JP7274791B2

JP7274791B2 - 草刈機

Info

Publication number: JP7274791B2
Application number: JP2022037670A
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: 2021-02-22
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: JP2022067134A

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本発明の態様は、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、マストフレームに一端を回動中心にして他端を回動可能に設けたアーム部と、アーム部の他端先端部に設けた草刈作業部と、主フレームはマストフレームの主フレームに対する回動を固定するストッパ手段と、を備え、ストッパ手段は、主フレーム又はマストフレームの一方に設けられた一端側を支点に他端を回動可能に設けるとともに、主フレーム又はマストフレームの他方に設けた係合受部と係合する係合部を設けた可動フックと、を備え、主フレームに対するマストフレームの回動方向の回動力が一定以上になると、可動フックが回動して係合部と係合受部の係合が解除され、マストフレームの回動方向の固定が解除されるように構成され、ストッパ手段は可動フックの回動を検知したことによって信号を発することが可能な検知手段と、を備える草刈機であることを要旨とする。

また、上記課題を解決するために、可動フックは係合部を前記係合受部に向けて押圧するとともに、押圧の押圧力を調整できる弾性部材と、を備えてもよい。また、アーム部は昇降を自由状態に切り換え可能にする切換バルブと、切換バルブは切換バルブを切換えるための切換バルブ切換スイッチと、を備え、アーム部は切換バルブ切換スイッチが押されているときのみに動作する構成を含んでもよい。

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。また、ストッパ手段の固定が解除される前に、設定した回動力以上の回動力が作用すると草刈作業部を上昇させることによって、草刈作業部への障害物や凹凸部圃場面からの受ける抵抗をストッパ手段が外れる前に軽減するため、ストッパ手段が外れた後の再復帰作業を行なう必要がなく、効率よく作業が行える。

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ストッパ手段が外れた状態の平面図である。本発明を実施した草刈機の後面図である。主フレームに対するマストフレームの回動支点部の断面した側面図である。本発明を実施した草刈機のストッパ手段が外れる過程を示した説明図である。本発明を実施した草刈機の側面図である。本発明を実施した草刈機の側面図である。本発明を実施した草刈機の油圧回路図である。本発明を実施した草刈機の操作部の斜視図である。本発明を実施した草刈機のフロー図である。

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１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。リフトシリンダ３００の先端側は第１ブーム３０の先端側に連結されている。リフトシリンダ３００の先端部はリフトシリンダ先端軸３０２によって連結される。

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３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７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。

図８は、本発明の草刈機Ａの油圧回路図である。油圧の発生源である油圧ポンプ５１は、トラクタ１からの動力によって回転され油圧を発生させる。本例において油圧ポンプ５１は、草刈作業部４を回転させるための油圧系統と、各油圧シリンダを操作するための油圧系統との２系統に分かれて設けられている。草刈作業部４を回転させるための油圧モータ４３は、油圧ポンプ５１から草刈刃回転操作バルブ５２４を通って配管されている。草刈刃回転操作バルブ５２４は、電動で作動する電磁バルブとなっていて、油圧モータ４３の回転方向を正逆に切り替えるポートとニュートラルポートが備えられている。ニュートラル時は、油圧モータ４３の正逆回転回路と油圧オイルタンク５０へ通ずるドレーン回路が連通した状態となり、正逆回転切替時や停止操作時の油圧モータ４３からの惰性回転による逆油圧発生を防止する。また、加圧側の回路にはリリーフバルブ５４が設けられていて、回路内が一定の圧力以上となった場合に油圧オイルタンク５０にオイルが逃げて圧力が一定以上に上昇しないようになっている。

各油圧シリンダを操作するための油圧系統は、油圧ポンプ５１と各シリンダとの間に油圧操作バルブ５２が設けられていて各シリンダの伸縮作動を切替操作する。油圧操作バルブ５２は、リフトシリンダ操作バルブ５２０、第２ブーム回動シリンダ操作バルブ５２１、第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ５２２、草刈作業部回動シリンダ操作バルブ５２３が一体となって設けられている。各操作バルブの加圧側回路内には、リリーフバルブ５４が設けられていて、回路内が一定の圧力以上となった場合に油圧オイルタンク５０にオイルが逃げて圧力が一定以上に上昇しないようになっている。各バルブは、電動で作動する電磁バルブであり、トラクタ１運転席近傍に設けた操作レバー７によって電気的に操作される。

リフトシリンダ操作バルブ５２０は、第１ブーム３０の昇降を行うリフトシリンダ３００の伸縮を操作するためのバルブである。リフトシリンダ３００の第１ブーム３０を持ち上げる側のポートとリフトシリンダ操作バルブ５２０との間には、切換バルブ５３が設けられている。切換バルブ５３は、第１ブーム３０が下降する方向が阻止され、上昇する方向が自由状態となっているチェックバルブ５３０側と、回路が解放され第１ブーム３０の昇降が自由状態となる側とに切換が行える。

切換バルブ５３をチェックバルブ５３０側に切換えた状態で、第１ブーム３０を持ち上げる方向にリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると、オイルは切換バルブ５３のチェックバルブ５３０を通過してリフトシリンダ３００の本例における縮む側のポートに流れ、他方のポートのオイルは油圧オイルタンク５０への戻り側の回路に流れる。第１ブーム３０を下降させる方向にリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると、切換バルブ５３が回路を解放された側に切り替わる。切替は電気的に制御されていてリフトシリンダ操作バルブ５２０を切換えると自動的に切り替わるように設定されている。このため、リフトシリンダ３００が本例における伸びる方向のポートにオイルが流入するとともに、他方のポートからは切換バルブ５３を経由してオイルは油圧オイルタンク５０への戻り側の回路に流れる。

リフトシリンダ操作バルブ５２０がニュートラル状態では、第１ブーム３０が下降する方向、即ち本例におけるリフトシリンダ３００が伸びる方向の回路が切換バルブ５３のチェックバルブ５３０によって封鎖された状態となって、第１ブーム３０の下降がロックされた状態となる。このとき、第１ブーム３０を上昇させる方向に外力が作用したときには、チェックバルブ５３０が開き上昇方向には自由に第１ブーム３０が動くことができる。このため、草刈作業部４が障害物等により不用意に持ち上げられたときには、アーム部３に過大な負荷が作用することを防止して草刈機Ａを保護する。

また、草刈作業時に草刈作業部４が圃場面に接地した状態で、リフトシリンダ操作バルブ５２０をニュートラル状態にして、切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えると、第１ブーム３０の昇降が自由状態になるため、草刈作業部４の自重によって刈取り圃場面の凹凸に合わせて草刈作業部４が自動的に追従して刈取り高さを一定にすることができる。このため作業者は、刈取り圃場面の凹凸に合わせて頻繁に操作レバー７を操作する必要が無いため、容易に作業が行える。切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えるには、トラクタ１の運転席近傍に設けた操作レバー７の切換バルブ切換スイッチ７２を押すと切換えられる。切換バルブ切換スイッチ７２は、押しているときのみ切り替えが行われる。リフトシリンダ３００の第1ブーム３０が上昇する側のポートの回路には、圧力センサ５５が設けられていて、圧力が設定した圧力以下のときのみ切換バルブ５３が切換できるように電気的に制御されている。このため、草刈作業部４が圃場面から上昇した状態でリフトシリンダ３００に圧力が作用した状態では、切換バルブ５３の切換ができないため、草刈作業部４を不用意に落下させることがなく、安全に作業が行えるとともに草刈作業部４の破損等を防止できる。

第２ブーム回動シリンダ操作バルブ５２１、第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ５２２、草刈作業部回動シリンダ操作バルブ５２３は、それぞれ同一の回路構成となっていて、第２ブーム回動シリンダ３２２、第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３、草刈作業部回動シリンダ３３４にそれぞれ配管されている。各操作バルブは、ニュートラル状態では、各シリンダの伸縮が阻止された状態に回路が閉じられる。各操作バルブをそれぞれ伸縮方向に切換えると、各シリンダが伸縮してアーム部３を動かして草刈作業部４の傾斜姿勢や位置を操作することができる。

各操作バルブの操作は、トラクタ１の運転席近傍に設置した操作レバー７によって電気的に操作される。図９は操作レバー７を示したものである。本例においては、運転席左側に設置され、図９においては右側が前方側となる。操作レバー７は、片手で握れるような棒状のグリップ状となっていて、前後左右に傾倒することによって各シリンダを操作する。操作レバー７は矩形のボックスの上方に設けられていて、前方部には草刈作業部４の回転方向を切換える回転方向切換スイッチ７０が設けられている。回転方向切換スイッチ７０は、前後方向に倒すと草刈作業部４の回転方向が変更され、中央部に位置させると油圧回路がフリー状態となり回転が停止する。矩形のボックス内には、操作レバー７からの信号によって各操作バルブを作動させるための制御部が内蔵されている。

操作レバー７の上面部には、左右に並んでシリンダ切換スイッチ７１と切換バルブ切換スイッチ７２が備えられている。各スイッチは押しているときのみ作動するスイッチであり、操作レバー７を握った状態で親指で操作する。切換バルブ切換スイッチ７２を押すと、切換バルブ５３を回路が解放された側に切換えることができる。本例においては、操作レバー７を図９の前方に倒すとリフトシリンダ３００が伸びて第１ブーム３０を下方に回動させ、後方に倒すとリフトシリンダ３００が縮んで第１ブーム３０を上方に回動させる。また、左に倒すと第２ブーム回動シリンダ３２２が縮んで第２ブーム３２が側方外側に回動し、右に倒すと第２ブーム回動シリンダ３２２が伸びて第２ブーム３２が側方内側に回動する。さらに、シリンダ切換スイッチ７１を押しながら左に倒すと、草刈作業部回動シリンダ３３４が伸びて草刈作業部４を下方に回動させ、右に倒すと、草刈作業部回動シリンダ３３４が縮んで草刈作業部４を上方に回動させる。さらにまた、シリンダ切換スイッチ７１を押しながら操作レバー７を前方に倒すと、第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３が伸びて第２ブーム３２の前後方向回動アーム３２１が前方に回動し、後方に倒すと第２ブーム前後方向回動シリンダ３２３が縮んで第２ブーム３２の前後方向回動アーム３２１が後方に回動する。

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、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５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、（ｃ）はストッパ手段の係合が外れた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と、可動フック６０の回動を検知する検知手段であるリミットスイッチ６６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に突設した係合部６０２が設けられている。また、この係合部６０２に対向した主フレーム２側には、同じく可動フック６０側に向け山形状に突設した係合受部６５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。可動フック６０の押圧力に抗して可動フック６０が係合受部６５の傾斜面に沿って押し上げられ回動すると、下方面に当接している検知手段であるリミットスイッチ６６のアームが回動してスイッチが作動し制御部に信号が送られる。

制御部に信号が送られると、可動フック６０が外れるまでの間は、草刈作業部４を上昇させるためにリフトシリンダ３００が縮み、草刈作業部４に作用している抵抗を解除するように作用する。草刈作業部４に作用する抵抗は、例えば、図６に示すような突起物に衝突したときの抵抗や、図７に示すような急激な凸部による抵抗などがあり、草刈作業部４が上昇して抵抗が解除されると、可動フック６０が外れる前に戻りリミットスイッチ６６のアームを押してリフトシリンダ３００の作動を停止させる。ストッパ手段６の保持力よりも大きな回動力が作用すると、可動フック６０の係合が解除され図５の（ｃ）の状態となり、可動フック６０がリミットスイッチ６６のアームを押し、マストフレーム２２が後方に回動した状態となる。

リミットスイッチ６６の作動により制御部がリフトシリンダ３００を縮めて草刈作業部４を上昇させる制御は、本例の場合、切換バルブ切換スイッチ７２が押されているときのみ作動するように制御されている。図１０は、制御のフロー図である。切換バルブ切換スイッチ７２が押され（ａ１）草刈作業が行われると、ストッパ手段６の可動フック６０の回動を検知する可動フックセンサーであるリミットスイッチ６６が検知可能状態となる。作業部に抵抗が作用して可動フック６０が回動すると、リミットスイッチ６６がＯＮ（ａ２）となり、切換バルブ切換スイッチ７２がＯＦＦ（ａ３）となるとともに、リフトシリンダ３００が縮み草刈作業部４を上昇させる（ａ４）。草刈作業部４が上昇して回動方向の抵抗が下がると可動フック６０が戻り、リミットスイッチ６６が押されＯＦＦとなる（ａ５）。ＯＦＦとなるとリフトシリンダ３００の作動が停止される（ａ６）。尚、ストッパ手段６の係合保持力よりも大きい回動力が作用した場合、可動フック６０の回動に伴いリミットスイッチ６６がＯＮとなり、切換バルブ切換スイッチ７２がＯＦＦ（ａ３）され、リフトシリンダ３００が作動するが、可動フック６０の係合が外れると、リミットスイッチ６６が再び可動フック６０に押されＯＦＦとなり、リフトシリンダ３００も停止する。本例の場合、切換バルブ切換スイッチ７２が押されているときのみ草刈作業部４を上昇させて抵抗を解除するように制御しているが、いづれの作業状態でも作動できるように制御してもよい。

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の係合部６０２が係合受部６５から外れ、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２が後方に回動された状態を示した平面図である。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の係合部６０２と主フレーム２側の係合受部６５が係合して回動が固定される。

図４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７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７部に設けた回転方向切換スイッチ７０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。切替バルブ切換スイッチ７２を押しての作業時は、マストフレーム２２への軽度の回動負荷の場合はストッパ手段６が外れる前に、リフトシリンダ３００が作動して草刈作業部４を上昇させ、障害物等を自動回避させる。

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
５２油圧操作バルブ
５２０リフトシリンダ操作バルブ
５２１第２ブーム回動シリンダ操作バルブ
５２２第２ブーム前後方向回動シリンダ操作バルブ
５２３草刈作業部回動シリンダ操作バルブ
５２４草刈刃回転操作バルブ
５３切換バルブ
５３０チェックバルブ
５４リリーフバルブ
５５圧力センサ
６ストッパ手段
６０可動フック
６００ガイド孔
６０１保持孔
６０２係合部
６１スプリング
６２支点ピン
６３支持軸
６４ナット
６５係合受部
６６リミットスイッチ
７操作レバー
７０回転方向切換スイッチ
７１シリンダ切換スイッチ
７２切換バルブ切換スイッチ

Claims

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、
前記マストフレームに一端を回動中心にして他端を回動可能に設けたアーム部と、
前記アーム部の他端先端部に設けた草刈作業部と、
前記主フレームは前記マストフレームの前記主フレームに対する回動を固定するストッパ手段と、を備え、
前記ストッパ手段は、前記主フレーム又は前記マストフレームの一方に設けられた一端側を支点に他端を回動可能に設けるとともに、前記主フレーム又は前記マストフレームの他方に設けた係合受部と係合する係合部を設けた可動フックと、を備え、
前記主フレームに対する前記マストフレームの回動方向の回動力が一定以上になると、前記可動フックが回動して前記係合部と前記係合受部の係合が解除され、前記マストフレームの回動方向の固定が解除されるように構成され、
前記ストッパ手段は前記可動フックの回動を検知したことによって信号を発することが可能な検知手段と、
を備えることを特徴とした草刈機。
前記可動フックは前記係合部を前記係合受部に向けて押圧するとともに、前記押圧の押圧力を調整できる弾性部材と、
を備えることを特徴とした請求項１に記載の草刈機。
前記アーム部は昇降を自由状態に切り換え可能にする切換バルブと、
前記切換バルブは前記切換バルブを切換えるための切換バルブ切換スイッチと、を備え、
前記アーム部は前記切換バルブ切換スイッチが押されているときのみに動作する構成であることを含む、
ことを特徴とした請求項１又は２に記載の草刈機。