JP5272162B2 - 耕耘砕土作業機のレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の走行車に連結され耕耘作業や代掻き作業を行うロータリー耕耘砕土作業機の砕土部後方に、機体の幅方向に所定の間隔で多数のレーキ体を配設してなるレーキ装置に関するものである。

従来技術として、トラクタ等の走行車に連結され、砕土体である砕土用爪軸を有するローターと、砕土体の後部を覆う整地鎮圧部であるリヤカバーを上下回動自在に枢支し、ローターとリヤカバーとの間にレーキ体を配置し、畑や水田で耕耘や代掻き作業に使用される農作業機が知られている。

例えば特開平１−２１１４０６号公報（従来技術１）には、「耕耘ロータを覆うカバー内に、砕土レーキを上下回動可能に設けたアップカット式のロータリ耕耘作業機において、上記レーキの回動角度を調整するレバーを設け、このレバーに対し、その回動範囲を複数段に規制する回動規制機構と、この回動規制機構によるレバーの回動範囲内でレバーを弾持する弾持機構とを設けた」ロータリ耕耘作業機の開示がある。

また、本願出願人による特開２００２−１７１０８号公報（従来技術２）には「砕土体と、レーキ体と、整地鎮圧装置を具備される代掻き装置であって、砕土体の後方に配置される整地鎮圧装置の整地板が凹部を有し、砕土体の後方にあるレーキ体との間で、砕土体により掻き上げられた土と稲わら等の固形物と水分とを分離落下させ得る」代掻き装置の開示がされている。
特開平１−２１１４０６号公報（従来技術１） 特開２００２−１７１０８号公報（従来技術２）

耕耘速度の相違やローター部の耕深の相違や耕土中の夾雑物の量や種類の相違によりレーキの土中へのすき込み効果に変動があり、それぞれの条件に対応してレーキ体のすき込み性能を十分に発揮できない問題があった。また、レーキ体とリヤカバーとの間に夾雑物などが挟まる場合や回動軸部に夾雑物や土等が入り込み、レーキ体の弾力が阻害されたり、回動に不都合な状態となり性能を十分に発揮できない問題があった。

従来技術１のロータリ耕耘作業機の場合、アップカット式のロータリ耕耘作業機であり、「砕土レーキ１３では、レーキを通過しないで落下する大きな土塊の上方に、レーキを通過し、あるいはレーキによって砕土された細かい土壌が落下して、下部が荒く上部が細かい状態の耕耘作業が行われる。」とあるように、砕土レーキはスクリーン的な作用のためのものであり、「耕耘土壌中に大きな石が混入していたり、土塊が大きかったりして、砕土レーキに大きな負荷が掛かるようなことがあると、所要馬力が異常に大きくなって作業ができなくなったり、砕土レーキまたはカバーを損傷するなどの問題」を解決するための構成であり、ダウンカット方式の砕土作業機におけるレーキ体のすき込み性能の向上には不向きな構成である。

また、従来技術２の代掻き装置の場合、耕土条件に合わせてレーキ体の押し込み圧力を調整できるように「レーキ体が弾性体によって弾性力を調整可能に弾着されている」とされるが、調整する場合「ブラケット５５に設けられた孔に巻バネ５６の一端部を挿入固定し、横バー５１を巻いた他端部を受け板５３の複数の調整孔５４の中で適宜の調整孔５４に挿入することによって弾性体５６の弾性力を調整可能」に構成されているため、調整する場合整地板内側での作業となり、作業がやり難く容易には調整できない問題があった。また、レーキ体の回動軸部に砕土体のローターによって飛ばされた土や夾雑物が直接衝突する構成であり、回動軸部に土や夾雑物が挟まる等により回動が阻害されレーキ体の性能が阻害される問題があった。

このため、本願発明は、耕耘時の様々な条件に対応して容易な操作によりレーキ体のすき込み性能を十分に発揮できる構成の耕耘砕土作業機のレーキ装置を提供することを目的としたものである。

上記課題を解決するために、砕土体と、レーキ体と、整地鎮圧部とを具備してトラクタに装着されて使用される砕土作業機であって、砕土体のローター上部を覆うローターカバーの後部に砕土体の後部を覆うとともに整地鎮圧を行うリヤカバーを上下回動自在に枢支し、ローターとリヤカバーとの間にレーキ体が配置されていて、レーキ体は、リヤカバーの上下回動中心と同軸上に回動中心が設けられていて、リヤカバーに対し回動接離自在であるとともに、リヤカバーに対し離反する方向に弾圧部材で付勢された状態と、リヤカバーに対し回動が固定されレーキ体自身の撓み力のみの作用状態とに切り換え可能に設けられていることを特徴とした耕耘砕土作業機のレーキ装置を提案する。

また、前記耕耘砕土作業機のレーキ装置の弾圧部材の付勢力は、リヤカバーの上部に設けた調節レバーで可変可能であるとともに、該調整レバーでリヤカバーに対するレーキ体の回動固定の切り替えが可能である００１０欄記載の耕耘砕土作業機のレーキ装置を提案する。

さらに、前記耕耘砕土作業機のリヤカバーの上下回動中心と同軸上に回動中心が設けられたレーキ体の回動軸は、ローターカバー後部のローターカバー外面側に設けられていて、すくなくとも砕土体のローター回転外径線とローターカバー後端との接線の延長線より回動軸がローターカバー側に位置している００１０乃至００１１欄のいずれかに記載の耕耘砕土作業機のレーキ装置を提案する。

この発明によれば、レーキ体は、リヤカバーの上下回動中心と同軸上に回動中心が設けられて、リヤカバーに対し回動接離自在であるとともに、リヤカバーに対し離反する方向に弾圧部材で付勢されていることにより、レーキ体が常に整地鎮圧部であるリヤカバーの回動動作と連動された動きとなり、夾雑物等のすき込み深さを一定にすることが可能であり、リヤカバーの回動中心より後方に回動軸が位置されたレーキ体に比較してレーキ体の回動半径をリヤカバーに対し最大限大きくできるため、同じ深さに夾雑物をすき込もうとした場合、短い回動半径で回動するレーキ体に比較して小さい回動量でレーキ先端部の移動量が大きく変化するため、夾雑物等を緩やかな角度で後方且つ下方に誘導できるとともに、回動量が小さいため弾圧部材での付勢力の変化が少なく、一定した付勢力で夾雑物を土中に誘導することができる。

また、レーキ体は、リヤカバーに対し回動接離自在であるとともに、リヤカバーに対し離反する方向に弾圧部材で付勢された状態と、リヤカバーに対し回動が固定された状態とに切り換え可能に設けられていることにより、レーキ体が弾圧部材で付勢された状態の場合、土質の状態や作業速度の状態によるレーキ体の土中への沈み込み量が自動的に設定されて追随範囲を広くとることができる。また、リヤカバーに対し回動が固定された状態の場合、レーキ体自身の撓み力の範囲でリヤカバーの整地面に対して一定したすき込み作用を行える。この様に広範囲の条件に対応できるようにレーキ体の状態を設定可能である。

さらに、弾圧部材の付勢力をリヤカバーの上部に設けた調節レバーで可変可能であるとともに、該調整レバーでリヤカバーに対するレーキ体の回動固定の切り替えが可能であることにより、より広い範囲の耕耘条件に対応可能であり、容易な操作によりきめ細かい作業が可能となる。

さらにまた、レーキ体の回動軸は、ローターカバー後部のローターカバー外面側に設けられていて、すくなくとも砕土体のローター回転外径線とローターカバー後端との接線の延長線より回動軸がローターカバー側に位置していることにより、ローターにより掻き揚げられた土や耕雑物が直接レーキ体の回動軸に当らない為、回動軸部に夾雑物や土等が入り込み、レーキ体の弾力が阻害されたり回動に不都合な状態となることを防止できる。

以下、本発明の実施形態の構成例を図面を参照して説明する。図１は本発明を実施した耕耘砕土作業機をトラクタに装着した作業状態の側面図、図２は本発明を実施した耕耘砕土作業機の側面視要部断面図、図３は弾圧部材の付勢力を強い状態に設定した時のレーキ体部の側面視の要部断面図、図４は弾圧部材の付勢力を弱い状態に設定した時のレーキ体部の側面視の要部断面図、図５はリヤカバーに対しレーキ体の回動が固定された状態のレーキ体部の側面視の要部断面図、図６はレーキ体の回動が固定された状態の調整レバー部の要部側面図、図７はレーキ体に付勢力が作用している状態の調整レバー部の要部側面図、図８はレーキ体の回動が固定された状態の調整レバー部の要部平面図、図９はレーキ体に付勢力が作用している状態の調整レバー部の要部平面図を示したものである。

本例に示す砕土作業機２は代掻き用砕土作業機で、トラクタに装着されて代掻きや砕土作業を行う装置である。トラクタの左右一対のロワーリンク１１と中央上方に設けたトップリンク１０とからなる３点リンクヒッチ機構に、これらを定型化する連結枠２０（クイックカプラー又はオートヒッチと称される）を前記ロワーリンク１１に水平方向に設けたロワーリンクピン２０１と前記トップリンク１０に同じく水平方向に設けたトップリンクピン２０２をそれぞれ挿入して取り付け、代掻き砕土作業機の前方フレームに設けた左右一対のロワーピン２０４と該中央上方に設けたトップマスト２４の前端部に設けたアッパーピン２０３に前記連結枠２０の係合部を係合させ連結される。

連結手順は、先ず連結枠２０上方のフックを前記トップマスト２４のアッパーピン２０３に係合させ、トラクタの３点リンク機構を上昇させ連結された連結枠２０を上昇させると、前記代掻き砕土作業機側のロワーピン２０４が連結枠２０側に引き寄せられ連結枠２０の下部の係合部と係合し連結される。下部の係合部は、連結枠２０に設けたフック２０５をロワーピン２０４に引掛けて外れ防止をする。

代掻き砕土作業機２前方中央水平方向に突設させて設けた入力軸２２は、トラクタ１の図示していないＰＴＯ軸とユニバーサルジョイント２１で連結され、トラクタの回転動力を代掻き砕土作業機側に入力するためのものである。入力軸２２に入力された回転動力は、入力軸２２を突設して設けた左右中央部のギヤボックスに入力され、ギヤボックス内のベベルギヤを介してギヤボックスから左右水平方向に延設したパイプフレーム内の出力軸により左右方向いずれか側方に設けた伝動ケース２３に伝達され、該伝動ケース２３に内装されているスプロケットに伝動され、これに巻架される伝動ローラーチェーンにより、下方に設けた砕土体３のローター軸３０１に固着されたスプロケットを駆動しローター３０を回転駆動する。ローター３０は、機幅方向に長いローター軸３０１に放射状に砕土爪３０２を固着させて設けてあり、回転する砕土爪３０２により土を砕土するように砕土体３が構成されていて、ローター３０上方部はローターカバー３１で覆われて砕土された土の飛散を防止する。

ローターカバー３１の後方部には、リヤカバー５０が前方側を回動中心に上下回動自在に設けられていて、砕土体３で砕土され飛散する土を受け止めるとともに後方部で整地する。本例の代掻き用砕土作業機の場合、リヤカバー５０の後端にさらに整地鎮圧部５が設けてあり、機幅方向に長い鎮圧板５２が前方端をリヤカバー５０後端に水平方向の鎮圧板回動軸５２０により上下回動自在に設けられ、リヤカバー５０で整地された土壌をさらに整地鎮圧する。整地鎮圧部５を設けないでの砕土作業も可能である。

砕土体３のローター３０とリヤカバー５０との間には、レーキ体４が配置されている。レーキ体４は、前方に回動中心であるレーキ体回動ボス４２を水平方向に設け、これに丸棒状レーキ４０を保持するレーキ保持板４１が固着されていて、レーキ４０がレーキ保持板４１に前方端を固定されるとともに後方側に延設され、リヤカバー５０の幅方向に等間隔で複数配置されて構成されている。レーキ４０は本例においては丸棒状の部材で形成されているが、平板状の部材で構成されても良い。レーキ体４は、リヤカバー５０の上下回動中心と同軸であるリヤカバー回動軸５１にレーキ体回動ボス４２が取り付けられていて、リヤカバー５０に対し回動接離自在であるとともに、リヤカバー５０に対し離反する方向に弾圧部材６で付勢されている。

弾圧部材６は、リヤカバー５０外側のリヤカバー回動軸５１の上方に、これと平行にリヤカバー５０に固接して設けた弾圧部材保持軸５０１に挿入されたネジリスプリングで構成されていて、ネジリスプリングの一端がレーキ体４のレーキ保持板４１の上面に当接しリヤカバー５０に対し離反する方向に付勢している。ネジリスプリングの他方端はリヤカバー５０外側に延設されていて、先端部がグリップ状に形成され調節レバー７を構成していて、これにより付勢力を可変操作可能に構成されている。付勢力の可変は、弾圧部材保持軸５０１と直交する面を弾性部材６であるネジリスプリングに近接させリヤカバー５０に固設して設けた調圧プレート５００に、前記調節レバー７を係合させて弾圧部材６であるネジリスプリングのネジリ位置を可変するとともに固定して行う。調圧プレート５００の端縁は、弾性部材保持軸５０１と同芯の円弧状端縁部を有していて、この端縁には調節レバー７を係合固定可能に凹状係合溝を複数設けてあり、調節レバー７を操作して希望する調圧位置の係合溝に位置させ調整する。

また、調圧プレート５００と近接対峙するとともに弾圧部材６と調圧プレート５００を挟んで反対側に位置して、レーキ体回動ボス４２に固着されたレーキ体アーム４３が設けてあり、これの回動端縁には、調圧プレート５００の端縁と同じく調節レバー７を係合固定可能に凹状係合溝が設けられていて、調圧プレート５００の凹状係合溝とレーキ体アーム４３の凹状係合溝に調節レバー７の係合部を架け渡すことにより、レーキ体回動ボス４２に固着されたレーキ体アーム４３の回動がリヤカバー５０に対し固定され、弾圧部材６の付勢力の影響が阻止されてレーキ体４の回動がリヤカバー５０に対し固定されレーキ４０の弾力のみでレーキ体４が作用する。

調節レバー７の係合部は、弾圧部材６であるネジリスプリングの延長部途中から調圧プレート５００側に略直角に折り曲げられ係合部が形成されていて、調圧プレート５００とレーキ体アーム４３との係合が可能位置を確保して再び曲げ戻され、その先端部はグリップ状に形成され調節レバー７を構成している。

調圧プレート５００の凹状係合溝は、浅い係合溝５０ａと深い係合溝５０ｂが設けられていて、調節レバー７の係合部が浅い係合溝５０ａに係合した場合は調節レバー７の係合部がレーキ体アーム４３と係合する位置まで到達せず、レーキ体アーム４３は自由に回動できる状態となり、レーキ体４は弾性部材６の付勢力により付勢された状態となる（図７と図９参照）。また、深い係合溝５０ｂに係合させると、レーキ体アーム４３と係合する位置まで係合部が到達して調圧プレート５００の凹状係合溝とレーキ体アーム４３の凹状係合溝に架け渡されて、リヤカバー５０に対するレーキ体４の回動が固定される（図６と図８参照）。

リヤカバー５０のリヤカバー回動軸（レーキ体回動軸）５１は、ローターカバー３１の後方端より前方位置にありローター３０に対し外側に設けられていて、すくなくとも砕土体のローター回転外径線とローターカバー３１後端との接線の延長線Ｙよりローターカバー３１前方側に位置させている。このため、ローター３０から跳ね飛ばされた土壌等がローターカバー３１に阻止されて直接当らない為、夾雑物や土壌が挟まる等の問題が少なくレーキ体４の性能が維持される。

次にこの発明の実施形態の作用について説明する。耕耘砕土作業機は走行機であるトラクタ１に装着して牽引され、トラクタの動力の一部がユニバーサルジョイント２１により入力軸２２に伝達され、ベベルギヤや伝動ケース２３を介して砕土体３のローター３０が回転され砕土爪３０２により土壌を砕土しつつ後方のリヤカバー５０及び鎮圧板５２により整地する。また、砕土体３とリヤカバー５０との間にはレーキ体４が設けてあり、レーキ体４のレーキ４０は前方から後方にかけて下り傾斜に設けられていて、砕土された土壌内に混在する夾雑物Ｓ等を砕土された土中にレーキ４０により下方に案内して埋め込んでいく。このため、圃場表面層は夾雑物の無い均一な土壌となる。

また、夾雑物Ｓの量や大きさ又は土塊の量等によりレーキ体４が押し上げられリヤカバー５０や鎮圧板５２がこれに伴って浮き上げられ、整地作用が不安定となる場合がある他、レーキ体４のすき込み効果が不安定となる場合があるが、この場合、リヤカバー５０や整地鎮圧部５の付勢力やレーキ体４の付勢力を調整することで回避できる。レーキ体４の付勢力の調整は、リヤカバー５０の外側に設けた調節レバー７により容易に調整可能である為、各圃場条件に合わせて都度きめ細かく調整ができる。また、レーキ体４の回動をリヤカバー５０に対して固定して弾性部材の付勢力が作用しない状態とすることも同じ調整レバー７により容易に可能である。

さらに、リヤカバー５０とレーキ体４の回動軸を同軸としているため、整地作用を行うリヤカバー５０の動きと常に関連付けて作動可能であり、レーキ体の長さを最大限設定できるため、リヤカバーの回動中心より後方に回動軸が位置されたレーキ体に比較してレーキ体４の回動半径をリヤカバー５０に対し最大限長くできるため、同じ深さに夾雑物をすき込もうとした場合、短い回動半径で回動するレーキ体に比較して小さい回動量でレーキ４０先端部の移動量が大きく変化するため、夾雑物等を緩やかな角度で後方且つ下方に誘導できるとともに、回動量が小さいため弾圧部材６での付勢力の変化が少なく、一定した付勢力で夾雑物を土中に誘導することができる。

この発明は、畑や水田を耕耘又は代掻き作業を行う耕耘砕土作業機に利用可能性が高い。

本発明を実施した耕耘砕土作業機をトラクタに装着した作業状態の側面図 本発明を実施した耕耘砕土作業機の側面視要部断面図 弾圧部材の付勢力を強い状態に設定させた時のレーキ体部の側面視の要部断面図 弾圧部材の付勢力を弱い状態に設定させた時のレーキ体部の側面視の要部断面図 レーキ体の回動が固定された状態のレーキ体部の側面視の要部断面図 レーキ体の回動が固定された状態の調整レバー部の要部側面図 レーキ体に付勢力が作用している状態の調整レバー部の要部側面図 レーキ体の回動が固定された状態の調整レバー部の要部平面図 レーキ体に付勢力が作用している状態の調整レバー部の要部平面図

符号の説明

１ トラクタ
１０ トップリンク
１１ ロワーリンク
２ 砕土装置
２０ 連結枠
２０１ ロアリンクピン
２０２ トップリンクピン
２０３ アッパーピン
２０４ ロワーピン
２０５ フック
２１ ユニバーサルジョイント
２２ 入力軸
２３ 伝動ケース
２４ トップマスト
３ 砕土体
３０ ローター
３０１ ローター軸
３０２ 砕土爪
３１ ローターカバー
４ レーキ体
４０ レーキ
４１ レーキ保持板
４２ レーキ体回動ボス
４３ レーキ体アーム
５ 整地鎮圧部
５０ リヤカバー
５００ 調圧プレート
５０１ 弾圧部材保持軸
５０ａ 浅い係合溝
５０ｂ 深い係合溝
５１ リヤカバー回動軸（レーキ体回動軸）
５２ 鎮圧版
５２０ 鎮圧板回動軸
６ 弾圧部材（ネジリスプリング）
７ 調節レバー
Ｙ 接線の延長線
Ｓ 夾雑物

Claims (3)

1. 砕土体と、レーキ体と、整地鎮圧部とを具備してトラクタに装着されて使用される砕土作業機であって、砕土体のローター上部を覆うローターカバーの後部に砕土体の後部を覆うとともに整地鎮圧を行うリヤカバーを上下回動自在に枢支し、ローターとリヤカバーとの間にレーキ体が配置されていて、レーキ体は、リヤカバーの上下回動中心と同軸上に回動中心が設けられていて、リヤカバーに対し回動接離自在であるとともに、リヤカバーに対し離反する方向に弾圧部材で付勢された状態と、リヤカバーに対し回動が固定されレーキ体自身の撓み力のみの作用状態とに切り換え可能に設けられていることを特徴とした耕耘砕土作業機のレーキ装置。
2. 弾圧部材の付勢力は、リヤカバーの上部に設けた調節レバーで可変可能であるとともに、該調整レバーでリヤカバーに対するレーキ体の回動固定の切り替えが可能であることを特徴とした請求項１記載の耕耘砕土作業機のレーキ装置。
3. リヤカバーの上下回動中心と同軸上に回動中心が設けられたレーキ体の回動軸は、ローターカバー後部のローターカバー外面側に設けられていて、すくなくとも砕土体のローター回転外径線とローターカバー後端との接線の延長線より回動軸がローターカバー側に位置していることを特徴とした請求項1乃至請求項２のいずれかに記載の耕耘砕土作業機のレーキ装置。

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