以下に,本願発明を具体化した実施形態を図面(図1〜図20)に基づいて説明する。図1は実施形態における芝刈機の側面図,図2は図1の平面図,図3は図1において集草ボックスを取り外して斜め後方から見た斜視図,図4は図1において集草排出機構を斜め前方から見た斜視図,図5は図4のIV−IV視断面図,図6は集草排出機構を構成するリフト機構を示す斜視図,図7は図6の要部拡大図,図8は集草ボックスを最大上げ位置で斜め前方から見た斜視図,図9は集草ボックスを最大上げ位置で斜め後方から見た斜視図,図10は刈草放出作業の第1状態を示す図,図11は刈草放出作業の第2状態を示す図,図12は刈草放出作業の第3状態を示す図,図13は刈草放出作業の第4状態を示す図,図14は刈草放出作業の第5状態を示す図,図15は芝刈機の油圧回路図,図16は昇降操作レバー及び開閉操作レバーの取り付け構造を示す一部切欠き側面図,図17は昇降操作レバー及び開閉操作レバーの取り付け構造を示す正面図,図18は開閉操作レバーの作動説明図,図19は昇降操作レバーの作動説明図,図20は安全機構の電気回路図である。
(1).芝刈機の概略
これらの図において,符号1は,乗用型の芝刈機を示し,この芝刈機1は,前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム3にて構成した走行機体2を有し,この走行機体2は,地面4に接地する左右一対の前輪5と,同じく地面4に接地する左右一対の後輪6とで支持され,且つ,この走行機体2には,その上面に前部から順番にエンジン7,操縦ハンドル8,操縦座席9が設けられていると共に,前記エンジン7を着脱可能に覆うボンネットカバー10,前記操縦座席9に対するステップ台11及び前記両後輪6を覆うフェンダー12が設けられている。この場合,操縦座席9に座ったオペレータが操縦ハンドル8を回動操作すると,その操作量(回動量)に応じて後述するパワーステアリング用の油圧式トルクジェネレータ137(図15参照)が作動して,左右の前車輪5の舵取り角(操向角度)が変わるように構成されている。
操縦座席9の下方には,後述する静油圧式(HST式)無段変速機95等を有するミッションケース61が配置されている。実施形態では,左右両サイドフレーム3の後部が前低後高形の傾斜部になっており,これら両傾斜部にミッションケース61が支持されている。また,ミッションケース61は,エンジン7からの動力を適宜変速して左右の後車輪6に伝達することによって,前進走行又は後退走行するように構成されている。
前記走行機体2における下面には,前輪5と後輪6との間の部位に,前記エンジン7からの動力伝達による駆動にて前記地面4における芝草を刈り取るようにしたロータリー式の芝刈り機構13が昇降可能に設けられているとともに,両後輪6間の部位に,前記ロータリー式の芝刈り機構13にて刈り取った刈草を走行機体2の後方に向かって放出するようにした排出ダクト14が後方に延びるように設けられている。
なお,前記両後輪6における中心部の外側面には,図1及び図2に示すように,金属棒を半円形のループ状等に曲げ加工して成るロープ掛け具15が,当該後輪6の中心におけるハブをその車軸に対して着脱可能に取付けるための複数本のボルト15aによる同時に締結にて着脱自在に取付けされており,前記芝刈機1をトレーラ等に載せて搬送するときにおいて,当該芝刈機1のうち後部をトレーラ等に対して固定するためのロープ又は鎖等を前記ロープ掛け具15に対して掛けることができるように構成している。
このロープ掛け具15は,ループ状にすることに限らず,フック状に構成しても良いが,図示のように半円形のループ状に構成した場合には,これに草等が巻き付くことを低減できるばかりか,剛性を向上できる等の利点がある。また,このような構成のロープ掛け具15は,前記両後輪6に代えて両前輪5に設けるか,両前輪5及び両後輪6の両方に設けることができる。
前記芝刈機1の後部には,前記排出ダクト14から後方に放出される刈草を,詳しくは後述するように,集めて高く持ち上げて排出するように集草排出機構16が装着されている一方,前記芝刈機1の前部には,前記集草排出機構16に対して前後の重量バランスを図るためのウエイト17が取付けられている。
左右両サイドフレーム3における傾斜部の後端部分には,エンジン7に燃料を供給する燃料タンク62が搭載されている。右サイドフレーム3における傾斜部の外側に,ミッションケース61の静油圧式無段変速機95等に作動油を供給するためのオイルタンク63が搭載されている。左サイドフレーム3における傾斜部の外側(燃料タンク62を挟んでオイルタンク63と反対側)には,エンジン7の始動等に用いるバッテリ64が搭載されている。
(2).動力伝達系統
次に,図1及び図2を参照しながら,芝刈機1の動力伝達系統について説明する。
実施形態の芝刈機1では,エンジン7の回転動力の一部を左右両後輪6に配分する二輪駆動方式が採用されている。すなわち,エンジン7の回転動力の一部は,エンジン7から前後外向きに突出する出力軸65の後端部から,前後両端に自在継手を有する推進軸66と,ミッションケース61より前方の部位に配置された走行用伝動中継ケース67と,無端入力ベルト68とを介して,ミッションケース61に伝達される。そして,ミッションケース61に左右外向きに突設した水平な左右の後輪駆動軸69から,左右の無端後輪駆動チェン70を介して走行機体1の後部側にある左右の車軸に伝達される。その結果,左右の車軸に取り付けられた左右の後車輪6が回転駆動することになる。
他方,エンジン7の他の回転動力は,出力軸65の前端部から,PTO動力伝達用の無端PTO伝動ベルト71を介して,エンジン7の下方に回動可能に配置されたPTO軸72に伝達される。次いで,PTO軸72から,前後両端に自在継手を有する中間軸73を
介して,芝刈り機構13の上面のうち右サイドフレーム3より更に右側の部位に配置されたモア用ギヤボックス74に動力伝達される。その結果,芝刈り機構13を構成する左右一対の刈刃(図示せず)が回転駆動し,これら両刈刃にて地面に植立した芝草等を刈り取りながら,刈草を芝刈り機構13の左右幅中央に集めて排出ダクト14に放出することになる。
(3).集草排出機構の構成
次に,図1〜図9を参照しながら,集草排出機構16の構造について説明する。
前記集草排出機構16は,前面に前記排出ダクト14の後端が臨む開口部18aを備えた集草ボックス18と,前記集草ボックス18を,下降した位置において前記排出ダクト14から放出される刈草を受け入れる前向きの姿勢(前面側を開口した姿勢)と,この前向き姿勢のままで高く持ち上げた状態とに往復して昇降動するように構成したリフト機構19とを備えている。
(3−1).集草ボックスの詳細
前記集草排出機構16における集草ボックス18は,左右両側面及び上面を,多孔板(パンチング板)又は金網等の通気性板製の側面板18b及び天井板18cにて囲う一方,その底面及び後面を開放するという構成であり,この集草ボックス18のうち開放された底面は,開閉自在な底蓋板20にて,同じく開放された後面は,開閉自在な後蓋板21にて塞ぐように構成されている。
前記底蓋板20は,前記集草ボックス18の左右両側面板18bの外側に固着したブラケット部材22の下端に枢着ピン23にて回動自在に枢着されている。この底蓋板20は,多孔板(パンチング板)又は金網等のように通気性を有する薄金属板を,図5に示すように,前端から後方に向かって比較的緩やかな角度で斜め上向きに傾斜する傾斜部20aと,この傾斜部20aの後端から下向きに折れ曲がる鉛直部20bとを複数回にわたって繰り返して設けるというように,高さの低い鋸歯状の断面に折り曲げることでその剛性を高めるという構成になっている。
枢着ピン23の位置は,当該底蓋板20における後端よりも前側の部位で,且つ,当該底蓋板20における前端と後端との間の中心位置よりも適宜寸法だけ後端にずれた部位に位置している。従って,前記底蓋板20は,通常の状態においてはその枢着ピン23より前側の重量にて前記集草ボックス18における左右両側面板18bの下端相互間を連結する横部材39の上面に接当して,前記集草ボックス18における開放された底部の全てを閉じて(塞いで)いるが,その後端部に対して下向きに外力が作用すると,その枢着ピン23を中心にして前端が跳ね上がるように開き回動するという構成にされている。
一方,前記後蓋板21は,同じく,多孔板(パンチング板)又は金網等のよう通気性板製であり,その左右両側面において前記集草ボックス18の左右両側面板18bの外側面にピン軸24a,25aにて回転自在に枢着して成る上下一対のリンク24,25に対して回動自在に連結することにより,前記集草ボックス18において開放された後面を閉じる状態と,後面から跳ね上がるように開く状態とに開閉作動するように構成されており,この開閉作動を,前記ブラケット部材22と,前記上下一対のリンク24,25のうち下部リンク25との間に装架した複動型の開閉用油圧シリンダ26によって行うように構成している。
前記後蓋板21と,前記底蓋板20における前端部との間を,前記集草ボックス18の内部に配設した連係手段の一例としての左右一対の金属製ワイヤ27又はチェン等の可撓性部材にて連結することにより,前記後蓋板21が開閉用油圧シリンダ26におけるピストン突出動にて集草ボックス18の後面を開放するように跳ね上がり回動すると,これに前記金属製ワイヤ27を介して連動して,前記底蓋板20が,その前端が跳ね上がる一方後端が下がるように回動して集草ボックス18の底面を開放し,前記後蓋板21が開閉用油圧シリンダ26におけるピストン後退動にて集草ボックス18の後面を閉じる状態に戻ると,これに連動して,前記底蓋板20が,その前側の重量にて集草ボックス18の底面を閉じる状態に戻るというように構成している。
前記可撓性部材を,前記したように金属製ワイヤ27にした場合には,この両金属製ワイヤ27の両端を前記底蓋板20及び後蓋板21に対してピン27a,27bにて回動自在に連結するに際し,前記金属製ワイヤ27をその長手軸線の回りに適宜角度(例えば,0〜180度)だけその弾性に抗して捩じった状態にし,この状態で前記ピン27a,27bにて結合するという構成にする。
これにより,前記底蓋板20及び後蓋板21が閉じた状態にあるとき,前記金属製ワイヤ27における途中で弛んでいる部分は,その捩じりにて,図1に示すように,前記底蓋板20の上面に接当する状態に維持できることになるから,前記集草ボックス18内への刈草の受け入れに際し,前記金属製ワイヤ27が邪魔になることを回避できる。
この場合,他の実施の形態としては,前記集草ボックス18における両外側において,前記後蓋板21に対する開閉機構であるところの前記上下部リンク24,25のうち一方又は前記開閉用油圧シリンダ26と,前記底蓋板20とを連動連結することによって,前記後蓋板21の開き作動に連動して前記底蓋板20が開き回動するように構成することができる。
なお,前記集草ボックス18の前面における開口部18aの下辺には,前記排出ダクト
14の後端から後方に放出される刈草を前記集草ボックス18内に零すことなく円滑に誘導するための底部誘導板28が設けられている。
(3−2).リフト機構の詳細
前記集草排出機構16におけるリフト機構19は,図3〜図7に示すように構成されている。すなわち,このリフト機構19は,前記集草ボックス18を挟む左右両側の各々に配設したマスト部材29,複動型の昇降用油圧シリンダ30及び上下一対のリフト用リンク31,32を備え,前記両マスト部材29は,中空断面の角パイプ製で上下方向に延びて,その下端部29aにおいて前記走行機体2の後部に対してボルト59の締結等にて着脱可能に取付けられており,且つ,その相互間は複数本の横部材33にて連結され,前記芝刈機1の走行方向から見て井桁状に構成されている。
なお,この両マスト部材29の走行機体2への着脱可能な状態での取付けは,前記走行機体2における両サイドフレーム3の後端へのボルト59による締結と,前記両サイドフレーム3の後端から下向きに延びる後輪支持用フレーム3aへのボルト59による締結にて行うように構成している。
また,前記両マスト部材29は,側面視(図1,図3,図4及び図6)において,その上端部29bが前記走行機体2に対する取付け部である下端部29aよりも適宜寸法Eだけ前方に位置するように,その途中の部分において前側に曲げられており,この両マスト部材29における上端部29bの後面には,後ろ向きの溝型断面に構成した上部ブラケット部材34が溶接等にて固着されている一方,この両マスト部材29における下端には,下部ブラケット部材35が,後ろ向きに突出するように固着されている。
前記上下一対のリフト用リンク31,32の基端は,前記両マスト部材29の上端部29bにおける上部ブラケット部材34に対して,当該上部ブラケット部材34における溝内に挿入した状態で,この上部ブラケット部材34を貫通するように着脱自在に差し込んだリフトピン36,37にて回動自在に枢着されている。
つまり,前記両リフト用リンク31,32の基端に対するリフトピン36,37は,前記上部ブラケット部材34に対して両端支持の構造であることにより,当該リフトピン36,37による支持の剛性及び耐久性を向上でき,これに加えて,前記両リフト用リンク31,32の基端は,前記上部ブラケット部材34における溝内に挿入されていることにより,前記リフト用リンク31,32の横方向への振れを確実に低減できる。
また,前記両マスト部材29を,上端部29bが下端部29aよりも適宜寸法Eだけ前方に位置するというように前側に曲げた構成にしたことにより,前記上下一対のリフト用リンク31,32基端のリフトピン36,37における前記走行機体2の前後方向に沿った位置を,前記マスト部材29を真っ直ぐの構成にした場合よりも,前記適宜寸法Eだけ前方(走行機体2側)の部位に位置することができるから,前記集草ボックス18を,後述するように,最高に上昇動したときに,その最高上昇高さを前記適宜寸法Eの分だけ高くすることができ,また,その最高高さを得ることに要するリフト用リンク36,37の長さを,前記適宜寸法Eの分だけ短くできる。
しかも,この集草ボックス18における前記走行機体2に対する支持荷重の作用点が,前記適宜寸法Eの分だけ前方(走行機体2側)に位置するから,前記走行機体2における後ろ荷重を低減することができる。
一方,前記上下一対のリフト用リンク31,32のうち上部リンク31の先端は,前記集草ボックス18の左右両側面板18bの外側に固着したブラケット部材22にピン38にて回動自在に枢着され,前記上下一対のリフト用リンク31,32のうち下部リンク32の先端は,前記底蓋板20に対する枢着ピン23にて前記集草ボックス18の左右両側面板18bの下端部に対して回動自在に枢着されている。
なお,前記上下一対のリフト用リンク31,32のうち下部リンク32の先端における前記集草ボックス18に対する枢着ピンは,前記集草ボックス18における底蓋板20に対する枢着ピン23と一体の兼用にしているが,下部リンク32先端における集草ボックス18に対する枢着ピンを,底蓋板20に対する枢着ピン23とを別体に構成できることは勿論である。
前記両マスト部材29の下端における下部ブラケット部材35の内面の各々には,レバー体40が回動自在にピン41にて枢着され,この両レバー体40の相互間は,両レバー体40が同時に回動するように横部材42を介して一体的に連結されており,この両レバー体40の各々には,前記昇降用油圧シリンダ30の基端がシリンダ枢着用ピン43にて回動自在に連結されている。
また,前記両レバー体40は,当該レバー体40が後方に回動したときに,前記シリンダ枢着用ピン43が前記下部ブラケット部材35の後端におけるストッパー部44に対して,これ以上の後方回転を阻止するように接当するという構成である。
この場合,前記ストッパー部44に対して前記シリンダ枢着用ピン43が接当するという構成にすることに代えて,前記ストッパー部44に対して前記レバー体40に設けた別のストッパー部材が接当するという構成にしても良い。
これに加えて,前記両レバー体40には,当該レバー体40が後方回動して,シリンダ枢着用ピン43がストッパー部44に対して接当した状態において,前記下部ブラケット部材35の下面から下向きに突出するようにしたアウトリガー45と,前記下部ブラケット部材35におけるストッパー部44と実質的に同じ位置にまで後方に突出するか,このストッパー部44よりも更に後方に突出するようにしたバンパー体46とが設けられている。
更に,前記両レバー体40には,当該レバー体40が前方に回動したときに,前記下部ブラケット部材35又は前記マスト部材29に対して,これ以上の前方回転を阻止するように接当するストッパー片47が設けられている。
そして,前記両昇降用油圧シリンダ30の先端を,前記上下一対のリフト用リンク31,32のうち下部リンク32に対してピン48にて連結して,前記上下一対のリフト用リンク31,32を,前記両昇降用油圧シリンダ30にて上下方向に回動することにより,前記集草ボックス18を,下げ位置において前記排出ダクト14から放出される刈草を受け入れる前向きの姿勢と,この前向きの姿勢のままで高く持ち上げた状態とに往復して昇降動するように構成している。
すなわち,前記昇降用油圧シリンダ30におけるピストン突出動にて前向き姿勢の集草ボックス18を高く持ち上げる一方,前記昇降用油圧シリンダ30におけるピストン後退動にて前向き姿勢の集草ボックス18を元の位置に下降するように構成している。
なお,上下一対のリフト用リンク31,32のうち下部リンク32には,前記集草ボックス18を高く持ち上げた姿勢のときに,前記両マスト部材29の上端部29b又は第1ブラケット部材34に対して,下向き回動を阻止するように着脱自在に係合するフック状のロック手段49が設けられており,このフック状のロック手段49は,上部リンク31に設けるか,前記両マスト部材29の上端部29b又は第1ブラケット部材34側に設けても良い。
また,右側におけるリフト用リンク31,32と,左側におけるリフト用リンク31,32との相互間は,これらの各リンクが同時に回動するように,その上端の部分において横部材50,51を介して連結されている。
更にまた,前記芝刈機1のうちその操縦座席9から手が届く部位には,前記ロータリー式の芝刈り機構13をON・OFF操作するためのPTO操作レバー52が設けられているとともに,前記開閉用油圧シリンダ26を,ピストン突出動する開位置,ピストン後退動する閉位置及びその中間でピストン作動停止する中立位置に切り換え操作するための開閉操作レバー53が設けられ,更に,前記昇降用油圧シリンダ30を,ピストン突出動する上げ位置,ピストン後退動する下げ位置及びその中間でピストン作動停止する中立位置に切り換え操作するための昇降操作レバー54が設けられている。
(4).芝刈機の油圧回路構造
次に,図15を参照しながら,芝刈機1の油圧回路91構造について説明する。
芝刈機1の油圧回路91は,エンジン7の回転力にて作動するチャージ用油圧ポンプ92及び可変容量形の変速用油圧ポンプ93と,変速用油圧ポンプ93から吐出される高圧の作動油にて作動する定容量形の変速用油圧モータ94とを備えている。変速用油圧ポンプ93と変速用油圧モータ94とは静油圧式無段変速機95を構成するものであり,実施形態の静油圧式無段変速機95(変速用油圧ポンプ93及び変速用油圧モータ94)は,ミッションケース61に内蔵されている。
変速用油圧ポンプ93と変速用油圧モータ94とは,閉ループ油路96を介してそれらの吸入側及び吐出側が接続されている。エンジン7の動力にて駆動する変速用油圧ポンプ93の斜板97を,操縦ハンドル8の右側下部に配置された変速ペダル81(図1,図2及び図15参照)にて角度調節することにより,変速用油圧モータ94からの動力にて駆動する左右の車軸(走行機体1後部側の車軸)の回転数が変更される。その結果,左右の車軸に取り付けられた後車輪6の回転速度,ひいては走行機体2の車速(走行速度)が変更されることになる。
上述した油圧回路91には,図15に示すように,リリーフ弁やオイルフィルタ,チェック弁等を備えている。チャージ用油圧ポンプ92の吸入側は,低圧チャージ油路98を介して,オイルタンク63内にあるストレーナ99に接続されている。チャージ用油圧ポンプ92の吐出側には,補給用リリーフ弁100及び戻し用リリーフ弁101を有する高圧チャージ油路102が接続されている。高圧チャージ油路102は,補給用リリーフ弁100,前進補充用のチェック弁103及び後進補充用のチェック104弁等を介して,閉ループ油路96に接続されている。
従って,エンジン7の作動中は,チャージ用油圧ポンプ92からの作動油が閉ループ油路96に常に補充されることになる。また,チャージ用油圧ポンプ92から閉ループ油路96に供給するための各チャージ油路98,102の作動油が余れば,各チャージ油路98,102の作動油が戻し用リリーフ弁101を介してオイルタンク63に戻されること
になる。
一方,閉ループ油路96には,変速用油圧ポンプ93の吸入側及び変速用油圧モータ94の吐出側の間と,変速用油圧モータ94の吸入側及び変速用油圧ポンプ93の吐出側の間とで短絡させるためのバイパスバルブ105が接続されている。バイパスバルブ105に関連して設けられたバイパス切換レバー106の操作にて,閉ループ回路96が短絡していない状態(図15に示すバイパスバルブ105の状態)にバイパスバルブ105を切り換えると,変速用油圧ポンプ93と変速用油圧モータ94とが閉ループ油路96を介して走行駆動状態に連通し,エンジン7の回転動力にて後車輪6が駆動されることになる。
他方,バイパス切換レバー106の操作にて,閉ループ回路96が短絡した状態にバイパスバルブ105を切り換えると,変速用油圧モータ94が自由回転状態(無負荷で回転する状態)に保持されることになる。例えば燃料タンク62の燃料がなくなる等の故障に起因して後車輪6を駆動できない状態になったときに,上述の切換操作を実行すると,ミッションケース61内の静油圧式無段変速機95が無負荷状態に保持されるから,オペレータは走行機体2を押して移動させることができる。
チャージ用油圧ポンプ92は,複動型の昇降用油圧シリンダ30に作動油を供給するための昇降用油圧バルブ107に,誤作動防止用チェック弁108及び昇降用油圧バルブ107(昇降用油圧シリンダ30)への作動油の供給を調節制御するための電磁放てきバルブ135を介して接続されている。電磁放てきバルブ135は,後述する各種センサ14〜145(図20参照)の検出信号(入り切り信号)に対応した電磁放てきソレノイド136の駆動にて自動的に切換作動する構成になっている。昇降用油圧バルブ107のタンクポートには,複動型の開閉用油圧シリンダ26に作動油を供給するための開閉用油圧バルブ109が接続されている。また,前述の電磁放てきバルブ135は,開閉用油圧バルブ109とその下流側にあるトルクジェネレータ137(詳細は後述する)との間の油路にも接続されている。
電磁放てきバルブ135が昇降用油圧バルブ107に作動油を供給する状態(図15に示す電磁放てきバルブ135の状態であり,以下,供給状態と称する)で,昇降操作レバー54の操作にて昇降用油圧バルブ107を切換作動させると,昇降用油圧シリンダ30が伸縮作動して,集草ボックス18が,排出ダクト14から放出される刈草を前向きの姿勢で受け入れる下げ位置と,前向きの姿勢のままで高く持ち上げたときの上げ位置とに昇降動することになる。
開閉操作レバー53の操作にて開閉用油圧バルブ109を切換作動させると,開閉用油圧シリンダ26が伸縮作動して,後蓋板21が,集草ボックス18において開放された後面を閉じる状態と,後面から跳ね上がるように開く状態とに開閉作動することになる。また,後蓋板21の開閉作動に伴い,底蓋板20は,金属製ワイヤ27の引張りにて前端が跳ね上がり後端が下がるように回動して集草ボックス18の底面を開放した状態と,前側の重量にて集草ボックス18の底面を閉じた状態とに開閉作動することになる。
電磁放てきバルブ135が昇降用油圧バルブ107に作動油を供給停止した状態(以下,供給停止状態と称する)になると,チャージ用油圧ポンプ92から電磁放てきバルブ135を経由した作動油は,昇降用油圧シリンダ30には送られず,開閉用油圧バルブ109ひいては開閉用油圧シリンダ26のみに供給されることになる。従って,この状態では,開閉操作レバー53の操作にて後蓋板21及び底蓋板20だけが開閉作動でき,昇降操作レバー54を操作しても,昇降用油圧シリンダ30ひいては集草ボックス18は昇降動しない。
ダンプバルブ109のタンクポートには,操向ハンドル10の操作にて発生させた大きな油圧力を利用して前車輪5を操舵作動するためのパワーステアリング用のトルクジェネレータ137が接続されている。トルクジェネレータ137は,並列状のラインフィルタ110及びリリーフ弁111を介して,戻し用リリーフ弁101に接続されている。従って,トルクジェネレータ137からの作動油は,ラインフィルタ112を介してオイルタンク63に戻されることになる。なお,トルクジェネレータ137は,操向ハンドル10の回動操作にて切り換えるコントロールバルブと,該コントロールバルブにて作動させる油圧ポンプ等とからなり,当該油圧ポンプの回転力を利用して前車輪5を方向転換させるように構成されている。
図15から明らかなように,昇降用油圧バルブ107,開閉用油圧バルブ109及びトルクジェネレータ137は,チャージ用油圧ポンプ92に対してそれぞれ直列に接続されている。このため,電磁放てきバルブ135が供給状態のときにおいて,昇降用油圧バルブ107の切換作動にて昇降用油圧シリンダ30が伸縮駆動している間は,開閉用油圧シリンダ26及びトルクジェネレータ137が駆動しない。
また,電磁放てきバルブ135が供給状態のときに,開閉用油圧バルブ109の切換作動にて開閉用油圧シリンダ26が伸縮駆動している間は,トルクジェネレータ137が駆動しない。更に,電磁放てきバルブ135が供給状態のときに,昇降用油圧シリンダ30及び開閉用油圧シリンダ26が共に駆動していなければ,トルクジェネレータ137が駆動することになる。
すなわち,電磁放てきバルブ135が供給状態のときにおいて,昇降用油圧バルブ107,開閉用油圧バルブ109及びトルクジェネレータ137は,この順番で優先的に駆動する構成になっている。
(5).昇降操作レバー及び開閉操作レバーの取り付け構造
次に,図16〜図19を参照しながら,昇降操作レバー54及び開閉操作レバー53の取り付け構造について説明する。
操縦座席9の右斜め後方に配置された油圧ユニットケース116(図2参照)には,チャージ用油圧ポンプ92,昇降用油圧シリンダ30及び開閉用油圧シリンダ26に油圧配管(図示せず)を接続するための油圧配管ブロック114と,昇降用油圧バルブ107及び開閉用油圧バルブ109を有する油圧バルブユニット体115とが内蔵されている。
油圧バルブユニット体115の前面には,レバー軸受部117を介して,昇降操作レバー54及び開閉操作レバー53が上下方向に回動操作可能に取り付けられている。昇降操作レバー54は,昇降用油圧バルブ107が中立の状態で,油圧バルブユニット体115の前方に向けて略水平に突出している。昇降操作レバー54を上下に回動操作すると,昇降用油圧バルブ107が上昇側又は下降側に切り換わって,昇降用油圧シリンダ30が伸縮駆動する。開閉操作レバー53を上下に回動操作すると,開閉用油圧バルブ109が開き動側又は閉じ動側に切り換わって,開閉用油圧シリンダ26が伸縮駆動する。
また,油圧ユニットケース116は,両操作レバー53,54の上下回動をガイド(案内)するためのレバーガイド体118と,操縦ハンドル8の右側下部に配置されたブレーキペダル82(図1,図2及び図15参照)に制動検出用ワイヤ119を介して連動連結されたロックアーム体120と,リフト両操作レバー53,54のうちいずれか一方を操作したときに他方の操作を制限する牽制アーム体121とを備えている。実施形態では,油圧ユニットケース116内に固定されたレバーガイド体118に,ロックアーム体120及び牽制アーム体121が,前後に延びる支軸122を介してそれぞれ独立的に回動可能に軸支されている。
ロックアーム体120は正面視略鉤状の形態になっており,ロックアーム体120において昇降操作レバー54に対峙する側端部120bには,昇降操作レバー54の軸部に引っ掛かり係合可能な昇降規制ノッチ120aが形成されている。牽制アーム体121には,昇降操作レバー54の軸部に引っ掛かり係合可能な昇降牽制ノッチ121aと,開閉操作レバー53の軸部に引っ掛かり係合可能な開閉牽制ノッチ121bとが形成されている。また,牽制アーム体121には,リフトレバー110の軸部に当接し得る上下一対の加圧ロール123,124が上下ロール軸125,126を介して回動可能に軸支されている。両加圧ロール123,124は,牽制アーム体121におけるリフト牽制ノッチ121aを挟んだ上下両側に分かれて配置されている。
制動検出用ワイヤ119の一端部に取り付けられた連結金具130は,連結ピン129を介してロックアーム体120の一端部に固定されている。ロックアーム体120のうち支軸122を挟んで連結ピン129と反対の他端部には,昇降規制ノッチ120aがリフトレバー110から離れる方向へのロックアーム体120の回動を規制するためのストッパー体131が一体形成されている。
連結ピン129には,一端部127aをレバーガイド体118の前面に固定した挟みバネ状の制動検出バネ127の他端部127bが引っ掛けられている。制動検出バネ127は,その弾性付勢力にて,昇降操作レバー54から昇降規制ノッチ120aが離れるような回動方向に,ロックアーム体120を付勢している。連結ピン129と上加圧ロール13の上ロール軸125との間には,開閉操作レバー53から開閉牽制ノッチ121bが離れるような回動方向に牽制アーム体121を付勢するための引張りバネ状の解除バネ18が装架されている。
なお,制動検出バネ127のバネ力は,ブレーキペダル82を初期位置(ブレーキ解除位置)に維持するペダル復帰バネ(図示せず)のバネ力より小さく設定されている。解除バネ128のバネ力は,制動検出バネ127のバネ力より小さく設定されている。
ブレーキペダル82が踏み込み操作されていない初期位置(ブレーキ解除位置)にある場合は,ペダル復帰バネのバネ力にて制動検出用ワイヤ119が引っ張られるため,ロックアーム体120は,制動検出バネ127のバネ力に抗して,図17における支軸122回りの時計方向に回動し,昇降規制ノッチ120aが昇降操作レバー54の軸部に引っ掛かり係合する。このとき,牽制アーム体121は,解除バネ128のバネ力にて,図17における支軸122回りの反時計方向に回動し,下加圧ロール124がロックアーム体120の側端部120bに当接する。この状態では,開閉牽制ノッチ121bが開閉操作レバー53の軸部に引っ掛かり係合する。
従って,ブレーキペダル82が踏み込み位置(ブレーキ位置)になければ,昇降操作レバー54及び開閉操作レバー53のいずれの操作も,ロックアーム体120と牽制アーム体121とによって禁止される。
図18に示すように,ブレーキペダル82が踏み込み操作されて後車輪6にブレーキを掛けた場合は,制動検出用ワイヤ119が緩むため,ロックアーム体120は,制動検出バネ127のバネ力にて,ストッパー体131がレバーガイド体118の上面に当接するまで図18における支軸122回りの反時計方向に回動し,昇降規制ノッチ120aが昇降操作レバー54の軸部から外れる。このとき,牽制アーム体121は,解除バネ128のバネ力にて,図18における支軸122回りの反時計方向に回動し,開閉牽制ノッチ121bが開閉操作レバー53の軸部から外れる。上下両加圧ロール123,124は昇降操作レバー54の軸部に当接する。
すなわち,ブレーキペダル82を踏み込み操作して後車輪6にブレーキを掛けると,昇降操作レバー54及び開閉操作レバー53は操作可能な状態になる。
そこで,図18に示すように,先に開閉操作レバー53を上下回動操作すると,開閉操作レバー53が牽制アーム体121の規制端部121c又は121dとの当接位置に移動して,牽制アーム体121を図18に示す支軸122回りの反時計方向に更に回動させ,上下両加圧ロール123,124の間にある昇降牽制ノッチ121aを昇降操作レバー54の軸部に引っ掛かり係合させる。
この状態で昇降操作レバー54を上下回動操作しようとしても,開閉操作レバー53の軸部に牽制アーム体121の規制端部121c又は121dが当たって,牽制アーム体121の時計方向の回動が阻止され,昇降操作レバー54の軸部と昇降牽制ノッチ121aとの係合が維持されるから,昇降操作レバー54を上下回動操作できない。つまり,開閉操作レバー53を上下回動操作した状態では,開閉操作レバー53と牽制アーム体121との協働作用によって昇降操作レバー54の上下回動操作が禁止される。
他方,図19に示すように,先に昇降操作レバー54を上下回動操作すると,昇降操作レバー54が解除バネ128のバネ力に抗して一方の加圧ロール123又は124を押圧して,牽制アーム体121を図19に示す支軸122回りの時計方向に回動させ,開閉牽制ノッチ121bを開閉操作レバー53の軸部に引っ掛かり係合させる。
この状態で開閉操作レバー53を上下回動操作しようとしても,昇降操作レバー54の軸部に一方の加圧ロール123又は124が当たって,牽制アーム体121の反時計方向の回動が阻止され,開閉操作レバー53の軸部と開閉牽制ノッチ121bとの係合が維持されるから,開閉操作レバー53を上下回動操作できない。つまり,昇降操作レバー54を上下回動操作した状態では,昇降操作レバー54と牽制アーム体121との協働作用によって開閉操作レバー53の上下回動操作が禁止される。
従って,ブレーキペダル82を踏み込み操作して後車輪6にブレーキを掛けておけば,オペレータは昇降操作レバー54及び開閉操作レバー53のいずれか一方を択一的に上下回動操作できるのである。
(6).制限機構の構造
次に,図20を参照しながら,昇降操作レバー54の誤操作による集草ボックス18の昇降動を防止するための制限機構の構成について説明する。
実施形態における芝刈機1の制限機構140は,バッテリ64と,電源印加用のキースイッチ141と,電磁放てきバルブ135の電磁放てきソレノイド136とを備えている。この場合,バッテリ64に,キースイッチ141と電磁放てきソレノイド136とが直列に接続されている。キースイッチ141は,エンジン7を始動するためのスタータ(図示せず)にも接続可能に構成されている。
キースイッチ141と電磁放てきソレノイド136との間には,操縦座席9にオペレータが着座すると入り作動するオンオフ切換スイッチ型のオペレータセンサ142,後蓋板21が集草ボックス18の後面開口を塞ぐ閉位置にあると切り作動するオンオフ切換スイッチ型の後蓋板検出センサ143と,底蓋板20が集草ボックス18の底面開口を塞ぐ閉位置にあると切り作動するオンオフ切換スイッチ型の底蓋板検出センサ144と,集草ボックス18が下げ位置にあると入り作動するオンオフ切換スイッチ型の集草ボックスセンサ145とが直列に接続されている。
後蓋板検出センサ143は,後蓋板21に対する上部リンク24を回動可能に軸支するピン軸24aに関連付けて設けられている。底蓋板検出センサ144は,底蓋板20を回動可能に軸支する枢着ピン23に関連付けて設けられている。集草ボックスセンサ145は,排出ダクト14の後部内面側(走行機体2側)に設けられており,集草ボックス18が下げ位置にあるときに,底部誘導板28が集草ボックスセンサ145に接触することによって,集草ボックスセンサ145が入り作動するように構成されている。
この場合,(1)操縦座席9にオペレータが着座し,(2)(3)後蓋板21及び底蓋板20が開き回動し,且つ(4)集草ボックス18が下げ位置にある、という4つの条件が全て揃えば,前述した4つのセンサ142〜145の入り作動にて電磁放てきソレノイド136が切換駆動し,電磁放てきバルブ135から昇降用油圧バルブ107への作動油の供給が停止する。その結果,作動油が昇降用油圧シリンダ30には送られず,昇降操作レバー54を操作しても,昇降用油圧シリンダ30ひいては集草ボックス18が昇降動しないのである。
(7).集草排出機構の動作態様
次に,図1及び図10〜図14を参照しながら,集草排出機構の動作態様の一例について説明する。
以上の構成において,前記集草排出機構16における集草ボックス18を,その底蓋板20及び後蓋板21を閉じた状態で下降した位置に保持することにより,前記排出ダクト14から放出される刈草を受け入れる姿勢とし,この状態で,芝刈機1を,そのロータリー式芝刈り機構13を駆動しながら前進走行することにより,所定の芝刈りを行うことができ,前記ロータリー式芝刈り機構13にて刈り取られた刈草は,排出ダクト14及び底部誘導板28を介して前記集草ボックス18内に入るように集められる。
そして,前記集草ボックス18内に所定量の刈草が溜まると,草刈り作業及び前進走行を停止して,集草ボックス18内からの刈草の放出作業を開始する。この放出作業に際しては,先ず,前記両昇降用油圧シリンダ30を,その昇降操作レバー54の上げ位置への操作によりピストンが突出動するように作動して,前記集草ボックス18を持ち上げるようにする。
すると,先ず,この両昇降用油圧シリンダ30の基端におけるレバー体40が後方に回動して,その枢着ピン43がストッパー部44に接当する状態になるから,図10に示すように,このレバー体40に設けたアウトリガー45が,地面4に接近するように突出して,芝刈機1の前部が浮き上がるように後ろ方向に傾くことを阻止できる状態になる。これと同時に,前記レバー体40に設けたバンパー体46が,前記ストッパー部44と実質的に同じ位置にまで後方に突出するか,このストッパー部44よりも更に後方に突出する状態になる。つまり,前記集草ボックス18の持ち上げ作動の前に,アウトリガー45が地面4に接近するように突出し,バンパー体46が後方に突出する。
次いで,前記両昇降用油圧シリンダ30における更なるピストン突出動にて上下一対のリフト用リンク31,32が上向きに回動することにより,図11に示すように,前記集草ボックス18が,その底蓋体20及び後蓋板21を閉じた状態のままで持ち上げられ,そして,最も高い位置まで持ち上げられると,前記昇降操作レバー54を中立位置に操作することにより,前記両昇降用油圧シリンダ30における更なるピストン突出動,つまり,前記集草ボックス18の持ち上げが停止すると同時に,前記集草ボックス18がロック手段49にて前記した最も高い位置から下降しないようにロックするようにしている。
なお,前記両昇降用油圧シリンダ30は,前記集草ボックス18を最大上げ位置に持ち上げた状態になると,自動的にそのピストン作動停止する中立位置になるように構成することができる。また,前記集草ボックス18は,下げ位置において排出ダクト14から放出される刈草を受け入れる状態のときには,前部が低くて後部が高くなるように前傾斜しているが,最も高い位置まで持ち上げられた状態においては,逆に前部が高くて後部が低くなるように後ろ傾斜になるように構成されている。
そして,この状態で,前記芝刈機1を,前進又は後進走行するように走行操作することで,図12に示すように,その後部が地面4に置かれた集草用コンテナAに接近するように移動して,前記のように高く持ち上げた集草ボックス18が前記集草用コンテナAの真上に位置する。前記芝刈機1をその後部が前記集草用コンテナAに接近するように後進走行する際に,前記集草用コンテナAへの衝突にて破損が発生することを前記バンパー体46にて確実に回避できる。
そして,前記開閉用油圧シリンダ26を,その開閉操作レバー53の開位置への操作によりピストンが突出動するように作動させる。すると,図12に示すように,前記集草ボックス18に対する後蓋板21が開き回動するから,前記集草ボックス18内における刈草の前記集草用コンテナA内への排出が始まる。
次いで,前記集草ボックス18に対する底蓋板20が,前記後蓋板21における開き回動に可撓性を有する金属製ワイヤ27を介して連動して,図13に示すように,その前端が跳ね上がる一方後端が下がるように回動して集草ボックス18の底面を開放するから,前記集草ボックス18内における刈草の前記集草用コンテナA内への排出が更に進行する。
前記後蓋板21が全開になると,前記開閉操作レバー53を中立位置に操作することにより,前記両開閉用油圧シリンダ26における更なるピストン突出動,つまり,前記後蓋板21の開き作動を停止する。なお,前記両開閉用油圧シリンダ26は,前記後蓋板21が最大に開くと,自動的にそのピストンが作動停止する中立位置になるように構成することができる。
次いで,前記集草ボックス18内における刈草の排出に伴い,その排出落下中の刈草が,前記底蓋板20における後端に当たることにより,前記底蓋板20が,図14に示すように,当該底蓋板20と前記後蓋板21とを連動連結する金属製ワイヤ27を弛ませながら,前記後蓋体21の開き回動にかかわらず,自動的に更に大きく開き回動するから,前記集草ボックス18内における刈草の全てを排出することができる。
なお,前記底蓋板20におけるその後端に排出落下中の刈草が当たることによる開き回動は,以下に述べるように,前記後蓋板21における開き回動に追従して行うように構成している。すなわち,図9に示すように,前記開閉用油圧シリンダ26の基端における枢着ピン55に,前記底蓋板20における後端部の下面が接当する受け片56aを備えたレバー体56を回転自在に設け,このレバー体56を,リンク57を介して前記下部リンク25に,当該下部リンク25の上向き回動,つまり,前記後蓋板21を開く方向への回動に伴って下向きに回動するように連結することにより,前記底蓋板20におけるその後端に排出落下中の刈草が当たることによる開き回動,ひいては,当該底蓋板20における開き回動による刈草の排出を,急速に一挙に行うことがないように構成している。
このようにして,前記集草ボックス18内における刈草の集草用コンテナA内への排出が完了すると,前記開閉操作レバー53の閉位置への操作にて前記後蓋板21を閉じることにより,前記底蓋板20が,その前端における重量によって自動的に閉じる。なお,前記開閉操作レバー53は,前記後蓋板21を閉じたときにおいて中立位置にするが,これを自動的に行うように構成することもできる。
次いで,前記芝刈機1を前記集草用コンテナAから離れるように移動したのち,前記昇降操作レバー54を下げ位置に操作して,前記両昇降用油圧シリンダ30をピストン後退動に作動することにより,前記集草ボックス18は,前記図10に示すように,下降して前記排出ダクト14から放出される刈草を受け入れる姿勢に戻る。
次いで,前記両昇降用油圧シリンダ30が更にピストン後退動することにより,前記両レバー体40が,その枢着ピン43がストッパー部44から離れるように前方向に回動して,そのストッパー片47が下部ブラケット部材35又はマスト部材29に接当するように前方回転するから,前記アウトリガー45及びバンパー体46が,図1に示すように,元の後退した位置に戻って,前記草刈り作業を行う状態に復帰する。
なお,前記昇降操作レバー54は,前記両レバー体40が第2ブラケット部材35又はマスト部材29に接当するように前方回転したときにおいて中立位置にするが,これを自動的に行うように構成することもできる。また,前記実施の形態は,前記アウトリガー45における突出を,前記集草ボックス18の持ち上げを開始する前(直前)の時期において,行うように構成した場合であったが,更に別の実施の形態においては,集草ボックス18の持ち上げを開始したあとで,且つ,高い高さにまで持ち上げるまでの間,つまり,持ち上げ途中の時期において行う構成にすることができる。
(8).その他
上記した実施形態の各構成は図示のものに限定されるものではなく,本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。