JP3806465B2 - 作業車両用の作業装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタや建設車両などの作業車両に装着される作業装置に関し、より具体的にいえば、草刈り作業や路面の清掃作業などに使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の作業装置には、従来では、特開昭６２−２５３３１０号公報に記載されたものがある。これは、草刈り用の作業装置であって、作業車両の車体に第１アームを第１シリンダによって上下方向へ回動可能にし、その第１アームの先端部に支持した第２アームを第２シリンダによって上下方向へ回動可能にし、その第２アーム１２の先端部に支持した草刈り機を所定の高さに保った状態で作業車両を走行させて草刈りを行うようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術の構成では、車体と草刈り機との間隔を一定に保ったままでその草刈り機の高さを変更するには、上記の第１アームと第２アームとを回動操作する必要がある。このため、草刈りされる地面に凹凸がある場合には、オペレータは上記の凹凸に合わせて第１と第２との２つのシリンダを細かく伸縮操作する必要があるので、草刈り時の操作が煩雑となり、かつ、作業精度が低下するという問題があった。また、上記の煩雑な操作によって車両の走行速度が遅くなるため、草刈り作業の能率が悪かった。
なお、上記の作業装置を利用して路面を清掃する場合にも、同様の問題が生じる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、草刈り作業や清掃作業などの作業時の操作を容易にするとともに、その作業精度を向上させ、さらには、能率よく作業できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
(請求項１の発明)
請求項１の発明は、上記の目的を達成するため、例えば、図１から図３、又は図１８から図２０に示すように、作業車両用の作業装置を次のように構成したものである。
車体２に対して上下方向へ回動可能に支持した第１アーム１１を車幅方向Ｗへ突出させた状態で、上記の第１アーム１１の先端寄り部に第２アーム１２の上部を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、上記の第２アーム１２の下部に第３アーム１３を上記の車体２の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム１３の下部に作業機３０を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、上記の第１アーム１１を回動させる第１アクチュエータ２１を設けると共に、上記の第２アーム１２を回動させる第２アクチュエータ２２を設け、前記の第２アーム１２の下部に前記の第３アーム１３を車幅方向Ｗへも回動可能に支持すると共に、その第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂを設けた。
【０００６】
(請求項２の発明)
請求項２の発明は、前記の目的を達成するため、例えば図１８から図２０に示すように、次のように構成したものである。
車体２に支持されて上下方向へ回動されるブーム９０と、そのブーム９０に支持されて上下方向へ回動される第１アーム１１と、その第１アーム１１の先端寄り部に支持されて上下方向へ回動される第２アーム１２とを備えた作業車両に取り付けられる作業装置であって、
上記ブーム９０を車幅方向Ｗへ突出させた状態で、上記の第２アーム１２の下部に第３アーム１３を上記の車体２の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム１３の下部に作業機３０を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、前記の第２アーム１２の下部に前記の第３アーム１３を車幅方向Ｗへも回動可能に支持すると共に、その第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂを設けた。
【０００７】
(請求項３の発明)
請求項３の発明は、例えば、前記の図１から図３と図６に示すように、上記の請求項１又は２の構成に次の構成を加えたものである。
前記の草刈り機３０の重心位置Ｇよりも前方部に、前記の第３アーム１３の下部に支持される支持部分Ｓを設けた。
【０００８】
【０００９】
(請求項４の発明)
請求項４の発明は、例えば図２０に示すように、上記の請求項１から３のいずれかの構成において、前記の第３アーム１３の下部に、前記の作業機３０の車幅方向Ｗへの回動を所定の角度内に規制する弾性手段101・101を設けた。
【００１０】
(請求項５の発明)
請求項５の発明は、例えば図２１に示すように、上記の請求項１から４のいずれかの構成において、前記の第３アーム１３の前後方向への揺動を抑制する別の弾性手段102を設けたものである。
【００１１】
(請求項６の発明)
請求項６の発明は、例えば図１５に示すように、上記の請求項１から５のいずれかの構成において、前記の第１アーム１１から前記の第２アーム１２までの間に、前記の第３アーム１３の上部の高さ位置を変更する調節手段Ａを設けたものである。
【００１２】
【作用効果】
(請求項１の発明)
請求項１の発明は、例えば、図１から図３(又は図１８から図２０)に示すように、草刈り作業に利用した場合には次のように作用する。
図１に示すように、畦９の上面と内面の草を刈り取る場合には、作業車両１を水田７に乗り入れて、第１アーム１１を上下方向へ回動させると共に第２アーム１２を車幅方向Ｗへ回動させて、草刈り機(作業機)３０を畦９に沿わせる。
その後、作業車両１を走行させて上記の草刈り機３０によって上記の畦９の草を刈り取っていく。上記の刈り取り中において、畦９に凸部分がある場合には、その凸部分に追従して第３アーム１３が後ろ上向きへ回動され(図３中の二点鎖線図を参照)、その草刈り機３０が畦９の凹部分に差しかかると、上記の後ろ上向き回動姿勢の第３アーム１３が前え下向きへ復帰回動される。これにより、畦９の草が草刈り機３０によって円滑に刈り取られていく。
なお、上記の作業機を路面の清掃作業に利用する場合にも同様に作用する。
【００１３】
従って、請求項１の発明は次の効果を奏する。
草刈りや清掃などの作業時において、草刈りされる地面の凹凸や清掃される路面の凹凸に追従して第３アームが作業方向へ自動的に回動されて作業機の高さを自動的に変更するので、草の刈り残しや清掃残し等の作業残しが生じにくい。
上記の効果は、第３アームが自動的に回動することによって達成されるので、オペレータが第１アクチュエータや第２アクチュエータを細かく操作する必要がない。このため、草刈りや清掃などの作業操作が容易となってオペレータの疲労を軽減できる。
【００１４】
また、作業操作が容易なので、オペレータは作業車両の操作に集中してその操作速度を速められる。その結果、能率よく作業を行える。
なお、オペレータが作業車両の走行操作に集中できるので、走行ミスが少なくなる。このため、草刈り作業の場合には、水田や畑の作物が作業車両の車輪で踏まれるのを抑制して、収穫量を高められる。
【００１５】
加えて請求項１の発明は、例えば、同上の図１から図３と図１１または図１３に示すように、さらに次のように作用する。
【００１６】
図１１に示すように傾斜面６５の草刈り時において、水田などの乗り入れ路の状態によってトラクタの走行方向が車幅方向Ｗへズレて草刈り機 ( 作業機 ) ３０が傾斜面６５から遠 ざかっていく場合がある。この場合には、その傾斜面６５と草刈り機３０との間に隙間が空いてしまい、刈り残しが生じるおそれがある。しかし、同上の図１１に示すように、第３アーム１３を車幅方向Ｗの右側へ回動させた傾斜状態で使用することによって、草刈り機３０の自重によって支持部分Ｓへ押圧力Ｐを作用させて、その草刈り機３０を上記の傾斜面６５へ沿わせることが可能となる。これにより、その傾斜面６５の刈り残しが生じない。
【００１７】
また、上記の第３アーム１３は、車幅方向Ｗの回動角度をストップ手段Ｂによって所定角度θ内に規制したので、次のように作用する。
図１０に示すように、草刈り機 ( 作業機 ) ３０によって傾斜面６５の草を刈る場合には、まず、第２アクチュエータ２２によって第２アーム１２を一点鎖線図の位置から実線図の位置へ回動させていき、草刈り機３０の左端を上記の傾斜面６５に接当させる。すると、その傾斜面６５からの反力によって上記の草刈り機３０へ作用する時計回りのモーメントが第３アーム１３を介してストップ手段Ｂによって受けとめられるので、その第３アーム１３に対して草刈り機３０が時計回りの方向へ回転されて傾斜面６５に沿わされる。この状態で前記トラクタ１を走行させて草刈りを行う。
なお、上記の作業機を清掃作業に利用する場合にも同様に作用する。
【００１８】
従って、請求項１の発明は次の効果を奏する。
第２アームの下部に第３アームを車幅方向へも回動可能に支持すると共にその車幅方向への回動を所定角度内に規制するストップ手段を設けので、作業機を傾斜面に円滑に沿わせることと同上の傾斜面の作業残しを抑制することとを両立できる。
【００１９】
(請求項２の発明)
請求項２の発明は、上記の請求項１の発明と同様の作用効果を奏するが、例えば図１８から図２０に示すように、さらに次の効果を奏する。
作業車両１に設けられた既設の第１アーム１１及び第２アーム１２に対して第３アーム１３を介して作業機３０を取り付けるだけでよいので、上記の第１アーム１１及び第２アーム１２を新たに設ける必要がなく、作業装置の構成が簡素化する。
【００２０】
(請求項３の発明)
請求項３の発明は、基本的には上記の請求項１又は２の発明と同様に作用するが、例えば、同上の図１から図３と図６に示すように、さらに次のように作用する。
草刈り機(作業機)３０の重心位置Ｇよりも前側の部分に第３アーム１３用の支持部分Ｓを設けたので、作業車両１の走行時には上記の草刈り機３０を牽引しながら草刈りでき、押して草刈りする場合と比べると草刈り機３０の受ける抵抗が少なくなる。その結果、草刈り機３０の刈り取り性能が向上する。
なお、上記の作業機を路面の清掃作業に利用する場合にも同様に作用して作業性能が向上する。
【００２１】
(請求項４の発明)
請求項４の発明によれば、例えば図２０に示すように、作業機３０の車幅方向Ｗへの回動を所定の角度内に規制する弾性手段101を設けたので、作業機３０が車幅方向へ揺動されたときの衝撃を上記の弾性手段101によって緩衝できる。このため、過度な力が作用しなくなって作業装置の寿命が延びる。
なお、上記の弾性手段101を高さ調節可能に構成した場合には、上記の作業機３０の回動角度を作業条件に適合する値に設定可能である。
【００２２】
(請求項５の発明)
請求項５の発明によれば、例えば図２１に示すように、第３アーム１３の前後方向への回動を抑制する別の弾性手段102を設けたので、地面や路面から作業機が受ける作業抵抗によって上記の第３アーム１３が過度に揺動されるのを防止できる。このため、草刈りや清掃などの作業をさらに能率よく行える。
【００２３】
(請求項６の発明)
請求項６の発明によれば、例えば図１５に示すように、第３アーム１３の上部の高さ位置を変更する調節手段Ａを設けたので、さらに次の作用効果を奏する。
第１アーム１１を支持する車体のヒッチ高さが標準の作業車両の場合には、第２アーム１２を収縮させた状態で使用する。これに対して、上記のヒッチ高さが標準よりも数百mmから千mm程度も高い作業車両の場合には、上記の第２アーム１２を伸長させた状態で使用する。これにより、第３アーム１３の上部の高さ位置を標準の作業車両とほぼ同じ高さに位置させることが可能となる。
従って、作業装置を機種の異なる車両に共用できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
(第１実施形態)
図１から図１２は、本発明の第１実施形態を示し、本発明を草刈り装置に適用したものを例示して説明する。
まず、図１から図５によって、草刈り装置の全体構成を説明する。図１は、作業車両であるトラクタの走行方向の前側から草刈り装置を見た図である。図２は、上記の図１中の矢印II部分の拡大図である。図３は、同上の図１中のIII−III線矢視図である。図４は、上記の草刈り装置用のヒッチ部分の平面図である。図５は、上記の図４中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【００２５】
作業車両であるトラクタ１の車体２の前部にヒッチ３が取り付けられ、そのヒッチ３に草刈り装置４が取り付けられる。図１において、符号５・５は車輪、符号６は運転シート、符号７は水田、符号８は稲株で、符号９は畦である。なお、各図中の矢印Ｆは上記トラクタ１の前後方向(走行方向)の前側を示し、矢印Ｒは前後方向の後側を示し、矢印Ｗは同上トラクタ１の車幅方向を示している。
【００２６】
上記の草刈り装置４は次のように構成される。
前記のヒッチ３に支持したブラケット１０に第１アーム１１が上下方向へ回動可能に支持され、その第１アーム１１が第１油圧シリンダ(第１アクチュエータ)２１によって回動される。上記ブラケット１０は、主として図４と図５に示すように、枢支ピン１４の回りに水平旋回可能に支持されている。そして、上記ブラケット１０の５つの位置決め孔１６のいずれかの孔と上記ヒッチ３の支持孔１５とをピン１７によって連結することにより、上記のブラケット１０および第１アーム１１が車幅方向の左右両側位置と左右斜め前側位置と前側位置との５つの位置に変更可能とされている。
【００２７】
図１に示すように、上記の第１アーム１１を車幅方向Ｗへ突出させた状態において、上記の第１アーム１１の先端寄り部に第２アーム１２の上部が同上の車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。その第２アーム１２は、平行リンク式に構成されて、第２油圧シリンダ(第２アクチュエータ)２２によって回動される。
【００２８】
また、同上の図１と図２および図３に示すように、上記の第２アーム１２の下部に平行リンク式の第３アーム１３が支持される。その第３アーム１３は、複数の連結ピン１８によって上記の車体２の前後方向へ回動されると共に、その連結ピン１８に外嵌した球継手１９によって車幅方向Ｗへも回動可能とされる。図２に示すように、上記の第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂが設けられる。そのストップ手段Ｂは、上記の第３アーム１３の上リンク部分２６の左右の側壁２６ａ・２６ａによって構成されている。
【００２９】
上記の第３アーム１３の下リンク部分２７には連結ピン２９によって草刈り機３０が車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。その草刈り機３０の具体的な構造を図６から図９によって説明する。
図６は草刈り機３０の平面図である。図７は、上記の図６中のVII−VII線矢視図である。図８は、同上の図６中のVIII−VIII線矢視図である。図９は、草刈り機３０の動力伝達系統を示す模式図である。
【００３０】
その草刈り機３０のフレーム３０ａは、第１フレーム３１と第２フレーム３２とからなり、これら２つのフレーム３１・３２がヒンジ手段３３によって上下方向で所望の角度に折り曲げ可能とされる。なお、上記のヒンジ手段３３は、具体的には図示してないが、複数の蝶番と、折り曲げ角度を調節する位置決めピンとを備えている。また、上記の各フレーム３１・３２には、刈り取られる草を下側へ案内するガイド板３４が設けられている。
【００３１】
上記の第１フレーム３１には、ローラ形案内輪３５と補助輪３６とが支持される。また、第２フレーム３２にも、ローラ形案内輪３７と補助輪３８とが支持される。上記の各輪３５・３６・３７・３８は、高さ調節可能に取り付けられており、これにより、刈り取り高さを調節できるようになっている。また、各補助輪３６・３８は、進行方向の角度を調節できるように構成してあり、これにより、草刈り機３０の直進性が向上されている。
【００３２】
上記の第１フレーム３１に第１カッタ４１が回転自在に支持され、第２フレーム３２に第２カッタ４２が回転自在に支持される。これらカッタ４１・４２は次のように駆動される。
第１フレーム３１に設けた油圧モータ４４は、前記トラクタ１の油圧ポンプユニットへ油圧ホースによって接続されている(いずれも図示せず)。その油圧モータ４４の回転は、第１プーリ４５とＶベルト４６と第２プーリ４７と第１ベベルギヤ５１と第２ベベルギヤ５２とを順に経て、前記の第１カッタ４１へ伝達される。これと同時に、上記の第２ベベルギヤ５２の回転が、第３ベベルギヤ５３とプロペラシャフト手段４９と第４ベベルギヤ５４と第５ベベルギヤ５５とを順に経て前記の第２カッタ４２へ伝達される。
【００３３】
上記プロペラシャフト手段４９は、２つの自在継手５７・５７と伸縮式の伝動部材５８とを備える。その伝動部材５８は、内部材５９と外部材６０とを回転駆動可能で軸心方向へ伸縮可能に嵌合させることによって構成されている。これにより、前記の第１フレーム３１に対して第２フレーム３２を所望の角度で折り曲げた場合であっても第２カッタ４２へ動力を円滑に伝達できる。
【００３４】
上記の草刈り機３０の第１フレーム３１に支持部分Ｓが設けられ、その支持部分Ｓが前記の第３アーム１３の下リンク部分２７に支持される(図１参照)。上記の支持部分Ｓは上記の草刈り機３０の重心位置Ｇよりも前側の部分に設けられている。これにより、トラクタ１の前進時には草刈り機３０を牽引した状態で刈り取りでき、その草刈り機３０を押して刈り取りする場合と比べると上記の草刈り機３０の受ける抵抗が少なくなるので、刈り取り性能が向上する。
【００３５】
上記の草刈り装置４の作動を、主として前記の図１と図１０から図１２によって説明する。
図１に示すように、畦９の上面と内面の草を刈り取る場合には、車輪５・５が稲株８・８の間に位置するようにトラクタ１を水田に乗り入れ、第１アーム１１を上下方向へ回動させると共に第２アーム１２を車幅方向Ｗへ回動させて、草刈り機３０の第１フレーム３１の各輪３５・３６を畦９の上面に載せる(図６から図８を参照)。次いで、上記の第１フレーム３１に対して第２フレーム３２を折り曲げて、その第２フレーム３２の各輪３７・３８を畦９の内面に載せる(同上の図６から図８を参照)。
【００３６】
その後、上記の草刈り機３０のカッタ４１・４２(図８参照)を回転させながらトラクタ１を前進させて、上記の畦９の上面および内面の草を同時に刈り取っていく。上記の刈り取り中において、畦９に凸部分がある場合には、その凸部分に追従して第３アーム１３が後ろ上向きへ回動され(図３中の二点鎖線図を参照)、その草刈り機３０が畦９の凹部分に差しかかると、上記の後ろ上向き回動姿勢の第３アーム１３が前え下向きへ復帰回動される。これにより、畦９の上面および内面の草が草刈り機３０によって円滑に刈り取られる。なお、上記の草刈り機３０に障害物が衝突した場合にも、上記と同様に第３アーム１３が後ろ上向きに回動されるので、その障害物を円滑に回避できる。
【００３７】
図１０は、図１に相当する部分図であって、草刈り機３０によって傾斜面６５の草を刈る場合を示している。なお、草刈り機３０は、第１フレーム３１と第２フレーム３２とを真っすぐに延ばした状態で使用する。草刈り時には、まず、第２シリンダ２２によって第１アーム１１を一点鎖線図の位置から実線図の位置へ回動させていき、その草刈り機３０の左端を上記の傾斜面６５に接当させる。すると、その傾斜面６５からの反力によって上記の草刈り機３０へ時計回りのモーメントが作用すると共にその時計回りのモーメントが第３アーム１３を介して前記ストップ手段Ｂによって受けとめられるので、その第３アーム１３に対して草刈り機３０が時計回りの方向へ回転されて傾斜面６５に沿わされる。この状態で前記トラクタ１を前進させて草刈りを行う。
【００３８】
上記の第３アーム１３は、図１１に示すように、さらに次のように作用する。
草刈り中においては、一般にはトラクタが図中の紙面に垂直な方向へ走行されるが、水田の稲株間の乗り入れ路の状態によってはトラクタが走行していくにつれて上記の傾斜面６５から離れていく場合がある。この場合には、上記の草刈り機３０も傾斜面６５から遠ざかっていくので、その傾斜面６５と草刈り機３０との間に隙間が空いてしまい、刈り残しが生じるおそれがある。しかし、同上の図１１に示すように、第３アーム１３を車幅方向の右側へ回動させた傾斜状態で使用することによって、草刈り機３０の自重によって支持部分Ｓへ押圧力Ｐを作用させて、その草刈り機３０を上記の傾斜面６５へ沿わせることが可能となる。これにより、その傾斜面６５に刈り残しが生じない。
【００３９】
上記の第３アーム１３を車幅方向へ回動可能に構成すると共にその回動をストップ手段Ｂによって所定角度内に規制した長所は、次の通りである。
仮に、第２アーム１２に対して第３アーム１３を車幅方向Ｗへ回動不能に構成した場合には、傾斜面６５からトラクタ１が離れていくに従って草刈り機３０も傾斜面６５から離れていくので、刈り残しが生じるおそれがある。この問題を解消するには、第１アーム１１と第２アーム１２とを操作して草刈り機３０を傾斜面６５に近づければ良いが、これでは上記のアーム１１・１２の操作が煩雑となってオペレータに負担がかかる。
【００４０】
また、仮に、第２アーム１２に対して第３アーム１３を車幅方向Ｗへ回動自在に構成した場合には、傾斜面６５における草刈り時の反力によって草刈り機３０に反時計回りのモーメント作用すると、そのモーメントによって上記の第３アーム１３が反時計回りの方向へ自由に回動されて草刈り機３０が水平姿勢に復帰されるので、草刈りを行えなくなる。
【００４１】
本実施形態によれば、前述したように、第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度に規制することによって、傾斜面６５の刈り残しを防止することと同上の傾斜面６５に草刈り機３０を円滑に沿わせることとを両立できるのである。
前記の図２中の回動角度θは、１０度から３０度の範囲が好ましく、さらには、１０度から２０度の範囲が最も好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態の草刈り装置４によれば、図１２に示すように、トラクタ側から見て外側の傾斜面７０を草刈りすることも可能である。
【００４３】
図１３から図１７は、第１変形例から第４変形例を示している。
図１３は、第１変形例を示し、前記の図２に相当する図である。この場合、前記の第３アーム１３の前記ストップ手段Ｂを、上リンク部分２６の左右の側壁２６ａ・２６ａに螺合した調節ボルト７２によって構成してある。
【００４４】
図１４は、第２変形例を示し、草刈り装置の第１アーム１１と第２アーム１２の部分図である。この場合、第１アーム１１の基体部分７４に枢支ピン７５によって先端部分７６を上下回動自在に支持し、上記の基体部分７４に設けた支持孔７７と上記の先端部分７６に設けた調節孔７８とにピン(図示せず)を挿入することによって、上記の先端部分７６の回動角度を調節できるようにしたものである。上記の構成の調節手段Ａによって第３アーム１３(前記の図１参照)の上部の高さ位置が変更可能となり、前記の図１中のヒッチ３の高さ位置が大幅に大きい機種のトラクタにも標準機種の草刈り装置４を適用できる。
【００４５】
即ち、上記ヒッチ３の高さ位置が標準高さのトラクタの場合には、基体部分７４と先端部分７６とを真っすぐにした状態で固定しておく。これに対して、上記ヒッチ３の高さ位置が標準高さよりも数百mmから千mm程度も高いトラクタの場合には、図１４に示すように、先端部分７６を下向きに回動した状態で固定する。これにより、前記の第３アーム１３(ここでは図示せず)の上部の高さ位置を標準のトラクタとほぼ同じ高さに位置させることが可能となる。このため、草刈り装置４を機種の異なるトラクタに共用できる。
【００４６】
図１５は、第３変形例を示し、上記の図１４に相当する図である。この場合、前記の調節手段Ａを第２アーム１２に設けてある。即ち、その第２アーム１２の左右のリンク部分８０を上下方向へ伸縮自在で所望の長さに固定できるようにしたものである。符号８１は、図外のピンが挿入される高さ調節孔である。上記のリンク部分８０を伸縮させることにより、第３アーム１３の上部の高さ位置が変更可能とされている。
【００４７】
図１６と図１７とは、第４変形例を示している。図１６は、前記の第２アーム１２と第３アーム１３との連結部の平面図である。図１７は、上記の図１６中のXVII−XVII線矢視図である。
この場合、第２アーム１２の下リンク部分１２ａに枢支ピン８３によって上記の第３アーム１３の上リンク部分２６を水平方向へ旋回自在に支持して、その第３アーム１３を連結ピン８４によって所望の旋回位置にロック可能に構成してある。符号８５は、上記の連結ピン８４が挿入される支持孔である。
【００４８】
上記の第３アーム１３を所望の旋回位置にロックすることにより、草刈りされる地形に合わせて草刈り機３０を所望の位置へ旋回させることが可能なので、その地形に適合した草刈りを能率良く行うことが可能となった。
なお、上記の旋回および旋回ロック機構は、上記の３アーム１３の下リンク部分２７と上記の草刈り機３０との連結部分などに設けてもよい。
【００４９】
上記の第１実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
草刈り機３０の第１フレーム３１と第２フレーム３２とを着脱可能に構成し、これら２つのフレーム３１・３２を図６の状態とは対象に配置することも可能である。その草刈り機３０のカッタは、２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上配置したものであってもよい。
上記の草刈り機３０は、折り曲げ不能に構成したものであってもよい。
第１アーム１１は、車幅方向の一側だけへ突出可能に構成したものであってもよい。
【００５０】
(第２実施形態)
図１８から図２０は、本発明の第２実施形態を示している。図１８は、草刈り作業中の作業車両の平面視模式図である。図１９は、上記の図１８中のXIX−XIX線の矢視図である。図２０は、同上の図１８中のXX−XX線の矢視図である。なお、この第２実施形態においては、上記の第１実施形態と同じ構成の要素には、原則として同一の符号を付けてある。
【００５１】
この第２実施形態では、クローラ式の油圧ショベル１に草刈り装置４を付設したものを例示してある。
即ち、クローラ５・５によって走行される車体２に旋回台８９が旋回自在に支持され、その旋回台８９にブーム９０がブームシリンダ(図示せず)によって上下方向へ回動可能に支持される。上記ブーム９０の先端にアーム９１がアームシリンダ(図示せず)によって上下方向へ回動可能に支持される。そのアーム９１にはヒッチ９２がピン９４よって上下方向へ回動可能に支持され、そのヒッチ９２がバケットシリンダ２２によって２つのリンク９５・９６を介して回動される。
【００５２】
上記アーム９１によって前述の第１アーム１１が構成されると共に、上記の図外のアームシリンダによって前述の第１油圧シリンダ(第１アクチュエータ)が構成されている。また、上記ヒッチ９２によって前述の第２アーム１２が構成されると共に、上記バケットシリンダ２２によって前記の第２油圧シリンダ(第２アクチュエータ)が構成されている。
【００５３】
上記ヒッチ９２の下面にブラケット９７が枢支ピン９８によって水平方向へ旋回自在に支持され、そのブラケット９７が複数の位置決め具(ピンやボルトなど)９９によって所定の旋回位置に固定される。
上記ブラケット９７に、平行リンク式の第３アーム１３が前後方向へ回動可能に支持される。その第３アーム１３は、ピン１８で連結した左右のリンク部分１３ａ・１３ａと下リンク部分１３ｂとを備える。上記の下リンク部分１３ｂに連結ピン２９によって草刈り機３０が車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。上記の草刈り機３０の車幅方向Ｗへの回動角度は、ゴムクッション製の弾性手段101・101によって規制されている。
【００５４】
上記の弾性手段101は、上記の下リンク部分１３ｂに高さ調節可能に取り付けられる。これにより、上記の草刈り機３０は、回動が許容される角度を０度から所望の角度にまで調節でき、草刈りされる地面の傾斜角度に合わせて能率よく草刈りを行える。なお、上記の弾性手段101は、ゴムクッションに代えて、コイルバネや板バネや空気バネなどを利用してもよい。
【００５５】
図１８は、上記の草刈り装置４の使用状態の一例を示している。
この場合、旋回台８９が横向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が車幅方向Ｗへ突出される。この状態で油圧ショベル１が前進走行され、その前進方向に沿って草刈り機３０で一定幅領域Ｋの草刈りが行われる。
なお、上述の走行刈り時では、前記のリンク式の第３アーム１３は、前後の両方向へ同様に回動可能であるため(図１９参照)、上記の油圧ショベル１を後退走行させた場合でも同様に草刈りを行える。従って、前進または後退の一方だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００５６】
図２１は、上記の草刈り装置の変形例を示し、上記の図１９に相当する部分図である。この場合、第３アーム１３の前後方向への回動を規制する引っ張りコイルバネ(別の弾性手段)102・102が設けられる。各バネ102は、第３アーム１３の下リンク部分１３ｂとブラケット９７との間に装着され、ガイド用シャフト103が挿通されている。
なお、上記バネ102及びシャフト103は、左右のリンク部分１３ａ・１３ａの間に装着してもよい。また、上記バネ102は、引っ張りコイルバネに代えて圧縮コイルバネであってもよく、ゴム等の別の弾性手段によっても代替可能である。
【００５７】
図２２は、別の作業状態を示し、上記の図１８に相当する図である。
この場合、旋回台８９が前向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が前向きに突出される。この状態で、まず、旋回台８９が往復旋回されて領域Ｍの草刈りが行われ、次いで、油圧ショベル１が前進され、引き続いて、旋回台８９が旋回されて領域Ｎの草刈りが行われ、上記の操作が繰り返される。
なお、上述の旋回刈り時においても、前記のリンク式の第３アーム１３(図１９参照)が図２２中の左右の両方向へ回動可能であるため、左右方向へ往復刈りを行える。従って、一方向だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００５８】
図２３は、さらに別の作業状態を示し、同上の図１８に相当する図である。
この図２３の場合は、前記の図１８の場合と比べると、旋回台８９が横向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が車幅方向Ｗへ突出される点で同じであるが、前記の草刈り機３０が９０度だけ旋回されて取り付けられる点で異なる。
【００５９】
図２３に示す状態で、まず、ブーム９０の上下方向への回動によって草刈り機３０が左右方向へ往復移動されて領域Ｘの草刈りが行われ、次いで、油圧ショベル１が前進され、引き続いて、同上ブーム９０の上下方向への回動によって草刈り機３０が左右方向へ往復移動されて領域Ｙの草刈りが行われ、上記の操作が繰り返される。
なお、上述のブーム回動刈り時においても、前記のリンク式の第３アーム１３(図１９参照)が図２３中の左右の両方向へ回動可能であるため、左右方向へ往復刈りを行える。従って、一方向だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００６０】
上記の各実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
作業車両は、トラクタや油圧ショベルに代えて、他の種類の農業車両や建設車両であってもよい。
前記の作業機は、草刈り機に代えて、道路や工場の床面などを清掃するための掃除機などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示し、作業車両の走行方向の前側から草刈り装置を見た図である。
【図２】 上記の図１中の矢印II部分の拡大図である。
【図３】 同上の図１中のIII−III線矢視図である。
【図４】 上記の草刈り装置用のヒッチ部分の平面図である。
【図５】 上記の図４中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】 上記の草刈り装置の草刈り機の平面図である。
【図７】 上記の図６中のVII−VII線矢視図である。
【図８】 同上の図６中のVIII−VIII線矢視図である。
【図９】 上記の草刈り機の動力伝達系統を示す模式図である。
【図１０】 前記の草刈り装置の使用状態を示す図である。
【図１１】 上記の草刈り装置の別の使用状態を示す図である。
【図１２】 同上の草刈り装置のさらに別の使用状態を示す図である。
【図１３】 第１変形例を示し、前記の図２に相当する図である。
【図１４】 第２変形例を示し、草刈り装置の第１アームと第２アームの部分図である。
【図１５】 第３変形例を示し、上記の図１４に相当する図である。
【図１６】 第４変形例を示し、上記の草刈り装置の第２アームと第３アームとの連結部の平面図である。
【図１７】 上記の図１６中のXVII−XVII線矢視断面図である。
【図１８】 本発明の第２実施形態を示し、草刈り装置によって作業中の作業車両の平面視の模式図である。
【図１９】 上記の図１８中のXIX−XIX線の矢視図であって、前記の図３に相当する図である。
【図２０】 同上の図１８中のXX−XX線矢視図であって、前記の図１に相当する図である。
【図２１】 上記の草刈り装置の変形例を示し、上記の図１９に相当する部分図である。
【図２２】 上記の作業車両の別の作業状態を示し、上記の図１８に相当する図である。
【図２３】 同上の作業車両のさらに別の作業状態を示し、同上の図１８に相当する図である。
【符号の説明】
２…車体、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、２１…第１アクチュエータ(第１油圧シリンダ)、２２…第２アクチュエータ(第２油圧シリンダ)、３０…草刈り機、Ａ…調節手段、Ｂ…ストップ手段、Ｇ…草刈り機３０の重心位置、101…弾性手段(ゴムクッション)、102…別の弾性手段(バネ)、Ｓ…支持部分、Ｗ…車幅方向、θ…所定角度。
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタや建設車両などの作業車両に装着される作業装置に関し、より具体的にいえば、草刈り作業や路面の清掃作業などに使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の作業装置には、従来では、特開昭６２−２５３３１０号公報に記載されたものがある。これは、草刈り用の作業装置であって、作業車両の車体に第１アームを第１シリンダによって上下方向へ回動可能にし、その第１アームの先端部に支持した第２アームを第２シリンダによって上下方向へ回動可能にし、その第２アーム１２の先端部に支持した草刈り機を所定の高さに保った状態で作業車両を走行させて草刈りを行うようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術の構成では、車体と草刈り機との間隔を一定に保ったままでその草刈り機の高さを変更するには、上記の第１アームと第２アームとを回動操作する必要がある。このため、草刈りされる地面に凹凸がある場合には、オペレータは上記の凹凸に合わせて第１と第２との２つのシリンダを細かく伸縮操作する必要があるので、草刈り時の操作が煩雑となり、かつ、作業精度が低下するという問題があった。また、上記の煩雑な操作によって車両の走行速度が遅くなるため、草刈り作業の能率が悪かった。
なお、上記の作業装置を利用して路面を清掃する場合にも、同様の問題が生じる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明の目的は、草刈り作業や清掃作業などの作業時の操作を容易にするとともに、その作業精度を向上させ、さらには、能率よく作業できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
(請求項１の発明)
請求項１の発明は、上記の目的を達成するため、例えば、図１から図３、又は図１８から図２０に示すように、作業車両用の作業装置を次のように構成したものである。
車体２に対して上下方向へ回動可能に支持した第１アーム１１を車幅方向Ｗへ突出させた状態で、上記の第１アーム１１の先端寄り部に第２アーム１２の上部を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、上記の第２アーム１２の下部に第３アーム１３を上記の車体２の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム１３の下部に作業機３０を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、上記の第１アーム１１を回動させる第１アクチュエータ２１を設けると共に、上記の第２アーム１２を回動させる第２アクチュエータ２２を設け、前記の第２アーム１２の下部に前記の第３アーム１３を車幅方向Ｗへも回動可能に支持すると共に、その第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂを設けた。
【０００６】
(請求項２の発明)
請求項２の発明は、前記の目的を達成するため、例えば図１８から図２０に示すように、次のように構成したものである。
車体２に支持されて上下方向へ回動されるブーム９０と、そのブーム９０に支持されて上下方向へ回動される第１アーム１１と、その第１アーム１１の先端寄り部に支持されて上下方向へ回動される第２アーム１２とを備えた作業車両に取り付けられる作業装置であって、
上記ブーム９０を車幅方向Ｗへ突出させた状態で、上記の第２アーム１２の下部に第３アーム１３を上記の車体２の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム１３の下部に作業機３０を上記の車幅方向Ｗへ回動可能に支持し、前記の第２アーム１２の下部に前記の第３アーム１３を車幅方向Ｗへも回動可能に支持すると共に、その第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂを設けた。
【０００７】
(請求項３の発明)
請求項３の発明は、例えば、前記の図１から図３と図６に示すように、上記の請求項１又は２の構成に次の構成を加えたものである。
前記の草刈り機３０の重心位置Ｇよりも前方部に、前記の第３アーム１３の下部に支持される支持部分Ｓを設けた。
【０００８】
【０００９】
(請求項４の発明)
請求項４の発明は、例えば図２０に示すように、上記の請求項１から３のいずれかの構成において、前記の第３アーム１３の下部に、前記の作業機３０の車幅方向Ｗへの回動を所定の角度内に規制する弾性手段101・101を設けた。
【００１０】
(請求項５の発明)
請求項５の発明は、例えば図２１に示すように、上記の請求項１から４のいずれかの構成において、前記の第３アーム１３の前後方向への揺動を抑制する別の弾性手段102を設けたものである。
【００１１】
(請求項６の発明)
請求項６の発明は、例えば図１５に示すように、上記の請求項１から５のいずれかの構成において、前記の第１アーム１１から前記の第２アーム１２までの間に、前記の第３アーム１３の上部の高さ位置を変更する調節手段Ａを設けたものである。
【００１２】
【作用効果】
(請求項１の発明)
請求項１の発明は、例えば、図１から図３(又は図１８から図２０)に示すように、草刈り作業に利用した場合には次のように作用する。
図１に示すように、畦９の上面と内面の草を刈り取る場合には、作業車両１を水田７に乗り入れて、第１アーム１１を上下方向へ回動させると共に第２アーム１２を車幅方向Ｗへ回動させて、草刈り機(作業機)３０を畦９に沿わせる。
その後、作業車両１を走行させて上記の草刈り機３０によって上記の畦９の草を刈り取っていく。上記の刈り取り中において、畦９に凸部分がある場合には、その凸部分に追従して第３アーム１３が後ろ上向きへ回動され(図３中の二点鎖線図を参照)、その草刈り機３０が畦９の凹部分に差しかかると、上記の後ろ上向き回動姿勢の第３アーム１３が前え下向きへ復帰回動される。これにより、畦９の草が草刈り機３０によって円滑に刈り取られていく。
なお、上記の作業機を路面の清掃作業に利用する場合にも同様に作用する。
【００１３】
従って、請求項１の発明は次の効果を奏する。
草刈りや清掃などの作業時において、草刈りされる地面の凹凸や清掃される路面の凹凸に追従して第３アームが作業方向へ自動的に回動されて作業機の高さを自動的に変更するので、草の刈り残しや清掃残し等の作業残しが生じにくい。
上記の効果は、第３アームが自動的に回動することによって達成されるので、オペレータが第１アクチュエータや第２アクチュエータを細かく操作する必要がない。このため、草刈りや清掃などの作業操作が容易となってオペレータの疲労を軽減できる。
【００１４】
また、作業操作が容易なので、オペレータは作業車両の操作に集中してその操作速度を速められる。その結果、能率よく作業を行える。
なお、オペレータが作業車両の走行操作に集中できるので、走行ミスが少なくなる。このため、草刈り作業の場合には、水田や畑の作物が作業車両の車輪で踏まれるのを抑制して、収穫量を高められる。
【００１５】
加えて請求項１の発明は、例えば、同上の図１から図３と図１１または図１３に示すように、さらに次のように作用する。
【００１６】
図１１に示すように傾斜面６５の草刈り時において、水田などの乗り入れ路の状態によってトラクタの走行方向が車幅方向Ｗへズレて草刈り機 ( 作業機 ) ３０が傾斜面６５から遠 ざかっていく場合がある。この場合には、その傾斜面６５と草刈り機３０との間に隙間が空いてしまい、刈り残しが生じるおそれがある。しかし、同上の図１１に示すように、第３アーム１３を車幅方向Ｗの右側へ回動させた傾斜状態で使用することによって、草刈り機３０の自重によって支持部分Ｓへ押圧力Ｐを作用させて、その草刈り機３０を上記の傾斜面６５へ沿わせることが可能となる。これにより、その傾斜面６５の刈り残しが生じない。
【００１７】
また、上記の第３アーム１３は、車幅方向Ｗの回動角度をストップ手段Ｂによって所定角度θ内に規制したので、次のように作用する。
図１０に示すように、草刈り機 ( 作業機 ) ３０によって傾斜面６５の草を刈る場合には、まず、第２アクチュエータ２２によって第２アーム１２を一点鎖線図の位置から実線図の位置へ回動させていき、草刈り機３０の左端を上記の傾斜面６５に接当させる。すると、その傾斜面６５からの反力によって上記の草刈り機３０へ作用する時計回りのモーメントが第３アーム１３を介してストップ手段Ｂによって受けとめられるので、その第３アーム１３に対して草刈り機３０が時計回りの方向へ回転されて傾斜面６５に沿わされる。この状態で前記トラクタ１を走行させて草刈りを行う。
なお、上記の作業機を清掃作業に利用する場合にも同様に作用する。
【００１８】
従って、請求項１の発明は次の効果を奏する。
第２アームの下部に第３アームを車幅方向へも回動可能に支持すると共にその車幅方向への回動を所定角度内に規制するストップ手段を設けので、作業機を傾斜面に円滑に沿わせることと同上の傾斜面の作業残しを抑制することとを両立できる。
【００１９】
(請求項２の発明)
請求項２の発明は、上記の請求項１の発明と同様の作用効果を奏するが、例えば図１８から図２０に示すように、さらに次の効果を奏する。
作業車両１に設けられた既設の第１アーム１１及び第２アーム１２に対して第３アーム１３を介して作業機３０を取り付けるだけでよいので、上記の第１アーム１１及び第２アーム１２を新たに設ける必要がなく、作業装置の構成が簡素化する。
【００２０】
(請求項３の発明)
請求項３の発明は、基本的には上記の請求項１又は２の発明と同様に作用するが、例えば、同上の図１から図３と図６に示すように、さらに次のように作用する。
草刈り機(作業機)３０の重心位置Ｇよりも前側の部分に第３アーム１３用の支持部分Ｓを設けたので、作業車両１の走行時には上記の草刈り機３０を牽引しながら草刈りでき、押して草刈りする場合と比べると草刈り機３０の受ける抵抗が少なくなる。その結果、草刈り機３０の刈り取り性能が向上する。
なお、上記の作業機を路面の清掃作業に利用する場合にも同様に作用して作業性能が向上する。
【００２１】
(請求項４の発明)
請求項４の発明によれば、例えば図２０に示すように、作業機３０の車幅方向Ｗへの回動を所定の角度内に規制する弾性手段101を設けたので、作業機３０が車幅方向へ揺動されたときの衝撃を上記の弾性手段101によって緩衝できる。このため、過度な力が作用しなくなって作業装置の寿命が延びる。
なお、上記の弾性手段101を高さ調節可能に構成した場合には、上記の作業機３０の回動角度を作業条件に適合する値に設定可能である。
【００２２】
(請求項５の発明)
請求項５の発明によれば、例えば図２１に示すように、第３アーム１３の前後方向への回動を抑制する別の弾性手段102を設けたので、地面や路面から作業機が受ける作業抵抗によって上記の第３アーム１３が過度に揺動されるのを防止できる。このため、草刈りや清掃などの作業をさらに能率よく行える。
【００２３】
(請求項６の発明)
請求項６の発明によれば、例えば図１５に示すように、第３アーム１３の上部の高さ位置を変更する調節手段Ａを設けたので、さらに次の作用効果を奏する。
第１アーム１１を支持する車体のヒッチ高さが標準の作業車両の場合には、第２アーム１２を収縮させた状態で使用する。これに対して、上記のヒッチ高さが標準よりも数百mmから千mm程度も高い作業車両の場合には、上記の第２アーム１２を伸長させた状態で使用する。これにより、第３アーム１３の上部の高さ位置を標準の作業車両とほぼ同じ高さに位置させることが可能となる。
従って、作業装置を機種の異なる車両に共用できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
(第１実施形態)
図１から図１２は、本発明の第１実施形態を示し、本発明を草刈り装置に適用したものを例示して説明する。
まず、図１から図５によって、草刈り装置の全体構成を説明する。図１は、作業車両であるトラクタの走行方向の前側から草刈り装置を見た図である。図２は、上記の図１中の矢印II部分の拡大図である。図３は、同上の図１中のIII−III線矢視図である。図４は、上記の草刈り装置用のヒッチ部分の平面図である。図５は、上記の図４中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【００２５】
作業車両であるトラクタ１の車体２の前部にヒッチ３が取り付けられ、そのヒッチ３に草刈り装置４が取り付けられる。図１において、符号５・５は車輪、符号６は運転シート、符号７は水田、符号８は稲株で、符号９は畦である。なお、各図中の矢印Ｆは上記トラクタ１の前後方向(走行方向)の前側を示し、矢印Ｒは前後方向の後側を示し、矢印Ｗは同上トラクタ１の車幅方向を示している。
【００２６】
上記の草刈り装置４は次のように構成される。
前記のヒッチ３に支持したブラケット１０に第１アーム１１が上下方向へ回動可能に支持され、その第１アーム１１が第１油圧シリンダ(第１アクチュエータ)２１によって回動される。上記ブラケット１０は、主として図４と図５に示すように、枢支ピン１４の回りに水平旋回可能に支持されている。そして、上記ブラケット１０の５つの位置決め孔１６のいずれかの孔と上記ヒッチ３の支持孔１５とをピン１７によって連結することにより、上記のブラケット１０および第１アーム１１が車幅方向の左右両側位置と左右斜め前側位置と前側位置との５つの位置に変更可能とされている。
【００２７】
図１に示すように、上記の第１アーム１１を車幅方向Ｗへ突出させた状態において、上記の第１アーム１１の先端寄り部に第２アーム１２の上部が同上の車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。その第２アーム１２は、平行リンク式に構成されて、第２油圧シリンダ(第２アクチュエータ)２２によって回動される。
【００２８】
また、同上の図１と図２および図３に示すように、上記の第２アーム１２の下部に平行リンク式の第３アーム１３が支持される。その第３アーム１３は、複数の連結ピン１８によって上記の車体２の前後方向へ回動されると共に、その連結ピン１８に外嵌した球継手１９によって車幅方向Ｗへも回動可能とされる。図２に示すように、上記の第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度θ内に規制するストップ手段Ｂが設けられる。そのストップ手段Ｂは、上記の第３アーム１３の上リンク部分２６の左右の側壁２６ａ・２６ａによって構成されている。
【００２９】
上記の第３アーム１３の下リンク部分２７には連結ピン２９によって草刈り機３０が車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。その草刈り機３０の具体的な構造を図６から図９によって説明する。
図６は草刈り機３０の平面図である。図７は、上記の図６中のVII−VII線矢視図である。図８は、同上の図６中のVIII−VIII線矢視図である。図９は、草刈り機３０の動力伝達系統を示す模式図である。
【００３０】
その草刈り機３０のフレーム３０ａは、第１フレーム３１と第２フレーム３２とからなり、これら２つのフレーム３１・３２がヒンジ手段３３によって上下方向で所望の角度に折り曲げ可能とされる。なお、上記のヒンジ手段３３は、具体的には図示してないが、複数の蝶番と、折り曲げ角度を調節する位置決めピンとを備えている。また、上記の各フレーム３１・３２には、刈り取られる草を下側へ案内するガイド板３４が設けられている。
【００３１】
上記の第１フレーム３１には、ローラ形案内輪３５と補助輪３６とが支持される。また、第２フレーム３２にも、ローラ形案内輪３７と補助輪３８とが支持される。上記の各輪３５・３６・３７・３８は、高さ調節可能に取り付けられており、これにより、刈り取り高さを調節できるようになっている。また、各補助輪３６・３８は、進行方向の角度を調節できるように構成してあり、これにより、草刈り機３０の直進性が向上されている。
【００３２】
上記の第１フレーム３１に第１カッタ４１が回転自在に支持され、第２フレーム３２に第２カッタ４２が回転自在に支持される。これらカッタ４１・４２は次のように駆動される。
第１フレーム３１に設けた油圧モータ４４は、前記トラクタ１の油圧ポンプユニットへ油圧ホースによって接続されている(いずれも図示せず)。その油圧モータ４４の回転は、第１プーリ４５とＶベルト４６と第２プーリ４７と第１ベベルギヤ５１と第２ベベルギヤ５２とを順に経て、前記の第１カッタ４１へ伝達される。これと同時に、上記の第２ベベルギヤ５２の回転が、第３ベベルギヤ５３とプロペラシャフト手段４９と第４ベベルギヤ５４と第５ベベルギヤ５５とを順に経て前記の第２カッタ４２へ伝達される。
【００３３】
上記プロペラシャフト手段４９は、２つの自在継手５７・５７と伸縮式の伝動部材５８とを備える。その伝動部材５８は、内部材５９と外部材６０とを回転駆動可能で軸心方向へ伸縮可能に嵌合させることによって構成されている。これにより、前記の第１フレーム３１に対して第２フレーム３２を所望の角度で折り曲げた場合であっても第２カッタ４２へ動力を円滑に伝達できる。
【００３４】
上記の草刈り機３０の第１フレーム３１に支持部分Ｓが設けられ、その支持部分Ｓが前記の第３アーム１３の下リンク部分２７に支持される(図１参照)。上記の支持部分Ｓは上記の草刈り機３０の重心位置Ｇよりも前側の部分に設けられている。これにより、トラクタ１の前進時には草刈り機３０を牽引した状態で刈り取りでき、その草刈り機３０を押して刈り取りする場合と比べると上記の草刈り機３０の受ける抵抗が少なくなるので、刈り取り性能が向上する。
【００３５】
上記の草刈り装置４の作動を、主として前記の図１と図１０から図１２によって説明する。
図１に示すように、畦９の上面と内面の草を刈り取る場合には、車輪５・５が稲株８・８の間に位置するようにトラクタ１を水田に乗り入れ、第１アーム１１を上下方向へ回動させると共に第２アーム１２を車幅方向Ｗへ回動させて、草刈り機３０の第１フレーム３１の各輪３５・３６を畦９の上面に載せる(図６から図８を参照)。次いで、上記の第１フレーム３１に対して第２フレーム３２を折り曲げて、その第２フレーム３２の各輪３７・３８を畦９の内面に載せる(同上の図６から図８を参照)。
【００３６】
その後、上記の草刈り機３０のカッタ４１・４２(図８参照)を回転させながらトラクタ１を前進させて、上記の畦９の上面および内面の草を同時に刈り取っていく。上記の刈り取り中において、畦９に凸部分がある場合には、その凸部分に追従して第３アーム１３が後ろ上向きへ回動され(図３中の二点鎖線図を参照)、その草刈り機３０が畦９の凹部分に差しかかると、上記の後ろ上向き回動姿勢の第３アーム１３が前え下向きへ復帰回動される。これにより、畦９の上面および内面の草が草刈り機３０によって円滑に刈り取られる。なお、上記の草刈り機３０に障害物が衝突した場合にも、上記と同様に第３アーム１３が後ろ上向きに回動されるので、その障害物を円滑に回避できる。
【００３７】
図１０は、図１に相当する部分図であって、草刈り機３０によって傾斜面６５の草を刈る場合を示している。なお、草刈り機３０は、第１フレーム３１と第２フレーム３２とを真っすぐに延ばした状態で使用する。草刈り時には、まず、第２シリンダ２２によって第１アーム１１を一点鎖線図の位置から実線図の位置へ回動させていき、その草刈り機３０の左端を上記の傾斜面６５に接当させる。すると、その傾斜面６５からの反力によって上記の草刈り機３０へ時計回りのモーメントが作用すると共にその時計回りのモーメントが第３アーム１３を介して前記ストップ手段Ｂによって受けとめられるので、その第３アーム１３に対して草刈り機３０が時計回りの方向へ回転されて傾斜面６５に沿わされる。この状態で前記トラクタ１を前進させて草刈りを行う。
【００３８】
上記の第３アーム１３は、図１１に示すように、さらに次のように作用する。
草刈り中においては、一般にはトラクタが図中の紙面に垂直な方向へ走行されるが、水田の稲株間の乗り入れ路の状態によってはトラクタが走行していくにつれて上記の傾斜面６５から離れていく場合がある。この場合には、上記の草刈り機３０も傾斜面６５から遠ざかっていくので、その傾斜面６５と草刈り機３０との間に隙間が空いてしまい、刈り残しが生じるおそれがある。しかし、同上の図１１に示すように、第３アーム１３を車幅方向の右側へ回動させた傾斜状態で使用することによって、草刈り機３０の自重によって支持部分Ｓへ押圧力Ｐを作用させて、その草刈り機３０を上記の傾斜面６５へ沿わせることが可能となる。これにより、その傾斜面６５に刈り残しが生じない。
【００３９】
上記の第３アーム１３を車幅方向へ回動可能に構成すると共にその回動をストップ手段Ｂによって所定角度内に規制した長所は、次の通りである。
仮に、第２アーム１２に対して第３アーム１３を車幅方向Ｗへ回動不能に構成した場合には、傾斜面６５からトラクタ１が離れていくに従って草刈り機３０も傾斜面６５から離れていくので、刈り残しが生じるおそれがある。この問題を解消するには、第１アーム１１と第２アーム１２とを操作して草刈り機３０を傾斜面６５に近づければ良いが、これでは上記のアーム１１・１２の操作が煩雑となってオペレータに負担がかかる。
【００４０】
また、仮に、第２アーム１２に対して第３アーム１３を車幅方向Ｗへ回動自在に構成した場合には、傾斜面６５における草刈り時の反力によって草刈り機３０に反時計回りのモーメント作用すると、そのモーメントによって上記の第３アーム１３が反時計回りの方向へ自由に回動されて草刈り機３０が水平姿勢に復帰されるので、草刈りを行えなくなる。
【００４１】
本実施形態によれば、前述したように、第３アーム１３の車幅方向Ｗへの回動を所定角度に規制することによって、傾斜面６５の刈り残しを防止することと同上の傾斜面６５に草刈り機３０を円滑に沿わせることとを両立できるのである。
前記の図２中の回動角度θは、１０度から３０度の範囲が好ましく、さらには、１０度から２０度の範囲が最も好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態の草刈り装置４によれば、図１２に示すように、トラクタ側から見て外側の傾斜面７０を草刈りすることも可能である。
【００４３】
図１３から図１７は、第１変形例から第４変形例を示している。
図１３は、第１変形例を示し、前記の図２に相当する図である。この場合、前記の第３アーム１３の前記ストップ手段Ｂを、上リンク部分２６の左右の側壁２６ａ・２６ａに螺合した調節ボルト７２によって構成してある。
【００４４】
図１４は、第２変形例を示し、草刈り装置の第１アーム１１と第２アーム１２の部分図である。この場合、第１アーム１１の基体部分７４に枢支ピン７５によって先端部分７６を上下回動自在に支持し、上記の基体部分７４に設けた支持孔７７と上記の先端部分７６に設けた調節孔７８とにピン(図示せず)を挿入することによって、上記の先端部分７６の回動角度を調節できるようにしたものである。上記の構成の調節手段Ａによって第３アーム１３(前記の図１参照)の上部の高さ位置が変更可能となり、前記の図１中のヒッチ３の高さ位置が大幅に大きい機種のトラクタにも標準機種の草刈り装置４を適用できる。
【００４５】
即ち、上記ヒッチ３の高さ位置が標準高さのトラクタの場合には、基体部分７４と先端部分７６とを真っすぐにした状態で固定しておく。これに対して、上記ヒッチ３の高さ位置が標準高さよりも数百mmから千mm程度も高いトラクタの場合には、図１４に示すように、先端部分７６を下向きに回動した状態で固定する。これにより、前記の第３アーム１３(ここでは図示せず)の上部の高さ位置を標準のトラクタとほぼ同じ高さに位置させることが可能となる。このため、草刈り装置４を機種の異なるトラクタに共用できる。
【００４６】
図１５は、第３変形例を示し、上記の図１４に相当する図である。この場合、前記の調節手段Ａを第２アーム１２に設けてある。即ち、その第２アーム１２の左右のリンク部分８０を上下方向へ伸縮自在で所望の長さに固定できるようにしたものである。符号８１は、図外のピンが挿入される高さ調節孔である。上記のリンク部分８０を伸縮させることにより、第３アーム１３の上部の高さ位置が変更可能とされている。
【００４７】
図１６と図１７とは、第４変形例を示している。図１６は、前記の第２アーム１２と第３アーム１３との連結部の平面図である。図１７は、上記の図１６中のXVII−XVII線矢視図である。
この場合、第２アーム１２の下リンク部分１２ａに枢支ピン８３によって上記の第３アーム１３の上リンク部分２６を水平方向へ旋回自在に支持して、その第３アーム１３を連結ピン８４によって所望の旋回位置にロック可能に構成してある。符号８５は、上記の連結ピン８４が挿入される支持孔である。
【００４８】
上記の第３アーム１３を所望の旋回位置にロックすることにより、草刈りされる地形に合わせて草刈り機３０を所望の位置へ旋回させることが可能なので、その地形に適合した草刈りを能率良く行うことが可能となった。
なお、上記の旋回および旋回ロック機構は、上記の３アーム１３の下リンク部分２７と上記の草刈り機３０との連結部分などに設けてもよい。
【００４９】
上記の第１実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
草刈り機３０の第１フレーム３１と第２フレーム３２とを着脱可能に構成し、これら２つのフレーム３１・３２を図６の状態とは対象に配置することも可能である。その草刈り機３０のカッタは、２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上配置したものであってもよい。
上記の草刈り機３０は、折り曲げ不能に構成したものであってもよい。
第１アーム１１は、車幅方向の一側だけへ突出可能に構成したものであってもよい。
【００５０】
(第２実施形態)
図１８から図２０は、本発明の第２実施形態を示している。図１８は、草刈り作業中の作業車両の平面視模式図である。図１９は、上記の図１８中のXIX−XIX線の矢視図である。図２０は、同上の図１８中のXX−XX線の矢視図である。なお、この第２実施形態においては、上記の第１実施形態と同じ構成の要素には、原則として同一の符号を付けてある。
【００５１】
この第２実施形態では、クローラ式の油圧ショベル１に草刈り装置４を付設したものを例示してある。
即ち、クローラ５・５によって走行される車体２に旋回台８９が旋回自在に支持され、その旋回台８９にブーム９０がブームシリンダ(図示せず)によって上下方向へ回動可能に支持される。上記ブーム９０の先端にアーム９１がアームシリンダ(図示せず)によって上下方向へ回動可能に支持される。そのアーム９１にはヒッチ９２がピン９４よって上下方向へ回動可能に支持され、そのヒッチ９２がバケットシリンダ２２によって２つのリンク９５・９６を介して回動される。
【００５２】
上記アーム９１によって前述の第１アーム１１が構成されると共に、上記の図外のアームシリンダによって前述の第１油圧シリンダ(第１アクチュエータ)が構成されている。また、上記ヒッチ９２によって前述の第２アーム１２が構成されると共に、上記バケットシリンダ２２によって前記の第２油圧シリンダ(第２アクチュエータ)が構成されている。
【００５３】
上記ヒッチ９２の下面にブラケット９７が枢支ピン９８によって水平方向へ旋回自在に支持され、そのブラケット９７が複数の位置決め具(ピンやボルトなど)９９によって所定の旋回位置に固定される。
上記ブラケット９７に、平行リンク式の第３アーム１３が前後方向へ回動可能に支持される。その第３アーム１３は、ピン１８で連結した左右のリンク部分１３ａ・１３ａと下リンク部分１３ｂとを備える。上記の下リンク部分１３ｂに連結ピン２９によって草刈り機３０が車幅方向Ｗへ回動可能に支持される。上記の草刈り機３０の車幅方向Ｗへの回動角度は、ゴムクッション製の弾性手段101・101によって規制されている。
【００５４】
上記の弾性手段101は、上記の下リンク部分１３ｂに高さ調節可能に取り付けられる。これにより、上記の草刈り機３０は、回動が許容される角度を０度から所望の角度にまで調節でき、草刈りされる地面の傾斜角度に合わせて能率よく草刈りを行える。なお、上記の弾性手段101は、ゴムクッションに代えて、コイルバネや板バネや空気バネなどを利用してもよい。
【００５５】
図１８は、上記の草刈り装置４の使用状態の一例を示している。
この場合、旋回台８９が横向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が車幅方向Ｗへ突出される。この状態で油圧ショベル１が前進走行され、その前進方向に沿って草刈り機３０で一定幅領域Ｋの草刈りが行われる。
なお、上述の走行刈り時では、前記のリンク式の第３アーム１３は、前後の両方向へ同様に回動可能であるため(図１９参照)、上記の油圧ショベル１を後退走行させた場合でも同様に草刈りを行える。従って、前進または後退の一方だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００５６】
図２１は、上記の草刈り装置の変形例を示し、上記の図１９に相当する部分図である。この場合、第３アーム１３の前後方向への回動を規制する引っ張りコイルバネ(別の弾性手段)102・102が設けられる。各バネ102は、第３アーム１３の下リンク部分１３ｂとブラケット９７との間に装着され、ガイド用シャフト103が挿通されている。
なお、上記バネ102及びシャフト103は、左右のリンク部分１３ａ・１３ａの間に装着してもよい。また、上記バネ102は、引っ張りコイルバネに代えて圧縮コイルバネであってもよく、ゴム等の別の弾性手段によっても代替可能である。
【００５７】
図２２は、別の作業状態を示し、上記の図１８に相当する図である。
この場合、旋回台８９が前向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が前向きに突出される。この状態で、まず、旋回台８９が往復旋回されて領域Ｍの草刈りが行われ、次いで、油圧ショベル１が前進され、引き続いて、旋回台８９が旋回されて領域Ｎの草刈りが行われ、上記の操作が繰り返される。
なお、上述の旋回刈り時においても、前記のリンク式の第３アーム１３(図１９参照)が図２２中の左右の両方向へ回動可能であるため、左右方向へ往復刈りを行える。従って、一方向だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００５８】
図２３は、さらに別の作業状態を示し、同上の図１８に相当する図である。
この図２３の場合は、前記の図１８の場合と比べると、旋回台８９が横向きに旋回されてブーム９０及びアーム９１が車幅方向Ｗへ突出される点で同じであるが、前記の草刈り機３０が９０度だけ旋回されて取り付けられる点で異なる。
【００５９】
図２３に示す状態で、まず、ブーム９０の上下方向への回動によって草刈り機３０が左右方向へ往復移動されて領域Ｘの草刈りが行われ、次いで、油圧ショベル１が前進され、引き続いて、同上ブーム９０の上下方向への回動によって草刈り機３０が左右方向へ往復移動されて領域Ｙの草刈りが行われ、上記の操作が繰り返される。
なお、上述のブーム回動刈り時においても、前記のリンク式の第３アーム１３(図１９参照)が図２３中の左右の両方向へ回動可能であるため、左右方向へ往復刈りを行える。従って、一方向だけしか作業できない草刈り装置の場合と比べると作業能率が２倍になる。
【００６０】
上記の各実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
作業車両は、トラクタや油圧ショベルに代えて、他の種類の農業車両や建設車両であってもよい。
前記の作業機は、草刈り機に代えて、道路や工場の床面などを清掃するための掃除機などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示し、作業車両の走行方向の前側から草刈り装置を見た図である。
【図２】 上記の図１中の矢印II部分の拡大図である。
【図３】 同上の図１中のIII−III線矢視図である。
【図４】 上記の草刈り装置用のヒッチ部分の平面図である。
【図５】 上記の図４中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】 上記の草刈り装置の草刈り機の平面図である。
【図７】 上記の図６中のVII−VII線矢視図である。
【図８】 同上の図６中のVIII−VIII線矢視図である。
【図９】 上記の草刈り機の動力伝達系統を示す模式図である。
【図１０】 前記の草刈り装置の使用状態を示す図である。
【図１１】 上記の草刈り装置の別の使用状態を示す図である。
【図１２】 同上の草刈り装置のさらに別の使用状態を示す図である。
【図１３】 第１変形例を示し、前記の図２に相当する図である。
【図１４】 第２変形例を示し、草刈り装置の第１アームと第２アームの部分図である。
【図１５】 第３変形例を示し、上記の図１４に相当する図である。
【図１６】 第４変形例を示し、上記の草刈り装置の第２アームと第３アームとの連結部の平面図である。
【図１７】 上記の図１６中のXVII−XVII線矢視断面図である。
【図１８】 本発明の第２実施形態を示し、草刈り装置によって作業中の作業車両の平面視の模式図である。
【図１９】 上記の図１８中のXIX−XIX線の矢視図であって、前記の図３に相当する図である。
【図２０】 同上の図１８中のXX−XX線矢視図であって、前記の図１に相当する図である。
【図２１】 上記の草刈り装置の変形例を示し、上記の図１９に相当する部分図である。
【図２２】 上記の作業車両の別の作業状態を示し、上記の図１８に相当する図である。
【図２３】 同上の作業車両のさらに別の作業状態を示し、同上の図１８に相当する図である。
【符号の説明】
２…車体、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、２１…第１アクチュエータ(第１油圧シリンダ)、２２…第２アクチュエータ(第２油圧シリンダ)、３０…草刈り機、Ａ…調節手段、Ｂ…ストップ手段、Ｇ…草刈り機３０の重心位置、101…弾性手段(ゴムクッション)、102…別の弾性手段(バネ)、Ｓ…支持部分、Ｗ…車幅方向、θ…所定角度。
Claims (6)
- 車体(２)に対して上下方向へ回動可能に支持した第１アーム(１１)を車幅方向(Ｗ)へ突出させた状態で、上記の第１アーム(１１)の先端寄り部に第２アーム(１２)の上部を上記の車幅方向(Ｗ)へ回動可能に支持し、上記の第２アーム(１２)の下部に第３アーム(１３)を上記の車体(２)の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム(１３)の下部に作業機(３０)を上記の車幅方向(Ｗ)へ回動可能に支持し、上記の第１アーム(１１)を回動させる第１アクチュエータ(２１)を設けると共に、上記の第２アーム(１２)を回動させる第２アクチュエータ(２２)を設け、
前記の第２アーム ( １２ ) の下部に前記の第３アーム ( １３ ) を車幅方向 ( Ｗ ) へも回動可能に支持すると共に、その第３アーム ( １３ ) の車幅方向 ( Ｗ ) への回動を所定角度 ( θ ) 内に規制するストップ手段 ( Ｂ ) を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。 - 車体(２)に支持されて上下方向へ回動されるブーム(９０)と、そのブーム(９０)に支持されて上下方向へ回動される第１アーム(１１)と、その第１アーム(１１)の先端寄り部に支持されて上下方向へ回動される第２アーム(１２)とを備えた作業車両に取り付けられる作業装置であって、
上記ブーム(９０)を車幅方向(Ｗ)へ突出させた状態で、上記の第２アーム(１２)の下部に第３アーム(１３)を上記の車体(２)の前後方向へ回動可能に支持し、上記の第３アーム(１３)の下部に作業機(３０)を上記の車幅方向(Ｗ)へ回動可能に支持し、
前記の第２アーム ( １２ ) の下部に前記の第３アーム ( １３ ) を車幅方向 ( Ｗ ) へも回動可能に支持すると共に、その第３アーム ( １３ ) の車幅方向 ( Ｗ ) への回動を所定角度 ( θ ) 内に規制するストップ手段 ( Ｂ ) を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。 - 請求項１又は２に記載した作業車両用の作業装置において、
前記の作業機(３０)の重心位置(Ｇ)よりも前方部に、前記の第３アーム(１３)の下部に支持される支持部分(Ｓ)を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。 - 請求項１から３のいずれかに記載した作業車両用の作業装置において、
前記の第３アーム(１３)の下部に、前記の作業機(３０)の車幅方向(Ｗ)への回動を所定の角度内に規制する弾性手段(101)(101)を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。 - 請求項１から４のいずれかに記載した作業車両用の作業装置において、
前記の第３アーム(１３)の前後方向への回動を抑制する別の弾性手段(102)を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。 - 請求項１から５のいずれかに記載した作業車両用の作業装置において、
前記の第１アーム(１１)から前記の第２アーム(１２)までの間に、前記の第３アーム(１３)の上部の高さ位置を変更する調節手段(Ａ)を設けた、ことを特徴とする作業車両用の作業装置。
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