農作業機

【課題】エンジン振動が伝動機構に伝達されることを抑制し、伝動機能を十分に発揮できる農作業機を提供する。
【解決手段】エンジン４から静油圧式無段変速装置５への伝動系を構成するに、エンジン出力軸４Ａから二つのユニバーサルジョイント１９Ａ、１９Ｂを介して、そのエンジン出力軸４Ａと同一軸芯上に配置したエンジン出力プーリ１２の入力ボス部１７Ｃに動力伝達可能に構成してある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン出力軸を介して他の変速装置に動力伝達する農作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン出力軸には出力回転体としての出力プーリを直接取り付けるとともに、伝動下手側の静油圧式無段変速装置の入力軸に入力プーリを取付け、両プーリに亘って伝動ベルトを巻回して、エンジンから静油圧式無段変速装置への動力伝達を行っていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６８８７号公報（段落番号〔００３４〕、及び、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジン出力軸に直接取り付けた出力プーリは、エンジン自体の振動を受けて振動する。そうすると、出力プーリの振動によって伝動ベルトのテンション力が大きく変動する状態が起こり易く、それが継続すると、伝動ベルトが波打つ等の伝動作用に影響を及ぼす事態が招来する虞があり、伝動機能が十分でないことがあった。
【０００５】
本発明の目的は、エンジン振動が伝動機構に伝達されることを抑制し、伝動機能を十分に発揮できる農作業機を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、エンジン出力軸からそのエンジン出力軸と同一軸芯上に配置した出力回転体の入力部への動力伝達機構に、振動吸収機構を介在させてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００７】
〔作用〕
エンジン出力軸から出力回転体へ動力伝達するのに、エンジン出力軸に出力回転体を直接取り付けるのではなく、両者の間に動力伝達機構を介在させて行うこととした。これによって、出力回転体はエンジン出力軸に直接固定される状態ではなくなり、動力伝達機構に振動吸収機構を介在させることによって、エンジン出力軸から伝わるエンジン振動を出力回転体に伝達し難い構造とすることができた。
【０００８】
〔効果〕
したがって、エンジン振動が出力回転体に伝達されることを抑えることができ、出力回転体の振動を抑制して伝動機能を十分に発揮させる構成とすることができた。
しかも、動力伝達機構及び出力回転体は、エンジン出力軸と同一軸芯上にあるので、エンジン出力軸から出力回転体までの占有スペースを大きなものとすることなく、エンジン周りでの機器配置が輻輳する状態を抑えることができた。
【０００９】
請求項２に係る発明の特徴構成は、請求項１に係る発明において、前記振動吸収機構が前記同一軸芯上に配置したユニバーサルジョイントである点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】
〔作用効果〕
つまり、エンジン出力軸の振動によっても、ユニバーサルジョイントがその振動に追従し、相手側の入力回転体に対しては振動を伝え難い。
しかも、ユニバーサルジョイント自体は元来動力伝達機構としての機能を有するものであるから、ユニバーサルジョイントを動力伝達機構として機能させるとともに振動防止機構としても機能させることができ、兼用化を図ることができたのである。
【００１１】
請求項３に係る発明の特徴構成は、請求項１又は２に係る発明において、前記エンジンを支持するエンジン支持台とラジエータを支持するラジエータ支持台とを一体に形成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１２】
〔作用効果〕
エンジン支持台とラジエータ支持台とを別個に形成していると、夫々がエンジン振動を受けて振動や振動音の発生が大きくなっているが、ここでは、エンジン支持台とラジエータ支持台とを一体化することによって、振動体としての質量を両支持台を合算したものとでき、共振点をずらすことができて、振動を抑えることができる。
また、エンジン支持台とラジエータ支持台とを一体化することによって、同じ振動態様とすることができる。これによって、エンジンとラジエータとの間に架設されている冷却水循環パイプ等のエンジン側接続部とラジエータ側接続部とが別個の振動態様を示していたのを抑制することができ、エンジンとラジエータとの間に亘って架設される機器に掛かる振動負担を軽減できようになった。
【００１３】
請求項４に係る発明の特徴構成は、請求項１〜３の内のいずれか一つに係る発明において、エンジンマフラーを機体フレーム又はエンジン自体に弾性支持体を介して取付固定してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１４】
〔作用効果〕
弾性支持体でエンジン振動を吸収できるので、エンジンマフラーにはエンジン振動が伝達されるのを抑制できる。
【００１５】
請求項５に係る発明の特徴構成は、請求項１〜３の内のいずれか一つに係る発明において、エンジンマフラーを機体フレームに、一対の弾性支持体を介して吊下げ支持するとともに、前記一対の弾性支持体の吊下げ姿勢を傾斜する姿勢に設定してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１６】
〔作用効果〕
弾性支持体によってエンジン振動力を吸収できて、エンジンマフラーへの振動伝達を有効に抑制できるとともに、弾性支持体を傾斜姿勢に設定してあるので、垂直方向のみならず水平方向での振動にも対処することが出来るに至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
乗用型田植機について説明する。
図１に示すように、前車輪１と後車輪２とを備えた走行機体３の前端部にエンジン４、静油圧式無段変速装置５、及び、ミッションケース６を配置するとともに、走行機体３の中間位置に運転操縦部７を配置し、運転操縦部７の後方に施肥装置８を設け、走行機体３の後端に、昇降リンク機構９を介して苗植付装置１０を取り付けて、乗用型田植機を構成してある。
【００１８】
エンジン４から静油圧式無段変速装置５への伝動構造について説明する。図１及び図２に示すように、エンジン４を走行機体３の左右横向き方向に設置し、フライホイール１１とエンジン出力軸４Ａを左横側方に向けて配置してある。エンジン４の後方側にミッションケース６を配置するとともに、ミッションケース６の左横側面に静油圧式無段変速装置５を取り付けてある。
【００１９】
静油圧式無段変速装置５に対してエンジン４から動力伝達すべく、次のような伝動構造が形成されている。まず、出力回転体としてのエンジン出力プーリ１２の支持構造を説明すると、図２〜図４に示すように、エンジン４を支持するエンジン支持フレーム１３から横側方に向けて、前後１対のプーリ支持フレーム１４，１４を延出する。前後１対のプーリ支持フレーム１４，１４の間で両者に亘って取り付け固定された状態で左右１対のＬ字型ブラケット１５，１５を立設し、Ｌ字型ブラケット１５，１５の上端に大径ボス部１６を取り付け固定している。
【００２０】
図２〜図４に示すように、大径ボス部１６内には、回転筒状体１７が位置されており、回転筒状体１７は大径ボス部１６の左右端に外嵌装着された左右のベアリング１８，１８によって回転自在に支持されている。回転筒状体１７のエンジン４に近接する右側端に、エンジン出力プーリ１２が取り付け固定されている。
【００２１】
エンジン出力プーリ１２は、Ｖベルト支持リング体部分１２ＡとそのＶベルト支持リング体部分１２Ａの左側端に形成されたディスク状取付部１２Ｂとからなり、ディスク状取付部１２Ｂを回転筒状体１７の右端ブラケット１７Ａにボルトを介して取付固定してある。
【００２２】
図２〜図４に示すように、エンジン出力軸４Ａと同心位置に中間伝動軸４Ｂ、最終出力軸４Ｃを配置し、エンジン出力軸４Ａと中間伝動軸４Ｂとを第１ユニバーサルジョイント１９Ａで連結し、中間伝動軸４Ｂと最終出力軸４Ｃとを第２ユニバーサルジョイント１９Ｂで連結し、最終出力軸４Ｃへの伝動構造を形成する。
第１ユニバーサルジョイント１９Ａ、１９Ｂは、エンジン出力軸４Ａに連結されるエンジン側部材と中間伝動軸４Ｂに連結される中間伝動軸側部材とを屈曲自在に連結している。
【００２３】
図２〜図４に示すように、回転筒状体１７の左端には、円板状閉塞体１７Ｂが設けてあり、円板状閉塞体１７Ｂの中心位置に入力部としてのボス部１７Ｃが貫通固定されており、ボス部１７Ｃの内周面にスプライン連結部１７ａが形成されている。一方、最終出力軸４Ｃにもスプライン連結部４ａを設けて、最終出力軸４Ｃのスプライン連結部４ａをボス部１７Ｂのスプライン連結部１７ａに嵌入することによって、両者４Ｃ、１７Ｂを一体で回転可能に構成する。
【００２４】
以上のような構成によって、エンジン出力は、エンジン出力軸４Ａ、第１ユニバーサルジョイント１９Ａ、中間伝動軸４Ｂ、第２ユニバーサルジョイント１９Ｂ、最終出力軸４Ｃ、回転筒状体１７を介してエンジン出力プーリ１２に伝達され、エンジン振動を二つのユニバーサルジョイント１９Ａ，１９Ｂとスプライン連結構造とで吸収する構成を採っており、これらを振動吸収機構と称する。エンジン出力プーリ１２に伝達された動力は、Ｖベルト２０を介して静油圧式無段変速装置用入力プーリ２１に伝達される。
【００２５】
エンジン出力プーリ１２と静油圧式無段変速装置用入力プーリ２１との設置間隔を調節する構造について説明する。図２及び図４に示すように、エンジン出力プーリ１２を支持する為に、エンジン支持フレーム１３から前後１対のプーリ支持フレーム１４，１４を延出してある。プーリ支持フレーム１４，１４の取り付け基端部には、エンジン支持フレーム１３に平行な姿勢の取付部１４Ａ，１４Ａが屈曲形成されており、その取付部１４Ａ，１４Ａ各々に横向きに長い長孔１４ａ、１４ａが上下に所定間隔を持って二箇所形成されている。上下に形成された長孔１４ａ，１４ａを通して、ボルト２２，２２で、プーリ支持フレーム１４，１４をエンジン支持フレーム１３に取り付け固定してある。
【００２６】
上記した構成において、ボルト２２，２２を緩めることによって、プーリ支持フレーム１４，１４全体を長孔１４ａ，１４ａの範囲内でエンジン支持フレーム１３に沿って位置調節することができる。一方、後プーリ支持フレーム１４の更に後方側に、チャンネル型ブラケット２３がエンジン支持フレーム１３に取付固定され、このチャンネル型ブラケット２３と前後プーリ支持フレーム１４，１４とに亘る状態で調節ボルト２４が貫通支持されている。
【００２７】
図２〜図４に示すように、調節ボルト２４は、前後プーリ支持フレーム１４，１４に貫通した状態で固定されるとともに、チャンネル型ブラケット２３に貫通した状態でこのチャンネル型ブラケット２３に対して相対移動可能に支持されている。１対の調節ナット２５、２５が調節ボルト２４に螺着されてチャンネル型ブラケット２３の上下向き面２３Ａを挟み込む状態に配置されている。
【００２８】
以上のような構成により、少なくとも一方の調節ナット２５を上下向き面２３Ａより離間させる状態に緩めることによって、調節ボルト２４をチャンネル型ブラケット２３に対して相対移動させることができる。そうすると、調節ボルト２４に固定されている前後プーリ支持フレーム１４，１４も一体で移動する。このことによって、プーリ支持フレーム１４とチャンネル型ブラケット２３との間隔を長孔１４ａの範囲内で変更することができる。これによって、エンジン出力プーリ１２と静油圧式無段変速装置用プーリ２１とに亘って掛け渡されているＶベルト２０に対するテンション力を調節することができる。
調節状態を固定するには、両調節ナット２５でチャンネル型ブラケット２３の上下向き面２３Ａを挟み込み固定することによって、固定することができる。
【００２９】
マフラー２６の取付構造について説明する。図５及び図６に示すように、エンジン４のエギゾーストマニホールド２９に第１排気管２７をフランジ固定するとともに、エンジン支持フレーム１３の近傍で第２排気管２８とフランジ連結し、第２排気管２８を前車軸ケース３０の上方を迂回する状態で後方側に延出してある。走行機体３の前後中間位置にマフラー２６を配置し、マフラー２６から延出された接続管２６Ａと第２排気管２８とをフランジ接続して、エンジン排気構造を構成してある。
【００３０】
上記のように、マフラー２６の設置位置をエンジン４から遠く離れた位置に配置することによってエンジン振動の影響がマフラー２６に及びにくい配置構成を採ることができた。
【００３１】
マフラー２６は、箱型の外函体２６Ｅの内部に複数の膨張空間２６Ｂを区画するとともに、各膨張空間２６Ｂの間にパイプ２６Ｄを配置し、接続管２６Ａの小孔２６ａを介して投入された排気を、膨張空間２６Ｂとパイプ２６Ｄとに交互に投入して膨張させて消音を図り、最終排気管２６Ｃを介して外部に排出するように構成してある。
【００３２】
マフラー２６の取付構造について説明する。図５及び図６に示すように、左右方向に沿った姿勢で配置した前後一対の機体フレームとしての取付フレーム３１，３１の間にマフラー２６を配置し、各取付フレーム３１，３１の上下向き面に当接する状態で夫々取付板３２，３２をボルト止めしてある。各取付板３２，３２の左右端部には、棒状部材を折り曲げ形成したＬ字状のブラケット３３，３３を取り付け固定してある。
【００３３】
一方、マフラー２６においては、外函体２６Ｅの底面と両側面とに当接する状態で、左右方向の二箇所において吊下げ用のベルト体２６Ｇ，２６Ｇを巻き付けるとともに吊下げ用のベルト体２６Ｇ,２６Ｇの上端同士を繋ぐ支持棒２６Ｆ、２６Ｆを取付け、各支持棒２６ＦとＬ字状のブラケット３３とに亘って弾性支持体としてのゴム製の支持アーム３４を掛け渡すことによって、マフラー２６を取付フレーム３１、３１によって吊下げ支持する構成を採っている。
【００３４】
図５〜図７に示すように、支持アーム３４は、マフラー２６の前後面夫々に左右に二個づつ配置されている。マフラー２６の左右端部に対応して配置されるマフラー側の支持棒２６Ｆと取付フレーム側のＬ字状のブラケット３３との位置関係は、左右に配置された支持棒２６Ｆ、２６Ｆの間に、左右のＬ字状のブラケット３３、３３が配置される位置関係となっている。
【００３５】
上記のような位置関係となっている支持棒２６ＦとＬ字状のブラケット３３とに亘って掛け渡されるゴム製の支持アーム３４は、図７に示すように、支持棒２６Ｆとの連結点からＬ字状のブラケット３３との連結点に亘って斜めに傾斜する姿勢で掛け渡されている。そして、左右のゴム製の支持アーム３４，３４の傾斜方向は対称な方向に設定されている。
【００３６】
したがって、左右のゴム製の支持アーム３４、３４は、八の字状の配置状態となっているところから、水平方向の横揺れに対してゴム製の支持アーム３４，３４同士が横揺れ力を吸収して、マフラー２６が振動するのを抑制する。
このようにマフラー２６の振動抑制構造を採ることによって、従来、前記した第１排気管に蛇腹機構を介在させてエンジン振動がマフラー２６に伝達しない構成を採用していたが、蛇腹機構を採用する必要がなくなった。
【００３７】
蛇腹機構を採用していた従来構造においては、エンジン振動によって蛇腹に亀裂が生じて排気の漏れを生じることがあり、蛇腹機構自体が高価なものであり、使用を継続することに難点があったが、上記したように、マフラー２６をエンジン４より離間させて設け、ゴム製の支持アーム３４を使用してそのマフラー２６を支持しているので、従来構成の難点を解消できた。
【００３８】
上記した構成においては、マフラー２６をエンジン４から離間させる状態でエンジン振動の影響を受けない構成を提案したが、次に、エンジン４に近接させる状態で設けたマフラー２６の防振構造について説明する。図８に示すように、エンジン４のエギゾーストマニホールド２９にＬ字状の第１排気管２７をフランジ固定するとともに、第１排気管２７の上下向き管部の下方にマフラー２６を配置する。
【００３９】
図８に示すように、マフラー２６を機体フレームとしてのエンジンフレーム１３に支持するとともに、マフラー２６より排気導入管２６Ｈを上方に延出し、排気導入管２６Ｈの上端に設けた接続フランジ部２６ｂと第１排気管２７の下端に設けた接続フランジ部２７ａとを、ボルト３５を介して取り付けてある。そして、ボルト３５として十分に長いものを採用し、ナット３６とマフラー側の接続フランジ部２７ａとの間に付勢バネ３７を介在させて、エンジン振動を接続フランジ部２６ｂ、２７ａとの離間近接作用によって吸収し、マフラー２６にエンジン振動が伝達しない構成を採っている。
【００４０】
上記構成においては、マフラー２６を直接エンジンフレーム１３に取り付けたが、ここでは、マフラー２６とエンジンフレーム１３との間に防振ゴム３８を介在させて取り付ける。つまり、図９（イ）（ロ）に示すように、マフラー２６の横側面にブラケット２６ｄを取り付け固定するとともに、ブラケット２６ｄとエンジンフレーム１３との間に防振ゴム３８を介在させて、ボルトナット３９で取り付け固定してある。
【００４１】
ここで、図９（ロ）において、ボルト３５を長いものにし、ナット３６と接続フランジ部２６ｂとの間に付勢バネ３７を設ける形態のものを示したが、この付勢バネ３７を設けずに、ブラケット２６ｄとエンジンフレーム１３との間に防振ゴム３８を介在させたものだけで構成したものでもよい。
【００４２】
マフラー２６を、防振ゴム４６を介して、エンジン支持フレーム１３に取り付ける構成について説明する。図１０に示すように、防振ゴム４２に支持されたエンジン４の横側方にマフラー２６を配置する。マフラー２６に対してエンジン４のエギゾーストマニホールド２９から排気管４３を下向きに延出し、排気管４３の下端をマフラー２６の上面に接続している。
【００４３】
図１０に示すように、エンジン支持フレーム１３の横側面の二箇所に、フレーム側ブラケット４４，４４を設けるとともに、マフラー２６の前後面よりマフラー側ブラケット４５，４５を垂下し、フレーム側ブラケット４４とマフラー側ブラケット４５との間に防振ゴム４６，４６を配置して、エンジン４の振動が直接マフラー２６に伝わるがマフラー２６がエンジン支持フレーム１３との間に防振ゴム４６で支持されているので、エンジン支持フレーム１３及び他のフレームにエンジン振動が直接伝達されることを阻止できる。
【００４４】
次に、エンジン４を支持するエンジン支持台４０Ａとラジエータ４１を支持するラジエータ支持台４１Ａとを一体のフレームに構成したものについて説明する。図１１〜図１４に示すように、エンジン支持台４０Ａとして、同一仕様のものを左右一対設けるとともに、エンジン支持台４０Ａを、エンジン４の軸芯方向に平行な姿勢の板状部材４０ａと、板状部材４０ａの外側面における二箇所に形成した防振ゴム装着用ブラケット４０ｂとで構成してある。
【００４５】
図１１〜図１４に示すように、防振ゴム装着用ブラケット４０ｂは、チャンネル状部材のフランジ部４０ｃ、４０ｃを斜めに裁断して、その裁断したフランジ部４０ｃ、４０ｃを板状部材４０ａに固着し、チャンネル状部材の下向き斜辺部４０ｄに防振ゴム４２を装着すべく構成してある。
【００４６】
一方、一対の板状部材４０ａ,４０ａの相対向する内向き面に亘ってチャンネル状部材４１ａのフランジ部４１ｂを板状部材４０ａ,４０ａに当接させて下向きに開放する状態で固着する。チャンネル状部材４１ａを板状部材４０ａ，４０ａより前方に向けて延出するととともに、チャンネル状部材４１ａの上面４１ｃにアングル状部材４１ｄを固着して、そのアングル状部材４１ｄにラジエータ４１の取付座４１ｅを設け、チャンネル状部材４１ａとアングル状部材４１ｄとでラジエータ取付台４１Ａを構成してある。
【００４７】
〔別実施形態〕
（１）出力回転体としては、プーリ以外にスプロケット等が使用できる。
（２）振動吸収機構としては、エンジン出力軸４Ａを嵌合するエンジン側部材と静油圧式無段変速装置５の入力軸を嵌合する静油圧式無段変速装置側部材との間に振動吸収用のゴム体を挟み込んだ、軸結合用のカップリングを使用してもよい。
（３）弾性支持体３４としては、コイルスプリングを使用してもよい。
（４）農作業機としては、田植機以外に農用トラクタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】乗用型田植機の側面図
【図２】エンジンから静油圧式無段変速装置への伝動構造を示す平面図
【図３】エンジンから出力プーリへの伝動機構を示す側面図
【図４】エンジンの出力プーリの支持構造を示す側面図
【図５】エンジンからマフラーへの排気経路を示す平面図
【図６】エンジンからマフラーへの排気経路を示す側面図
【図７】マフラーの吊下げ状態を示す後面図
【図８】マフラーの振動防止にかかる別実施構造を示す側面図
【図９】マフラーの振動防止にかかる別実施構造を示し、（イ）は平面図、（ロ）は側面図
【図１０】マフラーの振動防止にかかる別実施構造を示す側面図
【図１１】エンジン支持台とラジエータ支持台とを一体化した状態を示す平面図
【図１２】図１１の側面図
【図１３】図１１の後面図
【図１４】エンジン支持台とラジエータ支持台とを機体フレームに取り付けた状態を示す側面図
【符号の説明】
【００４９】
４Ａエンジン出力軸
１２出力回転体
１３,３１機体フレーム
１７Ｃ入力部
１９Ａ,１９Ｂ振動吸収機構
２６マフラー
３４,３７,３８弾性支持体
４０Ａエンジン支持台
４１ラジエータ
４１Ａラジエータ支持台

【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力軸からそのエンジン出力軸と同一軸芯上に配置した出力回転体の入力部への動力伝達機構に、振動吸収機構を介在させてある農作業機。
【請求項２】
前記振動吸収機構が前記同一軸芯上に配置したユニバーサルジョイントである請求項1記載の農作業機。
【請求項３】
前記エンジンを支持するエンジン支持台とラジエータを支持するラジエータ支持台とを一体に形成してある請求項1又は２記載の農作業機。
【請求項４】
エンジンマフラーを機体フレーム又はエンジン自体に弾性支持体を介して取付固定してある請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の農作業機。
【請求項５】
エンジンマフラーを機体フレームに、一対の弾性支持体を介して吊下げ支持するとともに、前記一対の弾性支持体の吊下げ姿勢を傾斜する姿勢に設定してある請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の農作業機。

【図１】