JP2023102259A - 草刈り機 - Google Patents

Abstract

【課題】傾斜地において切断部により草を刈る効率を向上させることができる草刈り機を提供する。
【解決手段】本発明の草刈り機１、１０１は、建設用機械のアームに取り付けられる草刈り機本体６、１０６と、草を切断する切断部１０、１１０と、草刈り機本体に取り付けられ、切断部を草刈り機本体に対して左右にスイングさせるスイング機構１２、１１２と、切断部を草刈り機本体に対して横方向の面内で旋回させる旋回機構１４、１１４とを備え、旋回機構は、スイング機構に取り付けられた支持部２７、１１６と、この支持部に回動可能に取り付けられた回動支持部２８、１１８を備え、旋回機構の旋回軸部は、支持部に設けられ、切断部は回動支持部により上方から支持される。
【選択図】図３

Description

本発明は、草刈り機に係り、特に、建設用機械のアームに取り付けられる草刈り機に関する。

従来、特許文献１に示すように、パワーショベルの駆動アームの先端にアタッチメントとして取り付けられた草刈りアダプタが知られている。

特開平１１－１７８４２０号

特許文献１に示すような草刈りアダプタにおいては、草が生えている地面にアタッチメントの両側のガイド片を当接させ、この状態でパワーショベルを走行させることにより草を刈っている。
しかしながら、特許文献１における草刈アダプタはパワーショベルの駆動アームに吊り下げられ、両側のガイド片はこれらのガイド片を接続するカバー体に固定されており、ハンマーナイフがガイド片の下端部よりも突出しない位置でほぼ同じ高さに多数配置され、草を刈り取るようになっている。このように両側のガイド片が地面に接した状態で、ほぼ同じ高さに吊り下げられたハンマーナイフが傾斜地や凹凸の変化がある地面等の地面に生えている草を効率的に刈ることは難しいという問題があった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、傾斜地において切断部により草を刈る効率を向上させることができる草刈り機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、建設用機械のアームに取り付けられる草刈り機であって、アームに取り付けられる草刈り機本体と、草を切断する切断部と、草刈り機本体に取り付けられ、切断部を上記草刈り機本体に対して左右にスイングさせるスイング機構と、切断部を草刈り機本体に対して横方向の面内で旋回させる旋回機構と、を有し、旋回機構は、スイング機構に取り付けられた支持部と、この支持部に回動可能に取り付けられた回動支持部を備え、旋回機構の旋回軸部は、支持部に設けられ、切断部は回動支持部により上方から支持される。
このように構成された本発明においては、旋回機構が、スイング機構に取り付けられた支持部と、この支持部に回動可能に取り付けられた回動支持部を備え、旋回機構の旋回軸部は、支持部に設けられ、切断部は回動支持部により上方から支持される。これにより、スイング機構により、切断部を草刈り機本体に対して左右にスイングさせ、切断部を地面、例えば傾斜地等の地面、に沿う方向、例えば地面と平行な方向に位置決めでき、その上で、旋回機構により、切断部を例えば傾斜地等の地面に沿う方向において旋回させ、切断部により草を刈る効率を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部は、スイング機構のスイング軸部よりも下方側に位置する。
このように構成された本発明においては、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部が、スイング機構のスイング軸部よりも下方側に位置する。これにより、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、スイング機構と旋回機構とが干渉しにくくしつつ、スイング機構により切断部を草刈り機本体に対して左右にスイングさせ、その上で、スイング軸部よりも下方側に位置する旋回機構の旋回軸部により、切断部を例えば傾斜地等の地面に沿う方向において旋回させ、切断部により草を刈る効率をより向上させることができる。

本発明において、好ましくは、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部が、スイング機構のスイング軸部よりも前方側に位置する。
このように構成された本発明においては、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部は、スイング機構のスイング軸部よりも前方側に位置する。これにより、切断部により地面に生えた草を刈るときに、スイング機構と旋回機構とが干渉しにくくしつつ、スイング機構により切断部を草刈り機本体に対して左右にスイングさせ、その上で、スイング軸部よりも前方側に位置する旋回機構の旋回軸部により、切断部を例えば傾斜地等の地面に合わせた方向において旋回させ、切断部により草を刈る効率をより向上させることができる。

本発明において、好ましくは、スイング機構は、前後方向に２個設けられ、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部は、２個のスイング機構のスイング軸部の間に位置する。
このように構成された本発明においては、スイング機構は、前後方向に２個設けられ、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構の旋回軸部が、２個のスイング機構のスイング軸部の間に位置する。これにより、切断部により地面に生えた草を刈るときに、旋回機構を安定して旋回させることができるので、切断部により草を刈る効率をより向上させることができる。

本発明において、好ましくは、切断部は、可動刃と固定刃からなる複数の刃と、この可動刃を駆動して往復動させる切断部駆動部を備えている。
このように構成された本発明においては、切断部が、可動刃と固定刃からなる複数の刃と、この可動刃を駆動して往復動させる切断部駆動部を備えている。これにより、効率よく草を刈ることができる。

本発明において、好ましくは、切断部の切断部駆動部は、可動刃を往復動させるカム機構を備えている。
このように構成された本発明においては、切断部の切断部駆動部は、可動刃を往復動させるカム機構を備えているので、このカム機構により、切断駆動部の力が可動刃に伝達され、スムーズ且つ効果的に可動刃を往復運動させることができる。

本発明において、好ましくは、カム機構は、横方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えている。
このように構成された本発明においては、カム機構は、横方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えているので、横方向の寸法を小さくして、コンパクトな構造とすることができる。

本発明において、好ましくは、カム機構は、縦方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えている。
このように構成された本発明においては、カム機構は、縦方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えているので、高さ方向の寸法を小さくして、コンパクトな構造とすることができる。

本発明において、好ましくは、さらに、草刈り機本体に取り付けられ、土を掘るバケットを備える。
このように構成された本発明においては、さらに、草刈り機本体に取り付けられ、土を掘るバケットを備える。これにより、草刈り機のバケットにより、地面を掘る、石をどける、地面を整地する等をしながら草刈りをすることができ、切断部により草を刈る効率をより向上させることができる。また、傾斜地等において、バケットを地面にかけることにより、建設用機械の移動や姿勢の修正等を補助することができ、山林等の傾斜地において建設用機械を移動でき、草を刈る性能をより向上させることができる。

本発明において、好ましくは、バケットは、スイング機構のスイング軸部に対して、旋回機構の旋回軸部と反対側に開口するように設けられる。
このように構成された本発明においては、バケットは、スイング機構のスイング軸部に対して、旋回機構の旋回軸部と反対側に開口するように設けられる。これにより、草刈り機において、バケットと旋回機構及び切断部とを使い分けることができ、平坦に整地されていない地面や石、岩、倒木等の障害物があるような地面においても、アームに取り付けられるアタッチメントを代えることなく、草刈り機のバケットにより、土地を整備しながら、切断部により草刈り作業を行うことができる。

本発明において、好ましくは、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上面視で、切断部の後端は、バケットの開口部よりも前方側に位置している。
このように構成された本発明においては、切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上面視で、切断部の後端は、バケットの開口部よりも前方側に位置している。これにより、草刈り機を縦姿勢としてバケットにより地面を掘るときに、切断部が地面に干渉しにくくできる。

本発明の草刈り機によれば、傾斜地において切断部により草を刈る効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態による草刈り機が自走式建設用機械のアームに取り付けられている様子を示す側面図である。 本発明の第１実施形態による草刈り機の斜視図である。 図２の草刈り機の側面図である。 図２の草刈り機の上面図である。 図２の草刈り機の正面図である。 本発明の第１実施形態による草刈り機による草刈りの範囲を概略的に示す図である。 図１の草刈り機の旋回機構及び切断部がスイング機構により右側にスイングされた様子を示す図である。 図１の草刈り機の旋回機構及び切断部がスイング機構により左側にスイングされた様子を示す図である。 図７の草刈り機の切断部が旋回機構により９０度時計回りに旋回された様子を示す図である。 図８の草刈り機の切断部が旋回機構により９０度時計回りに旋回された様子を示す図である。 図１の草刈り機のバケットにより地面を掘り始める状態を示す図である。 図１の草刈り機のバケットにより自走式建設用機械の移動を補助する様子を示す図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の側面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の上面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の正面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の背面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の旋回機構を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の切断刃駆動部を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による草刈り機の切断部を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態による草刈り機について説明する。先ず、図１乃至図５により、本発明の第１実施形態による草刈り機の基本構造について説明する。
図１は本発明の第１実施形態による草刈り機が自走式建設用機械のアームに取り付けられている様子を示す側面図であり、図２は本発明の第１実施形態による草刈り機の斜視図であり、図３は図２の草刈り機の側面図であり、図４は図２の草刈り機の上面図であり、図５は図２の草刈り機の正面図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態による草刈り機１は、パワーショベル等の自走式建設用機械２のアーム４に取り付けられる。自走式建設用機械２は、自走式の車両である。自走式建設用機械２は、傾斜地等を走行可能な林業用機械であってもよい。草刈り機１は、アーム４にアタッチメントとして取り付けられ、バケット等のパワーショベル等の他のアタッチメントと交換可能である。

図２に示すように、草刈り機１は、アーム４に取り付けられる草刈り機本体６を備えている。草刈り機本体６はリンク機構８（図１参照）によりアーム４に取り付けられており、草刈り機本体６は、リンク機構８の動作によりアーム４に対する草刈り機本体６の前後方向の角度（上下方向の角度）を変更できる。草刈り機本体６はアーム４と同じ前後方向の平面内に位置している。リンク機構８は、アーム４に取り付けられ、油圧シリンダ（ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等）により生じる油圧の力を草刈り機本体６に作用させ、草刈り機本体６の位置や姿勢を変更できる。従って、草刈り機１の草刈り機本体６は、図１に示すような平坦な地面Ｇと平行な方向に延びる草刈り姿勢から、図１１に示すような地面Ｇに対して縦方向に延びる縦姿勢等まで自由に姿勢を変更できる。草刈り機１の草刈り姿勢は、草刈り機１のうち切断部１０の複数の刃１３が草を刈るために地面Ｇに接近させる姿勢である。草刈り機１の草刈り姿勢において後述するような切断部１０がスイングされた姿勢や旋回された姿勢も取りうるようになっている。
以下、本発明の第１実施形態における説明において、説明の便宜上、図１に示すように、自走式建設用機械２のアーム４の延びる方向を前側とし、アーム４の後方側を後側とし、図２に示すように、アーム４の前側から見て右手側を右側とし、その左手側を左側とし、草刈り機本体６の上方側を上側とし、その反対側を下側としている。

草刈り機１は、さらに、草を刈る切断部１０と、草刈り機本体６に取り付けられるスイング機構１２と、切断部１０を草刈り機本体６に対して横方向の面内で旋回させる旋回機構１４とを備えている。

切断部１０は、前後方向に直線状に延びる切断部本体１１と、切断部本体の右側及び左側の外縁に設けられた複数の刃１３とを備えている。切断部本体１１は、直線状に延びるプレートを形成する。切断部本体１１の上面には、旋回軸部２２から延びる回動支持部２８が接続され、切断部１０は旋回軸部２２から延びる回動支持部２８により上方から支持される。切断部１０は、切断部本体１１と刃１３とによりのこぎり状のトリマー部を形成している。複数の刃１３は、切断部本体１１から側方に延びている。よって、複数の刃１３は、切断部本体１１から側方に延びる同一平面上に配置されている。複数の刃１３のうち可動刃（レシプロ刃）が固定刃に対して高速で往復することで草や枝等を切断できる。可動刃の往復速度は例えば４００回／分である。切断部１０の複数の刃１３は、金属材料により形成されている。複数の刃１３のうち可動刃は、油圧モータ又は電動モータ等の切断刃駆動部１７により駆動される。切断刃駆動部１７はカム機構１８を駆動させ、このカム機構１８を介して駆動力が可動刃に伝達される。カム機構１８は横方向に延びる軸を中心に回転するカムを備えている。そのため、カム機構１８は矢印Ｊ１で示すような回転動作を矢印Ｊ２で示すような前後方向動作に変換しつつ伝達するようになっている。

切断部１０の複数の刃１３は、切断部１０の前端から後端まで配置されている。切断部１０の前端から後端までの長さＬ１は、５００ｍｍ乃至２０００ｍｍの範囲内の長さであり、例えば１２００ｍｍの長さである。このように切断部１０は、パワーショベル等のアームに取り付けられるような大型の切断部である。切断部１０の複数の刃１３は、右側の刃の先端から左側の刃の先端までの長さ（左右方向の幅）Ｌ２は、２００ｍｍ乃至５００ｍｍの範囲内の長さであり、例えば３００ｍｍの長さである。切断部１０は、上述するように大型の切断部であり、比較的広範囲の領域を同時に草刈りできるように構成されている。また、切断部１０は、比較的大型の切断部が旋回可能となっており、草刈り機１は、アーム４により自走式建設用機械２から離れた位置の空中に支持された状態で草を刈るアーム支持タイプの草刈り機である。

切断部１０は、図１及び図３に示すような草刈り姿勢において旋回軸部２２より前方側の第１部分１０ａと、旋回軸部２２より後方側の第２部分１０ｂとを備えている。草刈り機１の草刈り姿勢においては、切断部１０が後述する旋回されていない状態では、第１部分１０ａが第２部分１０ｂよりも前側に位置している。このとき、第１部分１０ａの長さＬ３は、第２部分１０ｂの長さＬ４よりも長い。第１部分１０ａを比較的長く形成することにより、刃１３により草を刈る領域を比較的大きくできる。また、第２部分１０ｂを比較的短く形成し、バケット３０の先端や中部まで到達しないような短い長さとすることにより、バケット３０で地面Ｇを掘る時に切断部１０が地面に当たることを防ぎ、バケット３０の使い勝手を向上させることができる。また、第１部分１０ａで草を刈りにくい場所においては、第２部分１０ｂを使用して草を刈ることができ、草刈り機１の使い勝手が向上される。このように、切断部１０は、旋回軸部２２に対して前後非対称な切断部を形成している。

スイング機構１２は、スイング軸部２０のスイング軸Ｘ１を中心として切断部１０を草刈り機本体６に対して左右、すなわち右側方向及び／又は左側方向にスイングさせる。スイング機構１２は、スイング駆動部２４を備えている。スイング駆動部２４は、油圧モータの回転駆動によりスイング軸部２０より先端側の旋回機構１４及び切断部１０を左右方向にスイングさせることができる。また、スイング機構１２は、スイング軸部２０を中心として切断部１０を任意の角度まで傾けた後、その姿勢を維持することができる。

旋回機構１４は、旋回軸部２２の旋回軸Ｘ２を中心に切断部１０を３６０度旋回させる。旋回機構１４は、旋回機構駆動部２６を備えている。旋回機構駆動部２６は、油圧モータの回転駆動により旋回軸部２２より先端側の切断部１０を旋回機構駆動部２６に対して旋回させることができる。旋回機構１４の旋回軸部２２は、スイング機構１２に取り付けられた支持部２７に設けられる。また、この支持部２７には上述した回動支持部２８が回動可能に取り付けられている。旋回機構１４は、切断部１０の旋回方向（時計回りの方向、反時計回りの方向）を自由に設定できる。また、旋回機構１４は、切断部１０の旋回角度を自由に設定できる。また、旋回機構１４は、切断部１０を連続的に旋回させることが可能であり、また、切断部１０を任意の位置で停止させ、その位置を維持することが可能である。旋回機構１４は、旋回により切断部１０の位置を自由に調整して草刈りをしやすい姿勢にできる機能を有すると共に、旋回機構１４は、旋回により切断部１０を旋回させながら切断部１０を駆動して広範囲の草刈りを実現する機能を有している。

図１及び図３に示すように、切断部１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構１４の旋回軸部２２は、スイング機構１２のスイング軸部２０よりも下方側に位置する。また、切断部１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構１４の旋回軸部２２は、スイング機構１２のスイング軸部２０よりも前方側に位置する。例えば、上面視で、旋回軸部２２は、スイング軸部２０よりも前方側に位置している。

草刈り機１は、さらに、草刈り機本体６に取り付けられ、土を掘るバケット３０を備える。バケット３０は、いわゆる建設機械用途に用いることができる金属製のバケットであり、土を掘る、土砂を運ぶ、地面を整地する等に使用できる。バケット３０は、草刈り機本体６と一体として構成される。金属製の部材である。バケット３０は、図１及び図３に示すような草刈り機１の草刈り姿勢において、後方側且つ上方側に開口するように位置する。このように、バケット３０は、スイング機構１２のスイング軸部２０に対して、旋回機構１４の旋回軸部２２と反対側に開口するように設けられる。バケット３０は、先端の爪部３１がスイング軸部と反対側の後方に延びている。爪部３１は、金属製であり、後方側において右側の端部から左側の端部まで形成されている。

図１及び図３に示すように、切断部１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、バケット３０は、切断部１０より上方の高さ位置に位置する。また、バケット３０は、例えば、上面視で、切断部１０とずれた位置に配置される。図３に示すように、草刈り姿勢において、上面視で、第２部分１０ｂの後端１０ｃは、バケット３０の開口部３０ａよりも前方側に位置している。

草刈り機１は、さらに、スイング機構１２、旋回機構１４、切断刃駆動部１７等を制御する制御部３２を備えている。制御部３２は、油圧ポンプ（図示せず）や油圧回路（図示せず）を介して、スイング機構１２、旋回機構１４のそれぞれを制御する。制御部３２は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、メモリ等に記録された所定の制御プログラムに基づいてスイング機構１２のスイング動作、旋回機構１４の旋回動作、切断部１０の草刈り動作等を実行するように接続された機器を制御する。制御部５０は、上述のような油圧ポンプ、切断刃駆動部１７等と電気的及び／又は油圧的に接続されている。

次に、図１、図２、図６乃至図１２を参照して、本発明の第１実施形態による草刈り機１の動作について説明する。
図１を参照して、先ず、草刈り姿勢の草刈り動作を説明する。
図１に示すように、アーム４の先端に取り付けられた草刈り機１は、平坦な地面Ｇのわずかに上方において、複数の刃１３が地面Ｇと平行な平面上に位置するように配置される。例えば、切断部１０の下部の複数の刃１３は、地面Ｇより上方に数センチの位置に位置している。この状態で、切断部１０が駆動されることにより、切断部１０が位置する部分の草を複数の刃１３により刈ることができる。作業者は、図６に示すように、自走式建設用機械２を中心としてアーム４を伸ばし、さらに切断部１０の先端までの草刈可能範囲Ｄを草刈りすることができる。草刈可能範囲Ｄは自走式建設用機械２を中心とした円形の範囲となる。

図２、図７及び図８に示すように、草刈り機１のスイング機構１２により、切断部１０を草刈り機本体６に対して左右、すなわち右側方向及び左側方向にスイングさせることができる。

図７に示すように、切断部１０は、草刈り機本体６に対して右側方向にスイングされた位置に位置決めできる。切断部１０はスイング軸部２０を中心とした円弧に沿って右側にスイング移動される。切断部１０の複数の刃１３は、水平に限られない姿勢から右側に９０度スイングされた状態、例えば図２に示すような水平状態から右側に９０度の垂直状態、までの範囲内の角度の傾きに位置決めできる。例えば、図７に示す切断部１０の複数の刃１３は、図２に示す切断部１０の複数の刃１３に対し、右側に３０度の傾きで位置している。従って、地面が傾斜している場合や、地面に凹凸がある場合にも、切断部１０を傾けて複数の刃１３を地面に沿う向きに調整しながら効率的に草刈りをすることができる。

また、図８に示すように、切断部１０は、草刈り機本体６に対して左側方向にスイングされた位置に位置決めできる。切断部１０はスイング軸部２０を中心とした円弧に沿って左側にスイング移動される。切断部１０の複数の刃１３は、水平に限られない姿勢から左側に９０度スイングされた状態、例えば図２に示すような水平状態から左側に９０度の垂直状態、までの範囲内の角度の傾きに位置決めできる。例えば、図８に示す切断部１０の複数の刃１３は、図２に示す切断部１０の複数の刃１３に対し、左側に３０度の傾きで位置している。従って、地面が傾斜している場合や、地面に凹凸がある場合にも、切断部１０を傾けて複数の刃１３を地面に沿う向きに調整しながら効率的に草刈りをすることができる。また、例えば切断部１０の複数の刃１３が９０度スイングされ垂直状態とされるような場合や任意の角度でスイングされ複数の刃が縦方向の面上にある縦状態とされるような場合には、立木の側面等を切断すること、縦方向の面に刈り揃えたりすること等ができる。

さらに、図９及び図１０に示すように、草刈り機１の旋回機構１４により、旋回軸部２２の旋回軸Ｘ２を中心に切断部１０を３６０度旋回させることができる。図９においては、図７に示すような切断部１０を右側にスイングした状態から旋回機構１４により切断部１０を時計回りに９０度旋回させ、切断部１０が停止されている。図１０においては、図８に示すような切断部１０を左側にスイングした状態から旋回機構１４により切断部１０を時計回りに９０度旋回させ、切断部１０が停止されている。もちろん、図２に示すような草刈り姿勢においても旋回機構１４により、旋回軸部２２を中心に切断部１０を３６０度旋回させることができる。旋回機構１４により、切断部１０を旋回させることにより、アーム４を細かく動かさなくとも、切断部１０が旋回する円形の領域Ｅ１（図６参照）内の草を効率的に草刈りできる。図６においては、アーム４が特定の位置にあるとき切断部１０により草を刈れる草刈り可能範囲を分かりやすく示すため、領域Ｅ１内において、図４に示すような草刈り姿勢で前後に延びる切断部１０（前後に延びる切断部１０の位置をＦ０により示す）の他、草刈り姿勢で右側に９０度旋回された切断部１０（右側に９０度旋回された切断部１０の位置をＦ１により示す）、草刈り姿勢で左側に９０度旋回された切断部１０（左側に９０度旋回された切断部１０の位置をＦ２により示す）、も図示されている。同様に、領域Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６においても、同様の位置の切断部１０が例示されている。なお、領域Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６に対応する位置の草刈り機１まで延びるアーム４については図示を省略している。このようにして、比較的広い領域の草を効率的に草刈りできる。例えば、図６に示すように、草刈り機１の例示の位置（領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６の中心の位置）に対し、切断部１０が旋回する円形の領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６内の草を効率的に草刈りできる。円形の領域Ｅ１等は、第１部分１０ａを半径とする円形の領域であり、例えば、直径１６００ｍｍの円形の領域である。なお、旋回機構１４により、切断部１０を旋回させながら切断刃駆動部１７を駆動して草刈りを行ってもよいし、図９や図１０に示すような、特定の姿勢で旋回を停止した状態で草刈りを行ってもよい。旋回機構１４の旋回軸部２２は、スイング機構１２のスイング軸部２０から切断部１０までの間の支持部に設けられているので、スイングされた傾きの切断部１０をさらに旋回させて草刈りでき、傾斜地等の草刈りを地面に沿った円形の領域において効率的に行うことができる。また、図９や図１０に示すような旋回されて停止している切断部１０を、旋回機構１４により、さらなる任意の角度まで再旋回させてもよい。また、図９や図１０に示すような旋回された切断部１０を、スイング機構１２により、任意の角度までスイング移動させてもよい。また、図９や図１０に示すような旋回角度で切断部１０を停止させる必要はなく、旋回機構１４により、切断部１０を連続して旋回させることが可能である。

さらに、図１１に示すように、草刈り機１のバケット３０により、土を掘る、土砂を運ぶ、地面を整地する等の作業をすることができる。草刈り機１のバケット３０を地面Ｇに向けて使用しようとする場合には、草刈り機本体６の先端側、すなわち切断部１０の先端側をアーム４に引き付けるように上方に持ち上げ、草刈り機１の草刈り機本体６を縦姿勢まで立てた状態とする。その上で、草刈り機１の下部のバケット３０を地面Ｇに作用させる。例えば、図１１において、バケット３０により地面を掘り始める状態の草刈り機１をＨ１（破線）により示し、バケット３０により地面を掘り進めている途中の状態の草刈り機１をＨ２により示している。よって、草刈り作業中に石や岩等の障害物がある場合等に、これらを取り除いたり、草刈り後に地面を整地したりすることを、別のパワーショベル等を準備したり、草刈り機１を別のバケット等のアタッチメントに交換したりすることなく、本実施形態の草刈り機１により効率的に行うことができる。また、草刈り機１の草刈り姿勢において、上面視で、切断部１０の後端１０ｃは、バケット３０の開口部よりも前方側に位置している。草刈り機１を縦姿勢としてバケット３０により地面を掘るときに、切断部が地面Ｇに干渉しにくくできる。

また、図１２に示すように、草刈り機１のバケット３０により、自走式建設用機械２の移動や、自走式建設用機械２の姿勢を補助できる。例えば、バケット３０の爪部３１を地面に突き立てることにより、自走式建設用機械２を引き上げる力を自走式建設用機械２に作用させ、傾斜地において自走式建設用機械２の上り下り等の移動を補助できる。例えば、図１２において、バケット３０の爪部３１を地面Ｇに突き立てて自走式建設用機械２の上りの移動を補助する状態の草刈り機１をＨ３により示している。また、傾斜地において、バケット３０の爪部３１を地面に突き立てることにより、自走式建設用機械２が下りる力を抑え、自走式建設用機械２の下りの移動を補助できる。また、バケット３０の爪部３１を地面に突き立てることにより、傾斜地においても自走式建設用機械２の位置を修正する動作をよりしやすくする又は安定的に行うことができる。よって、自走式建設用機械２の自力での上り下り等の移動がやや難しい傾斜を有する傾斜地においても、バケット３０を利用して自走式建設用機械２を移動できる。例えば、山林中の地面や傾斜のある地面等において草刈り機１により草刈り作業を行うことができる。また、平坦に整地されていない地面や石、岩、倒木などの障害物があるような地面においても、バケット３０により、土地を整備しながら、草刈り機１により草刈り作業を行うことができる。

次に、図１３乃至図１９により本発明の第２実施形態による草刈り機について説明する。図１３は本発明の第２実施形態による草刈り機の側面図であり、図１４は上面図であり、図１５は正面図であり、図１６は背面図である。さらに、図１７は本発明の第２実施形態による草刈り機の旋回機構を示す断面図であり、図１８は草刈り機の切断刃駆動部を示す断面図であり、図１９は草刈り機の切断部を示す平面図である。

先ず、図１３に示すように、第２実施形態による草刈り機１０１は、草刈り機本体１０６を備え、この草刈り機本体１０６は、図１に示す自動式建設機械２のアーム４にリンク機構８を介して取り付けられている。草刈り機本１０６は、第１実施形態と同様に、リンク機構８の動作により、アーム４に対する草刈り機本体１０６の前後方向の角度（上下方向の角度）を変更できるようになっている。

草刈り機１０１は、さらに、草を刈る切断部１１０と、この切断部１１０をスイング（揺動運動）させるための草刈り機本体１０６に取り付けられたスイング機構１１２と、切断部１１０を草刈り機本体１０６に対して横方向の面内で旋回させる旋回機構１１４を備えている。

スイング機構１１２は、図１３乃至図１６示すように、スイング軸部１２０のスイング軸Ｘ３を中心として切断部１１０を草刈り機本体１０６に対して右側方向及び左側方向に例えばそれぞれ４５度までスイングさせることができるようになっている（図１５参照）。スイング機構１１２は、前後方向の端部に２つのスイング駆動部１２４を備え、これらのスイング駆動部１２４は、それぞれ油圧モータの回転駆動によりスイング軸部１２０よりも下方にある旋回機構１１４及び切断部１１０をスイングさせることができる。さらに、スイング機構１１２は、スイング軸部１２０を中心として切断部１１０を任意の角度まで傾けた後、その姿勢を維持することができるようになっている。

旋回機構１１４は、図１７に示すように、旋回軸X４を中心に切断部１１０を３６０度旋回させることができるようになっている。この旋回機構１１４は、上述したスイング機構１１２に取り付けられた支持部１１６と、この支持部１１６に回動可能に取り付けられ切断部１１０を支持する回動支持部１１８を備えている。

支持部１１６には、旋回軸X４から離間した位置に旋回機構駆動部である油圧モータ１２１が取り付けられており、ベアリング１２３により回転が支持されている。油圧モータ１２１の軸１２２の下端にはピニオンギア１２４が嵌め込まれ、このピニオンギア１２４に油圧モータ１２１の回転が伝達される。
なお、油圧モータ１２１には油圧ホースにより油を供給しているが、油圧モータ１２１が旋回軸Ｘ４から離間した位置に取り付けられているため、油圧ホースの旋回機構１１４の旋回による巻き付けが生じるが、これを防止するために、油圧ホースを収納するスイベル１２５が旋回軸Ｘ１に設けられている。

一方、回動支持部１１８には、回転支持部本体１１９と、この回転支持部本体１１９と一体的に回転する内周側に歯が形成された内歯車１２６が設けられ、この内歯車１２６がピニオンギア１２４と噛み合うようになっている。さらに、内歯車１２６の外周側にはベアリング１２８が設けられ、これにより、内歯車１２６（即ち、回動支持部１１８）が、旋回軸X４を中心にして、回動できるようになっている。本実施形態においては、油圧モータ１２１の回転をピニオンギア１２４を介して内歯車１２６に伝えることにより、回動支持部１１８の回転速度を低速にしている。

図１４及び図１７に示すように、旋回機構１１４の支持部１１６の後方には、バケット１３０が取り付けられており、このバケット１３０の先端には爪部１３２が設けられている。さらに、支持部１１６の後方のバケット１３０の上部には、クランプアーム１３４が取り付けられ、このクランプアーム１３４は油圧シリンダ１３６により、開閉可能に動作するようになっている。バケット１３０は、土を掘る、土砂を運ぶ、地面を整地する等に使用できる。また、クランプアーム１３４は、草刈りの際に不要な大きな石や木材をクランプして、運び出す等ために使用される。

さらに、バケット１３０の爪部１３２により、図１２に示した第１実施形態と同様に、自走式建設用機械２の移動や、自走式建設用機械２の姿勢を補助することができる。

次に、図１８及び図１９により、切断部１１０について説明する。図１８に示すように、切断部１１０は、前後方向に延びる切断部本体であるフレーム１３８を備え、このフレーム１３８が、図１３に示すように、旋回機構１１４の回動可動部１１８の下端に連結されている。切断部１１０は、さらに、下カバー１４０と、フレーム１３８と下カバー１４０とにより挟まれた可動刃（レシプロ刃）１４２及び固定刃１４４とを備えている。可動刃１４２は固定刃１１４の上方に位置している。さらに、これらの可動刃１４２と固定刃１４４は、６本のボルト・ナット１４６により、フレーム１３８と下カバー１４４に可動刃１４２のみが前後方向に移動可能なように取り付けられている。

フレーム１３８には、切断部駆動部である油圧モータ１４８が設けられている。この油圧モータ１４８の軸１５０の下端には、カム機構１５１が取り付けられている。カム機構１５１は、軸１５０の下端に取り付けられた円盤１５２と、この円盤１５２の下面に軸１５０から偏心した位置に取り付けられたカム１５４を備えている。油圧モータ１４８及び円盤１５２の回転軸Ｘ５と、カム１５４の回転軸Ｘ６とは、上面視でずれているので、油圧モータ１４８により円盤１５２が回転すると、カム１５４は縦方向に延びる回転軸Ｘ５のまわりを回転しながら前後方向に往復運動する。

次に、図１９により、可動刃１４２と固定刃１４４について説明する。可動刃１４２には、前後方向に延びる３組の一対の溝１５６（１５６ａ、１５６ｂ、１５６ｃ、１５６ｄ、１５６ｅ、１５６ｄ）が形成されている。また、溝１５６ｃ、１５６ｄと溝１５６ｅ、１５６ｄとの間に、幅方向に延びるカム用溝１５８が形成され、このカム用溝１５８にカム１５４が挿入される。

さらに、ボルト・ナット１４６のボルトには、リング形状のカラー１６０が挿入されており、ボルトとカラー１６０には微小の隙間があり、カラー１６０はボルトの周りを回転して、可動刃１４２の移動をガイドできるようになっている。

可動刃１４２のカム用溝１５８にカム１５４が挿入されているので、油圧モータ１４８が回転すると、円盤１５２が回転し、この円盤１５２の回転により、カム１５４が偏心した状態で回転する。このカム１５４の回転により、可動刃１４２は、カラー１６０にガイドされ、前後方向に往復運動する。

次に、上述した第１実施形態の草刈り機１及び第２実施形態の草刈り機１０１による作用効果を説明する。
上述した草刈り機１、１０１においては、旋回機構１４、１１４が、スイング機構１２、１１２に取り付けられた支持部２７、１１６と、この支持部２７、１１６に回動可能に取り付けられた回動支持部２８、１１８を備え、旋回機構１４、１１４の旋回軸部２２、１２１は、支持部２７、１１６に設けられ、切断部１０、１１０は回動支持部２８、１１８により上方から支持される。これにより、スイング機構１２、１１２により、切断部１０、１１０を草刈り機本体６、１０６に対して左右にスイングさせ、切断部１０、１１０を地面Ｇ、例えば傾斜地等の地面に沿う方向、例えば地面と平行な方向に位置決めでき、その上で、旋回機構１４、１１４により、切断部１０、１１０を例えば傾斜地等の地面に沿う方向において旋回させ、切断部１０、１１０により草を刈る効率を向上させることができる。また、傾斜地や凹凸の変化がある地面等においても、切断部１０、１１０を地面に沿う方向に位置決めでき、切断部１０、１１０を旋回させて切断部１０の位置を調整したりすることができ、切断部１０、１１０により草を刈る効率を向上させることができる。

また、草刈り機１、１０１においては、切断部１０、１１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構１４、１１４の旋回軸部２２、１２１は、スイング機構１２、１１２のスイング軸部２０、１２０よりも下方側に位置する。これにより、切断部１０、１１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、スイング機構１２、１１２と旋回機構１４、１１４とが干渉しにくくしつつ、スイング機構１２、１１２により切断部１０、１１０を草刈り機本体６に対して左右にスイングさせ、その上で、スイング軸部２０、１２０よりも下方側に位置する旋回機構１４、の旋回軸部２２、１２２により、切断部１０、１１０を例えば傾斜地等の地面に沿う方向において旋回させ、切断部１０、１１０により草を刈る効率をより向上させることができる。

また、草刈り機１、１０１においては、切断部１０、１１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構１４、１１４の旋回軸部２２、１２２は、スイング機構１２、１１２のスイング軸部２０、１２０よりも前方側に位置する。これにより、切断部１０、１１０により地面に生えた草を刈るときに、スイング機構１２、１１２と旋回機構１４、１１４とが干渉しにくくしつつ、スイング機構１２、１１２により切断部１０、１１０を草刈り機本体６、１０６に対して左右にスイングさせ、その上で、スイング軸部２０、１２０よりも前方側に位置する旋回機構１４、１１４の旋回軸部２２、１２２により、切断部１０、１１０を例えば傾斜地等の地面に合わせた方向において旋回させ、切断部１０、１１０により草を刈る効率をより向上させることができる。

また、草刈り機１０１においては、スイング機構１１２は、前後方向に２個設けられ、切断部１１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、旋回機構１１４の旋回軸部１２２が、２個のスイング機構１１２のスイング軸部１２０の間に位置する。これにより、切断部１１０により地面に生えた草を刈るときに、旋回機構１１４を安定して旋回させることができるので、切断部１１０により草を刈る効率をより向上させることができる。

また、草刈り機１、１０１においては、切断部１０、１１０が、可動刃と固定刃からなる複数の刃１３、１４２、１４３と、この可動刃を駆動して往復動させる切断部駆動部１７、１４８を備えている。これにより、効率よく草を刈ることができる。

また、草刈り機１、１０１においては、切断部１０、１１０の切断部駆動部１７、１４８は、可動刃を往復動させるカム機構１８、１５１を備えているので、このカム機構１８、１５１により、切断駆動部１７、１４８の力が可動刃に伝達され、スムーズ且つ効果的に可動刃を往復運動させることができる。

また、草刈り機１においては、カム機構１８は、横方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えているので、横方向の寸法を小さくして、コンパクトな構造とすることができる。

また、草刈り機１０１においては、カム機構１５１は、縦方向に延びる軸のまわりを回転するカム１５４を備えているので、高さ方向の寸法を小さくして、コンパクトな構造とすることができる。

また、草刈り機１、１０１は、さらに、草刈り機本体６、１０６に取り付けられ、土を掘るバケット３０、１３０を備える。これにより、草刈り機１、１０１のバケット３０、１３０により、地面を掘る、石をどける、地面を整地する等をしながら草刈りをすることができ、切断部１０、１１０により草を刈る効率をより向上させることができる。

また、草刈り機１、１０１においては、バケット３０、１３０は、スイング機構１２、１１２のスイング軸部２０、１２０に対して、旋回機構１４、１１４の旋回軸部２２、１２２と反対側に開口するように設けられる。これにより、草刈り機１、１０１において、バケット３０、１３０と旋回機構１４、１１４及び切断部１０、１１０とを使い分けることができ、平坦に整地されていない地面や石、岩、倒木等の障害物があるような地面においても、アーム４に取り付けられるアタッチメントを代えることなく、草刈り機のバケット３０、１３０により、土地を整備しながら、切断部１０、１１０により草刈り作業を行うことができる。

また、草刈り機１、１０１においては、切断部１０、１１０により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上面視で、切断部１０、１１０の後端は、バケット３０、１３０の開口部よりも前方側に位置している。これにより、草刈り機１、１０１を縦姿勢としてバケット３０、１３０により地面を掘るときに、切断部１０、１１０が地面に干渉しにくくできる。

１、１０１ 草刈り機
２ 自走式建設用機械
４ アーム
６、１０６ 草刈り機本体
８ リンク機構
１０、１１０ 切断部
１０ｃ 後端
１２、１１２ スイング機構
１３ 刃
１４、１１４ 旋回機構
２０、１２０ スイング軸部
２２、１２２ 旋回軸部
２７、１１６ 支持部
２８、１１８ 回動支持部
３０、１３０ バケット
３０ａ 開口部
３１、１３２ 爪部
１２１ 油圧モータ
１２４ ピニオンギア
１２５ スイベル
１２６ 内歯車
１３４ クランプアーム
１３６ 油圧シリンダ
Ｇ 地面

Claims (11)

1. 建設用機械のアームに取り付けられる草刈り機であって、
   上記アームに取り付けられる草刈り機本体と、
   草を切断する切断部と、
   上記草刈り機本体に取り付けられ、上記切断部を上記草刈り機本体に対して左右にスイングさせるスイング機構と、
   上記切断部を上記草刈り機本体に対して横方向の面内で旋回させる旋回機構と、を有し、
   上記旋回機構は、上記スイング機構に取り付けられた支持部と、この支持部に回動可能に取り付けられた回動支持部を備え、上記旋回機構の旋回軸部は、上記支持部に設けられ、上記切断部は上記回動支持部により上方から支持される、草刈り機。
2. 上記切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上記旋回機構の上記旋回軸部は、上記スイング機構の上記スイング軸部よりも下方側に位置する、請求項１に記載の草刈り機。
3. 上記切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上記旋回機構の上記旋回軸部は、上記スイング機構の上記スイング軸部よりも前方側に位置する、請求項１に記載の草刈り機。
4. 上記スイング機構は、前後方向に２個設けられ、上記切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上記旋回機構の上記旋回軸部は、上記２個のスイング機構の上記スイング軸部の間に位置する、請求項１に記載の草刈り機。
5. 上記切断部は、可動刃と固定刃からなる複数の刃と、この可動刃を駆動して往復動させる切断部駆動部を備えている、請求項１に記載の草刈り機。
6. 上記切断部の切断部駆動部は、可動刃を往復動させるカム機構を備えている、請求項４に記載の草刈り機。
7. 上記カム機構は、横方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えている、請求項６に記載の草刈り機。
8. 上記カム機構は、縦方向に延びる軸のまわりを回転するカムを備えている、請求項６に記載の草刈り機。
9. さらに、上記草刈り機本体に取り付けられ、土を掘るバケットを備える、請求項１に記載の草刈り機。
10. 上記バケットは、上記スイング機構の上記スイング軸部に対して、上記旋回機構の上記旋回軸部と反対側に開口するように設けられる、請求項９に記載の草刈り機。
11. 上記切断部により地面に生えた草を刈る草刈り姿勢において、上面視で、上記切断部の後端は、上記バケットの開口部よりも前方側に位置している、請求項１０に記載の草刈り機。

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