JP3236447B2 - 歩行型管理機の変速構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、畑地での各種中間管理
作業を行う歩行型管理機の変速構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、歩行型管理機では、ミッションケ
ース内にＰＴＯ系のギヤ変速機構と走行系のギヤ変速機
構とをそれぞれ独立した機構として組み込んでいた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのために、各種の作
業に対応できるように、走行系の変速段数を多く設定し
たり、ＰＴＯ系で正逆転変速および複数段変速が行える
ようにすると、ギヤや軸の部品が多くなるとともにギヤ
変速機構全体が大型となる不具合があった。本発明は、
ギヤ変速機構に合理的な改良を加えることで、ギヤ変速
機構のコンパクト化を図りながら走行系の多段変速、お
よび、ＰＴＯ系で正逆転変速および複数段変速を行うこ
とができるようにすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のような構成をとる。すなわち、請求
項１に係る発明は、第１軸にスプライン嵌合装着したＰ
ＴＯ系ギヤ変速機構の第１、第２シフトギヤをシフト操
作して、前記第１、第２シフトギヤの一方を、第３軸に
支持した第５、第６変速ギヤの一方に選択咬合可能に構
成するとともに、第２軸にスプライン嵌合装着したＰＴ
Ｏ系ギヤ変速機構の第３、第４シフトギヤをシフト操作
して、前記第３、第４シフトギヤの一方を前記第５、第
６変速ギヤの一方に選択咬合可能に構成し、かつ、第
１、第２シフトギヤと第３、第４の２組のシフトギヤの
うち、前記一方の組のシフトギヤをシフトした状態にお
いても前記第２シフトギヤと第４シフトギヤとを常時咬
合する状態に維持させて、前記第１軸と前記第２軸とを
互いに逆方向に回転駆動させるとともに、そのシフトさ
せた一方の組のシフトギヤを前記記第５、第６変速ギヤ
の一方に択一的に咬合させることで、この第５，第６変
速ギヤに連動連結したＰＴＯ軸を正方向および逆方向に
それぞれ変速駆動可能に構成するとともに、前記第１軸
および第２軸からの正転動力および逆転動力を走行系ギ
ヤ変速機構にそれぞれ入力して、後進段を含んで多段変
速するよう構成してあることを特徴とする。

【０００５】また、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明において、前記第１軸がエンジン動力を受
ける入力軸であり、前記第２軸が中間伝動軸であり、前
記第３軸が走行系出力軸であることを特徴とする。

【０００６】更に、請求項３に係る発明は、上記請求項
１や請求項２に係る発明において、前記ＰＴＯ系ギヤ変
速機構と走行系ギヤ変速機構とを左右に振り分け配置し
てあることを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によると、ＰＴＯ系ギヤ変速機
構における第２シフトギヤと第４シフトギヤとを常時咬
合して第２軸が第１軸と逆方向に常時回転し、これら第
１軸および第２軸からの正転動力および逆転動力を走行
系ギヤ変速機構にそれぞれ入力するので、２組のシフト
ギヤは第１軸と回転方向のことなる動力を走行系ギヤ変
速機構に伝達する伝動ギヤとして機能する。

【０００８】請求項２の構成によると、走行系出力軸が
ＰＴＯ系ギヤ変速機構における変速ギヤの支軸として機
能する。

【０００９】

【発明の効果】従って、本発明によると次のような効果
が期待できる。すなわち、請求項１の発明によると、Ｐ
ＴＯ系ギヤ変速機構における第２シフトギヤと第４シフ
トギヤとを走行系ギヤ変速機構に第１軸と回転方向のこ
となる動力を伝達する伝動ギヤとして利用するので、ギ
ヤの兼用化によって全体としてのギヤ数を少なくするこ
とができ、その結果、ギヤ変速機構のコンパクト化を図
りながら走行系の多段変速、および、ＰＴＯ系で正逆転
変速および複数段変速を行うことができるようになっ
た。

【００１０】また、請求項２の発明によると、軸の兼用
化によって全体としての軸本数を少なくでき、ギヤ変速
機構のコンパクト化に一層有効となる。

【００１１】

【実施例】図１および図２に、本発明に係る歩行型管理
機の一輪走行形態での全体側面が、また、図３に、二輪
走行形態での全体側面がそれぞれ示されている。この歩
行型管理機は、エンジン１、ミッションケース２、車輪
３、ロータリー耕耘装置４、操縦ハンドル５、等を備え
ており、前記エンジン１は、ミッションケース２から前
方に延出された板金製のフレーム６に搭載連結され、エ
ンジン１の左横側に突設した出力軸７とミッションケー
ス２の入力軸８とがベルト伝動機構９で連動連結されて
いる。ミッションケース２の右横側には走行系出力軸１
０が突設され、一輪走行形態では、図４（イ）に示すよ
うに、走行系出力軸１０の出力がミッションケース２の
右横側に配備した第１車軸ケース１１に伝達されて、こ
の第１車軸ケース１１の下端左横側に軸支した単一の車
輪３が駆動され、また、二輪走行形態では、図４（ロ）
に示すように、走行系出力軸１０の出力がミッションケ
ース２の右横側に配備した中間伝動ケース１２を介して
第２車軸ケース１３に伝達されて、この第２車軸ケース
１３の下端両横側に軸支した左右一対の車輪３，３が駆
動されるようになっている。また、ミッションケース２
の後部には動力取出しケース部２ａが延出されて、その
右横側にＰＴＯ軸１４が突設されるとともに、この動力
取出しケース部２ａに前記ロータリー耕耘装置４のロー
タリーケース４ａが連結されて、ＰＴＯ軸１４から爪軸
４ｂへの動力伝達が行われるようになっている。

【００１２】本発明に係る歩行型管理機に基本構成は以
上のようであり、以下に各部の構成を詳細に説明する。

【００１３】前記ベルト伝動機構９には、テンション式
の主クラッチ１５が備えられ、これを操作するグリップ
レバー式の主クラッチレバー１６が前記操縦ハンドル５
の左側握り部５ａに備えられ、主クラッチレバー１６の
握り込みによって主クラッチ１５が切り操作され、放す
と主クラッチ１５が入るようになっている。

【００１４】図５に示すように、ミッションケース２に
は、第１軸としての前記入力軸８、第２軸としての中間
変速軸１７、第３軸としての走行系出力軸１０、ＰＴＯ
系の中間軸１８、および、ＰＴＯ軸１４が備えられ、か
つ、ケース内の左半部にはＰＴＯ系ギヤ変速機構２０が
組み込まれているとともに、ケース内の右半部には走行
系ギヤ変速機構２１が組み込まれている。

【００１５】ＰＴＯ系ギヤ変速機構２０は、入力軸８に
シフト可能にスプライン外嵌された一体の第１、第２シ
フトギヤＧ1，Ｇ２、中間変速軸１７にシフト可能にス
プライン外嵌された一体の第３、第４シフトギヤＧ３，
Ｇ４、走行系出力軸１０に遊嵌された一対の第５、第６
変速ギヤＧ５，Ｇ６、からなり、広幅に形成された第２
シフトギヤＧ２と第４シフトギヤＧ４とは常時咬合され
ている。また、前記第６変速ギヤＧ6 に咬合するギヤＧ
7 が中間軸１８に備えられるとともに、このギヤＧ7 と
ＰＴＯ軸１４に遊嵌されたギヤＧ8 とが咬合され、さら
に、ギヤＧ8 とＰＴＯ軸１４とが噛合い式のＰＴＯクラ
ッチ２２を介して連動連結されている。

【００１６】従って、第１シフトギヤＧ1 を左方にシフ
トして第５変速ギヤＧ5 に咬合させることで正転１速で
動力取出し軸１４を駆動することができ、第２シフトギ
ヤＧ２を右方にシフトして第６変速ギヤＧ６に咬合させ
ることで正転２速でＰＴＯ軸１４を駆動することができ
る。また、第３シフトギヤＧ３を左方にシフトして第５
変速ギヤＧ５に咬合させることで逆転１速でＰＴＯ軸１
４を駆動することができ、第４シフトギヤＧ４を右方に
シフトして第６変速ギヤＧ６に咬合させることで逆転２
速でＰＴＯ軸１４を駆動することができるのである。

【００１７】なお、第１、第２シフトギヤＧ1，Ｇ２お
よび第３、第４シフトギヤＧ３，Ｇ４に係合された同一
仕様のシフトフォーク２３ａ，２４ａにおける各操作軸
２３，２４がミッションケース２の上部に装備され、ケ
ース外に突出された操作軸２３，２４の右端がＰＴＯ変
速レバー２５によって選択されて押し引き操作されるよ
うになっている。そして、両操作軸２３，２４は両軸間
に介在した二重噛み合い防止機構２６によって同時シフ
ト操作不能に牽制されるとともに、各操作軸２３，２４
ごとにボールデテント機構２３ｂ，２４ｂが備えられ、
かつ、このボールデテント機構２３ｂ，２４ｂの組み込
み孔が互いに直行する方向から加工されている。

【００１８】また、図１１に示すように、前記ＰＴＯク
ラッチ２２のクラッチ部材２２ａは、操作軸２７の回転
に伴う傾斜カム溝２８ａと係合ピン２８ｂとのカム作用
によってシフト操作されるシフトフォーク２８に係合さ
れており、前記操縦ハンドル５の右側握り部５ｂに備え
られたブリップ式のＰＴＯクラッチレバー２９に握り操
作によってクラッチ切り操作されるようになっている。

【００１９】走行系ギヤ変速機構２１は、入力軸８に一
体化されたギヤＧ9、入力軸８に遊嵌されたギヤＧ10、
このギヤＧ10のボス部にシフト可能にスプライン外嵌さ
れた一体のシフトギヤＧ11，Ｇ12、中間変速軸１７に一
体化されたギヤＧ13、中間変速軸１７にスプライン外嵌
された一対の変速ギヤＧ14，Ｇ15、中間変速軸１７に遊
嵌された一対のギヤＧ16，Ｇ17、走行系出力軸１０に一
体化されたギヤＧ18、走行系出力軸１０に遊嵌されたギ
ヤＧ19、ギヤＧ19のボス部にシフト可能にスプライン外
嵌されたシフトギヤＧ20、からなり、ギヤＧ10とギヤＧ
16、ギヤＧ16とギヤＧ19、ギヤＧ17とギヤＧ18がそれぞ
れ常時咬合されている。

【００２０】この構成によると、上記のようにシフトギ
ヤＧ２とシフトギヤＧ４とが常時咬合されているため
に、ＰＴＯ系ギヤ変速機構２０がどのような変速状態に
あっても入力軸８の動力がシフトギヤＧ２，Ｇ４を介し
て中間変速軸１７に伝達されており、入力軸８と中間変
速軸１７は互いに反対方向に常に駆動されている。この
状態で、シフトギヤＧ11，Ｇ12またはシフトギヤＧ20を
操作することで以下のような前進３段、後進１段の走行
変速が可能となる。

【００２１】＜前進１速＞ シフトギヤＧ20を左方にシフトしてギヤＧ13に咬合させ
ると、入力軸８の動力は、シフトギヤＧ2 →シフトギヤ
Ｇ4 →中間変速軸１７→ギヤＧ13→シフトギヤＧ20→ギ
ヤＧ19→ギヤＧ16→ギヤＧ17→ギヤＧ18→走行系出力軸
１０の順に咬合伝達され、前進１速として走行系出力軸
１０から取り出される。

【００２２】＜前進２速＞ シフトギヤＧ11を右方にシフトして変速ギヤＧ15に咬合
させると、入力軸８の動力は、シフトギヤＧ2 →シフト
ギヤＧ4 →中間変速軸１７→ギヤＧ15→シフトギヤＧ11
→ギヤＧ10→ギヤＧ16→ギヤＧ17→ギヤＧ18→走行系出
力軸１０の順に咬合伝達され前進２速として走行系出力
軸１０から取り出される。

【００２３】＜前進３速＞ シフトギヤＧ12を左方にシフトして変速ギヤＧ14に咬合
させると、入力軸８の動力は、シフトギヤＧ2 →シフト
ギヤＧ4 →中間変速軸１７→変速ギヤＧ14→シフトギヤ
Ｇ12→ギヤＧ10→ギヤＧ16→ギヤＧ17→ギヤＧ18→走行
系出力軸１０の順に咬合伝達され前進３速として走行系
出力軸１０から取り出される。

【００２４】＜後進１速＞ シフトギヤＧ20を右方にシフトしてギヤＧ9 に咬合させ
ると、入力軸８の動力は、ギヤＧ9 →シフトギヤＧ20→
ギヤＧ19→ギヤＧ16→ギヤＧ17→ギヤＧ18→走行系出力
軸１０の順に咬合伝達され、後進１速として走行系出力
軸１０から取り出される。

【００２５】なお、「前進１速−後進１速」の切り換え
を行う前記シフトギヤＧ20、および「前進２速−前進３
速」の切り換えを行う前記シフトギヤＧ11，Ｇ12にそれ
ぞれ係合されたシフトフォーク３１ａ，３２ａの各操作
軸３１，３２はミッションケース２の上方後部に装備さ
れ、ケース外に突出された操作軸３１，３２の左端が走
行変速レバー３３によって選択されて押し引き操作され
るようになっている。そして、両操作軸３１，３２は二
重噛み合い防止機構３４によって同時シフト操作不能に
牽制されるとともに、各操作軸３１，３２ごとにボール
デテント機構３１ｂ，３２ｂが備えられ、かつ、このボ
ールデテント機構３１ｂ，３２ｂの組み込み孔が、前記
ＰＴＯ系ギヤ変速機構２０における前記ボールデテント
機構２３ｂ，２４ｂの組み込み孔の加工方向と一致する
ように互いに直行する方向から加工されており、これら
の各孔加工時におけるワーク（ミッションケース）の向
き設定を容易に行えるように考慮されている。

【００２６】また、図示しないが、「前進１速−後進１
速」の切り換えを行うシフトフォーク３１ａの操作軸３
１をミッションケース２の右側にも突出させておくと、
ミッションケース２右側に突出しているＰＴＯ変速用の
一対の操作軸２３，２４と操作軸３１の右側突出端との
間に、両操作軸２３，２４が中立位置にある時のみ操作
軸３１の後進位置への操作を許容する機構、操作軸３１
を後進位置へ操作すると駆動位置に操作されている操作
軸２３，２４を中立位置に強制復帰させてＰＴＯ軸１４
の駆動を停止する機構、操作軸３１が後進位置以外にあ
る時のみ両操作軸２３，２４の操作を許容する機構、操
作軸２３，２４の一方を操作してＰＴＯ軸１４を駆動す
ると後進位置にある操作軸３１を中立位置に戻して走行
を停止させる機構、あるいは、これらを組み合わせた機
構、等のいわゆるバック耕耘牽制機構を配備することが
容易となる。

【００２７】次に、一輪走行形態と二輪走行形態との選
択構造について説明する。 〔一輪走行形態〕 この走行形態では、図４（イ）および図６に示すよう
に、前記第１車軸ケース１１がミッションケース２の右
側面に直接ボルト連結される。この第１車軸ケース１１
は板金製の合わせケースに構成されて、その上端内部に
入力スプロケット３７が遊転可能に位置決め支持される
とともに、ケース下端部に機体中心Ｃ側に片突出させた
車軸３８が支持され、車軸３８に固着した出力スプロケ
ット３９と前記入力スプロケット３７に亘ってチェーン
４０が巻回装着されている。そして、この第１車軸ケー
ス１１がミッションケース２に連結されることで、前記
走行系出力軸１０が入力スプロケット３７にスプライン
内嵌されて車軸３８への動力伝達が可能となり、機体中
心Ｃに位置させて車軸３８に取り付けた単一の車輪３が
任意の変速状態で駆動されるのである。

【００２８】なお、ミッションケース２から第１車軸ケ
ース１１が取り外された状態では、前記入力スプロケッ
ト３７のボス部両端が、ケース内奥に設けられた浅い円
筒容器状の軸受け部材４１とケース側面に形成された開
口４２に係止されて、ケース内に落ち込むことなく支持
されている。また、軸受け部材４１の内奥にはスラスト
座金４３が配備され、走行系出力軸１０にスプライン連
結された入力スプロケット３７のケース内方へのスラス
ト荷重を受けるよう構成されている。

【００２９】〔二輪走行形態〕 この走行形態では、図４（ロ）および図７に示すよう
に、ミッションケース２からの走行出力が、ミッション
ケース２の右側面に２点でボルト連結した中間伝動ケー
ス１２を介して前記第２車軸ケース１１に伝達される。

【００３０】前記中間伝動ケース１２は板金製の合わせ
ケースに構成されて、その両端内部に入力側スプロケッ
ト５０と出力側スプロケット５１が、上記第１車軸ケー
ス１１の入力スプロケット３７と同様に、スラスト座金
５２，５３を組み込んだ軸受け部材５４，５５とケース
開口５６，５７を用いて遊転可能に位置決め支持される
とともに、両スプロケット５０，５１に亘ってチェーン
５８が巻回装着されている。

【００３１】第２車軸ケース１１は板金製の合わせケー
スに構成されて、その上端内部に入力スプロケット６０
が、上記第１車軸ケース１１の入力スプロケット３７と
同様に、スラスト座金６１を組み込んだ軸受け部材６２
とケース開口６３を用いて遊転可能に位置決め支持され
るとともに、ケース下端部に左右に貫通突出させた車軸
６４が支持され、車軸６４に固着した出力スプロケット
６５と前記入力スプロケット６０に亘ってチェーン６６
が巻回装着されている。

【００３２】上記構成の中間伝動ケース１２の出力側端
部と第２車軸ケース１１の入力側端部は、ミッションケ
ース２から前方に延出したケース支持部２ｂを介して以
下のように位置決め連結される。つまり、このケース支
持部２ｂには、別部品に構成された軸受け部材６７がイ
ンロウ部６８を介して位置決めされてボルト連結される
とともに、軸受け部材６７に中間支軸６９が左右貫通し
て支承されている。そして、中間伝動ケース１２をミッ
ションケース２の右側面に連結することで、その入力側
スプロケット５０が走行系出力軸１０にスプライン外嵌
されるとともに、出力側スプロケット５１が前記中間支
軸６９の右端にスプライン外嵌され、かつ、ケース支持
部２ｂの左側面に沿わせて第２車軸ケース１１を連結す
ることで、第２車軸ケース１１が機体中心Ｃ上に配備さ
れるとともに、その入力スプロケット６０が前記中間支
軸６９の左端にスプライン外嵌される。従って、上記の
ように中間伝動ケース１２と第２車軸ケース１１とを組
付けることで走行系出力軸１０から車軸６４への動力伝
達が可能となり、車軸６４の左右に装着した一対の車輪
３，３を駆動することが可能となるのである。この場
合、第２車軸ケース１１が機体中心Ｃ上に配備されてい
るので、左右車輪３，３は間隔を小さくしながらも機体
中心Ｃから左右に振り分け配置でき、狭い畝底や溝底で
も安定良く二輪走行することができる。なお、機体中心
Ｃ上に配備される第２車軸ケース１１は、前フレーム６
に形成されている開口７０を貫通して組付けられ、か
つ、開口７０の縁はバーリング加工により補強されてい
る。

【００３３】〔別実施例〕 本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
中間伝動ケース１２における入力側スプロケット５
０と出力側スプロケット５１の径を異なったものに設定
するとともに、両スプロケット５０，５１をそれぞれ走
行系出力軸１０と中間支軸６９に差し替え可能に構成し
て、中間伝動ケース１２の入出力端を反転して装着でき
るようにすると、この中間伝動ケース１２を減速ケース
あるいは増速ケースに使い分けすることができ、走行変
速幅を一層拡大することが可能となる。 実施例は専
らロータリ耕耘作業を行うものとしているが、畝立て器
やプラウ等の非駆動型の作業装置を連結するヒッチを装
備した形態にして実施することもできる。

【００３４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一輪走行形態における左側面図

【図２】一輪走行形態における右側面図

【図３】二輪走行形態における右側面図

【図４】両走行形態を示す概略平面図

【図５】ミッションケース内部の展開横断面図

【図６】一輪走行形態における走行系を示す展開横断面
図

【図７】二輪走行形態における走行系を示す展開横断面
図

【図８】ミッションケースの縦断側面図

【図９】ミッションケースの展開横断面図

【図１０】変速操作部の縦断側面図

【図１１】ＰＴＯクラッチの横断面図

【符号の説明】

８ 第１軸（入力軸） １０ 第３軸（走行系出力軸） １４ ＰＴＯ軸 １７ 第２軸（中間変速軸） Ｇ1,Ｇ2 シフトギヤ Ｇ3,Ｇ4 シフトギヤ Ｇ5,Ｇ6 変速ギヤ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１軸（８）にスプライン嵌合装着した
   ＰＴＯ系ギヤ変速機構（２０）の第１、第２シフトギヤ
   （Ｇ1，Ｇ２）をシフト操作して、前記第１、第２シフ
   トギヤ（Ｇ１，Ｇ２）の一方を、第３軸（１０）に支持
   した第５、第６変速ギヤ（Ｇ５，Ｇ6 ）の一方に選択咬
   合可能に構成するとともに、第２軸（１７）にスプライ
   ン嵌合装着したＰＴＯ系ギヤ変速機構（２０）の第３、
   第４シフトギヤ（Ｇ３，Ｇ４）をシフト操作して、前記
   第３、第４シフトギヤ（Ｇ３，Ｇ４）の一方を前記第
   ５、第６変速ギヤ（Ｇ５,Ｇ６ ）の一方に選択咬合可能
   に構成し、かつ、第１、第２シフトギヤ（Ｇ1，Ｇ２）
   と第３、第４（Ｇ３,Ｇ４）の２組のシフトギヤのう
   ち、前記一方の組のシフトギヤをシフトした状態におい
   ても前記第２シフトギヤ(Ｇ２)と第４シフトギヤ（Ｇ
   ４）とを常時咬合する状態に維持させて、前記第１軸
   （８）と前記第２軸（１７）とを互いに逆方向に回転駆
   動させるとともに、そのシフトさせた一方の組のシフト
   ギヤを前記第５、第６変速ギヤ（Ｇ５、Ｇ６）の一方に
   択一的に咬合させることで、この第５，第６変速ギヤ
   （Ｇ５，Ｇ６）に連動連結したＰＴＯ軸（１４）を正方
   向および逆方向にそれぞれ変速駆動可能に構成するとと
   もに、 前記第１軸（８）および第２軸（１７）からの正転動力
   および逆転動力を走行系ギヤ変速機構（２１）にそれぞ
   れ入力して、後進段を含んで多段変速するよう構成して
   あることを特徴とする歩行型管理機の変速構造。
2. 【請求項２】 前記第１軸（８）がエンジン動力を受け
   る入力軸であり、前記第２軸（１７）が中間変速軸であ
   り、前記第３軸（１０）が走行系出力軸である請求項１
   記載の歩行型管理機の変速構造。
3. 【請求項３】 前記ＰＴＯ系ギヤ変速機構（２０）と走
   行系ギヤ変速機構（２１）とを左右に振り分け配置して
   ある請求項１又は２記載の歩行型管理機の変速構造。