JP5273583B2 - 自走式乗用草刈機 - Google Patents

Description

本発明は、果樹園や休耕田等の雑草刈りに用いる自走式草刈機に関し、詳しくは、走行車体の側方へ向け突設するサイドカッタの支持構造に関するものである。

機体側方へ向け突設するサイドカッタ（サブカッターユニット）を設けた自走式乗用草刈機において、サイドカッタを蝶番で上下揺動可能な構成が特許文献１に記載されている。
特開２００２−３１５４１７号公報

従来より、機体側方へ向け突設するサイドカッタを揺動可能に支持する構成は知られており、サイドカッタが傾斜地面の傾斜角度に追従して上下揺動する構造である。しかしながら、従来のようなサイドカッタ支持構造のみでは、草刈り作業をしない状態での移動時や、樹木周囲の散水ホース等が設置されている際に、サイドカッタを上方へ容易に揺動させて、サイドカッタの揺動角度を任意の角度で保持させることができないという問題点があった。又、比較的高速で走行する移動状態にあっては、サイドカッタと地面とが接触することによってサイドカッタを破損させたりするという問題もあった。
本発明は、サイドカッタの任意の起伏角度での保持と、地面傾斜に追従する揺動フリー状態とに容易に切換をに行うことのできるサイドカッタの支持構造を提供することを課題とする。

機体１側方へ向け突設するサイドカッタ３を設け、該サイドカッタ３を基部２に対し、前後方向の揺動軸４を中心に起伏揺動自在に構成し、該基部２から立設の第一アーム５とサイドカッタ３部から回動自在に立設の第二アーム６とを設け、該第二アーム６には長手方向に沿う長穴部７とこの長穴部７に繋がり長穴部７から斜め上方向に向かうの複数の切欠段部８を形成し、該長穴部７及び切欠段部８を前記第一アーム５先端部に設けたピン９に係合させて、第一アーム５と第二アーム６が前記揺動軸４を跨ぐ形態に構成すると共に、サイドカッタ３が揺動した際、第一アーム５のピン９が長穴部７のみを摺動する方向へ向け第二アーム６を付勢したサイドカッタ３揺動自在状態と、サイドカッタ３上昇時にピン９が切欠段部８に完全には係合することなく長穴部７と各々の切欠段部８の一部を摺動し、且つ、サイドカッタ３を上昇させた後に下降させるとピン９が切欠段部８へ完全に係合するようピン９が切欠段部８側を摺動する方向へ向け第二アーム６を付勢したサイドカッタ３傾斜保持可能状態とにことのできる付勢切換手段１０を設けてなる自走式乗用草刈機のサイドカッタ支持構造とする。

又、第一アーム５先端部のピン９と第二アーム６の回動軸１１との間を連結するサイドカッタ３の重量軽減手段１２を設けてなる自走式乗用草刈機のサイドカッタ支持構造とする。

基部２から立設の第一アーム５とサイドカッタ３部から回動自在に立設の第二アーム６とを設け、該第二アーム６には長手方向に沿う長穴部７とこの長穴部７に繋がり斜め上方向に向かう複数の切欠段部８を形成し、該長穴部７及び切欠段部８を前記第一アーム５先端部に設けたピン９に係合させて、第一アーム５と第二アーム６が前記揺動軸４を跨ぐ形態に構成した簡単な構造により、サイドカッタ３を基部２に対して揺動自在、乃至サイドカッタ３を傾斜させた状態に保持することができる。
その詳細は、第一アーム５のピン９が長穴部７のみを摺動する方向へ向け第二アーム６を付勢した時には、サイドカッタ３の揺動に伴いピン９が長穴部７のみを摺動するので、サイドカッタ３は地面の傾斜に追従しながらフリーで揺動する。一方サイドカッタ３上昇時にピン９が切欠段部８に完全には係合することなく長穴部７と各々の切欠段部８の一部を摺動し、且つ、サイドカッタ３を上昇させた後に下降させるとピン９が切欠段部８へ完全に係合するようピン９が切欠段部８側を摺動する方向へ向け第二アーム６を付勢した時には、サイドカッタ３を上方へ揺動させた後に下降させるとピン９が切欠段部８へ完全に嵌合してサイドカッタ３を傾斜した状態に保持することができる。従ってサイドカッタ３のフリー揺動と傾斜状態での保持とを容易に切換ることができるので、移動時のサイドカッタ３の持ち上げや、草刈り作業時のサイドカッタ３のフリー揺動、傾斜状態保持への切換を容易に行うことができ作業性が良い。
更に、第二アーム６の切欠段部８は、長穴部７から繋がって斜め上方向に向け形成してあるので、サイドカッタ３の下方への揺動はピン９が切欠段部８に嵌合して保持されるが、上方の揺動については許容してあるので、仮に高速移動中にサイドカッタ３下方と地面の突起物が接触したとしても、サイドカッタ３は上方に揺動退避することとなり、破損を防止できる。

又、第一アーム５先端部のピン９と第二アーム６の回動軸１１との間を連結付勢するサイドカッタ３の重量軽減手段１２を設けてあるので、基部２に対するサイドカッタ３の揺動重量が軽減されて、サイドカッタ３の揺動をスムーズに行わせることができるとともに、手動でのサイドカッタ３を揺動させる荷重を軽くすることができる。

次に、本発明を図面を参照に説明する。本発明の自走式乗用草刈機は、機体１前方に左右一対の前輪１５，１５及び左右一対の後輪１６，１６を備え、機体１中央部には操縦者の座るシート１７を設け、その前方には前輪１５，１５を操舵可能のハンドル１８を設けてある。シート１７の後方にはエンジン１９を配置し、エンジン１９上部をエンジンカバー２０で覆ってある。エンジンカバー２０内方にはエンジン１９の他に燃料タンク等のエンジン関連部品を収納してある。該エンジン１９は出力軸２１を下方へ突出させたバーチカルタイプであり、出力軸２１に取着のエンジンプーリ２２を介して走行及び刈刃の駆動を行う。エンジンプーリ２２とその後方のＨＳＴプーリ２３にはＶベルト２４を巻き掛け、エンジン１９の駆動力はＨＳＴ（油圧無段変速装置）２５と一体的に取着されたトランスミッション２６を介して後輪１６，１６に伝達される。

シート１７下方の機体１腹部には、大径刈刃２７を有するメインカッタ２と、該メインカッタ２から側方へ向け突設のサイドカッタ３を設けてある。サイドカッタ３には小径刈刃２８を複数段に設け、メインカッタ２の刈刃２７とサイドカッタ３の第一刈刃２８ａとは、先端回転軌跡を離間させ、草刈り作業時に上下に大きく撓む大径刈刃２７がサブカッタ３の第一刈刃２８ａと接触しないようにしてある。又、先端回転軌跡を離間させていることによる刈り残しが発生しないよう、各々の刈刃２７，２８ａの内方を前後延長線方向においては重合して配置してある。刈刃２８ａの外周部には、刈刃２８ａの回転軸３０ａを中心として開閉回動可能の刈刃２８ｂ，２８ｃを設けてある。これらの刈刃２７，２８ａ，２８ｂ，２８ｃは全て平面視時計回りの方向に回転し、小径の刈刃２８ａ，２８ｂ，２８ｃの先端は、隣設する刈刃と回転軌跡を重合させ、この重合部分は刈刃を上下段違いに構成することで刈刃が接触しないようにしてある。

メインカッタ２と、メインカッタ２に取着したサイドカッタ３は、草の刈り高さを調整するために一体的な昇降が可能である。メインカッタ２上方を覆うメインカバー３１とその上方の機体フレーム３２との間を２対の平行リンクロッド３３，３４で連結し、メインカバー３１上面に枢支した昇降ロッド３５を上下動させることでメインカッタ２及びサイドカッタ３を一体的に昇降させることができ、その刈り高さはシート１７側方の刈高さ調整レバー３６で調整することができる。この刈高さの調整のための昇降駆動については、手動レバーやアクチュエータ、モータ等を用いた手段により行えば良い。

メインカッタ２上方を覆うメインカバー３１の右側方には、上下方向に開閉回動可能のサイドカバー３７を設けてある。該サイドカバー３７は、草刈り作業中には閉じてあり、刈草や石等が周囲に飛散することを防止している。メインカッタ２のメンテナンスを行う場合には、サイドカバー３７を開放させることが可能である。
メインカバー３１は、中央部のブレード軸３８に大径の刈刃２７を設けて、前記エンジン１９側からＶベルト３９、メインクラッチ４０を介して伝動され、該メインクラッチ４０は、シート１７横のメインクラッチレバー２９を操作することにより入切できる。この刈刃２７の回転によって刈取られる草は、メインカバー３１右側の排出口４１から外方へ排出される。サイドカッタ３は、小回転径の刈刃２８（２８ａ，２８ｂ，２８ｃ）が複数の刈刃軸３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）により軸装され、三連形態に構成されている。各刈刃軸３０にはプーリ４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を設け、メインカバー３１の左側前部に、前後方向の揺動軸４を中心として起伏揺動可能のサイドカッタ３を取着してある。

前記メインカバー３１の左側後部には、このメインカバー３１に支持させるカウンタ軸４３を立設し、このカウンタ軸４３の周りに回転自在のカウンタプーリ４４を設け、前記メインカッタ２のブレード軸３８のメインプーリ４５との間をＶベルト４６を掛け渡し、テンションプーリ４８を張圧させて連動する。前記サイドカッタ３の起伏揺動中心となる揺動軸４は、このカウンタ軸４３から前方に略機体１進行方向に沿って延びる直線Ｌ上に沿って設け、この揺動軸４の周りにサイドカッタ３を起伏揺動させてサイドカッタ３の刈取面を地面の傾斜や起伏に沿わせて接近させることができる。サイドカッタ３の刈刃軸３０ａには入力プーリ４２ａを設け、この入力プーリ４２ａと後方のカウンタプーリ４４との間にＶベルト４７を掛け渡してテンションプーリ５０を張圧させて伝動する構成としている。この入力プーリ４２ａから各刈刃軸２８ｂ，２８ｃのプーリ４２ｂ，４２ｃへの伝動は、各々のプーリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ間に巻き掛けたＶベルト４９を張圧させて刈取作用を行わせることができる。

サイドカッタ３は、刈取姿勢Ｋとなるようガスダンパーやスプリング等によって開状態に付勢してある。すなわち、サイドカッタ３が刈取姿勢Ｋ中に、サイドカッタ３前方に樹木や石等の障害物５１は接触すると、ガスダンパーやスプリングの付勢手段５２の付勢力に打ち勝ってサイドカッタ３は刈刃軸３０ａ周りに後方へ退避するよう構成されている。又、サイドカッタ３の揺動軸４回りの上下起伏揺動は、この回動位置をピン９機構により固定、乃至解除可能に構成されてある。その具体的構成は、揺動軸４を中心に揺動可能なサイドカッタ３を、メインカッタ２のメインカバー３１左前部に取着し、該メインカバー３１とサイドカッタ３との間には、メインカバー３１から上方へ向け立設した第一アーム５を設けてある。第一アーム５は、メインカバー３１から中間部までをパイプ材で構成し、その上部は板状に形成し、上端部には前後方向のピン９を固着してある。サイドカッタ３側からは、下部を回動軸１１を中心に回動自在に軸支する板状の第二アーム６を立設してある。第二アーム６には、長手方向に沿う長穴部７を形成し、この長穴部７に隣接する斜め上方へ向け形成の複数切欠段部８を設けてある。長穴部７と切欠段部８内には、前記第一アーム５先端部のピン９を係合し、サイドカッタ３の起伏揺動に伴ってピン９が長穴部７又は切欠段部８内方を摺動するよう構成してある。従って、第一アーム５と第二アーム６は上端部でピン９を介して係合するとともに、揺動軸４を跨ぐ形態に構成される。

又、第二アーム６は、サイドカッタ３が揺動した際ピン９が長穴部７のみを摺動するようスプリング５３で下向きに付勢してあり、ピン９が長穴部７内を自由に摺動する。第一アーム５の中間部には、軸５４を中心に回動自在な付勢切換手段１０を設けてあり、ピン５５と第一アーム５に設けた引っ掛けプレート５６との間を引っ張りスプリング５７で付勢してある。図６はピン９が長穴部７のみを摺動する状態を示し、（ａ）はサイドカッタ３が略水平状態、（ｂ）はサイドカッタ３を起伏揺動させた状態を示してある。
図７は引っ張りスプリング５３に抗して、付勢切換手段１０を、軸５４を中心に回動させ、ガイド杆７４が第二アーム６の外縁部７５を摺動して、ピン９が切欠段部８側を摺動するよう第二アーム６を時計回りの方向へ付勢した状態を示してある。第二アーム６を回動させると、付勢切換手段１０は引っ張りスプリング５７の支点越え作用によって図７（ａ）に示す状態に保持される。例えばサイドカッタ３が水平状態の時にはピン９は長穴部７の上端に位置しているが、サイドカッタ３を上方へ揺動させると、ピン９が切欠段部８側を摺動し、順次各々の切欠段部８へ係合し、サイドカッタ３は傾斜状態で保持させることが可能である。この切欠段部８のピン９は、斜めの下方へ向けての摺動はフリーになっており、仮に図７（ａ）状態のサイドカッタ３を傾斜保持した状態での走行中や草刈り作業中にサイドカッタ３が障害物に接触して上方へ向け突き上げられた場合にも図７（ｂ）に示すように、ピン９が下方への摺動は許容されている、すなわちサイドカッタ３の上方への揺動（突き上げ等）は許容されていることとなり、サイドカッタ３が破損することがない構成である。

図８は付勢切換手段１０の別実施例を示すものである。第二アーム６の回動軸１１を中心として回動可能の切換板５８を設け、該切換板５８上側中央部のピン５９とサイドカッタ３側に設けたピン６０との間をスプリング６１で付勢してある。切換板５８は、左右両側に回動規制部６２ａ，６２ｂを設け、切換板５８の回動規制部６２ａ，６２ｂ間での回動とスプリング６１の付勢による支点越え回動の作用によって第二アーム６を第一アーム５のピン９が長穴部７側を摺動するよう付勢するか、もしくはピン９が切欠段部８側を摺動するよう付勢するかを切換ることができる。
第一アーム５のピン９と第二アーム６の回動軸１１との間は、引っ張りスプリング１２で付勢させることにより、サイドカッタ３の重量を軽減させてある。これにより、サイドカッタ３の起伏回動がスムーズに行われるとともに、シート１７に座る操縦者がハンドル６３を持ち、サイドカッタ３を容易に持ち上げて傾斜状態、乃至収納状態にすることができる。

サイドカッタ３は、第一刈刃２８ａの刈刃軸３０ａを中心に開閉自在に構成されてあり、サイドカッタ３の前部にはバンパー６４を設け、先端部には地面を滑らせながら草刈り作業をすることのできる滑走部材６５を設けてある。サイドカッタ３の刈刃軸３０ａ近傍から上方へ向け開閉支柱６６を立設し、その先端部には回動可能の開閉板６７を軸支６８してある。開閉支柱６６と開閉板６７との回動は、開閉板６７に設けた複数の穴６９に対して、開閉支柱６６側に設けた回動ピン７０を抜き差しさせることによって固定状態と回動状態とに切換ることができる。この回動ピン７０の抜き差し操作は、ハンドル６３に取着した開閉握り７１により行うことができ、サイドカッタ３を開状態から所定角度閉じた中間状態や機体１側へ接近させた閉状態に回動保持させることができる。開閉板６７には穴６９の他に複数の穴７２を設けてあり、この穴７２とサイドカッタ３先端部との間をダンパー７３で連結してある。図１に示す状態は、ダンパー７３が最も伸びた状態、すなわち、サイドカッタ３を最も開いた状態であり、この状態から図９に示す樹木や石等の障害物５１がサイドカッタ３に接触するとダンパー７３の付勢力に抗して、図１０に示すようにサイドカッタ３が閉状態に回動して障害物５１を回避しながら草刈り作業を行うことができる。障害物５１がサイドカッタ３を通遇すると、該サイドカッタ３はダンパー７３の付勢力により、再び開状態に戻る。このダンパー７３は、穴７２への取着位置を変更することによってサイドカッタ３を開方向に付勢する角度が変わり、その付勢力を強くしたり弱くしたりすることが可能である。サイドカッタ３前方の障害物５１が多く頻繁にサイドカッタ３が閉じる場合や樹木を傷付けたくない場合等には付勢力を弱目にし、逆に草の密度が高い場合や高速で草刈り作業を行いたい場合等に、サイドカッタ３が前方に当接する草によって閉状態に押されるような時にはダンパー７３の付勢力を強くしてやれば良い。

本発明のメインカバー３１からサイドカッタ３への伝動構成は、カウンタ軸４３に取着のカウンタプーリ４４と刈刃軸３０ａに取着のプーリ４２ａとの間にＶベルト４７を巻き掛けて行うが、サイドカッタ３は、平面視カウンタ軸４３から前方の機体進行方向Ｆに沿って延びる直線Ｌ近傍に設けた揺動軸４を中心に揺動するので、サイドカッタ３が揺動してもカウンタ軸４３と刈刃軸３０ａとの軸間距離の変化量が少なく、揺動がＶベルト４７の捩れによって伝動状態を維持できる。従って、サイドカッタ３を所定角度上方へ揺動させた傾斜状態でのサイドカッタ３への伝動状態を維持することが可能で、カウンタプーリ４４やプーリ４２ａからのＶベルト４７外れもなく、このサイドカッタ３傾斜状態での草刈り作業も可能となる。すなわち地面に散水ホース等が設置されている場合にもサイドカッタ３を傾斜上昇させて、散水ホースを巻き込んだり破損させたりしないよう草の高刈り（草を長目に残して刈る）を行うことができる。
更に、本発明のサイドカッタ３は最も刈幅の広い開状態からやや閉じた中間状態や、最も閉じた閉状態時での草刈り作業が可能である。これは、開状態での刈幅よりも道幅が狭い場合や左右両側に壁等があって狭幅での草刈り作業を行いたい場合に、サイドカッタ３を中間状態や閉状態にして作業を行う際に有効である。その具体的な刈幅調整は、開閉板６７に設けた複数の穴６９に対し、開閉握り７１を操作することで回動ピン７０を抜き差しして、サイドカッタ３を段階的に角度調整するよう構成してある。図１１は、サイドカッタ３を最も閉じた状態であり、この状態で第一アーム５のピンが第二アーム６の切欠段部８を摺動するよう付勢した後、操縦者が開閉握り６３を持ち上げて、サイドカッタ３を揺動軸４を中心に起伏させ、ピン９を切欠段部８の最も下段に係合させて、サイドカッタ３を収納状態にすることができる。

サイドカッタの平面図 サイドカッタの正面図 サイドカッタ揺動部を示す拡大正面図及び一部側面図 草刈機の全体平面図 草刈機の全体側面図 サイドカッタの揺動フリー状態を示す拡大正面図 サイドカッタの傾斜保持状態を示す拡大正面図 付勢切換手段の別実施例を示す拡大正面図及び一部側面図 サイドカッタの開状態を示す平面図 サイドカッタの閉状態を示す平面図 サイドカッタの閉状態を示す平面図

１ 機体
２ 基部（メインカッタ）
３ サイドカッタ
４ 揺動軸
５ 第一アーム
６ 第二アーム
７ 長穴部
８ 切欠段部
９ ピン
１０ 付勢切換手段
１１ 回動軸
１２ 重量軽減手段（引っ張りスプリング）

Claims (2)

1. 機体（１）側方へ向け突設するサイドカッタ（３）を設け、該サイドカッタ（３）を基部（２）に対し、前後方向の揺動軸（４）を中心に起伏揺動自在に構成し、該基部（２）から立設の第一アーム（５）とサイドカッタ（３）部から回動自在に立設の第二アーム（６）とを設け、該第二アーム（６）には長手方向に沿う長穴部（７）とこの長穴部（７）に繋がり長穴部（７）から斜め上方向に向かう複数の切欠段部（８）を形成し、該長穴部（７）及び切欠段部（８）を前記第一アーム（５）先端部に設けたピン（９）に係合させて、第一アーム（５）と第二アーム（６）が前記揺動軸（４）を跨ぐ形態に構成すると共に、サイドカッタ（３）が揺動した際、第一アーム（５）のピン（９）が長穴部（７）のみを摺動する方向へ向け第二アーム（６）を付勢したサイドカッタ（３）揺動自在状態と、サイドカッタ（３）上昇時にピン（９）が切欠段部（８）に完全には係合することなく長穴部（７）と各々の切欠段部（８）の一部を摺動し、且つ、サイドカッタ（３）を上昇させた後に下降させるとピン（９）が切欠段部（８）へ完全に係合するようピン（９）が切欠段部（８）側を摺動する方向へ向け第二アーム（６）を付勢したサイドカッタ（３）傾斜保持可能状態とに切換することのできる付勢切換手段（１０）を設けてなる自走式乗用草刈機のサイドカッタ支持構造。
2. 第一アーム（５）先端部のピン（９）と第二アーム（６）の回動軸（１１）との間を連結するサイドカッタ（３）の重量軽減手段（１２）を設けてなる請求項１に記載の自走式乗用草刈機のサイドカッタ支持構造。

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