縁に沿った形状の弧を描いた掘削面部２３Ｘを形成した心土掘削板２３が取付けられる。この掘削面部２３Ｘは平面の他側面視上曲面を描いた形状のものが用いられる。
また、心土掘削板２３の下端部は前記チゼル２２と連続した面をもち、チゼル２２が掘削したれき土を含んでチゼルより浅い位置での心土をさらに掘削して、これらを上昇させることができるようになっている。
この心土掘削板２３はチゼル２２とともに作業幅方向の幅（厚さ）寸法が前記ビーム２１より大きく定められている。
この心土掘削板２３の裏側には適当な間隔で取付けられている一対の取付け板片２３Ａ、２３Ａが複数組あり、これらの取付け板片２３Ａがビーム２１を両側面側から挟む状態におかれてビーム２１にボルトにより取付けられている。
この心土掘削板２３は金属板単体、あるいは金属板にプラスチックス板を層状に重ねて固定したものなどが用いられる。
さらに、心土掘削板２３はビーム２１の上端部２１Ｕ近くまでせり上がっておらず、ビーム２１の中間位置まで延びた形状になっており、心土掘削板２３の上端部２３Ｕは心土中において作業ができるようになっている。これに接近してビーム２１には掘削心土分割爪板２４が起立した状態で取付けられている。
【００２８】
この掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは略直立状態であって、前縁２４Ｍの下端部２４Ｓは前記心土掘削板２３の上端部に接近した位置にあって、その前縁２４Ｍは心土掘削板２３の掘削面２３Ｘ（作業面、進行方向前面）と若干の隙間はあるが、これと連続した状態になっている。
また、掘削心土分割爪板２４はその背面において突出した一対の取付けアーム２４Ａ、２４Ｂを介してビーム２１を両側から挟む状態になって取付けられ、このようにして掘削体２０が構成される。
【００２９】
この掘削心土分割爪板２４は下部の取付けアーム２４Ａのもつ取付けボルト２４Ｘを中心として、取付けアーム２４Ｂがビーム２１に対して弧を描いて移動することができるように長いものになっている。
【００３０】
この取付けアーム２４Ｂにはビーム２１に対してボルト固定するためのボルト孔２４Ｙが複数個穿たれていて、それらのボルト孔２４Ｙの何れか一つを選択することで掘削心土分割爪板２４の姿勢を定めることができるようになっている。
【００３１】
また、この掘削心土分割爪板２４における下部の取付けアーム２４Ａのもつ取付けボルト２４Ｘと、取付けアーム２４Ｂとの関係は図１０、図１１、図１２に示すように、下部の取付けアーム２４Ａ、上部の取付けアーム２４Ｂにそれぞれボルト孔２４Ｚ、ボルト孔２４Ｙを穿ち、これに取付けボルト２４Ｘを通して掘削心土分割爪板２４をビーム２１に対して取付ける。
これらの図において斜線を施してあるボルト孔は取付けボルト２４Ｘが通された状態を示していて、図１０のように下部の取付けアーム２４Ａの取付けボルト２４Ｘを中心に掘削心土分割爪板２４を回転させて前縁２４Ｍの姿勢を略垂直状態に整え、固定ボルト２４Ｗにより掘削心土分割爪板２４をビーム２１に対して固定した例を示している。
図１１は回転支点が図１０とは逆に、上部のボルト２４Ｘとしたものが示してある。
また、図１０、図１１に示す掘削心土分割爪板２４は天地を反転してビーム２１に取り付けることができ、局部的摩耗により掘削心土分割爪板２４の機能が低下した場合にその摩耗部分を避けて使用することができる。
これらの図において、ビーム２１にも前記取付けボルト２４Ｘ、固定ボルト２４Ｗに対応した図示を省略したボルト孔が穿たれている。
【００３２】
とくに、図１２に示す実施態様では、上部の取付けアーム２４Ｂにはボルト孔がなく、下部の取付けアーム２４Ａにおいて２本のボルトを用いて取付け姿勢を保持するようにしたものである。この場合、上部の取付けアーム２４Ｂはビーム２１の両側にあって、姿勢を変化させるとき、上部の取付けアーム２４Ｂがビーム２１の両側面に沿って移動しての掘削心土分割爪板２４のガイド機能をもっている。
【００３３】
また、前記掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは直線状だけに限定されず、進行方向の前側に膨らんだ曲線上の縁、言い換えると、円弧状の縁、あるいは、中間部を前側に屈曲させた、「く」型の形成であってもよく、前縁２４Ｍが膨らんでいる形状では摩耗の著しい箇所を予め膨らませて形成した磨耗代としても利用することができる。
【００３４】
この掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは作業機１００を構成した状態で、作業進行中の姿勢では略垂直な状態に定めることが一般的で、これについて説明をしたが、掘削心土が隆起されることで作業進行方向に対して横方向に横たわる茎葉Ｚｎをその進行方向の左右両側に分割して切り分ける機能をもっている。
したがって、圃場表面に存在する茎葉などの残渣物Ｚｎの姿勢は、その隆起部Ｒの形成により残渣物の一端部が持上げられ、他端部は圃場表面に接触した状態におかれて移動するには抵抗が大きく、言い換えると、残渣物Ｚｎは断面視上隆起部Ｒを中心として「ハ」に近い姿勢におかれて、位置としての変化はなく、圃場表面を被い、圃場表面を覆う機能を維持していて、圃場表面に当たる太陽光を遮り雑草の繁茂を防いでいる。
この掘削心土分割爪板２４の姿勢は茎葉などの残渣物Ｚｎの種類、量によって選定されるもので、例えば、量が多ければ、上端部が前方に傾いた前傾姿勢が選ばれ、量が少なければ後傾姿勢が選ばれる。
【００３５】
この詳しい作業の状態は、図８、図９に示すように、圃場表面には、収穫後のサトウキビの主茎葉が除かれた小さい茎、葉などの残渣物Ｚｎが散在しているととともに、株からは新しい芽Ｓが伸び、この状態の圃場においてサトウキビ畦間を中耕する場合では、掘削体２０を構成するチゼル２２、心土掘削板２３はそれぞれ、作土層より深い心土層の位置、作土層の中間位置になるように作業機の姿勢を整え、このとき、掘削心土分割爪板２４はその中心位置が、一般的な圃場の場合、作土層中に中心が位置していて、半分から上端寄りの部分は作土層から表面に露出していて、心土掘削板により掘削された心土が上昇して（水分が多い場合には羊羹状、水分が少ない場合には日干し煉瓦状の）掘削心土が掘削心土分割爪板で左右に切り裂かれて上昇することにより形成される隆起部Ｒには残渣物Ｚｎの一端部Ｚｎｕが載せられて、その端部Ｚｎｕが浮き上がった状態にさせられて、残渣物の浮き上がり端部Ｚｎｕの重量を軽くして隆起部Ｒに載せられている残渣物の端部を抵抗少なく移動させながら隆起部Ｒを左右方向に分割して移動できる。
【００３６】
また、図８、図９に圃場内部を断面図として示すように、作業機１００がトラクタの移動に伴いチゼル２２、心土掘削板２３が移動することで、心土層内部では、少なくとも、掘削された心土が上昇し、圃場表面に隆起部Ｒを形成する。この隆起部Ｒに相当する体積分だけは心土層内が粗となり、ひび割れによる膨軟部や、作溝空間が形成される。
さらに、この隆起部Ｒに端部が載せられている残渣物Ｚｎはその端部Ｚｎｕが浮き上がり状態にさせられて軽くなり、他端部Ｚｎｓが圃場表面に接触していて重い状態となって、軽い端部は移動するが、作業機の移動によって重い端部Ｚｎｓは移動させられることがないので、残渣物Ｚｎによる圃場表面を被う日除け機能を低下させることがない。
【００３７】
さらに詳しくは、心土掘削板２３の上端部は心土層、あるいは作土層の内部にあって、圃場表面に露出していないので掘削された心土のれき土を放擲することはなく、隆起部を形成するに止まり、れき土を飛散させることがない。
したがって、中耕作業により新芽のサトウキビの芽Ｓ上にれき土が被せられる、新芽が折損させることはない。
【００３８】
そして、掘削心土分割爪板２４により形成された隆起部Ｒを左右方向に切り分け移動するとともに、圃場表面に敷き詰められたような状態のサトウキビ茎葉などの残渣物Ｚｎを切り分けながら移動するが、サトウキビの茎葉などの残渣物Ｚｎを位置的に移動させる機能はなく、残渣物に姿勢に変化を与えるだけであるので、残渣物Ｚｎが日除け機能を失うことはない。
したがって、図７において説明図として示すように、中耕作業を施した後においても圃場全体としては、残渣物に対する大きな移動はなく、その表面はサトウキビの茎葉などの残渣物Ｚｎより覆われ、遮光状態を維持している。
【００３９】
これらの図において、作業に先立ち作業機の姿勢を整える必要があることは従来と同様であり、この場合、チゼル２２が心土層の深い位置に存在するようにトラクタＴと、作業機１００の装着の高さを決める。
このとき理想的には、掘削体２０を構成する心土掘削板２３の上端部が心土層の上層部、言い換えると、作土層の深い位置にあることであるが、実際の圃場では作土層の深さが場所により異なることや、また、心土層の深さも異なるので図示状態とは違った状態になることがある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の作業機の実施形態を示す前からの斜面図である。
【図２】同じく、作業機の実施形態を示す後からの斜面図である。
【図３】同じく、作業機をトラクタに装着した状態の斜視図である。
【図４】本発明作業機に用いる掘削体の斜面図である。
【図５】本発明作業機に用いる掘削体の側面図である。
【図６】本発明作業機に用いる掘削体の正面図である。
【図７】本発明作業機による作業を施す圃場表面と残渣物を示す説明図である。
【図８】同じく、作業状態を示す圃場内部の側断面図である。
【図９】同じく、作業状態を示す圃場内部の正面断面図である。
【図１０】掘削心土分割爪板の一例を示す部分側面図である。
【図１１】掘削心土分割爪板の他の一例を示す部分側面図である。
【図１２】掘削心土分割爪板のさらに他の一例を示す部分側面図である。
【図１３】従来作業機（放擲型心土作溝土層改良機）における作業状態を示す圃場内部の説明的正面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 作業機
１０ 作業機フレーム
１１ センターマスト
１２ ロアアーム
１２Ａ ヒッチピン
１３ ヒッチ座
１３Ａ ボルト
１３Ｂ 先端部
１３Ｘ ボルト孔
１３Ｙ ボルト孔
１５ 取付け座アーム
１５Ａ 取付け座
１６ フランジ
１７ ボルト
２０ 掘削体
２１ ビーム
２１Ｕ 上端部
２１Ｃ 中間部
２１Ｓ 下端部
２２ チゼル
２２Ａ ベッド
２３ 心土掘削板
２３Ａ 取付け板片
２３Ｕ 上端部
２３Ｓ 下端部
２３Ｘ 掘削面部
２４ 掘削心土分割爪板
２４Ａ 下部取付けアーム
２４Ｂ 上部取付けアーム
２４Ｍ 前縁
Ｚｎ 残渣物
Ｚｎｕ 浮き上がった端部
Ｚｎｓ 圃場表面に接触したままの端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隆起型心土作溝土層改良作業機に関し、さらに詳しくは、心土の掘り起こし、および、部分的厚層作土層の形成、さらには膨軟化促進と、圃場表面の残渣物に影響されずにその作業を行うことを可能にした隆起型心土作溝土層改良作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、わが国は高温多雨地帯に属するため、農業生産の基盤となる圃場管理では余剰水分の処理、言い換えると、土壌の排水を図ることと、圃場面に繁茂しがちな雑草の対策が肝要である。
排水問題を解決することを目的として、圃場内部に形成されている心土層を破砕して余剰水を深い位置に透排水させるためにサブソイラ作業機が使用されていること周知の通りである。
このサブソイラ作業機を用いた心土破砕作業によれば、心土層内部に連続した破砕空間を形成することで透排水を機能させることができるが、その破砕空間は薄いナイフビームと、チゼルの体積に応じたものであるから、比較的小さく、周囲からの土圧により押しつぶされて破砕空間の寿命が極めて短く、排水効果を永年にわたって期待することができない。
また、上記の作業機では牽引抵抗が甚だしく大きく、係る点を解決するために、破砕効果を向上させることと相まって、ナイフビームを前後方向に振動を与えるバイブロサブソイラ作業機が提案されているが、土中の礫石や、樹木の根よる破損は免れにくくなんらかの改善工夫に迫られているのも現実である。
【０００３】
そこで、本出願人は先に放擲型の心土作溝土層改良機とも言うべき画期的な作業機を提案したのである。
この作業機は、機械化農業の先進国である西欧では出現せず、わが国において初めて開発されたものである。すなわち、この作業機はサブソイラにおけるナイフビームにわが国特有の火山灰層土が付着して牽引作業を困難にしている点に鑑みて開発されたもので、サブソイラ作業機のようにチゼルで心土を破砕するだけに止まらず、ボトムプラウにおける発土板機能を取り入れ組み合わせて前記チゼルで掘削された心土をナイフビームの前縁に沿って取付けた幅の広い発土板により地表面まで上昇させてこれを左右何れかに放擲させる発想に基づくものである。この作業機よれば、サブソイラ作業機と比較して土の付着が少なく、さらに、牽引抵抗が大幅に削減され、心土から地表面まで連続した作溝を形成することができる。土中の水分は硬い場所から柔らかい場所へと流れ、余剰水の排水性、通気性効果は顕著である。さらに、掘削されて形成された作溝の心土層中に作土の一部が混入して部分的な作土層の拡大、この作業の繰り返しにより厚層作土層を形成することができる。
また、形成された作溝は左右方からの土圧により潰される傾向にあるが、その過程で溝壁に亀裂を形成する上に、これらを拡大して土中の排水性、通気性が拡大される。
この作業機をサトウキビ圃場における中耕作業を含む土層改良作業に用いた状態を図１３に説明図として示してある。
【０００４】
次に本発明が提案されるまでの経緯について説明する。沖縄県農業試験場の要請により、沖縄県特有の農業的背景に適した作業機を提供を求められた。
その１、沖縄県総合研究（３２００）現地サトウキビ栽培管理体系に組み込んだ新しい技術的体系の確立、これにより、茎葉残渣物は除草マルチに使用するために、畦間に残し、その上で、心土層、作土層の排水性、通気性、砕土性の改善、地力増強、収益の向上を図る新しい土壌理化学性の改善技術の開発、
その２、沖縄県総合研究（２１００）ジャーカル土壌の理化学性の改善技術の開発、
その目的とするところは、営農的土壌の理化学性改善技術の開発であり、作土層については、排水性、通気性、砕土性の改善、ひいては地力の増強を図り、心土層については排水性の改善である。
上述の要請に応えて、
ａ．サトウキビ栽培の北限は種子島とされているが、沖縄といえども最適地ではなく、地温を上昇させる必要がある。
ｂ．サトウキビは多年生植物で５年間は株から出る新芽を育成循環収穫することができるものである。
ｃ．作業体系
新しく植えられたサトウキビは、サブソイラによる心土破砕、プラウ耕、ロータリ砕土耕耘、植え付け（節を残した茎）、中耕除草及び培土、収穫はコントラ事業者による中大型ハーベスタによる雨の多い季節であるために畦間、土壌踏圧が大きく根圏域が蜜になり、排水性が低下し、ひいては減収になる。
収穫後圃場から搬出されるものは、茎だけである。反収は凡そ５ないし７トン、大量の茎葉などの残渣物が圃場表面を被う状態になる。残った株から新芽が出てこれらを生育させる。
繰り返されて収穫されるサトウキビは、新芽が発芽、株だし管理作業の開始され、株根元の葉、茎を除去し地温の上昇を図り、生育を促す。
透水、排水性の向上、さらに根圏域拡大のために、畦間にサブソイラ作業機による心土破砕を行うが、大量の茎葉にその作業が阻まれて作業が困難であり、また、コールタを備える作業機にしても茎葉の量が余りにも多いために作業は困難を極める。
そこで、先に述べた放擲型の心土作溝土層改良機を用いた場合、牽引抵抗は少なく、理想に近い土壌物性改善が期待されるが、地表面において放擲される硬い心土が飛散して新芽を折損させる問題がある。また、残渣物の上にも放擲心土が飛散してこれら雑草の繁茂抑制の被覆効果が半減され、後の管理作業において除草剤による雑草繁茂の抑制に頼らざるを得ないのが現状である（図１３に説明図として示す）。
前述の放擲型の心土作溝土層改良機は地表における放擲機能を減じるために排出曲面の形状に改良を施すことで放擲量を抑えることができたが、残渣物である茎葉が排出曲面に絡みつき作業を困難にしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３２２６０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２７０６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術的な問題点を列挙すると下記のようになる。すなわち、
ａ．畦間を被っている雑草抑制効果のある残渣物である茎葉をそのままにしてサトウキビを生育させること、
ｂ．収穫時に踏み固められた土壌の排水性、通気性、砕土性の改善、これによる地力の向上、増収増益を図ること、
ｃ．畦間の残渣物は作業後においても畦間に存在し、地表を被っていること、
ｄ．大量な残渣物は切断するのではなく、残渣物が絡みつかないような作業機であること、
ｅ．その上に、安定した作業深さ、すなわち耕深が得られること、
などが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述のような課題を解決するために、本発明は、作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板面板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、前記掘削心土分割爪板は前記心土掘削板により掘削されて上昇した掘削心土を分割するように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、チゼル、心土掘削板、に続き、掘削された心土が上昇し、放擲されようとするものを掘削心土分割爪板で抑制し、上昇放擲エネルギを前記掘削心土分割爪板の側面に沿って表土層を含む掘削心土を隆起させるエネルギに変換し、地表面放擲作用を地表面隆起作用に変えることができる。
【０００９】
そして、形成された隆起部により、圃場表面の茎葉などの残渣物がその隆起部に載せられて一端部を大きく浮きあがらせるとともに、他端部は圃場に接触させた状態にして、その半起立状態にした残渣物の間を掘削心土分割爪板が通過するとともに、隆起部を左右方向に分割しながら作業移動することができる。
【００１０】
また、畦間中央部の地表隆起作用で全地表を覆っている残渣物の中央部が持ち上がり、浮き上がり畦間中央部の残渣物が薄くなり、また、切り株側の残渣物の端部は重くなり、畦間中央を隆起させながら作業進行する掘削心土分割爪板および、ビームナイフに対して残渣物が絡みつくことがない。
その結果、残渣物は作業進行の際に分割されて進行を妨げることがなく、作業後においても残渣物は畦間を覆っている。
【００１１】
また、前記掘削心土分割爪板は心土掘削板の上端部近くにおいて、ビームに対して枢着されていて、進行方向に対する前縁の起立角度を調整自在の構成にしたことを特徴とするもので、これにより、隆起部の高さ（深さ）に、さらには残渣物の多寡、種類に広く対応することができる。
【００１２】
また、前記掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って直線状である構成にしたことを特徴とするものであるから、これにより、圃場表面の隆起部の高さや、最も一般的な作業においては圃場表面の残渣物の種類、多寡に対応することができ、確実に隆起部と、その上に端部を載せている残渣物を分割しながら作業を進行させることができる。
【００１３】
また、前記掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って中間部が前側に張出した円弧を描いた曲線状であり、また中間部を前側に屈曲させた直線状の「く」型の構成としたことを特徴とするものである。
これにより掘削心土分割爪板の前縁における局部的な摩耗に対応することができ、全体として作業寿命の長いものを提供することができる。
【００１４】
また、前記掘削心土分割爪板はビームに対してその側面に接触した状態で取付けられる取付け片をもち、この取付け片は少なくとも前記掘削心土分割爪板の上端部と、下端部にあって下端部の取付け片は、支点機能をもち、上端部の取付け片はビームに対する取付け姿勢の調整機能をもっている構成としたことを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、圃場表面に存在する残渣物の種類、大きさ、量に対応することができることは勿論、しかも、掘削心土分割爪板の天地を反転してビームに取付けられることができるものであるから、局部的な摩耗が生じた掘削心土分割爪板であっても、それを天地反転することで、再度使用することができ、摩耗に対して長期間対応することができる。
【００１６】
また、わが国特有の火山灰層のれき土がナイフビームに付着して牽引作業を困難にする場合には、前記ナイフビームの側面に抵抗が少ない樹脂板を取付けて使用する。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る作業機によれば、チゼル、心土掘削板、に続き、掘削された心土が上昇し、放擲されようとするものを掘削心土分割爪板で抑制し、上昇放擲エネルギを前記掘削心土分割爪板の側面に沿って表土層を含む掘削心土を隆起させるエネルギに変換し、地表面放擲作用を地表面隆起作用に変えることができる。
また、形成する隆起部により、圃場表面の茎葉などの残渣物がその隆起部に載せられて一端部を大きく浮き上らせるとともに、他端部は圃場に接触させた状態にして、その半起立状態にした残渣物の間を掘削心土分割爪板が通過するとともに、隆起部を左右方向に分割しながら移動することができる。
また、畦間中央部の地表隆起作用で全地表を覆っている残渣物の中央部が持ち上がり、浮き上がり畦間中央部の残渣物が薄くなり、また、切り株側の残渣物の端部は重くなり、畦間中央を隆起させながら作業進行する掘削心土分割爪板および、ビームナイフに対して残渣物が絡みつくことがない。
その結果、残渣物は作業進行の際に分割されて進行を妨げることがなく、作業後においても残渣物は畦間を覆っている。
【００１８】
しかも、本発明の作業機によれば、圃場の心土層に対して掘削作業を施して作溝空間を形成するとともに、その周囲に多数のひび割れによる膨軟化された部分を心土層内部に形成することができ、これにより圃場表面はもちろん土壌が含む余剰水を透排水させることができる。
【００１９】
また、チゼルにより掘削され、心土掘削板で掘削とともに上昇させられる心土のれき土は圃場表面を盛り上げて隆起部を形成させるに止まり、心土層の一部が飛散れき土となって作業進行方向の左右に放擲されることがないので、圃場表面に排出されるれき土はなく、後に行われる圃場表面の仕上げ作業を容易にしている。
【００２０】
また、作業進行に伴い、チゼルにより掘削され、心土掘削板に沿ってさらに上昇する掘削心土を掘削心土分割爪板により左右に分割することで、圃場表面における放擲を抑え、畦間の中心部を隆起させることができる。
【００２１】
また、本発明の作業機を水田圃場に用いれば、圃場に深い溝を形成しないことから田植え機の轍を陥没させることがない。
また、畑圃場に用いれば、表面に放擲するれき土がないことから中耕、除草、培土に都合がよい。このことは牧草地においても有効で、牧草マットを破砕しても牧草上にれき土を放擲しないので牧草を枯らすことがない。
また、礫石の多い圃場においては礫石を圃場表面に露呈させないので除礫作業の必要がない。
さらに、心土掘削板の数、あるいは、それらの間隔を選択すること、さらには、配列の変更などによりでプラウ作業機による反転後の粗砕土作業や、心土と作土の攪拌作業に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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１２に沿って説明する。先ず、符号Ｔはトラクタを示し、本発明の作業機を装着するものであり、図１、図２、図３において、符号１００は本発明に係る隆起型心土作溝土層改良作業機全体（以下、作業機と略称する）を示し、この作業機１００は作業幅方向に沿って長い作業機フレーム１０と、この作業機フレーム１０の作業幅方向の中央位置に立設されているセンターマスト１１、さらに、このセンターマスト１１の両脇にあってセンターマストとは逆に下方に伸びるロアアーム１２を備えていて、前記センターマスト１１はトラクタのもつアッパリンクＵの一端を取付け、また、前記ロアアーム１２の先端部は斜め下方に延びていて、トラクタのもつロアリンクＬのヒッチピン１２Ａが取付けられる。
【００２３】
前記センターマスト１１の先端部１３Ｂには、ボルト１３ＡによりトラクタのもつアッパリンクＵをヒッチするためのヒッチ座１３が枢着されていて、このヒッチ座１３は前記ボルト１３Ａを中心とした回転を止めるボルト孔をもち、前記センターマスト１１の先端部１３Ｂに穿ってあるボルト孔１３Ｘ、１３Ｙの何れかを選択して先端部１３Ｂに対するヒッチ座１３の姿勢を固定できるようになっている。
これはアッパリンクＵのヒッチ点を選択するためであって、作業条件や、作業機の圃場間移動の場合に使用される。
【００２４】
そして、前記作業機フレーム１０には、これから説明する掘削体２０を取付けるための取付け座アーム１５が取付けられており、この取付け座アーム１５は前記作業機フレーム１０に対して締着されているフランジ１６から延びている。このフランジ１６は作業機フレーム１０の外周のうち半周を囲む形状で「く」型をしたもので、このフランジ１６に対して前記取付け座アーム１５が作業進行方向の後方に向かって延びた板状のもので形成されている。このフランジ１６に対して作業機フレーム１０の残る半周分を囲む「く」型のフランジ１６が宛がわれ、その上下両端部をボルト１７が貫き、これらを締着することで作業機フレーム１０に対して取付けられている。
【００２５】
この取付け座アーム１５はセンターマスト１１を中心として、その左右位置において後方に延び、作業幅方向の左右に一つづつ設けてあり、言い換えると、２本の掘削体２０を装備することができるようになっていて、いわゆる２本爪装備の作業機になっている。
前記取付け座アーム１５の端部が取付け座１５Ａになっており上下に穿ったボルト孔１５Ｂにボルトを通してビーム２１の上端部２１Ｕを取付け得るようになっている。
【００２６】
図４以下に示すように、このビーム２１はその上端部２１Ｕの前縁２１Ｍ（作業進行方向の前側の縁）は側面視上直線状であり、この前縁２１Ｍに連続して中間部２１Ｃと作業進行方向に突出した下端部２１Ｓとの間を結んで弧を描いた曲線状になっている。その下端部２１Ｓにはベッド２２Ａを介してチゼル２２が取付けられて、掘削作業時に先頭位置となって掘削作業を行うようになっている。
【００２７】
さらに、このビーム２１には前記上端部２１Ｕ、中間部２１Ｃの前縁に沿った形状の弧を描いた掘削面部２３Ｘを形成した心土掘削板２３が取付けられる。この掘削面部２３Ｘは平面の他側面視上曲面を描いた形状のものが用いられる。
また、心土掘削板２３の下端部は前記チゼル２２と連続した面をもち、チゼル２２が掘削したれき土を含んでチゼルより浅い位置での心土をさらに掘削して、これらを上昇させることができるようになっている。
この心土掘削板２３はチゼル２２とともに作業幅方向の幅（厚さ）寸法が前記ビーム２１より大きく定められている。
この心土掘削板２３の裏側には適当な間隔で取付けられている一対の取付け板片２３Ａ、２３Ａが複数組あり、これらの取付け板片２３Ａがビーム２１を両側面側から挟む状態におかれてビーム２１にボルトにより取付けられている。
この心土掘削板２３は金属板単体、あるいは金属板にプラスチックス板を層状に重ねて固定したものなどが用いられる。
さらに、心土掘削板２３はビーム２１の上端部２１Ｕ近くまでせり上がっておらず、ビーム２１の中間位置まで延びた形状になっており、心土掘削板２３の上端部２３Ｕは心土中において作業ができるようになっている。これに接近してビーム２１には掘削心土分割爪板２４が起立した状態で取付けられている。
【００２８】
この掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは略直立状態であって、前縁２４Ｍの下端部２４Ｓは前記心土掘削板２３の上端部に接近した位置にあって、その前縁２４Ｍは心土掘削板２３の掘削面２３Ｘ（作業面、進行方向前面）と若干の隙間はあるが、これと連続した状態になっている。
また、掘削心土分割爪板２４はその背面において突出した一対の取付けアーム２４Ａ、２４Ｂを介してビーム２１を両側から挟む状態になって取付けられ、このようにして掘削体２０が構成される。
【００２９】
この掘削心土分割爪板２４は下部の取付けアーム２４Ａのもつ取付けボルト２４Ｘを中心として、取付けアーム２４Ｂがビーム２１に対して弧を描いて移動することができるように長いものになっている。
【００３０】
この取付けアーム２４Ｂにはビーム２１に対してボルト固定するためのボルト孔２４Ｙが複数個穿たれていて、それらのボルト孔２４Ｙの何れか一つを選択することで掘削心土分割爪板２４の姿勢を定めることができるようになっている。
【００３１】
また、この掘削心土分割爪板２４における下部の取付けアーム２４Ａのもつ取付けボルト２４Ｘと、取付けアーム２４Ｂとの関係は図１０、図１１、図１２に示すように、下部の取付けアーム２４Ａ、上部の取付けアーム２４Ｂにそれぞれボルト孔２４Ｚ、ボルト孔２４Ｙを穿ち、これに取付けボルト２４Ｘを通して掘削心土分割爪板２４をビーム２１に対して取付ける。
これらの図において斜線を施してあるボルト孔は取付けボルト２４Ｘが通された状態を示していて、図１０のように下部の取付けアーム２４Ａの取付けボルト２４Ｘを中心に掘削心土分割爪板２４を回転させて前縁２４Ｍの姿勢を略垂直状態に整え、固定ボルト２４Ｗにより掘削心土分割爪板２４をビーム２１に対して固定した例を示している。
図１１は回転支点が図１０とは逆に、上部のボルト２４Ｘとしたものが示してある。
また、図１０、図１１に示す掘削心土分割爪板２４は天地を反転してビーム２１に取り付けることができ、局部的摩耗により掘削心土分割爪板２４の機能が低下した場合にその摩耗部分を避けて使用することができる。
これらの図において、ビーム２１にも前記取付けボルト２４Ｘ、固定ボルト２４Ｗに対応した図示を省略したボルト孔が穿たれている。
【００３２】
とくに、図１２に示す実施態様では、上部の取付けアーム２４Ｂにはボルト孔がなく、下部の取付けアーム２４Ａにおいて２本のボルトを用いて取付け姿勢を保持するようにしたものである。この場合、上部の取付けアーム２４Ｂはビーム２１の両側にあって、姿勢を変化させるとき、上部の取付けアーム２４Ｂがビーム２１の両側面に沿って移動しての掘削心土分割爪板２４のガイド機能をもっている。
【００３３】
また、前記掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは直線状だけに限定されず、進行方向の前側に膨らんだ曲線上の縁、言い換えると、円弧状の縁、あるいは、中間部を前側に屈曲させた、「く」型の形成であってもよく、前縁２４Ｍが膨らんでいる形状では摩耗の著しい箇所を予め膨らませて形成した磨耗代としても利用することができる。
【００３４】
この掘削心土分割爪板２４の前縁２４Ｍは作業機１００を構成した状態で、作業進行中の姿勢では略垂直な状態に定めることが一般的で、これについて説明をしたが、掘削心土が隆起されることで作業進行方向に対して横方向に横たわる茎葉Ｚｎをその進行方向の左右両側に分割して切り分ける機能をもっている。
したがって、圃場表面に存在する茎葉などの残渣物Ｚｎの姿勢は、その隆起部Ｒの形成により残渣物の一端部が持上げられ、他端部は圃場表面に接触した状態におかれて移動するには抵抗が大きく、言い換えると、残渣物Ｚｎは断面視上隆起部Ｒを中心として「ハ」に近い姿勢におかれて、位置としての変化はなく、圃場表面を被い、圃場表面を覆う機能を維持していて、圃場表面に当たる太陽光を遮り雑草の繁茂を防いでいる。
この掘削心土分割爪板２４の姿勢は茎葉などの残渣物Ｚｎの種類、量によって選定されるもので、例えば、量が多ければ、上端部が前方に傾いた前傾姿勢が選ばれ、量が少なければ後傾姿勢が選ばれる。
【００３５】
この詳しい作業の状態は、図８、図９に示すように、圃場表面には、収穫後のサトウキビの主茎葉が除かれた小さい茎、葉などの残渣物Ｚｎが散在しているととともに、株からは新しい芽Ｓが伸び、この状態の圃場においてサトウキビ畦間を中耕する場合では、掘削体２０を構成するチゼル２２、心土掘削板２３はそれぞれ、作土層より深い心土層の位置、作土層の中間位置になるように作業機の姿勢を整え、このとき、掘削心土分割爪板２４はその中心位置が、一般的な圃場の場合、作土層中に中心が位置していて、半分から上端寄りの部分は作土層から表面に露出していて、心土掘削板により掘削された心土が上昇して（水分が多い場合には羊羹状、水分が少ない場合には日干し煉瓦状の）掘削心土が掘削心土分割爪板で左右に切り裂かれて上昇することにより形成される隆起部Ｒには残渣物Ｚｎの一端部Ｚｎｕが載せられて、その端部Ｚｎｕが浮き上がった状態にさせられて、残渣物の浮き上がり端部Ｚｎｕの重量を軽くして隆起部Ｒに載せられている残渣物の端部を抵抗少なく移動させながら隆起部Ｒを左右方向に分割して移動できる。
【００３６】
また、図８、図９に圃場内部を断面図として示すように、作業機１００がトラクタの移動に伴いチゼル２２、心土掘削板２３が移動することで、心土層内部では、少なくとも、掘削された心土が上昇し、圃場表面に隆起部Ｒを形成する。この隆起部Ｒに相当する体積分だけは心土層内が粗となり、ひび割れによる膨軟部や、作溝空間が形成される。
さらに、この隆起部Ｒに端部が載せられている残渣物Ｚｎはその端部Ｚｎｕが浮き上がり状態にさせられて軽くなり、他端部Ｚｎｓが圃場表面に接触していて重い状態となって、軽い端部は移動するが、作業機の移動によって重い端部Ｚｎｓは移動させられることがないので、残渣物Ｚｎによる圃場表面を被う日除け機能を低下させることがない。
【００３７】
さらに詳しくは、心土掘削板２３の上端部は心土層、あるいは作土層の内部にあって、圃場表面に露出していないので掘削された心土のれき土を放擲することはなく、隆起部を形成するに止まり、れき土を飛散させることがない。
したがって、中耕作業により新芽のサトウキビの芽Ｓ上にれき土が被せられる、新芽が折損させることはない。
【００３８】
そして、掘削心土分割爪板２４により形成された隆起部Ｒを左右方向に切り分け移動するとともに、圃場表面に敷き詰められたような状態のサトウキビ茎葉などの残渣物Ｚｎを切り分けながら移動するが、サトウキビの茎葉などの残渣物Ｚｎを位置的に移動させる機能はなく、残渣物に姿勢に変化を与えるだけであるので、残渣物Ｚｎが日除け機能を失うことはない。
したがって、図７において説明図として示すように、中耕作業を施した後においても圃場全体としては、残渣物に対する大きな移動はなく、その表面はサトウキビの茎葉などの残渣物Ｚｎより覆われ、遮光状態を維持している。
【００３９】
これらの図において、作業に先立ち作業機の姿勢を整える必要があることは従来と同様であり、この場合、チゼル２２が心土層の深い位置に存在するようにトラクタＴと、作業機１００の装着の高さを決める。
このとき理想的には、掘削体２０を構成する心土掘削板２３の上端部が心土層の上層部、言い換えると、作土層の深い位置にあることであるが、実際の圃場では作土層の深さが場所により異なることや、また、心土層の深さも異なるので図示状態とは違った状態になることがある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の作業機の実施形態を示す前からの斜面図である。
【図２】同じく、作業機の実施形態を示す後からの斜面図である。
【図３】同じく、作業機をトラクタに装着した状態の斜視図である。
【図４】本発明作業機に用いる掘削体の斜面図である。
【図５】本発明作業機に用いる掘削体の側面図である。
【図６】本発明作業機に用いる掘削体の正面図である。
【図７】本発明作業機による作業を施す圃場表面と残渣物を示す説明図である。
【図８】同じく、作業状態を示す圃場内部の側断面図である。
【図９】同じく、作業状態を示す圃場内部の正面断面図である。
【図１０】掘削心土分割爪板の一例を示す部分側面図である。
【図１１】掘削心土分割爪板の他の一例を示す部分側面図である。
【図１２】掘削心土分割爪板のさらに他の一例を示す部分側面図である。
【図１３】従来作業機（放擲型心土作溝土層改良機）における作業状態を示す圃場内部の説明的正面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００ 作業機
１０ 作業機フレーム
１１ センターマスト
１２ ロアアーム
１２Ａ ヒッチピン
１３ ヒッチ座
１３Ａ ボルト
１３Ｂ 先端部
１３Ｘ ボルト孔
１３Ｙ ボルト孔
１５ 取付け座アーム
１５Ａ 取付け座
１６ フランジ
１７ ボルト
２０ 掘削体
２１ ビーム
２１Ｕ 上端部
２１Ｃ 中間部
２１Ｓ 下端部
２２ チゼル
２２Ａ ベッド
２３ 心土掘削板
２３Ａ 取付け板片
２３Ｕ 上端部
２３Ｓ 下端部
２３Ｘ 掘削面部
２４ 掘削心土分割爪板
２４Ａ 下部取付けアーム
２４Ｂ 上部取付けアーム
２４Ｍ 前縁
Ｚｎ 残渣物
Ｚｎｕ 浮き上がった端部
Ｚｎｓ 圃場表面に接触したままの端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、前記掘削心土分割爪板は前記心土掘削板により掘削されて上昇した掘削心土を分割するように構成したことを特徴とする隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項２】
掘削心土分割爪板はビームに対して心土掘削板の上端部近くにおいて枢着されていて、進行方向に対する前縁の起立角度を調整自在の構成にしたことを特徴とする請求項１記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項３】
掘削心土分割爪板の前縁はその長さ方向に沿って直線状である構成にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項４】
掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って中間部が張出した円弧を描いた曲線状である構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項５】
中間部を前側に屈曲させた直線状のくの字型である構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項６】
掘削心土分割爪板はビームに対してその側面に接触した状態で取付けられる取付け片をもち、この取付け片は少なくとも前記掘削心土分割爪板の上端部と、下端部にあって下端部の取付け片は、支点機能をもち、上端部の取付け片はビームに対する取付け姿勢調整機能をもっている構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項７】
掘削心土分割爪板は上部と、下部の取付けアームとを天地反転使用してビームに対して取付けすることができるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項１】
作業機を構成する作業機フレームにビームを取付けて構成した隆起型心土作溝土層改良作業機において、前記ビームには下端部から順にチゼル、心土掘削板、掘削心土分割爪板を備え、前記心土掘削板は前記ビームの前縁幅より幅広で、かつビームに対して作業姿勢において心土層位置にあるように取付けられ、前記掘削心土分割爪板は前記心土掘削板により掘削されて上昇した掘削心土を分割するように構成したことを特徴とする隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項２】
掘削心土分割爪板はビームに対して心土掘削板の上端部近くにおいて枢着されていて、進行方向に対する前縁の起立角度を調整自在の構成にしたことを特徴とする請求項１記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項３】
掘削心土分割爪板の前縁はその長さ方向に沿って直線状である構成にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項４】
掘削心土分割爪板の前縁は長さ方向に沿って中間部が張出した円弧を描いた曲線状である構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項５】
中間部を前側に屈曲させた直線状のくの字型である構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項６】
掘削心土分割爪板はビームに対してその側面に接触した状態で取付けられる取付け片をもち、この取付け片は少なくとも前記掘削心土分割爪板の上端部と、下端部にあって下端部の取付け片は、支点機能をもち、上端部の取付け片はビームに対する取付け姿勢調整機能をもっている構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【請求項７】
掘削心土分割爪板は上部と、下部の取付けアームとを天地反転使用してビームに対して取付けすることができるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の隆起型心土作溝土層改良作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−６１８２（Ｐ２００６−６１８２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７２４２（Ｐ２００４−１８７２４２）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（３９１０５７９３７）スガノ農機株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（３９１０５７９３７）スガノ農機株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
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