JP2024092627A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】オートクルーズ機構およびブレーキ機構を効率よく配置した作業車両を提供する。
【解決手段】
無段変速装置４１を操作する変速ペダル１８と、車体を制動するブレーキペダル１９を備えた作業車両において、ハンドルポスト２０の一側方に、変速ペダル１８を所定の踏込み位置で固定するクルーズ機構Ｃを操作するクルーズレバー８３を設け、クルーズ機構Ｃはクルーズレバー８３の下方であって車体の左右一側に設けられ、ブレーキペダル１９を操作した状態で固定するパーキング機構Ｐをクルーズ機構Ｃの反対側に構成した。
【選択図】 図７

Description

本発明は、農業用トラクタ等の作業車両に関する。

前進方向を向いた運転手の左手方向の足元にブレーキペダル、右側下方のトランスミッションケースの側方にブレーキ機構、運転席側方のフェンダ上に構成されたオートクルーズ入切レバーを備え、ブレーキペダルを踏み込み操作するとオートクルーズ入り状態を解除する作業車両が公知である（特許文献１）。

特許第４７２０１１３号公報

このように構成すると、フェンダ上のオートクルーズ入切レバーでオートクルーズ入りに操作でき、ブレーキペダルを踏み込み操作するとオートクルーズ入り状態を解除できるが、上記の構成では下方のブレーキ機構やフェンダに構成されたオートクルーズ入切レバー周辺のリンク等の構成が嵩張って大きくなってしまい、特に小型車においてはスペースを圧迫していた。

本発明は、オートクルーズ機構およびブレーキ機構を効率よく配置した作業車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、無段変速装置４１を操作する変速ペダル１８と、車体を制動するブレーキペダル１９を備えた作業車両において、ハンドルポスト２０の一側方に、変速ペダル１８を所定の踏込み位置で固定するクルーズ機構Ｃを操作するクルーズレバー８３を設け、クルーズ機構Ｃはクルーズレバー８３の下方であって車体の左右一側に設けられ、ブレーキペダル１９を操作した状態で固定するパーキング機構Ｐをクルーズ機構Ｃの反対側に構成した。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、操縦席７を載置するマウントブラケット９２を備え、パーキング機構Ｐは、マウントブラケット９２に設けるロック部９６の係止片９５とブレーキペダル１９の踏み込みに応じて回動するペダル連動軸７６に取り付けられたパーキングアーム９０に設けるブレーキ固定爪９１がかみ合うことで制動状態を保持する構成とした。

請求項１に記載の発明によれば、ハンドルポスト２０を挟んで、クルーズ機構とパーキング機構を左右に振り分けて配置することができ各機構が肥大化することなく、効率よく配置することができる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の効果に加え、重量物で操縦席７を支持するマウントブラケット９０は高剛性に構成される部材であるので、これにロック部９６を固定することで安定して強固に制動状態を保持できる。振動を吸収するマウントを介した操縦席７側でなく、マウントブラケット９０にロック部９６を設けることでこのロック部９６はパーキングアーム９０やブレーキ固定爪９１と同様にエンジン振動に対して同調し易く、かみ合いのズレが生じにくい。

本発明の実施形態に係るトラクタの左側面図である。 図１のトラクタの平面図である。 同上トラクタの動力伝達装置の動力伝動線図である。 同上トラクタの静油圧式の無段変速装置の構成および動作状態を示す概要図である。 同上トラクタのブレーキペダルと連携機構を示す斜視図である。 同上トラクタのクルーズ機構とパーキング機構を示す側面図である。 図６の平面図である。 同上トラクタのパーキング機構及びその周辺の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１および図２には、本発明の実施形態に係る作業車両の一例であるトラクタ１が示されている。

このトラクタ１は、図示しない支持フレーム等に、エンジン３、動力伝達装置４、左右一対の前輪５および後輪６、操縦席７等の機器が搭載又は設けられた走行車体２を備えている。このうちエンジン３は、開閉可能に設けられたボンネットカバー１１で覆われている。動力伝達装置４は、ミッションケース４０内に配置される静油圧式の無段変速装置（ＨＳＴ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）４１、副変速装置５１等により構成されている。

また、トラクタ１は、エンジン３の回転動力が動力伝達装置４等を経由して左右の前輪５と左右の後輪６に伝達されて駆動する四輪駆動（４ＷＤ）と左右の後輪６に伝達されて駆動する二輪駆動（２ＷＤ）との駆動方式が切り替え可能であり、そのいずれかの駆動方式で走行する。

さらに、トラクタ１は、走行車体２の後部に、ロワリンク２９等の取付け部分を介してロータリ耕うん機等の図示しない作業機を装着することにより所望の作業を行うことが可能である。走行車体２の後部には、装着した作業機にエンジン３の回転動力を出力するためのＰＴＯ軸５９が設けられている。

操縦席７は、運転者が座る座席部７ａと運転者が乗るときや運転時に足を置くステップ床部７ｂとを有している。

操縦席７の前方には、走行車体２の支持フレームに設けられたハンドルポスト２０に支持され前輪５を操舵するステアリングハンドル１２が設けられている。ステアリングハンドル１２の前方には、運転者に対して操縦に関する情報（走行速度、動作状態など）を表示する表示パネル１３が設けられている。

ハンドルポスト２０の上端部でステアリングハンドル１２の下方の左端部には、前進走行と後進走行のいずれかに切り替える際に操作する前後進切替えレバー１４が設けられている。

また、ハンドルポスト２０の上部でステアリングハンドル１２の下方の他端部には、エンジン３の回転数を変更するアクセルレバー１５が設けられている。アクセルレバー１５は、アクセル操作具の一例であり、作業走行時に使用される。

操縦席７のステップ床部７ｂには、そのハンドルポスト２０よりも右側の部分に、アクセルペダル１６、ＨＳＴペダル１８等が設けられ、左側の部分にブレーキペダル１９等が設けられている。

アクセルペダル１６は、アクセル操作具の一例であり、その踏み込み量に応じてエンジン回転数、ひいては走行車体２の車速を上昇させる際に操作される踏み込み式ペダルである。このアクセルペダル１６は、基本的に路上走行時に使用される。

変速ペダル（以下、ＨＳＴペダル）１８は、変速操作具の一例であり、その踏み込み方向およびその量に応じて上記ＨＳＴからなる無段変速装置４１から出力する回転動力の回転方向および回転速度（回転数）、ひいては走行車体２の走行方向（前進又は後進）の変更および車速の調整を行う際に操作するシーソー型の踏み込み式ペダルである。このＨＳＴペダル１８は、主に作業走行時に使用される。

ＨＳＴペダル１８は、そのペダル全体をほぼ水平の状態に保つようにすることにより停止状態にすることができる停止操作位置と、そのペダル全体を停止操作位置から前方に傾けるよう踏み込むことにより前進時の車速を増減操作することができる前進操作域と、そのペダル全体を停止操作位置から後方に傾けるよう踏み込むことにより後進時の車速を増減操作することができる後進操作域を有している。

操縦席７の前進方向に対する左側には、副変速レバー２１、ＰＴＯクラッチレバー２２、主変速レバー２３等が設けられている。

副変速レバー２１は、副変速装置５１を伝動させる回転動力の回転速度を例えば低速、中速、高速のいずれかの変速段（車速域）を選択する際に操作するレバーである。この変速段のうち低速および中速は圃場内で作業を行う際に圃場内を走行する場合に適した車速域であり、高速は圃場間等を移動する際に路上走行する場合に適した車速域である。ＰＴＯクラッチレバー２２は、ＰＴＯ軸５９への駆動伝達の断続を行う際に操作するレバーである。主変速レバー２３は、変速操作具の他の例であり、無段変速装置４１のトラニオン軸４７を操作して変速を行うレバーである。

操縦席７の前進方向に対する右側には、図２に示されるように、作業機昇降用のポジションレバー２４、調整パネル２５等が設けられている。

ポジションレバー２４は、作業機の昇降時における高さを調整する操作レバーである。調整パネル２５は、トラクタ１の動作の一部について必要な調整の設定を行うダイヤル、スイッチ等が配置された部分である。

動力伝達装置４は、図３に示されるように、まず、エンジン３の出力軸の回転動力が、メインクラッチ３１を介してミッションケース４０の入力軸３２に伝達されて増速ギア３３ａ，３３ｂで増速された後、無段変速装置４１の入力軸４２に伝達されるよう構成されている。メインクラッチ３１は、クラッチペダルの踏み込み操作の有無によって作動する。

無段変速装置４１は、上記ＨＳＴが適用されており、油圧ポンプ４３と油圧モータ４４を組み合わせて一体にした装置である。

油圧ポンプ４３は、可変容量型の油圧ポンプであり、入力軸４２を通して入力されるエンジン３の回転動力により作動し、ポンプ内における斜板４５の傾斜角度を変えることで油圧モータ４４に送る作動油の吐出状態（向きおよび流量（ゼロを含む））を調整する。油圧モータ４４は、例えば固定容量型の油圧モータであり、油圧ポンプ４３から吐出される作動油の状態に応じてモータ出力軸４４ａを所定の回転方向および回転速度（回転数）で回転させる。

そして、動力伝達装置４では、図３に示されるように、無段変速装置４１における油圧モータ４４のモータ出力軸４４ａの回転動力が、副変速装置５１を経てから駆動出力軸３４を通して出力された後に後輪デフギア装置３５を介して左右の後輪６に伝達される。

また、動力伝達装置４では、接続ギアを含む駆動切替え装置３６が四輪駆動の側に切り替えられると、副変速装置５１から駆動出力軸３４を通して出力される回転動力が、駆動切替え装置３６を経て前輪中継軸３７に伝達された後に前輪増速装置３８と前輪デフギア装置３９を介して左右の前輪５にも伝達される。前輪５は、前輪増速装置３８が作動して増速処理されるときだけ後輪６よりも増速した回転動力が伝達されるが、それ以外は後輪６と同じ回転速度の回転動力が伝達される。

さらに、動力伝達装置４は、図３に示されるように、無段変速装置４１における油圧ポンプ４３に入力軸４２と同様に回転するポンプ出力軸４３ａが設けられている。これにより、動力伝達装置４では、そのポンプ出力軸４３ａの回転動力が、ＰＴＯ正逆クラッチ５６を経てＰＴＯ中継軸５７へ伝達された後にＰＴＯ変速装置５８を経てＰＴＯ軸５９に伝達される。

無段変速装置４１では、油圧ポンプ４３における斜板４５が前進出力位置、中立位置、
および後進出力位置のいずれかの位置に切り替えられる。

無段変速装置４１は、斜板４５が前進出力位置に切り替えられると、油圧モータ４４が前進させる方向にかつ傾斜角度に応じた回転速度で回転する動力をモータ出力軸４４ａから出力し、また斜板４５が後進出力位置に切り替えられると、油圧モータ４４が後進させる方向にかつ傾斜角度に応じた回転速度で回転する動力をモータ出力軸４４ａから出力する。一方、無段変速装置４１は、斜板４５が中立位置に切り替えられると、油圧モータ４４がモータ出力軸４４ａを回転させることがなく動力も出力しない。

また、無段変速装置４１は、図４に示されるように、油圧ポンプ４３における斜板４５の傾斜角度を調整するよう回動するトラニオン軸４７を有している。トラニオン軸４７は、軸回動機構６０の作動により動くトラニオンアーム４８を介して回動させられる。

軸回動機構６０は、駆動源となる油圧シリンダ機構６１と、油圧シリンダ機構６１の動力をトラニオンアーム４８に伝達させるリンク機構６５とを有している。

油圧シリンダ機構６１は、複動型の油圧シリンダ６２と、その油圧シリンダ６２を作動させる制御弁６３とで構成されている。

リンク機構６５は、油圧シリンダ機構６１における油圧シリンダ６２のピストンロッド６２ａの先端部に一端部が接続されるとともに第１固定軸６６ａに回動可能に支持された第１揺動アーム６７と、トラニオンアーム４８の後端部に一端部が接続されるとともに第２固定軸６６ｂに回動可能に支持された第２揺動アーム６８と、第１揺動アーム６７の他端部と第２揺動アーム６８の他端部との間を回動自在に連結する連結アーム６９とで構成されている。

制御弁６３は、図示しないシリンダ用の油圧ポンプから送られる作動油を複動型のシリンダ部６２ｂの一端および他端に所要のタイミングで供給し、これによりピストンロッド６２ａを伸長又は短縮させる。制御弁６３としては、作動油の供給動作を制御する一対のソレノイド６３ａ，６３ｂを備えた電磁式油圧比例弁が適用されており、一方のソレノイド６３ａを伸長用として作動させ、他方のソレノイド６３ｂを短縮用として作動させるようになっている。図４中の符合６４は、制御弁６３とシリンダ部６２ｂの一端および他端との間をそれぞれ接続する送油管を示す。

この軸回動機構６０は、制御弁６３の作動油の供給動作により油圧シリンダ機構６１のピストンロッド６１ａを図４に示される中立位置に相当する位置から矢印Ｄ１で示す方向に伸長させた場合、その伸長するピストンロッド６１ａの力がリンク機構６２を介してトラニオンアーム４８に伝達され、このときのトラニオンアーム４８がトラニオン軸４７を矢印Ｅ１で示す方向に回動させるよう作動する。この場合は、油圧ポンプ４３における斜板４５が前進出力位置の側に傾斜するよう動かされる。

また、軸回動機構６０は、制御弁６３の作動油の供給動作により油圧シリンダ機構６１のピストンロッド６１ａを中立位置に相当する位置から矢印Ｄ２で示す方向に短縮させた場合、その短縮するピストンロッド６１ａの力がリンク機構６２を介してトラニオンアーム４８に伝達され、このときのトラニオンアーム４８がトラニオン軸４７を矢印Ｅ２で示す方向に回動させるよう作動する。この場合は、油圧ポンプ４３における斜板４５が後進出力位置の側に傾斜するよう動かされる。

さらに、無段変速装置４１は、図４に示されるように、斜板４５を回動させるトラニオン軸４７とトラニオンアーム４８を中立の位置に保持する中立保持機構４９が設けられている。

中立保持機構４９は、トラニオン軸４７を支持軸として一体になって回動するとともに中立位置に戻るように構成されたカムプレート４９ａと、そのカムプレート４９ａの窪んだ形状からなる周縁カム部に弾性的な付勢を受けて押し付けられるローラ４９ｂを有している。この中立保持機構４９に対してトラニオン軸４７は、その一端が、カムプレート４９ａの一部に回動可能に連結された構造になっている。

無段変速装置４１では、軸回動機構６０が作動しないときは、中立保持機構４９の作用によりトラニオンアーム４８が中立の位置に保持され（図４参照）、これにより斜板４５も中立位置に戻されるようになっている。

無段変速装置４１においては、変速操作具、すなわち主変速レバー２３の操作量が図外主変速位置センサで検出されるか又はＨＳＴペダル１８の踏み込み方向や量が図外ＨＳＴペダル位置センサで検出されると、その検出値に応じて軸回動機構６０における制御弁６３のソレノイド６３ａ，６３ｂに供給する駆動用電流値がそれぞれ制御される。これにより、無段変速装置４１では、トラニオンアーム４８を介してトラニオン軸４７が所要の方向に踏み込み量に応じた所要の角度だけ回動させられる。

この結果、無段変速装置４１では、トラニオン軸４７の回動に連動して油圧ポンプ４３における斜板４５の傾斜角度が任意に変更されて油圧ポンプ４３から油圧モータ４４に吐出される作動油の向きや流量が調整されるので、油圧モータ４４からモータ出力軸４４ａを通して所要の方向に回転してかつ所要の回転速度（回転数）に無段状に変更された回転動力が出力される。

前記動力伝達装置４において、無段変速装置４１における油圧モータ４４のモータ出力軸４４ａの回転動力が、副変速装置５１を経てから駆動出力軸３４を通して出力された後に後輪デフギア装置３５を介して左右の後輪６に伝達される。

そして、後輪デフギア装置３５の左右デフ出力軸７０Ｌ，７０Ｒの各端部に左右ブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒを備えている。左右デフ出力軸７０Ｌ，７０Ｒと前記左右の後輪６Ｌ，６Ｒを支持する後車軸７２Ｌ，７２Ｒとの間に、平ギヤの組合せによる最終減速機構７３Ｌ，７３Ｒを構成している。

前記左右ブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒの構成及び連動構成について説明する。図５に示すように、左右ブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒは共通の構成であるから、適宜に左側を意味する符号Ｌ及び右側を意味する符号Ｒを省略して説明する。ブレーキ機構７１は、デフ出力軸７０に嵌合し軸方向に摺動自在なブレーキディスク、一対のブレーキカムディスク、回転カム板とボールからなるカム機構等を備える公知の構成である。そして、カム機構によって押し広げられる状態でブレーキディスクを固定壁部に押し付けることによりデフ出力軸７０を制動できる構成である。

前記デフ出力軸７０及び後車軸７２を支持するとともにこれらを覆う車軸ケース（図示せず）を前記ミッションケース４０に連結している。左右車軸ケースには、前記ブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒの前記カム機構を連動するブレーキアーム７４Ｌ，７４Ｒを水平軸芯回りに回動自在のブレーキ作動軸７５の左右端部に設けている。

前記ブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒを作動するブレーキペダル１９は水平軸芯回りに回動自在に設けられる。詳細には、操縦席７のステップ床部７ｂの下方において、ペダル連動軸７６を設ける。該ペダル連動軸７６の左側部にブレーキペダル１９の基部側ボス１９ａを貫通し連動可能に設ける。ペダル連動軸７６の左右端部には左ペダルアーム７７Ｌと右ペダルアーム７７Ｒを設ける。そして、左ペダルアーム７７Ｌと左側のブレーキアーム７４Ｌを左ブレーキロッド７８Ｌ，左ブレーキリンク７９Ｌを介して連結し、右ペダルアーム７７Ｒと右側のブレーキアーム７４Ｒを右ブレーキロッド７８Ｒ，右ブレーキリンク７９Ｒを介して連結している。したがって、ブレーキペダル１９を踏み込むと、左右ブレーキロッド７８Ｌ，７８Ｒ及び左右ブレーキリンク７９Ｌ，７９Ｒは連動し、左右のブレーキアーム７４Ｌ，７４Ｒを同時に作動しブレーキ機構７１Ｌ，７１Ｒ共に制動状態とする。

次いで、前記ＨＳＴペダル１８を前進操作域への踏み込み状態を維持またはＨＳＴペダル１８維持状態を解除するクルーズ機構Ｃについて説明する。すなわち、ＨＳＴペダル１８を回動自在に支持するペダル支持軸８０の一方側の端部（図例では左側）にクルーズ固定爪８１に係合し得る係合爪８２を設け、クルーズ固定爪８１との係合によってペダル支持軸８０を所定踏込み姿勢でロックできるようになっている。この係合爪８２は、ハンドルポスト２０の左側に設けた上下操作可能なクルーズレバー８３の上方操作に連動して、連係ロッド８４や回動ブラケット８５を介してクルーズ固定爪８１に押圧される構成である。なおクルーズレバー８３を下方操作すると、係合爪８２はクルーズ固定爪８１から離反しペダル支持軸８０及びＨＳＴペダル１８の規制を解除できる。

また、前記ブレーキペダル１９のペダル連動軸７６の一端部（図例では左側）には、解除ロッド８５を備え、ブレーキペダル１９の踏込み操作でペダル連動軸７６の回動に連動して解除ロッド８６を作動し、解除ロッド８６が前記クルーズレバー８３に連動する回動ブラケット８５の回動支点軸８７周りに回動する当接片８８に当接して押圧することによってクルーズ固定爪８１を回動し係合爪８２から離反すべく作動する構成としている。

したがって、ＨＳＴペダル１８のペダル支持軸８０端部のクルーズ固定爪８１、クルーズレバー８３、係合爪８２等によってクルーズ固定機構Ｃ１とされる。そしてブレーキペダル１９のペダル連動軸７６側には解除ロッド８６、当接片８８等からなるクルーズ解除機構Ｃ２が構成されるものである。クルーズ機構Ｃはクルーズ固定機構Ｃ１、クルーズ解除機構Ｃ２、クルーズレバー８３等による。

図６において、ハンドルポスト２０のフレーム部２０ａにステアリングハンドル１２の連動軸１２ａを支架し立設している。そして、このフレーム部２０ａの一側部（図例では左側）に前記クルーズレバー８３を支持している。また、図６、図７においては、ＨＳＴペダル１８は、前進ペダル１８ｆと後進ペダル１８ｒの２ペダル方式としているが、前記の前後進を１ペダルで行うＨＳＴペダル１８においても同様にクルーズ機構Ｃ、すなわちクルーズ固定機構Ｃ１やクルーズ解除機構Ｃ２を構成できる。

図８において、ブレーキペダル１９及びペダル連動軸７６を回動規制するパーキング機構Ｐについて説明する。すなわち、前記ペダル連動軸７６のブレーキペダル１９の基部側ボス１９ａ配置側とは反対側である右側部に、パーキング機構Ｐを構成するもので、ペダル連動軸７６の右側端部に前方に延出してパーキングアーム９０を設け、そのアーム９０先端にはブレーキ固定爪９１を設けている。一方車体側のマウントブラケット９２側にはマウントブラケット９２の下面に沿うコ型ブラケット９３を装着しこのコ型ブラケット９３に水平姿勢に設けた横支持軸９４とこの軸９４周りに揺動可能な係止片９５とからなるロック部９６を設け、パーキングレバー９７操作でブレーキペダル１９踏込み時にブレーキ固定爪９１に係止片９５を係合することによってブレーキ制動状態を維持するパーキング機構Ｃを構成する。なおパーキングブレーキ解除もパーキングレバー９７操作による。９８はマウントブラケット９２に備えたマウントゴムで操縦席やキャビン仕様の操縦席を防振的に支持できる構成である。

なお、重量物で操縦席７を支持するマウントブラケット９０は高剛性に構成される部材であるので、これにロック部９６を固定することで安定して強固に制動状態を保持できる。振動を吸収するマウントゴムを介した操縦席７側でなく、マウントブラケット９０側にロック部９６を設けることでこのロック部９６はパーキングアーム９０やブレーキ固定爪９１と同様にエンジン振動を受けつつも相互に同調し易く、かみ合いのズレが生じにくい。

以上のように、ハンドルポスト２０を挟んで、クルーズ固定機構及びクルーズ解除機構はブレーキペダル１９を配置する左側に配置し、パーキング機構は右側に配置することができる。したがって、クルーズ機構Ｃとパーキング機構Ｐを左右に振り分けて配置することができる。

７ 操縦席
１８ ＨＳＴペダル（変速ペダル）
１９ ブレーキペダル
２０ ハンドルポスト
７６ ペダル連動軸
８３ クルーズレバー
９０ パーキングアーム
９１ ブレーキ固定爪
９２ マウントブラケット
９５ 係止片
９６ ロック部
Ｃ クルーズ機構
Ｐ パーキング機構

Claims (2)

1. 無段変速装置（４１）を操作する変速ペダル（１８）と、車体を制動するブレーキペダル（１９）を備えた作業車両において、ハンドルポスト（２０）の一側方に、変速ペダル（１８）を所定の踏込み位置で固定するクルーズ機構（Ｃ）を操作するクルーズレバー（８３）を設け、クルーズ機構（Ｃ）はクルーズレバー（８３）の下方であって車体の左右一側に設けられ、ブレーキペダル（１９）を操作した状態で固定するパーキング機構（Ｐ）をクルーズ機構Ｃの反対側に構成したことを特徴とする作業車両。
2. 操縦席（７）を載置するマウントブラケット（９２）を備え、パーキング機構（Ｐ）は、マウントブラケット（９２）に設けるロック部（９６）の係止片（９５）とブレーキペダル（１９）の踏み込みに応じて回動するペダル連動軸（７６）に取り付けられたパーキングアーム（９０）に設けるブレーキ固定爪（９１）がかみ合うことで制動状態を保持する構成とした請求項１に記載の作業車両。