JP4488428B2 - 乗用水田作業機 - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に延在する左右一対のメインフレーム及び当該メインフレームの前部に設けられた補強部材を有する機体と、当該機体の前部に設けられた左右一対の前輪と、前記機体の後部に配設され左右一対の後輪を備えた後車軸ケースとを備えた乗用水田作業機に関する。

乗用水田作業機は、凹凸の激しい圃場を、機体の揺動や振動を抑えて安定的に走行する必要がある。このような要求を満たす乗用水田作業機として、左右一対の後輪を備えた後車軸ケースを、サスペンションを介して機体に支持したものが知られている。この乗用水田作業機は、後車軸ケースから機体の前方方向に延出する左右一対のアッパーリンクと左右一対のロアーリンクとを有している。そして、前記アッパーリンクの前部を機体のメインフレームに揺動自在に支持し、前記ロアーリンクの前部を車両前部に設けたミッションケースに支持して、前記後車軸ケースを機体の側に揺動可能に連結してある。このように、後車軸ケースを揺動可能に機体に支持することにより、後輪が凹凸に合わせて揺動することができるので、凹凸の激しい圃場であっても安定的に走行することができる。

しかし、上述の乗用水田作業機において、ロアーリンクをミッションケースに支持してあるので、ミッションケースに過大な負荷がかかる恐れがある。そして、前記負荷のためにミッションケースにひび割れ等が生ずることが考えられ、修理が困難な状態になる場合があると考えられる。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は凹凸のある走行面を安定的に走行でき、耐久性に優れた乗用水田作業機を提供することにある。

本発明の第１の特徴構成は、前後方向に延在する左右一対のメインフレーム及び当該メインフレームの前部に設けられた補強部材を有する機体と、当該機体の前部に設けられた左右一対の前輪と、前記機体の後部に配設され左右一対の後輪を備えた後車軸ケースとを備えた乗用水田作業機であって、サスペンション機構を介して、前記後車軸ケースを前記機体の側に弾性支持するとともに、前記後車軸ケースを前記機体の側に連結する左右一対のアッパーリンクと左右一対のロアーリンクとを有し、かつ前記左右一対のアッパーリンクと左右一対のロアーリンクとの夫々を前記後車軸ケースに対して揺動可能に連結するとともに、前記後車軸ケースの車体左右方向での位置決めを行うラテラルロッドを前記後車軸ケースとメインフレームとに亘って設け、夫々の前記アッパーリンクの前記後車軸ケースの側とは反対側の端部を前記メインフレームに揺動可能に支持するとともに、夫々の前記ロアーリンクの前記後車軸ケースの側とは反対側の端部を前記補強部材に揺動可能に支持し、さらに前記後車軸ケースに対して、前記サスペンション機構が前方側に位置し、前記ラテラルロッドが後方側に位置するように、振り分けて配設してある点にある。

本構成の如く、サスペンション機構を介して、後車軸ケースを機体に揺動可能に支持することにより、例え走行面に凹凸がある場合であっても、その凹凸に応じて後車軸ケースし、その結果後輪が上下動するので、機体の振動や傾きを防止することができる。また、ロアーリンクを補強部材に支持することにより、従来の如くミッションケースに支持する場合と比較して、ミッションケースにかかる負荷を減少させることができるので、ミッションケースが破損するのを防止することができる。この結果、凹凸がある走行面であっても安定的に走行できるとともに、耐久性の優れた乗用水田作業機を提供することができる。
本発明の第２の特徴構成は、前記後車軸ケースは、平面視で左右両端側部分の後端縁よりも中央部分の後端縁が前方側に位置する後方開放の凹入形状に形成されており、その凹入形状部分に入り込むように前記ラテラルロッドが配置されていることである。
本発明の第３の特徴構成は、前記アッパーリンク及びロアーリンクは、メインフレームの下方側でメインフレームに沿って位置し、平面視でメインフレームに重複するように配設してあり、前記サスペンション機構は、前記アッパーリンク及びロアーリンクの後方側における後車軸ケースへの連結箇所の外側に配設してあることである。

本発明の第４の特徴構成は、前記サスペンション機構は、前記弾性支持の際の弾性力を調整可能に構成してある点にある。

本構成の如く、サスペンション機構の弾性力を調整可能に構成することにより、走行面の凹凸の状況に応じて弾性力を調整することができるので、一層安定的に走行することができる。

本発明の第５の特徴構成は、前記機体はミッションケースを有し、当該ミッションケースが前記メインフレームと補強部材とに連結してある点にある。

本構成により、機体を構成するメインフレームとミッションケースとが補強部材を介して強固に固定されるので、一層耐久性に優れた乗用水田作業機を提供することができる。

（乗用田植機の概要）
図１に、本発明に係る乗用水田作業機の一例である乗用田植機を示す。左右の前輪１、左右の後輪２を備えた機体の後部に、リンク機構３及びリンク機構３を昇降駆動する油圧シリンダ４が備えてあり、リンク機構３の後部に苗植付装置５が支持してある。

図１に示すように、苗植付装置５は、伝動ケース６、伝動ケース６の後部に回転駆動自在に支持された植付ケース７、植付ケース７の両端に備えられた一対の植付アーム８、接地フロート９及び苗のせ台１０等を備えて構成してある。これにより、苗のせ台１０が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、植付ケース７が回転駆動され、苗のせ台１０の下部から植付アーム８が交互に苗を取り出して田面に植え付ける。

図１に示すように、肥料を貯留するホッパー１２及び繰り出し部１３が運転座席１１の後側に固定してあり、運転座席１１の下側にブロア１４が備えてある。接地フロート９に作溝器１５が備えてあり、繰り出し部１３と作溝器１５とに亘ってホース１６が接続してある。これにより、前述のような苗の植え付けに伴って、ホッパー１２から肥料が所定量ずつ繰り出し部１３によって繰り出され、ブロア１４の送風により肥料がホース１６を通って作溝器１５に供給され、作溝器１５を介して肥料が田面に供給される。

機体の前部にミッションケース１７が固定してあり、ミッションケース１７の前部に連結された支持フレーム１８に、エンジン１９が支持してある。このエンジン１９にベルト掛け連動された油圧無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置３３がミッションケースに連結されて、その変速出力がミッションケース１７に入力されるように構成してある。

ミッションケース１７に入力された変速動力は走行系と作業系とに分岐される。走行系の分岐動力は、ギア式の副変速装置(図示せず)で高低二段に変速された後、前輪デフ機構(図示せず)を介して左右の前輪１に伝達される。また、副変速装置を経た変速動力が機体の後部の後車軸ケース２８に伝達される。この後車軸ケース２８の左右の端部に軸支された後輪２が駆動されるように構成してある。

（前輪の支持構造）
次に、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２の支持構造について説明する。
図３及び図９に示すように、角パイプ状の右及び左のメインフレーム２１が前後方向に配置されて、右及び左のメインフレーム２１の前部の下部に補強部材２０が溶接によって連結されており、補強部材２０の下部に亘って補強部材２０ａが溶接によって連結されている。ミッションケース１７の後部が右及び左のメインフレーム２１の前部の間に入り込み、補強部材２０の間に入り込んでおり、ミッションケース１７の後部の右及び左横側部がボルト９１によって、右及び左のメインフレーム２１の前部に連結され、補強部材２０に連結されている。ミッションケース１７の後部の背面部がボルト９２によって、補強部材２０ａに連結されている。

図１，４，６に示すように、ミッションケース１７の右及び左の横側面から右及び左の前車軸ケース２３が延出し、右及び左の前車軸ケース２３の端部に円筒状の支持部２３ａが斜め前方下方（縦軸芯Ｐ１参照）に向いて備えてある。右及び左の前輪１を支持する前輪支持部２４が、右及び左の前車軸ケース２３の支持部２３ａに縦軸芯Ｐ１周りに回転自在及び縦軸芯Ｐ１の方向にスライド自在に支持してある。図２，３，５に示すように、ミッションケース１７の下部にピットマンアーム２５が縦軸芯Ｐ８周りに揺動自在に支持され後向きに延出し、前輪支持部２４とピットマンアーム２５とに亘ってタイロッド２６が接続してある。図１に示すように、ピットマンアーム２５を揺動操作する操縦ハンドル２７が備えてあり、操縦ハンドル２７によりピットマンアーム２５を揺動操作することによって、右及び左の前輪１を操向操作する。

（後輪の支持構造）
図３，４，５に示すように、後車軸ケース２８に右及び左の後輪２が支持してある。断面コ字状で縦長の右及び左のブラケット２２が後車軸ケース２８の前部に固定され、右及び左のブラケット２２の上部の横軸芯Ｐ２周りに右及び左のアッパーリンク２９が上下に揺動自在に支持されて前方に延出し、右及び左のメインフレーム２１の中間部に固定されたブラケット２１ａの横軸芯Ｐ３周りに、右及び左のアッパーリンク２９が上下に揺動自在に支持してある。前記アッパーリンク２９及びロアーリンク３０は、図４及び図５に示すように、メインフレーム２１の下方側でメインフレーム２１に沿って位置し、平面視でメインフレーム２１に重複するように配設してある。

図３，４，５，９に示すように、右及び左のブラケット２２の下部に支持ピン３１が横外向きに固定してあり、支持ピン３１の横軸芯Ｐ４周りに右及び左のロアーリンク３０が上下に揺動自在に支持されて前方に延出し、補強部材２０の下部に亘って支持軸９３が架設され、支持軸９３の両端の横軸芯Ｐ５周りに、右及び左のロアーリンク３０が上下に揺動自在に支持されている。右及び左のメインフレーム２１に上受け部２１ｂが固定されて、支持ピン３１に下受け部３２ｂが支持されており、右及び左のメインフレーム２１の上受け部２１ｂと支持ピン３１の受け部３２ｂとに亘って、右及び左のサスペンションバネ３２ａ（サスペンション機構に相当）が設けてある。図４，５に示すように、左のメインフレーム２１の後端の前後軸芯Ｐ６周りに、ラテラルロッド３４が上下に揺動自在に支持され、後車軸ケース２８の右の後部の前後軸芯Ｐ７周りに、ラテラルロッド３４が上下に揺動自在に支持されている。
このラテラルロッド３４は、図４に示すように、平面視で左右両端側部分の後端縁よりも中央部分の後端縁が前方側に位置する後方開放の凹入形状に形成された後車軸ケース２８の、前記凹入形状部分に入り込むように配設されている。

ここで、後輪２のサスペンション機構の一例について説明する。図７，８に示すように、サスペンション機構は、メインフレーム２１に固定される上受け部２１ｂと、ブラケット２２に支持される下受け部３２ｂと、上受け部２１ｂと下受け部３２ｂとの間に介装されるサスペンションバネ３２ａと、サスペンションバネ３２ａの弾性力を調整する弾性力調整部３２ｃとを備えている。下受け部３２ｂは断面略コの字形状でコの字の背の略中央の部分に断面円形状の棒部材３２ｄが立設してあり、その外周にねじ切りがしてある。弾性力調整部３２ｃは、略平面上の板部材の裏面に板部材を断面略Ｕ字形状に屈曲形成した部材を備え、Ｕ字形状の板部材の略中央の部分に棒部材３２ｄが挿通される穴部が設けてある。

このサスペンション機構において、弾性力調整部３２ｃ、下受け部３２ｂ及びサスペンションバネ３２ａは、機体に組み付ける前に予め仮組みしておくことができ、仮組みは以下の手順で行うことができる。すなわち、下受け部３２ｂに立設した棒部材３２ｄにサスペンションバネ３２ａを外装して、下受け部３２ｂにサスペンションバネ３２ａを載置する。弾性力調整部３２ｃの穴部に棒部材を挿通して、下受け部３２ｂと弾性力調整部３２ｃとでサスペンションバネ３２ａを狭持する。棒部材３２ｄにナット３２ｅを締め付けて、下受け部３２ｂと弾性力調整部３２ｃとを近接させることによって、サスペンションバネ３２ａの弾性力を調整する。このように、弾性力調整部３２ｃ、下受け部３２ｂ及びサスペンションバネ３２ａの仮組付けをすることができる。また、弾性力調整部３２ｃが設けてあるのでサスペンションバネ３２ａを所期の弾性力に調整することができる。そして、この仮組み品の弾性力調整部３２ｃを例えばボルト等によって、メインフレーム２０の上受け部２１ｂに取り付けて、機体と後車軸ケース２８との間にサスペンション機構を設けることができる。

これにより、図３，４，５に示すように、後車軸ケース２８が右及び左のサスペンションバネ３２ａにより上下動及びローリング自在に支持され、右及び左のアッパーリンク２９、右及び左のロアーリンク３０により後車軸ケース２８の前後方向の位置が決められ、ラテラルロッド３４により後車軸ケース２８の左右方向の位置が決められる。

（前輪への伝動構造）
次に、右及び左の前輪１への伝動構造について説明する。
図１，４に示すように、ミッションケース１７の横側部に静油圧式無段変速装置３３が連結してあり、エンジン１９の動力が静油圧式無段変速装置３３に伝動ベルト３５を介して伝達される。静油圧式無段変速装置３３の動力が、ギヤ型式の副変速装置（図示せず）及び前輪デフ機構（図示せず）を介して、図５に示すように、右及び左の前車軸ケース２３の内部に配置された伝動軸６３に伝達される。右及び左の前車軸ケース２３の支持部２３ａに、ベアリング６７を介してベベルギヤ６８（上側）及び受け部材６９（下側）が支持してあり、伝動軸６３に固定されたベベルギヤ６６とベベルギヤ６８とが咬合している。伝動軸７０がスプライン構造によりベベルギヤ６８及び受け部材６９と一体回転及びスライド自在に取り付けてあり、伝動軸７０の下端にベベルギヤ７１が固定してある。

図６に示すように、前輪支持部２４に右（左）の前輪１を支持する車軸７２、車軸７２に固定されたベベルギヤ７３が備えてあり、前輪支持部２４の上端に円筒状のスリーブ７４が固定してある。前輪支持部２４及びスリーブ７４がベアリング７５により伝動軸７０に回転自在に支持してあり、右及び左の前車軸ケース２３の支持部２３ａとスリーブ７４との間にシール部材７６が備えてあり、ベベルギヤ７１，７３が咬合している。上側のベアリング７５に受け部材７７が当て付けてあり、受け部材６９，７７の間にサスペンションバネ４０が内側及び外側に二重に備えてある。

これにより、図４及び図６に示すように、静油圧式無段変速装置３３の動力が、伝動軸６３，７０及び車軸７２を介して右及び左の前輪１に伝達される。前輪支持部２４が右及び左の前車軸ケース２３の支持部２３ａに縦軸芯Ｐ１周りに回転自在及び縦軸芯Ｐ１の方向にスライド自在に支持してあり、前輪支持部２４の縦軸芯Ｐ１の方向へのスライドに対してサスペンションバネ４０が作用する。このように前輪支持部２４が縦軸芯Ｐ１の方向にスライドすると、右及び左の前車軸ケース２３の支持部２３ａの容積が変化することになるが、この容積変化を吸収する為のブリーザは備えられておらず、各部のシール部材によって吸収している。

（後輪への伝動構造）
次に、後車軸ケース２８の右及び左の後輪２への伝動構造について説明する。
図２，３，４に示すように、ミッションケース１７の後部の下部に走行出力軸７８が備えられ後向きに突出して、前輪デフ機構（図示せず）の直前から分岐した動力が走行出力軸７８に伝達される。走行出力軸７８の端部に自在継手８２が取り付けられ、伝動軸８４が円筒継手８３（動力を伝達しながら自在継手８２に対する伝動軸８４のスライドを許容する）を介して自在継手８２に接続してある。後車軸ケース２８の前部に入力軸３８が前向きに突出し、伝動軸８４と入力軸３８とが自在継手８２を介して接続してある。

図２に示すように、後車軸ケース２８に伝動軸３９が備えられ、入力軸３８に固定されたベベルギヤ３８ａが、伝動軸３９に固定されたベベルギヤ３９ａに咬合している。伝動軸３９の右及び左の端部に、摩擦多板型式の右及び左のサイドクラッチ４１が備えてあり、右及び左のサイドクラッチ４１と右及び左の後輪２を支持する車軸４３との間に、伝動軸４２が備えてある。そして、図２及び図４に示すように、静油圧式無段変速装置３３の動力が、走行出力軸７８、伝動軸８４、入力軸３８、伝動軸３９、右及び左のサイドクラッチ４１、伝動軸４２を介して右及び左の後輪２に伝達される。

図２に示すように、右及び左のサイドクラッチ４１はバネ（図示せず）により伝動状態に付勢してある。右及び左のサイドクラッチ４１を遮断状態に操作する右及び左の操作アーム５１が備えてあり、ピットマンアーム２５と右及び左の操作アーム５１とに亘って連係ロッド５３が接続してある。図２に示す状態は、右及び左の前輪１（ピットマンアーム２５）が直進位置Ａ０に操向操作された状態である。この時、右及び左のサイドクラッチ４１が伝動状態に操作された状態であり、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２に動力が伝達されている。右及び左の前輪１が直進位置Ａ０と右及び左の設定角度Ａ１との間に操向操作されていても、前述の状態となるのであり、機体は直進又は緩やかに右又は左に向きを変える。

図２に示すように、右及び左の前輪１（ピットマンアーム２５）が右の設定角度Ａ１と右の操向限度Ａ２との間に操向操作されると、ピットマンアーム２５による右の連係ロッド５３の引き操作によって、右の操作アーム５３により右のサイドクラッチ４１が遮断状態に操作されて、右の後輪２が自由回転状態となる。この場合に、左のサイドクラッチ４１は伝動状態に残されており、左の後輪２に動力が伝達されている。右及び左の前輪１（ピットマンアーム２５）が左の設定角度Ａ１と左の操向限度Ａ２との間に操向操作されると、ピットマンアーム２５による左の連係ロッド５３の引き操作によって、左の操作アーム５３により左のサイドクラッチ４１が遮断状態に操作されて、左の後輪２が自由回転状態となる。この場合に、右のサイドクラッチ４１は伝動状態に残されており、右の後輪２に動力が伝達されている。

以上のように、右及び左の前輪１が右の設定角度Ａ１と右の操向限度Ａ２との間、又は左の設定角度Ａ１と左の操向限度Ａ２との間に操向操作されると、右及び左の前輪１、旋回外側の後輪２に動力が伝達された状態で、旋回中心側の後輪２への動力が遮断されて、旋回中心側の後輪２が自由回転状態となり、右又は左への旋回が行われる。これにより、旋回中心側の後輪２が旋回に伴って適度に回転しながら前進する状態となり、旋回時に旋回中心側の後輪２によって田面が荒らされる状態が少なくなる。

［別実施形態］
上述の実施形態において、本発明にかかる乗用水田作業機として乗用田植機を例に説明したが、乗用直播機等その他の乗用水田作業機であってもよい。

本発明に係る乗用水田作業機の一例（乗用苗植付機）を示す側面図 後輪への伝動系を示す平面図 後車軸ケースの支持構造を示す側面図 後車軸ケースの支持構造を示す平面図 後車軸ケースの付近の正面図 前輪支持部の付近の縦断正面図 後車軸ケースの支持構造を示す詳細図 サスペンション機構の仮組を示す図 補強部材の付近を示す正面図

１ 前輪
２ 後輪
２０，２０ａ 補強部材
２１ メインフレーム
２８ 後車軸ケース
２９ アッパーリンク
３０ ロアーリンク
３２ａ サスペンション機構（サスペンションバネ）

Claims (5)

1. 前後方向に延在する左右一対のメインフレーム及び当該メインフレームの前部に設けられた補強部材を有する機体と、当該機体の前部に設けられた左右一対の前輪と、前記機体の後部に配設され左右一対の後輪を備えた後車軸ケースとを備えた乗用水田作業機であって、
   サスペンション機構を介して、前記後車軸ケースを前記機体の側に弾性支持するとともに、前記後車軸ケースを前記機体の側に連結する左右一対のアッパーリンクと左右一対のロアーリンクとを有し、かつ前記左右一対のアッパーリンクと左右一対のロアーリンクとの夫々を前記後車軸ケースに対して揺動可能に連結するとともに、前記後車軸ケースの車体左右方向での位置決めを行うラテラルロッドを前記後車軸ケースとメインフレームとに亘って設け、
   夫々の前記アッパーリンクの前記後車軸ケースの側とは反対側の端部を前記メインフレームに揺動可能に支持するとともに、夫々の前記ロアーリンクの前記後車軸ケースの側とは反対側の端部を前記補強部材に揺動可能に支持し、
   さらに前記後車軸ケースに対して、前記サスペンション機構が前方側に位置し、前記ラテラルロッドが後方側に位置するように、振り分けて配設してある乗用水田作業機。
2. 前記後車軸ケースは、平面視で左右両端側部分の後端縁よりも中央部分の後端縁が前方側に位置する後方開放の凹入形状に形成されており、その凹入形状部分に入り込むように前記ラテラルロッドが配置されている請求項１記載の乗用水田作業機。
3. 前記アッパーリンク及びロアーリンクは、メインフレームの下方側でメインフレームに沿って位置し、平面視でメインフレームに重複するように配設してあり、前記サスペンション機構は、前記アッパーリンク及びロアーリンクの後方側における後車軸ケースへの連結箇所の外側に配設してある請求項１又は２記載の乗用水田作業機。
4. 前記サスペンション機構は、前記弾性支持の際の弾性力を調整可能に構成してある請求項１〜３のいずれか１項記載の乗用水田作業機。
5. 前記機体はミッションケースを有し、当該ミッションケースが前記メインフレームと前記補強部材とに連結してある請求項１〜４のいずれか１項記載の乗用水田作業機。

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