JP4605649B2

JP4605649B2 - 草刈り機

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Publication number: JP4605649B2
Application number: JP2005081516A
Authority: JP
Inventors: 英哉梅本; 博之小笠原; 選也原田; 宏樹永井; 知之森川; 正三石森
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: JP2006264376A

Description

本発明は、左右一対の前車輪を操向操作自在に備え、左右一対の非操向型後車輪を備えた草刈り機に関する。

上記草刈り機において、従来、たとえば特許文献１に示されるように、左右後輪２それぞれへの伝動を各別に断続する操向クラッチ２７、及び、前輪１の直進姿勢からの設定角度以上の操向作動に連動して旋回内側の後輪２に対する操向クラッチ２７を切り作動させる連動手段を備えたものを開発した。

特開２００３−１７０８５９号公報（段落〔００２２〕―〔００２４〕、図２，３）

上記した従来の技術を採用したものにあっては、旋回走行の際、旋回内側の後車輪が推進力を発揮せず、傾斜地など走行箇所によっては、推進力不足になることがあった。

本発明の目的は、旋回走行の際、スムーズに小回り旋回することができるものでありながら、推進力不足が発生しにくい草刈り機を提供することにある。

本第１発明にあっては、草刈り機において、
前輪支持フレームの両端部の前輪支持体に遊転自在な遊転状態で支持された左右一対の前車輪を操向操作自在に備え、エンジンからの駆動力を後輪差動機構を備えていないベベルギヤ機構を介して分岐伝動して左右一対の後車輪を駆動するように構成し、
左右一対の後車輪に各別に伝動作用する一対の後輪摩擦クラッチを備え、
前記左右一対の前車輪が直進向きから設定角以上横向きになった横向き側操向状態にあると、旋回外側に位置する後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチが入り状態になり旋回内側に位置する後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチが滑り伝動状態になって、左右一対の前車輪が遊転状態でかつ旋回内側に位置する後車輪が滑り状態でかつ旋回外側に位置する後車輪が駆動状態となるように、かつ、前車輪の前記設定角からの横向き角度が大になるほど、旋回内側の後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチの滑り度合いがより大になるように、さらに、前記左右一対の前車輪がそれらの横向き揺動角度が前記設定角未満になる直進側操向状態にあると、前記一対の後輪摩擦クラッチが入り状態になって、左右一対の前車輪が遊転状態でかつ左右一対の後車輪が駆動状態となるように、前記一対の後輪摩擦クラッチの操作状態を検出するクラッチセンサからの検出に基づいて前記前車輪の操向作動に連係させて前記一対の後輪摩擦クラッチの滑り度合いを調整する制御弁を操作する操向制御手段を備えてある。

すなわち、前車輪が前記横向き側操向状態に操向操作されると、操向制御手段が一対の後輪摩擦クラッチを入り状態や滑り伝動状態に操作することにより、旋回内側の後車輪が旋回外側の後車輪よりも低回転速度で駆動された状態になり、かつ、前車輪の前記設定角からの横向き角度が大であるほど旋回内側の後車輪の駆動速度がより低速になる。これにより、前車輪を直進向きから設定角以上横向きになった操向状態にして旋回走行する際、旋回内側の後車輪が旋回外側の後車輪よりも低速で駆動される速度差を左右後輪の間に発生させながら、かつ、前車輪の設定角からの横向き角度を大にするほどより大きな速度差を発生させながら、さらに、旋回外側の後車輪にも旋回内側の後車輪にも推進力を発揮させながら旋回走行することができる。

従って、本第１発明によれば、前車輪を設定角以上に横向きに操向操作して旋回走行する際、旋回内側の後車輪が前車輪の操向角度に適応した低速度で駆動されてスムーズに小回り旋回することができるものでありながら、旋回外側の後車輪のみならず、旋回内側の後車輪にも推進力を発揮させて傾斜地などでも推進力不足が発生しにくいなど有利な状態で旋回走行することができる。

以下、本発明を明確にするための第１比較例を図１〜３に基づいて説明し、次に、本発明を明確にするための第２比較例を図４及び図５に基づいて説明し、その後、本発明の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
〔第１比較例〕
図１に示すように、左右一対の操向操作自在な前車輪１、左右一対の非操向型の駆動自在な後車輪２を備え、かつ、車体前部に位置したエンジン３を有した原動部、車体後部に位置した運転座席４が装備された運転部を備えた自走車体の車体フレーム５の前後輪間に、リンク機構６を介して草刈り装置１０を連結するとともに、車体後部に位置するミッションケース７から草刈り装置１０に前記エンジン３の駆動力を伝達するように構成して、乗用型草刈り機を構成してある。

この草刈り機は、草刈りや芝刈り作業を行なうものであり、リンク機構６に連動されている昇降シリンダ（図示せず）を伸縮操作すると、この昇降シリンダがリンク機構６を車体フレーム５に対して上下に揺動操作することにより、草刈り装置１０を接地ゲージ輪１１が地面上に接地した下降作業状態と、接地ゲージ輪１１が地面上から上昇した上昇非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体を走行させると、草刈り装置１０は、刈り刃ハウジング１２の内部の車体横方向での複数箇所で車体上下向きの軸芯まわりで回動駆動されるブレード形の回転刈り刃１３によって草や芝を刈り込み処理していく。

図２に示すように、前記各前車輪１は、前輪支持体２０に前車軸まわりで遊転自在な状態で支持されている。左右の前車輪１，１それぞれの前輪支持体２０は、車体フレーム５に車体前後向きのローリング軸芯２１ａまわりでローリング自在に連結されている前輪支持フレーム２１の端部に車体上下向きの操向軸芯Ｐまわりで車体前後方向に揺動自在に支持されている。

各前輪支持体２０に前記操向軸芯Ｐまわりで一体揺動自在に備えられた揺動アーム２２をタイロッド２３によって連動させてある。一方の前輪支持体２０に前記操向軸芯Ｐまわりで一体揺動自在に備えられたナックルアーム２４を、連動ロッド２５を介してピットマンアーム２６に連動させてある。このピットマンアーム２６は、このピットマンアーム２６に一体回動自在に備えられたセクタギヤ２７、このセクタギヤ２７に噛合ったピニオンギヤ２８、このピニオンギヤ２８が一体回動自在に連結している回転自在なハンドル支軸を介してステアリングホイール２９に連動させてある。

図２に示すように、前記エンジン３の駆動力が前記ミッションケース７の入力軸７ａに伝達され、前記ミッションケース７において、前記入力軸７ａからの駆動力がベベルギヤ機構３０と回転伝動軸３１とによって左後輪側と右後輪側とに分岐され、左後輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸３１の一端側から後輪変速装置３２を介して左側の後車輪２に伝達され、右後輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸３１の他端側から後輪変速装置３２を介して右側の後車輪２に伝達されるように構成してある。

前記各後輪変速装置３２は、前記回転伝動軸３１の駆動力によって駆動される可変容量形でアキシャルプランジャ形の油圧ポンプ（図示せず）、及び、この油圧ポンプからの圧油によって駆動されるアキシャルプランジャ形の油圧モータ（図示せず）を備えて成る静油圧式の無段変速装置によって構成してあり、前記油圧ポンプに備えられた斜板軸で成る操作部（図示せず）が回動操作されることにより、前記回転伝動軸３１からの駆動力を前進側と後進側の駆動力に変換して、かつ、前進側と後進側のいずれにおいても無段階に変速して油圧モータから出力して後車輪２を前進側や後進側に無段階に変速して駆動するように前進側や後進側の伝動状態になったり、油圧モータからの出力を停止して後車輪２の駆動を停止するように中立状態になったりする。

図３に示すように、前記各後輪変速装置３２を、これの前記操作部に連動された電動アクチュエータ３２ａによって変速操作するように構成し、各後輪変速装置３２の前記電動アクチュエータ３２ａを操向変速手段３３に連係させてある。この操向変速手段３３には、操向センサ３４、各後輪変速装置３２の変速センサ３２ｂ、変速指令手段３５も連係させてある。

操向センサ３４は、前記ピットマンアーム２６に連動された回転ポテンショメータで成り、ピットマンアーム２６の揺動位置及び揺動方向の検出結果を基に前車輪１の操向揺動角及び操向揺動方向を検出し、この検出結果を電気信号にして操向変速手段３３に出力する。

各変速センサ３２ｂは、後輪変速装置３２の操作部に連動された回転ポテンショメータで成り、後輪変速装置３２の変速状態を操作部の操作位置に基づいて検出してこの検出結果を電気信号にして操向変速手段３３に出力する。

変速指令手段３５は、運転部に設けた変速ペダル３６に連動された回転ポテンショメータで成り、変速ペダル３６（図２参照）によって操作されて、後輪変速装置３２を操作させるべき変速指令を電気信号にして操向変速手段３３に出力する。

操向変速手段３３は、マイクロコンピュータを利用して成り、操向センサ３４の検出結果を入力してこの検出結果を基に、左右の前車輪１が直進側操向状態と、直進向きから左横向き側に設定角（１０〜１５度）以上横向きに揺動した左向きの横向き側操向状態と、直進向きから右横向き側に設定角（１０〜１５度）以上横向きに揺動した右向きの横向き側操向状態とのいずれにあるかを判断し、この判断結果と、変速指令手段３５からの変速指令とを基に、左後輪用の後輪変速装置３２の変速センサ３２ｂによる検出結果に基づいて左後車輪２の後輪変速装置３２が制御目標の変速状態になったか否かを判断しながら、右後輪用の変速装置３２の変速センサ３２ｂによる検出結果に基づいて右後車輪２の後輪変速装置３２が制御目標の変速状態になったか否かを判断しながら前記両後輪変速装置３２を次の如く変速操作する。

前車輪１の前記直進側操向状態としては、前車輪１が直進向きの操向姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから左横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角（１０〜１５度）未満である左横向き姿勢になった操向状態、前車輪１が直進向きから右横向きに揺動した姿勢になっていても、その横向き揺動角度が設定角（１０〜１５度）未満である右横向き姿勢になった操向状態のそれぞれを設定してある。

操向変速手段３３は、左右の前車輪１が直進側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、両後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａを操作して、左右の後車輪２が変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動状態や停止状態になるように両後輪変速装置３２を操作する。すなわち、変速ペダル３６が中立位置にある場合、左後車輪２も右後車輪２も駆動停止されるように両後輪変速装置３２を中立状態に操作する。変速ペダル３６が前進側に踏み込み操作された場合、左後車輪２と右後車輪２が前進側に同一の駆動速度で駆動されるように両後輪変速装置３２を前進側に、かつ、同一の速度状態に変速操作する。変速ペダル３６が後進側に踏み込み操作された場合、左後車輪２と右後車輪２が後進側に同一の駆動速度で駆動されるように両後輪変速装置３２を後進側に、かつ、同一の速度状態に変速操作する。

操向変速手段３３は、左右の前車輪１が左向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、右後車輪２の後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａを操作して、右後車輪２の後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側の変速状態に操作する。これとともに、操向センサ３４からの検出結果を基に、左後車輪２の後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａを操作して、左後車輪２の後輪変速装置３２が右後車輪２の後輪変速装置３２よりも低速の変速状態になるように、かつ、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度が大であるほど、左後車輪２の後輪変速装置３２がより低速の変速状態になるように左後車輪２の後輪変速装置３２を変速操作する。このとき、変速ペダル３６が前進側に操作されておれば、左後車輪２の後輪変速装置３２も右後車輪２の後輪変速装置３２と同様に前進側に操作し、変速ペダル３６が後進側に操作されておれば、左後車輪２の後輪変速装置３２も右後車輪２の後輪変速装置３２と同様に後進側に操作する。

操向変速手段３３は、左右の前車輪１が右向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、左後車輪２の後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａを操作して、左後車輪２の後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側の変速状態に操作する。これとともに、操向センサ３４からの検出結果を基に、右後車輪２の後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａを操作して、右後車輪２の後輪変速装置３２が左後車輪２の後輪変速装置３２よりも低速の変速状態になるように、かつ、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度が大であるほど、右後車輪２の後輪変速装置３２がより低速の変速状態になるように右後車輪２の後輪変速装置３２を変速操作する。このとき、変速ペダル３６が前進側に操作されておれば、右後車輪２の後輪変速装置３２も左後車輪２の後輪変速装置３２と同様に前進側に操作し、変速ペダル３６が後進側に操作されておれば、右後車輪２の後輪変速装置３２も左後車輪２の後輪変速装置３２と同様に後進側に操作する。

つまり、ステアリングホイール２９を回転操作することにより、ピットマンアーム２６が揺動操作されて連動ロッド２５を介してナックルアーム２４を揺動操作して一方の前輪支持体２０を揺動操作し、この前輪支持体２０がタイロッド２３を介して他方の前輪支持体２０を揺動操作し、左右の前車輪１が操向軸芯Ｐまわりで車体フレーム５に対してステアリングホイール２９の回転方向に対応した揺動方向に、ステアリングホイール２９の操作角度に対応した揺動角度を揺動する。すなわち、左右の前車輪１を直進向きの操向状態や、直進向きから左向きや横向きに揺動した横向きの操向状態に操向操作することができる。

そして、前車輪１を、直進側操向状態に操向操作すると、すなわち、直進向きの操向姿勢、又は、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢、又は、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢になった状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５による変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、両後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作して、左右の後車輪２がエンジン３からの駆動力によって変速ペダル３６の操作位置によって決まる前進側や後進側の駆動方向に、かつ、変速ペダル３６の操作位置によって決まる駆動速度で駆動され、自走車体が左右後輪２の駆動力によって変速ペダル３６の操作位置に対応した速度で前進側や後進側に直進向きや、前車輪１の揺動向きに対応した向きに走行する。

前車輪１を、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった左横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５の変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、旋回外側に位置する右後車輪２に対応した後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作しながら、旋回内側に位置する左後車輪２に対応した後輪変速装置３２を前車輪１の操向作動に連係させて右後車輪２に対応した後輪変速装置３２よりも低速の変速状態に変速操作して、旋回外側に位置する右後車輪２が変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動回転速度で駆動され、旋回内側に位置する左後車輪２が旋回外側に位置する右後車輪２よりも低回転速度で駆動され、自走車体が左右の後車輪２の駆動力によって、左右後輪２の速度差による小回り旋回で左向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度を大にするほど、操向変速手段３３が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側の右後車輪２に対応する後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に維持しながら、旋回内側の左後車輪２に対応する後輪変速装置３２をより低速の変速状態に変速操作して、旋回内側の左後車輪２がより低回転速度になった状態で左右後輪２が駆動され、左右後輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

前車輪１を、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった右横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５の変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、旋回外側に位置する左後車輪２に対応した後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作しながら、旋回内側に位置する右後車輪２に対応した後輪変速装置３２を前車輪１の操向作動に連係させて左後車輪２に対応した後輪変速装置３２よりも低速の変速状態に変速操作して、旋回外側に位置する左後車輪２が変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動回転速度で駆動され、旋回内側に位置する右後車輪２が旋回外側に位置する左後車輪２よりも低回転速度で駆動され、自走車体が左右の後車輪２の駆動力によって、左右後輪２の速度差による小回り旋回で右向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度を大にするほど、操向変速手段３３が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側の左後車輪２に対応する後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に維持しながら、旋回内側の右後車輪２に対応する後輪変速装置３２をより低速の変速状態に変速操作して、旋回内側の右後車輪２がより低回転速度になった状態で左右後輪２が駆動され、左右後輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

〔第２比較例〕
以下、第２比較例を図４及び図５に基づいて説明する。
図４は、第２比較例での草刈り機の伝動構造を示し、この伝動構造にあっては、第１比較例の草刈り機における後輪伝動構造と同様の後輪伝動構造を備えている他、各前車輪１を支持する前輪支持体２０を、前車輪１を駆動自在に支持する前輪駆動ケースによって構成し、各前輪支持体２０を操向軸芯Ｐまわりで揺動操向自在に支持する前輪支持フレーム２１を、各前輪支持体２０に動力伝達する前輪伝動ケースによって構成し、ミッションケース７の入力軸７ａからの駆動力が、ミッションケース７の前輪出力軸７ｂから回転伝動軸４０を介して前輪支持フレーム２１の入力軸２１ａに伝達され、この入力軸２１ａの駆動力がベベルギヤ機構４１と回転伝動軸４２とによって左前輪側と右前輪側とに分岐され、左前輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸４２の一端側から前輪変速装置４３を介して左側の前車輪１に伝達され、右前輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸４２の他端側から前輪変速装置４３を介して右側の前車輪１に伝達されるように構成してある。

前記各前輪変速装置４３は、各後輪変速装置３２と同様に、静油圧式の無段変速装置によって構成されており、電動アクチュエータ４３ａによって変速操作されることにより、前記回転伝動軸４２からの駆動力を前進側と後進側の駆動力に変換して、かつ、前進側と後進側のいずれにおいても無段階に変速して油圧モータから出力して前車輪１を前進側や後進側に無段階に変速して駆動するように前進側や後進側の伝動状態になったり、油圧モータの出力を停止して前車輪１の駆動を停止するように中立状態になったりする。

図５に示すように、各後輪変速装置３２の電動アクチュエータ３２ａ及び変速センサ３２ｂ、操向センサ３４が連係された操向変速手段３３に、各前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａ及び変速センサ４３ｂも連係されている。

操向変速手段３３は、マイクロコンピュータを利用して成り、第１比較例での草刈り機の操向変速手段３３と同様に、操向センサ３４、各変速センサ３２ｂからの検出結果と、変速指令手段３５からの変速指令とに基づいて両後輪変速装置３２を変速操作する他、操向センサ３４からの検出結果と、変速指令手段３５からの変速指令とを基に、左前輪用の前輪変速装置４３の変速センサ４３ｂによる検出結果に基づいて左前輪用の前輪変速装置４３が制御目標の変速状態になったか否かを判断しながら、かつ、右前輪用の前輪変速装置４３の変速センサ４３ｂによる検出結果に基づいて右前輪用の前輪変速装置４３が制御目標の変速状態になったか否かを判断しながら両前輪変速装置４３も変速操作する。

すなわち、操向変速手段３３は、左右の前車輪１が直進側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、両前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａを操作して、左右の前車輪１が変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動状態や停止状態になるように両前輪変速装置４３を操作する。すなわち、変速ペダル３６が中立位置にある場合、左前車輪１も右前車輪１も駆動停止されるように両前輪変速装置４３を中立状態に操作する。変速ペダル３６が前進側に踏み込み操作された場合、左前車輪１と右前車輪１が前進側に同一の駆動速度で駆動されるように両前輪変速装置４３を前進側に、かつ、同一の速度状態に変速操作する。変速ペダル３６が後進側に踏み込み操作された場合、左前車輪１と右前車輪１が後進側に同一の駆動速度で駆動されるように両前輪変速装置４３を後進側に、かつ、同一の速度状態に変速操作する。

操向変速手段３３は、前車輪１が左向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、右前車輪１の前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａを操作して、右前車輪１の前輪変速装置４３を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側の変速状態に操作する。これとともに、操向センサ３４からの検出結果を基に、左前車輪１の前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａを操作して、左前車輪１の前輪変速装置４３が右前車輪１の前輪変速装置４３よりも低速の変速状態になるように、かつ、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度が大であるほど、左前車輪１の前輪変速装置４３がより低速の変速状態になるように左前車輪１の前輪変速装置４３を変速操作する。このとき、変速ペダル３６が前進側に操作されておれば、左前車輪１の前輪変速装置４３も右前車輪１の前輪変速装置４３と同様に前進側に操作し、変速ペダル３６が後進側に操作されておれば、左前車輪１の前輪変速装置４３も右前車輪１の前輪変速装置４３と同様に後進側に操作する。

操向変速手段３３は、前車輪１が右向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、変速指令手段３５からの変速指令を基に、左前車輪１の前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａを操作して、左前車輪１の前輪変速装置４３を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側の変速状態に操作する。これとともに、操向センサ３４からの検出結果を基に、右前車輪１の前輪変速装置４３の電動アクチュエータ４３ａを操作して、右前車輪１の前輪変速装置４３が左前車輪１の前輪変速装置４３よりも低速の変速状態になるように、かつ、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度が大であるほど、右前車輪１の前輪変速装置４３がより低速の変速状態になるように右前車輪１の前輪変速装置４３を変速操作する。このとき、変速ペダル３６が前進側に操作されておれば、右前車輪１の前輪変速装置４３も左前車輪１の前輪変速装置４３と同様に前進側に操作し、変速ペダル３６が後進側に操作されておれば、右前車輪１の前輪変速装置４３も左前車輪１の前輪変速装置４３と同様に後進側に操作する。

これにより、前車輪１を、直進側操向状態に操向操作すると、すなわち、直進向きの操向姿勢、又は、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢、又は、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢になった状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５による変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、両前輪変速装置４３及び両後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作して、左右の前車輪１及び後車輪２がエンジン３からの駆動力によって変速ペダル３６の操作位置によって決まる前進側や後進側の駆動方向に、かつ、変速ペダル３６の操作位置によって決まる駆動速度で駆動され、自走車体が左右前輪１及び左右後輪２の駆動力によって変速ペダル３６の操作位置に対応した速度で前進側や後進側に直進向きや、前車輪１の揺動向きに対応した向きに走行する。

前車輪１を、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった左横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５の変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、旋回外側に位置する右前車輪１に対応した前輪変速装置４３、及び、旋回外側に位置する右後車輪２に対応した後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作しながら、旋回内側に位置する左前車輪１に対応した前輪変速装置４３、及び、旋回内側に位置する左後車輪２に対応した後輪変速装置３２を前車輪１の操向作動に連係させて右前車輪１に対応した前輪変速装置４３や右後車輪２に対応した後輪変速装置３２よりも低速の変速状態に変速操作して、旋回外側に位置する右前車輪１及び右後車輪２が変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動回転速度で駆動され、旋回内側に位置する左前車輪１及び左後車輪２が旋回外側に位置する右前車輪１及び右後車輪２よりも低回転速度で駆動され、自走車体が左右の前車輪１及び左右の後車輪２の駆動力によって、左右前輪１の速度差、及び、左右後輪２の速度差による小回り旋回で左向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度を大にするほど、操向変速手段３３が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側の右前車輪１に対応する前輪変速装置４３及び旋回外側の右後車輪２に対応する後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に維持しながら、旋回内側の左前車輪１に対応する前輪変速装置４３、及び、旋回内側の左後車輪２に対応する後輪変速装置３２をより低速の変速状態に変速操作して、旋回内側の左前車輪１及び左後車輪２がより低回転速度になった状態で左右前輪１及び左右後輪２が駆動され、左右前輪１及び左右後輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

前車輪１を、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった右横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向変速手段３３が変速指令手段３５の変速指令と、操向センサ３４による検出結果とを基に、旋回外側に位置する左前車輪１に対応した前輪変速装置４３、及び、旋回外側に位置する左後車輪２に対応した後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、かつ、変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に変速操作しながら、旋回内側に位置する右前車輪１に対応した前輪変速装置４３、及び、旋回内側に位置する右後車輪２に対応した後輪変速装置３２を前車輪１の操向作動に連係させて左前車輪１に対応した前輪変速装置４３や左後車輪２に対応した後輪変速装置３２よりも低速の変速状態に変速操作して、旋回外側に位置する左前車輪１及び左後車輪２が変速ペダル３６の操作位置に対応した前進側や後進側で、変速ペダル３６の操作位置に対応した駆動回転速度で駆動され、旋回内側に位置する右前車輪１及び右後車輪２が旋回外側に位置する左前車輪１及び左後車輪２よりも低回転速度で駆動され、自走車体が左右の前車輪１及び左右の後車輪２の駆動力によって、左右前輪１の速度差、及び、左右後輪２の速度差による小回り旋回で右向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度を大にするほど、操向変速手段３３が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側の左前車輪１に対応する前輪変速装置４３及び旋回外側の左後車輪２に対応する後輪変速装置３２を変速ペダル３６の操作位置に対応した速度状態に維持しながら、旋回内側の右前車輪１に対応する前輪変速装置４３、及び、旋回内側の右後車輪２に対応する後輪変速装置３２をより低速の変速状態に変速操作して、旋回内側の右前車輪１及び右後車輪２がより低回転速度になった状態で左右前輪１及び左右後輪２が駆動され、左右前輪１及び左右後輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。
なお、実施形態における草刈り機は、第１比較例及び第２比較例で説明した草刈り機とは伝動構造及び操向変速に関する構造が異なるだけで、その他の構造は第１比較例及び第２比較例で説明した草刈り機と同じであるから、その異なる構造についてのみ説明し、他の構造については説明を省略する。
図６は、実施形態における草刈り機の伝動構造を示し、この伝動構造にあっては、エンジン３の駆動力がミッションケース７の入力軸７ａによってミッションケース７の変速部（図示せず）に入力され、この変速部によって前進側や後進側に変換されるとともに所定の回転速度に変速された駆動力がベベルギヤ機構３０と回転伝動軸３１とによって左後輪側と右後輪側とに分岐され、左後輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸３１の一端側から後輪摩擦クラッチ５０を介して左側の後車輪２に伝達され、右後輪側に分岐された駆動力が、前記回転伝動軸３１の他端側から後輪摩擦クラッチ５０を介して右側の後車輪２に伝達されるように構成してある。

各後輪摩擦クラッチ５０は、この後輪摩擦クラッチ５０のクラッチボディ（図示せず）に内装された油圧ピストン（図示せず）を備え、ミッションケース７に設けられた制御弁５１の操作によって油圧ピストンに供給される油圧の圧力調整が行なわれることにより、クラッチプレート間の滑り伝動がほとんど発生しなくて入力回転数と出力回転数が同一又はそれに近い状態で後車輪２に動力伝達する入り状態や、クラッチプレート間の滑り伝動が発生して出力回転数が入力回転数よりも減少した状態で後車輪２に動力伝達する滑り伝動状態に変化するようになっている。また、滑り伝動状態に操作された場合においても、前記制御弁５１の操作によって油圧ピストンに供給される油圧が減圧側や増圧側に調整されることにより、クラッチプレート間の滑り度合いが大になって出力回転数の入力回転数に対する比率が小になったり、クラッチプレート間の滑り度合いが小になって出力回転数の入力回転数に対する比率が大になったりするようにクラッチプレート間の滑り度合を変更調節することができるようになっている。

図７に示すように、前記各後輪摩擦クラッチ５０の前記制御弁５１の電動操作部を操向制御手段５２に連係させてある。この操向制御手段５２には、第１比較例の操向センサ３４と同様の操向センサ３４、各後輪摩擦クラッチ５０のクラッチセンサ５３も連係させてある。

各クラッチセンサ５３は、後輪摩擦クラッチ５３の操作状態を検出し、この検出結果を電気信号にして操向制御手段５２に出力する。

操向制御手段５２は、マイクロコンピュータを利用して成り、第１比較例の操向変速手段３３と同様に、操向センサ３４の検出結果を基に、左右一対の前車輪１が直進側操向状態と、直進向きから左横向き側に設定角（１０〜１５度）以上横向きに揺動した左向きの横向き側操向状態と、直進向きから右横向き側に設定角（１０〜１５度）以上横向きに揺動した右向きの横向き側操向状態とのいずれにあるかを判断し、この判断結果を基に、左後輪用の後輪摩擦クラッチ５０のクラッチセンサ５３による検出結果に基づいて左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０が制御目標の操作状態になったか否かを判断しながら、かつ、右後輪用の後輪摩擦クラッチ５０のクラッチセンサ５３による検出結果に基づいて右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０が制御目標の操作状態になったか否かを判断しながら両後輪摩擦クラッチ５０を次の如く操作する。

すなわち、操向制御手段５２は、左右の前車輪１が直進側操向状態にあると判断した場合、両後輪摩擦クラッチ５０の制御弁５１を操作して、両後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作する。

操向制御手段５２は、左右の前車輪１が左向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０の制御弁５１を操作して、右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作する。これとともに、左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０の制御弁５１を操作して、左後車輪２の駆動回転速度が右後車輪２の駆動回転速度よりも低速になるように左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を滑り伝動状態に操作する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度が大であるほど、左後車輪２の駆動回転速度がより低速になるように左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を滑り度合いがより大になった滑り伝動状態に操作する。

操向制御手段５２は、左右の前車輪１が右向きの横向き側操向状態にあると判断した場合、左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０の制御弁５１を操作して、左後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作する。これとともに、右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０の制御弁５１を操作して、右後車輪２の駆動回転速度が左後車輪２の駆動回転速度よりも低速になるように右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を滑り伝動状態に操作する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度が大であるほど、右後車輪２の駆動回転速度がより低速になるように右後車輪２の後輪摩擦クラッチ５０を滑り度合いがより大になった滑り伝動状態に操作する。

これにより、左右の前車輪１を、直進側操向状態に操向操作すると、すなわち、直進向きの操向姿勢、又は、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢、又は、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）未満の揺動角度を揺動した操向姿勢になった状態に操向操作すると、操向制御手段５２が、操向センサ３４による検出結果を基に、両後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作し、これにより、左右の後車輪２がエンジン３からの駆動力によって変速部の操作状態によって決まる前進側や後進側の駆動方向に、かつ、変速部の操作状態によって決まる駆動速度で駆動され、自走車体が左右後輪２の駆動力によって前進側や後進側に直進向きや、前車輪１の揺動向きに対応した向きに走行する。

前車輪１を、直進向きから左横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった左横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向制御手段５２が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側に位置する右後車輪２に対応した後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作し、旋回内側に位置する左後車輪２に対応した後輪摩擦クラッチ５０を滑り伝動状態に操作して、旋回内側の左後車輪２が旋回外側の右後車輪２よりも低速回転する状態で左右の後車輪２が駆動され、自走車体が左後車輪２及び右後車輪２の駆動力によって、左右の後車輪２の速度差による小回り旋回で左向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの左横向き角度を大にするほど、操向制御手段５２が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回内側の左後車輪２に対応する後輪摩擦クラッチ５０を滑り度合いがより大になった滑り伝動状態に操作し、旋回内側の左後車輪２と旋回外側の右後車輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

前車輪１を、直進向きから右横向きに設定角（１０〜１５度）以上横向きになった右横向きの横向き側操向状態に操向操作すると、操向制御手段５２が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回外側に位置する左後車輪２に対応した後輪摩擦クラッチ５０を入り状態に操作し、旋回内側に位置する右側の後車輪２に対応した後輪摩擦クラッチ５０を滑り伝動状態に操作して、旋回内側の右後車輪２が旋回外側の左後車輪よりも低速回転する状態で左右の後車輪２が駆動され、自走車体が左後車輪２及び右後車輪２の駆動力によって、左右の後車輪２の速度差による小回り旋回で右向きに旋回走行する。このとき、前車輪１の設定角（１０〜１５度）からの右横向き角度を大にするほど、操向制御手段５２が操向センサ３４による検出結果を基に、旋回内側の右後車輪２に対応する後輪摩擦クラッチ５０を滑り度合いがより大になった滑り伝動状態に操作し、旋回内側の右後車輪２と旋回外側の左後車輪２の速度差がより大になった状態で自走車体が旋回走行する。

第１比較例における草刈り機全体の側面図第１比較例における操向構造及び伝動構造の概略図第１比較例における後輪変速制御のブロック図第２比較例における草刈り機の操向構造及び伝動構造の概略図第２比較例における草刈り機の前後輪変速制御のブロック図実施形態における草刈り機の伝動構造の概略図実施形態における草刈り機の後輪変速制御のブロック図

１前車輪
２後車輪
３エンジン
２０前輪支持体
２１前輪支持フレーム
３０ベベルギヤ機構
５０後輪摩擦クラッチ
５１制御弁
５２操向制御手段
５３クラッチセンサ

Claims

前輪支持フレームの両端部の前輪支持体に遊転自在な遊転状態で支持された左右一対の前車輪を操向操作自在に備え、エンジンからの駆動力を後輪差動機構を備えていないベベルギヤ機構を介して分岐伝動して左右一対の後車輪を駆動するように構成し、
左右一対の後車輪に各別に伝動作用する一対の後輪摩擦クラッチを備え、
前記左右一対の前車輪が直進向きから設定角以上横向きになった横向き側操向状態にあると、旋回外側に位置する後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチが入り状態になり旋回内側に位置する後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチが滑り伝動状態になって、左右一対の前車輪が遊転状態でかつ旋回内側に位置する後車輪が滑り状態でかつ旋回外側に位置する後車輪が駆動状態となるように、かつ、前車輪の前記設定角からの横向き角度が大になるほど、旋回内側の後車輪に対応する前記後輪摩擦クラッチの滑り度合いがより大になるように、さらに、前記左右一対の前車輪がそれらの横向き揺動角度が前記設定角未満になる直進側操向状態にあると、前記一対の後輪摩擦クラッチが入り状態になって、左右一対の前車輪が遊転状態でかつ左右一対の後車輪が駆動状態となるように、前記一対の後輪摩擦クラッチの操作状態を検出するクラッチセンサからの検出に基づいて前記前車輪の操向作動に連係させて前記一対の後輪摩擦クラッチの滑り度合いを調整する制御弁を操作する操向制御手段を備えてある草刈り機。