(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体フレームの前部に１個の前輪を備え、機体フレームの後部に左右２個の後輪を備え、機体フレームに農作物を処理する作業具を取付け、エンジンで前記左右の後輪を駆動する後輪駆動式三輪型管理機であって、
前記前輪をフロントフォークに取付け、このフロントフォークを前記機体フレームのヘッドパイプに回転可能に取付けることで、前輪を操舵可能にした後輪駆動式三輪型管理機において、
前記ヘッドパイプ又は前記フロントフォークに、カム溝を有するカム板を設け、
前記フロントフォーク又は前記ヘッドパイプに、スイングアームの基端をスイング可能に取付け、
前記スイングアームの中間部に、前記カム溝に係合する転動部材を設け、
前記スイングアームの先端を、引張ばね又は圧縮ばねから成る弾性部材と、連結ロッドとを介して、前記フロントフォーク又は前記ヘッドパイプに取付けることで、
フロントフォークを直進方向へ向けたときにカム溝に転動部材が係合するように構成するとともに、この係合した状態を維持させるべく前記弾性部材で前記スイングアームを弾発するように構成し、
前記連結ロッドは、前記弾性部材のばね力を調整するものである、
ことを特徴とする後輪駆動式三輪型管理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は後輪駆動式三輪型管理機の改良技術に関する。なお、管理機は苗植え後収穫するまでに実施する間引き、除草、刈り取りなどの管理を実施する農作業機械を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
前１輪、後２輪を備えた後輪駆動式三輪型管理機としては、例えば特開２００１−２９９０１１の公報「後輪駆動式三輪型管理機」（以下、「従来の技術」と言う。）が知られている。
【０００３】
上記従来の技術は、同公報の図２に示される通り、機体フレーム１１（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の前部に１個の前輪２６を備え、機体フレーム１１の後部に左右２個の後輪３１，３１を備え、エンジン３２で左右の後輪３１，３１を駆動する後輪駆動式三輪型管理機１０において、前輪２６をフロントフォーク２５に取付け、このフロントフォーク２５を機体フレーム１１のヘッドパイプ２１に回転可能に取付けることで、ステアリングハンドル３４にて前輪２６を操舵可能にしたというものである。
三輪型管理機１０を畑の畝間（畝と畝との間）で走行させながら、畝に生えている農作物を図示せぬ作業具にて処理することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、畑の畝や畝間は平坦であるとは限らず、しかも、畝間には小石等の異物もある。このようなところで三輪型管理機１０を直進走行させたときに、前輪２６が畝や小石に当ったり畝間の凹凸に当ることで、前輪２６には向きを変えさせようとする外力が作用する。外力は前輪２６からフロントフォーク２５を介してステアリングハンドル３４に伝わる。この結果、ステアリングハンドル３４が左右に振られるので、作業者は直進を維持させるために操舵力を増す必要がある。従って、作業者の労力を軽減するには改良の余地がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、前輪を自由輪とした三輪型管理機の、直進安定性を高めることができる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、機体フレームの前部に１個の前輪を備え、機体フレームの後部に左右２個の後輪を備え、機体フレームに農作物を処理する作業具を取付け、エンジンで左右の後輪を駆動する後輪駆動式三輪型管理機であって、
前輪をフロントフォークに取付け、このフロントフォークを機体フレームのヘッドパイプに回転可能に取付けることで、前輪を操舵可能にした後輪駆動式三輪型管理機において、
ヘッドパイプ又はフロントフォークに、カム溝を有するカム板を設け、フロントフォーク又はヘッドパイプに、スイングアームの基端をスイング可能に取付け、スイングアームの中間部に、カム溝に係合する転動部材を設け、スイングアームの先端を、引張ばね又は圧縮ばねから成る弾性部材と、連結ロッドとを介して、フロントフォーク又はヘッドパイプに取付けることで、フロントフォークを直進方向へ向けたときにカム溝に転動部材が係合するように構成するとともに、この係合した状態を維持させるべく弾性部材でスイングアームを弾発するように構成し、連結ロッドは、弾性部材のばね力を調整するものであることを特徴とする。
【０００７】
フロントフォークを直進方向へ向けたときに、カム溝に転動部材が係合し、この係合状態を弾発部材によって維持する。このため、機体フレーム側に対して、フロントフォークの直進方向への向きを維持することができる。
さらには、三輪型管理機を直進走行させたときに、前輪の向きを変えさせようとする外力が前輪からフロントフォークへ伝わった場合、弾発部材の弾発力に抗して、カム溝と転動部材との係合関係を外すだけの外力が作用するまでは、フロントフォークの直進方向への向きを維持することができる。
従って、三輪型管理機を直進走行させたときに、フロントフォークが左右にふらつくことを抑制することができる。このため、前輪を自由輪とした三輪型管理機の直進安定性を高めることができるので、作業者の労力を軽減することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【０００９】
図１は本発明に係る後輪駆動式三輪型管理機の左側面図である。
後輪駆動式三輪型管理機１０は、機体フレーム１１の前部に１個の前輪２６を備え、機体フレーム１１の後部に左右２個の後輪３１，３１（この図では左のみを示す。以下同じ。）を備え、機体フレーム１１の後部上部にエンジン３２並びに作業者が座るシート３３を備え、機体フレーム１１の長手中央部にステアリングハンドル３４を備えた自走式作業機である。以下、後輪駆動式三輪型管理機１０のことを単に「管理機１０」と言う。
【００１０】
前輪２６の取付け構造は、機体フレーム１１の前部にヘッドパイプ２１を設け、ヘッドパイプ２１にフロントフォーク２５を回転可能に取付け、フロントフォーク２５に前輪２６を回転可能に取付けることで、自由輪である前輪２６を転舵可能である。
後輪３１，３１の取付け構造は、機体フレーム１１の後部から下方へ左右の後輪伝動機構用ケース６３ａ，６３ａを延し、後輪伝動機構用ケース６３ａ，６３ａの下部に左右の後輪３１，３１を回転可能に取付けたものである。
【００１１】
管理機１０は、機体フレーム１１に、農作物を処理するための作業具４０並びに作業具４０を補助する第１・第２・第３作業補助具５１，５２，５２，５３を備えるとともに、動力伝達機構６１、無段変速機６２、後輪伝動機構６３，６３、前後進変速レバー７１、ブレーキペダル７２、作業用クラッチレバー７３、スイング操作レバー７４、作業者用ステップ７５を備える。
【００１２】
前後進変速レバー７１を操作して、無段変速機６２の速度を切換えたり正逆転切換えすることにより、エンジン３２の動力を動力伝達機構６１、無段変速機６２、後輪伝動機構６３，６３を介して後輪３１，３１に伝達し、後輪３１，３１の走行速度を切換えたり前進と後進とに切換えることができる。
【００１３】
作業用クラッチレバー７３を切換え操作して動力伝達機構６１を切換えることにより、エンジン３２の動力を作業具４０に伝達することができる。
スイング操作レバー７４を操作することにより、図示せぬ伝動油圧シリンダにて作業具４０及び第１・第２・第３作業補助具５１，５２，５２，５３を上下スイングさせて、農作物を処理するために最適な高さに調節することができる。
【００１４】
作業具４０は、例えば農作物を刈り取るものであり、機体フレーム１１の後部側部から前方へ延びた作業具伝動用ケース４１と、作業具伝動用ケース４１の先端部から左右方向（図表裏方向）に水平に延びた補助ケース４２と、補助ケース４２から下方へ延びた左右の作業用アーム４３，４３と、作業用アーム４３，４３の下端から延びた左右の駆動軸６６，６６と、駆動軸６６，６６の下端部に取付けた左右の刈刃６７，６７とからなる。作業具伝動用ケース４１は上下スイング可能である。４４，４４は補助アームである。
【００１５】
第１作業補助具５１は、前輪２６の直前にある農作物を前輪２６に絡まないように案内しつつ刈刃６７，６７に向って案内するガイド部材である。左右の第２作業補助具５２，５２は、農作物を刈刃６７，６７に向って案内するとともに後輪３１，３１に絡まないように案内するガイド部材である。第３作業補助具５３は、農作物を刈刃６７，６７に向って案内するガイド部材である。
【００１６】
図２は本発明に係る後輪駆動式三輪型管理機の平面図であり、機体中心（機体幅中心）ＣＬに前輪２６を配置し、機体中心ＣＬの左右に左右の後輪３１，３１並びに左右の刈刃６７，６７を配置し、機体中心ＣＬの左側にシート３３並びにステアリングハンドル３４を配置し、機体中心ＣＬの右側にエンジン３２、動力伝達機構６１並びに作業具伝動用ケース４１を配置し、動力伝達切換えレバー７１、ブレーキペダル７２、作業用クラッチレバー７３並びにスイング操作レバー７４をステアリングハンドル３４の近傍に配置したことを示す。
【００１７】
図３は本発明に係るフロントフォークの取付け構造並びにステアリング系の平面図である。
フロントフォーク２５のより具体的な取付け構造は、ステアリング中心線Ｓｔ上でヘッドパイプ２１にステアリングステム２２を左右回転可能に取付け、ステアリングステム２２の上端にトップブリッジ２３を取付け、ステアリングステム２２の下端にボトムブリッジ２４を取付け、トップブリッジ２３及びボトムブリッジ２４にフロントフォーク２５の上部を取付けることで、ヘッドパイプ２１にフロントフォーク２５を左右回転可能に取付けたものである。
ステアリング中心線Ｓｔに対して、ヘッドパイプ２１並びにステアリングステム２２は同心であり、また、フロントフォーク２５は平行である。
【００１８】
このようなステアリング系２０によれば、ステアリングハンドル３４（図２参照）でステアリングロッド２７を介してトップブリッジ２３を左右に操舵することにより、ステアリング中心線Ｓｔを回転中心として、転舵輪である前輪２６を転舵させることができる。
【００１９】
本発明は、ステアリング系２０に直進維持機構８０を備え、この直進維持機構８０によってフロントフォーク２５を直進方向へ向けた状態で維持するようにしたことを特徴とする。
直進維持機構８０は、ヘッドパイプ２１に取付板８１を取付け、取付板８１にカム板８２をボルト８３，８３にて取付けるとともに、ヘッドパイプ２１のボトムブリッジ２４に支持軸８４にてスイングアーム８５の基端を左右スイング可能に取付け、スイングアーム８５の中間部にローラ８６を支軸８７にて左右回転可能に取付けたものである。
【００２０】
カム板８２はステアリング中心線Ｓｔを中心とする平面視半円状の部材であり、外周面の前端に略Ｖ字状のカム溝８２ａを有するとともに、外周面のうちカム溝８２ａに対する左右両側に円弧面８２ｂ，８２ｂを有する。カム溝８２ａは機体中心ＣＬ上にある。一方、転動部材としてのローラ８６は、フロントフォーク２５を図に示す直進方向へ向けたときにカム溝８２ａに係合可能な位置にある。このようにして、ヘッドパイプ２１にカム板８２を設けるとともに、フロントフォーク２５にローラ８６を設けることができる。
【００２１】
さらに直進維持機構８０は、スイングアーム８５の先端を引張ばね８８並びに連結ロッド８９を介して、ブラケット９１に取付けた。ブラケット９１は、ボトムブリッジ２４から後方へ延びた部材である。このようにして、ローラ８６をカム溝８２ａ側に弾発する弾発部材としての引張ばね８８を、フロントフォーク２５に設ける。連結ロッド８９は、引張ばね８８のばね力を調整する調整ボルトの役割を果たす。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る直進維持機構の作用図である。
（ａ）は、上記図３に対応する図であって、フロントフォーク２５を直進方向へ向けた状態を示す。この状態においては、カム溝８２ａにローラ８６が係合するとともに、この係合状態を維持するために、引張ばね８８によってスイングアーム８５を後方へ弾発している。従って、フロントフォーク２５を直進方向へ向けた状態を維持することができる。
【００２３】
さらには、三輪型管理機１０（図１参照）を直進走行させたときに、前輪２６（図１参照）の向きを変えさせようとする外力が前輪２６からフロントフォークへ２５伝わった場合、引張ばね８８の弾発力に抗して、カム溝８２ａとローラ８６との係合関係を外すだけの外力が作用するまでは、フロントフォーク２５の直進方向への向きを維持することができる。
【００２４】
従って、三輪型管理機１０を直進走行させたときに、フロントフォーク２５が左右にふらつくことを抑制することができる。このため、三輪型管理機１０の直進安定性を高めることができるので、作業者の労力を軽減することができる。
【００２５】
（ｂ）は、ステアリングハンドル３４（図２参照）を操舵することによってフロントフォーク２５を左へ操舵したことを示す。ボトムブリッジ２４が図反時計回りにスイングすることにより、支持軸８４も図反時計回りに変位する。この結果、スイングアーム８５が図反時計回りに旋回する。これに伴い、ローラ８６も変位する。ボトムブリッジ２４が図反時計回りに角度θ以上スイングすると、ローラ８６はカム溝８２ａから外れて左の円弧面８２ｂに乗り上がる。このようにして直進維持機構８０が解除された後には、フロントフォーク２５を自由に操舵することができる。
フロントフォーク２５を右へ操舵した場合も同様である。
【００２６】
なお、上記本発明の実施の形態において、直進維持機構８０はカム板８２と転動部材８６と弾発部材８８との組合せ構造からなる、節度機構（クリック機構）であればよい。従って、ヘッドパイプ２１に転動部材８６を設けるとともに、フロントフォーク２５にカム板８２を設けるようにしても作用・効果は同じである。弾発部材８８は、ヘッドパイプ２１とフロントフォーク２５とのどちらに設けてもよい。
【００２７】
また、カム板８２の取付け位置を後方へずらしてもよい。例えば、カム板８２の円弧中心をステアリング中心（フロントフォーク２５の回転中心）よりも後方へずらす。
カム板８２の円弧中心がステアリング中心よりも後方へ偏心しているので、ローラ８６がカム溝８２ａから外れて円弧面８２ｂへ乗り上げた後に、更に操舵角を増したとき、ローラ８６には弾発部材８８の弾発力によってカム溝８２ａ側へ戻ろうとする力が働く。従って、三輪型管理機１０の直進安定性をより高めることができる
【００２８】
さらにまた、転動部材８６はローラに限定されるものではなく、例えばボールであってもよい。
また、弾発部材８８は、転動部材８６をカム溝８２ａ側に弾発するものであればよく、引張ばねの他に例えば圧縮ばねであってもよい。
【００２９】
さらに本発明の管理機は、三輪型管理機（苗植え後収穫するまでに実施する間引き、除草、刈り取りなどの管理を実施する農作業機械）に好適であるが、その他の三輪農業機械又は同等の低速車両に適用することもできる。低速車両（農業機械や運搬車を含む）であれば、ステアリングハンドルにクリック感があっても、走行フィーリングを損なう虞れがないからである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、ヘッドパイプ又はフロントフォークに、カム溝を有するカム板を設け、フロントフォーク又はヘッドパイプに、スイングアームの基端をスイング可能に取付け、スイングアームの中間部に、カム溝に係合する転動部材を設け、スイングアームの先端を、引張ばね又は圧縮ばねから成る弾性部材と、連結ロッドとを介して、フロントフォーク又はヘッドパイプに取付けることで、フロントフォークを直進方向へ向けたときにカム溝に転動部材が係合するように構成するとともに、この係合した状態を維持させるべく弾性部材でスイングアームを弾発するように構成し、連結ロッドは、弾性部材のばね力を調整するものであることを特徴とする。
このように、請求項１は、フロントフォークを直進方向へ向けたときに、カム溝に転動部材が係合し、この係合状態を弾発部材によって維持するようにしたので、機体フレーム側に対してフロントフォークの直進方向への向きを維持させることができる。
さらには、三輪型管理機を直進走行させたときに、前輪の向きを変えさせようとする外力が前輪からフロントフォークへ伝わった場合、弾発部材の弾発力に抗して、カム溝と転動部材との係合関係を外すだけの外力が作用するまでは、フロントフォークの直進方向への向きを維持することができる。
従って、三輪型管理機を直進走行させたときに、フロントフォークが左右にふらつくことを抑制することができる。このため、前輪を自由輪とした三輪型管理機の直進安定性を高めることができるので、作業者の労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る後輪駆動式三輪型管理機の左側面図
【図２】本発明に係る後輪駆動式三輪型管理機の平面図
【図３】本発明に係るフロントフォークの取付け構造並びにステアリング系の平面図
【図４】本発明に係る直進維持機構の作用図
【符号の説明】
１０…後輪駆動式三輪型管理機、１１…機体フレーム、２１…ヘッドパイプ、２３…トップブリッジ、２４…ボトムブリッジ、２５…フロントフォーク、２６…前輪、３１…後輪、３２…エンジン、３４…ステアリングハンドル、４０…作業具、８０…直進維持機構、８２…カム板、８２ａ…カム溝、８４…支持軸、８５…スイングアーム、８６…転動部材（ローラ）、８８…弾発部材（引張ばね）。
【図１】
0004105427.tif 000002
【図２】
0004105427.tif 000003
【図３】
0004105427.tif 000004
【図４】
0004105427.tif 000005