JP6123609B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、乗用芝刈機等の作業車両に関し、特に全車輪それぞれに油圧モータを備える車両に関する。

１個の油圧ポンプにより全車輪に個別に設けられた各油圧モータを駆動する形態の乗用芝刈機が公知である（例えば、特許文献１、特許文献２）。
このような乗用芝刈機の走行は、走行操作レバーや前後進ペダルなど走行操作具の操作に基づいて、油圧ポンプの回転を制御し、油圧モータに所定の回転数を得る構成となっている。

特開２００８−２２１８６１号公報 特開２００２−２１９９５９号公報

ところで、油圧ポンプ又は油圧ポンプと周辺機器を組み込んだ油圧ポンプユニットは、走行車体の適宜位置に配置構成されるが、その容積が嵩張りまた重量が重いため機体バランスに影響し、また走行操作具に連動する操作系の配置構成はメンテナンス性に影響する。

本発明は、機体バランスを損なうことなく、メンテナンス性の向上を図る作業車両を得ようとするものである。

本発明は、上記に鑑み以下のような構成とした。
即ち、請求項１に記載の発明は、左右車輪２１を駆動するための油圧モータＭｒ，Ｍｒをそれぞれ備え、油圧ポンプユニットＰからの圧油の供給を受けて各油圧モータＭｒ，Ｍｒを回転連動する作業車両において、エンジン１３の前方又は後方に接近して前後方向軸心のピボット軸１９回りに揺動する車軸２０を設け、この車軸２０の両側に前記車輪２１を操舵機構５７によって左右操舵連動すべく支持構成し、前記車軸２０上方に油圧ポンプユニットＰを配置し、エンジン（１３）に連結され左右対向するフレーム部（１６，１６）間を車両機体上下方向である縦方向に設けた第１プレート（４０）で連結し、この第１プレート（４０）上部において、エンジン（１３）存在側とは反対の側面に油圧ポンプユニット（Ｐ）を着脱自在に装着し、縦方向の第１プレート（４０）の油圧ポンプユニット（Ｐ）装着側とは反対の側面であってエンジン（１３）が存在する側の側面に、エンジン（１３）クランク軸（２２）に連動し、油圧ポンプユニット（Ｐ）を駆動する入力プーリ（３５）を支持し、エンジン（１３）のクランク軸（２２）からの動力を出力する出力プーリ（３３）を入力プーリ（３５）の下方に設け、油圧ポンプユニット（Ｐ）のケーシング上面にトラニオン軸（４２）を上向きに配置し、油圧ポンプユニット（Ｐ）の側方に中立復帰機構（Ｎ）を備え、両者を連繋する作業車両とする。

このように構成すると、車軸２０上方に油圧ポンプユニットＰを構成するものであるから、車軸２０やピボット軸１９支持構成によって強固に構成されるフレーム部分を利用して該油圧ポンプユニットＰを支持できる。また、下方のエンジン１３クランク軸２２から駆動ベルトを介して上方の入力プーリ３５に伝動する構成となって、前後方向のスペース拡大を回避でき、前後方向をコンパクトに構成できる。また、エンジン１３のクランク軸２２からの動力を出力する出力プーリ３３を入力プーリ（３５）の下方に設けエンジン１３を下方に下げて機体バランスを安定させるが、油圧ポンプユニットＰは上位にあって両者上下方向にずれて配置されていても、エンジン１３側出力プーリ３３と油圧ポンプ側入力プーリ３４とは垂直に配置でき前後方向にスペースを嵩張らせない。さらに、油圧ポンプユニットＰの上面及びその近傍にトラニオン軸４２および中立復帰機構Ｎを配置構成することにより、上面からのメンテナンスを行なうことができる。

請求項２に記載の発明は、縦方向の第１プレート４０の下方に前記ピボット軸１９端部を支持し、該ピボット軸１９の他端側を第１プレート４０とは適宜間隔を置いて車両機体上下方向である縦方向に設けた第２プレート４１によって支持する請求項１に記載の作業車両とする。

このように構成すると、エンジン１３を支持するフレーム部１６，１６をベースとして第１、第２プレート４０，４１を車両機体上下方向である縦方向に構成することによって車軸２０のピボット軸１９を支持するものとなって、構成簡単で、然もエンジン１３に接近した位置に車軸２０を配置できる。

請求項３に記載の発明は、油圧ポンプユニットＰの側面に、ギヤポンプ５５を着脱自在に設け、油圧ポンプユニットＰのポンプ入力軸３６によりギヤポンプ軸５６を伝動する構成とした請求項１に記載の作業車両とする。

このように構成すると、走行用油圧ポンプユニットＰの側面に装備するギヤポンプ５５は走行用油圧ポンプユニットＰによる圧油の供給とは独立して作業機昇降等の駆動源として用いられる。走行用油圧ポンプユニットＰの側面に直接装着することによって、ギヤポンプ軸５６は該油圧ポンプユニットＰ側のポンプ入力軸３６からの伝動を受けて駆動される。

以上の本発明によって、油圧ポンプユニットＰの支持構造を簡易な構成によって実現するとともに、機体バランスを損なうことなく、かつメンテナンス性に優れた作業車両を提供することができる。

乗用芝刈機の全体側面図である。 乗用芝刈機の全体平面図である。 乗用芝刈機の全体背面図である。 エンジン及び伝動ケース部の平面図である。 要部の側面図である。 要部の平面図である。 コレクタ上昇時の全体側面図である。 走行油圧回路図である。

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
はじめに、図１〜４を主として参照しながら、作業車用の一形態の乗用芝刈機の構成および動作について具体的に説明する。

ここに、図１は本発明における実施の形態の乗用芝刈機の左側面図であり、図２は本発明における実施の形態の乗用芝刈機の平面図であり、図３は本発明における実施の形態の乗用芝刈機の背面図であり、図４は本発明における実施の形態の乗用芝刈機の模式的な部分平面図である。

本実施の形態の乗用芝刈機は、車両機体の前方下部に昇降自在に連結され芝草を刈り取るモーア１と、刈り取られた芝草を搬送するブロワ２と、刈り取られた芝草を収容するコレクタ３を備えている。

車両機体の前部には、作業者が運転を行うための運転席４が設けられている。その前端のハンドルポスト５には、作業者が操向操作を行うためのステアリングハンドル６や、操作盤７が設けられ、ステップ８には前後進用ペダル９ｆ，９ｒやブレーキペダル１０等が設けられている。

前記運転席４、ハンドルポスト６、ステップ８等を支持する車体フレーム１２は、後側のエンジン１３、該エンジン１３と一体的の伝動ケース１４、前フレーム部１５及び後フレーム部１６を夫々連結して構成されている。すなわち、左右一対の前フレーム部１５，１５の後部を伝動ケース１４左右面に連結し、左右一対の後フレーム部１６，１６の前部をエンジン１３の左右面に連結すると共に、伝動ケース１４の後部にスペーサを介してエンジンを直接装着することによって４者を剛体連結し、もって車体フレーム１２を構成する。なお、前フレーム部１５，１５を連結状に前車軸１７を設け、該前車軸１７の両側に油圧モータＭｆ，Ｍｆを介して左右前輪１８，１８を備えている。

なお、伝動ケース１４およびエンジン１３の前後部分は前フレーム部１５および後フレーム部１６とは別体であるので、伝動ケース１４とエンジン１３とが連結されている。
一方、後フレーム部１６，１６は前フレーム部よりやや幅狭に設けられ、併せて側面視においては後半部が前半部よりも高い状態に形成され、該後フレーム部１６，１６にはピボット軸１９を介して後車軸２０を揺動自在に装着している。この後車軸２０の両側に油圧モータＭｒ，Ｍｒを介して左右後輪２１，２１を備えている。なお、前輪１８，１８及び後輪２１，２１を夫々駆動する油圧モータＭｆ，Ｍｆ、Ｍｒ，Ｍｒに圧油を給排する油圧ポンプユニットＰは、後述のようにエンジン１３の後方に設けられる。

前記伝動ケース１４は、エンジン１３によって発生する動力をクランク軸２２前端側から入力し、左右中央の第１伝動出力軸２３、及び左右一側寄りの第２伝動出力軸２４を連動する。このうち第２伝動出力軸２３はブロワ２を駆動し、第２伝動出力軸はモーア１に動力伝達する構成である。

前記モーア１とブロワ２を収容するブロアケース２ａとは、刈り取られた芝草を搬送する搬送シュート２５によって連通されている。この搬送シュート２５の後端側はコレクタ３の前側開口部にのぞませている。

車両本体の左右両側には、支柱２６を左右に立設している。支柱２６，２６にはコレクタ３のダンプ動作を行わせる昇降リンク機構２７の前端を連結している。昇降リンク機構２７の先端側にあって平行移動可能なフレーム枠部材２８は、コレクタ３の後端下部を左右方向に通過する支点支持軸２９によってダンプ回動可能に構成している。昇降リンク機構２７は、支柱２６に略沿って設けられる伸縮可能な昇降シリンダ機構３０の伸出し作動によってコレクタ３を上昇移動し、ダンプシリンダ機構３１の伸出し作動によって後部のコレクタドア３ａを上部支点回りに後方上方へ回動させてコレクタ３後部を開放状とする構成である。

前記油圧ポンプユニットＰは、エンジン１３のクランク軸２２後端部からの動力を出力プーリ３３、伝動ベルト３４、入力プーリ３５及びポンプ入力軸３６を介して伝達される。動力を受けて内蔵のメインピストンポンプやチャージポンプ（いずれも図示せず）を駆動して所定の圧油を供給する構成としている。この圧油は、前記各油圧モータＭｆ，Ｍｆ、Ｍｒ，Ｍｒに供給され夫々を回転駆動する公知の構成である。

前記車体フレーム１２を構成する構成要素のうち、後フレーム部１６，１６を左右に連結する状態で縦方向の第１プレート４０を設け、該第１プレート４０は、エンジン１３の後方に対峙する状態に構成される。この第１プレート４０の上部であってエンジン１３存在側には、前記ポンプ入力軸３６を支持し該入力軸３６前端の入力プーリ３５を一体的に組み立てた伝動プーリ部をフランジ接合している。また、このエンジン１３存在側とは反対の後部側面に、前記油圧ポンプユニットＰを着脱自在に装着している。なお、エンジン１３クランク軸２２の出力プーリ３３と入力プーリ３５との間において上下方向に伝動ベルト３４を掛け渡し、出力プーリ３３の回転を入力プーリ３５を経て油圧ポンプユニットＰのポンプ部を駆動する構成である。

縦方向の第１プレート４０を挟んで前方に入力プーリ３５やポンプ入力軸３６、後側に油圧ポンプユニットＰ本体を装着する構成である上、クランク軸２２の出力プーリ３３と入力プーリ３５とは上下に重ねて配置できるから、エンジン１３後方に配設する油圧ポンプユニットＰの装着構成を簡単化すると共に前後方向配置をコンパクトに構成することができ機体全長の増大化を抑制できる。

前記クランク軸２２の出力プーリ３３には１本のベルト掛け用プーリ部３７を備え、エンジン１３側面に装着の発電機３８を駆動できる構成としている。
前記第１プレート４０は下方に延長され前記ピボット軸１９の前端を支持する構成である。第１プレート４０の兼用化はピボット軸１９のエンジン１３側への接近を容易化する。なお、ピボット軸１９の後端部は、後フレーム部１６，１６間を連結する縦方向の第２プレート４１で支持する構成としている。

ピボット軸１９は上記のように機体前後方向軸心を有し、前記のように該ピボット軸１９には後輪２１，２１を支持する後車軸２０を揺動自在に支持させている。なお、第１プレート４０と第２プレート４１との間、及び左右後フレーム部１６，１６の間を連結する補強プレート３９を設けている。

油圧ポンプユニットＰの上面において、上下軸芯のトラニオン軸４２を備え、このトラニオン軸４２の正・逆転及びその回動量に基づいて吐出流量及び吐出ポートを選択することにより、油圧モータＭへの流量等を制御でき、走行速度及び前後進を選択できる構成である。

トラニオン軸４２の上端にはトラニオンアーム４３を備え、油圧ポンプユニットＰの一側（図例では左側）に変位した位置に設ける中立復帰機構Ｎを介してステップ８上に配設した前・後進ペダル９ｆ，９ｒに連繋している。詳述すると、トラニオンアーム４３と中立復帰機構Ｎの三角プレート４４の頂部のピン４４ａを連動ロッド４５で連結する。三角プレート４４は、底辺中心部付近の支点軸４６を中心に縦軸芯に回動可能に設けられ、この支点軸４６にはトルク・スプリング４７を巻き掛けてベースプレート４８に適宜に固定し、トルク・スプリング４７の平行状両端を前記三角プレート４４の頂部のピン４４ａに挟み状に係合することによって支点軸４６回りの回動を付与後、回動連動を開放するとトルク・スプリング４７の変位が復帰する位置（予め中立位置に調整しておく）に戻される。これらの三角プレート４４の支持及び連動構成、トルク・スプリング４７等をもって中立復帰機構Ｎが構成される。

前記三角プレート４４の底辺部両端側に、それぞれ連動ワイヤ４９ｆ，４９ｒを連結し、これら連動ワイヤ４９ｆ，４９ｒの他端を、前記ステップ８上に配置した前・後進ペダル９ｆ，９ｒに連結する。前進ペダル９ｆを踏み込むと、三角プレート４４は支点軸４６回りに反時計方向に回動し、連動ロッド４５を引いてトラニオンアーム４３を反時計方向に回動する。これによりトラニオン軸４２を正転方向に回動させる。前進ペダル９ｆの踏み込みを開放すると、中立復帰機構Ｎのトルク・スプリング４７の作用で三角プレート４４は中立の位置に復帰し、トラニオンアーム４３、トラニオン軸４２も中立位置に復帰する。後進ペダル９ｒの踏み込み操作によって、三角プレート４４は時計方向に回動し、トラニオンアーム４３、トラニオン軸４２も同様に時計方向に回動する。

前記トラニオン軸４２への連繋機構や中立復帰機構Ｎを油圧ポンプユニットＰの上面部およびその近傍に配置構成することによって、上側からのメンテナンスを行なうことができ、作業が容易となる。

なお、中立状態調整にあたっては、連動ロッド４５の作用長さ微調整や連動ワイヤ４９のアウタワイヤ保持位置調整などによって行う。また、速度規制調整にあたっては、ベースプレート４８に支持させた２本の調整ボルト５０，５０の正逆転による三角プレート４４回動角度調整によって行なうことができる。

側面視において、エンジン１３と油圧ポンプユニットＰの上面から一部側面を覆うボンネット５１を構成している。該ボンネット５１は、前側を支点に後方側が上方に回動して保持できる構成であり、下方に復帰させると適宜に設けるストッパ（図示せず）の作用で所定以上の下方回動を規制する構成としている。該ボンネット５１を開く（上方回動）ときは、コレクタ３を上昇させておき、後側の取っ手５１ａを持ち上げることによって前側支点に所望に開くことができる。なおボンネット５１と機体との間にダンパー（図示せず）を設け、ボンネットの開放姿勢を維持できる構成としている。この開いた状態では、機体の後方に回ってエンジン１３後部から油圧ポンプユニットＰ周辺の補修やメンテナンスを行なうことができる。

前記ボンネット５１を閉じた位置でのボンネット５１上面に相当する位置に平面視Ｕ状の中間フレーム５２を構成している、該中間フレーム５２は、エンジン１３自体の保護を図るほか、エンジン１３周りの補機類装着用あるいは、走行系油路の保持等を行わせる。

前記油圧ポンプユニットＰの後側には、小径のギヤポンプ５５を装着している。該ギヤポンプ５５は、油圧ポンプユニットＰのポンプ入力軸３６の回転動力を受けて前後方向のポンプ軸５６を駆動する構成としており、内部には該ポンプ軸５６の長手方向前後にギヤポンプ部５５ａ，５５ｂを構成している。一方のギヤポンプ部５５ａは、例えば図外モーア１への伝動経路に介在する油圧ＰＴＯクラッチ２４ａ（図４）、ブロア２への伝動経路に介在する油圧ブロアクラッチ２３ａ（同図）等の圧油の供給を行ない、もう一方のギヤポンプ部５５ｂは、ステアリング油圧シリンダ５７機構、モーア昇降用油圧シリンダ機構５８及びコレクタ３の昇降シリンダ機構３０・ダンプシリンダ機構３１への圧油の供給を行う構成である。なお、油圧ポンプユニットＰ内部とギヤポンプ５５内部とは縁を切って互いに作動油の流通をなくし、夫々異なる粘度の作動油を用いることができる構成とし、クラッチ部には粘度の高い作動油を用いることができるように構成している。

前記油圧ポンプユニットＰの左右一側で前記中立復帰機構Ｎと反対の側にはエンジン１３マフラー５９の排気管５９ａを後側ほど下位となるよう斜めに配置している。
前記ボンネット５２の後端は、その上面を下方傾斜でかつ左右幅を狭くした形態とし、このうち下方傾斜は上方への回動時にコレクタ３上昇によって大きく開放された空間部において、該コレクタ３底部に接近すべくボンネット５２の回動角を大きくでき、身体をエンジン１３や油圧ポンプユニットＰの上側に進入でき、メンテナンス作業の容易化が図れる。

後輪２１，２１及び該後輪を駆動する油圧モータＭｒ，Ｍｒは、操向回動用キングピン６０，６０等の操向支持部材を介して後車軸２０の左右端部に操向回動自在に設けられ、これら左右車輪Ｍｒ，Ｍｒの操向支持部材を左右連結するタイロッド６１の途中には、前記ステアリング油圧シリンダ機構５７を介在し、該シリンダ機構５７を後車軸２０に適宜一体的に保持させて、ステアリングハンドル６の左右旋回操作に基づき該シリンダ機構５７を左右スライド連動し、後輪２１，２１を操舵できる構成としている（操舵機構Ｓ）。

前記モーア１のモーアデッキ１ａ内には、２枚のブレードを縦軸回りに回動自在に支持し、縦軸の一方（図例では左側）に前記伝動ケース１４から第２伝動出力軸２４を経て動力伝達を受ける構成とし、あわせて該動力を他の縦軸に分岐して伝達できる構成としている。モーアデッキ１ａには、前記前フレーム部１５，１５に連結された昇降リンク６５，６５を連結し、該昇降リンク６５，６５を該前フレーム部１５，１５との連結部周りに上下に回動可能に構成してモーアデッキ１ａが接地作業姿勢と非接地姿勢に変更できる構成としている。なお、昇降リンク６５，６５の作用アーム部６５ａと機体との間に前記モーア昇降用油圧シリンダ機構５８を設け、該シリンダ機構５８の伸縮作動によってモーアデッキ１ａを昇降できる構成としている。

前フレーム部１５に前側湾曲フレーム部と垂直フレーム部を一体的に剛体化させたＶ状フレーム部６６，６６を左右夫々に形成し、このＶ状フレーム部６６，６６同士を水平フレーム部６７で連結することによって支柱ベース６８，６８を構成し、前記支柱２６，２６の基部を強固に支持している。なお、前記ボンネット５１の開閉支軸（図示せず）は、上記水平フレーム部６７又は該フレーム部６７から延出させたブラケットを利用して形成され、コレクタ３が上昇姿勢にあることを条件に、ボンネット５１の後側が大きく上方に回動できる構成である。

前記後フレーム部１６，１６の後端はこれらの左右間隔部よりも長い横フレーム部７０で連結され、剛体化されている。この横フレーム部７０にはボンネット５１の後面側下端を受け止めできる構成であり、該横フレーム部７０から更に後方に突出して弾性受け部７１，７１を構成し、コレクタ３の下降時の荷重を受ける構成としている。

１ モーア
２ ブロワ
３ コレクタ
１２ 車体フレーム
１３ エンジン
１４ 伝動ケース
１５ 前フレーム部
１６ 後フレーム部
１８ 前輪
１９ ピボット軸
２０ 後車軸（車軸）
２１ 後輪
２２ クランク軸
３３ 出力プーリ
３４ 伝動ベルト
３５ 入力プーリ
３６ ポンプ入力軸
４０ 第１プレート
４１ 第２プレート
４２ トラニオン軸
４３ トラニオンアーム
４４ 三角プレート
４５ 連動ロッド
４６ 支点軸
４７ トルク・スプリング
４９ 連動ワイヤ
５１ ボンネット
５５ ギヤポンプ
５６ ギヤポンプ軸
Ｍ 油圧モータ
Ｍｆ 油圧モータ
Ｍｒ 油圧モータ
Ｐ 油圧ポンプユニット
Ｎ 中立復帰機構

Claims (3)

1. 左右車輪（２１，２１）を駆動するための油圧モータ（Ｍｒ，Ｍｒ）をそれぞれ備え、油圧ポンプユニット（Ｐ）からの圧油の供給を受けて各油圧モータ（Ｍｒ，Ｍｒ）を回転連動する作業車両において、エンジン（１３）の前方又は後方に接近して前後方向軸心のピボット軸（１９）回りに揺動する車軸（２０）を設け、この車軸（２０）の両側に前記車輪（２１，２１）を操舵機構（Ｓ）によって左右操舵連動すべく支持構成し、前記車軸（２０）上方に油圧ポンプユニット（Ｐ）を配置し、
   エンジン（１３）に連結され左右対向するフレーム部（１６，１６）間を車両機体上下方向である縦方向に設けた第１プレート（４０）で連結し、この第１プレート（４０）上部において、エンジン（１３）存在側とは反対の側面に油圧ポンプユニット（Ｐ）を着脱自在に装着し、
   第１プレート（４０）の油圧ポンプユニット（Ｐ）装着側とは反対の側面であってエンジン（１３）が存在する側の側面に、エンジン（１３）クランク軸（２２）に連動し、油圧ポンプユニット（Ｐ）を駆動する入力プーリ（３５）を支持し、
   エンジン（１３）のクランク軸（２２）からの動力を出力する出力プーリ（３３）を入力プーリ（３５）の下方に設け、
   油圧ポンプユニット（Ｐ）のケーシング上面にトラニオン軸（４２）を上向きに配置し、油圧ポンプユニット（Ｐ）の側方に中立復帰機構（Ｎ）を備え、両者を連繋する作業車両。
2. 第１プレート（４０）の下方に前記ピボット軸（１９）端部を支持し、該ピボット軸（１９）の他端側を第１プレート（４０）とは適宜間隔を置いて車両機体上下方向である縦方向に設けた第２プレート（４１）によって支持する請求項１に記載の作業車両。
3. 油圧ポンプユニット（Ｐ）の側面に、ギヤポンプ（５５）を着脱自在に設け、油圧ポンプユニット（Ｐ）のポンプ入力軸（３６）によりギヤポンプ軸（５６）を伝動する構成とした請求項１に記載の作業車両。

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