JP5700824B2 - 乗用型作業機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの動力によって走行するとともに、旋回時の走行速度を自動的に減速することが可能な乗用型作業機に関する。

近年、乗用型作業機の旋回時における車体の安定性や作業の安定性（走行しながら作業を行うときの、作業条件を安定的に且つ効率良く行うことが可能なこと。）を確保するために、操舵系統と走行系統とを連係させる技術の開発が進められている。中でも、農作業機のように厳しい作業環境で使用する乗用型作業機では、耐久性を確保するために、電気的な制御システムを用いることなく、機械的システムによってのみ、旋回時の走行速度を自動的に減速する技術の開発が進められている（例えば、特許文献１−２参照。）。

特許文献１で知られている乗用型作業機は、ステアリングハンドルに連動する左右の旋回連動機構とアクセルレバーとを備えた、トラクタによって構成されている。アクセルレバーを操作して、アクセルロッドを介してガバナ及び燃料噴射装置を調節することにより、エンジンの回転速度を調節することが可能である。ステアリングハンドルを左又は右へ操舵したときには、該ステアリングハンドルに連動した左又は右の旋回連動機構が、アクセルロッドを介してガバナ及び燃料噴射装置を絞る。この結果、該エンジンが減速するので、旋回時の乗用型作業機は自動的に減速する。

しかし、特許文献１で知られている乗用型作業機では、左右の旋回連動機構をアクセルロッドの近傍に配置する必要があり、旋回時の走行速度を自動的に減速するための構成が、複雑で大型にならざるを得ない。しかも、左右の旋回連動機構をアクセルロッドの近傍に配置するので、乗用型作業機に他の種々の部材を配置するためのスペースを確保するのに限界があり、この結果、他の部材の配置の自由度が低い。さらには、旋回時の走行速度を自動的に減速するための構成は、エンジン自体を減速するのであるから、１つのエンジンによって走行系と作業系の両方を駆動する形式の乗用型作業機には採用できない。つまり、特許文献１で知られている技術は、１つのエンジンによって走行しながら作業系を駆動する形式の乗用型作業機には、不向きである。

特許文献２で知られている乗用型作業機は、エンジンの動力をギヤ式変速装置を介して車輪に伝達するものである。さらに、特許文献２で知られている乗用型作業機は、エンジンとギヤ式変速装置との間に介在したベルト式無段変速機と、ステアリングハンドルに連動して該ベルト式無段変速機を減速するように切り換える切換え機構とを備える。該切換え機構は、ステアリングハンドルの操舵角が一定以上であることを、カムによって検出したときに、ベルト式無段変速機を減速する方向に切り換える。この結果、旋回時の乗用型作業機は自動的に減速する。

しかし、特許文献２で知られている乗用型作業機では、ギヤ式変速装置の他にベルト式無段変速機を備える必要があり、旋回時の走行速度を自動的に減速するための構成が、複雑で大型にならざるを得ない。しかも、乗用型作業機にギヤ式変速装置とベルト式無段変速機の両方を備えたのでは、他の種々の部材を配置するためのスペースを確保するのに限界があり、この結果、他の部材の配置の自由度が低い。

このように、特許文献１〜２で知られている乗用型作業機は、いずれも旋回時の走行速度を自動的に減速するための構成が複雑であり、更なる改良の余地がある。

特開昭５１−４２２１８号公報 実開昭５７−９１４１４号公報

本発明は、旋回時の走行速度を自動的に減速するための構成を簡略化するとともに、該構成を、１つのエンジンによって走行系と作業系の両方を駆動する形式の乗用型作業機に採用することが可能な技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、ステアリングハンドルと、エンジンと、該エンジンの動力を走行用の駆動輪に伝達する油圧式無段変速機と、該油圧式無段変速機を変速操作をするようにスイング動作が可能な操作レバーと、を備えた乗用型作業機において、前記操作レバーのスイング基部には、該操作レバーによって変速操作されている前記油圧式無段変速機の変速状態を、前記ステアリングハンドルによる旋回操舵時に減速する方向に戻すための、戻し機構が設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項１に係る発明では、前記戻し機構は、前記操作レバーの前記スイング基部に設けられて、該操作レバーと共に変速操作方向にスイング動作が可能な支持部材と、該支持部材に対し、該支持部材のスイング可能方向と同方向にスイング可能に支持されたスイングアームと、該スイングアームに連結されて、前記操作レバーの操作力を前記油圧式無段変速機の変速操作軸に伝達するためのロッドと、前記ステアリングハンドルの操舵角に従って前記スイングアームをスイングさせるように、前記ステアリングハンドルの操舵角を前記スイングアームに伝える操舵角伝達機構と、から成ることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記操舵角伝達機構は、前記ステアリングハンドルの操舵角を前記スイングアームに伝えるワイヤケーブルと、前記変速操作軸を低速側へ戻す方向に、前記スイングアームを付勢しているリターンスプリングと、から成ることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、旋回時の走行速度を自動的に減速させるための戻し機構が、操作レバーのスイング基部に設けられている。このため、旋回時の走行速度を自動的に減速させるための機構が操作レバーとは別個に設けられる場合に比べて、該戻し機構を簡略化することができる。しかも、該戻し機構が操作レバーのスイング基部に設けられているので、乗用型作業機に他の部材を配置するためのスペースを確保することが容易である。このため、他の部材の配置の自由度が高まる。さらには、該戻し機構を、１つのエンジンによって走行系と作業系の両方を駆動する形式の乗用型作業機にも採用することが可能である。

ステアリングハンドルは、旋回操舵されたときに戻し機構を作動させる。該戻し機構は、操作レバーによって変速操作されている油圧式無段変速機の変速状態を、減速方向に戻すように作動する。この結果、油圧式無段変速機が減速するので、乗用型作業機は自動的に減速する。

さらに、請求項１に係る発明では、戻し機構は、操作レバーと共に変速操作方向にスイング動作が可能な支持部材と、該支持部材にスイング可能に支持されたスイングアームと、該スイングアームに連結されたロッドと、ステアリングハンドルの操舵角をスイングアームに伝える操舵角伝達機構と、から成る簡単な構成である。

ステアリングハンドルが直進操舵状態にあるときには、該ステアリングハンドルの操舵角は零である。このときには、操作レバーの変速操作に従って、該操作レバー及び支持部材と共にスイングアームがスイングすることにより、ロッドを介して油圧式無段変速機の変速操作軸を変速させる。

一方、ステアリングハンドルが旋回操舵されたときには、該ステアリングハンドルの操舵角を、操舵角伝達機構がスイングアームに伝える。該スイングアームは、支持部材に対してスイングすることにより、ロッドを介して油圧式無段変速機の変速操作軸を減速する方向に戻す。

請求項２に係る発明では、ステアリングハンドルの操舵角をスイングアームに伝える手段を、ワイヤケーブルによって構成したので、ステアリングハンドルに対するスイングアームの配置関係の制約がない。このため、戻し機構の配置の自由度を高めることができる。さらには、スイングアームは、変速操作軸を低速側へ戻す方向（つまり、フェールセーフとなる方向）に、常にリターンスプリングによって付勢されている。このため、操舵角伝達機構に何らかのアクシデントが発生した場合であっても、リターンスプリングの付勢力によって、スイングアームは変速操作軸を低速側へ戻す方向にスイングする。従って、操舵角伝達機構のフェールセーフ性能を高めることができる。

本発明に係る乗用型作業機の側面図である。 図１に示された操舵系と走行系と戻し機構の系統図である。 図２に示された操舵角伝達機構の断面図である。 図３に示された操舵角伝達機構の分解図である。 図３に示された操舵角伝達機構の平面図である。 図５に示された操舵角伝達機構の操舵状態の作用図である。 図２に示された走行系と戻し機構との関係を示す斜視図である。 図７に示された戻し機構の側面図である。 図８に示された戻し機構を前方から見た図である。 図８に示された戻し機構の分解図である。 図８に示された戻し機構の操作レバーが最高速の前進位置にある状態の作用図である。 図８に示されている戻し機構の模式図である。 図１１に示されている戻し機構の模式図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る乗用型作業機について、乗用型芝刈機を一例として説明する。

図１及び図２に示されるように、乗用型作業機１０は、作業系２０と操舵系３０と走行系６０とを備え、１つのエンジン１１によって走行しながら作業系２０を駆動する形式の作業機である。つまり、エンジン１１は、作業系２０をベルト駆動する他に、走行系６０を別のベルトによって駆動する。該乗用型作業機１０は、例えば作業系２０が芝刈り作業部によって構成されている、乗用型芝刈機である。

該エンジン１１は、乗用型作業機１０（乗用型芝刈機１０）の機体１２の後上部に取り付けられている。該機体１２は、前部左右に前輪１３，１３を備えるとともに、後部左右に後輪１４，１４を備える。左右の前輪１３，１３は、機体１２の前部に備えたステアリングハンドル３１によって操舵される操舵輪である。左右の後輪１４，１４は、エンジン１１の動力によって駆動される駆動輪である。

図１に示されるように、芝刈り作業部２０（作業系２０）は、機体１２の中央下部に設けられており、エンジン１１の動力によってベルト駆動されるカッタ２１と、該カッタ２１を収納するための下開放のカッタハウジング２２とから成る。カッタ２１によって刈られた芝は、カッタハウジング２２から芝収納バッグ２３に送られて収納される。

操舵系３０は、ステアリングハンドル３１によって左右の前輪１３，１３（操舵輪１３，１３）を操舵する系統の構成である。詳しく述べると、該操舵系３０は、該ステアリングハンドル３１と、該ステアリングハンドル３１に連結されたステアリング軸３２と、該ステアリング軸３２に連結された操舵用ギヤ３３と、該操舵用ギヤ３３に噛み合う被動ギヤ３４と、該被動ギヤ３４が連結された中間軸３５と、該中間軸３５に連結されたピットマンアーム３６（転舵アーム３６）と、該ピットマンアーム３６に左右のタイロッド３７，３７及び左右のナックルアーム３８，３８を介して連結された左右の前輪１３，１３と、から成る。操舵用ギヤ３３は平ギヤによって構成される。被動ギヤ３４はセクタギヤによって構成される。

ステアリングハンドル３１を左右に操舵することによって発生する操舵トルクは、ステアリング軸３２、操舵用ギヤ３３、被動ギヤ３４、中間軸３５、ピットマンアーム３６、左右のタイロッド３７，３７及び左右のナックルアーム３８，３８を介して左右の前輪１３，１３に伝わる。この結果、左右の前輪１３，１３は転舵する。

さらに該操舵系３０は、図２に示されるように操舵角伝達機構３９を備える。該操舵角伝達機構３９は、ステアリングハンドル３１の操舵角を後述するスイングアーム７３に伝えるものであり、操舵角変換機構４０とワイヤケーブル５１とリターンスプリング５７とから成る。

操舵角変換機構４０は、ステアリングハンドル３１の操舵角を直線方向の変位量に変換するものである。図３〜図５に示されるように、該操舵角変換機構４０は、スライドピン４１と連結ピン４２とスライドベース４３と第１アーム４４と第２アーム４５とから成る。

スライドピン４１及び連結ピン４２は、中間軸３５に対して平行である。スライドベース４３は、機体１２に取り付けられているとともに、中間軸３５に対して直交する方向に細長い直線状のガイド部４３ａを有している。該ガイド部４３ａは、直線状の長孔又は長溝によって構成されている。スライドピン４１は、ガイド部４３ａに対して直線状にスライド可能に嵌合されている。スライドピン４１には、第１アーム４４の一端部がスイング可能に連結されている。第１アーム４４の他端部には、連結ピン４２によって、第２アーム４５の一端部が相対的にスイング可能に連結されている。第２アーム４５の他端部は、被動ギヤ３４に結合されている。

ステアリングハンドル３１（図２参照）の操舵角が零の状態、つまり直進状態においては、図５に示されるように中間軸３５を軸方向に見たときに、該中間軸３５に対して、スライドピン４１及び連結ピン４２は１つの直線Ｌ１上（第１直線Ｌ１上）に位置している。また、ガイド部４３ａは第１直線Ｌ１上に細長い。ガイド部４３ａに対して、スライドピン４１は中間軸３５から離れた端（直進位置Ｐｓ）に位置している。

その後、ステアリングハンドル３１を右へ操舵した場合には、操舵された右方向の操舵角に従ってステアリング軸３２、操舵用ギヤ３３及び被動ギヤ３４が回転変位する。該被動ギヤ３４の回転変位に従って、第２アーム４５及び第１アーム４４はスイング運動をする。この結果、スライドピン４１は、ガイド部４３ａに案内されて中間軸３５に接近する方向（操舵方向）に直線運動をする。この結果は図６に示されている。スライドピン４１の直線方向の変位量、つまりスライド量は、ステアリングハンドル３１の操舵角に対応する。ステアリングハンドル３１を左へ操舵した場合も同様である。このように、操舵角変換機構４０は、ステアリングハンドル３１の操舵角を直線方向の変位量に変換することができる。

なお、中間軸３５から連結ピン４２までの距離と、該連結ピン４２からスライドピン４１までの距離と、の比率については、適宜設定することが可能である。該比率を設定することによって、ステアリングハンドル３１の操舵角の変化の度合いに対する、スライドピン４１のスライド量の変化の度合いを、最適条件となるように自由に設定することが可能である。例えば、該比率を設定することによって、操舵角が零の付近では、操舵角の変化量に対するスライド量の変化度合いを小さくするとともに、操舵角が大きい場合には操舵角の変化量に対するスライド量の変化度合いを大きくすることも可能である。

ワイヤケーブル５１は、アウタチューブ５２と、該アウタチューブ５２によって被覆されたインナワイヤ５３とから成る。該アウタチューブ５２の一端部５２ａは、ガイド部４３ａの長手方向に沿って第１直線Ｌ１上（図５参照）に位置し、機体１２に取り付けられている。より詳しく述べると、該一端部５２ａは、ガイド部４３ａよりも機体前方（中間軸３５寄り）に位置するとともに、機体後方（中間軸３５とは反対方向）へ向かって開放している。この開放した端５２ｂのことを、開放端５２ｂという。

該インナワイヤ５３の一端部５３ａは、アウタチューブ５２の一端部５２ａの開放端５２ｂから露出するとともに、機体後方へ向かって延び、アダプタ５４及びケーブル連結ピン５５を介して第１アーム４４の一端部に連結されている。該ケーブル連結ピン５５は、常にスライドピン４１と同じ位置に位置する。

なお、スライドピン４１は、ケーブル連結ピン５５を兼ねることが可能である。その場合には、スライドピン４１がケーブル連結ピン５５の役割を有するので、アダプタ５４は不要である。

図１及び図２に示されるように、該走行系６０は、エンジン１１の動力によって左右の後輪１４，１４（駆動輪１４，１４）を駆動する。詳しく述べると、走行系６０は、ベルト伝達機構６１と油圧式無段変速機６２と左右の後輪１４，１４とから成る。油圧式無段変速機６２は、機体１２の後下部に取り付けられており、エンジン１１の動力を左右の後輪１４，１４に伝達する。従って、エンジン１１の動力は、ベルト伝達機構６１及び油圧式無段変速機６２を介して左右の後輪１４，１４に伝達される。

油圧式無段変速機６２は、エンジン１１によって駆動される入力軸６２ａの回転方向に対して、後輪１４，１４に出力する出力軸６２ｂの回転方向を正逆転切り替えが可能であるとともに、入力軸６２ａの回転速度に対して出力軸６２ｂの回転速度を無段階に変速切り替えが可能な変速機構である。つまり、該油圧式無段変速機６２は、変速操作軸６２ｃに連結されている変速レバー６３のスイング位置に従い、入力軸６２ａの回転速度に対して、出力軸６２ｂの回転を停止させる中立位置Ｔｎ（停止位置Ｔｎ）と、出力軸６２ｂを正転で無段階に変速させる正転変速モードと、出力軸６２ｂを逆転で無段階に変速させる逆転変速モードとに、変速することができる。該変速操作軸６２ｃは、油圧式無段変速機６２の変速機構を切り換えるための回転軸である。

変速レバー６３が中立位置Ｔｎにあるときには、出力軸６２ｂは回転を停止する。変速レバー６３が中立位置Ｔｎに対して一方にスイングしたときには、出力軸６２ｂの回転モードが正転変速モードに入るので、出力軸６２ｂは正転するとともに、変速レバー６３のスイング角に従って、無段階に変速する。変速レバー６３が中立位置Ｔｎに対して他方にスイングしたときには、出力軸６２ｂの回転モードが逆転変速モードに入るので、出力軸６２ｂは逆転するとともに、変速レバー６３のスイング角に従って、無段階に変速可能である。

該油圧式無段変速機６２は、変速操作機構７０によって変速操作される。図２及び図７に示されるように、該変速操作機構７０は、操作レバー７１と支持部材７２とスイングアーム７３とロッド７４とを、主要な構成要素としている。

該操作レバー７１は、油圧式無段変速機６２を変速操作をするようにスイング動作が可能な操作部材であって、図１に示されるように、乗用型作業機１０のシート１５に着座している作業者が手動操作をすることが可能に、乗用型作業機１０の側部に配置されている。該操作レバー７１は、機体１２の前後方向にスイング操作可能である。

図７及び図８は、操作レバー７１が中立位置Ｍｎに位置している状態を示している。該操作レバー７１は、中立位置Ｍｎ（停止位置Ｍｎ）にあるときに、油圧式無段変速機６２を停止状態に維持する。さらに、該操作レバー７１は、中立位置Ｍｎから前後にスイング操作することによって、油圧式無段変速機６２の前後進操作と変速操作の両方を行うことが可能である。つまり、操作レバー７１を中立位置Ｍｎから前方にスイング操作すれば前進操作となり、且つ中立位置Ｍｎから最高速の前進位置Ｍｆまでの範囲が前進領域Ｆｍである。前進領域Ｆｍでは、操作レバー７１が最高速の前進位置Ｍｆに近づくほど、高速の前進操作となる。一方、操作レバー７１を中立位置Ｍｎから後方にスイング操作すれば後進操作となり、且つ中立位置Ｍｎから最高速の後進位置Ｍｒまでの範囲が後進領域Ｒｍである。後進領域Ｒｍでは、操作レバー７１が最高速の後進位置Ｍｒに近づくほど、高速の後進操作となる。

図７〜図１０に示されるように、該支持部材７２は、支持本体７２ａと、該支持本体７２ａから乗用型作業機１０の幅方向に延びる支軸７２ｂと、該支持本体７２ａの側部から垂下した平板状の支持板７２ｃと、から成る。操作レバー７１のスイング基部７１ａは、支持本体７２ａに取り付けられている。該操作レバー７１は、支持本体７２ａに対して上方へ延びるとともに、支持本体７２ａに対して、機体１２の前後方向への相対的なスイング運動が規制されている。言い換えると、該支持部材７２は、操作レバー７１のスイング基部７１ａに設けられていることになる。このような該支持部材７２は、操作レバー７１と共に変速操作方向（機体１２の前後方向）にスイング動作が可能である。該支軸７２ｂは、軸受７５によって機体１２に回転可能に支持されている。該支持板７２ｃは、板面が乗用型作業機１０の幅方向を向いており、板面の前下部には概ね上下に細長いガイド孔７２ｄが形成されている。

スイングアーム７３は、機体１２の前後方向に細長い板材によって構成され、長手中間部を支持板７２ｃの下後部に支持ピン７６によって上下スイング可能に連結されている。つまり、該スイングアーム７３の長手方向中間部は、支持部材７２に対し、該支持部材７２のスイング可能方向と同方向にスイング可能に支持されている。該スイングアーム７３の前部は、前下方へ延びている。

該スイングアーム７３の前端部には、乗用型作業機１０の幅方向に延びるガイドピン７７が取り付けられている。図８に示されるように、該ガイドピン７７は、支持部材７２のスイング中心Ｐ１（支軸７２ｂの中心Ｐ１）とスイングアーム７３のスイング中心Ｐ２（支持ピン７６の中心Ｐ２）とを通る直線Ｌ２、つまり第２直線Ｌ２に対して機体前方に位置して、ガイド孔７２ｄに嵌合されている。スイングアーム７３が支持ピン７６を中心に上下スイングしたときに、ガイドピン７７はガイド孔７２ｄに案内される。

図７〜図１０に示されるように、アウタチューブ５２の他端部５２ｃは、支持部材７２に取り付けられている。スイングアーム７３の後端部には、上記ワイヤケーブル５１のインナワイヤ５３の他端部５３ｂがケーブル連結ピン７８によって連結されている。従って、該ワイヤケーブル５１は、ステアリングハンドル３１の操舵角をスイングアーム７３に伝える役割を果たすことが可能である。

図８に示されるように、該ケーブル連結ピン７８は、第２直線Ｌ２に対して機体後方に位置するとともに、スイングアーム７３のスイング中心Ｐ２とガイドピン７７の中心Ｐ３とを通る直線Ｌ３（第３直線Ｌ３）に対して機体下方に位置する。支持部材７２の支軸７２ｂに対して、支持ピン７６とガイドピン７７とケーブル連結ピン７８とは、平行である。

図７〜図１０に示されるように、ロッド７４は、該スイングアーム７３に連結されて、操作レバー７１の操作力を油圧式無段変速機６２（図７参照）の変速操作軸６２ｃに伝達するための部材である。詳しく述べると、該ロッド７４の一端部７４ａはガイドピン７７に取り付けられている。

図９に示されるように、変速操作機構７０は、機体１２の上部を覆うカバー１６によって、覆われている。つまり、図７及び図９に示されるように、変速操作機構７０は機体１２の側部に且つ下方が開放されたスペースに配置されている。このため、乗用型作業機１０に他の部材を配置するためのスペースを確保することが容易である。このため、他の部材の配置の自由度が高まる。

図７に示されるように、該ロッド７４は、ガイドピン７７の位置から後方へ延び、後端部７４ｂを第１中間アーム８１、中間操作軸８２、第２中間アーム８３及びリンク８４を介して、油圧式無段変速機６２の変速レバー６３に連結されている。ガイドピン７７に対して、中間操作軸８２、及び油圧式無段変速機６２の変速操作軸６２ｃは、平行であり、乗用型作業機１０の幅方向に延びている。第１中間アーム８１は、中間操作軸８２から前下方へ延びている。

中間操作軸８２は、油圧式無段変速機６２の前に位置するとともに、機体１２に回転可能に支持されている。第１中間アーム８１は、基端部を中間操作軸８２の一端部に結合されるとともに、スイング先端部をロッド７４の後端部７４ｂに連結されている。第２中間アーム８３は、基端部を中間操作軸８２の他端部に結合されるとともに、スイング先端部をリンク８４の一端部に連結されている。該リンク８４の他端部は、変速レバー６３に連結されている。

図７〜図１０に示されるように、支持本体７２ａの前上部には、上部ばね掛け部８６が設けられている。スイングアーム７３の前端部には、ガイドピン７７によって下部ばね掛け部８７が取り付けられている。上部ばね掛け部８６と下部ばね掛け部８７の間には、引張コイルばねから成る前記リターンスプリング５７が掛け渡されている。該リターンスプリング５７は、支持部材７２の前上部とスイングアーム７３の前端部との間に掛け渡されることにより、支持部材７２に対してスイングアーム７３の前端部を常に引き上げる方向（図８において反時計回り方向）に付勢する。言い換えると、該リターンスプリング５７は、図２に示される変速操作軸６２ｃを低速側へ戻す方向に、スイングアーム７３を付勢している。

このように、該スイングアーム７３の後端部は、リターンスプリング５７によって付勢されることにより、ワイヤケーブル５１のインナワイヤ５３を常に引っ張っている。この結果、該インナワイヤ５３は、図３及び図５に示されるスライドピン４１を、ガイド部４３ａに沿って中間軸３５に近づく方向に、常に引っ張っている。

これに対し、ステアリングハンドル３１（図２参照）の操舵角が零の状態、つまり直進状態（中立状態）においては、図５に示されるように中間軸３５、スライドピン４１及び連結ピン４２の全てが第１直線Ｌ１上に位置している。このため、スライドピン４１は中間軸３５から離れている直進位置Ｐｓに、そのまま位置している。

さらには、上述のようにスイングアーム７３は、変速操作軸６２ｃ（図２参照）を低速側へ戻す方向、つまりフェールセーフとなる方向に、常にリターンスプリング５７によって付勢されている。このため、操舵角伝達機構３９に何らかのアクシデントが発生した場合、例えばインナワイヤ５３が破断した場合であっても、リターンスプリング５７の付勢力によって、スイングアーム７３は変速操作軸６２ｃを低速側へ戻す方向にスイングする。従って、操舵角伝達機構３９のフェールセーフ性能を高めることができる。

さらには、リターンスプリング５７の付勢力は、油圧式無段変速機６２の変速操作軸６２ｃを確実に作動することが可能なように、スイングアーム７３に対するロッド７４の傾き角や、第１中間アーム８１に対するロッド７４の傾き角を考慮して、設定される。

上記変速操作機構７０のうちの少なくとも「支持部材７２、スイングアーム７３及びロッド７４」と、操舵角伝達機構３９との組み合わせによって、戻し機構９０が構成されている。該戻し機構９０は、操作レバー７１によって変速操作されている油圧式無段変速機６２の変速状態を、ステアリングハンドル３１による旋回操舵時に減速する方向に戻すための機構であって、操作レバー７１のスイング基部７１ａに設けられている。

次に、操作レバー７１の操作による油圧式無段変速機６２の作用について説明する。例えば、図８に示されるように、操作レバー７１を中立位置Ｍｎから前方Ｆｒ、つまり前進領域Ｆｍにスイング操作した場合には、スイング中心Ｐ１を基準として、操作レバー７１と共に支持部材７２及びスイングアーム７３が同方向（図時計回り）にスイングする。操作レバー７１が最高速の前進位置Ｍｆまでスイングした状態を、図１１に示す。

該スイングアーム７３が図時計回り方向にスイングすることにより、ロッド７４は後退して第１中間アーム８１を図時計回りにスイング作動させる。このため、中間操作軸８２は図時計回りに回り、図７に示される第２中間アーム８３及びリンク８４を介して、変速レバー６３を図時計回りにスイング作動させる。この結果、油圧式無段変速機６２は、出力軸６２ｂを停止状態から前進方向への回転に切り替えるとともに、操作レバー７１の操作量に従って高速にする。

一方、図８に示されるように、操作レバー７１を中立位置Ｍｎから後方Ｒｒ、つまり後進領域Ｒｍにスイング操作した場合には、図７に示される油圧式無段変速機６２は、出力軸６２ｂを停止状態から後進方向への回転に切り替えるとともに、操作レバー７１の操作量に従って高速にする。

次に、ステアリングハンドル３１（図２参照）の操舵に伴う油圧式無段変速機６２の作用について説明する。図８に示されるように、操作レバー７１が中立位置Ｍｎに位置している状態では、乗用型作業機１０（図２参照）は走行を停止している。図５に示されるように中間軸３５、スライドピン４１及び連結ピン４２は第１直線Ｌ１上に位置している。さらに、スライドピン４１は直進位置Ｐｓに位置している。

このように、操作レバー７１が中立位置Ｍｎに位置している状態において、ステアリングハンドル３１を左又は右に操舵すると、操舵角に従って、図６に示される第１アーム４４及び第２アーム４５がスイング運動をする。このため、スライドピン４１は、ガイド部４３ａに案内されて中間軸３５に接近する方向にスライドする。該スライドピン４１のスライド量は、ステアリングハンドル３１の操舵角に対応する。ステアリングハンドル３１を左へ操舵した場合も同様である。このように、操舵角変換機構４０は、ステアリングハンドル３１の操舵角を直線方向の変位量に変換することができる。

該スライドピン４１が中間軸３５に接近する方向にスライドするに連れて、インナワイヤ５３（図３参照）が緩む。このため、リターンスプリング５７（図８参照）の付勢力により、スイングアーム７３は図１２の実線によって示される位置から図反時計回り方向にスイングして、破線によって示される位置に至る。この結果、ガイドピン７７の中心Ｐ３は、スイングアーム７３のスイング中心Ｐ２を基準とした円弧の軌跡Ｌｏｓ（小円弧状の軌跡Ｌｏｓ）上を変位して、位置Ｐ３ａに至る。ガイドピン７７の中心Ｐ３が位置Ｐ３ａまで変位することにより、ロッド７４は破線によって示されるように反時計回りに変位する。

この場合に、連結中心Ｐ４を基準とした、ガイドピン７７の中心Ｐ３の円弧の軌跡Ｌｏｍ（大円弧状の軌跡Ｌｏｍ）は、小円弧状の軌跡Ｌｏｓに概ね合致する。つまり、ステアリングハンドル３１の操舵角に従ってガイドピン７７の中心Ｐ３が変位する程度では、小円弧状の軌跡Ｌｏｓと大円弧状の軌跡Ｌｏｍとの位置ずれは、実質的に零（零又はほぼ零）である。従って、ロッド７４がロッド長手方向に変位しないので、連結中心Ｐ４の位置は実質的に変化しない（油圧式無段変速機６２に影響を与えるほどの変化がない。）。この結果、図７に示される油圧式無段変速機６２の出力軸６２ｂが停止状態を維持しているので、乗用型作業機１０は停止状態を維持している。

このように、操作レバー７１が中立位置Ｍｎに位置している状態では、ガイドピン７７の中心Ｐ３が位置Ｐ３ａまで変化しても、第１中間アーム８１が作動しないように、各点Ｐ１〜Ｐ５の位置が設定されている。このため、操作レバー７１が中立位置Ｍｎに位置している状態では、エンジン１１（図２参照）が作動中であったとしても、ステアリングハンドルの操舵角にかかわらず、乗用型作業機１０は停止状態を維持している。

一方、図８に示されるように、中立位置Ｍｎに位置している操作レバー７１が前進領域Ｆｍ、例えば最高速の前進位置Ｍｆへ操作された場合には、次の通りである。つまり、第１中間アーム８１は、図１３に示される前下方へ傾いている状態（一点鎖線によって示されている状態）から、図時計回りにスイングすることによって、概ね垂直な状態（実線によって示された状態）に変化する。このため、乗用型作業機１０（図２参照）は最高速で前進走行をしている。

この状態において、ステアリングハンドル３１（図２参照）を左又は右に操舵すると、操舵角に従ってインナワイヤ５３が緩む。このため、リターンスプリング５７（図１１参照）の付勢力により、スイングアーム７３は図１３の実線によって示される位置から図反時計回り方向にスイングして、破線によって示される位置に至る。この結果、ガイドピン７７の中心Ｐ３は、スイングアーム７３のスイング中心Ｐ２を基準とした小円弧状の軌跡Ｌｏｓ上を変位して、位置Ｐ３ａに至る。ガイドピン７７の中心Ｐ３が位置Ｐ３ａまで前方に変化する変化量はδであり、大きい。

ガイドピン７７の中心Ｐ３が位置Ｐ３ａまで変位することにより、ロッド７４は実線によって示される位置から、破線によって示される位置まで、反時計回りに変位する。前記変化量δが大きいので、ロッド７４は前方へ大きく変位し、この結果、連結中心Ｐ４が前方へ変位するので、第１中間アーム８１は図反時計回り方向に変化点Ｐ４ａまでスイングする。つまり、第１中間アーム８１は、実線によって示されている最高速の前進位置から、一点鎖線によって示されている停止位置へ向かって、図反時計回り方向にスイングし、破線によって示される減速位置に至る。この結果、図７に示される油圧式無段変速機６２の変速レバー６３が減速方向に変化するので、乗用型作業機１０は減速する。

このように、図２に示されるステアリングハンドル３１は、旋回操舵されたときに戻し機構９０を作動させる。該戻し機構９０は、操作レバー７１によって変速操作されている油圧式無段変速機６２の変速状態を、減速方向に戻すように作動する。この結果、油圧式無段変速機６２が減速するので、乗用型作業機１０は自動的に減速する。

なお、図７に示される支軸７２ｂは、軸受７５に対して予め設定されている摩擦力を有して、回転可能である。このため、作業者が操作レバー７１から手を離しても、該操作レバー７１は現在位置を維持することが可能である。例えば、ステアリングハンドル３１（図２参照）が操舵されたときであっても、該操作レバー７１が操舵力によってレバー位置が変化することはなく、現在位置を維持するように、該摩擦力が設定される。操舵力によって操作レバー７１及び支持部材７２が作動しないので、その分、小さい操舵力によって油圧式無段変速機６２を減速操作することができる。

以上の説明をまとめると、次の通りである。本実施例では、図２に示されるように、旋回時の走行速度を自動的に減速させるための戻し機構９０が、操作レバー７１のスイング基部７１ａに設けられている。このため、旋回時の走行速度を自動的に減速させるための機構が操作レバー７１とは別個に設けられる場合に比べて、該戻し機構９０を簡略化することができる。しかも、該戻し機構９０が操作レバー７１のスイング基部７１ａに設けられているので、乗用型作業機１０に他の部材を配置するためのスペースを確保することが容易である。このため、他の部材の配置の自由度が高まる。さらには、該戻し機構９０を、１つのエンジン１１によって作業系２０（図１参照）と走行系６０の両方を駆動する形式の乗用型作業機にも採用することが可能である。

さらに、本実施例では、戻し機構９０は、操作レバー７１と共に変速操作方向にスイング動作が可能な支持部材７２と、該支持部材７２にスイング可能に支持されたスイングアーム７３と、該スイングアーム７３に連結されたロッド７４と、ステアリングハンドル３１の操舵角をスイングアーム７３に伝える操舵角伝達機構３９と、から成る簡単な構成である。

ステアリングハンドル３１が直進操舵状態にあるときには、該ステアリングハンドル３１の操舵角は零である。このときには、操作レバー７１の変速操作に従って、該操作レバー７１及び支持部材７２と共にスイングアーム７３がスイングすることにより、ロッド７４を介して油圧式無段変速機６２の変速操作軸６２ｃを変速させる。

一方、ステアリングハンドル３１が旋回操舵されたときには、該ステアリングハンドル３１の操舵角を、操舵角伝達機構３９がスイングアーム７３に伝える。該スイングアーム７３は、支持部材７２に対してスイングすることにより、ロッド７４を介して油圧式無段変速機６２の変速操作軸を減速する方向に戻す。

さらに、本実施例では、ステアリングハンドル３１の操舵角をスイングアーム７３に伝える手段を、ワイヤケーブル５１によって構成したので、ステアリングハンドル３１に対するスイングアーム７３の配置関係の制約がない。このため、戻し機構９０の配置の自由度を高めることができる。

なお、本発明では、操舵角伝達機構３９は、ステアリングハンドル３１の操舵角をスイングアーム７３に伝えることが可能に、少なくともワイヤケーブル５１とリターンスプリング５７とを有する構成であればよく、必ずしも操舵角変換機構４０を必要としない。例えば、ステアリングハンドル３１の操舵角の変化を、直線方向の変位量に変換することなく、ワイヤケーブル５１によってスイングアーム７３に伝える構成であってもよい。

また、変速操作機構７０には、第１中間アーム８１、中間操作軸８２、第２中間アーム８３及びリンク８４を含んでいるが、これらの部材８１〜８４は必ずしも必要ではなく、乗用型作業機１０全体の配置関係のなかで適宜設ければよい。つまり、変速操作機構７０は、ロッド７４の後端部７４ｂを変速レバー６３に直接に連結してもよい。その場合には、変速レバー６３を第１中間アーム８１と同じ長さや向きに設定すればよい。

本発明の乗用型作業機１０は、乗用型芝刈機に好適である。

１０…乗用型作業機（乗用芝刈機）、１１…エンジン、１４…走行用の駆動輪（後輪）、３１…ステアリングハンドル、３９…操舵角伝達機構、５１…ワイヤケーブル、５７…リターンスプリング、６２…油圧式無段変速機、６２ｃ…変速操作軸、７１…操作レバー、７１ａ…操作レバーのスイング基部、７２…支持部材、７３…スイングアーム、７４…ロッド、９０…戻し機構。

Claims (2)

1. ステアリングハンドルと、エンジンと、該エンジンの動力を走行用の駆動輪に伝達する油圧式無段変速機と、該油圧式無段変速機を変速操作をするようにスイング動作が可能な操作レバーと、を備えた乗用型作業機において、
   前記操作レバーのスイング基部には、該操作レバーによって変速操作されている前記油圧式無段変速機の変速状態を、前記ステアリングハンドルによる旋回操舵時に減速する方向に戻すための、戻し機構が設けられており、
   該戻し機構は、
   前記操作レバーの前記スイング基部に設けられて、該操作レバーと共に変速操作方向にスイング動作が可能な支持部材と、
   該支持部材に対し、該支持部材のスイング可能方向と同方向にスイング可能に支持されたスイングアームと、
   該スイングアームに連結されて、前記操作レバーの操作力を前記油圧式無段変速機の変速操作軸に伝達するためのロッドと、
   前記ステアリングハンドルの操舵角に従って前記スイングアームをスイングさせるように、前記ステアリングハンドルの操舵角を前記スイングアームに伝える操舵角伝達機構と、から成ることを特徴とする乗用型作業機。
2. 前記操舵角伝達機構は、
   前記ステアリングハンドルの操舵角を前記スイングアームに伝えるワイヤケーブルと、
   前記変速操作軸を低速側へ戻す方向に、前記スイングアームを付勢しているリターンスプリングと、から成ることを特徴とする請求項１記載の乗用型作業機。

Images