(57)【要約】【課題】機体下方に刈取り装置を昇降自在に設けた自走式草刈機において、刈取り装置を昇降させて刈高さを変えても、刈取り装置の重量が安定維持できるとともに、刈取り装置接地時に破損することのない刈取り装置の支持構造を提供する。【解決手段】機体１の下方にリンク機構２を介して上下昇降自在の刈取り装置３を設け、該機体１側の駆動アーム４を可動して刈取り装置３を昇降駆動する自走式草刈機において、前記駆動アーム４と刈取り装置３との間に、刈取り装置３の上方移動を許容する上方移動許容手段５と刈取り装置３の重量を軽減する重量軽減手段６とを設けてなる自走式草刈機の刈取り装置支持構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体（１）の下方にリンク機構（２）を介して上下昇降自在の刈取り装置（３）を設け、該機体（１）側の駆動アーム（４）を可動して刈取り装置（３）を昇降駆動する自走式草刈機において、前記駆動アーム（４）と刈取り装置（３）との間に、刈取り装置（３）の上方移動を許容する上方移動許容手段（５）と刈取り装置（３）の重量を軽減する重量軽減手段（６）とを設けてなる自走式草刈機の刈取り装置支持構造。
【請求項２】
重量軽減手段（６）を引っ張りスプリング（７）で構成し、駆動アーム（４）と刈取り装置（３）との間に、前記スプリング（７）の張り長さを調節する調節機構（８）を設けてなる請求項１記載の自走式草刈機の刈取り装置支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果樹園や休耕田等の雑草刈りに用いる自走式草刈機に関し、詳しくは、機体下方に設ける刈取り装置の支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行機体の下方に、リンク機構を介して上下昇降自在の刈取り装置を設けた自走式草刈機が特許文献１に記載されている。この草刈機は草刈り作業を行わない走行時には刈取り装置を走行機体側に近づけた上昇収納位置とし、草刈り作業時には刈取り装置を下降させる構成である。草の刈高さ調整は、刈取り装置を下降させた草刈り作業位置で、所定範囲に刈取り装置を昇降させることで行うことができる。又、特許文献１の草刈機には刈取り装置の重量を軽減するダンパーと、草刈り作業時に刈取り装置が石等の障害物に乗り上げても破損しないよう、刈取り装置の上昇側への移動を許容する融通機構とを設けている。
【特許文献１】特開２００２−２７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の草刈機は刈取り装置を昇降させることに伴ってダンパーも伸縮する構成である。刈取り装置の上昇状態ではダンパーが伸びているため圧縮力が弱くなり、刈取り装置の重量を十分に軽減できない状態となる。逆に刈取り装置を下降させるとダンパーは縮み、圧縮力が強くなって、刈取り装置の重量を過度に軽減し、草刈り作業中に刈取り装置が浮き上がり易くなる。すなわち刈取り装置の刈高さを調整することにより、刈取り装置の重量が変わり、重量が重い場合には刈取り装置が石等の障害物に乗り上げた際に接触の衝撃が大きく刈取り装置が破損する恐れがあり、重量が軽い場合には刈取り装置が浮き上がり易くなって刈高さが安定しないという不都合があった。
本発明は、上記不都合を解決し、刈取り装置を昇降させて刈高さを変えた場合にも、刈取り装置の重量を安定して維持することが可能であるとともに、刈取り装置が接地してもその衝撃によって刈取り装置が破損することのない刈取り装置の支持構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
機体１の下方にリンク機構２を介して上下昇降自在の刈取り装置３を設け、該機体１側の駆動アーム４を可動して刈取り装置３を昇降駆動する自走式草刈機において、前記駆動アーム４と刈取り装置３との間に、刈取り装置３の上方移動を許容する上方移動許容手段５と刈取り装置３の重量を軽減する重量軽減手段６とを設けてなる自走式草刈機の刈取り装置支持構造とする。
又、重量軽減手段６を引っ張りスプリング７で構成し、駆動アーム４と刈取り装置３との間に、前記スプリング７の張り長さを調節する調節機構８を設けてなる自走式草刈機の刈取り装置支持構造とする。
【０００５】
請求項１に記載の発明は、機体１の下方にリンク機構２を介して上下昇降自在の刈取り装置３を設け、該機体１側の駆動アーム４を可動して刈取り装置３を昇降駆動する自走式草刈機において、駆動アーム４と刈取り装置３との間に、刈取り装置３の上方移動を許容する上方移動許容手段５を設けてあるので、草刈作業中に刈取り装置３が凸状の地面や石等の障害物に乗り上げた際にも刈取り装置３が上方へ移動退避し、刈取り装置３が破損することがない。又、駆動アーム４と刈取り装置３との間に、刈取り装置３の重量を軽減する重量軽減手段６を設けてあるので、刈取り装置３の高さを変更しても刈取り装置３の重量変化が少なく、安定した重量を維持することができる。従って重量の重い刈取り装置３の重量は、常に略一定であり、刈取り装置３の刈取り性能を十分に発揮できるとともに、刈取り装置３が接地したり、下方の障害物に接触、又は、乗り上げたりした時にも、重量が軽減された刈取り装置３はスムーズに上方へ退避移動し、刈取り装置３の破損を防ぐことができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、重量軽減手段６を引っ張りスプリング７で構成し、更に、駆動アーム４と刈取り装置３との間に、前記スプリング７の張り長さを調節する調節機構８を設けてあるので、刈取り装置３の重量を任意に調節することが可能であり、草の高さや量、地面の凹凸具合等によって刈取り装置３の重量を調節して、作業条件に合った所望する草刈作業を行うことができる。又、重量軽減手段６を簡素に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施の形態について図面を参照に説明する。本発明の自走式草刈機は乗用型の草刈機であり、図１、図２に示すように走行機体１の前後に左右一対の前輪１０と後輪１１を設け、中央部に操縦者の座るシート１２を設けてある。シート１２前方には前輪１０を操向操作するハンドル１３を設け、シート１２後方には出力軸１４を垂下した原動機１５を配設し、該原動機１５下方に後輪１１を駆動するＨＳＴ（油圧無段変速装置）１６を一体的に備えたトランスミッション１７を設けてある。
前輪１０と後輪１１間の走行機体１下方腹部には刈取り装置３を設け、該刈取り装置３は、走行機体１から平行のリンク機構２を介して昇降自在に取着してある。刈取り装置３は略鉛直の刈刃軸１８を中心に水平回転する大径の刈刃１９と、該刈刃１９の上方及び側方を覆う刈刃カバー２０や刈刃プーリ２１等からなり、この刈取り装置３は刈刃１９と一体的に上下昇降させることができる。
【０００８】
原動機１５の出力軸１４には、上下２段のエンジンプーリ２２が取着してあり、原動機１５の駆動力をＶベルト２３，２４によって刈刃１９駆動用の刈刃プーリ２１とＨＳＴプーリ２５との各々に伝動可能に構成してある。尚、刈刃プーリ２１やＨＳＴプーリ２５への駆動伝動は、Ｖベルトに限定するものではなく、チェーンやギヤ、又は伝動軸等を用いた伝動形態としてもよい。
原動機１５と刈刃プーリ２１との伝動系路には、伝動を断続するクラッチ機構を介在し、本発明の実施例のＶベルト２３伝動にあっては、テンションクラッチ２６により断続が可能である。刈刃カバー２０とその上方の走行機体１との間は２対の平行リンクロッド２７，２８で連結し、刈取り装置３を略水平状態に維持しながら昇降させることができるよう構成してある。
【０００９】
シート１２の後方には、刈取り装置３を昇降駆動する機体１側に枢支した昇降軸４０を設け、該昇降軸４０には駆動アーム４とシリンダーアーム４１を溶着してある。駆動アーム４の先端部には昇降アーム４２を枢支し、昇降アーム４２下端部には刈刃カバー２０を枢支して駆動アーム４と刈取り装置３との間をリンク構成により連結してある。
シリンダーアーム４１には電動シリンダー４３のロッド４４側を取着し、他側を機体１側に取着した電動シリンダー４３を伸縮させることによって、シリンダーアーム４１、昇降軸４０、駆動アーム４、昇降アーム４２を介して刈取り装置３を上下に昇降させることができる。尚、昇降アーム４２への刈取り装置３の枢支部は、平行リンクロッド２７，２８の下端部に連結してもよく、昇降アーム４２を昇降駆動させた際に刈取り装置３全体が昇降するよう連結すれば良い。
【００１０】
シート１２の左側方には作業クラッチレバー３０を設け、この作業クラッチレバー３０を入、切操作することにより、前述の原動機１５と刈刃１９との伝動系路に設けたテンションクラッチ２６を作動し、刈刃１９への回転駆動を断続することができる。又、図６に示すように作業クラッチレバー３０には作業クラッチレバー３０の入、切状態を検出する検出手段（リミットスイッチ２９）を設けてあり、このリミットスイッチ２９は作業クラッチレバー３０の切位置Ａ側に設けてある。従って、作業クラッチレバー３０を切位置Ａから入位置Ｂへ向け操作開始すると略同時にリミットスイッチ２９がＯＦＦ状態となって、このＯＦＦ信号は刈取り装置３を昇降駆動する電動シリンダー４３に伝達され、作業クラッチレバー３０の入操作を開始すると略同時に刈取り装置３の下降を開始させることができる。
この刈取り装置３を昇降駆動する構成は、電動シリンダー４３に限定するものではなく、油圧シリンダーやエアシリンダー等を用いることも可能である。又、昇降軸４０から手動操作用の昇降レバーを延設して、手動駆動操作で刈取り装置３を昇降させる構成としてもよい。
【００１１】
図６に示すように、作業クラッチレバー３０にはテンションクラッチ２６を断続するケーブル３１の他に、刈刃１９駆動を断った際の刈刃１９の慣性力による回転を制動するための刈刃ブレーキ（図示せず）を作動させるケーブル３２を設けてある。
作業クラッチレバー３０の近傍には、刈取り装置３の高さを調整することのできる調整レバー３３を設けてある。この調整レバー３３の案内溝３４には目盛を表示してあり、この目盛を基準に調整レバー３３を前後方向に操作すると、操作位置に応じて刈取り装置３が昇降移動し、この調整レバー３３の操作位置が刈取り装置３の昇降停止位置となる。
従って、草刈作業中に作業クラッチレバー３０を切操作すれば、刈取り装置３は昇降停止位置から上限まで上昇して、刈刃１９が駆動されていない走行移動状態となり、次工程の作業開始時に作業クラッチレバー３０を入操作すれば刈取り装置３が下降を開始し、刈刃１９が回転駆動されるとともに、刈取り装置３は調整レバー３３で設定された昇降停止位置まで自動的に下降し、前工程の刈高さと同状態の刈高さで草刈作業をスムーズに開始することができる。
【００１２】
この刈取り装置３を昇降させる具体的構成は、図６、図７に示すように、作業クラッチレバー３０を入操作し、リミットスイッチ２９がＯＦＦ状態になると、電動シリンダー４３が作動してロッド４４を縮め、該ロッド４４先端に枢支したシリンダーアーム４１と一体的なカム３５を昇降軸４０中心に回動させる。カム３５は左右２枚の板の位相をずらした形態で一体的に回動するよう構成してあり、ロッド４４を縮める方向に作動させる下降カム３６と、ロッド４４を伸ばす方向に作動させる上昇カム３７で形成してある。下降カム３６及び上昇カム３７には、各々の回動位置によってＯＮ，ＯＦＦ作動する下降スイッチ３８及び上昇スイッチ３９を設けてあり、該下降スイッチ３８と上昇スイッチ３９は、昇降軸４０を中心に回動可能、且つ、シリンダーアーム４１とは別体の調整アーム４６に並設してある。従って昇降軸４０を回動中心に、シリンダーアーム４１と調整アーム４６とは別々に回動させることができる。
【００１３】
調整レバー３３下端部と調整アーム４６とは連結ロッド４７で連結してあり、調整レバー３３を前後方向に操作すると、調整アーム４６が下降スイッチ３８及び上昇スイッチ３９とともに回動する。カム３５には下降カム３６と上昇カム３７の両方が側面図において凹状となる昇降停止凹部４５を形成し、カム３５が回動して該昇降停止凹部４５が下降スイッチ３８と上昇スイッチ３９との両方をＯＦＦ状態にすれば、電動シリンダー４３のロッド４４伸縮が停止する。尚、上昇スイッチ３９の下方に設けた４８は、カム３５の回動によりＯＮ，ＯＦＦ作動し、刈取り装置３の上昇上限位置を決定する上限リミットスイッチである。
電動シリンダー４３のロッド４４が伸びた状態でのカム３５の昇降停止凹部４５は、図７に示すＥ位置にあり、カム３５がこの状態の際、上昇カム３７の凸部が上限リミットスイッチ４８をＯＮ状態にしている。又、この時の刈取り装置３の位置は、最も上昇させた走行移動の状態である。
上記の刈取り装置３を最も上昇させた位置の状態から、作業クラッチレバー３０を入操作するとリミットスイッチ２９がＯＦＦとなって電動シリンダー４３のロッド４４が縮み始め、シリンダーアーム４１及び昇降アーム４２により連結した刈取り装置３が下降開始する。ロッド４４が縮み方向に作動するとカム３５が回動し、Ｅ位置にあった昇降停止凹部が図７側面図において右回りに移動し、下降スイッチ３８と上昇スイッチ３９の両方がＯＦＦとなる位置でロッド４４が停止する。ロッド４４の伸縮作動方向は、下降スイッチ３８と上昇スイッチ３９のＯＮ，ＯＦＦ作動状態により判断し、下降スイッチ３８のみがＯＮ状態であればロッド４４が縮み、上昇スイッチ３９のみがＯＮ状態であればロッド４４が伸びるよう設定してある。
【００１４】
調整レバー３３は、下降スイッチ３８と上昇スイッチ３９と共に回動する調整アーム４６に連結してあり、刈取り装置３の刈高さを任意に調整することが可能である。従って、調整レバー３３を操作すると、下降、上昇スイッチ３８，３９のどちらか一方が昇降停止凹部４５から外れてＯＮとなり、両スイッチ３８，３９がＯＦＦとなる方向に昇降停止凹部４５が追従移動して、昇降停止する。
本実施の形態では、刈刃１９駆動状態で刈取り装置３を昇降するため、刈取り装置３が下方域に下降している時にのみ刈高さを調整できるよう規制してある。走行機体１側に固定されたプレート５０から規制ピン５１を延設し、該規制ピン５１は調整アーム４６の長穴部５２を貫通させ、この長穴部５２の範囲Ｆ内で調整アーム４６の回動が可能である。従って、刈刃１９駆動中、調整レバー３３を不用意に操作しても、刈取り装置３の刈高さは規制範囲内で昇降し、Ｖベルト２３がプーリ２１，２２から外れることがない。
尚、図７において、規制ピン５１はカム３５の長穴も貫通させているが、カム３５の回動範囲よりも広い長穴を形成してあるので、カム３５の回動については何ら影響しない。
図６、図７に示す刈取り装置３の切断作業位置から作業クラッチレバー３０を切操作すると、リミットスイッチ２９がＯＮ状態となり、電動シリンダー４３のロッド４４が伸びるとともに、カム３５が左回転する。カム３５の左回転により上昇カム３７の凸部が上限リミットスイッチ４８をＯＮ動作させるとロッド４４が停止する。
【００１５】
次に刈取り装置３の上方への移動を許容する上方移動許容手段５と刈取り装置３の重量を軽減する重量軽減手段６について、図３乃至図５を参照に説明する。シート１２左側に配置した操作部５４内の電動シリンダー４３は、シリンダー側を機体１側に取着し、ロッド４４の先端部は昇降軸４０を中心に回動するシリンダーアーム４１に取着してある。該シリンダーアーム４１と駆動アーム４とは昇降軸４０を中心に一体的に回動するよう固着してあり、駆動アーム４の先端にピン５５を設け、このピン５５に昇降アーム４２上端部に設けた摺動長穴５７を係合枢支してある。昇降アーム４２下端部は、後側の平行リンクロッド２８に固着した軸５６に枢支し、電動シリンダー４３のロッド４４を伸縮させることで、平行リンクロッド２７，２８により略水平状態で昇降可能な刈取り装置３を、駆動アーム４を駆動させて昇降自在に構成してある。
昇降アーム４２上端部に設けた摺動長穴５７には、駆動アーム４のピン５５を係合してあり、刈取り装置３の重量はピン５５が摺動長穴５７の上端位置で支持してある。この状態で刈取り装置３が下方の障害物に乗り上げると、ピン５５の位置は変わらず、昇降アーム４２が上方へ持ち上げられる。従ってピン５５を摺動長穴５７が摺動して、刈取り装置３の上方への移動を許容する。この刈取り装置３の移動を許容するのが上方移動許容手段５である。
【００１６】
駆動アーム４のピン５５と、昇降アーム４２を枢支する軸５６との間には引っ張りスプリング７を張設してある。スプリング７の張力は、例えば刈取り装置３を下方へ移動させる荷重が５０ｋｇであった場合には、その荷重以下の３０ｋｇ程度の張力で張設してあり、刈取り装置３の重量を２０ｋｇ程度に軽減できる作用をする。この刈取り装置３の重量を軽減するのが重量軽減手段６である。
スプリング７を走行機体１側と刈取り装置３の間に張設した場合には、刈取り装置３の高さを変えた際にスプリング７の張り長さが変わり、例えば、ある刈高さ位置では刈取り装置３の重量を２０ｋｇに軽減していても、この位置から刈取り装置３を下降させるとスプリング７が伸びて張力が大きくなり、刈取り装置３の重量は２０ｋｇよりも少なくなり、草刈作業時に刈取り装置３が容易に浮き上がってしまい、刈高さが安定しなくなる。逆に刈取り装置３を上昇させるとスプリング７の張力が弱くなって刈取り装置３の重量は２０ｋｇよりも増加し、刈取り装置３自身の重量により、刈刃１９や刈刃カバー２０が接地したり、障害物に乗り上げたりした場合の衝撃が大きく、刈取り装置３が破損する恐れがある。
【００１７】
本実施の形態においては、駆動アーム４と刈取り装置３との間に、前記上方移動許容手段５と重量軽減手段６とを設けてあり、具体構成としては駆動アーム４のピン５５と刈取り装置３側の軸５６との間に、昇降アーム４２の摺動長穴５７内がピン５５を摺動する上方移動許容手段５と、ピン５５と軸５６との間に張設したスプリング７による重量軽減手段６とを、駆動アーム４と刈取り装置３との間に設けてあるので、草刈作業中に刈取り装置３が凸状の地面や障害物に乗り上げた際にも刈取り装置３が上方へ移動退避し、刈取り装置３やその昇降駆動装置等が破損することがない。
又、刈取り装置３を上下昇降させても、駆動アーム４と刈取り装置３との間に張設したスプリング７の張り長さが変わることがなく、刈取り装置３の昇降に対して、刈取り装置３の重量変化が微少に維持できるので、重量を安定して保持可能であり、刈取り性能を十分に発揮することができるとともに、重量が軽減された刈取り装置３は本来の重量よりも軽い力で上方へ退避移動するので、接地時の衝撃が緩和され、刈取り装置３の上方退避動作がスムーズで安定したものとなる。
【００１８】
図５に示すのは、昇降アーム４２下部にスプリング７の張り長さを調節できる調節機構８を設けたものである。スプリング７は、上端を駆動アーム４に設けたピン５５に係合し、調節機構８の調整ネジ５８を調整することによりスプリング７の張り長さを調節し、刈取り装置３の重量を任意の重量に設定することができる。
従って、草の密集度合や草丈、又、地面の堅さや凸凹具合等の作業条件に合った刈取り装置３の重量を選択調節することが可能である。
【実施例１】
【００１９】
図８に示すのは、駆動アーム４と刈取り装置３との間に設ける上方移動許容手段５と重量軽減手段６の別実施例を示すものである。（ａ）に示すのは、昇降アーム４２の摺動長穴５７を、該昇降アーム４２下端部に設け、駆動アーム４のピン５５と、昇降アーム下端部の軸５６との間にスプリング７を張設したものである。
（ｂ）に示すのは、駆動アーム４に摺動長穴５７を設け、昇降アーム４２上端部に設けたピン５９が摺動長穴５７内で摺動可能である。スプリング７は摺動長穴５７の長手方向延長上方に設けたピン５５と、昇降アーム４２上端部に設けたピン５９との間に張設したものである。
（ａ），（ｂ）はどちらの構成でも、刈取り装置３の上方移動の許容と重量の軽減をすることが可能である。尚、昇降アーム４２の下端部の軸５６は、後側の平行リンクロッド２８に連結しても、刈刃カバー２０上面に連結しても良く、又、駆動アーム４に直接電動シリンダー４３を連結する構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】全体側面図。
【図２】全体平面図。
【図３】要部の側面図。
【図４】要部の側面図。
【図５】要部の側面図。
【図６】刈取り装置の昇降操作部を示す側面図。
【図７】刈高さ調整部を示す側面図及び正面図。
【図８】別実施例の要部側面図。
【符号の説明】
【００２１】
１    機体
２    リンク機構
３    刈取り装置
４    駆動アーム
５    上方移動許容手段
６    重量軽減手段
７    スプリング
８    調節機構
【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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