JP2006070944A - 作業車両の操向操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体に備えた２つのＨＳＴ油圧ポンプのメンテナンス、及び左右夫れ夫れの操向レバーからトラニオン軸へ至るリンク機構の調整を容易化する。
【解決手段】油圧ポンプＰＬ，ＰＲと油圧モータから成る一対の静油圧式無段変速装置を備えた車両において、前記２つの油圧ポンプＰＬ，ＰＲを車体左右一側に変位させて前後に配置する。操縦席側方に備えた左右夫れ夫れの操向レバー３Ｒ（３Ｌ）の前後回動操作を、リンクアーム５ａ，５ｂ（６ａ，６ｂ）及びロッド３７Ｒ，４０Ｒ（３７Ｌ，４０Ｌ）を有する機械的連係機構を介して前記油圧ポンプＰＲ（ＰＬ）のトラニオン軸４Ｒ（４Ｌ）へ伝達する。その際、前記左右の操向レバー３Ｒ（３Ｌ）の回動操作を伝達する中継軸５（６）を、前記２つのトラニオン軸４Ｒ（４Ｌ）を結ぶ線分Ｘ―Ｘに対して略中間位置Ｃ上方に設定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、乗用芝刈機やトラクタといったガーデン管理作業、農作業、更には建築、運搬作業に用いられる作業車両の操向操作装置の構成に関し、特に走行系変速装置として静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴ）を備え、左右夫れ夫れのレバーで左右夫れ夫れの駆動輪を変速させて操向する車両に関する。

従来、乗用芝刈機には、油圧ポンプと油圧モータから成る一対のＨＳＴを備え、前記各モータの出力回転数を、操縦席側方に備えた左右夫れ夫れの操向レバーで油圧ポンプのトラニオン軸を回動操作し、左右夫れ夫れのＨＳＴ油圧モータの出力回転を変速して、左右夫れ夫れの後輪へ伝達して走行するものが知られている。
特開平2000-71790号

しかしながら、前記従来の乗用芝刈機等では、ＨＳＴをミッションケースの左右両側部に夫れ夫れ備える構成としているので、生産、メンテナンス時、ＨＳＴ自体の調整や、操向レバーとＨＳＴポンプ間のリンクを調整するときには、車体の左右両側で作業することとなるので、作業性が悪いという課題が有った。

また前記ＨＳＴ油圧ポンプを車体一側に変位して配置する構成とすると、左右操向レバーの操作感が異なって、車両を正確に直進、或いは操向させ難いという課題が有った。

この発明は上記課題に鑑みて作業車両の操向操作装置を以下のように構成した。
即ち、油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）と油圧モータ（ＭＬ，ＭＲ）から成る一対の静油圧式無段変速装置（Ｔ１，Ｔ２）を備え、前記２つの油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）を車体左右一側に変位させて前後に配置すると共に、操縦席（２）側方に備えた左右夫れ夫れの操向レバー（３Ｌ，３Ｒ）の前後回動操作を、リンクアーム及びロッドを有する機械的連係機構を介して前記油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）のトラニオン軸（４Ｌ，４Ｒ）へ伝達して車速を変速する作業車両において、前記左右の操向レバー（３Ｌ，３Ｒ）の回動操作を伝達する中継軸（５，６）を、前記２つのトラニオン軸（４Ｌ，４Ｒ）を結ぶ線分（Ｘ―Ｘ）に対して略中間位置（Ｃ）上方に設定したことを特徴とする作業車両の操向操作装置とした。
（請求項１の作用）
以上のように構成した請求項１の発明では、左操向レバー（３Ｌ）を回動操作すると、この操作は、ロッドやリンクアーム、そして中継軸（６）を介して前後一方のトラニオン軸（４Ｌ）へ伝達されて、左駆動輪（１Ｌ）の回転数を変速する。

また右操向レバー（３Ｒ）を回動操作すると、この操作は、ロッドやリンクアーム、そして中継軸（５）を介して前後他方のトラニオン軸（４Ｒ）へ伝達されて、右駆動輪（１Ｌ）の回転数を変速する。

これにより、ＨＳＴ油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）は車両には左右一側に前後に配置されるので、同ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）の組付け作業、メンテナンス作業が行ない易い。また左右夫れ夫れの操向レバー（３Ｌ，３Ｒ）の回動操作を中継する中継軸（５，６）は、２つのトラニオン軸（４Ｌ，４Ｒ）を結ぶ線分（Ｘ―Ｘ）に対して略中間位置（Ｃ）上方に設定されるので、生産時或いはメンテナンス時にリンク比を調整し易い。

以下、図面に基づいて、この発明をミッドマウント型乗用芝刈機に搭載した形態について説明する。
最初に、乗用芝刈機１０の全体構成について説明する。

乗用芝刈機１０は、図３乃至図６に示すように、車体前部左右に前フレーム１１を配し、この前フレーム１１の後端部に後フレーム１２を接続すると共に、これら左右の前後フレーム１１，１２間を左右方向の横フレーム１３，１３で連結して車体枠を構成している。そして、前記前フレーム１１の前端部左右には、左右一対のキャスター式前輪１４，１４を支持し、この前フレーム１１の前部と後部に夫れ夫れリンクアーム１５ｆ、１５ｒを支持して、昇降シリンダ５５のピストン伸縮操作によりモア９を昇降する構成となっている。

また前記左右後フレーム１２，１２間には、図５に示すように、前後の縦フレーム１９ｆ，１９ｒを介して上フレーム２０を平行に支持し、この左右上フレーム２０，２０間に連結プレート２１を架け渡してシートフロアを支持し、更に上フレーム２０の前部に操向レバー支持プレート２３を設けて、操向レバー３を支持する構成となっている。また上フレーム２０の後部には、操縦席２後上方を覆う正面視門型の安全フレーム２２を立設する構成となっている。

また前記左右の後フレーム１２，１２間には、図１に示すように、一対のＨＳＴ油圧ポンプＰＬ，ＰＲを一体構成するミッションケース２５を支持すると共に、前記上フレーム２０の後端部には、前記安全フレーム２２の基部と後フレーム１２の後端部をプレート状の補強フレーム２１にて接続し、同フレーム２１上に前記フェンダー１６の後部を載置取り付ける構成となっている。

また前記左右の後フレーム１２，１２間には、前方から順にエンジンＥ、ラジエータ２６、オイルクーラ２７を支持し、前記ラジエータ２６とオイルクーラ２７の後方を屈曲状の防塵ネット３０で覆うと共に、更にこれら周囲を前記エンジンＥと共にボンネット２８にて覆う構成となっている。

尚、図５中の符号ＭＬ，ＭＲは、左右夫れ夫れの後フレーム１２，１２に取り付けたＨＳＴ油圧モータを示し、符号Ｔは右側の後フレーム１２に支持した作動油タンクを示し、符号１７は左側の上フレーム２０と後フレーム１２に亘って支持した燃料タンクを示す。

また前記操縦席２の右側方のフェンダー１６上には、操作パネル３１を設け、この操作パネル３１に、前記モア９の高さを操作する昇降レバー３２を突設し、モア９の刈高さを調整する高さ調整ダイヤル３３や各種の表示器を備える構成となっている。また前記昇降レバー３２のグリップ先端部には、ＰＴＯ入切スイッチ３２ｓを備え、前記モア９の刈刃の駆動を入切操作する構成となっている。

次に前記操向レバー３Ｌ，３Ｒの支持構成について説明する。
前記操向レバー支持プレート２３は、図７に示すように、前後方向の前後進案内部２４ａと、この前後進案内部２４ａの中心部、即ちニュートラル位置から左右外側に案内する左右案内部２４ｂとからなるレバーガイド２４を開口し、また前記プレート２３下方の上フレーム２０側面から左右方向の左右回動軸Ｐ１を突設し、同軸Ｐ１に前後方向のボルト（以下、前後回動軸Ｐ２）を貫通して、操向レバー３Ｒの基部を前記レバーガイド２４に沿って前後左右に回動自在に支持する構成となっている。

また操向レバー３Ｒの基部には、ストッパボルト３５をこの突出長を調整自在に取り付け、プレート２３上のストッパ片２３ｓに対する距離を変更して、レバーの前後ストロークを調整する構成となっている。

また前記レバーガイド２４の内側と後側には、平面視逆「Ｌ」字状の規制プレート３６を前後左右に移動自在にボルト締めする構成となっている。これにより、前記レバーガイド２４に挿通したレバーアーム３Ｒの前後と左右のガタツキを単一の部材にて規制することができる。

また前記操向レバー３Ｌ，３Ｒの基部には、ニュートラル部に操作されるとＯＮする中立検知スイッチ３９を備え、同スイッチ３９がＯＮすると、ＰＴＯ軸の４１の回転を切りに操作する構成となっている。これにより、停止中にモア９が駆動されることが無くなり、メンテナンス時の安全性を向上することができる。

尚、前記乗用芝刈機１０では、前記ＰＴＯ入切スイッチ３２ｓが「入」で且つ別途備えたオペレータの着座を検出するシート下方のシートスイッチが「入」の時にＰＴＯ軸４１の回転を入としてモア９を駆動する構成となっている。

次に前記左右の操向レバー３Ｌ，３Ｒと左右後輪１Ｌ，１Ｒを駆動するＨＳＴ油圧ポンプＰＬ，ＰＲの連動機構について説明する。
前記ミッションケース２５の一側部には、図１と図２に示すように、前側に右後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＲを設け、この後部に左後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＬを設け、夫れ夫れのトラニオン軸４Ｌ，４Ｒを外側に向けて突設すると共に、付勢手段となるトルクスプリングＳＬ，ＳＲを巻き掛けてトラニオン軸４Ｌ，４Ｒをニュートラル位置（図２の状態）に付勢する構成となっている。

また前記左側の上フレーム２０の内側にはプレート２９を平行に支持し、このプレート２９と右側の上フレーム２０との間に、左右方向の回動軸（第一回動軸）５をブラケット３４，３４のボスに対して回動自在に支持すると共に、同軸５上に筒軸（第二回動軸）６を回転自在に支持する構成となっている。

また前記回動軸５と筒軸６は、側面視、前記前後のトラニオン軸４Ｌ，４Ｒを結ぶ線分（Ｘ−Ｘ）に対して略中心位置Ｃ上方に設定する構成としている。そして、前記筒軸６の左端部（図２中下側）下方に延設したプレート片（第三揺動アーム）６ａと、前記左操向レバー３Ｌの基部とをロッド３７Ｌを介して連結し、前記回転軸５の右端部（図２中上側）上方に立設したプレート片（第一揺動アーム）５ａと右操向レバー３Ｒの基部とをロッド３７Ｒを介して連結する構成となっている。

また前記筒軸６の右端部（図７中上側）には、前記左端部のプレート片６ａと略同形のプレート片６ｂ（第四揺動アーム）を下設し、このプレート片６ｂと前記左後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＬのトラニオン軸操作アーム３８Ｌとをロッド４０Ｌを介して連結する構成となっている。

また前記回動軸５上部に立設したプレート片５ａの外側には、同軸５下部にもプレート片５ｂ（第二揺動アーム）を下設し、このプレート片５ｂと前記右後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＲのトラニオン軸操作アーム３８Ｒとをロッド４０Ｒを介して連結する構成となっている。

以上のように構成した前記左右の操向レバー３Ｌ，３Ｒの連動機構では、前記左操向レバー３Ｌを前方へ回動操作すると、この操作はロッド３７Ｌ、プレート片６ａ、筒軸６、プレート片６ｂ、ロッド４０Ｌ、トラニオン操作アーム３８Ｌを連動し、前記左後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＬのトラニオン軸４Ｌを前進操作側（矢印Ｆ側）に回転させて、後輪１Ｌを正転させる。尚、左操向レバー３Ｌを後方へ回動操作すると、前記同様の連動機構を介して、前記左後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＬのトラニオン軸４Ｌを後進操作側（矢印Ｒ側）に回転させて、左後輪１Ｌを逆転させる。

また前記右操向レバー３Ｒを前方へ回動操作すると、この操作は、ロッド３７Ｒ、プレート片５ａ、回動軸５、プレート片５ｂ、ロッド４０Ｒ、トラニオン操作アーム３８Ｒを連動し、前記右後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＲのトラニオン軸４Ｒを前進操作側（矢印Ｆ側）に回転させて、右後輪４Ｒを正転させる。尚、右操向レバー３Ｒを後方へ回動操作すると、前記同様の連動機構を介して、前記右後輪駆動用ＨＳＴポンプＰＲのトラニオン軸４Ｒを後進操作側（矢印Ｒ側）に回転させて、後輪１Ｒを逆転させる。

そして前記乗用芝刈機１０を前進させる場合は、左右の操向レバー３Ｌ，３Ｒを同時に同じストロークだけ前方へ回動操作し、後進させる場合は、左右の操向レバー３Ｌ，３Ｒを同時に同じストロークだけ後方へ回動操作する。そして乗用芝刈機１０を左側、若しくは右側に操向する場合は、この操向半径に応じて操向外側のレバーを内側のレバーよりも前方へ大きく回動操作し、更に旋回する場合は、操向内側のレバーを後方へ回動操作する。

以上のように、この乗用芝刈機では、車両の左右一側にＨＳＴの油圧ポンプＰＬ，ＰＲを前後に並べて配置することで、同ポンプＰＬ，ＰＲの組付け、メンテナンス作業を車両の一側で行なうことができ、作業性が良い。

また左右両方の操向レバー３Ｌ（３Ｒ）から各トラニオン軸４Ｌ，４Ｒに至るまでのリンク機構のリンク比は、略同じとなり、左右操向レバー４Ｌ，４Ｒの操作感を同じにすることができて、操作性を向上することができる。特に前記構成では、前進操作時、夫れ夫れのロッド３７Ｌ（３７Ｒ），４０Ｌ（４０Ｒ）及びトラニオン軸操作アーム３８Ｌ（３８Ｒ）を引っ張り方向に操作し、後進操作時には夫れ夫れのロッド３７Ｌ（３７Ｒ），４０Ｌ（４０Ｒ）及びトラニオン軸操作アーム３８Ｌ（３８Ｒ）を押し方向に設定されるので、例えばこれら左右操向レバー３Ｌ，３Ｒを共に前進側に操作したときに、各連動機構の押し引き方向が異なる構成と比較して、操作感が異なることが無く、より操作性が良い。

また前記筒軸６上の二つのプレート片６ａ，６ｂは、側面視同一軸芯上にロッド３７Ｌ，４０Ｒを接続し、両ロッド３７Ｌ，４０Ｒは略一直線状に設定され、更に前記左操向レバー３Ｌ基部に接続したロッド３７Ｌと右操向レバー３Ｒの基部に接続したロッド３７Ｒは同じ長さの共用部品で構成し、また更に前記左後輪駆動用のＨＳＴ油圧ポンプＰＬのトラニオン軸４Ｌと接続したロッド４０Ｌも前記右後輪駆動用のＨＳＴ油圧ポンプＰＲのトラニオン軸４Ｒと接続したロッド４０Ｒと同長さの共用部品で構成しているので、部品コストを低減するすることができる上、左右夫れ夫れの操向レバー３Ｌ，３Ｒとトラニオン軸４Ｌ，４Ｒに至るリンク比が同じとなり、リンク機構の調整作業も行ない易い。

次に、図８に基づいて乗用芝刈機１０の油圧回路について説明する。
エンジンＥから駆動される油圧ポンプＰは、前記オイルタンクＴから作動油を吸い上げ、メイン回路Ｌ１を通じて、前記昇降レバー３２にて切り替え操作される昇降用切替弁Ｖ１を介して、モア昇降用油圧シリンダ５５へ圧油を連通する構成となっている。また前記切替弁Ｖ１を通した圧油は、プライオリティバルブＶ２にてＰＴＯ系油路Ｌ２へ送られると共に、この油路Ｌ２の余剰油を前記ＨＳＴのチャージ油として前後のＨＳＴ回路Ｌ３へ送る構成となっている。また前記プライオリティバルブＶ２とＨＳＴ回路Ｌ３間には、分岐路Ｌ４を備え、リリーフバルブＶ３を介して前記オイルクーラ２７へ圧油を送り込む構成となっている。

またＨＳＴ回路Ｌ３では、前記ＨＳＴ油圧ポンプＰＬ（ＰＲ）から吐出した圧油をＨＳＴモータＭＬ（ＭＲ）が受けて出力軸を回転し、前記後輪１Ｌ（１Ｒ）を駆動する構成となっている。

またＰＴＯ系油路Ｌ２は、同回路を連通、遮断する切替制御弁Ｖ４を備え、前記シートスイッチとＰＴＯスイッチ３２ｓがＯＮした時で、且つ前記ニュートラルスイッチ３９がＯＦＦしている時に通電が成され、ＰＴＯクラッチ５６に備えた油圧ピストン５７を伸長して同クラッチ５６を入とする構成となっている。

次に図９に基づいて前記モア９の構成について説明する。
モア９は、、ハウジング６０上部の左右略中心部に、前記ＰＴＯ軸４１からユニバーザルジョイントを介して回転を伝える入力ケース６３を設け、同ケース６３下方の駆動プーリ６５から、ベルト６６の回転を介して中央従動プーリ６７ａと両側の左右従動プーリ６７ｂ、６７ｃを駆動、即ち同プーリ６７ａ，６７ｂ，６７ｃの下端部に支持するカッターを駆動する構成となっている。またこのハウジング６０の一側部には、刈り取った芝草などを放出する放出口を開口し、この放出口の周りに、カバー６９を上下回動自在に支持する構成となっている。またハウジング６０後部左右には、パイプ型フレームを屈曲形成したハンドグリップ７１，７１を設けている。これにより、モア９のメンテナンス時に、前記乗用芝刈機１０の左右両側から容易にモア９を下方から引き出すことができる。

操向レバーとトラニオン軸とのリンク機構を示す側面図。 操向レバーとトラニオン軸とのリンク機構を示す平面図。 乗用芝刈機の全体側面図。 乗用芝刈機の全体平面図。 後フレームとその周囲を示す側面図。 後フレームとその周囲を示す平面図。 （Ａ）操向レバー基部を示す正面図。（Ｂ）操向レバー基部を示す側面図。（Ｃ）操向レバー基部を示す平面図。 油圧回路図。 （Ａ）モアの平面図。（Ｂ）モアの側面図。

符号の説明

ＭＬ 油圧モータ
ＭＲ 油圧モータ
ＰＬ 油圧ポンプ
ＰＲ 油圧ポンプ
Ｔ１ ＨＳＴ
Ｔ２ ＨＳＴ
１Ｌ 左後輪
１Ｒ 右後輪
２ 操縦席
３Ｌ 左操向レバー
３Ｒ 右操向レバー
４Ｌ トラニオン軸
４Ｒ トラニオン軸
５ 回動軸（第一回動軸）
５ａ プレート片
５ｂ プレート片
６ 筒軸（第二回動軸）
６ａ プレート片
６ｂ プレート片
９ モア
１０ 乗用芝刈機
３７Ｌ ロッド
３７Ｒ ロッド
３８Ｌ トラニオン操作アーム
３８Ｒ トラニオン操作アーム
４０Ｌ ロッド
４０Ｒ ロッド

Claims (1)

1. 油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）と油圧モータ（ＭＬ，ＭＲ）から成る一対の静油圧式無段変速装置（Ｔ１，Ｔ２）を備え、前記２つの油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）を車体左右一側に変位させて前後に配置すると共に、操縦席（２）側方に備えた左右夫れ夫れの操向レバー（３Ｌ，３Ｒ）の前後回動操作を、リンクアーム及びロッドを有する機械的連係機構を介して前記油圧ポンプ（ＰＬ，ＰＲ）のトラニオン軸（４Ｌ，４Ｒ）へ伝達して車速を変速する作業車両において、前記左右の操向レバー（３Ｌ，３Ｒ）の回動操作を伝達する中継軸（５，６）を、前記２つのトラニオン軸（４Ｌ，４Ｒ）を結ぶ線分（Ｘ―Ｘ）に対して略中間位置（Ｃ）上方に設定したことを特徴とする作業車両の操向操作装置。

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