草刈り用作業機械のフィルタ装置

【課題】本発明の草刈り用作業機械のフィルタ装置は、フィルタ面積を増大させて、目詰まりするまでの時間を長くし、作業効率を改善する。
【解決手段】エンジン２２の上方には、上部フィルタ機構１００が設けられており、ラジエータ２３の前面には側部フィルタ機構２００が設けられている。上部フィルタ機構１００では、凹凸を有するスポンジ状の第２上部フィルタ１２０を、三角屋根形状となるように向かい合わせで配置する。これにより、凹凸の無いフィルタを平面上に敷き詰める場合に比べて、フィルタ面積が増大する。側部フィルタ機構２００には、流入制御部２３０が設けられている。流入制御部２３０は、側部フィルタ機構２００が上部フィルタ機構１００よりも早期に目詰まりしないように、空気量を制限する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ハンマーナイフモア等のような自走式または乗用式の草刈り用作業機械に用いられるフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、堤防等の傾斜地や荒れ地等の不整地に生い茂る雑草や樹木を刈り取るために、ハンマーナイフモアのような草刈り用作業機械が用いられる（特許文献１）。草刈り用作業機械は、内蔵エンジンから生じる力を用いて、草や茎を刈取り、破砕する。草刈り用作業機械はフィルタを備えており、このフィルタによって、草や茎その他の破片がエンジン等に供給される空気中に混入するのを防止している。
【０００３】
草や茎の破片がフィルタに付着して、フィルタが目詰まりすると、エンジンへの吸気が妨げられたり、車体内部の温度が上昇する。そこで、オペレータは、定期的または不定期に、フィルタを手作業で清掃する。
【０００４】
草刈り用作業機械のフィルタ装置に関する技術ではないが、フィルタが目詰まりした場合に、冷却ファンを逆回転させて異物を吹き飛ばすようにした技術が提案されている（特許文献２，特許文献３，特許文献４，特許文献５）。
【特許文献１】特開平１１−２２５５３０号公報
【特許文献２】実開昭４７−２９１６０号公報
【特許文献３】特開２００６−２６２７５３号公報
【特許文献４】特許第２８１３６５５号明細書
【特許文献５】実公平２−２０４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一つの従来技術では、ときどき冷却ファンを逆回転させて、フィルタに付着した空気中の異物を外部に吹き飛ばし、フィルタを自動的に清掃させる。従って、冷却ファンを逆回転可能にするための可動機構が必要となり、構成が複雑化し、メンテナンス性が低下し、製造コストも増大する。
【０００６】
別の従来技術では、エンジン室の上部に、複数の平板なスポンジ状のフィルタを屋根型に配置することにより、フィルタ面積を増大させ、フィルタの目詰まりを低減する。しかしながら、エンジン室の上部空間には限りがあるため、十分に広いフィルタ面積を得るのは難しい。
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、フィルタの表面積を増大させることのできる草刈り用作業機械のフィルタ装置を提供することにある。本発明の他の目的は、フィルタの清掃作業を軽減できるようにした草刈り用作業機械のフィルタ装置を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、フィルタの表面積を増大させることができ、フィルタが目詰まりする頻度を低減することができる草刈り用作業機械のフィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従う、草刈り用作業機械のフィルタ装置は、走行しながら草を刈る草刈り用作業機械のエンジン室に清浄な空気を供給するためのフィルタ装置であって、エンジン室の上部に設けられ、外気中の異物を除去してエンジン室内に供給する上部フィルタ機構を備えており、上部フィルタ機構は、エンジン室の上部に設けられる上部フィルタ室の壁部に設けられ、比較的大きな異物を除去する第１上部フィルタと、上部フィルタ室内に三角屋根形状となるように向かい合わせに配置され、比較的小さな異物を除去する複数の第２上部フィルタと、を備え、第２上部フィルタは、凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材から形成されていることを特徴とする。ここで、比較的大きな異物としては、例えば、刈り取られた草や茎の断片、小石等を挙げることができる。比較的小さな異物としては、例えば、塵埃等を挙げることができる。
【０００９】
好ましくは、各第２上部フィルタは、凹部に比較的小さな異物を溜めることができ、凸部が露出するように形成される。
【００１０】
さらに、エンジン室の側部には、冷却ファンの近傍に位置して、外気中の異物を除去してエンジン室内に供給する側部フィルタ機構が設けられており、側部フィルタ機構は、比較的大きな異物を除去する第１側部フィルタと、第１側部フィルタの内側に設けられ、比較的小さい異物を除去する第２側部フィルタと、第２側部フィルタと冷却ファンとの間に設けられ、所定の複数の開口部を介して空気を流入させる流入制御部とを備えて構成することもできる。
【００１１】
流入制御部に設けられる各開口部の合計開口面積は、上部フィルタ機構からエンジン室内に流入する空気量と側部フィルタ機構からエンジン室内に流入する空気量との差異が少なくなるように設定することができる。
【００１２】
側部フィルタ機構には、各開口部を遮蔽するための遮蔽部を着脱可能に設けることもできる。
【００１３】
側部フィルタ機構の目詰まりを検知する検知手段からの信号に基づいて、目詰まりが検知された場合に作業者に報知する制御回路を設けてもよい。
【００１４】
本発明の他の観点に従う、草刈り用作業機械のフィルタ装置は、エンジン室の上部に設けられ、外気中の異物を除去してエンジン室内に供給する上部フィルタ機構を備えており、上部フィルタ機構は、エンジン室の上部に設けられる上部フィルタ室の壁部に設けられ、比較的大きな異物を除去する第１上部フィルタと、上部フィルタ室内に三角屋根形状となるように向かい合わせに配置され、比較的小さな異物を除去する複数の第２上部フィルタと、を備え、エンジン室の側部には、冷却ファンの近傍に位置して、外気中の異物を除去してエンジン室内に供給する側部フィルタ機構が設けられており、側部フィルタ機構は、比較的大きな異物を除去する第１側部フィルタと、第１側部フィルタの内側に設けられ、比較的小さい異物を除去する第２側部フィルタと、第２側部フィルタと冷却ファンとの間に設けられ、所定の複数の開口部を介して空気を流入させる流入制御部とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材からなる複数の第２上部フィルタを三角屋根形状となるように向かい合わせに配置するため、フィルタ面積を大きくすることができる。つまり、三角屋根形状とすることにより、各第２上部フィルタを同一平面上に配置する場合よりもフィルタ面積を増大させることができる。さらに、各第２上部フィルタを凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材からそれぞれ形成することにより、平板状のフィルタ素材を用いる場合に比べて、第２上部フィルタのフィルタ面積を増加させることができる。フィルタ面積が増大することにより、異物によって第２上部フィルタが目詰まりする時期を遅らせることができ、草刈り作業の効率が低下するのを抑制することができる。
【００１６】
凹部に比較的小さな異物を溜めることができ、凸部が露出するように第２上部フィルタを形成すれば、凹部が目詰まりした場合でも、凸部の頂上付近を介してエンジン室内に空気を送り込むことができ、エンジンが過熱状態になるのを抑制することができる。
【００１７】
さらに、冷却ファンの近傍に側部フィルタ機構を設けることにより、上部フィルタ機構と相俟って、合計フィルタ面積を増加させることができる。これにより、上部フィルタ機構及び側部フィルタ機構の両方が目詰まりする可能性を少なくし、エンジンが過熱状態になるのを抑制できる。
【００１８】
側部フィルタ機構に設けられる流入制御部により、上部フィルタ機構からエンジン室内に流入する空気量と側部フィルタ機構からエンジン室内に流入する空気量との差異が少なくなるように設定すれば、側部フィルタ機構が上部フィルタ機構よりも早期に目詰まりするのを防止でき、上部フィルタ機構と側部フィルタ機構とをほぼ均等に使用することができる。
【００１９】
側部フィルタ機構に、各開口部を遮蔽するための遮蔽部を着脱可能に設ければ、側部フィルタ機構を介してエンジン室内に流入する空気を遮断することができる。これにより、第１側部フィルタ及び第２側部フィルタに付着した異物を、草刈り作業中に生じる振動や重力によって自然に落下させることができる。
【００２０】
側部フィルタ機構の目詰まりを検知する検知手段からの信号に基づいて、目詰まりが検知された場合に作業者に報知する制御回路を設ければ、作業者は、遮蔽部を取り付けて、側部フィルタ機構を介する空気の流れを停止させ、第１側部フィルタ及び第２側部フィルタを、草刈り作業中に自然に清掃させることができる。
【００２１】
本発明の他の観点によれば、上部フィルタ機構及び側部フィルタ機構を備えるため、合計のフィルタ面積を増加させることができ、上部フィルタ機構及び側部フィルタ機構の両方が目詰まりする可能性を少なくし、エンジンが過熱状態になるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、草刈り用作業機械として、ハンマーナイフモアを例に挙げて説明する。以下に詳述するように、本実施形態では、ハンマーナイフモア１の上部及び側部にそれぞれ別々のフィルタ機構１００，２００を設ける。上部フィルタ機構１００では、凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材からなる複数の第２上部フィルタ１２０を、三角屋根形状となるように向かい合わせに配置する。側部フィルタ機構２００では、流入制御部２３０によって空気量を制限し、側部フィルタ２１０，２２０が早期に目詰まりするのを防止する。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図１２に基づいて第１実施例を説明する。先に、図１に基づいて、本実施例によるフィルタ装置の概略を説明し、次に、図２及び図３に基づいてハンマーナイフモア１の全体構成を説明し、次に、図４〜図１１に基づいてフィルタ装置の詳細な構成例を説明し、最後に、図１２に基づいて本実施例によるフィルタ装置の作用を説明する。
【００２４】
図１は、ハンマーナイフモア１（図２参照）に設けられるフィルタ装置の概略を示す説明図である。より詳細な構成は図を改めて後述する。
【００２５】
ハンマーナイフモア１のエンジン室２０（図４参照）には、エンジン２２が設けられている。エンジン室２０の上部には、上部フィルタ機構１００が設けられており、エンジン室２０の側部には側部フィルタ機構２００が設けられている。先に上部フィルタ機構１００の概略を説明し、次に、側部フィルタ機構２００の概略を説明する。
【００２６】
上部フィルタ機構１００は、例えば、エンジン室２０の上部に設けられる上部フィルタ室９（図４参照）に設けられる。上部フィルタ機構１００は、第１上部フィルタ１０１，１０２（図６，図８参照）と、複数の第２上部フィルタ１２０と、取付部１３０（図６，図９参照）と、接続部１４０とを備えている。
【００２７】
取付部１３０は、各第２上部フィルタ１２０を着脱可能に取り付けるための部材であり、図９に示すように各第２上部フィルタ１２０に対応する格子状の取付面１３１が設けられている。接続部１４０は、各第２上部フィルタ１２０により形成される、断面三角形状の空間とエンジン室２０内とを連通し、空気を流通させるための部材である。接続部１４０は、平板状に形成されている。接続部１４０の一端側には、ラジエータ２３の位置に対応して、空気流通口１４１が設けられている。
【００２８】
第１上部フィルタ１０１，１０２は、上部フィルタ室９と外部との境界に設けられ、例えば、パンチングボードのような、多数の穴を有する平板なフィルタ部材として形成されている。第１上部フィルタ１０１，１０２は、例えば、草や茎あるいは小石等のような、比較的大きな異物を除去する。第１上部フィルタ１０１，１０２を通過した空気は、矢示Ａ１１に示すように、各第２上部フィルタ１２０に向けて流入する。各第２上部フィルタ１２０は、例えば、塵埃等の比較的小さな異物を除去する。
【００２９】
本実施例では、２枚の第２上部フィルタ１２０を向かい合わせに配置して、三角屋根形状に形成する。さらに、本実施例では、三角屋根形状の第２上部フィルタ１２０のセットを、２組配置している。従って、本実施例では合計４枚の第２上部フィルタ１２０を使用している。理解の便宜上、図１では、各第２上部フィルタ１２０にそれぞれを識別するための符号（１）〜（４）を添えている。
【００３０】
図示の構成は一例であって、本発明はその構成に限定されない。例えば、第２上部フィルタ１２０（１）と１２０（４）、１２０（２）と１２０（３）を、それぞれ三角屋根形状に一体的に形成してもよい。この場合、第２上部フィルタ１２０の部品点数は、合計「２」となる。あるいは、第２上部フィルタ１２０（１）と１２０（２）、１２０（３）と１２０（４）とをそれぞれ長尺な平板状に一体化してもよい。この場合の第２上部フィルタ１２０の部品点数は合計「２」となる。さらに、１２０（１）〜１２０（４）を一つの三角屋根形状として一体化してもよい。この場合、第２上部フィルタ１２０の部品点数は合計「１」となる。
【００３１】
各第２上部フィルタ１２０は、図１の上側に示すように、凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材から形成される。矢示Ａ１１から第２上部フィルタ１２０内に流入する空気は、第２上部フィルタ１２０により比較的小さな異物が取り除かれる。
【００３２】
一方、矢示Ａ１２で示すように、第２上部フィルタ１２０の側面からも空気が上部フィルタ室９内に流入する。第２上部フィルタ１２０の側面は、板部１３２によって遮蔽されている。このため、矢示Ａ１２から流入した空気は、矢示Ａ１３に示すように第２上部フィルタ１２０の正面に回り込み、第２上部フィルタ１２０内に流入する。そして、各第２上部フィルタ１２０により異物の除去された空気は、矢示Ａ１４に示すように、空気流通口１４１を介してエンジン室２０内に流入する。なお、エンジン室２０内に流入した空気は、ラジエータ２３から熱を奪った後、エンジン室２０内の隙間を介して、外部に排出される。
【００３３】
各第２上部フィルタ１２０を空気が通過すればするほど、各凹部１２２には塵埃がそれぞれ蓄積されていく。これにより、凹部１２２の底面及び凹部１２２の側面（凸部１２１の側面でもある）は、溜まった塵埃により目詰まりを起こす。しかし、外方に向けて突出する凸部１２１の頂上付近には、塵埃は溜まりにくいため、凸部１２１の頂上付近は、目詰まりを起こしにくい。このため、凹部１２２に多くの塵埃が蓄積された場合でも、各凸部１２１の頂上付近を介して、空気を取り込むことができ、エンジン２２の過熱状態を防止することができる。
【００３４】
側部フィルタ機構２００の構成を説明する。側部フィルタ機構２００は、ラジエータ２３の外面側に位置している。図１１に示すように、ラジエータ２３の後面側には冷却ファン２４が設けられる。従って、側部フィルタ機構２００は、冷却ファン２４の近傍に位置して設けられていると言うこともできる。
【００３５】
側部フィルタ機構２００は、最も外側に位置する第１側部フィルタ２１０と、第１側部フィルタ２１０の内側に位置する第２側部フィルタ２２０と、第２側部フィルタ２２０の内側に位置する流入制御部２３０と、を含んで構成される。
【００３６】
第１側部フィルタ２１０は、第１上部フィルタ１０１，１０２と同様に、パンチングボードのような多数の穴を有する平板なフィルタ部材として形成される。矢示Ａ２０に示すように、最初に外気は第１側部フィルタ２１０を通過する。第１側部フィルタ２１０は、流入する空気に含まれる比較的大きな異物を除去する。第２側部フィルタ２２０は、例えば、平板なスポンジ状のフィルタとして構成されており、空気中に含まれる比較的小さな異物を除去する。
【００３７】
流入制御部２３０は、例えば、複数の開口部２３１を有する平板として構成されており、第２側部フィルタ２２０とラジエータ２３との間に設けられている。矢示Ａ２１に示すように、第２側部フィルタ２２０により異物の取り除かれた空気は、各開口部２３１を介してエンジン室２０内に流入し、ラジエータ２３から熱を奪う。
【００３８】
従って、流入制御部２３０に設ける開口部２３１の数、その面積、その位置によって、第２側部フィルタ機構２００を介してエンジン室２０内に供給される空気の量や向きを、ある程度は制御可能である。
【００３９】
ここで、本実施例では、以下のように流入制御部２３０の開口面積を決定している。まず、上部フィルタ機構１００のフィルタ面積（４枚の第２上部フィルタ１２０の合計面積）と側部フィルタ機構２００のフィルタ面積（１枚の第２側部フィルタ２２０の面積）との比をθＦとする。次に、上部フィルタ機構１００からの空気をエンジン室２０内に導くための空気流通口１４１の面積と側部フィルタ機構２００からの空気をエンジン室２０内に導くための各開口部２３１の合計面積との比をθＨとする。
【００４０】
本実施例では、θＦ≒θＨとなるように、流入制御部２３０の開口率を決定する。つまり、１個当たりの開口部２３１の面積と開口部２３１の合計数を決定している。本実施例では、円形状の開口部２３１を１２個形成する場合を図示するが、本発明は図示の例に限定されない。例えば、矩形状や三角形状等の他の形状の開口部２３１を、１２個以下または１２個以上形成してもよい。
【００４１】
θＦ≒θＨとなるように流入制御部２３０を設計することにより、側部フィルタ機構２００が上部フィルタ機構１００よりも先に目詰まりして閉塞してしまう事態を抑制することができる。換言すれば、上部フィルタ機構１００と側部フィルタ機構２００とを比較的均等に長時間使用することができる。
【００４２】
次に、ハンマーナイフモア１の構成を説明する。図２は、ハンマーナイフモア１の斜視図である。ハンマーナイフモア１は、後述のように、ハンマーのようなカッター１６（図３参照）を高速回転させながら走行することにより、雑草や小型の樹木等を破砕する装置である。ハンマーナイフモア１は、例えば、車両本体２と、クローラ３と、作業機４とを備えて構成される。
【００４３】
車両本体２の下側には、走行体としてのクローラ３が設けられている。車両本体２には、後述のように、エンジン２２や油圧装置（図示せず）を収容するためのエンジン室２０，機械室３０（図４参照）が設けられている。車両本体２の外側は、外装５によって覆われている。
【００４４】
車両本体２の上側には、カバー６が開閉可能に取り付けられている。カバー６の基端側は、車両本体２の前側に回動可能に取り付けられている。カバー６の先端側は、操縦装置８側に向けて延びるようにして設けられている。これにより、カバー６は、車両本体２の上側を覆うようにして、開閉可能に設けられる。カバー６を開くことにより、オペレータは、エンジン室２０や機械室３０の整備等を行うことができる。車両本体２の後側下部には、ステップ７が設けられている。オペレータは、ステップ７に立って、ハンマーナイフモア１を操作する。車両本体２の後側には、後述の操縦装置８が設けられており、操縦装置８を操作するオペレータを取り囲むようにして保護バー８Ａが設けられている。
【００４５】
車両本体２の前側には、「草刈り部」としての作業機４が上下に揺動可能に設けられている。作業機４は、例えば、カッターケース１０と、カッターカバー１１と、左右両側のリンク１２と、左右両側のバネ１３と、左右両側のソリ１４と、回転軸１５及び複数のカッター１６とを備えて構成される。
【００４６】
カッターケース１０は、図３に示すように、回転軸１５及びカッター１６を収容するものである。カッターケース１０の前側の下部には、カッターカバー１１がリンク１２及びバネ１３を介して、開閉可能に取り付けられている。この構成により、刈取り対象物である雑草等の背丈に応じて、カッターカバー１１の開口量が変化する。
【００４７】
雑草の背丈が低い場合、カッターカバー１１の開く量は小さくなる。これにより、小石等がカッターケース１０内から前方に飛散するのを防止する。雑草の背丈が高い場合、カッターカバー１１には開方向（上方向）への力が加わり、カッターカバー１１の開く量は大きくなる。これにより、背丈の高い雑草を大量にカッターケース１０内に取り込んで、破砕することができる。カッターケース１０の両側面の下側には、ソリ１４が設けられている。
【００４８】
図３は、カッターカバー１１を開いた状態で示す正面図である。カッターケース１０内に設けられた回転軸１５は、例えば、油圧モータ等によって回転される。回転軸１５には、その軸方向に離間して、ハンマナイフ型のカッター１６が複数設けられている。
【００４９】
図４は、ハンマーナイフモア１の側面図である。車両本体２は、エンジン室２０，機械室３０を備える。エンジン室２０は車両本体２の後側に、機械室３０は車両本体２の前側にそれぞれ位置する。エンジン室２０は、例えば、エンジン２２やラジエータ２３等を収容する。機械室３０は、例えば、燃料タンク３１及び作動油タンク３２等を収容する。エンジン室２０と機械室３０との間には、隔壁（不図示）が設けられる。
【００５０】
エンジン室２０の上部とカバー６との間には、上部フィルタ室９が設けられている。上部フィルタ室９には、上部フィルタ機構１００が設けられる。エンジン室２０の側面には、側部フィルタ機構２００が設けられる。各フィルタ機構１００，２００は、エンジン室２０内に清浄な空気を供給するためのものである。その詳細は後述する。
【００５１】
操縦装置８は、車両本体２の後側に設けられている。操縦装置８は、例えば、走行レバー８Ｂ、駐車ブレーキレバー、カッタークラッチレバー、作業機昇降スイッチ、エンジン回転数調整レバー、エンジン始動スイッチ、モニタパネル等を備えて構成される。なお、図中では、走行レバー８Ｂに符号を付し、他のレバーやスイッチ類は適宜省略することとする。
【００５２】
図５は、操縦装置８側から拡大して見た斜視図である。操縦装置８の構成等を簡略化して示している。図５に示すように、操縦装置８側には、ハンマーナイフモア１の左右両側に延びるようにして、一つの第１上部フィルタ１０１が設けられている。図８に示すように、ハンマーナイフモア１の上部側面には、他の一つの第１上部フィルタ１０２が設けられている。第１上部フィルタ１０１は、作業者の正面に位置するため上部正面フィルタと呼ぶことができる。他の第１上部フィルタ１０２は、ハンマーナイフモア１の側面に位置するため上部側面フィルタと呼ぶことができる。
【００５３】
図６は、上部フィルタ機構１００とエンジン室２０との関係を示す説明図である。図６では、図１に示す板部１３２を除いた状態で示す。図６中の右側は、ハンマーナイフモア１の後側に対応し、図６中の左側はハンマーナイフモア１の前側に対応する。
【００５４】
上部フィルタ機構１００は、上部フィルタ室９と外部との間を仕切るようにして設けられる２つの第１上部フィルタ１０１，１０２と、上部フィルタ室９内に設けられる三角屋根型フィルタ部１１０とから構成される。
【００５５】
三角屋根型フィルタ部１１０は、複数の第２上部フィルタ１２０と、取付部１３０と、接続部１４０とを備える。図８に示すように、取付部１３０は、全体として上向きに突出する三角形状ないし山形状に形成されており、格子状の取付面１３１を備えている。図７では、便宜上、取付面の格子を取り除いた状態で示す。
【００５６】
図７に示すように、三角屋根形状の取付部１３０の底面側には、平板状の接続部１４０が設けられている。接続部１４０には、ラジエータ２３に対応する位置に、矩形状の空気流通口１４１が形成されている。
【００５７】
図６に戻る。外気は、矢示Ａ１０に示すように、第１上部フィルタ１０１を介して上部フィルタ室９内に流入する。また、図１で述べたように、矢示Ａ１２に示すように、側面の第１上部フィルタ１０２を介して、別の外気が上部フィルタ室９内に流入する。各フィルタ１０１，１０２は、外気中の比較的大きな異物を除去する。
【００５８】
上部フィルタ室９内に流入した空気は、矢示Ａ１１に示すように、各第２上部フィルタ１２０を通過し、取付部１３０内の空間１３３に流入する。また、図１で述べたように、ハンマーナイフモア１の上部側面から上部フィルタ室９内に流入した空気は、図１中の矢示Ａ１３のように回り込んで、各第２上部フィルタ１２０に流入する。各第２上部フィルタ１２０によって、空気中の比較的小さな異物が取り除かれる。そして、清浄な空気は、矢示Ａ１４に示すように、エンジン室２０内に流入してラジエータ２３を冷却する。そして、ラジエータ２３を冷却した空気は、エンジン室２０内の隙間を介して、外部に排出される。
【００５９】
図６に示すように、各第２上部フィルタ１２０は、凹凸１２２，１２１を有するスポンジ状のフィルタ素材から形成される。第２上部フィルタ１２０の縦寸法をＬ１、横寸法をＷ１とすると、凹凸１２２，１２１を考慮しない投影面積は、Ｌ１×Ｗ１となる。本実施例では、凹凸１２２，１２１によってフィルタ表面積がＬ１×Ｗ１の約１．５倍程度となるように、第２上部フィルタ１２０の凹凸形状を決定する。なお、以上の数値は例示であって、本発明はそれに限定されない。
【００６０】
図８は、上部フィルタ機構１００，側部フィルタ機構２００及びエンジン室２０等の関係を示す斜視図である。図９は、各第２上部フィルタ１２０，第１側部フィルタ２１０，第２側部フィルタ２２０及びエンジン２２を取り除いた状態を示す斜視図である。
【００６１】
図１０は、側部フィルタ機構２００の組み立て斜視図である。図１で述べたように、外側から順番に、第１側部フィルタ２１０，第２側部フィルタ２２０，流入制御部２３０が着脱可能に設けられている。
【００６２】
図１１は、ラジエータ２３及び冷却ファン２４と各フィルタ機構１００，２００との関係を模式的に示す説明図である。エンジン２２の駆動軸２２Ａには、冷却ファン２４が設けられている。冷却ファン２４の前側には、ラジエータ２３が設けられている。ラジエータ２３の前側には、側部フィルタ機構２００が設けられている。ラジエータ２３の前側と側部フィルタ機構２００との間には隔壁２０Ａが設けられている。また、ラジエータ２３の上方には、上部フィルタ機構１００が設けられている。
【００６３】
ラジエータ２３は、エンジン２２から奪った熱を冷却するための熱交換装置である。ラジエータ２３は、多数のフィン２３Ａを備えている。ラジエータ２３は、各フィン２３Ａの表面から空気中に熱を放出させることにより、水等の媒体を冷却する。
【００６４】
エンジン２２の駆動力を利用して冷却ファン２４が回転すると、ハンマーナイフモア１の外側にある空気は、各フィルタ機構１００，２００を介して、エンジン室２０内にそれぞれ流入する。上部フィルタ機構１００を通過した空気は、矢示Ａ１４に示すように、隔壁２０Ａと車体側部との間の隙間を介して、ラジエータ２３に向かう。矢示Ａ２０に示すように、側部フィルタ機構２００を通過した空気は、前記隙間を介して、ラジエータ２３に向かう。
【００６５】
空気は、矢示Ａ２１に示すように、各フィン２３Ａ間を通過してラジエータ２３から熱を奪う。ラジエータ２３からの熱を吸収した温かい空気は、冷却ファン２４の後方に流れ、図示せぬ排気口から外部に排出される。
【００６６】
上述の通り、第２上部フィルタ１２０は、凹凸１２２，１２１を備えており、傾斜して設けられている。凹部１２２には塵埃等が徐々に蓄積されていくため、やがて目詰まりを生じる。これに対し、凸部１２１の頂部は、塵埃が蓄積されにくいため、目詰まりを生じにくい。
【００６７】
図１２は、本実施例による作用効果を示す説明図である。図中の縦軸はラジエータ２３の水温を、図中の横軸は時刻をそれぞれ示す。横軸には８時から１８時までの時刻が１時間刻みで表示されている。図中の太線は本実施例の場合を示す。二点鎖線（仮想線）は、複数の平板状のフィルタを屋根型に配置しただけの従来技術の場合を示す。この従来技術は、車体側部のフィルタを備えていない。また、従来技術で使用されるフィルタは、平板状であり、凹凸を備えない。図１２は、朝の８時から作業を開始し、昼食時間（１２時から１３時までの１時間）の休憩をはさんで、夕方５時（１７時）に作業を終了した場合の、ラジエータ水温の変化を示している。なお、草の刈取り量が比較的多い場合を例に示している。
【００６８】
従来技術の場合、ほぼ１時間毎に、ラジエータ水温が上限値ＨＬに到達し、そのたびにフィルタを清掃する必要がある。これに対し、本実施例では、上部フィルタ機構１００及び側部フィルタ機構２００を備え、かつ、上部フィルタ機構１００では、凹凸のあるスポンジ状のフィルタ１２０を屋根型に配置しているため、フィルタ表面積が従来技術よりも大幅に増大する。従って、図１２の太線に示すように、ラジエータ水温の上昇は従来技術に比べて緩やかとなり、清掃頻度を少なくすることができる。
【００６９】
さらに、側部フィルタ機構２００の各フィルタ２１０，２２０に付着した草やゴミ等の少なくとも一部は、昼食時等の休憩中や作業終了後に自然に落下するため、フィルタの性能が自然に回復する。
【００７０】
このように構成される本実施例によれば、以下の効果を奏する。本実施例では、凹凸１２２，１２１を有するスポンジ状の第２上部フィルタ１２０を、三角屋根形状となるように向かい合わせに配置する。従って、凹凸１２２，１２１による表面積増大効果と、三角屋根形状とすることによる面積増大効果とが相俟って、上部フィルタ機構の合計フィルタ面積を増大させることができる。これにより、エンジン室２０内により多くの清浄空気を供給することができ、フィルタが目詰まりする時間を延ばし、エンジン２２が過熱状態になるのを抑制することができる。従って、メンテナンス性を改善することができ、草刈り作業の作業効率を高めることができる。
【００７１】
本実施例では、塵埃を溜める凹部１２２が目詰まりした場合でも、凸部１２１の頂上付近を介して、エンジン室２０内に空気を送り込むことができる。従って、必要最低限の空気量を確保して、エンジン２２が過熱状態になるのを抑制することができる。
【００７２】
本実施例では、冷却ファン２４の近傍に側部フィルタ機構２００を設けることにより、上部フィルタ機構１００と相俟って、合計フィルタ面積を増加させることができる。これにより、フィルタが目詰まりする時間間隔を長くすることができ、メンテナンス性を改善することができる。
【００７３】
本実施例では、流入制御部２３０により、上部フィルタ機構１００からエンジン室２０内に流入する空気量と側部フィルタ機構２００からエンジン室２０内に流入する空気量との差異が少なくなるように設定する。これにより、冷却ファン２４に近い側部フィルタ機構２００が上部フィルタ機構１００よりも先に目詰まりするのを防止することができ、各フィルタ機構１００，２００を、ほぼ均等に使用することができる。
【実施例２】
【００７４】
図１３，図１４に基づいて第２実施例を説明する。本実施例は、第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との相違点を中心に説明する。本実施例では、側部フィルタ機構２００の使用を停止させるための遮蔽部２４０を着脱可能に設け、かつ、制御回路３００等により、遮蔽部２４０の使用をユーザに通知する。
【００７５】
遮蔽部２４０は、例えば、鉄板や樹脂板等のような空気を実質的に通過させない平板状の部材として構成されており、側部フィルタ機構２００に着脱可能に設けられる。遮蔽部２４０は、例えば、第２側部フィルタ２２０と流入制御部２３０との間に設けることができるが、本発明はこれに限定されない。側部フィルタ機構２００を使用する通常時では、遮蔽部２４０は側部フィルタ機構２００から取り外されている。第２側部フィルタ２２０を清掃するメンテナンス時になると、遮蔽部２４０は、側部フィルタ機構２００に取付けられる。遮蔽部を遮蔽板と呼ぶこともできる。
【００７６】
エンジン室２０には、側部フィルタ機構２００の目詰まり状態を検出するための目詰まり検出センサ３１０が設けられている。例えば、エンジン室２０内の温度や圧力に基づいて、第２側部フィルタ２２０の目詰まり具合を検出可能である。フィルタ２２０が目詰まりすると、側面から流入する空気量が減少し、エンジン室２０内の温度及び圧力がそれぞれ変化するためである。また、第２側部フィルタ２２０を挟むようにして、発光部と受光部とを設け、受光部に入射する光量変化に基づいて第２側部フィルタ２２０の目詰まり具合を検出する構成としてもよい。
【００７７】
装着検出センサ３２０は、遮蔽部２４０が側部フィルタ機構２００に取り付けられたか否かを検出するためのセンサである。装着検出センサ３２０は、例えば、近接スイッチや光電スイッチ、静電容量スイッチ、機械式スイッチ等のように構成される。装着検出センサ３２０は、装着状態検出センサと呼ぶこともできる。
【００７８】
制御回路３００は、目詰まり検出センサ３１０からの信号に基づいて、第２側部フィルタ２２０が目詰まりしたか否かを判定し、目詰まりしたと判定した場合は、報知部３３０を作動させて作業者に通知する。報知部３３０は、例えば、ランプやブザー、音声合成によって作業者に報知する。
【００７９】
図１４は、本実施例による側部フィルタ機構２００の清掃処理を示すフローチャートである。制御回路３００は、センサ３１０からの信号を読込み（Ｓ１０）、第２側部フィルタ２２０に目詰まりが生じたか否かを判定する（Ｓ１１）。
【００８０】
目詰まりが生じている場合（S11:YES）、制御回路３００は、報知部３３０を介して作業者に報知する（Ｓ１２）。この報知を受けて、作業者は、遮蔽部２４０を側部フィルタ機構２００に取り付ける（Ｓ１３）。制御回路３００は、センサ３２０によって、遮蔽部２４０が側部フィルタ機構２００に装着されたことを確認すると（Ｓ１４）、タイマをスタートさせる（Ｓ１５）。
【００８１】
制御回路３００は、タイマ経過時間ｔが予め設定される所定時間ｔｓに達したか否かを判定する（Ｓ１６）。ｔ≧ｔｓとなった場合（S16:YES）、制御回路３００は報知部３３０を介して、遮蔽部２４０の取り外しを作業者に通知する（Ｓ１７）。例えば、ランプ点灯している状態またはブザーが鳴動している状態を「遮蔽部２４０の取付け指示」とし、ランプが消灯している状態またはブザーが停止している状態を「遮蔽部２４０の取り外し指示」として使用することができる。
【００８２】
制御回路３００は、センサ３２０からの信号に基づいて、遮蔽部２４０が側部フィルタ機構２００から取り外されたことを確認すると（Ｓ１８）、タイマをリセットし（Ｓ１９）、Ｓ１０に戻る。
【００８３】
遮蔽部２４０が側部フィルタ機構２００に取り付けられると、空気は、側部フィルタ機構２００を通過できなくなり、側部フィルタ機構２００のフィルタ機能は停止する。つまり、遮蔽部２４０によってエンジン室２０内の負圧が遮られ、第１，第２側部フィルタ２１０，２２０に空気を吸い込む力が作用しなくなる。
【００８４】
これにより、各フィルタ２１０，２２０に付着した塵埃等の異物は、重力や振動等によって自然に落下する。ハンマーナイフモア１は、土手のような不整地の草刈り作業に使用されるため、通常の使用状態においても相当の振動が発生する。この振動により、地面にほぼ垂直に設けられるフィルタ２１０，２２０の表面に付着した異物は落下し、フィルタ２１０，２２０が清掃される。
【００８５】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、側部フィルタ機構２００の機能を停止させるための遮蔽部２４０を側部フィルタ機構２００に着脱可能に設けるため、遮蔽部２４０を取り付けて草刈り作業を続けるだけで側部フィルタ２１０，２２０を清掃することができる。上述の通り、本実施例では、フィルタ面積の大きい上部フィルタ機構１００を備えているため、側部フィルタ機構２００が一時的に機能を停止しても、特に不都合は無い。
【００８６】
本実施例では、第２側部フィルタ２２０の目詰まりを自動的に検出して作業者に報知するため、作業者は、必要な場合にのみ遮蔽部２４０を側部フィルタ機構２００に装着することができる。さらに、本実施例では、遮蔽部２４０を取り付けた後、所定時間ｔｓが経過した場合は、遮蔽部２４０の取り外しを作業者に指示する。従って、遮蔽部２４０を取り付けたままの状態で草刈り作業が行われるのを防止することができる。
【００８７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、草刈り用作業機械として、車両の後方にオペレータが立って操作する形式のハンマーナイフモアを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、乗用車型の草刈り作業機械や手押し式の草刈り作業機械、または各種農業機械にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】フィルタ機構の構成を模式的に示す説明図。
【図２】ハンマーナイフモアの斜視図。
【図３】作業機の正面図。
【図４】ハンマーナイフモアの側面図。
【図５】操縦装置の側から部分的に拡大して示す斜視図。
【図６】フィルタ機構及びエンジン等の関係を模式的に示す説明図。
【図７】取付部及び接続部を示す斜視図。
【図８】フィルタ機構等を拡大して示す斜視図。
【図９】第２上部フィルタ、第２側部フィルタ及びエンジン等を取り除いた状態で示す斜視図。
【図１０】側部フィルタ機構の組立斜視図。
【図１１】ラジエータ及び冷却ファンと各フィルタ機構との関係を示す説明図。
【図１２】本実施例の作用を示すグラフ。
【図１３】第２実施例に係るフィルタ装置の要部を示す説明図。
【図１４】側部フィルタ機構を自動的に清掃する処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８９】
１：ハンマーナイフモア、２：車両本体、３：クローラ、４：作業機、５：外装、６：カバー、７：ステップ、８：操縦装置、８Ａ：保護バー、８Ｂ：走行レバー、１０：カッターケース、１１：カッターカバー、１２：リンク、１３：バネ、１４：ソリ、１５：回転軸、１６：カッター、２０：エンジン室、２０Ａ：隔壁、２２：エンジン、２２Ａ：駆動軸、２３：ラジエータ、２４：冷却ファン、３０：機械室、３１：燃料タンク、３２：作動油タンク、１００：上部フィルタ機構、１０１，１０２：第１上部フィルタ、１１０：三角屋根型フィルタ部、１２０：第２上部フィルタ、１２１：凸部、１２２：凹部、１３０：取付部、１３１：取付面、１３２：板部、１３３：空間、１４０：接続部、１４１：空気流通口、２００：側部フィルタ機構、２１０：第１側部フィルタ、２２０：第２側部フィルタ、２３０：流入制御部、２３１：開口部、２４０：遮蔽部、３００：制御回路、３１０：目詰まり検出センサ、３２０：装着検出センサ、３３０：報知部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行しながら草を刈る草刈り用作業機械（１）のエンジン室（２０）に清浄な空気を供給するためのフィルタ装置であって、
前記エンジン室（２０）の上部に設けられ、外気中の異物を除去して前記エンジン室内に供給する上部フィルタ機構（１００）を備えており、
前記上部フィルタ機構は、
前記エンジン室の上部に設けられる上部フィルタ室（９）の壁部に設けられ、比較的大きな異物を除去する第１上部フィルタ（１０１，１０２）と、
前記上部フィルタ室内に三角屋根形状となるように向かい合わせに配置され、比較的小さな異物を除去する複数の第２上部フィルタ（１２０）と、
を備え、
前記第２上部フィルタは、凹凸を有するスポンジ状のフィルタ素材から形成されていることを特徴とする、草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項２】
前記各第２上部フィルタは、凹部に前記比較的小さな異物を溜めることができ、凸部が露出するように形成される、請求項１に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項３】
前記エンジン室の側部には、冷却ファン（２４）の近傍に位置して、外気中の異物を除去して前記エンジン室内に供給する側部フィルタ機構（２００）が設けられており、
前記側部フィルタ機構は、
比較的大きな異物を除去する第１側部フィルタ（２１０）と、
前記第１側部フィルタの内側に設けられ、比較的小さい異物を除去する第２側部フィルタ（２２０）と、
前記第２側部フィルタと前記冷却ファンとの間に設けられ、所定の複数の開口部（２３１）を介して空気を流入させる流入制御部（２３０）とを備えて構成される、請求項１または請求項２のいずれかに記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項４】
前記流入制御部に設けられる前記各開口部の合計開口面積は、前記上部フィルタ機構から前記エンジン室内に流入する空気量と前記側部フィルタ機構から前記エンジン室内に流入する空気量との差異が少なくなるように設定される、請求項３に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項５】
前記側部フィルタ機構には、前記各開口部を遮蔽するための遮蔽部が着脱可能に設けられている、請求項４に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項６】
前記側部フィルタ機構の目詰まりを検知する検知手段（３１０）からの信号に基づいて、目詰まりが検知された場合に前記遮蔽部の取り外しを作業者に報知する制御回路（３００）を設けた、請求項５に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項７】
走行しながら草を刈る草刈り用作業機械（１）のエンジン室（２０）に清浄な空気を供給するためのフィルタ装置であって、
前記エンジン室（２０）の上部に設けられ、外気中の異物を除去して前記エンジン室内に供給する上部フィルタ機構（１００）を備えており、
前記上部フィルタ機構は、
前記エンジン室の上部に設けられる上部フィルタ室（９）の壁部に設けられ、比較的大きな異物を除去する第１上部フィルタ（１０１，１０２）と、
前記上部フィルタ室内に三角屋根形状となるように向かい合わせに配置され、比較的小さな異物を除去する複数の第２上部フィルタ（１２０）と、
を備え、
前記エンジン室の側部には、冷却ファン（２４）の近傍に位置して、外気中の異物を除去して前記エンジン室内に供給する側部フィルタ機構（２００）が設けられており、
前記側部フィルタ機構は、
比較的大きな異物を除去する第１側部フィルタ（２１０）と、
前記第１側部フィルタの内側に設けられ、比較的小さい異物を除去する第２側部フィルタ（２２０）と、
前記第２側部フィルタと前記冷却ファンとの間に設けられ、所定の複数の開口部（２３１）を介して空気を流入させる流入制御部（２３０）とを備えて構成される、草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項８】
前記流入制御部に設けられる前記各開口部の合計開口面積は、前記上部フィルタ機構から前記エンジン室内に流入する空気量と前記側部フィルタ機構から前記エンジン室内に流入する空気量との差異が少なくなるように設定される、請求項７に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項９】
前記側部フィルタ機構には、前記各開口部を遮蔽するための遮蔽部が着脱可能に設けられている、請求項７に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記側部フィルタ機構の目詰まりを検知する検知手段（３１０）からの信号に基づいて、目詰まりが検知された場合に前記遮蔽部の取り外しを作業者に報知する制御回路（３００）を設けた、請求項５に記載の草刈り用作業機械のフィルタ装置。

【図１】