(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体(３)から外向きに突出されるブーム(１２)と、そのブーム(１２)の先端部に支持される作業機(１５)と、同上ブーム(１２)の基部を支持する取付け用フレーム(１１)とを備え、その取付け用フレーム(１１)を、上記の車体(３)の後部と後車軸(５)とに着脱可能に支持した、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。
【請求項２】
請求項１に記載した作業車両用の作業装置において、
前記の取付け用フレーム(１１)の車幅方向(Ｗ)の一側部を前記の車体(３)に支持し、その取付け用フレーム(１１)の車幅方向(Ｗ)の他側部を前記の後車軸(５)に支持するとともに同上の他側部に前記ブーム(１２)を取り付けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した作業車両用の作業装置において、前記の取付け用フレーム(１１)の車幅方向(Ｗ)の一側部を前記の他側部とは反対方向へ延設して、その取付け用フレーム(１１)の延設部分に、油圧式の作業機(１５)に対してオイルを給排するオイルタンク(２６)を取り付けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載した作業車両用の作業装置において、
前記の作業機(１５)に前接地輪(４５)と後接地輪(４６)とを設け、その作業機(１５)を前後にほぼ対称に構成した、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタや建設車両などの作業車両に着脱自在に装着される作業装置に関し、より具体的にいえば、草刈り作業や路面の清掃作業などに使用するのに好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の着脱式の作業装置は、一般に、作業車両の車体に標準装備したヒッチに着脱されるようになっている。
ところで、長尺のブームを備えた作業装置では、そのブームの基部を上記ヒッチに取付けると、ブームの先端部に支持した作業機の重量によって上記ヒッチに大きなモーメントが作用して、そのヒッチが撓みやすくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、上記の従来技術では、車両の作業走行中に作業機へ作用する慣性力や作業反力などによって上記ヒッチの撓み量が大きくなり、それに伴って、ブームの先端部に支持した作業機の揺れ動き量が増幅される。その結果、例えば、草刈り作業では、刈り残しが生じたり刈り取り高さが不均一になったりして、作業精度が低下する。
本発明の目的は、作業中の作業機の揺れ動きを抑制することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１から図４に示すように、作業車両用の作業装置を次のように構成した。
【０００５】
(請求項１の発明)
請求項１の発明は次のように構成した。
車体３から外向きに突出されるブーム１２と、そのブーム１２の先端部に支持される作業機１５と、同上ブーム１２の基部を支持する取付け用フレーム１１とを備え、その取付け用フレーム１１を、上記の車体３の後部と後車軸５とに着脱可能に支持したものである。
【０００６】
(請求項２の発明)
請求項２の発明は、上記の請求項１の構成において、前記の取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの一側部を前記の車体３に支持し、その取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの他側部を前記の後車軸５に支持するとともに同上の他側部に前記ブーム１２を取り付けたものである。
【０００７】
(請求項３の発明)
請求項３の発明は、上記の請求項１又は２の構成において、前記の取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの一側部を前記の他側部とは反対方向へ延設して、その取付け用フレーム１１の延設部分に、油圧式の作業機１５に対してオイルを給排するオイルタンク２６を取り付けたものである。
【０００８】
(請求項４の発明)
請求項４の発明は、上記の請求項１から３のいずれかの構成において、前記の作業機１５に前接地輪４５と後接地輪４６とを設けて、その作業機１５を前後にほぼ対称に構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１から図５によって説明する。この実施形態では、作業車両としてトラクタを用い、そのトラクタに装着される作業装置として草刈り装置を用いている。
【００１０】
まず、図１から図３によって草刈り装置の全体の構成を説明する。図１は、草刈り作業中のトラクタ１の走行方向の後ろ側から草刈り装置２を見た図である。図２は、上記の草刈り装置の平面図である。図３は、上記の草刈り装置２をトラクタ１に着脱するときの状態を示す立面図であって、図１と図２の作業状態と比べると、草刈り装置２の全体が平面視で時計回りの方向へ90度だけ旋回されると共に草刈り機１５が反時計回りの方向へ90度だけ旋回されている。
なお、各図中の矢印Ｆはトラクタの前後方向(走行方向)の前側を示し、矢印Ｒは前後方向の後側を示し、矢印Ｗはトラクタの車幅方向を示している。
【００１１】
トラクタ１の後部に草刈り装置２が着脱可能に取り付けられる。符号３はトラクタ１の車体、符号４は後輪である。符号５は後車軸を示し、符号７は運転シートを示している。符号８は、草刈りされる水田である。
上記の草刈り装置２は、上記の車体３の後部と後車軸５とに着脱可能に支持される取付け用フレーム１１と、その取付け用フレーム１１に支持したブーム１２と、そのブーム１２の先端部に支持した上リンク機構１３と、その上リンク機構１３に支持した下リンク機構１４と、その下リンク機構１４に支持した草刈り機１５とを備える。
【００１２】
上記の取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの途中部から接続ブラケット１７が前向きに突設されると共に、その取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの右側部から接続アーム１８が下向きに突設される。
上記の取付け用フレーム１１は、草刈り装置２を図３の着脱姿勢に切換えた状態でトラクタ１に着脱される。より詳しくいえば、図４(Ａ)の平面視模式図と図４(Ｂ)の立面視模式図に示すように、上記の接続ブラケット１７が上下の接続ピン２０・２１を介して車体３後部のヒッチ２２に支持され、これと同時に、上記の接続アーム１８のＣ字状の接続部２４が前記の後車軸５のハウジングのスリーブ部分に嵌めこまれて支持される。
なお、上記の接続部２４は、後車軸５のハウジングのフランジ部分などに支持してもよい。
【００１３】
さらに、上記の取付け用フレーム１１の車幅方向Ｗの左側部には、前記の草刈り機１５の油圧モータ(図示せず)に対してオイルを給排するオイルタンク２６が取り付けられる。そのオイルタンク２６は、上記の草刈り機１５のバランス用ウェイトとして機能している。なお、上記オイルタンク２６の近傍で取付け用フレーム１１には油圧ポンプ(図示せず)が取り付けられている。
【００１４】
上記の取付け用フレーム１１の右端の上部に枢支ブラケット２８が支持ピン２９を中心として水平旋回自在に支持される。その枢支ブラケット２８は、位置決めピン３０を所定の位置決め孔３１に嵌入することによって所望の旋回位置に切換え可能になっている。
上記の枢支ブラケット２８に前記ブーム１２の基部が支持され、そのブーム１２が第１油圧シリンダ３３によって上下方向へ回動される。前記の上リンク機構１３は、平行リンク式に構成されており、第２油圧シリンダ３４によって車幅方向Ｗへ回動される。前記の下リンク機構１４も、平行リンク式に構成されており、前後方向(矢印Ｆ−Ｒの方向)へ回動可能になっている。
【００１５】
上記の下リンク機構１４は、旋回切換具３６によって、上リンク機構１３に対して水平面内の所望の旋回位置に切換え可能になっている。そして、図３の着脱状態では、図１と図２の作業状態と比べると、ブーム１２及び上リンク機構１３が平面視で時計回りの方向へ90度だけ旋回されると共に、その上リンク機構１３に対して下リンク機構１４及び草刈り機１５が平面視で反時計回りの方向へ90度だけ旋回されており、その草刈り機１５が前後向きの姿勢となっている。
【００１６】
上記の草刈り機１５は、第１ブロック４１と第２ブロック４２とからなり、前後にほぼ対称に構成されている(図３参照)。これら２つのブロック４１・４２がヒンジ手段４３によって所望の角度に折り曲げ可能とされる(図５参照)。なお、上記のヒンジ手段４３は、具体的には図示してないが、複数の蝶番と、折り曲げ角度を調節する位置決めピンとを備えている。
【００１７】
上記の第１ブロック４１と第２ブロック４２とに、それぞれ、前接地輪４５と後接地輪４６とが高さ調節可能に支持される。これら前後の接地輪４５・４６の外径は、ほぼ同径に形成することが好ましいが、異径であってもよい。
上記の第１ブロック４１に支持した第１カッタ５１と第２ブロック４２に支持した第２カッタ５２とが油圧モータ(図示せず)によって回転される。
【００１８】
なお、図２の平面視の状態において、トラクタ１の前進時には、上記の第１カッタ５１が反時計回りの方向へ回転されると共に第２カッタ５２が時計回りの方向へ回転される。これに対して、トラクタ１の後退時には、上記の第１カッタ５１が時計回りの方向へ回転されると共に第２カッタ５２が反時計回りの方向へ回転される。これにより、トラクタ１の前進・後退のいずれの場合でも、刈り取った草を両カッタ５１・５２の間に集めることが可能である。
【００１９】
上記の草刈り装置２は、図１と図２に示すように、次のように作動する。
トラクタ１を水田８に乗り入れ、ブーム１２を上下方向へ回動させると共に上リンク機構１３を車幅方向Ｗへ回動させて、草刈り機１５の前後の接地輪４５・４６を水田８の草刈り面に接地させる。
【００２０】
その後、上記の草刈り機１５のカッタ５１・５２を回転させながらトラクタ１を前側Ｆへ前進させて、上記の草刈り面８ａの草を刈り取っていく。上記の刈り取り中において、草刈り面８ａに凸部分がある場合には、その凸部分に追従して下リンク機構１４が後ろ上向きへ回動され、その草刈り機１５が草刈り面８ａの凹部分に差しかかると、上記の後ろ上向き回動姿勢の下リンク機構１４が前え下向きへ復帰回動される。これにより、草刈り面８ａの草が草刈り機１５によって円滑に刈り取られる。なお、上記の草刈り機１５に障害物が衝突した場合にも、上記と同様に下リンク機構１４が後ろ上向きに回動されるので、その障害物を円滑に回避できる。
【００２１】
そして、上述の前進走行刈りを行った後は、トラクタ１が元の走行状態のままで同じ走行路を後側Ｒへ後退して草刈りを行う場合と、そのトラクタ１がＵターンして前進走行刈りを行う場合とが考えられる。
前者の後退走行刈りの場合には、前記の２つの油圧シリンダ３３・３４によって草刈り機１５の車幅方向Ｗへの突出距離を調節することにより、同上の図１及び図２と同様の状態で上記の草刈り面８ａに隣接する別の草刈り面を刈り取りできる。
【００２２】
また、後者のＵターン前進走行刈りの場合には、ブーム１２を180度だけ旋回させると共に草刈り機１５の車幅方向Ｗへの突出距離を所望に調節することにより、上記の草刈り面８ａに隣接する別の草刈り面を刈り取りできる。この場合、上記ブーム１２を支持する枢支ブラケット２８を運転シート７の近傍に設けたので、運転者は、その運転シート７に座ったままで上記ブーム１２の旋回操作と位置決めピン３０の位置決め操作とを行うことができる。このため、上記のブーム操作のために運転者がトラクタ１から降りる必要がなくなり、草刈り作業の能率が向上する。
しかも、草刈り装置２は、トラクタ１の後部に装着されるので、走行時の揺動量が大きい前輪の影響を受けず、バランスよく作業できる。
【００２３】
なお、上記の草刈り装置２は、畦道の草を刈り取る場合には、図５に示すように使用される。
即ち、前記の草刈り機１５を所望の角度に折り曲げて、第１ブロック４１を畦６０の上面に対面させると共に第２ブロック４２を畦６０の内傾斜面に対面させて、前記カッタを回転させながらトラクタ(いずれも図示せず)を走行させるのである。
【００２４】
図６は、上記の草刈り装置の別の装着構造の模式図であって、前記の図４(Ｂ)に相当する部分図である。この場合、取付け用フレーム１１から突設した接続アーム１８の下部ピン７０が、後車軸５に固定したブラケット７１の後向き溝７２によって支持される。
【００２５】
図７は、上記の草刈り装置のさらに別の装着構造の模式図であって、同上の図４(Ｂ)に相当する部分図である。この場合、上記の接続アーム１８の下部ピン７０が、後車軸５に固定したブラケット７１の上向き溝７４によって支持される。
【００２６】
図８は、上記の草刈り装置２の変形形態を示し、前記の図１から図５とは異なる構成について説明する。なお、図８(Ａ)は、前記の図２に相当する平面視部分図で、図８(Ｂ)は作動説明図である。
この場合、前記オイルタンク２６に取付具７５を設けて、その取付具７５に複数の補助ウェイト７６を着脱可能に構成してある。これら補助ウェイト７６によって、草刈り装置２の車幅方向Ｗのバランスを微調節できる。
【００２７】
また、上記オイルタンク２６は、前記の取付け用フレーム１１に支持ピン７７を介して水平旋回可能になっており、位置決めピン７８によって所定の旋回位置に位置決めされる。そして、トラクタの道路走行時には、上記オイルタンク２６を図８(Ａ)の横向き姿勢から図８(Ｂ)の後ろ向き姿勢へ切換えることにより、草刈り装置２の全幅が小さくなり、走行の妨げにならない。
【００２８】
上記の実施形態や変形形態は、さらに次のように変更可能である。
前記の取付け用フレーム１１は、車体３の後部に支持されると共に後車軸５に支持されていればよく、その車体３の後部の支持構造としては、前記ヒッチ２２を利用したものに代えて、３点リンク機構などを利用したものでもよく、車体３に直接に支持することも可能である。
草刈り装置２には、前述した平行リンク式の上リンク機構１３に代えて、１本のアーム状のリンク部材を使用することも可能である。
【００２９】
作業車両は、トラクタや油圧ショベルに代えて、他の種類の農業車両や建設車両であってもよい。
作業装置は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、前記ブーム１２を長手方向へ伸縮可能に構成した場合には上リンク機構１３を省略できる。より詳しくいえば、その伸縮式ブームの先端部に前述の下リンク機構１４を直接に支持して、その下リンク機構１４に草刈り機１５を支持するのである。
【００３０】
上記の草刈り機１５の駆動機構は、油圧ポンプ及び油圧モータとオイルタンク２６とを備えた油圧装置に限定されるものでない。例えば、前記の取付け用フレーム１１に汎用エンジンを装備して、その汎用エンジンの駆動力を回転ケーブルを経て草刈り機のカッタへ伝達してもよい。
作業機は、草刈り機に代えて、道路や工場の床面などを清掃するための掃除機などであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成され作用することから次の効果を奏する。
(請求項１の発明)
請求項１の発明は次の効果を奏する。
後車軸は、後輪を強力に支持するため強固に造られており、その強固な後車軸と車体の後部との両者に取付け用フレームを支持したので、その取付け用フレームの剛性が高まる。
そして、上記の高剛性の取付け用フレームにブームの基部を支持したので、そのブームの先端部に支持した作業機は、作業走行中に慣性力や作業反力が作用しても揺れ動きが抑制される。
その結果、例えば、草刈り作業での刈り残しなどを防止でき、作業精度が向上する。
【００３２】
(請求項２の発明)
請求項２の発明によれば、取付け用フレームの両側部のうちの前記の後車軸側の側部にブームを支持したので、そのブームを強力に支持することが可能となった。このため、上記ブームの揺れ動きをさらに抑制でき、作業精度がさらに向上する。
【００３３】
(請求項３の発明)
請求項３の発明によれば、作業機とは反対側に設けたオイルタンクの重量が作業機からのモーメントを打ち消す方向へ作用するので、ブームの基部の揺れ動きをさらに強力に抑制でき、作業精度が一層向上する。しかも、上記のオイルタンクがバランス用ウェイトを兼用できるので、専用の大きなウェイトを設ける必要がなくなり、作業装置を簡素な構成に造れる。
なお、上記の作業装置に補助ウェイトを装着可能に構成した場合には、作業装置のバランスを微調節することが可能である。
【００３４】
(請求項４の発明)
請求項４の発明によれば、作業機に前接地輪と後接地輪とを設けて、その作業機を前後にほぼ対称に構成したので、その作業機を前方向と後方向とのいずれの方向へも円滑に移動させることが可能となった。このため、作業車両の走行方向に応じて作業機の向きを変更する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、草刈り作業中のトラクタの走行方向の後ろ側から草刈り装置を見た図である。
【図２】上記の草刈り装置の平面図である。
【図３】上記の草刈り装置をトラクタに装着するときの状態を示す立面図である。
【図４】上記の装着の操作を説明するための模式図であって、図４(Ａ)は平面図で、図４(Ｂ)は立面図である。
【図５】畦道の草を刈り取っている状態を示し、前記の図１に相当する部分図である。
【図６】上記の草刈り装置の別の装着構造の模式図であって、前記の図４(Ｂ)に相当する部分図である。
【図７】上記の草刈り装置のさらに別の装着構造の模式図であって、同上の図４(Ｂ)に相当する部分図である。
【図８】上記の草刈り装置の変形形態を示している。図８(Ａ)は、図２に相当する平面視部分図で、図８(Ｂ)は作動説明図である。
【符号の説明】
３…車体、５…後車軸、１１…取付け用フレーム、１２…ブーム、１５…作業機(草刈り機)、２６…オイルタンク、４５…前接地輪、４６…後接地輪、Ｗ…車幅方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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