(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つのフロントアクスルブラケットによってフロントアクスルケースが支持される作業車両であって、
所定の間隔をあけて配置されるビームの、対向する板面に補強板がそれぞれ溶接されるとともに、前記補強板に一方の前記フロントアクスルブラケットの両端部が溶接されることで構成される機体フレームと、
両端部を折り曲げた板状部材の両端部に他方の前記フロントアクスルブラケットの両端部が溶接されることで構成されるフロントヒッチと、
を具備し、
前記二つのフロントアクスルブラケットを対向させて、前記機体フレームに前記フロントヒッチが取り付けられる、
作業車両。
【請求項２】
前記補強板の端部は、
前記機体フレームの端部まで伸ばされ、
前記フロントヒッチは、
前記伸ばされた補強板の端部を介して前記機体フレームに取り付けられる、
請求項１に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのフロントアクスルブラケットによってフロントアクスルケースが支持される作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の作業車両に設けられるフロントアクスルケースは、二つのフロントアクスルブラケットによって支持される。二つのフロントアクスルブラケットは、例えば、特許文献１に開示される作業車両のようにして、機体フレームの前部に取り付けられる。
【０００３】
特許文献１に開示される作業車両は、機体フレームの前部に設けられる複数の固定孔と、フロントアクスルブラケットの左右両端に開口される複数の取付孔とに複数のボルトをねじ込んで、機体フレームにフロントアクスルブラケットを取り付ける。
また、特許文献１に開示される作業車両は、機体フレームの固定孔の前方に設けられる複数の取付孔と、フロントヒッチに形成される取付孔とに複数のボルトがねじ込まれることにより、機体フレームにフロントヒッチが取り付けられる。
【０００４】
特許文献１に開示される作業車両は、フロントアクスルブラケット等の構成部品を別々の部品として、ボルトによって機体フレームに取り付けるため、多数のボルトが必要となってしまう。このため、特許文献１に開示される作業車両では、部品点数が増加してしまう。
また、特許文献１に開示される作業車両は、別々の部品である機体フレーム、フロントアクスルブラケット、およびフロントヒッチ等をボルトで締結するため、ボルトの締結力にばらつきが生じると機体フレームの剛性が充分に確保できない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２６１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、部品点数を低減できるとともに、機体フレームの剛性を確保できる作業車両を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１においては、二つのフロントアクスルブラケットによってフロントアクスルケースが支持される作業車両であって、所定の間隔をあけて配置されるビームの、対向する板面に補強板がそれぞれ溶接されるとともに、前記補強板に一方の前記フロントアクスルブラケットの両端部が溶接されることで構成される機体フレームと、両端部を折り曲げた板状部材の両端部に他方の前記フロントアクスルブラケットの両端部が溶接されることで構成されるフロントヒッチと、を具備し、前記二つのフロントアクスルブラケットを対向させて、前記機体フレームに前記フロントヒッチが取り付けられる、ものである。
【０００８】
請求項２においては、前記補強板の端部は、前記機体フレームの端部まで伸ばされ、前記フロントヒッチは、前記伸ばされた補強板の端部を介して前記機体フレームに取り付けられる、ものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１に記載の作業車両によれば、部品点数を低減できるとともに、機体フレームの剛性を確保できる。
【００１１】
請求項２に記載の作業車両によれば、機体フレームの形状精度の低下を抑制できるとともに、機体フレームの端部の剛性をより確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業車両の全体的な構成を示した側面図。
【図２】フロントアクスルケースを示す図。（ａ）側面図。（ｂ）平面図。
【図３】機体フレームの斜視図。
【図４】機体フレームの側面図。
【図５】フロントヒッチの斜視図。
【図６】フロントヒッチを機体フレームに接近させる様子を示す説明図。
【図７】機体フレームにフロントヒッチを取り付ける様子を示す説明図。
【図８】機体フレームにフロントヒッチを取り付けた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
まず、本発明の一実施形態に係る作業車両１の全体構成について説明する。
本実施形態の作業車両１はトラクタとする。ただし、本発明に係る作業車両１の適用対象は、トラクタに限定されるものでない。
【００１５】
なお、以下では、図１に示す矢印Ｆ方向を前方向として作業車両１の前後方向を規定する。
また、以下では、図１に示す矢印Ｕ方向を上方向として作業車両１の上下方向を規定する。
そして、以下では、図２（ｂ）に示す矢印Ｌ方向を左方向として作業車両１の左右方向を規定する。
【００１６】
図１に示すように、作業車両１においては、長手方向を前後方向として機体フレーム１０が配置される。
【００１７】
機体フレーム１０は、その前部でエンジンブラケットを介してエンジン２を支持する。エンジン２等は、ボンネット３によって覆われている。
【００１８】
機体フレーム１０の前部は、フロントアクスルケース３０を介して一対の前輪４に支持される。機体フレーム１０の後部は、ミッションケース４０およびリアアクスルケース４１を介して一対の後輪５に支持される。
【００１９】
機体フレーム１０の上部には、運転操作部６が配置される。運転操作部６は、操向ハンドル６ａおよび座席６ｂ等を備える。
操向ハンドル６ａは、その回転操作量に応じて一対の前輪４の操舵角を変更し、作業車両１を操舵することができるように構成される。座席６ｂは、一対の後輪５の上方に運転者が着座可能に配置される。
【００２０】
運転操作部６の後部には、作業機装着装置７が設けられる。作業機装着装置７は、トップリンク７ａの後端と、ロアリンク７ｂの後端とに、ロータリ耕耘装置等の作業機が連結されることで、作業車両１の後端部に前記作業機を装着する。
【００２１】
作業車両１は、ウエイトが装着されるフロントヒッチ２０を機体フレーム１０の前端部に取り付けることにより、前記作業機が装着されることによる前後方向の重量バランスのくずれを補正している。
【００２２】
図１および図２に示すように、機体フレーム１０の前部には、フロントアクスルケース３０が取り付けられる。
【００２３】
フロントアクスルケース３０は、左右方向を長手方向とする中空の部材である。フロントアクスルケース３０の左右中央部には、前後方向に突出する軸部３０ａが形成される。
フロントアクスルケース３０の左右両側面には、一対のフロントアクスル３１を介して一対の前輪４が取り付けられる。
【００２４】
このようなフロントアクスルケース３０は、機体フレーム１０およびフロントヒッチ２０のフロントアクスルブラケット１３・２１によって支持される。
二つのフロントアクスルブラケット１３・２１については後で詳述する。
【００２５】
図１に示すように、機体フレーム１０の後部には、変速装置を内装するミッションケース４０が取り付けられる。
ミッションケース４０の後部には、作業機装着装置７のトップリンク７ａが回転可能に連結される。
【００２６】
ミッションケース４０は、左右両側面で一対のリアアクスルケース４１をそれぞれ支持する。
一対のリアアクスルケース４１には、一対のリアアクスル４２を介して一対の後輪５が取り付けられる。
ミッションケース４０または一対のリアアクスルケース４１には、作業機装着装置７のロアリンク７ｂが回転可能に連結される。
【００２７】
作業車両１は、エンジン２の動力を前記変速装置で変速した後で、当該変速したエンジン２の動力を、一対のフロントアクスル３１を介して一対の前輪４に伝達可能に構成されるとともに、一対のリアアクスル４２を介して一対の後輪５に伝達可能に構成される。
【００２８】
作業車両１は、一対の前輪４および一対の後輪５にエンジン２の動力を伝達することにより、一対の前輪４および一対の後輪５を回転駆動して走行を行う。
作業車両１は、前記変速装置で変速したエンジン２の動力を前記作業機にも伝達可能に構成される。これにより、作業車両１は、前記作業機を駆動する。
【００２９】
次に、機体フレーム１０の構成について説明する。
【００３０】
図３および図４に示すように、機体フレーム１０は、一対のビーム１１、一対の補強板１２、フロントアクスルブラケット１３、および一対の取付部材１４を備える。
【００３１】
一対のビーム１１は、前後方向を長手方向とするとともに左右方向に所定の間隔をあけて配置される。
一対のビーム１１は、板面が対向するように配置された板状部材の上部を、左右方向外側（反相手ビーム側、すなわち、相手ビーム１１より離れる側）に折り曲げ、前記板状部材の下部を、左右方向内側（相手ビーム側、すなわち、相手ビーム１１に接近する側）に折り曲げることによって構成される。
【００３２】
一対のビーム１１の下部は、側面視において、前方から後方に向けて徐々に傾斜状に広がるような形状に形成される。一対のビーム１１の上部は、側面視において前後方向に対して平行な形状に形成される。
つまり、一対のビーム１１の上下方向の幅は、後方に向かうにつれて徐々に大きくなる。
【００３３】
一対のビーム１１の前端部には、機体フレーム１０にフロントヒッチ２０を取り付けるための複数（本実施形態では四つ）の取付孔１１ａが形成される。各取付孔１１ａは、一対のビーム１１の対向する板面を貫通する略円状の孔である。
【００３４】
図３に示すように、一対の補強板１２は、機体フレーム１０の前端部から機体フレーム１０の前後中央部の近傍まで、前後方向に長く伸びた板状部材である。つまり、一対の補強板１２の長手方向は、前後方向である。一対の補強板１２は、板面が対向するようにして、一対のビーム１１の対向する板面に配置される。
一対の補強板１２は、その上部が一対のビーム１１より上側に突出しないように、一対のビーム１１に配置される。
【００３５】
一対の補強板１２には、側面視において一対のビーム１１の各取付孔１１ａの全てに一致する位置に、四つの取付孔１２ａが形成される。
一対の補強板１２の各取付孔１２ａは、一対のビーム１１の各取付孔１１ａと略同一の形状に形成され、一対の補強板１２の板面を貫通する。
【００３６】
このような一対の補強板１２は、一対のビーム１１の互いに対向する板面、すなわち、左右方向内側面にそれぞれ溶接される。
このとき、一対の補強板１２は、例えば、その外縁部の形状に沿って一定の間隔をあけて溶接される等して、溶接箇所が補強板１２の全体に分散するように溶接される。
【００３７】
これにより、一対のビーム１１は、広い範囲に分散して一対の補強板１２が溶接されることとなる。従って、作業車両１は、一対の補強板１２を溶接することによる一対のビーム１１の溶接ひずみを低減することができる。
【００３８】
フロントアクスルブラケット１３は、長手方向を左右方向とする中空の部材である。フロントアクスルブラケット１３は、左右両側面が開口する略箱状部材の左右中央部の下端部に、前後方向を筒軸方向とする筒状部材を取り付けたような形状に形成される。
フロントアクスルブラケット１３の下部は、左右方向中央部に向かうにつれて徐々に下方向に伸びるような、左右方向に対して下方向に傾斜する形状に形成される。
【００３９】
フロントアクスルブラケット１３の左右方向中央部の下端部、すなわち、前記筒状部材に相当する部分は、フロントアクスルブラケット１３を前後方向に貫通する支持孔１３ａとして形成される。
支持孔１３ａは、フロントアクスルケース３０の軸部３０ａを挿入できる程度に大きな内径を有する（図６参照）。また、支持孔１３ａの内側には、フロントアクスルケース３０の軸部３０ａを支持する軸受が設けられる。
【００４０】
このようなフロントアクスルブラケット１３の左右両端部は、一対の補強板１２の前後中途部に溶接される。
このとき、フロントアクスルブラケット１３の左右両端部は、その外縁部の形状に沿って溶接される。
【００４１】
つまり、一対のビーム１１には、フロントアクスルブラケット１３が直接的に溶接されない。
これにより、一対のビーム１１は、フロントアクスルブラケット１３を溶接することによる一対の補強板１２の溶接ひずみを一対のビーム１１の広い範囲で受けとめるので、一対のビーム１１の溶接ひずみを低減することができる。
【００４２】
このように、本実施形態のフロントアクスルブラケット１３は、本発明の補強板に溶接される一方のフロントアクスルブラケットに対応する。
【００４３】
図３および図４に示すように、一対の取付部材１４は、板面が対向するようにして一対のビーム１１の後端部に配置される板状部材である。一対の取付部材１４は、ボルトおよびボス等からなる二つのピン１４ａによってミッションケース４０を支持する（図１参照）。
【００４４】
一対の取付部材１４の前部は、一対のビーム１１に溶接される。
このとき、一対の取付部材１４の前部は、その外縁部の形状に沿って溶接される。
【００４５】
つまり、本実施形態の機体フレーム１０は、一対のビーム１１、一対の補強板１２、フロントアクスルブラケット１３、および一対の取付部材１４が、溶接によって一体的に取り付けられた一体部品として構成される。
【００４６】
次に、フロントヒッチ２０の構成について説明する。
【００４７】
図５に示すように、フロントヒッチ２０は、左右方向を長手方向とする板状部材の左右両端部を、平面視略Ｕ字状に折り曲げることで形成される。フロントヒッチ２０の左右方向の幅は、一対のビーム１１の対向する板面の左右方向の間隔よりもやや短い。つまり、フロントヒッチ２０は、一対のビーム１１の対向する板面の間を移動可能に構成される。
フロントヒッチ２０は、前記折り曲げられた板状部材の左右両端部が折り曲げ部２０ａとして形成される。
【００４８】
折り曲げ部２０ａの後部には、四つの取付孔２０ｂがそれぞれ形成される。四つの取付孔２０ｂは、フロントアクスルブラケット２１の前側と後側にそれぞれ二つずつ形成される。つまり、取付孔２０ｂは、フロントヒッチ２０の折り曲げ部２０ａの八箇所に形成される。
フロントヒッチ２０の各取付孔２０ｂは、組付工程時に、側面視において一対のビーム１１の各取付孔１１ａの全てに一致する、すなわち、全ての位置が合うように形成される。また、フロントヒッチ２０の各取付孔２０ｂは、一対のビーム１１の各取付孔１１ａと略同一の形状に形成される。
【００４９】
このように構成されるフロントヒッチ２０は、フロントアクスルブラケット２１を備える。
【００５０】
フロントアクスルブラケット２１は、フロントヒッチ２０に取り付けられる点と、左右方向の幅がやや短い点とを除いて、機体フレーム１０のフロントアクスルブラケット１３と同様に構成される。
【００５１】
このようなフロントアクスルブラケット２１の左右両端部は、フロントヒッチ２０の折り曲げ部２０ａの対向する板面、すなわち、両端部を折り曲げた板状部材の両端部に溶接される。
このとき、フロントアクスルブラケット２１の左右両端部は、その外縁部の形状に沿って溶接される。
このように、本実施形態のフロントアクスルブラケット２１は、本発明のフロントヒッチに溶接される他方のフロントアクスルブラケットに対応する。
【００５２】
つまり、本実施形態のフロントヒッチ２０は、フロントアクスルブラケット２１が溶接によって一体的に取り付けられた一体部品として構成される。
これにより、フロントヒッチ２０は、閉断面構造が構成されているのでフロントヒッチ２０のみからなる場合と比べて大幅に剛性が向上している。
【００５３】
次に、機体フレーム１０にフロントヒッチ２０を取り付ける組付工程の手順について説明する。
【００５４】
なお、図６に示すように、フロントヒッチ２０の取付に際して、機体フレーム１０には、フロントアクスルブラケット１３の支持孔１３ａにフロントアクスルケース３０の軸部３０ａの後端部が挿入されているものとする。
また、機体フレーム１０、フロントヒッチ２０、およびフロントアクスルケース３０は、それぞれ治具等によって上下方向の位置等が合わされているものとする。
【００５５】
まず、組付工程では、機体フレーム１０にフロントヒッチ２０を接近させる（図６に示す矢印参照）。
このとき、組付工程では、フロントヒッチ２０の折り曲げ部２０ａを後側に向けた状態、すなわち、フロントアクスルブラケット２１がフロントアクスルケース３０に対向した状態で、フロントヒッチ２０を機体フレーム１０に接近させる。
【００５６】
そして、図６および図７に示すように、組付工程では、フロントヒッチ２０のフロントアクスルブラケット２１の支持孔２１ａに、フロントアクスルケース３０の軸部３０ａの前端部を挿入する。
【００５７】
これにより、二つのフロントアクスルブラケット１３・２１は、各支持孔１３ａ・２１ａの内側面に設けられる軸受によって、フロントアクスルケース３０の軸部３０ａの前後両端部を支持する。
【００５８】
図７に示すように、組付工程では、フロントヒッチ２０のフロントアクスルブラケット２１の支持孔２１ａに前方からボルト２１ｂをねじ込んで、フロントアクスルケース３０を二つのフロントアクスルブラケット１３・２１に固定する。
これにより、作業車両１は、二つのフロントアクスルブラケット１３・２１によってフロントアクスルケース３０を支持する。
【００５９】
このとき、組付工程では、フロントヒッチ２０の位置を調整して、一対のビーム１１および一対の補強板１２の各取付孔１１ａ・１２ａの位置に、フロントヒッチ２０の各取付孔２０ｂの位置を一致させる。
【００６０】
フロントアクスルケース３０を固定した後で、組付工程では、一対のビーム１１の左右方向外側から、一対のビーム１１、一対の補強板１２、およびフロントヒッチ２０の各取付孔１１ａ・１２ａ・２０ｂにボルト１５をねじ込む。
これにより、組付工程では、機体フレーム１０にフロントヒッチ２０を着脱可能に取り付ける。
【００６１】
これにより、図８に示すように、作業車両１は、二つのフロントアクスルブラケット１３・２１を対向させて、機体フレーム１０にフロントヒッチ２０を取り付ける。
【００６２】
このように、本実施形態の作業車両１は、機体フレーム１０およびフロントヒッチ２０を連結するボルト１５だけで、一対のビーム１１、一対の補強板１２、二つのフロントアクスルブラケット１３・２１、一対の取付部材１４、およびフロントヒッチ２０を連結できる。
【００６３】
つまり、作業車両１は、多くの部品を少ない本数のボルト１５で連結できるため、部品点数を削減できる。
【００６４】
一対の補強板１２は、一対のビーム１１に溶接されている。このため、一対のビーム１１および一対の補強板１２の各取付孔１１ａ・１２ａは、組付工程前に、ボルト１５をねじ込むことができる程度にその位置が合わされている。
従って、作業車両１は、予め位置が合わされた一対のビーム１１および一対の補強板１２の各取付孔１１ａ・１２ａに、フロントヒッチ２０の各取付孔２０ｂの位置を合わせるだけで、機体フレーム１０およびフロントヒッチ２０を連結できる。
【００６５】
つまり、作業車両１は、各取付孔１１ａ・１２ａ・２０ｂの位置を揃える作業を簡略化できる。また、作業車両１は、部品点数を削減できることにより、ボルト等で部品を連結する作業を減らすことができる。
従って、作業車両１は、組付工程を簡略化できる。
【００６６】
作業車両１は、一対のビーム１１、一対の補強板１２、フロントアクスルブラケット１３、および一対の取付部材１４を溶接によって一体部品として構成することで、一対のビーム、一対の補強板、フロントアクスルブラケット、および一対の取付部材を別々の部品としてボルト等で連結した場合と比較して、機体フレーム１０の強度を向上できる。
【００６７】
つまり、作業車両１は、一体部品である機体フレーム１０と一体部品であるフロントヒッチ２０とを、フロントアクスルブラケット２１の前後においてボルト１５で連結する構成とすることで、ボルトの締結力のばらつきに起因する機体フレーム１０の剛性低下、およびフロントアクスルブラケット１３とフロントアクスルブラケット２１との剛性バランスの不均一を抑制できる。
従って、作業車両１は、機体フレーム１０の剛性を確保できる。
【００６８】
機体フレーム１０のフロントアクスルブラケット１３は、一対の補強板１２に溶接されることで、組付工程前に長手方向が左右方向に対してある程度平行な状態で、一対の補強板１２に取り付けられることとなる。
これは、フロントヒッチ２０のフロントアクスルブラケット２１においても同様である。
【００６９】
このため、作業車両１は、ボルト等によって二つのフロントアクスルブラケットを機体フレームとフロントヒッチとにそれぞれ取り付けた場合と比較して、二つのフロントアクスルブラケット１３・２１の位置精度、すなわち、左右方向に対する平行度合いを向上できる。
【００７０】
ここで、例えば、一対の補強板と二つのフロントアクスルブラケットとをフロントヒッチに溶接してフロントヒッチを一体部品として構成した場合には、一対のビームの前後両端部にフロントヒッチをボルトによって固定することとなる。
この場合には、フロントヒッチの前後方向の幅が一対の補強板を溶接した分だけ長くなってしまう。
従って、この場合には、作業車両を出荷した後でフロントヒッチを交換するときに、フロントヒッチを引き抜くことと、フロントヒッチを一対のビームの内側に移動させることとが困難となってしまう。
【００７１】
一方、本実施形態のフロントヒッチ２０は、フロントアクスルブラケット２１を溶接しているだけである。このため、フロントヒッチ２０は、溶接後に前後方向の幅が長くならない。
従って、本実施形態の作業車両１は、出荷された後でもフロントヒッチ２０を容易に交換できる構成となる。また、作業車両１は、フロントヒッチ２０を、ローダ等を取り付けるための専用の部品に容易に交換できるため、様々な用途に対応できる。
【００７２】
つまり、作業車両１は、メンテナンス性を向上できるとともに汎用性を向上できる。
【００７３】
本実施形態の作業車両１は、一対の補強板１２の前端部を一対のビーム１１の前端部まで伸ばすことで、一対の補強板１２の板面の面積をより大きなものとしている。
【００７４】
これによれば、作業車両１は、一対のビーム１１と一対の補強板１２との溶接箇所を前後方向に広く分散させることができる。
従って、作業車両１は、一対のビーム１１の溶接ひずみが発生する箇所を分散させることができる。
【００７５】
つまり、作業車両１は、機体フレーム１０の形状精度の低下を抑制できる。
【００７６】
また、一対の補強板１２の前端部を一対のビーム１１の前端部まで伸ばすことで、フロントヒッチ２０は、伸ばされた一対の補強板１２の前端部を介して機体フレーム１０に取り付けられることとなる。
つまり、機体フレーム１０は、一対のビーム１１の前端部に一対の補強板１２およびフロントヒッチ２０が連結されることとなる。
【００７７】
従って、作業車両１は、機体フレーム１０の前端部の剛性を確保できる。つまり、作業車両１は、機体フレーム１０の剛性をより確実に確保できる。
【００７８】
なお、フロントヒッチを機体フレームに着脱可能に取り付けるための部品は、本実施形態のようなボルトに限定されるものでなく、例えば、ピン等であっても構わない。
【符号の説明】
【００７９】
１      作業車両
１０    機体フレーム
１１    ビーム
１２    補強板
１３    フロントアクスルブラケット
２０    フロントヒッチ
２０ａ  折り曲げ部
２１    フロントアクスルブラケット
３０    フロントアクスルケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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