特開 2024-44444 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024044444

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01D 34/64 20060101AFI20240326BHJP

【ＦＩ】

A01D34/64 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149954

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木下 健朗

(72)【発明者】

【氏名】久岡 泰裕

【テーマコード（参考）】

2B083

【Ｆターム（参考）】

2B083AA02

2B083BA12

2B083BA18

2B083CA28

2B083DA02

2B083EA15

2B083FA11

2B083HA12

(57)【要約】

【課題】作業車両の進行方向を後進から前進に切替えた場合に、エンジンの再起動を要しない刈取作業効率の高い作業車両を提供する。
【解決手段】エンジン（Ｅ）と作業機（４）の伝動経路に作業用クラッチ（４６）を設け、作業車両が後進している場合には、作業用クラッチ（４６）の接続を解除して、作業機（４）の刈刃（４８）の回動を停止し、作業車両が後進から前進に切替えられた場合には、作業用クラッチ（４６）を接続して、作業機（４）の刈刃（４８）を回動させる。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体フレーム（１）の下側に、左右一対の前輪（２）と、左右一対の後輪（３）と、雑草を刈取る作業機（４）を設け、前記機体フレーム（１）の上側に、エンジン（Ｅ）を格納するボンネット（５）と、作業者が搭乗する操縦部（６）を設け、該操縦部（６）の後方下側に、前記作業機（４）で刈取られた雑草を集草する集草容器（８）を設けた作業車両において、
前記エンジン（Ｅ）と作業機（４）の伝動経路に作業用クラッチ（４６）を設け、
前記作業車両が後進している場合には、前記作業用クラッチ（４６）の接続を解除して、前記作業機（４）の刈刃（４８）の回動を停止し、
前記作業車両が後進から前進に切替えられた場合には、前記作業用クラッチ（４６）を接続して、前記作業機（４）の刈刃（４８）を回動させることを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記操縦部（６）の操縦席（１０）の前側に、ステアリングホイール（１１）を支持するステアリングコラム（１２）を設け、該ステアリングコラム（１２）の上部にパネルダッシュ（１３）を形成し、該パネルダッシュ（１３）に、前記作業用クラッチ（４６）の接続の解除を規制する第１スイッチ（２１）を設け、
前記作業車両が後進している場合に、前記第１スイッチ（２１）が入力された場合には、前記作業用クラッチ（４６）を接続して、前記作業機（４）の刈刃（４８）を回動させる請求項１記載の作業車両。

【請求項3】

前記パネルダッシュ（１３）に、前記エンジン（Ｅ）を再起動させる第２スイッチ（２２）を設け、
該第２スイッチ（２２）が入力された場合には、前記第１スイッチ（２１）の入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両。

【請求項4】

前記パネルダッシュ（１３）に、前記作業用クラッチ（４６）の接続と接続解除を切替える第３スイッチ（２３）を設け、
該第３スイッチ（２３）によって前記作業用クラッチ（４６）が接続解除に切替えられている場合には、前記第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両。

【請求項5】

前記操縦部（６）のフロア（１８）におけるステアリングコラム（１２）の右側に、前記作業車両を前進させる第１アクセルペダル（３１）と、前記作業車両を後進させる第２アクセルペダル（３２）を設け、
前記第１アクセルペダル（３１）が踏込まれた場合と、前記第１アクセルペダル（３１）と第２アクセルペダル（３２）が共に踏込まれない場合には、前記第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、公園等を走行させて園内に植立する芝等の刈取りを行う作業機を備える作業車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

作業車両の前進時には、エンジンの出力回転を作業機に伝動して作業機の刈刃を回動させて刈取作業を行い、作業車両の後進時に、エンジンと作業機の伝動経路に設けられた作業用クラッチの接続解除ができない場合には、エンジンを停止して作業機の刈刃の回動を停止する技術が知られている。（特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－９６５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の手段では、作業車両を再び前進させる場合には、エンジンを再び起動する必要があることから刈取作業効率が低下する恐れがあった。

【0005】

そこで、本発明の主たる課題は、作業車両の進行方向を後進から前進に切替えた場合に、エンジンの再起動を要しない刈取作業効率の高い作業車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
すなわち、請求項１記載の発明は、機体フレーム（１）の下側に、左右一対の前輪（２）と、左右一対の後輪（３）と、雑草を刈取る作業機（４）を設け、前記機体フレーム（１）の上側に、エンジン（Ｅ）を格納するボンネット（５）と、作業者が搭乗する操縦部（６）を設け、該操縦部（６）の後方下側に、前記作業機（４）で刈取られた雑草を集草する集草容器（８）を設けた作業車両において、
前記エンジン（Ｅ）と作業機（４）の伝動経路に作業用クラッチ（４６）を設け、前記作業車両が後進している場合には、前記作業用クラッチ（４６）の接続を解除して、前記作業機（４）の刈刃（４８）の回動を停止し、前記作業車両が後進から前進に切替えられた場合には、前記作業用クラッチ（４６）を接続して、前記作業機（４）の刈刃（４８）を回動させることを特徴とする作業車両である。

【0007】

請求項２記載の発明は、前記操縦部（６）の操縦席（１０）の前側に、ステアリングホイール（１１）を支持するステアリングコラム（１２）を設け、該ステアリングコラム（１２）の上部にパネルダッシュ（１３）を形成し、該パネルダッシュ（１３）に、前記作業用クラッチ（４６）の接続の解除を規制する第１スイッチ（２１）を設け、前記作業車両が後進している場合に、前記第１スイッチ（２１）が入力された場合には、前記作業用クラッチ（４６）を接続して、前記作業機（４）の刈刃（４８）を回動させる請求項１記載の作業車両である。

【0008】

請求項３記載の発明は、前記パネルダッシュ（１３）に、前記エンジン（Ｅ）を再起動させる第２スイッチ（２２）を設け、該第２スイッチ（２２）が入力された場合には、前記第１スイッチ（２１）の入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両である。

【0009】

請求項４記載の発明は、前記パネルダッシュ（１３）に、前記作業用クラッチ（４６）の接続と接続解除を切替える第３スイッチ（２３）を設け、該第３スイッチ（２３）によって前記作業用クラッチ（４６）が接続解除に切替えられている場合には、前記第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両である。

【0010】

請求項５記載の発明は、前記操縦部（６）のフロア（１８）におけるステアリングコラム（１２）の右側に、前記作業車両を前進させる第１アクセルペダル（３１）と、前記作業車両を後進させる第２アクセルペダル（３２）を設け、前記第１アクセルペダル（３１）が踏込まれた場合と、前記第１アクセルペダル（３１）と第２アクセルペダル（３２）が共に踏込まれない場合には、前記第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除する請求項２記載の作業車両である。

【発明の効果】

【0011】

請求項１記載の発明によれば、エンジン（Ｅ）と作業機（４）の伝動経路に作業用クラッチ（４６）を設け、作業車両が後進している場合には、作業用クラッチ（４６）の接続を解除して、作業機（４）の刈刃（４８）の回動を停止し、作業車両が後進から前進に切替えられた場合には、作業用クラッチ（４６）を接続して、作業機（４）の刈刃（４８）を回動させるので、刈取作業の効率を高めることができ、また、刈取作業を安全に行うことができる。

【0012】

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加えて、操縦部（６）の操縦席（１０）の前側に、ステアリングホイール（１１）を支持するステアリングコラム（１２）を設け、ステアリングコラム（１２）の上部にパネルダッシュ（１３）を形成し、パネルダッシュ（１３）に、作業用クラッチ（４６）の接続の解除を規制する第１スイッチ（２１）を設け、作業車両が後進している場合に、第１スイッチ（２１）が入力された場合には、作業用クラッチ（４６）を接続して、作業機（４）の刈刃（４８）を回動させるので、作業車両の後進時にも作業機（４）の刈刃（４８）を回動させ雑草を刈取ることができ刈取作業の効率をより高めることができる。また、刈刃（４８）を回動により発生する風を作業機（４）と集草容器（８）を連通するシュータ内に送風してシュータに残留した刈草を集草容器（８）に搬送することができる。

【0013】

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明による効果に加えて、パネルダッシュ（１３）に、エンジン（Ｅ）を再起動させる第２スイッチ（２２）を設け、第２スイッチ（２２）が入力された場合には、第１スイッチ（２１）の入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除するので、作業者の第１スイッチ（２１）の入力切り忘れを防止して、エンジン（Ｅ）の再起動時に作業用クラッチ（４６）の接続を解除し刈刃（４８）の回動を停止して刈取作業をより安全に行うことができる。

【0014】

請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明による効果に加えて、パネルダッシュ（１３）に、作業用クラッチ（４６）の接続と接続解除を切替える第３スイッチ（２３）を設け、第３スイッチ（２３）によって作業用クラッチ（４６）が接続解除に切替えられている場合には、第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除するので、作業者の第１スイッチ（２１）の入力切り忘れを防止して、作業用クラッチ（４６）の接続解除時に作業用クラッチ（４６）の接続を解除し刈刃（４８）の回動を停止して刈取作業をより安全に行うことができる。

【0015】

請求項５記載の発明によれば、請求項２記載の発明による効果に加えて、操縦部（６）のフロア（１８）におけるステアリングコラム（１２）の右側に、作業車両を前進させる第１アクセルペダル（３１）と、作業車両を後進させる第２アクセルペダル（３２）を設け、第１アクセルペダル（３１）が踏込まれた場合と、第１アクセルペダル（３１）と第２アクセルペダル（３２）が共に踏込まれない場合には、第１スイッチ（２１）が入力を解除して作業用クラッチ（４６）の接続を解除するので、作業者の第１スイッチ（２１）の入力切り忘れを防止して、作業車両の前進時等に作業用クラッチ（４６）の接続を解除し刈刃（４８）の回動を停止して刈取作業をより安全に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】作業車両の左側面図である。

【図2】作業車両の平面図である。

【図3】作業車両の正面図である。

【図4】フロントパネルの平面図である。

【図5】アクセルペダルの背面図である。

【図6】アクセルペダルの右側面図である。

【図7】エンジンの出力回転の伝動図である。

【図8】コントローラの接続図である。

【図9】作業機の駆動方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１～３に示すように、トラクタ等の作業車両は、機体フレーム１の下側の前部に左右一対の前輪２が設けられ、機体フレーム１の下側の後部に左右一対の後輪３が設けられ、機体フレーム１の下側の前輪２と後輪３の間に芝等を刈取る作業機４が設けられている。

【0018】

機体フレーム１の上側の前部にエンジンＥを格納するボンネット５が設けられ、ボンネット５の後部に作業者が搭乗する操縦部６が設けられ、操縦部６の後側に作業者を保護する安全フレーム７が設けられ、安全フレーム７の後方下側に作業機４で刈取られた芝等を貯留する集草容器８が設けられている。また、作業機４の後部と集草容器８の前部はシュータ９で連通されている。

【0019】

操縦部６の操縦席１０の前側にはステアリングホイール１１が設けられ、ステアリングホイール１１はステアリングシャフト（図示省略）を介してステアリングコラム１２に支持されている。また、ステアリングコラム１２の上部にはパネルダッシュ１３が形成されている。

【0020】

操縦席１０の左側に位置するフェンダ１５には、作業機４で刈取られた刈草を集草容器８に強制搬送するクリーナ（図示省略）を駆動するクリーナレバー１６が設けられ、右側に位置するフェンダ１５には、作業機４を昇降させる昇降レバー１７が設けられている。

【0021】

ステアリングコラム１２の右側に位置するフロア１８には、作業車両を前後進させるアクセルペダル１９が設けられている。

【0022】

図４に示すように、パネルダッシュ１３の中央部には、エンジンＥの出力回転速度等を表示するメータパネル２０が設けられ、メータパネル２０の後方左側には、作業車両の後進時に作業機４を停止して駆動を規制する規制機能を解除する規制解除スイッチ（請求項の「第１スイッチ」）２１が設けられ、メータパネル２０の後方右側には、エンジンＥを再起動させる再起動スイッチ２２と、作業機４を起動させる起動スイッチ２３が設けられている。

【0023】

図５，６に示すように、アクセルペダル１９は、左右方向に延在する支軸３０に支持された作業車両を前進させる前進用アクセルペダル（請求項の「第１アクセルペダル」）３１と、作業車両を後進させる後進用アクセルペダル（請求項の「第２アクセルペダル」）３２から形成されている。

【0024】

前進用アクセルペダル３１が踏込まれた場合には、前進用アクセルペダル３１の基部に連結された前進用アーム３３と回転軸３６に支持された回転体３５を介して回転軸３６が時計方向に回転する。また、後進用アクセルペダル３２が踏込まれて場合には、後進用アクセルペダル３２の基部に連結された後進用アーム３４と回転軸３６に支持された回転体３５を介して回転軸３６が反時計方向に回転する。回転軸３６の回転角度は、回転軸３６に近接して配置された角度センサ３７で測定される。なお、本明細書では、前進用アクセルペダル３１と後進用アクセルペダル３２が共に踏込まれていない場合をニュートラル状態といい、作業車両は前進も後進も行わない。

【0025】

図７に示すように、エンジンＥの出力回転は、無段変速装置４０に伝動される。無段変速装置４０で増減速等された出力回転は、後輪用ディファレンシャルギア４１を介して左右一対の後輪３に伝動される。また、後輪３の回転速度は速度センサ４３で測定されている。なお、無段変速装置４０の出力回転は、２輪駆動から４輪駆動に駆動切替装置（図示省略）が切替えられた場合には、前輪用ディファレンシャルギア４２を介して左右一対の前輪２に伝動される。

【0026】

エンジンＥの出力回転は、増速ギヤ４５を介して作業用クラッチ４６に伝動される。作業用クラッチ４６が接続されている場合には、エンジンＥの出力回転は、作業用クラッチ４６と作業用回転軸４７を介して作業機４に内装された左右一対の刈刃４８に伝動される。これにより、刈刃４８が回動して芝等を刈取ることができる。また、刈刃４８の回動によって発生する風によりシュータ９内に残留した刈草を集草容器８に効率良く搬送することもできる。また、作業用クラッチ４６の接続が解除されている場合には、エンジンＥの出力回転は、作業機４の刈刃４８に伝動されず刈刃４８は停止する。これにより、後進用アクセルペダル３２が踏込んで作業車両を後進させる場合の安全性を高めることができる。

【0027】

起動スイッチ２３が入力された場合には、作業用クラッチ４６が接続され、起動スイッチ２３の入力が切断された場合には、作業用クラッチ４６の接続は解除される。また、作業用クラッチ４６の接続時に、作業車両が後進する場合には、作業用クラッチ４６の接続は解除され、作業車両が後進する場合であっても規制解除スイッチ２１が入力されている場合には、作業用クラッチ４６の接続は維持される。

【0028】

規制解除スイッチ２１が入力されて作業用クラッチ４６の接続されている場合であっても、再起動スイッチ（請求項の「第２スイッチ」）２２が入力されてエンジンＥが再起動した場合、作業用クラッチ４６の入力が切断された場合、前進用アクセルペダル３１が踏込まれて作業車両が前進する場合には、規制解除スイッチ２１の入力が切断されて作業用クラッチ４６の接続が解除される。これにより、作業者が規制解除スイッチ２１の入力の切断作業の忘れた場合においても高い安全性を維持することができる。

【0029】

図８に示すように、コントローラ５０は、ＣＰＵ等からなる処理部５１と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部５２と、外部とのデータ通信用の通信部５３から形成されている。

【0030】

処理部５１は、速度センサ４３で測定された測定値に基づいて作業車両の走行速度の算出等を行う。

【0031】

記憶部５２は、メータパネル２０から入力された設定速度、設定時間等を保存している。

【0032】

通信部５３は、外部のポータブルコントローラに作業車両の走行速度の情報等を送信する。

【0033】

コントローラ５０の入力側には、作業車両の後進時に作業機４を停止して駆動を規制する規制機能を解除する規制解除スイッチ２１と、エンジンＥを起動させる再起動スイッチ２２と、作業機４を起動させる起動スイッチ（請求項の「第３スイッチ」）２３と、前進用アクセルペダル３１と後進用アクセルペダル３２の踏込みによって回動する回転軸３６の回転角度を測定する角度センサ３７と、後輪３の回転速度を測定する速度センサ４３が所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。

【0034】

コントローラ５０の出力側には、エンジンＥの出力回転を増減速する無段変速装置４０と、エンジンＥと作業機４の間の伝動経路に配置された作業用クラッチ４６が警報を鳴らすアラームスイッチ６３が所定の出力インターフェース回路を介して接続されている。

【0035】

＜作業機の起動方法＞
図９に示すように、コントローラ５０の処理部５１は、作業用クラッチ４６が接続されて作業機４の刈刃４８が回動しているステップＳ１で、回転軸３６の回転角度を測定する角度センサ３７の測定値を判断する。前進用アクセルペダル３１が踏込まれて作業車両が前進している前進状態、又は、前進用アクセルペダル３１と後進用アクセルペダル３２が踏込まれておらずニュートラル状態にあると判断した場合にはステップＳ２に進み、後進用アクセルペダル３２が踏込まれて作業車両が後進している後進状態にあると判断した場合にはステップＳ３に進む。

【0036】

ステップＳ２で、処理部５１は、作業用クラッチ４６の接続を維持してステップＳ１に戻る。

【0037】

ステップＳ３で、処理部５１は、後輪３の回転速度を測定する速度センサ４３の測定値を判断する。後輪３の回転速度が、メータパネル２０から予め入力された設定速度よりも低速又は同速の場合には、ステップＳ２に戻り、後輪３の回転速度が設定速度よりも高速の場合には、ステップＳ４に進む。

【0038】

ステップＳ４で、処理部５１は、作業用クラッチ４６の接続を解除して接続を規制する規制機能を解除する規制解除スイッチ２１の入力状態を判断する。規制解除スイッチ２１が入力されていると判断した場合には、ステップＳ５に進み、規制解除スイッチ２１が入力されていないと判断した場合には、ステップＳ１０に進む。

【0039】

ステップＳ５で、処理部５１は、作業用クラッチ４６の接続を維持してステップＳ６に進む。これにより、作業車両の後進時にも作業機４の刈刃４８を回動させて芝等を刈取ることができ刈取作業効率を高めることができる。また、刈刃４８を回動により発生する風を作業機４の後部と集草容器８の前部を連通するシュータ９に送風してシュータ９内に残留した刈草を集草容器８に搬送することができる。

【0040】

ステップＳ６で、処理部５１は、エンジンＥを一度停止して再起動させる再起動スイッチ２２の入力状態を判断する。再起動スイッチ２２が入力されていないと判断した場合には、ステップＳ７進み、再起動スイッチ２２が入力されていると判断した場合には、ステップＳ９に進む。

【0041】

ステップＳ７で、処理部５１は、作業用クラッチ４６の接続と接続解除を行う起動スイッチ２３の入力状態を判断する。起動スイッチ２３が入力され作業用クラッチ４６の接続を維持していると判断した場合には、ステップＳ８に進み、起動スイッチ２３が入力されず作業用クラッチ４６の接続を解除しようとしていると判断した場合には、ステップＳ９に進む。

【0042】

ステップＳ８で、処理部５１は、回転軸３６の回転角度を測定する角度センサ３７の測定値を判断する。後進用アクセルペダル３２が踏込まれて作業車両が後進している後進状態にあると判断した場合にはステップＳ１に戻り、前進用アクセルペダル３１が踏込まれて作業車両が前進している前進状態、又は、前進用アクセルペダル３１と後進用アクセルペダル３２が踏込まれておらずニュートラル状態にあると判断した場合にはステップＳ９に進む。

【0043】

ステップＳ９で、処理部５１は、規制解除スイッチ２１の入力を解除して、ステップＳ１０に進む。これにより、作業者の規制解除スイッチ２１の入力切り忘れを防止して、エンジンＥの再起動時、作業用クラッチ４６の接続解除時、作業車両の前進時等に作業用クラッチ４６の接続を解除して作業機４の刈刃４８の回動を停止して作業安全性を高めることができる。

【0044】

ステップＳ１０で、処理部５１は、作業用クラッチ４６の接続を解除してステップＳ１に戻る。これにより、作業車両の後進時に作業機４の刈刃４８の回動を停止して作業安全性を高めることができる。なお、作業用クラッチ４６の接続解除を所定の時間経過後に行うのが好ましい。これにより、刈刃４８の回動によって発生する風によりシュータ９内に残留した刈草を集草容器８に搬送することもできる。

【符号の説明】

【0045】

１ 機体フレーム
２ 前輪
３ 後輪
４ 作業機
５ ボンネット
６ 操縦部
８ 集草容器
１０ 操縦席
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリングコラム
１３ パネルダッシュ
２１ 規制解除スイッチ（第１スイッチ）
２２ 再起動スイッチ（第２スイッチ）
２３ 起動スイッチ（第３スイッチ）
３１ 前進用アクセルペダル（第１アクセルペダル）
３２ 後進用アクセルペダル（第２アクセルペダル）
４６ 作業用クラッチ
４８ 刈刃
Ｅ エンジン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】