JP5242533B2 - 変速操作機構 - Google Patents

Description

本発明は、コンバイン等の作業車輌に適用される変速操作機構に関する。

本機フレームと左右一対の走行装置と前記本機フレームに支持されたエンジンと前記エンジンから前記走行装置へ至る走行系伝動経路に介挿された変速装置と運転席を含む操縦空間を形成する操縦部とを備えた作業車輌に適用される変速操作機構として、人為操作可能な状態で前記操縦部に支持された変速操作部材と、前記変速操作部材及び前記変速装置を作動連結するリンク機構とを備えた変速操作機構が提案されている（下記特許文献１参照）。

詳しくは、前記従来の変速操作機構においては、前記変速操作部材は、前記操縦部を形成するコラム等の操縦部形成体に形成されたスリット又は切り欠き等の開口に挿通されており、人為操作に応じて前記開口内において車輌前後方向に揺動し得るように構成されている。そして、前記リンク機構は、前記開口内での前記変速操作部材の揺動動作を前記変速装置に伝達して、該変速装置を変速させるように構成されている。

このように、前記従来の変速操作機構においては、前記コラム等の操縦部形成体に、前記変速操作部材が挿通される前記開口であって、前記変速操作部材の操作ストロークに対応した開口幅を有する前記開口を形成しなければならず、前記操縦部形成体の構造が複雑になると共に、前記開口を介して塵等の異物が前記操縦部内に入り込み易いという問題がある。
特に、前記操縦部がキャビン型とされている場合には、前記開口によって前記操縦部内の密閉性が損なわれるという問題も生じる。

特開２００７−０５３９４３号公報

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、操縦部におけるコラム等の操縦部形成体の構造簡略化及び前記操縦部内への外部からの塵等の異物の侵入防止を図りつつ、人為操作に応じて変速装置を機械的に変速させ得る変速操作機構の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、本機フレームと、左右一対の走行装置と、前記本機フレームに支持されたエンジンと、前記エンジンから前記走行装置へ至る走行系伝動経路に介挿された変速装置と、運転席を含む操縦空間を形成する操縦部とを備えた作業車輌に適用される変速操作機構であって、前記操縦部の内外に跨った状態で軸線回り回転可能に前記操縦部に支持された変速操作軸と、人為操作に応じて前記変速操作軸を軸線回りに回転させるように前記操縦部内において前記変速操作軸に作動連結された変速操作部材と、前記変速操作軸の軸線回りの回転に応じて前記変速装置を変速させるように前記操縦部の外方において前記変速操作軸の外端部を前記変速装置に作動連結するリンク機構と備えた変速操作機構を提供する。

前記操縦部が前記運転席の一側方に配設されたサイドコラムを有する場合には、好ましくは、前記変速操作軸は車輌幅方向に沿った状態で前記サイドコラムに軸線回り回転可能に支持され、前記変速操作部材は前記サイドコラム及び前記運転席の間において車輌前後方向に揺動することで前記変速操作軸を軸線回りに回転させるように前記変速操作軸の内端部に連結される。

本発明に係る変速操作機構においては、変速操作軸が操縦部の内外に跨った状態で軸線回り回転可能に前記操縦部に支持されており、人為操作可能な変速操作部材が前記操縦部内において前記変速操作軸に作動連結されているので、前記操縦部に前記変速操作部材の操作ストロークに対応したスリットや切り欠き等の開口を形成することなく、前記変速操作部材への人為操作を変速装置に機械的に伝達することができる。従って、前記操縦部を形成するコラム等の操縦部形成体の構造簡略化及び前記操縦部内への外部からの塵等の異物侵入の防止を図りつつ、前記変速操作部材への人為操作力を前記変速装置に機械的に伝達することができる。

図１は、本発明に係る変速操作機構が適用される作業車輌の一例の側面図である。 図２は、図１に示す前記作業車輌の部分斜視図である。 図３は、図１及び図２に示す前記作業車輌における操縦部及び変速装置近傍の拡大側面図である。 図４は、前記変速装置の伝動模式図である。 図５は、前記操縦部及び前記変速装置近傍の部分斜視図である。 図６は、前記操縦部の平面図である。 図７は、前記操縦部の後方斜視図であり、後壁を取り外した状態を示している。 図８は、前記操縦部の後方斜視図であり、前記後壁を取り外した状態を示している。

以下、本発明に係る変速操作機構の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

まず、本発明に係る変速操作機構が適用される作業車輌の一例について説明する。
図１に、本発明に係る変速操作機構が適用され得る作業車輌１であって、コンバインの形態をなす作業車輌１の側面図を示す。

前記作業車輌１は、図１に示すように、本機フレーム２と、左右一対の走行装置３と、前記本機フレーム２に支持されたエンジン４（下記図２等参照）と、前記エンジンから前記走行装置３へ至る走行系伝動経路に介挿された変速装置５（図２等参照）と、運転席を含む操縦空間を形成する操縦部６とを備えている。

コンバインの形態をなす前記作業車輌１は、さらに、前記本機フレーム２の前方において該本機フレーム２に昇降可能に支持された刈取部７と、前記刈取部７によって刈り取られた穀稈を前記本機フレーム２の左側方において後方へ搬送するフィードチェーン部８と、前記フィードチェーン部８によって搬送される穀稈に対して脱穀処理を行うように前記本機フレーム２の左部分に配設された脱穀部９と、前記脱穀部９によって脱穀された穀粒を収容するグレンタンク１０であって、前記操縦部６の後方に配設されたグレンタンク１０とを備えている。

図２に、前記操縦部６，前記エンジン４，前記変速装置５及び走行装置３を含む前記作業車輌１の部分斜視図を示す。
又、図３に、前記操縦部６及び前記変速装置５近傍の拡大側面図を示す。
さらに、図４に、前記変速装置５の伝動模式図を示す。

図２及び図３に示すように、前記変速装置５は前記操縦部６の下方において前記本機フレーム２に直接又は間接的に固定支持されている。

詳しくは、前記変速装置５は、図４に示すように、走行用ＨＳＴ５１と、旋回用ＨＳＴ５２と、前記走行用ＨＳＴ５１からの回転動力を多段変速する機械式多段変速機構５３と、前記機械式多段変速機構５３からの回転動力及び前記旋回用ＨＳＴ５２からの回転動力を合成して前記一対の走行装置３へ向けて出力する差動機構５４と、前記走行用ＨＳＴ５１，前記旋回用ＨＳＴ５２，前記機械式多段変速機構５３及び前記差動機構５４を支持するミッションケース５０とを備えている。
なお、前記走行用ＨＳＴ５１及び前記旋回用ＨＳＴ５２は前記ミッションケース５０の外面に連結されており、前記機械式多段変速機構５３及び前記差動機構５４は前記ミッションケース５０内に収容されている。

前記走行用ＨＳＴ５１は主変速機構として作用する。
詳しくは、前記走行用ＨＳＴ５１は、図４に示すように、前記駆動源４に作動連結された走行用ポンプ軸５１１と、前記走行用ポンプ軸５１１に相対回転不能に支持された走行用油圧ポンプ本体５１２と、前記走行用油圧ポンプ本体５１２と一対の走行用油圧ライン（図示せず）を介して流体接続された走行用油圧モータ本体５１３と、前記走行用油圧モータ本体５１３を相対回転不能に支持する走行用モータ軸５１４と、前記走行用油圧ポンプ本体５１２及び前記走行用油圧モータ本体５１３の少なくとも一方の給排油量を変更させる走行用可動斜板５１５とを備えている。

なお、本実施の形態においては、前記走行用可動斜板５１５は前記走行用油圧ポンプ本体５１２の給排油量を変更するように構成されている。
前記走行用可動斜板５１５は、人為操作可能な主変速操作部材６８（下記図６参照）の操作に応じて対応する油圧回転体（本実施の形態においては前記走行用油圧ポンプ本体５１２）の給排油量を変更する。

例えば、前記作業車輌１に、前記走行用可動斜板５１５を作動させるアクチュエータ（図示せず）と、前記主変速操作部材６８の操作量を電気的に検出するセンサ（図示せず）と、制御装置（図示せず）とを備え、前記走行用可動斜板５１５が前記主変速操作部材６８の操作に応じて傾転するように前記制御装置が前記アクチュエータの作動制御を行うように構成され得る。

前記旋回用ＨＳＴ５２は、図４に示すように、前記駆動源４に作動連結された旋回用ポンプ軸５２１と、前記旋回用ポンプ軸５２１に相対回転不能に支持された旋回用油圧ポンプ本体５２２と、前記旋回用油圧ポンプ本体５２２と一対の旋回用油圧ライン（図示せず）を介して流体接続された旋回用油圧モータ本体５２３と、前記旋回用油圧モータ本体５２３を相対回転不能に支持する旋回用モータ軸５２４と、前記旋回用油圧ポンプ本体５２２及び前記旋回用油圧モータ本体５２４の少なくとも一方（図示の形態においては、前記旋回用油圧ポンプ本体５２２）の給排油量を変更させる旋回用可動斜板５２５とを備えている。

前記旋回用可動斜板５２５は、人為操作可能な旋回操作部材６９（下記図６参照）の操作に応じて対応する油圧回転体（本実施の形態においては前記旋回用油圧ポンプ本体５２２）の給排油量を変更する。

前記多段変速機構５３は副変速機構として作用する。
詳しくは、前記多段変速機構５３は、図４に示すように、前記走行用モータ軸５１４に作動連動された駆動軸５３１と、前記駆動軸５３１に平行に配設された従動軸５３２と、前記駆動軸５３１の回転動力を前記従動軸５３２に伝達可能な複数のギヤ列５３３ａ〜５３３ｃであって、互いに対して変速比が異なる複数のギヤ列５３３ａ〜５３３ｃと、前記複数のギヤ列５３３ａ〜５３３ｃの何れか一のギヤ列を選択的に伝動状態とさせ得るシフター５３４とを備えている。

前記シフター５３４は、本実施の形態に係る変速操作機構１００を介して機械的に人為操作される。即ち、本実施の形態に係る前記変速操作機構１００は、人為操作に応じて前記多段変速機構５３を機械的に変速させるように構成されている。なお、前記変速操作機構１００の詳細については後述する。

前記差動機構５４は、一対の第１及び第２遊星ギヤ機構５５ａ，５５ｂを有している。
前記走行用ＨＳＴ５１から前記多段変速機構５３を介して伝達される走行用回転動力は前記一対の第１及び第２遊星ギヤ機構５５ａ，５５ｂの第１要素に同一回転方向で入力され、前記旋回用ＨＳＴ５２から伝達される旋回用回転動力は前記一対の第１及び第２遊星ギヤ機構５５ａ，５５ｂの第２要素に異なる回転方向で入力される。そして、前記第１及び第２遊星ギヤ機構５５ａ，５５ｂは、第３要素から対応する走行装置３に向けて回転動力を出力する。

本実施の形態においては、図４に示すように、前記第１及び第２遊星ギヤ機構５５ａ，５５ｂのそれぞれは、サンギヤ５５１と、前記サンギヤ５５１の回りを公転するように前記サンギヤ５５１と噛合する遊星ギヤ５５２と、前記遊星ギヤ５５２を相対回転自在に支持しつつ前記遊星ギヤ５５２と共に前記サンギヤ５５１の回りを公転するキャリヤ５５３と、前記遊星ギヤ５５２と噛合するインターナルギヤ５５４とを備えており、前記インターナルギヤ５５４，前記サンギヤ５５１及び前記キャリヤ５５３がそれぞれ前記第１〜第３要素として作用している。

図４に示すように、前記変速装置５は、さらに、前記走行用モータ軸５１４に作動的に制動力を付加し得る走行用ブレーキ機構５６と、前記旋回用モータ軸５２１に作動的に制動力を付加し得る旋回用ブレーキ機構５７と、前記旋回用モータ軸５２１から前記差動機構５４への動力伝達を係脱させる旋回用クラッチ機構５８と、前記走行用ＨＳＴ５１及び前記旋回用ＨＳＴ５２に作動油を補給するチャージポンプ５９ａ，５９ｂとを備えている。

ここで、本実施の形態に係る前記変速操作機構１００について説明する。
前述の通り、本実施の形態に係る前記変速操作機構１００は、人為操作に応じて前記多段変速機構５３を機械的に変速させるように構成されている。

図５に、前記操縦部６及び前記変速装置５近傍の部分斜視図を示す。
又、図６に、前記操縦部６の平面図を示す。
さらに、図７及び図８に、後壁６ａ（図６参照）を取り外した状態の前記操縦部６の後方斜視図を示す。

図３及び図５〜図８等に示すように、前記変速操作機構１００は、前記操縦部６によって画される操縦空間６０の内外に跨った状態で軸線回り回転可能に前記操縦部６に支持された変速操作軸１１０と、人為操作に応じて前記変速操作軸１１０を軸線回りに回転させるように前記操縦空間６０内において前記変速操作軸１１０に作動連結された変速操作部材１２０と、前記変速操作軸１１０の軸線回りの回転に応じて前記多段変速機構５３を変速させるように前記操縦空間外において前記変速操作軸１１０の外端部を前記多段変速機構５３に作動連結するリンク機構１３０とを備えている。

斯かる構成の前記変速操作機構１００によれば、前記操縦部６を形成するコラム等の操縦部形成体の構造簡略化を図り且つ前記操縦部６内に外部から塵等の異物が入り込むことを有効に防止しつつ、前記変速操作部材１２０への人為操作を前記多段変速機構５３に伝達することができる。

即ち、従来の変速操作機構においては、コラム等の操縦部形成体にスリット又は切り欠き等の開口が形成されており、変速操作部材は把持部として作用する上端部が前記操縦部形成体より上方へ延在するように前記開口に挿通されている。
斯かる従来の変速操作機構においては、前記開口を前記変速操作部材の操作ストロークに対応した大きさに形成しなければならず、前記操縦部形成体の構造複雑化を招くと共に、前記開口を介して塵等の異物が外部から前記操縦部内に入り込み易いという問題があった。

これに対し、本実施の形態に係る前記変速操作機構１００においては、前述の通り、前記変速操作軸１１０が前記操縦空間６０の内外に跨った状態で軸線回り回転可能に前記操縦部６に支持されており、人為操作可能な前記変速操作部材１２０が前記操縦空間６０内において前記変速操作軸１１０に作動連結されている。

斯かる構成の前記変速操作機構１００によれば、前記操縦部６に前記変速操作部材１２０の操作ストロークに対応したスリットや切り欠き等の開口を形成する必要がなく、従って、前記操縦部６を形成するコラム等の操縦部形成体の構造簡略化を図り得ると共に前記操縦部６内に外部から塵等の異物が入り込むことを有効に防止できる。

特に、本実施の形態におけるように前記操縦部６がキャビン型とされている場合には、前記変速操作機構１００によれば前記操縦部６の密閉性を良好に維持しつつ、前記変速操作部材１２０への人為操作を前記多段変速機構５３に伝達することができる点で有用である。

なお、本実施の形態においては、図６〜図８に示すように、前記変速操作軸１１０は、内端部がサイドコラム６１及び運転席６２の間に位置し且つ外端部が前記操縦部６によって画される前記操縦空間６０より外方に位置するように車輌幅方向に沿った状態で軸線回り回転可能に前記サイドコラム６１に支持されており、前記変速操作部材１２０は、前記変速操作軸１１０の内端部に連結されて前記サイドコラム６１及び前記運転席６２の間に配置されている。

前記リンク機構１３０は、図５等に示すように、前記操縦空間６０の外方で且つ前記変速操作軸１１０に略平行に配置された変速中間軸１４０と、前記変速操作軸１１０の軸線回りの回転に応じて前記変速中間軸１４０を軸線回りに回転させるように両軸を作動連結する操作側リンク機構１５０と、前記変速中間軸１４０に相対回転不能に連結された作動側第１連結アーム１６０と、一端部が前記作動側第１連結アーム１６０の自由端部に連結され且つ他端部が前記多段変速機構５３に作動連結された作動側連結ロッド１６５とを備えている。

本実施の形態においては、図５等に示すように、前記リンク機構１３０は、さらに、内端部が前記多段変速機構５３の前記シフタ５３４に作動連結され且つ外端部が前記ミッションケース５０の外方に位置された状態で軸線回り回転自在に前記ミッションケース５０に支持された変速作動軸１７０と、前記変速作動軸１７０の外端部に相対回転不能に連結された作動側第２連結アーム１７５とを有しており、前記作動側連結ロッド１６５の他端部は前記作動側第２連結アーム１７５の自由端部に連結されている。

前記変速作動軸１７０を支持する前記変速装置５は、前述の通り、前記本機フレーム２に直接又は間接的に固定支持されている。
一方、本実施の形態における前記作業車輌１においては、前記変速操作軸１１０及び前記変速中間軸１４０を支持する前記操縦部６は、車輌幅方向に沿った回動支点軸６５（図３及び図５参照）回り回動可能に前記本機フレーム２に支持されており、前記回動支点軸６５回りに、操縦者が前記操縦部６内で操縦可能な通常位置及び前記操縦部６の下方を開放する開放位置を取り得るようになっている。

本実施の形態に係る前記変速操作機構１００は、前記変速操作部材１２０及び前記多段変速機構５３の間を機械的に連結したままで、即ち、前記変速操作機構１００の分解を要することなく、前記操縦部６が前記回動支点軸６５回りに前記通常位置及び前記開放位置の間で回動することを可能とする為に下記構成を備えている。

詳しくは、前記操縦部６は、図３に示される前記通常位置から前記開放位置（図示せず）へ回動される際に前記操縦部６のうち前記回動支点軸６５より前方及び後方に位置する部分がそれぞれ下方及び上方に位置するように前記回動支点軸６５回り回動可能とされている。

そして、前記変速操作軸１１０及び前記変速中間軸１４０は、前記回動支点軸６５と平行となるように車輌幅方向に沿った状態で前記回動支点軸６５より後方側において前記操縦部６に支持されている。つまり、前記変速操作軸１１０及び前記変速中間軸１４０は、前記操縦部６が前記回動支点軸６５回りに前記通常位置から前記開放位置へ回動するに従って前記操縦部６より下方に配置された前記変速装置５から離間するように上方へ移動する。

斯かる構成において、前記作動側第１連結アーム１６０は、前記作動側連結ロッド１６５を実質的に軸線方向に移動させることなく前記変速中間軸１４０が前記操縦部６と共に前記回動支点軸６５回りに前記通常位置から前記開放位置へ回動することを許容した状態で、前記変速中間軸１４０及び前記作動側連結ロッド１６５の一端部を連結している。

即ち、前記作動側第１連結アーム１６０は、前記変速中間軸１４０及び前記作動側連結ロッド１６５の間の連結関係を維持しつつ、前記変速中間軸１４０が前記操縦部６と共に前記回動支点軸６５回りに回動することを許容するように構成されている。

本実施の形態においては、図３に示すように、前記作動側第１連結アーム１６０は、前記操縦部６が前記通常位置に位置されている際には、前記変速中間軸１４０に連結される基端部が前記作動側連結ロッド１６５に連結される自由端部より下方に位置するように構成されている。

なお、前記作動側連結ロッド１６５の軸線方向移動を引き起こすことなく前記変速中間軸１４０が前記操縦部６と共に前記回動支点軸６回りに前記通常位置から前記開放位置へ回動する為には、前記操縦部６の回動動作に伴って前記変速中間軸１４０が前記回動支点軸６５回りに回動する際に前記変速中間軸１４０が軸線回りに自由に回転することを許容する必要がある。

この点に関し、例えば、従来の変速操作機構におけるように、前記変速操作部材１２０が前記サイドコラム６１に形成されたスリット又は切り欠き等の開口に挿通されているとすると、前記変速中間軸１４０が軸線回りに回転可能な角度は、前記開口によって制限を受けることになる。

つまり、前記変速操作部材１２０が前記開口を越えて揺動しない範囲でしか、前記変速中間軸１４０は自由に軸線回りに回転できない。
従って、前記変速操作部材１２０が前記サイドコラム６１の前記開口に挿通されている構成においては、前記操縦部６が前記通常位置から前記開放位置へ回動される際に前記変速中間軸１４０が軸線回りにそれ程回転しないように、前記変速中間軸１４０を前記回動支点軸６５に近接させなければならず、結果として、前記リンク機構１３０の設計自由度が損なわれることになる。

これに対し、本実施の形態に係る前記変速操作機構１００においては、前述の通り、前記操作側リンク機構１５０を介して前記変速中間軸１４０に作動連結された前記変速操作軸１１０が前記操縦部６に軸線回り回転自在に支持され、且つ、前記変速操作部材１２０が前記運転席６２及び前記サイドコラム６１の間において前記変速操作軸１１０に連結されている。

斯かる構成によれば、前記操縦部６の前記通常位置から前記開放位置への回動に伴って前記変速中間軸１４０が前記回動支点軸６５回りに回動する際に、前記変速中間軸１４０の軸線回りの回転が前記変速操作部材１２０によって制限されることはない。従って、前記変速中間軸１４０を前記回動支点軸６５に近接させる必要が無く、前記変速中間軸１４０を含む前記リンク機構１３０の設計自由度を向上させることができる。

図３等に示すように、本実施の形態においては、前記操作側リンク機構１５０は、前記変速操作軸１１０の外端部に相対回転不能に連結された操作側第１連結アーム１５１と、前記変速中間軸１４０に相対回転不能に連結された操作側第２連結アーム１５２と、前記操作側第１連結アーム１５１及び前記操作側第２連結アーム１５２の自由端部同士を連結する操作側連結ロッド１５３とを有している。
斯かる構成によれば、前記操作側リンク機構１５０の構造簡略化を図りつつ、前記変速操作軸１１０の軸線回りの回転に応じて前記変速中間軸１４０を確実に軸線回りに回転させることができる。

１ 作業車輌
２ 本機フレーム
３ 走行装置
４ エンジン
５ 変速装置
６ 操縦部
６１ サイドコラム
６２ 運転席
１００ 変速操作機構
１１０ 変速操作軸
１２０ 変速操作部材
１３０ リンク機構

Claims (2)

1. 本機フレームと、左右一対の走行装置と、前記本機フレームに支持されたエンジンと、前記エンジンから前記走行装置へ至る走行系伝動経路に介挿された変速装置と、運転席を含む操縦空間を形成する操縦部とを備えた作業車輌に適用される変速操作機構であって、
   前記操縦部の内外に跨った状態で軸線回り回転可能に前記操縦部に支持された変速操作軸と、人為操作に応じて前記変速操作軸を軸線回りに回転させるように前記操縦部内において前記変速操作軸に作動連結された変速操作部材と、前記変速操作軸の軸線回りの回転に応じて前記変速装置を変速させるように前記操縦部の外方において前記変速操作軸の外端部を前記変速装置に作動連結するリンク機構と備えていることを特徴とする変速操作機構。
2. 前記操縦部は前記運転席の一側方に配設されたサイドコラムを有し、
   前記変速操作軸は車輌幅方向に沿った状態で前記サイドコラムに軸線回り回転可能に支持されており、
   前記変速操作部材は前記サイドコラム及び前記運転席の間において車輌前後方向に揺動することで前記変速操作軸を軸線回りに回転させるように前記変速操作軸の内端部に連結されることを特徴とする請求項１に記載の変速操作機構。

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