JP5751217B2 - 農用作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、農用作業車両などとして用いられる、特に乗用管理機に関する。

従来、農用作業車両などに用いられる作業車両として、前輪の左右タイロッドに操舵シリンダーを装着する構成を備えた作業車両が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された作業車両によれば、図１０に記載した通り、前輪操舵装置１０２０は、フロント側の車軸ケース部１０２９に取付固定され、車体１００３の幅方向に往復移動せしめられるタイロッドとしてのピストンロッド１０２６を備えた複動型シリンダーである前輪操舵用シリンダー１０２５を有し、この前輪操舵用シリンダー１０２５の左室１０２５Ｌ及び右室１０２５Ｒに対する作動油の給排量を、ステアリングハンドル１０１０の操舵操作に応じて調節して、ピストンロッド１０２６を車体１００３の幅方向に移動させることにより、前輪１０１２Ｌ、１０１２Ｒを、ピストンロッド１０２６の両端に連結されたタイロッドエンド１０２２、１０２２及びナックルアーム１０２１、１０２１を介して転舵させるようになっている。図１０は、従来の四輪操舵作業車両の操舵系関連部分の概略構成図である。

特開２００３−６３４３１号公報

しかしながら、特許文献１に示す作業車両では、車軸ケース部１０２９と前輪操舵装置１０２０の前輪操舵用シリンダー１０２５とがどの様に連結されているかは開示されておらず、その連結部の構造については不明である。

本発明の目的は、従来のこの様な連結部の構造に鑑みて、車軸ケースと操舵シリンダーとを簡単な構成で連結出来て、且つ強度的にも問題のない連結構造を有する作業車両としての農用作業車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
走行車体と、
前記走行車体の下方に配置され、左右一対の前輪に駆動力を伝達するための車軸を収納した車軸ケースと、
前記左右一対の前輪を互いに連動して左右方向に移動させる操舵シリンダーを車軸ケースの前方に設け、
前記操舵シリンダーから後方に向かって伸びる第一の筒体を設け、
前記車軸ケースの中央部から前方に向かって伸びる第二の筒体を設け、
前記第一の筒体の外周形状は円筒形状であり、且つ、前記第二の筒体の内周形状は前記第一の筒体の前記円筒形状と嵌合する形状とし、
前記第一の筒体と前記第二の筒体は、双方の筒体を貫通する締結部材により互いに連結固定され、
前記車軸ケースの中央部から後方に突出する後方側突出部を設け、
後方側突出部は、前輪に駆動力を伝達するための前輪伝達シャフトを回転可能に保持し、
前記走行車体の下面に固定された、前記第二の筒体と前記後方側突出部とを回動可能に支持する前後一対の支持体を備え、
前記第二の筒体の外形は、前記後方側突出部の外形と一致していることを特徴とする農用作業車両である。

これにより、車軸ケースと操舵シリンダーとを簡単な構成で連結出来て、且つ強度的にも強く連結出来る。

また、前後一対の支持体を互いに同一形状に出来得るので、部品の共用化が図られる。

本発明によれば、車軸ケースと操舵シリンダーとを簡単な構成で連結出来て、且つ強度的にも問題のない連結構造を有する作業車両としての農用作業車両を提供することが出来る。

本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車の右側面図 本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車の正面図 本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車が薬液を散布している状態を示す正面図 本実施の形態１の薬液の散布作業車の操舵シリンダーの取り付け構造を説明するための概略平面図 図４のＡＡ断面を示す概略図 左前輪のギヤユニット周辺を後方側から前方側を見た概略断面拡大図 左前輪の中部軸受け周辺を上方から下方を見た概略平面図 本実施の形態１の薬液の散布作業車の左前輪側に連結されるタイロッドとボールジョイントとの固定状態を説明するための概略背面図 本実施の形態１の薬液の散布作業車の左右一対のナックルアームの動きを示す概略平面図 従来の四輪操舵作業車両の操舵系関連部分の概略構成図

以下に、図面を参照しながら本発明の乗用管理機にかかる一実施の形態の薬液の散布作業車について説明する。

（実施の形態１）
まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態１の薬液の散布作業車についてその概略構成を説明する。

図１は、本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車の右側面図である。図２は、本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車の正面図である。尚、これら図１、図２は、後述する左右散布ブームを走行車体の左右両側面に収納した状態を示す。一方図３は、本発明にかかる実施の形態１における薬液の散布作業車が薬液を散布している状態を示す正面図である。

図１、図２に示す通り、本実施の形態１の薬液の散布作業車１の走行車体２には左右一対の前輪３，３、と左右一対の後輪４，４が設けられていて、走行車体２の前側部には防除散布装置１１が取り付けられている。

尚、図２に示す通り、本実施の形態１の薬液の散布作業車１では、最低地上高さＨが高く、輪間距離（トレッド）Ｗが広く構成されている。

走行車体２の左右一対の前輪３，３間の上方には、ボンネット５で覆われたエンジンＥが搭載あれている。左右一対の前輪３，３と左右一対の後輪４，４の間の上方には操縦席６を設け、操縦席６の前方にハンドル７が設けられている。

ハンドル７を左右に操舵すると、左右一対の前輪３，３及び左右一対の後輪４，４が同時に連動して操舵され、小回り走行のできる四輪操舵構成としている。

また、操縦席６の回りを取り囲むように薬液タンク９を着脱自在に設け、その下方に防除ポンプ１０が設けられている。

また、図３に示す通り、防除散布装置１１は機体前方に位置するセンター散布ブーム１１ａと、センター散布ブーム１１ａの左右両側に設けられた左右散布ブーム１１ｂ，１１ｂとで構成されている。

そして、防除散布装置１１を昇降シリンダー１５（図１参照）により昇降し、開閉シリンダー１７（図１参照）により左右散布ブーム１１ｂ，１１ｂを左右に突出した散布作業状態（図３参照）と、走行車体２の両側方に沿わせた収納状態に移動する（図１、図２参照）ように構成している。

そして、薬液タンク９の薬液は防除ポンプ１０により防除散布装置１１に送られ、センター散布ブーム１１ａ及び左右散布ブーム１１ｂ，１１ｂに複数設けられた散布ノズル１４から、薬液が散布される（図３参照）。

次に、図４、図５を用いて、本実施の形態１の薬液の散布作業車１の操舵シリンダーの取り付け構造について説明する。

ここで、図４は、本実施の形態１の薬液の散布作業車１の操舵シリンダーの取り付け構造を説明するための一部断面の概略平面図であり、図５は、図４のＡＡ断面を示す概略図である。

図４、図５に示す通り、走行車体２の下方には、左右一対の前輪３にエンジンＥからの駆動力を伝達するための車軸２０等を収納したアクスルハウジング３０が配置されている。また、走行車体２の下方であって、アクスルハウジング３０の前方には、左右一対の前輪３を、左右一対のナックルアーム２４ａ、２４ｂを介して互いに連動して左右方向に移動させるタイロッド２１ａ、２１ｂをボールジョイント２５ａ、２５ｂにより左右一対のピストンロッド２６ａ、２６ｂと連結した操舵シリンダー２２が配置されている。そして、断面が略コの字状に曲げられた板状部材であって（図５参照）、その略コの字状の凹部に操舵シリンダー２２の円筒状本体の外周面の約半分を収納して固定したシリンダーハウジング４０が設けられている。

尚、ナックルアーム２４ａ、２４ｂは、左右一対のボールジョイント２５ａ、２５ｂにより、左右一対のタイロッド２１ａ、２１ｂと回動自在に連結されている。これについては、更に後述する。

また、シリンダーハウジング４０のほぼ中央には、後方、即ちアクスルハウジング３０側に向かって伸びた第一の円筒状嵌合部４１が設けられている。第一の円筒状嵌合部４１の内部は筒状内部空間４２ａを形成している。また、アクスルハウジング３０の中央には、前方、即ちシリンダーハウジング４０に設けられた第一の円筒状嵌合部４１に向かって伸びた第二の円筒状嵌合部４２が設けられている。そして、第一の円筒状嵌合部４１が、第二の円筒状嵌合部４２に挿入された後、その連結部分は、抜け防止及び回転防止用の締結部材である固定ピン４３で貫通されてしっかりと固定されている。

また、アクスルハウジング３０の中央には、第二の円筒状嵌合部４２と対称形状の後方側突出部３０ｂが形成されており、後方側突出部３０ｂは、その内部において、前輪側に駆動力を伝達するための前輪伝達シャフト２３の根元部を回転可能に保持している。

また、アクスルハウジング３０の第二の円筒状嵌合部４２と、後方側突出部３０ｂとを軸芯Ｘを中心として回動可能に支持する前後一対の支持メタル（ピボットメタル）５０ａ、５０ｂが設けられており、これら前後一対の支持メタル５０ａ、５０ｂは、走行車体２の下面に対し、それぞれボルト５１とナット５２によりしっかりと固定されている。

また、操舵シリンダー２２のピストン（図示省略）を挟んで左右に配置された空間である左室及び右室に対して作動油を給排して、ピストンの移動量を調整するために、左右一対の油圧ホース２２ａ、２２ｂが、前側の支持メタル５０ａの左右側を経由して、操舵シリンダー２２に接続されている。

尚、本発明の車軸ケースの一例が、本実施の形態のアクスルハウジング３０に対応し、本発明の操舵シリンダー保持部の一例が、本実施の形態のシリンダーハウジング４０に対応する。また、本発明の第一の筒体の一例が、本実施の形態の第一の円筒状嵌合部４１に対応し、本発明の第二の筒体の一例が、本実施の形態の第二の円筒状嵌合部４２に対応する。また、本発明の前後一対の支持体の一例が、本実施の形態の前後一対の支持メタル（ピボットメタル）５０ａ、５０ｂに対応する。

また、左右一対の前輪３Ｌ、３Ｒを中心に説明した上記構成は、基本的には左右一対の後輪４Ｌ、４Ｒについても、同様に適用される。

これにより、支持メタル５０ａ、５０ｂを中心としてアクスルハウジング３０全体が左右に揺動する時に、操舵シリンダー２２も、同じ軸芯Ｘを中心として容易に揺動可能であり、車重を受ける支持メタル５０ａ、５０ｂをアクスルハウジング３０から離すことなく構成出来、また、操舵シリンダー２２を受け付けるための長くて丈夫な保持具を別途設ける必要が無い。

よって、本実施の形態によれば、アクスルハウジング３０と操舵シリンダー２２とを簡単な構成で連結出来て、且つ強度的にも強く連結出来る。

次に、図６、図７を用いて、本実施の形態１の薬液の散布作業車１について、ナックルアーム２４ａ、２４ｂ及びその周辺の構成を更に説明する。

ここで、図６は、左前輪のギヤユニット周辺を後方側から前方側を見た概略断面拡大図である。また、図７は、左前輪の中部軸受け周辺を上方から下方を見た概略平面図である。

尚、図６では、左前輪３Ｌのギヤユニット周辺を代表して示したが、車軸２０等を収納したアクスルハウジング３０と左右一対の前輪３Ｌ、３Ｒとの間に配設された左右一対のギヤユニット１００、左右一対のファイナルケース２００等は、左右においてそれぞれ同一構成である。

図６に示す通り、ギヤユニット１００は、車軸２０を収納するアクスルハウジング３０の左右端側に、その筒状上部１０１ａ（上部ベベル室）が連結されて上方に突出する上部ギヤケース１０１と、その上部ギヤケース１０１の筒状下部１０１ｂと下部軸受け２５０を介して回動可能に外嵌連結されて、斜め下方に突出する下部ギヤケース１０２とを備えている。また、車軸２０の外端部に固定された駆動ベベルギヤ２０ａは、上部ギヤケース１０１に回動自在に収納された回動軸１０３の上端部に固定された上部ベベルギヤ１０３ａと噛み合わされている。一方、回動軸１０３の下端部に固定された下部ベベルギヤ１０３ｂは、左前輪３Ｌの左前輪軸部１０４に外嵌固定されている、ファイナルケース２００に収納されているファイナル従動ベベルギヤ２００ａと噛み合わされている。

更に、図６、図７に示す通り、上部ギヤケース１００の筒状上部（上部ベベル室）１０１ａの直下には、その外周面と回動自在に嵌合した中部軸受け３００が配置されている。一方、ファイナルケース２００の上部に設けられたフランジ部２０１に、その下端部が連結固定されて、上部ギヤケース１０１の外周面と所定の隙間を保持して上方に至り、中部軸受け３００の左前輪３Ｌ側において中部軸受け３００と連結固定された橋渡し構造体３５０が配置されている。

また、中部軸受け３００の前側側面３０１は、進行方向Ｆを基準として、左前輪３Ｌ側に向けて所定角度βだけ傾斜した傾斜面形状を有している。また、その中部軸受け３００の上面に固定されたナックルアーム２４ａは、進行方向Ｆを基準として、中部軸受け３００の前側側面３０１と同様に、左前輪３Ｌ側に向けて所定角度γだけ傾斜して固定されている。

最低地上高さＨを出来るだけ高くする必要がある乗用管理機にあっては、作物に傷をつけないよう、出来るだけ傷害とならないような構造にする必要があるが、上記の傾斜構成により、作物が走行車体２の下部をスムーズに流れるので、作物に傷がつきにくい。

また、上述した通り、橋渡し構造体３５０と一体に形成され、ナックルアーム２４ａが固定された中部軸受け３００と、下部軸受け２５０とにより、ファイナルケース２００は、上部ギヤケース１０１に対して回動自在となっている。

一方、従来の乗用管理機の場合、ナックルアームは、ファイナルケースからオフセットさせて取り付けるが、上部ギヤケースの上部に設けた、回動軸を持つ蓋部品との橋渡し構造の柱に取り付けるかのどちらかであるため、最低地上高さＨが高いと、ファイナルケースを回動させるための各部の構造体に曲げ応力が強くかかり破損し易いという問題がある。

これに対して、本実施の形態の上記構成によれば、上部ギヤケース１０１の筒状上部１０１ａは、ナックルアーム２４ａを配置する高さであり、この高さの近くに中部軸受け３００を設けることは、ファイナルケース２００を回動させる為の橋渡し構造体３５０に対して不要な曲げ応力をかけない様にすることが出来る。また、上部ギヤケース１０１を筒状上部１０１ａから下方に向けてその径が小さくなる略円錐状としたことにより、中部軸受け３００や下部軸受け２５０を、少ない部品数で安価に構成できる。また、橋渡し構造体３５０と中部軸受け３００とが一体構成としたことにより、この構造体を少ない部品数で安価に構成出来る。

尚、図６、図７を用いて説明した上記構成では、左前輪３Ｌ側を中心に説明したが、右前輪３Ｒ側についても同様の構成であるので、その説明は省略する。

また、左右一対の前輪３Ｌ、３Ｒを中心に説明した上記構成は、基本的には左右一対の後輪４Ｌ、４Ｒについても、同様に適用される。

次に、図６、図８、図９を用いて、本実施の形態１の薬液の散布作業車１について、左右一対のナックルアーム２４ａ、２４ｂと左右一対のタイロッド２１ａ、２１ｂとの連結構造について更に説明する。

図８は、本実施の形態１の薬液の散布作業車１の左前輪３Ｌ側に連結されるタイロッド２１ａとボールジョイント２５ａとの固定状態を説明するための概略背面図である。

図９は、本実施の形態１の薬液の散布作業車１の左右一対のナックルアーム２４ａ、２４ｂの動きを示す概略平面図である。

図６に示す通り、本実施の形態１の薬液の散布作業車１において、回動軸１０３の中心軸線Ｂは、鉛直線Ｄに対して内側へ角度αだけ傾斜しており、左前輪３Ｌの中心線Ｃ（この中心線Ｃは、左前輪軸部１０４と直交しており、鉛直線に対して外側へ所定角度傾斜している）との関係では、従来と同様に、正面視において略Ｖ字をなしているが、これは、走行時に作物との干渉を少なくする為の構成である。

これに対して、操舵シリンダー２２やタイロッド２１ａ、２１ｂは、ほぼ水平に配置されている為、本実施の形態では、タイロッド２１ａ、２１ｂとナックルアーム２４ａ、２４ｂとの連結に用いられるボールジョイント２５ａ、２５ｂ自体（図９参照）を、図８に示す通り、角度αだけ傾斜させてタイロッド２１ａ、２１ｂの先端部に固定する構成とした。この傾斜角度αは、図６に示した回動軸１０３の中心軸線Ｂが鉛直線Ｄとなす角度と一致させている。

この構成により、図９に示す通り、操舵シリンダー２２の動きが、タイロッド２１ａ、２１ｂ、ボールジョイント２５ａ、２５ｂ、ナックルアーム２４ａ、２４ｂ等を介してスムーズに左右前輪３Ｌ、３Ｒに伝達される。

ところで、従来の構成では、タイロッドに真っ直ぐに固定されて水平に配置されたボールジョイントに対して、もともと傾斜した回動軸（図６の回動軸１０３参照）に対して垂直に配置されているナックルアームを連結するためには、ナックルアーム自体の形状の一部をボールジョイントとの連結面に合わせて斜め形状とする必要があった。そのため、従来は、左右のナックルアームはそれぞれ形状が異なっていた。

しかし、本実施の形態の上述した構成によれば、ボールジョイント２５ａ、２５ｂ自体を、図８に示す通り、角度αだけ傾斜させているため、ナックルアーム２４ａ、２４ｂは、左右が同じ形状に出来るので、部品作成時の型点数、及び部品の種類を削減することが出来る。

尚、上記実施の形態では、図５を中心にして説明した第一の円筒状嵌合部４１に関する構成と、図６を中心にして説明した中部軸受け３００と橋渡し構造体３５０に関する構成と、図８を中心にして説明したボールジョイント２５ａ、２４ｂの傾斜固定に関する構成とを、全て備えた乗用管理機１について説明したが、これに限らず例えば、少なくとも図５で説明した第一の円筒状嵌合部４１に関する構成を備えておりさえすれば、図６に示す構成を備えていなくても良く、或いは、図８に示す構成を備えていなくても良く、若しくは、図６、及び図８の何れの構成も備えていなくても良い。

また、上記実施の形態では、左右一対の前輪と、左右一対の後輪の両方に関して、上記構成を適用した場合について説明したが、これに限らず例えば、左右一対の前輪にのみ上記構成を適用しても良い。

また、上記実施の形態では、本発明の第一の筒体の一例として、第一の円筒状嵌合部４１を用い、また、本発明の第二の筒体の一例として、第二の円筒状嵌合部４２を用いた場合について説明したが、これに限らず例えば、その断面が多角形である筒体であっても良く、要するに双方の筒体は、互いに嵌め合わすことが出来る構成であればどの様な形状であっても良い。

本発明の乗用管理機によれば、車軸ケースと操舵シリンダーとを簡単な構成で連結出来て、且つ強度的にも問題のない連結構造を有する作業車両としての乗用管理機を提供することが出来るという効果を発揮し、農用作業車両として用いられる乗用管理機などとして有用である。

１ 薬液の散布作業車
２ 走行車体
３Ｌ、３Ｒ 左右一対の前輪
４Ｌ、４Ｒ 左右一対の後輪
５ ボンネット
Ｅ エンジン
６ 操縦席
７ ハンドル
９ 薬液タンク
１０ 防除ポンプ
１１ 防除散布装置
１１ａ センター散布ブーム
１１ｂ 左右散布ブーム
１４ 散布ノズル
１５ 昇降シリンダー
１７ 開閉シリンダー
２０ 車軸
２１ａ、２１ｂ タイロッド
２２ 操舵シリンダー
２２ａ、２２ｂ 左右一対の油圧ホース
２３ 前輪伝達シャフト
２４ａ，２４ｂ 左右一対のナックルアーム
２５ａ、２５ｂ 左右一対のボールジョイント
２６ａ、２６ｂ 左右一対のピストンロッド
３０ アクスルハウジング
３０ｂ 後方側突出部
４０ シリンダーハウジング
４１ 第一の円筒状嵌合部
４２ 第二の円筒状嵌合部
４２ａ 筒状内部空間
４３ 固定ピン
５０ａ、５０ｂ 前後一対の支持メタル（ピボットメタル）
５１ ボルト
５２ ナット
１００ ギヤユニット
１０１ 上部ギヤケース
１０１ａ 筒状上部（上部ベベル室）
１０１ｂ 筒状下部
１０２ 下部ギヤケース
１０３ 回動軸
１０３ａ 上部ベベルギヤ
１０３ｂ 下部ベベルギヤ
１０４ 左前輪軸部
２００ ファイナルケース
２００ａ ファイナル従動ベベルギヤ
２０１ フランジ部
２５０ 下部軸受け
３００ 中部軸受け
３５０ 橋渡し構造体

Claims (1)

1. 走行車体と、
   前記走行車体の下方に配置され、左右一対の前輪に駆動力を伝達するための車軸を収納した車軸ケースと、
   前記左右一対の前輪を互いに連動して左右方向に移動させる操舵シリンダーを車軸ケースの前方に設け、
   前記操舵シリンダーから後方に向かって伸びる第一の筒体を設け、
   前記車軸ケースの中央部から前方に向かって伸びる第二の筒体を設け、
   前記第一の筒体の外周形状は円筒形状であり、且つ、前記第二の筒体の内周形状は前記第一の筒体の前記円筒形状と嵌合する形状とし、
   前記第一の筒体と前記第二の筒体は、双方の筒体を貫通する締結部材により互いに連結固定され、
   前記車軸ケースの中央部から後方に突出する後方側突出部を設け、
   後方側突出部は、前輪に駆動力を伝達するための前輪伝達シャフトを回転可能に保持し、
   前記走行車体の下面に固定された、前記第二の筒体と前記後方側突出部とを回動可能に支持する前後一対の支持体を備え、
   前記第二の筒体の外形は、前記後方側突出部の外形と一致していることを特徴とする農用作業車両。

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