JPH046482Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、耕耘装置の駆動軸に取付けた耕耘爪
に係るもので、さらに詳細には、耕耘作業におい
て集中応力のかかる所に加工処理を施した薙刀型
耕耘爪に係るものである。

従来、たとば第１図、第２図に示すように、耕
耘爪１は、取付部３に刃体７を一体状に連設し
て、この刃体７に刃部１１と背面部１５とを形成
している。前記刃体７の背面部１５と取付部３に
は、直角状に切断したままの縁部１７が連続的に
設けられている。このため、耕耘爪１は、土壌を
引起こすときの抵抗によつて、刃部１１の始まる
取付部３の反対側、つまり背面部１５の大きな湾
曲部９に応力集中が起り、背面部１５の縁部１７
に亀裂が発生していた。（コンピユータによる応
力解析図である第９図を参照するとこの湾曲部９
に応力が集中していることが分る。）この亀裂は、
初め目視できない程度であるが、この部分にまた
応力集中が起こり、それが徐々に刃体と背面部に
かけて大きくなつてくる。このような亀裂を生じ
た耕耘爪は、刃部の先端に急激な抵抗が加わる
と、亀裂の縁部から破損し折損して脱落してしま
うことがあつた。爪が脱落すると圃場に鋭い形状
で残存し、田植や除草取りのとき足に怪我をする
恐れがあつた。

本考案は、上記のごとき従来の欠点を解決する
ために、創作されたもので、取付部に刃体と刃部
を一体状に形成し、前記取付部と前記刃体の縁部
のうち、少なくとも前記刃体の背面部と前記取付
部との間の湾曲部を、面取又はアール加工したこ
とにより、取付部と刃体の縁部にかかる応力集中
に対する亀裂を防止しようとしたものである。

以下本考案の１実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第３図、第４図に示すように、１は耕耘装置の
駆動軸に、爪取付け口の付いた爪軸へ取付けるこ
とができる耕耘爪である。前記爪取付け口には、
取付部３を挿入して連結口５にピン（図示せず）
が差し込まれている。前記取付部３と一体状に形
成している刃体７は、進行方向に対して取付部３
より湾曲して後退した湾曲部９を有するものであ
り、この湾曲部９のうち特に刃体７の始まる取付
部３が最も湾曲しているところである。しかも刃
体７の先端部１３は、片側に湾曲しているもので
ある。前記刃体７の背面部１５と取付部３との湾
曲した縁部１７（第１図参照）は、第４図に示す
ように、両側の刃体７と背面部１５との縁部１７
の両縁を面取したものであり、次のものはアール
加工したものである。もう１つのものは、両側の
刃体７と背面部１５との全体をアール加工したも
のである。

以上のごとき構成において、耕耘爪１は、刃部
１１を前方に回転して土壌耕耘作業を行なう。こ
のとき刃部１１や刃部１１の端部１３にかかる土
壌からの反発力によつて刃体７は、背面部１５と
取付部３の縁部１７に応力集中がかかる。刃体７
より伝わる応力集中に対して両方の縁部１７は、
面取加工されているので、縁部１７の亀裂の発生
が押されられる。また両方の縁部１７をアール加
工するか、又は両方の縁部１７から背面部１５に
かけてアール加工すれば、背面部１５の全体がア
ール形状になつて、さらに亀裂の発生が押さえら
れる。

ところで、耕耘爪は耕耘時には土壌耕起反力を
受けるが、この土壌耕起反力は、耕耘爪の回転方
向から受ける力と、この回転方向に対して横から
受ける力とに分解できる。回転方向から受ける力
に対する疲労試験を、衝撃落下繰返し疲労試験と
して行なう。この試験は第７図に示すように、
60°に傾けて治具に取付部３を固定した耕耘爪１
の刃部１１に、ワイヤで釣つた重さ17.3Kgの重錘
を高さ1.4mより落下させるものであり、このと
きの疲労破壊結果を示すと第５図に示すようなグ
ラフになる。

なお、前記重錘の大きさと高さの位置エネルギ
ーは、一般に使用されるエンジン馬力より算出し
たもので適宜変更が可能である。

また、爪に受ける荷重の角度は、先端をわん曲
させているので、土中にはいつた状態から荷重の
かかる方向を勘案して60°の角度を持たせている。

次に、回転方向に対して横から受ける力に対す
る疲労試験を、30mm横押し繰返し疲労試験として
行なう。この試験は第８図に示すように、空気圧
シリンダによつて、治具に取付部３が取付けられ
た耕耘爪１の先端部１３を横（水平）方向から押
圧して30mmだけたわませ、これを繰返し行なうも
のであり、このときの疲労破壊結果を示すと第６
図に示すようなグラフになる。なお押圧量は30mm
のほかに20mm及び40mmについても試験を行つたが
これは省略してある。

したがつて、これらの疲労試験結果（第５図お
よび第６図）からわかるように、薙刀型耕耘爪の
取付部から刃体の背面部へ連続させた部分にアー
ルを設けたものは、アールを設けないものに対し
て明確に疲れ強さが向上し、すなわち耐久性が向
上している。

なお、前記両疲労破壊は耕耘爪が折損に至つた
かどうかによつて判断される。その背景としては
次のような事情がある。

即ち農家の平均所有面積を300アール（３町歩）
とおいた時、この農家が平均３回圃場を耕起する
とトラクタの稼働時間は 30アール×30分（10アール／30分）＝900分 ３回耕起／年＝900分×３回＝2700分、となる。

爪軸の回転数は平均250rpmであるので爪は土
中に年間 2700分×250rpm＝675000回だけ土中に打ち込
まれる。

土中に打ち込まれることは、爪に荷重、リリー
スの力が働くことになる。つまり圧縮、引つ張り
の荷重が交互に働くことになる。

金属材料は、周期的に繰返して働くと結局は破
壊するにいたりこれを材料の疲れといい、この疲
れによる破壊が発生する。

耕うん爪の開発では、この状態を充分把握して
おく必要があり品質を補償する必要がある。

このために繰返し応力と繰返し回数の関係を求
めて形状の研究をしているのである。

而して、本考案に於て、耕耘爪１を製作すると
同時に、面取又はアール加工する場合は、刃体７
から取付部３の縁部１７全体を加工処理する。し
かし完成した耕耘爪１に対して加工処理する場合
は、刃体７から取付部３の湾曲部９である縁部１
７、つまり取付部３より刃部１１の始まる所の背
面部１５を加工処理することになる。上記の面取
又はアール加工を縁部１７の一部に施す場合は、
加工部と未加工部に段差を設けることなく、加工
の始まる部分から徐々に加工処理を行なう。

以上のように本考案によれば、面取又はアール
を設けたことによつてその分すなわち肉がなくな
る。このなくなつた肉は１本の爪では少量である
が耕耘爪を取付けたロータリ全体ではまとまつた
ものとなり駆動馬力の軽減が図れ、燃費節約、振
動低減を図ることができる。

また耕耘爪はできるだけ薄くして土壌に対する
切込み性を向上させることが望まれ、このため、
面取又はアールは刃体の背面部と取付部との間で
且つ刃体の厚み方向刃部側に設けてある。すなわ
ち、刃体の厚み方向刃部側は刃体の刃部が土壌に
切込んだとき、土壌から大きな圧縮力を受ける側
であり、最も弱い部分となる。（第９図参照）こ
の弱い部分に着目して面取又はアールを設けて最
も弱い部分の強度を上げ、その部分を基準に全体
の肉厚を薄くできる。そして、ロータリ全体で見
れば多数の耕耘爪全体の切込み性が向上し、駆動
馬力の軽減が図れ、燃費節約、振動低減を図るこ
とができる。また、切込み性が向上するため、耕
起土壌も多くなり、良質な圃場を作ることがで
き、すき込み性も良い。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例を示すもので、第１
図は、従来の耕耘爪の要部斜視図、第２図は、従
来の湾曲部の断面図、第３図は、本考案の耕耘爪
の全体斜視図、第４図は、本考案の湾曲部の断面
図、第５図は衝撃落下繰返し疲労試験結果を示す
グラフ、第６図は30mm横押し繰返し疲労試験結果
を示すグラフ、第７図は衝撃落下試験方法を示す
概略説明図、第８図は横押し試験方法を示す概略
説明図、第９図は爪の応力解析図である。 ３……取付部、７……刃体、９……湾曲部、１
１……刃部、１５……背面部、１７……縁部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 取付部と刃体とを有し、この取付部から刃体を
   この刃体の背面部側へ湾曲させた薙刀型耕耘爪に
   おいて、前記取付部から前記刃体の背面部へ連続
   させた部分であつてこの刃体の厚み方向刃部側に
   面取又はアールを設けたことを特徴とする薙刀型
   耕耘爪。