(57)【要約】【課題】エンジンからの駆動力を伝動ケースによって左右一対の静油圧式無段変速装置に分岐させて伝達するとともに、前記左右一対の静油圧式無段変速装置の出力を左右一対の減速伝動機構によって左右走行装置に各別に減速して伝達するように構成してある芝刈り機において、無段変速装置も走行装置も所要の回転速度や駆動トルクの駆動力で駆動しながら減速伝動機構を小型化できるようにする。【解決手段】静油圧式無段変速装置４０を、変速域の全体において油圧ポンプ４３の一回転当たりの吐出油量が油圧モータ４４の一回転当たりの排出油量より小である状態で駆動されるように構成してある。【選択図】　　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力を伝動ケースによって左右一対の静油圧式無段変速装置に分岐させて伝達するとともに、前記左右一対の静油圧式無段変速装置の出力を左右一対の減速伝動機構によって左右走行装置に各別に減速して伝達するように構成してある芝刈り機であって、
前記左右一対の静油圧式無段変速装置を、変速域の全体において油圧ポンプの一回転当たりの吐出油量が油圧モータの一回転当たりの排出油量より小である状態で駆動されるように構成してある芝刈り機。
【請求項２】
前記左右一対の減速伝動機構に、前記静油圧式無段変速装置の出力軸にギヤ形成加工を施して一体回転自在に設けた入力ギヤを備えてあるとともに、前記入力ギヤにブレーキディスクを一体回転自在に係合させてある請求項１記載の芝刈り機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンからの駆動力を伝動ケースによって左右一対の静油圧式無段変速装置に分岐させて伝達するとともに、前記左右一対の静油圧式無段変速装置の出力を左右一対の減速伝動機構によって左右走行装置に各別に減速して伝達するように構成してある芝刈り機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記芝刈り機は、左右一対の静油圧式無段変速装置を各別に変速操作することにより、左右走行装置の駆動速度や駆動方向が相違して車体の操向操作が行なえるものである。この種の芝刈り機として、従来、たとえば特許文献１に示されるものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６７７２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記芝刈り機においては、静油圧式無段変速装置の入力回転速度が低速になると無段変速装置に駆動不良が発生することから、無段変速装置には、所要回転速度より低下することがない駆動力を入力するように構成する必要がある。また、無段変速装置が最高速度の伝動状態に変速操作されても、走行装置には必要なものとして設定した駆動トルクで動力伝達されるように構成する必要がある。このため、減速伝動機構に所要の減速伝動比を具備させ、無段変速装置の入力回転速度を所要回転速度にしながら走行装置に所要トルクの駆動トルクを伝達させる伝動を減速伝動機構による減速伝動のみで実現化すると、減速伝動機構の減速伝動比を大にする必要が生じていた。すると、減速伝動機構における伝動ギヤが大径化するとかギヤ列が多くなるなど、減速伝動機構が大型化していた。
【０００５】
本発明の目的は、無段変速装置も走行装置も所要の回転速度や駆動トルクの駆動力で駆動しながら減速伝動機構を小型化できる芝刈り機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００７】
〔構成〕
エンジンからの駆動力を伝動ケースによって左右一対の静油圧式無段変速装置に分岐させて伝達するとともに、前記左右一対の静油圧式無段変速装置の出力を左右一対の減速伝動機構によって左右走行装置に各別に減速して伝達するように構成してある芝刈り機において、前記左右一対の静油圧式無段変速装置を、変速域の全体において油圧ポンプの一回転当たりの吐出油量が油圧モータの一回転当たりの排出油量より小である状態で駆動されるように構成してある。
【０００８】
〔作用〕
静油圧式無段変速装置を、変速域の全体において油圧ポンプの一回転当たりの吐出油量が油圧モータの一回転当たりの排出油量より小である状態で駆動されるように構成してあるから、この無段変速装置を最高速度の伝動状態に変速操作した場合でも、無段変速装置の出力速度が入力速度の割には低速になる。これにより、減速伝動機構に減速比が比較的小の減速伝動比を具備させても、静油圧式無段変速装置には回転数不足のない駆動力が入力されながら、無段変速装置を如何なる速度状態に変速操作しても、走行装置にはトルク不足のない駆動トルクで駆動力が伝達される伝動を行なわせられる。
【０００９】
〔効果〕
従って、無段変速装置に回転数不足のない駆動力が入力されて無段変速装置の駆動が強固に行なわれるようにでき、かつ、無段変速装置を如何なる速度状態に変速操作しても走行装置にトルク不足のない駆動力が伝達されて走行装置が強固に駆動されるようにできる。その割には、減速伝動機構として減速伝動比が小さくて軽量かつコンパクトなものを採用して車体の地上高さや重心高さを低くし、傾斜や凹凸が多いとか激しい作業箇所であっても、安定良くかつスムーズに走行して能率よく芝刈り作業できる。
【００１０】
請求項２による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【００１１】
〔構成〕
請求項１による発明の構成において、前記左右一対の減速伝動機構に、前記静油圧式無段変速装置の出力軸にギヤ形成加工を施して一体回転自在に設けた入力ギヤを備えてあるとともに、前記入力ギヤにブレーキディスクを一体回転自在に係合させてある。
【００１２】
〔作用〕
減速伝動機構に、静油圧式無段変速装置の出力軸にギヤ形成加工を施して一体回転自在に設けた入力ギヤを備えてあるとともに、入力ギヤにブレーキディスクを一体回転自在に係合させてあるから、出力軸が減速伝動機構の入力ギヤ、及び、ブレーキディスクの支持部材になっている。これにより、特別な入力ギヤやブレーキディスク支持部材を必要とすることなく減速伝動機構及びブレーキを得られる。また、走行装置に対するブレーキが減速伝動機構の出力ギヤを介して効率よく掛かり、ブレーキディスクとして小径なものを採用しながら強固にブレーキを掛けられる。
【００１３】
〔効果〕
従って、出力軸を入力ギヤ及びブレーキディスク支持部材を構成する部材に利用して減速伝動機構及びブレーキを構造簡単かつコンパクトに得られる。さらに、小径なブレーキディスクを採用してこの面からもコンパクトに得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１、図２に示すように、左右一対のキャスタ車輪で成る前車輪１と左右一対の駆動自在な後車輪２によって自走し、車体後端部に位置するエンジン３を有した原動部、この原動部の前側に位置する運転座席４を有した運転部、運転座席４の後側近くに位置する転倒保護枠５のそれぞれが装備された自走車体の車体フレーム１０の前後輪間に、リンク機構６を介して芝刈り装置７を連結して、乗用型芝刈り機を構成してある。
【００１５】
この芝刈り機は、運転座席４の下方に位置する単動形のリフトシリンダ８により、リンク機構６を車体フレーム１０に対して上下に揺動操作して、芝刈り装置７をモーアデッキ７ａの前後側に位置するゲージ輪７ｂが接地した下降作業位置と、ゲージ輪７ｂが地面上から浮上した上昇非作業位置とに昇降操作し、芝刈り装置７を下降作業位置にして車体を走行させると、芝刈り装置７がモーアデッキ７ａの内部の車体横方向に並ぶ複数箇所において前記エンジン３からの駆動力で車体上下方向の軸芯まわりで回動するブレード（図示せず）によって芝を刈り取り、刈り芝をモーアデッキ７ａの横一端側の排出口７ｃから放出していくものであり、詳しくは、次の如く構成してある。
【００１６】
図３、図４に示すように、車体フレーム１０は、左右一対の車体前後向きの車体メインフレーム１１、左右の車体メインフレーム１１の前端部どうしにわたって連結している前フレーム１２、左右の車体メインフレーム１１の中間部どうしにわたって連結している走行及び作業用の伝動装置１３、左右の車体メインフレーム１１の後端部どうしにわたって連結している後フレーム１４、前記前フレーム１２と前記伝動装置１３の間で左右の車体メインフレーム１１どうしを連結している連結フレーム１５を備えて構成してある。左右の車体メインフレーム１１のいずれもは、前記前連結フレーム１２に前端部が連結し、後端部が前記伝動装置１３に連結している前車体フレーム部１６、及び、前記伝動装置１３に前端部が連結し、後端部が前記後連結フレーム１４に連結している後車体フレーム部１７を備えて構成してある。
【００１７】
左右前輪１は、前記前フレーム１２が備えている前輪支持部１２ａに中間部が車体前後向きの軸芯まわりで回動自在に連結している一本の前輪支持杆１８の遊端部に支持させてある。左右後輪２は、前記伝動装置１３が備えている後車軸２ａに支持させてある。前記リンク機構６は、左右の車体メインフレーム１１の前記前車体フレーム部１６どうしにわたって支持させてある。運転座席４は、前記左右の前車体フレーム部１６の後端側どうしにわたって連結している図４の如き座席支持フレーム１９に支持させてある。前記エンジン３は、車体メインフレーム１１の前記後車体フレーム部１７と後連結フレーム１４にわたって連結している図３の如きエンジン搭載フレーム３ａに支持させてある。
【００１８】
図５に示すように、前記転倒保護枠５は、車体フレーム１０の両横側に固定されている下部枠５ａと、この左右一対の下部枠５ａの上端部どうしにわたって起立使用姿勢と、倒伏格納姿勢とに切り換え自在に支持させてある上部枠５ｂと、左右の下部枠５ａの中間部どうしを連結している連結枠５ｃとによって連結してある。
【００１９】
前記伝動装置１３は、図６、図７に示すように、上端側で入力軸３１が車体後方向きに突出している伝動ケース３０、この伝動ケース３０の上端側の両横側部にケーシング４１の一方の横側部が連結している無段変速装置４０、前記左側の無段変速装置４０の車体横外側の横側部に上端側が連結し、下端側で前記左後車軸２ａを回転自在に支持している減速伝動ケース５０、前記右側の無段変速装置４０の車体横外側の横側部に上端側が連結し、下端側で前記右後車軸２ａを回転自在に支持している減速伝動ケース５０を備えて構成してある。
【００２０】
図７に示すように、前記伝動ケース３０の前記入力軸３１は、回転軸２１によってエンジン３の出力軸３ａに連動させてある。前記伝動ケース３０の内部に、車体横向きの１本の筒軸型の走行用分岐伝動軸３２、及び、この走行用分岐伝動軸３２に対して前記入力軸３１から動力伝達するギヤ機構３３を設けてある。伝動ケース３０の下端側に車体前後向きの作業用出力軸３４を支持させ、この作業用出力軸３４に対して前記入力軸３１から動力伝達するギヤ利用の作業用伝動機構３５を伝動ケース３０の内部に設けてある。前記作業用出力軸３４は、図１の如く回転軸２２により芝刈り装置７のモーアデッキ７ａの上面側に位置している入力軸７ｄに連動させてある。
【００２１】
図６、図７に示すように、前記左右の無段変速装置４０のいずれもは、前記伝動ケース３０の横側部に車体内側の横側部が連結しているケーシング本体４１ａとこのケーシング本体４１ａの車体横外側の横側部に連結しているポートブロック４２とで成る前記ケーシング４１の内部に、可変容量形のアキシャル形プランジャポンプ４３、及び、定容量形のアキシャル形プランジャモータ４４を設けるとともに、このポンプ４３とモータ４４のポートどうしを、前記ポートブロック４２の内部に設けた油路（図示せず）で連通させることによって構成してある。すなわち、ポンプ４３からの圧油によってモータ４４を駆動するように静油圧式無段変速装置に構成してある。これにより、左右いずれの無段変速装置４０も、ポンプ４３の斜板角を変更することにより、ポンプ４３の入力軸で成る入力軸４５の駆動力を前進側の駆動力に変換して、かつ、無段階に変速してモータ４４の出力軸で成る出力軸４６から出力するように前進伝動状態になるとか、入力軸４５の駆動力を後進側の駆動力に変換して、かつ、無段階に変速して出力軸４６から出力するように後進伝動状態になるとか、出力軸４６からの出力を停止するように中立状態になる。
左側の無段変速装置４０の入力軸４５は、伝動ケース３０の前記走行用分岐伝動軸３２の一端側に、右側の無段変速装置４０の入力軸４５は、前記走行用分岐伝動軸３２の他端側にそれぞれスプライン係合によって一体回転するように連結してある。
【００２２】
前記左後輪用の減速伝動ケース５０も、前記右後輪用の減速伝動ケース５０も、図８に示すように、前記無段変速装置４０の前記ポートブロック４２の下端側における車体横外側の側面がわに開口側の端部が当接するとともに複数本の連結ボルトで締め付け連結されていて開口５０ａがポートブロック４２で閉じられた状態になっている伝動ケース本体５０ｂと、前記ポートブロック４２とによって構成してある。左後輪用の減速伝動ケース５０の内部にも、右後輪用の減速伝動ケース５０の内部にも、無段変速装置４０の前記出力軸４６に歯切り加工を施して設けた入力ギヤ５１と、この入力ギヤ５１に噛合った状態で後車軸２ａに対してスプライン係合によって一体回動自在に連結している出力ギヤ５２とを備えて構成したギヤ利用の減速伝動機構５３を設けてある。減速伝動機構５３の入力ギヤ５１と出力ギヤ５２の間の伝動比を減速伝動比にしてある。
【００２３】
これにより、伝動装置１３は、エンジン３の出力軸３ａから回転軸２１によって伝達される駆動力を入力軸３１によって伝動ケース３０に入力し、この伝動ケース３０のギヤ機構３３と伝動機構３５とによって走行用と作業用とに分岐させる。走行用に分岐させた駆動力は、伝動ケース３０の走行用分岐伝動軸３２によって左側の無段変速装置４０の入力軸４５と、右側の無段変速装置４０の入力軸４５とに分岐させて伝達し、左側の無段変速装置４０に伝達した駆動力は、この無段変速装置４０によって前進側や後進側の駆動力に変換するとともに前進側においても後進側においても無段階に変換して出力軸４６から左側の減速伝動ケース５０に入力し、この減速伝動ケース５０の減速伝動機構５３によって減速して左後車軸２ａに伝達することで左後輪２に伝達し、右側の無段変速装置４０に伝達した駆動力は、この無段変速装置４０によって前進側や後進側の駆動力に変換するとともに前進側においても後進側においても無段階に変換して出力軸４６から右側の減速伝動ケース５０に入力し、この減速伝動ケース５０の減速伝動機構５３によって減速して右後車軸２ａに伝達することで右後輪２に伝達する。そして、伝動ケース３０で作業用に分岐させた駆動力は、作業用出力軸３４によって伝動ケース３０から車体前方側に出力して回転軸２２に伝達することで芝刈り装置７に伝達する。
【００２４】
左右いずれの無段変速装置４０においても、ケーシング４１の上端部の外側に位置する図６の如き変速操作部４７の揺動操作によって前記ポンプ４３の斜板角を変更操作するように構成し、左側の無段変速装置４０の前記変速操作部４７は、運転部に位置する図２の如き左右一対の操向レバー２３ａ，２３ｂのうちの左側の操向レバー２３ａに対して、右側の無段変速装置４０の前記変速操作部４７は、前記左右一対の操向レバー２３ａ，２３ｂのうちの右側の操向レバー２３ｂに対してそれぞれリンク機構（図示せず）を介して連動させてある。
つまり、左右一対の操向レバー２３ａ，２３ｂを各別に車体前後方向に揺動操作して左右一対の無段変速装置４０を各別に変速操作し、左右後輪２を前進側や後進側に同一の駆動速度で駆動することによって車体を直進前進させるとか直進後進させ、左右後輪２を異なる駆動速度で駆動するとか異なる駆動方向に駆動することによって車体の走行方向を変更するようにしてある。
【００２５】
図７に示すように、前記伝動ケース３０の内部に位置する前記作業用伝動機構３５に作業クラッチ３６を備えてあり、この作業クラッチ３６により、前記入力軸３１から前記作業用出力軸３４に対する伝動を入り状態と切り状態とに切り換えることによって芝刈り装置７の駆動を入り切りするようにしてある。
【００２６】
図８に示すように、前記左右の減速伝動ケース５０それぞれに、前記無段変速装置４０の前記出力軸４６に取り付けた複数枚のブレーキディスク６１を備えた走行用ブレーキ６０を設けてある。
左右いずれの走行用ブレーキ６０も、前記ブレーキディスク６１の他に、減速伝動ケース５０の支持部５４に支持させた複数枚の摩擦プレート６２、操作リング６３などを備えて構成してある。前記各ブレーキディスク６１は、前記出力軸４６に外嵌する取り付け孔に設けたスプライン歯の作用により、出力軸４６の前記入力ギヤ５１に対して摺動するように、かつ、一体回転するように係合している。前記各摩擦プレート６２は、前記支持部５４に対して出力軸４６に沿う方向に摺動するように、かつ、相対回転しないように係合している。
【００２７】
すなわち、減速伝動ケース５０の外部に位置している操作レバー６４が回転支軸６４ａの軸芯まわりで揺動操作されると、回転支軸６４ａの端部に一体回転自在に付いている操作カム６５が操作リング６３を設定回転角だけ回転操作する。すると、操作リング６３がカムボール６６の作用によってブレーキディスク６１の方に摺動操作されてこのブレーキディスク６１及び摩擦プレート６２を前記支持部５４に固定の支持リング６７に押し付け操作し、走行用ブレーキ６０は、ブレーキディスク６１に摩擦制動力を作用させて、この摩擦制動力を入力ギヤ５１及び出力ギヤ５２を介して後車軸２ａに作用させることにより、後車輪２に摩擦ブレーキを掛けるようにブレーキ入りになる。
【００２８】
左右いずれの無段変速装置４０においても、ポンプ４３の各プランジャの容量がモータ４４の各プランジャの容量より小になるように容量設定してある。つまり、前進側においても後進側においても、変速操作可能な最低速度から最高速度のいずれの速度の伝動状態に変速操作した場合でも、ポンプ４３の一回転当たりの吐出油量がモータ４４の一回転当たりの排出油量より小になる状態で駆動されるように構成してある。すなわち、無段変速装置４０を最高速度の伝動状態に変速操作した場合でも、無段変速装置４０の出力速度が入力速度の割には低速になるようにしてある。
【００２９】
つまり、無段変速装置４０の入力回転速度が低速になると無段変速装置４０に駆動不良が発生することから、無段変速装置４０には回転数不足のない駆動力が入力されながら、無段変速装置４０を如何なる速度状態に変速操作しても、後輪２にはトルク不足のない駆動トルクで駆動力が伝達される伝動を行なわせる必要がある。この伝動を減速伝動機構５３による減速伝動のみで実現化すると、減速伝動機構５３の減速伝動比を大にする必要が生じるが、減速伝動機構５３に減速比が比較的小の減速伝動比を具備させて減速伝動機構５３のコンパクト化を図りながら、その伝動が行なわれるようにしてある。
【００３０】
前記左右の車体メインフレーム１１それぞれの前記前車体フレーム部１６及び前記後車体フレーム部１７の前記伝動装置１３に対する連結、及び、前記転倒保護枠５の前記左右の下部枠５ａの車体フレーム１０に対する固定は、図９〜図１１に示す如く行なってある。
【００３１】
すなわち、前車体フレーム部１６の図１２の如き後端部１６ａは、左右の無段変速装置４０の一方のポートブロック４２の前端側で、このポートブロック４２に連結している前記減速伝動ケース本体５０ｂから外れている部分４２ａの車体横外向きの側面に当て付けて複数本の連結ボルト１６ｂによって締め付け連結してある。後車体フレーム部１７の前端部１７ａは、左右の無段変速装置４０の一方のポートブロック４２の後端側で、このポートブロック４２に連結している前記ケーシング本体４１ａから外れている部分４２ｂの車体内向きの側面に当て付けて複数本の連結ボルト１７ｂによって締め付け連結してある。
転倒保護枠５の左右の下枠部５ａそれぞれの基端側部５ｄを、前記左右の前車体フレーム部１６の一方の後端部１６ａと車体横方向に重なり合い、かつ、下部枠５ａの基端側部５ｄが前車体フレーム部１６より車体内側に位置する状態にして、前記複数本の連結ボルト１６ｂによる前車体フレーム部１６との共締めによって前記ポートブロック４２の前端部４２ａに締め付け連結してある。
【００３２】
〔別実施形態〕
車輪２に替え、クローラ式走行装置を採用したものにも本発明は適用できる。従って、車輪２、クローラ式走行装置を総称して走行装置２と呼称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用型芝刈り機全体の側面図
【図２】乗用型芝刈り機全体の平面図
【図３】車体フレームの平面図
【図４】車体フレームの側面図
【図５】転倒保護枠の後面図
【図６】伝動装置の一部断面状態での後面図
【図７】伝動装置の概略図
【図８】無段変速装置及び減速伝動ケースの断面図
【図９】前車体フレーム部及び後車体フレーム部の連結構造を示す車体外側から見た側面図
【図１０】前車体フレーム部及び後車体フレーム部の連結構造を示す車体内側から見た側面図
【図１１】前車体フレーム部及び後車体フレーム部の連結構造を示す平面図
【図１２】前車体フレームの後端部及び転倒保護枠の基端側部を示す斜視図
【符号の説明】
２　　　　　　走行装置
３　　　　　　エンジン
３０　　　　　伝動ケース
４０　　　　　静油圧式無段変速装置
４３　　　　　静油圧式無段変速装置の油圧ポンプ
４４　　　　　静油圧式無段変速装置の油圧モータ
４６　　　　　静油圧式無段変速装置の出力軸
５１　　　　　減速伝動機構の入力ギヤ
５３　　　　　減速伝動機構
６１　　　　　ブレーキディスク
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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