JP2018130050A - 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させ、高速作業を可能とし、同一箇所での重複作業を軽減することを可能とする。【解決手段】回転させ土壌を耕耘する耕耘爪１であって、基部２から延びる平板状の縦刃部３と、縦刃部３から一側方に湾曲して曲げられて延びる横刃部４と、横刃部４から一側方に延びる平面からなる直交刃部５とを有し、縦刃部３から横刃部４にかけて回転方向と逆向きに湾曲されているとともに、縦刃部３から横刃部４及び直交刃部５にかけての回転方向前側に刃部を有し、縦刃部３と横刃部４の折り曲げ開始線ｐ１と直交刃部５の平面部５ｃは略平行であり、耕耘爪軸ｏ１の回転軸線と直交する基部２の中心を通る直線に対し、回転方向後方側に向けて１２度乃至２２度角に傾斜している耕耘爪による。【選択図】 図１

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。

耕耘爪に関する従来の技術として、例えば、特開２００６−１０９７８７号公報（特許文献１）、特開２００７−７４９７４号公報(特許文献２)、特開２０１２−８０９０１号公報(特許文献３)、特開２０１６−１１６４７１号公報（特許文献４）が公知である。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Ｓｏ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。

特許文献４に記載の「耕耘爪」は、「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、爪軸への取り付け状態においては、基部から延びる平面板からなる直刃部と、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面からなる横刃部と、横刃部から一側方に延びる平面からなる直交刃部とを有し、直刃部から横刃部に掛けて回転方向と逆向きに湾曲されているとともに、直刃部から横刃部及び直交刃部にかけての回転方向前側に刃部を有し、直交刃部平面は回転方向に対し前方側から後方側に向かい回転中心側に傾斜している、耕耘爪。」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 特開２０１６−１１６４７１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。また、特許文献４記載の「耕耘爪」は、横刃部から一側方に延びる平面からなる直交刃部を有し、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ている。しかしながら、さらなる性能の向上が求められている。

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、高速作業を可能とし、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。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の耕耘爪は、取付用基部を耕耘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、
前記取付用基部から延びる平面板からなる縦刃部と、
該縦刃部から一側方に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耕耘爪軸軸線と平行な平面からなる直交刃部とを有し、
前記縦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、
前記縦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、
縦刃部と横刃部の折り曲げ線と、横刃部と直交刃部の折り曲げ線は略平行であり、
前記折り曲げ線は、前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線に対し、回転方向後方側に向けて１２度乃至２２度角に傾斜していて、
横刃部の折り曲げ開始線から直交刃部中心までの寸法は、前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線を垂直線としたとき、該垂直線から横刃部の折り曲げ開始線と刃部の端縁との交点までの水平寸法の約１．５倍の関係であり、
前記取付用基部の一側面から前記直交刃部の先端までの耕耘爪軸の軸心方向の寸法は、前記垂直線から横刃部の折り曲げ開始線と刃部の端縁との交点までの水平寸法の約２．８倍の関係であるとともに、前記横刃部の湾曲部分の曲率半径の約１．７倍の寸法であ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、前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線を垂直線としたとき、直行刃部の刃部の端縁の先端から直行刃部の上端までの高さ寸法は、取付基部の幅寸法の約２．３倍程度の寸法であり、刃部の端縁の下端から刃部の端縁の先端までの高さ寸法は、刃部の端縁の下端から直行刃部の上端までの高さ寸法の１／２．５乃至１／３．５であることを特徴とする請求項１記載の耕耘爪である。

また、本発明の請求項３の耕耘爪は、前記取付用基部の一側面から前記直交刃部の先端までの耕耘爪軸の軸心方向の寸法は、９５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項２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。

（ａ）が、この発明の実施の形態に係る実施例の代掻き機に取り付けた使用状態の側面図であり、（ｂ）が平面図である。

この発明の実施形態について図１に基づいて説明する。尚、本実地例の耕耘爪は、ホルダータイプの場合について説明する。

図1の（ａ）は、回転自在の耕耘爪軸ｏ１に取り付けた状態の耕耘爪軸ｏ１の軸心方向視の耕耘爪の側面図である。耕耘爪１は、耕耘爪軸ｏ１に固着して設けられたホルダー１１に保持され取り付けられる。本例のホルダー１１は、外周方向を向いた耕耘爪１を挿入する矩形の孔を有し、耕耘爪１を挿入して耕耘爪軸ｏ１の軸心方向に貫通した取付孔２１にボルト等の締結部材を差し込んで締結する。耕耘爪軸ｏ１は軸心方向に多数のホルダーが放射状に設けられていて耕耘爪１が取付けられ耕耘ロータを構成する。本例の説明においては、耕耘爪１の耕耘爪軸ｏ１の軸心方向視を側面として説明する。

耕耘爪１は、板状に形成されていて、耕耘爪軸ｏ１のホルダー１１に取り付けられる取付基部２と、該取付基部２に連続して設けられる縦刃部３と、該縦刃部３に連続して設けられる横刃部４と、該横刃部４から一側方に延びる耕耘爪軸ｏ１軸線と平行な平面からなる直交刃部５を有し、取付基部２に対し縦刃部３及び横刃部４が、図１の（ａ）に示す矢印Ｙで示す回転方向と逆向きに湾曲するように形成されていて、さらに横刃部４は耕耘爪軸ｏ１の軸芯方向（図１においては手前側）に向け湾曲して設けられ、直行刃部５は横刃部４からさらに手前側に延びて耕耘爪軸ｏ１軸線と平行な平面からなる直交刃部５となっている。また、縦刃部３と横刃部４及び直行刃部５の回転外周側端縁部には連続して一定幅の刃部６が設けられている。刃部６は、両刃となっているが、片刃でもよい。耕耘爪１が回転することにより、縦刃部３の端縁６ａから耕耘土に切り込まれ、端縁６ａは雑草等の夾雑物が絡み付かないように円弧状に回転方向後方側に湾曲して形成されている。

縦刃部３から横刃部４への切り換わり位置である横刃部４の折り曲げ開始線ｐ１は、耕耘爪軸ｏ１の軸心と取付基部２の中心とを通る直線を垂直線２０としたとき、垂直線２０に対し回転方向後方側に向けて、すなわち耕耘爪軸ｏ１から離れる方向に向かって１２度乃至２２度角（α）傾斜している。また、横刃部４の折り曲げ開始線ｐ１と、直交刃部５の平面部５ｃは略平行である。

横刃部４の折り曲げ開始線ｐ１から直交刃部５の中心までの寸法Ｌは、前記耕耘爪軸ｏ１の軸心１ａと取付基部２の中心とを通る直線を垂直線２０としたとき、該垂直線２０から横刃部４の折り曲げ開始線ｐ１と刃部６の端縁６ａとの交点までの水平寸法Ｐの約１．５倍の関係となっている。寸法は基準寸法の±５ｍｍ程度が好ましい。

直行刃部５は、刃部６の端縁６ａの下端から刃部６の端縁の先端６ｂまでの高さ寸法ｈ１に対し、取付基部２の一側面Ｄから直交刃部５の先端までの耕耘爪軸ｏ１の軸心方向の寸法Ｈの１／２乃至１／３程度となっている。また、高さ寸法ｈ１は、刃部６の端縁６ａの下端から直行刃部５の上端までの高さ寸法ｈ２の１／２．５乃至１／３．５程度である。
さらに、直行刃部５の刃部６の端縁６ａの先端から直行刃部５の上端までの高さ寸法ｈ３は、取付基部２の幅寸法２Ｌの約２．３倍程度の寸法で、許容範囲は±５ｍｍ程度である。これにより、切削された耕耘土を直行刃部５によって一部回転方向に持回り、また、一部が後方側の整地板やロータカバーに飛ばされて衝突し、細かく破砕され砕土性が向上する。取付基部２の一側面から直交刃部５の先端までの耕耘爪軸ｏ１の軸心方向の寸法Ｈは、９５ｍｍ以下に設定することで、耕耘抵抗を少なくして、耕耘時の振動を少なくすることができる。

横刃部４は、平板状であり、縦刃部３に対し耕耘爪軸ｏ１の軸芯方向（図１においては手前側）に向け湾曲している。横刃部４の湾曲部分の曲率半径Ｒは、取付用基部２の一側面Ｄから直交刃部５の先端までの耕耘爪軸ｏ１の軸心方向の寸法Ｈの１／１．７倍の関係寸法となっている。寸法は基準寸法の±５ｍｍ程度である。切削された耕耘土が湾曲部によって緩やかに横移動され圧縮されるとともに、直交刃部５側に移動される。

取付基部２は、断面矩形であり、ホルダー１１に挿入される部分は一定の厚さと幅になっている。取付基部２は、本例のホルダータイプの取付けに限らずフランジタイプの取付けであっても本発明は適用できる。

縦刃部３は、取付基部２から連続して形成され、取付基部２の取付け基部中心線である垂直線２０に対し徐々に回転方向Ｙと逆方向に湾曲している。湾曲は、回転外周側も内周側も取付基部２側の曲率半径が小さく、直行刃部５の先端側が大きくなるように滑らかに形成されている。これによって耕耘爪１への夾雑物等の引っ掛かりがなくなり、すき込み性能が向上する。横刃部４及び直交刃部５の湾曲成形前の展開形状を２点鎖線で示している。

直交刃部５の先端の上部は、展開状態を示した２点鎖線で示すように、縦方向が長く、横方向が短い長辺５ａと短辺５ｂとからなる山形状に形成されている。この形状によって、切削土壌の持ち回り量を適正に保持して砕土性を向上させるとともに、耕耘抵抗を少なくして耕耘振動を少なくしている。

本例においては、耕耘爪１を取付けた状態で耕耘爪軸ｏ１を回転させたときの最外端までの最大回転半径Ｒａは、約１９０ｍｍに設定されている。また、最外端位置は、直行刃部５と横刃部４の境界近傍の位置となっている。さらに、最大回転半径Ｒａの法線と直交刃部５の平面部５ｃとのなす角度βは、３８度乃至４８度角程度に設定されている。

本例の耕耘爪１は、材質がＳＵＰ６で形成されていて、熱処理等で所定の固さにして耐摩耗性を向上させている。また、刃部６の部分に溶射などにより耐摩耗材をコーテングすることで、さらに耐摩耗性を向上させることができる。

耕耘爪１の作用について説明する。耕耘爪１が取付けられた耕耘爪軸ｏ１を回転すると、耕耘爪１の縦刃部３の刃部６により土を切断して土に食い込む。そして順次横刃部４側の刃部６によって切断されていく。縦刃部３によって切断された土壌の側方側は、横刃部４で斜め横方向に移動されるとともに圧縮破砕され、さらに、直行刃部５側に移動され、直交刃部５の平面部５ｃは、最大回転半径Ｒａの法線に対し回転方向後方側へ角度β分傾斜していて、直行刃部５によって一部が回転方向に持回られ砕土されるとともに、一部が後方側に飛散され上方や後方を覆うカバーに衝突して粉砕され、効率よく土壌が短時間に細かく破砕される。

縦刃部３から横刃部４及び直交刃部５の回転外周側端縁側に設けた刃部６は、取付基部２の取付け基部中心線である垂直線２０に対し徐々に回転方向Ｙと逆方向に湾曲していて、湾曲は、回転外周側も内周側も取付基部２側の曲率半径が小さく、横刃部４先端側が大きくなるように滑らかに形成されている。このことにより、耕耘爪軸ｏ１の回転により耕耘土に含まれる夾雑物が刃部端縁に引っ掛からずに土中に移動され埋め込まれやすくなり、すき込み性能が向上する。

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を行う耕耘作業機の耕耘爪に適用できる。

１ 耕耘爪
２ 取付基部
２０ 垂直線
２１ 取付孔
３ 縦刃部
４ 横刃部
５ 直交刃部
６ 刃部
ｐ１ 折り曲げ開始線

Claims (3)

1. 取付用基部を耕耘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、
   前記取付用基部から延びる平面板からなる縦刃部と、
   該縦刃部から一側方に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耕耘爪軸軸線と平行な平面からなる直交刃部とを有し、
   前記縦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、
   前記縦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、
   縦刃部と横刃部の折り曲げ線と、横刃部と直交刃部の折り曲げ線は略平行であり、
   前記折り曲げ線は、前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線に対し、回転方向後方側に向けて１２度乃至２２度角に傾斜していて、
   横刃部の折り曲げ開始線から直交刃部中心までの寸法は、前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線を垂直線としたとき、該垂直線から横刃部の折り曲げ開始線と刃部の端縁との交点までの水平寸法の約１．５倍の関係であり、
   前記取付用基部の一側面から前記直交刃部の先端までの耕耘爪軸の軸心方向の寸法は、前記垂直線から横刃部の折り曲げ開始線と刃部の端縁との交点までの水平寸法の約２．８倍の関係であるとともに、前記横刃部の湾曲部分の曲率半径の約１．７倍の寸法であることを特徴とする耕耘爪。
2. 前記耕耘爪軸の軸心と取付用基部の中心とを通る直線を垂直線としたとき、直行刃部の刃部の端縁の先端から直行刃部の上端までの高さ寸法は、取付基部の幅寸法の約２．３倍程度の寸法であり、刃部の端縁の下端から刃部の端縁の先端までの高さ寸法は、刃部の端縁の下端から直行刃部の上端までの高さ寸法の１／２．５乃至１／３．５であることを特徴とする請求項１記載の耕耘爪。
3. 前記取付用基部の一側面から前記直交刃部の先端までの耕耘爪軸の軸心方向の寸法は、９５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の耕耘爪。

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