トップ :: A 生活必需品 :: A01 農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業




【発明の名称】 草刈装置
【発明者】 【氏名】小山 豊宏
【住所又は居所】和歌山県日高郡南部川村大字筋３１２番地の３ 株式会社小山農園内
【要約】 【課題】大型の土木作業用機械である重機のアーム先端に取り付けられる大型の草刈装置が、刃の高速スライド動作によって振動が生じにくいものとすることであり、作業面積の広狭に対応し適当な刈り取り幅に調節できる大型の草刈装置とすることである。

【解決手段】屈伸自在の油圧駆動アーム２を有すると共に、自走可能な作業機械であるショベルカーなどの重機のアームの先端に着脱可能に取り付けられる草刈装置１であり、軸受３、ギアおよびモータなどの回転駆動装置を介して回転動作可能に設け、かつ別途設けた電動モータからの回転動力を歯車伝導機構およびクランクアーム９に伝導し、このクランクアーム９から上下一対で摺動自在に重ね合わされた上櫛刃板および下櫛刃板のうちの前者に直線往復する動力を伝達し、これら櫛刃板同士の相対的な往復摺動により雑草などの挟み切断を可能とする。そして、往復摺動する上櫛刃板と同じ大きさで同じ重さのカウンタ錘を設け、上櫛刃板と逆位相で往復動作させて慣性振動を吸収する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈伸自在の油圧駆動アームを有すると共に自走可能な作業機械の前記アーム先端に着脱可能に取り付けられる草刈装置において、
この草刈装置は前記油圧駆動アームの先端に取り付けられた際に軸受および回転駆動装置を介して回転動作可能に設け、かつ別途設けたモータからの回転動力を歯車伝導機構およびクランクアームに伝導し、このクランクアームから上下一対で摺動自在に重ね合わされた上櫛刃板または下櫛刃板に直線往復する動力を伝達してこれら櫛刃板同士の相対的な往復摺動により挟み切断を可能とする機構を設け、前記往復摺動する上櫛刃板または下櫛刃板と同じ重さのカウンタ錘を設けると共に前記歯車伝導機構に連動するクランクアームを別途設け、このクランクアームを介して前記カウンタ錘は前記往復摺動と逆位相で往復動作させて慣性振動を吸収する機構を設けたことを特徴とする草刈装置。
【請求項２】
歯車伝導機構が、回転動力の入力される第１の歯車と、この第１の歯車に噛み合う第２および第３の歯車からなり、前記第２および第３の歯車を同径にしてクランクアームを設けた振動吸収機構を設けた草刈装置。
【請求項３】
カウンタ錘が、上櫛刃板と同じ大きさで同じ重さのカウンタ錘である請求項２に記載の草刈装置。
【請求項４】
作業機械が、重機である請求項１〜３のいずれかに記載の草刈装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、農園、山林、林道、河川敷、工事現場などにおいて雑草や小木等を簡便に刈り取ることのできる草刈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上櫛刃と下櫛刃を上下擦り合わせ状態に重ね合わせ、上櫛刃と下櫛刃を駆動機構により左右にスライドさせ、すなわち相対的に往復移動させてバリカンのように草を刈り取る方式の草刈機が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような従来の草刈機は、例えば手押し式の草刈機のように、比較的小型軽量に形成されたものであり、その場合に上下方向から擦り合わされた櫛刃を比較的高速に動かしても大きな慣性力は発生せず、特に草刈性能を左右するような激しい振動は起こらなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４９７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来の草刈装置の機構を大型化し、大型の土木作業用機械である重機のアーム先端に取り付けて上刃板と下刃板を駆動機構により左右にスライドさせると、その刃板の重量相当に応じて大きな慣性力が生じ、そのために揺動する方向に振動が発生し、アーム先端を所要の方向に向けたり、所要位置に保持する操作が難しくなるという問題が生じる。
【０００６】
また、上刃板と下刃板を駆動機構により左右にスライド自在に設け、バリカンのように草を刈り取る装置によると、草を刈り取り可能な幅が広くとれるので、作業効率はよいが、並木などの林立する樹木同士の間など幅の狭い区域の刈り取りに適当ではなく、作業面積の広狭に対応して適当な刈り取り幅に調節できないという問題点がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、大型の土木作業用機械である重機のアーム先端等に取り付けられる比較的大型の草刈装置が、刃の高速スライド動作によって振動が生じにくいものとすることであり、また、作業面積の広狭に対応して適当な刈り取り幅に調節できる草刈装置とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明においては、屈伸自在の油圧駆動アームを有すると共に自走可能な作業機械の前記アーム先端に着脱可能に取り付けられる草刈装置において、この草刈装置は前記油圧駆動アームの先端に取り付けられた際に軸受および回転駆動装置を介して回転動作可能に設け、かつ別途設けたモータからの回転動力を歯車伝導機構およびクランクアームに伝導し、このクランクアームから上下一対で摺動自在に重ね合わされた上櫛刃板または下櫛刃板に直線往復する動力を伝達してこれら櫛刃板の相対的な往復摺動により挟み切断を可能とする機構を設け、前記往復摺動する上櫛刃板または下櫛刃板と同じ重さのカウンタ錘を設けると共に前記歯車伝導機構に連動するクランクアームを別途設け、このクランクアームを介して前記カウンタ錘は前記往復摺動と逆位相で往復動作させて慣性振動を吸収する機構を設けたことを特徴とする草刈装置としたのである。
【０００９】
上記したように構成されるこの発明にかかる草刈装置は、油圧駆動アームの先端に取り付けられた際に、別途設けたモータからの回転動力が歯車伝導機構からクランクアームに入力され、このクランクアームは上下一対で摺動自在に重ね合わされた上櫛刃板または下櫛刃板のいずれかに対して直線往復動力を伝達する。これにより、櫛刃板同士の相対的な往復摺動が起こり、櫛刃板同士の挟み切断が可能となる。
【００１０】
このとき、直線往復動する櫛刃は、重機などの油圧駆動アームにとりつけて、作業効率を高めるようにかなり大型にまたは広幅に形成されているので、往復移動の向きを変えるときに大きな慣性力が起こるが、別途設けたクランクアームにより上櫛刃板または下櫛刃板と同じ重さのカウンタ錘を前記歯車伝導機構に連動するので、前記慣性力は打ち消されて慣性振動がなくなるか、または草刈作業に支障のない程度に減少する。
【００１１】
このように櫛刃板を往復移動させるときに発生する慣性力による振動を防止するためには、カウンタ錘と上櫛刃板または下櫛刃板を同じ速さで逆方向に正確に往復移動させる必要があるが、そのための機構として構造が簡単で利用しやすいものに歯車伝達機構を採用する。
【００１２】
すなわち、歯車伝導機構が、回転動力の入力される第１の歯車と、この第１の歯車に対接した状態で噛み合う第２および第３の歯車からなり、前記第２および第３の歯車を同径にして、これら第２および第３の歯車のそれぞれ同じ径の位置にクランクアームを設けたものであることが好ましい。
【００１３】
このようにすると、第１の歯車に対接する２つの歯車である第２および第３の歯車は、同径であるために、互いに逆方向に同じ回転速度で回転し、クランクアームおよびカウンタ錘は櫛刃板と逆位相で往復動作して慣性振動を確実に吸収する。その場合、カウンタ錘が、上櫛刃板と同じ大きさで同じ重さのカウンタ錘であることが好ましい。また、下櫛刃板を両刃にし、カウンタ錘を第２の上櫛刃板とすることも好ましい。
【００１４】
また、油圧駆動アームの先端に取り付けられた草刈装置は、その全体が軸受および回転駆動装置を介して回転動作可能に設けられており、前記回転操作で油圧駆動アームを屈伸させたり、作業機械を自走させたりして草刈装置を移動させる際に、草刈可能な実効幅を変更させることができ、これにより細幅から広幅までの適当な幅で草刈を行なうことができる。また、草刈装置は、屈伸自在の油圧駆動アームの先端に取り付けられて地面からの高さ、すなわち刈り取り高さを自在に変更できる。このような作業機械は、一般的に重機として用いられるものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、油圧駆動アームを有すると共に自走可能な作業機械の前記アームの先端に草刈装置を取り付ける際に、軸受および回転駆動装置を介して回転動作可能に設けたので、作業面積の広狭に対応し適当な刈り取り幅に調節できる大型の草刈装置となる。また、往復摺動する上櫛刃板または下櫛刃板と同じ重さのカウンタ錘を設け、このカウンタ錘は前記往復摺動と逆位相で往復動作させて慣性振動を吸収させるので、大型の草刈装置が、刃の高速スライド動作によって振動が生じにくいものとなる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、実施形態は、屈伸自在の油圧駆動アーム２を有すると共に、自走可能な作業機械であるショベルカーの前記アームの先端に付属装置として着脱可能に取り付けられる草刈装置１である。
【００１７】
図１〜図５に示すように、草刈装置１は、油圧駆動アーム２の先端に取り付けられた際に軸受３、ギアおよびモータなどの回転駆動装置を介して回転動作可能に設け、かつ別途設けた電動モータ４（図３参照）からの回転動力を回転軸５から第１の歯車６およびこれに噛み合う第２の歯車７および第３の歯車８からなる歯車伝導機構およびクランクアーム９に伝導し、このクランクアーム９から上下一対で摺動自在に重ね合わされた上櫛刃板１０および下櫛刃板１１のうちの前者（上櫛刃板１０）に直線往復する動力を伝達しており、固定された下櫛刃板１１に対する上櫛刃板１０の左右の往復摺動により挟み切断を可能としている。
【００１８】
そして、草刈装置１には、往復摺動する上櫛刃板１０と同じ大きさで同じ重さのカウンタ錘１２を設けると共に、歯車伝導機構のうち第３の歯車８に連動するクランクアーム１３をクランクアーム９が第２の歯車７に取り付けられた位置と同じ径の位置に取り付け、このクランクアーム１３を介してカウンタ錘１２を前記往復摺動と逆位相で左右に往復動作させて上櫛刃板１０の慣性力による振動を吸収するようにしている。
【００１９】
図１に示すように、草刈装置１と油圧駆動アーム２の先端との連結は、先ず、重機などの作業機械に当初から備わっている油圧駆動シャベルなどをブラケットと共に取り外し、これに代えて草刈装置１のブラケット１４とアーム本体１８の先端に形成されているピン孔とピン（またはシャフト）を回動自在に取り付けると共に、油圧シリンダ１５に出入りするピストン１６とアーム本体１８の先端近くの補助揺動アーム１７およびブラケット１４を１本のシャフトでもって回動自在に保持する。
このように連結すると、草刈装置１は、ピストン１６の出し入れ動作によって櫛刃板１０、１１が上下に傾くようになり、この操作は、油圧シリンダ１５のピストン１６の出し入れ操作で簡単にできる。
【００２０】
また図３に示すように、草刈装置１の軸受３などの回転駆動装置は、一対のブラケット１４の間に設けた油圧モータＭ（電動モータを採用してもよい。）およびその回転力を伝える周知の歯車伝導機構（図示せず。）を有し、ラジアル型の軸受３は内輪内周面に内歯車を有するいわゆる旋回ベアリングを採用して、これに前記歯車伝導機構から油圧モータＭの回転力を伝えて草刈装置１の全体を油圧駆動アーム２のアーム本体１８の先端で必要に応じて所要角度だけ回転させる。
【００２１】
図２〜５に示すように、挟み切断機構および慣性振動吸収機構は、電動モータ４からの回転動力を第１の歯車６に伝え、これに噛み合う第２の歯車７および第３の歯車８を逆回転するように従動回転させ、第２の歯車７および第３の歯車８の同じ位置に回転軸でそれぞれ取り付けたクランクアーム９、１３に伝導し、一方のクランクアーム９から上櫛刃板１０に左右に往復する動力を伝達し、またカウンタ錘１２にもクランクアーム１３から左右に往復する動力を伝達し、２つの往復運動は逆位相で動作させて慣性振動を吸収している。
【００２２】
図２〜４に示すように、下櫛刃板１１は、長方形状基板の一方の長手縁にあたる前縁に多数の山形の下刃を等間隔に前方へ突き出して設けたものであり、このような下櫛刃板１１上の前縁に重ねて上櫛刃板１０を載せ、下櫛刃板１１の後縁に重ねて上櫛刃板１０と同じ大きさで同じ重さのカウンタ錘１２を載せている。図７に示すように、上櫛刃板１０は、長板状の一方の長手縁にあたる前縁に多数の台形状の上刃を等間隔に前方へ突き出して設けている。
【００２３】
そして、これら両櫛刃板の上に被せて要所に長孔１９を形成した覆い板２０を下櫛刃板１１と同じ大きさにして設け、下櫛刃板１１と覆い板２０は要所でボルトナット２１により締結して固定し、上櫛刃板１０およびカウンタ錘１２は、長孔１９を通して各クランクアーム９、１３の先端と回動可能に連結している。
【００２４】
また、図２〜４に示すように、上櫛刃板１０およびカウンタ錘１２は、長手方向へ一定の向きにスライド往復するようにガイド用長孔２２、２３を少なくとも両端部分を含めて複数個（図示４箇所）形成しており、このガイド用長孔２２、２３に貫通させるガイドピン２４、２５は、下櫛刃板１１に形成した嵌め孔２６、２７に係止され、かつ覆い板２０にねじ止め固定されている。
【００２５】
図１、図２、図６に示すように、上下の櫛刃板１０、１１は草刈装置の前縁から前方へ突き出して設けられており、草刈作業員の安全を確保し、かつ前方の雑草に隠れている障害物を排除するためにフレーム２８を設けている。このフレーム２８は、通常は金属製などの円管で形成されたものであり、覆い板２０の両端にねじ止め固定され、高さ調節および前方の突出長さを調節可能であるように、スリーブおよび円管の複数の位置に形成された係止孔２９にボルトナット３０で両管を固定できる。
【００２６】
また、図７に示すように下櫛刃板１１の山形の下刃は台形状の上櫛刃板１０の上刃より前方へ突き出して設けており、この構成によっても障害物を排除し、かつ刃を保護することが可能である。
【００２７】
以上のように構成された実施形態の草刈装置１は、必要に応じて作業機械を走行させ油圧駆動アーム２を動かしながら、電動モータ４で第１の歯車６を回転させて第２の歯車７および第３の歯車８を従動回転させ、クランクアーム９、１３を介して上櫛刃板１０およびカウンタ錘１２を同時に逆方向ヘスライド往復動させて、上刃と下刃の間に入ってくる草や小型の樹木を挟み切断により切断して刈り取ることができ、その際、カウンタ錘１２の動作によって上櫛刃板１０の慣性振動は吸収され、一定の角度や高さを揃えてきれいに刈り取りまたは剪定が可能である。
【００２８】
また、図８に示すように、油圧駆動アーム２を油圧で伸縮させることにより、作業機械の車体幅より狭い樹木Ａ間に油圧駆動アーム２の先端のみを差し入れて草刈装置１を作動させることが可能であり、図９に示すように、油圧駆動アーム２を油圧で高さ調節することにより、刈り取り高さを任意に設定することができ、刈り取られた草木の切り口も揃っていて、回転刃で刈り取った場合に比べて格段に美しい草刈り作業または枝きり作業ができる。
【００２９】
また、図１０および図１１に示すように、草刈装置１とほぼ同じ長さを最大の刈り取り幅とし、これを車体の幅に合わせるなどして設定できる他、回転駆動装置で草刈装置１全体を油圧駆動アーム２の先端で回転させることにより、草刈可能な実効幅Ｌ1、Ｌ２を変更することができ、これにより細幅から広幅までの適当な幅で草刈を行なうことができる。
【００３０】
また、図１２および図１３に示すように、油圧駆動アーム２を油圧で伸縮および角度変更操作することにより、草刈装置１の角度と位置を変えて左右・上下のいずれの方向にも刈り取りを行なうことができるので、傾斜地の草刈作業が効率よく行なえ、樹木の枝きりや剪定も短時間できれいに行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】作業機械のアーム先端に取り付けられた実施形態の草刈装置を示す斜視図
【図２】実施形態の平面図
【図３】図２のIII−III線断面図
【図４】図２のIV−IV線断面図
【図５】図２のV−V線断面図
【図６】実施形態のフレームの長さ調節機構を説明する要部側面図
【図７】実施形態の上櫛刃板と下櫛刃板の要部拡大平面図
【図８】実施形態の刈り幅調整による使用状態の説明図
【図９】実施形態の刈り取り高さ調整による使用状態の説明図
【図１０】実施形態の刈り幅調整による使用状態の説明図
【図１１】実施形態の通常の刈り幅による使用状態の説明図
【図１２】実施形態を使用した傾斜地の草刈作業の説明図
【図１３】実施形態を使用した樹木の枝きりや剪定作業の説明図
【符号の説明】
【００３２】
１ 草刈装置
２ 油圧駆動アーム
３ 軸受
４ 電動モータ
５ 回転軸
６ 第１の歯車
７ 第２の歯車
８ 第３の歯車
９、１３ クランクアーム
１０ 上櫛刃板
１１ 下櫛刃板
１２ カウンタ錘
１４ ブラケット
１５ 油圧シリンダ
１６ ピストン
１７ 補助揺動アーム
１8 アーム本体
１９ 長孔
２０ 覆い板
２１ ボルトナット
２２、２３ ガイド用長孔
２４、２５ ガイドピン
２６、２７ 嵌め孔
２８ フレーム
２９ 係止孔
３０ ボルトナット
Ａ 樹木
Ｌ１、Ｌ２ 実効幅
【出願人】 【識別番号】５９３１９２９３３
【氏名又は名称】株式会社小山農園
【住所又は居所】和歌山県日高郡南部川村大字筋３１２番地の３
【出願日】 平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【代理人】 【識別番号】１０００７４２０６
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二

【識別番号】１０００８４８５８
【弁理士】
【氏名又は名称】東尾 正博

【識別番号】１０００８７５３８
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 和久
【公開番号】 特開２００６−１４１２８９（Ｐ２００６−１４１２８９Ａ）
【公開日】 平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【出願番号】 特願２００４−３３６１２６（Ｐ２００４−３３６１２６）