図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。説明においては、図1に示す左側を進行方向に対する右側、右側を進行方向に対する左側、図2に示す左側を進行方向前方側、右側を進行方向後方側として表現している。図3乃至図5に示す左側を進行方向に対する前方側、図6に示す右側を進行方向に対する前方側、として説明する。また、説明において上方向とは、作業面である地面側から離れる方向を指し、下方向とは地面側に近づく方向を指す。図面の記載において、同一または類似の部分には同一又は類似の符号を付して、その説明を省略することがある。加えて、説明に用いる図面は模式的なものであり、各部の寸法との関係等は現実のものとは異なることがある。また、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
草刈装置1は、図7に示すように、単一又は複数のブームからなる取付用フレームであるブーム装置Aにより、トラクタ等からなる走行機体Tに取り付けられる。図7は、走行機体Tの後方に取り付けた複数のブーム装置Aで構成されたシリンダ等によって伸縮自在あるいは屈折自在なブーム装置Aに、草刈装置1を取り付けた一例を示す。図示したブーム装置Aのブームを、旋回軸を支点にして上下旋回させることによって、草刈装置1を走行機体Tに対して上下方向に移動させることが可能である。
図1乃至4に示す草刈装置1は、取付部10によってブーム装置Aに取り付ける。取付部10には、進行方向前方に延ばしたフレーム2が取り付けられる。フレーム2の下方に位置し、水平方向に旋回可能であるとともに、旋回する半径方向の先端部に作業部51を取り付けた作業アーム50、を備える。作業部51には、水平回転する刈刃511を複数備え、刈刃511を回転駆動することによって草刈作業を行う。作業部51は、作業アーム50によって水平方向に旋回自在であるので、前方側から相対移動してくる障害物を、旋回動作しながら通過させることができる。フレーム2によって作業部51を取付部10から突出させて配置しているので、作業部51の上方を覆う障害物があるような場所でも作業ができる。フレーム2の前端部の下方には、作業面である地面に接触するスキッド73を備え、作業部51を一定の高さに維持させることができる。さらに、作業部51の前方及びスキッド73を配置し、作業部51の高さ維持を一層向上させている。
取付部10は、ブーム装置Aの先端部に嵌合させることで、ブーム装置Aとの一体的な固定が可能であるとともに、この固定を解除すればブーム装置Aとの固定が解除可能である。すなわち、草刈装置1はブーム装置Aに対して着脱自在である。実施形態では、取付部10の上部にブーム装置Aを固定しているが固定位置に限定はない。また、ブーム装置Aの先端部には進行方向に向いた軸であるローリング支点部A1を設け、草刈装置1を左右に旋回動作せることができる。
取付部10の進行方向左側である一端部には、フレーム2の後端部を固定する。実施形態でのフレーム2は、前方に長い第1フレーム20と、第1フレーム20の前端部に屈曲軸40によって連結され、第1フレーム20対して水平方向に旋回可能な第2フレーム30によって構成されている。第1フレーム20は長尺状の部材であり、長尺方向を前方に突出させるように配置する。第1フレーム20の前端部にホルダ部22を設け、このホルダ部22に鉛直方向の軸である屈曲軸40を設ける。この屈曲軸40に第2フレーム30の後端部を水平方向に旋回可能に連結する。
第2フレーム30は長尺の部材であり、長尺方向を前方に突出させるように配置する。実施形態での第2フレーム30は、平面視において、長尺方向を第1フレーム20に対して傾斜させて配置している。屈曲軸40を支点に第2フレーム30が旋回自在に設けることで、第2フレーム30に進行方向後方側に障害物等の衝突によって負荷がかかると、第2フレーム30が後方側に旋回し、フレーム2の破損を防止できる。なお、実施形態では、フレーム2は第1フレーム20と第2フレーム30が屈曲可能に設けているが、一体化させて屈曲不能に設けてもよい。
フレーム2の前端部である第2フレーム30の前端部の下方に、支点軸31を設ける。支点軸31は、第2フレーム30の前端部から下方に向けて突出させて設けた支点筒71の中間部近傍に設けている。支点筒71にはスキッド73が有する支持軸72を支持するための部材である。支点筒71及びスキッド73及び支持軸72は後述する。
支点軸31は鉛直方向の軸であり、フレーム2の前端側の下方に設ける。実施形態の場合、フレーム2の前端部から下方に向かって垂下させた支点筒71の中間部後方に配置させている。支点軸31には、作業アーム50の一端側を取り付ける。作業アーム50は支点軸31を中心にして水平方向に旋回自在である。
作業アーム50の支点軸31の軸芯から半径方向に離れる側である他端側には、作業部51を設ける。作業部51は、地面上に生えている草を刈る作業が可能な作業部分である。作業部51は、刈刃511、モータ512、カバー部材513を備える。作業アーム50の他端側に設けたモータ512を設け、この下方に配置した刈刃511を回転駆動させる。刈刃511は、複数個設けているとともに、モータ512を軸にして水平方向に回転自在で、モータ511の回転動力を受領して回転する。回転する刈刃511によって、作業面上に存在する草を刈ることができる。
作業アーム50には、カバー部材513を設ける。カバー部材513は、平面視において、滴形を模した部材であり、滴状の突起部を支点軸31側に向けて配置する。カバー部材513は、刈刃511の上方に位置して、刈刃511によって飛散する刈草等の物体の上方側への飛散を防止する。実施形態の場合、平面視において、作業アーム50の他端部は支点軸31より後方に位置させるとともに、刈刃511の回転駆動軸となるモータ512はフレーム2の側方に位置させる。
作業アーム50は支点軸31周りに水平旋回することで、図3に示す作業部51を支点軸31を通る前後長手方向を境に区分けした進行方向左側の第1作業領域Bと、進行方向右側の第2作業領域Cのそれぞれに位置させることができる。図3の実線で示す作業部51は第1作業領域Bに位置した状態を示し、二点鎖線で示した作業部51は第2作業領域に位置した状態を示している。それぞれの領域に位置させた作業部51によって草刈作業を行う。
支点軸31には、作業アーム50と別体に設けるとともに、作業アーム50と同軸周りに旋回可能な切換片55を設ける。切換片55は、作業アーム50とは個別に設けるとともに、作業アーム50とは独立して支点軸31を中心に旋回する。切換片55の一端部には、円弧状の長孔551を設ける。実施形態の場合、長孔551は、一端部側である第1作業領域B側に設けている。長孔551内には旋回規制体52が通される。円弧状の長孔551の円弧中心は支点軸31と同軸に設けているため、切換片55は長孔551内で旋回自在である。
旋回規制体52は、上下方向に長い棒状部材で、支点軸31の近傍に配置するとともに長孔551内を貫通させる。さらに、旋回規制体52は、作業フレーム51に接触することによって、第1作業領域B及び第2作業領域Cのそれぞれの領域で作業フレーム51の前進方向側への旋回角度を規制する。
切換片55の他端部には棒状のガイドロッド57が旋回自在に配置されている。ガイドロッド57は、切換片55の他端部に設けたガイドロッド支点部571と、作業アーム50の他端側に設けたガイドロッド保持部572に架け渡すように配置されている。図3に示すように、作業部51を第1作業領域Bに位置させた場合、ガイドロッド支点部571は第2作業領域C側に設けている。ガイドロッド保持部572は、第1作業領域Bに位置するとともにガイドロッド57を軸方向に摺動可能に保持していて、作業アーム50の旋回動作を阻害しない。
ガイドロッド57の外周には、作業アーム50を第1作業領域Bまたは第2作業領域Cのいずれか一方側に付勢する付勢体56が配置されている。実施形態の場合、付勢体56は圧縮ばねを用いている。ガイドロッド57は付勢体56がずれないように案内をする役割を持つ。ガイドロッド57のガイドロッド支点部571側には、付勢体規制部573が固着されている。付勢体56は、付勢体規制部573とガイドロッド保持部572の間で伸縮することによって、作業アーム50を付勢する。付勢体56によって、作業部51及び作業アーム50は進行方向前方に付勢される。
ここで、切換片55の作用について説明する。切換片55が支点軸31周りに回動することで、付勢体56の付勢方向を転換させ、作業アーム50を第1作業領域Bまたは第2作業領域Cのいずれか一方側に押す。第1作業領域Bまたは第2作業領域Cに位置する作業アーム50は、旋回規制体52に作業アーム50が接触するまで付勢体56に押されて旋回し、旋回規制体52に作業アーム50が接触した位置で旋回が規制される。
図3は、作業アーム50及び作業部51が第1作業領域Bに位置している状態を示している。図3に示す円弧状に延びた矢印は、作業アーム50及び作業部51及び切換片55の支点軸31周りの回転方向である第1回転方向D及び第2旋回方向Eを示す。作業部51が第1作業領域Bに位置している場合、支点軸31より後方且つ第2作業領域C側に位置した、切換片55のガイドロッド支点部571は、付勢体56に押されることで切換片55を平面視で左回転の方向である第2旋回方向Eに旋回させる。切換片55の第2旋回方向Eへの旋回は、長孔551の一端部に旋回規制体52が接触するまで行われ、接触後は切換片55の旋回が規制される。付勢体56は、旋回が規制された切換片55を第2旋回方向Eに付勢し続けるとともに、ガイドロッド保持部572を押すことによって、作業アーム50を平面視で右回転方向である第1旋回方向Dに、作業アーム50が旋回規制体52に接触するまで旋回させる。つまり、作業アーム50及び作業部51は、第1作業領域において進行方向前方に付勢されている。第1作業領域Bにおいて、作業アーム50が旋回規制体52に接触した位置を第1作業領域Bでの復帰位置と呼ぶ。
このように、第1作業領域Bに位置した作業部51は、切換片55及び付勢体56によって第1旋回方向Dに付勢されることで、フレーム2の側方から遠ざかる方に展開させて第1作業領域Bでの復帰位置に位置させることができる。また、作業部51及び作業アーム50は外力によって後方側に押されると、外力に従って第2旋回方向Eに旋回移動する。この時、ガイドロッド保持部572と付勢体規制部573の距離は縮まり、付勢体56は圧縮される。圧縮した付勢体56は反発力を高めた状態となる。ガイドロッド支点部571は、支点軸31とガイドロッド保持部572を結ぶ線分より第2作業領域C側にあるので、上記外力が取り除かれると、付勢体56によって付勢力を受けた作業アーム50は、第1作業領域Bでの復帰位置に復帰する。この場合、実際の作業における外力とは、柱等の作業部より高い障害物を指し、この障害物が作業部に衝突することで、作業アーム50及び作業部51は第1作業領域B内で後方に旋回する。そして外力が取り除かれると、作業アーム50及び作業部51は復帰位置に復帰する。
作業アーム50及び作業部51は、図3の二点鎖線部に示すように、切換片55及び付勢体56によって展開位置を第1作業領域Bから第2作業領域Cに切り換えることができる。切り換える場合は、第1作業領域Bに位置する作業アーム50又は作業部51に、第2旋回方向Eに向かって旋回させる。作業アーム50を第2旋回方向Eに旋回させ続けると、やがて、作業アーム50及び作業部51は第2作業領域C側に位置する。さらに旋回させ続けると、支点軸31と、ガイドロッド支点部571と、ガイドロッド保持部572が、平面視で一直線上に配置されることとなる。さらに、旋回させ続けると、ガイドロッド支点部571が、支点軸31とガイドロッド保持部572が結ぶ仮想線分より第1作業領域B側に位置するので、切換片55は付勢体56によって第1旋回方向Dに旋回する。切換片55は、長孔551の他端部に旋回規制体52が接触するまで旋回し、その後、旋回規制体52によって第1旋回方向Dへの旋回が規制される。すると、作業アーム50及び作業部51は、第2作業領域Cに位置するとともに、付勢体56によって第2旋回方向Eである進行方向前方に向かって付勢される。付勢体56は、旋回が規制された切換片55を第1旋回方向Dに付勢し続けるとともに、作業アーム50を平面視で左回転方向である第2旋回方向Eに、作業アーム50が旋回規制体52に接触するまで旋回させる。この位置を第2作業領域Cでの復帰位置と呼ぶ。
第2作業領域Cに位置した作業部51は、切換片55及び付勢体56によって、第2旋回方向Eに付勢されて、フレーム2の側方から遠ざかるように展開させて第2作業領域Cでの復帰位置に位置させることができる。また、作業部51及び作業アーム50は障害物等の外力によって後方側に押されると、外力に従って第1旋回方向Dに旋回移動するが、この外力が取り除かれると、第2作業領域Cでの復帰位置に復帰する。第2作業領域Cに位置した作業部51を第1作業領域Bに移動させるには、上記した手順と類似しているので、この説明は省略する。
切換片55を用いることによって、1つの作業部51を第1作業領域B又は第2作業領域Cのいずれか一方に展開させるとともに、それぞれの展開位置に応じた復帰位置に向くように、付勢体56の付勢力の方向を変えることができる。
回転する刈刃511の半径方向の側部には、スキッドである作業部スキッド58を設ける。作業部スキッド58は棒状部材で形成した棒状の橇部材で、刈刃511の側方周囲に複数備える。説明する実施形態の場合の作業部スキッド58は、作業アーム50の長手方向を対称にして、刈刃511の側方周囲に2か所に設ける。説明において、一方の作業部スキッド58を第1作業部スキッド58a、他方を第2作業部スキッド58bと呼称する。
平面視及び底面視において、作業部スキッド58は、刈刃511の回転周方向に沿うように湾曲させて設ける。また、側面視での作業部スキッド58は、カバー部材513の下部に接続すると共に下方に行くほど後方に傾斜した傾斜部581と、傾斜部581の下端から水平方向に延ばした接地部582と、接地部582の後端から立ち上がるとともに、上部をカバー部材513の下部に接続する立ち上がり部583と、を備える。図示する作業部スキッド58は棒状部材で形成しているが、これに限らず、板状部材等で形成してもよく、また、設置個所を2か所以上にしてもよい。
第1作業領域Bにおける一方の作業部スキッド58である第1作業部スキッド58aを説明する。第1作業領域Bにおいて、支点軸31を基準にし、進行方向幅方向に対して最も遠い位置に、第1作業部スキッド58aを配置している。第1作業部スキッド58aの傾斜部581aは、平面視で、刈刃511の前方側から刈刃511の回転方向に沿うように湾曲しながら後方に至る。傾斜部581aに続く、第1作業部スキッド58aの接地部582aは長尺状であり、長尺方向は進行方向に向いている。接地部582aの後端部から立ち上がり部583aを配置し、カバー部材513と接続している
第1作業部スキッド58aの傾斜部581aは、草刈り作業の前進進行とともに前方から相対移動してくる作業面である地面の起伏を、後方の接地部582aに案内する。案内時は傾斜部581aの傾斜によって、草刈装置1を徐々に、ブーム装置Aの先端部のローリング支点部A1を軸にしてローリング動作を伴って上昇する。つまり、刈刃511も地面の起伏に沿って持ち上げられる。地面の起伏が、接地部582aが地面に接地し、その後、長尺方向に沿って地面を滑走することで、刈刃511と起伏する地面との相対高さを維持できる。
地面の起伏が、接地部582aの後端部である立ち上がり部583aに到達すると、作業部51を支えるものがないため、作業部51は地面の起伏に沿って、ローリング支点部A1を軸に再び下降する。このように構成することで、地面の起伏が回転する刈刃511に接触することを防ぐ。傾斜部581a及び接地部582aは、平面視において、ローリング支点部A1及び支点軸31から最も遠い位置に配置される。第1作業部スキッド58aが、刈刃511の作業幅最外で地面の起伏を案内することで、刈刃511の刈高さを確保するとともに、刈刃511を地面との接触から保護することができる。また、接地部581aが作業幅の最外に配置されることで、ローリング支点部A1から接地部582aを離すことができ、作業部51のローリング動作をより確実に行える。すなわち、ローリング支点部A1による旋回動作に必要な力を低減させてスムーズに旋回させる。そして、傾斜部581a及び接地部582aが地面に食い込むことを防ぐことができる。
上記した説明のように作業部51はローリング支点部A1を昇降によらず、ブーム装置が有する複数のブームを屈曲動作させることによって、作業部51を上下動させてもよい。
第1作業領域Bにおける他方の作業部スキッド58である第2作業部スキッド58bを説明する。第2作業部スキッド58bの傾斜部581bは、第1作業部スキッド58aの傾斜部581aに対して、進行方向幅方向の支点軸31側に位置するとともに、やや後方に位置している。傾斜部581aに対する傾斜部581bによって、一方側のスキッドである傾斜部581a及び接地部582aでの起伏によるローリング動作を妨げないとともに、地面につかえることがない。
傾斜部581bに続く接地部582bは、刈刃511の後方側に位置し、長尺方向は進行方向と交差する向きに配置している。つまり、第2作業部スキッド58bの接地部582bの長尺方向は、第1作業部スキッド58aの接地部582aの長尺方向と、互いに交差する向きに配置されている。また、接地部582bは作業部51の後端部に位置することとなる。このように配置することで、前方から相対的に作業部51に移動する起伏を、第2作業部スキッド58bより先に第1作業部スキッド58aで受ける。つまり、第1作業領域Bにおける第2作業部スキッド58bは、作業部51のローリング動作を妨げることがない。
第1作業領域Bにおける他方の第2作業部スキッド58bは、接地部582bの長尺方向を進行方向と交差する向きに配置している。つまり、接地部582bの長尺方向は、作業部51の支点軸31周りの旋回方向にほぼ向いた状態となる。このため、第2作業部スキッド58bは、作業アーム50の支点軸31周り旋回による作業部51の水平方向の旋回動作を妨げない。
草刈装置1は、作業部51を支点軸31に対して、進行方向左右いずれか一方に突出させて、作業をさせることができる構成である。つまり、作業部51を第2作業領域Cに位置させて作業をすることができる。作業部51を第2作業領域Cに位置させた場合、第2作業部スキッド58bは、平面視において、ローリング支点部A1及び支点軸31から最も遠い位置に配置される。また、第2作業領域Cにおける一方の作業部スキッド58である第1作業部スキッド58aは、傾斜部581aを、第2作業部スキッド58bの傾斜部581bに対して、進行方向幅方向の支点軸31側に位置させるとともに、やや後方に位置させている。
第2作業領域Cにおける第1作業部スキッド58a及び第2作業部スキッド58bの作用及び効果は、第1作業領域Bにおける第1作業部スキッド58a及び第2作業部スキッド58bの作用及び効果とは逆となる。この説明は、上記の説明と類似するものとなるため省略する。
作業部51を第1作業領域Bに位置させたとき、第1作業部スキッド58aの接地部582aは進行方向を向き、作業部51を第2作業領域Cに位置させたとき、第2作業部スキッド58bの接地部582bは進行方向を向くこととなる。つまり、複数配置した作業部スキッド58の接地部582の内、少なくとも1つの接地部582の長尺方向は、作業部51を第1作業領域B又は第2作業領域Cのいずれかに位置させた場合において、進行方向に向いている。このような構成とすることで、作業部51のローリング動作による上下動をスムーズに行って地面に対する追従動作をさせるとともに、作業部51の支点軸31周りの水平旋回をすることによって、草刈装置1の前方から相対移動して作業部51に衝突する障害物をやり過ごすことができる。
図示する作業部スキッド58は、刈刃511の回転周方向に沿った2か所に配置して示しているが、3か所以上でもよい。この場合、少なくとも1つの作業部スキッド58スキッドの接地部582の長尺方向が進行方向を向いていればよい。
カバー部材513と、傾斜部581、接地部582、立ち上がり部583で囲われた部分は、物体が通過可能な通過空間Sを形成している。通過空間Sは、刈刃511から側方に飛散する刈草である物体の進路を塞がないので、作業部スキッド58と刈刃511の間に物体が溜まることがない。つまり、刈刃511は、異物の接触がない状態で作業を行えるので、刈刃511及びこれを回転駆動させるモータ512に負荷をかけずに、進行方向前方から相対的に移動してくる刈取り対象物である草を刈ることができる。
作業部51の下部に椀状接地体59を設ける。椀状接地体59は、刈刃511の回転軸と同軸上に設けている。椀状接地体59は、刈刃の回転とは独立して回転自在に取り付けられているので、この椀状接地体が地面に接地しても静止した状態を保ちつつ、地面の起伏等で刈刃が接触することを防止する。
椀状接地体の最下端の接地点s1は、作業部スキッド58の接地部582下部の接地点582sより上方に位置させている。作業部51の下部において、地面と接触可能な部分を、作業部スキッド58と椀状接地体59の2段構えの構成としている。
大多数の大まかな起伏を作業部スキッド58で案内することで、作業部51を上下させる一方で、作業部スキッド58で案内しきれなかった地面の起伏を椀状接地体59が捉えることで、作業部51を上下させる。進行とともに刈刃511下方に接近する地面の起伏があった場合、椀状接地体59と地面の起伏が接触することによって、作業部51を介して、草刈装置1を押し上げる。そして、草刈装置1は、取付部10近傍のローリング支点部A1やブーム装置Aでの上下動を行う。
フレーム2前端部から下方に向けて配した支点筒71には、スキッド73を支持する上下に長い支持軸72が同軸に挿入されている。支持軸72は、支点筒71に対して上下に移動可能に設ける。また、支持軸72の下方部にスキッド73を固定する。すなわち、スキッド73は上下に移動自在に設けている。
図5は、スキッド73を進行方向左側から見た拡大図であり、支点筒71及び支持軸72を断面した図である。また、スキッド73は上方に移動した状態で示している。図5に示すように、支点筒71の下端側には、支点筒71の軸方向と交差する方向に規制ピン74を設けている。規制ピン74の両端は抜け止めが施され、支点筒71から抜けないように位置が固定されている。実施形態では、規制ピン74をボルトの軸部、抜け止め741をボルトの頭部とナットで構成している。無論、規制ピン74の形態は、例示したものに限定されない。
支点筒71に挿入される支持軸72の下部には規制孔75を設ける。規制孔75は規制ピン74の外径より大きな径で構成され、規制ピン74はこの規制孔75の内径側に位置するように設ける。支持軸72は、規制孔75の内径側に位置する規制ピン74によって、上下動が規制される。詳細には、支持軸72が上方に移動すると、規制孔75の内側下部に規制ピン74が接触し、支持軸72がこれ以上、上方に移動できないように規制される。反対に、支持軸72が下方に移動すると、規制孔75の内側上部に規制ピン74が接触し、支持軸72が下方に移動できないように規制される。すなわち、支持軸72は、規制孔75内で規制ピン74が移動できる範囲内で上下動が可能である。
規制ピン74に規制孔75の下部が接触した場合、さらにスキッド73が作業面によって上方に押し上げられたとしても、上方への移動が規制孔75によって規制されている。したがって、スキッド73と作業部51の相対高さは、規制ピン74と規制孔75との範囲内でのみ変動するので、作業部51が有する刈刃511の対地高さを確保することができ、地面との接触による刈刃511の損傷を防ぐことができる。実施形態での規制孔75は丸孔で示したが、形状に限定はなく、長孔状やその他の形状でもよい。
図6に示すように、支持軸72の上部には、スキッド73を下方側に付勢するスキッド付勢体76を設ける。実施形態におけるスキッド付勢体76は圧縮ばねを用いている。スキッド付勢体76は、支点筒71の上端側内部と支持軸上部の段差部721の間に位置し、支持軸72を下方側に付勢する。したがって、支持軸72が上方に移動する力が、スキッド付勢体76の付勢力を上回ることによって、スキッド73が支点筒71に対して上方に移動する。
支持軸72の下部に固定されたスキッド73は、作業アーム50より下方に位置していて、作業面である地面と接する湾曲部731を有した前後に長い橇状部材である。スキッド73は、長手方向を常時進行方向に向くように設ける。スキッド73は、湾曲部731が作業面に接地するとともに作業面を滑走することによって、作業部51の刈刃511が作業面に接近しすぎないようにさせる。
湾曲部731は、刈刃511の回転半径より大きく設けている。実施形態での湾曲部731の湾曲半径は350mmで、刈刃511の回転半径は260mmに設けている。つまり、湾曲部731の湾曲半径を刈刃511の回転半径に対し、1.35倍と大きく設けた寸法関係とすることで、スキッド73が作業面上に存在する小さな窪みに嵌まり込むことを防ぐ。スキッド73が小さな窪みに敏感に上下動することがないので、作業部51も過敏に作業面に上下動することがない。すなわち、小さな窪み等による刈刃511の接触を防ぎ、作業部51の損傷を防止する。
湾曲部731は作業面に接触しながら滑走することで、作業面の起伏に応じて支点筒71に対して、規制ピン74が規制孔75で移動できる範囲内で上下動をする。作業面からスキッド73が離れると、スキッド付勢体76によってスキッド73は、湾曲部731が地面に接地するまで下降をする、または、規制ピン74が規制孔75で規制されるまで下降をする。
スキッド73は草刈装置1の前端側に位置しているので、前進に伴って作業する作業部51が凹凸等の起伏に到達する前に、スキッド73が先に到達できる。このため、前進移動する作業部51が突然起伏に接触して損傷することがない。つまり、作業部51より先に地面の起伏を捉えることが可能となる。また、湾曲部731の湾曲半径を刈刃511の回転半径より大きく設けているので、小さな起伏に過敏に反応せず、作業部51下部の作業面への接触を防止できる。湾曲部731の湾曲半径が大きいことで、作業部51が、刈刃511の回転半径より小さな窪みに嵌まることもないため、安定して草刈り作業を継続できる。
図6に示すように、支持軸72の上部には操作片78を固定させる。図6は、操作片78周辺を拡大した図であり、支点筒71を一部断面したである。図示する右が進行方向前方である。また、操作片78は支持軸72と共に上昇した状態であり、操作片78に備えるスイッチ79が第2フレーム30の下面に当接した状態である。操作片78は、支持軸72の上部から下方に向けて折り曲げながら垂下させた板状部材で、支持軸72と共に上下動をする。操作片78の下端部をフレームである第2フレーム30の下方、且つ、支点筒71の進行方向後方側に折り曲げて構成した、スイッチ79を取り付けるための取付部781を位置させる。取付部70に取り付けるスイッチ79は、支持軸72及び操作片78の上下動に伴って上下動をする。
スイッチ79は、第2フレーム30の下方、且つ、支点筒71の進行方向後方側に位置している。スイッチ79が第2フレーム30の下方に配置されることで、第2フレーム30の上方に障害物等が位置するような場面において、スイッチ79は第2フレーム30によって保護される。また、スイッチ79が支点筒71の後方に配置されることで、支点筒71の前方から相対移動してくる障害物等があっても、スイッチ79は支点筒71で保護される。すなわち、スイッチ79は、フレーム2の前方側及び上方側にに存在する障害物の陰になる位置に配置するので、作業中における破損を防止できる。さらに、操作片78の上部及び支持軸72の上部を覆うカバーを設けることもできる。このカバーによって、操作片78及び支持軸72の上部が防護され、障害物等によってスイッチ79の動作が阻害されることを、さらに防ぐことができる。
スイッチ79は、草刈装置1と別体に設置した制御部8に接続されている。実施形態では図示しないが、ブーム装置Aの周辺に配置している。上下動をするスイッチ79が上死点付近に達したときに、第2フレーム30の下面に接触することによって検知信号を発することができる。すなわち、スキッド73が上方に移動したことを検知した検知信号を発するのである。一方で、スイッチ79が上死点付近から下方に移動すると、スイッチ79は第2フレーム30の下面から離れる方向に移動する。すると、スイッチ79が第2フレーム30の下面から離れたことを知らせる信号を発する。すなわち、スキッド73が下方に移動したことを検知した検知信号を発するのである。
制御部8はスイッチ79の信号を受領することによって、スイッチ79の操作状況を検出可能である。つまり、制御部8は、スイッチ79によって、スキッド73が上方に移動している状態か、上方に移動している状態かのいずれかを識別可能に設けている。実施形態におけるスイッチ79は、機械式スイッチであるリミットスイッチを使用しているが、スイッチ79の形態はこれに限定されない。例えば、スイッチ79は光学式や音波式等でもよい。また、スイッチ79はスキッド73あるいは支持軸72の上下動による変位量あるいは変化量が検出できれば良く、これを検出する変位センサでもよい。
図9に示すように、制御部8は、スイッチ79及び方向制御弁Hと接続している。図8に示す方向制御弁Hは、制御部8の指令によって、油圧ポンプPで発生させた流体圧をブーム装置Aが備えるシリンダJに送り、ブーム装置Aを動作させる。ブーム装置Aの動作によって、草刈装置1は上下方向に移動できる。なお、実施形態は、方向制御弁Hは方向制御弁H1,H2,H3,H4のように複数設け、シリンダJはシリンダ1J,J2,J3,J4のように複数設ける。制御部8によって、少なくとも1つの方向制御弁Hを操作し、少なくとも1つのシリンダJを伸縮させるとともにブーム装置Aを動作させる。
制御部8は、スイッチ79からの検知信号を受領するとともに、この検知信号に基いて方向制御弁Hに動作指示を発することによって、方向制御弁Hを動作させて、流体圧の送出方向を切り換える。流体圧を受領したシリンダJは、伸縮動作することでブーム装置Aが動作し、結果として草刈装置1が上下方向に移動できる。
図10を用いて、スイッチ79及び制御部8による草刈装置1の動作制御を説明する。
まず、制御が開始されると、ステップS1にて、制御部8はスキッド73が上昇しているかどうかを判断する。すなわち、スイッチ79が支点筒71に対して上昇し、第2フレーム30に接触しているかどうかを判断する。制御部8が、スイッチ79が支点筒71に対して上昇せずに、第2フレーム30に接触していないと判断した場合、すなわち、スキッド73が上昇していないと判断した場合は、制御部8は、再度、ステップ1の判断を繰り返す。
スイッチ79が支点筒71に対して上昇し、第2フレーム30に接触すると、スイッチ79は制御部8に上昇を検知した信号である検出信号を発出する。制御部8は、この検出信号を受領することで、第2フレーム30に接触したと判断する。つまり、制御部8はスキッド73が上昇したと判断できる。スキッド73が上昇したと判断した場合、次のステップS2に移行する。
ステップS2で、制御部8は方向制御弁Hを操作し、ブーム装置が備えるシリンダを伸縮させて、ブーム装置を上昇させる。これに伴い、取付部10によってブーム装置二連結した草刈装置1も上昇する。
次にステップS3で、スキッド73が支点筒71に対して上昇しているかどうかを再度判断する。スイッチ79が支点筒71に対して上昇し、第2フレーム30に接触したままである場合、スイッチ79は制御部8に上昇を検知した信号である検出信号を発出し続けている。上昇した検出信号を受領している制御部8は、再度ステップ3の判断を繰り返す。スイッチ79が支点筒71に対して下降し、第2フレーム30から離れた場合、スイッチ79は制御部8に下降を検知した信号である検出信号を発出する。下降した検出信号を受領した制御部8は、次のステップ4の動作を行う。
ステップ4で、制御部8は、ブーム装置が備えるシリンダの伸縮動作を停止させるように方向制御弁Hを操作し、ブーム装置の上昇を停止させる。すなわち、草刈装置1の上昇動作が停止する。再度ステップ1に戻り、上記した一連の制御ステップを繰り返す。
制御部は、スキッド73の支点筒71に対する上下動を検知することで、草刈装置1が進行する作業面の起伏を、作業部51が到達する前に検知することができる。制御部8は、スキッド73が上方に移動、つまり、作業面に起伏や障害物等の突出部が存在したと検出した場合は、ブーム装置Aによって作業部51が上昇するように動作させることができる。スキッド73が下方に移動、つまり、作業面に窪みや障害物等の突出部がないと検出した場合は、ブーム装置Aを停止させ、作業部51の上下位置を維持する。つまり、スキッド73での作業面の突出がない場合でも、作業部51は現在の上下位置を維持することによって、草等に更なる障害物が隠れている場合でも、作業部51によって障害物を不用意に損傷させる恐れがない。また、障害物によって作業部51を損傷させることもない。下降させる場合は、作業者によって方向制御弁Hを操作して、シリンダJを伸縮させてブーム装置Aを動作させることによって、作業部51を降下させる。つまり、作業者が障害物がないことを確認後に作業部を下げることができるので、障害物及び作業部51の互いの損傷をさせることができる。
スキッド73が有する湾曲部731によって、小さな凹凸面があっても、この凹凸面にスキッド73が嵌まることがない。過剰に上下動することがないので、スイッチ79による検出信号が頻繁に発信させて、ブーム装置Aが過剰に動作することもない。
実施例におけるブーム装置は、複数のブーム或いはアーム類を有しているが、草刈装置1の上下動を可能できるようにすればよいので、ブーム装置Aは1以上の上下動作あるいは旋回動作が可能なブーム又アーム類があればよい。
支持軸72によって、スキッド73が垂直方向に移動するので、作業面の凹凸の大きさを直接的にスキッド73に反映させ、支持軸72を上下動させることができる。結果、スイッチ79を地面の起伏高さに対して適正な操作頻度とすることができ、ブーム装置Aが過剰に動作することもない。また、支持軸72に配置したスキッド付勢体76によって、スキッド73を常時下方に付勢していて、スキッドの下面に異物がない場合において、スキッド73が上方に移動したままとなることを防ぎ、スイッチ79による検出動作の阻害要因を排除することができる。
本発明は、上記の実施形態及び実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示に基づく実施形態、実施例及び運用技術の改変は、特許請求の範囲に記載された範囲内で可能である。