JP6715161B2 - 歩行型移動農機の変速操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ハンドル及び変速レバーが前方(エンジン側) または後方(作業機側)へ切り換え可能な歩行型移動農機において、ハンドル及び変速レバーの突出する方向に応じて異なる最高速とする技術に関する。
従来、ハンドル及び変速レバーを前後に切り換え可能とし、ハンドルの突出方向へ走行する後進の場合、高速に変速することを制限する技術が公知となっている。例えば、変速レバーにはガイドピンが一体的に設けられ、該ガイドピンはチェンジガイドに設けたガイド溝に挿入され、該ガイド溝の上面には、エンジンと前後反対側から読み取る変速位置指示マークと、該変速位置指示マークを覆い隠すことが可能で、エンジン側から読み取ることができる表示板が設けられ、該表示板は、変速位置指示マークを覆い隠す時はガイドピンが高速変速位置に位置することを制限し、高速で後進することを防止し、変速位置指示マークを読み取れるように開放した状態では高速前進可能としていた(例えば、特許文献1参照)。
また、ハンドルの突出方向の変更操作に連動して、変速レバーの変速がガイドされるレバーガイドの高速後進位置に制限手段を位置させる技術も公知となっている(例えば、特許文献2参照)。
実公平5−13624号公報 特開2006−224845号公報
しかしながら、これらの構造では、バック速度が一律に制限されるので、ハンドルと作業機の位置関係によっては、無意味に速度が制限されてしまい、作業能率が低下してしまうおそれがあった。そこで、ハンドルが作業機側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度と、ハンドルがエンジン側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度と、を異なった速度とする構造とし、上記不具合を解消するものである。これにより、安全性を高めながら、作業能率を高めることが可能となった。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、原動機と変速装置と作業機とを備えた走行機体にハンドルを設け、前記ハンドルが原動機側に突出する状態と、前記ハンドルが作業機の側に突出する状態とに切換可能とした歩行型移動農機において、前記変速装置は、進行方向を作業機側方向と原動機側方向とに変速する主変速装置と、同方向で進行速度を二段階以上に変速する副変速装置と、が備えられ、前記ハンドルが原動機側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度と、前記ハンドルが作業機側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度とが異なった速度となるように、前記副変速装置の高速側への変速が制限される制限手段を設けたものである。
請求項2においては、前記制限手段により前記副変速装置の高速側への変速が制限されていないときには、前記主変速装置による変速ができないように構成したものである。
請求項3においては、前記主変速装置の操作方向と前記副変速装置の操作方向とが直交する方向となるように構成したものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
ハンドル側への走行最高速度がハンドルを向けた方向によって別々に設定できるようになり、ハンドル突出方向に応じた作業速度を設定でき、作業効率を向上できるようになった。
本発明の制限手段を備える管理機の全体側面図。 本発明の制限手段を備える管理機の全体平面図。 移動農機の前進と後進時のハンドルと変速レバーの位置関係と変速段の関係を示す図。 制限手段を取り付けた変速操作部の斜視図。 銘板の平面図。 ハンドルを後方へ突出した正位置で正位置制限板を取り付けた状態の平面図。 ハンドルを後方へ突出した正位置で変速レバーを後進側へ変速した状態の平面図。 ハンドルを前方へ突出した逆位置で逆位置制限板を取り付けた状態の平面図。 ハンドルを前方へ突出した逆位置で変速レバーを後進側へ変速した状態の平面図。 制限手段の第二実施形態を示す図。 制限手段の第三実施形態を示す図。
次に、本発明の制限手段50を備える管理機1の実施の形態を説明する。図1、図2において、管理機1は機体の前後方向中央にミッションケース2が略上下方向に配置され、該ミッションケース2内には主変速装置や副変速装置や作業変速装置やサイドクラッチ等が収納されている。該ミッションケース2の上下方向中途部から前方にエンジンフレーム3が突設され、該エンジンフレーム3上に原動機としてのエンジン4が搭載される。該エンジン4の側部より突出した出力軸よりベルト伝動機構を介してミッションケース2の上部で側方に突出した入力軸に動力が伝達可能としている。但し、原動機はエンジンに限定するものではなくモータ等であってもかまわない。ベルト伝動機構はベルトケース5により覆われている。ミッションケース2の下部には車軸6が左右水平方向に横架され、該車軸6の左右両側上に走行輪7・7が固定されている。上記ミッションケース2やエンジンフレーム3等を走行機体40とする。
前記ミッションケース2の上下中途部の後面から斜め後下方に耕耘ケース8が突出され、該耕耘ケース8の下部に耕耘軸9が左右水平方向に横架され、該耕耘軸9上に耕耘爪10・10・・・が放射状に突設されている。該耕耘爪10・10・・・の回転軌跡上方は耕耘カバー11により覆われ、該耕耘カバー11は前記耕耘ケース8から後方に突設したビーム35に固設されて、ロータリ耕耘装置13を構成している。前記ビーム35の後部に畝立器12の前部が固定されて、該ロータリ耕耘装置13と畝立器12により作業機41を構成している。つまり、ミッションケース2(走行機体40)の後部に作業機41が配置される。
前記ミッションケース2の上部にハンドル14の基部が上下方向を軸心として前後に回動可能に取り付けられて、ハンドル14は平面視V字状に形成され、右側のハンドルの前部に主クラッチレバー15とサイドクラッチレバー16が配設され、左側のハンドル14の前部にアクセルレバー17やサイドクラッチレバー16等が配設される。
前記ハンドル基部の右側のミッションケース2の上部から耕耘変速レバー18が前後回動可能に突出され、前記ハンドル基部の左側のミッションケース2の上部から変速レバー20が前後回動可能に突出されている。変速レバー20による変速操作は、本発明の制限手段50により、進行する方向によって制限される。
なお、図3に示すように、作業者はハンドル14を握って移動や作業を行うため、管理機1の中央からハンドル14の突出方向と反対側へ進行することを「前進」、ハンドル14の突出方向へ進行することを「後進」とし、ハンドル14がロータリ耕耘装置13(作業機41)側に突出している状態を「正位置」、ハンドル14がエンジン4側に突出している状態を「逆位置」とする。また、ハンドル14が前後反対方向に切り換えられると、耕耘変速レバー18及び変速レバー20も同じ方向に切り換えて、進行(移動や作業)するものとする。
ハンドル14の基部近傍にはロックノブ21が設けられ、上方に持ち上げることでロックが解除され、ハンドル14が「正位置」と「逆位置」の間で回動でき、「正位置」または「逆位置」でロックノブ21を放すことでロックできるようにしている。
前記ミッションケース2の左側上部には変速操作装置が配置されている。変速操作装置は主変速操作と副変速操作を行うもので、本発明の制限手段により変速操作が制限され、最高速度が制限されるようにしている。具体的に説明すると、図4に示すように、ミッションケース2の左側上部にレバーガイド51が設けられ、図6に示すように、該レバーガイド51の前側には副変速ガイド孔52が前後方向に長く開口され、該副変速ガイド孔52から変速レバー20が貫通されて上方に突出されている。変速レバー20は前後左右に回動することで変速操作を可能としており、ミッションケース2内に配置される主変速装置、及び、副変速装置が変速可能とされる。
レバーガイド51の後部には、前記副変速ガイド孔52と直交するように、主変速ガイド孔53が左右方向に長く開口され、該主変速ガイド孔53から指示部材22の上端が上方に突出されている。該指示部材22は図4に示すように、該指示部材22の下端がミッションケース2より側方に突出された主変速シフタ軸24に固定され、該指示部材22の上下中途部は平面断面視U字状に構成されて、ガイド溝を構成している。該指示部材22のガイド溝には変速レバー20の基部(下部)に外嵌したボス23から後方に延設した連動プレート25の先端が挿入されている。こうして、主変速操作を行うために変速レバー20を左右に回動操作すると、連動して指示部材22が左右に移動され、主変速シフタ軸24の摺動により主変速が行われる。
前記変速レバー20の下部は、所定の長さ部分がスプラインとして形成されて、前記ボス23に対してスプライン嵌合されている。変速レバー20のスプラインの下部は丸棒としてスプラインは形成されず、変速レバー20を上方へ引き上げることでスプライン嵌合が解除され、ボス23の軸心を中心に前後に回動可能して「正位置」と「逆位置」に切り換え可能としている。変速レバー20はバネにより下方へ摺動するように付勢されて、通常はボス23とスプライン嵌合されている。但し、スプライン嵌合の代わりにセレーション嵌合とすることも可能であり限定するものではない。
前記ボス23の後面に枢支ボス23aが、互いのボスの軸心が直交するように固定され、該枢支ボス23aはミッションケース2の側面より側方に突設した支持軸27に回動自在に枢支されて、変速レバー20は前後回動可能に支持されている。ボス23の前面からは前方にステー26が突設され、該ステー26の前端にリンク28の上部が回動自在に連結され、該リンク28の下部にリンク29の上部が連結され、該リンク29の下部に副変速シフタ軸19の一端と連結されている。こうして、変速レバー20を前後に回動することにより副変速シフタ軸19が左右に摺動されて、副変速装置を変速操作可能としている。
前記レバーガイド51の上方には、図5に示す銘板54が取り付けられており、変速位置が認識できるようにしている。つまり、主変速装置は、本実施形態では、「前進段(F)」と「中立段(N)」と「後進段(R)」とを有して変速レバー20により変速操作できるようにしており、変速レバー20を左右中央の位置が中立であり、右または左に回動することにより、連動プレート25が回動されて、指示部材22を左右に摺動させて銘板54で変速位置を示すとともに、主変速シフタ軸24を右または左に摺動させて、ミッションケース2内の摺動体を摺動させて、所定の歯車を歯合させ、前進または後進できるようにしている。但し、主変速装置の段数または左右変速位置は限定するものではない。
副変速装置は、本実施形態では、「1速」「2速」「3速」の3段変速としており、変速レバー20を最前部に回動した位置が「1速」であり、その後位置が「2速」であり、最後部位置が「3速」とし、変速レバー20の回動位置を銘板54で認識できるようにしている。こうして、主変速操作が左右方向に対して、副変速操作は直交するように前後方向に変速操作するようにしている。但し、副変速装置の段数は限定するものではない。変速レバー20を前後回動すると、ステー26が支持軸27を中心に上下に回動され、リンク28・29を介してその回動は副変速シフタ軸19を左右に摺動させる。なお、主変速装置、及び、副変速装置は、摺動体を摺動して歯車を選択して変速可能としているが、変速装置は歯車選択式に限定するものではなく、油圧式等であってもよく限定するものではない。
前記銘板54はレバーガイド51と制限手段をカバーするものであり、ノブネジ34によりレバーガイド51に対して着脱可能としている。銘板54には前記レバーガイド51に設けた副変速ガイド孔52と主変速ガイド孔53の位置に合わせて副変速ガイド孔54aと主変速ガイド孔54bが開口され、該副変速ガイド孔54aの右側と左側には互いに前後逆向きに「1」「2」「3」と変速位置が表記され、主変速ガイド孔54bの前側と後側にはそれぞれ互いに前後逆向きに、「F」と「N」と「R」が表記されている。なお、表記はレバーガイド51に表してもよい。こうして、「正位置」と「逆位置」において、変速レバー20の副変速位置は銘板54の副変速ガイド孔54a近傍の表記を見ることによって認識でき、主変速ガイド孔54bにおける指示部材22の位置近傍の表記を見ることで、主変速位置を認識できるようになる。
そして、この操作部に変速レバー20の変速操作を制限する制限手段50が設けられている。つまり、エンジン4と主変速装置と副変速装置とを備える変速装置と畝立器12とロータリ耕耘装置13からなる作業機41とを備えた走行機体40にハンドル14を設け、ハンドル14が作業機41の側に突出する状態とハンドル14がエンジン4側に突出する状態とに切換可能とした歩行型農機としての管理機1において、ハンドル14が位置する側への走行速度の上限を制限する制限手段50を設け、ハンドル14が作業機41側に突出する状態でのハンドル14側への走行最高速度と、ハンドル14がエンジン4側に突出する状態でのハンドル14側への走行最高速度とを異なった速度とするものである。
具体的には、図3、図6から図9に示すように、制限手段50は、正位置制限板55と逆位置制限板56からなり、ハンドル14が後方へ突出された「正位置」のとき前記レバーガイド51に正位置制限板55が取り付けられて、後進時に「2速」「3速」へは変速できず、「2速」または「3速」に変速されているときには、「後進」に変速できないようにする。また、「逆位置」のとき前記レバーガイド51に逆位置制限板56が取り付けられて、後進時に「3速」へは変速できず、「3速」に変速されているときには、「後進」に変速できないようにするものである。こうして、「正位置」と「逆位置」において、それぞれ異なった変速段を制限することにより走行最高速度を制限できるようにしている。
つまり、図6に示す正位置において、正位置制限板55は、前後中央に枢支孔が開口されて枢支部55aが形成され、該枢支部55aは銘板54を固定するノブネジ34(またはノブネジ34を螺装するボス)に回転自在に支持される。ノブネジ34は副変速ガイド孔52と主変速ガイド孔53の間に配置される。正位置制限板55の前側は副変速ガイド孔52の「2速」位置の側部まで延設されて副変速制限突起55bが形成され、後側は主変速ガイド孔53まで延設されて主変速制限突起55cが形成され、全体は副変速ガイド孔52の左右一側(本実施形態では右側)に偏って配設され、副変速ガイド孔52は覆わないが、主変速ガイド孔53の「正位置」における後進位置を覆うように配置される。該正位置制限板55とレバーガイド51との間には付勢部材として捩じりバネ58が介装され、正位置制限板55を平面視時計回り方向に付勢している。
このような構成により、「正位置」のとき正位置制限板55をノブネジ34に枢支し、変速レバー20が「F」位置、または、「N」位置に変速されているときには、副変速ガイド孔52に沿って「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。また、変速レバー20を「R」位置に変速すると、図7に示すように、指示部材22が主変速制限突起55cを押して正位置制限板55はノブネジ34を中心に反時計方向に回動され、副変速制限突起55bが「2速」位置と「3速」位置を覆い「2速」及び「3速」に変速できないように制限する。また、変速レバー20が「2速」または「3速」に位置しているときには、変速レバー20を「R」位置側へ回動しようとしても指示部材22が主変速制限突起55cに当接して回動できないようにしている。
また、図8に示す逆位置において、逆位置制限板56は、前後中央に枢支孔が開口されて枢支部56aが形成され、該枢支部56aは銘板54を固定するノブネジ34(またはノブネジ34を螺装するボス)に回転自在に支持される。逆位置制限板56の前側は副変速ガイド孔52の「1速」位置の側部まで延設されて副変速制限突起56bが形成され、後側は主変速ガイド孔53まで延設されて主変速制限突起56cが形成され、全体は副変速ガイド孔52の左右他側(本実施形態では左側)に偏って配設され、副変速ガイド孔52は覆わないが、主変速ガイド孔53の「逆位置」における後進位置を覆うように配置される。該逆位置制限板56とレバーガイド51との間には付勢部材として捩じりバネ59が介装され、正位置制限板55を平面視反時計回り方向に付勢している。
このような構成により、「逆位置」のとき正位置制限板55に代えて逆位置制限板56をノブネジ34に枢支し、変速レバー20が「F」位置、または、「N」位置に変速されているときには、副変速ガイド孔52に沿って「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。また、変速レバー20を「R」位置に変速すると、図9に示すように、指示部材22が主変速制限突起56cを押して逆位置制限板56はノブネジ34を中心に時計方向に回動され、副変速制限突起56bが「3速」位置を覆い「3速」に変速できないように制限する。また、変速レバー20が「3速」に位置しているときには、変速レバー20を「R」位置側へ回動しようとしても指示部材22が主変速制限突起56cに当接して回動できないようにしている。
また、前記正位置制限板55と逆位置制限板56は間違いなく取り付けられるように、それぞれ名前を付して表側に表示しているとともに、前記捩じりバネ58・59がそれぞれ正しい位置のときのみ取り付けられるようにしている。つまり、捩じりバネ58・59の取付孔が制限するときの方向のみ取り付けられるようにしている。
また、正位置制限板55と逆位置制限板56は一方のみレバーガイド51に取り付けられるため、他方は紛失しないように、レバーガイド51の近傍に収納部が形成されている。本実施形態では、図1、図4に示すように、ミッションケース2の上後部を覆うミッションケースカバー60にノブネジ61を螺装し、このノブネジ61に正位置制限板55または逆位置制限板56を取り付けられるようにしている。但し、収納部はミッションケースカバー60に収納箱を形成してもよく、また、フックやホルダーで構成してもよく、その構成は限定するものではない。
また、正位置と逆位置で走行最高速度を制限するための制限手段50の第二実施例として、正位置制限板55と逆位置制限板56を一つの制限板70で構成することも可能である。即ち、図10に示すように、制限板70は平面視略凹字状に形成され、左前部に正位置制限突起70fが形成され、右前部に逆位置制限突起70rが形成され、後部に指示部材挿入孔70aが開口されている。正位置制限突起70fは「2速」位置と「3速」位置を覆うことができる位置まで長く突出され、逆位置制限突起70rは「3速」を覆うことができる位置まで短く突出されている。指示部材挿入孔70aは階段状に形成され正位置孔70afと逆位置孔70arが前後で左右方向に開口して中立位置で連通されている。指示部材22は正位置で正位置孔70af内を摺動し、逆位置で逆位置孔70arを摺動するように、変速レバー20の前後切り換えに連動して前後に移動するように連動連結され、指示部材22はH字状のガイド孔に沿って移動するようにしている。
そして、制限板70はレバーガイド51に左右摺動自在に取り付けられる。例えば、レバーガイド51に左右方向にレールを設け、あるいは左右方向のガイド長孔を形成して、制限板70を左右摺動自在に支持する。さらに、該制限板70とレバーガイド51との間には付勢部材としてバネ71・71を配置して制限板70を図10(a) に示す中立位置に保持する。
このように構成することによって、正位置において、中立から変速レバー20を前進に変速操作すると、指示部材22は正位置孔70af内を移動して制限板70は摺動せず、「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。図10(b) に示すように、変速レバー20を後進に変速すると、指示部材22が制限板70を押して右方へ摺動され、正位置制限突起70fが「2速」位置と「3速」位置を覆い「2速」及び「3速」に変速できないように制限する。
また、変速レバー20を逆位置に切り換えると、指示部材22は逆位置孔70arに移動し、変速レバー20を前進に変速操作すると、指示部材22は逆位置孔70ar内を移動して制限板70は摺動せず、「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。変速レバー20を後進に変速すると、図10(c) に示すように、制限板70が左方へ摺動され、逆位置制限突起70rが「3速」位置を覆い「3速」に変速できないように制限する。
また、正位置と逆位置で走行最高速度を制限するための制限手段50の第三実施例として、変速レバー20の基部に制限板80を取り付けることも可能である。即ち、図11に示すように、制限板80は略V字状に構成され、中央に変速レバー20の取付部80aが形成され、該取付部80aより正位置制限突起80fと逆位置制限突起80rが突設して形成されている。正位置制限突起80fは逆位置制限突起80rよりも取付部80aからの距離は、「2速」位置と「3速」位置に応じて長く構成している。
このように構成することによって、正位置において、変速レバー20を中立位置から前進に変速操作すると、指示部材22は左へ移動するとともに制限板80も左へ回動して、「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。変速レバー20を後進に変速すると、図11(b) に示すように、指示部材22が右方へ移動するとともに制限板80も右方へ回動され、正位置制限突起80fの後方に指示部材22が位置し、「2速」及び「3速」に変速できないように制限する。
また、変速レバー20を逆位置に切り換えると、制限板80も180度回転され、変速レバー20を中立位置から前進に変速操作すると、指示部材22は右へ移動するとともに制限板80は左へ回動して、「1速」〜「3速」に変速することが可能となっている。変速レバー20を後進に変速すると、図11(c) に示すように、指示部材22が左方へ移動するとともに制限板80は右方へ回動され、逆位置制限突起80rの後方に指示部材22が位置し、「3速」に変速できないように制限する。なお、第二、第三実施形態において、変速レバー20を後進位置に変速した状態では、第一実施形態と同様に、3速または、2速に変速できないようになっている。
以上のように、エンジン4とミッションケース2内に収納される変速装置と作業機となる畝立器12とロータリ耕耘装置13とを備えた走行機体40にハンドル14を設け、ハンドル14が作業機の側に突出する状態とハンドル14がエンジン4側に突出する状態とに切換可能とした歩行型移動農機としての管理機1において、ハンドル14が位置する側への走行速度の上限(走行最高速度)を制限する制限手段50を設け、ハンドル14が作業機41側に突出する状態でのハンドル14側への走行最高速度と、ハンドル14がエンジン4側に突出する状態でのハンドル14側への走行最高速度と、を異なった速度とするので、後進最高速度の制限がハンドル14を向けた方向によって、別々に設定することができるようになり、作業機側にハンドル14を向けてあるかどうかによって、走行最高速度が制限され、安全鑑定速度制限にも対応できる。また、ハンドル14の突出方向に応じた作業速度を設定でき、作業効率を向上できるようになった。
また、前記変速装置には同方向で進行速度を二段階以上に変速する副変速装置と、進行方向をエンジン4側方向と作業機側方向とに変速する主変速装置とを設け、主変速装置の変速位置によって副変速装置の変速範囲が制限されるので、言い換えれば、副変速装置が1速〜3速に変速可能で、主変速装置が前進と後進とに変速可能する場合、主変速装置を変速レバー20によって後進位置に変速した状態では、制限手段50により正位置では後進1速に、逆位置では1速と2速にしか変速できないように制限されるので、後進速度の制限手段が変速操作装置に集中させて配置することができ、構成を簡単にして容易に得られることができる。
また、前記副変速装置が変速制限範囲内に位置するときは、主変速装置は後進に変速できないようにしたので、言い換えれば、副変速装置を操作する変速レバー20が、正位置で2速と3速、逆位置で3速のときには、制限手段50によって後進位置に変速できないようにしたので、誤って高速側に変速して、高速で後進することを防止できる。
また、副変速装置の操作方向(前後方向)と、主変速装置の操作方向(左右方向) が直交する方向とし、ハンドル14側へ走行するように主変速装置を変速レバー20で操作すると、副変速装置の高速側への変速が制限される制限手段50を設けたので、制限手段50を簡単な構成で実現できる。また、ハンドル14の向きによって制限速度を変更する構造も容易に実現できる。
そして、正位置と逆位置に応じて制限手段50となる(左右のまたは所定角度移送のズレた)長さの異なる突起(副変速制限突起55b・56b、主変速制限突起55c・56c、正位置制限突起70f・80f、逆位置制限突起70r・80r)が変速レバー20の操作により選択され、後進操作時に移動して、変速レバー20の副ガイド孔52内での移動を制限して、後進での走行最高速度を制限するので、ハンドル突出方向に応じた作業速度を設定でき、作業効率を向上できるようになった。また、制限手段50・70・80の構成も簡単な構成とすることができる。
1 管理機
2 ミッションケース
4 エンジン
12 畝立器
13 ロータリ耕耘装置
14 ハンドル
40 走行機体
50 制限手段

Claims (3)

  1. 原動機と変速装置と作業機とを備えた走行機体にハンドルを設け、前記ハンドルが原動機側に突出する状態と、前記ハンドルが作業機の側に突出する状態とに切換可能とした歩行型移動農機において、
    前記変速装置は、進行方向を作業機側方向と原動機側方向とに変速する主変速装置と、同方向で進行速度を二段階以上に変速する副変速装置と、が備えられ、
    前記ハンドルが原動機側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度と、前記ハンドルが作業機側に突出する状態でのハンドル側への走行最高速度とが異なった速度となるように、前記副変速装置の高速側への変速が制限される制限手段を設けた
    ことを特徴とする歩行型移動農機の変速操作装置。
  2. 前記制限手段により前記副変速装置の高速側への変速が制限されていないときには、前記主変速装置による変速ができないように構成した
    ことを特徴とする請求項1に記載の歩行型移動農機の変速操作装置。
  3. 前記主変速装置の操作方向と前記副変速装置の操作方向とが直交する方向となるように構成した
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の歩行型移動農機の変速操作装置。
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