JP2007022378A

JP2007022378A - 管理機

Info

Publication number: JP2007022378A
Application number: JP2005208555A
Authority: JP
Inventors: Osamu Sato; 佐藤　　修
Original assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Current assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】歩行用管理機での運転者の労力を軽減させるため、二輪駆動より大きな駆動力を有する四輪駆動の管理機で、前輪、後輪及びロータリ耕耘装置をエンジンで駆動させる乗用管理機よりも簡易な機構を用いて駆動する四輪駆動の管理機が望まれていた。
【解決手段】駆動源となるエンジン４とロータリ１３と走行輪３１、５１を備える管理機において、走行輪を前輪３１と後輪５１より構成し、該ロータリ１３及び前輪３１をエンジン４からミッションケース２を介して駆動し、後輪の駆動軸をモータ５２の出力軸５３と連動連結し、前記前輪３１の回転に合わせて駆動可能に構成した。また、前記後輪５１を左右一対設け、該左右の後輪にそれぞれモータ５２を連動連結した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータリ及び前輪を駆動するエンジンと左右の後輪を駆動する第一モータ、第二モータと、該第一モータ、第二モータに電力を供給するバッテリを有するハイブリッド車両である四輪駆動の管理機の技術に関する。

従来、車体の前面にロータリ耕耘装置を設け、エンジンによりロータリ耕耘装置および車輪を駆動させる管理機の技術は公知となっている（特許文献１）。また、前輪（車輪）をエンジンで駆動し、ロータリをモータで駆動したハイブリッド管理機は公知となっている（特許文献２）。
特開２００２−０８４８１１号公報特開２００１−１６１１０４号公報

しかし、前記のような構造では、実際に作業をする際、運転者は歩きながら作業をしなければならず労力を必要とした。また、前輪、後輪及びロータリ耕耘装置をエンジンで駆動させる乗用管理機よりも簡易な機構を用いて駆動する四輪駆動の管理機が望まれていた。

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、請求項１においては、駆動源となるエンジンとロータリと走行輪を備える管理機において、走行輪を前輪と後輪より構成し、該ロータリ及び前輪をエンジンからミッションケースを介して駆動し、後輪の駆動軸をモータの出力軸と連動連結し、前記前輪の回転に合わせて駆動可能に構成したものである。

請求項２においては、前記後輪を左右一対設け、該左右の後輪にそれぞれモータを連動連結したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、前部の二輪駆動に比して、前後の走行輪で駆動するので大きな駆動力を取り出すことができ、更に、前輪と後輪の駆動系が異なるため、エンジンのみの四輪駆動に比べ簡易な機構で前後それぞれ駆動して走破性を向上することができる。また、前輪と後輪がそれぞれ別の駆動系を有しているので、一方の駆動系が機能しなくなったとしても他方の駆動系が機能していれば作業を続けることができる。さらに低速でも有効にエネルギを抽出できるモータを用いることで環境に対する負荷を減少させることが可能となる。

請求項２においては、旋回時に、旋回半径の内側の車輪を前輪、後輪ともに低速または停止することができるため、旋回性を向上させることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る管理機の全体的な構成を示した左側面図、図２はエンジン及びバッテリの出力系統図、図３は後フレーム部分の平面図である。

まず、本発明の一例である管理機１の全体構成について説明する。
管理機１は、前後中央にミッションケース２を配置し、該ミッションケース２の前部にエンジンフレーム３を前方に突設し、該エンジンフレーム３上にエンジン４を載置固定している。該エンジン４より側方に出力軸５が突出しており、該出力軸５には第一出力プーリ６及び第二出力プーリ７が嵌設されている。第一出力プーリ６はミッションケース２内に設けられており、同じくミッションケース２内には、ベルト８、主クラッチ９、耕耘クラッチ１０、前輪変速機１１、耕耘変速機１２などが設けられている。

ミッションケース２上にはハンドル基台２０を設け、該ハンドル基台２０上にハンドル２１の前端下部を上下回動可能に配置し、身長にあわせてハンドル２１の高さを変更したりすることを可能に構成している。該ハンドル２１はハンドル基台２０より後斜め上方に突出され、該ハンドル２１の後部にサイドクラッチレバー２２や主クラッチレバーやアクセルレバー等を配置している。

また、前記ミッションケース２は側面視略「入」字状に構成され、後下方に延出したミッションケース２の下部に車軸３０が左右水平方向に横架され、該車軸３０の両側に前輪３１Ｒ・３１Ｌが固定されている。ロータリ１３については、ミッションケース２の下部から前斜め下方にロータリ駆動ケース３２が突設され、該ロータリ駆動ケース３２の下部にロータリ軸３３が左右両側方へ突出して横架されている。こうして、駆動源となるエンジン４からミッションケース２を介して前輪３１とロータリを駆動可能としている。

また、前記ミッションケース２から前方に、ビーム３４が略水平方向に突設され、該ビーム３４の左右下側部に耕耘カバー３５が取り付けられている。該耕耘カバー３５は耕耘爪の回転軌跡の上方や上側方や上前方や上後方を覆うように構成している。

前記ビーム３４の前端にはゲージ輪３６を支持する支持杆３７を上下調節可能に支持している。該支持杆３７を摺動して固定し、ゲージ輪３６の高さを調節することで、耕耘深さを調節できるようにしている。

また、バッテリ４０はエンジンフレーム３上またはエンジン４近傍に固設配置されており、その近傍に発電機４１と、該発電機４１で発生する交流電力を直流電力に変換する交流直流インバータ４２が配置されている。エンジンフレーム３またはミッションケース２の後端から後方に後フレーム５０が突設されて連結されている。該後フレーム５０は連結部５０ａ、乗降板５０ｂ、後輪駆動ケース５０ｃ・５０ｄなどから構成されている。すなわち、後フレーム５０は、前端中央に連結部５０ａを設け、フレーム３またはミッションケース２の後部から突設している機体側連結部５４と第一ヒッチ５４及び第二ヒッチ５５を介して連結している。第一ヒッチを介することで上下方向の屈曲が可能となり、第二ヒッチを介することで左右方向の屈曲が可能となる。これにより、旋回を可能とし、さらに耕耘時に起伏のある走行面を走行する際、管理機の作業姿勢を確保することを可能とする。又、後フレーム５０の後部には乗降板５０ｂを左右水平方向に横設し、耕耘作業や走行時等において乗降板５０ｂ上に運転者が乗り、ハンドル２１を保持して操作可能としている。後フレーム５０の後部両側には上下方向に後輪駆動ケース５０ｃ・５０ｄが立設され、該後輪駆動ケース５０ｃ・５０ｄの上側部にモータ５２Ｒ・５２Ｌが固設されている。該モータ５２Ｒ・５２Ｌからは出力軸５３Ｒ・５３Ｌが突出され、後輪駆動ケース内に配置したスプロケットやチェーン等よりなる動力伝達機構を介して後輪５１Ｒ・５１Ｌの出力軸と連動連結されている。但し、後輪駆動ケース５０ｃ・５０ｄ内に配置する動力伝達機構はチェーン式に限定するものではなくベルト式等であってもよい。
前記モータ５２Ｒ・５２Ｌは制御回路５５を介してバッテリ４０と接続されており、該制御回路５５には前輪３１Ｒ・３１Ｌの回転数を検知する手段として車軸近傍に設けた回転数センサー５６Ｒ・５６Ｌと接続されている。こうして、前輪３１Ｒ・３１Ｌの回転数に合わせて後輪５１Ｒ・５１Ｌを駆動する構成としている。

次に、この管理機１の伝達駆動系の一例について説明する。エンジン４の駆動力は出力軸５に嵌設された第一出力プーリ６と第二出力プーリ７によって、前輪３１Ｒ・３１Ｌ及びロータリ軸３３を駆動させるための駆動力と、発電機４１を駆動するための駆動力とを取出可能としている。第一出力プーリ６はベルトを介して第三プーリ６０に駆動力を伝達する。第三プーリ６０には回動軸６１が突設してあり連動して回転する。回動軸６１には主クラッチ９、第一ギア６３、耕耘クラッチ１０、第二ギア６５が設けられている。第一ギア６３は前輪変速機１１や複数のギアを介して、車軸３０に嵌設されたファイナルギア６６に動力を伝達し、ファイナルギア６６が回動することで車軸３０も回動させることができる。車軸３０の両側にはクラッチ６８Ｒ・６８Ｌが設けられ、ハンドルに設けたサイドクラッチレバーと連結されて、このサイドクラッチレバーの操作により動力伝達を断つことにより、左右どちらかの車輪だけを停止させて旋回可能とすることができる。
また、第二ギア６５は耕耘変速機１２を介してロータリ駆動ケース３２内のギアに動力を伝達し、該ロータリ駆動ケース３２内の複数のギアを介して、ケース下部に横架されているロータリ軸３３を駆動させる。

前記ミッションケース２の側面に主変速レバー７０とＰＴＯ変速レバー７１を配置し、主変速レバー７０の操作により走行速度を変速し、ＰＴＯ変速レバー７１の操作により、ロータリ１３の回転速度や回転方向を変更できるようにしている。

一方、第二出力プーリ７より取り出された駆動力は、ベルト８０を介して発電機４１の入力軸８１に嵌設している第四プーリ８２に伝達される。発電機４１により発電された交流電力は、交流直流インバータ４２を介して直流電力に変換され、バッテリ４０に充電するように構成されている。充電された直流電力は必要に応じて、前記交流直流インバータ４２により交流電力に変換され、図示せぬ配線を介して後輪５１Ｒ・５１Ｌにそれぞれ配設されたモータ５２Ｒ・５２Ｌに供給される。モータ５２Ｒ・５２Ｌの出力は後輪駆動ケース内５０ｃ・５０ｄのスプロケットやチェーンを介して後輪５１Ｒ・５１Ｌに伝達されるように構成されている。

このように、ロータリ１３と前輪３１Ｒ・３１Ｌと後輪５１Ｒ・５１Ｌとを有し、該ロータリ１３及び前輪３１Ｒ・３１Ｌをエンジン４によって駆動する管理機１において、後輪５１Ｒ・５１Ｌをバッテリ４０から電力を受けたモータ５２Ｒ・５２Ｌによって駆動させたことにより、前部の二輪駆動に比して、前後の走行輪で駆動するので大きな駆動力を取り出すことができ、前輪と後輪の駆動系が異なるため、エンジンのみの四輪駆動に比べ簡易な機構で四輪を駆動することができる。また前輪と後輪がそれぞれ別の駆動系を有しているので、一方の駆動系が機能しなくなったとしても他方の駆動系が機能していれば作業を続けることができる。さらに低速でも有効にエネルギを抽出できるモータを用いることで環境に対する負荷を減少させることが可能となる。

また、モータ５２Ｒ・５２Ｌはそれぞれハンドル２１の近傍に配置されたサイドクラッチレバーの操作に合わせて回転速度を制御することも可能である。これにより、後輪５１Ｒ・５１Ｌの回転数を左右それぞれ個別に変更することが可能となる。

以上のように構成することで、例えば進行方向に向かって右旋回時には、前輪３１Ｒと後輪５１Ｒの回転速度を遅くすることで滑らかに旋回することが可能である。また進行方向に向かって左に旋回する際は、前輪３１Ｌと後輪５１Ｌの回転速度を遅くすることで滑らかに旋回することが可能である。さらに回転を止めてしまうことで旋回半径の小さい旋回も可能となる。

このように、ロータリ１３と前輪３１Ｒ・３１Ｌと後輪５１Ｒ・５１Ｌとを有し、該ロータリ１３及び前輪３１Ｒ・３１Ｌをエンジン４によって駆動する管理機において、後輪５１Ｒ・５１Ｌをそれぞれモータ５２Ｒ・５２Ｌによって駆動させたことにより、旋回時に、旋回半径の内側の車輪を前輪、後輪ともに低速または停止することができるため、旋回性を向上させることができる。

本発明の一実施例に係る管理機の全体的な構成を示した左側面図。エンジン及びバッテリの出力系統図。後フレーム部分の平面図。

符号の説明

１管理機
２ミッションケース
４エンジン
４０バッテリ
４１発電機
４２交流直流インバータ
５２Ｒ、５２Ｌモータ

Claims

駆動源となるエンジンとロータリと走行輪を備える管理機において、走行輪を前輪と後輪より構成し、該ロータリ及び前輪をエンジンからミッションケースを介して駆動し、後輪の駆動軸をモータの出力軸と連動連結し、前記前輪の回転に合わせて駆動可能に構成したことを特徴とする管理機。
前記後輪を左右一対設け、該左右の後輪にそれぞれモータを連動連結したことを特徴とする請求項１に記載の管理機。