JP7226705B2

JP7226705B2 - 作業機

Info

Publication number: JP7226705B2
Application number: JP2018116431A
Authority: JP
Inventors: 太郎中村; 純一郎瀧口; 佑輔南方; 晃平川口; 宗平若林; 博紀斎藤; 真之金子; 晃志黒見; 伸吾見前; 潤伊藤
Original assignee: Kubota Corp; Saito Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Kubota Corp; Saito Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: JP2019216651A

Description

本発明は、走行に伴い比較的地面に近いレベルで作業を行う作業機に関する。

上記構成の作業機として特許文献１には、機体の前後の左右に車輪を備え、機体の中央位置に刈刃を備え、車輪と刈刃とを駆動するエンジンを機体に備えた草刈機の技術が示されている。

この特許文献１に記載される作業機（草刈機）は、左右の前車輪と、左右の後車輪とが操向自在、且つ、エンジンからの駆動力により駆動されるように構成されている。また、機体の中央位置には縦向き姿勢の回転軸芯を中心に回転自在に支持される刈刃を備えており、この刈刃はエンジンからの駆動力で駆動される。

また、特許文献１に記載される作業機（草刈機）では、遠隔操作により操向操作を行えるように構成されている。

特開２０１６－６７２２９号公報

特許文献１に記載される刈機は、機体が転倒する可能性がある傾斜地でも作業者に影響が及ばないように遠隔操作により草刈作業を可能にするものである。

また、傾斜地での作業では、機体の転倒を防止するため、機体の重心を低くすると共に、左右方向での一方に重量物を配置することも考えられる。このような観点から、特許文献１では機体の左右方向での一方にバッテリーを配置することで、このバッテリーをバランスウェイトとして機能させている。

ここで、傾斜地での作業時に機体の転倒を防止するため、例えば、エンジンと燃料タンクとを機体の左右方向での一方で、低い位置に配置したものを想定すると、このように想定した作業機では、作業時に地面から吹き上げられた塵埃がエンジンのエアクリーナで吸引され、エアクリーナエレメントの交換時期を早めることもあった。特に、エアクリーナが前輪、あるいは、後輪に近接する位置関係で配置されるものでは、車輪で跳ね上げられた塵埃をエアクリーナで吸引しやすくなり、車輪で跳ね上げた小石等エアクリーナに接触して傷めることも想像できた。

このような理由から、エンジンが機体の左右方向での一方に偏位し、エンジンのエアクリーナが低い位置に配置されたものであっても、エアクリーナでの塵埃の吸引量の増大を抑制する作業機が求められる。

本発明に係る作業機の特徴構成は、左右の前車輪および左右の後車輪により走行自在な機体と、前記機体に支持される作業装置と、前記前車輪、前記後車輪、前記作業装置の夫々を駆動するエンジンを収容するボディとを備え、前記エンジンが、前記機体の前後方向で前記前車輪と前記後車輪との間で、且つ、前記機体の左右方向で中央より外方に変位した位置に配置され、平面視において、前記前車輪または前記後車輪に対し前後方向で対向する位置で、前記エンジンの外部に配置されるように前記エンジンの外面にエアクリーナが備えられ、平面視において、前記エアクリーナの下方に重複する位置から当該エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の方向に延びる領域に配置され、前記ボディの側壁内面に幅方向の端部が近接するように左右方向に幅広で、平面視において、延出端が前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の上方に重複する板材が用いられた防塵部材を備えている点にある。
また、本発明に係る作業機の特徴構成は、左右の前車輪および左右の後車輪により走行自在な機体と、前記機体に支持される作業装置とを備え、前記前車輪と前記後車輪と前記作業装置とを駆動するエンジンが前記機体の前後方向で前記前車輪と前記後車輪との間で、且つ、前記機体の左右方向で中央より外方に変位した位置に配置され、前記作業装置が、前記エンジンの下側に、複数の刈刃を外周に備えた回転ディスクを配置した構成であり、平面視において、前記前車輪または前記後車輪に対し前後方向で対向する位置で、前記エンジンの外部に配置されるように前記エンジンの外面にエアクリーナが備えられ、上下方向で前記作業装置より上側で前記エアクリーナの下側となる位置で、前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪との間に、平面視において、延出端が前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の上方に重複する防塵部材を備えている点にある。

例えば、作業装置で草刈作業を行うものでは、草刈作業に伴って発生する塵埃が、エアクリーナと、このエアクリーナに対向する車輪との間の空間において吹き上げられることも想像できる。これに対し、この特徴構成によると、エアクリーナと、このエアクリーナに対向する前車輪または後車輪との間の空間に防塵部材を配置するため、この空間に吹き上げられる塵埃がエアクリーナに対して直接的に吸引される現象を阻止することが可能となる。また、この構成では、車輪で跳ね上げられた塵埃や小石等がエアクリーナの方向に飛散する現象を阻止し、このように飛散する塵埃がエアクリーナに吸引される現象、塵埃がエアクリーナに接触してエアクリーナを傷める現象を招くこともない。
従って、エンジンが機体の左右方向での一方に偏位し、エンジンのエアクリーナが低い位置に配置されたものであっても、エアクリーナでの塵埃の吸引量の増大を抑制する作業機が構成された。この構成では、車輪で跳ね上げられた小石等でエアクリーナを傷める現象の抑制も可能となる。

他の構成として、前記防塵部材が、前記エアクリーナの下方位置から当該エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の方向に延びる領域を覆うように、前記機体の左右方向に幅広となる板材が用いられても良い。

これによると、広幅の板材で構成される防塵部材を、エアクリーナの下側から、このエアクリーナに対向する車輪の方向に延びる領域に配置されるため、地面から吹き上げられる塵埃を確実に遮断できる。

他の構成として、前記防塵部材の延出端が、前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の上方に達しても良い。

これによると、車輪で跳ね上げられる小石や塵埃が、エアクリーナに対して直接的に接触する現象を確実に遮断できる。

草刈機の一部を切欠いた平面図である。草刈機の一部を切欠いた側面図である。エンジンと燃料タンクとの部位を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１、図２に示すように、左右の前車輪１と左右の後車輪２とで走行自在に構成される機体Ａに刈刃ハウジングＣを備え、この刈刃ハウジングＣの内部に刈刃１４を収容し、左右の前車輪１と左右の後車輪２と刈刃１４とを駆動するエンジン３を備え、このエンジン３の下側に燃料タンク４を備えて作業機としての草刈機が構成されている。

図１、図２に示すように、図中のＦは「前方向」を示し、Ｂは「後方向」を示し、Ｒは「右方向」を示し、Ｌは「左方向」を示し、Ｕは「上方向」を示し、Ｄは「下方向」を示している。

この草刈機では、下方に開放する椀状の刈刃ハウジングＣと、これに収容された複数の刈刃１４と、複数の刈刃１４を駆動する駆動系とで作業装置が構成されている。エンジン３と燃料タンク４とは、機体Ａの前後方向で前車輪１と後車輪２との中間で、機体Ａの左右方向での中央より右外方に偏位した位置に配置されている。

図１、図２に示すように、機体Ａは、エンジン３、燃料タンク４、主伝動ケース２１、走行伝動ケース２２等を覆うように、板金材や樹脂で成るボディ５を有しており、このボディ５の前端部と後端部とにバンパー６を備えている。

この草刈機は、無線信号による遠隔操作により左右の前車輪１と左右の後車輪２との操向操作を行い、前進と後進との切換を行い、エンジン３のスロットルの調節等を行えるようにボディ５の内部に受信器（図示せず）を備えている。

この草刈機は、河川の堤防や、道路の盛土部分等の傾斜面（法面）での草刈作業を行えるように構成されたものであり、傾斜面で機体Ａの転倒を防止するため、機体の左右方向の一方に偏位した位置（この実施形態では右側）で、且つ、低い位置にエンジン３と燃料タンク４とを配置している。更に、左右の前車輪１と後車輪２とのうち、右側のものの幅Ｗ２より左側の幅Ｗ１を広く設定している。

この草刈機では、傾斜面での転倒の防止性能を向上させるために、機体Ａの右側面から右外方に補助フレーム７を延出し、この補助フレーム７にバランサ８を取り付けるように構成されている。尚、補助フレーム７は機体Ａに対し分離することが可能である。

この構成から傾斜面で草刈作業を行う場合には、機体Ａの右側を、常に傾斜面の高い側に配置して機体Ａを走行させることにより、エンジン３と燃料タンク４とバランサ８とが高い側に配置され、左側の前車輪１と左側の後車輪２との幅広の接地面から機体Ａの転倒を防止する状態での草刈作業を実現している。

〔刈刃ハウジング〕
図１、図２に示すように、刈刃ハウジングＣは、平坦な上壁１０の外周部を取り囲む部位に縦向き姿勢の縦壁１１を有している。この刈刃ハウジングＣの上壁１０の中央部を上下方向に貫通する駆動シャフト１２の下端に回転ディスク１３を備え、この回転ディスク１３の外周に複数のプレート状の刈刃１４を備えている。

このような構成から駆動シャフト１２が駆動回転することにより回転ディスク１３と複数の刈刃１４とが一体的に回転し、地面の草木等が切断される。

〔駆動構造〕
刈刃ハウジングＣの上壁１０に載せ付ける位置に横向き姿勢で一対のメインフレーム２０を互いに並行となる姿勢で備えており、このメインフレーム２０の右方向Ｒの外端近くに偏位してエンジン３と燃料タンク４とが支持されている。

メインフレーム２０の断面形状はコ字状であり下方に開放する姿勢で備えられている。このメインフレーム２０の内部空間に対し、前述した補助フレーム７の基端部が抜き差し自在に収容されている。

機体Ａの左右方向での中央には、メインフレーム２０に支持される状態で主伝動ケース２１が配置され、この主伝動ケース２１を基準にエンジン３と反対側に走行伝動ケース２２が配置されている。また、機体Ａの前部位置に前部駆動ケース２３が配置され、機体Ａの後部位置に後部駆動ケース２４が配置されている。

この草刈機では、エンジン３の駆動力を主伝動ケース２１に伝え、この主伝動ケース２１からの駆動力を駆動シャフト１２から回転ディスク１３を介して刈刃１４に伝えることにより草木等の刈り取りを可能にする。また、主伝動ケース２１からの駆動力を走行伝動ケース２２に伝え、更に、前部駆動ケース２３から左右の前車輪１に伝え、後部駆動ケース２４から左右の後車輪２に伝えることで機体Ａの走行を可能にする。

尚、図面には示していないが、エンジン３の駆動力を主伝動ケース２１に伝える伝動部に遠心クラッチと、駆動系の全体に制動力を作用させるブレーキとを備えている。主伝動ケース２１には、駆動シャフト１２に伝える駆動力を断続する作業クラッチ機構と、走行伝動ケース２２に伝えられる駆動力の回転方向を正逆に切り換える前後進切換機構とを内蔵している。

〔操向操作構造等〕
左右の前車輪１と、左右の後車輪２とは、機体Ａに対して操向作動自在に支持されている。そして、左右の前車輪１は、タイロッド等により連係され、前部操向モータ２５の駆動力により操向作動自在に構成されている。これと同様に左右の後車輪２は、タイロッドにより連係され、後部操向モータ２６の駆動力により操向作動自在に構成されている。

そして、この走行操作構造による前後車輪の操向操作と、前述した前後進切換機構による前後進の切換と、作業クラッチ機構による駆動力の断続等は、前述した無線信号により遠隔から操作される。

〔エンジンと燃料タンクを保護する構造〕
図１～図３に示すように、エンジン３は、エンジン本体３ａの右端位置にリコイルスタータ３ｂを備え、エンジン本体３ａの後面位置（後車輪２に対向する位置）にエアクリーナ３ｃを備えている。

エンジン３の下側に燃料タンク４のタンク本体４ａが配置され、平面視において、リコイルスタータ３ｂの後方側にタンク本体４ａの一部が露出している。燃料タンク４は、前述した露出部から上方に向けて給油管４ｂが延出しており、この給油管４ｂの上端に着脱自在にキャップ４ｃを備えている。尚、キャップ４ｃは給油管４ｂの上端外周の雄ネジ部に螺合する構造であるため、人為的な回転操作により着脱が可能となる。

これにより、エンジン３はリコイルスタータ３ｂの部位が右外方に最も突出し、平面視においてリコイルスタータ３ｂの後方側に隣接する位置に給油管４ｂとキャップ４ｃが配置される。特に、キャップ４ｃは右外方に最も突出する位置に配置される。

この草刈機では、エンジン３と燃料タンク４とが機体Ａの右側に偏位し、しかも、低い位置に配置されている。従って、作業時に機体Ａを後進させる場合には、地面の草木等がタンク本体４ａの露出部位や、給油管４ｂあるいはキャップ４ｃに強く接触して、これらを傷めることや、丈の高い草類がキャップ４ｃに巻き付き、キャップ４ｃを緩める方向に回転させることもあった。

この不都合を解消するため、図１、図３に示すように燃料タンク４の偏位方向（右方向）の外端位置より外方に張り出す保護部材３０を備えている。この保護部材３０は、平面視において前後方向の中央位置が緩やかに外方に張り出す円弧状の外縁を有する板状材で構成され、前述したメインフレーム２０の外端位置に固定されている。

また、保護部材３０は、平面視において、キャップ４ｃの外周より偏位方向（右方向）で外方に張り出す位置に配置されている。特に、図１に示すように、保護部材３０の偏位方向での外端位置は、右側の前車輪１のうち偏位方向（右方向）での外端位置と、右側の後車輪２のうち偏位方向（右方向）での外端位置とを結ぶ仮想ラインＬより外方に突出する。

このような保護部材３０を備えるため、草刈作業時に機体Ａの走行に伴い地面の草木等が燃料タンク４に接近する場合には、これらが保護部材３０の外周に接触することにより、草木等を燃料タンク４やエンジン３から離間する方向に押し出し、直接的な接触を阻止し、エンジン３や、燃料タンク４、給油管４ｂを破損することがない。

また、保護部材３０が草木等に接触することで直接的な接触を阻止し、草木等が給油管４ｂに巻き付く現象や、草木等の接触によりキャップ４ｃが回転し、給油管４ｂから分離する不都合も解消できる。

〔エアクリーナを保護する構造〕
この草刈機では、草刈作業時に刈刃１４の回転に伴って発生する風が刈刃ハウジングＣの縦壁１１の下側から外方に吹き出し、地面の塵埃を吹き上げることもあった。また、この草刈機では、エンジン３のエアクリーナ３ｃが後車輪２と対向する位置に配置され、エンジン３が機体Ａの低い位置に配置されているため、塵埃が右側の後車輪２とエアクリーナ３ｃとの間の空間を上方に流れ、エアクリーナ３ｃに吸引されることも想像できた。

このような現象から多量の塵埃がエアクリーナ３ｃに吸引された場合には、エアクリーナエレメントの交換時期を早める不都合に繋がるものであった。

また、機体Ａを後進させた場合には、後車輪２で跳ね上げた地面の塵埃がエアクリーナ３ｃに接触することでエアクリーナ３ｃを傷めることもあった。

これらの不都合を解消するため、エアクリーナ３ｃの下方位置から後車輪２の上方に亘る領域に防塵部材３２が配置されている。この防塵部材３２は機体Ａの左右方向に沿って幅広となる板材が用いられ、エアクリーナ３ｃの下方の基端部分をメインフレーム２０に固定する形態で備えられている。

これにより、草刈作業に伴い、エアクリーナ３ｃと、このエアクリーナ３ｃに対向する後車輪２との間の空間に塵埃が吹き上げられる現象を防塵部材３２が阻止し、塵埃がエアクリーナ３ｃで吸引される現象を抑制し、結果として、エアクリーナエレメントの交換時期を早める不都合を解消する。

また、この構成では、後車輪２に跳ね上げられた塵埃や小石等がエアクリーナ３ｃの方向に飛散する状況でも、このように飛散する塵埃や小石を防塵部材３２で遮断できるため、この塵埃をエアクリーナ３ｃで吸引する現象や、塵埃がエアクリーナ３ｃに接触してエアクリーナ３ｃを傷める不都合を招くこともない。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）エアクリーナ３ｃが、エンジン３を基準に機体Ａの前側に露出するように配置されたものに本発明の構成を適用する。このように配置することにより、機体Ａが前進する際に、地面から吹き上げられる塵埃を防塵部材３２で遮断できるため、この塵埃をエアクリーナ３ｃで吸引することを抑制できる。しかも、後車輪２で跳ね挙げられた小石を防塵部材３２で遮断できるため、小石がエアクリーナに接触して破損する現象も抑制できる。

（ｂ）実施形態では防塵部材３２の基端部分をメインフレーム２０に固定していたが、これに代えて、メインフレーム２０より上方のエンジン３に支持して良く、この防塵部材３２を交換できるようにボルト等により着脱自在に備えても良い。

（ｃ）作業機として、草刈機の他に芝刈機に本発明の構成を適用する。このように芝刈機に適用した場合にも、実施形態で説明した良好な機能を奏する。

本発明は、前車輪と後車輪とを有し機体の左右方向での一方に偏位した位置にエンジンが配置された作業機に利用できる。

１前車輪
２後車輪
３エンジン
３ｃエアクリーナ
３２防塵部材

Claims

左右の前車輪および左右の後車輪により走行自在な機体と、
前記機体に支持される作業装置と、
前記前車輪、前記後車輪、前記作業装置の夫々を駆動するエンジンを収容するボディとを備え、
前記エンジンが、前記機体の前後方向で前記前車輪と前記後車輪との間で、且つ、前記機体の左右方向で中央より外方に変位した位置に配置され、
平面視において、前記前車輪または前記後車輪に対し前後方向で対向する位置で、前記エンジンの外部に配置されるように前記エンジンの外面にエアクリーナが備えられ、
平面視において、前記エアクリーナの下方に重複する位置から当該エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の方向に延びる領域に配置され、前記ボディの側壁内面に幅方向の端部が近接するように左右方向に幅広で、平面視において、延出端が前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の上方に重複する板材が用いられた防塵部材を備えている作業機。
左右の前車輪および左右の後車輪により走行自在な機体と、
前記機体に支持される作業装置とを備え、
前記前車輪と前記後車輪と前記作業装置とを駆動するエンジンが前記機体の前後方向で前記前車輪と前記後車輪との間で、且つ、前記機体の左右方向で中央より外方に変位した位置に配置され、
前記作業装置が、前記エンジンの下側に、複数の刈刃を外周に備えた回転ディスクを配置した構成であり、
平面視において、前記前車輪または前記後車輪に対し前後方向で対向する位置で、前記エンジンの外部に配置されるように前記エンジンの外面にエアクリーナが備えられ、上下方向で前記作業装置より上側で前記エアクリーナの下側となる位置で、前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪との間に、平面視において、延出端が前記エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の上方に重複する防塵部材を備えている作業機。
前記防塵部材が、前記エアクリーナの下方位置から当該エアクリーナに対向する前記前車輪または前記後車輪の方向に延びる領域を覆うように、前記機体の左右方向に幅広となる板材が用いられている請求項２に記載の作業機。