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【発明の名称】 管理機
【発明者】 【氏名】金尾 洋平

【氏名】新 裕樹

【氏名】寺元 省二

【氏名】森川 清博

【要約】 【課題】従来の逆転機構はベルト伝動ケース内に配置していたので、ケースが大きくなり、部品交換もやり難かった。

【解決手段】エンジン2からの動力をミッションケース3に伝え、該ミッションケースより突出したPTO軸15より動力を取り出し作業機を駆動可能とした管理機において、エンジン前部にリフト操作具32を配置し、前記PTO軸と作業機の入力軸62の間の伝動経路に逆転機構52を設け、該逆転機構を前記リフト操作具と連結し、前記逆転機構を着脱可能に構成し、前記逆転機構を作業機駆動ケースの入力軸と同芯軸上の伝動ケース20内に配置した。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 エンジンからの動力をミッションケースに伝え、該ミッションケースより突出したPTO軸より動力を取り出し作業機を駆動可能とした管理機において、エンジン前部に作業機のリフト操作具を配置し、前記PTO軸と作業機の入力軸の間の伝動経路に逆転機構を設け、該逆転機構を前記リフト操作具と連結し、前記逆転機構を着脱可能に構成したことを特徴とする管理機。
【請求項2】 前記逆転機構を作業機駆動ケースの外側に配置したことを特徴とする請求項1記載の管理機。
【請求項3】 前記逆転機構を歯車摺動クラッチ式としたことを特徴とする請求項1記載の管理機。
【請求項4】 前記逆転機構をコーンクラッチ式としたことを特徴とする請求項1記載の管理機。
【請求項5】 前記逆転機構は常時正回転側に維持する機構を有することを特徴とする請求項1記載の管理機。
【請求項6】 前記逆転機構を作業機駆動ケースの入力軸と同芯軸上の伝動ケース内に配置したことを特徴とする請求項1記載の管理機。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、管理機の後部にロータリ耕耘装置等の作業機を装着し、ハンドルを前方に振り替えて、後進しながら作業を行う場合に、回行時に作業機を持ち上げ力を軽減する管理機の逆転機構の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、管理機の後部にロータリ耕耘装置を装着し、ハンドルを前方へ振り替えて、後進しながら作業を行えるようにしており、畝立て作業やマルチフィルムの敷設作業等が容易に行えるようにしているが、ロータリ耕耘装置に更に畝立て機等を装着すると、後部が重くなり、ロータリ耕耘装置の耕耘爪は土中に食い込むように回転するために、回行時や作業終了時に、作業機を持ち上げようとしても大変重くて、体重の軽い作業者や高齢者や女性の作業者にとっては辛い作業となっていた。
【0003】そこで、機体前方に足踏み式のペダルを突出して、該ペダルにはエンジンの出力軸上に設けた出力プーリーとミッションケースの入力軸上に設けた入力プーリーの間に逆転装置を配置して、前記ペダルを踏むことによって主クラッチを切って、逆転装置を駆動させてロータリ耕耘装置の耕耘爪を逆転させ耕耘部を浮き上がらせ、同時にサイドクラッチを切って走行しないようにした技術が公知となっている。例えば、特開平9−294401号の技術である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記逆転装置は逆転用のベルト及びプーリーをもう一組平行に配置していたので、伝動ケースが大きくなるばかりでなく、エンジンからの出力プーリーや入力プーリーも交換しなければならず、簡単に仕様を変更することはできなかったのである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。即ち、エンジンからの動力をミッションケースに伝え、該ミッションケースより突出したPTO軸より動力を取り出し作業機を駆動可能とした管理機において、エンジン前部に作業機のリフト操作具を配置し、前記PTO軸と作業機の入力軸の間の伝動経路に逆転機構を設け、該逆転機構を前記リフト操作具と連結し、前記逆転機構を着脱可能に構成した。
【0006】また、前記逆転機構を作業機駆動ケースの外側に配置した。
【0007】また、前記逆転機構を歯車摺動クラッチ式とした。
【0008】また、前記逆転機構をコーンクラッチ式とした。
【0009】また、前記逆転機構は常時正回転側に維持する機構を設けた。
【0010】また、前記逆転機構を作業機駆動ケースの入力軸と同芯軸上の伝動ケース内に配置した。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。図1は本発明の回行時の作業機持ち上げ力軽減機構を装備した管理機の側面図、図2は同じく平面図、図3は操作機構の側面断面図、図4は図3におけるX−X矢視断面図、図5は図3におけるY−Y矢視断面図、図6はリフトペダルの平面図、図7はクラッチカムの平面図、図8はクラッチカムの側面図、図9はクラッチアームの平面図、図10はクラッチアームの側面図、図11は中継アームの平面図、図12は中継アームの側面図、図13はエンジンフレームの側面図、図14はエンジンフレームの平面図、図15は伝動ケースと作業機駆動ケース上部の平面断面図、図16は伝動ケース内の側面図、図17は正逆転切換装置を設けない通常の状態の伝動ケースと作業機駆動ケース上部の平面断面図、図18はコーンクラッチ式の正逆転切換装置を示す断面図である。
【0012】図1より管理機1の全体構成から説明すると、管理機1は前部にエンジン2、後部に作業機としてロータリ耕耘装置4、中央部にミッションケース3が配置され、前記エンジン2はエンジンフレーム5上に載置固定され、該エンジンフレーム5の後部はミッションケース3に固設されている。該エンジン2の出力軸6、及び、前記ミッションケース3の入力軸7にはそれぞれプーリーが固設されて、ベルトを介して動力が伝達されるようにしてある。該出力軸6と入力軸7の間にはベルトテンション式の主クラッチ10が配置され、該主クラッチ10はハンドル22に設けた主クラッチレバー25により操作できるようにしている。該テンションクラッチやベルト、プーリー等は伝動ケース9によって覆われている。
【0013】前記ミッションケース3下部に車軸11を軸支して、前記入力軸7から変速装置、チェーン、ミッションケース3下部に設けたサイドクラッチを介して車軸11に動力を伝え、該車軸11に固設した走行輪12によって走行駆動できるようにしている。また、前記ミッションケース3の後部にヒッチ13を設け、該ヒッチ13に作業機としてロータリ耕耘装置4の前部を装着している。該ロータリ耕耘装置4は左右中央に作業機駆動ケース14を配置してセンタードライブ式とし、該作業機駆動ケース14の上端にPTO入力軸19を横架して、前記ミッションケース3より伝動ケース20を介して作業機駆動ケース14に動力を伝達して駆動できるようにし、該作業機駆動ケース14下部に耕耘爪軸16を軸支し、該耕耘爪軸16の軸上に複数本の耕耘爪17・17・・・が植設されている。該耕耘爪17・17・・・の先端の回動軌跡上方及び側方は耕耘カバー18により覆われている。
【0014】前記ミッションケース3の上部にはハンドル台21が設けられ、該ハンドル台21上にハンドル22が前後水平方向で回動して、前後振り替え可能に配置している。該ハンドル22の前後中央下部に前後振り替え時のサイドクラッチ左右切替機構23が配置され、ワイヤーを介して前記サイドクラッチとサイドクラッチレバー26・26に連結し、その後部にはPTOクラッチレバー24が配置され、後部には主クラッチレバー25やサイドクラッチレバー26・26やアクセルレバー27等が配置されている。また、前記ハンドル台21の左側後部には主変速レバー31が前後振り替え可能に突出されている。
【0015】本発明の回行時において作業機持ち上げ力を軽減するための機構は、逆転機構とその操作機構よりなり、操作機構はエンジンフレーム5に配置され、逆転機構は伝動ケース20内に配置されている。
【0016】まず、操作機構を図1〜図14より説明する。操作機構30における操作手段はリフトペダル32であり、図1、図2、図6に示すように、該リフトペダル32は左右対称に配置されて、踏部32aとアーム部32bとボス部32cよりなり、アーム部32bが外側へ開き、かつ、上方へ曲げられて、踏部32aがエンジンフレーム5前端に配置したフロントウエイト33の上側部まで延設され、アーム部32bは側面視でエンジンフレーム5の下面よりも上方に位置するようにして、エンジンフレーム5前端と走行輪12が設置する位置を結ぶ線L1よりも上方にリフトペダル32が位置するようにして、回行するときに前部を下げた(作業機を持ち上げた)ときにリフトペダル32が地面に当たらないようにしている。
【0017】また、図3、図4に示すように、アーム部32bの側面中途部より係止ピン32dが内方に突設されて、該係止ピン32dとエンジンフレーム5より外側方に突設した係止ピン5aの間にバネ37が介装されて、リフトペダル32を上方へ持ち上げるように付勢している。前記ボス部32cはエンジンフレーム5に枢支された支点軸34の端部に固定され、該エンジンフレーム5は左右平行に前後方向に延設され、該エンジンフレーム5・5間の前記支点軸34上にカム機構35を構成するクラッチカム36が配置されている。
【0018】該クラッチカム36は図7、図8に示すように、ボス部36aとカムプレート36bとカムアーム36cよりなり、該ボス部36aは前記支点軸34にキーを介して嵌合固定して一体的に回動するためのものであり、ボス部36aの左右長は前記エンジンフレーム5・5間に納まる長さとしている。前記カムプレート36bとカムアーム36cはボス部36aより突設されて、該カムプレート36bは略扇型に形成されて、一部外周に切欠36dが形成されている。該切欠36d内にエンジンフレーム5・5間に横設したストッパーピン39が挿入され(図3)、該切欠36dの前側の辺36eがリフトペダル32を上昇させた時のストッパーとなり、後側の辺36fがリフトペダル32を踏み込んで機体前部を下げるための力を伝える部分となるのである。そして、前記カムアーム36cが側面視でカムプレート36bが形成する扇形の範囲内で前記切欠36dを避けた前方位置に配置し、カムプレート36dの外周よりも突出して、つまり、カムプレート36dの半径より長く左右方向にズレた位置で突設している。
【0019】また、前記クラッチカム36の前下方にクラッチアーム41L・41Rが配置され、該クラッチアーム41L・41Rは図4に示すように略対称に構成され、クラッチアーム41Lを図9、図10より説明する。クラッチアーム41は第一アーム41aと第二アーム41bがボス41cより互いに反対方向に突出され、該第一アーム41aの先端部に枢支ピン41dが左右方向に突設され、該枢支ピン41dの一端上にローラー44が回転自在に外嵌されている(図3)。該ローラー44の位置は前記カムプレート36bとカムアーム36cを回動させたときに当接する位置としている。前記ボス41cはエンジンフレーム5・5間に固定された支点軸43上に回転自在に支持されている。
【0020】また、前記クラッチアーム41L・41Rの枢支ピン41d・41dの一側上にリンク45・46の下端が枢支され、左側のクラッチアーム41Lに設けた枢支ピン41dの一端はエンジンフレーム5の側面に開口した扇形の挿入孔5c(図13)から突出され、該枢支ピン41dと前記エンジンフレーム5より突設したストッパーピン39との間にバネ49を介装して戻す方向に付勢している。そして、前記第二アーム41bの先端はエンジンフレーム5・5間に横設したストッパープレート5bに当接して前記バネ49の付勢力により回動されるクラッチアーム41を規制している。
【0021】また、図13に示すように、エンジンフレーム5の後部上より平面視コ字状に構成した支持プレート47が立設され、該支持プレート47の上部に図3、図5に示すように、支点軸50が横架され、該支点軸50に中継アーム51L・51Rが枢支されている。該中継アーム51L・51Rは略同じ形状をしているので、右側について図11、図12より説明する。該中継アーム51は第一アーム51aと第二アーム51bがボス51cより略同方向に突出され、該第一アーム51aの先端にピン51dを横設して、該ピン51dに前記リンク46(45)が枢結される。前記第二アーム51bの先端にもピン51eが横設され、中継アーム51Lの第二アーム51bのピン51eに主クラッチ用ワイヤー55と連結され、中継アーム51Rの第二アーム51bのピン51eにサイドクラッチ用ワイヤー56L・56Rと逆転用ワイヤー57が連結される。
【0022】そして、前記リンク45・46はエンジンフレーム5・5間のエンジン2とミッションケース3の間の空間に配設され、前記主クラッチ用ワイヤー55、サイドクラッチ用ワイヤー56L・56R及び逆転用ワイヤー57はそれぞれエンジン2とミッションケース3の間の空間を上方に延出されている。該主クラッチ用ワイヤー55の他端はハンドル台21の中央の空間を通過させてハンドル22内部を通過して、ハンドル22後部に配置した主クラッチレバー25と連結される。前記サイドクラッチ用ワイヤー56L・56Rの他端はハンドル台21の中央の空間を通過してハンドル前後中途部に配置したサイドクラッチ左右切替機構23のアームと連結されている。前記逆転用ワイヤー57の他端は後述する逆転機構52の切換アームと連結されている。
【0023】以上のような構成において、回行時の作用を説明すると、ハンドル22を前方へ回動して振り替え、後進しながら耕耘作業を行い、圃場端に至り回行しようとする場合、右または左の前記リフトペダル32を踏むと、まず、図1におけるP1位置からP2位置までの範囲では、バネ37の付勢力に抗して下方へ回動され、このときカムプレート36bの下端がローラー44に当接してクラッチアーム41L・41Rを回動してリンク45・46、中継アーム51L・51Rを介してサイドクラッチ用ワイヤー56L・56Rと逆転用ワイヤー57を引っ張り、サイドクラッチをOFF(断)として走行駆動を停止させ、同時に、ロータリ耕耘装置4の耕耘軸11を逆転させるのである。
【0024】そして更に、リフトペダル32を踏んでP2位置からP3位置までの範囲では、前記バネ37の付勢力に加えてバネ49の付勢力に抗して下方へ回動され、このとき踏みつける力をさらに強くする必要があるので、感覚的に踏力に段階的な差があることが判る。この下方への回動によって、クラッチアーム41L・41Rのローラー44・44はカムプレート36b・36bの外周を転動するようになり、サイドクラッチがOFFとなり逆転機構52も作動されたままとなっており、次にクラッチアーム41のローラー44がカムアーム36cの下辺に当接して、クラッチアーム41を回動してリンク46、中継アーム51を介して主クラッチ用ワイヤー55を引っ張り主クラッチをOFFとし、耕耘軸11の逆転を停止させるのである。そして同時に、カムプレート36bに形成した切欠36dがストッパーピン39に当接して、エンジンフレーム5も下方へ回動し、前記耕耘軸11の逆転で耕耘爪17の土中への食い込みを解除してからリフトペダル32の下降と共に、ハンドル22を下げることで、ロータリ耕耘装置4を容易に上昇させることができるのである。
【0025】次に、前記逆転機構52からロータリ耕耘装置の動力伝達構成を図15、図16より説明する。逆転機構52は前記作業機駆動ケース14の外側に位置する前記伝動ケース20内に設けられており、前記ミッションケース3の上部に横架した入力軸7の延長上にPTO軸60が設けられ、該入力軸7とPTO軸60の間にPTOクラッチ59が配置され、該PTOクラッチ59はワイヤーを介して前記PTOクラッチレバー24と連結されている。そして、PTO軸60の他端はミッションケース3より突出されて、伝動ケース20内に挿入され、該伝動ケース20内のPTO軸60上に入力スプロケット61が固設されている。
【0026】前記伝動ケース20の他端は前記作業機駆動ケース14の上側部に配置して、作業機駆動ケース14より突出した作業入力軸62を伝動ケース20内に挿入し、該伝動ケース20に軸受を介して回転自在に支持した出力軸63に前記作業入力軸62を嵌合している。該出力軸63上に出力スプロケット64と出力ギヤ65が回転自在に遊嵌され、該出力スプロケット64と出力ギヤ65の間の出力軸63上に摺動ギヤ66が摺動自在にスプライン嵌合され、該摺動ギヤ66は前記出力スプロケット64と出力ギヤ65の側面に形成した内歯64a・65aと摺動させることにより噛合可能としている。このようにして逆転機構52を形成している。つまり、逆転機構52は作業機駆動ケース14の作業入力軸62と同芯軸上の伝動ケース20内に配置されている。
【0027】そして、前記摺動ギヤ66はシフターフォーク67に係合され、該シフターフォーク67は上方へシフト軸67aが延設され、該シフト軸67a上に切換アーム54を固設して、該切換アーム54は前記逆転用ワイヤー57に連結され、該切換アーム54には更に付勢部材としてバネ58が連結されて、該バネ58によって摺動ギヤ66が内歯64a側に噛合するように付勢され、逆転用ワイヤー57や切換アーム54等に誤って触れたりしてもロータリ耕耘装置4が正回転を維持できるようにしている。なお、付勢部材はバネに限定するものではない。
【0028】そして、前記入力スプロケット61と出力スプロケット64の間にはテンションスプロケット68と伝動スプロケット69が配置されて、これらのスプロケット61・64・68・69にチェーン70が巻回されて動力が伝達されるようにしている。そして更に、前記伝動スプロケット69を固設した伝動軸71上には伝動歯車72が固設され、該伝動歯車72は伝動ケース20に回転自在に支持したカウンター軸74上に固設したカウンター歯車73aと噛合し、該カウンター軸74上にはさらにカウンター歯車73bが固設され、該カウンター歯車73bは前記出力ギヤ65と噛合している。
【0029】このような構成において、通常の作業時には逆転用ワイヤー57は引っ張られないので、入力スプロケット61からチェーン70を介して出力スプロケット64に動力が伝達され、出力軸63より作業入力軸62に正回転を伝える。そして、回行時にリフトペダル32が踏まれて、逆転用ワイヤー57が引っ張られると、摺動ギヤ66が摺動されて、内歯64から外れて内歯65aと噛合し、伝動スプロケット69から伝動軸71、伝動歯車73、カウンター歯車73a・73b、出力ギヤ65、出力軸63と伝えられて、作業入力軸62に逆回転を伝えるのである。
【0030】なお、逆転機構52は前述のように、摺動ギヤ66を摺動させる歯車摺動クラッチ式に限定するものではなく、図18に示すように、コーンクラッチ式に構成することもできる。つまり、前記摺動ギヤ66の正転側は従来と同様にギヤの噛合により切り換えられるように構成して、確実に動力を伝える構成とし、逆転側は摺動ギヤ66’の側面をコーン66aとし、出力ギヤ65’にもコーン66aと接触するための摩擦部65aを形成する。こうして、リフトペダル32が踏まれると、摺動ギヤ66’が図18において右方向へ摺動され、コーン66aと摩擦部65aが徐々に接触して、動力も徐々に伝えられて急に逆転駆動が行われず、急にハンドル22が下がることがないようにしている。
【0031】そして、逆転機構52を設けない場合は、図17に示すように、伝動ケース20’内にはPTO軸60が挿入されて、入力スプロケット61が固設され、伝動ケース20’他側の作業入力軸62上には出力スプロケット64’が固設され、該出力スプロケット64’と入力スプロケット61の間にチェーン70’が巻回されている。よって、作業機持ち上げ力の軽減機構を設けるときには、伝動ケース20’を外して伝動ケース20を取り付けて、スプロケットにチェーンを巻回すればよいので、仕様変更が簡単に行えるのである。
【0032】次に、作業駆動ケース14内の構成は。図15に示すように、上部に正逆転切換装置53が配置され、下部に部分逆転耕耘装置が配置ており、作業駆動ケース14の上部に作業入力軸62とカウンター軸79が回転自在に支持され、該作業入力軸62上に入力スプロケット75と入力ギヤ76が遊嵌され、該入力スプロケット75と入力ギヤ76の間の作業入力軸62上にスプラインボス77が固設され、該スプラインボス77上にスライダ80がスプライン嵌合され、該スライダ80はシフター81によって摺動され、該シフター81は作業駆動ケース14上に設けた切換レバー82の回動によって回動して正逆転切換操作できるようにしている。但し、このような逆転ロータリ仕様の場合には、切換レバー82と前記逆転用ワイヤー57と連結する構成とすることが可能であり、図17の構成として逆転機構52を装着しないようにすることができる。
【0033】そして、前記カウンター軸79上には従動スプロケット83と従動歯車84と駆動スプロケット85が固設され、該従動スプロケット83と前記入力スプロケット75の間にはチェーン86が巻回されて正回転の動力を伝達可能とし、前記従動歯車84は前記入力ギヤ76と噛合して逆転の動力を伝達可能としている。そして、前記駆動スプロケット85は作業駆動ケース14下部に設けた逆転用スプロケットと従動スプロケットとの間にチェーン89が巻回され、耕耘爪軸16と逆転軸に動力が伝えられて、耕耘爪17・17・・・と逆転爪を駆動するようにしている。
【0034】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、以下の効果を奏するものである。即ち、請求項1の如く、エンジンからの動力をミッションケースに伝え、該ミッションケースより突出したPTO軸より動力を取り出し作業機を駆動可能とした管理機において、エンジン前部にリフト操作具を配置し、前記PTO軸と作業機の入力軸の間の伝動経路に逆転機構を設け、該逆転機構を前記リフト操作具と連結し、前記逆転機構を着脱可能に構成したので、回行時等作業機を持ち上げる時に作業機を逆転させるための逆転機構を設ける仕様に変更する場合、逆転機構が容易に着脱できて、簡単に変更できるようになった。また、逆転機構の構成を簡単にすることができてコスト低減化も図れたのである。
【0035】また、請求項2の如く、前記逆転機構を作業機駆動ケースの外側に配置したので、逆転機構を単独で取り外してメンテナンスが可能となり、その着脱の操作も外側からでき、作業性を向上できる。
【0036】また、請求項3の如く、前記逆転機構を歯車摺動クラッチ式としたので、逆転切換が確実に行え、構造も簡単なため、安価に逆転機構を構成できる。また、従来のようにベルトを使用しないので、ベルトが摩耗して切れたり、寿命を短くすることがない。
【0037】また、請求項4の如く、前記逆転機構をコーンクラッチ式としたので、逆転きた変え時に、摩擦によって徐々に動力が伝えられるため、切換時のショックが小さくでき、急に前部が下がることがなく安心して操作ができる。
【0038】また、請求項5の如く、前記逆転機構は常時正回転側に維持する機構を設けたので、作業時の振動や誤操作等によって切換機構が逆転側移動しようとしても、正回転側に戻すため、不意に逆転駆動することがない。
【0039】また、請求項6の如く、前記逆転機構を作業機駆動ケースの入力軸と同芯軸上の伝動ケース内に配置したので、逆転機構は伝動ケースによって保護され、外部より損傷を受けることがない。また、逆転機構は入力軸と同芯軸上に配置されるため、構造が簡単となり、伝動ケース内にコンパクトに収納できる。
【出願人】 【識別番号】000005164
【氏名又は名称】セイレイ工業株式会社
【出願日】 平成11年11月15日(1999.11.15)
【代理人】 【識別番号】100080621
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
【公開番号】 特開2001−136803(P2001−136803A)
【公開日】 平成13年5月22日(2001.5.22)
【出願番号】 特願平11−324327