JP4082701B2 - 溝切機 - Google Patents

Description

本発明は、水田の圃場に給排水を速やかに行なうため、作業者の重量を利用して深い溝を形成する乗用の溝切機に関する

従来から水田の圃場に給排水を速やかに行ない作物の育成を良好に行なう目的で溝切作業が行われている。従来の溝切機は作業者が溝切機の後を追従しながら歩き、溝切機の三角板を作業者が地面に強く押し付けて、駆動輪に牽引されることで断面がＶ型形状をした溝を形成する歩行型が主流となっていた。

また、田植え機等の4輪水田作業車を利用し、作業車の後方に三角板を複数取り付け、昇降装置によって三角板を地面に押し付けて溝を形成する4輪乗用溝切機も既に公知である。

軽くして持ち運びが楽な乗用の溝切機は特許文献１のように提案されている。また、本特許出願人は歩行型の溝切機のように軽く低コストであっても作業者が乗用できる溝切装置を平成15年8月29日（特許文献２）に出願している。

実開昭55-8742号公報 特願2003-306008号

乗用の4輪の水田作業車での溝切作業は水田に入るときの畦の破壊、旋回時の苗の踏みつけ、価格の問題等の観点から普及に至っていないのが現状である。そこで特許文献１のように軽量であって作業者が容易に持ち運べる乗用溝切機が提案されているが、この特許文献１での溝切機では作業者の体重が補助台板に全て加わり、補助台板の底面すべてが圃場表面の土と接触し、車輪は補助台板に加わる全ての抵抗と作業者の体重を牽引しなければならない。いくらエンジン等の重量を上方に配置して、エンジン、支持管の重量を車輪に伝えようとも車輪が空転せず溝切作業を行うことは不可能である。

また、特許文献１では車輪の個数と、車輪と補助台板と溝切部材の進行方向に対しての配置が明記されていないため直進性の問題が懸念される。第１図と第２図から推測すると溝切部材は補助台板の中央に取り付けられていて車輪は補助台板の左側面だけに取り付けられた1輪か、若しくは左右両面に車輪を配置した2輪である可能性がある。しかしながら2輪とするならば、稲の1条間の間に2輪の車輪を配置できるとは考えにくく、条間をまたがって車輪を設置する構成とするならば、車軸の位置が低すぎて稲を倒しながら走行することとなる。よって2輪での構成ではないと理解するが、1輪の構成であってしかも車輪の走行位置と溝切部材の走行位置にはズレがある構成となり直進可能かどうか又は、傾きながらの走行なのか明記されていない。

特許文献２の本特許出願人が以前に出願した溝切装置においても、1輪の溝切装置の場合、車輪の軌跡を溝切板が極力走行するように構成されているが、車輪は片持ちであるためフレームは車輪の左右どちらかにずれ、フレームの直上に作業者の搭乗部を設けた状態で溝切作業を行うと、車輪、溝切板がどちらかに傾き直進性を悪くするばかりか、形成する溝の形状も左右の角度の異なったＶ溝を成形し、急角度で作成された片方の溝が安易に崩れる現象が発生すると共に、作業者が傾斜した機体に搭乗することで、肉体的な疲労を発生することが判った。

また、従来からの作業者が溝切機の後を追従して溝切板を下方向に押しながら歩く歩行型の溝切機と特許文献１の溝切機であっては、進行方向に向かって作業者の前方にエンジンが設けられていので、作業者はエンジンの排気ガスを吸いながらの溝切作業となり、作業環境が悪い中での作業となっている。

そこで、本発明は作業者が溝切機に搭乗しても、搭乗部（座面）、溝切板が左右のどちらかに傾かずに溝切作業を可能とし、動力源となるエンジンを作業者の後方に配置したので、作成する溝の形状の維持と作業者の疲労の軽減、そして作業環境を良好にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は請求項１ないし請求項３に係わる溝切機を提案するものである。

即ち請求項１に係わる溝切機は、機体の進行方向に対して、前方に駆動部を、後方に溝切部を設け、前記駆動部と溝切部の略中間上方に作業者が跨って又は腰掛けて搭乗できるように搭乗部を設けた乗用の溝切機であって、駆動部の車輪の中央点と、搭乗部の左右方向に対する中央と、溝切部の溝切板の切り分け頂点を、進行方向に対して平面視直線上に配置し、 駆動部のギアボックスと、その動力源となるエンジンと、動力伝達軸が直線上に配置され、進行方向に対して搭乗部の後方で溝切部の上方に動力源を設けたことを特徴とするものである。

請求項２に係わる溝切機は、機体の進行方向に対して、前方に駆動部を、後方に溝切部を設け、前記駆動部と溝切部の略中間上方に作業者が跨って又は腰掛けて搭乗できるように搭乗部を設けた乗用の溝切機であって、駆動部の車輪と地面の接線と、搭乗部の左右方向に対する中央と、溝切部の溝切板の切り分け頂点を、進行方向に対して平面視直線上に配置し、 駆動部のギアボックスと、その動力源となるエンジンと、動力伝達軸が直線上に配置され、進行方向に対して搭乗部の後方で溝切部の上方に動力源を設けたことを特徴とするものである。

請求項３に係わる溝切機は、請求項１又は請求項２記載の溝切機において、駆動部の車輪は、進行方向に対して上端が右方向に傾いて配置されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、作業者が搭乗しても、溝切機自体が左右のどちらかに傾くことが無いので直進性の向上と形成される溝の左右の角度が一定となり、溝の保持性も向上するものである。

さらに、作業者が搭乗場所を傾けて搭乗することが無いので、溝切作業を行う作業者の疲労を軽減する働きがあると共に、駆動力を得るエンジンも作業者の進行方向に向かって後方に配置したのでエンジンからの排ガスを作業者が吸い込むこと無く、良環境で作業を行うことができる。

図１には本発明の実施の形態に係わる溝切機の側面図。図２には本発明の実施の形態に係わる溝切機の平面図。図３には本発明の実施の形態に係わる溝切機の背面図、図４には車輪の中央点を中心線に配置した背面略図、図５は車輪と地面との接線を中心線に配置した背面略図である。

作業者８が搭乗できるように構成された溝切機１の駆動部２の車輪とは、車輪１４が進行方向に回転するように配置した場合の駆動部２の車輪の中央点２８（車輪円の中心点で、車輪幅の中央）、または車輪と地面の接線２９であって、そのどちらか一方、若しくはその両方が溝切部３の切り分け頂点１６と、搭乗部４の中央（進行方向を基準とした左右対称中心線）が進行方向に対して平面視で略直線上になる形態としたものである。

図１は本発明の実施の形態の溝切機1に作業者８が搭乗した状態を表すものであって、進行方向２３に対して前方に駆動部２を後方に溝切部３を備えてなり、駆動部２と溝切部３の略中間部の上方には作業者８が腰掛けて搭乗する搭乗部４が備えられている。駆動部２と溝切部３はフレームＡ５で接合され、搭乗部４はフレームＢ６によってフレームＡ５に接合されている。

駆動部２にはギアボックス１３で片持ちされている1輪の車輪１４とそれが作業時に空転しないように滑り止め１５が複数備えられている。車輪１４の動力源はエンジン１１であって、エンジン１１からフレームＡ５の一部の内部に備えられた動力伝達軸１２を経由してギアボックス１３で変角減速して軸心９を回転させ車輪１４に動力を伝達するようになっている。エンジン１１は進行方向に対して車輪１４の後方で溝切部３の略上方そして作業者８が腰掛ける搭乗部４の若干後方に備えられていて、作業者８が搭乗部４に腰掛けた場合に干渉しない位置となっている。

溝切部３は切り分け頂点１６を頂点として進行方向の後方に三角形状に広がる左右両面の溝切板７と、溝切部３が耕作されない固い土の層である耕盤２５まで入り込むのを防止する底板１８からなっており、切り分け頂点１６はその位置を固定されていても、溝切板７の後方はフレームＡ５と溝切部３の取り付け方によって若干左右に振れる構成であると良い。なお切り分け頂点１６は、地表に近く一般に耕作に利用され柔らかく主に稲の根が張る土層である作土１０を切り分け、そして溝切板７によってＶ型に押し広げられ溝を形成するものである。

搭乗部４は作業者８が跨って又は腰掛けて搭乗する座面２０と、作業者８が溝切機１を保持する部分となる支持部材２１から形成されていて、支持部材２１には作業者８が座面２０に腰掛けたときに自然につかまれる位置にグリッブ２２を備えている。グリップ２２には、動力源となるエンジン１１の回転の調節若しくはエンジン１１の回転と動力の伝達の有無を調整する回転調節装置２６が備えられている。

図２又は図３に示す溝切機１は、駆動部２の車輪の中央点２８と車輪と地面の接線２９の両方、そして搭乗部４の進行方向に対して左右方向の中央部、溝切部３の切り分け頂点１６が平面視直線上、即ち中心線Ａ１７上に配置されている状態を示している。

図２では中心線Ａ１７と平行に中心線Ｂ１９の線上にギアボックス１３とフレームＡ５とその一部の内部に備えられた動力伝達軸１２、動力源となるエンジン１１が直線上に配置され、エンジン１１は搭乗部４の後方、そして溝切部３の上方に配置されている。また、図３においてもギアボックス１３とフレームＡ５とその一部の内部に備えられた動力伝達軸１２、動力源となるエンジン１１が中心線Ｂ１９の線上に配置されている。

図２及び図３に示す溝切機１は、ギアボックス１３、フレームＡ５、フレームＢ６、動力伝達軸１２、エンジン１１の構成が作業者８の体重と比較してかなり軽い場合の構成であって、作業者８が座面２０に搭乗しても、作業者８の体重と溝切機１の重量を合算しても重心が極めて中心線Ａ１７に近い配置となり、溝切作業時であっても中心線Ａ１７は耕盤２５に対して略垂直を保てるものである。

作業者８は搭乗部４の座面２０に跨り、両足を作土１０又は耕盤２５に接地し、支持部材２１のグリップ２２の左右を両手で握る。そして回転調節装置２６でエンジン１１の回転を上げ、車輪１４に動力を伝達し、溝切機１を進行方向２３に進めるものである。ギアボックス１３、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２、エンジン１１の構成が作業者８の体重と比較してかなり軽いので、作業者８と溝切機１自体の合算した重心が中心線Ａ１７に限りなく近くなり、溝切機１は進行方向２３に対して左右に傾くことが無く、そして座面２０が作土１０又は耕盤２５と常に平行に保てるので作業者８は安定して溝切作業を行うことができる。

なお、車輪と地面の接線２９が中心線Ａ１７の線上にあり、車輪１４の軌跡を切り分け頂点１６が追従して押し分けるので、溝切部３は作土１０を押し分ける抵抗を極力すくなくさせて溝切作業を行うことが出来る。

図４に示す溝切機１は、駆動部２の車輪の中央点２８、搭乗部４の進行方向に対して左右方向の中央部、溝切部３の切り分け頂点１６が平面視直線上、即ち中心線Ａ１７の線上に配置されている状態を示している。車輪と地面の接線２９は中心線Ａ１７より若干ずれるようになっているので、車輪自体進行方向に対して左右どちらかに傾いていることとなる。図４では車輪１４は進行方向に向かって上端が右に傾き、中心線Ｂ１９即ちギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２が溝切機１の内側に傾くようになっている。そして車輪と地面の接線２９も進行方向を正面に見て中心線Ａ１７より左に位置するようになる。

図４の車輪の配置は、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量が作業者の体重に対してかなり重い場合に有効なレイアウトとなる。中心線Ｂ１９の上方ほど内側に位置されているのでギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重心を中心線Ａ１７上に近づけるように働くと共に、車輪と地面の接線２９がギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重心方向に寄るので、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量と作業者８の重量のバランスがとりやすく、作業者８と溝切機１の合算された重量の重心が車輪と地面の接線２９付近になり、中心線Ａ１７は作土１０または耕盤２５に対して作業中であっても略垂直に保つことができるものである。

作業者８は搭乗部４の座面２０に跨り、両足を作土１０または耕盤２５に接地し、支持部材２１のグリップ２２の左右を両手で握る。そして回転調節装置２６でエンジン１１の回転を上げ、車輪１４に動力を伝達し、溝切機１を進行方向２３に進めるものである。

ギアボックス１３、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２、エンジン１１の構成が重い構成であるので、中心線Ｂ１９のようにその構成を溝切機１の中心方向に倒して、中心線Ｂ１９の構成の重心を内側方向に、そして作業者８の体重とギアボックス１３、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２、エンジン１１の構成重量を加えたときに溝切機１の重心が車輪と地面の接線２９に近接するように配置すると溝切機１自体のバランスがとれ、中心線Ａ１７が作土１０または耕盤２５と略垂直に配置できるので、作業者８が座面２０に乗車しても座面２０が作土１０または耕盤２５に対して水平となり、作業者８は楽に搭乗することができる。

図４に示す構成、即ち中心線Ａ１７の線上に車輪の中央点２８が配置され、車輪と地面の接線２９が中心線Ｃ２４からズレる状態においては、車輪１４自体が傾き、車輪１４の軌跡から外れて溝切部３の切り分け頂点１６が作土１０を押し分けるので、溝切部３の土を押し分ける抵抗は若干増すものの、作業者８が搭乗した場合の溝切機１のバランス優れ、直進性を良好にするものである。

図５に示す溝切機１は、駆動部２の車輪と地面の接線２９、搭乗部４の進行方向に対して左右方向の中央部、溝切部３の切り分け頂点１６が平面視直線上、即ち中心線Ａ１７上に配置されている状態を示している。車輪の中央点２８は中心線Ａ１７より若干ずれるようになっているので、車輪自体進行方向に対して左右どちらかに傾いていることとなる。図５では車輪１４は進行方向に向かって上端が右に傾き、中心線Ｂ１９即ちギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５の一部に内蔵された動力伝達軸１２が溝切機１の内側に傾くようになっている。そして車輪の中央点２８も進行方向を正面に見て中心線Ａ１７より右に位置するようになる。

図５の車輪の配置は、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量が作業者の体重に対して実施例１よりは重く、また実施例２よりは軽い場合に有効なレイアウトとなる。中心線Ｂ１９の上方ほど内側に配置されるので、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量を中心線Ａ１７上に近づけるように働き、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量の重心が中心線Ａ１７方向に近づくので、作業者８が座面２０に跨って搭乗しても重量のバランスがとりやすくなる。

作業者８と溝切機１の合算された重量の重心は、ギアボックス１３、エンジン１１、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２の重量の分だけ中心線Ａ１７よりズレることになるが、中心線Ｂ１９の傾斜角によっては、作業者８と溝切機１の合算された重心が中心線Ａ１７の線上に極めて近くに配置されることとなり、溝切作業中であっても中心線Ａ１７を作土１０又は耕盤２５に対して略垂直に保つことができるものである。

作業者８は搭乗部４の座面２０に跨り、両足を作土１０又は耕盤２５に接地し、支持部材２１のグリップ２２の左右を両手で握る。そして回転調節装置２６でエンジン１１の回転を上げ、車輪１４に動力を伝達し、溝切機１を進行方向２３に進めるものである。

ギアボックス１３、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２、エンジン１１の構成が若干重い構成であるので、中心線Ｂ１９のようにその構成を溝切機１の中心方向に倒して、中心線Ｂ１９の重心を内側方向に、そして作業者８の体重とギアボックス１３、フレームＡ５とその一部に内蔵された動力伝達軸１２、エンジン１１の構成重量を加えたときに溝切機１の重心が車輪と地面の接線２９に近接するように配置すると溝切機１自体のバランスがとれ、中心線Ａ１７が作土１０又は耕盤２５と略垂直に配置できるので、作業者８が座面２０に乗車しても座面２０が水平となり作業者８は楽に搭乗することができる。

図５に示す構成、即ち中心線Ａ１７の線上に車輪と地面の接線２９が配置され、車輪の中央点２８が中心線Ａ１７からズレる状態においては、車輪１４自体が傾く構成となる。しかし、車輪１４の軌跡を溝切部３の切り分け頂点１６が作土１０を押し分けるので、溝切部３の土を押し分ける抵抗は少なく、作業者８が搭乗した場合の溝切機１のバランス優れ、直進性を良好にするものである。

従来から水田における溝切作業は、水田の潅水・落水を計画的に行なうことができることから、稲の根の成長を促し倒伏しない丈夫で多収な稲を作ることが周知されている。しかしながら、溝切作業は高温多湿時期におこなう重労働であって、低コスト・低労力を追求する現在の農法では取り入れ難い作業となっている。

そこで、本発明では乗用式であっても軽量で簡単に持ち運びができ、作業者の体重を利用して深い溝を容易に作成できる溝切機にさらに走行バランス・直進性に優れた機能を取り入れることで、溝切作業における作業者の労力を軽減することが可能となり、溝切作業の普及を行うことができるものである。

溝切作業の普及は稲の根の成長を促し倒伏しない丈夫で多収な稲の生産につながることから、米全体の食味及び品質の向上を促し、日本の農業の基礎体力をあげる働きもあると考える。

本発明の実施の形態に係わる溝切機の側面図である。 本発明の実施の形態に係わる溝切機の平面図である。 本発明の実施の形態に係わる溝切機の背面図である。 車輪の中央点を中心線に配置した背面略図である。 車輪と地面との接線を中心線に配置した背面略図である。

符号の説明

１ 溝切機
２ 駆動部
３ 溝切部
４ 搭乗部
５ フレームＡ
６ フレームＢ
７ 溝切板
８ 作業者
９ 軸心
１０ 作土
１１ エンジン
１２ 動力伝達軸
１３ ギアボックス
１４ 車輪
１５ 滑り止め
１６ 切り分け頂点
１７ 中心線Ａ
１８ 底板
１９ 中心線Ｂ
２０ 座面
２１ 支持部材
２２ グリップ
２３ 進行方向線
２５ 耕盤
２６ 回転調節装置
２８ 車輪の中央点
２９ 車輪と地面の接線

Claims (3)

1. 機体の進行方向に対して、前方に駆動部を、後方に溝切部を設け、前記駆動部と溝切部の略中間上方に作業者が跨って又は腰掛けて搭乗できるように搭乗部を設けた乗用の溝切機であって、
   駆動部の車輪の中央点と、搭乗部の左右方向に対する中央と、溝切部の溝切板の切り分け頂点を、進行方向に対して平面視直線上に配置し、
   駆動部のギアボックスと、その動力源となるエンジンと、動力伝達軸が直線上に配置され、進行方向に対して搭乗部の後方で溝切部の上方に動力源を設けたことを特徴とする溝切機。
2. 機体の進行方向に対して、前方に駆動部を、後方に溝切部を設け、前記駆動部と溝切部の略中間上方に作業者が跨って又は腰掛けて搭乗できるように搭乗部を設けた乗用の溝切機であって、
   駆動部の車輪と地面の接線と、搭乗部の左右方向に対する中央と、溝切部の溝切板の切り分け頂点を、進行方向に対して平面視直線上に配置し、
   駆動部のギアボックスと、その動力源となるエンジンと、動力伝達軸が直線上に配置され、進行方向に対して搭乗部の後方で溝切部の上方に動力源を設けたことを特徴とする溝切機。
3. 駆動部の車輪は、進行方向に対して上端が右方向に傾いて配置されたことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の溝切機。

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