JP5709420B2 - 草刈作業機 - Google Patents

Description

本発明は、草刈作業機に係り、特にカッタの回転をダウンカット方向またはアップカット方向のいずれかに変更可能な草刈作業機に関する。

従来、回転駆動式のカッタを有する草刈機を車体前方側に備えた草刈作業機が知られている（例えば、特許文献１）。この草刈作業機では、外周にカッタが設けられたシャフトを進行方向に対してアップカット方向に回転させて草を刈り、除草している。

一般的に、アップカットはダウンカットに比べて草刈の仕上がりが良好であるが、小石が多い場所で用いると、小石を進行方向へ飛ばしてしまうという特性がある。そのため、小石の多い場所などでは、ダウンカットで草刈をするのが好ましい。

一方、ダウンカットで草を刈ると、草はカッタに上から押付けられるように刈り取られることになるため、カッタが最下点に到達するまでに刈り取り切れなかった草は、カッタに押付けられて地面側に倒れ込んでしまい、それ以後は、カッタによってさらに押付けられて沈み込んでしまうだけとなって、そのまま刈り残しになることが多い。

このように、ダウンカットおよびアップカットには、それぞれ一長一短がある。このため、草刈作業機の中には、エンジンの出力を草刈機側に伝達する動力伝達装置に切替機構を組み込んでおき、この切替機構によって草刈機での回転方向をダウンカット方向またはアップカット方向に切り替えるものがある。

特開平１１−２２５５３０号公報

しかしながら、従来では、切替機構を備えた動力伝達装置は、エンジン等が搭載された入り組んだ構造の車体側に取り付けられているため、その切替操作やメンテナンスを狭いエリアで行う必要があり、操作性やメンテナンス性に問題がある。

また、動力伝達装置の切替機構を有効に活用し、ダウンカットおよびアップカットのいずれにも対応したいという要求がある反面、作業環境によっては、専らダウンカットのみを行う場合や、専らアップカットのみを行う場合もあり、このような場合には、切替機構の誤操作の心配のないダウンカット専用の草刈作業機、およびアップカット専用の草刈作業機を別々にそろえることになり、不経済である。

本発明の第１の目的は、動力伝達装置の操作性やメンテナンス性を向上させることができる草刈作業機を提供することにある。
本発明の第２の目的は、１台でダウンカットおよびアップカットが切替可能であったり、ダウンカット専用としたり、ダウンカット専用としたりできる草刈作業機を提供することにある。

本発明の草刈作業機は、回転駆動式の草刈機と、前記草刈機の駆動源および走行装置が設けられた車両本体と、前記駆動源の動力を前記草刈機に伝達する動力伝達装置とを備え、前記動力伝達装置は、前記シャフトの回転方向を進行方向に対してダウンカット方向もしくはアップカット方向のいずれかに切替可能な第１動力伝達装置、前記シャフトを進行方向に対してダウンカット方向にのみ回転させる第２動力伝達装置、前記シャフトを進行方向に対してアップカット方向にのみ回転させる第３動力伝達装置が用意され、これら第１ないし第３動力伝達装置の中から選択的に用いられることを特徴とする。

本発明の草刈作業機では、前記第１ないし第３動力伝達装置は、前記草刈機に着脱自在に取り付けられることが好ましい。

本発明によれば、シャフトの回転方向を進行方向に対してダウンカットする方向もしくはアップカットする方向に切替自在な動力伝達装置を備えているため、草をダウンカットするかアップカットするかを作業環境に応じて自在に変更できる。この際、動力伝達装置は、草刈機側に設けられるので、駆動源が搭載される車輌本体側の入り組んだ部分に設ける従来に比し、切替操作やメンテナンスを容易にできる。

本発明によれば、動力伝達装置として、シャフトの回転方向を進行方向に対してダウンカット方向もしくはアップカット方向に切替自在な第１動力伝達装置、シャフトを進行方向に対してダウンカット方向に回転させる第２動力伝達装置、シャフトを進行方向に対してアップカット方向に回転させる第３動力伝達装置が用意され、これらの中から選択的に用いるので、作業環境に応じて動力伝達装置を付け替えることにより、１台の草刈作業機をダウンカットおよびアップカットが切替可能であったり、ダウンカット専用としたり、ダウンカット専用としたりでき、シャフトの回転方向が異なる草刈作業機を別々にそろえる必要がなくて経済的である。

本発明では、第１〜第３動力伝達装置が草刈機側に設けられるので、前述したように、操作性やメンテナンス性を向上させることができるうえ、交換作業も容易にできる。

本発明の第１実施形態に係る草刈作業機の全体を示す側面図。 前記草刈作業機を構成する草刈機の斜視図。 前記草刈機の側断面図。 前記草刈機の一部を示す平断面図。 前記草刈機に用いられる抵抗部材を示す斜視図。 第１動力伝達装置を示す平面図。 前記第１動力伝達装置を示す入力側斜視図。 前記第１動力伝達装置を示す出力側斜視図。 前記第１動力伝達装置を説明するための模式図。 第２動力伝達装置を示す平面図。 前記第２動力伝達装置を示す平断面図。 第３動力伝達装置を示す平断面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態に係る草刈作業機１の全体を示す側面図である。図１において、草刈作業機１は、クローラ式の走行装置２が設けられた車両本体３の前方側に草刈機４を備えた構成であり、走行装置２が車両本体３内に搭載された図示略の駆動源であるエンジンおよび油圧駆動装置等によって駆動される。車両本体３の後方側には、オペレータが起立する操縦台５や操縦装置６が設けられている。

これらのうち、草刈機４はハンマーナイフ式であるとともに、車両本体３との間に取り付けられるリフトシリンダ３Ａによって上下にリフト可能に設けられており、前記エンジンによって駆動される。図２はそのような草刈機４の斜視図、図３は草刈機４の側断面図、図４は草刈機４の一部を示す平断面図、図５は抵抗部材の斜視図である。なお、図３、図４においては、断面部分のハッチングを省略してある。以下には、草刈機４について詳説する。

図２〜図５において、草刈機４は、左右に一対のソリ１１が設けられた無底箱状のカッタケース１２を備えている。カッタケース１２の内部には、両側の側面板１３に回転自在に支持されたカッタ１４が収容されている。カッタケース１２の一方の側面側には、カッタ１４を駆動するための駆動機構１６が設けられており、エンジンの出力がこの駆動機構１６を介してカッタ１４に伝達される。カッタ１４は、回転自在なシャフト１７の外周から複数のハンマーナイフ２１が径方向の外側に突設された構成である。

また、カッタ１４の後方には中空円筒状の抵抗部材１９が設けられている。この抵抗部材１９はカッタ１４のハンマーナイフ２１の回転軌道（図３中の１点鎖線参照）の最下位置よりも高い位置に配置されている。つまり、地面から抵抗部材１９までの距離寸法ｈ１は、地面からカッタ１４の回転軌道の最下位置までの距離寸法ｈ２よりも大きい（ｈ１＞ｈ２）。

ダウンカットにより草を刈り込む際、カッタ１４に押付けられて地面側に倒れ込んだ草は、その先端側が抵抗部材１９に当たることから、倒れ込んだ草にカッタ１４が接触しても、草がそれ以上沈み込むのを抑制できる。従って、カッタ１４の後方側においても、倒れ込んだ草が所定の抵抗力を有した状態に維持されことになり、カッタ１４が草と接触する範囲を増大させることができて、草を良好に刈り取ることができ、刈り残しを少なくできる。

駆動機構１６は、車両本体３のエンジン側から順に説明すると、シャフト３１の両端に設けられた一対の第１、第２プーリ２２，２３、第１動力伝達装置１８Ａのシャフト３３，３４の一端側に設けられた第３、第４プーリ２４，２５、カッタ１４を構成するシャフト１７の一端側に設けられた第５プーリ２６を備え、第１〜第５プーリ２３〜２６に巻回されたベルトを介してエンジンからの出力が伝達される。

また、第１、第２プーリ２２，２３を連結しているシャフト３１は、カッタケース１２から後方側に延出した支持アーム３２に支持され、第１動力伝達装置１８Ａは、草刈機４に設けられた支持部３５に支持されており、支持部３５に対してボルト等の適宜な固定手段にて固定されている。そして、このようなシャフト３１、３３、３４および第１〜第４プーリ２２〜２５を用いることで、エンジンからの動力をカッタケース１２の一側面側へ伝達している。

ここで、第１動力伝達装置１８Ａは、草刈機４の支持部３５に対して脱着可能に搭載されている。本実施形態では、動力伝達装置として第１〜３動力伝達装置１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ（図１０〜図１２参照）が用意されており、状況に応じて適宜選択して用いることが可能である。以下には、図２および図４にも図示されている第１動力伝達装置１８Ａについて図６〜９をも参照して詳細に説明し、第２，３動力伝達装置１８Ｂ，１８Ｃについては後述する。

図６は第１動力伝達装置１８Ａを示す平面図、図７は第１動力伝達装置１８Ａを示す入力側の斜視図、図８は出力側の斜視図、図９はその模式図である。第１動力伝達装置１８Ａは、ハンマーナイフ２１の回転方向をダウンカット方向またはアップカット方向に切り替えることが可能である。従って、このような第１動力伝達装置１８Ａは、ダウンカットとアップカットとを頻繁に切り替えて作業を行う必要がある場合に有効に用いられる。

図６〜９において、第１動力伝達装置１８Ａは、第１ケース３６Ａおよび第２ケース３６Ｂを有するケース３６と、第１ケース３６Ａから突設された入力側のシャフト３３と、第２ケース３６Ｂから突設された出力側のシャフト３４と、全体がケース３６内に収容されたシャフト３７と、入力側の回転を出力側で同方向または逆方向に切り替える切替機構３８とを備えている。

各シャフト３３，３４の一端にはそれぞれ前述した第３，４プーリ２４，２５（図４参照）が取り付けられる。シャフト３３の他端には第１ギア３６１が取り付けられている。シャフト３４の他端には第２ギア３６２が取り付けられている。シャフト３７には、第３ギア３６３が取り付けられている。また、シャフト３４において、プーリ２５と第２ギア３６２との間には第４ギア３６４が取り付けられている。

切替機構３８は、第１ケース３６Ａに回動可能に軸支されて外部に露出したボルト形状の操作部３６５と、第１ケース３６Ａ内にて操作部３６５の先端に取り付けられて操作部３６５と共に回動するレバー３６６と、このレバー３６６の回動に伴って直線移動するスライダ３６７と、このスライダ３６７に貫通して設けられて該スライダ３６７の直線移動を案内するガイドバー３６８と、スライダ３６７および第１ギア３６１を連結するシフトプレート３６９とを備えている。レバー３６６の先端には長孔形状の切欠３６６Ａが形成され、スライダ３６７には円柱状の凸部３６７Ａが突設され、この凸部３６７Ａが切欠３６６Ａと係合している。

このような切替機構３８では、操作部３６５を適宜な工具等を用いて回動させ、これによりレバー３６６を回動させると、レバー３６６の切欠３６６Ａが円弧軌道を描くことから、切欠３６６Ａに係合している凸部３６７Ａを介してスライダ３６７がガイドバー３６８に沿って直線移動する。そして、スライダ３６７の直線移動により、シフトプレート３６９を介して連結された第１ギア３６１も同様に、シャフト３３に設けられた摺動部３３Ａ上を直線移動する。この第１ギア３６１の移動により、第１ギア３６１は第２ギア３６２もしくは第３ギア３６３との歯合が自在に切り替えられるようになっている。

すなわち、図７〜図９に示す状態では、第１ギア３６１が第３ギア３６３と噛合しており、第１ギア３６１、第３ギア３６３、および第４ギア３６４を介してシャフト３３の回転がシャフト３４に伝達される。この際、シャフト３３，３４の回転方向は同じとなり、カッタ１４を草刈作業機１の進行方向に対してアップカット方向に回転させる。これに対し、切替機構３８を操作して第１ギア３６１を第２ギア３６２に噛合させると（図９中の２点鎖線参照）、シャフト３３の回転が第１ギア３６１および第２ギア３６２を介してシャフト３４に伝達される。この際、シャフト３３，３４の回転方向は逆回転となり、カッタ１４をダウンカット方向に回転させる。つまり、第１動力伝達装置１８Ａにおいては、切替機構３８により、アップカットとダウンカットとを切り替えることが可能である。

このような切替機構３８を備えた第１動力伝達装置１８Ａが草刈機４に取り付けられていることにより、エンジンや油圧駆動装置等が搭載されることで入り組んだ構造となる車両本体３側に、そのような動力伝達装置をさらに組み込む必要がない。従って、カッタ１４の回転方向の切替操作や第１動力伝達装置１８Ａのメンテナンスを、機器が入り組んだ車両本体３側で行う必要がなく、操作性やメンテナンス性を向上させることができる。

また、第１動力伝達装置１８Ａでは、機械式の切替機構３８が採用されているため、例えば油圧式に比べて動力の伝達効率を良好にでき、動力の伝達ロスを少なくできる。
さらに、切替機構３８を採用することで、ハンマーナイフ２１が一方向の回転のみならず、他方向の回転においても用いられることになるから、ハンマーナイフ２１が一方向からのみ摩耗したり、または他方向からのみ摩耗したりすることがなく、交換周期を長くできて経済的である。

次に、図１０，１１に基づいて第２動力伝達装置１８Ｂについて説明する。第２動力伝達装置１８Ｂはシャフト３３の回転に対してシャフト３４の回転を逆回転させる構成である。従って、第２動力伝達装置１８Ｂは、第１ケース３６Ａと第２ケース３６Ｂとを有するケース３６と、一端が第１ケース３６Ａから突設されたシャフト３３と、一端が第２ケース３６Ｂから突設されたシャフト３４とを備えており、シャフト３３には第１ギア３６１が取り付けられ、シャフト３４には常時第１ギア３６１と噛合する第２ギア３６２が取り付けられている。このため、プーリ２５はプーリ２４と反対方向に回転することになり、ハンマーナイフ２１を備えたシャフト１７は常に、草刈作業機１の進行方向に対してダウンカット方向に回転する。
このような第２動力伝達装置１８Ｂは、小石等が多い現場で専ら作業する場合に有効である。

図１２に示すように、第３動力伝達装置１８Ｃは、一本のシャフト３９を備えており、このシャフト３９の入力側の端部にプーリ２４が取り付けられ、出力側の端部にプーリ２５が取り付けられる。これにより、プーリ２４とプーリ２５とが同一方向に回転することになるため、ハンマーナイフ２１を備えたシャフト１７は常に、草刈作業機１に進行方向に対してアップカット方向に回転する。
このような第３動力伝達装置１８Ｃは、特に刈り跡が重要視される現場で有効に用いられる。

以上の第１〜第３動力伝達装置１８Ａ〜１８Ｃは共に、草刈機４の支持部３５に対してプーリ２４，２５ごと着脱される。従って、第１〜第３動力伝達装置１８Ａ〜１８Ｃを交換する場合には、草刈機４に搭載されている動力伝達装置からベルトを外し、プーリ２４，２５ごと動力伝達装置を草刈機４から外す。この後、プーリ２４，２５を別の動力伝達装置に付け替え、付け替えたこの動力伝達装置を新たに草刈機４に搭載する。また、取り替える動力伝達装置によっては、長さの異なるベルトが必要であったりするため、取替の都度、適切な部品が用意されることになる。そして、第１〜第３動力伝達装置１８Ａ〜１８Ｃを適宜選択して用いることで、アップカット専用の草刈作業機や、ダウンカット専用の草刈作業機をそろえる必要がなく、格段に経済的である。

なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、本実施形態では、抵抗部材１９として中空円筒状の部材を挙げたが、これに限らず、中実円筒状としてもよいし、角筒状や角柱状としてもよく、カッタ１４に押付けられて地面側に倒れ込んだ草に抵抗（反力）を与えてカッタ１４に接触させることができるものであればいずれでもよい。

前記実施形態では、動力伝達装置として３種類の第１〜第３動力伝達装置１８Ａ〜１８Ｃが用意され、草刈機４側に着脱自在に設けられていたが、これらを車輌本体３側に設ける構成とした場合でも、本発明に含まれる。

本実施形態の草刈作業機１には、オペレータが起立姿勢で乗り込む操縦台５が設けられていたが、本発明の草刈作業機１は、オペレータが歩きながら操縦する構成であってもよく、また、操縦台上に着座シートが設けられた構成であってもよい。

本発明は、作業環境によりダウンカットまたはアップカットのいずれかに変更して草刈を行う草刈作業機に利用可能である。

１…草刈作業機、２…走行装置、３…車体、４…草刈機、１２…カッタケース、１４…カッタ、１７…シャフト、１８…動力伝達装置、１８Ａ…第１動力伝達装置、１８Ｂ…第２動力伝達装置、１８Ｃ…第３動力伝達装置、２１…ハンマーナイフ、３６５…切替装置。

Claims (2)

1. 回転駆動式の草刈機と、
   前記草刈機の駆動源および走行装置が設けられた車両本体と、
   前記駆動源の動力を前記草刈機に伝達する動力伝達装置とを備え、
   前記動力伝達装置は、前記シャフトの回転方向を進行方向に対してダウンカット方向もしくはアップカット方向のいずれかに切替可能な第１動力伝達装置、前記シャフトを進行方向に対してダウンカット方向にのみ回転させる第２動力伝達装置、前記シャフトを進行方向に対してアップカット方向にのみ回転させる第３動力伝達装置が用意され、これら第１ないし第３動力伝達装置の中から選択的に用いられる
   ことを特徴とする草刈作業機。
2. 請求項１に記載の草刈作業機において、
   前記第１ないし第３動力伝達装置は、前記草刈機に着脱自在に取り付けられる
   ことを特徴とする草刈作業機。

Images