(57)【要約】【課題】強度が高く、かつ、メンテナンス性にも優れたローリング支点部を構成することができる作業車の車軸ケース支持構造を得る。【解決手段】車軸ケース８に横架支承した横伝動軸２４の動力を縦ボス部の縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して回動ケースの車軸に伝達するよう構成し、横伝動軸２４の軸心と縦伝動軸の軸心を含む一平面を分割面Ｓとして車軸ケース８を前後に２分割するとともに、前側の分割ケース部分８ｆの前面、および、後側の分割ケース部分８ｒの後面にそれぞれローリング支点軸４１ｆ，４１ｒを一体に膨出形成し、走行車体に備えた前後一対の支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの支点ボス４２ｆ，４２ｒに前後の支点軸４１ｆ，４１ｒを回動自在に支持させて、かつ、車軸ケース８におけるローリング支点と異なった位置に動力を入力するよう構成してある。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車体にローリング可能に支持した車軸ケースの左右に縦ボス部を設け、操向車輪を軸支した回動ケースを前記縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を前記縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して前記回動ケースの車軸に伝達するよう構成し、
前記横伝動軸の軸心と前記縦伝動軸の軸心を含む一平面を分割面として前記車軸ケースを前後に２分割するとともに、前側の分割ケース部分の前面、および、後側の分割ケース部分の後面にそれぞれローリング支点軸を一体に膨出形成し、走行車体に備えた前後一対の支点ブラケットの支点ボスに前後の前記支点軸を回動自在に支持させて、かつ、車軸ケースにおけるローリング支点と異なった位置に動力を入力するよう構成してあることを特徴とする作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項２】
前後の前記支点ブラケットに設けた前記支点ボスを、互いに内向きに対向して開口するカップ状に構成し、各支点ボスに前記ローリング支点軸を内嵌支持するとともに、支点ボスの内部空間をオイル溜りに構成してあることを特徴とする請求項１記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項３】
前記ローリング支点軸を先細りテーパ状に構成するとともに、これを内嵌支持する前記支点ボスを奥狭まりテーパ状に構成してあることを特徴とする請求項１または２記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項４】
前後一対の前記支点ブラケットを走行車体からそれぞれ下方に延出するとともに、その下端部同士をボルトで連結してあることを特徴とする請求項３記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項５】
前記車軸ケースの前面および後面に、前記ローリング支点軸を囲む環状突起を突設するとともに、この環状突起の先端を前記支点ブラケットの内面に摺接させてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項６】
前記ローリング支点軸の外周面にローリング軸心方向に沿う油溝を形成してあることを特徴とする請求項５に記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【請求項７】
前記車軸ケースの前面および後面に、前記ローリング支点軸の左右両側に位置させて突起を設け、これら突起を前記支点ブラケットの内面に摺接させてあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業車の車軸ケース支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芝刈り機、農用トラクタ、田植機、などの比較的小型の作業車における操向車輪の車軸ケースをローリング自在に支持する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの作業車は前輪が操向車輪に構成されており、農用トラクタにおいては、例えば、走行車体の下部に取付けた前後一対のブラケットの間に車軸ケースをローリング自在に軸支することで、前後車輪をそれぞれ地面の起伏に追従させて十分な推力が得られるようにしている。また、この車軸ケースへの動力はローリング支点に入力するように構成している。また、操向車輪である前車輪を軸支した回動ケースを、車軸ケースの左右端部に設けた縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して回動ケースの車軸にギヤ伝達するよう構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、車軸ケースのローリング支点構造としては、車軸ケースの前後に短筒状のローリング支点軸を一体形成し、この支点軸を車体に固定したブラケットに回動自在に内嵌支持する構造が採用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２８０５９号公報（図１，図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−３４２５３号公報（図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構造では、伝動軸やべベルギヤのケース内への組付けを行えるように、車軸ケース本体と縦ボス部をフランジ連結される別個の部品として構成している。しかし、この車軸ケース本体は直線的な筒状に成形されるとともに、縦ボス部は略直角に屈曲された短筒状（エルボ状）に成形されることになり、これら筒状の部材に組み込まれる部品は、その外径と組み込み位置に制約を受けるものとなっていた。つまり、ケース開口に対して奥側に組み込まれる部品ほど外径を小さいものにする必要があり、組付け順序も決まってくるものであった。
【０００７】
また、上記した従来構造では、ローリング支点軸が先端が開放された筒状であるために強度が問題になりやすく、ローリング支点だけを他の部位よりも厚肉にするようにしており、成型時に熱応力による歪が発生しやすくなるものであった。
【０００８】
また、ローリング支点部位での摺動具合は、支点軸の外径精度と支点ボスの内径精度によって決まるものとなり、また、摺動摩耗が進むと支点ブラケットの交換や、軸受けブッシュの組込み、等の大掛かりな補修処置が必要となるものであった。
【０００９】
本発明はこのような点に着目してなされたものであって、任意の外径の内装部品を任意の位置に組み込むことが容易に行えるとともに、強度が高く、かつ、メンテナンス性にも優れたローリング支点部を構成することができる作業車の車軸ケース支持構造を得ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
〔第１の発明の構成、および、作用、効果〕
【００１２】
第１の発明は、走行車体にローリング可能に支持した車軸ケースの左右に縦ボス部を設け、操向車輪を軸支した回動ケースを前記縦ボス部に縦軸心周りに回動操作可能に装着し、車軸ケースに横架支承した横伝動軸の動力を前記縦軸心に沿って配備した縦伝動軸を介して前記回動ケースの車軸に伝達するよう構成し、
前記横伝動軸の軸心と前記縦伝動軸の軸心を含む一平面を分割面として前記車軸ケースを前後に２分割するとともに、前側の分割ケース部分の前面、および、後側の分割ケース部分の後面にそれぞれローリング支点軸を一体に膨出形成し、走行車体に備えた前後一対の支点ブラケットの支点ボスに前後の前記支点軸を回動自在に支持させて、かつ、車軸ケースにおけるローリング支点と異なった位置に動力を入力するよう構成してあることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によると、縦ボス部を含む車軸ケースが半割に分割されることで、車軸ケース全体が開放されることになり、この開放されたケース内の所定位置にベアリング、ギヤ、伝動軸、などの部品を組付けてから２つの分割ケースを接合してボルト連結することができる。この場合、組上げられた車軸ケースの端部開口の径より大きい部品の組込みができるとともに、端部開口から内奥になるほど径の小さい部品を組付ける必要もない。
【００１４】
また、各分割ケース部分から膨出形成したローリング支点軸は、先端部た閉塞された中空の短軸状であるので、先端が開放された筒状に形成したものに比較して強度の高いものとなる。
【００１５】
従って、第１の発明によると、車軸ケースを前後二つ割りの分割構造にすることで、ケース端の開口の大きさにかかわらず、また、部品の組込み配列にかかわらず、任意の径の内装部品を任意の位置に設置することが容易となり、組立て生産性の向上に有効となる。
また、先端を閉塞してローリング支点軸の強度を高めたので、ローリング支点軸の肉厚を他の部位より特に厚くするような必要なく所期の強度を発揮させることができ、その結果、成型時における熱歪が発生しにくいものとなり、歪とり処理などを簡単にすませることができ、加工コストの節減に有効となる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前後の前記支点ブラケットに設けた前記支点ボスを、互いに内向きに対向して開口するカップ状に構成し、各支点ボスに前記ローリング支点軸を内嵌支持するとともに、支点ボスの内部空間をオイル溜りに構成してあることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によると、先端が閉塞されたローリング支点軸をカップ状の支点ボスに内嵌するので、支点ボスとローリング支点軸との間に形成された空隙にグリースなどの潤滑オイルを貯留しておくでき、支点ボスの端部にグリーシュニップルなどの注油口を設けておけば邯鄲に潤滑オイルの補給ができる。
【００１８】
従って、第２の発明によると、ローリング支点部での潤滑性および耐久性を高めることができ、第１の発明の上記効果をもたらすとともに、長期間円滑にローリング作動させることができる。
【００１９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ローリング支点軸を先細りテーパ状に構成するとともに、これを内嵌支持する前記支点ボスを奥狭まりテーパ状に構成してあることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によると、先細りのローリング支点軸を、開口側に向けて先拡がりの支点ボスの容易に挿入することができる。また、ローリング支点部のテーパ摺動面を介して車軸ケースから車体への推力伝達を行うことになる。
【００２１】
従って、第３の発明によると、第１または２の発明の上記効果をもたらすとともに、組付け作業性の向上に有効となる。また、車軸ケースから車体への推力を支点ボスの全周によって受けることになるので、支点ボスを薄い部材で構成しても確実な推力伝達が可能となる。
【００２２】
第４の発明は、第３の発明において、前後一対の前記支点ブラケットを走行車体からそれぞれ下方に延出するとともに、その下端部同士をボルトで連結してあることを特徴とする。
【００２３】
上記構成によると、前後の支点ブラケットの下端部同士をボルトで連結することで、支点ブラケットのに亘って装着したボルトの締め込み調整によって支点ブラケットの間隔、つまり、対向する支点ボスの間隔を微調整して、ローリング支点軸を支点ボスにガタつきなく、また、押圧し過ぎることなく摺接させることができる。
【００２４】
従って、第４の発明によると、支点ブラケットの間隔調整によって、製作誤差の吸収や摩耗によるガタの吸収を行うことができ、組付け作業性およびメンテナンス性の向上に有効となる。
【００２５】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか一つの発明において、前記車軸ケースの前面および後面に、前記ローリング支点軸を囲む環状突起を突設するとともに、この環状突起の先端を前記支点ブラケットの内面に摺接させてあることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によると、支点ボスの内部のみならず、環状突起の内部空隙にまで潤滑オイルを貯留することができる。
【００２７】
従って、第５の発明によると、多量の潤滑オイルを貯留することができ、長期間に亘って円滑なローリング機能を発揮させることができる。
【００２８】
第６の発明は、第５の発明において、前記ローリング支点軸の外周面にローリング軸心方向に沿う油溝を形成してあることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によると、支点ボス内部のオイル溜りと、環状突起の内部空隙によって形成されたオイル溜りとが油溝を介して連通する。
【００３０】
従って、第６の発明によると、ローリング摺動面へ十分潤滑オイルを供給することができ、オイル切れのない円滑なローリング作動が期待できる。
【００３１】
第７の発明は、第１〜第６のいずれか一つの発明において、前記車軸ケースの前面および後面に、前記ローリング支点軸の左右両側に位置させて突起を設け、これら突起を前記支点ブラケットの内面に摺接させてあることを特徴とする。
【００３２】
上記構成によると、車軸ケースに作用するヨーイング荷重を左右の突起による広いスパンでもって支持することができる。
【００３３】
従って、第７の発明によると、車軸ケースに作用するヨーイング荷重が、ローリン摺動部位に集中することを回避することができ、ローリング支点の耐久性向上に有効となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る操向車輪駆動構造を備えた作業車の一例である乗用型芝刈り機の全体側面図が示されている。この乗用型芝刈り機は、前車輪１および後車輪２が駆動される４輪駆動型に構成された乗用型の走行車体３の下腹部に、前リンク４ａおよび後リンク４ｂからなる四連リンク機構４を介してモーア５が平行昇降操作可能に吊り下げ連結されるとともに、車体後部にモーア５で刈取った刈芝を集める集草容器６が連結された構造となっている。
【００３５】
走行車体３に備えられた左右一対の主フレーム７の前部には、左右に前車輪１を操向可能に装備した車軸ケース８がローリング可能に配備されるとともに、ボンネット９で覆われたエンジン１０が搭載され、また、主フレーム７の後部には、左右の後車輪２を装備したミッションケース１１が固着されている。また、主フレームの上部には、ステップ１２が搭載連結されるとともに、このステップ１２の後部に連設された左右フェンダ部１２ａの間に運転座席１３が配備されている。
【００３６】
エンジン１０の出力が伝動軸１４を介してミッションケース１１に入力されて走行系と作業系に分岐され、その走行系動力は、ミッションケース１１の後端に連結配備された前後進切換え可能な油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１５に入力され、この無段変速装置１４からの正転（前進用）あるいは逆転（後進用）の変速動力がサイドクラッチ１６を介して左右の後車輪２に伝達されるとともに、車体下腹部に沿って前方に延出配備された伝動軸１７ａ，１７ｂを介して車軸ケース８に伝達され、前車輪１と後車輪２とが同調した速度で駆動されるようになっている。また、ミッションケース内で分岐された作業系動力は、ミッションケース前面のＰＴＯ軸１８から取り出され、伝動軸１９を介してモーア５に伝達されるようになっている。
【００３７】
なお、前記ミッションケース１１は走行車体３に対して左横側方に偏って配備されており、その偏在によって空けられた車体下方空間に、モーア５から放出された刈芝を集草容器６に導くダクト２０が配備されている。
【００３８】
図４，５に示すように、車軸ケース８は、横長の車軸ケース本体部８ａとその左右両端部の縦ボス部８ｂとを備えており、その左右方向の中心において、主フレーム７の前部下方に取付けられた前後一対の支持ブラケット２１ｆ，２１ｒに前後軸心Ｐ周りにローリング可能に支持されている。そして、このローリング軸心Ｐに対して横方向に偏った位置に配備された入力軸２２に走行系動力が上記のように伝達され、入力された動力がデフ機構２３を介して左右の横伝動軸２４に分岐されるようになっている。そして、車軸ケース８の左右両端部に一体連設された縦ボス部８ｂに、縦向き軸心Ｘ周りに回動可能に回動ケース２５が上下一対の転がりベアリング２６を介して外嵌装着されるとともに、デフ機構２３から左右に延出された前記横伝動軸２４と回動ケース２５に水平装着した車軸２７とが、２組のベベルギヤ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ、および、縦向き軸心Ｘに沿って配備された縦伝動軸３０を介して減速連動されている。
【００３９】
そして、図２に示すように、左右の回動ケース２５の上端に取り付けられたナックルアーム３１が互いにタイロッド３２で連結されるとともに、ステアリングハンドル３３によって支点Ｚ回りに回動操作されるピットマンアーム３４と左側のナックルアーム３１とがドラッグリンク３５で連動連結されて、前輪操向系が構成されている。
【００４０】
前記車軸ケース８は、アルミダイキャスト成型によって前後二つ割り構造に構成されたものであり、その詳細が図６〜図１０に示されている。つまり、この車軸ケース８は、前記横伝動軸２４の軸心Ｙと縦伝動軸３０の軸心Ｘを含む一平面を分割面Ｓとし成形された前後の分割ケース部分８Ｆ，８Ｒからなり、その周部をフランジ合わせして前後方向からボルト３７によって締付け固定するように構成されている。また、回動ケース２５が外嵌装着される縦ボス部８ｂはボルト締着することができないが、上下一対のベアリング２６を圧入外嵌することで、回動ケース２５を回動自在に支持するボスとしての剛性が確保されている。また、縦ボス部８ｂの内部には縦軸心方向に沿う縦リブ３８が形成されて縦ボス部８ｂの曲げ剛性が高められている。
【００４１】
また、前後の分割ケース部分８Ｆ，８Ｒにおける外面の左右中心部には、ローリング支点軸４１ｆ，４１ｒが一体突設され、他方、前後の支点ブラケット２１ｆ，２１ｒには、ローリング支点軸４１ｆ，４１ｒを回動自在に内嵌支持するカップ状の支点ボス４２ｆ，４２ｒが、互いに対向して内向きに開口して溶接固定されている。ここで、ローリング支点軸４１ｆ，４１ｒは僅かに先細りのテーパー状に形成されるとともに、支点ボス４２ｆ，４２ｒも、同角度のテーパ角をもった奥狭まりテーパー状に構成されている。そして、各支点ボス４２ｆ，４２ｒの端部にグリースニップル４３が装着されるとともに、分割ケース部分８Ｆ，８Ｒの外面にローリング支点軸４１ｆ，４１ｒを囲むよう突設された環状突起４４が前後の支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの内面に密着されて、支点ボス４２ｆ，４２ｒの内部に密閉されたオイル溜りが形成されている。また、ローリング支点軸４１ｆ，４１ｒの外周面には軸心方向に沿う油溝４５が多数形成されて、ローリン摺動部位にグリースが十分供給されるようになっている。
【００４２】
なお、車軸ケース８を前後の支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの間に組付けるために、後側の支点ブラケット２１ｒが主フレーム７に溶接固定されているのに対して、前側の支点ブラケット２１ｆは着脱可能にボルト連結されており、かつ、両支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの下端間に亘ってボルト４６が装着されて、支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの間隔が拡がるのを阻止するとともに、ボルト４６の締め込み調整によってブラケット間隔を微調節して、ガタつきなくローリング支点軸４１ｆ，４１ｒを支点ボス４２ｆ，４２ｒに内嵌支承することできるようになっている。
【００４３】
また、車軸ケース８の前面および後面には、ローリング支点Ｐの左右両側に位置して前記環状突起４４と同高さの突起４７が設けられており、この突起４７が支点ブラケット２１ｆ，２１ｒの内面に接当することで、車軸ケース８にかかるヨーイング荷重を左右の突起４７間の大きいスパンによって受止め支持するよう構成されている。
【００４４】
さらに、車軸ケース８の上面には、ローリング支点Ｐの左右両側に位置して一対の隆起部４８が設けられ、この隆起部４８が主フレーム７の下端に備えられた受け部材７ａに下方から接当することで車軸ケース８のローリング限界が制限されるようになっている。
【００４５】
〔別実施形態〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００４６】
（１）前記縦ボス部８ｂの内面にリブを形成して補強用とする場合、上記のように縦軸心方向に沿った縦リブ３８の他に、周方向に沿ったリブ、あるいは、縦横に交差したリブ、など、その形状や数は負荷に応じて適宜選択することができる。
【００４７】
（２）本発明は、乗用型芝刈り機の他に、乗用型田植機や小型トラクタの操向車輪の駆動構造にも適用可能である。また、前車輪を向き固定、後車輪を操向する仕様のものでは、後車輪の駆動に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用芝刈り機の全体側面図
【図２】走行系の平面図
【図３】前車輪支持部の平面図
【図４】前車輪支持部の正面図
【図５】車軸ケースの縦断正面図
【図６】車軸ケースのローリング支点構造を示す縦断側面図
【図７】車軸ケースを構成する分割ケース部分の展開平面図
【図８】車軸ケースを構成する分割ケース部分の縦断側面図
【図９】車軸ケースの一部を示す縦断正面図
【図１０】車軸ケースの一部を示す横断平面図
【符号の説明】
１              操向車輪（前車輪）
８              車軸ケース
８Ｂ            縦ボス部
８ｆ            分割ケース部分
８ｒ            分割ケース部分
２４            横伝動軸
２５            回動ケース
【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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【図９】
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【図１０】
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