JP5896736B2

JP5896736B2 - Shift operating device

Info

Publication number: JP5896736B2
Application number: JP2011289248A
Authority: JP
Inventors: 顕史西野; 柳原　克己; 克己柳原; 亮増田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013137090A

Description

本発明は、デフロック装置や変速装置といった伝動装置におけるシフト操作対象に対して、操作入力に基づく操作を行うシフト操作装置に関する。 The present invention relates to a shift operation device that performs an operation based on an operation input on a shift operation target in a transmission device such as a differential lock device or a transmission.

例えば特許文献１で示されたデフロック装置のためのシフト操作構造では、伝動ケースに支承された支持軸に、シフターをスライド及び相対回動自在に嵌装し、支持軸の回動操作によってシフターを軸方向に往復摺動させる乗り上がりカム機構が備えられている。この乗り上がりカム機構はシフターのボス部に形成されたカム部と、支持軸に貫通固定されたピンとからなり、カム部とピンが咬合する状態で配置されている。支持軸に連結している操作アームを介して支持軸を回転させるとピンが回動して、ピンがカム部のカム面を押し付けてシフターを軸心一方方向に摺動し、シフターのシフトフォーク部を通じてデフロック装置を作動状態にする。また、戻しバネの付勢力により、シフターを軸心他方方向に摺動することで、デフロック装置が解除される。 For example, in the shift operation structure for a differential lock device disclosed in Patent Document 1, a shifter is slidably fitted on a support shaft supported by a transmission case, and the shifter is moved by rotating the support shaft. A climbing cam mechanism for reciprocating sliding in the axial direction is provided. The climbing cam mechanism includes a cam portion formed on a boss portion of the shifter and a pin that is fixed to the support shaft so as to be engaged with the cam portion and the pin. When the support shaft is rotated via the operation arm connected to the support shaft, the pin rotates, the pin presses the cam surface of the cam portion, and the shifter slides in one direction of the shaft center, and the shift fork of the shifter The differential lock device is activated through the section. Further, the differential lock device is released by sliding the shifter in the other direction of the axial center by the biasing force of the return spring.

特開平０７‐１２５５５７号公報（段落番号〔０００７−００１０〕、図１）Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-125557 (paragraph number [0007-0010], FIG. 1)

上述したような従来のシフト操作装置では、乗り上がりカム機構が、支持軸の回転変位を、シフターつまりボス部の摺動移動に変換する。その際、軸心周りに回動するピンがカム部のカム面を回し押しすることで、ボス部を通じてシフトフォークを移動操作するが、ピンの回転軌跡とカム面の移動軌跡との関係を考慮してカム面が形成されていないので、ピンとカム面との接触が点接触となりがちである。このため、接触圧が大きくなり、乗り上がりカム機構の耐久性が低下する。
上記実情に鑑み、本発明の目的は、シフト操作装置において、乗り上がりカム機構におけるカム面とピン部との接触面を大きくし、乗り上がりカム機構の耐久性を高めることである。 In the conventional shift operation device as described above, the climbing cam mechanism converts the rotational displacement of the support shaft into the sliding movement of the shifter, that is, the boss portion. At that time, the pin that rotates around the axis rotates and pushes the cam surface of the cam part, so that the shift fork is moved through the boss part, but the relationship between the pin rotation locus and the cam surface movement locus is considered. Since the cam surface is not formed, the contact between the pin and the cam surface tends to be a point contact. For this reason, the contact pressure increases, and the durability of the climbing cam mechanism decreases.
In view of the above situation, an object of the present invention is to increase the durability of the climbing cam mechanism by increasing the contact surface between the cam surface and the pin portion of the climbing cam mechanism in the shift operating device.

軸心周りに回転する第１操作体と、前記第１操作体が貫通され、前記軸心方向に移動するボス状の第２操作体と、前記第１操作体の回転変位と前記第２操作体の移動変位との変位変換を行う乗り上がりカム機構とを備えたシフト操作装置において、
前記乗り上がりカム機構が、前記軸心の径方向のカム面幅を有するとともに前記軸心を中心とする円周角に応じて前記軸心方向のカム深さを作り出すカム面と、前記軸心の径方向に延びるとともに前記カム面と接当するピン部と、前記カム面と前記ピン部とが接当するように付勢する付勢ばねと、からなり、
前記ピン部は、前記第１操作体に設けられており、かつ、前記カム面は、前記第２操作体に設けられるとともに前記カム面幅にわたって前記ピン部と線接触で接当するように形成されており、
前記カム面は、前記カム深さの最深部を形成する第１面部と、前記第１面部の一方側から延びる第２面部と、前記第１面部の他方側から延びる第３面部とからなり、前記軸心方向に開放しており、
前記第１面部は前記回転変位における出発角度位置において前記ピン部を受け止める形状を有し、
前記第２面部は、前記回転変位における前記出発角度位置から最終角度位置までの回転変位域において前記ピン部と線接触で接当する形状を有し、
前記第３面部は、前記出発角度位置から前記回転変位域とは逆方向の前記ピン部の回転変位を阻止する形状を有し、
前記第２面部は、前記軸心方向で前記第１面部から離れるほど前記第３面部からの距離が大きくなるように形成され、
前記第３面部における終端側部分は、前記軸心周り方向で、前記第２面部側に張り出しており、
前記軸心方向で前記カム面との間で前記ピン部を挟み込むように、前記第２面部の終端と前記第３面部との終端に対向する状態で前記第１操作体に保護板が取り付けられており、
前記保護板は、前記ピン部が前記第１面部に接触した状態において、前記第２操作体のうち前記カム面が形成された側の端面に接触する。 A first operating body that rotates about an axis, a boss-like second operating body that passes through the first operating body and moves in the axial direction, rotational displacement of the first operating body, and the second operation In a shift operation device having a climbing cam mechanism that performs displacement conversion with movement displacement of the body,
A cam surface that has a cam surface width in the radial direction of the shaft center and creates a cam depth in the shaft center direction according to a circumferential angle around the shaft center, and the shaft center; A pin portion that extends in the radial direction and abuts against the cam surface, and a biasing spring that biases the cam surface and the pin portion to abut ,
The pin portion is provided on the first operating body, and the cam surface is provided on the second operating body and is formed so as to come into contact with the pin portion over the width of the cam surface. Has been
The cam surface includes a first surface portion that forms the deepest portion of the cam depth, a second surface portion that extends from one side of the first surface portion, and a third surface portion that extends from the other side of the first surface portion, Open in the axial direction,
The first surface portion has a shape for receiving the pin portion at a starting angular position in the rotational displacement,
The second surface portion has a shape that is in line contact with the pin portion in a rotational displacement region from the starting angular position to a final angular position in the rotational displacement,
The third surface portion has a shape that prevents rotational displacement of the pin portion in a direction opposite to the rotational displacement region from the starting angle position,
The second surface portion is formed such that the distance from the third surface portion increases as the distance from the first surface portion increases in the axial direction.
The terminal side portion of the third surface portion protrudes toward the second surface portion side in the direction around the axis.
A protective plate is attached to the first operating body in a state facing the terminal end of the second surface part and the terminal end of the third surface part so as to sandwich the pin part between the cam surface and the axial direction. and,
The protection plate contacts an end surface of the second operation body on the side where the cam surface is formed in a state where the pin portion is in contact with the first surface portion .

この構成によれば、乗り上がりカム機構のカム面が、回転−移動変位変換時において、このカム面の幅にわたってピン部と線接触する。これを実現するために軸心周りで回動しながら軸心方向に移動するピン部の先端部分（稜線部分）の軌跡が作り出す曲面と位置する面がカム面となるようにカム面の形成加工が行われる。この回転−移動変位変換時におけるカム面とピン部との線接触により、接触圧が分散され、乗り上がりカム機構の耐久性が高まる。 According to this configuration, the cam surface of the climbing cam mechanism is in line contact with the pin portion over the width of the cam surface during rotation-movement displacement conversion. To achieve this, the cam surface is formed so that the curved surface created by the locus of the tip portion (ridge line portion) of the pin moving in the axial direction while rotating around the axial center is the cam surface. Is done. The contact pressure is dispersed by the line contact between the cam surface and the pin portion during the rotation-movement displacement conversion, and the durability of the climbing cam mechanism is enhanced.

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第２操作体はシフターであり、前記シフターは前記軸心を中心軸とするボス部と前記ボス部の前記軸心方向の端部に形成された前記乗り上がりカム機構と当該ボス部とから延びたシフトフォーク部とを含み、前記１操作体は前記ボス部を貫通して前記シフターを摺動移動可能に支持する支持軸を含み、前記乗り上がりカム機構は前記ボス部と前記支持軸との間に形成される。この構成により、乗り上がりカム機構のカム面とピン部とをシフターのボス部と操作体の支持軸との間に設けることができ、構造が簡単となる。その際、操作体を支持軸とすれば、部品点数も最小にすることができる。 In one preferred embodiment of the present invention, the second operating body is a shifter, and the shifter is formed at a boss portion having the axial center as a central axis and an end portion of the boss portion in the axial direction. The climbing cam mechanism and a shift fork portion extending from the boss portion, and the one operation body includes a support shaft that passes through the boss portion and supports the shifter so as to be slidable. The rising cam mechanism is formed between the boss portion and the support shaft. With this configuration, the cam surface and the pin portion of the climbing cam mechanism can be provided between the boss portion of the shifter and the support shaft of the operating body, and the structure is simplified. At that time, if the operating body is a support shaft, the number of parts can be minimized.

より具体的で簡単な好適実施形態として、前記カム面を前記ボス部の側端面に軸対称で２つ形成し、前記ピン部を前記支持軸に径方向で差し込まれたカムピンとすることが提案される。これにより、操作体としての支持軸の回転変位は、支持軸に固定されたカムピンの回動となり、ボス部の２つの軸対称カム面と線接触しているカムピンがボス部のカム面を押し付けることでボス部をスムーズに軸心方向に移動変位させることになる。このカムピンは好ましくは支持軸に径方向に延びている。 As a more specific and simple preferred embodiment, it is proposed that two cam surfaces are formed on the side end surface of the boss portion in an axial symmetry, and the pin portion is a cam pin inserted in the support shaft in the radial direction. Is done. As a result, the rotational displacement of the support shaft as the operating body becomes the rotation of the cam pin fixed to the support shaft, and the cam pin in line contact with the two axisymmetric cam surfaces of the boss portion presses the cam surface of the boss portion. As a result, the boss is smoothly displaced in the axial direction. This cam pin preferably extends radially on the support shaft.

さらに、前記保護板が前記支持軸に取り付けられ、前記移動変位の全域において、前記軸心方向での前記保護板と前記端部との離間距離は、前記ピン部の外形より小さいことで、当該カムピンが支持軸を取り付けているハウジング壁などに対して押し傷をつけることが回避される。特に本発明では、カムピンとカム面が線接触することから大きな力を伝達することができるが、このことによりカムピンには大きな反力が生じるので、カム板の裏面に保護板を配置することは利点が大きい。 Further, the protection plate is attached to the support shaft, and the separation distance between the protection plate and the end portion in the axial direction is smaller than the outer shape of the pin portion in the entire area of the movement displacement. It is avoided that the cam pin is pressed against the housing wall to which the support shaft is attached. In particular, in the present invention, a large force can be transmitted because the cam pin and the cam surface are in line contact, but this causes a large reaction force on the cam pin. The advantage is great.

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記シフターには、シフト操作対象に対して左右位置と上方位置の少なくとも３面で接当する接当部が設けられている。これによって、シフト操作対象に対して大きな操作力を安定的に伝達することができる。 In one preferred embodiment of the present invention, the shifter is provided with a contact portion that contacts at least three surfaces of the left and right positions and the upper position with respect to the shift operation target. Thus, a large operating force can be stably transmitted to the shift operation target.

本発明によるシフト操作装置の基本構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic composition of the shift operating device by this invention. 本発明によるシフト操作装置の実施形態の１つを搭載したトラクタの側面図である。It is a side view of the tractor carrying one of the embodiments of the shift operation device by the present invention. デフロック機構を有するディファレンシャル装置の断面側面図である。It is a cross-sectional side view of a differential device having a differential lock mechanism. デフロック機構を操作するシフト操作装置の斜視図である。It is a perspective view of the shift operation device which operates a differential lock mechanism. シフト操作装置の回転―移動変位変換過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rotation-movement displacement conversion process of a shift operation apparatus. 回転―移動変位変換過程におけるカムピンとカム面との線接触を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the line contact of the cam pin and cam surface in a rotation-movement displacement conversion process.

本発明によるシフト操作装置の具体的な実施の形態を説明する前に、図1の模式図を用いて、本発明の基本構成を説明する。
このシフト操作装置は、軸心Ｘ周りに回転する第１操作体２と、この軸心Ｘの軸方向（以下単に軸心方向と称する）に移動する第２操作体４と、第１操作体２と第２操作体４との間で回転変位と移動変位との変位変換を行う乗り上げカム機構３とを備えている。この例では、第１操作体２はカムピン２１を装着した支持軸として形成されており、第２操作体４はカム面３１を形成したボス部４Ａとして形成されている。このボス部４Ａは、支持軸２に軸心方向に摺動可能に外嵌している。乗り上げカム機構３が、軸心Ｘの径方向のカム面幅を有するとともに軸心Ｘを中心とする円周角に応じて軸心方向のカム深さを作り出すカム面３１と、軸心Ｘの径方向に延びるとともにカム面３１と接当する、カムピン２１の側面であるピン部２１ａとからなる。カムピン２１は、支持軸２に設けられた径方向の貫通孔２０に挿入されており、挿入されたカムピン２１における、支持軸２の外周面から突き出した部分の側面がピン部２１ａとして機能する。カム面３１は、ボス部４Ａの端部から周方向に切り欠き形成することによって作り出される切り欠き凹部４１の境界面である切り欠き面である。ここで本発明における重要な点は、このカム面３１はカム面幅にわたってピン部２１ａと線接触で接当するように形成されていることである。図１では、その線接触を示す接当線をＣＬで示している。 Before describing a specific embodiment of the shift operating device according to the present invention, the basic configuration of the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
The shift operating device includes a first operating body 2 that rotates about an axis X, a second operating body 4 that moves in the axial direction of the axis X (hereinafter simply referred to as the axial direction), and a first operating body. and a 2 and a ride up the cam mechanism 3 for performing displacement transducer between movement displacement and rotational displacement between the second operating body 4. In this example, the first operating body 2 is formed as a support shaft on which a cam pin 21 is mounted, and the second operating body 4 is formed as a boss portion 4A on which a cam surface 31 is formed. The boss portion 4A is externally fitted to the support shaft 2 so as to be slidable in the axial direction. It rides up the cam mechanism 3, the cam surface 31 to produce the axial direction of the cam depth according to circumferential angle around the axis X and having a radial cam surface width of the axis X, the axis X And a pin portion 21 a that is a side surface of the cam pin 21 that extends in the radial direction of the cam pin 21 and contacts the cam surface 31. The cam pin 21 is inserted into a radial through hole 20 provided in the support shaft 2, and the side surface of the inserted cam pin 21 protruding from the outer peripheral surface of the support shaft 2 functions as a pin portion 21 a. The cam surface 31 is a notch surface that is a boundary surface of the notch recess 41 created by notching the end portion of the boss portion 4A in the circumferential direction. Here, the important point in the present invention is that the cam surface 31 is formed so as to come into contact with the pin portion 21a in line contact over the width of the cam surface. In FIG. 1, a contact line indicating the line contact is indicated by CL.

ここで支持軸２の回転変位を入力変位、ボス部４Ａの摺動移動変位を出力変位とすると、図１から理解できるように、支持軸２の回転により、カムピン２１が軸心Ｘ周りに回動し、ボス部４Ａを軸心方向に押し動かす。その際のカムピン２１のピン部２１ａの軌跡に合うように、つまり、カム面３１とピン部２１ａが接当線ＣＬで線接触しながら、支持軸２の単位回転変位に対して所定量の単位移動変位が実現するようにカム面３１が形成されている。 Here, if the rotational displacement of the support shaft 2 is an input displacement and the sliding movement displacement of the boss portion 4A is an output displacement, as can be understood from FIG. 1, the cam pin 21 rotates around the axis X by the rotation of the support shaft 2. To move the boss 4A in the axial direction. A unit of a predetermined amount with respect to the unit rotational displacement of the support shaft 2 so as to match the locus of the pin portion 21a of the cam pin 21 at that time, that is, while the cam surface 31 and the pin portion 21a are in line contact with the contact line CL. A cam surface 31 is formed so as to realize movement displacement.

以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて説明する。図２は、デフロック機能を有するトラクタの側面図である。このトラクタは、左右一対の操向操作及び駆動自在な左右一対の前輪１１と左右一対の駆動自在な後輪１２とによって支えられた車体フレーム１５に、エンジン１３、運転座席１４ａ及びステアリングハンドル１４ｂを有した運転部１４が装備されている。車体フレーム１５の後部は、ミッションケース１６とデフケース７２を含む車軸ケース１７とによって構成されている。ミッションケース１６と車軸ケース１７とは一体的に構成されている。車体フレーム１５の後部に設けられたリンク機構１８を介してロータリ耕耘装置（図示せず）が連結されることにより、このトラクタは乗用型耕耘機として機能する。運転部１４には、各種操作レバーや操作ペダルが配置されている。後で説明するが、本発明のシフト操作装置を組み込んだデフロック装置６を操作するデフロックペダル１９はフロアに配置されている。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a side view of a tractor having a differential lock function. In this tractor, an engine 13, a driving seat 14a, and a steering handle 14b are mounted on a vehicle body frame 15 supported by a pair of left and right front wheels 11 and a pair of left and right front wheels 11 that can be driven and driven. The operation part 14 which it has is equipped. The rear portion of the vehicle body frame 15 is constituted by a transmission case 16 and an axle case 17 including a differential case 72 . The transmission case 16 and the axle case 17 are integrally formed. By connecting a rotary tiller (not shown) via a link mechanism 18 provided at the rear part of the vehicle body frame 15, this tractor functions as a riding type tiller. Various operation levers and operation pedals are arranged in the operation unit 14. As will be described later, a differential lock pedal 19 for operating the differential lock device 6 incorporating the shift operation device of the present invention is disposed on the floor.

図３には、ミッションケース１６に内装されたディファレンシャル機構７と後車軸ケース１７８に内装された後車軸ユニット９が示されている。デフロック装置６はディファレンシャル機構７に付随している。ディファレンシャル機構７は、エンジン１３からの出力を、ミッションケース１６に内装された静油圧式無段変速装置を含む変速機構で変速して送られてきた駆動力を入力とし、左右一対のデフ出力軸７０に出力する。デフ出力軸７０の外端部にはサイドブレーキ８が設けられている。サイドブレーキ８は多板ブレーキであり、図示されていないサイドブレーキペダルによって操作される。後車軸ユニット９は、左右一対の後車軸９０を備えており、デフ出力軸７０との間に、動力伝達用のギヤ伝動機構９１が設けられている。 FIG. 3 shows the differential mechanism 7 housed in the transmission case 16 and the rear axle unit 9 housed in the rear axle case 178. The differential lock device 6 is attached to the differential mechanism 7. The differential mechanism 7 receives the output from the engine 13 as input from a driving force transmitted by a speed change mechanism including a hydrostatic continuously variable transmission installed in the transmission case 16, and receives a pair of left and right differential output shafts. Output to 70. A side brake 8 is provided at the outer end of the differential output shaft 70. The side brake 8 is a multi-plate brake and is operated by a side brake pedal (not shown). The rear axle unit 9 includes a pair of left and right rear axles 90, and a power transmission gear transmission mechanism 91 is provided between the rear axle unit 9 and the differential output shaft 70.

デフロック装置６は、ディファレンシャル機構７の入力ベベルギヤ７１と一体回転するデフケース７２とデフ出力軸７０とを連結するために、かみ合いクラッチ６０を備えている。このかみ合いクラッチ６０は、一方のデフ出力軸７０の外周に形成されたスプラインに案内されて軸方向に摺動するクラッチスリーブ６１と、このクラッチスリーブ６１の端面に形成された係合歯部とデフケース７２の端面に形成された被係合歯部とからなる噛み合い部６２とからなる。クラッチスリーブ６１には周方向に延びた矩形断面の周面溝６３が設けられている。 The differential lock device 6 includes a meshing clutch 60 for connecting a differential case 72 that rotates integrally with the input bevel gear 71 of the differential mechanism 7 and the differential output shaft 70. The meshing clutch 60 includes a clutch sleeve 61 that is guided by a spline formed on the outer periphery of one differential output shaft 70 and slides in the axial direction, an engagement tooth portion formed on an end surface of the clutch sleeve 61, and a differential case. The meshing portion 62 is composed of an engaged tooth portion formed on the end surface of 72. The clutch sleeve 61 is provided with a circumferential groove 63 having a rectangular cross section extending in the circumferential direction.

シフト操作装置は、この実施形態では、デフロックペダル１９の操作変位をクラッチスリーブ６１に伝達してデフロック装置６を操作する。シフト操作装置は、第１操作体２としての支持軸と、乗り上げカム機構３と、第２操作体４としてのシフターと、操作変位伝達機構５とからなる。操作体は、ここでは、ミッションケース１６の壁体に回転可能に支持された支持軸２として構成されている。シフター４は、ボス部４Ａとシフトフォーク部４Ｂとを備えている。ボス部４Ａは、そのボス孔４０を用いて相対回転可能でかつ軸方向に摺動可能に支持軸２に外嵌している。ボス部４Ａの一方の端部には切り欠き凹部４１が形成されている。この切り欠き凹部４１の切り欠き面が乗り上げカム機構３のカム面として機能する。支持軸２の回転変位をシフター４の移動（摺動）変位に変換するため、このカム面３１と相互作用する相手側カム体として、支持軸２にカムピン２１が径方向に差し込まれている。このカムピン２１の支持軸２から突き出たピン部２１ａが直線状に接当するように切り欠き凹部４１が形成されている。 In this embodiment, the shift operation device transmits the operation displacement of the differential lock pedal 19 to the clutch sleeve 61 to operate the differential lock device 6. The shift operation device includes a support shaft as the first operation body 2, a climbing cam mechanism 3, a shifter as the second operation body 4, and an operation displacement transmission mechanism 5. Here, the operating body is configured as a support shaft 2 that is rotatably supported by the wall of the mission case 16. The shifter 4 includes a boss portion 4A and a shift fork portion 4B. The boss portion 4A is externally fitted to the support shaft 2 so as to be rotatable relative to the boss hole 40 and slidable in the axial direction. A notch recess 41 is formed at one end of the boss 4A. The notch surface of the notch recess 41 functions as the cam surface of the climbing cam mechanism 3. In order to convert the rotational displacement of the support shaft 2 into displacement (sliding) displacement of the shifter 4, a cam pin 21 is inserted into the support shaft 2 in the radial direction as a counterpart cam body that interacts with the cam surface 31 . A notch recess 41 is formed so that the pin portion 21a protruding from the support shaft 2 of the cam pin 21 contacts in a straight line.

切り欠き凹部４１の形状は、図６で模式的に示されている。図６では、図解し易いように、カムピン２１がボス部４Ａと支持軸２の共通軸心Ｘ周りの回転変位と軸方向の移動変位の両方を行っているように描画されているが、実際は支持軸２つまりカムピン２１が回転変位し、これによりボス部４Ａが移動変位する。カムピン２１がそのホームポジションである出発角度Ａ0から、中間角度Ａ1、Ａ2を経て最終角度Ａeまで回転するに伴い、カムピン２１、実際はボス部４Ａが軸方向にその出発位置Ｌsから中間位置Ｌ1、Ｌ2を経て最終位置Ｌeまで摺動変位する。その際重要なことは、カムピン２１とカム面３１がカムピン２１のピン部２１ａで直線接触して接当線ＣＬを作り出すようにカム面３１が形成加工されていることである。図５及び図６に示すように、カム面３１は、カム深さの最深部を形成する第１面部３１Ａと、第１面部３１Ａの一方側から延びる第２面部３１Ｂと、第１面部３１Ａの他方側から延びる第３面部３１Ｃとからなり、軸心Ｘ方向に開放している。第１面部３１Ａは、回転変位における出発角度位置においてピン部を受け止める形状を有している。第２面部３１Ｂは、回転変位における出発角度位置（Ａ0）から最終角度位置（Ａe）までの回転変位域においてカムピン２１と線接触で接当する形状を有している。第３面部３１Ｃは、出発角度位置（Ａ0）から回転変位域とは逆方向へのカムピン２１の回転変位を阻止する形状を有している。第２面部３１Ｂは、軸心Ｘ方向で第１面部３１Ａから離れるほど第３面部３１Ｃからの距離が大きくなるように形成されている。第３面部３１Ｃにおける終端側部分は、軸心Ｘ周り方向で、第２面部３１Ｂ側に張り出している。 The shape of the cutout recess 41 is schematically shown in FIG. In FIG. 6, for easy illustration, the cam pin 21 is depicted as performing both rotational displacement and axial movement displacement around the common axis X of the boss portion 4 </ b> A and the support shaft 2. The support shaft 2, that is, the cam pin 21 is rotationally displaced, whereby the boss portion 4A is moved and displaced. As the cam pin 21 rotates from the starting angle A0, which is its home position, to the final angle Ae via the intermediate angles A1, A2, the cam pin 21, actually the boss portion 4A, in the axial direction from its starting position Ls to the intermediate positions L1, L2 After that, the sliding displacement is made to the final position Le. In that case, it is important that the cam surface 31 is formed and processed so that the cam pin 21 and the cam surface 31 are in linear contact with each other at the pin portion 21a of the cam pin 21 to create a contact line CL. As shown in FIGS. 5 and 6, the cam surface 31 includes a first surface portion 31A forming the deepest portion of the cam depth, a second surface portion 31B extending from one side of the first surface portion 31A, and the first surface portion 31A. It consists of a third surface portion 31C extending from the other side, and is open in the direction of the axis X. 31 A of 1st surface parts have a shape which receives a pin part in the starting angle position in rotational displacement. The second surface portion 31B has a shape that comes into contact with the cam pin 21 in a line contact in a rotational displacement region from a starting angular position (A0) to a final angular position (Ae) in rotational displacement. The third surface portion 31C has a shape that prevents the rotational displacement of the cam pin 21 from the starting angular position (A0) in the direction opposite to the rotational displacement region. The second surface portion 31B is formed such that the distance from the third surface portion 31C increases as the distance from the first surface portion 31A increases in the direction of the axis X. A terminal side portion of the third surface portion 31C projects in the direction around the axis X toward the second surface portion 31B.

ボス部４Ａにはデフロック装置６のクラッチスリーブ６１まで延びたシフトフォーク部４Ｂが連設されている。シフトフォーク部４Ｂは、ボス部４Ａと接続しているＬ字状に屈曲したブラケット４２と、このブラケット４２から半円弧形状で垂れ下がったフォーク４３とからなる。フォーク４３には左右の下端部と中央上端部の両側に軸方向に突起した接当部４４が設けられており、各接当部４４の端面が接当面４４ａとして形成されている。クラッチスリーブ６１の周面溝６３は、この接当部４４が挿入され、その接当面４４ａが周面溝６３の側面と接当するように寸法付けられている。 A shift fork portion 4B extending to the clutch sleeve 61 of the differential lock device 6 is connected to the boss portion 4A. The shift fork portion 4B includes a bracket 42 bent in an L shape connected to the boss portion 4A, and a fork 43 depending on the semicircular arc shape from the bracket 42. The fork 43 is provided with contact portions 44 protruding in the axial direction on both sides of the left and right lower end portions and the central upper end portion, and the end surfaces of the contact portions 44 are formed as contact surfaces 44a. The peripheral groove 63 of the clutch sleeve 61 is dimensioned so that the contact portion 44 is inserted and the contact surface 44 a contacts the side surface of the peripheral groove 63.

カムピン２１とカム面３１とが確実に接当するように、またデフロック装置６のクラッチスリーブ６１を噛み合い解除方向に付勢するために、ここではコイルばねとして形成された付勢ばね２３がボス部４Ａの他方の端部とミッションケース１６の壁体との間に介装されている。また、付勢ばね２３による付勢力によりカムピン２１がミッションケース１６の壁体等に凹み傷などをつけないようにカムピン２１のカム面とは反対側にリング板状の保護板２２が支持軸２に外嵌している。保護板２２は、図５（ａ）に示すように、カムピン２１が第１面部３１Ａに接触した状態において、ボス部４Ａのうちカム面３１が形成された側の端面に接触している。 In order to securely contact the cam pin 21 and the cam surface 31 and to bias the clutch sleeve 61 of the differential lock device 6 in the meshing release direction, a biasing spring 23 formed as a coil spring here is a boss portion. It is interposed between the other end of 4A and the wall of the mission case 16. Further, a ring-plate-shaped protection plate 22 is provided on the side opposite to the cam surface of the cam pin 21 so that the cam pin 21 does not dent and scratch the wall of the transmission case 16 by the biasing force of the biasing spring 23. It fits outside. As shown in FIG. 5A, the protection plate 22 is in contact with the end surface of the boss portion 4A on the side where the cam surface 31 is formed in a state where the cam pin 21 is in contact with the first surface portion 31A.

支持軸２の端部には、デフロックペダル１９の操作変位を、リンク機構である操作ロッドアッセンブリ５０を介して受け取る操作入力アーム５１が取り付けられている。これにより、デフロックペダル１９の足踏み操作変位が、操作入力アーム５１を揺動変位し、支持軸２に回転変位を生じさせる。 An operation input arm 51 that receives an operation displacement of the differential lock pedal 19 via an operation rod assembly 50 that is a link mechanism is attached to the end of the support shaft 2. As a result, the stepping operation displacement of the differential lock pedal 19 swings and displaces the operation input arm 51 and causes the support shaft 2 to rotate.

デフロックペダル１９が踏み込み操作されると、図５に示すように、支持軸２の回転に伴って、カムピン２１が、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態に向かって回動し、ボス部４Ａのカム面３１との線接触を通じて、カム面を乗り上がる（図５（ｂ）の状態）とともにボス部４Ａを付勢ばね２３に抗して摺動させる。これにより、シフトフォーク部４Ｂがクラッチスリーブ６１の係合歯部とデフケース７２の被係合歯部とを噛み合わせ、デフロック状態を作り出す。デフロックペダル１９が操作されないと、付勢ばね２３の付勢力によってシフトフォーク部４Ｂが摺動して、クラッチスリーブ６１の係合歯部とデフケース７２の被係合歯部との噛み合わせを解除し、デフ作動状態が維持される。 When the differential lock pedal 19 is depressed, as shown in FIG. 5 , the cam pin 21 rotates from the state shown in FIG. 5 (a) toward the state shown in FIG. 5 (b) as the support shaft 2 rotates. Then, the boss portion 4A is slid against the biasing spring 23 while climbing on the cam surface through the line contact with the cam surface 31 of the boss portion 4A (state of FIG. 5B) . As a result, the shift fork portion 4B meshes the engaging tooth portion of the clutch sleeve 61 and the engaged tooth portion of the differential case 72 to create a differential lock state. When the diff lock pedal 19 is not operated, the shift fork portion 4B slides by the urging force of the urging spring 23, and the engagement between the engaging tooth portion of the clutch sleeve 61 and the engaged tooth portion of the differential case 72 is released. The differential operation state is maintained.

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、支持軸２にシフター４のボス部４Ａが外嵌する形態が採用されていたが、支持軸２を筒軸として形成してカムピン２１を内周面から突き出し、この筒軸の孔にシフター４のボス部４Ａに内嵌するような形態を採用してもよい。
（２）上述した実施形態では、乗り上げカム機構３のカム面３１がシフター４側に形成され、ピン部３２が支持軸２側に形成されていたが、カム面３１を支持軸２側に、ピン部３２をシフター４側に形成してもよい。
（３）上述した実施形態では、乗り上げカム機構３のカム面３１に接当する接当体をピン形態としたが、これ以外の形態を採用してもよい。
（４）操作変位伝達機構５はリンク機構以外、押し引きケーブルなど他の形態を採用することも可能である。また、操作入力デバイスとしてペダル以外のレバーなど他の形態を採用することも可能である。
（５）上述した実施形態では、シフト操作対象としてデフロック装置６を取り上げたが、もちろんそれ以外の操作機構に適用することができる。 [Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the boss 4A of the shifter 4 is externally fitted to the support shaft 2, but the support shaft 2 is formed as a cylindrical shaft so that the cam pin 21 protrudes from the inner peripheral surface. You may employ | adopt the form which fits in the boss | hub part 4A of the shifter 4 in the hole of this cylinder shaft.
(2) In the above-described embodiment, the cam surface 31 of the climbing cam mechanism 3 is formed on the shifter 4 side and the pin portion 32 is formed on the support shaft 2 side, but the cam surface 31 is on the support shaft 2 side. The pin portion 32 may be formed on the shifter 4 side.
(3) In the above-described embodiment, the contact body that contacts the cam surface 31 of the climbing cam mechanism 3 is in the form of a pin, but other forms may be employed.
(4) The operation displacement transmission mechanism 5 can adopt other forms such as a push-pull cable in addition to the link mechanism. It is also possible to adopt other forms such as a lever other than a pedal as the operation input device.
(5) In the above-described embodiment, the diff lock device 6 is taken up as a shift operation target, but of course, it can be applied to other operation mechanisms.

本発明は、トラクタ以外、種々の作業機のシフト操作装置として利用することができる。 The present invention can be used as a shift operation device for various work machines other than a tractor.

２支持軸（第１操作体）
２０貫通孔
２１カムピン
２１ａピン部
２２保護板
２３付勢ばね
３乗り上がりカム機構
３１カム面
３１Ａ第１面部
３１Ｂ第２面部
３１Ｃ第３面部
４シフター（第２操作体）
４Ａボス部
４Ｂシフトフォーク部
４０ボス孔
４１切り欠き凹部
４２ブラケット
４３フォーク
４４接当部
４４ａ接当面
５操作変位伝達機構
５０操作ロッドアッセンブリ
５１操作入力アーム
６デフロック装置
１９デフロックペダル
Ｘ共通軸心（軸心）
ＣＬ接触線 2 Support shaft (first operating body)
20 Through-hole 21 Cam pin 21a Pin portion 22 Protection plate 23 Energizing spring 3 Riding cam mechanism 31 Cam surface
31A 1st surface part
31B 2nd surface part
31C 3rd surface part 4 Shifter (2nd operation body)
4A boss 4B shift fork 40 boss hole 41 notch recess 42 bracket 43 fork 44 contact 44a contact surface 5 operation displacement transmission mechanism 50 operation rod assembly 51 operation input arm 6 diff lock device 19 diff lock pedal X common axis (shaft heart)
CL contact line

Claims

軸心周りに回転する第１操作体と、前記第１操作体が貫通され、前記軸心方向に移動するボス状の第２操作体と、前記第１操作体の回転変位と前記第２操作体の移動変位との変位変換を行う乗り上がりカム機構とを備えたシフト操作装置において、
前記乗り上がりカム機構が、前記軸心の径方向のカム面幅を有するとともに前記軸心を中心とする円周角に応じて前記軸心方向のカム深さを作り出すカム面と、前記軸心の径方向に延びるとともに前記カム面と接当するピン部と、前記カム面と前記ピン部とが接当するように付勢する付勢ばねと、からなり、
前記ピン部は、前記第１操作体に設けられており、かつ、前記カム面は、前記第２操作体に設けられるとともに前記カム面幅にわたって前記ピン部と線接触で接当するように形成されており、
前記カム面は、前記カム深さの最深部を形成する第１面部と、前記第１面部の一方側から延びる第２面部と、前記第１面部の他方側から延びる第３面部とからなり、前記軸心方向に開放しており、
前記第１面部は前記回転変位における出発角度位置において前記ピン部を受け止める形状を有し、
前記第２面部は、前記回転変位における前記出発角度位置から最終角度位置までの回転変位域において前記ピン部と線接触で接当する形状を有し、
前記第３面部は、前記出発角度位置から前記回転変位域とは逆方向の前記ピン部の回転変位を阻止する形状を有し、
前記第２面部は、前記軸心方向で前記第１面部から離れるほど前記第３面部からの距離が大きくなるように形成され、
前記第３面部における終端側部分は、前記軸心周り方向で、前記第２面部側に張り出しており、
前記軸心方向で前記カム面との間で前記ピン部を挟み込むように、前記第２面部の終端と前記第３面部との終端に対向する状態で前記第１操作体に保護板が取り付けられており、
前記保護板は、前記ピン部が前記第１面部に接触した状態において、前記第２操作体のうち前記カム面が形成された側の端面に接触するシフト操作装置。 A first operating body that rotates about an axis, a boss-like second operating body that passes through the first operating body and moves in the axial direction, rotational displacement of the first operating body, and the second operation In a shift operation device having a climbing cam mechanism that performs displacement conversion with movement displacement of the body,
A cam surface that has a cam surface width in the radial direction of the shaft center and creates a cam depth in the shaft center direction according to a circumferential angle around the shaft center, and the shaft center; A pin portion that extends in the radial direction and abuts against the cam surface, and a biasing spring that biases the cam surface and the pin portion to abut ,
The pin portion is provided on the first operating body, and the cam surface is provided on the second operating body and is formed so as to come into contact with the pin portion over the width of the cam surface. Has been
The cam surface includes a first surface portion that forms the deepest portion of the cam depth, a second surface portion that extends from one side of the first surface portion, and a third surface portion that extends from the other side of the first surface portion, Open in the axial direction,
The first surface portion has a shape for receiving the pin portion at a starting angular position in the rotational displacement,
The second surface portion has a shape that is in line contact with the pin portion in a rotational displacement region from the starting angular position to a final angular position in the rotational displacement,
The third surface portion has a shape that prevents rotational displacement of the pin portion in a direction opposite to the rotational displacement region from the starting angle position,
The second surface portion is formed such that the distance from the third surface portion increases as the distance from the first surface portion increases in the axial direction.
The terminal side portion of the third surface portion protrudes toward the second surface portion side in the direction around the axis.
A protective plate is attached to the first operating body in a state facing the terminal end of the second surface part and the terminal end of the third surface part so as to sandwich the pin part between the cam surface and the axial direction. and,
The protection plate is a shift operation device that contacts an end surface of the second operation body on the side where the cam surface is formed in a state where the pin portion is in contact with the first surface portion .

前記第２操作体はシフターであり、前記シフターは前記軸心を中心軸とするボス部と前記ボス部の前記軸心方向の端部に形成された前記乗り上がりカム機構と当該ボス部とから延びたシフトフォーク部とを含み、前記第１操作体は前記ボス部を貫通して前記シフターを摺動移動可能に支持する支持軸を含み、前記乗り上がりカム機構は前記ボス部と前記支持軸との間に形成される請求項１に記載のシフト操作装置。 The second operating body is a shifter, and the shifter includes a boss portion having the axial center as a central axis, the climbing cam mechanism formed at an end portion of the boss portion in the axial center direction, and the boss portion. An extension shift fork, and the first operating body includes a support shaft that passes through the boss and supports the shifter so as to be slidable. The climbing cam mechanism includes the boss and the support shaft. The shift operation device according to claim 1, which is formed between the two.

前記カム面は、前記ボス部の前記端部に軸対称で２つ形成され、前記ピン部は前記支持軸に径方向で差し込まれたカムピンである請求項２に記載のシフト操作装置。 The shift operation device according to claim 2, wherein two cam surfaces are formed in an axial symmetry at the end portion of the boss portion, and the pin portion is a cam pin inserted in a radial direction into the support shaft.

前記保護板が前記支持軸に取り付けられ、前記移動変位の全域において、前記軸心方向での前記保護板と前記端部との離間距離は、前記ピン部の外形より小さい請求項２または３に記載のシフト操作装置。 The said protection plate is attached to the said support shaft, and the separation distance of the said protection plate and the said end part in the said axial direction is smaller than the external shape of the said pin part in the whole region of the said movement displacement. The shift operation device described.

前記シフターには、シフト操作対象に対して左右位置と上方位置の少なくとも３面で接当する接当部が設けられている請求項２から４のいずれか一項に記載のシフト操作装置。 The shift operation device according to any one of claims 2 to 4, wherein the shifter is provided with a contact portion that contacts at least three surfaces of a left and right position and an upper position with respect to a shift operation target.