特許 7044344 草刈り機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】草刈り機

(51)【国際特許分類】

   A01D 34/66 20060101AFI20220323BHJP

   A01B 73/06 20060101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

A01D34/66 A

A01B73/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017161264

(22)【出願日】2017-08-24

(65)【公開番号】P2019037167

(43)【公開日】2019-03-14

【審査請求日】2020-07-03

(73)【特許権者】

【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】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】宝蔵 伸行

(72)【発明者】

【氏名】垣見 明彦

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 忠治

(72)【発明者】

【氏名】有村 洋三

【審査官】宮本 昭彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１０２６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８７６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１１７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８７１３９０４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ３４／００

Ａ０１Ｄ ３４／４１２ － ２４／９０

Ａ０１Ｂ ７３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行機体から動力を受けて草刈り作業を行う作業部と、
前記作業部を、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動可能なオフセット機構部と、
前記走行機体からの動力を前記作業部に伝達する動力伝達部と、
前記作業部と前記オフセット機構部との間の旋回機構部と、
を備え、
前記作業部は、前記旋回機構部を中心に旋回することで、前記作業部の前進作業状態と後進作業状態とを切り替え可能であり、
前記前進作業状態及び前記後進作業状態の各々において、前記作業部は、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動可能である草刈り機。

【請求項2】

前記作業部は、前記走行機体の進行方向に交差する第１方向に長手を有し、
前記旋回機構部は、前記第１方向の端部に設けられている、請求項１に記載の草刈り機。

【請求項3】

前記動力伝達部は、一対のスプロケットの間に巻き掛けられたローラーチェーンを含み、
前記作業部は、前記一対のスプロケットのうち前記作業部側の前記スプロケットから動力を受けて草刈り作業を行う、請求項２に記載の草刈り機。

【請求項4】

前記作業部は、前記走行機体の進行方向を軸としたとき、前記軸を中心として回動可能である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の草刈り機。

【請求項5】

前記オフセット機構部のオフセット量および前記作業部の前記旋回機構部に対する旋回角度を自動調整し、作業場の隅部の草刈り作業を行うことを前記草刈り機に実行させるプログラムを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の草刈り機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は草刈り機に関する。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草刈り作業を行うオフセットタイプの草刈り機に関する。

【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農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よって作業部を牽引す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移動可能となっていて、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１～３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－４４８８４号公報

【文献】特開２０１２－３９９４１号公報

【文献】特開２０１０－１１７９６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は、いずれも走行機体と作業部とをユニバーサルジョイントを用いて連結することにより走行機体の動力を作業部に伝達している。作業部に伝達された動力は、作業ロータの爪軸を回転させるための動力等に利用される。

【0005】

しかしながら、ユニバーサルジョイントの折れ角には制限があるため、これに伴い、作業部の設計にも様々な制限が生じる。例えば、ユニバーサルジョイントに関し、一般的に、トルクを一定とした場合、ユニバーサルジョイントの折れ角が大きくなるにつれて寿命が短くなることが知られている。さらに、このような制限を超えた折れ角で駆動すると、ジョイントが破損する場合がある。特に、特許文献１及び２では、ユニバーサルジョイントの駆動力が作業部に直入されているため、作業機体に対して作業部を水平に回動させることは困難である。

【0006】

また、ユニバーサルジョイントの代わりに油圧ポンプ及び油圧モータを駆動力とした草刈り機が特許文献３に記載されている。特許文献３の草刈り機は、走行機体を前進又は後進させながら作業部をオフセットさせる位置はそれぞれ１カ所のみであるので、走行機体に対する作業部のオフセット位置を自由に調整することができない。さらに、油圧ポンプ、油圧モータを採用すると、部品点数が増加し、構造が複雑になるため、作動油の管理（漏れ対策や汚染対策）にかかる負担が大きくなる。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、走行機体を前進又は後進させながら作業部が草刈り作業を行うことができる草刈り機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態における草刈り機は、走行機体から動力を受けて草刈り作業を行う作業部と、前記作業部を、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動可能なオフセット機構部と、前記走行機体からの動力を前記作業部に伝達する動力伝達部と、前記作業部と前記オフセット機構部との間の旋回機構部と、を備え、前記作業部は、前記旋回機構部を中心に１８０度以上旋回可能である。

【0009】

前記作業部が旋回することで、前記作業部の前進作業状態と後進作業状態とを切り替え可能であり、前記前進作業状態及び前記後進作業状態の各々において、前記作業部は、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動可能であってもよい。

【0010】

前記作業部は、前記走行機体の進行方向に交差する第１方向に長手を有し、前記旋回機構部は、前記第１方向の端部に設けられていてもよい。

【0011】

前記動力伝達部は、一対のスプロケットの間に巻き掛けられたローラーチェーンを含み、前記作業部は、前記一対のスプロケットのうち前記作業部側の前記スプロケットから動力を受けて草刈り作業を行ってもよい。

【0012】

前記作業部は、前記走行機体の進行方向を軸としたとき、前記軸を中心として回動可能であってもよい。

【0013】

前記オフセット機構部のオフセット量および前記作業部の前記旋回機構部に対する旋回角度を自動調整し、作業場の隅部の草刈り作業を行うことを前記草刈り機に実行させるプログラムを有してもよい。

【発明の効果】

【0014】

上述した本発明の一実施形態における草刈り機は、走行機体を前進又は後進させながら作業部が草刈り作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る草刈り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草刈り機の構成を示す側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す背面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る草刈り機の動力伝達部の構成を示す平面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る草刈り機の旋回機構部の構成を示す拡大平面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る草刈り機の旋回機構部の構成を示す拡大側面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る草刈り機において、作業部を旋回させたときの旋回機構部の状態を示す拡大平面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る草刈り機において、作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す拡大側面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る草刈り機において、収納状態で作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る草刈り機において、オフセット状態における作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る草刈り機の作業部が下方（時計回り）に回動した状態を示す背面図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る草刈り機の作業部が上方（反時計回り）に回動した状態を示す背面図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す平面図である。

【図14】本発明の一実施形態に係る草刈り機において、左側にオフセットした状態における作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。

【図15】本発明の一実施形態に係る草刈り機を用いた作業場の隅部における草刈り作業の隅部自動制御モードを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の草刈り機の実施形態について説明する。但し、本発明の草刈り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。

【0017】

また、説明の便宜上、上方、下方、前方、後方、右方、左方といった方向を示す語句を用いるが、重力の働く方向が下方であり、その逆が上方である。また、走行機体の進行する方向が前方であり、その逆が後方である。さらに、前方に向かって、右側が右方であり、左側が左方である。

【0018】

〈第１実施形態〉
［草刈り機の構成］
以下、第１実施形態における草刈り機１００の概略の構成について、図１～３を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す背面図である。

【0019】

図１に示すように、本実施形態における草刈り機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、回動機構部５０及び旋回機構部９０を備えている。具体的には、草刈り機１００は、トラクタ等の走行機体２００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。これにより、走行機体２００の走行に従って草刈り機１００が牽引され、作業部４０による草刈り作業が行われる。本実施形態の草刈り機１００の作業部４０は、旋回機構部９０を中心に１８０度以上旋回可能であり、作業部４０が前方を向いた前進作業状態（図１及び図１０の（Ａ）に示す状態）と、作業部４０が後方を向いた後進作業状態（図９の（Ｂ）及び図１０の（Ｂ）に示す状態）とを実現可能である。なお、作業部４０とオフセット機構部２０とは旋回機構部９０で接続される。

【0020】

装着部１０は、トラクタ等の走行機体２００の２つの後方タイヤ２１０の間に設けられた三点リンク機構２２０（ただし、ここではロワーリンクのみ示す）に対して連結される。三点リンク機構２２０は、通常、トップリンク、リフトロッド及びロワーリンクで構成される。三点リンク機構２２０は、公知の機構であるため、ここでの説明は省略する。

【0021】

装着部１０は、走行機体２００の幅方向である左右方向に延びるヒッチフレーム１１を備える。ヒッチフレーム１１は、走行機体２００の後部に設けられた三点リンク機構２２０に連結可能に構成されている。ヒッチフレーム１１の中央下部にはギアボックス（図示せず）が設けられ、このギアボックスに走行機体２００から動力を受ける入力軸（図示せず）が設けられている。入力軸には、走行機体２００に設けられたＰＴＯ軸２３０からユニバーサルジョイント（図示せず）を介して動力が伝達される。

【0022】

オフセット機構部２０は、作業部４０のオフセット移動を行うための機構である。具体的には、オフセット機構部２０は、作業部４０を、走行機体２００の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動させることができる。本実施形態のオフセット機構部２０は、オフセットフレーム２１（図２参照）、リンクロッド２２、支持フレーム２３及び伸縮部材２４を有する。なお、図１では、オフセット機構部２０は、走行機体２００の前進方向に対して左側に傾いている。この状態を収納状態という。

【0023】

ここで、図２に示すように、オフセットフレーム２１は、中空状部材で構成される長尺のフレームであり、動力伝達部３０の下方に配置される。オフセットフレーム２１の一端は、ヒッチフレーム１１に対して水平面上で回動可能に連結され、他端は、支持フレーム２３に連結される。なお、オフセットフレーム２１は、動力伝達部３０に接続されており、動力伝達部３０と共に移動する。

【0024】

図１に示すように、リンクロッド２２は、筒状部材で構成される長尺の部材であり、オフセットフレーム２１と同程度の長さを有する。リンクロッド２２の一端は、ヒッチフレーム１１に対して水平面上で回動可能に連結され、他端は、支持フレーム２３に連結される。なお、ヒッチフレーム１１上におけるオフセットフレーム２１とリンクロッド２２の連結位置は、異なる位置である。

【0025】

支持フレーム２３は、筒状部材で構成され、オフセットフレーム２１及びリンクロッド２２に比べて短尺の部材であり、オフセットフレーム２１とリンクロッド２２とを相互に連結する部材である。支持フレーム２３に対し、オフセットフレーム２１及びリンクロッド２２は、共に回動可能に連結される。

【0026】

ヒッチフレーム１１に対するオフセットフレーム２１及びリンクロッド２２の回動中心、並びに支持フレーム２３に対するオフセットフレーム２１及びリンクロッド２２の回動中心の４点を結ぶ形状は略平行四辺形である。

【0027】

以上の構成により、ヒッチフレーム１１、オフセットフレーム２１、リンクロッド２２及び支持フレーム２３は、それぞれの回動中心を頂点とする平行四辺形のリンク機構を構成する。このリンク機構により、オフセット機構部２０は、走行機体２００の進行方向に対する作業部４０の角度を保持したまま、作業部４０をオフセット移動させることができる。

【0028】

伸縮部材２４は、オフセット機構部２０の動力源（アクチュエータ）であり、例えばガスシリンダ、油圧シリンダ等で構成される。伸縮部材２４の一端は、ヒッチフレーム１１に連結され、他端は、オフセットフレーム２１の後方側に連結される。伸縮部材２４の伸縮により、オフセット機構部２０が駆動され、作業部４０のオフセット量（オフセット方向への移動量）を制御することができる。

【0029】

動力伝達部３０は、装着部１０の入力軸（図示せず）で受けた走行機体２００からの動力を、作業部４０側に伝達するための機構である。本実施形態の草刈り機１００は、動力伝達部３０として、従来のユニバーサルジョイントではなく、チェーン駆動機構としている。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、駆動スプロケット３１及び従動スプロケット３２に巻き掛けられた構成である。作業部４０は、従動スプロケット３２から動力を受けて草刈り作業を行う。

【0030】

駆動スプロケット３１は、入力軸から受けた動力によって能動的に回転する歯車である。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回転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、動力などを張力として伝達する機械要素である。動力伝達部３０の構成についての詳細は、後述する。

【0031】

作業部４０は、実際に草刈り作業を行う部位であり、作業ロータ４１、ロータカバー４２、２枚の側板４３及び刈刃駆動部４４を有する。作業部４０は、刈刃駆動部４４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。

【0032】

作業部４０は旋回機構部９０を介してオフセット機構部２０に接続されている。図２に示すように、旋回機構部９０は、第１旋回軸９１、第２旋回軸９２及びロック機構９３を有する。第１旋回軸９１はオフセット機構部２０に固定されている。具体的には、支持フレーム２３は第１旋回軸９１に固定されている。つまり、伸縮部材２４の伸縮によって第１旋回軸９１はオフセット機構部２０の動作と共に移動する。第２旋回軸９２は回動機構部５０を介して作業部４０に固定されている。ここで、「固定されている」とは、固定された２つの部材が接続部を中心に回動しないことを意味する。

【0033】

ロック機構９３がロック解除状態の場合、第２旋回軸９２が第１旋回軸９１に対して旋回可能な状態になるため、作業部４０がオフセット機構部２０及び動力伝達部３０に対して第１旋回軸９１及び第２旋回軸９２を中心に水平方向に旋回する。一方、ロック機構９３がロック状態の場合、作業部４０の旋回が規制されるため、走行機体２００の進行方向に対する作業部４０の角度が固定される。作業部４０は動力伝達部３０に対して１８０度以上旋回可能である。つまり、作業部４０が旋回することで、作業部４０の前進作業状態と後進作業状態とを切り替え可能である。なお、上記の作業部４０の旋回動作については、後で詳しく説明する。

【0034】

なお、図１に示すように、作業部４０は、走行機体２００の進行方向に交差する方向に長手を有する。本実施形態では、作業部４０は、走行機体２００の進行方向に直交する方向に長手を有している。旋回機構部９０は、作業部４０の長手方向において、作業部４０の左端部に設けられている。換言すると、作業部４０は、作業部４０の長手方向の端部において動力伝達部３０に接続されている。詳細は後述するが、このような構成を有していることで、後進作業状態にするために旋回機構部９０を中心に作業部４０を旋回すると、作業部４０は走行機体２００の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動する。

【0035】

上記のように、草刈り機１００は、作業部４０が動力伝達部３０に対して１８０以上旋回可能な構成を備えることで、走行機体２００の前進時及び後進時の両方で草刈り作業を行うことが可能である。

【0036】

作業ロータ４１は、両端の側板４３の間に配置された回転軸４１ａ及び回転軸４１ａに放射状に複数設けられた刈刃４１ｂを含む。回転軸４１ａは、走行機体２００の進行方向に対して直交する水平方向に設けられる。作業ロータ４１は、回転軸４１ａを回転させて刈刃４１ｂにより雑草等を刈り取る。

【0037】

ロータカバー４２は、作業ロータ４１を覆って配置されるカバー部材である。ロータカバー４２は、刈刃４１ｂによって刈り取られた雑草、雑草に付着する土、作業面（地表面）に落ちている小石などの飛散を防止すると共に、刈り取られた雑草を再び刈刃４１ｂに戻し、細かく破砕する効果を有する。

【0038】

側板４３は、ボールベアリング等を介して回転軸４１ａを回転可能に支持すると共に、ロータカバー４２を支持する。本実施形態では、左端の側板４３に対して刈刃駆動部４４が設けられている。

【0039】

刈刃駆動部４４は、走行機体２００から動力伝達部３０を介して伝達された回転動力を、作業ロータ４１の回転軸４１ａに伝達する。図２に示すように、本実施形態の刈刃駆動部４４は、駆動プーリー４４ａ、従動プーリー４４ｂ、ベルト４４ｃ及びテンショナー４４ｄを含む。ベルト４４ｃは、駆動プーリー４４ａと従動プーリー４４ｂとの間に巻き掛けられている。テンショナー４４ｄは、駆動プーリー４４ａ及び従動プーリー４４ｂに巻き掛けられたベルト４４ｃの内側に配置され、ベルト４４ｃの内側から外側に向かってベルト４４ｃへ張力を与えている。

【0040】

上述した構造の刈刃駆動部４４では、駆動プーリー４４ａが動力伝達部３０から伝達された回転動力により回転し、ベルト４４ｃを介して従動プーリー４４ｂへ回転動力を伝達する。従動プーリー４４ｂは、駆動プーリー４４ａから与えられた回転動力を回転軸４１ａに伝達し、作業ロータ４１を駆動する。

【0041】

回動機構部５０は、走行機体２００の進行方向を軸としたとき、その軸を中心として作業部４０を回動させるための機構である。動力伝達部３０から出力された動力は、第１旋回軸９１及び第２旋回軸９２の内側に設けられた第１伝達部５１、回動機構部５０及び第２伝達部５２（図３参照）を介して刈刃駆動部４４へと伝達される。作業部４０の回動については後述する。

【0042】

（動力伝達部の構成）
本実施形態の草刈り機１００に用いる動力伝達部３０の構成について図４を用いて説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の動力伝達部の構成を示す平面図である。

【0043】

図４に示すように、駆動スプロケット３１と従動スプロケット３２との間には、ローラーチェーン３３が巻き掛けられている。なお、ローラーチェーン３３の一部は、点線で省略されている。ここで、ローラーチェーン３３のうち、駆動スプロケット３１から従動スプロケット３２に向けて移動する部分は、ローラーチェーン３３が駆動スプロケット３１によって押されている部分である。説明の便宜上、本明細書では、この部分を弛み側３３ａと呼ぶ。また、ローラーチェーン３３のうち、従動スプロケット３２から駆動スプロケット３１に向けて移動する部分は、駆動スプロケット３１によって引っ張られている部分である。本明細書では、この部分を張り側３３ｂと呼ぶ。

【0044】

本実施形態の動力伝達部３０は、さらに、ローラーチェーン３３の弛み側３３ａの外側に配置されたテンショナー３４ａと、ローラーチェーン３３の弛み側３３ａの内側に配置されたテンショナー３４ｂを有する。なお、ここでいう外側とは、環状をなすローラーチェーン３３の外側（ローラーチェーン３３で囲まれていない領域）であり、内側とはローラーチェーン３３の内側（ローラーチェーン３３で囲まれた領域）である。

【0045】

テンショナー３４ａは、弾性部材３５の弾性力により引っ張られ、ローラーチェーン３３に対して外側から内側に向けて張力を与える。本実施形態では、弾性部材３５として引っ張りコイルバネを用いるが、他のバネ部材を用いてもよい。

【0046】

テンショナー３４ｂは、テンショナー３４ａよりも上流側（すなわち、駆動スプロケット３１に近い側）に配置される。テンショナー３４ｂの位置は固定であり、ローラーチェーン３３の軌道を固定するガイド部材として機能する。したがって、テンショナー３４ａがローラーチェーン３３に対して外側から内側に向けて張力を与えることにより、相対的にテンショナー３４ｂは、ローラーチェーン３３に対して内側から外側に向けて張力を与えることになる。

【0047】

このように、本実施形態では、テンショナー３４ａ及びテンショナー３４ｂを用いてローラーチェーン３３に対して張力を与えることにより、動力伝達時のローラーチェーン３３の弛みを防止し、回転動力を効率的に伝達することができる。なお、テンショナー３４ａ及び３４ｂは必須の構成ではなく、省略することも可能であるし、テンショナー３４ａのみ設けた構成としてもよい。

【0048】

以上説明した駆動スプロケット３１、従動スプロケット３２、ローラーチェーン３３、テンショナー３４ａ、テンショナー３４ｂ及び弾性部材３５は、チェーンケース３６の内部に収納され、その外側はチェーンカバー３７に覆われる。動力伝達部３０は、オフセットフレーム２１の上部に装着された支持部材（図示せず）の上に配置され、オフセットフレーム２１と共に移動する。つまり、本実施形態では、動力伝達部３０が、オフセット機構部２０の一部を構成しているとも言える。

【0049】

図４に示したように、本実施形態の草刈り機１００は、走行機体２００から入力された動力をチェーン駆動方式で作動する動力伝達部３０を用いて作業部４０へと伝達する。つまり、従来の草刈り機とは異なり、装着部１０と作業部４０とをユニバーサルジョイントで連結する必要がない。そのため、作業部４０のオフセット量をユニバーサルジョイントの折れ角に制限されることなく自由に制御することが可能である。

【0050】

また、動力伝達部としてユニバーサルジョイントを使用しない利点として、作業部のオフセット量に依存して動力伝達部の寿命が短くなるといった弊害がないため、耐久性の高い草刈り機を実現することが可能である。

【0051】

さらに、本実施形態の動力伝達部３０は、駆動スプロケット３１と従動スプロケット３２との間の距離を自由に設定できるため、ジョイントの長さが邪魔になるなどの弊害もない。そのため、走行機体２００から近い場所を作業する場合に作業の接近性が悪化するという弊害がなく、オフセットした位置での作業終了後、作業部４０を走行機体２００の後方に移動させて走行機体２００を進行させると、全体のバランスが悪くなり、走行安定性が損なわれるといった弊害もない。

【0052】

なお、本実施形態のように動力伝達部３０としてチェーン駆動方式を採用した場合、スプロケットの径の変更により容易に作業ロータ４１の回転速度を変更することができるというメリットもある。つまり、スプロケットの交換という簡単な作業のみで作業ロータ４１の回転速度を向上させたりトルクを向上させたりすることができる。

【0053】

以上のように、本実施形態における草刈り機１００は、走行機体２００から入力された動力をコンパクトな構造で作業部４０に伝達することが可能である。

【0054】

（旋回機構部の構成）
作業部４０が旋回するための旋回機構部９０の詳細な構成について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の旋回機構部の構成を示す拡大平面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の旋回機構部の構成を示す拡大側面図である。図５では、説明の便宜上、オフセット機構部２０及び動力伝達部３０は省略されている。

【0055】

図５及び図６に示すように、旋回機構部９０のロック機構９３は第１位置決め部９３１、第２位置決め部９３３及び旋回固定部９３５を有する。第１位置決め部９３１及び第２位置決め部９３３は、第１旋回軸９１に対してそれぞれ反対側に固定されている。第１位置決め部９３１及び第２位置決め部９３３は第１旋回軸９１の外周から外側に向かって突出しており、ピン９３７が貫通可能な貫通孔が設けられている。旋回固定部９３５は、第２旋回軸９２に対して固定されている。旋回固定部９３５は第２旋回軸９２の外周から外側に向かって突出しており、ピン９３７が貫通可能な貫通孔が設けられている。ピン９３７によって旋回固定部９３５が第１位置決め部９３１又は第２位置決め部９３３に固定されていない状態において、旋回固定部９３５は第２旋回軸９２と共に第１旋回軸９１に対して旋回する。この旋回に伴い作業部４０も旋回する。

【0056】

図５及び図６は、旋回固定部９３５の貫通孔と第１位置決め部９３１の貫通孔とが重なる位置で、これらの貫通孔にピン９３７が挿入された状態を示す。この状態では、作業部４０が前方を向いている。つまり、図５及び図６は作業部４０の前進作業状態である。

【0057】

（旋回機構部の動作）
旋回機構部９０の動作について、図７～図９を用いて説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る草刈り機において、作業部を旋回させたときの旋回機構部の状態を示す拡大平面図である。図８は、本発明の一実施形態に係る草刈り機において、作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す拡大側面図である。図９は、本発明の一実施形態に係る草刈り機において、収納状態で作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。

【0058】

図７の（Ａ）は、図５と同様に作業部４０が前方を向いた状態を示す図である。図７の（Ｃ）は、作業部４０が後方を向いた状態を示す図である。図７の（Ｂ）は、作業部４０が旋回中の状態を示す図である。図７の（Ａ）では、旋回固定部９３５の貫通孔と第１位置決め部９３１の貫通孔とが重なる位置で、これらの貫通孔にピン９３７が挿入されている。図７の（Ｃ）では、旋回固定部９３５の貫通孔と第２位置決め部９３３の貫通孔とが重なる位置で、これらの貫通孔にピン９３７が挿入されている。図７の（Ｂ）では、ピン９３７が上記のいずれの貫通孔にも挿入されていない。

【0059】

図８の（Ａ）は、図６と同様に作業部４０が前方を向いた状態を示す図である。図８の（Ａ）に示す状態は、図７の（Ａ）に示す状態に対応する。図８の（Ａ）に示すように、ピン９３７が第１位置決め部９３１の貫通孔と旋回固定部９３５の貫通孔とを貫通し、両者の位置を固定している。図８の（Ｂ）に示す状態は、図７の（Ｃ）に示す状態に対応し、作業部４０が後方を向いた状態を示す図である。図８の（Ｂ）に示すように、ピン９３７が第２位置決め部９３３の貫通孔と旋回固定部９３５の貫通孔とを貫通し、両者の位置を固定している。

【0060】

図９の（Ａ）は、図１と同様に作業部４０が前方を向いた状態を示す図である。図９の（Ａ）に示す状態は、図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）に示す状態に対応する。旋回機構部９０が図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）の状態から図７の（Ｃ）及び図８の（Ｂ）の状態に変化することで、作業部４０が旋回機構部９０を中心に旋回し、図９の（Ｂ）の状態になる。図９の（Ｂ）は、作業部４０が走行機体２００の前進方向に対して左側にオフセットした位置において後方を向いた状態を示す。つまり、図９の（Ａ）の状態では、走行機体２００を前進させながら、図９の（Ｂ）の状態では、走行機体２００を後進させながら作業部４０が草刈り作業を行うことができる。図９の（Ｂ）の状態を後進オフセット作業状態という。

【0061】

本実施形態では、旋回固定部９３５が固定される位置決め部は、第１位置決め部９３１及び第２位置決め部９３３の２つであるため、作業部４０は前方又は後方のいずれかを向いた状態で固定される。ただし、旋回固定部９３５が固定される位置決め部を増やすことで、作業部４０の向きを多段階で調整することができる。

【0062】

（オフセット機構部の動作）
作業部４０のオフセット移動動作、つまりオフセット機構部２０の動作について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る草刈り機において、オフセット状態における作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。なお、図１０では、オフセット機構部２０は、走行機体２００の前進方向に対して右側に傾いている。この状態をオフセット状態という。図１０の（Ａ）は、オフセット状態において作業部４０が前方を向いた状態を示す図である。図１０の（Ｂ）は、オフセット状態において作業部４０が後方を向いた状態を示す図である。

【0063】

図１０の（Ａ）に示す状態は、図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）に示す状態に対応する。旋回機構部９０が図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）の状態から図７の（Ｃ）及び図８の（Ｂ）の状態に変化することで、作業部４０が旋回機構部９０を中心に旋回し、図１０の（Ｂ）の状態になる。図１０の（Ａ）の状態では、走行機体２００を前進させながら、図１０の（Ｂ）の状態では、走行機体２００を後進させながら作業部４０が草刈り作業を行うことができる。図１０の（Ａ）では、作業部４０は走行機体２００の進行方向に対して側方にオフセットした位置にある。図１０の（Ａ）の状態を前進オフセット作業状態という。なお、図１０の（Ｂ）では、作業部４０が後方を向いているため、この状態で走行機体２００を後進させることで、走行機体２００の後方に位置する領域の草刈り作業を行うことができる。

【0064】

図１０に示すオフセット状態において、草刈り機１００は動力伝達部３０と作業部４０とがほぼ直線上に程度まで作業部４０をオフセット移動させることができる。つまり、図１０に示されるように、走行機体２００の後方タイヤ２１０よりも大きく右方にオフセットした状態で草刈り作業を行うことが可能である。これは、前述のとおり、動力伝達部３０としてチェーン駆動方式の機構を採用したため、従来のようなユニバーサルジョイントの折れ角による制限を受けないからである。

【0065】

さらに、本実施形態の草刈り機１００は、作業部４０がオフセット移動した状態で、走行機体２００の進行方向を軸に回動する。図１１に示される草刈り機１００は、作業部４０が、オフセットした状態において、回動機構部５０により下方（ここでは時計回り）に回動している。前述のとおり、回動機構部５０は、走行機体２００の進行方向を軸としたとき、作業部４０をその軸を中心として回動させるための機構である。図１１に示される状態は、作業部４０が走行機体２００よりも下方に位置する傾斜面（法面）の草刈り作業を行う状態である。

【0066】

本実施形態の草刈り機１００は、動力伝達部３０にチェーン駆動方式を採用することにより耐久性を維持したままオフセット量を大きくすることができるため、下方に位置する法面に対して効率よく作業をすることが可能である。

【0067】

図１２に示される草刈り機１００は、作業部４０が、オフセットした状態において、上方（ここでは反時計回り）に回動している。図１２に示される状態は、作業部４０が走行機体２００よりも上方に位置する傾斜面（法面）の草刈り作業を行う状態である。この場合においても、本実施形態の草刈り機１００は、上方に位置する傾斜面（法面）に対して効率よく作業をすることが可能である。

【0068】

〈第２実施形態〉
第２実施形態に係る草刈り機１００Ａについて、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る草刈り機の構成を示す平面図である。図１４は、本発明の一実施形態に係る草刈り機において、左側にオフセットした状態における作業部の前進作業状態及び後進作業状態を示す平面図である。第１実施形態の草刈り機１００は、作業部４０を手動で旋回させる旋回機構部９０を有していた。一方で、第２実施形態の草刈り機１００Ａは、作業部４０Ａの旋回機構部９０Ａは旋回駆動部８０Ａの自動制御によって旋回する。

【0069】

（旋回機構部及び旋回駆動部の構成）
作業部４０Ａが旋回するための旋回機構部９０Ａ及び旋回駆動部８０Ａの詳細な構成について、図１３及び図１４を用いて説明する。第２実施形態に係る草刈り機１００Ａは、第１実施形態に係る草刈り機１００の構成に加えて、さらに旋回駆動部８０Ａを有する。なお、図１３及び図１４において、旋回駆動部８０Ａは他の部材に比べて太線で示されている。

【0070】

旋回駆動部８０Ａは、旋回機構部リンクロッド８１Ａ、作業部リンクロッド８２Ａ、オフセットフレームリンクロッド８３Ａ及び伸縮部材８４Ａを有する。旋回機構部リンクロッド８１Ａは、接続部８１１Ａにおいて伸縮部材８４Ａに対して回動可能に接続されている。さらに、旋回機構部リンクロッド８１Ａは、接続部８１３Ａにおいて旋回機構部９０Ａに対して回動可能に接続されている。具体的には、旋回機構部リンクロッド８１Ａは、回動機構部５０Ａ（図２参照）を介して旋回機構部９０Ａに接続されており、作業部４０Ａ及び回動機構部５０Ａとともに第１旋回軸９１Ａ及び第２旋回軸９２Ａ（いずれも図２参照）を中心に水平方向に旋回する。

【0071】

作業部リンクロッド８２Ａは、接続部８２１Ａにおいて作業部４０Ａに対して回動可能に接続されている。具体的には、作業部リンクロッド８２Ａは、作業部４０Ａのロータカバー４２Ａに接続されている。オフセットフレームリンクロッド８３Ａは、接続部８３１Ａにおいてオフセットフレーム２１Ａ（図２参照）に対して回動可能に接続されている。伸縮部材８４Ａは、接続部８４１Ａにおいて作業部リンクロッド８２Ａ及びオフセットフレームリンクロッド８３Ａの両方に対して回動可能に接続されている。なお、作業部リンクロッド８２Ａ及びオフセットフレームリンクロッド８３Ａは、接続部８４１Ａにおいて互いに回動可能に接続されている。

【0072】

伸縮部材８４Ａは、旋回駆動部８０Ａの動力源（アクチュエータ）であり、例えばガスシリンダ、油圧シリンダ等で構成される。なお、旋回機構部９０Ａには、実施形態１に係る旋回機構部９０に備えられていた旋回固定部９３５に相当する部材は設けられていない。詳細は後述するが、旋回機構部９０Ａの旋回は伸縮部材８４Ａの伸縮によって制御される。つまり、作業部４０Ａの旋回角度は伸縮部材８４Ａの伸縮度合いによって決まる。したがって、作業部４０Ａの旋回角度は伸縮部材８４Ａによって自由に制御することができる。

【0073】

（旋回機構部及び旋回駆動部の動作）
旋回機構部９０Ａ及び旋回駆動部８０Ａの動作について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３に示す状態（前進作業状態）において伸縮部材８４Ａが縮むと、旋回機構部リンクロッド８１Ａ及び作業部４０Ａが旋回機構部９０Ａを中心に時計回りに回動する。作業部４０Ａの回動に伴い、作業部４０Ａに接続された作業部リンクロッド８２Ａも作業部４０Ａと同じ方向に回動する。作業部リンクロッド８２Ａの回動に伴い、接続部８４１Ａも作業部４０Ａと同じ方向に回動する。このように回動する接続部８４１Ａに引かれて伸縮部材８４Ａも作業部４０Ａと同じ方向に回動する。このようにして旋回駆動部８０Ａ全体が回動しながら作業部４０Ａが回動し、図１４の状態（後進作業状態）になる。

【0074】

なお、本実施形態の草刈り機１００Ａにおいて、旋回機構部９０Ａが実施形態１に係る旋回機構部９０に備えられていた旋回固定部９３５に相当する部材を有していてもよい。

【0075】

以上のように、第２実施形態に係る草刈り機１００Ａが旋回駆動部８０Ａを備えることで、草刈り機１００Ａは自動制御によって前進作業状態と後進作業状態とを切り替えることができる。さらに、草刈り機１００Ａは、伸縮部材８４Ａによって作業部４０Ａの旋回角度を調整することができる。したがって、草刈り機１００Ａの作業状態に合わせて作業部４０Ａの旋回角度を自由に調整することができる。

【0076】

〈第３実施形態〉
第３実施形態に係る草刈り機１００Ｂについて、図１５を用いて説明する。第３実施形態は、第２実施形態で説明した作業部４０Ａの旋回角度の自動制御を利用し、作業場３００Ｂの隅部３１０Ｂにおける草刈り作業の隅部自動制御モードについて説明する。図１５は、本発明の一実施形態に係る草刈り機を用いた作業場の隅部における草刈り作業の隅部自動制御モードを示す平面図である。以下の説明において、オフセット機構２０Ｂ及び動力伝達部３０Ｂによって作業部４０Ｂの走行機体２００Ｂの進行方向に対する左右のオフセット量が制御される。また、旋回機構部９０Ｂ及び旋回駆動部８０Ｂによって作業部４０Ｂの旋回角度が制御される。これらの制御は全て草刈り機１００Ｂに備えられた制御部に記録されたプログラムによって実行される。

【0077】

なお、草刈り機１００Ｂの制御部は、当該プログラムを記録するメモリ、及び当該プログラムを実行して草刈り機１００Ｂの動作を制御するＣＰＵを有する。なお、上記のメモリ及びＣＰＵは走行機体２００Ｂに設けられていてもよい。また、図１５に示す草刈り機１００Ｂは、図１に示した草刈り機１００と比較すると、オフセット機構２０Ｂ及び動力伝達部３０Ｂの位置関係が逆だが、作業機４０Ｂのオフセット動作及び旋回動作は第１実施形態及び第２実施形態で説明した動作とほぼ同じである。

【0078】

草刈り機１００Ｂ及び走行機体２００Ｂは、作業場３００Ｂの隅部３１０Ｂ付近まで、図１０の（Ａ）に示す前進オフセット作業状態で前進する。草刈り機１００Ｂ及び走行機体２００Ｂは直進するとき、草刈り機１００Ｂは前進オフセット作業状態に固定される。このモードを直進自動制御モードという。直進自動制御モードでは、作業部４０Ｂが作業場３００Ｂの第１端部３２０Ｂに沿って前進する。草刈り機１００Ｂ及び走行機体２００Ｂが隅部３１０Ｂ付近に到達し、直進自動制御モードから隅部自動制御モードに切り替えられると、作業者に対して走行機体２００Ｂのハンドルを操作する指示が出される。この指示は、走行機体２００Ｂに設けられたディスプレイに表示されてもよく、草刈り機１００Ｂ又は走行機体２００Ｂに設けられたスピーカによって音声で通知されてもよい。上記の指示を受けて、作業者は図１５の（Ａ）に示すように走行機体２００Ｂが左方向に曲がるようにハンドルを操作する。なお、図１５の（Ａ）では、走行機体２００Ｂの車軸２９０Ｂは第１端部３２０Ｂと略平行である。

【0079】

走行機体２００Ｂが左方向に曲がりながら前進すると、図１５の（Ｂ）に示すように、車軸２９０Ｂの第１端部３２０Ｂに対する傾斜角が徐々に大きくなる。この角度の変化に対して、作業部４０Ｂのオフセット量及び旋回角度が自動制御され、作業部４０Ｂは第１端部３２０Ｂに沿って進む。この動作中、走行機体２００Ｂのハンドルは固定されている。例えば、ハンドルはその可動域の限界まで移動させられていてもよい。

【0080】

さらに走行機体２００Ｂが左方向に曲がりながら前進し、作業部４０Ｂが隅部３１０Ｂに近づくと、作業者に対して走行機体２００Ｂの前進を停止する指示が出される。この指示を受けて、作業者が走行機体２００Ｂを停止させた状態が図１５の（Ｃ）である。

【0081】

図１５の（Ｃ）のように走行機体２００Ｂが停止した後、作業部４０Ｂのオフセット量及び旋回角度が自動制御され、図１５の（Ｄ）に示すように、作業部４０Ｂはさらに隅部３１０Ｂに近づく。

【0082】

作業部４０Ｂが図１５の（Ｄ）の状態まで隅部３１０Ｂに近づくと、図１５の（Ｅ）に示すように、作業部４０Ｂのオフセット量が固定されたまま作業部４０Ｂが旋回する。この旋回によって、作業部４０Ｂが第２端部３３０Ｂに沿う位置まで移動する。

【0083】

図１５の（Ｅ）の状態まで作業部が移動すると、作業者に対して走行機体２００Ｂの車軸２９０Ｂを第２端部３３０Ｂに平行にする指示が出される。この指示を受けて、作業者は車軸２９０Ｂが第２端部３３０Ｂと平行になるように走行機体２００Ｂを操作する。例えば、図１５の（Ｅ）の状態から、ハンドルを固定して走行機体２００Ｂを後進させることで、車軸２９０Ｂが第２端部３３０Ｂと平行になるように走行機体２００Ｂを操作する。この走行機体２００Ｂの動作に合わせて、作業部４０Ｂのオフセット量及び旋回角度が自動制御され、作業部４０Ｂは第２端部３３０Ｂに沿う位置に移動する。

【0084】

車軸２９０Ｂが第２端部３３０Ｂと平行な状態まで後進し、作業者がハンドルを操作することで、図１５の（Ｆ）に示すように、作業部４０Ｂが作業場３００Ｂの第２端部３３０Ｂに沿って前進することができる。

【0085】

上記のようにして、自動制御によって隅部３１０Ｂの草刈り作業を行うことができる。なお、上記では、走行機体２００Ｂのハンドル操作及び前進・後進は作業者によって操作される例を示したが、走行機体２００Ｂのこれらの動作も自動制御によって制御されてもよい。また、作業部４０Ｂに、作業部４０Ｂが第１端部３２０Ｂ又は第２端部３３０Ｂと平行に進んでいることを検知するためのセンサが設けられていてもよい。また、走行機体２００Ｂに、その車軸２９０Ｂが第１端部３２０Ｂ又は第２端部３３０Ｂと平行であることを検知するためのセンサが設けられ、当該センサを用いて直進方向からのズレを検知し、そのズレを補正する制御をするように構成されてもよい。このズレの補正制御は、作業部４０Ｂのオフセット量及び旋回角度の自動制御によって実現されてもよく、走行機体２００Ｂのハンドル操作の自動制御によって実現されてもよい。または、これらの両方の自動制御によって、上記のズレの補正制御が実現されてもよい。

【0086】

以上のように、第３実施形態に係る草刈り機１００Ｂが直進自動制御モード及び隅部自動制御モードで自動制御されることで、作業場３００Ｂの隅部３１０Ｂの草刈り作業を正確かつ迅速に行うことができる。

【0087】

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の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。

【符号の説明】

【0088】

２：ロータカバー、 １０：装着部、 １１：ヒッチフレーム、 ２０：オフセット機構部、 ２０：オフセット機構、 ２１：オフセットフレーム、 ２２：リンクロッド、 ２３：支持フレーム、 ２４：伸縮部材、 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、 ３３ａ：弛み側、 ３３ｂ：張り側、 ３４ａ、３４ｂ：テンショナー、 ３５：弾性部材、 ３６：チェーンケース、 ３７：チェーンカバー、 ４０：作業部、 ４１：作業ロータ、 ４１ａ：回転軸、 ４１ｂ：刈刃、 ４２：ロータカバー、 ４３：側板、 ４４：刈刃駆動部、 ４４ａ：駆動プーリー、 ４４ｂ：従動プーリー、 ４４ｃ：ベルト、 ４４ｄ：テンショナー、 ５０：回動機構部、 ５１：第１伝達部、 ５２：第２伝達部、８０Ａ：旋回駆動部、 ８１Ａ：旋回機構部リンクロッド、 ８２Ａ：作業部リンクロッド、 ８３Ａ：オフセットフレームリンクロッド、 ８４Ａ：伸縮部材、 ９０：旋回機構部、 ９１：第１旋回軸、 ９２：第２旋回軸、 ９３：ロック機構、 １００：草刈り機、 ２００：走行機体、 ２１０：後方タイヤ、 ２２０：三点リンク機構、 ２３０：ＰＴＯ軸、 ３００Ｂ：作業場、 ３１０Ｂ：隅部、 ３２０Ｂ：第１端部、 ３３０Ｂ：第２端部、 ８１１Ａ、８１３Ａ、８２１Ａ、８３１Ａ、８４１Ａ：接続部、 ９３１：第１位置決め部、 ９３３：第２位置決め部、 ９３５：旋回固定部、 ９３７：ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】