JP2013111019A - 耕耘機 - Google Patents

Abstract

【課題】耕耘時に石などに当たって衝撃を受けた際に、耕耘爪の損傷を防止して作業者への衝撃も軽減させることができる耕耘機を実現する。
【解決手段】
駆動源により回転駆動される駆動軸３６と、傾斜する複数の第１耕耘爪４１ｂが外周部に周方向に並べて設けられ駆動軸３６に固定する軸心に円筒状のボスを有する第１ロータ板４１と、第１ロータ板４１側に傾斜する第１耕耘爪４２ｂと反対側に傾斜する第２耕耘爪４２ｃが外周部に設けられ駆動軸３６に固定する軸心に円筒状のボスを有する第２ロータ板４２を有する耕耘機において、ロータ板４１、４２の軸心の円筒状のボス４３の駆動軸３６への挿入穴部に弾性材４０を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、作業者が操作ハンドルを操作して歩行しながら耕耘作業を行う耕耘機に関する。

従来から、田畑や家庭菜園等の土壌を耕耘するために耕耘機が使用されている。耕耘機はエンジンや電動モータ等の駆動源を備え、駆動源に回転駆動される耕耘爪により土壌を耕耘する。例えば、特許文献１には、エンジンにより回転駆動される駆動軸にロータ板を固定し、このロータ板の外周部に周方向に並べて複数の耕耘爪を設け、エンジンによりロータ板とともに回転駆動される耕耘爪により土壌を耕耘するようにした耕耘機が記載されている。

このような耕耘機では、エンジンが搭載される機体フレームに操作ハンドルが連結され、作業者は操作ハンドルの操作により、ロータ板の耕耘爪を土壌に押し付けて土壌の耕耘作業を行うことができる。また、複数のロータ板が回転することにより、動力により駆動される駆動輪が無くても、耕耘機はロータ板の回転により前進駆動され、作業者は耕耘機の前進に合わせて歩行しながら土壌の耕耘作業を行うことができる。ロータ板は、外周方向に突出する複数の凸部を外周部に備えた花型の板材の凸部を折り曲げることにより形成され、各耕耘爪はロータ板に対して軸方向に傾斜した板状に構成される。

特開平８−９８６０１号公報

このような耕耘機では、一度の耕耘で残し無く土壌を耕耘できるように、隣り合うロータ板は、互いの耕耘爪の移動経路が一部重複するように近接して配置される。耕耘機で手入れされていない田畑などを耕耘する場合、土壌は石ころが入っていたり、粘土状になっていることがあるため、その場合は耕耘時に衝撃を受けて、耕耘爪が曲がったり、欠けたりして破損する恐れがある。また、その際、作業者にも衝撃が伝わる恐れがある。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、耕耘爪の損傷を防止し、作業者への衝撃を軽減させることができる耕耘機を提供することにある。

本発明の耕耘機は、駆動源が搭載される機体フレームに操作ハンドルが連結された耕耘機であって、駆動源により回転駆動される駆動軸と、駆動軸の軸方向の一方側に向けて傾斜する複数の第１耕耘爪が外周部に周方向に並べて設けられ、駆動軸に固定する軸心に円筒状のボスを有する第１ロータ板と、第１ロータ板に対して第１耕耘爪が傾斜する軸方向の一方側にずれて駆動軸に固定され、第１ロータ板の側に向けて傾斜するとともに隣り合う一対の第１耕耘爪の間に移動経路を第１耕耘爪と一部重複させて配置される複数の第２耕耘爪が外周部に設けられる駆動軸に固定する軸心に円筒状のボスを有する第２ロータ板とを有する耕耘機において駆動源と耕耘爪の間に、好ましくは駆動軸と耕耘爪の間に弾性材を設けた。例えば、弾性材はロータ板の軸心に形成される円筒状のボスの駆動軸への挿入穴部に設けることができる。

本発明によれば、駆動軸とロータ板の駆動軸への取付ボス軸心間に弾性材を設けたので、耕耘時、耕耘爪が石ころなど硬いものに当たった時、弾性材が変形しつぶれ、衝撃が緩和されるため、耕耘爪の損傷を防止でき、かつ、作業者への衝撃も緩和され、耕耘機の作業効率を高めることができる。

本発明の実施例に係る耕耘機の外観形状を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る耕耘機の部分正面図である。 本発明の実施例に係る耕耘機の部分側面図である。 図１の内側ロータ板４２単体の側面図である。 図１の内側ロータ板４２単体の正面図である。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明する。図１に示す耕耘機１１は、作業者が歩行しながら耕耘作業を行うものであり、田畑や家庭菜園等の土壌を耕耘するために使用される。耕耘機１１は金属や樹脂製のパイプ材により形成された左右一対の操作ハンドル１２ａ、１２ｂを備え、各操作ハンドル１２ａ、１２ｂの先端にはそれぞれハンドルグリップ１３ａ、１３ｂが装着される。これらのハンドルグリップ１３ａ、１３ｂは作業者の持ち手となる部分であり、作業者はこれらのハンドルグリップ１３ａ、１３ｂを把持して耕耘機１１を操作する。

各操作ハンドル１２ａ、１２ｂは中間フレーム１４を介して機体フレーム１５に連結される。中間フレーム１４は金属や樹脂製のパイプ材によりＵ字形に形成され、各操作ハンドル１２ａ、１２ｂはノブ付きボルト１６により中間フレーム１４の両側部に固定される。機体フレーム１５はＵ字形に曲げられた金属や樹脂製のパイプ材の中間部をＬ字状に曲げた形状に形成され、中間フレーム１４の下端側にノブ付きボルト１７により固定される。

機体フレーム１５には駆動源としてエンジン２１が搭載される。エンジン２１としては２サイクルのガソリンエンジンが用いられ、そのクランク軸２１ａ（図２参照）を下方側に向けて突出させるように機体フレーム１５に縦置きに配置される。機体フレーム１５には金属や強化プラスチック等により形成された収容ケース２２が取り付けられ、エンジン２１や燃料タンク２３等が収容ケース２２の内部に収容される。

右側の操作ハンドル１２ａにはハンドルグリップ１３ａに隣接してスロットルレバー２４が取り付けられ、このスロットルレバー２４はスロットルケーブル２５を介してエンジン２１に連結される。作業者は、ハンドルグリップ１３ａ、１３ｂを握りながらスロットルレバー２４を操作することにより、エンジン２１の回転数を制御することができる。

エンジン２１の下方側には耕耘装置３１が設けられ、エンジン２１の駆動力を受けて作動する耕耘装置３１により土壌が耕耘される。エンジン２１と耕耘装置３１との間に位置して機体フレーム１５には土よけカバー３２が取り付けられ、この土よけカバー３２により耕耘作業時にエンジン２１に土が付着することが防止される。

図２に示すように、耕耘装置３１はエンジン２１に固定されるギヤケース（軸ホルダ）３３を備え、このギヤケース３３はクランク軸２１ａと同軸となってエンジン２１から下方に向けて突出する。ギヤケース３３の内部にはクランク軸２１ａと同軸状に配置されたウォーム軸３４が回転自在に収容され、ウォーム軸３４は遠心クラッチ３５を介してクランク軸２１ａに連結される。ギヤケース３３の先端部分にはウォーム軸３４と直交するとともに水平方向に向けて駆動軸（耕耘軸）３６が装着される。駆動軸３６は中央部分においてギヤケース３３に回転自在に支持され、その両端部分はそれぞれギヤケース３３から突出する。また、駆動軸３６の中央部分にはウォームホイル３７が固定され、このウォームホイル３７がウォーム軸３４に噛み合わされる。

エンジン２１が作動し、スロットルレバー２４の操作によりクランク軸２１ａの回転数が所定回転数以上とされると、遠心クラッチ３５が動力伝達状態に切り替わる。遠心クラッチ３５が動力伝達状態となると、クランク軸２１ａの回転がウォーム軸３４とウォームホイル３７とを介して駆動軸３６に伝達され、駆動軸３６がエンジン２１に駆動されて回転する。ギヤケース３３から突出する駆動軸３６の両先端には、それぞれ第１ロータ板としての外側ロータ板４１が取り付けられる。また、駆動軸３６の外側ロータ板４１とギヤケース３３との間の部分には、それぞれ第２ロータ板としての内側ロータ板４２が取り付けられる。つまり、駆動軸３６のギヤケース３３を挟んで突出する両側には、それぞれギヤケース３３を挟んで対称に一対のロータ板４１、４２が取り付けられる。各ロータ板４１、４２は、それぞれ駆動軸３６とともにエンジン２１により回転駆動され、回転するロータ板４１、４２を土壌に押し付けることにより土壌を耕耘することができる。ギヤケース３３にはコネクトバー４５（図１参照）が取り付けられる。コネクトバー４５は耕耘装置３１に対して後方側つまり機体フレーム１５に対して操作ハンドル１２ａ、１２ｂが曲がる側に突出し、その先端には一対の車輪４６が回転自在に取り付けられる。

次に、耕耘装置３１の詳細について図２及び図３を用いて説明する。外側ロータ板４１は、それぞれ平板状に形成されたロータ本体４１ａと、ロータ本体４１ａの外周部に周方向に等間隔に並べて設けられた４つの耕耘爪（第１耕耘爪）４１ｂとを備える。ロータ本体４１ａの軸心には円筒状のボス４３が固定され、このボス４３において外側ロータ板４１は駆動軸３６に取り付けられる。各耕耘爪４１ｂは、その回転方向前方側を向く一辺が回転方向に対して鋭角に傾斜し、回転方向後方側の一辺が回転方向に対して略直角となった三角形の板状に形成され、それぞれロータ本体４１ａ（駆動軸３６の径方向）に対して駆動軸３６の軸方向の一方側つまりギヤケース３３の側に向けて傾斜している。なお、各ロータ板４１、４２の回転方向は図３において反時計回り方向である。

内側ロータ板４２は、それぞれ平板状に形成されたロータ本体４２ａと、ロータ本体４２ａの外周部に周方向に等間隔に並べて設けられた４つの耕耘爪４２ｂ、４２ｃとを備えている。ロータ本体４２ａの軸心には円筒状のボス４４が固定されており、このボス４４において内側ロータ板４２は外側ロータ板４１に対して耕耘爪４１ｂが傾斜する軸方向の一方側に所定の距離だけずれて駆動軸３６に取り付けられる。内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂ、４２ｃは、外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂと同様に、その回転方向前方側を向く一辺が回転方向に対して鋭角に傾斜し、回転方向後方側の一辺が回転方向に対して略直角となった三角形の板状に形成される。また、内側ロータ板４２の互いに回転対称に配置される一対の耕耘爪（第２耕耘爪）４２ｂはロータ本体４２ａ（駆動軸３６の径方向）に対して外側ロータ板４１の側に向けて傾斜しており、互いに回転対称に配置される残りの一対の耕耘爪（第１耕耘爪）４２ｃはロータ本体４２ａに対してギヤケース３３の側に向けて傾斜している。つまり、内側ロータ板４２の４つの耕耘爪４２ｂ、４２ｃは、ロータ本体４２ａに対して軸方向の一方側と他方側とに交互に逆向きに傾斜している。

外側ロータ板４１と内側ロータ板４２との軸方向の間隔は、外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂの移動経路と、内側ロータ板４２の外側ロータ板４１の側に向けて傾斜する一対の耕耘爪４２ｂの移動経路とが一部重複する間隔、つまり駆動軸３６の軸方向についての外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂの位置と内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂの位置とが一部重複する間隔に設定される。また、図３に示すように、外側ロータ板４１と内側ロータ板４２は、外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂに対して内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂ、４２ｃが周方向に４５度ずれるように配置される。つまり、内側ロータ板４２の各耕耘爪４２ｂ、４２ｃは、周方向について外側ロータ板４１の隣り合う耕耘爪４１ｂの間に配置される。これにより、駆動軸３６とともに外側ロータ板４１と内側ロータ板４２とが回転すると、外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂと内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂ、４２ｃとが交互に土壌に食い込んで耕耘が行われることになる。また、このとき、外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂと内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂは互いに移動経路を一部重複させて配置され、それぞれの内側ロータ板４２の他の耕耘爪４２ｃはギヤケース３３の側に曲げられて互いに近接配置されるので、一度耕耘機１１が通過した場所の土壌を各ロータ板４１、４２の耕耘爪４１ｂ、４２ｂ、４２ｃにより残し無く耕耘することができる。

この耕耘機１１は、エンジン２１により外側ロータ板４１と内側ロータ板４２とを回転駆動し、作業者が操作ハンドル１２ａ、１２ｂを操作することにより、回転する外側ロータ板４１の耕耘爪４１ｂと内側ロータ板４２の耕耘爪４２ｂ、４２ｃとを土壌に押し付けて土壌の耕耘作業を行うことができる。この耕耘機１１には動力により駆動される駆動輪が設けられていないが、外側ロータ板４１と内側ロータ板４２の回転により前進駆動され、作業者は耕耘機１１の前進に合わせて歩行しながら土壌の耕耘作業を行うことができる。また、操作ハンドル１２ａ、１２ｂの操作により、コネクトバー４５に設けられた車輪４６を支点として土壌に対して各ロータ板４１、４２を上下に移動させることで、耕耘機１１の進行速度や耕耘深さなどを調整することができる。

図４は図１の内側ロータ板４２単体の側面図であり、図５は正面図である。内側ロータ板４２は、それぞれ打ち抜き加工やプレス加工等により外周部に周方向に等間隔（９０度毎）に並ぶとともに外周側に突出する４つの凸形状を有する鋼板等の金属板を形成し、この金属板の凸形状の先端側をプレス装置等により曲げ加工することにより、平板状のロータ本体４２ａと４つの傾斜した耕耘爪４２ｂ、４２ｃとを備えた形状に形成される。耕耘爪４２ｂ、４２ｃの折り曲げ方向は図５から明らかであろう。本実施例では、内側（ギヤケース３３側）に曲げた耕耘爪を第１耕耘爪と称し、外側に曲げた耕耘爪を第２耕耘爪と称する。内側ロータ板４２には、強度を増すためのプレスにて形成した凸部４２ｄが形成される。ロータ本体４２ａの中心付近には内側ロータ板４２を駆動軸３６に固定するためのボス４４がボルト等により固定される。

エンジン２１により回転駆動される外側ロータ板４１と内側ロータ板４２とを土壌に押し付けて土壌を耕耘すると、各ロータ板４１、４２の耕耘爪４１ｂ、４２ｂにより掻き上げられた土が外側ロータ板４１と内側ロータ板４２との間に入り込むことになる。本発明の耕耘機１１では、駆動軸３６は一部に平面部がある円柱形状をしており、外側ロータ板４１のボス４３と内側ロータ板４２のボス４４は逆に一部に平面部がある穴があいており、平面部が互いに対面するように取り付けられ、ロータ板を駆動軸３６に挿入した際、平面部の嵌合が廻り止めとなり、駆動軸３６が回転すると連動してロータ板４１、４２も回転する。本実施例ではボス４３とボス４４の穴の平面部に、クッション性のあるゴム材などでできた弾性材４０を接着等により装着される。したがって、ボス４３とボス４４と駆動軸３６の平面部は弾性材４０を介して対面することになる。このように弾性材４０を介在させるようにしてボス４３とボス４４を駆動軸３６に固定するようにしたので、耕耘爪４１ｂ、４２ｂが石ころなど硬いものに当たって強い衝撃を受けた際に、弾性材４０が変形してつぶれることにより駆動軸３６に伝わる衝撃が緩和される。弾性材４０は、ある程度の硬度を要しないと耕耘時に常につぶれたままとなってしまうため、軟らかすぎず硬すぎないように、最適な硬度にすることが重要である。

以上、本実施例の耕耘機１１では、駆動軸３６とロータ板のボス４３、４４の嵌合部（平面部）に弾性材４０を設けたので、耕耘作業時に耕耘爪が石ころなど硬いものに当たった時、弾性材４０が変形しつぶれ、衝撃が緩和されるため、耕耘爪の損傷を防止でき、作業者への衝撃も緩和され、耕耘機の作業効率を高めることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、前記弾性材４０はボス４３、４４側に取り付けるように構成したが、固定する面を逆にして駆動軸３６の平面部側に弾性材４０を接着するように構成しても良い。また、駆動源と前記耕耘爪の間に弾性体があるならばその他の箇所でも良く、駆動軸やウォーム軸を途中で弾性体を備えた継手により接続しても良い。また、耕耘爪にそれぞれ弾性体を備えるように構成しても良い。耕耘刃が石等と接触した際に各耕耘刃と駆動軸が一体となって回転していると、回転体全体の慣性モーメントが作用することになるが、耕耘爪にそれぞれ弾性材を備えることにより、石等と接触した際に耕耘爪のみで吸収されることにより、作用する衝撃を小さくすることができ、耕耘爪の破損をより効果的に抑制することができる。

上述の実施例においては、エンジン２１として２サイクルガソリンエンジンを用いたが、これに限らず、４サイクルガソリンエンジンや、ガソリン以外の燃料を用いたエンジンなど、他の形式のエンジンを用いてもよい。また、駆動源としてはエンジン２１に限らず、例えば同期電動機や誘導電動機などの電動モータを用いるようにしてもよい。この場合、収容ケース２２には二次電池や燃料電池等のバッテリを収容するようにしてもよい。

１１ 耕耘機
１２ａ、１２ｂ 操作ハンドル
１３ａ、１３ｂ ハンドルグリップ
１４ 中間フレーム １５ 機体フレーム
１６、１７ ノブ付きボルト ２１ エンジン（駆動源）
２１ａ クランク軸 ２２ 収容ケース
２３ 燃料タンク ２４ スロットルレバー
２５ スロットルケーブル ３１ 耕耘装置
３２ 土よけカバー ３３ ギヤケース
３４ ウォーム軸 ３５ 遠心クラッチ
３６ 駆動軸 ３７ ウォームホイル
４０ 弾性材 ４１ 外側ロータ板（第１ロータ板）
４１ａ ロータ本体 ４１ｂ 耕耘爪（第１耕耘爪）
４２ 内側ロータ板（第２ロータ板） ４２ａ ロータ本体
４２ｂ 耕耘爪（第２耕耘爪） ４２ｃ 耕耘爪（第１耕耘爪）
４２ｄ 凸部 ４３、４４ ボス
４５ コネクトバー ４６ 車輪

Claims (5)

1. 駆動源が搭載される機体フレームに操作ハンドルが連結された耕耘機であって、
   前記駆動源により回転駆動される駆動軸と、
   前記駆動軸の軸方向に向けて傾斜する複数の耕耘爪が設けられ、前記駆動軸に取り付けられる第１ロータ板と、
   前記第１ロータ板の内側に位置し、前記駆動軸の軸方向に向けて傾斜する耕耘爪が設けられる第２ロータ板を有し、
   前記第１ロータ板及び第２ロータ板には前記駆動軸に取り付けるためのボス部を有し、
   前記駆動源と前記耕耘爪の間に弾性材があることを特徴とする耕耘機。
2. 前記弾性材は、前記駆動軸と前記耕耘爪の間にあることを特徴とする請求項１に記載の耕耘機。
3. 前記弾性材は、前記ボス部の前記駆動軸に取り付けるための嵌合穴に設けられることを特徴とする請求項２に記載の耕耘機。
4. 前記第１ロータ板には前記駆動軸の軸方向の一方側に向けて傾斜する複数の第１耕耘爪が外周部に周方向に並べて設けられ、
   前記第２ロータ板には軸方向の一方側に傾斜する複数の第１耕耘爪と、他方側に傾斜する第２耕耘爪を有することを特徴とする請求項３に記載の耕耘機。
5. 前記駆動軸の前記第１ロータ板及び前記第２ロータ板と接する箇所に軸方向に長い平面部を形成し、
   前記第１ロータ板及び前記第２ロータ板のボス部に前記駆動軸の前記平面部に対応する軸方向に長い平面部を形成し、
   前記弾性材は前記第１ロータ板及び前記第２ロータ板の前記平面部に固定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耕耘機。
   

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