(57)【要約】      （修正有）【課題】本体駆動部の駆動力を効率よくクローラ式走行装置に伝達することが可能なセミクローラ式作業車両を提供する。【解決手段】前輪と、クローラ式走行装置と、クローラ式走行装置を駆動するエンジンと、エンジンとクローラ式走行装置との間に配置されるトランスミッション９１とを備え、エンジンの出力軸ＥＡと、トランスミッション９１の回転軸ＡＸ１，ＡＸ２とが側面視で平行に配置される。【選択図】図５
2013180735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部に備える１輪の前輪と、
後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、
該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、
該本体駆動部と前記クローラ式走行装置との間に配置されるトランスミッションとを備え、傾斜地を上り下りしながら作業するセミクローラ式作業車両であって、
前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置されることを特徴とする、セミクローラ式作業車両。
【請求項２】
前記本体駆動部の出力軸が、所定の角度で前記前輪側に下がるように傾けて設置され、
前記所定の角度が、水平面と前記機体の登坂可能角度との間であることを特徴とする、請求項１に記載のセミクローラ式作業車両。
【請求項３】
前記後部に備える作業部と、
該作業部を昇降させる左右一対のアームと、
該一対のアームの基端側を支点として上下回動させるための油圧装置と、
該油圧装置に作動油を供給するギアポンプとを備え、
該ギアポンプの入力軸と、前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載のセミクローラ式作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、前部に備える１輪の前輪と、後部に備える作業部とで構成されるセミクローラ式作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセミクローラ式作業車両としてのセミクローラ式トラクタは、左右一対の前輪を備え、後部に左右一対のクローラ式走行装置を備える。そして、クローラ式走行装置が、上部に備える１つの駆動輪と、下部に備える１つの従動輪と、下部に備える１つのテンションローラとで構成される。駆動輪と、従動輪と、テンションローラには、これらに外接するようにクローラベルトを掛け回す。このようなクローラ式走行装置では、従動輪とテンションローラとの間にあるクローラベルトが接地する。また、駆動輪の回転軸を中心としてクローラ式走行装置が回動可能に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようなセミクローラ式トラクタでは、エンジン（本体駆動部）の出力軸と、トランスミッションの入力軸とがどのように配置されているかについて十分な検討がなされていないのが現状である。両者が側面視で平行に配置されていないと、エンジンの駆動力がトランスミッションに十分に伝達できず、したがって、クローラ式走行装置の駆動力が低下するという問題が生じる。そこでこの発明は、本体駆動部の駆動力を効率よくクローラ式走行装置に伝達することが可能なセミクローラ式作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため請求項１に記載の発明は、前部に備える１輪の前輪と、
後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、
該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、
該本体駆動部と前記クローラ式走行装置との間に配置されるトランスミッションとを備え、傾斜地を上り下りしながら作業するセミクローラ式作業車両であって、
前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセミクローラ式作業車両において、前記本体駆動部の出力軸が、所定の角度で前記前輪側に下がるように傾けて設置され、
前記所定の角度が、水平面と前記機体の登坂可能角度との間であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のセミクローラ式作業車両において、前記後部に備える作業部と、
該作業部を昇降させる左右一対のアームと、
該一対のアームの基端側を支点として上下回動させるための油圧装置と、
該油圧装置に作動油を供給するギアポンプとを備え、
該ギアポンプの入力軸と、前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前部に備える１輪の前輪と、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置と、該クローラ式走行装置を駆動する本体駆動部と、該本体駆動部と前記クローラ式走行装置との間に配置されるトランスミッションとを備え、傾斜地を上り下りしながら作業するセミクローラ式作業車両であって、前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置される。
【０００９】
このため、本体駆動部の駆動力がトランスミッションの入力軸に無駄なく十分に伝達でき、クローラ式走行装置を有効に駆動させることができる。したがって、本体駆動部の駆動力を効率よくクローラ式走行装置に伝達することが可能なセミクローラ式作業車両を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記本体駆動部の出力軸が、所定の角度で前記前輪側に下がるように傾けて設置され、前記所定の角度が、水平面と前記機体の登坂可能角度との間である。
【００１１】
このため、傾斜地を上り下ししながら作業を行う際に、本体駆動部の出力軸と、トランスミッションの入力軸とが側面視で略水平に配置される。これによって、本体駆動部が正常に駆動することができ、その駆動力をいっそう効率よくトランスミッションの入力軸伝達することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記後部に備える作業部と、該作業部を昇降させる左右一対のアームと、該一対のアームの基端側を支点として上下回動させるための油圧装置と、該油圧装置に作動油を供給するギアポンプとを備え、該ギアポンプの入力軸と、前記本体駆動部の出力軸と、前記トランスミッションの入力軸とが側面視で平行に配置される。
【００１３】
このため、本体駆動部の駆動力がギアポンプの入力軸に無駄なく十分に伝達でき、ギアポンプを有効に駆動させることができる。したがって、本体駆動部の駆動力をギアポンプに効率よく伝達することが可能なセミクローラ式作業車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明のセミクローラ式作業車両の一例としての森林作業車両の側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】カウル内の主要な構成を示す図である。
【図４】エンジンからトランスミッションケースおよびギアポンプへの駆動力の伝達過程を説明するための図である。
【図５】エンジンの出力軸、トランスミッションケースに備える回転軸の配置を説明するための図である。
【図６】森林作業車両が傾斜地を上るときの、トランスミッションケースに備える回転軸の位置関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。なお、この明細書において、セミクローラ式作業車両の「後」とはクローラ式走行装置側を、セミクローラ式作業車両の「前」とは前輪側を、「左右」とはそれぞれ、前に向かって「左右」を指すものとする。
【００１６】
図１にはこの発明のセミクローラ式作業車両の一例としての無人走行の森林作業車両１０の側面図を示す。森林作業車両１０は傾斜地を上り下りしながら作業するものである。図２には、図１の平面図を示す。森林作業車両１０は、左右一対のシャーシＳと、後部に備える左右一対のクローラ式走行装置２０と、前部に備える１輪の前輪３０と、後部に備える把持部（作業部）４０と、バケット５０（作業部）などを備える。なお、シャーシＳには、フレームＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を固設している。
【００１７】
クローラ式走行装置２０は、上部に備える１つの駆動輪２１と、下部に備える１つの従動輪２２と、下部に備える１つのテンションローラ２３と、従動輪２２とテンションローラ２３との間に補助ローラ２４，２４を備える。そして、駆動輪２１、従動輪２２と、テンションローラ２３、補助ローラ２４，２４に外接するようにクローラベルト２５を掛け回す。なお、符号２１Ａは駆動軸、符号２２Ａは従動輪の固定軸、符号２３Ａはテンションローラの固定軸である。駆動軸２１Ａは駆動回転し、固定軸２２Ａ，２３Ａは回転しない。したがって、駆動輪２１は駆動軸２１Ａとともに回転し、従動輪２２は固定軸２２Ａの周りを従動回転し、テンションローラ２３は固定軸２３Ａの周りを従動回転する。従動輪２２とテンションローラ２３は、取付フレーム２６に回転自在に取り付けられている。なお、クローラ式走行装置２０は左右対称に備える。
【００１８】
クローラベルト２５のうち、従動輪２２とテンションローラ２３との間にある部分が接地する。また、駆動輪２１の駆動軸２１Ａを中心としてクローラ式走行装置２０が回動可能である。
【００１９】
前輪３０はタイヤとホイールで構成され、前輪３０の中心に備える車軸３１の回りに回転自在である。前輪３０は車軸３１を介して、前輪ブラケット３２に支持されている。前輪ブラケット３２は、支持部３３に対して回動可能に取り付けられている。支持部３３は円筒状に形成され、シャーシＳ上に固設される。また、支持部３３はその中心線が車軸３１を通る鉛直線となる。支持部３３の上には矩形で板状のブラケット３４を配置する。なお、支持部３３とブラケット３４は、前輪ブラケット３２が回動しても不動である。
【００２０】
ブラケット３４の先端部には、ピンＰ１を介して回動板３６を回動可能に取り付ける。回動板３６は後側が円弧状に形成され、この円弧状の部分には、ギアが形成されている。このギアは、前輪ブラケット３２から上方に延設された円柱状のポストの側面と噛合している（すなわち、ポストの側面にはギアが形成されている）。このポストは支持部３３内に回動自在に備えられるが、ギアのある部分のみは支持部３３の開口より露出している。ポストの中心には固定軸を突出して配置し、ブラケット３４はこの固定軸に固設されている。固定軸は支持部３３の中心線と一致する。ポストは固定軸に対して回動自在である。固定軸の下端は、前輪ブラケット３２の裏側に取り付けられる。また、ポストと前輪ブラケット３２は固設され、同期して回動する。
【００２１】
一方、回動板３６の鋭角部分には、ピンＰ２を介して油圧シリンダ３５の一端を回動可能に取り付ける。油圧シリンダ３５を伸縮させると回動板３６がピンＰ１を支点として回動し、回動板３６と噛合するポストが回動し、前輪ブラケット３２を回動させて、前輪３０が左右に回動する。これによって、森林作業車両１０は左右に走行方向を変えたり、旋回したりすることが可能となる。このとき、支持部３３とポストの中心にある固定軸は回転しない。
【００２２】
なお、前輪３０は、クローラ式走行装置２０の駆動力によって森林作業車両１０が走行する際に従動する車輪であってもよいし、インホイールモータを装着して駆動輪であってもよい。
【００２３】
クローラ式走行装置２０の上方には、把持部（作業部）４０を備える。把持部４０は、一対の把持爪４１，４１と、把持爪４１の基端側を固定する開閉手段４２と、開閉手段４２を取り付けて保持する取付部４３などで構成される。開閉手段４２はモータの駆動力によって把持爪４１を開閉させる。取付部４３の左右両側には、取付棒４４を延出して備える。取付棒４４の両側端にはそれぞれ、アーム４５，４５の先端および油圧シリンダ（油圧装置）４６の先端を回動自在に取り付ける。
【００２４】
一対のアーム４５，４５の基端側はそれぞれ、シャーシＳの前端にピン５２を介して回動自在に取り付ける。油圧シリンダ４６の基端は本体フレームＳ５に回動可能に取り付ける。本体フレームＳ５は、シャーシＳに固設されている。アーム４５の中間部には、バケット（収納部）５０を取り付ける。詳しくは、バケット５０は、左右一対のアーム４５の間に取付ピン５１を介して回動自在に取り付けられる。なお、取付ピン５１は、バケット５０の側面とアーム４５とを連結するためのものである。バケット５０の側面における取付ピン５１の取り付け位置は、側面視において、バケット５０の重心位置と一致することが望ましい。このようにすると、アーム４５がピン５２を支点として上下に回動しても、バケット５０の水平姿勢は維持されたままとなり、バケット５０内に液体などを収納してもこぼれることがない。
【００２５】
このような構成となっているので、油圧シリンダ４６を伸縮させると、アーム４５が基端側のピン５２を支点として上下方向に回動し、把持爪４１やバケット５０が上下に移動する。
【００２６】
なお、符号ＣＲはカウルであり、カウルＣＲ内には、エンジン、燃料タンク、制御部などを備える。また、カウルＣＲには不図示の受信部を突設し、この受信部を介して、森林作業車両１０を遠隔操作する。
【００２７】
駆動軸２１Ａには、不図示のギアを取り付ける。このギアは、チェーンケース６１内に設けられる。チェーンケース６１内には別のギアを備える。符号６３はこのギアの回転軸である。チェーンケース６１内では、２つのギアの間にチェーンを掛け回している。
【００２８】
回転軸６３は別のチェーンケース６２内に回転自在に貫通している。回転軸６３には、さらに別のギアを備える。このギアはチェーンケース６２の一端側の内側に配置される。チェーンケース６２の他端側の内側にはさらに別のギアを備え、このギアの回転軸６４を突設する。チェーンケース６２内の２つのギアにはチェーンが掛け回されている。回転軸６４はカウルＣＲに備えるエンジンの出力軸と連結されている。したがって、エンジンからの駆動力は、チェーンケース６２，６１を介して駆動軸２１Ａに伝達され、駆動輪２１を回転させる。
【００２９】
チェーンケース６１の後端側の上面には、油圧シリンダ（油圧装置）２８の一端をピン２８Ｐを介して回動可能に取り付ける。油圧シリンダ２８の他端はフレームＳ３に回動可能に取り付ける（フレームＳ３はシャーシ（機体）Ｓに固設されている）。なお、油圧シリンダ２８は、チェーンケース６１およびシャーシＳ（フレームＳ３）に対して回動自在である。油圧シリンダ２８への作動油の供給は、後述するギアポンプからなされるようにしてもよい。
【００３０】
なお、符号７１は、電装品類を収納した収納ボックスである。また、符号２６は取付フレームであり、取付フレーム２６は、従動輪２２とテンションローラ２３を回転自在に取り付ける。また、符号２７は、支持フレームであり、支持フレーム２７の一端は取付フレーム２６に、他端は本体フレームＳ６にそれぞれ回動自在に取付ける。本体フレームＳ６はシャーシＳに固設されている。
【００３１】
図３に示すように、カウルＣＲ内には、エンジン（本体駆動部）Ｅ、トランスミッションケース９１などを備える。トランスミッションケース９１はその内部にトランスミッションを備える。トランスミッションケース９１は機体の後部、クローラ式走行装置２０の上方に配置される。トランスミッションケース９１はフレームＳ８に固設される。このフレームＳ８は門型状に形成された金属製角パイプ（図４参照）で、その両端はシャーシＳに固設されている。なお、シャーシＳは、その中心線ＳＬが水平となるように配置される。トランスミッションケース９１からは、回転軸６４が突設され、駆動力をチェーンケース６２，６１を介して、クローラ式走行装置２０へと伝達している。
【００３２】
エンジンＥの下部はフレームＳ１に固設されている。エンジンＥの下部の後面には、出力軸を突設する（図３には図示しない）。
【００３３】
図４，５に示すように、この出力軸ＥＡの先端にはプーリＰＥを嵌め付ける。このプーリＰＥにはベルトＢＴが掛け回されている。このベルトＢＴは、別のプーリＰ１，Ｐ２，Ｐ３にも掛け回され、エンジンＥの駆動力がプーリＰ１，Ｐ２，Ｐ３に伝達されるようになっている。プーリＰ１，Ｐ２はそれぞれ、トランスミッションケース９１から突設された回転軸ＡＸ１，ＡＸ２に嵌めつけられている。プーリＰ１は、走行用の回転軸ＡＸ１に取り付けられている。また、プーリＰ２は、旋回用の回転軸ＡＸ２に取り付けられている。プーリＰ３は、ギアポンプ９２から突設された回転軸ＡＸ３に取り付けられる。このギアポンプ９２は、油圧シリンダ（油圧装置）４６を伸縮させるための作動油の送油に用いられる。
【００３４】
ギアポンプ９２は、板状のフレームＳ９に支持されている。フレームＳ９は、フレームＳ８の上部に固設される。ギアポンプ９２には、２本のホース９２Ａ，９２Ｂが延設されている。ホース９２Ａは、トランスミッションケース９１内のオイルタンクに延びている。一方、ホース９２Ｂは、油圧シリンダ４６に接続されている。
【００３５】
図５において、エンジンＥの出力軸ＥＡの中心線ＥＬ、トランスミッションケース９１から突設された回転軸（入力軸）ＡＸ１の中心線ＰＬ１、回転軸（入力軸）ＡＸ２の中心線ＰＬ２、ギアポンプ９２の回転軸（入力軸）ＡＸ３の中心線ＰＬ３は、側面視にてすべて平行に配置される。これら中心線ＥＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３は平面視で森林作業車両１０の機体の前後方向に延びている。このように配置することで、エンジンＥからの駆動力を効率的にトランスミッションケース９１やギアポンプ９２に伝達できる。加えて、トランスミッションケース９１とエンジンＥとが平行に配置され、両者の間の隙間を最小限にすることができ、車両の小型化に寄与できる。
【００３６】
また、中心線ＥＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３はそれぞれ、水平面より所定の角度θで前輪３０側に下がるように傾けて設置される。この所定の角度θ＝１０度程度であることが好ましいが、水平面と機体の登坂可能角度との間であればよい。機体の登坂可能角度は通常３０度程度である。所定の角度θは、森林作業車両１０が登坂して作業する平均斜度とすると好適である。
【００３７】
このように構成すると、図６に示すように、森林作業車両１０が角度θの斜面を登坂するときに、エンジンＥの出力軸ＥＡの中心線ＥＬが水平線ＨＬと平行になるとともに、中心線ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３が水平線ＨＬと平行になる。したがって、角度θの斜面上を森林作業車両１０が登坂するときが、エンジンＥ、トランスミッションケース９１、ギアポンプ９２が最も有効に作動する。このようにこの例では、森林作業車両１０の作業場所の平均登坂斜度を予め設定し、エンジンＥ、トランスミッションケース９１、ギアポンプ９２が作業場所で水平となるようにしている。
【００３８】
なお、上述の例では、クローラ式走行装置２０が上部に駆動輪２１、下部に従動輪２２およびテンションローラ２３を備え、側面視（図１）にて略三角形状に構成されたが、この発明はこれに限定されるものではなく、逆台形状などあらゆる形状を取りうる。
【００３９】
また、油圧シリンダ４６はこれに限定されるものではなく、電動アクチュエータなどであってもよい。
【００４０】
さらに、上述の例では、前輪３０が車軸３１に１つのタイヤとホイールを備えて構成されたが、この発明はこれに限定されるものではなく、車軸３１に２つのタイヤとホイール（いわゆるダブルタイヤ）を備えてもよい。
【００４１】
また、本体駆動部は、エンジンＥに代えて電動モータであってもよい。
【００４２】
また、上述の例では、森林作業車両１０に受信部を備え、森林作業車両１０を遠隔操作によって無人走行させたが、この発明はこれに限定されるものではない。したがって、森林作業車両が運転席を備え、運転者が乗車して走行するようにしてもよい。
【００４３】
この発明は上述の例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内であらゆる形態を取ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明のセミクローラ式作業車両は、森林作業車両のみならず、例えば、トラクタ、コンバイン、田植機、建設機械など不整地を作業するあらゆる作業車両に適用しうる。また、これらに適用するにあたり、運転者が乗車するようにしてもよいし、遠隔操作で無人走行させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  森林作業車両（セミクローラ式作業車両）
２０  クローラ式走行装置
３０  前輪
４０  把持部（作業部）
４５  アーム
４６  油圧シリンダ（油圧装置）
９１  トランスミッション
９２  ギアポンプ
Ｅ  エンジン（本体駆動部）
ＥＡ  出力軸
ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３  回転軸（入力軸）
【図１】
2013180735.tif 000003
【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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