JPH047163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自走車輛により土壌改良作業機を牽
引移動しつつ土壌中の深層部に所定の間隔で圧縮
空気を勢いよく噴出させ、土壌に亀裂を生じさせ
て深耕を簡単に行う自走形空気式土壌改良機に関
するものである。

【従来の技術】

この種の自走形空気式土壌改良機の土壌改良作
業機として、例えば、特開昭59−42801号公報に
開示されているような、前後方向に延びる板状フ
レームの後部に、筒状の導管が固着された縦刃体
（噴気支柱）を一体的に取付け、この導管の上部
に、蓄圧タンク（メインタンク）から送り込まれ
た圧縮空気を一時的に貯える補助タンク（サブタ
ンク）を固着すると共に、縦刃体の下部に噴気口
を有する噴気体を具備し、蓄圧タンク内の圧縮空
気を、補助タンクを介して噴気口から土中に間欠
的に噴出させるようにしたものが知られている。 また、特開昭56−163309号公報に開示されてい
るように、その下端に掘進体を固着し、前縁下部
位置に噴気口を開口した縦刃体を、フレームに上
下揺動するように中間部が枢支された揺動アーム
の後端に取付け、揺動アームの枢支点を中心に縦
刃体が上下ならびに前後方向に揺動（往復運動）
するようにしたものも知られている。

【発明が解決しようとする問題点】

上記特開昭59−42801号公報のものは、縦刃体
および噴気体の牽引抵抗が大きいという問題があ
つた。 また、特開昭56−163309号公報のものは、縦刃
体の牽引抵抗は少くなるが、前縁に噴気口の開口
した縦刃体自体が前後動成分を有してスイングす
るように運動するので、縦刃体がスイング前端に
あるとき以外は、縦刃体の前縁と土壌との間に地
表へ通ずる〓間が生じ、このときに噴気口から圧
縮空気を噴気すると、圧縮空気が該〓間を経て地
表へ吹抜け、深耕領域が半減するという圧縮空気
の効率低下を招くか、ないしは、縦刃体がスイン
グ前端にあるときに圧縮空気の噴気が行われるよ
うに縦刃体のスイングと圧縮空気の噴気とを同調
させる機構が必要となる上に、また、縦刃体へ圧
縮空気を供給する供給管を、揺動に耐える構造に
する必要がある、等の問題があつた。

【問題点を解決するための手段】

そこで本発明は、上記従来の問題点を解決すべ
く、自走車輛に、土壌改良作業機を昇降可能に装
着し、前記土壌改良作業機は、圧縮機と、この圧
縮機で加圧された圧縮空気を蓄えるタンクと、こ
のタンクより供給された圧縮空気を間欠的に土壌
中に噴気する噴気体と、この噴気体を下端に備え
て機体下方へ長く突出するよう機体に固定された
噴気支柱と、この噴気支柱に沿う前側でかつ噴気
体の噴気口より後方に設けられ、往復運動する切
削刃体とを備え、前記切削刃は、噴気体および噴
気支柱と共に土壌中に挿入した状態で往復運動
し、噴気支柱の前方でかつ噴気体の噴気口より後
方の土壌を切削するようにしたことを特徴とする
ものである。

【作用】

このような構成を有することによつて、本発明
の土壌改良作業機は、牽引抵抗の一番大きい噴気
支柱の前側の土壌を切削刃で切削しつつ前進する
ので、噴気支柱の牽引抵抗を軽減させ、しかも、
圧縮空気の吹抜けを防止するものである。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。 第１図において、符号１は周知の乗用型トラク
タ（自走車輛）であり、このトラクタ１の後部に
は、トツプリンク２と、左右一対のロアリンク３
とからなる３点リンクヒツチ機構４が設けられ、
この３点リンクヒツチ機構４を介して土壌改良作
業機５が上下昇降可能に装着されている。 土壌改良作業機５は、左右一対のメインフレー
ム６の前部に、前記トツプリンク２と連結するト
ツプマスト７と、前記ロアリンク３と連結する左
右一対のロアリンク連結ピン３ａとを設け、メイ
ンフレーム６に対しトツプマスト７が連結ピン３
ａ位置を中心に枢支されて、３点リンクヒツチ機
構４により昇降自在にトラクタ１に連結される。
メインフレーム６間には、入力軸８ａを前方に向
け突出させた圧縮機８が装着されている。この圧
縮機８の後方のメインフレーム６の後端部には、
側面視が正方形状で機体の幅方向に長く延び、中
空で横フレームを兼ねるメインタンク９が設けら
れている。このメインタンク９は圧縮機８と連通
パイプ（図示せず）を介して連通している。ま
た、メインタンク９には、取付部材１０を介して
噴気支柱１１が下方に大きく突出するように取付
けられている。この噴気支柱１１の下端部には、
前方に向け突出する噴気体１２が取付けられてい
る。前記入力軸８ａには、トラクタ１のPTO軸
１ａから伸縮可能のプロペラシヤフト１３を介し
て動力が伝達されるようになつている。 前記取付部材１０の上方に、サブタンク１４が
固設されている。このサブタンク１４は、図示省
略した切換弁を介してメインタンク９と連通する
と共に、切換弁を介して前記噴気支柱１１の背部
に添設された給気管１５に連通している。そし
て、図示しないが、前記両切換弁を所定のタイミ
ングで切換える制御機構が設けられている。 前記噴気支柱１１の前端縁には薄幅部１１ａを
形成している。また、前記噴気体１２は、噴気支
柱１１の下端部に取付けられ、前方に突出する基
部１２ａと、この基部１２ａの先端側に順次形成
されたテーパ部１２ｂ，頚部１２ｃ、先鋭部１２
ｄからなり、頚部１２ｃに噴気口１６を開口する
と共に、基部１２ａ、テーパ部１２ｂ内に前記給
気管１５と連通する通気孔（図示せず）を設けて
噴気口１６と連通させている。 前記噴気支柱１１の前縁に沿う前側で、前記噴
気口１６の後方には、切削刃１７が設けられてい
る。この切削刃１７は、前縁に刃縁１７ａを形成
し、上端から前側に屈曲部を有し、この屈曲部に
揺動アーム１８を一体的に連結すると共に、その
連結部を横フレームを兼ねたメインタンク９から
下方に突出させた左右一対のブラケツト１９間に
軸２０を介して上下回動自在に枢支されている。
揺動アーム１８の先端は、第２図および第３図に
詳細に示す揺動機構２１に支持されている。揺動
機構２１は、揺動プレート２２の下部に、前記揺
動アーム１８の先端に固着した球面軸受２３を回
動自在に支持し、また、揺動プレート２２の上部
に、回転軸２４に偏心カム２５を固着し、偏心カ
ム２５の外周にベアリング２６を設け、さらにベ
アリング２６の外周に設けた球面軸受２７を回動
自在に支持したものである。前記回転軸２４は、
メインフレーム６間に架設されたフレームから延
設した支持フレーム６ａに支持された軸受部材２
８に軸支されると共に、プーリ２９を有し、この
プーリ２９と前記入力軸８ａに設けたプーリ３０
との間にベルト３１を張設して回転動力を受ける
ようになつている。そして、回転軸２４が回転す
る、偏心カム２５の偏心回転運動が揺動プレート
２２を介して揺動アーム１８に伝達され、第１図
に示すように切削刃１７が軸２０を中心に前後に
揺動するようになつている。 前記メインフレーム６の左右両側端部にはブラ
ケツト３２（一方は図示せず）が垂下され、この
ブラケツト３２，３２間に軸杆３３が回動自在に
挿通されると共に、軸杆３３の両端に支柱アーム
３４の一端が固着されており、支柱アーム３４の
他端に支持輪３５が軸支されている。一方、支持
輪３５の上方のメインフレーム６には、上方に向
け支持フレーム３６が突設されており、この支持
フレーム３６に回転駒３７が取付けられ、この回
転駒３７に、回転ハンドル３８を上端に取り付け
たねじ杆３９が回動自在に支持されている。ねじ
杆３９と螺合するねじ筒４０の下端は前記支柱ア
ーム３４の中間部に枢支されている。そして、左
右の支持輪３５は、回転ハンドル３８を回転させ
ることにより左右同時に可逆的に変位するように
している。 一方、メインフレーム６の先端に一端を固着し
て前方に突出する支柱アーム４１の他端には、支
持筒４２を介してスキツド４３の支持杆４３ａが
上下調節可能に設けられ、このスキツド４３の後
部上面にポテンシヨメータ４４が設けられると共
に、ポテンシヨメータ４４から後方に延びるセン
サロツド４５が回動可能に設けられている。前記
ポテンシヨメータ４４に連結されたコード４６
は、前記トラクタ１に設けた油圧装置（図示せ
ず）のソレノイドバルブに電気的に接続されてい
る。前記スキツド４３およびセンサロツド４５
は、トラクタ１の車輪１ｂの後方に設けられ、ま
たセンサロツド４５は、図示しないばねにより下
方に向け弱く付勢されている。前記トツプマスト
７後方のメインフレーム６には、支持フレーム４
７が立設され、この支持フレーム４７の上端に油
圧シリンダ４８の後端が枢着され、この油圧シリ
ンダ４８のピストン４８ａの先端はトツプマスト
７の上端で、前記トツプリンク２との枢支点２ｂ
に枢着されている。なお、前記揺動機構２１の動
力伝達系にクラツチ機構を介装して構成してもよ
い。 次に、上記実施例の作用について説明する。 土壌改良作業機５は、トラクタ１の後部に３点
リンクヒツチ機構４を介して装着され、回転ハン
ドル３８を回動して支持輪３５を軸杆３３を中心
に回動して接地高さを調節して噴気体１２の土壌
挿入深さを決め、また支持輪３５が接地する接地
高さとほぼ等しくなるようスキツド４３の接地高
さを調節することで、噴気体１２の牽引線DL（正
しい牽引方向）、即ち、移動方向が水平状となる
よう調節する。このような状態で３点リンクヒツ
チ機構４の上下動をフリーにし、トラクタ１の
PTO軸１ａからプロペラシヤフト１３を介して
入力軸８ａに動力を伝達し、圧縮機８を駆動しな
がら、トラクタ１で牽引移動すると、噴気体１２
は、支持輪３５が接地するまでの設定された深さ
ほど土壌中に深く入つた状態で牽引され前進す
る。このとき、入力軸８ａの回転がプーリ３０が
回転し、ベルト３１、プーリ２９を介して回転軸
２４を回転させ、揺動機構２１が作動して揺動ア
ーム１８を介して軸２０を中心に切削刃１７を小
さいストロークで前後に揺動させ、刃縁１７ａに
よつて土壌を切削して後続の噴気支柱１１の牽引
抵抗が大幅に軽減される。 圧縮機８で圧縮された空気はメインタンク９に
蓄圧され、さらにメインタンク９からサブタンク
１４に送られて蓄圧される。サブタンク１４に蓄
圧された１回分の圧縮空気は給気管１５を介して
噴気体１２の噴気口１６に送られて土壌中に勢い
よく噴出され、深層土壌にクラツクを生じさせて
深耕を行う。このとき、切削刃１７は噴気口１６
と離れた後方位置で前後に揺動しているので、噴
気口１６から噴出された圧縮空気が切削刃１７で
切削された隙間から上方に吹抜けることはない。
このような噴気動作は、機体の進行と共に切換弁
を制御機構によつて切換え制御すすることで間欠
的に行われ、噴気体１２が通過した土壌中に深耕
作業が行われる。 このような深耕作業中に、圃場表面GLが平坦
（ほぼ水平）であると、第１図に示すようにトラ
クタ１と土壌改良作業機５は３点リンクヒツチ機
構４を介してほぼ一定姿勢を保つて走行移動し、
センサロツド４５はスキツド４３により均された
圃場表面に摺接し、上下動さずに油圧シリンダ４
８は伸縮動作することがなく、噴気体１２は土中
をその牽引線DLをほど水平に保ちながら進行し
て牽引抵抗が少なく、安定した噴気作業を行う。 ところが、圃場表面GLに大きな起伏があつて、
第４図に示すようにトラクタ１と土壌改良作業機
５の相対移動姿勢が変動すると、３点リンク機構
４の枢支点２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ位置および支
持フレーム４７と油圧シリンダ４８との枢支点４
７ａで回動して土壌改良作業機５の前後姿勢が変
り、噴気体１２の牽引線DLが上向きあるいは下
向きに変化（点線で図示）することになるが、こ
のときの土壌改良作業機５の前後の傾動は、共に
傾動する支持ロツド４１、スキツド４３によつて
センサロツド４５が回動してポテンシヨメータ４
４を作動させ、その信号をコード４６を介してソ
レノイドバルブに伝達してこれを作動させ、油圧
シリンダ４８のピストン４８ａを伸縮させて土壌
改良作業機５を支持フレーム４７を介してロアリ
ンクヒツチピン３ａを中心に回動させ、噴気体１
２の牽引線DLが圃場表面GLとほぼ平行に心ずれ
を生じないよう修正するのである。その結果、噴
気体１２の牽引抵抗は少く、噴気体１２の噴気支
柱１１への取付基部に大きな負荷が掛つたり、ま
た、噴気体１２により形成される孔が上下に大き
くなつて、噴気口１６から噴出される圧縮空気が
前記孔から後方に吹抜けるのを防止するのであ
る。 この土壌改良作業機５の前後姿勢の制御を、第
４図を参照してさらに詳しく説明すると、ａは、
圃場表面GLに山部Ｙがあつて、自走車輛１と土
壌改良作業機５とが３点リンクヒツチ機構４位置
で相互に離間する方向に作用して土壌改良作業機
５は前傾状に傾動して噴気体１２の牽引線DLは
点線矢印方向に変ろうとするが、このとき、セン
サロツド４５は下降方向に回動して油圧シリンダ
４８のピストン４８ａを伸張させ、土壌改良作業
機５の移動姿勢を修正して噴気体１２の牽引線
DLを実線矢印方向に修正し、このため圧縮空気
の吹抜けが防止される。 また、ｂは、圃場表面GLに谷部Ｔがある場合
で、この場合は、自走車輛１と土壌改良作業機５
とが３点リンクヒツチ機構４位置で相互に接近す
る方向に作用して土壌改良作業機５は後傾状に傾
動して噴気体１２の牽引線DLは点線矢印方向に
変ろうとするが、このとき、センサロツド４５は
上昇方向に回動して油圧シリンダ４８のピストン
４８ａを収縮させ、土壌改良作業機の移動姿勢を
修正して噴気体１２の牽引線DLを実線矢印方向
に修正し、圧縮空気の吹抜けを防止する。 なお、上記実施例において、切削刃１７は前後
に揺動するものに限らず、上下あるいは上下、前
後の組合せ運動する構成にしてもよく、また、油
圧シリンダ４８はトツプリンク２の中間に設けて
もよく、さらに、スキツド４３、センサロツド４
５、ポテンシヨメータ４４等は土壌改良作業機５
の移動姿勢の変動が検知できる他の位置に設けて
もよいものである。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明の自走形空気式土
壌改良機によれば、機体に固定された噴気支柱の
前側において往復運動する切削刃を設けたので、
噴気支柱の牽引抵抗を大幅に少くすることができ
る。また、切削刃を噴気体の噴気位置より後方の
離れた位置に設けたので、噴気体から噴出された
圧縮空気の吹抜けを生起することがなく、安定し
た深耕作業を行うことができる。さらに、噴気支
柱の牽引抵抗が少くなるので所要動力が小さくな
り、土壌改良作業機を牽引する自走車輛を小型化
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自走形空気式土壌改良機の全体側面
図、第２図は揺動機構の縦断側図、第３図は第２
図の−線に沿う断面図、第４図は作用説明図
である。 １……乗用型トラクタ、２……トツプリンク、
２ａ，２ｂ……枢支点、３……ロアリンク、３ａ
……ロアリング連結ピン、４……３点リンクヒツ
チ機構、５……土壌改良作業機、６……メインフ
レーム、６ａ……ブラケツト、７……トツプマス
ト、８……圧縮機、９……メインタンク、１０…
…取付部材、１１……噴気支柱、１１ａ……薄幅
部、１２……噴気体、１２ａ……基部、１２ｂ…
…テーパ部、１２ｃ……頚部、１２ｄ……先鋭
部、１３……プロペラシヤフト、１４……サブタ
ンク、１５……給気管、１６……噴気口、１７…
…切削刃、１７ａ……刃縁、１８……揺動アー
ム、１９……ブラケツト、２０……軸、２１……
揺動機構、２２……揺動プレート、２３，２７…
…球面軸受、２４………回転軸、２５……偏心カ
ム、２６……ベアリング、２８……軸受部材、２
９，３０……プーリ、３１……ベルト、３２……
ブラケツト、３３……軸杆、３４……支持アー
ム、３５……支持輪、３６……支持フレーム、３
７……回転駒、３８……回転ハンドル、３９……
ねじ杆、４０……ねじ筒、４１……支持アーム、
４２……支持筒、４３……スキツド、４３ａ……
支持杆、４４……ポテンシヨメータ、４５……セ
ンサロツド、４６……コード、４７……支持フレ
ーム、４７ａ……枢支点、４８……油圧シリン
ダ、４８……ピストン、GL……圃場表面、DL…
…噴気体の牽引線、Ｙ……山部、Ｔ……谷部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自走車輛に、土壌改良作業機を昇降可能に装
   着し、前記土壌改良作業機は、圧縮機と、この圧
   縮機で加圧された圧縮空気を蓄えるタンクと、こ
   のタンクより供給された圧縮空気を間欠的に土壌
   中に噴気する噴気体と、この噴気体を下端に備え
   て機体下方へ長く突出するよう機体に固定された
   噴気支柱と、この噴気支柱に沿う前側でかつ噴気
   体の噴気口より後方に設けられ、往復運動する切
   削刃とを備え、前記切削刃は、噴気体および噴気
   支柱と共に土壌中に挿入した状態で往復運動し、
   噴気支柱の前方でかつ噴気体の噴気口より後方の
   土壌を切削するようにしたことを特徴とする自走
   形空気式土壌改良機。