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【発明の名称】 ロータリ耕耘装置
【発明者】 【氏名】鉄尾 良一
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１ 三菱農機株式会社内

【氏名】宇都宮 豊和
【住所又は居所】岡山県岡山市九蟠１１１９番の１ オカネツ工業株式会社内

【氏名】鎌田 直樹
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１ 三菱農機株式会社内
【要約】 【課題】正逆転センタＶ型のロータリ耕耘装置において、センタケースの左右幅を小さくすると共に、第一ロータリ軸と第二ロータリ軸の相対角度設定に幅を持たせる。

【解決手段】センタケース１０から水平方向に突出する第一ロータリ軸１１と、センタケース１０から傾斜方向に突出する傾斜ホルダ１２と、傾斜ホルダ１２に軸支される筒状の第二ロータリ軸１３と、第一ロータリ軸１１から取り出した回転を逆転方向に変換して第二ロータリ軸１３に伝動する逆転伝動機構１４と、第一ロータリ軸１１及び第二ロータリ軸１３に取付けられる複数の耕耘爪１６、１７とを備えるロータリ耕耘装置６であって、逆転伝動機構１４は、第一ロータリ軸１１から取り出した回転を逆転方向に変換するベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構における最終ギヤ２８の回転を第二ロータリ軸１３に伝動する融通伝動機構１５とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタケースから水平方向に突出する第一ロータリ軸と、前記センタケースから傾斜方向に突出し、少なくとも前記第一ロータリ軸の一部を囲む筒状の傾斜ホルダと、前記傾斜ホルダに軸支される筒状の第二ロータリ軸と、前記第一ロータリ軸から取り出した回転を逆転方向に変換して前記第二ロータリ軸に伝動する逆転伝動機構と、前記第一ロータリ軸及び前記第二ロータリ軸に取付けられる複数の耕耘爪とを備えるロータリ耕耘装置において、
前記逆転伝動機構は、前記第一ロータリ軸から取り出した回転を逆転方向に変換するベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構における最終ギヤの回転を前記第二ロータリ軸に伝動する融通伝動機構とを備えて構成されることを特徴とするロータリ耕耘装置。
【請求項２】
前記融通伝動機構は、前記最終ギヤ及び前記第二ロータリ軸に係合する複数のボールを用いて構成されることを特徴とする請求項１記載のロータリ耕耘装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行型耕耘機などに設けられるセンタドライブ式のロータリ耕耘装置に関し、特に、第一ロータリ軸及び第二ロータリ軸を備え、各ロータリ軸を逆転方向に駆動させるロータリ耕耘装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行型耕耘機などに設けられるセンタドライブ式のロータリ耕耘装置においては、センタケースから水平方向に突出する第一ロータリ軸と、センタケースから傾斜方向に突出し、少なくとも第一ロータリ軸の一部を囲む筒状の傾斜ホルダと、傾斜ホルダに軸支される筒状の第二ロータリ軸と、第一ロータリ軸から取り出した回転を逆転方向に変換して第二ロータリ軸に伝動する逆転伝動機構と、第一ロータリ軸及び第二ロータリ軸に取付けられる複数の耕耘爪とを備える正逆転Ｖセンタ型のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種のロータリ耕耘装置では、機体に作用する耕耘反力が減少するため、耕耘反力で機体が急発進するダッシング現象を抑制でき、また、センタケース下方の残耕が減るため、耕耘精度も向上させることができる。
【特許文献１】特開平６−３０３８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるロータリ耕耘装置では、平ギヤで逆転伝動機構を構成しているため、センタケース内に横向きの軸を追加する必要があり、その結果、センタケースの左右幅が増加し、第二ロータリ軸に設けられる耕耘爪の配置や形状が制限されるという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１の逆転伝動機構は、逆転させた回転をそのまま第二ロータリ軸へギヤ伝動しているため、第一ロータリ軸と第二ロータリ軸の相対角度が制限されるだけでなく、特殊なギヤが必要となり、コストアップを招来する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、センタケースから水平方向に突出する第一ロータリ軸と、前記センタケースから傾斜方向に突出し、少なくとも前記第一ロータリ軸の一部を囲む筒状の傾斜ホルダと、前記傾斜ホルダに軸支される筒状の第二ロータリ軸と、前記第一ロータリ軸から取り出した回転を逆転方向に変換して前記第二ロータリ軸に伝動する逆転伝動機構と、前記第一ロータリ軸及び前記第二ロータリ軸に取付けられる複数の耕耘爪とを備えるロータリ耕耘装置において、前記逆転伝動機構は、前記第一ロータリ軸から取り出した回転を逆転方向に変換するベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構における最終ギヤの回転を前記第二ロータリ軸に伝動する融通伝動機構とを備えて構成されることを特徴とする。このように構成すれば、センタケース内に横向きの軸を追加することなく、第二ロータリ軸に逆転動力を伝動することが可能になるため、センタケースの左右幅を抑えることができる。しかも、第二ロータリ軸に対する伝動は、融通伝動機構を介して行われるため、第一ロータリ軸と第二ロータリ軸の相対角度設定に幅を持たせることができるだけでなく、特殊なギヤを不要にしてコストダウンを図ることができる。
また、前記融通伝動機構は、前記最終ギヤ及び前記第二ロータリ軸に係合する複数のボールを用いて構成されることを特徴とする。このように構成すれば、融通伝動機構を簡単に構成できるだけでなく、構造の簡略化やコストダウンを図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は歩行型の耕耘機であって、該耕耘機１は、エンジン２、トランスミッションケース３、走行車輪４、ハンドル５、ロータリ耕耘装置６、耕深規制装置７などを備えて構成されている。トランスミッションケース３は、入力軸８から入力したエンジン動力を変速し、この動力を走行駆動軸９やロータリ耕耘装置６へ伝動するように構成されている。トランスミッションケース３には、後下方へ向けてセンタケース１０が延出形成されており、その先端側にロータリ耕耘装置６が構成される。
【０００８】
ロータリ耕耘装置６は、センタケース１０から水平方向に突出する第一ロータリ軸１１と、センタケース１０の左右両側面から傾斜方向に突出し、第一ロータリ軸１１の基端側を囲むように筒状に形成された左右一対の傾斜ホルダ１２と、傾斜ホルダ１２の外周で軸支するように筒状に形成された左右一対の第二ロータリ軸１３と、第一ロータリ軸１１から取り出した回転を逆転方向に変換して第二ロータリ軸１３に伝動する左右一対の逆転伝動機構１４と、逆転伝動機構１４と第二ロータリ軸１３との間に構成される融通伝動機構１５と、第一ロータリ軸１１に取り付けられる複数の第一耕耘爪１６と、第二ロータリ軸１３に取り付けられる複数の第二耕耘爪１７とを備えている。
【０００９】
センタケース１０には、ロータリ耕耘装置６の動力を第一ロータリ軸１１に伝動するチェン１８及び駆動スプロケット１９が内装される。本実施形態では、センタケース１０の左右外側面を略フラットに形成し、センタケース１０の左右幅を略均等にしている。また、センタケース１０の左右幅は、チェン１８及び駆動スプロケット１９が内装できるように設定されるものの、他の伝動部材を追加することは困難な程度まで薄くしてある。これにより、センタケース１０による泥押しを最小限に抑えることができるだけでなく、センタケース１０の左右に配置される第二耕耘爪１７を可及的に近づけて、センタケース１０の下方に生じる残耕幅を小さくすることが可能になる。
【００１０】
センタケース１０の左右両側面には、傾斜ホルダ１２の基端部を入れ子式に嵌合保持するホルダ嵌合孔１０ａが形成されている。このホルダ嵌合孔１０ａに傾斜ホルダ１２の基端部を嵌合すると、傾斜ホルダ１２のフランジ部１２ａがセンタケース１０の外側面に沿い、これをセンタケース１０の取付座１０ｂにボルト止めすることにより、傾斜ホルダ１２がセンタケース１０に固定される。センタケース１０及び傾斜ホルダ１２の外周形状は、略同一形状としてある。これにより、センタケース１０の左右両側面を傾斜ホルダ１２で覆い、センタケース１０の摩耗や破損を防止することができる。
【００１１】
取付座１０ｂは、通常、センタケース１０の外周縁に沿って形成されるが、本実施形態では、センタケース１０の側面中間部にも取付座１０ｃを形成している。この取付座１０ｃは、側面視でチェン１８の円周内に位置しており、傾斜ホルダ１２のボルト固定ピッチを小さくする。このようにすると、傾斜ホルダ１２のフランジ部１２ａを強い締付け力でセンタケース１０に固定することができるため、センタケース１０と傾斜ホルダ１２との間における油漏れを防止できる。また、センタケース１０と傾斜ホルダ１２との間は、Ｏリング２０でシールされている。Ｏリング２０でシールすると、液体パッキンや紙パッキンでシールする場合に比べ、組立性を向上させることができる。
【００１２】
傾斜ホルダ１２の内周面は、水平軸を中心として形成され、第一軸受２１などを介して、第一ロータリ軸１１を回転自在に軸支する一方、傾斜ホルダ１２の外周面は、傾斜軸を中心として形成され、第二軸受２２を介して、第二ロータリ軸１３を回転自在に軸支している。そして、第一軸受２１は、傾斜ホルダ１２の内周面に形成される段差１２ｂと、傾斜ホルダ１２の内周面に取り付けられる止め輪２３との間で位置保持され、また、第二軸受２２は、傾斜ホルダ１２の外周面に形成される段差１２ｃと、第二ロータリ軸１３の内周面に形成される段差１３ａとの間で位置保持される。
【００１３】
第一ロータリ軸１１の中央部（センタケース１０の内部）には、前述した駆動スプロケット１９がスプライン嵌合している。駆動スプロケット１９の左右両側は、止め輪２４で位置保持されており、さらに止め輪２４は、リング２５を介して第一軸受２１の内側面に係合している。これにより、第一ロータリ軸１１が第一軸受２１によって抜止めされる。
【００１４】
逆転伝動機構１４は、ベベルギヤ機構を用いて構成されている。逆転伝動機構１４を構成するベベルギヤは、入力ギヤ２６、中間ギヤ２７及び最終ギヤ２８であり、順次噛み合うように第一ロータリ軸１１の外周に沿って配置されている。このとき、入力ギヤ２６及び中間ギヤ２７は、傾斜ホルダ１２の内周部に配置され、最終ギヤ２８は、第二ロータリ軸１３の先端側内周部に配置される。このようにすると、中間ギヤ２７をセンタケース１０内に配置する場合に比べ、センタケース１０の左右幅を小さくできるだけでなく、中間ギヤ２７と第二ロータリ軸１３を傾斜ホルダ１２の内外でオーバーラップさせて、第二ロータリ軸１３をセンタケース１０に近接配置することが可能になる。これにより、第二耕耘爪１７の形状や配置の自由度を高めることができるだけでなく、センタケース１０の左右に配置される第二耕耘爪１７の間隔を小さくし、残耕を一層減らすことができる。
【００１５】
入力ギヤ２６は、第一ロータリ軸１１の回転を取り出すためのリングギヤであり、外周が第一軸受２１によって回転自在に支持される一方、内周が第一ロータリ軸１１にスプライン嵌合されている。中間ギヤ２７は、入力ギヤ２６が取り出した回転を逆転方向に変換するためのピニオンギヤであり、傾斜ホルダ１２の内周に沿って三つ設けられている。このように中間ギヤ２７を三つにすると、要求強度が分散されるため、各中間ギヤ２７を小型化し、傾斜ホルダ１２の径を小さくすることができる。
【００１６】
傾斜ホルダ１２の内周部には、中間ギヤ２７を保持するギヤ保持部１２ｄが突出形成されている。ギヤ保持部１２ｄには、中間ギヤ２７を収容するギヤ収容部１２ｅと、中間ギヤ２７の支軸２７ａ〜２７ｃを挿通する支軸挿通孔１２ｆが、周方向に所定間隔を存して、それぞれ三つずつ形成されている。支軸挿通孔１２ｆは、傾斜ホルダ１２に放射状に形成されており、また、傾斜ホルダ１２に挿通された支軸２７ａ〜２７ｃは、外周方向への抜けが、第二軸受２２の内周部で規制される。このようにすると、専用の抜止め部材が不要になり、部品点数の削減や構造の簡略化を図ることができる。
【００１７】
傾斜ホルダ１２は、内周面が水平方向を向き、外周面が傾斜方向を向くように形成されるため、肉厚が均一ではなく、それに合せて支軸２７ａ〜２７ｃの長さも変更する必要がある。本実施形態では、三つの支軸２７ａ〜２７ｃのうち、一つの支軸２７ａを、傾斜ホルダ１２の頂点を通る中心線ＣＬ上に配置し、他の二つの支軸２７ｂ、２７ｃを、中心線に対して均等に振り分けて配置した。これにより、他の二つの支軸２７ｂ、２７ｃを同じ長さとし、部品の共通化を図ることができる。
【００１８】
最終ギヤ２８は、中間ギヤ２７に噛み合うリングギヤであり、第三軸受２９を介して第一ロータリ軸１１に回転自在に支持されている。第三軸受２９は、第一ロータリ軸１１に取り付けられる止め輪３０によって外方への抜けが規制され、最終ギヤ２８は、内周部に形成される段差２８ａが第三軸受２９の角部に係合することにより、外方への抜けが規制されている。
【００１９】
融通伝動機構１５は、逆転伝動機構１４の最終ギヤ２８と、第二ロータリ軸１３の先端側内周部に一体的に設けられる筒部材３１との間に構成され、最終ギヤ２８に体する第二ロータリ軸１３の傾きを融通しつつ、最終ギヤ２８の回転を第二ロータリ軸１３へ伝動するようにしてある。これにより、第一ロータリ軸１１と第二ロータリ軸１３の相対角度設定に幅を持たせることができるだけでなく、特殊なギヤを不要にしてコストダウンを図ることができる。
【００２０】
また、融通伝動機構１５は、最終ギヤ２８及び筒部材３１に係合する四つのボール３２を用いて構成されている。つまり、最終ギヤ２８の外周部には、周方向に所定間隔を存して並ぶ底面半球状の係合溝２８ｂが四つ形成される一方、筒部材３１の内周部には、周方向に所定間隔を存して並ぶ底面半円状の係合溝３１ａが四つ形成され、係合溝２８ｂ、３１ａ間にそれぞれボール３２が介装される。そして、最終ギヤ２８の係合溝２８ｂは、ボール３２の周方向位置及び軸方向位置を規制するものの、筒部材３１の係合溝３１ａは、ボール３２の周方向位置だけを規制し、軸方向への移動を許容するため、相互に傾斜する最終ギヤ２８と筒部材３１との間で融通性の高い伝動を行うことが可能になる。
【００２１】
筒部材３１の係合溝３１ａは、ボール３２の軸方向の移動を許容するために、軸方向に沿う長溝状に形成されるが、係合溝３１ａのセンタケース側端部には、軸方向からボール３２に当接する抜け止め部３１ｂが形成されている。つまり、この抜け止め部３１ｂがボール３２に当接することにより、ボール３２及び最終ギヤ２８を介して、最終ギヤ２８の止め輪（抜止め部材）３０で抜止めされる。これにより、ボール３２を用いた簡単な構成で第二ロータリ軸１３への伝動が可能になるだけでなく、融通伝動機構１５を第二ロータリ軸１３の抜止めに兼用することが可能になる。尚、第二ロータリ軸１３の軸方向のガタは、抜け止め部３１ｂとボール３２との当りによって決まるため、ボール３２の数を増やすほど有利であるが、その反面、ボール３２の数を増やすとコスト的に不利になる。本実施例では、両方の条件を適度に満たすように、ボール３２を四つとした。
【００２２】
上記のように構成されたロータリ耕耘装置６では、第二ロータリ軸１３が二つの軸受２２、２９によって二点支持されることになる。つまり、第二ロータリ軸１３は、第二軸受２２によって支持されるだけでなく、複数のボール３２及び最終ギヤ２８を介して第三軸受２９で支持される。これにより、第二ロータリ軸１３を一点支持する場合に比べ、軸受一個あたりの大きさを小さくし、装置のコンパクト化が図れるだけでなく、第二ロータリ軸１３を安定良く支持することが可能になる。
【００２３】
第二ロータリ軸１３の外端内周部と、第一ロータリ軸１１の外周部との間には、オイル漏れを防ぐためのオイルシール３３及びメカニカルシール３４が取付けられている。オイルシール３３は、第三軸受２９の外側隣接位置に設けられると共に、断面Ｌ字状の保護カラー３５によって外側から覆われている。これにより、オイルシール３３を保護し、その耐久性を高めることが可能になる。また、メカニカルシール３４は、保護カラー３５の外周と第二ロータリ軸１３の内周との間に、オイルシール３３と一直線になるように設けられている。このような配置構成にすると、シール部をコンパクトに構成でき、また、シール部が第二ロータリ軸１３の外端に位置するので、オイルシール交換などのメンテナンスを容易にすることができる。
【００２４】
第一ロータリ軸１１の左右外端部には、ロータリパイプ３６が着脱自在に連結される。ロータリパイプ３６の基端部には、連結ボルト３７を介して第一ロータリ軸１１に連結される連結部３８が設けられており、この連結部３８を第一ロータリ軸１１の外端面に突当てると、連結部３８の段差によりカバー３９の取付溝３８ａが形成される。このカバー３９は、中心部に丸孔を有する円盤状のものであり、取付溝３８ａに空転可能に取り付けられ、メカニカルシール３４などを保護する。また、カバー３９の外周部には、センターケース１０側に湾曲し、第二ロータリ軸１３の外端部外周を覆う湾曲部３９ａが形成されるが、該湾曲部３９ａと第二ロータリ軸１３との間には、僅かな間隙が確保されるため、カバー３９の連れ回りが回避される。これにより、連れ回りによるカバー３９の摩耗を防止することができる。
【００２５】
ところで、耕耘爪１６、１７の配列（周方向）は、予め決められており、この配列となるように、第一ロータリ軸１１、入力ギヤ２６及び最終ギヤ２８を組付ける必要がある。本実施形態では、第一ロータリ軸１１、入力ギヤ２６及び最終ギヤ２８に、ポンチ穴などのツールマークＭを形成し、これらのツールマークＭを側面視で略一直線上に並べることにより、耕耘爪１６、１７の配列が適正になるようにしてある。
【００２６】
叙述の如く構成された本実施形態のものは、センタケース１０から水平方向に突出する第一ロータリ軸１１と、センタケース１０から傾斜方向に突出し、少なくとも第一ロータリ軸１１の一部を囲む筒状の傾斜ホルダ１２と、傾斜ホルダ１２に軸支される筒状の第二ロータリ軸１３と、第一ロータリ軸１１から取り出した回転を逆転方向に変換して第二ロータリ軸１３に伝動する逆転伝動機構１４と、第一ロータリ軸１１及び第二ロータリ軸１３に取付けられる複数の耕耘爪１６、１７とを備えるロータリ耕耘装置６であって、逆転伝動機構１４は、第一ロータリ軸１１から取り出した回転を逆転方向に変換するベベルギヤ機構と、該ベベルギヤ機構における最終ギヤ２８の回転を第二ロータリ軸１３に伝動する融通伝動機構１５とを備えて構成されるため、センタケース１０内に横向きの軸を追加することなく、第二ロータリ軸１３に逆転動力を伝動し、センタケース１０の左右幅を抑えることができる。しかも、第二ロータリ軸１３に対する伝動は、融通伝動機構１５を介して行われるため、第一ロータリ軸１１と第二ロータリ軸１３の相対角度設定に幅を持たせることができるだけでなく、特殊なギヤを不要にしてコストダウンを図ることができる。
【００２７】
また、融通伝動機構１５は、最終ギヤ２８及び第二ロータリ軸１３に係合する複数のボール３２を用いて構成されるため、融通伝動機構１５を簡単に構成できるだけでなく、構造の簡略化やコストダウンを図ることが可能になる。
【００２８】
また、第二ロータリ軸１３は、複数のボール３２及び最終ギヤ２８を介して、最終ギヤ２８用の止め輪３０で抜止めされるため、専用の抜止め部材を不要にし、構造の簡略化及び部品点数の削減を図ることができる。
【００２９】
また、逆転伝動機構１４の少なくとも中間ギヤ２７を、傾斜ホルダ１２の内周部に配置すると共に、第二ロータリ軸１３を、第二軸受２２を介して傾斜ホルダ１２の外周部で支持したので、中間ギヤ２７をセンタケース１０内に配置する場合に比べ、センタケース１０の左右幅を小さくできるだけでなく、中間ギヤ２７と第二ロータリ軸１３を傾斜ホルダ１２の内外でオーバーラップさせて、第二ロータリ軸１３をセンタケース１０に近接配置することが可能になる。これにより、第二耕耘爪１７の形状や配置の自由度を高めることができるだけでなく、センタケース１０の左右に配置される第二耕耘爪１７の間隔を小さくし、センタケース１０下方の残耕を減らすことができる。
【００３０】
また、中間ギヤ２７の支軸２７ａを傾斜ホルダ１２で支持すると共に、支軸２７ａ〜２７ｃの外周方向への抜けを、第二軸受２２の内周部で規制したので、専用の抜止め部材が不要になる。これにより、部品点数を削減し、構造の簡略化及びコストダウンを図ることができる。
【００３１】
また、中間ギヤ２７を、周方向に所定間隔を存して三つ設けるにあたり、各中間ギヤ２７を支持する三つの支軸２７ａ〜２７ｃのうち、一つの支軸２７ａを、傾斜ホルダ１２の頂点を通る中心線上に配置し、他の二つの支軸２７ｂ、２７ｃを、中心線に対して均等に振り分けて配置したので、他の二つの支軸２７ｂ、２７ｃを同じ長さとし、部品の共通化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】耕耘機の側面図である。
【図２】トランスミッションケース（センタケース）の側面図である。
【図３】ロータリ耕耘装置の断面図である。
【図４】ロータリ耕耘装置の要部断面図である。
【図５】傾斜ホルダ部分の縦断面図である。
【図６】融通伝動機構部分の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 耕耘機
３ トランスミッションケース
６ ロータリ耕耘装置
１０ センタケース
１１ 第一ロータリ軸
１２ 傾斜ホルダ
１３ 第二ロータリ軸
１４ 逆転伝動機構
１５ 融通伝動機構
１６ 第一耕耘爪
１７ 第二耕耘爪
１８ チェン
１９ 駆動スプロケット
２１ 第一軸受
２２ 第二軸受
２６ 入力ギヤ
２７ 中間ギヤ
２７ａ 支軸
２７ｂ 支軸
２７ｃ 支軸
２８ 最終ギヤ
２９ 第三軸受
３０ 止め輪
３１ 筒部材
３１ａ 係合溝
３１ｂ 抜止め部
３２ ボール
【出願人】 【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
【住所又は居所】島根県八束郡東出雲町大字揖屋町６６７番地１
【出願日】 平成１６年３月１２日（２００４．３．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００８５３９４
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 哲夫
【公開番号】 特開２００５−２５３４０２（Ｐ２００５−２５３４０２Ａ）
【公開日】 平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願番号】 特願２００４−７１６０２（Ｐ２００４−７１６０２）