(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
トラクタに装着されて使用されるアーム連結型草刈機の場合、草刈作業部をトラクタの側方に大きくオフセットさせて作業が行われる。作業時においては、トラクタと草刈作業部とを連結するアームが障害物等に不用意に衝突することや、草刈作業部が草に隠れた障害物に衝突することが少なくない。衝突すると衝撃により草刈機やトラクタにダメージを与えことになり、故障や破損の原因となる問題があった。また、衝突すると、アームが長いためトラクタが振られて転倒や走路からの逸脱等が発生して安全に問題があった。
【0006】
従来技術の特許文献1や、特許文献2に示される作業装置や草刈機は、作業時のアームの回動は固定されていて、前記のような問題の解決には至っていない構成である。
【0007】
このため本発明の目的は、アーム連結型草刈り機において、草刈り作業時の草刈作業部やアームが障害物に衝突したときに、トラクタや草刈機がダメージを受けにくい構成のアーム連結型草刈機を提供することを目的とする。
【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請求項1の草刈機は、トラクタへの装着用装着部を設けた主フレームと、該主フレームに対し前後方向に回動可能なマストフレームと、該マストフレームには、一端を回動中心にして他端を上下に回動可能に設けた第1ブームと、該第1ブームに連結され
るとともに前記マストフレームが前方側に回動したときに、進行方向左右方向に回動する側方回動アーム、及び、前記側方回動アームに一端を連結され、進行方向前後方向に回動する前後方向回動アームで構成された第2ブームと、該第2ブームの前記前後方向回動アームの先端に前記側方回動アームと反対側の一端に連結された草刈作業部保持アームに連結されるとともに、上下回動可能且つ前記トラクタに対し前後に移動させることが可能に設けた草刈作業部を備え、前記主フレームに対するマストフレームの回動を固定するための、前記主フレームと前記マストフレームとに架け渡されて係合する可動フックを有したストッパ手段が設けられていて、該ストッパ手段は、マストフレームの回動方向に一定以上の回動力が作用すると、固定が解除され、前記草刈作業部を接地させて前記トラクタを後退させるとストッパ手段が係合して作業状態に復帰することを特徴とする草刈機である。
【0009】
また、請求項2の草刈機は
、前記マストフレームの回動中心は、主フレームのトラクタ装着用装着部の左右中央部
の後方に位置していることを特徴とする請求項1記載の草刈機である。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、第1ブームと草刈作業部を設けた第2ブームがマストフレームに設けられていて、マストフレームがトラクタに装着された主フレームに対し前後方向に回動が可能であり、一定以上の回動力が作用すると固定が解除されるストッパ手段により回動が固定されている構成によって、ブームや草刈作業部が不用意に障害物等に衝突したときに、ストッパ手段が外れてマストフレームが後方に回動することにより、草刈機への衝撃を吸収して草刈機を保護するとともに、装着しているトラクタへの衝撃を吸収する。この構成により安全な作業が行える草刈機を提供できる。
【0011】
さらに、マストフレームの回動中心を主フレームのトラクタ装着用装着部の左右中央部を通る中心線近傍に位置させていることにより、アームや草刈作業部が障害物等に衝突してマストフレームが回動したとき、トラクタの進行方向左右中心部を回動中心として回動するため、トラクタへの反力等が少なく安全な作業が行える草刈作業機を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
この発明の実施の一形態に係る実施例を、図面に基づいて説明する。
Aは、本発明の実施例に係る草刈機である。1は、草刈機Aを装着して駆動する農業用トラクタである。本例の説明においては、
図2に示す左側を進行方向の前方側、右側を後方側として説明する。
【0014】
本例に示す草刈機Aは、トラクタ1の後方に設けたトラクタ3点リンク機構12に装着され、トラクタ1からの動力により駆動され使用されるものである。10は、トラクタトップリンク、11,11はトラクタロアリンクである。それぞれ農業用トラクタ1後部に設けられ、トップリンク10、ロアリンク11,11でトラクタの3点リンク機構を構成していて、装着された草刈機Aを昇降可能に連結して牽引する。
【0015】
本例の草刈機Aは、トラクタ1に装着する装着部20を前方に設けた主フレーム2の中央付近に、縦方向の回動中心軸23を設け、回動中心軸23を中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム22を備え、マストフレーム22にアーム部3を設け、アーム部3の先端部に草刈作業部4を設けている。アーム部3は、マストフレーム22に一端を進行方向と直交する方向に回動自在に設けた第1ブーム30と、第1ブーム30の回動端側に一端を回動自在に連結された第2ブーム32からなり、トラクタ1の側方に草刈作業部4を位置させて草刈作業を行う。
【0016】
主フレーム2は、農業用トラクタ1後部に連結され、草刈機Aの車幅方向の一端に油圧オイルタンク50が載置される。他端側に位置する22はマストフレームである。マストフレーム22は、一端側を主フレーム2の左右中央部に縦方向の回動中心軸23により回動自在に保持されていて、この実施例では
図1に図示されるように、草刈機A後面視左端に位置している。300は、リフトシリンダである。リフトシリンダ300は、基部がリフトシリンダ軸301で回動自在にマストフレーム22に取り付けられる。302は、リフトシリンダ先端軸であり、リフトシリンダ300の先端に設けられ、リフトシリンダ300の先端側は第1ブーム30に連結されている。
【0017】
リフトシリンダ300を伸縮すると、第1ブーム30がマストフレーム22側の第1ブーム回動軸303を中心に上下に回動する。
【0018】
第2ブーム32は、本例においては、第1ブーム30に連結され進行方向左右方向に回動する側方回動アーム320と、側方回動アーム320に一端を連結され進行方向前後方向に回動する前後方向回動アーム321とで構成されていて、前後方向回動アーム321の回動端側に前後方向回動自在に連結された草刈作業部保持アーム326を介して草刈作業部4が設けられている。前後方向回動アーム321を回動させることにより、草刈作業部4をトラクタ1に対し前後に移動させることが可能である。
【0019】
側方回動アーム320と第1ブーム30端部は、前後方向に設けられる第2ブーム回動軸324により連結される。第2ブーム回動シリンダ322の伸縮に応じて側方回動アーム320は、第2ブーム回動軸324を回動中心として上下方向即ち車幅方向に回動する。
第2ブーム回動シリンダ322は、基部が第1ブーム30のマストフレーム22寄りに取り付けられる。第2ブーム回動シリンダ322先端部は、側方回動アーム320の第2ブーム回動軸324よりも第1ブーム30側に延設された位置に設けられた第2ブーム回動シリンダ先端軸327に連結されている。第1ブーム30と側方回動アーム320はそれぞれ上下方向に回動自在である。
【0020】
前後方向回動アーム321は、中空円筒状の金属製角パイプからなる。323は、第2ブーム前後方向回動シリンダである。第2ブーム前後方向回動シリンダ323の基部は側方回動アーム320に取り付けられる。第2ブーム前後方向回動シリンダ323の先端は、前後方向回動アーム321の略中央部に取り付けられる。前後方向回動アーム321は側方回動アーム320に対し前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動自在である。
【0021】
側方回動アーム320は、第1ブーム30に対して前後方向回動アーム321を、回動方向が90度異なる上下方向及び前後方向に回動するように、第1ブーム30と前後方向回動アーム321とを連結する。前後方向回動アーム321は、側方回動アーム320と反対側の一端に連結された草刈作業部保持アーム326を介して、先端に草刈作業部4を連結する。第2ブーム回動シリンダ322及び第2ブーム前後方向回動シリンダ323の伸縮に応じて前後方向回動アーム321は、第2ブーム回動軸324と側方回動アーム320に設けた回動支点軸325を回動中心として上下方向と前後方向すなわち、車幅方向と進行方向あるいは後退方向に回動する。
【0022】
前後方向回動アーム321は、前後方向回動アーム321と草刈作業部保持アーム326を介して草刈作業部4とを連結する。前後方向回動アーム321と草刈作業部保持アーム326は前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動支点328を回動中心として回動自在である。
【0023】
334は、草刈作業部回動シリンダである。草刈作業部回動シリンダ334は、草刈作業部保持アーム326に対し草刈作業部4を前後方向の草刈作業部回動軸337を回動中心として上下方向に回動させる。
【0024】
33は、草刈作業部リンク機構である。草刈作業部リンク機構33は、草刈作業部保持アーム326側に一端を回動自在に連結された第1リンクアーム330と、一端を回動自在に草刈作業部4側に連結された第2リンクアーム331とが回動自在に連結され、第2リンクアーム331と草刈作業部保持アーム326側とに架け渡され回動自在に連結された草刈作業部回動シリンダ334で構成されている。
【0025】
第1リンクアーム330は半円形ほどのリング状からなり、第2リンクアーム331も全体として略半円形ほどのリング状からなり、第1リンクアーム330と第2リンクアーム331は取付軸332で連結される。第1リンクアーム330は、取付軸333で草刈作業部保持アーム326に連結される。第2リンクアーム331と草刈作業部4は、取付軸335で草刈作業部4に連結される。前後方向の草刈作業部回動軸337を回動中心として草刈作業部4は回動可能に連結される。そのため、草刈作業部4は草刈作業部保持アーム326に対し上下方向に回動自在である。
【0026】
第2リンクアーム331と、草刈作業部回動シリンダ334は、第1リンクアーム330と第2リンクアーム331との連結軸332よりも、草刈作業部4側の取付軸335から離れた位置の取付軸336で回動自在に連結される。第1リンクアーム330と第2リンクアーム331とで略円形リング状からなる。そのため、移動量が大きくなり、全体としての回動量を大きくすることが可能となる。
【0027】
前後方向回動アーム321の中空円筒状の金属製角パイプ内には、側方回動アーム320と草刈作業部保持アーム326とを回動自在に連結するロッド(図示せず)が設けられていて、前後方向回動アーム321とで平行リンクが構成されている。このため、前後方向回動アーム321が前後方向に回動した場合においても草刈作業部保持アーム326が進行方向に対し直交した状態を維持するように構成されている。従って、草刈作業部4も直交した状態を維持する。
【0028】
草刈作業部4は、進行方向と直交する方向の草刈作業部回転軸40に、草刈刃41が多数突設させて取り付けられる。草刈作業部4の上方は回転する草刈刃41からの飛散を防ぐ保護カバーが設けられている。42はゲージローラで、草刈作業部回転軸40の後方に位置して水平方向の回転軸を有していて、作業時は圃場面に接地して刈り高さを安定させる。43は油圧モータである。油圧モータ43は、油圧ポンプ51で発生した油圧により回転して、草刈刃41を取付けた草刈作業部回転軸40を回転駆動させる。
【0029】
草刈機Aの各油圧作動部は、主フレーム2の前方部中央に設けられ、トラクタ1からの動力で回転駆動される油圧ポンプ51から発生される油圧によって作動する。トラクタ1からの動力は、油圧ポンプ51の前方に突設して設けた入力軸21とトラクタ1のPTO軸(図示せず)とをユニバーサルジョイント等で連結して入力される。主フレーム2の
図1に示す右側には油圧オイルタンク50が設けられ、各油圧作動部に配管されて使用されるオイルが貯留されている。また、各油圧作動部への配管の切換を行う油圧操作バルブ(図示せず)は油圧オイルタンク50の中央側側方部のカバー内に設けられている。油圧操作バルブは電動で作動する電動バルブが採用されていて、トラクタ1内の運転席近傍に設けられた電動操作レバーによって操作される。各油圧作動部は油圧ホース等(図示せず)で配管されている。
【0030】
主フレーム2の中央付近に、縦方向の回動中心軸23を設け、これを中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム22は、
図4に示すようにマストフレーム22の回動端側に設けたストッパ手段6によって主フレーム2に係止されていて回動が阻止されている。ストッパ手段6は、マストフレーム22の回動方向に一定以上の回動力が作用すると係止が解除される構成となっている。
【0031】
図8は、本例のストッパ手段6を説明するための要部断面図である。(a)はストッパ手段6が主フレーム2側に係止されてマストフレーム22との回動が阻止された状態で、(b)はストッパ手段6が解除される直前の状態を示したものである。ストッパ手段6は、主フレーム2とマストフレーム22とに架け渡されて係合する可動フック60と、可動フック60の回動支点となるマストフレーム22に固着された支点ピン62と、可動フック60を押圧するスプリング61と、スプリング61と可動フック60をガイドする支持軸63と、支持軸63の端部に螺合されてスプリング61の押圧力を調整するナット64で構成される。
【0032】
支持軸63は、マストフレーム22に垂直方向に立設して固着されている。可動フック60の中央部付近には支持軸63に挿入するためのガイド孔600が設けられ、一端側にはマストフレーム22に固着された支持ピン62に挿入されるための保持孔601がガイド孔600と同方向に向け設けられている。支持軸63に挿入された可動フック60は、さらに支持軸63に挿入されたスプリング61によって下方に押圧される。支持軸63の上方端部にはナット64が螺合されていて、押圧力を調整できる構造となっている。
【0033】
可動フック60の保持孔601と反対側の端部は、主フレーム2側に片持ち状に延出されていて、端部には下方に向いた山形状の突設部が設けられている。また、この突設部に対向した主フレーム2側には、同じく可動フック側に向けた突設部が固着して設けられ、双方の突設部斜面が重なり合って係合した状態となっている(a)。水平回動を阻止する方向の突設部の斜面同士が相対した状態となっていて、主フレーム2とマストフレーム22の回動が阻止された状態となっている。可動フック60の押圧力に抗して水平方向の回動力の分力により可動フック60の突設部が斜面に沿って押し上げられ(b)、突設部同士が外れるとマストフレーム22の回動が自由状態となる。可動フック60は、必ずしもマストフレーム22側に設ける必要はなく、主フレーム2側に設けた構成でもよい。
【0034】
この構成のため、マストフレーム22に設けられたアーム部3や草刈作業部4がトラクタ1の前進によって障害物等に衝突等したときに、可動フック60の突設部が外れ、マストフレーム22の前後方向の回動が自由状態となり、アーム部3と草刈作業部4とともに後方に回動して衝撃を吸収し草刈機Aへのダメージを回避する。
図6が後方に回動された状態を示した平面図であり、
図5が側面図である。回動された状態から草刈作業状態に復帰させるには、草刈作業部4を接地させた状態で、トラクタ1を後退させると、マストフレーム22が前方に回動し、可動フック60の突設部と主フレーム2側の突設部が係合して回動が固定される。
【0035】
図7は、マストフレーム22の回動中心軸23の要部の断面を示した側面図である。主フレーム2の前方には、トラクタ1へ連結するための装着部20が設けられていて、その後方部にマストフレーム22を主フレーム2に対し回動させる回動中心軸23が垂直方向に同心で2カ所設けられている。装着部20は、主フレーム2の前方側に設けた上方中央部に位置する左右水平方向のトップピン202と、その下方左右に設けた左右水平方向のロアピン203に、トラクタ1側の3点リンク機構12にトップリンクピン200とロアリンクピン201によって取付けられたクイックヒッチ13を係合させてトラクタ1に装着する。クイックヒッチ13は、上方中央部にトップピン202と係合するフック部が設けられ、下方左右にロアピン203と係合するフック部が設けられていて、フック部を係合させて連結される。
【0036】
マストフレーム22の回動中心軸23は、クイックヒッチ13が連結される装着部20の左右中央部の後方に位置する。即ち、トラクタ1の左右中央線上に位置する。このため、アーム部3や草刈作業部4がトラクタ1の前進によって障害物等に衝突してマストフレーム22が回動するとき、トラクタ1に偏心した反力が作用しにくい。また、後方に回動したマストフレーム22を復帰させるためにトラクタ1を後退させるときの運転操作が容易である。
【0037】
次にこの発明の草刈機Aを用いて草刈り作業を行う場合について説明する。トラクタ1の後方に設けた左右一対のロアリンク11とその中央上方に設けたトップリンク10とからなるトラクタ3点リンク機構12にクイックヒッチ13を取付け、草刈機の主フレーム2前方に設けたロアピン203とトップピン202にクイックヒッチ13のフック部を係合させトラクタ1と草刈機を連結する。また、草刈機前方中央部に設けた油圧ポンプ51の入力軸21とトラクタ1のPTO軸とをユニバーサルジョイント等により連結させ、油圧ポンプ51を駆動可能にする。
【0038】
草刈り圃場においてトラクタ1のPTO軸を回転させ油圧ポンプ51を駆動し、操作レバーを操作してアーム部3を作動させ草刈作業部4を草刈圃場面に位置させる。そしてトラクタ1運転席部の操作レバー部に設けたスイッチを操作して草刈作業部4を回転駆動させる。そして、トラクタ1を走行させると草刈作業が行われる。草刈作業部4のゲージローラ42が自重により圃場面の凸凹に当接して追従し刈取り高さを一定にする。草刈作業部4やアーム部3が障害物等に衝突した場合は、ストッパ手段6が外れマストフレーム22が後方に回動して衝撃力を緩和して、草刈機を保護する。後方に回動したマストフレーム22を復帰させるには、草刈作業部4を接地させてトラクタ1を低速で後退させるとマストフレーム22が前方側に回動してストッパ手段6が係合して作業状態となる。