JP2017038583A - 耕耘爪 - Google Patents

Abstract

【課題】耕耘爪の砕土性を向上するとともに、耕耘爪が土を持回る量を向上し、早く作業をすることを可能とし、同一箇所での重複作業を軽減する。【解決手段】基部２２を爪軸に放射状に取り付け、回転させ土壌を耕耘する耕耘爪２１であって、基部２２から延びる平板状の直刃部２３と、直刃部２３から一側方に傾斜又は湾曲して曲げられて延びる横刃部２４と、横刃部２４から一側方に延びる平面からなる直交刃部２５とを有し、直刃部２３から横刃部２４にかけて回転方向と逆向きに湾曲されているとともに、直刃部２３から横刃部２４及び直交刃部２５にかけての回転方向前側に刃部を有し、直刃部２３と横刃部２４及び横刃部２４と直交刃部２５の境界線は略平行であり、爪軸の回転軸線と直交する基部２２の中心を通る直線に対し、回転中心側に向け回転方向前方から後方に傾斜している耕耘爪による。【選択図】 図３

Description

本発明は、耕耘爪に係る。詳細には、代かき機に取り付けて使用される耕耘爪に係る。

特許文献１に記載の「耕耘爪」は、「取付け基部１と、平面板からなる縦刃部２と、弯曲板からなる横刃部２４３とが一体的に構成されてなる耕耘爪において、回転爪軸Ｓの回転軸線を法線とする面を側面としたとき、側面視における取付け基部１の中心を通る鉛直線分から弯曲開始部Ｆの刃縁までの弯曲開始水平距離Ｌが、弯曲曲率半径ｒの最小値である最小弯曲曲率半径ｒ１よりも小さく、横刃部２４刃縁の横方向先端位置Ｑまでの側面視刃縁形状において、回転爪軸Ｓの回転軸線Ｓ０から刃縁下端までの刃縁距離Ｒを、横刃部３の中途位置で最大刃縁距離Ｒ２となるように連続的に変化させてなる。」を提供するものである。

特許文献２に記載の「耕耘爪」は、「耕耘爪１は、耕耘爪軸６０に取り付けられる取付基部３から連続して延びる縦刃部１０及び横刃部２０を有し、縦刃部１０から横刃部２０にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２０が一方側に湾曲してなる。耕耘爪１の最大回転半径Ｒｍとなる位置Ｒ２と、最大切削幅Ｈ１となる位置Ｌ１とは別の位置にある。また最大回転半径Ｒｍとなる位置Ｒ２から最大切削幅Ｈ１となる位置Ｌ１との間の横刃部２０の先端面２２に最大回転半径Ｒｍの位置Ｒ２から延びる直線部２５を設け、最大回転半径Ｒｍの位置Ｒ２での耕土表面とのなす刃先進入角度を５０°〜５５°の範囲にする。」を提供するものである。

特許文献３に記載の「耕耘爪」は、「耕耘爪１は、耕耘爪軸６０に取り付けられる取付基部３から連続して延びる縦刃部１０及び横刃部２０を有し、縦刃部１０から横刃部２０にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部２０が縦刃部１０に対して一方側に弯曲する。縦刃部１０は取付基部３に対して一側方に傾斜する。縦刃部１０の折曲開始部分１１は、耕耘爪軸６０に取り付けて耕耘爪軸中心と取付基部３の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長Ｌとしたときに、爪全長Ｌの取付基部側寄りの１／４付近に位置し、横刃部２０の折曲開始部分２３は、爪全長Ｌの半分よりも先端側寄りとされる。横刃部２０の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する横刃部２０の弯曲方向と同方向側に凸状に弯曲して形成される。」を提供するものである。

特開２００６−１０９７８７号公報 特開２００７−７４９７４号公報 特開２０１２−８０９０１号公報

特許文献１、２、３記載の「耕耘爪」はいずれも、「縦刃部１０から横刃部２０にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２０が一方側に湾曲してなる。」、あるいは、「縦刃部１０から横刃部２０にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部２０が縦刃部１０に対して一方側に弯曲する。」等、先端部が基部に対して湾曲している。しかし、代掻き作業時に、砕土性は限られ、耕耘爪が土を移動させる量が限られていた。
そのため、従来の耕耘爪を用いた代かき機では、同一圃場で何回も繰り返し重複作業をする必要があり、低速で作業をする必要がある課題を有した。

本発明の目的は、耕耘爪の砕土性を向上するとともに、耕耘爪が土を持回る量を向上させ、作業速度を早くすることを可能とし、同一箇所での重複作業を軽減することを可能とすることにある。

本発明の請求項１の耕耘爪は、取付用基部を爪軸の軸周に放射方向に取り付けられ、回転されることで土壌を耕耘する耕耘爪であって、
前記爪軸への取り付け状態においては、
前記取付用基部から延びる平面板からなる直刃部と、
該直刃部から一側方に傾斜又は湾曲して曲げられて延びる平板状の横刃部と、
該横刃部から一側方に延びる爪軸回転軸線と平行な平面からなる直交刃部とを有し、
前記直刃部から前記横刃部にかけて回転方向と逆向きに湾曲されているとともに、
前記直刃部から前記横刃部及び前記直交刃部にかけての回転方向前側に刃部を有し、
直刃部と横刃部の境界線と横刃部と直交刃部の境界線は略平行であるとともに、爪軸の回転軸線と直交する前記取付用基部の中心を通る直線に対し、前記境界線は、刃部端縁の交点から回転中心側に向け回転方向の前方から後方に向かい傾斜していることを特徴とする耕耘爪である。

また、本発明の請求項２の耕耘爪は、前記爪軸の回転軸線と直交する取付用基部の中心を通る直線から直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心の刃部先端位置までの前記直線と直交する方向の寸法と、
直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心から横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心までの境界線方向からみた横刃部長さ寸法と、
横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心から直交刃部の先端側の刃部先端までの境界線方向からみた寸法が略同一であることを特徴とする請求項１記載の耕耘爪である。

あるいは、本発明の請求項３の耕耘爪は、前記横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心の曲げ方向の幅は、直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心の曲げ方向の幅に対し１．４倍乃至１．６倍の幅となるように滑らかに湾曲して連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の耕耘爪である。

あるいは、本発明の請求項４の耕耘爪は、更に、前記取付用基部の回転軸線方向の横刃部の曲げ方向と反対側の面から直交刃部の先端までの寸法は１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耕耘爪である。

本発明によれば、耕耘爪の砕土性を向上するとともに、耕耘爪が土を持回る量を向上し、作業速度を早くすることを可能とし、同一箇所での重複作業を軽減することを可能とする。

この発明の実施の形態に係る実施例の代かき機に取り付けた使用状態正面断面図である。 この発明の実施の形態に係る実施例の作動状態正面図である。 この発明の実施の形態に係る第１実施例に係る耕耘爪の正面図である。 この発明の実施の形態に係る第１実施例に係る耕耘爪の図３のＥ矢視図である。 この発明の実施の形態に係る第１実施例に係る耕耘爪の側面図であって耕耘爪の刃先端側から見た投影図である。 この発明の実施の形態に係る第２実施例に係る耕耘爪の正面図である。 この発明の実施の形態に係る第２実施例に係る耕耘爪の図６のｅ矢視図である。 この発明の実施の形態に係る第２実施例に係る耕耘爪の側面図である。 図５における耕耘爪の回転軸と直交する側面側から見た投影図のＡ部拡大図である。 図５における耕耘爪の回転軸と直交する側面側から見た投影図のＢ部拡大図である。

この発明の実施の一形態に係る第１実施例を図１乃至図５、及び、第２実施例を図６乃至図８に基づいて説明する。

１１は、代かき機であり、図１は、代かき機に取付けられた爪軸部の要部断面図である。代かき機１１は、トラクタ（図示せず）に牽引されて、図１矢印方向即ち図中左方に移動される。
１６は爪軸である。爪軸１６は、トラクタに牽引されるとともに図1に示す矢印方向に回転する。１２は、カバーである。カバー１２は、回転軸である爪軸１６の上部に設置され爪軸１６上部を覆う。
１３は、第１レベラーである。第１レベラー１３は、カバー１２の後部に取り付けられ後端側が上下に回動して土壌をならす。１４は、第２レベラーであり、第１レベラー１３の後部に取り付けられ、上下に回動して土壌をならす。１５は、レーキであり、第１レベラー１３より土壌寄りに取り付けられ、夾雑物等を土中に誘導して埋め込む。

２１は、耕耘爪である。耕耘爪２１は、全体として湾曲あるいは傾斜した平面状からなる。２２は、耕耘爪２１の基部である。
第１実施例において図３に図示されるＯ１、第２実施例において図６に図示されるＯ２は、耕耘爪２１の回転中心である。即ち、図1に示す爪軸１６の回転中心である。第１実施例において図３に図示されるＬ１、第２実施例において図６に図示されるＬ２は、法線である。第１実施例において図３に図示されるｒ１と、第２実施例において図６に図示されるｒ２は、回転軸線である。
２３は、耕耘爪２１の直刃部２３である。直刃部２３は、爪軸１６への取り付け状態で、放射方向と交差する方向、これらの実施例では、回転方向に延びる平面板からなる。

２４は、耕耘爪２１の横刃部２４である。横刃部２４は、第１実施例では、直刃部２３から直刃部２３の平面に対して爪軸１６への取り付け状態で、一側方に傾斜して延びる平面板からなる。あるいは、横刃部２４は、爪軸１６の回転軸方向に傾斜して延びる。
第２実施例では、横刃部２４は、直刃部２３から横刃部２４に掛けて爪軸１６への取り付け状態で、一側方に湾曲される平面板からなっている。
図３乃至図５に図示する、第１実施例は、折り曲げタイプの横刃部２４からなり、第１実施例における横刃部２４は、図４に図示されるように、爪軸１６への取り付け状態で、平面視直線状となっている。

第１実施例のように、横刃部２４が、爪軸１６への取り付け状態で、平面視直線状となっていると、耕耘された土壌の横移動の速度が速くなり、また、土壌に加わる押圧力が大きくなり、練り込み効果が大きくなる。
第２実施例は、円弧状タイプの横刃部２４からなり、横刃部２４は、図７に図示されるように、直刃部２３から直刃部２３の平面に対して爪軸１６への取り付け状態で、平面視Ｒ状に湾曲している平面板からなる。
第２実施例のように、横刃部２４が、爪軸１６への取り付け状態で、平面視円弧状に湾曲している形状の場合、直線状の場合に比較して土壌の移動速度が緩やかになるため、練り込み性能も緩やかになる。

２５は、耕耘爪２１の直交刃部である。第１実施例、第２実施例とも、直交刃部２５は、横刃部２４の平面に対して爪軸１６への取り付け状態で、横刃部２４から一側方に延び、回転方向と直交する方向の平面からなる。即ち、爪軸１６の回転軸線と平行な平面からなる。第１実施例の直交刃部２５は、図３、図４に図示されるように、横刃部２４から延び、爪軸１６への取り付け状態で、横刃部２４の平面に対して傾斜度を変え、傾斜度を深くし、一側方に延びる平面からなり、直刃部２３の平面に対して略垂直方向に延ばされる。
第２実施例の直交刃部２５は、横刃部２４から延び横刃部２４の平面に対して、湾曲から傾斜に変えて一側方に延びる平面からなり、直刃部２３の平面に対して略垂直方向に延ばされる。

第１実施例においては、図３に図示されるように、また、第２実施例においては、図６に図示されるように、耕耘爪２１において、直刃部２３から横刃部２４にかけて爪軸１６への取り付け状態で、回転方向と逆向きに湾曲されている。直刃部２３から横刃部２４及び直交刃部２５にかけての回転方向前側にＶ字状又はレ字状の刃部を有している。
図３、図６に図示されるように、直交刃部２５平面は、爪軸１６の回転軸線を通り回転軸線と直交する取付基部２２の中心を通る直線に対し、刃部端縁側から回転中心側に向け回転方向の前方から後方に向かい傾斜している。また、直刃部２３と横刃部２４の境界線である折り曲げ線は、直交刃部２５平面と略平行に設けられている。

第１実施例においては図３に、第２実施例においては図６に図示されるように、耕耘爪２１の先端は、法線Ｌ１、Ｌ２内に収まっている。
図３、図６に想像線で図示される、曲げる前の展開状態の耕耘爪４１と比較すると、曲げる前の展開状態の耕耘爪４１の先端は、法線Ｌ１、Ｌ２外にはみ出している。それに対して、第１実施例、第２実施例とも、曲げた後の本実施例に係る直交刃部２５は、直刃部２３の平面に対して略垂直方向に延ばされる。曲げる前の展開状態の耕耘爪４１で法線の外側にはみ出している分だけ、曲げた後の本実施例では、直交刃部２５平面が形成されている。５１は、耕耘爪２１先端の回転軌跡である。回転軌跡５１は、最大回転半径である。
これら実施例では耕耘爪２１は、直交刃部２５と横刃部２４との境界部の爪軸１６への取り付け状態で、回転方向前方端部近傍が回転半径は最大となっている。

第１実施例では図３、第２実施例では図６に図示されるように耕耘爪２１は、直交刃部２５の爪軸１６回転中心側に面する平面は、爪軸１６の回転軸線を通り回転軸線と直交する取付基部２２の中心を通る直線に対し、刃部端縁側から回転中心側に向け回転方向の前方から後方に向かい図３に示すＲ角（図６に示すｒ角）傾斜していて、爪軸１６への取り付け状態で、回転方向の法線に対して前方側から後方側に向かい回転中心側に４５度乃至５０度角（図３中Ｃ１、図６中Ｃ２）傾斜している。直刃部２３と横刃部２４の折り曲げ境界線と直交刃部２５の平面は略平行であり、本例においてはＲ角（ｒ角）は８度乃至１０度角である。この傾斜角を設けることにより、土壌を持回るのに有効である。
第１実施例では、耕耘爪２１は、爪軸１６への取り付け状態で、回転方向に面する直交刃部２５の、回転軸と直交する側面側から見た図５に示す方向から見た投影面積は、図９に図示される平面状のＢ部分となり、耕耘爪の回転軸と直交する側面側から見た図５に示す方向から見た横刃部２４の投影面積は、図１０に図示されるＡ部分の形状となり、Ａ部分よりＢ部分の投影面積は、１．３乃至１．６倍大きい。
第２実施例でも、図８に示す方向から見た投影面積は平面状となるＢ部分である直交刃部２５は、耕耘爪の刃先端側から見たとき斜めとなる図８に示す方向から見た投影面積であるＡ部分である横刃部２４よりも、１．３乃至１．６倍大きい。そのため、直交刃部２５で、土壌を持回るのに有効である。

爪軸１６回転中心軸方向視の直刃部２３と横刃部２４の境界部の図３における長さＫ（又は図６のｋ）は、基部２２と直刃部２３の境界長さの１．８〜２．１倍であり、直交刃部２５と横刃部２４との境界部の長さＬ（又は図６のｌ）は、直刃部２３と横刃部２４の境界部の長さＫ（又は図６のｋ）の１．４乃至１．６倍である。
１．４乃至１．６倍であるため、土壌の持ち上げ量が増え、練り込みが有効に行える。
２６は、取付孔であり、耕耘爪２１の基部２２に穿設される。
図４、図７に図示されるように、直刃部２４の基部２２側から直交刃部２５の基部２２側に至る肉厚は、同厚としても良いが、これらの実施例では順次厚さを薄くしている。順次厚さを薄くしているため、耕耘刃２１先端側に弾性を持たせ、基部２２への応力集中を軽減し、振動を吸収することができる。また、取付基部２２の回転軸線方向の横刃部２４の曲げ方向と反対側の面から直交刃部２５の先端までの図４と図７に示すＱとｑの寸法は１００ｍｍ以下とすることで、耕耘爪２１の基部２２への過大な負荷を軽減して練り込みが効率よく行える。

第１実施例の爪軸１６の回転軸線と直交する取付基部２２の中心を通る直線から直刃部２３と横刃部２４の境界部の曲げ中心の刃部先端位置までの前記直線と直交する方向の寸法Ｐと、図４に示す直刃部２３と横刃部２４の境界部の曲げ中心から横刃部２４と直交刃部２５の境界部の曲げ中心までの境界線方向からみた横刃部２４長さ寸法Ｍと、横刃部２４と直交刃部２５の境界部の曲げ中心から直交刃部２５の先端側の刃部先端までの境界線方向からみた寸法Ｎが略同一に設けられていて、少なくとも、それぞれの長さの差が最大１０ｍｍ以内であることが望ましい。また、第２実施例の場合も同様に、爪軸１６の回転軸線と直交する取付基部２２の中心を通る直線から直刃部２３と横刃部２４の境界部の曲げ中心の刃部先端位置までの前記直線と直交する方向の寸法ｐと、図７に示す直刃部２３と横刃部２４の境界部の曲げ中心から横刃部２４と直交刃部２５の境界部の曲げ中心までの境界線方向からみた横刃部２４長さ寸法ｍと、横刃部２４と直交刃部２５の境界部の曲げ中心から直交刃部２５の先端側の刃部先端までの境界線方向からみた寸法ｎが略同一に設けられていて、少なくとも、それぞれの長さの差が最大１０ｍｍ以内であることが望ましい。

３１は、耕耘爪取付部である。図１に図示されるように、耕耘爪取付部３１は、ボックス型からなり、爪軸１６の周囲に放射方向に取り付けられる。耕耘爪取付部３１には、耕耘爪２１の基部２２を差し込み、取付孔２６にボルト３２を差し込み固定する。耕耘爪２１は、基部２２で、水平な爪軸１６の軸周に放射方向に、また、軸方向に螺旋状に取り付けられ固定されて、回転されることで土壌を耕耘する。

耕耘爪２１の作用について説明する。
図１、図２に図示されるように、直刃部２３によりまず、土に食い込んで土を切断する。前方側の直刃部２３によって切断された土壌の側方側は、横刃部２４で斜め横方向に移動させられ、さらに、直交刃部２５によって直刃部２３切断方向と直交する方向に移動される。この間、耕耘爪２１は、回転しているため横刃部２４の土壌は、回転方向後方側の耕耘爪２１先端側に順次押されて移動する。
そして、回転方向と直交する方向の面を有する直交刃部２５に達すると、移動方向が変更され移動抵抗が増加して土壌に圧力が付加されるとともに、側方に移動される。また、直交刃部２５に達した一部の土壌は、外周方向に飛ばされ、飛ばされた土壌は、カバー１２にぶつけられ土壌はこなれて粉砕される。このように、土壌に適度の圧力を作用させ横方向への移動を効率よく行うため土壌が短時間に細かく破砕されるとともに、練り込まれる。

図１、図２に図示されるように、直交刃部２５の爪軸１６側の面は、正面視又は回転軸である爪軸１６方向からみて回転中心前方側から下方に向かって回転する。最下端部を過ぎて、後方側になると、回転方向前方端側が低く、後端側が高い傾斜から徐々に水平になり、さらに前方端側が高く後端側が低い傾斜に変化していく。
この過程において、直交刃部２５の爪軸１６側の面に耕耘された土壌の一部が載せられて爪軸１６上方側から前方側に持回られ、更に細かく破砕されるとともに、練り込まれる。直交刃部２５により持回る土の量が多くなり、砕土性は向上する。

図２に基づき、夾雑物のすき込み性について説明する。
直刃部２３から横刃部２４及び直交刃部２５にかけての回転方向前側の刃部は、回転すると、図２に図示されるように、土壌に当接する前方位置から爪軸１６回転軸中心の下方位置近傍までは、前方が高く後方が低く傾斜した状態から下方に移動するに伴い、徐々に水平状態に変化する。
そして、回転下端部を過ぎると、前方が低く後方が高く傾斜した状態に変化する。これにより、夾雑物は上方から回転してくる直刃部２３の刃部によって、土中の下方に移動され、回転下端部近傍において、夾雑物が土の抵抗により土中に取り残されてすき込まれる。直交刃部２５平面と横刃部２４との境界部の回転方向前方端部近傍が回転半径は最大となって、直交刃部２５の刃部が横刃部２４側から端部にかけて回転軸芯側に湾曲して、夾雑物を持ち上げることが無い。

第２実施例のように、横刃部２４が、爪軸１６への取り付け状態で、平面視円弧状に湾曲している形状の場合、直線状の場合に比較して土壌の移動速度が緩やかになるため、練り込み性能も緩やかになる。
他方、折り曲げタイプの横刃部２４からなる第１実施例では、横刃部２４は、平面視直線状となっていると、横移動の速度が速くなり、また、土壌に加わる押圧力が大きくなり、練り込み効果が大きくなる。
土質が異なると、練り込み性も異なるため、第１実施例に係る耕耘爪２１と、第２実施例に係る耕耘爪２１とを、土質にあった形状又は希望する練り込み度合いに合った形状を選択して使用することで、作業性を向上する。

この発明の実施例では、耕耘爪の砕土性を向上するとともに、耕耘爪が土を持回る量を向上し、早く作業をすることを可能とし、同一箇所での重複作業を軽減する。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて耕耘作業や代掻き作業を行う耕耘作業機の耕耘爪に適用できる。

１１ 代かき機
１６ 爪軸
２１ 耕耘爪
２２ 基部
２３ 直刃部
２４ 横刃部
２５ 直交刃部

Claims (4)

1. 取付用基部を爪軸の軸周に放射方向に取り付けられ、回転されることで土壌を耕耘する耕耘爪であって、
   前記爪軸への取り付け状態においては、
   前記取付用基部から延びる平面板からなる直刃部と、
   該直刃部から一側方に傾斜又は湾曲して曲げられて延びる平板状の横刃部と、
   該横刃部から一側方に延びる爪軸回転軸線と平行な平面からなる直交刃部とを有し、
   前記直刃部から前記横刃部にかけて回転方向と逆向きに湾曲されているとともに、
   前記直刃部から前記横刃部及び前記直交刃部にかけての回転方向前側に刃部を有し、
   直刃部と横刃部の境界線と横刃部と直交刃部の境界線は略平行であるとともに、爪軸の回転軸線と直交する前記取付用基部の中心を通る直線に対し、前記境界線は、刃部端縁の交点から回転中心側に向け回転方向の前方から後方に向かい傾斜していることを特徴とする耕耘爪。
2. 前記爪軸の回転軸線と直交する取付用基部の中心を通る直線から直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心の刃部先端位置までの前記直線と直交する方向の寸法と、
   直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心から横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心までの境界線方向からみた横刃部長さ寸法と、
   横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心から直交刃部の先端側の刃部先端までの境界線方向からみた寸法が略同一であることを特徴とする請求項１記載の耕耘爪。
3. 前記横刃部と直交刃部の境界部の曲げ中心の曲げ方向の幅は、直刃部と横刃部の境界部の曲げ中心の曲げ方向の幅に対し１．４倍乃至１．６倍の幅となるように滑らかに湾曲して連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の耕耘爪。
4. 前記取付用基部の回転軸線方向の横刃部の曲げ方向と反対側の面から直交刃部の先端までの寸法は１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耕耘爪。

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