JP5812327B2 - 草刈作業機 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタに装着されて草刈り作業を行う農業用機械に関する。

この種の刈取り装置の従来技術として特開２０１０−２６８６８５号公報（従来技術１）が開示されている。

従来技術１には、「走行車であるトラクタに連結された状態でトラクタの走行により草などを刈取る農作業機」であり「入力軸１０側からの動力に基づいて所定方向に回転しながら草等の刈取り作業をするカッテング軸１５が設けられ」ていて、「作業機本体１はトラクタ取付けフレーム２に対して第１平行リンク２１と第２平行リンク２２の一対の平行リンクにて連結され、左右回動用電動シリンダ３０と回動リンク２３にて左右方向に回動自在」であり、「作業機本体１は、回動軸６を中心として上下方向に回動可能」である草などを刈取る農作業機の開示がされている。

特開２０１０−２６８６８５号公報（従来技術１）

トラクタから側方にオフセットさせて作業が可能な草刈り作業機の場合、トラクタが走行していない側方部分の刈取りが可能であり、草刈作業部を走行方向と直交する方向の上下に回動可能とすることにより、トラクタ走行部に対し側方の上下方向に傾斜した部分の刈取り作業が可能となる。そして、草刈作業部がトラクタ後方に位置する時は、草刈作業部が回動する必要がなく、トラクタ車軸に対し平行な状態の水平状態での作業となる。また、被作業状態での移動時には、草刈作業部はトラクタ後方に水平状態で位置した状態が重心バランスが最も良好な状態となる。しかし、草刈作業部は走行方向と直交する方向の上下に回動可能にシリンダにより保持されているため、シリンダの内部リーク等により走行中に草刈作業部が下方に回動して、最悪の場合不用意に地面を引きずる等の事故に至ることがある。また、クイックヒッチによるトラクタとの着脱の際に、草刈作業部側にスタンドを設けた場合、草刈作業部側と装着部側が平行でない場合に、装着側が水平とならないためにクイックヒッチによる着脱が困難となる問題がある。

このため、移動時には草刈作業部が回動しないように、ロックピン等を差し込んで回動を防止する方法もとられていた。しかし、作業終了後にトラクタから下りての作業は煩わしく、また、忘れることが多い。

このため本発明の目的は、草刈作業部がトラクタ後方の収納位置の時、容易な操作により草刈作業部が回動しないように構成された草刈作業機を提供することにある。

上記課題を解決するために、トラクタ後部に連結され、水平回動自在に左右一対平行に設けられた回動アームによって草刈作業部をトラクタ後部から進行方向と直交する側方へ水平移動可能であるとともに、前記草刈作業部は、前記回動アームの回動端側に設けられるとともに、前記草刈作業部の左右一方側側へ変位した位置に連結されていて、進行方向と平行且つ水平に設けた草刈作業部回動軸を中心に草刈作業部をトラクタ進行方向と直交する方向の上下に回動可能な草刈作業機において、前記草刈作業部がトラクタの後方に位置した時に、草刈作業部のトラクタ進行方向と直交する方向の上下方向への回動を阻止するための規制手段が設けられていて、規制手段は、草刈作業部をトラクタ後方の被オフセット状態で且つ略水平状態にすることにより作動することを特徴とする草刈作業機を提案する。

また、規制手段は、草刈作業部を水平移動させる左右一方側の回動アームに設けたストッパが草刈作業部側に嵌合することにより草刈作業部の上下回動を阻止する規制手段であることを特徴とした前項記載の草刈作業機を提案する。

さらに、規制手段は、左右一方側の回動アームに設けたストッパが草刈作業部回動用シリンダと連結された回動リンクアームの回動を阻止して草刈作業部の上下回動を阻止する規制手段であることを特徴とした０００８又は０００９欄記載の草刈作業機を提案する。

この発明によれば、草刈作業部の上下方向への回動を阻止するための規制手段が設けられていて、草刈作業部をトラクタ運転席より操作することで作動するため、作業者は運転席から降りて操作する必要がなく、操作の煩わしさが解消され、作業効率も改善される。また、トラクタとのクイックヒッチによる着脱の際に、規制手段により装着部が常に水平となっているため、着脱が良好に行える。

本発明の草刈作業機の作業状態の側面図。 本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の平面図。 本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の平面図。 草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の規制手段部の平面図。 草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の規制手段部の平面図。 草刈作業部の前面図。 草刈作業部を下方に傾斜させた状態の要部後面図。 動力伝達部を示した平面図。

以下、本発明の実施例を以下の図面に基づいて説明する。図１は本発明の草刈作業機の作業状態の側面図、図２は本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の平面図、図３は本発明の草刈作業機の草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の平面図、図４は草刈作業部をトラクタ後方に位置させた状態の規制手段部の平面図、図５は草刈作業部をトラクタ側方にオフセットさせた状態の規制手段部の平面図、図６は草刈作業部の前面図、図７は草刈作業部を下方に傾斜させた状態の要部後面図、図８は動力伝達部を示した平面図を示したものである。

本例に示す草刈作業機は、トラクタ１の後方に設けた３点リンクヒッチ機構に装着され、トラクタ１からの動力により草刈作業部５を駆動して使用されるものである。また、草刈作業部５は、トラクタ１に対して左右に移動可能に設けられていて、トラクタ１の側方に位置させての作業も可能であり、トラクタ１のタイヤで刈取り前の草を踏まずに前進刈取り作業が可能である。

本例の草刈作業機は、前方部にトラクタ１に装着するための装着部２を設け、その後方に草刈作業部５が設けられていて、装着部２と草刈作業部５はオフセット機構部６を介して連結されている。オフセット機構部６は平面視平行リンクで構成されていて、平行リンク前方端が装着部２側に、後方端側が草刈作業部５側に回動自在にそれぞれ連結されていて、草刈作業部５が左右に移動しても進行方向に対して直交姿勢が変化しないように構成されている。

前記装着部２には、オートヒッチ装置が設けられていて、トラクタ１後方に設けられた昇降装置である３点リンク機構にヒッチ枠２０を取り付け、３点リンク機構によりヒッチ枠２０を上昇させて草刈作業機を吊り上げると、自動的に草刈作業機が連結されて装着される装置である。トラクタ１の後方に設けた左右一対のロワーリンク１１とその中央上方に設けたトップリンク１０とからなる３点リンクヒッチ機構に、これらを定型化するヒッチ枠２０（クイックカプラー又はオートヒッチと称される）を取り付け、草刈り作業機の前方に設けた中央上方部のトップピン２１０にヒッチ枠２０上方のトップフック２０７を係合させるとともに３点リンクヒッチ機構を上昇させると、草刈作業機側の前方下方左右に設けたロワーピン２０５がヒッチ枠２０側に引き寄せられ、ヒッチ枠２０のロワープレート２０６のＵ字溝に係合するとともに、Ｕ溝部に設けたフック２０８により抜け止めが行われ、トラクタ１と草刈り作業機が連結される。

草刈作業部５は、草刈作業部５の片側側方上方部に設けた動力の入力部であるベベルギヤケース３が設けられていて、図８に示すように、このベベルギヤケース３から前方に向け突設させた第２入力軸３０と装着部２に設けた第１入力軸２１２が軸方向に伸縮可能なユニバーサルジョイント６５で連結されていて、さらに、第１入力軸２１２前方側がトラクタＰＴＯ軸１３とユニバーサルジョイント１２により連結され、動力がトラクタ１から取出され草刈作業部５は駆動される。第２入力軸３０と装着部２に設けた第１入力軸２１２が軸方向に伸縮可能なユニバーサルジョイント６５で連結されていることで、装着部２と草刈作業部５との間に設けた平行リンクで構成したオフセット機構部６の回動時の芯間の変位量を吸収する。

ベベルギヤケース３は、草刈作業部５の最側端の刈取り刃５１より外側に突設されて設けられていて、ベベルギヤケース３は、第２入力軸３０に入力された動力を内部のベベルギヤ３１により第２入力軸３０と直行する方向に変換及び変速する。変換された動力はベベルギヤケース３の片側側方から水平方向の出力軸３２により草刈作業部５の側方端側に伝達される。側方端部側の出力軸３２先端には出力プーリ３３が固着されていて、さらに、その下方に前記草刈作業部５の回転軸５０の端部に固着された入力プーリ５７が設けられていて、これらのプーリに掛け渡された伝動ベルトにより第２入力軸３０に入力された動力は、草刈作業部５の回転軸５０に伝達され回転駆動する。前記プーリ及び伝動ベルト部はベルトカバー４により覆われてガードされている。

草刈作業部５は、トラクタ進行方向と直交する水平方向の回転軸５０に放射状に複数の刈取り刃５１を揺動自在に設けた刈取りロータ５６を有し、これを回転軸５０の上方を刈取りした草が通過するように前方から後方に掬い上げるように回転させ、雑草等を刈取りするとともに破砕する。刈取り刃５１回転軌跡外周上方部は、刈取り部カバー５２で覆われていて、切断された雑草等の飛散を防止するとともに刈取られた雑草等の一部を回転軸５０の周りに持ち回らせてさらに細かく破砕するように設けられている。回転軸５０の両端部はベアリング５５０を介して刈取り部カバー５２の左右側部のカバーであるサイドプレート５５に保持されている。

刈取り部カバー５２の前方端部は、刈取りロータ５６より前方に突設していて、刈取り部カバー５２前方から連続して突設する水平面とその前方端から下方の垂直方向に折り曲げられて、逆Ｌ字状部を形成している。逆Ｌ字状下方端部には、フラップ５２０が草刈作業部５の幅方向に多数垂れ下げられていて、刈取りロータ５６で跳ね飛ばされた異物等が外に飛び出さないように設けられている。

草刈作業部５後方下部にはゲージローラ７が設けられていて、作業時には地表面に接地して草刈作業部５の後方側の地上高さを保持する。ゲージローラ７は刈取りロータ５６の略幅の長さの円筒状に設けてあり、草刈作業部５の左右の側板５５から後方に延設した取付け板７０に左右端部が軸受７２を介して回転自在に保持されている。側板５５への取付け板７０の取付け孔が複数設けてあり、取り付け孔位置を選択して取り付けることで草刈作業部５の高さを調整する。

草刈作業部５を左右に移動させるオフセット機構部６は、前端側を装着部２に水平回動自在に連結されて後方側へ延びる回動アーム６０と、一端を装着部側に他端を回動アーム６０側にそれぞれ水平回動自在に連結してその伸縮動作により回動アーム６０を水平方向に回動させるオフセット用電動シリンダ６３と、回動アーム６０の回動端側で草刈作業部５を保持する草刈作業部保持ブラケット６４を有し、回動アーム６０は左右に一対平行に設けられ前方端が装着部２側に、後方端側が草刈作業部５側の草刈作業部保持ブラケット６４にそれぞれ垂直方向に設けた前方回動軸６１および後方回動軸６２により連結されて平行リンクを構成していて、草刈作業部５が図２に示すトラクタ１後方位置から図３に示すトラクタ１の側方側双方への左右移動が行われても進行方向に対して刈取り作業部の直交姿勢が変化しないように構成されている。平行リンクを使用したオフセット機構で構成されているため、構造がシンプルで製造コストを兼価に抑えることが可能である。

草刈作業部保持ブラケット６４は、回動アーム６０の回動端側に垂直方向の後方回動軸６２により平行リンク機構を成して水平回動自在に保持されていると共に、進行方向と平行に水平に設けた草刈作業部回動軸５３により草刈作業部５を進行方向と直行する面において上下方向回動自在に保持している。草刈作業部５側と草刈作業部保持ブラケット６４側にそれぞれ両端部を回動自在に草刈作業部回動用電動シリンダ５４が連結されていて、草刈作業部回動用電動シリンダ５４を伸縮動作させることにより、草刈作業部５を草刈作業部回動軸５３を中心に上下に回動させる回動機構部が構成されている。草刈作業部５を上下に回動させることにより、トラクタ１の走行面に対し側方の上下に傾斜した傾斜面の雑草等を刈取ることが可能となる。

オフセット機構部６前端側の装着部２との連結は、装着部２のマストフレーム２０２の左右一方側の下方部に連結ブラケット２０３を介して連結されていて、連結ブラケット２０３の後方側に前記回動アーム６０を垂直方向に設けた前方回動軸６１により保持するとともに、連結ブラケット２０３の前方側一端を進行方向と直交する水平方向の上下回動軸によりマストフレーム２０２に前後回動自在に連結している。該前後回動角は一定範囲に規制されているが、これにより装着部２に対し草刈作業部５が前後に一定範囲で揺動可能となり、作業圃場の凹凸に対し作業時追従できるように構成されている。

図４、図５、図６において、本例の草刈作業部５の回動を阻止するための規制手段について説明する。図４、図５は草刈作業部５がトラクタ後方に位置した状態で、ストッパ６００が保持ブラケット側回動リンクアーム５８のＵ字状の切欠き部５８０に嵌合している状態を示していて、図６は草刈作業部５がオフセットした状態で、ストッパ６００が保持ブラケット側回動リンクアーム５８から離間している状態を示している。

草刈作業部５の上下方向の回動は、草刈作業部保持ブラケット６４に設けた進行方向と平行の水平軸である草刈作業部回動軸５３を回動中心として回動される。回動は草刈作業部５と草刈作業部保持ブラケット６４とに架け渡された草刈作業部回動用電動シリンダ５４の伸縮により上下に回動される。

草刈作業部回動用電動シリンダ５４は、一端を草刈作業部５の刈取り部カバー５２上面に固設させた取付けブラケットに進行方向と平行な回動軸により回動自在に取付けられ、他端は、二つの回動リンクアームに連結されていて、回動リンクアームは一端を草刈作業部保持ブラケット６４に進行方向と平行な回動軸により回動自在に取付けられた保持ブラケット側回動リンクアーム５８と、一端を草刈作業部５の刈取り部カバー５２上面に固設させた取付けブラケットに進行方向と平行な回動軸により回動自在に取付けられた作業部側回動リンクアーム５９で、それぞれの他端部と同一軸により回動自在に連結されている。図６に示すように、草刈作業部５の正面視において保持ブラケット側回動リンクアーム５８と作業部側回動リンクアーム５９は、草刈作業部回動用電動シリンダ５４との連結部を頂点とした三角形状に配置され、底辺部近傍に前記草刈作業部回動軸５３が配置されたリンク構成となっていて、草刈作業部回動用電動シリンダ５４を伸ばすと草刈作業部５が下方に回動し、縮めると上方に回動する。

本例においては、草刈作業部回動用電動シリンダ５４の前方側は、シリンダカバー５４０で覆われていて、保持ブラケット側回動リンクアーム５８と作業部側回動リンクアーム５９及び草刈作業部回動用電動シリンダ５４との連結部が、シリンダカバー５４０に草刈作業部回動用電動シリンダ５４の伸縮方向に設けた長孔から前方部側に露出していて、トラクタ運転席から草刈作業部回動用電動シリンダ５４の長さ、即ちこれに対応する草刈作業部５の回動角度が長孔上方部に設けた目盛５４１により確認できる構造となっている。

草刈作業部５の上下方向への回動を阻止するための規制手段は、保持ブラケット側回動リンクアーム５８の草刈作業部回動軸５３側である下方端縁に、草刈作業部５が水平位置の時、草刈作業部５の回動端側に向けて開放するＵ字状の切欠き部５８０が設けられていて、該切欠き部５８０に前記回動アーム６０に設けたストッパ６００が嵌合されて草刈作業部５の回動を阻止するように設けられている。

ストッパ６００は、草刈作業部５がトラクタ後方位置になると草刈作業部５に接近する側の一方の回動アーム６０の側方に突設して設けられていて、本例においては平板の帯状材を回動アーム６０の上面からＵ字状の切欠き部５８０に向けへの字状に延設して、端部は回動アーム６０の上面と平行に水平面となっていて、該端部が草刈作業部５が水平のとき保持ブラケット側回動リンクアーム５８のＵ字状の切欠き部５８０に嵌合される。平板の帯状材の下方部には板状補強部材が断面Ｔ字状に固設されている。

草刈作業部５が水平でトラクタ１後方位置の被オフセット位置になると、ストッパ６００がＵ字状の切欠き部５８０に嵌合されて保持ブラケット側回動リンクアーム５８の回動を固定する。草刈作業部５がトラクタ１後方位置からオフセット方向に移動すると、ストッパ６００が保持ブラケット側回動リンクアーム５８のＵ字状の切欠き部５８０との嵌合が外れて、草刈作業部５の上下方向の回動が可能となる。尚、回動アーム６０に設けたストッパ６００と草刈作業部５側との嵌合は、保持ブラケット側回動リンクアーム５８のＵ字状の切欠き部５８０に限定されるものではなく、草刈作業部５側に設けられて嵌合され回動が阻止されるものであれば良い。また、回動方向が下降方向のみでもよい。

図７は草刈作業部５をオフセットさせ傾斜させた状態の本例の草刈作業機の要部後面図で、ユニバーサルジョイント６５部分は省略したものである。図７のように草刈作業部５をオフセットさせることにより、トラクタが水平の状態で傾斜した側方の部分の草刈作業が可能となる。本図は下方に傾斜した場合を示したが、上方に傾斜した場合でも同様に作業が行える。

次にこの発明の草刈り作業機の作動について説明する。草刈り作業機の前方部に設けた装着部２によりトラクタ１に装着し、装着部２の第１入力軸２１２とトラクタＰＴＯ軸１３をユニバーサルジョイント１２で連結し、トラクタ１からの動力により回転駆動させる。このとき、オートヒッチ装置による連結の場合、トラクタの３点リンク機構を上昇させトップフック２０７にトップピン２１０を引っ掛けて草刈り作業機を吊り上げると、自動的に草刈り作業機が連結されて、ユニバーサルジョイント１２も同時に連結される。入力された動力は、ユニバーサルジョイント１２から装着部２の第１入力軸２１２とユニバーサルジョイント６５を介してベベルギヤケース３の第２入力軸３０へ伝達される。ベベルギヤケース３の内部のベベルギヤ３１により第２入力軸３０の動力は出力軸３２により動力を草刈作業部５の側方端側に伝達する。出力軸３２先端には出力プーリ３３が固着されていて、その下方に前記草刈作業部５の回転軸５０の端部に固着された入力プーリ５７が設けられていて、これらのプーリに掛け渡された伝動ベルトにより動力は草刈作業部５の回転軸５０に伝達され回転駆動する。回転軸５０には放射状に複数の刈取り刃５１が揺動自在に設けられていて、これを切断された雑草等が回転軸５０の上方を通過して前方から後方に掬い上げるように回転させ、トラクタの進行により雑草等を刈取りするとともに破砕させる。刈取り刃５１回転軌跡外周上方部は、刈取り部カバー５２で覆われていて、切断された雑草等の飛散を防止するとともに刈取られた雑草等の一部を刈取り刃５１の掬い面の作用により回転軸５０周りに持ち回らせてさらに細かく破砕させる。

草刈作業部５は、装着部２に対してオフセット機構部６のオフセット用電動シリンダ６３を伸縮させることにより左右に移動させてトラクタ１からのオフセット位置を調整して作業を行う。トラクタ１のタイヤ側方から草刈作業部５を外側にオフセットさせ、トラクタ１を刈取り後の圃場部面を走行させるとともに、草刈作業部５を未刈取り部に位置させて作業を行うことで、タイヤが未作業部の雑草等を踏み倒すことによる刈残し発生を防止できる。

トラクタ１のタイヤ側方から草刈作業部５を外側にオフセットさせ、さらに、刈取り部回動用電動シリンダ５４を伸縮させて草刈作業部５を進行方向と直交する方向の上下に回動させることにより、トラクタ１の走行面に対して上下に傾斜している側方部の法面の草刈り作業が可能となる。草刈作業部５の移動及び回動操作は、運転席近傍に設けたコントロールボックスにより操作する。

草刈作業部５を水平にしてトラクタ１後方に移動させ、トラクタ１の３点リンク機構を下げると、トラクタ１後方の草刈作業が可能となる。この場合、トラクタ１の走行面と草刈作業部５が平行な状態とならないと、刈取面が斜めになるため、草刈作業部５をトラクタ１の車軸と平行の水平状態とする必要がある。このときに、草刈作業部５の上下方向への回動を阻止するための規制手段であるストッパ６００を保持ブラケット側回動リンクアーム５８のＵ字状の切欠き部５８０に嵌合させることにより、草刈作業部５をトラクタ１の車軸と平行の水平状態とすることができる。また、移動走行の場合、ストッパ６００によって草刈作業部５が保持され、刈取り部回動用電動シリンダ５４の内部リーク等により走行中に草刈作業部５が下方に回動することもなく安全である。さらに、クイックヒッチによるトラクタとの着脱の際に、草刈作業部５側にスタンドを設けた場合、規制手段が作動していることにより、装着部２側が水平となりクイックヒッチによる着脱が良好に行える。

この発明は、走行機であるトラクタの後方に装着されて使用される草刈作業をするための農業用機械に利用できる。

１ トラクタ
１０ トップリンク
１１ ロワーリンク
１２ ユニバーサルジョイント
１３ トラクタＰＴＯ軸
２ 装着部
２０ ヒッチ枠
２００ ロワーリンクピン
２０１ トップリンクピン
２０２ マストフレーム
２０３ 連結ブラケット
２０５ ロワーピン
２０６ ロワープレート
２０７ トップフック
２０８ フック
２１０ トップピン
２１２ 第１入力軸
３ ベベルギヤケース
３０ 第２入力軸
３１ ベベルギヤ
３２ 出力軸
４ ベルトカバー
５ 草刈作業部
５０ 回転軸
５１ 刈取り刃
５２ 刈取り部カバー
５３ 草刈作業部回動軸
５４ 草刈作業部回動用電動シリンダ
５４０ シリンダカバー
５４１ 目盛
５５ サイドプレート
５５０ ベアリング
５６ 刈取りロータ
５７ 入力プーリ
５８ 保持ブラケット側回動リンクアーム
５８０ 切欠き部
５９ 作業部側回動リンクアーム
６ オフセット機構部
６０ 回動アーム
６００ ストッパ
６１ 前方回動軸
６２ 後方回動軸
６３ オフセット用電動シリンダ
６４ 草刈作業部保持ブラケット
６５ ユニバーサルジョイント
７ ゲージローラ
７０ 取付け板

Claims (3)

1. トラクタ後部に連結され、水平回動自在に左右一対平行に設けられた回動アームによって草刈作業部をトラクタ後部から進行方向と直交する側方へ水平移動可能であるとともに、前記草刈作業部は、前記回動アームの回動端側に設けられるとともに、前記草刈作業部の左右一方側側へ変位した位置に連結されていて、進行方向と平行且つ水平に設けた草刈作業部回動軸を中心に草刈作業部をトラクタ進行方向と直交する方向の上下に回動可能な草刈作業機において、
   前記草刈作業部がトラクタの後方に位置した時に、草刈作業部のトラクタ進行方向と直交する方向の上下方向への回動を阻止するための規制手段が設けられていて、
   規制手段は、草刈作業部がトラクタ後方に位置する被オフセット状態で且つ略水平状態にすることにより作動することを特徴とする草刈作業機。
2. 規制手段は、草刈作業部を水平移動させる左右一方側の回動アームに設けたストッパが草刈作業部側に嵌合することにより草刈作業部の上下回動を阻止する規制手段であることを特徴とした請求項１記載の草刈作業機。
3. 規制手段は、左右一方側の回動アームに設けたストッパが草刈作業部回動用シリンダと連結された回動リンクアームの回動を阻止して草刈作業部の上下回動を阻止する規制手段であることを特徴とした請求項１又は請求項２記載の草刈作業機。