JP2021151191A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行装置を駆動する駆動装置の変速操作を行う操作レバーと、操作レバーの操作位置を検出する回転式のポテンショメータの検出結果を基に駆動装置を変速操作する制御手段と、が備えられた作業車において、操作レバーとポテンショメータとの連動機構がスムーズに動き、かつ、精度よい検出結果を得られる作業車を提供する。【解決手段】操作レバー１２の揺動軸芯Ｐ１とポテンショメータ１３の回転軸芯Ｐ２とが同一の軸芯上に位置している。連動機構２２に、揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にした状態で操作レバー１２に追随して揺動して操作レバー１２の動力を入力する入力部２３と、回転操作軸１３ｂに支持されて入力部２３の動力を回転操作軸１３ｂに出力する出力部２４と、が備えられている。入力部２３と出力部２４とが連結ピン２５によって連動連結されている。【選択図】図４

Description

本発明は、作業車に関する。

作業車には、走行装置を駆動する変速可能な駆動装置と、駆動装置の変速操作を行う揺動操作可能な操作レバーと、操作レバーの操作位置を検出する回転式のポテンショメータと、ポテンショメータの検出結果を基に駆動装置を変速操作する制御手段と、が備えられたものがある。

この種の作業車としては、例えば特許文献１に示される芝刈機がある。特許文献１に示される芝刈機では、後輪を駆動する駆動装置としての走行用電動モータ、走行用電動モータを変速操作する操作レバーとしての走行変速レバーが備えられている。そして、走行変速レバーの操作位置を検出するポテンショメータ、ポテンショメータの検出情報に基づいて走行用電動モータを制御する制御手段としての制御装置が備えられている。

特開２０１３−５５号公報

上記した作業車において、操作レバーとポテンショメータとを連動させる連動機構として、図８に示されるものが考えられる。すなわち、操作レバー１２の揺動に連動して操作レバー１２の揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にして揺動して、操作レバー１２の動力を入力する入力部２３、ポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂから延び、回転操作軸１３ｂの回転軸芯Ｐ２を揺動支点にして揺動して入力部２３の動力を回転操作軸１３ｂに出力する出力部２４を備える。そして、入力部２３に設けた長穴３１と、長穴３１にスライド可能に係入する状態で出力部２４に備えた連結ピン３２とにより、入力部２３と出力部２４とを連動させるものである。

この連動機構の場合、長穴に塵埃が入り込むと、塵埃が抵抗になって連結ピンの動きが悪くなったり、塵埃が詰まって連結ピンが動かなくなったりする作動不良が発生する。また、連結ピンが長穴内をスムーズにスライドするようにすると、入力部と出力部との間に長穴による連結融通が発生してポテンショメータによる検出誤差が発生する。

本発明は、連動機構がスムーズに動き、かつ、精度よい検出結果を得られる作業車を提供する。

本発明による作業車は、
走行装置を駆動する変速可能な駆動装置と、前記駆動装置の変速操作を行う揺動操作可能な操作レバーと、前記操作レバーの操作位置を検出する回転式のポテンショメータと、前記ポテンショメータの検出結果を基に前記駆動装置を変速操作する制御手段と、前記操作レバーと前記ポテンショメータの回転操作軸とを連動させる連動機構と、が備えられ、前記操作レバーおよび前記ポテンショメータは、前記操作レバーの揺動軸芯と前記回転操作軸の回転軸芯とが同一の軸芯上に位置する状態で支持され、前記連動機構に、前記揺動軸芯を揺動支点にした状態で前記操作レバーに追随して揺動して前記操作レバーの動力を入力する入力部と、前記回転操作軸に支持されて前記入力部の動力を前記回転操作軸に出力する出力部と、前記入力部および前記出力部に連結されて前記入力部と前記出力部とを連動連結する連結ピンと、が備えられている。

本構成によると、入力部と出力部とが連結ピンによって連動連結されて同一の軸芯を揺動支点にした状態で連動して揺動することによって操作レバーの揺動がポテンショメータの回転操作軸に伝達されるので、長穴など連結ピンに比して大きな連結穴を入力部および出力部に設ける必要がない。従って、連動機構が作動不良を起こさないでスムーズに動くようにでき、かつ、ポテンショメータが操作レバーに精度よく連動して作動して精度よい検出結果を得られる。

本発明においては、
前記回転操作軸は、前記ポテンショメータのメータケースから前記操作レバーが位置する側に突出していると好適である。

本構成によると、回転操作軸がメータケースから操作レバー側と反対側に突出するのに比べ、出力部を操作レバーに近づけることができ、連動機構の揺動軸芯や回転軸芯に沿う方向での大きさを小さく済ませられる。

本発明においては、
前記入力部は、前記操作レバーに対して前記ポテンショメータが位置する側に位置していると好適である。

本構成によると、入力部が操作レバーに対してポテンショメータが位置する側と反対側に位置するのに比べ、入力部をポテンショメータに近づけることができ、連動機構の揺動軸芯や回転軸芯に沿う方向での大きさを小さく済ませられる。

本発明においては、
前記入力部に連結され、前記操作レバーに作用するダンパーが備えられていると好適である。

本構成によると、ダンパーを操作レバーに連動させる部材に入力部を活用した簡素な構造でダンパーを操作レバーに作用させることができる。

乗用型草刈機の全体を示す左側面図である。 乗用型草刈機の全体を示す平面図である。 走行制御および操向制御のブロック図である。 操作レバー、ポテンショメータおよび連動機構を示す正面図である。 操作レバー、ポテンショメータおよび連動機構を示す平面図である。 操作レバー、ポテンショメータおよび連動機構を示す側面図である。 支持ブロック、ポテンショメータおよび分解状態の連動機構を示す斜視図である。 比較構造の連動機構を示す側面図である。

以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、乗用型草刈機（「作業車」の一例）の走行車体に関し、図１，２に示される矢印Ｆの方向を「車体前方」、矢印Ｂの方向を「車体後方」、図１に示される矢印Ｕの方向を「車体上方」、矢印Ｄの方向を「車体下方」、図２に示される矢印Ｌの方向を「車体左方」、矢印Ｒの方向を「車体右方」とする。

〔乗用型草刈機の全体の構成〕
図１，２に示されるように、乗用型草刈機は、左右一対の前車輪１が遊転可能に装備され、左右一対の後車輪２が駆動可能に装備された走行車体を備えている。左右一対の前車輪１は、キャスタ輪型に構成されている。走行車体の前部に、運転座席３を有する運転部４が形成されている。運転部４には、運転座席３、走行車体の走行操作および操向操作を行う左右一対の操作レバー１２が備えられている。運転部４の下方に、左右一対の後車輪２を各別に駆動する左右一対の走行電動モータ５が設けられている。走行車体の後部に、左右一対の走行電動モータ５に電力を供給するバッテリパック６が備えられている。前車輪１と後車輪２との間に、草刈装置７が設けられている。草刈装置７は、草刈装置７を走行車体に対して昇降操作するリンク機構９を介して車体フレーム８に支持されている。草刈装置７には、刈刃ハウジング１０、刈刃ハウジング１０の内部に、車体上下方向に沿う方向の支軸（図示せず）を回転中心にして回転駆動可能に設けられた刈刃１１が備えられている。

〔走行車体の走行操作および操向操作について〕
図１，２に示されるように、運転部４に、走行車体の走行操作および操向操作を行う左右一対の操作レバー１２が備えられている。左右の操作レバー１２は、運転座席３の両横側方に振り分けて備えられている。

図３に示されるように、左右の操作レバー１２それぞれにおいて、操作レバー１２が揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にして揺動操作されたときの操作レバー１２の操作位置をポテンショメータ１３によって検出するように構成されている。左右の操作レバー１２のポテンショメータ１３が制御装置１４に連係されている。制御装置１４には、左の後車輪２を駆動する変速可能な駆動装置としての左の走行電動モータ５、および、右の後車輪２を駆動する変速可能な駆動装置としての右の走行電動モータ５が連係されている。左右の走行電動モータ５には、走行電動モータ５の前進駆動と後進駆動との切り換え、および、走行電動モータ５の前進回転速度の変速、および、走行電動モータ５の後進回転速度の変速を行うコントローラ１５が備えられている。制御装置１４は、マイクロコンピュータを利用して構成され、制御装置１４には、コントローラ１５を制御することによって走行電動モータ５を操作する制御手段１６が備えられている。

左の操作レバー１２が車体前後方向に揺動操作されると、左の操作レバー１２に対応するポテンショメータ１３による検出結果が制御装置１４に受信されて受信された検出結果を基に制御手段１６が作動し、左のコントローラ１５が制御手段１６によって制御されて左の走行電動モータ５がコントローラ１５によって操作される。右の操作レバー１２が車体前後方向に揺動操作されると、左の操作レバー１２が揺動操作された時と同様に、右の走行電動モータ５がコントローラ１５によって操作される。左右の走行電動モータ５が前進駆動状態に同じ回転速度で回転するように操作されることにより、左右の後車輪２が前進側に同じ回転速度で駆動されて走行車体が前進側に直進走行する。左右の走行電動モータ５が後進駆動状態に同じ回転速度で回転するように操作されることにより、左右の後車輪２が後進側に同じ回転速度で駆動されて走行車体が後進側に直進走行する。左右の走行電動モータ５が異なる回転速度で回転するように操作されることにより、左右の後車輪２の異なる回転速度で駆動されて走行車体が低速側の後車輪２を旋回内側にして旋回走行する。

〔操作レバーにおける操作位置をポテンショメータによって検出する構成について〕
左右の操作レバー１２において、操作レバー１２は、図４，７に示されるように、操作レバー１２の基部に取付けられた支持ブロック１７を有している。操作レバー１２は、図４，５，６に示されるように、支持ブロック１７を介して左右の支持部材１８に支持されている。左右の支持部材１８は、支持ブロック１７などを覆う状態で車体フレーム８に支持されているレバーガイド１９（図２参照）によって構成されている。支持ブロック１７は、支持ブロック１７の下部に形成されたボス部１７ａ、および、ボス部１７ａに内嵌する支軸２０を有し、支軸２０を介して左右の支持部材１８に枢支されている。支軸２０は、車体横幅方向に沿う方向の揺動軸芯Ｐ１を有している。左右の操作レバー１２は、揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にして車体前後方向に揺動操作可能な状態で支持部材１８に支持されている。

左右のポテンショメータ１３は、図７に示されるように、メータケース１３ａから突設された回転操作軸１３ｂを有し、回転操作軸１３ｂが回転操作されることにより、回転操作軸１３ｂの操作位置に対応する電気信号を検出結果として出力するように回転式に構成されている。

左右の操作レバー１２それぞれに対応するポテンショメータ１３は、図４，５，６に示されるように、回転操作軸１３ｂがメータケース１３ａから操作レバー１２が位置する側に突出し、かつ、回転操作軸１３ｂの回転軸芯Ｐ２が操作レバー１２の揺動軸芯Ｐ１と同一の軸芯上に位置する取付姿勢で支持部材１８に支持されている。ポテンショメータ１３が支持される支持部材１８は、左右の支持部材１８のうち、支持ブロック１７に対して車体横方向内側に位置する方の支持部材１８である。

ポテンショメータ１３は、図４，５に示されるように、一対の取付軸１３ｃによって支持部材１８に支持されている。具体的には、ポテンショメータ１３には、図７に示されるように、一対の取付軸１３ｃが備えられている。一対の取付軸１３ｃは、図４，５に示されるように、メータケース１３ａと支持部材１８との間に配置され、メータケース１３ａおよび支持部材１８に対してねじ部材１３ｄによって締め付け連結される。一対の取付軸１３ｃは、回転操作軸１３ｂに対して前側と後側とに振り分けて配置される。一対の取付軸１３ｃは、図５，７に示されるように、連結部材２１によって連結されている。連結部材２１は、取付軸１３ｃのうち、支持部材１８に対してメータケース１３ａ側に位置する部位に連結されている。

〔操作レバーとポテンショメータとの連動機構〕
操作レバー１２とポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂとは、連動機構２２によって連動されている。連動機構２２には、図４，５，６に示されるように、操作レバー１２の揺動を入力する入力部２３、入力部２３が入力した動力をポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂに出力する出力部２４、入力部２３と出力部２４とを連動連結する連結ピン２５が備えられている。

入力部２３は、図４，５，６に示されるように、操作レバー１２に対してポテンショメータ１３が位置する側に配置され、支持ブロック１７に支持されている。具体的には、入力部２３には、図７に示されるように、入力部２３の基部に設けられた取付穴２３ａ、および、取付穴２３ａよりも上側の箇所と取付穴２３ａよりも下側の箇所とに振り分けて設けられた二つの第１連結穴２３ｂが備えられている。図４，５，６に示されるように、入力部２３の基部が取付穴２３ａによって支持ブロック１７のボス部１７ａに外嵌されている。入力部２３の基部が二つの第１連結穴２３ｂに装着され、支持ブロック１７に形成されている支持部１７ｂ（図７参照）に締め付けられた連結ボルト２６によって支持ブロック１７に連結されている。入力部２３は、支持ブロック１７に支持され、操作レバー１２が車体前後方向に揺動されると、操作レバー１２と共に揺動する支持ブロック１７によって揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にして揺動操作される。

出力部２４は、図４，５，６に示されるように、ポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂの回転操作が可能な状態で回転操作軸１３ｂに支持されている。具体的には、出力部２４は、図７に示されるように、出力部２４の基部に設けられた第１連結穴２４ａを有している。図４，５に示されるように、出力部２４は、第１連結穴２４ａによってポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂに外嵌されている。出力部２４と回転操作軸１３ｂとは、第１連結穴２４ａおよび回転操作軸１３ｂの非円形状によって相対回転不能に係合している。出力部２４は、出力部２４に対してメータケース１３ａ側と反対側に位置する連結部材２１によって回転操作軸１３ｂから抜け外れないように受止め支持されている。

連結ピン２５は、図４，５，６に示されるように、入力部２３の遊端側部と出力部２４の遊端側部とに連結され、入力部２３と出力部２４とを連動連結している。具体的には、連結ピン２５には、図７に示されるように、連結ピン２５の一端部に形成されたねじ軸部２５ａと、連結ピン２５の他端部に形成された抜止め部２５ｂとが備えられている。図４，５，６に示されるように、連結ピン２５は、出力部２４に備えられた貫通穴２４ｂ（図７参照）と、入力部２３に備えられた貫通穴２３ｃ（図７参照）とにわたって装着されている。ねじ軸部２５ａに装着された抜止めねじ部材２５ｃと、抜止め部２５ｂとによって入力部２３および出力部２４に対する連結ピン２５の外れ止めがおこなわれている。

連動機構２２においては、操作レバー１２が車体前後方向に揺動操作されると、支持ブロック１７が操作レバー１２と共に揺動して入力部２３が操作レバー１２の揺動軸芯Ｐ１を揺動支点にした状態で操作レバー１２に追随して揺動し、操作レバー１２の動力が入力部２３によって入力される。入力された動力が連結ピン２５によって出力部２４に伝達されて出力部２４から回転操作軸１３ｂに出力される。これにより、操作レバー１２が車体前後方向に揺動操作されると、ポテンショメータ１３の回転操作軸１３ｂが操作レバー１２の前後揺動に連動させて回転操作され、ポテンショメータ１３は、操作レバー１２の操作位置に対応した電気信号を検出結果として出力する。

図６に示されるように、入力部２３の遊端側部と、車体フレーム８のうち、操作レバー１２を支持する部位よりも後方に位置する部位と、にわたってダンパー３０が連結されている。ダンパー３０は、入力部２３および支持ブロック１７を介して操作レバー１２に作用するように構成されている。入力部２３および支持ブロック１７がダンパー３０を操作レバー１２に連結する部材に活用されている。

図４，５，６，７に示されるように、支持ブロック１７には、支持部材１８に支軸２０を介して枢支される下ブロック部１７Ｄと、下ブロック部１７Ｄに第２支軸２７を介して枢支され、操作レバー１２が支持されている上ブロック部１７Ｕと、が備えられている。第２支軸２７は、車体前後方向に沿う方向の第２揺動軸芯Ｘを有している。操作レバー１２は、第２揺動軸芯Ｘを揺動支点にして車体左右方向に揺動操作可能な状態で左右の支持部材１８に支持されている。図４に示されるように、上ブロック部１７Ｕの横外側方に、牽制スイッチ２８が設けられている。牽制スイッチ２８は、操作レバー１２が走行電動モータ５を停止させる中立操作位置から第２揺動軸芯Ｘを揺動支点にして車体横外側に向けて揺動操作されると、上ブロック部１７Ｕによる押圧操作を受けて牽制状態から牽制解除状態に切り換え操作される。牽制スイッチ２８は、図３に示されるように、制御装置１４に連係されている。制御装置１４に牽制手段２９が備えられている。牽制手段２９は、牽制スイッチ２８が牽制解除状態に切り換え操作されることにより、牽制スイッチ２８からの情報を基に走行電動モータ５の駆動が可能な状態にコントローラ１５を制御するように構成されている。操作レバー１２を中立操作位置から車体横外側方に揺動操作して牽制スイッチ２８を牽制解除状態に切り換え操作し、この後に操作レバー１２を中立操作位置から前後方向に揺動操作することにより、走行電動モータ５が駆動されて走行車体を走行させることができる。

〔別実施形態〕
（１）上記した実施形態では、走行装置として前車輪１及び後車輪２が備えられ、走行装置を駆動する駆動装置として走行電動モータ５が備えられた例を示したが、これに限らない。たとえば、クローラ式の走行装置、ミニクローラと車輪とが組み合わされた走行装置が備えられたものであってもよい。また、エンジンの動力が入力され、入力された動力を変速して走行装置に伝達することによって走行装置を駆動する無段変速装置が備えられたものであってもよい。

（２）上記した実施形態では、操作レバー１２が揺動軸芯Ｐ１および第２揺動軸芯Ｘを揺動支点にして揺動操作可能に構成され、牽制スイッチ２８が設けられた例を示したが、これに限らない。たとえば、揺動軸芯Ｐ１のみ、あるいは、車体前後方向に対して傾斜した揺動軸芯など、単一の揺動軸芯を揺動支点にする操作レバーが採用され、牽制スイッチ２８が備えられないものであってもよい。

（３）上記した実施形態では、回転操作軸１３ｂがメータケース１３ａから操作レバー１２が位置する側に突出する構成が採用された例を示したが、回転操作軸１３ｂがメータケース１３ａから操作レバー１２が位置する側と反対側に突出するものであってもよい。

（４）上記した実施形態では、入力部２３が操作レバー１２に対してポテンショメータ１３が位置する側に位置するよう構成された例を示したが、これに限らない。たとえば、入力部２３および出力部２４が揺動軸芯Ｐ１、回転軸芯Ｐ２に対して操作レバー１２が延びる側と反対側に延びる状態で設け、入力部２３が操作レバー１２に対してポテンショメータ１３が位置する側と反対側に位置するよう構成したものであってもよい。

（５）上記した実施形態では、ダンパー３０が設けられた例を示したが、ダンパー３０が設けられないものであってもよい。

本発明は、草刈機の他、運搬車など各種の作業車に適用できる。

２ 走行装置（後車輪）
５ 駆動装置（走行電動モータ）
１２ 操作レバー
１３ ポテンショメータ
１３ａ メータケース
１３ｂ 回転操作軸
１６ 制御手段
２２ 連動機構
２３ 入力部
２４ 出力部
２５ 連結ピン
３０ ダンパー
Ｐ１ 揺動軸芯
Ｐ２ 回転軸芯

Claims (4)

1. 走行装置を駆動する変速可能な駆動装置と、
   前記駆動装置の変速操作を行う揺動操作可能な操作レバーと、
   前記操作レバーの操作位置を検出する回転式のポテンショメータと、
   前記ポテンショメータの検出結果を基に前記駆動装置を変速操作する制御手段と、
   前記操作レバーと前記ポテンショメータの回転操作軸とを連動させる連動機構と、
   が備えられ、
   前記操作レバーおよび前記ポテンショメータは、前記操作レバーの揺動軸芯と前記回転操作軸の回転軸芯とが同一の軸芯上に位置する状態で支持され、
   前記連動機構に、前記揺動軸芯を揺動支点にした状態で前記操作レバーに追随して揺動して前記操作レバーの動力を入力する入力部と、前記回転操作軸に支持されて前記入力部の動力を前記回転操作軸に出力する出力部と、前記入力部および前記出力部に連結されて前記入力部と前記出力部とを連動連結する連結ピンと、が備えられている作業車。
2. 前記回転操作軸は、前記ポテンショメータのメータケースから前記操作レバーが位置する側に突出している請求項１に記載の作業車。
3. 前記入力部は、前記操作レバーに対して前記ポテンショメータが位置する側に位置している請求項１または２に記載の作業車。
4. 前記入力部に連結され、前記操作レバーに作用するダンパーが備えられている請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車。

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