JP2016202064A

JP2016202064A - 農作業機

Info

Publication number: JP2016202064A
Application number: JP2015086928A
Authority: JP
Inventors: 誠山中; Makoto Yamanaka; 真平原; Shimpei Hara; 文雄河原; Fumio Kawahara
Original assignee: Kobashi Industries Co Ltd
Current assignee: Kobashi Industries Co Ltd
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-12-08

Abstract

【課題】２つ以上の部材を接続させる接続部材を有する農作業機であって、部材の接続が緩みにくい農作業機を提供する。また、部材同士の取り付けおよび交換が容易な農作業機を提供する。【解決手段】農作業機であって、第１の部材１００と、第２の部材１０４と、接続部材と、を有し、第１の部材１００と、第２の部材１０４が、接続部材によって接続され、接続部材は、ボルト１０６と、第１の座金１１０と、ナット１０８とを含み、ボルト１０６に対して、第１の部材１００、第２の部材１０４、第１の座金１１０、ナット１０８、の順に挿嵌され、第１の座金１１０の外径が、ナット１０８の外径よりも大きく、第１の座金１１０の表面硬度が、第２の部材１０４の表面硬度よりも高いことを特徴とする農作業機。【選択図】図２

Description

本発明は、農作業機に関する。詳細には、農作業機であって、２つ以上の部材を接続させる接続部材を有する農作業機に関する。

農作業機、とくに、駆動耕耘機械において、２つ以上の部材を接続させる場合、従来は、ボルトとナットを用いて固定する方法が採用されてきた。

ここで、たとえば農作業機の図１の接続部材５０として示した部分において、２つの部材同士が、高圧および衝撃を受け、接続が緩くなり、固定部分が、がたつきやすい。そして、がたついた部材をそのままにしておけば、振動が発生したり、異音が発生したり、部材が脱落したり、部材が損傷したりするなどの不具合が発生する。

農作業機の耕耘爪を一例として説明すると、耕耘爪は土中という抵抗が非常に大きい環境において、高速で回転するものである。このような高い抵抗を受ける環境では、耕耘爪が高圧および衝撃を受け、耕耘爪と耕耘爪固定部の接続部分が緩くなり、固定部分が、がたつきやすい。そして、がたついた耕耘爪をそのままにしておけば、振動が発生したり、異音が発生したり、耕耘爪が脱落したり、耕耘爪固定部が損傷したりするなどの不具合が発生する。

ここで、たとえば、耕耘爪を接続する方法としては、ボルトに貫装される複数の座金を使用することで、ホルダと耕耘刃との圧着に必要な１５０ｋｇ〜１８０ｋｇの反発力を生み出し、常時圧着保持するという方法が提案されている（特許文献１）。しかし、このような圧着ではがたつきを十分に防止することができず、不十分である。

特開昭６０−１７２２０８号公報

２つ以上の部材を接続させる接続部材を有する農作業機であって、部材の接続が緩みにくい農作業機を提供する。また、部材同士の取り付けおよび交換が容易な農作業機を提供する。

本発明の一実施形態によると、農作業機において、第１の部材と、第２の部材とが、接続部材によって接続され、接続部材は、ボルトと、第１の座金と、ナットとを含み、ボルトに対して、第１の部材、第２の部材、第１の座金、ナット、の順に挿嵌され、第１の座金の外径R_Z1がナットの外径R_Nよりも大きく、第１の座金の表面硬度が、第２の部材の表面硬度よりも高い農作業機が提供される。

本発明の一実施形態によると、農作業機において、第１の部材と、第２の部材とが、接続部材によって接続され、接続部材は、ボルトと、第１の座金と、第２の座金と、ナットとを含み、ボルトに対して、第１の部材、第２の部材、第１の座金、第２の座金、ナット、の順に挿嵌され、第１の座金の外径R_Z1が第２の座金の外径R_Z2よりも大きく、第１の座金の表面硬度が、第２の部材の表面硬度よりも高い農作業機が提供される。

本発明の一実施形態によると、農作業機は、回動自在に支持された耕耘軸をさらに有し、第１の部材は、貫通孔を有する耕耘爪であり、第２の部材は、回転自在に支持された耕耘軸に取り付けられ前記貫通孔と同一径の貫通孔を有する耕耘爪固定部であってもよい。

本発明の一実施形態に係る農作業機は、第２の座金は、ばね座金であってもよい。

本発明の一実施形態に係る農作業機は、第１の座金と前記ナットとが一体であってもよい。

本発明の一実施形態に係る農作業機は、第１の座金と前記第２の座金と前記ナットと、のうち、少なくとも２つが一体であってもよい。

本発明の一実施形態に係る農作業機は、第１の座金に対して、ナットが回転自在であってもよい。

本発明の一実施形態によれば、接続部材が緩みにくい農作業機を提供することができる。また、本発明の一実施形態によれば、組み立ておよび交換が容易な農作業機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る農作業機の構成を示す模式図である。図１（ａ）は、ロータリー作業機の模式図であり、図１（ｂ）は、畦塗り機の模式図であり、図（ｃ）は代掻き機における耕耘ロータ近傍の模式図である。図２（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る農作業機において、第１の部材と第２の部材とが接続部材によって取り付けられている状態の構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機において、耕耘爪固定部に耕耘爪が取り付けられている状態の構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機において、耕耘爪固定部に耕耘爪が取り付けられている状態の模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機に用いる一体型ナットの模式図である。図５（ａ）は、側面方向の模式図であり、図５（ｂ）〜（ｆ）は、平面方向の模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機に用いる一体型ナットの模式図である。図６（ａ）は、側面方向の模式図であり、図６（ｂ）〜（ｆ）は、平面方向の模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機に用いる一体型ナットの模式図である。図７（ａ）は、側面方向の模式図であり、図７（ｂ）〜（ｆ）は、平面方向の模式図である。本発明の一実施形態に係る農作業機に用いる一体型ナットの側面方向の模式図である。

本発明者らが、農作業機において、第１の部材と第２の部材とを接続する接続部材が緩む問題について検討した結果、第１の部材と、第２の部材とが緩む機序が分かった。すなわち、農作業機において第１の部材と第２の部材との接続が緩む機序は、接続に用いるナットが回転して緩むというものではなく、圧力や衝撃等によって第１の部材と、第２の部材とが、（図２を直視したときの左右方向に）揺れることで、ボルトとナットと、第２の部材との間で、面圧が大きくなることで、第２の部材が摩耗し、摩耗の結果生じる間隙によってボルトの軸力がなくなり、結果的に第１の部材と第２の部材とが緩むという機序である。

農作業機においては、第１の部材と、第２の部材とは、ボルトとナットとで締め付けて固定するのが通常であるが、ナットは通常、その表面硬度が高く、これと比較した場合には、第２の部材は、表面硬度が高くないことが多い。このようなことからすると、第２の部材の表面硬度を硬くすることによってゆるみを防止するという方法が考えられるけれども、既存の第２の部材を加工することは難しく、コストアップにもつながるために、新規の第２の部材を利用しなければならなくなってしまう。

本発明者らは、上述の課題に鑑み、本発明に係る農作業機を発明するに至った。そこで、以下、本発明の一実施形態に係る接続部材について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明の作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施形態１）
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る農作業機を説明する。まず、図１（ａ）の農作業機１０は、車輪を有して走行可能な走行機体の後部に装着され、耕耘ロータを回転させながら走行機体の前進走行に伴って進行して圃場を耕耘するロータリー作業機であり、図１（ｂ）の農作業機２０は、走行機体から伝達される動力によって前処理体および整畦体を回転駆動させる動力伝達機構部を有する畦塗り機である。また、図１（ｃ）は、代掻き機３０の耕耘ロータ近傍を部分的に示したものである。

本実施形態では、これら農作業機１０、２０、３０において、少なくとも第１の部材と第２の部材とが略同一の貫通孔を有し、貫通孔にボルトを挿嵌して、２つ以上の部材を接続させる接続部材において、ボルト１０６に対して、第１の部材１００、第２の部材１０４、第１の座金１１０、ナット１０８、の順に挿嵌される（図２（ａ））。第２の座金をさらに用いてもよく、その場合には、第１の部材１００、第２の部材１０４、第１の座金１１０、第２の座金１１２の順に挿嵌される（図２（ｂ））。

ここで、第２の座金１１２が用いられない場合には、第１の座金１１０の外径R_Z1がナット１０８の外径R_Nよりも大きく、第１の座金１１０の表面硬度が、第２の部材１０４の表面硬度よりも高い。第２の座金１１２を用いる場合には、第１の座金の外径R_Z1が、第２の座金の外径R_Z２よりも大きく、第１の座金１１０の表面硬度が、第２の部材１０４の表面硬度よりも高い。本明細書において、表面硬度とは、表面（ひょうめん）または表面近傍の物理的、機械的な性質であって、部材が変形や傷を与えられようとした際の、部材の変形しにくさ、物体の傷つきにくさ（剛性）のことである。

従来農作業機においては、ボルトとナットにより、第１の部材と第２の部材とが接続されており、座金は、ナットの座面が第２の部材からはみ出るような場合と、ナットに対して貫通孔が長穴であるために貫通孔が露出してしまう場合と、貫通孔がボルト径に対してかなり大きい場合と、において例外的に用いられてきた。他方、本発明では、圧力や衝撃等によって第１の部材と、第２の部材とが図２の左右方向にゆれ、ボルトとナットと、第２の部材との間で、面圧が大きくなったとしても、上記のように構成することで、ナットの影響による第２の部材の表面の摩耗が低減され、摩耗による間隙の発生を防止できる。その結果、第１の部材と第２の部材との接続が緩くなること（ボルトの軸力低下）を防止することができる。なお、本明細書で、第２の部材が摩耗するとは、第２の部材そのものの材質部分が摩耗することで発生する第２の部材の陥没だけではなく、塗膜が剥がれることによる間隙の発生の場合をも意味する。

本実施形態による接続部材は、２つ以上の部材をボルトとナットで接続する農作業機すべての箇所に対して適用可能であるが、好ましくは、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）において、接続部材５０と指示された部分において使用すると、本発明の緩みを防止する効果が、より発揮できる。

（実施形態２）
図３、図４に示す本発明の一実施形態では、ロータリー作業機１０や、畦塗り機２０、代掻き機３０などの農作業機の耕耘爪２００の固定において、本発明に係る接続部材を用いる。耕耘爪２００は、耕耘ロータリーに回転自在に支持された耕耘軸２０２を有し、耕耘軸２０２には貫通孔を有する耕耘爪固定部２０４があり、この貫通孔と略同一径である貫通孔を有する耕耘爪２００が、本発明の接続部材によって接続される。かかる接続において用いられる部材は、貫通孔に挿嵌されるボルト２０６と、ボルト２０６に挿嵌される第１の座金２１０と、ナット２０８と、である。そして、ボルト２０６に対して、耕耘爪２００、耕耘爪固定部２０４、第１の座金２１０、ナット２０８、の順に挿嵌される（図３）。第２の座金をさらに用いてもよく、その場合には、ボルト２０６に対して、耕耘爪２００、耕耘爪固定部２０４、第１の座金２１０、第２の座金２１２の順に挿嵌される（図４）。なお、先述の第１の部材が、耕耘爪に相当し、第２の部材が、耕耘爪固定部に相当する。

ここで、第２の座金が用いられない場合には、第１の座金２１０の外径R_Z1がナット２０８の外径R_Nよりも大きく、第１の座金の表面硬度が、耕耘爪固定部の表面硬度よりも高い。第２の座金を用いる場合には、第１の座金の外径R_Z1が、第２の座金の外径R_Z２よりも大きく、第１の座金の表面硬度が、耕耘爪固定部の表面硬度よりも高い。

本発明における耕耘爪固定部２０４としては、爪ホルダを使用することもできるし、フランジ機構を使用することも可能である。また、耕耘軸についての限定はなく、これを回動自在に保持する作業機の限定もない。耕耘爪の種類としては、なた爪、Ｌ字爪などがあげられるが、これに限定されるものではない。

また、爪ホルダの形状、厚さには特に限定がないが、耕耘爪および第１の座金と接する部分は、平面形状であることが望ましい。接触面積が小さいことによって面圧が高まって陥没等が発生してしまうことから、接触面積を大きくしたほうがよいためである。

本発明の一実施形態に係る農作業機は、第１の座金２１０の外径R_Z1がナット２０８の外径R_Nよりも大きく、第１の座金の表面硬度が、耕耘爪固定部の表面硬度よりも高いという構成によって、圧力や衝撃等によって、第１の部材と、第２の部材とが図２の左右方向にゆれたとしても、ボルトとナットと、第２の部材との間で面圧が大きくなることで、耕耘爪固定部が摩耗することを防止する。このことで、ボルトの軸力の低下を防ぐことができ、ボルトを緩みにくくすることができる。なお、耕耘爪固定部が摩耗する、とは、耕耘爪固定部表面の材質部分が摩耗することによる座面陥没以外に、塗膜が剥がれる場合も指す。第１の座金の表面硬度を高くする手段としては、一般的な平座金に焼入れ処理を施す等の方法がある。

また、本発明の一実施形態によれば、図４に示すように、第２の座金２１２をさらに有してもよい。第２の座金としては、たとえば、ばね座金などが挙げられるが、これに限定されるものではない。ばね座金とは、平座金の一部を切断し、切り口をねじることによりばね効果を持たせたものであり、ばね座金がナットと第２の部材との両方に食い込むことでナットが回りにくくなるという効果がある。また、ナットが緩んでも、ばね座金の反発力によって、軸力の低下を一定程度防止できる効果がある。

本実施形態において、耕耘爪をボルトで固定するため挿嵌するため設けられる耕耘爪固定部の孔の個数は、１つ以上であればよく、特に限定はない。また、その孔の大きさは、挿嵌するボルトの太さによってのみ限定される。

本発明の一実施形態によれば、第１の座金の機能と、第２の座金の機能と、ナットの機能と、が一体で形成されていてもよい。これによって、部品点数が少なくなり、組み立ておよび交換が容易になる。ここで、第１の座金の機能は、ナットの座面が第２の部材からはみ出るような場合、ナットに対して貫通孔が長穴であるために貫通孔が露出してしまう場合、貫通孔がボルト径に対してかなり大きい場合などにおいて、ナットが座面に接触する面積を確保する機能である。また、第２の座金の機能は、曲げ構造を有することによる、ばね効果が挙げられる。ばね効果としては、前記のナットが回りにくくなる効果と、反発力による軸力低下を防止する効果と、が挙げられる。ナットの機能は、ナットの中央に雌ネジと呼ばれるネジが切られた貫通孔があり、雄ネジにおいてネジが切られた部分に対して回転して嵌まり、第１の部材と第２の部材とを締め上げる機能である。なお、以下では第１の座金の機能と第２の座金の機能を有する座金を、複合座金と称する。

たとえば、第１の座金の機能と第２の座金の機能とナットの機能とを一体にしたフランジ型一体型ナット３３０としては、図５（ａ）に挙げる一体型ナットを用いることが可能である。ナットの平面形状には限定がなく、たとえば、図５（ｂ）ないし（ｆ）に示す一体型ナット３３１〜３３５の平面図の平面形状から選択することが可能である。

また、一体型ナット３３０は、３３６で指示する箇所に曲げ形状を有していることから、ばね効果があり、第１の座金の機能とナットの機能とが一体で形成されることに加え、ばね座金としての第２の座金の機能も一体に形成された複合効果を生んでいる。このことによって、第２の部材の摩耗を防ぐことができる。図５のように第１の座金とナットを一体とすることで、組み立ておよび交換が容易となる。

そのほかに、第１の座金の機能と第２の座金の機能とナットの機能とを一体にした一体型ナットであって、第１の座金に対して、ナットが回転することができるようにしたものとして、図６（ａ）に挙げる一体型ナット４３０を用いることが可能である。一体型ナット４３０としては、図６（ｂ）ないし（ｆ）に示す一体型ナット４３１〜４３５の平面図の平面形状から選択することが可能である。

一体型ナット４３０は、４３６で指示する箇所に曲げ形状を有していることから、ばね効果があり、第１の座金の機能とナットの機能とが一体で形成されることに加え、ばね座金としての第２の座金の機能も一体に形成された複合効果を生んでいる。このことによって、第２の部材の摩耗を防ぐことができる。また、一体型ナット４３０は、図６のように第１の座金の機能と第２の座金の機能とナットの機能とを一体とすることで、組み立ておよび交換が容易となる。また、一体型ナット４３０は、第１の座金の機能と第２の座金の機能を有する複合座金に対して、ナットが回転することができることによって、嵌合摩擦を効果的に生じさせるという効果もある。また、一体化させたナットに、セレートを追加的に設けることもできる。セレートを設けることによって、摩擦を増加させることができ、戻しトルクを向上させることができる。

そのほかに、複合座金とナットを一体にした一体型ナットであって、複合座金に対して、ナットが回転することができるようにしたものとして、図７（ａ）に挙げる一体型ナット５３０を用いることが可能である。一体型ナット５３０としては、図７（ｂ）ないし（ｆ）に示す一体型ナット５３１〜５３５の平面図の平面形状から選択することが可能である。一体型ナット５３０は、図７のように複合座金とナットを一体とすることで、組み立ておよび交換が容易となる。また、一体型ナット５３０は、複合座金に対して、ナットが回転することができることによって、嵌合摩擦を効果的に生じさせるという効果もある。また、一体化させたナットに、セレートを追加的に設けることもできる。セレートを設けることによって、摩擦を増加させることができ、戻しトルクを向上させることができる。

そのほかに、複合座金に対してフランジ型一体型ナットが回転することができるようにしたものとして、図８（ａ）（ｂ）に示す、一体型ナット６３０や一体型ナット６４０を用いることもできる。いずれのナットも、複合座金とナットとが一体であることから組み立ておよび交換が容易である。また、６３６、６４６に、前述同様の曲げ構造を有するためばね効果を有する。

以上説明したように、本発明によれば、接続部材が緩みにくい農作業機を提供することができる。また、本発明によれば、組み立ておよび交換が容易な農作業機を提供することができる。

１農作業機、１００第１の部材、１０４第２の部材、１０６ボルト、１０８ナット、１１０第１の座金、１１２第２の座金、２００耕耘爪、２０１耕耘ロータリ、２０２耕耘軸、２０４耕耘爪固定部、２０６ボルト、２０８ナット、２１０第１の座金、２１２第２の座金、
３３０〜３３５、４３０〜４３５、５３０〜５３５、６３０、６３１一体型ナット
３３６、４３６、５３６、６３６、６４６曲げ構造

Claims

農作業機であって、
第１の部材と、第２の部材と、接続部材と、を有し、
前記第１の部材と、前記第２の部材が、前記接続部材によって接続され、
前記接続部材は、ボルトと、第１の座金と、ナットとを含み、
前記ボルトに対して、前記第１の部材、前記第２の部材、前記第１の座金、前記ナット、の順に挿嵌され、
前記第１の座金の外径が、前記ナットの外径よりも大きく、
前記第１の座金の表面硬度が、前記第２の部材の表面硬度よりも高い
ことを特徴とする農作業機。
農作業機であって、
第１の部材と、第２の部材と、接続部材と、を有し、
前記第１の部材と、前記第２の部材とが、前記接続部材によって接続され、
前記接続部材は、ボルトと、第１の座金と、第２の座金と、ナットとを含み、
前記ボルトに対して、前記第１の部材、前記第２の部材、前記第１の座金、前記第２の座金、前記ナット、の順に挿嵌され、
前記第１の座金の外径が、第２の座金の外径よりも大きく、
前記第１の座金の表面硬度が、前記第２の部材の表面硬度よりも高い
ことを特徴とする農作業機。
前記第２の座金は、ばね座金であることを特徴とする請求項２に記載の農作業機。
前記第１の座金の機能と、前記第２の座金の機能と、前記ナットの機能とが、一体であることを特徴とする請求項２又は３に記載の農作業機。
前記第１の座金の機能と前記第２の座金の機能とを有する複合座金に対して、前記ナットが回転自在であることを特徴とする請求項４に記載の農作業機。
前記複合座金が、曲げ構造を有することを特徴とする請求項５に記載の農作業機。
前記農作業機は、回動自在に支持された耕耘軸をさらに有し、
前記第１の部材は、貫通孔を有する耕耘爪であり、
前記第２の部材は、前記貫通孔と同一径の貫通孔を有し、前記耕耘軸に配置される耕耘爪固定部であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の農作業機。