JP3947623B2 - 乗用管理機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三輪型乗用管理機のサイドクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、前後方向に機体フレームを配置し、該機体フレームの前部には操向輪としての前輪を一輪配し、後部には後輪を二輪配して三輪駆動式とし、更に、該前輪と後輪との間の腹部に作業機を作業機装着装置を用いて吊設し、機体フレーム後部に載置した運転席に搭乗して管理作業を行うようにした乗用管理機は公知となっている。この乗用管理機では、前記機体フレームの前部に固設したフロントケースの下部に、前輪を支持する支持部材を回動可能に設け、旋回時にはハンドル操作で操向輪である前輪を左右方向に回動させると同時に、後二輪のうちの旋回内側車輪のサイドクラッチを切り、旋回外側車輪を駆動して旋回を行っていた。具体的には、前記支持部材にカムを固設して前輪と一緒に回動するようにし、該カムの回動軌跡上にはカムフォロアを配置し、該カムフォロアに後二輪にそれぞれ設けたサイドクラッチにワイヤを介して連動連結し、ハンドルの回動によりカムが回動されて、カムフォロアを回動し、その回動によってワイヤを引っ張りサイドクラッチを切るように構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、旋回時には、後二輪の旋回内側車輪のサイドクラッチのみが切れるため、例えば、圃場端で旋回する場合などには、旋回半径をそれほど小さくできずに未作業面積が拡大する、という問題があった。さらに、駆動中の後輪により前輪が旋回外側方に押し出されるかたちとなり、土寄せが発生し圃場を荒らす、という問題もあった。また、前記カムフォロアを複数配置したため、構造が複雑化すると共に、部品点数増によるコストアップ、の問題があった。本発明は、前記の点に鑑み、旋回半径が小さく、圃場の荒れの防止が可能な乗用管理機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハン ドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部の左右にカムフォロアを当接して配置し、該左右のカムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が第一設定角度を越えると旋回側のサイドクラッチを「断」とし、第二設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したものである。
【０００６】
請求項２においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部にカムフォロアを当接して配置し、該カムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。図１は腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図、図２は同じく全体平面図、図３は本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図、図４は同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図、図５は同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図、図６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７はサイドクラッチの操作構成を配すミッションケースの平面図、図８はフロントケースの平面断面図、図９はフロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図、図１０はフロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図、図１１は左右後輪のサイドクラッチを順次切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図、図１２は前輪回動に伴うカム部とアーム体の回動状況を示す平面図、図１３は左右後輪のサイドクラッチを一斉切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図、図１４はアーム体を一個とした場合のサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【０００８】
まず、本発明に係わる乗用管理機の全体構成を図１乃至図４により説明する。三輪型乗用管理機において、前後方向に延びた機体フレーム１の後部に運転部Ｂが配され、該機体フレーム１の後端部にはエンジン６が搭載され、ミッションケース５１によって走行変速し、該ミッションケース５１の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。
【０００９】
前記ミッションケース５１からは、図４のように機体フレーム１内に配置した動力伝達軸を介して前輪２に動力を伝達する構成とし、該機体フレーム１の前部にはフロントケース７を設け、該フロントケース７下部に鉛直方向を軸芯として左右回動可能にフロントアクスルケース８を装着し、該フロントアクスルケース８に一輪の前輪２を支持して駆動できるようにして、三輪駆動車を構成している。尚、前記フロントケース７上部はカバー３０で被装されている。
【００１０】
また、前記エンジン６はボンネット１０によって被装され、該ボンネット１０の前方には、ミッションケース５１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上には運転席１２が載置され、該運転席１２前方の機体フレーム１上には、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の上部より上方にはステアリングハンドル１４が突出され、該ステアリングコラム１３の右側部には図示せぬアクセルレバーが突出されるとともに、ステアリングコラム１３下部側方にサイドクラッチペダル１６が配置されている。
【００１１】
また、前記前輪２と後輪３との間の腹部には作業機装着装置２９が配される。 該作業機装着装置２９は図３、図４に示すように、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、該ブラケット１８・１８の上下に支持軸１４９・１５０が横架されている。上方の支持軸１４９の両端部に上リンク１９・１９の前部が枢支され、下方の支持軸１５０両端部に下リンク２０・２０前部が枢支されている。前記上リンク１９・１９は機体フレーム１の左右幅に略等しい間隔に設けられている。該上リンク１９は機体フレーム１の側方に位置するまで上昇回動させることができ、作業機２６を持ち上げられるようにしている。更に、上リンク１９と下リンク２０の途中部には連結アーム１６０によって連結され、平行リンクが構成されている。
【００１２】
また、前記ブラケット１８・１８に昇降シリンダ２２の基部が枢支され、該昇降シリンダ２２のロッド先端は、前記下リンク２０・２０の途中部と、前記連結アーム１６０下端を連結した連結ピン１６４に枢支され、該昇降シリンダ２２が平行リンクの左右方向の中央位置に介装されるようにしている。
【００１３】
前記上リンク１９の後端と下リンク２０の後端に、装着部材であるヒッチ２１が枢支され、該ヒッチ２１に作業機２６が係止される。図１に示すように、該ヒッチ２１からは棒状のツールバー２３が左右方向に延出され、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２６を装着できるようにし、複数条の管理作業を行えるようにしている。尚、作業機２６としてはロータリ耕耘機、雑草を取り除く熊手形状のレーキ等が配置できる。
【００１４】
また、前記ツールバー２３の左右方向中央位置には、動力入力ケース３６が固設されており、該動力入力ケース３６の入力軸には、前記ミッションケース５１下部より前方に突出されたＰＴＯ軸３５から、ユニバーサルジョイント、ＰＴＯ伝動軸３７を介して動力が伝達される。前記動力入力ケース３６から、側方に動力軸３８・３８が突出され、該動力軸３８が作業機２６としての各ロータリ耕耘機の、チェーンケース２５上部内に挿入され、ロータリ耕耘機に動力が伝達されるのである。
【００１５】
更に、図３に示すように、前記ヒッチ２１の後面には機体フレーム１側に係止するための係止体４４が固設され、また、前記ステアリングコラム１３直前方の機体フレーム１の下部にステー１４０・１４０を下方に突出し、該ステー１４０・１４０下端部に回動アーム１４２・１４２の上端部が枢支され、回動アーム１４２・１４２の他端部に係止ピン１４１が外側方に突出して軸支されている。該係止ピン１４１の一側端部に、操作杆１４３の前端部が枢支され、操作杆１４３の後端が前記ステアリングコラム１３下部の側方に略前後に摺動自在に支持されている。
【００１６】
そして、作業機２６を最上位置まで上昇させて、前記操作杆１４３を前方に摺動操作して、回動アーム１４２が下方へ回動され、係止ピン１４１が係止体４４の下方に移動し、係止体４４と係止ピン１４１とが係合され、作業機２６を腹部に配した状態で移動する場合に、作業機２６を最上昇位置に確実に保持することができるようにしているのである。
【００１７】
次に、以上のような全体構成から成る乗用管理機において、後輪のサイドクラッチ機構の構成について、図２、図４、図６、図７により説明する。図２に示すように、エンジン６の動力がプーリ、ベルトを介してミッションケース５１内に入力される。該ミッションケース５１の側部には主変速機構としてＨＳＴ式変速装置１０２が配されており、ミッションケース５１内に入力された動力が、ＨＳＴ式変速装置１０２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５１内に入力され、ミッションケース５１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５１は、図６に示すように、ＨＳＴ式変速装置１０２を固着したミッションケース５１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６の動力が入力され、第一入力軸６０の他端がＨＳＴ式変速装置１０２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の途中部に前記ＰＴＯ軸３５に動力を伝達するギア６２が固設されている。
【００１９】
また、前記ＨＳＴ式変速装置１０２によって主変速された動力が、ミッションケース５１側に突出する出力軸６３より出力され、ミッションケース５１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５１内に伝達される。前記第二入力軸６４からは、第二入力軸６４上に固設したギア、副変速軸６５上に摺動可能に設けた副変速ギア等を介して伝動軸６６に固設する係合ギア６７に伝達され、副変速された動力が伝達される。
【００２０】
また、前記ミッションケース５１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、内部に左右の駆動軸７０・７０が軸支されて、該駆動軸７０・７０端に後輪３・３が固設されている。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。
【００２１】
該動力断接ギア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の内歯と噛合されると、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る。このようにして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１６・１６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、踏んだ側の後輪３の駆動を停止するのである。
【００２２】
また、前記伝動軸６６の側方（ＨＳＴ式変速装置１０２を配置した方）には、出力ケース７２が形成され、前後方向に出力軸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４に示す、第一動力伝達軸９ａが連結されている。
【００２３】
このようなサイドクラッチ機構は手動により操作することが可能であり、図７に示すように、運転者によるサイドクラッチペダル１６・１６の操作によって行われる。すなわち、ミッションケース５１の上部には、前記動力断接ギア６８・６８を摺動操作する図示せぬフォークと連動した連動軸９１・９１を上方に突出し、該連動軸９１・９１上部には板状の操作アーム９０・９０が固設され、該操作アーム９０の外側部には、リンク機構９２を介して前述した運転席１２下部のサイドクラッチペダル１６に連動連結されている。よって、一側のサイドクラッチペダル１６を踏み込み操作すると、操作アーム９０が回動し、一側の動力断接ギア６８を摺動して、一側の後輪３の駆動力が断たれる。
【００２４】
また、前記操作アーム９０・９０の外側端部にはワイヤー９４・９４の一端を締結し、該ワイヤー９４・９４の他端は前方に延出して、後述する前輪２の左右回動に連動して操向を制御するサイドクラッチ制御機構に接続されている。
【００２５】
ここで、前輪の駆動及び操舵機構の構成について、図１、図４、図５、図８乃至図１０により説明する。まず、前輪の駆動機構の構成について説明する。前記機体フレーム１は、図１、図４に示すように、前下がりの傾斜状に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いて、前部フレーム１ａと後部フレーム１ｂとを連結し、この連結部下方に前記作業機２６を位置させ、更に後部フレーム１ｂの後端部にはエンジン６を載置するエンジンフレーム１ｃが固定されている。
【００２６】
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の後端部はミッションケース５１の直前方まで延出している。該後部フレーム１ｂ内では、ミッションケース５１の上部より前方に突出される前記出力軸７３がユニバーサルジョイントを介して前高後低に配置された第一動力伝達軸９ａの後部と連結され、該第一伝達軸９ａの前部は後ユニバーサルジョイント５７を介して第二伝達軸９ｃの後部に連結され、該第二伝達軸９ｃの前部は前ユニバーサルジョイント５６を介して第三伝達軸９ｂの後部に連結されている。
【００２７】
一方、前記機体フレームの前部に固設したフロントケース７後部側面には、図８に示すように、前輪第一伝動軸１６１が前後方向に配設され、該フロントケース７にベアリングを介して回動自在に支持されている。該前輪第一伝動軸１６１の後端には、図５に示すように、前記第三伝達軸９ｂの前端がユニバーサルジョイント７８を介して接続され、前輪第一伝動軸１６１の前部は、フロントケース７内に突出し、該前輪第一伝動軸１６１の前端には前輪第一伝動ギヤ１６２が挿嵌固定されている。
【００２８】
図１０に示すように、該前輪第一伝動ギヤ１６２の上方には前輪第二伝動ギヤ１６３が配設されており、該前輪第二伝動ギヤ１６３は前記前輪第一伝動ギヤ１６２に噛合され、該前輪第二伝動ギヤ１６３はフロントケース７上部で前輪第二伝動軸１６６に挿嵌固定されている。尚、前輪第一伝動ギヤ１６２及び前輪第二伝動ギヤ１６３はベベルギアで構成されている。このようにして、ミッションケース５１からの動力が、前記第三伝達軸９ｂを介して前輪第一伝動軸１６１を回動すると、前輪第一伝動ギヤ１６２が回動され、続いて、該前輪第一伝動ギヤ１６２に噛合した前輪第二伝動ギヤ１６３が回動されて、前輪第二伝動軸１６６に駆動力が伝達される構成としている。
【００２９】
該前輪第二伝動軸１６６は、図９に示すように、フロントケース７内において上下方向に配設され、その上端は、前記フロントケース７に回動自在に支持されている。該前輪第二伝動軸１６６の上部には前記前輪第二伝動ギヤ１６３が挿嵌固定されており、該前輪第二伝動軸１６６の下端はフロントケース７の下方に配設されたフロントアクスルケース８内の上部に突出している。該前輪第二伝動軸１６６の下端には第三伝動ギヤ１６７が挿嵌固定され、該第三伝動ギヤ１６７の下方には前輪第四伝動ギヤ１６８が配置され、該前輪第四伝動ギヤ１６８は前記第三伝動ギヤ１６７と噛合している。
【００３０】
該前輪第四伝動ギヤ１６８は、フロントアクスルケース８の上部において左右方向に横設した第三伝動軸１６９の一端に挿嵌固定されており、該第三伝動軸１６９の一端は、前記フロントアクスルケース８の側部に回動自在に支持され、該第三伝動軸１６９の他端は、該フロントアクスルケース８の側部に固設されたチェーンケース１８３内に突出している。該チェーンケース１８３内において、前記第三伝動軸１６９の一端にはスプロケット１８１が挿嵌固定され、該スプロケット１８１にはチェーン１８２が懸架されており、該チェーン１８２を介して前記前輪２に動力を伝達可能に構成されている。
【００３１】
以上の構成により、ミッションケース５１からの動力が、前輪第二伝動軸１６６に伝達されると、前輪第三伝動ギヤ１６７が駆動されると共に前輪第三伝動軸１６９が回動され、スプロケット１８１によりチェーン１８２を介して前輪２が駆動されるのである。
【００３２】
次に、前輪の操舵機構の構成について説明する。図４、図５に示すように、前記前部フレーム１ａ内には、操向用の回動軸４３が支持され、該回動軸４３後部は、中間軸４６、ユニバーサルジョイント７９・７９を介してステアリングハンドル１４のステアリングシャフト４５下部に連動連結されている。一方、前記回動軸４３前部は、ユニバーサルジョイントを介して、前記フロントケース７上部に前後方向に配設した第一前輪操向軸１７１の後端に連結されており、該第一前輪操向軸１７１は、図８に示すように、該フロントケース７に回動自在に固定されている。
【００３３】
該第一前輪操向軸１７１は、前部においてウォームギヤ１７２に挿嵌固定しており、第一前輪操向軸１７１の回動に伴い該ウォームギヤ１７２が回動する構成をとっている。該ウォームギヤ１７２の側方には、該フロントケース７内において上下方向に配設した枢軸１７５に回動自在に挿嵌されたウォームホイール１７３が配設されている。該枢軸１７５の両端部は、図１０に示すように、フロントケース７に固設されており、該枢軸１７５に挿嵌した前記ウォームホイール１７３および、該ウォームホイール１７３の下面に固設したギヤ１７４を回動自在に枢支している。
【００３４】
該ギヤ１７４の側方には操舵ギヤ１８５が配設されており、該操舵ギヤ１８５はステアリングパイプ１８４の上部に挿嵌固定され、前記ギヤ１７４に噛合する構成になっている。ステアリングパイプ１８４の軸心部には、前記前輪第二伝動軸１６６が挿嵌しており、該ステアリングパイプ１８４はベアリングを介してフロントケース７に回動自在に支持されている。また、ステアリングパイプ１８４の下端はフロントアクスルケース８の上部に固設しており、操舵ギヤ１８５の回動に伴いステアリングパイプ１８４が回動可能に構成されている。即ち、該ステアリングパイプ１８４を介して前記フロントアクスルケース８がフロントケース７に接続される構成になっている。
【００３５】
従って、ステリングハンドル１４を回動し、前記回動軸４３を介して第一前輪操向軸１７１を回動し、ウォームギヤ１７２およびウォームホイール１７３を回動させ、ステアリングパイプ１８４が回動し、フロントアクスルケース８が回動することにより、前輪２の操舵を可能に構成している。
【００３６】
以上説明した機構で駆動し、前輪の左右回動を検出し、後輪のサイドクラッチの断接を制御するサイドクラッチ制御機構について、図１０乃至図１４により説明する。まず、後二輪の左右のサイドクラッチを順に断接する構成について、図１１、図１２に示す。前記ステアリングパイプ１８４下部に形設したカム部１８４ａの外周部には、図１１に示すように、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂ・１８４ｂを、前両側に設けている。更に、前記カム部１８４ａの前部位置の短径当接部１８４ｂ・１８４ｂの間には、該短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｃを小範囲に設け、更に、該カム部１８４ａの後部位置の短径当接部１８４ｂ・１８４ｂの間には、短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｄを後方略１８０度の範囲に設けている。
【００３７】
前記カム部１８４ａの左右側方にはフロントケース７に固設された枢支軸１０５が配置され、該枢支軸１０５には平面視三角形状に形成されたアーム体１０４の一頂部が枢支され、他の頂部のうち一方は、枢支軸１０５より前方に位置されて、その頂部にはカムフォロア１０６が配設されている。
【００３８】
また、残りの他の頂部には、前記枢支軸１０５より内側方に位置されて連結部１０７・１０７を形成し、該連結部１０７・１０７には、前述したサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結したワイヤー９４・９４の他端が締結されており、該ワイヤー９４・９４は途中で左右交差させている。また、ワイヤー９４・９４または操作アーム９０・９０は図示しないバネ等より成る弾性体によって後方へ引っ張られ、アーム体１０４が後方に回動するように付勢され、カムフォロア１０６・１０６がカム部１８４ａの外周部に常時当接するように構成している。
【００３９】
このような構成において、ステアリングハンドル１４の第一設定角度内の直進時においては、図１２（ａ）に示すように、前記左右の短径当接部１８４ｂに、左右のカムフォロア１０６・１０６が位置されて、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００４０】
例えば、機体を右側に旋回するために、ステアリングハンドル１４を回動すると、前輪２の回動とともにステアリングパイプ１８４と一体的にカム部１８４ａが回動され、第一設定角度以上回転すると、図１２（ｂ）に示すように、旋回側と反対側（左側）のカムフォロア１０６が長径当接部１８４ｄに乗り上げて、アーム体１０４を回動させ、左側のワイヤー９４を前方に引っ張り、右側の操作アーム９０を前方に回動させて、右側のサイドクラッチ機構を「断」として、動力伝達を断ち、機体は右旋回する。
【００４１】
更にステアリングハンドル１４を回動して第二設定角度以上回動すると、図１２（ｃ）に示すように、右側のカムフォロア１０６が長径当接部１８４ｃに乗り上げ、右側のアーム体１０４が回動し、右側のワイヤー９４を前方に引っ張って左側の操作アーム９０を前方に回動させて、左側のサイドクラッチ機構を「断」として動力伝達を断ち、その結果、左右後輪３・３ともフリーの状態となる。
【００４２】
すなわち、ステアリングハンドル１４の回動が第二設定角度以上となると、前輪２は平面視で機体前後方向に対して略９０°回動された状態となり、しかも、左右後輪３・３の駆動力が断たれて前輪２のみで駆動される状態となると、機体左右中心線上に回動支点が位置し、前輪２の進行方向に近い旋回となり、旋回半径を大幅に小さくすることができるのである。
【００４３】
又、後輪３が駆動されないので、前輪２を前方へ押し出すことがなく、前輪２による土寄せがなくなり圃場が荒らされないのである。尚、本構成例では、左右後輪３・３がフリーにある状態は、図１２（ｄ）に示すように、前輪２を右に略９０度回動させるまで安定に維持することができる。また、機体を左側に旋回させるように前輪２を操向回動させた場合には、前述と逆の順番でサイドクラッチが順に切られていく。
【００４４】
次に、設定角度以上ステアリングハンドル１４を回動すると、後輪３・３のサイドクラッチを同時に「断」として、旋回半径を小さくする構成について、図１３より説明する。
【００４５】
前記ステアリングパイプ１８４下部のカム部１８４ａの外周部には、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂを、カム部１８４ａの後方位置に設定角度の範囲で設け、残りの外周部には、該短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｄとしている。更に、前記短径当接部１８４ｂの後方には枢支軸１０５が配置され、該枢支軸１０５には平面視三角形状に形成したアーム体１０４の一頂部が枢支され、残りの一方の頂部には、枢支軸１０５より前方位置でカムフォロア１０６を設け、前記短径当接部１８４ｂの中央に位置させている。
【００４６】
また、残りの他方の頂部には、前記枢支軸１０５より右前方位置で連結部１０７を形成し、該連結部１０７にワイヤー９４の前端が連結されている。該ワイヤー９４は、後方へ延出されて、途中で二本に分岐され、その後端はそれぞれ左右後輪３・３のサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結されている。そして、ワイヤー９４またはアーム体１０４はバネ等の弾性体で後方に付勢されており、カムフォロア１０６が回動カム部１８４ａの外周部に当接される構成となっている。
【００４７】
このような構成において、ステアリングハンドル１４が設定角度内の直進時においては、前記カムフォロア１０６は短径当接部１８４ｂに位置し、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００４８】
また、ステアリングハンドル１４を設定角度以上回転した旋回時においては、長径当接部１８４ｄにカムフォロア１０６が乗り上げて、アーム体１０４が回動され、該アーム体１０４に連結したワイヤー９４が引っ張られ、左右の操作アーム９０・９０を同時に回動して、左右のサイドクラッチ機構を「断」として、後輪３・３の駆動力を断ち、前記同様に前輪２のみの駆動となって、機体を急旋回させることができるのである。この時、後輪３・３が前輪２を押し出すことがなく、前輪２による土寄せをほとんどなくすことができるのである。
【００４９】
次に、前輪２の左右回動を検出する前記アーム体１０４を、従来の二個から一個に減らして構造を単純化させた場合について、図１４より説明する。カム部１８４ａの外周部には、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂを、カム部１８４ａの後方位置に設定角度の範囲で設け、残りの外周部には、該短径当接部１８４ｂよりも半径が大きい長径当接部１８４ｄを設けている。
【００５０】
更に、前記短径当接部１８４ｂの後方には、平面視三角形状のアーム体１０４を配置し、その一辺は左右方向になるように配置して、その一辺の略中央部を枢支軸１０５で枢支すると共に、その両端の頂点部には連結部１０７・１０７を形成し、該連結部１０７・１０７にはワイヤー９４・９４の前端が締結され、該ワイヤー９４・９４の後端は左右のサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結されている。また、アーム体１０４の前部に位置する頂部にはカムフォロア１０６が設けられており、該カムフォロア１０６は、前記ワイヤー９４・９４の後方への付勢力により、回動カム部１８４ａの外周部に当接させる構成となっている。
【００５１】
このような構成において、ステアリングハンドル１４が設定角度内の直進時においては、前記カムフォロア１０６は短径当接部１８４ｂに位置し、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００５２】
また、ステアリングハンドル１４を設定角度以上回転した旋回時においては、例えば、機体を右側に旋回させるように前輪２を操向回動させると、短径当接部１８４ｂと長径当接部１８４ｄの境界部分にカムフォロア１０６が当接してアーム体１０４を枢支軸１０５を中心に左側に回動し、更に回動されることによって、カムフォロア１０６が長径当接部１８４ｄに乗り上げて、アーム体１０４の回動により右側のワイヤー９４を前方に引っ張り、右側の操作アーム９０を前方に回動させ、右側のサイドクラッチ機構を「断」として、右後輪３に動力を伝達せず、機体を右急旋回させる。逆に、左側に回動させると、アーム体１０４が枢支軸１０５を中心に右側に回動し、左側のワイヤー９４を前方に引っ張り、左側の操作アーム９０を前方に回動させ、左側のサイドクラッチ機構を「断」として、左後輪３に動力を伝達せず、機体を左急旋回させる。すなわち、一個のアーム体１０４のみで後輪のサイドクラッチの断接が可能となるのである。なお前記設定角度はカム部交換することによって変更できる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部の左右にカムフォロアを当接して配置し、該左右のカムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が第一設定角度を越えると旋回側のサイドクラッチを「断」とし、第二設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したので、緩旋回時では、前輪と旋回外側の後輪の駆動によって、スムースな旋回が可能となり、第二設定角度以上の急旋回時では、後輪の駆動による前輪の旋回外側方への押し出しが軽減され圃場の荒れを改善することができ、従来よりも更なる急旋回が可能となり、未作業面積を小さくすることができる。
【００５４】
請求項２においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部にカムフォロアを当接して配置し、該カムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したので、旋回半径をより小さくすることができ、また、前輪の押し出しによる圃場の荒れについては、ほとんど解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図である。
【図２】 同じく全体平面図である。
【図３】 本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図である。
【図４】 同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図である。
【図５】 同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図である。
【図６】 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である。
【図７】 サイドクラッチの操作構成を配すミッションケースの平面図である。
【図８】 フロントケースの平面断面図である。
【図９】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図である。
【図１０】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図である。
【図１１】 左右後輪のサイドクラッチを順次切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【図１２】 前輪回動に伴うカム部とアーム体の回動状況を示す平面図である。
【図１３】 左右後輪のサイドクラッチを一斉切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【図１４】 アーム体を一個とした場合のサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１ 機体フレーム
２ 前輪
３ 後輪
１２ 運転席
１０４ カムフォロア
１８４ 支持部材
１８４ａ カム部
【発明の属する技術分野】
本発明は、三輪型乗用管理機のサイドクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、前後方向に機体フレームを配置し、該機体フレームの前部には操向輪としての前輪を一輪配し、後部には後輪を二輪配して三輪駆動式とし、更に、該前輪と後輪との間の腹部に作業機を作業機装着装置を用いて吊設し、機体フレーム後部に載置した運転席に搭乗して管理作業を行うようにした乗用管理機は公知となっている。この乗用管理機では、前記機体フレームの前部に固設したフロントケースの下部に、前輪を支持する支持部材を回動可能に設け、旋回時にはハンドル操作で操向輪である前輪を左右方向に回動させると同時に、後二輪のうちの旋回内側車輪のサイドクラッチを切り、旋回外側車輪を駆動して旋回を行っていた。具体的には、前記支持部材にカムを固設して前輪と一緒に回動するようにし、該カムの回動軌跡上にはカムフォロアを配置し、該カムフォロアに後二輪にそれぞれ設けたサイドクラッチにワイヤを介して連動連結し、ハンドルの回動によりカムが回動されて、カムフォロアを回動し、その回動によってワイヤを引っ張りサイドクラッチを切るように構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、旋回時には、後二輪の旋回内側車輪のサイドクラッチのみが切れるため、例えば、圃場端で旋回する場合などには、旋回半径をそれほど小さくできずに未作業面積が拡大する、という問題があった。さらに、駆動中の後輪により前輪が旋回外側方に押し出されるかたちとなり、土寄せが発生し圃場を荒らす、という問題もあった。また、前記カムフォロアを複数配置したため、構造が複雑化すると共に、部品点数増によるコストアップ、の問題があった。本発明は、前記の点に鑑み、旋回半径が小さく、圃場の荒れの防止が可能な乗用管理機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハン ドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部の左右にカムフォロアを当接して配置し、該左右のカムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が第一設定角度を越えると旋回側のサイドクラッチを「断」とし、第二設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したものである。
【０００６】
請求項２においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部にカムフォロアを当接して配置し、該カムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。図１は腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図、図２は同じく全体平面図、図３は本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図、図４は同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図、図５は同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図、図６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７はサイドクラッチの操作構成を配すミッションケースの平面図、図８はフロントケースの平面断面図、図９はフロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図、図１０はフロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図、図１１は左右後輪のサイドクラッチを順次切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図、図１２は前輪回動に伴うカム部とアーム体の回動状況を示す平面図、図１３は左右後輪のサイドクラッチを一斉切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図、図１４はアーム体を一個とした場合のサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【０００８】
まず、本発明に係わる乗用管理機の全体構成を図１乃至図４により説明する。三輪型乗用管理機において、前後方向に延びた機体フレーム１の後部に運転部Ｂが配され、該機体フレーム１の後端部にはエンジン６が搭載され、ミッションケース５１によって走行変速し、該ミッションケース５１の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。
【０００９】
前記ミッションケース５１からは、図４のように機体フレーム１内に配置した動力伝達軸を介して前輪２に動力を伝達する構成とし、該機体フレーム１の前部にはフロントケース７を設け、該フロントケース７下部に鉛直方向を軸芯として左右回動可能にフロントアクスルケース８を装着し、該フロントアクスルケース８に一輪の前輪２を支持して駆動できるようにして、三輪駆動車を構成している。尚、前記フロントケース７上部はカバー３０で被装されている。
【００１０】
また、前記エンジン６はボンネット１０によって被装され、該ボンネット１０の前方には、ミッションケース５１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上には運転席１２が載置され、該運転席１２前方の機体フレーム１上には、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の上部より上方にはステアリングハンドル１４が突出され、該ステアリングコラム１３の右側部には図示せぬアクセルレバーが突出されるとともに、ステアリングコラム１３下部側方にサイドクラッチペダル１６が配置されている。
【００１１】
また、前記前輪２と後輪３との間の腹部には作業機装着装置２９が配される。 該作業機装着装置２９は図３、図４に示すように、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、該ブラケット１８・１８の上下に支持軸１４９・１５０が横架されている。上方の支持軸１４９の両端部に上リンク１９・１９の前部が枢支され、下方の支持軸１５０両端部に下リンク２０・２０前部が枢支されている。前記上リンク１９・１９は機体フレーム１の左右幅に略等しい間隔に設けられている。該上リンク１９は機体フレーム１の側方に位置するまで上昇回動させることができ、作業機２６を持ち上げられるようにしている。更に、上リンク１９と下リンク２０の途中部には連結アーム１６０によって連結され、平行リンクが構成されている。
【００１２】
また、前記ブラケット１８・１８に昇降シリンダ２２の基部が枢支され、該昇降シリンダ２２のロッド先端は、前記下リンク２０・２０の途中部と、前記連結アーム１６０下端を連結した連結ピン１６４に枢支され、該昇降シリンダ２２が平行リンクの左右方向の中央位置に介装されるようにしている。
【００１３】
前記上リンク１９の後端と下リンク２０の後端に、装着部材であるヒッチ２１が枢支され、該ヒッチ２１に作業機２６が係止される。図１に示すように、該ヒッチ２１からは棒状のツールバー２３が左右方向に延出され、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２６を装着できるようにし、複数条の管理作業を行えるようにしている。尚、作業機２６としてはロータリ耕耘機、雑草を取り除く熊手形状のレーキ等が配置できる。
【００１４】
また、前記ツールバー２３の左右方向中央位置には、動力入力ケース３６が固設されており、該動力入力ケース３６の入力軸には、前記ミッションケース５１下部より前方に突出されたＰＴＯ軸３５から、ユニバーサルジョイント、ＰＴＯ伝動軸３７を介して動力が伝達される。前記動力入力ケース３６から、側方に動力軸３８・３８が突出され、該動力軸３８が作業機２６としての各ロータリ耕耘機の、チェーンケース２５上部内に挿入され、ロータリ耕耘機に動力が伝達されるのである。
【００１５】
更に、図３に示すように、前記ヒッチ２１の後面には機体フレーム１側に係止するための係止体４４が固設され、また、前記ステアリングコラム１３直前方の機体フレーム１の下部にステー１４０・１４０を下方に突出し、該ステー１４０・１４０下端部に回動アーム１４２・１４２の上端部が枢支され、回動アーム１４２・１４２の他端部に係止ピン１４１が外側方に突出して軸支されている。該係止ピン１４１の一側端部に、操作杆１４３の前端部が枢支され、操作杆１４３の後端が前記ステアリングコラム１３下部の側方に略前後に摺動自在に支持されている。
【００１６】
そして、作業機２６を最上位置まで上昇させて、前記操作杆１４３を前方に摺動操作して、回動アーム１４２が下方へ回動され、係止ピン１４１が係止体４４の下方に移動し、係止体４４と係止ピン１４１とが係合され、作業機２６を腹部に配した状態で移動する場合に、作業機２６を最上昇位置に確実に保持することができるようにしているのである。
【００１７】
次に、以上のような全体構成から成る乗用管理機において、後輪のサイドクラッチ機構の構成について、図２、図４、図６、図７により説明する。図２に示すように、エンジン６の動力がプーリ、ベルトを介してミッションケース５１内に入力される。該ミッションケース５１の側部には主変速機構としてＨＳＴ式変速装置１０２が配されており、ミッションケース５１内に入力された動力が、ＨＳＴ式変速装置１０２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５１内に入力され、ミッションケース５１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５１は、図６に示すように、ＨＳＴ式変速装置１０２を固着したミッションケース５１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６の動力が入力され、第一入力軸６０の他端がＨＳＴ式変速装置１０２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の途中部に前記ＰＴＯ軸３５に動力を伝達するギア６２が固設されている。
【００１９】
また、前記ＨＳＴ式変速装置１０２によって主変速された動力が、ミッションケース５１側に突出する出力軸６３より出力され、ミッションケース５１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５１内に伝達される。前記第二入力軸６４からは、第二入力軸６４上に固設したギア、副変速軸６５上に摺動可能に設けた副変速ギア等を介して伝動軸６６に固設する係合ギア６７に伝達され、副変速された動力が伝達される。
【００２０】
また、前記ミッションケース５１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、内部に左右の駆動軸７０・７０が軸支されて、該駆動軸７０・７０端に後輪３・３が固設されている。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。
【００２１】
該動力断接ギア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の内歯と噛合されると、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る。このようにして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１６・１６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、踏んだ側の後輪３の駆動を停止するのである。
【００２２】
また、前記伝動軸６６の側方（ＨＳＴ式変速装置１０２を配置した方）には、出力ケース７２が形成され、前後方向に出力軸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４に示す、第一動力伝達軸９ａが連結されている。
【００２３】
このようなサイドクラッチ機構は手動により操作することが可能であり、図７に示すように、運転者によるサイドクラッチペダル１６・１６の操作によって行われる。すなわち、ミッションケース５１の上部には、前記動力断接ギア６８・６８を摺動操作する図示せぬフォークと連動した連動軸９１・９１を上方に突出し、該連動軸９１・９１上部には板状の操作アーム９０・９０が固設され、該操作アーム９０の外側部には、リンク機構９２を介して前述した運転席１２下部のサイドクラッチペダル１６に連動連結されている。よって、一側のサイドクラッチペダル１６を踏み込み操作すると、操作アーム９０が回動し、一側の動力断接ギア６８を摺動して、一側の後輪３の駆動力が断たれる。
【００２４】
また、前記操作アーム９０・９０の外側端部にはワイヤー９４・９４の一端を締結し、該ワイヤー９４・９４の他端は前方に延出して、後述する前輪２の左右回動に連動して操向を制御するサイドクラッチ制御機構に接続されている。
【００２５】
ここで、前輪の駆動及び操舵機構の構成について、図１、図４、図５、図８乃至図１０により説明する。まず、前輪の駆動機構の構成について説明する。前記機体フレーム１は、図１、図４に示すように、前下がりの傾斜状に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いて、前部フレーム１ａと後部フレーム１ｂとを連結し、この連結部下方に前記作業機２６を位置させ、更に後部フレーム１ｂの後端部にはエンジン６を載置するエンジンフレーム１ｃが固定されている。
【００２６】
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の後端部はミッションケース５１の直前方まで延出している。該後部フレーム１ｂ内では、ミッションケース５１の上部より前方に突出される前記出力軸７３がユニバーサルジョイントを介して前高後低に配置された第一動力伝達軸９ａの後部と連結され、該第一伝達軸９ａの前部は後ユニバーサルジョイント５７を介して第二伝達軸９ｃの後部に連結され、該第二伝達軸９ｃの前部は前ユニバーサルジョイント５６を介して第三伝達軸９ｂの後部に連結されている。
【００２７】
一方、前記機体フレームの前部に固設したフロントケース７後部側面には、図８に示すように、前輪第一伝動軸１６１が前後方向に配設され、該フロントケース７にベアリングを介して回動自在に支持されている。該前輪第一伝動軸１６１の後端には、図５に示すように、前記第三伝達軸９ｂの前端がユニバーサルジョイント７８を介して接続され、前輪第一伝動軸１６１の前部は、フロントケース７内に突出し、該前輪第一伝動軸１６１の前端には前輪第一伝動ギヤ１６２が挿嵌固定されている。
【００２８】
図１０に示すように、該前輪第一伝動ギヤ１６２の上方には前輪第二伝動ギヤ１６３が配設されており、該前輪第二伝動ギヤ１６３は前記前輪第一伝動ギヤ１６２に噛合され、該前輪第二伝動ギヤ１６３はフロントケース７上部で前輪第二伝動軸１６６に挿嵌固定されている。尚、前輪第一伝動ギヤ１６２及び前輪第二伝動ギヤ１６３はベベルギアで構成されている。このようにして、ミッションケース５１からの動力が、前記第三伝達軸９ｂを介して前輪第一伝動軸１６１を回動すると、前輪第一伝動ギヤ１６２が回動され、続いて、該前輪第一伝動ギヤ１６２に噛合した前輪第二伝動ギヤ１６３が回動されて、前輪第二伝動軸１６６に駆動力が伝達される構成としている。
【００２９】
該前輪第二伝動軸１６６は、図９に示すように、フロントケース７内において上下方向に配設され、その上端は、前記フロントケース７に回動自在に支持されている。該前輪第二伝動軸１６６の上部には前記前輪第二伝動ギヤ１６３が挿嵌固定されており、該前輪第二伝動軸１６６の下端はフロントケース７の下方に配設されたフロントアクスルケース８内の上部に突出している。該前輪第二伝動軸１６６の下端には第三伝動ギヤ１６７が挿嵌固定され、該第三伝動ギヤ１６７の下方には前輪第四伝動ギヤ１６８が配置され、該前輪第四伝動ギヤ１６８は前記第三伝動ギヤ１６７と噛合している。
【００３０】
該前輪第四伝動ギヤ１６８は、フロントアクスルケース８の上部において左右方向に横設した第三伝動軸１６９の一端に挿嵌固定されており、該第三伝動軸１６９の一端は、前記フロントアクスルケース８の側部に回動自在に支持され、該第三伝動軸１６９の他端は、該フロントアクスルケース８の側部に固設されたチェーンケース１８３内に突出している。該チェーンケース１８３内において、前記第三伝動軸１６９の一端にはスプロケット１８１が挿嵌固定され、該スプロケット１８１にはチェーン１８２が懸架されており、該チェーン１８２を介して前記前輪２に動力を伝達可能に構成されている。
【００３１】
以上の構成により、ミッションケース５１からの動力が、前輪第二伝動軸１６６に伝達されると、前輪第三伝動ギヤ１６７が駆動されると共に前輪第三伝動軸１６９が回動され、スプロケット１８１によりチェーン１８２を介して前輪２が駆動されるのである。
【００３２】
次に、前輪の操舵機構の構成について説明する。図４、図５に示すように、前記前部フレーム１ａ内には、操向用の回動軸４３が支持され、該回動軸４３後部は、中間軸４６、ユニバーサルジョイント７９・７９を介してステアリングハンドル１４のステアリングシャフト４５下部に連動連結されている。一方、前記回動軸４３前部は、ユニバーサルジョイントを介して、前記フロントケース７上部に前後方向に配設した第一前輪操向軸１７１の後端に連結されており、該第一前輪操向軸１７１は、図８に示すように、該フロントケース７に回動自在に固定されている。
【００３３】
該第一前輪操向軸１７１は、前部においてウォームギヤ１７２に挿嵌固定しており、第一前輪操向軸１７１の回動に伴い該ウォームギヤ１７２が回動する構成をとっている。該ウォームギヤ１７２の側方には、該フロントケース７内において上下方向に配設した枢軸１７５に回動自在に挿嵌されたウォームホイール１７３が配設されている。該枢軸１７５の両端部は、図１０に示すように、フロントケース７に固設されており、該枢軸１７５に挿嵌した前記ウォームホイール１７３および、該ウォームホイール１７３の下面に固設したギヤ１７４を回動自在に枢支している。
【００３４】
該ギヤ１７４の側方には操舵ギヤ１８５が配設されており、該操舵ギヤ１８５はステアリングパイプ１８４の上部に挿嵌固定され、前記ギヤ１７４に噛合する構成になっている。ステアリングパイプ１８４の軸心部には、前記前輪第二伝動軸１６６が挿嵌しており、該ステアリングパイプ１８４はベアリングを介してフロントケース７に回動自在に支持されている。また、ステアリングパイプ１８４の下端はフロントアクスルケース８の上部に固設しており、操舵ギヤ１８５の回動に伴いステアリングパイプ１８４が回動可能に構成されている。即ち、該ステアリングパイプ１８４を介して前記フロントアクスルケース８がフロントケース７に接続される構成になっている。
【００３５】
従って、ステリングハンドル１４を回動し、前記回動軸４３を介して第一前輪操向軸１７１を回動し、ウォームギヤ１７２およびウォームホイール１７３を回動させ、ステアリングパイプ１８４が回動し、フロントアクスルケース８が回動することにより、前輪２の操舵を可能に構成している。
【００３６】
以上説明した機構で駆動し、前輪の左右回動を検出し、後輪のサイドクラッチの断接を制御するサイドクラッチ制御機構について、図１０乃至図１４により説明する。まず、後二輪の左右のサイドクラッチを順に断接する構成について、図１１、図１２に示す。前記ステアリングパイプ１８４下部に形設したカム部１８４ａの外周部には、図１１に示すように、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂ・１８４ｂを、前両側に設けている。更に、前記カム部１８４ａの前部位置の短径当接部１８４ｂ・１８４ｂの間には、該短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｃを小範囲に設け、更に、該カム部１８４ａの後部位置の短径当接部１８４ｂ・１８４ｂの間には、短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｄを後方略１８０度の範囲に設けている。
【００３７】
前記カム部１８４ａの左右側方にはフロントケース７に固設された枢支軸１０５が配置され、該枢支軸１０５には平面視三角形状に形成されたアーム体１０４の一頂部が枢支され、他の頂部のうち一方は、枢支軸１０５より前方に位置されて、その頂部にはカムフォロア１０６が配設されている。
【００３８】
また、残りの他の頂部には、前記枢支軸１０５より内側方に位置されて連結部１０７・１０７を形成し、該連結部１０７・１０７には、前述したサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結したワイヤー９４・９４の他端が締結されており、該ワイヤー９４・９４は途中で左右交差させている。また、ワイヤー９４・９４または操作アーム９０・９０は図示しないバネ等より成る弾性体によって後方へ引っ張られ、アーム体１０４が後方に回動するように付勢され、カムフォロア１０６・１０６がカム部１８４ａの外周部に常時当接するように構成している。
【００３９】
このような構成において、ステアリングハンドル１４の第一設定角度内の直進時においては、図１２（ａ）に示すように、前記左右の短径当接部１８４ｂに、左右のカムフォロア１０６・１０６が位置されて、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００４０】
例えば、機体を右側に旋回するために、ステアリングハンドル１４を回動すると、前輪２の回動とともにステアリングパイプ１８４と一体的にカム部１８４ａが回動され、第一設定角度以上回転すると、図１２（ｂ）に示すように、旋回側と反対側（左側）のカムフォロア１０６が長径当接部１８４ｄに乗り上げて、アーム体１０４を回動させ、左側のワイヤー９４を前方に引っ張り、右側の操作アーム９０を前方に回動させて、右側のサイドクラッチ機構を「断」として、動力伝達を断ち、機体は右旋回する。
【００４１】
更にステアリングハンドル１４を回動して第二設定角度以上回動すると、図１２（ｃ）に示すように、右側のカムフォロア１０６が長径当接部１８４ｃに乗り上げ、右側のアーム体１０４が回動し、右側のワイヤー９４を前方に引っ張って左側の操作アーム９０を前方に回動させて、左側のサイドクラッチ機構を「断」として動力伝達を断ち、その結果、左右後輪３・３ともフリーの状態となる。
【００４２】
すなわち、ステアリングハンドル１４の回動が第二設定角度以上となると、前輪２は平面視で機体前後方向に対して略９０°回動された状態となり、しかも、左右後輪３・３の駆動力が断たれて前輪２のみで駆動される状態となると、機体左右中心線上に回動支点が位置し、前輪２の進行方向に近い旋回となり、旋回半径を大幅に小さくすることができるのである。
【００４３】
又、後輪３が駆動されないので、前輪２を前方へ押し出すことがなく、前輪２による土寄せがなくなり圃場が荒らされないのである。尚、本構成例では、左右後輪３・３がフリーにある状態は、図１２（ｄ）に示すように、前輪２を右に略９０度回動させるまで安定に維持することができる。また、機体を左側に旋回させるように前輪２を操向回動させた場合には、前述と逆の順番でサイドクラッチが順に切られていく。
【００４４】
次に、設定角度以上ステアリングハンドル１４を回動すると、後輪３・３のサイドクラッチを同時に「断」として、旋回半径を小さくする構成について、図１３より説明する。
【００４５】
前記ステアリングパイプ１８４下部のカム部１８４ａの外周部には、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂを、カム部１８４ａの後方位置に設定角度の範囲で設け、残りの外周部には、該短径当接部１８４ｂよりも外周半径が大きい長径当接部１８４ｄとしている。更に、前記短径当接部１８４ｂの後方には枢支軸１０５が配置され、該枢支軸１０５には平面視三角形状に形成したアーム体１０４の一頂部が枢支され、残りの一方の頂部には、枢支軸１０５より前方位置でカムフォロア１０６を設け、前記短径当接部１８４ｂの中央に位置させている。
【００４６】
また、残りの他方の頂部には、前記枢支軸１０５より右前方位置で連結部１０７を形成し、該連結部１０７にワイヤー９４の前端が連結されている。該ワイヤー９４は、後方へ延出されて、途中で二本に分岐され、その後端はそれぞれ左右後輪３・３のサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結されている。そして、ワイヤー９４またはアーム体１０４はバネ等の弾性体で後方に付勢されており、カムフォロア１０６が回動カム部１８４ａの外周部に当接される構成となっている。
【００４７】
このような構成において、ステアリングハンドル１４が設定角度内の直進時においては、前記カムフォロア１０６は短径当接部１８４ｂに位置し、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００４８】
また、ステアリングハンドル１４を設定角度以上回転した旋回時においては、長径当接部１８４ｄにカムフォロア１０６が乗り上げて、アーム体１０４が回動され、該アーム体１０４に連結したワイヤー９４が引っ張られ、左右の操作アーム９０・９０を同時に回動して、左右のサイドクラッチ機構を「断」として、後輪３・３の駆動力を断ち、前記同様に前輪２のみの駆動となって、機体を急旋回させることができるのである。この時、後輪３・３が前輪２を押し出すことがなく、前輪２による土寄せをほとんどなくすことができるのである。
【００４９】
次に、前輪２の左右回動を検出する前記アーム体１０４を、従来の二個から一個に減らして構造を単純化させた場合について、図１４より説明する。カム部１８４ａの外周部には、外周半径を小さくした短径当接部１８４ｂを、カム部１８４ａの後方位置に設定角度の範囲で設け、残りの外周部には、該短径当接部１８４ｂよりも半径が大きい長径当接部１８４ｄを設けている。
【００５０】
更に、前記短径当接部１８４ｂの後方には、平面視三角形状のアーム体１０４を配置し、その一辺は左右方向になるように配置して、その一辺の略中央部を枢支軸１０５で枢支すると共に、その両端の頂点部には連結部１０７・１０７を形成し、該連結部１０７・１０７にはワイヤー９４・９４の前端が締結され、該ワイヤー９４・９４の後端は左右のサイドクラッチ機構を操作する操作アーム９０・９０に締結されている。また、アーム体１０４の前部に位置する頂部にはカムフォロア１０６が設けられており、該カムフォロア１０６は、前記ワイヤー９４・９４の後方への付勢力により、回動カム部１８４ａの外周部に当接させる構成となっている。
【００５１】
このような構成において、ステアリングハンドル１４が設定角度内の直進時においては、前記カムフォロア１０６は短径当接部１８４ｂに位置し、左右のサイドクラッチ機構は「接」となっており、左右の後輪３・３に駆動力が伝えられている。
【００５２】
また、ステアリングハンドル１４を設定角度以上回転した旋回時においては、例えば、機体を右側に旋回させるように前輪２を操向回動させると、短径当接部１８４ｂと長径当接部１８４ｄの境界部分にカムフォロア１０６が当接してアーム体１０４を枢支軸１０５を中心に左側に回動し、更に回動されることによって、カムフォロア１０６が長径当接部１８４ｄに乗り上げて、アーム体１０４の回動により右側のワイヤー９４を前方に引っ張り、右側の操作アーム９０を前方に回動させ、右側のサイドクラッチ機構を「断」として、右後輪３に動力を伝達せず、機体を右急旋回させる。逆に、左側に回動させると、アーム体１０４が枢支軸１０５を中心に右側に回動し、左側のワイヤー９４を前方に引っ張り、左側の操作アーム９０を前方に回動させ、左側のサイドクラッチ機構を「断」として、左後輪３に動力を伝達せず、機体を左急旋回させる。すなわち、一個のアーム体１０４のみで後輪のサイドクラッチの断接が可能となるのである。なお前記設定角度はカム部交換することによって変更できる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部の左右にカムフォロアを当接して配置し、該左右のカムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が第一設定角度を越えると旋回側のサイドクラッチを「断」とし、第二設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したので、緩旋回時では、前輪と旋回外側の後輪の駆動によって、スムースな旋回が可能となり、第二設定角度以上の急旋回時では、後輪の駆動による前輪の旋回外側方への押し出しが軽減され圃場の荒れを改善することができ、従来よりも更なる急旋回が可能となり、未作業面積を小さくすることができる。
【００５４】
請求項２においては、機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、該カム部にカムフォロアを当接して配置し、該カムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したので、旋回半径をより小さくすることができ、また、前輪の押し出しによる圃場の荒れについては、ほとんど解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 腹部に中耕ロータリを装着し下降させた状態の乗用管理機の全体側面図である。
【図２】 同じく全体平面図である。
【図３】 本発明の機体フレームを有する乗用管理機の部分側面図である。
【図４】 同じく乗用管理機の機体フレームの側面断面図である。
【図５】 同じく乗用管理機の機体フレームの平面断面図である。
【図６】 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である。
【図７】 サイドクラッチの操作構成を配すミッションケースの平面図である。
【図８】 フロントケースの平面断面図である。
【図９】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの正面断面図である。
【図１０】 フロントケースおよびフロントアクスルケースの側面断面図である。
【図１１】 左右後輪のサイドクラッチを順次切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【図１２】 前輪回動に伴うカム部とアーム体の回動状況を示す平面図である。
【図１３】 左右後輪のサイドクラッチを一斉切断可能なサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【図１４】 アーム体を一個とした場合のサイドクラッチ制御機構を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１ 機体フレーム
２ 前輪
３ 後輪
１２ 運転席
１０４ カムフォロア
１８４ 支持部材
１８４ａ カム部
Claims (2)
- 機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、
該カム部の左右にカムフォロアを当接して配置し、該左右のカムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が第一設定角度を越えると旋回側のサイドクラッチを「断」とし、第二設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したことを特徴とする乗用管理機。 - 機体フレームの前下部に操向駆動輪となる一輪の前輪を配し、後部に二輪の駆動輪となる後輪を配した乗用管理機において、旋回時にはステアリングハンドルの操作で前輪を左右方向に回動可能に支持し、該前輪の左右回動軸上にカム部を設け、
該カム部にカムフォロアを当接して配置し、該カムフォロアを後二輪の各サイドクラッチと連動連結し、前記前輪の左右回動が設定角度を越えると両サイドクラッチを「断」とすべく構成したことを特徴とする乗用管理機。
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