JP4733555B2 - 作業機の変速操作構造 - Google Patents

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Description

本発明は、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）を変速ペダルによって変速操作するとともに、前記変速ペダルを任意の前進変速位置において中立復帰不能に保持する速度保持手段を備えた作業機の変速操作構造に関する。
上記速度保持手段としては、変速ペダルとに連係された変速レバーを運転座席の横側近傍に配備し、変速レバーを前進変速域に操作すると、変速ペダルを介して静油圧式無段変速装置を変速操作するとともに、変速レバーを摩擦機構で位置保持することで変速ペダルを任意の前進変速位置に保持するよう構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８２５９７号公報
上記変速操作構造に用いられる摩擦式の速度保持手段は、変速ペダルを前進変速域において無段階に位置保持することができる利点を有するものであるが、摩擦機構に中立復帰力に打ち勝つ大きい保持力を要することから多板式の摩擦構造が利用されており、部品点数が多くて構造が複雑なものとなっていた。特に、この速度保持手段においては、速度保持状態でブレーキペダルが踏み込まれて走行制動がかけられると、速度保持を解除して静油圧式無段変速装置の中立復帰を可能することが必要であり、多板式の摩擦構造に摩擦解除機能を与えるために一層構造が複雑となっていた。
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、速度保持操作を容易に行うことができるとともに、速度保持手段の構造の簡素化を図ることを主たる目的としている。
第１の発明は、静油圧式無段変速装置を変速ペダルによって変速操作するとともに、前記変速ペダルを任意の前進変速位置において中立復帰不能に保持する速度保持手段を備えた作業機の変速操作構造において、
運転座席の横側近傍に配備された速度保持レバーを、ミッションケースの側部に前後揺動可能に支持するとともに、前記変速ペダルのアーム部から後方に向けて前記速度保持レバーの下方近傍に延出されたロッドの延出端部を、ミッションケースの側部に前後方向に直線移動可能に支持し、
前記速度保持レバーの前後揺動操作によって往復変位される係止部材を前記速度保持レバーの基部に装着するとともに、前記変速ペダルの作動に連動して前後方向に往復移動される牽制部材を前記係止部材に近接する配置で前記ロッドの延出端部に装着し、前記牽制部材を往復移動方向の複数位置において前記係止部材で係合支持して、前記変速ペダルの中立復帰方向への移動を阻止するよう構成してあることを特徴とする。
上記構成によると、摩擦式の速度保持手段のように無段階に任意の速度保持を行うことはできないが、牽制部材と係止部材との係合位置を細かいピッチで多数設けることで、実用上は任意の速度保持が可能となる。
速度保持が機械的な係合によるので、多板式の摩擦構造を利用する場合に比べて構成部品点数を格段に少なく、かつ、小型のものに構成することができる。
従って、速度保持操作を容易に行うことができるとともに、速度保持手段の構造の簡素化、および、コスト低減を図ることができる。
上記構成によると、変速ペダルのアーム部に枢支連結したロッドを機体後方に向けて延出して、その先端部に牽制部材を取り付けるような簡単な構造で、牽制部材を係止部材近くに配備することができる。
第２の発明は、上記第１の発明において、
前記牽制部材に前記ロッドの延出端部の直線移動方向に沿って並列した多数の係止爪を備えるとともに、この係止爪の複数に係合される多数の係止爪を前記係止部材に備えてあるものである。
上記構成によると、牽制部材の複数の係止爪と係止部材の複数の係止爪とを互いに係合させることで速度保持状態をもたらすことになり、小さい係止爪でも複数の係止爪に係合負荷を分散させることができ、確実な速度保持機能を発揮させることができる。
第３の発明は、上記第２の発明において、
前記牽制部材と前記係止部材を、一辺に前記係止爪を形成した同一形状の部品で構成してあるものである。
上記構成によると、牽制部材と係止部材を製作する金型を共用でき、コスト削減に有効となる。
第４の発明は、静油圧式無段変速装置を変速ペダルによって変速操作するとともに、前記変速ペダルを任意の前進変速位置において中立復帰不能に保持する速度保持手段を備えた作業機の変速操作構造において、
運転座席の横側近傍に速度保持レバーを配備するとともに、この速度保持レバーの正逆操作によって往復変位される係止部材を配備し、前記変速ペダルの作動に連動して所定方向に往復移動される牽制部材を前記係止部材に近接して配備し、前記牽制部材を往復移動方向の複数位置において前記係止部材で係合支持して、変速ペダルの中立復帰方向への移動を阻止するよう構成し、
前記係止部材を前記牽制部材との係合を離脱させる方向に前記速度保持レバーを付勢するバネを備え、前記牽制部材が前記係止部材に係合支持された状態において、前記変速ペダルを前進増速方向に踏み込み操作すると、前記牽制部材と前記係止部材との係合が解除されて前記バネによって前記速度保持レバーが速度保持位置から解除位置に自動復帰するように構成してあることを特徴とする。
上記構成によると、速度保持状態での定速前進走行中に更に高速に変速する要望があった場合、変速ペダルを前進増速方向に踏み込む操作することで速度保持レバーを速度保持位置から解除位置に自動復帰させることができ、変速操作性が優れたものとなる。
第５の発明は、上記第４の発明において、
中立方向へ復帰付勢される前記牽制部材と係合離脱方向に付勢される前記係止部材との相互係止作用によって前記牽制部材と前記係止部材との係合状態を維持するよう構成してあるものである。
上記構成によると、速度保持状態での定速前進走行中に変速ペダルを前進増速方向に少し踏み込み操作すると、牽制部材は係止部材との係合を乗越え通過して互いの係合が解除され、付勢された速度保持レバーを解除位置に自動復帰させることができ、速度保持解除を足操作によっても簡単に行うことができる。
第６の発明は、上記第１〜５のいずれか一つの発明において、
ブレーキペダルの踏み込み作動に連動して前記速度保持レバーを速度保持位置から解除位置に強制移動させるようブレーキペダルと速度保持レバーとを連係してあるものである。
上記構成によると、定速走行中のブレーキ作動に連動して速度保持を解除する構造を、足元前方のブレーキペダルから後方に延出したロッドやワイヤなどの操作部材を速度保持レバーに直接連結するような簡単な構成とすることが容易であり、構造の簡素化に寄与する。
図１に作業機の一例として、主として農用に利用されるトラクタが示されている。このトラクタは、操向車輪である前輪１と主推進車輪である後輪２とを備えた四輪駆動型に構成されており、機体後部に、運転座席３、作業装置連結用の３点リンク機構４、および、これを油圧駆動昇降するリフトアーム５、等が備えられるとともに、機体前部にエンジン６が搭載されている。
エンジン６からの動力は静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）７で正逆に無段変速されてミッションケース８に入力され、ミッションケース８で更にギヤ変速された走行系動力が後輪２に伝達されるとともに、前輪１にも分岐伝達されるようになっている。
図３に示すように、静油圧式無段変速装置７の右側面に、内装された図示されない可変容量ポンプの斜板角度を正逆に変更する変速操作軸（トラニオン軸）９が突設され、この変速操作軸９の突出端に連結された変速操作アーム１０と、運転ステップ１１の右側に配備された変速ペダル１２とが連係リンク１３を介して連動連結されている。
変速ペダル１２は、支点軸１４周りに揺動可能に支持され、支点軸１４より前方に位置する前進操作部１２ｆを踏み込むことで変速操作軸９が前進増速方向に回動操作され、支点軸１４より後方に位置する後進操作部１２ｒを踏み込むことで変速操作軸９が後進増速方向に回動操作されるようになっている。
変速操作アーム１０の基部には中立復帰機構１５が装備されており、変速ペダル１２の踏み込み操作を解除すると、変速操作軸９が斜板角度を零とする中立位置に自動復帰されるよう構成されている。中立復帰機構１５は、変速操作アーム１０の基部に形成されたＶ形のカム溝１６と、支点軸１７周りに揺動可能に支持されるとともにバネ１８で揺動付勢される押圧レバー１９とで構成されている。押圧レバー１９の端部にはカム溝１６に押圧されるローラ２０が備えられており、ローラ２０がカム溝１６の中央に落ち込んだ状態で変速操作軸９が中立位置に保持されるようになっている。この中立位置から変速ペダル１２が前方あるいは後方に踏み込まれて変速操作アーム１０が正転（前進）方向あるいは逆転（後進）方向に回動されると、回動するカム溝１６によってローラ２０が押圧付勢力に抗して後退移動され、変速ペダル１２の踏み込みを解除すると、変速操作軸９の内部油圧による中立復元力と、カム溝１６へのローラ２０の押し付けによるカム作用によって変速操作軸９が中立位置に自動復帰されるのである。
変速ペダル１２のアーム部１２ａから後方に向けてロッド２１が枢支延出されるとともに、このロッド２１の後端に備えた端部金具２２が、ミッションケース８の側面にブラケット２３を介して取付けられた案内ピン２４に前後長孔２５を介して支持されており、変速ペダル１２の前後への踏み込み作動に連動して端部金具２２が前後に直線移動するよう構成されている。
前記端部金具２２は運転座席３の右横側下方において前後移動するよう配備されるとともに、この端部金具２２の上方近くに、前記ブラケット２３に設けた支点軸２６周りに前後揺動可能に速度保持レバー２７が配備されている。
前記端部金具２２には牽制部材２８がボルト締め装着されるとともに、速度保持レバー２７の基部から前方に延出されたアーム部２７ａに、前記牽制部材２８に係止される係止部材２９がボルト締め装着されている。牽制部材２８の上辺には鋸歯状の係止爪３０が牽制部材２８の移動方向（前後方向）に多数並列形成されるとともに、係止部材２９の下辺には、牽制部材２８の係止爪３０に係合される鋸歯状の係止爪３１が前後方向に沿って多数並列形成されており、速度保持レバー２７を後方に揺動すると係止部材２９が上方に移動して牽制部材２８から離反し、速度保持レバー２７を前方に揺動操作すると係止部材２９が下方に移動して牽制部材２８に係合するよう構成されている。
前記両係止爪３０，３１は、係止部材２９が牽制部材２８に係合された時に、牽制部材２８が後方に移動することを阻止するとともに、牽制部材２８が前方に移動することを許容する方向に傾斜した鋸歯状に形成されている。牽制部材２８と係止部材２９は、厚板材を打ち抜き加工した同一仕様の部品を上下反転して使用されている。
速度保持レバー２７はバネ３２によって後方に揺動付勢されており、常態では係止部材２９が牽制部材２８から上方に離脱した位置に保持されている。
変速ペダル１２を前進方向に任意に踏み込み操作した後、速度保持レバー２７をバネ３２に抗して前方の速度保持位置(ON)に揺動すると、ペダル踏み込みに連動して前方に移動した牽制部材２８に対して係止部材２９が係合支持され、この状態でペダル踏み込みを解除するとともに、速度保持レバー２７から手を放しても、中立方向へ復帰付勢される牽制部材２８とバネ３２によって係合離脱方向に付勢される係止部材２９とが相互係止し合って、牽制部材２８と係止部材２９との係合状態が維持される。この状態では牽制部材２８の後方移動が阻止されるために、変速ペダル１２はその踏み込み位置に保持され、任意の速度での定速前進走行が行われる。
定速前進走行においては牽制部材２８の後方移動が阻止されているので、変速ペダル１２を減速方向に踏み込み操作することはできないが、牽制部材２８の前方移動が可能であるので、変速ペダル１２を更に前進増速方向に踏み込むと、牽制部材２８は係止部材２９を押し上げながら前方移動することになり、保持した前進速度からの増速が可能となる。
このように牽制部材２８と係止部材２９との係合が解除されると、バネ３２によって後方に揺動付勢されている速度保持レバー２７は解除位置(OFF)に自動復帰することになる。
任意の前進速度に保持した状態から減速あるいは後進するには、速度保持レバー２７を後方の解除位置(OFF)に操作して係止部材２９を牽制部材２８から離反させるか、あるいは、変速ペダル１２を少し前進方向に踏み込み操作して、上記のように速度保持レバー２７を解除位置(OFF)に自動復帰させればよい。
牽制金具２８と係止金具２９は、変速ペダル１２が前進変速域に踏み込み操作されている状態でのみ噛み合い係止できるように、係止爪３０，３１の形成長さ範囲が設定されており、変速ペダル１２を後進変速域に踏み込んで速度保持レバー２７を前方に操作しても牽制金具２８に係止金具２９が噛み合い係止されることはない。つまり、速度保持は前進走行においてのみ可能となっている。
速度保持して定速前進走行を行っている際に、ブレーキ操作がなされると速度保持が自動的に解除されるようになっている。
変速ペダル１２の前方には、左右の後輪２に独立して制動をかける左右一対のブレーキペダル（サイドブレーキペダル）３３が配備されている。機体を小回り旋回する場合には、前輪１を大きく操向するとともに旋回内側となる一方のブレーキペダル３３を踏み込んで内輪となる後輪２に制動をかけるように使用される。走行中に減速する場合や停止する場合には、左右のブレーキペダル３３を同時に踏み込み操作して左右後輪２を同時に制動するように使用される。
左右のブレーキペダル３３は、両踏み検知用リンク機構３４に連動連結されている。両踏み検知用リンク機構３４は、左右のブレーキペダル３３の一方が踏み込み操作されただけでは、支点３５周りに回動自在な作動リンク３６が回動されず、左右のブレーキペダル３３が同時に踏み込み操作された時だけ作動リンク３６が前方に大きく回動操作されるようになっており、この作動リンク３６から後方に枢支延出された操作ロッド３７が前記速度保持レバー２７の下方延出端端に連結されている。
これによると、図８に示すように、速度保持レバー２７を前方の速度保持位置(ON)に操作して任意の前進速度を保持しての走行中に両ブレーキペダル３３を踏み込み操作すると、上記のように作動リンク３６が前方回動して操作ロッド３７が前方に引き操作されることで、速度保持レバー２７が後方の解除位置（OFF）に強制操作され、速度保持が解除されて静油圧式無段変速装置７の中立復帰が許容される。
トラクタの全体側面図 トラクタの全体平面図 変速操作構造の側面図 中立状態における変速操作構造の側面図 速度保持状態における変速操作構造の側面図 速度保持構造の側面図 速度保持構造の平面図 制動操作によって速度保持が強制解除された状態の変速操作構造を示す側面図
３ 運転座席
７ 静油圧式無段変速装置
８ ミッションケース
１２ 変速ペダル
１２ａ アーム部
２１ ロッド
２７ 速度保持レバー
２８ 牽制部材
２９ 係止部材
３０ 係止爪
３１ 係止爪
３２ バネ
３３ ブレーキペダル

Claims (6)

  1. 静油圧式無段変速装置を変速ペダルによって変速操作するとともに、前記変速ペダルを任意の前進変速位置において中立復帰不能に保持する速度保持手段を備えた作業機の変速操作構造において、
    運転座席の横側近傍に配備された速度保持レバーを、ミッションケースの側部に前後揺動可能に支持するとともに、前記変速ペダルのアーム部から後方に向けて前記速度保持レバーの下方近傍に延出されたロッドの延出端部を、ミッションケースの側部に前後方向に直線移動可能に支持し、
    前記速度保持レバーの前後揺動操作によって往復変位される係止部材を前記速度保持レバーの基部に装着するとともに、前記変速ペダルの作動に連動して前後方向に往復移動される牽制部材を前記係止部材に近接する配置で前記ロッドの延出端部に装着し、前記牽制部材を往復移動方向の複数位置において前記係止部材で係合支持して、前記変速ペダルの中立復帰方向への移動を阻止するよう構成してあることを特徴とする作業機の変速操作構造。
  2. 前記牽制部材に前記ロッドの延出端部の直線移動方向に沿って並列した多数の係止爪を備えるとともに、この係止爪の複数に係合される多数の係止爪を前記係止部材に備えてある請求項１記載の作業機の変速操作構造。
  3. 前記牽制部材と前記係止部材を、一辺に前記係止爪を形成した同一形状の部品で構成してある請求項２記載の作業機の変速操作構造。
  4. 静油圧式無段変速装置を変速ペダルによって変速操作するとともに、前記変速ペダルを任意の前進変速位置において中立復帰不能に保持する速度保持手段を備えた作業機の変速操作構造において、
    運転座席の横側近傍に速度保持レバーを配備するとともに、この速度保持レバーの正逆操作によって往復変位される係止部材を配備し、前記変速ペダルの作動に連動して所定方向に往復移動される牽制部材を前記係止部材に近接して配備し、前記牽制部材を往復移動方向の複数位置において前記係止部材で係合支持して、変速ペダルの中立復帰方向への移動を阻止するよう構成し、
    前記係止部材を前記牽制部材との係合を離脱させる方向に前記速度保持レバーを付勢するバネを備え、前記牽制部材が前記係止部材に係合支持された状態において、前記変速ペダルを前進増速方向に踏み込み操作すると、前記牽制部材と前記係止部材との係合が解除されて前記バネによって前記速度保持レバーが速度保持位置から解除位置に自動復帰するように構成してある作業機の変速操作構造。
  5. 中立方向へ復帰付勢される前記牽制部材と係合離脱方向に付勢される前記係止部材との相互係止作用によって前記牽制部材と前記係止部材との係合状態を維持するよう構成してある請求項４記載の作業機の変速操作構造。
  6. ブレーキペダルの踏み込み作動に連動して前記速度保持レバーを速度保持位置から解除位置に強制移動させるようブレーキペダルと速度保持レバーとを連係してある請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業機の変速操作構造。
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