JP2006502725A

JP2006502725A - 高精度プラウおよび、このようなプラウのための安全装置

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Publication number: JP2006502725A
Application number: JP2004544372A
Authority: JP
Inventors: ミッシェルエヴィン
Original assignee: ミッシェルエヴィン
Priority date: 2002-10-14
Filing date: 2003-10-13
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2023-10-13
Also published as: FR2845560B1; JP4828123B2; AU2003288315A1; PL376370A1; EA200500460A1; WO2004034768A1; FR2845560A1; ES2291719T3; EP1551213A1; KR101083875B1; OA12944A; AU2003288315B2; BR0315294A; RS20050295A; CA2501338C; UA81263C2; CN100397969C; LT2005036A; KR20050074482A; CN1705435A

Abstract

本発明は、モータのない少なくとも１列の回転ディスク（３）を備えたフレーム（２）を含み、前記ディスクが、それぞれ、安全装置（５）を介して支持フレーム（２）に対して独立して振動式に取り付けられるタイプの高精度プラウ（１）に関する。このプラウは、各ディスク（３）が、少なくとも一巻き半をなすコイルばね（６）によりフレーム（２）に結合され、ばね（６）の一端（６Ａ）をフレーム（２）に結合可能である一方で、ばね（６）の他端（６Ｂ）をディスク（３）のハブ（８）に結合可能であり、ばね（６）は、ディスク（３）に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、前記ばねの一つまたは複数の巻きが巻きついて締めつけられ、ディスク（３）を持ち上げて垂直に引き込み可能にするように配向されていることを特徴とする。

Description

本発明は、モータのない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具を備えた支持フレームまたは曳引フレームを含み、これらのディスクが、前記フレームに結合されたシュー、車輪、またはローラ等の少なくとも一つの基準部材を介して、好適には調節可能な耕土の深さに応じて地面で作業し、安全装置を介して支持フレームに対して独立して振動式にそれぞれ取り付けられており、前記安全装置は、ディスクに及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、ディスクを垂直に解放可能にし、前記所定の圧力以下になるとディスクを作業位置に戻せるようにするタイプの高精度のプラウと、前記タイプのプラウ用の安全装置とに関する。

今日、プラウは、当業者にとってよく知られている。こうしたプラウは、一般に、一つまたは複数列のディスクの支持フレームからなる。各ディスクまたはディスク群は、主に次の二つの方法に従ってフレームに結合可能である。第一の方法は、フレームに固定式にディスクを組み立てることからなる。しかし、これらのディスクをフレームに結合して、垂直軸を中心として回転可能にし、フレームの進み軸に対してディスクを配向させることができる。特に、米国特許第２６５９２９１号明細書および第２７６８８６４号明細書に記載されているディスクの場合がそうである。しかしながら、ディスクを解放できないので複数の欠点が生じ、すなわち、特に、プラウにより操作される作業に精度がない。これは、ディスクが障害物に当ったときにフレームが部分的に持ち上がるので、他のディスクの一部が作業不能になることによる。それと並行して、障害物に当ったときにディスクが解放されないことから、このディスクが早々に磨耗し、さらには壊れてしまうことがある。そのため、支持フレームに対してディスクをしっかりと組み立てる場合、所定の深さで高速作業可能な高精度のプラウを実現できないので、こうしたプラウは、この種の機械で最近出てきているように種まき部材を含むこともできない。

この問題を解決するために、特に仏国特許出願第２８１３７４９号明細書を介して最近市場化されているプラウは、モータを備えない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具を備えた支持フレームまたは曵引フレームを含むタイプであり、各プラウディスクが、所定の調節圧に従うようにプラウの支持フレームに対して独立して振動式に取り付けられる。この先行特許出願では、各プラウディスクが、アーム等の結合部材を介してフレームに接続され、アームは、プラウディスクの回転軸にほぼ平行な軸を中心として前記フレームに回転式に取り付けられる。前記アームは、圧縮素子と協働することにより、ディスクに及ぼされる圧力が圧縮素子の均衡圧より大きくなったときだけ、ディスクを持ち上げて引き込む方向にアームを回転可能にする。作業位置へは、圧縮素子の反作用とディスクの重量とによる二つの付勢により自動的に戻る。この解決方法では、ディスクの一つが障害物を乗り越える必要がある場合、ディスクを支持するフレーム全体が持ち上がらないようにすることができる。その結果、地面での作業が改善されて一定の深さで行われる。しかし、このような機械は多数のディスクを備えるので、剛性アームと圧縮素子とを同時に備えることを要する装置の複雑性から、機械が複雑化しコストが高くなる。しかも、ディスク数が多いと、ディスク間の距離がきわめて短くなる。そのため、ごく短い支持部品にディスク担持アームの結合軸を配備しなければならない。その結果、このような装置の磨耗は急激で早い場合がある。さらに、ディスクは地面に側面応力を及ぼす傾向があるので、この側面応力によって磨耗が早まる傾向にある。

また、米国特許第３６４０３４８号明細書および第２７５０８６１号明細書から公知の農機具は、ばねを介して前記農機具の支持フレームに結合されるディスクを含む。米国特許第２７５０８６１号明細書の場合、ディスクは、畝を掘るための種まき機を開けるディスクである。ディスクはＵ字形カバーを備え、このＵ字形カバーが、板ばねを介して支持フレームに結合される。このばねは、板ばねであるために、ディスクのあらゆる側面振動を回避するようにＵ字形カバーを設けることを余儀なくされる。その結果、カバーの存在によって、この解決方法が大掛かりで高価なものになる。それに対して、カバーがあれば、障害物と遭遇した場合のあらゆるディスクの解放または側面離脱が妨げられる。同一の支持ビームにディスク全体が取り付けられる「ｃｏｖｅｒｃｒｏｐ」タイプの農機具に特に適用される米国特許第３６４０３４８号明細書の場合、各ディスクが、Ｓ字形の板ばねを介して支持ビームに接続される。ここでもまた、ディスクガイド部材が全く設けられていないので、このディスクの連続側面振動が認められ、すなわち、こうした装置の重量化およびコスト高の危険を冒して、適切な保持部品でディスクの側面保持を強化する必要がある。

さらに、他のあらゆる適用分野において、仏国特許第２６５８９７９号明細書により、地面での牽引作業を行うディスクと、疑問符状のコイルばねとの組み合わせが知られている。しかし、コイルばねを形成しても、ディスクの側面揺動は回避できない。

従って、本発明の一つの目的は、支持フレームに対して独立して振動式にディスクを組立可能にする装置によってディスクを支持フレームに結合し、このような装置の結合部品の磨耗を低減するとともに設計を簡素化可能な高精度プラウを提案することにある。

本発明の別の目的は、安全装置がその設計上、小型化されていることから、機械の全幅を変えることなく、ずっと多くのディスクを組み立てられる高精度プラウを提案することにある。

本発明の別の目的は、安全装置の設計上、垂直または側面方向の解放に沿ってディスクを離脱できるようにするために、安全装置が３次元で作業可能であるとみなせる、高精度プラウを提案することにある。

本発明の別の目的は、安全装置の設計上、この装置の非対称性により、少なくとも一つの開放角度、一般には地面とプラウの歯とがなす角度（ａｎｇｌｅｄ’ｅｎｔｒｕｒｅ）を有するプラウディスクの応力に対して、完全に対応できるプラウを提案することにあり、従って、こうした理由から、プラウディスクが被る非対称な側面応力は、安全装置の非対称性によって完全に制御される。

このため、本発明は、モータのない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具を備えた支持フレームまたは曳引フレームを含むタイプの高精度プラウを目的とし、前記ディスクが、少なくとも一つの開放角度をそれぞれ有し、安全装置を介して支持フレームに対して独立して振動式にそれぞれ取り付けられ、安全装置は、ディスクに及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいときディスクを垂直に解放し、前記所定の圧力以下になるとディスクを作業位置に戻し、各ディスクが、少なくとも一巻きで好適には少なくとも一巻き半をなすコイルばねによりフレームに結合されて、ばねの位置で重なりエリアを形成し、ばねの一端が、直接またはフレームへの結合部品を介してフレームに結合され、ばねの他端が、ディスクのハブに結合され、ばねは、ディスクに及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、前記ばねの一つまたは複数の巻きが巻きついて締めつけられ、ディスクを持ち上げて垂直に引き込み可能にするように配向されていることを特徴とする。

簡単なコイルばねからなる安全装置の設計により、ディスクは３次元で移動できる。その結果、垂直方向の解放および／または側面方向の解放により一定の障害物から脱することができる。さらに、ばねの巻きの形成部材の断面、および／または巻きの数、および／または前記部材の構成材料の種類への働きかけにより、ばねの反作用を正確に決定しやすくなり、ディスクが不都合に叩かれないようにし、また、ディスクの許可された側面揺動を制限するようにされる。このようにして、非常に簡単な設計の部品でありながら、圧縮部材を備えた回転アームから得られるのと同じ長所が得られ、ピボット軸タイプのあらゆる連結部品をなくすことによって、経時的な磨耗を制限し、また低減可能である。

本発明の好適な実施形態によれば、各プラウディスクが、フレームの前進中にディスクに対して一般に斜めの側面応力を及ぼす少なくとも一つの開放角度、好適には、地面とプラウの歯とがなす角度（ａｎｇｌｅｄ’ｅｎｔｒｕｒｅ）を有し、コイルばねの一つまたは複数の巻きの側面が、側面応力の作用下で互いに接近してこの側面応力の作用を制限するようにディスクに対して配置される。換言すれば、ディスクが及ぼす側面応力は、一つまたは複数の巻きを巻きつけて、この一つまたは複数の巻きを係止位置まで締めつけようとする。

本発明は、また、モータのない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具を備えた支持フレームまたは曳引フレームを含み、前記ディスクが、前記フレームに結合されたシュー、車輪、またはローラ等の少なくとも一つの基準部材を介して、好適には調節可能な耕土の深さに応じて地面で作業し、支持フレームに対して独立して振動式にそれぞれ取り付けられているタイプのプラウ用の安全装置を目的とし、この装置は、フレームと少なくとも一つのディスクとの間に介在可能であり、ディスクに及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、ディスクを垂直に解放可能にし、前記所定の圧力以下になるとディスクを作業位置に戻すものであり、少なくとも１個半の巻きからなるコイルばねから構成され、このばねが、直接または結合部品を介してフレームに結合可能な第一の端と、ディスクのハブに結合可能な第二の端とを有し、ばねは、装置に取りつけた状態で、ディスクに及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、前記ばねの一つまたは複数の巻きが巻きついて締めつけられ、工具を持ち上げて垂直に引き込み可能にするように配向されていることを特徴とする。

本発明は、添付図面を参照しながら、以下の実施形態の説明を読めば、いっそう理解されるであろう。

前述のように、本発明が目的とする高精度プラウは、耕作工具３を備えた支持フレームまたは曵引フレーム２を含む。フレーム２は、多数の形状をとることができる。図示された例では、フレーム２を構成する枠が、耕作工具を備えたビームからなる横材により互いに結合された、２個の縦材から形成されている。これらのビームは、フレーム２の牽引線に対してほぼ垂直に延びている。フレーム２は、さらに、トラクタ車両への連結装置を備える。好適には、連結が３点型である。耕作工具は、モータを備えない少なくとも１列の回転ディスク３からなる。ディスク列３は、作業幅に沿って伸び、すなわち、フレーム２の牽引線に対する垂直線に沿って延びる。モータを備えないプラウディスクとは、地面との摩擦力、すなわち牽引フレームの移動により発生する摩擦力の作用で回転駆動されるプラウディスクを意味することに留意されたい。ディスク３は、フレーム２に結合されたシュー、車輪、またはローラ等の少なくとも一つの基準部材４を介して、調節可能な耕土の深さに応じて地面で作業する。好適には、基準部材４が、少なくとも３個のプラウディスク３、好適には少なくとも５個のプラウディスク３に共通であって、耕土の深さを適切に調節する。図示された例では、耕土の深さを調節する部材４が、プラウにおいて後列のプラウディスクの全体に共通なケージローラから構成される。ケージローラ４は、フレームをなす枠の後方に延びる２個のアームを介してフレーム２に結合され、前記アームは、フレーム２で位置調節可能である。こうした耕深調節（ｒｅｇｌａｇｅｄｅｔｅｒｒａｇｅ）は、この基準部材と連結装置との協働により行われる。単一の連結装置でも同等の仕方で調節を実施可能である。

モータのない回転プラウディスク３からなる耕作工具は、各プラウディスク３がプラウの支持フレーム２に対して独立して振動式に取り付けられるように構成され、所定の調節圧下でディスクを引っ込めて、プラウディスク３が一定の深さの耕地で作業するようにする。そのため、各ディスク３は、少なくとも一巻きで好適には少なくとも一巻き半をなすコイルばね６によりフレーム２に接続される。ばね６の一端６Ａは、直接または結合部品７を介してフレーム２に結合可能であり、ばね６の他端６Ｂは、直接または結合部品を介してディスク３のハブ８に結合可能である。ばね６は、ディスク３に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、ばねの一つまたは複数の巻きが巻きついて締めつけられ、ディスク３が持ち上がって垂直方向に引き込み可能であるように配向される。

図示された例では、各プラウディスク３が、好適には大型直径の凹面ディスクである。実際、この直径は、一般に４８ｃｍより大きく、好適には少なくとも５１ｃｍである。ハブ８に結合されるばね６の端６Ｂは、ディスク３の凹面側に配置される。このような配置には幾つかの利点がある。まず、ばねとディスクとからなるアセンブリの外形寸法を低減し、アセンブリの全幅を修正することなく同一のプラウでディスク数を増加できる。さらに、地面にディスクが入る地点の真上にばね６の支点が延びるように配置できる。その結果、地面での作業がいっそう良好に行われる。

従って、ばねの端６Ｂは、ディスク３の凹面側に延びるハブ８に結合され、ディスク３の凹面の付近、すなわち、前記ハブ８の自由端の反対側に配置される。ハブ８は、一般に、前記ハブ８に対して回転自在に取り付けられるフランジにこの端で結合され、ディスク３の凹面がこのフランジにボルト締めされる。この構成により、さらに、ディスクを用いてハブを保護できる。各プラウディスク３で地面とプラウの歯とがなす正の角度は、一般に［３−２０］度の範囲にあり、正の開放角度は、［１０−３０］度の範囲にある。各プラウディスク３は、また、好適には、周辺に切込みが入れられている。図ではこの切込みを参照符号９で示している。各プラウディスク３は、そのすき返し機能を果たすために、少なくとも一つの開放角度、好適には地面とプラウの歯とがなす角度を有するので、これらの角度の存在と結びついて、地面でのディスクの移動時に、このディスクを真直ぐに直線状に戻そうとする一般には斜めの側面応力Ｒが及ぼされる。この側面応力の作用を制限し、特に、ディスクが横に外れすぎてしまわないように、コイルばねの一つまたは複数の巻きがディスクに対して配置され、一定の方向に巻きつけられている。この方向は、一つまたは複数の巻きの側面が、前記側面応力Ｒの作用下で互いに接近し（図５の方向Ｄ）、特に巻きの側面が互いにぶつかるときに側面応力の作用を制限するような方向とする。この結果を得るために、ばねの巻きつけは、渦巻状（ｓｐｉｒａｌｅ）ではなくコイル状（ｈｅｌｉｃｏｉｄａｌ）にしなければならない。何故なら、ディスクが及ぼす側面応力に対する軸方向のストッパ手段を構成するように、一つの巻きの位置で、または複数の巻きの間で、少なくとも一つの部分的な重なりエリアまたは被覆エリアが必要であるためである。これらの様々な力の作用は、ディスクに及ぼされる側面応力Ｒと、ばねの巻きの位置における合力Ｄとを概略的に示す図５に、特に示されている。及ぼされる力Ｄは、ディスクに結合されるばねの分枝から、ストッパをなすフレームに結合されるばねの分枝に及んでいる。コイルばねのこうした作用および、このばねとディスクとの協働を完全なものにするために、好適には、一つまたは複数の巻きの側面が、ばねの休止位置を含めて、互いに支持接触する。そのため、コイルばねにより得られる安全装置は、作業時にそれ自体が非対称な力を被るプラウディスクの作業に完全に対応する非対称型の安全装置であることが分かる。このようにして、コイルばねはディスクと協働し、フレームの前進時にディスクが被る側面応力に抗しながら、障害物と遭遇した場合にディスクを側面揺動可能にする。

図示された例では、このプラウが、フレームの前進方向に、少なくとも２列（３Ａ、３Ｂ）の連続するほぼ平行なプラウディスク３を含み、凹面ディスクからなるディスク３の凹面が、ディスク列間で逆になっている。そのため、たとえば前列のディスクに対しては左側に、後列のディスクに対しては右側に、ばねの巻きつけを行う必要がある。特に図２、３が示すように、フレーム２に結合されるばね６の端６Ａは、一般に、フレームの横ビームにフランジングにより固定されたプレート７に結合される。こうしたフランジングは、たとえば、ばねの端６Ａを支持するプレート７に平行に延びるねじプレート手段により行われる。ばね６の他端６Ｂは、一般に、ディスク３のハブ８に溶接により固定される。他の固定モードも検討できる。従って、ばね６の端６Ａを、それ自体がフレーム２に固定される鞘管（ｆｏｕｒｒｅａｕ）に収容してもよい。

各ばね６は、１巻き半から５個の巻きを含み、前記巻きは、フレーム２に対して横方向の線に沿って巻きの列を形成するように並んで配置される。こうした巻きの構成により、さらに、このアセンブリの側面の剛性を任意で調整できる。各ばね６の末端の巻きは、接線方向の分枝の起点を形成するように延長され、この分枝６Ｃは、特に図２、４に示したようにディスク３のハブ８まで延びて、地面に凹部が向いた円弧を形成する。分枝６Ｃをこのように曲げ加工することによって、分枝６Ｃとディスク３との間に土塊が挟まらないようにすることができる。実際、ばね６の分枝６Ｃのこうした特別な形状と、ディスク３の、特に地面とプラウの歯とがなす角度（ａｎｇｌｅｄ’ｅｎｔｒｕｒｅ）および開放角度とによって、この位置でディスク３と分枝６Ｃとの離隔が最大になるので、分枝６Ｃとディスク３の凹面との間のスペースにおける引っかかり、あるいは詰まりのリスクが軽減される。

図示された例では、ばね６の各巻きが、正方形の断面の線を巻きつけて形成されているが、この線の断面を任意の形状にしてもよい。ばね６は、好適には、ディスクの直径の範囲が［４８０ｍｍ−７００ｍｍ］であるとき、断面の範囲が［６５０ｍｍ^２−２６００ｍｍ^２］となる線から形成される。

以上のように、上記プラウは、前記ばねからなる安全装置をディスクと同数だけ含む。この安全装置の設計は、従来技術の安全装置と比べて著しく簡素化されており、磨耗の少ない簡易設計で、高精度のすき返しを行う機械、すなわち深さがほぼ一定で速度が約１０〜３０ｋｍ／時と特に高速である機械を得られる。

本発明によるプラウの部分上面斜視図である。支持フレームとディスクとの間に延びる安全装置の後方３／４を示す図である。図２の安全装置の正面図である。図２の安全装置の側面図である。図２の安全装置の斜面図である。

Claims

モータのない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具（３）を備えた支持フレームまたは曳引フレーム（２）を含み、前記ディスク（３）が、少なくとも一つの開放角度をそれぞれ有し、安全装置（５）を介して支持フレーム（２）に対して独立して振動式にそれぞれ取り付けられ、前記安全装置は、ディスク（３）に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいときディスク（３）を垂直に解放し、前記所定の圧力以下になるとディスクを作業位置に戻す、高精度プラウ（１）であって、各ディスク（３）が、少なくとも一巻きで好適には少なくとも一巻き半をなすコイルばね（６）によりフレーム（２）に結合されて、ばねの位置で重なりエリアを形成し、ばね（６）の一端（６Ａ）が、直接またはフレーム（２）への結合部品（７）を介してフレーム（２）に結合され、ばね（６）の他端（６Ｂ）が、ディスク（３）のハブ（８）に結合され、ばね（６）は、ディスク（３）に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、前記ばね（６）の一つまたは複数の巻きが巻きついて締めつけられ、ディスク（３）を持ち上げて垂直に引き込み可能にするように配向されていることを特徴とするプラウ。
各プラウディスク（３）が、好適には大型直径の凹面ディスクであり、ハブ（８）に結合されるばね（６）の一端（６Ｂ）が、ディスク（３）の凹面側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のプラウ。
フレームの前進方向に向かって、ほぼ平行な連続する少なくとも２列（３Ａ、３Ｂ）のプラウディスク（３）を含み、凹面ディスクからなるプラウディスク（３）の凹面が、ディスク列間で逆向きであることを特徴とする、請求項１または２に記載のプラウ。
各プラウディスク（３）が、フレームの前進中にディスクに対して一般に斜めの側面応力を及ぼす少なくとも一つの開放角度、好適には、地面とプラウの歯とがなす角度（ａｎｇｌｅｄ’ｅｎｔｒｕｒｅ）を有し、コイルばねの一つまたは複数の巻きの側面が、側面応力の作用下で互いに接近してこの側面応力の作用を制限するように、ディスクに対して配置されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のプラウ。
フレームに結合可能なばね（６）の端（６Ａ）が、フレーム（２）のクロスビームに係止固定されたプレート（７）に結合されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプラウ。
各ばね（６）が１個半から５個の巻きを含み、前記巻きが、フレーム（２）の横線に沿って巻きの列を形成するように並んで配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプラウ。
各ばね（６）の一つまたは複数の巻きの側面が、互いに支持接触することを特徴とする、請求項６に記載のプラウ。
各ばね（６）の末端の巻きが、接線分枝の起点を形成するように延長され、この分枝（６Ｃ）が、ディスク（３）のハブ（８）まで伸びて、凹面が地面に向いた円弧を形成することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のプラウ。
ばね（６）の各巻きは、断面が正方形の線を巻きつけて形成されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のプラウ。
ばね（６）が、［４８０ｍｍ−７００ｍｍ］の範囲のディスクの直径に対して、［６５０ｍｍ^２−２６００ｍｍ^２］の範囲の断面をもつ線を螺旋状に巻きつけて形成されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のプラウ。
モータのない少なくとも１列の回転プラウディスクからなる耕作工具（３）を備えた支持フレームまたは曳引フレーム（２）を含み、前記ディスク（３）が、前記フレームに結合されたシュー、車輪、またはローラ等の少なくとも一つの基準部材（４）を介して、好適には調節可能な耕土の深さに応じて地面で作業し、支持フレーム（２）に対して独立して振動式にそれぞれ取り付けられるタイプのプラウ用の安全装置であって、この装置が、フレーム（２）と少なくとも一つのディスク（３）との間に介在可能であり、ディスク（３）に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、ディスク（３）を垂直に解放可能にし、前記所定の圧力以下になるとディスク（３）を作業位置に戻し、
少なくとも一つの巻きからなるコイルばね（６）から構成されてばねの位置で重なりエリアを形成し、ばね（６）が、直接または結合部品（７）を介してフレーム（２）に結合可能な第一の端と、ディスク（３）のハブ（８）に結合可能な第二の端とを有し、ばね（６）は、装置に取りつけた状態で、ディスク（３）に及ぼされる圧力が所定の圧力より大きいとき、前記ばね（６）の一つまたは複数の巻きが巻きつけられて締めつけられるように配向されて、工具を持ち上げて垂直な引き込みを可能にすることを特徴とする装置。