JP4897455B2

JP4897455B2 - 草刈機

Info

Publication number: JP4897455B2
Application number: JP2006330469A
Authority: JP
Inventors: 昌弘山田; 章箕浦
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-12-07
Also published as: JP2008141977A

Description

本発明は、エンジンと、前記エンジンの出力を左右一対の走行車輪に各別に伝達する一対の油圧式無段変速部を有した伝動装置とを車体前後方向に並べて備えた草刈機に関する。

上記した草刈機において、一対の油圧式無段変速部の冷却を図ったものとして、従来、たとえば特許文献１に記載されたものがあった。
特許文献１に記載された草刈機は、車体後部に設けたエンジンと、このエンジンの前方に設けたミッションケースとを備えている。ミッションケースは、エンジンの出力を左右一対の走行車輪に各別に伝達する一対の油圧式無段変速部を有した伝動装置に相当する。すなわち、ミッションケースは、エンジン動力が入力されるセンタケースと、このセンタケースの左右両脇に連結された後車軸ケースとを備えている。センタケースは、入力ケース部と、この入力ケース部の左右夫々に組み込んだＨＳＴとを備え、入力軸に入力された動力を左右のＨＳＴに分配する。後車軸ケースは、ＨＳＴの出力を後車輪に伝達する。
また、センタケースの入力軸に設けたＨＳＴ冷却ファンと、このＨＳＴ冷却ファンの後方に位置したガイド板を備えている。ＨＳＴ冷却ファンは、左右のＨＳＴを冷却する。ガイド板は、ＨＳＴ冷却ファンの吸い込みをエンジンの下方空間から行わせている。

特開２０００−３５１３３０号公報（段落〔００２８〕，〔００３２〕、図３，４，５）

エンジンから伝動装置に伝達される動力で駆動される冷却ファンを備え、この冷却ファンによる油圧式無段変速部の冷却を図るよう上記の従来技術を採用すると、冷却ファンや伝動装置に刈り草の付着や絡み付きが発生する場合があった。すなわち、刈り草が回収不良や作業形態のために地面やその付近に残ったり飛散したりした場合、冷却ファンがエンジン下方から冷却用空気を吸引することから、刈り草が冷却用空気と共に吸引されやすくなる。

本発明の目的は、エンジンから伝動装置への伝動力で駆動される冷却ファンによる油圧式無段変速部の冷却を図るものでありながら、さらにはオイルクーラの採用によって冷却性能のアップを図りながら、刈り草の付着や絡み付きの問題を回避しやすい草刈機を提供することにある。

本第１発明は、エンジンと、前記エンジンの出力を左右一対の走行車輪に各別に伝達する一対の油圧式無段変速部を有した伝動装置とを車体前後方向に並べて備えた草刈機において、
前記エンジンと前記伝動装置とを連動させる回転軸に一体回転自在に設けた冷却ファンをファンケースに収容し、前記冷却ファンの上方で車体上方向きに開口した吸気口から前記冷却ファンに空気を吸引する吸気ダクトを設け、前記冷却ファンの冷却風を前記一対の油圧式無段変速部に供給する変速部用送風口を前記ファンケースに設け、前記エンジン側への空気の流れを阻止する仕切り壁材を前記ファンケースと前記エンジンとの間に備え、
前記吸気ダクトが、前後方向の寸法と比較して上下方向の寸法が長く設定され、この吸気ダクトの内側に、前記冷却ファンに供給される冷却風により前記油圧式無段変速部の作動油を冷却するためオイルクーラを配置してある。

本第１発明の構成によると、冷却ファンがエンジンと伝動装置とを連動させる回転軸によって駆動され、吸気ダクトの吸気口から空気を吸引して冷却風を発生させ、冷却風をファンケースの変速部用送風口から一対の油圧式無段変速部に供給する。吸気口が冷却ファンの上方で車体上方向きに開口しているから、地面やその付近に残ったり飛散したりした刈り草があっても、冷却ファンは、刈り草を空気と共に吸引しにくい状態で空気を吸引して冷却風を発生させる。吸気口を冷却ファンに連通させる吸気ダクトに伝動装置のオイルクーラを配置してあるので、オイルクーラは、冷却ファンによる吸引によって発生した流動空気による冷却作用を受けて、かつ、刈り草の付着や絡み付きによる熱交換効率の低下が発生しにくい状態で冷却作用を受けて伝動装置の冷却を行う。
これにより、エンジンから伝動装置への伝動力で冷却ファンを駆動して、さらにオイルクーラを採用して油圧無段変速部を冷却するものでありながら、刈り草の残存や飛散にかかわらず、冷却ファン、伝動装置、オイルクーラに刈り草による送風や熱交換効率の低下が発生しにくく、伝動装置を良好に冷却できる状態を刈り草の除去手間を極力掛けないで楽に得ることができる。

本第２発明は、本第１発明の構成において、前記オイルクーラが、屈曲したパイプ材を備え、このパイプ材の長手方向を上下方向に設定している。

本第２発明の構成によると、吸気ダクトの内部において冷却風をパイプ材の長手方向に沿って送ることができる。

本第３発明は、本第２発明の構成において、前記オイルクーラの前記パイプ材が、前記冷却ファンの上方に伸びている。

本第３発明の構成によると、冷却ファンの上方に伸びたパイプ材により作動油の冷却を行える。

本第４発明は、本第１発明〜第３発明のいずれか一の構成において、前記エンジンに冷却風を供給するエンジン冷却ファンが前記冷却ファンと同軸に備えられている。

本第４発明によると、エンジンの駆動力により冷却ファンとエンジン冷却ファンとをともに駆動し、エンジン冷却ファンからの冷却風をエンジンに供給してエンジンに冷却を行える。

本第５発明は、本第１発明〜第４発明のいずれか一の構成において、前記ファンケースが、前記冷却ファンを基準にして一対の前記油圧式無段変速部に近い位置に縦壁状の壁板が配置され、この壁板に対して一対の前記油圧式無段変速部に冷却風を供給するための一対の前記変速部用送風口が形成されている。

本第５発明によると、壁板に形成された一対の変速部用送風口から一対の油圧式無段変速部に冷却風を供給して一対の油圧式無段変速部の冷却を行える。

本第６発明は、本第１発明〜第５発明のいずれか一の構成において、前記油圧式無段変速部の作動油が供給されるオイルフィルタが、前記ファンケースの下側に配置され、前記ファンケースが、前記冷却ファンの周囲を覆う側壁部を有すると共に、前記ファンケースからの冷却風の一部を前記オイルフィルタに供給するフィルタ用送風口が前記側壁部に設けられている。

本第６発明によると、ファンケースの側壁部に設けられたフィルタ用送風口からの冷却風をオイルフィルタに供給して冷却を行える。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例に係る草刈機の全体側面図である。この図に示すように、本実施例に係る草刈機は、左右一対のキャスタ輪形の遊転自在な前走行車輪１，１（以下、前車輪１と称する。）と左右一対の駆動自在な後走行車輪２，２（以下、後車輪２と称する。）とによって自走する自走車と、この自走車の車体フレーム３の前後輪間にリンク機構４を介して連結された草刈り装置１０とを備えている。

この草刈機は、芝や草の刈り込み作業を行うものである。すなわち、前記リンク機構４は、車体フレーム３と草刈り装置１０の刈り刃ハウジング１１の前端側とにわたって連結された左右一対の前揺動リンク４ａ，４ａと、車体フレーム３と前記刈り刃ハウジング１１の後端側とにわたって連結された左右一対の後揺動リンク４ｂ，４ｂと、左側の前揺動リンク４ａと後揺動リンク４ｂとにわたって連結された連動リンク４ｃと、右側の前揺動リンク４ａと後揺動リンク４ｂとにわたって連結された連動リンク４ｃとを備えている。前記左右一対の後揺動リンク４ｂ，４ｂは、両後揺動リンク４ｂを車体フレーム３に回動自在に連結している車体横向きの回転軸５と、この回転軸５に一体回動自在に設けた操作アーム６とを介して昇降シリンダ７に連動されている。

これにより、前記リンク機構４は、前記昇降リンダ７による操作アーム６の揺動操作によって車体フレーム３に対して揺動昇降操作され、草刈り装置１０を刈り刃ハウジング１１の前部と後部との両横側に設けたゲージ輪１２が地面に接地した下降作業状態と、前記各ゲージ輪１２が地面から上昇した上昇作業状態とに昇降操作する。草刈り装置１０を下降作業状態にして自走車を走行させると、草刈り装置１０は、次の如く作業する。すなわち、刈り刃ハウジング１１の内部に車体横方向に並べて設けてある複数枚の刈り刃１３を刈り刃支軸の車体上下向き軸芯まわりに回転駆動し、各刈り刃１３によって芝刈りや草刈り処理を行う。切断され刈り芝や刈り草を各刈り刃１３の回転によって発生した搬送風によって刈り刃ハウジング１１の内部を刈り刃ハウジング１１の横一端側に位置する放出口（図示せず）に搬送し、この放出口から刈り刃ハウジング１１の外部に放出する。

次に、前記自走車についてさらに詳述する。
図１，２，３，４に示すように、前記車体フレーム３は、左右一対の車体前後向きのメインフレーム３ａ，３ａと、前記左右一対のメインフレーム３ａ，３ａの中間部に連結された上部フレーム３ｂとを備えている。図１に示すように、前記自走車は、前記左右一対の前車輪１，１と前記左右一対の後車輪２，２とを備える他、前記上部フレーム３ｂに支持された運転座席２１を有した運転部２０と、運転座席２１の後側近くに位置した転倒保護枠２２と、前記左右一対のメインフレーム３ａ，３ａの後端部に支持されたエンジン３１を有した原動部３０とを備えている。

図１に示すように、前記運転部２０は、前記運転座席２１を備える他、前記左右一対のメインフレーム３ａ，３ａの前側部分に支持された運転部床２３と、前記運転座席２１の両横側に振り分け配置された左右一対の操縦レバー２４，２４とを備えている。

図２は、前記原動部３０の縦断側面図である。この図に示すように、原動部３０は、前記エンジン３１を備える他、前記左右一対のメインフレーム３ａ，３ａの後側部分に前記エンジン３１の車体前方側に配置して支持させた伝動装置４０と、この伝動装置４０と前記エンジン３１との間に配置した冷却装置５０と、前記エンジン３１及び前記冷却装置５０の上部を覆うエンジンボンネット３３と、前記エンジン３１の車体前方側近くに配置した遮熱壁材３４とを備えている。

前記エンジンボンネット３３は、これの後端部を後バンパ８に固定された支持部材８ａに連結している連結軸８ｂの車体横向き軸芯のまわりに上下に揺動開閉する。エンジンボンネット３３は、これの両横板部の後端側と、天板部の後端側と、前板部とにパンチングメタルを付設して設けたボンネット吸気口３３ａを備えている。

図２，４に示すように、前記エンジン３１は、前記遮熱壁材３４に設けた冷却風導入口３５と、この冷却風導入口３５よりもやや車体後方側に位置したエンジン冷却ファン３６とを備えている。前記エンジン冷却ファン３６は、エンジン３１の出力軸３１ａに一体回転自在に支持されている。前記冷却風導入口３５は、車体前後方向視でエンジン３１の前記出力軸３１ａと同心状の円形になっている。この冷却風導入口３５は、回転除塵具３７を備えている。すなわち、エンジン３１は、これの出力軸３１ａの駆動力によってエンジン冷却ファン３６を回転駆動し、このエンジン冷却ファン３６により、前記遮熱壁材３４よりも前方側に位置するエンジンボンネット内部３３ｂにボンネット吸気口３３ａから流入した空気を冷却風導入口３５からファンケース３６ａの内部に吸引して冷却風を発生させ、この冷却風をエンジン３１に供給してエンジン冷却を行う。

エンジン３１は、空冷エンジンになっている。前記ボンネット吸気口３３ａは、エンジンボンネット内部３３ｂに流入する空気をパンチングメタルによって除塵する。冷却風導入口３５は、ファンケース３６ａに吸引される空気を回転除塵具３７によって除塵する。回転除塵具３７は、エンジン３１の前記出力軸３１ａを前記伝動装置４０の入力軸４１に連動させている回転軸３８の後端側に一体回転自在に連結されていてエンジン３１から伝動装置４０への伝動力によって回転駆動され、回転除塵具３７の除塵面に付着した塵埃を回転によって除去する。前記遮熱壁材３４は、筒形の吸気口３４ａを備えている。この吸気口３４ａは、エンジン用のエヤクリーナ３９に接続されており、前記エンジンボンネット内部３３ｂの空気をエヤクリーナ３９に供給する。

図２は、前記伝動装置４０の側面視での状態を示している。図３は、前記伝動装置４０の後面視での状態を示している。図４は、前記伝動装置４０の平面視での状態を示している。これらの図に示すように、前記伝動装置４０は、前記入力軸４１を有した分岐伝動部４２と、この分岐伝動部４２の両横側に連設された油圧式無段変速部４３と、前記左側の油圧式無段変速部４３に連設された左後輪用の後車軸ケース４４と、前記右側の油圧式無段変速部４３に連設された右後輪用の後車軸ケース４４とを備えている。すなわち、伝動装置４０は、エンジン３１の出力軸３１ａからの出力を前記回転軸３８を介して入力軸４１に入力し、この入力軸４１の駆動力を、分岐伝動部４２によって左後輪用と右後輪用とに分岐させ、左後輪用に分岐させた駆動力を左側の油圧式無段変速部４３と後車軸ケース４４とによって左側の後車輪２に伝達し、右後輪用に分岐させた駆動力を、右側の油圧式無段変速部４３と後車軸ケース４４とによって右側の後車輪２に伝達する。

前記左右の油圧式無段変速部４３は、静油圧式無段変速装置になっている。左側の油圧式無段変速部４３は、運転部２０の前記左側の操縦レバー２４によって変速操作され、左側の後車輪２を前進側と後進側とに切り換えて、前進側においても後進側においても無段階に変速して駆動したり、停止操作したりする。前記右側の油圧式無段変速部４３は、運転部２０の前記右側の操縦レバー２４によって変速操作され、右側の後車輪２を前進側と後進側とに切り換えて、前進側においても後進側においても無段階に変速して駆動したり、停止操作したりする。

すなわち、左右一対の油圧式無段変速部４３，４３は、左右一対の操縦レバー２４，２４によって各別に変速操作され、左右一対の後車輪２，２を各別に前進側と後進側とに切り換えて変速駆動したり停止操作したりし、自走車を前進側や後進側に変速走行したり、停止したりするよう走行操作し、かつ自走車を直進や旋回走行するよう操向操作する。前記伝動装置４０は、前記分岐伝動部４２から車体前方向きに突出した出力軸４５を備え、入力軸４１の駆動力を分岐伝動部４２によって作業用にも分岐させ、この作業用の駆動力を出力軸４５から回転軸４６（図１参照）を介して草刈り装置１０の入力軸に伝達する。

図２は、前記冷却装置５０の縦断側面視での状態を示している。図３は、前記冷却装置５０の縦断後面視での状態を示している。図４は、前記冷却装置５０の横断平面視での状態を示している。これらの図に示すように、前記冷却装置５０は、前記回転軸３８の中間部に一体回転自在に設けた冷却ファン５１と、この冷却ファン５１を収容したファンケース５２と、このファンケース５２に下ダクト部５３ａが連結された吸気ダクト５３と、この吸気ダクト５３の上ダクト部５３ｂの内側に配置したオイルクーラ５４と、前記ファンケース５２とエンジン３１の前記冷却風導入口３５との間に配置した仕切り壁材５５とを備えている。

図５は、図２のＶ−Ｖ断面矢視図である。図６は、図２のVI−VI断面矢視図である。図７は、前記冷却装置５０の下部の斜視図である。これらの図と図２，３，４とに示すように、前記ファンケース５２は、冷却ファン５１の周囲を覆う側壁部５２ａを有したファンケース本体５２Ａと、このファンケース本体５２Ａの前面側に連結された前壁板５６とを備えて構成してある。ファンケース本体５２Ａは、前記側壁部５２ａを備える他、冷却ファン５１の車体後方側を覆った後壁部５２ｂを備えている。ファンケース５２は、前記前壁板５６が前記左右一対の上部フレーム３ｂに連結していることにより、上部フレーム３ｂに支持されている。ファンケース５２は、前記後壁部５２ｂに前記回転軸３８が挿通するよう設けた回転軸孔６０と、前記前壁板５６に設けた吸気孔６１と、前記前壁板５６に冷却ファン５１の下部の両横側に分散配置して設けた左右一対の変速部用送風口６２，６２と、前記側壁部５２ａに冷却ファン５１の下部の横一側方に配置して設けたフィルタ用送風口６３とを備えている。

前記吸気孔６１は、前記回転軸３８が挿通する孔になっている。前記左右一対の変速部用送風口６２，６２は、車体前方向きに開口し、左側の変速部用送風口６２は、前記左側の油圧式無段変速部４３に向かい、右側の変速部用送風口６２は、前記右側の油圧式無段変速部４３に向かっている。前記フィルタ用送風口６３は、車体下方向きに開口し、前記伝動装置４０に前記分岐伝動部４２から車体後方向きに突出させて設けたオイルフィルタ５７に向かっている。

図２−７に示すように、前記吸気ダクト５３は、前記下ダクト部５３ａと、この下ダクト部５３ａの上端側に下端側で連通している前記上ダクト部５３ｂとを備えて構成してある。前記下ダクト部５３ａは、前記前壁板５６と、この前壁板５６の前面側に取り付けられた下部ダクト本体とで成り、ファンケース５２の吸気孔６１に連通している。これにより、吸気ダクト５３は、上ダクト部５３ｂの上端部によって吸気口６４を前記エンジンボンネット内部３３ｂで、かつ前記冷却ファン５１の上方に車体上方向きに開口させて形成し、この吸気口６４を前記冷却ファン５１に連通させている。

図２に示すように、吸気ダクト５３は、前記下ダクト部５３ａと前記上ダクト部５３ｂの一部とが冷却ファン５１から伝動装置４０が位置する側に突出した配置状態になっており、前記左右一対の変速部用送風口６２，６２を対応する前記油圧式無段変速部４３から車体方向側に離間させている。

前記オイルクーラ５４は、図３，４の如く屈曲成形されたパイプ材によって構成してある。このオイルクーラ５４と前記オイルフィルタ５７とは、前記伝動装置４０の潤滑用として、かつ、前記左右一対の油圧式無段変速部４３，４３の作動油として伝動装置４０のケース内に供給された潤滑油の冷却や除塵を行うよう伝動装置４０に接続されている。

図２，４，５，７に示すように、前記仕切り壁材５５は、前記ファンケース５２の前記後壁部５２ｂに沿った前壁材５５ａと、この前壁材５５ａの両横側で前壁材５５ａの横端部と前記遮熱壁材３４とにわたって連結された横壁材５５ｂとを備え、前記エンジンボンネット内部３３ｂの空気を前記冷却風導入口３５に流動させる流路を形成する状態でファンケース５２と冷却風導入口３５とを仕切っている。

これにより、冷却装置５０は、次の如く伝動装置４０の冷却を行う。すなわち、エンジン３１の出力を伝動装置４０に伝達する前記回転軸３８によって冷却ファン５１を回転駆動する。すると、冷却ファン５１は、吸気ダクト５３に吸引作用し、エンジンボンネット３３の外部から前記エンジンボンネット内部３３ｂに流入した空気を吸気ダクト５３に吸気口６４から吸引し、吸気ダクト５３の下ダクト部５３ａからファンケース５２の内部に吸引する。このとき、吸気ダクト５３の上ダクト部５３ｂを流動する空気にオイルクーラ５４との熱交換を行わせ、オイルクーラ５４に潤滑油の冷却を行わせる。

冷却ファン５１は、ファンケース５２の内部に吸気するに伴って冷却風を発生させ、この冷却風を左側の変速部用送風口６２によってファンケース５２から伝動装置４０に向けて送出して左側の油圧式無段変速部４３に供給し、右側の変速部用送風口６２によってファンケース５２から伝動装置４０に向けて送出して右側の油圧式無段変速部４３に供給し、左右一対の油圧式無段変速部４３，４３の冷却を行う。このとき、各変速部用送風口６２は、送出した冷却風を変速部用送風口６２と油圧式無段変速部４３との間で拡散させ、油圧式無段変速部４３の広範囲に分散させて供給する。

さらに、冷却ファン５１は、冷却風をフィルタ用送風口６３によってファンケース５２から車体下方向きに送出して前記オイルフィルタ５７に供給し、このオイルフィルタ５７に潤滑油の冷却を行わせる。このとき、オイルクーラ５４との熱交換によって温度上昇した空気のためにファンケース５２の温度上昇が発生しても、これが原因となり、前記冷却風導入口３５に吸引されるエンジン冷却風が温度上昇することを仕切り壁材５５によって抑制する。

草刈機の全体側面図原動部の縦断側面図冷却装置の縦断後面図冷却装置配設部の平面図図２のＶ−Ｖ断面矢視図図２のVI−VI断面矢視図冷却装置下部の斜視図

符号の説明

２走行車輪
３１エンジン
３５冷却風導入口
３８回転軸
４０伝動装置
４３油圧式無段変速部
５１冷却ファン
５２ファンケース
５３吸気ダクト
５４オイルクーラ
５５仕切り壁材
５７オイルフィルタ
６２変速部用送風口
６３フィルタ用送風口
６４吸気口

Claims

エンジンと、前記エンジンの出力を左右一対の走行車輪に各別に伝達する一対の油圧式無段変速部を有した伝動装置とを車体前後方向に並べて備えた草刈機であって、
前記エンジンと前記伝動装置とを連動させる回転軸に一体回転自在に設けた冷却ファンをファンケースに収容し、前記冷却ファンの上方で車体上方向きに開口した吸気口から前記冷却ファンに空気を吸引する吸気ダクトを設け、前記冷却ファンの冷却風を前記一対の油圧式無段変速部に供給する変速部用送風口を前記ファンケースに設け、前記エンジン側への空気の流れを阻止する仕切り壁材を前記ファンケースと前記エンジンとの間に備え、
前記吸気ダクトが、前後方向の寸法と比較して上下方向の寸法が長く設定され、この吸気ダクトの内側に、前記冷却ファンに供給される冷却風により前記油圧式無段変速部の作動油を冷却するためオイルクーラを配置してある草刈機。
前記オイルクーラが、屈曲したパイプ材を備え、このパイプ材の長手方向を上下方向に設定している請求項１記載の草刈機。
前記オイルクーラの前記パイプ材が、前記冷却ファンの上方に伸びている請求項２記載の草刈機。
前記エンジンに冷却風を供給するエンジン冷却ファンが前記冷却ファンと同軸に備えられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の草刈機。
前記ファンケースが、前記冷却ファンを基準にして一対の前記油圧式無段変速部に近い位置に縦壁状の壁板が配置され、この壁板に対して一対の前記油圧式無段変速部に冷却風を供給するための一対の前記変速部用送風口が形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の草刈機。
前記油圧式無段変速部の作動油が供給されるオイルフィルタが、前記ファンケースの下側に配置され、前記ファンケースが、前記冷却ファンの周囲を覆う側壁部を有すると共に、前記ファンケースからの冷却風の一部を前記オイルフィルタに供給するフィルタ用送風口が前記側壁部に設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載の草刈機。