(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力を駆動軸を介して耕耘軸に伝達し、この耕耘軸に取付けた耕耘爪で耕耘する管理機の耕耘爪取付構造において、
前記耕耘軸を六角軸とし、
この六角軸に嵌められる六角穴を有するとともに、六角軸の平行な２面に開けられた軸側貫通穴の延長上に開けられたブラケット貫通穴を備える六角穴ブラケットに、
前記ブラケット貫通穴に対して周方向に９０°離れた位置にパイプ側貫通穴を追加工にて開けることで、
前記パイプ側貫通穴が六角穴の中心を通る３本の対角線のうちの１本の対角線の延長線に沿って開けられた六角穴パイプが形成され、
軸心を通る３本の対角線のうちの１本に沿って軸側貫通穴が開けられた六角軸に前記六角穴パイプを嵌め、前記軸側貫通穴と前記パイプ側貫通穴との両方にピンを挿入することで耕耘軸に耕耘爪を取付けたことを特徴とする管理機の耕耘爪取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耕耘軸を高出力の管理機用にするとともに、この耕耘軸に、従来の出力の小さい管理機用に設定されていた耕耘爪付きブラケットを取付けるのに好適な管理機の耕耘爪取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンからの動力で回転する耕耘軸に耕耘爪を取付けるには、パイプ状のブラケットに耕耘爪を取付け、このブラケットを耕耘軸に嵌め、ピンで抜け止めを図る。このような耕耘軸へのブラケットの取付状態を次図で説明する。
【０００３】
図６（ａ），（ｂ）は従来の耕耘軸に耕耘爪用ブラケットを取付けた断面図である。
（ａ）は、小型で出力の小さい管理機における耕耘軸へのブラケットの取付状態を説明するものであり、円柱状の耕耘軸１００に円筒状ブラケット１０１を嵌め、耕耘軸１００に開けた軸側貫通穴１０２と円筒状ブラケット１０１に開けたブラケット貫通穴１０３，１０３とにピン１０４を挿入して、ピン１０４で耕耘軸１００から円筒状ブラケット１０１が抜けないようにした状態を示す。（ピン１０４の先端の小穴１０５に挿入するピン抜け止め用の割りピンは不図示）
動力は、耕耘軸１００からピン１０４を介して円筒状ブラケット１０１、即ち図示せぬ耕耘爪に伝わる。
【０００４】
（ｂ）は、中、大型で出力の大きい管理機における耕耘軸へのブラケットの取付状態を説明するものであり、六角柱状の耕耘軸１１０に、六角穴１１１ａを有する六角穴ブラケット１１１を嵌め、耕耘軸１１０の平行な２面１１０ａ，１１０ａに開けた軸側貫通穴１１２と六角穴ブラケット１１１に開けたブラケット貫通穴１１３，１１３とにピン１１４を挿入して、ピン１１４で耕耘軸１１０から六角穴ブラケット１１１が抜けないようにした状態を示す。（ピン１１４の先端の小穴１１５に挿入するピン抜け止め用の割りピンは不図示）
動力は、耕耘軸１１０の外面及び六角穴ブラケット１１１の六角穴１１１ａの６つの内面を介して耕耘軸１１０から六角穴ブラケット１１１、即ち図示せぬ耕耘爪に伝わる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
小型でも、土質に左右されず、また耕耘深さが大きくとれるように管理機の出力を大きくすることが望まれている。
そこで、図６（ａ）に示した円筒状の耕耘軸１００と円筒状ブラケット１０１とを図６（ｂ）に示した六角柱状の耕耘軸１１０と六角穴ブラケット１１１に変更することが考えられるが、六角柱状の耕耘軸１１１を採用すると、これまでの円筒状ブラケット１０１及び耕耘爪が使用できなくなり、新たに小型管理機用ブラケット及び耕耘爪を設定しなければならず、コストアップを招く。
【０００６】
本発明の目的は、耕耘軸を六角柱状にした時に、従来の円筒状ブラケットを利用することができる管理機の耕耘爪取付構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、エンジンからの動力を駆動軸を介して耕耘軸に伝達し、この耕耘軸に取付けた耕耘爪で耕耘する管理機の耕耘爪取付構造において、前記耕耘軸を六角軸とし、この六角軸に嵌められる六角穴を有するとともに、六角軸の平行な２面に開けられた軸側貫通穴の延長上に開けられたブラケット貫通穴を備える六角穴ブラケットに、ブラケット貫通穴に対して周方向に９０°離れた位置にパイプ側貫通穴を追加工にて開けることで、パイプ側貫通穴が六角穴の中心を通る３本の対角線のうちの１本の対角線の延長線に沿って開けられた六角穴パイプが形成され、軸心を通る３本の対角線のうちの１本に沿って軸側貫通穴が開けられた六角軸に六角穴パイプを嵌め、軸側貫通穴とパイプ側貫通穴との両方にピンを挿入することで耕耘軸に耕耘爪を取付けたことを特徴とする。
【０００８】
耕耘軸を六角軸とし、この六角軸に、高出力用の六角穴を開けた耕耘爪付きパイプを嵌めるようにするとともに、従来の円柱状耕耘軸に取付けていた耕耘爪付き丸パイプを嵌めるようにする。
そして、六角軸の軸心を通る３本の対角線のうちの１本に沿って軸側貫通穴を開け、耕耘軸に、パイプ側貫通穴を開けた従来の耕耘爪付き丸パイプを嵌め、軸側貫通穴とパイプ側貫通穴との両方にピンを挿入した場合に、丸パイプ内周面と六角軸外周面とのピン軸方向の隙間を小さくする。
【０００９】
この結果、管理機の耕耘爪付きパイプとして従来の耕耘爪付き丸パイプを流用するので、コストアップを抑えることができる。
また、六角軸に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の六角軸及び丸パイプからピンに作用する力と、従来の円柱状耕耘軸に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の円柱状耕耘軸及び丸パイプからピンに作用する力とを同等にすることができ、耕耘軸から耕耘爪に従来と同様に動力を伝達することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る耕耘爪取付構造を備えた管理機の側面図であり、管理機１０は、エンジン１２と、このエンジン１２からの動力を順に図示せぬ駆動軸、後述する左右の耕耘軸を介して耕耘爪１３・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）に伝達するためにエンジン１２の下部に取付けたギヤケース１５と、このギヤケース１５の下部後部から斜め後上方に延ばしたハンドルポスト１６と、このハンドルポスト１６の上部に取付けたハンドル１７と、このハンドル１７に取付けたクラッチレバー１８とからなる。なお、２１は燃料タンク、２２はエンジンカバー、２３はエアクリーナ、２４は土砂飛散防止カバー、２５は車体ガード、２６は抵抗棒、２７はサイドディスク（奥側の符号２７は不図示）である。
【００１１】
図２は本発明に係る管理機下部の分解斜視図であり、管理機１０（図１参照）は、ギヤケース１５の両側方から左右にそれぞれ左耕耘軸３０、右耕耘軸３１を延ばし、左耕耘軸３０に耕耘爪１３・・・を取付けた左第１ブラケット３２を取付け、この左第１ブラケット３２の端部に耕耘爪１３・・・を取付けた左第２ブラケット３３を取付け、この左第２ブラケット３３の端部にサイドディスク２７の軸部３４を取付け、右耕耘軸３１に耕耘爪１３・・・を取付けた右第１ブラケット３６を取付け、この右第１ブラケット３６の端部に耕耘爪１３・・・を取付けた右第２ブラケット３７を取付け、この右第２ブラケット３７の端部にサイドディスク２７の軸部３４を取付けたものである。
【００１２】
左耕耘軸３０及び右耕耘軸３１は、正六角形断面の六角軸であり、先端にそれぞれ軸側貫通穴３０ａ，３１ａを開けたものである。
左第１ブラケット３２及び右第１ブラケット３６は、それぞれ丸パイプ４１と、この丸パイプ４１に取付けたフランジ４２とからなる。
【００１３】
丸パイプ４１は、ギヤケース１５側の端部に径方向にパイプ側貫通穴４３，４３（左第１ブラケット３２の両方の符号４３，４３と、右第１ブラケット３６の一方の符号４３とは不図示）を開け、左第２ブラケット３３の側及び右第２ブラケット３７の側の端部に径方向にパイプ貫通穴４４，４４（左第１ブラケット３２の一方の符号４４と、右第１ブラケット３６の両方の符号４４，４４とは不図示）を開けたものであり、フランジ４２は、ボルトで耕耘爪１３・・・を取付けたものである。
【００１４】
左第２ブラケット３３及び右第２ブラケット３７は、それぞれ大径部４５及び小径部４６とからなる２段丸パイプ４７と、小径部４６に取付けたフランジ４８とからなる。
【００１５】
２段丸パイプ４７の大径部４５は、左第１ブラケット３２及び右第１ブラケット３６の丸パイプ４１の外周面に嵌合し、端部にパイプ貫通穴５１，５１（左第２ブラケット３３の一方の符号５１と、右第２ブラケット３７の一方の符号５１とは不図示）を開けた部分である。
【００１６】
２段丸パイプ４７の小径部４６は、サイドディスク２７側の端部にパイプ貫通穴５２，５２（左第２ブラケット３３の一方の符号５２と、右第２ブラケット３７の両方の符号５２，５２とは不図示）を開けた部分である。
フランジ４８は、ボルトで耕耘爪１３・・・を取付けたものである。
サイドディスク２７の軸部３４は、端部にパイプ貫通穴５３，５３（左側の軸部３４の両方の符号５３，５３と、右側の軸部３４の一方の符号５３とは不図示）を開けたものである。
【００１７】
上記した左耕耘軸３０に左第１ブラケット３２、左第２ブラケット３３及びサイドディスク２７を順次取付けるには、まず、左耕耘軸３０に左第１ブラケット３２の丸パイプ４１を嵌め、軸側貫通穴３０ａとパイプ側貫通穴４３，４３とに第１ピン５５を挿入し、第１ピン５５の先端に開けた小穴に抜け止め用ピン５６を挿入して、左耕耘軸３０に左第１ブラケット３２を取付ける。
【００１８】
次に、左第１ブラケット３２の丸パイプ４１に左第２ブラケット３３の大径部４５を嵌め、パイプ貫通穴４４，４４とパイプ貫通穴５１，５１とに第２ピン５７を挿入し、第２ピン５７の先端に開けた小穴に抜け止め用ピン５６を挿入して、左第１ブラケット３２に左第２ブラケット３３を取付ける。
【００１９】
この後、左第２ブラケット３３の小径部４６内にサイドディスク２７の軸部３４を挿入し、パイプ貫通穴５２，５２とパイプ貫通穴５３，５３とに第３ピン５８を挿入し、第３ピン５８の先端に開けた小穴に抜け止め用ピン５６を挿入して、左第２ブラケット３３にサイドディスク２７を取付ける。
【００２０】
また、右耕耘軸３１に右第１ブラケット３６、右第２ブラケット３７及びサイドディスク２７を順次取付ける要領については、上記左耕耘軸３０側と同様であり、説明は省略する。
【００２１】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットを取付けた状態の断面図である。なお、以下では耕耘軸への耕耘爪用ブラケットの取付状態として左耕耘軸３０側について説明し、右耕耘軸側３１については、左耕耘軸側３０の場合と同様であり説明を省略する。
（ａ）は、左耕耘軸３０における正六角形断面の軸心を通る３本の対角線ＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３のうちの１本の対角線ＤＧ１に沿って軸側貫通穴３０ａを開け、左耕耘軸３０に左第１ブラケット３２（図２参照）の丸パイプ４１を嵌め、軸側貫通穴３０ａと丸パイプ４１のパイプ側貫通穴４３，４３とに第１ピン５５を通したことを示す。ここで、軸側貫通穴３０ａは対角線ＤＧ２又は対角線ＤＧ３に開けてもよい。
【００２２】
左耕耘軸３０は、丸パイプ４１の内周面に内接する形状である。
丸パイプ４１は、図６（ａ）に示した従来の円筒状ブラケット１０１と同一形状のものであるため、六角軸である左耕耘軸３０には、従来の円筒状ブラケット１０１を第１ピン５５で取付けることができる。
【００２３】
（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図であり、第１ピン５５に作用する力を説明する説明図である。
【００２４】
図４（ａ），（ｂ）は耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットを取付けた状態の比較例を示す断面図である。
（ａ）は、耕耘軸１２０の平行な２面１２０ａ，１２０ａに貫通する軸側貫通穴１２１を開け、耕耘軸１２０に耕耘爪用ブラケット（不図示）の丸パイプ１２２を嵌め、軸側貫通穴１２１と丸パイプ１２２に開けたパイプ側貫通穴１２３，１２３とにピン１２４を通したことを示す。
耕耘軸１２０は、丸パイプ１２２の内周面に内接する形状である。
【００２５】
（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図であり、ピン１２４に作用する力を説明する説明図である。
【００２６】
以上の図３及び図４に述べた本発明の実施例の第１ピン５５及び比較例のピン１２４に作用する力について次に説明する。
まず、本発明の実施例について説明する。
図３（ａ）において、左耕耘軸３０の中心から軸側貫通穴３０ａの出口位置までの距離をＬ１とし、左耕耘軸３０に矢印の向きに作用するトルクをＴとする。
【００２７】
図３（ｂ）において、軸側貫通穴３０ａの出口位置で且つ第１ピン５５にせん断力Ｆ１を作用させる点をＡとし、丸パイプ４１の内周面位置で且つせん断力Ｆ１による反力Ｒ１（＝Ｆ１）が発生する点をＢとし、点Ａから点Ｂまでの第１ピン５５軸方向の距離をＤ１とし、点Ａを含む第１ピン５５の断面に作用する曲げモーメントをＭ１とすると、図３（ａ），（ｂ）より、トルクＴは、Ｔ＝ｋ・Ｌ１・Ｆ１（ｋは定数）、曲げモーメントＭ１は、Ｍ１＝Ｄ１・Ｒ１となる。
【００２８】
次に、比較例について説明する。
図４（ａ）において、耕耘軸１２０の中心から軸側貫通穴１２１を開けた面１２０ａまでの距離をＬ２とし、耕耘軸１２０に矢印の向きに作用するトルクをＴとする。
【００２９】
図４（ｂ）において、軸側貫通穴１２１を開けた面１２０ａ上の軸側貫通穴１２１の出口位置で且つピン１２４にせん断力Ｆ２を作用させる点をＧとし、丸パイプ１２２の内周面位置で且つせん断力Ｆ２による反力Ｒ２（＝Ｆ２）が発生する点をＨとし、点Ｇから点Ｈまでのピン１２４軸方向の距離をＤ２とし、点Ｇを含むピン１２４の断面に作用する曲げモーメントをＭ２とすると、図４（ａ），（ｂ）より、トルクＴは、Ｔ＝ｋ・Ｌ２・Ｆ２（ｋは定数）、曲げモーメントＭ２は、Ｍ２＝Ｄ２・Ｒ２となる。
【００３０】
次に、以上に述べたせん断力Ｆ１とせん断力Ｆ２、曲げモーメントＭ１と曲げモーメントＭ２を比較する。
Ｌ１＞Ｌ２であるから、Ｔ／（ｋ・Ｆ１）＞Ｔ／（ｋ・Ｆ２）、即ち、１／Ｆ１＞１／Ｆ２となり、Ｆ１＜Ｆ２となる。
【００３１】
また、Ｍ２−Ｍ１＝Ｄ２・Ｒ２−Ｄ１・Ｒ１＝（Ｄ２・Ｒ２−Ｄ１・Ｒ２）−（Ｄ１・Ｒ１−Ｄ１・Ｒ２）＝（Ｄ２−Ｄ１）・Ｒ２＋Ｄ１・（Ｒ２−Ｒ１）、ここで、Ｄ１＜Ｄ２、また、Ｆ１＜Ｆ２よりＲ１＜Ｒ２であるから、（Ｄ２−Ｄ１）・Ｒ２＞０、Ｄ１・（Ｒ２−Ｒ１）＞０となり、Ｍ２−Ｍ１＞０、即ちＭ２＞Ｍ１となる。
【００３２】
以上より、図３に示した本発明の実施例の第１ピン５５の方が、比較例のピン１２４よりも、作用するせん断力及び曲げモーメントの両方において小さくなる。従って、第１ピン５５は、ピン１２４に対してより大きなトルクを耕耘軸から受けることができる。
【００３３】
また、本発明の実施例と図６（ａ）に示した従来例とを比較すると、本発明の実施例の距離Ｄ１は、従来例の円柱状とした耕耘軸１００の外周面と円筒状ブラケット１０１の内周面との距離と同等であるため、本発明の実施例の第１ピン５５と従来のピン１０４とに作用するせん断力及び曲げモーメントは同等になり、第１ピン５５は、ピン１０４と同様に大きなトルクを受けることができる。
従って、本発明の六角軸である左耕耘軸３０、丸パイプ４１及び第１ピン５５の組合わせは、従来の円柱状の耕耘軸１００、円筒状ブラケット１０１及びピン１０４の組合わせと同等の動力伝達性能を有する。
【００３４】
図５は本発明に係る耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットの別の実施の形態を取付けた状態の断面図であり、六角形状の中空部を有する六角穴パイプ６１に、六角穴の中心を通る３本の対角線のうちの１本を延長し、この延長線ＬＥに沿ってパイプ側貫通穴６２，６２を開けて、左耕耘軸３０に六角穴パイプ６１を嵌め、軸側貫通穴３０ａと上記パイプ側貫通穴６２，６２とに第１ピン５５を通したことを示す。
【００３５】
六角穴パイプ６１は、図６（ｂ）に示した従来の六角穴ブラケット１１１にパイプ側貫通穴６２，６２を追加工したものであり、パイプ側貫通穴６２，６２は、ブラケット貫通穴１１３，１１３に対して周方向に９０゜離れた位置に開けた穴である。
このように、従来の六角穴ブラケット１１１に簡単な加工を施すことで、左耕耘軸３０に取付けることができ、管理機の出力が大きくなっても十分に対応することができる。
【００３６】
以上の図２及び図３（ａ）に示したように、本発明は、エンジン（図１参照）からの動力を駆動軸を介して左耕耘軸３０に伝達し、この左耕耘軸３０に取付けた耕耘爪１３で耕耘する管理機１０（図１参照）の耕耘爪取付構造において、左耕耘軸３０を六角軸とし、この六角軸の軸心を通る３本の対角線ＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３のうちの１本に沿って軸側貫通穴３０ａを開け、耕耘爪１３を取付けた丸パイプ４１に径方向にパイプ側貫通穴４３を開け、六角軸３０に丸パイプ４１を嵌め、軸側貫通穴３０ａとパイプ側貫通穴４３，４３との両方にそれぞれ第１ピン５５を挿入することで左耕耘軸３０に耕耘爪１３を取付けたことを特徴とする。
右耕耘軸３１についても、左耕耘軸３０と同様である。
【００３７】
上記構成により、管理機の耕耘爪１３付きパイプとして従来の耕耘爪付き丸パイプ（円筒状ブラケット１０１（図６参照））を流用するので、コストアップを抑えることができる。
また、六角軸に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の六角軸及び丸パイプから第１ピン５５に作用する力と、従来の円柱状耕耘軸１００（図６参照）に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の円柱状耕耘軸及び丸パイプからピン１０４（図６参照）に作用する力とを同等にすることができ、左耕耘軸３０から耕耘爪１３に従来と同様に動力を伝達することができる。
【００３８】
尚、図３（ａ）において、本発明の耕耘軸３０を六角軸としたが、これに限るものではなく、耕耘軸は、四角軸、八角軸というように、偶数角の正多角形であってもよく、要は軸心を通る対角線の１本に沿って軸側貫通穴を開けたもので且つ、従来の丸パイプに内接するものであればよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の管理機の耕耘爪取付構造は、耕耘軸を六角軸とし、この六角軸に嵌められる六角穴を有するとともに、六角軸の平行な２面に開けられた軸側貫通穴の延長上に開けられたブラケット貫通穴を備える六角穴ブラケットに、ブラケット貫通穴に対して周方向に９０°離れた位置にパイプ側貫通穴を追加工にて開けることで、パイプ側貫通穴が六角穴の中心を通る３本の対角線のうちの１本の対角線の延長線に沿って開けられた六角穴パイプが形成され、軸心を通る３本の対角線のうちの１本に沿って軸側貫通穴が開けられた六角軸に六角穴パイプを嵌め、軸側貫通穴とパイプ側貫通穴との両方にピンを挿入することで耕耘軸に耕耘爪を取付けたので、管理機の耕耘爪付きパイプとして従来の耕耘爪付き丸パイプを流用するため、コストアップを抑えることができる。
【００４０】
また、六角軸に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の六角軸及び丸パイプからピンに作用する力と、従来の円柱状耕耘軸に従来の耕耘爪付き丸パイプを取付けた場合の円柱状耕耘軸及び丸パイプからピンに作用する力とを同等にすることができ、六角軸から耕耘爪に従来と同様に動力を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耕耘爪取付構造を備えた管理機の側面図
【図２】本発明に係る管理機下部の分解斜視図
【図３】本発明に係る耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットを取付けた状態の断面図
【図４】耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットを取付けた状態の比較例を示す断面図
【図５】本発明に係る耕耘軸へ耕耘爪用ブラケットの別の実施の形態を取付けた状態の断面図
【図６】従来の耕耘軸に耕耘爪用ブラケットを取付けた断面図
【符号の説明】
１０…管理機、１２…エンジン、１３…耕耘爪、３０，３１，１１０…耕耘軸、３０ａ，３１ａ…軸側貫通穴、４１…丸パイプ、４３，６２…パイプ側貫通穴、５５…ピン（第１ピン）、６１…六角穴パイプ、１１０ａ，１１０ａ…２面、１１１…六角穴ブラケット、１１１ａ…六角穴、１１２…軸側貫通穴、１１３…ブラケット貫通穴、ＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３…対角線、ＬＥ…延長線。
【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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