JPH10215605A - 芝生地穿孔機の円筒刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穿孔機に装着した円筒刃は芝生土壌に深く突
入してほぐし動作をしても折曲、折損がなく、切抜いた
土壌は目詰りなく円滑に押し上げられて排出され、刃先
が磨耗折損したときは刃先を有する短い管のみを良品と
取替可能にすること。 【構成】 一般構造用圧延鋼材からなる下部管と上部管
と穿孔機のホルダへの取付け杆は、塩浴熱処理されるも
ので、先端に刃先を有するテーパー状の短い下部管と均
等径で内周を些かに研削し、開口を切欠した長い上部管
とは螺合手段で取外し可能に螺着され、上部管に挿入固
定した取付け杆の下端は開口上端縁部でコア誘導面を形
成し、開口の管部断面はＵ字形状の両端部が拡開した形
状に成形された円筒刃である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は芝生土壌改良用穿孔
機に取付ける穿孔工具としての円筒刃に関し、特に芝生
育成に支障がなく土壌の保水性と透水性を良好ならしめ
るために穿孔する円筒刃に関するものである。

【０００２】

【往来技術】従来からゴルフ場、サッカー場等の芝生地
は芝草を傷つけることなく活性化するため硬質化した土
壌に多数の孔を穿ち、透水性、保水性を保持させると共
に、肥料、薬剤、砂などを散布投入して土質を改良して
いた。穿孔工具である先尖リピンか全体がテーパー状の
筒刃（コアリングタイン）は自動走行車に一体的に装着
されるかトラツクターに牽引される穿孔機に取付けられ
る。そして、穿孔機の種類によって穿孔工具の形状と構
成を異にするものである。

【０００３】この種従来の穿孔機は車体エンジンの駆動
軸より駆動伝達手段を介してクランクを回転し、クラン
クと接続した上下動杆には、土壌に刺し込まれる刃付き
穿孔管やポンチが垂直上下動可能に固定される。（特開
昭６３−１０５６０１号、特開平１−１３２３０１
号）。このように単に上下動する穿孔管は土壌中に最大
限突入したときも車体は走行しているので強い土圧が負
荷されて刃先は容易に磨耗又は刃こぼれし、または基端
部や中間部分が折曲または破断するおそれがあり、穿孔
管の土壌突入深さは最大で５〜８ｃｍ程度とされてい
る。

【０００４】更に穿孔機が上記の如きクランク機構と上
下動するロッドを設け、該ロッドに取付けて垂直上下動
する穿孔工具を車体の走行と同期して復帰自在に後方へ
水平移動する構成のものが提案されている（特公昭５７
−３４９６１号、実開昭６３−８０９０６号）。この構
成のものは土圧による損傷を阻止するものであって、穿
孔工具は刃（タイン）を有する円柱状ポンチであり、し
かも土壌突入深さも浅いものである。

【０００５】近時、穿孔車に設けたクランク機構の上下
動ロッドで垂直上下動する穿孔工具においては、高級合
金工具鋼材よりなる略１２ｃｍの特殊合金鋼管の基端取
付部を２ｃｍを残して全長に亘り先細のテーパー状パイ
プを形成し、その先端の肉薄な嵌合部には予め調質等の
特殊硬化処理した極く短い曲面テーパー状刃先部を基端
側嵌合部に特殊高分子系強力接着剤を塗布して接着す
る。そして、全長に亘ってテーパー状の該工具は打抜き
コアを圧縮することなく排出して所要箇所に給送し、ま
た硬化処理した刃先は耐磨耗性が向上して破損が少なく
なり、耐久性のあるものとした（例えば、実開平１−１
１８６０３号）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の前記穿孔工具
（実開平１−１１８６０号）にあっては、芝地面より１
０ｃｍ以上の芝草育成に有益な深部土壌部分をさく孔す
ることができないために穿孔作業が不十分なものとなっ
ている。更に穿孔工具の略全長に亘って先細のテーパー
状に形成されていて工具周囲の土壌を圧縮硬化するので
穿孔工具で土壌をこねるようにし、ほぐしする作用が不
可能である。また、刃先をパイプ先端の縁部を介して強
力接着剤で接着しても薄肉の縁部を損傷して刃先が容易
に脱落する。この場合は工具全体を廃棄して取替えると
いうコスト的にも作業能率的にも好ましくない問題点が
あった。

【０００７】本発明は低廉な鋼素材でも塩溶熱処理で表
面部を硬化して靱性と耐摩性のある鋼管からなる円筒刃
として使用でき、更に円筒刃の大部分の長さは細長い均
一径の上部管であって、内周を些かに研削することによ
り打ち抜かれたコアは目詰りすることなく円滑に上昇し
て両側端部が拡開した開口より排出し、しかも刃先を有
する短いテーパー管により土壌の深部まで差し込むこと
ができ、刃先側が後方に揺動して、土壌のほぐし動作を
しても屈曲や破損しない円筒刃を得ることを目的として
おり、更に、前記下部管は上部管に螺着して刃先が磨耗
破損したときは下部管のみを簡易な操作で取替可能とな
し、作業効率を良好にし且つ経済的な円筒刃を提供する
ことができるようにすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は穿孔機に設けられて、上下方向に動揺し、
且つ弾力的復帰自在に後方へ揺動するホルダに突設され
た円筒刃であって、該円筒刃はホルダにネジ止めされる
一般構造用圧延鋼材からなる円柱状取付杆と、該取付杆
には細長い均等径で周壁にコア排出用開口を設けた上部
管と、上部管に上端を取替可能に螺着して先端に刃先を
有したテーパーの短い下部管の３部材からなる。この円
筒刃は成形した３部材を各別に塩溶熱処理により表面を
硬化する。特に下部管は２段階に亘って調質塩溶熱処理
して高強度に表面硬化をする。

【０００９】上記上部管は下端近傍位置より上端までの
内周面を極めて些かな厚みだけ研削する、そして、上部
管の軸方向に縦長いコア排出開口を切欠することによ
り、半周以上の周壁を残存させ、半周以上の両端伸長部
分は内周面を拡開方向に切削し、横断内周形状はＵ字形
で両端部が開いた形状に形成される。

【００１０】上記のような円筒刃は、これをトラツクタ
に牽引された穿孔機のホルダに装着し、走行しながら穿
孔機を起動すると、５〜２５ｃｍの深さに刺し込み可能
であり通常は開口部の上端部までの土壌深部分にまで突
入させる。

【００１１】突入してゆく円筒刃は、短く緩傾斜したテ
ーパー状下部管の刃で土壌を好適に切抜き、均等径の上
部管は周囲土壌を圧縮硬化することなく侵入してゆく。
一方、円形の刃先で切り抜かれた土壌は、テーパー状に
拡開した下部管内を上側土壌コアの重量と押上力で圧縮
されながら下部管の内径の径の円柱状コアが形成され、
更に切抜かれて侵入してきた下側土壌で上側管へ押し上
られた円柱状コアは下側管径より些かに大きい径の管内
を抵抗圧がなく上昇する。そして、上昇したコアは開口
を形成する両端縁内面が拡開した溝部と取付杆下端部に
形成した傾斜誘導面で目詰りすることなく外部へ排出さ
れる。

【００１２】走行する穿孔機に設けた円筒刃は約２００
ｋｇの打込荷重で土壌中に刺し込まれてゆくが、刃先が
接地直前の位置では下部が前進方向側に些かに傾斜した
状態である。しかし、前進走行中に刺し込まれてゆく円
筒刃の前面の芝根や上層土壌部の圧力により下部は後方
へ揺動し、所定の刺し込み深さに達したときは下部が些
か後方に移動傾斜し、円筒刃が上昇してゆくときは更に
傾斜して深部土壌をこねるようにほぐしながら地面より
隔れてさく孔作業を終了する。そして、芝地表面の穿孔
上端部は円形をなし周囲土壌は盛り上がるようなことも
ないものである。

【００１３】下部管は上部管に比して短い長さであり且
つ上部管下端に取外し可能に強力に螺着されており、上
下部一体的な穿孔工具と強度において全く異なるところ
はない。さらに、刃先の摩耗、折曲り、切損などがあっ
た場合は円筒刃全体を廃棄することなく、上部管はホル
ダーに取付けたまま、下部管のみをレンチで取外して良
品と取替えるだけでよいものである。

【００１４】円筒刃は取付け杆と上下の管とからなる３
部材に分割したので各部材ごとの旋盤などによる孔開
け、切削、切断作業や、テーパー管の絞り作業などは単
純となり、そのため極めて正確に加工することが可能と
なり、不良品の発生もなく加工作業時間は従来品に比し
て短いものとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１において、トラツクタ１の後
部には牽引具２に接続された穿孔機３が設けられる。穿
孔機３は米国特許第４．４２２．５１０号に基づく製品
を使用するものであり、以下にその構成を説明すると、
横架材（図示せず）などを介して両端に機枠４を設け、
両機枠４の下端間に整芝用のローラ５を設ける。図１に
示す如く、非作業時にはアーム６をこれと接続した油圧
シリンダ７で円筒刃を上方へ配置する。

【００１６】穿孔機３において、円筒刃８を動作させる
作動機構９（図２〜図４に示す）は両機枠４に設けた作
動枠（図示せず）を介して上下動可能に配設され、筒部
に収納されたレバー１０を有するネジ杆（図示せず）で
上下方向の位置を調整する。これにより前記ローラ５が
接地したときの円筒刃の土壌への相対的突入深度を決定
する。

【００１７】図２乃至図４に示す作動機構９のクランク
軸１３はトラツクタなどの走行車１に設けたエンジンの
駆動軸からクラツチ（図示せず）を介して導いた駆動伝
達手段１４により回転する。

【００１８】図３に示す作動機構９において、クランク
軸１３には半径方向に突設したクランクが相互に角度を
有して通常６個を設ける（図２）のもののうち１個を代
表的に説明する。回転するクランクアーム１５の先端に
はロッド１６の基端が支軸１７で軸支される。ロツドの
先端側はリンク機構１８の上側のリンク杆１９先端側に
支軸２０で揺動自在に軸支される。

【００１９】前記上側のリンク杆１９の基端は前記作動
枠に装架された固定軸（または軸管）２２より突片２３
を有する突出杆２４を下向きに突設し、突片２３に前記
リンク杆１９の基端が支軸２５で軸支される。リンク杆
１９の先端は下端にホルダ２６を有するリンクとして支
持杆２７の上端に支軸２８で回動自在に軸支される。こ
の支持杆２７の中央部側面に支軸２７ａで先端を軸支さ
れたリンク杆１９と平行なリンク杆２９の基端は前記突
出杆２４に支軸３０で軸支される。リンク杆２９は図５
に示す如く分割されて支軸３０に枢着されたリンク杆２
９ａと支軸２８に枢着されたリンク２９ｂとの間に圧縮
弾機３１を介在させる。圧縮弾機は拡圧バネ３２を収納
した円筒容器３３の一方の端壁３４に２９ｂの基端が固
着され、他方の端壁３５と拡圧バネ内を挿通した２９ａ
の先端には拡圧バネ３２に接する押圧板３６が設けられ
て押圧板が端壁３４に接するまで両リンク杆２９ａ、２
９ｂを収縮し、円筒刃８が芝生面の上方に隔離したとき
はこの収縮状態を保持する。前進走行する円筒刃８が芝
土に一部でも刺し込れているあいだは迅速に下降と上昇
をしても収縮弾力より強い土圧に左右されてリンク杆２
９は伸長する。

【００２０】上記の如く、ロッド１６先端はクランクに
よって上下方向に揺動し、円筒刃を装着したホルダはク
ランクとリンクにより上下方向に往復揺動する。そし
て、このような作動機構９は図２に示す如く、クランク
軸１３と固定軸２２とによって通常６個設けられ、各ホ
ルダには通常円筒刃が２個乃至３個宛装着されている。

【００２１】本発明に係る円筒刃８を図６に示す第１の
実施形態に従って説明すれば、一般構造用圧延鋼材（Ｓ
Ｓ材）からなるもので、上部管３８と下部管３９は外径
１９ｍｍ内径１４ｍｍの管材を用いる。上部管３８はそ
の内周を０．１５〜０．２ｍｍの厚さだけ研削する。こ
れにより、上昇するコアは目詰りーせずに排出される。
一方、下端部内周は図７に示す如く、切削部４１を設け
て段部４２を形成すると共にメネジ４０を刻設する。上
部管の下端近傍から上部域まで周壁には軸方向に長い開
口４３を切欠する。開口４３のコア排出部の横断端面を
図８に従って説明すると、開口４３を形成する管周壁３
８の両側端縁４４結ぶ線４４ａと平行な管軸を通る直径
線４５を画き、この直径方向線より伸長突出した補強リ
ブ４９を形成する。この補強リブ４９は内周壁面と直径
方向線４５との交点４６より直角方向線４７を画き、こ
の直角方向線４７より４°〜７°の範囲の角度だけ外方
に研削して切削面４７ａを形成することにより断面が略
梯形に形成される。この補強リブ４９により円筒刃の後
ろ側の周囲土壌をすくうようにしやくり上げるときも堅
い土壌を切り裂くようにして侵入し、また小石などに突
き当たっても肉厚な梯形状をしているため欠けたり変形
曲折することがないような補強リブを形成する。そし
て、上昇してくるコアが排出されるとき抵抗がなく円滑
に誘導されて外部に放出される。更に、開口４３の上下
端縁は上部管の軸線に対して３０°の傾斜角度に切欠す
る。このように成形した上部管３８はソルトバスで塩浴
熱処理して表面部を硬化する。

【００２２】下部管３９は図６、図９に示すように、上
端外周の切削部５０に設けたオネジ５１と外周面にロー
レツト５２を刻設した部分は管素材の均等径の管部から
成形加工をする。ローレツト５２の下端縁により下部は
長さ４．５ｃｍ程度で先端側へ細いテーバー管部５３に
絞り加工する。先端の刃先内径は１１．５ｍｍとし、外
径は１２．５ｍｍ程度にするため外周面を更に傾斜した
角度のテーパー部としての刃先部５４を形成する。前記
オネジ５１は両山部間を１７ｍｍ程度とし、上部管３８
下端部のメネジ４０に確実且つ密接に整合するよう加工
する。このように成形加工した下部管３９はソルトバス
塩浴熱処理により表面を硬化させ、次に先端側を更に塩
浴熱処理により強靱に硬化する。このように構成した下
部管３９は芝地面より突入して刺し込まれてゆくとき、
鋭利な刃先は切れ味良く土壌を切り抜き、更に緩慢な傾
度のテーパー管部５３は周囲土壌を押圧せず円滑に侵入
していく。また、下部管内に切り抜かれた土壌は上部か
らの土壌の荷重が負荷されながら順次切り抜かれた土壌
で押し上げられその際上方に向かって拡開したテーパー
管部であるため目詰まりすることなく円柱形状コアに形
成される。

【００２３】取付け杆５６はその下部杆部５７が上部管
３８上端より嵌入され、その下端は開口上端縁４９と同
一面に整合するよう、管軸に対して３０°の角度に形成
したコア排出誘導面５８を設ける。上部管３８と下部杆
部５７とは直径方向に設けた通孔に貫通させたピン５９
で両者を固定する。上部杆部６０はホルダ２６の取付け
孔に摺動自在に挿入可能な径であるが、本実施形態では
上部杆部６０の径は上部管３８の径より些かに小径のも
のに形成することが好ましい。これにより上部管３８上
端の段部６１を有し、上部杆部６０をホルダの取付孔に
挿入したとき、段部６１が係合して、取り付けた円筒刃
の突出長さを一定にすることができる。そして、ホルダ
の打込荷重を確実に円筒刃に伝達する。ホルダに挿入し
た取付杆はボルト６２の螺着押圧力で係止固定する。こ
の取付杆５６も塩浴熱処理により表面部を硬化する。

【００２４】取付け杆５６と上部杆３８、下部管３９は
すべて一般構造用圧延鋼材（ＳＳ材）からなり、仮令塩
浴熱処理しても同一強度の材質であって、３部材の接続
部から折損するようなことはないものである。更に、土
壌中の小石等に突き当たってもこれを粉砕して刺し込む
ことができる。また、深部土壌のほぐし作用は円筒刃が
下降及び上昇しながら行われるので土圧の影響が少な
く、確実に土壌をほぐすものである。そして、円筒刃
が、岩石などに突き当たったときは、前記クラッチ後方
のカップリング（図示せず）がスリツプして、突き当た
り位置で作動が停止するので円筒刃は損傷することはな
いものである。

【００２５】図１０に示す円筒刃８ａは、第２の実施形
態で、前述した第１の実施形態からなる円筒刃８と異な
るところは、上部管３８と、下部管３９が第１の実施形
態とは格段に大径であって、その他の技術構成は両者全
く同一のものである。従って、同一加工部は同一の指示
符号を用いる。この円筒刃８ａはゴルフ場のフエアウエ
イとか土壌中に瓦礫や岩塊が混入している場所を穿孔す
るに適する円筒刃である。

【００２６】前記上部管３８ａも下部管３９ａも内径は
同一径（２５ｍｍ）であるが、外径は上部管３８ａが３
５ｍｍで下部管３９ａが３２ｍｍのものを用いる。下部
管３９ａのオネジ５１とローレツト部５２より下側のテ
ーパ管部５３は長さが５ｃｍ程度で、極めて緩慢に傾斜
し、そのうちの刃先部５４は１ｃｍの長さのテーパー状
傾斜に形成され 刃先端は外径２３ｍｍ、内径２１．５
ｍｍに形成され、周囲土壌を圧縮したり、堅くすること
なく、鋭利に土壌や石を切り抜いて、これをコアとして
目詰りなく押し上げることが可能である。

【００２７】上部管３８ａはその下端を下部管３９ａの
ローレツト部５２と同一径とするために外周部を緩慢な
テーパー部６１に形成する。これにより周囲の土圧を受
けずに突入することが可能である。上部管３８ａには第
１の実施形態と同一構成の開口４３や切削面４７ａを形
成すると共に、内周は０．１５〜０．２の些かな肉厚だ
け研削するものである。

【００２８】上部管３８ａに挿入してピン５９で固定す
る取付け杆５６ａは上部管３８ａと略同一径の円柱形状
をなし、下端は軸線に対して３０°の角度の誘導面５８
が形成され、この誘導面は上部管の開口上端縁４８と同
一面に整合する。

【００２９】上記のような円筒刃８ａは第１形態の円筒
刃８の機能及び作用を充分に備える以上に土壌中の瓦礫
を粉砕するか押し除きながら侵入し、その間に上部間３
８ａは折れ曲がったり破損することがない。また上部管
のテーパー部も、下部管のテーパー管部も緩慢な傾斜面
としているので、土壌の抵抗圧を受けず、円滑に侵入し
ていくことができる。更に、鋭利な刃先で切り抜いた土
壌は、上方側が拡開したテーパ管部を円滑に上昇し、該
テーパ管部内径より些かに径の大きい上部管内を目詰り
することなく上昇する。そして、開口を形成する拡開し
た両側端部を介して抵抗なく外部にコアが排出する。ま
た土壌をほぐす動作をしても、円筒刃が変形折損するこ
とがなく、刃先が磨耗切損したときは、極めてコストの
廉価な下部管のみを簡単に良品と取り替えることがで
き、経済的であるとともに、作業能率を著しく向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行車に、円筒刃を装着した穿孔機を牽引した
状態を示す概略側面図である。

【図２】穿孔機に設ける円筒刃付作動機構の概略平面図
である。

【図３】図２の作動機構により、円筒刃が芝生地面より
上方に隔離した状態を示す側面図である。

【図４】作動機構により、円筒刃が芝生土壌中に突入し
た状態を示す側面図である。

【図５】作動機構のリンク機構を構成する下側リンク杆
は、中央部に圧縮弾機を設けた一部切欠側面図である。

【図６】円筒刃の実施形態を示す一部切欠側面図であ
る。

【図７】円筒刃の上部管の下部域の一部切欠拡大側面図
である。

【図８】上部管のコア排出開口部域を切断した拡大端面
図である。

【図９】下部管の一部切欠拡大側面図である。

【図１０】円筒刃の他の実施形態の一部切欠拡大側面図
である。

【符号の説明】

１ トラツクタ（走行車） ２ 牽引具 ３ 穿孔機 ４ 機枠 ５ ローラ ７ 油圧シリンダ ８．８ａ 円筒刃 ９ 作動機構 １３ クランク軸 １５ クランクアーム １８ リンク機構 １９．２９ リンク杆 ２６ ホルダ ２７ 支持杆 ３８．３８ａ 上部管 ３９．３９ａ 下部管 ４３ 開口 ４７ａ 切削面 ５３ テーパー管部 ５４ 刃先部 ５６ 取付杆 ５８ 誘導面 ５９ ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車に一体的か牽引駆動される穿孔機
   に設けて上下方向に揺動し且つ外力で弾力的復帰自在に
   後方へ揺動するホルダに装着された円筒刃であって、該
   円筒刃は一般構造用圧延鋼材からなる同一径の下部管と
   上部管及び該上部管に挿入する取付け杆の三部材を塩浴
   熱処理により表面部を硬化し、前記下部管は先細状の短
   いテーパー管部下端に刃先を形成すると共にテーパー管
   部上側の均等径管部外周を切削した部分にはオネジを刻
   設する一方、下部管より長い上部管はその下端部内周を
   切削した部分には前記オネジに取外可能に螺合するメネ
   ジを刻設すると共に周壁に軸方向に長いコア排出用開口
   を設け、該上部管に挿入してピンで固定する取付け杆の
   下部杆部下端は前記開口上端部に臨ましめてコア排出用
   誘導面を設けると共に上部杆部は前記上部管の外径より
   小径で前記ホルダの取付孔に摺動自在に挿入可能な径と
   してボルトで圧接固定するようにした芝生地穿孔機の円
   筒刃。
2. 【請求項２】 上部管の内周はその全長に亘り厚さ０．
   １５〜０．２ｍｍ程度の研削をなす一方、前記開口を切
   欠しても管周壁は半周以上を残存させ、該開口の両側端
   縁を結ぶ線と平行な軸心を通る直径線を画き、該直径線
   と管内周面との両交点より管外方向へ拡開して画いた線
   に沿って切削することにより断面が略梯形状の補強リブ
   を形成した請求項１記載の芝生地穿孔機の円筒刃。
3. 【請求項３】 円筒刃は内径が大径であり、且つ上部管
   の外径は下部管の外径より大径をなし、その下端は下部
   管上端の外径と整合するように上部管の下端部をテーパ
   ー状に形成した請求項１記載の芝生地穿孔機の円筒刃。