JPH08277888A - 歩行型作業機のミッション構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前進６段・後進２段の変速段を有したミッシ
ョンを新設計するに当たり、さらなるコンパクト化とシ
ンプル化を図り、より合理的なものにすることを目的と
する。 【構成】 歩行型作業機であるテーラーのミッション構
造を、入力軸１０の近傍に２本の変速軸１３，１４を配
置し、これら３本の軸１０，１３，１４とに亘って、高
低２段に切換可能な副変速機構Ｃと、第１正転と逆転と
を切換可能な正逆転切換機構Ｄと、第２正転と第３正転
とを切換可能な正転変速機構Ｆとを配置することによ
り、前進６段、かつ、後進２段の選択が可能な走行変速
部Ａを構成するとともに、副変速機構Ｃ、正逆転切換機
構Ｄ、及び正転変速機構Ｆ夫々の第１〜３シフトギヤ１
９，２２，２５を入力軸１０に嵌装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テーラー、管理機、バ
インダーといった歩行型作業機に係り、詳しくは、走行
用の多段ミッションをコンパクトに構成させる技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、前進の変速段を４段以上設定し
たい場合、従来では、前進３段・後進１段のミッション
を利用し、その入力軸とエンジン軸とに亘って架設され
る高低のベルト伝動機構の切換え、所謂ダブルテンショ
ンクラッチによる副変速により、前進６段・後進２段の
変速段を得る手段があった。又、前進２段・後進２段の
ミッションを利用し、そのミッション内に副変速機構を
設けて前進４段・後進４段の変速段を得る手段もあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記前者の手段では、
ダブルテンションクラッチの配設スペースが大きく、伝
動装置全体として大型化するとともに、前記後者の手段
では必要な前進段数を得るために実際には不必要な後進
段数迄も設定されてしまい、その分不要にミッションケ
ースが大型化するものであり、いずれの手段でも改善の
余地があった。そこで、実開平４‐１０１０６４号公報
に示された歩行型作業機のように、前進３段・後進１段
の主変速機構と高低２段の副変速機構とを備えること
で、必要な多段前進と後進とを備えながら比較的伝動装
置全体を小型化するとともに、計３箇所の変速操作部を
１本の変速レバーで操作できるようにした技術が知られ
ている。本発明は、前進６段・後進２段の変速段を有し
たミッションを新設計するに当たり、さらなるコンパク
ト化とシンプル化を図り、より合理的なものにすること
を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、上部にエンジン動力の入力軸を、かつ、下端
部に駆動車軸を備えた縦長形状の走行用ミッションケー
スを、機体前部のエンジンと機体後部のヒッチとの間に
配置してある歩行型作業機のミッション構造において、
入力軸の近傍に複数の変速軸を配置し、これら入力軸と
各変速軸とに亘って、高低２段に切換可能な副変速機構
と、第１正転と逆転とを切換可能な正逆転切換機構と、
第２正転と第３正転とを切換可能な正転変速機構とを配
置することにより、前進６段・後進２段の選択が可能な
走行変速部を構成するとともに、副変速機構、正逆転切
換機構、及び正転変速機構夫々の第１〜３シフトギヤを
入力軸に嵌装してあることを特徴とする。

【０００５】入力軸の先端をミッションケースから突出
するとともに、その突出部分を作業装置駆動用の動力取
出し部に構成してあると好都合である。そして、入力軸
に相対回転自在に外嵌される伝動回転体と、該入力軸に
一体回転状態に外嵌される第１シフトギヤとを備え、複
数の変速軸，のうちの第１変速軸に、伝動回転体の従動
ギヤと咬合する駆動ギヤ、及び該駆動ギヤと一体回転す
る受動ギヤを夫々装備し、第１シフトギヤを入力軸に対
して、従動ギヤとの咬合位置と受動ギヤとの咬合位置と
に亘ってスライド自在に嵌装することで副変速機構を構
成するとともに、正逆転切換機構におけるバックギヤを
第１変速軸に相対回転自在に嵌装してあると小型化に寄
与できる。

【０００６】さらに、第１シフトギヤをスライド操作可
能な第１シフターと、これを嵌装する第１シフト軸と
に、傾斜溝とこの傾斜溝に嵌入係合するピンとを振り分
けて形成することにより、第１シフト軸の回動によって
第１シフターをスライド操作可能な傾斜カム機構を構成
し、第２シフトギヤ操作用の第２シフターと、第３シフ
トギヤ操作用の第３シフターとを、変速レバーの十字揺
動操作によって各別に変速操作可能に構成するととも
に、該変速レバーを、十字揺動操作の操作量以上の大き
な揺動操作によって傾斜カム機構を切換操作可能に構成
し、かつ、その大きな揺動操作の両揺動端の夫々におい
て十字揺動操作が可能となるように、変速レバーと傾斜
カム機構と第２及び第３シフターとを連係する変速操作
連係機構を備えてあるとより好ましいものである。又、
変速レバーの揺動支点を中心として該変速レバーと一体
揺動する駆動ギヤ体と、この駆動ギヤ体に咬合して連動
する状態で第１シフト軸に装備される従動ギヤ体とによ
り、変速レバーの揺動操作角度を増幅して第１シフト軸
に伝達するギヤ増幅機構を構成してあると好都合であ
る。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によると、入力軸に３個のシフ
トギヤを嵌装してあるので、これらが分散して配置され
ている場合に比べて、変速操作部の所要スペースを小さ
くすることができ、その分ミッションケース小型化に寄
与するようになる。つまり、３個のシフト操作に必要な
機構類を集約配置できるので、例えば、これらシフトギ
ヤが分散配置されている場合に比べて、シフター等の移
動する部材に必要な空間を共有させて全体としての所要
スペースの削減を図ることができるようになる。

【０００８】請求項２の構成では、入力軸がそのまま動
力取出し軸になるので、作業装置に適した高回転動力
を、それ専用の中継軸を持つことなく伝達できるように
なる。又、３個のシフトギヤを嵌装しての比較的長いス
パンでもって軸支持されるので、動力取出し軸を兼ねる
入力軸の回転を安定して取出せるようになる。

【０００９】請求項３の構成では、副変速機構の高速状
態は、伝動回転体と第１シフトギヤとの入力軸上での直
結で現出され、低速状態は、変速軸との間の２段ギヤを
迂回させての伝動回転体への動力伝達で現出されるの
で、その変速軸をバックギヤ支承用の軸に兼用すること
で、必要な軸数を１本削減することが可能になる。これ
は、入力軸上に全てのシフトギヤを集約配置してあるこ
とから、副変速機構の低速用迂回路とバックギヤとを重
複することなく配置し得たことで実現できた。

【００１０】請求項４の構成では、変速レバーの大きな
揺動操作で先ず副変速機構の高低を選択し、その選択さ
れた状態での十字揺動操作によって所望の変速段を得る
ことができるのであり、１本レバーのみで全ての変速操
作が行えるようになる。傾斜カム機構によって第１シフ
ト軸回動で副変速切換えが行える点により、変速レバー
の大きな揺動操作が可能になり、前述した公報（実開平
４‐１０１０６４号）のものに比べて、変速操作部の所
要スペースを小さくしながら単一レバー操作を実現でき
た。

【００１１】請求項５の構成では、傾斜カム機構を作動
させるためには比較的第１シフト軸を大きく回動する必
要があるので、ギヤ増幅機構によって変速レバーの操作
ストロークを無理なく増幅して第１シフト軸の回動に変
換することができる。例えば、図１０に示すように、第
１シフト軸１５の短アーム４１と、変速レバー３３の長
アーム４２とをピン４３係合させて増幅連動させる手段
が考えられるが、この手段では、接触作用点、すなわち
ピン４３と短アーム４１（又は長アーム４２）との接当
箇所の半径が変化し、サインカーブで第１シフト軸１５
が回動するシフトフィーリングの悪さがあるが、ギヤ増
幅機構ではその現象が生じない点で好ましい。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載されたミッション構造で
は、３個のシフトギヤを入力軸１本に嵌装させる集約配
置構造により、前進６段・後進２段の多段の変速段をミ
ッションケース上部においてコンパクトに構成すること
ができた。請求項２に記載されたミッション構造では、
コンパクトに多段変速が得られながら、安定した高回転
の動力取出しが行える利点が追加される。請求項３に記
載されたミッション構造では、変速のための軸数削減に
よってさらなるコンパクト化が可能になる利点が追加さ
れる。請求項４に記載されたミッション構造では、変速
操作部の省スペース化を図りながら多段の変速操作を単
一の変速レバーで行えるようにし得た。請求項５に記載
されたミッション構造では、副変速機構の変速操作フィ
ーリングが良好なものになる利点が追加される。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１に歩行型作業機である２輪型のテーラーが
示され、１は駆動車輪、２はミッションケース、３は操
縦ハンドル、４はヒッチ、５は作業装置、６は副チェー
ンケースである。エンジンＥが搭載される載置フレーム
７と、ヒッチ４が取付けられた枠フレーム８とは、共に
ミッションケース２にボルト止めされて一体化され、機
体フレームを構成している。エンジンＥからの動力は、
ダブルベルト連動機構９でミッションＭの入力軸１０に
伝わり、駆動車軸１１と作業装置５の双方を駆動するよ
うにしてある。次に、ミッションＭの構造について説明
する。

【００１４】図２〜図５に示すように、ミッションケー
ス２の上部にギヤ変速部（走行変速部）Ａを備え、この
ギヤ変速部Ａの出力軸１２と駆動車軸１１とをチェーン
伝動する車軸伝動部Ｂを備えている。そして、出力軸１
２の回転軸心Ｑと駆動車軸１１の回転軸心Ｐとの２点を
通る基準直線Ｌが、その下方ほど機体後方に寄るよう
に、ミッションケース２を前倒れ姿勢に設定してあると
ともに、基準直線Ｌに対する後側にギヤ変速部Ａを配置
してある。

【００１５】ギヤ変速部Ａは、入力軸１０、第１変速軸
１３、第２変速軸１４、出力軸１２の４軸を備えるとと
もに、第１シフト軸１５、第２シフト軸１６、第３シフ
ト軸１７とを備え、高低２段の副変速機構Ｃ、前進１速
と後進とを切換可能な正逆転変速機構Ｄ、及び前進２速
と前進３速とを切換可能な正転変速機構Ｆとを設けて、
前進６段・後進２段の変速が可能に構成されている。

【００１６】副変速機構Ｃは、入力軸１０に相対回転自
在に外嵌される伝動回転体１８と、入力軸１０にスプラ
イン外嵌される第１シフトギヤ１９と、伝動回転体１８
の従動ギヤ１８Ａと、第１変速軸１３の受動ギヤ２０と
駆動ギヤ２１を備えて構成されている。第１シフトギヤ
１９を図３中で右にシフトさせて従動ギヤ１８Ａの内歯
部１８ａに咬合させると高速段が現出され、図３中で左
にシフトさせて第１シフトギヤ１９を受動ギヤ２０に咬
合させると低速段が現出される。

【００１７】正逆転変速機構Ｄは、伝動回転体１８にス
プライン外嵌される第２シフトギヤ２２と、第１変速軸
１３にベアリング外嵌されるバックギヤ２３と、第２変
速軸１４に遊外嵌される三股ギヤ２４とで構成されてい
る。バックギヤ２３の小径ギヤ部２３ｂと三股ギヤ２４
の大径ギヤ部２４ａとは常時咬合しており、第２シフト
ギヤ２２を図３中で右にシフトさせてその右側ギヤ部分
をバックギヤ２３の大径ギヤ部２３ａに咬合させると後
進状態が現出され、第２シフトギヤ２２を図３中で左に
シフトさせると、その左側ギヤ部分が直接大径ギヤ部２
４ａに咬合して前進状態が現出される。

【００１８】正転変速機構Ｆは、伝動回転体１８にスプ
ライン外嵌される第３シフトギヤ２５と、第２変速軸１
４の三股ギヤ２４とで構成されている。第３シフトギヤ
２５を図３中で右にシフトしてその大径ギヤ部分を三股
ギヤ２４の小径ギヤ部２４ｃに咬合させると前進３速
（又は６速）が現出され、第３シフトギヤ２５を図３中
で左にシフトしてその小径ギヤ部分を三股ギヤ２４の中
径ギヤ部２４ｂに咬合させると前進２速（又は５速）が
現出されれる。尚、第２変速軸１４端にはブレーキ２６
と左右一対のサイドクラッチ２７，２７が装備されてい
る。

【００１９】次に、変速操作構造について説明する。図
３、図５に示すように、第１シフトギヤ１９を操作する
第１シフター２８は第１シフト軸１５に、第２シフトギ
ヤ２２を操作する第２シフター２９は第２シフト軸１６
に、そして第３シフトギヤ２５を操作する第３シフター
３０は第３シフト軸１７に夫々嵌装されている。正逆転
変速機構Ｄと正転変速機構Ｆとは、第２及び第３シフト
軸１６，１７の軸方向への押し引き操作で切換える一般
的な操作構造であるに対し、副変速機構Ｃは第１シフト
軸１５の回動によって切換える構造である。

【００２０】すなわち、図３に示すように、第１シフタ
ー２８の筒ボス部２８ａに展開状態で略Ｚ型の傾斜溝３
１が軸対象位置に一対形成され、この傾斜溝３１に嵌入
係合するピン３２が第１シフト軸１５に一対植設されて
おり、第１シフト軸１５の回動によって第１シフター２
８をシフト（スライド操作）可能な傾斜カム機構Ｇが構
成されている。

【００２１】図６〜図９に示すように、上記した第１〜
第３シフト軸１５，１６，１７は１本の変速レバー３３
で切換操作できるように構成されている。図２に示すよ
うに、入力軸１０と第１及び第２変速軸１３，１４が３
角配置されるとともに、その上方に３個のシフト軸１
５，１６，１７も互いに接近する状態で三角配置されて
いる。変速レバー３３の操作部３３Ａを、第１シフト軸
１５の後方において左右軸心Ｘで揺動自在な操作体３４
に上下軸心Ｙ回りで揺動自在に支承してあり、結果、変
速レバー３３は十字揺動操作自在にミッションケース２
に支持されている。

【００２２】操作体３４には、第１シフト軸１５に装着
される従動ギヤ体３５と咬合する駆動ギヤ体３６が一体
形成されており、変速レバー３３の上下揺動操作角度を
増幅して第１シフト軸１５に伝達するギヤ増幅機構Ｈを
構成している。第２シフト軸１６には第２被操作体１６
Ａが、第３シフト軸１７には第３被操作体１７Ａが夫々
装備され、これらに係合可能な長ピン３７と短ピン３８
とが板状の操作部３３Ａの湾曲部分に取付けてある。

【００２３】次に、変速レバー３３による変速操作手順
を説明する。先ず、変速レバー３３を下方に揺動して、
レバーガイド３９における低速域Ｌｏに操作すると、ギ
ヤ増幅機構Ｈの作動によって副変速機構Ｃが低速段に切
換わり、さらに下方に揺動すると長ピン３７が第２被操
作体１６Ａを選択し（このとき短ピン３８はいずれの被
操作体１６Ａ，１７Ａにも位置していない）、その状態
（図６及び図９の状態）で変速レバー３３を左右方向に
揺動操作すれば後進１速か又は前進１速が得られる。こ
の状態から変速レバー３３を少し上昇揺動すると、長ピ
ン３７が第３被操作体１７Ａを選択し（このときも短ピ
ン３８はいずれの被操作体１６Ａ，１７Ａにも位置して
いない）、その状態で変速レバー３３を左右方向に揺動
操作すれば前進２速か又は前進３速が得られる。

【００２４】次に変速レバー３３を大きく上昇揺動し
て、中立域Ｎを通り越して高速域Ｈｉに操作すると、ギ
ヤ増幅機構Ｈの作動によって副変速機構Ｃが高速段に切
換わるとともに、短ピン３８が第２被操作体１６Ａを選
択し（このとき長ピン３７はいずれの被操作体１６Ａ，
１７Ａにも位置していない）、それから変速レバー３３
を左右揺動することで前進４速又は後進２速が得られ
る。そして、変速レバー３３を上限まで揺動すると、短
ピン３８が第３被操作体１７Ａを選択し（図７の状態で
あり、このときも長ピン３７はいずれの被操作体１６
Ａ，１７Ａにも位置していない）、それから変速レバー
３３を左右揺動することで、前進５速又は６速が得られ
る。

【００２５】第２被操作体１６Ａの上側と第３被操作体
１７Ａの下側の夫々には、短ピン３８の通過は許容する
が、長ピン３７は阻止する突起４０，４０が形成されて
おり、長ピン３７と各突起４０，４０との接当により、
変速レバー３３の上下方向のオバーストロークを規制し
てある。要するに、第２シフター２９と第３シフター３
０とを、変速レバー３３の十字揺動操作によって各別に
変速操作可能に構成するとともに、変速レバー３３をそ
の十字揺動操作の操作量以上の大きな上下方向への揺動
操作によって傾斜カム機構Ｇを切換操作可能に構成し、
かつ、その大きな揺動操作の両揺動端の夫々において第
２及び第３シフター２９，３０の選択操作を行う十字揺
動操作が可能となるように、変速レバー３３と傾斜カム
機構Ｇと第２及び第３シフター２９，３０とを連係する
変速操作連係機構Ｉが構成されているのである。

【００２６】図３に示すように、入力軸１０の先端はミ
ッションケース２を貫通して外部に突出させてあり、そ
こにスプラインを形成して動力取出し部（ＰＴＯ軸）４
４に兼用してある。図１に示す副チェーンケース６は、
この動力取出し部４４を利用したものである。又、前述
したように、副変速機構Ｃにおける低速段を現出させる
ための迂回路（受動ギヤ２０と駆動ギヤ２１）支持する
第１変速軸１３が、バックギヤ２３を軸支するバック軸
を兼ねた構造としてあり、その結果、入力軸１０と、第
１及び第２変速軸１３，１４との３軸という少ない伝動
軸数でありながら、前進６段・後進２段の多段変速が可
能に構成されている。

【００２７】〔別実施例〕３個のシフトギヤが入力軸１
０に嵌装されておれば、例えば、高中低３段の副変速機
構Ｃとして、前進９段・後進３段のミッションとしても
良い。

【００２８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】テーラーの側面図

【図２】ミッションケース形状を示す側面図

【図３】走行変速部の構造を示すミッションの断面背面
図

【図４】車軸伝動部の構造を示すミッションの断面背面
図

【図５】変速操作部の構造を示す展開図

【図６】副変速機構の低速状態における変速操作連係機
構を示す側面図

【図７】副変速機構の高速状態における変速操作連係機
構を示す側面図

【図８】変速操作部の構造を示す平面図

【図９】レバーガイドを示す図

【図１０】第１シフト軸の回動操作構造の比較例を示す
側面図

【符号の説明】

２ ミッションケース ４ ヒッチ １０ 入力軸 １１ 駆動車軸 １３ 変速軸 １４ 変速軸 １５ 第１シフト軸 １８ 伝動回転体 １８Ａ 従動ギヤ １９ 第１シフトギヤ ２０ 受動ギヤ ２１ 駆動ギヤ ２２ 第２シフトギヤ ２３ バックギヤ ２５ 第３シフトギヤ ２８ 第１シフター ２９ 第２シフター ３０ 第３シフター ３１ 傾斜溝 ３２ ピン ３３ 変速レバー ３５ 従動ギヤ体 ３６ 駆動ギヤ体 ４４ 動力取出し部 Ａ 走行変速部 Ｃ 副変速機構 Ｄ 正逆転切換機構 Ｅ エンジン Ｆ 正転変速機構 Ｇ 傾斜カム機構 Ｈ ギヤ増幅機構 Ｉ 変速操作連係機構 Ｘ 揺動支点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部にエンジン動力の入力軸（１０）
   を、かつ、下端部に駆動車軸（１１）を備えた縦長形状
   の走行用ミッションケース（２）を、機体前部のエンジ
   ン（Ｅ）と機体後部のヒッチ（４）との間に配置してあ
   る歩行型作業機のミッション構造であって、 前記入力軸（１０）の近傍に複数の変速軸（１３），
   （１４）を配置し、これら入力軸（１０）と各変速軸
   （１３），（１４）とに亘って、高低２段に切換可能な
   副変速機構（Ｃ）と、第１正転と逆転とを切換可能な正
   逆転切換機構（Ｄ）と、第２正転と第３正転とを切換可
   能な正転変速機構（Ｆ）とを配置することにより、前進
   ６段、かつ、後進２段の選択が可能な走行変速部（Ａ）
   を構成するとともに、 前記副変速機構（Ｃ）、前記正逆転切換機構（Ｄ）、及
   び前記正転変速機構（Ｆ）夫々の第１〜３シフトギヤ
   （１９），（２２），（２５）を前記入力軸（１０）に
   嵌装してある歩行型作業機のミッション構造。
2. 【請求項２】 前記入力軸（１０）の先端を前記ミッシ
   ョンケース（２）から突出するとともに、その突出部分
   を作業装置駆動用の動力取出し部（４４）に構成してあ
   る請求項１に記載の歩行型作業機のミッション構造。
3. 【請求項３】 前記入力軸（１０）に相対回転自在に外
   嵌される伝動回転体（１８）と、該入力軸（１０）に一
   体回転状態に外嵌される前記第１シフトギヤ（１９）と
   を備え、前記複数の変速軸（１３），（１４）のうちの
   第１変速軸（１３）に、前記伝動回転体（１８）の従動
   ギヤ（１８Ａ）と咬合する駆動ギヤ（２１）、及び該駆
   動ギヤ（２１）と一体回転する受動ギヤ（２０）を夫々
   装備し、前記第１シフトギヤ（１９）を前記入力軸（１
   ０）に対して、前記従動ギヤ（１８Ａ）との咬合位置と
   前記受動ギヤ（２０）との咬合位置とに亘ってスライド
   自在に嵌装することで前記副変速機構（Ｃ）を構成する
   とともに、前記正逆転切換機構（Ｄ）におけるバックギ
   ヤ（２３）を前記第１変速軸（１３）に相対回転自在に
   嵌装してある請求項１又は２に記載の歩行型作業機のミ
   ッション構造。
4. 【請求項４】 前記第１シフトギヤ（１９）をスライド
   操作可能な第１シフター（２８）と、これを嵌装する第
   １シフト軸（１５）とに、傾斜溝（３１）とこの傾斜溝
   （３１）に嵌入係合するピン（３２）とを振り分けて形
   成することにより、前記第１シフト軸（１５）の回動に
   よって前記第１シフター（２８）をスライド操作可能な
   傾斜カム機構（Ｇ）を構成し、 前記第２シフトギヤ（２２）操作用の第２シフター（２
   ９）と、前記第３シフトギヤ（２５）操作用の第３シフ
   ター（３０）とを、変速レバー（３３）の十字揺動操作
   によって各別に変速操作可能に構成するとともに、該変
   速レバー（３３）を、前記十字揺動操作の操作量以上の
   大きな揺動操作によって前記傾斜カム機構（Ｇ）を切換
   操作可能に構成し、かつ、その大きな揺動操作の両揺動
   端の夫々において前記十字揺動操作が可能となるよう
   に、前記変速レバー（３３）と前記傾斜カム機構（Ｇ）
   と前記第２及び第３シフター（２９），（３０）とを連
   係する変速操作連係機構（Ｉ）を備えてある請求項１〜
   ３のいずれか一つに記載の歩行型作業機のミッション構
   造。
5. 【請求項５】 前記変速レバー（３３）の揺動支点
   （Ｘ）を中心として該変速レバー（３３）と一体揺動す
   る駆動ギヤ体（３６）と、この駆動ギヤ体（３６）に咬
   合して連動する状態で前記第１シフト軸（１５）に装備
   される従動ギヤ体（３５）とにより、前記変速レバー
   （３３）の揺動操作角度を増幅して前記第１シフト軸
   （１５）に伝達するギヤ増幅機構（Ｈ）を構成してある
   請求項４に記載の歩行型作業機のミッション構造。