(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
トラクタ後方に連結するための装着部と、複数の刈刃が設けられた水平回転軸を含む草刈作業部と、前記装着部と前記草刈作業部とを連結し、前記草刈作業部を水平方向に移動可能にするオフセット機構部と、前記草刈作業部を前記水平回転軸の軸心方向の一方端側を支点にして他方端側を上下に回動可能な回動機構部とを有する草刈作業機において、前記草刈作業部が前記装着部に対し水平状態を含む一定の角度範囲のときのみトラクタ後方の収納位置へ移動可能に牽制手段が設けられていることを特徴とする草刈作業機。
オフセット機構部にはオフセット位置検知手段、回動機構部には回動位置検知手段が設けられていて、該検知手段からの情報を基に、草刈作業部がオフセット作業状態からトラクタ後方の収納位置へ自動的に移動する自動収納スイッチを備え、該自動収納スイッチを操作すると自動的に草刈作業部が水平位置に回動するとともに、トラクタ後方の収納位置へ水平移動する制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載の草刈作業機。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
トラクタから側方にオフセットさせて作業が可能な草刈り作業機の場合、トラクタが走行していない側方部分の刈取りが可能であり、草刈作業部を走行方向と直交する方向の上下に回動可能とすることにより、トラクタ走行部に対し側方の上下方向に傾斜した部分の刈取り作業が可能となる。しかし、草刈作業部から離れたトラクタ運転席から草刈作業部を側方の傾斜に合わせてオフセットまたは上下に回動させる作業は、操作技術を要する。現状では運転席に設けた操作部であるスイッチや油圧バルブを操作して調整が行われる。
【0006】
また、オフセット作業後に草刈作業部をトラクタ後方の収納位置へ移動させる場合、草刈作業部が傾斜した状態だと地面に干渉する等の不都合が生じるため、草刈作業部を回動させるとともに水平移動させる必要があり、オフセット量と上下回動量の調整をそれぞれ行いながらの作業となる。
【0007】
このため本発明の目的は、容易に草刈作業部を操作可能とし、誤操作などによる本機の破損防止策を設けた草刈作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、トラクタ後方に連結するための装着部と、複数の刈刃が設けられた水平回転軸を含む草刈作業部と、前記装着部と前記草刈作業部とを連結し、前記草刈作業部を水平方向に移動可能にするオフセット機構部と、前記草刈作業部を前記水平回転軸の軸心方向の一方端側を支点にして他方端側を上下に回動可能な回動機構部とを有する草刈作業機において、前記草刈作業部が前記装着部に対し水平状態を含む一定の角度範囲のときのみトラクタ後方の収納位置へ移動可能に牽制手段が設けられていることを特徴とする草刈作業機を提案する。
【0009】
また、オフセット機構部にはオフセット位置検知手段、回動機構部には回動位置検知手段が設けられていて、該検知手段からの情報を基に、草刈作業部がオフセット作業状態からトラクタ後方の収納位置へ自動的に移動する自動収納スイッチを備え、該自動収納スイッチを操作すると自動的に草刈作業部が水平位置に回動するとともに、トラクタ後方の収納位置へ水平移動する制御部を備えたことを特徴とする前項記載の草刈作業機。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、草刈作業部が装着部に対し水平状態のときのみトラクタ後方位置へ移動可能に牽制手段が設けられているため、誤操作防止となる。また、草刈作業部がオフセット作業状態からトラクタ後方の収納位置へ自動的に移動する自動収納スイッチを備えていることにより、効率よく容易に収納作業が行える。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施例を以下の図面に基づいて説明する。
図1は本発明の草刈作業機の作業状態の側面図、
図2は本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の平面図、
図3は本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の平面図、
図4は草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の検知部の平面図、
図5は草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の検知部の平面図、
図6は草刈作業部の前面図、
図7は草刈作業部を下方に傾斜させた状態の後面図、
図8は動力伝達部を示した平面図、
図9は操作部の斜視図、
図10は草刈作業部を後方に収納する時のフロー図、
図11は自動収納スイッチを操作した時のフロー図を示したものである。
【0013】
本例に示す草刈作業機は、トラクタ1の後方に設けた3点リンクヒッチ機構に装着され、トラクタ1からの動力により草刈作業部5を駆動して使用されるものである。また、草刈作業部5は、トラクタ1に対して左右に移動可能に設けられていて、トラクタ1の側方に位置させての作業も可能であり、トラクタ1のタイヤで刈取り前の草を踏まずに前進刈取り作業が可能である。
【0014】
本例の草刈作業機は、前方部にトラクタ1に装着するための装着部2を設け、その後方に草刈作業部5が設けられていて、装着部2と草刈作業部5はオフセット機構部6を介して連結されている。オフセット機構部6は平面視平行リンクで構成されていて、平行リンク前方端が装着部2側に、後方端側が草刈作業部5側に回動自在にそれぞれ連結されていて、草刈作業部5が左右に移動しても進行方向に対して直交姿勢が変化しないように構成されている。
【0015】
前記装着部2には、オートヒッチ装置が設けられていて、トラクタ1後方に設けられた昇降装置である3点リンク機構にヒッチ枠20を取り付け、3点リンク機構によりヒッチ枠20を上昇させて草刈り作業機を吊り上げると、自動的に草刈り作業機が連結されて装着される装置である。トラクタ1の後方に設けた左右一対のロワーリンク11とその中央上方に設けたトップリンク10とからなる3点リンクヒッチ機構に、これらを定型化するヒッチ枠20(クイックカプラー又はオートヒッチと称される)を取り付け、草刈り作業機の前方に設けた中央上方部のトップピン210にヒッチ枠20上方のトップフック207を係合させるとともに3点リンクヒッチ機構を上昇させると、草刈り作業機側の前方下方左右に設けたロワーピン205がヒッチ枠20側に引き寄せられ、ヒッチ枠20のロワープレート206のU字溝に係合するとともに、U溝部に設けたフック208により抜け止めが行われ、トラクタ1と草刈り作業機が連結される。
【0016】
草刈作業部5は、草刈作業部5の片側側方上方部に設けた動力の入力部であるベベルギヤケース3が設けられていて、
図8に示すように、このベベルギヤケース3から前方に向け突設させた第2入力軸30と装着部2に設けた第1入力軸212が軸方向に伸縮可能なユニバーサルジョイント65で連結されていて、さらに、第1入力軸212前方側がトラクタPTO軸13とユニバーサルジョイント12により連結され、動力がトラクタ1から取出され草刈作業部5は駆動される。第2入力軸30と装着部2に設けた第1入力軸212が軸方向に伸縮可能なユニバーサルジョイント65で連結されていることで、装着部2と草刈作業部5との間に設けた平行リンクで構成したオフセット機構部6の回動時の芯間の変位量を吸収する。
【0017】
ベベルギヤケース3は、草刈作業部5の最側端の刈取り刃51より外側に突設されて設けられていて、ベベルギヤケース3は、第2入力軸30に入力された動力を内部のベベルギヤ31により第2入力軸30と直行する方向に変換及び変速する。変換された動力はベベルギヤケース3の片側側方から水平方向の出力軸32により草刈作業部5の側方端側に伝達される。側方端部側の出力軸32先端には出力プーリ33が固着されていて、さらに、その下方に前記草刈作業部5の回転軸50の端部に固着された入力プーリ57が設けられていて、これらのプーリに掛け渡された伝動ベルトにより第2入力軸30に入力された動力は、草刈作業部5の回転軸50に伝達され回転駆動する。前記プーリ及び伝動ベルト部はベルトカバー4により覆われてガードされている。
【0018】
草刈作業部5は、トラクタ進行方向と直交する水平方向の回転軸50に放射状に複数の刈取り刃51を揺動自在に設けた刈取りロータ56を有し、これを回転軸50の上方を刈取りした草が通過するように前方から後方に掬い上げるように回転させ、雑草等を刈取りするとともに破砕する。刈取り刃51回転軌跡外周上方部は、刈取り部カバー52で覆われていて、切断された雑草等の飛散を防止するとともに刈取られた雑草等の一部を回転軸50の周りに持ち回らせてさらに細かく破砕するように設けられている。回転軸50の両端部はベアリング550を介して刈取り部カバー52の左右側部のカバーであるサイドプレート55に保持されている。
【0019】
刈取り部カバー52の前方端部は、刈取りロータ56より前方に突設していて、刈取り部カバー52前方から連続して突設する水平面とその前方端から下方の垂直方向に折り曲げられて、逆L字状部を形成している。逆L字状下方端部には、フラップ520が草刈作業部5の幅方向に多数垂れ下げられていて、刈取りロータ56で跳ね飛ばされた異物等が外に飛び出さないように設けられている。
【0020】
草刈作業部5後方下部にはゲージローラ7が設けられていて、作業時には地表面に接地して草刈作業部5の後方側の地上高さを保持する。ゲージローラ7は刈取りロータ56の略幅の長さの円筒状に設けてあり、草刈作業部5の左右の側板55から後方に延設した取付け板70に左右端部を軸受72を介して回転自在に保持されている。側板55への取付け板70取付け孔が複数設けてあり、取り付け孔位置を選択して取り付けることで草刈作業部5の高さを調整する。
【0021】
草刈作業部5を左右に移動させるオフセット機構部6は、前端側を装着部2に水平回動自在に連結されて後方側へ延びる回動アーム60と、一端を装着部側に他端を回動アーム60側にそれぞれ水平回動自在に連結してその伸縮動作により回動アーム60を水平方向に回動させるオフセット用電動シリンダ63と、回動アーム60の回動端側で草刈作業部5を保持する草刈作業部保持ブラケット64を有し、回動アーム60は左右に一対平行に設けられ前方端が装着部2側に、後方端側が草刈作業部5側の草刈作業部保持ブラケット64にそれぞれ垂直方向に設けた前方回動軸61および後方回動軸62により連結されて平行リンクを構成していて、草刈作業部5が
図2に示すトラクタ後方位置から
図3に示すトラクタの側方側双方への左右移動が行われても進行方向に対して刈取り作業部の直交姿勢が変化しないように構成されている。平行リンクを使用したオフセット機構で構成されているため、構造がシンプルで製造コストを兼価に抑えることが可能である。
【0022】
草刈作業部保持ブラケット64は、回動アーム60の回動端側に垂直方向の後方回動軸62により平行リンク機構を成して水平回動自在に保持されていると共に、進行方向と平行に水平に設けた草刈作業部回動軸53により草刈作業部5を進行方向と直行する面において上下方向回動自在に保持している。草刈作業部5側と草刈作業部保持ブラケット64側にそれぞれ両端部を回動自在に草刈作業部回動用電動シリンダ54が連結されていて、草刈作業部回動用電動シリンダ54を伸縮動作させることにより、草刈作業部5を草刈作業部回動軸53を中心に上下に回動させる回動機構部が構成されている。草刈作業部5を上下に回動させることにより、トラクタ1の走行面に対し側方の上下に傾斜した傾斜面の雑草等を刈取ることが可能となる。
【0023】
オフセット機構部6前端側の装着部2との連結は、装着部2のマストフレーム202の左右一方側の下方部に連結ブラケット203を介して連結されていて、連結ブラケット203の後方側に前記回動アーム60を垂直方向に設けた前方回動軸61により保持するとともに、連結ブラケット203の前方側一端を進行方向と直交する水平方向の上下回動軸によりマストフレーム202に前後回動自在に連結している。該前後回動角は一定範囲に規制されているが、これにより装着部2に対し草刈作業部5が前後に一定範囲で揺動可能となり、作業圃場の凹凸に対し作業時追従できるように構成されている。
【0024】
図4、
図5において、本例のオフセット位置検知手段と回動位置検知手段について説明する。オフセット位置検出手段は、草刈作業部回動アーム60の回動角度を検出することによりオフセット位置を検出する。草刈作業部保持ブラケット64に、草刈作業部回動アーム60と平行に水平方向に回動するオフセット量検知アーム82が設けられていて、回動アーム60側に設けたガイドピン84と係合して回動アーム60が回動すると、これに追従して回動する。ガイドピン84はオフセット量検知アーム82に設けた長孔状のガイド孔821にオフセット量検知アーム82と直交するように挿通されて、回動アーム60が回動するとオフセット量検知アーム82も相対的に回動する。オフセット量検知アーム82の回動中心にはポテンショメータ81が設けてあり、オフセット量検知アーム82の回動角を検知できるようになっていて、回動角を検知することにより、相対的に回動する回動アーム60の回動位置を検出して、草刈作業部5のオフセット位置を検知する。
【0025】
オフセット量検知アーム82は、平面視L字状となっていて、中間部に回動中心があり、一方側に前記ガイドピン84が挿通されるガイド孔821が、他方に回動方向に突設して設けた押しボルト822が草刈作業部保持ブラケット64側に向けて設けられている。一方、草刈作業部保持ブラケット64側には、草刈作業部保持ブラケット64と草刈作業部5の回動を固定するロックピン85が設けられていて、ロックピン85は草刈作業部保持ブラケット64側から草刈作業部5側に挿通することで回動が固定される。草刈作業部5がトラクタ後方の収納位置に位置すると、オフセット量検知アーム82が回動して一端に設けた前記押しボルト822がロックピン85を草刈作業部5側に押し込み回動を固定する。ロックピン85は草刈作業部5側から離れる方向にスプリングで付勢されていて、回動アーム60がオフセット方向に回動して押しボルト822が後退すると、草刈作業部5への押し込みがスプリングの付勢力により解除され回動の固定が解除されるようになっている。この機構により、移動時に草刈作業部5が意図せずに上下方向に回動することを防止する。
【0026】
草刈作業部5の上下方向の回動は、草刈作業部保持ブラケット64に設けた進行方向と平行の水平軸である草刈作業部回動軸53を回動軸として行われる。回動は草刈作業部5と草刈作業部保持ブラケット64とに架け渡された草刈作業部回動用電動シリンダ54の伸縮により回動され、回動位置検知手段は、草刈作業部回動用電動シリンダ54と草刈作業部保持ブラケット64との間に連結され草刈作業部回動用電動シリンダ54の伸縮量に相対して回動するシリンダリンクアーム58の回動量をポテンショメータ81’により検出して草刈作業部5の回動位置を検出する。ポテンショメータ81’は草刈作業部5のシリンダリンクアーム58の取付け部近傍に回動軸を進行方向と平行に設け取り付けられる。回動軸には回動量検知アーム83が回動軸と直交して設けられ、回動量検知アーム83には、前記オフセット量検知アーム82と同じく長孔状のガイド孔が設けてあり、この孔にシリンダリンクアーム58に設けたガイドピン84’が挿通され、シリンダリンクアーム58が回動すると回動量検知アーム83が回動してポテンショメータ81’が草刈作業部5の上下の回動量を検知する。
【0027】
前記オフセット位置検知手段と回動位置検知手段からの情報により、トラクタ後方の収納位置に草刈作業部5を位置させる場合、草刈作業部5が装着部2に対し水平状態を含む一定の角度範囲のときのみ移動可能に牽制手段としての制御が行われる。
図10は収納位置に草刈作業部5を移動させる場合のフロー図を示したものである。コントロールボックス86のジョイスティックレバー861を草刈作業部5が収納位置側にオフセットする方向へ傾倒すると(a1)、オフセット用電動シリンダ63が伸びて回動アーム60が収納側に回動する(a2)。そして、オフセット量検知アーム821も回動してポテンショメータ81が後方範囲の角度であることを検知すると(a3)、草刈作業部5が水平位置の角度であるか回動量検知アーム83の角度を検知するポテンショメータ81’を確認する(a4)。この時、水平位置の角度以外の場合、オフセット用電動シリンダ63を停止させる(a5)。前記後方範囲の角度は、通常草刈作業部5をトラクタ後方に位置して傾斜させて作業する必要がない範囲を任意設定する。また、草刈作業部5の水平位置の角度範囲も一定の角度範囲を設けてもよい。
【0028】
次に自動収納スイッチ862を操作した時のフロー図を
図11に基づいて説明する。自動収納スイッチ862を押すと(b1)、回動量検知アーム83のポテンショメータ81’の角度が制御部に読み込まれ(b2)、草刈作業部5が水平状態から下方に傾斜しているのか、上方に傾斜しているのか判断され、草刈作業部回動用電動シリンダ54を水平位置の角度方向に伸縮させる(b3)。そして、草刈作業部5の回動量検知アーム83の角度を検知するポテンショメータ81’が水平位置の角度になると(b4)、草刈作業部回動用電動シリンダ54を停止させる(b5)。次に、オフセット用電動シリンダ63が伸びて回動アーム60が収納側に回動する(b6)。同時にオフセット量検知アーム821も回動してポテンショメータ81が収納位置の角度であることを検知すると(b7)、オフセット用電動シリンダ63が停止(b8)して草刈作業部5が収納位置に移動終了する。
【0029】
図9は、トラクタ運転席近傍に位置させて、草刈作業部5の作業姿勢を調整する本例の操作部であるコントロールボックス86を示したもので、背面側に設けた吸盤865によってトラクタのキャビンのガラスに固定して使用する。上面には四方に傾倒することで草刈作業部5のオフセット量及び上下の回動量を調整できるジョイスティックレバー861が設けられている。本例においては、コントロールボックス86の長手方向に傾倒させると上下に、左右に傾倒させると左右に草刈作業部5を移動できる。ジョイスティックレバー861を握った状態で後方の草刈作業部5から目を離さずに操作が可能であるため、操作が容易に行える。コントロールボックス86の側方には、電源スイッチ863と電源ランプ864及び自動収納スイッチ862が設けられている。草刈作業部5がオフセット状態の時、自動収納スイッチ862を押すと、草刈作業部5が水平位置に回動するとともにトラクタ後方の収納位置に自動的に水平移動する。
【0030】
コントロールボックス86からの信号は、草刈作業機の装着部2上方に設けた制御ボックス80に無線又は有線により送信され、制御ボックス内に設けたリレーを作動させ草刈作業部回動用電動シリンダ54又はオフセット用電動シリンダ63を作動させる。
【0031】
図7は草刈作業部5をオフセットさせ傾斜させた状態の本例の草刈作業機の要部後面図で、ユニバーサルジョイント65部分は省略したものである。図のように草刈作業部5をオフセットさせることにより、トラクタが水平の状態で傾斜した側方の部分の草刈作業が可能となる。本図は下方に傾斜した場合を示したが、上方に傾斜した場合でも同様に作業が行える。
【0032】
次にこの発明の草刈り作業機の作動について説明する。草刈り作業機の前方部に設けた装着部2によりトラクタ1に装着し、装着部2の第1入力軸212とトラクタPTO軸13をユニバーサルジョイント12で連結し、トラクタ1からの動力により回転駆動させる。このとき、オートヒッチ装置による連結の場合、トラクタの3点リンク機構を上昇させトップフック207にトップピン210を引っ掛けて草刈り作業機を吊り上げると、自動的に草刈り作業機が連結されて、ユニバーサルジョイント12も同時に連結される。入力された動力は、ユニバーサルジョイント12から装着部2の第1入力軸212とユニバーサルジョイント65を介してベベルギヤケース3の第2入力軸30へ伝達される。ベベルギヤケース3の内部のベベルギヤ31により第2入力軸30の動力は出力軸32により動力を草刈作業部5の側方端側に伝達する。出力軸32先端には出力プーリ33が固着されていて、その下方に前記草刈作業部5の回転軸50の端部に固着された入力プーリ57が設けられていて、これらのプーリに掛け渡された伝動ベルトにより動力は草刈作業部5の回転軸50に伝達され回転駆動する。回転軸50には放射状に複数の刈取り刃51が揺動自在に設けられていて、これを切断された雑草等が回転軸50の上方を通過して前方から後方に掬い上げるように回転させ、トラクタの進行により雑草等を刈取りするとともに破砕させる。刈取り刃51回転軌跡外周上方部は、刈取り部カバー52で覆われていて、切断された雑草等の飛散を防止するとともに刈取られた雑草等の一部を刈取り刃51の掬い面の作用により回転軸50周りに持ち回らせてさらに細かく破砕させる。
【0033】
草刈作業部5は、装着部2に対してオフセット機構部6のオフセット用電動シリンダ63を伸縮させることにより左右に移動させてトラクタ1からのオフセット位置を調整して作業を行う。トラクタ1のタイヤ側方から草刈作業部5を外側にオフセットさせ、トラクタ1を刈取り後の圃場部面を走行させるとともに、草刈作業部5を未刈取り部に位置させて作業を行うことで、タイヤが未作業部の雑草等を踏み倒すことによる刈残し発生を防止できる。
【0034】
トラクタ1のタイヤ側方から草刈作業部5を外側にオフセットさせ、さらに、刈取り部回動用電動シリンダ54を伸縮させて草刈作業部5を進行方向と直交する方向の上下に回動させることにより、トラクタ1の走行面に対して上下に傾斜している側方部の法面の草刈り作業が可能となる。草刈作業部5の移動及び回動操作は、運転席近傍に設けたコントロールボックス86のジョイスティックレバー861を前後左右に傾倒させることにより容易に操作できる。草刈作業部5をオフセットさせた後トラクタ後方に収納する場合は、草刈作業部5を水平状態に回動させないと移動できないように制御されているため誤操作による破損などを防止できる。また、自動収納スイッチ862を操作することにより、自動的に草刈作業部5が水平位置に回動するとともに、トラクタ後方の収納位置へ水平移動する。