JP2013215124A - 耕耘機用の突起付破砕爪 - Google Patents

Abstract

【課題】 耕耘機の運転効率を向上させるとともに、部品（破砕爪）の耐久性も向上させ、農業生産性を高めることの可能な耕耘機用の破砕爪を提供する。
【解決手段】耕耘機の回転軸に取り付けられる取付フランジと、前記取付フランジから延設され、回転することによって土壌の表層部から内部に向かって食い込む円弧状の刃部を備えた縦刃と、その縦刃に形成され、土壌を均しながら攪拌・破砕する補助刃とを具備することを特徴としている。
前記補助刃は、１枚の縦刃に複数設けられ、その補助刃の突起方向は、縦刃の回転方向と反対方向であることが好ましい。
また、前記縦刃本体は緩やかなＬ字状で、回転方向に対し左右いずれかに湾曲形成させていてもよい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、耕耘機のロータリー軸に取り付ける耕耘機用の突起付破砕爪に係り、畑などの土壌を耕す際に利用される破砕爪に関するものである。

従来のロータリー式耕耘機における耕耘用の破砕爪はブーメランのような形状に形成され、その根元にはボルトによって回転軸に対して固定する穴が設けられており、その先端側は土壌を破砕しやすいように細くなっている。
図９は一般的な破砕爪を示した図、図１０及び図１１は従来の破砕爪を用いて畑の土壌を耕す場合を示す説明図である。

図９（ａ）に示される破砕爪（７００）は、鎌状の縦刃（７０１）が回転軸（７０５）に固定ボルト（７１３）によって固定され、回転軸（７０５）の回転によって縦刃（７０１）も回転する。図９（ｂ）は１枚の縦刃を拡大した図であり、同図に示されるように、縦刃本体（７０１）に固定ボルト穴（７１１）が開けられている。回転軸（７０５）への固定方法は機種によって異なるが、回転軸（７０５）の回転によって縦刃（７０１）も同時に回転し、この回転する破砕爪（７００）の縦刃（７０１）に、円弧状に形成された刃状部（７０１Ａ）が土壌に食い込むことによって土壌を細かく破砕し、土を耕すようになっている。

図１０は破砕爪の耕耘作業時における土壌内部での動作を示した説明図である。同図に示されるように、回転軸（８０１）が回転することによって、破砕爪（８０３）が土壌に対し、矢印方向（８０５）に入り込むと、土壌の動きは破砕爪後方で点線矢印（８０７）のように巻き込み戻りが発生する。また、図１１は、図１０の（ａ）におけるＢ−Ｂ方向の断面図であり、破砕爪と土壌の移動方向を表している。破砕爪（９０１）は矢印（９０３）方向に移動しながら耕耘作業を行うが、その反面、破砕爪（９０１）の後方では土壌の巻き込み戻りが生ずる。この巻き込み戻りは、一度、耕耘・破砕した土壌の一部が再び元に戻ってしまうため、土壌を細かく破砕するという点では効率の低下を招く原因となる。

一方、実開昭５６−１０４３０２号公報には、農用四輪トラクタにおける整地装置の砕土爪に関する考案が記載されている。当該考案では、ロータリーの回転軸中心からの距離が次第に離れるに従い、曲線状の縦刃が連続して設けられた構成が採用されている。
また、実開平６−１７０４５号公報には、ロータリー耕運装置における土などの堆積防止装置に関する考案が記載されている。こちらでも土壌を破砕しながら、耕す部分として、曲線状の刃が用いられている。このように、従来では、ロータリー軸に曲線状の爪を取り付け、その爪によって効果的に土壌を破砕しようとするものである。

しかし、前述した従来の破砕爪を用いた耕耘作業では、土壌を細かく破砕することができず、土壌の巻き込み戻りが起こるため、何度も同じ場所を耕耘機で通る必要があった。また、破砕爪の磨耗も早く、こまめに交換する必要があり、これによってランニングコストの上昇や交換に要する作業手間がかかるなどのデメリットも存在していた。

そこで、本発明の出願人は、かかる問題点を解決すべく、特許第４９０６９６９号公報記載の発明を創出し、既に特許を取得している。同発明は刃状部の峰側に立ち上がる補助刃を備えており、当該補助刃の働きにより、土壌の巻き込み戻りを抑制し、且つ土壌を細かく破砕することを可能ならしめるという効果を奏している。

実開昭５６−１０４８３２号公報 実開平６−１７４０５号公報 特許第４９０６９６９号公報

一方で、本発明の出願人は、より効率的な耕耘作業を可能とすべく、更なる研究を重ね、本発明に至ったものである。つまり、更なる作業性の向上が可能であり、耐久性に優れた耕耘機用の破砕爪を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、耕耘機の回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部から円弧状に延設して形成された縦刃とを具備した耕耘機用突起付破砕爪であって、前記縦刃の外周側に刃状部が形成され、該刃状部によって土壌の表層部から内部に向かって食い込むとともに、該刃状部の反対側である峰側には２以上の突起状の補助刃が立ち上がるようにして設けられ、該補助刃の立ち上がり方向は該刃状部の回転方向と逆側であり、且つ、前記補助刃の間を連結する連接棒が設けられていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、上記１項において、前記刃上部から立ち上がる２以上の補助刃、並びに刃状の峰側、連接棒によって囲繞される部分には、空間が形成され、該空間は土壌が通過可能な空隙部となっていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、上記１項又は２項において、前記縦刃本体は、該縦刃本体に設けられた湾曲部を境として先端部側にいくにしたがい平面視左右いずれかに振れ幅を有して形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、土壌を細かく破砕することができ、土壌の巻き込み戻りを防ぎ、耕耘機の回転軸の回転数を減らしても土壌を十分に撹拌できる。
要するに、従来の耕耘機ではこの巻き込み戻りが発生するために、圃場内の同一エリアを複数回運行する必要があったが、本発明の突起付破砕爪を使用すれば巻き込み戻りを防ぐことが出来るために、耕耘機の運行回数を減らすことができる。

また、本発明の破砕爪を使用すれば、ロータリーの回転数を低下させることができるので、エンジンに対する負荷を軽減でき、燃費の節約にもつながる。

さらに、本発明の破砕爪は耐久性に優れており、破砕爪の交換頻度を抑えることができ、ランニングコストや交換時間などの節約も実現できる。

本発明に係る突起付破砕爪を使用する耕耘機の概略構成を示した概略斜視図である。 本発明に係る突起付破砕爪の実施形態を示す斜視図であって、４本の破砕爪が固定された耕耘機の回転軸に対する取付状態を示した斜視図である。 本発明に係る突起付破砕爪の実施形態の時の作用を示した説明図である。 本発明に係る突起付破砕爪による土壌破砕を表した図で、図４Ａの（ａ）は土壌破砕を水平から見た図で、図４Ａの（ｂ）は真上から見た図である。 同じく、本発明に係る突起付破砕爪による土壌破砕を表した図で、図４Ｂの（ａ）は土壌破砕を水平から見た図で、図４Ｂの（ｂ）は真上から見た図である。 同じく、本発明に係る突起付破砕爪による土壌破砕を表した図で、図４Ｃの（ａ）は土壌破砕を水平から見た図で、図４Ｃの（ｂ）は真上から見た図である。 図４のＡ―Ａ線に沿った矢視断面図で、土壌中の破砕爪の動きと、土壌の移動方向を表した図である。 本発明の突起付破砕爪を取り付けた小型耕耘機の側面図である。 本発明に係る耕耘機用突起付破砕爪の変形例を示す概略斜視図である 同じく、本発明に係る耕耘機用突起付破砕爪の変形例を示す概略斜視図である 一般的に使用されている突起のない通常の破砕爪である。 一般的な図９の破砕爪による土壌破砕を表した図である。 図１０のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図で、土壌中の破砕爪の動きと、土壌の移動方向を表した図である。

以下、本発明に係る耕耘機用の突起付破砕爪の好適な実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の突起付破砕爪が使用されるトラクター（耕耘機）の外観を示している。耕耘機の運転者は、運転席（１０１）に着席し、耕耘機の運転方法に沿ってエンジン（１０３）始動、目的の圃場まで走行する。走行時には、タイヤ（１０５）のみ駆動し、破砕爪が取り付けられる回転軸（１０９）はギアを中立側にしているため回転しない。

目的の圃場に到着したら、耕耘すべき場所で回転軸（１０９）を駆動させて破砕爪による耕耘作業を開始する。この回転軸（１０９）は、ギアを入れることによって図示しない伝達軸を介し、チェーンケース（１１０）内に収容されている駆動チェーン（１０７）、ギアが駆動されて、エンジンの駆動力が伝達されるようになっている。圃場では、回転軸（１０９）に固定している突起付破砕爪（１１１）を、耕作しようとする土壌の所定位置まで下げた後、回転軸（１０９）を回転させて土壌の耕耘作業を開始する。

図２は本発明に係る耕耘機用突起付破砕爪の一実施形態を示す概略斜視図である。同図に示されるように、本実施形態の耕耘機用突起付破砕爪（２００）は、耕耘機の回転軸（２０５）に、所定の間隔で設けられる複数の縦刃取付フランジ（２０７）に固定され、回転軸（２０５）の回転に伴って破砕爪（２００）も同時に回転することができるようになっている。通常、一つの取付フランジ（２０７）に対し、４つの突起付破砕爪（２００）が取り付けられている。突起付破砕爪（２００）は、その基端の取付部を貫通する縦刃固定ボルト（２０９）によって取付フランジ（２０７）に対し、脱着可能となっている。

突起付破砕爪（２００）は、取付部から円弧状に延出する円弧状の縦刃（２０１）が延設されているとともに、その外周側に刃状部（２０１Ａ）が形成されている。耕作時には、この刃状部（２０１Ａ）から土壌に縦刃（２０１）が食い込むことによって土壌を破砕しながら耕耘するようになっている。
突起付破砕爪（２００）は、回転軸（２０５）が回転すると、縦刃取付フランジ（２０７）も同方向に回転し、それに伴って突起付破砕爪（２００）も回転する。刃状部（２０１Ａ）の反対側（峰側）には、補助刃となる２つの突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）が、先端部付近、並びに、先端部からやや間隔を隔てた位置に、溶接などによって立ち上がるようにして設けられている。突起付破砕爪（２００）の回転方向は、突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）の立ち上がり方向と、逆の方向に回転する（図２の場合では反時計回り）。

また、補助刃としての突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）との間には、その先端同士を連結する連接棒（２１０），（２１０）・・が架設されている。そして、突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）、並びに刃状部（２０１Ａ）の峰側、連接棒（２１０）によって囲繞される部分は、空間が形成された土壌の空隙部（２１１）となっており、耕耘時に空隙部（２１１）から破砕された土を通過させることにより、土壌から受ける抵抗を減少させることができるようになっている。ここで、図２に示される突起付破砕爪（２００）では、補助刃としての突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）は、刃状部（２０１Ａ）の峰側に一体的に設けられ、平滑な状態に形成されているとともに、連接棒（２１０）としては、その断面形状が、丸形の丸棒が使用されている。これによれば、既存の破砕爪に、比較的容易に連接棒（２１０）を設けることができる利点がある。

図３は、他の実施形態の突起付破砕爪を示した概略斜視図である。同図に示されるように、回転軸（３０７）が矢印（３０９）の方向に回転し、突起付破砕爪（３００）は矢印（３１１）方向に回転する。縦刃（３０１）本体には、緩やかな円弧状の刃状部（３０１Ａ）が形成されているとともに、回転方向に対し左右いずれかに振れ幅を有する湾曲部（３０５）が設けられている。縦刃（３０１）本体の基部には、回転軸（２０５）の取付フランジ（２０７）に固定するためのボルト穴（３１３）が設けられている。（ａ）と（ｂ）との違いは、視点の角度が異なるだけであり、突起付破砕爪（３００）の仕組みとしては（ａ）と（ｂ）は全く同じものである。

図３における縦刃（３０１）本体の刃状部（３０１Ａ）の峰側には、補助刃として、二つの突起（３０３），（３０３）が設けられているが、前述した破砕爪（２００）と異なり、突起（３０３）は、縦刃（３０１）の側面から直接取り付けられており、縦刃（３０１）と一体的な形状となっていない点が相違する。二つの突起（３０３）との間には先端同士を連結する連接棒（３１０）が架設されているとともに、突起（３０３），（３０３）、並びに刃状部（３０１Ａ）の峰側部分、連接棒（２１０）によって囲繞される部分が空隙部（３１１）となっている。
なお、上述の突起付破砕爪（２００），（３００）では、補助刃としての突起の数を２つとしているが、突起の数は２以上であれば、３つ等に増やすことが可能である。

図４Ａは土壌（４０９）に接する瞬間の１枚の突起付破砕爪（４００）を表したものである。（ａ）図は耕耘機による耕耘作業を側面から見た図で、（ｂ）図は、（ａ）図の矢印ｂの方向、即ち真上から見た図である。回転軸（４０１）が時計回りに回転し、それに伴って縦刃（４０３）も回転する。矢印（４１１）は当該突起付破砕爪の回転方向で、補助刃である突起（４０５）が立ち上がっている方向とは逆方向に回転する。
図４Ａ（ｂ）に示されるように、真上からみると（平面視）、縦刃（４０３）の先端部近傍には、左右方向いずれかに振れるように曲げられた湾曲部（４０７）が形成されている。

図４Ｂは、突起付破砕爪（４００）が土壌を耕耘する際、縦刃（４０３）が土壌に入り込んだ直後の土壌の動きを表したものである。回転軸や突起付破砕爪などの部分、（ａ）と（ｂ）の視点の違いは図４Ａと同様である。
矢印（４１３）は土壌中の突起付破砕爪（４００）の進行方向を表しているが、点線で示す矢印（４１５）は突起付破砕爪が土壌中を通過した後の、耕耘された土壌の動きを表している。点線矢印（４１５）に示されるように、耕耘された後の土壌は、突起付破砕爪（４００）の軌跡に向かって移動する。この動きを巻き込み戻りと呼んでいる。

図４Ｃは、土壌耕耘がさらに進み、突起付破砕爪（４００）が土壌深くまで入り込んでいる様子を表している。回転軸や突起付破砕爪などの部分、（ａ）と（ｂ）の視点の違いは図４Ａと同様である。矢印および点線矢印の意味は図４Ｂと同様である。土壌深くまで突起付破砕爪が入り込むと、巻き込み戻りの度合いも大きくなる。

図５は、図４Ｃの（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った矢視断面図であり、突起付破砕爪（４００）と土壌の移動方向を表している。突起付破砕爪（４００）は、矢印（５０７）方向に移動する。突起付破砕爪（４００）の後方、特に突起（４０５Ａ，４０５Ｂ）の付近では、土壌の巻き込み戻りの動きが起こっている。
この巻き込み戻りが起こると、突起付破砕爪（４００）の刃状部（４０３Ａ）によって分断破砕された土壌が、元の場所に戻ることになるので、耕耘効率が下がり、同じ場所を何度も耕耘機で耕耘しなければならない。

しかし、本発明の突起付破砕爪（４００）は、図５に示されるように、刃状部（４０３Ａ）による分断破砕に加え、補助刃である突起（４０５Ａ，４０５Ｂ）並びに連接棒（４１０）により、刃状部（４０３Ａ）により耕耘された土壌を再度破砕することで巻き込み戻りを防止し、且つ一度に分断破砕する土壌を増加させるようにしている。このため、巻き込み戻りの動きを最小限に食い止めることが可能になるのである。つまり、一度の耕耘作業時における土壌の破砕量を増加させつつ、巻き込み戻りの動きを少なくすることが可能となり、耕耘効率を向上させることが可能となっている。

図６は小型耕運機（６００）を表しており、本発明による突起付破砕爪（６０７）は、様々な耕耘機に活用できる汎用性も持ち合わせている。本図の小型耕耘機（６００）は、オペレーターがハンドル（６０１）を両手で持ち、歩きながら運転する形式のものである。エンジンの動力により走行タイヤ（６０３）が回転し、さらに回転軸（６０５）を駆動させると、それに固定されている突起付破砕爪（６０７）も回転し、耕耘作業が可能となる。

図７及び図８は、本発明に係る耕耘機用突起付破砕爪の変形例を示す概略斜視図である。これらの図に示される破砕爪（１０）は、円弧状の縦刃（１２）、補助刃としての突起（１４Ａ），（１４Ｂ）、連接棒（１６）が一体的に設けられている点が、前述した実施形態と相違している。縦刃（１２）の外周側には、刃状部（１２Ａ）が形成されているとともに、突起（１４Ａ），（１４Ｂ）の上部にも刃状部（１８Ａ），（１８Ｂ）が形成されている。耕耘作業時には、これらの刃状部（１２Ａ），（１８Ａ），（１８Ｂ）の作用によって、破砕爪１０全体が土壌に対し、食い込みやすくなり土壌をより細かく破砕することが可能になっている。

また、縦刃（１２）、突起（１４Ａ），（１４Ｂ）、連接棒（１６）が一体化されて破砕爪（１０）全体が滑らかに形成されていることとも相まって、耕耘時に土壌から受ける抵抗を減少させることが可能となり、耕耘効率の向上を図ることができる。
なお、刃状部は、突起（１４Ａ），（１４Ｂ）の上部側に設ける他、それらの下部側や、連接棒（１６）に設けることも勿論可能である。

本実施形態によれば、破砕爪に補助刃として機能する突起、並びに連接棒を設けたことにより、巻き込み戻り戻りを抑制することができ、結果として、土壌を細かく破砕することが可能となる。このため、圃場の中の同じ場所を複数回、耕耘機で作業する必要もなくなり、耕耘機や破砕爪の耐久性の向上および燃料費等の諸経費の削減を実現することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、耕耘機の回転数を低下させても土壌を細かく破砕することが可能となり、破砕爪の磨耗を抑制することができ、耐久性の向上に寄与する。また、燃料代などのランニングコストを圧縮することが可能となり、省資源といった目的に適うものである。

１０ 耕耘機用突起付破砕爪
１２ 縦刃
１２Ａ 刃状部
１４Ａ １４Ｂ 突起
１６ 連接棒
１８Ａ １８Ｂ 刃状部
３０ 耕耘機用突起付破砕爪
３２ 連接棒
１０１ 運転席
１０３ エンジン
１０５ タイヤ
１０７ 駆動チェーン
１０９ 回転軸
１１０ チェーンケース
１１１ 突起付破砕爪
２０１ 縦刃
２０１Ａ 刃状部
２０３Ａ ２０３Ｂ 突起（補助刃）
２０５ 回転軸
２０７ 縦刃取付フランジ
２０９ 縦刃固定ボルト
３００ 突起付破砕爪
３０１ 縦刃
３０１Ａ 刃状部
３０３Ａ ３０３Ｂ 突起（補助刃）
３０５ 湾曲部
３０７ 回転軸
３１３ 固定用ボルト穴
４００ 突起付破砕爪
４０１
回転軸
４０３ 縦刃
４０５Ａ ４０５Ｂ 突起（補助刃）
４０７ 湾曲部
４０９
土壌
５０１ 縦刃
５０３ 突起（補助刃）
６０１ ハンドル
６０３ 走行タイヤ
６０５ 回転軸
６０７
突起付破砕爪
７０１
縦刃
７０３
固定ボルト
７０５
回転軸
７０９ 回転軸本体
７１１ 固定ボルト用穴
８０１ 回転軸
８０３ 破砕爪
９０１ 破砕爪

Claims (3)

1. 耕耘機の回転軸に取り付けられる取付部と、前記取付部から円弧状に延設して形成された縦刃とを具備した耕耘機用突起付破砕爪であって、
   前記縦刃の外周側に刃状部が形成され、該刃状部によって土壌の表層部から内部に向かって食い込むとともに、該刃状部の反対側である峰側には２以上の突起状の補助刃が立ち上がるようにして設けられ、該補助刃の立ち上がり方向は該刃状部の回転方向と逆側であり、且つ、前記補助刃の間を連結する連接棒が設けられていることを特徴とする耕耘機用突起付破砕爪。
2. 前記刃上部から立ち上がる２以上の補助刃、並びに刃状の峰側、連接棒によって囲繞される部分には、空間が形成され、該空間は土壌が通過可能な空隙部となっていることを特徴とする請求項１に記載の耕耘機用破砕爪。
3. 前記縦刃本体は、該縦刃本体に設けられた湾曲部を境として先端部側にいくにしたがい平面視左右いずれかに振れ幅を有して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の耕耘機用破砕爪。

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