JP2004305166A - モーアブレード駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同期障害による草刈ブレード相互の干渉による副次的な損傷を招くことなく、過大負荷に対応することができるモーアブレード駆動装置を提供する。
【解決手段】旋回領域が互いに重なる草刈ブレード７…を取付けた複数のブレード軸５，６の回転を同期させる同期部４と、上記複数のブレード軸５，６を駆動する動力を伝動する伝動部４とを備えて構成され、上記伝動部４には複数のブレード軸５，６の駆動動力を集中して受ける単一の動力入力部３を形成し、この動力入力３部には同期部４を含む複数のブレード軸５，６側の負荷強度を越える過大動力の伝動を制限して所定範囲内で動力を伝動する伝動制限手段１４を介設する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回領域が互いに重なる草刈ブレードを取付けた複数のブレード軸を駆動するモーアブレード駆動装置に関し、特に、同期障害による草刈ブレード相互の干渉による副次的な損傷を招くことなく、過大負荷に対応することができるモーアブレード駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタに懸装して草を刈るモーア装置に関して旋回領域が互いに重なる草刈ブレードを取付けた複数のブレード軸を駆動するモーアブレード駆動装置が知られている。たとえば、特許文献１のモーアブレード駆動装置は、機体側から動力を受けるベベル軸を設け、このベベル軸から２本のシャフトによって同期駆動される複数のブレード軸により旋回領域が互いに重なる草刈ブレードを互いに逆方向に伝動して同期回転させることにより、大きな排草力で能率良く草刈りすることができる。また、ブレード軸のボス部とブレード軸との間にシヤピンを介設することにより、地面の障害物等によって草刈ブレードに過大な負荷を受けた場合に動力伝動を遮断することにより、草刈ブレードに受ける損傷を小さく抑えることができる。
【特許文献１】特開２００１−３２７２１１号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のモーアブレード駆動装置は、過大負荷を受けた草刈ブレードがシヤピンの破断によって動力伝動が遮断される一方で他のブレード軸とその草刈ブレードが動力を受けることから、旋回領域が互いに重なる部分において干渉を起こし、その結果、他の草刈ブレードにまで損傷が副次的に拡大するという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、同期障害による草刈ブレード相互の干渉による副次的な損傷を招くことなく、過大負荷に対応することができるモーアブレード駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、旋回領域が互いに重なる草刈ブレードを取付けた複数のブレード軸の回転を同期させる同期部と、上記複数のブレード軸を駆動する動力を伝動する伝動部とを備えるモーアブレード駆動装置において、上記伝動部には複数のブレード軸の駆動動力を集中して受ける単一の動力入力部を形成し、この動力入力部には同期部を含む複数のブレード軸側の負荷強度を越える過大動力の伝動を制限して所定範囲内で動力を伝動する伝動制限手段を介設したことを特徴とする。
【０００６】
上記伝動部は、その動力入力部の伝動制限手段を介して複数のブレード軸側に入力動力を伝動し、その複数のブレード軸が動力を受けつつ同期部によって同期回転することにより、旋回領域が互いに重なる草刈ブレードが同期回転する。このとき、いずれかの草刈ブレードが大きな負荷を受けると、そのブレード軸から動力入力部を介して動力入力側に負荷が及び、この負荷が所定の制限動力を越える場合は、草刈ブレードの同期性を確保しつつ、動力入力部の伝動制限手段によって過大負荷の伝動が制限される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記動力入力部は、入力動力を受けて回動可能な伝動軸によって形成し、この伝動軸には、複数のブレード軸側を回動する出力部材と、そのボス部を回転可能に支持するフランジ部材とを取付け、このフランジ部材と出力部材のボス部との間に所定範囲内でトルク伝達が可能なシヤピンを介設し、これらフランジ部材とシヤピンとにより前記伝動制限手段を形成したことを特徴とする。上記出力部材は、入力動力を受ける伝動軸からフランジ部材とシヤピンを介して動力を受け、ブレード軸側に過大な負荷を受けた場合は、シヤピンの破断により同期部による同期性を確保しつつ伝動が確実に遮断される。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記同期部は、複数のブレード軸を同期回転させるベルト伝動機構によって形成し、このベルト伝動機構には、前記出力部材として伝動軸に取付けた駆動プーリを備えることを特徴とする。上記ベルト伝動機構は、伝動軸に受けた入力動力を駆動プーリを介して複数のブレード軸を伝動するとともに同期回転させる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のモーアブレード駆動装置は以下の効果を奏する。
上記構成のモーアブレード駆動装置は、同期回転するいずれかの草刈ブレードが所定の制限動力を越える大きな負荷を受けた場合に、動力入力部の伝動制限手段によって過大負荷の伝動が制限される。したがって、同期部を含むブレード軸側の負荷強度を越える負荷を受けた場合に伝動を制限するように設定することにより、過大負荷を受けてもブレード軸の同期部を保護することができるので、同期障害による草刈ブレー相互の干渉による副次的な損傷を回避することができる。
【００１０】
ブレード軸側からの過大な負荷をフランジ部材とシヤピンで受けるようにした場合は、管理が容易で簡易な構成により同期回転するブレード軸側を確実に保護することができる。
【００１１】
複数のブレード軸の駆動と同期回転をベルト伝動機構により構成した場合は、ブレード軸側の保護を確保した上で、伝動部と同期部を一体機構により、簡易に構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
モーア装置を腹装したトラクタは、図１の全体側面図のように、前後輪Ａ，Ｂで支持された機体フレームＣの下方にフロントリンクＤと後部リンクＥとを介して発明に係るモーアブレード駆動装置を備えたモーア装置１を配置し、このモーア装置１は、その前側に延びるシャフト２を機体前部のＰＴＯ部Ｆと連結するとともに、後端を機体側のシュータＧに嵌め込んで装着される。
このモーア装置１は、その透視平面図および透視側面図をそれぞれ図２、図３に示すように、ユニバーサルジョイント２を介して機体側から動力を受ける動力入力部３、この動力入力部から動力を同期伝動するベルト機構４による同期部を兼ねる伝動部、この伝動部から駆動力を受ける２つのブレード軸５，６、ブレード軸に取付けた草刈ブレード７…、この草刈ブレード７…やブレード軸５，６の外周を覆って刈った刈草を案内するモーアデッキ８等から構成される。上記動力入力部３、ベルト伝動機構４、２つのブレード軸５，６は、モーアブレード駆動装置を構成する。
【００１４】
２つのブレード軸５，６は、それぞれに取付けた草刈ブレード７…の旋回領域が互いに重なる距離に近接してそれぞれの草刈ブレード７…９０を度の位相差で配置し、かつ、ベルト伝動機構４を両面タイミングベルトにより互いに逆方向に同期回転するべく構成する。
【００１５】
動力入力部３は、図４の拡大透視正面図に示すように、前方のユニバーサルジョイント２から入力動力をベベルギヤ１１ａにより受け、２つの軸受１１ｂ、１１ｃにより直立姿勢で軸支される伝動軸１１によって形成する。この伝動軸１１には、キー１３ａを介してフランジ部材１３を取付け、このフランジ部材１３に対して回動可能にベルト伝動機構４の駆動プーリ（出力部材）１２を配置し、そのボス部１２ａとフランジ部材１３との間に所定範囲内でトルク伝達が可能な所定断面積のボルト１４…によるシヤピンを介設する。フランジ部材１３には軸線方向のクリアランスをとって抜け止めの止め輪１３ｂを取付ける。シヤピン１４は、フランジ部材１３とボス部１２ａとの間の伝動制限手段を形成する。
【００１６】
上記構成のモーアブレード駆動装置は、ユニバーサルジョイント２から動力を受けることにより、伝動制限手段１４を介設した動力入力部３からベルト伝動機構４を介して複数のブレード軸５，６側に入力動力を伝動し、その複数のブレード軸５，６は、動力を受けつつ同期回転することにより、旋回領域が互いに重なる草刈ブレード７…が同期回転する。作業中にいずれかの草刈ブレード７…が硬い石塊や木片に当たって大きな負荷を受けると、そのブレード軸５，６から動力入力部３を介して動力入力側に負荷が及び、この負荷が所定の制限動力を越える場合は、動力入力部３の伝動制限手段１４によって過大動力の伝動が制限される。したがって、ブレード軸５，６側の負荷強度を越える負荷を受けた場合でも、草刈ブレード７…の同期性が確保されるので、同期障害による草刈ブレード７…相互の干渉による副次的な損傷を招くことなく、過大負荷に対応することができる。
【００１７】
次に、モーア装置前部のユニバーサルジョイント部について説明する。ユニバーサルジョイント２の下方にモーアデッキ８の前端を支持するはしご形のフロントリンク２１を配置し、このフロントリンク２１にユニバーサルジョイント２のカバー２２を溝状に形成して取付ける。フロントリンク２１は、モアデッキを機体の腹下部において昇降自在に支持するリンク機構の一部を構成するもので、機体前部に設けたフック状の係止部にフロントリンク２１側のピン２１ｂ、２１ｂを引っ掛け、レバー２１ｃを前後方向に回動させることによりモアデッキをワンタッチで機体に装着できる。カバー２２は、ユニバーサルジョイント２の下方と両側方を覆い、かつ、不図示のフロントアクスルとの干渉範囲を切欠２２ａとする深溝状に形成する。また、フロントリンク２１の連結部２１ａ，２１ａの近傍にユニバーサルジョイント２を係止するための略Ｕ字状に形成した丸棒によるホルダ部材２３，２３を４５°の傾斜で取付ける。
【００１８】
上記構成のモーア装置１の稼動に際しては、ユニバーサルジョイント２がカバー２２によりその三方を覆われるので、回転部の露出を回避できるとともに丈の高い草の巻き付きを防止することができる。モーア装置１のメンテナンスの際は、特段の操作を要することなくフロントリンク２１とともにカバー２２を着脱することができ、フロントリンク２１の連結部２１ａ，２１ａを分離した上でユニバーサルジョイント２の先端を機体のＰＴＯ軸側から引き抜き、図５の作用平面図のように、ユニバーサルジョイント２を水平姿勢で屈曲することによりいずれかのホルダ部材２３，２３に掛止保持することができる。モーア装置１を立てたときでも同様に掛止保持することができる。
【００１９】
上記ホルダ部材２３，２３が無い場合には、ユニバーサルジョイント２の先端を本機側から外すとその先端が地面に付いた状態であり、モーア装置１を本機の下から出し入れする時にユニバーサルジョイント２が抜け落ちたり、その先端が地面に引っ掛かったり、本機前輪に引っ掛かったりして支障を生じることがあった。また、草刈ブレード７…の交換のためにモーアデッキ８を立てる時は、しばしばモーアデッキ８の下に手を入れる必要があり、その時、ユニバーサルジョイント２が自重で振れると連動回転する草刈ブレード７…によって手に受傷することがある。このような不都合を簡易な構成によって回避することができるほか、メス側のジョイントが抜ける機種では、常に装着したまま保持できるので、抜き出した部材の置き場所を失念して紛失するというトラブルを回避することができる。
【００２０】
次に、モーアデッキ８について説明する。モーアデッキ８は、図６の平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）のように、２つのブレード軸５，６の後方角度位置をブレード回転の起点（０°）とすると、そこから１８０°回転した角度位置までの範囲８ａは、通路幅を一定で通路高さが次第に高くなっていく曲線を描くように形成する。１８０°から２７０°までの範囲８ｂは通路幅も次第に広がり、高さも同じように曲線を描いて高くなるように形成する。２７０°位置から通路はまっすぐ後方に延びるが、２７０°位置からデッキ後端までの伏せたコの字状断面の可動カバー２４の通路幅は次第に広がり、高さ方向は直線的に高くなっていく。そこからデッキ通路出口、さらに不図示のコレクタシュータの入口から出口まで、通路幅は一定で天井は直線的に高くなっていくように形成する。
【００２１】
このように２ブレードリヤディスチャージモーアを構成することにより、従来の構成（０°〜２７０°は幅一定、高さは曲線で高くなる。２７０°〜デッキ出口は次第に幅が広がり、高さは曲線的に高くなる。デッキ出口〜コレクタシュータ出口は幅が次第に広がり、高さは直線的に高くなる。）と較べ、コレクタシュータ出口の断面形状が従来と同一でも、通路幅が従来より早めに広くなり、高さも途中から直線的に高くなることから、コレクタシュータ出口の風速が上がり、実刈り稼動でも草詰まりの低減が確認された。曲線部は、歩行型の機種により実績確認できた。また、直線部がジャバラ構成の場合は、刈り高さが高くなると通路天井が下がってくるが、曲線よりも直線の方が高い位置を刈草片が通過し、より遠くまで飛ぶので草詰まりを減らすことができる。
【００２２】
上記可動カバー２４は、図７の作用側面図のように、最低位置に下げた場合にその後端２４ａが通路壁２５，２５の後端と揃う形状に形成することにより、後輪２６，２６からの逃げを確保することができる。従来の可動カバーは、最上位置で通路壁２５，２５の後端と揃う形状であったので、最低位置においては通路壁２５，２５の後端からさらに後方に出っ張るので、モーアを本機の下から出し入れする時にリンクを除けるべく最低位置まで下げると、出っ張りが本機の後輪２６，２６に当たり、出し入れに支障が生じていたが、上記可動カバー２４は、従来の後端を斜めにカットした簡易な構成によってそのような問題点を解消することができる。
【００２３】
次に、ブレード軸および草刈ブレードについて説明する。上記ブレード軸５，６は、図８の縦断面図（Ａ）、下面図（Ｂ）、縦断面図（Ａ）におけるＤ−Ｄ線矢視図（Ｃ）に示すように、モーアデッキ８に取付けた軸受ハウジング３１ａ，３１ｂに、それぞれブレード軸５、６を軸支し、各ブレード軸５、６の下端にリング付きのプレート３２とともに草刈ブレード７を取付ける。
【００２４】
草刈ブレード７には、前縁に草刈刃７ａを形成し、また、草刈ブレード７の外周部の後端側には、刈草片を送り出すためのフィン３３を立ち上げる。このフィン３３は、次第に立ち上がるように前部基線３３ｂから後部基線３３ｃに到る曲面部３３ａを介設し、その曲率半径が回転半径位置に応じて徐々に変化する（例えば、Ｒ２５〜Ｒ１１５）ように、略扇形の範囲の外周縁で最大半径とする。この曲面部３３ａにより、フィン３３の最大限の立ち上がり高さが確保され、それに伴う風速増加の効果が得られるとともに、刈草片がフィン３３にぶつかることなく、傾斜面に沿って高い位置に送り出されるので、刈草片が効率よく送りされ、出刈取性能を向上することができる。
【００２５】
また、草刈ブレード７には、上方に突出する山形リブ３４を長手方向に形成し、特にブレード軸６の近傍は２本の山形リブ３４ａ，３４ａを形成することにより、草刈刃７ａやフィン３３のスペースを確保しつつ、回転半径位置に応じて必要な曲げ剛性が確保されるので、草刈ブレード７の反りを効果的に防止することができる。
【００２６】
草刈ブレード７の固定方法は、ノックピン３５、３５を打ち込んだカラー３６をブレード軸５，６の下端にスプライン嵌合し、そのノックピン３５、３５に合わせて草刈ブレード７とプレート３２を装着してボルト３７で固定する。このように草刈ブレード７を固定することにより、位相ずれを防止した上で、プレート３２により草刈ブレード７の反りを防止し、さらに、プレート３２の溶接リングによってノックピン３５、３５の脱落を防止しつつ、ボルト３７の頭の摩耗を防止することができる。
【００２７】
次に、モーア装置の駆動系のレイアウトについて説明する。モーア装置１の駆動系は、図９の透視平面図に示すように、本機からユニバーサルジョイント２を介して動力を受ける動力入力部３の駆動プーリ１２と駆動力を受ける２つのブレード軸５，６との間に両面タイミングベルトによるベルト機構４を構成する。逆転（ＣＣＷ）側のブレード軸５に取付けた従動プーリ４１について１つのアイドラプーリ４２を配置し、正転（ＣＷ）側のブレード軸６に取付けた従動プーリ４３について２つのアイドラプーリ４４、４５を配置することにより、両従動プーリ４１、４３について必要な巻き付け角を共に確保してそれぞれの歯飛びを防止することにより、９０°の位相差による同期回転を確保することができる。
【００２８】
逆転側のブレード軸５についてのアイドラプーリ４２は、図１０のブレード軸部の拡大縦断面図のように、軸受ハウジング３１ａの上部に取付けたベース５１に可動ベース５２を軸支し、この可動ベース５２上に起設した支軸４２ａに軸支する。可動ベース５２にはねじロッドによる調節部５３とボルトによる固定部５４とを備え、アイドラプーリ４２をベルトテンション設定調節可能に構成する。また、正転側のブレード軸６についてのアイドラプーリ４４，４５は、軸受ハウジング３１ｂの上部に取付けたベース５５に軸支する。
【００２９】
上記構成のアイドラプーリ４２、４４，４５は、薄板材によって形成されたモーアデッキ８から起立する長い軸の頂部に保持する従来の構造と較べ、ベース５１、５５を介して大きな取付け剛性を確保することができる上に、軸受ハウジング３１ａ、３１ｂと一体的なブロックとして取扱うことができるので、容易にメンテナンスすることができる。
【００３０】
アイドラプーリ４２によるベルトテンションは、調節部５３の調節の後に固定部５４で固定する。したがって、ベルトテンションを容易に設定調節することができる。従来のテンション調節は、動力入力部３を前後方向に位置調節することによって可能であるが、その位置調節はベルトテンションを直接受けることから作業が困難な上に移動ストロークに限度があり、また、全長増加は本機の下からの出し入れ作業上も好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【図１】モーア装置を腹装したトラクタの全体側面図
【図２】本発明のトラクタ懸装モーア装置の透視平面図
【図３】本発明のトラクタ懸装モーア装置の透視側面図
【図４】動力入力部の透視拡大正面図
【図５】ホルダ部材の作用平面図
【図６】モーアデッキの平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）
【図７】可動カバーの作用側面図
【図８】ブレード軸および草刈ブレードの縦断面図（Ａ）、下面図（Ｂ）、縦断面図（Ａ）におけるＤ−Ｄ線矢視図（Ｃ）
【図９】モーア装置の駆動系の透視平面図
【図１０】ブレード軸部の拡大縦断面図
【符号の説明】
１ トラクタ懸装モーア装置
２ ユニバーサルジョイント
３ 動力入力部
４ ベルト伝動機構（同期部、駆動部）
５，６ ブレード軸
７ 草刈ブレード
７ａ 草刈刃
８ モーアデッキ
１１ 伝動軸
１１ｂ、１１ｃ 軸受
１２ 駆動プーリ（出力部材）
１２ａ ボス部
１３ フランジ部材
１４ シャーピン（伝動制限手段）
３１ａ，３１ｂ 軸受ハウジング
３５ ノックピン
４１、４３ 従動プーリ
４２、４４，４５ アイドラプーリ
５１、５５ ベース
５２ 可動ベース

Claims (3)

1. 旋回領域が互いに重なる草刈ブレード（７…）を取付けた複数のブレード軸（５，６）の回転を同期させる同期部と、上記複数のブレード軸（５，６）を駆動する動力を伝動する伝動部（４）とを備えるモーアブレード駆動装置において、
   上記伝動部（４）には複数のブレード軸（５，６）の駆動動力を集中して受ける単一の動力入力部（３）を形成し、この動力入力部（３）には同期部（４）を含む複数のブレード軸（５，６）側の負荷強度を越える過大動力の伝動を制限して所定範囲内で動力を伝動する伝動制限手段（１４）を介設したことを特徴とするモーアブレード駆動装置。
2. 前記動力入力部（３）は、入力動力を受けて回動可能な伝動軸（１１）によって形成し、この伝動軸（１１）には、複数のブレード軸（５，６）側を回動する出力部材（１２）と、そのボス部（１２ａ）を回転可能に支持するフランジ部材（１３）とを取付け、このフランジ部材（１３）と出力部材（１２）のボス部（１２ａ）との間に所定範囲内でトルク伝達が可能なシヤピン（１４）を介設し、これらフランジ部材（１３）とシヤピン（１４）とにより前記伝動制限手段を形成したことを特徴とする請求項１記載のモーアブレード駆動装置。
3. 前記同期部は、複数のブレード軸（５，６）を同期回転させるベルト伝動機構（４）によって形成し、このベルト伝動機構（４）には、前記出力部材（１２）として伝動軸に取付けた駆動プーリを備えることを特徴とする請求項２記載のモーアブレード駆動装置。

Images