JP4906969B2

JP4906969B2 - 耕耘機用突起付破砕爪

Info

Publication number: JP4906969B2
Application number: JP2011119819A
Authority: JP
Inventors: 澄夫山本
Original assignee: 澄夫山本
Priority date: 2011-05-29
Filing date: 2011-05-29
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2030-05-18
Also published as: JP2011239782A

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は、ロータリーの軸に取り付ける爪はブーメランのような形状で、根元にボルトで固定する穴があり、先端は土壌を破砕しやすいように細くなっている。

まず、この従来の耕耘機で使用される破砕爪に関して説明する。
図７〜９は、突起がない一般的な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７（ａ）であるが、突起のついていない鎌状の縦刃（７０１）が回転軸（７０５）に固定ボルト（７１３）で固定され、回転軸（７０５）の回転によって縦刃（７０１）も回転する。図７（ｂ）は、１枚の縦刃を拡大したものである。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８は、突起のない通常の破砕爪の耕耘作業を表したものである。
回転軸（８０１）が回転し、破砕爪（８０３）が矢印方向（８０５）に土壌に入り込むと、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。

図９は、図８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）に移動する。
破砕爪後方では土壌の巻き込み戻りが生ずるが、図４Ｃと異なり、遮断するものが何もないので、耕耘破砕された土壌がまた元に戻ってしまう。これが突起のない一般的な破砕爪の欠点であり、本発明の目的の一つに、この巻き込み戻りを抑制し、土壌を細かく破砕し、作業効率を向上させることがある。

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。

実開昭５６−１０４８３２号公報実開平６−１７４０５号公報実開平４−１９１０３号公報

従来の破砕爪を用いた耕耘機では、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。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、農作業の作業性を向上させることが可能であり、ランニングコストを圧縮することにより、収益性の向上を可能とする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（１００）の回転軸（１０９）に取り付けられる取付部（縦刃取付フランジ〜２０７）と、前記取付部（２０７）から円弧状に形成された縦刃（２０１）とを具備した耕耘機用突起付破砕爪（３００）であって、該縦刃（２０１）の外周側に刃状部（２０１Ａ）が形成され、前記刃状部（２０１Ａ）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（２０１Ａ）の反対側である峰側に補助刃（２０３Ａ，２０３Ｂ〜突起）が立ち上がるようにして設けられ、該補助刃（２０３Ａ，２０３Ｂ）の立ち上がり方向は該刃状部（２０１Ａ）の回転方向と逆側に略垂直な方向で、且つ、該補助刃（２０３Ａ，２０３Ｂ）は該刃状部（２０１Ａ）が土壌に食い込んだ際に生じる軌跡に対し追従する方向に立ち上がって形成され、該刃状部（２０１Ａ）が土壌へ食い込んで通過後、さらに該補助刃（２０３Ａ，２０３Ｂ）が土壌に食い込むことによって、土壌を細かく破砕するようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記１項において、前記縦刃（４０３）本体は、該縦刃（４０３）本体に設けられた湾曲部（４０７）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、該湾曲部（４０７）から先端部側にかけて少なくとも一つの補助刃（４０５Ａ）が設けられているとともに、該湾曲部（４０７）から取付部側にかけて少なくとも一つの補助刃（４０５Ｂ）が設けられていることを特徴とする。

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。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の状態から破砕爪が土壌中に食い込んだ状態を示し、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。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の状態から破砕爪が更に土壌中に食い込んだ状態を示し、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。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７の破砕爪による土壌破砕を表した図である。図８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。この走行時には、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を開始する。

図２は回転軸（２０５）が貫通する縦刃取付フランジ（２０７）に、本実施形態の耕耘機用突起付破砕爪（２００）を固定したものである。実際の耕耘機の回転軸（２０５）には、図２のように突起付破砕爪（２００）を固定するための取付フランジ（２０７）が、所定の間隔毎に複数設置されている。なお、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、脱着可能に取付固定されている。

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）が延設されており、その外周側に刃状部（２０１Ａ）が形成されており、耕作時に、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、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。
なお、回転方向は、突起（２０３Ａ，２０３Ｂ）の方向と逆方向に回転する（図２の場合では反時計回り）。

図３は１枚の突起付破砕爪（３００）を示した説明図である。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。
なお、以上の突起付破砕爪（２００），（３００）では、突起の数を２つ設けているが、突起の数はいくつであっても良い。

図４Ａは土壌（４０９）に接する瞬間の１枚の突起付破砕爪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、補助刃である突起（４０５Ａ，４０５Ｂ）によって、細かく砕くように土壌を破砕しているので、この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。

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。

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がある場合は、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。また、これにより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。

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
２０３Ａ２０３Ｂ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
３０３Ａ３０３Ｂ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
４０５Ａ４０５Ｂ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

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に略垂直な方向で、且つ、該補助刃は該刃状部が土壌に食い込んだ際に生じる軌跡に対し追従する方向に立ち上がって形成され、
該刃状部が土壌へ食い込んで通過後、さらに該補助刃が土壌に食い込むことによって、土壌を細かく破砕するようにしたことを特徴とする耕耘機用突起付破砕爪。
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、該湾曲部から先端部側にかけて少なくとも一つの補助刃が設けられているとともに、該湾曲部から取付部側にかけて少なくとも一つの補助刃が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の耕耘機用突起付破砕爪。