JP2023008186A - 自走式草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】刈高さ調整機構を簡単低コストにし、かつ、傾斜地走行でも高い安定性を有する自走式草刈機の提供。【解決手段】自走式草刈機１００の車台１１の左右両側に複数の車輪１２～１４を有すると共に車台１１の下部に回転可能な草刈刃４０を備えた自走式草刈機１００において、草刈刃４０の両側に位置する少なくとも左右一対の車輪１２のキャンバー角θを変化させることで草刈刃４０の高さを調整可能にしたことを特徴とする。【選択図】図４Ｃ

Description

本発明は自走式草刈機に関する。

自走式草刈機は、休耕田、果樹園、法面等における雑草や、圃場における牧草等を刈り取るのに使用される。従来、このような自走式草刈機として例えば特許文献１（特許第４９８９６１６号公報）や特許文献２（特開平１１－３４８９７号公報）に記載されたものが知られている。これら自走式草刈機では、刈高さを調整するために、前後輪の高さを調整したり（特許文献１の図８）、後部ガイド輪３３を上下方向に揺動調整したりしている（特許文献２の図１）。

特許第４９８９６１６号公報 特開平１１－３４８９７号公報

特許文献１のように前後輪の高さを調整する構造は複雑でコスト高になり小型化も困難である。また、特許文献２のようにモアＭを前部支持輪３２と後部ガイド輪３３で昇降可能に支持する構造も複雑でコスト高になり小型化が困難である。

自走式草刈機を使用する休耕田、果樹園、圃場は基本的に平地が多いが、畝等の大小の凹凸や傾斜地も少なくない。特許文献１の草刈機の前後輪（図２）のようにキャンバーがニュートラルに設定されていると、平地での直進性はよいが傾斜地走行が不安定になる。また特許文献２の草刈機のように前輪（図３）がポジティブキャンバーに設定されていると、ステアリングの操舵力軽減に有効であるが傾斜地走行はかなり不安定になる。

そこで本発明の目的は、刈高さ調整機構を簡単低コストにし、かつ、傾斜地走行でも高い安定性を有する自走式草刈機を提供することにある。

前記課題を解決するため本発明の自走式草刈機は、車台の左右両側に複数の車輪を有すると共に前記車台の下部に回転可能な草刈刃を備えた自走式草刈機において、前記草刈刃の両側に位置する少なくとも左右一対の前記車輪のキャンバー角を変化させることで前記草刈刃の高さを調整可能にしたことを特徴とする。

本発明の自走式草刈機は、刈高さ調整機構が簡単低コストであり、傾斜地走行でも高い安定性が得られる。

本発明の実施形態に係る自走式草刈機の斜め前方斜視図である。 本発明の実施形態に係る自走式草刈機の斜め後方斜視図である。 本発明の実施形態に係る自走式草刈機の側面図である。 本発明の実施形態に係る自走式草刈機の平面図である。 自走式草刈機の下部に配設された草刈刃の斜視図である。 自走式草刈機のチェーン駆動部を示す斜視図である。 中輪と後輪のチェーン駆動部を示す斜視図である。 自走式草刈機の正面図である。 調整前の前輪のキャンバー調整機構の正面図である。 調整後の前輪のキャンバー調整機構の正面図である。 クローラを装着した自走式草刈機の斜め前方斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る自走式草刈機を図面を参照して説明する。図１Ａは自走式草刈機１００の斜め前方斜視図、図１Ｂは斜め後方斜視図、図１Ｃは側面図、図１Ｄは平面図である。この自走式草刈機１００は小型・軽量・低重心に構成され、可搬式送信機によってリモコン操縦可能に構成されている。

（●自走式草刈機の概要）
車台１１の上には、原動機１５、作動油タンク１６、油圧ポンプ１７、左右の前輪１２、１２を駆動する左右の油圧モータ１８、１８、左右の中輪１３、１３と後輪１４、１４を駆動する左右の油圧モータ１９、１９、油圧コントロールバルブ２０、受信機／コントローラ３０などが配設されている。重量が大きい原動機１５は、安定性を考慮して車台１１の略中央に配置されている。

自走式草刈機１００は図示するように略矩形状の車台１１を有し、当該車台１１の左右両側に前輪１２、中輪１３及び後輪１４の計６輪が配設されている。また、車台１１の下面の前輪１２相互間に図２のように左右一対の草刈刃４０が回転可能に配設されている。

この草刈刃４０の地面からの高さ（刈高さＨ２）は、図４Ｃで後述する前輪１２のキャンバー角θを増減することで調整可能とされている。そして前輪１２を所定の大きさのネガティブキャンバーに調整することで、４０゜程度の傾斜地でも安全かつ効率的に草刈作業を行うことができるように構成されている。

原動機１５の出力軸（図示せず）は前進方向（図１Ｄで上方）を向いて右側に突出し、当該出力軸の先端に駆動プーリが取り付けられている。一方、車台１１上の前側にギアボックス４２、４２が左右一対で配置されている。この一対のギアボックス４２、４２の内部には、互いに噛み合った傘歯車が収容されている。

軸線が水平な一方の傘歯車に水平な回転軸が連結され、当該回転軸の端部に取り付けられた従動プーリと前記駆動プーリとの間にベルトが架け渡されている。またギアボックス４２の内の軸線が垂直な他方の傘歯車は、図２に示すように、車台１１を垂直に貫通する回転軸４４を介して、車台１１の下側に左右一対で配置された草刈刃４０の中心に連結されている。

車台１１の前端部と後端部には、自走式草刈機１００の前後方向から前記草刈刃４０が直接見えないように、縦スリット入りのゴム製垂れ板５１、５２が取り付けられている。当該ゴム製垂れ板５１、５２によって、草刈刃４０で弾かれた小石等が周囲に飛び散るのが防止される。

前記油圧モータ１８、１９は、車台１１上の前側と後ろ側において左右一対で配置されている。図３Ａ、図３Ｂに示すように、各油圧モータ１８、１９の回転軸には駆動スプロケット１８ａ、１９ａが固定されている。

前側の駆動スプロケット１８ａは、前輪ホイール１２ｂの軸に固定された従動スプロケット１２ａとチェーン６１で連結されている。そして左右の油圧モータ１８を正逆回転することで、左右の前輪１２が正逆回転するようになっている。

一方、後ろ側の油圧モータ１９の下方には揺動アーム９０が配設されている。この揺動アーム９０は車台１１の前後方向に延び、その長手方向中央部が支点ピン９１によって車台１１に支持されている。そして、揺動アーム９０の前後両端に、中輪ホイール１３ｂと後輪ホイール１４ｂの軸がそれぞれ回転可能に支持されている。

図３Ｂに示すように、前記揺動アーム９０の上には支点ピン９１の近くでブラケット９２が連結され、このブラケット９２の内側に前述した後ろ側の油圧モータ１９が固定されている。油圧モータ１９で回転する駆動スプロケット１９ａは、中輪ホイール１３ｂの軸に固定された従動スプロケット１３ａとチェーン６２で連結され、かつ、後輪ホイール１４ｂの軸に固定された従動スプロケット１４ａとチェーン６３で連結されている。そして左右の油圧モータ１９を正逆回転することで、左右の中輪１３と後輪１４が正逆回転するようになっている。

６輪走行の自走式草刈機１００の場合、全輪が安定的に接地することが走行安定性にとって重要である。本実施形態では地面の凹凸に対応して揺動アーム９０が支点ピン９１を中心としてスイングするので、起伏の多い荒れ地においても良好な全輪接地性と走行安定性が得られる。

（●キャンバー調整機構）
図４Ａは、ゴム製垂れ板５１、５２を取り外した自走式草刈機１００を前から見た図である。また図４Ｂと図４Ｃは、チェーンカバー等を取り外した自走式草刈機１００を前から見た図であって、キャンバー調整機構を見やすくしたものである。破線による想像線で示すものが左右一対の草刈刃４０であり、この草刈刃４０の高さ（刈高さＨ１、Ｈ２）をシリンダ８０によるキャンバー調整機構で調整する。

図４Ａに示すように、車台１１の前部中央にブラケット７６が配設されている。そしてこのブラケット７６に設けた支点ピン７０によって、図４Ｂと図４Ｃに示すように、左右の前輪１２を独立に支持する前輪アーム７１の基端部が揺動可能に軸支されている。なお、支点ピン７０と左右一対の草刈刃４０の垂直方向の間隔Ｈ３は一定（固定）であって、この間隔Ｈ３は図４Ｂから図４Ｃのようにキャンバーをネガティブに変化させても変わらない。

支点ピン７０は車台１１の前後方向に短く延び、前輪アーム７１は支点ピン７０を中心として上下方向に揺動可能とされている。前輪アーム７１の先端部７２は下方に向けて直角に延び、この先端部７２の下端部から水平方向外側に突出したピンによって前輪ホイール１２ｂの軸が回転自在に支持されている。

左右の前輪アーム７１の先端部７２の上に、上方に延びたブラケット７３が固定されている。このブラケット７３の内側に、前述した油圧モータ１８が固定されている。また、左右の前輪アーム７１の中間部の上に、上方に延びたブラケット７４が左右一対で固定されている。そして当該左右一対のブラケット７４の間に、前輪アーム７１を揺動駆動（キャンバー調整）するためのシリンダ８０が配設されている。

シリンダ８０の両端部はピン７５を介してブラケット７４に支持されている。そして、シリンダ８０を伸縮作動することで、左右の前輪アーム７１が図４Ｂと図４Ｃのように支点ピン７０を中心として上下方向に揺動するように構成されている。このように、前輪アーム７１とシリンダ８０によるキャンバー調整機構（刈高さ調整機構）は構造が簡単であり、低コストに構成可能である。

（●自走式草刈機の作動）
自走式草刈機１００は以上のように構成され、その作動は以下の通りである。まず原動機１５を始動する。この原動機１５の始動によって油圧ポンプ１７が駆動され、この油圧ポンプ１７から油圧コントロールバルブ２０に圧油が供給される。また、ベルトクラッチのＯＮ操作で原動機１５の出力軸の回転が左右の草刈刃４０、４０に伝達され、左右の草刈刃４０、４０が互いに逆方向に回転する。

油圧コントロールバルブ２０は可搬式送信機によってリモコン操作が可能であり、各油圧モータ１８、１９とシリンダ８０に対する圧油のＯＮ・ＯＦＦと供給方向をリモコンで切り替えることができる。左側の油圧モータ１８、１９同士と、右側の油圧モータ１８、１９同士は、それぞれ、直列に油圧で繋がっている。

そして左右の油圧モータ１８、１９を順転することで、６輪１２～１４が順転して自走式草刈機１００が前進する。また左右の油圧モータ１８、１９を逆転することで、６輪１２～１４が逆転して自走式草刈機１００が後進する。また、左右の油圧モータ１８、１９を互いに反対に回転することで、自走式草刈機１００を旋回（進路変更）することができる。

油圧コントロールバルブ２０の操作で油圧モータ１８、１９がロック（圧油ＯＦＦ）されると、当該油圧モータ１８、１９にチェーン６１～６３で連結された６輪１２～１４がすべてロックされる。したがって、自走式草刈機１００を傾斜地で停止させると同時に油圧モータ１８、１９及び６輪１２～１４にロックが掛かり、自走式草刈機１００が傾斜地の低い方向に向かって自然発走するのを確実に防止することができる。

（●刈高さの調整）
本実施形態の自走式草刈機１００では、草刈刃４０の高さ調整（刈高さ調整）を図４Ｂ、図４Ｃに示すキャンバー調整機構で行う。図４Ｂはシリンダ８０が最大長さに伸びて草刈刃４０の高さＨ１が最大になった状態である。この状態で自走式草刈機１００を草刈開始位置まで移動する。この移動のときはベルトクラッチをＯＦＦにして草刈刃４０、４０を停止しておく。

自走式草刈機１００が草刈開始位置に到着すると、シリンダ８０を必要量だけ短縮する。草刈刃４０の高さはシリンダ８０の短縮量に対応して低くなる。図４Ｃはシリンダ８０が最短長さに縮み、草刈刃４０が最低高さＨ２になった状態である。

すなわち、シリンダ８０が短縮作動すると、左右の前輪アーム７１が支点ピン７０を中心として上方に傾斜する。これにより、左右の前輪１２が内側方向に角度θで傾斜してネガティブキャンバーになる。このネガティブキャンバーに伴い、車台１１と支点ピン７０の高さが低下し（低重心で車台１１は前傾）、草刈刃４０の高さも同じように低下する。

草刈刃４０を図４Ｃのように高さＨ２に保持した状態で、自走式草刈機１００を前進又は後進させることで草刈作業を進めることができる。地面の凹凸の避けるために草刈刃４０をある程度高い位置にして草刈作業をしたい場合は、シリンダ８０を図４Ｂと図４Ｃの中間長さに設定する。これにより、草刈刃４０の高さをＨ１とＨ２の中間高さに保持することができる。

自走式草刈機１００が図４Ｂ又は図４Ｃの状態で前進又は後進するとき、左右の前輪１２が地面の凹凸のため高さが異なると、左右の前輪アーム７１が支点ピン７０を中心として揺動する。このように前輪アーム７１が揺動することで自走式草刈機１００の横傾斜が抑制されて傾斜地走行の安定性を向上することができる。

自走式草刈機１００を図４Ｃの状態で前進又は後進させて草刈作業を行う際、左右の前輪１２は内側方向に角度θで傾斜したネガティブキャンバーに保持されている。このため、前輪１２がポジティブキャンバーや図４Ｂのニュートラルキャンバーのときと比べて、自走式草刈機１００がより低重心かつ広トレッド幅Ｔとなり、傾斜地走行の安定性を大幅に向上させることができる。

（●草刈効率アップ）
本実施形態の自走式草刈機１００は、前進と後進の両方で草刈刃４０による草刈が可能であるから、従来のように自走式草刈機１００を前進のみで草刈し、圃場の端まで来ると自走式草刈機１００を旋回させて折り返す作業に比べて、草刈効率が大幅アップする。例えば長方形の圃場において草刈作業をする場合、本実施形態の自走式草刈機１００では前進から後進に切り替え、また後進から前進に切り替える際に、自走式草刈機１００を斜め移動することで次列へ移動する。したがって本実施形態の自走式草刈機１００は１８０°旋回操作が不要であり、作業時間の大幅短縮と、旋回による車輪跡の圃場荒れ防止を図れる利点がある。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば前記実施形態では、自走式草刈機１００を６輪で構成したが、必ずしも６輪である必要はなく、４輪または３輪、或いは図５のように前輪１２＋クローラ９４の構成も可能である。図５のようにクローラ９４を使用する場合は、中輪１３と後輪１４のホイール１３ｂ、１４ｂをクローラ用ホイール１３ｃ、１４ｃに変更する。その他は６輪の自走式草刈機１００と同じでよい。クローラ９４を使用することで走行安定性と走破性が向上する。

また、草刈刃４０は左右一対で配設する他、前後一対で配設したり中央に１つ配設したりしてもよい。また、前記実施形態ではシリンダ８０を短縮して前輪キャンバーをネガティブにして草刈刃４０の高さを低下させたが、これとは反対にシリンダ８０を伸長して前輪キャンバーをポジティブにして草刈刃４０の高さを上昇調整することも可能である。このように草刈刃４０を上昇させるのは、大きく盛り上がった畝等を乗り越える場合に有効である。

１１：車台 １２：前輪
１２ａ：従動スプロケット １２ｂ：前輪ホイール
１３：中輪 １３ａ：従動スプロケット
１３ｂ：中輪ホイール １４：後輪
１４ａ：従動スプロケット １４ｂ：後輪ホイール
１５：原動機 １６：作動油タンク
１７：油圧ポンプ １８、１９：油圧モータ
１８ａ、１９ａ：駆動スプロケット ２０：油圧コントロールバルブ
３０：受信機／コントローラ ４０：草刈刃
４０、４０：草刈刃 ５１、５２：ゴム製垂れ板
６１～６３：チェーン ７０：支点ピン
７１：前輪アーム ７２：先端部
７３、７４、７６：ブラケット ７５：ピン
８０：シリンダ ９０：揺動アーム
９１：支点ピン ９２：ブラケット
９４：クローラ １００：自走式草刈機

Claims (3)

1. 車台の左右両側に複数の車輪を有すると共に前記車台の下部に回転可能な草刈刃を備えた自走式草刈機において、前記草刈刃の両側に位置する少なくとも左右一対の前記車輪のキャンバー角を変化させることで前記草刈刃の高さを調整可能にしたことを特徴とする自走式草刈機。
2. 前記キャンバー角をネガティブに変化させることで前記草刈刃の高さを調整可能にしたことを特徴とする請求項１の自走式草刈機。
3. 車台の左右両側に前輪、中輪及び後輪を有し、前記草刈刃が左右一対の前記前輪の間に配設されていることを特徴とする請求項１又は２の自走式草刈機。

Images