JP2931866B2 - 切断具の装着法が改良された草刈機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は草刈機に関するものである。本発明の草刈機
は特に、支持ビームを備え、この支持ビーム上に複数の
回転切断具が装着されており、各回転切断具は上向きの
幾何学的軸線を中心に回転し、これら回転切断具の少な
くとも１つが上記支持ビームに内蔵された歯車列で構成
される駆動装置によって下方で駆動され、また、各回転
切断具は各々対応する幾何学的軸線を中心に回転するシ
ャフトに剛体接続されており、このシャフトは上記支持
ビームに剛体接続されたころがり軸受中を案内され、こ
のシャフトの下端は上記歯車列の１つに剛体接続されて
いる。

従来の技術 上記のような草刈機は公知であり、一般に市販されて
いる。この草刈機は使用時にトラクタに連結され、その
回転切断具は動力源によって回転駆動される。動力源は
一般にトラクタの動力取り出し装置であり、回転切断具
が回転して収穫すべき作物が切断される。

刈り取り時には、これらの回転切断具の１つが障害物
に接触し、回転切断具の回転が一時的に止まったり制動
されたりすることがある。しかし、この時でも、動力源
は動力を供給し続けるため、停止または制動されなかっ
た残りの回転切断具にはその質量と回転速度に対応する
運動エネルギーが蓄えられ、それが急激に放出される。
この運動エネルギーと、停止または制動された回転切断
具に連結されている１つまたは複数の歯車を介して動力
源から供給されるエネルギーが急激に放出されると、こ
れらの歯車が破損することになる。実際には、１つの歯
車の歯の所で破損が起こると、一種の連鎖反応を引き起
こし、その他の歯車も破損されてしまう。こうした破損
が起ると、切断棒の修理に極めて長時間を要し、草刈機
を運転することができなくなり、そのために収穫チャン
スを逸するばかりでなく、修理コストが極めて大きくな
る。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上記問題点を解決することにある。

課題を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明の草刈機は、
下方駆動式の各回転切断具のシャフトに、このシャフト
がころがり軸受から上方に突出した端部の所に、破断区
域を設けたことを特徴としている。

作用 従って、本発明の草刈機では、回転切断具の制動また
は停止に起因する急激な応力によって破断する箇所が予
め決まっている。この箇所は、シャフトの位置にして、
対応する歯車の歯の位置にしないのが好ましい。また、
この歯断区域はころがり軸受から上方に突出したシャフ
ト端部に設けるのが好ましい。このようにすると、歯断
が生じた時に回転切断具が切断棒から完全に外れるの
で、隣接する回転切断具が制動または停止することがな
くなる。しかも、残ったシャフト断片は対応する歯車は
ころがり軸受中に回転案内され続けているので、この歯
車をそれと噛み合っている隣りの１つまたは複数の歯車
との噛み合いが完全に維持される。

従って、本発明による草刈機は、支持ビームに内蔵さ
れた駆動装置の所の安全性が極めて高くなる。しかも、
破損時に草刈機を停止させておく時間が短くなり、単
に、折れたシャフトを取り替えるだけでよいので修理費
用が安くなる。

このシャフトの交換を短時間で行うことができるよに
するためには、軸受を支持ビームの上部に形成された対
応する中心孔に心出しし、この中心孔の直径を対応する
歯車の外径より大きくする。こうすることによって、軸
受の本体を支持ビームの上部に剛体接続したままで、支
持ビームの外側から取り付け具にアクセスすることが可
能になり、従って、草刈機を修理工場まで移動させる必
要がなくなる。しかも、支持ビームを完全に開く必要が
なく、単に折れたシャフトを案内している軸受を外すだ
けでよいので、畑で修理をすることができる。すなわ
ち、軸樹の本体を支持ビームに接続している取付け具に
は外側からアクセスできるので、支持ビームに形成され
た中心孔の直径を対応する歯車の外径より大きくしてお
くことによって上記の修理が可能となる。この修理は、
折れたシャフトと軸受を取り外して、例えば、予め組み
立ててある軸受−シャフト−歯車の新品の組立体を取り
付ければ、草刈機をすぐに運転できる状態になる。この
特徴は、収穫時に時間の損失が許されないユーザにとっ
て特に有利である。

本発明の別の特徴は、下方駆動式の回転切断具のシャ
フトがころがり軸受から上方に突出した端部にストッパ
ー部材またはストッパー部分が設けられている点にあ
る。このストッパー部材は、破断区域ところがり軸受の
内側レースとの間に設けられる。このストッパー部材
は、特にシャフトが破損した際に、破断区域で、対応す
る幾何学的回転軸線に沿ってシャフトが変位するのを防
ぐためのものである。

このストッパー部材を設けた場合には、ユーザがシャ
フトの破断にすぐに気づかなかった場合でも、残ったシ
ャフトの断片が下方に滑動するのがストッパー部材によ
って防止され、従って、残ったシャフトの下端部に連結
された歯車が支持ビームの下側部分と接触するのが防止
される。

この特徴は、ころがり軸受を２列の斜めに接触したボ
ール軸受にし、その内側レースを２つの部分にした場合
に特に有利である。すなわち、シャフトが破断した場合
でも、ころがり軸受の内側レースの２つの部分は上記ス
トッパー部材によって少なくともほぼ定位置に保持され
る。従って、この場合には、残ったシャフトの端部とこ
のシャフトに対応する歯車との回転案内関係は全く変化
しないので、この歯車と隣りの歯車との間の噛み合い関
係が維持される。

ストッパー部材は、シャフトに直接肩部を形成するこ
とによって簡単に設けることができる。

本発明では、シャフトの上端部を駆動装置に剛体接続
し、この駆動装置を対応する回転切断具に剛体接続する
ことができる。この場合には、ころがり軸受の内側レー
スを、この駆動装置とシャフト下端部に剛体接続された
歯車との間で締め付けることができる。また、駆動装置
をシャフトの上端部に取り外し不可能な状態で剛体接続
し、このシャフトの下端部に歯車を着脱自在な状態で剛
体接続することができる。この場合には、ころがり軸受
の内側レースをシャフトの下端部に締め付けたネジ山を
有する接続部材によって駆動装置と歯車との間に締め付
けることができる。

特に、上記２つの場合には、破断する前の状態では、
シャフトが破断区域の所に、ストッパー部材ところがり
軸受の内側レースとの間に僅かな隙間を存在させる。こ
うすることによって、ころがり軸受の内側レースを駆動
装置と歯車との間に確実に締め付けることができる。

ストッパー部材は、破断後に残るシャフトの断片を保
持するために備えられているので、このストッパー部材
の高さと幅を小さくすることができる。これによって、
切断棒の厚さを減少させなくても、駆動部材とシャフト
との間の最大間隔と駆動装置ところがり軸受との間の最
大間隔を維持することができる。

本発明は、添付図面を参照して行う以下の実施例の説
明によってより明らかになろう。しかし、本発明は下記
の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例 本発明による草刈機１は、一群の草刈装置２とこの草
刈装置が連結されているシャーシ３とを備えている。

使用時には、一群の草刈装置２が作業の前進方向５
（第２図を参照）を横切る方向に延びた状態で、草刈機
１がトラクタ４の連結装置（図示せず）に連結される。
この連結のために、シャーシ３にはトラクタ４の連結装
置に連結される連結具６が備えられている。

シャーシ３はトラクタの動力取り出し装置（図示せ
ず）から草刈装置２の駆動装置８（第２図、第３図参
照）まで運動を伝える伝動装置７の一部を支持してい
る。

草刈装置２は回転切断具10、10′を備えた切断棒９
と、この切断棒９を支持する支持構造体11とを備えてお
り、草刈装置２はこの支持構造体11を介してシャーシ３
に接続されている。

切断棒９の詳細は第２図以降に示されている。この切
断棒はハウジング（ボックス）形の支持ビーム12を有
し、切断具10、10′はこの支持ビーム12の上に分布して
いる。各切断具10、10′は支持具13、13′と、カッター
14と、支持具13、13′の外側端縁部16にカッター14を関
節接続している連結具15とによって構成されている。

切断具10は下方で駆動される。各切断具10は複数のビ
ス18によって駆動部材17に接続されている。この駆動部
材17はシャフト20の上端部19に固定接続されている。図
示した実施例では、この接続は溶接によって行われてお
り、駆動部材17はシャフト20から取り外せないようにな
っている。シャフト20はころがり軸受21中に回転案内さ
れていて、上向きの幾何学的軸線22を中心に回転する。
ころがり軸受21は、軸受本体23ところがり部材24とを有
している。図示した実施例では、このころがり部材24は
斜めに接触した２列のボールを備えたころがり軸受であ
り、その内側レース25は２つの部分26、27に分けられて
いる。軸受本体23はネジ29と、外部からアクセス可能な
（すなわち、支持ビーム12を構成する下側部分31から上
側部分28を取り外す必要の無い状態で）ナット30とによ
って支持ビーム12の上端部に着脱自在に接続されてい
る。第３図に図示したように、軸受本体23は、支持ビー
ム12の上側部分28に形成された中心孔32に対して心出し
されている。シャフト20の下端部33は、支持ビーム12の
内側まで延びて、円筒歯車34に剛体接続されている。こ
の円筒歯車34の外径は上記中心孔32の直径より小さい。
この円筒歯車34は、支持ビーム12に内蔵されている中間
円筒歯車35（第２図）とも噛み合っている。これらの円
筒歯車34、35が駆動装置８を構成している。円筒歯車34
はシャフト20に剛体接続されているが、この接続は着脱
自在である。また、第３図に示したように、ころがり軸
受24の内側レース25は、シャフト20の下端部に形成され
たネジ溝と螺合したナット36によって、前記駆動装置17
と円筒歯車34との間に締められている。

支持ビーム12の前方部分には、各切断具10、10′の下
側に延びている保護具38が備えられている。この保護具
38の役割は、草刈りを行う地面の上に障害物があった時
に、この障害物から切断具10、10′の支持部材13、13′
を保護することである。また、第２図に図示したよう
に、隣接する２つの保護具38の間には、支持ビームの前
縁部を覆う遮蔽具39が備えられている。この遮蔽具の幅
は、隣接する２つの保護具38を隔てている間隔にはほぼ
等しい。さらに、各保護具38にはシュー40が固定されて
いる。このシュー40は支持ビーム12の下を通過して後方
に延び、支持構造体11の後部に固定されている。作業時
には、支持ビーム12、従って、草刈装置２はこれらのシ
ューを介して地面の上を滑動する。

また、第３図からわかるように、下方で駆動される回
転切断具10のシャフト20が上記ころがり軸受24から上方
に向かって突き出ているその上端部19には、本発明の特
徴である破損区域41が設けられている。さらに、この破
損区域41ところがり軸受24の内側レース25との間には、
本発明の他の特徴であるストッパー部材42が設けられて
いる。このストッパー部材42は、上記破損区域41の位置
でシャフト20が破損した時に、シャフト20の端部20″が
幾何学的軸線22方向に変位するのを防止する役目をして
いる。

第４図は、上記破損区域41とストッパー部材42をさら
に詳細に示したものである。

図示した実施例では、破損区域41は比較的深い溝（喉
部）43によって構成されており、従って、断面が大幅に
変っている。この溝43の形と寸法はこの位置での異常な
応力に対するシャフト20の抵抗力が歯車34の歯に対する
抵抗力以下となるように選択されている。

図示した実施例では、ストッパー部材42がシャフト20
に設けられた肩部44によって構成されている。既に述べ
たように、この肩部44は、溝43ところがり軸受24の内側
レース25との間に設けられている。ころがり軸受24の内
側レース25が歯車34と駆動部材17との間に効果的に締め
付けられるようにするために、ころがり軸受24の内側レ
ース25と肩部44との間には、シャフト20の破損前の状態
で、隙間45が設けられている。この隙間45を極めて小さ
くし、シャフト20が破損した時に、ころがり軸受24の２
つの内側レース部分26、27が互いに離れることがないよ
うにするのが好ましい。また、第４図に示したように、
肩部44の高さ46と幅47は比較的小さくするのが好まし
い。図示した実施例では、肩部44の高さ46はころがり軸
受24の内側レース25の半径48の値を越えないようになっ
ている。

本発明による草刈機１は、以下のように作動する。

作業時には、トラクタ４によって草刈装置が前進方向
５の方に移動される。トラクタ４の動力取り出し装置が
伝動装置７を駆動し、伝動装置が支持ビーム12に内蔵さ
れた駆動部材８を駆動する。それによって、回転切断具
10、10′は対応する幾何学的軸線22を中心として回転駆
動される。

下方で駆動される切断具10が作業中に障害物と接触し
た場合には、切断具10が制動され、あるいは回転を停止
する。しかし、トラクタ４の動力取り出し装置からは動
力が供給され続けるため、それ以外の他の回転切断具10
にはその質量と回転速度とに相当する大きな運動エネル
ギーが蓄えられ、その後、この運動エネルギーは急激に
放出される。一般に、この運動エネルギーと動力取り出
し装置から供給されるエネルギーとが急激に吸収される
と破損が起こる。

本発明の草刈機１では、下方で駆動される回転切断具
10のシャフト20に予め破損区域41（溝43）が設けられて
いるので、この破断が生じる箇所は予め決まっている。
破断した状態は第６図に示している。既に述べたよう
に、この破断区域41はころがり軸受24から外に突き出た
シャフト20の上端部19に設けられている。こうすること
による利点としては以下の点が挙げられる。

まず第１の利点は、歯車34および／またはシャフト20
に隣接した歯車35の歯に破損が伝わらない点にある。第
２の利点は、回転切断具10が（駆動部材17と破断したシ
ャフト20の端部20′と一緒に）切断棒９から完全に離れ
るため、それに隣接する切断具10が制動されたり止まっ
たりする恐れがない点にある。さらに、第３の利点は、
破断しても、シャフト20の端部20″がころがり軸受24中
に完全に回転案内され続けているため、歯車34とそれと
噛み合っていた歯車35との間の噛み合いが確実に維持さ
れる点にある。

既に述べたように、破損区域41（溝43）ところがり軸
受24の内側レース25との間にはストッパー部材42（肩部
44）が設けられている。このストッパー部材42（肩部4
4）を設けることによって、ころがり軸受24の内側レー
ス25の２つの部分26、27は、シャフト20が破損区域41
（溝43）の位置で破断した後でも、その位置を実質的に
維持する。

これによって、シャフト20が破断した後にも、互いに
噛み合った歯車34と歯車35との間の噛み合いが完全に維
持される。

上記軸受け21の取り替えは、以下のようにして行うこ
とができる。

（１） ナット30を弛める。これは、支持ビーム12の下
側部分31からこの支持ビーム12の上側部分28を取り外さ
ないで実施することができる。

（２） 支持ビーム12から軸受21と、シャフトの破断片
20″と、歯車34とを外す。歯車34の外径は中心孔32の直
径より小さいので、この操作が可能となる。

（３） 予め組み立てられている軸受21−シャフト20−
駆動部材17−歯車34の新品の組立体を支持ビーム12に装
着する。

（４） 衝突の際に切断具10が全く破損しなかった場合
には、新規な駆動部材17上にこの切断具10を固定し、逆
に、破損した場合には、新しい切断具を装着する。

直ちに作業を続けたいユーザは上記方法で修理をする
ことができる。

そうでない場合には、破断したシャフト20だけを取り
替えることもできる。この場合には、軸受21−シャフト
の端部20″−歯車34の組立体を取り外した後に、ナット
36を外し、歯車34を下に外し、シャフトの端部20″を引
き出し、新しいシャフト20と駆動部材17とを装着し、歯
車34を再び元の位置に戻し、ナット36を締め付ける。

上記の実施例は、請求の範囲で定義される本発明の好
ましい１実施態様を示したものにすぎない。

図示した実施例は、草刈装置を後方に取り付けた草刈
機であるが、本発明は、牽引式草刈機、あるいは草刈装
置を前方に取り付けた草刈機にも適用できる。本発明は
さらに、切断した作物の処理装置、例えば、作物のコン
ディショニング装置、貯蔵装置、圧縮装置等を備えた草
刈機にも適用することができる。

図示した実施例では、支持ビーム12に内蔵された駆動
装置８が円筒歯車34、35であるが、本発明では、この駆
動装置は、例えば、支持ビーム中を縦に延びた１本また
は複数の部分からなる駆動シャフトによって駆動される
円錐歯車等にすることでもよい。さらに、図示した実施
例では、駆動軸８の運動が切断具10′を介して行われる
が、この伝動は横部反転ハウジングを介して行うことも
できる。

切断具10、10′の形と数は変更できる。

また、破損区域41とストッパー部材42を上記の溝43、
上記肩部44と異なるものに変えることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トラクタに連結された本発明の草刈機を後方
から見た図、 第２図は、第１図の草刈機の草刈装置を上方から見た拡
大部分図、 第３図は、第２図の草刈装置の平面III−IIIによる部分
断面図、 第４図は、ころがり軸受中の切断具のシャフトとそれに
対応する駆動部材との組立て状態を示す拡大図、 第５図は、シャフトが破損する前の平面Ｖ−Ｖによる切
断具の拡大部分断面図、 第６図は、シャフトが破断区域まで破断した状態を示す
図である。 （主な参照番号） １……草刈機、８……駆動装置 ９……切断棒、10、10′……回転切断具 12……支持ビーム、17……駆動部材 20……シャフト、22……幾何学的軸線 24……ころがり軸受、25……内側レース 41……破断区域、42……ストッパー部材 43……溝、45……隙間

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持ビーム（12）を備えた切断棒（９）を
   有し、支持ビーム（12）上には複数の回転切断具（10、
   10′）が並んで装着されており、各回転切断具（10、1
   0′）は上方を向いた幾何学的軸線（22）を中心として
   回転し、回転切断具（10、10′）の少なくとも１つは支
   持ビーム（12）に内蔵された歯車（34、35）を有する駆
   動装置（８）によって下方に駆動され、下方で駆動され
   る各回転切断具（10）は幾何学的軸線（22）を中心とし
   て回転するシャフト（20）に剛体接続されており、この
   シャフト（20）は支持ビーム（12）に剛体接続されたこ
   ろがり軸受（24）式の軸受（21）中に案内されており、
   シャフト（20）の下端は上記歯車の１つ（34）に剛体接
   続されているような草刈機（１）において、 ころがり軸受（24）から上方に突出した各回転切断具
   （10）のシャフト（20）の上側端部（19）に破断区域
   （41）が設けられていることを特徴とする草刈機。
2. 【請求項２】破断区域（41）がシャフト（20）の断面を
   大きく変えることによって形成されている請求項１に記
   載の草刈機。
3. 【請求項３】破断区域（41）が溝（43）によって形成さ
   れている請求項２に記載の草刈機。
4. 【請求項４】ころがり軸受（24）から上方に突出した各
   回転切断具（10）のシャフト（20）の端部（19）に、シ
   ャフト（20）が破断区域（41）で破断した際にシャフト
   （20）が対応する幾何学的軸線（22）に沿って変位しな
   いようにするためのストッパー部材（42）を有し、この
   ストッパー部材（42）が破断区域（41）ところがり軸受
   （24）の内側レース（25）との間に設けられている請求
   項１から３のいずれか一項に記載の草刈機。
5. 【請求項５】ストッパー部材（42）がシャフト（20）の
   肩部（44）によって構成される請求項４に記載の草刈
   機。
6. 【請求項６】シャフト（20）が破損する前の状態で、ス
   トッパー部材（42）ところがり軸受（24）との間に極め
   て小さい隙間（45）が存在する請求項４または５に記載
   の草刈機。
7. 【請求項７】他の部材に比べてストッパー部材（42）の
   高さ（46）が低い請求項６に記載の草刈機。
8. 【請求項８】ストッパー部材（42）の高さ（46）がころ
   がり軸受（24）の内側レース（25）の半径（48）を越え
   ない請求項６に記載の草刈機。
9. 【請求項９】他の部材に比べてストッパー部材（42）の
   幅（47）が小さい請求項６から８のいずれか一項に記載
   の草刈機。
10. 【請求項１０】シャフト（20）の上端部が駆動部材（1
    7）に剛体接続されており、対応する切断具（10）はこ
    の駆動部材（17）に剛体接続されており、シャフト（2
    4）の内側レース（25）が駆動装置（17）とシャフト（2
    0）の下端部（33）に剛体接続された歯車（34）との間
    に締付けられている請求項６から８のいずれか一項に記
    載の草刈機。
11. 【請求項１１】駆動装置（17）がシャフト（20）の上端
    部19）に取り外し不可能な状態で剛体接続されており、
    歯車（34）がシャフト（20）の下端部（33）に着脱自在
    に接続されており、ころがり軸受（24）の内側レース
    （25）が、シャフト（20）の下端部（33）に締め付けら
    れたネジ山を有する接続部材（36）によって、駆動装置
    （17）と歯車（34）との間に締め付けられている請求項
    10に記載の草刈機。
12. 【請求項１２】ころがり軸受（24）が斜めに接触する２
    列のボール軸受であり、この軸受の内側レース（25）が
    ２つの部分（26、27）に分かれている請求項１から11の
    いずれか一項に記載の草刈機。
13. 【請求項１３】軸受（21）が支持ビーム（12）の上部
    （28）に形成された中心孔（32）中に心出しされてお
    り、歯車（34）の外径がこの中心孔（32）の直径より小
    さい請求項１から12のいずれか一項に記載の草刈機。