JPH04293418A - 草刈機の車速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、草刈機の車速制御装置
に関し、更に詳しくは、走行に伴って草刈作業する草刈
部及び走行部に装備された変速機構の夫々に連動連結さ
れたエンジンと、そのエンジンの負荷を検出する負荷検
出手段と、その負荷検出手段の情報に基づいて前記変速
機構の制御を行う制御手段とを備えた草刈機の車速制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の草刈機の車速制御装置においては
、前記負荷検出手段にて検出したエンジンの負荷が設定
値よりも大きくなった場合、前記制御装置にて草刈機の
車速を零にするように前記変速機構を制御し、草刈機の
走行を非常停止するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した如く、エンジ
ンの負荷が設定値よりも大きくなって草刈機の走行を非
常停止した後に、草刈機の走行を再開して草刈作業を実
施する場合は、その草刈作業を円滑に再開することがで
きず、その再開時における草刈位置にて草刈異常が発生
することが多々あるという問題があった。なぜなら、草
刈部による草刈作業が定常的に行われているときには、
草刈部の周辺に位置する草が、移動する草刈部の影響を
受けて略一定の姿勢に維持され、草刈作業が定常的に且
つ円滑に行われるが、上述の如く草刈機の走行が一旦停
止されると、多くの場合、草刈部の周辺に位置する草が
前記草刈部の影響から開放されて区々の姿勢をとるよう
になり、区々の姿勢の草に対して草刈部が万遍なく有効
作用することができず、草刈作業が円滑に再開できない
からである。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、上述の問題を解消し得る手段を提供することを
目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る草刈機の車
速制御装置の特徴構成は、前記制御手段を、前記負荷検
出手段にて検出したエンジンの負荷が設定値よりも大き
くなったときに前記変速機構を設定走行速度に減速操作
するように構成してあることにある。

【０００５】

【作用】かかる特徴構成を備える草刈機の車速制御装置
によれば、エンジンの負荷が設定値よりも大きくなった
場合においても、草刈機の走行を非常停止することなく
設定走行速度に減速制御するので、草刈部の周辺に位置
する草が、低速ながら移動する草刈部の影響を受けて略
一定の姿勢に維持されるようになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、エンジンの負荷が設定値よりも
大きくなった直後においても、草刈作業が円滑に行われ
るようになり、上述した如き従来の問題が解消されるよ
うになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００８】図１に示す如く、草刈機（本実施例では芝
刈機）の車体Ｖの前部には、電動モータＭによって操向
操作される単一の前輪１Ｆが取り付けられると共に、車
体Ｖの後部には左右一対の駆動後輪１Ｂが取り付けられ
ている。また、前記車体Ｖの略中央下部には、走行に伴
って草刈作業する草刈部（本実施例では芝刈部）として
の回転刃体２が取り付けられている。

【０００９】前記エンジンＥの出力部は、前記回転刃体
２を前記草刈作用のために回転させるべく、その回転軸
２ａに伝動連結されている。また、前記エンジンＥの出
力部は、高速・低速の二段階切換えが可能な変速機構３
及び前後進切換機構６を介して前記左右一対の駆動後輪
１Ｂに伝動連結されている。

【００１０】前記変速機構３は、ボール式のクラッチ機
構を利用したものであるが、具体的には、次に述べるよ
うに構成されている。即ち、図２に示す如く、前記エン
ジンＥの出力部に伝動連結された伝動軸７の後端部には
、その軸芯方向（以下、単に軸芯方向という）に並設さ
れた状態で低速側一次ギア３１Ｌ及び高速側一次ギア３
１Ｈが空回り自在に外嵌されている。尚、前記低速側一
次ギア３１Ｌは低速側二次ギア３４Ｌと噛合し、且つ、
前記高速側一次ギア３１Ｈは高速側二次ギア３４Ｈと噛
合するようになっている。前記両一次ギア３１Ｌ，３１
Ｈは夫々、対向配置されるボス部３２Ｌ，３２Ｈを備え
ており、それら両ボス部３２Ｌ，３２Ｈの適宜位置には
、夫々、複数のボール３３Ｌ，３３Ｈが内外両方向へ突
出可能に保持されている。前記伝動軸７の前記ボス部対
応位置には、前記ボール３３Ｌ，３３Ｈを内方向へ突出
させた状態で夫々落とし込ませて係合させる環状凹部７
ａ，７ｂが形成されている。前記両ボス部３２Ｌ，３２
Ｈの周囲には、前記軸芯方向への移動が自在であり且つ
両端部にて夫々前記ボール３３Ｌ，３３Ｈの一方を外か
ら内方向へ押圧し得るクラッチスリーブ３５が配置され
ている。そのクラッチスリーブ３５は、モータ３６の回
転駆動力がウォーム減速機構３７を経由して伝えられて
低速旋回する偏心カム３８の旋回に応じて前記軸芯方向
への往復移動が行われるようになっている。そして、前
記クラッチスリーブ３５が図４（イ）に示す如く高速側
ギアの方向へ移動すると、前記低速側一次ギア３１Ｌ側
のボール３３Ｌが前記クラッチスリーブ３５の端部にて
押圧されて前記環状凹部７ａに入って係合し、前記伝動
軸７の回転駆動力が前記低速側一次ギア３１Ｌへ伝えら
れる（その駆動力は更に前記低速側二次ギア３４Ｌへ伝
えられる）ようになる一方、前記クラッチスリーブ３５
が図４（ロ）に示す如く低速側ギアの方向へ移動すると
、前記高速側一次ギア３１Ｈ側のボール３３Ｈが前記ク
ラッチスリーブ３５の端部にて押圧されて前記環状凹部
７ｂに入って係合し、前記伝動軸７の回転駆動力が前記
高速側一次ギア３１Ｈへ伝えられる（その駆動力は更に
前記高速側二次ギア３４Ｈへ伝えられる）ようになり、
もって、変速操作が行われることとなる。尚、前記低速
側二次ギア３４Ｌ及び前記高速側二次ギア３４Ｈを共に
支持する回転軸には、後述する前後進切換機構６の一部
を構成する一次ベベルギア６１が取着されている。

【００１１】前記変速操作のための前記偏心カム３８の
旋回位置決めは、次に述べるようにして行われる。即ち
、図３に示す如く、前記偏心カム３８の旋回軸３８ｂに
は、その偏心カム３８に沿う姿勢で従動するように被検
知片３８ａが装着されており、前記ウォーム減速機構３
７の偏心カム３８側の表面には、その出力部の周りに、
前記被検知片３８ａを近接状態で検知する４個の近接セ
ンサ３７ａが９０°ずつ位相をずらせた状態に取り付け
られている。尚、前記４個の近接センサ３７ａのうちの
１８０°位相がずれた一対の近接センサ３７ａは、その
一方が高速状態確認の位置に配置されると共に、他方が
低速状態確認の位置に配置されている。尚、他の二つの
近接センサ３７ａはニュートラル状態に対応する。 かかる近接センサ３７ａを用いると、前記偏心カム３８
の旋回状態が上述の各状態の何れに対応しているかを正
確に把握することができ、その把握に基づいて前記偏心
カム３８を低速状態及び高速状態に正確に旋回位置決め
することができる。

【００１２】前記前後進切換機構６は、前記変速機構３
と同様にボール式のクラッチ機構を利用したものである
が、具体的には、次に述べるように構成されている。即
ち、前記低速側二次ギア３４Ｌ又は前記高速側二次ギア
３４Ｈと連動するように設けられた一次ベベルギア６１
は、図５に示す如く、そのベベルギア６１に対して左右
（車体Ｖの左右、以下同じ）対称的に配置され且つ切換
軸６４に対して空周り自在に外嵌される一対の二次ベベ
ルギア６２Ｆ，６２Ｂと常時噛合するようになっている
。尚、前記一対の二次ベベルギア６２Ｆ，６２Ｂは、前
記一次ベベルギア６１に対して左右対称的に配置される
ので、前記切換軸６４周りにおいては相互に逆向きに回
転するようになる。また、前記切換軸６４は、その一端
部に装着された伝動ギア８等を経由して前記駆動後輪１
Ｂの車軸に伝動連結されている。前記両二次ベベルギア
６２Ｆ，６２Ｂは、夫々、背反配置されるボス部６３Ｆ
，６３Ｂを備えており、その両ボス部６３Ｆ，６３Ｂの
適宜位置には、夫々、複数のボール６５Ｆ，６５Ｂが内
外両方向へ突出可能に保持されている。前記切換軸６４
の両端部には、前記ボール６５Ｆ，６５Ｂを内方向へ突
出させた状態で夫々落とし込ませて係合させる環状凹部
６４ａ，６４ｂが形成されている。前記両ボス部６３Ｆ
，６３Ｂの周囲には、前記軸芯方向への移動が自在であ
り且つ前記ボール６５Ｆ，６５Ｂを夫々外から内方向へ
押圧し得る一対のクラッチスリーブ６６Ｆ，６６Ｂが配
置されている。その一対のクラッチスリーブ６６Ｆ，６
６Ｂは、前記偏心カム３８と同様構成の偏心カム６７の
旋回によって前記切換軸６４の軸芯方向への往復移動が
一体的に行われるようになっている。そして、前記クラ
ッチスリーブ６６Ｆ，６６Ｂが一方の二次ベベルギア６
２Ｆの方向へ移動すると、その二次ベベルギア６２Ｆ側
のボール６６Ｆが前記クラッチスリーブ６６Ｆにて押圧
されて前記環状凹部６４ａに入って係合し、前記伝動軸
７から前記変速機構３を経由して伝わる駆動力が、前記
一方の二次ベベルギア６２Ｆ及び前記切換軸６４や前記
伝動ギア８等を経由して前記駆動後輪１Ｂへ伝えられて
その後輪１Ｂは一定方向（例えば、前進方向）へ回転す
るようになる一方、前記クラッチスリーブ６６Ｆ，６６
Ｂが他方の二次ベベルギア６２Ｂの方向へ移動すると、
その二次ベベルギア６２Ｂ側のボール６５Ｂが前記クラ
ッチスリーブ６６Ｂにて押圧されて前記環状凹部６４ｂ
に入って係合し、前記駆動力が前記一方の二次ベベルギ
ア６２Ｂ及び前記切換軸６４や前記伝動ギア８等を経由
して前記駆動後輪１Ｂへ伝えらてその後輪１Ｂは前記方
向と逆方向（例えば、後進方向）へ回転するようになり
、もって、前後進切換の操作が行われることとなる。

【００１３】前記エンジンＥは、前述の如く前記回転刃
体２の駆動源となっているので、そのエンジンＥに伝動
連結された前記伝動軸７の回転数は、前記回転刃体２が
受ける負荷の大小に応じて変化するようになる。そこで
、本発明に係る草刈機においては、前記負荷の程度を検
出すべく、前記伝動軸７の回転が伝わるように図１に示
す如く前記伝動軸７の後端部に入力部が一体回転可能に
連係されたエンコーダ４を設けてある。即ち、そのエン
コーダ４は前記エンジンＥの負荷を検出する負荷検出手
段として機能するようになっている。

【００１４】また、本発明に係る草刈機には、草刈機作
業時における車速制御や前後進切換制御等の各種制御を
行う制御装置５が装備されている。その制御装置５には
、図６に示す如く、自動・手動切換スイッチ５Ａによる
切換操作情報、車速変更用（前後進切換も含む）手動ス
イッチ５Ｂによる切換操作情報、前記エンコーダ４によ
る前記負荷の検出情報等の各種情報が入力されるように
なっている。そして、その制御装置５は、前記各種情報
に基づいて前記変速機構３及び前記前後進切換機構６の
制御を行う。例えば、前記自動・手動切換スイッチ５Ｂ
によって手動状態に切り換えられたことが前記制御装置
５に入力されると、その制御装置５は、前記車速変更用
手動スイッチ５Ａによる切換操作に応じた前記変速機構
３又は前記前後進切換機構６の操作を行う。また、前記
自動・手動切換スイッチ５Ｂによって自動状態に切り換
えられたことが前記制御装置５に入力されると、その制
御装置５は、前記負荷検出手段としてのエンコーダ４の
情報に基づいて、次に述べる手順にて前記変速機構３を
自動操作して草刈機の車速の自動制御を行い、前記変速
機構３の制御を行う制御手段として機能する。

【００１５】次に、前記制御装置５を用いて草刈作業時
の車速の自動制御を行う場合について図７に示すフロー
チャートに基づいて具体的に説明する。先ず、エンコー
ダ４からの情報に基づいてエンジンＥの負荷が大きいか
否かを判断し、大きくない場合は高速走行での作業を行
う。また、大きい場合はエンジンＥの負荷が特に大きい
か否か（非常停止しないといけないほど負荷がかかって
いるか否か）を判断し、特に大きくない場合は低速走行
での作業を行う。また、特に大きい場合は走行を非常停
止する。そして、低速走行での作業を行う場合も非常停
止をした場合も一定時間経過したか否かを判断し、一定
時間経過した後に、元の判断、即ち、エンジンＥの負荷
が大きいか否かの判断を行うようにする。

【００１６】本発明を実施するために必要となる各部の
具体的な構成は、上述の実施例からの各種改変が可能で
ある。

【００１７】また、上述の実施例は芝刈機に本発明を適
用したものであったが、本発明は他の草刈機（例えば、
土手に生えている雑草の除去作業を行う草刈機等）にお
いても適用することができる。

【００１８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】草苅機の全体構成を示す側面図

【図２】草刈機
の変速機構を示す縦断面図

【図３】ウォーム減速機構を
示す底面図

【図４】草刈機の変速機構の作用を示す説明
図

【図５】前後進切換機構を示す横断面図

【図６】草刈
機の制御装置を示すブロック図

【図７】草刈機の車速制
御作動を示すフローチャート

【符号の説明】

２　　草刈部 ３　　変速機構 ４　　負荷検出手段 ５　　制御手段 Ｅ　　エンジン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走行に伴って草刈作業する草刈部（２
   ）及び走行部に装備された変速機構（３）の夫々に連動
   連結されたエンジン（Ｅ）と、そのエンジン（Ｅ）の負
   荷を検出する負荷検出手段（４）と、その負荷検出手段
   （４）の情報に基づいて前記変速機構（３）の制御を行
   う制御手段（５）とを備えた草刈機の車速制御装置であ
   って、前記制御手段（５）を、前記負荷検出手段（４）
   にて検出したエンジン（Ｅ）の負荷が設定値よりも大き
   くなったときに前記変速機構（３）を設定走行速度に減
   速操作するように構成してある草刈機の車速制御装置。