JP3737222B2 - 歩行型管理機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドルを水平方向に回動して機体の前後に振替可能とし、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用した歩行型管理機における、ハンドルの前後振替時に自動的に前後進行方向が切り換わるようにする前後進切換機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行型管理機において、ハンドル台に対してハンドル基部が水平回動自在であり、ハンドルを機体の前後に振替可能とした構成は公知となっている。ハンドル振替式のものにおいては、前後に振り替えた時に、作業者から見て管理機の進行方向は逆になるので、サイドクラッチレバーを左右に切り換えたり、走行方向（前後進）を切り換えないと、錯覚による誤操作を発生するおそれがある。
従って、従来より、ハンドルの前後振替に伴って、サイドクラッチレバーの左右切換や前後進切換を行う構造が採用されている。まず、サイドクラッチレバーの切換構造としては、ハンドルの振替によるサイドクラッチワイヤの連結端子を切り換えるものが実公昭６４−１８９４号公報に開示されている。
また、ハンドル基部の回動をセンサ検出し、左右車軸を独立して駆動制御するサーボモーターをセンサ検出に基づいて切換制御することにより左右旋回方向を切り換える構造が、実開昭６４−４２９７５号公報に開示されている。
【０００３】
一方、前後進行方向を切り換える構造としては、ハンドルの前後振替に際してミッションケース内のクラッチ制御用のシフターに係合するハンドル基部のラック・ピニオン噛合を切り換える構造が、実公昭６２−９１４０号公報に開示されている。
【０００４】
また、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用したものも公知となっており、例えば特開平７−２２３４５１号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用する歩行型管理機におけるハンドルの前後振替に際し、前後の走行方向を変速レバーの前後回動方向に沿うように切り換える前後進切換機構を容易化することを目的としている。
この点で、従来の技術においては、実公昭６４−１８９４号はサイドクラッチに関するものであり、また、ワイヤ切換式で構造が複雑である。また、実公昭６２−９１４０号は前後進切換に関するものであるが、複雑な機械的切換構造である。
【０００６】
実開昭６４−４２９７５号は、ハンドルの振替のセンサ検出に基づく簡単な電気的切換構造であるが、サイドクラッチの切換構造に関するものである。このように、従来においては、ハンドルの前後振替に連動しての簡素な電気的切換式の前後進切換構造はない。機械的な走行変速機構においては、駆動方向を切り換える点でどうしても機械的に複雑な構造が必要となるが、走行変速装置をＨＳＴ式変速装置とすれば、このような機械的構造を必要とせずに、油圧ポンプの斜板の切換を電気的に制御する簡素な前後進切換構造を提供することが可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いる。
ハンドル３を水平方向に回動して機体の前後に振替可能とし、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用した歩行型管理機において、該ハンドル３の前後振替を検出するハンドル前後検出センサＳを配設し、該ハンドル前後検出センサＳの検出に基づき、ＨＳＴ式変速装置にて前後進切換を行う構成とし、前記ハンドル３のグリップ部付近に走行変速レバー１０を配置し、該走行変速レバー１０の近傍に走行変速コントローラーＣを配設し、該走行変速コントローラーＣには、該走行変速レバー１０にて設定される設定用ポテンショメーターＰＭ１の設定値の検出信号と、前記のハンドル前後検出センサＳのＯＮ・ＯＦＦの検出信号と、前記ＨＳＴ式変速装置を構成する油圧ポンプＰのトラニオン軸３５の回動量を検出する検出ポテンショメーターＰＭ２の検出信号を入力し、前記走行変速コントローラーＣにおいて検出信号とを照合し、変速モーター３８に出力信号が発せられ、該変速モーター３８により前記トラニオン軸３５を所定回動位置とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面にて説明する。
図１は本発明に係る歩行型管理機の側面図、図２はハンドルを後向きにした時のハンドル台及びハンドル基部の部分側面断面図、図３は同じく部分平面略図、図４はハンドルを前向きにした時のハンドル台及びハンドル基部の部分側面断面図、図５は同じく部分平面略図、図６はミッションケースの後面断面図、図７はＨＳＴ式変速装置油圧ポンプ斜板操作用のトラニオン駆動ケースの内部構造を示す図１中Ｘ線矢視図、図８は走行変速の電気制御システムのブロック図である。
【０００９】
まず、本発明に係る歩行型管理機の全体概略構成を図１より説明する。
エンジン台フレーム１４上にて、左右中央にエンジン（内燃機関）Ｅを、その上方に燃料タンクＴを、また、後方にはバッテリーＢを搭載しており、エンジン台フレーム１の後端には、立状に配設するミッションケース１３の前端を固着し、ミッションケース１３の入力軸１６とエンジン出力軸Ｅａとの間にベルト伝動機構を介装して、側方よりベルト伝動ケース１５にて覆っている。なお、管理機の機体については、図１中、矢印Ｆの向きが前方である。
【００１０】
ミッションケース１３より上方にはハンドル台１を立設しており、ハンドル台１上端にハンドル基部フレーム２の基端が水平回動自在に取り付けられており、ハンドル基部フレーム２の先端よりハンドル３が上下取付角度を調節可能に延設されている。ハンドル３のグリップ部付近には、走行変速レバー１０、ＰＴＯクラッチレバー１１等を前後回動可能に取り付けており、また、左右グリップ部下方には左右のサイドクラッチレバー１２を上下回動可能に配設している。
【００１１】
ミッションケース１３上部の後面には、図７図示の油圧ポンプの可動斜板の操作機構を内蔵する斜板操作ケース１９が配設されており、それより後方には作動油タンク２０が延設されている。また、ミッションケース１３の下部に左右の車軸２１Ｌ・２１Ｒ（２１）が軸支されていて、左右の車輪２２を懸架している。更に、ミッションケース１３の後端下部には、左右回動自在に作業機を連結するヒッチ２３が固設されており、図１の実施例では、ロータリー作業機Ｒを連結している。なお、前記入力軸４は、ミッションケース１３内にてＰＴＯ軸１７に連接されており、クラッチにて係脱自在となっている。該ＰＴＯ軸１７の回転駆動は、減速伝動ケース１５の反対側に突出して、ロータリー作業機ＲのロータリーＲａの軸に伝動されるものであり、該ＰＴＯ軸１７とロータリーＲａの軸との間に伝動ケースＲｂ・Ｒｃが介装される。
【００１２】
以上のような全体構成の歩行型管理機において、図２乃至図５より、ハンドル前後振替のセンサ検出機構について説明する。
ハンドル台１の上端中央には、下菊座４が配設されており、一方、これに係合すべく、ハンドル基部フレーム２の基端には上菊座５が配設されていて、下菊座４に上菊座５が回動可能に係合されている。
これにより、ハンドル（ハンドル基部フレーム２及びハンドル３）がハンドル台１に対して水平回動可能となっている。なお、下菊座４下面とハンドル台１との間には、皿バネ６が介設されていて、下菊座４を上方に付勢しているとともに、上菊座５が下菊座４上を回動する時には、その菊座形状によって、下方に下菊座４が押し込まれることを可能とする。
また、ハンドル基部フレーム１にはロックレバーが回動可能に配設されていて、その基端が楕円状のカム７となって、該上菊座５上に押当しており、ロックレバーをロック状態にすると、カム７が立状になって、上菊座５を下方に押し込み、それに連れて下菊座４と係合固定されて、ハンドルを、その回動位置にて（例えば斜め方向でも可）固定できる。
【００１３】
ハンドル基部フレーム２を後方にした場合において、該上菊座５の後方には、センサブラケット８を配設し、該センサブラケット８には下端にプッシュスイッチＳａを配するハンドル前後検出センサＳを下向きに配設して取り付けている。
なお、ハンドル前後検出センサＳの左右方向の配設位置に関しては、ハンドル台５の直後方に作動油タンク２０が配設されている関係上、平面視にて、図３のように、判読基部フレーム２の左右中央部よりやや側方（図３では左側）にずらせて、作動油タンク２０との干渉を回避している。
【００１４】
一方、ハンドル台１上端においては、下菊座４の前方に押当板９を配設している。ハンドル（ハンドル基部フレーム２）を後方にすると、図２及び図３の如くハンドル前後検出センサＳのスイッチＳａはＯＦＦ状態となっており、前方に回動して図４及び図５の如く、押当板９の配設部分上方にかかると、該押当板９の上面にて該スイッチＳａは上方に押されてＯＮ状態となる。
ＯＮ状態になると、走行変速レバーの回動方向に対して、走行方向が逆方向に切り換わるのである。なお、押当板９の配設範囲を、図３及び図５の９’の如く拡大すれば、ハンドル前後検出センサＳがＯＮとなる範囲が拡大される。歩行型管理機では、側壁付近での作業等で、ハンドルを斜め状にして作業する場合があるが、拡大された押当板９’の場合だと図５の如く、ハンドルを斜め状にして、ハンドル前後検出センサＳをＳ’の位置にした場合にもＯＮとなり、前後走行方向は切り換えられ、操作しやすくなる。但し、押当板９を９’の如く拡大する上において、ハンドル台１の左右に配設されるベルト伝動ケース１５等の部材との干渉回避を考慮しなければならない。
【００１５】
なお、ハンドル台１にハンドル前後検出センサＳを上向きに設け、ハンドル基部フレーム２に押当板９を設ける構成としてもよい。この場合は、ハンドル前後検出センサＳを位置固定させておいて、押当板９を、ハンドルの回動とともに回動させることとなる。いずれの構成にしても、ハンドルの前後振替の検出は、ハンドル前後検出センサＳ一個にて検出できる。
【００１６】
ここで、ミッションケース１３内部における走行変速装置の構造について、図６より説明する。
まず、ミッションケース１３の上部には、左方より入力軸１６が入軸されていて、一方、その反対の右側よりＰＴＯ軸１７が入軸されている。両軸１６・１７の両内端間には、ＰＴＯクラッチ１８が介設されており、ＰＴＯクラッチレバー１２の入り切り操作にてスライドし、両軸１６・１７を係脱するものである。また、ミッションケース１３左側の入力軸１６の突出部分には入力軸プーリー１６ａが環設固定されて、前記の如く、ベルト伝動ケース１５内にてエンジン出力軸Ｅａよりベルトが巻回される。
そして、該ミッションケース１３内においては、ポンプ軸ＰＳとモーター軸ＭＳとが軸支されていて、入力軸１６とポンプ軸ＰＳとをギア噛合させている。なお、モーター軸ＭＳの左外側突設部分には、モーター軸ＭＳを制動可能に駐車ブレーキ用のブレーキドラム２４を付設している。
【００１７】
そして、油圧ポンプＰと油圧モーターＭとを油路ブロック２５にて連接してなるＨＳＴ式変速装置を、図示の如くミッションケース１３内に内嵌し、該ポンプ軸ＰＳ周囲に油圧ポンプＰを、モーター軸ＭＳ周囲に油圧モーターＭを係合し、油路ブロック２５はミッションケース１３の右側面に配設して、本管理機の走行変速装置を形成する。走行変速、停止、及び前後進の切換操作は、油圧ポンプＰの可動斜板操作によるものであり、これは、ハンドル１５の手元に付設される図１図示の走行変速レバー１７の操作によるものである。
【００１８】
該モーター軸ＭＳからは、ミッションケース１３内に軸支される第一カウンター軸２６、第二カウンター軸２７とギア噛合している。一方、ミッションケース１３内の下部において、左右より左右の車軸２１Ｌ・２１Ｒが入軸されていて、両車軸２１Ｌ・２１Ｒ間に、ピン２９が配設され、その両側端は各車軸２１Ｌ・２１Ｒの内側端に回転自在に内嵌されている。そして、ピン２９には、スプロケット３０が回転自在に外嵌されており、該第二カウンター軸２７に付設するスプロケット２８との間にチェーン３１を巻回している。こうして、モーター軸ＭＳの回転が、スプロケット３０に伝動される。
【００１９】
ミッションケース１３の左右各側には、各々ハンドル３に配設した左右のサイドクラッチレバー１２の操作にて回動するサイドクラッチアーム３２Ｌ・３２Ｒ（３２）が枢支されており、一方、ミッションケース１３内において、左右車軸２１Ｌ・２１Ｒ上にて、摺動自在に、また、スプロケット３０の各側面に係合・離脱可能に、サイドクラッチ３４Ｌ・３４Ｒ（３４）を外嵌しており、各サイドクラッチ３４Ｌ・３４Ｒと、該サイドクラッチアーム３２Ｌ・３２Ｒとの間に、それぞれ、リンク３３Ｌ・３３Ｒを連結している。サイドクラッチレバー１２を入り操作した場合には、サイドクラッチ３４がスプロケット３０に係合し、図６の実施例では左サイドクラッチ３４Ｌがスプロケット３０と係合している。その側の車軸２１にスプロケット３０の回転が伝動される。一方、サイドクラッチレバー１２を切り操作すると、サイドクラッチ３４がスプロケット３０より離脱して、図６の実施例では、右サイドクラッチ３４Ｒがスプロケット３０より離脱している。その側の車軸２１にはスプロケット３０の回転が伝動しないようになっている。
【００２０】
本実施例の管理機は、以上のように、ミッションケース１３内にＨＳＴ式変速装置を収納する構造を有している。このようにケース内に収納された場合、ミッションケース１３の側面の外側に取り付ける構造に比べ、ミッションケース１３の側方に配設自由の空間を有することができ、管理機全体のコンパクト化に有利である。また、無段変速が可能であり、ギア式トランスミッションの場合には、発進時に車軸の回転数を定格に上げておかなければならない点で、急発進の可能性があるが、無段変速を可能とする場合、停止状態から漸次速度を上昇させる運転が可能であり、急発進を回避できる。
【００２１】
ミッションケース１３のＨＳＴ式変速装置の内蔵部分の後面には、前記の如く斜板操作ケース１９が配設されており、該斜板操作ケース１９よりミッションケース１３内に内装されるＨＳＴ式変速装置の油圧ポンプＰの可動斜板を操作するトラニオン軸３５が突設され、該トラニオン軸３５には、一体状にワイヤアーム３６・３７が固設されている。一方、その側方にはトラニオン駆動用の電動式モーターとして変速モーター３８が配設されていて、そのモーター軸に取り付けた減速機３９の出力プーリー３９ａの他、補助プーリー４０・４１が軸支され、斜板操作ワイヤ４２の一端がワイヤアーム３６に連結され、途中部は該出力プーリー３９ａ、補助プーリー４０・４１に巻回され、他端がワイヤアーム３７に連結されている。
こうして、変速モーター３８が駆動すると、出力プーリー３９ａが回動し、それに連れて斜板操作ワイヤ４２が移動して、トラニオン軸３５を回動し、油圧ポンプの可動斜板の傾斜状態が切り換えられる。なお、図７中、斜板操作ワイヤ４２がｆ側に移動すると、即ち、トラニオン軸３５が左回りに回動すると、後進高速段→後進低速→中立→前進低速→前進高速の向きに斜板が移動し、斜板操作ワイヤ４２がｒ側に移動する（トラニオン軸３５が右回りに回動する）と、その逆に斜板が移動する。
【００２２】
走行変速レバー１０のガイド板１０ａには、前後に前進段、中立段、後進段が設定されていて、図１中、ＦＭは前進最高速位置、Ｎは中立（停止）位置、ＲＭは後進最高速位置である。該走行変速レバー１０の基端には、設定用ポテンショメーターＰＭ１が配設されており、該設定用ポテンショメーターＰＭ１にて、中立位置Ｎを介して、一定角度（例えば４０°）の前進域（Ｎ〜ＦＭ）及び一定角度（例えば２０°）の後進域（Ｎ〜ＲＭ）が設定され（図８参照）、走行変速レバー１０の回動に基づき、前後進、走行停止、及び無段変速設定がなされる。また、該走行変速レバー１０の下方には走行変速コントローラーＣが配設されていて、設定用ポテンショメーターＰＭ１の設定値を表す電気信号が入力される。このような構成により、走行変速レバーと走行変速装置との間の複雑なワイヤ機構が不要となる。ハンドルを前後振替する歩行型管理機の場合、このワイヤ機構は更に複雑となるので、該ワイヤ機構を不要とすることは、低コスト化や組立容易化の点で貢献する。
【００２３】
ここで、走行変速の電気制御システムを図８より説明する。
該走行変速コントローラーＣには、該走行変速レバー１０にて設定される設定用ポテンショメーターＰＭ１の設定値を示す電気信号が入力される他、前記のハンドル前後検出センサＳのＯＮ・ＯＦＦ信号が入力される。これらの入力に基づき、走行変速コントローラーからは、変速モーター３８に出力信号が発せられ、これに基づき、減速機の出力プーリー３９ａを回動して、前記の如くトラニオン軸３５を回動し、ＨＳＴ式変速装置油圧ポンプＰの可動斜板を移動させる。また、該減速機の出力プーリー３９ａの回動量を検出する検出ポテンショメーターＰＭ２が付設されており、この検出信号と前記の設定用ポテンショメーターＰＭ１及びハンドル前後検出センサＳの入力信号とを照合し、出力プーリー３９ａを所定回動位置にする。なお、図８中、Ｂはバッテリーである。
【００２４】
以上のような走行変速の電気制御システムにおいて、走行変速レバー１０は、ハンドル３のグリップを持つ作業者から見て、前方が前進側、手前が後進側になる。しかし、前進は、作業者から見て前方に走行するものとするため、ハンドルを図４及び図５の如く前方に振り替えた時には、走行変速レバー１０を前進段にした場合に、機体から見れば後進方向（図１中の矢印Ｆの反対側）に走行するようにしなければならない。この時、ハンドル前後検出センサＳのＯＮに基づき、走行変速レバー１０が前進段、即ち、ポテンショメーターＰＭ１が前進域にあると、変速モーター３８は、ハンドル前後検出センサＳがＯＦＦの時と逆方向に回転するように、走行変速コントローラーＣより出力信号が発せられる。
【００２５】
そして、斜板操作ワイヤ４２がｆ側に移動するのは、ハンドル前後検出センサＳがＯＦＦ状態（ハンドルが後方向きの状態）では、走行変速レバー１０を、機体から見て前方に回動した時であり、ハンドル前後検出センサＳがＯＮ状態（ハンドルが前向き）の場合、走行変速レバー１０を機体から見て後方に回動した時である。いずれにしても、ハンドル７を持つ作業者から見れば、自分から見て手前から前方側に走行変速レバー１０を回動する操作にて、斜板操作ワイヤ４２がｆ側に移動し、後進高速段→後進低速→中立→前進低速→前進高速の向きに無段変速及び前後進切換可能となるのであり、その逆に、自分から見て前方側から手前に走行変速レバー１０を回動すると、斜板操作ワイヤ４２はｒ側に移動し、前記と逆の向きに無段変速及び前後進切換可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
ハンドル３を水平方向に回動して機体の前後に振替可能とし、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用した歩行型管理機において、該ハンドル３の前後振替を検出するハンドル前後検出センサＳを配設し、該ハンドル前後検出センサＳの検出に基づき、ＨＳＴ式変速装置にて前後進切換を行う構成とし、前記ハンドル３のグリップ部付近に走行変速レバー１０を配置し、該走行変速レバー１０の近傍に走行変速コントローラーＣを配設し、該走行変速コントローラーＣには、該走行変速レバー１０にて設定される設定用ポテンショメーターＰＭ１の設定値の検出信号と、前記のハンドル前後検出センサＳのＯＮ・ＯＦＦの検出信号と、前記ＨＳＴ式変速装置を構成する油圧ポンプＰのトラニオン軸３５の回動量を検出する検出ポテンショメーターＰＭ２の検出信号を入力し、前記走行変速コントローラーＣにおいて検出信号とを照合し、変速モーター３８に出力信号が発せられ、該変速モーター３８により前記トラニオン軸３５を所定回動位置とするので、ハンドルを前後に振り返るとともに自動的に前後進方向が切り換えられるものであり、ハンドルの操作以外に、前後進方向を切り換えるためのレバー操作等は必要とせず、ハンドルから手を離す必要もなく、直ちに運転を開始できる。
そして、この前後進切換の手段として、ハンドルの前後振替を検出するセンサを配設し、該センサ検出に基づき、電気的に、ＨＳＴ式変速装置の油圧ポンプの前後進切換を行うものとしているので、走行変速装置と、ハンドル振替に伴う走行変速レバーからのワイヤの切換機構等が不必要であり、構造が簡素で、低コスト化にも貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る歩行型管理機の側面図である。
【図２】 ハンドルを後向きにした時のハンドル台及びハンドル基部の部分側面断面図である。
【図３】 同じく部分平面略図である。
【図４】 ハンドルを前向きにした時のハンドル台及びハンドル基部の部分側面断面図である。
【図５】 同じく部分平面略図である。
【図６】 ミッションケースの後面断面図である。
【図７】 ＨＳＴ式変速装置油圧ポンプ斜板操作用の斜板操作ケースの内部構造を示す図１中Ｘ線矢視図である。
【図８】 走行変速の電気制御システムのブロック図である。
【符号の説明】
Ｓ ハンドル前後検出センサ
ＰＭ１ 設定用ポテンショメーター
ＰＭ２ 検出用ポテンショメーター
Ｐ 油圧ポンプ
Ｍ 油圧モーター
Ｃ 走行変速コントローラー
１ ハンドル台
２ ハンドル基部フレーム
３ ハンドル
４ 下菊座
５ 上菊座
９ 押当板
１０ 走行変速レバー
１３ ミッションケース
１９ 斜板操作ケース
３５ トラニオン軸
３６ ワイヤアーム
３７ ワイヤアーム
３８ 変速モーター
３９ 減速機
３９ａ 出力プーリー
４２ 斜板操作ワイヤ

Claims (1)

1. ハンドル３を水平方向に回動して機体の前後に振替可能とし、走行変速装置としてＨＳＴ式変速装置を採用した歩行型管理機において、
   該ハンドル３の前後振替を検出するハンドル前後検出センサＳを配設し、該ハンドル前後検出センサＳの検出に基づき、ＨＳＴ式変速装置にて前後進切換を行う構成とし、
   前記ハンドル３のグリップ部付近に走行変速レバー１０を配置し、該走行変速レバー１０の近傍に走行変速コントローラーＣを配設し、該走行変速コントローラーＣには、該走行変速レバー１０にて設定される設定用ポテンショメーターＰＭ１の設定値の検出信号と、前記のハンドル前後検出センサＳのＯＮ・ＯＦＦの検出信号と、前記ＨＳＴ式変速装置を構成する油圧ポンプＰのトラニオン軸３５の回動量を検出する検出ポテンショメーターＰＭ２の検出信号を入力し、
   前記走行変速コントローラーＣにおいて検出信号とを照合し、変速モーター３８に出力信号が発せられ、該変速モーター３８により前記トラニオン軸３５を所定回動位置とすることを特徴とする歩行型管理機。

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