| 【発明の名称】 |
乗用管理作業車の作業機装着装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中田 茂
【氏名】丹治 光彦
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| 【要約】 |
【課題】従来前部に一輪、後部に二輪を支持した三輪型の乗用型管理作業車の腹部に作業機を装着した場合、昇降装置は前後方向に長くなっていた。
【解決手段】機体フレームの前部に設けた前輪と後部に設けた後輪の間の腹部に作業機を装着して昇降可能とする作業機装着装置において、機体フレーム1に昇降装置の昇降駆動部を垂直方向に設け、該昇降装置の装着部を垂直方向に昇降自在に構成し、前記昇降駆動部を油圧シリンダ22とし、または、前記昇降駆動部において、チェーン82の一端を機体フレームに固定し、他端を装着部に固設し、該チェーンの中途部を油圧シリンダのピストンロッド先端に枢支したスプロケットに巻回した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 機体フレームの前部に設けた前輪と後部に設けた後輪の間の腹部に作業機を装着して昇降可能とする作業機装着装置において、機体フレームに昇降装置の昇降駆動部を垂直方向に設け、該昇降装置の装着部を垂直方向に昇降自在に構成したことを特徴とする乗用管理作業車の作業機装着装置。 【請求項2】 前記昇降駆動部を油圧シリンダとしたことを特徴とする請求項1記載の乗用管理作業車の作業機装着装置。 【請求項3】 前記昇降駆動部において、チェーンの一端を機体フレームに固定し、他端を装着部に固設し、該チェーンの中途部を油圧シリンダのピストンロッド先端に枢支したスプロケットに巻回したことを特徴とする請求項1記載の乗用管理作業車の作業機装着装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、前後方向に長い棒状の機体フレームの前後部に前一輪と後二輪を支持する乗用型三輪管理作業車の腹部に配設する作業機を吊設する作業機装着装置の構成に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の技術において、前後方向に機体フレームを配置し、機体の前部に操向輪として前輪を一輪配し、後部に後輪を二輪配した三輪駆動式にし、各車輪の上部に機体フレームを配し、該機体フレームの後部に動力部を配し、動力部の上方に運転部を配し、前輪と後輪の間の腹部に作業機を配し、作業機装着装置を用いて吊設した乗用型の作業機は公知となっている。この乗用管理作業機の作業機装着装置は、上下にリンクを配し、作業機側のヒッチと連結して平行リンクが形成され、昇降シリンダを用いて昇降させる構成としていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術において、作業機装着装置の取付部に係止された作業機は、円弧を描いて昇降するため、該作業機が作業車に接触しないように作業機を取り付ける為に余分なスペースが必要である。また、作業機装着装置の取付部が円弧を描き昇降するので、簡易着脱式作業機装着装置(オートヒッチ)に作業機を装着する際に、取付部の軌道を予想する事が困難であり、作業機を取り付ける際に作業機をどの位置に置くべきか、予測が困難である。また、3点リンク式の作業機装着装置とすることもできるが、3点リンク式や平行リンク式の作業機装着装置の場合、リンクが前後方向に長くなるために、腹部の前後方向の空間も大きくする必要があり、全長が長くなっていたのである。 【0004】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明は、機体フレームの前部に設けた前輪と後部に設けた後輪の間の腹部に作業機を装着して昇降可能とする作業機装着装置において、機体フレームに昇降装置の昇降駆動部を垂直方向に設け、該昇降装置の装着部を垂直方向に昇降自在に構成し、前記昇降駆動部を油圧シリンダとし、または、前記昇降駆動部において、チェーンの一端を機体フレームに固定し、他端を装着部に固設し、該チェーンの中途部を油圧シリンダのピストンロッド先端に枢支したスプロケットに巻回したものである。 【0005】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。図1は、腹部に中耕ロータリを装着させた状態の乗用型管理作業車の全体側面図である。図2は、同じく乗用型管理作業車の全体平面図である。図3は、動力伝達構成を配した機体フレームを示す部分側面断面図である。図4は、動力伝達構成を配した機体フレームを示す部分側面図である。図5は、乗用管理作業機の前部を示す平面図である。図6は、作業機装着装置の構成を示す部分後面図である。図7は作業機取付具の構成を示す部分平面図一部断面図である。図8は、作業機装着装置の構成を示す部分側面図である。図9はキャスター付着脱枠を用いて作業機を装着する状態を示す側面図である。図10は、本発明の第二実施例を示す乗用型管理作業車の全体側面図である。図11は作業機装着装置の構成を示す側面断面図である。図12は作業機装着装置の構成を示す部分平面断面図である。図13はホイルベース幅を可変可能にした実施例を示す乗用型管理作業車の全体側面図である。図14は、動力伝達機構を配した機体フレームを示す部分側面断面図である。図15は、機体フレームの部分側面断面図である。図16は、機体フレームの部分側面図である。 【0006】図1、図2、において、3輪型乗用管理作業車71の全体構成から説明する。3輪型乗用管理作業車71は、運転部72が前後方向に長い機体フレーム1の後部に配され、該機体フレーム1の後端部にエンジン73が搭載され、ミッションケース74によって走行変速し、ミッションケース74下部に配するリアアクスルケース4より、後輪駆動ケース5を介して後輪3・3が駆動される。一方、機体フレーム1内を動力伝達軸9が挿通され(図3、図4)、機体フレーム1前部にフロントケース7を設け、該フロントケース7下部に鉛直方向を軸芯として左右回動可能に前輪駆動ケース8を装着し、該前輪駆動ケース8に一輪の前輪2を支持して駆動できるようにし、三輪駆動車を構成している。また、前記エンジン73はボンネット10によって被装され、ボンネット10前方にはミッションケース74及び後輪3を被装する車体カバー11が配され、該車体カバー11上に運転席12が載置され、運転席12前方の機体フレーム1上にステアリングコラム13が立設されている。該ステアリングコラム13上部より上方にステアリングハンドル14が突出され、ステアリングコラム13の右側部にアクセルレバー15が突出され、左側部にキースイッチ16が配置されている。 【0007】また、前記前輪2と後輪3との間位置の乗用型管理作業車71の腹部には、作業機75が後述する本発明の作業機装着装置76によって吊設されている。該作業機装着装置76の他端に作業機75のヒッチ21が枢支され、該ヒッチ21に左右方向に棒状のツールバー23を延出して中央部が固設されている。該ツールバー23の中央部と左右側部に、取付け位置を変更可能に複数の作業機75が装着され、複数条の管理作業を行えるようにしている。尚、図2に示す右側の作業機75は、取り付け位置を左右方向中央側に装着したものであり、左側の作業機75は左右方向外側に装着したものである。前記作業機75としてロータリ耕耘機、雑草を取り除く熊手形状のレーキ等が配置できる。 【0008】次に、前記機体フレーム1について、図1〜図3を用いて説明する。前記機体フレーム1は、前後方向に長く筒状に形成され、ステアリングコラム13を立設した前後方向略中央位置において、段差状に前部フレーム101と後部フレーム102とに形成され、更に後部フレーム102の後端部にエンジンフレーム103・103が固定されている。 【0009】前記エンジンフレーム103・103は、後部フレーム102の後端上部左右に二本固設され、該エンジンフレーム103・103の後上部にエンジン73が載置され、エンジンフレーム103・103の前部に車体カバー11が載置され、ミッションケース74及び後輪3が被装されている。また、図1に示すように、前記車体カバー11上に載置する運転席12は、後輪3を支持する車軸6の上方位置に配されており、該運転席12の側方には駐車レバー39が設けられている。作業者が運転席12に搭乗したときに重量が車軸6上にかかり、機体全体の重量バランスが崩れないようにしている。 【0010】また、前記後部フレーム102は、正面断面視で下方が開放された「コ」字状に形成され、後部フレーム102の後端部をミッションケース74の直前方位置まで延出している。前記後部フレーム102内には、ミッションケース74の上部より前方に突出される第一動力伝達軸91が後部フレーム102内の上部に前後方向に配置され、前記ミッションケース74の下部より突出したPTO軸35には前記ユニバーサルジョイント37が連結されている。該ユニバーサルジョイント37前部を上方に回動させると、「コ」字状に形成された後部フレーム102の開放面内まで回動され、作業機装着装置76によって、作業機75を高く上昇させても、ユニバーサルジョイント37と後部フレーム102とが干渉することはない。 【0011】更に、前記後部フレーム102には、下部左右両側にステップ40が形成されて、該ステップ40の外周部にはパイプ体を屈曲した枠体41が設けられ補強し、ステップ40の前側より乗降できるようにしている。 【0012】また、前記後部フレーム102前上部に連結フレーム105が固設され、該連結フレーム105上部に前部フレーム101の後部が固設され、該前部フレーム101後部上にステアリングコラム13が立設され、ステアリングコラム13下部より前部フレーム101が前方に延出されており、後部フレーム102より一段高く前部フレーム101が配されている。そして、前述した作業機75を吊設する作業機装着装置76が、前部フレーム101の前部に配されているので、作業機装着装置76がステップ40面より高い位置に配置でき、また、作業機75を上昇させた位置において、作業機75のヒッチ21もステップ40の配設面より高く保持でき、作業機75を高く上昇できる。 【0013】また、前記前部フレーム101内部には、図4に示すように第二動力伝達軸92や操向回動軸43が支持されている。該操向回動軸43の後部は、ジョイント軸46を介して操作軸45の下部に連結されており、該操作軸45はステアリングコラム13内に上下方向に支持されてステアリングハンドル14に連動連結されている。 【0014】次に、前記作業機装着装置76について説明する。図6、図7、図8に示すように、前記機体フレーム1の前側部(フロントケース7の後方位置)に、左右一対の昇降シリンダ22・22が下方に突出され、各昇降シリンダ22・22のピストンロッド34下部に取付部33のシャフト51が固設されている。該取付部33は側面視略「コ」字型をしており、支持体50の上部より後端に作業機75を懸架するためのフックを備えた上取付アーム61を突設し、支持体50下部より係止ピンを挿入するための孔を設けた下取付アーム62が突設されている。左右両取付部33・33の間にシャフト51・51が上下平行に固設され取付部33の剛性を増している。上部のシャフト51に前記ピストンロッド34・34が嵌装固定されている。該昇降シリンダ22が伸縮する事により前記取付部33が上下に垂直昇降する。また、前記取付部33は前記ピストンロッド34に固設されているため作業機75の重みにより傾くことはなく、該取付部33の剛性がシャフト51・51により増しているため、前後方向及び左右方向に安定して作業機75を昇降できるようにしている。 【0015】前記取付部33は支持体50と上取付アーム61及び下取付アーム62を一体化しており、該上取付アーム61の後端部には作業機75を装着するためのフック部が形成されており、作業機75のヒッチ21に設けられたピン166に該上取付アーム61のフックを引っかけ取付部33を昇降させることにより、下取付アーム62の後端部には横方向に軸芯を有する筒状のカラー165が固設され、該カラー165が該ヒッチ21の下部連結部212に導入され、作業機75を連結可能とする構成となっている。 【0016】前記ヒッチ21は、上取付アーム61・61後端に連結される上連結部211・211と下取付アーム62・62に連結される下連結部212・212より構成され、該下連結部212と上連結部211は、左右方向に延出する断面視四角形の筒状のツールバー23に固設されている。図7、図8に示すように、前記上連結部211・211はツールバー23上面に固設されている。該上連結部211及び該下連結部212は平面視「コ」字状に形成され、開放面を前方に向けている。該上連結部211の上部には係止ピン166が横設されている。また、前記下連結部212・212はツールバー23下面の、上連結部211・211の直下に固設されている。前記下連結部212の下部にはガイド板167・167が配設されており、前記下取付アーム62に固設されたカラー165を係止可能に構成されている。係止されたカラー165の孔に一致するように孔が設けられ、該孔に係止ピン168を挿入し下連結部212が下取付アーム62に連結されるように構成されている。 【0017】また、前記ツールバー23の左右方向中央位置と左右側方位置には作業機75が装着部28を介して装着される。左右側方位置に作業機75を装着する装着部28は、筒状部を形成し、該筒状部にツールバー23が挿入されている。該装着部28によって作業機75が支持される。左右側方位置の前記装着部28・28はツールバー23上を左右に摺動でき、任意位置においてボルトを締めつけることにより固設できる。 【0018】次に、前記装着部28によって支持される作業機75として、本実施例においてロータリ耕耘機が支持されている。図5に示すように、該ロータリ耕運機は、ツールバー23に外嵌する装着部28と、該装着部28に固定されるロータリチェーンケース25と、該ロータリチェーンケース25下部に軸支した耕耘軸に植設した耕耘爪26と、該耕耘爪26を被装するカバー27等より成り、前記ロータリチェーンケース25の中途部から後方にビーム29を突設してゲージ輪30と畝立てを行う培土板31が固設されている。 【0019】前記動力軸38はスプライン軸や、多角形軸によって形成したシャフト381と、該シャフト381を摺動自在に嵌入する嵌合筒382より成り、図3に示すように、左側の作業機75と中央の作業機75との間隔を変更した場合にも対応して、動力軸38を伸縮して、動力を伝達できるようにしている。 【0020】また、左右方向に複数個配置した作業機75は前記ミッションケース74よりユニバーサルジョイント37を介して動力が伝達される。即ち、前記ツールバー23の左右方向の略中央部に動力入力ケース36が固設されている。一方、図3に示すように、前記ミッションケース74下部より前方にPTO軸35が突出され、該PTO軸35と動力入力ケース36の入力軸との間にユニバーサルジョイント軸37が介装されて動力が伝達される。該動力入力ケース36より側方に動力軸38・38が突出され、該動力軸38がロータリチェーンケース25上部内に挿入され、各ロータリ耕耘機に動力が伝達される。また、前記ユニバーサルジョイント37は、スプライン軸や、多角形軸によって形成した伝動軸371と、該伝動軸を摺動自在に嵌入する嵌合筒372より成り、作業機装着装置76によって昇降したときに、ミッションケース74と作業機75との間隔が変更しても、ユニバーサルジョイント37が伸縮して作業機75に動力が伝達されるようにしている。 【0021】また、前記ツールバー23の左右側方端部には、図9に示すように、キャスター付着脱枠130・130を装着して作業機を着脱することができる。該キャスター付着脱枠130は、側面視門型のフレーム131を有し、該フレーム131の下端部に車輪132・132を配設している。該車輪132・132は鉛直方向を中心に回動可能にキャスター輪が構成されている。また、門型の前記フレーム131上の前後略中央部には、ツールバー23の断面形状に合わせた角パイプ133が固設され、角パイプ133が左右方向内側に向かって突出されている。該角パイプ133の底面がフレーム131上面(水平方向)に対して一定の角度傾けて、ヒッチ21が前方へ傾くような状態で固設されている。 【0022】そして、作業機75を外すときには、前記ツールバー23の両端部内に角パイプ133を挿入して固定したのち、作業機75を下降させることにより、キャスター付着脱枠130の車輪132・132が接地し、このとき、前記角パイプ133が一定角度傾けたてあるので、作業機75は前傾してた後部が持ち上げられた状態で保持され、作業機取付具33を下降して上取付アーム61と下取付アーム62を外す。 【0023】作業機75を装着する場合には、作業機取付具33を下降して、キャスター付き脱着枠130を移動して、上取付アーム61の先端のフックをヒッチ21の上連結部211に挿入し、該上連結部211に挿嵌固定されている係止ピン166の直下に位置させ、下連結部212の係止ピン168を外したのちに、作業機取付具33を下方から除々にあげていくと、係止ピン166がフック部に係止され、上取付アーム61と上連結部211が連結され、前傾している作業機75の前部が吊上げられる。作業機75のヒッチ21が鉛直上向きとなると同時に、下取付アーム62が下連結部212内に挿入され、手動により下取付アーム62を下連結部212内に案内することなく、正確にカラー165がガイド板167・167に係止され、係止ピン168を用いて連結することができる。そして更に作業機取付具33を上昇させて、前記キャスター付着脱枠130の前輪132が浮き上がれば、キャスター付着脱枠130の角パイプ133をツールバー23より容易に取り外すことができる。 【0024】この様に、前記ツールバー23の両端部にキャスター付脱着枠130を取付た状態において、ヒッチ21が作業機装着装置76に装着し易い状態に保たれ、作業機装着装置76を昇降するのみで容易に装着することができる。尚、前記作業機装着装置76の連結するヒッチ21を前傾させる構成とし、ツールバー23を一定角度に傾けて固設しているが、角パイプ133を多角形状に形成し、ツールバー23端部に多角形状の角パイプを嵌合する筒体を固設する構成にする事もできる。 【0025】垂直昇降装置の第2の実施例を説明する。図10及び図11、図12に示すように、フレーム1の下部にブラケット18・18が突設されており、フレーム1内から下方に向け昇降シリンダ22が配設されている。前部フレーム101内において該昇降シリンダ22は操向回動軸45及び動力伝達軸92と接触しない位置に配設されている。また、該昇降シリンダ22のピストンロッド34の先端部には軸89が左右方向に横架され、回動自在に枢支されており、該軸89の両端にはスプロケット81・81が嵌装固定されている。該スプロケット81にはブラケット18に一端を固定されたチェーン82が巻回されており、該チェーン81の他端は作業機取付具83の下部に固設されている。 【0026】該作業機取付具83の後端部の上取付アーム87の後端には作業機を取り付ける為にフック状に構成されており、下取付アーム88の後端には横方向に軸芯を有する筒状のカラー165が固設されている。また、左右2つの作業機取付具83・83がシャフト84・84に嵌装固定され、該シャフト84の左右両端にはローラー85が嵌装され回動自在に枢支されている。前記ブラケット18には、ガイドレール86が垂直方向に配設されており、前記ローラー85が嵌装されており、該ガイドレール86に沿って、上下に昇降自在に構成されている。この為、昇降シリンダ22を縮める事により、スプロケット81を介して、チェーン82が上方に引っ張られる。該チェーン82の一端はブラケット18に固定されている為、他端に固設された作業機取付具83が上昇する。逆に、昇降シリンダ22を伸ばすと該チェーン82の一端に固設された作業機取付具83の重みによりチェーン82の一端が下方に移動し、該作業機取付具83が下降する。このような構成をとるため、前記昇降シリンダ22を伸縮させることにより、作業機取付具83が該昇降シリンダ22の昇降した距離の2倍の距離を昇降することができ、昇降シリンダ22のストロークは短くても作業機の昇降距離は長くすることができる。但し、チェーンの代わりにワイヤー、スプロケットの代わりにプーリーを用いることも可能である。 【0027】前記作業機取付具83は図11に示すように、側面視略「コ」字型をしており、上先端部が取付アーム87であり、下先端部が取付アーム88である。該取付アーム88は前記取付アーム87の直下に位置しており、前記作業機取付具83は図12に示す様に、平面視略「ハ」字型をしている。該取付アーム87の後端は作業機75を懸架するためにフック状に構成されており、該取付アーム88の後端には前記作業機75を係止するための横方向に軸芯を有する筒状のカラー165が挿入固設されている。前記取付アーム87の後端のフック部を作業機75のヒッチ21の上連結部211に挿入し、該上部連結部211に挿入固設されている係止ピン166の直下に位置させ、昇降シリンダ22を縮めることにより作業機取付具83を上昇させ、該上連結部211の係止ピン166を懸架し、下部連結部212に取付アーム88に固設されたカラー165を手動で導入することなく、挿入でき、該下部連結部212に配設された係止板167・167により該カラー165が下連結部212に係合され、係止板167による係合位置には孔が開口されており、固定ピン168が挿入される。 【0028】また、作業機の前後幅にあわせ、前記乗用管理作業車71のホイルベースを可変することも可能である。図13及び図14に示すように、フレーム1をスライドフレーム104と前部フレーム101とに分割し、該スライドフレーム104は該前部フレーム101より一回り大きく、前部フレーム101を挿入可能に構成されている。また、前記スライドフレーム104及び前部フレーム101は断面視略四角形のパイプ状に構成されており、該スライドフレーム104に前部フレーム101を挿入し、該スライドフレーム104を前後方向にスライド自在に構成されている。そのため、前記乗用管理機71のホイールベース幅を可変自在にする。該スライドフレーム104には該前部フレーム101を固定するためのボルト94を挿入する為の孔96が設けられており、該前部フレーム101にはボルト94を螺装するための溝の付き孔95が設けられている。ホイルベース幅を調節したのちに孔96と孔95を一致させ、前記ボルト94を孔96を介して孔95に螺装する事により前部フレーム101とスライドフレーム104を固定する構成になっている。尚、上記構成において昇降シリンダ22はブラケット18内に配設されており、前記スライドフレーム104のスライド機構に支障を与えない位置に配設されている。 【0029】また、ホイルベースを可変自在にする構成は上記の限りではなく、図15に示すように、スライドフレーム104の上面部内側に、ピニオンギヤ111を設け、前部フレーム101の上面にラック112を固設し、ラック112の溝面をピニオンギヤ111の歯に合わせる様に構成し、ピニオンギヤ111に連結した図示していないモーターを回動させることにより、ホイルベース幅を可変に構成することも可能である。また、図16に示すように、スライドフレーム104の上面に、油圧シリンダ123を固設し、前部フレーム101の上面に係止部124を固設し、該シリンダ123のシャフトを該係止部124に連結することにより、該油圧シリンダ123の伸縮にともないスライドフレーム104を前部フレーム101に対してスライド可能にし、ホイルベース幅を可変自在にする。 【0030】上記構成において、ホイルベース幅が可変するため、図14に示すように、動力伝達軸91、操作軸45はフレーム101の内部においてスプライン筒121及びスプライン筒122に挿入されており、ホイルベース幅の変化に対応可能に構成されている。前記動力伝達軸91はスプライン軸や、多角形軸によって形成したシャフト191と、該シャフト191を摺動自在に嵌入するスプライン筒121より成り、前操作軸45はスプライン軸や、多角形軸によって形成したシャフト145と、該シャフト145を摺動自在に嵌入するスプライン筒122より成り、ホイルベース幅を変更した場合にも対応して、動力伝達軸91及び操作軸45を伸縮して、動力伝達及び操作を可能にしている。また、前記スライドフレーム104と前部フレーム101のスライドを円滑に行うために該スライドフレーム104及び前部フレーム101にローラーを設けることも可能である。 【0031】 【発明の効果】このように構成したことによって、次のような効果を奏するものである。まず、請求項1記載の如く、作業機装着装置を構成したので、必要最小限のスペースで作業機の装着が可能であり、前後方向の余裕スペースが小さくて済み、乗用管理作業機をコンパクトに構成可能である。また、作業機装脱着時に余分なスペースを必要とせず、作業機を装着する幅の限定されている乗用管理車において、作業機機装着装置付近の空間を有効に使用できる。そのため、装着する作業機の選択幅が増える。作業機装着装置が垂直昇降するので作業機の装脱着時に作業機装着装置の動作を予想し易く、作業機を装着する際に配置を決定しやすいため、作業機の脱着を容易に行うことが可能である。 【0032】また、請求項2記載の如く構成した場合、作業機脱着装置の構成が簡便になる。このため、煩雑な各部材の点検及び整備が軽減され、点検及び整備が容易に行えるため整備不良による故障の危険性が軽減される。また、作業機装着装置を構成する部品数が少ないため、該作業機装着装置の可動箇所が少なく、そのため故障の発生を抑える事が可能である。 【0033】請求項3記載の如く構成した場合、昇降シリンダの伸縮量に対して作業機取付具の昇降量が倍になるため、昇降シリンダの取付スペースをコンパクトに構成することが可能である。このため、油圧装置を少ないスペースに収めることが可能であり、設計上の自由度をあげることが可能である。昇降シリンダのボトムの支点フレームの比較的に強度の強い部位に設置可能である。また、ガイドレールにより作業機取付具が昇降するので前後方向に対する作業機装着装置の剛性を高く構成することが可能である。このため、作業機装着装置の耐久性を向上させることが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000006851 【氏名又は名称】ヤンマー農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成9年(1997)9月30日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開平11−103613 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)4月20日 |
| 【出願番号】 |
特願平9−266794 |
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