JP3424987B2 - 動力変速操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、農作業機等における動
力変速装置を動力源の動力を借りて操作する装置の構造
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から、小型の耕耘機等の農作業機に
おいて、走行機体に搭載したエンジンからの動力をミッ
ションケース内の変速装置を介して走行車輪等に伝達す
る場合、出力軸に変速歯車群を摺動可能に装着し、この
変速歯車群をシフト軸にて摺動移動させて、入力軸側の
歯車群に対する出力軸側の歯車群の噛み合わせを変更し
て変速することは周知である。 【０００３】この場合、前記シフト軸を手動にて操作す
ると、その操作力が相当程度大きくなり、操作が困難に
なる。 【０００４】この不都合を解消する先行技術として、実
公平１−３６６５９号公報では、前記シフト軸を電磁ソ
レノイドの磁気吸着力にて摺動移動させる構成を提案し
ている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成によれば、電磁ソレノイドに電力を供給するため、別
途電源としてのバッテリ及び発電機等を搭載する必要が
あり、製造コストが高くなるという問題があった。 【０００６】本発明は、この問題を解決すべくなされた
ものあって、人手を要することなく、且つ、別途の動力
源を必要とせず、動力源からの回転力を借りて、変速操
作を軽快にできるようにした変速操作装置を提供するこ
とを目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明の動力変速操作装置は、ミッ
ションケース内の変速歯車群の噛み合い関係を、軸線方
向に摺動するシフト軸にて変更操作する動力変速操作装
置において、前記シフト軸の外周側に同心状にて円筒カ
ムをミッションケースに固定し、前記シフト軸から半径
外方向に突出する複数の連結体を、前記円筒カムに形成
したカム溝に貫通係合する一方、この円筒カムの外側に
同心状にて回転自在に配置した回転筒と、前記複数の連
結体とを固着し、前記回転筒の軸線と平行な軸線回りに
首振り可能な二股状回動アームにおける一方のアーム部
に装着された第１リールと他方のアーム部に装着された
第２リールとを、エンジンからの動力にて、互いに反対
向きに常時回転するように構成し、前記二股状回動アー
ムを選択的に回動操作して、前記回転筒の円周外面に対
して前記第１リールまたは第２リールを選択的に押圧す
るように構成したものである。 【０００８】 【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は小型の耕耘機１の側面図、図２は変速操
作装置の概略側面図、図３は要部破断平面図を示し、耕
耘機１は、走行機体２の前部にエンジン３を、後部にミ
ッションケース４を各々搭載し、ミッションケース４に
連設して下向きに延びる伝動ケース５の下部には左右一
対の車輪６（一方を図示せず）を備え、走行機体２の後
端の連結ヒッチ部７を介してロータリ耕耘機等の作業機
８を連結するミッション４の上部から後向きに延びる左
右一対の操向ハンドル９には、各種操作用レバーの他、
本発明の変速操作用のワイヤを操作するための一対の操
作レバー１０（一方は図示せず）が装着されている。 【０００９】エンジン３の側面に突出する動力軸１１に
取付けられたプーリ１２とミッションケース４の側面に
突出する入力軸１３に取付けられたプーリ１４とに無端
ベルト１５を巻掛ける。入力軸１３からの動力は図示し
ない歯車を介して図４に示すミッションケース４内の中
間軸１６に装着した伝達歯車１７に伝達され、チェンス
プロケット１８と図示しないチェンとを介して作業機８
に動力伝達する一方、中間軸１６上の変速歯車群１９，
２０，２１から出力軸２２上の３つのボールクラッチ機
構３４，３５，３６を介して変速歯車群２４，２５，２
６のいずれか一つに動力伝達され、出力軸２２と一体的
に回転するチェンスプロケット２７に巻掛けたチェン２
８の他端が伝動ケース５内に配置され、車輪６を駆動す
る。なお、ミッションケース４の外に軸２９を中心にし
て回動可能なテンションアーム３０に取付けられたテン
ションプーリ３１が付勢ばね３２の力により無端ベルト
１５に緊張力を与え、また、図示しない操作ワイヤにて
緩めて動力伝達を継断するようにしたクラッチ機構を備
えている（図２及び図３参照）。 【００１０】前記出力軸２２の内径に、その軸線に沿っ
て摺動自在なシフト軸３３を配置し、該シフト軸３３に
は、３つのボールクラッチ機構３４，３５，３６におけ
るボールを択一的に半径外向きに突出させて係合させる
ための突起３７を備えたスリーブ３８を移動不能に被嵌
してある。シフト軸３３の先端はミッションケース４よ
り外に突出させ、シフト軸３３の先端に移動不能に固定
したボス３９には、半径外向きに突出する複数（実施例
では２本）のピン状の連結体４０，４０を設ける。 【００１１】前記シフト軸３３の外周側に同心状にて円
筒カム４１をミッションケース４の外面にネジ４２等に
て固定する。この円筒カム４１には、図５に示すような
３段の静止部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有する略螺旋状
のカム溝４３を貫通形成する。そして、前記各ピン状の
連結体４０に回転自在に被嵌したローラ４４が前記カム
溝４３に沿って移動可能なように嵌挿係合させる。 【００１２】この円筒カム４１と同心状に配置する回転
筒４５の内面に形成した２本の直線溝４６に前記２つの
連結体４０，４０の先端を嵌め入れ、各連結体４０と回
転筒４５とをビス４７にて固定することにより、回転筒
４５が所定角度だけ右または左に回動すると、連結体４
０，４０が円筒カム４１におけるカム溝４６に沿って移
動し、前記シフト軸３３が適宜角度回動しながら図４及
び図５の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に摺動移動し、。
そして、このシフト軸３３における突起３７が３つのボ
ールクラッチ機構３４，３５，３６のうちの所定の位置
に係合して所定変速比率にて中間軸１６からの回転力が
出力軸２２に伝達されるよう構成されている。 【００１３】第１実施例の変速操作装置５０は、図２、
図３及び図６に示すように、前記回転筒４５の回転方向
を選択するための第１リール５２及び第２リール５３を
備えた二股状回動アーム５１と、エンジン３の回転力を
動力軸１１から前記第１リール５２及び第２リール５３
に伝達する動力伝動手段５４とにより構成されている。 【００１４】二股状回動アーム５１は、その左右中途部
が入力軸１３に対して左右回動自在に被嵌され、左右の
アーム部５１ａ，５１ｂが前記回転筒４５の外周面に接
近するように延びている。左アーム部５１ａの中途部に
小径の第１リール５２が回転自在に装着されて、図７に
示すように左アーム部５１ａが回転筒４５の外周に接近
すべく回動するとき、第１リール５２の円周面が回転筒
４５の外周面に押圧当接する構成であり、右アーム部５
１ｂの先端に装着された大径の第２リール５３は、右ア
ーム部５１ｂが回転筒４５の外周に接近すべく回動する
とき、第２リール５３の円周面が回転筒４５の外周面に
押圧当接する構成である。なお、２つのアイドラプーリ
５５，５６が二股状回動アーム５１に回転自在に装着さ
れている。 【００１５】他方、動力伝達手段５４は、図２、図３及
び図６に示すように、動力軸１１に固定した第１プーリ
５７（実施例ではプーリ１２と一体的に形成されてい
る）と、入力軸１３に対して回転可能に被嵌された第２
プーリ５８と、この両プーリ５７、５８に巻掛けした第
１無端ベルト５９と、前記第２プーリ５８と一体的に回
転する第３プーリ６０と、この第３プーリ６０から第２
リール５３、アイドラプーリ５６、第１リール５２、ア
イドラプーリ５５に巻掛けした第２無端ベルト６１とに
より構成されている。 【００１６】そして、図２及び図６に示すように、第１
無端ベルト５９が矢印Ｃ方向（時計方向）に搬送回転す
るとき、第２無端ベルト６１が矢印Ｄ方向に搬送回転す
るように巻掛け、且つ、第２リール５３が矢印Ｅ方向
（時計方向）に回転し、第１リール５２が矢印Ｆ方向
（反時計方向）に回転するように巻掛けするものであ
る。本発明において、第１リール５２と第２リール５３
との回転方向が互いに反対になることが必須要件とな
る。 【００１７】なお、前記二股状回動アーム５１を手動に
て右方向または左方向に選択的に回動させるため、各ア
ーム部５１ａ，５１ｂにそれぞれ連結した操作ワイヤ６
２，６３の他端は、操向ハンドル９に設けた２つの操作
レバー１０，１０にそれぞれ連結させている。 【００１８】このように構成することにより、エンジン
３を駆動させると、動力軸１１及び無端ベルト１５を介
してミッションケース４内の中間軸１６に動力伝達され
る一方、動力軸１１から第１無端ベルト５９及び第２無
端ベルト６１を介して第１リール５２と第２リール５３
とを、その回転方向を互いに反対であって、常時回転す
るようにしている。 【００１９】今、図２に示すように、第１リール５２及
び第２リール５３の両者が前記回転筒４５に当接しない
中立位置にある状態で、図５に示すように、連結体４
０，４０が円筒カム４１におけるカム溝４３のうち第２
静止部４３ｂに位置するものとすると、第２ボールクラ
ッチ機構３５の箇所に突起３７が位置し（図４参照）、
中間軸１６上の歯車２０と噛み合う歯車２５を介して出
力軸２２に回転力を伝達する。この状態から、ワイヤ６
２を適宜短時間だけ引っ張ると、図６で示すように、二
股状回動アーム５１の一方のアーム部５１ｂが回転筒４
５の外周に接近し、第２リール５３の外周が回転筒４５
の外周に適宜短時間だけ押圧される。すると、第２リー
ル５３が矢印Ｅ方向（時計方向）に回転しているので、
回転筒４５は矢印Ｇ方向に回動することになる。そうす
ると、回転筒４５に連結されている連結体４０がカム溝
４３に沿って静止位置４３ｃまで移動し、これにつれて
シフト軸３３は図４における矢印Ｂ方向に強制的に摺動
移動し、突起３７が第３ボールクラッチ機構３６に箇所
に係合するので、中間軸１６上の歯車２１と噛み合う歯
車２６を介して出力軸２２に回転力を伝達することがで
きる。 【００２０】反対に、前記中立位置から図７に示すよう
に、ワイヤ６３を適宜短時間だけ引っ張ると、二股状回
動アーム５１の他方のアーム部５１ａが回転筒４５の外
周に接近し、第１リール５２の外周が回転筒４５の外周
に適宜短時間だけ押圧される。すると、第１リール５２
が矢印Ｆ方向（反時計方向）に回転しているので、回転
筒４５は矢印Ｇ′方向に回動することになり、回転筒４
５に連結されている連結体４０がカム溝４３に沿って静
止位置４３ａまで移動し、これにつれてシフト軸３３は
図４における矢印Ａ方向に強制的に摺動移動し、突起３
７が第１ボールクラッチ機構３４に箇所に係合するの
で、中間軸１６上の歯車１９と噛み合う歯車２４を介し
て出力軸２２に回転力を伝達することができるのであ
る。 【００２１】このように、作業者は、ワイヤ６２，６３
を適宜短時間だけ引いて第１リール５２または第２リー
ル５３を回転筒４５に押圧するだけで良く、動力源とし
てのエンジン３からの回転力で、常時回転している第１
リール５２または第２リール５３が回転筒４５を強制的
に回動させ、この回転方向と直交する方向にシフト軸３
３を摺動移動させることができるので、軽い操作力で変
速操作することができるのである。 【００２２】図８は参考例を示し、前記ボールクラッチ
機構３４，３５，３６を択一的に係合させるためのシフ
ト軸３３には、ミッションケース４の外側にて円盤状の
連結体６５を固着し、該連結体６５の円主面には環状の
係合溝６６を形成している。 【００２３】ミッションケース４の外側には前記円盤状
の連結体６５に隣接させて、シフト軸３３の軸線と平行
な軸６８に円筒カム６７を回転自在に軸支する。円筒カ
ム６７の円周面には、前記連結体６５における係合溝６
６に係合し、且つ３箇所の静止部６９ａ，６９ｂ，６９
ｃを有する突条のカム部６９を形成する。 【００２４】そして、この円筒カム６７の外周面に対し
て、前記第１リール５２または第２リール５３を選択的
に押圧させるように、前記実施例と同様に二股状回動ア
ーム５１の左右中途部を入力軸１３に対して左右回動自
在に被嵌し、左右のアーム部５１ａ，５１ｂに第１リー
ル５２と第２リール５３とを各々回転自在に装着し、図
７に示すように左アーム部５１ａが円筒カム６７の外周
に接近すべく回動するとき、第１リール５２の円周面が
円筒カム６７の外周面に押圧当接し、右アーム部５１ｂ
が円筒カム６７の外周に接近すべく回動するとき、第２
リール５３の円周面が円筒カム６７の外周面に押圧当接
するように構成する。そして、エンジン３を駆動させる
と、動力軸１１及び無端ベルト１５を介してミッション
ケース４内の中間軸１６に動力伝達される一方、動力軸
１１から動力伝達手段５４としての第１無端ベルト５９
及び第２無端ベルト６１を介して動力伝達し、第１リー
ル５２と第２リール５３とを、その回転方向が互いに反
対であって、常時回転するようにしている。 【００２５】従って、前記第１実施例と同様にして、一
方のワイヤ６２を適宜短時間だけ引っ張ると、図６で示
すように、二股状回動アーム５１の一方のアーム部５１
ｂが円筒カム６７の外周に接近し、第２リール５３の外
周が円筒カム６７の外周に適宜短時間だけ押圧される。
すると、第２リール５３が矢印Ｅ方向（時計方向）に回
転しているので、円筒カム６７が時計方向に回動する。
そして、カム部６９と係合溝６６とで係合しているの
で、適宜の静止部６９ａ→６９ｂ→６９ｃに連結体６５
を位置させる。同様に他方のワイヤ６３を引くと、第１
リール５２が円筒カム６７が反時計方向に回動し、カム
部６９と係合溝６６付き連結体６５を介してシフト軸３
３を矢印ＡまたはＢ方向に摺動移動させて所定のボール
クラッチ機構３４，３５，３６を択一的に係合させ、変
速操作するのである。 【００２６】この参考例の構成においても、シフト軸３
３の軸線と平行な軸線回りに首振り可能に配置した二股
状回動アーム５１における一方のアーム部に装着された
第１リール５２と他方のアーム部に装着された第２リー
ル５３とを、動力伝達手段５４を介して動力源からの動
力にて互いに反対向きに常時回転するように構成し、前
記二股状回動アーム５１を選択的に回動操作して、前記
円筒カム６７の円周外面に対して前記第１リール５２ま
たは第２リール５３を選択的に押圧するように構成して
いるから、動力源としてのエンジン３からの回転力で、
常時回転している第１リール５２または第２リール５３
が円筒カム６７を強制的に回動させ、この回転方向と直
交する方向にシフト軸３３を摺動移動させることができ
るので、軽い操作力で変速操作することができるのであ
る。 【００２７】なお、シフト軸３３にて入力側の軸におけ
る歯車群と出力側の軸の歯車群との噛み合いを選択する
機構は、前記実施例におけるボールクラッチ機構の他、
シフト軸３３に取付けられたシフトアームを介して、入
力側の軸における歯車群を摺動移動させて出力軸３３の
歯車群に対する噛み合い関係を変更する従来から周知の
構成であっても良い。 【００２８】 【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
に記載の発明の動力変速操作装置は、ミッションケース
内の変速歯車群の噛み合い関係を、軸線方向に摺動する
シフト軸にて変更操作する動力変速操作装置において、
前記シフト軸の外周側に同心状にて円筒カムをミッショ
ンケースに固定し、前記シフト軸から半径外方向に突出
する複数の連結体を、前記円筒カムに形成したカム溝に
貫通係合する一方、この円筒カムの外側に同心状にて回
転自在に配置した回転筒と、前記複数の連結体とを固着
し、前記回転筒の軸線と平行な軸線回りに首振り可能な
二股状回動アームにおける一方のアーム部に装着された
第１リールと他方のアーム部に装着された第２リールと
を、エンジンからの動力にて、互いに反対向きに常時回
転するように構成し、前記二股状回動アームを選択的に
回動操作して、前記回転筒の円周外面に対して前記第１
リールまたは第２リールを選択的に押圧するように構成
したものである。 【００２９】従って、二股状回動アームを選択的に回動
操作すれば、第１リールまたは第２リールが回転筒に選
択的に押圧するので、動力源からの回転力で、常時回転
している第１リールまたは第２リールにて回転筒を反対
方向に強制的に回動させることができる。そして、シフ
ト軸と回転筒とを連結する連結体が、シフト軸と同心状
にて位置固定された円筒カムにおけるカム溝に貫通させ
てあるから、これら部品を介して、回転筒の回転方向と
直交する方向にシフト軸を摺動移動させることができる
ので、作業者がシフト軸を摺動移動させる力を加える必
要がなく、軽い操作力で変速操作することができるとい
う効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】 【図１】耕耘機の側面図である。 【図２】変速操作装置の第１実施例の概略側面図であ
る。 【図３】変速操作装置の要部一部破断平面図である。 【図４】変速機構及び変速操作装置の要部断面図であ
る。 【図５】変速操作装置の円筒カムの側面図である。 【図６】二股状回動アームが一方に回動した状態を説明
する要部正面図である。 【図７】二股状回動アームが他方に回動した状態を説明
する要部正面図である。 【図８】変速操作装置の参考例の概略側面図である。 【符号の説明】 ３ エンジン ４ ミッションケース １１ 動力軸 １３ 入力軸 １６ 中間軸 ２２ 出力軸 ３３ シフト軸 ３４，３５，３６ ボールクラッチ機構 ３７ 突起 ４０，６５ 連結体 ４１，６７ 円筒カム ４３ カム溝 ４５ 回転筒 ５１ 二股状回動アーム ５２ 第１リール ５３ 第２リール ５９ 第１無端ベルト ６１ 第２無端ベルト ６２，６３ 操作ワイヤ ６９ カム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−52243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−191354（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−37748（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−47592（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38 F16H 59/00 - 59/12 B60K 20/00 - 20/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ミッションケース内の変速歯車群の噛み
   合い関係を、軸線方向に摺動するシフト軸にて変更操作
   する動力変速操作装置において、 前記シフト軸の外周側に同心状にて円筒カムをミッショ
   ンケースに固定し、 前記シフト軸から半径外方向に突出する複数の連結体
   を、前記円筒カムに形成したカム溝に貫通係合する一
   方、 この円筒カムの外側に同心状にて回転自在に配置した回
   転筒と、前記複数の連結体とを固着し、 前記回転筒の軸線と平行な軸線回りに首振り可能な二股
   状回動アームにおける一方のアーム部に装着された第１
   リールと他方のアーム部に装着された第２リールとを、
   エンジンからの動力にて、互いに反対向きに常時回転す
   るように構成し、 前記二股状回動アームを選択的に回動操作して、前記回
   転筒の円周外面に対して前記第１リールまたは第２リー
   ルを選択的に押圧するように構成したことを特徴とする
   動力変速操作装置。