JP2012056446A

JP2012056446A - 作業車両

Info

Publication number: JP2012056446A
Application number: JP2010201617A
Authority: JP
Inventors: Takashi Goto; 崇士後藤
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-03-22
Also published as: US20120061158A1

Abstract

【課題】走行安定性の向上、製造コストの低減、変速性能の向上、ミッドマウント対地作業機２５の揚げスペース確保等を簡単に達成できるようにした作業車両を提供しようとするものである。
【解決手段】前輪６及び後輪７にて走行自在に支持された走行機体２に、対地作業機２５，３１を装設する作業車両において、原動機５を搭載した走行機体２の前部に変速機８を配置し、原動機５の動力が変速機８を介して前輪６に伝達されるように構成したものである
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばフロントローダなどの土工作業機又はロータリ耕耘作業機などの農作業機を着脱可能に装設して、土工作業又は農作業などの対地作業を行うトラクタ等の作業車両に関するものである。

従来、前輪及び後輪にて走行自在に支持した走行機体に、フロントローダ機などを装設するトラクタがある（特許文献１参照）。

特開２００７−１１２２３３号公報特開２００４−３３０９８２号公報

前記従来技術では、走行機体の前部にエンジンを設け、走行機体の後部にミッションケースを設け、エンジンからミッションケースを介して後輪に駆動力を伝達していた。走行機体の前部にフロントローダを装設した場合、走行機体の前方側が後方側よりも重くなる。そのため、ローダ作業において、バケット荷重によって走行機体が前傾姿勢になり、後輪の接地圧力が不足する等の走行性能上の問題がある。したがって、走行機体の後部にバランス用ウエイト（ロータリ耕耘作業機など）を搭載して、走行機体の前後バランスを是正する必要がある等の問題がある。また、前輪と後輪の間に芝刈り機を搭載した場合、エンジンからミッションケースに駆動力を伝達する伝動機構が芝刈り機の上方に配置されるから、伝動機構によって芝刈り機の持上げ高さが制限される等の問題がある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施した作業車両を提供しようとするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明の作業車両は、前輪及び後輪にて走行自在に支持された走行機体に、対地作業機を装設する作業車両において、原動機を搭載した前記走行機体の前部に変速機を配置し、前記原動機の動力が前記変速機を介して前記前輪に伝達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に記載の作業車両において、前記原動機としてのエンジンを、前記走行機体の前部に搭載したものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記変速機としての走行用油圧ポンプ及び油圧モータを備え、前記走行機体に前記走行用油圧ポンプを配置し、前記前輪が支持されたフロントアクスルケースに前記走行用油圧モータを配置し、操縦ハンドルにて操舵する前記前輪が前記走行用油圧モータによって駆動されるように構成したものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記走行用油圧ポンプを主変速制御する主変速操作具と、前記走行用油圧モータを副変速制御する副変速操作具とを設けたものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両において、前記原動機としての電動モータを、前記走行機体の前部に搭載したものである。

請求項１に記載の発明によれば、前輪及び後輪にて走行自在に支持された走行機体に、対地作業機を装設する作業車両において、原動機を搭載した前記走行機体の前部に変速機を配置し、前記原動機の動力が前記変速機を介して前記前輪に伝達されるように構成したものであるから、前記走行機体の前部重量によって前記前輪の接地圧力を維持して、前記前輪の移動推進力を簡単に確保できる。走行安定性の向上、製造コストの低減、変速性能の向上、ミッドマウント対地作業機の揚げスペース確保等を簡単に達成できる。

請求項２に記載の発明によれば、前記原動機としてのエンジンを、前記走行機体の前部に搭載したものであるから、前記走行機体の後部に走行用油圧ポンプを搭載して、機体の前後バランスを維持したり、前記エンジンに前記走行用油圧ポンプを直結して、駆動部のコンパクト化やコスト低下を図れる。

請求項３に記載の発明によれば、前記変速機としての走行用油圧ポンプ及び油圧モータを備え、前記走行機体に前記走行用油圧ポンプを配置し、前記前輪が支持されたフロントアクスルケースに前記走行用油圧モータを配置し、操縦ハンドルにて操舵する前記前輪が前記走行用油圧モータによって駆動されるように構成したものであるから、前記フロントアクスルケースを利用して前記走行用油圧モータをコンパクトに設置できる。

請求項４に記載の発明によれば、前記走行用油圧ポンプを主変速制御する主変速操作具と、前記走行用油圧モータを副変速制御する副変速操作具とを設けたものであるから、製造コストの低減、変速性能の向上等を簡単に達成できる。各種対地作業に適した移動速度を容易に得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、前記原動機としての電動モータを、前記走行機体の前部に搭載したものであるから、前記電動モータに前記走行用油圧ポンプを直結して、駆動部のコンパクト化やコスト低下を図ることができる。排気ガス対策などが不要になり、かつ軽量化などを容易に達成できる。

本発明の第１実施形態を示すトラクタの外観側面図である。同平面図である。同側面説明図である。同前車輪部の平面説明図である。同駆動系統図である。本発明の第２実施形態を示すトラクタの外観側面図である。同平面図である。同側面説明図である。同前車輪部の平面説明図である。同駆動系統図である。本発明の第３実施形態を示すトラクタの駆動系統図である。図３の変形構造を示す側面説明図である。

以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態を図面に基づいて詳述する。図１はトラクタ１の外観側面図、図２は同平面図、図３は同正面図である。トラクタ１の進行方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく進行方向に向かって右側を単に右側と称する。トラクタ１の車体フレーム２の前部に、フロントアクスルケース３を介して、一対の左右前輪６が支持されている。トラクタ１の車体フレーム２の後部に、リヤアクスルケース４を介して、一対の左右後輪７が支持されている。

車体フレーム２の前部には、原動機としてのエンジン５が搭載されている。エンジン５にミッションケース８が付設されている。エンジン５からミッションケース８を介して前輪６に駆動力を伝達することにより、トラクタ１は前後進走行するように構成されている。エンジン５はボンネット９にて覆われている。

ボンネット９の上面後部には、操縦ハンドル１１を有する操縦コラム部１０が配置されている。この場合、操縦ハンドル１１を回動操作すると、その操作量（回動量）に応じて左右前輪６が操舵されるように構成されている。車体フレーム２後部の上面に操縦座席１４が設けられている。操縦座席１４の左側方に主変速レバー１２を配置する。操縦座席１４の左側方に副変速レバー１３を配置する。なお、操縦座席１４の後方には、トラクタ１の転倒時にオペレータを保護するためのロプスフレーム１５が設けられている。

車体フレーム２の前部でフロントアクスルケース３上部には、エンジン５からの動力を変速して前輪６や後輪７等に伝達するためのミッションケース８が配置されている。ミッションケース８には、フロントアクスルケース３が左右外向きに突出するように装着されている。エンジン５と、フロントアクスルケース３と、ミッションケース８は、一体的に固着されている。リヤアクスルケース４の左右端側に左右の後輪７が回転可能に取付けられている。車体フレーム２にローリング軸１６を介してリヤアクスルケース４の左右幅中央部を連結させ、ローリング軸１６回りにリヤアクスルケース４が回転して、左右の後輪７が互いに相反する方向に上下動するように構成している。なお、左右の後輪７間の上方に操縦座席１４が位置する。

図１、図３に示す如く、車体フレーム２の下部であって前輪６と後輪７との間には、芝刈り機２５がリンク杆２６を介して垂直方向に昇降動可能に装着されている。芝刈り機２５は、下向き開口椀状のモアケース２８内に、水平回転可能な一対のロータリ刈刃３０を備えている（図５参照）。車体フレーム２の後部に集草ボックス２７を設けている。モアケース２８の上面側から後ろ向きに刈草排出用の排出ダクト２９を延長させ、集草ボックス２７に排出ダクト２９を連通させている。ロータリ刈刃３０にて刈り取られた刈草は、ロータリ刈刃３０の回転にて生ずる搬送風によって、排出ダクト２９から集草ボックス２７に排出される。

車体フレーム２の前部にはフロントローダ３１を備えている。フロントローダ３１は、ボンネット９を挟んで左右両側に配置されたローダポスト３２と、各ローダポスト３２の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム３３と、左右リフトアーム３３の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット３４とを有している。

各ローダポスト３２とこれに対応したリフトアーム３３との間には、リフトアーム３３を上下揺動させるためのリフトシリンダ３６がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム３３の長手中途部間をつなぐ横フレーム３７とバケット３４との間には、バケット３４を上下揺動させるためのバケットシリンダ３８が設けられている。この場合、操縦座席１４のオペレータがローダレバー（図示省略）を操作することによって、リフトシリンダ３６やバケットシリンダ３８が伸縮作動し、リフトアーム３３やバケット３４を上下揺動させる。

さらに、図４に示す如く、左右の前輪６を方向転換させる操舵用油圧シリンダ４１を備える。操縦ハンドル１１の左右方向の回転操作量に比例して操舵用油圧シリンダ４１が伸縮作動し、タイロッド４２及びナックルアーム４３を介してキングピン４４回りに左右の前輪６を方向転換させ、トラクタ１の進路を変更するように構成している。なお、フロントアクスルケース３に操舵用油圧シリンダ４１が支持されている。また、フロントアクスルケース３と、エンジン５と、ミッションケース８は、車体フレーム２に固定支持されている。

また、図５に示す如く、エンジン５の前側方に突出させた出力軸５１（クランク軸）に油圧無段変速機５２の変速用油圧ポンプ５３が連結されている。油圧無段変速機５２の変速用油圧モータ５４が変速用油圧ポンプ５３に閉ループ油圧回路を介して接続されている。変速用油圧ポンプ５３の斜板５５に主変速レバー１２が連結されている。変速用油圧モータ５４の変速出力軸５６にミッションケース８内のギヤ式副変速機構５７が連結されている。フロントアクスルケース３内の差動ギヤ機構５８に、ギヤ式副変速機構５７を介して変速出力軸５６が連結されている。

即ち、油圧無段変速機５２と、ギヤ式副変速機構５７と、差動ギヤ機構５８を介して、エンジン５の出力軸５１から駆動力が左右の前輪６に伝達され、トラクタ１が前進又は後進移動する。主変速レバー１２の操作によって変速出力軸５６の回転数が無段階に変更され、副変速レバー１３の操作によってギヤ式副変速機構５７の回転数が多段階に変更される。

さらに、図５に示す如く、エンジン５の後側方に突出させた出力軸５１（クランク軸）に、プーリ６１，６２及びベルト６３を介して、ＰＴＯ軸６４が連結されている。ＰＴＯ軸６４上に設けたＰＴＯクラッチ６５の入り操作によって、エンジン５の駆動力がＰＴＯ軸６４に伝達されるように構成している。ＰＴＯ軸６４にモア駆動軸６６を介して芝刈り機２５のロータリ刈刃３０が連結されている。即ち、エンジン５の回転動力によってロータリ刈刃３０が一定回転作動し、芝草などを刈取って集草ボックス２７に収集する。

図１〜図５に示す如く、前輪６及び後輪７にて走行自在に支持された走行機体としての車体フレーム２に、対地作業機としての芝刈り機２５又はフロントローダ３１を装設する作業車両において、原動機としてのエンジン５を搭載した走行機体２の前部に変速機としてのミッションケース８を配置し、エンジン５の動力がミッションケース８を介して前輪６に伝達されるように構成したものであるから、車体フレーム２の前部重量によって前輪６の接地圧力を維持して、前輪６の移動推進力を簡単に確保できる。走行安定性の向上、製造コストの低減、変速性能の向上、芝刈り機（ミッドマウント対地作業機）２５の揚げスペース確保等を簡単に達成できる。

さらに、図１２は、図３の変形構造を示す側面説明図であり、図３に示すローリング軸１６に代えて、左右の懸架板ばね体１８を備える。車体フレーム２に連結軸１９を介して左右の懸架板ばね体１８の一端側を連結する。車体フレーム２に連結リンク２０を介して左右の懸架板ばね体１８の他端側を連結する。左右の懸架板ばね体１８の中間部にリヤアクスルケース４の左右両端部を締結する。左右の懸架板ばね体１８の変形によって左右の後輪７が昇降動する。

一方、リヤアクスルケース４の上面に昇降ガイド体２１を立設させる。車体フレーム２に昇降ガイド体２１を係脱させるロックピン体２２を設ける。ロックレバー２３の操作によって、車体フレーム２に昇降ガイド体２１を係止した場合、車体フレーム２にリヤアクスルケース４が一体的に固定され、フロントローダ３１作業などにおいて、トラクタ１の姿勢を安定させた状態で、大荷重の対地作業が可能になる。ロックレバー２３の操作によって、車体フレーム２に対して昇降ガイド体２１を離脱させた場合、車体フレーム２に対してリヤアクスルケース４が自由に昇降動し、芝刈り機２５作業などにおいて、凹凸の激しい路面の走行が可能になる。

次に、図６〜図１０を参照して、本発明の第２実施形態のトラクタ１を説明する。図６はトラクタ１の外観側面図、図７は同平面図、図８は同正面図である。第１実施形態と同様に、トラクタ１の車体フレーム２の前部に、フロントアクスルケース３を介して、一対の左右前輪６が支持されている。トラクタ１の車体フレーム２の後部に、リヤアクスルケース４を介して、一対の左右後輪７が支持されている。車体フレーム２の前部には、原動機としてのエンジン５が搭載されている。エンジン５はボンネット９にて覆われている。

また、第１実施形態と同様に、ボンネット９の上面後部には、操縦ハンドル１１を有する操縦コラム部１０が配置されている。車体フレーム２後部の上面に操縦座席１４が設けられている。操縦座席１４の左側方に主変速レバー１２を配置する。操縦座席１４の左側方に副変速レバー１３を配置する。車体フレーム２の下部であって前輪６と後輪７との間には、芝刈り機２５がリンク杆２６を介して垂直方向に昇降動可能に装着されている。車体フレーム２の前部にはフロントローダ３１を備えている。

さらに、図６〜図１０に示す如く、第１実施形態に示したミッションケース８を省き、主変速用油圧ポンプ７１と、副変速用油圧モータ７２を備える。排出ダクト２９が支持された車体フレーム２後部に主変速用油圧ポンプ７１を搭載する。エンジン５に自在継ぎ手軸７３を介して主変速用油圧ポンプ７１を連結する。エンジン５によって主変速用油圧ポンプ７１が駆動される。主変速用油圧ポンプ７１の斜板７４に主変速レバー１２が連結されている。副変速用油圧モータ７２の斜板７５に副変速レバー１３が連結されている。

また、第１実施形態に示したギヤ式副変速機構５７を省く。副変速用油圧モータ７２の変速出力軸５６に、フロントアクスルケース３内の差動ギヤ機構５８を介して左右前輪６が連結されている。即ち、主変速用油圧ポンプ７１と、副変速用油圧モータ７２と、差動ギヤ機構５８を介して、エンジン５の出力軸５１から駆動力が左右の前輪６に伝達され、トラクタ１が前進又は後進移動する。主変速レバー１２の操作によって主変速用油圧ポンプ７１の回転数が無段階に変更され、副変速レバー１３の操作によって副変速用油圧モータ７２の回転数が多段階に変更される。

図８、図９に示す如く、車体フレーム２にローリング軸１６を介してフロントアクスルケース３の左右幅中央部を連結させ、ローリング軸１６回りにフロントアクスルケース３が回転して、左右の前輪６が互いに相反する方向に上下動するように構成している。また、フロントアクスルケース３の左右幅中央部にギヤケース７６を介して副変速用油圧モータ７２を固着している。

図８、図１０に示す如く、主変速用油圧ポンプ７１の入力軸７７に、プーリ６１，６２及びベルト６３を介して、ＰＴＯ軸６４が連結されている。ＰＴＯ軸６４上に設けたＰＴＯクラッチ６５の入り操作によって、エンジン５の駆動力がＰＴＯ軸６４に伝達されるように構成している。ＰＴＯ軸６４にモア駆動軸６６を介して芝刈り機２５のロータリ刈刃３０が連結されている。なお、入力軸７７上にチャージポンプ７８を設け、フロントローダ３１を作動させるためのローダバルブユニット７９にチャージポンプ７８から高圧油を供給するように構成している。

図１、図６に示す如く、前記原動機としてのエンジン５を、車体フレーム２の前部に搭載したものであるから、図１のように、エンジン５にミッションケース８を直結して、駆動部のコンパクト化やコスト低下を図れる。また、図６のように、車体フレーム２の後部に走行用油圧ポンプとしての主変速用油圧ポンプ７１を搭載して、機体の前後バランスを維持できる。

図８〜図１０に示す如く、前記変速機としての主変速用油圧ポンプ７１及び副変速用油圧モータ７２を備え、車体フレーム２に主変速用油圧ポンプ７１を配置し、前輪６が支持されたフロントアクスルケース３に副変速用油圧モータ７２を配置し、操縦ハンドル１１にて操舵する前輪６が副変速用油圧モータ７２によって駆動されるように構成したものであるから、フロントアクスルケース３を利用して副変速用油圧モータ７２をコンパクトに設置できる。

次に、図１１を参照して、本発明の第３実施形態のトラクタ１を説明する。第２実施形態のエンジン５に代えて、原動機としての電動モータ８１を備える。電動モータ８１の出力軸８２に、自在継ぎ手軸７３を介して主変速用油圧ポンプ７１を連結する。第２実施形態と同様に、電動モータ８１の回転駆動力によって、前輪６と、芝刈り機２５又はフロントローダ３１を作動させるように構成している。

図１０、図１１に示す如く、主変速用油圧ポンプ７１を主変速制御する主変速操作具としての主変速レバー１２と、副変速用油圧モータ７２を副変速制御する副変速操作具としての副変速レバー１３とを設けたものであるから、製造コストの低減、変速性能の向上等を簡単に達成できる。各種対地作業に適した移動速度を容易に得ることができる。

図１１に示す如く、前記原動機としての電動モータ８１を、車体フレーム２の前部に搭載したものであるから、前記電動モータ８１に主変速用油圧ポンプ７１を直結して、駆動部のコンパクト化やコスト低下を図ることができる。排気ガス対策などが不要になり、かつ軽量化などを容易に達成できる。電動モータ８１を駆動源として、前輪６又は、芝刈り機２５又はフロントローダ３１を、低騒音又は低公害にて駆動できる。畜舎におけるフロントローダ作業などに活用できる。

２車体フレーム（走行機体）
３フロントアクスルケース
５エンジン（原動機）
６前輪
７後輪
８ミッションケース（変速機）
１２主変速レバー（主変速操作具）
１３副変速レバー（副変速操作具）
２５芝刈り機（ミッドマウント対地作業機）
３１フロントローダ（対地作業機）
７１主変速用油圧ポンプ（走行用油圧ポンプ）
７２副変速用油圧モータ（走行用油圧モータ）
８１電動モータ（原動機）

Claims

前輪及び後輪にて走行自在に支持された走行機体に、対地作業機を装設する作業車両において、
原動機を搭載した前記走行機体の前部に変速機を配置し、前記原動機の動力が前記変速機を介して前記前輪に伝達されるように構成したことを特徴とする作業車両。
前記原動機としてのエンジンを、前記走行機体の前部に搭載したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
前記変速機としての走行用油圧ポンプ及び油圧モータを備え、前記走行機体に前記走行用油圧ポンプを配置し、前記前輪が支持されたフロントアクスルケースに前記走行用油圧モータを配置し、操縦ハンドルにて操舵する前記前輪が前記走行用油圧モータによって駆動されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
前記走行用油圧ポンプを主変速制御する主変速操作具と、前記走行用油圧モータを副変速制御する副変速操作具とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
前記原動機としての電動モータを、前記走行機体の前部に搭載したことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。