JP2014068537A

JP2014068537A - 正逆転切替えユニット及び該正逆転切替えユニットを備えた原動機及び該原動機を備えた作業機械

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Publication number: JP2014068537A
Application number: JP2012214327A
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Inventors: Hideaki Watanabe; 英明渡辺
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Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-04-21
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Abstract

【課題】エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替えることができる外付けタイプの正逆転切替えユニットを提供する。
【解決手段】本発明の正逆転切替えユニット１は、エンジン１１の出力軸１２に接続される第１駆動軸７１と、第１駆動軸７１と平行に固定状態で設けられる第２駆動軸７３と、第１駆動軸７１に固定状態で取り付けられる駆動ギヤ７５と第２駆動軸７３に遊転状態で取り付けられ、駆動ギヤ７５と噛み合う従動ギヤ７７とを備える逆転機構７９と、駆動ギヤ７５の回転を、動力変換機構１３の入力軸１４に伝達する第１動力伝達機構８１と、従動ギヤ７７の回転を動力変換機構１３の入力軸１４に伝達する第２動力伝達機構８３と、第１動力伝達機構８１と第２動力伝達機構８３の動力伝達状態と動力非伝達状態とを選択的に切り替える動力伝達切替え機構８５と、を具備することによって構成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替える、エンジンの外部に配置される外付けタイプの正逆転切替えユニット及び該正逆転切替えユニットを備えた原動機及び該原動機を備えた作業機械に関する。

エンジンの出力軸の回転を利用して、各種の作業を行う作業機械が従来から種々開発され、各種の作業の現場で使用されている。例えば、農業の分野では耕作地の地面を掘削して耕耘し、整地や畝立て等に乗用式のトラクターが使用されており、更に該トラクターのエンジンの出力軸の回転を利用して畦付けを行う下記の特許文献１に示すような畦付け機も開発されている。

一方、小規模の畑や中、小規模のビニールハウス内の耕作には、手押し式の耕耘機が多く使用されており、更に下記の特許文献２に示すように畦付け作業を専門に行う手押し式の畦成形機や、エンジンを搭載した手押し式の運搬台車等の作業機械も使用されている。

そして、上述した乗用式のトラクターや手押し式の耕耘機の場合には、これらの機械本体自体にエンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替えることができる正逆転切替え機構が標準の装備として備えられているが、極力、不要な機械が取り除かれた専用機である上記畦成形機や運搬台車には、上述した正逆転切替え機構が備えられていないものが多く存在している。

特開２００２−８４８０７号公報特開２００７−２３６３２９号公報

しかし、上記畦成形機を使用して畦付けを行う場合でも、耕作地の区画の一辺の畦付けを行い、当該畦の先端部で進行方向を９０°変えて次の一辺に進入しようとする場合、機体の旋回スペースが十分に確保できないことがある。
また、トラックの荷台の後部等にステップを掛け、上記畦成形機や運搬台車を該トラックの荷台上に積載する場合にもこれらの作業機械のエンジンを掛けて走行輪を回転させ、該走行輪の駆動の助けを借りて積載を行っている。しかし、トラックの荷台の面積が小さな軽トラックでは、荷台上で畦成形機や運搬台車を旋回させて進行方向を１８０°変えることができない場合があり、このようなトラックの荷台から作業機械を地面に降ろす場合には、クラッチをニュートラルにして作業者がこれらの作業機械の重量を支えながら徐々に後退してトラックの荷台から降ろすことになる。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、正逆転切替え機能を有しない既存の作業機械に後付けする形で当該正逆転切替え機能を付加でき、当該作業機械の前後進を可能にして作業性と安全性を向上させることができる正逆転切替えユニット及び該正逆転切替えユニットを備えた原動機及び該原動機を備えた作業機械を提供することにある。

前記目的を達成するべく本発明の請求項１による正逆転切替えユニットは、エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替える外付けタイプの正逆転切替えユニットにおいて、エンジンの出力軸に接続される第１駆動軸と、前記第１駆動軸と平行に固定状態で設けられる第２駆動軸と、前記第１駆動軸に固定状態で取り付けられる駆動ギヤと、前記第２駆動軸に遊転状態で取り付けられ、前記駆動ギヤと噛み合う従動ギヤとを備える逆転機構と、前記、駆動ギヤの回転を、目的の作業・動作を実施するための動力変換機構の入力軸に伝達する第１動力伝達機構と、前記従動ギヤの回転を、目的の作業・動作を実施するための動力変換機構の入力軸に伝達する第２動力伝達機構と、前記第１動力伝達機構と第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを選択的に切り替える動力伝達切替え機構と、を具備していることを特徴とするものである。

また、請求項２による正逆転切替えユニットは、請求項１記載の正逆転切替えユニットにおいて、前記第１動力伝達機構は、前記駆動ギヤと一体に回転する第１駆動プーリと、前記入力軸に取り付けられる第１従動プーリと、前記第１駆動プーリと第１従動プーリとの間に巻回される無端体状のベルトと、を備えることによって構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項３による正逆転切替えユニットは、請求項１または２記載の正逆転切替えユニットにおいて、前記第２動力伝達機構は、前記従動ギヤと一体に回転する駆動スプロケットと、前記第１駆動軸に外嵌し、該第１駆動軸と、独立して回転する従動スプロケットと、前記駆動スプロケットと従動スプロケットとの間に巻回される無端体状のチェーンと、前記従動スプロケットと一体に回転する第２駆動プーリと、前記入力軸に取り付けられる第２従動プーリと、前記第２駆動プーリと第２従動プーリとの間に巻回される無端体状のベルトと、を備えることによって構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項４による正逆転切替えユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の正逆転切替えユニットにおいて、前記動力伝達切替え機構は、前記第１動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第１動力伝達切替え機構と、前記第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第２動力伝達切替え機構と、を各別に備えることによって構成されており、前記第１動力伝達切替え機構と第２動力伝達切替え機構は、ベルトに圧接させることで弛緩状態のベルトを緊張状態にして動力を伝達するテンションローラと、前記テンションローラを自由端に備え、揺動支点を中心に揺動する揺動アームと、前記ベルトに前記テンションローラを圧接させる動力伝達状態と、前記ベルトから前記テンションローラを離間させる動力非伝達状態と、を切り替える操作レバーと、前記テンションローラが取り付けられている前記揺動アームの作用点と前記揺動アームの揺動支点との中間位置に設けられる連結点に一端が接続され、他端が前記操作レバーに接続されている操作ワイヤと、をそれぞれ備えることによって構成されていることを特徴とするものである。

また、請求項５による正逆転切替えユニットは、請求項４記載の正逆転切替えユニットにおいて、前記第１動力伝達機構の操作レバーと前記第２動力伝達機構の操作レバーの近傍には、このうち一方の操作レバーの操作のみを可能にし、他方の操作レバーの操作を規制するレバーロック機構が設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６による原動機は、目的の作業・動作を実施するための元となる動力を生成し、出力軸の回転として出力するエンジンと、該エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替える外付けタイプの正逆転切替えユニットと、を備える原動機において、前記正逆転切替えユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の正逆転切替えユニットであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７による作業機械は、目的の作業・動作を直接、実行する動作実行手段と、目的の作業・動作を実施するための元となる動力を生成する原動機と、前記原動機によって生成された動力を変換及び分配して前記動作実行手段に伝える動力変換機構と、を備える作業機械において、前記原動機は、請求項１〜５のいずれかに記載の正逆転切替えユニットを備える請求項６記載の原動機であることを特徴とするものである。

また、請求項８による作業機械は、請求項７記載の作業機械において、前記動作実行手段の少なくとも１つは、前記原動機と動力変換機構が搭載された機体を目的の場所に運搬したり、移動方向を切り替える場合に使用する走行駆動輪を備えた移動手段であること特徴とするものである。

また、請求項９による作業機械は、請求項７または８記載の作業機械において、前記作業機械は、耕作地の地面を掘削し、掘削した地面の側部外方に盛り土を形成して畦に成形する畦付け機であることを特徴とするものである。

そして、前記手段によって以下のような効果が得られる。先ず、本発明による正逆転切替えユニットによると、該正逆転切替えユニットをエンジンの外部に配設される外付けタイプの正逆転切替えユニットとしたことにより、既存の作業機械に対して、正逆転切替えユニットを爾後的に取り込むことが可能になり、正逆転切替え機能を備えた作業機械を安価に製造できるようになる。
また、既存のエンジンの出力軸の回転を動力源として使用して、目的の作業・動作を実施するための動力変換機構の入力軸に対して正転方向の回転と逆転方向の回転を選択的に切り替えて伝達し得る第１駆動軸と、第２駆動軸と、逆転機構と、第１動力伝達機構と、第２動力伝達機構と、動力伝達切替え機構と、を具備する正逆転切替えユニットの採用によって、比較的簡単な構成により確実に回転方向を切り替えて動力変換機構の入力軸に伝達できるようになる。

また、前記第１動力伝達機構を、前記第１駆動軸に取り付けられる駆動ギヤと一体に回転する第１駆動プーリと、前記入力軸に取り付けられる第１従動プーリと、これらの間に巻回されるベルトと、を備えることによって構成した場合には、第１駆動軸上に第１駆動軸と同一方向、同一速度で回転する第１駆動プーリを配置することが可能になり、該第１駆動プーリと同一方向、同一速度の正転方向の回転を離間した位置に設けられる動力変換機構の入力軸に伝達することが可能になる。

また、前記第２動力伝達機構を、前記第２駆動軸に取り付けられた従動ギヤと一体に回転する駆動スプロケットと、前記第１駆動軸に外嵌し、第１駆動軸と独立して回転する従動スプロケットと、これらの間に巻回されるチェーンと、前記従動スプロケットと一体に回転する第２駆動プーリと、前記入力軸に取り付けられる第２従動プーリと、これらの間に巻回されるベルトと、を備えることによって構成した場合には、第１駆動軸上に第１駆動軸と逆方向、同一速度で回転する第２駆動プーリを配置することが可能になり、該第２駆動プーリと同一方向、同一速度の逆転方向の回転を離間した位置に設けられる動力変換機構の入力軸に伝達することが可能になる。

また、前記動力伝達切替え機構を、前記第１動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第１動力伝達切替え機構と、前記第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第２動力伝達切替え機構と、を備えることによって構成した場合には、第１動力伝達機構と第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態の切り替えを個別に行うことが可能になり、テンションローラと、揺動アームと、操作レバーと、操作ワイヤと、を備える同一構成の機構を左右対称に配置して、それぞれ第１動力伝達切替え機構ないし第２動力伝達切替え機構として使用できるから、操作が容易で簡単な構造の動力伝達切替え機構を提供できるようになる。

また、前記第１動力伝達機構の操作レバーと前記第２動力伝達機構の操作レバーの近傍に、このうち一方の操作レバーの操作のみを可能にし、他方の操作レバーの操作を規制するレバーロック機構を設けた場合には、動力変換機構の入力軸に正転方向と逆転方向の二方向の回転が同時に伝達されることを未然に防止することができるようになり、操作時の安全性が向上する。

また、本発明による原動機によると、エンジンと正逆転切替えユニットと、を備える原動機において、正逆転切替えユニットの有する、前述した種々の作用、効果が享受でき、目的とする作業・動作を異にする種々の作業機械に対して、当該原動機を適用できるようになる。
また、本発明による作業機械によると、動作実行手段と原動機と動力変換機構と、を備える作業機械において、正逆転切替えユニットと原動機が有する前述した種々の作用、効果が享受できるようになり、目的とする作業・動作を異にする種々の作業機械の機能性と操作性を向上させることが可能になる。

また、前記動作実行手段の少なくとも１つを、走行駆動輪を備えた移動手段とした場合には、当該作業機械を軽トラック等の荷台に積載したり、軽トラック等の荷台に積載した作業機械を地面に降ろす作業が容易になり、作業時の安全性が向上する。
また、前記作業機械を畦付け機とした場合には、耕作地の区画の一辺の畦付けが終了後、当該畦の先端部で進行方向を９０°変えて次の一辺に進入しようとする場合の機体の旋回スペースが十分に確保できるようになり、畦付け作業が容易になる。

以上詳述したように、本発明による正逆転切替えユニット及び該正逆転切替えユニットを備えた原動機及び該原動機を備えた作業機械によると、正逆転切替え機能を有しない既存の作業機械の後付けする形で当該正逆転切替え機能を付加でき、当該作業機械の前後進を可能にして作業性と安全性を向上させることが可能になる。

本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを搭載した畦付け機を示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを搭載した畦付け機を示す左側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを搭載した畦付け機を示す右側面図である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを搭載した畦付け機を示す背面図である。本発明の実施の形態を示す図で、走行駆動輪の走行速度を可変するシフトレバー周辺を拡大して示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、耕耘ロータリーの作動と停止を切り替える作動レバー周辺を拡大して示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、第１動力伝達切替え機構が作動時の操作レバーとレバーロック機構を拡大して示す斜視図（ａ）と、第２動力伝達切替え機構が作動時の操作レバーとレバーロック機構を拡大して示す斜視図（ｂ）である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを示す平断面図である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを示す第１動力伝達機構が作動時の側面図（ａ）と、第２動力伝達機構が作動時の側面図（ｂ）である。本発明の実施の形態を示す図で、畦面叩き手段とその揺動リンク機構を示す斜視図である。本発明の実施の形態を示す図で、畦面叩き手段とその揺動リンク機構を示す背面図である。本発明の実施の形態を示す図で、畦成形体とその動力伝達機構を示す平断面図である。本発明の実施の形態を示す図で、動力変換機構内部の動力伝達経路を模式的に示す動力伝達図である。本発明の実施の形態を示す図で、畦が成形される様子を段階的に示す説明図である。本発明の実施の形態を示す図で、正逆転切替えユニットを搭載した畦付け機をトラックの荷台に積載する様子（ａ）と、トラックの荷台から地面に降ろす様子（ｂ）を示す側面図である。

以下、図示の実施の形態を例にとって、本発明の正逆転切替えユニット１と、該正逆転切替えユニット１を備えた原動機３と、該原動機３を備えた作業機械５について具体的に説明する。
尚、以下の説明では、比較的面積の小さな耕作地７の畦付けに使用される図１に示すような手押し式の畦付け機６を作業機械５の一例として説明する。

また、以下の説明では、耕作地７に対して図１４に示すような断面形状が台形の畦９を形成する場合について説明しており、本明細書中では、畦９の上面を畦天面９ａ、畦９の畦付け機６側の法面を畦法面９ｂと定義する。
また、本明細書中で使用する前後とは、畦付け機６が前進する時の進行方向の前後であり、本明細書中で使用する左右とは、畦付け機６が前進する時の進行方向の左右である。また、本明細書中で使用する上下とは、畦付け機６の高さ方向の上下であり、水平とは、耕作地７の地面７ａと平行な向き、垂直とは、耕作地７の地面７ａと直交する向きである。

最初に、本発明の正逆転切替えユニット１を搭載する畦付け機６の基本的な構造の概略を説明し、次いで本発明の正逆転切替えユニット１の構成とその作動態様を、畦付け機６の関連する操作手順と併せて説明する。
この畦付け機６は、小規模の畑や中、小規模のビニールハウス内の耕作等に適した手押し式の畦付け機である。具体的には、中央上部にエンジン１１を備え、該エンジン１１の下方に走行、耕耘、畦９の成形等、目的の作業・動作を実施するための動力に変換したり動力を分配する動力変換機構であるミッション１３を備えている。

また、上記ミッション１３の左右の側方と前方に、上記目的の作業・動作を直接、実行する動作実行手段１０として、移動手段である走行駆動輪１５、耕耘ロータリー１７、畦面叩き手段１９及び畦成形体２１がそれぞれ配設されている。
また、上記ミッション１３の後方寄りの上面には、斜め上方に向けて支持フレーム２３が立ち上げられており、該支持フレーム２３の上部に畦付け機６を移動させたり、畦付け作業を行う場合に手で握って操作する操作ハンドル２５が取り付けられている。

また、上記支持フレーム２３の上部から延びる操作ハンドル２５の右側のアーム２５ａの途中には、図６に拡大して示すように耕耘ロータリー１７の作動と停止を切り替える作動レバー２７と、エンジン１１に供給する給気量を調整するスロットルレバー２８とが設けられている。
一方、上記操作ハンドル２５の左側のアーム２５ｂの途中には、図７に拡大して示すように本発明の正逆転切替えユニット１を操作する場合に使用する二つの操作レバー２９Ａ、２９Ｂとレバーロック機構３１とが設けられている。

また、上記ミッション１３の後面には、図５に拡大して示すように走行駆動輪１５の走行速度を作業時の低速と移動時の高速とに可変すると共に中立位置が選択できるシフトレバー３３が設けられている。
この他、上記耕耘ロータリー１７の上方には、安全ガード３５が配置されており、上記耕耘ロータリー１７の前方には、高さが調節可能な走行補助輪３７が取り付けられている。

エンジン１１は、上述した作業・動作を実施するための元となる動力を生成する機能を有しており、該エンジン１１の出力軸１２と、上述したミッション１３の入力軸１４との間に本発明の正逆転切替えユニット１が取り付けられている。
尚、本発明の原動機３は、上記エンジン１１と正逆転切替えユニット１と、を備えることによって構成されており、本発明の作業機械５となる畦付け機６は、目的の作業・動作を直接、実行する動作実行手段１０として上述した走行駆動輪１５、耕耘ロータリー１７、畦面叩き手段１９及び畦成形体２１とを備えており、更に上記原動機３と、上記ミッション１３と、を備えることによって構成されている。

ミッション１３は、エンジン１１の出力軸１２から出力された正転方向Ａの回転を本発明の正逆転切替えユニット１によって正転方向Ａと逆転方向Ｂとに切り替えて当該ミッション１３の入力軸１４に伝達されたものを動力として使用している。
具体的には、図１３に示す動力伝達図にしたがって、入力軸１４に伝達された動力は、チェーンＣ２、軸Ｔ２上のスプロケットＳ５、Ｓ６、チェーンＣ３、軸Ｔ３上のスプロケットＳ７、Ｓ７Ａ、チェーンＣ４、スプロケットＳ９Ｂにより回転軸５０に伝達される。

そして、回転軸５０に伝達された動力は、スプロケットＳ９Ａ、チェーンＣ５を介して軸Ｔ１Ａ上の遊動軸Ｔ１ＢのスプロケットＳ１Ｃ、Ｓ１Ｄ、チェーンＣ６、スプロケットＳ１０Ｃを介して駆動軸５１に伝達され、更に駆動軸５１両端の爪クラッチ付スプロケットＳ１０ＡまたはＳ１０ＢからチェーンＣ７またはＣ８、スプロケットＳ１Ｅ、Ｓ１ＧまたはＳ１Ｆ、Ｓ１Ｈ、チェーンＣ９またはＣ１０を介してスプロケットＳ２Ａ、Ｓ２Ｂに伝達され、筒部５０Ａ、５０Ｂを介して左右の走行駆動輪１５Ａ、１５Ｂに伝達される。

また、回転軸５０に伝達された動力は、回転軸５０上のスプロケットＳ１１、チェーンＣ１１、スプロケットＳ１２、クラッチ手段５５を介して回転軸Ｔ１１に分配されて伝達されており、該回転軸Ｔ１１に取り付けられる畦成形体２１を駆動するように構成されている。

また、スプロケットＳ７、Ｓ７Ａが取り付けられている軸Ｔ３上には、スプロケットＳ７Ａの爪クラッチのオン・オフ操作で動力が伝達されるスプロケットＳ１３が設けられており、該スプロケットＳ１３からチェーンＣ１２、スプロケットＳ１４を介して、耕耘刃Ｒが取り付けられている耕耘ロータリー１７のロータリー軸Ｔ５に動力が伝達されるように構成されている。
また、スプロケットＳ７、Ｓ７Ａが取り付けられている軸Ｔ３上には、同じくスプロケットＳ７Ａの爪クラッチのオン・オフ操作で動力が伝達されるスプロケットＳ１５が設けられており、該スプロケットＳ１５からチェーンＣ１３、スプロケットＳ１６を介して、畦面叩き手段１９を駆動する駆動円板２０が取り付けられている駆動軸Ｔ４に動力が伝達されるように構成されている。

また、移動手段として機能する走行駆動輪１５は、図４に示すように上述したミッション１３の左右の側面から外方に水平に張り出すように設けられている回転軸５０の端部に設けられている筒部５０Ａ、５０Ｂに取り付けられている大径の車輪で、その外周面には滑り止め用の凸部１６が複数設けられている。
また、耕耘ロータリー１７は、図１３に併せて示すようにロータリー軸Ｔ５に取り付けられている複数組の耕耘刃Ｒによって構成されており、ロータリー軸Ｔ５を回転させることによって耕作地７の地面７ａを掘削して、掘り起こす耕耘作業と、掘削した地面７ａの側方に盛り土を形成する作業と、古い畦９の畦法面９ｂを削り取る作業とが連続して実行される。そして、図１３では、上記耕耘作業を主に行う耕耘刃をＲ１、上記盛り土の形成作業を主に行う耕耘刃をＲ２、上記古い畦９の畦法面９ｂの削り取り作業を行う耕耘刃をＲ３として識別している。

畦面叩き手段１９は、後述する畦成形体２１によって行われる畦天面９ａと畦法面９ｂの仕上げを行う二次成形作業に先立って行われる、畦９を形作ってその表面の凹凸を叩いて締め固めて崩れないようにする一次成形作業で使用される。
具体的には、図１０及び図１１に示すような構造の畦面叩き手段１９が一例として採用でき、畦面叩き手段１９は、畦天面９ａを叩いて成形する上面板４１と、畦法面９ｂを叩いて成形する法面板４３と、上記上面板４１と法面板４３を揺動支点Ｏ１を中心にして所定の角度揺動させる揺動リンク機構４５とを備えることによって一例として構成されている。

畦成形体２１は、上述した畦面叩き手段１９によって一次成形された畦天面９ａと畦法面９ｂの表面を撫で付けるようにして平滑に仕上げる二次成形作業で使用される。
具体的には、図１２に示すような構造の畦成形体２１が一例として採用でき、畦成形体２１は、畦天面９ａに当接して成形作用をする先窄まりテーパ状の筒体によって構成される上面成形体６１と、畦法面９ｂに当接して成形作用をする傘状の法面成形体６３と、を備えることによって構成されている。

更に、図示の実施の形態では、上記上面成形体６１と法面成形体６３が取り付けられている回転軸Ｔ１１への動力の断接を切り替えるクラッチ手段５５と、回転軸５０と回転軸Ｔ１１の偏心量を利用して上記上面成形体６１と法面成形体６３の作用高さを可変する高さ調整機構６５とが備えられている。
また、上記法面成形体６３は、一枚の板材を円錐形状に湾曲させて形成する他、扇形状の複数枚の板材を端部において重ね合わせることによって多角錐形状に形成することも可能である。

そして、このようにして構成される畦付け機６に適用される本発明の正逆転切替えユニット１は、前記エンジン１１の出力軸１２に接続され、当該エンジン１１の出力軸１２の回転を正転方向Ａと逆転方向Ｂとに切り替える外付けタイプの正逆転切替えユニットである。
具体的には、エンジン１１の出力軸１２に接続される第１駆動軸７１と、該第１駆動軸７１と平行に固定状態で設けられる第２駆動軸７３と、上記第１駆動軸７１に固定状態で取り付けられる駆動ギヤ７５と上記第２駆動軸７３に遊転状態で取り付けられ、上記駆動ギヤ７５と噛み合う従動ギヤ７７とを備える逆転機構７９と、上記駆動ギヤ７５の回転を、目的の作業・動作を実施するための前述したミッション１３の入力軸１４に伝達する第１動力伝達機構８１と、上記従動ギヤ７７の回転を、同じくミッション１３の入力軸１４に伝達する第２動力伝達機構８３と、上記第１動力伝達機構８１と第２動力伝達機構８３の動力伝達状態と動力非伝達状態とを選択的に切り替える動力伝達切替え機構８５と、を具備することによって本発明の正逆転切替えユニット１は、基本的に構成されている。

上記第１駆動軸７１は、エンジン１１の出力軸１２に外嵌し止めネジ７２によって固定される円筒軸状の部材で、その基端部に駆動ギヤ７５が溶接等によって固定状態で取り付けられている。
また、第１駆動軸７１の軸部は段差状に形成されていて、径の小さな先端側の軸部７１Ａには第１動力伝達機構８１の第１駆動プーリ８７が外嵌されて、キー８９と止めネジ７２によって第１駆動軸７１と一体になって回転し得るように固定状態で取り付けられている。

一方、上記先端側の軸部７１Ａよりも僅かに大径に形成される基端側の軸部７１Ｂには、第２動力伝達機構８３の第２駆動プーリ９１が軸受９３を介して回転可能な状態で取り付けられている。
また、上記第２駆動プーリ９１の端面には、ネジ穴が形成されていて、第２動力伝達機構８３の従動スプロケット９５側から挿嵌される固定ボルト９７によって第２駆動プーリ９１は、従動スプロケット９５と一体になって回転し得るように固定状態で取り付けられている。

第２駆動軸７３は、先端部にスナップリング９９を取り付けるための溝部が形成されている丸棒状の部材で、エンジン１１の側面に固定ボルト９７を使用して取り付けられる平板状の固定プレート１０１に対してその基端部が溶接されることによって上記第１駆動軸７１と平行に支持されている。
上記第２駆動軸７３には、上述したように上記駆動ギヤ７５と噛み合う従動ギヤ７７と、後述する第２動力伝達機構８３の構成部材である駆動スプロケット１０３が軸受１０５を介して回転可能な状態で取り付けられている。

また、上記従動ギヤ７７の端面には、軸方向Ｙに貫通するネジ穴が形成されていて、第２動力伝達機構８３の駆動スプロケット１０３側から挿嵌される固定ボルト９７によって駆動スプロケット１０３は、従動ギヤ７７と一体になって回転し得るように固定状態で取り付けられている。
そして、上述したように上記一体の駆動スプロケット１０３と従動ギヤ７７が挿嵌された第２駆動軸７３先端の溝部に対して、スナップリング９９を外方から嵌めることによって上記一体の駆動スプロケット１０３と従動ギヤ７７とが取り付けられている。

第１動力伝達機構８１は、上記駆動ギヤ７５と一体に回転する第１駆動プーリ８７と、前記ミッション１３の入力軸１４に取り付けられる第１従動プーリ１０７と、上記第１駆動プーリ８７と第１従動プーリ１０７との間に巻回される無端体状のベルト１０９と、を備えることによって一例として構成されている。
尚、上記ベルト１０９は一例としてＶベルトによって構成されており、上記第１駆動プーリ８７と第１従動プーリ１０７には、上記ベルト１０９と係合するＶ字形断面の溝部が各別に形成されている。

第２動力伝達機構８３は、上記従動ギヤ７７と一体に回転する駆動スプロケット１０３と、上記第１駆動軸７１に外嵌し、第１駆動軸７１と独立して回転する従動スプロケット９５と、上記駆動スプロケット１０３と従動スプロケット９５との間に巻回される無端体状のチェーン１１１と、上記従動スプロケット９５と一体に回転する第２駆動プーリ９１と、前記ミッション１３の入力軸１４に取り付けられる第２従動プーリ１１３と、上記第２駆動プーリ９１と第２従動プーリ１１３との間に巻回される無端体状のベルト１１５を備えることによって構成されている。
尚、上記ベルト１１５は、上記第１動力伝達機構８３のベルト１０９と同一長さのＶベルトによって一例として構成されており、上記第２駆動プーリ９１と第２従動プーリ１１３には、上記ベルト１１５と係合するＶ字形断面の溝部が各別に形成されている。

また、動力伝達切替え機構８５は、上記第１動力伝達機構８１の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第１動力伝達切替え機構８５Ａと、上記第２動力伝達機構８３の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第２動力伝達切替え機構８５Ｂと、を各別に備えることによって一例として構成されている。
そして、上記第１動力伝達切替え機構８５Ａと第２動力伝達切替え機構８５Ｂは、それぞれ同じ構成部材を備えており、左右対称にこれらの構成部材を配置することによって構成されている。

具体的には、上記ベルト１０９、１１５に圧接させることで弛緩状態のベルト１０９、１１５を緊張状態にして動力を伝達するテンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂと、上記テンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂを自由端に備え、それぞれの揺動支点Ｏ２を中心に揺動する揺動アーム１２３Ａ、１２３Ｂと、上記ベルト１０９、１１５に上記テンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂを圧接させる動力伝達状態と、上記ベルト１０９、１１５から上記テンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂを離間させる動力非伝達状態と、を切り替える操作レバー２９Ａ、２９Ｂと、上記テンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂが取り付けられている上記揺動アーム１２３Ａ、１２３Ｂのそれぞれの作用点Ｐと上記揺動アーム１２３Ａ、１２３Ｂの揺動支点Ｏ２との中間位置に設けられる連結点Ｑに一端が接続され、他端が上記左右の操作レバー２９Ａ、２９Ｂに接続されている操作ワイヤ１２７Ａ、１２７Ｂと、をそれぞれ備えることによって上記第１動力伝達切替え機構８５Ａと第２動力伝達切替え機構８５Ｂは一例として構成されている。

そして、上記操作レバー２９Ａ、２９Ｂは、図７に示すように前進方向Ｆに倒すことによってテンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂをベルト１０９、１１５に圧接させて第１動力伝達機構８１または第２動力伝達機構８３を動力伝達状態にし、後退方向Ｇに倒すことによってテンションローラ１２１Ａ、１２１Ｂをベルト１０９、１１５から離間させて第１動力伝達機構８１または第２動力伝達機構８３を動力非伝達状態にする。

また、上記第１動力伝達機構８１の操作レバー２９Ａと上記第２動力伝達機構８３の操作レバー２９Ｂの近傍には、このうち一方の操作レバー２９Ａ、２９Ｂの操作のみを可能にし、他方の操作レバー２９Ｂ、２９Ａの操作を規制するレバーロック機構３１が設けられている。
レバーロック機構３１は、基端部に操作レバー２９Ａ、２９Ｂの前進方向Ｆの回転を防止するストッパ１２９を備え、先端部にＬ字状に折り曲げられたロックレバー１３１の操作バー１３１ａを備えた左右方向に約１８０°回転し得る機構によって一例として構成されている。

次に、このようにして構成される本発明の正逆転切替えユニット１の作動態様を、畦付け機６の関連する操作手順と併せて説明する。
（１）正転方向の動力を伝達する場合（図６、７（ａ）、８、９（ａ）参照）
例えば、畦付け機６を使用して畦付け作業を行う場合や所定の場所に畦付け機６を移動する場合や図１５（ａ）に示すように畦付け機６をステップ１１３を使用してトラック１３５の荷台１３７上に積載する場合には、正逆転切替えユニット１の第１動力伝達切替え機構８５Ａの操作レバー２９Ａを図７（ａ）に示すように前進方向Ｆに倒して走行駆動輪１５に正転方向Ａの回転を伝達する。

尚、上記移動時やトラック１３５の荷台１３７上への積載時には、耕耘ロータリー１７、畦面叩き手段１９、畦成形体２１の駆動は不要であるから作動レバー２７を操作してクラッチ手段５５の接続を解除し、畦成形体２１の回転軸Ｔ１１に動力が伝達されない状態にする。
また、スプロケット７Ａの爪クラッチを操作して、駆動軸Ｔ４及びロータリー軸Ｔ５への動力伝達を遮断しておく。また、移動時以外は、シフトレバー３３を作業時の位置にして走行駆動輪１５の速度を低速にしておく。

操作レバー２９Ａを図７（ａ）に示すように前進方向Ｆに倒すと、該操作レバー２９Ａに接続されている操作ワイヤ１２７Ａが引張られて操作ワイヤ１２７Ａの先端部が連結されている第１動力伝達切替え機構８５Ａの揺動アーム１２３Ａが揺動支点Ｏ２を中心にして図９（ａ）に示すように時計方向に揺動する。
上記揺動アーム１２３Ａの揺動に伴って、揺動アーム１２３Ａの先端部に設けられているテンションローラ１２１Ａが第１動力伝達機構８１のベルト１０９に圧接するようになり、該ベルト１０９を緊張状態にして駆動ギヤ７５の正転方向Ａの回転をミッション１３の入力軸１４に伝達し、走行駆動輪１５を正転方向Ａに回転させる。

（２）逆転方向の動力を伝達する場合（図６、７（ｂ）、８、９（ｂ）参照）
例えば、耕作地７の区画の一辺の畦付け作業が終了し、当該畦９と連接する次の一辺の畦付け作業に移行する場合や図１５（ｂ）に示すようにトラック１３５の荷台１３７から地面７ａに畦付け機６を降ろすような場合には、レバーロック機構３１のロックレバー１３１を操作して第１動力伝達切替え機構８５Ａの操作レバー２９Ａを後退方向Ｇに倒した動力非伝達状態にする。
次に、第２動力伝達切替え機構８５Ｂの操作レバー２９Ｂを図７（ｂ）に示すように前進方向Ｆに倒して走行駆動輪１５に逆転方向Ｂの回転を伝達する。

尚、上記トラック１３５の荷台１３７から畦付け機６を降ろす場合には、耕耘ロータリー１７、畦面叩き手段１９、畦成形体２１の駆動は不要であるから作動レバー２７を操作してクラッチ手段５５の接続を解除し、畦成形体２１の回転軸Ｔ１１に動力が伝達されない状態にする。
また、スプロケット７Ａの爪クラッチを操作して駆動軸Ｔ４及びロータリー軸Ｔ５への動力伝達を遮断しておく。また、走行駆動輪１５を後退させる場合には、シフトレバー３３を作業時の位置にして走行駆動輪１５の速度を低速にしておく。

操作レバー２９Ｂを図７（ｂ）に示すように前進方向Ｆに倒すと、該操作レバー２９Ｂに接続されている操作ワイヤ１２７Ｂが引張られて操作ワイヤ１２７Ｂの先端部が連結されている第２動力伝達切替え機構８５Ｂの揺動アーム１２３Ｂが揺動支点Ｏ２を中心にして図９（ｂ）に示すように時計方向に揺動する。
上記揺動アーム１２３Ｂの揺動に伴って、揺動アーム１２３Ｂの先端に設けられているテンションローラ１２１Ｂが第２動力伝達機構８３のベルト１１５に圧接するようになり、該ベルト１１５を緊張状態にして従動ギヤ７７の逆転方向Ｂの回転をミッション１３の入力軸１４に伝達し、走行駆動輪１５を逆転方向Ｂに回転させる。

（３）畦付け作業時（図１３及び図１４参照）
次に、上記（１）の正転方向の動力を伝達する場合に基づいて回転軸５０に正転方向Ａの回転が伝達された状態で行う畦付け作業の概要を簡単に説明する。
先ず、畦付け機６を畦付けを行う位置に移動し、作動レバー２７とスプロケット７Ａの爪クラッチを操作して耕耘ロータリー１７、畦面叩き手段１９、畦成形体２１のすべてを駆動させた状態にする。また、シフトレバー３３を作業時の位置にして走行駆動輪１５の速度を低速にしておく。

この状態で畦付け機６を前進方向Ｆに移動させると、図１４（ａ）に示すように耕作地７の地面７ａは耕耘刃Ｒ１とＲ２によって掘削され、その外部側方に土が供給されて盛り土が形成される。また、既存の古い畦９に耕耘刃Ｒ３が作用して古い畦９の畦法面９ｂが削り取られて行く。
また、形成された盛り土または畦法面９ｂが削り取られ新しい土が供給された畦９に対して、図１４（ｂ）に示すように畦面叩き手段１９が作用し、畦面叩き手段１９の上面板４１と法面板４３によって畦９の畦天面９ａと畦法面９ｂが押し固められて畦９の一次成形が行われる。

次に、上記一次成形された畦９に対して、畦成形体２１が作用し、回転する上面成形体６１と法面成形体６３によって、その表面が撫で付けられ、畦天面９ａと畦法面９ｂが平滑に仕上げられる二次成形が行われる。
また、上記上面成形体６１を先窄まりテーパ状の筒体によって構成したことにより、上記畦天面９ａが耕作地７の区画内方に幾分傾斜した状態になるため、畦天面９ａに雨水等が溜まらないから雨水等の浸透によって生ずる畦９の崩壊も防止される。

尚、本発明の正逆転切替えユニット１及び該正逆転切替えユニット１を備えた原動機３及び該原動機３を備えた作業機械５は、前述した実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。
例えば、作業機械５は、畦付け機６に限らず、耕作地７の耕耘のみを行う耕耘機であってもよいし、耕作地７に畝を立てる畝立て機であってもよいし、動作実行手段１０として移動手段である走行駆動輪１５のみを備える運搬台車等であっても構わない。

また、第１動力伝達機構８の第１従動プーリ１０７と第２動力伝達機構８３の第２従動プーリ１１３におけるベルト１０９とベルト１１５の巻き始めと巻き終わりの部位に図９に示すようなベルト押さえ１３９を設けたり、図示しないガイドローラ等を設けることも可能である。因みにこのようなベルト押さえ１３９等を設けた場合には、ベルト１０９、１１５が弛緩状態になっている時の第１従動プーリ１０７と第２従動プーリ１１３からのベルト１０９とベルト１１５の外れが防止される。
また、第１動力伝達機構８１と第２動力伝達機構８３は、前記実施の形態で述べたベルト駆動機構に限らず、チェーン駆動機構やギヤ輪列を利用した機構であっても構わないし、前記動力伝達切替え機構８５は、クラッチ等を利用した機構であってもよい。
この他、前記動力伝達切替え機構８５は、単一の操作レバー２９の操作角度を切り替えることによって上記第１動力伝達機構８１と第２動力伝達機構８３の作動状態を切り替えるようにした構成であってもよい。

本発明の正逆転切替えユニットは、正転方向のみに回転するエンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替えたい場合に利用でき、特に前進方向のみの移動が可能な移動手段に後退機能を付加して作業機械の操作性と安全性を向上させたい場合に利用可能性を有する。

１正逆転切替えユニット
３原動機
５作業機械
６畦付け機
７耕作地
７ａ地面
９畦
９ａ畦天面
９ｂ畦法面
１０動作実行手段
１１エンジン
１２出力軸
１３ミッション（動力変換機構）
１４入力軸
１５走行駆動輪（移動手段）
１６凸部
１７耕耘ロータリー
１９畦面叩き手段
２０駆動円板
２１畦成形体
２３支持フレーム
２５操作ハンドル
２５ａ（右側の）アーム
２５ｂ（左側の）アーム
２７作動レバー
２８スロットルレバー
２９操作レバー
３１レバーロック機構
３３シフトレバー
３５安全ガード
３７走行補助輪
４１上面板
４３法面板
４５揺動リンク機構
５０回転軸
５０Ａ筒部
５０Ｂ筒部
５１駆動軸
５５クラッチ手段
６１上面成形体
６３法面成形体
６５高さ調整機構
７１第１駆動軸
７１Ａ（先端側の）軸部
７１Ｂ（基端側の）軸部
７２止めネジ
７３第２駆動軸
７７従動ギヤ
７９逆転機構
８１第１動力伝達機構
８３第２動力伝達機構
８５動力伝達切替え機構
８５Ａ第１動力伝達切替え機構
８５Ｂ第２動力伝達切替え機構
８７第１駆動プーリ
８９キー
９１第２駆動プーリ
９３軸受
９５従動スプロケット
９７固定ボルト
９９スナップリング
１０１固定プレート
１０３駆動スプロケット
１０５軸受
１０７第１従動プーリ
１０９ベルト
１１１チェーン
１１３第２従動プーリ
１１５ベルト
１２１テンションローラ
１２３揺動アーム
１２７操作ワイヤ
１２９ストッパ
１３１ロックレバー
１３１ａ操作バー
１３３ステップ
１３５トラック
１３７荷台
１３９ベルト押さえ
Ａ正転方向
Ｂ逆転方向
Ｃチェーン
Ｓスプロケット
Ｔ軸
Ｒ耕耘刃
Ｏ１揺動支点
Ｙ軸方向
Ｏ２揺動支点
Ｐ作用点
Ｑ連結点
Ｆ前進方向
Ｇ後退方向

Claims

エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替える外付けタイプの正逆転切替えユニットにおいて、
エンジンの出力軸に接続される第１駆動軸と、
前記第１駆動軸と平行に固定状態で設けられる第２駆動軸と、
前記第１駆動軸に固定状態で取り付けられる駆動ギヤと、前記第２駆動軸に遊転状態で取り付けられ、前記駆動ギヤと噛み合う従動ギヤとを備える逆転機構と、
前記、駆動ギヤの回転を、目的の作業・動作を実施するための動力変換機構の入力軸に伝達する第１動力伝達機構と、
前記従動ギヤの回転を、目的の作業・動作を実施するための動力変換機構の入力軸に伝達する第２動力伝達機構と、
前記第１動力伝達機構と第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを選択的に切り替える動力伝達切替え機構と、を具備していることを特徴とする正逆転切替えユニット。
前記第１動力伝達機構は、前記駆動ギヤと一体に回転する第１駆動プーリと、
前記入力軸に取り付けられる第１従動プーリと、
前記第１駆動プーリと第１従動プーリとの間に巻回される無端体状のベルトと、を備えることによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の正逆転切替えユニット。
前記第２動力伝達機構は、前記従動ギヤと一体に回転する駆動スプロケットと、
前記第１駆動軸に外嵌し、該第１駆動軸と、独立して回転する従動スプロケットと、
前記駆動スプロケットと従動スプロケットとの間に巻回される無端体状のチェーンと、
前記従動スプロケットと一体に回転する第２駆動プーリと、
前記入力軸に取り付けられる第２従動プーリと、
前記第２駆動プーリと第２従動プーリとの間に巻回される無端体状のベルトと、を備えることによって構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の正逆転切替えユニット。
前記動力伝達切替え機構は、前記第１動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第１動力伝達切替え機構と、前記第２動力伝達機構の動力伝達状態と動力非伝達状態とを切り替える第２動力伝達切替え機構と、を各別に備えることによって構成されており、
前記第１動力伝達切替え機構と第２動力伝達切替え機構は、ベルトに圧接させることで弛緩状態のベルトを緊張状態にして動力を伝達するテンションローラと、
前記テンションローラを自由端に備え、揺動支点を中心に揺動する揺動アームと、
前記ベルトに前記テンションローラを圧接させる動力伝達状態と、前記ベルトから前記テンションローラを離間させる動力非伝達状態と、を切り替える操作レバーと、
前記テンションローラが取り付けられている前記揺動アームの作用点と前記揺動アームの揺動支点との中間位置に設けられる連結点に一端が接続され、他端が前記操作レバーに接続されている操作ワイヤと、をそれぞれ備えることによって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の正逆転切替えユニット。
前記第１動力伝達機構の操作レバーと前記第２動力伝達機構の操作レバーの近傍には、このうち一方の操作レバーの操作のみを可能にし、他方の操作レバーの操作を規制するレバーロック機構が設けられていることを特徴とする請求項４記載の正逆転切替えユニット。
目的の作業・動作を実施するための元となる動力を生成し、出力軸の回転として出力するエンジンと、該エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンの出力軸の回転を正転方向と逆転方向とに切り替える外付けタイプの正逆転切替えユニットと、を備える原動機において、
前記正逆転切替えユニットは、請求項１〜５のいずれかに記載の正逆転切替えユニットであることを特徴とする原動機。
目的の作業・動作を直接、実行する動作実行手段と、目的の作業・動作を実施するための元となる動力を生成する原動機と、前記原動機によって生成された動力を変換及び分配して前記動作実行手段に伝える動力変換機構と、を備える作業機械において、
前記原動機は、請求項１〜５のいずれかに記載の正逆転切替えユニットを備える請求項６記載の原動機であることを特徴とする作業機械。
前記動作実行手段の少なくとも１つは、前記原動機と動力変換機構が搭載された機体を目的の場所に運搬したり、移動方向を切り替える場合に使用する走行駆動輪を備えた移動手段であること特徴とする請求項７記載の作業機械。
前記作業機械は、耕作地の地面を掘削し、掘削した地面の側部外方に盛り土を形成して畦に成形する畦付け機であることを特徴とする請求項７または８記載の作業機械。