JP3633768B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式の無段変速装置に変速レバーをリンク機構を介して連係させてある田植機などの作業機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来では、無段変速装置と変速レバーとを遊びなくリンク機構を介して連動させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術によるときは、無段変速装置による大きな操作抵抗が変速レバーの操作開始時から変速レバーに作用するから、変速レバーを操作しがたく操作感が悪いものであった。
【0004】
しかも、無段変速装置による駆動負荷が増大した場合、その無段変速装置が変速レバーにより固定されている関係上、変速による負荷の吸収を期待できず、ベルトやプーリに無理な力が作用してそれらの変形、破損を招来するおそれがあった。
【0005】
本発明の目的は、変速操作の操作感を向上し、しかも、無段変速装置による駆動負荷の吸収をできるようにする点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本第1発明の特徴、作用、効果は次の通りである。
【0007】
〔特徴〕
ベルト式の無段変速装置に変速レバーをリンク機構を介して連係させてある作業機であって、前記無段変速装置とリンク機構との間又はリンク機構中若しくはリンク機構と変速レバーとの間に、無前記変速レバーと前記無段変速装置の可動プーリ体を操作する操作軸との連動位置関係を調整する調整手段と、無段変速装置と変速レバーとの相対変位に抵抗を付与する弾性体を介して無段変速装置と変速レバーとの操作力伝達方向での相対変位を許容する融通手段とを設け、前記無段変速装置、操作レバー、またはリンク機構側のロッド部材と、このロッド部材に移動自在に嵌装された筒状体と、この筒状体の両側において前記ロッド部材に嵌装された弾性体と、両弾性体の外側において当該弾性体を介して前記筒状体の保持位置を調整する調整部材と、前記筒状体に連係された前記無段変速装置、操作レバー、またはリンク機構側の連係部材とを備え、前記弾性体を介して前記筒状体の保持位置を調整する前記調整部材により前記調整手段を構成し、前記弾性体を介装した前記筒状体と調整部材の間の筒状体の変位許容部位により融通手段を構成してある点にある。
【0008】
〔作用〕
本第1発明によるときは、変速レバーを操作したとき、弾性体を弾性変形させる状態で変速レバーの操作力を無段変速装置に伝達するようにしてあるから、操作初期における操作抵抗を弾性体の弾性変形により低減する状態で弾性体の弾性復元力により操作抵抗を次第に増大させて変速レバーの操作力を無段変速装置に伝達させることで無段変速装置を変速レバーの操作に応じた状態に作動させることができる。
【0009】
しかも、いわば無段変速装置を所定の作動状態に弾性体を介して弾性保持して弾性体を弾性変形させることで無段変速装置の変速作動を許容するようにしてあるから、無段変速装置に掛かる駆動負荷が増大した場合、その負荷増大による無段変速装置の作動を許容して負荷を吸収することでプーリやベルトなどに掛かる負荷、つまり、無理な力を軽減することができる。
そして、変速レバーと無段変速装置の可動プーリ体を操作する操作軸との連動位置関係を調整する調整手段を設け、この調整手段の間に、変速レバーと無段変速装置の間の連係部材である当該連係部材に連係させた筒状体と、この筒状体の両側において調整手段との間に無段変速装置と変速レバーとの相対変位に抵抗を付与する弾性体とをロッド部材に挿通した状態で設け、前記弾性体を介して連係部材と連係する前記筒状体の変位許容部位により無段変速装置と変速レバーとの操作力伝達方向での相対変位を許容する融通手段を形成して、前記調節手段による前記変速レバーと操作軸との連動位置関係を調整することにより、前記筒状体の移動が弾性体による抵抗により制限された状態で変速レバーと可動プーリ体を備えたプーリのベルト巻回半径との関係を調整でき、プーリのベルト巻回半径の関係を調整できるから、変速レバーと可動プーリ体との関係を適正な状態に調整することができる。
【0010】
〔効果〕
従って、本第1発明によれば、変速操作時、その変速操作初期から大きな操作抵抗を与えるのではなく操作抵抗を次第に増大させる状態で与えることで変速操作の違和感を抑えて操作感を良好化でき、しかも、駆動負荷の増大に起因した無段変速装置の変形、破損を防止できるようになった。
また、変速レバーの操作位置に応じた変速状態に無段変速装置を作動させることができるようになった。
【0011】
請求項2に係る本第2発明の特徴、作用、効果は次の通りである。
【0012】
〔特徴〕
上記本第1発明の特徴において、前記無段変速装置として、固定プーリ体に対して可動プーリ体をプーリ軸芯に沿って移動させることによりベルト巻回半径を変更する割りプーリからなる入力プーリと出力プーリとを設け、これら入力プーリと出力プーリとにわたって伝動ベルトを巻回し、プーリ軸芯と平行に位置する状態で前記リンク機構に連係する第1操作軸を固定部にその軸芯に沿って移動自在に取り付け、この第1操作軸にアームを軸芯方向位置決め状態でかつ回り止め状態に取り付け、このアームに前記プーリ軸芯と平行な第2操作軸を軸芯方向位置決め状態に取り付け、前記第1操作軸の一方向への移動に伴いこの第1操作軸と一体に移動して一方の可動プーリ体をベルト巻回半径増大側に移動させる第1シフトフォークを第1操作軸にその軸芯周りに回転自在に取り付け、前記第1操作軸の反対方向への移動に伴い第2操作軸と一体に移動して他方の可動プーリ体をベルト巻回半径増大側に移動させる第2シフトフォークを第2操作軸にその軸芯周りに回転自在に取り付けたものを設けてある点にある。
【0013】
〔作用〕
本第2発明によるときは、固定部に軸芯に沿って移動自在に取り付けた第1操作軸に、第2操作軸を軸芯方向位置決め状態に取り付けたアームを軸芯方向位置決め状態でかつ回り止め状態に取り付けてあるから、第1操作軸と一体に第2操作軸を軸芯に沿った移動させることができるのみならず、第2操作軸の固定部に対する第1操作軸軸芯周りでの位置を固定できる。
【0014】
しかも、第1操作軸の一方向への移動に伴いこの第1操作軸と一体に移動して一方の可動プーリ体をベルト巻回半径増大側に移動させる第1シフトフォークを第1操作軸にその軸芯周りに回転自在に取り付け、第1操作軸の反対方向への移動に伴い第2操作軸と一体に移動して他方の可動プーリ体をベルト巻回半径増大側に移動させる第2シフトフォークを第2操作軸にその軸芯周りに回転自在に取り付けてあるから、第1シフトフォーク及び第2シフトフォークの揺動により、エンジン振動などに起因した入力プーリと出力プーリとの軸芯間距離変動を許容して、第1シフトフォーク及び第2シフトフォークの可動プーリ体への係合を確実に維持することができる。
【0015】
〔効果〕
従って、本第2発明によれば、第1操作軸に対して第2操作軸を確実に位置決めできることと、入力プーリと出力プーリとの軸芯間距離の変動にかかわらず第1シフトフォーク及び第2シフトフォークを確実に可動プーリ体に作用させることができることとの相乗により、エンジン振動などにかかわらず確実に変速できるようになった。
【0016】
請求項3に係る本第3発明の特徴、作用、効果は次の通りである。
【0017】
〔特徴〕
上記本第2発明の特徴において、前記変速レバーと前記無段変速装置の可動プーリ体を操作する操作軸との連動位置関係を調整する前記調整手段の他に、第2操作軸に対する第2シフトフォークの軸芯方向位置を調整する第2調整手段を設けてある点にある。
【0018】
〔作用〕
本第3発明によるときは、第1発明による調整手段(第1調整手段)による変速レバーと操作軸(第1操作軸)との連動位置関係を調整することにより、変速レバーと第1シフトフォークの位置、つまり、一方の可動プーリ体を備えた入力プーリ又は出力プーリのベルト巻回半径との関係を調整でき、第2調整手段による第2操作軸、つまり、第1操作軸に対する第2シフトフォークの軸芯方向位置を調整することにより、第1シフトフォークに対する第2シフトフォークの軸芯方向位置を調整して、入力プーリと出力プーリとのベルト巻回半径の関係を調整できるから、変速レバーが最大速度位置にあるときに入力プーリのベルト巻回半径が最大設定値となりかつ出力プーリのベルト巻回半径が最小設定値となるように調整できるなど、変速レバーと入力プーリと出力プーリとの三者の関係を適正な状態に調整することができる。
【0019】
〔効果〕
従って、本第3発明によれば、製造公差や組付け公差などにかかわらず、変速レバーの操作位置に応じた変速状態に無段変速装置を作動させることができるようになった。
【0020】
【発明の実施の形態】
作業機の一例である乗用型田植機は、図1に示すように、乗用型の自走機体1の後部にリンク機構2及び油圧シリンダ3を介して苗植付装置4を昇降操作自在に連結して構成されている。
【0021】
前記自走機体1は、左右一対の操舵用の駆動前輪5と左右一対の駆動後輪6とを備えた機体フレーム7に、エンジン8と搭乗運転部9とを搭載して構成されている。前記駆動前輪5は、植付・走行用のミッションケース10を介して機体フレーム7に支持されており、駆動後輪6は、車軸ケース11を介して機体フレーム7に支持されている。前記エンジン8は、ミッションケース10を含む機体フレーム7に防振支持されている。
【0022】
そして、図2に示すように、前記エンジン8の出力軸8aから前記ミッションケース10の入力軸10aへはベルト式の無段変速装置12を介して動力を伝達するようになっている。
【0023】
前記無段変速装置12は、図3にも示すように、入力プーリ12Aを出力軸8aに回り止め状態に装着し、出力プーリ12Bを入力軸10aに回り止め状態に装着し、入力プーリ12Aと出力プーリ12Bとにわたって伝動ベルト12Cを巻回し、この伝動ベルト12Cにテンションを付与するテンションプーリ12Dを設けた基本構造を有する。前記入力プーリ12A及び出力プーリ12Bは、軸芯方向位置固定状態に設けた固定プーリ体12aに対して可動プーリ体12bをプーリ軸芯に沿って遠近移動させることによりベルト巻回半径を変更する割りプーリから構成されている。つまり、入力プーリ12Aのベルト巻回半径を大にする一方、出力プーリ12Bのベルト巻回半径を小にすることにより高速側に作動し、入力プーリ12Aのベルト巻回半径を小にする一方、出力プーリ12Bのベルト巻回半径を大にすることにより低速側に作動するようになっている。なお、入力プーリ12Aの固定プーリ体12aと可動プーリ体12bとは、可動プーリ体12bをエンジン8側(内側)に位置させる状態に配置されており、出力プーリ12Bの固定プーリ体12aと可動プーリ体12bとは、可動プーリ体12bを外側に位置させる状態に配置されている。
【0024】
そして、図4にも示すように、前記ミッションケース10の上部に連設した固定部の一例であるステアリングギヤケース13にプーリ軸芯と平行な第1操作軸12Eをその軸芯に沿って移動自在に取り付け、この第1操作軸12Eにアーム12Fを軸芯方向位置決め状態でかつ回り止め状態に取り付け、このアーム12Fにプーリ軸芯と平行な第2操作軸12Gを軸芯方向位置決め状態でかつ回り止め状態に取り付け、前記第1操作軸12Eの一方向(外方)への移動に伴いこの第1操作軸12Eと一体に移動して入力プーリ12Aの可動プーリ体12bをベルトテンションに抗してベルト巻回半径増大側に移動させるとともに第1操作軸12Eの反対方向(内方)への移動に伴いこの第1操作軸12Eと一体に移動して可動プーリ体12bのベルトテンションによるベルト巻回半径減少側への移動を許容する第1シフトフォーク12Hを第1操作軸12Eにその軸芯周りに回転自在に取り付け、前記第1操作軸12Eと一体の第2操作軸12Gの反対方向(内方)への移動に伴いこの第2操作軸12Gと一体に移動して出力プーリ12Bの可動プーリ体12bをベルト巻回半径増大側に移動させるとともに第2操作軸12Gの一方向(外方)への移動に伴いこの第2操作軸12Gと一体に移動して可動プーリ体12bのベルトテンションによるベルト巻回半径減少側への移動を許容する第2シフトフォーク12Jを第2操作軸12Gにそれの軸芯周りに回転自在に取り付けて無段変速装置12が構成されている。つまり、第1操作軸12E及び第2操作軸12Gの一方向への移動により、入力プーリ12Aのベルト巻回半径を増大する一方、出力プーリ12Bのベルト巻回半径を減少して高速側に作動し、第1操作軸12E及び第2操作軸12Gの反対方向への移動により、入力プーリ12Aのベルト巻回半径を減少する一方、出力プーリ12Bのベルト巻回半径を増大して低速側に作動するようになっている。
前記第1操作軸12Eに対してアーム12Fを回り止めする手段はキー14を用いる手段である。
【0025】
前記搭乗運転部9は、ステアリングホイール15と運転座席16と変速レバー17とを備えている。
【0026】
前記変速レバー17は、図2〜図4に示すように、それの揺動に伴い前記無段変速装置12を変速作動させるように第1操作軸12Eにリンク機構18を介して連係しており、デテント機構19により人為操作を許す状態で複数の操作位置に位置保持可能に構成されている。
【0027】
前記リンク機構18は、変速レバー17の揺動に伴い左右向き軸芯P1周りに揺動するように第1ロッド18Aを介して変速レバー17に連動するベルクランク18Bを設け、このベルクランク18Bの揺動に伴い上下向き軸芯P2周りに揺動するように第2ロッド18Cを介してベルクランク18Bに連動する連動軸18Dを設け、この連動軸18Dの上端に、前記第1操作軸12Eに付設の連動ピン12eに係合した状態で連動軸18Dと一体に揺動することにより第1操作軸12Eを移動させる操作アーム18Eを固着して、変速レバー17の高速側への揺動に伴い第1操作軸12Eを一方向、つまり、高速側に移動させ、かつ、変速レバー17の低速側への揺動に伴い第1操作軸12Eを反対方向、つまり、低速側に移動させるように構成されている。
【0028】
そして、前記リンク機構18中、詳しくは、ベルクランク18Bと第2ロッド18Cとの間には、変速レバー17と無段変速装置12、つまり、第1操作軸12Eとの操作力伝達方向での相対変位を許容する融通手段が設けられており、第1操作軸12Eと変速レバー17との相対変位に抵抗を付与する弾性体20と、変速レバー17と第1操作軸12Eとの連動位置関係を調整する第1調整手段と、第2操作軸12Gに対する第2シフトフォーク12Jの軸芯方向位置を調整する第2調整手段とが設けられている。
【0029】
前記融通手段は、図5に示すように、第2ロッド18Cをそれの長手方向にスライド自在に挿通させる筒状体21をベルクランク18Bに枢支連結し、筒状体21に対する第2ロッド18Cのスライド範囲を規制する一対のストッパーナット22を第2ロッド18Cに螺合装着し、ストッパーナット22を第2ロッド18Cに固定するためのロックナット23を設けて、筒状体21と第2ロッド18Cとの相対スライドで変速レバー17と無段変速装置12との相対変位を許容するように構成され、かつ、ストッパーナット22の第2ロッド18Cに対する固定位置を第2ロッド18Cの長手方向に変更することにより相対スライド範囲を変更するように構成されている。
【0030】
前記弾性体20は、図5に詳しく示すように、前記第2ロッド18Cをスプリングガイドとする状態でかつ筒状体21の高速側への移動に伴い圧縮される状態で一方のストッパーナット22と筒状体21の一端面との間に介装した圧縮コイルスプリングと、同様に第2ロッド18Cをスプリングガイドとする状態でかつ筒状体21の低速側への移動に伴い圧縮される状態で他方のストッパーナット22と筒状体21の他端面との間に介装した圧縮コイルスプリングとであり、これら圧縮コイルスプリング20は、両ストッパーナット22の間隔を調整することにより所定の初期圧縮力を付与されており、リンク機構18が静止した状態において両ストッパーナット22間の中央に筒状体21が位置するように両ストッパーナット22と筒状体21とに圧縮力を作用させるものである。なお、ストッパーナット22は座がね22aを介して圧縮コイルスプリング20に作用するものである。
【0031】
前記第1調整手段は、図5に示すように、前記ストッパーナット22とロックナット23とからなり、両ストッパーナット22の間隔を維持した状態でストッパーナット22を第2ロッド18Cに対してロッド長手方向に位置変更することにより、変速レバー17が所定位置(例えば最高速位置)に位置するときの第1操作軸12Eの位置、つまり、入力プーリ12Aのベルト巻回半径を調整するように構成されている。
【0032】
前記第2調整手段は、図3,図4に示すように、第2操作軸12Gに螺合して外側から第2シフトフォーク12Jに接当することでベルトテンションに起因して可動プーリ体12bに作用するベルト巻回半径減少側への移動力に抗して第2シフトフォーク12Jを位置保持する調整ナット24とこれを固定するためのロックナット25とを設けて、位置調整ナット24を第2操作軸12Gに対して軸芯方向に位置変更することにより、第2操作軸12Gに対する第2シフトフォーク12Jの軸芯方向位置を変更するように構成されている。
【0033】
上記構成によれば、第1調整手段及び第2調整手段を操作することにより変速レバー17と無段変速装置12との連動関係を調整できるのであって、調整要領を説明する。
(1)両ストッパーナット22の第2ロッド18Cの端部からの距離を参考値にセットする。
(2)エンジン8を始動し、変速レバー17を最高速位置に操作し、エンジン8を停止する。
(3)入力プーリ12Aのベルト巻回半径、つまりは、伝動ベルト12C外周面の入力プーリ12A外周からの半径方向内方への入り込み量(ライドアウト)を測定する。
(4)ライドアウトが設定値でない場合には、第1調整手段を操作して変速レバー17と第1操作軸12E、つまり、入力プーリ12Aの可動プーリ体12bとの連動位置関係を調整する。
(5)ライドアウトが設定値になるまで前記(2)〜(4)の作業を行う。
(6)ライドアウトが設定値になったならば、第2調整手段を操作して、出力プーリ12B側のライドアウトを設定値に調整する。
【0034】
〔別実施形態〕
上記実施の形態では、第1シフトフォーク12Hにより入力プーリ12Aの可動プーリ体12bを操作し、第2シフトフォーク12Jにより出力プーリ12Bの可動プーリ体12bを操作するようにしたが、第1シフトフォーク12Hにより出力プーリ12Bの可動プーリ体12bを操作し、第2シフトフォーク12Jにより入力プーリ12Aの可動プーリ体12bを操作するようにしても良い。
【0035】
上記実施の形態では、無段変速装置12として、入力プーリ12A及び出力プーリ12Bがともに割りプーリである形式のものを示したが、無段変速装置12としては、入力プーリ12Aと出力プーリ12Bのいずれか一方が割りプーリである形式のものであっても良い。
【0036】
上記実施の形態では、融通手段として、筒状体21と第2ロッド18Cとのロッド長手方向の相対移動により変速レバー17と無段変速装置12との相対変位を許容するものを示したが、融通手段としては、長孔とそれに移動自在に係合する連結ピンとからなるものであっても良い。
【0037】
上記実施の形態では、融通手段をリンク機構18中に設けたが、融通手段は、変速レバー17とリンク機構18との間やリンク機構18と無段変速装置12との間に設けても良い。
【0038】
リンク機構18の構造・形態は適宜変更可能である。
【0039】
上記実施の形態では、乗用型田植機への適用例を示したが、本発明は、トラクタなど各種の作業機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】乗用型田植機の側面図
【図2】無段変速装置及びそれの操作装置の側面図
【図3】無段変速装置の切り欠き背面図
【図4】操作装置の分解斜視図
【図5】融通手段の縦断面図
【符号の説明】
12 無段変速装置
12a 固定プーリ体
12b 可動プーリ体
12A 入力プーリ
12B 出力プーリ
12C 伝動ベルト
12E 第1操作軸
12F アーム
12G 第2操作軸
12H 第1シフトフォーク
12J 第2シフトフォーク
13 固定部
17 変速レバー
18 リンク機構
20 弾性体
Claims (3)
- ベルト式の無段変速装置(12)に変速レバー(17)をリンク機構(18)を介して連係させてある作業機であって、前記無段変速装置(12)とリンク機構(18)との間又はリンク機構(18)中若しくはリンク機構(18)と変速レバー(17)との間に、前記変速レバー(17)と前記無段変速装置(12)の可動プーリ体(12b)を操作する操作軸(12E)との連動位置関係を調整する調整手段と、無段変速装置(12)と変速レバー(17)との相対変位に抵抗を付与する弾性体(20)を介して無段変速装置(12)と変速レバー(17)との操作力伝達方向での相対変位を許容する融通手段とを設け、前記無段変速装置(12)、操作レバー(17)、またはリンク機構(18)側のロッド部材(18C)と、このロッド部材(18C)に移動自在に嵌装された筒状体(21)と、この筒状体(21)の両側において前記ロッド部材(18C)に嵌装された弾性体(20)と、両弾性体(20)の外側において当該弾性体(20)を介して前記筒状体(21)の保持位置を調整する調整部材(22)(23)と、前記筒状体(21)に連係された前記無段変速装置(12)、操作レバー(17)、またはリンク機構(18)側の連係部材(18B)とを備え、前記弾性体(20)を介して前記筒状体(21)の保持位置を調整する前記調整部材(22)(23)により前記調整手段を構成し、前記弾性体(20)を介装した前記筒状体(21)と調整部材(22)の間の筒状体(21)の変位許容部位により融通手段を構成してあることを特徴とする作業機。
- 前記無段変速装置(12)として、固定プーリ体(12a)に対して可動プーリ体(12b)をプーリ軸芯に沿って移動させることによりベルト巻回半径を変更する割りプーリからなる入力プーリ(12A)と出力プーリ(12B)とを設け、これら入力プーリ(12A)と出力プーリ(12B)とにわたって伝動ベルト(12C)を巻回し、プーリ軸芯と平行に位置する状態で前記リンク機構(18)に連係する第1操作軸(12E)を固定部(13)にその軸芯に沿って移動自在に取り付け、この第1操作軸(12E)にアーム(12F)を軸芯方向位置決め状態でかつ回り止め状態に取り付け、このアーム(12F)に前記プーリ軸芯と平行な第2操作軸(12G)を軸芯方向位置決め状態に取り付け、前記第1操作軸(12E)の一方向への移動に伴いこの第1操作軸(12E)と一体に移動して一方の可動プーリ体(12b)をベルト巻回半径増大側に移動させる第1シフトフォーク(12H)を第1操作軸(12E)にその軸芯周りに回転自在に取り付け、前記第1操作軸(12E)の反対方向への移動に伴い第2操作軸(12G)と一体に移動して他方の可動プーリ体(12b)をベルト巻回半径増大側に移動させる第2シフトフォーク(12J)を第2操作軸(12G)にその軸芯周りに回転自在に取り付けたものを設けてある請求項1記載の作業機。
- 請求項1に記載の調整手段(22)(23)の他に、第2操作軸(12G)に対する第2シフトフォーク(12J)の軸芯方向位置を調整する第2調整手段(24)(25)を設けてある請求項2記載の作業機。
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