(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
耕耘作業を行う作業機本体の後方に設けられ、前記作業機本体の幅方向に延びて支持される軸部を中心として回転自在に支持されて圃場の土を転圧する転圧輪を備える耕耘作業機であって、
前記軸部は、前記転圧輪の幅方向一端側から他端側に亘って貫通して延び、
前記転圧輪は、前記軸部に回転自在に支持されており、
前記転圧輪内を延びる軸部には、前記転圧輪の回転時に該転圧輪内に侵入した土を破砕する砕土用部材が設けられている
ことを特徴とする耕耘作業機。
【背景技術】
【0002】
耕耘作業機によって耕耘された耕土は、一般的に、隙間の多い状態にあり、耕耘作業機の整地板によって耕土表面を整地しても、隙間を小さくして締め固めることは困難である。このため、耕耘後の耕土は播種には適さず、また風が吹くと土が舞う等の不都合が生じる。そこで、耕耘作業機によって耕耘された耕土の表面を転圧可能な転圧輪が一般的に使用されている。
【0003】
この転圧輪には、特許文献1に記載されているように、耕耘作業機の後方に配置されて、両側に設けられた一対の側盤間に棒鋼が周方向に適宜間隔を有して配置されるとともに軸方向に傾斜させたかご型転圧輪(文献ではかご型整地ローラー)が知られている。このかご型転圧輪の内部には砕土部材が設けられている。
【0004】
この砕土部材は、かご型転圧輪の両側盤に回転自在に支持されてかご型整地ロータの内側へ延びる一対の掛止具間に架け渡されたチェーンを有してなる。チェーンは、その長手方向中央部が弛んだ状態で一対の掛止具間に架け渡されている。このチェーンは、耕耘作業機を牽引する走行機体が走行してかご型転圧輪が回転すると、進行方向に対して前後方向に振られて、かご型転圧輪内に侵入した土塊を細かく砕く。
【0005】
また、転圧輪には、特許文献2に記載されているように、軸芯方向に所定間隔を有して配置された複数の円盤状のプレートの外周にバーが螺旋状に巻き付けられたもの(文献ではローラ)が開示されている。この転圧輪の両端に配置された一対のプレートには、転圧輪の軸心方向に延びるシャフトが固着されている。
【0006】
シャフトはプレートの両側方に延び、プレートから外側へ延びるシャフトはベアリングユニットを介して転圧輪を支持するローラフレームに回転自在に支持され、プレートから内側へ延びるシャフトには、ベアリングユニットを介してブラケットが回転可能に取り付けられている。このブラケットには直線状に延びる砕土用部材(文献ではバー)の一端部が取り付けられ、砕土部材の他端側は転圧輪の軸芯方向に沿って延びてローラの他端部に設けられたブラケットに取り付けられている。
【0007】
この転圧輪の回転時には、ブラケット及び砕土用部材は回転しないので、転圧輪内に侵入した土塊は、転圧輪の回転とともに回転させながら砕土用部材に衝突して小さく砕かれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献1に記載の砕土用部材は、チェーンであるので変形が自在である。このため、かご型転圧輪の回転時には、砕土用部材は、転圧輪内部で振り子のごとく前後方向に揺動したり、遊びを持って不規則に動いたりするので、砕土用部材による土塊を砕く力は比較的に弱い。従って、粘土質の強い土塊や雪だるま式に膨らんだ大きな土塊に対する砕土用部材の破砕能力は低い。
【0010】
また、特許文献2に記載の転圧輪内に設けられた砕土用部材は、その両端部が転圧輪の両側に配設されたブラケットに支持され、砕土用部材の支点間距離は比較的に大きい。このため、砕土用部材に負荷が作用すると、砕土用部材の変形が大きくなり易く、砕土用部材が破損したり砕土用部材がブラケットから脱落したりする虞がある。
【0011】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、土塊に対する破砕能力が高く、また破損し脱落する虞が少ない砕土用部材を備えた耕耘作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するために本発明の耕耘作業機は、耕耘作業を行う作業機本体の後方に設けられ、作業機本体の幅方向に延びて支持される軸部を中心として回転自在に支持されて圃場の土を転圧する転圧輪を備える耕耘作業機であって、軸部は、転圧輪の幅方向一端側から他端側に亘って貫通して延び、転圧輪は、軸部に回転自在に支持されていることを特徴とする(請求項1)。
【0013】
また、本発明の転圧輪内を延びる軸部には、転圧輪の回転時に該転圧輪内に侵入した土を破砕する砕土用部材が設けられていることを特徴とする(請求項2)。
【0014】
また、本発明の砕土用部材は、軸部に一端側が固定されて他端側が転圧輪の径方向へ延びて転圧輪の周方向に弾性変形可能であることを特徴とする(請求項3)。
【0015】
また、本発明の転圧輪は、その外周に周方向に所定間隔を有して配設されるとともに転圧輪の幅方向一端側から他端側に延びる複数の転圧バーを有し、砕土用部材の他端部は、複数の各転圧バーに接触可能に延びていることを特徴とする(請求項4)。
【0016】
また、本発明の砕土用部材は、一端側が軸部に回動自在に接続され他端側が転圧輪の径方向へ延び、他端部に錘部材が設けられて他端側が揺動自在であることを特徴とする(請求項5)。
【0017】
また、本発明の砕土用部材は、軸部の回転軸方向に所定間隔を有して取り付けられて転圧輪の径方向外側へ延びる一対の支持部材(実施の形態における支持板81)間に回動自在に支持された回転体(実施の形態における砕土ローラ83)を備えることを特徴とする(請求項6)。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係わる農業用整地ロータによれば、上記特徴を有することにより、砕土部材の土塊に対する破砕能力が高く、また砕土部材が破損し脱落する虞が少ない転圧輪が設けられた耕耘作業機を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好ましい実施の形態を
図1〜
図7に基づいて説明する。先ず、耕耘作業機に装着される転圧輪を説明する前に、耕耘作業機の全体構成について、
図1(側面図)及び
図2(平面図)を参照しながら説明する。なお、
図2に示す矢印の方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。
【0021】
耕耘作業機1は、
図1及び
図2に示すように、幅方向(左右方向)に延びる主フレーム3を有した作業機本体5の前部に、走行機体90の後部に設けられた図示しない3点リンク連結機構に連結されるトップマスト6とロアーリンク連結部7を設けて、走行機体90の後部に対して昇降可能に装着される。主フレーム3の左右方向の中央部には前方へ突出する入力軸8a(
図1参照)を備えたギアボックス8が設けられ、走行機体90のPTO軸からユニバーサルジョイント等の動力伝達手段を介して動力が入力軸8aに伝達されるようになっている。
【0022】
主フレーム3の一方側(左側)の端部には、チェーン伝動ケース9が垂設され、主フレーム3の他方側(右側)の端部には側部フレーム10(
図2参照)がチェーン伝動ケース9と対向して垂設されている。チェーン伝動ケース9に接続された主フレーム3の左側の部分及びチェーン伝動ケース9内には伝動機構が設けられ、チェーン伝動ケース9と側部フレーム10の下端部間に多数の耕耘爪12(
図1参照)を取り付けたロータリ作業体11(
図1参照)が回転自在に設けられている。そして、入力軸8aに伝達された動力は、ギアボックス8を介して主フレーム3及びチェーン伝動ケース9内の伝動機構に伝達されて、ロータリ作業体11を所定方向に回転させる。
【0023】
ロータリ作業体11の上側は、上部カバー15(
図2参照)によって覆われ、この上部カバー15の左右方向両端部には側部カバー17が設けられている。上部カバー15は、ロータリ作業体11の前側から後方側に延び、上部カバー15の後端部には、整地板20が上下方向に回動自在に取り付けられている。
【0024】
整地板20は上部カバー15の後端から斜め下方へ延び、整地板20の後端部によって耕土表面を平らに整地する。整地板20の背面と主フレーム3との間には、整地板20の傾き角度を調節する角度調節装置22が設けられている。整地板20の幅方向両端部には整地板20による整地作業を延長可能な延長整地板24が展開且つ折り畳み可能に設けられている。なお、
図1には延長整地板24の記載が省略されている。作業機本体5の前部の両側には、ロータリ作業体11の耕深の調整を行う接地輪26が一対設けられている。
【0025】
このように構成された耕耘作業機1は、走行機体90の前進走行に伴って進行しながら、ロータリ作業体11によって耕土を耕耘し、整地板20によって耕耘された耕土表面を整地する。この耕耘された耕土を転圧するのが転圧輪50である。
【0026】
次に、転圧輪50及びこれを支持する支持機構30を
図1、
図2、
図3(背面図)、
図4(a)(正面視の部分断面内部構造図)、
図4(b)(断面図)を参照しながら説明する。転圧輪50は、
図1及び
図2に示すように、耕耘作業機1の作業機本体5の後方に配置され、主フレーム3に設けられた支持機構30を介して上下且つ前後方向に位置調整可能に設けられている。
【0027】
支持機構30は、主フレーム3の長手方向中間部に所定距離を有して並設されて前端部が主フレーム3に回動自在に接続されて後側が後方側へ延びる一対の支持アーム部材31と、一対の支持アーム部材31の前後方向中間部間を連結する前側連結部材32(
図2参照)に後端部が接続されトップマスト6に前端部が接続された伸縮ロッド34とを有してなる。
【0028】
伸縮ロッド34は、雄ねじが形成されたロッド部34aと、雌ねじが形成されたボトム部34bとを有してなり、ロッド部34aをボトム部34bに対して回動させることでボトム部34bに対してロッド部34aが突出入して伸縮ロッド34の伸長量を調整することができる。ロッド部34aの前端部には操作ハンドル34cが設けられ、操作ハンドル34cの操作によってロッド部34aを回動させることができる。ロッド部34aの軸方向中間部は、トップマスト6に設けられた支持板33に前後方向に移動自在で且つ回動自在に取り付けられている。
【0029】
また、ロッド部34aには圧縮ばね35が装着されている。この圧縮ばね35は、通常の作業時には転圧輪50を圃場に附勢し、転圧輪50に石等の障害物が衝突した時には縮小して転圧輪50に作用する衝撃を吸収する。
【0030】
一対の支持アーム部材31の後側には、
図2及び
図3に示すように、これら支持アーム部材31間を連結する後側連結部材36が取り付けられている。後側連結部材36の幅方向両端部には下方が開口した逆U字状の取付部材37が設けられている。取付部材37は支持アーム部材31の上方から装着されて支持アーム部材31に沿って移動可能である。取付部材37はボルト37a(
図2参照)を介して支持アーム部材31に締結される。支持アーム部材31には、前後方向に所定間隔を有して複数のねじ孔31a(
図1参照)が設けられ、このいずれかのねじ孔31aにボルト37aを螺合させることで、支持アーム部材31に対する取付部材37の前後位置を調整して固定することができる。
【0031】
後側連結部材36の中央下部には前後方向に延びる連結軸38が設けられ、この連結軸38に転圧輪50を支持するフレーム40が回動自在に支持されている。このため、転圧輪50は連結軸38を回動中心として転圧輪50の両側が上下方向に回動自在である。
【0032】
フレーム40は、転圧輪50の幅方向に沿って延びるフレーム上部40aと、フレーム上部40aの両端部に接続された下方へ延びるフレーム側部40bとを有してなる。フレーム上部40aは内部が中空で断面矩形状に形成されている。フレーム側部40bは側面視において長方形状に形成された板状の部材である。
【0033】
フレーム上部40aの長手方向中央部には、連結軸38を通すための連結板41が上方へ突出して設けられている。フレーム側部40bは、板状であって側面視において長方形状に形成されている。このフレーム側部40bに転圧輪50の一部である軸部51が固定されている。なお、
図2及び
図3は、軸部51を見易くするために軸部51に斜線が付加されている。
【0034】
転圧輪50は、
図3(背面図)及び
図4(a)に示すように、耕耘作業機1の幅方向に延びる軸部51を有し、この軸部51に回転自在に支持されている。
【0035】
転圧輪50は、軸部51の軸方向に所定間隔を有し配置された棒状の複数のプレート53と、複数のプレート53のうちの両端部に配設された一対のプレート53の周縁部間に接続されて周方向に所定間隔を有して配設された複数の転圧バー55とを有してなる。転圧バー55は一方側(背面視左側)のプレート53から他方(背面視右側)のプレート53側に接近するに従って下方へ傾くように延びている。
【0036】
軸部51は、
図4(a)に示すように、転圧輪50の両端部に配設された一対のプレート53の中心間に亘って延びるとともにこれらのプレート53を貫通して外側へ延び、プレート53から外側へ延びる軸部51の両端部が対応するフレーム側部40bに固着されている。軸部51は両端部のプレート53間に延びる大径軸部51aと、プレート53から外側へ延びて大径軸部51aよりも小径な小径軸部51bを有してなる。
【0037】
大径軸部51aは、転圧輪50の回転時に転圧輪50内に侵入した土塊を破砕する砕土用部材60を取り付けることができるとともに、土から受ける負荷に抗して砕土用部材60を支持可能な強度を有している。大径軸部51aは、必要な強度が得られれば、円柱状、円筒状、断面が矩形状の棒状部材や角筒状のいずれの形状でもよい。砕土用部材60については後述する。
【0038】
小径軸部51bは円柱状であり、大径軸部51aと略同軸上に設けられている。この小径軸部51bには、小径軸部51bに対して転圧輪50を回転自在に支持するローラベアリング56が装着されている。ローラベアリング56は、その内輪56aが小径軸部51bに一体的に嵌合し、外輪56bのプレート側端部がプレート53に固定されている。このため、ローラベアリング56は内輪56aに対して外輪56bが回転自在であるので、転圧輪50は小径軸部51bに対して回転自在である。
【0039】
次に、砕土用部材60について、
図4(a)及び
図4(b)を参照しながら説明する。砕土用部材60は、
図4(a)及び
図4(b)に示すように、大径軸部51aの周面に装着された固定部材61に取り付けられて下方へ延びて転圧輪50内に侵入した土塊を破砕する複数の棒状歯部63を有してなる。
【0040】
固定部材61は、一方側の側面が開口したみぞ型の部材である。固定部材61は大径軸部51aの周面に沿って延びるように配置されて、固定部材61に接続された装着リング64(
図4(b)参照)を介して大径軸部51aに固定されている。装着リング64は2分割可能な2つのリング本体64aを有して、大径軸部51aの外周に沿って装着される。これらのリング本体64aはボルト65及びナット66によって締結されて連結される。
【0041】
棒状歯部63は、ばね用部材で形成された棒状部材であり、その一端部が固定部材61の側面に固定され、他端側が環状に形成されて変形の支点となる環状部63aと、環状部63aから下方へ延出して直線状に延びる直線部63bとを有してなる。直線部63bは転圧輪50の転圧バー55の内側に延びる。このため、転圧輪50の回転時には、棒状歯部63の直線部63bが転圧バー55に接触する虞はない。
【0042】
棒状歯部63は、直線部63bが左右方向に所定間隔を有して固定部材61の周面に左右方向に等間隔を有して複数取り付けられてレーキユニット68を構成している。
【0043】
棒状歯部63が取り付けられた固定部材61は、大径軸部51aの軸芯方向に所定間隔を有して複数取り付けられている。図面では3つの固定部材61が大径軸部51aに取り付けられた場合を示している。なお、固定部材61は、大径軸部51aへの取り付けに際し、隣接する棒状歯部63間の距離が一定になるように大径軸部51aに取り付けられてもよい。
【0044】
次に、転圧輪50の作動について、
図1、
図4(a)、
図4(b)を参照しながら説明する。先ず、
図1に示すように、転圧輪50の上下位置及び前後位置を調整し、転圧輪50を圃場の表面に載置した状態にする。走行機体90の前進走行に伴って耕耘作業機1のロータリ作業体11が圃場の土を耕耘し、整地板20が圃場表面を整地し、転圧輪50が耕耘作業機1の前進に伴って回転する。
【0045】
転圧輪50が回転すると、転圧輪50の転圧バー55によって、整地板20で整地された土を押圧する。従って、耕耘された土の隙間は小さくなり、播種に適した耕土にすることができるとともに、風が吹いても土が多量に舞う事態を防止することができる。
【0046】
また、転圧輪50の回転時に転圧輪50内に土塊が侵入した場合、この土塊Sは、
図4(b)に示すように、砕土用部材60の棒状歯部63に接触して小さく砕かれる。ここで、砕土用部材60は回転しない軸部51に固定されているので、砕土用部材60の棒状歯部63は、転圧輪50の回転時に常に下方へ延びた姿勢に維持されている。このため、転圧輪50内に侵入した土塊Sを棒状歯部63に確実に接触させて小さく砕くことができる。また、棒状歯部63は、転圧輪50の軸芯方向に所定間隔を有して複数配設されているので、粘土質の強い土塊や雪だるま式に膨らんだ大きな土塊に対しても接触して破砕することができる。
【0047】
また、棒状歯部63は環状部63aを有して直線部63bの回動支点となっているので、転圧輪50内に石等の障害物が侵入した場合、石等が棒状歯部63に接触しても棒状歯部63は環状部63aを回動支点として変形して、石等を後方側に移動させて転圧輪50内から排出することができる。このため、転圧輪50や砕土用部材60の損傷を未然に防止することができる。また、砕土用部材60は固定状態の軸部51に固定されているので、砕土用部材60が軸部51から脱落する虞もない。
【0048】
なお、砕土用部材は前述した
図4(a)に示すものに限るものではなく、
図5〜
図7に示すものでもよい。
図5(a)及び
図5(b)に示す砕土用部材70は、固定部材61の長手方向に沿って延びるとともに固定部材61から下方へ延びた弾性を有する板状部材である。この砕土用部材70の上部は固定部材61にボルト65等によって固定され、砕土用部材70の下側は周方向に隣接する転圧バー55の間に位置するように延びている。
【0049】
このため、転圧輪50が回動すると、砕土用部材70の下端部が転圧バー55の回転移動に伴って転圧バー55によって押圧されながら転圧バー55の回転方向に弾性変形し、転圧バー55の回転角度がさらに大きくなると砕土用部材70の下端部が転圧バー55から外れて元の形状に戻る。このとき転圧輪50内に侵入した土塊Sが元の形状に戻ろうとする砕土用部材70によって叩かれて砕かれる。
【0050】
また、転圧バー55は転圧輪50の周方向に等間隔を有して複数配設されているので、砕土用部材70は転圧輪50の回転時に変形して元の形状に戻る動作を周期的に繰り返す。このため、転圧輪50内に侵入した土塊Sは、砕土用部材70によって繰り返し叩かれるので、粘土質の強い土塊や雪だるま式に膨らんだ大きな土塊に対しても小さく砕くことができる。また、砕土用部材70は弾性変形可能であるので、転圧輪50内に石等の障害物が侵入した場合、石等が砕土用部材70に接触しても砕土用部材70は弾性変形して、石等を後方側に移動させて転圧輪50内から排出することができる。このため、転圧輪50や砕土用部材70の損傷を未然に防止することができる。また、砕土用部材70は固定状態の軸部51に固定されているので、砕土用部材70が軸部51から脱落する虞もない。
【0051】
図6(a)及び
図6(b)に示す砕土用部材75は、大径軸部51aに大径軸部軸芯方向に所定間隔を有して装着された一対の装着リング64に前後方向に回動自在に取り付けられている。この砕土用部材75は、一対の装着リング64に回動自在に支持されて大径軸部51aの軸芯方向に沿って延びる基端軸部75aと、基端軸部75aの両側から下方へ延びる一対の腕部75bと、一対の腕部75bの先端部間に亘って延びる錘部75cとを有してなる。錘部75cは転圧輪50の転圧バー55の内側の近傍位置に配置されている。このため、砕土用部材75は、基端軸部75aを回動中心として錘部75cが前後方向に振り子のように揺動可能である。
【0052】
このため、砕土用部材75が転圧輪50の回転時に振り子のように揺動すると、この揺動を止めるのに必要な力は比較的に大きい。従って、砕土用部材75の揺動時に転圧輪50内に土塊Sが侵入すると、前後方向に回動する砕土用部材75の錘部75cが土塊Sに衝突して土塊Sを小さく打ち砕くことができ、また粘土質の強い土塊や雪だるま式に膨らんだ大きな土塊に対しても小さく破砕することができる。さらに、転圧輪50内に石等の障害物が侵入した場合、石等が砕土用部材75に接触しても、砕土用部材75は後方側に回動して、石等を後方側に移動させて転圧輪50内から排出することができる。このため、転圧輪50や砕土用部材75の損傷を未然に防止することができる。また、砕土用部材75は固定状態の軸部51に設けられているので、砕土用部材75が軸部51から脱落する虞もない。
【0053】
図7(a)及び
図7(b)に示す砕土用部材80は、大径軸部51aに装着された一対の装着リング64間に回動自在に支持されている。この砕土用部材80は、一対の装着リング64に取り付けられて下方へ延びる支持板81間に回動自在に支持された円筒状の砕土ローラ83を有している。砕土ローラ83は、大径軸部51aの略真下に配置されるとともに大径軸部51aの軸芯方向に沿って延び、砕土ローラ83の軸方向両側に配置されたベアリングを介して支持板81に回動自在に支持されている。
【0054】
砕土ローラ83の下端部と転圧輪50の転圧バー55の回転軌跡の内面との間、及び砕土ローラ83の上端部と大径軸部51aとの間には、下側隙間84及び上側隙間85が形成されている。これら下側隙間84及び上側隙間85に転圧輪50内に侵入した土塊Sが通過する。下側隙間84は上側隙間85よりも狭い。上側隙間85は周方向に隣接する転圧バー55間の距離と略同じ大きさを有する。このため、転圧輪55内に侵入した土塊Sは、下側隙間84を通過することができない場合でも、少なくとも上側隙間85を通過する。そして、上側隙間85を通過する土塊Sは砕土ローラ83と大径軸部51aに接触して小さくなる。また下側隙間84を通過する土塊Sは回転する転圧輪50の転圧バー55に衝突して小さく砕かれる。従って、転圧輪50内で土塊Sが滞留する虞はなく、転圧輪50内に侵入した土塊Sを小さく砕くことができ、また粘土質の強い土塊や雪だるま式に膨らんだ大きな土塊に対しても破砕することができる。
【0055】
さらに、転圧輪50内に石等の障害物が侵入した場合、侵入した石等は隣接する転圧バー55間を通過したものなので、上側隙間85も通過可能である。このため、石等を後方側に移動させて転圧輪50内から排出することができる。このため、転圧輪50や砕土用部材80の損傷を未然に防止することができる。また、砕土用部材80は固定状態の軸部51に固定されているので、砕土用部材80が軸部51から脱落する虞もない。
【0056】
なお、
図4〜
図7までの各実施例では、いずれも砕土用部材を軸部51の軸芯方向に所定間隔をおいて配置したが、無論、所定間隔をおかず、軸部51の軸芯方向全幅に亘って砕土用部材を配置してもよい。