特開 2023-83893 オフセット作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023083893

(43)【公開日】2023-06-16

(54)【発明の名称】オフセット作業機

(51)【国際特許分類】

   A01D 34/835 20060101AFI20230609BHJP

   A01D 34/44 20060101ALI20230609BHJP

【ＦＩ】

A01D34/835

A01D34/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197866

(22)【出願日】2021-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】390010836

【氏名又は名称】小橋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】橋本 健志

(72)【発明者】

【氏名】大月 忠亮

(72)【発明者】

【氏名】和田守 哲也

【テーマコード（参考）】

2B083

【Ｆターム（参考）】

2B083AA01

2B083BA16

2B083CA09

2B083CA28

2B083DA02

2B083EA07

2B083EA11

2B083GA02

2B083HA03

2B083HA05

2B083HA52

2B083HA53

2B083HA55

2B083HA59

(57)【要約】

【課題】作業部が障害物に接触したときに生じる不具合を防止すること。
【解決手段】オフセット作業機は、作業部と、逃げ機構部と、アーム部を有するオフセット機構部と、アーム部と逃げ機構部とを連結する第１連結部と、を備える。逃げ機構部は、弾性部材と、回動連結部材と、弾性部材と回動連結部材とを連結する第２連結部と、を有する。第１連結部は、回動連結部材の回動軸を中心として回動可能である。第２連結部は、回動連結部材の回動に伴って移動可能である。弾性部材は、作業部に外力が作用したときに回動連結部材が回動することを抑制する方向に第２連結部を付勢する。作業部に外力が作用したとき、アーム部から第１連結部に作用する方向と、外力による回動連結部材の回動に伴って第１連結部が移動しようとする方向とのなす角は、オフセット移動の量が大きい場合に比べて小さい場合の方が小さくなるように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行機体から動力を受けて農作業を行う作業部と、
前記作業部に所定の力以上の外力が作用したときに、前記作業部を逃げ移動させるための逃げ機構部と、
前記作業部から前記逃げ機構部に向かって延びるアーム部を有し、前記作業部を左右方向にオフセット移動させるオフセット機構部と、
前記アーム部と前記逃げ機構部とを連結する第１連結部と、を備え、
前記逃げ機構部は、
弾性部材と、
前記第１連結部に連結され、回動軸を中心として回動可能な回動連結部材と、
前記弾性部材と前記回動連結部材とを連結する第２連結部と、を有し、
前記第１連結部は、前記回動軸を中心として回動可能であり、
前記第２連結部は、前記回動連結部材の回動に伴って移動可能であり、
前記弾性部材は、前記作業部に外力が作用したときに前記回動連結部材が回動することを抑制する方向に前記第２連結部を付勢し、
前記作業部に前記外力が作用したとき、前記アーム部から前記第１連結部に作用する方向と、前記外力による前記回動連結部材の回動に伴って前記第１連結部が移動しようとする方向とのなす角は、前記オフセット移動の量が大きい場合に比べて小さい場合の方が小さくなるように構成されたオフセット作業機。

【請求項2】

前記オフセット機構部は、平行リンク機構を含み、
前記アーム部は、前記平行リンク機構の一部のリンクを構成し、
前記第１連結部は、前記平行リンク機構の一部の対偶（ジョイント）を構成する、請求項１に記載のオフセット作業機。

【請求項3】

前記回動連結部材は、前記回動軸との距離が変化する第１方向に延びる第１摺動部を有し、
前記第２連結部は、前記第１摺動部上を前記第１方向に摺動することで前記回動軸に近づく、請求項１又は２に記載のオフセット作業機。

【請求項4】

前記逃げ機構部は、前記回動軸との距離が変化する方向であって前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２摺動部を備えた第１部材をさらに有し、
前記第２連結部は、前記第１摺動部を摺動しながら前記第２摺動部上を前記第２方向に摺動することで前記回動軸に近づき、
前記弾性部材は、前記第２連結部の移動によって、フレームに対して回動しながら伸長又は収縮する、請求項３に記載のオフセット作業機。

【請求項5】

前記第１部材は、前記第２摺動部が設けられた第１領域と連続する第２領域を含み、
前記第２領域は、前記第２連結部が前記第２方向とは異なる第３方向に移動可能な領域であり、
前記第２連結部が前記第２領域に位置するときの前記第３方向と前記第１方向とがなす角は、前記第２連結部が前記第１領域に位置するときの前記第２方向と前記第１方向とがなす角より大きい、請求項４に記載のオフセット作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オフセット作業機に関する。特に、走行機体の後部に装着され、走行機体の側方において農作業を行うオフセットタイプの作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、農道や荒れ地の雑草を除去するため草刈り作業を行う作業機として草刈り機が知られている。一般的に、草刈り機は、トラクタ等の走行機体に装着され、走行機体と共に移動しながら作業部を動作させることにより草刈り作業を進める。近年は、草刈り作業を行う作業部が走行機体の側方にオフセット移動し、走行機体の側方において草刈り作業を行うオフセットタイプの草刈り機が知られている（特許文献１及び２）。特許文献１及び２に記載された草刈り機は、走行機体に装着される装着部と、草刈りを行う作業部との間に平行リンク機構が設けられ、当該平行リンク機構により作業部の側方へのオフセット移動が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－３９９４１号公報

【特許文献2】特開２０１２－１９１８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１及び２に記載された草刈り機において、走行機体よりも側方に突出したオフセット位置で草刈り作業を行う際、作業部が草の陰に隠れた根石や切り株等の障害物に引っ掛かってしまう場合がある。この場合、作業部のフレームや電動シリンダ等に大きな負荷が掛かり、草刈り機の破損を招くおそれがある。また、走行機体にも負荷が加わるため、走行機体の部品の破損につながる可能性もある。さらに、作業部が障害物に引っ掛かった状態で走行機体が走行を続けると、走行機体が障害物を中心に転回するため進行方向が大きく変わり、事故につながる可能性もある。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、作業部が障害物に接触したときに生じる不具合を防止することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態におけるオフセット作業機は、走行機体から動力を受けて農作業を行う作業部と、前記作業部に所定の力以上の外力が作用したときに、前記作業部を逃げ移動させるための逃げ機構部と、前記作業部から前記逃げ機構部に向かって延びるアーム部を有し、前記作業部を左右方向にオフセット移動させるオフセット機構部と、前記アーム部と前記逃げ機構部とを連結する第１連結部と、を備え、前記逃げ機構部は、弾性部材と、前記第１連結部に連結され、回動軸を中心として回動可能な回動連結部材と、前記弾性部材と前記回動連結部材とを連結する第２連結部と、を有し、前記第１連結部は、前記回動軸を中心として回動可能であり、前記第２連結部は、前記回動連結部材の回動に伴って移動可能であり、前記弾性部材は、前記作業部に外力が作用したときに前記回動連結部材が回動することを抑制する方向に前記第２連結部を付勢し、前記作業部に前記外力が作用したとき、前記アーム部から前記第１連結部に作用する方向と、前記外力による前記回動連結部材の回動に伴って前記第１連結部が移動しようとする方向とのなす角は、前記オフセット移動の量が大きい場合に比べて小さい場合の方が小さくなるように構成されている。

【0007】

前記オフセット機構部は、平行リンク機構を含み、前記アーム部は、前記平行リンク機構の一部のリンクを構成し、前記第１連結部は、前記平行リンク機構の一部の対偶（ジョイント）を構成してもよい。

【0008】

前記回動連結部材は、前記回動軸との距離が変化する第１方向に延びる第１摺動部を有し、前記第２連結部は、前記第１摺動部上を前記第１方向に摺動することで前記回動軸に近づいてもよい。

【0009】

前記逃げ機構部は、前記回動軸との距離が変化する方向であって前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２摺動部を備えた第１部材をさらに有し、前記第２連結部は、前記第１摺動部を摺動しながら前記第１摺動部によって押されることによって、前記第２摺動部上を前記第２方向に摺動することで前記回動軸に近づき、前記弾性部材は、前記第２連結部の移動によって、フレームに対して回動しながら伸長又は収縮してもよい。

【0010】

前記第１部材は、前記第２摺動部が設けられた第１領域と連続する第２領域を含み、前記第２領域は、前記第２連結部が前記第２方向とは異なる第３方向に移動可能な領域であり、前記第２連結部が前記第２領域に位置するときの前記第３方向と前記第１方向とがなす角は、前記第２連結部が前記第１領域に位置するときの前記第２方向と前記第１方向とがなす角より大きくてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施形態におけるオフセット作業機は、作業部が障害物に接触したときに生じる不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機の構成を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機の構成を示す平面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機において、右側にオフセットした移動した作業部が障害物に接触する前の状態を示す説明図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機における平板状の部材及び回動連結部材の分解図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機において、作業部が障害物に接触する前の状態を示す説明図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機において、作業部が障害物に接触した後の状態を示す説明図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機における平板状の部材及び回動連結部材の分解図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るオフセット作業機における平板状の部材及び回動連結部材の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明のオフセット作業機の実施形態について説明する。但し、本発明のオフセット作業機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0014】

また、説明の便宜上、「上」、「下」、「前」、「後」、「右」、「左」といった方向を示す語句を用いるが、本発明のオフセット作業機に対して、重力の働く方向が「下」であり、その逆が「上」である。また、走行機体の進行する方向が「前」であり、その逆が「後」である。さらに、「前」に向かって、右側が「右」であり、左側が「左」である。また、オフセット作業機の中心線に近い側を「内」と呼び、遠い側を「外」と呼ぶ。

【0015】

［１．第１実施形態］
［１－１．オフセット作業機の構成］
図１は、第１実施形態のオフセット作業機１００の構成を示す平面図である。本実施形態では、オフセット作業機１００の一例として、オフセット型の草刈り機を例示する。ただし、オフセット作業機１００は、草刈り機に限らず、畦塗り機、プラウなど他のオフセット型の作業機であってもよい。

【0016】

図１に示すように、本実施形態のオフセット作業機１００は、装着部１０、オフセット機構部２０、動力伝達部３０、作業部４０、及び逃げ機構部５０を備えている。オフセット作業機１００は、トラクタ等の走行機体（図示せず）に対して装着部１０により連結される。装着部１０と作業部４０とは、オフセット機構部２０及び動力伝達部３０を介して連結される。このような構成により、走行機体の走行に伴ってオフセット作業機１００が前方に向かって移動する。オフセット作業機１００が移動する間、作業部４０は、走行機体から受けた動力により動作して草刈り作業を行う。

【0017】

装着部１０は、走行機体に設けられた三点リンク機構（図示せず）に対して連結される部位である。具体的には、本実施形態の装着部１０は、フロントフレーム１１、トップリンク結合部（トップマスト）（図示せず）、ロワーリンク結合部（ロワーリンクピン）１３、入力軸１４、動力伝達手段１５、及び出力軸１６を含む。なお、トップリンク結合部、及びロワーリンク結合部１３はオートヒッチアーム（図示省略）を介して走行機体の三点リンク機構に接続されてもよい。本実施形態では、出力軸１６が、左右方向において入力軸１４からＤ２方向にオフセットした位置に設けられている。フロントフレーム１１には、トップリンク結合部及びロワーリンク結合部１３が設けられている。フロントフレーム１１は、左右方向に延びる部材であり、トップリンク結合部及びロワーリンク結合部１３を介して、オフセット作業機１００を走行機体に支持させるための支持フレームとして機能する。

【0018】

オフセット機構部２０は、装着部１０（フロントフレーム１１）と作業部４０との間に配置され、装着部１０と作業部４０とを連結し、装着部１０に対して回動することにより作業部４０を左右方向に移動させる機構である。本実施形態において、オフセット機構部２０は、フロントフレーム１１及び作業部４０に対して回動可能に連結された平行リンク機構を含む。すなわち、オフセット機構部２０がフロントフレーム１１に対して回動することにより、進行方向（Ｄ１方向）に対する作業部４０の向きを維持したまま、作業部４０を左右方向（Ｄ２方向）に移動させることができる。つまり、オフセット機構部２０は、走行機体の進行方向に対して側方に、作業部４０をオフセット移動させることができる。

【0019】

図２は、第１実施形態のオフセット作業機１００において、動力伝達部３０の図示を省略した平面図である。図２に示すように、本実施形態のオフセット機構部２０は、第１リンクアーム２１、第２リンクアーム２２、第３リンクアーム２３、及び伸縮部材２４を有する。

【0020】

第１リンクアーム２１は、図１に示した動力伝達部３０の下方に重畳して配置される。第１リンクアーム２１の前側の一端は、接続部２０１において、装着部１０のフロントフレーム１１に対して回動可能に連結され、第１リンクアーム２１の後ろ側の他端（回動支点２５）は、第３リンクアーム２３及び作業部４０に対して回動可能に連結される。

【0021】

第２リンクアーム２２は、作業部４０から逃げ機構部５０に向かって延びている。第２リンクアーム２２は、第１リンクアーム２１と離隔した位置において略平行に配置され、第１リンクアーム２１と同程度の長さを有する。第２リンクアーム２２の前側の一端は、装着部１０のフロントフレーム１１に設けられた逃げ機構部５０に対して回動可能かつ移動可能に連結され、第２リンクアーム２２の後ろ側の他端は、第３リンクアーム２３に対して回動可能に連結される。なお、詳細は後述するが、第２リンクアーム２２の前側の一端は、ピン状の連結部２０３（第１連結部）と回動可能に連結されており、第２リンクアーム２２は連結部２０３を介して逃げ機構部５０に対して、回動可能に構成されている。つまり、第２リンクアーム２２の前側の一端に設けられた連結部２０３は、オフセット移動の支点として機能する。なお、連結部２０３と逃げ機構部５０との詳細な連結構造は後述する。

【0022】

第３リンクアーム２３は、フロントフレーム１１に対して略平行に配置されると共に、第１リンクアーム２１と第２リンクアーム２２とを相互に連結する。第１リンクアーム２１と連結される第３リンクアーム２３の一端（回動支点２５側）は、作業部４０に対して固定されており、第３リンクアーム２３と作業部４０との位置関係が変わらないように構成されている。

【0023】

以上の構成により、フロントフレーム１１、第１リンクアーム２１、第２リンクアーム２２、及び第３リンクアーム２３は、それぞれを辺（リンク）とする四辺形のリンク機構を構成する。なお、連結部２０３は、当該平行リンク機構の対偶（ジョイント）に相当する。このリンク機構により、オフセット機構部２０は、作業部４０の長手方向が左右方向と略平行になるように作業部４０の向きを維持しつつ、左右方向に対して作業部４０をオフセット移動させることができる。

【0024】

伸縮部材２４は、オフセット機構部２０を駆動させる動力源（アクチュエータ）であり、例えば電動シリンダ、油圧シリンダ等で構成される。伸縮部材２４の一端は、第２リンクアーム２２の前側の一端と共に連結部２０３に回動可能に連結されている。上述したように、連結部２０３は逃げ機構部５０に連結されているため、第２リンクアーム２２の前側の一端は、逃げ機構部５０（一対の平板状の部材５７０）を介して、フロントフレーム１１に連結されるということができる。伸縮部材２４の後ろ側の他端は、第１リンクアーム２１の中央付近（又は、中央よりやや後方）に設けられたブラケットを介して、第１リンクアーム２１に連結される。伸縮部材２４の伸縮動作により、第１リンクアーム２１が回動し、オフセット機構部２０が駆動される。伸縮部材２４の伸縮量により、作業部４０のオフセット量（オフセット方向への移動量）が制御される。

【0025】

説明を図１に戻す。動力伝達部３０は、装着部１０の入力軸１４、動力伝達手段１５（スプロケット１５２及び中継軸１５４）及び出力軸１６を介して走行機体から伝達された動力を、作業部４０に伝達するための機構である。前述のように、動力伝達部３０は、オフセット機構部２０の一部、具体的には、第１リンクアーム２１の上側に重畳して配置される。

【0026】

本実施形態のオフセット作業機１００は、動力伝達部３０として、チェーン駆動機構を用いる。具体的には、動力伝達部３０は、少なくとも駆動スプロケット３１、従動スプロケット３２及びローラーチェーン３３を有する。ローラーチェーン３３は、一対のスプロケット（駆動スプロケット３１及び従動スプロケット３２）の間に巻き掛けられた構成となっている。

【0027】

駆動スプロケット３１は、回転する出力軸１６と係合して回転する歯車であり、これにより、出力軸１６から受けた動力を伝達する。従動スプロケット３２は、駆動スプロケット３１からローラーチェーン３３を介して伝達された動力によって受動的に回転する歯車である。ローラーチェーン３３は、張力を利用して動力などを伝達する部材である。なお、動力伝達部３０は、チェーン駆動機構に限らず、一対のプーリ及びベルトを用いたベルト駆動機構で構成してもよい。

【0028】

動力伝達部３０は、前方が装着部１０（フロントフレーム１１）に対して回動可能に連結され、後方が作業部４０に対して回動可能に連結される。本実施形態において、装着部１０に対する動力伝達部３０の回動中心は、駆動スプロケット３１の回動中心と一致する。つまり、装着部１０に対する動力伝達部３０の回動中心は、出力軸１６の回転中心と一致する。また、作業部４０に対する動力伝達部３０の回動中心は、従動スプロケット３２の回動中心と一致する。

【0029】

さらに、装着部１０に対する動力伝達部３０の回動中心は、装着部１０に対するオフセット機構部２０（具体的には、第１リンクアーム２１）の回動中心と一致する。このように、本実施形態では、オフセット機構部２０の一部である第１リンクアーム２１と動力伝達部３０とが一体となって装着部１０（フロントフレーム１１）に対して回動するため、動力の伝達にユニバーサルジョイントを用いたときのような折れ角による制限を受けることなく、オフセット量を大きく確保することができる。また、作業部４０の収納時（非作業時）には、前後方向において、走行機体に対して作業部４０を近接配置することが可能である。

【0030】

作業部４０は、草刈り作業を行う部位であり、作業ロータ４１及び刈刃駆動部４２を有する。作業部４０は、刈刃駆動部４２が動力伝達部３０より伝達された動力を受けて作業ロータ４１を駆動することにより、草刈り作業を行う。作業ロータ４１は、爪軸４１ａ及び爪軸４１ａに放射状に複数設けられた刈刃４１ｂを含む。爪軸４１ａは、走行機体の進行方向に対して略直交するように左右方向に延在する。作業ロータ４１は、爪軸４１ａと共に複数の刈刃４１ｂを回転させることにより草刈りを行う。刈刃駆動部４２は、動力伝達部３０によって伝達された動力を、作業ロータ４１の爪軸４１ａに伝達する。刈刃駆動部４２は、動力伝達部３０と同様の構成を有するチェーン駆動機構であってもよいし、ベルト駆動機構であってもよい。

【0031】

逃げ機構部５０は、フロントフレーム１１に設けられている。逃げ機構部５０は上下一対の平板状の部材５７０及び弾性部材６００を備えている。詳細は後述するが、一対の平板状の部材５７０は、フロントフレーム１１の上面と平行に、かつフロントフレーム１１を上下に挟むように設けられている。弾性部材６００の一端は、ピン状の連結部６０３と回動可能に連結されており、弾性部材６００は、回動軸部材６１０を介して一対の平板状の部材５７０に対して回動可能に接続されている。詳細は後述するが、逃げ機構部５０は、作業部４０に所定の力以上の外力が作用したときに、作業部４０を斜め後方に逃げ移動させる機能を有する。逃げ移動とは、作業部４０が所定の力以上の外力を受けた場合に逃げ機構部５０が機能することによって、作業部４０の作業時に進行方向に対して正対している作業部４０の向きを傾けながら後方に移動することを意味する。

【0032】

［１－２．逃げ機構部５０の詳細な構成］
図３は、本発明の一実施形態に係るオフセット作業機において、右側にオフセットした移動した作業部が障害物に接触する前の状態を示す説明図である。図４は、本発明の一実施形態に係るオフセット作業機における平板状の部材及び回動連結部材の分解図である。図３の（Ｂ）には、逃げ機構部５０の部分拡大図が示されている。一対の平板状の部材５７０は、フロントフレーム１１の上面と平行に、かつフロントフレーム１１を上下に挟むように設けられているが、図３の（Ｂ）は、一対の平板状の部材５７０のうち上部の平板状の部材が省略された図である。図４は、図３の（Ｂ）に示された逃げ機構部５０のうち、一対の平板状の部材５７０及び回動連結部材７００を示す分解図である。以下、図３の（Ｂ）及び図４を用いて、逃げ機構部５０の詳細な構成について説明する。なお、図３に示すオフセット作業機１００はオフセット量が最大の場合を示す。

【0033】

図３の（Ｂ）に示すように、逃げ機構部５０は、平板状の部材５７０、弾性部材６００、回動連結部材７００、及び連結部６０３（第２連結部）を有する。回動連結部材７００は、回動軸７０５を中心として回動しつつ、第２リンクアーム２２（アーム部）と弾性部材６００とを連結する。連結部６０３は、弾性部材６００と回動連結部材７００とを連結する。連結部２０３は、第２リンクアーム２２と回動連結部材７００とを連結する。上記の構成によって、第２リンクアーム２２によって連結部２０３が押圧されると、連結部２０３によって回動連結部材７００が回動し、連結部２０３及び連結部６０３は、回動連結部材７００の回動に伴い、回動軸７０５を中心に回動する。連結部６０３の回動に伴い、弾性部材６００が伸縮する。

【0034】

弾性部材６００は、回動軸部材６１０、当接部材６２０、及び軸部材６３０を備えている。回動軸部材６１０は、一対の平板状の部材５７０に対して回動可能に接続されている。回動軸部材６１０によって、一対の平板状の部材５７０に対する弾性部材６００の向きが可変である。当接部材６２０は、軸部材６３０に接続（固定）され、連結部６０３に対して回動可能に接続されている。軸部材６３０は、弾性部材６００の内側に挿通され、回動軸部材６１０に設けられた貫通孔を貫通して当接部材６２０に固定されている。軸部材６３０が回動軸部材６１０に設けられた貫通孔の内壁と摺動することで、弾性部材６００が伸縮する。

【0035】

弾性部材６００、当接部材６２０、及び軸部材６３０は、回動軸部材６１０を中心に回動する。つまり、弾性部材６００、当接部材６２０、及び軸部材６３０は、回動軸部材６１０によって、一対の平板状の部材５７０に対して回動可能に接続されている。

【0036】

弾性部材６００は、軸部材６３０の前方の端部６３１と回動軸部材６１０との間において、これらを押しつける（付勢する）ように設けられている。つまり、弾性部材６００は、自由長からやや収縮された状態で端部６３１と回動軸部材６１０との間に配置されている。上記のような弾性部材６００の付勢によって、当接部材６２０、軸部材６３０、及び当接部材６２０に接続された連結部６０３には、前方に向かう付勢力が作用し、作業部４０が進行方向に対して正対した状態に保持される。前方から作業部４０に外力が作用すると、第２リンクアーム２２によって連結部２０３に第２リンクアーム２２の延在方向（軸線方向）の力であるＦ１が作用し、回動連結部材７００は連結部２０３から反時計回り方向の回転動力を受ける。この回転動力によって、連結部６０３は回動連結部材７００から後方（弾性部材６００から離れる方向）への動力を受ける。弾性部材６００は、この後方への動力を抑制するように、連結部６０３を前方に付勢している。作業部４０に所定の力以上の外力がかかると、連結部６０３を後方移動させようとする力が、弾性部材６００による前方への付勢力を上回り、上述した平行リンク機構が崩れて、作業部４０が時計回りに逃げ移動する。換言すると、弾性部材６００は、回動連結部材７００が反時計回りに回動することを抑制する方向に連結部６０３を付勢して、所定の外力が作用したときを除いて、作業部４０が進行方向に対して正対した状態となるように保持する機能している。

【0037】

図３の（Ｂ）及び図４に示すように、平板状の部材５７０には、連結部２０３の移動範囲を制限する移動制限部５０２、連結部６０３の移動範囲を制限する移動制限部５０３、及びピン状の回動軸７０５を挿通させる挿通孔５０５が設けられている。移動制限部５０２及び５０３は一対の平板状の部材５７０の各々に設けられた溝（貫通孔）によって構成されている。

【0038】

図４に示すように、移動制限部５０２は回動軸７０５を中心とする円弧状に設けられている。移動制限部５０２と重なる一点鎖線は回動軸７０５を中心とする円弧の一部である。移動制限部５０２は、第２リンクアーム２２に挿通される連結部２０３の移動を、円弧状の移動制限部５０２の一端から他端までの範囲に制限する。移動制限部５０３は、Ｄ３方向に延びる（長手を有する）領域５８５と、回動軸７０５を中心とする円弧状の領域５８６と、が連続した形状を有している。領域５８５を「第１領域」という場合がある。領域５８６を「第２領域」という場合がある。

【0039】

移動制限部５０３の領域５８６と重なる一点鎖線は回動軸７０５を中心とする円弧の一部である。移動制限部５０３の領域５８５と重なる二点鎖線は、Ｄ３方向に延びる線であり、Ｄ３方向に延びる領域５８５の中心線に相当する。Ｄ３方向は、回動軸７０５との距離が変化する方向である。移動制限部５０３は、当接部材６２０に挿通される連結部６０３の移動を制限する。連結部６０３が、領域５８５における移動制限部５０３の後方側の内壁を摺動することで、連結部６０３の移動が制限され、連結部６０３は回動軸７０５に近づく。Ｄ３方向を「第２方向」という場合がある。領域５８６において、連結部６０３が移動可能な方向を「第３方向」という場合がある。当該第３方向は上記第２方向とは異なる方向である。一対の平板状の部材５７０を「第１部材」という場合がある。

【0040】

領域５８６の前方の端部を第１端部５１１といい、領域５８５の後ろ側の端部を第２端部５２１という場合がある。領域５８５と領域５８６とが接続された箇所を屈曲部５１５という場合がある。連結部６０３は、第１端部５１１から屈曲部５１５までの間を、回動軸７０５を中心とする円弧状に移動する。つまり、領域５８６（第２領域）において、連結部６０３と回動軸７０５との距離は変わらない。一方、連結部６０３は、屈曲部５１５から第２端部５２１までの間を、Ｄ３方向に移動する。回動軸７０５を中心とする円弧上のある点を始点とするＤ３方向は、当該円の内側に向かう方向である。したがって、上記のように、連結部６０３が移動制限部５０３の領域５８５（第２摺動部）をＤ３方向に移動することによって、連結部６０３と回動軸７０５との距離が短くなる。

【0041】

回動連結部材７００は、上下一対の平板状の部材５７０の間に挟まれるように設けられている。回動連結部材７００は、回動軸７０５を介し、平板状の部材５７０に対して回動可能に接続されている。回動連結部材７００は、接続部７１０及び摺動部７２０を有する。接続部７１０は、連結部２０３を挿通可能な溝（又は、貫通孔）であり、連結部２０３と回動可能に接続される。摺動部７２０は、連結部６０３を挿通可能な溝（又は、貫通孔）であり、連結部６０３と回動可能かつ摺動可能に接続されている。摺動部７２０はＤ４方向に長手を有する。Ｄ４方向は、回動軸７０５との距離が変化する方向である。本実施形態では、Ｄ４方向における摺動部７２０の延長線上に回動軸７０５が設けられている。Ｄ４方向を「第１方向」という場合がある。

【0042】

連結部６０３は、摺動部７２０の前方側の内壁をＤ４方向に摺動する。連結部６０３が摺動部７２０上を摺動することで、連結部６０３と回動軸７０５との距離が変化する。なお、当接部材６２０（図３参照）は、ピン状の連結部６０３を介して摺動部７２０に接続される。すなわち、摺動部７２０に挿通された連結部６０３が摺動部７２０に沿ってＤ４方向に移動可能であることで、連結部６０３が移動制限部５０３の領域５８５をＤ３方向に移動することができる。

【0043】

図３に示すように、弾性部材６００は、作業部４０に所定のしきい値を超える外力がかかっていないときに、連結部６０３を第１端部５１１に保持するための機能を有している。すなわち、弾性部材６００は、連結部６０３及び回動連結部材７００を介して、連結部２０３が移動制限部５０２の所定位置（本実施形態では、移動制限部５０２の後端位置）に保持されるよう、間接的に連結部２０３を付勢している。

【0044】

回動軸部材６１０は、平板状の部材５７０に回動自在に設けられた回動中心５９０（図４参照）に挿通されている。したがって、連結部６０３の移動に伴い、弾性部材６００は、平板状の部材５７０に対して、回動中心５９０を中心に回動する。このように、弾性部材６００は、平板状の部材５７０（フロントフレーム１１）に対して回動可能に構成され、連結部６０３の動きに追従して回動することができる。このため、連結部６０３は、一方向だけでなく、複数の方向（本実施形態では、回動軸７０５を中心とする円弧方向及びＤ３方向）に移動可能である。したがって、弾性部材６００の付勢方向（伸縮方向）に限定されることなく、連結部６０３及び連結部２０３の移動方向を設計することが可能となる。本実施形態では、連結部６０３の動きに追従して弾性部材６００が回動する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、本実施形態の摺動部７２０（貫通孔）のような、回動連結部材７００に連結部６０３と回動連結部材７００の回動軸７０５との距離を変化させる貫通孔を設け、回動連結部材７００の回動を許容する構成とすれば、弾性部材６００の回動は必須ではない。また、例えば、弾性部材６００が連結部６０３の動きに応じて左右方向に平行移動させる機構を設けることで、連結部６０３の動きに追従させる構成としてもよい。

【0045】

［１－３．作業部４０にかかる外力による逃げ機構部５０への作用］
図３の状態で作業部４０に障害物が前方から衝突し、作業部４０に外力がかかると、作業部４０が回動可能に接続されたオフセットリンクの回動支点２５（図２参照）を中心に回動しようとして、第２リンクアーム２２が連結部２０３に向かって押される。連結部２０３を押す力は、回動連結部材７００によって、回動連結部材７００の回転動力に変換される。具体的には、図３（Ｂ）及び図４に示すように、第２リンクアーム２２が連結部２０３を押す力Ｆ１は、回動連結部材７００によって、回動軸７０５を中心とする円の接線方向の成分（Ｆ２）に変換される。このＦ２は、連結部２０３が回動連結部材７００を回動させる動力である。したがって、当該回転動力は、第２リンクアーム２２が連結部２０３を押す力の大きさ（Ｆ１の大きさ）、及び、第２リンクアーム２２が連結部２０３を押す方向（Ｆ１の方向）と連結部２０３における上記接線方向（Ｆ２の方向）とのなす角によって導かれる。

【0046】

図５は、図３と同様に本発明の一実施形態に係るオフセット作業機において、作業部が障害物に接触する前の状態を示す説明図である。図５に示すオフセット作業機１００の状態は、図３に比べてオフセット量が小さい状態である。図３の（Ｂ）と図５の（Ｂ）とを対比すると、逃げ機構部５０の状態に差はなく、第２リンクアーム２２の長手方向が異なっている。具体的には、オフセット量が大きい場合（図３）よりもオフセット量が小さい場合（図５）のほうが、第２リンクアーム２２の長手方向とＤ１方向とのなす角が小さい。その結果、オフセット量が大きい場合（図３）におけるＦ１の方向とＦ２の方向とのなす角より、オフセット量が小さい場合（図５）におけるＦ１’の方向とＦ２’の方向とのなす角の方が小さい。

【0047】

ここで、図３及び図５の各々の場合について、第２リンクアーム２２が連結部２０３を押す力の大きさについて説明する。以下の説明において、作業部４０のＤ２方向の端部に外力ＦＸがかかる場合について説明する。上記の連結部２０３を押す力は、フロントフレーム１１における動力伝達部３０の回動支点（図１及び図２の出力軸１６に相当する位置）と外力ＦＸがかかる位置とのＤ２方向における水平距離と、外力ＦＸとの積に基づいて決定される。つまり、図３の場合、連結部２０３を押す力は、外力ＦＸと水平距離Ｌ１との積に基づいて決定される。図５の場合、連結部２０３を押す力は、外力ＦＸと水平距離Ｌ２との積に基づいて決定される。Ｌ２はＬ１より小さいため、外力ＦＸが同じ場合、図５の状態における力Ｆ１’は、図３の状態における力Ｆ１よりも小さい。つまり、外力ＦＸが同じ場合、オフセット量が小さくなると、連結部２０３による回動連結部材７００の回転動力が小さくなる。

【0048】

仮に、本実施形態に係る逃げ機構部５０のうち上記の機能が設けられていない場合、オフセット量が小さくなるほど逃げ機構部５０が機能しにくくなる。つまり、オフセット量が小さい場合、作業部４０に非常に大きな外力がかかっても逃げ機構部５０が機能しない場合がある。このような場合に、オフセット機構部２０、動力伝達部３０、及び作業部４０が破損してしまう場合がある。また、これらの部材が破損しない場合であっても、作業部４０に同じ大きさの外力がかかった場合に、オフセット量によって逃げ機構部５０が機能する場合と機能しない場合が生じてしまう。つまり、この場合、逃げ機構部５０の安定した動作を得ることができない。

【0049】

一方、本実施形態では、逃げ機構部５０が上記の機能を有しているため、図５のＦ１’が図３のＦ１より小さい場合であっても、Ｆ１の方向とＦ２の方向とのなす角よりＦ１’の方向とＦ２’の方向とのなす角の方が小さい構成によって、Ｆ１’から変換されたＦ２’を、Ｆ１から変換されたＦ２と同程度の大きさにすることができる。つまり、本実施形態における逃げ機構部５０が機能するために必要な外力ＦＸを、オフセット量によらず均一化することができる。

【0050】

［１－４．逃げ機構部５０の動作］
作業部４０に外力がかかっていない状態では、図３のように、連結部６０３は、弾性部材６００によって第１端部５１１に付勢されている。この状態で、作業部４０に外力ＦＸがかかると、第２リンクアーム２２が連結部２０３を押す力によって生じる回動連結部材７００の回転動力によって、連結部６０３を第１端部５１１から離れる方向に回動させる動力が連結部６０３にかかる。

【0051】

連結部６０３にかかる動力が、弾性部材６００によって連結部６０３が第１端部５１１に付勢される付勢力を超えると、図６に示すように、連結部２０３が移動制限部５０２内を前方に向かって移動する。この連結部２０３の前方への移動に伴い、回動連結部材７００は回動軸７０５を中心に（反時計回りに）回動し、連結部６０３が、弾性部材６００を収縮させながら移動制限部５０３内を後方（第１端部５１１から屈曲部５１５を経由して第２端部５２１）に向かって移動する。移動制限部５０２は円弧状であるため、連結部２０３の移動前後において、回動軸７０５と連結部２０３との距離は変わらない。

【0052】

移動制限部５０３のうち、領域５８６は円弧状なので、連結部６０３が第１端部５１１から屈曲部５１５まで移動する間は回動軸７０５と連結部６０３との距離は変わらないが、領域５８５はＤ３方向に延びているので、連結部６０３が屈曲部５１５から第２端部５２１に向かって移動する際、回動軸７０５と連結部６０３との距離は徐々に短くなる。このとき、連結部６０３は、摺動部７２０を摺動しながら回動軸７０５に近づく。

【0053】

本実施形態では、連結部６０３の移動に伴い、連結部６０３が弾性部材６００を収縮しながら移動制限部５０３内を移動する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、連結部６０３の移動に伴い、連結部６０３が弾性部材６００を伸長させながら移動制限部５０３内を移動する構成であってもよい。

【0054】

図７及び図８を用いて、図３の状態から図６の状態に変化する間の連結部２０３及び連結部６０３の動き、及び回動連結部材７００から連結部６０３にかかる動力の大きさの変化について説明する。図７及び図８は、図４と同様に本発明の一実施形態に係るオフセット作業機における平板状の部材及び回動連結部材の分解図である。

【0055】

図７は、連結部６０３が回動軸７０５（挿通孔５０５）を中心とする円弧状の領域５８６を移動する図である。連結部６０３は、第１端部５１１から離れて、領域５８５における移動制限部５０３の後方側の内壁に達する。この間、連結部６０３は、円弧状の領域５８５を移動する。さらに、摺動部７２０は、回動軸７０５に向かって延びている（摺動部７２０からＤ４方向に延びる延長線上に回動軸７０５が設けられている）ため、上記の動作の間、摺動部７２０によって連結部６０３が押される方向は、摺動部７２０の前方側の内壁と連結部６０３との接点における法線方向である。したがって、摺動部７２０によって押された連結部６０３が領域５８５を移動している間、連結部６０３は摺動部７２０内を移動しない。換言すると、連結部６０３が領域５８５を移動している間は、摺動部７２０の長手方向であるＤ４方向と、領域５８５において連結部６０３が移動可能な方向（回動軸７０５を中心とする円弧に沿った方向）とのなす角は９０°である。ただし、当該なす角は９０°に限定されない。

【0056】

図７に示す動作の間、回動軸７０５と連結部２０３との間の距離Ｌ３と、回動軸７０５と連結部６０３との間の距離Ｌ４と、の比率は変化しない。そのため、連結部２０３に同じ大きさの力がかかる場合、回動連結部材７００から連結部６０３にかかる動力の大きさは変化しない。

【0057】

図８は、連結部６０３がＤ３方向に延びる領域５８６を移動する図である。連結部６０３が移動制限部５０３の後方側の内壁に到達した後、さらに回動連結部材７００が回動軸７０５を中心に（反時計回りに）回動すると、Ｄ３方向とＤ４方向とのなす角が９０°未満であるため、連結部６０３は、当該内壁上を摺動しながら第２端部５２１に向かって移動する。連結部６０３が第２摺動部をＤ３方向に移動するため、連結部６０３と回動軸７０５との距離が短くなる。この間、連結部６０３が摺動部７２０の前方側の内壁によって押され続けるため、連結部６０３は、摺動部７２０の前方側の内壁上を摺動しながら、回動軸７０５に近づく。

【0058】

なお、本実施形態とは異なり、連結部６０３が領域５８５を移動している間におけるＤ４方向と連結部６０３が移動可能な方向とのなす角が９０°未満の場合、当該なす角が、連結部６０３が領域５８６を移動している間におけるＤ３方向とＤ４方向とのなす角より大きい角度であればよい。

【0059】

摺動部７２０の内壁のうち連結部６０３が摺動する部分を「第１摺動部５９１」という場合がある。移動制限部５０３の領域５８５における内壁のうち連結部６０３が摺動する部分を「第２摺動部５９２」という場合がある。これらの表現を用いて上記の動作を換言すると、連結部６０３は、第１摺動部５９１を摺動しながら第１摺動部５９１によって後方に押されることによって、第２摺動部５９２上をＤ３方向に摺動することで回動軸７０５に近づく。

【0060】

図８に示す動作の間、距離Ｌ３と距離Ｌ４との比率が変化する。具体的には、回動連結部材７００が回動軸７０５を中心に（反時計回りに）回動し、連結部６０３が第２摺動部５９２上を第２端部５２１に向かって移動するほど、Ｌ３に対するＬ４の比率が小さくなる。その結果、連結部２０３に同じ大きさの力がかかる場合、回動連結部材７００から連結部６０３にかかる動力の大きさは徐々に大きくなる。

【0061】

ここで、弾性部材６００は、弾性変形の程度が大きくなるにしたがって、復元力が強くなる。仮に、本実施形態に係る逃げ機構部５０のうち上記の機能（回動連結部材７００の回動に伴い、Ｌ３に対するＬ４の比率が小さくなる機能）が設けられていない場合、連結部６０３が第１端部５１１から遠ざかり、弾性部材６００の変化量が大きくなると、回動連結部材７００を回動させるために必要な力（連結部２０３による回転動力）が大きくなる。その結果、オフセット機構部２０、動力伝達部３０、作業部４０、及び逃げ機構部５０が破損してしまう場合がある。

【0062】

一方、本実施形態では、回動連結部材７００が回動し、連結部６０３が第１端部５１１から遠くなるにしたがって、回動連結部材７００から連結部６０３にかかる動力の大きさは徐々に大きくなるため、上記のような問題の発生を抑制することができる。

【0063】

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は前述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、前述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。

【0064】

前述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0065】

１０：装着部、 １１：フロントフレーム、 １３：ロワーリンク結合部、 １４：入力軸、 １５：動力伝達手段、 １６：出力軸、 ２０：オフセット機構部、 ２１：第１リンクアーム、 ２２：第２リンクアーム、 ２３：第３リンクアーム、 ２４：伸縮部材、 ２５：回動支点、 ３０：動力伝達部、 ３１：駆動スプロケット、 ３２：従動スプロケット、 ３３：ローラーチェーン、 ４０：作業部、 ４１：作業ロータ、 ４１ａ：爪軸、 ４１ｂ：刈刃、 ４２：刈刃駆動部、 ５０：逃げ機構部、 １００：オフセット作業機、 ２０１：接続部、 ２０３：連結部、 ５０２、５０３：移動制限部、 ５０５：挿通孔、 ５１１：第１端部、 ５１５：屈曲部、 ５２１：第２端部、 ５７０：平板状の部材、 ５８５、５８６：領域、 ５９０：回動中心、 ５９１：第１摺動部、 ５９２：第２摺動部、 ６００：弾性部材、 ６０３：連結部、 ６１０：回動軸部材、 ６２０：当接部材、 ６３０：軸部材、 ６３１：端部、 ７００：回動連結部材、 ７０５：回動軸、 ７１０：接続部、 ７２０：摺動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】