JP6825391B2 - 乗用芝刈機 - Google Patents

Description

本発明は、芝刈作業を行うモーアを装着した乗用芝刈機に関し、特にバンパーに関する。

油圧無段変速装置にて伝動走行する乗用芝刈機の車体後側部にリヤバンパーを設け、車体の後進時に、この車体が路肩等の障害物や構造物等に衝突した場合に、衝撃を緩和できる構成がある（特許文献１）。

特開２０１５−１０１２９４号公報

上記特許文献１記載の発明の乗用芝刈機のリヤバンパーは、車体後端部の左右両側部にバンパーボスを設け、このバンパーボスに前後動自在にバンパーロッドを嵌合保持する構成であるが、車体後端側のバンパーボスの支持構成の開示がなく、衝撃を受けやすい車体後部の補強が課題である。

この発明は、バンパー自体の構成改良によってバンパー効果を向上しその支持構成の剛体化を図るものである。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

請求項１に記載の発明は、走行する車体１に、車体フレームを構成する左右のサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、平面視Ｕ型に形成され湾曲部を後方とし左右の前端部を近傍のフレームに連結した上部フレーム１７を備え、前記サイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒの後端側と前記上部フレーム１７の間に縦支柱２０Ｌ，２０Ｒを設け、該縦支柱２０Ｌ，２０Ｒにバンパー２１を連結固定した乗用芝刈機とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記バンパー２１は中央板金材２２と、該中央板金材２２の左右に延長状態に固定するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒからなり、前記中央板金材２２の左右に折曲部２２Ｌ，２２Ｒを形成し、該折曲部２２Ｌ，２２ＲにパイプをＵ型に曲げさらに略直角方向に折り曲げて成形した前記パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒを固定する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記中央板金材２２の前面に前方突出するように左右一対の連結アーム２４，２４を固定し、これら連結アーム２４，２４の前端を前記縦支柱２０Ｌ，２０Ｒ又は一対の縦支柱２０Ｌ，２０Ｒに渡る横桟２０Ｈに連結してなる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記中央板金材２２の後面には、クッションゴム２５，２５を着脱自在に固定する構成とした。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一に記載の発明において、前記中央板金材２２に、取付金具２７を介して、ナンバープレート２６を前記中央板金材２２の後端面を含む平面よりも前方となるように固定する。

請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒに囲われた連通部を塞ぐように、前記略直角方向の折り曲げに沿って湾曲形成した塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒを設けてなる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒの後方を向く箇所にランプ装着用孔２９Ｌ，２９Ｒを設ける。

請求項１に記載の発明によると、車体１フレームの根幹となってエンジン等を搭載するサイドフレーム１４Ｌ、１４Ｒと、上部フレーム１７の湾曲部と、上下に連結する一対の縦支柱２０Ｌ，２０Ｒと、左右に掛け渡す横桟２０Ｈとによる強固な枠組みに前記バンパー２１を装着するものであるから、バンパー２１により緩和された衝撃は縦支柱２０Ｌ，２０Ｒに伝わるが、前記強固な枠組みとされるため車体１各部の破損を軽減できる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の効果に加え、バンパー２１が中央板金材２２と左右に延長するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒによって構成され、車体１後方及びパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒの配置範囲に渡って障害物や構造物への衝突を緩和できる。

請求項３に記載の発明によると、請求項２に記載の効果に加え、連結アーム２４，２４によって、バンパー２１は車体１側に連結されるものであるから、連結アーム２４，２４の長さ寸法を適正に採用することによって、バンパー効果を損なうことがない。

請求項４に記載の発明によると、請求項２又は請求項３に記載の効果に加え、クッションゴム２５の存在によって、後退時他のものへの衝突が緩和できる。

請求項５に記載の発明によると、請求項２〜請求項４に記載の効果に加え、ナンバープレート２６を他物への衝突の恐れ少なく配置できる。

請求項６に記載の発明によると、請求項２に記載の効果に加え、パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒの剛性をアップし、ガード２３Ｌ，２３Ｒ自体を衝撃による破損から回避できる。

請求項７に記載の発明によると、請求項６に記載の効果に加え、パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒの管径による厚みでランプ装着用孔２９Ｌ、２９Ｒを利用して装着されたランプ類の表面を保護し得る。

乗用芝刈機の側面図である。 コレクタを外した乗用芝刈機の左斜後方斜視図である。 図２の乗用芝刈機のバンパーを外した右斜後方斜視図である。 乗用芝刈機の背面図である。 （Ａ）バンパーの前方斜視図、（Ｂ）バンパーの後方斜視図、（Ｃ）バンパーの側面図である。 別実施例を示すバンパー支持構成を示す概要図である。 制御ブロック図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例の乗用芝刈機１の側面図を図１に示す。

走行車体１の前部と後部にそれぞれ前輪２，２と後輪３，３を備え、車体１の前部の下方であって前輪２，２の前方には刈刃４を有する芝草刈り取り用のモーア５が設けられ、所謂フロントモーアを構成している。前記車体１の前部上方のフロア６部にはステアリングコラム７を立設し、該コラム７の上部には操舵用のハンドル８が設けられている。また該ハンドル８の後方には操縦席９を設ける。

前記車体１のフレーム構成について詳述すると、前方側より前記フロア６や操縦席９等を支持するフロアフレーム１０、エンジン１１の動力を受けて走行用変速装置（例えばＨＳＴ）やモーア５を駆動する伝動系を収容する伝動ケース１２、該伝動ケース１２の上部に固定された安全ガード用フレーム１３、伝動ケース１２の下端部に連結され前記エンジン１１等を支持する左右一対のサイドフレーム１４L，１４R等からなる。

フロアフレーム１０は前側を平面視Ｕ状に形成され、前部には前記コラム７を支持し、後部には前記操縦席９や各種レバー等の操作ボックスを支持すべく設けられ、左右の後端を前記安全ガード用フレーム１３の左右側面１３Ｌ，１３Ｒに重合状態で連結する構成である。安全ガード用フレーム１３の前記左右側面１３Ｌ，１３Ｒに、安全ガード１５の左右支柱部１５Ｌ、１５Ｒを連結する構成とし、これら左右支柱部１５Ｌ，１５Ｒの上端を頭部フレーム１５Ｈで連結している。安全ガード用フレーム１３の左右各下部側にＬ型のケース連結部１３ａＬ，１３ａＲを設け、それぞれを前記伝動ケース１２の上面及び後面に固定連結することによって強固な剛体構造を得るよう構成している。

前記伝動ケース１２は、前記のように車体１のフレーム構造を構成する一部となっており、この伝動ケース１２の左右各端部に前輪２，２への伝動無端帯やギア類を内装する走行伝動ケース１２ａＬ，１２ａＲを伝動可能に装着する。

前記伝動ケース１２の下部には、左右のサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒを連結固定する。該サイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒは後方に延出し、前後途中部にはエンジン搭載用斜板１４Ｅ，１４Ｅを構成し、前記エンジン１１を防振的に支持できる構成である。そしてサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒの後端側においてその上方に位置して後車軸ケース１６を設ける。該後車軸ケース１６の内部には後輪デフ機構、左右車軸、減速ギヤ機構等が内装される。前記サイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒの各後端同士は左右連結部材１４Ｓによって連結固定されている。

前記エンジン１１の高さよりもやや高い位置に、上部フレーム１７を構成するが、該上部フレーム１７は平面視Ｕ型に成形され、湾曲部を後方とし左右の前端部を近傍のフレームに連結する。詳細には、前記安全ガードフレーム１３に下端が固定され垂直に立設せる左右一対の縦フレーム１８Ｌ，１８Ｒ同士を連結する横フレーム１９に前記前端部は連結固定される。

次いで、車体１のフレーム構造のうち後部の構成について説明する。前記左右のサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒの後端と前記上部フレーム１７の間に２本の補強兼用の縦支柱２０Ｌ，２０Ｒを設ける。この縦支柱２０Ｌ，２０Ｒの上下間に適宜本数に横桟２０Ｈ，２０Ｈを固定して設けることによって梯子状を呈した補強を図っている。

前記縦支柱２０Ｌ，２０Ｒの上下中央よりもやや高い位置に配置した横桟２０Hに、パンバー２１を設ける。バンパー２１は、図５に示すように、中央の厚手の中央板金材２２、該中央板金材２２の左右折曲部２２Ｌ，２２Ｒから左右方向に延長状態に固定するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒからなる構成である。これら中央板金材２２とパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒからなるバンパー２１の基本的構成に次のような補助構成を備える。即ち、前記中央板金材２２の前面に前方突出するように左右一対の連結アーム２４，２４を溶接等の手段によって固定し、該中央板金材２２の後面にはクッションゴム２５，２５を左右に適宜間隔離してボルト締結によって着脱自在に固定している。中央板金材２０ａの下面又は前記連結アーム２４の一方側下縁には垂下状に金具支持板２７ａを設け、該金具支持板２７ａにクランク状に折り曲げられナンバープレート２６を装着するための取付金具２７を固定して設ける。クランク状の折り曲げによって中央板金材２２との固定箇所よりも前方に変位する。即ち中央板金材２２の後端面を含む平面よりも前方にナンバープレート２６を取り付けできる。

前記バンパー２１の中央板金材２２の前方突出状に設ける連結アーム２４，２４の前端を前記横桟２０Ｈの一を選択してボルト締結する。選択された横桟２０Ｈの前後位置と連結アーム２４，２４の長さによってバンパー２１の取付け位置が確定するが、側面視において後述コレクタの後端よりもやや後方にバンパー２１の中央板金材２２が位置すべく配置する。このように配置することによってバンパー２１の効果を備えるものである。

前記中央板金材２２の左右折曲部２２Ｌ，２２Ｒに固定するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒについて、図５に示すように、パイプをＵ型に曲げさらに略直角方向に折り曲げて成形し、対の端縁部を上下に位置させて溶接等によって前記左右折曲部２２Ｌ，２２Ｒに固定するものである。このパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒにおいて、次の構成を付加している。即ち、各パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒに囲われた連通部を塞ぐように、前記略直角方向の折り曲げに沿って湾曲形成した塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒを前面側に溶接固定してガード効果を高めている。また、塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒの後面を向く箇所にランプ装着用孔２９Ｌ，２９Ｒを形成し、車幅灯、制動灯、方向指示器等複合の灯火を組み合わせたコンビネーションランプ３０Ｌ，３０Ｒを挿通しボルト締めして固定している。このランプ装着用孔２９Ｌ，２９Ｒに固定されたコンビネーションランプ３０Ｌ，３０Ｒの表面部、即ち車体１の後方を向く面をその上下に対向するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒの後端縁を含む垂直面よりも前側に待避させて固定することにより、ランプ３０Ｌ，３０Ｒの他物への衝突による破損を少なくできる。

バンパー２１の構成部材である中央板金材２２とパイプ製ガード２３によって車体１後部が他物に衝突してもその衝撃を車体１自体が受けても損傷を防止しあるいは軽減できる効果があり、特に中央板金材２２に後部にはクッションゴム２５を中央板金材２２やパイプ製ガード２３の後端面よりも後方に突出状に設けられているから、車体１の後退走行等において、先ず該クッションゴム２５が衝突して衝撃を吸収し、車体１側への衝撃を緩和できる。より大きな衝撃が加わったり、車体１の斜め後方における衝撃である場合には、クッションゴム２５ではまかなえず、中央板金材２２本体やパイプ製ガード２３によって衝撃を受け止めて車体１への衝撃を緩和できる。なお、クッションゴム２５の固定方法はボルトにより着脱自在に構成するものであり、具体的には、ボルト装着孔を貫通状としボルト入り口側が径大で途中から径小に形成することで、途中に頭部を係合できる段部が形成されることとなり、クッションゴム２５を取り付けることができるよう当該段部を形成の形態とすると、クッションゴム２５の大きさを大小種々に準備し適当な大きさを採用することもできる。

また、バンパー２１を構成する左右のパイプ製ガード２３のうち、右側のパイプ製ガード２３Ｒの内側にはエアクリーナ３１を配置している。このように、パイプ製ガード２３は後面から側面に亘って囲いを形成するためその内側に配置されるエンジン１１の補器類を保護できる。なお、美観上でも優れる。

図１に示すように、前記安全ガード１５の後方で、前記上部フレーム１７の上方に、昇降機構を介して刈り草を収容するコレクタ３２を設けている。昇降機構は、平行リンクの昇降アーム３３と、昇降シリンダ機構３４とを備え、一端側は前記安全ガード１５を支持する安全ガード用フレーム１３Ｌ，１３Ｒに、他端はコレクタ３２を載置できるコレクタフレーム３５に連結している。なお、前記モーア５による刈草は、図外ブロアの送風作用を受けて蛇腹ホース３６、ダクト３７を経由してコレクタ３２に収容される構成としている。ダクト３７はコレクタ３２の受入口と対向し、コレクタ３２昇降動作に支障ないよう下降時にダクト３７出口とコレクタ３２受入口とが合致し、上昇時にコレクタ３２受入口からダクト３７が容易に離反できるよう構成している。

前記車体１の側面において、前記エンジン１１の側面を覆うエンジンカバー４０を配置し、車体１後部側にはバンパー２１の中央板金材２２上方付近を覆うよう後部カバー４１を設けている。車体１の左側面にバッテリーを収容するバッテリーケース４２、車体１の右側面にラジエータ４３を配置している。

次いで、バンパー２１支持構成の変形例について説明する。

上記の実施例におけるバンパー２１は、左右一対の連結アーム２４によって車体１側に所定の寸法離れて固定され、その寸法は変わらない。ところで、作業形態特に刈り草排出時車体１移動の際の安全確保で、更に後方に変位させたい場合がある。このような要望に対して、図６に示す実施例では、バンパー２１Ａの中央板金材２２Ａと車体１との間に、張出調整手段Ｓを構成している。張出調整手段Ｓは、複動式油圧シリンダ機構４５を備え、ピストン４５ｐ先端を車体１側フレームのブラケット４６，４６に連結し、シリンダ４５ｃを中央板金材２２Ａの前面に設けるブラケット４７，４７に連結する。そして、シリンダ４５ｃ側ブラケット４７，４７は前方に長く構成されていて、その先側が左右一対のガイド体４８，４８に前後摺動自在に嵌合する構成としている。なお、ガイド体４８，４８は一対が対向しあう関係に平行して車体１側フレームにボルト締結されている。

しかして、固定されたガイド体４８，４８のガイド入り口に対し中央板金材２２Ａのブラケット４７，４７を挿通すると共に、油圧シリンダ機構４５のピストン４５ｐ及びシリンダ４５ｃを車体側ブラケット４６，４６、及びガイド体４８，４８に挿入したブラケット４７，４７にピン連結する。このように構成し、制御バルブ４９を介して圧油を複動型油圧シリンダ機構４５へ供給すると油圧シリンダ機構４５は伸出または短縮作動し、車体１に対する中央板金材２２Ａの位置を前後に調整できる構成である。このように構成すると、中央板金材２２Ａの前後位置を作業環境やオペレータの熟練度に合わせて調整できる。

なお、油圧シリンダ機構４５の伸縮を検出できるストロークセンサ（図示せず）を配置し、制御バルブ４９を操作するレバー４９ａの近傍に基準位置からの移動量を目視できる表示部（図示せず）を構成すると便利である。さらに油圧シリンダ機構４５短縮側に例えば近接スイッチ、リードセンサあるいはリミットスイッチ形態の短縮限界スイッチ５０を配置し、短縮限界を報知できる形態とすれば、過剰短縮状態を回避でき、バンパー機能を失うことがなく利用できる。

さらに、前記ガイド体４８，４８と中央板金材２２Ａのブラケット４７，４７の挿通による前後方向の案内構造を備え、油圧シリンダ機構４５に代替してガススプリング等の弾性手段（図示せず）を車体１側と中央板金材２２Ａとの間に介在する構成とする。このように弾性手段を構成することによって可動式バンパー２１が障害物等の衝突した時の衝撃を緩和することができる。

次いで、バンパー２１を可動式とし衝突検知の手段に利用する構成について説明する。図７において、バンパー２１の衝撃による油圧シリンダ機構やガススプリングの短縮動を検知できるバンパーセンサ５２を設ける。バンパーセンサ５２として図例では、前記クッションゴム２５の変形を検出して衝突信号を出力できる形態としている。詳細には、クッションゴム２５の装着面である中央板金材２２とクッションゴム２５との間に隙間ｑを形成し、該隙間ｑに中央板金材２２とクッションゴム２５に組み込む電極板２２ａ，２５ａを対向させ、クッションゴム２５に衝撃や荷重が加わらない場合には、出力をオフし、衝撃や所定以上の荷重が加わると両電極板２２ａ，２５ａは接触して出力をオンする。このように構成し、出力オンの場合には、ブザー５３等の報知手段に作動出力する構成とする。衝突の有無を検知することで人身事故や破損事故など重大化を抑制できる。

次いで、バンパーセンサ５２の衝突検知に基づく各種制御について説明する。

前記伝動ケース１２内には無段変速装置（図示せず）が備えられ、トラニオン軸５４をサーボモータ５５で作動し、前輪２，２の回転、即ち車速を制御できる構成である。

制御部６０は、前記バンパーセンサ５２がオンすると、ブザーに作動出力し、同時にトラニオン軸５４を中立位置に戻すようサーボモータ５５に中立復帰出力する。なお、トラニオン軸５４に正転側（前進側）及び逆転側（後退側）のいずれの位置にあるかを検出する軸位置検出センサ５６を設け、更に中立位置にあるか否かを検出できる中立センサ５７を設けておき、制御部６０は、車体１が前進状態か後進状態かあるいは中立位置かを認識し、バンパーセンサ５２のオン検知と共にトラニオン軸５４に対する次の動作出力に支障のないように構成している。

１ 車体
１４L，１４R サイドフレーム
１７ 上部フレーム
２０L，２０R 縦支柱
２１ バンパー
２２ 中央板金材
２３L，２３R パイプ製ガード
２４ 連結アーム
２５ クッションゴム
２６ ナンバープレート
２７ 取付金具
２８L，２８R 塞ぎ板
２９L，２９R ランプ用装着孔

Claims (7)

1. 走行車体１に、車体フレームを構成する左右のサイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、平面視Ｕ型に形成され湾曲部を後方とし左右の前端部を近傍のフレームに連結した上部フレーム１７を備え、前記サイドフレーム１４Ｌ，１４Ｒの後端側と前記上部フレーム１７の間に縦支柱２０Ｌ，２０Ｒを設け、該縦支柱２０Ｌ，２０Ｒにバンパー２１を連結固定した乗用芝刈機。
2. 前記バンパー２１は中央板金材２２と、該中央板金材２２の左右に延長状態に固定するパイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒからなり、前記中央板金材２２の左右に折曲部２２Ｌ，２２Ｒを形成し、該折曲部２２Ｌ，２２ＲにパイプをＵ型に曲げさらに略直角方向に折り曲げて成形した前記パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒを固定する請求項１に記載の乗用芝刈機。
3. 前記中央板金材２２の前面に前方突出するように左右一対の連結アーム２４，２４を固定し、これら連結アーム２４，２４の前端を前記縦支柱２０Ｌ，２０Ｒ又は一対の縦支柱２０Ｌ，２０Ｒに渡る横桟２０Ｈに連結してなる請求項２に記載の乗用芝刈機。
4. 前記中央板金材２２の後面には、クッションゴム２５，２５を着脱自在に固定する構成とした請求項２又は請求項３に記載の乗用芝刈機。
5. 前記中央板金材２２に、取付金具２７を介して、ナンバープレート２６を前記中央板金材２２の後端面を含む平面よりも前方となるように固定する請求項２〜請求項４のいずれか一に記載の乗用芝刈機。
6. 前記パイプ製ガード２３Ｌ，２３Ｒに囲われた連通部を塞ぐように、前記略直角方向の折り曲げに沿って湾曲形成した塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒを設けてなる請求項２に記載の乗用芝刈機。
7. 前記塞ぎ板２８Ｌ，２８Ｒの後方を向く箇所にランプ装着用孔２９Ｌ，２９Ｒを設ける請求項６に記載の乗用芝刈機。

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