(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレードユニットと、作業車によって作動されるエアレータを形成するためのその組立体を提供する。【解決手段】ブレードユニット１８の各々が、ハブと、一対のタインと、各タインに関連付けられるカッターブレードとを有し、各ブレードユニット１８のハブが、ハブの両端部上に画定される係合部分を有する。エアレータ１０の動作中、ブレードユニット１８の各々が係合部分を介して互いに係合され、トルクが１つのブレードユニット１８からもう一方のブレードユニット１８に伝達される。これにより支持シャフトの応力を減少させることが促進され、さらに、損傷したブレードユニット１８を容易に交換することも可能となり、それにより、エアレータ１０の保守管理コストおよび停止時間が削減される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動方向に沿って横断する作業車と協働するエアレータのためのブレードユニットであって、前記ブレードユニットが、
円筒壁部分によって画定されて第１の端部および第２の端部を有する円筒空洞を有するハブであって、前記第１の端部および前記第２の端部が前記ハブの長手方向軸に沿って離間される、ハブと、
前記ハブの前記第１の端部および前記第２の端部上に画定される係合部分と、
前記円筒壁部分から径方向に延在する少なくとも一対のタインと、
前記ハブの遠位側の端部のところで前記タインの各々と協働するカッターブレードであって、前記カッターブレードが、前記タインに対して実質的に直角でありかつ前記長手方向軸に実質的に平行である機能縁部を有する、カッターブレードと
を備える
ブレードユニット。
【請求項２】
前記カッターブレードが、Ｙプロフィール、Ｖプロフィール、Ｆプロフィール、ＴプロフィールおよびＳプロフィールからなる群から選択される所定のプロフィールを有する、請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項３】
前記カッターブレードの各々が第１の部分および第２の部分を有し、前記第１の部分および前記第２の部分が前記タインから反対方向に延在するように適合され、
前記第１の部分の各々が前記タインに対して第１の所定の挟角を画定し、
前記第２の部分の各々が前記タインに対して第２の所定の挟角を画定する、
請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項４】
前記第１の所定の挟角が前記第２の所定の挟角と等しい、請求項３に記載のブレードユニット。
【請求項５】
前記第１の所定の挟角が前記第２の所定の挟角と異なる、請求項３に記載のブレードユニット。
【請求項６】
前記第１の部分および前記第２の部分がそれらの間に所定の角度を画定する、請求項３に記載のブレードユニット。
【請求項７】
前記タインが、直線プロフィールおよび弓形プロフィールからなる群から選択される所定のプロフィールを有する、請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項８】
前記係合部分の各々が弓形突出部および弓形くぼみを有する、請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項９】
前記第１の端部上に画定される前記係合部分の各々が、前記第２の端部上に画定される前記係合部分を基準として所定の配向角度で接線方向に変位される、請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項１０】
前記ブレードユニットが、溶接、鋳造、成形および締結のうちの少なくとも１つからなる群から選択される手法によって作られる、請求項１に記載のブレードユニット。
【請求項１１】
エアレータを形成するように支持シャフト上に回転可能に設置されるように適合される、請求項１に記載の複数の前記ブレードユニット。
【請求項１２】
前記エアレータが、前記エアレータの少なくとも一部分に実質的に従うケーシング内で覆われる、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１３】
前記支持シャフトがその両端部において一対の横方向構造物の間で回転可能に支持され、前記横方向構造物が前記支持シャフトに対して実質的に直角になるように適合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１４】
前記横方向構造物のうちの１つが、作業車のパワーテイクオフシャフトからトルクを受け取るトルク伝達ユニットを支持するように適合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１５】
前記支持シャフトが入力フランジおよび出力フランジの間で回転可能に支持され、前記支持シャフトが前記入力フランジを介してトルク伝達ユニットからトルクを受けるように適合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１６】
前記入力フランジおよび前記出力フランジが、関連付けられるベアリング構成を介して、関連付けられる横方向構造物上で回転可能に支持される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１７】
前記支持シャフトが前記入力フランジおよび前記出力フランジのいずれかと一体に形成される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１８】
前記支持シャフト、前記入力フランジおよび前記出力フランジが別個のものであり、前記支持シャフトが前記入力フランジおよび前記出力フランジに結合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項１９】
前記支持シャフトおよび前記出力フランジが、それらの間にある螺合可能係合部およびそれらの間に配置されるねじ式接続要素のうちの少なくとも１つを介して係合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【請求項２０】
前記ブレードユニットの各々が、相補的な係合部分を介して前記隣接するブレードユニットの各々に機能的に係合されるように適合される、請求項１１に記載のエアレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耕作のためのブレードユニットに関する。詳細には、本発明は、エアレータを形成するための複数のブレードユニットの組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
用地内で耕作のために作物／種を播種するのに伴われることとして、土壌に空気を含ませることがある。十分に空気を含む土壌は、空気、水および栄養分を作物の根まで通過させるのを可能にする。この補助により健康な作物が作られる。
【０００３】
従来、用地は、動物によって動かされるかまたは機械化されるすきを使用して耕されている。用地内の土壌に空気を含ませるのにすきのみを使用することが不十分であることが分かっている。したがって、土壌により良好に空気を含ませることを実現するためには、土壌を十分に粉状にすることが必要となる。
【０００４】
このように土壌をより良好に粉状にすることの必要性により、エアレータとも称されるロータリ式耕運機（ｒｏｔａｖａｔｏｒ）が出現している。エアレータは、作業車のパワーテイクオフ（ＰＴＯ）シャフトによって動力供給されるブレード構成を有する。絶え間なく、ブレードのうちの少なくとも１つが用地に接触する。ＰＴＯシャフトからの動力がブレードを回転させ、それにより用地内の土壌が粉状になる。
【０００５】
エアレータによる粉状化の質を向上させるための試みが継続的に行われている。しかし、従来のエアレータにはいくつかの欠点がある。従来のエアレータの欠点の１つは、１つのブレードを保守点検するときでもエアレータが動作不能となることである。これにより、耕作のために用地を準備することが大幅に遅れる。さらに、従来のエアレータの別の欠点はボルト構成を用いて各ブレードを設置する必要があることであり、それにより、必要となる要素の数が増加し、用地内での動作中にボルトが紛失するという事例が増大する。したがって、従来のエアレータでは、保守管理コストおよび運転コストが非常に高くなり、加えて、エアレータの保守管理中に相当な後戻りの時間（ｓｅｔｂａｃｋ  ｔｉｍｅ）が発生する。
【０００６】
保守管理の頻度を大幅に低下させることにより、さらには、用地を耕作する際の後戻りの時間を削減することにより、従来のエアレータの欠点を克服するようなエアレータが必要であると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以下の目的を達成すること可能とし、それにより従来技術の欠点が克服される：
本発明の目的は、保守管理の必要性を低減することを伴うようなエアレータを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、保守管理コストを削減することを伴うようなエアレータを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、耕作中の停止時間を削減するようなエアレータを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、粉状化を十分に行うのを可能にするようなエアレータを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、高効率であるエアレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
添付図面と併せて本発明の説明を読むことにより本発明の他の目的が明らかとなる。本明細書で提供される添付図面は単に例示であり、本発明の範囲および領域を限定することを意図されない。
【００１３】
本発明は、ブレードユニットと、エアレータを形成するためのブレードユニット組立体とを対象とし、ここでは、エアレータが、耕作のために用地内の土壌を粉状にするための具体的にはトラクタなどの作業車と協働する。本発明のエアレータは三点支持装置（ＴＰＬ：ｔｈｒｅｅ  ｐｏｉｎｔ  ｌｉｎｋａｇｅ）を介して具体的にはトラクタなどの作業車と協働する。エアレータは、トラクタによって作用されるトラクション力により用地上で移動させられる。本発明を実現することで従来のエアレータの欠点が克服されると考えられ、ここでは、エアレータにより発生する保守管理時間および保守管理コストが大幅に削減される。
【００１４】
一態様によると、複数の等しいブレードユニットが提供され、ここでは、ブレードユニットの各々が、ハブと、一対のタインと、各ブレードユニットに関連付けられるカッターブレードとを有する。ブレードユニットの各々が、溶接、鋳造、成形または締結によって作られる。
【００１５】
ハブが、円筒壁部分によって画定され、第１の端部および第２の端部を有する円筒空洞を有する。第１の端部および第２の端部がハブの長手方向軸に沿って離間される。係合部分がハブの第１の端部および第２の端部上に画定される。係合部分が弓形突出部および弓形くぼみを有する。第１の端部上に画定される係合部分の各々が、第２の端部上に画定される係合部分を基準として所定の配向角度で接線方向に変位される。
【００１６】
一対のタインはハブの円筒壁部分から径方向に延在する。タインの各々は、直線プロフィールおよび弓形プロフィールからなる群から選択される所定のプロフィールを有する。
【００１７】
カッターブレードがハブの遠位側の端部のところでタインの各々と協働する。カッターブレードは、タインに対して実質的に直角でありかつ長手方向軸に実質的に平行である機能縁部（ｏｐｅｒａｔｉｖｅ  ｅｄｇｅ）を有する。カッターブレードの各々は、限定しないが、Ｙプロフィール、Ｖプロフィール、Ｆプロフィール、ＴプロフィールおよびＳプロフィールからなる群から選択される所定のプロフィールを有する。カッターブレードの各々が第１の部分および第２の部分を有し、第１の部分および第２の部分がタインから反対方向に延在するように適合される。第１の部分の各々が関連付けられるタインに対して第１の所定の挟角を画定し、第２の部分の各々が関連付けられるタインに対して第２の所定の挟角を画定する。各々のカッターブレードの第１の部分がタインに対して第１の所定の挟角を画定し、各々のカッターブレードの第２の部分がタインに対して所定の挟角を画定する。一実施形態では、第１の所定の挟角は第２の所定の挟角に等しい。別法として、第１の所定の挟角は第２の所定の挟角と異なっていてよい。さらに、第１の部分および第２の部分はそれらの間に所定の角度を画定する。
【００１８】
複数のブレードユニットが支持シャフト上に回転可能に設置され、それによりエアレータが形成される。エアレータは、エアレータの少なくとも一部分に実質的に従うケーシング内で覆われる。支持シャフトが入力フランジと出力フランジとの間で回転可能に支持される。支持シャフトが入力フランジを介してトルク伝達ユニットからトルクを受ける。入力フランジおよび出力フランジは、支持シャフトに対して実質的に直角に配置される横方向構造物上で回転可能に支持される。横方向構造物のうちの１つが、作業車のパワーテイクオフシャフトからトルクを受けるためのトルク伝達ユニットを支持するように適合される。入力フランジおよび出力フランジは、関連付けられるベアリング構成を介して、関連付けられる横方向構造物上で回転可能に支持される。好適には、支持シャフト、入力フランジおよび出力フランジは別個の要素であり、ここでは、支持シャフトが入力フランジおよび出力フランジに結合される。別法として、支持シャフトが入力フランジおよび出力フランジのいずれかと一体に形成される。支持シャフトおよび出力フランジはそれらの間にある螺合可能係合部およびそれらの間に配置されるねじ式接続要素のうちの少なくとも１つを介して係合される。エアレータの動作中、ブレードユニットの各々が、相補的な係合部分を介して隣接するブレードユニットの各々に機能的に係合される。
【００１９】
同様の参照符号が同様の構成要素を示している添付図面と併せて本発明の以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の種々の特徴、態様および利点が明らかとなる。
【００２０】
次に、添付図面に関連させて本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】トラクタと協働する、本発明によるエアレータを示す図である。
【図２】作業車のパワーテイクオフシャフトから動力を受けるための動力伝達構成と共に、複数のブレードユニットの構成によって形成される本発明によるエアレータを示す前方斜視図である。
【図３】図２の動力伝達構成が示されない、図２に示されるエアレータを示す斜視図である。
【図４】図３に示されるエアレータを示す分解図である。
【図５】Ｘ方向から見た場合の図３に示されるエアレータを示す正面図である。
【図６】図６は、エアレータの各々のブレードユニットに関連付けられるカッターの角度プロフィールを示す図である。            図６Ａは、ハブの両側で接線方向に変位される係合部分を示している、ブレードのハブを示す図である。
【図７】エアレータのブレードユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
従来のエアレータにはいくつかの欠点があり、従来のエアレータを形成するブレードの１つが破損してもエアレータの有効な時間の損失につながる。これによりエアレータの作業時間が大きく失われ、保守管理の全体コストも増大する。さらに、ブレードはシャフト上で支持されるが、シャフトは、ブレードの重量を支えることに加えて、シャフトによりブレードにトルクを伝達させることで応力も受ける。
【００２３】
本発明は、従来のエアレータのブレードユニットが故障することにより、エアレータによって実施される必要がある仕事を完了させるのが大幅に遅れることが観察されることに起因する。さらに、従来のエアレータはシャフトが頻繁に機能停止することも伴う。
【００２４】
従来のエアレータに付随する問題に対処するために、本発明は、ブレードユニットを支持するための支持シャフト上に設置される複数のブレードユニットによって形成されるエアレータを提供することを構想する。支持シャフトはブレードユニットにトルクを伝達させるようには構成されない。このブレードユニットでは、ブレードユニットの損傷を修正するのに必要となる保守管理時間が実質的に最小となる。さらに、支持シャフトは、土壌の耕作中のブレードユニットの動作に起因する応力荷重を受けない。したがって、本発明によると、支持シャフトが機能停止することが最小となり、それによりエアレータの動作時間が増加する。
【００２５】
図１が概して１０で示される本発明によるエアレータを示し、これは図２および図３に詳細に示される。エアレータ１０が三点支持装置（ＴＰＬ）１４を介してトラクタ１２と協働する。ケーシング１３内で囲まれるエアレータ１０が、パワーテイクオフシャフト（ＰＴＯ）（図には示されない）から受ける動力によって動作する。図２および図３を参照すると、エアレータ１０が、複数のブレードユニット１８を設置することを可能にする詳細には図４に示される支持シャフト１６を有する。入力フランジ２２ａおよび出力フランジ２２ｂが支持シャフト１６の両端部にそれぞれ設けられる。入力フランジ２２ａおよび出力フランジ２２ｂは、ベアリング構成（図には示されない）を介して、図５に示される横方向構造物２０ａおよび２０ｂ上で支持シャフト１６を支持するのを可能にする。横方向構造物２０ａおよび２０ｂは支持シャフト１６に対して実質的に直角である。図１に示されるトラクタ１２のＰＴＯが、伝達構成を介してＰＴＯからのトルクをエアレータ１０に伝達するためにスプラインシャフト２４と協働する。伝達構成は、スプラインシャフト２４から出力シャフト２８にトルクを伝達する伝達ボックス２６を有する。出力シャフト２８からのトルクは、ハウジング３０内で囲まれるトルク伝達ユニット（図に詳細には示されない）を介して、図４に詳細に示される支持シャフト１６まで伝達される。
【００２６】
図６を参照すると、ブレードユニット１８の各々が、ハブ３２と、関連付けられるカッターブレード３６を有する少なくとも一対のタイン３４とを有する。ハブ３２は円筒形状であり、円筒壁によって画定される円筒空洞を有する。ハブ３２が、ハブ３２の長手方向軸Ａ−Ａに沿って離間される第１の端部および第２の端部を有する。係合部分がハブ３２の第１の端部および第２の端部上に画定される。係合部分の各々が、図７に詳細に示される弓形突出部３３ａおよび弓形くぼみ３３ｂを有する。ハブ３２の第１の端部および第２の端部上に画定される係合部分が、互いを基準として、図６Ａに示される所定の配向角度Θによって接線方向に変位される。
【００２７】
一対のタイン３４がハブ３２から径方向に延在する。タイン３４の各々は直線プロフィールおよび弓形プロフィールなどの所定のプロフィールを有する。一対のタイン３４はハブ３２と一体であるか、または、適切なロック構成を介してハブ３４の円筒壁に装着される。
【００２８】
タイン３４の各々が、ハブ３２の遠位側の端部のところに、関連付けられるカッターブレード３６を有する。カッターブレード３６の各々が、タイン３４に対して実質的に直角でありかつハブ３２の長手方向軸Ａ−Ａに実質的に平行である機能縁部を有する。カッターブレード３６はタイン３４と一体であるかまたはタイン３４上に装着される。カッターブレード３６の各々が第１の部分３６ａおよび第２の部分３６ｂを有する。第１の部分３６ａおよび第２の部分３６ｂはタイン３４から反対方向に延在し、ここでは、第１の部分３６ａおよび第２の部分３６の１つの端部が片方の端部のところで接合され、第１の部分３６ａおよび第２の部分３６ｂの残りの端部が互いから離れ、それによりそれらの間に所定の角度が画定される。好適には、カッターブレード３６のプロフィールはＶプロフィールまたはＹプロフィールである。任意選択で、カッターブレード３６のプロフィールは、Ｆプロフィール、ＴプロフィールまたはＳプロフィールである。第１の部分３６ａがタイン３４に対して第１の所定の挟角αを画定し、第２の部分３６ｂがタイン３４に対して第２の所定の挟角βを画定する。通常、第１の所定の挟角αは第２の所定の挟角βに等しい。代替的実施形態では、第１の所定の挟角αは第２の所定の挟角βと異なる。ブレードユニット１８は、溶接、鋳造、成形または締結によって作られる。一実施形態では、ハブ３２、タイン３４およびカッターブレード３６は鋳造または成形により一体に形成される。別法として、ブレードユニット１８は、別個に形成されるハブ３２、タイン３４およびカッターブレード３６を溶接または締結することによって作られる。別の実施形態では、カッターブレード３６の第２の部分３６ｂがカッターブレード３６の第１の部分３６ａに締結される。
【００２９】
図４に示されるように、複数のブレードユニット１８がシャフト１６上に設置され、それによりエアレータ１０が形成される。エアレータ１０は、エアレータ１０の少なくとも一部分に実質的に従うケーシング１３内で覆われる。図１に示されるトラクタ１２のＰＴＯシャフトからの動力が入力フランジ２２ａに伝達される。このトルクは、入力フランジ２２ａの係合表面上に画定される形成物（図には示されない）を介して入力フランジ２２ａからブレードユニット１８に伝達される。別法として、係合要素（図には示されない）が、入力フランジ２２ａと、その入力フランジ２２ａに隣接するブレードユニット１８との間に配置される。さらに、係合要素が、隣接するブレードユニット１８の係合部分に相補的である係合部分を装備する。入力フランジ２２ａからのトルクは、入力フランジ２２ａに隣接するブレードユニット１８から伝達される。その後、各ブレードユニット１８および隣接するブレードユニット１８が係合される構成であることにより、１つのブレードユニット１８から次のブレードユニット１８へとトルクが伝達され、これは、各ブレードユニット１８のハブ３２上に画定される係合部分によって促進される。さらに、図４に示される別の係合要素３８が、出力フランジ２２ｂと、それに隣接するブレードユニット１８との間に配置される。
【００３０】
入力フランジ２２ａと出力フランジ２２ｂとの間に配置される支持シャフト１６は入力フランジ２２ａが回転するときに回転するように適合される。好適には、支持シャフト１６は入力フランジ２２ａまたは出力フランジ２２ｂのいずれかと一体に形成される。別法として、支持シャフト１６、入力フランジ２２ａおよび出力フランジ２２ｂが別個の要素であり、支持シャフト１６が入力フランジ２２ａおよび出力フランジ２２ｂに結合される。支持シャフト１６および出力フランジ２２ｂは互いにねじ込み式に係合されるか、それらの間にねじ込み式接続要素が配置される。支持シャフト１６と出力フランジ２２ｂとの間のねじ込み式の協働により、係合が外れる危険性がなくそれらの間で継続的に協働することが可能となる。
【００３１】
支持シャフト１６の回転速度はブレードユニット１８の回転速度に等しい。支持シャフト１６とブレードユニット１８との間で回転速度を同期させることにより、ブレードユニット１８および支持シャフト１６の応力が効果的に減少する。したがって、ブレードユニット１８と共に支持シャフト１６も回転するが、ブレードユニット１８によるトルクの伝達は、支持シャフト１６の回転に影響されない。支持シャフト１６およびブレードユニット１８の回転が同期されることは、支持シャフト１６およびブレードユニット１８の両方の耐用寿命を延ばすのを促進する。これによりさらにエアレータ１０の保守管理のコストを削減することが促進される。
【００３２】
エアレータ１０の動作中、ＰＴＯからのトルクがスプラインシャフト２４に伝達される。その後で、トルクが伝達構成を通して伝達され、エアレータ１０が動力供給される。入力フランジ２２ａが回転すると、トルクが１つのブレードユニット１８から、支持シャフト１６上で支持される次のブレードユニット１８に伝達される。土壌に接触する複数のブレードユニット１８が回転することにより土壌が粉状になる。
【００３３】
したがって、本発明の支持シャフト１６は、ＰＴＯシャフトからのトルクによって回転させられるとき、ブレードユニット１８にトルクを伝達することを意図されない。これにより支持シャフト１６に対する応力荷重が減少し、それにより支持シャフト１６の耐用寿命が延びる。さらに、ブレードユニットが支持シャフト１６に固定されないことから、支持シャフト１６を抜き取ることでブレードユニットが取り外され得る。これにより、損傷したブレードユニット１８を容易に取り外して交換することが可能となる。したがって、本発明は、保守管理を原因とするエアレータ１０の停止時間を大幅に削減することを促進する。したがって、保守管理に付随する全体のコストも大幅に削減される。
（技術的進歩）
本発明は複数の技術的進歩を有し、これは限定しないが以下のことを実現することが含まれる：
・保守管理時間を削減すること；
・保守管理コストを削減すること；
・耕作のための停止時間を削減すること；
・粉状化を十分に行うのを可能にすること；
・効率的なエアレータ。
【００３４】
上では少なくとも１つの実施形態に関連させて本明細書を説明してきたが、本発明は本開示の精神および範囲内でさらに修正され得る。したがって、本出願は、本発明の一般的な原理を使用する本発明の任意の変形形態、使用および適用を包含することが意図される。さらに、本出願は、本発明に関連する当技術分野で既知の実践手法または慣例的な実践手法の範囲内にあるような、本開示からの発展も包含することが意図される。
【符号の説明】
【００３５】
１０  エアレータ
１２  トラクタ
１３  ケーシング
１４  三点支持装置
１６  支持シャフト
１８  ブレードユニット
２０ａ  横方向構造物
２０ｂ  横方向構造物
２２ａ  入力フランジ
２２ｂ  出力フランジ
２４  スプラインシャフト
２６  伝達ボックス
２８  出力シャフト
３０  ハウジング
３２  ハブ
３３ａ  弓形突出部
３３ｂ  弓形くぼみ
３４  タイン
３６  カッターブレード
３６ａ  第１の部分
３６ｂ  第２の部分
【図１】
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【図２】
2016013121.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016013121.tif 000006
【図５】
2016013121.tif 000007
【図６】
2016013121.tif 000008
【図７】
2016013121.tif 000009
【外国語明細書】
2016013121000001.pdf