JP6687971B2

JP6687971B2 - 草刈機

Info

Publication number: JP6687971B2
Application number: JP2015159277A
Authority: JP
Inventors: 友之長畑
Original assignee: 株式会社ササキコーポレーション
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2035-08-12
Also published as: JP2017035050A

Description

本発明は、トラクタの３点リンク機構等に装着されて草刈り作業を行うアーム連結型農業用草刈機械に関するものである。

この種の刈取り装置の従来技術として特許第３８０６４６５号公報の「作業車両用の作業装置」や、特許第５５１２１５１号公報の「アーム連結型草刈機」が開示されている。

特許第３８０６４６５号公報には、「第１アーム（１１）の先端寄り部に第２アーム（１２）の上部を車幅方向（Ｗ）へ回動可能に支持し、上記の第２アーム（１２）の下部に第３アーム（１３）を上記の車体（２）の前後方向に回動可能に支持し、上記の第３アーム（１３）の下部に作業機（３０）を上記の車幅方向（Ｗ）へ回動可能に支持し、・・・・・第３アーム（１３）を車幅方向（Ｗ）へも回動可能に支持した作業装置」であり、第１アーム（１１）を支持するブラケット（１０）は、枢支ピン（１４）の回りに水平旋回可能に支持されていて、位置決め孔（１６）のいずれかにピン（１７）を差し込んで回動を固定する作業装置の開示がされている。また、特許第５５１２１５１号公報には、「支持部材の車幅方向一端部に枢支された第１アームと、第１アームに回動可能に連結され、先端に草刈機本体を装着した第２アームとを備えるアーム連結型草刈機において、リフトシリンダと第１リンクと第２リンクによって、草刈機本体を草刈り作業状態と格納状態とに容易に切り替えることができるアーム連結型草刈機」が開示されている。

特許第３８０６４６５号公報特許第５５１２１５１号公報

トラクタに装着されて使用されるアーム連結型草刈機の場合、草刈作業部をトラクタの側方に大きくオフセットさせて作業が行われる。作業時においては、トラクタと草刈作業部とを連結するアームが障害物等に不用意に衝突することや、草刈作業部が草に隠れた障害物に衝突することが少なくない。衝突すると衝撃により草刈機やトラクタにダメージを与えことになり、故障や破損の原因となる問題があった。また、衝突すると、アームが長いためトラクタが振られて転倒や走路からの逸脱等が発生して安全に問題があった。

従来技術の特許文献１や、特許文献２に示される作業装置や草刈機は、作業時のアームの回動は固定されていて、前記のような問題の解決には至っていない構成である。

このため本発明の目的は、アーム連結型草刈り機において、草刈り作業時の草刈作業部やアームが障害物に衝突したときに、トラクタや草刈機がダメージを受けにくい構成のアーム連結型草刈機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１の草刈機は、トラクタへの装着用装着部を設けた主フレームと、該主フレームに対し前後方向に回動可能なマストフレームと、該マストフレームには、一端を回動中心にして他端を上下に回動可能に設けた第１ブームと、該第１ブームに連結されるとともに前記マストフレームが前方側に回動したときに、進行方向左右方向に回動する側方回動アーム、及び、前記側方回動アームに一端を連結され、進行方向前後方向に回動する前後方向回動アームで構成された第２ブームと、該第２ブームの前記前後方向回動アームの先端に前記側方回動アームと反対側の一端に連結された草刈作業部保持アームに連結されるとともに、上下回動可能且つ前記トラクタに対し前後に移動させることが可能に設けた草刈作業部を備え、前記主フレームに対するマストフレームの回動を固定するための、前記主フレームと前記マストフレームとに架け渡されて係合する可動フックを有したストッパ手段が設けられていて、該ストッパ手段は、マストフレームの回動方向に一定以上の回動力が作用すると、固定が解除され、前記草刈作業部を接地させて前記トラクタを後退させるとストッパ手段が係合して作業状態に復帰することを特徴とする草刈機である。

また、請求項２の草刈機は、前記マストフレームの回動中心は、主フレームのトラクタ装着用装着部の左右中央部の後方に位置していることを特徴とする請求項１記載の草刈機である。

この発明によれば、第１ブームと草刈作業部を設けた第２ブームがマストフレームに設けられていて、マストフレームがトラクタに装着された主フレームに対し前後方向に回動が可能であり、一定以上の回動力が作用すると固定が解除されるストッパ手段により回動が固定されている構成によって、ブームや草刈作業部が不用意に障害物等に衝突したときに、ストッパ手段が外れてマストフレームが後方に回動することにより、草刈機への衝撃を吸収して草刈機を保護するとともに、装着しているトラクタへの衝撃を吸収する。この構成により安全な作業が行える草刈機を提供できる。

さらに、マストフレームの回動中心を主フレームのトラクタ装着用装着部の左右中央部を通る中心線近傍に位置させていることにより、アームや草刈作業部が障害物等に衝突してマストフレームが回動したとき、トラクタの進行方向左右中心部を回動中心として回動するため、トラクタへの反力等が少なく安全な作業が行える草刈作業機を提供できる。

本発明を実施した草刈機の作業状態の後面図である。本発明を実施した草刈機の作業状態の平面図である。本発明を実施した草刈機の正面図である。本発明を実施した草刈機の側面図である。マストフレームが後方に回動した状態の草刈機の側面図である。マストフレームが後方に回動した状態の草刈機の平面図である。マストフレームの回動中心軸部の要部の断面を示した側面図である。ストッパ手段の一例を示した要部断面図。

この発明の実施の一形態に係る実施例を、図面に基づいて説明する。
Ａは、本発明の実施例に係る草刈機である。１は、草刈機Ａを装着して駆動する農業用トラクタである。本例の説明においては、図２に示す左側を進行方向の前方側、右側を後方側として説明する。

本例に示す草刈機Ａは、トラクタ１の後方に設けたトラクタ３点リンク機構１２に装着され、トラクタ１からの動力により駆動され使用されるものである。１０は、トラクタトップリンク、１１，１１はトラクタロアリンクである。それぞれ農業用トラクタ１後部に設けられ、トップリンク１０、ロアリンク１１，１１でトラクタの３点リンク機構を構成していて、装着された草刈機Ａを昇降可能に連結して牽引する。

本例の草刈機Ａは、トラクタ１に装着する装着部２０を前方に設けた主フレーム２の中央付近に、縦方向の回動中心軸２３を設け、回動中心軸２３を中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム２２を備え、マストフレーム２２にアーム部３を設け、アーム部３の先端部に草刈作業部４を設けている。アーム部３は、マストフレーム２２に一端を進行方向と直交する方向に回動自在に設けた第１ブーム３０と、第１ブーム３０の回動端側に一端を回動自在に連結された第２ブーム３２からなり、トラクタ１の側方に草刈作業部４を位置させて草刈作業を行う。

主フレーム２は、農業用トラクタ１後部に連結され、草刈機Ａの車幅方向の一端に油圧オイルタンク５０が載置される。他端側に位置する２２はマストフレームである。マストフレーム２２は、一端側を主フレーム２の左右中央部に縦方向の回動中心軸２３により回動自在に保持されていて、この実施例では図１に図示されるように、草刈機Ａ後面視左端に位置している。３００は、リフトシリンダである。リフトシリンダ３００は、基部がリフトシリンダ軸３０１で回動自在にマストフレーム２２に取り付けられる。３０２は、リフトシリンダ先端軸であり、リフトシリンダ３００の先端に設けられ、リフトシリンダ３００の先端側は第１ブーム３０に連結されている。

リフトシリンダ３００を伸縮すると、第1ブーム３０がマストフレーム２２側の第１ブーム回動軸３０３を中心に上下に回動する。

第２ブーム３２は、本例においては、第１ブーム３０に連結され進行方向左右方向に回動する側方回動アーム３２０と、側方回動アーム３２０に一端を連結され進行方向前後方向に回動する前後方向回動アーム３２１とで構成されていて、前後方向回動アーム３２１の回動端側に前後方向回動自在に連結された草刈作業部保持アーム３２６を介して草刈作業部４が設けられている。前後方向回動アーム３２１を回動させることにより、草刈作業部４をトラクタ１に対し前後に移動させることが可能である。

側方回動アーム３２０と第１ブーム３０端部は、前後方向に設けられる第２ブーム回動軸３２４により連結される。第２ブーム回動シリンダ３２２の伸縮に応じて側方回動アーム３２０は、第２ブーム回動軸３２４を回動中心として上下方向即ち車幅方向に回動する。
第２ブーム回動シリンダ３２２は、基部が第１ブーム３０のマストフレーム２２寄りに取り付けられる。第２ブーム回動シリンダ３２２先端部は、側方回動アーム３２０の第２ブーム回動軸３２４よりも第１ブーム３０側に延設された位置に設けられた第２ブーム回動シリンダ先端軸３２７に連結されている。第１ブーム３０と側方回動アーム３２０はそれぞれ上下方向に回動自在である。

前後方向回動アーム３２１は、中空円筒状の金属製角パイプからなる。３２３は、第２ブーム前後方向回動シリンダである。第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の基部は側方回動アーム３２０に取り付けられる。第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の先端は、前後方向回動アーム３２１の略中央部に取り付けられる。前後方向回動アーム３２１は側方回動アーム３２０に対し前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動自在である。

側方回動アーム３２０は、第１ブーム３０に対して前後方向回動アーム３２１を、回動方向が９０度異なる上下方向及び前後方向に回動するように、第１ブーム３０と前後方向回動アーム３２１とを連結する。前後方向回動アーム３２１は、側方回動アーム３２０と反対側の一端に連結された草刈作業部保持アーム３２６を介して、先端に草刈作業部４を連結する。第２ブーム回動シリンダ３２２及び第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３の伸縮に応じて前後方向回動アーム３２１は、第２ブーム回動軸３２４と側方回動アーム３２０に設けた回動支点軸３２５を回動中心として上下方向と前後方向すなわち、車幅方向と進行方向あるいは後退方向に回動する。

前後方向回動アーム３２１は、前後方向回動アーム３２１と草刈作業部保持アーム３２６を介して草刈作業部４とを連結する。前後方向回動アーム３２１と草刈作業部保持アーム３２６は前後方向すなわち、進行方向あるいは後退方向に回動支点３２８を回動中心として回動自在である。

３３４は、草刈作業部回動シリンダである。草刈作業部回動シリンダ３３４は、草刈作業部保持アーム３２６に対し草刈作業部４を前後方向の草刈作業部回動軸３３７を回動中心として上下方向に回動させる。

３３は、草刈作業部リンク機構である。草刈作業部リンク機構３３は、草刈作業部保持アーム３２６側に一端を回動自在に連結された第１リンクアーム３３０と、一端を回動自在に草刈作業部４側に連結された第２リンクアーム３３１とが回動自在に連結され、第２リンクアーム３３１と草刈作業部保持アーム３２６側とに架け渡され回動自在に連結された草刈作業部回動シリンダ３３４で構成されている。

第１リンクアーム３３０は半円形ほどのリング状からなり、第２リンクアーム３３１も全体として略半円形ほどのリング状からなり、第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１は取付軸３３２で連結される。第１リンクアーム３３０は、取付軸３３３で草刈作業部保持アーム３２６に連結される。第２リンクアーム３３１と草刈作業部４は、取付軸３３５で草刈作業部４に連結される。前後方向の草刈作業部回動軸３３７を回動中心として草刈作業部４は回動可能に連結される。そのため、草刈作業部４は草刈作業部保持アーム３２６に対し上下方向に回動自在である。

第２リンクアーム３３１と、草刈作業部回動シリンダ３３４は、第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１との連結軸３３２よりも、草刈作業部４側の取付軸３３５から離れた位置の取付軸３３６で回動自在に連結される。第１リンクアーム３３０と第２リンクアーム３３１とで略円形リング状からなる。そのため、移動量が大きくなり、全体としての回動量を大きくすることが可能となる。

前後方向回動アーム３２１の中空円筒状の金属製角パイプ内には、側方回動アーム３２０と草刈作業部保持アーム３２６とを回動自在に連結するロッド（図示せず）が設けられていて、前後方向回動アーム３２１とで平行リンクが構成されている。このため、前後方向回動アーム３２１が前後方向に回動した場合においても草刈作業部保持アーム３２６が進行方向に対し直交した状態を維持するように構成されている。従って、草刈作業部４も直交した状態を維持する。

草刈作業部４は、進行方向と直交する方向の草刈作業部回転軸４０に、草刈刃４１が多数突設させて取り付けられる。草刈作業部４の上方は回転する草刈刃４１からの飛散を防ぐ保護カバーが設けられている。４２はゲージローラで、草刈作業部回転軸４０の後方に位置して水平方向の回転軸を有していて、作業時は圃場面に接地して刈り高さを安定させる。４３は油圧モータである。油圧モータ４３は、油圧ポンプ５１で発生した油圧により回転して、草刈刃４１を取付けた草刈作業部回転軸４０を回転駆動させる。

草刈機Ａの各油圧作動部は、主フレーム２の前方部中央に設けられ、トラクタ１からの動力で回転駆動される油圧ポンプ５１から発生される油圧によって作動する。トラクタ１からの動力は、油圧ポンプ５１の前方に突設して設けた入力軸２１とトラクタ１のＰＴＯ軸（図示せず）とをユニバーサルジョイント等で連結して入力される。主フレーム２の図１に示す右側には油圧オイルタンク５０が設けられ、各油圧作動部に配管されて使用されるオイルが貯留されている。また、各油圧作動部への配管の切換を行う油圧操作バルブ(図示せず)は油圧オイルタンク５０の中央側側方部のカバー内に設けられている。油圧操作バルブは電動で作動する電動バルブが採用されていて、トラクタ１内の運転席近傍に設けられた電動操作レバーによって操作される。各油圧作動部は油圧ホース等（図示せず）で配管されている。

主フレーム２の中央付近に、縦方向の回動中心軸２３を設け、これを中心に前後方向に回動自在に設けたマストフレーム２２は、図４に示すようにマストフレーム２２の回動端側に設けたストッパ手段６によって主フレーム２に係止されていて回動が阻止されている。ストッパ手段６は、マストフレーム２２の回動方向に一定以上の回動力が作用すると係止が解除される構成となっている。

図８は、本例のストッパ手段６を説明するための要部断面図である。（ａ）はストッパ手段６が主フレーム２側に係止されてマストフレーム２２との回動が阻止された状態で、（ｂ）はストッパ手段６が解除される直前の状態を示したものである。ストッパ手段６は、主フレーム２とマストフレーム２２とに架け渡されて係合する可動フック６０と、可動フック６０の回動支点となるマストフレーム２２に固着された支点ピン６２と、可動フック６０を押圧するスプリング６１と、スプリング６１と可動フック６０をガイドする支持軸６３と、支持軸６３の端部に螺合されてスプリング６１の押圧力を調整するナット６４で構成される。

支持軸６３は、マストフレーム２２に垂直方向に立設して固着されている。可動フック６０の中央部付近には支持軸６３に挿入するためのガイド孔６００が設けられ、一端側にはマストフレーム２２に固着された支持ピン６２に挿入されるための保持孔６０１がガイド孔６００と同方向に向け設けられている。支持軸６３に挿入された可動フック６０は、さらに支持軸６３に挿入されたスプリング６１によって下方に押圧される。支持軸６３の上方端部にはナット６４が螺合されていて、押圧力を調整できる構造となっている。

可動フック６０の保持孔６０１と反対側の端部は、主フレーム２側に片持ち状に延出されていて、端部には下方に向いた山形状の突設部が設けられている。また、この突設部に対向した主フレーム２側には、同じく可動フック側に向けた突設部が固着して設けられ、双方の突設部斜面が重なり合って係合した状態となっている（ａ）。水平回動を阻止する方向の突設部の斜面同士が相対した状態となっていて、主フレーム２とマストフレーム２２の回動が阻止された状態となっている。可動フック６０の押圧力に抗して水平方向の回動力の分力により可動フック６０の突設部が斜面に沿って押し上げられ（ｂ）、突設部同士が外れるとマストフレーム２２の回動が自由状態となる。可動フック６０は、必ずしもマストフレーム２２側に設ける必要はなく、主フレーム２側に設けた構成でもよい。

この構成のため、マストフレーム２２に設けられたアーム部３や草刈作業部４がトラクタ１の前進によって障害物等に衝突等したときに、可動フック６０の突設部が外れ、マストフレーム２２の前後方向の回動が自由状態となり、アーム部３と草刈作業部４とともに後方に回動して衝撃を吸収し草刈機Ａへのダメージを回避する。図６が後方に回動された状態を示した平面図であり、図５が側面図である。回動された状態から草刈作業状態に復帰させるには、草刈作業部４を接地させた状態で、トラクタ１を後退させると、マストフレーム２２が前方に回動し、可動フック６０の突設部と主フレーム２側の突設部が係合して回動が固定される。

図７は、マストフレーム２２の回動中心軸２３の要部の断面を示した側面図である。主フレーム２の前方には、トラクタ１へ連結するための装着部２０が設けられていて、その後方部にマストフレーム２２を主フレーム２に対し回動させる回動中心軸２３が垂直方向に同心で２カ所設けられている。装着部２０は、主フレーム２の前方側に設けた上方中央部に位置する左右水平方向のトップピン２０２と、その下方左右に設けた左右水平方向のロアピン２０３に、トラクタ１側の３点リンク機構１２にトップリンクピン２００とロアリンクピン２０１によって取付けられたクイックヒッチ１３を係合させてトラクタ１に装着する。クイックヒッチ１３は、上方中央部にトップピン２０２と係合するフック部が設けられ、下方左右にロアピン２０３と係合するフック部が設けられていて、フック部を係合させて連結される。

マストフレーム２２の回動中心軸２３は、クイックヒッチ１３が連結される装着部２０の左右中央部の後方に位置する。即ち、トラクタ１の左右中央線上に位置する。このため、アーム部３や草刈作業部４がトラクタ１の前進によって障害物等に衝突してマストフレーム２２が回動するとき、トラクタ１に偏心した反力が作用しにくい。また、後方に回動したマストフレーム２２を復帰させるためにトラクタ１を後退させるときの運転操作が容易である。

次にこの発明の草刈機Ａを用いて草刈り作業を行う場合について説明する。トラクタ１の後方に設けた左右一対のロアリンク１１とその中央上方に設けたトップリンク１０とからなるトラクタ３点リンク機構１２にクイックヒッチ１３を取付け、草刈機の主フレーム２前方に設けたロアピン２０３とトップピン２０２にクイックヒッチ１３のフック部を係合させトラクタ１と草刈機を連結する。また、草刈機前方中央部に設けた油圧ポンプ５１の入力軸２１とトラクタ１のＰＴＯ軸とをユニバーサルジョイント等により連結させ、油圧ポンプ５１を駆動可能にする。

草刈り圃場においてトラクタ１のＰＴＯ軸を回転させ油圧ポンプ５１を駆動し、操作レバーを操作してアーム部３を作動させ草刈作業部４を草刈圃場面に位置させる。そしてトラクタ１運転席部の操作レバー部に設けたスイッチを操作して草刈作業部４を回転駆動させる。そして、トラクタ１を走行させると草刈作業が行われる。草刈作業部４のゲージローラ４２が自重により圃場面の凸凹に当接して追従し刈取り高さを一定にする。草刈作業部４やアーム部３が障害物等に衝突した場合は、ストッパ手段６が外れマストフレーム２２が後方に回動して衝撃力を緩和して、草刈機を保護する。後方に回動したマストフレーム２２を復帰させるには、草刈作業部４を接地させてトラクタ１を低速で後退させるとマストフレーム２２が前方側に回動してストッパ手段６が係合して作業状態となる。

この発明は、トラクタ等の走行機後方に装着されて使用される草刈り作業をするためのアーム連結型草刈機に利用できる。

１トラクタ
１０トップリンク
１１ロアリンク
１２３点リンク機構
１３クイックヒッチ
２主フレーム
２０装着部
２００トップリンクピン
２０１ロワーリンクピン
２０２トップピン
２０３ロアピン
２１入力軸
２２マストフレーム
２３回動中心軸
３アーム部
３０第１ブーム
３００リフトシリンダ
３０１リフトシリンダ軸
３０２リフトシリンダ先端軸
３０３第１ブーム回動軸
３２第２ブーム
３２０側方回動アーム
３２１前後方向回動アーム
３２２第２ブーム回動シリンダ
３２３第２ブーム前後方向回動シリンダ
３２４第２ブーム回動軸
３２５回動支点軸
３２６草刈作業部保持アーム
３２７第２ブーム回動シリンダ先端軸
３２８回動支点軸
３３草刈作業部リンク機構
３３０第１リンクアーム
３３１第２リンクアーム
３３２取付軸
３３３取付軸
３３４草刈作業部回動シリンダ
３３５取付軸
３３６取付軸
３３７草刈作業部回動軸
４草刈作業部
４０草刈作業部回転軸
４１草刈刃
４２ゲージローラ
４３油圧モータ
５０油圧オイルタンク
５１油圧ポンプ
６ストッパ手段
６０可動フック
６００ガイド孔
６０１保持孔
６１スプリング
６２支点ピン
６３支持軸
６４ナット

Claims

トラクタへの装着用装着部を設けた主フレームと、
該主フレームに対し前後方向に回動可能なマストフレームと、
該マストフレームには、一端を回動中心にして他端を上下に回動可能に設けた第１ブームと、
該第１ブームに連結されるとともに前記マストフレームが前方側に回動したときに、進行方向左右方向に回動する側方回動アーム、及び、前記側方回動アームに一端を連結され、進行方向前後方向に回動する前後方向回動アームで構成された第２ブームと、
該第２ブームの前記前後方向回動アームの先端に前記側方回動アームと反対側の一端に連結された草刈作業部保持アームに連結されるとともに、上下回動可能且つ前記トラクタに対し前後に移動させることが可能に設けた草刈作業部を備え、
前記主フレームに対するマストフレームの回動を固定するための、前記主フレームと前記マストフレームとに架け渡されて係合する可動フックを有したストッパ手段が設けられていて、
該ストッパ手段は、マストフレームの回動方向に一定以上の回動力が作用すると、固定が解除され、前記草刈作業部を接地させて前記トラクタを後退させるとストッパ手段が係合して作業状態に復帰することを特徴とする草刈機。
前記マストフレームの回動中心は、主フレームのトラクタ装着用装着部の左右中央部の後方に位置していることを特徴とする請求項１記載の草刈機。