JP3749453B2 - 伐採物移動機構を備えた草刈り機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーショベルカーの先部に取付けられ、刃物により切断した伐採物を挟んで移動させる伐採物移動機構を備えた草刈り機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川敷や工場建設予定地のような広大な土地に雑草等の植物が大量に生えており、これらの植物を手作業で除去するには時間がかかるため、機械を用いてまとめて除去している。
一方、パワーショベルカーのアームは昇降及び旋回可能に設けられ、さらにアームの先部には、土砂を掘削及び積込み可能な容器状のバケット、及び前記アームとバケットを連結して伸縮し、バケットを傾斜可能なバケットシリンダが設けられている。バケットは、作業の用途において変更可能で、例えば、回転切断刃を備えた草刈り機、及び草刈り機によって刈り取った草を挟んで移動させる伐採物移動機構をアームに取付けることもできた。
【０００３】
図４に示すように、登録実用新案公報第３０４９１５３号に開示された伐採物を移動出来る油圧モーター駆動式草刈り機（以下、草刈り機７０という）は、パワーショベルカーのアーム７２の先部及びバケットシリンダ７３に取付けられたハウジング７４に、油圧モータ７５と、油圧モータ７５に軸７６を介して接続され外周に刃物７７を備えた円板７８を取付け、また、ハウジング７４の後部に曲線状の帯板鉄板７９を設けていた。また、アーム７２の先端付近に、ブラケット８０と油圧シリンダ８１の一端をそれぞれ取付け、ブラケット８０に曲線状の帯板鉄板８２を回動可能に取付け、帯板鉄板８２に油圧シリンダ８１の他端を取付けていた。かかる構成によって、円板７８の刃物７７で刈り取った伐採物を、帯板鉄板７９、８２の間に挟んで、別に配置したトラック等に積載することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の草刈り機７０は、ブラケット８０及び油圧シリンダ８１をアーム７２に取付ける構造であったため、通常使用するバケットから草刈り機７０に取り替える場合には、アーム７２の先部及びバケットシリンダ７３への取付けの他、アーム７２にブラケット８０を予め溶接しておき、また、油圧シリンダ８１の他端と帯板鉄板８２をボルト等を用いて固定する必要があり、交換作業に多大な時間がかかっていた。また、ブラケット８０等の追加工を行う必要があったため、無駄な経費がかかっていた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、草を刈り取る切断部と、伐採物移動機構を一体的に設けて着脱を簡単に行うことができる伐採物移動機構を備えた草刈り機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る伐採物移動機構を備えた草刈り機は、パワーショベルカーのアームの先部及び該アームに設けられたバケットリンクの先部にその基側天井部の２カ所がそれぞれ回動可能でかつ着脱可能に連結され、バケットシリンダの伸縮により傾動可能な本体フレームと、前記本体フレームの底部に回転可能に設けられ、前記本体フレームに設けられたモータによって駆動されて、被伐採物を刈り取る回転刃と、前記本体フレームの後側に固定された固定側部材、及びその基部が前記本体フレームに回動可能に取付けられると共に、前記本体フレームに取付けられたシリンダによって駆動される可動側部材を備えた伐採物挟持手段とを有する。
ここで、バケットシリンダとは、パワーショベルカーのアームの先部に予め設けられ、取付けられるバケット等のアタッチメントを傾動させるシリンダのことをいう。
モータ及びシリンダは、例えば、油圧又は電動のものを用いることができる。
草刈り機は、本体フレームに、回転刃と伐採物挟持手段を一体的に取付けており、本体フレームは、パワーショベルカーのアーム及びバケットリンクに２カ所で着脱可能なので、多数箇所の着脱にかかる多大な労力及び時間を短縮して費用を削減し、また、作業を容易に行うことができる。また、草刈り機の未使用時には各部材が分離せず、一体的に収納することができるので、部品の紛失を防止することができる。
そして、固定側部材を固定配置し、可動側部材のみを移動させるので、装置の構造を簡単にすることができ、全体の重量を抑えることができる。
【０００６】
また、伐採物挟持手段を、前記本体フレームのアーム側に設けている。かかる構成によって、固定側部材によって、刈り取った草を運転席から目視しながら掻き集めることができる。この動作は、通常のバケットに形成された爪部で土砂を掻き取るときの動作と同じなので、運転者による草刈り機の操作性をよくすることができる。
そして、前記モータ及び前記シリンダを、前記パワーショベルカーの油圧源に接続して油圧駆動し、前記パワーショベルカーの運転席から操作することも可能である。モータ及びシリンダの駆動源としてパワーショベルカーの油圧源を用いるので、草刈り機の重量を軽減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る伐採物移動機構を備えた草刈り機１０は、図示しないパワーショベルカーのアーム１２の先部及びアーム１２に設けられたバケットリンク３４の先部にその基側天井部６６の２カ所がそれぞれ回動可能でかつ着脱可能に連結され、バケットシリンダ１４の伸縮により傾動可能な本体フレーム１６を有している。本体フレーム１６は、通常の配置状態では、上部に天板２３、下部に底板２４を備え、天板２３及び底板２４の外周を側板２５で接続している。また、草刈り機１０は、本体フレーム１６の底部に配置された底板２４に回転可能に設けられ、本体フレーム１６に設けられたモータの一例である油圧モータ３８によって駆動されて、被伐採物を刈り取る回転刃１８と、本体フレーム１６の側部に固定された固定側部材１９、及びその基部が本体フレーム１６に回動可能に取付けられると共に、本体フレーム１６に取付けられたシリンダの一例である油圧シリンダ２２によって駆動される可動側部材２１を備えた伐採物挟持手段６７とを有している。なお、伐採物移動機構とは、伐採物挟持手段６７及び伐採物挟持手段６７とパワーショベルカーの油圧源とを接続する図示しない接続用の油圧配管をいう。以下、詳しく説明する。
【０００８】
まず、本体フレーム１６について説明する。本体フレーム１６の天板２３及び底板２４は、前側が半円状、後側が矩形状に形成されており、天板２３及び底板２４の外周を、屈曲した側板２５で接続している。すなわち、本体フレーム１６の外形は、前側が半円柱状、後側が矩形状に形成されている。
側板２５の例えば、左側部には、開口部２６が形成され、本体フレーム１６の外側から本体フレーム１６の内部に工具等を挿入して作業を行うことができるように構成されている。天板２３の上部には、前後に長い接続板２７、２７ａが幅方向の両端部に溶接固定されている。接続板２７、２７ａの後側には、回動支持軸３３が挿通でき、架け渡されて固定される回動取付け孔２８、２８ａがそれぞれ形成されている。また、接続板２７、２７ａの前側には、揺動支持軸３５が挿通でき、架け渡されて固定される揺動取付け孔２９、２９ａがそれぞれ形成されている。回動取付け部１３は回動支持軸３３を備え、揺動取付け部１５は揺動支持軸３５を備えている。そして、基側天井部６６は、回動取付け部１３、揺動取付け部１５及びこれらを支持する接続板２７、２７ａによって構成されている。
【０００９】
ここで、パワーショベルカーのアーム１２の構造について説明する。パワーショベルカーは通常の工事等に用いられている汎用品で、前側に回動可能なブームを備え、アーム１２は、ブームの前側に回動可能に設けられている。アーム１２の先側には、バケットシリンダ１４の基部が回動可能に設けられ、バケットシリンダ１４のロッド先部３０とアーム１２の先端部は、両端部が回動可能な第１リンク部材３１で接続されている。アーム１２に設けられた第１リンク部材３１よりさらに先側には、回動挿通孔３２が形成され、回動挿通孔３２は、回動取付け孔２８、２８ａの間に配置されて、回動支持軸３３が挿入される。このようにして、アーム１２と本体フレーム１６は、回動可能に連結される。
【００１０】
一方、ロッド先部３０には、バケットリンク３４の一端部が回動可能に接続されている。また、バケットリンク３４の他端部には揺動挿通孔３６ａが形成され、揺動挿通孔３６ａは、揺動取付け孔２９、２９ａの間に配置されてから、揺動支持軸３５が挿入される。このようにして、バケットリンク３４と本体フレーム１６は、揺動可能に連結される。
図１は、バケットシリンダ１４のロッドを少し伸ばした状態を示している。この位置からロッドを縮めると、回動取付け部１３の位置は変わらずに揺動取付け部１５が上方に移動し、本体フレーム１６は、後側が下がるように傾斜する。また、逆に、ロッドを伸ばすと、本体フレーム１６は前側が下がるように傾斜し、このロッドの動作によって、本体フレーム１６は、回動支持軸３３を中心に実質的に１００度程度回動することができる。
【００１１】
次に、本体フレーム１６に設けられた回転軸１７及び回転刃１８について説明する。回転軸１７は、底板２４に設けられた軸受３６に中間部を保持されて垂直に設けられ、その上端部は継手３７を介してモータの一例である油圧モータ３８に接続され、油圧モータ３８によって回転可能である。油圧モータ３８は、架台３９を介して底板２４に固定されている。
また、回転軸１７の下端部は、回転刃１８の、中央に接続用ボス部４０を備えた円板部４１に接続されている。また、図３に示すように、円板部４１の周囲には、刃物取付け軸４２が４５度おきに設けられている。
外側端が尖って変形した三角状に形成された刃物４３は、基部が刃物取付け軸４２に取付けられ、側部の回転方向前側（回転して被伐採物に当接する側）には刃部４４が形成されている。刃部４４の形状は、回転方向前側が進行方向に対して円弧状にくぼんで形成されている。かかる構成によって、刃部４４の接触距離が長くなりより切れやすくすることができる。
【００１２】
円板部４１は、油圧モータ３８によって、例えば、１０００ｒｐｍ前後の速度で回転し、各刃物４３は、図３に示すように、遠心力によって刃部４４を円板部４１の外周縁より外側に突出した状態で回転し、この刃部４４によって地上の被伐採物を刈り取ることができる。被伐採物に異物が混入していた場合には、刃物４３は円板部４１の回転方向とは逆側に回動して、異物から逃げることができるので、刃部４４の欠損を防止することができる。
なお、底板２４と円板部４１との間には、スカート部６９を設け、被伐採物が回転軸１７に絡みつくことを防止している。
回転刃１８は、円板部４１、接続用ボス部４０、刃物取付け軸４２、及び刃物４３によって構成されている。
【００１３】
図１〜図３に示すように、回転刃１８の実質的に後側半分には、回転刃１８の外周縁より半径方向外側に同心状に配置され、回転刃１８で切断され半径方向外側に飛散する伐採物を衝突させ、下方に落下させる平面視して円弧状の飛散防止カバー４５〜４７が設けられている。飛散防止カバー４５、４７のそれぞれの前端部は、側板２５の両側に三角形状の保持板４８、４９を介してそれぞれ接続されている。
ここで、板状に形成され、本体フレーム１６の後側（アーム１２側）に平行に配置されて固定側部材１９を構成する複数枚の挟持板５７〜６０について説明する。挟持板５７〜６０は、下側に向かって徐々に拡幅して形成されている。挟持板５７、６０の前部は本体フレーム１６の後方両角部に平行に固定され、挟持板５８、５９はその間に平行に配置される。また、挟持板５８、５９は、挟持板５７、６０の上半分を除去した形状に形成され、挟持板５７〜６０の曲線状に形成された後側端６８は、側面視したときに重合するように配置されている。
また、挟持板５７、６０の下部は、飛散防止カバー４５、４７の後端部に接続されている。
挟持板５７、６０の間には、少しの隙間をあけて飛散防止カバー４６が配置され、飛散防止カバー４６の両端部には、挟持板５８、５９が接続されている。
なお、挟持板５７、５８間の隙間の幅と、挟持板５９、６０間の隙間の幅は、それぞれ２０〜５０ｃｍ程度に形成しているが、伐採物の長さや絡み具合によって、伐採物を保持しやすい範囲であれば、これより小さくしても大きくしてもよい。
【００１４】
次に、本体フレーム１６に回動軸２０を介して回動可能に設けられた可動側部材２１について説明する。回動軸２０は、軸心の向きを両側方に配置して、その両端部を、天板２３の下部の後側であって挟持板５７、６０の間に溶接固定された２枚の軸保持板６２、６３に支持されている。
可動側部材２１は、回動軸２０に外挿された筒状部材５２と、回動軸２０の下方に平行に配置され、筒状部材５２に接続板６４、６５で連結される大径パイプ部材５３と、大径パイプ部材５３の両端部にその基部を固定し、先部が挟持板５７、５８間の隙間と、挟持板５９、６０間の隙間に回動してそれぞれ嵌入可能な挟持爪部５４、５５とを有している。挟持爪部５４、５５の先部は尖った形状に形成され、それぞれの先端は、前側に少し屈曲している。両側の挟持爪部５４、５５の中間部は、後側に少し傾斜した補強板５６で接続されている。
【００１５】
次いで、可動側部材２１を駆動する油圧シリンダ２２について説明する。油圧シリンダ２２は、基端部が天板２３の下部の前側に回動可能に取付けられ、ロッドの先端部が、回動接続軸６１を介して可動側部材２１の接続板６４、６５に回動可能に取付けられる。このとき、油圧シリンダ２２の基端部は、油圧モータ３８の直上方に配置されている。油圧シリンダ２２は、油圧モータ３８の上方位置を避けて設けることも可能で、この場合には、草刈り機の高さをさらに低く形成でき、草刈り機を軽量、コンパクトに形成することが可能になる。
挟持爪部５４、５５は、回動軸２０を中心に回動することができ、挟持爪部５４、５５の先部及び補強板５６は、伐採物を掻き取りながら前方に移動し、挟持板５７〜６０との間で伐採物を挟持することができる。また、挟持爪部５４、５５の先部は、挟持板５７、５８間の隙間と、挟持板５９、６０間の隙間に嵌入する櫛歯状に形成され配置されているので、把持した塊状の伐採物の下部を強固に保持して、持ち上げた伐採物が落下することを防止できる。また、挟持板５７〜６０、及び挟持爪部５４、５５のそれぞれの面に水平な方向に移動して伐採物を把持する機構なので、２面で挟んで移動する方式に比べて使用する板状材の面積を小さくして、装置全体の軽量化を図ることができる。
【００１６】
油圧モータ３８及び油圧シリンダ２２は、パワーショベルカーの図示しない油圧源に接続して油圧駆動することができ、パワーショベルカーの運転席から操作することができる。
回転軸１７、回転刃１８、固定側部材１９、可動側部材２１、及び油圧シリンダ２２は、本体フレーム１６に一体的に取付けられている。そして、この状態で、本体フレーム１６は、アーム１２に回動取付け部１３及び揺動取付け部１５を介して着脱可能に構成されている。
【００１７】
パワーショベルカーに用いられる通常のバケットの重量は、例えば、１８０ｋｇ〜２００ｋｇ程度であるが、これに土砂を積載したときの重量は５００ｋｇ以上になる。草刈り機１０の重量は、例えば、２４０ｋｇ程度であるが、伐採物は軽量で、自重以外に加わる負荷が小さいので、伐採物移動機構を備えた草刈り機１０は、問題なく使用することができる。
続いて、草刈り機１０の使用手順について説明する。
（準備工程）
草刈り機１０は接続用配管と共に倉庫に保管されている。草刈り機１０を取付けるときには、まず、パワーショベルカーに取付けてある図示しないバケットをアーム１２の先部及びバケットリンク３４の先部から取外す。
（取付け工程）
次いで、草刈り機１０の本体フレーム１６を、回動取付け部１３と揺動取付け部１５を介してアーム１２とバケットリンク３４に取付け、油圧シリンダ２２、油圧モータ３８とパワーショベルカーを油圧配管で接続する。
【００１８】
（伐採工程）
パワーショベルカーを操作して、回転刃１８を、地面と実質的に平行に配置し、油圧モータ３８を駆動して、所定範囲内の雑草等の被伐採物を刈り取る。
（集積工程）
油圧モータ３８を停止した後、バケットシリンダ１４を操作して、固定側部材１９の下端部で地上に散乱した刈り取った後の伐採物を掻き集め、また、油圧シリンダ２２を随時作動させ、可動側部材２１と固定側部材１９で伐採物を挟持し、所定箇所に集積し、又はトラック等に積載して運搬する。なお、本工程は、伐採工程を行いながら実施することも可能である。
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、挟持板と挟持爪部の数を増やして伐採物の把持を確実なものにすることができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の伐採物移動機構を備えた草刈り機においては、パワーショベルカーのアーム及びバケットリンクの先部に基側天井部の２カ所だけで着脱可能なので、着脱にかかる多大な労力及び時間を短縮して費用を削減し、また、作業を容易に行うことができる。さらに、可動側部材及びシリンダが本体フレームに一体的に設けられているので、動作確認や回動位置の調整を、草刈り機の取付けの度に行うことが不要になり、取付け後にすぐ使用することができる。また、草刈り機の未使用時には各部材が分離せず、一体的に収納することができるので、部品の紛失を防止することができる。
そして、可動側部材のみを移動させるので、装置の構造を簡単にすることができ、全体の重量を抑えることができる。
また、伐採物挟持手段を、本体フレームのアーム側に設けるので、刈り取った草を、固定側部材で運転席側に掻き集めることができ、パワーショベルカーの運転席からの運転者による草刈り機の操作性をよくすることができる。
そして、請求項２記載の伐採物移動機構を備えた草刈り機においては、モータ及びシリンダを、パワーショベルカーの油圧源に接続して油圧駆動するので、草刈り機に駆動源を別に設ける必要がなく、重量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る伐採物移動機構を備えた草刈り機の側断面図である。
【図２】同伐採物移動機構を備えた草刈り機の一部切欠き正面図である。
【図３】同伐採物移動機構を備えた草刈り機の底面図である。
【図４】従来例に係る草刈り機の側断面図である。
【符号の説明】
１０：草刈り機、１２：アーム、１３：回動取付け部、１４：バケットシリンダ、１５：揺動取付け部、１６：本体フレーム、１７：回転軸、１８：回転刃、１９：固定側部材、２０：回動軸、２１：可動側部材、２２：油圧シリンダ（シリンダ）、２３：天板、２４：底板、２５：側板、２６：開口部、２７、２７ａ：接続板、２８、２８ａ：回動取付け孔、２９、２９ａ：揺動取付け孔、３０：ロッド先部、３１：第１リンク部材、３２：回動挿通孔、３３：回動支持軸、３４：バケットリンク、３５：揺動支持軸、３６：軸受、３６ａ：揺動挿通孔、３７：継手、３８：油圧モータ（モータ）、３９：架台、４０：接続用ボス部、４１：円板部、４２：刃物取付け軸、４３：刃物、４４：刃部、４５〜４７：飛散防止カバー、４８、４９：保持板、５２：筒状部材、５３：大径パイプ部材、５４、５５：挟持爪部、５６：補強板、５７〜６０：挟持板、６１：回動接続軸、６２、６３：軸保持板、６４、６５：接続板、６６：基側天井部、６７：伐採物挟持手段、６８：後側端、６９：スカート部

Claims (2)

1. パワーショベルカーのアームの先部及び該アームに設けられたバケットリンクの先部にその基側天井部の２カ所がそれぞれ回動可能でかつ着脱可能に連結され、バケットシリンダの伸縮により傾動可能な本体フレームと、
   前記本体フレームの底部に回転可能に設けられ、前記本体フレームに設けられたモータによって駆動されて、被伐採物を刈り取る回転刃と、
   前記本体フレームの後側に固定された固定側部材、及びその基部が前記本体フレームに回動可能に取付けられると共に、前記本体フレームに取付けられたシリンダによって駆動される可動側部材を備えた伐採物挟持手段とを有し、
   前記伐採物挟持手段は、前記本体フレームのアーム側に設けられていることを特徴とする伐採物移動機構を備えた草刈り機。
2. 請求項１記載の伐採物移動機構を備えた草刈り機において、前記モータ及び前記シリンダは、前記パワーショベルカーの油圧源に接続されて油圧駆動され、前記パワーショベルカーの運転席から操作可能であることを特徴とする伐採物移動機構を備えた草刈り機。

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