| 【発明の名称】 |
乗用型芝刈機の車体構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】土橋 弘典
【氏名】江崎 善幸
【氏名】戸越 義和
【氏名】鮫島 和夫
【氏名】藤原 修身
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| 【要約】 |
【課題】基本的な骨格工夫により、旋回性に優れた乗用型芝刈機の車体フレームを、専用の補強部材を加えることなく強度剛性に優れるものにする。
【解決手段】一対の駆動後輪２，２の後側にエンジン３を、かつ、前側にミッションケース４を配置し、ミッションケース４の前側にモーア５を配置し、エンジン３の前側でミッションケース４の上方に運転座席６を備え、一対の前輪１，１をキャスター輪とた乗用型芝刈機。エンジン３とミッションケース４とを各別に支持する後部フレーム１１、及びモーア５を吊設する前部フレーム１２で成る主フレームｆに、運転座席６を支持する上部フレーム１３の左右における前端部及び後端部の計４箇所を剛結して車体フレームＦを構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右一対の駆動輪の後側にエンジンを、かつ、前側にミッションケースを配置し、前記ミッションケースの前側にモーアを配置するとともに、前記エンジンの前側に運転座席を備え、前記エンジンと前記ミッションケースとを支持する後部フレーム、及び前記モーアを吊設する前部フレームで成る主フレームと、前記運転座席を支持する上部フレームとを、互いに補強部材となるように連結して車体フレームを構成してある乗用型芝刈機の車体構造。
【請求項２】 前記上部フレームを、前記主フレームの上方において前後方向に延びる部材を備えて構成するとともに、該上部フレームの前端部及び後端部を前記主フレームに剛結してある請求項１に記載の乗用型芝刈機の車体構造。
【請求項３】 前記後部フレームを、前後に延びる左右一対のフレーム部材で構成し、前記前部フレームを、前向き開放コ字状の平面視形状を有し、かつ、前記左右のフレーム部材夫々の前端部に固着されるパイプ材で構成してある請求項１又は２に記載の乗用型芝刈機の車体構造。
【請求項４】 前記上部フレームを側面視で略下向き開放コ字状に形成し、該上部フレームの前端部が前記前部フレームに、かつ、後端部が前記後部フレームに夫々剛結されている請求項３に記載の乗用型芝刈機の車体構造。
【請求項５】 前記運転座席が前記上部フレームに対して揺動開閉自在に装着されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の乗用型芝刈機の車体構造。
【請求項６】 前記運転座席を開き姿勢に維持するロック機構を、前記上部フレームに支持してある請求項５に記載の乗用型芝刈機の車体構造。
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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、車体前部又は車体下腹部にモーアを備えた乗用型芝刈機に係り、詳しくは、左右一対の駆動輪の後側にエンジンを、かつ、前側にミッションケースを配置し、ミッションケースの前側にモーアを配置するとともに、エンジンの前側に運転座席を備えてある乗用型芝刈機の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の乗用型芝刈機として、先に特願平１０−２４８９８７号において提案したものがある。それは、左右一対の駆動後輪と左右一対の従動操向前輪と、これら駆動後輪と操向前輪との前後間に配置されたモーアとを備えるとともに、左右の後輪毎にＨＳＴを設けて、左右後輪の速度差によって前輪が追従操向する速度差操向式に構成してあり、左右の後輪を互いに正逆転させることでその場旋回ができる等、小回り性に優れたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記提案技術の芝刈機では、前後に長い左右一対の主フレームで車体フレームの基本骨格を構成し、取付けフレーム等のサブフレームを必要に応じて主フレームから延設する構造としてあった。例えば、運転座席を支持する上部フレームは、主フレームの左右外側に別配置した状態で該主フレームに単純連結してあったので、車体前後方向での耐曲げモーメント等の応力負担は、全て主フレームの強度に依存するものであった。
【０００４】そのため、車体フレームとして十分な強度、及び剛性を確保するには、前後長さの長い主フレームの上下長さも相当に大きくしなければならないが、実際には、各機械装置類とのレイアウト都合や車体の高さ設定等の種々の制約から、十分な強度を持たせるのが困難であり、車体強度及び剛性の点では改善の余地が残されているものであった。本発明の目的は、車体フレームの骨格工夫により、前述した構造を持つ乗用型芝刈機を、主フレームが徒に肥大化することなく強度剛性に優れた車体フレームが構成できるようにする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔請求項１の構成〕第１発明は、乗用型芝刈機の車体構造において、左右一対の駆動輪の後側にエンジンを、かつ、前側にミッションケースを配置し、ミッションケースの前側にモーアを配置するとともに、エンジンの前側に運転座席を備え、エンジンとミッションケースとを支持する後部フレーム、及びモーアを吊設する前部フレームで成る主フレームと、運転座席を支持する上部フレームとを、互いに補強部材となるように連結して車体フレームを構成してあることを特徴とする。
【０００６】〔請求項１の構成による作用効果〕請求項１の構成によれば、運転座席を支持する上部フレームと主フレームとを、互いに補強部材となるように連結してあるから、上部フレームが主フレーム部材の一部となって強度・剛性を向上させるようになる。すなわち、主フレームの強度・剛性に上部フレームの強度・剛性が加算されるので、従来に比べて、主として車体フレームとしての強度及び剛性が大幅に向上するようになり、各種機械装置類のレイアウト自由度を高くするべく、比較的細いパイプ材や上下長さの短い断面形状の部材で主フレームを構成しながら、十分な車体強度を実現させることが可能になる。
【０００７】その結果、請求項１〜６のいずれに記載の乗用型芝刈機の車体構造でも、主フレームと上部フレームとを互いに補強されるように連結させる有機的結合構造により、フレーム構成部品を新たに設けること無く車体フレームの強度・剛性を向上できる合理的なものにできた。
【０００８】〔請求項２の構成〕第２発明は、第１発明において、上部フレームを、前記主フレームの上方において前後方向に延びる部材を備えて構成するとともに、該上部フレームの前端部及び後端部を前記主フレームに剛結してあることを特徴とする。
【０００９】〔請求項２の構成による作用効果〕請求項２の構成によれば、主フレームから上方に離れた位置にある上部フレームの前後端部夫々を主フレームに剛結したので、上下方向の耐曲げモーメントが大きく改善されるようになり、車体フレームとしての上下曲げ強度及び剛性を大きく向上できる利点がある。
【００１０】〔請求項３の構成〕第３発明は、第１又は第２発明において、後部フレームを、前後に延びる左右一対のフレーム部材で構成し、前部フレームを、前向き開放コ字状の平面視形状を有し、かつ、左右のフレーム部材夫々の前端部に固着されるパイプ材で構成してあることを特徴とする。
【００１１】〔請求項３の構成による作用効果〕請求項３の構成によれば、ミッションケースとエンジン等の重量物を、左右一対のフレーム部材によって強度十分で、かつ、左右方向の剛性も十分に支持できるに好都合な後部フレームが構成できる。そして、モーアを吊設するリンク機構は、通常、前後左右の計４箇所に昇降アームの枢支部を設けることが多いから、前部フレームを前向き開放コ字状の平面視形状とすることにより、それら４箇所の枢支部を支持するに好適であり、かつ、左右一対のフレーム部材との結合にも好適なものに構成することができる。つまり、芝刈機の各部における機能を有効に発揮させるに都合の良い合理的な主フレームを提供することができた。
【００１２】〔請求項４の構成〕第４発明は、第３発明において、上部フレームを側面視で下向き開放のコ字状に形成し、該上部フレームの前端部が前部フレームに、かつ、後端部が後部フレームに夫々剛結されていることを特徴とする。
【００１３】〔請求項４の構成による作用効果〕請求項４の構成によれば、主フレームと前部フレームとに亘って剛結される上部フレームの存在により、車体フレームの上下方向での強度・剛性の改善だけでなく、主フレームと前部フレームとの連結強度も補強されて改善することが可能になる。つまり、前部フレームの剛結場所工夫により、新たな補強部材を設けることなく主フレームと前部フレームとの連結強度も強化でき、より一層合理的な車体フレームを提供することができた。
【００１４】〔請求項５の構成〕第５発明は、第１〜第４発明において、運転座席が上部フレームに対して揺動開閉自在に装着されていることを特徴とする。
【００１５】〔請求項５の構成による作用効果〕請求項５及び６に記載された車体構造では、運転座席が揺動開閉自在であるから、開くことによって運転座席の下方部分を露出させることができ、その部分のメンテナンス性が良好なものになる。又、揺動式であるから、取外し式のものに比べて、置き忘れや紛失おそれが無い点も好ましい。
【００１６】〔請求項６の構成〕第６発明は、第５発明において、運転座席を開き姿勢に維持するロック機構を、上部フレームに支持してあることを特徴とする。
【００１７】〔請求項６の構成による作用効果〕請求項６の構成によれば、運転座席を開き姿勢に維持するロック機構を設けたので、座席下に配置された機械装置類のメンテナンス時に便利であるとともに、その支持部が上部フレームであるから、強度十分に座席を開き姿勢に維持させることができ、信頼性や耐久性の点で好ましい利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１、図２にモーアを前後輪間の機体下腹部にミッドマウント配置された乗用型芝刈機が示されており、１は左右一対装備される追従操向前輪、２は左右一対装備される駆動後輪、３はエンジン、４はミッションケース、５はモーア、６は運転座席、７はモーア５吊設用の昇降リンク機構、Ｆは車体フレームである。この芝刈機は、左右の後輪２、２毎にＨＳＴ（正逆転可能な無段変速機構の一例）８を備えており、左右の後輪２，２の駆動速度差に前輪１，１が追従操向する速度差操向式に構成されている。
【００１９】図７、図８に示すように、車体フレームＦは、ディーゼル型で水冷式のエンジン３とミッションケース４とを支持する後部フレーム１１と、モーア５を吊設する前部フレーム１２とで成る主フレームｆに、運転座席６を支持する上部フレーム１３を連結一体化して構成されている。後部フレーム１１は、左右一対の板枠材９，９と、それらを後端部で繋ぐ後端横枠１４と、前後中間において繋ぐ中間横枠１５とを備えて構成されている。
【００２０】前部フレーム１２は、平面視で前向き開放コ字状に屈曲されて左右の板枠材９，９の前端に溶着された角パイプ材１０と、これの左右前端部どうしを連結する前端横枠１６とを備えて構成されている。上部フレーム１３は、前後方向で後車軸１７付近において板枠材９から立設される左右一対の後縦枠１８，１８と、板枠材９前端と角パイプ材１０後端とに跨がる状態で立設された左右一対の前縦枠１９，１９と、後縦枠１８と前縦枠１９とを連結する左右一対の上前後枠２０，２０と、これら上横枠２０，２０を繋ぐ前後の上横枠２１，２２とを備えて構成されている。
【００２１】前端横枠１６の前側に側面視下向きコ字状の板ブラケット５３が固着されており、図３に示すように、この板ブラケット５３に対して、左右端に前輪１を備えた角パイプ製の前輪支持フレーム５４を、左右方向で車体の左右中心Ｃに一致するローリング支点Ｐで左右揺動自在に支承してある。前輪１，１のローリング限界は、例えば前輪支持フレーム５４と板ブラケット上面５３ａとの接当によって決められており、所定範囲内でローリング自在としてある。前輪１は、支承ブラケット５５を介して上下向きの回動軸心Ｘで回動自在に前輪支持フレーム５４に支持されるキャスター輪に構成されている。
【００２２】エンジン３は、左右の板枠材９から内向きに突設された前後左右４箇所のブラケット２３にゴムマウント等によって防振支持されており、エンジン３の前側に吸引式の冷却ファン２４が、その前にラジエータ２５が配置されている。ラジエータ２５は、左右の板枠材９から内向きに突設された左右一対のブラケット２６，２６に支持されており、図６に示すように、その直下にはエンジン３とミッションケース４とを連動する伝動軸２７が一対の自在継手（符記せず）を伴って前後配置されている。側面視においてラジエータ２５は、若干後に偏ってはいるが、ほぼ後車軸１７の直上となる位置に装備されている。ラジエータ２５の直前には異物吸込み防止用の防塵ネット３０を配置してある。
【００２３】ラジエータ２５はエンジン３よりも高い位置にあり、かつ、その前後方向投影面積が、エンジン３の前後方向投影面積よりも大であることから、エンジン３の上にマフラー２８が配置されているにも拘わらずに、ボンネット２９は、平面視及び側面視の双方で後窄まりとなる形状に設定されている。尚、この場合のエンジン３の投影面積とは、マフラー２８や燃料噴射装置（図示せず）等の補機を含まないエンジン単体でのものである。
【００２４】図３〜図５に示すように、ミッションケース４は、エンジン動力が入力されるセンタケース３１の左右両脇に後車軸ケース３２をボルト連結された二股形状に構成されている。センタケース３１は、入力ケース部３１ａの左右夫々にＨＳＴ８，８のケーシング部３１ｂ，３１ｂを一体に組込んで構成され、入力軸３３に入力された動力を左右のＨＳＴ８，８に分配する機能と、モーア５駆動用として前方突出配備されたＰＴＯ軸３４とを備えている。後車軸ケース３２は、ＨＳＴ８の出力をギヤ減速機構（図示せず）を介して後輪２に伝達するものであり、左右の後車軸ケース３２，３２が左右の板枠材９，９における下方凹入箇所を跨ぐ箇所においてボルト止めすることで、ミッションケース４を後部フレーム１１に搭載支持してある。
【００２５】図１、図２に示すように、運転座席６は、上部フレーム１３に搭載支持されており、その左側における後輪フェンダ５０の下方に燃料タンク３５を、かつ、右側における後輪フェンダ５０の下方にバッテリー３６を夫々配備してあるとともに、運転座席の前部左右には、左右夫々の手で操作される前後揺動操作式で左右一対の変速レバー３７，３７を立設配備してある。運転座席６の背凭れ６ａの背面とボンネット２９前面との間には前後に間隔を設けてあり、ボンネット２９前端からのラジエータ用冷却風の取込みが必要十分に行えるようにしてある。
【００２６】運転座席６の右脇には、モーア５への動力を断続するＰＴＯクラッチ入切りレバー（図示せず）と、ハンドアクセルレバー（図示せず）とが配備されている。運転座席６前部の右にはモーア５を人力で昇降するための昇降レバー４０が、左側には駐車ブレーキレバー４１が夫々設けてある。又、運転座席６の後方側には、走行用のクラッチレバー（図示せず）が配置されている。
【００２７】図６に示すように、昇降リンク機構７は、前部フレーム１２と刈刃ハウジング４３とに架設される前後のアーム４４，４５を左右一対設けるとともに、左右の後アーム４５，４５を連動連結する回動軸４６と、昇降レバー４０の操作軸４０ａとに亘るギヤ連動機構４７を設けて構成されている。つまり、昇降レバー４０を上方に揺動操作すればモーア５が持ち上がり、昇降レバー４０を下方に揺動操作すればモーア５が下降するのである。
【００２８】図５に示すように、ＨＳＴ８を冷却するＨＳＴファン４８を設けるとともに、ラジエータ２５の下方からＨＳＴファン４８への吸い込みが為されるようにするためのガイド板（仕切り部材の一例）４９を設けてある。すなわち、センタケース３１の入力軸３３に左右のＨＳＴ８，８に対するＨＳＴファン４８を設けてあり、エンジン３の下方空間から吸引するべく、ラジエータ２５の下方から後下がりするガイド板４９を取付けてある。
【００２９】つまり、ＨＳＴ８の冷却風はエンジン３下方から吸い込んでの前方排出構造に、かつ、ラジエータ２５の冷却風は運転座席６の後方から吸い込んでボンネット２９の後面から排出する後方排出構造に夫々構成されており、ガイド板４９を設けることで互いに排熱の干渉が生じ無いようにしてある。
【００３０】図９、図１０に示すように、運転座席６はその前部に設けた横支点Ｙで揺動開閉自在に上部フレーム１３に支持されるとともに、上昇揺動して前方に倒した開き姿勢に運転座席６を維持するロック機構５６を備えてある。すなわち、運転座席６は、前部の回動支点Ｚと後部のバネ５９とを介してフロアカバー５７に弾性支持されるとともに、そのフロアカバー５７を、上部フレーム１３の前端部の左右に備えた支点ボス５８，５８に横支点Ｙで開閉揺動自在に支承してある。
【００３１】ロック機構５６は、上部フレーム１３に固定されたレール部材６０と、フロアカバー５７の裏面に固定された支承ステー５７ａと、これらレール部材６０と支承ステー５７ａとに亘って架設された丸棒製で略Ｚ形状の支えロッド６１とで構成されている。レール部材６０には、前端部に下方に凹入したロック部６２ａを備えた前後に長いガイド孔６２が形成されており、運転座席６を閉じた通常姿勢（図９の実線の姿勢）では、支えロッド６１先端の折曲げ部６１ａがガイド孔６２の後端部に位置している。
【００３２】そして、運転座席６を上昇揺動させると、ガイド孔６２に沿って支えロッド６１が前方移動し、折曲げ部６１ａがロック部６２ａに落とし込み移動すると、運転座席６を開き姿勢（図１０の姿勢）に維持できるのである。閉じる場合には、支えロッド６１を若干持ち上げ移動してロック部６２ａから抜き出せば良い。
【００３３】図１１に示すように、前部フレーム１２の前端に軸受ブラケット５１を着脱自在に装備し、モーアに代えて除雪機等のフロント作業装置（図示せず）を駆動するべく、センタケース３１のＰＴＯ軸３４に連動連結したＰＴＯ中継軸５２を支承できるようにした構造を採用しても良い。
【００３４】〔別実施形態〕上部フレーム１３の左右の上前後枠１０，１０が、板枠材９，９よりも僅かに上方で、かつ、左右で外側に大きく寄った位置関係や、上前後枠１０が板枠材９の左右方向の内側で上隣に配置される位置関係であっても良い。剛結とは、実施形態のように溶着によって完全に一体化する手段の他、梁と梁を３本以上のボルトで相対連結する手段、後縦枠１８と前縦枠１９のうちの一方を主フレームｆに溶着し、他方を１本のボルトで連結する手段、或いは前後の後縦枠１９，１８と主フレームｆとを、いずれも２本のボルトで連結する等、要するに、２以上の部材が外力に対して一体的に抗する状態に連結することである。
【００３５】後輪２，２を差動装置（デフ装置）を介して駆動し、かつ、前輪１，１を操縦ハンドル等の操向操作具で人為操向する前輪操舵式の乗用型芝刈機に本願を適用しても良い。又、後部フレーム１１を後方に延ばして、その後端部にキャスター輪１、或いは操舵輪を配置して、駆動前輪と操向後輪とを備えたモーア５をフロントマウントした構造の乗用型芝刈機を構成しても良い。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１１年６月９日（１９９９．６．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３５０５１０（Ｐ２０００−３５０５１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１９日（２０００．１２．１９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６２５１４ |
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