(57)【要約】  【課題】旋回操縦性と直進走行安定性との相反する課題を克服し、日本国内の起伏に富んだ地形でも、また凹凸の多い不整地面でも、遊転フリー機構のまま直進走行安定性を合わせ持つことができ旋回操縦性による草刈り作業性に優れ、且つ走行直線安定性も兼ね備えるデフステア式ＨＳＴ搭載型草刈り機の実用化を実現し、従来にない優れた草刈り機を提供する。  【解決手段】デフステア式ＨＳＴ型の後輪駆動−後輪操舵型草刈り機の場合で走行方向遊転自在に軸支された前輪の支軸に固定しその支軸に連動するロックデスクと、そのロックデスクへの当接体であるローラとを設け、ローラをロックデスクに隙間をもって対向させることにより、前輪の遊転を機体直進方向に若干の遊びを持たせて固定できる構成にした。旋回操縦性が飛躍的に向上し、且つ走行直線安定性も兼ね備えた従来にはない優れた新しいタイプの草刈り機を実現させることが出来た。  【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行方向遊転自在に軸支された前輪又は後輪と、左右一対の駆動後輪又は駆動前輪、前後輪間に刈り取り部、とを設け、前記駆動輪の伝動及び変速機構に前記左右の駆動各輪の回転数を可変するＨＳＴを配設し、該駆動輪で操舵できるようにすることで、駆動輪軸芯中心にゼロターンできるようにした小型乗用草刈り機において、前記前輪又は後輪の支軸に固定され、遊転自在な該支軸に連動する構体と、該構体への当接体とを配設し、該当接体を該構体に略当接させることにより、前記前輪又は後輪の遊転を機体直進方向に略固定できる構成にした小型乗用草刈り機。
【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、駆動輪操舵型の油圧式トランスミッション(ＨＳＴ)を装着するタイプ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２）  駆動操縦系としてはこれが一般的であるが、他に高価にはなるが前輪を走行方向遊転フリーにし後輪に２−ＨＳＴを設けることにより駆動後輪軸芯を中心にゼロターンが可能な操縦系にすることができる。中でもデフステア式は駆動後輪操舵で従来型と同様なハンドル操作が可能であり、従来機と違和感なく操縦操作が可能である。また作業機としては希であるがこれと対称的に前輪側に２−ＨＳＴを設ける方式もある。ゼロターン可能な即ち旋回半径ほぼ０からの走行操縦性能があると従来機にはない優れた作業性能を発揮できるが、欧米では普及しているのに対し国内では一部大型作業機にしかみられず（特許文献１）それも二つのレバーでそれぞれのＨＳＴを操作するタイプのデュアルパス式であり、ハンドル操作可能なデフステア式ＨＳＴタイプのものは皆無に近い。
【特許文献１】特開２００２−１０１７２６
【特許文献２】実開平０６−５５３２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
デフステア式ＨＳＴ型の後輪駆動−後輪操舵型草刈り機の場合は旋回性能の良さでは確かに草刈り作業機としての性能を最大限に発揮できるが、前輪を走行方向自在に遊転フリーにする構成をとる結果、走行面状態の影響を受け走行面によっては走行安定性、特に直進安定性が不安定になってしまうという欠点を持っている。平坦面上での作業は全く問題ないが、傾斜地や起伏地、あるいは不整地凹凸面上でこの欠点があらわれる。特に作業を伴わない移動時など高速走行する際はその不安定さがより顕著となり危険性も伴う。そして日本の地形、草刈り機が必要とされる農園（例えば果樹園）、河川敷などでの国内の地形は、傾斜、起伏、また凹凸面の不整地状態である場合が多く、為にこの方式は国内にはなじまないとの理由から今日まで普及するに至っていない。本発明はこの旋回操縦性と直進走行安定性との相反する課題を解決し、旋回操縦性による草刈り作業性に優れ、且つ走行直線安定性も兼ね備えるという従来にない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、走行方向遊転自在に軸支された前輪又は後輪の支軸に固定されその支軸に連動する構体と、その構体への当接体とを配設し、該当接体を構体に略当接させることにより、前輪又は後輪の走行方向の遊転を機体直進方向に略固定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】
従動輪の遊転フリー構成の欠点を克服でき、日本国内の起伏に富んだ地形でも、また凹凸の多い不整地面でも、遊転フリー機構のまま直進走行安定性を合わせ持つことができ、デフステア式ＨＳＴ搭載型草刈り機の実用化を実現することができる。
【０００７】
デフステア式ＨＳＴ搭載型乗用草刈り機の実現で、正確なライントレース刈り、ゼロターンによる高速高効率往復作業、ほぼ０からの旋回半径による果樹など幹回りの作業、等々、従来機ではハンドルの切り返し操作を必要とし熟練を必要としていたこれら作業が、難なく且つ連続して行うことが出来るようになり、従来機にはなかった新しい作業能力が広がり草刈り作業効率が向上する。
【０００８】
デフステア式ＨＳＴ搭載型乗用草刈り機の実現で、従来型による成熟化しかけた草刈り機の機能・性能に新風を吹き込み技術革新のきっかけになり、草刈り作業の新しい可能性が生まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
従動輪を機体前進方向に完全に固定するのでなく、若干の遊びを持たせ、高速走行時の進路変更程度の旋回が出来る余地を残すことで、ハンドル操作に違和感なく安定操縦できる。
【００１０】
遊びは遊転状態から一時的に機体前進方向に固定した際の前輪の若干の回動角幅で、これは高速走行時での障害物回避など、進路変更する際、操作するハンドル切れ角に応じデフステアＨＳＴの作動により発生する駆動輪の回転数差によって生ずるであろう旋回円周をトレースできる従動輪切れ角程度となるよう設定される。このような前輪固定の際の遊びを設けることで高速走行時の安定性と、ハンドル操作にも違和感なく操縦することができる。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第一実施例を添付図面に基づいて説明する。デフステア式ＨＳＴ型の後輪駆動−後輪操舵型草刈り機である。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駆動−操縦系を示す右側面図、図３は本発明草刈り機の駆動−操縦系を示す平面図である。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から別にデフステア式トランスミッション３を介し走行駆動車輪４により駆動走行し、ハンドル６の操作で左右駆動輪４Ｌ−４Ｒの回転数差を調節することにより舵取りを行う。前輪５はこの駆動輪操舵に連動するよう遊転自在に前輪フレーム５２の左右端に支持されている。
【００１２】
本発明草刈り機の駆動−操縦系を説明する。使用しているデフステア式トランスミッション３は走行ＨＳＴ部とデフＨＳＴ部を有している。それぞれ図３のａ領域とｂ領域に相当する。入力はエンジンプーリ２１から走行ＨＳＴ入力プーリ３１、デフＨＳＴ入力プーリ３２によりそれぞれ受ける。走行ＨＳＴ即ち駆動輪回転数の調整は走行ペダル８の回動操作により、ロッド、クランクなどによるリンク機構を経て走行ＨＳＴ調整軸３３を回動させ速度及び前進、後進を操作する。操舵はハンドル６の回動角をハンドルシャフト６１先端のピニオン６２によりステアリングラック６３の回動に切り替えロッド、クランクなどによるリンク機構を経てデフＨＳＴ調整軸３４を回動させ走行ＨＳＴの出力即ち駆動輪の回転数比を調整し操舵操縦する。これがデフステアと言われる所以である。この後輪操舵に連動するよう、前輪５は前輪フレーム５２両端のボス５２１に遊転自在に軸支され旋回はもちろんゼロターンのような特殊な機体運動にも対応している。
【００１３】
本発明草刈り機の遊転する前輪５を一時的に機体直進方向に固定する場合を説明する。図４は前輪５が遊転自在にある状態と前輪走行方向ロック機構を示す正面図、図５は前輪５がロック状態にあることを示す正面図、図６は前輪５がロック状態にあることを示す平面図である。遊転する前輪５の遊転軸にはロックデスク５３が装着され前輪５の遊転に連動している。ロックデスク５３はディスク状で一端に略正弦状の切り込み面を付けている。この正弦面にストッパーに相当するロックローラー５４１を当接寸前に対向させることによりロックデスク５３の遊転を固定し、前輪５の遊転を固定する。ロックローラー５４１はロックカバー５４に回転自在に軸支され、ロックカバー５４は前輪フレーム５２に固着されたロックブラケット５２２に支軸５４ｓに回動自在に軸支されている。以上迄の構成は前輪５の左右輪５Ｌ−５Ｒに対し左右対称に設けられている。
【００１４】
ロックカバー５４Ｌ−５４Ｒにはそれぞれ左ロッド５５−右ロッド５６の一端が回動自在に軸支され、左ロッド５５−右ロッド５６のもう一端はロッククランク５７に回動自在に軸支されている。ロッククランク５７は支軸５７ｓに回動自在に軸支されており、回動の相対する方向にスプリング５８とワイヤーケーブル５９のそれぞれの一端が係止めされている。スプリング５８のもう一端は前輪フレーム５２に係止めされており常時はスプリング力により図４の状態にある。ワイヤーケーブルのもう一端は操縦席のロックペダル７（図１）に係止めされている。ロックペダル７は支軸７ｓに回動自在に軸支されており、このロックペダル７を踏み回動させるとワイヤー５９が引っ張られロッククランク５７がワイヤー引っ張り方向に回動し、左ロッド５５と右ロッド５６がそれぞれロックカバー５４Ｌ−５４Ｒを引っ張ると同時に回動させ、ロックカバー５４Ｌ−５４Ｒに軸支されているロックローラー５４１Ｌ−５４１Ｒが前輪遊転軸のロックデスク５３Ｌ−５３Ｒの切り込み正弦面に当接寸前に対抗する。以上の操作でロックデスク５３Ｌ−５３Ｒは固定され前輪５Ｌ−５Ｒの遊転は固定される。
【００１５】
ロックローラー５４Ｌ−５４Ｒをロックデスク５３Ｌ−５３Ｒの切り込み正弦面に当接させると完全固定になるが直進走行中といえども進路変更、障害物回避程度のハンドル操作をする場合があり、為に完全当接ではなく若干の隙間を設けて対向させ遊びを設けている。この遊びは前記のように、進路変更、障害物回避程度のハンドル切れ角に相当する前輪切れ角程度になるよう設定されている。
【００１６】
ロックデスク５３の切れ込み正弦面は機体前進方向に平行に入れてある。即ち機体が前進且つ直進を始めた後、ロックペダル７を踏み込むことが出来、前輪５の遊転を機体前進方向に固定することができる。旋回中にロックペダル７を踏んでも前輪５はロックされない。直進走行を継続しようとする場合にのみロックできるようにしている。ロックデスク５３の切れ込み正弦面に対称にもう一面正弦面を入れ、即ち二面幅構成にすると後進直進用の構成に追加できるが、後進の場合は一度前進して後進方向を定めてから後進運転に入る場合が多く、その方向を決める前進の際ロックさせることで実施例の構成でも安定した後進直進走行もできる。
【００１７】
図７に前輪５の遊転フリーの状態を、図８に前輪５が前進直進状態にロックされた状態を示す。ロックペダル７が踏まれていない状態では前輪５、そのフォーク５１、ロックデスク５３は前輪フレーム５２の端に固着されているボス５２１を支軸に走行方向フリーに遊転している。機体が直進前進を始め、前輪５が機体前進直進方向を向いた時、ロックペダル７を踏み込むとケーブルワイヤー５９が引っ張られリンク機構によりロックカバー５４が回動しロックデスク５３の切れ込み正弦面に投接直前に対向し、前輪５は直進方向に安定固定される。
【００１８】
ロックカバー５４の回動操作に実施例では足踏みペダルにしているが、手によるレバー操作にしてもよい、又ワイヤー５９をノブなどで直接手で引っ張ってもよい。前輪５に連動するロックデスク５３の固定に実施例では切り込み正弦面にローラー面を略当接させる構成にしたが、ディスクに溝（例えばＶ溝）を入れノッチ式に固定してもよい。完全固定でなく遊び巾の調整のしやすさから実施例方式とした。またディスクにキャリパーを当接すれば任意の走行方向即ち一定旋回半径に安定固定することも出来る。実施例はデフステア式ＨＳＴ型の後輪駆動−後輪操舵型草刈り機であるが駆動−従動を前後対称に、前輪駆動−前輪操舵型草刈り機にすることももちろん出来る。
【実施例２】
【００１９】
図９に本発明の第二実施例を示す。図１でのロックペダル７でワイヤーケーブル５９を引っ張る代わりに、電動シリンダ７１で引っ張る構成にしてある。バッテリー７２の電力によりスイッチ７３の操作で行う、電動化により操作器類のレイアウトがシンプルにできる。手動レバー式にするとレバーの配置に問題が出てくるが、このような操作スイッチ７２の配置は問題にならない。実施例では電動シリンダを使用してあるが他にワイヤー巻き取り用のモータでもよい。またロッククランク５７（図４）の回動の支軸に直接モータや、ロータリーソレノイドなどを配設してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
傾斜地、起伏地、凹凸不整備地などで使用され、小回り運動性能が必要とされる全ての小形作業機に使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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実施例草刈り機の駆動−操縦系を示す右側面図である。
【図３】本第１実施例草刈り機の駆動−操縦系を示す平面図である。
【図４】本第１実施例草刈り機の前輪機構と前輪の遊転フリー状態を示す正面図である。
【図５】本第１実施例草刈り機の前輪機構と前輪の遊転を略固定する状態を示す正面図である。
【図６】本第１実施例草刈り機の前輪機構を示す部分平面図である。
【図７】本第１実施例草刈り機前輪の遊転フリーでの操縦状態を示す斜視図である。
【図８】本第１実施例草刈り機前輪の遊転を略固定にする操縦状態を示す斜視図である。
【図９】本第２実施例を示す草刈り機の左側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  刈り取り部
２  エンジン
３  デフステア式トランスミッション（デフステア式ＨＳＴ）
４  走行駆動輪
５  前輪
６  ステアリングハンドル
７  前輪ロックペダル
８  走行ペダル
９  ブレーキペダル
１１  刈刃
１２  刈刃プーリ
１３  昇降レバー
２１  エンジンプーリ
３１  走行ＨＳＴ入力プーリ
３２  デフＨＳＴ入力プーリ
３３  走行ＨＳＴ調整軸
３４  デフＨＳＴ調整軸
３５  ブレーキ操作軸
５１  前輪フォーク
５２  前輪フレーム
５３  前輪ロックデスク
５４  前輪ロックカバー
５５  左輪ロッド
５６  右輪ロッド
５７  ロッククランク
５８  スプリング
５９  ワイヤーケーブル
【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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【図８】
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【図９】
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