| 【発明の名称】 |
乗用芝刈機 |
| 【発明者】 |
【氏名】榎本 和加雄
【氏名】辻 英和
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| 【要約】 |
【課題】モーアのカッター駆動用のPTO軸とモーアの駆動軸とを駆動ベルトとプーリで連結しないで、しかもエンジン側の動力をモーアにスムーズに動力伝達することができる乗用芝刈機を提供すること。
【解決手段】車輪3,4を駆動するためのエンジン12からの走行駆動系Bはシュータ27を跨ぐ形状で設けられたギア伝動用のケース15と該ケース15の両側に設けられた車輪4,4の駆動用の一対のポータル型アクスルケース32,32内のギア伝動系とからなり、刈り取った後の芝草を機体中央部に設けたシュータ27を通して送風搬送するブロア23にエンジン12からの動力を伝達するブロア駆動系Aは、シュータ27と一方のアクスルケース32との間に設けたモーア6の駆動軸40に伝達するモーア駆動用PTO軸38を備えている乗用芝刈機である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 機体に設けた車輪(3,4)を駆動するためにエンジン(12)からの動力を伝達する走行駆動系(B)と、カッター(5,5)により芝草を刈り取るためのモーア(6)で刈り取った後の芝草を機体中央部に設けたシュータ(27)を通して送風搬送するブロア(23)にエンジン(12)からの動力を伝達するブロア駆動系(A)とを備えた乗用芝刈機において、 走行駆動系(B)は無段変速装置(19)、シュータ(27)を跨ぐ形状で設けられたギア伝動用のケース(15)内の伝動系、及び該ケース(15)の両側に設けられた車輪(4,4)駆動用の一対のポータル型アクスルケース(32,32)内の伝動系を備え、 ブロア駆動系(A)は、無段変速装置(19)に設けられるポンプ軸(28a)からの動力をシュータ(27)と一方のアクスルケース(32)との間に設けたモーア駆動用のPTO軸(38)に伝達する伝動系 を備えたことを特徴とする乗用芝刈機。 【請求項2】 前記シュータ(27)は着脱可能に設けられ、前記モーア駆動用のPTO軸(38)は該PTO軸(38)を支架するPTOケース(37)に取り付けられ、PTO軸(38)とPTOケース(37)とを機体に対して無段変速装置ポンプ軸(28a)を中心に左右揺動可能に構成すると共に、モーア(6)及びシュータ(27)を機体から取り外すことで機体の左右中心部側に移動して配置することができる構成とすることを特徴とする請求項1記載の乗用芝刈機。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 本発明は、芝刈りなどの対地作業を行うモーアを車体の下方に搭載した乗用芝刈機に関する。 【背景技術】 【0002】 対地作業機としての典型例である芝刈機(モーア)を車体前部に装着した、いわゆるフロントモーア型乗用芝刈機が特開昭63−98313号公報などに開示されている。この乗用芝刈機は、モーアで刈り取った芝草をシュータ及びダクトを介して車体後部のコレクタに集草する構成としている。また、コレクタへ刈り取った芝草をエアー搬送するために設けたブロアと車体を走行させるためにエンジンからの動力を変速する変速装置が用いられる。 【特許文献1】特開昭63−98313号公報 【特許文献2】EP0840998(B1)特許明細書 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0003】 上記特許文献1、2記載の発明の乗用芝刈機では、エンジン動力で駆動されるPTO軸がモーアのカッター駆動用のPTO軸が機体の中央部に配置されている。そのためモーアの刈刃を左右2連に配置し、互いに逆回転させ刈草をモーアの左右中央から後方に排出する構成をとる場合には、コレクタへの排出案内筒部に干渉することになる不具合がある。また、これを回避するためにモーアの前方にエンジンからの駆動力の入力軸を向かわせる構成が考えられるが、いわゆるフロントモーア形態ではモーア前側からの駆動力入力機構の構成が複雑となり、また駆動力伝達機構が強度不足となりやすいため無理がある。 【0004】 本発明の課題は、モーアのカッター駆動用のPTO軸とモーアの駆動軸とを駆動ベルトとプーリで連結しないで、しかもエンジン側の動力をモーアにスムーズに動力伝達することができる乗用芝刈機を提供することである。 【課題を解決するための手段】 【0005】 本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。 請求項1記載の発明は、機体に設けた車輪(3,4)を駆動するためにエンジン(12)からの動力を伝達する走行駆動系(B)と、カッター(5,5)により芝草を刈り取るためのモーア(6)で刈り取った後の芝草を機体中央部に設けたシュータ(27)を通して送風搬送するブロア(23)にエンジン(12)からの動力を伝達するブロア駆動系(A)とを備えた乗用芝刈機において、走行駆動系(B)は無段変速装置(HST)(19)、シュータ(27)を跨ぐ形状で設けられたギア伝動用のケース(15)内の伝動系、及び該ケース(15)の両側に設けられた車輪(4,4)駆動用の一対のポータル型アクスルケース(32,32)内の伝動系を備え、ブロア駆動系(A)は、HST(19)に設けられるポンプ軸(28a)からの動力をシュータ(27)と一方のアクスルケース(32)との間に設けたモーア駆動用のPTO軸(38)に伝達する伝動系を備えた乗用芝刈機である。 なお、本発明の乗用芝刈機では、カッタ(5,5)は1以上、3、4連式のものも使用できる。 【0006】 請求項2記載の発明は、前記シュータ(27)が着脱可能に設けられ、前記モーア駆動用のPTO軸(38)は該PTO軸(38)を支架するPTOケース(37)に取り付けられ、PTO軸(38)とPTOケース(37)とを機体に対し無段変速装置(HST)ポンプ軸(28a)を中心に左右揺動可能に構成すると共に、モーア(6)及びシュータ(27)を機体から取り外すことで機体の左右中心部側に移動して配置することができる構成とする請求項1記載の乗用芝刈機である。 【発明の効果】 【0007】 請求項1記載の発明によれば、シュータ(27)と一方のアクスルケース(32)との間において、機体の中央部から左右方向にずれた位置にあるPTO軸(38)から自在継手(46)などの動力伝達手段を介してモーア(6)の入力軸(40)に動力を伝達出来るので、自在継手(46)に無理な負荷が掛からない。 【0008】 請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、モーア(6)やシュータ(27)を取り外して、除雪機、道路清掃機などの一般作業機を機体中心部からの動力伝達で無理なく作動させることができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0009】 以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 本実施例のトラクタにモーアを取り付けた乗用芝刈機の側面図を図1に示す。なお本発明では芝刈機の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左側、右側といい、前進方向を前側、後進方向を後側ということにする。 【0010】 走行車体2の前部と後部にそれぞれ前輪3、3と後輪4、4を備え、車体2の前部の下方には左右一対のカッター5を有する芝草刈り取り用のモーア6が昇降自在に設けられる。車体2の前部上方のフロア7にはステアリングコラム8を立設し、該コラム8の上部にはハンドル10が設けられている。またハンドル10の後方には操縦席11を設け、該操縦席11の後方にはエンジン12及びラジエータ9などを覆うボンネット34が配置されており、該ボンネット34の上方にコレクタ14が設けられている。 【0011】 図1の側面図に示すように本実施例の乗用芝刈機1は後輪操舵のフロントモーア6の前端とフロア7の前端を芝刈機側面視でほぼ同一前後位置に配置し、また前輪3の車軸3aと作業者の操縦席11の着座位置も芝刈機側面視でほぼ同一前後位置に配置している。 【0012】 フロア7の前端がモーア6の前端に比べて前過ぎると芝草の刈り残しができ、またフロア7の前端がモーア6の前端に比べて後ろ過ぎると芝草の刈取り位置合わせが困難となる。さらにフロア7の前端とモーア6の前端が芝刈機側面視でほぼ同一前後位置にあると、壁際等で前進作業した場合に障害物とモーア6の距離が分りやすいので、芝草の刈取作業性が良い。 【0013】 モーア6は車体2(例えば後記アクスルケース32の前端部)に端部が回動自在に取り付けられ、前側が上下に昇降自在の構成となっている。 【0014】 また、ブロア23を内装したブロアケース24が操縦席11の後方下方部に配置されており、エンジン12の出力によりブロア23が作動する。ブロアケース24の上部にはブロアケース24とコレクタ14を繋ぐ芝草搬送用のダクト26が設けられている。さらに、ブロア23とモーア6の間には側面視後上がり形状のシュータ27が配置されていて、モーア6により刈り取られた芝草は、デッキ6a後部中央の排出口から短筒状の案内ガイド部及び端部をこのガイド部に重合させて折曲姿勢可能に設ける前記シュータ27を経由してブロア23に送られ、ダクト26を経由して後方のコレクタ14に空気搬送される。なお、モーア6のカッター5の回転によって起風され該起風とブロア風とで刈草はシュータ27内を空気搬送され、該ブロア風によって更に高くダクト26内を搬送されてコレクタ14に至る。 【0015】 上記概略の構成部材を備えた芝刈機の作動機構などを説明する。 エンジン12の出力軸12aをエンジン12の前方に出し、ユニバーサルジョイント13を介して出力軸12aと後述のブロアケース25に支持させて設ける動力分配プーリ軸30(図1)とを連結する。該動力分配プーリ軸30に固着された動力分配プーリ31a,31bはブロア駆動系Aと走行駆動系Bにそれぞれ動力を分配する一対のプーリ31a,31bからなり、ブロア駆動系Aは前記動力分配軸30の上方においてブロア伝動ケース25に設けられたブロア駆動プーリ軸33と一体のプーリ36によりプーリ31aから動力を受け、該ブロア伝動ケース25内ギア機構25aを介してブロア23を駆動する構成である。一方走行駆動系Bは前記動力分配軸30の下方に設けられポンプ28とモータ35からなる無断変速装置(HST)19の油圧ポンプ軸28a(図2)と一体のHST駆動プーリ29を駆動することで、トラニオン軸(図示せず)を連動操作することにより、HSTモータに所定回転を得る構成である。 【0016】 また、後述するようにHSTレバー19はその油圧ポンプ28と油圧モータ35が左右に併設される関係に配置されるからその上方に空間を形成でき、ブロアケース24の配置に都合がよい。このように、ブロアケース24とHST19が互いに上下方向に重なった位置に配置されるので、モーア6からの案内ダクト27を従来の乗用型芝刈機のそれに比べて短縮化できる。 なお、前記プーリ群に代えてチェーン、ギアにより動力伝達を行っても良い。 【0017】 また、ブロア駆動系Aはブロアケース24の後方に隣接したブロア伝動ケース25内に設けられたギア機構25aによりブロア駆動プーリ軸33からブロア回転軸20に動力伝達される。ブロア駆動プーリ軸33とブロア回転軸20はブロア伝動ケース25の両側壁に支持される。また動力分配プーリ31a,31bの回転軸30もブロア伝動ケース25に支架される構成となっているので、動力分配プーリ31a,31bの支持構成が簡素化される。 【0018】 さらに、図2の要部平面図に示すようにHST19はその油圧ポンプ28と油圧モータ35が並列配置されており、油圧ポンプ軸(HST入力軸)28aでなく、油圧モータ軸35aを走行車体2の左右方向の中心に配置すると共に、後輪4の駆動軸をHST19の油圧モータ軸35aと同軸とする(図1参照)。このため、後輪4の駆動系が簡素となり、後輪駆動軸とHST19の油圧モータ軸35aの連結部に自在継手を用いる必要がなく、簡素な動力伝達機構が得られる。 【0019】 また、図1に示すようにブロアケース24の下方にデフケース15とHST19の接続面を配置し、デフケース15とHST19との境界線の延長線がブロアケース24の前後中間部を通過する構成にしている。このためブロアケース24の下方にHST19を配置でき、動力分配プーリ31bとHST駆動プーリ29の間にベルトを掛けやすい構成となる。 【0020】 また、デフケース15内にはHST19に近い側から油圧モータ軸35aに連動するベベルギヤ機構15a(ギア15a1〜15a4を含む)とデフ機構15b(ギア15b1を含む)を前後に配置し、デフケース15の上方側壁面の上面側が下がり傾斜面15cとなるよう形成するので、この傾斜面15cをシュータ27の下面に沿わせることができ、シュータ27の配置が容易となる。 【0021】 また、図1に示すように高さ方向でモーア6のデッキ6aとコレクタ14側のダクト26の出口26aの上下方向のほぼ中間部にブロア23を配置する。こうしてブロア23のモーア6で刈り取った芝草の吸引力とコレクタ14への芝草の排出力をほぼ同一とすることができるため、ブロア23の芝草搬送効率が従来より向上し、ブロア回転数を比較的低く抑えることができ、その結果、ブロア23の低騒音化が可能となる。 【0022】 また、モーア6からブロアケース24までの芝草の搬送部の斜視図を図3に示し、デフケース15の近傍の正面図を図4に示す。これらの図に示すように、デフケース15内のギア式走行装置はデフケース15と一体である一対のアクスルケース32内の3軸ギア伝動構成(32a〜32c)からなる前輪駆動用ギア伝動機構とPTOケース37内のモーア駆動用PTO軸38へのギア伝動機構を備えている。図3に示すように、中央のデフケース15と左右のアクスルケース32とでポータルケースを構成し、シュータ27をデフケース15の下方に配置できる。 【0023】 また、図4のデフケース15部分の正面図に示すようにPTOケース37内にはHST19の油圧ポンプ軸28aを延長して動力を入力できる構成としている。ポンプ軸28aの回転は伝動ギア群の中間伝動軸39を経てPTO軸38に伝動される。このPTO軸38はアクスルケース32とシュータ27との間に形成された空間部Dに配置される。また、PTOケース37はデフケース15との連結を解除することにより軸28aまわりに矢印A方向に回動でき、機体中心に軸心を配置する状態で固定締結できる構成である。このように構成すると少なくともモーア6、シュータ27の取り外しによって後述する作業機(除雪機など)を装備して伝動できる。 【0024】 次に上記モーア6の伝動構造について説明する。左右一対のカッター5を備え互いに逆方向に回転させるモーア6の後部中央部に排草口を形成し、機体中心にシュータ27を配置し、ブロア23で後部のコレクタ14に向け排草案内する形態のモーア6への伝動構造をフロントモーア(本明細書中で開示の構成であって、モーア後方側から伝動入力する構成となる)と、ミッドモーア(トラクタ腹部に昇降自在に設け、後部のコレクタ14に向け排草させる形態であって、前部にエンジン12を搭載する関係上、モーア6の前方側から伝動入力する構成となる)とに共用するものである。 従来は上記フロントモーア用、及びミッドモーア用として別々に伝動構成としていたが、上記構成はこれを改良した構成である。 【0025】 図5〜図7には、フロントモーア6の伝動形態を示す構成で、PTO軸38からモーア駆動軸40に自在継ぎ手46(図2,図3)を介して動力を伝達している。モーア駆動軸40端にはベベルギア71を設け、左右一方の回転カッター軸72の上端ベベルギア73との間に2つのベベルギア74,75を背中合わせ状に水平軸76Aに支架して設け、これらベベルギア群をベベル伝動ケース77に収容してモーアデッキ78に着脱自在に固定する構成である。 【0026】 上記水平軸76Aは中間伝動軸76C、カップリング76D,76Dを備えて他方のカッター軸79を支持する伝動ケース80の水平軸76Bに延長され、このケース80内部には1対のベベルギア81、82を備えて回転連動可能に構成されている。なお、伝動ケース80も前記ベベル伝動ケース77と同様にモーアデッキ78に着脱自在に固定される。また、左右の回転カッター軸72、79下端にはカッター83、84が設けられている。 【0027】 上記のように構成で、モーア駆動軸40に矢印(イ)方向の回転を付与すると、左右一方の回転カッター軸72及びカッター83は矢印(ロ)方向の回転が付与され、他方の回転カッター軸79及びカッター84は矢印(ハ)方向の回転が付与される。 【0028】 一方、図8はミッドモーア70への伝動機構を組み込む構成を示している。図8に示すミッドモーア70への伝動機構は、上記図5のフロントモーア6におけるモーア駆動軸40、ベベル伝動ケース77、水平軸76A,76B、中間伝動軸76C、伝動ケース80、左右のカッター軸72,79、及び各ケース77,80内部のベベルギア群を、モーアデッキ78から取り外し、即ち、左右の伝動ケース77、80をモーアデッキ78から取り外してミッドモーア機構に用いることによって構成するもので、部品共用を図っている。 【0029】 なお、図5のフロントモーア6と図8のミッドモーア70はモーア駆動軸40の配置が前後逆の関係となっている。これはフロントモーア6では後方のPTO軸38から動力を受けるが、ミッドモーア70では前方のエンジン12から下方にベルト伝動によって下ろした位置に動力取り出し用のPTO軸(モータ軸35a)が備えられていることによるものであり、伝動ケース77,80の左右関係を逆に配置している。 【0030】 図8において、ミッドモーア70のPTO軸90から自在継ぎ手91を介して前方側からモーア駆動軸40に入力し、一方、ベベル伝動ケース77a内に入力され、ベベルギア74aを連動する構成である。なお、該ベベルギア74aは、伝動ケース77a内において、図5のべべル伝動ケース77内のベベルギア74の配置構成とは相違して、ベベルギア75から離れた配置構成としている他は、前記フロントモーア6における構成と同一である。従って、モータ駆動軸40に矢印(ニ)方向の回転を付与すると、回転カッター軸72とカッター83は矢印(ホ)方向に回転し、回転カッター軸79とカッター84は矢印(へ)方向に回転する。 【0031】 ベベルギア74aを図8に示すような配置構成とする理由は入力側のモータ駆動軸40の回転方向にある。図8に示すようにベベルギア74aを配置すると、前記図5に示すフロントモーア6の伝動構成をそのまま利用することができる。 【0032】 以上のように、モーア駆動軸40から左右の回転カッター軸72、79のほとんどを共用でき、あるいはPTO軸38とPTO軸90の回転が一致すれば、全くの共用化が可能となってコストダウンが図れる。 【0033】 また図5〜図7のように、2つのべべルギア74、75を配設することによって、両ベベルギア74、75に働くスラスト力が互いに逆方向になって相殺され、軸受への無理な負担を軽減しベアリング95の長寿化に寄与する。すなわち、モーア駆動軸40側からの回転に連動するベベルギア74には、紙面右方向のスラスト力を発生させ、一方、モーア6の回転カッター軸72の駆動に伴ってベベルギア75には紙面左方向にスラスト力が作用するから、これらスラスト力が互いに相殺されて中間に位置するベアリング95への無理な負担を軽減する。 【0034】 また、図9のトラクタ側面図と図10のステップ部分の斜視図に示すようにステアリングコラム8とステップ7を連動構成し、モーア6をフリップアップし易くした構成としても良い。 【0035】 機体のステップ7を本機側ステップ7aとステアリングコラム側ステップ7bに分けて構成し、両者を図10に示すように多角軸17で連結する。本機側ステップ7aの両端に多角挿通穴7cがある凸部7dを設け、ステアリングコラム側ステップ7bには多角軸17の挿通穴7eを備え、また本機側ステップ7aの前記凸部7dが挿入される凹部7fを設けている。 【0036】 本機側ステップ7aの凸部7dをステアリングコラム側ステップ7bの凹部7fに挿入し、多角挿通穴7cと挿通穴7eに多角軸17を挿入する。また該多角挿通穴7cと挿通穴7eの内周形状及び多角軸17の外周形状は同一多角形状とする。このとき本機側ステップ7aに対するステアリングコラム側ステップ7bを取り付けたい角度にほぼ設定した状態で多角挿通穴7cと挿通穴7eを通るように多角軸17を挿入すれば、両ステップ7a,7bの間の前記所望の取付角度を設定することができる。なお、多角軸17には両端部にそれぞれ抜止ピン17aと把持部17bが設けられている。 【0037】 図9の二点鎖線で示す位置にステアリングコラム側ステップ7bを回動させた状態で固定してモーア6の機体側との伝動機構又はリンク機構を切り離すことができるため、モーア6のメンテナンスなどが容易に行える。 【0038】 図11にはモーア6の代わりに除雪機42を装備した場合のトラクタ側面図を示す。除雪機42は機体前部下方のブラケット43に挿通するピン43aを介して設けた支持ロッド44と、左右のアクスルケース32の前部からそれぞれ前方に突出状態に設けるロッド45,45により機体に連結している。除雪機42を駆動させるときにはPTOケース37と共にPTO軸38を機体中心部に振り、該PTO軸38を機体中心部に移動させてPTO軸38から自在継手46を介して除雪機42のPTO入力軸42aにエンジン12側の動力を伝達させる構成である。 【0039】 除雪機42は周知の一対の集雪螺旋42b、42bで左右中央側に寄せられた雪をブロア42cの回転により放雪筒42dから矢印C方向に機外に排出する構成である。 【産業上の利用可能性】 【0040】 本発明は、家庭用、産業用の乗用芝刈機としてだけでなく、除雪機などのその他の作業機としての有用性が高い。 【図面の簡単な説明】 【0041】 【図1】本発明の実施例の乗用芝刈機の要部側面図である。 【図2】本発明の実施例の乗用芝刈機の要部平面図である。 【図3】図1の乗用芝刈機のモーアとブロアケースの間の構成を示す斜視図である。 【図4】図1の乗用芝刈機のデフケース部分の概略正面図である。 【図5】本発明の実施例の乗用芝刈機のフロントモーアの伝動構成の一例を示す平面図である。 【図6】図5の伝動構成の一部を拡大した平面図である。 【図7】図5の伝動構成の一部を拡大した背面図である。 【図8】本発明の実施例の乗用芝刈機のミッドモーアの伝動構成の一例を示す平面図である。 【図9】本発明の実施例の乗用芝刈機のステップを回動可能にした場合の側面図である。 【図10】図9のステップの部品組み立てを説明する斜視図である。 【図11】本発明の乗用芝刈機を除雪機として使用する場合の側面図である。 【符号の説明】 【0042】 1 乗用芝刈機 2 走行車体 3 前輪 3a 前輪車軸 4 後輪 5 カッター 6 モーア 6a デッキ 7 フロア 7a 本機側ステップ 7b ステアリングコラム側ステップ 7c 多角挿通穴 7d 凸部 7e 挿通穴 7f 凹部 8 ステアリングコラム 9 ラジエータ 10 ハンドル 11 操縦席 12 エンジン 12a エンジン出力軸 13 ユニバーサルジョイント 14 コレクタ 15 デフケース 15a ベベルギヤ機構 15a1〜15a4、15b1 ギア 15b デフ機構 15c 傾斜面 17 多角軸 17a 抜止ピン 17b 把持部 19 HST 20 ブロア回転軸 23 ブロア 24 ブロアケース 25 ブロア伝動ケース 25a ギア機構 26 ダクト 26a ダクト出口 27 シュータ 28 油圧ポンプ 28a 油圧ポンプ軸 29 HST駆動プーリ 30 動力分配プーリ軸 31a,31b 動力分配プーリ 32 アクスルケース 32a〜32c 3軸ギア伝動構成 33 ブロア駆動プーリ軸 34 ボンネット 35 油圧モータ 35a 油圧モータ軸 36 プーリ 37 PTOケース 38 PTO軸 39 中間伝動軸 40 モーア駆動軸 42 除雪機 42a 入力軸 42b 集雪螺旋 42c ブロア 42d 放雪筒 43 ブラケット 43a ピン 44 支持ロッド 45 ロッド 46 自在継手 70 ミッドモーア 71 ベベルギア 72、79 カッター軸 73、74、74a、75 ベベルギア 76A、76B 水平軸 76C 中間伝動軸 76D カップリング 77、77a ベベル伝動ケース 78 モーアデッキ 80 伝動ケース 81、82 ベベルギア 83、84 カッター 90 PTO軸 91 自在継ぎ手 95 ベアリング A ブロア駆動系 B 走行駆動系 D 空間部
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| 【出願人】 |
【識別番号】000000125 【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成17年12月16日(2005.12.16) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100096541 【弁理士】 【氏名又は名称】松永 孝義
【識別番号】100133318 【弁理士】 【氏名又は名称】飯塚 向日子
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| 【公開番号】 |
特開2007−159518(P2007−159518A) |
| 【公開日】 |
平成19年6月28日(2007.6.28) |
| 【出願番号】 |
特願2005−362609(P2005−362609) |
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