JP2023106495A - 動力伝達を係脱するための操作装置及び同操作装置を用いた作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速レバーの移動及び回動する荷重がモータの回転トルクより上回った場合、モータには過負荷が掛かると、モータが動作できなくなる課題を解決する。【解決手段】操作装置Ｂに備えるクラッチ動作部２１は、アクチュエータ２１１によって揺動体回動軸２１７を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体の端部に揺動体回動軸２１７により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材３２と、摺動部材３２と連動可能に配置されて摺動部材３２によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にしてクラッチを動作させる第１ロッド３１と、前記第１ロッド３１に取り付けられて摺動部材３２をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、動力伝達を係脱するための操作装置及び同操作装置を用いた作業機、詳細
には、地下茎作物収穫機の動力伝達を係脱するための操作装置及び同操作装置を用いた地
下茎作物収穫機である作業機に係る。

操向装置および変速機構を有するとともに、この変速機構に設けた変速レバーを動作させるための電動式の操作装置に接続させる機構が特許文献１「除雪機」に開示されている。特許文献１で例示されているのは歩行型除雪機であり、変速機構はＨＳＴと減速機であり、それぞれ２個ずつ搭載している。ＨＳＴに設けた変速レバーを直接電動式の操作装置
で操作することにより、車体が変速可能に構成されている。

特開２００４－２７８０５８号公報

特許文献１に記載の電動式の操作装置は、静油圧式無段変速機（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、以下ＨＳＴと呼称）に備えた変速レバーをモータによってリンク機構を介して操作するものである。

しかし、ＨＳＴとモータは直接接続されているため、変速機構であるＨＳＴの負荷等によって変速レバーの移動及び回動する荷重がモータの回転トルクより上回った場合、モータには過負荷が掛かることになる。そのため、変速レバーの回動荷重が、モータのトルクより上回ることによってモータが動作できず、特許文献１の歩行型除雪機は旋回を含む前後走行が不能になる問題点を有する。
特許文献１「除雪機」では変速機構であるＨＳＴの変速レバーを操作する機構であるが、ＨＳＴとモータは直接接続させた場合は、このＨＳＴに代えて、サイドクラッチ機構を有した機械式減速機に適用して、サイドクラッチを操作しても同様の問題が発生する。
本発明は上記課題に着眼してなされたものであり、機体の構成を簡易に構成して、電動部の信頼性を向上させることができる動力伝達を係脱するための操作装置を提供することを目的とする。更に、同操作装置を備えた作業機を提供することを目的とする。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えたことを特徴とする操作装置、
からなる。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えたことを特徴とする操作装置、
からなる。

この発明は、更に、
前記揺動体は前記アクチュエータに取り付けたピニオンギヤに噛合するためのギヤを備えている、
ことを特徴とする操作装置、
からなる。

この発明は、更に、
前記弾性体の外周を覆うように設け、前記弾性体の圧縮長さを規制する筒状の規制部材と、
を備えたことを特徴とする操作装置、
からなる。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えた操作装置を用い、
前記変速部は車体の進行方向両側に位置させた走行装置の間に配置し、前記変速部から出力された回転動力を前記走行装置に伝動することで左右に配置した前記走行装置の回転差によって車体の旋回走行をする、
ことを特徴とする作業機、
からなる。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えた操作装置を用い、
前記変速部は車体の進行方向両側に位置させた走行装置の間に配置し、前記変速部から出力された回転動力を前記走行装置に伝動することで左右に配置した前記走行装置の回転差によって車体の旋回走行をする、
ことを特徴とする作業機、
からなる。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えた操作装置を用い、
前記変速部の上方で進行方向の前後にわたって進行方向左右に並べて位置させた複数のベルトの外周面によって作物を挟持するとともに土壌から引き抜く引抜搬送装置と、
をさらに備えたことを特徴とする作業機、
からなる。

この発明は、
入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
を備えた操作装置を用い、
前記変速部の上方で進行方向の前後にわたって進行方向左右に並べて位置させた複数のベルトの外周面によって作物を挟持するとともに土壌から引き抜く引抜搬送装置と、
をさらに備えたことを特徴とする作業機、
からなる。

本発明では、「変速レバーの移動及び回動する荷重がモータの回転トルクより上回った場合、モータには過負荷が掛かることになる。すると、変速レバーの回動荷重が、モータのトルクより上回ることによってモータが動作できず、結果、特許文献１の歩行型除雪機は旋回を含む前後走行が不能になる。」課題は、アクチュエータの作動で直接クラッチを切断するのではなく、アクチュエータの作動で弾性体を縮小させて反発力を高めて、反発力がクラッチの切断時に要する負荷に打ち勝つと弾性体の反発力でクラッチを切断できることによって解決することができる。
更に、同操作装置を備えた作業機により課題を解決する。

この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の走行クラッチ動作部の一部断面正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の搬送クラッチ動作部の一部断面正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の図中上方の走行クラッチは切断状態で、下方の走行クラッチは接続状態で、搬送クラッチは切断状態の一部断面平面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の図１のＡＡ断面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の３軸で断面した平面図であって、図４の上から見た断面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例のギヤｇとギヤｈの噛合状態をあらわす断面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の搬送クラッチの噛合状態をあらわす拡大図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の搬送クラッチの強制切断状態をあらわす拡大図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第２実施例の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の第１の走行モードをとったときの変速部の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の第２の走行モードをとったときの変速部の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置の第１実施例の第３の走行モードをとったときの変速部の一部拡大正面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置を用いた作業機の実施例の平面図である。 この発明の実施の形態に係る操作装置を用いた作業機の実施例の正面図である。

Ａは、ＨＳＴである。Ａ１は、プーリーである。ＨＳＴ（Ａ）に取り付けたプーリーＡ１に、駆動源から入力してＨＳＴ（Ａ）を駆動する。
Ｂは、操作装置である。操作装置Ｂは、変速部１１とクラッチ動作部２１とを有する。
操作装置Ｂは、ＨＳＴ（Ａ）の下流側に設ける。
変速部１１は、作業機Ｃの走行部Ｄ及び引抜搬送部Ｅへ動力を伝達する。

図４を参照して、変速部１１であるギヤケース内の噛み合い等の相関関係及び、ＨＳＴ（Ａ）からの駆動軸である第１軸から各軸の作動について説明する。
変速部１１内部には、第１軸１１１と、第１軸１１１に対して直角で相互に平行な第２軸１１２、第３軸１１３、第４軸１１４、第５軸１１５を設ける。第３軸１１３は、第２軸１１２を挟んで、第４軸１１４、第５軸１１５とは図４図中反対側に設置する。

第１軸１１１は、ＨＳＴ（Ａ）からギヤケースである変速部１１内に入力される回転軸である。第２軸１１２乃至第５軸１１５は、それぞれ軸受で支持され回転自在である。
第２軸１１２は、第１軸１１１の駆動を最終駆動軸である第５軸１１５、作業機Ｃの搬送クラッチ１２１の軸である第３軸１１３に、第４軸１１４を介して伝動する。

変速部１１内部には、入力した回転動力を断続させるクラッチ１２を設ける。
クラッチ１２は、搬送クラッチ１２１、第１走行クラッチ１２２、第２走行クラッチ１２３からなる。
搬送クラッチ１２１は、第３軸１１３とスプロケット１３を接続切断する。スプロケット１３は、引抜搬送部Ｅへ動力を伝達する。
第１走行クラッチ１２２は、図４左側の第１走行クラッチ１２２Ａと、図４右側の第１走行クラッチ１２２Ｂからなる。第１走行クラッチ１２２は、前記走行装置を有する走行部Ｄへの伝動を行う。

第２走行クラッチ１２３は、図４左側の第２走行クラッチ１２３Ａと、図４右側の第１走行クラッチ１２３Ｂとを有する。圧縮バネ１１４ａは、図４、図５、図１２、図１３、図１４に図示するように、第２走行クラッチ１２３Ａ及び第２走行クラッチ１２３Ｂをそれぞれ離す方向に付勢する。
第１走行クラッチ１２２、第２走行クラッチ１２３は、第２軸１１２と第５軸１１５を接続切断する。

第２軸１１２、第３軸１１３、第４軸１１４、第５軸１１５には、それぞれ、ギヤａ～ギヤｉを取り付ける。１１４ａは、圧縮バネであり、第４軸１１４に取り付ける。
ギヤａは、第１軸１１１に取り付け、第１軸１１１と常時同期回転する。ギヤａを有する第１軸１１１は、第２軸１１２及びギヤｂ、ギヤｃ、第３軸１１３及びギヤｄ、ギヤｅ、搬送クラッチ１２１、ギヤｆ、ギヤｇを常時同期させる。

ギヤｂは、第２軸１１２に取り付け、第２軸１１２と常時同期回転する。
ギヤｃは、第２軸１１２に取り付け、第２軸１１２およびギヤｂと常時同期回転する。
ギヤｄは、第３軸１１３に取り付け、第３軸１１３、ギヤｅ、搬送クラッチ１２１、搬送クラッチ１２１の噛合いが接続しているときのスプロケット１３と常時同期回転する。
ギヤｅは、ギヤｄよりもスプロケット１３より離れた位置で第３軸１１３に取り付け、第３軸１１３、ギヤｄ、搬送クラッチ１２１、搬送クラッチ１２１の噛合いが接続しているときのスプロケット１３と常時同期回転する。

搬送クラッチ１２１は、シフトフォークである第２ロッド４１によって第３軸１１３と同軸上で軸方向にスライド可能である。
ギヤｆは、第２軸１１２の同軸上に配置されるが、第２軸１１２と回転の同期はしない。
ギヤｇは、第４軸１１４の同軸上に配置されるが、第４軸１１４と回転の同期はしない。
ギヤｈは、第４軸１１４の同軸上に配置されるが、第４軸１１４と回転の同期はしない。ギヤｈは、第４軸１１４上で第２ロッド４１によって、図５に図示するように軸方向にスライドが可能である。

図４図中左側の第１走行クラッチ１２２Ａに示す状態のように、ギヤｇと第１走行クラッチ１２２である第１走行クラッチ１２２Ａ、第１走行クラッチ１２２Ｂが噛み合うことでギヤｇの回転と同期し、第５軸１１５は駆動状態になる。
ギヤｇと、ギヤｈは、第４軸１１４を回転軸として、図６に図示するように、噛み合う。
第１走行クラッチ１２２であるギヤｈの一端部が、ギヤｇから離れ、且つ、図４図中右側の第１走行クラッチ１２２Ｂの状態である、ギヤｈとギヤｉが噛合時は、第５軸１１５は自由状態となる。

第１走行クラッチ１２２を構成するギヤｈの一端部が、第１走行クラッチ１２２を構成するギヤｇから離れた状態で、ギヤｈと第１走行クラッチ１２２を構成するギヤｉが噛合し、且つ、第２走行クラッチ１２３を構成するギヤｈの他端部が、ギヤボックスである変速部１１内の第２走行クラッチ１２３を構成する突起部Ｐとの噛合時には、第５軸１１５は回転が固定状態となる。
ギヤｉは、第５軸１１５と同期回転する。ギヤｈと噛合することで、最終軸である第５軸１１５へ回転を出力する。

第１走行クラッチ１２２は、前記変速部１１に設けたギヤボックスの内部で前記走行装置を有する走行部Ｄへの伝動を断続して走行及び停止させる。
第１走行クラッチ１２２、第２走行クラッチ１２３からなる走行クラッチは、走行装置を有する走行部Ｄに駆動力を伝達状態のとき、クラッチ１２の噛み合いは、第４軸１１４軸方向に力を入れない限り容易に外れない構造であるので、安定的に相応が可能である。
第２走行クラッチ１２３は、前記走行部Ｄへの伝動を前記第１走行クラッチ１２２によって切断した場合に、前記ギヤボックスの内部に設けた第２走行クラッチ１２３である突起部Ｐに係合して走行部Ｄの回転を停止させる。

搬送クラッチ１２１は、図４上方右側に図示するように、第３軸１１３回転軸と平行方向に第２走行クラッチ１２３に突起部Ｐを設ける。搬送クラッチ１２１は、互いに噛合うことで回転動力を伝動する接続部Ｓを設ける。
接続部Ｓは、図７に図示するように、回転方向の前方側が接続面Ｓ１から遠ざかるに従い回転方向の前方に向かって傾斜すると共に、回転方向の後方側が接続面Ｓ１から遠ざかるに従い回転方向の後方に向かって傾斜している。
すなわち、搬送クラッチ１２１は、図７に図示するように、回転方向に面した接続面Ｓ１である噛み合い面が前後方向に傾斜している。

そのため、引抜搬送部Ｅの搬送コンベア、コンベアベルトからなる引抜搬送装置５１に大きな負荷がかかった場合すなわち、搬送クラッチ１２１に大きな負荷が接続面Ｓ１に掛かった場合、傾斜に沿って搬送クラッチ１２１が軸方向に移動して動力の伝達を切断できる。搬送クラッチ１２１に掛かる負荷のみで作動するので、制御装置等が不要としつつも安全対策を施すことが可能で、構造が簡素になる。
搬送クラッチ１２１は、前記変速部１１に設けたギヤボックスの外部でコンベアベルトからなる引抜搬送装置５１への伝動を断続可能にさせると共に、コンベアベルトが過負荷時のときに動力伝達を切断する。

搬送クラッチ１２１は、オイルバスとなっているギヤボックス外部に取り付けることで、クラッチ切断状態を検知するセンサ等を、高価な防滴あるいは防油仕様とせずとも取り付けることができ、簡素かつ安価な構成とすることができる。

スプロケット１３は、搬送クラッチ１２１と係合する図４図中上部に図示する第２走行クラッチ１２３である突起部Ｐを有する。搬送クラッチ１２１と係合しない場合は、第３軸１１３との回転は同期しない。搬送クラッチ１２１と係合した場合は、第３軸１１３との回転と同期する。
第１実施例の搬送クラッチ１２１の噛合状態をあらわす拡大図である図７において、搬送クラッチ１２１とスプロケット１３との噛合せ状態において、θ１は、傾斜角度である。搬送クラッチ１２１は、図７図中矢印方向に回転して移動する。

第１実施例の搬送クラッチ１２１の強制切断状態をあらわわす拡大図である図８について説明する。図８は、スプロケット１３は、高負荷により、停止状態の場合をあらわす。矢印は、搬送クラッチ１２１の回転方向である。駆動状態であるクラッチ側は、傾斜面である接続面Ｓ1を乗り越えて、軸方向に移動する。
すなわち、図中では左方向に移動する。搬送クラッチ１２１は、回転を続ける。この状態から、搬送クラッチ１２１が回転を続けると、クラッチ動作部２１の第１弾性体３３Ａによって、第１ロッド３１と、第２ロッド４１を介して、再度噛合い位置に戻る。しかし、スプロケット１３側は動かないため、再度、前述の状態を繰り返す。

この構造によって、変速部１１は停止に陥らずに、回転を維持することが可能である。
この実施例では、スプロケット１３側、搬送クラッチ１２１ともに、傾斜角度θ１、θ２、θ３＝７０°に設定している。負荷に応じた空転開始トルクは、任意で傾斜角度を設定することにより自由に設定可能である。

クラッチ動作部２１について説明する。クラッチ動作部２１は、第１走行クラッチ動作部２２Ａと第２走行クラッチ動作部２２Ｂとの２個の走行クラッチ動作部と、１個の搬送クラッチ動作部２３とからなる。
クラッチ動作部２１は、アクチュエータ２１１と、揺動体２１２と、摺動部材３２と、第１ロッド３１と、第２ロッド４１と、第１弾性体３３Ａとを有する。
クラッチ動作部２１は、前記変速部１１の近傍に位置して、搬送クラッチ１２１、第１走行クラッチ１２２、第２走行クラッチ１２３の各クラッチ１２を断続動作させる。

アクチュエータ２１１は、モータからなる。アクチュエータ２１１は、前記クラッチ動作部２１の駆動源となり、前記クラッチ１２を駆動する。
アクチュエータ２１１は、第１走行クラッチ動作部２２Ａ、第２走行クラッチ動作部２２Ｂ、搬送クラッチ動作部２３とにそれぞれ別々に設けてある。

揺動体２１２は、図１、図２、図９、図１０に図示するように板状体からなり、長辺と短辺とからなる略長方形からなり、一端の短辺付近に偏らせて揺動体回動軸２１７を設ける。揺動体２１２は、アクチュエータ２１１によって揺動体回動軸２１７を回動中心として、回転揺動可能に設ける。揺動体２１２の第１ロッド３１までの端部から揺動体回動軸２１７までの短辺側の距離ｒ２と、揺動体回動軸２１７から長辺の端部の短辺までの距離ｒ１とでは、ｒ１＞ｒ２となっている。

揺動体２１２の揺動体回動軸２１７から離れた短辺には、短辺に沿ってギヤ２１３を備えている。アクチュエータ２１１には、ピニオンギヤ２１１ａを取り付ける。ギヤ２１３は、ピニオンギヤ２１１ａに噛合する。
図１、図９に図示する第１実施例の第２走行クラッチ動作部２２Ｂ、図２に図示する第１実施例の搬送クラッチ動作部２３、第２実施例の図１１に図示する搬送クラッチ動作部２３でも同様である。

２１４は、リミットスイッチである。リミットスイッチ２１４は、揺動体２１２のギヤ２１３を設けた揺動体回動軸２１７から離れた短辺端部の揺動体２１２搖動範囲の両側に設置する。リミットスイッチ２１４は、搖動体２１の搖動によりピニオンギヤ２１１ａに接触することで、搖動位置を検知する。
揺動体２１２は、第１ロッド３１、筒部材からなる摺動部材３２方向に搖動する。揺動体２１２端部は、変速部１１に対して近接離隔作動して、第１弾性体３３Ａを縮小、延伸させる。揺動体２１２は、第１弾性体３３Ａをクラッチ１２方向に押したり、押すのを弱
めたりする作用を有する。

揺動体２１２の第１ロッド３１までの端部から揺動体回動軸２１７までの短辺側の距離ｒ２と、揺動体回動軸２１７から長辺にそった揺動体回動軸２１７から離れた短辺端部までの距離ｒ１とでは、ｒ１＞ｒ２となっている。そのため、梃の原理で、ｒ１が作動すると、ｒ２端部には大きな力が働き、搖動体２１２の作用は倍力される。
揺動体回転軸２１７から、それぞれの端部までの長さが異なることは必要である。

摺動部材３２は、筒部材からなる。摺動部材３２は、前記揺動体２１２の端部に前記揺動体の回動軸である揺動体回動軸２１７、揺動体回動軸２１７と平行な摺動部材回転軸３５を有して回動自在に設ける。
摺動部材３２は、前記揺動体回転軸２１７と交差する方向、この実施例では直交する方向に内径軸を向ける。摺動部材３２は、揺動体２１２により揺動体回動軸２１７を回動中心としてクラッチ１２に近接する方向とクラッチ１２と離れる方向に移動される。

第１ロッド３１は、筒部材からなる摺動部材３２の内径に取り付ける。摺動部材３２と連動可能に配置されて摺動部材３２によりクラッチ１２に近接する方向とクラッチ１２と離れる方向に摺動可能にして前記クラッチ１２を動作させる。
３６は、方向変換部材である。第１ロッド３１は回動自在に設けた方向変換部材３６の一端に取り付ける。

第２ロッド４１は、方向変換部材３６の他端にとりつける。第２ロッド４１は、クラッチ１２を動作させる。第２ロッド４１は、シフトフォークからなる。

第１弾性体３３Ａは、第１ロッド３１に取り付けられて前記筒部材からなる摺動部材３２をクラッチ１２と離れる方向に付勢する。一端側を摺動部材３２に接触させた第１弾性体３３Ａの他端側は、ナットで摺動部材３２の伸長時の長さを規制している。
第１弾性体３３Ａは、アクチュエータ２１１の作動で直接クラッチ１２を切断するのではなく、アクチュエータ２１１の作動で第１弾性体３３Ａを縮小させて反発力を高めて、反発力がクラッチ１２の切断時に要する負荷に打ち勝つと第１弾性体３３Ａの反発力でクラッチ１２を切断できる。

そのため、「変速レバーの移動及び回動する荷重がモータの回転トルクより上回った場合、モータには過負荷が掛かることになる。すると、変速レバーの回動荷重が、モータのトルクより上回ることによってモータが動作できず、結果、特許文献１の歩行型除雪機は旋回を含む前後走行が不能になる。」課題は、解決する。

規制部材３４は、筒状からなり、第１弾性体３３Ａの外周を覆うように設ける。規制部材３４は、第１弾性体３３Ａの圧縮長さを規制する。
クラッチ動作部２１を変速部１１の外部に配置することで、クラッチ動作部２１を容易に取り外しが可能となる。このため、作業機Ｃの仕様に応じて本願の様な電動式のクラッチ動作部２１か、リンク機構やケーブル等で連結して手動で操作する手動式かを、適宜自由に選択可能にできる。

揺動体２１２では、ｒ１＞ｒ２となっているため、梃の原理で、ｒ１が作動すると、ｒ２端部には大きな力が働き、搖動体２１２の作用は倍力される。
そのため、アクチュエータ２１１からの動力は、図１、図２、また第２実施例において、図９、図１０揺動体２１２を介して第１ロッド３１を動作させるので、より大きな比率で倍力させることが可能となる。したがってアクチュエータ２１１を小型化でき、装置全体のコンパクト化に寄与する。

揺動体２１２は、ギヤ２１３の歯面がピニオンギヤ２１１ａによって噛合して動作させるので、第１ロッド３１への動力伝達が確実に行える。また、この歯車伝達によってコンパクト性を維持しつつ倍力させることが可能となる。
第１弾性体３３Ａは、揺動体２１２の一端側に配置して第１ロッド３１と接続しているので、クラッチ１２切断動作時に高負荷でクラッチ１２が不動状態に陥っても、第１弾性体３３Ａが縮みきるまで一定の時間が稼げる。これにより、アクチュエータ２１１が急停止、または、起動直後から停止状態を維持することがない。

アクチュエータ２１１を駆動して第１弾性体３３Ａが縮むと、相対的に反発力が増幅していく。反発力がクラッチ１２の切断時に要する負荷に打ち勝つとクラッチ１２を切断できる。また、第１弾性体３３Ａが縮んでもアクチュエータ２１１は動作状態を維持するので、急停止等による過大な電力の突入を防止できる。したがって、モータからなるアクチュエータ２１１は急激な電力上昇による電気的負荷から保護できる。
アクチュエータ２１１の作動で直接クラッチ１２を切断するのではなく、アクチュエータ２１１の作動で第１弾性体３３Ａを縮小させて反発力を高めて、反発力がクラッチ１２の切断時に要する負荷に打ち勝つと第１弾性体３３Ａの反発力でクラッチ１２を切断できる。

第１弾性体３３Ａによって、アクチュエータ２１１が動作状態から急停止、または、起動直後から停止状態を維持することがないので、アクチュエータ２１１に過大な電力が瞬時に突入または、過大電力の通電状態を維持することを防ぐ。結果、アクチュエータ２１１を電気的な回路を用いずに機械的構成のみで保護でき、制御ソフトウェア等を省略できる。

揺動体２１２に取り付けた筒部材からなる摺動部材３２は、内径部に第１ロッド３１を挿通させることで、第１ロッド３１を軸方向に安定的にスライド動作が可能で、アクチュエータ２１１からの動力を確実にクラッチ１２に伝達できる。

シフトフォークである第２ロッド４１及び方向変換部材３６を用いることで、アクチュエータ２１１及び揺動体２１２は変速部１１の近傍に自由な向きで配置できるので、変速部１１の近傍の空間を自由にレイアウトでき、他の機器類を効率的に配置できる。このため、作業機Ｃ全体がコンパクトに収めることが可能となる。

規制部材３４の長さを変更することによって、アクチュエータ２１１動作中の第１弾性体３３Ａが第１ロッド３１を作動させるタイミングを変更できる。第１弾性体３３Ａのみの反発力を発生させる時間（ストローク）を調整することが可能となり、クラッチ１２動作の仕方を緩慢状態から敏感状態まで任意に変更・調整できる。さらに、第１弾性体３３Ａの他端側のナットを締め付けあるいは緩め方向に回転させると、第１弾性体３３Ａの伸長時の長さを調整できるので、より一層、クラッチ１２動作の仕方を細かく変更・調整できる。

特許文献１「除雪機」の機構では、変速機構はＨＳＴと減速機をそれぞれ２個ずつ搭載していることから、構造が複雑となり、高価となり易い。また２個のＨＳＴの回転数の制御は、専用の制御ソフトウェアも必要となり、これも高価となる要因になっている。
それに対して、この発明の実施例では、構造が簡素になる。

図１１に図示する第２実施例について説明する。
第２実施例では、筒部材からなる摺動部材３２の一端側に第１弾性体３３Ａを設けているが、摺動部材３２の他端側に第２弾性体３３Ｂを設ける。すなわち第１ロッド３１に取り付けた摺動部材３２の両端側に弾性体を設ける。
第２弾性体３３Ｂは、第１ロッド３１に取り付けられて前記筒部材からなる摺動部材３２をクラッチ１２に近接する方向に付勢する。
筒状からなる規制部材３４を、第２弾性体３３Ｂの外周を覆うように設ける。規制部材３４は、第２弾性体３３Ｂの圧縮長さを規制する。

摺動部材３２の両端側に第１弾性体３３Ａと第２弾性体３３Ｂの２個の弾性体を設ける場合、クラッチ１２断続時のみならず、接続時にも緩衝効果が望める。
具体的には、ドグクラッチの場合、歯面が一致しないとクラッチ１２接続はできない。このとき、第２弾性体３３Ｂが無い場合は、モータからなるアクチュエータ２１１が停止し、過大な電流が流れることがある。図９に図示する第２実施例はこの場合の課題を解決することが可能となる。

本実施例に係る操作装置Ｂを取り付けた作業機Ｃである地下茎作物収穫機について、図１５、図１６に基づいて説明する。
地下茎作物収穫機には、地下茎作物収穫機の動力伝達を係脱するための操作装置Ｂを取り付ける。
走行部Ｄは、車体の進行方向両側に位置させると共に、畝を跨いで走行することができる走行装置を有する。

図１６に図示するように、変速部１１は車体の進行方向両側に位置させた走行部Ｄの間に配置し、前記変速部１１から出力された回転動力を前記走行部Ｄに伝動することで左右に配置した前記走行部Ｄの回転差によって作業機Ｃである車体の旋回走行をする。

引抜搬送部Ｅは、図１６に図示するように、前記変速部１１の上方で進行方向の前後にわたって進行方向左右に並べて位置させた複数のコンベアベルトからなる引抜搬送装置５１を備える。引抜搬送部Ｅは、走行部Ｄの上方で上下回動可能である。引抜搬送装置５１は、コンベアベルトの外周面によって、畝上の地下茎作物の茎を進行方向に対する左右両側を挟持して土壌から後方上斜め側に引き抜くと共に、後方側へ搬送する。
５２は、球根搬送用コンベアベルトである。球根搬送用コンベアベルト５２は、掘り出した球根を後部に搬送する。
５３は、排葉用コンベアベルトである。排葉用コンベアベルト５３は、切断された排葉を後部に搬送する。

第１走行クラッチ１２２、第２走行クラッチ１２３からなる走行クラッチと、搬送クラッチ１２１とを同一の変速部１１によって変速することで、引抜搬送装置５１の搬送速度の内、地面と平行方向の速度成分を、作業機Ｃ機体の進行速度とほぼ一致させることができる。

この実施例では、作業機Ｃである地下茎作物収穫機の走行モードは、３モードある。この実施例の走行モードの３モードについて説明する。
図４左側及び図１２に図示する第１の走行モードでは、第１走行クラッチ１２２は、第１走行クラッチ１２２の接続によって、走行装置を有する走行部Ｄへの伝動を行う。
第１の走行モードでは、ギヤｇ、ギヤｈ、ギヤｉは互いに噛合状態である。第５軸１１５は、これらギヤにより駆動状態となる。

図４右側及び図１３に図示する第２の走行モードでは、第１走行クラッチ１２２が伝動を切断し、空転することによって前記走行装置を有する走行部Ｄが自由状態となる。
第２の走行モードでは、ギヤｇとギヤｈは、第１クラッチ１２２Ａの噛合が解除状態である。ギヤｈとギヤｉの噛合は継続している。
ギヤｈは空転可能なフリー状態である。
ギヤｉが取りついている駆動軸である第５軸１１５は、空転可能なフリー状態となる。

図１４に図示する第３の走行モードでは、第１走行クラッチ１２２が伝動を切断し、前記第１走行クラッチ１２２の空転を第２走行クラッチ１２３によって停止させることによって前記走行装置を有する走行部Ｄが停止状態となる。
第３の走行モードでは、ギヤｇは第１クラッチ１２２Ａの噛合が解除状態である。
ギヤｈとギヤｉの歯面の噛合は継続している。
ギヤｈの第２クラッチ１２３Ａが突起部Ｐに係合して回転ができない固定状態になる。したがって、ギヤｉが取りついている駆動軸である第５軸１１５は、第２クラッチ１２３Ａの噛合によって空転ができない固定状態となる。

走行クラッチの第２走行クラッチ１２３は第１～３の走行モードを設けることで、サイドクラッチ方式を採用しつつも旋回動作を選択可能にしている。
第１の走行モードは直進である。
第２の走行モードは、一方側の走行クラッチの第２走行クラッチ１２３がフリー状態、他方側の走行クラッチの第２走行クラッチ１２３が伝動状態の場合であって、緩やかな旋回である。

第３の走行モードは、一方側の走行クラッチの第２走行クラッチ１２３が固定状態で、他方側の走行クラッチの第２走行クラッチ１２３が伝動状態の場合である。第３のモードでは、急旋回が可能である。
エンジン不動時などの緊急時は、左右の走行クラッチの第２走行クラッチ１２３を第２の走行モードとすることで、走行装置を有する走行部Ｄは自由状態（いわゆるニュートラル状態）にすることも可能である。

引抜搬送部Ｅへの動力伝達は、走行装置を有する走行部Ｄの変速部と一部共通の伝動経路をたどっていることで、引抜搬送部Ｅの搬送速度は、調整等をせずに機体の進行速度と同期させることが可能である。よって、作業者が、引抜搬送部Ｅの搬送速度の調整を気にする必要は無く、運転作業に集中できる。
作業機Ｃ機体は、エンジンを掛けなくとも動かすことが可能である。

１１ 変速部
１２ クラッチ
１２１ 搬送クラッチ
１２２ 第１走行クラッチ
１２３ 第２走行クラッチ
２１ クラッチ動作部
２１１ アクチュエータ
２１２ 揺動体
２１７ 揺動体回動軸
３１ 第１ロッド
３２ 摺動部材
４１ 第２ロッド
３３Ａ 第１弾性体
Ａ ＨＳＴ
Ｂ 操作装置
Ｃ 作業機

Claims (8)

1. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えたことを特徴とする操作装置。
2. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
   前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えたことを特徴とする操作装置。
3. 前記揺動体は前記アクチュエータに取り付けたピニオンギヤに噛合するためのギヤを備えている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の操作装置。
4. 前記弾性体の外周を覆うように設け、前記弾性体の圧縮長さを規制する筒状の規制部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３のいずれかに記載の操作装置。
5. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えた操作装置を用い、
   前記変速部は車体の進行方向両側に位置させた走行装置の間に配置し、前記変速部から出力された回転動力を前記走行装置に伝動することで左右に配置した前記走行装置の回転差によって車体の旋回走行をする、
   ことを特徴とする作業機。
6. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
   前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えた操作装置を用い、
   前記変速部は車体の進行方向両側に位置させた走行装置の間に配置し、前記変速部から出力された回転動力を前記走行装置に伝動することで左右に配置した前記走行装置の回転差によって車体の旋回走行をする、
   ことを特徴とする作業機。
7. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記摺動体と連動可能に配置されて前記摺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて第１ロッドをクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えた操作装置を用い、
   前記変速部の上方で進行方向の前後にわたって進行方向左右に並べて位置させた複数のベルトの外周面によって作物を挟持するとともに土壌から引き抜く引抜搬送装置と、
   をさらに備えたことを特徴とする作業機。
8. 入力した回転動力を断続させるクラッチを有した変速部と、前記変速部の近傍に位置し前記クラッチを断続動作させるクラッチ動作部と、を備え、
   前記クラッチ動作部は、前記クラッチ動作部を駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータによって揺動体回動軸を回動中心として、回転揺動可能に設けられた揺動体と、
   前記揺動体の端部に前記揺動体回動軸により回動自在に設け、揺動体によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に移動される摺動部材と、
   前記摺動部材と連動可能に配置されて前記摺動部材によりクラッチに近接する方向とクラッチから離れる方向に摺動可能にして前記クラッチを動作させる第１ロッドと、
   前記第１ロッドに取り付けられて前記摺動部材をクラッチから離れる方向に付勢する第１弾性体と、
   前記第１ロッドは回動自在に設けた方向変換部材の一端に取り付けられ、前記方向変換部材の他端には前記クラッチを動作させる第２ロッドと、
   を備えた操作装置を用い、
   前記変速部の上方で進行方向の前後にわたって進行方向左右に並べて位置させた複数のベルトの外周面によって作物を挟持するとともに土壌から引き抜く引抜搬送装置と、
   をさらに備えたことを特徴とする作業機。

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