エアレーション装置
土壌エアレーション装置(10)は、地表面に近接するブレード(15)を回転させ、並進させ、それによって、土壌にエアレーションポケットを形成するように適合されたアセンブリに取り付けられた複数の弓形ブレード(15)を含むことができる。若干の実施形態では、一方で、土壌の上面に堆積されるポケットから持ち上げられる土壌の量を最小に抑えながら、弓形ブレード(15)は、土壌に貫入し、砕く。様々な実施形態では、遊星歯車アセンブリ(13)は、ポケットから持ち上げられ、土壌の表面に堆積される土壌の量を最小に抑えながら、土壌の中に砕かれたポケットをもたらす並進および回転運動をタインに与える。さらに別の実施形態では、弓形タイン(15)は、プラグを切断しそれを土壌内に形成されたポケットから取り除く、孔あけチューブ(25)をその上に取り付けることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアレーション装置に関する。
【背景技術】
【0002】
土壌エアレーション装置(soil aeration device)は、土壌にスパイクを駆動する手法が土壌を圧縮するので土壌にスパイクを駆動する代わりに、一般に、土壌からプラグ(plug)を切削するように設計される。牽引可能な土壌エアレータ装置は、一般に、拡大された土壌エアレーションポケット(soil aeration pocket)を形成しながら、土壌のプラグを取り除く。そのようなエアレータは、角度をなして土壌に入り、草、草の根および土壌を含む円筒の土壌プラグ(soil plug)を切り離す中空の円筒チューブを含む。土壌エアレーション装置が前に進むとき、土壌エアレーション装置内の遊星歯車は、土壌エアレーションホールの底部が土壌エアレーションホールの頂部開口より大きい土壌エアレーションホールまたはポケットを形成するために土壌エアレーションチューブ(soil aeration tube)を旋回させる。それから、土壌エアレーションチューブは、通常、土壌の上面に捨てられる土壌プラグを取り除くために土壌から持ち上げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
土壌エアレーション装置についての問題の1つは、円筒プラグの形状で、相当の量の土壌、草および根が土壌の上面に残されることである。これらの土壌プラグを、取り除き、分解し、または刈り取ることによって微粉状にしなければならない。一般に、土壌プラグが大きいほど、土壌プラグが自然に分解するのに長くかかる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
土壌エアレーション装置は、地表面に近接するブレードを回転させ、並進させ、それによって、土壌にエアレーションポケットを形成するように適合されたアセンブリに取り付けられた複数の弓形ブレード(arcuate blade)を含むことができる。ある実施形態では、一方で、土壌の上面に堆積されるポケットから持ち上げられる土壌の量を最小に抑えながら、弓形タイン(arcuate tine)は、土壌に貫入し、土壌を砕く。様々な実施形態では、遊星歯車アセンブリは、ポケットから持ち上げられ、土壌の表面に堆積される土壌の量を最小に抑えながら、土壌の中に砕かれたポケットをもたらす並進運動および回転運動をタインに与える。さらに別の実施形態では、弓形タインは、プラグを切断し、それを土壌内に形成されたポケットから取り除く、孔あけチューブ(coring tube)をその上に取り付けることができる。
【0005】
本明細書で説明される装置は、下記の利点の1つまたは複数を提供することができる。若干の実施形態では、土壌エアレーション装置は、プラグまたは土壌の相当量を草の上に堆積することなく、それによって、土壌プラグを取り除きまたは刈り取り、あるいはその領域を手入れすることを必要とせずに、エアレーションの直後にフェアウェイの使用を可能にして、エアレーションを行うべきゴルフコースのフェアウェイなどの草の生えた領域にエアレーションを行うことを可能にする。いくつかの実施形態では、弓形孔あけタインに与えられた並進運動および回転運動は、土壌に切削された開口の寸法、およびエアレーションポケットから持ち上げられ地面の表面に堆積される土壌の量を最小にする。
【0006】
1つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載される。他の特徴、目的および本発明の利点は、説明および図面から、ならびに請求の範囲から明白である。
【0007】
様々な図面において、同じ参照記号は同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は1対の車輪12で支持されたフレーム11をもつ牽引タイプの土壌エアレーション装置10の斜視図である。トラクタ(図示せず)の動力取り出しシャフトに連結された歯車機構13は、1組の土壌エアレーションタイン(soil aeration tine)15を含むタインホルダ(tine holder member)14を回転させる。示された実施形態では、エアレーションタインは、平行な部材の上に配置され周転円または遊星のように回転する。遊星運動を与える土壌エアレーション装置は、1995年11月28日に発行され、その内容が参照として本明細書に組み込まれているSoil Aerator というタイトルのBjorgeの米国特許第5,469,922号に、より十分に説明されている。
【0009】
図2は、土壌を粉砕し取り除く両方ができる土壌エアレーションタイン15の上面図を示す。土壌エアレーションタイン15は、中心軸19をもつ細長い部材20を含む。細長い部材20は、先端23に終端する第1セクション22と、第2セクションまたは細長い部材20を土壌エアレーション装置に取り付けるための取付端21とをもつ。細長い部材20の先端23が土壌のパッチに軸方向に駆動されるとき、土壌切削チューブ25(soil cutting tube)が土壌と係合する前に、細長い部材20の先端23は土壌のパッチに貫入するように、先端23の背後にまたは後方に配置される円筒土壌切削チューブ25は、細長い部材20に取り付けられる。第1セクション22が土壌に貫入するとき、それは土壌を破砕して、部分的土壌エアレーションポケットを形成する。次に、先端23の軸方向の背後に配置され、環状切削エッジ25cをもち、円錐形にテーパを付けられた面25aをもつ土壌20切削チューブ25は、先端の後方で、土壌エアレーションタイン15に近接して土壌と係合して、土壌のプラグ(plug)を土壌から切り離す。したがって、土壌の破砕が土壌の中の孔の下部の周辺で起こり、破砕および土壌の取り除きの両方が切削チューブに近接した土壌ゾーンで起こり、そのことが、土壌エアレーションポケットは土壌から切り離された土壌プラグより大きく、また、スパイクが下向きに土壌内に駆動された場合には起こる土壌の圧縮がない土壌エアレーションポケットを土壌の中にもたらす。
【0010】
図3は、上向きに湾曲する土壌破砕面20aと、先端部23で終端する上向きに湾曲する土壌破砕面20bとをもつ分岐する土壌破砕部22の一部分を示す土壌エアレーションタイン20の側面図を示す。図3aは、同一の上向きに湾曲する土壌破砕面20cと、先端部23で終端する20dとをもつ分岐する土壌破砕セクション22の他の側を示す土壌エアレーションタイン15の対向する側を示す。土壌リフティング面(soil lifting face)24は、土壌エアレーションタイン15の左右から横に延びる。土壌リフティング面24は、土壌エアレーションタインが、土壌から回転的に取り外されるとき、土壌面24が、土壌エアレーションポケットから土壌を持ち上げまたはすくい取ることができるようなスクープまたは鋤を形成する。
【0011】
土壌切削チューブ25は、環状面25aに沿って、円筒形状の土壌切削チューブ25に、外向きに分岐する、前部にある環状の切削エッジ25cをもつ。切削チューブ25の切削エッジ25cは、土壌エアレーションチューブが、土壌から離して土壌プラグを切削する前に、土壌破砕セクション22が土壌に貫入し破砕することを可能とするために、距離Lだけ、土壌エアレーションタイン15の先端部23の後方に配置される。示された実施形態では、土壌切削チューブは、土壌プラグの長さを最小に保つことを保証するために、少なくとも1.5インチ先端の後方に配置される。他方で、土壌切削チューブは、草および土壌の上の層を切り取ることができることを保証するために、細長い部材20に沿って、十分遠くに延びるべきである。したがって、図面に示された実施形態では、タイン15の端部は、端部孔あけ装置がない。
【0012】
図3bは、第1線31が細長い部材20の中心軸19から外向きに延び、第2線30が寸法xで示された中心の間の距離もつ切削チューブ25の幾何的中心から外向きに延びる、土壌エアレーションタイン15の背面図を示す。すなわち、図3bは、切削チューブ20と細長い部材20が並んだ状態で土壌に入るように、細長い部材20から横にオフセットされることを示す。
【0013】
図4は、土壌破砕面20aおよび20cが細長い部材20に沿って軸方向に延び、先端部23で終端することを示す土壌エアレーションタイン15の底面図である。したがって、エアレーションタイン15の下側は土壌破砕面(soil fracturing surface)20aおよび20cを表し、一方、土壌エアレーションタイン15の上側は、土壌のプラグおよび草を取り除くために土壌を切削するように、横にオフセットされ、後ろに配置された切削チューブ25を表す。
【0014】
図5は土壌エアレーションタイン15が、上面の土壌に対して鋭角φで土壌40のパッチに貫入する方法を示す部分概略図である。第1ステップで、細長い部材20の1つの面の土壌エアレーション土壌破砕面20a、20bならびに細長い部材の対向する面に配置された土壌破砕面20cおよび20dが、土壌に貫入し、土壌破砕面が鋭角で土壌に入り、土壌エアレーションタイン15に近接した土壌15を、圧縮せずに、上方に破砕する。すなわち、破砕面が上方に面した土壌破砕面の鋭角の貫入は、土壌を上向きに押し出す上向き成分をもたらす。土壌は破砕し上に動くことができるので、土壌エアレーションタイン15の上方の土壌の圧縮に対する抵抗は、横方向の土壌の圧縮に対する抵抗より小さい。すなわち、土壌はそれ自体に対して圧縮しなければならないので、横変位をする土壌は、増大した土壌の圧縮をもたらす。したがって、直接の横の圧縮を回避することが、土壌の圧縮を抑制する。土壌破砕面が土壌エアレーションタインの前方に配置された土壌の部分を破砕するのと同時に、先端23の後をたどる切削エッジ25cが土壌から離して土壌プラグを切削する。示された実施形態では、切削エッジ25cは、土壌エアレーションタイン15に実質的に直交して延びて、土壌エアレーションタイン15が土壌の中に軸方向に駆動されたとき、土壌エアレーションチューブ25が、先端23の後で土壌プラグを捕捉することを可能にする。複数の土壌破砕面が示されているが、単一の土壌破砕面のみを使用できることが予見されることを指摘されるべきである。
【0015】
図6は、タインが前に動かされるとともに、土壌エアレーションタインが時計方向に回転させられるときのステップを示す。この回転作用は、土壌エアレーションタインによって最初に貫かれたその領域に形成されるエアレーションポケット41をもたらす。
【0016】
図7は、土壌エアレーションタイン15が、支持機構の回転の間、タインを後に、ならびに土壌エアレーション装置を引くことおよびエアレーションタインの回転により、タインを前に駆動する遊星作用の結果として複合運動を継続するとき、土壌エアレーションポケット41がさらなる拡大することを示している。その結果、複合回転は、土壌エアレーションタイン上面24に、土壌をエアレーションポケットから持ち上げさせ、またはすくい取らせ、一方で、切り取られた土壌プラグ42は、土壌エアレーションチューブ15が土壌から出たとき、地上に堆積されるように、切削チューブ25内に保持される。その結果、後方切削チューブを備える土壌エアレーションタインは、土壌エアレーションチューブの先端部に配置された土壌エアレーションチューブより実質的に小さい体積の土壌プラグを取り除くので、最小の土壌の圧縮で、最小の土壌の移動で土壌エアレーションポケット41を形成することができる。したがって、本発明の方法で形成された土壌プラグは、エンドコア法で形成された土壌プラグより小さいので、より少ない土壌が、土壌の上に残される。その一方で、土壌に形成されたエアレーションホール41は、従来の円筒切削チューブによって形成されたホールと同じ、またはそれより大きい。
【0017】
したがって、土壌エアレーションホール41を作る方法は、一方の側に横面24を含む細長い部材20を土壌の中に延ばし、他方の側に、発散する面に近接する土壌を破砕するために、面20aおよび20cによって土壌発散セクション(soil diverging section)を形成するステップを含む。さらに、発散面20および20cの後方で横に配置された土壌から土壌プラグを切削することによって、土壌エアレーションチューブ25で、土壌から離して土壌プラグを切削する。細長い部材20を回転的に取り除くことによって、土壌プラグを自由にし、図7に示すような上部開口が底部開口より小さい土壌エアレーションホール41を形成できる。また、先端23で、細長い部材20を回転的に取り除き、面23を持ち上げることによって、細長い部材上の土壌リフティング面24で、土壌を部分的にすくい出すことができる。
【0018】
示された実施形態では、土壌切削チューブ25は、エアレータタインの外径より大きい外径をもつ。しかし、土壌切削チューブ25の直径は、土壌のタイプおよび土壌の状態などの他の要因によって支配され得ることを述べておく。
【0019】
したがって、土壌エアレータタイン15は、土壌エアレータタイン15上の先端23から後方向にかつ土壌エアレータタイン15のリフティング面24から離れる方向に分岐する、発散セクション22内に少なくとも1つの土壌破砕面を含むことができる。図3aに示される土壌エアレーションタイン15は、土壌エアレーションタイン細長い部材20を通って延びる中心軸19の周りに対称に配置された2つの土壌破砕面20aおよび20cを示す。図3aを検討すると、土壌エアレーションチューブ22の先端23は、土壌エアレーションチューブ15を通って延びる中心軸19の横に配置されることを示す。オフセンタの先端23を形成する土壌発散面を土壌エアレーションタイン15の一方にもつことによって、土壌面24に対する土壌は、土壌エアレーション破砕面の上方の土壌が、土壌エアレーションチューブから押し出されながら、圧縮されることなく貫入される。土壌エアレーションチューブが、土壌の中に鋭角で駆動されるとき、発散破砕面は土壌を上向きに動かし、このことが土壌を圧縮することなく、破砕する。
【0020】
図8から11は、上で説明されたエアレーション装置10に関する使用に適合されたエアレーションブレード80を示す。ブレード80は、土壌のプラグを切削して取り除かないことを除いて、上で述べたエアレーションタイン15と同様に機能する。弓形タイン80は、図5から7に関して示され説明されたように土壌に貫入するが、このブレードは、土壌切削チューブ25がないので、プラグが土壌から取り除かれ、エアレーションが行われた芝生の表面に堆積されることはない。むしろ、エアレーションタイン80は、図5から7に示される運動で旋回するので、エアレーションタイン80の弓形端81は、エアレーションタイン15によって提供されるのに匹敵するエアレーションの程度を提供する切削方向により長い寸法をもつエアレーション溝を切削する。
【0021】
さらにタイン80でエアレーションされた芝生が、エアレーションプラグと共に散乱することはない。図20に示されるように、エアレーションされた芝生の表面200は、実質的に均一なままである。エアレーションポケット201を見ることができるが、あまり多くの量の土壌は草の表面200には堆積されない。したがってアプローチショットを受け、またはパッティング面として使用させる前に、芝生を(刈り取ることなどによって)さらに手入れする必要はない。エアレーションタイン80を、メンテナンス費用を大幅に減らし、エアレーションの手順によってもたらされるコースのダウンタイムを実質的に無くすために有利に実行することができる。
【0022】
図8から11に戻ると、エアレーションブレード80は、チップ82と、凹状エッジ83と、凸状エッジ84とをもつ。キャビティ85は、土壌エアレーション装置10のタインホルダ14から突出する取付要素(図示せず)上に受けられるように適合される。ブレード80は、高強度スチール、金属合金、複合材、硬質高分子材料または他の適切な材料から作ることができる。キャビティ85は、ねじ、キー、戻り止、止めねじ用のクロスドリルのねじ穴またはブレード80を固定して、解除可能に保持するために、タインホルダ14上の取付要素と協働する他の適切な構造を含むことができる。解除可能な取付構成は、研ぐためまたは交換のためのブレード80の取り外しを有利に簡単化する。図8から11のエアレーションタイン80は、約7/16インチの幅82をもつ。
【0023】
図12から15のエアレーションタインは、図12から15のタインが約5/16インチの幅122をもつことを除いて、図8から11のタインと同様である。図16から19のタインは、約1/8インチの幅162をもち、パッティンググリーンなどの、エアレーションの後でさえも特に平坦に維持されなければならない表面のエアレーションに適合される。
【0024】
弓形エアレーションブレードの動作が、図21から24に、より詳細に示される。図21を参照して、弓形エアレーションブレード90は、下向きに、時計方向の運動92で、土壌89に貫入する。トラクタが矢印94によって示される方向に進行するとき、ブレード90を駆動する遊星歯車(図示せず)は、(矢印91によって示されるように)反時計周りの遊星方向に駆動されながら、(矢印92によって示されるように)時計周り方向に回転する。トラクタが矢印94の方向に継続していくと、ブレード90は、矢印92によって示される方向に継続して回転しながら、矢印91の方向に並進し、したがって、エアレーションポケットを刻み、土壌粉砕93をもたらす。任意選択として、より長いエッジが94の方向に面するように、ブレード90を反対の方向に取り付けることができる。例えば、エアレーションポケットから土壌を持ち上げそれによってポケットの寸法を大きくするのに有利に、そのような配置を使用することができる。
【0025】
図23から24は、図21から22に示されたものに対して遊星運動が逆転された実施形態を示す。矢印96の方向に並進し、矢印97によって示されるように反時計周りの方向に回転するとき、ブレード98は下向きに土壌89に突き刺さる。トラクタが矢印95によって示される方向に進行するとき、ブレード98は前述の方向に継続して並進し回転し、それによって、ポケットおよび土壌破砕99を形成する。
【0026】
ブレード80は、図25から26に示されるように、エアレーションチューブ25を後方または先行エッジに備え得る。そのような実施形態では、弓形ブレードが、土壌エアレーションチューブ25によって圧縮された土壌を粉砕する役割をする。
【0027】
図27を参照して、土壌エアレーション装置300は、先端部分(tip portion)395が地表面340に実質的に垂直方向に貫入するように、(図21から24に関して説明したタイン90と同様に)弓形エアレーションタイン390を方向付けて動作することができる。これらの実施形態では、そのような弓形エアレーションタイン390の方向付けは、図1に関連して説明した、歯車13a、歯車13bおよび結合部材(例えばチェーン部材)などの歯車システム13の構成要素への応力および疲労を軽減することができる。
【0028】
図1および図21から24に関して前に説明された実施形態に類似して、今の実施形態の弓形エアレーションタイン390は、タインホルダ14に取り外し可能に取り付けられ、周転円または遊星運動で回転する(明白にする目的で1つのタイン390だけが図27に示される)。例えば、この実施形態では、トラクタの動力取り出しシャフトは、(太陽歯車13bは中心軸305に対して実質的に静止状態を維持しながら)キャリア18を駆動して、中心軸305の周りに、反時計周り方向に回転し、それによって、遊星歯車13aが中心軸305の周りに公転391させる。公転運動391に応答して、太陽歯車13bは、複数の遊星歯車13aの各々を、1つまたは複数の結合部材16(例えばこの実施形態ではチェーン部材)により自体の軸の周りで時計周り方向392に強制的に回転させる。各タインラック14(例えば、図1参照)は、対応する遊星歯車13aと同じ複合運動である391および392を受けるので、公転運動391および回転運動392は弓形エアレーションタイン390に伝達される。公転運動391および遊星歯車13aの回転運動392のタイミングを適切にすることによって、エアレーション装置300は、先端部分395が実質的に垂直方向に地表面340に貫入するように弓形エアレーションタイン390の位置決めすることができる。
【0029】
なお、図27を参照して、いくつかの実施形態では、中心軸305に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Aをなすとき、弓形エアレーションタイン390が地表面340に最初に貫入するように、遊星歯車13aは、時間調整される。さらに、弓形エアレーションタイン390の先端部分395は、実質的に垂直な角度Bをなして、(例えば、地表面340に対して実質的に直交して)地表面340に貫入することができる。この実施形態では、例えば、弓形エアレーションタイン390の先端部分395は、角度Bが約75度から約105度のとき、並びに約90度にあるとき、地表面340に貫入することができる。この範囲の角度Bに設定された場合、タイン390の曲率がタイン390の取付端(およびタインホルダ14および遊星歯車13a)の位置に影響し得ることを理解すべきである。そうであるので、これらの実施形態では、角Aが約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、並びに約30度であるとき、タイン390の先端部分395は、地表面に最初に貫入する。弓形エアレーションタイン390のそのような方向付けは、先端部分395に地表面を最初に効果的に破砕させ、このことは、歯車システム13(例えば歯車13aおよび13bおよび結合部材16)への衝撃応力を低減できる。
【0030】
図28を参照して、弓形エアレーションタイン390の一実施形態は、(図8から11に関して説明された凹状エッジ83と、相補的な(complimentary)凸状エッジ84に類似した)凹状エッジ383と、相補的な凸状エッジ384とをもつ弓形ブレード部分を含む。凹状面383および凸状面384の少なくとも1つは、弓形エアレーションタイン390が地表面340に貫入するとき、土壌を破砕することができる。弓形エアレーションタイン390は、タインラック14上のねじ式スタッド(図28には図示せず)に解除可能に取り付けるために、ねじ式キャビティ385などの取付装置を含むことができる。この実施形態では、トラクタは、地表面340上で、エアレーション装置300を実質的水平方向394に引くことができる。前に説明したように、遊星歯車13aの公転運動(図27)は、タイン390に対応する並進運動391をおこさせ、遊星歯車13aの回転運動(図27)は、タイン390に対応する回転運動392をおこさせることができる。遊星歯車システム(planetary gear system)13を、先端部分395が(上で説明したように)実質的に垂直方向に地表面340に貫入するように、タイン390を方向付けるように構成することができる。地表面340に、この方向で貫入することによって、(歯車システムに伝達される)タイン390への衝撃エネルギーを低減することができる。
【0031】
図29を参照して、タイン390の並進運動391および回転運動392は、弓形エアレーションタイン390にエアレーションポケット341を形成させる。この実施形態では、弓形エアレーションタイン390の先端部分395が実質的に垂直方向で地表面340に貫入し、このことは、少なくともエアレーションポケット341の壁の部分が実質的に垂直方向に延びるようにさせることができる。回転運動392の間、タイン390の凸状エッジ384は、土壌を通り、切削することができる。並進運動391および回転運動392は、実質的に非垂直な方向に、タイン390の先端部分395を地表面340から出させることができ、それによって、実質的に非垂直な方向に延びるエアレーションポケット341の第2壁の少なくとも一部分を作り出すことができる。したがって、いくつかの実施形態では、タイン390の回転運動392および先端部分395が実質的に非垂直に出ることを組み合わせて、タイン390の先端部分395が垂直に入ることは、タイン390に非対称のエアレーションポケット341を形成させることができる。
【0032】
図30から31は、図27から29に示したものに対して、周転円または遊星運動が逆転された一実施形態を示す。この実施形態では、トラクタは、地表面340の上を、エアレーション装置300を実質的に水平方向398に引く。前に説明したように、遊星歯車13aの公転運動(図27)は、タイン390に対応する並進運動396をおこさせ、遊星歯車13aの回転運動(図27)は、タイン390に対応する回転運動397をおこさせることができる。遊星歯車システム13を、先端部分395が(上で説明したように)実質的に垂直方向に地表面340に貫入するために、タイン390を方向付けるように構成することができる。例えば、タイン390が地表面340に貫入するとき、角度Bは約75度から約105度および約90度でよい。地表面340に、この方向で貫入することによって、(歯車システムに伝達される)タイン398への衝撃エネルギーを低減することができる。
【0033】
図31を参照して、タイン390の並進運動396および回転運動397は、タイン390にエアレーションポケット342を形成させる。この実施形態では、弓形エアレーションタイン390のチップ395が実質的に垂直方向に地表面340に貫入し、このことは、少なくともエアレーションポケット342の壁の一部分が実質的に垂直方向に延びるようにさせることができる。回転運動397の間、タイン390の凸状エッジ384は、土壌を通り、切削することができる。並進運動396および回転運動397は、実質的に非垂直な方向に、タイン390のチップ部分を地表面340から出させることができ、それによって、実質的に非垂直な方向に少なくとも部分的に延びるエアレーションポケット341の第2壁を作り出すことができる。前に説明した実施形態に類似して、タイン390の回転運動397およびチップ部分395が実質的に非垂直に出ることを組み合わせて、タイン390のチップ部分395が垂直に入ることは、タイン390に非対称のエアレーションポケット342を形成させることができる。
【0034】
いくつかの実施形態では、湾曲したタイン390は、(例えば、図25から26を参照して)後または前のエッジにエアレーションチューブ25を備えることができることを理解すべきである。そのような実施形態では、弓形部分が、土壌エアレーションチューブ25によって圧縮された土壌を破砕することができる。
【0035】
次に、図32から33を参照して、土壌エアレーション装置400のいくつかの実施形態は、歯車システム13のタイミングをシフトさせることを可能にする、調整可能なタイミング装置401を備えることができる。特定の実施形態では、使用者は、第1位置から第2位置に、タイミング装置401を調整することができ、このことは、今度は、最初に地表面440に貫入するとき、歯車システム13にエアレーションタイン490の位置および方向を移動させる。例えば、図32に示すように、使用者は、歯車システム13が、エアレーションタイン490のチップ部分を地表面440に(前に図27に関連して説明した)実質的に垂直方向に貫入するように、タイミング装置401の位置を選択することができる。別の例では、図33に示すように、使用者は、歯車システム13が、エアレーションタイン490のチップ部分に地表面440に前向き角度方向に貫入するように、タイミング装置401の位置を調節することができる。
【0036】
図1および図21から24に関して前に説明された実施形態に類似して、車両がエアレーション装置400を、地表面440上で実質的に水平前方向494に駆動するとき、今の実施形態の弓形エアレーションタイン490は、タインホルダ14に取り外し可能に取り付けられ、周転円または遊星運動で回転する(明白にする目的で1つのタイン490だけが図32から33に示される)。例えば、この実施形態では、トラクタの動力取り出しシャフトは、(太陽歯車13bは中心軸405に対して、動作の間、実質的に静止状態を維持しながら)キャリア18を駆動して、中心軸405の周りに、反時計周り方向に回転し、それによって、遊星歯車13aを中心軸405の周りに公転491させる。公転運動491に応答して、太陽歯車13bは、複数の遊星歯車13aの各々を、1つまたは複数の結合部材16(例えばこの実施形態ではチェーン部材)により自体の軸の周りで時計周り方向492に強制的に回転させる。各タインラック14(例えば、図1参照)は、対応する遊星歯車13aと同じ複合運動である491および492を受けるので、公転運動491および回転運動492は弓形エアレーションタイン490に伝達される。中心軸405に対する太陽歯車13bの角度方向を移動させることによって、歯車システム13のタイミングを調整することができ、したがって、エアレーションタイン490のチップ部分495が、複数の方向の1つで、地表面440に貫入する。
【0037】
(チップ部分495が地表面440に貫入するとき)地表面におけるエアレーションポケット開口の望ましい寸法、土壌の特定のパッチに必要なエアレーションの範囲、および多くの他の要因に応じて、エアレーションタイン490の方向および位置を、調整することができる。例えば、図32に示されるように、使用者はタイミング装置401の位置を選択することができ、したがって、(図27に関して説明したように)歯車システム13がエアレーションタイン490のチップ部分495を実質的に垂直方向に地表面440に貫入させる。このタインの貫入位置は、より小さいエアレーションポケット開口を地表面440に提供し、いくつかの状況では、より小さい表面の破裂を提供することができる。図33に示されるように、使用者はタイミング装置401の位置を調節することができ、したがって、歯車システム13がエアレーションタイン490のチップ部分495を前向き角度方向に地表面440に貫入させる。タインが地面に最初に貫入するとき、この前向き角度方向は、地表面440で、下向きにより長いスライスを提供することができ、それによって地表面440に大きな寸法の開口を作り出し、または後続するタイン490の貫入から地表面440に連続するスリット(例えば、そのような連続するスリットの描写は図20を参照のこと)を提供することができる。単純な回転シャフト上で軸方向に間隔を置いて配置された一連のノコギリブレードを使用する、地面に連続するスリットを切削するのに使用される他の機械とは違って、(図33に示された)土壌エアレーション装置400の実施形態は、下向きに土壌の中に切削することができ、上に面した凹面ブレード面で、土壌を地面から必ずしも、すくい上げない。むしろ、土壌エアレーション装置400の実施形態は、土壌を通って先導する凸状エッジ484で、エアレーションポケットまたはスリットを形成することができるので、先導する凸状エッジ484は、(凸面ブレードエッジでかなりの量の土壌をすくい上げることなく)切削経路の端で地表面440を出ることができる。
【0038】
さらに図32から33を参照して、タイミング装置401は、中心軸405に対する太陽歯車13bの角度方向を調整するように、太陽歯車13bに機械的に結合されたタイミングアーム(timing arm)を含むことができる。例えば、タイミング装置401は、タイミング装置401を太陽歯車13bに取り付けるために、ねじまたは他の締結具を受けるための1つまたは複数の取付穴402を含むことができる。また、いくつかの実施形態では、タイミング装置401を使用者が制御するために、タイミング装置401は、ハンドル、シャフト、ケーブルまたは他の機構(図32から33には図示せず)を受けるように構成されたアダプタ部分403を含むことができる。そうであるので、使用者は、タイミング装置401を第1位置から第2位置に調節するために、ハンドル、シャフト、ケーブルまたは他の機構を掴み、あるいは、そうしないで制御することができる。
【0039】
いくつかの実施形態では、タイミング装置401を、キーおよびキースロット装置を使用して、第1位置から第2位置に移動できる。例えば、タイミング装置401は、各キースロットがタイミング装置401用の1つの選択可能な位置を表す、複数の噛み合わせるキースロットの1つと係合するために、タイミング装置401から外向きに延びるキー部材404を含むことができる。キースロット(図32から33には図示せず)を、エアレーション装置400のフレームに結合し、またはそれに一体で形成することができる(例えば、図1に示されるフレーム11を参照のこと)。これらの状況では、タイミング装置401を、キー部材403が第1キースロットに嵌合される第1位置から、キー部材403が第2キースロットに嵌合される第2位置に調整することができる。別の実施形態では、タイミング装置401を、空気式または水力式シリンダ、サーボモータまたは他の動力装置のアクチュエータシャフトに結合することができる。そのような状況では、使用者は、トラクタまたは多用途車に座りながら、タイミング装置401の位置を調整するために、空気式または水力式シリンダ、サーボモータまたは他の動力装置を制御することができる。
【0040】
次に、図32を参照して、いくつかの実施形態では、中心軸305に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Aをなすとき、エアレーションタイン490のチップ部分495が最初に地表面340に貫入するように、タイミング装置401を配置することができる。さらに、弓形エアレーションタイン490のチップ部分495が実質的に垂直な角度Bで(例えば、実質的に地表面340に直交して)地表面440に貫入できる。例えば、図27に関して前に説明したように、エアレーションタイン490のチップ部分495は、角度Bが約75度から約105度のとき、約90度であるとき、地表面440に貫入することができる。これらの状況では、鋭角Aが垂直から時計周りに約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、又は約30度であるとき、タイン390のチップ部分395は、地表面に最初に貫入することができる。
【0041】
次に、図33を参照して、いくつかの実施形態では、歯車システム13を移動させ、エアレーションタイン490の先端部分495が最初に地表面440に前向き角度方向に貫入させる第2位置に、タイミング装置401を移動させることができる。この状況では、中心軸405に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Cをなすとき、エアレーションタイン490の先端部分495が最初に地表面340に貫入する。さらに、弓形エアレーションタイン490の先端部分495が前向き角度Dで地表面440に貫入することができる。エアレーションタイン490の曲率、エアレーションタインの長さ、遊星歯車13aの高さ、および他の要因に応じて、例えば、角度Dが約0度から約70度のとき、エアレーションタイン490の先端部分495が、地表面440に貫入することができる。これらの状況では、角度Cが垂直から反時計周りに約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、ならびに約30度であるとき、タイン390の先端部分395が最初に地表面に貫入することができる。したがって、エアレーション装置400のいくつかの実施形態は、タイン貫入のときに、(中心軸405に対する)遊星歯車13aの周転円方向を、第1周転円方向(例えば図32に示される角度A)から第2周転円方向(図33に示される角度C)に移動することができるタイミング装置401を含むことができる。特定の実施形態では、第1周転円方向から第2周転円方向への差は、垂直から時計周りに約45度より小さいものから垂直から反時計周りに約45度より小さいものまで、あるいは、垂直から時計周りに約30度から垂直から反時計周りに約30度までの範囲とすることができる。
【0042】
本明細書の中で記載された教示により、様々な追加の修正を、上で説明された装置に有利に行うことができる。例えば、エアレーションブレード80の凹側のエッジを、尖っていない面に取り換えることができる。上で言及したように、エアレーションブレードタインを、図に示したように方向付けることができ、またはそれらをブレードの長い軸の周りで180度回転することもできる。遊星歯車セットを、遊星歯車13aおよび太陽歯車13bの時計周りおよび反時計周りの運動の任意の望ましい組合せをもつように修正することができ、したがって、例えば、ブレードの並進および回転運動はともに時計周り方向になる。歯車の比および寸法を、様々な輪郭および破砕をもつポケットを作成するために、自由に修正することができる。タインを、望ましい任意の方法で、タインホルダ上でグループにし、または互い違いに配置することができる。例えば、タインを、対で、または三つ組で、タインホルダに沿ってグループにすることができる。タインを、異なるタイプの土壌の破砕を達成するために、図21から24によって示されたポケットによって定義された垂直面に対して角度をなして、配置することもできる。
【0043】
本発明の多数の実施形態が説明された。それにもかかわらず、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な修正を加えることができることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、添付の請求の範囲の含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】1組のエアレーションタインをもつ土壌エアレーション装置の斜視図である。
【図2】エアレーションタインの上面図である。
【図3】図3は図2のエアレーションタインの側面図である。図3aは図2のエアレーションタインの正面図である。図3bは図2のエアレーションタインの背面図である。
【図4】図2のエアレーションタインの底面図である。
【図5】土壌に貫入する図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図6】土壌の内部で部分的に回転された図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図7】土壌から出てくる図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図8】別のエアレーションタインの斜視図である。
【図9】図8のエアレーションタインの上面図である。
【図10】図8のエアレーションタインの端面図である。
【図11】図8のエアレーションタインの側面図である。
【図12】エアレーションタインのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図13】図12のエアレーションタインの上面図である。
【図14】図12のエアレーションタインの端面図である。
【図15】図12のエアレーションタインの側面図である。
【図16】パッティンググリーン上での使用ために適合されたエアレーションタインの斜視図である。
【図17】図16のエアレーションタインの上面図である。
【図18】図16のエアレーションタインの端面図である
【図19】図16のエアレーションタインの側面図である。
【図20】図16のエアレーションタインでエアレーションが行われたゴルフコースのグリーンを示す図である。
【図21】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図22】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図23】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図24】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図25】エアレーションタインの別の実施形態における、それぞれ上面図および側面図を示す図である。
【図26】エアレーションタインの別の実施形態における、それぞれ上面図および側面図を示す図である。
【図27】いくつかの実施形態のエアレーション装置の部分の側面図である。
【図28】若干の実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図29】若干の実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図30】いくつかの実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図31】いくつかの実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図32】いくつかの実施形態によるエアレーション装置の部分の側面図である。
【図33】いくつかの実施形態によるエアレーション装置の部分の側面図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアレーション装置に関する。
【背景技術】
【0002】
土壌エアレーション装置(soil aeration device)は、土壌にスパイクを駆動する手法が土壌を圧縮するので土壌にスパイクを駆動する代わりに、一般に、土壌からプラグ(plug)を切削するように設計される。牽引可能な土壌エアレータ装置は、一般に、拡大された土壌エアレーションポケット(soil aeration pocket)を形成しながら、土壌のプラグを取り除く。そのようなエアレータは、角度をなして土壌に入り、草、草の根および土壌を含む円筒の土壌プラグ(soil plug)を切り離す中空の円筒チューブを含む。土壌エアレーション装置が前に進むとき、土壌エアレーション装置内の遊星歯車は、土壌エアレーションホールの底部が土壌エアレーションホールの頂部開口より大きい土壌エアレーションホールまたはポケットを形成するために土壌エアレーションチューブ(soil aeration tube)を旋回させる。それから、土壌エアレーションチューブは、通常、土壌の上面に捨てられる土壌プラグを取り除くために土壌から持ち上げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
土壌エアレーション装置についての問題の1つは、円筒プラグの形状で、相当の量の土壌、草および根が土壌の上面に残されることである。これらの土壌プラグを、取り除き、分解し、または刈り取ることによって微粉状にしなければならない。一般に、土壌プラグが大きいほど、土壌プラグが自然に分解するのに長くかかる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
土壌エアレーション装置は、地表面に近接するブレードを回転させ、並進させ、それによって、土壌にエアレーションポケットを形成するように適合されたアセンブリに取り付けられた複数の弓形ブレード(arcuate blade)を含むことができる。ある実施形態では、一方で、土壌の上面に堆積されるポケットから持ち上げられる土壌の量を最小に抑えながら、弓形タイン(arcuate tine)は、土壌に貫入し、土壌を砕く。様々な実施形態では、遊星歯車アセンブリは、ポケットから持ち上げられ、土壌の表面に堆積される土壌の量を最小に抑えながら、土壌の中に砕かれたポケットをもたらす並進運動および回転運動をタインに与える。さらに別の実施形態では、弓形タインは、プラグを切断し、それを土壌内に形成されたポケットから取り除く、孔あけチューブ(coring tube)をその上に取り付けることができる。
【0005】
本明細書で説明される装置は、下記の利点の1つまたは複数を提供することができる。若干の実施形態では、土壌エアレーション装置は、プラグまたは土壌の相当量を草の上に堆積することなく、それによって、土壌プラグを取り除きまたは刈り取り、あるいはその領域を手入れすることを必要とせずに、エアレーションの直後にフェアウェイの使用を可能にして、エアレーションを行うべきゴルフコースのフェアウェイなどの草の生えた領域にエアレーションを行うことを可能にする。いくつかの実施形態では、弓形孔あけタインに与えられた並進運動および回転運動は、土壌に切削された開口の寸法、およびエアレーションポケットから持ち上げられ地面の表面に堆積される土壌の量を最小にする。
【0006】
1つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載される。他の特徴、目的および本発明の利点は、説明および図面から、ならびに請求の範囲から明白である。
【0007】
様々な図面において、同じ参照記号は同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1は1対の車輪12で支持されたフレーム11をもつ牽引タイプの土壌エアレーション装置10の斜視図である。トラクタ(図示せず)の動力取り出しシャフトに連結された歯車機構13は、1組の土壌エアレーションタイン(soil aeration tine)15を含むタインホルダ(tine holder member)14を回転させる。示された実施形態では、エアレーションタインは、平行な部材の上に配置され周転円または遊星のように回転する。遊星運動を与える土壌エアレーション装置は、1995年11月28日に発行され、その内容が参照として本明細書に組み込まれているSoil Aerator というタイトルのBjorgeの米国特許第5,469,922号に、より十分に説明されている。
【0009】
図2は、土壌を粉砕し取り除く両方ができる土壌エアレーションタイン15の上面図を示す。土壌エアレーションタイン15は、中心軸19をもつ細長い部材20を含む。細長い部材20は、先端23に終端する第1セクション22と、第2セクションまたは細長い部材20を土壌エアレーション装置に取り付けるための取付端21とをもつ。細長い部材20の先端23が土壌のパッチに軸方向に駆動されるとき、土壌切削チューブ25(soil cutting tube)が土壌と係合する前に、細長い部材20の先端23は土壌のパッチに貫入するように、先端23の背後にまたは後方に配置される円筒土壌切削チューブ25は、細長い部材20に取り付けられる。第1セクション22が土壌に貫入するとき、それは土壌を破砕して、部分的土壌エアレーションポケットを形成する。次に、先端23の軸方向の背後に配置され、環状切削エッジ25cをもち、円錐形にテーパを付けられた面25aをもつ土壌20切削チューブ25は、先端の後方で、土壌エアレーションタイン15に近接して土壌と係合して、土壌のプラグ(plug)を土壌から切り離す。したがって、土壌の破砕が土壌の中の孔の下部の周辺で起こり、破砕および土壌の取り除きの両方が切削チューブに近接した土壌ゾーンで起こり、そのことが、土壌エアレーションポケットは土壌から切り離された土壌プラグより大きく、また、スパイクが下向きに土壌内に駆動された場合には起こる土壌の圧縮がない土壌エアレーションポケットを土壌の中にもたらす。
【0010】
図3は、上向きに湾曲する土壌破砕面20aと、先端部23で終端する上向きに湾曲する土壌破砕面20bとをもつ分岐する土壌破砕部22の一部分を示す土壌エアレーションタイン20の側面図を示す。図3aは、同一の上向きに湾曲する土壌破砕面20cと、先端部23で終端する20dとをもつ分岐する土壌破砕セクション22の他の側を示す土壌エアレーションタイン15の対向する側を示す。土壌リフティング面(soil lifting face)24は、土壌エアレーションタイン15の左右から横に延びる。土壌リフティング面24は、土壌エアレーションタインが、土壌から回転的に取り外されるとき、土壌面24が、土壌エアレーションポケットから土壌を持ち上げまたはすくい取ることができるようなスクープまたは鋤を形成する。
【0011】
土壌切削チューブ25は、環状面25aに沿って、円筒形状の土壌切削チューブ25に、外向きに分岐する、前部にある環状の切削エッジ25cをもつ。切削チューブ25の切削エッジ25cは、土壌エアレーションチューブが、土壌から離して土壌プラグを切削する前に、土壌破砕セクション22が土壌に貫入し破砕することを可能とするために、距離Lだけ、土壌エアレーションタイン15の先端部23の後方に配置される。示された実施形態では、土壌切削チューブは、土壌プラグの長さを最小に保つことを保証するために、少なくとも1.5インチ先端の後方に配置される。他方で、土壌切削チューブは、草および土壌の上の層を切り取ることができることを保証するために、細長い部材20に沿って、十分遠くに延びるべきである。したがって、図面に示された実施形態では、タイン15の端部は、端部孔あけ装置がない。
【0012】
図3bは、第1線31が細長い部材20の中心軸19から外向きに延び、第2線30が寸法xで示された中心の間の距離もつ切削チューブ25の幾何的中心から外向きに延びる、土壌エアレーションタイン15の背面図を示す。すなわち、図3bは、切削チューブ20と細長い部材20が並んだ状態で土壌に入るように、細長い部材20から横にオフセットされることを示す。
【0013】
図4は、土壌破砕面20aおよび20cが細長い部材20に沿って軸方向に延び、先端部23で終端することを示す土壌エアレーションタイン15の底面図である。したがって、エアレーションタイン15の下側は土壌破砕面(soil fracturing surface)20aおよび20cを表し、一方、土壌エアレーションタイン15の上側は、土壌のプラグおよび草を取り除くために土壌を切削するように、横にオフセットされ、後ろに配置された切削チューブ25を表す。
【0014】
図5は土壌エアレーションタイン15が、上面の土壌に対して鋭角φで土壌40のパッチに貫入する方法を示す部分概略図である。第1ステップで、細長い部材20の1つの面の土壌エアレーション土壌破砕面20a、20bならびに細長い部材の対向する面に配置された土壌破砕面20cおよび20dが、土壌に貫入し、土壌破砕面が鋭角で土壌に入り、土壌エアレーションタイン15に近接した土壌15を、圧縮せずに、上方に破砕する。すなわち、破砕面が上方に面した土壌破砕面の鋭角の貫入は、土壌を上向きに押し出す上向き成分をもたらす。土壌は破砕し上に動くことができるので、土壌エアレーションタイン15の上方の土壌の圧縮に対する抵抗は、横方向の土壌の圧縮に対する抵抗より小さい。すなわち、土壌はそれ自体に対して圧縮しなければならないので、横変位をする土壌は、増大した土壌の圧縮をもたらす。したがって、直接の横の圧縮を回避することが、土壌の圧縮を抑制する。土壌破砕面が土壌エアレーションタインの前方に配置された土壌の部分を破砕するのと同時に、先端23の後をたどる切削エッジ25cが土壌から離して土壌プラグを切削する。示された実施形態では、切削エッジ25cは、土壌エアレーションタイン15に実質的に直交して延びて、土壌エアレーションタイン15が土壌の中に軸方向に駆動されたとき、土壌エアレーションチューブ25が、先端23の後で土壌プラグを捕捉することを可能にする。複数の土壌破砕面が示されているが、単一の土壌破砕面のみを使用できることが予見されることを指摘されるべきである。
【0015】
図6は、タインが前に動かされるとともに、土壌エアレーションタインが時計方向に回転させられるときのステップを示す。この回転作用は、土壌エアレーションタインによって最初に貫かれたその領域に形成されるエアレーションポケット41をもたらす。
【0016】
図7は、土壌エアレーションタイン15が、支持機構の回転の間、タインを後に、ならびに土壌エアレーション装置を引くことおよびエアレーションタインの回転により、タインを前に駆動する遊星作用の結果として複合運動を継続するとき、土壌エアレーションポケット41がさらなる拡大することを示している。その結果、複合回転は、土壌エアレーションタイン上面24に、土壌をエアレーションポケットから持ち上げさせ、またはすくい取らせ、一方で、切り取られた土壌プラグ42は、土壌エアレーションチューブ15が土壌から出たとき、地上に堆積されるように、切削チューブ25内に保持される。その結果、後方切削チューブを備える土壌エアレーションタインは、土壌エアレーションチューブの先端部に配置された土壌エアレーションチューブより実質的に小さい体積の土壌プラグを取り除くので、最小の土壌の圧縮で、最小の土壌の移動で土壌エアレーションポケット41を形成することができる。したがって、本発明の方法で形成された土壌プラグは、エンドコア法で形成された土壌プラグより小さいので、より少ない土壌が、土壌の上に残される。その一方で、土壌に形成されたエアレーションホール41は、従来の円筒切削チューブによって形成されたホールと同じ、またはそれより大きい。
【0017】
したがって、土壌エアレーションホール41を作る方法は、一方の側に横面24を含む細長い部材20を土壌の中に延ばし、他方の側に、発散する面に近接する土壌を破砕するために、面20aおよび20cによって土壌発散セクション(soil diverging section)を形成するステップを含む。さらに、発散面20および20cの後方で横に配置された土壌から土壌プラグを切削することによって、土壌エアレーションチューブ25で、土壌から離して土壌プラグを切削する。細長い部材20を回転的に取り除くことによって、土壌プラグを自由にし、図7に示すような上部開口が底部開口より小さい土壌エアレーションホール41を形成できる。また、先端23で、細長い部材20を回転的に取り除き、面23を持ち上げることによって、細長い部材上の土壌リフティング面24で、土壌を部分的にすくい出すことができる。
【0018】
示された実施形態では、土壌切削チューブ25は、エアレータタインの外径より大きい外径をもつ。しかし、土壌切削チューブ25の直径は、土壌のタイプおよび土壌の状態などの他の要因によって支配され得ることを述べておく。
【0019】
したがって、土壌エアレータタイン15は、土壌エアレータタイン15上の先端23から後方向にかつ土壌エアレータタイン15のリフティング面24から離れる方向に分岐する、発散セクション22内に少なくとも1つの土壌破砕面を含むことができる。図3aに示される土壌エアレーションタイン15は、土壌エアレーションタイン細長い部材20を通って延びる中心軸19の周りに対称に配置された2つの土壌破砕面20aおよび20cを示す。図3aを検討すると、土壌エアレーションチューブ22の先端23は、土壌エアレーションチューブ15を通って延びる中心軸19の横に配置されることを示す。オフセンタの先端23を形成する土壌発散面を土壌エアレーションタイン15の一方にもつことによって、土壌面24に対する土壌は、土壌エアレーション破砕面の上方の土壌が、土壌エアレーションチューブから押し出されながら、圧縮されることなく貫入される。土壌エアレーションチューブが、土壌の中に鋭角で駆動されるとき、発散破砕面は土壌を上向きに動かし、このことが土壌を圧縮することなく、破砕する。
【0020】
図8から11は、上で説明されたエアレーション装置10に関する使用に適合されたエアレーションブレード80を示す。ブレード80は、土壌のプラグを切削して取り除かないことを除いて、上で述べたエアレーションタイン15と同様に機能する。弓形タイン80は、図5から7に関して示され説明されたように土壌に貫入するが、このブレードは、土壌切削チューブ25がないので、プラグが土壌から取り除かれ、エアレーションが行われた芝生の表面に堆積されることはない。むしろ、エアレーションタイン80は、図5から7に示される運動で旋回するので、エアレーションタイン80の弓形端81は、エアレーションタイン15によって提供されるのに匹敵するエアレーションの程度を提供する切削方向により長い寸法をもつエアレーション溝を切削する。
【0021】
さらにタイン80でエアレーションされた芝生が、エアレーションプラグと共に散乱することはない。図20に示されるように、エアレーションされた芝生の表面200は、実質的に均一なままである。エアレーションポケット201を見ることができるが、あまり多くの量の土壌は草の表面200には堆積されない。したがってアプローチショットを受け、またはパッティング面として使用させる前に、芝生を(刈り取ることなどによって)さらに手入れする必要はない。エアレーションタイン80を、メンテナンス費用を大幅に減らし、エアレーションの手順によってもたらされるコースのダウンタイムを実質的に無くすために有利に実行することができる。
【0022】
図8から11に戻ると、エアレーションブレード80は、チップ82と、凹状エッジ83と、凸状エッジ84とをもつ。キャビティ85は、土壌エアレーション装置10のタインホルダ14から突出する取付要素(図示せず)上に受けられるように適合される。ブレード80は、高強度スチール、金属合金、複合材、硬質高分子材料または他の適切な材料から作ることができる。キャビティ85は、ねじ、キー、戻り止、止めねじ用のクロスドリルのねじ穴またはブレード80を固定して、解除可能に保持するために、タインホルダ14上の取付要素と協働する他の適切な構造を含むことができる。解除可能な取付構成は、研ぐためまたは交換のためのブレード80の取り外しを有利に簡単化する。図8から11のエアレーションタイン80は、約7/16インチの幅82をもつ。
【0023】
図12から15のエアレーションタインは、図12から15のタインが約5/16インチの幅122をもつことを除いて、図8から11のタインと同様である。図16から19のタインは、約1/8インチの幅162をもち、パッティンググリーンなどの、エアレーションの後でさえも特に平坦に維持されなければならない表面のエアレーションに適合される。
【0024】
弓形エアレーションブレードの動作が、図21から24に、より詳細に示される。図21を参照して、弓形エアレーションブレード90は、下向きに、時計方向の運動92で、土壌89に貫入する。トラクタが矢印94によって示される方向に進行するとき、ブレード90を駆動する遊星歯車(図示せず)は、(矢印91によって示されるように)反時計周りの遊星方向に駆動されながら、(矢印92によって示されるように)時計周り方向に回転する。トラクタが矢印94の方向に継続していくと、ブレード90は、矢印92によって示される方向に継続して回転しながら、矢印91の方向に並進し、したがって、エアレーションポケットを刻み、土壌粉砕93をもたらす。任意選択として、より長いエッジが94の方向に面するように、ブレード90を反対の方向に取り付けることができる。例えば、エアレーションポケットから土壌を持ち上げそれによってポケットの寸法を大きくするのに有利に、そのような配置を使用することができる。
【0025】
図23から24は、図21から22に示されたものに対して遊星運動が逆転された実施形態を示す。矢印96の方向に並進し、矢印97によって示されるように反時計周りの方向に回転するとき、ブレード98は下向きに土壌89に突き刺さる。トラクタが矢印95によって示される方向に進行するとき、ブレード98は前述の方向に継続して並進し回転し、それによって、ポケットおよび土壌破砕99を形成する。
【0026】
ブレード80は、図25から26に示されるように、エアレーションチューブ25を後方または先行エッジに備え得る。そのような実施形態では、弓形ブレードが、土壌エアレーションチューブ25によって圧縮された土壌を粉砕する役割をする。
【0027】
図27を参照して、土壌エアレーション装置300は、先端部分(tip portion)395が地表面340に実質的に垂直方向に貫入するように、(図21から24に関して説明したタイン90と同様に)弓形エアレーションタイン390を方向付けて動作することができる。これらの実施形態では、そのような弓形エアレーションタイン390の方向付けは、図1に関連して説明した、歯車13a、歯車13bおよび結合部材(例えばチェーン部材)などの歯車システム13の構成要素への応力および疲労を軽減することができる。
【0028】
図1および図21から24に関して前に説明された実施形態に類似して、今の実施形態の弓形エアレーションタイン390は、タインホルダ14に取り外し可能に取り付けられ、周転円または遊星運動で回転する(明白にする目的で1つのタイン390だけが図27に示される)。例えば、この実施形態では、トラクタの動力取り出しシャフトは、(太陽歯車13bは中心軸305に対して実質的に静止状態を維持しながら)キャリア18を駆動して、中心軸305の周りに、反時計周り方向に回転し、それによって、遊星歯車13aが中心軸305の周りに公転391させる。公転運動391に応答して、太陽歯車13bは、複数の遊星歯車13aの各々を、1つまたは複数の結合部材16(例えばこの実施形態ではチェーン部材)により自体の軸の周りで時計周り方向392に強制的に回転させる。各タインラック14(例えば、図1参照)は、対応する遊星歯車13aと同じ複合運動である391および392を受けるので、公転運動391および回転運動392は弓形エアレーションタイン390に伝達される。公転運動391および遊星歯車13aの回転運動392のタイミングを適切にすることによって、エアレーション装置300は、先端部分395が実質的に垂直方向に地表面340に貫入するように弓形エアレーションタイン390の位置決めすることができる。
【0029】
なお、図27を参照して、いくつかの実施形態では、中心軸305に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Aをなすとき、弓形エアレーションタイン390が地表面340に最初に貫入するように、遊星歯車13aは、時間調整される。さらに、弓形エアレーションタイン390の先端部分395は、実質的に垂直な角度Bをなして、(例えば、地表面340に対して実質的に直交して)地表面340に貫入することができる。この実施形態では、例えば、弓形エアレーションタイン390の先端部分395は、角度Bが約75度から約105度のとき、並びに約90度にあるとき、地表面340に貫入することができる。この範囲の角度Bに設定された場合、タイン390の曲率がタイン390の取付端(およびタインホルダ14および遊星歯車13a)の位置に影響し得ることを理解すべきである。そうであるので、これらの実施形態では、角Aが約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、並びに約30度であるとき、タイン390の先端部分395は、地表面に最初に貫入する。弓形エアレーションタイン390のそのような方向付けは、先端部分395に地表面を最初に効果的に破砕させ、このことは、歯車システム13(例えば歯車13aおよび13bおよび結合部材16)への衝撃応力を低減できる。
【0030】
図28を参照して、弓形エアレーションタイン390の一実施形態は、(図8から11に関して説明された凹状エッジ83と、相補的な(complimentary)凸状エッジ84に類似した)凹状エッジ383と、相補的な凸状エッジ384とをもつ弓形ブレード部分を含む。凹状面383および凸状面384の少なくとも1つは、弓形エアレーションタイン390が地表面340に貫入するとき、土壌を破砕することができる。弓形エアレーションタイン390は、タインラック14上のねじ式スタッド(図28には図示せず)に解除可能に取り付けるために、ねじ式キャビティ385などの取付装置を含むことができる。この実施形態では、トラクタは、地表面340上で、エアレーション装置300を実質的水平方向394に引くことができる。前に説明したように、遊星歯車13aの公転運動(図27)は、タイン390に対応する並進運動391をおこさせ、遊星歯車13aの回転運動(図27)は、タイン390に対応する回転運動392をおこさせることができる。遊星歯車システム(planetary gear system)13を、先端部分395が(上で説明したように)実質的に垂直方向に地表面340に貫入するように、タイン390を方向付けるように構成することができる。地表面340に、この方向で貫入することによって、(歯車システムに伝達される)タイン390への衝撃エネルギーを低減することができる。
【0031】
図29を参照して、タイン390の並進運動391および回転運動392は、弓形エアレーションタイン390にエアレーションポケット341を形成させる。この実施形態では、弓形エアレーションタイン390の先端部分395が実質的に垂直方向で地表面340に貫入し、このことは、少なくともエアレーションポケット341の壁の部分が実質的に垂直方向に延びるようにさせることができる。回転運動392の間、タイン390の凸状エッジ384は、土壌を通り、切削することができる。並進運動391および回転運動392は、実質的に非垂直な方向に、タイン390の先端部分395を地表面340から出させることができ、それによって、実質的に非垂直な方向に延びるエアレーションポケット341の第2壁の少なくとも一部分を作り出すことができる。したがって、いくつかの実施形態では、タイン390の回転運動392および先端部分395が実質的に非垂直に出ることを組み合わせて、タイン390の先端部分395が垂直に入ることは、タイン390に非対称のエアレーションポケット341を形成させることができる。
【0032】
図30から31は、図27から29に示したものに対して、周転円または遊星運動が逆転された一実施形態を示す。この実施形態では、トラクタは、地表面340の上を、エアレーション装置300を実質的に水平方向398に引く。前に説明したように、遊星歯車13aの公転運動(図27)は、タイン390に対応する並進運動396をおこさせ、遊星歯車13aの回転運動(図27)は、タイン390に対応する回転運動397をおこさせることができる。遊星歯車システム13を、先端部分395が(上で説明したように)実質的に垂直方向に地表面340に貫入するために、タイン390を方向付けるように構成することができる。例えば、タイン390が地表面340に貫入するとき、角度Bは約75度から約105度および約90度でよい。地表面340に、この方向で貫入することによって、(歯車システムに伝達される)タイン398への衝撃エネルギーを低減することができる。
【0033】
図31を参照して、タイン390の並進運動396および回転運動397は、タイン390にエアレーションポケット342を形成させる。この実施形態では、弓形エアレーションタイン390のチップ395が実質的に垂直方向に地表面340に貫入し、このことは、少なくともエアレーションポケット342の壁の一部分が実質的に垂直方向に延びるようにさせることができる。回転運動397の間、タイン390の凸状エッジ384は、土壌を通り、切削することができる。並進運動396および回転運動397は、実質的に非垂直な方向に、タイン390のチップ部分を地表面340から出させることができ、それによって、実質的に非垂直な方向に少なくとも部分的に延びるエアレーションポケット341の第2壁を作り出すことができる。前に説明した実施形態に類似して、タイン390の回転運動397およびチップ部分395が実質的に非垂直に出ることを組み合わせて、タイン390のチップ部分395が垂直に入ることは、タイン390に非対称のエアレーションポケット342を形成させることができる。
【0034】
いくつかの実施形態では、湾曲したタイン390は、(例えば、図25から26を参照して)後または前のエッジにエアレーションチューブ25を備えることができることを理解すべきである。そのような実施形態では、弓形部分が、土壌エアレーションチューブ25によって圧縮された土壌を破砕することができる。
【0035】
次に、図32から33を参照して、土壌エアレーション装置400のいくつかの実施形態は、歯車システム13のタイミングをシフトさせることを可能にする、調整可能なタイミング装置401を備えることができる。特定の実施形態では、使用者は、第1位置から第2位置に、タイミング装置401を調整することができ、このことは、今度は、最初に地表面440に貫入するとき、歯車システム13にエアレーションタイン490の位置および方向を移動させる。例えば、図32に示すように、使用者は、歯車システム13が、エアレーションタイン490のチップ部分を地表面440に(前に図27に関連して説明した)実質的に垂直方向に貫入するように、タイミング装置401の位置を選択することができる。別の例では、図33に示すように、使用者は、歯車システム13が、エアレーションタイン490のチップ部分に地表面440に前向き角度方向に貫入するように、タイミング装置401の位置を調節することができる。
【0036】
図1および図21から24に関して前に説明された実施形態に類似して、車両がエアレーション装置400を、地表面440上で実質的に水平前方向494に駆動するとき、今の実施形態の弓形エアレーションタイン490は、タインホルダ14に取り外し可能に取り付けられ、周転円または遊星運動で回転する(明白にする目的で1つのタイン490だけが図32から33に示される)。例えば、この実施形態では、トラクタの動力取り出しシャフトは、(太陽歯車13bは中心軸405に対して、動作の間、実質的に静止状態を維持しながら)キャリア18を駆動して、中心軸405の周りに、反時計周り方向に回転し、それによって、遊星歯車13aを中心軸405の周りに公転491させる。公転運動491に応答して、太陽歯車13bは、複数の遊星歯車13aの各々を、1つまたは複数の結合部材16(例えばこの実施形態ではチェーン部材)により自体の軸の周りで時計周り方向492に強制的に回転させる。各タインラック14(例えば、図1参照)は、対応する遊星歯車13aと同じ複合運動である491および492を受けるので、公転運動491および回転運動492は弓形エアレーションタイン490に伝達される。中心軸405に対する太陽歯車13bの角度方向を移動させることによって、歯車システム13のタイミングを調整することができ、したがって、エアレーションタイン490のチップ部分495が、複数の方向の1つで、地表面440に貫入する。
【0037】
(チップ部分495が地表面440に貫入するとき)地表面におけるエアレーションポケット開口の望ましい寸法、土壌の特定のパッチに必要なエアレーションの範囲、および多くの他の要因に応じて、エアレーションタイン490の方向および位置を、調整することができる。例えば、図32に示されるように、使用者はタイミング装置401の位置を選択することができ、したがって、(図27に関して説明したように)歯車システム13がエアレーションタイン490のチップ部分495を実質的に垂直方向に地表面440に貫入させる。このタインの貫入位置は、より小さいエアレーションポケット開口を地表面440に提供し、いくつかの状況では、より小さい表面の破裂を提供することができる。図33に示されるように、使用者はタイミング装置401の位置を調節することができ、したがって、歯車システム13がエアレーションタイン490のチップ部分495を前向き角度方向に地表面440に貫入させる。タインが地面に最初に貫入するとき、この前向き角度方向は、地表面440で、下向きにより長いスライスを提供することができ、それによって地表面440に大きな寸法の開口を作り出し、または後続するタイン490の貫入から地表面440に連続するスリット(例えば、そのような連続するスリットの描写は図20を参照のこと)を提供することができる。単純な回転シャフト上で軸方向に間隔を置いて配置された一連のノコギリブレードを使用する、地面に連続するスリットを切削するのに使用される他の機械とは違って、(図33に示された)土壌エアレーション装置400の実施形態は、下向きに土壌の中に切削することができ、上に面した凹面ブレード面で、土壌を地面から必ずしも、すくい上げない。むしろ、土壌エアレーション装置400の実施形態は、土壌を通って先導する凸状エッジ484で、エアレーションポケットまたはスリットを形成することができるので、先導する凸状エッジ484は、(凸面ブレードエッジでかなりの量の土壌をすくい上げることなく)切削経路の端で地表面440を出ることができる。
【0038】
さらに図32から33を参照して、タイミング装置401は、中心軸405に対する太陽歯車13bの角度方向を調整するように、太陽歯車13bに機械的に結合されたタイミングアーム(timing arm)を含むことができる。例えば、タイミング装置401は、タイミング装置401を太陽歯車13bに取り付けるために、ねじまたは他の締結具を受けるための1つまたは複数の取付穴402を含むことができる。また、いくつかの実施形態では、タイミング装置401を使用者が制御するために、タイミング装置401は、ハンドル、シャフト、ケーブルまたは他の機構(図32から33には図示せず)を受けるように構成されたアダプタ部分403を含むことができる。そうであるので、使用者は、タイミング装置401を第1位置から第2位置に調節するために、ハンドル、シャフト、ケーブルまたは他の機構を掴み、あるいは、そうしないで制御することができる。
【0039】
いくつかの実施形態では、タイミング装置401を、キーおよびキースロット装置を使用して、第1位置から第2位置に移動できる。例えば、タイミング装置401は、各キースロットがタイミング装置401用の1つの選択可能な位置を表す、複数の噛み合わせるキースロットの1つと係合するために、タイミング装置401から外向きに延びるキー部材404を含むことができる。キースロット(図32から33には図示せず)を、エアレーション装置400のフレームに結合し、またはそれに一体で形成することができる(例えば、図1に示されるフレーム11を参照のこと)。これらの状況では、タイミング装置401を、キー部材403が第1キースロットに嵌合される第1位置から、キー部材403が第2キースロットに嵌合される第2位置に調整することができる。別の実施形態では、タイミング装置401を、空気式または水力式シリンダ、サーボモータまたは他の動力装置のアクチュエータシャフトに結合することができる。そのような状況では、使用者は、トラクタまたは多用途車に座りながら、タイミング装置401の位置を調整するために、空気式または水力式シリンダ、サーボモータまたは他の動力装置を制御することができる。
【0040】
次に、図32を参照して、いくつかの実施形態では、中心軸305に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Aをなすとき、エアレーションタイン490のチップ部分495が最初に地表面340に貫入するように、タイミング装置401を配置することができる。さらに、弓形エアレーションタイン490のチップ部分495が実質的に垂直な角度Bで(例えば、実質的に地表面340に直交して)地表面440に貫入できる。例えば、図27に関して前に説明したように、エアレーションタイン490のチップ部分495は、角度Bが約75度から約105度のとき、約90度であるとき、地表面440に貫入することができる。これらの状況では、鋭角Aが垂直から時計周りに約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、又は約30度であるとき、タイン390のチップ部分395は、地表面に最初に貫入することができる。
【0041】
次に、図33を参照して、いくつかの実施形態では、歯車システム13を移動させ、エアレーションタイン490の先端部分495が最初に地表面440に前向き角度方向に貫入させる第2位置に、タイミング装置401を移動させることができる。この状況では、中心軸405に対する遊星歯車13aの周転円方向が実質的に鋭角Cをなすとき、エアレーションタイン490の先端部分495が最初に地表面340に貫入する。さらに、弓形エアレーションタイン490の先端部分495が前向き角度Dで地表面440に貫入することができる。エアレーションタイン490の曲率、エアレーションタインの長さ、遊星歯車13aの高さ、および他の要因に応じて、例えば、角度Dが約0度から約70度のとき、エアレーションタイン490の先端部分495が、地表面440に貫入することができる。これらの状況では、角度Cが垂直から反時計周りに約45度より小さいとき、約5度から約40度であるとき、ならびに約30度であるとき、タイン390の先端部分395が最初に地表面に貫入することができる。したがって、エアレーション装置400のいくつかの実施形態は、タイン貫入のときに、(中心軸405に対する)遊星歯車13aの周転円方向を、第1周転円方向(例えば図32に示される角度A)から第2周転円方向(図33に示される角度C)に移動することができるタイミング装置401を含むことができる。特定の実施形態では、第1周転円方向から第2周転円方向への差は、垂直から時計周りに約45度より小さいものから垂直から反時計周りに約45度より小さいものまで、あるいは、垂直から時計周りに約30度から垂直から反時計周りに約30度までの範囲とすることができる。
【0042】
本明細書の中で記載された教示により、様々な追加の修正を、上で説明された装置に有利に行うことができる。例えば、エアレーションブレード80の凹側のエッジを、尖っていない面に取り換えることができる。上で言及したように、エアレーションブレードタインを、図に示したように方向付けることができ、またはそれらをブレードの長い軸の周りで180度回転することもできる。遊星歯車セットを、遊星歯車13aおよび太陽歯車13bの時計周りおよび反時計周りの運動の任意の望ましい組合せをもつように修正することができ、したがって、例えば、ブレードの並進および回転運動はともに時計周り方向になる。歯車の比および寸法を、様々な輪郭および破砕をもつポケットを作成するために、自由に修正することができる。タインを、望ましい任意の方法で、タインホルダ上でグループにし、または互い違いに配置することができる。例えば、タインを、対で、または三つ組で、タインホルダに沿ってグループにすることができる。タインを、異なるタイプの土壌の破砕を達成するために、図21から24によって示されたポケットによって定義された垂直面に対して角度をなして、配置することもできる。
【0043】
本発明の多数の実施形態が説明された。それにもかかわらず、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な修正を加えることができることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、添付の請求の範囲の含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】1組のエアレーションタインをもつ土壌エアレーション装置の斜視図である。
【図2】エアレーションタインの上面図である。
【図3】図3は図2のエアレーションタインの側面図である。図3aは図2のエアレーションタインの正面図である。図3bは図2のエアレーションタインの背面図である。
【図4】図2のエアレーションタインの底面図である。
【図5】土壌に貫入する図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図6】土壌の内部で部分的に回転された図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図7】土壌から出てくる図2のエアレーションタインを示す部分側面図である。
【図8】別のエアレーションタインの斜視図である。
【図9】図8のエアレーションタインの上面図である。
【図10】図8のエアレーションタインの端面図である。
【図11】図8のエアレーションタインの側面図である。
【図12】エアレーションタインのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図13】図12のエアレーションタインの上面図である。
【図14】図12のエアレーションタインの端面図である。
【図15】図12のエアレーションタインの側面図である。
【図16】パッティンググリーン上での使用ために適合されたエアレーションタインの斜視図である。
【図17】図16のエアレーションタインの上面図である。
【図18】図16のエアレーションタインの端面図である
【図19】図16のエアレーションタインの側面図である。
【図20】図16のエアレーションタインでエアレーションが行われたゴルフコースのグリーンを示す図である。
【図21】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図22】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図23】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図24】若干の実施形態における弓形タインの遊星運動を示す図である。
【図25】エアレーションタインの別の実施形態における、それぞれ上面図および側面図を示す図である。
【図26】エアレーションタインの別の実施形態における、それぞれ上面図および側面図を示す図である。
【図27】いくつかの実施形態のエアレーション装置の部分の側面図である。
【図28】若干の実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図29】若干の実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図30】いくつかの実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図31】いくつかの実施形態の弓形装置の遊星運動を示す図である。
【図32】いくつかの実施形態によるエアレーション装置の部分の側面図である。
【図33】いくつかの実施形態によるエアレーション装置の部分の側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地表面をエアレーションする方法であって、
湾曲したタインを地表面に貫入するステップであって、先端部分が前記地表面に貫入するとき、前記湾曲したタインが前記地表面に実質的に直交するように方向付けられる前記先端部分をもつ前記湾曲したタインを貫入するステップと、
前記地表面内にエアレーションポケットを形成するために、前記湾曲したタインが前記地表面内にあるとき、前記湾曲したタインに複合運動を与えるステップと、を含む方法。
【請求項2】
前記複合運動が、並進運動および回転運動を前記湾曲したタインに与える遊星歯車システムによって与えられる請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記並進運動が遊星歯車の反時計周り運動によって与えられ、前記回転運動が遊星歯車の時計周り運動によって与えられる請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記湾曲したタインが前記エアレーションポケットに近接する土壌プラグ(soil plug)を同時に取り除く請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記湾曲したタインが、凹状エッジと相補的な凸状エッジとをさらに含み、前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凹状エッジと凸状エッジの少なくとも1つが土壌を砕く請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凸状エッジが前記土壌を切削する請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記湾曲したタインが前記先端部分から横にオフセットされたエアレーションチューブをさらに含む請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記先端部分が前記地表面を出るとき、前記先端部分が前記地表面に対して実質的に非直交の方向に向けられる請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記湾曲したタインに与えられた前記複合運動が、前記タインに非対称なエアレーションポケットを形成させる請求項1に記載の方法。
【請求項10】
土壌エアレーション装置であって、
タインホルダ部材と、
前記タインホルダ部材に複合運動を与える歯車システムと、
前記タインホルダ部材に取り付けられた少なくとも1つの湾曲したタインとを含み、前記湾曲したタインが凹状エッジと、相補的な凸状エッジと、先端部分とを含み、前記先端部分が前記地表面に接近するとき、前記先端部分が地表面に実質的に直交するように方向付けられ、
前記湾曲したタインが地表面内にあるとき、前記複合運動が前記タインホルダ部材に与えられる装置。
【請求項11】
前記先端部分が前記地表面に貫入するとき、前記先端部分が前記地表面に対して約75度から約105度の角度に方向付けられる請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記タインホルダ部材の周転円方向が垂直から45度より小さい鋭角である請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記歯車システムが前記湾曲したタインに並進運動および回転運動を与える遊星歯車を含む請求項10に記載の装置。
【請求項14】
前記並進運動が前記遊星歯車の反時計周り運動によって与えられ、前記回転運動が前記遊星歯車の時計周り運動によって与えられる請求項13に記載の装置。
【請求項15】
前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凸状エッジが前記土壌を切削する請求項10に記載の装置。
【請求項16】
前記先端部分が前記地表面を出るとき、前記先端部分が前記地表面に対して実質的に非直交方向に方向付けられる請求項10に記載の装置。
【請求項17】
前記タインホルダ部材に与えられた前記複合運動が、前記湾曲したタインに非対称なエアレーションポケットを形成させる請求項10に記載の装置。
【請求項18】
土壌エアレーション装置であって、
タインホルダ部材と、
前記タインホルダ部材に複合運動を与える歯車システムと、
前記タインホルダ部材に取り付けられた少なくとも1つの湾曲したタインであって、凹状エッジと、相補的な凸状エッジと、先端部分とを含むタインと、
前記歯車システムに結合され、第1位置と第2位置の間で調節可能であるタイミング部材とを含み、
前記タイミング部材が前記第1位置にあるとき、前記タインが第1貫入方向で地表面に貫入し、
前記タイミング部材が前記第2位置にあるとき、前記タインが第2貫入方向で地表面に貫入する装置。
【請求項19】
前記チップ部が前記地表面に接近するとき、前記第1貫入方向が、前記先端部分を前記地表面に対して実質的に直交するように方向付ける請求項18に記載の装置。
【請求項20】
前記チップ部が前記地表面に接近するとき、前記第2貫入方向が、前記先端部分を前向き角度方向になるようにさせる請求項18に記載の装置。
【請求項1】
地表面をエアレーションする方法であって、
湾曲したタインを地表面に貫入するステップであって、先端部分が前記地表面に貫入するとき、前記湾曲したタインが前記地表面に実質的に直交するように方向付けられる前記先端部分をもつ前記湾曲したタインを貫入するステップと、
前記地表面内にエアレーションポケットを形成するために、前記湾曲したタインが前記地表面内にあるとき、前記湾曲したタインに複合運動を与えるステップと、を含む方法。
【請求項2】
前記複合運動が、並進運動および回転運動を前記湾曲したタインに与える遊星歯車システムによって与えられる請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記並進運動が遊星歯車の反時計周り運動によって与えられ、前記回転運動が遊星歯車の時計周り運動によって与えられる請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記湾曲したタインが前記エアレーションポケットに近接する土壌プラグ(soil plug)を同時に取り除く請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記湾曲したタインが、凹状エッジと相補的な凸状エッジとをさらに含み、前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凹状エッジと凸状エッジの少なくとも1つが土壌を砕く請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凸状エッジが前記土壌を切削する請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記湾曲したタインが前記先端部分から横にオフセットされたエアレーションチューブをさらに含む請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記先端部分が前記地表面を出るとき、前記先端部分が前記地表面に対して実質的に非直交の方向に向けられる請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記湾曲したタインに与えられた前記複合運動が、前記タインに非対称なエアレーションポケットを形成させる請求項1に記載の方法。
【請求項10】
土壌エアレーション装置であって、
タインホルダ部材と、
前記タインホルダ部材に複合運動を与える歯車システムと、
前記タインホルダ部材に取り付けられた少なくとも1つの湾曲したタインとを含み、前記湾曲したタインが凹状エッジと、相補的な凸状エッジと、先端部分とを含み、前記先端部分が前記地表面に接近するとき、前記先端部分が地表面に実質的に直交するように方向付けられ、
前記湾曲したタインが地表面内にあるとき、前記複合運動が前記タインホルダ部材に与えられる装置。
【請求項11】
前記先端部分が前記地表面に貫入するとき、前記先端部分が前記地表面に対して約75度から約105度の角度に方向付けられる請求項10に記載の装置。
【請求項12】
前記タインホルダ部材の周転円方向が垂直から45度より小さい鋭角である請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記歯車システムが前記湾曲したタインに並進運動および回転運動を与える遊星歯車を含む請求項10に記載の装置。
【請求項14】
前記並進運動が前記遊星歯車の反時計周り運動によって与えられ、前記回転運動が前記遊星歯車の時計周り運動によって与えられる請求項13に記載の装置。
【請求項15】
前記湾曲したタインが前記地表面内にある間に、前記凸状エッジが前記土壌を切削する請求項10に記載の装置。
【請求項16】
前記先端部分が前記地表面を出るとき、前記先端部分が前記地表面に対して実質的に非直交方向に方向付けられる請求項10に記載の装置。
【請求項17】
前記タインホルダ部材に与えられた前記複合運動が、前記湾曲したタインに非対称なエアレーションポケットを形成させる請求項10に記載の装置。
【請求項18】
土壌エアレーション装置であって、
タインホルダ部材と、
前記タインホルダ部材に複合運動を与える歯車システムと、
前記タインホルダ部材に取り付けられた少なくとも1つの湾曲したタインであって、凹状エッジと、相補的な凸状エッジと、先端部分とを含むタインと、
前記歯車システムに結合され、第1位置と第2位置の間で調節可能であるタイミング部材とを含み、
前記タイミング部材が前記第1位置にあるとき、前記タインが第1貫入方向で地表面に貫入し、
前記タイミング部材が前記第2位置にあるとき、前記タインが第2貫入方向で地表面に貫入する装置。
【請求項19】
前記チップ部が前記地表面に接近するとき、前記第1貫入方向が、前記先端部分を前記地表面に対して実質的に直交するように方向付ける請求項18に記載の装置。
【請求項20】
前記チップ部が前記地表面に接近するとき、前記第2貫入方向が、前記先端部分を前向き角度方向になるようにさせる請求項18に記載の装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図2】
【図3】
【図4】
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【図10】
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【図18】
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【図28】
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【図30】
【図31】
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【図33】
【公表番号】特表2009−521245(P2009−521245A)
【公表日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−548822(P2008−548822)
【出願日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際出願番号】PCT/US2006/062509
【国際公開番号】WO2007/076450
【国際公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【出願人】(506047813)プラネットエアー ターフ プロダクツ,エルエルシー (4)
【公表日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際出願番号】PCT/US2006/062509
【国際公開番号】WO2007/076450
【国際公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【出願人】(506047813)プラネットエアー ターフ プロダクツ,エルエルシー (4)
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