JP2008179331A - 農作業機の操向装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤケースとギヤボックスとの間に操舵用の左右切れストッパを簡単に形成し、ギヤボックスにナックルアームを簡単に締結できる農作業機の操向装置を提供する。
【解決手段】フロントアクスルケース７に固設した左右のギヤケース３２に支持した左右のギヤボックス３３と、左右の前車輪３を左右に方向転換させる操縦ハンドル１６と、操縦ハンドル１６にて作動する操舵用油圧シリンダ５５と、ギヤボックス３３に締結したナックルアーム３４とを備えてなる農作業機の操向装置において、ギヤケース３２の外面には突起体６１が配置され、ナックルアーム３４には突起体６１が移動可能なガイド凹溝３４ｂが形成され、ガイド凹溝３４ｂの内面には左右切れストッパ３４ｃ、３４ｄが形成され、左右切れストッパ３４ｃ、３４ｄと突起体６１とが当接することによって、ギヤボックス３３の回動量が制限されるように構成した。
【選択図】図６

Description

本発明は、ロータリ耕耘機を牽引するトラクタ等の農作業機の操向装置に係り、より詳しくは、トラクタ等の走行機体に配置された前車輪の内切れ操舵角及び外切れ操舵角を規制する農作業機の操向装置に関するものである。

この種の農作業機の操向装置は、特許文献１に示されているように、走行機体に配置するフロントアクスルケースと、フロントアクスルケースに固設した左右のギヤケースと、左右のギヤケースに縦軸回りに回動可能に支持した左右のギヤボックスと、ギヤボックスに取付ける左右の前車輪と、操縦ハンドルにて作動する操舵用油圧シリンダとを備え、ギヤボックスにナックルアームを介して操舵用油圧シリンダを連結していた。
特開昭６１−９４８７３号公報

ところで、特許文献１のように、左右の前車輪間の中央にナックルアームを配置した場合、走行機体にローリング用回動軸を介してフロントアクスルケースを支持して左右の前車輪が昇降するように構成した構造では、ナックルアームとローリング用回動軸とが互いに接近して配置されることになり、ナックルアーム及びローリング用回動軸を簡単に組付けることができない等の問題がある。そこで、ギヤボックスにナックルアームを締結することにより、ナックルアームとローリング用回動軸とを離間して配置でき、ナックルアーム及びローリング用回動軸を簡単に組付けることができるが、特許文献１のように、ギヤケースとギヤボックスとの間に操縦ハンドルの操舵用の左切れストッパ及び右切れストッパを設けた場合、ギヤボックスにナックルアームを締結したボルトに、操舵用油圧シリンダの操舵用の油圧力が付加されるから、操舵用油圧シリンダの操舵用の油圧力に耐えるボルトの締結強度で、ギヤボックスにナックルアームを固着する必要があった。ボルトの締結強度を確保することによって、ギヤボックスとナックルアームとの締結部の構造を簡単に構成できない等の問題がある。

本発明の目的は、ギヤケースとギヤボックスとの間に操縦ハンドルの操舵用の左切れストッパ及び右切れストッパを簡単に形成できるものでありながら、ギヤボックスにナックルアームを簡単に締結できる農作業機の操向装置を提供するものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明の農作業機の操向装置は、エンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体に配置するフロントアクスルケースと、前記フロントアクスルケースに固設した左右のギヤケースと、前記左右のギヤケースに縦軸回りに回動可能に支持した左右のギヤボックスと、前記ギヤボックスに取付ける左右の前車輪と、前記左右の前車輪を左右に方向転換させる操縦ハンドルと、前記操縦ハンドルにて作動する操舵用油圧シリンダと、前記ギヤボックスに締結したナックルアームとを備え、前記ギヤボックスに前記ナックルアームを介して前記操舵用油圧シリンダを連結するように構成してなる農作業機の操向装置において、前記ギヤケースの外面には突起体が配置され、前記ナックルアームには前記突起体が移動可能なガイド凹溝が形成され、前記ガイド凹溝の内面には前記操縦ハンドルの操舵用の左切れストッパ及び右切れストッパが形成され、前記左切れストッパ又は前記右切れストッパと前記突起体とが当接することによって、前記操舵用油圧シリンダにて回動する前記ギヤボックスの回動量が制限されるように構成したものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の農作業機の操向装置において、前記ギヤケースに前記突起体が鋳造加工にて一体的に形成され、前記ナックルアームに前記左切れストッパ及び右切れストッパが鋳造加工にて一体的に形成されたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の農作業機の操向装置において、前記右切れストッパには、前記突起体に当接させる調節ストッパボルトを配置したものである。

請求項１に係る発明によれば、エンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体に配置するフロントアクスルケースと、前記フロントアクスルケースに固設した左右のギヤケースと、前記左右のギヤケースに縦軸回りに回動可能に支持した左右のギヤボックスと、前記ギヤボックスに取付ける左右の前車輪と、前記左右の前車輪を左右に方向転換させる操縦ハンドルと、前記操縦ハンドルにて作動する操舵用油圧シリンダと、前記ギヤボックスに締結したナックルアームとを備え、前記ギヤボックスに前記ナックルアームを介して前記操舵用油圧シリンダを連結するように構成してなる農作業機の操向装置において、前記ギヤケースの外面には突起体が配置され、前記ナックルアームには前記突起体が移動可能なガイド凹溝が形成され、前記ガイド凹溝の内面には前記操縦ハンドルの操舵用の左切れストッパ及び右切れストッパが形成され、前記左切れストッパ又は前記右切れストッパと前記突起体とが当接することによって、前記操舵用油圧シリンダにて回動する前記ギヤボックスの回動量が制限されるように構成したものであるから、前記ナックルアームを利用して前記左切れストッパ及び右切れストッパを簡単に形成できる。また、前記操舵用油圧シリンダの操舵用の油圧力が前記ナックルアーム及び前記ギヤケースに直接付加されるから、前記ギヤボックスに前記ナックルアームを締結するためのボルトに付加される前記操舵用油圧シリンダの操舵用の油圧力を低減でき、前記ギヤボックスに前記ナックルアームを簡単に締結できる。また、前記ガイド凹溝は、前記ギヤケースに対峙する内面側と、下面側とにだけ開放された袋孔状に形成できるから、前記ナックルアームの上面側又は外面から、前記左切れストッパ又は前記右切れストッパと前記突起体との間に石等の異物が入って挟まれるのを防止できるものである。

請求項２に係る発明によれば、前記ギヤケースに前記突起体が鋳造加工にて一体的に形成され、前記ナックルアームに前記左切れストッパ及び右切れストッパが鋳造加工にて一体的に形成されたものであるから、前記左切れストッパ及び右切れストッパの製造コストを簡単に低減できる。また、前記ギヤケースに前記ギヤボックス及び前記ナックルアームを簡単に組付けることができるものである。

請求項３に係る発明によれば、前記右切れストッパには、前記突起体に当接させる調節ストッパボルトを配置したものであるから、前記突起体に対するストッパボルトの当接位置を調節することによって、操縦ハンドルにて操舵用油圧シリンダを作動した場合の前車輪の切角を簡単に変更できるものである。

以下、本発明の実施の形態を、作業車両としての農作業用トラクタに適用した場合の図面について説明する。図１はトラクタの側面図、図２は同平面図、図３は前車輪の取付け部の平面図、図４は図３のI―I線視断面図、図５は図４のII―II線視図、図６は図５の一部切り欠き説明図である。

図１及び図２に示されるように、トラクタ１は、走行機体２を左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持し、前記走行機体２の前部に搭載したエンジン５にて前記両後車輪４及び両前車輪３を駆動することにより、前後進走行するように構成されている。走行機体２は、前バンパ６及びフロントアクスルケース７を配置したエンジンフレーム８と、エンジン５から出力された動力を継断するためのメインクラッチ９を有するクラッチハウジング１０と、エンジン５の回転を適宜変速して前記両後車輪４及び両前車輪３に伝達するためのミッションケース１１と、クラッチハウジング１０にミッションケース１１を連結するためのミッション前面ケース１２と、クラッチハウジング１０の外側面から外向きに突出するように着脱可能に装着される左右一対のステップフレーム１３とからなる。

なお、エンジンフレーム８の後端側がエンジン５の左右外側面に連結されている。エンジン５の後面側にはクラッチハウジング１０の前面側が連結されている。クラッチハウジング１０の後面側には、ミッション前面ケース１２を介してミッションケース１１の前面側が連結されている。

エンジン５はボンネット１４にて覆われる。また、クラッチハウジング１０の上面には、操縦コラム１５が立設されている。前記両前車輪３を左右に動かすことによってかじ取りするようにした操縦ハンドル１６が操縦コラム１５の上面側に配置されている。ミッションケース１１の上面には、操縦座席１７が配置されている。左右一対のステップフレーム１３の上面には、平坦なステップ床板１８がそれぞれ設けられている。両前車輪３は、フロントアクスルケース７を介してエンジンフレーム８に取付けられている。また、両後車輪４は、前記ミッションケース１１に対して、当該ミッションケース１１の外側面から外向きに突出するように着脱可能に装着される後車軸ケースを介して取付けられている。なお、両後車輪４の上面側は、左右のリヤフェンダ４ａにて覆われている。

前記ミッションケース１１の上面には、前記走行機体２の後部に連結される耕うん機等の作業機１９を昇降動するための油圧式の作業機用昇降機構２０が着脱可能に取付けられている。さらに、前記ミッションケース１１の後側面には、作業機１９に駆動力を伝えるためのＰＴＯ軸２１が後向きに突出するように設けられている。作業機１９は、ミッションケース１１の後部に、一対の左右のロワーリンク２２及び１本のトップリンク２３からなる３点リンク機構２４を介して連結されている。作業機用昇降機構２０の左右のリフトアーム２０ａが左右のロワーリンク２２に連結され、作業機用昇降機構２０を作動させた場合、作業機１９が昇降動することになる。

ミッション前面ケース１２の前側面には、静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）２５が配置されている。静油圧式無段変速機２５は、クラッチハウジング１０の後部に内設されている。メインクラッチ９から後ろ向きに突出する主動軸２６を介して、前記エンジン５の回転を無段変速機２５に伝達する。無段変速機２５からの出力は、ミッションケース１１内の副変速ギヤ機構及び後車輪用差動ギヤ機構を介して前記両後車輪４及び両前車輪３に伝達されることになる。一方、主動軸２６からの前記エンジン５の回転は、ミッションケース１１内のＰＴＯ出力用減速ギヤ機構を介してＰＴＯ軸２１に伝達されることになる。なお、操縦コラム１５より左方には、メインクラッチ９を切断作動するためのクラッチペダル２７が配置されている。一方、操縦コラム１５より右方には、左右の後車輪制動用ブレーキ機構を作動させる左右のブレーキペダル２８が配置されている。

次に、図３乃至図６を参照して、左右の前車輪３の取付け構造及び操舵構造について説明する。図３に示されるように、前記エンジンフレーム８に前輪支持枠３０を熔接にて固着する。前輪支持枠３０にローリング用回動軸３１を着脱可能に配置する。ローリング用回動軸３１にフロントアクスルケース７の左右幅中間の支点受け部７ａを被嵌する。前輪支持枠３０にローリング用回動軸３１を介してフロントアクスルケース７の左右幅の中間を回動可能に連結する。ローリング用回動軸３１回りにフロントアクスルケース７が回動して、左右の前車輪３が反対方向に昇降することになる。

図４に示されるように、フロントアクスルケース７の左右両端側に固設する左右のギヤケース３２と、左右のギヤケース３２に縦軸（キングピン軸芯線）回りに回動可能に支持する左右のギヤボックス３３と、左右のギヤボックス３３の上面側に固着する左右のナックルアーム３４と、前車輪３を支持する車軸ケース３５とを備える。フロントアクスルケース７にギヤケース３２をボルト３６にて締結する。ギヤケース３２に軸受ベアリング３７を介してギヤボックス３３をキングピン３８回りに回動可能に連結する。フロントアクスルケース７内の前車輪駆動軸３９にベベルギヤ４０，４１を介してキングピン３８の上端側を連結する。キングピン３８の上端側は、軸受ベアリング４２を介してギヤケース３２に支持している。

また、ギヤボックス３３に車軸ケース３５をボルト４３にて締結する。車軸ケース３５に軸受ベアリング４４を介して前車輪３の車軸３ａを回転自在に配置する。小径側ファイナルギヤ４５及び大径側ファイナルギヤ４６を介して、キングピン３８の下端側に車軸３ａを連結する。キングピン３８の下端側は、軸受ベアリング４７を介してギヤボックス３３に支持している。大径側ファイナルギヤ４６は、軸受ベアリング４４を介して車軸ケース３５に支持され、且つ軸受ベアリング４８を介してギヤボックス３３に支持されている。

一方、ギヤボックス３３の上面側にナックルアーム３４をボルト４９にて締結している。ナックルアーム３４のキングピン体４３ａがギヤケース３２の上端側に軸受ベアリング５０を介して支持されている。キングピン３８の軸芯線の延長上にキングピン体４３ａが配置されている。即ち、キングピン３８及びキングピン体４３ａの軸芯線回りに、ギヤボックス３３及びナックルアーム３４が回動することになる。

図３及び図５に示されるように、左右のナックルアーム３４はタイロッド５１にて連結されている。右のナックルアーム３４に舵取りアーム５２を一体的に形成している。また、フロントアクスルケース７に設けた前車輪駆動入力ケース５３には、シリンダ取付軸５４を介して操舵用油圧シリンダ５５を連結している。一方、舵取りアーム５２には、操舵用油圧シリンダ５５から突出したピストンロッド５５ａを連結している。ピストンロッド５５ａを進退動させることによって左右の前車輪３の操舵角（ハンドル切角）が変更されることになる。

なお、操縦コラム１５内にパワーステアリング用の油圧式トルクジエネレータ５６を配置する（図１参照）。運転座席１７に座ったオペレータが操縦ハンドル１６を回動操作することにより、その操作量（回動量）に応じてパワーステアリング用の油圧式トルクジエネレータ５６が作動する。その結果、操舵用油圧シリンダ５５が作動して、ピストンロッド５５ａが進退動するように構成されている。

次に、図４乃至図６を参照して、左右の前車輪３の操舵角（ハンドル切角）を決定する前車輪３の操舵用ストッパ構造について説明する。図４及び図６に示されるように、ギヤケース３２の外面には突起体６１が配置されている。突起体６１は、鋳造加工にてギヤケースに一体的に形成されている。また、ナックルアーム３４には、操縦ハンドル１６の操舵用の規制凹部３４ｂが形成されている。左右の前車輪３の操舵角が変更されることにより、突起体６１が規制凹部３４ｂ内を移動することになる。

図６に示されるように、規制凹部３４ｂの内面には、操縦ハンドル１６の操舵量（操舵角）を制限するための左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄが形成されている。即ち、ナックルアーム３４には、左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄが鋳造加工にて一体的に形成されている。左切れストッパ３４ｃ又は右切れストッパ３４ｄに突起体６１が当接することによって、操舵用油圧シリンダ５５の制御にて回動するギヤボックス３３の回動量が制限されることになる。また、規制凹部３４ｂは、ギヤケース３２に対峙する内面側と、下面側とにだけ開放された袋孔状に形成している。したがって、ナックルアーム３４の上面側又は外面から、左切れストッパ３４ｃ又は右切れストッパ３４ｄと突起体６１との間に石等の異物が入って挟まれるのを防止できる。

なお、左切れストッパ３４ｃとは、操縦ハンドル１６を反時計方向に回転させて、左方向にトラクタ１の進路を最大に変更したときに突起体６１が当接して、操舵用油圧シリンダ５５の動作を強制的に停止させるべく形成されたものである。また、右切れストッパ３４ｄとは、操縦ハンドル１６を時計方向に回転させて、右方向にトラクタ１の進路を最大に変更したときに突起体６１が当接して、操舵用油圧シリンダ５５の動作を強制的に停止させるべく形成されたものである。

また、図６に示されるように、右切れストッパ３４ｄには、突起体６１を当接するためのストッパボルト６２が配置されている。右切れストッパ３４ｄからストッパボルト６２の先端側を進退可能に突出している。即ち、右切れストッパ３４ｄに突起体６１が当接する前に、ストッパボルト６２の先端に突起体６１が当接することになる。また、右切れストッパ３４ｄからのストッパボルト６２の先端側の突出量を変更することによって、左右の前車輪３の操舵角（ハンドル切角）を調節できる。

上記の構成により、操縦ハンドル１６を反時計方向（時計方向）に回転させて、左方向（右方向）にトラクタ１の進路を最大に変更したときに、左切れストッパ３４ｃ（右切れストッパ３４ｄ又はストッパボルト６２）に突起体６１が当接して、操舵用油圧シリンダ５５の動作を強制的に停止させる。その結果、操舵用油圧シリンダ５５の操舵用の油圧力が、左切れストッパ３４ｃ又は右切れストッパ３４ｄと突起体６１とを介して、ナックルアーム３４及びギヤケース３２に直接付加される。

したがって、ギヤボックス３３にナックルアーム３４を締結するためのボルト４９に付加される操舵用油圧シリンダ５５の操舵用の油圧力を低減でき、ギヤボックス３３にナックルアーム３４を簡単に締結できる。例えば、ギヤボックス３３とナックルアーム３４との締結力を従来よりも低下できるから、ボルト４９の小径化によって、鋳造加工にて形成するギヤボックス３３又はナックルアーム３４の肉厚を従来よりも薄く形成して、軽量且つ安価に製作できる。

上記の記載及び図１、図３、図４、図６から明らかなように、エンジン５を搭載した走行機体２と、走行機体２に配置するフロントアクスルケース７と、フロントアクスルケース７に固設した左右のギヤケース３２と、左右のギヤケース３２に縦軸としてのキングピン３８回りに回動可能に支持した左右のギヤボックス３３と、ギヤボックス３３に取付ける左右の前車輪３と、左右の前車輪３を左右に方向転換させる操縦ハンドル１６と、操縦ハンドル１６にて作動する操舵用油圧シリンダ５５と、ギヤボックス３３に締結したナックルアーム３４とを備え、ギヤボックス３３にナックルアーム３４を介して操舵用油圧シリンダ５５を連結するように構成してなる農作業機の操向装置において、ギヤケース３２の外面には突起体６１が配置され、ナックルアーム３４には突起体が移動可能なガイド凹溝としての規制凹部３４ｂが形成され、規制凹部３４ｂの内面には操縦ハンドル１６の操舵用の左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄが形成され、左切れストッパ３４ｃ又は右切れストッパ３４ｄと突起体６１とが当接することによって、操舵用油圧シリンダ５５にて回動するギヤボックス３３の回動量が制限されるように構成したものであるから、ナックルアーム３４を利用して左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄを簡単に形成できる。また、操舵用油圧シリンダ５５の操舵用の油圧力がナックルアーム３４及びギヤケース３２に直接付加されるから、ギヤボックス３３にナックルアーム３４を締結するためのボルト４９に付加される操舵用油圧シリンダ５５の操舵用の油圧力を低減でき、ギヤボックス３３にナックルアーム３４を簡単に締結できる。また、規制凹部３４ｂは、ギヤケース３２に対峙する内面側と、下面側とにだけ開放された袋孔状に形成できるから、ナックルアーム３４の上面側又は外面から、左切れストッパ３４ｃ又は右切れストッパ３４ｄと突起体６１との間に石等の異物が入って挟まれるのを防止できる。

上記の記載及び図４、図６から明らかなように、ギヤケース３２に突起体６１が鋳造加工にて一体的に形成され、ナックルアーム３４に左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄが鋳造加工にて一体的に形成されたものであるから、左切れストッパ３４ｃ及び右切れストッパ３４ｄの製造コストを簡単に低減できる。また、ギヤケース３２にギヤボックス３３及びナックルアーム３４を簡単に組付けることができる。

上記の記載及び図６から明らかなように、右切れストッパ３４ｄには、突起体６１に当接させる調節ストッパボルト６２を配置したものであるから、突起体６１に対するストッパボルト６２の当接位置を調節することによって、操縦ハンドル１６にて操舵用油圧シリンダ５５を作動した場合の前車輪３の切角を簡単に変更できる。

トラクタの側面図である。 同平面図である。 前車輪の取付け部の平面図である。 図３のI−I線視断面図である。 図４のII−II線視図である。 、図５の一部切り欠き説明図である。

符号の説明

２ 走行機体
３ 前車輪
５ エンジン
７ フロントアクスルケース
１６ 操縦ハンドル
３２ ギヤケース
３３ ギヤボックス
３４ ナックルアーム
３４ｂ 規制凹部（ガイド凹溝）
３４ｃ 左切れストッパ
３４ｄ 右切れストッパ
３８ キングピン（縦軸）
５５ 操舵用油圧シリンダ
６１ 突起体
６２ ストッパボルト

Claims (3)

1. エンジンを搭載した走行機体と、前記走行機体に配置するフロントアクスルケースと、前記フロントアクスルケースに固設した左右のギヤケースと、前記左右のギヤケースに縦軸回りに回動可能に支持した左右のギヤボックスと、前記ギヤボックスに取付ける左右の前車輪と、前記左右の前車輪を左右に方向転換させる操縦ハンドルと、前記操縦ハンドルにて作動する操舵用油圧シリンダと、前記ギヤボックスに締結したナックルアームとを備え、前記ギヤボックスに前記ナックルアームを介して前記操舵用油圧シリンダを連結するように構成してなる農作業機の操向装置において、
   前記ギヤケースの外面には突起体が配置され、前記ナックルアームには前記突起体が移動可能なガイド凹溝が形成され、前記ガイド凹溝の内面には前記操縦ハンドルの操舵用の左切れストッパ及び右切れストッパが形成され、
   前記左切れストッパ又は前記右切れストッパと前記突起体とが当接することによって、前記操舵用油圧シリンダにて回動する前記ギヤボックスの回動量が制限されるように構成したことを特徴とする農作業機の操向装置。
2. 前記ギヤケースに前記突起体が鋳造加工にて一体的に形成され、前記ナックルアームに前記左切れストッパ及び右切れストッパが鋳造加工にて一体的に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の農作業機の操向装置。
3. 前記右切れストッパには、前記突起体に当接させる調節ストッパボルトを配置したことを特徴とする請求項１に記載の農作業機の操向装置。

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