| 【発明の名称】 |
正逆回転ロータリ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】森安 康夫
【氏名】金尾 洋平
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| 【要約】 |
【課題】爪座に対してスムーズな回動をして正転、逆転時共に円滑な働きをする正逆ロータリ装置を提供する。
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 正逆回転可能なロータリ軸に爪座を介してロータリ爪を取り付けた正逆回転ロータリ装置において、ロータリ爪の両側面を爪座に摺接するものにするとともに、ロータリ爪を爪座に枢支ピンによってロータリ軸の回転方向前後に回動可能に取り付け、ロータリ軸の正転時、ロータリ爪が慣性によって回転方向に後傾斜するものの、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たって一定の後傾斜姿勢に保たれ、逆転時、ロータリ爪が遠心力によってロータリ軸に対してほぼ直立した姿勢に保たれるものにしたことを特徴とする正逆回転ロータリ装置。
【請求項２】 ロータリ爪が枢支ピンを中心に回転方向前後対称形に形成されており、ロータリ軸の逆転時、ロータリ爪がほぼ直立した姿勢から一定以上回転方向に後傾斜すると、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たってそれ以上の後傾斜が規制されるものにした請求項１に記載の正逆回転ロータリ装置。
【請求項３】 ロータリ爪が枢支ピンを中心に回転方向前後非対称形に形成されており、ロータリ軸の逆転時、ロータリ爪がほぼ直立した姿勢をとるものの、このとき、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たってそれ以上の後傾斜が規制されるものにした請求項１に記載の正逆回転ロータリ装置。
【請求項４】 ロータリ爪と爪座との間に、ロータリ爪が所定角度後傾斜したときに相互に当接する突起を設けるとともに、ロータリ爪が一定以上後傾斜してその底面がロータリ軸に当たると、この突起も同時に当接するものにした請求項１〜３いずれかに記載の正逆回転ロータリ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ軸を正逆回転させることで、ロータリ爪を付け替えることなく、耕耘、砕土、草刈り等の作業ができるようにした正逆回転ロータリ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロータリ爪を取り付けたロータリ軸を正転（ダウンカット）させて耕耘や砕土を行い、逆転（アップカット）させて草刈りや浅耕を行なう正逆回転ロータリ装置が知られている。このような正逆回転ロータリ装置では、ロータリ爪をロータリ軸に固定的に取り付けてしまうと具合が悪い。何故なら、耕耘や砕土を行なう正転時には、ロータリ爪が根元側から順に土中に切り込むようにして抵抗を抑える必要があり、そのため、ロータリ爪を回転後方向に湾曲させている。これをそのまま逆転させると、ロータリ爪の先端側がいきなり草等に作用して切断性が悪くなったり、草等が巻き付いて切断できなくなったりする。
【０００３】これを解消するには、逆転させるときには、ロータリ爪を前後反転させて付け替えればよいが、非常に手間がかかる。そこで、ほぼ直刀形をしたロータリ爪をロータリ軸に植設した爪座に対して枢支ピンによって回転方向前後に自由に回動できるようにして取り付け、回転数の差によって正転時には回転方向に後傾斜させ、逆転時にはほぼ直立させるようにしているものがある（例えば、特公平６−０７５４４１号公報）。
【０００４】即ち、抵抗の大きな正転時には、回転数を低くしてその慣性によって後方に傾斜させ、抵抗の小さな逆転時には、回転数を高くしてその遠心力によって直立させるようにしている。但し、正転時、後傾斜姿勢をフリーにしておくわけにはゆかないので、爪座とロータリ爪との間にストッパ構造を設けてその傾斜を一定に保つようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなものでは、ロータリ爪は、板状をした爪座の片側側面に枢支ピンのみで取り付けられているため、軸方向に倒れやガタが生じてスムーズに回動しなかったりする。これを避けるため、板ばね等でロータリ爪を爪座に押し付けたりしているが（特公平６−０４６８８２号公報）、押圧力の設定が難しいし、構造も複雑になる。又、正転時における後傾斜姿勢をためのストッパ構造も別に必要とする。本発明は、このような課題を解決するものであり、爪座に対してスムーズに回動し、正転、逆転時共に円滑な働きをする正逆回転ロータリ装置を具現したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題の下、本発明は、正逆回転可能なロータリ軸に爪座を介してロータリ爪を取り付けた正逆回転ロータリ装置において、ロータリ爪の両側面を爪座に摺接するものにするとともに、ロータリ爪を爪座に枢支ピンによってロータリ軸の回転方向前後に回動可能に取り付け、ロータリ軸の正転時、ロータリ爪が慣性によって回転方向に後傾斜するものの、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たって一定の後傾斜姿勢に保たれ、逆転時、ロータリ爪が遠心力によってロータリ軸に対してほぼ直立した姿勢に保たれるものにしたことを特徴とする正逆回転ロータリ装置を提供する。
【０００７】以上の手段をとることにより、ロータリ爪は、爪座にその両側面が摺接する状態になって支持されるから、倒れやガタが生ぜず、スムーズな回動をする。又、一定以上の傾斜を規制するためのストッパ構造も特別なものを要しない。
【０００８】又、本発明は、以上の手段において、ロータリ爪が枢支ピンを中心に回転方向前後対称形に形成されており、ロータリ軸の逆転時、ロータリ爪がほぼ直立した姿勢から一定以上回転方向に後傾斜すると、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たってそれ以上の後傾斜が規制されるものにした手段、ロータリ爪が枢支ピンを中心に回転方向前後非対称形に形成されており、ロータリ軸の逆転時、ロータリ爪がほぼ直立した姿勢をとるものの、このとき、ロータリ爪の底面がロータリ軸に当たってそれ以上の後傾斜が規制されるものにした手段、ロータリ爪と爪座との間に、ロータリ爪が所定角度後傾斜したときに相互に当接する突起を設けるとともに、ロータリ爪が一定以上後傾斜してその底面がロータリ軸に当たると、この突起も同時に当接するものにした手段をを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１１は本発明を適用した歩行形耕耘機の側面図であるが、このような耕耘機は、本体部Ａの後部にロータリ作業部Ｂを有するものである。ロータリ作業部Ｂは、本体部Ａの中央から後延する駆動ケース１０、駆動ケース１０の上方を覆う中央フレーム１２、中央フレーム１２の左右に張出する天板１４、天板１４の外端から垂れ下がる側板１６等から構成される。この他、中央フレーム１２の後端には尾輪取付筒１８が設けられており、この尾輪取付筒１８に尾輪２０が装着されている。更に、中央フレーム１２の前寄り位置には天板１４の角度を調整する天板角度調整具２２も設けられている。又、天板１４の後端には耕耘土の飛散を防ぐゴム垂れ２４を垂下させている。
【００１０】図１２はロータリ作業部Ｂの他の例を示す要部側面図であるが、中耕作業等のために尾輪２０に代えて排土板や畝立器或いは培土器といった整土アタッチメント２６を装着することもある。即ち、尾輪取付筒１８よりも前方の中央フレーム１２には整土アタッチメント取付筒２８が設けられており、尾輪２０を外してこれに取り付ける（本例の整土アタッチメント２６は、尾輪付きの畝立器を示している）。このような整土アタッチメント２６を装着した耕耘機にも本発明は適用される。
【００１１】駆動ケース１０の左右にはロータリ軸３０が水平に張出しており、このロータリ軸３０に爪座３２を介してロータリ爪３４が取り付けられる。図９はロータリ爪３４の配列を示す一部断面背面図であるが、ロータリ軸３０に爪座３２を一定間隔おいて取り付け、各爪座３２にロータリ爪３４を取り付けている。この場合、ロータリ爪３４の先端は、隣のロータリ爪３４に届くまで内方側（又は外方側）に屈曲させてあり、ロータリ軸３０幅内に未耕耘部を残さないようにしている。尚、本例のものは、ロータリ軸３０のある断面では一つの爪座３２だけを取り付けるものであり、各々の爪座３２は、力のバランスを図るため、全方位（３６０°）を爪座３２の数で除した角度だけ位相を変えて取り付けられている。
【００１２】加えて、本例のものは、ロータリ爪３４が土中に食い込むことで生ずる反力で機体が自走してしまう、所謂、ダッシュを防ぐ目的で、駆動ケース１０の両隣にロータリ軸３０と逆回転する逆転ハブ３６を取り付けた形式の部分逆転型ロータリ装置を示しており、逆転ハブ３６にも、爪座３８を介してロータリ爪４０を取り付けている。この場合、逆転ハブ３６は、駆動ケース１０下方の残耕を解消するため、下方が内側に向くように傾けてあり、その外周に１８０°対向させて爪座３８を取り付け、この爪座３８に枢支ピン７５によってロータリ爪４０を取り付けている。尚、部分逆転の機構については後述する。
【００１３】図１０はロータリ爪３４の他の配列を示す一部断面背面図であるが、本例のものは、ロータリ軸３０のある断面において二つの爪座３２を１８０°対向させて設けたものである。こうすると、次のロータリ爪３４が土に作用する時間が半分になるから、ロータリ軸３０の回転数を半分に落とせ、大きなトルクを発生させることができる。尚、この場合、ロータリ爪３４の先端の屈曲方向を互いに反対方向にして未耕耘部を残さないようにしているのは前記と同じである。更に、各爪座３２の位相を変えるのも前記と同じである。
【００１４】本発明に係るロータリ軸３０は、同回転型、部分逆転型にかかわらず、正逆いずれの方向にも回転させられるのが条件である。図７はロータリ軸３０へ動力を供給する駆動説明図であるが、エンジン４２の動力をミッション４４に伝えてここで変速し、更に、駆動ケース１０に伝えてここで正逆切換機構４６によって正逆回転を得るようにしている。具体的には、駆動ケース１０内の第一伝動軸４８にスライドギア５０をスライド可能に固嵌するとともに、その隣にスプロケット５２を遊嵌し、両者の対向面にクラッチ機構５４を形成しておく。
【００１５】一方、第一伝動軸４８に隣接して第二伝動軸５６を設け、第二伝動軸５６にスライドギア５０と噛合可能なギア５８と、スプロケット５２からチェン６０で駆動されるスプロケット６２を固嵌しておく。これにより、スライドギア５０をスライドさせてギア５８かスプロケット５２のどちらかに係合することで、第二伝動軸５６には正逆の回転力が付与されるから、第二伝動軸５６とロータリ軸３０との間にスプロケット・チェン機構６４を設けておけば、第二伝動軸５６の動力をロータリ軸３０に伝動できる。
【００１６】図８は部分逆転型の駆動系を示す説明図であるが、駆動ケース１０内のロータリ軸３０の上流側に第三伝動軸６６を設けておき、これにスプロケット・チェン機構６４によってロータリ軸３０と同方向の回転力が付与されるスプロケット６８を固嵌するとともに、その両隣にギア７０を固嵌し、このギア７０を逆転ハブ３６に形成したギア７２と噛合させたものである。これにより、ロータリ軸３０と逆転ハブ３６とは異なる方向に回転することになる。この場合、ロータリ軸３０と逆転ハブ３６の回転数は、必ずしも同一ではなく適宜に設定される。
【００１７】本発明は、以上の正逆回転ロータリ装置に使用するロータリ爪３４の取付けに関するものである。即ち、ロータリ軸３０に取り付ける爪座３２を二枚の板で形成し、この板の間にロータリ爪３４の根元をその爪座３２の内面３２ｃに摺接状態で挿入し、一つの枢支ピン７４でロータリ爪３４を回転方向前後に回動可能に取り付けたものである。この場合のロータリ爪３４は、正転時、回転後側の刃丈がやや長いほぼ直刀形をしたもので（先端を内方又は外方に屈曲させているのは前記と同じ）、その前後端にエッジ３４ａが形成されているものが使用される。
【００１８】以上により、ロータリ軸３０を正転又は逆転させると、ロータリ爪３４は、当然に枢支ピン７４を中心に回転方向前後に回動自在となる。この場合、ロータリ爪３４を土中に深く食い込ませる耕耘や砕土といった重作業は正転（ダウンカット）で行い、ロータリ爪３４を地表すれすれ又は浅く食い込ませる草刈りや浅耕といった軽作業は逆転（アップカット）で行なう。このため、受ける抵抗にも差が生じ、大きな抵抗を受ける正転は、１００〜５００ＲＰＭ程度の低速で、小さな抵抗で足りる逆転は、５００〜１５００ＲＰＭ程度の高速で回転させる。
【００１９】従って、ロータリ爪３４の慣性や空気抵抗と遠心力とにも差異があり、正転時は慣性が勝ってロータリ爪３４は、その先端が回転後方向に傾く後傾斜の姿勢をとることになり、この後傾斜は、適当なストッパ構造で止めておかなければならない。これに対して逆転時は遠心力が勝ってロータリ爪３４は、ロータリ軸３０に対してほぼ直立した姿勢になり、ストッパ構造は不要となる。
【００２０】図１は本発明の一例を示すロータリ爪３４の側面図、図２は背面断面図であるが、本例のロータリ爪３４は、その底部が回転方向前後に対称形に張り出した形状をしているもので、正転時、底面３４ｂの後側の角がロータリ軸３０に当たってストッパ構造７６を構成し、この後傾斜姿勢で回転を続けるものである。これに対して逆転時には、ロータリ爪３４は、フリーな状態で（ストッパ構造等で規制されることなく）、ロータリ軸３０に対してほぼ直立した姿勢を保っている。
【００２１】しかし、ロータリ爪３４が障害物に当たる等して外力が付与されると、回転方向に後傾斜の姿勢をとるが、この場合は、ロータリ爪３４の底面３４ｂの前側の角がロータリ軸３０に当たってそれ以上の前傾斜を規制する一種の安全ストッパの役割を果たす。尚、本例の爪座３２は、前端と後端とにロータリ軸３０の軸方向に延びる壁３２ａを有しているものであり、この壁３２ａによって剛性の高いものとなっている。
【００２２】図３は本発明の他の一例を示すロータリ爪３４の側面図、図４は背面断面図であるが、本例のものは、前例のものに比べてロータリ爪３４の底部が回転方向前後に非対称をしていることに特徴がある。即ち、正転時は前記と同じ状態であるが、逆転時、ロータリ爪３４は、ロータリ軸３０に対してほぼ直立しているものの、底面３４ｂの前角部がロータリ軸３０に当たる状態に形成してある。これにより、不意の外力等が加わっても、それ以上前後斜せず、騒音や振動が生じないものとなる。
【００２３】図５は本発明の他の一例を示すロータリ爪３４の側面図であるが、本例のものは、前記した非対称型のロータリ爪３４の底部の後側にロータリ軸３０の軸方向に突出する突起７８を形成したものであり、ロータリ爪３４が後傾斜してその底面３４ｂがロータリ軸３０に当たったとき、この突起７８も同時に爪座３２に当たるようにしたもので、言わば、より確実な二重のストッパ構造７６を採用したものである。
【００２４】図６も本発明の他の一例を示すロータリ爪３４の側面図であるが、本例のものは、前記した対称型のロータリ爪３４の底部の両側にそれぞれ同様な働きをする突起７８を形成したものである。本例のものは、前記した作用に加えて、ロータリ爪３４を前後反転させて付け替えたような場合に意義がある。突起７８が常時当たるのは、ロータリ軸３０を正転させた場合であり、これに伴って磨耗等が起こるから、そのときは付け替えればよい。
【００２５】以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、以上のものに限定されず、種々改変された形態をとるのは言うまでもない。例えば、以上の爪座とロータリ爪の関係は、部分逆転型のロータリにおける逆転ハブに設けられる爪座とロータリ爪にも適用される。又、ロータリ作業部には、前記したセンタードライブ方式の他にサイドドライブ方式もあるが、サイドドライブ方式にも、本発明は、適用される。更に、対象となる作業機も、歩行型耕耘機だけでなく、トラクタに装着されるロータリ装置であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ロータリ爪は、爪座にその両側面が摺接する状態で支持されるから、倒れやガタが生ぜず、スムーズな回動をする。又、一定以上の傾斜を規制するためのストッパ構造は、ロータリ軸とロータリ爪との間で構成されており、特別なものを必要としない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１６４
【氏名又は名称】セイレイ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年８月２７日（１９９８．８．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８９９３
【弁理士】
【氏名又は名称】板野 嘉男
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| 【公開番号】 |
特開２０００−６０２０８（Ｐ２０００−６０２０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４１５１２ |
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