JP2018103640A - 作業機 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の草刈り機では、刈刃(作業装置に相当)を収容する刈刃ハウジング(作業ハウジングに相当)(特許文献1の図9及び図10の11)が備えられて、エンジン及び伝動ケースが刈刃ハウジングに支持されており、エンジンの動力が伝動ケースを介して走行用の車輪及び刈刃に伝達されている。
本発明は、斜面を走行しながら作業を行う作業機において、転倒に対応した構造を得ることを目的としている。
本発明の特徴は、作業機において以下のように構成することにある。
作業装置を収容する作業ハウジングと、
前記作業ハウジングの前後方向の一方側の右及び左の第1車輪と、前記作業ハウジングの前後方向の他方側の右及び左の第2車輪とが備えられ、
前記作業ハウジングの前後方向の一方側部分に連結された第1フレーム部と、前記作業ハウジングの前後方向の他方側部分に連結された第2フレーム部と、前記第1フレーム部の上部と前記第2フレーム部の上部とに亘って連結された前後フレームと、前記作業ハウジングの左右方向に沿って前記前後フレームに連結された左右フレームとが備えられており、
前記第1車輪及び前記第2車輪と前記作業装置とに動力を伝達する伝動ケースとエンジンとが備えられ、
前記伝動ケースと前記エンジンとが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている。
本発明によると、上下方向で作業ハウジングと前後フレーム及び左右フレームとにより囲まれ、且つ、前後方向で第1フレーム部と第2フレーム部とによって囲まれた空間が得られるのであり、この空間に伝動ケースとエンジンとが収容された状態となっている。
これによって、伝動ケースとエンジンとが、第1フレーム部及び第2フレーム部、前後フレーム及び左右フレームにより、作業機の転倒から保護されるようになって、作業機の耐久性の向上を図ることができる。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
動力を前記伝動ケースから前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達する走行用伝動ケースが、前記伝動ケースの右部又は左部に前記作業ハウジングの前後方向に沿って備えられ、
前記走行用伝動ケースが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記左右フレームの右端部又は左端部よりも前記作業ハウジングの左右中央側に配置されている。
作業ハウジングの前後方向の一方側の右及び左の第1車輪と、作業ハウジングの前後方向の他方側の右及び左の第2車輪とを備えた場合、伝動ケースから動力を第1車輪及び第2車輪に伝達する走行用伝動ケースを備えることがある。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記エンジンのアクセルを操作するアクセルアクチュエータが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている。
自律走行型や遠隔操作型の作業機の場合、エンジンのアクセルを操作するアクセルアクチュエータを備えることがある。
本発明によると、アクセルアクチュエータを備えた場合、アクセルアクチェータが、第1フレーム部及び第2フレーム部、前後フレーム及び左右フレームにより、作業機の転倒から保護されるようになって、作業機の耐久性の向上を図ることができる。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達される動力を前進状態及び後進状態に操作自在な前後進切換装置が、前記伝動ケースに備えられて、
前記前後進切換装置を操作する前後進アクチュエータが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている。
自律走行型や遠隔操作型の作業機の場合、伝動ケースに備えられた前後進切換装置を操作する前後進アクチュエータを備えることがある。
本発明によると、前後進アクチュエータを備えた場合、前後進アクチェータが、第1フレーム部及び第2フレーム部、前後フレーム及び左右フレームにより、作業機の転倒から保護されるようになって、作業機の耐久性の向上を図ることができる。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記第1車輪が操向自在に支持され、前記第2車輪が操向自在に支持されて、
前記第1車輪を操向操作する第1操向アクチュエータと前記第2車輪を操向操作する第2操向アクチュエータとが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている。
自律走行型や遠隔操作型の作業機の場合、第1車輪を操向操作する第1操向アクチュエータと、第2車輪を操向操作する第2操向アクチュエータとを備えることがある。
本発明によると、第1操向アクチュエータ及び第2操向アクチュエータを備えた場合、第1操向アクチュエータ及び第2操向アクチェータが、第1フレーム部及び第2フレーム部、前後フレーム及び左右フレームにより、作業機の転倒から保護されるようになって、作業機の耐久性の向上を図ることができる。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達される動力を変速自在な変速装置が、前記伝動ケースに備えられて、
前記変速装置を操作するもので人為的に操作される変速操作具が、前記前後フレームに支持されている。
作業機では、第1車輪及び第2車輪の操向操作や前後進の切換操作は比較的頻繁に行われるのに対して、一定の走行速度で走行して作業を行うことが多く、走行用の変速操作が行われることは少ない。これにより、本発明では、伝動ケースに備えられた変速装置を遠隔操作するのではなく、変速装置を操作するもので人為的に操作される変速操作具を作業機に備えている。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記作業装置に伝達される動力を伝動状態及び遮断状態に操作自在な作業クラッチが、前記伝動ケースに備えられて、
前記作業クラッチを操作するもので人為的に操作されるクラッチ操作具が、前記前後フレームに支持されている。
作業機では、第1車輪及び第2車輪の操向操作や前後進の切換操作は比較的頻繁に行われるのに対して、作業装置を連続して作動させることが多く、作業装置の作動及び停止操作が行われることは少ない。これにより、本発明では、伝動ケースに備えられた作業クラッチを遠隔操作するのではなく、作業クラッチを操作するもので人為的に操作されるクラッチ操作具を作業機に備えている。
本発明において、以下のように構成すると好適である。
前記作業装置の対地高さを上下に変更するもので人為的に操作される高さ操作具が、前記作業ハウジングに支持されている。
作業機では、第1車輪及び第2車輪の操向操作や前後進の切換操作は比較的頻繁に行われるのに対して、作業装置を一定の対地高さに維持して作動させることが多く、作業装置の対地高さの変更操作が行われることは少ない。これにより、本発明では、作業装置の対地高さを遠隔操作で変更するのではなく、作業装置の対地高さを上下に変更するもので人為的に操作される高さ操作具を作業機に備えている。
図5及び図12に示すように、刈刃ハウジング1(作業ハウジングに相当)において、平面視で8角形状の中央部1a、中央部1aにおける刈刃ハウジング1の前後方向の一方側(前側)に接続された一方側部分1b、中央部1aにおける刈刃ハウジング1の前後方向の他方側(後側)に接続された他方側部分1cが備えられている。
図1,2,3,12に示すように、第1フレーム部11及び第2フレーム部12に、上下方向の右及び左の縦フレーム13が備えられ、右及び左の縦フレーム13の上部に右及び左のギヤケース14が連結されている。右及び左のギヤケース14に亘って、左右方向に上部横フレーム15が連結され、右及び左の縦フレーム13の下部に亘って、左右方向に下部横フレーム16が連結されている。
右及び左の縦フレーム13、上部横フレーム15は丸パイプ状であり、第1フレーム部11及び第2フレーム部12が前後方向視で四角形状となっている。
図1に示すように、伝動ケース5及びエンジン6、バランスウェイト7が、側面視で刈刃ハウジング1と右前後フレーム17及び左前後フレーム18、左右フレーム19との間に配置されており、側面視で第1フレーム部11と第2フレーム部12との間に配置されている。
図3に示すように、前後方向視で、右の第1車輪21の上部及び右の第2車輪22の上部と、エンジン6の下部とが重複するように、エンジン6が低い位置に配置(支持)されている。
図1,3,7,8,12に示すように、右及び左の車輪支持ケース23が、第1フレーム部11の右及び左の縦フレーム13の下部に縦軸芯P1周りに操向自在に支持されており、右及び左の車輪支持ケース23が、第2フレーム部12の右及び左の縦フレーム13の下部に縦軸芯P1周りに操向自在に支持されている。
この状態において、刈刃8により切断されて飛ばされる草が、刈刃ハウジング1の前部では、刈刃ハウジング1の中央部1aの内壁に沿って、刈刃ハウジング1の左側に飛ばされ、刈刃ハウジング1の後部では、刈刃ハウジング1の中央部1aの内壁に沿って、刈刃ハウジング1の右側に飛ばされる。これにより、刈刃8によって切断されて飛ばされる草が連係ロッド33に絡み付く状態は少なくなる。
図7及び図8に示すように、右の車輪支持ケース23から右側に車軸34が延出され、左の車輪支持ケース23から左側に車軸34が延出されている。
図7に示すように、右の第1車輪21及び右の第2車輪22は、板材を皿状にプレス加工した輪体35を備えており、輪体35の中心部に連結されたボス部36が、車軸34にボルト37によって連結されている。
図13に示すように、エンジン6の動力が、遠心クラッチ41、ブレーキ42及び伝動軸43を介して、伝動軸46に伝達されており、伝動軸46の動力が、刈刃クラッチ48を介して刈刃8に伝達される。
以下に、エンジン6から刈刃8への伝動構造、エンジン6から第1車輪21及び第2車輪22への伝動構造、各部の操作系について説明する。
図6及び図13に示すように、入力軸40が伝動ケース5に左右方向に配置されて、入力軸40とエンジン6の出力軸6aとが、遠心クラッチ41及びブレーキ42を介して接続されている。伝動軸43が伝動ケース5に上下方向に支持されて、入力軸40のベベルギヤ40aと、伝動軸43の下部のベベルギヤ43aとが咬合している。
これにより、伝動軸47と刈刃駆動軸50及び刈刃8とが一体で回転するのであり、伝動軸47に対して刈刃駆動軸50の位置を上下に変更することにより、刈刃8の高さを変更することができる。
図6に示すように、刈刃クラッチ48において、伝動軸47の咬合部47aが、伝動軸46の咬合部46bとの咬合側(上側)に、伝動軸47のバネ47bにより付勢されており、刈刃クラッチ48は伝動軸47のバネ47bにより伝動状態に付勢されている。
図1,5,6,9に示すように、伝動ケース5の刈刃支持部5aに、操作軸60が左右方向の横軸芯P6周りに回転自在に支持されて、操作軸60のアーム60aが支持部材49に係合している。
図6及び図13に示すように、伝動軸63が伝動軸46の近傍を交差するように伝動ケース5に前後方向に支持されており、伝動軸46,63に亘ってウォーム機構64が備えられている。
変速装置71において、伝動軸63に低速ギヤ65及び高速ギヤ66が相対回転自在に外嵌されており、シフト部材67がスプライン構造によって伝動軸63と一体回転及びスライド自在に伝動軸63に外嵌されている。伝動軸68に低速ギヤ69及び高速ギヤ70が連結されており、低速ギヤ65,69が咬合し、高速ギヤ66,70が咬合している。
図5,6,12に示すように、フレーム2の右部に、支持フレーム53が連結されている。図2,6,12に示すように、第1フレーム部11の左のギヤケース14と、第2フレーム部12の左のギヤケース14と、支持フレーム53とに亘って、走行用伝動ケース77が連結されている。
第1フレーム部11及び第2フレーム部12の右及び左の車輪支持ケース23の内部において、伝動軸90の下部に連結されたベベルギヤ90bと、車軸34に連結されたベベルギヤ34aとが咬合している。
図2,4,14に示すように、左右フレーム19,27に亘って支持ブラケット80が連結されており、支持ブラケット80にアクセルモータ93(アクセルアクチュエータに相当)が支持されている。アクセルモータ93とエンジン6のアクセル6bとに亘ってワイヤ94が接続され、アクセルモータ93とブレーキ42とに亘ってワイヤ95が接続されている。
これにより、エンジン6の動力が刈刃8、右及び左の第1車輪21、右及び左の第2車輪22に伝達される。
図2,4,5に示すように、伝動ケース5の上面に支持板82が連結されており、シフト部材75(図13参照)を操作する操作軸97が、伝動ケース5及び支持板82から上側に延出されて、操作軸97の延出部分にアーム97aが連結されている。支持板82に前後進モータ98(前後進アクチュエータに相当)が支持されて、前後進モータ98により操作されるアーム98aと操作軸97のアーム97aとに亘って、一対のバネ99が接続されている。
図1,2,4,11に示すように、変速レバー91(変速操作具に相当)がレバーガイド57の上下方向の縦軸芯周りに揺動自在に支持されている。シフト部材67(図13参照)を操作する変速装置71の操作部(図示せず)が備えられて、変速装置71の操作部がバネ(図示せず)により低速状態に付勢されており、変速レバー91と変速装置71の操作部とに亘ってワイヤ92が接続されている。
変速レバー91を高速位置に操作すると、ワイヤ92が変速レバー91側に引き操作され、シフト部材67が高速ギヤ66に咬合して、変速装置71が高速状態となる。
刈刃クラッチレバー58及び変速レバー91が、平面視で左右フレーム19の右端部19aと左端部19bとの間に配置されて、左右フレーム19の右端部19aから右の外側に出ない状態となっており、平面視で第2フレーム部12と左右フレーム19との間に配置されている。
この草刈り機は、無線操縦による遠隔操作型である。図1,2,3,9,12に示すように、2枚の板材を連結した支持板101が、第1フレーム部11、右前後フレーム17及び左前後フレーム18に亘って連結されており、支持板101の前部101aに制御装置102が連結されている。
第1操向モータ28及び第2操向モータ29によって、第1車輪21及び第2車輪22を操向操作する場合、以下の(1)〜(4)に記載の第1操向モード、第2操向モード、同位相モード、逆位相モードを、送信機105によって選択することができる。
(2)第1車輪21を直進位置に固定した状態で、第2操向モータ29により第2車輪22を操向操作する第2操向モード。
(3)第1操向モータ28及び第2操向モータ29により第1車輪21及び第2車輪22を同じ向きに操向操作して草刈り機を平行移動させる同位相モード。
(4)第1操向モータ28及び第2操向モータ29により第1車輪21及び第2車輪22を互いに逆向きに操向操作して草刈り機を小回り旋回させる逆位相モード。
エンジン6が、平面視で左の第1車輪21と左の第2車輪22との間に配置(支持)され、バランスウェイト7が、エンジン6の左の外側に配置(支持)され、前後方向視で、左の第1車輪21の上部及び左の第2車輪22の上部とエンジン6の下部とが重複するように、エンジン6が低い位置に配置(支持)されてもよい。
エンジン6とは反対側の第1車輪21及び第2車輪22において、2個の輪体38,39を備えるのではなく、1個の輪体(図示せず)を備えて、横幅W2の大きなものとしてもよい。
エンジン6とは反対側の第1車輪21及び第2車輪22の接地部38a,39aにおける左右中央部のリブ38bを廃止してもよい。
第1車輪21及び第2車輪22の接地部35a,38a,39aにおいて、刈刃ハウジング1の左右中央側の部分、及び、刈刃ハウジング1の左右中央とは反対側の部分の両方に、リブを備えてもよい。
刈刃クラッチレバー58、変速レバー91及びレバーガイド57を、刈刃ハウジング1の左右方向でのエンジン6側の部分に備える場合、刈刃クラッチレバー58、変速レバー91及びレバーガイド57を、平面視で第1フレーム部11と左右フレーム19との間に配置してもよい。
図1,2,3では、右前後フレーム17及び左前後フレーム18の上面に左右フレーム19が連結されているので、伝動ケース5の上端部及びエンジン6の上端部が、側面視及び前後方向視で、右前後フレーム17及び左前後フレーム18から上側に突出するが、左右フレーム19から上側に突出しないようにしてもよい。
2本の左右フレーム19を備えるのではなく、3本以上の左右フレーム19を備えてもよい。3本以上の左右フレーム19を備えた場合には、伝動ケース5及びエンジン6の直上に、少なくとも1本の左右フレーム19を備えればよい。
刈刃高さレバー61及びレバーガイド62を、平面視で左前後フレーム18の直下に配置してもよく、平面視で右前後フレーム17と左前後フレーム18との間に配置してもよい。
本発明は、草刈り機ばかりではなく、地面の耕耘を行う耕耘装置(作業装置に相当)を備えた作業機や、薬剤や水等を散布する散布装置(作業装置に相当)を備えた作業機にも適用できる。
1b 作業ハウジングの一方側部分
1c 作業ハウジングの他方側部分
5 伝動ケース
6 エンジン
6b エンジンのアクセル
8 作業装置
11 第1フレーム部
12 第2フレーム部
17 前後フレーム
18 前後フレーム
19 左右フレーム
19a 左右フレームの右端部
19b 左右フレームの左端部
21 第1車輪
22 第2車輪
28 第1操向アクチュエータ
29 第2操向アクチュエータ
48 作業クラッチ
58 クラッチ操作具
61 高さ操作具
71 変速装置
76 前後進切換装置
77 走行用伝動ケース
91 変速操作具
93 アクセルアクチュエータ
98 前後進アクチュエータ
Claims (8)
- 作業装置を収容する作業ハウジングと、
前記作業ハウジングの前後方向の一方側の右及び左の第1車輪と、前記作業ハウジングの前後方向の他方側の右及び左の第2車輪とが備えられ、
前記作業ハウジングの前後方向の一方側部分に連結された第1フレーム部と、前記作業ハウジングの前後方向の他方側部分に連結された第2フレーム部と、前記第1フレーム部の上部と前記第2フレーム部の上部とに亘って連結された前後フレームと、前記作業ハウジングの左右方向に沿って前記前後フレームに連結された左右フレームとが備えられており、
前記第1車輪及び前記第2車輪と前記作業装置とに動力を伝達する伝動ケースとエンジンとが備えられ、
前記伝動ケースと前記エンジンとが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている作業機。 - 動力を前記伝動ケースから前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達する走行用伝動ケースが、前記伝動ケースの右部又は左部に前記作業ハウジングの前後方向に沿って備えられ、
前記走行用伝動ケースが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記左右フレームの右端部又は左端部よりも前記作業ハウジングの左右中央側に配置されている請求項1に記載の作業機。 - 前記エンジンのアクセルを操作するアクセルアクチュエータが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている請求項1又は2に記載の作業機。
- 前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達される動力を前進状態及び後進状態に操作自在な前後進切換装置が、前記伝動ケースに備えられて、
前記前後進切換装置を操作する前後進アクチュエータが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の作業機。 - 前記第1車輪が操向自在に支持され、前記第2車輪が操向自在に支持されて、
前記第1車輪を操向操作する第1操向アクチュエータと前記第2車輪を操向操作する第2操向アクチュエータとが、側面視で前記作業ハウジングと前記前後フレーム及び前記左右フレームとの間に配置され、平面視で前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間で、且つ、前記左右フレームの右端部と左端部との間に配置されている請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の作業機。 - 前記第1車輪及び前記第2車輪に伝達される動力を変速自在な変速装置が、前記伝動ケースに備えられて、
前記変速装置を操作するもので人為的に操作される変速操作具が、前記前後フレームに支持されている請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の作業機。 - 前記作業装置に伝達される動力を伝動状態及び遮断状態に操作自在な作業クラッチが、前記伝動ケースに備えられて、
前記作業クラッチを操作するもので人為的に操作されるクラッチ操作具が、前記前後フレームに支持されている請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の作業機。 - 前記作業装置の対地高さを上下に変更するもので人為的に操作される高さ操作具が、前記作業ハウジングに支持されている請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の作業機。
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