| 【発明の名称】 |
草刈機の旋回機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】松本 明広
【氏名】山崎 栄二
【氏名】保崎 元治
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| 【要約】 |
【課題】畦の法面等の傾斜部分の草刈作業を行う場合等、旋回させるときにハンドルを回動する操作が煩雑であった。
【解決手段】原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪１７を有し、操縦部３に設けた旋回レバー４の操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸１１０Ｍの両側に、クラッチを介して出力軸１１０Ｌ・１１０Ｒを設け、旋回レバーの操作によりクラッチを作動させて旋回内側の出力軸を逆転させるように構成し、原動機からの動力が伝達される駆動軸と平行に逆転駆動軸１２０を設け、該駆動軸と逆転駆動軸との間、及び、逆転軸と出力軸との間に、一方は同方向伝動手段、他方は逆転伝動手段を介装し、該同方向伝動手段と逆転伝動手段の間に、同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを配置した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸の両側に、クラッチを介して出力軸を設け、旋回レバーの操作によりクラッチを作動させて旋回内側の出力軸を逆転させるように構成したことを特徴とする草刈機の旋回機構。
【請求項２】 原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸と平行に逆転駆動軸を設け、該駆動軸と逆転駆動軸との間、及び、逆転軸と出力軸との間に、一方は同方向伝動手段、他方は逆転伝動手段を介装し、該同方向伝動手段と逆転伝動手段の間に、同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを配置したことを特徴とする草刈機の旋回機構。
【請求項３】 前記同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを左右一対配置し、該左右のクラッチを操作するアームを連結杆で連結したことを特徴とする請求項２記載の草刈機の旋回機構。
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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、畦や農道等の草刈り作業を行う歩行型の草刈機に関するもので、特に、傾斜面の刈取作業に適した草刈機のハンドルの左右方向の回動操作を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より畦や農道等の草刈り作業を行うために歩行型の草刈機が各種提案されている。例えば、特開平１０−１５０８２４号や特開平１０−２１０８３８号公報に開示されているように、従来の歩行型草刈機においては、走行輪の上方にエンジンとハンドルを配置し、この機体を操向操作するために設けられているハンドルは、左右方向及び上下方向に回動調整可能に構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術において、作業工程の終端で草刈機を旋回させるためには、作業者がハンドルを握ったまま作業者自ら転回しつつ草刈機も旋回させて進行方向に向ける操作を必要としていた。特に、畦の法面等の傾斜部分の草刈作業を行う場合には、作業者が傾斜面でハンドルの角度を変更して旋回操作を行わなければならず、作業者が安定した状態で草刈作業を行うことが困難であり、作業能率の低下を招いている。このような問題点を解決するため、旋回時には機体本体に対してハンドルを左右上下とも自由回動状態とし、駆動車輪に作動するサイドクラッチ機構を用いて機体本体のみを旋回させる方法もあるが、ハンドルの左右方向と上下方向のロック解除もしくは旋回後の再ロックが同時に行われる機構を採用した場合、旋回動作もしくは進行方向の設定動作が操作者の意図するとおりとならない状態が生じていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上が本発明の解決する課題であり、次に課題を解決するための手段を説明する。すなわち、請求項１記載の如く、原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸の両側に、クラッチを介して出力軸を設け、旋回レバーの操作によりクラッチを作動させて旋回内側の出力軸を逆転させるように構成した。
【０００５】また、請求項２記載の如く、原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸と平行に逆転駆動軸を設け、該駆動軸と逆転駆動軸との間、及び、逆転軸と出力軸との間に、一方は同方向伝動手段、他方は逆転伝動手段を介装し、該同方向伝動手段と逆転伝動手段の間に、同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを配置した。また、請求項３記載の如く、前記同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを左右一対配置し、該左右のクラッチを操作するアームを連結杆で連結した。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。図１は草刈機の全体側面図、図２は同じく平面図、図３は刈取部の正面図、図４は尾輪の回動構成を示す草刈機の平面図、図５はハンドル杆の取付部付近の構成を示す草刈機の部分平面図、図６は左右スライダの接続状態を示すミッションケース内の平面断面図、図７は左スライダの接続状態を示すミッションケース内の部分平面断面図、図８は同じく左旋回時における接続状態を示すミッションケース内の部分平面断面図、図９は左右スライダの切断状態を示すミッションケース内の平面断面図、図１０は左スライダの切断状態を示すミッションケース内の平面断面図、図１１はハンドル杆の取付部の側面図、図１２は同じく平面図、図１３はハンドル杆の取付部の平面図一部断面図、図１４は旋回前におけるハンドル杆の取付部付近の平面図、図１５は右旋回時におけるハンドル杆の取付部付近の平面図、図１６はハンドル回転軸のスライダの構成を示すミッションケース内の側面断面図、図１７はハンドル杆取付部付近に構成されたハンドル回動機構の安全装置の働きを示す平面断面図、図１８は傾斜面での操作方法を示す草刈機の側面図、図１９は同じく正面図である。
【０００７】まず、草刈機１の全体概略構成について説明する。図１乃び図３に示すように、草刈機１の本機はミッションケース１０上に原動機となるエンジン１１またはモーターが配置され、該ミッションケース１０は左右両側方に延出されている。ミッションケース１０の左右中途部より下方に刈刃駆動軸１２Ｌ・１２Ｒを突出して刈刃１３Ｌ・１３Ｒをそれぞれ固定し、該刈刃１３Ｌ・１３Ｒの上方及び側方を刈刃カバー１４にて覆って刈取部を構成している。
【０００８】また、図２に示すように、前記ミッションケース１０の両側にパイプ状の車軸ケース１５Ｌ・１５Ｒを形成し、該車軸ケース１５Ｌ・１５Ｒの外側に走行ケース１６Ｌ・１６Ｒの上部を固設し、該走行ケース１６Ｌ・１６Ｒを後下方へ突出している。図３及び図６に示すように、該走行ケース１６Ｌ・１６Ｒの下部に左右それぞれ車軸１６０Ｌ・１６０Ｒを横架し、該車軸１６０Ｌ・１６０Ｒにはチェーン１６３Ｌ・１６３Ｒ等を介して動力を伝達できるようにし、該車軸１６０Ｌ・１６０Ｒ上にそれぞれパイプ状の車輪１７Ｌ・１７Ｒを固設し、該車輪１７Ｌ・１７Ｒにはピン状のラグが半径方向に多数突出されている。
【０００９】このようにして、前記エンジン１１の出力軸がミッションケース１０内に挿入されて、ミッションケース１０内で変速されて、刈刃１３Ｌ・１３Ｒ及び車輪１７Ｌ・１７Ｒが駆動される構成とし、また、ミッションケース１０内には操向切替手段として後述するスライダ１１２Ｌ・１１２Ｒ・１２２Ｌ・１２２Ｒを内装し、旋回操作レバー４の操作でスライダ１１２Ｌ・１１２Ｒ・１２２Ｌ・１２２Ｒの何れかを摺動させて、動力を断接して左右にハンドル３０を回動させて旋回できるようにしている。
【００１０】また、図２及び図４に示すように、前記ミッションケース１０の左右両側前部に尾輪ロック機構２０Ｌ・２０Ｒが設けられ、該尾輪ロック機構２０Ｌ・２０Ｒよりアーム２１Ｌ・２１Ｒが左右回動可能に前方へ突出され、該アーム２１Ｌ・２１Ｒ前端にキャスター式の尾輪２２Ｌ・２２Ｒが装着されている。こうして、作業時には尾輪２２Ｌ・２２Ｒを装着したアーム２１Ｌ・２１Ｒを前方へ回動してロックし、移動時にはアーム２１Ｌ・２１Ｒを後方へ回動して移動を容易としている。そして、図１に示すように、前記ミッションケース１０の左右中央より後方にハンドルベース２３が突出され、該ハンドルベース２３上にハンドル杆３１が上下回動可能、且つ、左右回動可能に取り付けられる。該ハンドル杆３１の後部に操作部３を設け、各種操作レバーを配置している。
【００１１】次に草刈機１の左右旋回に係る動力伝達構成について説明する。図２及び図５に示すように、前記操作部３はハンドル３０、レバー板３３等により構成されている。ハンドル３０はパイプを「０」字状に曲げた形状で、該ハンドル３０をハンドル杆３１後端部に横設する。前記ハンドル３０において、その前部パイプ部にはハンドル上下レバー５を取り付け、また、その後部パイプ部にはグリップアクセル６を横設し、そして、前後両パイプ部の左右中央をレバー板３３で架設し、該レバー板３３に旋回操作レバー４、ストップスイッチ７等を配置する。前記旋回操作レバー４は、図５に示す平面視、Ｅ型のレバーガイド４０に挿入され、該レバーガイド４０の左右後端位置及び中央後端位置をそれぞれ左旋回操作位置４０Ｌ、右旋回操作位置４０Ｒ、ニュートラル（中立）位置４０Ｎとする。尚、ニュートラル位置４０Ｎは左右旋回操作位置４０Ｌ・４０Ｒよりも前方に配置され、また、該旋回操作レバー４を図示せぬバネで下方向に引っ張り、該バネの弾性により支点越えの原理を利用して、ニュートラル位置４０Ｎと左右旋回操作位置４０Ｌ・４０Ｒと直進位置（前方へ倒した位置）に保持できるようにしている。
【００１２】また、前記ハンドル杆３１の前下方は、図５に示すように、連結杆１０１が横架され、該連結杆１０１の両端に左右シフタ１０２Ｌ・１０２Ｒを配設する。該シフタ１０２Ｌ・１０２Ｒは、平板状のプレートを、「へ」字状に形成し、その中央部を回動支点軸１０３Ｌ・１０３Ｒ上に固定する。そして、シフタ１０２Ｌの前端と旋回ワイヤ４１Ｌとはバネ４２Ｌを介して連結し、シフタ１０２Ｒの後端と旋回ワイヤ４１Ｒとはバネ４２Ｒを介して連結する。また、両旋回ワイヤ４１Ｌ・４１Ｒの他端には図示しないアームと連結して前記旋回操作レバー４と係合可能とする。前記シフタ１０２Ｌの後端とシフタ１０２Ｒの右端にそれぞれバネ４３Ｌ・４３Ｒに係止して旋回操作レバー４を直進位置方向に回動するように付勢している。
【００１３】尚、両シフタ１０２Ｌ・１０２Ｒの後部には左右方向に長孔１０２ｂ・１０２ｂが開口され、また、連結杆１０１の左右両端には下方に向けて図示せぬ凸部を設け、該凸部を該長孔１０２ｂ・１０２ｂに嵌め込んでシフタ１０２Ｌ・１０２Ｒの回転範囲を規制している。つまり、後述するように、左右一側へ旋回するときに、一方のシフタ１０２が回動されたときに、他方のシフタ１０２は長孔１０２ｂ・１０２ｂによって許容されて回動しないが、万一、シフタ１０２Ｌ・１０２Ｒの両方が回動されるようなことが生じたときは、中立位置までは回動できるが、それ以上は連結杆１０１が長孔１０２ｂ・１０２ｂの端部に当たって回動が規制されて、一つの出力に対して正逆両方の駆動力が伝えられて、ギアやスプロケット等が破損しないように規制しているのである。
【００１４】前記ミッションケース１０内は図６に示すように、前記シフタ１０２Ｌ・１０２Ｒの下方の回動支点軸１０３Ｌ・１０３Ｒにはそれぞれシフタフォーク１０４Ｌ・１０４Ｒが固設され、該シフタフォーク１０４Ｌ（１０４Ｒ）とシフタ１０２Ｌ（１０２Ｒ）とは回動支点軸１０３Ｌ（１０３Ｒ）を中心に一体的に回動するようにしている。そして、シフタフォーク１０４Ｌ・１０４Ｒの前部下方には入力軸１１０を左右方向に横設し、該シフタフォーク１０４Ｌ・１０４Ｒの後部下方には逆回転駆動軸１２０を左右方向に横設し、入力軸１１０と逆回転駆動軸１２０が平行に配置される。また、両シフタフォーク１０４Ｌ・１０４Ｒの前後には、下方に向けてフォーク部１０４ａ・１０４ｂを突設する。
【００１５】前記入力軸１１０は、左出力軸１１０Ｌと駆動軸１１０Ｍと右出力軸１１０Ｒとを同一軸心上に配置してそれぞれ回転自在に支持し、該駆動軸１１０Ｍの両端上にはスライダ１１２Ｌ・１１２Ｒをスプライン嵌合して配設し、該スライダ１１２Ｌ・１１２Ｒを左または右に摺動させることによって、左出力軸１１０Ｌと駆動軸１１０Ｍ、または、右出力軸１１０Ｒと駆動軸１１０Ｍとを連動連結可能して、左右のサイドクラッチを構成している。
【００１６】すなわち、図６及び図７に示すように、前記スライダ１１２Ｌ・１１２Ｒは、スプライン溝内周部に有する円筒とし、外周に嵌合溝部を設けて前記シフタフォーク１０４Ｌ（１０４Ｒ）のフォーク部１０４ａを嵌合させる。そして、スライダ１１２Ｌの右端及びスライダ１１２Ｒの左端にはそれぞれ爪状のクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・を設けている。一方、前記駆動軸１１０Ｍの左右両端部には左右方向に向けてスプライン１１０ａが刻設され、該スプライン１１０ａの延長上に、左出力軸１１０Ｌの右端部にはスプライン１１０ｃを、右出力軸１１０Ｒの左端部にはスプライン１１０ｄを刻設する。こうして、該スプライン溝とスプライン１１０ａ・１１０ａ・・・、または、スプライン１１０ｃ（１１０ｄ）とスプライン嵌合するようにしている。
【００１７】前記駆動軸１１０Ｍにおいて、スライダ１１２Ｌの右側方にはスプロケット１１３を周設し、該スプロケット１１３の右側方にはウォームホィール１１８を周設し、また、スライダ１１２Ｒ左側方にはギア１１４を周設する。尚、該スプロケット１１３の基部１１３ｂ、ギア１１４の基部１１４ｂと駆動軸１１０Ｍとの間は遊嵌状態とし、また、該スプロケット１１３の基部１１３ｂの左端には、爪状のクラッチ歯１１３ｃ・１１３ｃ・・・を凸設し、該クラッチ歯１１３ｃ・１１３ｃ・・・と前記スライダ１１２Ｌのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・とを対向させて配置する。また、同様の構成で、該ギア１１４の基部１１４ｂの右端に爪状のクラッチ歯１１４ｃ・１１４ｃ・・・を凸設し、該クラッチ歯１１４ｃ・１１４ｃ・・・と前記スライダ１１２Ｒのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・とを対向させて配置する。前記駆動軸１１０Ｍ上にはウォームホィール１１８が固設され、また、前記エンジン１１の出力軸が下方に延設されてミッションケース１０内に挿入され、該出力軸上にウォーム１１９が固設され、該ウォーム１１９がウォームホィール１１８と噛合してへエンジン１１からの動力が伝達される構成としている。
【００１８】そして、左出力軸１１０Ｌにおいて、その左端部に駆動スプロケット１６１Ｌを周設し、その右端部にギア１１５を周設する。また、右出力軸１１０Ｒにおいては、その左端部にはスプロケット１１６Ｌを周設し、その右端部には駆動スプロケット１６１Ｒを周設する。
【００１９】また、前記逆回転駆動軸１２０の左右両端部にはそれぞれスライダ１２２Ｌ・１２２Ｒを配設する。該スライダ１２２Ｌ・１２２Ｒは、円筒状として外周上に嵌合溝部を形成し、該嵌合溝部に前記シフタフォーク１０４Ｌ（１０４Ｒ）のフォーク部１０４ａを嵌合させる。また、スライダ１２２Ｌの左端及びスライダ１２２Ｒの右端にはそれぞれ爪状のクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・を凸設し、また、その内周面には左右方向に向けて図示せぬスプライン溝が刻設されている。
【００２０】一方、該逆回転駆動軸１２０の左右両端部には左右方向に向けてスプライン１２０ａが刻設され、前記スライダ１２２Ｌ（１２２Ｒ）の内歯は該スプライン１２０ａとスプライン嵌合し、こうして、該スライダ１２２Ｌ（１２２Ｒ）は左右方向に摺動自在に構成されている。そして、逆回転駆動軸１２０の左端にはギア１２５を周設し、逆回転駆動軸１２０の右端にはスプロケット１２６を周設する。尚、該ギア１２５の基部１２５ｂ、スプロケット１２６の基部１２６ｂと逆回転駆動軸１２０との間は遊嵌状態とし、また、該ギア１２５の基部１２５ｂの右端には、爪状のクラッチ歯１２５ｃ・１２５ｃ・・・を設け、該クラッチ歯１２５ｃ・１２５ｃ・・・と前記スライダ１２２Ｌのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・とを対向させて配置する。また、同様の構成で、該スプロケット１２６の基部１２６ｂの左端に爪状のクラッチ歯１２６ｃ・１２６ｃ・・・を設け、該クラッチ歯１２６ｃ・１２６ｃ・・・と前記スライダ１２２Ｒのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・とを対向させて配置する。そして、該ギア１２５と前記ギア１１５とを噛合させ逆転伝動手段とし、該スプロケット１２６と前記スプロケット１１６とをチェーン１３６により巻回して同方向伝動手段としている。
【００２１】前記逆回転駆動軸１２０において、スライダ１２２Ｌの右側方にはスプロケット１２３を周設し、スライダ１２２Ｒの左側方にはギア１２４を周設し、該ギア１２４の左側方にはウォーム１２９を周設する。このとき、該スプロケット１２３と前記スプロケット１１３とをチェーン１３３により巻回して同方向伝動手段とし、また、該ギア１２４は前記ギア１１４と噛合して逆転伝動手段とする。上述のように、同方向伝動手段と逆転伝動手段の間にスライダ１１２・１２２とシフタフォーク１０４、つまり、クラッチが位置して、逆回転駆動軸１２０と入力軸１１０との間にシフタフォーク１０４の中央に設けた回動支点軸１０３が位置し、スライダ１１２とスライダ１２２を互いに逆方向に摺動させるように構成して、コンパクトに配置した構成としている。また、ハンドル回転軸３１ａにウォームホィール１２８を周設し、該ウォームホィール１２８が逆回転駆動軸１２０上に設けたウォーム１２９と噛合する構成としている。
【００２２】このとき、前記車軸ケース１５Ｌ・１５Ｒは該ウォームホィール１２８の後方位置に横設され、該車軸ケース１５Ｌ・１５Ｒ内には車軸１６０Ｌ・１６０Ｒを横架し、該車軸１６０Ｌ・１６０Ｒ上にそれぞれパイプ状の車輪１７Ｌ・１７Ｒを固設する。該車軸１６０Ｌの左端及び車軸１６０Ｒの右端にはスプロケット１６２Ｌ・１６２Ｒを周設し、チェーンに１６３Ｌにより該スプロケット１６２Ｌと前記駆動スプロケット１６１Ｌとを巻回し、また、チェーンに１６３Ｒにより該スプロケット１６２Ｒと前記駆動スプロケット１６１Ｒとを巻回し、それぞれ前記走行ケース１６Ｌ・１６Ｒ内に収納する。
【００２３】次に上記構成における左右旋回操作について説明する。図５において、例えば、草刈機１を左旋回させるときには、旋回操作レバー４を左旋回操作位置４０Ｌに回動操作する。このとき、旋回ワイヤ４１Ｌは後方へ引っ張られ、また、該旋回ワイヤ４１Ｌはバネ４２Ｌを介してシフタ１０２Ｌを引っ張り、該シフタ１０２Ｌは図５における平面視、時計回りに回動する。これに連動して、図７に示すシフタフォーク１０４Ｌも時計回りに回動し、その結果、図８に示すように、スライダ１１２Ｌはフォーク部１０４ａを介して右方向へ摺動し、一方、スライダ１２２Ｌはフォーク部１０４ｂを介して左方向へ摺動する。こうして、左出力軸１１０Ｌのスプライン１１０ｃと駆動軸１１０Ｍのスプライン１１０ａとはスライダ１１２Ｌの内歯により結合されていた状態から分断されるとともに、該スライダ１１２Ｌのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・とスプロケット基部１１３ｂのクラッチ歯１１３ｃ・１１３ｃ・・・とが噛合する。その結果、駆動軸１１０Ｍの回転動力は直接左出力軸１１０Ｌへは伝わらず、また、スライダ１１２Ｌとスプロケット１１３とは一体的に回転し始める。同時に、スライダ１２２Ｌのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・とギア基部１２５ｂのクラッチ歯１２５ｃ・１２５ｃ・・・とが噛合し、該スライダ１２２Ｌとギア１２５も一体的に回転し始める。
【００２４】こうして、エンジン１１からの動力は、図６乃び図８に示すように、ウォーム１１９→ウォームホィール１１８→駆動軸１１０Ｍ→スライダ１１２Ｌ→スプロケット１１３→チェーン１３３→スプロケット１２３→逆回転駆動軸１２０→スライダ１２２Ｌ→ギア１２５→ギア１１５→左出力軸１１０Ｌ→スプロケット１６１Ｌ→チェーン１６３Ｌ→スプロケット１６２Ｌ→車軸１６０Ｌ→左車輪１７Ｌへと伝わる。尚、ギア１１５・１２５の噛合により駆動軸１１０Ｍと左出力軸１１０Ｌとの回転方向は逆回転駆動軸１２０を介して反転し、よって、駆動軸１１０Ｍから右車輪１７Ｒへはそのまま正回転（前進方向の回転）が伝達される一方、左車輪１７Ｌへは逆回転（後進方向の回転）が伝達されて左旋回をスムースに行なえ、オペレータは容易に草刈機１を旋回することができるのである。
【００２５】また、逆回転駆動軸１２０からの動力は、逆回転駆動軸１２０→ウォーム１２９→ウォームホィール１２８→ハンドル回転軸３１ａ→ハンドル３０へと伝わり、該ウォーム１２９とウォームホィール１２８とで回転速度は減速し、このため、該ハンドル３０にはゆっくりとした回転力が働くのである。こうして、強制的にハンドル３０を左方向（図における時計方向）に回動し、オペレータはその場にいて本体のみ旋回させることができるのである。
【００２６】また、逆に草刈機１を右旋回させるときには、図５に示す旋回操作レバー４を右旋回操作位置４０Ｒに投入する。このとき、旋回ワイヤ４１Ｒは後方へ引っ張られ、また、該旋回ワイヤ４１Ｒはバネ４２Ｒを介してシフタ１０２Ｒを引っ張り、該シフタ１０２Ｒは図５における平面視、反時計回りに回動する。連動して、図６に示すシフタフォーク１０４Ｒも反時計回りに回動し、その結果、スライダ１１２Ｒはフォーク部１０４ａを介して左方向へ摺動し、一方、スライダ１２２Ｒはフォーク部１０４ｂを介して右方向へ摺動する。こうして、右出力軸１１０Ｒのスプライン１１０ｄと駆動軸１１０Ｍのスプライン１１０ａとはスライダ１１２Ｒの内歯により結合されていた状態から分断されるとともに、該スライダ１１２Ｒのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・とギア基部１１４ｂのクラッチ歯１１４ｃ・１１４ｃ・・・とが噛合する。その結果、駆動軸１１０Ｍの回転動力は直接右出力軸１１０Ｒへは伝わらず、また、スライダ１１２Ｒとギア１１４とは一体的に回転し始める。同時に、スライダ１２２Ｒのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・とスプロケット基部１２６ｂのクラッチ歯１２６ｃ・１２６ｃ・・・とが噛合し、該スライダ１２２Ｒとスプロケット１２６も一体的に回転し始める。
【００２７】こうして、エンジン１１からの動力は、ウォーム１１９→ウォームホィール１１８→駆動軸１１０Ｍ→スライダ１１２Ｒ→ギア１１４→ギア１２４→逆回転駆動軸１２０→スライダ１２２Ｒ→スプロケット１２６→チェーン１３６→スプロケット１１６→右出力軸１１０Ｒ→スプロケット１６１Ｒ→チェーン１６３Ｒ→スプロケット１６２Ｒ→車軸１６０Ｒ→右車輪１７Ｒへと伝わる。尚、ギア１１４・１２４の噛合により駆動軸１１０Ｍと右出力軸１１０Ｒとの回転方向は逆回転駆動軸１２０を介して反転し、よって、駆動軸１１０Ｍから左車輪１７Ｌへはそのまま正回転（前進方向の回転）が伝達される一方、右車輪１７Ｒへは逆回転（後進方向の回転）が伝達されて右旋回をスムースに行なえ、オペレータは容易に草刈機１を旋回することができるのである。
【００２８】但し、左旋回時には、駆動軸１１０Ｍからスプロケット１１３・１２３を介して逆回転駆動軸１２０へと動力が伝達されるため、駆動軸１１０Ｍと逆回転駆動軸１２０とは同方向に回転し、一方、右旋回時には、駆動軸１１０Ｍからギア１１４・１２４を介して逆回転駆動軸１２０へと動力が伝達されるため、駆動軸１１０Ｍと逆回転駆動軸１２０とは逆方向に回転しており、すなわち、左旋回時における逆回転駆動軸１２０の回転方向と右旋回時における逆回転駆動軸１２０の回転方向とは逆回転となるのである。
【００２９】また、逆回転駆動軸１２０からは前記左旋回時における回転とは逆方向の回転が、逆回転駆動軸１２０→ウォーム１２９→ウォームホィール１２８→ハンドル回転軸３１ａ→ハンドル３０へと伝わり、該ウォーム１２９とウォームホィール１２８とで回転速度は減速し、このため、該ハンドル３０にはゆっくりとした回転力が働くのである。こうして、強制的にハンドル３０を右方向（図における反時計方向）に回動し、オペレータは軽々とハンドル３０を切ることができるのである。尚、前記ハンドル３０の回動は、バッテリ、電動モータ等によるパワーステアリングとして構成してもよい。
【００３０】また、図５に示す前記旋回操作レバー４をニュートラル位置４０Ｎに投入したときには、両旋回ワイヤ４１Ｌ・４１Ｒは後方途中位置へ引っ張られ、また、該旋回ワイヤ４１Ｌはシフタ１０２Ｌをわずかに引っ張り、該シフタ１０２Ｌは図５における平面視、時計回りに回動する一方、該旋回ワイヤ４１Ｒはシフタ１０２Ｒもわずかに引っ張り、該シフタ１０２Ｒは反時計回りに回動する。この動きに連動して、図９及び図１０に示すように、シフタフォーク１０４Ｌは時計回りに回動し、シフタフォーク１０４Ｒは反時計回りに回動して前後方向をむいた状態となる。こうして、スライダ１１２Ｌはやや右方向へ摺動し、一方、スライダ１２２Ｌはやや左方向へ摺動し、また、スライダ１１２Ｒはやや左方向へ摺動し、一方、スライダ１２２Ｒはやや右方向へ摺動する。このとき、左出力軸１１０Ｌのスプライン１１０ｃと駆動軸１１０Ｍのスプライン１１０ａとはスライダ１１２Ｌの内歯により結合され状態から分断され、また、右出力軸１１０Ｒのスプライン１１０ｄと駆動軸１１０Ｍのスプライン１１０ａとはスライダ１１２Ｒの内歯により結合された状態から分断される。
【００３１】このとき、スライダ１１２Ｌのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・はスプロケット基部１１３ｂのクラッチ歯１１３ｃ・１１３ｃ・・・と、スライダ１２２Ｌのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・はギア基部１２５ｂのクラッチ歯１２５ｃ・１２５ｃ・・・と、スライダ１１２Ｒのクラッチ歯１１２ｃ・１１２ｃ・・・はギア基部１１４ｂのクラッチ歯１１４ｃ・１１４ｃ・・・と、スライダ１２２Ｒのクラッチ歯１２２ｃ・１２２ｃ・・・はスプロケット基部１２６ｂのクラッチ歯１２６ｃ・１２６ｃ・・・と、それぞれ噛み合わないようにして、レバーガイド４０のニュートラル位置４０Ｎの位置決めをしている。さらに、このとき、連結杆１０１両端の凸部がそれぞれの長孔１０２ｂ・１０２ｂに挿入されているので、両側のシフタ１０２Ｌ・１０２Ｒが互いに開こうとしても長孔１０２ｂで規制されて、同時に動力を断つことはできるが、噛み合って両方を駆動して破損しないようにしている。
【００３２】よって、駆動軸１１０Ｍの回転動力は左出力軸１１０Ｌ、右出力軸１１０Ｒ及び逆回転駆動軸１２０へは伝わらず、両車輪１７Ｌ・１７Ｒへの動力が切断されてフリーな状態となり、また、ハンドル３０にも強制回転が働かず、オペレータは所望の方向に草刈機１を旋回させることができるのである。
【００３３】次にハンドル３０の左右旋回に係る安全機構について説明する。図１及び図１１に示すように、前記ハンドルベース２３上にハンドル基部２４を配設し、該ハンドル基部２４よりハンドルカバー３２を固設する。ハンドルカバー３２は前記ハンドル回転軸３１ａを中心に左右回動可能に構成され、また、図１１乃至図１３に示すように、ハンドルカバー３２にはハンドル杆３１下部が嵌挿され、該ハンドルカバー３２の両側面とハンドル杆３１下端部とをボルト３４とナット３５とで締結し、該ハンドル杆３１を上下回動可能に構成している。
【００３４】前記ハンドル基部２４上の前端両側部にその先端を下方に向けて「Ｌ」字状のローラシャフト３７Ｌ・３７Ｒを配設し、該ローラシャフト３７Ｌ・３７Ｒの先端部には軸心を上下方向に向けて第一当接体となるローラ３８Ｌ・３８Ｒを回転自在に設ける。該ローラ３８Ｌ・３８Ｒのやや後方、該ハンドル基部２４の両側部には下方に向けて第二当接体となるプレート３９Ｌ・３９Ｒを凸設し、後述する回動限界位置の手前近傍位置となるように設定している。該プレート３９Ｌ（３９Ｒ）の下面と後面との間を面取りし、傾斜面３９ａを形成している。
【００３５】図１１及び図１３に示すように、ハンドル基部２４の後部下方には左右解除プレート８０Ｌ・８０Ｒを配設する。該解除プレート８０Ｌ（８０Ｒ）は、平面視、「へ」字状に形成され、両解除プレート８０Ｌ・８０Ｒを左右対称に配置して交差させ、両解除プレート８０Ｌ・８０Ｒの中央位置付近とミッションケース１０上面に立設した回動支点軸８１で枢支する。こうして、両解除プレート８０Ｌ・８０Ｒを平面視で鋏状に配置し、左解除プレート８０Ｌの後部をアウターワイヤー８２Ｅと連結し、右解除プレート８０Ｒの後部にはインナーワイヤー８２Ｉと連結し、該インナーワイヤー８２Ｉをアウターワイヤー８２Ｅ内に挿通し、内外二重構造の旋回戻しワイヤー８２を構成し、該旋回戻しワイヤー８２の他端は前記旋回操作レバー４と連結されて、後述するように、非旋回側に回動するように配置さている。
【００３６】前記回動支点軸８１の前方にはミッションケース内よりシフタシャフト８３を突出させ、該シフタシャフト８３上面の前後中央には左右方向に向けて溝部を凹設し、該溝部に軸心を架橋してローラ８４を配設する。また、前記シフタシャフト８３の後面と旋回解除レバー８の右端とをボルト８５とナット８６により締結し、そして、図１及び図１４に示すように、該旋回解除レバー８の把手部８ａを左方に向けて突出させる。こうして、旋回解除レバー８の長手方向中間位置８ｂを回動支点を設けて上下回動可能な構成にする。また、図１３に示すように、シフタシャフト８３の左右両側方にはミッションケース１０上面よりハンドル３０の回動限界位置を設定するストッパピン８９Ｌ・８９Ｒを突設している。
【００３７】図１６に示すように、ミッションケース１０内では、前記シフタシャフト８３はシフタフォーク８８と連結されている。そして、図６及び図１６に示すように、前記ウォームホィール１２８の下方にはハンドル回転軸３１ａにスライダ８７を周設する。該スライダ８７は、円筒両端間の円周面に溝部８７ｂを凹設し、該溝部８７ｂに前記シフタフォーク８８を遊嵌させ、また、該スライダ８７の上面には、爪状のクラッチ歯８７ｃ・８７ｃ・・・を凸設する。そして、スライダ８７の内周面にはスプライン溝が上下方向に刻設され、ハンドル回転軸３１ａにはスプライン３１ｂを刻設し、シフタフォーク８８を昇降させることにより、該スプライン３１ｂに沿ってスライダ８７を摺動させることができるのである。
【００３８】このとき、前記ウォームホィール１２８はハンドル回転軸３１ａに対して回転自在に遊嵌し、該ウォームホィール１２８の下面には爪状のクラッチ歯１２８ｃ・１２８ｃ・・・を凸設する。通常は、該クラッチ歯１２８ｃ・１２８ｃ・・・と前記スライダ８７のクラッチ歯８７ｃ・８７ｃ・・・とは噛合するように位置決めをし（バネ等で付勢し）ている。こうしてハンドル回動クラッチをハンドル回転軸３１ａ上に構成している。そして、前記逆回転駆動軸１２０上に設けたウォーム１２９からの動力がウォームホィール１２８に伝えられ、該ウォームホィール１２８とスライダ８７とは一体的に回転し、該動力をハンドル回転軸３１ａに伝達してハンドル３０を回動できるようにしている。
【００３９】このような構成で、例えば、図５に示す前記旋回操作レバー４を右旋回操作位置４０Ｒに投入すると、図１４と図１５に示すように、草刈機１は右旋回するとともに、ハンドル杆３１にも緩やかな左旋回力が働き、ハンドルカバー３２前端左側部のローラ３８Ｌが解除プレート８０Ｌと当接する。そして、該ローラ３８Ｌは該解除プレート８０Ｌを後方へ押し、その結果、図１７（ａ）に示すように、解除プレート８０Ｌは回動支点軸８１を中心に反時計回りに回動し、旋回戻しワイヤー８２（アウターワイヤー８２Ｅ）を斜前方に引っ張るのである。また、該旋回戻しワイヤー８２により右旋回操作位置４０Ｒに投入された旋回操作レバー４は前方に引っ張られ、支点越えして元位置に復帰するのである。
【００４０】こうして旋回操作レバー４が非旋回位置に戻ることによって、シフターフォーク１０４Ｌ・１０４Ｒが元の位置に戻されて、逆回転駆動軸１２０への動力は断たれて旋回しなくなるのであるが、スライダやワイヤーが引っ掛かったり、慣性力等の原因で、意図せずさらに草刈機１が右旋回すると、図１７（ｂ）に示すように、ハンドル基部２４左側方のプレート３９Ｌの傾斜面３９ａ（図１１参照）がローラ８４に当接して該ローラ８４及びシフタシャフト８３を下方へ押し込む。すると、図１６に示すように、シフタフォーク８８を介してスライダ８７を押し下げ、ハンドル回転軸３１ａに伝達される回転動力を切断する。こうして、ハンドル杆３１の回転を止めることができ、ハンドルに作業者が振り回されることを防止でき、操作部３での操作ができるようになり、ストップスイッチ等の操作ができる。なおこのとき、図１に示す前記旋回解除レバー８を引き上げ、強制的にシフタシャフト８３を押し下げ、ハンドル回転軸３１ａに伝達される回転動力を切断することもできる。
【００４１】この状態から更に草刈機１が右旋回を続けるようであれば、図１７（ｃ）に示すように、ハンドル基部２４の左側面２４Ｌがミッションケース１０に溶接固定されたストッパーピン８９Ｌと当接し、草刈機１はこれ以上、ハンドル３０が回転しないように構成している。こうして三段階で旋回を停止できるようにして安全性の向上を図っている。
【００４２】また逆に、図５に示す前記旋回操作レバー４を左旋回操作位置４０Ｌに投入すると、前記と左右逆方向に回動して、前記同様に作用して三段階で旋回を停止できるようにして、草刈機１本体が旋回し過ぎることを防いでいる。
【００４３】次に、草刈機１の旋回方法について説明する。図５、図１８及び図１９に示すように、旋回位置Ａにおいて、まず、オペレータはグリップアクセル６を手放して元位置に戻し、一旦、出力回転数を落とす。そして、ハンドル上下レバー５を握ってレバーロックをし、ハンドル３０を上下回動自在な状態とし、尚、ハンドル３０の上下回動にはデテント感を残しているため、該ハンドル３０はハンドルカバー３２に引っ掛かり、自重で倒れないである。
【００４４】そうして、グリップアクセル６を軽く回してエンジン１１を吹かせながら、旋回操作レバー４を所望の旋回方向に支点越えするまで引くと、一方の車輪１７Ｌ（または１７Ｒ）は逆回転（後進方向の回転）し始め、ハンドル３０にもまた強制的な回動力が働き、草刈機１は旋回位置Ａから旋回位置Ｂを経て旋回位置Ｃへと旋回する。こうして、草刈機１が旋回すると、旋回位置Ｃで前記安全機構が働き、旋回操作レバー４は旋回戻しワイヤー８２に引っ張られて元位置に復帰し、両車輪１７Ｌ・１７Ｒは再び同方向（前進方向）に回転し始めるのである。
【００４５】尚、機体旋回時にはハンドル３０高さが微妙に上下し、オペレータはデテント感で感触を測りながら所望の高さにハンドル３０を合わせ、再度、ハンドル上下レバー５を握ってレバーロックを解除し、ハンドル３０高さを固定する。こうして、グリップアクセル６をさらに回して出力回転数を上げ、再び、刈刃１３Ｌ・１３Ｒを駆動して、作業を始めるのである。
【００４６】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、以下のような効果を奏ずるものである。すなわち、請求項１の如く、原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸の両側に、クラッチを介して出力軸を設け、旋回レバーの操作によりクラッチを作動させて旋回内側の出力軸を逆転させるように構成したので、草刈機本体をその場で旋回させることができるようになり、作業場の終端における旋回面積を小さくすることができるようになり、刈り残し面積も小さくすることができ、旋回に要する時間も短くでき、作業効率を向上することができる。
【００４７】また、請求項２の如く、原動機により駆動される刈取部と左右の走行車輪を有し、操縦部に設けた旋回レバーの操作により左右の走行車輪の回転方向を変更して旋回するように構成した草刈機において、原動機からの動力が伝達される駆動軸と平行に逆転駆動軸を設け、該駆動軸と逆転駆動軸との間、及び、逆転軸と出力軸との間に、一方は同方向伝動手段、他方は逆転伝動手段を介装し、該同方向伝動手段と逆転伝動手段の間に、同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを配置したので、二つの軸の間でクラッチを構成できて、コンパクトな構成とすることができる。更に、同方向伝動手段と逆転伝動手段の間にクラッチが配置されるので、正転、逆転、中立の切替構成もコンパクトに構成できる。そして、同方向に回転させることで直進ができ、左右一側を逆方向に回転させることで旋回ができる。また、中立とすることで、原動機の動力を必要とせず、任意に車輪を回転させて所望の位置に容易に移動できる。
【００４８】また、請求項３の如く、前記同方向回転と逆方向回転と中立を切り換えるクラッチを左右一対配置し、該左右のクラッチを操作するアームを連結杆で連結したので、該連結杆が規制体となり、一つの出力軸に同時に正転駆動力と逆転駆動力伝えるように切り換えることを防止でき、クラッチを傷めることがない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９８３３０
【氏名又は名称】石川島芝浦機械株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月４日（２０００．４．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７５４４２（Ｐ２００１−２７５４４２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月９日（２００１．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１０２１３６（Ｐ２０００−１０２１３６） |
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