JP6708944B2 - 耕耘作業機 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の作業車両に取付けて圃場を耕耘するロータリ式の耕耘作業機に関するものである。

ロータリ式の耕耘作業機は、特許文献１に示すように、一定半径で耕耘作用する複数の耕耘爪を耕耘軸線に沿って等間隔に配置するとともに、それぞれの爪部を回転全周について等間隔の角度位置に配置することにより、耕耘走行中の左右バランスを向上し、回転による振動を軽減した技術が知られている。

特開平１０−２１０８０１号公報

しかし、前記構成の耕耘作業機では、作物によって耕土を細かく耕耘しなければならない場合、例えば、ニンジン等の根菜類は土塊によって生育が妨げられ、品質低下を招くことから、土塊を細かく破砕するために、同じ場所について複数回の耕耘走行を繰り返す作業のために、多くの時間を要していた。

本発明の目的は、耕耘走行の繰返しを要することなく、耕土を細かく耕耘することができる耕耘作業機を提供することことにある。

請求項１に係る発明は、耕耘幅方向に延びて回転駆動可能に軸支した耕耘軸（２）と、この耕耘軸（２）から放射状に設けた複数の耕耘爪（３）とを備え、前記耕耘爪（３）は、それぞれ前記耕耘軸（２）から半径方向に延びる腕部（３ａ）と、この腕部（３ａ）の末端から屈曲して所定の作用幅（Ｗ）で圃場に耕耘作用する爪部（３ｂ）とからなる耕耘作業機において、
前記耕耘爪（３）は、前記耕耘軸（２）の軸線方向について一定の隣接ピッチ（Ｐ）で配設し、前記耕耘軸（２）の軸線方向に隣接する回転位置の耕耘爪（３）との間でそれぞれの作用幅（Ｗ）の少なくとも一部を互いに重ねて配置し、前記爪部（３ｂ）の基端位置から末端位置までを前記作用幅（Ｗ）として耕土を片側方に寄せる傾斜姿勢に形成し、
さらに、前記複数の耕耘爪（３）は、前記耕耘軸（２）の各回転位置に設けた２つの耕耘爪（４ａ，４ｂ）を備えるよう構成し、前記２つの耕耘爪（４ａ，４ｂ）の一方の耕耘爪（４ａ）の爪部（３ｂ）と他方の耕耘爪（４ｂ）の爪部（３ｂ）が対向するように配置するとともに、前記一方の耕耘爪（４ａ）の作用幅（Ｗａ）を前記隣接ピッチ（Ｐ）の１倍以上となるように形成し、前記他方の耕耘爪（４ｂ）の作用幅（Ｗｂ）を前記隣接ピッチ（Ｐ）の２倍以上となるように形成し、前記耕耘軸（２）の略全長に亘って３回以上の耕耘作用が確保されるように前記爪部（３ｂ）の作用幅（Ｗ）が重なる構成としたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記耕耘爪（３）は、前記隣接する耕耘爪（３）との間で前記耕耘軸（２）について互いに異なる周回角度位置に配置してなることを特徴とする。

請求項１に係る発明により、耕耘軸（２）の回転駆動によって複数の耕耘爪（３…）が一体に回転駆動され、それぞれの爪部（３ｂ）が所定の作用幅（Ｗ）で圃場に耕耘作用することによって圃場を耕耘し、このとき、隣接する２つの耕耘爪（３，３）のそれぞれの作用幅（Ｗ）の少なくとも一部の重なり範囲について、両方の耕耘爪（３，３）が耕耘作用して細かく砕土することができる。加えて、一方の耕耘爪（４ａ）の作用幅（Ｗａ）を隣接ピッチ（Ｐ）の１倍以上となるように形成し、前記他方の耕耘爪（４ｂ）の作用幅（Ｗｂ）を隣接ピッチ（Ｐ）の２倍以上となるように形成したことで、前記耕耘軸（２）の略全長に亘って、同一箇所に３回以上の耕耘作用を確保することができる。

請求項２に係る発明により、請求項１に係る発明の効果に加え互いに隣接する耕耘爪（３，３）を円周方向にずらした位置に配置することで、両耕耘爪（３，３）間の接触が防止され、耕耘作用を確保することができる。

作業車両に取付けた状態の耕耘作業機の側面図 畝立装備時の耕耘作業機の側面図 耕耘軸線について展開した耕耘部の爪配列展開図 全耕耘爪の周回配置図 ブロック単位の耕耘爪の側面図（ａ〜ｄ） 耕耘部構成例の爪配列展開図と耕耘跡の断面図（ａ〜ｃ） 耕耘部のバリエーションの爪配列部分展開図（ａ〜ｄ） 耕耘部Ａ1、Ａ2の構成例の爪配列展開図と畝断面図（ａ，ｂ） 耕耘部Ａ3、Ａ4の構成例の爪配列展開図と畝断面図（ａ〜ｃ） 複数耕耘爪回転構成例の耕耘部の軸線展開配列図（ａ，ｂ） 複数回転構成の耕耘部の爪配列例部分展開図（ａ〜ｃ） フランジ式構成の耕耘部の爪配列例展開図（ａ〜ｃ）

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
耕耘作業機１は、作業車両に取付けた状態の側面図を図１に示すように、チェーン伝動部２ａと連結する耕耘軸２に設けた後述の複数の耕耘爪３…よって一定半径で圃場に耕耘作用する粉砕構成の耕耘部Ａと、その両側部および後部を覆うカバー１ａ，１ｂ等を備えて構成され、作業車両１１からロワーリンク１２、トップリンク１３等によって昇降可能に連結し、ＰＴＯ軸１４から回転動力を受ける。

また、耕耘作業とともに畝立作業をするために、畝立装備の耕耘作業機の側面図を図２に示すように、耕耘作業機１の後部カバー１ｂを引上げて畝の両側面と上面の整形を合わせて行う畝立機１ｃを装着可能に構成する。

粉砕構成の耕耘部Ａは、耕耘軸２の耕耘軸線について展開した爪配列展開図を図３に示すように、耕耘幅方向に延びる耕耘軸２から放射状に設けた複数の鞘状のホルダ２ｂ…に交換可能に耕耘爪３…を設ける。

各ホルダ２ｂ…は、耕耘軸２の軸線方向について一定ピッチＰで隣接する回転位置に配置する。
耕耘爪３は、各ホルダ２ｂ…を介して放射方向に延びる腕部３ａとその末端から屈曲し、所定の作用幅Ｗで円弧状に延出して圃場に耕耘作用する爪部３ｂとから構成する。

耕耘爪３について詳細に説明すると、爪部３ｂは、腕部３ａの回転によってその片側方の作用幅Ｗの位置まで耕土を片側方に寄せる傾斜姿勢に形成した上で、耕耘軸２の軸線方向に隣接する回転位置の耕耘爪３との間でそれぞれの作用幅Ｗの少なくとも一部が互いに重なるように、ホルダ２ｂ…の隣接ピッチＰに対して各爪部３ｂの作用幅Ｗを大きく形成する。

上記構成の耕耘部Ａは、耕耘軸２が回転駆動されると、耕耘軸２から半径方向に延びる複数の腕部３ａ…が一体に回転駆動されて爪部３ｂがそれぞれ周回動作し、腕部３ａから続く爪部３ｂの基端位置が圃場に耕耘作用し、回転に連れてその側方に次第に作用位置を移動して腕部３ａの回転位置から作用幅Ｗの位置まで耕土を片側方に寄せるように圃場を耕耘し、耕耘作用位置が隣接回転位置の耕耘爪３の作用範囲まで及ぶ。

このように、互いに隣接する回転位置の２つの耕耘爪３，３の少なくとも一部の作用幅Ｗが互いに重なるように構成することにより、その重なり範囲では両方の耕耘爪３，３の爪部３ｂ，３ｂが圃場を耕耘して細かく砕土することができる。

この場合において、耕耘爪３…は、隣接回転位置の耕耘爪３との間で耕耘軸２について互いに異なる周回角度位置として互いに回転円周方向にずらした位置に配置することで、耕耘爪間の接触を防止して、耕耘作用を確保することができる。

（対向耕耘爪群）
また、回転位置が互いに隣接する複数の耕耘爪３…を単位として、その耕耘作用範囲の中央位置に耕土が集中するように対向姿勢に配置して対向耕耘爪群Ｇを形成し、耕耘部Ａの耕耘全幅を複数の対向耕耘爪群Ｇ…に分けることにより、耕耘跡の耕耘盛土による凹凸を平均化することができる。

図示例では、耕耘軸２の軸線方向に一定ピッチで隣接する４５か所の回転位置に５２個の耕耘爪３…を配置し、軸端から４か所または３か所ずつ、爪部３ａの姿勢を揃えたブロックを形成し、隣接する２つのブロックが対向した対向耕耘爪群Ｇを構成して耕耘軸２の複数位置に配置する。

また、互いに隣接する２つの対向耕耘爪群Ｇ，Ｇは、共通の回転位置についてそれぞれの耕耘爪３，３を重複配置することにより、耕耘部Ａの耕耘全幅を分割耕耘可能に構成する。

さらに、各耕耘爪３…は、全耕耘爪の周回配置図を図４に示すように、耕耘軸２の全周回域において、すべてを互いに異なる等分周角度位置に配置する。但し、同図において、各耕耘爪は、耕耘軸２の軸端からの各回転位置の番号（「Ｒ」は同一回転位置に重複配置の耕耘爪３を示す）によって特定し、また、角度位置は、それぞれの腕部３ａ…を固定するホルダ２ｂの位置である。

具体的に説明すると、ブロック単位の耕耘爪の側面図を図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、軸端のブロック１のＮｏ１〜Ｎｏ４からブロック２のＮｏ５〜Ｎｏ８、ブロック３のＮｏ８Ｒ〜Ｎｏ１０、ブロック４のＮｏ１１〜Ｎｏ１３の順に隣接し、同様にして他の軸端のブロック１６まで、順次、全耕耘爪３…を互いに異なる等分周角度位置に配置する。

また、ブロック１およびブロック２のＮｏ１〜Ｎｏ８の耕耘爪３…によって構成される対向耕耘爪群Ｇに対して、ブロック３およびブロック４のＮｏ８Ｒ〜Ｎｏ１３の耕耘爪３…によって構成される対向耕耘爪群Ｇは、Ｎｏ８とＮｏ８Ｒの耕耘爪３，３を共通の回転位置として隣接し、以下同様にして対向耕耘爪群Ｇを隣接構成する。

次に、耕耘爪の作用幅について、図６の耕耘部構成例の爪配列展開図と耕耘跡の断面図により比較説明すると、標準的な耕耘部構成例は、耕耘軸線展開による爪配列展開図を図６（ａ）に示すように、爪部３ｂの作用幅Ｗ0が隣接ピッチＰ0以下であり、これを比較基準として、図６（ｂ）の爪配列展開図に示す粉砕構成例は、隣接ピッチＰをＰ0／２とすることで土塊が半分になり、作用幅Ｗを隣接ピッチＰの２倍長とすることで２倍の耕耘作用を有することから、耕耘する土塊を標準ロータリ比１／４に砕土することができる。この粉砕構成例による耕耘跡は、その断面図を図６（ｃ）に示すように、複数の対向耕耘爪群Ｇ…と対応する耕耘盛土によって凹凸を小さくすることができる。

具体例で比較すると、耕耘部のバリエーションの爪配列部分展開図を図７（ａ〜ｄ）に示すように、隣接ピッチＰ0＝６０mm、作用幅Ｗ0＝60mmの標準ロータリを基準に、隣接ピッチＰをＰ0の半分の３０mmとし、作用幅Ｗを６０，９０，１２０，１５０mmのバリエーション、すなわち、２，３，４，５ピッチ幅とすることで、標準ロータリ比が、１／４、１／６、１／８、１／１０の砕土効果を実現することができる。

上記のほかに、隣接ピッチＰを２０mmとし、作用幅Ｗを４０、６０、１００mmのバリエーションについては、標準ロータリ比が、１／６、１／９、１／１５の砕土効果を実現することができる。

（複数回転構成）
次に、耕耘軸２の各回転位置に複数の耕耘爪３…を設けた複数回転構成について説明する。
図８（ａ）は、耕耘部Ａ1の軸線展開図を示し、この耕耘部Ａ1は、耕耘軸２の各回転位置に設けた２つの耕耘爪４a，４bについて、一方の耕耘爪４aは、作用幅Ｗaが隣接ピッチＰ、他方の耕耘爪４bは作用幅Ｗbが隣接ピッチＰの２倍長とすることで、同一箇所に３回の耕耘作用を確保することができる。

また、図８（ｂ）は、耕耘部Ａ2の軸線展開図を示し、この耕耘部Ａ2は、耕耘軸２の各回転位置に設けた２つの耕耘爪５a，５bについて、両者の回転径Ｒa，Ｒbを長短として差を設けることで、長い回転径Ｒaの耕耘爪５aが深い範囲まで耕耘し、短い回転径Ｒbの耕耘爪５bが浅い範囲に限って耕耘することにより、上層を細かく、下層を粗く耕耘することができるので、野菜の植付けに最適な土壌を形成することができる。

また、図９（ａ）は、耕耘部Ａ3の軸線展開図を示し、この耕耘部Ａ3は、耕耘軸２の各回転位置に設けた２つの耕耘爪について、耕耘部Ａ3の両側部を長径の耕耘爪５a，５a、中央部分を長短径の耕耘爪５a，５bとすることにより、畝両側部の土寄せと細耕耘による畝頂部を成形する畝立機作業に適した耕耘部Ａ3を単一の耕耘軸２によって構成することができる。

また、図９（ｂ）は、耕耘部Ａ4の軸線展開図を示し、この耕耘部Ａ4は、耕耘軸２の各回転位置に設けた２つの耕耘爪について、耕耘軸２の中央部分を長径の耕耘爪５a，５a、両側部を短径の耕耘爪５b，５bとすることにより、中央部分に限って深く耕耘することができる。

また、前記耕耘部Ａ4に高畝成形機１ｃを装着した場合に、図９（ｃ）に成形畝の断面図を示すように、中央部分を長径の耕耘爪５a，５a、両側部を短径の耕耘爪５b，５bとする耕耘部Ａ4によって耕耘しつつ畝成形することにより、畝立機１ｃによる成形高さＨ１を超えて中央部分を畝底より深く耕耘し、根菜類が伸びる深さＨ２の畝を成形することができる。

次に、複数回転構成の場合の耕耘爪の耕耘作用を図１０の軸線展開配列図によって比較説明すると、標準ロータリの耕耘軸線展開による爪配列展開図を図１０（ａ）に示すように、標準ロータリ構成の爪部３ｂの作用幅Ｗ0が隣接ピッチＰ0相当で２回作用の耕耘を比較基準として、図１０（ｂ）に示すように、隣接ピッチＰをＰ0／２とすることで土塊が半分になり、さらに、作用幅Ｗを隣接ピッチＰの２倍長とすることで４回作用の耕耘が可能となる。

複数回転構成のバリエーションについて、隣接ピッチが共通の具体例で比較すると、標準ロータリは、その爪配列部分図を図１１（ａ）に示すように、隣接ピッチＰ0＝６９mm、作用幅Ｗ0＝６９mmの２回作用によって耕耘し、これに対し、作用幅Ｗが隣接ピッチＰの２倍、３倍の爪配列部分図を図１１（ｂ、ｃ）に示すように、それぞれ、４回、６回作用の耕耘が可能となる。

（フランジ式構成）
次に、耕耘軸２の各回転位置のフランジを介してそれぞれ複数の耕耘爪を設けたフランジ式構成の場合について、耕耘爪の耕耘作用を標準構成と比較して説明すると、標準ロータリは、その爪配列展開図を図１２（ａ）に示すように、爪部３ｂの作用幅Ｗ0が隣接ピッチＰ0の半分の２本の耕耘爪３，３を設けた場合に、１回作用の耕耘を行う。
また、各フランジ２ｃに４本、６本の耕耘爪３…を設けた場合は、それぞれ２回作用、３回作用の耕耘を行う。

上記標準ロータリに対して、爪配列例１の展開図を図１２（ｂ）に示すように、作用幅Ｗを隣接ピッチＰの１倍長とすることで２回作用となり、標準ロータリ比が１／２の耕耘が可能となる。
また、各フランジ２ｃに４本または６本の耕耘爪３…を設けた場合は、４回作用、６回作用の耕耘が可能となる。

続いて、爪配列例２の展開図を図１２（ｃ）に示すように、作用幅Ｗを隣接ピッチＰの１．５倍長とすることで３回作用の耕耘が可能となり、標準ロータリ比が１／３の耕耘が可能となり、各フランジ２ｃに４本の耕耘爪３…を設けた場合は６回作用、６本の耕耘爪３…を設けた場合は９回作用の耕耘が可能となる。

１ 耕耘作業機
２ 耕耘軸
２ｂ ホルダ
３ 耕耘爪
３ａ 腕部
３ｂ 爪部
Ｇ 対向耕耘爪群
Ｐ 回転位置ピッチ
Ｗ 作用幅

Claims (2)

1. 耕耘幅方向に延びて回転駆動可能に軸支した耕耘軸（２）と、この耕耘軸（２）から放射状に設けた複数の耕耘爪（３）とを備え、前記耕耘爪（３）は、それぞれ前記耕耘軸（２）から半径方向に延びる腕部（３ａ）と、この腕部（３ａ）の末端から屈曲して所定の作用幅（Ｗ）で圃場に耕耘作用する爪部（３ｂ）とからなる耕耘作業機において、
   前記耕耘爪（３）は、前記耕耘軸（２）の軸線方向について一定の隣接ピッチ（Ｐ）で配設し、前記耕耘軸（２）の軸線方向に隣接する回転位置の耕耘爪（３）との間でそれぞれの作用幅（Ｗ）の少なくとも一部を互いに重ねて配置し、前記爪部（３ｂ）の基端位置から末端位置までを前記作用幅（Ｗ）として耕土を片側方に寄せる傾斜姿勢に形成し、
   さらに、前記複数の耕耘爪（３）は、前記耕耘軸（２）の各回転位置に設けた２つの耕耘爪（４ａ，４ｂ）を備えるよう構成し、前記２つの耕耘爪（４ａ，４ｂ）の一方の耕耘爪（４ａ）の爪部（３ｂ）と他方の耕耘爪（４ｂ）の爪部（３ｂ）が対向するように配置するとともに、前記一方の耕耘爪（４ａ）の作用幅（Ｗａ）を前記隣接ピッチ（Ｐ）の１倍以上となるように形成し、前記他方の耕耘爪（４ｂ）の作用幅（Ｗｂ）を前記隣接ピッチ（Ｐ）の２倍以上となるように形成し、前記耕耘軸（２）の略全長に亘って３回以上の耕耘作用が確保されるように前記爪部（３ｂ）の作用幅（Ｗ）が重なる構成としたことを特徴とする耕耘作業機。
2. 前記耕耘爪（３）は、前記隣接する耕耘爪（３）との間で前記耕耘軸（２）について互いに異なる周回角度位置に配置してなることを特徴とする請求項１に記載の耕耘作業機。

Images