JP3098188B2 - 耕耘爪 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばロータリ耕
耘装置の爪軸（耕耘軸）に装着して使用する耕耘爪に関
し、特に、水田、畑の耕耘作業を行うのに適した耕耘爪
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】耕耘作業を行うような耕耘爪として、従
来、例えば実開昭５８−５５４０２号公報および実開昭
５８−１１３３０１号公報等に開示されているように、
取付基部と、縦刃部と、横刃部とを有する耕耘爪であっ
て、縦刃部から横刃部にかけて長さ方向一側に弯曲させ
るとともに、縦刃部から横刃部にかけてひねりを与えた
り、または横刃部を幅方向に円弧状に弯曲形成したもの
が知られている。ところが、上記従来の耕耘爪において
は、ひねりを持った部分、または円弧状に弯曲形成した
部分が土中に打ち込まれるとき、耕耘抵抗が大きくなっ
て所要動力が大きくなるとともに、振動が発生し易く、
ロータリ耕耘装置およびトラクタに悪影響を及ぼすとい
う欠点があった。

【０００３】そこで、本出願人の一人は、特開昭６２−
８７００２号公報において、上記従来の耕耘爪の課題を
解消した耕耘爪を提案し、実用に供して業界内において
好評を得ている。すなわち、図６（１）（２）および図
７で示しているように、取付基部２と、縦刃部４と、横
刃部５とを有し、縦刃部４から横刃部５にかけて長さ方
向に弯曲させるとともに、長さ方向一側方にほぼ一定の
曲率で弯曲させた耕耘爪１において、上記横刃部５の先
端部分の峰縁側に、縦刃部４からの長さ方向一側方弯曲
方向とは反対側にわずかに反り返らせたサクション角θ
をもたせた反り返り部７を形成したことを特徴とする耕
耘爪１であり、反り返り部７を形成したことにより、土
はけが良く、土の付着が少なく、全体として能率の良い
耕耘作業を行うものであった（従来例の１）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例の１の耕耘爪１
は、それなりに有用性があるものの、次の課題を解消で
きれば、より一層の有用性がある。すなわち、横刃部５
（すくい面５Ａを有する屈曲部）の弯曲開始部分８が爪
長さ方向の半分よりやや取付基部２側寄りとされていて
縦刃部４の刃縁部６Ａが横刃部５の刃縁部６Ｂより短く
されている（最大回転半径Ｒｍが２４５ｍｍで水平長さ
Ｌが７９．５ｍｍ）ことから、次の課題があった。

【０００５】土への切り込みは直平部（縦刃部４）から
行い、該直平部で側方力を支持するものであるから、縦
刃部４の刃縁部６Ａが短いと土への切り込み（縦切り）
が不足し、一方、横刃部５の刃縁部６Ｂが長いことから
側方力（爪軸軸心方向の力）が大きくなりすぎて耕耘負
荷が大で消費馬力が大きいものであった。すくい面５Ａ
が広く、曲率半径ｒが１２０ｍｍと長いことから、すく
い角が緩やかで土の抱き込み放てきが弱く、一方、横刃
部５の質量が縦刃部４よりも大であることから、慣性力
も大となって振動発生の要因となるし、横刃部５の先端
形状はアール形５Ｂとされていることから、重量が過大
で実質的に１本当りの爪重量は６４０ｇとなり、消費馬
力が過大となるし、振動要因を誘発していた。

【０００６】そこで本発明は、横刃部の弯曲開始部分お
よび先端形状に工夫を施すとともに横刃部の曲率半径を
小さくすることによって、耕耘振動をおさえ、かつ消費
馬力を節減できるようにした耕耘爪を提供することが目
的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、取付基部１１
と、縦刃部１３と、横刃部１４とを有し、縦刃部１３か
ら横刃部１４にかけて回転方向と逆向きに弯曲されてい
るとともに、前記横刃部１４が一側方に弯曲されている
耕耘爪１０において、前述の目的を達成するために、次
の技術的手段を講じている。すなわち、請求項１に係る
本発明では、前記取付基部１１を爪軸に取付けて該爪軸
中心と取付基部１１の中心を通る線分から爪先端までの
爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたと
き、前記横刃部１４の弯曲開始部分１５が前記爪全長の
半分または半分よりやや先端側寄りとされて縦刃部１３
における刃縁部１３Ａの側面視での刃縁長さが横刃部１
４における刃縁部１４Ａの側面視での刃縁長さとほぼ同
じ長さとされているか若しくはやや長くされ、前記横刃
部（１４）の一側方への弯曲がほぼ一定の曲率半径
（ｒ）で弯曲され、この曲率半径（ｒ）が、取付基部
（１１）から弯曲開始部分（１５）までの爪軸芯方向の
側面視における水平長さ（Ｌ）よりやや短い長さか若し
くはほぼ同じ長さとされ、前記横刃部（１４）の先端が
長辺部（１６Ａ）と短辺部（１６Ｂ）とで構成された不
等辺山形（１６）に形成され、該山形（１６）の長辺部
（１６Ａ）は、爪軸中心と取付基部（１１）の中心を通
る線分と略平行とされていることを特徴とするものであ
り、このような構成を採用したことにより、縦刃部１３
の刃縁部１３Ａによっての土の縦切り深さを充分に確保
しつつ側方力を確実に支持して横刃部１４におけるすく
い面１４Ｂでの土の抱き込みと放てきを確実にし、耕耘
振動をおさえ、かつ消費馬力の節減ができるに到ったの
である（請求項１〜３）。また、本発明では、前記横刃
部１４の先端が長辺部１６Ａと短辺部１６Ｂとで構成さ
れた不等辺山形１６に形成され、該山形１６の頂部１６
Ｃが峰部１７側に片寄っていることにより、図６に示し
た耕耘爪１上よりも横刃部１４の質量を小さくし、もっ
て、振動要因をおさえ、消費馬力の節減ができるのであ
る（請求項１〜４）。

【０００８】因みに、耕耘爪１０の１本当りの重量が６
００ｇとなり、従来例の１よりも４０ｇ軽く、通常、爪
本数は３６本程度であることから、総重量は１４４０ｇ
も軽減され、これによって動的振動も小さく、消費馬力
は大幅に節減できるに到ったのである。更に、本発明で
は、前記横刃部１４の先端に形成した不等辺山形１６の
長辺部１６Ａは、爪軸中心と取付基部１１の中心を通る
鉛直線と略平行とされていることにより、すくい面１４
Ｂによる土の抱き込みは確実となって砕土作用を向上し
つつ土の放てきを確保できて耕耘作業に最適となったの
である（請求項１〜３）。

【０００９】更に、本発明では、横刃部１４の曲率半径
ｒが、取付基部１１から弯曲開始部分１５までの爪軸芯
方向の側面視における水平長さＬよりやや短い長さか若
しくはほぼ同じ長さとされていることにより、図６で示
した従来例の耕耘爪１よりもすくい面１４Ｂの面積が小
さくとも土の抱き込みは確保され、土の横切り負荷が小
さくなって耕耘負荷を節減しながら土の放てきは確実と
なって耕耘作業に適したものとなったのである（請求項
１〜３）。また、本発明では、つめ厚さｔは取付基部１
１と縦刃部１３との連接部位１２から縦刃部１３を経て
横刃部１４に向かうに従って厚さが薄く形成されている
ことにより、爪が土に打ち込まれるときの負荷によっ
て、最も大きく作用する連接部位１２の強度は確保され
て耐久性に優れたものとなったのである（請求項５）。

【００１０】また、本発明では、前記横刃部１４の先端
部分における峰部１７側に、横刃部１４の弯曲方向とは
反対側に反り返らせた反り返り部１８を形成しているこ
とにより、無駄な土の離れは良くなって、爪に対する土
の付着も少なくなって、これにより、消費馬力の節減を
より一層達成できるに到ったのである（請求項６）。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態について説明する。なお、本発明に係る耕耘爪１
０は、トラクタ装着形のサイドドライブ式またはセンタ
ードライブ式のロータリ耕耘装置、耕耘機のロータリ耕
耘装置等に使用されるものである。図１および図２にお
いて、耕耘爪１０は例えばＳＵＰ６の材質であって、取
付孔１１Ａを有する断面矩形（図３参照）の取付基部１
１を備え、該取付基部１１に連接部位１２を介して縦刃
部（直平部）１３および横刃部（屈曲部）１４が連設さ
れている。

【００１２】耕耘爪１０はこの取付基部１１をボルト締
結手段等によって爪軸（図１（１）の符号Ｏが爪軸中心
である）に装着されて矢符Ｘ方向に回転されることによ
って耕耘作業を行うが、縦刃部１３から横刃部１４にか
けて回転方向と逆向きに弯曲されているとともに、横刃
部１４はほぼ一定の曲率半径ｒ、具体的には１００ｍｍ
の半径で一側方に弯曲されてすくい面１４Ｂが形成され
ている。縦刃部１３および横刃部１４のそれぞれにはほ
ぼ一定幅の刃縁部１３Ａ，１４Ａが形成されており、こ
の刃縁部１３Ａ，１４Ａは図５（１）（２）で示すよう
に片刃または両刃とされており、両刃のときは図示のよ
うに角度を異なるものとすることが望ましいが等角とし
ても構わない。

【００１３】耕耘爪１０が矢符Ｘ方向に回転されること
で土への切り込みは縦刃部１３の刃縁部１３Ａから行わ
れ、側方力を支持すると同時に雑草などの絡みつき防止
を爪自体で行うため、刃縁部１３Ａ，１４Ａは適正な排
絡角とされている。横刃部１４の弯曲開始部分１５、具
体的には前記取付基部１１を爪軸に取付けて該爪軸中心
と取付基部１１の中心（取付孔１１Ａ）を通る線分から
爪先端までの爪軸軸心方向の側面視における爪長さを爪
全長としたとき、線分からの爪軸軸芯方向の側面視での
水平長さＬが前記爪全長の半分または半分よりやや先端
側寄りとされていて縦刃部１３における刃縁部１３Ａの
側面視での刃縁長さが横刃部１４における刃縁部１４Ａ
の側面視での刃縁長さとほぼ同じ長さとされているか若
しくはより長くされており、これによって、刃縁部１３
Ａによって縦切りするときの側方力を充分に支持すると
ともに、刃縁部１４Ａによる横切り抵抗を軽くし、消費
馬力を節減しているのである（図では側面視での水平長
さＬが側面視における爪全長の半分よりやや先端側寄り
としたものを示しているが、同じ長さとされたものでも
よい）。

【００１４】横刃部１４の先端は、長辺１６Ａと短辺１
６Ｂとからなる不等辺山形１６に形成されており、該山
形１６の頂部１６Ｃが峰部１７側に片寄っている。これ
により、横刃部１４の質量を軽くすることとなり、消費
馬力を節減できるとともに、動的振動要因を少なくして
いるのである。更に、横刃部１４の曲率半径ｒが前記水
平長さＬよりやや短い長さか若しくはほぼ同じ長さとさ
れていて、これによってすくい面１４Ｂのすくい角（屈
曲角ε）を従来例の１よりは立ち上がらせることによ
り、すくい面１４Ｂでの土の抱き込みを確保し、放てき
を確実にする一方、すくい面１４Ｂの面積は従来例の１
よりは狭くされて土への抵抗が軽くされ、これにより振
動要因がおさえられ、消費馬力は軽減されている。

【００１５】更に、耕耘爪１０はこれを爪軸に取付けた
状態で縦刃部１３の肉厚中心面は爪軸と垂直とされてお
り、つめ厚さｔは取付基部１１と縦刃部１３との連接部
位１２から縦刃部１３を経て横刃部１４に向かうに従っ
てつめ厚さが漸次薄くされている。具体的には、取付基
部１１の厚さが１０±０．３ｍｍで連接部位１２は１１
±０．３ｍｍで先端厚みｔ１は４±０．３ｍｍとされて
いる。これにより、縦刃部１３が土に切り込むときの曲
げに対して連接部位１２が充分に耐え得ることとなり、
耐久性を向上しているのであり、徐々に耕耘深さが大き
くなるにつれ、切削抵抗が軽減されることとなって、こ
の点においても振動要因および消費馬力を軽減している
のである。

【００１６】更に、横刃部１４の先端に形成した不等辺
山形１６の長辺１６Ａは、爪軸中心と取付基部１１の中
心を通る鉛直線と略平行とされているとともに、峰部１
７側に、横刃部１４の弯曲方向とは反対側に反り返らせ
たサクション角をもたせて反り返り部１８が形成されて
いる。具体的には図４に示すように、反り返り部１８の
曲率半径ｒ１は２００ｍｍあり、刃縁より３０ｍｍの刃
幅Ｔの位置から反り返らせている。これによって、打込
み抵抗および土中通過抵抗を少なくしつつ、すくい面１
４Ｂによる土離れを良くし、土の付着が少なくされてい
るのである。

【００１７】

【実施例】最大回転半径Ｒｍ ：２４５±２ｍｍ 水平長さＬ ：１０６．９ｍｍ 屈折部曲率半径ｒ ：１００ｍｍ 屈曲角ε ：５７° 切削幅ωｃ ：６５±３ｍｍ 反り返り部の曲率半径ｒ１：２００ｍｍ つめ厚さｔ ：１０±０．３ｍｍ つめ厚さｔ１ ：４±０．３ｍｍ 刃縁部幅 ：１２ｍｍ Ｒ１ ：３０ｍｍ Ｒ２ ：９０ｍｍ Ｒ３ ：７２ｍｍ Ｒ４ ：１３５ｍｍ Ｒ５ ：１２０ｍｍ Ｒ６ ：１５５ｍｍ 但し、Ｒ１〜Ｒ６の定義は新版農業機械ハンドブック第
４２８ページ記載のなたづめ設計例に準拠しており、切
削角α、逃げ角β、くさび角δ、切り込み角γ、後退角
λ等は、既述したなたづめ設計例に準拠している。

【００１８】上記寸法、形状の耕耘爪を材質ＳＵＰ６で
作成し、爪軸に３６本装着（但し、１本づめ方式）して
負荷特性等を計測した処、図６に示した従来例の１より
は振動、消費馬力とも大幅に節減できた。なお、従来例
の１は、Ｌは７９．５ｍｍ、γは１２０ｍｍ以外は本発
明の実施例と同一である。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、耕耘
振動および消費馬力を大幅に節減しながら、耕耘作業を
確実にした耕耘爪を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、（１）は、側面図、
（２）は底面図である。

【図２】本発明の実施例を示す平面図である。

【図３】図１（１）のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１（２）のＣ矢示図である。

【図５】図１（１）のＢ−Ｂ断面図であり、（１）は第
１実施例、（２）は第２実施例である。

【図６】従来例を示し、（１）は側面図、（２）は底面
図である。

【図７】図６（１）のＥ矢示図である。

【符号の説明】

１０ 耕耘爪 １１ 取付基部 １３ 縦刃部 １３Ａ 刃縁部 １４ 横刃部 １４Ａ 刃縁部 １５ 折曲開始部位

フロントページの続き (72)発明者 坂根 弘史 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (72)発明者 前山 達哉 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社ク ボタ 堺製造所内 (56)参考文献 特開 昭51−129703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210903（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−83701（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−113301（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01B 33/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付基部（１１）と、縦刃部（１３）
   と、横刃部（１４）とを有し、縦刃部（１３）から横刃
   部（１４）にかけて回転方向と逆向きに弯曲されている
   とともに、前記横刃部（１４）が一側方に弯曲されてい
   る耕耘爪（１０）において、 前記取付基部（１１）を爪軸に取付けて該爪軸中心と取
   付基部（１１）の中心を通る線分から爪先端までの爪軸
   軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたとき、
   前記横刃部（１４）の弯曲開始部分（１５）が前記爪全
   長の半分とされて縦刃部（１３）における刃縁部（１３
   Ａ）の側面視での刃縁長さが横刃部（１４）における刃
   縁部（１４Ａ）の側面視での刃縁長さとほぼ同じ長さと
   されているか若しくはやや長くされ、前記横刃部（１
   ４）の一側方への弯曲がほぼ一定の曲率半径（ｒ）で弯
   曲され、この曲率半径（ｒ）が、取付基部（１１）から
   弯曲開始部分（１５）までの爪軸芯方向の側面視におけ
   る水平長さ（Ｌ）よりやや短い長さかもしくはほぼ同じ
   長さとされ、前記横刃部（１４）の先端が長辺部（１６
   Ａ）と短辺部（１６Ｂ）とで構成された不等辺山形（１
   ６）に形成され、該山形（１６）の長辺部（１６Ａ）
   は、爪軸中心と取付基部（１１）の中心を通る線分と略
   平行とされていることを特徴とする耕耘爪。
2. 【請求項２】 取付基部（１１）と、縦刃部（１３）
   と、横刃部（１４）とを有し、縦刃部（１３）から横刃
   部（１４）にかけて回転方向と逆向きに弯曲されている
   とともに、前記横刃部（１４）が一側方に弯曲されてい
   る耕耘爪（１０）において、 前記取付基部（１１）を爪軸に取付けて該爪軸中心と取
   付基部（１１）の中心を通る線分から爪先端までの爪軸
   軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたとき、
   前記横刃部（１４）の弯曲開始部分（１５）が前記爪全
   長のほぼ半分とされて縦刃部（１３）における刃縁部
   （１３Ａ）の側面視での刃縁長さと横刃部（１４）にお
   ける刃縁部（１４Ａ）の側面視での刃縁長さがほぼ同じ
   長さとされ、前記横刃部（１４）の一側方への弯曲がほ
   ぼ一定の曲率半径（ｒ）で弯曲され 、この曲率半径
   （ｒ）が、取付基部（１１）から弯曲開始部分（１５）
   までの爪軸芯方向の側面視における水平長さ（Ｌ）より
   やや短い長さか若しくはほぼ同じ長さとされ、前記横刃
   部（１４）の先端が長辺部（１６Ａ）と短辺部（１６
   Ｂ）とで構成された不等辺山形（１６）に形成され、該
   山形（１６）の長辺部（１６Ａ）は、爪軸中心と取付基
   部（１１）の中心を通る線分と略平行とされていること
   を特徴とする耕耘爪。
3. 【請求項３】 取付基部（１１）と、縦刃部（１３）
   と、横刃部（１４）とを有し、縦刃部（１３）から横刃
   部（１４）にかけて回転方向と逆向きに弯曲されている
   とともに、前記横刃部（１４）が一側方に弯曲されてい
   る耕耘爪（１０）において、 前記取付基部（１１）を爪軸に取付けて該爪軸中心と取
   付基部（１１）の中心を通る線分から爪先端までの爪軸
   軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたとき、
   前記横刃部（１４）の弯曲開始部分（１５）が前記爪全
   長の半分よりやや先端側寄りとされて縦刃部（１３）に
   おける刃縁部（１３Ａ）の側面視での刃縁長さが横刃部
   （１４）における側面視での刃縁部（１４Ａ）の刃縁長
   さよりやや長くされ、前記横刃部（１４）の一側方への
   弯曲がほぼ一定の曲率半径（ｒ）で弯曲され、この曲率
   半径（ｒ）が、取付基部（１１）から弯曲開始部分（１
   ５）までの爪軸芯方向の側面視における水平長さ（Ｌ）
   よりやや短い長さか若しくはほぼ同じ長さとされ、前記
   横刃部（１４）の先端が長辺部（１６Ａ）と短辺部（１
   ６Ｂ）とで構成された不等辺山形（１６）に形成され、
   該山形（１６）の長辺部（１６Ａ）は爪軸中心と取付基
   部（１１）の中心を通る線分と略平行とされていること
   を特徴とする耕耘爪。
4. 【請求項４】 横刃部（１４）の先端に構成された前記
   不等辺山形（１６）の頂部（１６Ｃ）が峰部（１７）側
   に片寄っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かひとつに記載の耕耘爪。
5. 【請求項５】 つめ厚さ（ｔ）は取付基部（１１）と縦
   刃部（１３）との連接部位（１２）から縦刃部（１３）
   を経て横刃部（１４）に向かうに従ってつめ厚さが薄く
   形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かひとつに記載の耕耘爪。
6. 【請求項６】 横刃部（１４）の先端部分における峰部
   （１７）側に、横刃部（１４）の弯曲方向とは反対側に
   反り返らせた反り返り部（１８）を形成していることを
   特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに記載の耕耘
   爪。