JP5230383B2

JP5230383B2 - 溝掘機

Info

Publication number: JP5230383B2
Application number: JP2008308901A
Authority: JP
Inventors: 壮将山宮
Original assignee: 松山株式会社
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-12-03
Also published as: JP2010133129A

Description

本発明は、崩れにくい所望硬さの両溝側面を得ることができる溝掘機に関するものである。

従来、例えば下記特許文献１に記載された溝掘機が知られている。

この従来の溝掘機は、走行車であるトラクタに連結される作業機本体とこの作業機本体に回転可能に設けられ回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体とを備え、この溝掘体は駆動回転する回転軸およびこの回転軸に設けられた溝掘爪とを有している。

そして、溝掘爪は、鉛直面状の一方の溝側面を形成する溝側面用刃板部と、この溝側面用刃板部の先端にこの溝側面用刃板部に対して直交状に設けられ水平面状の溝底面を形成する溝底面用刃板部とを有し、この溝底面用刃板部の先端が自由端部となっている。
特開平８−２０９７４２号公報（図１）

しかしながら、上記従来の溝掘機では、溝底面用刃板部の自由端部によって他方の溝側面がスジの付いた状態となり、また溝底面用刃板部の自由端部による土締め固め力は不十分で、他方の溝側面は崩れやすいという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、他方の溝側面をスジの付いていない平らな面に形成でき、崩れにくい所望硬さの両溝側面を得ることができる溝掘機を提供することを目的とする。

請求項１記載の溝掘機は、走行車に連結される作業機本体と、この作業機本体に回転可能に設けられ、回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体とを備え、前記溝掘体は、駆動回転する回転軸およびこの回転軸に設けられた溝掘爪とを有し、前記溝掘爪は、一方の溝側面を形成する第１溝側面用刃板部と、この第１溝側面用刃板部の先端にこの第１溝側面用刃板部に対して直交するように設けられ、溝底面を形成する溝底面用刃板部と、この溝底面用刃板部の先端にこの溝底面用刃板部に対して鈍角をもって交差するように設けられ、溝空間を介して前記一方の溝側面と離間対向する他方の溝側面を形成する第２溝側面用刃板部とを有するものである。

請求項２記載の溝掘機は、請求項１記載の溝掘機において、第１溝側面用刃板部は、鉛直方向に沿って位置し、溝底面用刃板部は、水平方向に沿って位置し、第２溝側面用刃板部は、水平方向に対して傾斜する方向に沿って位置し、前記第１溝側面用刃板部の前縁部、前記溝底面用刃板部の前縁部および前記第２溝側面用刃板部の前縁部には、鋭利な刃部が形成されているものである。

請求項１に係る発明によれば、溝掘爪の第１溝側面用刃板部および第２溝側面用刃板部が十分な土締め固め力で両溝側面を形成するため、崩れにくい所望硬さの両溝側面を得ることができ、しかも、溝底面用刃板部の先端に設けた第２溝側面用刃板部によって他方の溝側面をスジの付いていない平らな面に形成できる。

請求項２に係る発明によれば、第１溝側面用刃板部は鉛直方向に沿って位置し、溝底面用刃板部は水平方向に沿って位置し、第２溝側面用刃板部は水平方向に対して傾斜する方向に沿って位置するため、鉛直面状の一方の溝側面と傾斜面状の他方の溝側面とこれら両溝側面の下端間に位置する水平面状の溝底面とを有する崩れにくい強固な溝を形成できる。

本発明の溝掘機の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図５において、１は溝掘機で、この溝掘機１は、例えば圃場を走行する走行車であるトラクタの後部に連結して使用する牽引式の作業機である。そして、溝掘機１は、トラクタの後部に連結された状態で、トラクタの前進走行により前方に移動しながら圃場に断面略逆台形状をなす凹状の溝Ａを形成する（図３参照）。また、溝掘機１は、リターン作業可能なもので、溝掘作業終了位置では、トラクタのバック走行により後方に移動しながら圃場に断面略逆台形状の溝Ａを形成する（図４参照）。

なお、溝掘機１にて形成される所望形状の溝Ａは、例えば鉛直面状の一方の溝側面A1と、水平方向に対して傾斜角度α（例えば略６０度）をもって傾斜する傾斜面状の他方の溝側面A2と、溝空間A4を介して互いに離間対向する両溝側面A1，A2の下端間に位置する水平面状の溝底面A3とを有するものである。

溝掘機１は、トラクタの後部の３点リンク部（作業機昇降装置）に連結される作業機本体２を備えている。

作業機本体２は、固定機枠３を有し、この固定機枠３はトラクタの後部の３点リンク部に連結される３点連結部４を有している。３点連結部４は、トップピン５を有するトップマスト６と、ロワピン７を有する左右一対のロワアーム８とにて構成されている。

また、固定機枠３は、左右方向中央部に入力軸保持部11および出力軸保持部12を有している。入力軸保持部11には入力軸13が回転可能に設けられ、この入力軸13にはトラクタのＰＴＯ軸がユニバーサルジョイント等の動力伝達手段を介して接続される。出力軸保持部12は左右方向長手状のフレーム部15に対して水平方向に回動可能で、この出力軸保持部12には出力軸14が回転可能に設けられている。固定機枠は、ゲージ輪（図示せず）を保持する左右一対のゲージ輪ホルダー部16を有している。

さらに、固定機枠３には互いに平行に位置する左右一対の回動アーム（平行リンク）17を介して可動機枠21が取り付けられている。可動機枠21は、フレーム部22を有し、このフレーム部22から中間入力軸保持部23が上方に向って突出している。中間入力軸保持部23はフレーム部22に対して水平方向に回動可能で、この中間入力軸保持部23には中間入力軸24が回転可能に設けられ、この中間入力軸24と出力軸14とがユニバーサルジョイント等の動力伝達手段25を介して接続されている。また、互いに離間対向する中間入力軸保持部23と出力軸保持部12とは、連結体であるジョイントパイプ26にて連結されている。

また、フレーム部22にはチェーン等が収納されたチェーンケース部27が水平方向に略１８０度回動可能に設けられ、このチェーンケース部27から作業部保持部28が下方に向って突出している。

そして、作業部保持部28の上下方向長手状の伝動パイプ30の下端部には、入力軸13側からの動力を受けて所定方向に回転することにより圃場の土を掘削して溝Ａを掘るロータリー式の溝掘体31が回転可能に設けられている。また、作業部保持部28の伝動パイプ30の上部周面の一部からは支持アーム32が水平方向に向って突出し、この支持アーム32の先端部には、溝掘体31の進行方向後方位置で溝掘体31にて掘られた溝Ａを整形して所望形状の断面略逆台形状の溝Ａにする溝整形体33が鉛直方向である上下方向に沿って上下動可能に設けられている。さらに、作業部保持部28の伝動パイプ30には、略板状のガード34が取り付けられている。なお、溝掘体31および溝整形体33にて、所望形状の溝Ａを形成する溝形成手段である作業部35が構成されている。

ここで、作業部35の溝掘体31は、入力軸13側からの動力を出力軸14、動力伝達手段25、中間入力軸24、チェーンおよび伝動パイプ30内の伝動軸等を介して受けて所定方向に駆動回転する傾斜状の駆動回転軸である回転軸41と、この回転軸41の先端部に放射状すなわち例えば回転軸41の周方向に９０度間隔で設けられこの回転軸41とともに駆動回転して圃場の土を掘削しその掘削土を溝外に飛ばすように排出しながら溝Ａを掘る複数、例えば４枚の掘削刃である溝掘爪（掘削爪）42とを有している。

図５に示されるように、回転軸41は作業部保持部28の伝動パイプ30の下端部に形成された軸保持部30aにて回転可能に保持されており、この回転軸41は溝掘機１の前後方向に対して直交する方向であって背面視で右上りの傾斜方向に沿った回転中心軸線ａを中心として回転する。なお、回転軸41の回転中心軸線ａと他方の溝側面A2に沿った線とがなす角度は例えば略９０度である。また、複数の溝掘爪42の上方部および前後方部は上カバー43にて覆われ、複数の溝掘爪42の側方部はサイドカバー44にて覆われている。

また、各溝掘爪42は、例えばいずれも１枚の金属製の板部材のみからなる同一形状のもので、図５ないし図７に示されるように、一方の溝側面A1を形成する略矩形状の第１溝側面用刃板部81と、この第１溝側面用刃板部81の先端にこの溝側面用刃板部81に対して直交するように一体に設けられ溝底面A3を形成する略矩形状の溝底面用刃板部82と、この溝底面用刃板部82の先端にこの溝底面用刃板部82に対して鈍角をもって交差するように一体に設けられ他方の溝側面A2を形成する略矩形状の第２溝側面用刃板部83とを有している。つまり、溝底面用刃板部82の先端側が第１溝側面用刃板部81と対向する側に立ち上がるように折り曲げられ、この折曲部分が第２溝側面用刃板部83となっている。

そして、図７に示すように、各溝掘爪42は、背面視で、第１溝側面用刃板部81が鉛直方向（略鉛直方向を含む）に沿って位置し、溝底面用刃板部82が水平方向（略水平方向を含む）に沿って位置し、第２溝側面用刃板部83が水平方向に対して傾斜する方向に沿って位置するものである。

また、各溝掘爪42は、第１溝側面用刃板部81の基端にこの第１溝側面用刃板部81に対して直交するように一体に設けられ溝底面用刃板部82と離間対向する略矩形状の対向刃板部84と、この対向刃板部84の基端にこの対向刃板部84に対して鈍角をもって交差するように一体に設けられた略矩形状の取付板部85とを有している。この取付板部85には複数、例えば２つの貫通孔86が形成され、これらの貫通孔86に挿通されたボルト等の取付具（図示せず）にて取付板部85が回転軸41の先端部の被取付板部41aに脱着可能に取り付けられている。なお、図６に示されるように、第１溝側面用刃板部81、溝底面用刃板部82、第２溝側面用刃板部83および対向刃板部84の前縁部には刃付けにより鋭利な刃部81a，82a，83a，84aがそれぞれ形成されている。

一方、作業部35の溝整形体33は、作業部保持部28の支持アーム32の先端部に形成された上下面開口状で断面略４角形状の筒状部46内にこの筒状部46に対して上下動可能、すなわち例えば上下方向に沿ってスライド移動可能に嵌合挿通された上下方向長手状の棒状部47を有している。棒状部47は、例えば断面略４角形状の角パイプ48にて構成されている。

棒状部47の上端部外周側には、支持アーム32の筒状部46の上端面との当接により棒状部47の下動つまり溝整形体33の下動を規制する下がり止め手段である下動規制部49が設けられている。下動規制部49は、例えば筒状部46と同じ断面略４角形状の筒状部材50にて構成され、ボルト等の取付具51にて棒状部47の上端部にこの棒状部47に対して上下位置調整可能に取り付けられている。つまり、棒状部47に対する下動規制部49の取付位置の変更により溝整形体33の下限位置が調整可能となっている。なお、下動規制部49を棒状部47の上端部に固設した構成でもよい。

また、棒状部47の下端部には、溝掘体31の進行方向後方位置で、溝掘爪42による掘削土を持ち上げて溝外へ排出しながら溝掘爪42にて掘られた溝Ａを所望形状に整形する略逆台形状をなす略板状の溝仕上板等の排土板である溝整形部52が設けられている。

溝整形部52は、棒状部47に取り付けられた整形板53と、この整形板53の左右方向端部に取り付けられ溝側面を形成する左右一対の溝側面用板54と、整形板53の下端部に取り付けられ溝底面A3を形成する水平面状の溝底面用板55とを有している。図２に示されるように、一方の溝側面用板54は鉛直面に沿って位置し、他方の溝側面用板54は鉛直方向に対して傾斜する傾斜面に沿って位置している。

また、作業機本体２の支持アーム32の先端部の筒状部46と溝整形体33の溝整形部52との間には、溝整形体33を下方に向けて付勢して支持アーム32の筒状部46に対して下動させる付勢体であるガススプリング61が位置し、この伸縮可能なガススプリング61は上下方向に沿って溝整形体33の棒状部47と平行に配設されている。ガススプリング61は、シリンダ本体部62と、このシリンダ本体部62内に対して出入りするロッド部63とを有し、シリンダ本体部62の上端部が支持アーム32の筒状部46の外面側に取り付けられ、ロッド部63の下端部が溝整形部52の整形板53に取り付けられている。

なお、図１および図２等において65は回動アーム17を固定機枠３に対して回動させるアーム回動用ガススプリングで、66はチェーンケース部27をフレーム部22に対して回動させるケース部回動用ガススプリングで、67は回動アーム17を位置決めするためのストッパ手段である伸縮可能なストッパパイプである。

次に、上記溝掘機１の作用等を説明する。

溝掘作業を開始する前に、まず作業部35を図３に示す前進作業状態に設定する。

そして、トラクタを運転して溝掘機１を溝掘作業開始位置まで移動させ、溝掘機１がこの溝掘作業開始位置に位置した状態でトラクタの走行を停止させ、その後、ＰＴＯ軸を回転させ、３点リンク部の作動により溝掘機１全体を下ろす。

すると、図８（ａ）に示すように、溝掘体31の溝掘爪42が圃場面に接地するとともに、溝整形体33の溝整形部52が圃場面に接地する。

続いて、図８（ｂ）に示すように、溝掘体31の回転中の溝掘爪42は、前方に移動することなく溝掘作業開始位置において、圃場の土を掘削してその掘削土を溝Ａ外へ飛ばすように溝Ａを掘りながら、溝掘爪42の下端位置が溝底位置に到達する所定の深さまで作業機本体２と一体となって下降する。

このとき、溝整形体33は、圃場面に下方から押される形でガススプリング61の付勢力に抗して作業機本体２の作業部保持部28の筒状部46に対して相対的に上動し、下動規制部49が筒状部46の上端面から離れる。このため、溝整形体33は溝掘体31の下降の妨げにはならず、溝掘体31は、溝掘作業開始位置において所定の深さの溝を掘ることが可能である。

その後、トラクタの走行を開始し、トラクタの前進走行により溝掘機１全体を所定速度で前方に移動させる。

すると、溝掘体31は、所定の深さを維持したまま前方に移動しながら溝Ａを掘り、またこの溝掘体31の進行方向後方位置において、溝整形体33は、ガススプリング61の付勢力および自重に基づき、作業機本体２の作業部保持部28の筒状部46に対して所定の深さまで、すなわち例えば下動規制部49が筒状部46の上端面に当接するまで下動して溝Ａ内に入り込んだ後、その所定の深さを維持したまま溝掘体31と一体となって前方に移動しながら、溝掘体31にて掘られた溝Ａを整形する。

その後、圃場の端における溝掘作業終了位置に到達すると、作業部35を図４に示すバック作業状態に切り換えた後、トラクタのバック走行により溝掘機１全体を後方に移動させ、溝掘体31および溝整形体33により溝Ａを形成する。このため、トラクタの前後方向の長さに対応する未作業部分は残らない。

そして、このような溝掘機１によれば、溝掘体31の溝掘爪42の第１溝側面用刃板部81および第２溝側面用刃板部83が十分な土締め固め力で両溝側面A1，A2を形成するため、崩れにくい所望硬さの両溝側面A1，A2を得ることができ、よって、崩れにくい強固な安定した溝Ａを形成でき、しかも、溝底面用刃板部82の先端に設けた第２溝側面用刃板部83によって他方の溝側面A2をスジの付いていない平らな面に形成でき、両溝側面A1，A2をきれいな仕上げ面にできる。

また、溝掘爪42が溝底面用刃板部82の先端に一体に設けた第２溝側面用刃板部83を有しこの第２溝側面用刃板部83がしっかりとした硬い溝側面A2を形成するため、溝整形体33にかかる土圧等の負荷を軽減でき、溝整形体33の溝整形部52の消耗部品等の交換頻度を少なくできる。

さらに、圃場の土質等によっては、溝整形体33による整形を必要とせず、溝掘体31の溝掘爪42のみによって所望形状の溝Ａを形成つまり仕上げることができるため、溝整形体33をなくすことができ、構成の簡素化および製造コスト低減等を図ることができる。なお、溝整形体33を有しない構成であれば、溝掘作業開始位置から所定の深さの溝を掘ることが可能である。

また一方、溝整形体33を有する構成であっても溝掘作業開始位置で溝掘体31が溝Ａを掘りながら所定の深さまで作業機本体２と一体となって下降することにより溝整形体33が圃場面に押される形でガススプリング61の付勢力に抗して作業機本体２に対して上動し、その後、トラクタが走行すると溝整形体33がガススプリング61の付勢力にて作業機本体２に対して下動する構成であるため、溝掘作業開始位置に対応する溝端部分に関して作業者が手作業で溝を掘る必要がなく、かつ溝整形体33を作業機本体２に対して上下動させるための操作も不要つまり紐等の操作により溝整形体33を上下動させる必要がなく、効率よく溝掘作業ができ、よって作業効率の向上を図ることができる。

すなわち例えば図８（ｂ）に示されるように、溝整形体を作業機本体に固着した従来の場合には距離Ｌ´の未作業部分が残り、作業者による手作業で溝を掘る必要があるが、本実施の形態の場合には距離Ｌの未作業部分が残る程度で、この程度の未作業部分であれば放置してもよい。なお、距離Ｌの未作業部分を作業者が手作業で修正する場合であっても、作業者は手作業で溝を掘る必要がほとんどなく作業効率に影響はない。

また、溝整形体33の下動規制部49にて溝整形体33が作業機本体２に対して必要以上に下動することを適切に防止でき、また溝整形体33の溝整形部52にて溝Ａを適切に整形できる。

さらに、作業機本体３と溝整形体33との間に位置する付勢体であるガススプリング61の付勢力にて溝整形体33を作業機本体２に対してスムーズに下動させることができる。

なお、上記実施の形態では、回転軸41の先端部に４枚の溝掘爪42が取り付けられた構成について説明したが、溝掘爪42の数は任意であり、２つや３つ、或いは５つ以上でもよい。

また、溝掘爪42は、第２溝側面用刃板部83が溝底面用刃板部82の先端に一体に設けられた構成には限定されず、例えば溝底面用刃板部82とは別体の板部材を溝底面用刃板部82の先端に溶接等により固着して第２溝側面用刃板部83とした構成等でもよい。

さらに、溝掘爪42は、第１溝側面用刃板部81の基端に対向刃板部84が一体に設けられこの対向刃板部84に取付板部85が一体に設けられた構成には限定されず、例えば図９に示すように、第１溝側面用刃板部81の基端に対向刃板部84を一体に設け、この対向刃板部84に取付板部85を有する取付板91の固着板部92をボルト或いは溶接等により固着する構成でもよく、この構成のように爪板90と取付板91とを別部材にすることで爪板90の加工がし易く、溝掘爪42の製造コストを低減できる。

本発明の一実施の形態に係る溝掘機の斜視図である。同上溝掘機の背面図である。同上溝掘機の前進作業時の平面図である。同上溝掘機のバック作業時の平面図である。同上溝掘機の一部省略した背面図である。同上溝掘機の溝掘刃の正面図である。同上溝掘機の溝掘刃の背面図である。（ａ）および（ｂ）は同上溝掘機の作用説明図である。本発明の他の実施の形態に係る溝掘機の溝掘刃の背面図である。

符号の説明

１溝掘機
２作業機本体
31 溝掘体
41 回転軸
42 溝掘爪
81 第１溝側面用刃板部
81a 第１溝側面用刃板部の刃部
82 溝底面用刃板部
82a 溝底面用刃板部の刃部
83 第２溝側面用刃板部
83a 第２溝側面用刃板部の刃部
Ａ溝
A1 一方の溝側面
A2 他方の溝側面
A3 溝底面
A4 溝空間

Claims

走行車に連結される作業機本体と、
この作業機本体に回転可能に設けられ、回転により圃場の土を掘削して溝を掘る溝掘体とを備え、
前記溝掘体は、駆動回転する回転軸およびこの回転軸に設けられた溝掘爪とを有し、
前記溝掘爪は、
一方の溝側面を形成する第１溝側面用刃板部と、
この第１溝側面用刃板部の先端にこの第１溝側面用刃板部に対して直交するように設けられ、溝底面を形成する溝底面用刃板部と、
この溝底面用刃板部の先端にこの溝底面用刃板部に対して鈍角をもって交差するように設けられ、溝空間を介して前記一方の溝側面と離間対向する他方の溝側面を形成する第２溝側面用刃板部とを有する
ことを特徴とする溝掘機。
第１溝側面用刃板部は、鉛直方向に沿って位置し、
溝底面用刃板部は、水平方向に沿って位置し、
第２溝側面用刃板部は、水平方向に対して傾斜する方向に沿って位置し、
前記第１溝側面用刃板部の前縁部、前記溝底面用刃板部の前縁部および前記第２溝側面用刃板部の前縁部には、鋭利な刃部が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の溝掘機。