JP4845591B2 - 自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関によりブレードを回転して芝刈り作業を行い、電動モータにより自ら走行することができるハイブリッド型の自走式芝刈機に関する。

かかるハイブリッド型の芝刈機としては、特許文献１に開示された例がある。
米国特許第４９６４２６５号明細書

同特許文献１に開示された芝刈機は、無線操縦により制御されて走行用モータにより自走し、操舵用モータにより走行方向を変更し、内燃機関によりブレードが回転駆動されて芝を刈る芝刈機である。

機体フレームの中央に内燃機関が搭載され、モータの電子制御装置であるコントローラ等が収容されるハウジングが内燃機関の前方に隣接して配設されている。

該ハウジングは、収容するコントローラ自体が発熱するとともに、内燃機関に隣接しており、かつ内燃機関より高く上方に延びているので、内燃機関の熱をハウジングが受けやすくコントローラが高温になりやすい。
高温になることで、コントローラの性能が低下する。

また、該ハウジングは、芝刈機の前部に位置しているので、障害物と衝突として損傷のおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ハイブリッド型の芝刈機において内燃機関の熱の影響を受けず障害物による損傷を回避できる電子制御装置の配置構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、内燃機関(10)によりブレード(12)を回転して芝刈り作業を行い、電動モータ(30)により自ら走行することができるハイブリッド型の自走式芝刈機において、前記電動モータ(30)および前記内燃機関(10)を制御する電子制御装置(70)は、前記ブレード(12)を覆うブレードハウジング(2)の後部膨出部(2e)の後ろ上がりに傾斜した上壁に形成された開口を前記電子制御装置(70)の筺体が下側から塞ぐようにして前記内燃機関(10)より後方に離れて前記内燃機関(10)の上端より低い位置に配置される自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造において、前記電子制御装置(70)が、前記ブレード(12)を覆うブレードハウジング(2)に形成された刈芝搬送通路(4)の側方の隣接した空間に配置されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造において、前記電子制御装置(70)の筺体の上面に一体に突出した冷却フィン(71)のみを前記ブレードハウジング(2)の前記開口から外部に突出して前記ブレードハウジング(2)に前記電子制御装置(70)が取り付けられることを特徴とする。

請求項１記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造によれば、電子制御装置が、内燃機関より後方に離れて内燃機関の上端より低い位置に配置されるので、電子制御装置は内燃機関の熱の影響を受け難く、また電子制御装置は内燃機関の後方に隠れる構造であり、前方の障害物との衝突を内燃機関が盾となって保護される。
電子制御装置(70)の筐体の上面がブレードハウジング(2)の後部膨出部(2e)の上壁に形成された矩形口を塞ぐようにして外部に露出しているので、電子制御装置(70)に発生した熱を外部に放熱して電子制御装置(70)を冷却する効果がある。

請求項２記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造によれば、電子制御装置が、ブレードを覆うブレードハウジングに形成された刈芝搬送通路の側方の隣接した空間に配置されるので、デッドスペースを有効に利用して電子制御装置が配置され、芝刈機全体のコンパクト化を図ることができる。

請求項３記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造によれば、電子制御装置の筺体の上面に一体に突出した冷却フィンのみを前記ブレードハウジングの前記開口から外部に突出して電子制御装置がブレードハウジングに取り付けられるので、電子制御装置がブレードハウジングに保護されてスペース効率良く配置されるとともに外部に露出した冷却フィンにより走行風を利用して電子制御装置の冷却を効率良く行うことができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図４に基づいて説明する。
本実施の形態に係る芝刈機１は、４ストロークサイクルの内燃機関10によりブレード12を回転して芝刈り作業を行い、走行用ＤＣモータ30により自ら走行することができるハイブリッド型の自走式芝刈機である。

図１は、本芝刈機１の全体斜視図であり、図２は芝刈機本体の側面図、図３は同平面図、図４は同後面図である。
地面に沿って回転するブレード12を軸支して上方から覆うブレードハウジング２が、左右一対の前輪６，６および後輪７，７によって走行自在に支持されている。
本明細書中では、芝刈機１の前進方向を向いた状態を基準にして前後左右を決めることとする。

ブレードハウジング２は、４隅が前輪６，６と後輪７，７の４輪を軸支する軸受部２ｆ、２ｆ、２ｒ、２ｒをなし、軸受部２ｆ、２ｆ、２ｒ、２ｒに囲まれた中央部２ｃの下部が偏平椀状をなしてブレード12を覆うブレード収容部２ｂが形成され、中央部２ｃは後半が後方へいくに従い上方に膨出し、さらに後方に連続して上方に膨出した膨出部２ｅが形成されている。

このブレードハウジング２の中央部２ｃに、内燃機関10がクランク軸11を鉛直に指向させて搭載されている。
内燃機関10は、シリンダ10cyを前方に向け、クランクケース10ｃからクランク軸11を下方に突出している。

クランク軸11とブレード12との間に電磁クラッチ20が介装されている。
したがって、内燃機関10の駆動が電磁クラッチ20の接続を介してブレード12を回転して芝を刈ることができる。

ブレードハウジング２における中央部２ｃの右側部から後半の膨出部２ｅに亘って斜めに鉛直仕切板３（図３参照）によってブレードハウジング２内を仕切られて刈芝搬送通路４が形成されている。
刈芝搬送通路４は、ブレードハウジング２内を画成して形成された通路で、通路前端がブレード収容部２ｂに開口しており、同前端開口から後方へ通路断面積を徐々大きくしていき、膨出部２ｅの若干傾斜した後壁に大きな後端開口４ｂを形成している。

刈芝搬送通路４の後端開口４ｂは膨出部２ｅの後壁２ｄの右半部強を大きく開口しており、この後端開口４ｂに前端の口を連結して刈芝収集袋５が後方に延設される（図１参照）。

斜めの鉛直仕切板３によってブレードハウジング２内を仕切られて右側に刈芝搬送通路４が形成され、鉛直仕切板３より左側の空間の下半部に走行用ＤＣモータ30と減速機構40が設けられている。

走行用ＤＣモータ30のモータ駆動軸31が減速機構40の上部に減速機構40の入力軸として挿入されており、モータ駆動軸31の回転が減速ギヤ群の噛合いを介して減速機構40の下部において出力軸である駆動軸50に減速されて伝達される。

駆動軸50は、後輪７，７をそれぞれ回転自在に軸支する後車軸７ａ，７ａの後方において、左右に延びて回転自在に架設されており、駆動軸50の両端にクラッチ55を介して嵌着された駆動ギヤ61，61が後輪７，７に一体に固着された被動ギヤ62，62と噛合している。

したがって、走行用ＤＣモータ30のモータ駆動軸31の回転が、減速機構40を介して減速されて駆動軸50に伝達され、駆動軸50の回転がクラッチ55および駆動ギヤ61，61と被動ギヤ62，62の噛合いを介して後輪７，７の回転に伝達されて芝刈機１が走行される。

走行用ＤＣモータ30の駆動制御、内燃機関10の運転制御および内燃機関10の駆動をブレード12に伝達する前記電磁クラッチ20の接続・切断制御などは、全てコンピュータによる電子制御装置であるＥＣＵ70により実行される。

このＥＣＵ70は、ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの上部で刈芝搬送通路４の鉛直仕切板３により仕切られた左側の空間の上半部に配設される。
ＥＣＵ70の下方に前記走行用ＤＣモータ30が位置する。

ＥＣＵ70は、直方体状の筐体に収容されており、
ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの傾斜した上壁の一部が矩形に開口しており、その矩形口はＥＣＵ70の筐体の上面の長方形より若干小さく、同矩形口を筐体が塞ぐように下側からＥＣＵ70が取り付けられる。
すなわち、ＥＣＵ70の筐体の上面外周縁部を矩形口の開口縁部に当接してねじ72により固着してＥＣＵ70はブレードハウジング２の上壁に支持される。

このようにしてブレードハウジング２の後部膨出部２ｅに取り付けられたＥＣＵ70は、図２に示すように内燃機関10より後方に離れており、ＥＣＵ70の本体が内燃機関10の上端より下方に位置している。

ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの上部からは、後方に操作ハンドル80が延設されている。
操作ハンドル80は、管状部材をコ字状の屈曲したもので、ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの左右側部から左右長柄部81Ｌ，81Ｒが後方へ幾らか上向きに長尺に延出し、その後端部どうしを握り部82が連結して操作ハンドル80を構成している。

操作ハンドル80には、ブレードレバー85や走行レバー86等の操作部材が配設されており、作業者が操作ハンドル80の握り部82を持ってブレードレバー85や走行レバー86を操作しながら芝刈機１を操縦するようになっている。

本芝刈機１は概ね以上のように構成されており、ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅに取り付けられたＥＣＵ70は、内燃機関10より後方に離れており、ＥＣＵ70の本体が内燃機関10の上端より下方に位置しているので、ＥＣＵ70は内燃機関10の熱の影響を受け難く、またＥＣＵ70は内燃機関10の後方に隠れる構造であり、前方の障害物との衝突を内燃機関10が盾となって保護される。

ＥＣＵ70が、ブレードハウジング２に形成された刈芝搬送通路４の側方の鉛直仕切板３で仕切られた隣接した空間に配置されるので、デッドスペースを有効に利用してＥＣＵ70が配置され、芝刈機１全体のコンパクト化を図ることができる。

ＥＣＵ70の筐体の上面がブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの上壁に形成された矩形口を塞ぐようにして外部に露出しているので、ＥＣＵ70に発生した熱を外部に放熱してＥＣＵ70を冷却する効果がある。

次に、ＥＣＵ70に冷却フィン71を設けた例を、図５および図６に示す。
ＥＣＵ70に冷却フィン71が設けられたこと以外は、前記実施の形態と同じであり、部材には同じ符号を用いる。

ＥＣＵ70の筐体の上面に、外周縁部を除き冷却フィン71が多数枚並んで長尺に突出形成されている。
ブレードハウジング２の後部膨出部２ｅの上壁に形成された矩形口に下側から冷却フィン71を嵌挿して上部に露出させ、ＥＣＵ70の筐体の上面外周縁部を矩形口の開口縁部に当接してねじ72により固着してＥＣＵ70はブレードハウジング２の上壁に支持される。

ＥＣＵ70については、前記実施の形態と同じで、内燃機関10の熱の影響を受け難く、内燃機関10の後方に隠れる構造であり、前方の障害物との衝突を内燃機関10が盾となって保護される。

そして、ＥＣＵ70に一体に突出した冷却フィン71のみを外部に露出してＥＣＵ70がブレードハウジング２に取り付けられるので、ＥＣＵ70がブレードハウジング２に保護されてスペース効率良く配置されるとともに外部に露出した冷却フィン71により走行風を利用してＥＣＵ70の冷却を効率良く行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る芝刈機の全体斜視図である。 同芝刈機本体の側面図である。 同平面図である。 同後面図である。 別の実施の形態に係る芝刈機の全体斜視図である。 同芝刈機本体の側面図である。

符号の説明

１…芝刈機、２…ブレードハウジング、２ｅ…膨出部、３…鉛直仕切板、４…刈芝搬送通路、５…刈芝収集袋、６…前輪、７…後輪、
10…内燃機関、11…クランク軸、12…ブレード、20…電磁クラッチ、
30…走行用ＤＣモータ、40…減速機構、50…駆動軸、
70…ＥＣＵ、71…冷却フィン。

Claims (3)

1. 内燃機関(10)によりブレード(12)を回転して芝刈り作業を行い、電動モータ(30)により自ら走行することができるハイブリッド型の自走式芝刈機において、
   前記電動モータ(30)および前記内燃機関(10)を制御する電子制御装置(70)は、前記ブレード(12)を覆うブレードハウジング(2)の後部膨出部(2e)の後ろ上がりに傾斜した上壁に形成された開口を前記電子制御装置(70)の筺体が下側から塞ぐようにして前記内燃機関(10)より後方に離れて前記内燃機関(10)の上端より低い位置に配置されることを特徴とする自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造。
2. 前記電子制御装置(70)が、前記ブレード(12)を覆うブレードハウジング(2)に形成された刈芝搬送通路(4)の側方の隣接した空間に配置されることを特徴とする請求項１記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造。
3. 前記電子制御装置(70)の筺体の上面に一体に突出した冷却フィン(71)のみを前記ブレードハウジング(2)の前記開口から外部に突出して前記ブレードハウジング(2)に前記電子制御装置(70)が取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自走式芝刈機の電子制御装置の配置構造。

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