| 【発明の名称】 |
部分逆転型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部分逆転型正逆ロータリ装置を提供する。
【解決手段】ロータリ軸の中央部にロータリ軸と逆回転する逆転ハブを取り付け、ロータリ軸及び逆転ハブにそれぞれ爪座を介してロータリ爪を取り付けた部分逆転型正逆回転ロータリ装置において、それぞれの爪座を各々のロータリ爪の両側面に摺接するものにするとともに、各々のロータリ爪を枢支ピンで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、各々の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、ストッパ構造によって一定の後傾斜姿勢に保たれ、逆転時、各々の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部分逆転型正逆回転ロータリ装置。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ロータリ軸の中央部にロータリ軸と逆回転する逆転ハブを取り付け、ロータリ軸及び逆転ハブにそれぞれ爪座を介してロータリ爪を取り付けた部分逆転型正逆回転ロータリ装置において、それぞれの爪座を各々のロータリ爪の両側面に摺接するものにするとともに、各々のロータリ爪を枢支ピンで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、各々の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、ストッパ構造によって一定の後傾斜姿勢に保たれ、逆転時、各々の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部分逆転型正逆回転ロータリ装置。
【請求項２】 各々のロータリ爪とも、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、各々のロータリ爪がフリーな状態でほぼ直立した姿勢に保たれるとともに、一定以上回転方向に後傾斜すると、各々のロータリ爪がストッパ構造によ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に記載の部分逆転型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部分逆転型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、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、逆転時には、回転数を高くしてその遠心力によってほぼ直立させるようにしている。但し、正転時、後傾斜姿勢を恣意的状態で放置する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姿勢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、爪座の一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、何らかのストッパ構造も必要になる。
【０００６】更に、ロータリ爪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、ロータリ軸の中央にこれと逆回転する逆転ハブを取り付け、これにも爪座を介してロータリ爪を取り付けることでダッシュ力を抑制する部分逆転型ロータリ装置も知られているが、正逆回転ロータリ装置では、この逆転ハブも正逆回転を与えられるから、これにもロータリ爪を固定的に取り付けるわけにはゆかない。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て正転、逆転時共に円滑な働きをする正逆回転ロータリ装置を部分逆転型ロータリ装置にも拡張したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題の下、本発明は、ロータリ軸の中央部にロータリ軸と逆回転する逆転ハブを取り付け、ロータリ軸及び逆転ハブにそれぞれ爪座を介してロータリ爪を取り付けた部分逆転型正逆回転ロータリ装置において、それぞれの爪座を各々のロータリ爪の両側面に摺接するものにするとともに、各々のロータリ爪を枢支ピンで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、各々の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、ストッパ構造によって一定の後傾斜姿勢に保たれ、逆転時、各々の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部分逆転型正逆回転ロータリ装置を提供する。
【０００８】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で取り付けられるから、倒れやガタが生ぜず、スムーズな回動をする。そして、耕耘時等におけるロータリ軸の正転状態（逆転ハブは逆転状態）のときには、どちらのロータリ爪とも、ストッパ構造によって回転方向に対して一定の後傾斜姿勢を保たれるから、土中に食い込むときの抵抗を減じて耕耘を可能にする。これに対して草刈り時等におけるロータリ軸の逆転状態（逆転ハブは正転状態）のときには、ロータリ軸及び逆転ハブのロータリ爪は、どちらもほぼ直立した姿勢になり、円滑な草刈りが可能になる。
【０００９】又、本発明は、以上の手段において、各々のロータリ爪とも、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、各々のロータリ爪がフリーな状態でほぼ直立した姿勢に保たれるとともに、一定以上回転方向に後傾斜すると、各々のロータリ爪がストッパ構造によってそれ以上の後傾斜が規制されるものにした手段を提供する。この手段により、ロータリ爪が障害物に当たったとき等に無制限に後傾斜して破損したりする事態が防がれる。
【００１０】
【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６は本発明を適用した歩行形耕耘機の一部側面図であるが、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。
【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４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、力のバランスをとるため、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を取り付けた構造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５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と逆転ハブ３６は、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】更に、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、必ずしも同一である必要はなく、適宜に設定される。
【００１７】本発明は、以上の部分逆転型正逆回転ロータリ装置に使用するロータリ爪３４、４０の取付けに関するものである。即ち、ロータリ軸３０及び逆転ハブ３６に取り付ける爪座３２、３８を二枚の板で形成し、この板でロータリ爪３４、４０の根元を摺接して挟み、それぞれ枢支ピン７４、７６でロータリ爪３４、４０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、４０は、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、４０ａ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（逆転ハブ３６はこれと逆方向に回転する）、ロータリ爪３４、４０は、当然に枢支ピン７４、７６を中心に回転方向前後に回動自在になる。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（逆転ハブ３６及びこれに取り付けられるロータリ爪４０はこれと逆になる）。このため、受ける抵抗にも差が生じるから、抵抗の大きな正転（逆転ハブ３６は逆転ー以下、同じ）は１００〜５００ＲＰＭ程度の低速で、抵抗の小さな逆転は５００〜１５００ＲＰＭ程度の高速で回転させる。
【００１９】従って、ロータリ爪３４、４０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、４０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、この後傾斜姿勢は、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、４０は、ロータリ軸３０及び逆転ハブ３６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、４０の側面図であるが（断面図は図２及び図３に示される）、本例の爪座３２、３８は、いずれも回転方向前後に対称形をした箱型をしているもので、ロータリ爪３４、４０の根元をこの箱の中に挿入し、枢支ピン７４、７６で止めてある。従って、ロータリ爪３４、４０は、枢支ピン７４、７６を中心に回転方向前後に回動自在である。尚、この場合、ロータリ爪３４、４０の側面は爪座３２、３８の側壁３２ｃ、３８ｃに摺接させてこの回動をスムーズにしている。
【００２１】以上の構成により、ロータリ軸３０を低速で正転させた場合、ロータリ爪３４、４０は慣性によって回転方向に後傾斜するが、このとき、ロータリ爪３４、４０は、爪座３２、３８の回転方向の前壁３２ａ、３８ａに当たるストッパ構造７８、８０によってそれ以上の後傾斜は規制され、抵抗の大きな耕耘作業等を可能にする。一方、ロータリ軸３０を高速で逆転させた場合、ロータリ爪３４、４０は遠心力によってほぼ直立した姿勢を保ち、抵抗の小さな草刈り作業等を可能にする。但し、障害物等に当たって一定以上後傾斜すると、回転方向の後壁３２ｂ、３８ｂに当たるストッパ構造７８、８０によってそれ以上の後傾斜が規制され、ロータリ軸３０や逆転ハブ３６に接触して破損する事態を防ぐ。
【００２２】図２は本発明の他の一例を示すロータリ爪３４、４０の側面図であるが、本例のものは、爪座３２、３８が二枚の板であり、この間にロータリ爪３４、４０を摺接した状態で挿入し、枢支ピン７４、７６で止めるものである。そして、ロータリ爪３４、４０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、４０ｂの回転方向の後側の角がロータリ軸３０、逆転ハブ３６に当たってストッパ構造７８、８０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、４０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、逆転ハブ３６に対してほぼ直立した姿勢を保っている。
【００２３】しかし、ロータリ爪３４、４０が障害物に当たったりして外力が付与されると、後傾斜姿勢となるが、この場合は、ロータリ爪３４、４０の底面３４ｂ、４０ｂの回転方向の前側の角がロータリ軸３０、逆転ハブ３６に当たってそれ以上の後傾斜を規制する一種の安全ストッパの役割を果たす。
【００２４】図３も本発明の他の一例を示すロータリ爪３４、４０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、４０の底部の両側にそれぞれロータリ軸３０の軸方向に突出する突起８６、８８を形成したものであり、底面３４ｂ、４０ｂがロータリ軸３０や逆転ハブ３６に当たったとき、この突起８６、８８も同時に爪座３２、３８に当たる、言わば、より確実な二重ストッパ構造をとるものである。本例のものは、この作用に加えて、ロータリ爪３４、４０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８６、８８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、逆転ハブのロータリ爪は固定的に取り付け、ロータリ軸のロータリ爪だけを枢支ピンによる取り付けにしてもよい。又、対象となる作業機も、以上のような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枢支ピンで取り付けられるから、倒れやガタが生ぜず、スムーズな回動をする。そして、耕耘時等におけるロータリ軸の正転状態（逆転ハブは逆転状態）のときには、どちらのロータリ爪とも、回転方向に対して一定の後傾斜姿勢に保たれるから、土中に食い込むときの抵抗を減少して耕耘を可能にする。一方、草刈り時等におけるロータリ軸の逆転状態（逆転ハブは正転状態）のときには、ロータリ軸及び逆転ハブのロータリ爪は、どちらもほぼ直立した姿勢になり、草刈りを可能にする。
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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２０００−６０２０９（Ｐ２０００−６０２０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月２９日（２０００．２．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２４１８４４ |
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