JP5287475B2 - 歩行型管理機 - Google Patents

Description

この発明は、耕耘装置を装着した歩行型管理機に係り、特に静油圧無段変速装置を備えて走行部を変速伝動する管理機に関する。

走行車輪等の走行部を静油圧無段変速装置によって無段変速する歩行型管理機において、該走行部の後方に耕耘装置等の作業部を配置するとともに、操作ハンドルを縦軸周りに前後に振替自在に構成する構成が公知である。またハンドルを前後に振替自在としてこの前後を検出する手段を構成し、走行変速レバーの操作量を検出する手段を構成し、トラニオン軸を連動する変速モーターを制御することによって、ハンドルを前後に振り替えると自動的に前後進方向が切り替えられるようにした構成が公知である（特許文献１）。

特許第３７３７２２２号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、電気的に静油圧無段変速装置の油圧ポンプの前後進切替を行なうものとしているので、電源手段、変速モータ、コントローラー等を必要として高価格となり易い。また、電源を必要とするためバッテリーの搭載を要する。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
請求項１に記載の発明は、機体１に対し縦軸芯Ｚ周りに前後振替固定自在にハンドル３８を設け、
エンジン１４の駆動力を無段変速して車軸４に伝動する静油圧無段変速装置（ＨＳＴ）１６を設け、
前記ハンドル３８に前後方向の操作により機体１の前進および後進操作を司る変速レバー３９を設けると共に、前記ＨＳＴ１６のトラニオン軸４０を連動するトラニオンアーム４１を設ける歩行型管理機において、前記変速レバー３９の操作に連動し付勢手段に抗して回動動作するリンク機構Ｓを設け、前記トラニオンアーム４１とリンク機構Ｓとが選択的に係合することにより、前記付勢手段に抗する回動動作でトラニオン軸４０を正転させる第１係合状態又はトラニオン軸４０を逆転させる第２係合状態に切り替るよう構成し、前記第１係合状態と第２係合状態とは前記ハンドル３８の前後振替操作によって切替わるよう前記ハンドル３８とトラニオンアーム４１又はリンク機構Ｓとの間に切替機構Ｔを構成した。

上記の構成により、ハンドル３８前後振替のうち標準状態において、変速レバー３９を前進側に操作すると、トラニオンアーム４１を回動しトラニオン軸４０を連動する。この標準状態にあっては、トラニオンアーム４１とリンク機構Ｓとは第１係合状態となって、変速レバー３９操作によりトラニオンアーム４１及びトラニオン軸４０を正転方向に回動して、機体を前進させる。

また、上記標準状態で変速レバー３９を後進側に切替操作すると、リンク機構Ｓは付勢力によって復帰動作し、トラニオンアーム４１は上記とは逆に回動してトラニオン軸４０を逆転方向に連動し、機体を後進させる。

そして、ハンドル３８を前後振替の振替変更状態で、変速レバー３９を前進側に操作すると、トラニオンアーム４１を回動しトラニオン軸４０を連動する。この振替変更状態にあっては、トラニオンアーム４１とリンク機構Ｓとは第２係合状態となって、変速レバー３９操作によりトラニオンアーム４１及びトラニオン軸４０を逆転方向に回動して、機体を前進させる。

また、上記振替変更状態で変速レバー３９を後進側に切替操作すると、リンク機構Ｓは付勢力によって復帰動作し、トラニオンアーム４１は上記とは逆に回動してトラニオン軸４０を逆転方向に連動し、機体を後進させる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、トラニオン軸４０に嵌合して該トラニオン軸４０を連動するトラニオンアーム４１を付勢力に抗してトラニオン軸４０長手方向に摺動自在に設け、この摺動によって前記第１係合状態と第２係合状態となるように構成した。

従って、切替手段Ｔはトラニオンアーム４１をトラニオン軸４０に対して摺動する簡単な構成で実現できる。
請求項３に記載の発明は、請求項２において、リンク機構Ｓは操作レバー３９にワイヤ４４で連携されてトラニオン軸４０と並行に設けた軸芯回りに回動する第１リンク４６と該第１リンク４６と一体的に回動する第２リンク４８と該第２リンク４８に対して回動自在に連結する第３リンク５３とからなり、前記第１係合状態はトラニオンアーム４１と第１リンク４６とを連結状態とし、前記第２係合状態はトラニオンアーム４１と第３リンク５３とを連結状態とすることによって切替選択する構成とした。従って、第１〜第３リンクによるリンク機構Ｓをワイヤ４４とトラニオンアーム４１との間に介在することによって簡単な構成で第１係合状態と第２係合状態との切替が実行できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の発明において、ミッションケース２の一側にエンジン１４の出力軸２１とミッションケース２への入力軸２２とを連動するベルト伝動機構を設け、他側に静油圧無段変速装置（ＨＳＴ）１６を配置してなる。従って、左右の機体バランスを良好とする。

請求項１〜３に記載の発明は、ハンドルが標準状態、あるいは振替変更状態のいずれにおいても、変速レバー３９操作に基づき、機体を前進又は後進させることができ、変速レバー３９の操作感覚を同じにすることができ、操作性を向上する。

また、トラニオン軸４０を回転連動するトラニオンアーム４１の第１係合状態と第２係合状態との切替構成をリンク機構Ｓ、切替機構Ｔ等の機械的連動機構によって構成するため、従来技術のように電源、制御モータ、コントローラー等を要さず廉価に構成でき、かつバッテリーのない小型の管理機にも応用できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の発明において、ミッションケース２の一側にエンジン１４の出力軸２１とミッションケース２への入力軸２２とを連動するベルト伝動機構を設け、他側に静油圧無段変速装置（ＨＳＴ）１６を配置したから、左右の機体バランスを良好とする。

全体側面図 全体平面図 展開した伝動機構図 要部の側面図 要部の平面図 ハンドル標準状態の作用説明図（Ａ）（Ｂ） ハンドル振替変更状態の作用説明図（Ａ）（Ｂ） 切替機構Ｔの作用説明図（Ａ）（Ｂ） ハンドル把持部の拡大側面図（Ａ）、変速レバーガイド体（Ｂ）

上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
図１は歩行型管理機の側面図であり、機体１は、側面視へ字型に形成されたミッションケース２と該ミッションケース２の前側に設ける支持フレーム３等を備える。このうちミッションケース２の前側ケース２ａ下部には車軸４を突設し左右車輪４Ｌ，４Ｒを支持し、後側ケース２ｂ下部には耕耘軸５を突設して耕耘爪６，６…を設けて耕耘装置７を構成する。

耕耘装置７の上面はロータリカバー８で覆う構成であり、後面は後部カバー９で覆う構成としている。耕耘装置７中央フレーム７ａの後端側にはホルダ１０を備え、支持柱１１を介して尾輪１２を上下高さ調節自在に設けている。１３は尾輪高さ固定用のロックボルトである。

前記支持フレーム３にはエンジン１４を設け、ベルト伝動機構を介してエンジン出力をミッションケース２内伝動機構に伝達する構成である。１５はベルト伝動機構を覆うベルトカバーである。

前記ミッションケース２を挟んでベルト伝動機構の反対側には、油圧ポンプ１６ｐ及び油圧モータ１６ｍを備えた静油圧無段変速装置（ＨＳＴ）１６を装着している。
ついでミッションケース２内伝動構成について説明する。

前記エンジン１４の出力軸２１とミッションケース２内入力軸２２とをベルト伝動機構の伝動ベルト２３によって連動し、該入力軸２２は同軸芯に配設した前記ＨＳＴ１６の油圧ポンプ１６ｐのＨＳＴ入力軸２４を連動する構成としている。ＨＳＴ入力軸２４の回転は油圧ポンプ１６ｐを駆動する構成であり、油圧モータ１６ｍの出力軸２５は、ミッションケース２内の第１走行軸２６を連動する構成としている。

前記ミッションケース２の前側ケース２ａ内において、前記第１走行軸２６と並行に第２走行軸２７を配設し、両走行軸２６，２７間には減速ギヤ２８，２９を設けると共に、第２走行軸２７と前記車軸４との間にはチェン３０を介在させてＨＳＴ１６で変速された駆動力がこれら減速ギヤ２８，２９やチェン３０を介して車軸４に伝達される構成である。なお車軸４には左右一対の車輪４Ｌ，４Ｒを配設し同一回転する構成である。

前記入力軸２２の駆動力はミッションケース２の後側ケース２ｂに、前記耕耘軸５に正逆転切替動力を伝達する伝動機構を内装する。即ち、入力軸２２と並行な作業中間軸３１上にスライドギヤ３２を設け、途中にカウンタ軸３３とカウンタギヤ３４を介在し、入力軸２２上の第１ギヤ３５の回転が該カウンタギヤ３４を経由して上記作業中間軸３１のスライドギヤ３２に噛み合うようにスライド操作して耕耘軸５を正転連動させ、他方にスライド操作して入力軸２２上の第２ギヤ３６を直接スライドギヤ３２に噛み合わせて逆転連動させる構成である。なお作業中間軸３１の回転はチェン３７を介して耕耘入力軸５ａに伝動される。該耕耘入力軸５ａには中空の耕耘軸５，５を着脱自在に設け夫々を連動する構成としている。

前記ＨＳＴ１６の油圧ポンプ１６ｐ側には斜板を設けてトラニオン軸４０の正逆回転により油圧モータ１６ｍを正転乃至逆転及びその回転を制御し得る構成である。トラニオン軸４０は後記ハンドル３８手元の変速レバー３９の操作による。該変速レバー３９は、右側のハンドル３８の内側にあって水平軸芯周りに前後に揺動自在に設けている。

次いでトラニオン軸４０の回転操作を行なう操作系について説明する。
前記ＨＳＴ１６に上下軸周りに回動されるトラニオン軸４０を設け、該トラニオン軸４０には軸方向に摺動可能にかつ回転方向には一体的となるようにトラニオンアーム４１のボス部４１ａを挿通している。なお該ボス部４１ａとＨＳＴ１６のハウジング１６ａ部に形成した受部１６ｂとの間には、トラニオン軸４０に巻き付く状態にスプリング４２を介在させ、トラニオン軸４０の上部はナット４３を固定してボス部４１ａの抜け出しを防止している。

前記トラニオンアーム４１はワイヤ４４を介して手元の変速レバー３９の操作に基づきトラニオン軸４０を正逆に回転連動する構成とするが、ワイヤ４４とトラニオンアーム４１との間にはリンク機構Ｓを介在すると共に、同じくワイヤ４４の引き方向操作が作用してもトラニオン軸４０を正転又は逆転に連動する切替機構Ｔを介在している。

前記リンク機構Ｓ及び切替機構Ｔについて詳述する。ワイヤ４４の端部を連結する第１リンク４６を適宜に機体側に固着した縦軸４７に挿通するボス部４７ａに固定し、該ボス部４７ａにく字状の第２リンク４８を固定して設け、縦軸４７に対して第１リンク４６及び第２リンク４８が回動すべく構成する。４９はこれらリンク４６，４８を一定方向に付勢するスプリングである。そして第１リンク４６にワイヤ４４接続部と縦軸４７との間に位置して係合ピン５０を設け、この係合ピン５０はトラニオンアーム４１に形成され平面視で前後方向に突出する第１突出部４１ａの係合孔４１ｂに係脱可能に設けられる。従って、前記変速レバー３９を前側に倒すよう操作するほどワイヤ４４が引かれトラニオン軸４０は反時計方向（ＣＣＷ）に回動し、変速レバー３９を戻して中立位置から更に後方に倒すと第２リンク４８に接続する前記スプリング４９の付勢力によってワイヤ４４は戻されトラニオン軸４０は時計方向（ＣＷ）に回動する構成である。

また、変速レバー３９を中立位置に戻した状態で、トラニオンアーム４１のボス部４１ａをスプリング４２に抗して下方に押圧すると（図４中仮想線）、該トラニオンアーム４１の機体側方に突出する第２突出部４１ｃに設けた係合ピン５２が、前記第２リンク４８に縦軸４７と並行な軸芯を有して回動自在に設けた回動駒部材４８ａに対して一体的に設けた第３リンク５３の係合孔５３ａに嵌合し、トラニオンアーム４１は第３リンク５３の動きに追従することとなる。従って、変速レバー３９を前側に操作してワイヤ４４を引くと第１リンク４６、縦軸４７、第２リンク４８、第３リンク５３を介してトラニオン軸４０を時計方向（ＣＷ）に回動する。変速レバー３９を中立位置から後方に操作すると、スプリング４９の付勢力によってワイヤ４４は戻されトラニオン軸４０を反時計方向（ＣＣＷ）に連動する。

以上のように、リンク機構Ｓは、第１リンク４６、縦軸４７、第２リンク４８、第３リンク５３によって構成される。また切替機構Ｔはトラニオンアーム４１と係合ピン５０によるリンク機構Ｓとの第１係合状態又は係合ピン５２による第２係合状態へ切替える構成をいうものである。

上記切替機構Ｔについて詳述する。前記のトラニオンアーム４１の上下位置の切替作動は、前記ミッションケース２の上部に装着され縦軸芯Ｚ周りに前後に振替変更自在なハンドル３８の当該前後振替操作に基づく構成としている。即ち、先端がトラニオンアーム４１のボス部４１ａの上部まで延出され前後軸芯Ｐ周りに上下揺動自在に押圧アーム５６を設け、ハンドル３８を前後に振替操作するとハンドル３８の基部カバー５７内に構成したカム体５８は、該ハンドル３８と一体的の回動フレーム３９ａが前後に振替作動するに伴ないそのカム面５８ａで押圧アーム５６を下方に押してトラニオンアーム４１のボス部４１ａを下方に移動させるよう構成している。このためハンドル３８がミッションケース２から耕耘装置７の上方を経て機体後方に延出する標準状態においては、前記スプリング４２の付勢力で上位に位置する状態となって前記第１係合状態となし（図４中実線、図８（Ａ））、ハンドル３８を前後に振り替えて固定するときは、前記スプリング４２の付勢力に抗してトラニオンアーム４１のボス部４１ａが押し下げられ、前記第２係合状態となす（図４中仮想線、図８（Ｂ））。

５９はトラニオンアーム４１を時計方向（ＣＷ）に付勢するスプリングである。また符号６０は、第３リンク５３の途中部を支持すべくその下面に設ける保持機構である。該保持機構６０は機体側固定部材から上向きに突出しスプリングで上方に付勢した構成とし、前記第２係合状態への切替時において、押圧アーム５６の作動によって係合ピン５２が下動するとき下方の係合孔５３ａと一致しない場合であっても第３リンク５３は保持機構６０のスプリングで退避動でき、従って変速レバー３９を中立位置に復帰させないままでハンドル振替操作しても各部の破損を防止できる。

前記第３リンク５３は、軸方向の長さが調整できるボルト状部材と係合孔５３ａを形成したプレート部からなり、有効長を調整できる構成としている。このためトラニオンアーム４１の中立状態を調整できる。なお、中立状態の調整は前記ワイヤ４４の有効長調整と相俟って調整するよう構成している。

前記トラニオン軸４０の近傍には作業機変速レバー６１が設けられている。該作業機変速レバー６１は縦軸部の下端に係合プレート６２を設け、該係合プレート６２をミッションケース２側から突出するシフタステー６３の先端部に上向きに突出させたピン部材６３ａに係合させてなり、作業機変速レバー６１の縦軸部６１ａを縦軸芯Ｑ周りに正逆に回動させることにより、シフタステー６３を長手方向に往復スライドさせ、該シフタステー６３は前記スライドギヤ３２を係合してスライド移動し、シフタステー６３がミッションケース２の内側に向けてスライドすると耕耘軸５が正転連動し、該ケース２の外側に向けてスライドさせると該耕耘軸５を逆転する構成である。

前記係合プレート６２には２箇所にピン部材６３ａを係合する孔部６２ａ，６２ｂを形成し、Ｌ型の作業機変速レバー６１の把持部は、孔部６２ａに係合するときには機体後方（耕耘装置５の方向）に向くよう設定され、縦軸部を長手方向に上動させた後該縦軸Ｑを中心に回転させて再度該長手方向に押し下げることにより、孔部６２ｂに係合させるときは前後に振替られる構成である。

前記作業機変速レバー６１の近傍には、ミッションケース２側壁に突出させて設けた支持ブラケット６４に縦軸周りに揺動可能な牽制プレート６５を設け、作業機変速レバー６１の上下途中部に固着したハート状のカムプレート６６に該牽制プレート６５の一側に固着した丸棒６７に該カムプレート６６外周を接触可能に設けている。丸棒６７がカムプレート６６の外周のうち凹部に対応するとき変速位置は中立位置である。この中立位置から作業機変速レバー６１を正転側にシフトすると（図５中矢印（Ｘ））、カムプレート６６が押されて牽制プレート６５は支持ブラケット６４の縦軸中心に回動するよう構成している。一方前記トラニオンアーム４１の作業機変速レバー６１に近い側にはストッパ手段としてのストッパボルト６８を設け、このストッパボルト６８と前記牽制プレート６５が干渉することでトラニオンアーム４１の回動操作を牽制できる。具体的には、ハンドル３８が標準の位置にあって、作業機変速レバー６１を中立位置以外の正転又は逆転操作するとカムプレート６６の凹部から牽制プレート６５の丸棒６７が脱して、牽制プレート６５を支持ブラケット６４の縦軸周りに時計方向に回転し、トラニオンアーム４１の逆転側への移行を牽制できる（図５）。

なお、トラニオンアーム４１は、カムプレート６６の凹部に牽制プレート６５の丸棒６７が嵌合位置する作業機変速中立位置のときのみ後進側への作動が可能な構成となっている（図６（Ｂ））。

ハンドル３８の変速レバー３９を略直線状に案内するガイド体７０には、中立位置７０ｎを挟んでハンドル基部側（前側）に前進側７０ｆ、反対側（後側）に後進側７０ｒのガイド溝７１を形成している。なお、前進側には段階状にストッパ部を形成した複数段の規制部を形成して操作性を向上する。

前記構成における作用を説明する。
ハンドル３８及び作業機変速レバー６１を耕耘装置７の上方に位置させた標準状態において、変速レバー３９を前進側に操作すると、ワイヤ４４が引かれ、トラニオンアーム４１を回動しトラニオン軸４０を連動する。この標準状態にあっては、トラニオンアーム４１を上下切替する切替機構Ｔは、ボス部４１ａを下方に押圧する作用力が発生しないため、上位に位置してトラニオンアーム４１とリンク機構Ｓとは係合ピン５０による第１係合状態となって、ワイヤ４４の引き作動によりトラニオンアーム４１を図６（Ａ）のように反時計周りに回動して、機体は矢印ＳＦ方向に進む。作業機変速レバー６１の把持部を左右に揺動操作して耕耘装置７の変速を正転側（ダウンカット）又は逆転側（アップカット）に入れて作業を行なうものである。

また、上記標準状態で変速レバー３９を中立位置に戻し、後進側に切替操作しようとすると、作業機変速レバー６１が正逆のいずれかに変速状態のときは、トラニオンアーム４１のストッパボルト６８によりその回動は牽制プレート６５によって牽制され変速レバー３９中立位置までとなる。さらに後進側に変速しようとするときは、予め作業機変速レバー６１を中立位置にして行うことができる。従って、バック耕耘牽制を変速レバー３９の操作によって実現でき、牽制操作を簡単化できる。また、牽制手段として、トラニオンアーム４１を直接牽制する構成としたから、変速レバー３９の操作域に牽制具を出退させる場合に比較して、ワイヤ等の連携手段をなくして牽制具操作連携手段を極めて簡単化できる利点がある。

そして、ハンドル３８を前後振替の振替変更状態で、かつ作業機変速レバー６１を略１８０度振替えた状態に変更しておき、変速レバー３９を前進側に操作すると、ワイヤ４４は引かれ、トラニオンアーム４１を回動しトラニオン軸４０を連動する。この振替変更状態にあっては、トラニオンアーム４１を上下切替する切替機構Ｔはボス部４１ａを下方に押圧する作用力が働くため、下位に位置変更してトラニオンアーム４１とリンク機構Ｓとは係合ピン５２による第２係合状態となって、ワイヤの引き作動によりトラニオンアーム４１を図６中時計周りに回動して、機体は矢印ＣＦ方向に進む。作業機操作レバー６１の把持部を左右に揺動操作して耕耘装置７の変速を逆転側又は正転側に入れて作業を行なう。

また、上記振替変更状態で変速レバー３９を中立に戻し、後進側に切替操作するときは、作業機変速レバー６１の変速位置にかかわらず機体は反矢印ＣＦ方向に進む。振替変更状態でオペレータは作業機としての耕耘装置７から離れた位置で操作を行なうこととなるから、例え後進中に耕耘装置７が作動しても危険状態に陥り難くオペレータの意図通りに機体を走行させることができる。

以上のように、ハンドルが標準状態、あるいは振替変更状態のいずれにおいても、変速レバー３９操作に基づき、機体を前進又は後進させることができ、変速レバー３９の操作感覚を同じにすることができ、操作性を向上する。

以上の実施例では、トラニオン軸４０を縦軸型に構成したが、このトラニオン軸４０、トラニオンアーム４１、リンク機構等を横向きに配置することもできる。
ワイヤ４４によって押し引きされるリンク機構Ｓの構成は実施例の構成に限らず、操作レバー３９に連携する操作具の引き作用でトラニオンアームを正転又は逆転に選択切替できるリンク機構であればよく実施例の構成に限定されない。

作業機変速レバー６１操作に基づく変速対象として前記の実施例では、正・逆転変速の例としたが、高速・低速の切替としてもよい。また単なる入り・切り操作でもよい。

１ 機体
４ 車軸
１４ エンジン
１６ 圧無段変速装置（ＨＳＴ）
３８ ハンドル
３９ 変速レバー
４０ トラニオン軸
４１ トラニオンアーム
Ｓ リンク機構
Ｔ 切替機構

Claims (4)

1. 機体（１）に対し縦軸芯（Ｚ）周りに前後振替固定自在にハンドル（３８）を設け、エンジン（１４）の駆動力を無段変速して車軸（４）に伝動する静油圧無段変速装置（１６）を設け、前記ハンドル（３８）に前後方向の操作により機体（１）の前進および後進操作を司る変速レバー（３９）を設けると共に、前記静油圧無段変速装置（１６）のトラニオン軸（４０）を連動するトラニオンアーム（４１）を設ける歩行型管理機において、前記変速レバー（３９）の操作に連動し付勢手段に抗して回動動作するリンク機構（Ｓ）を設け、前記トラニオンアーム（４１）とリンク機構（Ｓ）とが選択的に係合することにより、前記付勢手段に抗する回動動作でトラニオン軸（４０）を正転させる第１係合状態又はこのトラニオン軸（４０）を逆転させる第２係合状態に切り替るよう構成し、前記第１係合状態と第２係合状態とは前記ハンドル（３８）の前後振替操作によって切替わるよう前記ハンドル（３８）とトラニオンアーム（４１）又はリンク機構（Ｓ）との間に切替機構（Ｔ）を構成した歩行型管理機。
2. トラニオン軸（４０）に嵌合して該トラニオン軸（４０）を連動するトラニオンアーム（４１）を付勢力に抗してトラニオン軸（４０）長手方向に摺動自在に設け、この摺動によって前記第１係合状態と第２係合状態となるように構成した請求項１に記載の歩行型管理機。
3. リンク機構（Ｓ）は操作レバー（３９）にワイヤ（４４）で連携されてトラニオン軸（４０）と並行に設けた軸芯回りに回動する第１リンク（４６）と該第１リンク（４６）と一体的に回動する第２リンク（４８）と該第２リンク４８に対して回動自在に連結する第３リンク（５３）とからなり、前記第１係合状態はトラニオンアーム４１と第１リンク４６とを連結状態とし、前記第２係合状態はトラニオンアーム（４１）と第３リンク（５３）とを連結状態とすることによって切替選択する構成とした請求項２に記載の歩行型管理機。
4. ミッションケース（２）の一側にエンジン（１４）の出力軸（２１）とミッションケース（２）への入力軸（２２）とを連動するベルト伝動機構を設け、他側に静油圧無段変速装置（ＨＳＴ）（１６）を配置してなる請求項１〜３に記載の歩行型管理機。

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