JP2005176677A

JP2005176677A - 自走式草刈機

Info

Publication number: JP2005176677A
Application number: JP2003420397A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shigemi; 和男重見; Yoshiaki Murata; 佳明村田
Original assignee: Atex Co Ltd
Current assignee: Atex Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】刈刃が障害物や地面と接触して早期磨耗したり破損したりすることがなく、刈取り装置の昇降や刈刃への駆動断続を容易に行うことのできる乗用草刈機を提供する。
【解決手段】刈刃２の回転駆動の断続と、刈取り装置３の昇降とを兼用で作動させる作業クラッチレバー５を設け、更に刈取り装置３の刈高さを単独で調整可能の調整レバー６を設け、該調整レバー６を操作することで刈取り装置３を昇降させて、この刈取り装置３の刈高さを設定可能に構成するとともに、作業クラッチレバー５を入操作した際、刈取り装置３を前記調整レバー６で設定する刈高さ位置に自動的に昇降停止させてなる自走式乗用草刈機の構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、果樹園や休耕田等の雑草刈りに用いる自走式の乗用草刈機に関するものである。

走行車体の下方に刈取り装置を設け、この刈取り装置を無段階に昇降可能な自走式の乗用草刈機が特許文献１に記載されている。
特開２００２−２７８１５号公報

これらの自走式乗用草刈機は、刈取り装置の刈刃の回転駆動を断続する刈刃クラッチレバーと、刈取り装置を昇降する操作スイッチが別々の操作を行う形態であり、刈取り装置を下降させる場合には、刈刃クラッチレバーを入操作し刈刃を回転させ、刈取り装置を下降させるためのスイッチを操作しなければならず、操作がわずらわしく、切断作業中に障害物を発見しても、刈刃クラッチレバーの切操作と昇降用スイッチの上昇操作の両操作をとっさに行うことが困難であるという問題があった。又、特許文献１の自走式乗用草刈機は刈取り装置を上昇させる場合に、先に昇降用スイッチを操作すると、刈取り装置がある程度上昇するまで刈刃への回転駆動が継続されるため、刈取り装置と地面との隙間から石等が周辺に飛散する危険性があった。特に休耕田や長期間放置状態にある場所には、石やゴミ等の混入が多く、飛散の可能性が高い。

又、自走式乗用草刈機は、走行移動時に刈取り装置が地面に接触しないよう刈刃の回転を停止するとともに、刈取り装置も上昇させて走行移動させるわけであるが、移動の際、特許文献１に記載の刈取り装置昇降用のスイッチを操作して刈取り装置を上昇させると、再び切断作業を開始する時に再度、刈刃クラッチレバーの入操作を行い、昇降用のスイッチを操作して刈取り装置を下降させるとともに、切断状態の刈高さを設定し直さなければならない。すなわち移動する毎に刈高さを再設定しなければならないというわずらわしさがあった。

又、従来より自走式乗用草刈機には、一度に広幅の草刈り作業ができるよう、回転径の大きな刈刃が用いられており、これらの刈刃は刈取り装置を下降させても回転中心部が地面に接触しないよう、側面視において刈刃回転中央部よりも先端部が低位になるように屈曲、又は、湾曲させた形状のものが多く使用されている。この刈刃は、回転状態において、遠心力により刈刃先端部が上方へ撓んで持ち上げられ、回転数が低下すれば元の状態に復帰する性質を備えている。通常の草刈り作業では極力雑草の株元部から刈取れるよう刈刃先端部を地面に接近させた状態で切断作業を行っているが、この時刈刃を上昇させずに刈刃の回転駆動のみを断つと刈刃の回転数が低下し、刈刃先端部が下がり地面と接触して、刈刃の早期磨耗や破損の原因となる不都合があった。

本発明は、上記問題を解決し、障害物や地面との接触により刈刃が早期磨耗したり破損したりすることがなく、刈取り装置の昇降や刈刃への回転駆動の断続を容易に行うことのできる操作性の良い自走式乗用草刈機を提供することを課題とする。

走行車体１下方に略水平回転する刈刃２を具備する刈取り装置３を設け、該刈取り装置３を刈取り作業位置と上方の収納位置とに上下昇降させる昇降手段４を備えた自走式乗用草刈機において、前記刈刃２の回転駆動の断続と、刈取り装置３の昇降とを兼用で作動させる作業クラッチレバー５を設け、更に刈取り装置３の刈高さを単独で調整可能の調整レバー６を設け、該調整レバー６を操作することで刈取り装置３を昇降させて、この刈取り装置３の刈高さを設定可能に構成するとともに、作業クラッチレバー５を入操作した際、刈取り装置３を前記調整レバー６で設定する刈高さ位置に自動的に昇降停止させてなる自走式乗用草刈機の構成とする。
又、平面視帯板状の刈刃２を、少なくとも回転停止状態において、側面視中央部Ｃよりも先端部Ｄを低位に屈曲、又は、湾曲させてなる自走式乗用草刈機の構成とする。

請求項１に記載の発明は、刈刃２の回転駆動の断続と、刈取り装置３の昇降とを兼用で作動させる作業クラッチレバー５を設けてあるので、刈刃２駆動の断続と、刈取り装置３の昇降とを単一の作業クラッチレバー５で作動させることができ、操作が容易であるとともに、石等の障害物発見時にも刈刃２の駆動を断つ操作と刈取り装置３の上昇操作との両操作を作業クラッチレバー５を切操作するだけで行うことができ、刈刃２や刈取り装置３への障害物の接触を瞬時に回避できる。
又、作業クラッチレバー５を切操作すれば、刈刃２への駆動を断つとともに刈取り装置３が上昇を開始するので、刈取り装置３上昇時には刈刃２の回転数が低下し、刈取り装置３上昇により広がる地面との隙間から石等の障害物が飛散することが少なくなり、障害物が刈刃２に接触しても、非駆動状態の刈刃２は回転数も低下しているため、刈刃２への衝撃が軽減し破損に至る可能性が低い。
又、刈取り装置３の刈高さを単独で調整可能の調整レバー６を設け、該調整レバー６を操作することで刈取り装置３を昇降させて、この刈取り装置３の刈高さを設定可能に構成してあるので、切断作業中に刈高さを調整することができ、刈り跡や地面の凹凸状態を見ながら任意に刈高さを変更調整することができる。
更に、作業クラッチレバー５を入操作した際、刈取り装置３を調整レバー６で設定する刈高さ位置に自動的に昇降停止させるので、走行移動等で作業クラッチレバー５を切操作して刈取り装置３を上方収納位置へ上昇させた場合にも、次工程の作業開始時に作業クラッチレバー５を入操作するだけで刈取り装置３が自動的に調整レバー６の設定刈高さまで下降し、スムーズな切断作業が開始できるとともに、走行移動の度に刈高さを設定するわずらわしさがない使い勝手の良い自走式乗用草刈機を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、平面視帯板状の刈刃２を、少なくとも回転停止状態において、側面視中央部Ｃよりも先端部Ｄを低位に屈曲、又は、湾曲させているので、刈取り装置３を下降させて刈刃２先端部Ｄを地面に接近させた切断状態時に、刈刃２への回転駆動を断った場合において、回転駆動中遠心力により上方へ撓み持ち上げられていた刈刃２先端部Ｄが、回転数の低下に伴って下降しても、この時には刈取り装置３が上昇途中であるため刈刃２が地面に接触することがなく、刈刃２の早期磨耗や破損を防止することができる。

次に本発明の実施の形態について図面を参照に説明する。本発明の自走式乗用草刈機は、図１、図２に示すように走行車体１の前後に左右一対の前輪１０と後輪１１を設け、中央部に操縦者の座る着座部１２を設けてある。着座部１２前方には前輪１０を操向操作するハンドル１３を設け、該着座部１２後方には出力軸１４を垂下した原動機１５を配設し、原動機１５下方に後輪１１駆動用のＨＳＴ（油圧無段変速装置）２３を一体的に備えたトランスミッション１６を設けてある。
前輪１０と後輪１１との間の走行車体１下方腹部には、刈取り装置３を設け、該刈取り装置３は走行車体１に対して昇降自在に構成してある。刈取り装置は、略鉛直の刈刃軸２５を中心に水平回転する大径の刈刃２と、該刈刃２の上方及び側方を覆う刈刃カバー１７や刈刃プーリ２１等からなり、この刈取り装置３は刈刃２と一体的に上下昇降させることができる。

前記原動機１５の出力軸１４には、上下２段のエンジンプーリ１８が取着してあり、原動機１５の駆動をＶベルト１９，２０によって刈刃２駆動用の刈刃プーリ２１とＨＳＴプーリ２２の各々に伝動可能に構成してある。尚、原動機１５の刈刃２やＨＳＴ２３への
駆動伝動は、Ｖベルトに限定するものではなく、チェーンやギヤ、又は伝動軸等を用いた伝動形態でも良い。
原動機１５と刈刃２との伝動系路には、伝動を断続するクラッチ機構を介在し、本発明の実施例のＶベルト１９での伝動にあっては、テンションクラッチ２４により断続可能である。刈刃カバー１７とその上方の走行車体１との間は２対の平行リンクロッド２６，２７で連結し、刈刃カバー１７上面に枢支した昇降ロッド２８を、アクチュエータやモータ等の駆動装置Ｋを用いて昇降駆動させることで刈取り装置３を容易に昇降させることができる。

着座部１２の左側方には作業クラッチレバー５を設け、この作業クラッチレバー５を入、切操作することにより、前述の原動機１５と刈刃２との伝動系路に設けたクラッチ機構、すなわちテンションクラッチ２４を作動し、Ｖベルト１９の刈刃２への回転駆動を断続することができる。又、作業クラッチレバー５には作業クラッチレバー５の入、切状態を検出可能の検出手段（リミットスイッチ２９）を設けてあり、このリミットスイッチ２９は作業クラッチレバー５切位置Ａ側に設けてある。従って、作業クラッチレバー５を切位置Ａから入位置Ｂに向け操作開始すると略同時にリミットスイッチ２９がＯＦＦ状態となる。リミットスイッチ２９のＯＦＦ信号は、刈取り装置３を昇降駆動する駆動装置Ｋに伝達され、作業クラッチレバー５の入操作を開始すると略同時に刈取り装置３の下降を開始させることができる。

本実施例の原動機１５と刈刃２間の伝動は、エンジンプーリ１８と刈刃プーリ２１に巻き掛けたＶベルト１９で行っており、刈取り装置３上方の刈刃プーリ２１は刈取り装置３と一体的に昇降するので、走行移動時に刈取り装置３を上昇させた状態では、刈刃プーリ２１の高さはエンジンプーリ１８よりも高い位置となり、この状態で刈刃２への駆動を開始するとＶベルト１９が磨耗したり、プーリ１８，２１から外れたりする可能性があるが、本実施例での刈刃２への伝動を開始するタイミングは、刈取り装置３が所定量下降した後に伝動されるよう構成してある。

この刈取り装置３を下降開始させた後、やや遅れて刈刃２への伝動を開始する構成は、前述の作業クラッチレバー５の切位置Ａ側に設けたリミットスイッチ２９の作動と同時に刈取り装置３を下降開始させ、作業クラッチレバー５を入位置Ｂまで操作するまでの過程で刈刃２駆動開始させることで安価に構成できるが、コントローラ等の制御手段を用いて刈取り装置３の下降タイミングや刈刃２への駆動伝動タイミングを設定しても良い。又、刈取り装置３が所定量下降した後、刈刃２への伝動を開始する構成は、刈刃２下方の地面との隙間が少なくなった後、刈刃２が回転を開始するので、刈刃２下方にある石等の飛散が少ないという効果もある。従ってプーリ１８，２１からのベルト外れやプーリ１８，２１のプーリ溝へのベルト傾斜接触の問題のないギヤ伝動や軸伝動形態にあっても、刈刃２への伝動タイミングは刈取り装置３が所定量下降した後に伝動する方が好ましい。

一方、刈刃２の回転数は、切断作業を開始するまでに切断に適した回転数まで上昇した方が、切断作業をスムーズに開始できる。このことから、作業クラッチレバー５の入操作を開始すると略同時に刈取り装置３の下降を開始させた後、刈取り装置３が切断作業位置に下降するまでの間に刈刃２への駆動を開始させ、刈取り装置３が切断作業位置まで下降した時には、刈刃２の回転数も上昇安定した状態になるよう構成してある。

更に、作業クラッチレバー５を切操作した場合には、まず刈刃２への駆動が断たれ、その後すぐに刈取り装置３が上昇を開始するので、障害物発見時に刈刃２や刈取り装置３への障害物接触の回避操作が容易であるとともに、この回避操作を素早く行うことができる。このように作業クラッチレバー５の切操作のみで刈刃２への駆動が断たれているので、刈刃２回転数は低下しており、接触による衝撃を軽減することができ、刈刃２の破損を防止し、刈刃２との接触による石飛散も少なくなる。尚、作業クラッチレバー５にはテンションクラッチ２４を作動させるケーブル３１の他に、刈刃２駆動を断った際、刈刃２の慣性力による回転を制動するための刈刃ブレーキ（図示せず）を作動させるケーブル３２を設けてあるので、更に障害物との接触による刈刃２への衝撃は少ないものとなる。

作業クラッチレバー５の近傍には、刈取り装置３の高さを調整することのできる調整レバー６を設けてある。この調整レバー６の案内溝３０には目盛を表示してあり、この目盛を基準に調整レバー６を前後方向に操作することができる。この調整レバー６を操作すると、操作位置に応じて刈取り装置３が昇降移動し、この調整レバー６の操作位置が刈取り装置３の昇降停止位置となる。
従って、作業クラッチレバー５を切操作すれば、刈取り装置３は昇降停止位置から上限まで上昇して、走行移動状態となり、次工程の作業開始時に作業クラッチレバー５を入操作すれば、刈取り装置３は、調整レバー６で設定された昇降停止位置まで自動的に下降し、前工程の刈高さと同状態の刈高さで切断作業をスムーズに開始することができる。

本発明の自走式乗用草刈機の刈刃２は、平面視帯板状に形成し、回転直径は約９５０ｍｍの大径刈刃２で一度に広い刈幅の切断作業をすることができる。この刈刃２は側面視において、中間部を下方へ屈曲し、その外方を上方へ屈曲した台形形状である。このように、回転中心に近い中央部Ｃよりも先端部Ｄを低位に屈曲、又は、湾曲させた刈刃２は、回転することにより遠心力で先端部Ｄが水平外方に向け引張られ、刈刃２先端部Ｄが上方へ撓んで持ち上げられる。この撓み量は刈刃２回転径が大きいほど、刈刃２板厚が薄いほど、又、中央部Ｃと先端部Ｄとの高さの差が大きいほど顕著となり、本実施例の刈刃２を草切断に適した回転数にすると、先端部Ｄは約２０〜２５ｍｍ上昇する。
通常の草刈り作業は、雑草の根元部分から刈取ることができるよう刈刃２先端を極力地面に接近させた刈高さまで刈刃２を下降させるが、その際、刈刃２の回転駆動のみを断つと刈刃２回転数が低下して先端部Ｄが下がり地面に接触するという問題があったが、本発明は、作業クラッチレバー５を切操作するだけで刈刃２への伝動を断ち、刈刃２を上昇させるので先端部Ｄが地面に接触することがなく、破損や磨耗も少なくなり刈刃２寿命が伸びる。

次に、刈取り装置３の昇降手段４について図３乃至図５を参照に具体的構成について説明する。着座部１２左側方に配設した昇降操作部３３には、刈取り装置３を昇降する駆動装置Ｋを設け、電動シリンダー３４を伸縮させることにより昇降させることができる。作業クラッチレバー５を入操作し、リミットスイッチ２９がＯＦＦ状態になると、電動シリンダー３４が作動してロッド３５を縮め、ロッド３５先端に枢支したアーム３６と一体的なカム３７を軸３８中心に回動させる。カム３７は、左右２枚の板の位相をずらした形態で一体的に回動するよう構成してあり、ロッド３５を縮めるための下降カム３９と、ロッド３５を伸ばすための上昇カム４０で形成してある。下降カム３９及び上昇カム４０には、各々の回動位置によってＯＮ，ＯＦＦ作動する下降スイッチ４１及び上昇スイッチ４２を設け、該下降スイッチ４１と上昇スイッチは、軸３８を中心に回動可能、且つ、アーム３６とは別体の調整アーム４３に並設してある。従って軸３８を回動中心に、アーム３６と調整アーム４３とは別々に回動させることができる。
調整レバー６下端部と調整アーム４３とは連結ロッド４４で連結してあり、調整レバー６を前後方向に操作すると、調整アーム４３が下降スイッチ４１及び上昇スイッチ４２と共に回動可能である。カム３７には、下降カム３９と上昇カム４０の両方が側面視において凹状となる昇降停止凹部４５を形成し、カム３７が回動して昇降停止凹部４５が下降スイッチ４１と上昇スイッチ４２との両方をＯＦＦ状態にすればロッド３５の伸縮が停止する。尚、上昇スイッチ４２下方に設けた４６は、カム３７の回動によりＯＮ，ＯＦＦ作動し、刈取り装置３の上昇上限位置を決定する上限リミットスイッチである。

次に一連の刈取り装置３昇降操作について説明する。ロッド３５が伸びた状態でのカム３７の昇降停止凹部４５は、図５のＥ位置にあり、カム３７がこの状態の時には、上昇カム４０の凸部が上限リミットスイッチ４６をＯＮ状態に保持してある。この時刈取り装置３は最も上昇した走行移動の状態にある。
上記状態から作業クラッチレバー５を入操作するとリミットスイッチ２９がＯＦＦとなり、電動シリンダー３４のロッド３５が伸びた状態から縮み始め、アーム３６及び昇降ロッド２８により連結された刈取り装置３が下降開始する。ロッド３５が縮み方向に作動するとカム３７が回動し、Ｅ位置にあった停止凹部４５が上方右回りに移動し、下降スイッチ４１と上昇スイッチ４２の両方がＯＦＦとなる位置でロッド３５が停止する。
ロッド３５の伸縮方向については、下降スイッチ４１と上昇スイッチ４２のＯＮ，ＯＦＦ作動状態により判断し、下降スイッチ４１のみがＯＮ状態であればロッド３５が縮み、上昇スイッチ４２のみがＯＮ状態であればロッド３５が伸びるよう設定してある。

調整レバー６は、下降スイッチ４１と上昇スイッチ４２と共に回動する調整アーム４３に連結してあり、刈取り装置３の刈高さを任意に調整することが可能である。従って、調整レバー６を操作すると、下降、上昇スイッチ４１，４２のどちらか一方が昇降停止凹部４５から外れてＯＮとなり、両スイッチ４１，４２がＯＦＦとなる方向に昇降停止凹部４５が追従移動して、昇降停止する。
本実施の形態では、刈刃２駆動状態で刈取り装置３を昇降するため、刈取り装置３が下方域に下降している時にのみ刈高さを調整できるよう規制してある。走行車体１側に固定されたプレート４７から規制ピン４８を延設し、該規制ピン４８は調整アーム４３の長穴部４９を貫通させ、この長穴部４９の範囲Ｆ内で調整アーム４３の回動が可能である。従って、刈刃２駆動中、調整レバー６を不用意に操作しても、刈取り装置３の刈高さは規制範囲内で昇降し、Ｖベルト１９がプーリ１８，２１から外れることがない。
尚、図５において、規制ピン４８はカム３７の長穴も貫通させているが、カム３７の回動範囲よりも広い長穴を形成してあるので、カム３７の回動については何ら影響しない。

図４、図５に示す刈取り装置３の切断作業位置から作業クラッチレバー５を切操作すると、リミットスイッチ２９がＯＮ状態となり、電動シリンダー３４のロッド３５が伸びるとともに、カム３７が左回転する。カム３７の左回転により上昇カム４０の凸部が上限リミットスイッチ４６をＯＮ作動させるとロッド３５が停止する。

全体側面図。全体平面図。昇降操作部の側面図。昇降手段の構成を示す側面図。刈高さ調整部の要部側面図。

符号の説明

１走行車体
２刈刃
３刈取り装置
４昇降手段
５作業クラッチレバー
６調整レバー
Ｃ中央部
Ｄ先端部

Claims

走行車体（１）下方に略水平回転する刈刃（２）を具備する刈取り装置（３）を設け、該刈取り装置（３）を刈取り作業位置と上方の収納位置とに上下昇降させる昇降手段（４）を備えた自走式乗用草刈機において、前記刈刃（２）の回転駆動の断続と、刈取り装置（３）の昇降とを兼用で作動させる作業クラッチレバー（５）を設け、更に刈取り装置（３）の刈高さを単独で調整可能の調整レバー（６）を設け、該調整レバー（６）を操作することで刈取り装置（３）を昇降させて、この刈取り装置（３）の刈高さを設定可能に構成するとともに、作業クラッチレバー（５）を入操作した際、刈取り装置（３）を前記調整レバー（６）で設定する刈高さ位置に自動的に昇降停止させてなる自走式乗用草刈機。
平面視帯板状の刈刃（２）を、少なくとも回転停止状態において、側面視中央部（Ｃ）よりも先端部（Ｄ）を低位に屈曲、又は、湾曲させてなる請求項１記載の自走式乗用草刈機。