乗用型移動農機
【課題】トレッド調整の際にステアリング機構の調整が不要かつ、トレッド変更後でもステアリング感覚が良好な乗用型移動農機を提供する。
【解決手段】乗用管理機のステアリング機構２５は、フロントアクスルケース４１に平行に設けられた伸縮自在な操向伝動軸９０と、操向伝動軸９０の両端部をそれぞれ軸支する左右の操向ケース９１と、操向ケース９１に内装され、機体上下方向に延びた操向軸９１と、ファイナルケース３４と操向軸９２とを連結するリンク機構９３とから構成され、操向軸９１の回動に連繋してファイナルケース３４を回動させて前輪２を操向している。操向ケース９１は、上部ケース３６と連結して構成されており、トレッド調節の際、車軸支持ケース３８と一緒に機体幅方向に移動する。
【解決手段】乗用管理機のステアリング機構２５は、フロントアクスルケース４１に平行に設けられた伸縮自在な操向伝動軸９０と、操向伝動軸９０の両端部をそれぞれ軸支する左右の操向ケース９１と、操向ケース９１に内装され、機体上下方向に延びた操向軸９１と、ファイナルケース３４と操向軸９２とを連結するリンク機構９３とから構成され、操向軸９１の回動に連繋してファイナルケース３４を回動させて前輪２を操向している。操向ケース９１は、上部ケース３６と連結して構成されており、トレッド調節の際、車軸支持ケース３８と一緒に機体幅方向に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば乗用管理機などの耕耘、中耕、培土などの作業を行う乗用型移動農機に関し、詳しくはそのステアリング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機体幅方向に移動自在なピストンロッドの左右両端部と、左右のファイナルケース（縦軸ケース）のナックルアームとをタイロッドによってそれぞれ連結し、ステアリングハンドルにより上記ピストンロッドを移動させて操向するステアリング機構を備え、トレッドに応じて上記タイロッドの長さを調節可能な乗用型移動農機（農用トラクタ）が案出されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９４９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の乗用型移動農機は、タイロッドの長さを調節することによってトレッドの変化に対応しているが、トレッド調節の度に作業者がいちいちタイロッドの長さを調節しなければならず大変であると共に、作業効率も悪かった。また、タイロッドの長さが変わると、ピストンロッドとファイナルケースとの相対的な位置関係が変化するため、それに伴いステアリングハンドルの回転と車輪の切れ角との関係も変わってしまい、トレッド調節の前後で作業者のステアリング感覚に狂いが生じてしまうことがあった。
【０００５】
そこで本発明は、トレッドを調節する際、ファイナルケースを回動させる操向軸を内装した操向ケースを、車軸支持ケースと連動して機体幅方向に移動させることによって、上記課題を解決した乗用型移動農機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、左右一対の前輪（２，２）をそれぞれ操向自在に支持する車軸支持ケース（３８，３８）と、前記車軸支持ケース（３８，３８）を機体幅方向に移動させ、トレッド（Ｗ，Ｎ）を調節するトレッド調節機構（３１）とを備え、前記車軸支持ケース（３８，３８）は、キングピン軸（３５，３５）を軸支する上部ケース（３６，３６）と、前記キングピン軸芯を中心として回動するファイナルケース（３４，３４）とからなる乗用型移動農機（１）において、
ステアリングハンドル（２０）からの回転が伝達され、機体幅方向に対して伸縮自在な操向伝動軸（９０）と、
前記操向伝動軸（９０）の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、これら操向伝動軸（９０）の端部と連動して上下方向に延設された操向軸（９２，９２）を内装する左右一対の操向ケース（９１，９１）と、
前記ファイナルケース（３４，３４）と前記操向軸（９２，９２）とを連結し、前記操向軸（９２，９２）の回動と連繋して前記ファイナルケース（３４，３４）を回動させるリンク機構（９３，９３）と、を備え、
前記上部ケース（３６，３６）と前記操向ケース（９１，９１）とを連結することにより、トレッド変更の際、前記車軸支持ケース（３８，３８）の機体幅方向への移動と連動して前記操向伝動軸（９０，９０）を伸縮させてなる、
ことを特徴とする乗用型移動農機にある。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記トレッド調節機構（３１）は、エンジン（１１）からの動力により機体（５）を走行する走行系伝動装置（２３，３３）に連動し、該走行系伝動装置（２３，３３）からの回転を直線方向に変換する機械的伸縮機構であり、
該伸縮を規制するストッパ機構（６０，６０）を備えると共に、前記走行系伝動装置（２３，３３）からの動力伝達系にトルクリミッタ（５６）を介在し、
前記トルクリミッタ（５６）は、操作レバーの操作により支点越えをするシフタ機構（９５）によって、切断位置と、係合位置とに切換えられ、
前記シフタ機構（９５）は、前記伸縮機構（３１）の伸縮が前記ストッパ機構（６０，６０）により規制されることに基づく前記トルクリミッタ（５６）の前記切断位置への移動に連動して支点越えをし、前記トルクリミッタ（５６）を切断位置に保持する、
請求項１記載の乗用型移動農機にある。
【０００８】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、上部ケースと操向ケースとが連結した構成とすることにより、トレッド調節の際に車軸支時ケースと連動して操向伝動軸が伸縮し、操向ケースを上記車軸支持ケースと共に機体幅方向に移動させることができる。そのため、作業者は、トレッドを変更してもステアリング機構をいちいち調節する必要がないと共に、操向ケースに内装された操向軸と、ファイナルケースとの相対位置関係が常に略々一定となり、トレッド調節後でも良好なステアリング感覚を維持することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、ストッパ機構が作動して伸縮機構の伸縮が規制されると、シフタ機構が支点越えをし、強制的にトルクリミッタを切断位置に保持するため、連続的なトルク飛びを無くすことができると共に、その際に生じる衝突音や、トルクリミッタの磨耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態に係る移動農機としての乗用管理機１について、図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように、乗用管理機１は、左右一対からなる略々同径の前輪２，２及び後輪３，３に支持された機体５を有しており、その前方には運転操作部６が設けられている。また、機体５の後方にはアッパリンク７ａ及びロアリンク７ｂからなる昇降リンク７が設けられており、該昇降リンク７を介してロータリ作業機１０が油圧シリンダ９によって昇降自在に取付けられている。
【００１２】
上記機体５は、その前後方向中央部である前輪２及び後輪３の間に、エンジン１１、燃料タンク１２などの重量物を集中して配置していると共に、前輪２の上方には、運転者が着座する運転座席１３が配置され、後輪３の上方には、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１６が配置されている。
【００１３】
図２に示すように、上記重量物は、機体バランス向上のため、最も重量のあるエンジン１１が機体幅方向においても中央になるように配設されており、該エンジン１１の右側方では、燃料タンク１２が機体フレーム１７の下側に取付けられていると共に、バッテリー１５が燃料タンク１２の上方に取付けられている。また、エンジン１１の左側からは、マフラー１９が延設されている。
【００１４】
一方、上述した運転操作部６には、運転座席１３の他にステアリングハンドル２０が設けられており、該ステアリングハンドル２０は、ステアリングコラム２１に覆われたステアリング軸２４（図１０参照）の上端部に取付けられている。図４に示すように、上記ステアリングハンドル２０からの回転は、ステアリング軸２４の下方に設けられた中間軸２２を介してフロントミッションケース（走行系伝動装置）２３へと入力されており、詳しくは後述するステアリング機構２５を介して前輪２，２を操向している。
【００１５】
次に乗用管理機１のフロントアクスル及びリヤアクスル周りの構造について説明をする。図４及び図７に示すように、フロントアクスル機構２６及びリヤアクスル機構２７は、それぞれ分割構成のフロントアクスルケース２９、リヤアクスルケース３０及びその機体外側に設けられた車軸支持ケース３８，７４を備え、伸縮機構（トレッド調節機構）３１，３２の伸縮に応じて、これら車軸支持ケース３８，７４及びアクスルケース２９，３０を機体左右幅方向に移動させることによって、前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎを調節可能に設けられている。
【００１６】
図４乃至図６に示すように、上記フロントアクスル機構２６はフロントミッション（ケース）２３、伸縮機構３１、フロントアクスルケース２９及び前輪２，２を操向自在に支持している車軸支持ケース３８などからなり、上記フロントアクスルケース２９は、フロントミッションケース２３の円筒部２３ａと、上部ケース３６の横筒部３６ａとから構成され、上記車軸支持ケース３８は、キングピン軸３５を内装する上部ケース３６の縦筒部３６ｂ及びファイナルケース３４から構成されている。なお、フロントミッションケース２３の円筒部２３ａと上部ケース３６の横筒部３６ａとの間は、ジャバラ部材３７によって覆われており、分離状態にあっても、これら円筒部２３ａ及び横筒部３６ａに回転自在に支持されている入力軸４１が外部に露出することはない。
【００１７】
上記フロントミッションケ−ス２３には、伝動軸４３を介してリヤミッションケース（走行系伝動装置）３３から分岐された動力が入力されており、該伝動軸４３の先端に設けられたベベルギヤ４３ａは、走行伝動系及びトレッド調節伝動系へと動力を分配する分配軸４５のギヤ４５ａと噛合している。分配軸４５に設けられたギヤ４５ｂは、差動装置３９と噛合して走行伝動系に動力を伝達しており、ケース中央部に位置する該差動装置３９からは左右にサイドギヤ軸４０，４０が突出している。
【００１８】
上記左右のサイドギヤ軸４０，４０に設けられたギヤ４０ａ，４０ａは、それぞれフロントミッションケース２３の円筒部２３ａ，２３ａに内装され、中空円筒状に形成された左右の固定筒軸４１ａ，４１ａに設けられたギヤ４２，４２と噛合しており、これら固定筒軸４１ａ，４１ａは、固定筒軸４１ａ，４１ａにスプライン嵌合し、機体幅方向に移動自在に設けられた左右の可動軸４１ｂ，４１ｂと共に、上記サイドギヤ軸４０，４０に対して平行に設けられた左右の入力軸４１，４１を形成している。
【００１９】
上記可動軸４１ｂ，４１ｂの先端部は、左右の上部ケース３６，３６の横筒部３６ａ，３６ａにそれぞれ内装されており、その先端部に設けられたギヤ４６はキングピン軸３５に設けられたギヤ３５ａと噛合している。また、上記キングピン軸３５の下端に設けられたギヤ３５ｂは、ファイナルケース３４に回転自在に軸支されている前車軸４７のギヤ４７ａと噛合しており、前車軸４７を介して前輪２へと動力が伝達されている。
【００２０】
上述したように走行伝動系において、フロントミッションケース２３は、差動装置３９を入力軸４１ではなく、その伝動上流側のサイドギヤ軸上に設けているため、対向して配置された左右の入力軸４１，４１間であるフロントミッションケース２３の中央部Ｓには、何の部材も配設されていない一定の空間が形成されており、左右の可動軸４１ｂ，４１ｂは、フロントミッションケース２３の中央部Ｓまでスライド可能となっている。
【００２１】
更に、フロントミッションケース２３の中央部Ｓでは、フロントミッションケース２３との間に隔壁４４が形成されており、可動軸４１ｂ，４１ｂと差動装置３９とが接触しないように構成されている。
【００２２】
一方、トレッド調節伝動系では、分配軸４５のギヤ４５ｃと、クラッチ軸５５のギヤ５５ａとが噛合して動力が伝達されており、該クラッチ軸５５にはトルクリミッタかつ、上述した伸縮機構３１への動力を断接するクラッチである爪式クラッチ５６が設けられている。該爪式クラッチ５６は、クラッチ軸５５にスプライン嵌合している爪クラッチ体５７と、クラッチ軸５５に遊嵌している爪付きギヤ５９とから構成されており、該爪付きギヤ５９は、伸縮機構３１を形成する左右のネジ軸５３，５３に設けられたギヤ５４と噛合している。
【００２３】
上記伸縮機構３１は、外周に雄ネジ５３ａが形成された左右一対のネジ軸５３，５３と、該ネジ軸５３の雄ネジ５３ａと螺合する雌ネジ５２ａがその内周に形成された、中空円筒状の伸縮筒５２，５２とから構成されており、フロントミッションケース２３から左右に突出して設けられた支持ケース２３ｂにより伸縮自在に支持されている。また、伸縮筒５２の機体外側端部にはフランジ部５２ｂが構成されており、該フランジ部５２ｂは、上部ケース３６と一体に構成された押圧プレート５１にボルトによって固定されている。
【００２４】
更に、伸縮機構３１は、上記伸縮筒５２のフランジ部５２ｂに設けられたストッパシャフト６１と、上記支持ケース２３ｂに設けられた一対のストッパプレート６２，６２とからなるストッパ機構６０を有しており、これらストッパプレート６２，６２の内、機体外側のストッパプレート６２に穿設されたガイド孔にはストッパシャフト６１が挿通されていると共に、ストッパプレート６２，６２間に位置しているストッパシャフト６１の先端部にはガイド孔よりも径大な外れ防止部材６１ａが取付けられている。そのため、伸縮機構３１は、上記ストッパシャフト６１の先端がストッパプレート６２，６２に当接することにより、伸縮の上限及び下限が規制されている。
【００２５】
なお、上部ケース３６の縦筒部３６ｂとファイナルケース３４との間にはコイルスプリング４９が介在しており、該コイルスプリング４９などによって前輪２からの衝撃を緩衝するフロントサスペンション５０が構成されている。
【００２６】
また、図７及び図８に示すように、リヤアクスル機構２７も上記フロントアクスル機構２６と略々同様に構成されており、リヤミッション（ケース）３３の分配軸６３には、油圧式無段変速装置１６を介してエンジン１１からの動力が入力されている。該分配軸６３に設けられたギヤ６３ａは、分岐軸６５のギヤ６５ａ及びクラッチ軸６６のギヤ６６ａと噛合しており、走行伝動系及びトレッド調節伝動系とに動力を分配している。
【００２７】
上記分岐軸６５に出力された動力は、差動装置６７に伝達されると共に、伝動軸４３を介して上述したフロントミッションケース２３に分岐されており、該差動装置６７から左右に突出するサイドギヤ軸６９，６９には、サイドブレーキとしての多板式ブレーキ機構７０，７０がそれぞれ設けられている。
【００２８】
左右のサイドギヤ軸６９，６９に伝達された動力は、左右の固定筒軸７１ａ，７１ａへとそれぞれ伝達されており、中空円筒状に形成された固定筒軸７１ａ，７１ａには、機体幅方向に移動自在に設けられた左右の可動軸７１ｂ，７１ｂがスプライン嵌合している。これら固定軸７１ａ，７１ａ及び可動軸７１ｂ，７１ｂによって左右の入力軸７１，７１が構成されており、リヤアクスルケース３０に回転自在に支持されていると共に、サイドギヤ軸６９に対して平行に配設されている。
【００２９】
また、上記リヤアクスルケース３０は、リヤミッションケース３３の円筒部２３ａと、上部ケース７２の横筒部７２ａとから構成されており、これら円筒部２３ａと横筒部７２ａとは、後輪３，３のトレッドＷ，Ｎに応じて分離可能に構成され、その間はジャバラ部材７３によって覆われている。
【００３０】
上記可動軸７１ｂの先端部は、この上部ケース７２の横筒部７２ａに回転自在に内装されており、上部ケース７２内においてキングピン軸７５へと動力を伝達している。このキングピン軸７５は、上部ケース７２の縦筒部７２ｂ及びファイナルケース７６からなる車軸支持ケース７４に回転自在に支持されていると共に、ファイナルケース７６内において後車軸７７へと動力伝達しており、該後車軸７７を介して後輪３へと動力を出力している。
【００３１】
上述したようにリヤミッションケース３３もフロントミッションケース２３と同様に、差動装置６７をサイドギヤ軸上に設けており、対向して配置された左右の入力軸７１，７１間であるリヤミッションケース３３の中央部Ｓには、一定空間が形成されているため、左右の可動軸７１ｂ，７１ｂは、上記リヤミッションケース３３の中央部Ｓまでスライド可能に構成されている。
【００３２】
また、リヤミッションケース３３の中央部Ｓでは、差動装置６７との間に隔壁６８が形成されており、可動軸７１ｂ，７１ｂと、差動装置６７とが接触しないように構成されている。
【００３３】
一方、トレッド調節伝動系のクラッチ軸６６には、トルクリミッタかつ、伸縮機構３２への動力を断接するクラッチである爪式クラッチ７９が設けられており、該爪式クラッチ７９は、クラッチ軸６６にスプライン嵌合している爪クラッチ体８０と、クラッチ軸６６に遊嵌している爪付きギヤ８１とから構成されている。該爪付きギヤ８１は、伸縮機構３２を形成する左右のネジ軸８２，８２に設けられたギヤ８２ａと噛合しており、伸縮機構３２へと動力を伝達している。
【００３４】
上記伸縮機構３２は、左右一対のネジ軸８２，８２の外周に設けられた雄ネジと、伸縮筒８３，８３の内周に設けられた雌ネジとが螺合して構成されており、伸縮筒８３のフランジ部８３ａは、上部ケース７２と一体に構成されている押圧プレート８５にボルトによって固定されている。また、上記フランジ部８３ａにはストッパシャフト８６が取付けられており、このストッパシャフト８６の先端を支持ケース３３ｂに設けられた一対のストッパプレート８７，８７間に配置することによって、ストッパ機構８９が構成されている。
【００３５】
なお、上述した伸縮機構３１，３２は、ネジ式ではなく、ラック＆ピニオン、油圧、バネなどを使用したものでも良く、フロント及びリヤアクスルケース２９，３０に取りつけるものでも良い。
【００３６】
次に、フロントアクスル及びリヤアクスルの爪式クラッチ５６，７９について説明する。
【００３７】
上述したフロントアクスル及びリヤアクスルの爪式クラッチ５６，７９は、運転操作部６に設けられている前後連動操作レバー（不図示）を操作することによって断接されており、上記爪式クラッチ５６，７９の断接を操作するトレッド調節操作機構は、上記前後連動操作レバーと、フロントミッションケース２３及びリヤミッションケース３３にそれぞれ設けられたシフタ機構９５とから構成されている。
【００３８】
図９に示すように、上記シフタ機構９５は、カム部材の回動により爪式クラッチ５６，７９を断接するシフタ１０６と、シフタ軸９６と、該シフタ軸９６を回動させるシフタアーム９７と、支軸９９を中心に回動自在な補助アーム１００と、これらシフタアーム９７及び補助アーム１００の間に掛け渡されたスプリング１０１とから構成されており、図９（ａ），（ｂ）に示すように、シフタアーム９７の回動に応じてスプリング１０１が支点越えし、切断状態（図９（ａ）の状態）と係合状態（図９（ｂ）の状態）とに切換え可能に構成されている。
【００３９】
上記シフタアーム９７及び補助アーム１００は、略々長方形の板状部材であり、該シフタアーム９７のボス部９７ａはシフタ軸９６に設けられたキー９６ａと嵌合している。また、シフタアーム９７のシフタ軸側端部には当接子９７ｂが設けられ、他端部には上記前後連動操作レバーからの連結リンク１０２及びスプリング１０１の一端が取付けられている。
【００４０】
一方、補助アーム１００は、シフタアーム９７の長手方向に対して、略々垂直に延設されており、そのボス部１００ａは、上記シフタ軸９６を回転自在に支持しているホルダ１０３から側方に延びたブラケット１０５に突設された支軸９９に回転自在に嵌合している。また、上記ボス部１００ａにはシフタアーム９７の当接子９７ｂと当接する当接子１００ｂが取付けられており、これら当接子９７ｂ，１００ｂによってシフタアーム９７及び補助アーム１００は互いに連動して回動する。
【００４１】
更に、補助アーム１００の支軸９９とは逆側の端部にはスプリング１０１の他端が取付けられており、これによりスプリング１０１は、シフタアーム９７側の取付け基部のみならず、他方の取付け基部も移動させることができ、少しの動きでも支点越えするように構成されている。
【００４２】
上記シフタ軸９６の下方には、カム部材１０６ａ及び取付け部材１０６ｂからなるシフタ１０６が設けられており、該カム部材１０６ａは爪クラッチ体５７，８０の当接体５７ｂ，８０ｂと当接している。爪クラッチ体５７，８０は、当接体５７ｂ，８０ｂと、クラッチ軸５５，６６にスプライン嵌合している摺動体５７ａ，８０ａとからなり、爪式クラッチ５６，７９は、上記シフタ１０６が回転して、爪クラッチ体５７，８０をスプリング１０７に抗して切断位置から係合位置へと移動させることにより、その係合が保持される構成となっている。
【００４３】
次に、前輪２，２を操向するステアリング機構２５について説明する。
【００４４】
上記ステアリング機構２５は、ステアリングハンドル２０の回転に応じて前輪２，２を操向すると共に、トレッドＷ，Ｎの変更に際してその操向機構を作業者が調節する必要がないように構成されており、伸縮機構３１と連動して伸縮する操向伝動軸９０と、上部ケース３６と連結して一体に構成された操向ケース９１と、該操向ケース９１に回転自在に内装された操向軸９２と、該操向軸９２とファイナルケース３４のナックルアーム３４ａとを連結するリンク機構９３などを備えている。
【００４５】
図４及び図５に示すように、ステアリングハンドル２０からの回転は、入力軸２２によって、フロントミッションケース２３に入力されており、ギヤ２２ａ，９４の噛合によって、操向伝動軸９０を構成する操向固定筒軸９０ａへと出力される。
【００４６】
操向伝動軸９０は、フロントミッションケース２３の機体幅方向全長に亘って回転自在に支持され、中空円筒状に形成された上記操向固定筒軸９０ａと、該操向固定筒軸９０ａにスプライン嵌合し、その左右両端からそれぞれ嵌挿される操向可動軸９０ｂ，９０ｂとからなり、これら左右の操向可動軸９０ｂ，９０ｂは機体幅方向に移動自在に構成されている。
【００４７】
また、上記左右の操向可動軸９０ｂ，９０ｂの機体外側端部は、それぞれ左右の操向ケース９１，９１に軸支されており、操向ケース９１内において、その先端に設けられたギヤ９５と、操向可動軸９０ｂに対して機体上方に向って略々垂直に伸びる操向軸９２の下端に設けられたギヤ９２ａとが噛合している。
【００４８】
上記操向軸９２は、機体上下方向に延設されていると共に、キングピン軸３５と平行に配設されており、その上端には、リンク機構９３を構成する操向アーム９３ａが設けられている。この操向アーム９３ａは、リンク９３ｂによってファイナルケース３４のナックルアーム３４ａと連結しており、操向軸９２の回動と連繋して、ファイナルケース３４をキングピン軸３５を中心として回動させている。
【００４９】
上記操向ケース９１は、上部ケース３６と一体に構成されているため、トレッド調整の際に伸縮機構３１が伸縮すると、該上部ケース３６及びファイナルケース３４からなる車軸支持ケース３８と連動して操向伝動軸９０が伸縮し、機体幅方向に移動するように構成されており、これにより、上記ステアリング機構２５は、操向ケース９１の操向軸９２と、ファイナルケース３４との相対位置関係を常に略々一定に保っている。
【００５０】
次に、乗用管理機１の動力伝達について説明する。
【００５１】
図１０に示すように、エンジン１１の出力軸１０９には、２つプーリ１０９ａ，１０９ｂが固設されており、それぞれ油圧ポンプ１１０及び油圧式無段変速装置１６の入力軸１１１，１１２に設けられたプーリ１１１ａ，１１２ａとの間には、テンションクラッチプーリ１１３ａ，１１５ａを介してベルト１１３，１１５が巻着されている。また、油圧式無段変速装置１６に入力された動力は分配軸６３によってリヤミッション（ケース）３３へと出力され、後輪３，３へと伝達されている。
【００５２】
また、上記リヤミッションケース３３に入力された動力は、伝動軸４３を介してフロントミッション（ケース）２３へと分岐されており、該フロントミッション（ケース）２３を介して前輪２，２へと動力が伝達されている。
【００５３】
一方、上述した油圧ポンプ１１０の入力軸１１１にはロータリ作業機１０へと動力を分岐するためのギヤ１１１ｂが設けられており、該ギヤ１１１ｂは、作業機クラッチ１１７を備えた作業機ＰＴＯ軸１１６のギヤ１１６ａと噛合している。上記作業機ＰＴＯ軸１１６は作業機ギヤケース１１９へと入力しており、作業機ギヤケース１１９の入力軸１２０に遊嵌している正逆切換えギヤ１２１ａ，１２１ｂと噛合している。
【００５４】
また、上記入力軸１２０にはそれぞれ歯数の異なったギヤ１２２ａ，１２２ｂが設けられており、ロータリ駆動軸１２３に遊嵌しているギヤ１２５ａ，１２５ｂとそれぞれ噛合している。作業機ギヤケース１１９は、遊嵌している上記正逆切換えギヤ１２１ａ，１２１ｂのどちらか一方を選択的に軸に係合させることによって、回転の正逆を操作すると共に、同様にロータリ駆動軸１２３のギヤ１２５ａ，１２５ｂの一方を選択的に係合させることによって、２段階に変速している。上記ロータリ駆動軸１２３には機体幅方向に移動自在に２つのロータリユニット１２９，１２９が設けられており、該ロータリ駆動軸１２３に入力された動力は、ロータリユニット１２９の伝動チェーン１２６を介してロータリ爪１２７へと伝動される。
【００５５】
次に本発明の実施形態に係る乗用管理機１の作用について説明をする。
【００５６】
作業者は、圃場の耕耘作業をする際、２つのロータリユニット１２９，１２９を接合して配置し、これら２つの接合したロータリユニット１２９，１２９を駆動させ、ロータリ爪１２７によって圃場を耕耘していく。
【００５７】
一方、中耕、培土もしくは収穫などの圃場の畝Ａ，Ｂのサイズに合わせてトレッドＷ，Ｎを変更しなければならない作業の場合、作業者はまず、運転操作部６にある前後連動操作レバー（不図示）を入側に操作する。前後連動操作レバーが入側に操作されると、図９に示すように、シフタアーム９７が回動してスプリング１０１が支点越えし、シフタ機構９５が係合状態（図９（ｂ）の状態）へと切換わると共に、爪クラッチ体５７，８０がスプリング１０７の付勢力に抗して移動して、爪式クラッチ５６，７９が係合する。
【００５８】
作業者は、爪式クラッチ５６，７９が係合して伸縮機構３１，３２へと動力が伝達されるようになると機体を前後に動かし、伸縮機構３１，３２を伸縮させて前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎを調整し、丁度いい位置で上記前後連動操作レバーを操作して爪式クラッチ５６，７９を切断する。この時、車軸支持ケース３８の機体幅方向への移動と共に、操向伝動軸９０が伸縮して操向ケース９１も移動し、ステアリング機構２５がトレッドＷ，Ｎに合わせて同時に調整される。
【００５９】
なお、トレッド調節の際、機体を動かし過ぎると、ストッパ機構６０，８９が作動し、爪クラッチ体５７，８０が、爪付きギヤ５９，８１の爪の傾斜を乗り越えると共に、スプリング１０７の付勢力によって移動し、シフタ１０６を押圧してシフタ軸９６を回動させる。このシフタ軸９６の回動によりシフタアーム９７が回動し、スプリング１０１を支点越えさせると共に、強制的にシフタ機構９５を切断状態（図９（ａ）位置）にし、爪式クラッチ５６，７９を切断位置に保持する。
【００６０】
作業者は、前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎ調節が終わると、次に２つのロータリユニット１２９，１２９をそれぞれ畝間の溝に合わせてそれぞれ配置し、ロータリ作業機１０を駆動させると共に、機体５を畝に沿って走行させて、ロータリ爪１２７によって畝間の溝を浅く掘り起こし、除草をしたり、作物の株元に土を寄せたりする。
【００６１】
上記のように乗用管理機１を構成したことによって、トレッドＷ，Ｎを圃場の畝Ａ，Ｂのサイズに合わせて変更することができる。特に、差動装置３９，６７を入力軸４１，７１上ではなく、伝動上流側のサイドギヤ軸４０，６９上に設けたことによって、可動軸４１ｂ，７１ｂがフロント及びリヤミッションケース２３，３３の中央部Ｓまでスライドすることができ、トレッドＷ，Ｎの調節幅が大きくなると共に、最小トレッドＮを狭くすることができる。
【００６２】
また、ステアリング機構２５の操向伝動軸９０が伸縮機構３１と連動して伸縮することによって、作業者はトレッドＷ，Ｎの調節に際し、ドラッグリンクに相当するリンク機構９３の長さ調節などをする必要がない。更に、トレッドＷ，Ｎを調節しても操向ケース９１（操向軸９２）とファイナルケース３４との相対位置関係が一定なため、トレッドＷ，Ｎ変更後でもタイヤの切れ角が常に一定であり、安定した良好なステアリング感覚を維持することができる。
【００６３】
また、伸縮機構３１，３２の伸縮がストッパ機構６０，８９によって規制されると、シフタ機構９５を切断位置にし、自動的に爪式クラッチ５６，７９を切断することによって、トルクリミッタとして作動する爪式クラッチ５６，７９の連続的なトルク飛びを無くすことができると共に、その際に生じる爪の衝突音や、磨耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本願発明に係る乗用管理機の側面図。
【図２】本願発明に係る乗用管理機の平面図。
【図３】本願発明に係る乗用管理機の正面図。
【図４】（ａ）本願発明に係る乗用型管理機のフロントミッションケースの断面図、（ｂ）本願発明に係るステアリング機構の操向ケースの断面図、（ｃ）本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスル（トレッド幅広状態時）の展開図。
【図５】本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスル（トレッド幅狭状態時）の拡大展開図。
【図６】本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスルの平面図。
【図７】（ａ）本願発明に係る乗用型管理機のリヤミッションケースの断面図、（ｂ）本願発明に係る乗用管理機のリヤアクスル（トレッド幅広状態時）の展開図。
【図８】本願発明に係る乗用管理機のリヤアクスル（トレッド幅狭状態時）の展開図。
【図９】（ａ）切断状態のシフタ機構を示す平面図、（ｂ）係合状態のシフタ機構を示す平面図、（ｃ）図９（ｂ）の側面図。
【図１０】本願発明に係る乗用管理機の伝動系統図。
【符号の説明】
【００６５】
１ 乗用管理機（乗用型移動農機）
２ 前輪
５ 機体
１１ エンジン
２０ ステアリングハンドル
２３ フロンミッション（走行系伝動装置）
３１ 伸縮機構（トレッド調整機構）
３３ リヤミッション（走行系伝動装置）
３４ ファイナルケース
３５ キングピン軸
３６ 上部ケース
３８ 車軸支持ケース
５６ 爪式クラッチ（トルクリミッタ）
６０ ストッパ機構
９０ 操向伝動軸
９１ 操向ケース
９２ 操向軸
９３ リンク機構
９５ シフタ機構
Ｗ 幅広時のトレッド
Ｎ 幅狭時のトレッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば乗用管理機などの耕耘、中耕、培土などの作業を行う乗用型移動農機に関し、詳しくはそのステアリング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機体幅方向に移動自在なピストンロッドの左右両端部と、左右のファイナルケース（縦軸ケース）のナックルアームとをタイロッドによってそれぞれ連結し、ステアリングハンドルにより上記ピストンロッドを移動させて操向するステアリング機構を備え、トレッドに応じて上記タイロッドの長さを調節可能な乗用型移動農機（農用トラクタ）が案出されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９４９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の乗用型移動農機は、タイロッドの長さを調節することによってトレッドの変化に対応しているが、トレッド調節の度に作業者がいちいちタイロッドの長さを調節しなければならず大変であると共に、作業効率も悪かった。また、タイロッドの長さが変わると、ピストンロッドとファイナルケースとの相対的な位置関係が変化するため、それに伴いステアリングハンドルの回転と車輪の切れ角との関係も変わってしまい、トレッド調節の前後で作業者のステアリング感覚に狂いが生じてしまうことがあった。
【０００５】
そこで本発明は、トレッドを調節する際、ファイナルケースを回動させる操向軸を内装した操向ケースを、車軸支持ケースと連動して機体幅方向に移動させることによって、上記課題を解決した乗用型移動農機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、左右一対の前輪（２，２）をそれぞれ操向自在に支持する車軸支持ケース（３８，３８）と、前記車軸支持ケース（３８，３８）を機体幅方向に移動させ、トレッド（Ｗ，Ｎ）を調節するトレッド調節機構（３１）とを備え、前記車軸支持ケース（３８，３８）は、キングピン軸（３５，３５）を軸支する上部ケース（３６，３６）と、前記キングピン軸芯を中心として回動するファイナルケース（３４，３４）とからなる乗用型移動農機（１）において、
ステアリングハンドル（２０）からの回転が伝達され、機体幅方向に対して伸縮自在な操向伝動軸（９０）と、
前記操向伝動軸（９０）の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、これら操向伝動軸（９０）の端部と連動して上下方向に延設された操向軸（９２，９２）を内装する左右一対の操向ケース（９１，９１）と、
前記ファイナルケース（３４，３４）と前記操向軸（９２，９２）とを連結し、前記操向軸（９２，９２）の回動と連繋して前記ファイナルケース（３４，３４）を回動させるリンク機構（９３，９３）と、を備え、
前記上部ケース（３６，３６）と前記操向ケース（９１，９１）とを連結することにより、トレッド変更の際、前記車軸支持ケース（３８，３８）の機体幅方向への移動と連動して前記操向伝動軸（９０，９０）を伸縮させてなる、
ことを特徴とする乗用型移動農機にある。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記トレッド調節機構（３１）は、エンジン（１１）からの動力により機体（５）を走行する走行系伝動装置（２３，３３）に連動し、該走行系伝動装置（２３，３３）からの回転を直線方向に変換する機械的伸縮機構であり、
該伸縮を規制するストッパ機構（６０，６０）を備えると共に、前記走行系伝動装置（２３，３３）からの動力伝達系にトルクリミッタ（５６）を介在し、
前記トルクリミッタ（５６）は、操作レバーの操作により支点越えをするシフタ機構（９５）によって、切断位置と、係合位置とに切換えられ、
前記シフタ機構（９５）は、前記伸縮機構（３１）の伸縮が前記ストッパ機構（６０，６０）により規制されることに基づく前記トルクリミッタ（５６）の前記切断位置への移動に連動して支点越えをし、前記トルクリミッタ（５６）を切断位置に保持する、
請求項１記載の乗用型移動農機にある。
【０００８】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、上部ケースと操向ケースとが連結した構成とすることにより、トレッド調節の際に車軸支時ケースと連動して操向伝動軸が伸縮し、操向ケースを上記車軸支持ケースと共に機体幅方向に移動させることができる。そのため、作業者は、トレッドを変更してもステアリング機構をいちいち調節する必要がないと共に、操向ケースに内装された操向軸と、ファイナルケースとの相対位置関係が常に略々一定となり、トレッド調節後でも良好なステアリング感覚を維持することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、ストッパ機構が作動して伸縮機構の伸縮が規制されると、シフタ機構が支点越えをし、強制的にトルクリミッタを切断位置に保持するため、連続的なトルク飛びを無くすことができると共に、その際に生じる衝突音や、トルクリミッタの磨耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態に係る移動農機としての乗用管理機１について、図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように、乗用管理機１は、左右一対からなる略々同径の前輪２，２及び後輪３，３に支持された機体５を有しており、その前方には運転操作部６が設けられている。また、機体５の後方にはアッパリンク７ａ及びロアリンク７ｂからなる昇降リンク７が設けられており、該昇降リンク７を介してロータリ作業機１０が油圧シリンダ９によって昇降自在に取付けられている。
【００１２】
上記機体５は、その前後方向中央部である前輪２及び後輪３の間に、エンジン１１、燃料タンク１２などの重量物を集中して配置していると共に、前輪２の上方には、運転者が着座する運転座席１３が配置され、後輪３の上方には、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１６が配置されている。
【００１３】
図２に示すように、上記重量物は、機体バランス向上のため、最も重量のあるエンジン１１が機体幅方向においても中央になるように配設されており、該エンジン１１の右側方では、燃料タンク１２が機体フレーム１７の下側に取付けられていると共に、バッテリー１５が燃料タンク１２の上方に取付けられている。また、エンジン１１の左側からは、マフラー１９が延設されている。
【００１４】
一方、上述した運転操作部６には、運転座席１３の他にステアリングハンドル２０が設けられており、該ステアリングハンドル２０は、ステアリングコラム２１に覆われたステアリング軸２４（図１０参照）の上端部に取付けられている。図４に示すように、上記ステアリングハンドル２０からの回転は、ステアリング軸２４の下方に設けられた中間軸２２を介してフロントミッションケース（走行系伝動装置）２３へと入力されており、詳しくは後述するステアリング機構２５を介して前輪２，２を操向している。
【００１５】
次に乗用管理機１のフロントアクスル及びリヤアクスル周りの構造について説明をする。図４及び図７に示すように、フロントアクスル機構２６及びリヤアクスル機構２７は、それぞれ分割構成のフロントアクスルケース２９、リヤアクスルケース３０及びその機体外側に設けられた車軸支持ケース３８，７４を備え、伸縮機構（トレッド調節機構）３１，３２の伸縮に応じて、これら車軸支持ケース３８，７４及びアクスルケース２９，３０を機体左右幅方向に移動させることによって、前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎを調節可能に設けられている。
【００１６】
図４乃至図６に示すように、上記フロントアクスル機構２６はフロントミッション（ケース）２３、伸縮機構３１、フロントアクスルケース２９及び前輪２，２を操向自在に支持している車軸支持ケース３８などからなり、上記フロントアクスルケース２９は、フロントミッションケース２３の円筒部２３ａと、上部ケース３６の横筒部３６ａとから構成され、上記車軸支持ケース３８は、キングピン軸３５を内装する上部ケース３６の縦筒部３６ｂ及びファイナルケース３４から構成されている。なお、フロントミッションケース２３の円筒部２３ａと上部ケース３６の横筒部３６ａとの間は、ジャバラ部材３７によって覆われており、分離状態にあっても、これら円筒部２３ａ及び横筒部３６ａに回転自在に支持されている入力軸４１が外部に露出することはない。
【００１７】
上記フロントミッションケ−ス２３には、伝動軸４３を介してリヤミッションケース（走行系伝動装置）３３から分岐された動力が入力されており、該伝動軸４３の先端に設けられたベベルギヤ４３ａは、走行伝動系及びトレッド調節伝動系へと動力を分配する分配軸４５のギヤ４５ａと噛合している。分配軸４５に設けられたギヤ４５ｂは、差動装置３９と噛合して走行伝動系に動力を伝達しており、ケース中央部に位置する該差動装置３９からは左右にサイドギヤ軸４０，４０が突出している。
【００１８】
上記左右のサイドギヤ軸４０，４０に設けられたギヤ４０ａ，４０ａは、それぞれフロントミッションケース２３の円筒部２３ａ，２３ａに内装され、中空円筒状に形成された左右の固定筒軸４１ａ，４１ａに設けられたギヤ４２，４２と噛合しており、これら固定筒軸４１ａ，４１ａは、固定筒軸４１ａ，４１ａにスプライン嵌合し、機体幅方向に移動自在に設けられた左右の可動軸４１ｂ，４１ｂと共に、上記サイドギヤ軸４０，４０に対して平行に設けられた左右の入力軸４１，４１を形成している。
【００１９】
上記可動軸４１ｂ，４１ｂの先端部は、左右の上部ケース３６，３６の横筒部３６ａ，３６ａにそれぞれ内装されており、その先端部に設けられたギヤ４６はキングピン軸３５に設けられたギヤ３５ａと噛合している。また、上記キングピン軸３５の下端に設けられたギヤ３５ｂは、ファイナルケース３４に回転自在に軸支されている前車軸４７のギヤ４７ａと噛合しており、前車軸４７を介して前輪２へと動力が伝達されている。
【００２０】
上述したように走行伝動系において、フロントミッションケース２３は、差動装置３９を入力軸４１ではなく、その伝動上流側のサイドギヤ軸上に設けているため、対向して配置された左右の入力軸４１，４１間であるフロントミッションケース２３の中央部Ｓには、何の部材も配設されていない一定の空間が形成されており、左右の可動軸４１ｂ，４１ｂは、フロントミッションケース２３の中央部Ｓまでスライド可能となっている。
【００２１】
更に、フロントミッションケース２３の中央部Ｓでは、フロントミッションケース２３との間に隔壁４４が形成されており、可動軸４１ｂ，４１ｂと差動装置３９とが接触しないように構成されている。
【００２２】
一方、トレッド調節伝動系では、分配軸４５のギヤ４５ｃと、クラッチ軸５５のギヤ５５ａとが噛合して動力が伝達されており、該クラッチ軸５５にはトルクリミッタかつ、上述した伸縮機構３１への動力を断接するクラッチである爪式クラッチ５６が設けられている。該爪式クラッチ５６は、クラッチ軸５５にスプライン嵌合している爪クラッチ体５７と、クラッチ軸５５に遊嵌している爪付きギヤ５９とから構成されており、該爪付きギヤ５９は、伸縮機構３１を形成する左右のネジ軸５３，５３に設けられたギヤ５４と噛合している。
【００２３】
上記伸縮機構３１は、外周に雄ネジ５３ａが形成された左右一対のネジ軸５３，５３と、該ネジ軸５３の雄ネジ５３ａと螺合する雌ネジ５２ａがその内周に形成された、中空円筒状の伸縮筒５２，５２とから構成されており、フロントミッションケース２３から左右に突出して設けられた支持ケース２３ｂにより伸縮自在に支持されている。また、伸縮筒５２の機体外側端部にはフランジ部５２ｂが構成されており、該フランジ部５２ｂは、上部ケース３６と一体に構成された押圧プレート５１にボルトによって固定されている。
【００２４】
更に、伸縮機構３１は、上記伸縮筒５２のフランジ部５２ｂに設けられたストッパシャフト６１と、上記支持ケース２３ｂに設けられた一対のストッパプレート６２，６２とからなるストッパ機構６０を有しており、これらストッパプレート６２，６２の内、機体外側のストッパプレート６２に穿設されたガイド孔にはストッパシャフト６１が挿通されていると共に、ストッパプレート６２，６２間に位置しているストッパシャフト６１の先端部にはガイド孔よりも径大な外れ防止部材６１ａが取付けられている。そのため、伸縮機構３１は、上記ストッパシャフト６１の先端がストッパプレート６２，６２に当接することにより、伸縮の上限及び下限が規制されている。
【００２５】
なお、上部ケース３６の縦筒部３６ｂとファイナルケース３４との間にはコイルスプリング４９が介在しており、該コイルスプリング４９などによって前輪２からの衝撃を緩衝するフロントサスペンション５０が構成されている。
【００２６】
また、図７及び図８に示すように、リヤアクスル機構２７も上記フロントアクスル機構２６と略々同様に構成されており、リヤミッション（ケース）３３の分配軸６３には、油圧式無段変速装置１６を介してエンジン１１からの動力が入力されている。該分配軸６３に設けられたギヤ６３ａは、分岐軸６５のギヤ６５ａ及びクラッチ軸６６のギヤ６６ａと噛合しており、走行伝動系及びトレッド調節伝動系とに動力を分配している。
【００２７】
上記分岐軸６５に出力された動力は、差動装置６７に伝達されると共に、伝動軸４３を介して上述したフロントミッションケース２３に分岐されており、該差動装置６７から左右に突出するサイドギヤ軸６９，６９には、サイドブレーキとしての多板式ブレーキ機構７０，７０がそれぞれ設けられている。
【００２８】
左右のサイドギヤ軸６９，６９に伝達された動力は、左右の固定筒軸７１ａ，７１ａへとそれぞれ伝達されており、中空円筒状に形成された固定筒軸７１ａ，７１ａには、機体幅方向に移動自在に設けられた左右の可動軸７１ｂ，７１ｂがスプライン嵌合している。これら固定軸７１ａ，７１ａ及び可動軸７１ｂ，７１ｂによって左右の入力軸７１，７１が構成されており、リヤアクスルケース３０に回転自在に支持されていると共に、サイドギヤ軸６９に対して平行に配設されている。
【００２９】
また、上記リヤアクスルケース３０は、リヤミッションケース３３の円筒部２３ａと、上部ケース７２の横筒部７２ａとから構成されており、これら円筒部２３ａと横筒部７２ａとは、後輪３，３のトレッドＷ，Ｎに応じて分離可能に構成され、その間はジャバラ部材７３によって覆われている。
【００３０】
上記可動軸７１ｂの先端部は、この上部ケース７２の横筒部７２ａに回転自在に内装されており、上部ケース７２内においてキングピン軸７５へと動力を伝達している。このキングピン軸７５は、上部ケース７２の縦筒部７２ｂ及びファイナルケース７６からなる車軸支持ケース７４に回転自在に支持されていると共に、ファイナルケース７６内において後車軸７７へと動力伝達しており、該後車軸７７を介して後輪３へと動力を出力している。
【００３１】
上述したようにリヤミッションケース３３もフロントミッションケース２３と同様に、差動装置６７をサイドギヤ軸上に設けており、対向して配置された左右の入力軸７１，７１間であるリヤミッションケース３３の中央部Ｓには、一定空間が形成されているため、左右の可動軸７１ｂ，７１ｂは、上記リヤミッションケース３３の中央部Ｓまでスライド可能に構成されている。
【００３２】
また、リヤミッションケース３３の中央部Ｓでは、差動装置６７との間に隔壁６８が形成されており、可動軸７１ｂ，７１ｂと、差動装置６７とが接触しないように構成されている。
【００３３】
一方、トレッド調節伝動系のクラッチ軸６６には、トルクリミッタかつ、伸縮機構３２への動力を断接するクラッチである爪式クラッチ７９が設けられており、該爪式クラッチ７９は、クラッチ軸６６にスプライン嵌合している爪クラッチ体８０と、クラッチ軸６６に遊嵌している爪付きギヤ８１とから構成されている。該爪付きギヤ８１は、伸縮機構３２を形成する左右のネジ軸８２，８２に設けられたギヤ８２ａと噛合しており、伸縮機構３２へと動力を伝達している。
【００３４】
上記伸縮機構３２は、左右一対のネジ軸８２，８２の外周に設けられた雄ネジと、伸縮筒８３，８３の内周に設けられた雌ネジとが螺合して構成されており、伸縮筒８３のフランジ部８３ａは、上部ケース７２と一体に構成されている押圧プレート８５にボルトによって固定されている。また、上記フランジ部８３ａにはストッパシャフト８６が取付けられており、このストッパシャフト８６の先端を支持ケース３３ｂに設けられた一対のストッパプレート８７，８７間に配置することによって、ストッパ機構８９が構成されている。
【００３５】
なお、上述した伸縮機構３１，３２は、ネジ式ではなく、ラック＆ピニオン、油圧、バネなどを使用したものでも良く、フロント及びリヤアクスルケース２９，３０に取りつけるものでも良い。
【００３６】
次に、フロントアクスル及びリヤアクスルの爪式クラッチ５６，７９について説明する。
【００３７】
上述したフロントアクスル及びリヤアクスルの爪式クラッチ５６，７９は、運転操作部６に設けられている前後連動操作レバー（不図示）を操作することによって断接されており、上記爪式クラッチ５６，７９の断接を操作するトレッド調節操作機構は、上記前後連動操作レバーと、フロントミッションケース２３及びリヤミッションケース３３にそれぞれ設けられたシフタ機構９５とから構成されている。
【００３８】
図９に示すように、上記シフタ機構９５は、カム部材の回動により爪式クラッチ５６，７９を断接するシフタ１０６と、シフタ軸９６と、該シフタ軸９６を回動させるシフタアーム９７と、支軸９９を中心に回動自在な補助アーム１００と、これらシフタアーム９７及び補助アーム１００の間に掛け渡されたスプリング１０１とから構成されており、図９（ａ），（ｂ）に示すように、シフタアーム９７の回動に応じてスプリング１０１が支点越えし、切断状態（図９（ａ）の状態）と係合状態（図９（ｂ）の状態）とに切換え可能に構成されている。
【００３９】
上記シフタアーム９７及び補助アーム１００は、略々長方形の板状部材であり、該シフタアーム９７のボス部９７ａはシフタ軸９６に設けられたキー９６ａと嵌合している。また、シフタアーム９７のシフタ軸側端部には当接子９７ｂが設けられ、他端部には上記前後連動操作レバーからの連結リンク１０２及びスプリング１０１の一端が取付けられている。
【００４０】
一方、補助アーム１００は、シフタアーム９７の長手方向に対して、略々垂直に延設されており、そのボス部１００ａは、上記シフタ軸９６を回転自在に支持しているホルダ１０３から側方に延びたブラケット１０５に突設された支軸９９に回転自在に嵌合している。また、上記ボス部１００ａにはシフタアーム９７の当接子９７ｂと当接する当接子１００ｂが取付けられており、これら当接子９７ｂ，１００ｂによってシフタアーム９７及び補助アーム１００は互いに連動して回動する。
【００４１】
更に、補助アーム１００の支軸９９とは逆側の端部にはスプリング１０１の他端が取付けられており、これによりスプリング１０１は、シフタアーム９７側の取付け基部のみならず、他方の取付け基部も移動させることができ、少しの動きでも支点越えするように構成されている。
【００４２】
上記シフタ軸９６の下方には、カム部材１０６ａ及び取付け部材１０６ｂからなるシフタ１０６が設けられており、該カム部材１０６ａは爪クラッチ体５７，８０の当接体５７ｂ，８０ｂと当接している。爪クラッチ体５７，８０は、当接体５７ｂ，８０ｂと、クラッチ軸５５，６６にスプライン嵌合している摺動体５７ａ，８０ａとからなり、爪式クラッチ５６，７９は、上記シフタ１０６が回転して、爪クラッチ体５７，８０をスプリング１０７に抗して切断位置から係合位置へと移動させることにより、その係合が保持される構成となっている。
【００４３】
次に、前輪２，２を操向するステアリング機構２５について説明する。
【００４４】
上記ステアリング機構２５は、ステアリングハンドル２０の回転に応じて前輪２，２を操向すると共に、トレッドＷ，Ｎの変更に際してその操向機構を作業者が調節する必要がないように構成されており、伸縮機構３１と連動して伸縮する操向伝動軸９０と、上部ケース３６と連結して一体に構成された操向ケース９１と、該操向ケース９１に回転自在に内装された操向軸９２と、該操向軸９２とファイナルケース３４のナックルアーム３４ａとを連結するリンク機構９３などを備えている。
【００４５】
図４及び図５に示すように、ステアリングハンドル２０からの回転は、入力軸２２によって、フロントミッションケース２３に入力されており、ギヤ２２ａ，９４の噛合によって、操向伝動軸９０を構成する操向固定筒軸９０ａへと出力される。
【００４６】
操向伝動軸９０は、フロントミッションケース２３の機体幅方向全長に亘って回転自在に支持され、中空円筒状に形成された上記操向固定筒軸９０ａと、該操向固定筒軸９０ａにスプライン嵌合し、その左右両端からそれぞれ嵌挿される操向可動軸９０ｂ，９０ｂとからなり、これら左右の操向可動軸９０ｂ，９０ｂは機体幅方向に移動自在に構成されている。
【００４７】
また、上記左右の操向可動軸９０ｂ，９０ｂの機体外側端部は、それぞれ左右の操向ケース９１，９１に軸支されており、操向ケース９１内において、その先端に設けられたギヤ９５と、操向可動軸９０ｂに対して機体上方に向って略々垂直に伸びる操向軸９２の下端に設けられたギヤ９２ａとが噛合している。
【００４８】
上記操向軸９２は、機体上下方向に延設されていると共に、キングピン軸３５と平行に配設されており、その上端には、リンク機構９３を構成する操向アーム９３ａが設けられている。この操向アーム９３ａは、リンク９３ｂによってファイナルケース３４のナックルアーム３４ａと連結しており、操向軸９２の回動と連繋して、ファイナルケース３４をキングピン軸３５を中心として回動させている。
【００４９】
上記操向ケース９１は、上部ケース３６と一体に構成されているため、トレッド調整の際に伸縮機構３１が伸縮すると、該上部ケース３６及びファイナルケース３４からなる車軸支持ケース３８と連動して操向伝動軸９０が伸縮し、機体幅方向に移動するように構成されており、これにより、上記ステアリング機構２５は、操向ケース９１の操向軸９２と、ファイナルケース３４との相対位置関係を常に略々一定に保っている。
【００５０】
次に、乗用管理機１の動力伝達について説明する。
【００５１】
図１０に示すように、エンジン１１の出力軸１０９には、２つプーリ１０９ａ，１０９ｂが固設されており、それぞれ油圧ポンプ１１０及び油圧式無段変速装置１６の入力軸１１１，１１２に設けられたプーリ１１１ａ，１１２ａとの間には、テンションクラッチプーリ１１３ａ，１１５ａを介してベルト１１３，１１５が巻着されている。また、油圧式無段変速装置１６に入力された動力は分配軸６３によってリヤミッション（ケース）３３へと出力され、後輪３，３へと伝達されている。
【００５２】
また、上記リヤミッションケース３３に入力された動力は、伝動軸４３を介してフロントミッション（ケース）２３へと分岐されており、該フロントミッション（ケース）２３を介して前輪２，２へと動力が伝達されている。
【００５３】
一方、上述した油圧ポンプ１１０の入力軸１１１にはロータリ作業機１０へと動力を分岐するためのギヤ１１１ｂが設けられており、該ギヤ１１１ｂは、作業機クラッチ１１７を備えた作業機ＰＴＯ軸１１６のギヤ１１６ａと噛合している。上記作業機ＰＴＯ軸１１６は作業機ギヤケース１１９へと入力しており、作業機ギヤケース１１９の入力軸１２０に遊嵌している正逆切換えギヤ１２１ａ，１２１ｂと噛合している。
【００５４】
また、上記入力軸１２０にはそれぞれ歯数の異なったギヤ１２２ａ，１２２ｂが設けられており、ロータリ駆動軸１２３に遊嵌しているギヤ１２５ａ，１２５ｂとそれぞれ噛合している。作業機ギヤケース１１９は、遊嵌している上記正逆切換えギヤ１２１ａ，１２１ｂのどちらか一方を選択的に軸に係合させることによって、回転の正逆を操作すると共に、同様にロータリ駆動軸１２３のギヤ１２５ａ，１２５ｂの一方を選択的に係合させることによって、２段階に変速している。上記ロータリ駆動軸１２３には機体幅方向に移動自在に２つのロータリユニット１２９，１２９が設けられており、該ロータリ駆動軸１２３に入力された動力は、ロータリユニット１２９の伝動チェーン１２６を介してロータリ爪１２７へと伝動される。
【００５５】
次に本発明の実施形態に係る乗用管理機１の作用について説明をする。
【００５６】
作業者は、圃場の耕耘作業をする際、２つのロータリユニット１２９，１２９を接合して配置し、これら２つの接合したロータリユニット１２９，１２９を駆動させ、ロータリ爪１２７によって圃場を耕耘していく。
【００５７】
一方、中耕、培土もしくは収穫などの圃場の畝Ａ，Ｂのサイズに合わせてトレッドＷ，Ｎを変更しなければならない作業の場合、作業者はまず、運転操作部６にある前後連動操作レバー（不図示）を入側に操作する。前後連動操作レバーが入側に操作されると、図９に示すように、シフタアーム９７が回動してスプリング１０１が支点越えし、シフタ機構９５が係合状態（図９（ｂ）の状態）へと切換わると共に、爪クラッチ体５７，８０がスプリング１０７の付勢力に抗して移動して、爪式クラッチ５６，７９が係合する。
【００５８】
作業者は、爪式クラッチ５６，７９が係合して伸縮機構３１，３２へと動力が伝達されるようになると機体を前後に動かし、伸縮機構３１，３２を伸縮させて前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎを調整し、丁度いい位置で上記前後連動操作レバーを操作して爪式クラッチ５６，７９を切断する。この時、車軸支持ケース３８の機体幅方向への移動と共に、操向伝動軸９０が伸縮して操向ケース９１も移動し、ステアリング機構２５がトレッドＷ，Ｎに合わせて同時に調整される。
【００５９】
なお、トレッド調節の際、機体を動かし過ぎると、ストッパ機構６０，８９が作動し、爪クラッチ体５７，８０が、爪付きギヤ５９，８１の爪の傾斜を乗り越えると共に、スプリング１０７の付勢力によって移動し、シフタ１０６を押圧してシフタ軸９６を回動させる。このシフタ軸９６の回動によりシフタアーム９７が回動し、スプリング１０１を支点越えさせると共に、強制的にシフタ機構９５を切断状態（図９（ａ）位置）にし、爪式クラッチ５６，７９を切断位置に保持する。
【００６０】
作業者は、前輪２，２及び後輪３，３のトレッドＷ，Ｎ調節が終わると、次に２つのロータリユニット１２９，１２９をそれぞれ畝間の溝に合わせてそれぞれ配置し、ロータリ作業機１０を駆動させると共に、機体５を畝に沿って走行させて、ロータリ爪１２７によって畝間の溝を浅く掘り起こし、除草をしたり、作物の株元に土を寄せたりする。
【００６１】
上記のように乗用管理機１を構成したことによって、トレッドＷ，Ｎを圃場の畝Ａ，Ｂのサイズに合わせて変更することができる。特に、差動装置３９，６７を入力軸４１，７１上ではなく、伝動上流側のサイドギヤ軸４０，６９上に設けたことによって、可動軸４１ｂ，７１ｂがフロント及びリヤミッションケース２３，３３の中央部Ｓまでスライドすることができ、トレッドＷ，Ｎの調節幅が大きくなると共に、最小トレッドＮを狭くすることができる。
【００６２】
また、ステアリング機構２５の操向伝動軸９０が伸縮機構３１と連動して伸縮することによって、作業者はトレッドＷ，Ｎの調節に際し、ドラッグリンクに相当するリンク機構９３の長さ調節などをする必要がない。更に、トレッドＷ，Ｎを調節しても操向ケース９１（操向軸９２）とファイナルケース３４との相対位置関係が一定なため、トレッドＷ，Ｎ変更後でもタイヤの切れ角が常に一定であり、安定した良好なステアリング感覚を維持することができる。
【００６３】
また、伸縮機構３１，３２の伸縮がストッパ機構６０，８９によって規制されると、シフタ機構９５を切断位置にし、自動的に爪式クラッチ５６，７９を切断することによって、トルクリミッタとして作動する爪式クラッチ５６，７９の連続的なトルク飛びを無くすことができると共に、その際に生じる爪の衝突音や、磨耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本願発明に係る乗用管理機の側面図。
【図２】本願発明に係る乗用管理機の平面図。
【図３】本願発明に係る乗用管理機の正面図。
【図４】（ａ）本願発明に係る乗用型管理機のフロントミッションケースの断面図、（ｂ）本願発明に係るステアリング機構の操向ケースの断面図、（ｃ）本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスル（トレッド幅広状態時）の展開図。
【図５】本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスル（トレッド幅狭状態時）の拡大展開図。
【図６】本願発明に係る乗用管理機のフロントアクスルの平面図。
【図７】（ａ）本願発明に係る乗用型管理機のリヤミッションケースの断面図、（ｂ）本願発明に係る乗用管理機のリヤアクスル（トレッド幅広状態時）の展開図。
【図８】本願発明に係る乗用管理機のリヤアクスル（トレッド幅狭状態時）の展開図。
【図９】（ａ）切断状態のシフタ機構を示す平面図、（ｂ）係合状態のシフタ機構を示す平面図、（ｃ）図９（ｂ）の側面図。
【図１０】本願発明に係る乗用管理機の伝動系統図。
【符号の説明】
【００６５】
１ 乗用管理機（乗用型移動農機）
２ 前輪
５ 機体
１１ エンジン
２０ ステアリングハンドル
２３ フロンミッション（走行系伝動装置）
３１ 伸縮機構（トレッド調整機構）
３３ リヤミッション（走行系伝動装置）
３４ ファイナルケース
３５ キングピン軸
３６ 上部ケース
３８ 車軸支持ケース
５６ 爪式クラッチ（トルクリミッタ）
６０ ストッパ機構
９０ 操向伝動軸
９１ 操向ケース
９２ 操向軸
９３ リンク機構
９５ シフタ機構
Ｗ 幅広時のトレッド
Ｎ 幅狭時のトレッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪をそれぞれ操向自在に支持する車軸支持ケースと、前記車軸支持ケースを機体幅方向に移動させ、トレッドを調節するトレッド調節機構とを備え、前記車軸支持ケースは、キングピン軸を軸支する上部ケースと、前記キングピン軸芯を中心として回動するファイナルケースとからなる乗用型移動農機において、
ステアリングハンドルからの回転が伝達され、機体幅方向に対して伸縮自在な操向伝動軸と、
前記操向伝動軸の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、これら操向伝動軸の端部と連動して上下方向に延設された操向軸を内装する左右一対の操向ケースと、
前記ファイナルケースと前記操向軸とを連結し、前記操向軸の回動に連繋して前記ファイナルケースを回動させるリンク機構と、を備え、
前記上部ケースと前記操向ケースとを連結することにより、トレッド変更の際、前記車軸支持ケースの機体幅方向への移動と連動して前記操向伝動軸を伸縮させてなる、
ことを特徴とする乗用型移動農機。
【請求項２】
前記トレッド調節機構は、エンジンからの動力により機体を走行する走行系伝動装置に連動し、該走行系伝動装置からの回転を直線方向に変換する機械的伸縮機構であり、
該伸縮を規制するストッパ機構を備えると共に、前記走行系伝動装置からの動力伝達系にトルクリミッタを介在し、
前記トルクリミッタは、操作レバーの操作により支点越えをするシフタ機構によって、切断位置と係合位置とに切換えられ、
前記シフタ機構は、前記伸縮機構の伸縮が前記ストッパ機構により規制されることに基づく前記トルクリミッタの前記切断位置への移動に連動して支点越えをし、前記トルクリミッタを切断位置に保持する、
請求項１記載の乗用型移動農機。
【請求項１】
左右一対の前輪をそれぞれ操向自在に支持する車軸支持ケースと、前記車軸支持ケースを機体幅方向に移動させ、トレッドを調節するトレッド調節機構とを備え、前記車軸支持ケースは、キングピン軸を軸支する上部ケースと、前記キングピン軸芯を中心として回動するファイナルケースとからなる乗用型移動農機において、
ステアリングハンドルからの回転が伝達され、機体幅方向に対して伸縮自在な操向伝動軸と、
前記操向伝動軸の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、これら操向伝動軸の端部と連動して上下方向に延設された操向軸を内装する左右一対の操向ケースと、
前記ファイナルケースと前記操向軸とを連結し、前記操向軸の回動に連繋して前記ファイナルケースを回動させるリンク機構と、を備え、
前記上部ケースと前記操向ケースとを連結することにより、トレッド変更の際、前記車軸支持ケースの機体幅方向への移動と連動して前記操向伝動軸を伸縮させてなる、
ことを特徴とする乗用型移動農機。
【請求項２】
前記トレッド調節機構は、エンジンからの動力により機体を走行する走行系伝動装置に連動し、該走行系伝動装置からの回転を直線方向に変換する機械的伸縮機構であり、
該伸縮を規制するストッパ機構を備えると共に、前記走行系伝動装置からの動力伝達系にトルクリミッタを介在し、
前記トルクリミッタは、操作レバーの操作により支点越えをするシフタ機構によって、切断位置と係合位置とに切換えられ、
前記シフタ機構は、前記伸縮機構の伸縮が前記ストッパ機構により規制されることに基づく前記トルクリミッタの前記切断位置への移動に連動して支点越えをし、前記トルクリミッタを切断位置に保持する、
請求項１記載の乗用型移動農機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２０５９６（Ｐ２００９−２２０５９６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６３９５７（Ｐ２００８−６３９５７）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００１８７８）三菱農機株式会社 (1,502)
【Ｆターム（参考）】
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