JP7199960B2 - 電動草刈機 - Google Patents
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Description
左右一対の前輪及び後輪を備えた走行装置と、
前記走行装置に支持された機体フレームと、
前記機体フレームの下方に位置するリヤディスチャージ仕様のモアー装置と、前記機体フレームの後部に支持される集草容器と、
前記走行装置を駆動する単一の電動モータと、
前記電動モータからの出力を変速して前記走行装置へ伝えるギヤトランスミッションと、が備えられた電動草刈機であって、
前記電動モータと、その電動モータの駆動力を左右の前記後輪に分岐して伝える前記ギヤトランスミッションを内装したミッションケースと、が前記機体フレームの上縁よりも下方空間に配設されるとともに、前記電動モータが、前記ミッションケースに支持され、 前記モアー装置から前記集草容器へ刈草を案内する搬送ダクトが左右の前記後輪の間を通って後方へ延出され、
前記電動モータと前記ミッションケースとが、左右の前記後輪の間で、かつ前記搬送ダクトの横側方箇所に位置して前後に併設さ<れ、
前記モアー装置は、複数個の回転ブレードを覆う刈刃ハウジングを備えて、前記機体フレームに近接した上方位置と、前記機体フレームから離れた下方位置と、に遠近移動可能に支持され、
前記刈刃ハウジングの上面に、前記電動モータの前部の下側に対面する配設領域が設けられ、
前記配設領域は、平面視で前記回転ブレードの回転軌跡から外れた位置で、かつ前記刈刃ハウジングの前部に備えた刈草通路の上面よりも低い位置に形成されていることである。
したがって、電動モータからの出力を、ギヤトランスミッションを経て各位置の車輪に分配でき、電動モータやギヤトランスミッションの使用数を低減し易い。しかも比較的小型の電動モータを用いた場合であっても、ギヤトランスミッションを経ることによって所要の高出力を得易い。
また、電動モータとギヤトランスミッションが、左右方向や上下方向ではなく、前後に併設されているので、電動モータとギヤトランスミッションの配設領域の左右方向幅、及び上下幅を拡げる必要がない。したがって、電動モータとギヤトランスミッションの配設領域として、左右の車輪間のスペースを有効利用し易い。さらに、上下方向幅も短くて済み必要以上に車高を高くする必要もなくて、機体の小型化を図りやすい点でも有利である。
そして、電動モータとギヤトランスミッションが前後に併設されているので、その前後の電動モータとミッションケースとを結ぶことによって、冷却ジャケットとミッションケースとの間における冷却系の配管を短く設定し易いものである。
そして、後部は前部よりも幅広にして、搬送ダクトの左右方向幅を狭めることなく、電動モータと搬送ダクトを支障なく併設し易い。
なお、以下の説明では、電動草刈機の車体に関し、図1,2に示される矢印Fの方向を「車体前方」、矢印Bの方向を「車体後方」、図1に示される矢印Uの方向を「車体上方」、矢印Dの方向を「車体下方」、図2に示される矢印Lの方向を「車体左方」、矢印Rの方向を「車体右方」とする。
図1には電動草刈機の全体側面が、図2には電動草刈機の全体平面が示されている。この電動草刈機は、走行機体における機体フレーム10の前側に左右一対の操向操作可能な前輪1Fを備え、後側に左右一対の駆動自在な後輪1Rを備えて自走するよう構成されている。前輪1Fの操向操作は、後述するステアリングホイール13の操向操作に伴って作動するパワーステアリング装置14(図3参照)によって行われる。
機体フレーム10の下方で、前後方向における前輪1Fと後輪1Rの間に、リヤディスチャージ型式のモアー装置4が昇降操作可能に吊り下げ装着されている。その走行機体1の後方側に、モアー装置4で刈り取られた刈草を収容する集草装置5が設けられている。
搭乗運転部11では、運転者が昇降可能な運転部ステップ12、その運転部ステップ12の前側に前記ステアリングホイール13を備えた操縦操作部17、及び、運転部ステップ12を挟んで後側に運転座席18が備えられている。運転座席18の後部箇所では、前後方向視で門形に形成されたロプス19が、機体フレーム10の後端部から立設されている。
作業モータ3は、モアー装置4のブレード駆動機構(図示せず)に対して、回転ブレード43を回転駆動するための動力を伝達するものである。この作業モータ3が前部ボンネット15の前部下方位置に設けられ、機体フレーム10の前端部に支持されている。作業モータ3の動力は、上下位置変更可能なモアー装置4へ動力伝達するPTO軸(図示せず)を介してブレード駆動機構に伝達される。
モアー装置4は、前リンク40a及び後リンク40bの対を左右両側に備えたリンク機構40を介して、機体フレーム10に対して昇降可能に吊り下げ支持された刈刃ハウジング42を備えている。
リンク機構40のうち、前リンク40aの上端部には、モアー昇降シリンダ41が連結されている。このモアー昇降シリンダ41の伸縮作動に伴って刈刃ハウジング42の機体フレーム10に対する上下高さ位置を変更することができる。
各回転ブレード43は、上下軸心回りに回転し、中央回転ブレード43aの回転軌跡Raに対して、側部回転ブレード43b,43bの回転軌跡Rbが左右方向で一部重複する状態に配置されている。これにより、前側の中央回転ブレード43aの回転軌跡Raの通過跡と後側の側部回転ブレード43b,43bの回転軌跡Rbの通過跡が少し重複して、刈り残しの生じ難い状態で回転駆動される。
刈草は、左側の側部回転ブレード43bから中央回転ブレード43a側へ、刈刃ハウジング42内の刈草通路42aを介して送り込まれる。右側の側部回転ブレード43bからも、中央回転ブレード43a側へ刈刃ハウジング42内の刈草通路42aを介して刈草が送り込まれる。これらの刈草が中央回転ブレード43aで刈り取られた刈草とともに搬送ダクト44の入口部44aへ供給され、回転ブレード43の回転運動で生起される搬送風によって、搬送ダクト44に案内されながら、後方の集草装置5へ送り込まれる。
この刈刃ハウジング42の後端縁42bと、中央回転ブレード43aの回転軌跡Raの後端縁と、の間には、平面視でいずれの回転ブレード43の回転軌跡Ra,Rbとも重複しない領域が存在し、この領域が走行モータ2の前部に対する配設領域42cとして利用される。配設領域42cの上面は、刈草通路42aの上面よりもかなり低い位置にあり、各回転ブレード43の回転軌跡Ra,Rbとも干渉しないので、各回転ブレード43の配設箇所に近い高さ位置、あるいは配設箇所と同等以下の低い位置に設定することも可能である。
したがって、導入側ダクト部分45と、固定側ダクト部分46とは、モアー装置4が吊り上げられた非作業姿勢では、導入側ダクト部分45の後端部上面が固定側ダクト部分46の前端部上面の下側に当接もしくは近接した状態にある。
そして、モアー装置4が下降位置にある作業姿勢では、導入側ダクト部分45がモアー装置4の下降に伴って下降移動し、機体フレーム10に固定されている固定側ダクト部分46の位置は変化しないので、導入側ダクト部分45の後端部上面が固定側ダクト部分46の前端部上面から下方側へ離れて位置する状態となる(図4参照)。この状態で、搬送ダクト44内に、モアー装置4から集草装置5へ刈草を搬送する一連の刈草搬送経路が構成される。
モアー装置4で刈り取られた刈草を収容する集草装置5が、前記ロプス19に取り付けられている。
集草装置5は、ロプス19に前端部を取り付けられた左右一対のリンク機構51、及び、そのリンク機構51の後端部に取り付けられた集草容器50を備えている。リンク機構51は、ロプス19の下端部とリンク機構51の中間部とにわたって設けられた昇降シリンダ52によって、上下揺動可能に取り付けられている。
下降貯留姿勢では、集草容器50の前部の刈草投入口(図外)がモアー装置4から集草容器50へ刈草を案内する搬送ダクト44(図3参照)に連通する状態にある。上昇排出姿勢では、刈草投入口が搬送ダクト44から上側に離れた状態にある。
集草容器50の後部に、吐出口50a、及び、吐出口50aを開閉する蓋体50bが設けられている。蓋体50bは、開閉機構として備えたダンプシリンダ53の操作にともなって、上方側を支点に下方側を開放可能に構成されており、上昇排出姿勢で蓋体50bを開き操作することにより、集草容器50に貯留された刈草が吐出口50aから自重落下によって吐出される。
図3に示すように、機体フレーム10は、機体前後方向に沿う左右一対のメインフレーム10A、10Aを備えている。このメインフレーム10A、10Aの平面視における前部の左右方向幅が、前部ボンネット15の左右方向幅よりも狭く形成されている。したがって、メインフレーム10A、10Aよりも横外方側における前部ボンネット15は、下方が開放され、外気を導入し易くなっている。
また、平面視で前部ボンネット15の空間内に位置する部位のメインフレーム10A、10Aの左右方向幅は、その前部ボンネット15に内装されるバッテリ16の左右方向幅と同程度に形成されており、バッテリ16の左右両側部を近く位置で強固に支持し易いように構成されている。
広い部分におけるメインフレーム10A、10Aの左右方向幅は、左右の後輪1R,1R同士の間隔に近い幅、つまり、前記搬送ダクト44の左右方向幅と、その搬送ダクト44の横に併設される走行モータ2の左右方向幅と、の総和に近い幅に設定されている。
電動草刈機の走行駆動系には、走行モータ2とギヤトランスミッション(図示せず)が設けられている。
走行モータ2は、回転子(図示せず)の回転中心、及び出力軸(図示せず)の軸心方向を前後方向に沿わせた姿勢で配置された円筒状の外装ケース20を備えている。この外装ケース20が、ギヤトランスミッションを内装するミッションケース21の前側に位置して、ミッションケース21に後端側が支持されている。
平面視では、図3及び図4に示すように、外装ケース20の前部がモアー装置4の刈刃ハウジング42に重複する状態で配設されている。
モアー装置4の刈刃ハウジング42の上面には、刈刃ハウジング42の後端縁42bと、中央回転ブレード43aの回転軌跡Raの後端縁と、の間には、平面視でいずれの回転ブレード43の回転軌跡Ra,Rbとも重複しない領域が存在していて、この領域に、走行モータ2の前部が重複するように、刈刃ハウジング42と外装ケース20との相対位置が設定されている。
この走行モータ2の冷却ジャケットを通る油路については後述する。
このミッションケース21では、走行モータ2の出力軸から伝達される動力を、内部のギヤトランスミッションで変速し、後輪1Rに駆動力を伝達するように構成されている。ミッションケース21のうち、最も径の小さい車軸ケース部分21aが搬送ダクト44の下側を通るように配設され、左右の後輪1Rへミッションケース21からの動力が分岐伝動される。
図5に示されるように、作業モータ3及び走行モータ2に冷却回路6(本発明のオイル循環回路に相当する)が接続されている。
冷却回路6は、ミッションケース21に貯留されている潤滑油を、油圧ポンプ60の送り作用によってミッションケース21と作業モータ3との間、及び、ミッションケース21と走行モータ2との間で、冷媒として循環させて作業モータ3及び走行モータ2の冷却を行わせるものである。
具体的には、冷却回路6は、ミッションケース21に貯留された潤滑油を油圧ポンプ60によって取り出して操作弁装置61に供給する給油路62と、操作弁装置61のパワービヨンドポート61dから排出される潤滑油を作業モータ3に冷媒として供給する第一送り油路63と、作業モータ3を冷却して作業モータ3から排出される潤滑油を走行モータ2に冷媒として供給する第二送り油路64と、走行モータ2を冷却して走行モータ2から排出される潤滑油をミッションケース21に戻す戻し油路65と、を備えている。
作業モータ3の内部温度を検出する温度センサー3a、走行モータ2の内部温度を検出する温度センサー2a、ミッションケース21の内部温度を検出する温度センサー21b、作業インバータ67の温度を検出する温度センサー67a、走行インバータ68の温度を検出する温度センサー68aを備え、温度センサー3a,2a,21bなどの検出結果を基に油圧ポンプ60の駆動回転数や流量を制御する制御装置を備えると有利である。
あるいは、モアー昇降シリンダ41、集草装置5の昇降シリンダ52、及びダンプシリンダ53の駆動時に油圧ポンプ60を定格回転させ、それ以外の時は、作業モータ3、走行モータ2などの温度に応じて、油圧ポンプ60を駆動状態と停止状態とに切り換えさせることにより、省エネを図りつつ作業モータ3及び走行モータ2を効率的に冷却し、作業モータ3及び走行モータ2の高出力を得ることができる。
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態について説明する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、上記実施形態に複数組み合わせて適用できる。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
例えば、図5中に仮想線で示すように、走行モータ2からミッションケース21への戻し油路65の途中にオイルクーラ7を備えて、このオイルクーラ7での冷却作用によって戻り油を強制的に冷却するようにしてもよい。
オイルクーラ7の配設位置は、走行機体1の適所に設ければよい。例えば、運転座席18の下方位置とか、前部ボンネット15の内部とか、冷却効率と配管長さ等を考慮して任意の位置を選択すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
1R 後輪
2 電動モータ
4 モアー装置
6 オイル循環回路
7 オイルクーラ
10 機体フレーム
10A,10A メインフレーム
15 前部ボンネット
16 バッテリ
21 ミッションケース
42 刈刃ハウジング
43 回転ブレード
44 搬送ダクト
50 集草容器
Claims (5)
- 左右一対の前輪及び後輪を備えた走行装置と、
前記走行装置に支持された機体フレームと、
前記機体フレームの下方に位置するリヤディスチャージ仕様のモアー装置と、
前記機体フレームの後部に支持される集草容器と、
前記走行装置を駆動する単一の電動モータと、
前記電動モータからの出力を変速して前記走行装置へ伝えるギヤトランスミッションと、が備えられた電動草刈機であって、
前記電動モータと、その電動モータの駆動力を左右の前記後輪に分岐して伝える前記ギヤトランスミッションを内装したミッションケースと、が前記機体フレームの上縁よりも下方空間に配設されるとともに、前記電動モータが、前記ミッションケースに支持され、
前記モアー装置から前記集草容器へ刈草を案内する搬送ダクトが左右の前記後輪の間を通って後方へ延出され、
前記電動モータと前記ミッションケースとが、左右の前記後輪の間で、かつ前記搬送ダクトの横側方箇所に位置して前後に併設され、
前記モアー装置は、複数個の回転ブレードを覆う刈刃ハウジングを備えて、前記機体フレームに近接した上方位置と、前記機体フレームから離れた下方位置と、に遠近移動可能に支持され、
前記刈刃ハウジングの上面に、前記電動モータの前部の下側に対面する配設領域が設けられ、
前記配設領域は、平面視で前記回転ブレードの回転軌跡から外れた位置で、かつ前記刈刃ハウジングの前部に備えた刈草通路の上面よりも低い位置に形成されている電動草刈機。 - 前記電動モータが冷却ジャケットを備えた油冷式構造のものであり、
前記冷却ジャケットに、前記ミッションケースに充填されているオイルが循環供給されるように構成されている請求項1記載の電動草刈機。 - 前記冷却ジャケットへのオイル循環回路にオイルクーラが設けられている請求項2記載の電動草刈機。
- 前記機体フレームの前部に備えた前部ボンネットに、前記電動モータに電力を供給するバッテリが内装されている請求項1~3のいずれか一項記載の電動草刈機。
- 前記機体フレームにおける左右一対のメインフレームの左右方向幅は、前部が前記バッテリの左右方向幅に近い幅に設定され、後部が前部よりも幅広で、かつ前記電動モータの左右方向幅と前記搬送ダクトの左右方向幅の総和に近い幅に形成されている請求項4記載の電動草刈機。
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