JP3468910B2 - 歩行型作業機のミッション構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーラー、管理機、バ
インダーといった歩行型作業機に係り、詳しくは、走行
用の多段ミッションをコンパクトに構成させる技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、前進の変速段を４段以上設定し
たい場合、従来では、前進３段・後進１段のミッション
を利用し、その入力軸とエンジン軸とに亘って架設され
る高低のベルト伝動機構の切換え、所謂ダブルテンショ
ンクラッチによる副変速により、前進６段・後進２段の
変速段を得る手段があった。又、前進２段・後進１段の
ミッションを利用し、そのミッション内に副変速機構を
ダブルに設けて前進８段・後進４段の変速段を得る手段
もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記前者の手段では、
ダブルテンションクラッチの配設スペースが大きく、伝
動装置全体として大型化するとともに、前記後者の手段
では必要な前進段数（６段）を得るために実際には不必
要な前進及び後進段数迄も設定されてしまい、その分不
要にミッションケースが大型化するものであって、いず
れの手段でも改善の余地があった。そこで、実開平４‐
１０１０６４号公報に示された歩行型作業機のように、
前進３段・後進１段の主変速機構と高低２段の副変速機
構とを備えることで、必要な多段前進と後進とを備えな
がら比較的伝動装置全体を小型化するとともに、計３箇
所の変速操作部を１本の変速レバーで操作できるように
した技術が知られている。本発明は、前進６段・後進２
段の変速段を有したミッションを新設計するに当たり、
さらなるコンパクト化とシンプル化を図り、より合理的
なものにすることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、上部にエンジン動力を受ける伝動軸を、か
つ、下端部に駆動車軸を備えた縦長形状の走行用ミッシ
ョンケースを、機体前部のエンジンと機体後部のヒッチ
との間に配置してある歩行型作業機のミッション構造に
おいて入力軸に減速用の小径ギヤのみを設けるとともに
前記伝動軸に前記入力軸に設けた小径ギヤと噛み合う大
径ギヤを設けることにより前記入力軸と伝動軸とに亘っ
て減速機構を構成し、伝動軸の近傍に複数の変速軸を配
置し、これら伝動軸と各変速軸とに亘って、高低２段に
切換可能な副変速機構と、第１正転と逆転とを切換可能
な正逆転切換機構と、第２正転と第３正転とを切換可能
な正転変速機構とを配置することにより、前進６段、か
つ、後進２段の選択が可能な走行変速部を構成し、副変
速機構を、正逆転切換機構及び正転変速機構のいずれに
対しても伝動上手側に配置し、副変速機構を構成する
に、一体回転状態でシフト可能な小径の低速駆動ギヤ
と、相対回転自在な大径の高速駆動ギヤとを伝動軸に外
嵌し、低速駆動ギヤに咬合可能な大径の低速従動ギヤ
と、高速駆動ギヤに常時咬合する小径の高速従動ギヤと
を変速軸に一体回転状態に外嵌するとともに、低速駆動
ギヤのシフト操作によって該低速駆動ギヤを、高速駆動
ギヤの径方向途中部分に形成された内歯ギヤと低速従動
ギヤとのいずれか一方に択一的に咬合可能としてあるこ
とを特徴とするものである。

【０００５】そして、伝動軸の先端をミッションケース
から突出するとともに、その突出部分を作業装置駆動用
の動力取出し部に構成してあると好都合である。又、低
速駆動ギヤのシフト操作が可能な第１シフターと、正逆
転切換機構を切換操作可能な第２シフターと、正転変速
機構を切換操作可能な第３シフターとを設け、第２シフ
ターと第３シフターとを、変速レバーの十字揺動操作に
よって各別に変速操作可能に構成するとともに、変速レ
バーを、十字揺動操作の操作量以上の大きな揺動操作に
よって第１シフター切換操作可能に構成し、かつ、その
大きな揺動操作の両揺動端の夫々において十字揺動操作
が可能となるように、変速レバーと第１〜３シフターと
を連係する変速操作連係機構を備えてあるとより便利で
ある。

【０００６】

【作用】請求項１の構成によると、副変速機構を変速部
における最も伝動上手側に位置させてあるので、この副
変速機構には高回転低トルクが作用する状態になり、例
えば、伝動下手側に副変速機構が位置している場合に比
べて低いギヤ強度で済み、その分ギヤ幅を薄くするこ
とが可能である。そして、副変速機構の高速状態を、高
速駆動ギヤに形成された内歯ギヤと低速駆動ギヤとの咬
合によって現出させているので、例えば、大小の計２個
のギヤ部を持つシフトギヤを共に従動ギヤ外周に咬合さ
せる一般的な構造に比べて、シフト量を減少でき、変
速に必要な軸方向幅を少なくすることが可能である。

【０００７】請求項２の構成によると、伝動軸がそのま
ま動力取出し軸になるので、作業装置に適した高回転動
力を、それ専用の中継軸を持つことなく伝達できるよう
になる作用が追加される。

【０００８】請求項３の構成によると、変速レバーの大
きな揺動操作で先ず副変速機構の高低を選択し、その選
択された状態での十字揺動操作によって所望の変速段を
得ることができるのであり、１本レバーのみで全ての変
速操作が行えるようになる。これにより、前述した公報
（実開平４‐１０１０６４号）のものに比べて、変速操
作部の所要スペースを小さくしながら単一レバー操作を
実現できた。

【０００９】

【発明の効果】請求項１に記載のミッション構造では、
作用、によって副変速機構に要する幅方向の所要ス
ペースを小にできて、ミッションケース幅のコンパクト
化が可能になり、畝間走行機会の多い歩行型作業機に有
利なものにできた。請求項２に記載のミッション構造で
は、コンパクトに多段変速が得られながら、安定した高
回転の動力取出しが行える利点が追加される。請求項３
に記載されたミッション構造では、変速操作部の省スペ
ース化を図りながら多段の変速操作を単一の変速レバー
で行えるようになり、操作構造の簡素化を図りながら変
速操作を簡単なものにできた。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１に歩行型作業機である２輪型のテーラーが
示され、１は駆動車輪、２はミッションケース、３は操
縦ハンドル、４はヒッチ、５は作業装置、６は副チェー
ンケースである。エンジンＥが搭載される載置フレーム
７と、ヒッチ４が取付けられた枠フレーム８とは、共に
ミッションケース２にボルト止めされて一体化され、機
体フレームを構成している。エンジンＥからの動力は、
ベルト連動機構９でミッションＭの入力軸１０に伝わ
り、駆動車軸１１と作業装置５の双方を駆動するように
してある。次に、ミッションＭの構造について説明す
る。

【００１１】図２〜図４に示すように、ミッションケー
ス２の上部にギヤ変速部Ａを備え、このギヤ変速部Ａの
出力軸１２と駆動車軸１１とをチェーン伝動する車軸伝
動部Ｂを備えている。そして、出力軸１２の回転軸心Ｑ
と駆動車軸１１の回転軸心Ｐとの２点を通る基準直線Ｌ
が、その下方ほど機体後方に寄るように、ミッションケ
ース２を基本的に前倒れ姿勢に設定してあるとともに、
基準直線Ｌに対する後側にギヤ変速部Ａを配置してあ
る。

【００１２】ギヤ変速部Ａは、入力軸１０、伝動軸３
１、第１変速軸１３、第２変速軸１４、出力軸１２の５
軸を備えるとともに、第１シフト軸１５、第２シフト軸
１６、第３シフト軸１７とを備え、高低２段の副変速機
構Ｃ、前進１速と後進とを切換可能な正逆転変速機構
Ｄ、及び前進２速と前進３速とを切換可能な正転変速機
構Ｆとを設けて、前進６段・後進２段の変速が可能に構
成されている。尚、伝動軸３１はミッションケース２を
貫通して外部に延出されており、その先端部にスプライ
ン加工（図示せず）して動力取出し部４２を形成してあ
る。

【００１３】副変速機構Ｃは、スプライン嵌合によって
一体回転状態でシフト可能な小径の低速駆動ギヤ１９
と、相対回転自在な大径の高速駆動ギヤ１８とを伝動軸
３１に外嵌し、低速駆動ギヤ１９に咬合可能な大径の低
速従動ギヤ２０と、高速駆動ギヤ１８に常時咬合する小
径の高速従動ギヤ２１とを第１変速軸１３に一体回転状
態にスプライン外嵌して構成されている。そして、低速
駆動ギヤ１９のシフト操作によって該低速駆動ギヤ１９
を、高速駆動ギヤ１８の径方向途中部分に形成された内
歯ギヤ１８Ａと低速従動ギヤ２０とのいずれか一方に択
一的に咬合可能としてある。つまり、低速駆動ギヤ１９
を低速従動ギヤ２０に交合させると低速状態になり、低
速駆動ギヤ１９を内歯ギヤ１８Ａに咬合させて高速駆動
ギヤ１８に直結すれば高速状態になる。

【００１４】正逆転変速機構Ｄは、第２変速軸１４にス
プライン外嵌される第２シフトギヤ２２と、伝動軸３１
にブッシュ外嵌されるバックギヤ２３と、第２変速軸１
４に遊外嵌される三股ギヤ２４とで構成されている。バ
ックギヤ２３の小径ギヤ部２３ｂと三股ギヤ２４の大径
ギヤ部２４ａとは常時咬合しており、第２シフトギヤ２
２を図２中で右にシフトさせてバックギヤ２３の大径ギ
ヤ部２３ａに咬合させると後進状態が現出され、第２シ
フトギヤ２２を図２中で左にシフトさせると、直接大径
ギヤ部２４ａに咬合して前進状態が現出される。

【００１５】正転変速機構Ｆは、第１変速軸１３中央の
大径部分にスプライン外嵌される第３シフト回転体２５
と、第２変速軸１４の三股ギヤ２４と、第１変速軸１３
に相対回転自在にブッシュ外嵌される中駆動ギヤ３２と
小駆動ギヤ３４とで構成されている。中駆動ギヤ３２は
三股ギヤ２４の中径ギヤ部２４ｂに、小駆動ギヤ３４は
三股ギヤ２４の小径ギヤ部２４ｃに夫々常時咬合されて
いる。つまり、第３シフト回転体２５を図２中で右にシ
フトして中駆動ギヤ３２に咬合させると前進２速（又は
５速）が現出され、第３シフト回転体２５を図２中で左
にシフトして小駆動ギヤ３４に咬合させると前進３速
（又は６速）が現出される。尚、第２変速軸１４端には
ブレーキ２６と左右一対のサイドクラッチ２７，２７が
装備されている。

【００１６】次に、変速操作構造について説明する。図
４〜図６に示すように、第１シフトギヤ１９を操作する
第１シフター２８は第１シフト軸１５に、第２シフトギ
ヤ２２を操作する第２シフター２９は第２シフト軸１６
に、そして第３シフト回転体２５を操作する第３シフタ
ー３０は第３シフト軸１７に夫々嵌装されている。各変
速機構Ｃ，Ｄ，Ｆは、共にシフト軸方向の押し引きによ
って切換えられる一般的な構造であり、略コ字状の先端
操作部３３Ａを備え変速レバー３３と、先端操作部３３
Ａに係合して連動移動する操作板３５から成る変速操作
連係機構Ｉにより、変速レバー３３の大きな上下揺動に
よって副変速機構Ｃが切換えられ、その大きな揺動操作
の両揺動端の夫々における十字揺動操作によって正逆転
変速機構Ｄと正転変速機構Ｆとを切換えるようにされて
いる。

【００１７】詳述すると、第２シフター２９の第２被操
作部２９ａと第３シフター３０の第３被操作部３０ａと
が近接して上下に配置されるとともに、そこから少し下
がった位置に第１シフター２８の第１被操作部２８ａが
配置されている。第１被操作部２８ａがピン状に形成さ
れるに対し、第２及び第３被操作部２９ａ，３０ａは一
般的な二股状のものである。そして、第１被操作部２８
ａが係入される操作板３５を第２及び第３被操作部２９
ａ，３０ａの直後において上下スライド自在に配置する
とともに、先端操作部３３Ａが操作板３５に係入される
状態に配置されている。

【００１８】操作板３５には２箇所の左右に長い長穴３
６，３７と、傾斜溝部分を有した変形の傾斜穴３８とが
形成されており、先端操作部３３Ａの上操作片３３ａは
上長穴３６に、下操作片３３ｂは下長穴３７に夫々係入
可能であり、そして、傾斜穴３８には第１被操作部２８
ａが常時係合されている。次に、変速操作の作用につい
て説明する。

【００１９】先ず、変速レバー３３を下方に大きく揺動
すると、先端操作部３３Ａが操作板３５を上方移動さ
せ、傾斜穴３８の下側傾斜辺３８ｂが第１被操作部２８
ａに接触してこれを図６における右方へ横移動させ、副
変速機構Ｃが低速状態に切換わり、かつ、下操作片３３
ｂが第２被操作部２９ａに入り込んだ状態となる。この
とき、上操作片３３ａはいずれの被操作片にも係合して
いない。それから変速レバー３３の左右揺動によって第
２被操作部２９ａのみが操作され、左に揺動すれば後進
１速が現出され、右に揺動すれば前進１速が現出され
る。

【００２０】次に、上記の状態から変速レバー３３を少
しだけ上方に揺動すると、下操作片３３ｂが第３被操作
片３０ａに係合する状態になるが、傾斜穴３８左右端の
広い上下方向幅による融通により、第１被操作部２８ａ
は低速状態を維持している。このときでも上操作片３３
ａはいずれの被操作片にも係合していない。それから変
速レバー３３の左右揺動によって第３被操作部３０ａの
みが操作され、左に揺動すれば前進２速が現出され、右
に揺動すれば前進３速が現出される。

【００２１】そして、変速レバー３３を上方に大きく揺
動すると、先端操作部３３Ａが操作板３５を下方移動さ
せ、傾斜穴３８の上側傾斜辺３８ａが第１被操作部２８
ａに接触してこれを図６における左方へ横移動させ、副
変速機構Ｃが高速状態に切換わり、かつ、上操作片３３
ａが第２被操作部２９ａに入り込んだ状態となる。この
とき、下操作片３３ｂはいずれの被操作片にも係合して
いない。それから変速レバー３３の左右揺動によって第
２被操作部２９ａのみが操作され、左に揺動すれば後進
２速が現出され、右に揺動すれば前進４速が現出され
る。

【００２２】次に、上記の状態から変速レバー３３を少
しだけ上方に揺動すると、図４〜図６に示される状態と
なり、上操作片３３ａが第３被操作片３０ａに係合する
状態になるが、傾斜穴３８左右端の広い上下方向幅によ
る融通により、第１被操作部２８ａは高速状態を維持し
ている。このときでも下操作片３３ｂはいずれの被操作
片にも係合していない。それから変速レバー３３の左右
揺動によって第３被操作部３０ａのみが操作され、左に
揺動すれば前進５速が現出され、右に揺動すれば前進６
速が現出される。

【００２３】つまり、図５に示すレバーガイド４３にお
ける上２箇所の横長シフト経路が副変速機構Ｃの高速域
Ｈｉに、下２箇所の横長シフト経路が低速域Ｌｏに、か
つ、これらの間が中立域Ｎに夫々相当している。尚、上
述した３個のシフター２８，２９，３０を傾斜穴３８が
形成された操作板３５を用いることにより、１本の変速
レバー３３で合計８段の変速が行える技術は公知であ
る。本願ではその公知技術を、新構造によって所要スペ
ース幅が少なくて済む副変速機構Ｃを備えたミッション
に採用したものであり、機体幅がコンパクト化されて狭
い畝間での対地作業に好適でありながら、前進６段・後
進２段の変速が行える使いやすいものに構成されてい
る。

【００２４】図１に示す副チェーンケース６は、伝動軸
３１と兼用の動力取出し部４２を利用したものである。
又、副変速機構Ｃを構成する伝動軸３１は、正逆転変速
機構Ｄのバックギヤ２３を支承する機能も兼ねた構造と
してあり、かつ、入力軸１０と伝動軸３１とは単に１段
減速してあるだけであり、その結果、実質的に伝動軸３
１と、第１及び第２変速軸１３，１４との３軸という少
ない伝動軸数でありながら、前進６段・後進２段の多段
変速が可能に構成されている。

【００２５】図７（イ）に示すように、車軸１１には、
畝間の走行に適したＶ型に車輪を取付け可能としてあ
る。すなわち、ミッションケース２における車軸１１を
囲繞するボス部分２Ａに、横に行くほど下にさがる状態
の傾斜軸心を有した傾斜筒軸３９を回転自在に支承し、
この傾斜筒軸３９と車軸１１とをボール４０を介して連
動回転する状態にしてある。そして、傾斜筒軸３９のフ
ランジ４１に対して車輪１をボルト連結可能に構成して
ある。従って、図７（ロ）に示すように、車輪１を車軸
１１端にロールピンで取付けると通常の２輪仕様にな
り、傾斜筒軸３９のフランジ４１に取付けるとＶ輪仕様
になるのである。

【００２６】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】テーラーの側面図

【図２】走行変速部の構造を示すミッションの断面背面
図

【図３】車軸伝動部を示すミッションの断面背面図

【図４】ミッションケース形状、及び変速操作部の構造
を示す側面図

【図５】レバーガイドを示す図

【図６】変速操作連係機構の要部を示す図

【図７】車輪の取付け状態を示す作用図

【符号の説明】

２ ミッションケース ４ ヒッチ １１ 駆動車軸 １３ 変速軸 １４ 変速軸 １８ 高速駆動ギヤ １８Ａ 内歯ギヤ １９ 低速駆動ギヤ ２０ 低速従動ギヤ ２１ 高速従動ギヤ ２８ 第１シフター ２９ 第２シフター ３０ 第３シフター ３１ 伝動軸 ３３ 変速レバー ４２ 動力取出し部 Ｃ 副変速機構 Ｄ 正逆転切換機構 Ｅ エンジン Ｆ 正転変速機構 Ｉ 変速操作連係機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 3/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部にエンジン動力を受ける伝動軸（３
   １）を、かつ、下端部に駆動車軸（１１）を備えた縦長
   形状の走行用ミッションケース（２）を、機体前部のエ
   ンジン（Ｅ）と機体後部のヒッチ（４）との間に配置し
   てある歩行型作業機のミッション構造であって、入力軸（１０）に減速用の小径ギヤのみを設けるととも
   に前記伝動軸（３１）に前記入力軸（１０）に設けた小
   径ギヤと噛み合う大径ギヤを設けることにより前記入力
   軸（１０）と伝動軸（３１）とに亘って減速機構を構成
   し 、前記伝動軸（３１）近傍に複数の変速軸（１３），
   （１４）を配置し、これら伝動軸（３１）と各変速軸
   （１３），（１４）とに亘って、高低２段に切換可能な
   副変速機構（Ｃ）と、第１正転と逆転とを切換可能な正
   逆転切換機構（Ｄ）と、第２正転と第３正転とを切換可
   能な正転変速機構（Ｆ）とを配置することにより、前進
   ６段、かつ、後進２段の選択が可能な走行変速部（Ａ）
   を構成し、 前記副変速機構（Ｃ）を、正逆転切換機構（Ｄ）及び前
   記正転変速機構（Ｆ）のいずれに対しても伝動上手側に
   配置し、 前記副変速機構（Ｃ）を構成するに、一体回転状態でシ
   フト可能な小径の低速駆動ギヤ（１９）と、相対回転自
   在な大径の高速駆動ギヤ（１８）とを前記伝動軸（３
   １）に外嵌し、前記低速駆動ギヤ（１９）に咬合可能な
   大径の低速従動ギヤ（２０）と、前記高速駆動ギヤ（１
   ８）に常時咬合する小径の高速従動ギヤ（２１）とを前
   記変速軸（１３）に一体回転状態に外嵌するとともに、
   前記低速駆動ギヤ（１９）のシフト操作によって該低速
   駆動ギヤ（１９）を、前記高速駆動ギヤ（１８）の径方
   向途中部分に形成された内歯ギヤ（１８Ａ）と前記低速
   従動ギヤ（２０）とのいずれか一方に択一的に咬合可能
   としてある歩行型作業機のミッション構造。
2. 【請求項２】 前記伝動軸（３１）の先端を前記ミッシ
   ョンケース（２）から突出するとともに、その突出部分
   を作業装置駆動用の動力取出し部（４２）に構成してあ
   る請求項１に記載の歩行型作業機のミッション構造。
3. 【請求項３】 前記低速駆動ギヤ（１９）のシフト操作
   が可能な第１シフター（２８）と、前記正逆転切換機構
   （Ｄ）を切換操作可能な第２シフター（２９）と、前記
   正転変速機構（Ｆ）を切換操作可能な第３シフター（３
   ０）とを設け、前記第２シフター（２９）と前記第３シ
   フター（３０）とを、変速レバー（３３）の十字揺動操
   作によって各別に変速操作可能に構成するとともに、変
   速レバー（３３）を、前記十字揺動操作の操作量以上の
   大きな揺動操作によって前記第１シフター（２８）を切
   換操作可能に構成し、かつ、その大きな揺動操作の両揺
   動端の夫々において前記十字揺動操作が可能となるよう
   に、前記変速レバー（３３）と前記第１〜３シフター
   （２８），（２９），（３０）とを連係する変速操作連
   係機構（Ｉ）を備えてある請求項１又は２に記載の歩行
   型作業機のミッション構造。