JP3894609B2 - 乗用型管理作業車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３輪型の乗用型管理作業車において、機体の腹部に昇降自在に吊設した作業機へ動力を伝達するＰＴＯ軸の配置構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術において、前後方向に機体フレームを配置し、機体の前部に操向輪として前輪を一輪配し、後部に後輪二輪を配して三輪駆動式とし、機体フレームの後部に動力部を配し、該動力部の前方に運転部を配し、前輪と後輪の間の腹部に昇降自在に作業機を配した乗用型の作業機は公知となっている。また、ミッションケースを左右後輪の間位置に配置し、ミッションケース下部にリアアクスルケースを固設し、後輪に動力を伝達する一方、ミッションケースより作業機に動力を伝達するＰＴＯ軸を設け、該ＰＴＯ軸は車速に比例回転して回転するように構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、ミッションケースより突出したＰＴＯ軸は、車速と比例回転する構成とされていたので、作業機によっては車速と関係なく一定回転数で駆動する作業機、例えば、中耕や除草作業等を行うロータリやモア等を装着して作業を行うことはできなかった。また、ミッションケースから前輪及びＰＴＯ軸に動力を伝達する場合、別々に軸が配置されていると、ミッションケースの構成が複雑となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そして、本発明はこのような問題点を解消するために、次のような手段を用いる。
前後方向に長い機体フレーム（１）を設け、機体フレームの前部に一輪の前輪（２）を支持し、後部に二輪の後輪（３・３）を支持し、該機体フレーム１の後端部にエンジン（Ｅ）を搭載し、該エンジン（Ｅ）の前にミッションケース（Ｍ）を配置し、該ミッションケース（Ｍ）によって走行変速し、下部に配するリアアクスルケース（４）により後輪３・３を駆動し、前記機体フレーム１内に第一動力伝達軸（９ａ）と第二動力伝動軸（９ｂ ）を挿通して前輪（２）に動力伝達し、機体フレーム（１）前部にフロントケース（７）を設け、該フロントケース（７）の下部に鉛直方向を軸心として左右回動可能に前輪駆動ケース（８）を装着し、該前輪駆動ケース（８）に一輪の前輪２を支持して駆動し、前後の車輪の間の腹部に作業機を昇降可能に吊設した３輪型の乗用型管理作業車において、エンジン（Ｅ）からの動力をミッションケース（Ｍ）に伝え、該ミッションケース（Ｍ）から作業機に動力を伝えるＰＴＯ軸を、車速に比例する車速比例ＰＴＯ軸（５１）と、一定回転で駆動する一定回転ＰＴＯ軸（３５）との２本を設け、前記車速比例ＰＴＯ軸（５１）は、該ミッションケース（Ｍ）内で変速して、後輪（３・３）とＰＴＯ出力軸（７３）の２方向に動力を伝え、該ＰＴＯ出力軸（７３）より機体フレーム（１）内の第一動力伝達軸（９ａ）を介して、該機体フレーム（１）の前後途中部に配したチェーンケース（５０）に動力を伝え、該チェーンケース（５０）より、車速比例ＰＴＯ軸（５１）と前輪駆動用の第二動力伝動軸（９ｂ）に動力分岐して伝達するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。
図１は腹部に中耕ロータリを装着する乗用型管理作業車の全体側面図、図２は同じく乗用型管理作業車の全体平面図、図３は動力伝達構成を配した機体フレームを示す部分側面断面図、図４は機体フレーム内に配したチェーンケースの側面断面図、図５は側部にＨＳＴ式変速装置を配したミッションケースの断面図、図６はミッションケースの側面図である。
【０００６】
図１、図２において、乗用型管理作業車Ａの全体構成について説明する。
乗用型管理作業車Ａの運転部Ｂが、前後方向に長い機体フレーム１の後部に配され、該機体フレーム１の後端部にエンジンＥが搭載され、ミッションケースＭによって走行変速し、ミッションケースＭ下部に配するリアアクスルケース４より、後輪駆動ケース５を介して後輪３・３が駆動される。一方、機体フレーム１内を動力伝達軸９が挿通され（図３）、機体フレーム１前部にフロントケース７を設け、該フロントケース７下部に鉛直方向を軸心として左右回動可能に前輪駆動ケース８を装着し、該前輪駆動ケース８に一輪の前輪２を支持して駆動できるようにし、三輪駆動車を構成している。また、前記エンジンＥはボンネット１０によって被装され、ボンネット１０前方にはミッションケースＭ及び後輪３を被装する車体カバー１１が配され、該車体カバー１１上に運転席１２が載置され、運転席１２の前下方の車体カバー１１前部よりサイドクラッチペダル１７・１７が突出され、運転席１２前方の機体フレーム１上にステアリングコラム１３が立設されている。該ステアリングコラム１３上部より上方にステアリングハンドル１４が突出され、ステアリングコラム１３の右側部にアクセルレバー１５が突出され、左側部にキースイッチ１６が配置されている。
【０００７】
また、前記前輪２と後輪３との間位置の乗用型管理作業車Ａの腹部には、作業機Ｄが昇降機構Ｃによって吊設されている。即ち、前記機体フレーム１の前下部（フロントケース７の後方位置）に、左右一対のブラケット１８・１８が下方に突出され、各ブラケット１８・１８の上下位置に上リンク１９と下リンク２０との前部が枢支されて平行リンクを構成し、該上リンク１９と下リンク２０の他端に作業機Ｄのヒッチ２１が枢支され、ブラケット１８と下リンク２０の間に油圧シリンダー２２を介装して昇降機構Ｃを上下に回動できるようにしている。更に、前記ヒッチ２１下部には、左右方向に延出する棒状のツールバー２３の中央部が固設されている。該ツールバー２３の中央部と左右側部に、取付け位置を変更可能に複数の作業機Ｄが装着され、複数条の管理作業を行えるようにしている。尚、図２に示す右側の作業機Ｄは、取り付け位置を左右方向中央側に装着したものであり、左側の作業機Ｄは左右方向外側に装着したものである。
【０００８】
また、前記作業機Ｄとして、本実施例においてロータリ耕耘機が装着されている。該ロータリ耕耘機は、ツールバー２３に外嵌する装着部２８と、該装着部２８に固定されるチェーンケース２５と、該チェーンケース２５下部に軸支した耕耘軸に植設した耕耘刃２６と、該耕耘刃２６を被装するカバー２７等より成り、記チェーンケース２５の中途部から後方にビームを突設してゲージ輪３０と畝立てを行う培土板３１が固設されている。尚、作業機Ｄはロータリ耕耘機に限定するものでなく、雑草を取り除く熊手形状のレーキ等を配置することもできる。
【０００９】
また、左右方向に複数個配置した各ロータリ耕耘機は前記ミッションケースＭよりユニバーサルジョイント３７を介して動力が伝達される。即ち、前記ツールバー２３の左右方向の略中央部に動力入力ケース３６が固設され、一方、図３に示すように、前記ミッションケースＭ下部より前方にＰＴＯ軸３５が突出され、該ＰＴＯ軸３５と動力入力ケース３６の入力軸との間にユニバーサルジョイント軸３７が介装されて動力が伝達される。該動力入力ケース３６より側方に動力軸３８・３８が突出され、該動力軸３８がチェーンケース２５上部内に挿入され、各ロータリ耕耘機に動力が伝達される。また、前記ユニバーサルジョイント３７は、スプライン軸や、多角形軸によって形成した伝動軸３７ａと、該伝動軸を摺動自在に嵌入する嵌合筒３７ｂより成り、昇降機構Ｃによって昇降したときに、ミッションケースＭと作業機Ｄとの間隔が変更しても、ユニバーサルジョイント３７が伸縮して作業機Ｄに動力が伝達されるようにしている。
【００１０】
次に、前記機体フレーム１について、図１〜図３を用いて説明する。
前記機体フレーム１は、前後方向に長く筒状に形成され、ステアリングコラム１３を立設した前後方向略中央位置におて、段差状に前部フレーム１ａと後部フレーム１ｂとに形成され、更に後部フレーム１ｂの後端部にエンジンフレーム１ｃ・１ｃが固定されている。
【００１１】
前記エンジンフレーム１ｃ・１ｃは、後部フレーム１ｂの後端上部左右に二本固設され、該エンジンフレーム１ｃ・１ｃの後上部にエンジンＥが載置され、エンジンフレーム１ｃ・１ｃの前部に車体カバー１１が載置され、ミッションケースＭ及び後輪３が被装されている。また、図１に示すように、前記車体カバー１１上に載置する運転席１２は、後輪３を支持する車軸６の上方位置に配されており、作業者が運転席１２に搭乗したときに重量が車軸６上にかかり、機体全体の重量バランスが崩れないようにしている。
【００１２】
また、前記後部フレーム１ｂは、正面断面視で下方が開放された「コ」字状に形成され、後部フレーム１ｂの後端部をミッションケースＭの直前方位置まで延出している。前記後部フレーム１ｂ内には、ミッションケースＭの上部より前方に突出される第一動力伝達軸９ａが後部フレーム１ｂ内の上部に前後方向に配置され、前記ミッションケースＭの下部より突出したＰＴＯ軸３５には前記ニユバーサルジョイント３７が連結され、作業機Ｄを上昇したときには上方へ回動し、「コ」字状に形成された後部フレーム１ｂの開放面内まで回動される。よって、前記作業機Ｄを高く上昇させても、ユニバーサルジョイント３７と後部フレーム１ｂとが干渉することはない。
【００１３】
更に、前記後部フレーム１ｂには、下部左右両側にステップ４０が形成されて、該ステップ４０の外周部にはパイプ体を屈曲した枠体４１が設けられ補強している。該ステップ４０は、側面視において車体カバー１１の前部からステアリングコラム１３側方まで延出しているが、図５に示すように、前方は開放されて運転席１２に搭乗した作業者からは作業機Ｄを視認でき、また、ステップ４０の前側より乗降できるようにしている。
【００１４】
また、前記後部フレーム１ｂ前上部に連結フレーム１ｄが固設され、該連結フレーム１ｄ上部に前部フレーム１ａの後部が固設され、該前部フレーム１ａ後部上にステアリングコラム１３が立設され、ステアリングコラム１３下部より前部フレーム１ａが前方に延出されており、後部フレーム１ｂより一段高く前部フレーム１ａが配されている。そして、前述した作業機Ｄを吊設する昇降機構Ｃが、前部フレーム１ａの前部に配されているので、図１に示すように、昇降機構Ｃがステップ４０面より高い位置に配置でき、また、作業機Ｄを上昇させた位置において、作業機Ｄのヒッチ２１もステップ４０の配設面より高く保持でき、作業機Ｄを高く上昇できる。
【００１５】
また、前記前部フレーム１ａ内部に、機体フレーム１内を挿通する動力伝達軸９の前部の第二動力伝達軸９ｂや操向回動軸４３が支持されている。該操向回動軸４３の後部は、ジョイント軸４６を介して操作軸４５の下部に連結されており、該操作軸４５はステアリングコラム１３内に上下方向に支持されてステアリングハンドル１４に連動連結されている。
【００１６】
また、前記段差状に形成した前部フレーム１ａ後部と後部フレーム１ｂ前部の間に垂直状にチェーンケース５０が配置され、該チェーンケース５０の下部に第一動力伝達軸９ａが連結され、第二動力伝達軸９ｂの後部がチェーンケース５０の上部に連結されて動力を伝達する構成としている。
【００１７】
次に、前記エンジンＥからの動力を変速し、後輪３と前輪２と作業機を駆動する構成について説明する。
図２に示すように、エンジンＥの動力がプーリ、ベルト５７を介してミッションケースＭ内に入力される。該ミッションケースＭの側部には主変速機構としてＨＳＴ式変速装置Ｈが配されており、ミッションケースＭ内に入力された動力がＨＳＴ式変速装置Ｈによって無段変速され、無段変速した後の動力がふたたびミッションケースＭ内に入力され、ミッションケースＭ内において副変速され、各車輪に変速された動力が伝達される。
【００１８】
前記ミッションケースＭは、図５、図６に示すように、ＨＳＴ式変速装置Ｈを固着したミッションケースＭの一側側面より他方の側面まで貫通する第一入力軸６０が軸支され、該第一入力軸６０の一側端部よりエンジンＥの動力が入力され、第一入力軸６０の他端がＨＳＴ式変速装置Ｈの入力軸６１に相対回動不能に固設されている。前記第一入力軸６０の途中部に後述するＰＴＯ軸に動力を伝達するギア６２が固設されている。また、前記ＨＳＴ式変速装置Ｈによって主変速された動力がミッションケースＭ側に突出する出力軸６３より出力され、ミッションケースＭ内に軸支されている第二入力軸６４と相対回動不能に連結され、主変速された動力がミッションケースＭ内に伝達される。前記第二入力軸６４の動力は、副変速ギアを有する副変速軸６５を介して伝動軸６６に固設する係合ギア６７に伝達される。
【００１９】
また、前記ミッションケースＭの下部の左右両側には、リアアクスルケース４・４が固設され、内部に左右の後輪３・３と連動する駆動軸７０・７０が軸支されている。該駆動軸７０・７０の中央側端部に駆動ギア７１・７１が固設され、前記伝動軸６６上の係合ギア６７の左右側部に配する動力断接ギア６８・６８と噛合されている。
【００２０】
また、前記動力断接ギア６８・６８は伝動軸６６上で摺動自在に遊嵌され、各々の動力断接ギア６８・６８は図示せぬホークによって摺動され、該ホークはサイドクラッチと連結されており、前記動力断接ギア６８を内側に摺動して係合ギア６７と噛合されると、リアアクスルケース４内の駆動軸７０に動力が伝達され、後輪３が駆動され、外側に摺動して噛合を外すと動力が伝達されず、他方が駆動されることによって旋回ができ、サイドクラッチ機構を構成している。尚、前記動力断接ギア６８・６８は通常において、係合ギア６７と係合されており、左右の後輪３・３と連動する駆動軸７０・７０を駆動しているが、運転者によるサイドクラッチペダル１７・１７の操作によって、一側の動力断接ギア６８と係合ギア６７との係合が外れて、一側の後輪３の駆動を停止する。
【００２１】
また、前記伝動軸６６の側方（ＨＳＴ式変速装置Ｈを配置した方）には、出力ケース７２が形成され、前後方向向きに出力軸７３が軸支されている。前記出力ケース７２の後部内には、伝動軸６６の端部が挿入され、その端部上にベベルギア７４が固設されている。該ベベルギア７４には、出力軸７３後端部に固設したベベルギア７５が噛合され、出力軸７３に走行変速された動力が伝達され、出力軸７３を車速に比例した回転数で駆動する。前記出力軸７３には、図３に示す、第一動力伝達軸９ａが連結され、前述したチェーンケース５０内に車速に比例した動力を入力している。
【００２２】
前記チェーンケース５０は、図４に示すように、上下方向に配置され、チェーンケース５０下部に動力分岐軸５１が前後方向に枢支され、チェーンケース５０上部に出力軸５３が前後方向に枢支されている。前記動力分岐軸５１は、前後端をチェーンケース５０より突出し、チェーンケース５０内部の中央にはスプロケット５２が固設されている。動力分岐軸５１の後端は第一動力伝達軸９ａと連結し、前端は走行速度に同調する車速比例ＰＴＯ軸（５１）としている。また、前記出力軸５３の前端はチェーンケース５０より前方に突出して第二動力伝達軸９ｂと連結し、チェーンケース５０内部の出力軸５３上にスプロケット５４が固設され、該スプロケット５４と前記スプロケット５２との間にチェーン５５が巻回されており、第一動力伝達軸９ａの動力が、車速比例ＰＴＯ軸と、前輪２に動力を伝達する出力軸５３とに動力が伝達される。前記車速比例ＰＴＯ軸（５１）より機体フレーム１の前後中央部より作業機駆動用の動力を取り出し可能とし、作業機Ｄ後部空間に余裕を持たせている。
【００２３】
また、車速に比例した回転駆動する車速比例ＰＴＯ軸５１とは別に、車速に関係なく一定回転駆動する一定回転ＰＴＯ軸３５がミッションケースＭに配置さている。即ち、図５、図６に示すように、前記ミッションケースＭに軸支した第一入力軸６０上には前述したギア６２が噛合され、また、ミッションケースＭには第一入力軸６０と平行にＰＴＯ入力軸８２、カウンター軸８３が回転自在に支持され、該ＰＴＯ入力軸８２に入力ギア８１がスプライン係合され、図示せぬホークの操作に連動して入力ギア８１がＰＴＯ入力軸８２上を左右方向に摺動し、第一入力軸６０上のギア６２と入力ギア８１とが噛合されることで、ＰＴＯ入力軸８２に動力を伝達することができる。該ＰＴＯ入力軸８２に伝達された動力はギアを介してカウンター軸８３に伝達される。
【００２４】
また、該カウンター軸８３の前方には、カウンター軸８３の軸心方向に対して直交する前後方向向き（前後方向）に一定回転ＰＴＯ軸３５が軸支され、図３に示すように、ミッションケースＭ前下部より前方に突出され、後輪３の前上方に位置するようにしている。前記カウンター軸８３の端部にはベベルギア８５が固設され、カウンター軸８３後端部に固設したベベルギア８４と噛合され、エンジンＥからの動力が一定回転ＰＴＯ軸３５に伝達される。従って、前記エンジンＥの動力がＨＳＴ式変速装置Ｈによって主変速される前の段階の動力が取り出され、車速とは関係なく、エンジンＥの回転数に合わせた一定回転を一定回転ＰＴＯ軸３５に伝達し、前述したユニバーサルジョイント軸３７を介して作業機Ｄに車速とは独立した一定回転数が伝達される。
【００２５】
【発明の効果】
このように構成したことによって、次のような効果を奏するのである。
まず、車速に比例する車速比例ＰＴＯ軸と、一定回転で駆動する一定回転ＰＴＯ軸とを設けたことによって、作業機に必要な回転を選択して駆動することができ、管理作業の幅を広げることができ、多様な作業ができる管理機を提供することができる。また、両ＰＴＯ軸を後輪前上方に配置したので、腹部に配置した作業機とＰＴＯ軸との間に障害物がなく、接続を簡単にできる。
【００２６】
また、一定回転ＰＴＯ軸に動力を伝える構成としたことによって、主変速される前の段階で取り出され、車速とは関係なく、変速装置の影響を受けず、エンジンの回転数に合わせた一定回転を伝達することができる。
また、ミッションケース内で変速後の伝動軸より車速比例ＰＴＯ軸に動力を伝えるように構成したので、車速に比例した動力が伝達されて、走行速度に合わせた管理作業機を装着して作業ができ、２つのＰＴＯ軸から所望の駆動力が得られる。
【００２７】
また、ミッションケース内で変速して後輪とＰＴＯ出力軸に伝え、該ＰＴＯ出力軸より機体フレームの前後途中部に配したチェーンケースに動力を伝え、該チェーンケースより、車速比例ＰＴＯ軸と前輪駆動用の動力伝動軸に動力を伝えることで、左右の後輪の間位置より前方位置に車速比例ＰＴＯ軸を配することができ、作業機に伝達する動力を容易に取り出すことができる。
また、前輪を駆動する駆動伝動軸と車速比例ＰＴＯ軸とに動力を分岐する機構を、ミッションケース内に設けずに機体の前後中央部のチェーンケースに設けたことによって、ミッションケースの内部構成をシンプルにすることができ、その分ステップ等を大きくして、作業者の足元空間が広くなり、操作性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 腹部に中耕ロータリを装着する乗用型管理作業車の全体側面図である。
【図２】 同じく乗用型管理作業車の全体平面図である。
【図３】 動力伝達構成を配した機体フレームを示す部分側面断面図である。
【図４】 機体フレーム内に配したチェーンケースの側面断面図である。
【図５】 作業機を最下方位置に配した乗用型管理作業車の全体側面図である。
【図６】 ミッションケースの側面図である。
【符号の説明】
Ｅ エンジン
Ｍ ミッションケース
Ｈ ＨＳＴ式変速装置
１ 機体フレーム
２ 前輪
３ 後輪
９ 動力伝達軸
３５ 一定回転ＰＴＯ軸
５０ チェーンケース
６０ 第一入力軸
６６ 伝動軸
５１ 車速比例ＰＴＯ軸

Claims (1)

1. 前後方向に長い機体フレーム（１）を設け、機体フレームの前部に一輪の前輪（２）を支持し、後部に二輪の後輪（３・３）を支持し、該機体フレーム１の後端部にエンジン（Ｅ）を搭載し、該エンジン（Ｅ）の前にミッションケース（Ｍ）を配置し、該ミッションケース（Ｍ）によって走行変速し、下部に配するリアアクスルケース（４）により後輪３・３を駆動し、前記機体フレーム１内に第一動力伝達軸（９ａ）と第二動力伝動軸（９ｂ）を挿通して前輪（２）に動力伝達し、機体フレーム（１）前部にフロントケース（７）を設け、該フロントケース（７）の下部に鉛直方向を軸心として左右回動可能に前輪駆動ケース（８）を装着し、該前輪駆動ケース（８）に一輪の前輪２を支持して駆動し、前後の車輪の間の腹部に作業機を昇降可能に吊設した３輪型の乗用型管理作業車において、エンジン（Ｅ）からの動力をミッションケース（Ｍ）に伝え、該ミッションケース（Ｍ）から作業機に動力を伝えるＰＴＯ軸を、車速に比例する車速比例ＰＴＯ軸（５１）と、一定回転で駆動する一定回転ＰＴＯ軸（３５）との２本を設け、前記車速比例ＰＴＯ軸（５１）は、該ミッションケース（Ｍ）内で変速して、後輪（３・３）とＰＴＯ出力軸（７３）の２方向に動力を伝え、該ＰＴＯ出力軸（７３）より機体フレーム（１）内の第一動力伝達軸（９ａ）を介して、該機体フレーム（１）の前後途中部に配したチェーンケース（５０）に動力を伝え、該チェーンケース（５０）より、車速比例ＰＴＯ軸（５１）と前輪駆動用の第二動力伝動軸（９ｂ）に動力分岐して伝達することを特徴とする乗用型管理作業車。

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