JP2023126618A - mower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は草刈り機に関する。特に、走行機体の後部に装着され、走行機体の側方において草刈り作業を行うオフセットタイプの草刈り機に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a lawn mower. In particular, the present invention relates to an offset type mower that is attached to the rear of a traveling machine body and performs mowing work on the side of the traveling machine body.
従来、農道や荒れ地の雑草を除去するため草刈り作業を行う農作業機として草刈り機が知られている。一般的に、草刈り機は、トラクタ等の走行機体によって作業部を牽引することにより草刈り作業を進める。近年は、草刈り作業を行う作業部が走行機体の側方に移動可能となっていて、走行機体の側方において草刈り作業を行うオフセットタイプの草刈り機が知られている(特許文献1及び2)。 BACKGROUND ART Grass mowers are conventionally known as agricultural machines that cut grass to remove weeds from farm roads and wastelands. BACKGROUND ART Generally, mowing machines proceed with mowing work by pulling a working part with a traveling body such as a tractor. In recent years, offset type mowers have been known in which a working part that performs mowing work is movable to the side of the traveling machine body, and the mowing work is performed on the side of the traveling machine body (Patent Documents 1 and 2).
特許文献1及び2に記載された草刈り機は、いずれも走行機体と作業部とをユニバーサルジョイントを用いて連結することにより走行機体の動力を作業部に伝達している。作業部に伝達された動力は、作業ローターの爪軸を回転させるための動力等に利用される。 The mowers described in Patent Documents 1 and 2 both transmit the power of the traveling machine body to the working part by connecting the traveling machine body and the working part using a universal joint. The power transmitted to the working part is used as power for rotating the claw shaft of the working rotor.
しかしながら、特許文献1にも記載されるとおり、ユニバーサルジョイントの折れ角には制限があるため、これに伴い、作業部の設計にも様々な制限が生じる。例えば、ユニバーサルジョイントに関し、一般的に、トルクを一定とした場合、ユニバーサルジョイントの折れ角が大きくなるにつれて寿命が短くなることが知られている。 However, as described in Patent Document 1, there is a limit to the bending angle of the universal joint, and accordingly, various limitations arise in the design of the working part. For example, regarding universal joints, it is generally known that when the torque is constant, the life of the universal joint becomes shorter as the bending angle of the universal joint increases.
ユニバーサルジョイントの寿命を考慮しつつ作業部のオフセット量を確保するためには、ユニバーサルジョイントの長さを長くすることが考えられるが、その場合には、走行機体から近い場所を作業する場合に、ユニバーサルジョイントの長さが邪魔になって作業の接近性が損なわれるという問題がある。また、ユニバーサルジョイントが長くなると、長くなった分だけ全体の重心が後方へずれるので、特にオフセットした位置での作業終了後、作業部を走行機体の後方に移動させて走行機体を進行させると、全体のバランスが悪くなり、走行安定性が損なわれるという問題もある。 In order to ensure the amount of offset of the working part while considering the life of the universal joint, it is possible to increase the length of the universal joint, but in that case, when working in a place close to the traveling aircraft, There is a problem in that the length of the universal joint becomes a hindrance, impairing the accessibility of work. Also, as the universal joint becomes longer, the entire center of gravity shifts backwards by the lengthened length, so if you move the working part to the rear of the traveling aircraft after completing work at an offset position, and the traveling aircraft advances, There is also the problem that the overall balance deteriorates and driving stability is impaired.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構造で動力を伝達可能な草刈り機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mower that has a compact structure and is capable of transmitting power.
本発明の一実施形態における草刈り機は、走行機体から動力を受けて草刈り作業を行う作業部と、前記作業部を、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動可能なオフセット機構部と、前記動力を前記作業部に伝達する動力伝達部と、を備え、前記動力伝達部は、一対のスプロケットの間に巻き掛けられたローラーチェーンを含む。 A mower according to an embodiment of the present invention includes a working part that performs mowing work by receiving power from a traveling machine body, and an offset mower that can move the working part to a position laterally offset with respect to the traveling direction of the traveling machine body. The power transmission unit includes a mechanism section and a power transmission section that transmits the power to the working section, and the power transmission section includes a roller chain wound between a pair of sprockets.
上述した本発明の一実施形態における草刈り機は、走行機体から入力された動力をコンパクトな構造で作業部に伝達することが可能である。 The mower according to the embodiment of the present invention described above is capable of transmitting power input from the traveling body to the working part with a compact structure.
以下、図面を参照して本発明の草刈り機の実施形態について説明する。但し、本発明の草刈り機は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a lawn mower of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the mower of the present invention can be implemented in many different embodiments, and should not be construed as being limited to the description of the examples shown below. In the drawings referred to in this embodiment, the same parts or parts having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.
また、説明の便宜上、上方、下方、前方、後方、右方、左方といった方向を示す語句を用いるが、重力の働く方向が下方であり、その逆が上方である。また、走行機体の進行する方向が前方であり、その逆が後方である。さらに、前方に向かって、右側が右方であり、左側が左方である。 Furthermore, for convenience of explanation, words indicating directions such as upward, downward, forward, backward, rightward, and leftward are used; however, the direction in which gravity acts is downward, and the opposite direction is upward. Further, the direction in which the traveling aircraft moves is forward, and the opposite direction is backward. Further, when facing forward, the right side is the right side, and the left side is the left side.
〈第1実施形態〉
[草刈り機の構成]
以下、第1実施形態における草刈り機100の概略の構成について、図1~3を用いて説明する。図1は、第1実施形態の草刈り機100の構成を示す平面図である。図2は、第1実施形態の草刈り機100の構成を示す側面図である。図3は、第1実施形態の草刈り機100の構成を示す背面図である。
<First embodiment>
[Mower configuration]
The general configuration of the
本実施形態における草刈り機100は、装着部10、オフセット機構部20、動力伝達部30、作業部40及び回動機構部50を備えている。具体的には、草刈り機100は、トラクタ等の走行機体200に対して装着部10により連結される。装着部10と作業部40とは、オフセット機構部20及び動力伝達部30を介して連結される。これにより、走行機体200の走行に従って草刈り機100が牽引され、作業部40による草刈り作業が行われる。
The
装着部10は、トラクタ等の走行機体200の2つの後方タイヤ210の間に設けられた三点リンク機構220(ただし、ここではロワーリンクのみ点線で示す)に対して連結される。三点リンク機構220は、通常、トップリンク、リフトロッド及びロワーリンクで構成される。三点リンク機構220は、公知の機構であるため、ここでの説明は省略する。
The
装着部10は、走行機体200の幅方向である左右方向に延びるヒッチフレーム11を備え、ヒッチフレーム11は、走行機体200の後部に設けられた三点リンク機構220に連結可能に構成されている。ヒッチフレーム11の中央下部にはギアボックス(図示せず)が設けられ、このギアボックスに走行機体200から動力を受ける入力軸(図示せず)が設けられている。入力軸は、走行機体200に設けられたPTO軸230からユニバーサルジョイント(図示せず)を介して動力が伝達される構成となっている。
The
オフセット機構部20は、作業部40のオフセット移動を行うための機構である。具体的には、オフセット機構部20は、作業部40を、走行機体200の進行方向に対して側方にオフセットした位置に移動させることができる。本実施形態のオフセット機構部20は、オフセットフレーム21、リンクロッド22、支持フレーム23及び伸縮部材24を有する。
The
オフセットフレーム21は、中空状部材で構成される長尺のフレームであり、動力伝達部30の下方に配置される。オフセットフレーム21の一端は、ヒッチフレーム11に対して水平面上で回動可能に連結され、他端は、支持フレーム23に連結される。
The
リンクロッド22は、筒状部材で構成される長尺の部材であり、オフセットフレーム21と同程度の長さを有する。リンクロッド22の一端は、ヒッチフレーム11に対して水平面上で回動可能に連結され、他端は、支持フレーム23に連結される。なお、ヒッチフレーム11上におけるオフセットフレーム21とリンクロッド22の連結位置は、異なる位置となっている。
The
支持フレーム23は、筒状部材で構成される短尺の部材であり、オフセットフレーム21とリンクロッド22とを相互に連結する部材である。支持フレーム23に対し、オフセットフレーム21及びリンクロッド22は、共に回動可能に連結される。また、支持フレーム23は、ヒッチフレーム11に対して略平行に配置される。
The
以上の構成により、ヒッチフレーム11、オフセットフレーム21、リンクロッド22及び支持フレーム23は、それぞれを各辺とする平行四辺形のリンク機構を構成する。このリンク機構により、オフセット機構部20は、作業部40をオフセット移動させることができる。
With the above configuration, the
伸縮部材24は、オフセット機構部20の動力源(アクチュエータ)であり、例えばガスシリンダ、油圧シリンダ等で構成される。伸縮部材24の一端は、ヒッチフレーム11に連結され、他端は、オフセットフレーム21の後方側(例えば、支持フレーム23との連結部分の付近)に連結される。伸縮部材24の伸縮により、オフセット機構部20が駆動され、作業部40のオフセット量(オフセット方向への移動量)を制御することができる。
The telescoping member 24 is a power source (actuator) for the
動力伝達部30は、装着部10の入力軸(図示せず)で受けた走行機体200からの動力を、作業部40側に伝達するための機構である。本実施形態の草刈り機100は、動力伝達部30として、従来のユニバーサルジョイントではなく、チェーン駆動機構としている。具体的には、動力伝達部30は、少なくとも駆動スプロケット31、従動スプロケット32及びローラーチェーン33を有する。ローラーチェーン33は、駆動スプロケット31及び従動スプロケット32に巻き掛けられた構成となっている。
The
駆動スプロケット31は、入力軸から受けた動力によって能動的に回転する歯車である。従動スプロケット32は、駆動スプロケット31からローラーチェーン33を介して伝達された回転動力によって受動的に回転する歯車である。ローラーチェーン33は、動力などを張力として伝達する機械要素である。動力伝達部30の構成についての詳細は、後述する。
The
作業部40は、実際に草刈り作業を行う部位であり、作業ローター41、ローターカバー42、2枚の側板43及び刈刃駆動部44を有する。作業部40は、刈刃駆動部44が、動力伝達部30より伝達された動力を受けて作業ローター41を駆動することにより草刈り作業を行う。
The working
作業ローター41は、側板43の間に配置された回転軸41a及び回転軸41aに放射状に複数設けられた刈刃41bを含む。回転軸41aは、走行機体200の進行方向に対して直交する水平方向に設けられる。作業ローター41は、回転軸41aを回転させて刈刃41bにより雑草等を刈り取る。
The
ローターカバー42は、作業ローター41を覆って配置されるカバー部材である。ローターカバー42は、刈刃41bによって刈り取られた雑草、雑草に付着する土、作業面(地表面)に落ちている小石などの飛散を防止すると共に、刈り取られた雑草を再び刈刃41bに戻し、細かく破砕する効果を有する。
The
側板43は、ボールベアリング等を介して回転軸41aを回転可能に支持すると共に、ローターカバー42を支持する。本実施形態では、左方の側板43に対して刈刃駆動部44が設けられている。
The
刈刃駆動部44は、走行機体200から動力伝達部30を介して伝達された回転動力を、作業ローター41の回転軸41aに伝達する。本実施形態の刈刃駆動部44は、図2に示されるように、駆動プーリー44a、従動プーリー44b、ベルト44c及びテンショナー44dを含む。ベルト44cは、駆動プーリー44aと従動プーリー44bとの間に巻き掛けられている。テンショナー44dは、駆動プーリー44aから従動プーリー44bに向かってベルト44cが押し出される側に配置され、ベルト44cの内側から外側に向かって張力を与えている。
The cutting
上述した構造の刈刃駆動部44では、駆動プーリー44aが動力伝達部30から伝達された回転動力により回転し、ベルト44cを介して従動プーリー44bへ回転動力を伝達する。従動プーリー44bは、駆動プーリー44aから与えられた回転動力を回転軸41aに伝達し、作業ローター41を駆動する。
In the cutting
回動機構部50は、走行機体200の進行方向を軸としたとき、その軸を中心として作業部40を回動させるための機構である。動力伝達部30から出力された動力は、第1伝達軸51、回動機構部50及び第2伝達軸52を介して刈刃駆動部44へと伝達される。作業部40の回動については後述する。
The
(動力伝達部の構成)
本実施形態の草刈り機100に用いる動力伝達部30の構成について図4を用いて説明する。図4は、第1実施形態の草刈り機100が備える動力伝達部30の構成を示す平面図である。
(Configuration of power transmission section)
The configuration of the
図4において、駆動スプロケット31と従動スプロケット32との間には、ローラーチェーン33が巻き掛けられている。なお、ローラーチェーン33の一部は、点線で省略されている。ここで、ローラーチェーン33のうち、駆動スプロケット31から従動スプロケット32に向けて移動する部分は、駆動スプロケット31によって押されている部分である。説明の便宜上、本明細書では、この部分を弛み側33aと呼ぶ。また、ローラーチェーン33のうち、従動スプロケット32から駆動スプロケット31に向けて移動する部分は、駆動スプロケット31によって引っ張られている部分である。本明細書では、この部分を張り側33bと呼ぶ。
In FIG. 4, a
本実施形態の動力伝達部30は、さらに、ローラーチェーン33の弛み側33aの外側に配置されたテンショナー34aと、ローラーチェーン33の弛み側33aの内側に配置されたテンショナー34bを有する。なお、ここでいう外側とは、環状をなすローラーチェーン33の外側(ローラーチェーン33で囲まれていない領域)であり、内側とはローラーチェーン33の内側である。
The
テンショナー34aは、弾性部材35の弾性力により引っ張られ、ローラーチェーン33に対して外側から内側に向けて張力を与える。本実施形態では、弾性部材35として引っ張りコイルバネを用いるが、他のバネ部材を用いてもよい。
The
テンショナー34bは、テンショナー34aよりも上流側(すなわち、駆動スプロケット31に近い側)に配置される。テンショナー34bの位置は固定であり、ローラーチェーン33の軌道を固定するガイド部材として機能する。したがって、テンショナー34aがローラーチェーン33に対して外側から内側に向けて張力を与えることにより、相対的にテンショナー34bは、ローラーチェーン33に対して内側から外側に向けて張力を与えることになる。
このように、本実施形態では、テンショナー34a及びテンショナー34bを用いてローラーチェーン33に対して張力を与えることにより、動力伝達時のローラーチェーン33の弛みを防止し、回転動力を効率的に伝達することができる。なお、テンショナー34a及び34bは必須の構成ではなく、省略することも可能であるし、テンショナー34aのみ設けた構成としてもよい。
As described above, in this embodiment, by applying tension to the
以上説明した駆動スプロケット31、従動スプロケット32、ローラーチェーン33、テンショナー34a、テンショナー34b及び弾性部材35は、チェーンケース36の内部に収納され、その外側をチェーンカバー37に覆われる。動力伝達部30は、オフセットフレーム21の上部に装着された支持部材(図示せず)の上に配置され、オフセットフレーム21と共に移動する。つまり、本実施形態では、動力伝達部30が、オフセット機構部20の一部を構成しているとも言える。
The driving
図4に示したように、本実施形態の草刈り機100は、走行機体200から入力された動力をチェーン駆動方式で作動する動力伝達部30を用いて作業部40へと伝達する。つまり、従来の草刈り機とは異なり、装着部10と作業部40とをユニバーサルジョイントで連結する必要がない。そのため、作業部40のオフセット量をユニバーサルジョイントの折れ角に制限されることなく自由に制御することが可能である。
As shown in FIG. 4, the
また、動力伝達部としてユニバーサルジョイントを使用しない利点として、作業部のオフセット量に依存して動力伝達部の寿命が短くなるといった弊害がないため、耐久性の高い草刈り機を実現することが可能である。 In addition, the advantage of not using a universal joint as the power transmission part is that it does not have the disadvantage of shortening the life of the power transmission part depending on the amount of offset of the working part, so it is possible to realize a highly durable mower. .
さらに、本実施形態の動力伝達部30は、駆動スプロケット31と従動スプロケット32との間の距離を自由に設定できるため、ジョイントの長さが邪魔になるなどの弊害もない。そのため、走行機体200から近い場所を作業する場合に作業の接近性が悪化するという弊害がないし、オフセットした位置での作業終了後、作業部40を走行機体200の後方に移動させて走行機体200を進行させると、全体のバランスが悪くなり、走行安定性が損なわれるといった弊害もない。
Furthermore, in the
なお、本実施形態のように動力伝達部30としてチェーン駆動方式を採用した場合、スプロケットの径の変更により容易に作業ローター41の回転速度を変更することができるというメリットもある。つまり、スプロケットの交換という簡単な作業のみで作業ローター41の回転速度を向上させたりトルクを向上させたりすることができる。
Note that when a chain drive system is adopted as the
以上のように、本実施形態における草刈り機100は、走行機体200から入力された動力をコンパクトな構造で作業部40に伝達することが可能である。
As described above, the
(草刈り機の動作)
第1実施形態における草刈り機100の作業部40をオフセット移動させた状態について説明する。図5は、第1実施形態における草刈り機100の通常時の作業状態を示す平面図である。図6は、第1実施形態の草刈り機100の通常時の作業状態の構成を示す背面図である。
(mower operation)
A state in which the working
ここで「通常時」とは、作業部40が、非作業状態から作業状態に向かってオフセット移動したままの状態を指す。つまり、作業部40が走行機体200の進行方向に対して側方にオフセット移動し、水平面に対して略平行な位置にある状態を指す。例えば、走行機体200が走行する圃場面の草刈り作業を行う状態が、通常時の作業状態に対応する。
Here, "normal time" refers to a state in which the working
図5及び図6に示されるように、草刈り作業時には、オフセット機構部20の駆動により作業部40が走行機体200の進行方向に対して右方にオフセット移動する。これにより、走行機体200の進行方向に対して側方にオフセットした位置で草刈り作業を行うことが可能である。
As shown in FIGS. 5 and 6, during mowing work, the offset
このとき、本実施形態の草刈り機100は、動力伝達部30と作業部40がほぼ直線上に連なる程度まで作業部40をオフセット移動させることができる。つまり、図5及び図6に示されるように、走行機体200の後方タイヤ210よりも大きく右方にオフセットした状態で草刈り作業を行うことが可能である。これは、前述のとおり、動力伝達部30としてチェーン駆動方式の機構を採用したため、従来のようなユニバーサルジョイントの折れ角による制限を受けないからである。
At this time, the
さらに、本実施形態の草刈り機100は、作業部40がオフセット移動した状態で回動する。図7は、第1実施形態における草刈り機100の作業部40が下方に回動した位置にある状態を示す背面図である。図8は、第1実施形態における草刈り機100の作業部40が上方に回動した位置にある状態を示す背面図である。
Furthermore, the
図7に示される草刈り機100は、作業部40が、オフセットした状態において、回動機構部50により下方(ここでは時計回り)に回動している。前述のとおり、回動機構部50は、走行機体200の進行方向を軸としたとき、作業部40をその軸を中心として回動させるための機構である。図7に示される状態は、作業部40が走行機体200よりも下方に位置する傾斜面(法面)の草刈り作業を行う状態である。
In the
本実施形態の草刈り機100は、動力伝達部30にチェーン駆動方式を採用することにより耐久性を維持したままオフセット量を大きくすることができるため、下方に位置する法面に対して効率よく作業をすることが可能である。
The
図8に示される草刈り機100は、作業部40が、オフセットした状態において、上方(ここでは反時計回り)に回動している。図8に示される状態は、作業部40が走行機体200よりも上方に位置する傾斜面(法面)の草刈り作業を行う状態である。この場合においても、本実施形態の草刈り機100は、上方に位置する傾斜面(法面)に対して効率よく作業をすることが可能である。
In the
〈第2実施形態〉
第2実施形態の草刈り機では、動力伝達部の構成が第1実施形態とは異なる。具体的には、本実施形態の草刈り機は、動力伝達部30aが、駆動プーリー31a、従動プーリー32a及びベルト33Aで構成される点である。なお、本実施形態では、第1実施形態の草刈り機100との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
<Second embodiment>
In the mower of the second embodiment, the configuration of the power transmission section is different from that of the first embodiment. Specifically, in the mower of this embodiment, the
図9は、第2実施形態の草刈り機が備える動力伝達部30aの構成を示す平面図である。第1実施形態がチェーン駆動方式を採用していたのに対し、本実施形態では、ベルト駆動方式を採用する。この場合においても、従来のようなユニバーサルジョイントを用いることなく動力伝達部30aを構成することができる。
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of a
本実施形態によれば、チェーンのように錆びる心配がないため、メンテナンスが容易な草刈り機を実現することができる。また、チェーン駆動方式に比べて動作音が小さくなるため、静音性の向上した草刈り機を構成することができる。 According to this embodiment, there is no need to worry about rusting like a chain, so it is possible to realize a mower that is easy to maintain. Furthermore, since the operating noise is lower than that of a chain drive system, it is possible to construct a grass mower with improved quietness.
以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10…装着部、11…ヒッチフレーム、20…オフセット機構部、21…オフセットフレーム、22…リンクロッド、23…支持フレーム、24…伸縮部材、30、30a…動力伝達部、31…駆動スプロケット、31a…駆動プーリー、32…従動スプロケット、32a…従動プーリー、33…ローラーチェーン、33A…ベルト、34a、34b…テンショナー、35…弾性部材、36…チェーンケース、37…チェーンカバー、40…作業部、41…作業ローター、41a…回転軸、41b…刈刃、42…ローターカバー、43…側板、44…刈刃駆動部、44a…駆動プーリー、44b…従動プーリー、44c…ベルト、44d…テンショナー、50…回動機構部、51…第1伝達軸、52…第2伝達軸、200…走行機体、210…後方タイヤ、220…三点リンク機構、230…PTO軸
DESCRIPTION OF
Claims (3)
刈刃が設けられた回転軸を有し、前記走行機体の後方位置と、前記走行機体の進行方向に対して側方にオフセットした位置とに移動させることが可能であるとともに、前記走行機体の進行方向に平行な回動軸を回動中心として上方又は下方に回動させることが可能な作業部と、
前記入力軸で受けた前記走行機体からの動力を前記作業部の側に伝達する第1動力伝達部と、
前記第1動力伝達部からの動力を前記作業部に伝達する第2動力伝達部と、
を備え、
前記回動軸は、背面視において前記第2動力伝達部の一部に重畳する、草刈り機。 a mounting part provided with an input shaft and connected to the traveling body;
It has a rotating shaft on which a cutting blade is provided, and can be moved to a rear position of the traveling machine body and a position laterally offset with respect to the traveling direction of the traveling machine body, a working part that can be rotated upward or downward around a rotation axis parallel to the direction of travel;
a first power transmission section that transmits power from the traveling aircraft body received by the input shaft to a side of the working section;
a second power transmission section that transmits power from the first power transmission section to the working section;
Equipped with
In the mower, the rotation shaft overlaps a part of the second power transmission section in a rear view.
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