JP2012191864A - 草刈作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒッチ部材を形状変更せずに、草刈作業を行う草刈作業部のオフセット方向の可動範囲を拡大する。
【解決手段】装着部１０２は、草刈作業機１０１をトラクタ５０１に連結する。草刈作業部１０３は、複数の刈刃１２４が設けられた水平回転軸１２３と、水平回転軸１２３の端部に位置する側板１２２とを含む。オフセット機構部１０４は、装着部１０２と草刈作業部１０３とを連結し、草刈作業部１０３を水平回転軸１２３の軸心方向に移動可能にする。水平回転軸１２３は、刈刃駆動用入力軸１３２により入力されるトラクタ５０１からの動力によって、軸回り回転する。刈刃駆動用入力軸１３２は、側板１２２よりも草刈作業部１０３の外側に位置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、トラクタに装着され、草刈作業に用いられる草刈作業機に関する。

従来、トラクタに装着され、草刈作業に用いられる草刈作業機の発明が開示されている（例えば、特許文献１に記載の農作業機）。

特許文献１には、「作業機本体１」が「トラクタ取付けフレーム２に対して第１平行リンク２１と第２平行リンク２２の一対の平行リンクにて連結され、左右回動用電動シリンダ３０と回動リンク２３にて左右方向に回動自在に支持されている」点、及び、「回動軸６を中心として上下方向に回動可能に軸支されており、…、本体部回動用電動シリンダ３１の伸縮によって上下回動可能に支持されている」点の記載がある。特許文献１によれば、「作業機本体１をトラクタの後方で作業する状態と進行方向右側にオフセットさせて作業する状態とに変更可能で、」「オフセットさせた状態では…作業機本体１は…水平位置から上方へ約９０度、下方へ約５５度回動可能に構成されている」とされる。

特開２０１０−２６８６８５号公報 特開平０８−１１６７１４号公報

トラクタが走行すると、刈取り前の草がトラクタのタイヤに踏み倒される。そして、草刈作業機をトラクタの後方に位置させると、草刈作業機が踏み倒された草を刈り取れず、刈り残しが生じることがある。他方、トラクタの進行方向に対する草刈作業機のオフセット量を大きくするほど、刈り残しが生じにくくなる。

ところで、特許文献２には、トラクタの三点リンク機構１のヒッチ部２に作業機４を連結することの記載がある。ヒッチ部材２は、「三点リンク機構１を構成する前記ロアリンク１５とトップリンク１７との後端部間に亘って枢着２４，２５される正面視門形状」をなし、「中央上部にトップフック３を有し、左右両側下部にロアフック７を有する」もので、トラクタと作業機４との連結に用いられる。ヒッチ部材は様々な用途の作業機を接続可能にするために規格化されているという実情があり、形状変更が難しい。

ここで、特許文献１には、農作業機が伝導シャフト２０を有することの記載がある。伝導シャフト２０は、Ｖベルトなどの伝動手段に動力を入力する伝動軸１０とトラクタのＰＴＯ軸とを連結するものである。また、特許文献１の図３及び図４には、伝導シャフト２０とトラクタ取付けフレーム２（ヒッチ部材２に相当）との平面視での位置関係が示されている。また、特許文献１の図５には、後方側から見たトラクタ取付けフレーム２が示されている。特許文献１の図３、図４及び図５の記載によれば、伝導シャフト２０の動きがトラクタ取付けフレーム２によって制限される。即ち、特許文献１の農作業機では、作業機本体１の可動範囲が規制されてしまう。

本発明の目的は、ヒッチ部材を形状変更せずに、草刈作業を行う草刈作業部のオフセット方向の可動範囲を拡大することである。

本発明の草刈作業機は、（ａ）トラクタに連結するための装着部と、（ｂ）複数の刈刃が設けられた水平回転軸と前記水平回転軸の端部に位置する側板とを含む草刈作業部と、（ｃ）前記装着部と前記草刈作業部とを連結し、前記草刈作業部を前記水平回転軸の軸心方向に移動可能にするオフセット機構部と、（ｄ）前記側板よりも前記草刈作業部の外側に位置し、前記トラクタからの前記水平回転軸を軸回り回転させるための動力が入力される刈刃駆動用入力軸と、を備える。

本発明によれば、刈刃駆動用入力軸や水平回転軸を軸回り回転させる構成要素（刈刃駆動部）が草刈作業部の外側に位置することで、重量バランスの点から、オフセット機構部による草刈作業部の保持位置から草刈作業部における刈刃駆動用入力軸とは反対側の端部までの長さを長く取ることができる。したがって、ヒッチ部材を形状変更せずに、草刈作業を行う草刈作業部のオフセット方向の可動範囲を拡大できる。さらに、草刈作業部の保持位置の近傍に上下回動の回動中心を設けて草刈作業部を上下回動自在にし、トラクタの側方でトラクタの走行面から下方に傾斜する傾斜面の草刈作業にも適用できるようにした場合、重量バランスの点から、上下回動の回動中心位置を刈刃駆動用入力軸に近づけて、傾斜面の草刈作業の作業領域幅を大きくすることができる。

草刈作業機の側面図である。 草刈作業機の平面図である。 草刈作業部の内部構造を示す側面図である。 草刈作業機の内部構造を示す平面図である。 草刈作業部がオフセットされた状態にある草刈作業機の平面図である。 草刈作業部を前方側から見た図である。 草刈作業部を下方に傾斜する傾斜面に沿わせた状態にある草刈作業機を後方側から見た図である。 スタンドに保持された状態にある草刈作業機の側面図である。

実施の一形態を、図１ないし図８に基づいて説明する。図１は、草刈作業機１０１の側面図である。図２は、草刈作業機１０１の平面図である。草刈作業機１０１は、農地等の草刈作業に用いられる。草刈作業機１０１は、トラクタ５０１の後方側に設けられた三点リンク機構５０２に装着されて使用される。

三点リンク機構５０２は、トラクタ５０１に備わる二つの後方タイヤ５０３の間に位置し、トップリンク５０４と、左右一対のロアリンク５０５と、トラクタ５０１の操縦者による操作に応じてロアリンク５０５を上下回動させるリフトアーム（図示せず）とで構成され、これらの草刈作業機１０１側にはクイックヒッチ５０６が連結されている。クイックヒッチ５０６は、逆Ｕ字状をなし、左右のロアリンク５０５の後端部とトップリンク５０４の後端部とを繋いでいる（図７も参照）。なお、図１では、トラクタ５０１を構成する要素を一点鎖線で示している。また、図２では、トラクタ５０１に備わる一部の要素のみを図示している。

クイックヒッチ５０６におけるトップリンク５０４の後端部の近傍の箇所には、トップフック５０７が設けられる。トップフック５０７は、クイックヒッチ５０６の中央上部から後方に突出する。トップフック５０７は、トップピン１１３（後述）を掬い上げることでこのトップピン１１３と係合できる。クイックヒッチ５０６における一対のロアリンク５０５のそれぞれの後端部の近傍の箇所には、ロアフック５０８が設けられる。ロアフック５０８は、クイックヒッチ５０６の左右両下端部のそれぞれから後方に突出する。ロアフック５０８は、可動爪５０８Ａを有する。可動爪５０８Ａは、ロアピン１１４（後述）を挟み込むことができる。クイックヒッチ５０６には、可動爪５０８Ａを動かすためのレバー５０９が設けられる。レバー５０９を動かすと、ロアフック５０８とロアピン１１４との係合が解除される。

草刈作業機１０１は、装着部１０２と、草刈作業部１０３と、オフセット機構部１０４と、傾斜機構部１０４Ａと、固定軸１０５Ａと、ユニバーサルジョイント１０５Ｂとを備える。

装着部１０２は、草刈作業機１０１とトラクタ５０１との連結に用いられる。装着部１０２は、マストフレーム体１１１と、二つのロワーフレーム体１１２を有する。マストフレーム体１１１は、草刈作業機１０１の前方側上方に突出する。マストフレーム体１１１の前方側の先端部には、トップピン１１３が設けられる。ロワーフレーム体１１２は、草刈作業機１０１の幅方向に並び、いずれも草刈作業機１０１の下方前方側に突出する。いずれのロワーフレーム体１１２の前方側の先端部にも、ロアピン１１４が設けられる。トップピン１１３及びロアピン１１４は、クイックヒッチ５０６のトップフック５０７及びロアフック５０８と係合する。

図３は、草刈作業部１０３の内部構造を示す側面図である。図４は、草刈作業機１０１の内部構造を示す平面図である。図１から図４を参照する。草刈作業部１０３は、ロータカバー１２１と、二枚の側板１２２と、水平回転軸１２３と、複数の刈刃１２４と、刈刃駆動部１３１と、刈刃駆動用入力軸１３２と、ローラ部１０３Ａとを備える。

ロータカバー１２１は、草刈作業機１０１の幅方向に長い部材で、装着部１０２よりも下方かつ後方側に位置し、水平回転軸１２３の上方に位置して水平回転軸１２３を覆う。ロータカバー１２１の前端部及び後端部のそれぞれからは、揺動自在のフロントプレート１２５が垂下する。側板１２２は、ロータカバー１２１の幅方向の両端部に連結し、トラクタ５０１の前後方向に平行に延びる。側板１２２には、スタンド取付部１２２Ａが設けられる。スタンド取付部１２２Ａには、スタンド５５１（図８参照）が取り付けられる。水平回転軸１２３は、トラクタ５０１の前後方向に直交し水平に延びる円筒状の部材である。水平回転軸１２３は、両端部を側板１２２に支持され、軸回り方向に回転自在となっている。刈刃１２４は、側板１２２の間に位置し、水平回転軸１２３の外周面にブラケット１２６を介して取り付けられ、水平回転軸１２３から放射状に延び、ブラケット１２６に対して揺動自在に取付けられる。

ローラ部１０３Ａは、ローラブラケット１０３Ｂに取付けられる。このローラブラケット１０３Ｂは、側板１２２において水平回転軸１２３の取付箇所よりも下方かつ後方側に取り付けられる。ローラ部１０３Ａは、水平回転軸１２３と平行に延び、ローラ部１０３Ａ自身の軸回り方向に回動自在にローラブラケット１０３Ｂに保持される。

刈刃駆動部１３１は、草刈作業部１０３において側板１２２よりも外側に位置する。刈刃駆動部１３１は、第１プーリ１３３と、第２プーリ１３４と、ベルト１３５と、カバー１３６とを有する。第１プーリ１３３は、水平回転軸１２３と同軸で側板１２２よりも外側に位置する。第２プーリ１３４は、水平回転軸１２３よりも上方かつ後方側に位置し、ベベルギア軸１３７（後述）と同軸である。ベルト１３５は、第１プーリ１３３と第２プーリ１３４とに掛け渡される。カバー１３６は、第１プーリ１３３と第２プーリ１３４とベルト１３５とを収納する。

ベベルギア軸１３７は、ケース１３９から草刈作業部１０３方向に突出する。ケース１３９の内側に位置するベベルギア軸１３７の先端には、ベベルギア群１３８が配置される。ベベルギア群１３８は、ケース１３９に覆われる。ケース１３９からは、刈刃駆動用入力軸１３２が、草刈作業機１０１の前方側に突出する。即ち、刈刃駆動用入力軸１３２は、草刈作業部１０３において側板１２２よりも外側に位置する。刈刃駆動用入力軸１３２に入力された動力は、ベベルギア群１３８、第２プーリ１３４、ベルト１３５及び第１プーリ１３３を介して水平回転軸１２３に伝わり、水平回転軸１２３を軸回りに回転させる。

図５は、草刈作業部１０３がオフセットされた状態にある草刈作業機１０１の平面図である。図１、図２及び図５を参照する。オフセット機構部１０４は、装着部１０２と草刈作業部１０３とを連結し、草刈作業部１０３を水平回転軸１２３の軸心方向（草刈作業機１０１の幅方向）に移動可能にする。オフセット機構部１０４は、二本のスイングフレーム１４１と、シリンダ１４２と、保持ブラケット１４３と、シリンダガード１４４とを有する。

二本のスイングフレーム１４１は、いずれも、その前端部を装着部１０２に水平回動自在に連結され、装着部１０２から後方側に平行に延びる。シリンダ１４２は、その両端部を装着部１０２とスイングフレーム１４１の中腹部分とに連結され、水平回動自在となっている。シリンダ１４２は、配線（図示せず）を介してトラクタ５０１から給電を受けて伸縮し、スイングフレーム１４１を水平回動させる。保持ブラケット１４３は、草刈作業部１０３のロータカバー１２１の前側面に位置し、保持ブラケット１４３から草刈作業機１０１の後方側に延びる回動軸１４３Ａを中心としてその軸回り方向に回動自在に草刈作業部１０３に連結される。保持ブラケット１４３は、二本のスイングフレーム１４１の後端部を水平回動自在に保持する。シリンダガード１４４は、シリンダ１４２の上方に位置し、シリンダ１４２を覆う。二本のスイングフレーム１４１が平行に設けられることで、草刈作業部１０３が草刈作業機１０１の幅方向に動いても、草刈作業部１０３は、平面視においてトラクタ５０１の進行方向に直交した姿勢を維持できる。

図６は、草刈作業部１０３を前方側から見た図である。図１、図２及び図６に基づいて、傾斜機構部１０４Ａについて説明する。傾斜機構部１０４Ａは、回動軸１４３Ａを回動中心として草刈作業部１０３を上下回動させる。傾斜機構部１０４Ａは、回動アーム１５１と、シリンダ１５２と、シリンダカバー１５３とを有する。

回動アーム１５１は、一方の端部が保持ブラケット１４３に回動自在に連結され、他方の端部がシリンダ１５２の一方の端部に回動自在に連結される。シリンダ１５２の他方の端部は、草刈作業部１０３のロータカバー１２１における保持ブラケット１４３から幅方向に離れた箇所に回動自在に連結される。シリンダカバー１５３は、シリンダ１５２の上方に位置してシリンダ１５２を覆う。シリンダ１４２は、配線（図示せず）を介してトラクタ５０１から給電を受けて伸縮し、草刈作業部１０３を上下回動させる。

図１、図４及び図５を参照する。トラクタ５０１の後方側には、ＰＴＯ軸５１０が設けられる。ＰＴＯ軸５１０には、ユニバーサルジョイント５１１の前端部が取り付けられる。このユニバーサルジョイント５１１は、伸縮自在である。ユニバーサルジョイント５１１の後端部は、前後方向においてクイックヒッチ５０６の近傍で、前方側から見てクイックヒッチ５０６のなす逆Ｕ字状の内側の近傍（装着部側）箇所に位置付けられる。

装着部１０２には、固定軸１０５Ａと固定軸カバー１０５Ｃとが取り付けられる。固定軸１０５Ａは、ロワーフレーム体１１２において草刈作業機１０１の幅方向の略中央の箇所且つ前後方向においても略中央に位置し、前後方向に突出する。固定軸１０５Ａは、ベアリング１０５Ａａによって軸回り方向に回動自在となっているものの、ロワーフレーム体１１２に対して変位しない。固定軸１０５Ａの前端部には、ユニバーサルジョイント５１１の後端部が連結される。固定軸カバー１０５Ｃは、固定軸１０５Ａの前端部の上方に位置し、この前端部を覆う。

ユニバーサルジョイント１０５Ｂは、伸縮自在である。ユニバーサルジョイント１０５Ｂの前端部は、固定軸１０５Ａの後端部に連結する。ユニバーサルジョイント１０５Ｂの後端部は、刈刃駆動用入力軸１３２に連結する。ユニバーサルジョイント１０５Ｂと刈刃駆動用入力軸１３２との連結箇所の上方には、ジョイントカバー１０５Ｄが設けられる。

草刈作業機１０１を用いて接地面ＧＬに対する草刈作業を行う場合、トラクタ５０１の操縦者は、トラクタ５０１を操作して三点リンク機構５０２を動かし、トップフック５０７とトップピン１１３とを連結し、ロアフック５０８とロアピン１１４とを連結する。また、ユニバーサルジョイント５１１を、固定軸１０５Ａの前端部に連結する。また、トラクタ５０１からシリンダ１４２，１５２への配線（図示せず）を繋ぐ。トラクタ５０１での操作によりＰＴＯ軸５１０が回転駆動すると、この回転駆動力が、トラクタ５０１のＰＴＯ軸５１０から、ユニバーサルジョイント５１１、固定軸１０５Ａ、ユニバーサルジョイント１０５Ｂを介して刈刃駆動用入力軸１３２に入力され、水平回転軸１２３を軸回り回転させる。この状態で、トラクタ５０１が前方に走行すると、接地面ＧＬに生えた草が刈刃１２４により刈り取られる。ローラ部１０３Ａにより刈取り高さが一定に保たれる。

シリンダ１４２を駆動させると、草刈作業部１０３は、草刈作業部１０３の幅方向に動く。また、シリンダ１５２を駆動させると、草刈作業部１０３は、上下回動する。

上述の構成を有する草刈作業機１０１では、ヒッチ部材を形状変更せずに、草刈作業を行う草刈作業部のオフセット方向の可動範囲を拡大でき、草刈作業の効率化を図ることができる。即ち、草刈作業機１０１では、刈刃駆動用入力軸１３２が、草刈作業部１０３の外側に位置し、重量バランスの点から、保持ブラケット１４３を草刈作業部１０３の刈刃駆動部１３１側の端部側に寄せて配置できる。このため、保持ブラケット１４３から草刈作業部１０３における刈刃駆動部１３１とは反対側の端部までの長さＬ（図７参照）を、従来の草刈作業機よりも長く取ることができる。本実施の形態では、刈刃駆動用入力軸１３２が、ベベルギア群１３８、ケース１３９及び刈刃駆動部１３１よりも草刈作業部１０３の外側に位置するので、重量バランスの点で一層有利であり、長さＬを長く設定することができる。

また、トラクタ５０１のＰＴＯ軸５１０から刈刃駆動用入力軸１３２への動力は、直線状の動力伝達軸ではなく、固定軸１０５Ａやユニバーサルジョイント１０５Ｂを用いた屈曲した経路で伝達される。このため、動力伝達経路がクイックヒッチ５０６の内側を通るように構成されていても、クイックヒッチ５０６によるユニバーサルジョイント１０５Ｂの動きの制限が無い。この点からも、保持ブラケット１４３から草刈作業部１０３における刈刃駆動部１３１とは反対側の端部までの長さＬを、従来の草刈作業機よりも長く取ることができる。

図７は、草刈作業部１０３を下方に傾斜する傾斜面ＧＣに沿わせた状態にある草刈作業機１０１を後方側から見た図である。図６及び図７を参照する。本実施の形態の草刈作業機１０１は、平坦な接地面ＧＬの縁ＧＢから下方に傾斜する傾斜面ＧＣに対して草刈作業機１０１を用いて草刈作業を行う場合にも重量バランスの点から有利であり、草刈作業部１０３の上下回動の回動軸１４３Ａを刈刃駆動用入力軸１３２に近づけて、傾斜面ＧＣの草刈作業の作業領域幅を大きくすることができる。即ち、後方タイヤ５０３の一方を縁ＧＢの近傍に位置付け、草刈作業機１０１をオフセットさせ、かつ、回動軸１４３Ａを中心に草刈作業機１０１を上下回動させて草刈作業機１０１を傾斜面ＧＣに添わせる。このような状態でトラクタ５０１を縁ＧＢに沿う方向に走行させると、傾斜面ＧＣに生えた草は刈刃１２４（図３及び図４参照）により刈り取られる。そして、本実施の形態の草刈作業機１０１では、長さＬ（保持ブラケット１４３から草刈作業部１０３における刈刃駆動部１３１とは反対側の端部までの距離）を多くとることができ、草刈作業部１０３による傾斜面ＧＣへの作業領域幅Ｍが大きくなる。

図８は、スタンド５５１に保持された状態にある草刈作業機１０１の側面図である。本実施の形態では、スタンド５５１を用いて、トラクタ５０１との連結が解除された状態の草刈作業機１０１を接地面ＧＬから浮かせた状態で保持できる。スタンド５５１は、接地面ＧＬに載置された状態で使用されるもので、接地面ＧＬに沿う基部５５２と、基部５５２に取り付けられるキャスタ５５３と、基部５５２から傾斜して上方に延びるスタンドアーム５５４とを有する。草刈作業部１０３に設けられるスタンド取付部１２２Ａの断面形状は、スタンドアーム５５４の断面形状と同じである。

草刈作業機１０１をスタンド５５１に保持させる場合、トラクタ５０１での操作によってトラクタ５０１に草刈作業機１０１が装着された状態で三点リンク機構５０２を動かし、草刈作業機１０１の後方側を持ち上げる。続いて、スタンド取付部１２２Ａにスタンドアーム５５４を装着し、これら両方にピン（図示せず）を挿通する。続いて、トラクタ５０１での操作によって三点リンク機構５０２を動かしてスタンド５５１を接地面ＧＬに載置させる。続いて、さらに三点リンク機構５０２を動かし、クイックヒッチ５０６と装着部１０２との連結を解除する。詳細には、トップフック５０７とトップピン１１３との連結、及び、ロアフック５０８とロアピン１１４との連結を解除する。また、ユニバーサルジョイント５１１と固定軸１０５Ａ（図４参照）との連結も解除する。

本実施の形態では、草刈作業機１０１を接地面ＧＬから浮かせた状態で保持できるようにして、非作業時に接地面ＧＬに接したままでいることによる草刈作業部１０３の破損や腐食を防ぎ、また、非作業時にオフセット機構部１０４やユニバーサルジョイント１０５Ｂにかかる草刈作業部１０３の重さを軽減することができる。さらに、クイックヒッチ５０６に装着（係合）させるときの草刈作業機１０１の姿勢を保持できる。

１０１ 草刈作業機
１０２ 装着部
１０３ 草刈作業部
１０４ オフセット機構部
１０５Ａ 固定軸
１０５Ｂ ユニバーサルジョイント
１２２ 側板
１２２Ａ スタンド取付部
１２３ 水平回転軸
１２４ 刈刃
１３１ 刈刃駆動部
１３２ 刈刃駆動用入力軸
５０１ トラクタ
５５１ スタンド
ＧＬ 接地面

Claims (4)

1. トラクタに連結するための装着部と、
   複数の刈刃が設けられた水平回転軸と前記水平回転軸の端部に位置する側板とを含む草刈作業部と、
   前記装着部と前記草刈作業部とを連結し、前記草刈作業部を前記水平回転軸の軸心方向に移動可能にするオフセット機構部と、
   前記側板よりも前記草刈作業部の外側に位置し、前記トラクタからの前記水平回転軸を軸回り回転させるための動力が入力される刈刃駆動用入力軸と、
   を備える草刈作業機。
2. 前記トラクタから前記刈刃駆動用入力軸への動力の伝達には、前記装着部に設けられ前記トラクタからの動力が入力される固定軸と、前記固定軸と前記刈刃駆動用入力軸とを連結するユニバーサルジョイントとが用いられる、
   請求項１記載の草刈作業機。
3. 前記刈刃駆動用入力軸に入力された動力によって前記水平回転軸を軸回り回転させる刈刃駆動部が、前記側板よりも前記草刈作業部の外側に位置し、
   前記刈刃駆動用入力軸は、前記刈刃駆動部よりも前記草刈作業部の外側に位置する、
   請求項１又は２記載の草刈作業機。
4. 前記装着部は、前記トラクタ側に設けられたクイックヒッチに連結され、
   前記草刈作業部は、前記トラクタとの連結が解除された状態の前記草刈作業部を接地面から浮かせて保持するスタンドを取付けるためのスタンド取付部を含む、
   請求項１から３のいずれか一に記載の草刈作業機。

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