JP2022125724A - 車輪ユニット及び車輪ユニットを備えた草刈装置 - Google Patents

Abstract

【課題】舗装面や軟弱地問わずに使用できるとともに、段差等の障害物を乗り越えることができる車輪ユニット及びこの車輪ユニットを備えた作業機を提供する。【解決手段】鉛直軸４１１周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪５５を挟んで支持する支持部材５２と、支持部材に設けるとともに前記車輪を挟んで配置し、車輪の接地面より上方且つ車輪の回転中心軸より下方に位置させた第１橇部５３と、車輪を挟み込んで支持部材に設け、第１橇部の進行方向前端から連続するように第１橇部に対し上方に傾斜させた第２橇部５４と、を備えることを特徴とした車輪ユニット５１。【選択図】図１

Description

この発明は車輪ユニット及び車輪ユニットを備えた草刈装置に関する。

ガードレールのビーム及び支柱等を避けながら草刈り作業を行う装置が、特許文献１にて例示している。この装置は、車輪を用いることによって切刃が地中に潜り、切刃を損傷することを防止する機構である。
車輪構造の一例として、車輪下部に橇状の滑動安定板を設けた特許文献２のキャスターの発明がある。このキャスターは、滑動安定板および車輪が接地した状態で使用し、障害物に滑動安定板が乗り越えることで、車輪が乗り越すことができない障害物を乗り越えるものである。

特開２００１－２２４２１７号公報 特開平１０－３０５７０４号公報

特許文献１に記載の発明は、草刈装置の上方にもガードレールのビーム等の障害物によって、草刈装置の作業部分に係る全高を高くできない。また、軟弱地盤で作業する場合、車輪自体が埋没し、刈り高さを維持することができない。このため、車輪の外径を大きくするか、車輪の接地幅を増やすことが考えられるが、上記のように上方に障害物がある場合、車輪自体の外径を大きくできない。また、接地幅を拡大しても、車輪が乗り越えられる段差等の障害物の高さに制限が生じる。

この不都合を解消すべく、特許文献１の発明に特許文献２の発明を適用させた場合を考える。特許文献２のキャスターは滑動安定板が設置した状態で使用するので、車輪が舗装面上を転動する場合、滑動安定板が舗装面を損傷させる又は、舗装面によって活動安定板が損傷することがある。また、草地及び土上の軟弱地で作業する場合、滑動安定板の下面略中央に設けられた穴に土や草が詰まり、車輪の動作に支障をきたす問題がある。

本発明は上記課題に着眼してなされたものであり、舗装面や軟弱地問わずに使用できるとともに、段差等の障害物を乗り越えることができる車輪ユニット及びこの車輪ユニットを備えた作業機を提供することを目的とする。

この発明は、
鉛直軸周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪を挟んで支持する支持部材と、
前記支持部材に設けるとともに前記車輪を挟んで配置し、前記車輪の接地面より上方且つ前記車輪の回転中心軸より下方に位置させた第１橇部と、
前記車輪を挟み込んで前記支持部材に設け、前記第１橇部の進行方向前端から連続するように第１橇部に対し上方に傾斜させた第２橇部と、
を備えることを特徴とした車輪ユニット、
に係る。

この発明は、更に、
前記第１橇部及び前記第２橇部は、進行方向に対する前方から見たときにおいて、前記車輪と重複しないように配置している、
ことを特徴とした車輪ユニット、
に係る。

この発明は、更に、
前記車輪の回転外周面は、前記第２橇部が有する面と同じ又は前記第２橇部が有する面から進行方向に対する後方に位置する、
ことを特徴とした車輪ユニット、
に係る。

この発明は、更に、
前記第１橇部及び前記第２橇部の進行方向に対する前方から見たときの幅は前記車輪の接地幅より広い、
ことを特徴とした車輪ユニット、
に係る。

この発明は、更に、
前記車輪の側面と前記支持部材の側面とで形成する隙間の距離は前記車輪の接地幅の０．２～０．８倍の距離である、
ことを特徴とした車輪ユニット、
に係る。

この発明は、
鉛直軸周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪を挟んで支持する支持部材と、
前記支持部材に設けるとともに前記車輪を挟んで配置し、前記車輪の接地面より上方且つ前記車輪の回転中心軸より下方に位置させた第１橇部と、
前記車輪を挟み込んで前記支持部材に設け、前記第１橇部の進行方向前端から連続するように第１橇部に対し上方に傾斜させた第２橇部と、
前記支持部材の上方で支点軸を中心に回動可能な作業アームと、
前記作業アームの回動する半径方向の端部に設けて作業を行う作業部と、
を備えることを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記第１橇部及び前記第２橇部は、進行方向に対する前方から見たときにおいて、前記車輪と重複しないように配置している、
ことを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記車輪の回転外周面は、前記第２橇部が有する面と同じ又は前記第２橇部が有する面から進行方向に対する後方に位置する、
ことを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記第１橇部及び前記第２橇部の進行方向に対する前方から見たときの幅は前記車輪の接地幅より広い、
ことを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記車輪の側面と前記支持部材の側面とで形成する隙間の距離は前記車輪の接地幅の０．２～０．８倍の距離である、
ことを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、更に、
前記作業アーム及び作業部を上下左右に移動させることができるとともに走行機体に装着可能な伸縮手段と、
を備えることを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機、
に係る。

この発明は、舗装面や軟弱地問わずに使用できるとともに、段差等の障害物を乗り越えることができる車輪ユニット及びこの車輪ユニットを備えた作業機を提供する。

この発明の実施例に係る草刈装置の正面図である。作業アームが、第１領域での復帰位置のときを示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の側面図である。作業アームが、第１領域での復帰位置のときを示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の平面図である。作業アームが、第１領域での復帰位置のときを示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を一方側である第１領域から他方側である第２領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を一方側である第１領域から他方側である第２領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を一方側である第１領域から他方側である第２領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を他方側である第２領域から一方側である第１領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を他方側である第２領域から一方側である第１領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の動作を示す平面図である。作業部を他方側である第２領域から一方側である第１領域へ切り換える様子を示した図である。図中左側が進行方向前方である。 この発明の実施例に係る草刈装置の平面図である。走行機体及び伸縮手段に取り付けた例を示す。障害物である支柱Ｄ２が第１領域Ｓ１にある場合を示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の背面図である。走行機体及び伸縮手段に取り付けた例を示す。障害物である支柱が第１領域にある場合を示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の平面図である。走行機体及び伸縮手段に取り付けた例を示す。障害物である支柱が第２領域にある場合を示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の背面図である。走行機体及び伸縮手段に取り付けた例を示す。障害物である支柱が第２領域にある場合を示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の背面図である。走行機体及び伸縮手段に取り付けた例を示す。伸縮手段の先端部に設けた水平軸で草刈装置を、第１領域側を上方に向けて回動させ、外力である作業部の自重によって、作業部を第１領域から第２領域に回動させた様子を示す。 この発明の実施例に係る草刈装置の側面図である。車輪ユニットの作用をあらわす図である。 この発明の実施例に係る草刈装置の側面図である。車輪ユニットの作用をあらわす図である。

この発明の実施例に係る草刈装置について図面にしたがって説明する。
Ａは、走行機体である。走行機体Ａは、トラクターからなる。走行機体Ａは、走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた例を示す平面図である図１０、草刈装置Ｅの背面図であって、草刈装置Ｅを走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた例を示し、障害物である支柱Ｄ２が第１領域Ｓ１にある場合を示す図１１、草刈装置Ｅの平面図であって、草刈装置Ｅを走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた例を示す障害物である支柱Ｄ２が第２領域Ｓ２にある場合を示す図１２、草刈装置Ｅの背面図であって、草刈装置Ｅを走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた例を示す。障害物である支柱が第２領域Ｓ２にある場合を示す図１３、草刈装置Ｅの背面図であって、草刈装置Ｅを走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた例を示す、伸縮手段Ｃの先端部に設けた水平軸で草刈装置Ｅを、第１領域側Ｓ１を上方に向けて回動させ、外力である作業部の自重によって、作業部を第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２に回動させた様子を示す図１４等に示す。
Ｂは、機枠である。機枠Ｂは、走行機体Ａの後部の３点リンク機構を構成する昇降装置に装着する。Ｃは、伸縮手段である。伸縮手段Ｃは、機枠Ｂに取り付け、伸縮手段Ｃに取り付ける作業機を移動させるために伸縮する。
Ｅは、草刈装置である。草刈装置Ｅは、図１０に図示するように、走行機体Ａの側方に位置する伸縮手段Ｃの先端に取り付ける。

Ｆは、取付部、Ｇは、フレームである。取付部ＦとフレームＧは相互に固定し、フレームＧは、伸縮手段ＣとフレームＧとの間に取り付ける。フレームＧは、草刈装置Ｅと取付部Ｆとの間に取り付け、作業アームを走行機体Ａ側に取り付ける。
Ｄは、ガードレールである。ガードレールＤは、草刈装置Ｅで草を刈る場合、特にガードレールＤの支柱等の近傍に生えた草を刈る場合の障害物となる。Ｄ１は、ガードレールＤのビーム、Ｄ２は、ガードレールＤの支柱（障害物）である。

１１は、作業部である。作業部１１は、草刈装置Ｅに設ける。１２は、作業部１１を構成する天板である。天板１２は、平面視円形の一端を外側に伸ばした水滴状の変形円盤状からなり、中央には貫通孔を設ける。１３は、モータである。モータ１３は、中心に貫通孔を設けた作業部１１である天板１２の中心部に垂直方向に取り付ける。
１４は、接地体である。接地体１４はモータ１３の下部の設置面に設ける。１５は刈刃である。刈刃１５は、モータ１３から放射状に2個対向して設ける。刈刃１５の数は、３個あるいは４個等必要に応じて選択する。
作業部１１は、水平方向に回転する刈刃１５により草刈り作業をする。

４１は、支点軸である。支点軸４１は、走行機体Ａに装着した機枠Ｂ及び伸縮手段Ｃの先端部である、フレームＧに取り付ける。支点軸４１は、天板１２から突出した作業アーム１６の一端を回動自在に取り付けることで、作業部１１をフレームＧに取り付ける。
４２は、回動規制体である。回動規制体４２は、フレームＧ側の支点軸４１の近傍に配置して設ける。回動規制体４２は、作業アーム１６と接触して作業アーム１６の移動を規制する。

１６は、作業アームである。作業アーム１６は、天板１２上に取り付けることで作業部１１に取り付ける。作業アーム１６は、図３に図示するように、平面視、一端を天板１２から突出させる。
作業アーム１６の突出した一端は支点軸４１に取り付ける。他端は、作業部１１の回転中心であるモータ１３寄りに取り付ける。
そのため、作業部１１は作業アーム１６と一体となって支点軸４１を中心に水平回動する。

Ｓ１は、第１領域である。Ｓ２は、第２領域である。第１領域Ｓ１、第２領域Ｓ２は、支点軸４１を通る進行方向と平行な線ｌ１を境にした領域である。第２領域Ｓ２は、線ｌ１より走行機体Ａ側の領域である。第１領域Ｓ１は、線ｌ１より走行機体Ａとは反対側の領域である。
図３図中左側が、進行方向である。
Ｒ１は、第１回動方向である。第１回動方向Ｒ１は、第１領域Ｓ１側への回動方向である。
Ｒ２は、第２回動方向である。第２回動方向Ｒ２は、第２領域Ｓ２側への回動方向である。

作業アーム１６は、一方側を支点軸４１に取付けており、第１回動方向Ｒ１あるいは第２回動方向Ｒ２への回動によって、作業アーム１６の他方側が前記支点軸４１を通る進行方向と平行な線ｌ１を境にした領域である第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２とに移動可能である。

２１は、ガイドロッドである。ガイドロッド２１は、棒状からなる。２２は、ばねからなる付勢体である。２３は、ガイドロッド保持部である。
ガイドロッド保持部２３は、図２、図３に図示するように、円柱状からなり、作業アーム１６に基部を固定する。
ガイドロッド保持部２３は、図２に図示するように、円柱状側面に貫通孔２４を有し、貫通孔２４にガイドロッド２１を貫通させて、ガイドロッド２１を摺動させ、作業アーム１６に水平方向に回動自在に設置するガイドロッド２１の移動をガイドする。

付勢体２２（バネ）は、ガイドロッド２１の周囲に嵌めることで、ガイドロッド２１を介して作業アーム１６と後述する切換片３１間に設け、作業アーム１６と切換片３１を、支点軸４１を軸にした第１回動方向Ｒ１と第２回動方向Ｒ２のそれぞれの方向に付勢する。
付勢体２２は、作業アーム１６を第１領域Ｓ１あるいは第２領域Ｓ２のいずれか一方に突出させるとともに、作業アーム１６を第１領域Ｓ１あるいは前記第２領域Ｓ２のいずれか一方に付勢する。作業部１１は、付勢体（バネ）２２によって一方（第１領域Ｓ１）あるいは他方（第２領域Ｓ２）のいずれか一方に、付勢される。
２５は、付勢体規制部である。付勢体規制部２５は、ガイドロッド２１のガイドロッド支点部３２寄りに取り付け、付勢体２２のガイドロッド支点部３２方向への移動を規制する。ガイドロッド支点部３２については後述する。

３１は、切換片である。切換片３１は、平面視全体として扇型からなる。
切換片３１は、支点軸４１への取り付け箇所より進行方向に対する左右の幅方向に広がりを有する。この実施例では、切換片３１は扇型からなり、扇状の要位置である頂点に回動可能に支点軸４１に取り付ける。
切換片３１は作業アーム１６と別体であるが、支点軸４１が共通の同軸に設ける。

３３は、規制部である。規制部３３は、長円形の支点軸４１を中心とする円弧状長孔状に、設ける。更に、規制部３３は、切換片３１のガイドロッド支点部３２取り付け部の反対側寄りに切換片３１に設ける。規制部３３は、回動規制体４２に嵌合し、切換片３１の移動を規制し、回動規制体４２に接触して切換片３１の回動を規制する。
３４は、第１規制部である。第１規制部３４は、規制部３３の一端である、切換片３１の中央部寄りに設ける。
第１規制部３４は、切換片３１が第１領域Ｓ１側に回動する方向である第１回動方向Ｒ１への回動を規制する。

３５は、第２規制部である。第２規制部３５は、規制部３３の他端である、切換片３１の端部寄りであって、第１規制部３４の反対端に設ける。
第２規制部３５は、切換片３１が前記第２領域Ｓ２側に回動する方向である第２回動方向Ｒ２への回動を規制する。
規制部３３の両端部に、長孔状の端部からなる第１規制部３４及び第２規制部３５を設ける。
３２は、ガイドロッド支点部である。ガイドロッド支点部３２は、切換片３１の表面から突設する。
ガイドロッド２１の一端を回動自在に取り付ける。

図３に図示するように、規制部３３と、ガイドロッド支点部３２とを切換片３１の幅広状部分である扇状の離れた、異なる両端部付近にそれぞれ設ける。平面扇型の図示右側端の第２領域Ｓ２側付近にガイドロッド支点部３２、左側端の第１領域Ｓ１側付近に規制部３３及び回動規制体４２を設ける。
切換片３１の扇の要位置であり頂点である支点軸４１を挟んだ両端の一方に規制部３３、第２規制部３５を設ける。規制部３３の第２領域Ｓ２側に第１規制部３４を設ける。規制部３３の第１領域Ｓ１側に第２規制部３５を設ける。
支点軸４１と、ガイドロッド支点部３２と、規制部３３、回動規制体４２は別個に設けてある。切換片３１において、ガイドロッド支点部３２と、規制部３３はそれぞれ異なる端部に離して設ける。

第１領域Ｓ１側に位置する作業アーム１６を、付勢体２２の付勢力に抗して、第１領域Ｓ１側から第２領域Ｓ２側に外力を加えると、作業アーム１６の位置は第２領域Ｓ２側に位置するように第２回動方向Ｒ２へ回動して切り換わる。
第２領域Ｓ２側に位置する作業アーム１６を、付勢体２２の付勢力に抗して、第２領域Ｓ２側から第１領域Ｓ１側に外力を加えると、作業アーム１６の位置は第１領域Ｓ１側に位置するように第１回動方向Ｒ１へ回動して切り換わる。

第１領域Ｓ１側に位置する作業アーム１６を、第２領域Ｓ２側に移動させると、回動規制体４２が第１規制部３４に接触して切換片３１の第１回動方向Ｒ１への回動を規制する。
第２領域Ｓ２側に位置する作業アーム１６を、第１領域Ｓ１側に移動させると、回動規制体４２が第２規制部３５に接触して切換片３１の第２回動方向Ｒ２への回動を規制する。

草刈装置Ｅ等の作業機に係る、車輪ユニット５１及び車輪ユニット５１を備えた作業機である草刈装置Ｅについて、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅである作業機の正面図をあらわす図１、側面図をあらわす図である図２、草刈装置Ｅの側面図で車輪ユニット５１の作用をあらわす図であり、草刈装置Ｅの側面図で作業アーム１６が第１領域Ｓ１での復帰位置のときを示す図１５及び図１６等にしたがって、説明する。
作業アーム１６は、支持部材５２の上方で支点軸４１を中心に回動可能である。作業部１１は、作業アーム１６の回動する半径方向の端部に設けて作業を行う。

４１１は、鉛直軸である。鉛直軸４１１は、支点軸４１の延長上に設け草刈装置Ｅに、鉛直に設置する。
５１は、車輪ユニットである。車輪ユニット５１は、支持部材５２、第１橇部５３、第２橇部５４、車輪５５、回転中心軸５６を有する。ａは第１橇幅、ｂは隙間、ｃは車輪幅である。

支持部材５２は、鉛直軸４１１周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪５５を挟んで支持する。
支持部材５２で支持する車輪５５の前後方向は開放されているので、草刈装置Ｅの走行時に車輪５５で巻き上げた土や草がそのまま地面に落下、又は、車輪５５外径の回転で車輪５５の前後に放擲することができる。したがって、異物が第１橇部５３及び第２橇部５４に堆積せず、車輪５５の回転に支障をきたさない。
この発明の実施例では、支持部材５２と車輪５５との隙間ｂを広く確保しているので、この隙間ｂへの土の詰まりや草の絡みなどの、隙間ｂへの異物の侵入による車輪５５の回転不良を抑制できる。

第１橇部５３は、支持部材５２に設けるとともに車輪５５を挟んで配置し、車輪５５の接地面より上方且つ前記車輪５５の回転中心軸５６より下方に位置させる。
第１橇部５３は水平面を有しており、土や草等に覆われた軟弱地の作業で車輪５５が沈んだ際、第１橇部５３の底面全体で地面を受け止めることによって、車輪５５全体の沈み込みを抑制する。なお、１つの第１橇部５３の左右幅は車輪５５の左右幅より広く設ける。
実施例では車輪５５幅を２５ｍｍ、第１橇部５３の左右幅を４０ｍｍとしている。第１橇部５３全体としての左右幅は車輪幅ｃの３倍以上が望ましい。１つの第１橇部５３の幅を車輪幅ｃより広くすることで、車輪５５のみと比較して面圧を低下させることができる。実施例では、第１橇部５３全体の接地圧は車輪５５のみの接地圧と比較して、１／３程度まで減少させている。

第２橇部５４は、車輪５５を挟み込んで支持部材５２に設け、第１橇部５３の進行方向前端から連続するように第１橇部５３に対し上方に傾斜させる。
第２橇部５４は、走行面に対しておおよそ４５度角程度の傾斜面をなし、車輪５５径で乗り越えできない段差、起伏等の障害物を傾斜面に沿って滑りながら、すなわち草刈装置Ｅの上昇も伴い、乗り越える。実施例において、第２橇部５４の左右幅は第１橇部５３の左右幅と同じ４０ｍｍとしていて、第２橇部５４に乗り上げた場合の、第２橇部５４にかかる接地圧を減少させることができる。また、実施例の場合、第１橇部５３及び第２橇部５４の幅を車輪幅ｃより幅広に設けるとともに、第１橇部５３及び第２橇部５４を車輪５５の左右側方のそれぞれに設けているので、第１橇部５３及び第２橇部５４による接地圧を効果的に低減させている。したがって、図１５に示すような車輪５５が走行面Ｌ１より下方に埋まってしまうような軟弱地であっても、第１橇部５３及び第２橇部５４で走行面Ｌ１を捉えて、草刈装置Ｅが走行面Ｌ１の下方に埋まらないようにできる。
なお、実施例での傾斜面は４５度角程度としているが、３０乃至４５度角であれば、走行面に存在する走行面Ｌ２から車輪５５の回転半径の１／２より高い起伏等の障害物Ｄ３の乗り越えに支障はきたさない。また、傾斜面は湾曲させてもよく、湾曲させた湾曲面の接線が走行面に対して３０乃至４５度角であれば、図１６に示すような走行面Ｌ２に存在する障害物Ｄ３を乗り越えることができる。

第２橇部５４の前縁面、または傾斜面の延長線が車輪５５外周に接する位置にある。また、第２橇部５４と第１橇部５３の遷移点である第２橇部５４の傾斜面の下端部は、走行面から車輪５５の回転半径の１／２程度の高さに設ける。これらによって、車輪５５では乗り越えできない高さの障害物があっても、第２橇部５４によって車輪５５が障害物Ｄ３に乗り上がることを可能とし、車輪５５では乗り越えできない高さの障害物が車輪５５に衝突して、障害物Ｄ３を乗り越えることができなくなることを防ぐ。
第１橇部５３及び前記第２橇部５４は、進行方向に対する前方から見たときにおいて、車輪５５と重複しないように配置している。車輪５５の前後に他の部材を存在させないことにより、車輪５５の回転に伴って回転方向に巻き上げられる走行面の土砂や夾雑物等の異物が、車輪５５と、第１橇部５３及び第２橇部５４との間に噛み込んで、車輪５５が回転できなくなることを防ぐ。すなわち、車輪５５は走行面の状態によらず、車輪５５の回転を阻害されることがない。

回転中心軸５６は、車輪５５の回転中心軸であって、車輪５５を回転させる。
車輪５５の側面と支持部材５２の側面とで形成する隙間ｂの距離は前記車輪５５の接地幅の０．２～０．８倍の距離である。
車輪５５の回転外周面５５１は、第２橇部５４が有する面と同じ又は第２橇部５４が有する面から進行方向に対するやや後方に位置する。これにより、第２橇部５４が起伏等の障害物を乗り越えた次の瞬間に、車輪５５の回転外周面５５１の下部側を起伏等の障害物に接地させることができる。したがって、車輪ユニット５１は起伏等の障害物を容易に乗り越えることができる。
車輪幅ｃは、第１橇部５３及び前記第２橇部５４の進行方向に対する前方から見たときの幅より狭く設ける。車輪幅ｃは幅広く設けないので、車輪５５が接地状態で鉛直軸４１１周りに回動しても、車輪幅ｃによる旋回抵抗を低くできる。すなわち、前進する草刈装置Ｅが走行面に対して左右方向に移動することがあっても、車輪５５を移動方向に容易に向けることが可能である。

伸縮手段Ｃは、作業アーム１６及び作業部１１を上下左右に移動させることができるとともに走行機体Ａに装着可能である。伸縮手段Ｃを介して装着することで、作業部１１を多様な方向からアプローチさせることができるので、作業場所に対する作業部１１の適応性を拡大できる。
この車輪ユニット５１を装着した作業機である草刈装置Ｅによれば、車輪５５を舗装路面等の硬い路面を走行させて作業部１１で作業する場合や、車輪５５を土や草の生い茂った軟弱地を走行させて作業部１１で作業する場合が混在しても、車輪ユニット５１を走行面に合わせた専用品にせずとも、同一のユニットで使用することが可能で、段差等の障害物を乗り越えることができる。

この発明の実施例に係る草刈装置の側面図であって、車輪ユニット５１の作用をあらわす図である図１５に図示する、Ｌ１は、車輪５５の走行面Ｌ１が軟弱地である場合の走行面である。車輪５５は、軟弱地の走行面Ｌ１にめり込んでいる。
この発明の実施例に係る草刈装置の側面図であって、作業アーム１６が第１領域Ｓ１での復帰位置のときを示す図１６に図示するＬ２は、車輪５５の走行面Ｌ１に障害物Ｄ３が突出している場合の走行面である。支持部材５２が、障害物Ｄ３に衝突し、車輪５５は、走行面Ｌ２から浮遊している。

この発明の実施例の作業部１１を一方側である第１領域Ｓ１から他方側である第２領域Ｓ２へ切り換える様子を示す作用をあらわす図４乃至図６について説明する。図４至図６は、作業部１１を一方側である第１領域Ｓ１から他方側である第２領域Ｓ２へ切り換える様子を示した図である。図中左が進行方向前方である。
図４では、作業部１１が第１領域Ｓ１にあり、付勢体２２で第１の復帰位置（元の位置）にある状態である。作業アーム１６は回動規制体４２に接触し、切換片３１の第２規制部３５が回動規制体４２に接触している。
付勢体２２は、伸状態をとる。

図５では、作業アーム１６を、自重あるいは人力など外力によって、第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２側に回動させ、作業アーム１６は回動規制体４２に接触する直前となっている。
切換片３１の第２規制部３５が回動規制体４２に接触したままであって、付勢体２２によって切換片３１が第１回動方向Ｒ１側に回動する直前の状態である。
切換片３１は、図４から支点軸４１を回動中心として回動しておらず、図４と同じ回転状態にある。

作業アーム１６は、支点軸４１を回動中心として図４に示す状態から、図５に図示する図中上側である第２領域Ｓ２側に回動しているが、切換片３１は図５に図示する状態は、図４に図示する状態から第２規制部３５に規制されて第２領域Ｓ２側に回動していない。ガイドロッド支点部３２は、切換片３１の図５の図中上側である第２領域Ｓ２側に位置してある。そのため、作業アーム１６の図４に図示する状態から図５に図示する状態への移動により、ガイドロッド保持部２３及び付勢体規制部２５とガイドロッド支点部３２との間隔は、狭くなる。そのため、ガイドロッド２１は、ガイドロッド保持部２３を摺動して、付勢体２２は、縮状態をとる。
支点軸４１を回動中心とする作業部１１の回動に伴い、ガイドロッド２１はガイドロッド支点部３２からガイドロッド保持部２３側に押され、付勢体２２は、ガイドロッド保持部２３と付勢体規制部２５に押されて縮状態をとる。ガイドロッド保持部２３とガイドロッド２１のモータ１３側である作業部１１中心側端部との間に付勢体２２で覆われていない部分が多くなる。

図６では、図５の状態のとき、平面視で、ガイドロッド支点部３２が支点軸４１とガイドロッド保持部２３を結ぶ直線より第１領域Ｓ１側にあるので、切換片３１が付勢体２２によって第１回動方向Ｒ１に回動し、切換片３１の第１規制部３４が回動規制体４２に接触するまで回動する。
作業部１１が第２領域Ｓ２で付勢体２２によって、作業アーム１６を回動規制体４２に接触するまで回動し、第２の復帰位置にある状態となる。
付勢体２２は、伸状態をとる。付勢体２２は、伸状態をとるため、切換片３１は、ガイドロッド支点部３２側が、図５に図示する第２領域Ｓ２側にある状態から第１領域Ｓ１側の第１回動方向Ｒ１へ回転する。

この発明の実施例の作業部１１を他方側である第２領域Ｓ２から一方側である第１領域Ｓ１へ切り換える様子を示す作用をあらわす図７乃至図９について説明する。図中左が進行方向前方である。図７では、作業部１１が第２領域Ｓ２に有り、付勢体２２で第２の復帰位置（元の位置）にある状態である。
図７では、作業アーム１６は、回動規制体４２に接触し、切換片３１の第１規制部３４が回動規制体４２に接触している。
付勢体２２は、伸状態をとる。

図８では、作業アーム１６を、自重あるいは人力など外力によって、第２領域Ｓ２から第１領域Ｓ１側に回動させ、作業アーム１６は回動規制体４２に接触する直前となっている。
切換片３１の第１規制部３４が回動規制体４２に接触したままであって、付勢体２２によって切換片３１が第２回動方向Ｒ２に回動する直前の状態である。
切換片３１は、図７から支点軸４１を回動中心として回動しておらず、図７と同じ回転状態にある。

作業アーム１６は、支点軸４１を回動中心として図７に示す状態から、図８に図示する図中下側である第１領域Ｓ１側に回動しているが、切換片３１は図８に図示する状態は、図７に図示する状態から第１規制部３４に規制されて第１領域Ｓ１側に回動していない。ガイドロッド支点部３２は、切換片３１の図８の図中下側である第１領域Ｓ１側に位置している。そのため、作業アーム１６の図７に図示する状態から図８に図示する状態への移動により、ガイドロッド保持部２３及び付勢体規制部２５とガイドロッド支点部３２との間隔は、狭くなる。そのため、ガイドロッド２１は、ガイドロッド保持部２３を摺動して、付勢体２２は、縮状態をとる。
支点軸４１を回動中心とする作業部１１の回動に伴い、ガイドロッド２１はガイドロッド支点部３２からガイドロッド保持部２３側に押され、付勢体２２は、ガイドロッド保持部２３と付勢体規制部２５に押されて縮状態をとる。ガイドロッド保持部２３とガイドロッドのモータ１３側である作業部１１中心側端部との間に付勢体２２で覆われていない部分が多くなる。

図９では、図８の状態のとき、平面視で、ガイドロッド支点部３２が支点軸４１とガイドロッド保持部２３を結ぶ直線より第２領域Ｓ２側にあるので、切換片３１が付勢体２２によって第２回動方向Ｒ２に回動し、切換片３１の第２規制部３５が回動規制体４２に接触するまで回動する。
作業部１１が第１領域Ｓ１で付勢体２２によって、作業アーム１６を回動規制体４２に接触するまで回動させ、第１の復帰位置にある状態となる。
付勢体２２は、伸状態をとる。付勢体２２は、伸状態をとるため、切換片３１は、図８の第１領域Ｓ１側にある状態から第２領域Ｓ２側の第２回動方向Ｒ２に回転する。

水平揺動する作業部１１の回動支点である支点軸４１と同軸に配した切換片３１と、作業アーム１６の他端側で回動自由に取り付けたガイドロッド保持部２３の間にバネである付勢体２２を配置している。切換片３１に設けた切欠きの終端である規制部３３と、作業部１１を支持するフレームＧに固定された回動規制体４２が接触することで切換片３１の回動が規制され、作業部１１が第１回動方向か第２回動方向のいずれか一方側へ付勢される。

障害物、この実施例ではガードレールＤの支柱Ｄ２は、支点軸４１を境にした第１領域Ｓ１あるいは第２領域Ｓ２のいずれか一方を通過する。障害物が衝突した場合の作業部１１は、付勢体２２（バネ）の付勢に抗して元の位置から後方へ押されて後方側に移動する回避動作をする。回避後は付勢体２２（バネ）の付勢力により、作業部１１は、再び元の位置である第１の復帰位置または第２の復帰位置に復帰する。

作業部１１を一定以上の手で押す又は自重等外力で他方側の回動範囲の終端付近まで揺動させると、バネである付勢体２２が最縮を経て支点越えする。これにより、切換片３１が接触する規制部３３が、第１規制部３４から第２規制部３５へ切り替わり、あるいは、第２規制部３５から第１規制部３４へ、切り換わり、切換片３１が他方へ回動する。
作業部１１は付勢体２２の付勢方向が反転することで付勢される方向が切り換わる。他方側の規制部３３が回動規制体４２に接触し、作業部１１が他方側へ付勢された状態が維持される。

図１０に図示するのは、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅの平面図である。草刈装置Ｅを、走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた状態を示す。障害物であるガードレールＤの支柱Ｄ２が第１領域Ｓ１にある状態である。
図１１に図示するのは、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅの、図１０に図示する状態の背面図である。草刈装置Ｅを、走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた状態を示す。障害物であるガードレールＤの支柱Ｄ２が第１領域Ｓ１にある状態である。

図１２に図示するのは、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅの平面図である。草刈装置Ｅを、走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた状態を示す。障害物であるガードレールＤの支柱Ｄ２が第２領域Ｓ２にある状態である。
図１３に図示するのは、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅの、図１２に図示する状態の背面図である。草刈装置Ｅを、走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた状態を示す。障害物であるガードレールＤの支柱Ｄ２が第２領域Ｓ２にある状態である。

図１４に図示するのは、この発明の実施例に係る草刈装置Ｅの背面図である。走行機体Ａ及び伸縮手段Ｃに取り付けた状態を示す。伸縮手段Ｃの先端部に設けた水平軸Ｃ１で草刈装置Ｅを、第１領域Ｓ１側を上方に向けて実線で示すように回動させ、外力である作業部の自重によって、作業部１１を破線であらわした第１領域Ｓ１にある状態から、実践であらわした第２領域Ｓ２にある状態に、矢示するように、回動させた様子を示す。

この発明の実施例では、作業部１１を回動支点部に対して一方側（第１領域Ｓ１）である進行方向左側の左出し状態と、他方側（第２領域Ｓ２）である進行方向右側の右出し状態とを、バネである付勢体２２による付勢方向の切替えによって選択が可能となる。
この発明の実施例では、付勢体２２の付勢方向の切換によって、障害物である支柱Ｄ２の進行方向に対する左右両側から作業部１１を到達させて作業が出来る。

この発明の実施例では、作業部１１の第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２のいずれか一方への突出をさせる場合、各部品の交換作業や、組み換え、着脱を要さずに付勢する方向を切り換えるので、作業者は容易に作業部１１の作業領域の切り換えができる。

この発明の実施例である草刈装置Ｅを機枠Ｂあるいは機枠Ｂに備えた伸縮手段Ｃに水平軸周りに回動駆動可能に取り付けた場合、草刈装置Ｅを上下方向に回動させ、鉛直軸４１１である支点軸４１が水平に近づくと、即ち、草刈装置Ｅが鉛直状態に近づくと、作業部１１は作業部１１の自重によって付勢体２２（バネ）の付勢力に抗して、他方側に回動する。この時、切換片３１の回動規制体４２が接触する規制部３３も他方側に切り換わり、作業部１１の付勢方向が切り換わる。このため、作業者は草刈装置Ｅに触れることなく、作業部１１の作業領域の切り換えを完了させることができる。

この発明の実施例では、一方側（第１回動方向Ｒ１）と他方側（第２回動方向Ｒ２）に１つの作業部１１の突出方向を、１つの付勢体２２（バネ）で切り換えるとともに、一方側（第１回動方向Ｒ１）と他方側（第２回動方向Ｒ２）のそれぞれに付勢が可能であるため、草刈装置Ｅの簡略化ができる。
すなわち、草刈装置Ｅ全体が軽量化につながり、走行機体Ａの重心バランスが良好となる。

この発明の実施例では、付勢体２２の力に抗して、作業部１１及び作業アーム１６を、強制的に外力を加えて回動させることで、作業部１１の突出方向が切り替わる。この作業部１１の突出方向を切り換え時は、部品の組み換えや着脱作業が不要であるため、機構が簡便で作業者が扱いやすい。
また、作業部１１の突出方向の切り換え操作は、草刈装置Ｅを水平軸周りに回動するロール角度を操作することで、自重により作業部１１が回動し、作業部１１の突出方向を切り替えることも可能。すなわち、自重による回動方向への力を外力とすることで、より簡単に切り換えることができる。

この発明の実施例では、作業部１１の第１領域Ｓ１または第２領域Ｓ２への突出方向の選択が可能であるので、走行機体Ａの進行方向は同一で障害物の手前側と奥側の両方向へのアプローチが可能となる。したがって、障害物に対して、走行機体Ａの陰になっている部分での作業（草刈作業）か可能となる。

この発明の実施例では、作業部１１及び作業アーム１６は複数個を備えずとも１つ備えれば良いので、装置全体の構成が簡略化でき、装置の大型化の抑制に寄与する。すなわち、走行機体Ａの重心バランスを良好に保つことができる。また、障害物に対して一方側にだけ走行機体Ａを配置するだけでよいので、障害物の周囲の走行路面に左右されることを抑制しながらも、障害物の周囲での作業が可能となる。

４１１ 鉛直軸
５１ 車輪ユニット
５２ 支持部材
５３ 第１橇部
５４ 第２橇部
５５ 車輪

Claims (11)

1. 鉛直軸周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪を挟んで支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けるとともに前記車輪を挟んで配置し、前記車輪の接地面より上方且つ前記車輪の回転中心軸より下方に位置させた第１橇部と、
   前記車輪を挟み込んで前記支持部材に設け、前記第１橇部の進行方向前端から連続するように第１橇部に対し上方に傾斜させた第２橇部と、
   を備えることを特徴とした車輪ユニット。
2. 前記第１橇部及び前記第２橇部は、進行方向に対する前方から見たときにおいて、前記車輪と重複しないように配置している、
   ことを特徴とした請求項１に記載の車輪ユニット。
3. 前記車輪の回転外周面は、前記第２橇部が有する面と同じ又は前記第２橇部が有する面から進行方向に対する後方に位置する、
   ことを特徴とした請求項１又は２に記載の車輪ユニット。
4. 前記第１橇部及び前記第２橇部の進行方向に対する前方から見たときの幅は前記車輪の接地幅より広い、
   ことを特徴とした請求項１乃至３のいずれかに記載の車輪ユニット。
5. 前記車輪の側面と前記支持部材の側面とで形成する隙間の距離は前記車輪の接地幅の０．２～０．８倍の距離である、
   ことを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載の車輪ユニット。
6. 鉛直軸周りの水平方向に回動可能に設け、且つ、作業面に接地して回転する車輪を挟んで支持する支持部材と、
   前記支持部材に設けるとともに前記車輪を挟んで配置し、前記車輪の接地面より上方且つ前記車輪の回転中心軸より下方に位置させた第１橇部と、
   前記車輪を挟み込んで前記支持部材に設け、前記第１橇部の進行方向前端から連続するように第１橇部に対し上方に傾斜させた第２橇部と、
   前記支持部材の上方で支点軸を中心に回動可能な作業アームと、
   前記作業アームの回動する半径方向の端部に設けて作業を行う作業部と、
   を備えることを特徴とした車輪ユニットを備えた作業機。
7. 前記第１橇部及び前記第２橇部は、進行方向に対する前方から見たときにおいて、前記車輪と重複しないように配置している、
   ことを特徴とした請求項６に記載の車輪ユニットを備えた作業機。
8. 前記車輪の回転外周面は、前記第２橇部が有する面と同じ又は前記第２橇部が有する面から進行方向に対する後方に位置する、
   ことを特徴とした請求項６又は７に記載の車輪ユニットを備えた作業機。
9. 前記第１橇部及び前記第２橇部の進行方向に対する前方から見たときの幅は前記車輪の接地幅より広い、
   ことを特徴とした請求項６乃至８のいずれかに記載の車輪ユニットを備えた作業機。
10. 前記車輪の側面と前記支持部材の側面とで形成する隙間の距離は前記車輪の接地幅の０．２～０．８倍の距離である、
    ことを特徴とした請求項６乃至９のいずれかに記載の車輪ユニットを備えた作業機。
11. 前記作業アーム及び作業部を上下左右に移動させることができるとともに走行機体に装着可能な伸縮手段と、
    を備えることを特徴とした請求項６乃至１０に記載の車輪ユニットを備えた作業機。
    
    

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