JP4110321B2 - 農作業車の作業機装着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば列状に植付けた作物や畝に沿って作業させる農作業車の作業機装着装置の構成に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、ミッドマウント式芝刈機や特開２００１−９５３１５号公報に示される乗用型耕耘トラクタのように、左右前輪と左右後輪を備え、前記前後輪間に操縦席及び作業機を備えた作業車が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９５３１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報のような農作業車では、作業機を車両の下腹部に装着して車両の前後重量バランスを向上させたり、作業状態の視界性を向上させるものであるが、作物を列状に植え付けた圃場では、作業位置が調整できなかったり、畝を立てた圃場では、作業機の上昇高さを高く取れずに畝や植付作物に接触してしまうという課題が有った。この為、各種作業、或いは作業状態に応じた車両を所有する必要が有った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記した問題点に鑑みて、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１の発明では、左右前輪（１Ｆ，１Ｆ）と左右後輪（１Ｒ，１Ｒ）を備え、前記前後輪間に操縦席（２）及び作業機（Ｒ）を備えた農作業車において、
前記農作業車の左右両側に作業機装着用フレーム部材（９）を左右方向に突設すると共に、同フレーム（９）に対し左右個別の作業機（Ｒ，Ｒ）を左右位置調整自在に取付け、前記作業機装着用フレーム部材（９）は、作業機（Ｒ）を駆動する動力伝達軸として兼用され、左右一体で駆動・停止する構成としたことを特徴とする農作業車の作業機装着装置とした。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【発明の効果】
これにより、請求項１の発明では、作業機（Ｒ）の左右装着位置を調整し、各種畝幅や作物の植付位置に応じて作業を行うことができ、車両の汎用性が高まる。
【００１２】
【００１３】
また、作業機（Ｒ）の装着部材と動力伝達軸を共用するので、車両の製造コストを削減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
農作業車Ｔは、図１と図２に示すように、車体前部に角パイプから成る前フレーム１１を前後方向に沿わせて配し、この左右の前フレーム１１，１１間に前後二本のエンジン取付用の補助フレーム１２ａ，１２ｂを架け渡す共に、前フレーム１１の後端部を、上下方向に配した中間フレーム１３を介して後フレーム１４と接続し、この後フレーム１４，１４間に操縦席取付用の二本の補助フレーム１５ａ，１５ｂを架け渡し、更に後フレーム１４の後端部同士を後輪支持フレーム１６にて接続して、車体フレーム枠を構成している。
【００１５】
また前記左右の前フレーム１１前端部同士は、側面視Ｌ状のバッテリ取付プレート１７にて接続し、このプレート１７中間部に前記エンジンＥにより充電されるバッテリＢを載置固定すると共に、同フレーム１１の前部側面からは、平面視ループ状フレームの押圧用ハンドル３Ｂ（第二ハンドル部材）を取り付ける構成となっている。
【００１６】
これにより、前記押圧用ハンドル３Ｂは、オペレータが乗車しているときに車体前部を保護するバンパーとして、或いは背丈の高い作物を左右に振り分けて作物を損傷しなようナローガイドとしても利用することができる。
また、前記押圧用ハンドル３Ｂの左右両側部には、後述する左右前輪１Ｆ，１Ｆのクラッチ５Ｌ，５Ｒを個別に入切するクラッチ操作部（以下、クラッチレバー４，４）と、両クラッチを共に切りに保持する車両停止レバー１８を備える構成となっている。
【００１７】
また前記二本のエンジン取付用補助フレーム１２ａ，１２ｂの内、前側のフレーム１２ａは、前記車体のフレーム枠同様、角パイプにて構成し、この内部に左右方向の水平軸２０を架け渡し、前記前フレーム１１，１１間の補強とする共に、同軸２０の両端部を前記前フレーム１１よりも外側に突出させて、作業機昇降用アクチュエータとなる昇降用電動シリンダ２１を取り付ける構成となっている。
【００１８】
また前記左右の電動シリンダ２１には、左右取付位置を調整できる電動シリンダ位置調整機構６を備え、前記軸２０上を横方向にスライドさせて、電動シリンダ２１基部に設けた固定孔と前記軸２０側の固定孔６ｂ…とを対応させて、ピン６を相通固定することで左右取付位置を調整する構成となっている。
【００１９】
また前記エンジンＥの後方には、ハンドルポスト２５を設け、同ポスト２５の上端部に回転式のステアリングハンドル３Ａ（第一ハンドル部材）を設けると共に、ポスト２５側部に前記左右前輪１Ｆのクラッチを同時に切り操作するクラッチレバー２７を上下回動自在に支持する構成となっている。そして、前記ハンドルポスト２５下部には、ステアリング軸２８の回転を伝達して押し引きするワイヤー２９ａ、２９ｂを設け、前記前輪１Ｆ，１Ｆの走行系動力伝達機構に備えた左右クラッチ５Ｌ，５Ｒを個別に入切する構成となっている。
【００２０】
これにより、ステアリングハンドル３Ａを左方向に切ると左前輪１Ｆのクラッチ５Ｌが切となって、左前輪１Ｆを支点として車両は左側に操向し、ハンドル３Ｂを右方向に切ると右前輪１Ｆ側のクラッチ５Ｒが切となって、右前輪１Ｆを支点として車両は右側に操向することができる。
【００２１】
また前記後フレーム１４の上方には、ステップフロア１９を支持し、同フロア１９上方に前記操縦席２を設けると共に、同フレーム１４の後端部同士は、同フレーム１４，１４幅よりも外側に長く突設させた後輪支持フレーム１６にて接続し、同フレーム１６にキャスター式の左右後輪１Ｒを取り付ける構成となっている。またこの後輪１Ｒも、前記電動シリンダ２１と同様に、左右位置を調整できるよう固定ピン７ａと複数の取付孔７ｂ…とから成る後輪位置調整機構７を備え、畝溝や植付け作物の植付け幅に合わせてトレッドを調整することができる。
【００２２】
また前記後輪１Ｒは、前輪１Ｆと比較して小径で且つ駆動機構を備えない構成としているので、軽量な構成となっており、前記オペレータが下車した状態では、車体後部の重量、詳しくは後輪１Ｒの接地荷重が極めて小さく構成されている。
【００２３】
これにより、オペレータは、前記押圧用ハンドル３Ｂを押して車両を前輪１Ｆを支点に持ち上げる場合でも、極力小さな力で操作し操向時の操作性を向上することができる。
次に図３乃至図５に基づいて走行系及び作業系の動力伝達機構に付いて説明する。
【００２４】
走行系の動力伝達機構は、図３と図４に示すように、エンジンＥの出力軸３０の回転を順にベルトケース３１、ミッションケース３２、前輪支持用ポータルケース３３内の各伝動機構を介して伝達し、前輪１Ｆを駆動する構成となっている。
【００２５】
詳細に説明すると、前記エンジンＥの左右一側には、エンジン出力軸３０を車体外側へ向けて突設し、同軸３０の回転をベルトケース３１内の駆動側プーリ２４ａ及び従動側プーリ２４ｂと、両プーリ２４ａ，２４ｂ間を接続するゴムベルト３９を介して、後方のミッションケース３２の入力軸と成る第一軸４０へ伝達する構成となっている。
【００２６】
前記ミッションケース３２は、側面視略「逆く」の字状に屈折させた金属製ケースであって、このケース上部と下部に拡大部を形成すると共に、この内部に各軸を軸受けし、上下夫れ夫れの伝動機構をチェーン６２の回転を介して動力を伝達する構成となっている。
【００２７】
そして前記ミッションケース３２の上部拡大部には、前記第一軸４０を含む六本のギヤ軸（以下、第一軸４０、第二軸４１、…第六軸４５）を軸受けする構成となっている。そして前記第一軸４０と第二軸４１、第二軸４１と第三軸４２との間には、夫れ夫れ減速ギヤ組４６，４７を設け、前記第一軸４０の回転を減速する構成となっている。また前記第一軸４０の突出側とは反対側のケース側面からは、前記第三軸４２の一端部を突設し、作業機用出力軸、即ちＰＴＯ軸として突設し、後述する作業系動力伝達機構を介して各種作業機を駆動する構成となっている。
【００２８】
また、前記第四軸４３には、第一変速ギヤ５０と、二段ギヤ式の第二変速ギヤ５１を設け、前記ハンドルポスト後方に突設した主変速レバー５２により両ギヤ５０，５１を軸上でスライドさせる構成となっている。そして、前記第一変速ギヤ５０を右側へ移動させて第二軸４１上の後進用低速ギヤ５３と噛み合わせるか、同ギヤ５０を左側へ移動させて第三軸４２上の前進用低速ギヤ５５と噛み合わせるか、或いは前記第二変速ギヤ５１を右側に移動させて第二軸４１上の後進用高速ギヤ５４と噛み合わせるか、同ギヤ５１を左側へ移動させて前記第三軸４２上の前進用高速ギヤ５６と噛み合わせて、前後二速の内、一速を選択する構成となっている。
【００２９】
また前記第四軸４３と第五軸４４間には、回転数を高速で伝達する高速ギヤ組５７と、低速で伝達する低速ギヤ組５８を設け、第五軸４４上のスライドギヤ式の副変速クラッチ５９の移動により一方を噛み合わせて、第五軸４４を駆動する構成となっている。
【００３０】
これにより、農作業車Ｔは前進４段、後進４段の変速を得ることができる。
また更に、前記第五軸４４と第六軸４５との間にも、減速ギヤ組６０を設け、第六軸４５に設けた駆動側スプロケット６１を駆動し、前記チェーン６２を回転する構成となっている。
【００３１】
また前記ケース下部の拡大部には、前記チェーン６２を噛み合わせる従動側スプロケット６３を軸受けし、同スプロケット６３を支持する軸の左右夫れ夫れにボール式のクラッチ５Ｌ，５Ｒを構成すると共に、同クラッチ５Ｌ，５Ｒの被駆動軸側に走行用出力軸６４を、前記前フレーム１１の外側まで突設する構成となっている。
【００３２】
これにより、前記押圧用ハンドル３Ｂに設けたクラッチレバー４，４を、前記ステアリングハンドル３Ａの回転操作と同様に、ワイヤーを介して前記クラッチ５Ｌ，５Ｒに接続し、前記レバー４の把持操作によって、左右一方の前輪１Ｆを被駆動状態として車体を左右操向することができる。
【００３３】
また更に、前記走行用出力軸６４は、中空状に構成し、前記前輪支持用ポータルケース７０の入力軸７１を挿通して固定する構成となっている。
また前記ポータルケース入力軸７１には、図４に示すように、所定間隔毎の複数の固定孔８ｂ，８ｂ…を開口し、その一つに固定ピン８ａを貫通固定することで前記支持軸５９の挿通長さを変更する構成、即ち前輪位置調整機構８を備える構成となっている。
【００３４】
これにより、前記後輪１Ｒのトレッド、及び作業機Ｒの左右位置と共に左右位置を調整し、作業時の各種畝幅、或いは植付作物の列幅に合わせて走行作業することができる。
また前記ポータルケース３３は、側面視において前記ポータルケース支持軸７１の支持部から下方へ至るほど後方に傾斜状に形成し、ケース下部に前輪１Ｆを軸支するアクスル軸７４を軸受する構成となっている。
【００３５】
これにより、前輪１Ｆの接地位置が前記エンジンＥの重心Ｗよりも極力後方に位置させることができ、前記押圧用ハンドル３Ａを下方へ押圧したときに、前記エンジンＥの重量が押圧力を補助し、極力小さな力で車両後部を前輪１Ｆを支点として持ち上げることができる。
【００３６】
また前記車体左右方向においては、前記前輪１Ｆをポータルケース３３の内側に支持しているので、例えば同ケース３３の外側に前輪１Ｆを支持する構成と比較して、車幅を極力短縮させて幅狭の畝溝間でも走行することができる。
次に作業機系動力伝達機構に付いて説明する。
【００３７】
作業機系の動力伝達機構は、エンジンＥの回転出力を順に前記ベルトケース３１、前記ミッションケース３２、第一ロータリケース３４、そして作業機側となる左右第二ロータリケース３５、３５、左右第三ロータリケース３６，３６内の各伝動機構を介して伝達し、更に作業機Ｒへ伝達する構成となっている。尚、図例では、畝溝間の除草を行う所謂カルチロータリ作業機Ｒを取り付け、ロータリ爪３７を有するロータリ軸３８を回転する構成となっている。
【００３８】
詳細に説明すると、図３と図５に示すように、前記ミッションケース３２の一側には第一ロータリケース３４を当接して設け、同ケース３４内には、上部の入力軸となる第一軸８０、この第一軸と平行に軸架した第二軸８２、そして下部の第三軸９０を軸支する構成となっている。そして、前記第一軸８０は、中空状に形成され前記ミッションケース３２の第三軸４２の突出部をスプライン勘合する共に、同軸８０から常時噛み合いギヤ組８３を介して前記第二軸８２を駆動する構成となっている。
【００３９】
また前記第二軸８２には、前記第一軸８０上の空転ギヤ８４と常時噛み合う駆動ギヤ８５を空転して設け、この駆動ギヤ８５を第二軸８２に設けたクラッチ（以下、作業入切クラッチ８６）のスライド操作によって、伝達動力を入切する構成となっている。
【００４０】
尚、前記作業入切クラッチ８６は、前記ハンドルポスト２５に作業クラッチ入切レバーを設け、ワイヤーやロッド等の機械式連動機構を介してスライド操作する構成としても良いし、或いは同ポストに操作スイッチを設け、電動モータ等電気式連動機構を介してスライド操作する構成としても良い。
【００４１】
また前記空転ギヤ８４には、駆動側スプロケット８７を一体構成し、チェーン８８を介してケース下部の被駆動側スプロケット８９及び第三軸９０を駆動する構成となっている。また前記第三軸９０は、パイプ状に形成され、この軸９０内部に後述する作業機装着用フレーム部材となるツールバー９を、側面視前記フロアステップ１９よりも高位値で貫通固定する構成となっている。
【００４２】
以上のように構成した第一ロータリケース３４は、前記ミッションケース３２の第三軸４２（ＰＴＯ軸）に対し着脱自在に構成されているので、前記第一ロータリケース３４内の伝動機構を変更、例えば入力回転を逆転して出力する所謂逆転ＰＴＯ仕様や、変速段を有する仕様に変更し、前記ツールバー９を同位置に突設すれば、安価に仕様を変更することができる。
【００４３】
また前記ツールバー９は、後述するカルチロータリ作業機といった対地作業機Ｒの爪軸を駆動する動力伝達軸を兼用する構成となっており、前記作業入切クラッチ８６を入切操作することで、前記左右一体で駆動・停止することができる。これにより、前記作業機Ｒを接地させた状態で左右夫れ夫れ個別に入切させた時にも車両が左右に振られること無くなり、車両の操作性を向上することができる。
【００４４】
また前記ツールバー９の左右両端部には、前記前後輪１Ｆ，１Ｒのトレッド変更用の固定孔７ｂ…，８ｂ…と対応して複数の作業機用固定孔１０ｂ…を設け、一つの固定孔１０ｂにピン１０ａ挿通して作業機Ｒの左右位置を調整する構成、即ち作業機位置調整機構１０を備える構成となっている。
【００４５】
これにより、各種畝幅や作物の植付け位置といった作業状態に応じて作業を行うことができる上、ここでは前記前後輪１Ｆ，１Ｒも同様に、トレッドを変更することができるので、畝溝と畝上の作物の植付け位置との相対位置も調整することができ、車両の汎用性を向上することができる。
【００４６】
また前記カルチロータリ作業機Ｒは、前記ツールバー９の左右対称に夫れ夫れ個別に取り付けるものであり、前記第二ロータリケース３５、第三ロータリケース３６、そして第三ロータリケース３６下部のロータリ部９６から構成されている。そして前記第二ロータリケース３５の上部には、前記電動シリンダ２１のピストン先端部を接続し、ピストンの伸縮操作（図１中、矢印Ａ１）により同ケース３５を前記ツールバー９を中心に上下回動自在に構成すると共に、前記第二ロータリケース３５の下部と第三ロータリケース３６の上部とを、伝動軸を兼ねる回動軸９７にて接続する構成となっている。
【００４７】
また前記第二ロータリケース３５の回動に応じて第三ロータリケース３６を上下回動、即ちロータリ部９６を、図１中、矢印Ａ２の方向に昇降する構成となっている。
また更に、前記第二ロータリケース３５の下部と、第三ロータリケース３６の中間部３６はリンク機構９５にて接続し、前記上下のロータリケース３５，３６の回動に関わらず、即ちロータリ部９６の高さに関わらず作業面を車体と略平行に維持する構成となっている。
【００４８】
また前記ロータリ部９６は、上部及び側部をロータリカバー９８によって覆い、同カバー９８の後部に片培土板１００を設け、耕耘した土を畝側へ押し付け、新たな畝を形成する構成となっている。
以上のように構成した農作業車では、通常作業時には、操縦席２に着座しながらステアリングハンドル１Ａを回転操作して、車体を左右操向する一方、圃場内の施設や障害物のぎりぎりの位置まで接近させて作業し、このような操縦スペースが限られた場所で操向したり旋回するときには、車体から降りて押圧用ハンドル３Ｂにより車体後部を前輪１Ｆ，１Ｆを支点に浮上させ、移動することができ、車両の操作性を向上することができる。
【００４９】
また作業機Ｒの装着操作時には、車両の左右両側、詳しくはステップフロア１９の側方で、左右個別の作業機Ｒをツールバーに相通して装着することができるので、例えば左右一体で構成された作業機を装着する構成と比較して、オペレータが要する労力を軽減することができる。
【００５０】
また前記作業機Ｒを電動シリンダ２１により昇降する構成とするときには、上方にステップフロア１９が位置しないので、作業機Ｒを極力高位値に上昇することができて、背丈の高い作物を植えた圃場や高い畝を立てた圃場を作業することができる。よって、車両の汎用性を向上することができる。
【００５１】
尚、この発明の別形態としては、前記押圧用ハンドル３Ｂを、図２に示すように、左右二本のフレーム部材３Ｂ’にて二股状に構成しても良いし、前輪１Ｆの動力伝達機構にデフ装置を備え、前輪１Ｆを左右操舵する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 農作業車の側面図。
【図２】 農作業車の車体フレーム及び各種伝動ケースの配置を示す平面図。
【図３】 動力伝達機構を示す線図。
【図４】 走行系の動力伝達機構を示す図。
【図５】 作業系の動力伝達機構を示す図。
【符号の説明】
Ｂ バッテリ
Ｅ エンジン
Ｒ 作業機
Ｔ 農作業車
Ｗ エンジンの重心
１Ｆ 前輪
１Ｒ 後輪
２ 操縦席
３Ａ 第一ハンドル部材（ステアリングハンドル）
３Ｂ 第二ハンドル部材（押圧用ハンドル）
４ クラッチレバー
５Ｌ 左前輪のクラッチ
５Ｒ 右前輪のクラッチ
６ シリンダ位置調整機構
７ 後輪位置調整機構
８ 前輪位置調整機構
９ 作業機装着用ツールバー
１０ 作業機位置調整機構

Claims (1)

1. 左右前輪（１Ｆ，１Ｆ）と左右後輪（１Ｒ，１Ｒ）を備え、前記前後輪間に操縦席（２）及び作業機（Ｒ）を備えた農作業車において、
   前記農作業車の左右両側に作業機装着用フレーム部材（９）を左右方向に突設すると共に、同フレーム（９）に対し左右個別の作業機（Ｒ，Ｒ）を左右位置調整自在に取付け、前記作業機装着用フレーム部材（９）は、作業機（Ｒ）を駆動する動力伝達軸として兼用され、左右一体で駆動・停止する構成としたことを特徴とする農作業車の作業機装着装置。

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