JPH0728566B2 - 芝生用空気混和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、芝生用空気混和装置、特に製造および修理が
容易に行なえる芝生用空気混和装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の芝生用空気混和装置として、複数の往復移動爪部
を地面に一定間隔で刺通して空気混和を行なうものが知
られている。このような従来の装置は、通常駆動装置を
備えていて、爪部を支持するための機械的ないし油圧式
手段と、装置が前進するのに伴って爪部がほぼ垂直平面
内で往復動し地面に係合するように爪部を空動させる同
調機構とを包含している。今までの空気混和装置は概ね
共通の往復動杆ないしその類似物から下方へ爪部が延在
して成る往復運動する横長のくま手に似た比較的機能性
の低い構造のものか、あるいは複雑な構造で高い機能性
を有するが操作が困難で製造コストが嵩むもののいずれ
かであった。

従来の空気混和装置のうちには複数のアーム部の端に複
数の爪を設け、アーム部を装置の幅方向へ配設して、ク
ランクシャフトで往復動させるものが知られている。こ
の装置において、爪付アーム部が下端へ向って摺動自在
にガイド内に設けられていて、ガイドが前後に往復動す
ることで地面に係合中の爪付アーム部を垂直に保つよう
になっている。このような従来の爪付アーム部は、クラ
ンクシャフトと該アーム部下部を垂直に保つアーム部用
ガイドの各々の水平方向相対速度が別々となるように構
成されている。例えば地面に対し50mm毎の間隔で刺通作
業を行なう場合は、空気混和装置はクランクシャフトが
一回転する毎に50mm前進するだけであるから、爪は相当
速い速度で往復動する必要がある。従って従来の装置は
その機械的構造上摩耗率が高く、また装置の前進移動時
には爪部の位置制御を厳密に行なうための機械的調時手
段が必要である。さらに前進速度に対する爪部の作動タ
イミングが一定形態に限られているため単一の刺通パタ
ーンしか得られないという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による空気混和装置は、芝生表面を推進移動され
るようになった芝生用空気混和装置であって、発明要素
として機枠と、該機枠に装着された２つ以上の接地車輪
と、該機枠に回転自在に取付けられ、機枠の移動方向に
対して幅方向へ延在しているクランクシャフトと、該ク
ランクシャフトに往復運動するように装着されている複
数の堅固な作動アームと、各作動アームにほぼ固着され
た少なくとも１つの爪と、該機枠に取付けられたクラン
クシャフトを回転させるための駆動手段と、該作動アー
ムの動きを制御することで、前記クランクシャフトの回
転により作動アームの芝生に対する刺通・引抜動作をほ
ぼ垂直方向で行ない芝生に刺通された爪を装置の前進移
動中でも芝生中に保持することができるようになってい
るガイド手段とを包含している。

該ガイド手段は爪が地面から引抜かれる際、該作動アー
ムを装置本体の移動方向前方へと付勢する手段を包含す
ることが好ましい。この付勢手段は引張ばねから成るの
が好ましいがその他の空気圧式、油圧式シリンダー、圧
縮バネ、弾性部材等から構成してもよい。

本発明の実施例として自家推進式と、牽引式の両方を次
に説明する。

〔実施例〕

第１図と第２図で示すごとく、本発明による空気混和装
置（10）は、少なくとも２つの接地車輪（12）が装着さ
れた機枠（11）を有する。車輪（112）は空気混和装置
（10）の幅方向に延びる軸（13）を中心に回転するよう
取付けられており、装置本体の移動時の地面からの高さ
を調節する機能を備えてもよい。軸（13）にクランク部
を設け、このクランク部の位置調節により装置本体の高
さを調節してもよい。このような装置の高さ調節を行な
うことにより作動時の爪の刺通深度を調節することがで
きる。空気混和装置を他の場所へ運搬する場合には、ト
ラクター等へ３点連結して通常より地上から離して運ぶ
ようになっている。

空気混和装置（10）は機枠（11）の幅方向に延びるクラ
ンクシャフト（14）を有し、このクランクシャフト（1
4）は、機枠（11）と一体になっている支持部材（18）
の各々に担持させた主ベアリング（15,16,17）により支
持されている。図示の実施例では、単一のクランクシャ
フト（14）しか設けられていないが、必要に応じて２つ
のクランクシャフトを設けてもよい。

本装置はまたクランクシャフトを回転させる駆動手段を
有する。

図示の駆動手段は、入力シャフト（21）と出力シャフト
（22）を有するギヤボックス（20）から成り、該入力シ
ャフト（21）は、牽引車両の動力取出部に連結できるよ
う構成されている。ギヤボックスは機枠（11）の一部材
に固着された取付台（23）に固定されている。クランク
シャフト（14）と出力シャフト（22）の一端には各々駆
動スプロケット（25,26）が設けられていて、これらの
駆動スプロケット（25,26）の双方の周囲に延在してい
る駆動チェーン（24）を介して、クランクシャフト（1
4）はギヤボックスから動力を伝達されるようになって
いる。クランクシャフトが２つの場合は別々のチェーン
で出力シャフトに作用連結させるか、両クランクシャフ
トの隣接端に設けたスプロケットの両方と噛合する複式
チェーンを設けて駆動してもよい。あるいは相互に最も
離れた端部を、動力取出部から単一のシャフトと好適な
動力伝達手段を介して駆動するか、牽引車両の通常の後
輪駆動軸の両端により駆動してもよい。チェーンにより
作用連結すると、両クランクシャフト（14）の作動工程
位置の相対関係を調整してずらすことができるので便利
である。作動アーム（30）を交互移動させ、爪（31）が
地面に対して交互に係合するようにすることで、空気混
和装置の作動を円滑に行なうことができる。クランクシ
ャフトのクランク部の位置を相互にずらすことにより、
爪を地面に刺通させる際に要するエネルギーをクランク
シャフトの回転工程全般に均一に分散させることができ
る。この結果必要最大出力量を減少させ同時に装置の機
械的駆動構成部に加わる力を弱めることができる。

作動アーム（30）は各アーム（30）の上端とクランクシ
ャフト（14）の間に設けたベアリング（32）を介してク
ランクシャフトに装着されている。機枠（11）には幅方
向に複数の孔（34）を有する枠部材（33）が取付けられ
ていて、各孔（34）内には作動アーム（30）が移動可能
に配設されている。該作動アーム（30）は各々引張ばね
（35）により孔（34）の前縁に向って付勢され、孔（3
4）はアーム（30）の前後運動を案内するようになって
いる。各作動アーム（30）の下端には、少なくとも１つ
の爪を担持している爪保持体（36）が装着されていて、
爪の取付数を変えることにより刺通パターンを変えた
り、運転速度を高めたりすることができる。該爪保持体
（36）は着脱自在に作動アーム（30）へ取付けるのが好
ましいが、作動アーム（30）と一体形成してもよい。着
脱自在に構成する場合は、爪保持体（36）は、該アーム
（30）の下端の周辺に嵌着されるスリーブ（37）を有
し、加締具（38）の係着具（39）によって堅固に固定さ
れる。

第３図と第４図で示すごとく、作動アーム（30）はほぼ
四方形断面の筒体により形成されている。作動アーム
（30）の下端にはフランジ（42）を有するロッド（41）
が挿入されていて、このフランジ（42）によりアーム
（30）に対するロッド（41）の位置が決まるようになっ
ている。ロッド（41）は作動アーム（30）に溶接して堅
固な構成にしてもよい。作動アーム（30）内に挿入され
ず突出しているロッド（41）の下部は爪保持体（36）を
係着するための下方突出部（43）を成している。

第５図ら第８図に示す爪保持体（36）の実施例におい
て、第５図と第６図に示すごとく、第１爪保持体（36
a）はスリーブ状中央ソケット（37）に１対の保持筒（4
4）を溶接固着し保持筒（44）内に爪（31）を挿入して
挾圧保持するようになっている。保持筒（44）にはスリ
ット（113）が上下方向に設けられていて、このスリッ
ト（113）の両側には突起部が形成されている。両突起
部はねじ溝付突起（112）と、ねじ溝のない突起（111）
とから成り、両突起（111,112）を貫通しているボルト
（110）を回すことにより前記爪の挾圧保持操作を行な
うようになっている。保持筒（44）の寸法は挿入される
爪と密着し協働作用をするよううにし、該保持筒（44）
の上端には下方突起部（114）が設けられていて、爪の
挿入時に突き抜けてしまわないようになっている。同様
にスリーブ状村の中央ソケット（37）は作動アームの下
方突出部（43）と密着するような寸法に形成され、切欠
部（118）が設けられていて、この切欠部（118）の両側
には、ねじ溝のない突起（116）と、ねじ溝付の突起（1
17）とが設けられ、ボルト（115）が両突起（116,117）
に貫通していて、ボルトを回すことでアームの下方突出
部（43）を締付けるようになっている。装置本体の幅方
向における爪（31）の間隔Ｓは例えば約50mmとなってい
る。

第７図と第８図には４つの爪を有する第２爪保持体（36
b）が示されている。この爪保持体（36b）もやはり作動
アーム（30）の下方突出部（43）に係着されるようにな
っている中央ソケット（37）を有する。該ソケット（3
7）から放射状に延びる４つの板状体（46）により４つ
の保持筒（44）がソケット（37）に結合している。第８
図に示す幅方向の爪の間隔Ｓは長手方向のピッチＰと同
様例えば約50mmとなっている。爪は中実ないし中空のい
ずれとしてもよい。

保持筒（44）の下端には各々斜角面取部（119）を設
け、爪保持体の「押圧痕」が極力小さくなるようにする
のが好ましい。このような構成により爪保持体下面で押
し固められる土の量を減少することができる。同様に、
中央ソケット（37）の下端内縁にも斜角面取部（120）
を設けまた４つの保持体の板状体（46）の下縁にも面取
部（図示せず）を設けるのが好ましい。

第８図に示すような格子状の配置構成とすることにより
爪保持体は各工程後、爪の列の数にピッチの長さＰつま
り長手方向の爪の間隔の２倍を乗じて得た距離に等しい
距離だけ前方へ移動する。この構成により格子状に空気
混和することができる。クランクシャフトの速度が一定
の場合、第８図に示す構成を用いれば第６図に示す一列
構成の爪で格子状の空気混和をする場合のに比べ前進速
度が２倍となる。格子状に空気混和を行なう必要がなけ
れば、作動アームの刺通動作から次の刺通動作までの移
動距離を任意の距離に定めることができる。

第９図で示すごとく、空気混和装置（10）には幅方向に
一定の間隔で作動アーム（30）と同数の緩衝装置（50）
が作動アームが案内されている孔（34）の前端部に設け
られている。各緩衝装置（50）は機枠の幅方向の部材
（51）に取付けられた支持体（53）に軸（54）を用いて
回転自在に装着された緩衝ローラ（52）から成る。作動
アーム（30）が引張ばね（35）により孔（34）中を前進
した際にかかる緩衝装置（50）により金属の接触音が生
じないようになっている。必要に応じて孔（34）の後端
部に緩衝手段を設けてもよい。作動アーム（30）が緩衝
装置（50）を衝打する度毎にローラ（52）の外周部分が
移動して次の衝打時には別の部分と接触するので緩衝ロ
ーラの寿命を長くすることができる。引張ばね（35）の
縮小率は装置本体の高速運転中に作動アーム（30）が緩
衝ローラ（52）に達する直前に爪（31）が地面に係合す
る程度に、また運搬時のように地面から装置本体をうか
せたために爪引が地面に係合しないような場合でいえば
作動アームが一定位置で上方移動しローラ（52）を通過
して回転できるような程度に構成する。

爪が地面から引抜かれた時、芝生が地面から持ち上げら
れないようにするため、この空気混和装置（10）には保
護体（60）が設けられている。この保護体（60）は機枠
（11）前方の一部材に固着され、該一部材から爪の作動
域を超えて延びている。この保護体は装置作動中は地面
に係合するようになっている。あるいは地面に係合する
よう付勢されてもよい。保護体（60）は枠体に固着され
た前方傾斜部（61）と後方接地部（62）とを有し、後方
接地部（62）の自由端部にはめくれ部（63）が形成され
ていて装置本体（10）が後方移動する場合の妨げになら
ないようになっている。後方接地部（62）には一連の細
片部が形成され保護体を平面で見ると櫛のような形をし
ている。かかる細片部は、隣接する各爪保持体の間およ
び隣接する各爪の間に延在し、爪の引抜動作時に芝生が
持ち上がらないようになっている。

本空気混和装置（10）の作用について第１図から第10図
を照しながら以下に説明する。

クランクシャフト（14）が矢印Ａ方向に回転駆動される
と、作動アーム（30）のベアリング（32）の取付部が順
次下死点まで移動して爪引を地面に係合させる。装置本
体（10）が前進するにつれて、各作動アームのベアリン
グ取付部がクランクシャフト（14）の回転により装置本
体に対して後方へ移動し、同時に作動アーム（30）が地
面に係合しているため引張ばね（35）の弾力に抗して孔
（34）に沿って移動する。

この作用により作動アーム（30）は、地面に係合してい
る間ほぼ垂直に保たれる。各爪（31）がクランクシャフ
トの継続回転により地面から引抜かれると、引張ばね
（35）の作用により作動アーム（30）は孔（34）の前端
部へ復帰し次の下降刺通動作まで待機する。爪が地面に
係合つまり刺通されている間、作動アームはほぼ垂直に
保たれているが、僅かに揺動運動をするので地面の刺通
孔の芯部（以下これを単に「芯部」と呼ぶ）が作動アー
ムの工程下端部において効果的に急な動作で捕えられ
る。この結果ほとんど全ての芯部が爪により地面から除
去される。この急動作が行なわれないと、爪を地面から
引抜く際に芯部が中割れを起こして割れた一部が刺通孔
中に残留してしまうことがある。さらに作動アームの揺
動運動により刺通孔の基部は長くなり、従って通気およ
び滋養物等の通りがよくなる。

機枠（11）はトラクター等の牽引車両の動力取出部へク
ランクシャフトを連結して３点連結によって支持できる
ようにしてもよい。クランクシャフトの駆動は図示した
ごとく機械的に行なってもよいし、その他に油圧式等の
好適手段で行なってもよい。

第10図と第11図には、本発明の第２実施例が示されてい
る。この第２実施例には自家推進手段が設けられてい
る。第２実施例における空気混和装置は後方へ向って延
在する１対の縦杆（72）が回動自在に取付けられた車台
（71）を有する。該縦杆（72）の間には後方軸（73）が
回転自在に取付けられ、後方軸（73）の両端部には縦杆
（72）の両側位置で１対の後輪（74）が取付けられてい
る。車台（71）の前端部中央寄りには１対の前輪（75）
が設けられている。車台（71）の前端には垂直操作シャ
フト（76）が回転自在に連結されていて、この垂直操作
シャフト（76）の下端に前記前輪が取付けられ、上端に
梶棒（77）が不要時には折りたためるよう回動可能に取
付けられている。操作シャフト（76）にはさらにスプロ
ケット（78）が固着されている。車台にはさらに操作輪
（79）が回転可能に設けられ、この操作輪は共転するス
プロケット（81）が固着されていて、このスプロケット
（81）と操作シャフトのスプロケット（78）とはチェー
ン（82）によって作用連結されている。これにより操作
輪（79）の回転運動が操作シャフト（76）に伝達される
ようになっている。操作輪（79）は座席（83）に隣接し
て配設され、「乗車」運転用に、また梶棒（77）は「歩
行」運転用に各々設けられている。自家推進空気混和装
置にはさらに回転杆（85）に取付けられ最も外側寄りの
作動アーム（30）の内側に配設されている伸縮自在車輪
（84）が設けられている。この伸縮自在車輪（84）が下
動位置状態のとき、空気混和装置はゴルフースのバンカ
ーやローン・ボーリングの側溝等の凹部の縁際まで穿孔
できるようになっている。かかる伸縮自在車輪（84）
は、牽引式の実施例において片車輪が側溝やバンカー等
を超えて宙に浮いた場合でも連結されたトラクターの３
点連結によって支えることができるので不要である。

自家推進式空気混和装置の後部の車高ないし爪の刺通深
度は車台（71）と各縦杆（72）との間に連結された油圧
式ラム（86）を用いて調節する。また伸縮自在車輪（8
4）は油圧式ラム（87）の作用を用いるかまたはねじ式
ロッドを回転させて下動させる。

空気混和装置の動力は通例８馬力の内燃機関（88）によ
り供給されるようになっている。この内燃機関（88）を
供給するため小型燃料タンク（89）が設けられている。

内燃機関（88）の動力はチェーン伝動部によって行なわ
れる。チェーン伝動部は、内燃機関（88）の駆動シャフ
トに取付けられたスプロケット（91）と、縦杆（72）の
枢支部に共軸的に取付けられているスプロケット（93）
と、両スプロケット（92,93）を作用的に連結している
チェーン（92）とから成り、スプロケット（93）には別
のスプロケット（94）が連結されている。このスプロケ
ット（94）は後方車軸（93）に共軸的に固着されたスプ
ロケット（96）とチェーン（95）を介して作用連結して
いることで、内燃機関（88）の動力が後方車軸（73）な
いし後輪（74）に伝達されるようになっている。スプロ
ケット（93）とスプロケット（94）との連結状態を固定
してもよいが、その場合装置本体の前進速度は一定とな
る。あるいは、スプロケット（93,94）の両者間をギヤ
ボックスを介して連結してもよく、この場合には、数種
の速度と後進とが可能となる。多段速度を得るため平行
な複数のチェーン伝動部を設けてもよい。この平行チェ
ーン伝動部は各々スプロケット比が異なり、クラッチを
設け一つのチェーン伝動部のみが択一的に係合作動する
ようになっている。空気混和装置の駆動速度を決める場
合の目安は、爪の作動速度に対する装置本体の前進速度
の比率であることがわかる。この比率により、装置が作
りだす刺通パターンも決まる。装置本体の絶対前進速度
は内燃機関（88）のスロットルの制御により制御され
る。後方車軸（73）にまたは後輪のうちの片方のハブ部
に差動機（ディファレンシャル）を設け、装置本体の転
回作業を容易にしてもよい。

油圧式ラム（86,87）を作動させるための油圧はＶベル
ト（98）および１対のプーリ（99,100）を介して内燃機
関（88）により駆動される油圧ポンプ（96）により供給
される。第10図と第11図に示す作動アームの動力伝動部
は第１図から第９図に示すものとほぼ同じであるのでこ
こでは詳述しない。動力伝動部のうちのクランクシャフ
ト（14）は内燃機関（88）の動力により駆動される。す
なわち内燃機関（88）の動力軸にはスプロケット（10
6）が共軸的に固着されていて、このスプロケット（10
6）に噛合しているチェーン（105）を介して、装置本体
の幅方向に設けられているシャフト（103）の一端に固
着しているスプロケット（104）に作用連結している。
シャフト（103）の他端にはスプロケット（102）が固着
していてこのスプロケット（102）とクランクシャフト
の一端に設けられたスプロケット（25）にチェーン（10
1）を介して作用連結している。この構成により内燃機
関（88）の動力はクランクシャフトへ伝動される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例である牽引式空気混和装
置の一部を破断し端方向から見た図、 第２図は、第１図の装置の一部を破断した側面図、 第３図は、作動アームの端部の側面図、 第４図は、第３図IV−IV線の平断面図、 第５図は、第３図と第４図の作動アームに取付けられる
ようになっている爪保持体の側面図、 第６図は、第５図の爪保持体の平面図、 第７図は、第３図と第４図の作動アームに取付けられる
ようになっている爪保持体の変更例を示す側面図、 第８図は、第７図の爪保持体の平面図、 第９図は、第１図と第２図で示す装置の一部を示す詳細
な側面図、 第10図は、本発明による空気混和装置のうち自家推進式
となっている第２実施例を示す簡略側面図、 第11図は、第10図の装置を示す簡略平面図、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−22048（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−192002（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−101603（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭36−17361（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭38−16602（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭57−15602（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芝生表面を推進移動するようになっている
   芝生用空気混和装置であって、その構成要素として、機
   枠と、前記機枠を支持するため設けられた少なくとも２
   つの接地車輪と、前記機枠に回転自在に装着され且つ、
   該機枠に対して横方向に延びるクランクシャフトと、前
   記クランクシャフトによる往復運動するように上端部が
   クランクシャフトに軸支されている複数の堅固な作動ア
   ームと、前記各アーム下端部に堅固に装着されている少
   なくとも１つの爪と、前記機枠に取り付けられていて前
   記クランクシャフトを回転するための駆動手段と、前記
   作動アーム下端部を横方向の運動に対して抑制するガイ
   ド手段からなり、前記クランクシャフトの回転により前
   記作動アームが芝生に対してほぼ垂直に往復運動して爪
   の芝生への刺通引抜が行われ、爪は芝生に刺通してい間
   は車両が移動しても芝生中に水平方向に固定保持され、
   さらに前記ガイド手段は、前記アームが往復運動するた
   めの複数の孔と、前記各アームをそれぞれの孔内で前方
   に付勢させる付勢手段からなる芝生用空気混和装置。
2. 【請求項２】前記爪は、前記作動アームに固着した加締
   具によって前記アームに装着されていることを特徴とす
   る請求項１記載の空気混和装置。
3. 【請求項３】前記加締具は着脱自在に前記アームに固着
   されることを特徴とする請求項２記載の空気混和装置。
4. 【請求項４】各加締具は前記各作動アームの一端を収容
   するスリーブを含み、前記アームの前記一端は係着具に
   よって前記スリーブに固着されることを特徴とする請求
   項３記載の空気混和装置。
5. 【請求項５】前記爪は前記加締具の加締部分の間で着脱
   自在に締結されることを特徴とする請求項2,3及び４に
   記載の空気混和装置。
6. 【請求項６】前記車輪は前記機枠に調節自在に取り付け
   られ、これにより前記爪が芝生から離れた運搬位置と、
   前期爪の地面への刺通深度を調節できる作動位置との間
   で移動調節できるようになっていることを特徴とする請
   求項１乃至５のいづれか一項に記載の空気混和装置。
7. 【請求項７】前記機枠に固着され、前記爪の間に延在し
   ている部分を有し、前記爪の引き抜き時に芝生が持ち上
   がるのを防止するための保護手段を含むことを特徴とす
   る請求項１乃至６のいづれか一項に記載の空気混和装
   置。
8. 【請求項８】前記保護手段は前記機枠に取り付けられる
   前部と、使用時に芝生に係合する後部とを有し、前記後
   部は隣接する前記爪の間に各々延在してい複数の細片部
   を有していることを特徴とする請求項７記載の空気混和
   装置。
9. 【請求項９】前記孔は機枠の枠部材に形成されることを
   特徴とする請求項１乃至８のいづれか一項に記載の空気
   混和装置。
10. 【請求項１０】前記爪が中空になっていることを特徴と
    る請求項１乃至９のいづれか一項に記載の茎混和装置。
11. 【請求項１１】前記加締具は複数の爪を保持するため共
    に締結されるように設けられた複数の部分からなること
    を特徴とする請求項２乃至５に記載の空気混和装置。