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【発明の名称】 耕耘爪
【発明者】 【氏名】藤原 昇

【要約】 【課題】耕耘性能が高く、振動要因が取り除かれ、耕耘トルクが抑えられて経済的な耕耘爪を提供する。

【解決手段】耕耘爪1は、耕耘爪軸60に取り付けられる取付基部3から連続して延びる縦刃部10及び横刃部20を有し、縦刃部10から横刃部20にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部20が縦刃部10に対して一方側に弯曲する。縦刃部10は取付基部3に対して一側方に傾斜する。縦刃部10の折曲開始部分11は、耕耘爪軸60に取り付けて耕耘爪軸中心と取付基部3の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長Lとしたときに、爪全長Lの取付基部側寄りの1/4付近に位置し、横刃部20の折曲開始部分23は、爪全長Lの半分よりも先端側寄りとされる。横刃部20の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する横刃部20の弯曲方向と同方向側に凸状に弯曲して形成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、前記縦刃部から前記横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、前記横刃部が前記縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、
前記縦刃部が前記取付基部に対して一側方に傾斜していることを特徴とする耕耘爪。
【請求項2】
耕耘爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、前記縦刃部から前記横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、前記横刃部が前記縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、
前記横刃部の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成されていることを特徴とする耕耘爪。
【請求項3】
耕耘爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、前記縦刃部から前記横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、前記横刃部が前記縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、
前記縦刃部が前記取付基部に対して一側方に傾斜し、
前記横刃部の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成されていることを特徴とする耕耘爪。
【請求項4】
前記縦刃部の折曲開始部分は、前記爪軸に取り付けて該爪軸中心と前記取付基部の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたときに、該爪全長の取付基部側寄りの1/4付近に位置し、前記横刃部の折曲開始部分は、前記爪全長の半分よりも先端側寄りとされていることを特徴とする請求項1又は3に記載の耕耘爪。
【請求項5】
前記横刃部の先端部の断面形状は、略一定の曲率半径で弯曲していることを特徴とする請求項2又は3に記載の耕耘爪。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、ロータリ耕耘装置の爪軸に装着して使用する耕耘爪に関し、特に、水田、畑の耕耘作業を行うのに適した耕耘爪に関する。
【背景技術】
【0002】
耕耘作業を行う耕耘爪として、従来、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この耕耘爪40は、図2(a)(側面図),図2(b)(底面図),図2(c)(断面図)に示すように、爪軸60に取り付けられる取付基部41から連続して延びる縦刃部43及び横刃部47を有し、縦刃部43から横刃部47にかけて矢印Aが示す回転方向と逆向きに弯曲し、横刃部47が縦刃部43に対して一側方に弯曲形成されるとともに、横刃部47の先端部分の峰縁側に反り返り部48が形成されている。反り返り部48は、一側方に弯曲する横刃部47の弯曲方向と反対方向にわずかに反り返るように形成されている。
【0003】
ところが、前述した従来の耕耘爪40は、全体として能率の良い耕耘作業を行うことができるが、縦刃部43の刃縁部43aの長さが横刃部47の刃縁部47aのそれより短いために土への切り込みが不足し、また横刃部47の刃縁部47aの長さが長いことから側方力(爪軸軸芯方向の力)が大きくなりすぎて耕耘負荷が大きくなり、またすくい面47bが広く曲率半径rが大きいことから、土の反転や放てきが弱いという欠点があった。そこで、本出願人は、特許文献2において、前述した従来の耕耘爪の課題を解決した耕耘爪を提案し、実用に供して業界内において好評を得ている。
【0004】
この耕耘爪50は、図3(a)(側面図),図3(b)(底面図)に示すように、取付基部51と、縦刃部53と、横刃部57とを有し、縦刃部53から横刃部57にかけて矢印Xが示す回転方向と逆向きに弯曲し、横刃部57が縦刃部53に対して一側方に弯曲形成され、爪軸60に取付けられる爪軸中心Oと取付基部51の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたとき、横刃部57の折曲開始部分57cの長さLが、爪全長の半分よりもやや先端側寄りとされ、縦刃部53における刃縁部53aでの側面視での刃縁長さが横刃部57における側面視での刃縁部57aの刃縁長さより長くされ、横刃部57の一方側への弯曲がほぼ一定の曲率半径rで弯曲され、この曲率半径rが、取付基部51から折曲開始部分57cまでの爪軸軸芯方向の側面視における水平長さよりやや短い長さ若しくはほぼ同じ長さとされ、横刃部57の先端が長辺部59aと短辺部59bとで構成された不等辺山形59に形成され、この山形の長辺部59aは爪軸中心と取付基部51の中心を通る線分と略平行とされ、また、横刃部57の先端部分における峰縁側に、一側方に弯曲する横刃部57の弯曲方向と反対方向にわずかに反り返らせた反り返り部58を形成することにより、さらに耕耘性能が高く耕耘トルクを低減できるものである。
【0005】
【特許文献1】特開昭62−87002号公報
【特許文献2】特開平9−298903号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この図3(a)に示す従来の耕耘爪50は、十分性能を発揮できる耕耘爪であるが、次の課題を解消できれば、より一層有用性を向上することができるものである。即ち、耕耘爪50は、縦刃部53が爪軸60に対して垂直方向で且つ圃場の土に対して進行方向と並行に打ち込まれるので、土を移動させるための縦刃部53の仕事量が非常に小さく、横刃部57の負担が大きいため、この負担を小さくして耕耘トルクをできるだけ小さくできないかという課題があった。
【0007】
また横刃部57によって移動される土は、横刃部57が土内を移動する際に、機体の進行にともなう横刃部57の移動によって圧縮されるが、横刃部57の先端部のうち反り返り部58よりも内側の土は、反り返り部58に沿って流れ出るので過圧縮されないが、横刃部57の先端部のうち直線状に形成された長辺部59aの内側の土は、逃げ場を失って過圧縮される。この過圧縮を少なくして、耕耘トルクを小さくして、消費馬力を抑えるとともに振動要因が誘発されないようにできないかという課題があった。
【0008】
本発明は、高い耕耘性能のままで、振動要因が取り除かれ、耕耘トルクが低減して経済的な耕耘爪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】
【0009】
上記目的を達成するために本発明は、以下の特徴を有する。特徴の一つは、耕耘爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、縦刃部から横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部が縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、縦刃部が取付基部に対して一側方に傾斜していることを特徴とする。
【0010】
この特徴によれば、縦刃部を取付基部に対して一側方に傾斜することにより、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部の先端までの先曲げ高さを所定の高さに設定する場合、取付基部に対して縦刃部が直線状に延びる場合と比較して、傾斜した縦刃部に対する横刃部の先端までの先曲げ高さを小さくすることができる。このため、土を移動させるための横刃部の仕事の負担を軽減することができる。また縦刃部は、取付基部に対して一側方に傾斜しているので、機体の進行方向に対して斜め方向に打ち込まれて、土を移動させる仕事を行うことができる。このため、耕耘爪に作用する力のうち土を移動させるための力が分散されて、横刃部に力が集中する場合と比較して、耕耘爪全体の耕耘トルクを小さくすることができ、その結果として消費馬力が抑えられて経済性を向上することができる。
【0011】
また特徴の一つは、耕耘爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、縦刃部から横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部が縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、横刃部の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成されていることを特徴とする。
【0012】
この特徴によれば、横刃部の先端部の断面形状を、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成することで、機体の進行にともなって移動する横刃部の先端部によって圧縮される土は、横刃部の先端部内面に突き当たると、凸状に形成された先端部の幅方向外側に沿って移動する。このため、土の流れがスムースとなり、移動する土が過圧縮されることがなくなる。その結果、振動要因を取り除くことができ、耕耘トルクをより抑えることができる。
【0013】
また特徴の一つは、耕耘爪軸に取り付けられる取付基部から連続して延びる縦刃部及び横刃部を有し、縦刃部から横刃部にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部が縦刃部に対して一側方に弯曲した耕耘爪において、縦刃部が取付基部に対して一側方に傾斜し、横刃部の先端部の断面形状は、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成されていることを特徴とする。
【0014】
この特徴によれば、縦刃部を取付基部に対して一側方に傾斜することにより、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部の先端までの先曲げ高さを所定の高さに設定する場合、取付基部に対して縦刃部が直線状に延びる場合と比較して、傾斜した縦刃部に対する横刃部の先端までの先曲げ高さを小さくすることができる。このため、土を移動させるための横刃部の仕事の負担を軽減することができる。また縦刃部は、取付基部に対して一側方に傾斜しているので、機体の進行方向に対して斜め方向に打ち込まれて、土を移動させる仕事を行うことができる。このため、耕耘爪に作用する力のうち土を移動させるための力が分散されて、横刃部に力が集中する場合と比較して、耕耘爪全体の耕耘トルクを小さくすることができ、その結果として消費馬力が抑えられて経済性を向上することができる。また、横刃部の先端部の断面形状を、一側方に弯曲する該横刃部の弯曲方向と同方向側に凸状に突出して形成することで、機体の進行にともなって移動する横刃部の先端部によって圧縮される土は、横刃部の先端部分面に突き当たると、凸状に形成された先端部の幅方向外側に沿って移動する。このため、土の流れがスムースとなり、移動する土が過圧縮されることがなくなる。その結果、振動要因を取り除くことができ、耕耘トルクをより抑えることができる。
【0015】
さらに特徴の一つは、縦刃部の折曲開始部分が、爪軸に取り付けて該爪軸中心と取付基部の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長としたときに、該爪全長の取付基部側寄りの1/4付近に位置し、横刃部の折曲開始部分は、爪全長の半分よりも先端側寄りとされていることを特徴とする。
【0016】
この特徴によれば、縦刃部の折曲開始部分を、爪全長の取付基部側寄りの1/4付近に位置することで、縦刃部の殆どを傾斜させることができ、縦刃部によって土を移動させる仕事の量を大きくすることができる。また横刃部の折曲開始部分を爪全長の半分よりも先端側寄りとすることで、縦刃部の長さが長くなり、縦刃部による土の縦切り深さを充分に確保して圃場に存在する藁等を確実にすき込むことができるとともに、側方力を確実に支持することができる。このため、本願の耕耘爪は、縦刃部が取付基部に対して直線状に延びて所定の先曲げ高さを有した耕耘爪と比較しても、この耕耘爪と略同程度の耕耘性能を得ることができる。
【0017】
さらに特徴の一つは、横刃部の先端部の断面形状が略一定の曲率半径で弯曲していることを特徴とする。
【0018】
この特徴によれば、横刃部の先端部の断面形状が略一定の曲率半径で弯曲していることで、横刃部の先端部幅方向外側に移動する土の流れをよりスムースにすることができ、振動要因を確実に取り除いて耕耘トルクをさらに抑えることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係わる耕耘爪によれば、上記特徴を有することで、高い耕耘性能を有し、振動要因が取り除かれ、耕耘トルクがさらに抑えられて経済的な耕耘爪を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明に係る耕耘爪について、図1を参照して説明する。尚、本実施の耕耘爪は、トラクタ装着形のサイドドライブ式又はセンタードライブ式のロータリ耕耘装置等に使用されるものである。
【0021】
耕耘爪1は、図1(a)(側面図)及び図1(b)(底面図)に示すように、取付孔3aを有して断面矩形状の取付基部3を備え、取付基部3に連接部位5を介して縦刃部10及び横刃部20が連続して形成されている。耕耘爪1は、例えばSUP6の材料で形成され、取付基部3をボルト締結手段等によって爪軸60に設けられた爪ホルダに取り付けられて矢印A方向に回転して耕耘作業を行う。
【0022】
耕耘爪1は、縦刃部10から横刃部20にかけて回転方向と逆向きに弯曲するとともに、横刃部20が略一定の曲率半径r(具体的には100mm)で縦刃部10に対して一側方に弯曲して内側にすくい面21を形成している。縦刃部10及び横刃部20のそれぞれには、略一定幅を有した刃縁部10a,20aが形成されており、この刃縁部10a,20aは片刃とされている。なお、刃縁部10a,20aは、両刃でもよく、両刃の場合には角度を異なるものにすることが好ましいが、等角としてもよい。
【0023】
耕耘爪1が矢印A方向に回転することによる耕土への切り込みは、縦刃部10の刃縁部10aから行われ、側方力(爪軸軸芯方向の力)を支持すると同時に雑草等の絡みつき防止を爪自体で行うようにするため、刃縁部10a,20aは適正な排絡角をなすように形成されている。
【0024】
横刃部20の折曲開始部分23の水平長さL1は、爪軸60に取り付けて該爪軸中心Oと取付基部3の中心を通る線分から爪先端までの爪軸軸芯方向の側面視における爪長さを爪全長Lとしたときの爪全長Lの半分より先端側寄りとされており、これによって、縦刃部10の長さが長くなって縦刃部10の刃縁部10aによって縦切りするときの側方力を充分に支持するとともに、横刃部20の刃縁部20aによる横切り抵抗を小さくして、耕耘トルクを減少させて消費馬力の増大を抑えている。なお、図面では、水平長さL1が横刃部20の先端までの長さの半分よりもやや先端側寄りとしているが、同じ長さでもよい。
【0025】
縦刃部10は、取付基部3に対して僅かな角度α(具体的には5度)を有して一側方に傾斜している。これによって、取付基部3の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部20の先端までの先曲げ高さωc1を所定高さ(具体的には63±3mm)に設定する場合において、取付基部3に対して縦刃部10が直線状に延びる場合と比較して、傾斜した縦刃部10に対する横刃部20の先端までの先曲げ高さωc2(具体的には51mm)をωc1(具体的には63±3mm)よりも小さくすることができ、土を移動させる横刃部20の仕事の負担を軽減することができる。
【0026】
また縦刃部10の折曲開始部分11は、爪全長Lの取付基部側寄りの1/4付近に位置している。これによって、縦刃部10は、その大部分が傾斜して機体の進行方向に対して圃場の土に斜め方向に打ち込まれて、土を移動させる仕事を行うことができる。また横刃部20の折曲開始部分23が爪全長Lの半分よりも先端側寄りにあって縦刃部10の長さが長いので、圃場に存在する藁等を確実にすき込むことができる。このため、本願の耕耘爪1は、縦刃部10が取付基部3に対して直線状に延びて先曲げ高さωc1が所定高さ(具体的には63±3mm)を有する図3(b)に示す耕耘爪50と比較して、この耕耘爪50と略同程度の耕耘性能(反転、すき込み)を発揮することができ、さらに耕耘トルクを小さくして消費馬力を抑えて経済的な耕耘爪とすることができる。
【0027】
さらに横刃部20の先端部の断面形状は、図1(c)(断面図)に示すように、一側方に弯曲する横刃部20の弯曲方向と同方向側に凸状に弯曲している。具体的には、横刃部20の先端部の断面形状は、曲率半径(R7=200mm)を有して弯曲している。これによって、機体が進行しながら耕耘爪1が回転している際に、横刃部20のすくい面21側に存在する土は機体の進行に伴って移動する横刃部20によって矢印Bの方向に圧縮されるが、この土は、機体の進行に伴って横刃部20の先端部の幅方向外側(矢印C、D方向)に沿って移動する。このため、土の流れがスムースとなり、土が過圧縮される事態を未然に防止することができる。その結果、振動要因を取り除くことができ、耕耘トルクをさらに抑えることができる。
【0028】
[実施例]
最大回転半径Rm : 245±2mm
水平長さL1 : 125.3mm
水平長さL2 : 50.5mm
屈曲部曲率半径r : 100mm
屈曲角ε : 60°
先曲げ高さωc1 : 65±3mm
先曲げ高さωc2 : 51mm
R1 : 30mm
R2 : 90mm
R3 : 72mm
R4 : 135mm
R5 : 120mm
R6 : 155mm
R7 : 200mm
但し、R1〜R6の定義は、新版農業機械ハンドブック第428ページ記載のなたづめ設計例に準拠している。
【0029】
上記寸法、形状の耕耘爪1を材質SUP6で形成し、爪軸60に複数本装着して負荷特性等を測定したところ、図3に示す耕耘爪よりも耕耘トルク及び振動が大幅に低減したことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の一実施の形態に係わる耕耘爪を示し、同図(a)は耕耘爪の側面図であり、同図(b)は耕耘爪の底面図であり、同図(c)は同図(a)のI−I矢視に相当する部分の断面図である。
【図2】従来の耕耘爪を示し、同図(a)は耕耘爪の側面図であり、同図(b)は耕耘爪の底面図であり、同図(c)は同図(a)のII−II矢視に相当する部分の断面図である。
【図3】従来の耕耘爪を示し、同図(a)は耕耘爪の側面図であり、同図(b)は耕耘爪の底面図である。
【符号の説明】
【0031】
1 耕耘爪
3 取付基部
10 縦刃部
11,23折曲開始部分
20 横刃部
60 爪軸
L 爪全長
O 爪軸中心
【出願人】 【識別番号】390010836
【氏名又は名称】小橋工業株式会社
【出願日】 平成18年10月16日(2006.10.16)
【代理人】 【識別番号】110000383
【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所


【公開番号】 特開2008−92918(P2008−92918A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2006−281596(P2006−281596)