JP3859600B2 - 乗用草刈機のフレーム構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体前部にキャスタ型の前輪を配備するとともに、機体後部に独立して変速操作可能な左右一対の後輪を配備し、前記前輪と前記後輪と間に位置させてモーアを昇降自在に吊り下げ装備した乗用草刈機のフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記構成の乗用草刈機のフレーム構造としては、機体フレームを、前記前輪を支持するとともにモーアをリンクを介して吊り下げ支持する前側フレーム部と、後輪駆動部を連結する後側フレーム部とで構成し、前側フレーム部を、平面視でコの字状に屈曲した角パイプ製のフレーム杆と、このフレーム杆の左右前端部を横フレームで連結して構成し、また、後側フレーム部を、前側フレーム部より狭い左右間隔をもって対向配置した縦平板からなる左右一対のフレーム板をコの字状に形成された前記フレーム杆の後部横フレーム部分に連結して構成し、このフレーム板に後輪駆動部およびエンジンを連結支持し、かつ、後側フレーム部を構成する左右一対のフレーム板に上部フレームを立設するとともに、左右の上部フレームを複数の横フレームで連結した構造のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５１３３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した乗用草刈機のフレーム構造では、左右のフレーム板に上部フレームを立設し、この左右の上部フレームを複数の横フレームで連結した構造としているので、機体フレームの前後中間部位の強度が高いものとなるが、その反面、左右の上部フレームを前後複数箇所でつなぐ横フレームが、左右フレーム板の間に配備した構造物の組付けやメンテナンスの邪魔になっていた。
【０００５】
また、上記した従来構造では、モーアを吊り下げ支持する前後のリンクを、前側フレーム部を構成するフレーム杆にそれぞれ支持する構造を採用しているので、モーアを上昇させた際の地上高を十分確保するために、フレーム杆の地上高を高くしてリンクの支点高さを高くしており、このために、搭乗するステップが高くなり、機体全体としての重心が高くなるきらいがあり、ゴルフ場や牧草地などの傾斜地で走行するこの種の乗用草刈機としては機体安定性の面で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、機体フレームの強度を確保しながら、組付けあるいはメンテナンスを容易に行うことができ、また、機体重心が低い安定性に優れた機体を構成するのに有効な乗用草刈機の機体フレーム構造を提供することを主たる目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、機体前部にキャスタ型の前輪を配備するとともに、機体後部に独立して変速操作可能な左右一対の後輪を配備し、前記前輪と前記後輪と間に位置させてモーアを昇降自在に吊り下げ装備した乗用草刈機のフレーム構造であって、機体フレームを、前記前輪を支持するとともにステップを装備し、かつ、前記モーアを前後のリンクを介して吊り下げ支持する前側フレーム部と、後輪駆動部を連結する後側フレーム部とで構成し、前記前側フレーム部を、大きい左右間隔をもって対向配備してなる左右一対のフレーム杆と、左右のフレーム杆をその前部および後部において連結する前部横フレームおよび後部横フレームとで構成するとともに、後部横フレームを前記フレーム杆よりも上方にまで突出した枠状に構成し、前記後部横フレームの左右中央部に、下方に開口されかつ前方及び後方が開放された凹入部を設けるとともに、この凹入部の奥端が前記フレーム杆の下面より上方に位置するように凹入部の奥行きを設定し、前記後側フレーム部を、前側フレーム部より狭い左右間隔をもって前記後部横フレームに連結された縦平板からなる左右一対のフレーム板で構成し、両フレーム板の後部に前記後輪駆動部を連結して、前記後部横フレームの上部に運転座席を支持してあることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、機体フレームの前後中間部位、つまり、幅広の前側フレーム部と幅狭の後側フレーム部との連結部位に大きい曲げ負荷がかかることになるが、この連結部位に位置する前側フレーム部は、フレーム杆よりも上方にまで突出した枠状に構成された剛性の高い構造体となっているので、後側フレーム部の上方に多くの補強用部材を特に設けなくても所要の強度を備えた機体フレームを構成することができ、後側フレーム部を構成する左右のフレーム板に後輪駆動部を連結しても、この左右フレーム板の間の上方は十分開放されることになる。
【０００９】
従って、請求項１に係る発明によると、機体フレームの強度を十分に確保しながらも、後側フレーム部での組付け作業性およびメンテナンス性を高めることが可能となった。
【００１０】
請求項２に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項１に係る発明において、前記後側フレーム部を構成する前記フレーム板の後部横外側に、門形に構成された転倒保護フレームにおける左右の支柱基端部が連結される基端支持部を設け、前記フレーム板の横外側において前記基端支持部と前記後部横フレームとを連結する補強部材を設けてあるものである。
【００１１】
上記構成によると、転倒保護フレームの支柱基端部を連結する基端支持部に作用する負荷加重はフレーム板に支持されるのみならず補強部材を介して前側フレーム部にも分担支持される。
また、横幅の大きい前側フレーム部と、横幅に小さい後側フレーム部とが補強部材を介して一体化され、特に横方向の曲げ加重に対する機体フレームの剛性が高いものとなる。
【００１２】
従って、請求項２に係る発明によると、転倒保護フレームの支柱基端部を強固に連結支持することができるとともに、機体フレーム全体の剛性を高めることができ、耐久性に優れた機体を構成する上で有効となる。
【００１３】
請求項３に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項２に係る発明において、前記基端支持部を、前記転倒保護フレームの支柱基端部を上方から差込むボス状に構成するとともに、この基端支持部に差込み装着された転倒保護フレームの支柱基端部を、基端支持部に前後方向から貫通装着されるボルトの締め付けによって基端支持部の前後方向の内壁面に押付け固定するよう構成してあるものである。
【００１４】
上記構成によると、ボス状の基端支持部に上方より差込まれた転倒保護フレームの支柱基端部は、ボルトの締め付けによって基端支持部の前方あるいは後方の内壁面に押付け固定されることになり、ガタつきなく強固に連結することができる。特に、基端支持部の後方からボルトを締め付けるようにすると、機体後方の広い作業空間からボルト操作を行うことができ、転倒保護フレームの連結作業が行いやすくなる。
【００１５】
請求項４に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記後部横フレーム内に、前記前側フレーム部の前記フレーム杆よりも上方に位置させて、前記モーアを吊り下げ支持する後部リンクの支点軸を横架支承してあるものである。
【００１６】
上記構成によると、モーアを吊り下げ支持する後部リンクの支点軸をフレーム杆よりも高く位置させることで、前側フレーム部におけるフレーム杆を低く配置しながらも、モーアの上面に突設された入力用のギヤケースを後部リンクの支点軸に邪魔されることなく大きく上昇させることが可能となる。
【００１７】
従って、請求項４に係る発明によると、ステップを備える前側フレーム部を低く配置しての機体重心を低くすることができるものでありながら、上昇させたモーアの地上高を大きく確保することが可能となり、傾斜地や起伏のある地面を走行することの多い乗用型の草刈機の機体構造として有効に活用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る乗用草刈機の全体側面が、又、図２にその全体平面が示されている。この乗用草刈機は、左右一対の前輪２および後輪３を備えた乗用走行機体１の前後輪間にモーア４が昇降自在に吊り下げ支持された、いわゆるミッドマウント型に構成されており、乗用走行機体１の最後部にはエンジン５が搭載されるとともに、機体上の前後中間部位には運転座席６が配備されている。ここで、左右一対の前輪２はキャスタ式の遊転輪で構成されるとともに、左右一対の後輪３は左右独立して無段変速および正逆転操作可能な駆動輪に構成されており、左右後輪３を等速で共に正転駆動あるいは逆転駆動することで前進あるいは後進での直進走行を行い、左右の後輪３に速度差を与えることで任意の方向に旋回することができるようになっている。
【００１９】
図３，４に示すように、前記乗用走行機体１の機体フレーム７は、前輪２を支持するとともにモーア４を前後のリンク８，９を介して吊り下げ支持する前側フレーム部７Ａと、後輪駆動部１０を連結する後側フレーム７Ｂとで構成されている。そして、前側フレーム部７Ａは、チャンネル材を大きい左右間隔をもって対向配備してなる左右一対のフレーム杆１１と、左右のフレーム杆１１の前端部同士を連結するチャンネル材からなる前部横フレーム１２と、左右のフレーム杆１１の後端部同士を連結する後部横フレーム１３とで構成されている。また、後側フレーム７Ｂは、前部フレーム７Ａより狭い左右間隔をもって前記後部横フレーム１３に連結された縦平板からなる左右一対のフレーム板１４で構成されている。また、左右の前記フレーム板１４の後端に後輪駆動部１０が連結されるとともに、後輪駆動部１０から後方に向けて延出されたエンジン搭載フレーム１５に、空冷式に構成されたガソリン仕様の前記エンジン５が、その出力軸心を前後方向に向けて搭載されている。
【００２０】
後部横フレーム１３は、フレーム杆１１より上方に突出した板金溶接構造の中空枠状に構成されており、その上端前部に運転座席６を支点ａ周りに回動自在に枢支連結する支点金具１６が設けられるとともに、後部横フレーム１３の内部にモーア吊り下げ用後部リンク９の上端に連結された支点軸１７が横架されている。そして、この支点軸１７に固着した駆動アーム１８と、左右のフレーム板１４をつなぐステー１９とに亘って単動型の油圧シリンダ２０が装着され、油圧シリンダ２０が圧油供給によって伸長作動することで後部リンク９が振り上げ駆動されてモーア４が駆動上昇され、油圧シリン２０が排油によって短縮作動することでモーア４が自重下降するようになっている。なお、駆動アーム１８から延出された牽制アーム２１が螺旋階段状の接当部を有するストッパ２２に接当することでモーア４の下降が制限されるようになっており、ストッパ２２をノブ２３によって回転調節して牽制アーム２１に対向する接当部の位置を段階的に変更することで下限にあるモーア４の地上高さを調節し、もって、刈高さを変更調節するように構成されている。
【００２１】
モーア４は、縦軸心周りに駆動回転される３枚のブレード（図示せず）がデッキ２５の内部に左右に並列配備されるとともに、デッキ２５の右端から刈草を放出するよう構成されており、デッキ２５の上面中央にはギヤケース２６が設けられ、このギヤケース２６に後方から入力された回転動力が縦軸回転に変換されて、各ブレードに伝動ベルト２７を介して伝達されるようになっている。
【００２２】
図７〜図１０に示すように、後部横フレーム１３の左右中央部位に、前方に向けて突出した膨出部１３ａが形成されるとともに、その内部に下方および後方に向けて開放された凹入部２８が形成されており、モーア４が上昇された時、ギヤケース２６および自在継ぎ手４７が前記凹入部２８に下方から入り込むことで、モーア４を大きく上昇させて大きい地上高を確保することができるようになっている。また、後部横フレーム１３における膨出部１３ａの左右下部にはフレーム杆の下端面に連結された平板部１３ｂが連設されている。
【００２３】
機体フレーム７における前側フレーム部７Ａには、運転座席６の足元に位置して板金製のステップ３０が搭載装着されるとともに、運転座席６の左右には後輪フェンダ３１が配備され、さらに運転座席の後方にはエンジンボンネット３２が配備されている。そして、図１０に示すように、前記ステップ３０は、前側フレーム部７Ａに覆い被されるととも、左右のフレーム杆１１の間で沈み込んだ形状にプレス成形され、ステップ面を低くして運転者が重心低く着座搭乗できるよう構成されている。また、後部横フレーム１３の前記平板部１３ｂにステップ３０の後端部が載置連結されるようになっている。
【００２４】
図１１，１２に示すように、前記後輪駆動部１０は、エンジン５からの出力を受ける中央伝動ケース４１と、その左右に連結された一対の静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４２と、後輪２を軸支した左右一対の減速ケース４３とから構成されており、中央伝動ケース４１に後方から入力されたエンジン動力が左右に分岐されて各無段変速装置４２の可変容量型ポンプ４２Ｐに伝達され、無段変速装置４２のモータ４２Ｍからの変速出力が減速ケース４３内でギヤ減速されて後輪２の車軸４４に伝達されるようになっている。また、中央伝動ケース４１の前面にＰＴＯ軸４５が突出されて、モーアデッキ２５の上面に備えたギヤケース２６の後ろ向き入力軸４６に、一対の自在継ぎ手４７および伝動軸４８を介して連動連結されている。
【００２５】
ここで、静油圧式無段変速装置４２は周知のアキシャルプランジャ型が採用されており、ポンプ４２Ｐの斜板角度を変更して吐出油量および吐出方向を変更することで、モータ４２Ｍを無段階に正逆転駆動するよう構成されている。そして、図示されていない斜板角操作軸と運転座席６の左右に前後揺動操作可能に配備された変速レバー５０とが連動連結されており、変速レバー５０を前後中立位置に保持すると無段変速装置４２が中立停止状態となり、変速レバー５０を中立位置から前方に操作することで前進変速が、また、後方に操作することで後進変速が行えるようになっている。また、中央伝動ケース４１の前面には、静油圧式無段変速装置４２におけるチャージ回路への圧油供給油路中に位置するオイルフィルタ５１が装着されており、運転座席６を前方に回倒して後輪駆動部１０の上方を開放すると、左右のフレーム板１４の間にオイルフィルタ５１が大きく露出され、上方から手を差し入れて簡単に脱着できるようになっている。
【００２６】
左右の減速ケース４３にはモータ軸５２に作用する多板式のブレーキ５３がそれぞれ装備されており、そのブレーキ操作軸５３ａがステップ前部の中央近くに配備されたブレーキペダル５４にロッド５５を介して連動連結され、ブレーキペダル５４の踏込みによって左右のブレーキ５３が同時に制動操作されるようになっている。また、ブレーキペダル５４の横側には、ブレーキペダル５４を踏込み位置に保持する駐車用のブレーキロックペダル５６が配備されている。
【００２７】
静油圧式無段変速装置４２の油圧回路を内装したポートブロック５７は、減速ケース４３の蓋ケースに兼用された強度の高い鋳造部材で構成されており、前記機体フレーム７の後側フレーム部７Ｂを構成するフレーム板１４の後端が各ポートブロック５７の外側面に連結されるとともに、前記エンジン搭載フレーム１５の前端部が各ポートブロック５７の内側の側面に連結されている。
【００２８】
図１，図５に示すように、運転座席６の後部には、上下中間部位で支点ｂ周りに後方に折り畳み可能な門形の転倒保護フレーム６１が立設配備されており、この転倒保護フレーム６１における左右の支柱基端部６１ａを支持する基端支持部６２が、機体フレーム７における左右フレーム板１４の後部外側面に設けられている。この基端支持部６２は、図１５に示すように、フレーム板１４の外側面に溶接固着された角ボス部材６３と、補強板を兼ねてフレーム板１４の外側面に溶接固着した底板材６４とで構成されており、左右基端支持部６２の角ボス部材６３同士が背面からステー７３で互いに連結されている。そして、角パイプ材からなる支柱基端部６１ａが前記基端支持部６２に上方から差込まれて底板材６４で受け止められた状態で、基端支持部６２および支柱基端部６１ａに後方から挿通したボルト６５を基端支持部６２の前面に固着したナット６６に締め込むことで、支柱基端部６１ａをボルト頭部で前方に押圧して基端支持部６２の前方の内面に押付け、もって、この転倒保護フレーム６１をガタつきなく強固に立設固定することができるよう構成されている。この場合、ボルト操作が、転倒保護フレーム６１の後方の広い空間から容易に行えることになる。
【００２９】
また、フレーム板１４の外側面には板材からなる補強部材６７が板面を上下に向けて溶接されて、フレーム１４自体の強度が高められるとともに、この補強部材６７の前後端が前側フレーム部７Ａにおける後部横フレーム１３の後面と基端支持部６２の底板材６４に溶接連結されている。このように補強部材６７を設けることで、幅広の前側フレーム部７Ａと幅狭の後側フレーム部７Ｂとの段差連結部位における補強がなされるとともに、転倒保護フレーム６１を立設支持する基端支持部６２の強度が高められている。
【００３０】
図１６，１７に示すように、機体右側の補強部材６７にはバッテリ６８が搭載されて、コーナー押え金具６９および支持棒７０を介して固定されるとともに、図１８，１９に示すように、後部横フレーム１３の上端付近と、機体左側の補強部材６７と、左側のフレーム板１４から延出されたステー７１とに亘って燃料タンク７２が取り付け支持されている。
【００３１】
前記運転座席６の支持構造が図２０および図２１に示されている。前側フレーム部７Ａを構成する後部横フレーム１３の上端部に設けられた支点金具１６には、座席支持枠８１が支点ａ周りに回動可能に枢支連結されるとともに、この座席支持枠８１に前後に位置調節可能に運転座席６が装着されている。他方、後側フレーム部７Ｂを構成する左右フレーム板１４の上端部には、着座姿勢に回動された座席支持枠８１を受け止める左右一対のクッションバ８２が装着されている。また、後部横フレーム１３における左右中間部位の上部と前記ステー１９とが弓形の補強板８３でつながれるとともに、この補強板８３と左側のフレーム板１４とに亘って架設したバネ受け部８４に、空席となった運転座席６を座席支持枠８１と共に持上げ回動させるに足る強さの持上げバネ８５が備えられている。また、この座席支持枠８１に下方から対向するように運転者存在を検知する着座検出スイッチ８６が、後部横フレーム１３の上部に備えたフレーム板１３ｃに備えられている。
【００３２】
着座検出スイッチ８６は、前記フレーム板１３ｃに後向き片持ち状にボルト連結された板バネ製ステー８７の遊端部に上向きに装着されており、ステー８７から上方に付勢突出されたスイッチ操作部８６ａが、ステー８７の基部側に上下揺動可能に装着された操作レバー８８の遊端によって操作されるようになっている。なお、操作レバー８８は、その基部に形成された屈曲部８８ａをステー８７の基部近くに形成した前後一対の開口８９に上方から巻き込み係止した状態で、ステー８７をフレーム板１３ｃ上に取り付けることで、屈曲部８８ａが上下方向に一定範囲でのみ回動可能、かつ、ステー８７から抜け出し不能に支持されるようになっている。
【００３３】
上記構成によると、空席状態では、図２１（イ）および図２２に示すように、座席支持枠８１が持上げバネ８５によって浮き上げられることで、着座検出スイッチ８６はオフとなり、このような空席状態が走行中に検出されるとエンジン５自動停止制御される。また、着座状態では、図２１（ロ）に示すように、操作レバー８８によってスイッチ操作部８６ａが押込み操作されることで着座検出スイッチ８６がオンとなり、エンジン５の始動および連続運転が可能となる。なお、着座加重が大きいと座席支持枠８１がクッションバネ８２を圧縮して大きく下方に回動することになるが、この場合、スイッチ操作部８６ａを大きく押込み操作した操作レバー８８がステー８７に接当した状態になり、着座加重によってステー８７自体が下方に弾性変形して、着座検出スイッチ８６に不当な加重が作用して損傷することが未然に回避される。
【００３４】
〔別実施形態〕
前記補強部材６７は必ずしも板材である必要はなく、例えば底板材６４と後部横フレーム１３の後面とに亘って斜めに架設したロッドやパイプなどの部材で構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗用草刈機全体の左側面図
【図２】 乗用草刈機全体の平面図
【図３】 機体フレーム全体の平面図
【図４】 機体フレーム全体の側面図
【図５】 転倒保護フレームの連結部を示す背面図
【図６】 モーア装着部のモーア下降状態を示す側面図
【図７】 モーア装着部のモーア上昇状態を示す側面図
【図８】 モーア装着部のモーア上昇状態を示す正面図
【図９】 機体フレームにおける前側フレーム部の平面図
【図１０】 図９におけるＸ−Ｘ断面図
【図１１】 後輪駆動部を示す平面図
【図１２】 後輪駆動部の一部切欠き背面図
【図１３】 後輪駆動部の左側面図
【図１４】 後輪駆動部の右側面図
【図１５】 転倒保護フレームの左側基端支持部を示す一部切欠き側面図
【図１６】 バッテリの取付け部を示す平面図
【図１７】 バッテリの取付け部を示す側面図
【図１８】 燃料タンクの取付け部を示す側面図
【図１９】 燃料タンクの取付け部を示す平面図
【図２０】 運転座席の取付け部周辺を示す平面図
【図２１】 運転座席取付け部の空席状態（イ）および着座状態（ロ）を示す側面図
【図２２】 運転座席への着座検出手段を示す空席状態での側面図
【図２３】 着座検出手段の拡大した平面図
【符号の説明】
２ 前輪
３ 後輪
４ モーア
６ 運転座席
７ 機体フレーム
７Ａ 前側フレーム部
７Ｂ 後側フレーム部
８ リンク
９ リンク
１０ 後輪駆動部
１１ フレーム杆
１２ 前部横フレーム
１３ 後部横フレーム
１４ フレーム板
２８ 凹入部
６１ 転倒保護フレーム
６１ａ 支柱基端部
６２ 基端支持部
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体前部にキャスタ型の前輪を配備するとともに、機体後部に独立して変速操作可能な左右一対の後輪を配備し、前記前輪と前記後輪と間に位置させてモーアを昇降自在に吊り下げ装備した乗用草刈機のフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記構成の乗用草刈機のフレーム構造としては、機体フレームを、前記前輪を支持するとともにモーアをリンクを介して吊り下げ支持する前側フレーム部と、後輪駆動部を連結する後側フレーム部とで構成し、前側フレーム部を、平面視でコの字状に屈曲した角パイプ製のフレーム杆と、このフレーム杆の左右前端部を横フレームで連結して構成し、また、後側フレーム部を、前側フレーム部より狭い左右間隔をもって対向配置した縦平板からなる左右一対のフレーム板をコの字状に形成された前記フレーム杆の後部横フレーム部分に連結して構成し、このフレーム板に後輪駆動部およびエンジンを連結支持し、かつ、後側フレーム部を構成する左右一対のフレーム板に上部フレームを立設するとともに、左右の上部フレームを複数の横フレームで連結した構造のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５１３３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した乗用草刈機のフレーム構造では、左右のフレーム板に上部フレームを立設し、この左右の上部フレームを複数の横フレームで連結した構造としているので、機体フレームの前後中間部位の強度が高いものとなるが、その反面、左右の上部フレームを前後複数箇所でつなぐ横フレームが、左右フレーム板の間に配備した構造物の組付けやメンテナンスの邪魔になっていた。
【０００５】
また、上記した従来構造では、モーアを吊り下げ支持する前後のリンクを、前側フレーム部を構成するフレーム杆にそれぞれ支持する構造を採用しているので、モーアを上昇させた際の地上高を十分確保するために、フレーム杆の地上高を高くしてリンクの支点高さを高くしており、このために、搭乗するステップが高くなり、機体全体としての重心が高くなるきらいがあり、ゴルフ場や牧草地などの傾斜地で走行するこの種の乗用草刈機としては機体安定性の面で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、機体フレームの強度を確保しながら、組付けあるいはメンテナンスを容易に行うことができ、また、機体重心が低い安定性に優れた機体を構成するのに有効な乗用草刈機の機体フレーム構造を提供することを主たる目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、機体前部にキャスタ型の前輪を配備するとともに、機体後部に独立して変速操作可能な左右一対の後輪を配備し、前記前輪と前記後輪と間に位置させてモーアを昇降自在に吊り下げ装備した乗用草刈機のフレーム構造であって、機体フレームを、前記前輪を支持するとともにステップを装備し、かつ、前記モーアを前後のリンクを介して吊り下げ支持する前側フレーム部と、後輪駆動部を連結する後側フレーム部とで構成し、前記前側フレーム部を、大きい左右間隔をもって対向配備してなる左右一対のフレーム杆と、左右のフレーム杆をその前部および後部において連結する前部横フレームおよび後部横フレームとで構成するとともに、後部横フレームを前記フレーム杆よりも上方にまで突出した枠状に構成し、前記後部横フレームの左右中央部に、下方に開口されかつ前方及び後方が開放された凹入部を設けるとともに、この凹入部の奥端が前記フレーム杆の下面より上方に位置するように凹入部の奥行きを設定し、前記後側フレーム部を、前側フレーム部より狭い左右間隔をもって前記後部横フレームに連結された縦平板からなる左右一対のフレーム板で構成し、両フレーム板の後部に前記後輪駆動部を連結して、前記後部横フレームの上部に運転座席を支持してあることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、機体フレームの前後中間部位、つまり、幅広の前側フレーム部と幅狭の後側フレーム部との連結部位に大きい曲げ負荷がかかることになるが、この連結部位に位置する前側フレーム部は、フレーム杆よりも上方にまで突出した枠状に構成された剛性の高い構造体となっているので、後側フレーム部の上方に多くの補強用部材を特に設けなくても所要の強度を備えた機体フレームを構成することができ、後側フレーム部を構成する左右のフレーム板に後輪駆動部を連結しても、この左右フレーム板の間の上方は十分開放されることになる。
【０００９】
従って、請求項１に係る発明によると、機体フレームの強度を十分に確保しながらも、後側フレーム部での組付け作業性およびメンテナンス性を高めることが可能となった。
【００１０】
請求項２に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項１に係る発明において、前記後側フレーム部を構成する前記フレーム板の後部横外側に、門形に構成された転倒保護フレームにおける左右の支柱基端部が連結される基端支持部を設け、前記フレーム板の横外側において前記基端支持部と前記後部横フレームとを連結する補強部材を設けてあるものである。
【００１１】
上記構成によると、転倒保護フレームの支柱基端部を連結する基端支持部に作用する負荷加重はフレーム板に支持されるのみならず補強部材を介して前側フレーム部にも分担支持される。
また、横幅の大きい前側フレーム部と、横幅に小さい後側フレーム部とが補強部材を介して一体化され、特に横方向の曲げ加重に対する機体フレームの剛性が高いものとなる。
【００１２】
従って、請求項２に係る発明によると、転倒保護フレームの支柱基端部を強固に連結支持することができるとともに、機体フレーム全体の剛性を高めることができ、耐久性に優れた機体を構成する上で有効となる。
【００１３】
請求項３に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項２に係る発明において、前記基端支持部を、前記転倒保護フレームの支柱基端部を上方から差込むボス状に構成するとともに、この基端支持部に差込み装着された転倒保護フレームの支柱基端部を、基端支持部に前後方向から貫通装着されるボルトの締め付けによって基端支持部の前後方向の内壁面に押付け固定するよう構成してあるものである。
【００１４】
上記構成によると、ボス状の基端支持部に上方より差込まれた転倒保護フレームの支柱基端部は、ボルトの締め付けによって基端支持部の前方あるいは後方の内壁面に押付け固定されることになり、ガタつきなく強固に連結することができる。特に、基端支持部の後方からボルトを締め付けるようにすると、機体後方の広い作業空間からボルト操作を行うことができ、転倒保護フレームの連結作業が行いやすくなる。
【００１５】
請求項４に係る発明の乗用草刈機のフレーム構造は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記後部横フレーム内に、前記前側フレーム部の前記フレーム杆よりも上方に位置させて、前記モーアを吊り下げ支持する後部リンクの支点軸を横架支承してあるものである。
【００１６】
上記構成によると、モーアを吊り下げ支持する後部リンクの支点軸をフレーム杆よりも高く位置させることで、前側フレーム部におけるフレーム杆を低く配置しながらも、モーアの上面に突設された入力用のギヤケースを後部リンクの支点軸に邪魔されることなく大きく上昇させることが可能となる。
【００１７】
従って、請求項４に係る発明によると、ステップを備える前側フレーム部を低く配置しての機体重心を低くすることができるものでありながら、上昇させたモーアの地上高を大きく確保することが可能となり、傾斜地や起伏のある地面を走行することの多い乗用型の草刈機の機体構造として有効に活用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る乗用草刈機の全体側面が、又、図２にその全体平面が示されている。この乗用草刈機は、左右一対の前輪２および後輪３を備えた乗用走行機体１の前後輪間にモーア４が昇降自在に吊り下げ支持された、いわゆるミッドマウント型に構成されており、乗用走行機体１の最後部にはエンジン５が搭載されるとともに、機体上の前後中間部位には運転座席６が配備されている。ここで、左右一対の前輪２はキャスタ式の遊転輪で構成されるとともに、左右一対の後輪３は左右独立して無段変速および正逆転操作可能な駆動輪に構成されており、左右後輪３を等速で共に正転駆動あるいは逆転駆動することで前進あるいは後進での直進走行を行い、左右の後輪３に速度差を与えることで任意の方向に旋回することができるようになっている。
【００１９】
図３，４に示すように、前記乗用走行機体１の機体フレーム７は、前輪２を支持するとともにモーア４を前後のリンク８，９を介して吊り下げ支持する前側フレーム部７Ａと、後輪駆動部１０を連結する後側フレーム７Ｂとで構成されている。そして、前側フレーム部７Ａは、チャンネル材を大きい左右間隔をもって対向配備してなる左右一対のフレーム杆１１と、左右のフレーム杆１１の前端部同士を連結するチャンネル材からなる前部横フレーム１２と、左右のフレーム杆１１の後端部同士を連結する後部横フレーム１３とで構成されている。また、後側フレーム７Ｂは、前部フレーム７Ａより狭い左右間隔をもって前記後部横フレーム１３に連結された縦平板からなる左右一対のフレーム板１４で構成されている。また、左右の前記フレーム板１４の後端に後輪駆動部１０が連結されるとともに、後輪駆動部１０から後方に向けて延出されたエンジン搭載フレーム１５に、空冷式に構成されたガソリン仕様の前記エンジン５が、その出力軸心を前後方向に向けて搭載されている。
【００２０】
後部横フレーム１３は、フレーム杆１１より上方に突出した板金溶接構造の中空枠状に構成されており、その上端前部に運転座席６を支点ａ周りに回動自在に枢支連結する支点金具１６が設けられるとともに、後部横フレーム１３の内部にモーア吊り下げ用後部リンク９の上端に連結された支点軸１７が横架されている。そして、この支点軸１７に固着した駆動アーム１８と、左右のフレーム板１４をつなぐステー１９とに亘って単動型の油圧シリンダ２０が装着され、油圧シリンダ２０が圧油供給によって伸長作動することで後部リンク９が振り上げ駆動されてモーア４が駆動上昇され、油圧シリン２０が排油によって短縮作動することでモーア４が自重下降するようになっている。なお、駆動アーム１８から延出された牽制アーム２１が螺旋階段状の接当部を有するストッパ２２に接当することでモーア４の下降が制限されるようになっており、ストッパ２２をノブ２３によって回転調節して牽制アーム２１に対向する接当部の位置を段階的に変更することで下限にあるモーア４の地上高さを調節し、もって、刈高さを変更調節するように構成されている。
【００２１】
モーア４は、縦軸心周りに駆動回転される３枚のブレード（図示せず）がデッキ２５の内部に左右に並列配備されるとともに、デッキ２５の右端から刈草を放出するよう構成されており、デッキ２５の上面中央にはギヤケース２６が設けられ、このギヤケース２６に後方から入力された回転動力が縦軸回転に変換されて、各ブレードに伝動ベルト２７を介して伝達されるようになっている。
【００２２】
図７〜図１０に示すように、後部横フレーム１３の左右中央部位に、前方に向けて突出した膨出部１３ａが形成されるとともに、その内部に下方および後方に向けて開放された凹入部２８が形成されており、モーア４が上昇された時、ギヤケース２６および自在継ぎ手４７が前記凹入部２８に下方から入り込むことで、モーア４を大きく上昇させて大きい地上高を確保することができるようになっている。また、後部横フレーム１３における膨出部１３ａの左右下部にはフレーム杆の下端面に連結された平板部１３ｂが連設されている。
【００２３】
機体フレーム７における前側フレーム部７Ａには、運転座席６の足元に位置して板金製のステップ３０が搭載装着されるとともに、運転座席６の左右には後輪フェンダ３１が配備され、さらに運転座席の後方にはエンジンボンネット３２が配備されている。そして、図１０に示すように、前記ステップ３０は、前側フレーム部７Ａに覆い被されるととも、左右のフレーム杆１１の間で沈み込んだ形状にプレス成形され、ステップ面を低くして運転者が重心低く着座搭乗できるよう構成されている。また、後部横フレーム１３の前記平板部１３ｂにステップ３０の後端部が載置連結されるようになっている。
【００２４】
図１１，１２に示すように、前記後輪駆動部１０は、エンジン５からの出力を受ける中央伝動ケース４１と、その左右に連結された一対の静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）４２と、後輪２を軸支した左右一対の減速ケース４３とから構成されており、中央伝動ケース４１に後方から入力されたエンジン動力が左右に分岐されて各無段変速装置４２の可変容量型ポンプ４２Ｐに伝達され、無段変速装置４２のモータ４２Ｍからの変速出力が減速ケース４３内でギヤ減速されて後輪２の車軸４４に伝達されるようになっている。また、中央伝動ケース４１の前面にＰＴＯ軸４５が突出されて、モーアデッキ２５の上面に備えたギヤケース２６の後ろ向き入力軸４６に、一対の自在継ぎ手４７および伝動軸４８を介して連動連結されている。
【００２５】
ここで、静油圧式無段変速装置４２は周知のアキシャルプランジャ型が採用されており、ポンプ４２Ｐの斜板角度を変更して吐出油量および吐出方向を変更することで、モータ４２Ｍを無段階に正逆転駆動するよう構成されている。そして、図示されていない斜板角操作軸と運転座席６の左右に前後揺動操作可能に配備された変速レバー５０とが連動連結されており、変速レバー５０を前後中立位置に保持すると無段変速装置４２が中立停止状態となり、変速レバー５０を中立位置から前方に操作することで前進変速が、また、後方に操作することで後進変速が行えるようになっている。また、中央伝動ケース４１の前面には、静油圧式無段変速装置４２におけるチャージ回路への圧油供給油路中に位置するオイルフィルタ５１が装着されており、運転座席６を前方に回倒して後輪駆動部１０の上方を開放すると、左右のフレーム板１４の間にオイルフィルタ５１が大きく露出され、上方から手を差し入れて簡単に脱着できるようになっている。
【００２６】
左右の減速ケース４３にはモータ軸５２に作用する多板式のブレーキ５３がそれぞれ装備されており、そのブレーキ操作軸５３ａがステップ前部の中央近くに配備されたブレーキペダル５４にロッド５５を介して連動連結され、ブレーキペダル５４の踏込みによって左右のブレーキ５３が同時に制動操作されるようになっている。また、ブレーキペダル５４の横側には、ブレーキペダル５４を踏込み位置に保持する駐車用のブレーキロックペダル５６が配備されている。
【００２７】
静油圧式無段変速装置４２の油圧回路を内装したポートブロック５７は、減速ケース４３の蓋ケースに兼用された強度の高い鋳造部材で構成されており、前記機体フレーム７の後側フレーム部７Ｂを構成するフレーム板１４の後端が各ポートブロック５７の外側面に連結されるとともに、前記エンジン搭載フレーム１５の前端部が各ポートブロック５７の内側の側面に連結されている。
【００２８】
図１，図５に示すように、運転座席６の後部には、上下中間部位で支点ｂ周りに後方に折り畳み可能な門形の転倒保護フレーム６１が立設配備されており、この転倒保護フレーム６１における左右の支柱基端部６１ａを支持する基端支持部６２が、機体フレーム７における左右フレーム板１４の後部外側面に設けられている。この基端支持部６２は、図１５に示すように、フレーム板１４の外側面に溶接固着された角ボス部材６３と、補強板を兼ねてフレーム板１４の外側面に溶接固着した底板材６４とで構成されており、左右基端支持部６２の角ボス部材６３同士が背面からステー７３で互いに連結されている。そして、角パイプ材からなる支柱基端部６１ａが前記基端支持部６２に上方から差込まれて底板材６４で受け止められた状態で、基端支持部６２および支柱基端部６１ａに後方から挿通したボルト６５を基端支持部６２の前面に固着したナット６６に締め込むことで、支柱基端部６１ａをボルト頭部で前方に押圧して基端支持部６２の前方の内面に押付け、もって、この転倒保護フレーム６１をガタつきなく強固に立設固定することができるよう構成されている。この場合、ボルト操作が、転倒保護フレーム６１の後方の広い空間から容易に行えることになる。
【００２９】
また、フレーム板１４の外側面には板材からなる補強部材６７が板面を上下に向けて溶接されて、フレーム１４自体の強度が高められるとともに、この補強部材６７の前後端が前側フレーム部７Ａにおける後部横フレーム１３の後面と基端支持部６２の底板材６４に溶接連結されている。このように補強部材６７を設けることで、幅広の前側フレーム部７Ａと幅狭の後側フレーム部７Ｂとの段差連結部位における補強がなされるとともに、転倒保護フレーム６１を立設支持する基端支持部６２の強度が高められている。
【００３０】
図１６，１７に示すように、機体右側の補強部材６７にはバッテリ６８が搭載されて、コーナー押え金具６９および支持棒７０を介して固定されるとともに、図１８，１９に示すように、後部横フレーム１３の上端付近と、機体左側の補強部材６７と、左側のフレーム板１４から延出されたステー７１とに亘って燃料タンク７２が取り付け支持されている。
【００３１】
前記運転座席６の支持構造が図２０および図２１に示されている。前側フレーム部７Ａを構成する後部横フレーム１３の上端部に設けられた支点金具１６には、座席支持枠８１が支点ａ周りに回動可能に枢支連結されるとともに、この座席支持枠８１に前後に位置調節可能に運転座席６が装着されている。他方、後側フレーム部７Ｂを構成する左右フレーム板１４の上端部には、着座姿勢に回動された座席支持枠８１を受け止める左右一対のクッションバ８２が装着されている。また、後部横フレーム１３における左右中間部位の上部と前記ステー１９とが弓形の補強板８３でつながれるとともに、この補強板８３と左側のフレーム板１４とに亘って架設したバネ受け部８４に、空席となった運転座席６を座席支持枠８１と共に持上げ回動させるに足る強さの持上げバネ８５が備えられている。また、この座席支持枠８１に下方から対向するように運転者存在を検知する着座検出スイッチ８６が、後部横フレーム１３の上部に備えたフレーム板１３ｃに備えられている。
【００３２】
着座検出スイッチ８６は、前記フレーム板１３ｃに後向き片持ち状にボルト連結された板バネ製ステー８７の遊端部に上向きに装着されており、ステー８７から上方に付勢突出されたスイッチ操作部８６ａが、ステー８７の基部側に上下揺動可能に装着された操作レバー８８の遊端によって操作されるようになっている。なお、操作レバー８８は、その基部に形成された屈曲部８８ａをステー８７の基部近くに形成した前後一対の開口８９に上方から巻き込み係止した状態で、ステー８７をフレーム板１３ｃ上に取り付けることで、屈曲部８８ａが上下方向に一定範囲でのみ回動可能、かつ、ステー８７から抜け出し不能に支持されるようになっている。
【００３３】
上記構成によると、空席状態では、図２１（イ）および図２２に示すように、座席支持枠８１が持上げバネ８５によって浮き上げられることで、着座検出スイッチ８６はオフとなり、このような空席状態が走行中に検出されるとエンジン５自動停止制御される。また、着座状態では、図２１（ロ）に示すように、操作レバー８８によってスイッチ操作部８６ａが押込み操作されることで着座検出スイッチ８６がオンとなり、エンジン５の始動および連続運転が可能となる。なお、着座加重が大きいと座席支持枠８１がクッションバネ８２を圧縮して大きく下方に回動することになるが、この場合、スイッチ操作部８６ａを大きく押込み操作した操作レバー８８がステー８７に接当した状態になり、着座加重によってステー８７自体が下方に弾性変形して、着座検出スイッチ８６に不当な加重が作用して損傷することが未然に回避される。
【００３４】
〔別実施形態〕
前記補強部材６７は必ずしも板材である必要はなく、例えば底板材６４と後部横フレーム１３の後面とに亘って斜めに架設したロッドやパイプなどの部材で構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗用草刈機全体の左側面図
【図２】 乗用草刈機全体の平面図
【図３】 機体フレーム全体の平面図
【図４】 機体フレーム全体の側面図
【図５】 転倒保護フレームの連結部を示す背面図
【図６】 モーア装着部のモーア下降状態を示す側面図
【図７】 モーア装着部のモーア上昇状態を示す側面図
【図８】 モーア装着部のモーア上昇状態を示す正面図
【図９】 機体フレームにおける前側フレーム部の平面図
【図１０】 図９におけるＸ−Ｘ断面図
【図１１】 後輪駆動部を示す平面図
【図１２】 後輪駆動部の一部切欠き背面図
【図１３】 後輪駆動部の左側面図
【図１４】 後輪駆動部の右側面図
【図１５】 転倒保護フレームの左側基端支持部を示す一部切欠き側面図
【図１６】 バッテリの取付け部を示す平面図
【図１７】 バッテリの取付け部を示す側面図
【図１８】 燃料タンクの取付け部を示す側面図
【図１９】 燃料タンクの取付け部を示す平面図
【図２０】 運転座席の取付け部周辺を示す平面図
【図２１】 運転座席取付け部の空席状態（イ）および着座状態（ロ）を示す側面図
【図２２】 運転座席への着座検出手段を示す空席状態での側面図
【図２３】 着座検出手段の拡大した平面図
【符号の説明】
２ 前輪
３ 後輪
４ モーア
６ 運転座席
７ 機体フレーム
７Ａ 前側フレーム部
７Ｂ 後側フレーム部
８ リンク
９ リンク
１０ 後輪駆動部
１１ フレーム杆
１２ 前部横フレーム
１３ 後部横フレーム
１４ フレーム板
２８ 凹入部
６１ 転倒保護フレーム
６１ａ 支柱基端部
６２ 基端支持部
Claims (4)
- 機体前部にキャスタ型の前輪を配備するとともに、機体後部に独立して変速操作可能な左右一対の後輪を配備し、前記前輪と前記後輪と間に位置させてモーアを昇降自在に吊り下げ装備した乗用草刈機のフレーム構造であって、
機体フレームを、前記前輪を支持するとともにステップを装備し、かつ、前記モーアを前後のリンクを介して吊り下げ支持する前側フレーム部と、後輪駆動部を連結する後側フレーム部とで構成し、
前記前側フレーム部を、大きい左右間隔をもって対向配備してなる左右一対のフレーム杆と、左右のフレーム杆をその前部および後部において連結する前部横フレームおよび後部横フレームとで構成するとともに、後部横フレームを前記フレーム杆よりも上方にまで突出した枠状に構成し、
前記後部横フレームの左右中央部に、下方に開口されかつ前方及び後方が開放された凹入部を設けるとともに、この凹入部の奥端が前記フレーム杆の下面より上方に位置するように凹入部の奥行きを設定し、
前記後側フレーム部を、前側フレーム部より狭い左右間隔をもって前記後部横フレームに連結された縦平板からなる左右一対のフレーム板で構成し、両フレーム板の後部に前記後輪駆動部を連結して、
前記後部横フレームの上部に運転座席を支持してあることを特徴とする乗用草刈機のフレーム構造。 - 請求項１に記載の乗用草刈機のフレーム構造であって、
前記後側フレーム部を構成する前記フレーム板の後部横外側に、門形に構成された転倒保護フレームにおける左右の支柱基端部が連結される基端支持部を設け、前記フレーム板の横外側において前記基端支持部と前記後部横フレームとを連結する補強部材を設けてある乗用草刈機のフレーム構造。 - 請求項２に記載の乗用草刈機のフレーム構造であって、
前記基端支持部を、前記転倒保護フレームの支柱基端部を上方から差込むボス状に構成するとともに、この基端支持部に差込み装着された転倒保護フレームの支柱基端部を、基端支持部に前後方向から貫通装着されるボルトの締め付けによって基端支持部の前後方向の内壁面に押付け固定するよう構成してある乗用草刈機のフレーム構造。 - 請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗用草刈機のフレーム構造であって、
前記後部横フレーム内に、前記前側フレーム部の前記フレーム杆よりも上方に位置させて、前記モーアを吊り下げ支持する後部リンクの支点軸を横架支承してある乗用草刈機のフレーム構造。
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