特許 5960515 ロータリー作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5960515

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】ロータリー作業機

(51)【国際特許分類】

   A01B 33/12 20060101AFI20160719BHJP

【ＦＩ】

   A01B33/12 C

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-132715(P2012-132715)

(22)【出願日】2012年6月12日

(65)【公開番号】特開2013-255444(P2013-255444A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2015年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090893

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 敏

(72)【発明者】

【氏名】平澤 一暁

(72)【発明者】

【氏名】三村 輔

(72)【発明者】

【氏名】立石 大作

【審査官】 中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５２−１４５１０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１１７４６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５０−１４９５０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０００００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００４７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２３３９０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｂ ３３／０８ − ３３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状または円柱状の爪軸と、
該爪軸の外周に、前記爪軸の半径方向に延びるように取り付けられ、先端が張り出すように湾曲した複数の耕耘爪とを備え、
該耕耘爪が、
前記爪軸の半径方向に延びるように固定される固定部と、
直刃部と、
湾曲刃部とを備え、
前記爪軸の外周に、左から第１耕耘爪〜第３８耕耘爪の順に３８本配置するロータリー作業機において、
前記爪軸の外周に前記第１耕耘爪〜第３８耕耘爪が下記表１に示されるように配置され、

【表1】

かつ、前記第１９耕耘爪と前記第２０耕耘爪とが前記爪軸の長さ方向の中央となり、
一の耕耘爪の先端と、該耕耘爪の先端が湾曲して張り出す側に隣接する別の耕耘爪とのピッチが、水平距離で２５ｍｍ以内となることを特徴とする、ロータリー作業機。

【請求項2】

該爪軸の表面に３８個の爪フォルダを備え、
該３８個のそれぞれの爪フォルダに前記第１耕耘爪〜前記第３８耕耘爪を着脱可能に取り付けることを特徴とする、請求項１に記載のロータリー作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円筒状の爪軸と、爪軸の外周面に、半径方向に向けて突設された複数の耕耘爪とを備え、耕耘爪を接地させて爪軸を回転することで耕耘作業を行うロータリー作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のロータリー作業機は、円筒状または円柱状の爪軸と、その爪軸の表面に、先端が張り出すように湾曲した複数の耕耘爪とを備える。この耕耘爪は、爪軸の半径方向に延びるように固定される固定部と、直刃部と、湾曲刃部とを備える。

【0003】

このような構成のロータリー作業機では、耕耘爪で耕耘した土が、耕耘爪などに付着して適切に放てきできず、耕耘後の土の仕上がりが均一とならないという問題があり、これに対しては種々の改良が提案されてきた（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−４５００７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１にて示される技術は、耕耘爪間の爪軸に弾性のある円筒部材を被せる。この円筒部材では、両側端に短い切り込みを一定間隔で形成し、爪軸が回転する際にこの円筒部材が爪軸の長手方向にわずかに動くことで、耕耘爪への土の付着を低減させるものである。

【0006】

しかし、このような技術では、耕耘爪の間にそれぞれ円筒部材を配置しなければならず、部品点数が増えてしまうという問題があった。また、円筒部材をメンテナンスする必要もあり、手間がかかるという問題もあった。

【0007】

３８本の耕耘爪を有するロータリー作業機では、特に固有の問題として、３６本の耕耘爪を有するロータリー作業機と比較して耕耘後の土の仕上がりが悪い。そこでこの発明の目的は、構成を複雑にすることなく、耕耘後の土の仕上がりが均一となる３８本の耕耘爪を有するロータリー作業機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このため請求項１に記載の発明は、円筒状または円柱状の爪軸と、
該爪軸の外周に、前記爪軸の半径方向に延びるように取り付けられ、先端が張り出すように湾曲した複数の耕耘爪とを備え、
該耕耘爪が、
前記爪軸の半径方向に延びるように固定される固定部と、
直刃部と、
湾曲刃部とを備え、
前記爪軸の外周に、左から第１耕耘爪〜第３８耕耘爪の順に３８本配置するロータリー作業機において、
前記爪軸の外周に前記第１耕耘爪〜第３８耕耘爪が下記表１に示されるように配置され、

【表1】

かつ、前記第１９耕耘爪と前記第２０耕耘爪とが前記爪軸の長さ方向の中央となり、
一の耕耘爪の先端と、該耕耘爪の先端が湾曲して張り出す側に隣接する別の耕耘爪とのピッチが、水平距離で２５ｍｍ以内となる。

【0010】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータリー作業機において、該爪軸の表面に３８個の爪フォルダを備え、
該３８個のそれぞれの爪フォルダに前記第１耕耘爪〜前記第３８耕耘爪を着脱可能に取り付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１に記載の発明によれば、円筒状または円柱状の爪軸と、該爪軸の外周に、前記爪軸の半径方向に延びるように取り付けられ、先端が張り出すように湾曲した複数の耕耘爪とを備え、該耕耘爪が、前記爪軸の半径方向に延びるように固定される固定部と、直刃部と、湾曲刃部とを備え、前記爪軸の外周に、左から第１耕耘爪〜第３８耕耘爪の順に３８本配置するロータリー作業機において、前記爪軸の外周に前記第１耕耘爪〜第３８耕耘爪が前記爪軸の外周の特定の位置に配置され、かつ、前記第１９耕耘爪と前記第２０耕耘爪とが前記爪軸の長さ方向の中央となり、一の耕耘爪の先端と、該耕耘爪の先端が湾曲して張り出す側に隣接する別の耕耘爪とのピッチが、水平距離で２５ｍｍ以内となる。

【0012】

これにより、構造を複雑にすることなく、耕耘後の土の仕上がりが均一となる３８本の耕耘爪を有するロータリー作業機を提供することができる。

【0013】

また、隣接する耕耘爪間で残耕耘土が発生せず、耕耘後の土の仕上がりを良好にすることができる。

【0014】

請求項２に記載の発明によれば、該爪軸の表面に３８個の爪フォルダを備え、該３８個のそれぞれの爪フォルダに前記第１耕耘爪〜前記第３８耕耘爪を着脱可能に取り付けるので、それぞれの耕耘爪を着脱可能とするので、耕耘爪の交換やメンテナンスが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の一例のロータリー作業機の側面図である。

【図2】図１のロータリー作業機の耕耘爪の配置を説明するための平面図である。

【図3】耕耘爪の、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

【図4】別の耕耘爪の、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

【図5】爪軸の左右方向への耕耘爪の配置を説明するための図である。

【図6】爪軸の円周方向への耕耘爪の配置を説明するための図である。

【図7】耕耘爪の取り付け位置の中心を説明するための図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視一部側面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ矢視底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について詳述する。なお、この明細書において、トラクタなどが前進する方向を「前」、後進する方向を「後」、「前」に向かって「左右」と定義する。図１にこの発明の一例のロータリー作業機５０の概略側面図を示す。ロータリー作業機５０は、動力を伝達するメインビーム４３、メインビーム４３の左端に備えるチェーンケース４４、メインビーム４３の中央に備える不図示のギアボックス、ギアボックスに固設されたＶ字状のアッパーアーム５４、ギアボックスの両側方でメインビーム４３に回動自在に取り付けられたデプスビーム５６、爪軸ＡＸの周りには、合計３８本の耕耘爪Ｋ（後述の耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８）を備える。うち、２本は偏芯耕耘爪で３６本は普通耕耘爪である。耕耘爪Ｋを上方より覆うことで耕耘した土の上方への飛散を防止するロータリーカバー（耕耘カバー）４６などを備える。

【0017】

ロータリーカバー４６には、これを前後に回動させるためのハンドル４９が取り付けられている。ロータリーカバー４６は、ハンドル４９を回転させることで爪軸４５ａを中心にして進行方向に対して前後に回動可能に構成されている。ロータリーカバー４６の回動は耕耘深さ（耕深）に合わせて調整される。また、ロータリーカバー４６の後端には、リヤカバー４７が回動部４８を介して回動自在に連結されている。なお、符号ＳＣは、ロータリーカバー４６の両側（機体の幅方向の両側）に備える泥よけであり、耕耘爪Ｋで耕耘した土の左右方向（機体の幅方向の両側）への飛散を防止するためのものである。

【0018】

リヤカバー４７の下部には、ハンガーロッド５１の下端がピンによって回動自在に取り付けられている。一方、ロータリーカバー４６の後部上には左右両側にロッドステー５２が後斜め上方に向けて設けられ、そのロッドステー５２の上端部にハンガーロッド５１の上部が回動軸５３の周りに回動自在に、かつハンガーロッド５１の長さ方向に摺動自在に支持されている。また、ハンガーロッド５１の外周には不図示のコイルバネが巻きつけられ、リヤカバー４７を下方（本図において時計回り）に付勢している。

【0019】

アッパーアーム５４の一端にはトラクタのトップリンク３９が取り付けられるとともに、アッパーアーム５４の別の一端には、デプスビーム５６の上下傾斜角を調整するためのアジャストスクリュー５５が取り付けられている。アジャストスクリュー５５は調整ハンドル５７を操作することで調整される。なお、ロータリーカバー４６の後部にはサイドカバーを取り付けたり、リヤカバー４７の下部にはサイドアンダーカバーを取り付けたりしてもよい。

【0020】

ロータリー作業機５０のギアボックスには、ユニバーサルジョイント４２を介してトラクタのＰＴＯ軸４１を連結し、トラクタの駆動力をロータリー作業機５０に伝達する。このギアボックス内にて、ＰＴＯ軸４１の駆動力は、メインビーム４３内のシャフトに伝達される。シャフトの端部はチェーンケース４４内に配置され、そのシャフトの端部にはギアが固設されている。チェーンケース４４内には、爪軸ＡＸの端部に固設された別のギアも備える。そして、２つのギアに無端チェーンを掛け回すことで、メインビーム４３内のシャフトから爪軸ＡＸへと駆動力が伝達されるようになっている。

【0021】

図２には、この例の要部を示す。ロータリーカバー４６内に配置される円筒状の爪軸ＡＸの外周面には、３８個の爪ホルダ（後述の符号ＨＬ）を爪軸ＡＸの半径方向に沿うように突設する。そして、それぞれの爪フォルダには、耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８を取り付ける。爪軸ＡＸの長手方向の中央の中央線ＣＬ上には耕耘爪Ｋ１９，Ｋ２０を取り付け、爪軸ＡＸの左端には耕耘爪Ｋ１、右端には耕耘爪Ｋ３８をそれぞれ取り付ける。

【0022】

耕耘爪Ｋ３は鉄などの金属板製で、図３に示すように、基端が爪フォルダＨＬに固定される直線的な固定部Ｐ３と、直線的な直刃部Ｐ２と、湾曲した湾曲刃部Ｐ１とで構成される。そして、直刃部Ｐ２が爪フォルダＨＬの突設方向に向けて延出するように形成される。直刃部Ｐ２の基端側には、貫通孔Ｐ７を設け、この貫通孔Ｐ７と爪フォルダＨＬに形成された貫通孔とを合わせてボルトＢＬを通して耕耘爪Ｋ３を爪フォルダＨＬに固定する。なお、符号Ｐ５は刃を、符号Ｐ４は先端を示す。また、直刃部Ｐ２の厚み方向の中心で、かつ、直刃部Ｐ２の幅方向の中心を通る線を中心線ＫＣＬとする（図７も参照のこと）。この耕耘爪Ｋ３の爪高さ＝Ｍである。爪高さは、中心線ＫＣＬと湾曲刃部Ｐ１の先端Ｐ４との間の距離である。なお、耕耘爪Ｋ２，Ｋ７〜Ｋ９，Ｋ１４〜Ｋ１６，Ｋ２０〜Ｋ２２，Ｋ２６〜Ｋ２９，Ｋ３３〜Ｋ３５は耕耘爪Ｋ３と同一形状に形成される。一方、耕耘爪Ｋ４〜Ｋ６，Ｋ１０〜Ｋ１３，Ｋ１７〜Ｋ１９，Ｋ２３〜Ｋ２５，Ｋ３０〜Ｋ３２，Ｋ３６，Ｋ３７は耕耘爪Ｋ３と同一形状で左右対称に形成される。

【0023】

一方、耕耘爪Ｋ１は鉄などの金属板製で、図４に示すように、基端が爪フォルダＨＬに固定される直線的な固定部Ｐ３´と、屈曲部Ｐ６´と、直線的な直刃部Ｐ２´と、湾曲した湾曲刃部Ｐ１´とで構成される、屈曲部Ｐ６´があることで、直刃部Ｐ２´が爪フォルダＨＬの突設方向から偏芯して設けられる。直刃部Ｐ２´の延出方向は、爪フォルダＨＬの突設方向と平行である。直刃部Ｐ２´の基端側には、貫通孔Ｐ７´を設け、この貫通孔Ｐ７´と爪フォルダＨＬに形成された貫通孔とを合わせてボルトＢＬを通して耕耘爪Ｋ１を爪フォルダＨＬに固定する。なお、符号Ｐ５´は刃を、符号Ｐ４´は先端を示す。また、固定部Ｐ３´の厚み方向の中心を通る線を中心線ＫＣＬとする。

【0024】

屈曲部Ｐ６´を備えることで、爪フォルダＨＬの突設方向に対して直刃部Ｐ２´を先端Ｐ４´と反対側に向けて一定距離ｄだけ偏芯させるものである。耕耘爪Ｋ１の爪高さ＝Ｍであり、耕耘爪Ｋ２〜Ｋ３７の爪高さ＝Ｍと同一である（必ずしも同一である必要はない）。耕耘爪Ｋ１の爪高さ＝Ｍは、直刃部Ｐ２´の中心線と湾曲刃部Ｐ１´の先端Ｐ４´との間の距離である。

【0025】

耕耘爪Ｋ３８は耕耘爪Ｋ１と同一形状で左右対称に形成される。

【0026】

耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８は、図５に示すように、耕耘爪Ｋ１と耕耘爪Ｋ２は、爪軸ＡＸの同一断面上にそれぞれの中心線ＫＣＬが位置するように配置される。

【0027】

同様に、耕耘爪Ｋ１９と耕耘爪Ｋ２０、耕耘爪Ｋ３７と耕耘爪Ｋ３８は、それぞれの中心線ＫＣＬが爪軸ＡＸの同一断面上に位置するように配置される。なお、図示しないが、耕耘爪Ｋ６と耕耘爪Ｋ７、耕耘爪Ｋ１３と耕耘爪Ｋ１４、耕耘爪Ｋ２５と耕耘爪Ｋ２６、耕耘爪Ｋ３２と耕耘爪Ｋ３３についても、それぞれの中心線ＫＣＬが爪軸ＡＸの同一縦断面上に位置するように配置される。また、耕耘爪Ｋ１９，Ｋ２０のそれぞれの中心線ＫＣＬは、爪軸ＡＸの長さ方向の中央に位置し、図２にて示した中央線ＣＬと一致する。なお、耕耘爪Ｋ１９と耕耘爪Ｋ２０の配置を逆にしてもよく、この場合にも同様の耕耘効果が得られる。

【0028】

また、耕耘爪Ｋ１と耕耘爪Ｋ３とはそれぞれの中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとなるように配置される。耕耘爪Ｋ１７と耕耘爪Ｋ１８とはそれぞれの中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとなるように配置される。耕耘爪Ｋ３８と耕耘爪Ｋ３６とはそれぞれの中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとなるように配置される。また、爪の先端が逆方向に配置された耕耘爪Ｋ３６と耕耘爪Ｋ３５とはそれぞれの中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとなるように配置される。さらに、耕耘爪Ｋ３５と耕耘爪Ｋ３４とはそれぞれの中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとなるように配置される。なお、図示しないが、同様にこれ以外の耕耘爪の中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌである（耕耘爪Ｋ６と耕耘爪Ｋ７、耕耘爪Ｋ１３と耕耘爪Ｋ１４、耕耘爪Ｋ２５と耕耘爪Ｋ２６、耕耘爪Ｋ３２と耕耘爪Ｋ３３の中心線ＫＣＬ間の距離を除く）。

【0029】

ここで、上記耕耘爪の中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌと、（耕耘爪Ｋ１，Ｋ３８を除く）耕耘爪の爪高さ＝Ｍとの関係は、（Ｍ−２５）≦Ｌ≦（Ｍ＋２５）ｍｍとなる。なお、各耕耘爪の中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌは必ずしも等しくなくてもよい。一方、中央線ＣＬと耕耘爪Ｋ１８の中心線ＫＣＬとの距離は、中央線ＣＬと耕耘爪Ｋ２１の中心線ＫＣＬとの距離と等しい。また、中央線ＣＬと耕耘爪Ｋ１７の中心線ＫＣＬとの距離は、中央線ＣＬと耕耘爪Ｋ２２の中心線ＫＣＬとの距離と等しい。中央線ＣＬを挟んで左右のその他の耕耘爪の中心線ＫＣＬと中央線ＣＬの距離についても同様である。

【0030】

図６には、爪軸ＡＸの周面に対する耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８の位置を模式的に示す（矢印は爪軸ＡＸの回転方向を示す）。３８本の耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８の取付位置の基準点は、爪軸ＡＸの周面上に、爪軸ＡＸの軸心から一定角度α＝（２π／３８）で均等に配置される。爪軸ＡＸの外周上にこの図の順で耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８を配置することで、耕耘ムラを最小限とすることができる。なお、爪軸ＡＸ上の３８本の耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８のそれぞれ隣り合う耕耘爪間の角度は全て同じ（２π／３８）であることに限定されるものではない。爪軸ＡＸ上の隣り合う耕耘爪間の角度は（２π／３８）±（１／１８０）πの範囲にあればよい。

【0031】

図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、耕耘爪Ｋ３の取付位置の基準点ＢＰは、中心線ＫＣＬが爪軸ＡＸの外周面と交差する点として定義される。他の耕耘爪の取付位置の基準点ＢＰについても同様である。なお、耕耘爪Ｋ１，Ｋ３８の底面形状は、耕耘爪Ｋ３のそれと同様である。

【0032】

爪軸ＡＸにおける耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８の長手方向の条件と周方向の条件とに基づいて耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８の位置を円筒座標系で表示することができる。なお、爪軸ＡＸの半径＝Ｒ、耕耘爪の中心線ＫＣＬ間の距離＝Ｌとする。そして、耕耘爪（第１耕耘爪）Ｋ１の取付位置の基準点ＢＰを円筒座標系において（Ｒｃｏｓ０，Ｒｓｉｎ０，０）と表す。なお、α＝２π／３８である。また、耕耘爪Ｋ１の先端の向きは右向きである。

【0033】

耕耘爪（第２耕耘爪）Ｋ２，耕耘爪（第３耕耘爪）Ｋ３，・・・，耕耘爪（第３７耕耘爪）Ｋ３７，耕耘爪（第３８耕耘爪）Ｋ３８のそれぞれの取付位置の基準点ＢＰの円筒座標系表示および耕耘爪の先端の向きについては、表１に示す。

【0034】

【表1】

【0035】

なお、爪軸ＡＸに爪フォルダＨＬを設けず、耕耘爪Ｋ１〜Ｋ３８を直接爪軸ＡＸに突設するように構成してもよい。

【0036】

また、上述の例では、リヤカバー４７を備えるロータリー作業機１０について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、リヤカバー４７を備えなくてもよい。この発明のロータリー作業機では、耕耘後のリヤカバーによる土均しが行われなくても、耕耘土の仕上がりは均平となる。

【0037】

耕耘土が平坦となることに加えて、この発明のロータリー作業機では、耕耘後の土塊の大きさも均一となる。この発明のロータリー作業機では、３８本の耕耘爪が耕耘した際に形成される土塊の表面積Ｓを測定し、土塊の表面積の最大値をＳｍａｘ、土塊の表面積の最小値をＳｍｉｎ、土塊の表面積の平均値をＳｍｅａｎとすると、（Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／Ｓｍｅａｎ≒１．０となる。

【0038】

さらに、耕耘時の振動も抑制されることから、３８本の耕耘爪の磨耗の度合いも均一となる。したがって、耕耘爪のメンテナンスや交換に手間がかからない。

【産業上の利用可能性】

【0039】

この発明のロータリー作業機は、畑、水田などあらゆる耕作地に適用することができる。

【符号の説明】

【0040】

５０ ロータリー作業機
ＡＸ 爪軸
ＨＬ 爪フォルダ
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６，Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９，Ｋ１０，Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４，Ｋ１５，Ｋ１６，Ｋ１７，Ｋ１８，Ｋ１９，Ｋ２０，Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４，Ｋ２５，Ｋ２６，Ｋ２７，Ｋ２８，Ｋ２９，Ｋ３０，Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３，Ｋ３４，Ｋ３５，Ｋ３６，Ｋ３７，Ｋ３８ 耕耘爪
Ｐ１，Ｐ１´ 湾曲刃部
Ｐ２，Ｐ２´ 直刃部
Ｐ３，Ｐ３´ 固定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】