JP2005295992A - 乗用式作業機械における作業範囲拡大装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は乗用式茶刈機のような乗用式作業機械において傾斜地における安定作業範囲を拡大するための装置に関し、急傾斜地での安定な走行を確保することができるようにすることを目的とする。
【解決手段】錘体（バランスウエイト）１８は、通常は車幅方向に延びる筒状部材２０の内部に砂鉄２１などの流動性高密度物質を収容して構成される。筒状部材２０はローラ24, 26に載置され、車幅方向に移動可能に設けられる。筒状部材２０は回動レバー３６に連結され、中心線の周りを上下方向に回動可能であり、巾方向の移動及び回動により、筒状部材２０の先端20-2を山側に下向きに延設位置させ、この山側先端部分に砂鉄２１を集中的に位置させることができる。これにより、全体の重心（ウエイトバランス）は山側に移行され、急傾斜地での安定走行を実現することができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は乗用式茶刈機のような乗用式作業機械において傾斜地における安定作業範囲を拡大するための装置に関するものである。

乗用式茶刈機（特許文献１）においては、車体は茶樹畝を跨ぐようにキャタピラ式の走行装置によって走行される。運転席は車体の片側に配置されており、これは作業員の安全の見地からである。即ち、傾斜地においては、茶樹畝は最大傾斜方向に平行に配置されるか、最大傾斜方向に対して直交するように配置される。最大傾斜方向に平行に配置された茶樹畝の場合は車体に対する運転席の如何は安全性に対して影響は与えないが、最大傾斜方向に対して直交する茶樹畝配置の場合、運転席は山側に偏らせたほうが車体の安定（ウエイトバランス）に寄与させることができる。
特開２００３−２６５０１５

乗用式茶刈機は運転席を車体の片側に位置させることにより、最大傾斜方向に平行に配置された茶樹畝において運転席を山側に偏らせることが可能であり、これは車体の安定に寄与させることができる。しかしながら、運転席を車体の片側に単に位置させただけの従来構造では傾斜角度が大きくなると、作業時における車体の姿勢の十分な安定が得られない恐れがあった。

この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、急傾斜地での安定な走行を確保することができるようにすることを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、 乗用式作業機械の本体に移動可能に設けられる錘体と、乗用式作業機械の重心が傾斜面における山側に移行するように前記錘体の位置を調節する位置調節手段とより成ることを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、乗用式作業機械の本体に設けられ、その内部に流動性の高密度物質を収容する筒状空間を形成した錘体と、前記錘体を前記本体に対して少なくとも上下回転方向に位置調節可能とする位置調節手段とを備え、傾斜地の傾斜角度に応じて前記本体に前記乗用式作業機械の重心が山側に移行するように位置調節手段により本体に対する上下回転方向位置を調節するようにしたことを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、乗用式作業機械の本体に実質的に平行な方向に移動可能に設けられ、その内部に流動性の高密度物質を収容する筒状空間を形成した錘体と、錘体の前記方向における移動を本体の実質的中心位置と本体から片側にずれた位置との間で規制する位置規制手段と、錘体を車体の上下方向に回動を可能とする回動手段と、所望の上下回動位置において錘体をロックするロック手段とを具備したことを特徴とする作業範囲拡大装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、本体に実質的に直立する中心軸線の廻りで前記錘体を回転可能とする手段を更に具備したことを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置が提供される。

請求項１の発明の作用・効果を説明すると、錘体は乗用式作業機械の本体に沿って移動することができ、その際位置調節手段により錘体は作業機械の重心を、傾斜面における山側に移行するように調節し、その結果、傾斜地における安定な走行状態を確保することができる。

請求項２の発明の作用・効果を説明すると、錘体は本体の少なくとも上下回転方向に位置調節可能され、その際筒状空間に収容された高密度物質はその流動性下で上下回転方向の角度位置の調整により、傾斜地の傾斜角度に関わらず錘体先端側、即ち、傾斜面の山側に集中させることができ、そのため、乗用式作業機械の重心を傾斜面における山側に位置させることで、傾斜地に関わらず作業機械の安定な走行状態をいつも確保することができる。

請求項３の発明の作用・効果を説明すると、錘体を本体から片側にずれた位置をとるように移動させつつ錘体の角度位置を調整することにより、筒状空間に収容された高密度物質はその流動性下で上下回転方向の角度位置の調整により、傾斜地の傾斜角度に関わらず錘体先端側、即ち、傾斜面の山側における車体から最も外れた位置に集中させることができ、そのため、傾斜地に関わらず作業機械の最大限安定な走行状態をいつも確保することができる。

請求項４の発明の作用・効果を説明すると、錘体は本体に実質的に直立する中心軸線の周りで回転せしめられ、錘体を車体の前方に位置させることができる。そのため、傾斜面において最大傾斜方向に向かって作業する場合に、重心は山側に移行され、そのため、傾斜地に関わらず作業機械の安定な走行状態を確保することができる。

図１において、１０は乗用式作業機械としての乗用式茶刈機の本体を示しており、本体１０の両側にはキャタピラ式の走行装置１２が設けられ、走行装置１２は茶樹畝１４を跨いで茶樹畝１４に沿って移動される。急傾斜地においては、茶樹畝１４は最大傾斜方向と直交するように設けられ、茶刈機は水平方向に移動しながら作業を行う。傾斜が比較的ゆるい場合においては、茶樹畝１４は最大傾斜方向に設けられることもあり、この場合に茶刈機は下から上に移動しながら作業を行うようになっている。この種の乗用式茶刈機では運転席は本体１０の片側に設けられ、従って運転席に着座したときの作業者１６の位置も本体１０の片側となる。茶刈機本体１０には茶摘作業のためのカッタ装置や刈り取られた茶葉を収容するコンテナなどの各種装置が設けられるが、これらの装置はこの発明とは直接には関係しないためこれ以上の説明は省略する。

図１には乗用式茶刈機の重心を制御し、車体のウエイトバランスを取るためのこの発明の装置が示され、この装置は車体の略重心付近に設置される。図１において、錘体１８は両端の閉じた筒状部材２０と、筒状部材２０の内部における筒状空洞に余裕をもって収容された流動性の高密度物質としての砂鉄２１とから構成される。後述の理由で筒状部材２０の内部空洞にその一端20-1から所定位置においてストッパ円板２２が装着され、砂鉄２１はストッパ円板２２より一端20-1側への流動は阻止されている。筒状部材２０は車体巾方向に離間した一対のローラ24, 26上に載置され、車体１０と平行に延びた軸線を持つローラ24, 26上を転動することにより錘体１８は図１における車幅方向に移動可能となっている。図２に示すように、ローラ２４の端部はガイド枠２８に回転可能に取り付けられる。ガイド枠２８の上端は筒状部材２０を挟むように延びており、筒状部材２０はガイド枠２８により両側で案内されつつローラ２４上を直線移動することができる。後述のようにローラ２４を支持するガイド枠２８は回転テーブル３０から延びてくるアーム３２に取り付けられている。他方のローラ２６は図１に示すように本体１０に固定のガイド枠３４（図２のガイド枠２８と同様に筒状部材２０を挟むように一対設けられる）に取り付けられ、筒状部材２０はガイド枠３４に両側から案内されつつローラ２６上を直線移動することができる。

次に、錘体１８を水平中心軸線の周りを上下方向に回動させる手段について説明すると、回動レバー３６は図３に示すように一端が回転テーブル３０の上面に固着されるブラケット３８にピン４０（枢軸）によって取り付けられ、回動レバー３６は図１及び３の紙面に直交する方向に延びる中心線の廻りを回動可能である。図４に示すように回動レバー３６は筒状部材２０を挟んで対称に設けられており、筒状部材２０の周りに位置されるリング４２にピン４３によって枢着されている。回動レバー３６は上端で握り部３６´を形成しており、握り部３６´を掴み、回動レバー３６を持ち上げることにより、回動レバー３６はピン４０の周りを図１の時計方向（図３の矢印ａ）に回動され、ローラ２６との接触部を中心に錘体１８を回動させることができる。回動レバー３６は位置決め孔44a, 44b, 44cのように複数備えており、適当な位置決め孔44a, 44b, 44c の一つを選択し、ロックピン（図示せず）をブラケット３８側のロック孔（図示せず）まで挿入することにより回動レバー３６をその角度位置にロックすることができる。そのため、錘体１８は一端が持ち上げられ、ストッパ位置まで自重により滑落される。ガイド板４６は、このような滑落時に錘体の案内を行うべく、本体１０にピン４８により枢着される。

茶樹畝方向が最大傾斜方向の場合に錘体１８がこの方向（車体前後方向）を向くように回動せしめる機構について説明すると、テーブル３０は本体１０に対して回転軸５０によって直立軸線Ｏ（図１）の周りを回転自在に取り付けられる。テーブル３０の円滑な回転を行わしめるべくベアリング５２が設けられる。テーブル３０の面上には前記のアーム３２が溶接されていると共に、図１に示すようにローラ５４が設けられ、後述のようにこのローラ５４は錘体１８を直立軸線Ｏの廻りで回転させる際に錘体１８の支持を分担する役目を持っている。また、テーブル３０から延びるアーム３２の先端には走行輪５５（図２も参照）が設けられ、直立軸線Ｏの廻りでのテーブル３０の回転の際に直立軸線Ｏからの半径周上に沿ってローラ５５は本体１０上を転動する。テーブル３０の所定角度位置にロック孔６２が設けられ、ロックピン６０はロック孔６２を介して本体に形成されるロック孔６４に嵌合せしめられ、テーブル３０は図１の位置と図１から９０度回転された位置とでロックすることができる。

以下この発明の動作を説明すると、平坦地での作業の場合は、回動レバー３６は図１に示すように最大限反時計方向（図３の矢印ａ´）に回動させた状態にあり、錘体１８を構成する筒状部材２０はその端部がローラ24, 26 に当接支持されるが、ローラ２４よりローラ２６が少し位置が高いため端部20-1の側が水平より幾分下向きに回転した位置になる。図１には示されないが、図示位置以上に筒状部材２０が左側に移動するのを阻止するストッパ手段（本発明の位置規制手段で筒状部材２０上の突起部を本体１０上の係合部とから構成することができる）が設けられており、筒状部材２０は本体１０の巾に対して概ね中心に芯合して固定位置されている。また、筒状部材２０の内部空洞にはストッパ円板２２が位置しており、この位置以上には砂鉄２１はこれ以上の左側への流動を阻止されているため、筒状部材２０が幾分左下向きに傾斜していることと相俟って、錘となる砂鉄２１は想像線（砂鉄２１はその流動性により表面は概ね水平線の方向に一致）にて示すように車体巾方向における中心部に概ね集中して位置する。従って、車体重心位置は車体巾の概ね中心に位置されており、茶樹畝１４の方向（図１の紙面直交方向）に沿った作業時の車体の安定を得ることができる。

茶樹畝１４が最大傾斜線の方向に直交するよう配置されている急斜面の場合は図５に示すように茶刈機本体１０は傾斜され、作業者１６を山側に位置させての走行となる。この場合、回動レバー３６は図１の状態から時計方向（図３の矢印ａ）に回動させてゆくと、回動レバー３６の先端のリング４２を介して、錘体１８を構成する筒状部材２０は左端20-1の側から持ち上がって行き、直ぐローラ24, 24から離間するが、右端20-2の側ではガイド板４６により受け止められ、錘体１８の自重によりガイド板４６を右下側に向けて摩擦下で落下摺動してゆき（筒状部材２０の右端20-2は山側に延びてゆき）、最終的には筒状部材２０に固定したストッパ部材５６がリング４２に当接することで、それ以上の筒状部材２０の落下移動は阻止される。回動レバー３６の最終回動角度は傾斜面の角度によるが、筒状部材２０の内部に収容された流動性高密度物質としての砂鉄２１を筒状部材２０の山側端部20-2に集中せしめられる角度に選定される。即ち、傾斜面での走行に関わらず、図５に示すように筒状部材２０はその山側端部20-2が相対的に下がって位置しており、砂鉄２１は端部20-2の側に集中して位置しており、その結果、重心は山側に大きく移行せしめられている。そのため、傾斜地での作業において茶刈機の安定な走行を確保することができ、茶刈機の谷側への転倒に対して十分な安全マージン（ウエイトバランス）を確保することができる。尚、所望の角度位置が得られた状態で図３の所望ピン孔44a, 44b, 44cのいずれかが選択され、ロックピンを装着することによって1回動レバー３６をその角度位置にロックし、錘体１８は全体の重心を山側に移行させ、傾斜地に関わらず所期の重量バランスを得ることができる状態において作業を行うことができる。ピン孔は44a, 44b, 44cのように３個に限らず、必要な微調整の角度において任意の数設けることができる。

比較的ゆるい傾斜地等において茶樹畝１４が最大傾斜線の方向に延びている場合には、図１の状態から錘体１８を構成する筒状部材２０を左側に引き出し、筒状部材２０はローラ２６から離脱され、図６に示すように、筒状部材２０はローラ２４に加えローラ５４上に載置される状態に至る。この状態でテーブル３０は直立軸線Ｏの廻りで９０度回転せしめられ、この回転につれてアーム３２の先端の車輪５５は直立軸線Ｏを中心を半径にして９０度の周上を転動し、その結果、筒状部材２０は車体の前後方向に平行となり、この際端部20-2が車体進行方向前側に位置される。テーブル３０のこの角度位置はロックピン６０の装着により確保される（尚、図１においてもテーブル３０は同様なロック手段によりその位置に保持される）。そして、回動アーム３６の回動によって錘体１８を構成する筒状部材２０は図７のように前方に回動され、錘体１８は車体前方に直線移動し（車体１０前端に設けられた回動ガイド６０上を摺動し）、ストッパ５６がリング４２に当接する状態に至る。このとき、筒状部材２０の前端は車体より前に延出位置される。筒状部材２０内に収容された砂鉄は筒状部材０２の前方への傾斜により筒状部材の前端20-2の側に流動集中されているため、重心は最大限車体前方位置に修正せしめられる。このような重心の車体前方への移行により、傾斜面上を下から上に矢印ｆ方向に下から上に斜面を登りながらの作業の際において、茶刈機の重量バランスを得ることができ、車体の安定及び作業性の向上に寄与せしめることができる。

以上の実施形態において、レバー３６の回動による梃子の原理で筒状部材２０に流動性高密度物質を収容してなる錘体１８の回動を行い、傾斜地作業でのウエイトバランスをとっているが、この代わりにウエイトを単に直線移動させるだけで、剛体としてのウエイトを山側（図５のような斜面での作業の場合は車体側方、図７のような下から上への移動作業の場合は車体前方）に移行させ、ウエイトバランスをとるようにすることも可能である。

また、以上の実施形態においては、錘体１８を構成する筒状部材２０の車体面内での移動及び回動は手動操作により行われているように説明されているが、これらの移動を油圧機構に代替させ、マイクロコンピュータにより全自動化することももとより可能であり、これも本発明の範囲に包含されることはいうまでもない。

この発明の作業範囲拡大装置を備えた茶刈機の概略正面図であり、平坦地作業の場合を示する。 図１のII−II線に沿う矢視断面図である。 図１のロータリプレート付近の部分的拡大図である。 図１のIV−IV線に沿う矢視断面図である。 図１の装置において、傾斜地において茶樹畝が最大傾斜方向と直交する場合におけるウエイトバランスの確立動作を説明するものである。 図１の装置において、傾斜地において茶樹畝が最大傾斜方向の場合における作業のための錘体の後退動作を示す。 図６において茶樹畝が最大傾斜方向の場合におけるこの発明の錘体によるウエイトバランスの確立動作を説明するものである。

符号の説明

１０…乗用式茶刈機の本体
１２…キャタピラ式の走行装置
１４…茶樹畝
１８…錘体
２０…筒状部材
２１…砂鉄
２２…ストッパ円板
24, 26…ローラ
２８…ガイド枠
３０…回転テーブル
３２…アーム
３４…ガイド枠
３６…回動レバー
４２…リング
４３…枢軸ピン
44a, 44b, 44c…位置決め孔
４６…ガイド板
５０…直立回転軸
５５…走行ローラ
６０…ロックピン
６２…回転テーブルのロック孔

Claims (6)

1. 乗用式作業機械の本体に移動可能に設けられる錘体と、乗用式作業機械の重心が傾斜面における山側に移行するように前記錘体の位置を調節する位置調節手段とより成ることを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
2. 乗用式作業機械の本体に設けられ、その内部に流動性の高密度物質を収容する筒状空間を形成した錘体と、前記錘体を前記本体に対して少なくとも上下回転方向に位置調節可能とする位置調節手段とを備え、傾斜地の傾斜角度に応じて前記本体に前記乗用式作業機械の重心が山側に移行するように位置調節手段により本体に対する上下回転方向位置を調節するようにしたことを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
3. 乗用式作業機械の本体に実質的に平行な方向に移動可能に設けられ、その内部に流動性の高密度物質を収容する筒状空間を形成した錘体と、錘体の前記方向における移動を本体の実質的中心位置と本体から片側にずれた位置との間で規制する位置規制手段と、錘体を車体の上下方向に回動を可能とする回動手段と、所望の上下回動位置において錘体をロックするロック手段とを具備したことを特徴とする作業範囲拡大装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、本体に実質的に直立する中心軸線の廻りで前記錘体を回転可能とする手段を更に具備したことを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
5. 請求項１に記載の発明において、作業機械は傾斜地において実質的に水平方向に移動して作業を行うものであり、前記位置調節手段は車体巾方向の重心位置を調節することを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
6. 請求項１に記載の発明において、作業機械は傾斜地において下から上に移動して作業を行うものであり、前記位置調節手段は車体の前後方向の重心位置を調節することを特徴とする乗用式作業機械における作業範囲拡大装置。
   
   
   
   
   
   
   

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