(57)【要約】  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。2009521245.tif 000003
2009521245.tif 000002
【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。
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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2009521245.tif 000038
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