説明

草刈り機

【課題】小型乗用草刈り機では従来デフロックを「入り」「切り」する操作はレバーで手動で行っていた。これを刈り取り作業中に行う場合、作業が中断してしまうという煩わしさと作業の非効率性があった。また少しでも作業中断させまいと作業走行しながら行おうとし、デフロックレバー操作に気をとられステアリング操作が不注意になってしまうという危険性もあった。
【解決手段】変速機のデフロックを「入り」「切り」するデフロックアーム又はデフロック軸の操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータで行う構成にし、更にステアリング機構にステアリングセンサを配設し、ステアリングホイールが略直進走行方向位置にある時は前記アクチュエータを作動させデフロックを「入り」にし、それ以外の位置にある時はデフロックを「切り」にする構成にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は草刈り機または類機の芝刈り機の中で主に小形乗用に関わり、デフロック機構付き駆動用変速機を装着するタイプのもので、その運転操作方法に関わるものである。
【背景技術】
【0002】
小型乗用草刈り機は国内では従来ほとんどが4輪の後輪駆動−前輪操舵型で普及している。(特許文献1、2) 駆動操縦系としてはこれが一般的である。また更に草刈り機は不整地走行する場合がほとんどのため、直進走行性を安定させるためにデファレンシャル機構をロックさせることのできる駆動用変速機が使用されるのが一般的である。
【特許文献1】実開平06−55320
【特許文献2】特開2003−320864
【特許文献3】特開平5−16689
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
デフロックの「入り」「切り」は従来主にシート近傍に配設されるレバー類操作パネルの中のデフロックレバーを操作することにより変速機のデフロックアームを操作し、デフロック機構を「入り」「切り」していた。(参考図−特許文献2)デフロック「入り」にし直進安定性を高めることが必要な場合は、移動時はもちろんであるが、作業エリアが広い場合の往復整列刈り取り作業の場合、凹凸突起物など特にひどい不整地作業面の場合、また河川敷堤防斜面など車体が傾斜状態での連続刈り取り作業では特に必要な機能でもある。このデフロック「入り」「切り」するデフロックレバー操作は刈り取り作業中に行う場合、作業が中断してしまうという煩わしさがあった。また少しでも作業中断させまいと作業走行しながら行おうとし、デフロックレバー操作に気をとられステアリング操作が不注意になってしまうという危険性もあった。同類の他の農業機械の中にはこのデフロックレバーをステアリングハンドルの側に配設し操作性を高めたものもある。(特許文献3)
しかしレバー操作する以上どうしても作業の中断は避けられず、煩わしさ、非効率さが残っているのが従来であった。本発明はこのデフロック「入り」「切り」するレバー操作の煩わしさを解決、解放し、操作性を高め草刈り機刈り取り作業の安定性、安全性、作業性に優れた草刈り機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するために本発明において講じた手段は、変速機のデフロックを「入り」「切り」するデフロックアーム又はデフロック軸の操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータで行う構成にしたことである。更にステアリング機構にステアリングセンサを配設し、ステアリングホイールが略直進走行方向位置にある時は前記アクチュエータを作動させデフロックを「入り」にし、それ以外の位置にある時はデフロックを「切り」にする構成にしたことである。又さらには運転操作パネルに一つ以上のスイッチ又はレバーを配設し、該スイッチ又はレバーの操作により、ステアリング操作位置に連動したデフロック「自動「入り」「切り」作動モード」と、デフロック「強制「入り」作動モード」との作動モードを選択できる構成にしたことである。
【発明の効果】
【0005】
本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。
【0006】
通常作業ではステアリング位置によりデフロックが自動的に「入り」「切り」されるため、従来のデフロックレバー操作の煩わしさがなくなり草刈り作業効率が向上する。
【0007】
通常作業ではステアリング位置によりデフロックが自動的に「入り」「切り」されるため、日本国内の起伏に富んだ地形や凹凸の多い不整地面に適し、直進安定性、旋回性、共に操縦安定性に優れた草刈り機を実現できる。
【0008】
前記通常の自動モードの他に、強制モードも設けたことで、安定走行作業領域が拡大し草刈り作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
ステアリングの遊び角+前進直進方向角、となるようステアリングセンサを設定することで操縦感が違和感なく円滑になる。
【実施例1】
【0010】
本発明の第一実施例を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明草刈り機の実施例で左側面図、図2は本発明草刈り機のデフロック操作機構を示す平面図、図3はアクチュエータ機構を示す図、図4はステアリングセンサ機構を示す図である。図は見やすくする為一部省略している。草刈り機はエンジン2の回転出力をエンジンプーリ21から刈刃プーリ12で受け刈り刃11を回転させて草を刈ることができる。刈り高さは昇降レバー13により設定できる。一方、エンジンプーリ21から別に変速機プーリ31で受け、変速機3を介し走行駆動車輪6により駆動走行し、ステアリングホイール41の操作で前輪5を操舵し操縦する。
【0011】
本発明草刈り機のステアリング系4と変速機3のデフロックアーム32との連係構成を説明する。デフロックは変速機3のデフロックアーム32を図2のワイヤー方向に引っ張り回動させることで「入り」となる。またワイヤーを戻せば内蔵スプリングバックで「切り」になる。従来はこのワイヤー(あるいはロッド)操作をレバーで手動で行っていたものである。本発明草刈り機ではこれの電動化を実現し飛躍的に発展させたものである。ステアリング系4はステアリングホイール41、ステアリングシャフト42、ラック&ピニオンユニット43の一般的構成の上に、ラックの移動位置を検知するステアリングセンサ44を装着し、このセンサの動作に合わせて、モータ制御ユニット45が電動アクチュエータであるモータ&ワイヤーユニット46へバッテリー7の電力をハーネス8を通じて給電する。モータ&ワイヤーユニット46はデフロックアーム32に連結されているデフロックワイヤー47の「引き」「戻し」を行いデフロックの「入り」「切り」を行う。
【0012】
本発明草刈り機の電動アクチュエータであるモータ&ワイヤーユニット46について説明する。図3の上二つは二面図である。ユニット46は主にモータ461、減速ギヤ対462・463、カム板464、リミットスイッチ対466・467などで構成され、カム板464に固着した支軸465にデフロックワイヤー47の一端が軸支されている。モータ461は正逆回転動作するが減速ギヤ463の軸に固着されたカム板464の角部がリミットスイッチ466又は467を動作させた瞬間に停止させる構成にしており、カム板464は図中矢印方向にリミットスイッチ466と467との間で回動する。このカム板464の回動動作によりデフロックワイヤー47は「引き」「戻し」される。中央図はカム板464が時計回りに回動しリミットスイッチ466が動作した位置で、ワイヤー47の「戻し」状態で停止した図である。それに対し下図は反時計回りに回動しリミットスイッチ467が動作した位置で、ワイヤー47の「引き」状態で停止した図である。
【0013】
本発明草刈り機のステアリングセンサ44とその関連構成について図4で説明する。ステアリング機構は主にステアリングホイール41、ステアリングシャフト42、ラック&ピニオンユニット43で構成される。ステアリングホイール41の回動に連動し、ラック&ピニオンユニット43内のラックが図で左右方向に直線動作する。この動作と一緒にラックの左右先端に固定されているラックブラケット431が連結されているタイロッドを押し引きしホイールハブのナックルアームを回動させ舵取りを行う。これはラック&ピニオン式ステアリング機構のごく基本的な構成である。ステアリングセンサ44はステアリングホイール41の回動角検知の代わりにこの左右直線動作位置を検知するようにしたものでリミットスイッチ441、スイッチブラケット442、センサガイド443などで構成される。リミットスイッチ441は当接部がローラータイプでブラケット442で機体に固定されている(図省略)。センサガイド443はラックブラケット431と共にラックの左右先端に固定されステアリングホイール41の回動に連動し図で左右方向に直線動作する。これにスイッチ441との当接面を設けラックの動作位置を検知するようにしている。下図にセンサガイド443のスイッチ441との当接面の平面図を示す。リミットスイッチ441のローラ当接部はステアリングホイール41の回動に連動しAのライン上をBの範囲でトレースする。ガイド443の当接面は今回調整可能なよう左右一対の当接調整板444L・444Rを設けた。リミットスイッチ441のローラ当接部がこの当接調整板444と当接していれば旋回操縦中であり、その間隙にあり非当接状態にあれば略直進操縦中であることが検知できる。
【0014】
以上二つの制御要素により略直進操縦中はデフロック「入り」状態に、旋回操縦の時は「切り」状態にできる。図5、図6、図7に制御ブロックと他のコンポーネント構成を示す。通常はスイッチ1・48オンでステアリングセンサ44のオンオフに連動しモータ制御ユニット45でモータ&ワイヤーユニット46を駆動し、デフロックを「入り」「切り」する。また特に強制デフロックが必要な場合の為にスイッチ2・49を設けている。これが投入されるとステアリングセンサ44のオンオフに関係なくデフロック「入り」状態になる。モータ制御ユニット45はフロントボンネット内に装着している。ボンネット内の他のユニットはこのシステムとは別の制御用である。スイッチ1・48、スイッチ2・49は操作し易いようにステアリングホイール41下のステアリングパネルに配設している。他のスイッチ類はこのシステムとは別の制御用である。
【0015】
実施例ではアクチュエータにモータを使用したが、別にシリンダなど直動アクチュエータでもよい、またデフロックアーム32の回動操作にワイヤーを使用したがロッドでもよい。更にデフロックアーム32の軸を直接アクチュエータで回動させることもできる。実施例は機体の従来構造を大きく変更することなく電動化に成功したものである。
【産業上の利用可能性】
【0016】
デフロック機構付きの駆動用変速機を使用する中小型乗用の農業機械、土木建設機械など全ての中小型乗用作業機械に使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本第1実施例を示す草刈り機の左側面図である。
【図2】本第1実施例草刈り機のデフロックの電動操作系を示す平面図である。
【図3】本第1実施例草刈り機のデフロックの電動操作を行う電動アクチュエータの詳細図である。
【図4】本第1実施例草刈り機のデフロックの電動操作制御に関わるステアリングセンサ部を示す図である。
【図5】本第1実施例草刈り機の電動デフロック制御を示すブロック図である。
【図6】本第1実施例草刈り機のデフロックの電動操作制御に関わる制御ユニットの装着状態を示す正面図である。
【図7】本第1実施例草刈り機のデフロックの電動操作制御に関わる操作機類の配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0018】
1 刈り取り部
2 エンジン
3 駆動用変速機(デフロック機構付き)
4 ステアリング
5 前輪
6 駆動後輪
7 バッテリー
8 ワイヤーハーネス
11 刈刃
12 刈刃プーリ
13 昇降レバー
21 エンジンプーリ
31 変速機入力プーリ
41 ステアリングホイール
42 ステアリングシャフト
43 ラック&ピニオンユニット
44 ステアリングセンサ
45 モータ制御ユニット
46 モータ&ワイヤーユニット
47 デフロックワイヤー
48 スイッチ1
49 スイッチ2

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対の操舵前輪と駆動後輪又は駆動前輪又は駆動前後輪と、前後輪間に刈り取り部とを配設し、前記駆動輪の駆動用変速機構にデフロック機構付き変速機を使用した小型乗用草刈り機において、前記変速機のデフロックを「入り」「切り」するデフロックアーム又はデフロック軸の操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータで行う構成にした小型乗用草刈り機。
【請求項2】
ステアリングホイール又はステアリングハンドルなどにより走行操舵する小型乗用草刈り機において、ステアリング機構にステアリングセンサを配設し、該ホイール又はハンドルが略直進走行方向位置にある時は前記アクチュエータを作動させデフロックを「入り」にし、それ以外の位置にある時はデフロックを「切り」にする構成にした請求項1に記載する小型乗用草刈り機。
【請求項3】
運転操作パネルに一つ以上のスイッチ又はレバーを配設し、該スイッチ又はレバーの操作により、前記ステアリング操作位置に連動したデフロック「自動「入り」「切り」作動モード」と、デフロック「強制「入り」作動モード」との作動モードを選択できるようにした請求項1又は請求項2に記載する小型乗用草刈り機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−290511(P2008−290511A)
【公開日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−136084(P2007−136084)
【出願日】平成19年5月23日(2007.5.23)
【出願人】(000223698)フジイコーポレーション株式会社 (11)
【Fターム(参考)】