(57)【要約】【課題】藁等を耕土内の深い位置にすき込む。【解決手段】耕耘装置１は、回転動自在に支持された代かき軸１１の外周に代かき軸方向に所定間隙を有して配設されて代かき軸１１の径方向外側に延びる複数の代かき爪２０を有した代かきロータ１０を備える。代かき爪２０は、先端部が描く円軌跡の所定の回転半径を有する第１代かき爪２１とこれよりも回転半径の大きい第２代かき爪３１とを有する。第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１は、代かき軸方向に同位置若しくは所定間隔を有して隣接して配設され、代かき軸１１には、第１代かき爪２１の回転半径よりも大きな回転半径を有して代かき軸１１に対して略直交する方向に延びる直刃が設けられる。代かきロータ１０の後方位置には、代かきロータ１０の後方側へ延びて先端部が代かき爪２０の回転領域外側の回転領域上下幅内に配置されるレーキ体５０が設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動自在に支持された代かき軸と、該代かき軸の外周に該代かき軸の軸方向に所定間隙を有して配設されて前記代かき軸の径方向外側に延びる複数の代かき爪とを有してなる代かきロータを備えた耕耘装置において、
前記代かき爪は、先端部が描く円軌跡の所定の回転半径を有する第１代かき爪と該第１代かき爪よりも回転半径の大きい第２代かき爪とを有し、
前記第１代かき爪及び前記第２代かき爪は、前記代かき軸の軸方向に同位置若しくは所定間隔を有して隣接して配設され、
前記代かき軸には、前記第１代かき爪の回転半径よりも大きな回転半径を有して前記代かき軸に対して略直交する方向に延びる直刃が設けられることを特徴とする耕耘装置。
【請求項２】
前記代かき軸の周方向に配設された複数の前記第１代かき爪及び前記第２代かき爪のうちの少なくとも１つを前記直刃としたことを特徴とする請求項１に記載の耕耘装置。
【請求項３】
前記代かきロータの後方位置には、前記代かきロータの後方側へ延びて先端部が前記代かき爪の回転領域外側の回転領域上下幅内に配置されるレーキ体が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の耕耘装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耕耘装置に関し、特に、代かき作業時において用いられる代かき爪を有してなる代かきロータを備えた耕耘装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代かき作業は、水田に対して水持、砕土、肥料の混合、均平、雑草防除、田植えの確実化の向上等を目的として湛水田に対して行なわれる。この代かき作業は機械的にも行なわれ、例えば、トラクタの後部に装着された代かきロータにより代かき作業が行なわれる。代かきロータは回転動自在に支持された代かき軸に回転半径が同一の複数の代かき爪を放射状に取り付けて構成されている（文献１参照）。
【０００３】
この代かきロータは、代かき爪の回転動により圃場の耕土を攪拌して均等に混ぜ、特に藁等を表土以下の耕土に対してすき込むとともに、粒の大きい土塊を砕いて土粒にする機能を有している。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５４−１５８０７号公報（第１−２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、耕土にすき込まれる藁は一般的に比重が小さいので、耕土内の下部の深い位置に藁をすき込まないと、藁は表土上に浮いてしまい田植え作業にも支障をきたす虞がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、藁等を耕土内の下部の深い位置にすき込むことができる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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係わる耕耘装置は、回転動自在に支持された代かき軸と、該代かき軸の外周に該代かき軸の軸方向に所定間隙を有して配設されて代かき軸の径方向外側に延びる複数の代かき爪とを有してなる代かきロータを備えた耕耘装置において、代かき爪は、先端部が描く円軌跡の所定の回転半径を有する第１代かき爪と該第１代かき爪よりも回転半径の大きい第２代かき爪とを有し、第１代かき爪及び第２代かき爪は、代かき軸の軸方向に同位置若しくは所定間隔を有して隣接して配設され、代かき軸には、第１代かき爪の回転半径よりも大きな回転半径を有して代かき軸に対して略直交する方向に延びる直刃が設けられることを特徴とする。
【０００８】
上記構成の耕耘装置によれば、複数の代かき爪を代かき軸の軸方向に所定間隙を有して配設し、代かき爪は、所定の回転半径を有する第１代かき爪とこれよりも回転半径の大きい第２代かき爪とを有し、第１代かき爪及び第２代かき爪を代かき軸の軸方向に同位置若しくは所定間隔を有して隣接して配設することで、代かきロータにより湛水田を代かきすると、隣接する第１代かき爪及び第２代かき爪の先端部の角速度の相違によって、隣接する代かき爪の先端部間を流れる水のうち回転半径の小さい方の代かき爪の先端部近傍の水の圧力が回転半径の大きい代かき爪の先端部近傍の水の圧力よりも大きくなる。このため、隣接する代かき爪の先端部間を流れる水は、その上側と下側で圧力差が生じて下側へ流れ出ようとする。その結果、代かき爪により耕土が攪拌されると、耕土とともに攪拌された藁は下側へ流れる水流により耕土の下側へ埋め込まれる。このため、藁を耕土の下部の深い位置にすき込むことができる。また、代かき軸に第１代かき爪の回転半径よりも大きな回転半径を有して代かき軸に対して略直交する方向に延びる直刃を設けることで、代かき軸が回転動すると直刃が代かき軸を回転中心として回転動して藁を下方へ押圧して攪拌された耕土の下部にすき込ませる。そして、直刃の先端部が代かき軸の垂直下方位置から上方へ移動すると、直刃による藁の押圧動作が解除される。このため、直刃により藁を耕土の下部の深い位置に強制的に埋め込むことができ、藁が耕土にすき込まれるすき込み性をより向上させることができる。
【０００９】
また、上記構成の耕耘装置において、代かき軸の周方向に配設された複数の第１代かき爪及び第２代かき爪のうちの少なくとも１つを直刃としてもよい。
【００１０】
上記構成の耕耘装置によれば、代かき軸の周方向に配設された複数の第１代かき爪及び第２代かき爪のうちの少なくとも１つを直刃とすることで、直刃とによって代かき軸の軸方向に延びる藁を下方へ強制的に移動させることができる。このため、代かきロータによる藁の耕土へのすき込み性をより向上させることができる。
【００１１】
また、上記構成の耕耘装置において、代かきロータの後方位置に、代かきロータの後方側へ延びて先端部が代かき爪の回転領域外側の回転領域上下幅内に配置されるレーキ体を設けてもよい。
【００１２】
上記構成の耕耘装置によれば、代かきロータの後方側に先端部が代かき爪の回転領域外側の回転領域上下幅内に延びるレーキ体を設けることで、代かき爪により耕土内にすき込まれた藁の上部にレーキ体を押し当てることができる。このため、耕土内にすき込まれた藁を耕土内の下部の深い位置に確実に埋め込むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わる耕耘装置によれば、代かき爪は、先端部が描く円軌跡の所定の回転半径を有する第１代かき爪とこれよりも回転半径の大きい第２代かき爪とを有し、第１代かき爪及び第２代かき爪は、代かき軸の軸方向に同位置若しくは所定間隔を有して隣接して配設することで、代かきロータにより湛水田を代かきすると、隣接する代かき爪の先端部間を流れる水はその上側と下側の圧力差によって下側へ流れ出て、代かき爪により攪拌された耕土内の深い位置に藁をすき込む。また、代かき軸に第１代かき爪の回転半径よりも大きな回転半径を有して代かき軸に対して略直交する方向に延びる直刃を設けることで、代かき軸が回転すると直刃が代かき軸を回転中心として回転動して藁を攪拌された耕土の下部にすき込む。このため、藁を耕土の下部の深い位置に強制的に埋め込むことができ、藁の耕土へのすき込み性をより向上させることができる。
【００１４】
また代かき軸の周方向に配設された複数の第１代かき爪及び第２代かき爪のうちの少なくとも１つを直刃とすることで、直刃によって代かき軸の軸方向に延びる藁を下方へ強制的に移動させることができ、代かきロータによる藁の耕土へのすき込み性をより向上させることができる。
【００１５】
また代かきロータの後方側に先端部が代かき爪の回転領域外側の回転領域上下幅内に延びるレーキ体を設けることで、代かき爪により耕土内にすき込まれた藁の上部にレーキ体を押し当てることができ、耕土内にすき込まれた藁を耕土内の下部の深い位置に確実に埋め込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。本発明に係わる耕耘装置１は、図１（側面図）に示すように、回転動自在な代かきロータ１０と、代かきロータ１０の後方側に配設されたレーキ体５０と、レーキ体５０の後方側に配設されたレベラー７０とを有して構成される。耕耘装置１は、その前部において図示しないトラクタの後部に着脱自在に連結され、トラクタからの動力供給を受けて代かきロータ１０が回転動する。耕耘装置１は、代かきロータ１０が回転動した状態でトラクタが前進動して、湛水田の代かきを行なう。
【００１７】
代かきロータ１０は、水平方向に回転動自在に支持された代かき軸１１と、代かき軸１１の外周に該代かき軸１１の軸方向に所定間隙を有して配設されて代かき軸１１の径方向外側に延びる複数の代かき爪２０とを有して構成される。代かき爪２０は、所定の回転半径を有する第１代かき爪２１と該第１代かき爪２１よりも回転半径の大きな第２代かき爪３１とを有する。第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１は代かき軸１１の軸方向に所定間隔を有して隣接して配設される。第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１は、その基端側が図２に示す代かき軸１１の外周に固着された取付ボックス１３に挿入されてボルト１４及びナット１５により固定され、先端側が代かき軸１１の径方向外側に延びている。代かき軸１１の軸方向に隣接する第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１は互いに周方向に所定角度を有してずれた状態で配置されている。
【００１８】
代かき軸１１に配設された複数の第１代かき爪２１のそれぞれの先端部が描く円軌跡の回転半径Ｒ１は同一の大きさであり、また代かき軸１１に配設された複数の第２代かき爪３１のそれぞれの先端部が描く円軌跡の回転半径Ｒ２も同一の大きさである。このため、代かき軸１１の軸方向に隣接して配設された第２代かき爪３１は、第１代かき爪２１の先端部が描く回転半径Ｒ１よりも大きな回転半径Ｒ２を有して回転動する。
【００１９】
ここで、回転半径の異なる第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１間の水Ｗの流れについて考察する。図３（ａ）（側面図）は、湛水田に代かきロータ１０を設置して反時計方向（矢印Ａ方向）に回転動させたときの状態を示し、図３（ｂ）（拡大図）は、図３（ａ）と等価の状態を示したモデル図である。図３（ｂ）に示すモデル図は、代かきロータ１０を回転動させたときの水Ｗの流れが、停止状態にした代かきロータ１０の後方側から水Ｗを前方側に流したときの水Ｗの流れと同様であると考えたものである。なお、この前方側へ流れる水Ｗは、その上側から下側に進むに従って流速が漸次大きくなる。この水Ｗの流速が上下位置で相違する理由は後述する。以下、このモデル図の考えに従って、第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１間の水Ｗの流れについて考察する。
【００２０】
図２に示すように、湛水田に代かきロータ１０を設置してこれを回転動させると、左右に隣接する第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１の回転半径は相違しているので、回転半径が大きい第２代かき爪３１の先端部の角速度は回転半径が小さい第１代かき爪２１の先端部のそれよりも大きくなる。このため、第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１の先端部間を流れる水Ｗの流速は、下側に進むに従って漸次大きくなる。その結果、ベルヌーイの定理より、これら隣接する代かき爪２１、３１の先端部間を流れる水Ｗのうち回転半径の小さい第１代かき爪２１の先端部近傍の水の圧力Ｐ１は、回転半径の大きい第２代かき爪３１の先端部近傍の水の圧力Ｐ１よりも大きくなると考えられる。このため、隣接する代かき爪の先端部間を流れる水Ｗは、その上側と下側で圧力差が生じて下側へ流れ出ようとする。また、回転半径の小さい第１代かき爪２１の先端部とこの中間部との間の水も、前述した隣接する代かき爪２１、３１の先端部間を流れる水Ｗの場合と同様に、ベルヌーイの定理よりその上側と下側で圧力差が生じて下側へ流れ出ようとする。その結果、図４に示す表土上に藁Ｂが敷かれた湛水田を代かきロータ１０により代かきすると、複数の代かき爪２０により耕土Ｋが攪拌されるとともに、図５に示すように、回転半径の小さい第１代かき爪２１の先端部とこの中間部との間の水Ｗは下方へ流れ出し、さらに、この水Ｗは、後から来る回転半径の大きな第２代かき爪３１と回転半径の小さい第１代かき爪２１との間に流れ込み、前述したように、この水Ｗは、ベルヌーイの定理よりその上側と下側で圧力差が生じて、さらに下側へ流れ出る。このため、図４に示すように、表土上に存在する藁Ｂは、水Ｗの流れに沿って移動して攪拌された耕土Ｋの内部に埋め込まれ、さらに耕土Ｋの下部の深い位置に埋め込まれる。
【００２１】
さて、図２に示すように、代かき軸１１の軸方向に配設された複数の第１代かき爪２１及び複数の第２代かき爪３１の各位置の周方向には、各位置に配設された代かき爪と同一種類の複数の第１代かき爪２１及び複数の第２代かき爪３１が配設されている。また、代かき軸１１の周方向に配設された複数の第１代かき爪２１及び複数の第２代かき爪３１のうちの１つは、代かき軸１１に対して直交する方向に延びて、第１代かき爪２１よりも回転半径の大きな直刃４０が設けられている。直刃４０は、図６（ａ）（正面図）に示すように、基端側の端部に挿通孔４１が形成されている。この挿通孔４１は、図２に示す取付ボックス１３に直刃４０の基端部を挿通させた状態で取付ボックス１３に挿通されたボルト１４を挿通孔４１に挿通させるための孔である。直刃４０の先端側は、図２に示す代かき軸１１の軸方向に垂直方向に延びて代かき軸１１の周方向に湾曲し、直刃４０の先端部４０ａは挿通孔４１の中心Ｏ側へ延びる直線状に形成されている。直刃４０の先端側の外側端部には、図６（ｂ）（側面図）に示すように、外側に尖った押圧面４２が形成されている。
【００２２】
このため、図２に示すように、代かき軸１１が矢印Ａ方向に回転動すると、直刃４０が代かき軸１１の中心軸を回転中心として回転して、第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１間に位置する藁Ｂを下方へ押圧することができる。そして、図６（ａ）に示す直線状に延びる直刃４０の先端部４０ａが代かき軸１１の中心軸の真下を超えた位置に移動すると、図６（ｂ）に示す直刃４０の押圧面４２による藁Ｂの押圧動作が解除される。このため、図６（ａ）に示すように、挿通孔４１の中心Ｏと直刃４０の先端との距離が距離Ｒで形成されている場合、挿通孔４１の中心から垂直下方に距離Ｒを有した位置に藁Ｂを強制的に移動させることができる。このため、図４に示す代かきロータ１０による藁Ｂの耕土Ｋへのすき込み性をより向上させることができる。
【００２３】
このように構成された代かきロータ１０の上方には、図１に示すように、前後方向に延びて代かきロータ１０を覆うシールドカバー６０が配設されている。シールドカバー６０の後部には、基端側が上下方向に回動自在に枢結されて後方側へ延びるエプロン６２が設けられている。このエプロン６２は、シールドカバー６０の後部に設けられたセンターピボット６３を介して左右方向に揺動可能に枢支されている。エプロン６２の先端部には前述したレベラー７０が上下方向に揺動自在に枢結されており、図示しない動力操作機構によりレベラー７０は上下方向の揺動がロック状態にされ及びロックが解除された状態にされる。
【００２４】
代かきロータ１０とエプロン６２との間には、第１スプリングレーキ５１及び第２スプリングレーキ５５を有してなる前述したレーキ体５０が設けられている。第１スプリングレーキ５１は代かきロータ１０の後方側へ延びて先端部が代かき爪２０の回転領域Ｄの外側の回転領域上下幅内に延びている。第１スプリングレーキ５１はその上端部に左右方向に延びる回転軸５２を有し、その回転軸５２に左右方向に所定間隔を有して後方側へ斜め下方に延びる複数の第１レーキ体５３が取り付けられている。第１レーキ体５３の先端部はレベラー７０よりも下方位置に延びている。回転軸５２の左右両端部には斜め下方へ延びる一対の連結アーム６５が取り付けられ、この連結アーム６５の先端部とエプロン６２との間にはリンク部材６６が回動自在に枢結されている。このため、エプロン６２の上下揺動に連動して第１レーキ体５３が上下方向に揺動して、第１レーキ体５３の先端部の上下位置を調整することができる。なお、第１レーキ体５３はシールドカバー６０に固定され、エプロン６２と非連動状態にしてもよい。
【００２５】
また、第２スプリングレーキ５５は、代かきロータ１０の後方側へ延びて先端部が代かき爪２０の回転領域Ｄの外側の回転領域上下幅内に延びている。第２スプリングレーキ５５はその上端部に左右方向に延びる図示しない固定軸を有し、その固定軸に左右方向に所定間隔を有して後方側へ斜め下方に延びる複数の第２レーキ体５６が取り付けられている。複数の第２レーキ体５６のそれぞれは、左右方向に隣接する第１レーキ体５３間に配設され、第２レーキ体５６の先端部は第１レーキ体５３のそれよりも下方位置に延びている。このため、第２レーキ体５６は、側面視において第１レーキ体５３と交差する方向に延びている。なお、第２レーキ体５６は、第１レーキ体５３と同様に、エプロン６２の上下揺動に連動して上下方向に揺動可能に構成されてもよい。
【００２６】
第１スプリングレーキ５１の上部下側には、左右方向に延びる板状の遮蔽板７３が装着されている。遮蔽板７３は、代かき爪２０の回転領域Ｄを超えた近傍位置に配置され、下側が複数の第１レーキ体５３に沿って形成されている。
【００２７】
このように構成された耕耘装置１により、代かき作業を行なうには、図１に示すように、図示しないトラクタの後部に耕耘装置１を装着し、耕耘装置１を湛水田に移動させる。そして、トラクタを駆動させて耕耘装置１の代かきロータ１０を矢印Ａ方向に回転動させるとともに、トラクタを前進動させる。代かきロータ１０が回転動すると、図４に示すように、代かき爪２０により耕土Ｋが攪拌されるとともに、表土上に存在する藁Ｂが攪拌された耕土Ｋ内にすき込まれる。ここで、代かきロータ１０が回転動すると、図５に示すように、回転半径の小さい第１代かき爪２１の先端部とこの中間部との間に位置する水Ｗは、ベルヌーイの定理より、その上側と下側で圧力差が生じて下側へ流れる。その結果、この水Ｗ内に押し込められた藁Ｂは第１代かき爪２１の先端部側へ移動する。また、この下側へ流れた水Ｗは、第１代かき爪２１とこれに隣接する第２代かき爪３１の先端部との間に流れ込み、ベルヌーイの定理よりその上側と下側で圧力差が生じて、さらに下側へ流れ出る。このため、藁Ｂは更に下方へ移動する。即ち、藁Ｂは、図４に示すように、攪拌された耕土Ｋの下部の深い位置に埋め込まれる。その結果、攪拌された耕土Ｋの深い位置に藁Ｂをすき込むことができる。
【００２８】
耕土Ｋの深い位置にすき込まれた藁Ｂは、代かきロータ１０の後方側に配設された前述した第１スプリングレーキ５１及び第２スプリングレーキ５５により上部から押圧されて、耕土Ｋ内の下部の深い位置に確実にすき込まれる。また、第１レーキ体５３及び第２レーキ体５６は、側面視において、斜め下方に傾斜して交差する方向に配設されているので、代かきロータ１０から後方側に送り出された藁Ｂの流れはより下方側になり、藁Ｂのすき込み性をより向上させることができる。
【００２９】
また、図１に示すように、代かきロータ１０により上方へ持ち回された圃場内の水Ｗは、遮蔽板７３に当接してその向きを変えて下方へ流れる。その結果、代かきロータ１０により攪拌された耕土Ｋや藁Ｂが代かきロータ１０の回転とともに上方へ引きずられる持ち回りを防止することができ、藁Ｂのすき込み性の低下を防止することができる。さらに、遮蔽板７３の下方に持ち回された耕土Ｋ’を堆積させて、この耕土Ｋ’の下部に後から続く攪拌された耕土Ｋを流すことができる。このため、代かきされた圃場の表面の均平性を向上させることができる。
【００３０】
なお、前述した実施の形態では、代かき爪２０は第１代かき爪２１と第２代かき爪３１の２種類により構成される場合を示したが、これに限るものではなく、例えば、代かき軸１１の軸方向に隣接する代かき爪２０の回転半径が異なるものであれば、代かき爪２０は、３種類以上で構成されてもよい。また、図２に示す直刃４０は第１代かき爪２１の回転半径よりも大きな回転半径を有するとしたが、第２代かき爪３１の回転半径よりも大きくしてもよい。
【００３１】
また、図２に示す第２代かき爪３１の代わりに直刃４０を設け、第１代かき爪２１が取り付けられた位置から代かき軸１１の周方向にずれた位置に設けられた直刃４０を第１代かき爪２１にしてもよい。即ち、代かき軸１１の周方向に所定間隙を有して複数の第１代かき爪２１を設けるとともに、代かき軸１１の周方向に所定間隙を有して複数の直刃４０を設け、これら周方向に配設された複数の第１代かき爪２１と周方向に配設された複数の直刃４０とを、代かき軸１１の軸方向に所定間隔を有して配設してもよい。この場合、直刃４０の先端部の回転半径は第１代かき爪２１のそれよりも大きくする。さらに、代かき軸１１の軸方向の同位置に周方向に所定間隙を有して第１代かき爪２１及び第２代かき爪３１を配設してもよい。このように構成することで、代かき軸１１の軸方向に第１代かき爪２１と第２代かき爪３１とを配設した場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる耕耘装置の側面図を示す。
【図２】この耕耘装置の代かきロータの正面図を示す。
【図３】代かき爪の動作を説明するための図を示し、同図（ａ）は、代かきロータの側面図であり、同図（ｂ）は、代かき爪の拡大図である。
【図４】代かきロータの動作を説明するための耕耘装置の側面図を示す。
【図５】代かき爪の動作を説明するための動作説明図を示す。
【図６】耕耘爪を示し、同図（ａ）は、耕耘爪の正面図であり、同図（ｂ）は、耕耘爪の側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  耕耘装置
１０  代かきロータ
１１  代かき軸
２０  代かき爪
２１  第１代かき爪（代かき爪）
３１  第２代かき爪（代かき爪）
４０  直刃
５０  レーキ体
【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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