JP6645343B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、農業用トラクタ等の作業車両に装備される作業機連結装置に関する。

従来、農業用トラクタの圃場作業機を前装する構成として、機体前側において両側の前端起立部を左右連結する部材にトップリンク取付台を設け、機体の前端下部の取付台にはロアリンクと昇降シリンダ機構が設けられ、昇降シリンダ機構の伸縮作動はリフトアームを回動し、このリフトアームとリフトロッドを介して連結されたロアリンクを昇降連動する構成である（特許文献１）。

特開昭５６−１０５１４３号公報

特許文献１の構成によると、トップリンクとロアリンクからなる３点リンク式昇降装置を機体の前部に構成すると共に、ロアリンクを昇降連動する昇降シリンダ機構の伸縮動作は、リフトアームとリフトロッドを介して伝達される構成となって、機体前側の狭い範囲に集中させたい要望に反して昇降連動機構を複雑化している。

この発明は、昇降シリンダ機構によるロアリンク昇降連動の構成を改良し上記欠点を解消しようとする。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。

請求項１に記載の発明は、機体（１）の前部に連結枠（２４）を設け、この連結枠（２４）にトップリンク（２５）と左右のロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）を上下に回動可能に連結すると共に、この連結枠（２４）または連結枠（２４）と一体的に設ける支持部（２４ｄＬ，２４ｄＲ）とロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）との間に昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）を設け、
連結枠（２４）を構成する天井板（２４Ｃ）から垂下されたブラケット（２４ｃＬ，２４ｃＲ）と側板（２４ａＬ，２４ａＲ）との間に介在するピン部材をもって昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）の上部を連結し、該昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）の下部を前記ロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）に連結してなる作業車両とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、連結枠２４は機体１の主フレーム２１の前部に装着され、連結枠２４の左右側板２４ａＬ，２４ａＲを連結するように傾斜板２４Ｎを備え、この傾斜板２４Ｎに左右略中央部にトップリンク用ブラケット２４ｂ，２４ｂを設け、トップリンク２５の一端を連結してなる。

請求項１〜請求項２に記載の発明によると、前作業機３０を前連結装置２３によって機体１に連結するが、トップリンク２５、ロアリンク２６及び昇降シリンダ機構２７を連結枠２４に組み込んでいるから、この連結枠２４の着脱によりこれら連結装置２３の全体を着脱でき、着脱操作が容易である。

また、昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒは、連結枠２４の天井板２４Ｃとロアリンク２６の第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａとの間に設けることによって、直接にロアリンク２６を昇降作動させる構成であるから、リフトアームやリフトロッドの構成を省略でき構成を簡素化できる。

前後に作業機を装着したトラクタの側面図である。 伝動機構を示す線図である。 （Ａ）は前連結装置を示す側面図、（Ｂ）は前連結装置を装着しない主フレームの斜視図である。 要部の斜視図である。 （Ａ）は前作業機として除雪機を設ける側面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は除雪機の作用状態を示す平面図である。 （Ａ）はバランスウェイト装着構成を示す斜視図、（Ｂ）は取付フレームの正面図である。 異なるバランスウェイト装着構成を示す斜視図である。 トップリンクの異なる構成を示す側面図である。 トップリンクの更に異なる構成を示す側面図である。 クイック連結装置を備えた前連結装置の側面図である。 作業機昇降用油圧回路の制御ブロック図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

作業車両としての農用トラクタは、動力によって自走しながら圃場等で作業を行う。農用トラクタは、機体１前側にあって駆動可能でかつ操舵可能な前輪２，２と、機体１後側に装着されるクローラ走行装置３，３と、動力源としてのエンジン４と、変速装置を内装するトランスミッションケース５を備える。したがって走行装置としては前輪２，２とクローラ走行装置３，３によってセミクローラ形態としている。

また、機体１後部に、ロータリ等の後作業機６を装着可能な後連結装置７が配設されている。後連結装置７は、中央上部のトップリンク７ａと下部左右のロアリンク７ｂ，７ｂからなる３点リンクとされ、図外のリフトアームを油圧で回動することで、図外リフトロッドを介してロアリンク７ｂを回動し該後作業機６を昇降させる構成である。

トラクタ１は、機体上の操縦席８の周りはキャビン９で覆われている。キャビン９の内部において、操縦席８前側のダッシュボード１０からステアリングハンドル１１が立設されると共に、操縦席８の周りにクラッチペダル、ブレーキペダル、アクセルペダル等の各種操作ペダルや前後進レバー、変速レバー等の各種操作レバーが配置されている。

図２は、ミッションケース５内の伝動機構１３を示す線図である。伝動機構１３は、エンジン４からの回転動力を前輪２，２、左右のクローラ走行装置３，３、及び、機体に装着した作業機に伝達し駆動するものである。

具体的には、伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を入力軸１４、前後進切替機構１５、主変速機構１６、Ｈｉ−Ｌｏ変速機構１７、副変速機構１８を順に介してクローラ走行装置３，３に伝達する構成である。また、伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を副変速機構１８から２ＷＤ／４ＷＤ切替機構１９を介して前輪２，２に伝達することができる。さらに、伝動機構１３は、エンジン４が発生させた回転動力を入力軸１４、ＰＴＯ駆動機構２０を順に介して前記後連結装置７に連結されたロータリ等の作業機６に伝達することができる。

次いで、機体１の前部への作業機装着構成について説明する。機体１を構成する主フレーム２１は、エンジンフレーム２２の前側に剛体連結されるもので、前輪２，２用アクスルブラケット（図示せず）を吊下げ支持し、あるいはラジエータ等のエンジン補器類やバッテリ等を支持するものである。この主フレーム２１は、左右の主フレーム枠２１Ｌ，２１Ｒと前端を連結する横フレーム枠２１ａを備え、この横フレーム枠２１ａの前側に前作業機装着用の前連結装置２３を着脱自在に設ける。

前連結装置２３は、横フレーム枠２１ａに連結される連結枠２４に、トップリンク２５と下部左右に連結するロアリンク２６Ｌ，２６Ｒとからなる前作業機用３点リンク機構を主として構成される。なお該ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒは、連結枠２４を形成する左右側板２４ａＬ、２４ａＲに上下回動自在に連結される第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａと、該第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａに対して後方突出状に連結する第２リンク２６Ｌｂ，２６Ｒｂとからなる。下端を第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａに連結した昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒの各上端を前記連結枠２４に連結している。

なお、連結枠２４の詳細について説明する。連結枠２４は、左右側板２４ａＬ，２４ａＲ、これらを連結する天井板２４Ｃ、該天井板２４Ｃに連続状の傾斜板２４Ｎ等を備え、全体として函状に形成される。そして、トップリンク２５の一端を連結する一対のブラケット２４ｂ，２４ｂは前記傾斜部２４Ｎから前傾に設けられる。前記天井板２４Ｃからブラケット２４ｃＬ，２４ｃＲを垂下状態に設け、ブラケット２４ｃＬ又は２４ｃＲと側板２４ａＬ又は２４ａＲとの間に介在するピン部材をもって昇降シリンダ機構２７Ｌ又は２７Ｒの支持部２４ｄＬ，２４ｄＲを構成し、該支持部２４ｄＬ，２４ｄＲに昇降シリンダ機構２７Ｌ及び２７Ｒの上部（シリンダ部上端）を揺動自在に設ける。ロアリンク２６の左右の前記第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａをそれぞれ側板２４Ｌ，２４Ｒに上下回動自在に装着し、該第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａに昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒの下部（ピストン側下端）を連結するものである。

なお、前連結装置２３を装備しない標準の仕様では、前フレーム枠２１ａにバンパー兼用のウェイト取付ブロックＢＫ（図３（Ｂ））を装着するが、本実施例ではこれを取り外し、代わりに連結枠２４の前板２４ｄを当接させてボルト締結によって固着してなる。そして、連結枠２４の前記左右側板２４ａＬ，２４ａＲと主フレーム２１とに渡って補強プレート２８Ｌ，２８Ｒを締付け固定して該連結枠２４の連結補強を図っている。さらに、連結枠２４の左右側板２４ａＬ，２４ａＲ同士を連結する角柱状補強筒２９で連結して補強を図っている。

昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒは左右一対に設けられるが、図外の前作業機昇降レバーを操作することにより、シリンダ内ピストンの下部側空間に供給し又はピストンの押し下げによってシリンダ機構外に排出される。すなわち作動油の供給による油圧シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒの短縮にて左右の第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａを同時に上昇回動させ、作業機自重の作用で作動油の排出が行われこの排出による油圧シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒの伸長にて左右の第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａを同時に下方回動させ、もって、ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒは昇降連動する構成としている。

前連結装置２３に連結する前作業機３０としての圃場作業機３０Ｐは、左右方向に複数配置するスプリングタイン３０ａ、及び横方向に複数の回転自在のケージホイル群を前後に配設した鎮圧輪３０ｂ，３０ｃを組み合わせた複合作業機としている。

そして前記前連結装置２３のトップリンク２５とロアリンク２６Ｌ、２６Ｒを利用して圃場作業機３０Ｐを昇降自在に連結すると、機体１前進と共に複数のスプリングタイン３０ａで圃場表面に土壌を砕土し、後続する鎮圧輪３０ｂ，３０ｃのケージホイル群がさらに均平砕土を行う。

なお、図１における圃場作業機３０Ｐは、そのフレーム３０ｄに、前後のスタンド３１ｆ，３１ｒを有する。前作業機３０の保管等にこれらスタンド３０ｆ，３０ｒを利用する場合は、前記昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒに作動油供給し、ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒを上昇回動させ、連動してトップリンク２５も上昇回動させる。このため前作業機３０Ｐは後ろ側を中心に前方が大きく上昇する姿勢となって、作業機３０Ｐ下方に空間が開き、この状態でスタンド３１ｆ，３１ｒをフレーム３０ｄに装着でき（図１の状態）、この装着後に適宜保管場所まで機体１を移動し前作業機３０を下降させると、スタンド３１ｆ，３１ｒは接地して圃場作業機３０Ｐを支持することができる。そして前連結装置２３のトップリンク２５とロアリンク２６Ｌ，２６Ｒと作業機３０Ｐ側との連結箇所の締結ボルトやピン等を取り外してトラクタ機体１から前作業機３０Ｐを切り離す。

なお、前作業機３０をトラクタ機体１に装着するときは上記と逆の工程で行う。

前記後連結装置７には、公知の３点リンクヒッチを介して後作業機としての耕耘作業機６を昇降自在に連結している。

したがって、圃場内において、機体１を前進させると、前作業機３０によって均平砕土化し後続の耕耘作業機６で土壌を耕耘する。

前作業機３０を前連結装置２３によって機体１に連結するが、トップリンク２５、ロアリンク２６及び昇降シリンダ機構２７を連結枠２４に組み込んでいるから、この連結枠２４の着脱によりこれら連結装置２３の全体を着脱でき、着脱操作が容易である。

特に、昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒは、連結枠２４の天井板２４Ｃとロアリンク２６の第１リンク２６Ｌａ，２６Ｒａとの間に設けることによって、直接にロアリンク２６を昇降作動させる構成であるから、リフトアームやリフトロッドの構成を省略でき構成を簡素化できる。

上記実施例では、前作業機３０として圃場作業機３０Ｐを装着する構成としたが、簡易除雪機３０Ｓを装着することもできる。図５に簡易除雪機３０Ｓの一例を示す。板金材を平面視Ｖ型に折り曲げ、又は平板２枚を組み合わせてＶ状に形成し、トップリンク２５や左右のロアリンク２６Ｌ，２６Ｒに連結するものであり、機体１前進によって積雪部に分け入って雪を左右側方に移動しながら、機体１進行跡の積雪を排除して行く（図５（Ｂ））。なお、逆Ｖ型に形成して機体１を進行させるときは、雪を所定箇所に掻き寄せることができる（同図（Ｃ））。

次いで、前作業機３０としてバランスウェイトの装着構成３０Ｂについて図６に基づき説明する。バランスウェイト３２，３２…を複数個並べて装着できる横取付枠３３ａを有する門型の取付フレーム３３に、トップリンク２５とロアリンク２６Ｌ，２６Ｒを連結する。なお、バランスウェイト３２，３２を２枚装着することにより取付フレーム３３は起立姿勢を維持させることができる。更に他のバランスウェイト３２，３２…を取付フレーム３３の横取付枠３３ａに追加装着でき、その後昇降シリンダ機構２７Ｌ，２７Ｒを上昇させて圃場作業等を行う。このときバランスウェイト３２，３２…を備えるため、前輪側荷重を加えることより前後バランスを改善して作業を行うことができる。上記のように構成すると重量の重いバランスウェイト３２の装着、離脱作業が取付フレーム３３を地面に接した状態で行えて作業者の負担を軽減できる。なお、取付フレーム３３の下部左右にロアリンク２６Ｌ，２６Ｒ係合用のピン３４Ｌ，３４Ｒを設け、取付フレーム３３の接地状態でロアリンク２６Ｌ，２６Ｒを下げ、機体１を前進させ、ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒのフック部２６Ｌａ，２６Ｒａを上記ピン３４Ｌ，３４Ｒに下方側から係合することにより、装着を短時間に行うことができる。

なお、図７のように、トップリンク２５、ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒの伸張間隔内に、バランスウェイト３２，３２…を位置させることにより、図６の構成に比較して前方への突出量を少なくでき、前輪荷重を適正に付与できる。

図８，９は、トップリンク２５取付用の前記ブラケット２４ａ，２４ａの改良構成について説明する。ブラケット２４ａ，２４ａに代替してトップリンク２５の端部連結位置が前方となるよう前後長尺のブラケット２４ａ´，２４ａ´を装着する。そしてトップリンク２５に代替して長さの短いトップリンク２５´を連結する。このように構成すると、前作業機３０の前端側を多きく上方に持ち上げることができる。図９はさらにこれを改良し、ブラケット２４ａ´，２４ａ´へのトップリンク２５´装着を長手方向２箇所のピン連結部３５，３５を構成することにより、上昇回動量を大小に変更できる。

なお、前作業機３０を装着するに際して、上部フック３６と下部左右のフック３７を備えた山形のクイック連結装置３８をトップリンク２５及びロアリンク２６Ｌ，２６Ｒに予め装着しておく（図１０）。後部作業機用の後連結装置にあっては標準的に用いられる構成を前連結装置側にも応用するものであり、機体１の前進と該クイック連結装置３８の上下調整によって前作業機３０側に設けられる頂部及び下部左右のピン部材に対し、係脱可能に設けるものである。

次に前作業機３０の昇降シリンダ機構２７及び／又は後作業機６（図例では耕耘作業機）の昇降シリンダ機構４０に作動油を供給する昇降レバー４１の作動について説明する。制御装置４２の入力側には該昇降レバー４１の上昇側信号と下降側信号を入力し、出力側には後作業機６の昇降シリンダ機構４０の制御バルブ４３の上昇用又は下降用ソレノイド４４Ｕ，４４Ｄ、前作業機３０の昇降シリンダ機構２７の制御バルブ４４の上昇用又は下降用ソレノイド４３Ｕ，４３Ｄに通電出力する。さらに、入力側には、ダイヤル式のモード切替スイッチ４５を接続し、前作業機３０の昇降シリンダ機構２７制御の「前」位置、後作業機６の昇降シリンダ機構４０制御の「後」位置、及び前後共制御の「共通」位置の３位置に選択切替でき、この選択信号を入力されるよう構成している。

したがって、図１のように、前後に作業機を装着する場合には、「共通」位置とし、前後作業機３０，６を同時に上昇、下降させる。作業途中で前後の作業機３０，６を下降して対地姿勢として作業を行い、旋回に際して、後作業機６の昇降レバー４１を上昇作動すると、前後の作業機３０，６は共に上昇できる。また、旋回後、昇降レバー４１を下降操作又は図外下降スイッチを操作すると、略同時に下降接地できる。このため、一つのレバー操作で前後の作業機を同時に昇降操作でき操作を簡素化できる。

なお、前後いずれか一方に作業機を装着するときには、モード切替スイッチ４５を「前」又は「後」に設定するものである。

また、「共通」位置において、旋回中、機体１の進行方向前側に位置する作業機を先に上昇させ、後続する作業機を後から上昇させることによって前後作業機のよる複合作業を確実に行わせることができる。

なお、後作業機６の昇降シリンダ機構４０への作動油の供給・排出を司る制御バルブ４３は、従来公知の作業機昇降用油圧回路中に介在され、前作業機３０の昇降シリンダ機構２７への作動油の供給・排出を司る制御バルブ４４は、従来公知の外部作業機昇降用油圧回路に介在される。

ロアリンク２６Ｌ，２６Ｒの回動角度を検出できるポテンショメータ型検出器を備え、該検出結果を運転席近傍に配設したモニタに表示できるよう構成しておくことにより、表示角度をもってロアリンクの高さを推定でき、前作業機３０の高さ位置を予測できる。このように構成すると、前作業機３０を対地作業機とする場合の負荷抵抗や作業深さを適正に行うことができる。また、ロアリンクの角度のほか上下昇降によって作動する部位に検出手段を設けて監視できる形態でもよい。さらに、上記検出器に代替して、ロアリンクや作業機状況を確認できるミラー手段を機体１側に構成してもよい。

１ 機体
２１主フレーム
２４連結枠
２４ａＬ側板
２４ａＲ側板
２４ｃＬブラケット
２４ｃＲブラケット
２４ｄＬ支持部
２４ｄＲ支持部
２４Ｃ天井板
２４Ｎ傾斜板
２５トップリンク
２６Ｌロアリンク
２６Ｒロアリンク
２７Ｌ昇降シリンダ機構
２７Ｒ昇降シリンダ機構

Claims (2)

1. 機体（１）の前部に連結枠（２４）を設け、この連結枠（２４）にトップリンク（２５）と左右のロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）を上下に回動可能に連結すると共に、この連結枠（２４）または連結枠（２４）と一体的に設ける支持部（２４ｄＬ，２４ｄＲ）とロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）との間に昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）を設け、
   連結枠（２４）を構成する天井板（２４Ｃ）から垂下されたブラケット（２４ｃＬ，２４ｃＲ）と側板（２４ａＬ，２４ａＲ）との間に介在するピン部材をもって昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）の上部を連結し、該昇降シリンダ機構（２７Ｌ，２７Ｒ）の下部を前記ロアリンク（２６Ｌ，２６Ｒ）に連結してなる作業車両。
2. 連結枠（２４）は機体（１）の主フレーム（２１）の前部に装着され、連結枠（２４）の左右側板（２４ａＬ，２４ａＲ）を連結するように傾斜板（２４Ｎ）を備え、この傾斜板（２４Ｎ）に左右略中央部にトップリンク用ブラケット（２４ｂ，２４ｂ）を設け、トップリンク（２５）の一端を連結してなる請求項１に記載の作業車両。

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