特許 7407753 作業車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-21

(45)【発行日】2024-01-04

(54)【発明の名称】作業車

(51)【国際特許分類】

   B62D 55/02 20060101AFI20231222BHJP

   B62D 49/00 20060101ALI20231222BHJP

【ＦＩ】

B62D55/02

B62D49/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021033398

(22)【出願日】2021-03-03

(65)【公開番号】P2022134333

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】後野 剛志

(72)【発明者】

【氏名】武岡 達

(72)【発明者】

【氏名】藤本 一隆

【審査官】山本 賢明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１７７０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－５０５９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－５１３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１１８４７９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１４４６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５５／０２

Ｂ６２Ｄ ４９／００

Ｂ６２Ｄ ５５／０４

Ｂ６２Ｄ ５５／０８４

Ｂ６０Ｋ １７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右の前輪と、左右の後クローラと、を有する走行機体を備え、
前記後クローラは、
後車軸に設けられる駆動輪と、
前記駆動輪よりも前側に配置される前遊輪と、
前記駆動輪よりも後側に配置される後遊輪と、
前記前遊輪と前記後遊輪との間に配置される複数の転輪と、
前記駆動輪、前記前遊輪、前記後遊輪及び前記複数の転輪に巻き回されるクローラベルトと、
機体左右方向に沿って延びる揺動軸を支点として揺動可能に構成され、前記前遊輪、前記後遊輪及び前記複数の転輪を支持するトラックフレームと、を有し、
前記揺動軸は、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成され、
前記揺動軸を位置変更するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御する制御装置と、を備えている作業車。

【請求項2】

前記制御装置は、前記アクチュエータによって、前記揺動軸を、前記揺動軸の中心が前記後車軸の中心よりも前側に位置する前側位置と、前記揺動軸の中心が前記後車軸の中心よりも後側に位置する後側位置とに亘って、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されている請求項１に記載の作業車。

【請求項3】

前記制御装置は、前記アクチュエータを駆動制御する制御モードとして、前記走行機体の旋回に応じて前記アクチュエータを駆動制御する自動制御モードを有している請求項１又は２に記載の作業車。

【請求項4】

前記アクチュエータを駆動操作するための操作スイッチを備え、
前記制御装置は、前記制御モードとして、前記操作スイッチの人為操作に応じて前記アクチュエータを駆動制御する手動制御モードを有している請求項３に記載の作業車。

【請求項5】

前記アクチュエータは、機体前後方向に沿って伸縮可能な油圧シリンダによって構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が知られている。特許文献１に記載の作業車には、左右の前輪（文献では「前輪〔５〕」）と、左右の後クローラ（文献では「クローラ〔６〕」）と、を有する走行機体が備えられている。後クローラには、後車軸（文献では「駆動軸〔１７〕」）に設けられる駆動輪（文献では「駆動スプロケット〔３０〕」）と、駆動輪よりも前側に配置される前遊輪（文献では「前側遊輪〔３３〕」）と、駆動輪よりも後側に配置される後遊輪（文献では「後側遊輪〔３４〕」）と、前遊輪と後遊輪との間に配置される複数の転輪（文献では「転輪〔３５〕」）と、駆動輪、前遊輪、後遊輪及び複数の転輪に巻き回されるクローラベルト（文献では「クローラベルト〔３７〕」）と、機体左右方向に沿って延びる揺動軸（文献では「支軸〔１４〕」）を支点として揺動可能に構成され、前遊輪、後遊輪及び複数の転輪を支持するトラックフレーム（文献では「トラックフレーム〔３１〕」）と、が備えられている。特許文献１に記載の作業車では、走行時に後クローラが揺動軸を支点として揺動することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１４４６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の作業車では、作業車の牽引力、旋回性及び湿田走破性を向上させる観点から、機体前後方向における揺動軸の位置を工夫する余地がある。

【0005】

上記状況に鑑み、作業車の牽引力、旋回性及び湿田走破性を向上させることが要望されている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の特徴は、
左右の前輪と、左右の後クローラと、を有する走行機体を備え、
前記後クローラは、
後車軸に設けられる駆動輪と、
前記駆動輪よりも前側に配置される前遊輪と、
前記駆動輪よりも後側に配置される後遊輪と、
前記前遊輪と前記後遊輪との間に配置される複数の転輪と、
前記駆動輪、前記前遊輪、前記後遊輪及び前記複数の転輪に巻き回されるクローラベルトと、
機体左右方向に沿って延びる揺動軸を支点として揺動可能に構成され、前記前遊輪、前記後遊輪及び前記複数の転輪を支持するトラックフレームと、を有し、
前記揺動軸は、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成され、
前記揺動軸を位置変更するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御する制御装置と、を備えていることにある。

【0007】

本特徴構成によれば、機体前後方向における揺動軸の位置がアクチュエータによって変更されることになる。これにより、牽引時、旋回時及び湿田走破時において、機体前後方向における揺動軸の位置を夫々に応じた最適な位置に変更することができる。すなわち、本特徴構成によれば、作業車の牽引力、旋回性及び湿田走破性を向上させることができる。また、揺動軸の位置がアクチュエータによって変更されることになる。これにより、揺動軸の位置変更を容易に行うことができる。

【0008】

さらに、本発明において、
前記制御装置は、前記アクチュエータによって、前記揺動軸を、前記揺動軸の中心が前記後車軸の中心よりも前側に位置する前側位置と、前記揺動軸の中心が前記後車軸の中心よりも後側に位置する後側位置とに亘って、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されていると好適である。

【0009】

本特徴構成によれば、揺動軸が後側位置に位置変更されることにより、機体前後方向における前輪の中心と揺動軸の中心との距離が長くなる。これにより、後クローラが全面でしっかりと接地して、強い牽引力を発揮することができる。また、揺動軸が前側位置に位置変更されることにより、機体前後方向における前輪の中心と揺動軸の中心との距離が短くなる。これにより、最小回転半径が小さくなって旋回性を向上させることができると共に、前輪の接地圧が減少して湿田走破時に前輪が田面を荒らし難くなる。

【0010】

さらに、本発明において、
前記制御装置は、前記アクチュエータを駆動制御する制御モードとして、前記走行機体の旋回に応じて前記アクチュエータを駆動制御する自動制御モードを有していると好適である。

【0011】

本特徴構成によれば、走行機体の旋回に応じて揺動軸の位置が変更されることになる。これにより、走行機体を旋回させる際に、運転者が揺動軸の位置を変更する手間を省くことができる。

【0012】

さらに、本発明において、
前記アクチュエータを駆動操作するための操作スイッチを備え、
前記制御装置は、前記制御モードとして、前記操作スイッチの人為操作に応じて前記アクチュエータを駆動制御する手動制御モードを有していると好適である。

【0013】

本特徴構成によれば、操作スイッチの人為操作に応じて揺動軸の位置が変更されることになる。これにより、運転者が自らの適切な判断に基づいて、揺動軸の位置を変更することができる。

【0014】

さらに、本発明において、
前記アクチュエータは、機体前後方向に沿って伸縮可能な油圧シリンダによって構成されていると好適である。

【0015】

本特徴構成によれば、油圧シリンダを伸縮させることにより、機体前後方向における揺動軸の位置を容易に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】トラクタを示す左側面図である。

【図2】後クローラを示す左側面図である。

【図3】後クローラを示す背面断面図である。

【図4】位置変更機構を示す左側面図であって、揺動軸が前側位置に位置している状態を示す図である。

【図5】位置変更機構を示す左側面図であって、揺動軸が後側位置に位置している状態を示す図である。

【図6】本トラクタの制御構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、矢印Ｆの方向を「機体前側」、矢印Ｂの方向を「機体後側」、矢印Ｌの方向を「機体左側」、矢印Ｒの方向を「機体右側」とする。

【0018】

〔トラクタの全体構成〕
図１には、トラクタ（本発明に係る「作業車」に相当）を示している。本トラクタには、走行機体１と、原動部２と、運転部３と、変速部４と、作業装置（図示省略）と、が備えられている。走行機体１には、走行装置５と、走行装置５に支持される機体フレーム６と、が備えられている。

【0019】

走行装置５には、左右の前輪７と、左右の後クローラ８と、が備えられている。前輪７は、操舵可能、かつ、駆動可能に構成されている。後クローラ８は、操舵不能、かつ、駆動可能に構成されている。すなわち、本トラクタ（走行機体１）は、左右の後クローラ８のみが駆動する二輪駆動状態と、左右の前輪７及び左右の後クローラ８が駆動する四輪駆動状態と、に切り替え可能に構成されている。

【0020】

原動部２は、機体フレーム６上の前部に設けられている。原動部２には、エンジンＥと、エンジンＥを覆うボンネット９と、が備えられている。運転部３は、機体フレーム６上の後部に設けられている。運転部３には、運転者が着座する運転座席１０と、走行機体１を操向操作するためのステアリングハンドル１１と、運転者の搭乗空間を覆うキャビン１２と、が備えられている。前記作業装置（例えば、ロータリ耕耘装置）は、機体フレーム６の後部にリンク機構Ｍを介して昇降可能に支持されている。

【0021】

変速部４は、運転部３の下方に設けられている。変速部４は、エンジンＥからの動力を変速して、左右の前輪７、左右の後クローラ８及び前記作業装置に伝達するように構成されている。変速部４には、トランスミッションケース１３が備えられている。トランスミッションケース１３は、機体フレーム６の後部を構成する部材として兼用されている。トランスミッションケース１３の左右両側部には、夫々、後車軸ケース１４が連設されている。後車軸ケース１４には、機体左右方向に沿って延びる、後クローラ８を駆動する後車軸１５が備えられている。

【0022】

〔後クローラ〕
図２及び図３に示すように、後クローラ８には、駆動輪１６と、前遊輪１７と、後遊輪１８と、複数（本実施形態では、四つ）の転輪１９と、クローラベルト２０と、トラックフレーム２１と、位置変更機構２２と、が備えられている。なお、左側の後クローラ８と右側の後クローラ８とは、同一の構成であるため、以下では、左側の後クローラ８を例として説明する。

【0023】

駆動輪１６は、後車軸１５と一体回転可能なように、後車軸１５に設けられている。前遊輪１７は、駆動輪１６よりも前側に配置されている。前遊輪１７は、クローラベルト２０のテンションを調整可能なように、テンション調整機構２３を介してトラックフレーム２１の前端部に支持されている。すなわち、前遊輪１７は、テンション輪によって構成されている。後遊輪１８は、駆動輪１６よりも後側に配置されている。後遊輪１８は、トラックフレーム２１の後端部に支持されている。

【0024】

複数の転輪１９は、前遊輪１７と後遊輪１８との間に配置されている。前側二つの転輪１９は、前側の転輪フレーム２４に支持されている。前側二つの転輪１９は、前側の転輪フレーム２４を介してトラックフレーム２１の前部に支持されている。前側の転輪フレーム２４には、クローラベルト２０を案内する前側のクローラガイド２５が取り付けられている。

【0025】

後側二つの転輪１９は、後側の転輪フレーム２４に支持されている。後側二つの転輪１９は、後側の転輪フレーム２４を介してトラックフレーム２１の後部に支持されている。後側の転輪フレーム２４には、クローラベルト２０を案内する後側のクローラガイド２５が取り付けられている。

【0026】

クローラベルト２０は、駆動輪１６、前遊輪１７、後遊輪１８及び複数の転輪１９に巻き回されている。トラックフレーム２１は、前遊輪１７、後遊輪１８及び複数の転輪１９を支持するものである。トラックフレーム２１は、機体左右方向に沿って延びる揺動軸２６を支点として揺動可能に構成されている。揺動軸２６は、後車軸１５よりも下側に配置されている。詳しくは後述するが、揺動軸２６は、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されている。

【0027】

〔位置変更機構〕
図２から図５に示すように、位置変更機構２２は、揺動軸２６を機体前後方向に沿って位置変更可能なものである。位置変更機構２２は、揺動軸２６を、揺動軸２６の中心Ｘ１が後車軸１５の中心Ｘ２よりも前側に位置する前側位置（図２及び図４参照）と、揺動軸２６の中心Ｘ１が後車軸１５の中心Ｘ２よりも後側に位置する後側位置（図５参照）とに亘って、機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されている。

【0028】

位置変更機構２２には、固定側フレーム３１と、移動側フレーム３２と、複数（本実施形態では、四本）のガイドロッド３３と、油圧シリンダ３４（本発明に係る「アクチュエータ」、同「油圧シリンダ」に相当）と、が備えられている。

【0029】

固定側フレーム３１は、機体フレーム６側に設けられている。固定側フレーム３１は、後車軸ケース１４の底面にボルト固定されている。固定側フレーム３１には、上板３５と、前板３６と、後板３７と、が備えられている。

【0030】

移動側フレーム３２は、トラックフレーム２１側（揺動軸２６側）に設けられている。移動側フレーム３２は、固定側フレーム３１に対して機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されている。移動側フレーム３２には、前板３８と、後板３９と、中板４０と、左右の側板４１と、ボス部４２と、が備えられている。

【0031】

ボス部４２は、左側の側板４１と右側の側板４１とに亘って設けられている。ボス部４２は、中板４０を介して前板３８及び後板３９に支持されている。ボス部４２には、揺動軸２６が回転可能に挿通されている。

【0032】

揺動軸２６の左端部は、ボス部４２の左端部から突出し、かつ、左側の側板４１を貫通している。揺動軸２６の右端部は、ボス部４２の右端部から突出し、かつ、右側の側板４１を貫通している。揺動軸２６の左右両端部には、夫々、ステー４３が取り付けられている。トラックフレーム２１は、揺動軸２６の中心Ｘ１周りで揺動可能なように、左右のステー４３を介して揺動軸２６に支持されている。

【0033】

ガイドロッド３３は、固定側フレーム３１と移動側フレーム３２とに亘って設けられている。具体的には、ガイドロッド３３は、前板３６、前板３８、後板３７及び後板３９を貫通する状態で設けられている。ガイドロッド３３は、丸棒状の部材によって構成されている。移動側フレーム３２が固定側フレーム３１に対して機体前後方向に沿って位置変更される際に、移動側フレーム３２がガイドロッド３３によって案内されることになる。

【0034】

油圧シリンダ３４は、揺動軸２６を位置変更するためのアクチュエータである。油圧シリンダ３４は、機体前後方向に沿って伸縮可能に構成されている。油圧シリンダ３４は、固定側フレーム３１と移動側フレーム３２とに亘って設けられている。油圧シリンダ３４は、後車軸ケース１４の下方に配置されている。具体的には、油圧シリンダ３４は、上板３５とボス部４２との間に配置されている。すなわち、油圧シリンダ３４は、側面視で後車軸１５と揺動軸２６との間に配置されている。

【0035】

油圧シリンダ３４には、シリンダチューブ３４Ａと、ピストンロッド３４Ｂと、が備えられている。シリンダチューブ３４Ａの基部は、ステー４４を介して前板３６に支持されている。前板３８には、ステー４４及びシリンダチューブ３４Ａと干渉しないように、開口部３８ａが形成されている。ピストンロッド３４Ｂは、後板３７を貫通する状態で設けられている。ピストンロッド３４Ｂの先端部は、後板３９に連結されている。

【0036】

図４に示すように、油圧シリンダ３４が縮長すると、移動側フレーム３２が揺動軸２６及びトラックフレーム２１と共に前側に移動することになる。これにより、揺動軸２６が前側位置に位置変更されることになる。

【0037】

図５に示すように、油圧シリンダ３４が伸長すると、移動側フレーム３２が揺動軸２６及びトラックフレーム２１と共に後側に移動することになる。これにより、揺動軸２６が後側位置に位置変更されることになる。

【0038】

〔制御構成〕
図６には、本トラクタの制御構成を示している。本トラクタの制御構成には、制御装置４５と、操作スイッチ４６と、切り替えスイッチ４７と、油圧制御弁４８と、が備えられている。制御装置４５には、駆動制御部４９と、旋回判断部５０と、記憶部５１と、が備えられている。

【0039】

駆動制御部４９は、油圧シリンダ３４を駆動制御するものである。駆動制御部４９は、油圧シリンダ３４によって、揺動軸２６を前側位置と後側位置とに亘って機体前後方向に沿って位置変更可能に構成されている。本実施形態では、揺動軸２６は、前側位置及び後側位置の二位置に位置変更可能に構成されている。駆動制御部４９が油圧制御弁４８を切り替えることにより、油圧シリンダ３４が伸縮されることになる。駆動制御部４９は、油圧シリンダ３４を駆動制御する制御モードとして、走行機体１の旋回に応じて油圧シリンダ３４を駆動制御する自動制御モードと、操作スイッチ４６の人為操作に応じて油圧シリンダ３４を駆動制御する手動制御モードと、を有している。

【0040】

旋回判断部５０は、走行機体１が旋回するか否かを判断するものである。旋回判断部５０は、本トラクタで所定の動作が行われた場合に、走行機体１が旋回すると判断する。前記所定の動作としては、例えば、前輪７の切れ角が一定角度以上である場合、旋回外側の前輪７が後クローラ８の約二倍の回転数で駆動する状態で旋回する動作が行なわれた場合、旋回外側の前輪７が後クローラ８の約二倍の回転数で駆動し、かつ、旋回内側の後クローラ８にブレーキがかかる状態で旋回する動作が行なわれた場合、二輪駆動状態で旋回する動作が行なわれた場合、ステアリングハンドル１１が大きく切られて前記作業装置が自動的に上昇する動作が行われた場合、走行機体１を後進走行させるための操作が行われて前記作業装置が自動的に上昇する動作が行われた場合等が挙げられる。

【0041】

記憶部５１には、駆動制御部４９や旋回判断部５０の各機能を実現するためのプログラムの他、自動制御モード及び手動制御モードが記憶されている。

【0042】

操作スイッチ４６は、油圧シリンダ３４を駆動操作するためのものである。操作スイッチ４６が人為操作されることにより、油圧制御弁４８が切り替えられて油圧シリンダ３４が伸縮されることになる。操作スイッチ４６は、油圧シリンダ３４を伸長させるための指令（伸長指令）及び油圧シリンダ３４を縮長させるための指令（縮長指令）を行うように構成されている。切り替えスイッチ４７は、制御モードを自動制御モード又は手動制御モードに切り替え操作するためのものである。

【0043】

自動制御モードでは、駆動制御部４９は、旋回判断部５０によって走行機体１が旋回すると判断された場合は、油圧シリンダ３４を縮長する。これにより、揺動軸２６が前側位置に位置変更されることになる。また、自動制御モードでは、駆動制御部４９は、旋回判断部５０によって走行機体１が旋回しないと判断された場合（例えば、牽引時）は、油圧シリンダ３４を伸長する。これにより、揺動軸２６が後側位置に位置変更されることになる。

【0044】

手動制御モードでは、駆動制御部４９は、操作スイッチ４６の人為操作に応じて油圧シリンダ３４を伸縮する。具体的には、手動制御モードでは、駆動制御部４９は、操作スイッチ４６の縮長指令に応じて油圧シリンダ３４を縮長する。これにより、揺動軸２６が前側位置に位置変更されることになる。また、手動制御モードでは、駆動制御部４９は、操作スイッチ４６の伸長指令に応じて油圧シリンダ３４を伸長する。これにより、揺動軸２６が後側位置に位置変更されることになる。

【0045】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、揺動軸２６は、前側位置及び後側位置の二位置に位置変更可能に構成されている。しかし、揺動軸２６は、前側位置及び後側位置に加えて、前側位置と後側位置との間の中間位置（一又は複数）に位置変更可能に構成されていてもよい。また、揺動軸２６は、前側位置と後側位置との間で無段階に位置変更可能に構成されていてもよい。

【0046】

（２）上記実施形態では、後クローラ８に、四つの転輪１９が備えられている。しかし、転輪１９の数は、四つに限定されるものではない。例えば、後クローラ８に、三つの転輪１９が備えられていてもよい。

【0047】

（３）上記実施形態では、本発明に係る「アクチュエータ」は、油圧シリンダ３４によって構成されている。しかし、本発明に係る「アクチュエータ」は、油圧シリンダ３４に限定されるものではない。例えば、本発明に係る「アクチュエータ」は、油圧モータによって構成されていてもよいし、あるいは、電動モータによって構成されていてもよい。

【0048】

（４）上記実施形態では、制御装置４５は、制御モードとして、手動制御モードと、自動制御モードと、を有している。しかし、制御装置４５は、制御モードとして、手動制御モード及び自動制御モードのうちの何れか一方のみを有していてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、トラクタに利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 走行機体
７ 前輪
８ 後クローラ
１５ 後車軸
１６ 駆動輪
１７ 前遊輪
１８ 後遊輪
１９ 転輪
２０ クローラベルト
２１ トラックフレーム
２６ 揺動軸
３４ 油圧シリンダ（アクチュエータ、油圧シリンダ）
４５ 制御装置
４６ 操作スイッチ
Ｘ１ 揺動軸の中心
Ｘ２ 後車軸の中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】