JPH0657087B2 - 芝刈り機およびその作業ユニットを支持する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、牽引車両とこれに協働するように連結された
１個以上の作業ユニットを有する芝刈り機等の装置に関
するものであり、特に、本発明は、牽引車両と作業ユニ
ットとの間に好適な重量配分が行なわれるように芝刈り
機の作業ユニットを支持する装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、牽引車両とこれに取付けられた１個以上の作業ユ
ニットとを備える多くの機械がある。例えば、穀物収穫
機は１個以上の草刈りカッターを支持する大きな車輪付
車両を備えている。一般に広く使用される芝刈り機は牽
引車両および作業ユニットを有し、特に有用なものは動
力式芝刈り機である。この動力式芝刈り機の刈取りユニ
ットは回転式、リール式あるいはフレール(Flail)型
（水平軸回りに刃が回転するもの）に分類することがで
きる。回転刈取りユニットまたはデッキを有する芝刈り
機は、刈取りユニット内で刃が回転するようになってい
る。

大型の回転芝刈り機は、複数個の車輪によって支持され
た牽引車両と、１個以上の車輪にトランスミッションを
介して連結された原動機と、この原動機に動力取出口
（テークオフ）を介して連結された１個以上のデッキ
と、このデッキを支持するため牽引車両に回動可能に連
結されたリフトアーム（または類似の機構）とを含んで
いる。

好ましい回転式芝刈り機はいくつかの特徴を有する。芝
刈り機の牽引車両は種々の条件下で適当な牽引を行なう
ことが必要である。車両は丘の側面の芝生を刈るために
丘を登ることができるとともに、丘の斜面を下る場合や
道が濡れている場合にはブレーキをかけることも必要で
ある。さらに、芝刈りを迅速かつ効率良く行なうことが
できるように十分な牽引力を備える必要がある。牽引車
両が丘を登る際に牽引車輪がスリップすると、オペレー
タはもとの地点まで下った後、再び登ることを試みなけ
ればならない。なぜならば、濡れた丘で一度牽引力を失
なって駆動輪がスリップし始めると、牽引力を再び生ぜ
しめることは殆んど不可能となるためである。

回転式芝刈り機の他の重要な特徴は、デッキを牽引車両
に対して相対的に浮動させることができる点である。浮
動刈取りユニットは牽引車両の全体としての動きにかか
わらず地面の形状または凹凸に追従することができる。
刈取りユニットは例えば、キャスター、スキーまたはロ
ーラのような地面に追従する装置によって正常に支持さ
れており、リフトアームまたは牽引車間の継手およびリ
フトアームまたはデッキ間の継手はデッキが地面の形状
に対して追従できるようになっている。

刈取りユニットが浮動状態で支持されなければ、より高
い部分から芝生を刈取る結果、より低い部分の芝生を刈
り取ることができない傾向がある。適当な牽引力を得る
には、牽引車両自体が芝刈り機の重量の殆んどを支持す
べきである。他方、地面の凹凸に関係なく、むらなく一
様な高さに切断するためには、刈取りユニットの接地装
置がたえず地面に接触し得るように刈取りユニットをあ
る程度自己支持させることが必要である。

これらの２つの幾らか矛盾した要求、すなわち牽引力と
地面に沿う能力とを満足させるため、従来から刈取りユ
ニットの作業位置においてある程度の重量バランスを刈
取りユニットに与えることが望ましいことが知られてい
る。すなわち、従来の刈取りユニットはその重量の一部
が牽引車両によって支持されるよう支持されている（米
国特許第４３０７５５９号明細書を参照）。

牽引力は、丘での登り降りまたは斜面に沿っての移動に
とって明らかに最も重要な要素である。オペレータの安
全がかかわっており、車輪のスリップはオペレータに停
止と発進を交互に繰り返すことを強制するものである。
さらに、車輪がスリップすると芝生が損傷して望ましく
ない結果を生じる。実際上、丘での牽引力が非常に重要
であり、芝生の刈込み高さの制御をある程度犠牲にして
も丘での牽引力を増大させることが望まれている。

平らな地面では、牽引力は余り重要でなく、それゆえ、
刈取りユニットが地面に沿って離れずに移動する能力を
最大にするためにより一層自己支持させることができ
る。したがって、平らな地面では牽引車輪にかかる重量
が相対的に少なくする牽引車両または刈取りユニットの
重量配分を有し、丘での走行では牽引車輪に重量の大部
分を必要とする牽引車両または刈取りユニットの重量配
分に調整できることが望ましい。

芝刈り機を上り斜面に推進するために要する馬力は全車
両重量に殆んど依存し、駆動タイヤによって支持される
重量に主として関係されない。したがって、原動機によ
り大きい負荷を生ぜしめることなしに、重量のいくらか
を刈取りユニットから牽引車両に移すことによって牽引
力を改善することができる。重量を刈取ユニットから牽
引車両に移すことに関連して得られる他の利点は例え
ば、ローラ、キャスターまたはスキーのように刈取りユ
ニットを支持する接地追従装置の耐久性が向上するよう
に作用することである。

上述したように、ある程度刈取りユニット側にカウンタ
ーバランスを設けることが望ましいことが認められてい
る。また、条件に応じて多少の重量を牽引車両駆動輪に
移行できるように調整可能なカウンターバランスを設け
ることが望ましい。このような構成として芝刈り機のリ
フトアームを調整可能に支持するスプリングを含むもの
としてトロカンパニーによって製造された商品名グラン
ドマスター２２０ユニットを参照することができる。

スプリングは構造を簡単とし、価格を効果的なものとす
るからデッキをカウンターバランスさせるために有用で
あるが、これらのスプリングは大きく、取付けが面倒で
あり、大きく減衰しない場合に振動する傾向がある。カ
ウンターバランス用スプリングは、特に芝刈作動中に、
容易に調整されず、疲労破壊が起り易く、また、別個の
機構、一般的に油圧機構で刈取りユニットを昇降させな
ければならない。

油圧によるカウンターバランス作用はスプリング方式の
欠点に打勝つ手段として示唆されている。このような方
式において、油圧は刈取りユニットを昇降させるために
用いられており、また、部分的にカウンターバランスを
得るために用いられている。例えば、第１図に示すよう
な調整可能の油圧システムが用いられている。

第１図に示すように、従来のシステムはポンプと、単動
シリンダまたはラムと、多位置選択弁装置と、手動比例
弁とを含んでいる。デッキを昇降させるため用いる油圧
ラムは、デッキを下降または作業位置につり合わせるた
めにも用いられている。多数位置選択弁装置はオペレー
タがラムに供給される圧力流体を制御してデッキを上
昇、下降、ロックまたは浮動させるために設けられてい
る。手動比例弁はデッキが浮動状態にある場合に戻り管
路内の圧力を制御し、これによりシリンダ内に油圧によ
り背圧を生ぜしめ、デッキが浮動される程度を決定して
いる。オペレータは芝刈り機を作動しながらフロート弁
を調整してより大きな浮動圧力（刈取りユニット上に作
用する重量を少なくし、牽引車の駆動輪に作用する重量
をより多くし）を、あるいはより小さい浮動圧力（刈取
りユニット上に作用する重量をより多くし、牽引車の駆
動輪に作用する重量をより少なくし）を条件に応じて徐
々に作用させる。特に留意されるように、第１図に示す
システムは簡単な単動シリンダだけを含むものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来例は全体としての概念は優れているが、第１図
に示す従来技術による調整可能の油圧カウンターバラン
ス系には関連するいくつかの問題がある。

一つの重大な欠点は油圧カウンターバランス系の応答が
非常に遅いことである。例えば、濡れた草または丘等の
種々の状態に遭遇する際に、オペレータは弁を一方また
は他方に回わさなければならない。それ故、車輪がスリ
ップするのを防止できるようにオペレータが比例弁を適
正に調整する時間の余裕がない。また、上述したよう
に、一度牽引力が失われると再び牽引力を発生させるこ
とが非常に難しい。

さらに、第１図に示す従来例に関連する他の問題は作動
が正確でない点である。芝刈り機が立ち直り状態になる
まで、オペレータは弁を徐々に調整する。この動作は経
験のあるオペレータにとっては容易にできるが、一般の
オペレータにとっては簡単に操作することができない。
比例弁が正しい重量配分を与える正しい位置に設定され
るようにするには高度に熟練したオペレータによってで
きることである。

また、他の問題は比例弁自体の操作が極めて厄介である
点である。多くのオペレータは、地形および濡れの状態
によって弁を絶えず調整することをオペレータに要求す
るカウンターバランス系を簡単に使用することはない。
第１図に示す比例弁に関連した問題を提起すると、オペ
レータは理想的な重量配分を模索しながら弁を連続的に
調整することよりもむしろ牽引力の最大および最小間の
妥協位置を選択するのが自然であり、オペレータによる
手動比例弁の操作に頼ることには問題がある。オペレー
タが、選択した場合に、ほぼ平らな場所でのタイヤのス
リップをなくすよう最高重量を移行する位置にカウンタ
ーバランス系を通常セットするが、この結果、地面に対
しての追従性が悪くなる。

本発明は、芝刈り作業で、丘の斜面に植えられた芝を刈
る際に、地面より作業ユニットを浮動させ、その重量を
牽引車両に移すことにより車両の牽引力を高めることが
できるように、作業ユニットと牽引車両との間の重量配
分の移動を迅速にかつこの操作を自動または手動で容易
に行えるカウンターバランス装置およびこれを有する芝
刈り機を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のカウンターバラン
ス装置は、(a)力発生要素を有し、作業ユニットを支持
するために牽引車両に連結される手段と、(b)前記作業
ユニットを上昇、下降、浮動またはロック位置に設定す
るために、前記力発生要素に接続されて、この力発生要
素によって発生する力の量を調整する制御装置と、(c)
力発生要素に所定の背圧を与える背圧装置に接続され、
予め決められた条件に基づいて背圧を変えるために前記
背圧装置を自動または手動操作する作動装置と、を備え
ている。

（作用） 上記構成のカウンターバランス装置により、制御装置が
油圧シリンダ等からなる力発生要素を制御して作業ユニ
ットを上昇、下降、浮動またはロック位置に設定するこ
とができ、しかもオペレータが必要とするとき手動で、
あるいは斜面の芝を刈るために丘を登るときには自動的
に、作動装置が背圧装置の背圧を変えるように作動する
ので、作業ユニットを浮動状態もしくは上昇位置に迅速
にかつ容易に移動することができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図面において、同一符号は全図を通じて同じ部材および
組立体を示しており、第２図は本発明による回転式芝刈
り機10の好適実施例の斜視図を示す。芝刈り機10は好ま
しくは後輪操舵前輪駆動ユニットで、刈取りユニットか
ら伝達される重量が駆動輪タイヤによって有効に支持さ
れるので、部分的に刈取りユニットのカウンターバラン
ス作用による牽引力増強が得られるために後輪操舵前輪
駆動型ユニットでは特に有用である。

芝刈り機10は従来ユニットを構成しているフロントデッ
キ14と、一対のウイングデッキ16a，16bと、これらデッ
キを支持する牽引車両12を有する。ウイングデッキ16
a，16bは同じ構造であるが、その一方のウイングデッキ
16aとその支持構造体だけを図面に詳細に示す。以下、
一方のウイングデッキ16aおよび関連部分だけを記載し
ているが、デッキ16bは、ほぼ同一構造および支持方法
であるので説明を省略する。

第２図から明らかなように、フロントデッキ14はリフト
アーム18によって支持され、リフトアーム18は牽引車両
12の前側に旋回可能に軸支されている。また、ウイング
デッキ16a，16bもそれぞれリフトアーム20によって支持
され、リフトアーム20は牽引車両12の側部に旋回可能に
軸支されている。各デッキ14，16は実線で示す作動位置
と仮想線で示す搬送位置とを有する。デッキ14，16がそ
れぞれの作業または作動位置にある場合、ある程度自己
支持されるようカウンターバランスされ、残りの重量は
牽引車両12によって支持されている。

油圧によるカウンターバランス作用とフロントデッキ14
を上昇させるための動力を得るため、一対の単動シリン
ダ22の一端を牽引車両12に連結し、他端をフロントリフ
トアーム18に連結している。同様に、各ウイングデッキ
のリフトアーム20を複動シリンダ24によって作動してい
る。本発明は、主として、油圧を用いて作業ユニットを
昇降および浮動させるように構成しているので、シリン
ダ22，24を含む油圧回路30につき以下に詳細に記載す
る。

油圧回路30 デッキ14，16を支持するための油圧回路30の好適例の全
体概略図を第３図に示す。油圧回路30は第１図に示す従
来の油圧回路と類似の構成を含んでいる。即ち、油圧回
路30は油圧シリンダ22，24と、流体供給装置32（ポンプ
を含む）と、選択弁装置36，38（ウイングデッキおよび
フロントデッキ弁装置を含む）と、第１図に示す手動比
例弁に幾らか類似の背圧装置40と、背圧装置を作動する
作動装置42とから構成される。

しかし、少なくとも２つの主要な点において、油圧回路
30は従来の回路とは大きく相違している。それは、油圧
回路30がデッキをリフトするための複動シリンダ24と単
動シリンダ22，22を作動することができ、また、第１図
の回路の手動比例弁より優れた背圧装置40を設けている
ことである。

さらに説明するように、ポンプおよび関連部品を備える
付加リフトシリンダを上述の油圧回路に容易に加えるこ
とができる。また、油圧回路30は、流体供給装置32を含
み、この装置は流体をタンク34から引き出し、適当な圧
力に加圧し、油圧回路30の他の構成要素に流体を供給す
る。流体供給装置32の出口ポートはウイングデッキ弁装
置36およびフロントデッキ弁装置38に接続されている。

弁装置36，38はレバー37，39によってそれぞれ作動さ
れ、これらのレバーは芝刈り機10の正常使用中にオペレ
ータの手がとどく位置に設けられている。ウイングデッ
キ弁装置36は、複動シリンダ24のポートａおよびｂと、
タンク34と背圧装置40の入口ポートに接続されている。
同様に、フロントデッキ弁装置38は流体供給装置32の出
口から油圧を受け、また、単動シリンダ22の入口ポート
および背圧装置40の入口ポートに接続されている。背圧
装置40はタンク34に接続され、作動装置42によって作動
される。図示の例では、作動装置42は自動的にまたは第
２図および第３図に示す足踏みペダル41によって手動で
作動することができる。この作動装置42が自動的に作動
する点については後述することにする。

油圧回路30の機能は概略次の通りである。即ち、レバー
37，39を作動することによって、オペレータは弁装置3
6，38およびシリンダ24，22のそれぞれに対する油圧の
流れを制御してシリンダを上昇、下降、ロックまたは浮
動させる。油圧回路30の各装置は第４図に破線で囲んで
示されている。

上述した各装置について説明する。シリンダおよびデッ
キが下降して地面に対して浮動状態にあるとき、背圧装
置40は、作動装置42の状態に依存する２つの可能な背圧
のうちの一方を供給する。好ましくは、作動装置42は、
後述するように油圧牽引駆動回路に接続された自動リリ
ーフ弁90と手動リリーフ弁92を備え（第４図参照）、背
圧装置40に手動（足踏ペダル41による）または自動的に
作用する。デッキリフトは各刈取りユニットを上昇させ
るために要求される圧力に等しい圧力で操作可能な大き
さであり、１回の背圧制御によって各ユニットに等しい
量のカウンターバランスを与えることができるように決
められている。

流体供給装置32 第４図に示すように、流体供給装置32は、好ましくは、
ポンプ50と、流量比例弁52と、圧力リリーフ弁54とを備
えている。ポンプ50は入口ポートａと出口ポートｂとを
有する。ポンプ50の入口ポートａはタンク34に接続さ
れ、他方、ポンプ50の出口ポートｂは流量比例器52の入
口ポートａに接続されている。ポンプ50は動力源、例え
ば、芝刈り機10の原動機に連結された任意の形式の油圧
ポンプとすることができるが、しかし、好ましくは、ポ
ンプ50はウエブスターハイドロリックスによって製造さ
れたギヤポンプとするのがよい。

流量比例器52は３個のポートａ，ｂ，ｃを有する３ポー
ト装置で、ポートａが入口ポートである。流量比例器52
のポートｂは優先出口ポートであり、これに反し、ポー
トｃはタンク34に連通している。流量比例器52は少なく
とも入口ポートａにおける流量を与える優先ポートｂか
ら予定流量を与えるように機能する。残りの油圧流体は
ポートｃを経てタンクに戻される。流量比例器は種々の
構造のものとすることができる。

流量比例器52の優先ポートｂは圧力リリーフ弁54のポー
トに接続され、この圧力リリーフ弁54もまた３個のポー
トａ，ｂ，ｃを有する３ポート装置で、ポートａが入口
ポートで、ポートｂが出口ポート、ポートｃが制御ポー
トである。ポートａ，ｃが共通であり、圧力リリーフ弁
54は、この実施例では、1500psiに好ましくはセットさ
れる。これがため、ポートａ，ｂにおける圧力が1500ps
iを超える場合、圧力リリーフ弁54内のスプールまたは
スライドが移動して圧力を逃がし、ポートａ，ｂを連通
させる。圧力リリーフ弁54のポートｂは背圧装置40およ
び弁装置36，38（第３図参照）にも接続されている。圧
力リリーフ弁54は任意の標準形式のものとすることがで
きる。

ウイングデッキ弁装置36 ウイングデッキ弁装置36は、好ましくは、制御レバー37
を有するウイングデッキ選択弁60と、ウイングデッキロ
ックシーケンス弁62と、フロートシーケンス弁64とを含
む。好ましい機能を得るように弁60，62，64は図示のよ
うに接続される。選択弁60は３方向６ポート方向制御弁
であり、その位置はレバー37を操作することによって手
動で制御できる。弁はポートａ〜ｆを有する。種々のポ
ートを互に接続するための種々の位置、すなわち「上
昇」（右端位置）、「浮動またはロック」（中央位
置）、「下降」（左端位置）を有する。

弁60はセンター位置自己調整のスプリングを有し、オペ
レータがレバー37を操作して弁を上昇または下降位置に
保持しない限り、中央すなわち浮動またはロック位置に
常時あるようにされている。この形式の弁は容易に入手
することができる。例えば、セスナで販売されている
「エンブロック」弁を用いることもできる。選択弁60の
ポートａは背圧装置40の入口に接続される。選択弁60の
ポートｂ，ｃは相互に接続され、圧力リリーフ弁54の入
口ａおよび流量比例器52の優先出口ポートｂにともに接
続される。

ウイングデッキ装置36はウイングデッキ掛止シーケース
弁62を有する。この弁は基本的には２ポート（ａ，ｂ）
３位置スプールまたはスライド弁であり、中央位置に向
けてスプリング負荷され、一対の制御ポート（ｃ，ｄ）
を各端に有する。シーケンス弁62はまたスプリング掛止
機構66を有する。このシーケンス弁62の３位置は、弁の
中央にある「ロック」位置、弁の右側にある「上昇」位
置、及び弁の左側にある「浮動」位置である。

後述するように、スプリング掛止機構66はデッキの下降
後にシーケンス弁62を浮動状態に、少なくともデッキが
再び上昇するまで保持するように作用し、制御ポートｄ
における十分な圧力によって戻されるまで弁62は浮動位
置に保持される。掛止シーケンス弁62のポートａはウイ
ングデッキ選択弁60のポートｄに接続され、シーケンス
弁62のポートｂはウイングデッキ複動シリンダ24のポー
トａに接続され、シーケンス弁62の制御ポートｃはウイ
ングデッキ選択弁60のポートｆに接続され、シーケンス
弁62の制御ポートｄは同じ弁のポートａに流体連通して
いる。

ウイングデッキ掛止シーケンス弁62は「エンブロック」
方向制御弁の補助部品としてセスナから入手可能であ
る。

最後に、ウイングデッキ弁装置36は他のシーケンス弁64
を含み、ここではフロートシーケンス弁と称する。フロ
ートシーケンス弁64は基本的には一対の制御ポート
（ｃ，ｄ）を有する３ポート（ａ，ｂ，ｅ）２位置オン
・オフ弁であり、第４図に示す一方の位置に向けスプリ
ングによって負荷されている。

フロートシーケンス弁64の入口ポートａはウイングデッ
キ選択弁60のポートｆおよび掛止シーケンス弁62の制御
ポートｃに接続されている。フロートシーケンス弁64の
ポートｂは複動シリンダ24のポートｂに接続されてい
る。制御ポートｃはシーケンス弁64のスプリングと同じ
スプールまたはスライドの側に連通しており、複動シリ
ンダ24のポートａに接続される。弁64のポートｅはタン
クに接続されている。最後に、シーケンス弁64の制御ポ
ートｄは同じ弁のポートａに流体連通している。

フロントデッキ弁装置38 フロントデッキ弁装置38は多くの点でウイングデッキ弁
装置36と同じ構造である。これらの２つの弁装置間の主
な相違点は、フロントデッキ弁装置38がフロートシーケ
ンス弁64のような弁を含んでいない点である。この理由
は、フロントデッキ弁装置38は１個以上の単動シリンダ
22と関連して作動するのに反し、ウイングデッキ選択弁
36は１個以上の複動シリンダ24と関連して作動するから
である。以下にさらに説明するように、フロートシーケ
ンス弁64は芝刈り機10のウイングデッキを上昇、下降、
浮動またはロックさせるために複動シリンダ24を使用す
るために必要である。

これがため、フロントデッキ弁装置38はフロントデッキ
選択弁70を含み、この弁はウイングデッキ選択弁60と完
全に同一でなくとも実質的に同じであり、また、フロン
トデッキ掛止シーケンス弁72を含み、この弁はウイング
デッキ掛止シーケンス弁62と完全に同一でない場合でも
実質的に同じである。すなわち、フロントデッキ選択弁
70は６ポート３位置手動スライドまたはスプール弁であ
り、スプリングにより負荷されて第４図に示すように中
央位置に常時位置している。

レバー39が弁70を操作する。選択弁70の位置およびポー
トはウイング選択弁60の位置およびポートと実質的に同
じである。しかしながら、フロントデッキ選択弁70のポ
ートｂ，ｃは、ウイングデッキ選択弁60の場合のよう
に、相互に接続されていない。さらに、選択弁60のポー
トｆはフロントデッキのフロートシーケンス弁64の制御
ポートａに接続されているが、フロントデッキ弁装置38
にはこのような弁が存在しないので、弁70はフロートシ
ーケンス弁64に接続されていない。掛止シーケンス弁72
のポートｂは単動シリンダ22のポートに接続されてい
る。選択弁60，70のポートは相互に接続されている。同
様に、選択弁60，70のポートもまた流量比例器52の優先
出口ｂに共通に接続されている。フロントデッキ選択弁
70のポートｂはウイングデッキ選択弁60のポートｅに接
続されている。

背圧装置40 背圧装置40は、基本的には、一対の第１，第２の圧力リ
リーフ弁80，82を備える。第１リリーフ弁80はより低い
圧力（デッキは浮動を少なくし、より一層自己支持す
る）に設定され、第２リリーフ弁82はより高い圧力（デ
ッキは、浮動をより多くし、自己支持を一層少なくす
る）に設定される。シリンダ22，24から戻る油圧流体
は、作動装置42が油圧の流れを遮断していない限り、通
常弁80を通る。弁82は、流れがリリーフ弁80に阻止され
るまで自動的に油圧を供給する。このため、刈取りユニ
ット14，16がより一層自己支持する低背圧と刈取りユニ
ットの重量のより多くを牽引車両に移行する高背圧との
２点間で背圧が自動的に調整される。

背圧リリーフ弁80，82が調整される正確な圧力はリフト
装置の構造および大きさ、刈取りユニットの重量、刈取
りユニットの形式（回転式またはリール式）を含む種々
の因子に依存する。当業者にとって既知のように、リー
ル式は通常より一層自己支持力があり、したがって、リ
ール式は地面の形状により良く追従することができ、リ
ールとリールとの組み合わせを誤まる問題が生じない。
これに反し、デッキは、通常は、より大きく浮き上って
より多くの重量を牽引車両に伝えることができる。

好適な１実施例においては、弁80は400psiにセットさ
れ、弁82は600psiにセットされるが、これらの圧力はリ
フトのリンク機構の正確な幾何学的条件に特に依存して
いる。「平坦路での走行」設定値（例えば400psi）は理
想的な芝刈り状態に基づくが、これに反し、「丘での走
行」設定値（例えば600psi）は最大の牽引力を作用させ
る場合に使用される。

リリーフ弁80，82は、流体供給装置32における圧力リリ
ーフ弁54と本質的に同じである。ポートａは制御ポート
ｃに接続され、リリーフ弁はスプリングにより負荷され
ている。ポートａ，ｃにおける圧力が予め設定したリリ
ーフ圧力を超える場合、弁が開放し、油をタンク34に戻
す。これがため、シリンダの戻り回路における背圧は弁
80または82が作動しているかどうかによって400または6
00psiとなる。

作動装置42 作動装置42は背圧装置40に作用するように接続される。
作動装置42は、付加的牽引を希望する場合に、低圧リリ
ーフ弁80への流れを遮断する。種々の装置を作動装置42
に用いることができる。作動装置の好適な１実施例を第
４図に示す。

この好適実施例による作動装置42は、牽引駆動装置とし
ての油圧牽引駆動回路（油圧モータと油圧ポンプで構成
される。）に接続された第１オン・オフ弁である自動シ
ーケンス弁90と、これと同一ラインに直列に設けられた
第２の手動常開オン・オフ弁92とを備える。第１オン・
オフ弁90は基本的には一対の制御ポートを有する２ポー
ト２位置弁である。弁90は入口ポートａ、出口ポートｂ
および一対の制御ポートｃ，ｄを有する。ポートｄにお
ける圧力が所定値以上である場合に第１オン・オフ弁90
が閉じ、ポートａ，ｂの接続を遮断する。

例えば、第４図に示すように、牽引駆動装置の油圧回路
にポートｄを接続することができる。他の方法として、
制御ポートｄをなくし、この代りに弁90をオペレータに
よって制御されるスイッチによって作動されるソレノイ
ドにより制御することができ、あるいは、弁90をかじ取
りまたは牽引用の補助ブレーキによって作動させ、また
は、弁90と関連して作動するクリノメータまたは水銀ス
イッチ装置によって切換え作動させて、芝刈り機10が丘
に遭遇した場合に低圧リリーフ弁80を遮断することがで
きる。

即ち、芝刈り機10が丘を登坂中のとき、牽引駆動装置か
ら第１オン・オフ弁90に供給される油圧が増加し、ポー
トｄでの圧力が高くなる。この圧力が十分高くなると、
弁90は図４に示す上側位置に移動してリリーフ弁80への
油圧供給が阻止されリリーフ弁82に供給されるようにな
る。このより大きな背圧（即ち、600psi）が油圧シリン
ダ22，24のａポート側に加えられる。この背圧による増
加により、刈取りユニットの重量の大部分が牽引車両に
移動する。

したがって、芝刈り機が上昇斜面の丘に遭遇すると、オ
ペレータが手動スイッチを押すことなく背圧が400psiか
ら600psiに移動するため自動操作がなされるわけであ
る。そして、このより大きな背圧により、刈取りユニッ
トがより大きな上昇力を受けて牽引車両に刈取りユニッ
トの重量が付加され、丘を登る時には牽引力が増すこと
になる。

さらに、足踏みペダル41によって作動する手動弁92を設
けて、自動装置としてのシーケンス弁90が作動しなくな
った場合でさえもオペレータが余分の重量を牽引車両12
に移すようにすることができる。したがって、上述した
機能を有する種々の弁および弁作動装置を用いることが
できるが、上述した例に限られるものではない。実際
上、弁90または弁92だけを用いることもできる。また、
弁90を、例えば、牽引駆動回路における圧力によって傾
斜に合わせて自動的に調整される比例弁とすることもで
きる。

作動 第４図において、シリンダ22，24は上昇位置で示されて
いる。これらのシリンダが上昇位置にあり、かつ回路30
の弁の全てが第４図に示す位置にある場合には、シリン
ダ22，24はロックされ、デッキ14，16はそれぞれの上昇
または搬送位置にある。

ウイングデッキ用の複動シリンダ24を参照して説明する
と、フロートシーケンス弁64が第４図に示すような位置
にある場合には、ポートｂ（シリンダ24の二次側）はタ
ンク34と連通している。さらに、掛止シーケンス弁62が
第４図に示すように位置していてシーケンス弁62のポー
トｂから油圧が同じ弁のポートａ（シリンダ24の一次
側）に流れるのを逆止弁が防止しているために、シリン
ダ24の一次側からの油圧がシーケンス弁62のポートａを
経て流出することがない。これがため、シリンダ24は
「下降」位置に向け動くことができず、また、デッキ16
はその上昇位置にロックされる。

同様に、フロントデッキ掛止シーケンス弁72がその中央
位置にあってシリンダ22の一次側からの油圧が弁72にお
いてそのポートｂからポートａに流れるのを防止してい
るために、フロントデッキ14はその上昇位置にロックさ
れている。したがって、弁60，70，62，72は中央位置で
シリンダおよびデッキをロックすることができる。

デッキ14，16を下降させることを希望する場合には、弁
60，70のレバー37，39を操作して弁の右側位置で動作す
る。複動シリンダ24の場合には、これにより選択弁60の
ポートｃ，ｆがシーケンス弁64に連通してこの弁64に油
圧が流れ、制御ポートｄにおける圧力によって弁をスプ
リング力に抗して下降させるので、弁64は油圧がポート
ａからｂへ流れる上側位置となる。これがため、油圧は
選択弁60およびフロートシーケンス弁64を経て複動シリ
ンダ24の二次側ポートｂに流れることができる。

これと同様に、掛止シーケンス弁62の制御ポートｃに油
圧が供給され、これによりシーケンス弁62は左側位置と
なり、油圧が弁62を経ていずれかの方向に流れることが
できる。

このようにして、シリンダ24の一次側ポートａの余分の
油はシーケンス弁62および選択弁60を経て最終的に背圧
装置40の入口ポートａに流れる。同様に、弁70，72はそ
れぞれ右および左側位置となり、シリンダ22の一次側ポ
ートａからの油を弁72，70を経て流出可能となり、デッ
キ14の重量がこの作用に対する起動力を与えて、シリン
ダ22のピストンが下降する。

デッキ14，16がそれぞれの下降限度、作業または作動位
置に達する際、オペレータはレバーを戻して選択弁60，
70を解放するため、これらの弁は第４図に示す中央位置
にある。しかしながら、弁をそれらの左側フロート位置
に保持するスプリング負荷止め金によって掛止弁62，72
はそれぞれの中央位置に戻ることができない。

弁装置がこの状態にある際、デッキ14，16は背圧装置40
によって発生する背圧に抗して浮動（フローティング）
状態に保持される。ウイングデッキ16の場合には、シリ
ンダ24の二次側ポートｂがフロートシーケンス弁64を経
てタンク34に直接に接続される。シリンダ24の「上昇」
（ポートａ）側は背圧装置40の入口に接続される。同様
に、フロントデッキ14の場合には、シリンダ22のポート
ａが背圧装置40の入口に接続される。これがため、油圧
シリンダ22，24はシリンダの一次側（上昇用のポート
ａ）に作用する予定の背圧およびシリンダの二次側（下
降用のポートｂ）に作用するタンク圧力と釣合う。

シーケンス弁64の重要性または機能は明らかである。シ
ーケンス弁64がない場合には、シリンダ24のポートａ，
ｂにおける圧力は同じになり、複動シリンダにカウンタ
ーバランス作用が得られない。シーケンス弁64はシリン
ダ24のポートｂ（二次側）をタンク圧力にし、その結
果、ほぼ400または600psiの背圧による差圧がピストン
間に発生する。

したがって、この差圧によって刈取りユニットの重量の
一部を牽引車両に移すことにより、刈取りユニットを部
分的にカウンターバランスさせることができる。

このシーケンス弁64に50psiの押圧力を与えるようにシ
ーケンス弁64の制御弁を選択または調整することがで
き、これにより弁のポートｄにおける圧力がシリンダ24
のポートａにおける圧力より50psiより大きく超える場
合にのみ弁が切換わる。

背圧の大きさは作動装置42が背圧装置40に設けた２つの
背圧のうち高い方を選択するかどうかに依存する。すな
わち、第４図に示す実施例において、第１オン・オフ弁
90または第２オン・オフ弁92が閉じていない限り、400p
siである。若し、弁90または弁92が閉じられている場合
には、リリーフ弁82が必然的に作用し、背圧は600psiに
なる。

第１オン・オフ弁である自動背圧シーケンス弁90の制御
ポートｄに十分大きな圧力が作用すると、このシーケン
ス弁90は閉じられる。上述したように、シーケンス弁の
入口ｄが油圧牽引駆動回路に接続されて牽引駆動回路内
の圧力がある予定レベルを超えるときに、弁90が閉じ、
600psiの背圧が作用してデッキ14，16を浮動位置に支持
する。

当然のこととして、芝刈り機10が丘を登る場合には、よ
り大きな牽引力が最も必要とされ、牽引駆動回路内の圧
力は上昇する。切換時における牽引回路圧力は、他の要
因より特に牽引駆動自体によって変化する。このため第
４図に示す装置の切換回路圧力として2000psiを選択し
た。

したがって、大きな牽引力が必要とされる登坂時におい
て、牽引駆動回路内の圧力がこの予定レベルの圧力に達
し、上記のように弁90が閉じ、600psiの背圧が作用して
カウンターバランスが行われる。

第４図に示す好適作動装置42には、400psiの背圧リリー
フ弁80を経て油圧が流れるのを防止するため足踏ペダル
41によって閉止し得る手動の第２オン・オフ弁92をも設
けている。この弁92は、例えば、濡れた丘に近づく際
に、牽引駆動油圧が十分に増大する前にスリップする可
能性をなくすために用いることができる。

デッキ14，16を上昇させるために、レバー37，39を操作
して弁60，70をそれらの左端位置にそれぞれ切換える。
これらの弁が左端位置に切換えられた際、掛止弁62，72
はそれぞれの制御ポートｄにおける圧力によって止め金
を越えてそれぞれの右端位置に切換えられる。これによ
り油圧が弁60，70（ポートｃからポートｄに）、弁62，
72（ポートａからポートｂに）を経てシリンダ24，22
（ポートａ）に入ることができる。シリンダ24，22のポ
ートｂはタンク34と流体連通している。制御ポートｄに
おける圧力は400または600psiにすぎないから、また、
弁60のポートａ，ｆは相互に接続されているから、弁64
は第４図に示す下側位置にある。

（発明の効果） 本発明によれば、制御装置が油圧シリンダ等からなる力
発生要素を制御して作業ユニットを上昇、下降、浮動ま
たはロック位置に設定することができ、しかも、オペレ
ータが必要とするとき手動で、あるいは斜面の芝を刈る
ために丘を登るときには自動的に、作動装置に供給され
る圧力が大きくなり、作動装置が背圧装置の背圧を変え
るので、作業ユニットを浮動状態もしくは上昇位置に迅
速かつ容易に移動することができる。

この結果、芝刈り作業で、丘の斜面に植えられた芝を刈
る際に、地面より作業ユニットを浮動させ、その重量を
牽引車両に移すことにより車両の牽引力を高めて、丘を
スリップすることなく登ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるデッキカウンターバランス装置
の概略図、 第２図は油圧カウンターバランス作用により釣合わされ
たフロントおよびウイングデッキを備える本発明による
芝刈り機の斜視図、 第３図は第２図に示す回転式芝刈り機の油圧回路の好適
実施例を示す機能的ブロック図、 第４図は第２図に示す回転式芝刈り機の好適油圧回路の
詳細を示す回路図である。 10…芝刈り機、12…牽引車両 14，16…デッキ、18，10…リフトアーム 22…単動リシンダ、24…複動シリンダ 30…油圧回路、40…背圧装置 42…作動装置、64…シーケンス弁 80，82…リリーフ弁、90，92…オン・オフ弁

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業ユニット(14,16)と牽引車両(12)との
   間の重量配分を調整するカウンターバランス装置であっ
   て、 (a)力発生要素(22,24)を有し、作業ユニットを支持する
   ために牽引車両に連結される手段(18,20)と、 (b)前記作業ユニットを上昇、下降、浮動またはロック
   位置に設定するために、前記力発生要素に接続されて、
   この力発生要素によって発生する力の量を調整する制御
   装置(32,36,38)と、 (c)力発生要素に所定の背圧を与える背圧装置(40)に接
   続され、予め決められた条件に基づいて背圧を変えるた
   めに前記背圧装置を自動または手動操作する作動装置(4
   2)と、 を備えることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】力発生要素は、１つの油圧シリンダ(24)を
   備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】油圧シリンダ(24)が、複動シリンダである
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】制御装置は、複動シリンダに接続されたウ
   イングデッキ弁装置(36)と、他のシリンダに接続された
   フロントデッキ弁装置(38)と、これらの弁装置に流体を
   供給する装置(32)とを備えていることを特徴とする請求
   項３に記載の装置。
5. 【請求項５】油圧シリンダ(24)が複動シリンダであり、
   かつこのシリンダの一次側に背圧を加えており、また、
   制御装置のウイングデッキ弁装置(36)にシーケンス弁(6
   4)を備え、作業ユニットを部分的にカウンターバランス
   させることが望ましい場合に、前記シリンダの二次側を
   タンク圧力にして、背圧とタンク圧力との差圧が作業ユ
   ニットの重量の一部を牽引車両に移すようにしたことを
   特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】背圧は、２点間で自動的に調整され、低背
   圧で作業ユニット(14,16)がより自己支持され、高背圧
   で作業ユニットの重量の多くが牽引車両に移行されるよ
   うになっていることを特徴とする請求項２に記載の装
   置。
7. 【請求項７】背圧装置(40)が第１，第２リリーフ弁(80,
   82)を備え、第１リリーフ弁(80)は低背圧に設定され、
   第２リリーフ弁(82)は高背圧に設定され、 作動装置(42)が油圧シリンダ(24)と第１リリーフ弁(80)
   との間に接続された第１オン・オフ弁(90)を備え、第１
   オン・オフ弁が開く時に低背圧が第１リリーフ弁(80)に
   よって加えられ、第１オン・オフ弁が閉じるときに第２
   リリーフ弁(82)によって高背圧が加えられることを特徴
   とする請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】牽引車両(12)が牽引駆動圧力を有する油圧
   牽引駆動回路を備え、第１オン・オフ弁(90)がこの牽引
   駆動回路に接続されて牽引駆動圧力を受け、この圧力が
   所定値より低い場合に第１オン・オフ弁(90)が開き、か
   つ第１リリーフ弁(80)が油圧シリンダ(24)と流体連通
   し、前記圧力が所定値以上である場合に第１オン・オフ
   弁(90)が閉じ、かつ第２リリーフ弁(82)のみが油圧シリ
   ンダ(24)と流体連通することを特徴とする請求項７に記
   載の装置。
9. 【請求項９】作動装置(42)が力発生要素(22,24)に供給
   する力の大きさを手動で調整する手段(92)をさらに備え
   ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 【請求項１０】作動装置(42)が力発生要素(22,24)に供
    給する力の大きさを手動で調整する手段をさらに備え、 この手動調整手段が、第１リリーフ弁(80)と流体連通し
    ている手動操作の第２オン・オフ弁(92)であり、第１，
    第２のオン・オフ弁(90,92)が開いているとき第１リリ
    ーフ弁(80)は油圧シリンダ(24)と流体連通し、第１，第
    ２のオン・オフ弁(90,92)のいずれかが閉じているとき
    には油圧シリンダ(24)と流体連通しないことを特徴とす
    る請求項７に記載の装置。
11. 【請求項１１】牽引車両(12)と、牽引車両に旋回可能に
    取付けた刈取りユニット(14,16)と、刈取りユニットと
    牽引車両との間の重量配分を調整するカウンターバラン
    ス装置とを備える、芝刈り機(10)であって、 前記カウンターバランス装置が、 (a)力発生要素(22,24)を有し、刈取りユニットを部分的
    に支持するために牽引車両に連結される手段(18,20)
    と、 (b)前記刈取りユニットを上昇、下降、浮動またはロッ
    ク位置に設定するために、前記力発生要素に接続され
    て、この力発生要素によって発生する力の量を調整する
    制御装置(32,36,38)と、 (c)力発生要素に所定の背圧を与える背圧装置(40)に接
    続され、予め決められた条件に基づいて背圧を変えるた
    めに前記背圧装置を自動または手動操作する作動装置(4
    2)と、 を備えることを特徴とする芝刈り機。
12. 【請求項１２】力発生要素は、１つの油圧シリンダ(24)
    を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の芝刈
    り機。
13. 【請求項１３】油圧シリンダ(24)が複動シリンダである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の芝刈り機。
14. 【請求項１４】油圧シリンダ(24)が複動シリンダであ
    り、かつこのシリンダの一次側に背圧を加えており、ま
    た、制御装置には、牽引車両(12)の側部に配置される刈
    取りユニットを制御するための弁装置(36)にシーケンス
    弁(64)が設けられ、刈取りユニットを部分的にカウンタ
    ーバランスさせることが望ましい場合に、前記シリンダ
    の二次側をタンク圧力にして、背圧とタンク圧力との差
    圧が刈取りユニットの重量の一部を牽引車両に移すよう
    にしたことを特徴とする請求項１２に記載の芝刈り機。
15. 【請求項１５】背圧は、２点間で自動的に調整され、低
    背圧で刈取りユニット(14,16)がより自己支持され、高
    背圧で刈取りユニットの重量の多くが牽引車両に移行さ
    れるようになっていることを特徴とする請求項１４に記
    載の芝刈り機。
16. 【請求項１６】背圧装置(40)が第１，第２リリーフ弁(8
    0,82)を備え、第１リリーフ弁(80)は低背圧に設定さ
    れ、第２リリーフ弁(82)は高背圧に設定され、 作動装置(42)が油圧シリンダ(24)と第１リリーフ弁(80)
    との間に接続された第１オン・オフ弁(90)を備え、第１
    オン・オフ弁が開く時に低背圧が第１リリーフ弁(80)に
    よって加えられ、第１オン・オフ弁が閉じるときに第２
    リリーフ弁(82)によって高背圧が加えられることを特徴
    とする請求項１５に記載の芝刈り機。
17. 【請求項１７】牽引車両(12)が牽引駆動圧力を有する油
    圧牽引駆動回路を備え、第１オン・オフ弁(90)がこの牽
    引駆動回路に接続されて牽引駆動圧力を受け、この圧力
    が所定値より低い場合に第１オン・オフ弁(90)が開き、
    かつ第１リリーフ弁(80)が油圧シリンダ(24)と流体連通
    し、前記圧力が所定値以上である場合に第１オン・オフ
    弁(90)が閉じ、かつ第２リリーフ弁(82)だけが油圧シリ
    ンダ(24)と流体連通することを特徴とする請求項１６に
    記載の芝刈り機。
18. 【請求項１８】作動装置(42)が力発生要素(22,24)に供
    給する力の大きさを手動で調整する手段(92)をさらに備
    えることを特徴とする請求項１１に記載の芝刈り機。
19. 【請求項１９】作動装置(42)が力発生要素(22,24)に供
    給する力の大きさを手動で調整する手段をさらに備え、 この手動調整手段が、第１リリーフ弁(80)と流体連通し
    ている手動操作の第２オン・オフ弁(92)であり、第１，
    第２のオン・オフ弁(90,92)が開いているとき第１リリ
    ーフ弁(80)は油圧シリンダ(24)と流体連通し、第１，第
    ２のオン・オフ弁(90,92)のいずれかが閉じているとき
    には油圧シリンダ(24)と流体連通しないことを特徴とす
    る請求項１６に記載の芝刈り機。
20. 【請求項２０】牽引駆動圧力を有する油圧牽引駆動装置
    を備える牽引車両(12)と、刈取りユニット(14,16)と、
    牽引車両と刈取りユニットとの間に旋回可能に延在する
    リフトアーム(18,20)と、刈取りユニットと牽引車両と
    の間の重量配分を調整するためにリフトアームに作用す
    るカウンターバランス装置とを備える芝刈り機であっ
    て、 カウンターバランス装置が、 (a)牽引車両とリフトアームとに連結された複動シリン
    ダ(24)と、 (b)第１リリーフ弁(80)が低背圧に設定され、第２リリ
    ーフ弁(82)が高背圧に設定され、第２リリーフ弁が複動
    シリンダ(24)の一次側に常時流体連通し、第１リリーフ
    弁が複動シリンダ(24)の一次側と選択的に流体連通する
    ようにした、第１，第２リリーフ弁(80,82)と、 (c)複動シリンダ(24)の一次側と第１リリーフ弁(80)と
    の間に直列接続される第１，第２オン・オフ弁(90,92)
    と、 (d)複動シリンダ(24)の二次側に接続されたシーケンス
    弁(64)とを備えており、 前記第１オン・オフ弁(90)が、牽引駆動装置に接続され
    て牽引駆動圧力を受け、この圧力が所定値より低い場合
    に第１オン・オフ弁(90)が開き、前記圧力が所定値以上
    である場合に第１オン・オフ弁(90)が閉じ、かつ第２リ
    リーフ弁(82)だけが複動シリンダ(24)と流体連通し、ま
    た、 第２オン・オフ弁(92)が手動操作され、第１リリーフ弁
    (80)と複動シリンダ(24)との流体連通を遮断し、これに
    より第１，第２オン・オフ弁(90,92)が開いているとき
    第１リリーフ弁(80)によって低背圧が加えられ、また第
    １，第２オン・オフ弁のいずれかが閉じているときに第
    ２リリーフ弁(82)によって高背圧が加えられ、さらに、 シーケンス弁(64)は、刈取りユニットを部分的にカウン
    ターバランスさせることがのぞましい場合に複動シリン
    ダ(24)の二次側をタンク圧力にして、第１または第２リ
    リーフ弁(90,92)によって与えられる背圧とタンク圧力
    との差圧により、複動シリンダ(24)をリフトアームに作
    用させて刈取りユニットの重量の一部を牽引車両に移行
    させるようにしたことを特徴とする芝刈り機。