JP2018057331A

JP2018057331A - 草刈機

Info

Publication number: JP2018057331A
Application number: JP2016197727A
Authority: JP
Inventors: 友之長畑; Tomoyuki Nagahata
Original assignee: Sasaki Corp
Current assignee: Sasaki Corp
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-06
Also published as: JP6882756B2

Abstract

【課題】アーム連結型草刈り機において、草刈作業部やアームが誤操作などにより、トラクタ側への衝突や接触を回避できる構成のアーム連結型草刈機を提供する。【解決手段】主フレーム２に対する第１ブーム３０の折れ角度と、第１ブーム３０に対する第２ブーム３２の側方回動アーム３２１の折れ角度と、第２ブーム３２の側方回動アーム３２０に対する前後方向回動アーム３２１の折れ角度を検出し、草刈作業部４が移動規制範囲内に移動しないように第１ブーム３０と第２ブーム３２の回動を規制する制御部を備えることを特徴とした草刈機による。【選択図】図１１

Description

本発明は、トラクタの３点リンク機構等に装着されて草刈り作業を行うアーム連結型農業用草刈機械に関するものである。

この種の刈取り装置の従来技術として特許第３８０６４６５号公報の「作業車両用の作業装置」や、特許第５５１２１５１号公報の「アーム連結型草刈機」が開示されている。

特許第３８０６４６５号公報には、「第１アーム（１１）の先端寄り部に第２アーム（１２）の上部を車幅方向（Ｗ）へ回動可能に支持し、上記の第２アーム（１２）の下部に第３アーム（１３）を上記の車体（２）の前後方向に回動可能に支持し、上記の第３アーム（１３）の下部に作業機（３０）を上記の車幅方向（Ｗ）へ回動可能に支持し、・・・・・第３アーム（１３）を車幅方向（Ｗ）へも回動可能に支持した作業装置」であり、第１アーム（１１）を支持するブラケット（１０）は、枢支ピン（１４）の回りに水平旋回可能に支持されていて、位置決め孔（１６）のいずれかにピン（１７）を差し込んで回動を固定する作業装置の開示がされている。また、特許第５５１２１５１号公報には、「支持部材の車幅方向一端部に枢支された第１アームと、第１アームに回動可能に連結され、先端に草刈機本体を装着した第２アームとを備えるアーム連結型草刈機において、リフトシリンダと第１リンクと第２リンクによって、草刈機本体を草刈り作業状態と格納状態とに容易に切り替えることができるアーム連結型草刈機」が開示されている。

特許第３８０６４６５号公報特許第５５１２１５１号公報

トラクタに装着されて使用されるアーム連結型草刈機の場合、草刈作業部をトラクタの側方に大きくオフセットさせて作業が行われる。また、側方の前方側に草刈作業部を移動できると、後方側に草刈作業部を位置させて作業を行なうのに比較して運転席の側方に草刈作業部が位置するため運転操作が行いやすい。さらに、トラクタが行き止った位置での刈残しを少なくできる。しかし、草刈作業部を前方に移動させた状態でアームを誤操作するとトラクタ側に草刈作業部が衝突する等の虞がある問題があった。

従来技術の特許文献１には前記の問題を回避する技術は開示されていない。また、特許文献２に示される草刈機は、草刈作業部を進行方向前方側に移動させる構成は開示されていなく、前記のような問題を解決するような構成ではない。

このため本発明の目的は、アーム連結型草刈り機において、草刈作業部やアームが誤操作などにより、トラクタ側への衝突や接触を回避できる構成のアーム連結型草刈機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１の草刈機は、
農業用トラクタに装着される主フレームと、該主フレームの車幅方向一端側に設けられ上下回動自在に支持された第１ブームと、該第１ブーム回動端部に一端を連結された第２ブームと、該第２ブーム回動端側に連結された草刈作業部とを有した草刈機において、
前記第２ブームは、前記第１ブーム回動端部に連結され第１ブームの回動方向に回動する側方回動アームと該側方回動アームに連結され側方回動アームの回動方向と直交する前後方向に回動する前後方向回動アームとで構成され、
前記主フレームに対する前記第１ブームの折れ角度と、
前記第１ブームに対する前記第２ブームの側方回動アームの折れ角度と、
前記第２ブームの側方回動アームに対する前記前後方向回動アームの折れ角度を検出し、
前記草刈作業部が移動規制範囲内に移動しないように前記第１ブームと前記第２ブームの回動を規制する制御部を備えることを特徴とした草刈機である。

また、請求項２の草刈機は、
農業用トラクタに装着される主フレームと、該主フレームの車幅方向一端側に設けられ上下回動自在に支持された第１ブームと、該第１ブーム回動端部に一端を連結された第２ブームと、該第２ブーム回動端側に連結された草刈作業部とを有した草刈機において、
前記第２ブームは、前記第１ブーム回動端部に連結され第１ブームの回動方向に回動する側方回動アームと該側方回動アームに連結され側方回動アームの回動方向と直交する前後方向に回動する前後方向回動アームとで構成され、
前記主フレームに対する前記第１ブームの折れ角度と、
前記第１ブームに対する前記第２ブームの側方回動アームの折れ角度と、
前記第２ブームの側方回動アームに対する前記前後方向回動アームの折れ角度を検出し、
前記草刈作業部が移動規制範囲内に一定以上接近すると警報を発する制御部を備えることを特徴とした草刈機である。

この発明によれば、主フレームに対する第１ブームの折れ角度と、第１ブームに対する第２ブームの側方回動アームの折れ角度と、第２ブームの側方回動アームに対する前後方向回動アームの折れ角度を検出し、草刈作業部が移動規制範囲内に移動しないように第１ブームと第２ブームの回動を規制する制御部が備えられていることにより、誤操作などにより草刈作業部がトラクタ側に衝突するのを回避できる安全な草刈機を提供できる。また、草刈作業部が移動規制範囲内に一定以上接近すると警報を発することによって、誤操作を防止してトラクタ側に草刈作業部を衝突させることを回避できる。

本発明を実施した草刈機の作業状態の後面図である。本発明を実施した草刈機の草刈作業部を前方に移動させた状態の側面図である。本発明を実施した草刈機の草刈作業部を後方に移動させた状態の側面図である。第２ブームの前後方向回動アームの構造を説明するための断面図である。主フレームに対する第１ブームの折れ角度を検出するセンサー部を示した後面図である。主フレームに対する第１ブームの折れ角度を検出するセンサー部を示した後面図である。第１ブームに対する第２ブームの折れ角度を検出するセンサー部を示した後面図である。第１ブームに対する第２ブームの折れ角度を検出するセンサー部を示した後面図である。第２ブームの側方回動アームに対する前後方向回動アームの折れ角度を検出するセンサー部の断面した側面図である。第２ブームの側方回動アームに対する前後方向回動アームの折れ角度を検出するセンサー部の断面した側面図である。本発明を実施した草刈機の移動規制範囲を示した後面図である。本発明を実施した草刈機の移動規制範囲をブーム角度の関係で示したグラフである。本発明を実施した草刈機の作業部規制範囲を制御するためのフロー図である。本発明を実施した草刈機の油圧配管の一例を示した油圧回路図である。本発明を実施した草刈機のブームを操作する操作レバーの斜視図である。

この発明の実施の一形態に係る実施例を、図面に基づいて説明する。
Ａは、本発明の実施例に係る草刈機である。１は、草刈機Ａを装着して駆動する農業用トラクタである。本例の説明においては、図２，図３に示す左側を進行方向の前方側、右側を後方側として説明する。

本例に示す草刈機Ａは、トラクタ１の後方に設けたトラクタ３点リンク機構１２に装着され、トラクタ１からの動力により駆動され使用されるものである。１０は、トラクタトップリンク、１１はトラクタロアリンクである。それぞれ農業用トラクタ１後部に設けられ、トップリンク１０、左右設けられるロアリンク１１，１１でトラクタの３点リンク機構を構成していて、装着された草刈機Ａを昇降可能に連結して牽引する。

本例の草刈機Ａは、トラクタ１に装着する装着部２０を前方に設けた主フレーム２の中央付近に、縦方向の回動中心軸２３を設け、回動中心軸２３を中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム２２を備え、マストフレーム２２にアーム部３を設け、アーム部３の先端部に草刈作業部４を設けている。アーム部３は、マストフレーム２２に一端を進行方向と直交する方向に回動自在に設けた第１ブーム３０と、第１ブーム３０の回動端側に一端を回動自在に連結された第２ブーム３２からなり、トラクタ１の側方に草刈作業部４を位置させて草刈作業を行う。

主フレーム２は、農業用トラクタ１後部に連結され、草刈機Ａの車幅方向の一端に油圧オイルタンク５０が載置される。他端側に位置する２２はマストフレームである。マストフレーム２２は、一端側を主フレーム２の左右中央部に縦方向の回動中心軸２３により回動自在に保持されていて、この実施例では図１に図示されるように、草刈機Ａ後面視左端に位置している。３００は、リフトシリンダである。リフトシリンダ３００は、基部がリフトシリンダ軸３０１で回動自在にマストフレーム２２に取り付けられる。リフトシリンダ３００の先端側は第１ブーム３０の先端側にリフトシリンダ先端軸３０２によって連結されている。

リフトシリンダ３００を伸縮すると、第1ブーム３０がマストフレーム２２側の第１ブーム回動軸３０３を中心に上下に回動する。

第２ブーム３２は、本例においては、第１ブーム３０に連結され進行方向左右方向に回動する側方回動アーム３２０と、側方回動アーム３２０に一端を連結され他端が進行方向前後方向に回動する前後方向回動アーム３２１とで構成されていて、前後方向回動アーム３２１の回動端側に前後方向回動自在に連結された草刈作業部保持アーム３２６を介して草刈作業部４が設けられている。前後方向回動アーム３２１を回動させることにより、草刈作業部４をトラクタ１に対し前後に移動させることが可能である。

側方回動アーム３２０と第１ブーム３０端部は、前後方向に設けられる第２ブーム回動軸３２４により連結される。第２ブーム回動シリンダ３２２の伸縮に応じて側方回動アーム３２０は、第２ブーム回動軸３２４を回動中心として上下方向即ち車幅方向に回動する。
第２ブーム回動シリンダ３２２は、基部が第１ブーム３０のマストフレーム２２寄りに取り付けられる。第２ブーム回動シリンダ３２２先端部は、側方回動アーム３２０の第２ブーム回動軸３２４よりも第１ブーム３０側に延設された位置に設けられた第２ブーム回動シリンダ先端軸３２７に連結されている。第１ブーム３０と側方回動アーム３２０はそれぞれ上下方向に回動自在である。

前後方向回動アーム３２１は、中空円筒状の金属製角パイプからなる。３２３は、第２ブーム前後方向回動シリンダである。第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の基部は側方回動アーム３２０に取り付けられる。第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の先端は、前後方向回動アーム３２１の略中央部に取り付けられる。前後方向回動アーム３２１は側方回動アーム３２０に対し前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動自在である。

側方回動アーム３２０は、第１ブーム３０に対して前後方向回動アーム３２１を、回動方向が９０度異なる上下方向及び前後方向に回動するように、第１ブーム３０と前後方向回動アーム３２１とを連結する。前後方向回動アーム３２１は、側方回動アーム３２０と反対側の一端に連結された草刈作業部保持アーム３２６を介して、先端に草刈作業部４を連結する。第２ブーム回動シリンダ３２２及び第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の伸縮に応じて前後方向回動アーム３２１は、第２ブーム回動軸３２４と側方回動アーム３２０に設けた回動支点軸３２５を回動中心として上下方向と前後方向すなわち、車幅方向と進行方向あるいは後退方向に回動する。

前後方向回動アーム３２１は、リンクロッド３６と草刈作業部保持アーム３２６を介して草刈作業部４と側方回動アーム３２０を連結する。前後方向回動アーム３２１と草刈作業部保持アーム３２６は前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動支点軸３２５，３２８を回動中心として回動自在である。

３３４は、草刈作業部回動シリンダである。草刈作業部回動シリンダ３３４は、草刈作業部保持アーム３２６に対し草刈作業部４を前後方向の草刈作業部回動軸３３７を回動中心として上下方向に回動させる。

３３は、草刈作業部リンク機構である。草刈作業部リンク機構３３は、草刈作業部保持アーム３２６側に一端を回動自在に連結された第１リンクアーム３３０と、一端を回動自在に草刈作業部４側に連結された第２リンクアーム３３１とが回動自在に連結され、第２リンクアーム３３１と草刈作業部保持アーム３２６側とに架け渡され回動自在に連結された草刈作業部回動シリンダ３３４で構成されている。

第１リンクアーム３３０は半円形ほどのリング状からなり、第２リンクアーム３３１も全体として略半円形ほどのリング状からなり、第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１は取付軸３３２で連結される。第１リンクアーム３３０は、取付軸３３３で草刈作業部保持アーム３２６に連結される。第２リンクアーム３３１と草刈作業部４は、取付軸３３５で草刈作業部４に連結される。前後方向の草刈作業部回動軸３３７を回動中心として草刈作業部４は回動可能に連結される。そのため、草刈作業部４は草刈作業部保持アーム３２６に対し上下方向に回動自在である。

第２リンクアーム３３１と、草刈作業部回動シリンダ３３４は、第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１との連結軸３３２よりも、草刈作業部４側の取付軸３３５から離れた位置の取付軸３３６で回動自在に連結される。第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１とで略円形リング状からなる。そのため、移動量が大きくなり、全体としての回動量を大きくすることが可能となる。

図４に示すように、前後方向回動アーム３２１の中空円筒状の金属製角パイプ内には、側方回動アーム３２０と草刈作業部保持アーム３２６とを回動自在に連結するリンクロッド３６が設けられていて、前後方向回動アーム３２１とで平行リンクが構成されている。このため、前後方向回動アーム３２１が前後方向に回動した場合においても草刈作業部保持アーム３２６が進行方向に対し直交した状態を維持するように構成されている。従って、草刈作業部４も直交した状態を維持する。

草刈作業部４は、進行方向と直交する方向の草刈作業部回転軸４０に、草刈刃４１が多数突設させて取り付けられる。草刈作業部４の上方は回転する草刈刃４１からの飛散を防ぐ保護カバーが設けられている。４２はゲージローラで、草刈作業部回転軸４０の後方に位置して水平方向の回転軸を有していて、作業時は圃場面に接地して刈り高さを安定させる。４３は油圧モータである。油圧モータ４３は、油圧ポンプ５１で発生した油圧により回転して、草刈刃４１を取付けた草刈作業部回転軸４０を回転駆動させる。

草刈機Ａの各油圧作動部は、主フレーム２の前方部中央に設けられ、トラクタ１からの動力で回転駆動される油圧ポンプ５１から発生される油圧によって作動する。トラクタ１からの動力は、油圧ポンプ５１の前方に突設して設けた入力軸２１とトラクタ１のＰＴＯ軸（図示せず）とをユニバーサルジョイント等で連結して入力される。主フレーム２の図１に示す右側には油圧オイルタンク５０が設けられ、各油圧作動部に配管されて使用されるオイルが貯留されている。また、各油圧作動部への配管の切換を行う油圧操作バルブ(図示せず)は油圧オイルタンク５０の中央側側方部のカバー内に設けられている。油圧操作バルブは電動で作動する電動バルブが採用されていて、トラクタ１内の運転席近傍に設けられた電動操作レバー７によって操作される。各油圧作動部は油圧ホース等（図示せず）で配管されている。

図１４は、本発明の草刈機Ａの油圧回路図である。油圧の発生源である油圧ポンプ５１は、トラクタ１からの動力によって回転され油圧を発生させる。本例において油圧ポンプ５１は、草刈作業部４を回転させるための油圧系統と、各油圧シリンダを操作するための油圧系統との２系統に分かれて設けられている。草刈作業部４を回転させるための油圧モータ４３は、油圧ポンプ５１から草刈刃回転操作バルブ５２４を通って配管されている。草刈刃回転操作バルブ５２４は、電動で作動する電磁バルブとなっていて、油圧モータ４３の回転方向を正逆に切り替えるポートとニュートラルポートが備えられている。ニュートラル時は、油圧モータ４３の正逆回転回路と油圧オイルタンク５０へ通ずるドレーン回路が連通した状態となり、正逆回転切替時や停止操作時の油圧モータ４３からの惰性回転による逆油圧発生を防止する。また、加圧側の回路にはリリーフバルブ５４が設けられていて、回路内が一定の圧力以上となった場合に油圧オイルタンク５０にオイルが逃げて圧力が一定以上に上昇しないようになっている。

各油圧シリンダを操作するための油圧系統は、油圧ポンプ５１と各シリンダとの間に油圧操作バルブ５２が設けられていて各シリンダの伸縮作動を切替操作する。油圧操作バルブ５２は、リフトシリンダ操作バルブ５２０、第２ブーム回動シリンダ操作バルブ５２１、第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ５２２、草刈作業部回動シリンダ操作バルブ５２３が一体となって設けられている。各操作バルブの加圧側回路内には、リリーフバルブ５４が設けられていて、回路内が一定の圧力以上となった場合に油圧オイルタンク５０にオイルが逃げて圧力が一定以上に上昇しないようになっている。各バルブは、電動で作動する電磁バルブであり、トラクタ１運転席近傍に設けた操作レバー７によって電気的に操作される。

リフトシリンダ操作バルブ５２０は、第１ブーム３０の昇降を行うリフトシリンダ３００の伸縮を操作するためのバルブである。リフトシリンダ３００の第１ブーム３０を持ち上げる側のポートとリフトシリンダ操作バルブ５２０との間には、切換バルブ５３が設けられている。切換バルブ５３は、第１ブーム３０が下降する方向が阻止され、上昇する方向が自由状態となっているチェックバルブ５３０側と、回路が解放され第１ブーム３０の昇降が自由状態となる側とに切換が行える。

切換バルブ５３をチェックバルブ５３０側に切換えた状態で、第１ブーム３０を持ち上げる方向にリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると、オイルは切換バルブ５３のチェックバルブ５３０を通過してリフトシリンダ３００の本例における縮む側のポートに流れ、他方のポートのオイルは油圧オイルタンク５０への戻り側の回路に流れる。第１ブーム３０を下降させる方向にリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると、切換バルブ５３が回路を解放された側に切り替わる。切替は電気的に制御されていてリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると自動的に切り替わるように設定されている。このため、リフトシリンダ３００が本例における伸びる方向のポートにオイルが流入するとともに、他方のポートからは切換バルブ５３を経由してオイルは油圧オイルタンク５０への戻り側の回路に流れる。

リフトシリンダ操作バルブ５２０がニュートラル状態では、第１ブーム３０が下降する方向、即ち本例におけるリフトシリンダ３００が伸びる方向の回路が切換バルブ５３のチェックバルブ５３０によって封鎖された状態となって、第１ブーム３０の下降がロックされた状態となる。このとき、第１ブーム３０を上昇させる方向に外力が作用したときには、チェックバルブ５３０が開き上昇方向には自由に第１ブーム３０が動くことができる。このため、草刈作業部４が障害物等により不用意に持ち上げられたときには、アーム部３に過大な負荷が作用することを防止して草刈機Ａを保護する。

また、草刈作業時に草刈作業部４が圃場面に接地した状態で、リフトシリンダ操作バルブ５２０をニュートラル状態にして、切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えると、第１ブーム３０の昇降が自由状態になるため、草刈作業部４の自重によって刈取り圃場面の凹凸に合わせて草刈作業部４が自動的に追従して刈取り高さを一定にすることができる。このため作業者は、刈取り圃場面の凹凸に合わせて頻繁に操作レバー７を操作する必要が無いため、容易に作業が行える。切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えるには、図１５に示すトラクタ１の運転席近傍に設けた操作レバー７の切換バルブ切換スイッチ７２を押すと切換えられる。切換バルブ切換スイッチ７２は、押しているときのみ切り替えが行われる。リフトシリンダ３００の第1ブーム３０が上昇する側のポートの回路には、圧力センサ５５が設けられていて、圧力が設定した圧力以下のときのみ切換バルブ５３が切換できるように電気的に制御されている。このため、草刈作業部４が圃場面から上昇した状態でリフトシリンダ３００に圧力が作用した状態では、切換バルブ５３の切換ができないため、草刈作業部４を不用意に落下させることがなく、安全に作業が行えるとともに草刈作業部４の破損等を防止できる。

第２ブーム回動シリンダ操作バルブ５２１、第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ５２２、草刈作業部回動シリンダ操作バルブ５２３は、それぞれ同一の回路構成となっていて、第２ブーム回動シリンダ３２２、第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３、草刈作業部回動シリンダ３３４にそれぞれ配管されている。各操作バルブは、ニュートラル状態では、各シリンダの伸縮が阻止された状態に回路が閉じられる。各操作バルブをそれぞれ伸縮方向に切換えると、各シリンダが伸縮してアーム部３を動かして草刈作業部４の傾斜姿勢や位置を操作することができる。

各操作バルブの操作は、トラクタ１の運転席近傍に設置した操作レバー７によって電気的に操作される。図１５は操作レバー７を示したものである。本例においては、運転席左側に設置され、図１５においては右側が前方側となる。操作レバー７は、片手で握れるような棒状のグリップ状となっていて、前後左右に傾倒することによって各シリンダを操作する。操作レバー７は矩形のボックスの上方に設けられていて、前方部には草刈作業部４の回転方向を切換える回転方向切換スイッチ７０が設けられている。回転方向切換スイッチ７０は、前後方向に倒すと草刈作業部４の回転方向が変更され、中央部に位置させると油圧回路がフリー状態となり回転が停止する。矩形のボックス内には、操作レバー７からの信号によって各操作バルブを作動させるための制御部が内蔵されている。

操作レバー７の上面部には、左右に並んでシリンダ切換スイッチ７１と切換バルブ切換スイッチ７２が備えられている。各スイッチは押しているときのみ作動するスイッチであり、操作レバー７を握った状態で親指で操作する。切換バルブ切換スイッチ７２を押すと、切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えることができる。本例においては、操作レバー７を図１５の前方に倒すとリフトシリンダ３００が伸びて第１ブーム３０を下方に回動させ、後方に倒すとリフトシリンダ３００が縮んで第１ブーム３０を上方に回動させる。また、左に倒すと第２ブーム回動シリンダ３２２が縮んで第２ブーム３２が側方外側に回動し、右に倒すと第２ブーム回動シリンダ３２２が伸びて第２ブーム３２が側方内側に回動する。さらに、シリンダ切換スイッチ７１を押しながら左に倒すと、草刈作業部回動シリンダ３３４が伸びて草刈作業部４を下方に回動させ、右に倒すと、草刈作業部回動シリンダ３３４が縮んで草刈作業部４を上方に回動させる。さらにまた、シリンダ切換スイッチ７１を押しながら操作レバー７を前方に倒すと、第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３が伸びて第２ブーム３２の前後方向回動アーム３２１が前方に回動し、後方に倒すと第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３が縮んで第２ブーム３２の前後方向回動アーム３２１が後方に回動する。

主フレーム２の中央付近に、縦方向の回動中心軸２３を設け、これを中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム２２は、マストフレーム２２の回動端側に設けたストッパ手段６によって主フレーム２に係止されていて回動が阻止されている。ストッパ手段６は、マストフレーム２２の回動方向に一定以上の回動力が作用すると係止が解除される構成となっている。即ち、ブームや草刈作業部が障害物等に衝突した場合に、後方に回動して草刈機Ａへのダメージを回避する。

図２、図３は草刈作業状態の側面図であり、図２が第２ブーム３２の前後方向回動アーム３２１を前方に回動させ草刈作業部４を前方に移動した状態であり、図３が後方に移動させた状態である。図２のように草刈作業部４が前方に移動することによって、作業者は運転席の側方に草刈作業部４を位置させて作業ができるため、後方を見ながら作業するのに比較して草刈作業部４の操作とトラクタの運転操作がより容易に行える。また、トラクタが行き止まりの状態での前後方向の刈残しを少なくできる。

図２に示すような草刈作業部４を前方に移動した状態で、草刈作業部４をトラクタ１側に移動させると、トラクタ１に草刈作業部４が衝突する状態となり、誤操作などにより衝突させる危険があり安全性に問題がある。このため、本発明はこの問題を解決するために草刈作業部４がトラクタ１側に近接した場合に自動的にブームの操作を停止させ、衝突を回避するように牽制制御されている。草刈作業部４が前方に移動した状態では、図１１に示す移動規制範囲境界線Ｘよりトラクタ１側に草刈作業部４が接近しないように第１ブーム３０と第２ブーム３２の折り曲げ角度を規制するように制御されている。

第１ブーム３０の基部側の第１ブーム回動軸３０３部には、マストフレーム２２に対する第１ブーム３０の相対角度を検出する第１ブーム角度検出部３１が設けられている。即ち、第１ブーム角度検出部３１は、マストフレーム２２が取付けられる主フレーム２に対する第１ブーム３０の上下方向の相対角度を検出する。また、第１ブーム３０と側方回動アーム３２０を連結している第２ブーム回動軸３２４部には、第１ブーム３０に対する側方回動アーム３２０の相対角度を検出する第２ブーム角度検出部３４が設けられている。さらに、前後方向回動アーム３２１が前方に回動して草刈作業部４が前方に移動しているか検知するため、前後方向回動アーム３２１の側方回動アーム３２０側の基部にリミットスイッチ３５を設けている。

第１ブーム角度検出部３１は、図５、図６に示すように第１ブーム３０の基部側の第１ブーム回動軸３０３近傍に設けられる。図５は第１ブーム３０の傾き角が小さい場合で、図６は傾き角が大きい場合を示したものである。マストフレーム２２には角度の変化を検知するポテンショメータ３１０が取付けられ、ポテンショメータ３１０から検知アーム３１１が第１ブーム３０側に延設され、第１ブーム３０に固着して設けたピン３１２と係合している。検知アーム３１１の係合部は第１ブーム３０の回動方向と交差する方向の長穴になっていて、第１ブーム３０の回動に伴ってピン３１２が長穴を移動するとともに、検知アーム３１１を回動させポテンショメータ３１０がマストフレーム２２に対する第１ブーム３０の相対角度を検出する。

第２ブーム角度検出部３４は、図７、図８に示すように第１ブーム３０と側方回動アーム３２０の回動軸である第２ブーム回動軸３２４部の近傍に設けられる。図７は第１ブーム３０と第２ブーム３２の相対角度が大きい場合を示していて、図８は相対角度が小さい場合を示したものである。第２ブーム角度検出部３４は、側方回動アーム３２０の第２ブーム回動軸３２４の方向と直交する面に角度の変化を検知するポテンショメータ３４０が取付けられ、ポテンショメータ３４０から検知アーム３４１が第１ブーム３０側に延設され、第１ブーム３０に固着して設けたピン３４２と係合して設けられている。検知アーム３４１の係合部は第１ブーム３０の回動方向と交差する方向の長穴になっていて、第１ブーム３０と第２ブーム３２の相対的な回動に伴ってピン３４２が長穴を移動するとともに、検知アーム３４１を回動させポテンショメータ３４０が第１ブーム３０に対する第２ブーム３２の相対角度を検出する。

第２ブーム３２の側方回動アーム３２０に対する前後方向回動アーム３２１の折れ角度の検出は、図９、図１０に示すように、側方回動アーム３２０に取付けられたリミットスイッチ３５が、側方回動アーム３２０に対する前後方向回動アーム３２１の相対角を検知して行う。一定の角度以上に前後方向回動アーム３２１が前方に回動すると、当接していたリミットスイッチ３５の検知アームが前後方向回動アーム３２１から離れて回動したことを制御部に信号伝達する。図９は、前後方向回動アーム３２１が前方に回動した状態を示していて、図１０は後方に回動した状態を示したものである。

第１ブーム角度検出部３１と第２ブーム角度検出部３４と側方回動アーム３２０に対する前後方向回動アーム３２１の折れ角度の検出の情報から、草刈作業部４が前方に移動した状態で移動規制範囲境界線Ｘよりトラクタ１側に移動しないように制御する。図１３は、制御のフロー図である。作業が開始されると、前後方向回動アーム３２１が前方に回動して草刈作業部４が前方に位置しているか否かを第２ブーム３２に設けたリミットスイッチ３５により検知する（ｓ１）。前方に草刈作業部４が位置していると判断されると、第１ブーム角度検出部３１によって第１ブーム３０の角度と、第２ブーム角度検出部３４によって第１ブーム３０と第２ブーム３２との相対角度の検出が行われる（ｓ２）。図１２は、本例における移動規制範囲境界線Ｘに作業部４が干渉するそれぞれの限界角度の関係を示したグラフであり、第１ブーム３０の角度に対する第１ブーム３０と第２ブーム３２との相対角度の関係を示したものである。マストフレーム２２に対する第１ブーム３０のそれぞれの角度のときに、第１ブーム３０と第２ブーム３２の成す角度がグラフの線の上側の角度関係のときは、作業部４の位置が移動規制範囲境界線Ｘより外側に位置する。この各ブーム角度の相対関係から草刈作業部４が移動規制範囲境界線Ｘよりトラクタ１側に位置するか否かが判断される（ｓ３）。移動規制範囲境界線Ｘよりトラクタ１側に位置すると判断されると、作業者にブザー等の警報が発せられる（ｓ４）。そして、本例においては第１ブーム３０を回動させるリフトシリンダ３００の縮み方向と第２ブーム３２を左右方向に回動させる第２ブーム回動シリンダ３２２の伸ばし方向を停止させる制御が行われる（ｓ５）。本例においては、移動規制範囲境界線Ｘよりトラクタ１側に草刈作業部４が位置するか否かが判断されると、ブザー等の警報が発せられ各ブームを作動させるシリンダを停止させているが、ブザー等の警報のみ発してもよく、また、シリンダを停止させるのみでも衝突を回避することができる。

次にこの発明の草刈機Ａを用いて草刈り作業を行う場合について説明する。トラクタ１の後方に設けた左右一対のロアリンク１１とその中央上方に設けたトップリンク１０とからなるトラクタ３点リンク機構１２にクイックヒッチ１３を取付け、草刈機の主フレーム２前方に設けたロアピン２０３とトップピン２０２にクイックヒッチ１３のフック部を係合させトラクタ１と草刈機を連結する。また、草刈機前方中央部に設けた油圧ポンプ５１の入力軸２１とトラクタ１のＰＴＯ軸とをユニバーサルジョイント等により連結させ、油圧ポンプ５１を駆動可能にする。

草刈り圃場においてトラクタ１のＰＴＯ軸を回転させ油圧ポンプ５１を駆動し、操作レバー７を操作してアーム部３を作動させ草刈作業部４を草刈圃場面に位置させる。そしてトラクタ１運転席部の操作レバー７部に設けた回転方向切換スイッチ７０を操作して草刈作業部４を回転駆動させる。そして、トラクタ１を走行させると草刈作業が行われる。草刈作業部４のゲージローラ４２が自重により圃場面の凸凹に当接して追従し刈取り高さを一定にする。

草刈作業部４が前方側に移動した状態では、トラクタ1側に一定以上接近しないように制御されているため、誤操作等によるトラクタ1側への衝突等を回避できるため安全な作業が行える。また、草刈作業部４がトラクタ1側へ接近した場合にブザー等で警報が発せられるため、作業者は容易に接近していることが認識できる。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて使用される草刈り作業をするためのアーム連結型草刈機に利用できる。

１トラクタ
１０トップリンク
１１ロアリンク
１２３点リンク機構
２主フレーム
２０装着部
２００トップリンクピン
２０１ロワーリンクピン
２１入力軸
２２マストフレーム
２３回動中心軸
３アーム部
３０第１ブーム
３００リフトシリンダ
３０１リフトシリンダ軸
３０２リフトシリンダ先端軸
３０３第１ブーム回動軸
３１第1ブーム角度検出部
３１０ポテンショメータ
３１１回動アーム
３１２ピン
３２第２ブーム
３２０側方回動アーム
３２１前後方向回動アーム
３２２第２ブーム回動シリンダ
３２３第２ブーム前後方向回動シリンダ
３２４第２ブーム回動軸
３２５回動支点軸
３２６草刈作業部保持アーム
３２７第２ブーム回動シリンダ先端軸
３２８回動支点軸
３３草刈作業部リンク機構
３３０第１リンクアーム
３３１第２リンクアーム
３３２取付軸
３３３取付軸
３３４草刈作業部回動シリンダ
３３５取付軸
３３６取付軸
３３７草刈作業部回動軸
３４第２ブーム角度検出部
３４０ポテンショメータ
３４１回動アーム
３４２ピン
３５リミットスイッチ
３６リンクロッド
３６０リンクロッド上回動軸
３６１リンクロッド下回動軸
４草刈作業部
４０草刈作業部回転軸
４１草刈刃
４２ゲージローラ
４３油圧モータ
５０油圧オイルタンク
５１油圧ポンプ
５２油圧操作バルブ
５２０リフトシリンダ操作バルブ
５２１第２ブーム回動シリンダ操作バルブ
５２２第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ
５２３草刈作業部回動シリンダ操作バルブ
５２４草刈刃回転操作バルブ
５３切換バルブ
５３０チェックバルブ
５４リリーフバルブ
５５圧力センサ
７操作レバー
７０回転方向切換スイッチ
７１シリンダ切換スイッチ
７２切換バルブ切換スイッチ

Claims

農業用トラクタに装着される主フレームと、該主フレームの車幅方向一端側に設けられ上下回動自在に支持された第１ブームと、該第１ブーム回動端部に一端を連結された第２ブームと、該第２ブーム回動端側に連結された草刈作業部とを有した草刈機において、
前記第２ブームは、前記第１ブーム回動端部に連結され第１ブームの回動方向に回動する側方回動アームと該側方回動アームに連結され側方回動アームの回動方向と直交する前後方向に回動する前後方向回動アームとで構成され、
前記主フレームに対する前記第１ブームの折れ角度と、
前記第１ブームに対する前記第２ブームの側方回動アームの折れ角度と、
前記第２ブームの側方回動アームに対する前記前後方向回動アームの折れ角度を検出し、
前記草刈作業部が移動規制範囲内に移動しないように前記第１ブームと前記第２ブームの回動を規制する制御部を備えたことを特徴とした草刈機。
農業用トラクタに装着される主フレームと、該主フレームの車幅方向一端側に設けられ上下回動自在に支持された第１ブームと、該第１ブーム回動端部に一端を連結された第２ブームと、該第２ブーム回動端側に連結された草刈作業部とを有した草刈機において、
前記第２ブームは、前記第１ブーム回動端部に連結され第１ブームの回動方向に回動する側方回動アームと該側方回動アームに連結され側方回動アームの回動方向と直交する前後方向に回動する前後方向回動アームとで構成され、
前記主フレームに対する前記第１ブームの折れ角度と、
前記第１ブームに対する前記第２ブームの側方回動アームの折れ角度と、
前記第２ブームの側方回動アームに対する前記前後方向回動アームの折れ角度を検出し、
前記草刈作業部が移動規制範囲内に一定以上接近すると警報を発する制御部を備えることを特徴とした草刈機。