| 【発明の名称】 |
歩行型動力耕耘機 |
| 【発明者】 |
【氏名】竹内 正志
【氏名】広瀬 好寿
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| 【要約】 |
【課題】駆動車軸に連結した車輪の後方に、駆動車軸と平行な回転作業軸を有するロータリ作業機を配置した歩行型動力耕耘機において、原動機の重量負荷による車輪の接地性を確保しつゝ、原動機からロータリ作業機への伝動効率を高める。
【解決手段】原動機７を、その出力軸１３の軸線Ａが回転作業軸４の軸線Ｂと略直交して前傾するよう、ロータリ作業機６の上方に配置すると共に、その出力軸１３をクラッチ装置８を介してロータリ作業機６に連結し、また原動機７の出力軸１３に伝動装置６８を介して連結される変速機１０を駆動車軸２の上方に配置する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動車軸（２）、この駆動車軸（２）に連結される車輪（３）、この車輪（３）の後方に駆動車軸（２）と平行に配置される回動作業軸（４）を有するロータリ作業機（６）、駆動車軸（２）及び回動作業軸（４）を駆動する原動機（７）、この原動機（７）及び駆動車軸（２）間の伝動系に介裝される変速機（１０）、並びにロータリ作業機（６）の後方に配置される操向ハンドル（１２）を備えた歩行型動力耕耘機において、原動機（７）を、その出力軸（１３）の軸線（Ａ）が回転作業軸（４）の軸線（Ｂ）と略直交して前傾するよう、ロータリ作業機（６）の上方に配置すると共に、その出力軸（１３）をクラッチ装置（８）を介してロータリ作業機（６）に連結し、また原動機（７）の出力軸（１３）に伝動装置（６８）を介して連結される変速機（１０）を駆動車軸（２）の上方に配置したことを特徴とする、歩行型動力耕耘機。
【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、変速機（１０）を車輪（３）の駆動車軸（２）周りに前傾して配置したこと特徴とする、歩行型動力耕耘機。
【請求項３】 請求項１又は２記載のものにおいて、変速機（１０）を無段変速機としたこと特徴とする、歩行型動力耕耘機。
【請求項４】 請求項１、２又は３記載のものにおいて、原動機（７）の本体（１５）と、回転作業軸（４）を支持すると共にクラッチ装置（８）を収容する後部ケース（１７）とを一体的に結合して後部フレーム体（５４）を構成する一方、変速機（１０）のミッションケース（４１）と、駆動車軸（２）を支持する前部ケース（４７）とを一体的に結合して前部フレーム体（５５）を構成し、これら前部及び後部フレーム体（５４，５５）間を強度部材（５６，５７）を介して一体的に連結したこと特徴とする、歩行型動力耕耘機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歩行型動力耕耘機に関し、特に、駆動車軸、この駆動車軸に連結される車輪、この車輪の後方に駆動車軸と平行に配置される回動作業軸を有するロータリ作業機、駆動車軸及び回動作業軸を駆動する原動機、この原動機及び駆動車軸間の伝動系に介裝される変速機、並びにロータリ作業機の後方に配置される操向ハンドルを備えたものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】かゝる歩行型動力耕耘機は、例えば実開昭６２−４６５８号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の歩行型動力耕耘機では、上記公報にも開示されているように、耕耘中に機体を旋回させる場合、操向ハンドルを持ち上げてロータリ作業機を浮上させ、車輪を中心に旋回操作をし易くさせるために、原動機を駆動車軸の直上に配置して、操向ハンドルの持ち上げ力を軽減させている。
【０００４】また、原動機を車軸に直上に配置することにより、車輪に原動機自体の重量を効果的に負荷して、車輪の接地性を向上させ、耕耘作業時でも大なる機体牽引力が得られるようにしている。
【０００５】しかしながら、上記のような従来の動力耕耘機における原動機の配置では、原動機とロータリ作業機とを連結する伝動系が必然的に長くなるので、伝動効率の低下が比較的大となる欠点を生ずる。
【０００６】本発明は、かゝる点に鑑みてなされたもので、原動機の重量負荷による車輪の接地性を確保しつゝ、ロータリ作業機への伝動効率を高めることができる、前記歩行型動力耕耘機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、駆動車軸、この駆動車軸に連結される車輪、この車輪の後方に駆動車軸と平行に配置される回動作業軸を有するロータリ作業機、駆動車軸及び回動作業軸を駆動する原動機、この原動機及び駆動車軸間の伝動系に介裝される変速機、並びにロータリ作業機の後方に配置される操向ハンドルを備えた歩行型動力耕耘機において、原動機を、その出力軸の軸線が回転作業軸の軸線と略直交して前傾するよう、ロータリ作業機の上方に配置すると共に、その出力軸をクラッチ装置を介して回転作業軸に連結し、また原動機の出力軸に伝動装置を介して連結される変速機を駆動車軸の上方に配置したことことを第１の特徴とする。
【０００８】この第１の特徴によれば、内燃エンジンの出力軸と後部減速機の入力軸とは、同軸上でクラッチ装置を介して連結しているから、それらの伝動系は従来のものに比して極めて短くなり、高伝動効率を得て、内燃エンジンの動力をロータリ作業機に効率良く伝達することができる。したがって、比較的小型の内燃エンジンをもって耕耘作業が可能となる。
【０００９】しかも、前傾姿勢の内燃エンジン及びクラッチ装置の総合重心は回動作業軸及び駆動車軸の中間点に位置することになるから、耕耘作業中、内燃エンジン及びクラッチ装置の重量を車輪及びロータリ作業機に効果的に負荷し、車輪の接地性を確保しつゝ、ロータリ作業機の浮き上がりを防ぐことができる。
【００１０】また本発明は、上記特徴に加えて、変速機を車輪の駆動車軸周りに前傾して配置したこと第２の特徴とする。
【００１１】この第２の特徴によれば、前傾姿勢の無段変速機の重心は駆動車軸より前方にきているから、前傾姿勢の内燃エンジン及びクラッチ装置の総合重心は回動作業軸及び駆動車軸の中間点に位置することゝ相俟って、歩行型動力耕耘機の重心が駆動車軸の近傍に位置することになり、車輪の接地性を一層良好にすることができる。
【００１２】さらに本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、変速機を無段変速機としたこと第３の特徴とする。
【００１３】この第３の特徴によれば、無段変速機を操作することにより、機体の作業速度を無段階に制御して、きめ細かな耕耘作業を行うことができる。
【００１４】さらにまた本発明は、第１、第２又は第３の特徴に加えて、原動機の本体と、回転作業軸を支持すると共にクラッチ装置を収容する後部ケースとを一体的に結合して第１フレーム体を構成する一方、変速機のミッションケースと、車輪を支持する前部ケースとを一体的に結合して前部フレーム体を構成し、これら前部及び後部フレーム体間を強度部材を介して一体的に連結したこと第４の特徴とする。
【００１５】この第４の特徴によれば、特別なフレーム部材を用いることなく、強固な機体を構成することができると共に機体の軽量化に寄与し、これにより内燃エンジンの小馬力化を可能にする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１７】先ず、図１において、歩行型動力耕耘機１は、その左右方向に延びる駆動車軸２と、その両端に連結される左右一対の車輪３，３と、これら車輪３，３の後方にあって、駆動車軸２と平行な回転作業軸４の周囲に多数の耕耘爪５を装着してなるロータリ作業機６と、このロータリ作業機６の上方に配置される内燃エンジン７（原動機）、クラッチ装置８及び後部減速機９と、駆動車軸２の上方に配置される無段変速機１０及び前部減速機１１と、ロータリ作業機６の後方に配置される操向ハンドル１２とを備える。
【００１８】図１及び図２に示すように、内燃エンジン７の出力軸、即ちクランク軸１３と後部減速機９の入力軸１４とは、同軸上でクラッチ装置８を介して連結される。そして、これらの軸１３，１４の軸線Ａが回転作業軸４の軸線Ｂと略直交して前傾するように、即ち軸線Ａが回動作業軸４の前側で水平線と鋭角αをなすように、内燃エンジン７及び後部減速機９は配置される。その際、クランク軸１３を支承するクランクケース１５に一体に連設されたシリンダブロック１６は、後向きに配置される。
【００１９】回転作業軸４は、後部減速機９及びクラッチ装置８を収容する後部リダクションケース１７に支承され、この後部リダクションケース１７の上端に内燃エンジン７のクランクケース１５が結合される。
【００２０】後部リダクションケース１７に支承される入力軸１４の下端には小径のベベルギヤ２０が一体に形成され、これに噛合する大径のベベルギヤ２１が回転作業軸４に固着される。こうして後部減速機９は構成される。
【００２１】クラッチ装置８は、クランク軸１３の下端部外周に形成されたサンギヤ２２、入力軸１４の上端にスプライン結合した筒軸２３に固設されたキャリヤ２４、このキャリヤ２４に回転自在に軸支されてサンギヤ２２と噛合するプラネタリギヤ２５、及びクランク軸１３と同心上に配置されてプラネタリギヤ２５と噛合するリングギヤ２６からなるプラネタリギヤ機構２７を備えている。そのリングギヤ２６は、後部リダクションケース１７に回転可能に支承されており、それをブレーキ機構２８により固定したり、自由にしたりすることにより、クランク軸１３及び入力軸１４間で動力の断続を行うことができる。
【００２２】ブレーキ機構２８は、リングギヤ２６に一体に形成されたブレーキドラム２９と、後部リダクションケース１７に軸支され、ブレーキカム軸３０により拡開されてブレーキドラム２９の内周面に圧接し得るブレーキシュー３１とを備えており、ブレーキカム軸３０は、操向ハンドル１２に付設されるクラッチレバー（図示せず）に連結される。
【００２３】クラッチレバーの非作動時には、ブレーキカム軸３０がブレーキシュー３１を拡開してブレーキドラム２９の内周面に圧接させ、リングギヤ２６を固定している。したがって、クランク軸１３が回転すると、サンギヤ２２により駆動されるプラネタリギヤ２５が自転しながらリングギヤ２６に沿って公転するので、その公転がキャリヤ２４を介して入力軸１４に伝達される。クラッチレバーを作動すれば、ブレーキシュー３１がブレーキドラム２９を解放して、リングギヤ２６を自由にするため、プラネタリギヤ２５の公転は起こらず、入力軸１４への動力は遮断される。
【００２４】後部リダクションケース１７の下部後面には取付けボス３３が一体に形成されており、これに固着されて後方上向きに延びるハンドルコラム３４の上端に操向ハンドル３５）が支持される。
【００２５】図１及び図３に示すように、無段変速機１０は、ポンプ軸３７により回転駆動される斜板式油圧ポンプ３８と、ポンプ軸３７と平行なモータ軸３９を回転駆動する斜板式油圧モータ４０とを備える。ポンプ軸３７及びモータ軸３９は、油圧ポンプ３８及び油圧モータ４０を収容するミッションケース４１と、これに結合される分配板４２とにより回転自在に支承される。 油圧ポンプ３８は、そのポンプ斜板４３を傾動可能にして可変容量型に構成される。即ち、ポンプ斜板４３は、ミッションケース４１にトラニオン軸４４を介して傾動可能に支持される斜板ホルダ４５に支承され、トラニオン軸４４を操作してポンプ斜板４３の傾斜角度を変化させることにより油圧ポンプ３８の容量を増減させることができる。
【００２６】一方、油圧モータ４０は、そのモータ斜板４６を一定角度でミッションケース４１に保持して定容量型に構成される。
【００２７】これら油圧ポンプ３８及び油圧モータ４０は、分配板４２に形成された高圧油路及び低圧油路を介して相互に連通される。
【００２８】したがって、ポンプ軸３７により油圧ポンプ３８を駆動すれば、油圧ポンプ３８から吐出された圧油が油圧モータ４０へ導かれてそれを駆動し、これによりモータ軸３９を回転させる。油圧モータ４０を駆動し終えた圧油は油圧ポンプ３８に吸入される。
【００２９】ところで、ポンプ軸３７及びモータ軸３９間の変速比は、油圧モータ４０と油圧ポンプ３８との容量比により決定されるので、前述のように油圧ポンプ３８の容量を増減させれば、変速比を自由に、且つ無段階に制御することができる。
【００３０】この無段変速機１０は、ポンプ軸３７及びモータ軸３９が内燃エンジン７のクランク軸１３と平行になるように、前傾して配置される。
【００３１】車輪３，３の駆動車軸２は、前部減速機１１を収容する前部リダクションケース４７により支承され、この前部リダクションケース４７の上端にミッションケース４１が結合される。
【００３２】前部減速機１１は、モータ軸３９の下端に一体に形成された小径のベベルギヤ４８と、駆動車軸２と平行にして前部リダクションケース４７に回転自在に支承される中間軸４９に固着されて上記ベベルギヤ４８に噛合する大径のベベルギヤ５０と、同じく中間軸４９に固着された小径のスパーギヤ５１と、駆動車軸２に固着されて上記スパーギヤ５１に噛合する大径のスパーギヤ５２とから構成される。
【００３３】前部減速機１１の前部リダクションケース４７の前面には、工具、ウエイト等を収納する物品収納ボックス５３が取付けられる。
【００３４】図１ないし図５に示すように、互いに結合されたクランクケース１５（原動機本体）と、後部リダクションケース１７とは、高剛性の後部フレーム体５４を構成し、また分配板４２を挟んで互いに結合されたミッションケース４１と前部リダクションケース４７とは、高剛性の前部フレーム体５５を構成する。そして両フレーム体５４，５５は、上下に配置される上部強度部材５６及び下部強度部材５７により、相互に連結される。即ち、両フレーム体５４，５５の上部では、クランクケース１５及び分配板４２の相対向面にそれぞれ形成された連結ボス５８，５９に上部強度部材５６の両端がボルト６０，６１でそれぞれ固着される。また両フレーム体５４，５５の下部では、後部リダクションケース１７及び前部リダクションケース４７の相対向面にそれぞれ形成された連結ボス６２，６３に上部強度部材５６の両端がボルト６４，６５でそれぞれ固着される。
【００３５】図５から明らかなように、内燃エンジン７のクランク軸１３及び無段変速機１０のポンプ軸３７は巻掛伝動装置６８を介して相互に連結される。この巻掛伝動装置６８は、クランク軸１３に固着された駆動プーリ６９と、ポンプ軸３７に固着された被動プーリ７０と、この両ポート６９，７０に巻掛けられたベルト７１とからなっている。
【００３６】次に、この実施例の作用について説明する。
【００３７】耕耘作業に当たっては、内燃エンジン７を始動し、無段変速機１０に耕耘作業に適した変速比を与える一方、ブレーキ機構２８によりリングギヤ２６を固定してクラッチ装置８を接続状態にする。而して、内燃エンジン７の動力は、クランク軸１３から巻掛伝動装置６８を介して無段変速機１０に伝達し、その油圧ポンプ３８及び油圧モータ４０を経て、さらに前部減速機１１を経て駆動車軸２に伝達して、両車輪３，３を駆動する。また内燃エンジン７の動力は、クランク軸１３からクラッチ装置８及び後部減速機９を経て回動作業軸４にも伝達して、ロータリ作業機６を駆動する。即ち、内燃エンジン７の動力は、車輪３，３とロータリ作業機６とに分配されるが、車輪３，３を微速前進させるべく無段変速機１０の変速比が低速側に制御されるのに対して、ロータリ作業機６側では、これを比較的高速で回転させる必要があり、大なる負荷が加わることになるから、ロータリ作業機６側で特に大なる動力が要求される。
【００３８】そこで、内燃エンジン７のクランク軸１３と後部減速機９の入力軸１４とは、同軸上でクラッチ装置８を介して連結しているから、それらの伝動系は従来のものに比して極めて短くなり、高伝動効率を得ることができるので、内燃エンジン７の動力をロータリ作業機６に効率良く伝達することができる。したがって、比較的小型の内燃エンジン７をもって耕耘作業が可能となる。しかも、無段変速機１０を操作することにより、機体の作業速度を無段階に制御して、きめ細かな耕耘作業を行うことができる。
【００３９】しかも、内燃エンジン７は、そのクランク軸１３、クラッチ装置８及び入力軸１４の軸線Ａが前傾するように配置されるから、内燃エンジン７及びクラッチ装置８の総合重心は回動作業軸４及び駆動車軸２の中間点に位置することになるから、耕耘作業中、内燃エンジン７及びクラッチ装置８の重量を車輪３，３及びロータリ作業機６に効果的に負荷し、車輪３，３の接地性を確保しつゝ、ロータリ作業機６の浮き上がりを防ぐことができる。
【００４０】また、無段変速機１０は、そのポンプ軸３７及びモータ軸３９がクランク軸１３と平行になるように、前傾して配置されるので、無段変速機１０の重心は駆動車軸２の前方に位置することになり、内燃エンジン７及びクラッチ装置８の総合重心が回動作業軸４及び駆動車軸２の中間点にきていることゝ相俟って、歩行型動力耕耘機１の重心は駆動車軸２の近傍にくることになり、したがって、車輪３，３の接地性を一層良好にすると共に、操向ハンドル１２に対する比較的軽い持ち上げ力をもって機体の前傾操作を行うことができて、旋回操作を軽快に行い得る。
【００４１】また、前傾姿勢の内燃エンジン７及びクラッチ装置８の総合重心は回動作業軸４及び駆動車軸２の中間点にきていることから、耕耘作業中は内燃エンジン７及びクラッチ装置８の重量がロータリ作業機６に適度に加わることになり、作業者の操向ハンドル１２に対するへの押し下げ力を軽減させながら、所望の耕深を容易に得ることができる。
【００４２】このような耕耘機１において、内燃エンジン７のクランクケース１５及び後部リダクションケース１７からなる高剛性の後部フレーム体５４と、ミッションケース４１及び前部リダクションケース４７からなる高剛性の前部フレーム体５５は、上下に配置される上部強度部材５６及び下部強度部材５７により、相互に連結されているので、特別なフレーム部材を用いることなく、強固な機体を構成することができると共に機体の軽量化に寄与し、これにより内燃エンジン７の小馬力化を可能にする。
【００４３】本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことができる。例えば、内燃エンジン７に代えて、電動モータを用いることもできる。また巻掛伝動装置６８に代えて、ギヤその他の伝動装置を用いることもできる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれば、原動機を、その出力軸の軸線が回転作業軸の軸線と略直交して前傾するよう、回転作業軸の上方に配置すると共に、その出力軸をクラッチ装置を介してロータリ作業機に連結し、また原動機の出力軸に伝動装置を介して連結される変速機を駆動車軸の上方に配置したので、内燃エンジンの出力軸及び後部減速機の入力軸間の伝動系は従来のものに比して極めて短くなり、高伝動効率を得て、内燃エンジンの動力をロータリ作業機に効率良く伝達することができる。
【００４５】しかも、前傾姿勢の内燃エンジン及びクラッチ装置の総合重心は回動作業軸及び駆動車軸の中間点に位置することになるから、耕耘作業中、内燃エンジン及びクラッチ装置の重量を車輪及びロータリ作業機に効果的に負荷し、車輪の接地性を確保しつゝ、ロータリ作業機の浮き上がりを防ぐことができる。
【００４６】また本発明の第２の特徴によれば、変速機を車輪の駆動車軸周りに前傾して配置したので、前傾姿勢の無段変速機の重心は駆動車軸より前方にきており、前傾姿勢の内燃エンジン及びクラッチ装置の総合重心が回動作業軸及び駆動車軸の中間点に位置することゝ相俟って、歩行型動力耕耘機の重心が駆動車軸の近傍に位置することになり、車輪の接地性を一層良好にすることができる。
【００４７】さらに本発明の第３の特徴によれば、変速機を無段変速機としたので、無段変速機を操作することにより、機体の作業速度を無段階に制御して、きめ細かな耕耘作業を行うことができる。
【００４８】さらにまた本発明の第４の特徴によれば、原動機の本体と、回転作業軸を支持すると共にクラッチ装置を収容する後部ケースとを一体的に結合して第１フレーム体を構成する一方、変速機のミッションケースと、車輪を支持する前部ケースとを一体的に結合して前部フレーム体を構成し、これら前部及び後部フレーム体間を強度部材を介して一体的に連結したので、特別なフレーム部材を用いることなく、強固な機体を構成することができると共に機体の軽量化に寄与し、これにより内燃エンジンの小馬力化を可能にする。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 健 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１３７００２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３１０１０４ |
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