JP4101126B2 - 作業車の操向車輪駆動構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、芝刈り機、農用トラクタ、田植機、などの比較的小型の作業車における操向車輪の駆動構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
多くの作業車は前輪が操向車輪に構成されており、農用トラクタにおいては、例えば、特許文献1に開示されているように、また、乗用田植機では、例えば、特許文献2に開示されているように、操向車輪である前車輪を軸支した回動ケースを、車軸ケースの左右端部に設けた縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を前記縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して前記回動ケースの車軸にギヤ伝達するよう構成している。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−250391号公報
【0004】
【特許文献2】
特開平7−17203号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構造では、伝動軸やべベルギヤのケース内への組付けを行えるように、車軸ケース本体と縦ボス部をフランジ連結される別個の部品として構成している。しかし、この車軸ケース本体は直線的な筒状に成形されるとともに、縦ボス部は略直角に屈曲された短筒状(エルボ状)に成形されることになり、これら筒状の部材に組み込まれる部品は、その外径と組み込み位置に制約を受けるものとなっていた。
【0006】
本発明はこのような点に着目してなされたものであって、任意の外径の内装部品を任意の位置に組み込むことが容易となる操向車輪の駆動構造を得ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1の発明は、操向車輪を軸支した回動ケースを、車軸ケースの左右に設けた縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を前記縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して前記回動ケースの車軸に伝達するよう構成した作業車の操向車輪駆動構造において、
前記車軸ケースを、前記横伝動軸を内装するとともに左右方向での中間部に前後向きの揺動軸芯を備えた車軸ケース本体部と、前記縦伝動軸を内装して前記車軸ケース本体部の左右方向での両端部に一体形成された縦ボス部とによって構成し、かつ、前記横伝動軸の軸心と前記縦伝動軸の軸心を含む一平面を分割面として前記車軸ケースを、前記車軸ケース本体部と縦ボス部とが一体に形成されている前側の分割ケース部分と、車軸ケース本体部と縦ボス部とが一体に形成されている後ろ側の分割ケース部分とに2分割し、
両分割ケース部分を接合して前記車軸ケース本体部をボルト連結するよう構成するとともに、分割された縦ボス部には、縦ボス部の上部と下部とに設けたベアリングを介して前記回動ケースを外嵌装着してあることを特徴とする。
【0009】
上記構成によると、縦ボス部を含む車軸ケースが半割に分割されることで、車軸ケース全体が開放されることになり、この開放されたケース内の所定位置にベアリング、ギヤ、伝動軸、などの部品を組付けてから2つの分割ケースを接合してボルト連結することができる。この場合、組上げられた車軸ケースの端部開口の径より大きい部品の組込みができるとともに、端部開口から内奥になるほど径の小さい部品を組付ける必要もない。
【0010】
また、2つ割りされた縦ボス部には回動ケースが外嵌装着される関係で、分割縦ボス同士をボルト連結することが難しくなるが、回動ケースを支持するベアリングを縦ボス部に外嵌装着することで、分割縦ボス同士が拡がることが確実に阻止される。
【0011】
第2の発明は、第1の発明において、前記縦ボス部の内面に、縦軸心方向に沿う縦リブを形成してあることを特徴とする。
【0012】
上記構成によると、縦ボス部の内面に設けた縦リブによって、分割構造でありながら縦ボス部の曲げ強度が確保される。
【0013】
第3の発明は、第1の発明において、前記縦ボス部の内部にスリーブを内嵌配備してあることを特徴とする。
【0014】
上記構成によると、分割構造の縦ボス部は、内周からはスリーブが当てつけ支持されるとともに、外周からはベアリングで閉め込まれることで、縦ボス部の曲げ強度が確保される。
【0015】
【発明の効果】
第1の発明によると、筒状の車軸ケースを半割り分割構造にすることで、ケース端の開口の大きさにかかわらず、また、部品の組込み配列にかかわらず、任意の径の内装部品を任意の位置に設置することが容易となり、組立て生産性の向上に有効となる。
しかも、ボルト連結による締め込み連結が行えない縦ボス部を、回動ケースを支持するベアリングで外嵌締め込んで強度を確保するので、分割構造でありながら縦ボスとしての機能を十分に発揮させることができる。
【0016】
第2の発明によると、強度不足になりがちな分割構造の縦ボス部を縦リブの導入によって補強することができ、車輪の推進力を確実に車軸ケースに伝えることができる。
【0017】
第3の発明によると、強度不足になりがちな分割構造の縦ボス部をスリーブによって内側から補強することができ、車輪の推進力を確実に車軸ケースに伝えることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明に係る操向車輪駆動構造を備えた作業車の一例である乗用型芝刈り機の全体側面図が示されている。この乗用型芝刈り機は、前車輪1および後車輪2が駆動される4輪駆動型に構成された乗用型の走行車体3の下腹部に、前リンク4aおよび後リンク4bからなる四連リンク機構4を介してモーア5が平行昇降操作可能に吊り下げ連結されるとともに、車体後部にモーア5で刈取った刈芝を集める集草容器6が連結された構造となっている。
【0019】
走行車体3に備えられた左右一対の主フレーム7の前部には、左右に前車輪1を操向可能に装備した車軸ケース8がローリング可能に配備されるとともに、ボンネット9で覆われたエンジン10が搭載され、また、主フレーム7の後部には、左右の後車輪2を装備したミッションケース11が固着されている。また、主フレームの上部には、ステップ12が搭載連結されるとともに、このステップ12の後部に連設された左右フェンダ部12aの間に運転座席13が配備されている。
【0020】
エンジン10の出力が伝動軸14を介してミッションケース11に入力されて走行系と作業系に分岐され、その走行系動力は、ミッションケース11の後端に連結配備された前後進切換え可能な油圧式無段変速装置(HST)15に入力され、この無段変速装置14からの正転(前進用)あるいは逆転(後進用)の変速動力がサイドクラッチ16を介して左右の後車輪2に伝達されるとともに、車体下腹部に沿って前方に延出配備された伝動軸17a,17bを介して車軸ケース8に伝達され、前車輪1と後車輪2とが同調した速度で駆動されるようになっている。また、ミッションケース内で分岐された作業系動力は、ミッションケース前面のPTO軸18から取り出され、伝動軸19を介してモーア5に伝達されるようになっている。
【0021】
なお、前記ミッションケース11は走行車体3に対して左横側方に偏って配備されており、その偏在によって空けられた車体下方空間に、モーア5から放出された刈芝を集草容器6に導くダクト20が配備されている。
【0022】
図4,5に示すように、車軸ケース8は、横長の車軸ケース本体部8aとその左右両端部の縦ボス部8bとを備えており、その左右方向の中心において、主フレーム7の前部下方に取付けられた前後一対の支持ブラケット21f,21rに前後軸心P周りにローリング可能に支持されている。そして、このローリング軸心Pに対して横方向に偏った位置に配備された入力軸22に走行系動力が上記のように伝達され、入力された動力がデフ機構23を介して左右の横伝動軸24に分岐されるようになっている。そして、車軸ケース8の左右両端部に一体連設された縦ボス部8bに、縦向き軸心X周りに回動可能に回動ケース25が上下一対の転がりベアリング26を介して外嵌装着されるとともに、デフ機構23から左右に延出された前記横伝動軸24と回動ケース25に水平装着した車軸27とが、2組のベベルギヤ28a,28b,29a,29b、および、縦向き軸心Xに沿って配備された縦伝動軸30を介して減速連動されている。
【0023】
そして、図2に示すように、左右の回動ケース25の上端に取り付けられたナックルアーム31が互いにタイロッド32で連結されるとともに、ステアリングハンドル33によって支点Z回りに回動操作されるピットマンアーム34と左側のナックルアーム31とがドラッグリンク35で連動連結されて、前輪操向系が構成されている。
【0024】
前記車軸ケース8は、アルミダイキャスト成型によって前後二つ割り構造に構成されたものであり、その詳細が図6〜図10に示されている。つまり、この車軸ケース8は、前記横伝動軸24の軸心Yと縦伝動軸30の軸心Xを含む一平面を分割面Sとし成形された前後の分割ケース部分8F,8Rからなり、その周部をフランジ合わせして前後方向からボルト37によって締付け固定するように構成されている。また、回動ケース25が外嵌装着される縦ボス部8bはボルト締着することができないが、上下一対のベアリング26を圧入外嵌することで、回動ケース25を回動自在に支持するボスとしての剛性が確保されている。また、縦ボス部8bの内部には縦軸心方向に沿う縦リブ38が形成されて縦ボス部8bの曲げ剛性が高められている。
【0025】
また、前後の分割ケース部分8F,8Rにおける外面の左右中心部には、ローリング支点軸41f,41rが一体突設され、他方、前後の支点ブラケット21f,21rには、ローリング支点軸41f,41rを回動自在に内嵌支持するカップ状の支点ボス42f,42rが、互いに対向して内向きに開口して溶接固定されている。ここで、ローリング支点軸41f,41rは僅かに先細りのテーパー状に形成されるとともに、支点ボス42f,42rも、同角度のテーパ角をもった奥狭まりテーパー状に構成されている。そして、各支点ボス42f,42rの端部にグリースニップル43が装着されるとともに、分割ケース部分8F,8Rの外面にローリング支点軸41f,41rを囲むよう突設された環状突起44が前後の支点ブラケット21f,21rの内面に密着されて、支点ボス42f,42rの内部に密閉されたオイル溜りが形成されている。また、ローリング支点軸41f,41rの外周面には軸心方向に沿う油溝45が多数形成されて、ローリン摺動部位にグリースが十分供給されるようになっている。
【0026】
なお、車軸ケース8を前後の支点ブラケット21f,21rの間に組付けるために、後側の支点ブラケット21rが主フレーム7に溶接固定されているのに対して、前側の支点ブラケット21fは着脱可能にボルト連結されており、かつ、両支点ブラケット21f,21rの下端間に亘ってボルト46が装着されて、支点ブラケット21f,21rの間隔が拡がるのを阻止するとともに、ボルト46の締め込み調整によってブラケット間隔を微調節して、ガタつきなくローリング支点軸41f,41rを支点ボス42f,42rに内嵌支承することできるようになっている。
【0027】
また、車軸ケース8の前面および後面には、ローリング支点Pの左右両側に位置して前記環状突起44と同高さの突起47が設けられており、この突起47が支点ブラケット21f,21rの内面に接当することで、車軸ケース8にかかるヨーイング荷重を左右の突起47間の大きいスパンによって受止め支持するよう構成されている。
【0028】
さらに、車軸ケース8の上面には、ローリング支点Pの左右両側に位置して一対の隆起部48が設けられ、この隆起部48が主フレーム7の下端に備えられた受け部材7aに下方から接当することで車軸ケース8のローリング限界が制限されるようになっている。
【0029】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【0030】
(1)前記縦ボス部8bの内面にリブを形成して補強用とする場合、上記のように縦軸心方向に沿った縦リブ38の他に、周方向に沿ったリブ、あるいは、縦横に交差したリブ、など、その形状や数は負荷に応じて適宜選択することができる。
【0031】
(2)図11に示すように、分割構造の縦ボス部8Bの内部に円筒状のスリーブ49を密に内嵌するように構成することで、縦ボス部8bの曲げ強度を更に高いものにすることができる。
【0032】
(3)本発明は、乗用型芝刈り機の他に、乗用型田植機や小型トラクタの操向車輪の駆動構造にも適用可能である。また、前車輪を向き固定、後車輪を操向する仕様のものでは、後車輪の駆動に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】乗用芝刈り機の全体側面図
【図2】走行系の平面図
【図3】前車輪支持部の平面図
【図4】前車輪支持部の正面図
【図5】車軸ケースの縦断正面図
【図6】車軸ケースのローリング支点構造を示す縦断側面図
【図7】車軸ケースを構成する分割ケース部分の展開平面図
【図8】車軸ケースを構成する分割ケース部分の縦断側面図
【図9】車軸ケースの一部を示す縦断正面図
【図10】車軸ケースの一部を示す横断平面図
【図11】別実施例における車軸ケースの一部を示す縦断正面図
【符号の説明】
1 操向車輪(前車輪)
8 車軸ケース
8b 縦ボス部
8F 分割ケース部分
8R 分割ケース部分
24 横伝動軸
25 回動ケース
26 ベアリング
38 縦リブ
48 スリーブ
Claims (3)
- 操向車輪を軸支した回動ケースを、車軸ケースの左右に設けた縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を前記縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して前記回動ケースの車軸に伝達するよう構成した作業車の操向車輪駆動構造において、
前記車軸ケースを、前記横伝動軸を内装するとともに左右方向での中間部に前後向きの揺動軸芯を備えた車軸ケース本体部と、前記縦伝動軸を内装して前記車軸ケース本体部の左右方向での両端部に一体形成された縦ボス部とによって構成し、かつ、前記横伝動軸の軸心と前記縦伝動軸の軸心を含む一平面を分割面として前記車軸ケースを、前記車軸ケース本体部と縦ボス部とが一体に形成されている前側の分割ケース部分と、車軸ケース本体部と縦ボス部とが一体に形成されている後ろ側の分割ケース部分とに2分割し、
両分割ケース部分を接合して前記車軸ケース本体部をボルト連結するよう構成するとともに、分割された縦ボス部には、縦ボス部の上部と下部とに設けたベアリングを介して前記回動ケースを外嵌装着してあることを特徴とする作業車の操向車輪駆動構造。 - 前記縦ボス部の内面に、縦軸心方向に沿う縦リブを形成してあることを特徴とする請求項1記載の作業車の操向車輪駆動構造。
- 前記縦ボス部の内部にスリーブを内嵌配備してあることを特徴とする請求項1記載の作業車の操向車輪駆動構造。
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