JP6619218B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、走行車体のフレームとしてラダーフレームを有する作業車両に関する。

トウモロコシ収穫機は、例えば、特許文献１に記載されているように、前輪および後輪を備える４輪の走行車体を有する。走行車体は、前輪よりも前方にトウモロコシを収穫する刈取り装置を備え、後輪の上方にバケットを備える。また、走行車体は前輪と後輪の間にエンジンとコンベアを備える。刈取り装置によって収穫されたトウモロコシは、コンベアによって運ばれて、バケットに貯留される。

トウモロコシ収穫機のような作業車両は、前輪の車軸が取り付けられる前輪車軸取付け部と、後輪の車軸が取り付けられる後輪車軸取付け部と、エンジンを載置するエンジン載置部を備えるラダーフレームを有する。ラダーフレームは、前後方向に延びる一対のサイドレールと、サイドレールに架け渡されたクロスメンバを備える。ラダーフレームを備える走行車体は特許文献２に記載されている。

特開２０１４−２０９８８４号公報 特開２００２−３５６１７６号公報

作業車両において刈取り装置やエンジンを大型化する場合には、ラダーフレームにかかる負荷が増大する。このような負荷の増大に対応するためには、サイドレールの板厚を増大させて、ラダーフレームの剛性を高めることが考えられる。しかし、サイドレールとして板厚の大きなものを用いる場合には、ラダーフレームの重量が増加するとともに、ラダーフレームの製造コストが増加するという問題がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、サイドレールの板厚を増大させずに、ラダーフレームの剛性を高めることができる作業車両を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の作業車両は、前輪の車軸が取り付けられる前輪車軸取付け部と、後輪の車軸が取り付けられる後輪車軸取付け部と、前記前輪車軸取付け部と前記後輪車軸取付け部との間でエンジンを載置するエンジン載置部と、を備えるラダーフレームを有し、前記ラダーフレームのサイドレールは、前記後輪車軸取付け部よりも前記前輪車軸取付け部に近い位置で上方または下方に突出する前側突出部と、前記前輪車軸取付け部よりも前記後輪車軸取付け部に近い位置で前記前側突出部と同一方向に突出する後側突出部と、を備え、前記前側突出部と前記後側突出部との間にはサブフレームが着脱可能に架け渡されていることを特徴とする。

本発明では、ラダーフレームを構成するサイドレールの前側突出部と後側突出部との間にサブフレームが架け渡されている。従って、サイドレールに沿ってサブフレームが架け渡された分だけ、ラダーフレームの剛性が上昇する。ここで、サブフレームはサイドレールよりも短いものを用いることができる。また、サブフレームはサイドレールの前側突出部と後側突出部に架け渡すだけなので、その形状を、簡易なものとすることができる。よ
って、サイドレールの板厚を増大させた場合と比較して、ラダーフレームの重量を抑制できる。また、サイドレールの板厚を増大させた場合と比較して、ラダーフレームの製造コストの増加を抑えることができる。

また、サブフレームはラダーフレームに対して着脱可能なので、ラダーフレームにかかる負荷の大きさによってサブフレームをラダーフレームに装着するか否かを選択できる。

本発明において、前記前側突出部および前記後側突出部は、下方に突出しており、前記サブフレームは、前記サイドレールの下方で当該サイドレールと隙間を開けて前後方向に延びることが望ましい。例えば、エンジンを大型化する場合には、エンジンの重量の増大によって、ラダーフレームにおける前輪と後輪の間の部分を下方に向かって湾曲させる力が増加する。また、このような力の増加によって、ラダーフレームには、前輪車軸取付け部と後側車軸取付け部との間でサイドレールの上面を前後方向に圧縮する力が働き、サイドレールの下面を前後方向に引き伸ばす力が働く。ここで、サブフレームをサイドレールの下方でサイドレールと隙間を開けて前後方向に延びるように配置すれば、サブフレームによってサイドレールの下面に働く力を受け止めることができる。

本発明において、前記サブフレームは、板材であり、その厚さ方向を前後方向および上下方向と直交する幅方向に向けているものとすることができる。このようにすれば、サブフレームが上下方向に湾曲することを抑制できるので、サブフレームによってサイドレールの上面を前後方向に圧縮する力を受け止めることができる。或いは、サブフレームによってサイドレールの下面を前後方向に引き伸ばす力を受け止めることができる。また、サブフレームを板材とすれば、サブフレームの製造コストを抑制できる。

本発明において、前記ラダーフレームの前端部分には、トウモロコシの茎を刈り取って茎と果実とを分離する刈取り装置が取り付けられているものとすることができる。すなわち、本発明において、作業車両はトウモロコシ収穫機とすることができる。

本発明によれば、ラダーフレームを構成するサイドレールの前側突出部と後側突出部との間にサブフレームが架け渡されている。従って、サイドレールに沿ってサブフレームが架け渡された分だけ、ラダーフレームの剛性が上昇する。また、サブフレームとしては、サイドレールよりも短い簡易な形状のものを用いることができるので、サイドレールの板厚を増大させた場合と比較して、ラダーフレームの重量を抑制でき、ラダーフレームの製造コストを抑えることができる。

本発明を適用したトウモロコシ収穫機の斜視図である。 トウモロコシ収穫機のラダーフレームの平面図および側面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した作業車両の実施の形態であるトウモロシ収穫機を説明する。

（全体構成）
図１は本発明を適用したトウモロコシ収穫機の斜視図である。図１（ａ）はトウモロコシ収穫機を幅方向の第１方向の上方から見た場合の斜視図であり、図１（ｂ）はトウモロコシ収穫機を幅方向の第１方向とは反対の第２方向の上方から見た場合の斜視図である。図１に示すように、本例のトウモロコシ収穫機１は、４輪の走行車体２を有する。以下の説明では、トウモロコシ収穫機１（走行車体２）が直進する際の走行方向を前後方向Ｘ、
地面に沿った方向で前後方向Ｘと直交する方向を幅方向Ｙ、前後方向Ｘおよび幅方向Ｙと直交する方向を上下方向Ｚとする。また、幅方向Ｙの第１方向をＹ１、第１方向とは反対方向を第２方向Ｙ２とする。

走行車体２は前輪３よりも前方にトウモロコシを収穫する刈取り装置４を備える。また、走行車体２はその後端部分にバケット５を備える。刈取り装置４とバケット５の間にはコンベア６と皮剥き装置７が前方から後方に向かってこの順番に配置されている。皮剥き装置７およびバケット５は後輪８の上方に位置する。

トウモロコシは刈取り装置４によって茎ごと刈り取られる。そして、刈取り装置４によって茎と果実に分離される。その後、トウモロコシの果実はコンベア６によって後方に運ばれて皮剥き装置７に投入される。そして、トウモロコシの果実は、皮剥き装置７によって後方に搬送されながら、皮剥き装置７を通過する間に皮が剥かれた状態となる。皮が剥かれた状態の果実は、皮剥き装置７から後方に排出されてバケット５に投入される。

また、走行車体２は、刈取り装置４とバケット５の間に、操縦者が乗車するキャビン９と、エンジン１０を搭載するエンジン搭載部１１を備える。キャビン９は前輪３の上方に位置する。エンジン搭載部１１は前輪３と後輪８の間に位置する。エンジン搭載部１１は幅方向Ｙの第１方向Ｙ１の端部分にエンジン１０を冷却するためのラジエター１２を備える。また、エンジン搭載部１１は幅方向Ｙの第２方向Ｙ２の端部分にオイルタンク１３を備える。さらに、走行車体２はバケット５の下方であって後輪８の後方にフレールモア１５を備える。

ここで、エンジン搭載部１１には、複数の油圧伝動装置（不図示）が搭載されている。油圧伝動装置は、エンジン１０により駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプにより供給されるオイルによって駆動される油圧モーターを備える。本例のトウモロコシ収穫機１では、エンジン１０の駆動力は、第１の油圧伝動装置を介して車輪３、８に伝達される。従って、トウモロコシ収穫機１は第１の油圧伝動装置の油圧モーターから出力される駆動力により走行する。また、本例のトウモロコシ収穫機１では、エンジン１０の駆動力は、第２〜第５油圧伝動装置を介して、刈取り装置４、コンベア６、皮剥き装置７、および、フレールモア１５に伝達される。従って、刈取り装置４、コンベア６、皮剥き装置７、および、フレールモア１５は、各油圧伝動装置の油圧モーターから出力される駆動力により駆動される。トウモロコシ収穫機１では、オイルタンク１３と各油圧伝動装置との間でオイルを循環させている。

（フレーム構造）
図２（ａ）は走行車体２が備えるラダーフレームの平面図であり、図２（ｂ）はラダーフレームの側面図である。図２に示すように、走行車体２は、前輪３の車軸３ａが取り付けられる前輪車軸取付け部２２と、後輪８の車軸８ａが取り付けられる後輪車軸取り付け部２３を備えるラダーフレーム２１を有する。

ラダーフレーム２１は、前輪車軸取付け部２２を備える前側ラダーフレーム部２５と、後輪車軸取り付け部２３を備える後側ラダーフレーム部２６を備える。後側ラダーフレーム部２６の幅寸法は前側ラダーフレーム部２５の幅寸法よりも狭い。後側ラダーフレーム部２６は前側ラダーフレーム部２５の後側部分の幅方向Ｙの中央部分に溶接により接続されている。従って、前側ラダーフレーム部２５と後側ラダーフレーム部２６とは一体である。

図２（ａ）に示すように、前側ラダーフレーム部２５は、前後方向に平行に延びる一対の前側サイドレール３１と、一対の前側サイドレール３１に架け渡された複数の前側クロ
スメンバ３２を備える。複数の前側クロスメンバ３２は互いに平行な状態で幅方向Ｙに延びる。前側サイドレール３１および前側クロスメンバ３２は鉄製である。前側サイドレール３１の断面形状は「コ」の字形状である。すなわち、前側サイドレール３１は、厚さ方向を上下方向に向けた姿勢で平行に配置された上下一対の水平板部分である上側水平板部分３１ａ及び下側水平板部分３１ｂと、厚さ方向を幅方向Ｙに向けた姿勢で上下一対の水平板部分の内側の縁（他方の前側サイドレール３１と対向する側の縁）を接続する垂直板部分３１ｃを備える。

前側ラダーフレーム部２５の前端には刈取り装置４が取り付けられる。前側ラダーフレーム部２５の前端部分はキャビン９を支持するキャビン支持部３５である。前側ラダーフレーム部２５における幅方向Ｙの第１方向Ｙ１の端部分にはラジエター１２を支持するラジエター支持部３６が設けられており、幅方向Ｙの第２方向Ｙ２の端部分にはオイルタンク１３を支持するオイルタンク支持部３７が設けられている。

前側ラダーフレーム部２５におけるラジエター支持部３６とオイルタンク支持部３７との間の領域はエンジン１０が載置されるエンジン載置部３８である。エンジン載置部３８は、前後方向Ｘで前輪車軸取付け部２２と後輪車軸取り付け部２３の間に位置する。

後側ラダーフレーム部２６は、前後方向Ｘに平行に延びる一対の後側サイドレール４１と、一対の後側サイドレール４１に架け渡された複数の後側クロスメンバ４２を備える。複数の後側クロスメンバ４２は互いに平行な状態で幅方向Ｙに延びる。後側サイドレール４１および後側クロスメンバ４２は鉄製である。

後側ラダーフレーム部２６はバケット５を支持するバケット支持部４３を備える。バケット支持部４３は後輪車軸取り付け部２３の上方に位置する。なお、ラダーフレーム２１における前輪車軸取付け部２２と後輪車軸取り付け部２３の間の領域はコンベア６および皮剥き装置７も支持している。

ここで、図２（ｂ）に示すように、各前側サイドレール３１は、前輪車軸取付け部２２の後方に隣り合う位置（後輪車軸取付け部２３よりも前輪車軸取付け部２２に近い位置）に、下方に突出する前側突出部４５を備える。また、各前側サイドレール３１は、その後端部分（前輪車軸取付け部２２よりも後輪車軸取付け部２３に近い位置）に下方に突出する後側突出部４６を備える。前側突出部４５および後側突出部４６は板材である。前側突出部４５および後側突出部４６はそれぞれの上端部分が前側サイドレール３１に溶接されて、前側サイドレール３１と一体とされている。

前側突出部４５と後側突出部４６の間にはサブフレーム５０が着脱可能に架け渡されている。サブフレーム５０は一定厚さの長方形の板材である。サブフレーム５０は、その厚さ方向を幅方向Ｙに向けた姿勢で、前側サイドレール３１と平行に前後方向Ｘに延びる。ここで、前側突出部４５とサブフレーム５０の前端部分には、それぞれ幅方向に貫通する貫通孔が設けられており、前側突出部４５とサブフレーム５０の前端部分とは、これらの貫通孔を貫通するボルト５１と、ボルト５１に捻じ込まれたナットにより締結されている。また、後側突出部４６とサブフレーム５０の後端部分には、それぞれ幅方向Ｙに貫通する貫通孔が設けられており、後側突出部４６とサブフレーム５０の後端部分とは、これらの貫通孔を貫通するボルト５１と、ボルト５１に捻じ込まれたナットにより締結されている。

（サブフレームによる効果）
本例では、前側サイドレール３１の前側突出部４５と後側突出部４６との間にサブフレーム５０が架け渡されている。従って、前側サイドレール３１に沿ってサブフレーム５０
が架け渡された分だけ、ラダーフレーム２１の剛性が上昇する。ここで、サブフレーム５０は前側サイドレール３１よりも短い。また、サブフレーム５０は前側サイドレール３１の前側突出部４５と後側突出部４６に架け渡すだけなので、その形状を、板状など、簡易なものとすることができる。よって、前側サイドレール３１の板厚を増大させてラダーフレームの剛性を向上させる場合と比較して、前側ラダーフレーム部２５の重量を抑制できる。また、前側サイドレール３１および後側サイドレール４１の板厚を増大させた場合と比較して、ラダーフレーム２１の製造コストの増加を抑えることができる。

さらに、サブフレーム５０は前側ラダーフレーム部２５（前側サイドレール３１）に対して着脱可能なので、ラダーフレーム２１にかかる負荷の大きさによって、サブフレーム５０を前側サイドレール３１に装着するか否かを選択できる。

ここで、走行車体２に搭載するエンジン１０を従来よりも大型のものに変更する場合には、図２（ｂ）に矢印で示すように、エンジン１０の重量の増大によって、ラダーフレーム２１における前輪３と後輪８の間の部分を下方に向かって湾曲させる力Ｆが増大する。また、この力Ｆの増大によって、前側サイドレール３１の上側水平板部分３１ａを前後方向Ｘで圧縮する力Ｆ１、および、前側サイドレール３１の下側水平板部分３１ｂを前後方向Ｘに引き伸ばす力Ｆ２が増大する。

これに対して、本例のように、サブフレーム５０を各前側サイドレール３１の下方で前側サイドレール３１と隙間を開けて前後方向Ｘに延びるように装着すれば、サブフレーム５０によって前側サイドレール３１の下側水平板部分３１ｂを前後に引き伸ばす力Ｆ２を受け止めることができる。よって、ラダーフレーム２１は、エンジン１０の重量の増加に起因する負荷の増大に耐えることができる。

また、本例では、サブフレーム５０は、厚さ方向を幅方向Ｙに向けて前側サイドレール３１と平行に延びる板材である。これにより、前側サイドレール３１が上下方向に湾曲することを抑制できるので、サブフレーム５０によって、前側サイドレール３１の下側水平板部分３１ｂを前後方向Ｘに引き伸ばす力Ｆ２を確実に受け止めることができる。

（変形例）
前側突出部４５と後側突出部４６を前側サイドレール３１から上方に突出するように設けておき、これらの間にサブフレーム５０を架け渡してもよい。この場合、サブフレーム５０は、厚さ方向を幅方向Ｙに向けた姿勢で、前側サイドレール３１の上方で、前側サイドレール３１と平行に延びる。このようにしても、ラダーフレーム２１の剛性を高めることができる。本例によれば、サブフレーム５０により、前側サイドレール３１の上側水平板部分３１ａを前後方向Ｘに圧縮する力Ｆ１を受け止めることができる。

また、前側突出部４５と後側突出部４６を前側サイドレール３１から上方と下方に突出するように設けておき、上方の突出部の間に上方サブフレームを架け渡し、下方の突出部の間に下方サブフレームを架け渡すことによって、ラダーフレーム２１の剛性を高めることもできる。

また、上記の例では、サブフレーム５０は板材であるが、サブフレーム５０として、円柱形状のものやパイプなどを用いることもできる。

１・・・トウモロコシ収穫機（作業車両）
３・・・前輪
３ａ・・・前輪の車軸
４・・・刈取り装置
８・・・後輪
８ａ・・・後輪の車軸
１０・・・エンジン
２１・・・ラダーフレーム
２２・・・前輪車軸取付け部
２３・・・後輪車軸取付け部
３１・・・前側サイドレール（サイドレール）
３８・・・エンジン載置部
４５・・・前側突出部
４６・・・後側突出部
５０・・・サブフレーム
Ｘ・・・前後方向
Ｙ・・・幅方向
Ｚ・・・上下方向

Claims (4)

1. 前輪の車軸が取り付けられる前輪車軸取付け部と、後輪の車軸が取り付けられる後輪車軸取付け部と、前記前輪車軸取付け部と前記後輪車軸取付け部との間でエンジンを載置するエンジン載置部と、を備えるラダーフレームを有し、
   前記ラダーフレームのサイドレールは、前記後輪車軸取付け部よりも前記前輪車軸取付け部に近い位置で上方または下方に突出する前側突出部と、前記前輪車軸取付け部よりも前記後輪車軸取付け部に近い位置で前記前側突出部と同一方向に突出する後側突出部と、を備え、
   前記前側突出部と前記後側突出部との間にはサブフレームが着脱可能に架け渡されていることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１記載の作業車両において、
   前記前側突出部および前記後側突出部は、下方に突出しており、
   前記サブフレームは、前記サイドレールの下方で当該サイドレールと隙間を開けて前後方向に延びることを特徴とする作業車両。
3. 請求項１または２記載の作業車両において、
   前記サブフレームは、板材であり、その厚さ方向を前後方向および上下方向と直交する幅方向に向けていることを特徴とする作業車両。
4. 請求項１記載の作業車両において、
   前記ラダーフレームの前端部分には、トウモロコシの茎を刈り取って茎と果実とを分離する刈取り装置が取り付けられていることを特徴とする作業車両。

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