JP3767772B2 - 作業機の伝動連結機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の前部に装着する作業機の駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗用作業車両の前部に作業機を装着して、該作業機を昇降可能とするとともに、該作業機に駆動力を伝達するために、該乗用作業車両の前部にフロントＰＴＯ軸を配置して、該ＰＴＯ軸よりユニバーサルジョイントを介して作業機の駆動部に駆動力を伝達する構成をとっていた。また、作業機にベルトにより動力を伝達する機構も公知となっているが、該機構では作業機の位置が固定された構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、乗用作業車両と作業機をユニバーサルジョイント等により接続し、該作業機を昇降可能とした構成の場合には、ベベルギヤ等の駆動力を伝達するギヤ等の数が多く、機構が複雑になると共に、ユニバーサルジョイントなどの伝動機構の重量が大きく、該作業機および作業機を支持する構成が大きくなる可能性がある。駆動力の損失が大きく該駆動機構の慣性力が大きく操作性の向上が困難である。また、作業機にベルト駆動により動力を伝達する機構においては、該作業機の位置が固定されるため、該固定された作業機により作業性が低下する可能性があり、乗用管理作業車の全長が長くなり、該乗用管理作業車の操作性を低下させる可能性がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、次の如く構成したものである。
請求項１においては、乗用作業車１の前部の支持ステー７２にギヤケース９１を固設し、該支持ステー７２と作業機７１の間を、アッパリンク８３と左右のロアリンク７７・７７により昇降可能に支持した構成において、該乗用作業車１のＰＴＯ軸９２よりギヤケース９１に動力を入力し、該ギヤケース９１内のベベルギア９２ｂ・９３ｂより後部回動軸９３に動力伝達し、該後部回動軸９３と同一軸芯上に支軸７５ｃ・７５ｂを配置し、該後部回動軸９３に後部のプーリー９４を固設し、該支軸７５ｃ・７５ｂに前記ロアリンク７７・７７の後端を枢支し、該作業機７１の中央部に設けた左右のギアケース９８・９９に左右方向に前部回動軸９７を挿入し、該前部回動軸９７に前部のプーリー９６を固設し、該前部のプーリー９６と後部のプーリー９４との間に、ベルト９５を介して伝動連結部７３を構成し、該前部回動軸９７と同一軸芯上に枢支したステー８２により、前記左右のロアリンク７７・７７の前端を枢支し、前記支持軸７５ｂにはリンクステー８０の上端を固設し、該リンクステー８０の下端には油圧シリンダ８１の前端を連結したものである。
請求項２においては、請求項１記載の作業機の伝動連結機構において、該アッパリンク８３をロアリンク７７より短く構成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、パイプ状の車体フレームを有する乗用作業車の側面図、図２は、パイプ状の車体フレームを有する乗用作業車の平面図、図３は、作業機の側面断面図、図４は同じく平面図、図５は作業機の昇降リンク機構を示す側面図、図６は作業機のギヤケースの平面断面図である。
【０００６】
まず、本発明の概略構成を図１、図２より説明する。
乗用管理作業車１の車体フレーム２前部に、フロントアクスルケースを介して左右一対の前車輪３・３が取り付けられ、後部にはリアアクスルケースを介して左右一対の後車輪５・５が取り付けられている。また、車体フレーム２後端に昇降機構を取り付け、該昇降機構に耕耘作業機などの各種作業機を装着可能に構成している。
【０００７】
前記車体フレーム２は、前後方向に伸延する左右一対のメインフレーム（下部フレーム）２０・２０と、該メインフレーム２０・２０の前端部と後端部との間に架設した平面視略Ｕ字状に形成した機体の外枠を形成するサブフレーム（上部フレーム）２１と、該サブフレーム２１の後部に起倒自在に立設されて正面視門型に形成したガード２２などから構成されている。機体前部にはステップ２５を形成して、作業者は該ステップ２５に足を載せた安全で楽な姿勢にてハンドル操作が行えるように構成するとともに、下り傾斜路面を走行する際には、作業者はステップ２５上で足を踏ん張ることができるようにしている。
【０００８】
また、メインフレーム２０・２０の前端部にハンドルコラム３１を、サブフレーム２１のステップ２５・２５と略直交する方向に立設し、該ハンドルコラム３１の上端にハンドル３２を配設し、該ハンドル３２の後方に座席３６を配設している。そして、該座席３６の後方位置における前記サブフレーム２１の後方伸延部には、正面視門型に形成された前記ガード２２がブラケット２７を介して立設され、該ガード２２はブラケット２７を中心として後方へ回動可能に構成されている。
【０００９】
前記座席３６の後方において、メインフレーム２０・２０後部上には、エンジン９を設置している。前記エンジン９の後方には、前記サブフレーム２１の後方伸延部後端部を連結する、中空パイプで形成された連結フレーム６６を左右方向に横架している。
【００１０】
前記車体フレーム２の各構成部材であるメインフレーム２０・２０、サブフレーム２１、ガード２２、及び連結フレーム６６は、それぞれ中空の丸または角型のパイプを用いて、軽量かつ高剛性に構成している。また、前記メインフレーム２０・２０の後部は直上方へ立上げ状に伸延され、上端部が連結フレーム６６の途中部に連結されており、剛性の高いフレーム構造とされている。
また、ミッションケース１６は、アキシャルピストンポンプ型の走行油圧ポンプ及び、走行油圧モータから走行用のＨＳＴ式無段変速機構を構成して主変速機構とし、更に、ギア機構によって副変速機構を構成している。該ミッションケース１６を介して、前輪３および後輪５が駆動される構成になっている。
【００１１】
該ミッションケース１６の前部にはＰＴＯ出力軸１６ａが配設されており、該ＰＴＯ出力軸１６ａには、ユニバーサルジョイント１６ｂが接続しており、後述する作業機７１のＰＴＯ軸９２に動力を伝達可能に構成している。
【００１２】
次に、本発明の作業機７１について説明する。
図３および図４に示すように、作業機７１は、前記フレーム２の前部に支持ステー７２により固設されており、該支持ステー７２の前部には伝動連結部７３が配設されている。該伝動連結部７３は、前記支持ステー７２に回動自在に枢支されているアッパリンク８３および、ロアリンク７７に支持されている。該伝動連結部７３の前部には刈取部７８が接続されており、該刈取部７８には回動自在に構成されたブレード形の刈取刃７９が装着されている。また、該伝動連結部７３のカバー７３ａによりベルト９５等の駆動装置を被装し、該駆動装置を保護可能に構成されている。
【００１３】
前記支持ステー７２の両端部から前方にステー７２ｂ・７２ｃが折り曲げられて構成されており、該ステー７２ｂには支持軸７５ｂが回動自在に枢支されており、ステー７２ｃには支持軸７５ｃが回動自在に枢支されている。該支持軸７５ｂにはロアリンク７７の後端が挿嵌固定されており、前記支持ステー７２の略中央側前方における支持軸７５ｂにはリンクステー８０の上端が固設されている。該ロアリンク７７の後端は側面視において、前記乗用管理作業車１のＰＴＯ出力軸１６ａと該作業機７１のＰＴＯ軸９２を結ぶ直線上に配設されている。
【００１４】
該リンクステー８０の下端には油圧シリンダ８１のシリンダロッド８１ｂの前端が連結されており、該油圧シリンダ８１を伸縮してシリンダロッド８１ｂを摺動することにより前記支持軸７５ｂを回動可能に構成している。該油圧シリンダ８１は該乗用管理作業車１の下部に装着される構成になっている。このため、作業機７１を昇降するための駆動機構により、該作業機７１を装着した乗用管理作業車１の全長をコンパクトに維持可能であり、該乗用管理作業車１において該作業機７１の装着位置の付近に該油圧シリンダ８１を配設可能であり、該油圧シリンダ８１のシリンダストロークを有効に使用可能である。このため、該作業機７１を効率良く昇降可能である。
【００１５】
前記支持軸７５ｂに固設したロアリンク７７の前端には刈取部７８のカバー上に固設されたステー８２に回動自在に枢支され、前記ステー７２ｃに枢支された支持軸７５ｃにロアリンク７７の後端が固定され、該ロアリンク７７の前端はステー８２に回転自在に枢支されている。
このため、図５に示すように前記油圧シリンダ８１を作動させ、シリンダロッド８１ｂを前後方に摺動することにより前記リンクステー８０を支持軸７５を中心に回動させることができ、該リンクステー８０を固設した支持軸７５ｂを回動し、該支持軸７５ｂに固設したロアリンク７７を回動可能であり、該ロアリンク７７の前端に連結した刈取部７８を上昇および下降させることが可能である。
【００１６】
前記支持ステー７２の上部略中央には、アッパリンク８３の後端が回動自在に枢支されており、該アッパリンク８３の前端は、前記刈取部７８のカバー後部に立設したステー８４の上端に回動自在に枢支されている。このため、該ステー８４の上端は前記アッパリンク８３の後端の挿嵌した支持軸を中心とした円弧上を移動する。
【００１７】
また、該ステー８４の下端は該刈取部７８のカバーの後部に固設されているため、前記油圧シリンダ８１のシリンダロッド８１ｂを前方に摺動し、該刈取部７８を上昇させた場合に、前記アッパリンク８３により前記ステー８４の上端が後方に引き寄せられるため、該刈取部７８を前記伝動連結部７３に接触させること無く昇降可能である。また、該刈取部７８およびロアリンク７７にねじれおよび過負荷を掛けることなく上昇および下降させることが可能である。
上記の如く、ロアリンク７７より短く構成したアッパリンク８３の前端に刈取部７８の後部に立設したステー８４の上端を連結する容易な構成とすることにより、該機構は簡単な構成で実現可能となり、作業機７１の耐久性を向上可能である。
【００１８】
また、該刈取部７８を上昇させた場合に、該刈取部７８は後部を中心に上方へ回動されるため、前記乗用管理作業車１の全長を短くすることが可能となり、また、作業機７１を上昇させた場合のその重心も後方へ移動するため、該乗用管理作業車１の移動時の旋回方向のモーメントを減少可能であり、該乗用管理作業車１の移動性を向上可能である。
【００１９】
また、該作業機７１の昇降機構であるアッパリンク８３をロアリンク７７より短く構成することにより、刈取部７８を大きく上昇させることが可能となり、作業機７１を含む乗用管理作業車１の全長を短くできる。
【００２０】
さらに、該作業機７１を昇降する油圧シリンダ８１を乗用管理作業車１の機体下部に配設し、昇降機構をアッパリンク８３をロアリンク７７より短く構成したため、該昇降機構であるアッパリンク８３およびロアリンク７７、油圧シリンダ８１をコンパクト収納可能であり、該油圧シリンダ８１のシリンダストロークを有効に使うことが可能である。
【００２１】
次に、作業機７１の駆動機構について説明する。
図３、図４、図６に示すように前記支持ステー７２前部にはギヤケース９１が配設されており、該ギヤケース９１内にはＰＴＯ軸９２が機体前後方向に配設されている。該ＰＴＯ軸９２は前記ギヤケース９１にベアリングを介して回動自在に支持されており、該ＰＴＯ軸９２の後端はギヤケース９１の後方より突出し、駆動力を入力できるようにしている。
【００２２】
また、該ＰＴＯ軸９２の前部にはギヤ９２ｂが挿嵌固定されており、該ギヤ９２ｂには機体左右方向に配設された回動軸９３の右端に挿嵌固定されたベベルギヤ９３ｂと噛合している。これにより、該ＰＴＯ軸９２に入力された駆動力を回動軸９３に伝達可能である。該回動軸９３にはプーリー９４のボスが挿嵌固定されており、該プーリー９４の前方にはプーリー９６が配設されており、該プーリー９４とプーリー９６の間にはベルト９５が巻架されており、プーリー９４に伝達された駆動力を該プーリー９６に伝達可能に構成している。該プーリー９４のボスの一端は前記ステー７２ｃに固設された支軸７５ｃに回動自在に枢支されており、該支軸７５ｃは回動軸９３と同軸上に配設されている。
【００２３】
このため、支持ステー７２に固設したギヤケース９１よりプーリー９４、ベルト９５を介して駆動力を刈取部７８に伝達可能であり、該ベルト９５を用いて駆動力を伝達するため、伝達機能の重量を軽減可能である。該伝達機能の重量を軽減可能であるため、駆動力伝達時の作業機の振動を低減可能であり、該作業機の耐久性を向上可能である。また、重量の少ないベルト９５により駆動力を伝達するため、該駆動力の伝達時における駆動力の損失を低減可能であり、駆動力の伝達効率を向上可能である。
【００２４】
前記回動軸９３は支持軸７５ｂ・７５ｃの同軸心上に配設されており、作業機７１を昇降させた場合にも、該回動軸９３を支持軸７５ｂ・７５ｃの位置関係は変化せず、該伝動部７３が該回動軸９３を回動中心として上下回動するため、前記刈取部７８を昇降させた場合においても前記プーリー９４を介して該刈取部７８に駆動力を円滑に伝達可能に構成している。
【００２５】
前記プーリー９６は前記刈取部７８の略中央左右方向に配設された回動軸９７の一端に挿嵌固定されており、支軸８２ｂに回動自在に枢支されている。該回動軸９７はギアケース９８に挿嵌されており、該ギアケース９８より突出した該回動軸９７の一端は、ユニバーサルジョイントを介して、該刈取部７８上に配設されたギアケース９９に接続している。
【００２６】
該回動軸９７は前記ギアケース９８・９９に挿嵌しており、該回動軸９７の前記ギアケース９８に挿嵌した部分にはギヤ１００・１００が挿嵌固定されている。該ギヤ１００・１００は垂直方向に配設した前記刈取刃７９の回動軸に挿嵌固定した図示しないギヤに噛合しており、該回動軸９７の回動に伴い該ギヤに駆動力を伝達可能に構成している。該構成により回動軸９７の駆動力を刈取刃７９の固設した回動軸に伝達し、該刈取刃７９を回動可能に構成している。
【００２７】
また、該回動軸９７のギアケース９９に挿嵌した部分にはギヤ１０２が挿嵌固定されており、該ギアケース９９内に配設された刈取刃７９の回動軸に挿嵌固定された図示しないギヤに噛合している。これにより回動軸９７の駆動力を刈取刃７９の固設された回動軸に伝達し、該刈取刃７９を回動可能に構成している。
【００２８】
上記構成により、前記作業機７１のＰＴＯ軸９２に駆動力が入力されることにより、該ＰＴＯ軸９２より、回動軸９３、プーリー９４・９６を介して駆動力が刈取部７８に伝達され、該駆動力により刈取刃７９を駆動可能である。また、上記の如く作業機７１の支持軸である支軸７５ｂ・７５ｃと作業機７１の駆動軸である回動軸９３を同一線上に配設したため、作業機７１の動きに関わらず該乗用管理作業車１より前記ＰＴＯ軸９２に駆動力を伝達する駆動軸と、該ＰＴＯ軸９２との軸芯間距離が変わることが無く、該ＰＴＯ軸９２に固設したギヤ９２ｂを介して回動軸９３に挿嵌固定したベベルギヤ９３ｂに駆動力を伝達可能である。該ＰＴＯ軸９２は、乗用管理作業車に固設した支持ステー７２に固設されたギヤケース９１内に配設されており、作業機７１の昇降に関係無く、該ＰＴＯ軸９２と該乗用管理作業車１のＰＴＯ入力軸の位置関係が変動されることが無く、該作業機７１に、該乗用管理作業車１より円滑に駆動力を伝達可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、請求項１に記載の如く、乗用作業車１の前部の支持ステー７２にギヤケース９１を固設し、該支持ステー７２と作業機７１の間を、アッパリンク８３と左右のロアリンク７７・７７により昇降可能に支持した構成において、該乗用作業車１のＰＴＯ軸９２よりギヤケース９１に動力を入力し、該ギヤケース９１内のベベルギア９２ｂ・９３ｂより後部回動軸９３に動力伝達し、該後部回動軸９３と同一軸芯上に支軸７５ｃ・７５ｂを配置し、該後部回動軸９３に後部のプーリー９４を固設し、該支軸７５ｃ・７５ｂに前記ロアリンク７７・７７の後端を枢支し、該作業機７１の中央部に設けた左右のギアケース９８・９９に左右方向に前部回動軸９７を挿入し、該前部回動軸９７に前部のプーリー９６を固設し、該前部のプーリー９６と後部のプーリー９４との間に、ベルト９５を介して伝動連結部７３を構成し、該前部回動軸９７と同一軸芯上に枢支したステー８２により、前記左右のロアリンク７７・７７の前端を枢支し、前記支持軸７５ｂにはリンクステー８０の上端を固設し、該リンクステー８０の下端には油圧シリンダ８１の前端を連結したので、該作業車のＰＴＯ軸より該作業機へ、駆動力を伝達する構成と、昇降する構成が簡単にすることが可能となり、効率よく伝達可能であり、該作業機が昇降した場合においても、該作業車より駆動力を効率良く該作業機に伝達可能である。
また、上記構成により、簡単な駆動力伝達機構を構成可能であるため、駆動力伝達機構を構成する部材点数を減少可能であり、該駆動力伝達機構の慣性力を減少可能であり、駆動力の伝達効率を向上可能であるとともに作業機の操作性を向上可能である。また、作業機の耐久性および組立性、整備性を向上可能である。
【００３０】
また、前記伝動連結部の後部と前部を、プーリーとベルトを介して動力を伝達するようにしたので、安価な動力伝達機構を構成できて、コスト低減化が図れ、メンテナンス等も容易にできるようになったのである。
【００３１】
また、請求項２に記載の如く、前記伝動連結部の昇降リンク機構のアッパリンクを前記ロアリンクより短く構成したので、該昇降リンク機構により該作業機を上昇させた場合、該作業機の前部の回動量を該作業機の後部の回動量より大きく構成可能であるため、該作業機を上昇させた場合の該作業機の全長を減少可能である。このため、該作業機が前記作業車側に近づくため、作業機装着時の作業車の操作性を向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 パイプ状の車体フレームを有する乗用作業車の側面図である。
【図２】 パイプ状の車体フレームを有する乗用作業車の平面図である。
【図３】 作業機の側面断面図である。
【図４】 同じく平面図である。
【図５】 作業機の昇降リンク機構を示す側面図である。
【図６】 作業機のギヤケースの平面断面図である。
【符号の説明】
７１ 作業機
７２ 支持ステー
７３ 伝動部
７７ ロアリンク
７８ 刈取部
８０ リンクステー
８１ 油圧シリンダ
８３ アッパリンク
９１ ギヤケース
９２ ＰＴＯ軸

Claims (2)

1. 乗用作業車１の前部の支持ステー７２にギヤケース９１を固設し、該支持ステー７２と作業機７１の間を、アッパリンク８３と左右のロアリンク７７・７７により昇降可能に支持した構成において、
   該乗用作業車１のＰＴＯ軸９２よりギヤケース９１に動力を入力し、該ギヤケース９１内のベベルギア９２ｂ・９３ｂより後部回動軸９３に動力伝達し、該後部回動軸９３と同一軸芯上に支軸７５ｃ・７５ｂを配置し、該後部回動軸９３に後部のプーリー９４を固設し、該支軸７５ｃ・７５ｂに前記ロアリンク７７・７７の後端を枢支し、
   該作業機７１の中央部に設けた左右のギアケース９８・９９に、左右方向に前部回動軸９７を挿入し、該前部回動軸９７に前部のプーリー９６を固設し、該前部のプーリー９６と後部のプーリー９４との間に、ベルト９５を介して伝動連結部７３を構成し、該前部回動軸９７と同一軸芯上に枢支したステー８２により、前記左右のロアリンク７７・７７の前端を枢支し、
   前記支持軸７５ｂにはリンクステー８０の上端を固設し、該リンクステー８０の下端には油圧シリンダ８１の前端を連結したことを特徴とする作業機の伝動連結機構。
2. 請求項１記載の作業機の伝動連結機構において、該アッパリンク８３をロアリンク７７より短く構成したことを特徴とする作業機の伝動連結機構。

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