JP2023053342A - 農作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業ロータの前方に複数のディスクを配置した農作業機において、砕土性能を損なうことなく作業ロータの負荷を軽減すること。【解決手段】農作業機は、回転軸の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪を含む作業ロータと、前記作業ロータの前方に配置され、それぞれ回転可能に支持された複数のディスクを含むディスクユニットと、前記作業ロータの後方に配置され、回転可能に支持されたローラと、を備える。前記ディスクユニットの耕幅は、前記作業ロータの耕幅よりも広くてもよい。【選択図】図2
Description
本発明は農作業機に関する。特に、圃場を耕耘する作業ロータの前方に複数のディスクを配置した農作業機に関する。
従来、圃場の耕耘作業を行う農作業機としてロータリ作業機が知られている。ロータリ作業機は、砕土性能及びすき込み性能に優れているものの、所要動力が大きく、トラクタの車速を上げるには限界がある。他方、トラクタの車速を上げるには、ディスクハローと呼ばれる農作業機が存在する。ディスクハローは、ロータリ作業機の2倍以上の車速で牽引することができるが、均平性能及び砕土性能はロータリ作業機に比べて劣るため、播種床作りのような目的には向いていない。
上述のロータリ作業機及びディスクハローの利点を合わせもつ農作業機として、ロータリ作業機の前方に複数のディスクを配置した農作業機が知られている(特許文献1)。特許文献1に記載された土壌耕起装置は、複数のロータリ爪の前方に複数の円盤体を回転可能に設け、複数の円盤体の回転作用により、ロータリ爪による耕耘作業の前処理として圃場の切り割りを行うものである。特許文献1に記載された土壌耕起装置は、円盤体による前処理を利用して、ロータリ爪の圃場に対する打ち込み抵抗及び地中抵抗を軽減し、耕耘作業の高能率化を図ることを目的としている。
特許文献1に記載された土壌耕起装置は、円盤体とロータリ爪との間に多くの隙間があるため、ロータリ爪の圃場に対する打ち込み抵抗及び地中抵抗を軽減することはできても、砕土性能が損なわれてしまうという問題がある。また、耕起後の圃場には残耕ができてしまう(圃場表面に凹凸ができてしまう)ため、このような圃場で播種を行うと圃場の均平性が低いので、種子の発芽や苗の生育に悪影響を及ぼす虞がある。よって、播種床作りに適した農作業機の開発が望まれている。
本発明の課題の一つは、作業ロータの前方に複数のディスクを配置した農作業機において、砕土性能を損なうことなく作業ロータの負荷を軽減することにある。
本発明の一実施形態による農作業機は、回転軸の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪を含む作業ロータと、前記作業ロータの前方に配置され、それぞれ回転可能に支持された複数のディスクを含むディスクユニットと、を備え、前記複数の耕耘爪は、軸方向の第1方向に向かって湾曲する第1耕耘爪、及び前記第1方向とは逆の第2方向に向かって湾曲する第2耕耘爪を含み、前記作業ロータは、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重ならないように間隙を有して配置された第1部分を含み、前記複数のディスクの1つは、前記第1部分の前方に配置され、正面視において、前記ディスクの回転範囲は、前記第1耕耘爪の回転範囲及び前記第2耕耘爪の回転範囲の少なくともいずれか一方と重なる。
平面視において、当該農作業機が進行するときに、前記ディスクの回転範囲は、前記第1耕耘爪の回転範囲及び前記第2耕耘爪の回転範囲の少なくともいずれか一方と重なってもよい。
前記作業ロータは、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重なるように配置された第2部分をさらに含んでもよい。この場合、前記第2部分の前方には、前記ディスクが配置されていなくてもよい。
本発明の一実施形態による農作業機は、回転軸の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪を含む作業ロータと、前記作業ロータの前方に配置され、それぞれ回転可能に支持された複数のディスクを含むディスクユニットと、を備え、前記複数の耕耘爪は、軸方向の第1方向に向かって湾曲する第1耕耘爪、及び前記第1方向とは逆の第2方向に向かって湾曲する第2耕耘爪を含み、前記作業ロータは、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重ならないように間隙を有して配置された第1部分と、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重なるように配置された第2部分とを含み、正面視において、前記複数のディスクの1つは、前記間隙に重なるように配置されている。
本発明の一実施形態による農作業機は、回転軸の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪を含む作業ロータと、前記作業ロータの前方に配置され、それぞれ回転可能に支持された複数のディスクを含むディスクユニットと、を備え、前記複数の耕耘爪は、軸方向の第1方向に向かって湾曲する第1耕耘爪、及び前記第1方向とは逆の第2方向に向かって湾曲する第2耕耘爪を含み、前記作業ロータは、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重ならないように第1間隙を有して配置された第1部分と、隣接する前記第1耕耘爪と前記第2耕耘爪とが、互いの回転範囲が重ならないように前記第1間隙より狭い第2間隙を有して配置された第2部分を含み、正面視において、前記複数のディスクの1つは、前記第1間隙に重なるように配置されている。
前記第2部分の前方には、前記ディスクが配置されていなくてもよい。
前記複数のディスクは、凹曲面が前記第1方向に向かう第1ディスク、及び凹曲面が前記第2方向に向かう第2ディスクを含んでもよい。この場合、隣接する前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間隙は、隣接する前記第1ディスク同士の間隙又は隣接する前記第2ディスク同士の間隙よりも広くてもよい。
隣接する前記第1ディスクと前記第2ディスクの間隙は、当該農作業機を牽引する走行機体の走行手段の後方に位置していてもよい。
本発明の実施形態によれば、作業ロータの前方に複数のディスクを配置した農作業機において、作業ロータの負荷の軽減と砕土性能の維持とを両立させることができる。
以下、図面を参照して本発明の農作業機の実施形態について説明する。但し、本発明の農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、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、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。
本願の明細書及び特許請求の範囲において、「上」は圃場から略垂直に遠ざかる方向を示し、「下」は圃場に向かって略垂直に近づく方向を示す。「前」は農作業機が進行する方向を示し、「後」は前とは反対の方向を示す。「左」は農作業機が進行する方向に向かったときの左を示し、「右」は左とは反対の方向を示す。
また、作業ロータの回転軸における軸方向の中心を基準として、相対的に、中心に近い側を「内側」と呼び、中心から遠い側を「外側」と呼ぶ場合がある。
本明細書中において、「回転範囲」とは、耕耘爪又はディスクといった回転体が回転した場合に、正面視又は平面視において回転体の軌跡が占める範囲を指す。換言すれば、農作業機が進行しながら回転体が回転した場合に、正面視又は平面視において回転体が通過する範囲を指すとも言える。例えば、耕耘爪又はディスクの回転範囲のうち、実際に圃場に接して作用する範囲(耕耘範囲)は、耕耘爪又はディスクが耕耘可能な横方向の幅を意味する。
<第1実施形態>
(農作業機の構成)
本実施形態の農作業機100の構成について説明する。本実施形態では、農作業機100として、トラクタ等の走行機体の後部に装着され、走行機体に牽引されて圃場を耕耘するロータリ作業機を例示する。
(農作業機の構成)
本実施形態の農作業機100の構成について説明する。本実施形態では、農作業機100として、トラクタ等の走行機体の後部に装着され、走行機体に牽引されて圃場を耕耘するロータリ作業機を例示する。
図1及び図2は、第1実施形態の農作業機100の外観の構成を示す図である。具体的には、図1(A)は、農作業機100を前方左斜め上方から見た斜視図であり、図1(B)は、農作業機100を正面から見た正面図である。また、図2(A)は、農作業機100を下方から見た下面図であり、図2(B)は、農作業機100を左側方から見た側面図である。なお、図1及び図2は、本実施形態の農作業機100の概略の構成を示すものであり、説明の便宜上、一部の部品の図示を省略している場合がある。
本実施形態の農作業機100は、大別して、装着部10、耕耘作業部20、ディスクユニット30、及び鎮圧作業部40を含む。以下、各部について説明する。
装着部10は、トップマスト110及びロアリンク連結部115を含む。トップマスト110及びロアリンク連結部115は、トラクタ等の走行機体(図示せず)に農作業機100を装着するための連結機構として機能する。本実施形態の農作業機100において、トップマスト110及びロアリンク連結部115をまとめてフロントヒッチと呼ぶ場合がある。フロントヒッチは、トップマスト110の頂部に設けられた支持部と、ロアリンク連結部115の左右両サイドに設けられた2つの支持部とで走行機体と接続される。
トップマスト110及びロアリンク連結部115は、図示しない走行機体のトップリンク及び左右二箇所に設けられたロアリンク(すなわち、3点リンクヒッチ機構)にそれぞれ連結される。装着部10により農作業機100が走行機体に装着されると、入力軸117から動力を入力することが可能となる。入力軸117は、PIC(Power Input Connection)軸とも呼ばれ、走行機体から動力を伝達するインターフェースとして機能する。入力軸117は走行機体のPTO(Power Take Off)軸とユニバーサルジョイント等で連結される。なお、農作業機100と走行機体との連結は、オートヒッチフレームを介して行われてもよい。
耕耘作業部20は、第1メインフレーム210に支持された作業ロータ220、作業ロータ220の上方をカバーするシールドカバー230、作業ロータ220の後方をカバーする整地部材240、整地部材240を圃場に対して一定の圧力で押さえつける働きをするコンプレッションロッド250、及び作業ロータ220に動力を伝達するチェーン駆動部260を含む。作業ロータ220は、回転軸222及び該回転軸222の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪224を含む。
上述の入力軸117から入力された動力は、第1メインフレーム210の内部に配置された動力伝達軸(図示せず)を介してチェーン駆動部260に伝達され、さらに作業ロータ220の回転軸222に伝達される。チェーン駆動部260は、チェーンケースの内部にチェーン及びスプロケットを有し、上述の動力伝達軸と回転軸222とを連結する。動力が回転軸222に伝達されることにより、回転軸222と共に複数の耕耘爪224が回転する。このように、作業ロータ220が回転することにより複数の耕耘爪224が圃場に作用し、圃場の耕耘作業が行われる。
ディスクユニット30は、第2メインフレーム310、ディスク支持部320、ディスクアーム330、及びディスク340を含む。ディスク支持部320は、第2メインフレーム310に固定された部材であり、複数のディスク340を支持する。本実施形態では、1つのディスク支持部320に対して2つのディスク340を設けた例を示すが、これに限らず、1つだけディスク340を支持してもよいし、3つ以上のディスク340を支持してもよい。
複数のディスク340は、ディスク支持部320に固定されたディスクアーム330によってそれぞれ回転可能に支持される。本実施形態において、ディスクアーム330は、湾曲部(又は屈曲部)を有する板状部材である。ここで、図1(B)に示されるように、複数のディスク340は、それぞれの凹曲面341が斜め上方を向くように支持されている。また、図2(A)に示されるように、複数のディスク340は、それぞれが農作業機100の進行方向に対して斜めに支持されている。
複数のディスク340が進行方向に対して斜めに支持されることにより、個々のディスク340が、圃場をより広い範囲で掘削することができ、ディスクユニット30の砕土性能が向上する。また、複数のディスク340の凹曲面341が斜め上方を向いているため、複数のディスク340のそれぞれに土の放擲を行わせることができる。本実施形態では、複数のディスク340による土の放擲方向を制御することにより、圃場の均平性能も向上させている。
鎮圧作業部40は、カゴ用ブラケット410、ローラアーム420、角度調整機構430、カゴローラ440、スクレーパ用ブラケット450、及びスクレーパ460を含む。カゴ用ブラケット410は、第1メインフレーム210に固定され、後方に配置されるカゴローラ440を支持するためのブラケットである。ローラアーム420の一端はカゴ用ブラケット410に回転可能に固定され、他端はカゴローラ440に回転可能に固定される。カゴ用ブラケット410に対するローラアーム420の角度は、両者の間に架け渡されたねじ式の角度調整機構430により調整可能である。
カゴローラ440は、リング状の複数の支持部材440aに対して複数のバー440bが架設された構造を有し、ローラアーム420に対して回転可能に支持される。本実施形態の農作業機100では、走行機体の走行に伴って前方に進行すると、カゴローラ440が耕耘作業部20の通過した後を回転しながら進行する。その際、複数のバー440bが、耕耘作業部20によって耕耘された圃場の土塊を砕土及び鎮圧する構成となっている。スクレーパ460は、ゴム等の弾性部材がカゴローラ440に接するように配置されており、鎮圧作業の際に、カゴローラ440に付着した土を落とす役割を果たす。
以上説明した本実施形態の農作業機100は、作業ロータ220における複数の耕耘爪224の配置と、ディスクユニット30における複数のディスク340の配置とを工夫することにより、農作業機100の砕土性能を向上させている。その点について、以下に説明する。
(耕耘爪とディスクの位置関係)
図3は、第1実施形態における農作業機100の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。具体的には、図3(A)は、図2(A)に示した農作業機100の下面図の一部を拡大した図に相当する。図3(B)は、図3(A)に示した第2部分220bの一部を拡大した図に相当する。
図3は、第1実施形態における農作業機100の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。具体的には、図3(A)は、図2(A)に示した農作業機100の下面図の一部を拡大した図に相当する。図3(B)は、図3(A)に示した第2部分220bの一部を拡大した図に相当する。
図3(A)に示されるように、作業ロータ220は、第1部分220a及び第2部分220bを含む。第1部分220aは、隣接する第1耕耘爪224aと第2耕耘爪224bとが、互いの回転範囲が重ならないように間隙Xを有して配置された部分である。また、第2部分220bは、隣接する第1耕耘爪224aと第2耕耘爪224bとが、互いの回転範囲が重なるように配置された部分である。
ここで、第1耕耘爪224aとは、複数の耕耘爪224のうち、回転軸222の軸方向の第1方向D1(本実施形態では、進行方向に向かって左方向)に向かって湾曲する耕耘爪を指す。また、第2耕耘爪224bとは、複数の耕耘爪224のうち、回転軸222の軸方向の第2方向D2(本実施形態では、進行方向に向かって右方向)に向かって湾曲する耕耘爪を指す。ただし、第1耕耘爪224aと第2耕耘爪224bを特に区別する必要がない場合は、総称して耕耘爪224と表記する場合がある。
図3(B)に示されるように、第2部分220bでは、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2とが一部重なっている。そのため、第2部分220bにおいては、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bによって隙間なく圃場を耕耘することができ、砕土性の高い耕耘作業を行うことができる。
これに対し、図3(A)に示されるように、第1部分220aでは、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2とが重なっていない。すなわち、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間には、間隙Xがあるため、この間隙Xの部分は耕耘爪224による耕耘作業が行われない。しかしながら、本実施形態では、図3(A)に示されるように、複数のディスク340のうち少なくとも1つが、第1部分220aの前方に、間隙Xに合わせて配置されているため、間隙Xに相当する部分もディスク340によって砕土することができる。
また、本実施形態のディスクユニット30は、複数のディスク340がいずれも農作業機100の進行方向に対して斜めに支持されているため、個々のディスク340の回転範囲を広く確保することができる。そのため、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間隙Xを広くしても、1つのディスク340で間隙Xに相当する部分を砕土することができる。
ここで、図4は、第1実施形態における農作業機100の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。具体的には、図4は、正面視において、耕耘作業中の第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bとディスク340との間の位置関係を示している。実際には、図3(A)に示されるように、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの前方にディスク340が配置されている。
図4に示す状態は、第1耕耘爪224a、第2耕耘爪224b及びディスク340が圃場50を耕耘している様子を模式的に示している。ここで、第1耕耘爪224aの回転範囲のうち圃場50に実際に作用している部分を耕耘範囲TW1とし、第2耕耘爪224bの回転範囲のうち圃場50に実際に作用している部分を耕耘範囲TW2とする。また、ディスク340の回転範囲のうち圃場50に実際に作用している部分を耕耘範囲TW3とする。なお、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1の幅と第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2の幅は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
図4に示されるように、正面視において、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1及び第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2とディスク340の耕耘範囲TW3とは、それぞれ一部が重なっている。このとき、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1と第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2との間には、図3(A)に示した間隙Xがある。すなわち、本実施形態では、ディスク340の耕耘範囲TW3の幅が、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間の間隙Xよりも大きい。また、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの圃場50に作用している深さ(耕深)とディスク340の圃場50に作用している深さ(耕深)とは略一致している。換言すると、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの圃場50表面からの下端位置とディスク340の圃場50表面からの下端位置とは略一致している。
このように、本実施形態では、隣接する第1耕耘爪224aと第2耕耘爪224bとの間に間隙Xが存在していても、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの前方に配置したディスク340によって圃場における間隙Xに相当する部分も砕土できるため、砕土性能を維持したまま耕耘爪の本数を減らすことができる。このような構成とすることにより、本実施形態の農作業機100は、砕土性能を損なうことなく作業ロータ220の負荷を軽減することができる。また、本実施形態の農作業機100は、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの圃場50表面からの下端位置とディスク340の圃場50表面からの下端位置とが略一致するように配置しているため、より均平性の高い圃場に仕上げることができ、播種床作りに適した作業を行うことができる。
なお、図4では、ディスク340の耕耘範囲TW3が、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1及び第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2のそれぞれと重なる例を示したが、これに限らず、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1及び第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2のいずれか一方と重なっていてもよいし、両方に重ならなくてもよい。また、本実施形態では、第1耕耘爪224aの耕耘範囲TW1とディスク340の耕耘範囲TW3とが重なる範囲(オーバーラップ量ともいう)と、第2耕耘爪224bの耕耘範囲TW2とディスク340の耕耘範囲TW3とが重なる範囲とが等しい例を示したが、それぞれ異なっていてもよい。
ところで、本実施形態の農作業機100は、複数のディスク340の配置と複数の耕耘爪224の配置とによって、走行機体の走行手段(例えば、車輪又は無限軌道)の跡(轍)を消す構成を有している。具体的には、走行機体の走行跡を挟むようにディスク340を配置して、走行手段によって第1方向D1及び第2方向D2に押しのけられた土を再び走行跡(圃場に形成された凹部)に戻す構成としている。
図3(A)に示されるように、本実施形態のディスクユニット30は、第1ディスク340a及び第2ディスク340bを含む。ここで、第1ディスク340aとは、複数のディスク340のうち、凹曲面341が第1方向D1に向かうディスクを指す。また、第2ディスク340bとは、複数のディスク340のうち、凹曲面341が第2方向D2に向かうディスクを指す。ただし、第1ディスク340aと第2ディスク340bを特に区別する必要がない場合は、総称してディスク340と表記する場合がある。
本実施形態の農作業機100は、隣接する第1ディスク340aと第2ディスク340bとの間隙W1が、隣接する第1ディスク340a同士又は隣接する第2ディスク340b同士の間隙W2よりも広くなっている。そして、この間隙W1が、農作業機100を牽引する走行機体の走行手段の後方に位置する。すなわち、隣接する第1ディスク340aと第2ディスク340bとは、農作業機100を牽引する走行機体の走行跡52を挟むように配置される。
このとき、第1ディスク340a及び第2ディスク340bは、いずれも凹曲面341が斜め上方を向くように支持されているため、圃場を砕土するとともに土を放擲することができる。したがって、図3(A)に示されるように、走行機体の走行跡52を挟んで第1ディスク340a及び第2ディスク340bを配置することにより、走行跡52の両脇に押しのけられた土を再び走行跡52に戻すことができる。
なお、図3(A)では、隣接する第1ディスク340aと第2ディスク340bとが、農作業機100を牽引する走行機体の走行跡52を挟むように配置される例を示したが、これに限られない。例えば、図3(A)には第1ディスク340aが2つ、第2ディスク340bが2つ図示されているが、2つの第1ディスク340aのうち紙面左側(D2方向)の第1ディスク340aと、2つの第2ディスク340bのうち紙面左側(D2方向)の第2ディスク340bとが農作業機100を牽引する走行機体の走行跡52を挟むように配置されてもよい。また、紙面左側(D2方向)の第1ディスク340aと、紙面右側(D1方向)の第2ディスク340bとが農作業機100を牽引する走行機体の走行跡52を挟むように配置されてもよい。さらに、紙面右側(D1方向)の第1ディスク340aと、紙面右側(D1方向)の第2ディスク340bとが農作業機100を牽引する走行機体の走行跡52を挟むように配置されてもよい。
また、本実施形態の作業ロータ220は、上述の間隙W1の後方において、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1及び第2耕耘爪224bの回転範囲RW2が互いに重なっている。すなわち、隣接する第1ディスク340aと第2ディスク340bとの間隙W1に重なるように、上述の第2部分220bが位置する(逆に言えば、第2部分220bの前方には、ディスク340が配置されていない。)。本実施形態の農作業機100では、走行機体の走行跡52に対してディスク340を用いて土をある程度戻した後、互いにオーバーラップする複数の耕耘爪224によって走行跡52を耕耘するため、均平性の高い圃場を形成することができる。
以上、第1実施形態の農作業機100について、図1~図4を用いて説明したが、複数の耕耘爪224と複数のディスク340との位置関係に関して模式的にまとめると、図5に示すとおりである。図3(A)及び図3(B)に示した符号は、それぞれ図5に示した符号に対応する。図5に示されるように、本実施形態では、回転軸222よりも外側に第1ディスク340a及び第2ディスク340bが配置されている。したがって、図5に示す構成によれば、ディスクユニット30で耕耘可能な幅を、作業ロータ220の耕耘可能な幅よりも広く確保することができる。
図5に示されるように、平面視において、農作業機100が進行するときに、第1ディスク340aの回転範囲RW3が第1耕耘爪224aの回転範囲RW1及び第2耕耘爪224bの回転範囲RW2の両方と一部重なるように、第1ディスク340aが配置されている。また、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間には、間隙Xがある。換言すると、第1ディスク340aは、間隙Xの前方に配置されている。
なお、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1は、第1耕耘爪224aが回転したときの回転軌跡である仮想円の直径に相当する長さを長辺とし、第1耕耘爪224aの爪高さに相当する長さを短辺としたとき、その長辺と短辺とにより囲まれた矩形状である。同様に、第2耕耘爪224bの回転範囲RW2は、第2耕耘爪224bが回転したときの回転軌跡である仮想円の直径に相当する長さを長辺とし、第2耕耘爪224bの爪高さに相当する長さを短辺としたとき、その長辺と短辺とにより囲まれた矩形状である。さらに、第1ディスク340aの回転範囲RW3は、第1ディスク340aを平面視したときの外接矩形(輪郭を含むことができる最も小さな矩形)に相当する矩形状である。
このように、本実施形態では、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間に間隙Xが存在していても、間隙Xの前方に配置された第1ディスク340aによって、圃場における間隙Xに相当する部分だけが耕耘されず筋となって残る(残耕ができる)ことなく砕土することができる。
図5では、平面視において、農作業機100が進行するときに、第1ディスク340aの回転範囲RW3が、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1及び第2耕耘爪224bの回転範囲RW2のそれぞれと重なる例を示したが、これに限らず、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1及び第2耕耘爪224bの回転範囲RW2のいずれか一方と重なっていてもよいし、両方に重ならなくてもよい。また、本実施形態では、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第1ディスク340aの回転範囲RW3とが重なる範囲(オーバーラップ量ともいう)と、第2耕耘爪224bの回転範囲RW2と第1ディスク340aの回転範囲RW3とが重なる範囲とがそれぞれ異なる例を示したが、両者は等しくてもよい。
なお、本実施形態では、走行機体の走行跡52を挟んで互いに凹曲面341が向かい合うように、第1ディスク340aと第2ディスク340bとを、2つずつ配置した例を示したが、この構成に限られるものではない。ただし、ディスクユニット30で圃場を砕土する際に、土が作業ロータ220に向かうように、最も外側のディスク340は凹曲面341が内側を向くようにしておくことが望ましい。
また、複数のディスク340は、上述のように、凹曲面341が斜め上方を向いているため、土を放擲する機能を有する。したがって、ディスクユニット30によって圃場を砕土した際、ディスク340によって土が放擲され、土の移動が起こる。この場合において、土が農作業機100の外側に向かって大きく移動してしまうと圃場の均平性を損ねてしまう虞がある。そこで、本実施形態では、複数のディスク340による土の放擲方向を考慮して、土の移動を抑えている。
図6は、第1実施形態における農作業機100のディスク340による土の放擲方向と耕耘爪224との関係を示す図である。図6に示されるように、本実施形態では、ディスク340によって放擲された土が途中で(圃場に落下する前に)耕耘爪224によって強制的に圃場に戻されるようになっている。つまり、図6に示す枠線55において、放擲された土が、ダウンカット方向に回転する耕耘爪224に当たることによって圃場に落とされる。これにより、ディスク340によって土が第2方向D2に放擲されても、土が大きく移動することを防ぐことができる。
このようなディスク340による土の放擲方向や土の放擲距離は、走行機体の車速、ディスク340の進行方向に対する角度、凹曲面341が向く方向、ディスク340と耕耘爪224との間の距離など、様々なパラメータによって変化する。しかしながら、いずれの条件下であっても、上述のように、放擲された土が放擲の途中で耕耘爪224によって落とされ、圃場に戻される構成とすることが好ましい。
<第2実施形態>
第2実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
図7は、第2実施形態における農作業機の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。図7に示されるように、本実施形態では、第1実施形態における第2部分220bに相当する部分が無く、第1部分220aが回転軸222の軸方向に配置されている。したがって、第1実施形態に比べて作業ロータ220が備える耕耘爪224の本数を減らすことができるため、作業ロータ220の負荷を軽減することができる。
他方、第1部分220aそれぞれの前方にディスク340を配置しているため、第1部分220aの間隙Xに相当する部分も砕土される。そのため、作業ロータ220の負荷を軽減しつつ、砕土性能も維持することができる。
なお、本実施形態では、回転軸222の軸方向の中心から第1方向D1に向かって第1ディスク340aを複数配置し、ディスクユニット30の左端を第2ディスク340bとしている。逆に、中心から第2方向D2に向かって第2ディスク340bを複数配置し、ディスクユニット30の右端を第1ディスク340aとしている。ただし、この例に限られるものではなく、中心から第1方向D1に向かってすべて第2ディスク340bとし、中心から第2方向D2に向かってすべて第1ディスク340aとしてもよい。
また、第1部分220aの間隙Xが本実施形態よりも大きくなるように耕耘爪224を回転軸222に沿って配列すれば、本実施形態よりも耕耘爪224の本数を減らすことができる。耕耘爪224の本数が減れば、自ずと間隙Xの数も減り、第1部分220aの前方に配置されるディスク340の数も減ることとなる。そのため、作業ロータ220の負荷をさらに軽減するとともに、作業の高速化を図ることができる。
<第3実施形態>
第3実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
第3実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
図8は、第3実施形態における農作業機の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。図8に示されるように、本実施形態は、第2実施形態と同様に、第1部分220aが回転軸222の軸方向に配置されている。したがって、第2実施形態と同様に、第1実施形態に比べて耕耘爪224の本数を減らすことができるため、作業ロータ220の負荷を軽減することができる。
また、第1部分220aそれぞれの前方にディスク340を配置している点も第2実施形態と同様である。そのため、本実施形態においても、第1部分220aの間隙Xに相当する部分が砕土されるため、作業ロータ220の負荷を軽減しつつ、砕土性能を維持することができる。
本実施形態が第2実施形態と異なる点は、ディスクユニット30の左右両端に凹曲面341が内側を向くように第1ディスク340a及び第2ディスク340bを設け、それらの間に第1ディスク340a及び第2ディスク340bを対にして配置した点である。具体的には、ディスクユニット30の第2方向D2の端に第1ディスク340aを設け、第1方向D1の端に第2ディスク340bを設けている。そして、それらの間に、凹曲面341を向かい合わせにした第1ディスク340a及び第2ディスク340bの対60を複数配置している。
このような構成とすることにより、第1ディスク340aが第1方向D1に向かって土を放擲し、第2ディスク340bが第2方向D2に向かって土を放擲する構成となるため、全体として土の移動を抑えて耕耘作業後の圃場の均平性を維持することができる。
また、第1部分220aの間隙Xが本実施形態よりも大きくなるように耕耘爪224を回転軸222に沿って配列すれば、本実施形態よりも耕耘爪224の本数を減らすことができる。耕耘爪224の本数が減れば、自ずと間隙Xの数も減り、第1部分220aの前方に配置されるディスク340の数も減ることとなる。そのため、作業ロータ220の負荷をさらに軽減するとともに、作業の高速化を図ることができる。
<第4実施形態>
第4実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
第4実施形態では、ディスク340及び耕耘爪224の配置を第1実施形態と異なる例とした場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
図9は、第4実施形態における農作業機の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。第4実施形態では、第1実施形態と同様に、第1ディスク340aと第2ディスク340bとの間に、走行機体の走行跡(図示せず)を挟むように間隙W3が設けられている。間隙W3は、隣接する第1ディスク340a同士又は第2ディスク340b同士の間隙W4よりも広い。本実施形態においても、第1実施形態と同様に、走行機体の走行跡に対して効率よく土を戻すことができ、圃場の均平性を維持することができる。
また、隣接する第1耕耘爪224aと第2耕耘爪224bとの間に間隙Xが存在し、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの前方にディスク340を配置している点も第1実施形態と同様である。そのため、本実施形態においても、圃場における間隙Xに相当する部分も砕土できるため、砕土性能を維持したまま耕耘爪の本数を減らすことができる。このような構成とすることにより、砕土性能を損なうことなく作業ロータ220の負荷を軽減することができる。
ここで、本実施形態が第1実施形態と異なる点は、間隙W3の後方において、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの回転範囲が、互いに重なっていない点である。具体的には、図9に示す例では、図5に示した第1実施形態の第2部分220bに相当する部分において、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間には、間隙X2が設けられている。この場合、間隙X2の幅は、間隙Xの幅よりも狭いことが好ましい。具体的には、間隙X2の幅は、ゼロより大きく、かつ、間隙Xの幅よりも小さいことが好ましい。
ディスクユニット30に設けられた間隙W3の後方において、第1耕耘爪224aの回転範囲RW1と第2耕耘爪224bの回転範囲RW2との間に間隙があると、その部分だけ耕耘されず筋となって残ってしまう虞がある。しかしながら、その間隙の幅が十分に小さい場合には、筋が残る可能性はほぼ無視することができるため、間隙X2の幅がゼロより大きく、かつ、間隙Xの幅よりも小さければ砕土性能を損なうことはないと言える。
<第5実施形態>
第5実施形態は、第4実施形態に比べてディスク340の数と耕耘爪224の数を減らした例である。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
第5実施形態は、第4実施形態に比べてディスク340の数と耕耘爪224の数を減らした例である。なお、第1実施形態と同一の要素については、説明の便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
図10は、第5実施形態における農作業機の耕耘爪224及びディスク340の位置関係を説明するための図である。図10に示されるように、本実施形態は、第4実施形態と同様に、第1ディスク340aと第2ディスク340bとの間に、走行機体の走行跡(図示せず)を挟むように間隙W5が設けられている。この場合、間隙W5は、隣接する第1ディスク340a同士又は第2ディスク340b同士の間隙W6よりも広い。また、第4実施形態と同様に、間隙W5の後方において、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの回転範囲が、互いに重なっておらず、第1耕耘爪224a及び第2耕耘爪224bの回転範囲の間には間隙X2を有している。
本実施形態では、第1部分220aの数が第4実施形態よりも少ないため、第1部分220aの前方に配置されるディスク340の数も第4実施形態より少ない。したがって、作業ロータ220の全体として、第4実施形態よりも耕耘爪224及びディスク340の数が少なくなっている。したがって、第4実施形態よりも耕耘爪224の本数が減ることにより、作業ロータ220の負荷がさらに軽減している。勿論、第1部分220aそれぞれの前方にはディスク340が配置されているため、間隙X1に相当する部分も砕土される。したがって、本実施形態によれば、作業ロータ220の負荷を軽減するとともに、作業の高速化を図ることができる。
以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
10…装着部、20…耕耘作業部、30…ディスクユニット、40…鎮圧作業部、50…圃場、52…走行跡、100…農作業機、110…トップマスト、115…ロアリンク連結部、117…入力軸、210…第1メインフレーム、220…作業ロータ、220a…第1部分、220b…第2部分、222…回転軸、224…耕耘爪、224a…第1耕耘爪、224b…第2耕耘爪、230…シールドカバー、240…整地部材、250…コンプレッションロッド、260…チェーン駆動部、310…第2メインフレーム、320…ディスク支持部、330…ディスクアーム、340…ディスク、340a…第1ディスク、340b…第2ディスク、341…凹曲面、410…カゴ用ブラケット、420…ローラアーム、430…角度調整機構、440…カゴローラ、440a…支持部材、440b…バー、450…スクレーパ用ブラケット、460…スクレーパ
Claims (7)
- 回転軸の軸方向に沿って配置された複数の耕耘爪を含む作業ロータと、
前記作業ロータの前方に配置され、それぞれ回転可能に支持された複数のディスクを含むディスクユニットと、
前記作業ロータの後方に配置され、回転可能に支持されたローラと、
を備える、農作業機。 - 前記ディスクユニットの耕幅は、前記作業ロータの耕幅よりも広い、請求項1に記載の農作業機。
- 前記ローラの耕幅は、前記作業ロータの耕幅よりも広い、請求項1又は2に記載の農作業機。
- 背面視において、前記複数のディスクのうち最も外側に位置するディスクと前記ローラとが重畳する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の農作業機。
- 前記複数のディスクのそれぞれは、凹曲面を有し、
平面視において、前記凹曲面を向かい合わせて隣接する2つのディスクの間隙は、前記農作業機を牽引する走行機体の走行跡と重畳する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の農作業機。 - 前記複数の耕耘爪のうち最も外側に位置する耕耘爪は、外側に向かって湾曲する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の農作業機。
- 前記複数のディスクのうち最も外側に位置するディスクは、凹曲面が内側を向くと共に、前記最も外側に位置する耕耘爪よりも外側に位置する、請求項6に記載の農作業機。
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