JP2006067934A

JP2006067934A - 乗用草刈機の刈取り部昇降装置

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Publication number: JP2006067934A
Application number: JP2004256624A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Shigemi; 和男重見
Original assignee: Atex Co Ltd
Current assignee: Atex Co Ltd
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: JP4207208B2

Abstract

【課題】刈取り装置の昇降駆動装置が故障した際にも、手動での昇降に容易、且つ、安全に切換えることの可能な刈取り部の昇降装置を提供する。
【解決手段】回動自在に支持する外軸４の内方に、内軸５を挿通し、該内軸５の一端部に駆動装置３を連結し、外軸４には刈取り装置２に連結する駆動アーム６を固着し、駆動装置３による刈取り装置２の昇降時には、内、外軸５，４を一体に回動可能に構成するとともに、この一体回動状態を解除する解除手段７を設け、該解除手段７を解除した際は、外軸４のみを回動させることにより手動での刈取り装置２昇降操作を可能にしてなる乗用草刈機の刈取り部昇降装置の構成とする。
【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乗用草刈機に関し、詳しくは、機体中央部の下方に設ける刈取り部を昇降させる昇降装置に関するものである。

機体中央部の下方にリンク機構を介して上下昇降自在の刈取り装置と、その上方に操縦者が座るシートを備えた乗用草刈機が特許文献１に記載されている。この刈取り装置の昇降はアクチュエータ等の駆動装置を用いて行われる。
特開２００２−２７８１５号公報

これらの駆動装置を用いて昇降する刈取り装置は駆動装置が故障した場合等に、刈取り装置を手動で昇降させることが困難であるという問題点がある。従って草刈作業中に刈取り装置の昇降ができなくなった場合には、作業の続行ができなくなり、刈取り装置が下限位置にまで下降した状態で故障した場合は走行不能になったり、自動車への積み込みができなくなるというような不都合も考えられる。
又、駆動装置に電動シリンダー等を用いた場合には、メンテナンス時にバッテリや電気配線等を取外した後の刈取り装置の昇降も困難であり、油圧アクチュエータ等を用いた場合も同様に、メンテナンス中に刈取り装置を昇降させることが困難であるという問題があった。
本発明は、刈取り装置の昇降駆動装置が故障した際にも、手動で刈取り装置の昇降を行うことが可能で、容易、且つ、安全に手動昇降への切換えが可能な乗用草刈機の刈取り部昇降装置を提供することを課題とする。

機体１中央下部に上下昇降自在の刈取り装置２を設け、該刈取り装置２を昇降駆動する駆動装置３を設けた乗用草刈機において、機体１に回動自在に支持する外軸４内に、内軸５を挿通し、該内軸５の一端部に駆動装置３を連結し、外軸４には刈取り装置２に連結する駆動アーム６を固着し、駆動装置３による刈取り装置２の昇降時には、内、外軸５，４を一体に回動可能に構成するとともに、この一体回動状態を解除する解除手段７を設け、該解除手段７を解除した際は、外軸４のみを回動させることにより手動での刈取り装置２昇降操作を可能にしてなる乗用草刈機の刈取り部昇降装置の構成とする。
又、刈取り装置２上方に設けたシート８の左右一側に、該刈取り装置２を昇降駆動する駆動装置３と、昇降用の操作レバー９を配設し、その他側に内、外軸５，４の一体回動状態を解除する解除手段７と、手動操作により外軸４を回動させる手動昇降レバー１０の取付部１１を配設するとともに、内、外軸５，４を前記シート８とその後方に設けた原動機１２との間の下方位置に横架配設してなる乗用草刈機の昇降装置の構成とする。

請求項１に記載の発明は、機体１中央下部に上下昇降自在の刈取り装置２を設け、該刈取り装置２を昇降駆動する駆動装置３を設けた乗用草刈機において、機体１に回動自在に支持する外軸４内に、内軸５を挿通した二重構造の内、外軸５，４の、内軸５の一端部に駆動装置３を連結し、外軸４には刈取り装置２に連結する駆動アーム６を固着し、駆動装置３による刈取り装置２の昇降時には、内、外軸５，４を一体に回動可能に構成するとともに、この一体回動状態を解除する解除手段７を設けてあるので、この解除手段７を解除すると内軸５は駆動装置３に連結されたままの状態で外軸４を昇降アーム６とともに回動させることにより、手動で刈取装置２を昇降させることができ、駆動装置３が故障した場合でも草刈作業の続行や走行移動等が可能である。又、外軸４内方に内軸５を挿通してあるので、内、外軸５，４の構成や解除手段７の構成が簡素化されるとともに、解除手段７の解除、及び、復旧についても容易に行うことができる。更にメンテナンス時にも刈取り装置２を手動で容易に昇降させることも可能である。

請求項２に記載の発明は、刈取り装置２上方に設けたシート８の左右一側に、該刈取り装置２を昇降駆動する駆動装置３と、昇降用の操作レバー９を配設し、シート８を挾む左右他側に内、外軸５，４の一体回動状態を解除する解除手段７と、手動操作により外軸４を回動させる手動昇降レバー１０の取付部１１を配設してあるので、駆動装置３や操作レバー９が配設されて煩雑な構成となりがちなシート８の左右一側とは逆の他側で解除手段７の解除や手動昇降レバー１０の取付、及び、昇降操作が可能となり、容易、且つ安全に手動による刈取り装置２の昇降操作に切換えることができる。

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。本発明の乗用草刈機は図３、図４に示すように、走行機体１の前後に左右一対の前輪２０と後輪２１を設け、中央部には操縦者の座るシート８を設けてある。シート８前方には前輪２０を操向操作するハンドル２３を設け、シート８後方には出力軸２４を垂下した原動機１２を配設し、該原動機１２下方に後輪２１を駆動するＨＳＴ（油圧無段変速装置）２６を一体的に備えたトランスミッション２７を設けてある。
前輪２０と後輪２１間の機体１下方腹部には刈取り装置２を設け、該刈取り装置２は機体１から平行リンク機構を介して昇降自在に取着してある。刈取り装置２は略鉛直の刈刃軸２８を中心に水平回転する大径の刈刃２９と、該刈刃２９の上方及び側方を覆う刈刃カバー３０や刈刃プーリ３１等からなり、この刈取り装置２は刈刃２９と一体的に上下昇降させることができる。

原動機１２の出力軸２４には、上下２段のエンジンプーリ３２が取着してあり、原動機１２の駆動力をＶベルト３３，３４によって刈刃２９駆動用の刈刃プーリ３１とＨＳＴプーリ３５との各々に伝動可能に構成してある。尚、刈刃プーリ３１やＨＳＴプーリ３５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としてもよい。
原動機１２と刈刃プーリ３１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３３伝動にあっては、テンションクラッチ３６により断続が可能である。刈刃カバー３０とその上方の走行機体１との間は２対の平行リンクロッド３７，３８で連結し、刈取り装置２を略水平状態に維持しながら昇降させることができるよう構成してある。

シート８の後方には、刈取り装置２を昇降する内、外軸５，４を設け、該外軸４には駆動アーム６を、内軸５にはシリンダーアーム５１を溶着してある。駆動アーム６の先端部には昇降アーム５２を枢支し、昇降アーム５２下端部には刈刃カバー３０を枢支して駆動アーム６と刈取り装置２との間をリンク構成により連結してある。
シリンダーアーム５１には電動シリンダー５３のロッド５４側を取着し、他側を機体１側に取着した電動シリンダー５３を伸縮させることによって、シリンダーアーム５１、内、外軸５，４、駆動アーム６、昇降アーム５２を介して刈取り装置２を上下に昇降させることができる。尚、昇降アーム５２への刈取り装置２の枢支部は、平行リンクロッド３７，３８の下端部に連結してもよく、昇降アーム５２を昇降駆動させた際に刈取り装置２全体が昇降するよう連結すれば良い。

シート８の左側方には操作レバー９を設け、この操作レバー９を入、切操作することにより、前述の原動機１２と刈刃２９との伝動系路に設けたテンションクラッチ３６を作動し、刈刃２９への回転駆動を断続することができる。又、図８に示すように操作レバー９には操作レバー９の入、切状態を検出する検出手段（リミットスイッチ３９）を設けてあり、このリミットスイッチ３９は操作レバー９の切位置Ａ側に設けてある。従って、操作レバー９を切位置Ａから入位置Ｂへ向け操作開始すると略同時にリミットスイッチ３９がＯＦＦ状態となって、このＯＦＦ信号は刈取り装置２を昇降駆動する電動シリンダー５３に伝達され、操作レバー９の入操作を開始すると略同時に刈取り装置２の下降を開始させることができる。
この刈取り装置２を昇降駆動する駆動装置３の構成は、電動シリンダー５３に限定するものではなく、油圧シリンダーやエアシリンダー等を用いることも可能である。

図８に示すように、操作レバー９にはテンションクラッチ３６を断続するケーブル４１の他に、刈刃２９駆動を断った際の刈刃２９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４２を設けてある。
操作レバー９の近傍には、刈取り装置２の高さを調整することのできる調整レバー４３を設けてある。この調整レバー４３の案内溝４４には目盛を表示してあり、この目盛を基準に調整レバー４３を前後方向に操作すると、操作位置に応じて刈取り装置２が昇降移動し、この調整レバー４３の操作位置が刈取り装置２の昇降停止位置となる。
従って、草刈作業中に操作レバー９を切操作すれば、刈取り装置２は昇降停止位置から上限まで上昇して、刈刃２９が駆動されていない走行移動状態となり、次工程の作業開始時に操作レバー９を入操作すれば刈取り装置２が下降を開始し、刈刃２９が回転駆動されるとともに、刈取り装置２は調整レバー４３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草刈作業をスムーズに開始することができる。

この刈取り装置２を昇降させる具体的構成は、図８、図９に示すように、操作レバー９を入操作し、リミットスイッチ３９がＯＦＦ状態になると、電動シリンダー５３が作動してロッド５４を縮め、該ロッド５４先端に枢支したシリンダーアーム５１と一体的なカム４５を内軸５中心に回動させる。カム４５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５４を縮める方向に作動させる下降カム４６と、ロッド５４を伸ばす方向に作動させる上昇カム４７で形成してある。下降カム４６及び上昇カム４７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４８及び上昇スイッチ４９を設けてあり、該下降スイッチ４８と上昇スイッチ４９は、内軸５を中心に回動可能、且つ、シリンダーアーム５１とは別体の調整アーム５６に並設してある。従って内軸５を回動中心に、シリンダーアーム５１と調整アーム５６とは別々に回動させることができる。

調整レバー４３下端部と調整アーム５６とは連結ロッド５７で連結してあり、調整レバー４３を前後方向に操作すると、調整アーム５６が下降スイッチ４８及び上昇スイッチ４９とともに回動する。カム４５には下降カム４６と上昇カム４７の両方が側面視において凹状となる昇降停止凹部５５を形成し、カム４５が回動して該昇降停止凹部５５が下降スイッチ４８と上昇スイッチ４９との両方をＯＦＦ状態にすれば、電動シリンダー５３のロッド５４伸縮が停止する。尚、上昇スイッチ４９の下方に設けた５８は、カム４５の回動によりＯＮ，ＯＦＦ作動し、刈取り装置２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。
電動シリンダー５３のロッド５４が伸びた状態でのカム４５の昇降停止凹部５５は、図９に示すＥ位置にあり、カム４５がこの状態の際、上昇カム４７の凸部が上限リミットスイッチ５８をＯＮ状態にしている。又、この時の刈取り装置２の位置は、最も上昇させた走行移動の状態である。
上記の刈取り装置２を最も上昇させた位置の状態から、操作レバー９を入操作するとリミットスイッチ３９がＯＦＦとなって電動シリンダー５３のロッド５４が縮み始め、刈取り装置２が下降開始する。ロッド５４が縮み方向に作動するとカム４５が回動し、Ｅ位置にあった昇降停止凹部が図９側面図において右回りに移動し、下降スイッチ４８と上昇スイッチ４９の両方がＯＦＦとなる位置でロッド５４が停止する。ロッド５４の伸縮作動方向は、下降スイッチ４８と上昇スイッチ４９のＯＮ，ＯＦＦ作動状態により判断し、下降スイッチ４８のみがＯＮ状態であればロッド５４が縮み、上昇スイッチ４９のみがＯＮ状態であればロッド５４が伸びるよう設定してある。

調整レバー４３は、下降スイッチ４８と上昇スイッチ４９と共に回動する調整アーム５６に連結してあり、刈取り装置２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４３を操作すると、下降、上昇スイッチ４８，４９のどちらか一方が昇降停止凹部５５から外れてＯＮとなり、両スイッチ４８，４９がＯＦＦとなる方向に昇降停止凹部５５が追従移動して、昇降停止する。
本実施の形態では、刈刃２９駆動状態で刈取り装置２を昇降するため、刈取り装置２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。走行機体１側に固定されたプレート６０から規制ピン６１を延設し、該規制ピン６１は調整アーム５６の長穴部６２を貫通させ、この長穴部６２の範囲Ｆ内で調整アーム５６の回動が可能である。従って、刈刃２９駆動中、調整レバー４３を不用意に操作しても、刈取り装置２の刈高さは規制範囲内で昇降し、Ｖベルト３３がプーリ３１，３２から外れることがない。
尚、図９において、規制ピン６１はカム４５の長穴も貫通させているが、カム４５の回動範囲よりも広い長穴を形成してあるので、カム４５の回動については何ら影響しない。
図８、図９に示す刈取り装置２の切断作業位置から操作レバー９を切操作すると、リミットスイッチ３９がＯＮ状態となり、電動シリンダー５３のロッド５４が伸びるとともに、カム４５が左回転する。カム４５の左回転により上昇カム４７の凸部が上限リミットスイッチ５８をＯＮ動作させるとロッド５４が停止する。

次に、シート８と原動機１２との間に横架した内軸５、及び、外軸４の構成について説明する。外軸４は機体１側に設けた支持体１９により回動自在に支持してあり、該外軸４の内方には内軸５を、外軸４内で回動自在な形態で挿通してある。内軸５の左側端部にはシリンダーアーム５１を介して電動シリンダー５３を取着してあり、該電動シリンダー５３が伸縮することでシリンダーアーム５１及び内軸５を回動させることができる。
内、外軸５，４はシート８の左右側方まで横架してあり、回動自在の外軸４の中間部には左右一対の駆動アーム６を固着してある。外軸４の右側端部には内軸５と外軸４とを一体的に回動させるか、もしくは、この一体回動状態を解除することのできる解除手段７を設けてある。該解除手段７の具体的構成は、内、外軸５，４の右側端部に各々フランジ６４，６５を固着し、フランジ６４とフランジ６５とをボルト６３で締め付けて回動を固定するものである。尚、この回動固定は、ボルト等によって締め付ける構成に限定するものではなく、ピンやギヤ等を用い、連結と解除を可能にした手段であれば良い。

外軸４側のフランジ６４には、手動昇降レバー１０を取付けるための取付部１１を設けてあり、手動で刈取り装置２を昇降させる場合には、シート８右側方に沿って前方に延設した形態の手動昇降レバー１０をフランジ６４に取付けて、内、外軸５，４の一体回動を解除し、手動昇降レバー１０を上下操作すればよい。
この手動昇降レバー１０操作による刈取り装置２の刈高さ調整については、該手動昇降レバー１０の中間部から側方へ向け突出させたピン６６を掛板６７の掛溝６８に係合させて、適宜の角度で保持させることが可能である。

前述に記載したように、内、外軸５，４の一体的な回動を容易に解除することが可能であり、シート８と原動機１２との間の下方に形成されるスペースを有効に利用して、シート８の左右に渡り内、外軸５，４を横架させることができ、又、外軸４に内軸５を挿入した二重軸の構成はコンパクトであり、更に狭いスペースで横架させることも可能である。

次に刈取り装置２の上方への移動を許容する上方移動許容手段１７と刈取り装置２の重量を軽減する重量軽減手段１８について、図５乃至図７を参照に説明する。シート８左側に配置した操作部７４内の電動シリンダー５３は、シリンダー側を機体１側に取着し、ロッド５４の先端部はシリンダーアーム５１に取着してある。該シリンダーアーム５１と駆動アーム６とは内、外軸５，４を介して一体的に回動するよう固着してあり、駆動アーム６の先端にピン７５を設け、このピン７５に昇降アーム５２上端部に設けた摺動長穴７７を係合枢支してある。昇降アーム５２下端部は、後側の平行リンクロッド３８に固着した軸７６に枢支し、電動シリンダー５３のロッド５４を伸縮させることで、平行リンクロッド３７，３８により略水平状態で昇降可能な刈取り装置２を、駆動アーム６を駆動させて昇降自在に構成してある。
昇降アーム５２上端部に設けた摺動長穴７７には、駆動アーム６のピン７５を係合してあり、刈取り装置２の重量はピン７５が摺動長穴７７の上端位置で支持してある。この状態で刈取り装置２が下方の障害物に乗り上げると、ピン７５の位置は変わらず、昇降アーム５２が上方へ持ち上げられる。従ってピン７５を摺動長穴７７が摺動して、刈取り装置２の上方への移動を許容する。この刈取り装置２の移動を許容するのが上方移動許容手段１７である。

駆動アーム６のピン７５と、昇降アーム５２を枢支する軸７６との間には引っ張りスプリング１６を張設してある。スプリング１６の張力は、例えば刈取り装置２を下方へ移動させる荷重が５０ｋｇであった場合には、その荷重以下の３０ｋｇ程度の張力で張設してあり、刈取り装置２の重量を２０ｋｇ程度に軽減できる作用をする。この刈取り装置２の重量を軽減するのが重量軽減手段１８である。
スプリング１６を走行機体１側と刈取り装置２の間に張設した場合には、刈取り装置２の高さを変えた際にスプリング１６の張り長さが変わり、例えば、ある刈高さ位置では刈取り装置２の重量を２０ｋｇに軽減していても、この位置から刈取り装置２を下降させるとスプリング１６が伸びて張力が大きくなり、刈取り装置２の重量は２０ｋｇよりも少なくなり、草刈作業時に刈取り装置２が容易に浮き上がってしまい、刈高さが安定しなくなる。逆に刈取り装置２を上昇させるとスプリング１６の張力が弱くなって刈取り装置２の重量は２０ｋｇよりも増加し、刈取り装置２自身の重量により、刈刃２９や刈刃カバー３０が接地したり、障害物に乗り上げたりした場合の衝撃が大きく、刈取り装置２が破損する恐れがある。

本実施の形態においては、駆動アーム６と刈取り装置２との間に、前記上方移動許容手段１７と重量軽減手段１８とを設けてあり、具体構成としては駆動アーム６のピン７５と刈取り装置２側の軸７６との間に、昇降アーム５２の摺動長穴７７内がピン７５を摺動する上方移動許容手段１７と、ピン７５と軸７６との間に張設したスプリング１６による重量軽減手段１８とを、駆動アーム６と刈取り装置２との間に設けてあるので、草刈作業中に刈取り装置２が凸状の地面や障害物に乗り上げた際にも刈取り装置２が上方へ移動退避し、刈取り装置２やその昇降駆動装置等が破損することがない。
又、刈取り装置２を上下昇降させても、駆動アーム６と刈取り装置２との間に張設したスプリング１６の張り長さが変わることがなく、刈取り装置２の昇降に対して、刈取り装置２の重量変化が微少に維持できるので、重量を安定して保持可能であり、刈取り性能を十分に発揮することができるとともに、重量が軽減された刈取り装置２は本来の重量よりも軽い力で上方へ退避移動するので、接地時の衝撃が緩和され、刈取り装置２の上方退避動作がスムーズで安定したものとなる。

図７に示すのは、昇降アーム５２下部にスプリング１６の張り長さを調節できる調節機構１５を設けたものである。スプリング１６は、上端を駆動アーム６に設けたピン７５に係合し、調節機構１５の調整ネジ７８を調整することによりスプリング１６の張り長さを調節し、刈取り装置２の重量を任意の重量に設定することができる。
従って、草の密集度合や草丈、又、地面の堅さや凸凹具合等の作業条件に合った刈取り装置２の重量を選択調節することが可能である。

本発明の要部平面図。刈取り装置の手動昇降部を示す側面図及び背面図。全体側面図。全体平面図。刈取り装置の駆動昇降部を示す側面図。刈取り装置の駆動昇降部を示す側面図。その一部別実施例を示す側面図。刈取り装置の昇降操作部を示す側面図。刈高さ調整部を示す側面図及び正面図。

符号の説明

１機体
２刈取り装置
３駆動装置
４外軸
５内軸
６駆動アーム
７解除手段
８シート
９操作レバー
１０手動昇降レバー
１１取付部
１２原動機

Claims

機体（１）中央下部に上下昇降自在の刈取り装置（２）を設け、該刈取り装置（２）を昇降駆動する駆動装置（３）を設けた乗用草刈機において、機体（１）に回動自在に支持する外軸（４）内に、内軸（５）を挿通し、該内軸（５）の一端部に駆動装置（３）を連結し、外軸（４）には刈取り装置（２）に連結する駆動アーム（６）を固着し、駆動装置（３）による刈取り装置（２）の昇降時には、内、外軸（５），（４）を一体に回動可能に構成するとともに、この一体回動状態を解除する解除手段（７）を設け、該解除手段（７）を解除した際は、外軸（４）のみを回動させることにより手動での刈取り装置（２）昇降操作を可能にしてなる乗用草刈機の刈取り部昇降装置。
刈取り装置（２）上方に設けたシート（８）の左右一側に、該刈取り装置（２）を昇降駆動する駆動装置（３）と、昇降用の操作レバー（９）を配設し、その他側に内、外軸（５），（４）の一体回動状態を解除する解除手段（７）と、手動操作により外軸（４）を回動させる手動昇降レバー（１０）の取付部（１１）を配設するとともに、内、外軸（５），（４）を前記シート（８）とその後方に設けた原動機（１２）との間の下方位置に横架配設してなる請求項１記載の乗用草刈機の刈取り部昇降装置。