JP3808642B2 - 草刈装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、草刈装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、草刈装置の一形態として、走行車体上に運転部を設けると共に、同走行車体の下方に草刈部を垂設したものがある。
【0003】
そして、かかる草刈装置では、芝等の草が植生された植生地において、運転部に搭乗した作業者が、走行車体を走行操作しながら、草刈部を草刈作動させて、草刈作業を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、屋根の上面に芝を植生させて、建造物の断熱効果を図ることがあるが、かかる芝の刈取り作業を前記した草刈装置で行なう場合には、草刈装置に作業者が搭乗して屋根上で行なう作業となるために、操作を過って屋根から落下する虞があり、作業上の安全性の確保が図れないという課題がある。
【0005】
また、屋根が鋸歯状に形成された鋸屋根の場合は、傾斜面に植生した芝を、前記した芝刈装置では刈取れないという課題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、屋根上に左右一対の走行用レールを敷設し、両走行用レール上に走行台車を載置し、同走行台車には、原動機部と、同原動機部に連動連結したミッション部と、同ミッション部に連動連結した車輪駆動機構と、上記原動機部に連動連結した草刈部と、各駆動部を制御する制御部とを設けて、同走行台車を走行用レール上にて自動走行させながら屋根上に植生した芝等の草を草刈部により刈取り可能とし、走行台車には、走行用レールの終端部の近傍に設定した減速位置を検出する減速位置検出センサと、走行用レールの終端部に設定した停止位置を検出する停止位置検出センサとを設けると共に、各センサを制御部の入力側に接続し、減速位置検出センサの検出結果にもとづいて制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を漸次減速させると共に、停止位置検出センサの検出結果にもとづいて、制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を停止させるべく構成した草刈装置において、草刈部は、機能部横移動機構により左右方向に横移動可能とすると共に、昇降機構により昇降可能とし、上記機能部横移動機構と昇降機構の各駆動部は、制御部の出力側に接続して、草刈部を、走行用レールの終端部にて走行台車が停止すると、草刈り作動を停止させて上昇させると共に、横方向に移動させた後、下降させて草刈り作動を開始させるように制御可能としたことを特徴とする草刈装置を提供せんとするものである。
【0007】
また、本発明は、ミッション部には、静油圧式無段変速装置を設けたことにも特徴を有する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【0009】
すなわち、本発明に係る草刈装置は、屋根上に左右一対の走行用レールを敷設し、両走行用レール上に走行台車を載置し、同走行台車には、原動機部と、同原動機部に連動連結したミッション部と、同ミッション部に連動連結した車輪駆動機構と、上記原動機部に連動連結した草刈部と、各駆動部を制御する制御部とを設けて、同走行台車を走行用レール上にて自動走行させながら屋根上に植生した芝等の草を草刈部により刈取り可能としている。
【0010】
このようにして、作業者は、走行台車に搭乗することなく、芝等の草の刈取り作業を自動的に行なうことができて、作業者の作業上の安全性を良好に確保することができる。
【0011】
しかも、走行台車には、走行用レールの終端部の近傍に設定した減速位置を検出する減速位置検出センサと、走行用レールの終端部に設定した停止位置を検出する停止位置検出センサとを設けると共に、各センサを制御部の入力側に接続し、減速位置検出センサの検出結果にもとづいて制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を漸次減速させると共に、停止位置検出センサの検出結果にもとづいて、制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を停止させるべく構成している。
【0012】
このようにして、走行用レール上を往復自動走行する走行台車を草刈部の刈取り作動に支障のない適正な速度にて走行させることができると共に、走行用レールの終端部にて確実に停止させることができて、自動走行における安全性と作業効率性とを良好に確保することができる。
【0013】
また、ミッション部には、静油圧式無段変速装置を設けている。
【0014】
このようにして、走行台車を無段階に漸次増減速させることができて、スムーズな発進・停止が行なえて、この点からも自動走行における安全性と作業効率性とを良好に確保することができる。
【0015】
さらに、機能部横移動機構により左右方向に横移動可能とすると共に、昇降機構により昇降可能とし、上記機能部横移動機構と昇降機構の各駆動部は、制御部の出力側に接続して、草刈部を、走行用レールの終端部にて走行台車が停止すると、草刈り作動を停止させて上昇させると共に、横方向に移動させた後、下降させて草刈り作動を開始させるように制御可能としている。
【0016】
このようにして、走行台車を往復自動走行させている間に、左右一対の走行用レール間に位置する草を、草刈部により自動的にかつ効率良く刈取ることができる。
【0017】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1及び図2に示すAは、本発明に係る草刈装置であり、同草刈装置Aは、前後方向に伸延し、かつ、左右方向に長幅の傾斜面1aと、前後方向に伸延し、かつ、左右方向短幅の傾斜面1bとにより鋸歯状に形成した鋸屋根1上に設けて、左右方向に並列する各傾斜面1a上に植生した芝等の草を刈取り可能としている。
【0019】
そして、図3〜図5に示すように、鋸屋根1に形成された複数の谷部1cに、同谷部1cの伸延方向に沿わせて走行用レール2を敷設し、隣接する左右一対の走行用レール2,2間に、草刈機能を有する走行台車3を跨架状に載置して、同走行台車3を傾斜面1aを跨いだ状態で自走させながら、同傾斜面1aに植生した芝等の草を刈取り可能としている。
【0020】
また、図3〜図5に示すように、鋸屋根1の後側縁部には、段付凹状の搬送路7を形成し、同搬送路7に、走行用レール2と略直交する方向に伸延する前後一対の搬送用レール4,4を敷設し、両搬送用レール4,4上に搬送台車5を載置し、同搬送台車5上には走行用レール2,2と接続・離脱自在に接続する接続用レール6,6を敷設して、各接続用レール6,6の前端部を走行用レール2,2の後端部に接続して、両レール2,2,6,6間で走行台車3を移動可能にしている。
【0021】
まず、上記した走行用レール2と走行台車3について、図3〜図7を参照しながら詳述する。
【0022】
走行用レール2は、傾斜面1aの前後幅と略同一長さの円形パイプを、短幅傾斜面1bの下部に突設したレールステー10,10 間に架設して構成しており、左右方向に平行して配置される複数の走行用レール2は、搬送路7より略同一高さに配置している。
【0023】
走行台車3は、左右一対の走行用レール2,2間に跨架した台車フレーム11と、同台車フレーム11の中途部に左右方向に往復移動自在に垂架した機能部フレーム12と、同機能部フレーム12上に設けた原動機部13と、同原動機部13に連動連結して機能部フレーム12に垂設した草刈部14と、同草刈部14により刈取られた草を集草する集草部15と、上記原動機部13に連動連結したミッション部16と、同ミッション部16にそれぞれ連動連結した車輪駆動機構17及び機能部横移動機構18と各駆動部を制御する制御部19とを具備している。
【0024】
台車フレーム11は、前後方向に伸延する左右一対の左・右側フレーム形成体20,20 と、左側フレーム形成体20の前後部よりそれぞれ左右方向に長幅の傾斜面1aに沿って右側上方へ向けて伸延する前後一対の前・後側長幅フレーム形成体21,21 と、右側フレーム形成体20の前後部よりそれぞれ左右方向に短幅の傾斜面1bに沿って左側下方へ向けて伸延する前後一対の前・後側短幅フレーム形成体22,22 と、同前・後側短幅フレーム形成体22,22 の左側端部と前・後側長幅フレーム形成体21,21 の右側端部とを枢支して連結する中折れ用枢支部23,23 と、前・後側短幅フレーム形成体22,22 の上部間に横架した連結フレーム形成体28とを具備している。
【0025】
そして、左・右側フレーム形成体20,20 は、下側開口の略矩形パイプ状に形成した形成体本体20a,20a と、同形成体本体20a,20a の下側開口縁部より下方へ延設した左右一対の延設片20b,20b,20b,20b とから形成しており、左右一対の延設片20b,20b 間の前部と後部にそれぞれ前車輪24,24 と後車輪25,25 とを二個づつ取付け、各延設片20b,20b の下端部には、左右一対の横ずれ規制ローラ26,26 と、浮上り規制ローラ27とを取付けている。
【0026】
また、後車輪25,25 は、後述するミッション部16に車輪駆動機構17を介して連動連結している。
【0027】
後側長幅フレーム形成体21の右側部と、後側短幅フレーム形成体22の左側部との間には、拡縮作動手段としての電動式の拡縮作動シリンダ29を介設している。
【0028】
このようにして、拡縮作動シリンダ29を伸縮作動させることにより、左右側前・後車輪24,24,25,25 の間隔を拡縮変更可能としている。
【0029】
機能部フレーム12は、前後方向に伸延する左右一対の前後方向伸延フレーム形成体30,30 と、両前後方向伸延フレーム形成体30,30 の前端間と後端間とにそれぞれ架設した前後一対のローラ連結板31,31 と、各ローラ連結板31,31 の上部にそれぞれ取付けた左右一対のローラ32,32,32,32 とを具備している。
【0030】
そして、前後一対のローラ連結板31,31 は、前・後側長幅フレーム形成体21,21 間に配置して、前側のローラ連結板31の前面上部に左右一対のローラ32,32 を転動自在に取付けて、両ローラ32,32 を前側長幅フレーム形成体21の上面に載置する一方、後側のローラ連結板31の後面上部に左右一対のローラ32,32 を転動自在に取付けて、両ローラ32,32 を後側長幅フレーム形成体21の上面に載置している。
【0031】
このようにして、機能部フレーム12は、前・後側長幅フレーム形成体21,21 間に垂架された状態にて、両前・後側長幅フレーム形成体21,21 に沿って、左側フレーム形成体20と前・後側短幅フレーム形成体22,22 との間で、左右方向に往復スライド移動自在としており、同機能部フレーム12は、左側フレーム形成体20と前・後側短幅フレーム形成体22,22 とにより、前・後側長幅フレーム形成体21,21 より左右外方へ脱落することがないようにしている。
【0032】
原動機部13は、前後方向伸延フレーム形成体30,30 の前部間にエンジン33を搭載し、同エンジン33の直後方位置にラジエータ34やエアクリーナ35を配設している。
【0033】
草刈部14は、前後方向伸延フレーム形成体30,30 間の中途部に草刈部本体36を昇降機構37を介して昇降自在に吊下げている。37a は、昇降機構37の一部を構成する昇降用シリンダであり、同昇降用シリンダ37a は後述する昇降制御用バルブ133 を介して外部駆動用油圧回路131 に接続している。
【0034】
そして、草刈部本体36は、エンジン33に草刈部本体駆動機構38を介して連動連結している。
【0035】
草刈部本体駆動機構38は、図8に示すように、エンジン33の出力軸に取付けたエンジン出力用プーリ38a と、草刈部本体36の入力軸に取付けた草刈部本体駆動用プーリ38b との間に、伝動ベルト38c を巻回すると共に、同伝動ベルト38c は、テンションアーム38d によりテンションローラ38e を介して緊張・弛緩自在となし、同テンションアーム38d にはクラッチモータ等のクラッチ手段38f をテンションワイヤ38g を介して連動連結している。
【0036】
このようにして、草刈部本体36を昇降機構37により下降させて、長幅の傾斜面1aに植生した芝等の草に近接させた状態にて、同草刈部本体36を草刈り作動させることにより、草刈り作業が行なえるようにしている。
【0037】
そして、草刈部本体36の作動・停止は、草刈部本体駆動機構38により行なえるようにしている。
【0038】
集草部15は、前後方向伸延フレーム形成体30,30 の後端に集草部本体40をステー41を介して取付け、同集草部本体40の右側部と前記草刈部本体36の右側部との間に搬送パイプ42を介設している。
【0039】
そして、集草部本体40は、下側ケース40a に上側ケース40b を開閉自在に取付け、下側ケース40a 内に三個の集草収納袋体43,43,43を収容して、上側ケース40b に前記搬送パイプ42の後端を連通連結している。
【0040】
このようにして、草刈部本体36により刈取られた刈草は、搬送パイプ42→上側ケース40b →集草収納袋体43,43,43内に集草されるようにしている。
【0041】
ミッション部16は、前後方向伸延フレーム形成体30,30 の後部間に配設して、エンジン33に伝動シャフト45を介して連動連結しており、同ミッション部16は、図10に示すように、可変容量型油圧ポンプPと、同可変容量型油圧ポンプPに油圧回路130 を介して接続した油圧モータMとを具備するHST(静油圧式無段変速装置)と、外部駆動用ポンプP1と、同外部駆動用ポンプP1に外部駆動用油圧回路131 を介して接続した外部駆動用モータM1とを装備して、外部駆動用油圧回路131 には、後述する往復移動機構60を制御する往復移動制御用バルブ132 と、後述する昇降機構37を制御する昇降制御用バルブ133 を設けている。
【0042】
そして、ミッション部16に後車輪25,25 を車輪駆動機構17を介して連動連結しており、同車輪駆動機構17は、左側フレーム形成体20内の後部に設けた左側車輪駆動用ギヤケース46と、後側の中折れ用枢支部23に同軸的に設けた伝動中継部としての伝動中継ギヤケース47との間に、後側長幅フレーム形成体21に沿って伸延する走行用伝動軸48を介設して、同走行用伝動軸48の中途部に、ミッション部16に連動連設した伝動ギヤケース49をスライド自在に連動連結すると共に、伝動中継ギヤケース47と、右側フレーム形成体20内の後部に設けた右側車輪駆動用ギヤケース50との間に、伝動チェンケース51を介設している。
【0043】
そして、左側車輪駆動用ギヤケース46には、出力ギヤ52を連動連設し、同出力ギヤ52に、左側後車輪25,25 にそれぞれ同軸的に取付けた入力ギヤ53,53 を噛合させている。
【0044】
また、右側車輪駆動用ギヤケース50には、出力ギヤ54を連動連設し、同出力ギヤ54に、右側の後車輪25,25 にそれぞれ同軸的に取付けた入力ギヤ55,55 を噛合させている。
【0045】
このようにして、エンジン33から生起される動力は、伝動シャフト45→ミッション部16(油圧モータM)→伝動ギヤケース49→走行用伝動軸48→左側車輪駆動用ギヤケース46→出力ギヤ52→入力ギヤ53,53 →左側後車輪25,25 に伝達されると共に、走行用伝動軸48→伝動中継ギヤケース47→伝動チェンケース51→右側車輪駆動用ギヤケース50→出力ギヤ54→入力ギヤ55,55 →右側後車輪25,25 に伝達されて、左・右側後車輪25,25,25,25 は、同一回転数にて回転されて、走行台車3をスムーズに走行用レール2,2上にて走行させることができる。
【0046】
また、ミッション部16には、機能部フレーム12を左右方向に往復移動させる往復移動機構60を連動連設しており、同往復移動機構60は、前後一対のローラ連結板31,31 の右側部間に、前後方向に伸延する移動用伝動軸61を横架し、同移動用伝動軸61の後部にウオーム減速ギヤケース62を連動連設し、移動用伝動軸61の前後端部にそれぞれ駆動用スプロケット63,63 を取付け、前側の駆動用スプロケット63には、左側フレーム形成体20の内側前部と、前側の中折れ用枢支部23との間にブラケット64,65 を介して張架した前側の移動用伝動チェン66の中途部を掛廻す一方、後側の駆動用スプロケット63には、左側フレーム形成体20の内側後部と、伝動中継ギヤケース47との間にブラケット67,68 を介して張架した後側の移動用伝動チェン66の中途部を掛廻している。69a,69b は中間ガイドスプロケットである。
【0047】
そして、ウオーム減速ギヤケース62は、前記ミッション部16の外部駆動用モータM1に連動連結しており、同外部駆動用モータM1の駆動は、往復移動制御用バルブ132 、さらには、後述する制御部19により制御可能としている。
【0048】
このようにして、エンジン33から生起される動力は、伝動シャフト45→ミッション部16(外部駆動用モータM1)→ウオーム減速ギヤ62→移動用伝動軸61→駆動用スプロケット63,63 →移動用伝動チェン66,66 に伝達されて、機能部フレーム12を左右方向に正確に往復移動させることができる。
【0049】
この際、ウオーム減速ギヤケース62がセルフロック機能を有するために、別途に固定手段を設けることなく、機能部フレーム12を固定させることができて、草刈部14による刈取り作業能率を良好に確保することができる。
【0050】
そして、図8及び図9に示すように、走行用レール2の後端部に移動規制体125 を設ける一方、走行台車3に、上記移動規制体125 に当接して走行台車3の移動規制を受けるための当接体126 を設けると共に、当接体126 は、左右側フレーム形成体20,20 の外側の延設片20b,20b にそれぞれ中途部を枢支ピン127 に枢支して、走行用レール2と接続用レール6との離脱動作に連動して移動規制体125 との当接が可能となる起立した当接姿勢と、走行用レール2と接続用レール6との接続動作に連動して、接続用レール6の前端部より前方へ突出させた規制解除片128 により移動規制体125 との当接が回避される横臥した当接回避姿勢とに姿勢変更自在としている。129 は、当接体126 を当接姿勢に保持するストッパー片である。
【0051】
このようにして、走行用レール2に接続用レール6が接続されていない場合には、移動規制体125 に当接姿勢を採っている当接体126 の下端部126aが当接して、走行台車3の移動が規制され、その結果、同走行台車3が走行用レール2より脱輪するのを防止することができる。
【0052】
また、走行用レール2に接続用レール6が接続された場合には、規制解除片128 が当接体126 の上端部126bを押して、同当接体126 を枢支ピン127 を中心に回転・倒伏させて横臥状態の当接回避姿勢に姿勢変更させる。
【0053】
その結果、当接体126 の下端部126aは移動規制体125 とは当接せず、走行台車3を接続用レール6側へ移動させることができる。
【0054】
次に、制御部19について説明すると、同制御部19は、図4に示すように、集草部15の下側ケース40a の右側壁に取付けて、同制御部19に設けた操作スイッチ部(図示せず)を搬送台車5上より楽に操作できるようにしている。
【0055】
そして、制御部19は、図10に示すように、入力側に、外部駆動用モータM1の出力軸139 に取付けて、同出力軸139 の回転数及び回転方向を検出するロータリエンコーダ等の回転検出センサ140 と、走行台車3に設けた後述の第1〜第7検出センサ141,142,143,144,145,146,147 と、可変容量型油圧ポンプPの斜板148 に連動連結したトラニオンアーム149 の回動操作位置を検出する回動操作位置検出センサ150 とを接続している。
【0056】
また、制御部19は、図8に示すように、出力側に、前記トラニオンアーム149 に連動連結して、同トラニオンアーム149 を回動操作するトラニオンアーム操作用伝動シリンダ151 と、前記草刈部本体駆動機構38のクラッチ手段38f と、前記往復移動制御用バルブ132 と、前記昇降制御用バルブ133 と、エンジン33を駆動・停止させる駆動・停止用電気回路部33a とを接続している。
【0057】
ここで、前記した第1〜第5検出センサ141 〜145 について説明すると、図11に示すように、台車フレーム11の左側フレーム形成体20に、第1〜第3検出センサ141,142,143 を前後方向に間隔を開けて取付ける一方、右側フレーム形成体20の前端部と後端部にそれぞれ第4・第5検出センサ144,145 を取付けている。
【0058】
そして、鋸屋根1の前部と後部とに、それぞれ減速用被検出片155,155,155,155 と、停止用被検出片156,156,156,156 と、非常停止用被検出片157,157,157,157 とを配設している。
【0059】
このようにして、減速位置検出センサとしての第2検出センサ142 が減速用被検出片155 を検出すると、その検出結果が制御部19に入力され、同制御部19→トラニオンアーム操作用伝動シリンダ151 →可変容量型油圧ポンプP→油圧モータMを制御して、走行台車3を所定の速度まで無断階に漸次減速させるようにしている。
【0060】
そして、停止位置検出センサとしての第1・第3検出センサ141,143 が停止用被検出片156,156 を検出すると、その検出結果が制御部19に入力され、同制御部19が油圧モータMを制御して、漸次減速走行している走行台車3を停止させるようにしている。
【0061】
また、第4・第5検出センサ144,145 のいずれか一方が非常停止用被検出片157 を検出すると、その検出結果が制御部19に入力されて、同制御部19が駆動・停止用電気回路部33a を制御して、エンジン33の駆動を強制停止させるようにしている。
【0062】
次に、第6・第7検出センサ146,147 について説明すると、図12に示すように、前側長幅フレーム形成体21の上面左側部に第6検出センサ146 を取付ける一方、中折れ用枢支部23に第7検出センサ147 を取付けている。
【0063】
このようにして、第6検出センサ146 が機能部フレーム12の最下(最左側)位置である第一設定位置aを検出すると共に、その検出結果を制御部19に入力して、同制御部19が前記回転検出センサ140 をリセットして、第一設定位置aをホームポジションとして初期設定するようにしている。
【0064】
そして、ホームポジションである第一設定位置aより右側方へ横移動して中間位置を第二設定位置bとし、さらに、右側方へ横移動した右側部位置を第三設定位置cとして、第一・第二・第三設定位置a,b,cにて機能部フレーム12が停止すべく、外部駆動用モータM1を制御部19が回転検出センサ140 を介して制御している。
【0065】
また、第7検出センサ147 は、拡縮作動シリンダ29の伸縮作動により設定される左右側車輪24,24,25,25 の間隔に応じて変化する中折れ用枢支部23の中折れ角度を検出して、同中折れ角度が大きく設定されている場合には、機能部フレーム12の右側部停止位置を第三設定位置cとし、又、中折れ角度が小さく設定されている場合には、機能部フレーム12の右側部停止位置を第三設定位置cよりも左側方の第四設定位置dに変更すべく、外部駆動用モータMを制御部19が回転検出センサ140 を介して制御している。
【0066】
次に、前記した搬送用レール4,4と搬送台車5について、図1〜図5及び図13〜図15を参照しながら詳述する。
【0067】
搬送用レール4,4は、図1及び図2に示すように、鋸屋根1の左右幅の全幅にわたって伸延させて形成して、搬送路7に形成したレール敷設用溝7a,7a 中に敷設している。
【0068】
搬送台車5は、搬送用レール4,4上にて自走する台車本体70と、同台車本体70上に載設した昇降支持体71と、同昇降支持体71上の左右側部に前後方向に伸延させて敷設した左右一対の進退ガイドレール72,72 と、両進退ガイドレール72,72 上に進退可能に載置した進退台車73と、同進退台車73上の左右側部に前後方向に伸延させて敷設した左右一対の接続用レール6,6とを具備している。
【0069】
台車本体70は、搬送用レール4,4上にて左右方向に伸延する前後一対の本体フレーム形成体75,75 間に、前後方向に伸延する左右一対の本体フレーム形成体76,76 を横架して本体フレーム77を形成し、前後側の本体フレーム形成体75,75 にそれぞれ左右側車輪78,78,79,79 を取付ける一方、前後側の本体フレーム形成体75,75 の内側面左側部に電動式の搬送駆動用モータ80,80 を取付け、各モータ80,80 の出力軸80a,80a に取付けた駆動ギヤ81,81 に、各左側車輪78,78 に同軸的に取付けた入力ギヤ82,82 を中間ギヤ83,83 を介して噛合させている。
【0070】
そして、本体フレーム77の右側後部には、ケーブルドラム84を配設し、同ケーブルドラム84に電気ケーブル85を繰出し・巻取り自在に巻回して、同電気ケーブル85の先端部を、図1に示すように、搬送路7の端部に配設したコンセント86に接続しており、同電気ケーブル85を介して上記搬送台車5に電気を供給可能としている。74は、電動式のケーブルドラム駆動用モータである。
【0071】
このようにして、電気ケーブル85を介して電気が供給される搬送駆動用モータ80,80 により左側車輪78,78 を駆動させて、台車本体70を搬送用レール4,4に沿わせて左右方向に往復移動可能としている。
【0072】
この際、電気ケーブル85は、台車本体70の移動に適応させて、ケーブルドラム84により繰出し・巻取りされて、各電気駆動部に電気を確実に安定供給することができる。
【0073】
昇降支持体71は、台車本体70の中央部に載設しており、電動シリンダ等により昇降作動すべく構成している。
【0074】
進退台車73は、進退ガイドレール72,72 上にて前後方向に伸延する左右一対の進退フレーム形成体90,90 と、両進退フレーム形成体90,90 の前部と後部をそれぞれ貫通状態に左右方向に伸延する前後一対の進退フレーム形成体91,91 とから進退フレーム92を形成し、同進退フレーム92上に載置台93を張設し、同載置台93と前記昇降支持体71との間には進退作動機構94を介設している。90a,90a,90b,90b は進退用前・後車輪、90c,90c はガイドローラである。
【0075】
進退作動機構94は、図18にも示すように、前後方向に伸縮する左右一対の進退作動用シリンダ95,95 と、各シリンダ95,95 のピストンロッド95a,95a を同期させて伸縮作動させる電動式の伸縮作動用モータ96とを具備している。97は同期作動用軸、98はシリンダステーである。Wは進退幅である。
【0076】
このようにして、搬送台車5が走行する際には、進退台車73を傾斜面1a側から進退幅Wだけ離隔させて、搬送台車5が走行しやすい状態となし、また、走行用レール2,2に接続用レール6,6を接続する際には、進退台車73を傾斜面1a上の走行用レール2,2側へ移動させることができ、搬送用レール4,4の取付寸法や搬送台車6の寸法管理の自由度を大きくすることができる。
【0077】
接続用レール6,6は、走行用レール2と同一外径の円形パイプ状に形成し、各先端部に雄側インロー嵌合部100,100 を形成して、走行用レール2の後端部に形成した雌側インロー嵌合部99に、雄形インロー嵌合部100 をインロー嵌合可能としている。
【0078】
そして、前後一対の進退フレーム形成体91,91 の左側部に、それぞれスライド体101,101 をスライド自在に取付け、両スライド体101,101 の上面間に左側の接続用レール6を横架し、同接続用レール6と載置台93との間に間隔変更手段としての間隔変更機構102 を介設している。109 はスライドローラである。
【0079】
間隔変更機構102 は、左右方向に伸縮する前後一対の間隔変更作動用シリンダ103,103 と、各シリンダ103,103 のピストンロッド104,104 を同期させて伸縮作動させる電動式の伸縮作動用モータ105 とを具備している。106 は同期作動用軸、107 はシリンダステーである。
【0080】
ここで、載置台93の左側部には、切欠部108 を形成して、同切欠部108 内で左側の接続用レール6を左右方向にスライド移動させて、右側の接続用レール6との間隔を変更可能としている。
【0081】
このようにして、左側の接続用レール6を、同期して伸縮作動する前後一対の間隔変更作動用シリンダ103,103 により左右方向にスライド移動させることができて、右側の接続用レール6に対して平行状態を確保することができ、その結果、両接続用レール6,6の間隔にずれが生じるのを防止することができる。
【0082】
また、載置台93上には、図4に示すように、右側前部に集草収納袋体43を仮置きするための仮置き部110 を設け、後端縁部に沿わせて転落防止用柵体111 を立設し、同転落防止用柵体111 の中央上部に操作パネル兼制御部112 を取付けている。
【0083】
そして、載置台93上に搭乗した作業者は、操作パネル兼制御部112 を操作して搬送台車5の各駆動部の駆動操作が行なえるようにしている。
【0084】
この際、操作パネル兼制御部112 は、転落防止用柵体111 に取付けているために、操作パネル兼制御部112 を操作している作業者は、転落防止用柵体111 を容易に把持することができ、載置台93からの転落事故を防止することができて、安全性の確保が図れる。
【0085】
ここで、載置台93の前端部と前部と後端部には、図16に示すように、作業台車3の乗車状況を検出するための通過検出センサ160 と乗車検出センサ161 と停止ロック用センサ162 とをそれぞれ配設し、これらセンサ160,161,162 を操作パネル兼制御部112 の入力側に接続している。
【0086】
そして、接続用レール6の中途部には、走行台車3の前進移動を規制する前進移動規制片163 を上下方向に突出・収納可能に取付ける一方、接続用レール6の後端部には、走行台車3の後進移動を規制する後進移動規制片164 を突設している。
【0087】
また、前進移動規制片163 の突出・収納動作は、制御部19により制御している。
【0088】
このようにして、乗車検出センサ161 が走行台車3を検出し、かつ、停止ロック用センサ162 が走行台車3を検出すると、同停止ロック用センサ162 の検出結果が制御部19に入力されて、同制御部19が前進移動規制片163 を接続用レール6より上方へ突出させて、同前進移動規制片163 と後進移動規制164 とが協働して走行台車3を停止ロック状態となすようにしている。
【0089】
そして、かかる停止ロック状態となった場合にのみ、搬送台車5が作動可能となるように操作パネル兼制御部112 により制御している。
【0090】
また、操作パネル兼制御部112 は、以下のセンサ検出結果の場合には、搬送台車5が作動不可となるように制御している。
【0091】
▲1▼ 通過検出センサ160 がOFF(非検出状態)で、かつ、乗車検出センサ161 がON(検出状態)で、かつ、停止ロック用センサ162 がOFFの場合。
【0092】
▲2▼ 通過検出センサ160 がONで、かつ、乗車検出センサ161 がONで、かつ、停止ロック用センサ162 がOFFの場合。
【0093】
▲3▼ 通過検出センサ160 がONで、かつ、乗車検出センサ161 がOFFで、かつ、停止ロック用センサ162 がOFFの場合。
【0094】
さらに、全てのセンサ160,161,162 がOFFの場合には、操作パネル兼制御部112 は、搬送台車5に走行台車3が乗車していないものと判断して、搬送台車5が作動可能となるように制御している。
【0095】
次に、上記のように構成した草刈装置Aによる刈取り作業の工程説明を、図2、図11、図12及び図17〜図20を参照しながら行なう。
【0096】
まず、操作パネル兼制御部112 を操作して以下の(1)(2)の運転を行なう。
【0097】
(1) 図2及び図17に示すように、鋸屋根1の最左側に位置する傾斜面1aに植生した芝等の草を刈取るべく、同傾斜面1aの直後方位置に搬送台車5を移動させる。
【0098】
(2) 図2、図18及び図19に示すように、搬送台車5の載置台93を進退作動機構94により前方へ進出させて、走行用レール2,2の後端部に形成した雌側インロー嵌合部99,99 に、接続用レール6,6の先端部に形成した雄側インロー嵌合部100,100 を嵌合させて、両レール2,2,6,6を接続する。
【0099】
次に、走行台車3に設けた操作スイッチ部を操作して、以下の(3) 〜(13)の運転を行なう。
【0100】
ただし、(4) 〜(12)は自動運転スイッチ(図示せず)を操作して自動運転にすることができる。
【0101】
(3) 図2に示すように、接続用レール6,6上に載置した走行台車3を自走させて走行用レール2,2上に移動させる。
【0102】
(4) 図2及び図12示すように、走行台車3の草刈部14を往復移動機構60により、第一設定位置aであるホームポジションに移動させ、同位置にて草刈部14を昇降機構37により所定の刈取り位置まで下降させる。
【0103】
(5) 図2に示すように、草刈部14を刈取り作動させると共に、走行台車3を前進走行させる。
【0104】
(6) 図11に示すように、走行用レール2,2の前端部の近傍に配設した減速用被検出片155 を第2検出センサ142 が検出すると、走行台車3を減速走行させ、走行用レール2,2の前端部に配設した停止用被検出片156 を第1検出センサ141 が検出すると、走行台車3を走行停止させる。
【0105】
この際、走行台車3の減速走行は、可変容量型油圧ポンプPの斜坂148 がトラニオンアーム操作用伝動シリンダ151 によりトラニオンアーム149 を介して操作されて、油圧モータMの回転数が無段階に円滑かつ確実に低減されることによって、スムーズになされ、さらには、走行停止は、油圧モータMが回転停止されることによってなされる。
【0106】
(7) 図2及び図12に示すように、草刈部14の刈取り作動を停止させ、その後、草刈部14を、昇降機構37により上昇させると共に、往復移動機構60により第二設定位置bに移動させ、同位置bにて昇降機構37により所定の刈取り位置まで下降させる。
【0107】
(8) 図2に示すように、草刈部14を刈取り作動をさせると共に、走行台車3を後進走行させる。
【0108】
(9) 図2及び図12に示すように、走行用レール2,2の後端部の近傍に配設した減速用被検出片155 を第3検出センサ143 が検出すると、走行台車3を減速走行させて、走行用フレーム2,2の後端部に配設した停止用被検出片156 を第3検出センサ143 が検出すると、走行台車3を走行停止させる。
【0109】
(10) 図2及び図12に示すように、草刈部14の刈取り作動を停止させ、その後、草刈部14を、昇降機構37により上昇させると共に、往復移動機構60により第三設定位置cに移動させ、同位置cにて昇降機構37により所定の刈取り位置まで下降させる。
【0110】
(11) 上記(5)(6)と同じ動作をさせる。
【0111】
(12) 図2に示すように、草刈部14を、往復移動機構60によりホームポジションに復帰させ、同状態にて走行台車3を後進走行させる。
【0112】
これで、傾斜面1aの全面の刈取り作業が終了となる。
【0113】
(13) 図19に示すように、走行台車3を自走させて搬送台車5に移動させる。
【0114】
(14) 図18に示すように、載置台93を後退移動させて、接続用レール6,6を走行用レール2,2より離脱させる。
【0115】
(15) 搬送台車5を右隣りの傾斜面1aの直後方位置まで移動させる。
【0116】
(16) 上記した(2) 〜(15)を鋸屋根1の全部の傾斜面1aの刈取り作業が完了するまで繰返す。
【0117】
また、図20に示すように、走行用レール2,2の間隔と接続用レール6,6の間隔が異なる場合には、同接続用レール6,6を間隔変更機構102 により適宜変更して、走行用レール2,2の間隔に整合させる。
【0118】
この際、走行台車3は接続用レール6,6上に載置したままの状態として、制御部19の入力端子に操作パネル兼制御部112 の出力端子を間隔変更用ケーブル(図示せず)を介して接続することにより、操作パネル兼制御部112 に設けた間隔変更用操作スイッチ(図示せず)を操作して、接続用レール6,6の間隔を作動させると共に、この間隔変更動作に連動して台車フレーム11の左右側前・後車輪24,24,25,25 の間隔を拡縮作動シリンダ29により変更動作させることができるようにしている。
【0119】
従って、走行用レール2,2に接続用レール6,6を接続させれば、そのまま、走行台車3を走行用レール2,2上に移動させることができる。
【0120】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【0121】
▲1▼ 請求項1記載の本発明では、屋根上に左右一対の走行用レールを敷設し、両走行用レール上に走行台車を載置し、同走行台車には、原動機部と、同原動機部に連動連結したミッション部と、同ミッション部に連動連結した車輪駆動機構と、上記原動機部に連動連結した草刈部と、各駆動部を制御する制御部とを設けて、同走行台車を走行用レール上にて自動走行させながら屋根上に植生した芝等の草を草刈部により刈取り可能としているために、作業者は、走行台車に搭乗することなく、芝等の草の刈取り作業を自動的に行なうことができて、作業者の作業上の安全性を良好に確保することができる。
【0122】
しかも、走行台車には、走行用レールの終端部の近傍に設定した減速位置を検出する減速位置検出センサと、走行用レールの終端部に設定した停止位置を検出する停止位置検出センサとを設けると共に、各センサを制御部の入力側に接続し、減速位置検出センサの検出結果にもとづいて制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を漸次減速させると共に、停止位置検出センサの検出結果にもとづいて、制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を停止させるべく構成しているために、走行用レール上を往復自動走行する走行台車を草刈部の刈取り作動に支障のない適正な速度にて走行させることができると共に、走行用レールの終端部にて確実に停止させることができて、自動走行における安全性と作業効率性とを良好に確保することができる。さらに、草刈部は、機能部横移動機構により左右方向に横移動可能とすると共に、昇降機構により昇降可能とし、上記機能部横移動機構と昇降機構の各駆動部は、制御部の出力側に接続して、草刈部を、走行用レールの終端部にて走行台車が停止すると、草刈り作動を停止させて上昇させると共に、横方向に移動させた後、下降させて草刈り作動を開始させるように制御可能としているために、走行台車を往復自動走行させている間に、左右一対の走行用レール間に位置する草を、草刈部により自動的にかつ効率良く刈取ることができる。
【0123】
▲2▼ 請求項2記載の本発明では、ミッション部には、静油圧式無段変速装置を設けているために、走行台車を無段階に漸次増減速させることができて、スムーズな発進・停止が行なえて、この点からも自動走行における安全性と作業効率性とを良好に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る草刈装置の平面説明図。
【図2】同草刈装置の部分拡大説明図。
【図3】同草刈装置の要部の側面図。
【図4】同草刈装置の要部の平面図。
【図5】同草刈装置の要部の背面図。
【図6】走行台車の背面説明図。
【図7】同走行台車の平面説明図。
【図8】移動規制体の背面説明図。
【図9】同移動規制体の側面説明図。
【図10】制御ブロック図。
【図11】走行台車の前後進制御説明図。
【図12】草刈部の左右横移動制御説明図。
【図13】搬送台車の側面説明図。
【図14】同搬送台車の平面説明図。
【図15】同搬送台車の背面説明図。
【図16】走行台車の停止ロック制御説明図。
【図17】草刈装置の側面動作説明図。
【図18】草刈装置の側面動作説明図。
【図19】草刈装置の側面動作説明図。
【図20】草刈装置の背面動作説明図。
【符号の説明】
A 草刈装置
1 鋸屋根
2 走行用レール
3 走行台車
4 搬送用レール
5 搬送台車
6 接続用レール
Claims (2)
- 屋根上に左右一対の走行用レールを敷設し、両走行用レール上に走行台車を載置し、同走行台車には、原動機部と、同原動機部に連動連結したミッション部と、同ミッション部に連動連結した車輪駆動機構と、上記原動機部に連動連結した草刈部と、各駆動部を制御する制御部とを設けて、同走行台車を走行用レール上にて自動走行させながら屋根上に植生した芝等の草を草刈部により刈取り可能とし、走行台車には、走行用レールの終端部の近傍に設定した減速位置を検出する減速位置検出センサと、走行用レールの終端部に設定した停止位置を検出する停止位置検出センサとを設けると共に、各センサを制御部の入力側に接続し、減速位置検出センサの検出結果にもとづいて制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を漸次減速させると共に、停止位置検出センサの検出結果にもとづいて、制御部がミッション部を介して車輪駆動機構を停止させるべく構成した草刈装置において、
草刈部は、機能部横移動機構により左右方向に横移動可能とすると共に、昇降機構により昇降可能とし、上記機能部横移動機構と昇降機構の各駆動部は、制御部の出力側に接続して、草刈部を、走行用レールの終端部にて走行台車が停止すると、草刈り作動を停止させて上昇させると共に、横方向に移動させた後、下降させて草刈り作動を開始させるように制御可能としたことを特徴とする草刈装置。 - ミッション部には、静油圧式無段変速装置を設けたことを特徴とする請求項1記載の草刈装置。
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