JP2006082770A - 作業車両のクルーズコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来、乗用芝刈機等のクルーズコントロール装置は、単にＨＳＴレバーやＨＳＴペダルの操作位置を摩擦材やスプリング等で保持する構成となっているので、軟弱な走行面や上り傾斜地では、エンジンの出力が足りなくなり作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすので、別途エンジンのスロットルを調整する手間が有った。
【解決手段】ＨＳＴ油圧ポンプ３１Ｐのトラニオン軸３の回動位置を保持する変速レバー２の基部とエンジンの回転出力を調整するスロットルアーム４とをワイヤーなどの機械的連動部材５を介して連結し、前記変速レバー２の高速側への操作に連動して前記スロットルアーム４をエンジン高回転側へ回動させるよう構成した。また変速ペダルも同様に、同ペダルを踏み増すに従い、エンジンのスロットルを上げる様、機械的連動機構にて接続する構成とした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、乗用芝刈機や農業用トラクタといった作業車両のクルーズコントロール装置の構成に関する。

従来、乗用芝刈機等では、走行用変速装置として静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴ）を備え、この出力回転をＨＳＴレバーやＨＳＴペダル等で調整し、走行速を調整する構成が知られている。またこれらの乗用芝刈機等には、一定の速度で走行できる所謂クルーズコントロール装置を備えるものが知られている。
特開平9-240443号

しかしながら、これら従来の乗用芝刈機のクルーズコントロール装置では、単にＨＳＴレバーやＨＳＴペダルの操作位置を摩擦材やスプリング等で保持する構成となっているので、軟弱な走行面や上り傾斜地では、エンジンの出力が足りなくなり作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすので、別途エンジンのスロットルを調整する手間が有った。

上記課題に鑑みて、この発明では乗用芝刈機を以下のように構成した。
即ち、請求項１の発明では、エンジン（１７）の回転をＨＳＴ（３１）を介して走行輪（１６，１７）へ伝達すると共に、車上の操作レバー（２）の回動位置を保持することによりＨＳＴ油圧ポンプ（３１ｐ）のトラニオン軸（３）の回動位置を保持して定速走行させる作業車両において、前記トラニオン軸（３）の回動位置を保持する操作レバー（２）と前記エンジン（１７）の回転出力を調整するスロットルアーム（４）とを機械的連動部材（５）を介して連結し、前記操作レバー（２）の高速側への操作に連動して前記スロットルアーム（４）をエンジン高回転側へ回動させるよう構成したことを特徴とする作業車両のクルーズコントロール装置。
（作用）
以上のように構成した請求項１の作業車両では、操作レバー（２）を高車速側へ回動操作すると、ＨＳＴ（３１）の出力回転は増加し、エンジン（１７）の出力回転数も増加する。また操作レバー（２）を低車速側へ回動操作すると、ＨＳＴ（３１）の出力回転は低下し、エンジン（３１）の出力回転数も低下する。

また請求項２の発明では、エンジン（１７）の回転をＨＳＴ（３１）を介して走行輪（１６，１７）へ伝達すると共に、車上の操作ペダル（７）の踏み込み位置に応じてＨＳＴ油圧ポンプ（３１ｐ）のトラニオン軸（３）の回動位置を変更し適宜車速を変速させる作業車両において、前記トラニオン軸（３）の回動位置を変更する操作ペダル（７）と前記エンジン（１７）の回転出力を調整するスロットルアーム（４）とを機械的連動部材（８）を介して連結し、前記操作ペダル（７）の高速側への操作に連動して前記スロットルアーム（４）をエンジン高回転側へ回動させるよう構成したことを特徴とする作業車両のクルーズコントロール装置。
（作用）
以上のように構成した請求項２の作業車両では、操作ペダル（７）を高車速側へ回動操作すると、ＨＳＴ（３１）の出力回転は増加し、エンジン（１７）の出力回転数も増加する。また操作レバー（２）を低車速側へ回動操作すると、ＨＳＴ（３１）の出力回転は低下し、エンジン（３１）の出力回転数も低下する。

これにより、請求項１の発明は、操作レバー（２）を高車速で保持すると、これに伴いエンジン（１７）のスロットルアーム（４）も高回転側へ保持されるので、前記のように、軟弱な走行面や上り傾斜地で、エンジン（１７）の出力が足りなくなり作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすことが無くなる。

また請求項２の発明では、操作ペダル（７）を踏み増すと、この間エンジン（１７）のスロットルアーム（４）も高回転側へ変更されるので、局所的に軟弱な走行面や上り傾斜地が有った時、エンジン（１７）の出力を高回転側へ変更することができるので作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすことが無くなる。

以下、図面に基づいてこの発明を搭載したミッドモーア型乗用芝刈機について説明する。
最初に図４に基づいて、乗用芝刈機１０の構成について説明する。

乗用芝刈機１０は、車体前部にボンネット１９にて覆ったエンジン１８を設け、同エンジン１８の前下方には、センタピボット１５を軸にフロントアクスルケース１４を左右ローリング自在に設け、同ケース１４の左右両側部に前輪１６，１６を軸装する構成となっている。

また車体１１の後端部左右には、チェーンケース３４の下端部に後輪１７を軸装し、エンジン１８の回転動力を後述するＨＳＴ３１を介して伝達して駆動する構成となっている。また前記ボンネット１９後部にはダッシュボード２０を設け、この上方に前記前輪１６，１６を操向操作するステアリングハンドル２１を設けている。また前記ダッシュボード２０の後側にはステップフロア２２を形成し、この後側の左右フェンダー２３間に操縦席２５を設けている。

また前記車体１１の左右中央部には、前後方向に沿ってクラッチハウジング２６、前部ミッションケース２７、後部ミッションケース２８を連接して配置する構成となっている。また前記クラッチハウジング２６内には、エンジン出力軸から主クラッチ等を介して伝動されるクラッチ軸２９や、これからギヤ連動される伝動軸３０、及び主変速装置となるＨＳＴ（静油圧式無段変速装置）３１の油圧ポンプ３１ｐ等を内装する構成となっている。またクラッチハウジング２６の後端に連結する前部ミッションケース２７内には、該ＨＳＴ３１の後部、即ち油圧モータ３１ｍやギヤ式副変速装置３２等を設ける構成となっている。また後側の後部ミッションケース２８内には後輪デフ機構３３を備え、デフ機構３３から左右に取り出した回転動力をケース左右両側部のチェーンケース３４内のチェーンへ伝達し、後輪１７を駆動する構成となっている。

またモーア１２は、左右一対の前後昇降リンクアーム４０ｆ、４０ｒにて装着され、油圧リフトアーム４４の上下駆動によって昇降する構成となっている。またこのモーア１２は左右一対のブレード軸４２を備え、この下端部にカッターブレード４１を軸装し、車体前部のＰＴＯ軸の回転を伝達して草刈取作業を行う構成となっている。また前記モーア１２の後端には、刈取られた芝草を後方へ送るシュータ４５が、左右の後輪１７，１７間に形成される。

また車体１１の操縦席２５後方には、正面視門型の支柱４８を立設し、四辺リンク形態の昇降リンク機構４９を介してコレクタ１３を装着する構成となっている。前記コレクタ１３は、この昇降リンク機構４９に接続した昇降用油圧シリンダ５０のピストン伸縮操作によって昇降する構成となっている。これにより、前記コレクタ１３の下降時、即ち芝刈作業状態では、前側のコレクタ入口部５１をシュータ４５の後端部に連通させ、一方コレクタ１３の上昇時、即ち芝草放出時では後端部の開閉蓋５３をダンプ用油圧シリンダ５４のピストン伸縮によって開放し、収納した芝草をこの開閉口５５から排出することができる。

また前記シュータ４５の底部には、案内板５６が後部の案内板軸５７の周りに上下回動可能に設けられ、前記モーア１２の昇降と連動して上下回動される。
次に図３に基づいて前記ＨＳＴ３１について説明する。

前記ＨＳＴ３１は、クラッチハウジング２６の後部から前部ミッションケース２７の前部に亘って設けられ、トラニオン軸３を有するＨＳＴの油圧ポンプ３１ｐと、油圧モータ３１ｍとを、油路を内装したポートブロック６３を介在させて前後に一体的に連結する構成となっている。また前記ポートブロック６３は、前記クラッチハウジング２６と前部ミッションケース２７との連結部内周に形成される取付リブ部に対してボルト締めで取付ける構成である。

また前記ＨＳＴの油圧ポンプ３１ｐは、前方へ突出するＨＳＴ入力軸６４を備え、前記伝動軸３０に対してカップリング６５により一体回転するように連結している。またＨＳＴの油圧モータ３１ｍ後方へ突出するモータ出力軸６６は、副変速ギヤ３２へ伝動する副変速入力ギヤ６７にスプライン嵌合して一体回転する構成としている。

次に図１と図２に基づいて、変速レバー（クルーズコントロールレバー）２と、前記ＨＳＴ３１のトラニオン軸３及びエンジン１８のスロットルアーム４との連動構成について説明する。

前記変速レバー２は、後部ミッションケース２８側部にブラケット７０を介して前後回動自在に支持され、前記操縦席２５の側方に突設する構成となっている。また変速レバー２の回動軸７１周囲には、ブレーキライニング７３、７４等からなるレバー保持機構（トラニオン軸保持機構１）が設けられる。この変速レバー２には着脱可能のアームプレート７２を有し、このアームプレート７２の軸穴をレバー軸７１に嵌合して、ブラケット７０との間にライニング７３を介在させて重合し、更にこのアームプレート７２の外側にライニング７４及びブレーキストッパ７５等を嵌合させて、ナット７６で締め付けて、アームプレート７２の回動位置を適度に制動する構成となっている。

また前記アームプレート７２の下端部には、連動ロッド７７がピン７８で連結される。この連動ロッド７７は、ＨＳＴ３１のトラニオン軸３と一体のトラニオンアーム７９にピン８０嵌合させて連結する構成となっている。

これにより、操縦者が変速レバー２をライニング７３、７４による摩擦に抗して回動操作すると、これに応じてトラニオン軸３が回動操作され、ＨＳＴ３１の出力回転を変速すると共にこの回動位置を保持することができる。

また前記アームプレート７２の上部には、機械的連動部材５を構成するプッシュプル式ワイヤー８１が長孔７２ａを介してピン８２で連結される。このワイヤー８１の先端部はエンジン１８のスロットルアーム４に連結される。これにより、変速レバー２の前後回動操作に応じて、このワイヤー８１を介してスロットルアーム４及びこのスロットル軸８４を回動して、エンジン１８の出力回転数を増減する。

即ち、前記連動ロッド７７と、前記スロットルアーム４を連動するプッシュプル式ワイヤー８１は共に変速レバー２と一体のアームプレート７２に連結されて、このレバー回動軸７１周りのライニング７３、７４等による制動力を受けて、操作位置が維持される。

尚、図１中の符号８３は、エンジン１８の回転出力を調整するガバナ装置を示す。
次に、図５と図６に基づいて、変速ペダル７とＨＳＴ３１のトラニオン軸３及びこの中立復帰機構６と、前記スロットルアーム４との連動構成について説明する。

前記ステップフロア２２上に設けられる変速ペダル７は、このペダル基部をトラニオン軸３を突設するクラッチハウジング２６の側面にベースプレート８８を介して取付けられる。この変速ペダル７は、ペダルアーム８９の前側部に前進ペダル７Ｆを形成し、後側部に後進ペダル７Ｒを形成する。また変速ペダル７を取付けるペダルアーム８９がトラニオン軸３に嵌合されて一体回動する構成となっている。また前記ペダルアーム８９の下部には、Ｖ字状の凹部を有するカムプレート９０が一体構成される。このカムプレート９０の凹部には、前方のアーム軸９１周りに回動させるニュートラル復帰プレート９２に支持したカムローラ９３を下方から嵌合し、スプリング９４の圧力で上側へ付勢する。

これにより、前記カムローラ９３がカムプレート９０の凹部に対し押圧され、変速ペダル７及びトラニオン軸３を常時中立位置に付勢される中立復帰機構６を構成する。
また前記ニュートラル復帰プレート９２とエンジン１８のスロットルアーム４との間には機械的連動部材８、詳しくは前記ベースプレート８８のアームピン９５周りに回動するリンクアーム９６と、このリンクアーム９６の下端部と該ニュートラル復帰プレート９２との間を連結するリンクロッド９７と、このリンクアーム９６の上端部とスロットルアーム４との間を連結するワイヤー９８等にて連結する構成となっている。

これにより、前記変速ペダル７の前進ペダル７Ｆを踏込むと、トラニオン軸３は中立位置から前進側に変速増速され、また後進ペダル７Ｒを踏込むと中立位置から後進側に変速増速される。このとき中立復帰機構６を構成するカムプレート９０とカムローラ９３との関係は、このカムローラ９３が前後のカムプレート９０の凹部に位置する中立位置から、前若しくは後側に移行するものの、このカムローラ９３のスプリング９４による押圧力によって、前記凹部に位置するようになって、変速ペダル７及びトラニオン軸３が中立位置に復帰される。このため、変速ペダル７から踏込足を外せば、変速位置が中立位置に復帰される。

またこの際、ニュートラル復帰プレート９２から連動部材８を経て増速位置に連動されるスロットルアーム４も、このニュートラルアーム９２の中立位置への回動によってアイドリング位置に復帰される。またこのニュートラル復帰プレート９２の回動方向は、変速ペダル７の前進側、後進側の踏込方向に拘らず同じ方向であるから、これら前進側、後進側の増速に応じてエンジン１８の出力回転を増すように連動構成する。

尚、図５中の符号８１は前記変速レバー２の基部に連結するワイヤーを示す。また前記スロットルアーム４は、前記のようにニュートラル復帰プレート９２から直接連動する構成に代えて、前記ペタルアーム８９からリンク機構やワイヤ９８等、機械的連動部材を介して上記同様に連動する構成としても良い。

以上のように構成した乗用芝刈機１０では、変速レバー２を高車速で保持すると、これに伴いエンジン１７のスロットルアーム４も高回転側へ保持されるので、軟弱な走行面や上り傾斜地で、エンジン１７の出力が足りなくなり作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすことが無くなる。また変速ペダル７を踏み込むと、この間前記変速レバーの保持位置からスロットルアーム４を高回転側へ変更されるので、局所的に軟弱な走行面や上り傾斜地が有った時、エンジン１７の出力を高回転側へ変更することができるので、前記同様、作業が不均一となったり、或いはエンストを起こすことが無くなる。また変速位置と連動してエンジンのスロットル位置も変更されるので、従来のように、エンジン１８のスロットルを別途備えたレバーにより保持する構成と比較して、燃費を向上することができる。

次に、図７に基づいて、前記ＨＳＴ３１の別形態に付いて説明する。
このＨＳＴ３１は、クラッチハウジング２６の後端内部に、ＨＳＴ３１のポンプケース６１を一体成形し、前部ミッションケース２７の前端内部に、ＨＳＴ３１のモータケース６２を一体成形して、これら前後の割面１０５を接合してボルト締め等で一体構成とすることによりＨＳＴ３１を構成するものである。

このようにクラッチハウジング２６やミッションケース２７自体がＨＳＴ３１のケース６１、６２を兼ねる形態であるため、ＨＳＴ入力軸６４と出力軸６６との軸芯が一致し易く、軽量で、安価に構成できる。また配管等も各ケース２６，２７に直接ポートを加工すればよく、組付工数、部品点数を低減できる。又、ＨＳＴ３１ケースの割面と、クラッチハウジング２６及びミッションケース２７の割面を一致させて形成し、接合、分離させるものであるから、メンテナンス作業も容易である。

次に図８と図９に基づいて、前記乗用芝刈機１０に変速レバー２を備えない場合のトラニオン軸保持機構１に付いて説明する。
ここでは前記ニュートラル復帰プレート９２の上部形状を変更し、この上部突出部に、電磁石によって移動を固定するスピンドル１０８を連結する構成となっている。前記電磁石コイル１０９を内装する磁石ケース１１０は、クラッチハウジング２６に装着している。そして前記操縦席２５側方にクルーズ入切スイッチ１１１を備え、同スイッチ１１１をＯＮすることによってリレー１１２を介して電磁石コイル１０９へ通電し、スピンドル１０８の位置を固定することができる。このため、変速ペダル７の踏込位置を中立復帰機構６の中立復帰力に抗して、ＨＳＴ３１のトラニオン軸３を保持、即ち変速位置を保持して定速走行することができる。

次に、図１０と図１１に基づいて、前記モーア１２の構成に付いて説明する。
従来モーアに左右のカッターブレード４１，４１を備える場合は、この駆動ベルトが損傷したりブレードが障害物に当たってブレード軸４２からずれると、左右のブレード４１，４１同士が衝突し損傷するという課題が有った。

そこで前記モーア１２では、各カッターブレード４１を中心部と両端部を分割し、中央部に対し両端部を上下方向の軸１１６回りにスプリング１１５にて前方へ付勢しながら回動自在に連結する構成となっている。これにより、一定以上の過負荷、即ち障害物との接触やブレード同士の衝突時には、ブレードが後方へ待避し、極力ブレードの損傷を低減することができる。

また更に前記モーア１２では、カッターブレード４１に大きな荷重が係り、取付ボス１１４に対するシャーピン１１７が剪断されると、このブレード４１がブレード軸４２に沿って落下して、この下端のストッパー１１８に係止されて回転自在の状態となる構成となっている。これにより、左右のカッターブレード４１，４１は異なる高さで回転することとなり、双方の衝突を回避することができる。尚、図中符号１１９はモーア１２上面に取付けられるブレード軸４２の軸受メダルである。１２０はモーアデッキ１２の外周部の外周カバーである。

ＨＳＴ変速レバー部の側面図。 その正面図。 ＨＳＴ部の側面図。 その作業車の側面図。 ＨＳＴ変速ペダル部の側面図。 その一部の平面図。 別実施例を示すＨＳＴの側面図。 別実施例を示すトラニオン軸保持機構の側面図。 その電磁石部の拡大図。 モーアの底面図。 モーアのカッターブレード部の一部側面図。

符号の説明

１ トラニオン軸保持機構
２ 変速レバー
３ トラニオン軸
４ スロットルアーム
５ 機械的連動部材
６ 中立復帰機構
７ 変速ペダル
８ 連動部材
１８ エンジン
３１ ＨＳＴ

Claims (2)

1. エンジン（１７）の回転をＨＳＴ（３１）を介して走行輪（１６，１７）へ伝達すると共に、車上の操作レバー（２）の回動位置を保持することによりＨＳＴ油圧ポンプ（３１ｐ）のトラニオン軸（３）の回動位置を保持して定速走行させる作業車両において、前記トラニオン軸（３）の回動位置を保持する操作レバー（２）と前記エンジン（１７）の回転出力を調整するスロットルアーム（４）とを機械的連動部材（５）を介して連結し、前記操作レバー（２）の高速側への操作に連動して前記スロットルアーム（４）をエンジン高回転側へ回動させるよう構成したことを特徴とする作業車両のクルーズコントロール装置。
2. エンジン（１７）の回転をＨＳＴ（３１）を介して走行輪（１６，１７）へ伝達すると共に、車上の操作ペダル（７）の踏み込み位置に応じてＨＳＴ油圧ポンプ（３１ｐ）のトラニオン軸（３）の回動位置を変更し適宜車速を変速させる作業車両において、前記トラニオン軸（３）の回動位置を変更する操作ペダル（７）と前記エンジン（１７）の回転出力を調整するスロットルアーム（４）とを機械的連動部材（８）を介して連結し、前記操作ペダル（７）の高速側への操作に連動して前記スロットルアーム（４）をエンジン高回転側へ回動させるよう構成したことを特徴とする作業車両のクルーズコントロール装置。

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