耕耘装置
【課題】 藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込む耕耘装置を提供する。
【解決手段】 耕耘装置１は、機体２の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸１１に耕耘爪２０を有した耕耘ロータ１０を備える。耕耘爪２０は、取付基部から連続して延びる縦刃部２３及び横刃部２５を有し、縦刃部２３から横刃部２５にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２５が一方側に湾曲し、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部２５の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有する。耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪２０は、その横刃部２５が対向する他の横刃部２５と９０°の位相差角度を有して配置され、かつ耕耘爪軸１１の長さ方向に対して螺旋状に配列され、対向する横刃部同士の重なり代が先曲げ高さの１／２以上有る。
【解決手段】 耕耘装置１は、機体２の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸１１に耕耘爪２０を有した耕耘ロータ１０を備える。耕耘爪２０は、取付基部から連続して延びる縦刃部２３及び横刃部２５を有し、縦刃部２３から横刃部２５にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２５が一方側に湾曲し、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部２５の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有する。耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪２０は、その横刃部２５が対向する他の横刃部２５と９０°の位相差角度を有して配置され、かつ耕耘爪軸１１の長さ方向に対して螺旋状に配列され、対向する横刃部同士の重なり代が先曲げ高さの１／２以上有る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耕耘爪を有した耕耘ロータを回転させながら進行して耕耘作業を行う耕耘装置に関し、特に、圃場に存在する稲株、藁、麦桿、草等を圃場内にすき込むのに適した耕耘装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場に存在する稲株、藁、麦桿、草等を圃場内にすき込むと、これらの腐植が促進されてよりよい土壌が作られることが知られている。このすき込み作業を手作業で行うと重労働であり、圃場が広大になるとなおさらである。このため、このすき込み作業を機械化した耕耘装置が開発されている。
【０００３】
この耕耘装置６０は、図１０（ａ）（側面図）に示すように、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸１１を軸支し、この耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向にフランジタイプの爪取付フランジ６１を突設し、爪取付フランジ６１に、縦刃部６３及び横刃部６４を有する耕耘爪６２を、横刃部６４の突出方向が外側と内側に向くものをそれぞれ１８０°の取付け角度（位相差）で１組ずつ、計４本装着すると共に、隣接する爪取付フランジ６１に装着された二点鎖線で示す耕耘爪６２'と耕耘爪軸１１の軸周方向に位相差θ（図面では３４°）を設けて配設している。耕耘爪６２の横刃部６４の突出方向が異なる耕耘爪間の取付け角度α、βは７３．６°と１０６．４°であり、このように構成された耕耘ロータ６５が１回転するときの各耕耘爪６２の打ち込み展開図は、図１０（ｂ）に示す通りである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この打ち込み展開図の斜線で示した部分を代表して見てみると、横刃部の突出方向が対向する耕耘爪６２の耕耘ピッチは、１０８°、７２°、１０８°と不規則であるため、耕耘された土は不均一となり、またすき込まれた藁等の残渣物の上に移動する土も不均一となって、残渣物が露出する場合が生じる。そこで、耕耘された土が均一になるように、横刃部が向い合う耕耘爪の位相差（リード角）を全て９０°にしようとすると、爪取付フランジに４本の耕耘爪６２を取り付けることができなくなり、また耕耘爪６２を耕耘爪軸の長さ方向に螺旋状に配列すると、耕耘された土が耕耘ロータの一方側に偏ってしまう。そこで、耕耘爪６２を耕耘爪軸の長さ方向に対し若干内盛傾向となる山形配列にすると、ロータ全体の所要動力や機体振動が大きくなる。
【０００５】
また前述した耕耘ロ−タを、機体の前進速度０．４２ｍ／ｓ（１．５ｋｍ／ｈｒ）、耕耘爪軸１１の回転数１５７ｒｐｍ、耕耘ピッチ１５９ｍｍの条件下で、稲刈跡圃場で耕耘作業を行うと、図１１に示すように、耕耘爪６２と耕耘爪６２の間隔が、稲株４０の大きさ（例えば、φ７ｃｍ）より大きくなるところが生じて、耕耘爪による埋込みができず、稲株４０が反転されずに圃場表面に残るとう問題が生じる。
【０００６】
そこで、耕耘ピッチがより狭くなるようにＰＴＯ変速装置を変速して、耕耘ロータの回転速度を上げることが考えられる。しかしながら、耕耘ロータの回転速度を大きくすると、負荷が増大するため、速度の増速には限界がある。つまり、前述した条件の耕耘ピッチ（１５９ｍｍ）を大幅に小さくすることは難しいのが現状である。
【０００７】
また機体進行方向に対して横方向に打ち込まれる耕耘爪６２の先端部間は、すきまが生じたり、重なりあってすきまが生じなったりするが、重なりあうときの重なり代の大きさは小さい。このため、耕耘爪軸に藁や草等が絡み易いという問題が生じる。
【０００８】
一方、耕耘ロータに取り付けられた耕耘爪は、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲する横刃部の先端までの先曲げ高さが低いため、圃場に存在する藁等の一部が残り、また横刃部によって放擲された土はすき込まれた藁等の上に移動するが、横刃部の曲率半径は小さいために横刃部による土の放擲量が少なくなって藁等が露出する場合がある。さらには、長めの縦刃部分に藁等がまとわりつき、土と一緒にダンゴ状になると耕耘作業自体が不可能になる場合もありうる。
【０００９】
その結果、圃場の表面に藁等の残渣物が残り、この残渣物を処理しなければ後作業に支障が生じる場合が多い。そこで、耕耘作業の後に残渣物の焼却処理（野焼き）が行われると、煙や粉塵等が発生して拡散して周囲の環境に悪影響が及ぶという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、耕耘爪軸に絡む藁等の量が少なく、ロータ全体の所要動力や機体振動が小さく、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込んで、周囲の環境に悪影響を及ぼさない環境保全型の耕耘装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の耕耘装置は、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、耕耘爪は、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湾曲するとともに、横刃部が一方側に湾曲し、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が１００ｍｍ以上あり、横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列したことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、横刃部の先曲げ高さを１００ｍｍ以上にすることにより、横刃部の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内にすき込むことができる。また圃場に存在する稲株等が約３００ｍｍのピッチで植えられている場合、耕耘爪軸に取り付けられる耕耘爪のピッチを稲株のそれと略２／３のピッチで配置して耕耘爪軸の軸方向に隣接する横刃部の湾曲方向が互いの方向に延びるようにすると、耕耘爪が稲株や圃場に存在する藁等の残渣物に当接して残渣物を確実に圃場内にすき込むことができる。また横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径を先曲げ高さと略同等の寸法にすることで、土の放擲量が増大し、この土がすき込まれた残渣物上に移動して残渣部の露出が防止される。このため、残渣物を高精度ですき込むことができる。また耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸が回転すると耕耘爪が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘爪軸に耕耘爪を装着した耕耘ロータを回転させる動力や耕耘ロータに生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一に圃場にすき込むことができる。
【００１３】
また本発明は、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、耕耘爪は、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湾曲するとともに、横刃部が一方側に湾曲し、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が１００ｍｍ以上あり、横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列するとともに、対向する横刃部同士の重なり代が先曲げ高さの１／２以上あることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、横刃部の先曲げ高さを１００ｍｍ以上にすることにより、横刃部の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内にすき込むことができる。また圃場に存在する稲株等が約３００ｍｍのピッチで植えられている場合、耕耘爪軸に取り付けられる耕耘爪のピッチを稲株のそれと略２／３のピッチで配置して耕耘爪軸の軸方向に隣接する横刃部の湾曲方向が互いの方向に延びるようにすると、耕耘爪が稲株や圃場に存在する藁等の残渣物に当接して残渣物を確実に圃場内にすき込むことができるともに、耕耘爪軸の軸方向に隣接する耕耘爪間に圃場の土が詰まる土抱きを防止することができる。また横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径を先曲げ高さと略同等の寸法にすることで、土の放擲量が増大し、この土がすき込まれた残渣物上に移動して残渣部の露出が防止される。このため、残渣物を高精度ですき込むことができる。また耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸が回転すると耕耘爪が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘爪軸に耕耘爪を装着した耕耘ロータを回転させる動力や耕耘ロータに生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一に圃場にすき込むことができる。また対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、重なり代が少なくとも５０ｍｍにすることができる。このため、耕耘爪軸に巻き付こうとする藁等は、回転する横刃部によって取り除かれ、藁等が耕耘爪軸に巻き付く量を少なくすることができる。
【００１５】
また本発明の横刃部の折り曲げ開始位置は、側面視における取付基部の中心から横刃部の先端までの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付近に位置することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、横刃部の折り曲げ開始位置が側面視における取付基部の中心から横刃部の先端までの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付近に位置することで、耕耘爪の大部分をすき込み性の高い形状をした横刃部にすることができ、すき込み作業に適した耕耘爪を提供することができる。
【００１７】
さらに本発明は、耕耘爪軸の同じ軸周面に、放射方向に突出する爪ホルダを４個取り付け、これらのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダをオフセットして取り付けることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、耕耘爪軸の同じ軸周面から放射方向に突設する爪ホルダを４個とし、そのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダを耕耘爪軸の長さ方向にオフセットして取り付けることで、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪の横刃部がより接近し、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪の縦刃部または横刃部を接触させることができる。このため、残渣物のすき込み性をより向上することができる。
【００１９】
また本発明は、耕耘爪軸に、耕耘爪を取り付ける爪取付フランジを設け、該爪取付フランジの爪取付面を耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜させたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、耕耘爪軸に取り付けられた爪取付フランジの爪取付面は耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜することにより、耕耘爪軸が回転すると、耕耘爪の横刃部の先端は耕耘爪軸の長さ方向に往復運動しながら回転する。このため、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪の横刃部はさらに接近することができ、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪の縦刃部または横刃部が確実に接触して、残渣物のすき込み性をさらに向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係わる耕耘装置によれば、一方側に湾曲した横刃部の先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、該横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列し、対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、耕耘爪軸に絡む藁等の量が少なく、ロータ全体の所要動力や機体振動が小さく、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込んで、周囲の環境に悪影響を及ぼさない環境保全型の耕耘装置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】
【００２２】
以下、本発明に係る耕耘爪について、図１〜図９を参照して説明する。尚、本実施の耕耘装置は、トラクタ装着型のサイドドライブ式の耕耘装置を例にして説明する。なお、説明の都合上、図１（ａ）（側面図）及び図１（ｂ）（平面図）に示す方向を前後方向及び左右方向として、以下説明する。
【００２３】
耕耘装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、走行機体９０の後部に装着されて走行機体９０の走行とともに進行して耕耘作業を行うものであり、機体２の左右方向に延びる本体フレーム３と、この両側に配設された伝動ケース５とサポートフレーム６との下側間に軸支された耕耘ロータ１０を備える。なお、耕耘ロータ１０の詳細については後述する。
【００２４】
本体フレーム３の左右方向の中央部にはギアボックス４が設けられ、このギアボックス４には入力軸４ａが備えられている。入力軸４ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）から伝動軸（図示せず）を介して動力が伝達されるようになっている。
【００２５】
耕耘ロータ１０の上方には前後方向に延びて耕耘ロータ１０の上部を覆う上部カバー７が設けられ、この上部カバー７の後端部に整地体３０が上下方向に回動自在に取り付けられている。整地体３０は、板状であり、先端側が斜め後方側に延びて先端部が圃場表面に接し、本体フレーム３と整地体３０との間に取り付けられた上下調整機構８を介して上下位置調整が可能である。整地体３０の左右両端部には延長整地体３３が上下方向に回動自在に取り付けられて、整地幅の拡大を可能にしている。
【００２６】
耕耘ロータ１０は、伝動ケース５とサポートフレーム６との下側間に軸支された耕耘爪軸１１と、耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に同じ軸周面から放射方向に延びて取り付けられた耕耘爪２０とを有してなる。耕耘ロータ１０は前述した入力軸４ａに伝達された動力を受けて伝動ケース５内の図示省略の動力伝達機構等を介して回転するように構成されている。
【００２７】
耕耘爪２０は、図２（断面図）、図３（ａ）（側面図）、図３（ｂ）（底面図）に示すように、取付孔２１ａを有して断面矩形状の取付基部２１を備え、取付基部２１に連接部位２２を介して縦刃部２３及び横刃部２５が連続して形成されている。耕耘爪２０は、取付基部２１をボルト締結手段等によって耕耘爪軸１１に設けられた爪ホルダ１２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。
【００２８】
耕耘爪２０は、縦刃部２３から横刃部２５にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２５が略一定の曲率半径Ｒで一方側（紙面手前側）に湾曲して湾曲側にすくい面２６を形成している。取付基部２１の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部２５の先端までの先曲げ高さＨは１００ｍｍ以上（図面では１１５ｍｍ）あり、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒは先曲げ高さＨと略同等の寸法（図面では１２０ｍｍ）を有している。
【００２９】
このように、横刃部２５の先曲げ高さＨを１００ｍｍ以上とし、横刃部２５の屈曲部２５ａの曲率半径Ｒを先曲げ高さＨと同等の寸法にすると、図４（側面図）に示すように、すくい面２６によって放擲される土の一辺の長さＢは、二点鎖線で示す曲率半径Ｒの小さいナタ爪の場合のそれＡと比較して、大きくなり（図面では約１．７倍）、また横刃部２５の先曲げ高さも大きいので（図面では約１．８倍）、土の放擲量（体積）を増大させることができる（図面では約３倍）。また横刃部２５によって、横刃部２５の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内に確実にすき込むことができる。
【００３０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、縦刃部２３及び横刃部２５のそれぞれの回転方向前側には略一定幅の刃縁部２３ｂ，２５ｂが形成されている。耕耘爪２０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２３の刃縁部２３ｂから行われ、側方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２３ｂ，２５ｂは適正な排絡角をなすように形成されている。
【００３１】
横刃部２５の折り曲げ開始線Ｓの折り曲げ開始位置Ｐは、側面視における取付基部２１の中心から横刃部２５の先端までの長さを爪全長Ｌとしたときに、この爪全長Ｌの取付基部側寄りの１／４付近に位置している。図面ではＬが１９５ｍｍに対してＰは４８ｍｍである。これによって、耕耘爪２０の大部分をすき込み性のよい横刃部２５にすることができ、耕耘爪２０はすき込み作業に適したものである。
【００３２】
横刃部２５の先端部２５ｃは円弧状に形成されて、横刃部２５の重量が軽くなり、耕耘爪２０に作用するトルクを低減している。
【００３３】
このように構成された耕耘爪２０を取り付ける爪ホルダ１２は、図２に示すように、耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔（図面では１８０ｍｍ）をおいた複数箇所のそれぞれに、略同じ軸周面から放射方向に４個突設されている。これらの４個の爪ホルダ１２は、耕耘爪２０を、横刃部２５の突出方向が外側と内側に向くものを１組ずつ、それぞれ１８０°の取付け角度（位相差）で装着している。このため、耕耘爪軸１１の軸方向に隣接する横刃部２５の湾曲方向が互いの方向に向くように配置されているので、稲株や圃場に存在する藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込むことができるともに、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪間に圃場の土が詰まる土抱きを防止することができる。なお、土抱きを防止するため、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪２０の取付基部間の距離を１８０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の間の任意の大きさに設定して、耕耘爪２０を耕耘爪軸１１に取り付けてもよい。
【００３４】
また、２組の爪ホルダ１２は、そのうちの１組の爪ホルダ１２に対して他の１組の爪ホルダ１２を、図５に示すように、耕耘爪軸１１の長さ方向にＡ（図面では２０ｍｍ）の間隔でオフセットして取り付けている。従って、４本の耕耘爪２０は同軸上に配置されるのではなく、横刃部２５が互いに向き合っている耕耘爪２０をＡ（図面では２０ｍｍ）の間隔で近づけることにより、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪２０間の空間を狭くすることができ、圃場の全ての場所で稲株や藁等の残渣物に耕耘爪２０の縦刃部２３または横刃部２５を当接させることができる。また隣接する耕耘爪２０は、対向する横刃部同士の重なり代Ｂは先曲げ高さの１／２以上（図面では６１ｍｍ）になるように配置されている。
【００３５】
また図２に示すように、２組の爪ホルダ１２に装着された耕耘爪２０に対して、隣接する爪ホルダ１２に装着された二点鎖線で示す耕耘爪２０'は、耕耘爪軸１１の軸周方向に位相差（リード角）３５°を設けて配設している。このときの、耕耘爪２０の横刃部２５の突出方向が異なる爪間の取付け角度は５５°と１２５°であり、この耕耘ロータ１０が１回転するときの各耕耘爪２０の打ち込み展開図を図６に示す。図６で明らかなように、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する爪ホルダ１２に装着される耕耘爪２０の横刃部２５が対向する位相差角度は全て９０°になっている。また、耕耘爪軸１１の長さ方向に対して各耕耘爪２０は螺旋状に配列されている。
【００３６】
このように構成された耕耘ロータ１０を、機体２の前進速度０．４２ｍ／ｓ（１．５ｋｍ／ｈｒ）、耕耘爪軸１１の回転数１８１ｒｐｍ、耕耘ピッチ１３８ｍｍの条件下で、稲刈跡圃場で耕耘作業を行った場合の耕耘ピッチ及び稲株４０への作用を図７に示す。この図で明らかにように、耕耘爪２０と耕耘爪２０の打ち込み間隔は、稲株４０の大きさ（図面ではφ７ｃｍ）より小さくなっている。このため、耕耘爪２０の縦刃部２３か横刃部２５のいずれかが稲株４０に必ず接触し、稲株４０を裁断して反転させて土中に埋め込むことができる。
【００３７】
このように本発明の耕耘装置１は、耕耘爪２０の横刃部２５の先曲げ高さが１００ｍｍ以上であり、且つ横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒが先曲げ高さＨと略同等の寸法にすることによって、圃場に存在する藁等の残渣物のすき込み量や土の放擲量が増大して、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込むことができる。このため、すき込みができず、耕耘後に圃場内の残渣物を焼却処理して煙や粉塵等が発生して拡散して周囲の環境に悪影響を及ぼす事態を未然に防止することができ、環境保全型農業に貢献することができる。
【００３８】
また耕耘爪軸１１の長さ方向に装着された耕耘爪２０をその横刃部２５が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸１１の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸１１が回転すると耕耘爪２０が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘ロータ１０を回転させる動力や耕耘ロータ１０に生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一にすき込むことができる。
【００３９】
また対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、重なり代が少なくとも５０ｍｍにすることができる。このため、耕耘爪軸１１に巻き付こうとする藁等は、回転する横刃部２５によって取り除かれ、藁等が耕耘爪軸１１に巻き付く量を少なくすることができる。
【００４０】
なお、耕耘爪２０を取り付ける部分は、図８（背面図）に示すように、耕耘爪軸１１に取り付けられた板状の爪取付フランジ５０にしてもよい。また、この爪取付フランジ５０は、図９（背面図）に示すように、爪取付フランジ５０の側面となる爪取付面５０ａが耕耘爪軸１１の長さ方向に対して傾斜するように取り付けられてもよい。このようにすると、耕耘爪軸１１が回転すると、耕耘爪２０の横刃部２５の先端は耕耘爪軸１１の長さ方向に往復運動しながら回転する。このため、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪２０の横刃部２５はさらに接近することができ、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪２０の横刃部２５が確実に接触して、残渣物のすき込み性をさらに向上することができる。
【００４１】
［実施例］
取付基部２１の中心から横刃部２５の先端までの長さ（爪全長）Ｌ：１９５ｍｍ、折り曲げ開始位置Ｐ：４８ｍｍ、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒ：１２０ｍｍ、横刃部２５の屈曲角ε：６０°、耕耘爪２０を備えた耕耘装置の前進速度Ｖ：０．４ｍ/ｓ、耕耘爪軸１１の回転速度ｎ：１８０ｒｐｍ、耕耘ピッチ：１３３ｍｍの条件の下で藁等が存在する圃場で耕耘作業を行うと、藁等が良好に圃場内にすき込まれるとともに、耕耘爪軸１１に絡む藁等が少ないことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる耕耘装置を示し、同図（ａ）は耕耘装置の側面図であり、同図（ｂ）は耕耘装置の平面図である。
【図２】耕耘装置に設けられた耕耘ロータの断面図を示す。
【図３】耕耘ロータに取り付けられる耕耘爪を示し、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る。
【図４】耕耘爪の横刃部による土の放擲量を説明するために耕耘爪の移動軌跡を示した側面図である。
【図５】耕耘ロータの背面図を示す。
【図６】耕耘ロータに取り付けられた耕耘爪による打込み展開図を示す。
【図７】耕耘ロータによる耕耘ピッチ及び稲株への作用を示す展開図である。
【図８】耕耘ロータの他の実施の形態の背面図を示す。
【図９】耕耘ロータの他の実施の形態の背面図を示す。
【図１０】従来の耕耘ロータを示し、同図（ａ）は従来の耕耘ロータの側面図であり、同図（ｂ）従来の耕耘ロータの耕耘爪による打込み展開図を示す。
【図１１】従来の耕耘ロータによる耕耘ピッチ及び稲株への作用を示す展開図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 耕耘装置
２ 機体
１１ 耕耘爪軸
１２ 爪ホルダ
２０ 耕耘爪
２１ 取付基部
２３ 縦刃部
２５ 横刃部
２５ａ 屈曲部
５０ 爪取付フランジ
Ｐ 折り曲げ開始位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耕耘爪を有した耕耘ロータを回転させながら進行して耕耘作業を行う耕耘装置に関し、特に、圃場に存在する稲株、藁、麦桿、草等を圃場内にすき込むのに適した耕耘装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場に存在する稲株、藁、麦桿、草等を圃場内にすき込むと、これらの腐植が促進されてよりよい土壌が作られることが知られている。このすき込み作業を手作業で行うと重労働であり、圃場が広大になるとなおさらである。このため、このすき込み作業を機械化した耕耘装置が開発されている。
【０００３】
この耕耘装置６０は、図１０（ａ）（側面図）に示すように、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸１１を軸支し、この耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向にフランジタイプの爪取付フランジ６１を突設し、爪取付フランジ６１に、縦刃部６３及び横刃部６４を有する耕耘爪６２を、横刃部６４の突出方向が外側と内側に向くものをそれぞれ１８０°の取付け角度（位相差）で１組ずつ、計４本装着すると共に、隣接する爪取付フランジ６１に装着された二点鎖線で示す耕耘爪６２'と耕耘爪軸１１の軸周方向に位相差θ（図面では３４°）を設けて配設している。耕耘爪６２の横刃部６４の突出方向が異なる耕耘爪間の取付け角度α、βは７３．６°と１０６．４°であり、このように構成された耕耘ロータ６５が１回転するときの各耕耘爪６２の打ち込み展開図は、図１０（ｂ）に示す通りである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この打ち込み展開図の斜線で示した部分を代表して見てみると、横刃部の突出方向が対向する耕耘爪６２の耕耘ピッチは、１０８°、７２°、１０８°と不規則であるため、耕耘された土は不均一となり、またすき込まれた藁等の残渣物の上に移動する土も不均一となって、残渣物が露出する場合が生じる。そこで、耕耘された土が均一になるように、横刃部が向い合う耕耘爪の位相差（リード角）を全て９０°にしようとすると、爪取付フランジに４本の耕耘爪６２を取り付けることができなくなり、また耕耘爪６２を耕耘爪軸の長さ方向に螺旋状に配列すると、耕耘された土が耕耘ロータの一方側に偏ってしまう。そこで、耕耘爪６２を耕耘爪軸の長さ方向に対し若干内盛傾向となる山形配列にすると、ロータ全体の所要動力や機体振動が大きくなる。
【０００５】
また前述した耕耘ロ−タを、機体の前進速度０．４２ｍ／ｓ（１．５ｋｍ／ｈｒ）、耕耘爪軸１１の回転数１５７ｒｐｍ、耕耘ピッチ１５９ｍｍの条件下で、稲刈跡圃場で耕耘作業を行うと、図１１に示すように、耕耘爪６２と耕耘爪６２の間隔が、稲株４０の大きさ（例えば、φ７ｃｍ）より大きくなるところが生じて、耕耘爪による埋込みができず、稲株４０が反転されずに圃場表面に残るとう問題が生じる。
【０００６】
そこで、耕耘ピッチがより狭くなるようにＰＴＯ変速装置を変速して、耕耘ロータの回転速度を上げることが考えられる。しかしながら、耕耘ロータの回転速度を大きくすると、負荷が増大するため、速度の増速には限界がある。つまり、前述した条件の耕耘ピッチ（１５９ｍｍ）を大幅に小さくすることは難しいのが現状である。
【０００７】
また機体進行方向に対して横方向に打ち込まれる耕耘爪６２の先端部間は、すきまが生じたり、重なりあってすきまが生じなったりするが、重なりあうときの重なり代の大きさは小さい。このため、耕耘爪軸に藁や草等が絡み易いという問題が生じる。
【０００８】
一方、耕耘ロータに取り付けられた耕耘爪は、取付基部の他方側の面から一方側に湾曲する横刃部の先端までの先曲げ高さが低いため、圃場に存在する藁等の一部が残り、また横刃部によって放擲された土はすき込まれた藁等の上に移動するが、横刃部の曲率半径は小さいために横刃部による土の放擲量が少なくなって藁等が露出する場合がある。さらには、長めの縦刃部分に藁等がまとわりつき、土と一緒にダンゴ状になると耕耘作業自体が不可能になる場合もありうる。
【０００９】
その結果、圃場の表面に藁等の残渣物が残り、この残渣物を処理しなければ後作業に支障が生じる場合が多い。そこで、耕耘作業の後に残渣物の焼却処理（野焼き）が行われると、煙や粉塵等が発生して拡散して周囲の環境に悪影響が及ぶという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、耕耘爪軸に絡む藁等の量が少なく、ロータ全体の所要動力や機体振動が小さく、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込んで、周囲の環境に悪影響を及ぼさない環境保全型の耕耘装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の耕耘装置は、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、耕耘爪は、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湾曲するとともに、横刃部が一方側に湾曲し、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が１００ｍｍ以上あり、横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列したことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、横刃部の先曲げ高さを１００ｍｍ以上にすることにより、横刃部の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内にすき込むことができる。また圃場に存在する稲株等が約３００ｍｍのピッチで植えられている場合、耕耘爪軸に取り付けられる耕耘爪のピッチを稲株のそれと略２／３のピッチで配置して耕耘爪軸の軸方向に隣接する横刃部の湾曲方向が互いの方向に延びるようにすると、耕耘爪が稲株や圃場に存在する藁等の残渣物に当接して残渣物を確実に圃場内にすき込むことができる。また横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径を先曲げ高さと略同等の寸法にすることで、土の放擲量が増大し、この土がすき込まれた残渣物上に移動して残渣部の露出が防止される。このため、残渣物を高精度ですき込むことができる。また耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸が回転すると耕耘爪が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘爪軸に耕耘爪を装着した耕耘ロータを回転させる動力や耕耘ロータに生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一に圃場にすき込むことができる。
【００１３】
また本発明は、機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、耕耘爪は、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湾曲するとともに、横刃部が一方側に湾曲し、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が１００ｍｍ以上あり、横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列するとともに、対向する横刃部同士の重なり代が先曲げ高さの１／２以上あることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、横刃部の先曲げ高さを１００ｍｍ以上にすることにより、横刃部の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内にすき込むことができる。また圃場に存在する稲株等が約３００ｍｍのピッチで植えられている場合、耕耘爪軸に取り付けられる耕耘爪のピッチを稲株のそれと略２／３のピッチで配置して耕耘爪軸の軸方向に隣接する横刃部の湾曲方向が互いの方向に延びるようにすると、耕耘爪が稲株や圃場に存在する藁等の残渣物に当接して残渣物を確実に圃場内にすき込むことができるともに、耕耘爪軸の軸方向に隣接する耕耘爪間に圃場の土が詰まる土抱きを防止することができる。また横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径を先曲げ高さと略同等の寸法にすることで、土の放擲量が増大し、この土がすき込まれた残渣物上に移動して残渣部の露出が防止される。このため、残渣物を高精度ですき込むことができる。また耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸が回転すると耕耘爪が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘爪軸に耕耘爪を装着した耕耘ロータを回転させる動力や耕耘ロータに生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一に圃場にすき込むことができる。また対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、重なり代が少なくとも５０ｍｍにすることができる。このため、耕耘爪軸に巻き付こうとする藁等は、回転する横刃部によって取り除かれ、藁等が耕耘爪軸に巻き付く量を少なくすることができる。
【００１５】
また本発明の横刃部の折り曲げ開始位置は、側面視における取付基部の中心から横刃部の先端までの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付近に位置することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、横刃部の折り曲げ開始位置が側面視における取付基部の中心から横刃部の先端までの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付近に位置することで、耕耘爪の大部分をすき込み性の高い形状をした横刃部にすることができ、すき込み作業に適した耕耘爪を提供することができる。
【００１７】
さらに本発明は、耕耘爪軸の同じ軸周面に、放射方向に突出する爪ホルダを４個取り付け、これらのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダをオフセットして取り付けることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、耕耘爪軸の同じ軸周面から放射方向に突設する爪ホルダを４個とし、そのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダを耕耘爪軸の長さ方向にオフセットして取り付けることで、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪の横刃部がより接近し、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪の縦刃部または横刃部を接触させることができる。このため、残渣物のすき込み性をより向上することができる。
【００１９】
また本発明は、耕耘爪軸に、耕耘爪を取り付ける爪取付フランジを設け、該爪取付フランジの爪取付面を耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜させたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、耕耘爪軸に取り付けられた爪取付フランジの爪取付面は耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜することにより、耕耘爪軸が回転すると、耕耘爪の横刃部の先端は耕耘爪軸の長さ方向に往復運動しながら回転する。このため、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪の横刃部はさらに接近することができ、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪の縦刃部または横刃部が確実に接触して、残渣物のすき込み性をさらに向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係わる耕耘装置によれば、一方側に湾曲した横刃部の先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、該横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が先曲げ高さと略同等の寸法を有し、耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列し、対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、耕耘爪軸に絡む藁等の量が少なく、ロータ全体の所要動力や機体振動が小さく、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込んで、周囲の環境に悪影響を及ぼさない環境保全型の耕耘装置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】
【００２２】
以下、本発明に係る耕耘爪について、図１〜図９を参照して説明する。尚、本実施の耕耘装置は、トラクタ装着型のサイドドライブ式の耕耘装置を例にして説明する。なお、説明の都合上、図１（ａ）（側面図）及び図１（ｂ）（平面図）に示す方向を前後方向及び左右方向として、以下説明する。
【００２３】
耕耘装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、走行機体９０の後部に装着されて走行機体９０の走行とともに進行して耕耘作業を行うものであり、機体２の左右方向に延びる本体フレーム３と、この両側に配設された伝動ケース５とサポートフレーム６との下側間に軸支された耕耘ロータ１０を備える。なお、耕耘ロータ１０の詳細については後述する。
【００２４】
本体フレーム３の左右方向の中央部にはギアボックス４が設けられ、このギアボックス４には入力軸４ａが備えられている。入力軸４ａは、走行機体９０のＰＴＯ軸（図示せず）から伝動軸（図示せず）を介して動力が伝達されるようになっている。
【００２５】
耕耘ロータ１０の上方には前後方向に延びて耕耘ロータ１０の上部を覆う上部カバー７が設けられ、この上部カバー７の後端部に整地体３０が上下方向に回動自在に取り付けられている。整地体３０は、板状であり、先端側が斜め後方側に延びて先端部が圃場表面に接し、本体フレーム３と整地体３０との間に取り付けられた上下調整機構８を介して上下位置調整が可能である。整地体３０の左右両端部には延長整地体３３が上下方向に回動自在に取り付けられて、整地幅の拡大を可能にしている。
【００２６】
耕耘ロータ１０は、伝動ケース５とサポートフレーム６との下側間に軸支された耕耘爪軸１１と、耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に同じ軸周面から放射方向に延びて取り付けられた耕耘爪２０とを有してなる。耕耘ロータ１０は前述した入力軸４ａに伝達された動力を受けて伝動ケース５内の図示省略の動力伝達機構等を介して回転するように構成されている。
【００２７】
耕耘爪２０は、図２（断面図）、図３（ａ）（側面図）、図３（ｂ）（底面図）に示すように、取付孔２１ａを有して断面矩形状の取付基部２１を備え、取付基部２１に連接部位２２を介して縦刃部２３及び横刃部２５が連続して形成されている。耕耘爪２０は、取付基部２１をボルト締結手段等によって耕耘爪軸１１に設けられた爪ホルダ１２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。
【００２８】
耕耘爪２０は、縦刃部２３から横刃部２５にかけて回転方向と逆向きに湾曲するとともに、横刃部２５が略一定の曲率半径Ｒで一方側（紙面手前側）に湾曲して湾曲側にすくい面２６を形成している。取付基部２１の他方側の面から一方側に湾曲した横刃部２５の先端までの先曲げ高さＨは１００ｍｍ以上（図面では１１５ｍｍ）あり、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒは先曲げ高さＨと略同等の寸法（図面では１２０ｍｍ）を有している。
【００２９】
このように、横刃部２５の先曲げ高さＨを１００ｍｍ以上とし、横刃部２５の屈曲部２５ａの曲率半径Ｒを先曲げ高さＨと同等の寸法にすると、図４（側面図）に示すように、すくい面２６によって放擲される土の一辺の長さＢは、二点鎖線で示す曲率半径Ｒの小さいナタ爪の場合のそれＡと比較して、大きくなり（図面では約１．７倍）、また横刃部２５の先曲げ高さも大きいので（図面では約１．８倍）、土の放擲量（体積）を増大させることができる（図面では約３倍）。また横刃部２５によって、横刃部２５の基部から一方側に少なくとも１００ｍｍ以内に存在する藁等の残渣物を圃場内に確実にすき込むことができる。
【００３０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、縦刃部２３及び横刃部２５のそれぞれの回転方向前側には略一定幅の刃縁部２３ｂ，２５ｂが形成されている。耕耘爪２０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２３の刃縁部２３ｂから行われ、側方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２３ｂ，２５ｂは適正な排絡角をなすように形成されている。
【００３１】
横刃部２５の折り曲げ開始線Ｓの折り曲げ開始位置Ｐは、側面視における取付基部２１の中心から横刃部２５の先端までの長さを爪全長Ｌとしたときに、この爪全長Ｌの取付基部側寄りの１／４付近に位置している。図面ではＬが１９５ｍｍに対してＰは４８ｍｍである。これによって、耕耘爪２０の大部分をすき込み性のよい横刃部２５にすることができ、耕耘爪２０はすき込み作業に適したものである。
【００３２】
横刃部２５の先端部２５ｃは円弧状に形成されて、横刃部２５の重量が軽くなり、耕耘爪２０に作用するトルクを低減している。
【００３３】
このように構成された耕耘爪２０を取り付ける爪ホルダ１２は、図２に示すように、耕耘爪軸１１の長さ方向に所定間隔（図面では１８０ｍｍ）をおいた複数箇所のそれぞれに、略同じ軸周面から放射方向に４個突設されている。これらの４個の爪ホルダ１２は、耕耘爪２０を、横刃部２５の突出方向が外側と内側に向くものを１組ずつ、それぞれ１８０°の取付け角度（位相差）で装着している。このため、耕耘爪軸１１の軸方向に隣接する横刃部２５の湾曲方向が互いの方向に向くように配置されているので、稲株や圃場に存在する藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込むことができるともに、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪間に圃場の土が詰まる土抱きを防止することができる。なお、土抱きを防止するため、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪２０の取付基部間の距離を１８０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の間の任意の大きさに設定して、耕耘爪２０を耕耘爪軸１１に取り付けてもよい。
【００３４】
また、２組の爪ホルダ１２は、そのうちの１組の爪ホルダ１２に対して他の１組の爪ホルダ１２を、図５に示すように、耕耘爪軸１１の長さ方向にＡ（図面では２０ｍｍ）の間隔でオフセットして取り付けている。従って、４本の耕耘爪２０は同軸上に配置されるのではなく、横刃部２５が互いに向き合っている耕耘爪２０をＡ（図面では２０ｍｍ）の間隔で近づけることにより、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する耕耘爪２０間の空間を狭くすることができ、圃場の全ての場所で稲株や藁等の残渣物に耕耘爪２０の縦刃部２３または横刃部２５を当接させることができる。また隣接する耕耘爪２０は、対向する横刃部同士の重なり代Ｂは先曲げ高さの１／２以上（図面では６１ｍｍ）になるように配置されている。
【００３５】
また図２に示すように、２組の爪ホルダ１２に装着された耕耘爪２０に対して、隣接する爪ホルダ１２に装着された二点鎖線で示す耕耘爪２０'は、耕耘爪軸１１の軸周方向に位相差（リード角）３５°を設けて配設している。このときの、耕耘爪２０の横刃部２５の突出方向が異なる爪間の取付け角度は５５°と１２５°であり、この耕耘ロータ１０が１回転するときの各耕耘爪２０の打ち込み展開図を図６に示す。図６で明らかなように、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接する爪ホルダ１２に装着される耕耘爪２０の横刃部２５が対向する位相差角度は全て９０°になっている。また、耕耘爪軸１１の長さ方向に対して各耕耘爪２０は螺旋状に配列されている。
【００３６】
このように構成された耕耘ロータ１０を、機体２の前進速度０．４２ｍ／ｓ（１．５ｋｍ／ｈｒ）、耕耘爪軸１１の回転数１８１ｒｐｍ、耕耘ピッチ１３８ｍｍの条件下で、稲刈跡圃場で耕耘作業を行った場合の耕耘ピッチ及び稲株４０への作用を図７に示す。この図で明らかにように、耕耘爪２０と耕耘爪２０の打ち込み間隔は、稲株４０の大きさ（図面ではφ７ｃｍ）より小さくなっている。このため、耕耘爪２０の縦刃部２３か横刃部２５のいずれかが稲株４０に必ず接触し、稲株４０を裁断して反転させて土中に埋め込むことができる。
【００３７】
このように本発明の耕耘装置１は、耕耘爪２０の横刃部２５の先曲げ高さが１００ｍｍ以上であり、且つ横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒが先曲げ高さＨと略同等の寸法にすることによって、圃場に存在する藁等の残渣物のすき込み量や土の放擲量が増大して、藁等の残渣物を確実に圃場内にすき込むことができる。このため、すき込みができず、耕耘後に圃場内の残渣物を焼却処理して煙や粉塵等が発生して拡散して周囲の環境に悪影響を及ぼす事態を未然に防止することができ、環境保全型農業に貢献することができる。
【００３８】
また耕耘爪軸１１の長さ方向に装着された耕耘爪２０をその横刃部２５が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、且つ耕耘爪軸１１の長さ方向に対して螺旋状に配列することで、耕耘爪軸１１が回転すると耕耘爪２０が均等に圃場に打ち込まれる。このため、耕土が均一となり、耕耘ロータ１０を回転させる動力や耕耘ロータ１０に生じる振動を軽減することができるとともに、残渣物を均一にすき込むことができる。
【００３９】
また対向する横刃部同士の重なり代を先曲げ高さの１／２以上にすることで、重なり代が少なくとも５０ｍｍにすることができる。このため、耕耘爪軸１１に巻き付こうとする藁等は、回転する横刃部２５によって取り除かれ、藁等が耕耘爪軸１１に巻き付く量を少なくすることができる。
【００４０】
なお、耕耘爪２０を取り付ける部分は、図８（背面図）に示すように、耕耘爪軸１１に取り付けられた板状の爪取付フランジ５０にしてもよい。また、この爪取付フランジ５０は、図９（背面図）に示すように、爪取付フランジ５０の側面となる爪取付面５０ａが耕耘爪軸１１の長さ方向に対して傾斜するように取り付けられてもよい。このようにすると、耕耘爪軸１１が回転すると、耕耘爪２０の横刃部２５の先端は耕耘爪軸１１の長さ方向に往復運動しながら回転する。このため、耕耘爪軸１１の長さ方向に隣接して互いに向き合う耕耘爪２０の横刃部２５はさらに接近することができ、圃場に存在する稲株、藁等に耕耘爪２０の横刃部２５が確実に接触して、残渣物のすき込み性をさらに向上することができる。
【００４１】
［実施例］
取付基部２１の中心から横刃部２５の先端までの長さ（爪全長）Ｌ：１９５ｍｍ、折り曲げ開始位置Ｐ：４８ｍｍ、横刃部２５の一方側に湾曲した屈曲部２５ａの曲率半径Ｒ：１２０ｍｍ、横刃部２５の屈曲角ε：６０°、耕耘爪２０を備えた耕耘装置の前進速度Ｖ：０．４ｍ/ｓ、耕耘爪軸１１の回転速度ｎ：１８０ｒｐｍ、耕耘ピッチ：１３３ｍｍの条件の下で藁等が存在する圃場で耕耘作業を行うと、藁等が良好に圃場内にすき込まれるとともに、耕耘爪軸１１に絡む藁等が少ないことを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる耕耘装置を示し、同図（ａ）は耕耘装置の側面図であり、同図（ｂ）は耕耘装置の平面図である。
【図２】耕耘装置に設けられた耕耘ロータの断面図を示す。
【図３】耕耘ロータに取り付けられる耕耘爪を示し、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る。
【図４】耕耘爪の横刃部による土の放擲量を説明するために耕耘爪の移動軌跡を示した側面図である。
【図５】耕耘ロータの背面図を示す。
【図６】耕耘ロータに取り付けられた耕耘爪による打込み展開図を示す。
【図７】耕耘ロータによる耕耘ピッチ及び稲株への作用を示す展開図である。
【図８】耕耘ロータの他の実施の形態の背面図を示す。
【図９】耕耘ロータの他の実施の形態の背面図を示す。
【図１０】従来の耕耘ロータを示し、同図（ａ）は従来の耕耘ロータの側面図であり、同図（ｂ）従来の耕耘ロータの耕耘爪による打込み展開図を示す。
【図１１】従来の耕耘ロータによる耕耘ピッチ及び稲株への作用を示す展開図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 耕耘装置
２ 機体
１１ 耕耘爪軸
１２ 爪ホルダ
２０ 耕耘爪
２１ 取付基部
２３ 縦刃部
２５ 横刃部
２５ａ 屈曲部
５０ 爪取付フランジ
Ｐ 折り曲げ開始位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、
前記耕耘爪は、前記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湾曲するとともに、前記横刃部が一方側に湾曲し、前記取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した前記横刃部の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、前記横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が前記先曲げ高さと略同等の寸法を有し、前記耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ前記耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列したことを特徴とする耕耘装置。
【請求項２】
機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、
前記耕耘爪は、前記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湾曲するとともに、前記横刃部が一方側に湾曲し、前記取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した前記横刃部の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、前記横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が前記先曲げ高さと略同等の寸法を有し、前記耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ前記耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列するとともに、対向する横刃部同士の重なり代が前記先曲げ高さの１／２以上あることを特徴とする耕耘装置。
【請求項３】
前記横刃部の折り曲げ開始位置は、側面視における前記取付基部の中心から前記横刃部の先端までの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付近に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の耕耘装置。
【請求項４】
前記耕耘爪軸の同じ軸周面に、放射方向に突出する爪ホルダを４個取り付け、これらのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダを前記耕耘爪軸の長さ方向にオフセットして取り付けることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耕耘装置。
【請求項５】
前記耕耘爪軸に、前記耕耘爪を取り付ける爪取付フランジを設け、該爪取付フランジの爪取付面を前記耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耕耘装置。
【請求項１】
機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、
前記耕耘爪は、前記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湾曲するとともに、前記横刃部が一方側に湾曲し、前記取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した前記横刃部の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、前記横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が前記先曲げ高さと略同等の寸法を有し、前記耕耘爪軸の長さ方向に装着された耕耘爪をその横刃部が隣接して対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ前記耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列したことを特徴とする耕耘装置。
【請求項２】
機体の進行方向と直交して水平方向に延びる耕耘爪軸を軸支し、該耕耘爪軸の長さ方向に所定間隔をおいた複数箇所に、同じ軸周面から放射方向に縦刃部及び横刃部を有する耕耘爪を装着した耕耘装置において、
前記耕耘爪は、前記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湾曲するとともに、前記横刃部が一方側に湾曲し、前記取付基部の他方側の面から一方側に湾曲した前記横刃部の先端までの先曲げ高さが１００ｍｍ以上あり、前記横刃部の一方側に湾曲した屈曲部の曲率半径が前記先曲げ高さと略同等の寸法を有し、前記耕耘爪軸の長さ方向に隣接して装着された耕耘爪をその横刃部が対向する他の横刃部と９０°の位相差角度を有して配置し、かつ前記耕耘爪軸の長さ方向に対して螺旋状に配列するとともに、対向する横刃部同士の重なり代が前記先曲げ高さの１／２以上あることを特徴とする耕耘装置。
【請求項３】
前記横刃部の折り曲げ開始位置は、側面視における前記取付基部の中心から前記横刃部の先端までの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付近に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の耕耘装置。
【請求項４】
前記耕耘爪軸の同じ軸周面に、放射方向に突出する爪ホルダを４個取り付け、これらのうちの１組の爪ホルダに対して他の１組の爪ホルダを前記耕耘爪軸の長さ方向にオフセットして取り付けることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耕耘装置。
【請求項５】
前記耕耘爪軸に、前記耕耘爪を取り付ける爪取付フランジを設け、該爪取付フランジの爪取付面を前記耕耘爪軸の長さ方向に対して傾斜させたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耕耘装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２１５４６７（Ｐ２００７−２１５４６７Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３９０９１（Ｐ２００６−３９０９１）
【出願日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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