FR2464624A1

FR2464624A1 - Agricultural implement support linkage - has carrier arm pivoted to actuating arms with hydraulic cylinders

Info

Publication number: FR2464624A1
Application number: FR8019709A
Authority: FR
Inventors: Geoffrey Robert Lovatt
Original assignee: MCCONNEL F W Ltd
Current assignee: MCCONNEL F W Ltd
Priority date: 1979-09-13
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1981-03-20
Also published as: GB2059740A; GB2059740B; FR2464624B1

Abstract

The implement support has a carrier arm (13) for an implement (9) pivotally connected at spaced locations (12,16) to a pair of arms (10,15). The arm is pivoted to a rocker arm (18) pivotally connected to a frame (8) and the arm (10) is pivotally connected directly to the frame. A ram (20) is connected between the frame and the rocker arm and a second ram (23) is connected between the arm and the pivot point (17) of the arm with the rocker. Operation of the ram (20) pivots the mechanism about the pivot point of the rocker on the frame to move the implement in a vertical path and operation of the other arm (23) pivots the arms to move the implement in a horizontal path.

Description

La présente invention concerne un mécanisme support d'un instrument ou outil adapté pour porter un instrument sur une structure de support, qui est habituellement un tracteur ou un autre véhicule, d'une manière appropriée pour permettre de modifier la position de cet instrument dans deux directions, habituellement la direction verticale et la direction horizontale, par rapport à la structure de support. Le mécanisme de l'invention est plus particulièrement approprié pour porter des têtes de coupe telles que, par exemple, des taille-haies. The present invention relates to an instrument support mechanism or tool adapted to carry an instrument on a support structure, which is usually a tractor or other vehicle, in a manner suitable for allowing the position of this instrument to be changed in two directions, usually the vertical direction and the horizontal direction, relative to the support structure. The mechanism of the invention is more particularly suitable for carrying cutting heads such as, for example, hedge trimmers.

Dans certains mécanismes de support classiques, dont l'un est décrit dans le brevet britannique nO 1.037. In certain conventional support mechanisms, one of which is described in British Patent No. 1,037.

490, l'instrument est porté par un système articulé dont on peut modifier la géométrie à l'aide de moyens, tels que des vérins, pour changer la position verticale ou horizontale de l'instrument par rapport à un support. Un problème qui se pose avec les systèmes articulés classiques est que les mouvements horizontaux et verticaux de l'instrument ont tendance à suivre un arc, ce qui a obligé à effectuer un réglage supplémentaire de l'outil pour le placer dans une attitude de coupe correcte pour une position donnée du système'articulé.490, the instrument is carried by an articulated system, the geometry of which can be modified using means, such as jacks, for changing the vertical or horizontal position of the instrument relative to a support. A problem which arises with the conventional articulated systems is that the horizontal and vertical movements of the instrument tend to follow an arc, which forced to carry out an additional adjustment of the tool to place it in a correct cutting attitude. for a given position of the articulated system.

L'un des buts de la présente invention est de réaliser un mécanisme de support d'un instrument ou outil, perfectionné, qui atténue ou supprime le problème ci-dessus mentionné en permettant à l'instrument d'effectuer des déplacements de changement de position qui s'approchent plus étroitement de mouvements linéaires que dans certains mécanismes classiques, au moins dans les intervalles de déplacement les plus utilisés. One of the aims of the present invention is to provide a support mechanism for an improved instrument or tool, which alleviates or eliminates the above-mentioned problem by allowing the instrument to effect position change displacements. which approach linear movements more closely than in certain classical mechanisms, at least in the most used displacement intervals.

Conformément à l'invention, un mécanisme de support d'un instrument ou outil comprend un système articulé comportant un premier bras et un second bras articulés respectivement en des points espacés à un bras porteur d'instrument, l'un de ces deux bras étant articulé à un troisième bras lui-même monté pivotant sur un support relativement fixe, celui des deux premiers bras qui n'est pas articulé au troisième bras étant articulé à ce support en un point espacé de l'articulation du troisième bras sur le support Des premiers moyens de longueur variable sont montés transversalement sur le système articulé et sont susceptibles d'être actionnés pour déplacer ce dernier de façon à déployer ou à rétracter le bras porteur dans une direction par rapport au support fixe et des seconds moyens de longueur variable sont montés entre le support fixe et le troisième bras et peuvent être actionnés de façon à faire pivoter ce bras autour de son articulation sur le support fixe de façon à modifier la position du bras porteur dans une autre direction par rapport au support fixe. According to the invention, a support mechanism for an instrument or tool comprises an articulated system comprising a first arm and a second arm articulated respectively at points spaced from an instrument carrying arm, one of these two arms being articulated to a third arm itself pivotally mounted on a relatively fixed support, that of the first two arms which is not articulated to the third arm being articulated to this support at a point spaced from the articulation of the third arm on the support Des first variable length means are mounted transversely on the articulated system and are capable of being actuated to move the latter so as to deploy or retract the support arm in a direction relative to the fixed support and second variable length means are mounted between the fixed support and the third arm and can be actuated so as to pivot this arm around its articulation on the fixed support so as to modify the posi tion of the support arm in another direction relative to the fixed support.

De préférence, les deux directions font approximativement un angle droit l'une avec l'autre et en service, sont, normalement respectivement horizontale et verticale. Preferably, the two directions form approximately a right angle with each other and in use are, normally respectively horizontal and vertical.

Les premiers et seconds moyens de longueur variable peuvent avantageusement être montés entre un point situé soit sur le premier bras soit sur le second bras et l'articulation de l'autre de ces bras respectivement avec le troisième bras et avec le bras porteur. The first and second means of variable length can advantageously be mounted between a point located either on the first arm or on the second arm and the articulation of the other of these arms respectively with the third arm and with the support arm.

Les moyens de longueur variable peuvent avantageusement être des vérins actionnes par un fluide sous pression
Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de mode de réalisation donnés à titre d'exemple non limitatif et est représentés aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un mode de réalisation du mécanisme de support d'instrument selon l'invention
- la Fig. 2 est une vue simplifiée de l'arrière du mécanisme de la Fig. 1
- les Fig. 3 et 4 sont des vues similaires à celle de la Fig. 2 qui représentent respectivement le mécanisme dans différentes positions de fonctionnement ; et
- la Fig. 5 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation du mécanisme de l'invention.The variable length means can advantageously be cylinders actuated by a pressurized fluid
The characteristics of the invention will emerge more clearly from the description which follows, of an embodiment given by way of nonlimiting example and is shown in the appended drawings, in which
- Fig. 1 is a schematic side elevational view of an embodiment of the instrument support mechanism according to the invention
- Fig. 2 is a simplified view of the rear of the mechanism of FIG. 1
- Figs. 3 and 4 are views similar to that of FIG. 2 which respectively represent the mechanism in different operating positions; and
- Fig. 5 is a schematic view of another embodiment of the mechanism of the invention.

Les dessins auxquels on se référera maintenant, représentent un mécanisme de support d'instrument selon l'invention, désigné par la référence généralel qui est monté sur l'extrémité arrière d'un support, représenté comme étant un tracteur 2, au moyen d'un châssis principal 3 suspendu à l'attelage à trois points du tracteur, attelage dont la barre supérieure est désignée par la référence 4 et dont l'une des barres inférieures est désignée par la référence 5. Un mât support principal 6 du mécanisme est monté pivotant sur le châssis 3 au moyen d'axes de pivotement ou tourillons supérieur et inférieur 7 qui sont inclinés sur la verticale, l'angle d'inclinaison A étant, en pratique, typiquement de 200.Un élément principal 8 du châssis est rigidement fixé au mât support, principal 6, qui le porte et supporte les autres éléments du mécanisme qui porte un instrument ou outil représenté comme étant un taille-haies 9 du type à fléau. The drawings to which we will now refer represent an instrument support mechanism according to the invention, designated by the general reference which is mounted on the rear end of a support, represented as being a tractor 2, by means of a main frame 3 suspended from the three-point hitch of the tractor, hitch whose upper bar is designated by reference 4 and one of the lower bars is designated by reference 5. A main support mast 6 of the mechanism is mounted pivoting on the frame 3 by means of pivot pins or upper and lower pins 7 which are inclined vertically, the angle of inclination A being, in practice, typically 200. A main element 8 of the frame is rigidly fixed to the main support pole 6, which carries it and supports the other elements of the mechanism which carries an instrument or tool represented as being a hedge trimmer 9 of the flail type.

Comme on peut le voir plus clairement sur la
Fig. 2, le mécanisme comporte un premier bras 10, représenté comme étant un bras support de charge principal, qui est articulé, à une de ses extrémités, en 11, à l'élément de châssis 8, et à son autre extrémité, en 122, à un bras porte-outil 13, l'articulation 12 étant située à l'intérieur par rapport à l'une des extrémités du bras porteur 13.As we can see more clearly on the
Fig. 2, the mechanism comprises a first arm 10, represented as being a main load support arm, which is articulated, at one of its ends, at 11, to the chassis element 8, and at its other end, at 122, to a tool-carrying arm 13, the articulation 12 being situated inside with respect to one of the ends of the carrying arm 13.

L'autre extrémité du bras porteur 13 porte outil 9 qui est monté pivotant sur ce bras en 14. Un second bras est constitué par une barre 15 dont une extrémité est articulée, en 16, à l'extrémité du bras porteur 13 adjacente à l'articulation 12. L'autre extrémité de la barre 15 est articulée, en 17, à un autre bras constitué par un balancier de renvoi 18 monté pivotant sur l'élément de châssis 8 au moyen d'une autre articulation 19, espacée de l'articulation 11 du premier bras 10 sur l'élément de châssis 8. L'outil 9 est ainsi supporté par une tringlerie ou système articulé à cinq côtés, dont les cinq côtés sont tous articulés entre eux. Un vérin 20 à double effet a l'une de ses parties mobiles l'une par rapport à l'autre qui est montée pivotante en 21 sur l'élément de châssis 8 tandis que l'autre de ces parties est articulée en 22 sur le balancier de renvoi 18.Un autre vérin 23 est articulé en 24 sur le bras 10, s'étend en direction du bras 15 et est articulé sur le balancier 18 autour de l'axe de l'articulation 17 de ce balancier 18 avec la barre 15.The other end of the support arm 13 tool holder 9 which is pivotally mounted on this arm at 14. A second arm consists of a bar 15, one end of which is articulated, at 16, at the end of the support arm 13 adjacent to the hinge 12. The other end of the bar 15 is hinged, in 17, to another arm constituted by a deflection arm 18 pivotally mounted on the chassis element 8 by means of another hinge 19, spaced from the hinge 11 of the first arm 10 on the chassis element 8. The tool 9 is thus supported by a linkage or articulated system with five sides, the five sides of which are all articulated with one another. A double-acting cylinder 20 has one of its parts which can move relative to one another and which is pivotally mounted at 21 on the chassis element 8 while the other of these parts is articulated at 22 on the return pendulum 18. Another cylinder 23 is articulated at 24 on the arm 10, extends in the direction of the arm 15 and is articulated on the balance 18 around the axis of the articulation 17 of this balance 18 with the bar 15.

Les vérins 20 et 23 qui peuvent être commandés indépendamment à partir de la cabine de conducteur du véhicule offrent la possibilité d'une commande très simple de la position de l'instrument ou tête 9 à la fois dans un plan horizontal et dans un plan vertical. La Fig. 2 représente le vérin 20 dans une position telle que la tête de coupe 9 est supportée à un niveau au correspondant à une coupe au niveau du sol. I1 peut être prévu de rétracter le vérin à partir de cette position représentée pour permettre au mécanisme de support de faire pivoter la tête vers une position plus basse jusqu'à 450 au-dessous de l'horizontale, ce qui peut être utile pour travailler dans des fossés ou sur des talus en contre-bas.Lorsqu'on désire effectuer une opération de taille à une hauteur supérieure au niveau de la tête représenté sur la Fig. 2, celle-ci peut être soulevée en allongeant le vérin 20 de façon à faire pivoter le balancier de renvoi 18 et par suite la totalité du mécanisme en sens inverse des aiguilles d'une montre. L'espace entre les axes d'articulation 11 et 19 de la tringlerie permet à celle-ci de se déformer lorsque le vérin s'allonge, de façon à soulever l'extrémité du bras porteur 13 le long d'une trajectoire sensiblement linéaire sur la majeure partie de son déplacement vertical. Cependant, l'agencement des bras et la course du vérin 20 sont tels qu'ils permettent au balancier de renvoi 18 de pivoter suffisamment pour placer les bras 15 et 10 dans une position située à environ 200 au-delà de la verticale, à la fin de leur déplacement ascendant, ce qui place la tête 9 à l'intérieur de la largeur du tracteur pour le transport. The cylinders 20 and 23 which can be controlled independently from the driver's cab of the vehicle offer the possibility of very simple control of the position of the instrument or head 9 both in a horizontal plane and in a vertical plane . Fig. 2 shows the jack 20 in a position such that the cutting head 9 is supported at a level corresponding to a cut at ground level. I1 can be provided to retract the cylinder from this position shown to allow the support mechanism to rotate the head to a lower position up to 450 below the horizontal, which can be useful for working in ditches or on slopes below. When it is desired to carry out a cutting operation at a height greater than the level of the head shown in FIG. 2, it can be lifted by extending the jack 20 so as to rotate the return pendulum 18 and consequently the entire mechanism in an anticlockwise direction. The space between the articulation axes 11 and 19 of the linkage allows it to deform when the cylinder is extended, so as to raise the end of the support arm 13 along a substantially linear path on most of its vertical displacement. However, the arrangement of the arms and the stroke of the actuator 20 are such that they allow the deflection arm 18 to pivot sufficiently to place the arms 15 and 10 in a position located approximately 200 beyond the vertical, at the end of their upward movement, which places the head 9 within the width of the tractor for transport.

Lorsque la hauteur de la tête 9 a été fixée par le vérin 20, on actionne le vérin 23, le vérin 20 étant maintenu stationnaire, pour modifier la forme du système articulé et provoquer ainsi un déplacement latéral de la tête 9, comme représenté sur la Fig. 4. Le déplacement du bras 13 est tel qu'il déplace la tête 9 suivant une trajectoire qui est approximativement linéaire, au moins dans sa partie centrale la plus utilisée, bien qu'elle puisse devenir arqué vers la fin des courses intérieure et extérieure du bras. La tête 9 peut être ajustée autour de son pivot 14, habituellement à l'aide de moyens hydrauliques (non représentés) pour permettre de corriger son attitude, si nécessaire, après le réglage vertical et horizontal de sa pOsition.Cependant, cet ajustage peut souvent être évité, en particulier après un déplacement latéral de la tête, étant donné que le déplacement approximativement linéaire dans cette direction, sur au moins une partie de la distance de déplacement, ne provoque qu'une très faible inclinaison de la tête pendant ce déplacement. Le fonctionnement du mécanisme de l'invention est ainsi quelque peu simplifié par rapport à certains agencements classiques. When the height of the head 9 has been fixed by the jack 20, the jack 23 is actuated, the jack 20 being held stationary, to modify the shape of the articulated system and thus cause a lateral displacement of the head 9, as shown in the Fig. 4. The movement of the arm 13 is such that it moves the head 9 along a trajectory which is approximately linear, at least in its most used central part, although it may become arched towards the end of the internal and external strokes of the arms. The head 9 can be adjusted around its pivot 14, usually using hydraulic means (not shown) to allow its attitude to be corrected, if necessary, after the vertical and horizontal adjustment of its position. However, this adjustment can often to be avoided, in particular after a lateral displacement of the head, since the approximately linear displacement in this direction, over at least part of the displacement distance, causes only a very slight inclination of the head during this displacement. The operation of the mechanism of the invention is thus somewhat simplified compared to certain conventional arrangements.

La Fig. 5 représente un autre mode de réalisation du mécanisme de l'invention, la différence principale entre ce mode de réalisation et le mode de réalisation précédent étant que l'axe de pivotement 19 est situé au-dessus de l'axe de pivotement 11. Ceci permet au système articulé de déplacer la tête 9 sous l'infiuence du vérin 23 suivant une trajectoire qui approche encore plus étroitement celle d'un mouvement linéaire que dans le mode de réalisation précédent. Fig. 5 shows another embodiment of the mechanism of the invention, the main difference between this embodiment and the previous embodiment being that the pivot axis 19 is located above the pivot axis 11. This allows the articulated system to move the head 9 under the influence of the jack 23 along a path which approaches even more closely that of a linear movement than in the previous embodiment.

Les positions des vérins peuvent être modifiées. The cylinder positions can be changed.

Par exemple, le vérin 20 peut être disposé verticalement au-dessus ou au-dessous du balancier de renvoi 18, la forme de ce dernier étant telle qu'elle fournit un axe d'articulation approprié pour le vérin. Le vérin peut être monté de façon à pousser ou à tirer le balancier de renvoi selon la disposition particulière utilisée. Lorsque le vérin 20 est sensiblement horizontal, comme représenté, il peut être articulé sur le balancier de renvoi 18 autour de l'axe de pivotement 17 au lieu de l'être autour de l'axe de pivotement 22, comme représenté. Le vérin 23 peut également être monté entrele bras 15 et l'axe de pivotement 12, ou même, en fait, directement entre les bras 10 et 15. Une autre solu tion consiste à monter le vérin 23 entre les axes de pivotement 17 et 12. For example, the jack 20 can be arranged vertically above or below the return beam 18, the shape of the latter being such that it provides a suitable hinge pin for the jack. The actuator can be mounted so as to push or pull the deflection arm according to the particular arrangement used. When the jack 20 is substantially horizontal, as shown, it can be articulated on the return beam 18 around the pivot axis 17 instead of being around the pivot axis 22, as shown. The cylinder 23 can also be mounted between the arm 15 and the pivot axis 12, or even, in fact, directly between the arms 10 and 15. Another solution consists in mounting the cylinder 23 between the pivot axes 17 and 12 .

Dans les modes de réalisation représentés sur les dessins, l'énergie d'entraînement de la tête est prélevée sur la prise de force du tracteur, il est donc approprié de monter le mécanisme de support sur-l'élément de châssis 8 en un point éloigné du côté du tracteur à partir duquel le mécanisme s' étend normalement. I1 est, cependant, possible de faire entraîner la tête par des moyens hydrauliques ce qui permet de monter le mécanisme de support sur l'élément de châssis 8 en un point plus proche du côté du tracteur à partir duquel le mécanisme s'étend, et aussi d'accroître au maximum la portée utile du mécanisme. In the embodiments shown in the drawings, the drive energy of the head is taken from the PTO of the tractor, it is therefore appropriate to mount the support mechanism on the chassis element 8 at a point away from the side of the tractor from which the mechanism extends normally. It is, however, possible to cause the head to be driven by hydraulic means, which makes it possible to mount the support mechanism on the chassis element 8 at a point closer to the side of the tractor from which the mechanism extends, and also to maximize the useful range of the mechanism.

La longueur des bras et les positions des axes de pivotement de la tringlerie articulée peuvent être différentes de celles représentées de façon à permettre des mouvements dans d'autres directions lorsque cela est approprié pour l'outil transporté. I1 peut aussi être possible de monter un dispositif de chargement, par exemple, de manière qu'il soit soulevé ou étendu horizontalement par la tringlerie, soit latéralement par rapport au véhicule, comme représenté, soit longitudinalement en disposant la tringlerie dans un plan décalé de 900 par rapport à celui représenté. Le système articulé des modes de réalisation ci-dessus peut également être utilisé pour supporter d'autres instruments tel qu'une pelle de terrassier ou une plate-forme de travail pour le support d'un ouvrier qui travaille en un point élevé. Une telle plate-forme doit être considérée comme un instrument outil dans le cadre de l'invention. The length of the arms and the positions of the pivot axes of the articulated linkage may be different from those shown so as to allow movements in other directions when appropriate for the tool being transported. It may also be possible to mount a loading device, for example, so that it is raised or extended horizontally by the linkage, either laterally with respect to the vehicle, as shown, or longitudinally by placing the linkage in a plane offset from 900 compared to that shown. The articulated system of the above embodiments can also be used to support other implements such as an earthmover shovel or a working platform for the support of a worker who works at a high point. Such a platform must be considered as a tool instrument in the context of the invention.

Claims

1. Instrument support mechanism or tool comprising an articulated system characterized in that it comprises a first arm (10) and a second arm (15) articulated respectively at points spaced from an arm (13) carrying the instrument ( 9), one of these two arms being articulated to a third arm (18) itself pivotally mounted on a relatively fixed support (8), that of the two arms which is not articulated to the third arm being articulated to this support (8) at a point spaced from the articulation of the third arm with the support; first means (13) of variable length mounted transversely to the articulated system and capable of being actuated to move the latter so as to deploy and retract the support arm in a direction relative to the fixed support; and second means (20) of variable length mounted between the fixed support and the third arm and capable of being actuated to pivot this arm around its articulation on the fixed support so as to modify the position of the support arm in another direction relative to the fixed support.

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that the two directions form approximately a right angle with each other.

3. Mechanism according to one of claims 1 and 2, characterized in that the first means (23) of variable length are mounted between a point located on one or the other of the first and second arms (10,15) and the articulation of the other of these arms respectively with the third arm (18) or with the support arm (13).

5. Mechanism according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second means (20) of variable length are arranged generally horizontally.

6. Mechanism according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means (23,20) of variable length are cylinders actuated by a pressurized fluid.

7. Mechanism according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fixed support is a chassis which comprises a mast (6) pivotally mounted to allow a pivoting movement of the mechanism, in service, around an axis ( A) approximately vertical.

8. Mechanism according to claim 7, characterized in that the pivot axis (A) of the mechanism is inclined on the vertical in a direction which moves away from the mechanism.