(57)【要約】      （修正有）【課題】刈刃の昇降荷重が小さい乗用草刈機を提供する。【解決手段】機体フレームに前輪１１、後輪１３、刈刃５９、シート１５及び揺動フレーム４３を備える。揺動フレーム４３の前端に刈刃５９を、後端の刈刃５９による偶力と釣り合う位置にエンジン１４を備える。揺動フレーム４３の揺動中心は、後輪１３の駆動軸４６Ｌである。時計廻りの偶力と反時計廻りの偶力とが、釣り合っているため、小さな力で刈刃高さ調節レバー１９を上下し、揺動フレーム４３を揺動させることができる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
機体フレームの前部に前輪を備え、前記機体フレームの後部に後輪を備え、前記機体フレームの前後中央に草を刈る刈刃及び作業者が座るシートを備え、エンジンにより前記後輪及び刈刃を回転させることで、走行及び草刈りを行う乗用草刈機において、
前記機体フレームに上下に揺動する揺動フレームを備え、この揺動フレームの前端に前記刈刃を備え、前記揺動フレームの後端に且つ前記刈刃による偶力と釣り合う位置に前記エンジンを備えていることを特徴とする乗用草刈機。
【請求項２】
前記揺動フレームの揺動中心は、前記後輪の車軸中心であることを特徴とする請求項１記載の乗用草刈機。
【請求項３】
前記エンジンと前記後輪との間に、走行に係るギヤ比を変更するミッションが設けられ、このミッションのケースが、前記揺動フレームに固定され、前記機体フレームに揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乗用草刈機。
【請求項４】
前記揺動フレームは、機体長手方向に延びる左ビーム及び右ビームを備えており、
前記エンジンと前記刈刃との間に、前記エンジンで駆動される水平軸と、この水平軸で駆動され前記刈刃を回転させる垂直軸と、これらの水平軸及び垂直軸を回転自在に支えるボックスとからなるギヤケースが設けられ、
前記揺動フレームは、機体長手方向に延びる左ビーム及び右ビームを備えており、前記ギヤケースが、前記左ビームと右ビームを結ぶクロスメンバーの形態で前記揺動フレームに固定されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の乗用草刈機。
【請求項５】
前記ギヤケースの上面は、前記揺動フレームの上面より上に突出しており、このようなギヤケースの上面に、アタッチプレートが取付けられ、このアタッチプレートに、前記作業者が操作して前記揺動フレームを揺動させ前記刈刃の高さを調節する刈刃高さ調節レバーが取付けられていることを特徴とする請求項４記載の乗用草刈機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、刈刃の地上高を調節することのできる乗用草刈機に関する。
【背景技術】
【０００２】
雑草に代表される草は、作業者の手で鎌により刈られてきた。この草刈作業は、省力化及び作業能率の向上を目的に、人手からエンジン付き草刈機に置き換えられつつある。このエンジン付き草刈機は、作業者が握る竿の一端に刈刃、他端にエンジンが付いたポータブル形式のものから、作業者が搭乗することのできる乗用草刈機まで、各種の様式の物が実用化されてきた。
【０００３】
作業者が歩かなくて済む乗用芝刈機についての提案が、各種されてきた（例えば、特許文献１（図５）参照。）。
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の草刈機の基本構成を説明する図であり、この草刈機１００では、機体フレーム１０１の前部に前輪１０２が備えられ、後部に後輪１０３が備えられ、機体フレーム１０１の上にシート１０４が備えられ、機体フレーム１０１に刈刃１０５が吊り下げられている。
【０００５】
すなわち、刈刃１０５は、機体フレーム１０１に取付けられたブラケット１０６、１０６と、これらのブラケット１０６、１０６で一端が支えられている、一対のリンクプレート１０７、１０７と、これらのリンクプレート１０７、１０７の中央同士を連結するピン１０８と、カッタハウジング１０９に設けられリンクプレート１０７、１０７が連結されるブラケット１１１、１１１と、からなるパンタグラフリンク機構１１０によって吊り下げられている。
【０００６】
さらに、機体フレーム１０１に昇降レバー１１２が上下揺動可能に取付けられ、この昇降レバー１１２の途中から鎖１１３が降ろされ、この鎖１１３の下端がカッタハウジング１０９に接続されている。
シート１０４に座った作業者が、手で昇降レバー１１２を引き上げると、鎖１１３が緊張してカッタハウジング１０９が上昇する。このように、昇降レバー１１２を上げ下げすることで、カッタハウジング１０９の高さ、すなわち刈刃１０５が高さ（地上高）を調節することができる。
【０００７】
図から明らかなように、パンタグラフリンク機構１１０は、部品点数が多く、重い。
そして、昇降レバー１１２には、鎖１１３、パンタグラフリンク機構１１０、カッタハウジング１０９、刈刃１０５の重量が加わる。そのため、昇降レバー１１２には、大きな下向き力が加わる。
作業者の負担を軽くするために、昇降レバー１１２を長くし、引張りバネ１１４を加える必要がある。
【０００８】
引張りバネ１１４が強過ぎると、地上の突起に刈刃１０５やカッタハウジング１０９が当たっただけで刈刃１０５が簡単に上昇し、刈り草の丈が不揃いになる。そのため、引張りバネ１１４の引き力は小さめに設定される。
しかし、引張りバネ１１４の引き力が小さいと、昇降レバー１１２は重いままとなる。
【０００９】
すなわち、パンタグラフリンク機構１１０で刈刃１０５を昇降させる従来の草刈機１００では、パンタグラフリンク機構１１０が複雑であり、草刈機１００のコストダウンの妨げになることと、昇降レバー１１２が重く、作業者の負担が増すという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−８９０３４公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
本考案は、刈刃の昇降荷重が小さく、且つコストダウンを図ることができる乗用草刈機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る考案は、機体フレームの前部に前輪を備え、前記機体フレームの後部に後輪を備え、前記機体フレームの前後中央に草を刈る刈刃及び作業者が座るシートを備え、エンジンにより前記後輪及び刈刃を回転させることで、走行及び草刈りを行う乗用草刈機において、
前記機体フレームに上下に揺動する揺動フレームを備え、この揺動フレームの前端に前記刈刃を備え、前記揺動フレームの後端に且つ前記刈刃による偶力と釣り合う位置に前記エンジンを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る考案では、揺動フレームの揺動中心は、前記後輪の車軸中心であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る考案は、エンジンと前記後輪との間に、走行に係るギヤ比を変更するミッションが設けられ、このミッションのケースが、前記揺動フレームに固定され、前記機体フレームに揺動可能に取付けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る考案では、揺動フレームは、機体長手方向に延びる左ビーム及び右ビームを備えており、
前記エンジンと前記刈刃との間に、前記エンジンで駆動される水平軸と、この水平軸で駆動され前記刈刃を回転させる垂直軸と、これらの水平軸及び垂直軸を回転自在に支えるボックスとからなるギヤケースが設けられ、
前記揺動フレームは、機体長手方向に延びる左ビーム及び右ビームを備えており、前記ギヤケースが、前記左ビームと右ビームを結ぶクロスメンバーの形態で前記揺動フレームに固定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る考案は、ギヤケースの上面は、前記揺動フレームの上面より上に突出しており、このようなギヤケースの上面に、アタッチプレートが取付けられ、このアタッチプレートに、前記作業者が操作して前記揺動フレームを揺動させ前記刈刃の高さを調節する刈刃高さ調節レバーが取付けられていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１７】
請求項１に係る考案は、機体フレームに上下に揺動する揺動フレームを備え、この揺動フレームの前端に刈刃を備え、揺動フレームの後端に且つ刈刃による偶力と釣り合う位置にエンジンを備えている。刈刃とエンジンは釣り合っているため、小さな力で刈刃を上げ下げすることができる。加えて、揺動フレームは簡単なフレーム構造にすることができる。
したがって、請求項１によれば、作業者の負担が小さく、草刈機のコストダウンを図ることができる技術が提供される。
【００１８】
請求項２に係る考案では、揺動フレームの揺動中心は、後輪の車軸中心である。仮に、揺動フレームに支軸を取付け、この支軸で揺動フレームを揺動させると、別途支軸が必要になる。この点、本考案では、後輪車軸で揺動フレームを支えることが可能となるため、支軸が不要になり、草刈機のコストダウンを図ることができる。
【００１９】
請求項３に係る考案は、エンジンと後輪との間に設けられたミッションのケースが、揺動フレームに固定され、機体フレームに揺動可能に取付けられている。
一般に、ミッションのケースは機体フレームに固定される。すると、揺動側のエンジンと非揺動側のミッションとを繋ぐ駆動系の長さが変化する。
【００２０】
一方、本考案では、ミッションのケースは、エンジンと同じ機体フレームに載せた。そのため、エンジンとミッションを繋ぐ駆動系の長さが変化しない。結果、エンジンの出力を安定してミッションへ伝達することができる。
【００２１】
請求項４に係る考案では、ギヤケースが、左ビームと右ビームを結ぶクロスメンバーの形態で揺動フレームに固定されている。ギヤケースが左右ビームを結ぶクロスメンバーの役割を果たすため、左ビームと右ビームを結ぶクロスメンバーを削除又は節約することができ、乗用草刈機のコストダウンを図ることができる。
【００２２】
請求項５に係る考案は、揺動フレームの上面より上に突出しているギヤケースの上面に、刈刃高さ調節レバーが取付けられている。上位のシートと下位の揺動フレームとの間に刈刃高さ調節レバーを配置する場合、上に突出しているギヤケースの上面に刈刃高さ調節レバーを設ければ、刈刃高さ調節レバーがシートに近づき、作業者が楽な姿勢で刈刃高さ調節レバーを操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案に係る乗用草刈機の斜視図である。
【図２】機体フレームと揺動フレームとを説明する斜視図である。
【図３】揺動フレームの斜視図である。
【図４】乗用草刈機の断面図である。
【図５】乗用草刈機の作用説明図である。
【図６】従来の乗用草刈機の構造を説明する図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
本考案の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２５】
本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、乗用草刈機１０は、前部に前輪１１及びステアリングハンドル１２を備え、後部に後輪１３及びエンジン１４を備え、後輪１３の斜め上に作業者が座るシート１５を備え、前後方向中央の下部にカッタハウジング１６を備えてなり、作業者は座ったままで草刈り作業が行える乗用作業機である。
【００２６】
シート１５の下はスカートカバー１８で覆われており、シート１５の前縁の下方に刈刃の高さを調節する刈刃高さ調節レバー１９及び走行に係るギヤ比を切り替えるシフトレバー２１が配置されている。
【００２７】
作業者は、左サイドステップ２２又は右サイドステップ２３を踏んでシート１５に座り、足をセンターステップ２４に載せることで、作業姿勢を整えることができ、ステアリングハンドル１２に備えられているスロットルレバー２５を操作することで走行速度を変更することができる。
【００２８】
左右サイドステップ２２、２３やスカートカバー１８やセンターステップ２４で隠されている機体構造物を次に説明する。
【００２９】
図２に示されるように、機体フレーム２７は、トッププレート２８から後方へ延びる左メインフレーム２９Ｌ（Ｌは、シートに座った作業者から見て「左」は示す添え字である。「Ｒ」は同右を示す。以下同様。）及び右メインフレーム２９Ｒと、左右メインフレーム２９Ｌ、２９Ｒの後端に設けられ機体幅方向へ延びる、短い角パイプ３１、３１と、左右メインフレーム２９Ｌ、２９Ｒを繋ぐと共にシートの支柱を兼ねる門型パイプ３２とからなる。角パイプ３１の下面に、ベアリングホルダ３３が設けられている。なお、門型パイプ３２は、複数個設けられるが、図示の都合で１個のだけ示した。
【００３０】
トッププレート２８には、機体幅方向へ延びる前輪支持メンバ３４が設けられており、この前輪支持メンバ３４の両端に左右の前輪１１、１１が転舵可能に取付けられている。
門型パイプ３２に、Ｅ字溝３５が設けられているレバー保持プレート３６が設けられる。Ｅ字溝３５は刈刃高さ調節レバー（図１、符号１９）を係合する部材である。Ｅ字溝３５の３個の横溝を、上溝３７、中溝３８、下溝３９と呼ぶ。
【００３１】
左右メインフレーム２９Ｌ、２９Ｒの後部間に、機体の走行に係るギヤ比を変更するミッション４１が配置される。このミッション４１のケース４２は、左右側面に雌ねじ部４３が設けられている。これらの雌ねじ部４３に、ボルトをねじ込むことで、ミッションのケース４２に揺動フレーム４３の左ビーム４４Ｌ及び右ビーム４４Ｒが直接固定される。
【００３２】
固定された形態は、図３に示される通りである。
図３に示されるように、ミッションのケース４２から、長い円筒部４５Ｌ、４５Ｒが左右に延びており、これらの円筒部４５Ｌ、４５Ｒの中心を、後輪車軸である駆動軸４６Ｌ、４６Ｒが貫通している。駆動軸４６Ｌ、４６Ｒは回転するが、円筒部４５Ｌ、４５Ｒはミッションのケース４２から延びた非回転部材である。
【００３３】
図２に示すように、円筒部４５Ｌ、４５Ｒは、角パイプ３１、３１の下面に付属したベアリングホルダ３３、３３に当てられ、ベアリングキャップ４７、４７で押さえられる。これのベアリングキャップ４７、４７はベアリングホルダ３３、３３にボルトで連結される。円筒部４５Ｌ、４５Ｒはベアリングホルダ３３、３３とベアリングキャップ４７、４７とで揺動（回転）可能に保持される。
【００３４】
駆動軸（図３、符号４６Ｌ、４６Ｒ）に後輪１３、１３が取付けられる。見かけ上、後輪１３、１３で駆動軸が支持され、これらの駆動軸で円筒部４５Ｌ、４５Ｒが支持され、これらの円筒部４５Ｌ、４５Ｒで角パイプ３１、３１が支持されているとも言える。このときに、角パイプ３１、３１に対して円筒部４５が揺動可能である。このように、ミッション４１及び揺動フレーム４３は角パイプ３１、３１に揺動可能に連結されている。
【００３５】
揺動フレーム４３は、図３に示すように、ミッションのケース４２にボルト止めされる左ビーム４４Ｌ及び右ビーム４４Ｒからなる。すなわち、ミッションのケース４２がクロスメンバーを兼ねており、左ビーム４４Ｌ及び右ビーム４４Ｒのクロスメンバーを省くことができる。
【００３６】
このような単純な左右ビーム４４Ｌ、４４Ｒの後部にマウントプレート４８を介してエンジン１４が載せられる。このエンジン１４のクランク軸に、プーリ溝が２個設けられている多段プーリ４９が取付けられ、この多段プーリ４９に、短い第１ベルト５１と長い第２ベルト５２とが取付けられる。
【００３７】
エンジン１４から出力の一部を取出す第１ベルト５１は、ミッション４１側の入力プーリ５３Ａに掛けられる。この入力プーリ５３Ａは、ミッション４１の入力軸５４に嵌合される。
第１ベルト５１は、第１クラッチ用プーリ５５を上昇させると、緊張し動力を伝達し、駆動軸４６Ｌ、４６Ｒを回して、機体を前進又は後進させる。
また、第１クラッチ用プーリ５５を下げると、第１ベルト５１がルーズになり、動力は伝わらなくなり、機体は停止する。
【００３８】
また、左右ビーム４４Ｌ、４４Ｒの前部に、ギヤケース５０が挟められている。ギヤケース５０は、第２ベルト５２で回される入力プーリ５３Ｂが嵌合される水平軸５６と、一対のベベルギヤーと、水平軸５６で回される垂直軸（図４、符号５７）と、この垂直軸及び水平軸５６を回転自在に支えるボックス５８とからなる。垂直軸の下端に刈刃（図４、符号５９）が取付けられる。
【００３９】
このボックス５８は、左右ビーム４１Ｌ、４４Ｒを繋ぐクロスメンバーの役割を兼ねている。第２ベルト５２は、第２クラッチ用プーリ６１を上昇させると、緊張し動力を伝達し、刈刃を回転させる。また、第２クラッチ用プーリ６１を下げると、第２ベルト５２がルーズになり動力は伝わらなくなり、刈刃は停止する。
【００４０】
ギヤケース５０のボックス５８は上部が、揺動フレーム４３の上面より、上へ突出している。そこで、ボックス５８の上面にアタッチプレート６２を取付け、このアタッチプレート６２に刈刃高さ調節レバー１９を、水平方向にのみ揺動可能に取付けた。この刈刃高さ調節レバー１９は、Ｅ字溝（図２、符号３５）に係止される。
【００４１】
図２で説明した機体フレーム２７に、揺動フレーム４３を組み立てた形態を、図４で説明する。
図４に示すように、乗用草刈機１０は、機体フレーム２７の前部に前輪１１を備え、機体フレーム２７の後部に後輪１３を備え、機体フレーム２７の前後中央に草を刈る刈刃５９及び作業者が座るシート１５を備え、エンジン１４により後輪１３及び刈刃５９を回転させることで、走行及び草刈りを行うことができる作業機である。
【００４２】
刈刃５９とエンジン１４とは、揺動フレーム４３の前端及び後端に各々設けられている。揺動フレーム４３の揺動中心は、この例では、後輪１３の車軸（駆動軸４６Ｌ）である。
カッタハウジング１６やギヤケース５０を含む刈刃５９周りの質量をＷ１、車軸（駆動軸４６Ｌ）から刈刃５９（正確には刈刃側の重心）までの距離をＤ１とすると、図反時計廻りの偶力はＷ１×Ｄ１となる。
エンジン１４の質量をＷ２、車軸（駆動軸４６Ｒ）からエンジン１４（正確にはエンジン側の重心）までの距離をＤ２とすると、図時計廻りの偶力はＷ２×Ｄ２となる。
【００４３】
本考案では、偶力（Ｗ１×Ｄ１）と偶力（Ｗ２×Ｄ２）とが、等しく（ほぼ等しくを含む。）なるように、距離Ｄ１、Ｄ２を設定した。
２つの偶力が、釣り合っているため、作業者は、小さな力で刈刃高さ調節レバー１９を上げ下げして、揺動フレーム４３を揺動させることができる。
【００４４】
従来の技術では、複雑なパンタグラフリンク機構を用い、長い昇降レバーを必須としていたが、本考案によれば、パンタグラフリンク機構は不要であり、刈刃高さ調節レバー１９は長くする必要がない。そのため、乗用草刈機１０の構成が簡単になり、コストダウンを図ることができ、且つ作業者の操作力を軽減することができる。
【００４５】
図では、刈刃高さ調節レバー１９が、上溝３７に嵌められているため、刈刃５９は、前上がりの姿勢となる。この姿勢は、刈刃５９を回転させないで、走行のみを行う場合に採用される。刈刃５９が前上がりであるため、地上の突起に当たりにくくなる。
【００４６】
刈刃５９を下げるには、作業者は刈刃高さ調節レバー１９を、上溝３７から外して、中溝又は下溝（図２、符号３８，３９）へ嵌める。
刈刃高さ調節レバー１９を中溝３８に嵌めると、図５（ａ）に示すように、刈刃５９が前下がりになる。前下がりの先端における刈刃５９の地上高をＨ１とする。この地上高Ｈ１で、刈草の丈が決定される。
【００４７】
刈刃高さ調節レバー１９が、下溝３９に嵌められると、図５（ｂ）に示すように、刈刃５９が強く前下がりになる。前下がりの先端における刈刃５９の地上高Ｈ２は、Ｈ１より小さくなる。そのために、刈草の丈は短くなる。
【００４８】
尚、実施例では、揺動フレームの揺動中心を、後輪の車軸中心としたが、揺動フレームの揺動中心を、他の部位に設けてもよい。
また、乗用草刈機は、実施例では四輪車であるが、前輪が１個の三輪車であってもよい。
【００４９】
また、本考案の乗用草刈機は、畑の草刈りに好適であるが、ゴルフ場での芝刈りや、畑での豆科植物の刈取り、その他の用途に使用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本考案の乗用草刈機は、畑の草刈りに好適である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…乗用草刈機、１１…前輪、１３…後輪、１４…エンジン、１５…シート、１９…刈刃高さ調節レバー、２７…機体フレーム、４１…ミッション、４２…ミッションのケース、４３…揺動フレーム、４４Ｌ…左ビーム、４４Ｒ…右ビーム、４６Ｒ…後輪の車軸（駆動軸）、５０…ギヤケース、５６…水平軸、５７…垂直軸、５８…ボックス、５９…刈刃、６２…アタッチプレート。
【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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