JPH04320612A - 自動芝刈機 - 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、リモートコントロール
によって自在に操作できると共に、マニュアル操作への
切換えが可能な自動芝刈機に関する。

【０００２】

【従来の技術】芝刈機としては、歩行型，乗用型，携帯
型等の各種のタイプが知られている。また、刈取り部の
構造から、刈刃が往復動するレシプロ型，回転するロー
タリ型等に分類される。

【０００３】たとえば、乗用レシプロ型の芝刈機は、図
１に示すように、車輛本体１の前部又は後部からカッタ
ーバー２を側方に延出させている。カッターバー２の側
方端部にはアウターシュー３及び集草板４が取り付けら
れており、集草板４に更に集草杆５が取り付けられてい
る。カッターバー２は、はさみのように相互に往復運動
する２枚１組の刈刃で構成されており、アウターシュー
３によって芝面から一定の高さに維持されている。

【０００４】車輛本体１に搭載されているエンジンを駆
動させることにより、車輛本体１を走行させると共に、
カッターバー２を往復動させる。これによって、刈り取
られた芝生は、集草板４で集められる。このとき、カッ
ターバー２の高さが一定に維持されているので、刈取り
後の芝面は高さが揃った状態になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の芝刈
機は、作業者が傍らにいて運転することを前提として設
計されたものである。ところが、昨今の人手不足からし
て、芝刈のような単調な作業に人を集めることが困難な
状況になってきている。この状況下では、一人の作業者
によって、より多くの作業量を上げることが要求される
。そこで、遠隔操作できる自動芝刈機に対する要求が高
まってきている。

【０００６】しかし、従来の芝刈機をそのままリモート
コントロールされる形式に変えた場合には、種々の問題
が発生する。また、場合によっては、リモートコントロ
ールからマニュアル操作に切り換えて、芝刈機を動かす
ような事態もある。このとき、操作形式の切換えが円滑
に行われないと、使い勝手の悪いものとなる。

【０００７】そこで、本発明は、このような問題を解消
すべく案出されたものであり、リモートコントロールと
マニュアル操作との間での切換えを可能にする手段を組
み込むことにより、自動芝刈機の操作性を向上させるこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の自動芝刈機は、
エンジンの出力軸に連接された動力伝達歯車と、該動力
伝達歯車と同軸状に設けられたクラッチと、前記動力伝
達歯車及び前記クラッチに軸方向に移動可能に挿通され
たスピンドルと、該スピンドルに嵌挿され、キー溝が内
周面に形成された中速ギヤ及び低速ギヤと、前記中速ギ
ヤ或いは前記低速ギヤの何れか一方を駆動側車軸に装着
された中間歯車に接続するように、前記スピンドルに軸
合方向に移動可能に挿通され、前記中速ギヤ及び前記低
速ギヤの何れか一方のキー溝に係合するキーと、前記低
速ギヤと前記中間歯車との間に噛合い可能に設けられた
アイドルギヤからなる前後進切換え機構を備えている。

【０００９】また、ロック解除機構は、駆動輪の車軸の
先端に取り付けられた延長車軸と、該延長車軸が挿通さ
れ、浅溝及び深溝が形成されたロックリングと、前記延
長車軸の周方向突起を前記ロックリングの浅溝に噛み合
わせることにより、前記ロックリングを離間させて係合
状態を解除するディスクと、前記ロックリングとは反対
側で前記ディスクに対して係合可能に前記車軸に装着さ
れたラチェットを備えている。

【００１０】更に、操作切換え機構は、支柱を中心とし
て回転自在に軸支されたカムレバーと、マニュアルレバ
ーと前記カムレバーの一端との間を接続する第１のワイ
ヤと、クラッチと前記カムレバーの他端との間を接続す
る第２のワイヤと、前記支柱と前記他端との間で前記カ
ムレバーに装着されたカムフォロアーと、該カムフォロ
アーが摺接し、マニュアルレバーが取り付けられた偏心
カムとを備えており、リモートコントロール及びマニュ
アル操作の間での切換えを行うことができるようになっ
ている。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら、実施例によって
本発明を具体的に説明する。

【００１２】本実施例の自動芝刈機は、図２に示す全体
構造をもっている。すなわち、車体１００に、発信器か
らの信号をアンテナ１６０で受信して、その信号に基づ
いて駆動制御されるエンジン１７０が搭載されている。 車体１００の下面には、２枚１組の回転式刈刃（図示せ
ず）が設けられている。この刈刃で刈り取られた芝は、
車体１００の後方に設けられている収納容器１７１に投
入される。また、芝刈機の操作をマニュアルでも行うこ
とができるように、操作用ハンドル１７２が車体１００
の後部から突出して設けられている。なお、図２の例で
は、前輪を駆動輪６１０とし後輪を従動輪４６０として
いるが、これとは逆に前輪を従動輪とし後輪を駆動輪と
することも可能である。

【００１３】−前後進切換え機構− 前後進切換え機構５００は、図３〜図５に示す構造とな
っている。すなわち、エンジンからの出力軸５０１に動
力伝達歯車５１０が連接されており、出力軸５０１の端
部に設けた傘歯車５０２が動力伝達歯車５１０の傘歯車
５１１に噛み合っている。動力伝達歯車５１０は、軸受
部５１２に回転自在に取り付けられており、中央部にス
ピンドル挿通孔５１３が設けられている。スピンドル挿
通孔５１３の周囲にリブ５１４が突出形成されており、
このリブ５１４が図示するように切り欠かれてクラッチ
部５１５となっている。

【００１４】動力伝達歯車５１０の中央部にはスピンド
ル挿通孔５１３が設けられており、このスピンドル挿通
孔５１３を介してスピンドル５２０の装着部５２１が軸
受け部５１２に回転自在に軸受けされる。装着部５２１
よりも内側の位置で、スプライン５２２がスピンドル５
２０の周面に形成されている。更に、装着部５２１の反
対側は中空端部５２３となっており、そこにキー溝５２
４が刻設されている。

【００１５】クラッチ５３０は、中空の筒状になってお
り、その内周面にスプライン５２２と噛み合うスプライ
ン溝５３１が刻設されている。また、クラッチ５３０の
一端部には、動力伝達歯車５１０のクラッチ部５１５と
噛み合うクラッチ部５３２が形成されている。更に、ク
ラッチ５３０の外周面に周溝５３３が刻設されており、
この周溝５３３に走行・停止レバー５３４の突起５３５
が嵌まり込ませている。そして、走行・停止レバー５３
４の操作によって、クラッチ５３０は、図４に矢印で示
すように、スピンドル５２０の周面を軸方向に移動可能
となっている。

【００１６】スピンドル５２０の中空端部５２３には、
中速ギア５４０及び低速ギア５５０が嵌挿されている。 これらギア５４０，５５０の中央部には、スピンドル５
２０が嵌まり込む孔部５４１，５５１がそれぞれ形成さ
れており、孔部５４１，５５１の周辺一部が切り欠かれ
てキー溝５４２，５５２となっている。また、中速ギア
５４０の一面にはリブ５４３が突設されており、中速ギ
ア５４０及び低速ギア５５０が面接触することを防止し
ている。

【００１７】スピンドル５２０の一端は、支持部材５６
０によって回転自在に軸支されている。この支持部材５
６０は、スピンドル５２０に嵌挿された中速ギア５４０
及び低速ギア５５０がスピンドル５２０から脱落するこ
とを防ぐ役目ももっている。そして中速ギア５４０及び
低速ギア５５０の外周には、駆動側車軸５６１に装着さ
れた中間歯車５６２が連接されている。この中間歯車５
６２は、中速ギア５４０及び低速ギア５５０の周面に形
成した歯部にそれぞれ噛み合う歯山部５６３，５６４が
形成されている。

【００１８】低速ギア５５０としては、従来の芝刈機に
装備されているものより小さなギア径をもつものを使用
している。そして、低速ギア５５０と中間歯車５６２と
の間に、図５に示すようにアイドルギア５６５が介装さ
れている。このアイドルギア５６５を介して低速ギア５
５０の回転が中間歯車５６２に伝達されるので、低速ギ
ア５５０が駆動状態にあるとき、中間歯車５６２が逆回
転し、駆動輪に後進運動を与える。

【００１９】また、スピンドル５２０の中空端部５２３
には、キー５７０がスプリング５７１を介して装着され
ている。このキー５７０には、常に図３において左方向
の力がスプリング５７１によって付勢されている。キー
５７０の反対面には、スラストベアリング５７２を介し
てスライドピン５７３が当接している。スライドピン５
７３は、レバー操作等によって図３の矢印方向に移動で
きるようになっている。

【００２０】スライドピン５７３が図３右方向に移動す
ると、キー５７０がスピンドル５２０のキー溝５２４に
沿って中空端部５２３の奥方向に押し込まれる。そして
、図４に示すように、キー５７０が中速ギア５４０のキ
ー溝５４２に嵌まり込み、スピンドル５２０を中速ギア
５４０に接続する。これによって、エンジンから出力軸
５０１によって伝えられた動力は、動力伝達歯車５１０
，クラッチ５３０，スピンドル５２０及び中速歯車５４
０を介して中間歯車５６２に伝達され、自動芝刈機を中
速で前進させる。

【００２１】他方、スライドピン５７３を右方向に押す
力を解放すると、スライドピン５７３は、スプリング５
７１の弾撥力によってキー５７０と共に図３左方向に移
動する。これにより、キー５７０と中速ギア５４０のキ
ー溝５４２との係合状態が解除され、キー５７０は、低
速ギア５５０のキー溝５５２に嵌まり込む。その結果、
エンジンから出力軸５０１によって伝えられた動力は、
低速ギア５５０及びアイドルギア５６５を介して中間歯
車５６２に伝達され、自動芝刈機を低速で後退させる。

【００２２】このようにキー５７０の移動によって中速
前進，低速後進を切り替えるとき、キー５７０が噛み込
む中速ギア５４０及び低速ギア５５０のキー溝５４２，
５５２が劣化し易い。そこで、図６に示すように、キー
溝５４２，５５２の溝幅ｗを大きく取り、このキー溝５
４２，５５２に至る部分のギア５４０，５５０の側面に
傾斜部５４４，５５４を形成することが好ましい。これ
によって、キー５７０は、傾斜部５４４或いは５５４に
案内されながら、それぞれのキー溝５４２，５５２にス
ムーズに嵌まり込む。その結果、キー溝５４２，５５２
は、キー５７０の噛み合いによって受ける衝撃が小さく
なり、劣化が抑制される。

【００２３】スライドピン５７３をスピンドル５２０に
対し前後進させるため、たとえば図７に示すようなサー
ボモータ５８０で駆動される機構を採用することができ
る。この場合、スライドピン５７３の周面には、ラック
５７４が刻設されている。他方、サーボモータ５８０の
出力軸５８１には、ラック５７４に噛み合うピニオン５
８２が取り付けられている。ピニオン５８２の矢印ｄ方
向の回転は、ラック５７４を介してスライドピン５７４
を矢印ｅ方向に前後進させる。

【００２４】なお、キー５７０の前後に、バランススプ
リング５７５，５７６を設けることもできる。これらバ
ランススプリング５７５，５７６は、キー５７０を中立
位置に維持する。また、スライドピン５７３の作動時に
は、噛合い力をキー５７０に円滑に伝える緩衝材として
も機能する。

【００２５】−ロック解除機構− 車軸５６１は、図８に示すようなロック解除機構６００
を介して駆動輪６１０に連結されている。すなわち、車
軸５６１の先端に延長車軸６２０が取り付けられており
、この延長車軸６２０にロックリング６３０及びロック
ナット６４０が嵌挿されている。

【００２６】延長車軸６２０の端面には、車軸５６１の
端面に形成した切欠き５６６に嵌まり込む突起６２１が
突出形成されている。また、突起６２１形成側で延長車
軸６２０は大径端部６２２となっており、この大径端部
６２２の周面に複数の周方向突起６２３が当間隔で形成
されている。他方、延長車軸６２０の反対側端部近傍に
は、ネジ山６２４が刻設されている。

【００２７】ロックリング６３０は、延長車軸６２０が
挿通される内部空間６３１を持った円筒状に形成されて
おり、その内周面側に複数の深溝６３１及び浅溝６３２
が交互に当間隔で刻設されている。また、ロックリング
６３０の外周面近傍では、複数の外側突起６３４がロッ
クリング６３０の端面から軸方向に突出して形成されて
いる。

【００２８】ロックナット６４０は、中央に車軸装着孔
６４１が形成された円盤状になっている。車軸装着孔６
４１の内周面には、延長車軸６２０のネジ山６２４が螺
合する雌ネジ部６４２が刻設されている。

【００２９】駆動輪６１０の中央部には、ディスク６５
０が取り付けられている。ディスク６５０の車軸５６１
側は、ラチェット６６０が装着される円筒状のラチェッ
ト装着部６５１となっている。このラチェット装着部６
５１の内周面には、ラチェット６６０に搖動自在に枢着
したラチェット爪６６１が噛み合う突起６５２が複数個
設けられている。

【００３０】ディスク６５０の反対側は、ロック解除面
６７０となっている。このロック解除面６７０には、ロ
ックリング６３０の外側突起６３４が嵌まり込む複数の
凹部６７１が周方向に当間隔で形成されている。

【００３１】芝刈機を遠隔操作で前進又は後進させる場
合には、ロックリング６３０の深溝６３２に延長車軸６
２０の周方向突起６２３を噛み合わせ、ディスク６５０
の凹部６７１にロックリング６３０の外側突起６３４を
噛み合わせる。これにより、延長車軸６２０を介して駆
動輪６１０が車軸５６１にロックされ、エンジンからの
動力が駆動輪６１０に伝達される。

【００３２】他方、芝刈機をマニュアル走行させる場合
には、延長車軸６２０の周方向突起６２３をロックリン
グ６３０の浅溝６３３に噛み合わせる。これにより、デ
ィスク６５０からロックリング６３０が離間し、外側突
起６３４と凹部６７１との係合状態が解除される。その
結果、延長車軸６２０と駆動輪６１０とのロックが外さ
れ、ラチェット６６０が働くようになる。そのため、芝
刈機の後進或いは旋回がマニュアルで自由に行われる。

【００３３】このロック及びロック解除、すなわち延長
車軸６２０の周方向突起６２３とロックリング６３０の
深溝６３２或いは浅溝６３３との噛合いは、ロックナッ
ト６４０を緩め、ロックリング６３０を軸方向に移動さ
せることによって切り換えることができる。

【００３４】−操作切換え機構− また、リモートコントロール及びマニュアル操作は、図
９に示す構造をもつ操作切換え機構７００によって行わ
れる。

【００３５】操作切換え機構７００は、カムレバー７１
０を備えている。カムレバー７１０のほぼ中央部には支
柱挿通孔７１１が穿設されており、支柱挿通孔７１１に
支柱７２０を挿通し、支柱７２０の先端にナット７２１
をねじ込むことによって、支柱７２０を中心としてカム
レバー７１０は回転自在に軸支される。

【００３６】カムレバー７１０の一端には、ワイヤ装着
孔７１２が穿設されている。ワイヤ装着孔７１２には、
マニュアルレバー７３０に接続されたワイヤ７３１の端
部が取付け金具７３２によって取り付けられている。

【００３７】カムレバー７１０の他端には、他のワイヤ
装着孔７１３が穿設されている。このワイヤ装着孔７１
３には、アクセル，走行クラッチ，刈刃クラッチ等のク
ラッチ７４０に接続されているワイヤ７４１が取付け金
具７４２によって取り付けられている。

【００３８】また、支柱挿通孔７１１とワイヤ装着孔７
１３の中間位置で、孔部７１４がカムレバー７１０に穿
設されている。孔部７１４には、カムフォロアー７５０
がナット７５１によって締結されている。　カムフォロ
アー７５０は、カムレバー７１０の支柱７２０を中心と
する回転に応じて、偏心カム７６０の周面に当接或は離
間可能となっている。

【００３９】偏心カム７６０の中央部には、孔部が穿設
されている。この孔部には、サーボモータ７７０の出力
軸７７１に連接された回転軸７７２が装着されている。 また偏心カム７６０の周面一部には、偏心カム７６０を
操作するマニュアルレバー７６１の先端が取り付けられ
ている。

【００４０】ここで、カムリフト角θをサーボモータ７
７０の動作角よりも小さく設定しておくことにより、サ
ーボモータ７７０の回転角が最大になったとき、カムレ
バー７１０が戻ろうとする力を偏心カム７６０で受ける
ことが出来る。その結果、サーボモータ７７０に機械的
或いは電気的な負荷が直接加わることがなくなる。

【００４１】芝刈機を遠隔操作するとき、カムフォロア
ー７５０を偏心カム７６０の周面に当接した姿勢に維持
する。この状態で、サーボモータ７７０を回転させると
、その回転が出力軸７７１及び回転軸７７２を介して偏
心カム７６０に伝わり、偏心カム７６０の回転によって
カムレバー７１０を動作させる。その結果、ワイヤ７４
１を介してクラッチ機構７４０が働き、芝刈機の所定の
動作が行われる。

【００４２】遠隔操作からマニュアル操作に切り換える
場合には、マニュアルレバー７３０につながるワイヤ７
４１を引っ張る。これによって、カムレバー７１０は支
柱７２０を中心として矢印ｆ方向に回転し、偏心カム７
６０の周面からカムフォロアー７５０を離間させる。し
たがって、サーボモータ７７０とクラッチ機構７４０と
が切り離され、通常通りにクラッチ機構７４０をマニュ
アル操作することが出来る状態となる。

【００４３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によると
き、遠隔操作とマニュアル操作との切換えを行うことが
できるため、芝刈作業に応じて遠隔操作あるいはマニュ
アル操作の何れかを選択し、一台の芝刈機を使い勝手良
く使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　従来の乗用レシプロ型の芝刈機を示す。

【図２】　　本発明実施例の自動芝刈機を示す全体概略
。

【図３】　　前後進切換え機構を説明するための図。

【図４】　　クラッチの切換えを説明するための図。

【図５】　　後進用歯車の作動を説明するための図。

【図６】　　中速ギヤ及び低速ギヤに形成したキー溝を
示す図。

【図７】　　スライドピンの移動をサーボモータで行う
ときの説明図。

【図８】　　ロック解除機構を示す図。

【図９】　　操作切換え機構を示す図。

【符号の説明】

１００　　車体 ５００　　前後進切換え機構 ５０１　　エンジンの出力軸 ５１０　　動力伝達歯車 ５３０　　クラッチ ５２０　　スピンドル ５４２，５５２　　キー溝 ５４０　　中速ギヤ ５５０　　低速ギヤ ５６１　　駆動側車軸 ５６２　　中間歯車 ５７０　　キー ５６５　　アイドルギヤ ６００　　ロック解除機構 ６１０　　駆動輪 ６２０　　延長車軸 ６２３　　周方向突起 ６３０　　ロックリング ６３１　　深溝 ６３２　　浅溝 ６５０　　ディスク ６６０　　ラチェット ７００　　操作切換え機構 ７１０　　カムレバー ７２０　　支柱 ７３０　　マニュアルレバー ７３１　　第１のワイヤ ７４０　　クラッチ ７４１　　第２のワイヤ ７５０　　カムフォロアー ７６０　　偏心カム ７６１　　マニュアルレバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンジンの出力軸に連接された動力伝
   達歯車と、該動力伝達歯車と同軸状に設けられたクラッ
   チと、前記動力伝達歯車及び前記クラッチに軸方向に移
   動可能に挿通されたスピンドルと、該スピンドルに嵌挿
   され、キー溝が内周面に形成された中速ギヤ及び低速ギ
   ヤと、前記中速ギヤ或いは前記低速ギヤの何れか一方を
   駆動側車軸に装着された中間歯車に接続するように、前
   記スピンドルに軸合方向に移動可能に挿通され、前記中
   速ギヤ及び前記低速ギヤの何れか一方のキー溝に係合す
   るキーと、前記低速ギヤと前記中間歯車との間に噛合い
   可能に設けられたアイドルギヤからなる前後進切換え機
   構を備えていることを特徴とする自動芝刈機。
2. 【請求項２】　　駆動輪の車軸の先端に取り付けられた
   延長車軸と、該延長車軸が挿通され、浅溝及び深溝が形
   成されたロックリングと、前記延長車軸の周方向突起を
   前記ロックリングの浅溝に噛み合わせることにより、前
   記ロックリングを離間させて係合状態を解除するディス
   クと、前記ロックリングとは反対側で前記ディスクに対
   して係合可能に前記車軸に装着されたラチェットからな
   るロック解除機構を備えていることを特徴とする自動芝
   刈機。
3. 【請求項３】　　支柱を中心として回転自在に軸支され
   たカムレバーと、マニュアルレバーと前記カムレバーの
   一端との間を接続する第１のワイヤと、クラッチと前記
   カムレバーの他端との間を接続する第２のワイヤと、前
   記支柱と前記他端との間で前記カムレバーに装着された
   カムフォロアーと、該カムフォロアーが摺接し、マニュ
   アルレバーが取り付けられた偏心カムとを有し、リモー
   トコントロール及びマニュアル操作の切換えを行う操作
   切換え機構をを備えていることを特徴とする自動芝刈機
   。