乗用管理作業車の操向装置

トップ :: A 生活必需品 :: A01 農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業

【発明の名称】	乗用管理作業車の操向装置
【発明者】	【氏名】中田茂【氏名】中島英夫【氏名】丹治光彦
【要約】	【課題】前後方向に機体フレームを設け、機体フレームの前部に２輪の前輪を支持し、後部に２輪の後輪を支持し、前後の車輪の間の腹部に複数個の作業機を配し、作業機装着装置を用いて吊設した４輪型の乗用管理作業車において、作業機の昇降範囲が制限されないように構成する。【解決手段】前輪を回動させるドラッグロッド２３４を摺動する部材を急旋回用のカム２４０に設ける。また、操向回動軸の動きを伝達する扇型ギヤ２４１を前記カムの斜め上方に段差を設けて固設一体化し、回動自在に設けた軸に固定し、フロントケース７内に垂直方向に配設する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】前後方向に機体フレームを設け、機体フレームの前部に２輪の前輪を支持し、後部に２輪の後輪を支持し、前後の車輪の間の腹部に複数個の作業機を配し、作業機装着装置を用いて吊設した４輪型の乗用管理作業車において操向回動させるドラッグロッドの一端をナックルアームに、他端を旋回用のカムに連結したことを特徴とする乗用管理作業車の操向装置。
【請求項２】前記カムを固設したカム軸をフロントケース内に軸支し、該カム軸に扇型ギヤを一体的に固設し、該扇型ギヤにステアリングハンドルの操向回動を伝達するように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操向装置。
【請求項３】前記カムと扇型ギヤをフロントケース内で垂直方向に配設したことを特徴とする請求項２記載の乗用管理作業車の操向装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗用作業管理機の操向回動技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、乗用管理作業車は、ミッションから出力された駆動力をフロント駆動軸より、直接またはチェーンを介してフロントデフケースに入力されている。また、前輪と後輪の間の腹部に作業機を装着する場合、作業機の昇降範囲を確保するために作業管理機の前輪を大きく構成している。また、前輪の駆動には、フロントケース内よりチェーンを介して前輪の駆動が行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】管理作業車の腹部に作業機を装着する場合、地面から作業車の前部フレームまでの高さは低く、また、フロント駆動軸が前部フレーム内を通っているため作業機の昇降範囲と重なってしまい、作業機の昇降範囲が制限されていた。これを回避するために前輪を大きく構成して、前部フレームの地面よりの高さを上げた場合には、前輪の半径が大きくなるため、前輪の後部が作業機の腹部に至り作業機の昇降範囲が制限されていたのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前後方向に機体フレームを設け、機体フレームの前部に２輪の前輪を支持し、後部に２輪の後輪を支持し、前後の車輪の間の腹部に複数個の作業機を配し、作業機装着装置を用いて吊設した４輪型の乗用管理作業車において操向回動させるドラッグロッドの一端をナックルアームに、他端を旋回用のカムに連結し、前記カムを固設したカム軸をフロントケース内に軸支し、該カム軸に扇型ギヤを一体的に固設し、該扇型ギヤにステアリングハンドルの操向回動を伝達するようにし、前記カムと扇型ギヤをフロントケース内で垂直方向に配設したものである。
【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、図２において、４輪型乗用管理作業車７１の全体構成から説明する。４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、該エンジン７３の出力は、ミッションケース７４に伝えて後輪駆動ケース５を介して後輪３・３が駆動される。一方、機体フレーム１内を第一動力伝達軸９が挿通され（図３、図５）、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側部に鉛直方向を軸芯として左右回動可能に下部ギヤケース８を装着し、該下部ギヤケース８に前輪２を支持して駆動できるようにし、四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側方には走行変速レバー４７及び駐車レバー３９が突出されている。又、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、左側部に主クラッチ１６が配置されている。
【０００６】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が作業機装着装置７９によって吊設されている。該作業機装着装置７９は前部フレーム１０１に突設されたブラケット１８に連結された上リンク１９及び下リンク２０、昇降シリンダ２２より構成され、該昇降シリンダ２２により昇降自在に構成されている。該作業機装着装置７９の他端に作業機７５のヒッチ２１が枢着され、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。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。本実施例においては、ロータリー耕運機が装着されている。
【０００７】次に、前記機体フレーム１について、図１、図２、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。
【０００８】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が設けられている。
【０００９】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にはユニバーサルジョイントが連結可能に構成されている。該ユニバーサルジョイント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７９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と後部フレーム１０２とが干渉することはない。
【００１０】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。該ステップ４０は下方より枠体４１に固設したパイプ体によって補強されている。
【００１１】また、前記後部フレーム１０２の前上部に連結フレーム１０４が固設され、該連結フレーム１０４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。
【００１２】また、前記前部フレーム１０１内部には、図３、図４に示すように第二動力伝達軸４２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。
【００１３】前記エンジン７３からの動力を後輪３・３及び前輪２・２、作業機７５を駆動するＰＴＯ軸に伝達する構成について説明する。図１に示すように、エンジン７３の動力がプリー、ベルトを介してＨＳＴ式変速装置７６に伝えられて主変速が行われ、該ＨＳＴ式変速装置７６の出力がミッションケース７４に入力され、該ミッションケース７４内で副変速される。そして、該ミッションケース７４の下部の左右両側には、後輪駆動ケース５・５が固設され、内部に左右の後輪３・３と連動する前記後輪駆動軸が軸支され、該駆動軸に動力が伝達されることにより後輪３が駆動される。また、出力軸７３から後述するシャフトやチェーン等を介して前輪２・２に動力が駆動される。また、前記ＨＳＴ式変速装置７６の入力軸よりギヤやシャフト等を介してＰＴＯ軸３５が駆動される。
【００１４】次に、前記後輪３・３への動力を断接するサイドクラッチ機構の作動操作について図１０を用いて説明する。前記サイドクラッチ機構は、運転者によるサイドクラッチペダル１７・１７の操作によって行われている。ミッションケース７４の上部には、図示せぬ動力断接ギヤを摺動するフォークと連動する連動軸９１・９１を上方に突出し、該連動軸９１・９１上部に操作アーム９０・９０が固設されている。該操作アーム９０が、連動軸９１・９１より前方と左右方向の外側に突出する板体より平面視Ｌ型に形成され、左右の操作アーム９０・９０は一定間隔を開けて設けられている。該操作アーム９０の外側端部に、リンク機構９２を介して前述した運転席１２下部のサイドクラッチペダル１７に連動連結されている。よって、一側のサイドクラッチペダル１７を踏み込んみ操作すると、操作アーム９０が回動し、一側の動力断接ギヤを摺動して、一側の後輪３の駆動が停止される。その時、回動した操作アーム９０の前端部が他方の操作アーム９０前端部に当接し、他方のサイドクラッチペダル１７の回動を規制している。
【００１５】また、左右の前記操作アーム９０・９０の前部にはアウタケース９３・９３が固設され、内部にワイヤ９４・９４が支持され、右側のワイヤ９４の一端を左側操作アーム９０に締結しており、左側のワイヤ９４の一端を右側操作アーム９０に締結している。また、該ワイヤ９４の他端は前方に延出し、後述する前輪２の回動方向を検出する手段に接続されている。
【００１６】図３、図４及び図５に示すように、前記出力軸７３には第一動力伝達軸９が連結されている。第一動力伝達軸９は後部フレーム１０２内にて前後方向に配設され、該第一動力伝達軸９の前端は、チェーンケース２０１の下部に回動自在に軸支された伝動軸２０２に連結されている。該伝動軸２０２にはチェーンケース２０１の下部に突出した上部ＰＴＯ軸２０３の後端が相対回動不可能に接続されている。また、該伝動軸２０２上にはスプロケット２０４が固設されており、チェーン２０７が巻回されている。該チェーン２０７は、チェーンケース２０１の上部に回動自在に軸支さた伝動軸２０５に固設したスプロケット２０６に巻回されている。このため、伝動軸２０２の動力が伝動軸２０５に伝達され、該伝達軸２０５には第二動力伝達軸９１の後端が連結され動力を前方のフロントケース７に伝達している。
【００１７】前部フレーム１０１内には、操向回動軸４３及び第二動力伝達軸９１が配設されている。該操向回動軸４３は後端においてユニバーサルジョイント４６を介して上端をステアリングハンドル１４に固設した操作軸４５の下端に連結されている。このため、該ステアリングハンドル１４を回動させることにより、前記操向回動軸４３を回動可能に構成している。
【００１８】また、第二動力伝達軸９１の前端はユニバーサルジョイントを介してフロントケース７内に配設された伝動軸２１０に連結されている。該伝動軸２１０は、前記フロントケース７内に上下方向に配設されたチェーンケース２１１の上部に回動自在に軸支されている。該伝動軸２１０上にはスプロケット２１２が固設されており、前記チェーンケース２１１の下部には伝動軸２１３が回動自在に軸支されており、該伝動軸２１３上にはスプロケット２１４が固設されている。該スプロケット２０７及び前記スプロケット２１４にはチェーン２１５が巻回されており、前記伝動軸２１０に前記第二動力伝達軸９１より入力された動力を該チェーン２１５を介して前記伝動軸２１３に伝達するよう構成されている。
【００１９】該伝達軸２１３の後端には前部ＰＴＯ軸２１６が連結されており、ユニバーサルジョイントを接続し作業機へ動力を伝達可能に構成されている。また、該伝動軸２１３の前端にはギヤ２１７が固設されている。該ギヤ２１７はデフケース２２０のギヤ２２１に噛合しており、伝動軸２１３の動力をデフケース２２０に伝達する。
【００２０】図６に示すように、該デフケース２２０内にはピニオンギヤ２２３・２２３が回動自在に配設されており、該ピニオンギヤ２２３の両側にはサイドギヤ２２４・２２４が配設されており、前記ピニオンギヤ２２３に噛合している。該サイドギヤ２２４は前輪駆動軸２２２の内側先端に嵌装固定されている。該前輪駆動軸２２２は前記デフケース２２０より左右方向に突出しており、該前輪駆動軸２２２を覆うようにフロントアクスルケース２２５が配設されている。
【００２１】図８、図９に示すように、該前輪駆動軸２２２の外側端部にはギヤ２２６が嵌装固定されている。該ギヤ２２６はギヤ２２９に噛合しており、該ギヤ２２９はキングピン２２８の上端部に嵌装固定されている。該キングピン２２８は上部ギヤケース２２７及び下部ギヤケース８において回動自在に軸支されている。前記キングピン２２８は上部ギヤケース２２７及び下部ギヤケース８の内部において下方に延出されており、下端にギヤ２３０が固設されている。該ギヤ２３０は、ナックルスピンドル２３１に嵌装固定されたギヤ２３７に噛合している。前記ナックルスピンドル２３１は下部ギヤケース８に回動自在に軸支されており、外側に前輪２のホイル２３３がボルトにより固設されている。また、該ホイル２３３の取付面を変更することにより前輪２・２間の幅の微調節が可能である。
【００２２】前記上部ギヤケース２２７の上部にナックルアーム２３２が枢支されており、該ナックルアーム２３２の底部は、前記下部ギヤケース８に固設されている。また、該下部ギヤケース８には前記上部ギヤケース２２７が回動自在に挿嵌されており、前記ナックルアーム２３２及び下部ギヤケース８が該上部ギヤケース２２７を回動自在に挟持した構成になっており、該上部ギヤケース２２７に対して、前記キングピン２２８を回動中心として下部ギヤケース８、ナックルアーム２３２が回動可能に構成されている。
【００２３】図７に示すように、右側ナックルアーム２３２の上部には、該ナックルアーム２３２に一体化した上部アーム２５０が設けられており、該上部アーム２５０には孔が設けられており、該孔にステアリングハンドル１４に連動したドラッグロッド２３４が回動自在に嵌挿され、該ドラッグロッド２３４に連動し、前記ナックルアーム２３２が回動可能に設けられている。また該ナックルアーム２３２の下部には該ナックルアーム２３２に一体化した孔を設けた下部アーム２３６が設けられており、下部アーム２３６の該孔にはタイロッド２３５が嵌挿され回動自在に設けられている。該タイロッド２３５は左右のナックルアーム２３２・２３２に連結され左右で連動可能に構成されている。右側のナックルアーム２３２の操向回動に伴い左側ナックルアーム２３２も前記タイロッド２３５により左側ナックルアーム２３２が操向回動される。
【００２４】上述のように構成したため、ステアリングハンドル１４を回動させることによりドラッグロッド２３４が右側ナクルアーム２３２を回動させ、該ナックルアーム２３２に固設された下部ギヤケース８が回動し、下部ギヤケース８に嵌挿されたナックルスピンドル２３１に固設された前輪２が操向回動される。また、右側ナックルアーム２３２に嵌挿されたタイロッド２３５により左側ナックルアーム２３２が回動され、左側前輪２も操向回動される。
【００２５】次に、前記前輪２の回動手段について説明する。図１１及び図１２に示すように、前記フロントカバー７内に支持板２４６が設けられている。該支持板２４６には操向回動軸４３に連結した軸２４５が回動自在に挿嵌されており、該軸２４５にはギヤ２４２が嵌挿固定されている。該ギヤ２４２には正面視扇状の扇型ギヤ２４１が噛合している。該扇型ギヤ２４１は前記ステー２４６に回動自在に嵌挿されたカム軸２４４及び正面視半円形のカム２４０及びカム軸２４４に溶接固定されている。前記扇型ギヤ２４１は該カム２４０の前面に位置し、ステアリングハンドル１４を回動させない直進状態において、扇型ギヤ２４１の中心部がカム軸２４４とギヤ２４２の間に位置するよう構成されている。
【００２６】前記ギヤ２４２の回動により扇型ギヤ２４１が回動されるとともにカム２４０が回動される。該カム２４０には当接部２４７が設けられており、該当接部２４７にもうけられた孔に前記ドラッグロッド２３４が回動自在に挿嵌されている。前記当接部２４７は正面視８０～９０°の範囲で形成されている。一方、前記カム２４０の下方には枢支軸２４８が前記ステー２４６に配置され、該枢支軸２４８には、正面視Ｖ型のアーム体２４３の中央が枢支され、内側端部にローラー２４９が枢支され、他端部には前述したサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０に締結したワイヤ９４が締結され、アーム体２４３の外側端部が上方に付勢され、ローラー２４９・２４９が内側に回動されカム２４０の外周部に当接される。
【００２７】そして、前輪２・２の左右回動をすることがない前進時においては、前記当接部２４７が左右のローラー２４９・２４９の間に位置し、ステアリングハンドル１４の回動によって、操向回動軸４３が回動され連結された軸２４５が回動され、該軸２４５に嵌挿固定されたギヤ２４２によって扇型ギヤ２４１が回動される。該扇型ギヤ２４１に固定されたカム２４０が回動し、急旋回を行うため該扇型ギヤが３０°以上回動された場合には、当接部２４７がローラー２４９を外側に移動させ、アーム体２４３を回動させる。該アーム体２４３の外側端に締結されたワイヤ９４が下方に引っ張られる。
【００２８】該ワイヤ９４が前記フロントケース７内のアーム体２４３によって引っ張られることにより、前記ミッションケース７４上の操作アーム９０が回動され、サイドクラッチ機構の動力の伝達を外す。正面視右側のアーム体２４３に締結したワイヤ９４はミッションケース７４上の右側の操作アーム９０の前端に締結されており、正面視左のアーム体２４３に締結したワイヤ９４はミッションケース７４上左側の操作アーム９０の前端に締結されている。即ち、運転部７２のステアリングハンドル１４を右に回動すると、連動した前記カム２４０が正面視左に回動され、当接部２４７が正面視左側のローラー２４９を外側に移動させてアーム体２４３を回動させる。そのため、該アーム体２４３の外側端に締結されたワイヤ９４が下方に引っ張られ、該ワイヤ９４の締結した左側操作アーム９０が回動され、サイドクラッチ機構の動力の伝達を外し、左側後輪３の駆動が停止し、機体を右急旋回させることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上記の如く構成したので、次のような効果を奏する。前輪を回動させるドラッグロッドを乗用管理作業車の旋回を行うためのカムに挿嵌したので、操向回動及び急旋回を行うための機構の占める空間が少なくてすむ。また、一体化するため部材を省略可能であり、材料の節約が可能であり、経済的である。また、操向回動を行う部材が軽量化されるため操向回動時の労力を減少させる事が可能である。部材が一体化し、構成部材の数が減少するため噛合部が少なくてすみ、消耗する部分が少なくて済み、耐久性を高く構成可能である。また、構成が簡単である。
【００３０】操向回動のギヤに扇状のギヤを用いているため、部材の節約が可能であり、また扇型のギヤの範囲を調製することにより、前輪を必要以上の操向回動を規制可能である。また、扇型ギヤとカムを段差を設けて固設したので急旋回機構のための当接部に接触するローラーが、不用意に操向回動の伝達を行う扇型ギヤに接触し、破損される恐れがない。乗用管理作業車の急旋回を行う為のカムに操向回動軸の動きを伝達するギヤを固設したので、該ギヤより前記カムを回動させる為の機構が省略可能であり、該機構の占める空間が少なくてすむ。また、機構が省略されるため、材料の節約が可能であり、経済的である。また、噛合部が少なくてすむため、耐久性を高く構成可能であり、簡便な構成が可能である。また、操向回動に関する部材が一部分に集中している為、修理時及び整備時の効率がよい。
【００３１】機体の前後方向に空間を取らない構成のため動力伝達機構の構成を制限する可能性が少ない。ギヤ及びカムを垂直方向に設けているため、上方に設けたフレーム内の操向回動軸の動きを容易にドラッグロッドに伝達する事が可能である。また、扇型ギヤを斜上方に設けたので前部フレームより後方について操向回動軸がフレーム中心より左側に位置する乗用管理作業機の従来の構成が使用可能である。このため従来の乗用管理作業車の機体後部が流用可能であり、経済的である。以上の如く構成されたため、前記４輪乗用管理作業車において、前部フレームを上方に構成可能であり、小径の前輪を操向回動可能である。このため、作業機の昇降範囲が制限される可能性が減少する。

【出願人】	【識別番号】０００００６８５１【氏名又は名称】ヤンマー農機株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１０月１６日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】矢野寿一郎
【公開番号】	特開平１１－１１３３１４
【公開日】	平成１１年（１９９９）４月２７日
【出願番号】	特願平９－２８３７２５