(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】2024-01-24
(45)【発行日】2024-02-01
(54)【発明の名称】草刈装置
(51)【国際特許分類】
A01D 34/835 20060101AFI20240125BHJP
【ＦＩ】
A01D34/835
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021023580
(22)【出願日】2021-02-17
(65)【公開番号】P2022125792
(43)【公開日】2022-08-29
【審査請求日】2023-05-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000171746
【氏名又は名称】株式会社ササキコーポレーション
(72)【発明者】
【氏名】中村 太秋
(72)【発明者】
【氏名】天間 修一
【審査官】小林 謙仁
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０５３７５３９８（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０３５４３４８９（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２０６４０２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１３１５７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０００－０８３４３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１３９１５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０３５４５１８４（ＵＳ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－１３４９９７１（ＫＲ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｄ ３４／８３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行機体Ｔに取り付けられる草刈装置であって、前記草刈装置は、進行方向に延ばした第１フレームと、
前記第１フレームに設けた屈曲軸に連結して、前記第１フレームに対して旋回可能に設けた第２フレームと、
前記屈曲軸付近に設け、前記第１フレームに対する前記第２フレームの旋回を固定する固定部と、
前記第２フレームに設け、前記屈曲軸より進行方向の前方に先端部を突出させるとともに、前記先端部を前記屈曲軸より進行方向に対する幅方向の側方に位置させた検知部材と、
前記第２フレームに設けた支点軸によって旋回可能に設けるとともに対地作業が可能な作業部を有した作業アームと、を備え、
前記固定部は、前記検知部材に外力が加えられると前記第１フレームに対する前記第２フレームの旋回の固定を解除することが可能な構成である、
ことを特徴とした草刈装置。
【請求項2】
前記検知部材は前記先端部から前記支点軸付近を経由して前記屈曲軸付近まで延長させた周縁部と、を備えることを特徴とした請求項１に記載の草刈装置。
【請求項3】
前記作業アームは、前記第２フレームの長手方向を境にした第１作業領域Ｂ及び第２作業領域Ｃに旋回可能である、ことを特徴とした請求項１又は２に記載の草刈装置。
【請求項4】
前記作業アームは、前記第２フレームを前記屈曲軸で旋回させた状態で、前記第１作業領域Ｂ及び前記第２作業領域Ｃに旋回可能な構成である、ことを特徴とした請求項３に記載の草刈装置。
【請求項5】
前記第１フレームは、前記走行機体Ｔに装着した取付用フレームに取り付け可能な取付部と、を備え、前記第２フレームは前記屈曲軸を支点に旋回することによって、前記第２フレーム及び前記検知部材は前記取付部の前方に位置する、
ことを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載の草刈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トラクタ等の走行機体に装着される草刈装置に関する。特に、障害物の周囲で作業が可能な草刈装置の緩衝機構に関する。
【背景技術】
【0002】
水平方向に移動可能な作業部を設け、この作業部に障害物等が衝突した場合に、作業部が後方側に押されて旋回する緩衝機構を設けた草刈機が特許文献１によって示されている。この草刈機は、メインカッターを有する走行車本体の側方に、サブカッターを有する移動体を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００１－２１８５１３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に記載の草刈機は、作業部であるサブカッターを有する移動体に障害物が当たると、後方側に移動することで緩衝が可能である。しかし、移動体の前方に位置するとともに移動体を支える基部である揺動体に障害物が当たった場合は、基部である揺動体が損傷するという課題を有する。
【0005】
したがって、本発明は上記課題に着眼してなされたものであり、障害物の周囲で作業ができる草刈装置であって、障害物との衝突時に作業部の基部及び障害物を損傷させることがない草刈装置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】
【0006】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、走行機体に取り付けられる草刈装置であって、草刈装置は、進行方向に延ばした第１フレームと、第１フレームに設けた屈曲軸に連結して、第１フレームに対して旋回可能に設けた第２フレームと、屈曲軸付近に設け、第１フレームに対する第２フレームの旋回を固定する固定部と、第２フレームに設け、屈曲軸より進行方向の前方に先端部を突出させるとともに、先端部を屈曲軸より進行方向に対する幅方向の側方に位置させた検知部材と、第２フレームに設けた支点軸によって旋回可能に設けるとともに対地作業が可能な作業部を有した作業アームと、を備える草刈装置であることを要旨とする。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、障害物の周囲で作業ができる草刈装置であって、障害物との衝突時に作業部の基部及び障害物を損傷させることがない草刈装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態を示す草刈装置の進行方向前方から見た正面図である。
【図2】実施形態を示す草刈装置の進行方向左側から見た側面図である。
【図3】実施形態を示す草刈装置の平面図であり、作業部が第１作業領域に位置している状態を示す。
【図4】実施形態を示す草刈装置の平面図であり、作業部が第２作業領域に位置している状態を示す。
【図5】実施形態を示す草刈装置の作業部の作業領域を切り換える様子を示した説明図であり、第１作業領域から第２作業領域に切り換える場合を示す。
【図6】実施形態を示す草刈装置の固定部を進行方向で断面した側面断面図である。
【図7】実施形態を示す草刈装置が柱状の障害物に衝突したときを示す説明図であり、（ａ）は障害物に衝突する瞬間で第２フレームが作業位置の状態であり、（ｂ）は障害物に衝突後に第２フレームが退避位置に旋回している途中の状態であり、（ｃ）は障害物に衝突後に第２フレームが退避位置に旋回しストッパに接触した状態を示す。
【図8】実施形態を示す草刈装置が壁状の障害物に衝突したときを示す説明図であり、（ａ）は障害物に衝突する瞬間で第２フレームが作業位置の状態であり、（ｂ）は障害物に衝突後に第２フレームが退避位置に旋回している途中の状態であり、（ｃ）は障害物に衝突後に第２フレームが退避位置に旋回しストッパに接触した状態を示す。
【図9】実施形態を示す草刈装置を取付フレームに取り付けるとともに、取付フレームを走行機体に装着した状態の一例を示した平面図である。
【図10】実施形態を示す草刈装置を取付フレームに取り付けるとともに、取付フレームを走行機体に装着した状態の一例を示した背面図である。
【図11】実施形態を示す草刈装置の固定部の変形例を進行方向で断面した側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。説明においては、図１に示す誌面左側を進行方向に対する右側、誌面右側を進行方向に対する左側、図２に示す誌面左側を進行方向前方側、誌面右側を進行方向後方側、図３及び図４及び図５及び図７及び図８に示す誌面左側を進行方向に対する前方側、誌面右側を進行方向に対する後方側、誌面上側を進行方向に対する右側、誌面下側を進行方向に対する左側として説明する。また、説明において上方向とは、作業面である地面側から離れる方向を指し、下方向とは地面側に近づく方向を指す。図面の記載において、同一または類似の部分には同一又は類似の符号を付して、その説明を省略することがある。加えて、説明に用いる図面は模式的なものであり、各部の寸法との関係等は現実のものとは異なることがある。また、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0010】
草刈装置１は、単一又は複数の取付用フレームＡにより、トラクタ等からなる走行機体Ｔに取り付けられる。図９及び図１０は、走行機体Ｔの後方に取り付けた複数の取付用フレームＡで構成されたシリンダ等によって伸縮自在あるいは屈折自在なブーム装置からなる取付用フレームＡに、草刈装置１を取り付けた一例を示す。図示した取付用フレームＡによって、草刈装置１を走行機体Ｔに対して、前後左右上下のあらゆる方向に配置が可能である。
【0011】
図１乃至４に示す草刈装置１は、取付用フレームＡに取り付けるための取付部１０、取付部１０に固定し進行方向前方に長手部２１を延ばした第１フレーム２０、第１フレーム２０に連結するととともに第１フレーム対して水平方向に旋回可能な第２フレーム３０、第２フレーム３０に対し水平方向に旋回可能であるとともに、先端部に作業部５１を取り付けた作業アーム５０、を備える。作業部５１には、水平回転する刈刃５１１を複数備え、刈刃５１１を回転駆動することによって草刈作業を行う。第２フレーム３０の先端部には検知部材６０を備え、検知部材６０が地上面に存在する障害物ｏｂ１，ｏｂ２に接触することで、第２フレーム３０を水平方向に旋回させることができる。
【0012】
取付部１０は、取付用フレームＡの先端部に嵌合させることで取付用フレームＡに対し一体的に固定が可能であるとともに、この固定を解除すれば取付用フレームＡとの固定が解除可能である。すなわち、草刈装置１は取付用フレームＡに対して着脱自在である。実施形態では、取付部１０の上部に取付用フレームＡを固定する。
【0013】
取付部１０の進行方向左側である一端部には、第１フレーム２０の後端部を固定する。第１フレーム２０は長尺の部材であり、長尺方向の長手部２１を前方に突出させるように配置する。なお、実施形態での第１フレーム２０は角柱状部材あるいは角パイプ状部材を用いている。第１フレーム２０の前端部には側面視で板をＣ字状に形成したホルダ部２２を設ける。
【0014】
ホルダ部２２には、鉛直方向の軸である屈曲軸４０をホルダ部２２に貫通させて支持させる。この屈曲軸４０に第２フレーム３０の後端部を水平方向に旋回可能に連結する。第２フレーム３０は長尺の部材であり、長尺方向を前方に突出させるように配置する。実施形態での第２フレーム３０は角柱状部材あるいは角パイプ状部材を用いている。また、平面視における第２フレーム３０は、長尺方向を第１フレーム２０の長尺部２１と平行に配置した作業位置と、長尺方向を第１フレーム２０の長尺部２１と傾斜させるように水平方向に旋回させた退避位置とに旋回が可能である。退避位置は、作業位置から取付部１０側に水平旋回させて傾斜させた位置が相当し、図７に示す（ｂ）と（ｃ）、図８に示す（ｂ）を（ｃ）が相当する。
【0015】
図７の（ｃ）及び図８の（ｃ）に示すように、退避位置側に旋回した第２フレーム３０は、取付部１０の前部から前方に突出させたストッパ１１に第２フレーム３０の側面が接触することで、取付部１０に第２フレーム３０が直接接触しないように規制されている。
【0016】
屈曲軸４０の近傍に、第２フレーム３０を水平方向への旋回を固定することができる固定部４１を設ける。固定部４１は、Ｃ字状に形成したホルダ部２２の下部の板を側方に突出させた板４１１と、第２フレーム３０の後端部から側方に突出させた板４１２と、固定部材４２を備える。図６は進行方向で断面した固定部４１の拡大側面図である。板４１１，４１２はそれぞれ孔４１３，４１４を設け、この孔４１３，４１４は、第１フレーム２０及び第２フレーム３０の長尺方向が互いに平面視で一直線上に並んだ時に一致する。一致した孔４１３，４１４には固定部材４２を嵌入させる。実施形態の場合の固定部材４２は、図６に示すように、ボルト４２１及びナット４２２からなる。ボルト４２１及びナット４２２は、板４１１，４１２同士の摩擦が出ない程度に締め込む。
【0017】
固定部材４２は、第２フレーム３０が屈曲軸４０周りに作業位置から退避位置側への旋回を規制し、第２フレーム３０を作業位置で固定する。また、第２フレーム３０が旋回しようとする力が過大となった場合に、孔４１３，４１４が一致状態からずれた時に発生する固定部材４２への剪断力で固定部材４２を破断させ、第２フレーム３０の旋回に対する固定を解除する。すなわち、固定部材４２は第２フレーム３０の安全装置として機能し、固定の解除後の第２フレーム３０は自由に旋回可能である。第２フレーム３０が作業位置から退避位置側に旋回可能となるための、固定部材４２の解除強度あるいは解除タイミングは、固定部材４２の破断強度によって決められる。固定部材４２の破断強度は、ボルト４２１及びナット４２２の素材強度、形状等によって自由に設定できる。
【0018】
第２フレーム３０の前端部には、支点軸３１を設ける。支点軸３１は鉛直方向の軸であり、第２フレーム３０から下方に向けて突出させている。支点軸３１の下部には、作業アーム５０を設ける。作業アーム５０は一端側を支点軸に貫通させて設け、作業アーム５０は支点軸３１を中心に水平方向に旋回することが可能である。
【0019】
支点軸３１で旋回する半径方向に離れる方向の作業アーム５０の他端側には、作業部５１を設ける。作業部５１は、地面上に生えている草を刈る作業が可能な作業部分である。作業部５１は、刈刃５１１、モータ５１２、カバー部材５１３を備える。作業アーム５０の他端側に設けたモータ５１２を設け、この下方に配置した刈刃５１１を回転駆動させる。刈刃５１１は、複数個設けているとともに、モータ５１２を軸にして水平方向に回転自在で、モータ５１１の回転動力を受領して回転する。刈刃５１１の上方及び作業アーム５０の下方には、カバー部材５１３を設ける。カバー部材５１３は、平面視において、滴状の板状部材であり、滴状の突起部を支点軸側に向けて配置する。カバー部材５１３は刈刃によって飛散する刈草の飛散を防止する。実施形態の場合、平面視において、作業アーム５０の他端部は支点軸３１より後方に位置させるとともに、刈刃５１１の回転駆動軸となるモータ５１２は屈曲軸４０の側方且つやや後方に位置させるように設けている。
【0020】
作業アーム５０は支点軸３１周りに水平回動することで、図３に示す作業部５１を第２フレーム３０の長手方向を境に区分けした第１作業領域Ｂと、図４に示す第２作業領域Ｃのそれぞれに位置させることができる。それぞれの領域に位置させた作業部５１で草刈作業ができる。実施形態における作業領域は、第２フレーム３０の長手方向を境に進行方向左方に位置した領域である第１作業領域Ｂと、第２フレーム３０の長手方向を境に進行方向右方に位置した領域である第２作業領域Ｃとして区分している。
【0021】
第２フレーム３０の前端から下方に向けて垂れ下げた板を、後方側に向けてＬ字状に曲げられた板部材３２を設ける。板部材３２の下方に位置する水平面３２１には、上方に向けて棒状の旋回規制体５２を設けている。旋回規制体５２は、支点軸３１の近傍に位置していて、第２フレーム３０に接触することによって、第１作業領域Ｂ及び第２作業領域Ｃのそれぞれの領域で第２フレーム３０の旋回角度を規制することができる。また、板部材３２の水平面３２１は支点軸３１の下端部を保持している。
【0022】
作業アーム５０の上方で支点軸３１と同軸周りに旋回可能な切換片５５を設ける。切換片５５は扇状の板部材であり、扇状の要部分を支点軸３１と同軸に配置することによって、作業アーム５０とは個別且つ独立して、支点軸３１を中心に旋回することができる。切換片５５の円周方向の一端部には、円弧状の長孔５５１を設ける。実施形態の場合、長孔５５１は、一端部側である第１作業領域Ｂ側に設けている。長孔５５１内には旋回規制体５２が通される。長孔５５１の円弧の中心は扇状の要部分であるとともに、支点軸３１と同軸に設けているため、切換片５５は長孔５５１内で旋回自在である。
【0023】
切換片５５の他端部には棒状のガイドロッド５７が旋回自在に配置されている。ガイドロッド５７は、切換片５５の他端部に設けたガイドロッド支点部５７１と、作業アーム５０の他端側に設けたガイドロッド保持部５７２に架け渡すように配置されている。実施形態の場合、ガイドロッド支点部５７１他端部側である第２作業領域Ｃ側に設けている。ガイドロッド保持部５７２は、ガイドロッド５７を軸方向に摺動可能に保持していて、作業アーム５０の旋回動作を阻害しない。
【0024】
ガイドロッド５７の外周には、作業アーム５０を第１作業領域Ｂまたは第２作業領域Ｃのいずれか一方側に付勢する付勢体５６が配置されている。実施形態の場合、付勢体５６は圧縮ばねを用いている。ガイドロッド５７は付勢体５６がずれないように案内をする役割を持つ。ガイドロッド５７のガイドロッド支点部５７１側には、付勢体規制部５７３が固着されている。付勢体５６は、付勢体規制部５７３とガイドロッド保持部５７２の間で伸縮することによって、作業アーム５０を付勢する。
【0025】
ここで、切換片５５の作用について説明する。切換片５５は支点軸３１周りに回動することで、付勢体５６の付勢方向を転換させ、作業アーム５０を第１作業領域Ｂまたは第２作業領域Ｃのいずれか一方側に押す。第１作業領域Ｂまたは第２作業領域Ｃに位置する作業アーム５０は、旋回規制体５２に作業アーム５０が接触するまで付勢体５６に押されて旋回し、接触した位置で旋回が規制される。
【0026】
図３は、第２フレームが作業位置のときであって、作業アーム５０及び作業部５１が第１作業領域Ｂに位置している状態を示している。この場合、切換片５５のガイドロッド支点部５７１は、支点軸３１より後方且つ第２作業領域Ｃ側に位置していて、付勢体５６に押されることで、切換片５５を平面視で左回転の方向である第２旋回方向Ｅに旋回させる。切換片５５の第２旋回方向Ｅへの旋回は、長孔５５１の一端部に旋回規制体５２が接触するまで行われ、接触後は旋回が規制される。付勢体５６は、旋回が規制された切換片５５を第２旋回方向Ｅに付勢し続けるとともに、ガイドロッド保持部５７２を押すことによって、作業アーム５０を平面視で右回転方向である第１旋回方向Ｄに、作業アーム５０が旋回規制体５２に接触するまで。旋回させる。第１作業領域Ｂにおいて、作業アーム５０が旋回規制体５２に接触した位置を第１作業領域Ｂでの復帰位置と呼ぶ。
【0027】
このように、第１作業領域Ｂに位置した作業部５１は、切換片５５及び付勢体５６によって、第１旋回方向Ｄに付勢されて、第２フレームから遠ざかるように側方に展開させて第１作業領域Ｂでの復帰位置に位置させることができる。また、作業部５１及び作業アーム５０は外力によって後方側に押されると、外力に従って第２旋回方向Ｅに旋回移動する。この時、ガイドロッド保持部５７２と付勢体規制部５７３の距離は縮まり、付勢体５６は圧縮される。圧縮した付勢体５６は反発力を高めた状態となる。ガイドロッド支点部５７１は、支点軸３１とガイドロッド保持部５７２を結ぶ線分より第２作業領域Ｃ側にあるので、上記外力が取り除かれると、付勢体５６によって付勢力を受けた作業アーム５０は、第１作業領域Ｂでの復帰位置に復帰する。
【0028】
切換片５５及び付勢体５６は、図５に示すように、作業アーム５０及び作業部５１の展開位置を第１作業領域Ｂから第２作業領域Ｃに切り換えることができる。切り換える場合は、例えば作業者が押す等の外力を図５の（ａ）の状態の作業アーム５０あるいは作業部５１に、第２旋回方向Ｅに向かって与え続ける。作業アーム５０を第２旋回方向Ｅに旋回させ続けると、やがて、作業アーム５０及び作業部５１は第２作業領域Ｃ側に位置する。さらに旋回させ続けると、支点軸３１と、ガイドロッド支点部５７１と、ガイドロッド保持部５７２が、平面視で一直線上に配置されることとなる。旋回させ続けると、図５の（ｂ）に示すようにガイドロッド支点部５７１が、支点軸３１とガイドロッド保持部５７２が結ぶ仮想線分より第１作業領域Ｂ側に位置するので、切換片５５は付勢体５６によって第１旋回方向Ｄに旋回する。切換片５５は、長孔５５１の他端部に旋回規制体５２が接触するまで旋回し、その後、旋回規制体５２によって第１旋回方向Ｄへの旋回が規制される。すると、作業アーム５０及び作業部５１は図５（ｃ）に示すように、第２作業領域Ｃに位置するとともに、付勢体５６によって、第２旋回方向Ｅに向かって付勢される。付勢体５６は、旋回が規制された切換片５５を第１旋回方向Ｄに付勢し続けるとともに、作業アーム５０を平面視で左回転方向である第２旋回方向Ｅに、作業アーム５０が旋回規制体５２に接触するまで旋回させる。この位置を第２作業領域Ｃでの復帰位置と呼ぶ。
【0029】
第２作業領域Ｃに位置した作業部５１は、切換片５５及び付勢体５６によって、第２旋回方向Ｅに付勢されて、第２フレームから遠ざかるように展開させて第２作業領域Ｃでの復帰位置に位置させることができる。また、作業部５１及び作業アーム５０は外力によって後方側に押されると、外力に従って第１旋回方向Ｄに旋回移動するが、この外力が取り除かれると、第２作業領域Ｃでの復帰位置に復帰する。第２作業領域Ｃに位置した作業部５１を第１作業領域Ｂに移動させるには、上記した手順と類似しているので、この説明は省略する。
【0030】
切換片５５を用いることによって、１つの作業部５１を第１作業領域Ｂ又は第２作業領域Ｃのいずれか一方に展開させるとともに、それぞれの展開位置に応じた復帰位置に向くように、付勢体５６の付勢力の方向を変えることができる。
【0031】
第２フレーム３０の下方には、検知部材６０が固着されていて、詳細には、側面視Ｌ字状の板部材３２の水平面３２１の下面に固定され、後端部は作業アーム５０の下方に位置するように設ける。検知部材６０は、平面視において、く字状あるいはＬ字状に設けた板部材である。平面視における検知部材６０の一端側の先端部６１は、取付部１０の前方に位置するように第２フレーム３０の側方である第２作業領域Ｃ側に突出させ、且つ、第２フレーム３０の前端より前方側に突出するように設けている。すなわち、平面視において、検知部材６０の先端部６１は、屈曲軸４０の進行方向幅方向に対する側方側に位置させているとともに取付部１０の前方に位置している。
【0032】
検知部材６０先端部６１から続く前方側の周縁は、平面視において、後方に向かうにつれて第１作業領域Ｂ側に向かうように傾斜している。そして、検知部材６０の平面視における中間部は、第１作業領域Ｂ側に突出させるように設ける。検知部材６０の先端部６１及び先端部６１から続く前方側の周縁部６２に、図７に示すような草刈装置１の全幅より小さな障害物ｏｂ１が衝突することによって、障害物ｏｂ１を草刈装置１に対して相対的に後方側に案内するとともに、第２フレーム３０を屈曲軸周りに旋回させることができる。
【0033】
検知部材６０の周縁部６２は、中間部で第２フレーム側に湾曲させ、後端部を屈曲軸近傍の第１作業領域Ｂに位置させるように設ける。このようにすることで、草刈装置１の前進と共に前方から相対的に移動してくる障害物ｏｂ１を後方側に案内するとともに、障害物ｏｂ１が支点軸３１及び屈曲軸４０へ接触することを防ぐ。すなわち、周縁部６２によって、作業アーム５０の支点軸３１周りの旋回、及び、第２フレーム３０の屈曲軸周りの旋回を阻害しない。
【0034】
検知部材６０の先端部６１から続く周縁部６２には、棒材からなるガイド部材６３を取り付けている。ガイド部材６３によって、障害物ｏｂ１等が周縁部６２に直接接触するよりも、滑らかに障害物ｏｂ１等を相対的な後方側に向かうように案内することができる。実施形態の場合、検知部材６０の周縁部６２は、ガイド部材６３を含めて、周縁部６２と呼称する。
【0035】
草刈装置１が支柱等の作業部に対して比較的小さな障害物ｏｂ１に衝突した場合の動作を、図７を用いて説明をする。図７において作業部５１は、第１作業領域Ｂに位置しているものとして説明する。草刈装置１は、回転する刈刃５１１を作業面に対向させながら前進することによって、作業面上の草を刈る作業を行う。作業面上には岩、支柱、壁面等の容易に移動させることができない、且つ、草刈装置１の全幅より小さな障害物ｏｂ１が存在することがある。
【0036】
第２フレーム３０及び取付部１０の前方に、障害物ｏｂ１が存在する場合、まず初めに、検知部材６０の前縁部である周縁部６２に接触する。図７（ａ）は、周縁部６２の内、先端部６１に障害物ｏｂ１が衝突したものとして示している。先端部６１は取付部１０の前方側に配置されているので、障害物ｏｂ１が取付部１０に到達することがない。また、検知部材６０は第２フレーム３０の前方に突出しているので、障害物ｏｂ１が第２フレーム３０及び作業部５１に直接衝突しない。
【0037】
検知部材６０に接触した障害物ｏｂ１は、草刈装置１の前進に伴い、さらに相対的な後方側に移動しようとする。すると、障害物ｏｂ１が接触したことによって、進行方向後方側に外力を受けた先端部６１は、第２フレーム３０より側方の第２作業領域Ｃに位置しているので、第２フレーム３０を、屈曲軸４０を中心として第２作業領域Ｃ側に旋回させる力を発生させる。すなわち、第２フレーム３０を作業位置から退避位置側に旋回させる力を発生させる。障害物ｏｂ１との接触によって、第２フレーム３０を退避位置側に旋回させる力の発生は、図７の（ａ）に示した検知部材６０の先端部６１以外に衝突してもよい。例えば、平面視で第２フレーム３０の長手方向の前方に位置する検知部材６０の周縁部６２に接触してもよい。この場合、検知部材６０の前縁である周縁部６２は、平面視において、後方に向かうにつれて第１作業領域Ｂ側に向かうように傾斜しているので、検知部材６０に対して後方に向けて衝突したことによって発生した外力の分力が、第２フレーム３０を屈曲軸４０中心に、退避位置側に旋回させる力となる。
【0038】
第２フレーム３０は退避位置側に旋回させる力を受けると、第２フレーム３０が旋回しようとする。作業位置において、第２フレーム３０に設けた固定部４１の孔４１４は、平面視で、第１フレーム２０側に設けた固定部４１の孔４１３に対して一致状態からずれようとする。孔４１３，４１４に嵌入された固定部材４２を剪断させる剪断力を発生させる。剪断力が固定部材４２の破断強度より小さければ、孔４１３，４１４同士の位置ずれに対して固定部材４２が障害となり、孔４１３，４１４同士の位置ずれが起きない。したがって、第２フレーム３０は、第１フレームに対して屈曲軸４０周りに旋回しない。これに対して、剪断力が固定部材４２の破断強度より大きければ、この剪断力によって固定部材４２を剪断によって破断させる。孔４１３，４１４は位置を固定する固定部材４２の破断によって固定が解除されるので、第２フレーム３０は第１フレーム２０に対して、自由に屈曲軸４０周りに旋回可能な状態となる。
【0039】
固定部材４２の破断後、草刈装置１がさらに前進を進めると、第２フレーム３０は図７の（ａ）から図７の（ｂ）のように変化する。図７の（ｂ）に示す第２フレーム３０は退避位置側に旋回させる力を受けているので、退避位置側にさらに旋回をする。草刈装置１の前進及び第２フレーム３０の旋回に伴い、障害物ｏｂ１は検知部材６０あるいはガイド部材６３の前方の周縁部３０を摺動しながら、相対的に検知部材６０の先端部６１から中間部を経由し後端部側に移動する。
【0040】
草刈装置１がさらに前進を進めると、障害物ｏｂ１の押圧によって第２フレーム３０の旋回が進んで、図７の（ｂ）から図７の（ｃ）に示すように変化する。第２フレーム３０の退避位置側への旋回は、図７の（ｃ）に示すように、ストッパ１１によって規制されているため、規制部分であるストッパ１１より取付部１０側へ旋回はしない。作業部５１は、第２フレーム３０がストッパ１１に接触している状態において、検知部材６０より前方に突出する場合がある。しかし、作業部５１は支点軸３１に対して旋回自在に設けているため、障害物ｏｂ１が周縁部３０に沿って後端部に相対移動して作業部５１のカバー部材５１３に接触した際に、障害物ｏｂ１に押されて作業部５１を後方側に旋回させることができる。図７の（ｃ）に示す作業部５１は、旋回することによって、第２フレーム３０に対して、第１作業領域Ｂから第２作業領域Ｃ側に移動している。
【0041】
草刈装置１を左右方向に移動させるとともに前進することで障害物ｏｂ１を通過後、あるいは障害物ｏｂ１を草刈装置１の周囲から取り除いた後、再び第２フレーム３０を作業位置まで戻して固定部材４２で固定すると、作業位置での固定ができる。草刈装置１は再度、作業を続行させることができる。
【0042】
作業面に存在する移動できない物体は障害物ｏｂ１とは限らず、図８に示すような草刈装置１の全幅より広い壁状の障害物ｏｂ２が存在することもある。図８を用いて、草刈装置１を使用した作業に基いて、壁状の障害物ｏｂ２に衝突した場合の説明をする。
【0043】
第２フレーム３０及び取付部１０の前方に、障害物ｏｂ２が存在する場合、図８の（ａ）のように、まず初めに検知部材６０の周縁部６２の先端部６１に接触する。先端部６１は取付部１０の前方側に配置されているので、障害物ｏｂ２が取付部１０に到達することがない。また、検知部材６０は第２フレーム３０の前方に突出しているので、障害物ｏｂ２が第２フレーム３０及び作業部５１に直接衝突しない。
【0044】
検知部材６０に接触した障害物ｏｂ２は、草刈装置１の前進に伴い、第２作業領域Ｃに位置している先端部６１を草刈装置１の後方側に押す。第２フレーム３０は屈曲軸４０を中心として、第２作業領域Ｃ側に旋回させる力を発生させる。すなわち、第２フレーム３０を作業位置から退避位置側に旋回させる力を発生させる。
【0045】
第２フレーム３０は退避位置側に旋回させる力を受けると、第２フレーム３０が旋回しようとする。固定部４１の孔４１４は、孔４１３に対して一致状態からずれようとすることで、固定部材４２に対して剪断させる剪断力を発生させる。さらに第２フレーム３０を退避位置側に旋回させる力が増すことで剪断力も増し、やがて、固定部材４２が剪断され破断に至る。孔４１３，４１４は位置を固定する固定部材４２の破断によって固定が解除されるので、第２フレーム３０は第１フレーム２０に対して、屈曲軸４０周りに自由に旋回可能な状態となる。
【0046】
固定部材４２の破断後、草刈装置１がさらに前進を進めると、第２フレーム３０は図８の（ａ）から図８の（ｂ）のように変化する。図８の（ｂ）に示す第２フレーム３０は、退避位置側に旋回させる力を受けているので、退避位置側にさらに旋回をする。第２フレーム３０の屈曲軸４０周りの旋回に伴い、作業部５１は屈曲軸４０に対して前方側に移動する。しかし、作業部５１は支点軸３１に対して旋回自在に設けているため、障害物ｏｂ２が作業部５１のカバー部材５１３に接触した際に、障害物ｏｂ２に押されて作業部５１を後方側に旋回させる。
【0047】
さらに、図８の（ｂ）の状態から草刈装置１の前進を続けると、図８の（ｃ）に示すように変化する。第２フレーム３０の退避位置側への旋回は、ストッパ１１によって規制されて止まる。ストッパ１１により、第２フレーム３０は取付部１０に接触しない。第２フレーム３０と一体となって旋回する検知部材６０は、障害物ｏｂ２との接触位置を先端部から中間部へと遷移させる。第２フレーム３０の旋回がストッパ１１によって規制されても、障害物ｏｂ２は、第１フレーム２０及び、取付部１０と接触することがない。
【0048】
図８の（ｃ）に示す作業部５１は、第２フレーム３０の旋回に伴って前方側に移動しようとするものの、支点軸によって旋回自在な状態であるので、草刈装置１の後方側に旋回する。作業部５１は第２フレーム３０に対して、第１作業領域Ｂから第２作業領域Ｃ側に移動する。草刈装置１が壁状の障害物ｏｂ２と衝突し、第２フレーム３０の退避位置側へ規制位置まで旋回すると、草刈装置１の前方側の前端は、検知部材６０及びカバー部材５１３となっている。
【0049】
以上のように構成した草刈装置１は以下の効果を奏する。障害物ｏｂ１，ｏｂ２が草刈装置１の前方側から衝突しようとしても、検知部材６０によって固定部分である取付部１０には直接衝突することがない。検知部材６０が作業部５１に先駆けて障害物ｏｂ１，ｏｂ２に衝突することによって、衝突した力である外力を第２フレーム３０が旋回する力に変えるとともに第２フレーム３０を旋回させる。これにより、作業部５１を支えるフレームである第１フレーム２０及び第２フレーム３０の破損を防止できる。第２フレーム３０は、検知部材６０を介して第２フレーム３０に退避位置に旋回することができるので、障害物ｏｂ１，ｏｂ２が直接的に第２フレーム３０に接触することをせずに、衝撃を緩和させることができる。検知部材６０の先端部６１を平面視において、屈曲軸４０に対して側方側にオフセットさせているので、先端部６１で障害物と接触した力を、第２フレームを退避位置側に旋回させる力にできる。検知部材６０の前方側の周縁部６２は、平面視において、前方から後方にかけて傾斜しているので、先端部６１以外の周縁部６２に障害物が衝突しても、衝突した外力を第２フレーム３０が退避位置側に旋回する力にできる。
【0050】
固定部材４２によって、作業位置に固定し続けるとともに、定められた旋回力が発生すると作業位置での固定を解除し、第２フレーム３０を旋回自由な状態にさせることができる。したがって、固定部材４２は第２フレーム３０を作業位置から退避位置に不用意に旋回させることがない。また、固定部材４２での固定が解除された第２フレーム３０は、抵抗なく退避位置に旋回することができるので、障害物ｏｂ１，ｏｂ２と草刈装置１と互いに押し付けることによる、それぞれが損傷することを防ぐことができる。
【0051】
作業部５１は支点軸３１周りに水平旋回が自在となるように設けているので、第２フレーム３０を旋回動作によって前方に突出したとしても、作業位置から後方側である退避位置に旋回動作することによって、作業部５１及び障害物ｏｂ１，ｏｂ２の破損を防止できる。また、第２フレーム３０が作業位置において、作業部５１のみに障害物ｏｂ１，ｏｂ２が衝突しても、作業部５１が水平旋回して後方に退避することで、障害物ｏｂ１，ｏｂ２との押圧状態を回避し、互いの損傷を防ぐことができる。また、第１フレーム２０及び第２フレーム３０に過度の衝撃を加えることがない。
【0052】
作業部５１は支点軸３１によって、第２フレーム３０の旋回位置によらず旋回自在であるので、障害物ｏｂ１，ｏｂ２に押されて、第１作業領域Ｂから第２作業領域Ｃ側に旋回することで、障害物ｏｂ１，ｏｂ２との押圧状態を回避し、互いの損傷を防ぐことができる。ストッパによって第２フレーム３０の旋回が規制された状態でも、検知部材６０が平面視で取付部１０の前方側を覆うので、取付部１０を障害物ｏｂ１，ｏｂ２から保護することができる。第２フレーム３０及び作業部５１は旋回可能な状態であるので、障害物ｏｂ１，ｏｂ２に衝突した場合に、第２フレーム３０及び作業部５１のそれぞれが旋回動作をすることによって、衝撃を緩和させることができる。
【0053】
以上の構成としたので、障害物ｏｂ１，ｏｂ２の周囲で作業ができる草刈装置１は、第２フレーム３０及び作業アーム５０が旋回することによって、作業部５１の旋回基部となる第１フレーム２０及び第２フレーム３０が障害物ｏｂ１，ｏｂ２に衝突して破損することを防ぐことができる。さらに、第２フレーム３０及び作業アーム５０が旋回することで、障害物ｏｂ１，ｏｂ２自体の衝突による損傷を防ぐことができる。
【0054】
上記した固定部４１の変形例として、図１１に示すように、ボルト４２１及びナット４２２を用いない固定部材４２ａを有した固定部４１ａとすることもできる。固定部４１ａは、第１フレーム２０のホルダ部２２の下部の板を側方に突出させた板４１１ａと、第２フレーム３０の後端部から側方に突出させた板４１２ａと、固定部材４２ａを備える。板４１１ａには貫通孔４１３ａを設け、板４１２ａの上方に位置する板４１２ａには上方に窪んだ孔４１４ａを設ける。変形例における孔４１４ａは円錐状の孔である。貫通孔４１３ａには筒部材４２３ａが嵌め入れられていて、内部にボール４２２ａが入れられている。ボール４２２ａはバネである弾性体４２１ａによって、孔４１４ａに向かうように押されている。
【0055】
孔４１４ａに嵌まり込んだボール４２２ａによって、第２フレーム３０側に固定された板４１２ａは第１フレーム２０側に固定された板４１１ａに対して固定される。結果、第２フレーム３０は第１フレーム２０に対する旋回が固定される。
【0056】
第２フレーム３０が屈曲軸４０周りに作業位置から退避位置側へ旋回しようとする力が過大となった場合、孔４１４ａの窪みがボール４２２ａを弾性体４２１ａ側に押し退けることによって、板４１１ａに対して板４１２ａが移動可能になる。結果、第２フレーム３０は第１フレーム２０に対しての固定が解除され、旋回動作が可能となる。第２フレーム３０が作業位置から退避位置側に旋回可能となる固定部材４２ａの解除強度あるいは解除タイミングは、固定部４１ａが有する孔４１４ａの形状やボールの寸法、弾性体４２１ａの強度等を調整することで、自由に設定できる。
【0057】
図１１に示す変形例の固定部４１ａを使用した場合、ボルト４２１及びナット４２２を使用した場合に比べ、第２フレーム３０が作業位置から退避位置に旋回した後に、再度ボルト４２１及びナット４２２等を設置させる必要がないので、容易に作業位置に復帰させることができる。
【0058】
本発明は、上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示に基づく実施形態、実施例及び運用技術の改変は、特許請求の範囲に記載された範囲内で可能である。
【符号の説明】
【0059】
１ 草刈装置
１０ 取付部
１１ ストッパ
２０ 第１フレーム
３０ 第2フレーム
３１ 支点軸
４０ 屈曲軸
４１ 固定部
４２ 固定部材
４１ａ 固定部
４２ａ 固定部材
５０ 作業アーム
５１ 作業部
５２ 旋回規制体
５５ 切換片
５６ 付勢体
６０ 検知部材
ｏｂ１ 障害物
ｏｂ２ 障害物
Ａ 取付用フレーム
Ｔ 走行機体
１０ 取付部
１１ ストッパ
２０ 第１フレーム
３０ 第2フレーム
３１ 支点軸
４０ 屈曲軸
４１ 固定部
４２ 固定部材
４１ａ 固定部
４２ａ 固定部材
５０ 作業アーム
５１ 作業部
５２ 旋回規制体
５５ 切換片
５６ 付勢体
６０ 検知部材
ｏｂ１ 障害物
ｏｂ２ 障害物
Ａ 取付用フレーム
Ｔ 走行機体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】