JP2019004846A - 作業機及び作業機における作業装置の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この作業機は、作業機(トラクタ)の前輪の前方に設けた2つの作業装置(分草装置)と、車体の前下部に支持された昇降アームと、昇降アームと作業装置とを連結するワイヤと、を備えている。そして、昇降アームを上方又は下方に回動させることにより、ワイヤを動かして作業装置を昇降するように構成されている。
本発明は、上記問題点に鑑みて、作業装置を動作させるための油圧アクチュエータが車体に装着物を装着する際の妨げになる等の不都合を生じさせない作業機及び作業機における作業装置の駆動装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る作業機は、車体と、前記車体に設けられた車輪と、前記車体と車輪の間に設けられた油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの駆動によって動作する作業装置と、を備えている。
好ましくは、前記車体と車輪の間に設けられた車輪支持体と、前記車輪支持体に取り付けられたブラケットと、を備え、前記油圧アクチュエータは、前記ブラケットに取り付けられている。
好ましくは、前記油圧シリンダは、車体幅方向の一方に設けられた第1油圧シリンダと、車体幅方向の他方に設けられた第2油圧シリンダと、を含み、前記第1油圧シリンダの動作と前記第2油圧シリンダの動作を連動させる連動機構を備えている。
本発明の一態様に係る作業機における作業装置の駆動装置は、作業機の車体と車輪の間に取り付け可能なブラケットと、前記ブラケットに取り付けられて前記作業機に装着される作業装置を動作させる油圧アクチュエータと、を備えている。
図1は、作業機1の一実施形態を示す側面図である。
本実施形態の場合、作業機1はトラクタである。そのため、以下、作業機1がトラクタ1であるとして説明する。但し、作業機1はトラクタに限定されず、他の農業機械(農業車両)や建設機械(建設車両)等であってもよい。
車体2は、車体フレーム5、ボンネット6、運転席7、ステアリングハンドル8等を有している。車体フレーム5は、車体2の前後方向に延びており、エンジン9等を支持している。ボンネット6は、車体2の前部に設けられ、エンジン9等を収容するエンジンルームを構成している。運転席7は、ボンネット6の後方に設けられている。ステアリングハンドル8は、運転席7の前方に設けられている。
を介して前輪3Fに伝達される。図2〜図5に示すように、フロントアクスル機構10は、車軸ケース(デフケース)11、ギヤケース12、前輪ケース13、ホイールハブ14、車軸15を有している。
図2に示すように、車軸ケース11は、車体2の下部に取り付けられており、車体幅方向に延びている。車輪ケース11の車体幅方向の中央部は、車体2の下部に揺動可能に連結されている。車軸ケース11内には、ディファレンシャルギヤ及びアクスル軸が収容されている。ギヤケース12は、車軸ケース11の幅方向外方側の端部に固定されている。ギヤケース12内にはベベルギヤが収容されている。前輪ケース13は、ギヤケース12に対して縦軸回りに回動可能に連結されている。前輪ケース13内には前輪ギヤが収容されている。ホイールハブ14は、前輪ケース13の幅方向外方側の端部に車軸(ハブ軸)15を介して回転可能に支持されている。ホイールハブ14の幅方向外方側には前輪3Fが固定されている。
車軸ケース11には、ステアリングハンドル8の回動操作量に応じて伸縮するステアリングシリンダ(図示略)の一端部が取り付けられている。ステアリングシリンダの他端部は、タイロッド及びナックルアーム(いずれも図示略)を介して前輪ケース13に連結されている。ステアリングハンドル8を回動操作すると、ステアリングシリンダが伸縮し、当該伸縮動作に伴って前輪ケース13が縦軸回りに回動する。前輪ケース13が縦軸回りに回動することによって、前輪3Fが左方又は右方に回動する。これにより、ステアリングハンドル8の回動操作量に応じて、前輪3Fの切れ角を変化させることができる。
図3〜図5に示すように、車輪支持体16には、後述する葉分け装置等の作業装置4を駆動する油圧アクチュエータ17が取り付けられている。例えば、油圧アクチュエータ17は、作業装置4を昇降する。本実施形態の場合、油圧アクチュエータ17は油圧シリンダであるため、以下、油圧アクチュエータ17が油圧シリンダ17であるとして説明する。但し、油圧アクチュエータは、油圧モータ等であってもよい。
図5に示すように、ブラケット18は、第1ブラケット18Lと第2ブラケット18Rとを含む。第1ブラケット18Lは、車体幅方向の一方側(左側)に配置されている。第2ブラケット18Rは、車体幅方向の他方側(右側)に配置されている。詳しくは、第1ブラケット18Lは、車体2と左前輪3FLの間に配置されている。第2ブラケット18Rは、車体2と右前輪3FRの間に配置されている。
下部材19は、縦板部191と横板部192とを有している。縦板部191と横板部192は、1枚の板材をL字状に折り曲げることにより一体に形成されている。以下、説明の便宜上、縦板部191と横板部192の境界線(折り曲げ線)L1(図6参照)に平行な方向を「基準方向」という。
上部材20は、第1板部201、第2板部202、第3板部203を有している。第1板部201は、横板部192の上面に重ねられてボルトB3とナットN1により接続されている。第2板部202は、第1板部201の内縁(幅方向内方側の縁)から上方に延設されている。第3板部203は、第2板部202の上縁から幅方向内方に延設されている。第2板部202及び第3板部203は、第1板部201及び下部材19よりも基準方向の一方(図8の矢印A方向)に長く形成されている。第2板部202の基準方向の一方側の端部には、油圧シリンダ17の一端側(基端側)を枢支する第1枢支軸204が設けられている。
図6〜図9に示すように、ブラケット18には揺動体22が取り付けられている。揺動体22は、後述する油圧シリンダ17の駆動に伴って揺動する。
ブラケット18Rに取り付けられている。そのため、第1揺動体22Lは車体2と左前輪3FLの間に位置し、第2揺動体21Rは車体2と右前輪3FRの間に位置する。
以下、揺動体22の構成について説明するが、第1揺動体22Lと第2揺動体22Rは同じ構成であるため、区別する必要がある場合を除いて、第1揺動体22Lと第2揺動体22Rとをまとめて「揺動体22」と表記して説明する。
図6に示すように、外部材221は、下部位221aと、上部位221bと、下部位221aと上部位221bの間に形成された屈曲部221cを有している。内部材222は、外部材221と同形状であって、下部位222aと、上部位222bと、下部位222aと上部位222bの間に形成された屈曲部222cを有している。つまり、外部材221及び内部材222は、いずれも山形状(ヘの字状)に屈曲した部材である。屈曲部221c,222cの間には、車体幅方向に延びる第2軸25が設けられている。
揺動体22の上部位221b,222bの上端部(屈曲部221c,221bから離れた側の端部)付近には、後述する索体23の一端部を接続可能な第1索体接続部26が設けられている。第1索体接続部26は第2貫通孔26aを有している。第1索体接続部26の第2貫通孔26aには、索体23の一端部を係止可能な係止具28が取り付けられている。係止具28は、一部分が手動操作によって開閉可能な環状体であり、例えば、シャックル、開閉式フック、カラビナ等が使用される。但し、第2貫通孔26aに索体23の一端部を直接(係止具28を介さずに)接続してもよい。第2貫通孔26aから第2軸25までの距離は、第1軸24から第2軸25までの距離に比べて長く形成されている。
図2に示すように、索体23は、第1索体23Lと第2索体23Rを含む。第1索体23Lは、第1揺動体22Lの第1索体接続部26に接続されている。第2索体23Rは。第2揺動体22Rの第1索体接続部26に接続されている。第1索体23Lと第2索体23Rは同じ構成であるため、区別する必要がある場合を除いて、第1索体23Lと第2索体23Rとをまとめて「索体23」と表記して説明する。また、説明の便宜上、揺動体22と索体23とを併せて「可動体21」と称する場合がある。
1油圧シリンダ17Lは、車体2と左前輪3FLとの間に設けられている。第2油圧シリンダ17Rは、車体2と右前輪3FRとの間に設けられている。
次に、ブラケット18に対する油圧シリンダ17の取付構造について説明する。第1ブラケット18Lに対する第1油圧シリンダ17Lの取付構造と、第2ブラケット18Rに対する第2油圧シリンダ17Rの取付構造は、油圧シリンダ17の上下の向き(ポートの向き)が異なるのみで、実質的に同じである。従って、以下、第1ブラケット18Lに対する第1油圧シリンダ17Lの取付構造を示す図11〜図13に基づいて、ブラケット18に対する油圧シリンダ17の取付構造を説明する。
図4に示すように、ブラケット18は、前輪ケース13に取り付けることができる。具体的には、ブラケット18の第1貫通孔191c(図11参照)と前輪ケース13のフランジ貫通孔を重ねてボルトB2を挿通し、ボルトB2にナットを締結することにより、前輪ケース13に取り付けることができる。このとき、ブラケット18の円弧状の第1下縁部191aを前輪ケース13の外周面に沿わせて配置することにより、前輪ケース13に対するブラケット18の位置決めを容易に且つ正確に行うことができる。
また、ブラケット18を前輪ケース13に取り付ける際に使用するフランジ貫通孔(第1貫通孔191cと重ねてボルトB2を挿通するフランジ貫通孔)を変更することにより、前輪ケース13に対するブラケット18の取付位置を変更することができる。具体的には、ブラケット18の取付位置をフランジ部13aの周方向にずらすことができる。ブラケット18の取付位置をフランジ部13aの周方向にずらすことにより、油圧シリンダ17の傾斜角度(水平方向に対する傾斜角度)の調整を行うことができる。
ト18を前輪ケース13に取り付けた状態において、車軸15よりも前方に位置する。そのため、第1油圧シリンダ17Lを水平向きに設けると、ブラケット18から前方に延びる索体23と干渉する虞があるが、傾斜して設けることによって干渉を回避することができる。第2油圧シリンダ17Rは、車軸15よりも後方に位置するために索体23と干渉する虞がない。従って、第1油圧シリンダ17Lと第2油圧シリンダ17Rの両方について、索体23との干渉が回避できる。
図17に示すように、連動機構30は、制御バルブ31、操作具32、油送管33、油圧ポンプ34、タンク35を有している。本実施形態の場合、操作具32は、揺動により操作可能な操作レバー32である。油圧ポンプ34、タンク35は、ボンネット6内のエンジンルームに収容されている。
図17に示すように、油送管33は、第1油圧ホース331、第2油圧ホース332、第3油圧ホース333、第4油圧ホース334、第5油圧ホース335を含んでいる。第1油圧ホース331は、一端部が油圧ポンプ34と接続され、他端部が制御バルブ31の第1ポート311と接続されている。第2油圧ホース332は、一端部が制御バルブ31の第2ポート312と接続され、他端部が第1油圧シリンダ17Lの基端側に設けられた第1基端側ポート17Laと接続されている。第3油圧ホース333は、一端部が第1油圧シリンダ17Lの先端側に設けられた第1先端側ポート17Lbと接続され、他端部が第2油圧シリンダ17Rの先端側に設けられた第2先端側ポート17Rbと接続されている。第4油圧ホース334は、一端部が第2油圧シリンダ17Rの基端側に設けられた第2基端側ポート17Raと接続され、他端部が制御バルブ31の第3ポート313と接続されている。第5油圧ホース335は、一端部が制御バルブ31の第4ポート314と接続され、他端部がタンク35と接続されている。
制御バルブ31を第1状態に切り換えると、油圧ポンプ34の駆動に伴って、タンク35に貯蔵された作動油は、第1油圧ホース331を通って制御バルブ31の第1ポート311に入り、第2ポート312から第2油圧ホース332を通って第1基端側ポート17Laから第1油圧シリンダ17内に取り入れられる。これにより、第1油圧シリンダ17Lのロッド171Lの基端部に設けられたピストン172Lが基端側から先端側へと移動し、ロッド171Lが伸長する。ピストン172Lの移動に伴って、作動油は第1油圧シリンダ17の第1先端側ポート17Lbから出て、第3油圧ホース333を通って第2先端側ポート17Rbから第2油圧シリンダ17内に取り入れられる。これにより、第2油圧シリンダ17のロッド171Rの基端部に設けられたピストン172Rが先端側から基端側へと移動し、ロッド171Rが短縮する。ピストン172Rの移動に伴って、作動油は第2油圧シリンダ17の第2基端側ポート17Raから出て、第4油圧ホース334を通って制御バルブ31の第3ポート313に入る。第3ポート313から制御バルブ31に入った作動油は、第4ポート314から出てタンク35に戻される。
以下、作業装置4について説明する。
図1、図2、図10に示すように、作業装置4は、前輪3Fの前方に装着されている。本実施形態の場合、作業装置4は、走行時に前輪3Fの前方にある茎葉を前輪3Fの車軸方向の一方及び他方に分ける葉分け装置である。本発明において、作業装置4は葉分け装置に限定されないが、以下の説明では作業装置4が葉分け装置4であるとして説明する。葉分け装置4は、例えば、畝間に横たわった玉ねぎ等の農作物の茎葉を、畝間で転動する前輪3Fに踏まれないように、畝間の左方と右方に分ける用途等に使用される。
図1、図2、図10に示すように、葉分け装置4は、支持アーム41と葉分け具42とを有している。
第1部位411の基端(後端)には、支持部材43が設けられている。図5、図10に示すように、支持部材43は、ディスク部43aと軸部43bとを有している。ディスク部43aは、ボルトB5によって前輪3Fのホイール38の外面に着脱可能に取り付けられている。軸部43bは、ディスク部43aから幅方向外方に向けて突出している。軸部43bの軸心は、車軸15の軸心と同一軸線上に配置される。
図2、図5に示すように、第2部位412は、第1部位411の前端から屈曲して幅方向内方に延びている。図2、図10に示すように、第2部位412は、索体23の他端部を接続可能な第2索体接続部27を有している。第2索体接続部27は、第2部位412の幅方向内方側の端部に設けられている。図10に示すように、第2索体接続部27は第3貫通孔27aを有しており、当該第3貫通孔27aに索体23の他端部が接続される。第3貫通孔27aには、必要に応じて、第1索体接続部26に取り付けられるものと同様の係止具28を取り付けることができる。
図2、図10に示すように、葉分け具42は、基板421と、支持杆422と、葉分け体423と、葉分けガイド424と、葉分けローラ425と、を有している。
接続板44と基板421とを接続する際に、機体幅方向に並んだ複数の取付穴44aを選択的に使用することができる。つまり、複数の取付穴44aのうちの選択した一部を、ボルトB6を挿通するための穴として使用することができる。複数の取付穴44aのうち、幅方向内方側に位置する穴を使用すると、葉分け具42を幅方向内方寄りの位置に設けることができる。幅方向外方側に位置する穴を使用すると、葉分け具42を幅方向外方寄りの位置に設けることができる。つまり、葉分け具42の位置を車体幅方向において調整することができる。これにより、畝幅に合わせて葉分け具42の位置(右の葉分け具と左の葉分け具との間隔)を調整することができる。
方に向かうにつれて車体幅方向及び上下方向に拡がるように配置されている。
葉分け装置4(支持アーム41、葉分け具42)は、油圧シリンダ17の駆動に伴って昇降する。以下、図15、図16に基づいて、油圧シリンダ17の駆動に伴う葉分け装置4の昇降動作について説明する。図15は、第1油圧シリンダ17L、第1揺動体22L、第1索体23Lの動作を示している。図16は、第2油圧シリンダ17R、第2揺動体22R、第2索体23Rの動作を示している。
第1油圧シリンダ17Lのロッド171Lが短縮した状態では、支持アーム41は下降している。この状態では、支持アーム41に取り付けられた葉分け具42は地面Gに当接(又は近接)している(図1、図10参照)。つまり、第1油圧シリンダ17Lのロッド171Lが短縮した状態では、第1葉分け装置4L(支持アーム41、葉分け具42)は下降しており、葉分け作業が可能な状態となっている。
第2油圧シリンダ17Rのロッド171Rが伸長した状態では、支持アーム41は下降している。この状態では、支持アーム41に取り付けられた葉分け具42は地面Gに当接(又は近接)している。つまり、第2油圧シリンダ17Rのロッド171Rが伸長した状態では、葉分け装置4(支持アーム41、葉分け具42)は下降しており、葉分け作業が可能な状態となっている。
上述したように、油圧シリンダ17(第1油圧シリンダ17L,第2油圧シリンダ17R)を駆動することにより、葉分け装置4(第1葉分け装置4L,第2葉分け装置4R)
を昇降させることができる。また、連動機構30によって、第1油圧シリンダ17Lの伸長と第2油圧シリンダ17Rの短縮、及び、第1油圧シリンダ17Lの短縮と第2油圧シリンダ17Rの伸長を連動させることができる。
図20に示すように、トラクタ1は、葉分け装置4を上述した上昇位置よりも更に上昇させた位置(以下、「保持位置」という)に保持することができる。葉分け装置4を保持位置とする場合、第1索体接続部26と第2索体接続部27との間の索体23の長さを短くする調整を行う。具体的には、索体23の全長の一部分を使用して第1索体接続部26と第2索体接続部27とを接続し、索体23の残りの部分は接続に使用しない。例えば、索体23として、15個の環状体が連結されたチェーンを使用した場合、10個の環状体のうちの5個を使用して第1索体接続部26と第2索体接続部27とを接続し、残りの10個の環状体は接続に使用しない。索体23としてチェーンを使用した場合、チェーンのどの位置にある環状体を係止具に係止するかを選択する(係止する環状体を変える)ことで、索体23の長さを調整する作業を容易に行うことができる。また、接続に使用しない部分のチェーンは、コンパクトに変形(丸める等)できるため、邪魔になりにくい。
葉分け装置4は、支持アーム41のディスク部43aと前輪3Fのホイール38との接続、及び、索体23と第2索体接続部27との接続を解除することにより、トラクタ1から取り外すことができる。そのため、取り外しが容易であり、取り付けも容易に行うことができる。また、葉分け装置4を取り外す際に、ブラケット18、油圧シリンダ17、可動体21(揺動体22、索体23)は取り外す必要がないため、葉分け装置4の取り外しを容易に行うことができる。また、ブラケット18、油圧シリンダ17、可動体21は、車体2と車輪3(前輪3F)の間に設けられているため、取り外さなくとも邪魔にならず、葉分け作業の度に着脱する必要がない。
き、トラクタ1の汎用性を高めることができる。
後部葉分け装置50は、昇降部51と後部葉分け具52とを有している。昇降部51は、車体フレーム5に対して昇降可能に設けられている。後部葉分け具52は、昇降部51に取り付けられており、昇降部51の昇降に伴って昇降する。後部葉分け装置50を下降させて、トラクタ1の走行時に地面に当接させることにより、畝間に横たわった玉ねぎ等の茎葉を、前輪3Fの後方において畝間の左方と右方に分けることができる。これにより、畝間に横たわった玉ねぎ等の葉茎が、後輪3Rに踏まれることを防止できる。
2 車体
3 車輪
4 作業装置(葉分け装置)
16 車輪支持体
17 油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)
17L 第1油圧シリンダ
17R 第2油圧シリンダ
18 ブラケット
30 連動機構
60 駆動装置
Claims (6)
- 車体と、
前記車体に設けられた車輪と、
前記車体と車輪の間に設けられた油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの駆動によって動作する作業装置と、
を備えた作業機。 - 前記車体と車輪の間に設けられた車輪支持体と、
前記車輪支持体に取り付けられたブラケットと、
を備え、
前記油圧アクチュエータは、前記ブラケットに取り付けられている請求項1に記載の作業機。 - 前記油圧アクチュエータは、油圧シリンダであり、
前記作業装置は、前記油圧シリンダの駆動に伴って昇降する請求項1又は2に記載の作業機。 - 前記油圧シリンダは、
車体幅方向の一方に設けられた第1油圧シリンダと、
車体幅方向の他方に設けられた第2油圧シリンダと、
を含み、
前記第1油圧シリンダの動作と前記第2油圧シリンダの動作を連動させる連動機構を備えている請求項3に記載の作業機。 - 前記油圧アクチュエータは、前記車体と前輪の間に設けられ、
前記作業装置は、走行時に前記前輪の前方にある茎葉を前記前輪の車軸方向の一方及び他方に分ける葉分け装置である請求項1〜4のいずれか1項に記載の作業機。 - 作業機の車体と車輪の間に取り付け可能なブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられて前記作業機に装着される作業装置を動作させる油圧アクチュエータと、
を備えている作業機における作業装置の駆動装置。
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- 2017-06-28 JP JP2017126593A patent/JP6764173B2/ja active Active
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