JP3908486B2 - フレーム形トラクタ車体及び複合作業車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム形トラクタ車体及び複合作業車（トラクタ・フロントローダ・バックホー、モーア）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタの前部にフロントローダを装着し、該トラクタの後部にバックホーを装着した複合作業車としてＴＬＢと呼ばれるものがある（特開２０００−２７３９０１号公報等参照）。
このＴＬＢにおいては、エンジンの後面にクラッチハウジングを連設し、このクラッチハウジングを介してミッションケースを連設することでモノコック構造（一体構造）のトラクタ車体を構成するとともに、このトラクタ車体を補強する補強枠が前後方向に亘って設けられており、この補強枠の前部側にフロントローダが装着され、補強枠の後部側にバックホーが装着されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ＴＬＢで作業を実施するとき、バックホー作業のときの掘削力、ローダ作業のときの積込み力等の力は、トラクタ車体および補強枠で分担して受けていた。
従って、トラクタ車体自身も強度部材となり、このトラクタ車体はクラッチハウジング、ミッションケース等を鋳物ケースで作成した重量物に加えて強度確保のため肉厚等が分厚くなって軽量化に限界があり、機動性にかけるものであった。
【０００４】
また、従来のＴＬＢにおいてはモーア装置を装着して草等の刈り取り作業を意図したものではなく、積み作業（ローダ作業）と掘削作業に用いるものであった。
本発明は、トラクタ車体の軽量化を図った上で作業中の負荷等に充分耐え得るフレーム形車体とこれを用いた複合作業車（ローダ作業、掘削作業、刈り取り作業）を提供することが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフレーム形トラクタ車体は、平面視で方形状に枠組みされた車体フレーム枠に、前部のエンジン取付け部と後部のミッション取付け部とを前後に離間して備え、エンジン取付け部とミッション取付け部との間に、左右のローダ取付け部を備え、ミッション取付け部の後部にバックホー取付け部を備え、
前記車体フレーム枠は、板厚方向に対向するように互いに平行に配置された左右の帯板材を備え、この左右の帯板材は、前部のエンジン取付け部から後部のミッション取付け部までを含む前後方向全長に亘って一定の間隔で互いに左右に離間され、左右の帯板材の前後方向中途部に前記左右のローダ取付け部がそれぞれ外側方に突設され、
車体フレーム枠の左右の帯板材の両外側方に、左右のサブフレームが車体フレーム枠の左右の帯板材から左右に間隔をおいて設けられ、左右のサブフレームの後部側が車体フレーム枠の左右の帯板材の後部側に取り付けられ、左右のサブフレームの前部側がローダ取付け部に取り付けられていることを特徴とするものである（請求項１）。
また、前述した請求項１において、前記左右のローダ取付け部は、左右方向外方に延びた角筒部と、角筒部の外端に立設したマスト台とを備え、角筒部は、車体フレーム枠の左右側板の前後方向中途部にそぞれ左右外方に張出して設けられ、左右のローダ取付け部の外端側が、左右のサブフレームの前端部にそれぞれ装着されていることを特徴とするものである（請求項２）。
【０００６】
更に、前述した請求項２において、左右のサブフレームの前部側は屈折部を介して幅広とされ、左右のサブフレームは後部側の第１板材と前部側の第２板材とをその屈折部の前後に亘って重ね合せて固着してなり、第１板材は車体フレーム枠の後部側にデイスタンスカラーを介して締結され、左右のローダ取付け部の角筒部の外端側が、第２板材の前端部に装着されていることを特徴とするものである（請求項３）。
また、前述した請求項１〜３のいずれかにおいて、エンジン取付け部とミッション取付け部との間の車体フレーム枠にモーア取付け部を備えていることを特徴とするものである（請求項４）。
このように、請求項１〜４に係るフレーム形トラクタ車体によれば、方形枠である故に軽量化を図ることができるし、捻り剛性、曲げ等に対しても充分に耐え得るのである。
【０００７】
更に、本発明に係る複合作業車は、請求項１〜４に記載のフレーム形トラクタ車体において、ローダ取付け部にフロントローダが、バックホー取付け部にバックホーが、モーア取付け部にモーア装置が、それぞれ着脱自在として装着可能であることを特徴とするものである（請求項５）。
このように構成したことにより、ローダ作業を実施するときは、モーア装置を取り外しておけば良く通常のＴＬＢとして利用できるし、ローダおよびバックホーを取り外してモーア装置を装着すれば、草等の刈り取り作業が実施できるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明を適用する作業車の一例としてのＴＬＢ（トラクタ・ローダー・バックホー）を示す複合作業車１の全体構成を側面で表しており、２軸４輪車輪形トラクタ２の前方側にバケット形のフロントローダ３が、後方側にショベル形のバックホー４がそれぞれ着脱自在に装着されているとともに、トラクタ（作業車）２の前輪５と後輪６との間の腹部には、モーア装置７が着脱自在として昇降自在に装着されている。
【０００９】
図１および図２において、トラクタ２の左右前輪５は前車軸ケース８の左右端部に操向可能として支持され、左右後輪６は後車軸ケース９の左右端部に支持されており、これら車軸ケース８、９は本発明に係るフレーム形トラクタ車体１０に装着されている。
フレーム形トラクタ車体１０は、図２で示すように平面視で方形状に枠組みされている前後方向に長い車体フレーム枠（主フレーム）１１と左右のマスト支持フレーム１２と左右の補強フレーム（サブフレーム）１３とで構成されており、主フレーム１１の前方側の方形枠１１Ａにはゴムマウント部材（エンジン取付け部）１４を介してエンジンＥが左右前後の四ヶ所で防振的に支持され、後方側の方形枠（ミッション取付け部）１１Ｂにはアルミ合金等より作成したミッションケースＭが嵌入されて前後の強度部材（補強ブラケット・担持部材）１５、１６によって支持されている。
【００１０】
主フレーム１１は図５で示すように左右の帯板材（鉄板、鋼板等）１１−１、１１−２を互いに平行に対設して前方側では左右つなぎ材１１−３、前方側寄りの中央部には平面視で「へ」の字状板材１１−４、後方側寄りの中間部には棒材１１−５をそれぞれ左右の帯板材１１−１、１１−２をつなぐように介在させることによって細長い方形枠で捻剛性を確保しており、特に板材１１−４はローダ取付け部の増強を図って捻り剛性が大となっている。
左右のサブフレーム１３は、図５で示すように前記主フレーム１１の帯板材１１−１、１１−２よりも幅細の帯板材（鉄板、鋼板）よりなる第１板材１３Ａと第２板材１３Ｂとをその屈折部１３Ｃの前後に亘って重ね合せて固着してなり、第１板材１３Ａと主フレーム１１の後部側にデイスタンスカラー１３Ｄを介在させてボルト１３Ｅで締結されており、屈折部１３Ｃを介して幅広とされている第２板材１３Ｂにはフランジ・ボルト接合手段１３Ｆを介して左右のマスト支持フレーム１２が装着されている。
【００１１】
左右のマスト支持フレーム（ローダ取付け部）１２は、図２、図５で示すように水平方向に延びた角筒部１２Ａの外端（左右方向外方）に、前方が開口したコ字形のマスト台１２Ｂを立設して備え、角筒部１２Ａの内端には取付台座部１２Ｃを備えており、この取付台座部１２Ｃを主フレーム１１の左右側板（帯板材１１−１、１１−２）にボルト等の締結具で取着することで角筒部１２Ａを水平面上において左右外方に張出して突出させ、立設したマスト台１２にフロントローダ３のマスト３Ａが嵌入されてマスト３Ａの下部に形成した凹部が受ピン３Ｂに上方から嵌合され、挿脱自在なロックピン３Ｃによって左右のマスト台１２に対してフロントローダ３が着脱自在に装着されている。
【００１２】
図６で示すように前後左右の四ヶ所でマウント部材望ましくは防振機能を有するゴムマウント部材１４を介して搭載されたエンジンＥは開閉自在なボンネットＥ１で覆われており、エンジンＥの後部には操縦パネルＥ２が連設され、この操縦パネルＥ２に操縦ハンドル１７が備えられているとともに、操縦パネルＥ２内にはバッテリＥ３が内蔵されている。
なお、操縦パネルＥ２の下半部は冷却風取入口Ｅ４としてのメッシュ構造とされ、エンジンＥの冷却ファン（ラジエータファン）によって取り入れた冷却風はボンネットＥ１の前面グリルＥ５を介して前方に排出可能であり、該前面グリルＥ５をガードするプロテクタ１８がトラクタ車体１０の前方側にて立設されている（図１参照）。
【００１３】
前作業機の一例としてのフロントローダ３は、左右のマスト３Ａと、このマスト３Ａの上端に枢着された昇降自在な左右のブーム３Ｄと、この左右のブーム３Ｄの先端側に掬い・ダンプ動作可能に枢着されたバケット３Ｅと、左右の折畳み起立自在なスタンド３Ｆ等を備えてなり、ブームシリンダ３Ｇ、バケットシリンダ３Ｈ等のアクチュエータで駆動されてローダ作業が実施可能とされているとともに、アクチュエータ、スタンド３Ｆ等を介してマスト３Ａが受台１２Ａに対して着脱自在とされている。
【００１４】
トラクタ車体１０の後端部には、背面視（正面視）において図７で示すように方形縦長に枠組みされた装着枠２０を有し、この枠２０は上部に、ロプス取付部１８を、下部にバックホー取付部１９が備えられており、バックホー取付部１９は図５で示すように左右一対のピン構造で例示するロックピン手段１９Ａを上部に備え、下部の左右に受けフック手段１９Ｂを備えて構成されていてバックホー取付け部とされている。
装着枠２０の上部は図７で示すように水平部材２１で左右の縦枠２２を連結しており、下部はほぼＵ字形（樋形）のヒッチ２３で連結されており、ヒッチ２３のヒッチ板にはボールソケット等を介してヒッチ杆が枢着可能であり、ヒッチ２３のやや上方には三点リンクのロワーリンクにおけるリンクピン２４が内方突出状として備えられている。
【００１５】
この縦長の装着枠２０の左右幅内にミッションケースＭが収められており、このミッションケースＭの左右から後車軸ケース９が左右外方に延びミッションケースＭの上部には左右のリフトアーム２５Ａ（図４参照）を有する油圧昇降装置２５が装着されているとともに水平部材（左右つなぎ材２１）には三点リンクのトップリンク取付台２６が装着されている。
左右のロプス取付部１８は左右の後輪６を覆うフェンダ天板６Ａをロプス基板１８Ａでサンドイッチしてボルト締結具１８Ｂで共締めしており、ロプス基板１８Ａは左右を互いに連結しているとともに、この連結部位１８Ｃには、後向運転時の座席２７を係脱自在にロックするステンレス製の受け棒１８Ｄが備えられ、左右のフェンダ天板６Ａは座席２７の下方を覆うフロアシート２８の後左右に連設されていて、このフロアシート２８の前下部はステップ部２８Ａとされている（図１参照）。
【００１６】
なお、左右のロプス基板１８Ａからロプス支柱１８Ｄが立設されており、座席２７の左右両側をガードしており、ロプス支柱１８Ｄはその高さ方向中途に腰折れ連結部１８Ｅを備えて、格納時、運搬時等においては嵩低くできるようになっており、腰折れ連結部１８Ｅを含めてこの下方から上方に向ってロプス支柱１８Ｄの間隔が広くなっており、後向運転のときの操縦性を容易としている。
後作業機としての一例であるバックホー４はトラクタ車体１０の後尾に着脱自在として装着されている。
【００１７】
バックホー４は上部左右にロックフック手段２６を有し、下部左右に受けピン手段２７を有する作業台（装着台）２９を備え、この作業台２９上には制御ボックス３０が立設されて、この作業台２９の後部にスイングブラケット３１が縦軸心廻りに回動自在に枢着され、この作業台２９の左右両側には流体シリンダ３２Ａで起伏自在（折畳み自在）のスタビライザ装置３２が備えられている。
図１で示すように、スイングブラケット３１にはブーム４Ａの基部（下部）が上下動自在に枢支され、ブーム４Ａの先端には先端にバケット４Ｃを有するアーム４Ｂが屈折自在に連結され、それぞれブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ、バケットシリンダ４Ｆを備え、座席２７を後向にして制御ボックス３０の操作レバー等を操作することで各シリンダ４Ｄ、４Ｅ、４Ｆを伸縮動作してバックホー４による掘削作業が可能である。
【００１８】
バックホー４は、受けピン手段２７を受けフック手段１９Ｂに上方より係脱させるとともに、左右のロックフック手段２６をロックピン手段１９Ａに係脱することによってトラクタ車体１０に着脱自在とされている。
トラクタ車体１０にバックホー４を装着して掘削作業車等を実施するとき、掘削反力（負荷）がトラクタ車体１０の主として後部に捻り、曲げ等として伝播され、アルミ合金製等のミッションケースＭに対する負担は大となる。
そこで本発明では、ミッションケースＭの前後に強度部材（担持部材）１５、１６を主フレーム１１における左右の帯板材１１−１、１１−２（車体フレーム枠を構成する左右側板）を連結するように取付けているのである。
【００１９】
この前後の強度部材１５、１６は左右の側板１１−１、１１−２を連結するとともにミッションケースＭにボルト等で連結（取着）するものであれば良く、これ故強度部材１５、１６は左右一体とすることも可能であるが、左右分割構成とする方が組付誤差、寸法誤差等を吸収できるとともに、組付が容易であることから有利となる。
図７〜図９は後強度部材１６の具体例を示しており、図１０〜図１２は前強度部材１５の具体例を示している。
【００２０】
前・後（第１・２）強度部材１５、１６は、縦部分１５−１、１５−２、１６−１、１６−２と横部分１５−３、１５−４、１６−３、１６−４を有するほぼＬ字状の２部材１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂからなり、縦部分は側板への着座面部１５−１Ａ、１５−２Ａ、１６−１Ａ、１６−２Ａを有するとともに、該着座面を側板１１−１、１１−２の内面に重ね合せた状態でボルト止めするための取付孔１５−１Ｂ、１５−２Ｂ、１６−１Ｂ、１６−２Ｂを上下複数個備え、この取付孔の上下にミッションケースＭをボルト止めするための取付孔１５−１Ｃ、１５−２Ｃ、１６−１Ｃ、１６−２Ｃを有している。
【００２１】
一方、横部分１５−３、１５−４、１６−３、１６−４は互いを前後にて重ね合せ（後強度部材１６については下面も重ね合せている）た状態でボルト止めするための取付孔１５−３Ａ、１５−４Ａ、１６−３Ａ、１６−４Ａを有するとともに、後強度部材１６については上下方向からボルト止めするための取付孔１６−３Ｂ、１６−４Ｂを有している。
ここに、前後の強度部材１５、１６は横部分１５−３、１５−４、１６−３、１６−４を互いに重ね合せた状態でボルト等によって連結解除自在とされ、縦部分１５−１、１５−２、１６−１、１６−２を左右側板１１−１、１１−２、ミッションケースＭにそれぞれ当接（重ね合せて）してボルト等によって連結解除自在されているのであり、このように、トラクタ車体１０の後部を方形枠１１Ｂに構成し、この枠１１Ｂ内にミッションケースＭを挿入してその前後の担持部材１５、１６によって補強することにより、捻り、曲げ等の掘削反力が伝播されても軽量でありながら充分に耐え得るようになっているのである。
【００２２】
更に、前後の強度部材１５、１６はこれを板金製としても良いが鋳鋼製（鋳物製）とすることが強度確保の点で望ましい。
また、前後の強度部材１５、１６は、前強度部材１５についてはミッションケースＭの前下方をガードするように縦部分が長くされ、後強度部材１６については縦部分が短くされているが、これは、後強固部材１６の直後に装着枠２０が具備されているからである（図５参照）。
更に、前後強度部材１５、１６における横部分については２部材を互いに連結するだけでなく、この横部分においてミッションケースＭをボルト等で止着することも可能である。
【００２３】
また、図５で示すように、装着枠２０の側板部とトラクタ車体１０の左右側板１１−１、１１−２を筋違い状に連結する補強板３３Ａ、３３Ｂを設けることによってトラクタ車体１０における後部のより一層の剛性向上を図っている。
図２〜図４を参照すると、モーア装置７の装着形態等が図示されている。
モーア装置７は、左右の前輪５と左右の後輪６との間のトラクタ車体１０における腹部のモーア取付け部に昇降自在でしかも着脱自在（取外し自在）として装着されている。
【００２４】
モーア装置７は、一側方に放出口３４Ａを有する下方開口の箱形に形成したモーアデッキ３５を備え、このモーアデッキ３５は左右昇降リンク３６によってトラクタ車体１０に昇降自在にとして吊持され、昇降リンク３６が実質的にモーア取付け部とされている。
モーアデッキ３５には縦軸廻りに回転自在なブレードで例示するカッタ３７が左右方向で３個並設されており、各カッタ３７はミッションケースＭのＰＴＯ軸Ｍ１からジョイント軸３８を介してＰＩＣ軸３９Ａを有する伝動ケース３９に動力を伝達することで刈取り作業が可能とされている。
【００２５】
モーアデッキ３５の左右方向中央にトラクタ車体１０と連携した牽引棒４０を備え、左右前後のゲージ輪３５Ｂを刈高さ調整手段４１にて昇降することで刈高さが調節可能とされている。
牽引棒４０はその前端がトラクタ車体１０に下設したブラケット（フック）１０Ｆに対して係脱自在であり、左右の昇降リンク３６がピンチ手段４２によってモーアデッキ３５が着脱自在とされている。
更に、リフトアーム２５Ａと昇降リンク３６とをトラクタ車体１０の側部に枢着した中継リンク４３および連結ロッド４４等で連動連結することでモーア装置７は作業姿勢（刈取り姿勢）と非作業姿勢（持上げ姿勢）とに姿勢変更可能とされている。
【００２６】
従って、モーア装置７による刈取り作業を実施するときは、フロントローダ３およびバックホー４をトラクタ車体１０の前後から離脱させ、リフトアーム２５Ａを介して刈取り姿勢にして運転席２７を通常は前向運転にて行うのである。
一方、フロントローダ３およびバックホー４を用いてのローダ作業、掘削作業等を行うときは、モーア装置７の牽引棒４０をトラクタ車体１０より離脱させ、ロックピン手段４２をロック解除してモーアデッキ３５をトラクタ車体１０より離脱（取り外して）して行うのであり、このときモーアデッキ３５を取外した状態で、左右の昇降リンク３６と中継リンク４３とをロックピン手段４２にて連結することが望ましい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、トラクタ車体の軽量化を図った上で作用負荷等に充分に耐え得るフレーム形トラクタ車体を提供できる。
また、ＴＬＢを用いての刈り取り作業が可能な複合作業車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合作業車（ＴＬＢ）の全体を示す側面図である。
【図２】トラクタ車体の平面図である。
【図３】トラクタ車体の側面図である。
【図４】モーア装着例を示す側面図である。
【図５】トラクタ車体の一部分解側面図である。
【図６】エンジン部分の側面図である。
【図７】トラクタ車体の主要部（ミッション支持部）を示す背面図である。
【図８】後強度部材の一方を示す背面図である。
【図９】後強度部材の他方を示す背面図である。
【図１０】トラクタ車体の主要部（ミッション支持部）を示す正面図である。
【図１１】前強度部材の一方を示す正面図である。
【図１２】前強度部材の他方を示す正面図である。
【符号の説明】
２ トラクタ
４ バックホー（作業機）
５ 前輪
６ 後輪
７ モーア装置
１０ トラクタ車体
１１ フレーム枠
１１Ａ エンジン取付け部
１１Ｂ ミッション取付け部
１２ ローダ取付け部
１５ 前強度部材
１６ 後強度部材
２０ バックホー取付け部
２６ モーア取付け部
Ｅ エンジン
Ｍ ミッションケース

Claims (5)

1. 平面視で方形状に枠組みされた車体フレーム枠（１１）に、前部のエンジン取付け部（１１Ａ）と後部のミッション取付け部（１１Ｂ）とを前後に離間して備え、エンジン取付け部（１１Ａ）とミッション取付け部（１１Ｂ）との間に、左右のローダ取付け部（１２）を備え、ミッション取付け部（１１Ｂ）の後部にバックホー取付け部（２０）を備え、
   前記車体フレーム枠（１１）は、板厚方向に対向するように互いに平行に配置された左右の帯板材（１１−１、１１−２）を備え、この左右の帯板材（１１−１、１１−２）は、前部のエンジン取付け部（１１Ａ）から後部のミッション取付け部（１１Ｂ）までを含む前後方向全長に亘って一定の間隔で互いに左右に離間され、左右の帯板材（１１−１、１１−２）の前後方向中途部に前記左右のローダ取付け部（１２）がそれぞれ外側方に突設され、
   車体フレーム枠（１１）の左右の帯板材（１１−１、１１−２）の両外側方に、左右のサブフレーム（１３）が車体フレーム枠（１１）の左右の帯板材（１１−１、１１−２）から左右に間隔をおいて設けられ、左右のサブフレーム（１３）の後部側が車体フレーム枠（１１）の左右の帯板材（１１−１、１１−２）の後部側に取り付けられ、左右のサブフレーム（１３）の前部側がローダ取付け部（１２）に取り付けられていることを特徴とするフレーム形トラクタ車体。
2. 前記左右のローダ取付け部（１２）は、左右方向外方に延びた角筒部（１２Ａ）と、角筒部（１２Ａ）の外端に立設したマスト台（１２Ｂ）とを備え、角筒部（１２Ａ）は、車体フレーム枠（１１）の左右側板（１１−１，１１−２）の前後方向中途部にそれぞれ左右外方に張出して設けられ、左右のローダ取付け部（１２）の外端側が、左右のサブフレーム（１３）の前端部にそれぞれ装着されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム形トラクタ車体。
3. 左右のサブフレーム（１３）の前部側は屈折部（１３Ｃ）を介して幅広とされ、左右のサブフレーム（１３）は後部側の第１板材（１３Ａ）と前部側の第２板材（１３Ｂ）とをその屈折部（１３Ｃ）の前後に亘って重ね合せて固着してなり、第１板材（１３Ａ）は車体フレーム枠（１１）の後部側にデイスタンスカラー（１３Ｄ）を介して締結され、左右のローダ取付け部（１２）の角筒部（１２Ａ）の外端側が、第２板材（１３Ｂ）の前端部に装着されていることを特徴とする請求項２に記載のフレーム形トラクタ車体。
4. エンジン取付け部（１１Ａ）とミッション取付け部（１１Ｂ）との間の車体フレーム枠（１１）にモーア取付け部（２６）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフレーム形トラクタ車体。
5. 請求項１〜４に記載のフレーム形トラクタ車体において、ローダ取付け部（１２）にフロントローダ（３）が、バックホー取付け部（２０）にバックホー（４）が、モーア取付け部（２６）にモーア装置（７）が、それぞれ着脱自在として装着可能であることを特徴とする複合作業車。

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