(57)【要約】  【課題】傾斜地等の凹凸のある地表面を作業または移動する場合でも、作業部をフロート状態にして地表面に沿って昇降するようにした作業機の昇降装置を提供することを目的とする。  【解決手段】作業部を上下動自在に支持し昇降せしめるリフトシリンダを備えた作業機において、リフトシリンダは単動シリンダを使用し、作業部に外部から上方（単動シリンダが伸びる方向）に持ち上げる力が働いたとき、外力が単動シリンダ内を半真空状態にし、単動シリンダを伸長又は縮短させ該半真空状態になりうる間をフロート状態にし、作業部の地上高を設定する接地体である前輪又はソリ又は作業部のカバーの側板等に誘導され傾斜等の凹凸のある地表面に追従しながら作業または移動できるようにするものである。  【選択図】図３
2005261205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業部を昇降せしめるリフトシリンダを備えた作業機において、該リフトシリンダは伸長すると作業部を上昇せしめ縮短すると下降せしめリフトシリンダの保持圧は作業部が下降する方向、すなわちリフトシリンダが縮短する方向にのみ掛かるよう構成し、作業部に外部から上方すなわちリフトシリンダが伸長する方向に持ち上げる力が働いたとき、作業部に掛かる外力がリフトシリンダ内を半真空状態にし、リフトシリンダを伸長又は縮短させ、リフトシリンダ内が該半真空状態になりうる間をフロート状態にせしめることを特徴とする作業機の昇降装置。
【請求項２】
前記リフトシリンダは油圧シリンダであり、該油圧シリンダへ油圧ポンプから供給される作動油を切り替える方向切替弁と、油圧回路を調圧する高圧リリーフ弁とを少なくとも備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業機の昇降装置。
【請求項３】
前記リフトシリンダは単動シリンダであることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機の昇降装置。
【請求項４】
前記リフトシリンダは前輪又はソリ又は作業部のカバーの側板等の接地体に誘導され凹凸の地表面に倣うように、該リフトシリンダ内を半真空状態にせしめることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機の昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川敷の土手や果樹園等の傾斜地やスキー場で作業部を凹凸のある地表面に沿って草刈り作業等を行う作業機の昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川敷等の傾斜地や凹凸のある地表面で草刈り作業等を行う場合に、地表面からの作業部の高さを一定にするには、傾斜地や凹凸のある地表面に作業部が追従して作業する必要があり、作業者の操作により作業部を昇降させ一定高さを保持するか、もしくは作業部をフロート状態にして作業するものがある。
【特許文献１】特開平１１−２２５５３１
【特許文献２】特開２００３−１１６３１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし一般的に作業部は機体の前方に位置し、作業者は機体の後方に位置しているため作業者から作業部までの距離が長く前方の凹凸や傾斜を確認するには非常に困難で、作業部の高さを調整しながら地表面からの作業部の高さを一定にするにはかなりの熟練度を要し、疲労も大きい。地表面の凹凸に追従して作業を行うには作業部をフロート状態にする必要があり、そのためには操作弁にフロート用電磁式開閉弁及び低圧リリーフ弁等を装着する必要があるが、非常に高価な代物となってしまう。また昇降操作時とフロート状態時は２つの形態の制御装置を持ち同時操作できないため、河川敷等の傾斜地や凹凸のある地表面の雑草を走行しながら非フロート状態で作業または移動する場合、傾斜等の凹凸部に前輪又はソリ又は作業部のカバーの側板等の接地体が衝突もしくは乗り上げた場合クローラがピッチングやスリップしたり機体の一部が浮き上がるなどして横転の危険があり、傾斜等の凹凸のある地表面では前輪やソリ等の接地体が地面に食込むので、その都度作業部を上昇させる手間があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した従来の技術の有する問題点に着目し、傾斜地等の凹凸のある地表面を作業または移動する場合でも、作業部が地表面に沿って昇降するよう安全性を高めるとともに該昇降装置は切替等の操作が必要なく、またフロート専用の電磁式開閉弁や低圧リリーフ弁等の操作弁を必要としない、単純且つ低コストで作業機の昇降装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の作業機の昇降装置の構成は、本機の前方に上下動自在に作業部を装着し、該作業部を支持し昇降せしめるリフトシリンダへ油圧ポンプから供給される作動油を切り替える方向切替弁と、油圧回路を調圧する高圧リリーフ弁とを備えた作業機の昇降装置において、リフトシリンダは単動シリンダを使用し該単動シリンダは伸長すると作業部を上昇せしめ縮短すると下降せしめリフトシリンダの保持圧は作業部が下降する方向、すなわちリフトシリンダが縮短する方向にのみ掛かるよう構成し、作業部に外部から上方すなわち単動シリンダが伸びる方向に持ち上げる力が働いたとき、作業部に掛かる外力が単動シリンダ内を半真空状態にし、単動シリンダを伸長又は縮短させ、単動シリンダ内が該半真空状態になりうる間をフロート状態にし、草刈り用のカッタ刃の地上高を設定する接地体である前輪又はソリ又は作業部のカバーの側板等に誘導され傾斜等の凹凸のある地表面に追従しながら作業または移動できるようにするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。
【０００７】
昇降操作とフロート状態の２つの形態の制御装置を持たず同時操作できることで、切替等の面倒な操作が不要となり即座に昇降操作できるようになった。
【０００８】
作業者の熟練度は必要なく誰でも簡単に扱うことができる。
【０００９】
傾斜等の凹凸をほとんど気にすることがなくなり、作業者への疲労が軽減されるとともに、作業者自身（足元等）や周辺に気を配れるなど安全性が増した。
【００１０】
フロート専用に電磁式開閉弁や低圧リリーフ弁等が必要ないので、大幅にコストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
リフトシリンダの保持圧は作業部が下降する方向（リフトシリンダが縮短する方向）にのみ掛かるよう構成するためリフトシリンダは単動シリンダを使用し、該リフトシリンダは伸長すると作業部を上昇せしめ縮短すると下降せしめるように構成し、作業部に外部から上方（リフトシリンダが伸びる方向）に持ち上げる力が働いたとき、作業部に掛かる外力がリフトシリンダ内を半真空状態にし、リフトシリンダを伸長させ、リフトシリンダ内が該半真空状態になりうる間でリフトシリンダを伸縮しフロート状態にすることで、作業部の地上高を設定する接地体である前輪又はソリ又は作業部のカバーの側板等に誘導され傾斜等の凹凸のある地表面に追従しながら作業または移動できるようにする。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は草刈り用のカッタ刃７ａを備えた草刈り作業機（以下、草刈り作業機という。）の側面図である。図は見やすくする為、一部省略してある。本草刈り作業機は、左右のクローラ２式の走行装置１に支持される機体４が設けられ、該機体４の前方に草刈り用のカッタ刃７ａを備えた作業部７がリフトシリンダ１９により上下昇降自在に支持され、機体４の後方には操作部５が設けられて構成されている。またリフトシリンダ１９が伸長すると作業部７を上昇させ、リフトシリンダ１９が縮短すると作業部７を下降するように構成している。
【００１３】
作業部７の前方にはカッタケース６が調節可能に備えられており、該カッタケース６の左右両端にはカッタ刃７ａの地上高を設定する接地体である前輪６ａが回転自在に取着されている。前輪６ａを含むカッタケース６は調節ハンドル２３を回転することによって作業部７に対して上下に移動し、カッタ刃７ａの地上高を調節する。前輪６ａは刈り取りを行う地表面２２に接地させて作業することがほとんどで、これにより雑草等の刈り取り高さが設定され前輪６ａの誘導により刈り取り高さが一定になる。
【００１４】
次に本発明の実施例である草刈り作業機の動力伝達経路について図２に基づいて説明する。機体４に搭載された動力源であるエンジン８から作業部７へベルト１２を介して作業部７に備えられたカッタ刃７ａを回転させ雑草等を刈り取る。一方でエンジン８からベルト１３を介して油圧ポンプ１１及びカウンタ軸１０に動力伝達される。カウンタ軸１０を経由しベルト１４を介してＨＳＴ１５により走行駆動ミッション９を稼動し、走行駆動ミッション９の両端に固着されたスプロケット３を回転させ、該スプロケット３に巻きかけられたクローラ２を回転させ走行する。尚、動力の伝達方法はベルトテンション方式で操作部５に配設された図示しない作業クラッチレバー、走行クラッチレバーを手動で「入り」「切り」し動力の伝達及び断続を行う。
【００１５】
次に油圧回路について図３に基づいて説明する。油圧ポンプ１１は管路１１ａを介して方向切替弁１８と接続している。管路１１ａには油圧回路を調圧する高圧リリーフ弁１７が装着されている。戻り油は管路１１ａを介して方向切替弁１８からタンク１６にドレーンされる。方向切替弁１８から管路２１、作動を滑らかにするオリフィス２４を介してリフトシリンダ１９と接続している。またリフトシリンダ１９は単動シリンダを使用し、リフトシリンダ１９の保持圧は作業部７が下降する方向（リフトシリンダ１９が縮短する方向）にのみ掛かるよう構成し、作業部７を持ち上げるとき、作業部７が下降するのを保持するとき、リフトシリンダ１９〜油圧ポンプ１１間で作動油に圧力を掛け、外部から上方に力が掛かるとき（リフトシリンダ１９が伸方へ引張られるとき）作動油には圧力がかからないようにしている。これは単動シリンダの特性として公知である。詳細は以下で述べる。
【００１６】
方向切替弁１８はハンドル２０をＡ位置に倒すとＰポートが開きリフトシリンダ１９のボトム室１９ａに作動油が圧入されリフトシリンダ１９が伸びることで作業部７が上昇する。Ｃ位置に倒すとＴポートが開きカッタケース６及び作業部７の自重によるリフトシリンダ１９の戻し圧によりリフトシリンダ１９のボトム室１９ａから作動油が圧出され管路１１ａを通しタンク１６に戻りリフトシリンダ１９が縮むことで作業部７が下降する。Ａ、Ｃ位置は手動で移動させ手を離すと自動でＢ位置に戻る。リフトシリンダ１９の縮短はカッタケース６及び作業部７の自重によるものであるため、前輪６ａが地表面２２に接すればそれ以上縮まる事はない。故、走行装置１の一部が持ち上がることは無く安定した走行ができる。
【００１７】
Ｂ位置ではリフトシリンダ１９への作動油の圧入及び圧出の弁が閉じているため、リフトシリンダ１９は作動油の油圧により縮むことを許さない。逆にリフトシリンダ１９が伸びる方向はリフトシリンダ１９のボトム室１９ａが作動油やガス等が入り混じった半真空状態になろうとする抵抗のみで、リフトシリンダ１９のストローク範囲内で一定圧で伸長可能であるので、リフトシリンダ１９が伸びる方向に外力が働いたとき（引張力）一定圧でリフトシリンダ１９内のボトム室１９ａを半真空状態にしながら伸び、引張力が開放されれば作業部７の自重及び大気圧によりもとの油面（ボトム室１９ａに入っている作動油の上面）まで戻る。これにより、河川敷や傾斜等の凹凸のある地表面の雑草等を刈り取る場合でも最初に最低地上高を決めておけば（リフトシリンダ１９を縮ませておけば）作業部７に外部から上方（リフトシリンダ１９が伸びる方向）に持ち上げる力が働いたとき、リフトシリンダ１９内を作業部７に掛かる外力が半真空状態にしリフトシリンダ１９を伸長させ、リフトシリンダ内（ボトム室１９ａ）が）該半真空状態になりうる間でリフトシリンダ１９を伸縮しフロート状態にすることで、草刈り用のカッタ刃７ａの地上高を設定する接地体である前輪６ａまたはソリに誘導され傾斜等の凹凸のある地表面に追従しながら作業または移動できる。リフトシリンダ１９のボトム室１９ａが半真空状態にあるとき伸縮は一定圧であるため、ばね等を使用するよりも安定しておりまた安価である。
【００１８】
また本実施例でのリフトシリンダ１９内のボトム室１９ａを半真空状態にするにはリフトシリンダ１９の伸縮方向に平行な引張力が５０〜１００Ｎ必要である。しかしリフトシリンダ１９内を半真空状態にしようとする力は前輪６ａを押し上げようとする力であるため、前輪６ａにはてこ比により５〜１０Ｎの力しか必要でない。これは走行装置１の駆動力と比較すると微少でしかなく、なんら問題ではない。
【００１９】
以上のことから昇降操作とフロート状態の２つの形態の制御装置を持たず同時操作できることで、切替等の面倒な操作が不要となり即座に昇降操作できるようになり、作業者の熟練度は必要なく誰でも簡単に安全に扱うことができる。傾斜等の凹凸をほとんど気にすることがなくなり、作業者への疲労が軽減されるとともに、作業者自身（足元等）や周辺に気を配れるなど安全性が増す。またフロート専用に電磁式開閉弁や低圧リリーフ弁等が必要ないので、単純且つ低コストで実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
フロート状態を必要とする田植え機やトラクタ、重機など幅広い範囲で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本出願実施例の草刈り作業機の側面図である。
【図２】本出願実施例の草刈り作業機の動力伝達経路を示す図である。
【図３】本出願実施例の草刈り作業機の油圧回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    走行装置
４    機体
５    操作部
６ａ  前輪
７    作業部
８    エンジン
１１  油圧ポンプ
１９  リフトシリンダ
【図１】
2005261205.tif 000003
【図２】
2005261205.tif 000004
【図３】
2005261205.tif 000005