(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
機体の前後方向の一方側の右及び左の車輪と、前記機体の前後方向の他方側の右及び左の車輪と、作業装置と、前記車輪及び前記作業装置に動力を伝達する原動部とが備えられ、
前記機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の右の前記車輪、又は、前記機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の左の前記車輪に、バランスウェイトが設けられ、
前記原動部が、前記機体の左右中央から右又は左の前記バランスウェイト側に変位して配置されている作業機。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
斜面の草刈り作業を行う場合、斜面の一方の端部から他方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行い、機体が斜面の他方の端部に達すると、機体を斜面に沿って少し下側又は上側に移動させ、斜面の他方の端部から一方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行うという作業を繰り返すことがある。
【0006】
前述のように斜面の等高線に沿って走行する場合、草刈り機は、斜面の山側(上側)が高位置となり、斜面の谷側(下側)が低位置となる傾斜した状態で走行することになるので、機体が斜面の谷側(下側)に転倒する可能性が生じる。
【0007】
本発明は、作業機において斜面の等高線に沿って走行しながら作業を行う場合、機体が斜面の谷側(下側)に転倒し難くなるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の作業機は、
機体の前後方向の一方側の右及び左の車輪と、前記機体の前後方向の他方側の右及び左の車輪と、作業装置と、前記車輪及び前記作業装置に動力を伝達する原動部とが備えられ、
前記機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の右の前記車輪、又は、前記機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の左の前記車輪に、バランスウェイトが設けら
れ、
前記原動部が、前記機体の左右中央から右又は左の前記バランスウェイト側に変位して配置されている。
【0009】
本発明のように、右及び左の車輪、原動部を配置した作業機において、斜面の等高線に沿って走行する場合、バランスウェイト側の車輪が斜面の山側(上側)となり、バランスウェイトとは反対側の車輪が斜面の谷側(下側)となる状態で走行すればよい。
【0010】
本発明のように、
機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の右の車輪、又は、機体の前後方向の一方側及び他方側の両方の左の車輪にバランスウェイトを設けると、機体の重心が機体の左右中央からバランスウェイト側に位置することになる。
これにより、斜面の等高線に沿って走行する場合、バランスウェイト側の車輪が斜面の山側(上側)となる状態で走行することにより、機体の重心を機体の左右中央に対して斜面の山側(上側)に位置させた状態で走行することになって、機体の斜面の谷側(下側)への転倒を防止することができる。
【0011】
本発明によると、既存の部材である車輪にバランスウェイトを設けることにより、車輪をバランスウェイトの支持部材に兼用することができて、構造の簡素化を図ることができる。
車輪は、機体の左右中央ではなく、機体の右及び左に配置されるので、車輪にバランスウェイトを設けることにより、機体の重心を機体の左右中央からバランスウェイト側に位置させる状態を無理なく得ることができる。
【0012】
【0013】
本発明によると、原動部(エンジンや、電動モータ及びバッテリー等)も、バランスウェイトの機能に寄与するのであり、機体の重心を機体の左右中央からバランスウェイト側に位置させる状態を無理なく得ることができる。
【0014】
本発明において、
前記バランスウェイトが、前記車輪の接地部よりも、前記車輪の車軸側に設けられていると好適である。
【0015】
本発明によると、作業機において車輪(接地部)が接地して走行する場合、バランスウェイトが走行の妨げになることは少ない。
【0016】
本発明において、
前記バランスウェイトが設けられた前記車輪は、
前記車軸と、前記車軸に連結された第1横側部及び第2横側部と、前記第1横側部及び前記第2横側部の外端部に設けられた前記接地部とを有し、
前記バランスウェイトが、前記接地部よりも前記車軸側で、且つ、前記第1横側部と前記第2横側部との間に設けられていると好適である。
【0017】
車軸と、車軸に連結された第1横側部及び第2横側部と、第1横側部及び第2横側部の外端部に設けられた接地部とを有した車輪において、本発明によると、バランスウェイトが車輪の内部に設けられた状態となるので、地面の草や夾雑物がバランスウェイトに絡み付いて走行の妨げになるようなことは少ない。
【0018】
本発明において、
前記バランスウェイトが、前記車軸に連結され、
前記バランスウェイトの外端部が、前記接地部の前記車軸側の面に接触又は近接していると好適である。
【0019】
本発明によると、作業機において車輪(接地部)が接地して走行して、車輪の接地部に作業機の重量が掛かる場合、作業機の重量が第1横側部及び第2横側部を介して車軸に支持される状態に加えて、作業機の重量がバランスウェイトを介して車軸に支持される状態を得ることができる。
これにより、バランスウェイトも車輪の一部となるのであり、作業機の重量を無理なく支持する車輪を得ることができる。
【0020】
本発明において、
前記バランスウェイトが円板状で、前記車輪と同芯状に設けられていると好適である。
【0021】
本発明によると、車輪とバランスウェイトとが一体で回転するように構成した場合、車輪及びバランスウェイトに回転ムラが生じることは少なく、作業機の走行安定性が損なわれることは少ない。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図1〜
図9に、作業機の一例として、無線操縦による遠隔操作型の草刈り機が示されている。
図1〜
図9において、「F」は草刈り機の前方向を示し、「B」は草刈り機の後方向を示している。「U」は草刈り機の上方向を示し、「D」は草刈り機の下方向を示している。「R」は草刈り機の右方向を示し、「L」は草刈り機の左方向を示している。
【0024】
(草刈り機の全体構成)
図1及び
図2に示すように、草刈り機において、刈刃ハウジング1(機体に相当)が備えられて、刈刃ハウジング1に刈刃2(作業装置に相当)が収容されており、刈刃ハウジング1に伝動ケース3及びエンジン4(原動部に相当)が支持されている。
【0025】
刈刃ハウジング1の前後方向の一方側の右の車輪5及び左の車輪6、刈刃ハウジング1の前後方向の他方側の右の車輪5及び左の車輪6が備えられて、車輪5,6により刈刃ハウジング1が支持されている。伝動ケース3及びエンジン4等の上側を覆うカバー7が備えられている。
【0026】
(刈刃及びエンジンに関する構成)
図1及び
図2に示すように、前側及び後側のフレーム8が、左右方向に吸って沿って刈刃ハウジング1に連結されており、フレーム9が、前後方向に沿って前側及び後側のフレーム8に亘って連結されている。
【0027】
伝動ケース3がフレーム9に連結されて刈刃ハウジング1に支持されており、伝動ケース3から下向きに延出された刈刃支持部3aが、刈刃ハウジング1に挿入されている。伝動ケース3の刈刃支持部3aに、刈刃2が回転自在に支持されて、刈刃2が刈刃ハウジング1に収容されている。
【0028】
図1,2,3に示すように、刈刃2は、円板状の支持板2aと、支持板2aの外周部の複数個所において上下方向の軸芯P2周りに自由回転自在に支持された刃部2bとを備えている。
【0029】
刈刃ハウジング1の内部で刈刃2が回転駆動されると、刈刃2により地面の小石等が跳ね飛ばされて、刈刃ハウジング1の外側に飛散することがあるので、
図1及び
図2に示すように、刈刃ハウジング1からの飛散物を止める右及び左のカバー部50が、刈刃ハウジング1の右部及び左部に備えられている。
【0030】
図1及び
図2に示すように、エンジン4が、刈刃ハウジング1の右部に位置するようにフレーム8に連結されて刈刃ハウジング1に支持されている。
平面視で、エンジン4が刈刃ハウジング1の左右中央CLから右側に変位して配置された状態となっており、エンジン4が右の車輪5の間に配置されている。前後方向視で、右の車輪5の上部と、エンジン4の下部とが重複するように、エンジン4が低い位置に配置されている。
【0031】
(刈刃への伝動構造)
図3に示すように、エンジン4の出力軸4aの動力が、伝動ケース3の内部の遠心クラッチ16及びブレーキ17を介して、伝動軸18に伝達され、伝動軸18から伝動ベルト19を介して発電機20に伝達される。
【0032】
伝動ケース3の内部において、伝動軸18の動力が伝動軸21に伝達され、伝動軸21の動力が、刈刃クラッチ22を介して、伝動ケース3の刈刃支持部3aの内部に支持された刈刃駆動軸23に伝達される。
【0033】
刈刃駆動軸23の下部に、刈刃2(支持板2a)が連結されており、刈刃2が回転駆動される。刈刃クラッチ22は、刈刃ハウジング1に支持された刈刃クラッチレバー(図示せず)により、伝動状態及び遮断状態に操作することができる。
【0034】
(車輪の支持構造及び伝動構造)
図3に示すように、伝動ケース3の内部において、伝動軸21にウォーム機構24が備えられている。伝動軸21の動力が、ウォーム機構24から伝動軸25、変速装置26、伝動軸27を介して、前後進切換装置28に伝達される。伝動ケース3の外部において、前後進切換装置28の動力が、トルクリミッター29及び伝動チェーン30を介して、伝動軸31に伝達される。
【0035】
変速装置26は、シフト部材のスライド操作により、低速状態及び高速状態に変速自在であり、刈刃ハウジング1に支持された変速レバー(図示せず)により、低速状態及び高速状態に操作することができる。前後進切換装置28は、シフト部材のスライド操作により、前進状態及び後進状態、中立状態に操作自在である。
【0036】
図1,2,3に示すように、刈刃ハウジング1の前部の右部及び左部に伝動軸32が上下方向に支持され、刈刃ハウジング1の後部の右部及び左部に伝動軸32が、上下方向の軸芯P1に沿って支持されており、伝動軸31の動力が伝動軸32に伝達される。
【0037】
図1及び
図2に示すように、右の車輪支持ケース10が、刈刃ハウジング1の前部及び後部の右部において、上下方向に支持された伝動軸32(軸芯P1)周りに操向自在に支持されている。左の車輪支持ケース11が、刈刃ハウジング1の前部及び後部の左部において、上下方向に支持された伝動軸32(軸芯P1)周りに操向自在に支持されている。
【0038】
図1,2,3に示すように、右及び左の車輪支持ケース10,11に車軸33が支持されて、車軸33に車輪5,6が連結されており、伝動軸32の動力が車軸33に伝達されて、車輪5,6が回転駆動される。
【0039】
図1及び
図2に示すように、右及び左の車輪支持ケース10,11のアーム10a,11aに亘ってタイロッド12が接続されている。刈刃ハウジング1に取り付けられた第1操向モータ13(
図4参照)と、右の車輪支持ケース10のアーム10bとに亘って、ロッド15が接続されており、第1操向モータ13により、刈刃ハウジング1の前後方向の一方側の右及び左の車輪5,6が操向操作される。
【0040】
刈刃ハウジング1に取り付けられた第2操向モータ14(
図4参照)と、左の車輪支持ケース11のアーム11bとに亘って、ロッド15が接続されており、第2操向モータ14により、刈刃ハウジング1の前後方向の他方側の右及び左の車輪5,6が操向操作される。
【0041】
(右の車輪の構造)
図5に示すように、右の車輪5は、円筒状の車軸34と、板材が皿状にプレス加工された第1横側部35と、板材が皿状にプレス加工された第2横側部36とが備えられており、第1横側部35と第2横側部36とが車軸34に連結されている。
【0042】
図1,2,5に示すように、第1横側部35の外周部が延出されて接地部37となっており、接地部37の端部が第2横側部36の外周部に連結されて、半径方向外側に突出する平板状のリブ38となっている。車軸34に車軸33が挿入されて、車軸33,34がボルトによって連結されている。
【0043】
図1,2,5,7に示すように、複数のラグ39が、間隔W1を空けて右の車輪5の回転方向A1に沿って並ぶように、接地部37に連結されている。
図7に示すように、ラグ39は中間部分40が折り曲げられて形成されており、ラグ39の中間部分40(折り曲げられた部分)から一方側の部分である第1部分41、ラグ39の中間部分40(折り曲げられた部分)から他方側の部分である第2部分42が備えられている。
【0044】
図7に示すように、ラグ39の第1部分41は、右の車輪5の回転方向A1に対して、斜めの姿勢となっている。ラグ39の第2部分42は、右の車輪5の回転方向A1に対して、ラグ39の第1部分41とは逆向きの斜めの姿勢となっている。ラグ39の第1部分41及び第2部分42の外周部は、凹凸形状に形成されている。
【0045】
以上の構造により、ラグ39の第1部分41及び第2部分42において、右の車輪5の回転方向A1での端部(ラグ39の中間部分40)どうしがつながるように、ラグ39の第1部分41及び第2部分42が設けられた状態となっている。ラグ39の折り曲げられた部分(中間部分40)が、ラグ39の第1部分41及び第2部分42の互いにつながる部分となっている。
【0046】
図2及び
図7に示すように、右の車輪5において、リブ38が接地部37における刈刃ハウジング1側(機体側)の端部に配置されている。
右の車輪5のラグ39において、ラグ39の中間部分40(第1部分41及び第2部分42の互いにつながる部分)に対して、ラグ39の第1部分41及び第2部分42の互いに離れた部分41a,42aが、刈刃ハウジング1側(機体側)(リブ38側)に配置されている。
【0047】
(左の車輪の構造)
図6に示すように、左の車輪6は、円筒状の車軸34と、板材を皿状にプレス加工した右及び左の第1横側部35と、板材を皿状にプレス加工した第2横側部36とが備えられており、右及び左の第1横側部35と第2横側部36とが車軸34に連結されている。
【0048】
図2及び
図6に示すように、左の第1横側部35の外周部が延出されて左の接地部37となっており、左の接地部37の端部が第2横側部36の外周部に連結されて、半径方向外側に突出する平板状のリブ38となっている。右の第1横側部35の外周部が延出されて右の接地部37となっており、右の接地部37の端部が左の接地部37の端部に連結されている。車軸34に車軸33が挿入されて、車軸33,34がボルトによって連結されている。
【0049】
図2,6,7に示すように、右の車輪5と同様に、複数のラグ39が、間隔W1を空けて左の車輪6の回転方向A1に沿って並ぶように、右及び左の接地部37に連結されている。
【0050】
ラグ39は中間部分40が折り曲げられて形成されており、ラグ39の中間部分40(折り曲げられた部分)から一方側の部分である第1部分41、ラグ39の中間部分40(折り曲げられた部分)から他方側の部分である第2部分42が備えられている。
【0051】
図7に示すように、ラグ39の第1部分41は、左の車輪6の回転方向A1に対して、斜めの姿勢となっている。ラグ39の第2部分42は、左の車輪6の回転方向A1に対して、ラグ39の第1部分41とは逆向きの斜めの姿勢となっている。ラグ39の第1部分41及び第2部分42の外周部は、凹凸形状に形成されている。
【0052】
以上の構造により、ラグ39の第1部分41及び第2部分42において、左の車輪6の回転方向A1での端部(ラグ39の中間部分40)どうしがつながるように、ラグ39の第1部分41及び第2部分42が設けられた状態となっている。ラグ39の折り曲げられた部分(中間部分40)が、ラグ39の第1部分41及び第2部分42の互いにつながる部分となっている。
【0053】
図2及び
図7に示すように、左の車輪6において、リブ38が左の接地部37における刈刃ハウジング1側(機体側)とは反対側の端部に配置されている。
左の車輪6のラグ39において、ラグ39の中間部分40(第1部分41及び第2部分42の互いにつながる部分)に対して、ラグ39の第1部分41及び第2部分42の互いに離れた部分41a,42aが、刈刃ハウジング1とは反対側(機体とは反対側)(リブ38側)に配置されている。
【0054】
(右の車輪と左の車輪との対比)
図5,6,7に示すように、エンジン4側である右の車輪5の横幅W2よりも、エンジン4とは反対側である左の車輪6の横幅W3が、約2倍の大きいものとなっている。
【0055】
複数のラグ39における車輪5,6の回転方向A1に沿った列について、エンジン4側である右の車輪5では、1列である。これに対して、エンジン4とは反対側である左の車輪6では、1列よりも多い2列となっている。
【0056】
左の車輪6では、前述のように、複数のラグ39における車輪5,6の回転方向A1に沿った列が、2列である。この場合、間隔W1の位置が、刈刃ハウジング1の左右方向に並ぶように、左の車輪6の同じ位相に設定されている。
右及び左の車輪5,6においても、間隔W1の位置が、刈刃ハウジング1の左右方向に並ぶように、右及び左の車輪5,6の同じ位相に設定されている。
【0057】
図5及び
図6に示すように、右の車輪5にバランスウェイト43が設けられている。これに対して、左の車輪6にバランスウェイト43は設けられていない。
図5に示すように、円板状のバランスウェイト43が備えられており、バランスウェイト43が右の車輪5の内部に配置されて、車軸34に連結されており、バランスウェイト43が右の車輪5と同芯状に設けられている。
【0058】
図2及び
図5に示すように、バランスウェイト43が右の車輪5に設けられ、エンジン4が刈刃ハウジング1の左右中央CLから右側に変位して配置されていることにより、エンジン4が刈刃ハウジング1の左右中央CLからバランスウェイト43側に変位して配置されている。
【0059】
図5に示すように、右の車輪5において、バランスウェイト43は、第1横側部35と第2横側部36との間に設けられている。バランスウェイト43の外端部43aが、接地部37の内面(車軸33,34側の面)に近接(又は接触)する状態となっており、バランスウェイト43の外端部43aが、接地部37よりも車軸33,34側に配置されている。
【0060】
(草刈り機の無線操縦)
この草刈り機は、無線操縦による遠隔操作型である。
図4に示すように、制御装置44、受信機45及び作業者が操作する運転停止スイッチ46、エンジン4のアクセル4b及びブレーキ17を操作するアクセルモータ47、前後進切換装置28を操作する前後進モータ48が、刈刃ハウジング1に備えられている。
【0061】
エンジン4のアクセル4bはバネ(図示せず)によって低速側(アイドリング側)に付勢されており、ブレーキ17はバネ(図示せず)により制動側に付勢されている。
エンジン4のアイドリング状態で、遠心クラッチ16が遮断状態であり、ブレーキ17が制動状態である。アクセルモータ47により、ブレーキ17が解除状態に操作され、エンジン4のアクセル4bが高速側に操作されて、遠心クラッチ16が伝動状態となる。
【0062】
制御装置44によって、第1操向モータ13、第2操向モータ14、アクセルモータ47、前後進モータ48が操作されるのであり、受信機45及び運転停止スイッチ46の操作信号が制御装置44に入力されている。
【0063】
作業者が操作する送信機49の操作信号を受信機45が受信し、送信機49(受信機45)の操作信号に基づいて、制御装置44が第1操向モータ13、第2操向モータ14、アクセルモータ47、前後進モータ48を操作する。
【0064】
第1操向モータ13により、刈刃ハウジング1の前後方向の一方側の右及び左の車輪5,6を操向操作する場合、及び、第2操向モータ14により、刈刃ハウジング1の前後方向の他方側の右及び左の車輪5,6を操向操作する場合、以下の(1)〜(4)に記載の第1操向モード、第2操向モード、同位相モード、逆位相モードを、送信機49によって選択することができる。
【0065】
(1)他方側の右及び左の車輪5,6を直進位置に固定した状態で、第1操向モータ13により一方側の右及び左の車輪5,6を操向操作する第1操向モード。
(2)一方側の右及び左の車輪5,6を直進位置に固定した状態で、第2操向モータ14により他方側の右及び左の車輪5,6を操向操作する第2操向モード。
【0066】
(3)第1操向モータ13及び第2操向モータ14により、一方側及び他方側の右及び左の車輪5,6を同じ向きに操向操作して草刈り機を平行移動させる同位相モード。
(4)第1操向モータ13及び第2操向モータ14により、一方側及び他方側の右及び左の車輪5,6を互いに逆向きに操向操作して草刈り機を小回り旋回させる逆位相モード。
【0067】
斜面の草刈り作業を行う場合、斜面の一方の端部から他方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行い、草刈り機が斜面の他方の端部に達すると、草刈り機を斜面に沿って少し下側又は上側に移動させ、斜面の他方の端部から一方の端部に亘って、斜面の等高線に沿って走行しながら草刈り作業を行うという作業を繰り返すことがある。
【0068】
前述の草刈り作業において、本発明の草刈り機によると、エンジン4側の右の車輪5が斜面の山側(上側)となり、エンジン4とは反対側の左の車輪6が斜面の谷側(下側)となる状態で、等高線に沿って走行すればよい。
【0069】
草刈り機が斜面の一方(他方)の端部に達した場合、前述の(1)〜(4)に記載の第1操向モード、第2操向モード、同位相モード、逆位相モードのうちの一つに基づいて、草刈り機の操向操作を行い、草刈り機の前後進操作を行って、草刈り機を斜面に沿って少し下側又は上側に移動させればよい。
【0070】
(発明の実施の第1別形態)
図8に示すように、右の車輪5において、円板状(リング状)のバランスウェイト43を、右の車輪5と同芯状に、第1横側部35の外面(刈刃ハウジング1とは反対側の面)に連結してもよい。
同様に、円板状(リング状)のバランスウェイト43を、右の車輪5と同芯状に、第2横側部36の外面(刈刃ハウジング1側の面)に連結してもよい。
【0071】
この場合、バランスウェイト43の外端部43aが、接地部37と同じ位置、又は接地部37から少し半径方向の外側に突出する位置、又は接地部37から少し半径方向の車軸33,34側の位置に位置させればよい。
【0072】
(発明の実施の第2別形態)
図9に示すように、右の車輪5において、円板状(リング状)のバランスウェイト43を、第1横側部35の外側(刈刃ハウジング1とは反対側)に位置するように、右の車輪5と同芯状に車軸33又は車軸34に連結してもよい。
同様に、円板状(リング状)のバランスウェイト43を、第2横側部36の外側(刈刃ハウジング1側)に位置するように、右の車輪5と同芯状に車軸33又は車軸34に連結してもよい。
【0073】
この場合、バランスウェイト43の外端部43aが、接地部37と同じ位置、又は接地部37から少し半径方向の外側に突出する位置、又は接地部37から少し半径方向の車軸33,34側の位置に位置させればよい。
【0074】
(発明の実施の第3別形態)
1個の円板状(リング状)のバランスウェイト43を右の車輪5に設けるのではなく、複数個の円板状(リング状)のバランスウェイト43を右の車輪5に設けるようにしてもよい。
この場合、一部のバランスウェイト43を、
図5に示すように右の車輪5の内部に設けて、残りのバランスウェイト43を、前述の(発明の実施の第1別形態)(発明の実施の第2別形態)に記載のように、右の車輪5の外部に設けてもよい。
【0075】
1個の連続した円板状(リング状)のバランスウェイト43ではなく、複数個のバランスウェイト43を、右の車輪5の円周方向に沿って等間隔で並べるように設けてもよい。
【0076】
(発明の実施の第4別形態)
エンジン4を、平面視で左の車輪6の間に配置(支持)し、バランスウェイト43を、左の車輪6に設けてもよい。
【0077】
この構造によると、右の車輪5に、前述の(発明を実施するための形態)の左の車輪6の構造を採用し、左の車輪6に、前述の(発明を実施するための形態)(発明の実施の第1別形態)〜(発明の実施の第3別形態)の右の車輪5の構造を採用すればよい。
【0078】
エンジン4に代えて、電動モータ(図示せず)及びバッテリー(図示せず)を、原動部として備えてもよい。この構造によると、車輪5,6を駆動する電動モータと、刈刃2を駆動する電動モータとを別々に備えてもよい。