草刈り機

【課題】草刈り機刈り取り部の刈り刃の回転動力の「入り」「切り」は従来刈り刃クラッチレバーを操作することによりベルトテンション式クラッチ機構を「入り」「切り」していた。これはベルト張力に逆らうレバー操作になる為ある程度の腕力を必要とし、特に慣れない高齢者や女子にはかなりの労力を強いていて煩わしい操作になっていた。又他のレバーとの誤操作もあり刈り刃の高速回転動力を入り切りする為他のレバーに比べ危険性もあった。本発明はこの刈り刃クラッチレバーを「入り」「切り」するレバー操作の煩わしさを解決、解放し、操作性を高め草刈り機刈り取り作業の安全性、作業性に優れた草刈り機を提供する。
【解決手段】刈り取り部の刈り刃の回転動力を「入り」「切り」するクラッチ操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータ、又は電磁クラッチで行う構成にした。

【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、刈り取り部の刈り刃の回転動力を「入り」「切り」する刈り刃クラッチ操作方法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１、２）操縦系としてはこれが一般的であるがステアリングホイール以外はレバー操作がほとんどである。同類の他農業機械と同様レバー本数が多いため作業操縦操作にはかなり熟練を必要とする。特に刈り刃のクラッチレバーは刈り刃を高速回転させるため危険度が高く、安全上他の操作レバーとは特に区別する必要性がいわれていた。
【特許文献１】実開平０６−５５３２０
【特許文献２】特開２００２−０３４３１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
刈り取り部の刈り刃の回転動力の「入り」「切り」は従来主にシート近傍に配設されるレバー類操作パネルの中の刈り刃クラッチレバーを操作することによりベルトテンション式クラッチ機構を「入り」「切り」していた。（特許文献２）これはベルト張力に逆らうレバー操作になる為ある程度の腕力を必要とし、特に慣れない高齢者や女子にはかなりの労力を強いていて煩わしい操作になっていた。又前記レバー本数の多さから他のレバーとの誤操作もあり操作性を複雑なものにし、特に刈り刃クラッチレバーは刈り刃の高速回転動力を入り切りするため他のレバーに比べ危険性もあった。本発明はこの刈り刃クラッチレバーを「入り」「切り」するレバー操作の煩わしさを解決、解放し、操作性を高め草刈り機刈り取り作業の安全性、作業性に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、刈り取り部の刈り刃の回転動力を「入り」「切り」するクラッチ操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータ、又は電磁クラッチで行う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】
スイッチで刈り刃クラッチを「入り」「切り」できるため労力を必要とせず草刈り機の操作性が向上し草刈り作業性が向上する。
【０００７】
特に重要なレバー操作がなくなったことで操作が単純になり草刈り機の操作性が向上し草刈り作業性が向上する。
【０００８】
操作性の向上により草刈り機の安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
電動制御の良さを生かし刈り刃クラッチの投入状況を表示させることで、より安全性が高まる。
【実施例１】
【００１０】
本発明の第一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明草刈り機の実施例で右側面図、図２は本発明草刈り機の刈り刃クラッチの操作機構を示す平面図、図３は電動アクチュエータ機構を示す図である。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。一方、エンジンプーリ２１から別に変速機プーリ３１で受け、変速機３を介し走行駆動車輪６により駆動走行し、ステアリング４の操作で前輪５を操舵し操縦する。
【００１１】
本発明草刈り機の電動アクチュエータによる刈り刃クラッチ構成を説明する。刈り刃クラッチはてこレバー１３１を図２のワイヤー方向に引っ張り支軸１３２の周りに回動させテンションプーリ１３を作業ベルトに押圧させることでクラッチ「入り」になり、エンジンプーリ２１から刈り刃プーリ１２へエンジン出力が伝動される。またワイヤーを戻せばベルト張力バックで「切り」になる。従来はこのワイヤー（あるいはロッド）操作をレバーで手動で行っていたものである。一方刈り刃プーリ１２には刈り刃ブレーキ１４が常時バネ力で当接していて刈り刃はブレーキ「入り」状態にある。これも図２のワイヤー方向に引っ張り支軸１４１の周りに回動させ当接解除させることでブレーキ「切り」にできる。即ち従来はこれら二本のワイヤー操作（クラッチ「入り」、ブレーキ「切り」）を一本のレバーで手動で行っていたものである。本発明草刈り機ではこれの電動化を実現し飛躍的に発展させたものである。従来のクラッチレバーの代わりにクラッチスイッチ１９を操作することで、モータ制御ユニット１８が電動アクチュエータであるモータ＆ワイヤーユニット１５へバッテリー７の電力をハーネス８を通じて給電し、モータ＆ワイヤーユニット１５はプーリレバー１３１に連結されているクラッチワイヤー１６と刈り刃ブレーキ１４に連結されているブレーキワイヤー１７の「引き」「戻し」を行い刈り刃クラッチの「入り」「切り」と刈り刃ブレーキの「切り」「入り」を行う。
【００１２】
本発明草刈り機の電動アクチュエータであるモータ＆ワイヤーユニット１５について説明する。図３の上二つは二面図である。ユニット１５は主にモータ１５１、減速ギヤ対１５２、１５３、カム板１５４、リミットスイッチ対１５７、１５８などで構成されている。カム板１５４には二つの支軸が固着されており、一方の支軸１５５にはクラッチワイヤー１６が、もう一方の支軸１５６にはブレーキワイヤー１７の一端が軸支されている。モータ１５１は正逆回転動作するが減速ギヤ１５３の軸に固着されたカム板１５４の角部がリミットスイッチ１５７又は１５８を動作させた瞬間に停止させる構成にしており、カム板１５４は図中矢印方向にリミットスイッチ１５７と１５８との間で回動する。このカム板１５４の回動動作により各ワイヤー１６、１７は「引き」「戻し」される。中央図はカム板１５４が時計回りに回動しリミットスイッチ１５７が動作した位置で、ワイヤー１６、１７の「戻し」状態で停止した図である。それに対し下図は反時計回りに回動しリミットスイッチ１５８が動作した位置で、ワイヤー１６、１７の「引き」状態で停止した図である。支軸１５５と１５６との位置の違いはクラッチとブレーキとのワイヤーの引き量の違いによる。こうしたモータとリミットスイッチを使用したワイヤー制御は従来からの技術であるが、ほとんどが単独制御で且つコンポーネントが別配置になる場合が多かった。本発明ではこれをワイヤー２本１６・１７同時制御化を実現し且つ小型ワンユニット化を実現した。カム板１５４上の支軸１５５、１５６の回動軌跡とワイヤー１５、１６のストロークとの関係を詳細解析し、繰り返し試験確認を行った結果である。
【００１３】
図４に制御ブロック構成を示す。スイッチ１９をオンするとモータ制御ユニット１８が動作しモータ＆ワイヤーユニット１５を駆動し、ワイヤー１５、１６を引きクラッチ「入り」、ブレーキ「切り」にする。逆にスイッチ１９をオフするとワイヤー１５、１６を戻しクラッチ「切り」、ブレーキ「入り」になる。モータ制御ユニット１８はフロントボンネット内に装着している（図５）。ボンネット内の他のユニットはこのシステムとは別の制御用である。スイッチ１９は操作し易いようにステアリングホイール４１下のステアリングパネルに配設している（図６）。特に重要な刈り刃クラッチ操作用として他のスイッチ類とは区別し大型で且つ照光式のものを使用している。刈り刃クラッチが投入されている間点灯させるようにし、刈り刃が高速回転中であることを表示している。従来の刈り刃クラッチレバーを無くしスイッチ操作にし且つ大型点灯表示付きのものにしたことで、刈り取り作業の労力を大幅に軽減し、且つ安全性を高めることができた。パネルの他のスイッチ類はこのシステムとは別の制御用である。
【００１４】
実施例ではアクチュエータにモータを使用したが、別にシリンダなど直動アクチュエータでも可能である、アクチュエータユニットは大きくなり又幾分高価になるがより精密なワイヤーストローク制御ができる。またこれらテンションプーリ１３を使用する電動ベルトテンション方式とは別に高価になるが直接電磁クラッチを使用することもできる。通常刈り刃プーリ１２側かエンジンプーリ２１側に連結して使用される。高価にはなるが、作業ベルトを繰り返しテンションプーリ１３で押圧する必要が無くなる為ベルトの寿命が延びる、実施例のようなモータ＆ワイヤーユニット１５の様なアクチュエータユニットを必要としない、などベルトテンション式にはないメリットがある。実施例は機体の従来構造を大きく変更することなく且つローコストで電動化に成功したものである。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
ベルトテンション式クラッチ機構を使用する中小型の農業機械、土木建設機械など全ての中小型作業機械に使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本第１実施例を示す草刈り機の右側面図である。
【図２】本第１実施例草刈り機の刈り刃クラッチの電動操作系を示す平面図である。
【図３】本第１実施例草刈り機の刈り刃クラッチの電動操作を行う電動アクチュエータの詳細図である。
【図４】本第１実施例草刈り機の刈り刃電動クラッチ制御を示すブロック図である。
【図５】本第１実施例草刈り機の刈り刃電動クラッチの電動操作制御に関わる制御ユニットの装着状態を示す正面図である。
【図６】本第１実施例草刈り機の刈り刃クラッチスイッチの配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１刈り取り部
２エンジン
３駆動用変速機
４ステアリング
５前輪
６駆動後輪
７バッテリー
８ワイヤーハーネス
１１刈刃
１２刈刃プーリ
１３テンションプーリ
１４刈り刃ブレーキ
１５モータ＆ワイヤーユニット
１６クラッチワイヤー
１７ブレーキワイヤー
１８モータ制御ユニット
２１エンジンプーリ
３１変速機入力プーリ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の操舵前輪と駆動後輪又は駆動前輪又は駆動前後輪と、前後輪間に刈り取り部とを配設した小型乗用草刈り機において、前記刈り取り部の刈り刃の回転動力を「入り」「切り」するクラッチ操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータ、又は電磁クラッチで行う構成にした小型乗用草刈り機。
【請求項２】
前記刈り刃の回転動力を「入り」「切り」するクラッチ機構をベルトテンション式とす小型乗用草刈り機において、テンションプーリの伝動ベルトへの押圧操作を、モータ又はシリンダなどの電動アクチュエータで行う構成にした請求項１に記載する小型乗用草刈り機。

【図１】