JPWO2019186744A1 - エンジン操作装置および作業機 - Google Patents

Abstract

作業機のエンジン操作装置（４０）は、機体（１２）に設置されたコントロールアセンブリ（４２）と、ハンドル（２２）に設置された操作レバー（３２）と、操作ケーブル（４６）とを備える。コントロールアセンブリ（４２）は、ベース部材（５０）と、ベース部材（５０）に固定されたストップスイッチ（５２）と、ベース部材（５０）に支持されたレバー部材（５４）とを有する。操作ケーブル（４６）は、スロットルワイヤ（７８）と、ストップワイヤ（８０）と、スロットルワイヤ（７８）およびストップワイヤ（８０）が挿通されたケーブルチューブ（８２）とを有する。操作レバー（３２）を所定のエンジンストップ位置に移動させることに伴い、レバー部材（５４）が解除位置へと移動することにより、エンジン（１３）が停止する。

Description

本発明は、エンジンのスロットル調整とストップスイッチ操作を行うことが可能なエンジン操作装置および作業機に関する。

従来、例えば耕うん機等の作業機において、エンジンのスロットル調整を行うために、ハンドルに操作部材としての操作レバーが設けられている（例えば、特開２０１７−１４８００３号公報参照）。

ところで、作業機の運転中に、緊急時など必要に応じてエンジンを停止することができるように、操作レバーとは別に、ハンドル近傍にストップスイッチを配置することが考えられる。しかしながら、このようにストップスイッチを設ける場合、エンジンからハンドル近傍まで専用ハーネスを取り回す必要があり、組立作業が煩雑であるという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、エンジンからハンドル近傍までのストップスイッチ用の専用ハーネスの取り回しが不要であり、組立作業工数を削減することが可能なエンジン操作装置および作業機を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、作業機に取り付けられるエンジン操作装置であって、ベース部材と、前記ベース部材に固定されたストップスイッチと、前記ストップスイッチを押圧する押圧位置と前記ストップスイッチに対する押圧を解除する解除位置とに変位可能に前記ベース部材に支持されたレバー部材とを有し、前記作業機の機体に設置されるコントロールアセンブリと、前記作業機のハンドルに設置され、作業者によって操作される操作部材と、前記コントロールアセンブリと前記操作部材とに連結された操作ケーブルと、を備え、前記操作ケーブルは、一端部がエンジンのスロットルに連結され他端部が前記操作部材に連結されたスロットルワイヤと、一端部が前記レバー部材に連結され他端部が前記操作部材に連結されたストップワイヤと、前記スロットルワイヤおよび前記ストップワイヤが挿通されたケーブルチューブと、を有し、前記操作部材を所定のエンジンストップ位置に移動させることに伴い、前記ストップワイヤに連結された前記レバー部材が前記解除位置へと移動することにより、前記エンジンが停止する、エンジン操作装置である。

このエンジン操作装置によれば、スロットル操作用のケーブルとは別にストップスイッチ用の専用ハーネスを作業機のエンジンからハンドル近傍まで取り回す必要がなく、１本の操作ケーブルの取り回しで済むため、比較的簡単に、操作ケーブルの取回し作業を行うことができる。従って、ストップスイッチをハンドル近傍に設ける場合と比較して、組立作業工数を低減することができる。また、ハンドルに設けられた操作部材に対する操作でスロットル調整とストップスイッチ操作の両方を行うことができ、操作性に優れる。しかも、ストップスイッチはエンジン側（機体）に取り付けられているため、安定した品質機能が得られる。

本発明の他の態様は、エンジンを有する機体と、前記機体から延出したハンドルと、前記機体および前記ハンドルに取り付けられたエンジン操作装置とを備えた作業機であって、前記エンジン操作装置は、ベース部材と、前記ベース部材に固定されたストップスイッチと、前記ストップスイッチを押圧する押圧位置と前記ストップスイッチに対する押圧を解除する解除位置とに変位可能に前記ベース部材に支持されたレバー部材とを有し、前記機体に設置されるコントロールアセンブリと、前記ハンドルに設置され、作業者によって操作される操作部材と、前記コントロールアセンブリと前記操作部材とに連結された操作ケーブルと、を備え、前記操作ケーブルは、一端部がエンジンのスロットルに連結され他端部が前記操作部材に連結されたスロットルワイヤと、一端部が前記レバー部材に連結され他端部が前記操作部材に連結されたストップワイヤと、前記スロットルワイヤおよび前記ストップワイヤが挿通されたケーブルチューブと、を有し、前記操作部材を所定のエンジンストップ位置に移動させることに伴い、前記ストップワイヤに連結された前記レバー部材が前記解除位置へと移動することにより、前記エンジンが停止する、作業機である。

本発明の実施形態に係るエンジン操作装置を備えた作業機（耕うん機）の斜視図である。 エンジン操作装置の概略図である。 エンジン操作装置におけるコントロールアセンブリの斜視図である。

以下、本発明に係る作業機およびエンジン操作装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１〜図３において、矢印Ｆｒは、耕うん機１０の前方を指し、矢印Ｒｒは耕うん機１０の後方を指す。図１において、矢印Ｕｐは鉛直上方を指し、矢印Ｄｗは鉛直下方を指し、矢印Ｌは耕うん機１０の左方向（作業者から見て左方向）を指し、矢印Ｒは耕うん機１０の右方向（作業者から見て右方向）を指す。

図１に示すように、作業機の一形態である耕うん機１０は、エンジン１３（内燃機関）を有する機体１２と、機体１２の下部に設けられたトランスミッション１４と、機体１２の後部に設けられた左右の走行輪１６と、トランスミッション１４の前部に回転可能に設けられた耕うんローター１８と、耕うんローター１８の上方を覆うフェンダ２０と、機体１２の後部から後上がりに延出したハンドル２２とを備える。

図示例の耕うん機１０は、走行輪１６の前方に耕うんローター１８が配置された「フロントロータリー式」であるが、本発明が適用可能な耕うん機１０の形態としては、走行輪１６の後方に耕うんローター１８が配置された「リアロータリー式」であってもよく、あるいは、走行輪１６をもたない「車軸ローター式」であってもよい。本発明が適用可能な作業機は、耕うん機１０に限らず、芝刈機、草刈機、除雪機等であってもよい。

機体１２は、エンジン１３の他、エンジン１３の上方に設けられた燃料タンク２４と、エンジン１３の側方に設けられたエアクリーナ２６とを有する。エンジン１３は、エンジンカバー２８によって覆われている。トランスミッション１４は、エンジン１３の駆動力を耕うんローター１８に伝達する。耕うんローター１８は、複数の耕うん爪１８ａを有する。耕うんローター１８は、トランスミッション１４の下方に機体幅方向（左右方向）に延在して設けられた回転軸１９に固定されている。従って、耕うんローター１８は、機体幅方向の軸を中心に回転可能に設けられている。

ハンドル２２は、機体１２の後部に連結されるとともに斜め上方に延在する左右２本の連結アーム２９と、２本の連結アーム２９の上部且つ後部に設けられたＵ字状のハンドル本体３０とを有する。ハンドル本体３０により２本の連結アーム２９が連結されている。ハンドル２２には、エンジン操作レバー３２（以下、「操作レバー３２」という）と、動力伝達切換レバー３３と、トランスミッション切換レバー３４とが設けられている。

操作レバー３２は、エンジン回転数の調整およびエンジン停止操作を行うための操作部材である。動力伝達切換レバー３３は、エンジン１３から走行輪１６および耕うんローター１８への動力の伝達の切り換えを行うための操作部材である。トランスミッション切換レバー３４は、トランスミッション１４のデフ機能の切り換えを行うための操作部材である。

この耕うん機１０は、エンジン操作装置４０を備える。エンジン操作装置４０は、機体１２に設けられたコントロールアセンブリ４２と、ハンドル２２に設けられた操作レバー３２と、コントロールアセンブリ４２と操作レバー３２とに連結された操作ケーブル４６とを備える。コントロールアセンブリ４２は、例えば、水平な向きで、ボルトによりエンジン１３に固定されている。コントロールアセンブリ４２は、エンジン１３のシリンダバレルとエアクリーナ２６との間、具体的には、エンジン１３のシリンダバレルの上方且つエアクリーナ２６の下方に配置されている。従って、コントロールアセンブリ４２は、エアクリーナ２６によって上方が覆われている。

操作レバー３２は、ハンドル本体３０に固定されたレバー支持部材４８により、機体幅方向（左右方向）の軸を中心に前後方向に傾動可能に支持されている。操作レバー３２は、レバー支持部材４８の上面に設けられた前後方向に延びる長孔状の開口部４８ａから突出している。操作ケーブル４６は、ハンドル２２に沿って配設されている。操作レバー３２が作業者（ユーザ）によって操作されると、その操作力は操作ケーブル４６を介してエンジン１３およびコントロールアセンブリ４２へと伝達される。

図２に示すように、操作レバー３２の下部は、箱型に構成されたレバー支持部材４８の内部に位置しており、レバー支持部材４８の内部に設けられた支持軸部４８ｂにより機体幅方向の軸を中心に所定の角度範囲内で回動可能に支持されている。作業者は、操作レバー３２の上部に設けられたグリップ３２ａを把持して操作レバー３２を操作する。操作レバー３２を前方へ移動させる操作（矢印Ａ方向への回動操作）は、エンジン１３のスロットル開度を増大させる方向の操作である。

操作レバー３２の可動範囲のスロットル開度を増大させる方向とは逆方向側に、エンジンストップ位置が設定されている。操作レバー３２を後方へ移動させる操作（矢印Ｂ方向への回動操作）は、エンジン１３のスロットル開度を減少させる方向の操作、およびエンジン１３を停止させる方向の操作である。図２に示す操作レバー３２の位置で、スロットル開度は最も小さい。図２に示す操作レバー３２の位置（ホームポジション）よりも操作レバー３２をより後方側に移動させた（倒した）位置が、エンジンストップ位置である。

図２および図３に示すように、コントロールアセンブリ４２は、エンジン１３に取り付けられたベース部材５０と、ベース部材５０に固定されたストップスイッチ５２と、ベース部材５０に支持されたレバー部材５４と、レバー部材５４を弾性的に付勢する付勢部材の一形態であるリターンスプリング５６とを有する。ベース部材５０は、プレート状に構成された部品であり、締結部材であるボルト５８によりエンジン１３に固定されている。ベース部材５０は、水平に（厚さ方向を鉛直方向にして）配置されている。

ストップスイッチ５２は、締結部材であるネジ６０によりベース部材５０に固定されている。ストップスイッチ５２は、スイッチ本体５２ａと、スイッチ本体５２ａから突出したボタン部５２ｂ（被押圧部）を有する。スイッチ本体５２ａがベース部材５０に固定されている。ボタン部５２ｂは、スイッチ本体５２ａに対して突出方向に可動に設けられている。ボタン部５２ｂが押された状態では、ボタン部５２ｂはスイッチ本体５２ａ側に押し込まれ、スイッチ本体５２ａはエンジン１３への停止信号を出力しない。ボタン部５２ｂが押されていない状態では、ボタン部５２ｂはバネ力によりスイッチ本体５２ａからの突出量が大きくなり、スイッチ本体５２ａはエンジン１３へ停止信号を出力する。

レバー部材５４は、ストップスイッチ５２を押圧する押圧位置（図２において実線で示すレバー部材５４の位置）とストップスイッチ５２に対する押圧を解除する解除位置（図２において仮想線で示すレバー部材５４の位置）とに変位可能にベース部材５０に支持されている。レバー部材５４は、プレート状の部品である。ベース部材５０から突出した円柱形状の回動支持軸６２により回動可能に支持されている。レバー部材５４には、円形の支持孔部５４ａが形成されており、当該支持孔部５４ａに回動支持軸６２が挿通されている。図２および図３では、レバー部材５４は、ストップスイッチ５２を押圧する押圧位置にある状態が示されている。

レバー部材５４の一端部には、ストップスイッチ５２のボタン部５２ｂを押圧する押圧部６６が設けられている。具体的に、レバー部材５４は、ベースプレート部６４と、ベースプレート部６４の一端部からベースプレート部６４の厚さ方向（上方）に突出した押圧部６６とを有する。押圧部６６は、ストップスイッチ５２のボタン部５２ｂをスイッチ本体５２ａ側に向かって押圧可能である。

コントロールアセンブリ４２には、レバー部材５４の回動範囲を調整する調整機構７０が設けられている。調整機構７０は、レバー部材５４に設けられた当接片７２と、ベース部材５０に支持された調整用ネジ７４とを有する。当接片７２は、レバー部材５４の他端部に設けられ、ベースプレート部６４の厚さ方向（上方）に突出している。

調整用ネジ７４は、ベース部材５０から突出した突出片５１に形成されたネジ孔５１ａに螺合している。調整用ネジ７４の頭部７４ａと突出片５１との間にはバネ７５が圧縮状態で配置されている。レバー部材５４は、当接片７２が調整用ネジ７４に当接する位置まで回動可能である。従って、突出片５１からの調整用ネジ７４の突出長さを変えることにより、レバー部材５４の回動範囲を調整することができる。

リターンスプリング５６は、押圧位置に向けてレバー部材５４を弾性的に常時付勢する。リターンスプリング５６の一端部５６ａは、ベース部材５０に設けられた突出片５１に連結されている。リターンスプリング５６の他端部５６ｂは、レバー部材５４に設けられた連結用突起５５に連結されている。リターンスプリング５６は、押圧部６６と回動支持軸６２との間に配置されている。リターンスプリング５６は、コイルスプリングに限らず、トーションスプリングであってもよい。付勢部材は、スプリングの形態に限らず、ゴム材などにより構成されていてもよい。

図２に示すように、操作ケーブル４６は、一端部がエンジン１３のスロットル（図示せず）に連結され他端部が操作レバー３２に連結されたスロットルワイヤ７８と、一端部８０ａがレバー部材５４に連結され他端部８０ｂが操作レバー３２に連結されたストップワイヤ８０と、スロットルワイヤ７８およびストップワイヤ８０が挿通されたケーブルチューブ８２とを有する。操作レバー３２をエンジンストップ位置に移動させることに伴い、ストップワイヤ８０に連結されたレバー部材５４が解除位置へと移動することにより、エンジン１３が停止する。

スロットルワイヤ７８とストップワイヤ８０とは、操作レバー３２の支持軸部４８ｂを基準に互いに反対側の部位で操作レバー３２に連結されている。本実施形態では、スロットルワイヤ７８は、支持軸部４８ｂよりも下方位置で操作レバー３２に連結されている。ストップワイヤ８０は、支持軸部４８ｂよりも上方位置で操作レバー３２に連結されている。操作レバー３２を前方に倒す（矢印Ａ方向に回動させる）と、スロットル開度を増大させる操作となる。操作レバー３２を後方に倒す（矢印Ｂ方向に回動させる）と、スロットル開度を減少させる操作およびエンジン１３を停止させる操作となる。

ケーブルチューブ８２の一端部（第１端部８２ａ）は、ハンドル２２に設けられたレバー支持部材４８に連結されている。ケーブルチューブ８２の他端部（第２端部８２ｂ）は、レバー部材５４に連結されている。レバー部材５４には、ネジ８４によりケーブルホルダ８６が取り付けられている。ケーブルホルダ８６とレバー部材５４との間にケーブルチューブ８２の第２端部８２ｂが保持されている。スロットルワイヤ７８およびストップワイヤ８０は、ケーブルチューブ８２内でケーブルチューブ８２に沿って変位可能である。ケーブルチューブ８２の第２端部８２ｂからスロットルワイヤ７８およびストップワイヤ８０が延出している。

次に、上記のように構成されたエンジン操作装置４０の作用について説明する。

作業者が操作レバー３２に触れていない状態または操作レバー３２に対して力をかけていない状態では、操作レバー３２は図２に示すホームポジションに位置し、コントロールアセンブリ４２のレバー部材５４（押圧部６６）はリターンスプリング５６の弾性力によりストップスイッチ５２のボタン部５２ｂを押圧している（ストップスイッチ５２はオンとなっている）。スロットルワイヤ７８は図示しないスロットルリターンスプリングのバネ力によって引っ張られ、これにより操作レバー３２はスロットルワイヤ７８により引っ張られているが、スロットルリターンスプリングのバネ力は、レバー部材５４用のリターンスプリング５６のバネ力よりも小さい。このため、ストップワイヤ８０は、操作レバー３２を図２に示すホームポジションに静止させている。

エンジン１３が作動している状態で、操作レバー３２（グリップ３２ａ）を図２に示すホームポジションよりも前方に移動させる（前方に倒す、すなわち矢印Ａ方向に回動させる）と、支持軸部４８ｂよりも下方部位は後方へと変位し、支持軸部４８ｂよりも上方部位は前方へと変位する。このため、操作レバー３２のうち支持軸部４８ｂよりも下方に連結されたスロットルワイヤ７８は後方に引っ張られる。

このスロットルワイヤ７８の動きに伴い、エンジン１３のスロットル開度が増大する。一方、操作レバー３２の前方への回動に伴い、操作レバー３２のうち支持軸部４８ｂよりも上方に連結されたストップワイヤ８０は、レバー部材５４と操作レバー３２との間で緩むだけであり、レバー部材５４を動かすことはない。

エンジン１３が作動している状態で、操作レバー３２を図２に示すホームポジションよりも後方に移動させる（後方に倒す、すなわち矢印Ｂ方向に回動させる）と、支持軸部４８ｂよりも下方部位は前方へと変位し、支持軸部４８ｂよりも上方部位は後方へと変位する。このため、操作レバー３２のうち支持軸部４８ｂよりも上方に連結されたストップワイヤ８０は後方に引っ張られる。

このストップワイヤ８０の動きに伴い、ストップスイッチ５２に連結されたレバー部材５４は、リターンスプリング５６の弾性力に抗して、ストップスイッチ５２から離間する方向（図２で時計回り）に回動し、仮想線で示す解除位置へと移動する。レバー部材５４の回動に伴い、レバー部材５４（押圧部６６）によるストップスイッチ５２（ボタン部５２ｂ）に対する押圧が解除される。これにより、ストップスイッチ５２がオフとなり、ストップスイッチ５２はエンジン停止信号を出力する。エンジン停止信号に基づきエンジン１３は停止する。

このエンジン操作装置４０（および作業機）は、以下の効果を奏する。

エンジン操作装置４０（および作業機）によれば、スロットル操作用のケーブルとは別にストップスイッチ５２用の専用ハーネスを作業機のエンジン１３からハンドル２２近傍まで取り回す必要がなく、１本の操作ケーブル４６の取り回しで済むため、比較的簡単に、操作ケーブル４６の取回し作業を行うことができる。従って、ストップスイッチ５２をハンドル２２近傍に設ける場合と比較して、組立作業工数を低減することができる。また、ハンドル２２に設けられた操作部材（操作レバー３２）に対する操作でスロットル調整とストップスイッチ操作の両方を行うことができ、操作性に優れる。しかも、ストップスイッチ５２はエンジン１３側（機体１２）に取り付けられているため、安定した品質機能が得られる。

操作部材（操作レバー３２）は、所定の可動範囲内で動作可能である。エンジンストップ位置は、可動範囲におけるスロットル開度を増大させる方向とは逆方向側に設定されている。この構成により、作業者は、操作部材（操作レバー３２）に対する直感的な操作で、必要に応じてエンジン１３を停止させることができる。

操作部材（操作レバー３２）は、支持軸部４８ｂを中心に回動可能に設けられている。スロットルワイヤ７８とストップワイヤ８０とは、支持軸部４８ｂを基準に互いに反対側の部位で操作部材（操作レバー３２）に連結されている。この構成により、スロットル開度を増大させる操作方向とエンジン１３を停止させる操作方向とを逆方向にした構造を簡易に実現することができる。

操作部材は、作業機（耕うん機１０）の前後方向に傾動可能に支持された操作レバー３２である。スロットルワイヤ７８は、支持軸部４８ｂよりも下方位置で操作レバー３２に連結されている。ストップワイヤ８０は、支持軸部４８ｂよりも上方位置で操作レバー３２に連結されている。この構成により、操作レバー３２を前方に倒すとスロットル開度を増大させる操作となり、操作レバー３２を後方に倒すとエンジン１３を停止させる操作となるため、作業者による直感的な操作が可能となり、操作性に優れる。

操作部材（操作レバー３２）をスロットル開度を増大させる方向に操作する際、ストップワイヤ８０が緩む。この構成により、レバー部材５４を押圧位置に保持しつつ、スロットル開度を増大させる方向への操作部材（操作レバー３２）の操作を支障なく行うことができる。

コントロールアセンブリ４２は、押圧位置に向けてレバー部材５４を弾性的に常時付勢する付勢部材（リターンスプリング５６）を有する。この構成により、操作部材（操作レバー３２）の操作位置がエンジン停止位置以外の位置にある場合においても確実にストップスイッチ５２を押し続けておくことができ、意図せずにエンジン１３が停止することを防止することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

Claims (7)

1. 作業機に取り付けられるエンジン操作装置であって、
   ベース部材と、前記ベース部材に固定されたストップスイッチと、前記ストップスイッチを押圧する押圧位置と前記ストップスイッチに対する押圧を解除する解除位置とに変位可能に前記ベース部材に支持されたレバー部材とを有し、前記作業機の機体に設置されるコントロールアセンブリと、
   前記作業機のハンドルに設置され、作業者によって操作される操作部材と、
   前記コントロールアセンブリと前記操作部材とに連結された操作ケーブルと、を備え、
   前記操作ケーブルは、
   一端部がエンジンのスロットルに連結され他端部が前記操作部材に連結されたスロットルワイヤと、
   一端部が前記レバー部材に連結され他端部が前記操作部材に連結されたストップワイヤと、
   前記スロットルワイヤおよび前記ストップワイヤが挿通されたケーブルチューブと、を有し、
   前記操作部材を所定のエンジンストップ位置に移動させることに伴い、前記ストップワイヤに連結された前記レバー部材が前記解除位置へと移動することにより、前記エンジンが停止する、エンジン操作装置。
2. 請求項１記載のエンジン操作装置において、
   前記操作部材は、所定の可動範囲内で動作可能であり、
   前記エンジンストップ位置は、前記可動範囲におけるスロットル開度を増大させる方向とは逆方向側に設定されている、エンジン操作装置。
3. 請求項２記載のエンジン操作装置において、
   前記操作部材は、支持軸部を中心に回動可能に設けられ、
   前記スロットルワイヤと前記ストップワイヤとは、前記支持軸部を基準に互いに反対側の部位で前記操作部材に連結されている、エンジン操作装置。
4. 請求項３記載のエンジン操作装置において、
   前記操作部材は、前記作業機の前後方向に傾動可能に支持された操作レバーであり、
   前記スロットルワイヤは、前記支持軸部よりも下方位置で前記操作レバーに連結され、
   前記ストップワイヤは、前記支持軸よりも上方位置で前記操作レバーに連結されている、エンジン操作装置。
5. 請求項３記載のエンジン操作装置において、
   前記操作部材をスロットル開度を増大させる方向に操作する際、前記ストップワイヤが緩む、エンジン操作装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジン操作装置において、
   前記コントロールアセンブリは、前記押圧位置に向けて前記レバー部材を弾性的に常時付勢する付勢部材を有する、エンジン操作装置。
7. エンジンを有する機体と、機体から延出したハンドルと、前記機体および前記ハンドルに取り付けられたエンジン操作装置とを備えた作業機であって、
   前記エンジン操作装置は、
   ベース部材と、前記ベース部材に固定されたストップスイッチと、前記ストップスイッチを押圧する押圧位置と前記ストップスイッチに対する押圧を解除する解除位置とに変位可能に前記ベース部材に支持されたレバー部材とを有し、前記機体に設置されるコントロールアセンブリと、
   前記ハンドルに設置され、作業者によって操作される操作部材と、
   前記コントロールアセンブリと前記操作部材とに連結された操作ケーブルと、を備え、
   前記操作ケーブルは、
   一端部がエンジンのスロットルに連結され他端部が前記操作部材に連結されたスロットルワイヤと、
   一端部が前記レバー部材に連結され他端部が前記操作部材に連結されたストップワイヤと、
   前記スロットルワイヤおよび前記ストップワイヤが挿通されたケーブルチューブと、を有し、
   前記操作部材を所定のエンジンストップ位置に移動させることに伴い、前記ストップワイヤに連結された前記レバー部材が前記解除位置へと移動することにより、前記エンジンが停止する、作業機。

Images