JP5779858B2 - Riding lawn mower - Google Patents

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Description

この発明は、動力源としてエンジンと電動モータとを備えたハイブリッド方式の乗用型芝刈機に関する。   The present invention relates to a hybrid riding lawn mower having an engine and an electric motor as power sources.

走行用電動モータとエンジンにより駆動される発電機を備えた芝刈機とした構成が公知である(特許文献1)。特許文献1には、発電機により発電された電力を直接又は蓄電部を介して走行用電動モータに供給して2個の主駆動輪を独立して駆動する芝刈り車両について開示されている。又、同様に芝刈作業部を駆動する芝刈機駆動用モータを備えている。   A construction of a lawn mower provided with a traveling electric motor and a generator driven by an engine is known (Patent Document 1). Patent Literature 1 discloses a lawnmower vehicle that supplies electric power generated by a generator directly or via a power storage unit to a traveling electric motor to independently drive two main drive wheels. Similarly, a lawn mower driving motor for driving the lawn mowing unit is provided.

特開2008−265685号公報JP 2008-265685 A

ところが、芝刈作業においては、芝草の条件や芝刈作業設定等の要因で作業負荷の変動が伴い、又芝草を収容するコレクタが満杯になると芝刈作業を中断して芝草排出作業を行うなど、変動要因が多い。   However, in lawn mowing work, there are fluctuations in the work load due to factors such as turf grass conditions and lawn mowing work settings, etc. There are many.

この発明は上記に鑑み、走行条件、作業状態等を的確に把握して省エネルギ効果の高い芝刈機を具現しようとする。   In view of the above, the present invention intends to realize a lawn mower having a high energy saving effect by accurately grasping a traveling condition, a working state, and the like.

この発明は前記課題に鑑み、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項1の発明では、
前後に走行用の車輪を備えた車体(1)にモーアデッキ(13)を芝刈作業姿勢と非作業姿勢となるよう昇降自在に装着し、該車体(1)にエンジン(27)を搭載し、走行用の電動モータ(M1)、該電動モータ(M1)に電力を供給するバッテリ(9a,9b)、前記エンジン(27)に駆動され該バッテリ(9a,9b)を充電する発電機(8)を備えた乗用型芝刈機において、モーアデッキ(13)のブレード(54)を支持するブレード軸(14)に車体1側のPTO軸から第1電磁クラッチ(C1)を介してエンジン駆動力を伝動可能に構成し、前記発電機(8)にはエンジン(27)の駆動力を第2電磁クラッチ(C2)を介して伝動可能に構成し、前記ブレード(54)が植生する芝草を刈り取る芝刈作業状態か、又は非作業状態かを検出する作業状態検出手段(S)を備え、芝刈作業状態を検出すると、前記第1電磁クラッチ(C1)を「入」とし第2電磁クラッチ(C2)を「切」とし、非作業状態を検出すると、前記第1電磁クラッチ(C1)を「切」とし第2電磁クラッチ(C2)を「入」に切り替える制御部(72)を備えた乗用型芝刈機において、
ブレード軸(14)の慣性回転により第3電磁クラッチ(C3)を介して補助発電機(8a)を駆動する構成とし、芝刈作業中第1電磁クラッチ(C1)が「切」に切り替わると、第3電磁クラッチ(C3)を「入」に切り替える構成とした乗用型芝刈機とする。
このように構成すると、非作業における走行状態では第2電磁クラッチ(C2)を「入」にしてエンジン(27)駆動力はもっぱら発電機(8)の回転を行う。また芝刈作業状態のときは第2電磁クラッチ(C2)を切りにし、エンジン(27)駆動力はもっぱらブレード軸(14)駆動にあてられる。なお、芝刈作業途中に満杯となったコレクタ(16)から排出操作を行う場合には、作業中断するが、制御部(72)はこれを作業状態検出手段(S)が検出すると、第1電磁クラッチC1を「切」、第2電磁クラッチC2を「入」に自動的に切り替えて発電機(8)を駆動し、バッテリ(9a,9b)を充電可能とさせる。
また、こうして、ブレード軸(14)駆動を遮断するとともに、第3電磁クラッチ(C3)を介して接続された補助発電機(8a)はブレード軸(14)の慣性で補助発電機(8a)を駆動する。
請求項2の発明は、エンジン回転センサ(74)を設け、このエンジン回転センサ(74)による検出回転数(N)と予め設定した基準負荷回転数(Ns)とを比較し、該基準負荷回転数(Ns)よりも検出回転数(N)が高い場合には、前記第2電磁クラッチ(C2)を「切」から「入」に切り替える構成とし、
ブレード軸(14)を連動する第2電動モータ(M2)を設け、予め設定した前記エンジン基準回転数(Ns)よりも低い値の第2基準回転数(Ns2)を設定し、検出されたエンジン検出回転数(N)が第2基準回転数(Ns2)と比較してこの値よりも低いエンジン回転のとき、第2電動モータ(M2)を起動する構成とした請求項1に記載の乗用型芝刈機とする。
このようにして補助的にブレード軸(14)を回転作動させることにより重負荷となっても作業を継続できる。
請求項3の発明は、前記ブレード軸(14)を連動する第2電動モータ(M2)を設け、作業状態検出手段(S)によって芝刈作業状態を検出すると、該第2電動モータ(M2)をONする共にエンジン(27)を停止する制御部(72)を有する請求項1又は請求項2に記載の乗用型芝刈機とする。したがってエンジン騒音のない作業を実行できる。
In view of the above problems, the present invention has taken the following technical means.
That is, in the invention of claim 1,
A mower deck (13) is mounted on a vehicle body (1) having front and rear wheels for traveling in a lawn mowing working position and a non-working position, and an engine (27) is mounted on the vehicle body (1) for traveling. Electric motor (M1), a battery (9a, 9b) for supplying electric power to the electric motor (M1), and a generator (8) driven by the engine (27) to charge the battery (9a, 9b) In the riding lawn mower provided, the engine driving force can be transmitted from the PTO shaft on the vehicle body 1 side to the blade shaft (14) supporting the blade (54) of the mower deck (13) via the first electromagnetic clutch (C1). The generator (8) is configured so that the driving force of the engine (27) can be transmitted via the second electromagnetic clutch (C2), and the blade (54) is in a lawn mowing state where the turf grass vegetated is cut. Or non-working When the lawn mowing state is detected, the first electromagnetic clutch (C1) is set to “ON” and the second electromagnetic clutch (C2) is set to “OFF”. When the state is detected, the riding lawn mower includes a control unit (72) that switches the first electromagnetic clutch (C1) to “disengagement” and the second electromagnetic clutch (C2) to “on” .
When the auxiliary generator (8a) is driven via the third electromagnetic clutch (C3) by the inertia rotation of the blade shaft (14), and the first electromagnetic clutch (C1) is switched to “OFF” during lawn mowing work, The riding lawn mower is configured to switch the three electromagnetic clutch (C3) to “ON” .
If comprised in this way, in the driving | running | working state in a non-working state, the 2nd electromagnetic clutch (C2) will be set to "on", and an engine (27) drive force will rotate only a generator (8). In the mowing operation state, the second electromagnetic clutch (C2) is disengaged and the engine (27) driving force is exclusively applied to the blade shaft (14) drive. In addition, when discharging operation is performed from the collector (16) that is full during the lawn mowing work, the work is interrupted, but the control unit (72) detects the first electromagnetic when the work state detecting means (S) detects this. The clutch (C1) is automatically turned off and the second electromagnetic clutch (C2) is automatically turned on to drive the generator (8) so that the batteries (9a, 9b) can be charged.
In addition, in this way, the blade shaft (14) drive is cut off, and the auxiliary generator (8a) connected via the third electromagnetic clutch (C3) disengages the auxiliary generator (8a) by the inertia of the blade shaft (14). To drive.
According to the second aspect of the present invention, an engine rotation sensor (74) is provided, the rotation speed (N) detected by the engine rotation sensor (74) is compared with a preset reference load rotation speed (Ns), and the reference load rotation is detected. When the detected rotational speed (N) is higher than the number (Ns), the second electromagnetic clutch (C2) is switched from “OFF” to “ON”.
A second electric motor (M2) that interlocks the blade shaft (14) is provided, a second reference rotational speed (Ns2) that is lower than the preset engine reference rotational speed (Ns) is set, and the detected engine The riding type according to claim 1 , wherein the second electric motor (M2) is activated when the detected rotational speed (N) is an engine speed lower than this value compared to the second reference rotational speed (Ns2). Lawn mower.
In this manner, the blade shaft (14) is rotated and operated in an auxiliary manner, so that the operation can be continued even if a heavy load is applied.
According to a third aspect of the present invention, when the second electric motor (M2) interlocking with the blade shaft (14) is provided and the lawn mowing work state is detected by the work state detecting means (S), the second electric motor (M2) is turned on. The riding lawn mower according to claim 1 or 2, further comprising a control unit (72) that turns on and stops the engine (27). Therefore, work without engine noise can be performed.

本発明は、前記の如く構成したので、以下の効果を奏する。   Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

即ち、請求項1に記載の発明によると、作業状態においてエンジン27出力をすべてブレード軸14の駆動に利用するため作業能力を向上する。また、例えばコレクタ排出作業によって芝刈作業中断の際、制御部(72)はこれを作業状態検出手段(S)が検出すると、第1電磁クラッチ(C1)を「切」、第2電磁クラッチ(C2)を「入」に自動的に切り替えて発電機(8)を駆動しエンジン(27)駆動を効率的に利用できる。   That is, according to the first aspect of the present invention, since all the engine 27 output is used for driving the blade shaft 14 in the working state, the working ability is improved. Further, for example, when the lawn mowing operation is interrupted by the collector discharging operation, the control unit (72) detects that the operation state detecting means (S) detects that the first electromagnetic clutch (C1) is “off” and the second electromagnetic clutch (C2). ) Is automatically switched to “ON” to drive the generator (8) and efficiently use the engine (27) drive.

また、補助発電機(8a)はブレード軸(14)の慣性で補助発電機(8a)を駆動でき、バッテリ(9a,9b)の補助充電を効率的に行い、エネルギの回収を行えて無駄を生じさせない。 Further, the auxiliary generator (8a) can drive the auxiliary generator (8a) by the inertia of the blade shaft (14), efficiently perform auxiliary charging of the batteries (9a, 9b), recover energy, and waste Don't make it happen.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の効果に加え、補助的にブレード軸(14)を回転作動させることにより重負荷となっても作業を継続できる。 In addition to the effect of the first aspect , the invention according to the second aspect can continue the work even if the blade shaft (14) is rotated to assist the heavy load.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2の効果に加え、ブレード軸(14)を連動する第2電動モータ(M2)を設けることで、低騒音作業が可能となって、作業環境を良好となす In addition to the effects of the first or second aspect , the invention according to the third aspect provides a second electric motor (M2) that interlocks the blade shaft (14), thereby enabling low noise work. Improve the working environment .

芝刈機の全体側面図Overall side view of lawn mower 芝刈機の全体平面図Overall plan view of lawn mower 伝動関係概要図Transmission diagram 制御ブロック図Control block diagram フローチャートflowchart フローチャートflowchart フローチャートflowchart フローチャートflowchart フローチャートflowchart 別例を示す伝動関係概要図Transmission relation overview diagram showing another example フローチャートflowchart フローチャートflowchart

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
本実施例の乗用型芝刈機の側面図を図1に、乗用型芝刈機の平面図を図2にそれぞれ示す。
車体1の前部下側に左右一対の前輪23を有したフロントアクスル24をセンタピボット25周りに揺動自在にして支架し、後部下側に左右一対の後輪26を有したリヤアクスルハウジング4を支架する。車体1の前端上部に搭載したエンジン27のエンジン出力軸3の駆動回転によって、このエンジン出力軸3の後側に連結した主伝動軸6を伝動する構成である。このエンジン出力軸3の前端部にはフライホイル28を取付け、エンジン27の後側にはラジエータ29や、ラジエータファン30等を配置し、上部をボンネット31で被覆し、これらの後側に燃料タンク32を設けて、ステアリングポスト33上にハンドル34を設けて、前記前輪23を操向連動する構成としている。
前輪23と後輪26との間には芝を刈る左右一対のブレード54をそれぞれ内装するモーアデッキ13を設けている。
前記リヤアクスルハウジング4は、前記センタラインLに対してトレッドの一側(本実施例では左側、以下同じ)寄り位置に後輪デフギヤ機構を内装するデフケース35を形成し、このデフケース35の側部に電動モータM1を構成し、該電動モータM1の出力回転をデフケース35内後輪デフギヤ機構に伝達する構成である。このデフケース35内後輪デフギヤ機構を介してリヤアクスルハウジング内に内装した後車軸39を駆動回転すべく構成し、該後車軸39の両端に軸装する後輪26を駆動する。
前記車体1及び主伝動軸6の上側部にはステップフロア2を敷設し、このステップフロア2の後部に上方に屈曲するシートフロア44を連設しこの上側にシート43を設けている。なお左右両側にはフェンダ45を形成する。
前記主伝動軸6は、エンジン出力軸3に始端部が連結した第1伝動軸6aと、その後端に継手部材71を介して連結する第2伝動軸6bとからなる。
また、主伝動軸6は、第2伝動軸6bの前部にプーリ53を固定して設ける。主伝動軸6の斜め下方にPTO軸11を設ける。PTO軸11はプーリ52を固定して設け、該プーリ52と第2伝動軸6bのプーリ53とをベルト12で巻回することで、第2伝動軸6bの動力を受け取る構成である。PTO軸11は内外2重軸構成とされ、プーリ52は外軸11Aに固定され、内軸11Bとの間に、第1電磁クラッチC1を構成して該第1電磁クラッチC1を「入」にすると内・外軸11A,11Bは連動状態となり、「切」では両者は伝動遮断状態となる。内軸11Bには自在継手軸11Uの一端を接続してなり、その他端をモーアデッキ13の入力軸15に連結する構成である。
モーアデッキ13内のブレード54に動力を伝動する順序は第一伝動軸6a、第2伝動軸6b、ベルト12、外軸11A、第1電磁クラッチC1、内軸11B、自在継手軸11U、入力軸15の順である。
一方、前記主伝動軸6の第2伝動軸6bに第2電磁クラッチC2を設け、該第2電磁クラッチC2を介して後方に配置する発電機8を駆動しうる構成である。該発電機8によって前記電動モータM1を駆動するバッテリ9a,9bに充電する構成である。なお、バッテリ9a,9bは複数揃えておくことが好ましく、例えばバッテリ9a,9bをシート43下方の空間部を利用して設置する構成としてもよい。
したがって、発電機8、バッテリ9a,9bにて回路構成される電動モータM1の回転により、前記のようにデフケース35内後輪デフギヤ機構、後車軸39を介して後輪26を駆動できる。
また、前記車体1の後端部に装着してモーアデッキ13からブレード54の回転作用で搬送されて送り込まれる芝草を収容するコレクタ16を設ける。
前記モーアデッキ13の排出口20と後方のコレクタ16の供給口21との間を連通するダクト22を、車体1のセンタラインLに対して右側寄り位置に偏倚して設けると共に、前記エンジン出力軸3に接続する主伝動軸6と自在継手軸11Uとを、このダクト22側とは反対側寄り位置に配置する。
前記モーアデッキ13は、車体1腹部に装着するミッドマウント形態で、センタラインLに対して左右両側部に偏倚して左、右一対のブレード軸14を軸装し、各ブレード軸14の下端部に芝草を刈取るブレード54を有する。このモーアデッキ13は、前後下端部にゲージホイル55、56を配置する。モーアデッキ13は、上部に左右一対の平行状の前リンク57と、後リンク58を配置して、車体1に対して吊下げ、リフト機構によって水平状態を維持して昇降するように構成している。又、このモーアデッキ13上の左、右ブレード軸14上部には、ブレードケース59、60を設け、左側ブレードケース59に、前記入力軸15を軸支して、内装のベベルギヤ等を介してこの直下のブレード軸14を噛合連動する。なお、動力はブレードケース59からブレードケース60へブレード伝動軸62により伝動される。
モーアデッキ13を上下するリフトレバー79を設け、該リフトレバー79を「上昇」側、又は「下降」側に切り替えて図外油圧昇降シリンダ機構を作動する構成としている。このリフトレバー79の上記「上昇」側、「下降」側の夫々に対応する位置検出スイッチ80U、80Dを備えて、芝刈作業状態と非作業状態とを検出する作業状態検出手段Sを構成している。なお、作業状態検出手段Sとしては、ブレード回転の有無を検出する手段によってもよく、手動のモードスイッチ形態でもよい。
前記コレクタ16は、車体1の後端に装着する。車体1の後端部に着脱可能の取付フレーム63(図1)が前記ダクト22後端の供給口21や、リヤケース5等の外周部を囲繞する形態に形成して、この取付フレーム63に沿って前板17を取付ける。また、この取付フレーム63の後側上部に支持アーム64を突出させて、支軸65周りに後方上部へ開閉回動可能に支持するコレクタバッグ66または図示しないコレクタケースを取付ける。
このコレクタバッグ66は前面にバッグ口67を形成して、前板17後面に接圧させて閉鎖させることができる。前記モーアデッキ13の排出口20とこの前板17の右側部に形成の供給口21との間を、前記リヤアクスルハウジング4の右側上部を経るダクト22で連結して、排出口20から放出される芝草を搬送案内して供給口21からコレクタバッグ66内へ収容させる。コレクタバッグ66は、外周角部に沿ってバッグ枠68を形成し、このバッグ枠68の外周を通風網布で被覆して構成し、バッグ口67を前板17に接当させて閉口した状態で、搬送風は網布のメッシュ部から排出させて搬入芝草を収容することができる。
又、収容芝草は、コレクタバッグ66の上方に突出のハンドルレバー69を操作して支軸65周りに後方上部へ回動することにより、このバッグ口67を下向きに開いて、収容している芝草を落下排出することができる。このコレクタバッグ66の上側はカバー70で覆われている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A side view of the riding lawn mower of the present embodiment is shown in FIG. 1, and a plan view of the riding lawn mower is shown in FIG.
A front axle 24 having a pair of left and right front wheels 23 is swingably supported around a center pivot 25 on the lower front side of the vehicle body 1, and a rear axle housing 4 having a pair of left and right rear wheels 26 is supported on the lower rear side. To do. The main transmission shaft 6 connected to the rear side of the engine output shaft 3 is transmitted by the drive rotation of the engine output shaft 3 of the engine 27 mounted on the upper front end of the vehicle body 1. A flywheel 28 is attached to the front end of the engine output shaft 3, a radiator 29, a radiator fan 30, etc. are arranged on the rear side of the engine 27, and the upper part is covered with a bonnet 31. 32, a handle 34 is provided on the steering post 33, and the front wheel 23 is steered and linked.
Between the front wheel 23 and the rear wheel 26, there is provided a moor deck 13 in which a pair of left and right blades 54 for mowing the lawn are provided.
The rear axle housing 4 is formed with a differential case 35 in which a rear wheel differential gear mechanism is installed at a position closer to one side of the tread (left side in the present embodiment, the same applies hereinafter) with respect to the center line L. The electric motor M1 is configured, and the output rotation of the electric motor M1 is transmitted to the rear wheel differential gear mechanism in the differential case 35. A rear axle 39 built in the rear axle housing is driven and rotated via the rear wheel differential gear mechanism in the differential case 35, and the rear wheels 26 mounted on both ends of the rear axle 39 are driven.
A step floor 2 is laid on the upper side of the vehicle body 1 and the main transmission shaft 6, and a seat floor 44 bent upward is connected to the rear of the step floor 2, and a seat 43 is provided on the upper side. Fenders 45 are formed on both the left and right sides.
The main transmission shaft 6 includes a first transmission shaft 6 a having a start end connected to the engine output shaft 3 and a second transmission shaft 6 b connected to a rear end thereof via a joint member 71.
The main transmission shaft 6 is provided with a pulley 53 fixed to the front portion of the second transmission shaft 6b. A PTO shaft 11 is provided obliquely below the main transmission shaft 6. The PTO shaft 11 is provided with a pulley 52 fixed thereto, and the pulley 52 and the pulley 53 of the second transmission shaft 6b are wound around the belt 12 to receive the power of the second transmission shaft 6b. The PTO shaft 11 has an inner / outer double shaft configuration, the pulley 52 is fixed to the outer shaft 11A, and a first electromagnetic clutch C1 is formed between the inner shaft 11B and the first electromagnetic clutch C1 is set to “ON”. Then, the inner and outer shafts 11A and 11B are in an interlocking state, and when “OFF”, both are in a transmission cut-off state. One end of the universal joint shaft 11U is connected to the inner shaft 11B, and the other end is connected to the input shaft 15 of the mower deck 13.
The order of transmitting power to the blades 54 in the mower deck 13 is as follows: first transmission shaft 6a, second transmission shaft 6b, belt 12, outer shaft 11A, first electromagnetic clutch C1, inner shaft 11B, universal joint shaft 11U, input shaft 15 In the order.
On the other hand, a second electromagnetic clutch C2 is provided on the second transmission shaft 6b of the main transmission shaft 6, and the generator 8 disposed rearward can be driven via the second electromagnetic clutch C2. The generator 8 charges the batteries 9a and 9b that drive the electric motor M1. A plurality of batteries 9a and 9b are preferably prepared. For example, the batteries 9a and 9b may be installed using a space below the seat 43.
Accordingly, the rear wheel 26 can be driven via the rear wheel differential gear mechanism in the differential case 35 and the rear axle 39 by the rotation of the electric motor M1 configured by the generator 8 and the batteries 9a and 9b as described above.
In addition, a collector 16 is provided which is attached to the rear end portion of the vehicle body 1 and accommodates turfgrass fed from the mower deck 13 and sent by the rotating action of the blade 54.
A duct 22 that communicates between the discharge port 20 of the mower deck 13 and the supply port 21 of the rear collector 16 is provided in a position shifted to the right side with respect to the center line L of the vehicle body 1 and the engine output shaft 3. The main transmission shaft 6 and the universal joint shaft 11U that are connected to each other are disposed at positions closer to the side opposite to the duct 22 side.
The mower deck 13 is a mid-mount configuration that is mounted on the abdomen of the vehicle body 1 and is biased to the left and right sides with respect to the center line L, and a pair of left and right blade shafts 14 are mounted on the lower end of each blade shaft 14. It has a blade 54 for cutting turfgrass. The mower deck 13 has gauge wheels 55 and 56 arranged at the front and rear lower ends. The mower deck 13 has a pair of left and right parallel front links 57 and a rear link 58 arranged on the upper part, and is suspended from the vehicle body 1 and is moved up and down while maintaining a horizontal state by a lift mechanism. . Also, blade cases 59 and 60 are provided on the upper part of the left and right blade shafts 14 on the mower deck 13, and the input shaft 15 is pivotally supported on the left blade case 59 via an internal bevel gear or the like. The blade shaft 14 is engaged and interlocked. The power is transmitted from the blade case 59 to the blade case 60 by the blade transmission shaft 62.
A lift lever 79 that moves up and down the mower deck 13 is provided, and the lift lever 79 is switched to the “up” side or the “down” side to operate the hydraulic lift cylinder mechanism (not shown). Position detection switches 80U and 80D corresponding to the “up” side and “down” side of the lift lever 79 are provided, and work state detection means S for detecting the lawn mowing work state and the non-work state is configured. Yes. The work state detection means S may be a means for detecting the presence or absence of blade rotation, or may be a manual mode switch.
The collector 16 is attached to the rear end of the vehicle body 1. A mounting frame 63 (FIG. 1) that can be attached to and detached from the rear end of the vehicle body 1 is formed so as to surround the supply port 21 at the rear end of the duct 22 and the outer periphery of the rear case 5 and the like. And attach the front plate 17. A support arm 64 protrudes from the rear upper part of the mounting frame 63, and a collector bag 66 or a collector case (not shown) is attached around the support shaft 65 so as to be pivotable to the rear upper part.
The collector bag 66 can be closed by forming a bag port 67 on the front surface and contacting the rear surface of the front plate 17 with pressure. Turfgrass discharged from the exhaust port 20 by connecting the discharge port 20 of the mower deck 13 and the supply port 21 formed on the right side of the front plate 17 with a duct 22 passing through the upper right side of the rear axle housing 4. Is guided into the collector bag 66 through the supply port 21. The collector bag 66 is formed by forming a bag frame 68 along the outer peripheral corner portion and covering the outer periphery of the bag frame 68 with a wind cloth, and closing the bag port 67 in contact with the front plate 17. Thus, the conveying wind can be discharged from the mesh portion of the net cloth to accommodate the imported turf grass.
Further, the accommodating turfgrass is operated by operating a handle lever 69 protruding above the collector bag 66 and pivoting rearward and upward around the support shaft 65 to open the bag mouth 67 downward to accommodate the turfgrass accommodated. Can be dropped and discharged. The upper side of the collector bag 66 is covered with a cover 70.

次いで制御構成について説明する。制御部72には、キースイッチ73のON,OFF信号、エンジン回転センサ74やブレード回転センサ75、走行速度設定ダイヤル77からのアナログテータ、リフトレバーの検出スイッチ80U,80Dからの検出信号等を入力し、一方前記電動モータM1、電磁クラッチC1,C2等へ作動出力する機能を備える。   Next, the control configuration will be described. The controller 72 receives ON / OFF signals of the key switch 73, engine rotation sensor 74, blade rotation sensor 75, analog data from the travel speed setting dial 77, detection signals from the lift lever detection switches 80U and 80D, and the like. On the other hand, it has a function of operating and outputting to the electric motor M1, the electromagnetic clutches C1, C2, and the like.

前記エンジン27は、キースイッチ73をONすると起動し、エンジン27出力によって、発電機8を駆動し、モーアデッキ13内のブレード軸14を回転連動する。また、電動モータM1も起動して走行速度設定ダイヤル77の設定状態に応じて電動モータM1回転数が決定される。   The engine 27 is started when the key switch 73 is turned on, and the generator 8 is driven by the output of the engine 27 to rotate and link the blade shaft 14 in the mower deck 13. Further, the electric motor M1 is also activated, and the rotation speed of the electric motor M1 is determined according to the setting state of the traveling speed setting dial 77.

ところで、エンジン27起動後、電動モータM1に所定回転数出力、即ち走行速度設定ダイヤル77による設定が速度0でない所定速度に置かれると、車体1は発進し設定速度が得られるよう上記電動モータM1の回転を所定回転になるよう上昇させる。これと同時に、モーアデッキ13が上昇して非作業で走行状態にあるか、又は該モーアデッキ13は下降して芝刈の作業状態にあるかをリフトレバー判定し、非作業における走行状態では第2電磁クラッチC2を入にしてエンジン27駆動力をもっぱら発電機8の回転を行う。また作業状態のときは第2電磁クラッチC2を切りにし、エンジン27駆動力をもっぱらブレード軸14駆動にあてられる。このように構成すると、特に作業状態においてエンジン27出力をすべてブレード軸14の駆動に利用するため作業能力を向上する。なお、コレクタ16への集草を伴う作業では、作業途中に満杯となったコレクタ16から排出操作を行う場合には、作業中断するが、制御部72はこれを検出すると、第1電磁クラッチC1を「切」、第2電磁クラッチC2を「入」に自動的に切り替えて発電機8を駆動し、バッテリ9a,9bを充電可能とさせる。   By the way, after the engine 27 is started, when the predetermined rotational speed output to the electric motor M1, that is, the setting by the traveling speed setting dial 77 is set at a predetermined speed other than the speed 0, the electric motor M1 starts so that the set speed is obtained. Is rotated to a predetermined rotation. At the same time, it is determined whether the mower deck 13 is lifted and is in a non-working traveling state or whether the mower deck 13 is lowered and is in a lawn mowing working state. C2 is turned on to rotate the generator 8 exclusively with the driving force of the engine 27. In the working state, the second electromagnetic clutch C2 is disengaged, and the driving force of the engine 27 is exclusively applied to the blade shaft 14 drive. With this configuration, the working capacity is improved because all the engine 27 output is used for driving the blade shaft 14, particularly in the working state. In the work involving collecting grass on the collector 16, when the discharging operation is performed from the collector 16 that is full during the work, the work is interrupted, but when the control unit 72 detects this, the first electromagnetic clutch C1 is interrupted. Is automatically switched to “OFF”, and the second electromagnetic clutch C2 is automatically switched to “ON” to drive the generator 8 so that the batteries 9a and 9b can be charged.

上記において、作業状態検出手段Sによる非作業状態又は作業状態の検出は、モーアデッキ13が非作業状態に上昇し、又は作業のために下降することに鑑み、モーアデッキ13の上下位置を直接検出するか、前リンク57及び後リンク58に作用してモーアデッキ13を昇降連動する昇降シリンダ機構(図示せず)を伸縮するリフトレバー79が「上昇」位置にあって検出スイッチ80UをONするか又は「下降」位置にあって検出スイッチ80DをONするかを検出することによって行う。   In the above, the non-working state or the working state detection by the working state detection means S is to detect the upper and lower positions of the moor deck 13 directly in view of the fact that the mower deck 13 rises to the non-working state or descends for working. The lift lever 79 acting on the front link 57 and the rear link 58 to extend and retract the hoisting cylinder mechanism (not shown) that moves up and down the mower deck 13 is in the “up” position and either the detection switch 80U is turned on or “down” It is performed by detecting whether the detection switch 80D is in the ON position.

図5のフローチャートに基づきその作用について説明する。キースイッチ73がONであるか否かを判定し(ステップ101)、ONのときはエンジンが起動する(ステップ102)。このとき電動モータM1に走行速度設定ダイヤル77から所定速度の出力がなされると車体1を発進すべく電動モータM1は回転する(ステップ103)。次いでリフトレバー79の位置の判定によって路上走行であるか、または芝刈作業であるかを判定する(ステップ104)。路上走行を行うときは、第1電磁クラッチC1を「切」、第2電磁クラッチC2を「入」とし(ステップ105、106)、芝刈作業を行うときは、第1電磁クラッチC1を「入」、第2電磁クラッチC2を「切」とする(ステップ107,108)。
従って、路上走行等非作業のときは、エンジン27出力は専ら発電機8を駆動するものであり、また、芝刈作業のときはエンジン27出力は専らブレード軸14を駆動するものであるから作業能力が高いものとなる。また、ステップ104で実質的に作業か非作業かを判定し、芝刈作業中であっても満杯となったコレクタ16内収容芝草を定期的に排出作業するが、この排出地への移動やコレクタ16を回動して排出作業を行う場合には、リフトレバー59にてモーアデッキ13は上昇位置に置かれるから、第1電磁クラッチC1は「切」、第2電磁クラッチC2は「入」に切り替わってエンジン27出力を発電機8駆動状態とすることができるから、効率的に充電を行い得て作業効率を向上する。
一連の作業が終了すると、走行速度設定ダイヤル77を速度0に戻して車体を停止させたのち、キースイッチ73をOFFしてエンジン停止する(ステップ109〜111)。
The operation will be described based on the flowchart of FIG. It is determined whether or not the key switch 73 is ON (step 101), and when it is ON, the engine is started (step 102). At this time, when a predetermined speed is output from the travel speed setting dial 77 to the electric motor M1, the electric motor M1 rotates to start the vehicle body 1 (step 103). Next, it is determined whether the vehicle is traveling on the road or lawn mowing by determining the position of the lift lever 79 (step 104). When traveling on the road, the first electromagnetic clutch C1 is “disengaged” and the second electromagnetic clutch C2 is “engaged” (steps 105 and 106). When lawn mowing is performed, the first electromagnetic clutch C1 is “engaged”. The second electromagnetic clutch C2 is set to “OFF” (steps 107 and 108).
Accordingly, the engine 27 output exclusively drives the generator 8 when not on work such as traveling on the road, and the engine 27 output exclusively drives the blade shaft 14 during lawn mowing work. Is expensive. In step 104, it is determined whether the work is substantially working or non-working, and the turf accommodated in the collector 16 that is full even during the lawn mowing work is periodically discharged. When the discharge operation is performed by rotating 16, the mower deck 13 is placed at the lifted position by the lift lever 59, so that the first electromagnetic clutch C 1 is switched to “OFF” and the second electromagnetic clutch C 2 is switched to “ON”. Thus, the output of the engine 27 can be brought into the generator 8 drive state, so that the charging can be performed efficiently and the working efficiency is improved.
When a series of work is completed, the traveling speed setting dial 77 is returned to speed 0 to stop the vehicle body, and then the key switch 73 is turned OFF to stop the engine (steps 109 to 111).

また、図6のフローチャートは、前記図5におけるフローチャートにおけるステップ104で芝刈作業の判定後、ステップ107〜109に至る第1電磁クラッチC1、第2電磁クラッチC2の入り切り制御出力中(図6においては、ステップ204、210が相当する)、制御部72はエンジン回転センサ74の検出回転数Nを受け予め設定した基準負荷回転数Nsと比較し(ステップ208,209)、該基準負荷回転数Nsよりも検出回転数Nが高い場合には、作業負荷が軽いと判定して第2電磁クラッチC2を「切」から「入」に切り替える(ステップ209、206)。このようにすると、芝刈作業中であっても軽負荷状態と判断される場合にはエンジン27出力の一部で発電機8を駆動しひいてはバッテリ充電に寄与し、エネルギ効率を向上できる。なお、前記ステップ209において、検出回転数Nが基準回転数に満たないときは予測される負荷状態にあるとして第2電磁クラッチC2を「切」としてエンジン27出力を専らブレード軸14回転に付与して芝刈作業を行う(ステップ210)。   Further, the flowchart of FIG. 6 is in the ON / OFF control output of the first electromagnetic clutch C1 and the second electromagnetic clutch C2 from step 107 to 109 after the lawn mowing work is determined in step 104 in the flowchart of FIG. 5 (in FIG. 6). The control unit 72 receives the rotation speed N detected by the engine rotation sensor 74 and compares it with a preset reference load rotation speed Ns (steps 208 and 209), and from the reference load rotation speed Ns. If the detected rotational speed N is high, it is determined that the work load is light, and the second electromagnetic clutch C2 is switched from “OFF” to “ON” (steps 209 and 206). In this way, when it is determined that the load is light even during the lawn mowing operation, the generator 8 is driven by a part of the output of the engine 27 and contributes to battery charging, thereby improving energy efficiency. In step 209, when the detected rotational speed N is less than the reference rotational speed, the second electromagnetic clutch C2 is set to “off” and the engine 27 output is exclusively applied to the blade shaft 14 rotations assuming that the load state is predicted. The lawn mowing work is performed (step 210).

図7におけるフローチャートは、図6におけるステップ204でリフトレバー59は下降位置にあって芝刈作業と判定されるとき、ステップ207〜ステップ210に至る間で芝刈作業を行うが(図7においては、ステップ304の判定後、ステップ307〜310が相当する)、芝刈作業中に再度リフトレバー59の操作位置を判定し(ステップ311)、操作位置が「上昇」側に移行したときには、コレクタ排出作業などの必要に伴って作業中断と推定される。
ところで、前記PTO軸11の内軸11Bに第3電磁クラッチC3を介して接続された補助発電機8aを備えており(図3)、前記ステップ311でモーアデッキ13が上昇される場合には直ちに第1電磁クラッチC1を「切」にすると共に、上記第3電磁クラッチC3を「入」に切り替える(ステップ312,313)。こうして、ブレード軸14駆動を遮断するとともに、前記PTO軸11の内軸11Bにクラッチ接続された補助発電機8aをブレード軸14の慣性で回転させて補助発電機8aを駆動させることができ、バッテリ9a,9bの補助充電を行わせることにより、エネルギの回収を行えて無駄を生じさせない。なお、図示は省略したが、ブレード軸14の回転を検出するブレード回転センサ75の検出値が所定以下になると第3電磁クラッチC3は「切」に復帰させる。
図8に示すフローチャートは、図6におけるステップ207〜210の作用(図8ではステップ407〜410に相当する)に加え、予め設定したエンジン基準回転数Nsよりも低い値の第2基準回転数Ns2を設定して重負荷を検出するものである。なお、前記モーアデッキ13の入力軸15とは別に第2入力軸15aを備え、該第2入力軸15aを第2の電動モータM2で駆動するようモーアデッキ13上にこれら第2入力軸15a及び第2電動モータM2を構成する。
そして、検出されたエンジン回転数Nが第2基準回転数Ns2と比較してこの値よりも低いエンジン回転となった場合(ステップ411)、第2電動モータM2を起動する(ステップ412)。このようにして補助的にブレード軸14を回転作動させることにより重負荷となっても作業を継続できる。
図9に示すフローチャートについて説明する。キースイッチ73ON後、走行用の電動モータM1をONして走行する(ステップ501〜504)。発進と同時にブレード回転センサ75の検出を読み込みブレード軸14回転が所定回転以上あるときには、作業中と判断しブレード軸14を連動する第2電動モータM2をONする(ステップ505〜507)。この第2電動モータM2のON動作と同時にエンジン27を停止制御する(ステップ508)。このように構成することにより、エンジン騒音のない作業を実行できる。なお、ブレード回転センサ75による検出ブレード回転数Bが予め設定した基準ブレード回転数Bsと比較され、検出ブレード回転数Bが低下するとエンジン27を起動する(ステップ509,510)。このように構成すると、通常は低騒音の作業を行いながら、負荷の高い芝刈作業にあってはエンジン駆動とするものであるから、作業中断を来たさない。
なお、エンジン起動(ステップ510)があると、直ちに第2電磁クラッチC2を「入」としてバッテリ充電体制をとるものである(ステップ511)。またステップ506でブレード回転が無いことを検出することで非作業を判定でき、この場合にも第2電磁クラッチC2を「入」としてバッテリ充電を行う(ステップ512)。
図11〜図12は、芝刈作業中と非作業中の夫々について、停止時、発進時、定速走行時、加速時、減速時の各パターン毎に、更には芝刈作業中に合っては、作業負荷の大小に区分して、電動モータM1,M2、第2電磁クラッチC2の「入」「切」状況について適正に行って、省エネルギ効果、及び低騒音作業による効果を発揮させるものである。
ここで、減速時の回生充電については、発電機8の駆動に伴なう充電と区分し、所謂ブレーキ回生を意図するものである。
In the flowchart in FIG. 7, when it is determined that the lift lever 59 is in the lowered position and the lawn mowing work is performed in step 204 in FIG. 6, the lawn mowing work is performed from step 207 to step 210 (in FIG. 7, the step After the determination of 304, steps 307 to 310 correspond), the operation position of the lift lever 59 is determined again during the lawn mowing work (step 311), and when the operation position shifts to the “up” side, It is estimated that work will be interrupted when necessary.
By the way, an auxiliary generator 8a connected to the inner shaft 11B of the PTO shaft 11 via a third electromagnetic clutch C3 is provided (FIG. 3). The first electromagnetic clutch C1 is turned off and the third electromagnetic clutch C3 is turned on (steps 312 and 313). Thus, the blade shaft 14 can be cut off, and the auxiliary generator 8a clutched to the inner shaft 11B of the PTO shaft 11 can be rotated by the inertia of the blade shaft 14 to drive the auxiliary generator 8a. By performing auxiliary charging of 9a and 9b, energy can be recovered and no waste occurs. Although not shown, when the detected value of the blade rotation sensor 75 that detects the rotation of the blade shaft 14 becomes equal to or lower than a predetermined value, the third electromagnetic clutch C3 is returned to “off”.
In the flowchart shown in FIG. 8, in addition to the operations of steps 207 to 210 in FIG. 6 (corresponding to steps 407 to 410 in FIG. 8), the second reference speed Ns2 having a value lower than the preset engine reference speed Ns. To detect a heavy load. A second input shaft 15a is provided separately from the input shaft 15 of the mower deck 13, and the second input shaft 15a and the second input shaft 15a are provided on the mower deck 13 so that the second input shaft 15a is driven by the second electric motor M2. An electric motor M2 is configured.
When the detected engine speed N is lower than this value compared to the second reference speed Ns2 (step 411), the second electric motor M2 is started (step 412). Thus, the operation can be continued even if a heavy load is caused by rotating the blade shaft 14 in an auxiliary manner.
The flowchart shown in FIG. 9 will be described. After the key switch 73 is turned on, the travel electric motor M1 is turned on to travel (steps 501 to 504). Simultaneously with the departure, the detection of the blade rotation sensor 75 is read, and when the rotation of the blade shaft 14 is equal to or greater than the predetermined rotation, it is determined that the operation is in progress and the second electric motor M2 that interlocks the blade shaft 14 is turned on (steps 505 to 507). Simultaneously with the ON operation of the second electric motor M2, the engine 27 is controlled to stop (step 508). By comprising in this way, the operation | work without an engine noise can be performed. The detected blade rotation speed B by the blade rotation sensor 75 is compared with a preset reference blade rotation speed Bs, and when the detected blade rotation speed B decreases, the engine 27 is started (steps 509 and 510). If comprised in this way, since it will be an engine drive in the lawn mowing work with a heavy load normally performing the work of low noise, work interruption will not come.
When the engine is started (step 510), the second electromagnetic clutch C2 is immediately "on" and the battery charging system is established (step 511). Further, non-operation can be determined by detecting the absence of blade rotation in step 506, and in this case as well, the second electromagnetic clutch C2 is set to “ON” and the battery is charged (step 512).
FIGS. 11 to 12 are for each pattern during stopping, starting, running at constant speed, accelerating, and decelerating, respectively, during lawn mowing work and during non-working, and also during lawn mowing work. The work load is divided into large and small, and the electric motors M1 and M2 and the second electromagnetic clutch C2 are appropriately turned on and off to exhibit energy saving effects and low noise work effects. .
Here, the regenerative charging at the time of deceleration is distinguished from the charging accompanying the drive of the generator 8, and so-called brake regeneration is intended.

1 車体
8 発電機
8a 補助発電機
9a,9b バッテリ
13 モーアデッキ
14 ブレード軸
23 前輪(車輪)
26 後輪(車輪)
27 エンジン
54 ブレード
72 制御部
73 キースイッチ
74 エンジン回転センサ
75 ブレード回転センサ
C1 第1電磁クラッチ
C2 第2電磁クラッチ
C3 第3電磁クラッチ
M1 (走行用)電動モータ
M2 (芝刈用)電動モータ
S 作業状態検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car body 8 Generator 8a Auxiliary generator 9a, 9b Battery 13 Moore deck 14 Blade shaft 23 Front wheel (wheel)
26 Rear wheel
27 Engine 54 Blade 72 Controller 73 Key switch 74 Engine rotation sensor 75 Blade rotation sensor C1 First electromagnetic clutch C2 Second electromagnetic clutch C3 Third electromagnetic clutch M1 (for traveling) electric motor M2 (for lawn mowing) electric motor S Working state Detection means

Claims (3)

前後に走行用の車輪を備えた車体(1)にモーアデッキ(13)を芝刈作業姿勢と非作業姿勢となるよう昇降自在に装着し、該車体(1)にエンジン(27)を搭載し、走行用の電動モータ(M1)、該電動モータ(M1)に電力を供給するバッテリ(9a,9b)、前記エンジン(27)に駆動され該バッテリ(9a,9b)を充電する発電機(8)を備えた乗用型芝刈機において、モーアデッキ(13)のブレード(54)を支持するブレード軸(14)に車体1側のPTO軸から第1電磁クラッチ(C1)を介してエンジン駆動力を伝動可能に構成し、前記発電機(8)にはエンジン(27)の駆動力を第2電磁クラッチ(C2)を介して伝動可能に構成し、前記ブレード(54)が植生する芝草を刈り取る芝刈作業状態か、又は非作業状態かを検出する作業状態検出手段(S)を備え、芝刈作業状態を検出すると、前記第1電磁クラッチ(C1)を「入」とし第2電磁クラッチ(C2)を「切」とし、非作業状態を検出すると、前記第1電磁クラッチ(C1)を「切」とし第2電磁クラッチ(C2)を「入」に切り替える制御部(72)を備えた乗用型芝刈機において、
ブレード軸(14)の慣性回転により第3電磁クラッチ(C3)を介して補助発電機(8a)を駆動する構成とし、芝刈作業中第1電磁クラッチ(C1)が「切」に切り替わると、第3電磁クラッチ(C3)を「入」に切り替える構成とした乗用型芝刈機。
A mower deck (13) is mounted on a vehicle body (1) having front and rear wheels for traveling in a lawn mowing working position and a non-working position, and an engine (27) is mounted on the vehicle body (1) for traveling. Electric motor (M1), a battery (9a, 9b) for supplying electric power to the electric motor (M1), and a generator (8) driven by the engine (27) to charge the battery (9a, 9b) In the riding lawn mower provided, the engine driving force can be transmitted from the PTO shaft on the vehicle body 1 side to the blade shaft (14) supporting the blade (54) of the mower deck (13) via the first electromagnetic clutch (C1). The generator (8) is configured so that the driving force of the engine (27) can be transmitted via the second electromagnetic clutch (C2), and the blade (54) is in a lawn mowing state where the turf grass vegetated is cut. Or non-working When the lawn mowing state is detected, the first electromagnetic clutch (C1) is set to “ON” and the second electromagnetic clutch (C2) is set to “OFF”. When the state is detected, the riding lawn mower includes a control unit (72) that switches the first electromagnetic clutch (C1) to “disengagement” and the second electromagnetic clutch (C2) to “on” .
When the auxiliary generator (8a) is driven via the third electromagnetic clutch (C3) by the inertia rotation of the blade shaft (14), and the first electromagnetic clutch (C1) is switched to “OFF” during lawn mowing work, 3 Riding lawn mower configured to switch the electromagnetic clutch (C3) to “ON” .
エンジン回転センサ(74)を設け、このエンジン回転センサ(74)による検出回転数(N)と予め設定した基準負荷回転数(Ns)とを比較し、該基準負荷回転数(Ns)よりも検出回転数(N)が高い場合には、前記第2電磁クラッチ(C2)を「切」から「入」に切り替える構成とし、
ブレード軸(14)を連動する第2電動モータ(M2)を設け、予め設定した前記エンジン基準回転数(Ns)よりも低い値の第2基準回転数(Ns2)を設定し、検出されたエンジン検出回転数(N)が第2基準回転数(Ns2)と比較してこの値よりも低いエンジン回転のとき、第2電動モータ(M2)を起動する構成とした請求項1に記載の乗用型芝刈機。
An engine rotation sensor (74) is provided, and the rotation speed (N) detected by the engine rotation sensor (74) is compared with a preset reference load rotation speed (Ns) and detected from the reference load rotation speed (Ns). When the rotational speed (N) is high, the second electromagnetic clutch (C2) is switched from “OFF” to “ON”.
A second electric motor (M2) that interlocks the blade shaft (14) is provided, a second reference rotational speed (Ns2) that is lower than the preset engine reference rotational speed (Ns) is set, and the detected engine The riding type according to claim 1 , wherein the second electric motor (M2) is activated when the detected rotational speed (N) is an engine speed lower than this value compared to the second reference rotational speed (Ns2). Lawn mower.
前記ブレード軸(14)を連動する第2電動モータ(M2)を設け、作業状態検出手段(S)によって芝刈作業状態を検出すると、該第2電動モータ(M2)をONする共にエンジン(27)を停止する構成とした請求項1又は請求項2に記載の乗用型芝刈機。 A second electric motor (M2) interlocking with the blade shaft (14) is provided, and when the lawn mowing work state is detected by the work state detection means (S), the second electric motor (M2) is turned on and the engine (27). The riding lawn mower according to claim 1 or 2, wherein the lawn mower is configured to stop .
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