(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に配設される草刈機と、草刈機を昇降せしめるリフトシリンダへ油圧ポンプから吐出する圧油を供給する方向切換弁と、方向切換弁を切換えるレバー、スイッチからなる昇降指令手段とを備えた草刈機の昇降制御装置において、
前記車両の走行を作動あるいは停止を選択する走行ブレーキ切換弁（51) への制御信号を出力するブレーキスイッチ(45)と、
前記草刈機(10)を昇降せしめるリフトシリンダ(12)へ圧油を供給する方向切換弁(50)の作動あるいは停止する信号制御手段(43)と、
草刈機(10)のアーム(11)に連結するリンク機構(13,14,22)と、
草刈機(10)のアーム(11)に連結するリンク機構(13,14,22)に連動する上げストッパスイッチ(41)とを備え、
前記草刈機(10)は、前記走行のブレーキスイッチ(45)がＯＦＦで走行可能状態にあるときは、前記リンク機構(13,14,22)に連動する上げストッパスイッチ(41)から前記信号制御手段(43)への制御信号が入力されて前記方向切換弁(50)を中立位置にせしめて草刈機(10)を所定高さで上昇を停止するように構成したことを特徴とする草刈機の昇降制御装置。
【請求項２】
前記走行のブレーキスイッチ(45)がＯＮで走行停止状態にあるときは、草刈機(10)を最大高さまで上昇可能としたことを特徴とする請求項１記載の草刈機の昇降制御装置。
【請求項３】
前記草刈機(10)のアーム(11)に連動するリンク機構の先端レバー(22c) の作動する位置により草刈機(10)の刈り取り高さを表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の草刈機の昇降制御装置。
【請求項４】
前記草刈機(10)の下降位置を調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の草刈機の昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前方に雑草等を刈り取るためのカッタ刃からなる草刈機に係り、特に、草刈機の上昇高さ、及び下降位置を制御する草刈機の昇降制御装置およびその昇降制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川敷等の雑草を刈り取るために車両の前方にオペレータの操作により昇降自在とする草刈り用のカッタ刃を用いた草刈機を備えている。
この草刈機により草刈りをする場合には、刈り込み高さに応じて草刈機の高さを調整する必要があるが、従来から、草刈り作業時にはオペレータの経験によって草刈機を操作して刈り込み高さを調整している。
【０００３】
草刈機の刈り込み高さを調整する先行技術として、例えば、特開平８−５１８３０号公報によれば、機体の前部にヒンジピンと昇降シリンダとを介して刈取ユニットが昇降可能に装着され、機体の後部の運転席ユニツトの直前の部分に、走行レバー装置、刈高調整スイッチ、刈高表示装置がそれぞれ装着され、該刈高表示装置は、機体の後方に向かって刈高値が小さくなるように目盛られた刈高目盛板に対して刈高指示板が該機体の前後方向に沿ってスライド可能に配設された機械であり、前記昇降シリンダのロッドの先端に連結された刈高検出用ワイヤーの他端が該刈高指示板に連結されていると共に、該刈高指示板は、引張スプリングにより機体の後方側に常時引っ張られ、該昇降シリンダのロッドの突出長によって刈高目盛板に対する刈高指示板の位置が定められて、刈高が表示される構成の草刈機において、
前記刈高指示板のスライド経路の直下にリミットスイッチを機体の前後方向に沿った取付位置を調整可能にして取付けて、該リミットスイッチを前記刈高調整スイッチにおける刈高を下げる側の回路に組み込んだ、技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に草刈機は車体前方に位置し、オペレータは車体後方に位置しているためオペレータから草刈機までの位置が遠く、草刈機の高さを調整して刈り込み高さを所定の値にするためにはかなりの熟練を要し、疲労も大きい。また、走行中に草刈機を上昇させ過ぎると横方向の安定性が悪くなり、転倒の恐れがある。
また、前記特開平８−５１８３０号公報に開示されている技術では、本発明の要部である走行停止時、あるいは草刈り作業走行時に草刈機の上昇高さを可変にする、及びその下降位置を調整することにより雑草の刈り取り高さを自動的にして作業性および安全性を向上させる技術は記載されていない。
【０００５】
本発明は上記の問題点に着目し、走行停止時、あるいは草刈り作業中によって草刈機の上昇高さを可変に制御可能とすることにより、オペレータが熟練しなくても容易に刈り込み高さを選択可能で、草刈機を所定の高さに保持するとともに、草刈り作業の走行中には草刈機の上昇高さを所定の高さに制限することにより転倒を防止し、作業性および安全性を向上する草刈機の昇降制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係る草刈機の昇降制御装置の第１発明は、車両の前方に配設される草刈機と、草刈機を昇降せしめるリフトシリンダへ油圧ポンプから吐出する圧油を供給する方向切換弁と、方向切換弁を切換えるレバー、スイッチからなる昇降指令手段とを備えた草刈機の昇降制御装置において、前記車両の走行を作動あるいは停止を選択する走行ブレーキ切換弁への制御信号を出力するブレーキスイッチと、
前記草刈機を昇降せしめるリフトシリンダへ圧油を供給する方向切換弁の作動あるいは停止する信号制御手段と、
草刈機のアームに連結するリンク機構と、
草刈機のアームに連結するリンク機構に連動する上げストッパスイッチとを備え、
前記草刈機は、走行のブレーキスイッチがＯＦＦで走行可能状態にあるときは、リンク機構に連動する上げストッパスイッチから信号制御手段への制御信号が入力されて前記方向切換弁を中立位置にせしめて草刈機を所定高さで上昇を停止するように構成したものである。
上記構成によれば、走行ブレーキＯＦＦ時（草刈り作業走行時）は、草刈機を転倒する恐れのない所定高さまで上昇できるように自動的に制御されるようになっているので、オペレータは安全に草刈り作業が可能となっている。
したがって、草刈り作業時の作業性及び安全性が向上する。
【０００７】
第２発明は、第１発明の構成において、走行のブレーキスイッチがＯＮで走行停止状態にあるときは、草刈機を最大高さまで上昇可能とした構成としたものである。
上記構成によれば、草刈機のカッタ刃の交換や草茎を取り除く点検整備時には草刈機を最大上昇させることができるので整備性が向上する。
【０００８】
第３発明は、第１発明の構成において、前記草刈機のアームに連動するリンク機構の先端レバーの作動する位置により草刈機の刈り取り高さを表示する表示器を備えた構成としたものである。
上記構成によれば、草刈機の上昇高さを表示する表示器を備えたのでオペレータは作業中の草刈機の上昇高さを常時確認しながら作業することが可能であり安全性が向上する。
【０００９】
第４発明は、第１発明乃至第３発明のうちのいずれかに記載の構成において、草刈機の下降位置を調整する調整手段を備えた構成としたものである。
上記構成によれば、草刈機を予め所定の下降位置に調整することにより所定の刈り込み高さを確保することができ、作業精度および作業能率の向上が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る草刈機の昇降制御装置について、図１乃至図５により説明する。
先ず、図１は本発明の草刈機を車両の前方に配設した草刈り作業車両の側面図である。油圧モータ２により駆動されるクローラ式の走行装置３を有する車体４の前方にはブラケット５が固設されている。ブラケット５には先端に草刈り用の草刈機１０を取着したアーム１１が支持軸６により上下方向に揺動自在に取着されている。車体４とアーム１１とは昇降用のリフトシリンダ１２により連結されており、リフトシリンダ１２を伸縮することにより草刈機１０は昇降する。
車体４の後部にはダッシュボード７が設けられ、ダッシュボード７にはアーム１１に連動して草刈機１０の高さを検出ならびに表示する草刈機高さ検出装置２０が取着されている。車体４の後端部にはオペレータが乗るステップ９が設けられている。
【００１２】
図１において、地面からカッタ刃の外径ｄまでの距離は刈り込み高さＨとなる。したがって、草刈機１０を上昇させれば刈り込み高さＨは高くなり、草刈機１０を下降させれば刈り込み高さＨは低くなる。リフトシリンダ１２をストロークエンドまで伸長すると草刈機１０は細い２点鎖線で示す最大上昇高さとなり、その時の刈り込み高さはＨ１（例えば４００mm）となる。この状態ではカッタ刃の清掃や、整備、交換が容易であるが、一方、車両の重心位置が高くなり横方向の安定性が悪い。
この安定性については実用テストの結果、走行時あるいは作業時には草刈機１０の高さは安定性を考慮して刈り込み高さＨ２＝３００mm程度が安定した作業が行える最大高さであることを確認している。
【００１３】
次に、図２は草刈機１０の高さ検出装置２０の側面図である。ダッシュボード７に取着された支持台２１の上部には草刈機高さ表示器３０が取着されている。草刈機１０のアーム１１に連結するレバー１３、このレバー１３に連結されるロッド１４、およびこのロッド１４に連結される下側レバー２２ｂ、この下側レバー２２ｂから軸２３、ボス２２ａ、および上側レバー２２ｃからなる草刈機１０の高さ検出レバー２２を備えたリンク機構を設けている。
支持台２１には草刈機高さ検出レバー２２のボス２２ａが軸２３により回動自在に取着されている。草刈機１０の高さ検出レバー２２はボス２２ａに固設された下側レバー２２ｂと上側レバー２２ｃとから成っている。
下側レバー２２ｂの先端部は草刈機１０のアーム１１の基端部に固設されたレバー１３とロッド１４により連結されている。下側レバー２２ｂの基端部にはカム２４が固設され、支持台２１に取着された上げストッパスイッチ４１と係合している。草刈機１０が上昇すると草刈機高さ検出レバー２２は軸２３を中心として時計回りに回転し、草刈機１０が最大安定高さＨ２に達するとカム２４は上げストッパスイッチ４１をＯＮするようになっている。
草刈機１０の高さ検出レバー２２の上側レバー２２ｃの先端部は草刈機１０高さ表示器３０の円弧状の上面板３１から突出している。上側レバー２２ｃの先端部に固設されたプレート２５は草刈機高さ表示器３０の上面板３１に移動自在に取着された下げストッパスイッチ４２に当接する位置に設けられている。
草刈機１０が下降すると草刈機高さ検出レバー２２は軸２３を中心として反時計回りに回転し、上側レバー２２ｃのプレート２５は下げストッパスイッチ４２に当接してＯＮとなるようになっている。
【００１４】
図３は図２のＸ矢視図である。草刈機１０高さ表示器３０の上面板３１には長穴３２が設けられ、その側方には目盛りプレート３３が取着されている。
目盛りプレート３３には刈り込み高さＨの目盛りが印されており、長穴３２から突出している草刈機１０の高さ検出レバー２２の上側レバー２２ｃの先端部に取着された指針２６の位置により、図１に示す刈り込み高さＨを知ることができる。また、長穴３２には下げストッパスイッチ４２が任意の位置に移動し、その位置に固定可能に取着されている。
【００１５】
図４は草刈機１０の高さ検出装置２０の詳細側面図であり、草刈機１０の高さ検出レバー２２はＡ位置にあって、図１に示す刈り込み高さが最大安定高さＨ２位置に到達した状態を示している。この状態では草刈機１０の高さ検出レバー２２のカム２４は上げストッパスイッチ４１に当接してＯＮの状態を示している。
図１に示す草刈機１０が最大高さＨ１の位置にある場合には草刈機１０の高さ検出レバー２２は細い破線で示すＢ位置にある。下げストッパスイッチ４２は前述のように上面板３１の長穴３２に沿って移動可能であり、例えば、細い２点鎖線で示すＣ位置にすると草刈機１０の高さ検出レバー２２はＤ位置に到達したときに下げストッパスイッチ４２に当接してＯＮにする。すなわち、オペレータは草刈機１０の下げ位置（刈り込み高さＨ）を任意に設定し、目盛りプレート３３に表示された刈り込み高さに合わせて下げストッパスイッチ４２の位置を調整することにより草刈機１０がその位置に下降してきた時に下げストッパスイッチ４２がＯＮとなる。
【００１６】
図５は草刈機１０の高さ制御装置４０の制御系統図である。上げ信号リレー４３（以下、信号制御手段４３と言う。）は、レバーあるいはスイッチより成る草刈機昇降指令手段４４、上げストッパスイッチ４１および走行用のブレーキスイッチ４５と接続するとともに、草刈機１０を昇降させるリフトシリンダ１２を制御する方向切換弁５０と接続している。方向切換弁５０は上げ（Ｅ）位置、保持（Ｆ）位置、下げ（Ｇ）位置を有する。また、ブレーキスイッチ４５は、図１に示す走行装置３を駆動する油圧モータ２に付設されたブレーキシリンダ８を制御するブレーキ切換弁５１と接続している。ブレーキ切換弁５１はブレーキ作動（Ｍ）位置、ブレーキ非作動（Ｎ）位置を有し、ブレーキシリンダ８に圧油が供給されるとブレーキ非作動となり、ブレーキシリンダ８の油がオイルタンク５４にドレンされるとブレーキ作動となる。下げ信号リレー４６（以下、信号制御手段４６と言う。）は、草刈機１０の昇降指令手段４４および下げストッパスイッチ４２と接続するとともに、方向切換弁５０と接続している。５２は草刈機用油圧ポンプ、５３はブレーキ用油圧ポンプである。
【００１７】
次に図５の作動について説明する。草刈機１０の昇降指令手段４４により草刈機上げを指令すると指令信号は信号制御手段４３を介して方向切換弁５０に伝達され、同弁５０をＥ位置に切り換える。
これにより、草刈機用油圧ポンプ５２から吐出される圧油は方向切換弁５０を介してリフトシリンダ１２のボトム側に供給され、リフトシリンダ１２は伸長してアーム１１を押し上げ、草刈機１０を上昇させることができる。
次に、ブレーキスイッチ４５によりブレーキ非作動の指令信号を出力するとブレーキ切換弁５１はＮ位置となり、ブレーキ用油圧ポンプの圧油はブレーキシリンダ８に供給され、ブレーキ非作動状態となる。
このとき、ブレーキスイッチ４５から信号制御手段４３には信号が出力されない。この状態で図１に示す草刈機１０を上昇させると、前述のように草刈機高さ検出装置２０が作動して刈り込み高さＨが最大安全高さＨ２に到達したときに上げストッパスイッチ４１がＯＮになる。上げ信号リレー４３はこの信号を入力して指令信号を方向切換弁５０に出力し、草刈機昇降指令手段４４の指令如何にかかわらず方向切換弁５０を中立のＦ位置に切り換え、圧油の供給を停止するのでリフトシリンダ１２の作動は停止し、草刈機１０の上昇は停止する。
これにより、草刈りを安定した状態で作業することが可能である。
【００１８】
草刈機昇降指令手段４４により草刈機上げの指令を出力し、ブレーキスイッチ４５によりブレーキ作動の指令信号を出力すると、ブレーキ切換弁５１はＭ位置となり、ブレーキシリンダ８の油はオイルタンク５４にドレンされてブレーキ作動状態となる。この時にはブレーキスイッチ４５からの信号は信号制御手段４３に出力され、上げストッパスイッチ４１がＯＮとなっても信号制御手段４３は方向切換弁５０に指令信号を出力しないようになる。
したがって、リフトシリンダ１２は伸長を続け、図１に示すストロークエンドに至って草刈機１０は刈り込み最大高さＨ１の状態となるので、カッタ刃に付着する草茎等を取り除く作業や点検整備、カッタ刃の交換作業が容易となる。
この場合、車両は走行していないので安全性に問題は無い。
【００１９】
次に、草刈機昇降指令手段４４により草刈機下げの指令を出力すると信号制御手段４６を介して方向切換弁５０に指令信号は伝達され、方向切換弁５０はＧ位置に切り換わる。草刈機用油圧ポンプ５２から吐出される圧油はリフトシリンダ１２のヘッド側に供給され、リフトシリンダ１２を縮小して草刈機１０を下降させる。草刈機１０が所定の位置まで下降し、前述の草刈機高さ検出装置２０が作動して下げストッパスイッチ４２がＯＮになると信号制御手段４６は方向切換弁５０に指令信号を出力し、同弁５０をＦ位置に切り換えて草刈機の下降を停止する。前述のように、オペレータは草刈機１０の下降停止位置すなわち刈り込み高さＨを任意に設定でき、草刈機１０は自動的にその位置を保持することにより、オペレータは、熟練しなくても正確な刈り込み高さで作業可能であり、作業性が極めて良い。
【００２０】
以上説明した通り、本発明の草刈機の昇降制御装置によれば、車両の走行を作動あるいは停止を選択する走行ブレーキ切換弁への制御信号を出力するブレーキスイッチと、前記草刈機を昇降せしめるリフトシリンダへ圧油を供給する方向切換弁の作動あるいは停止する信号制御手段と、草刈機のアームに連結するリンク機構と、草刈機のアームに連結するリンク機構に連動する上げストッパスイッチとを備え、前記草刈機は、走行のブレーキスイッチがＯＦＦで走行可能状態にあるときは、リンク機構に連動する上げストッパスイッチから信号制御手段への制御信号が入力されて前記方向切換弁を中立位置にせしめて草刈機を所定高さで上昇を停止するようにしたので、走行ブレーキＯＦＦ時（草刈り作業走行時）は、草刈機を転倒する恐れのない所定高さまで上昇できるように自動的に制御されるようになっているので、オペレータは安全に草刈り作業が可能となっている。
したがって、草刈り作業時の作業性及び安全性が向上する。
【００２１】
また、走行のブレーキスイッチがＯＮで走行停止状態にあるときは、草刈機を最大高さまで上昇可能としたので、草刈機のカッタ刃の交換や草茎を取り除く点検整備時には草刈機を最大上昇させることができるので整備性が向上する。
【００２２】
さらに、草刈機のアームに連動するリンク機構の先端レバーの作動する位置により草刈機の刈り取り高さを表示する表示器を備えたので、オペレータは作業中の草刈機の上昇高さを常時確認しながら作業することが可能であり安全性が向上する。
【００２３】
さらにまた、草刈機の下降位置を調整する調整手段を備えたので、草刈機を予め所定の下降位置に調整することにより所定の刈り込み高さを確保することができ、作業精度および作業能率の向上が図れる。
【００２４】
そして、本発明に係る草刈機の昇降制御方法によれば、車両の前方に配設される草刈機と、草刈機を昇降せしめるリフトシリンダへ油圧ポンプから吐出する圧油を供給する方向切換弁と、方向切換弁を切換えるレバー、スイッチからなる昇降指令手段と、前記車両の走行を作動あるいは停止を選択する走行ブレーキ切換弁への制御信号を出力するブレーキスイッチとを備え、草刈り作業走行時、あるいは走行停止時によって草刈機の最大上昇高さを可変に制御するようにした。
これにより、走行停止時は草刈機を最大上昇高さまで持ち上げることが可能とし、また、草刈り作業走行時は草刈機を転倒する恐れのない所定高さまで上昇できるように自動的に制御されるようになっているので、オペレータは安全に草刈り作業が可能となっている。
したがって、草刈機のカッタ刃の交換や草茎を取り除く点検整備時には草刈機を最大上昇させることができるので整備性が向上するとともに、草刈り作業時は車両が転倒する恐れのない所定高さまで草刈機を上昇可能としたので作業性および安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の草刈機の昇降制御装置を備えた草刈り作業車両の側面図である。
【図２】本発明の草刈機高さ検出装置の側面図である。
【図３】図２のＸ矢視図である。
【図４】本発明の草刈機高さ検出装置の詳細側面図である。
【図５】本発明の草刈機高さ制御装置の制御系統図である。
【符号の説明】
１  草刈り作業車両
２  油圧モータ
８  ブレーキシリンダ
１０  草刈機
１１  アーム
１２  リフトシリンダ
１３，１４，２２  リンク機構
２０  草刈機高さ検出装置
２２  草刈機高さ検出レバー
２４  カム
３０  草刈機高さ表示器
４０  草刈機高さ制御装置
４１  上げストッパスイッチ
４２  下げストッパスイッチ
４３  上げ信号リレー（信号制御手段）
４４  草刈機昇降指令手段
４５  ブレーキスイッチ
４６  下げ信号リレー（信号制御手段）
５０  方向切換弁
５１  ブレーキ切換弁
【図１】
0003886025.tif 000002
【図２】
0003886025.tif 000003
【図３】
0003886025.tif 000004
【図４】
0003886025.tif 000005
【図５】
0003886025.tif 000006