(57)【要約】【課題】作業車両から作業機に動力を伝動することによる振動や騒音の発生を防止する作業車両の作業機連結装置を提供することを課題とする。【解決手段】左右のロアリンク１８とトップリンク１７とを備えた昇降リンク機構２を介して作業機４を昇降可能に連結する作業車両１であって、前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１から離間・近接させる方向に移動可能に構成し、前記昇降リンク機構２による作業機４の上昇動作に伴って前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１側に移動させる【選択図】図１
2008142062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のロアリンク（１８）とトップリンク（１７）とを備えた昇降リンク機構（２）を介して作業機（４）を昇降可能に連結する作業車両（１）であって、前記トップリンク（１７）の作業車両側の連結部（１７ａ）を作業車両（１）から離間・近接させる方向に移動可能に構成し、前記昇降リンク機構（２）による作業機（４）の上昇動作に伴って前記トップリンク（１７）の作業車両側の連結部（１７ａ）を作業車両（１）側に移動させる作業車両の作業機連結装置。
【請求項２】
トップリンク（１７）の作業車両側の連結部（１７ａ）を上下回動可能に支持するサポート（１９）を、作業車両（１）側に上下回動可能に支持されたアーム（３２）に回動可能に連結することにより、前記トップリンク（１７）の作業車両側の連結部（１７ａ）を作業車両（１）から離間・近接させる方向に移動可能に構成し、作業機（４）を昇降駆動させるリフトアーム（２１）に上下回動可能に支持された連結アーム（３４）を、上記サポート（１９）又はアーム（３２）に回動可能に連結させることにより、作業機（４）の上昇動作に伴って前記トップリンク（１７）の作業車両側の連結部（１７ａ）を作業車両（１）側に移動させる請求項１の作業車両の作業機連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車両の作業機連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右のロアリンクとトップリンクとを備えた昇降リンク機構を介して作業機を昇降可能に連結する作業車両の作業機連結装置が公知となっており、この作業車両の作業機連結装置と略同型の従来のものとして、作業車両の後方に作業機を昇降可能に連結した図５に示すものがある。
【０００３】
同図に示す作業車両の作業機連結装置は、トップリンク５１を上下回動可能に支持するサポート５２が作業車両５３に対して固定されており且つトップリンク５１の長さもロアリンク５４の長さと比較して短くなっている。
【０００４】
上記作業車両の作業機連結装置によれば、リフトアーム５５により、ロアリンク５４を上方且つ前方に回動させると、トップリンク５１がロアリンク５４よりもさらに大きく上方且つ前方に回動するため、作業機５６上部の前方への移動量が下部の前方への移動量に比べて大きくなり、作業機５４の前側よりも後側が上方に持ち上げられた尻上がり姿勢状態で、作業機５６を上昇動作させることができる。
【０００５】
ただし、作業車両側の連結部５１ａが側面視略円状の軌跡を描くトップリンク５１の回動動作においては、作業車両側の連結部５１ａは、前方に移動すると伴に上方に移動し作業機５６の前部を上昇させるため、作業機５６の前側と後側の昇降高さの差を一定以上に大きくすることは困難である。
【０００６】
このため、作業車両５３のＰＴＯ軸５７と作業機５６の入力軸（図５に図示しない）とをユニバーサルジョイント等により連結させるジョイント軸５８を用いて作業車両５３側の動力を作業機５６に伝動させる場合、作業機５６を上昇駆動させても作業機５６の入力軸を一定以上傾かせることが困難である。
【０００７】
このことにより、ジョイント軸５８に対するＰＴＯ軸５７の折れ角に対応させてジョイント軸５８に対する入力軸の折れ角を大きくすることができずに、ＰＴＯ軸５７と入力軸との間に角速度差が生じ、作業車両５３から作業機５６に動力を伝動させる際に振動や騒音が発生してしまうということがあった。
【０００８】
上記問題を解決するため、トップリンクを分割し且つロッド等を介してロアリンクと連結し、ロアリンクの上方回動に伴ってトップリンクを徐々に折れ曲がらせてトップリンクの長さを短くすることにより、作業機の上昇動作に連動させてトップリンクの作業機側の連結部を作業車両側に移動させる技術が公知となっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開昭５６−１６０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記文献の作業車両の作業機連結装置は、トップリンクを分割形成して折り曲げたり、左右のロアリンクをトップリンクに連結したりする等、昇降リンクの構造が複雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。また、左右のロアリンクが両方ともロッド等を介してに連結されトップリンクに対して位置決めされるため、作業機の左右の昇降を独立して行い、作業機の水平制御を行うことが困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明の作業車両の作業機連結装置は、第１に左右のロアリンク１８とトップリンク１７とを備えた昇降リンク機構２を介して作業機４を昇降可能に連結する作業車両１であって、前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１から離間・近接させる方向に移動可能に構成し、前記昇降リンク機構２による作業機４の上昇動作に伴って前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１側に移動させることを特徴としている。
【００１１】
トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを上下回動可能に支持するサポート１９を、作業車両１側に上下回動可能に支持されたアーム３２に回動可能に連結することにより、前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１から離間・近接させる方向に移動可能に構成し、作業機４を昇降駆動させるリフトアーム２１に上下回動可能に支持された連結アーム３４を、上記サポート１９又はアーム３２に回動可能に連結させることにより、作業機４の上昇動作に伴って前記トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａを作業車両１側に移動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように構成される本発明の作業車両の作業機連結装置によれば、作業車両のＰＴＯ軸と作業機の入力軸とをユニバーサルジョイント等により連結させるジョイント軸を用いて作業車両側の動力を作業機側に伝動させる場合において、作業機の上昇動作に伴ってトップリンクの作業車両側の連結部が作業車両側に移動するため、トップリンクの長さを変更することなく、トップリンクの作業機側の連結部を作業車両側に移動させ、作業機上部を作業車両側に寄せることができる。このため、作業機を上昇させると、ジョイント軸に対するＰＴＯ軸の折れ角が大きくなる一方で、ジョイント軸に対する入力軸の折れ角も大きくなる。このことにより、ＰＴＯ軸側の折れ角と入力軸側の折れ角の絶対値差が小さくなり、ＰＴＯ軸と入力軸の角速度変化を減少させることができるため、動力伝動に起因した振動や騒音を抑制することが可能になる。
【００１３】
また、作業機の上昇に伴ってトップリンクの作業車両側の連結部を作業車両側に移動させるために、トップリンクを分割形成して折り曲げたり、左右のロアリンクをトップリンクに連結したりする必要がなくなるため、昇降リンク機構を複雑に構成する必要がなくなる。このことにより、製造コストを低く抑えることができるとともに、作業機の水平制御等を行うことも容易になる。
【００１４】
さらに、トップリンクを支持するサポートと、作業車両側に回動可能に支持されサポートが連結させるアームと、サポート又はアームをリフトアームに連結させる連結アームとからなるシンプルな機構により、作業機の上昇動作に連動させてトップリンクの作業車両側の連結部を作業車両側への移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の作業車両の作業機連結装置を適用したトラクタ及び作業機の側面図である。作業車両であるトラクタ１には昇降リンク機構２及びオートヒッチ３を介してロータリ耕耘装置である作業機４が昇降自在に連結されている。
【００１６】
作業機４は、ギアケース（図示しない）と、ギアケースの左右両側面からそれぞれ左右方向に突設された円筒部６とによりフレーム部を構成していおり、各円筒部６の中途部にはフランジ７が形成され、ギアケースの上面にはトップマスト８が上方に向かって突設されている。上記左右のフランジ７にはそれぞれロアピン９、上記トップマスト８にはトップピン１１が取り付けられており、このトップピン１１及び左右一対のロアピン９により、作業機４がオートヒッチ３に連結される。
【００１７】
図２は作業機が下げ状態時の昇降リンク機構及びオートヒッチの要部斜視図であり、図３は作業機が上げ状態時の昇降リンク機構及びオートヒッチの要部斜視図である。オートヒッチ３は、背面視逆Ｕ字状の主フレーム１２と、主フレーム１２の上部中央に固設されトップフック１３と、主フレーム１２の左右下部にそれぞれ固定的に取り付けられたロアフック１４と、左右のロアプレート１４，１４を連結する左右方向の下部フレーム１６とによりフレーム部を構成している。トップフック１３に作業機４のトップピン１１、ロアフック１４に対応する作業機３のロアピン９を係合することにより、作業機４がオートヒッチ３に連結される。
【００１８】
上記構成のオートヒッチ３は、トップリンク１７及び左右一対のロアリンク１８を備える昇降リンク機構２により、トラクタ１側に昇降自在に連結されている。トップリンク１７は、基端側がトラクタ１後方のサポート１９に上下回動自在に支持され、先端側がオートヒッ３のフレーム部を構成するトップフック１３に上下回動自在に連結されている。一方、各ロアリンク１８は、基端側がトラクタ１後端の下部に上下回動自在に支持され、先端側がオートヒッチ２の対応するロアフック１４に上下回動自在に連結されている。
【００１９】
トラクタ１後端には上下回動自在に左右一対のリフトアーム２１が軸支され、各リフトアーム２１先端にはリフトロッド２２を介して対応するロアリンク１８の中途部が連結されており、このリフトアーム２１の油圧動作により、オートヒッチ３及び作業機４が昇降駆動される。
【００２０】
トラクタ１とオートヒッチ２の間にはトップリンク１７及びロアリンク１８とともに、図１に示すようにトラクタ１側からの動力を作業機４側に伝動する前後方向のジョイント軸２３が設けられており、ジョイント軸２３の前端はトラクタ１後端の下部から後方に突出したＰＴＯ軸２４（図１参照）に連結され、後端は作業機３の入力軸２６（図４参照）と接続されるヨーク部２７に連結されている。
【００２１】
ＰＴＯ軸２４とジョイント軸２３及びジョイント軸２３とヨーク部２７の連結部はユニバーサルジョイントを形成しており、ＰＴＯ軸２４の動力がヨーク部２７に伝動される。ヨーク部２７の後端にはスプライン軸である上記入力軸２７が挿入される挿入穴２７ａが形成されている。
【００２２】
ヨーク部２７は、ユニット化された軸受部であるヨークホルダ２８によって回動自在に支持されている。ヨークホルダ２８は、オートヒッチ３の下部フレーム１６の中央位置から上方に向かって突設された左右一致のホルダサポート２９により、上下方向のガタがある程度許容された状態でオートヒッチ３に支持される。
【００２３】
次に、前述したサポート１９の連結構造について詳述する。トラクタ１後端から後方に突設されたブラケット３１に基端部が上下回動自在に支持されたアーム３２は、左右一対のプレート状部材からなり、先端部に左右方向の軸３３が固設されている。この軸３２にはサポート１９が上下回動自在に支持されている。
【００２４】
サポート１９は、左右一対のプレート１９ａを連結板１９ｂによって連結してなり、後端側でトップリンク１７の作業車両側の連結部である前端部１７ａを回動自在に支持する。一方、サポート１９の前端部は、アーム３２先端が左右のプレート１９ａ、１９ａに挟持された状態で、アーム３２の軸３３の左右端が対応するそれぞれのサポート１９のプレート１９ａに挿通されることにより、アーム３２先端部の軸３３に上下回動自在に軸支される。上記アーム３２とサポート１９の連結構造によって、トップリンク１７の作業車両側の連結部（１７ａ）がトラクタ１に対して前後移動可能になる。
【００２５】
なお、上記軸３３は、サポート１９の左側面から左方に突出しており、この突出部分に連結アーム３４の先端部が回動自在に連結される。連結アーム３４は、基端部が前述した左側のリフトアーム２１の右側面に回動自在に支持される。
【００２６】
上記連結アーム３４のアーム３２及びサポート１９への連結構造によって、トップリンク１７の作業車両側の連結部（１７ａ）が昇降リンク機構２を介した作業機４の上昇動作に伴ってトラクタ１側（前方）に移動するように構成される。
【００２７】
図４は、リフトアームにより作業機を昇降動作させた場合の昇降リンク機構、オートヒッチ及び作業機の状態を示すトラクタ、昇降リンク機構、オートヒッチ及び作業機の簡易側面図である。同図に示すように、リフトアーム２１を上方回動にさせて、作業機４を昇降リンク機構２及びオートヒット３を介して最下方位置から最上方位置まで上昇させると、前述したサポート１７、アーム３２及び連結アーム３４等の作用等によって、トップリンク１７の作業車両側の連結部１７ａが前方且つやや下方に向かって移動し（図４における軌跡Ｄ１に沿って前方に移動）、トップリンク１７の作業機４側の接続部１７ｂは、前後方向に長軸を有する側面視楕円形状（鉛直方向につぶれた側面視略楕円形状）の軌跡Ｄ２を描きながらトラクタ１側に向かって移動する。
【００２８】
ちなみに、作業車両側の連結部１７ａを固定して、作業機４を昇降リンク機構２及びオートヒッチ３を介して昇降動作させると、トップリンク１７の作業機側の連結部１７ｂの描く軌跡Ｄ１は円形状になる（図５参照）。
【００２９】
よって、作業機側の連結部１７ｂの鉛直方向につぶれた側面視楕円形状の移動軌跡Ｄ２により、作業機４の上昇動作時においては、作業機４上部が、従来のものと比べて上方移動が抑えられた状態で前方に移動するため、本発明の作業車両の作業機連結装置を適用したものによれば、作業機３をより後方を尻上がりにさせながら、作業機１を上昇動作させることができる。
【００３０】
本作業機連結装置を用いて作業機４を最下方位置から最上方位置の範囲で昇降動作させた場合のＰＴＯ軸の側角度θ１（１８０°からジョイント軸２３に対するＰＴＯ軸２４の折れ角度を引いた値）と、入力軸の側角度θ２（１８０°からジョイント軸２３に対するＰＴＯ軸２４の折れ角度を引いた値）との相関関係を示す表を下記に示す。なお、入力軸２６とヨーク部の挿入穴２７ａとのガタにより、入力軸の側角度θ２は、−２°程度修正される。
【００３１】
【表１】
2008142062.tif 000003
【００３２】
上記の表に示すように、ＰＴＯ軸２４から入力軸２６に動力を伝動させた場合の角速度変動率は、作業機４の最上げ姿勢から最下げ姿勢の範囲の全般において概ね０％（作業作業１の昇降動作中、ジョイント軸２３に対するのＰＴＯ軸２４の折れ角と入力軸２６の折れ角との絶対値差が非常に小さい状態）である。
【００３３】
ちなみに、ＰＴＯ軸２４から入力軸２６に動力を伝動させた場合の角速度変動率が３％以上である場合、作業車両１から作業機４への動力伝動に起因した振動や騒音が生じることをあるが、上記表によれば、作業機４の最上方位置から最下方位置の全範囲でおいて上記角速度変動率は２％以内に抑えられ、作業車両１から作業機４に動力を伝動することによる振動や騒音が防止される。
【００３４】
この結果により、本発明のよる作業車両の作業機連結装置を用いることによって、作業車両１から作用機４への動力伝動に起因した振動や騒音の発生を、作業機４の最下方位置から最上方位置の全範囲において防止できることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の作業車両の作業機連結装置を適用したトラクタ及び作業機の側面図である。
【図２】作業機が下げ状態時の昇降リンク機構及びオートヒッチの要部斜視図である。
【図３】作業機が上げ状態時の昇降リンク機構及びオートヒッチの要部斜視図である。
【図４】リフトアームにより作業機を昇降動作させた場合の昇降リンク機構、オートヒッチ及び作業機の状態を示すトラクタ、昇降リンク機構、オートヒッチ及び作業機の簡易側面図である。
【図５】従来の作業車両の作業機連結装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  コンバイン（作業車両）
２  昇降リンク
４  作業機
１７  トップリンク
１７ａ  前端部（作業車両側の連結部）
１８  ロアリンク
１９  サポート
２１  リフトアーム
３２  アーム
３４  連結アーム
【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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