JP7130605B2 - 作業車両の昇降装置及び作業機 - Google Patents
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Description
昇降装置は、リフトアームと、トップリンクと、ロアリンクと、リフトロッドと、リフトシリンダと、を有している。リフトアームは、前端部が作業車両の後上部に揺動自在に支持され、後方に向けて延びている。このリフトアームは、左右一対設けられている。トップリンクは、左右一対のリフトアームの間に配置され、前端部が作業車両の後部に揺動自在に支持されている。ロアリンクは、前端部が作業車両の後下部に揺動自在に支持され、後方に向けて延びている。リフトロッドは、上端部がリフトアームの後端部に接続されており、下端部がロアリンクに接続されている。リフトシリンダは、リフトアームに接続され、リフトアームを上下方向に揺動する。
具体的には、インプルメントを持ち上げるリフトシリンダが接続されているリフトアームに対して、大きな負荷が掛かる。例えば、圃場を耕耘するとき、作業機は悪路を走行するため、リフトアームに対して捻れが加わる。作業中にリフトアームに捻れの負荷が加わり続けることから、リフトアームは、部品の剛性を向上させるため、大きくて重い構造となっていた。
作業車両の昇降装置は、作業車両に揺動可能に支持されるロアリンクと、前記ロアリンクに連結されるリフトロッドと、前記ロアリンクの上部に配置され且つ前記作業車両に揺動可能に支持される第1支持部と、前記リフトロッドを揺動可能に支持する第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部とを連結する本体部と、前記本体部の中途部に設けられ且つ伸縮自在なリフトシリンダが取り付けられる取付部とを有するリフトアームと、を備え、前記本体部は、前記第1支持部と前記取付部との間に設けられた第1延設部と、前記第2支持部と前記取付部との間に設けられ且つ開口部を有する第2延設部とを有し、前記第1延設部は中実の棒材から構成され、前記第2延設部は前記開口部が形成された中空の部材から構成され、前記第2延設部の断面積が前記第1延設部の断面積より小さくなっている。
作業機は、前記作業車両の昇降装置と、前記作業車両の昇降装置に装着される作業装置と、を備えている。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
図1に、作業機1の一例であるトラクタ1の概要を示す。トラクタ1を例に挙げて説明するが、作業機1はトラクタ1に限定されず、田植機等の農業機械であってもよい。
原動機4は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関や、電動モータ等である。本実施形態では、原動機4は、ディーゼルエンジンである。変速装置5は、変速することによって走行装置6の推進力を切換可能である。また、変速装置5は、走行装置6の前進と後進の切換も可能である。
機体3には、作業者が搭乗可能なキャビン7が設けられている。このキャビン7内には、運転席8と操舵装置9とが設けられている。運転席8に着座した作業者が操舵装置9を操作することにより、トラクタ1を操縦する。
作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図1では、作業装置2として耕耘装置を機体3に取り付けた例を示している。
図2に示すように、昇降装置10は、ロアリンク11と、リフトロッド12と、リフトアーム13と、トップリンク14と、リフトシリンダ15と、を備えている。また、変速装置5の後上部には、軸心が左右方向を向く横軸16が設けられている。
ロアリンク11は、機体3(作業車両)に揺動可能に支持されている。ロアリンク11は、ロアリンク11Lと、ロアリンク11Rと、を含む。
ロアリンク11Rは、機体3の後下部の右側に取り付けられている。ロアリンク11Rは、前端部が変速装置5の後下部において上方又は下方に揺動自在に支持されている。ロアリンク11Rは、後方に向けて延びている。
ロッド12Lと、リフトロッド12Rと、を含む。
リフトロッド12Lは、上端部がリフトアーム13Lの後端部に接続されており、下端部がロアリンク11Lの長さ方向の中途部に接続されている。リフトロッド12Rは、上端部がリフトアーム13Rの後端部に接続されており、下端部がロアリンク11Rの長さ方向の中途部に接続されている。
リフトアーム13Lは、機体3の後上部の左側に取り付けられている。リフトアーム13Lは、前端部が変速装置5の後上部に設けられた横軸16回りに、上方又は下方に揺動自在に支持されている。リフトアーム13Lは、後方に向けて延びている。
トップリンク14は、リフトアーム13Lとリフトアーム13Rとの間に配置されている。トップリンク14は、前端部が変速装置5の後上部において上方又は下方に揺動自在に支持されている。トップリンク14は、後方に向けて延びている。
リフトシリンダ15については、油圧シリンダが採用されている。リフトシリンダ15は、制御弁(図示せず)を介して油圧ポンプと接続されている。制御弁は、電磁弁等であって、リフトシリンダ15を伸縮させる。
リフトシリンダ15Lが駆動すると、リフトアーム13Lが昇降するとともに、リフトロッド12Lを介してリフトアーム13Lと連結されたロアリンク11Lが昇降する。リフトシリンダ15Rが駆動すると、リフトアーム13Rが昇降するとともに、リフトロッド12Rを介してリフトアーム13Rと連結されたロアリンク11Rが昇降する。
詳しくは、リフトシリンダ15Lとリフトシリンダ15Rの両方を同じ駆動をさせることで、作業装置2の高さの調整を行う。一方、リフトシリンダ15Lとリフトシリンダ15Rのいずれか一方を駆動させることで、作業装置2の傾きの調整を行う。
図3、図4に、本発明の昇降装置10のリフトアーム13の概要を示す。なお、リフトアーム13の構成や形状については一例であり、例示する構成や形状に限定されない。
図3、図4に示すように、リフトアーム13は、第1支持部18と、第2支持部19と、本体部20と、取付部24と、を有している。
第2支持部19は、リフトアーム13の後端部に設けられている。第2支持部19は、リフトロッド12を揺動可能に支持する。第2支持部19には、軸心が車体幅の方向(左右方向)を向く貫通孔19Aが形成されている。すなわち、第2支持部19は、円筒状に形成された部材である。貫通孔19Aとリフトロッド12の貫通孔に軸部27が挿入されることにより、リフトロッド12が回動自在に支持される。
第1延設部21は、第1支持部18から後方に向かって設けられている。つまり、第1延設部21は、第1支持部18と取付部24との間に設けられている。第1延設部21は、中実の棒材で形成されている。第1延設部21は、リフトロッド12とリフトシリンダ15等から加わる荷重に対して耐え得る強度を有している。
さらに、本体部20は、分岐部25を有している。分岐部25は、第2延設部22の長手方向中途部から二股に分岐し且つ、後方に向かって延設されている。分岐部25の後端部には、第3支持部23が設けられている。
取付部24は、第1延設部21の後端部に設けられ、リフトシリンダ15の上端部を支持する。取付部24は、下方に向かって突出状に形成されている。取付部24には、軸心が車体幅の方向(左右方向)を向く貫通孔24Aが形成されている。すなわち、取付部24は、円筒状に形成された部材である。
さて、第2延設部22には、左右方向に貫通して開口された開口部26が設けられている。詳しくは、開口部26は、第2延設部22において、第3支持部23が第2延設部22から分岐する分岐部25と取付部24との間に設けられている。開口部26は、取付部24から二股に分岐する第2延設部22の長手方向中途部の分岐部25までの間に形成されている。すなわち、開口部26は、第2延設部22の前側に形成されている。言い換えれば、開口部26は、第2延設部22が二股に分岐した後側(分岐部25等)には形成されない。
図4に示すように、第2延設部22は、長手方向に対して直交する方向の断面積(断面X-X)が、第1延設部21の断面積(断面Y-Y)より小さいものとされている。
すなわち、第1延設部21は、リフトロッド12とリフトシリンダ15等から加わる荷重に対して耐え得る強度を備えるため、中実である。一方で、第2延設部22は、高負荷とならないため、開口部26が形成されて中空となっている。そのため、第2延設部22の断面積(断面X-X)が、第1延設部21の断面積(断面Y-Y)より小さいものとなっている。
ディスクプラウ(作業装置2)を装着した状態で整備されていない悪路(例えば、圃場等)を長時間走行するときのリフトアーム13に掛かる負荷の状況を想定して、リフトアーム13の解析条件を決定した。
図5に、悪路走行を想定したときのリフトアーム13の解析条件を示す。
図6に、悪路走行を想定したときのリフトアーム13の解析結果(ミーゼス応力分布)を示す。
以上、本発明の作業車両の昇降装置10によれば、リフトアーム13の強度を確保しつつ、高負荷の掛かっていない部位を減肉して重量を低減させることができる。加えて、リフトアーム13の製造コストも抑制可能となる。
2 作業装置
3 作業車両(機体)
4 原動機
5 変速装置
6 走行装置
6F 前輪
6R 後輪
7 キャビン
8 運転席
9 操舵装置
10 昇降装置
11 ロアリンク
12 リフトロッド
13 リフトアーム
14 トップリンク
15 リフトシリンダ
16 横軸
17 ジョイント
18 第1支持部
18A 貫通孔
19 第2支持部
19A 貫通孔
20 本体部
21 第1延設部
22 第2延設部
23 第3支持部
23A 貫通孔
24 取付部
24A 貫通孔
25 分岐部
26 開口部
27 軸部
28 軸部
29 連結部
30 回動連結具
Claims (4)
- 作業車両に揺動可能に支持されるロアリンクと、
前記ロアリンクに連結されるリフトロッドと、
前記ロアリンクの上部に配置され且つ前記作業車両に揺動可能に支持される第1支持部と、前記リフトロッドを揺動可能に支持する第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部とを連結する本体部と、前記本体部の中途部に設けられ且つ伸縮自在なリフトシリンダが取り付けられる取付部とを有するリフトアームと、
を備え、
前記本体部は、前記第1支持部と前記取付部との間に設けられた第1延設部と、前記第2支持部と前記取付部との間に設けられ且つ開口部を有する第2延設部とを有し、
前記第1延設部は中実の棒材から構成され、前記第2延設部は前記開口部が形成された中空の部材から構成され、前記第2延設部の断面積が前記第1延設部の断面積より小さくなっている作業車両の昇降装置。 - 前記本体部は、前記第2延設部から分岐し且つ前記第2支持部に延設して、前記リフトロッドを揺動可能に支持する第3支持部を有し、
前記開口部は、前記第2延設部において、前記第3支持部が前記第2延設部から分岐する分岐部と前記取付部との間に設けられている請求項1に記載の作業車両の昇降装置。 - 前記開口部は、前記第2延設部に少なくとも一つ以上設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業車両の昇降装置。
- 前記請求項1~3のいずれかに記載の作業車両の昇降装置と、
前記作業車両の昇降装置に装着される作業装置と、
を備えている作業機。
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