(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト式無段変速装置（５）を備えた作業機であって、前記ベルト式無段変速装置（５）を変速操作する変速レバー（１６）をガイド溝（２９）に沿って案内されるその操作範囲内の複数位置において保持及び保持解除自在なデテント機構（１８）を設けるとともに、該デテント機構（１８）は、前記変速レバー（１６）と連動する部材（２５）に設けた被係合部（２６）と、該被係合部（２６）に係脱自在な係合部材（２７）とを前記変速レバー（１６）の操作方向における複数箇所のそれぞれにおいて弾性的に係脱自在に構成し、前記変速レバー（１６）を案内する前記ガイド溝（２９）による操作範囲に、変速レバー（１６）を直線状に操作する通常の変速操作範囲とその操作延長線上に位置する超低速範囲とを備えるとともに、前記ガイド溝（２９）の前記通常の変速操作範囲において前記超低速範囲から離れた位置に操作されるほど高速側に操作され、前記超低速範囲に近づくほど低速側に操作されるように構成し、変速レバー（１６）の前記低速側操作位置よりも高速側操作位置の方が前記被係合部（２６）と前記係合部材（２７）とが深く係合するように構成するとともに、前記変速レバー（１６）を通常の変速操作範囲から超低速範囲に変更操作する途中において、その操作に抵抗を与える抵抗手段（Ｔ）を設け、この抵抗手段（Ｔ）を前記ガイド溝（２９）を横切る方向に突出して該ガイド溝（２９）内に臨む突起部で形成して、前記ガイド溝（２９）を前記突起部を迂回する状態で形成するとともに、前記変速レバー（１６）を前記突起部の突出方向とは反対側に揺動付勢してある作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速装置を備えた例えば田植機等の作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、田植機等の作業機において、ベルト式無段変速装置を備えるものにあっては、変速レバーと無段変速装置とを連係操作させるために揺動リンクやロッド等を中間に介在させた機械的連係機構に、多段階の変速操作位置で変速レバーを軽度に保持できるようデテント機構を備えて構成したものが周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の作業機にあっては、変速レバーを多段階の変速操作位置で軽度に保持する、つまりデテント保持するのに、各保持位置の保持力を一定にしていた。そのため、変速操作位置が低速側であるほどベルトの高速側への張り操作は高いことから、低速位置での操作し始めにおける操作反力が大きいのに対して、高速側での変速レバーのベルト式無段変速装置から受ける操作反力がその操作開始時において比較的軽くなっていて、低速時と高速時とで安定した変速レバーの操作を得たいという課題を有していた。
【０００４】
また、従来においては、変速レバーの操作を行うに際して、通常の変速操作範囲から畦越え等の際の超低速走行状態に設定変更する場合には、その操作途中に何ら操作を妨げるものがなかったため、誤って通常の操作範囲から超低速範囲に変速レバーを操作してしまう虞れが高かったため、車速が急に超低速状態になって乗り心地が悪くなるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、ベルト式無段変速装置を変速操作レバーで変速操作できるようにした作業機において、変速操作し易くできるようし、また、超低速状態に誤って変速操作しないようにできる作業機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（構成）  本発明の請求項１にかかる作業機は、ベルト式無段変速装置を備えた作業機であって、前記ベルト式無段変速装置を変速操作する変速レバーをガイド溝に沿って案内されるその操作範囲内の複数位置において保持及び保持解除自在なデテント機構を設けるとともに、該デテント機構は、前記変速レバーと連動する部材に設けた被係合部と、該被係合部に係脱自在な係合部材とを前記変速レバーの操作方向における複数箇所のそれぞれにおいて弾性的に係脱自在に構成し、前記変速レバーを案内する前記ガイド溝による操作範囲に、変速レバーを直線状に操作する通常の変速操作範囲とその操作延長線上に位置する超低速範囲とを備えるとともに、前記ガイド溝の前記通常の変速操作範囲において前記超低速範囲から離れた位置に操作されるほど高速側に操作され、前記超低速範囲に近づくほど低速側に操作されるように構成し、変速レバーの前記低速側操作位置よりも高速側操作位置の方が前記被係合部と前記係合部材とが深く係合するように構成するとともに、前記変速レバーを通常の変速操作範囲から超低速範囲に変更操作する途中において、その操作に抵抗を与える抵抗手段を設け、この抵抗手段を前記ガイド溝を横切る方向に突出して該ガイド溝内に臨む突起部で形成して、前記ガイド溝を前記突起部を迂回する状態で形成するとともに、前記変速レバーを前記突起部の突出方向とは反対側に揺動付勢してあることを特徴構成とする。
【０００７】
（作用）  本発明の請求項１にかかる構成によれば、デテント機構は被係合部に対して係合部材を係合側に弾性付勢される状態で係脱自在に構成するとともに、変速レバーをガイド溝に沿って直線状に操作する通常の変速操作範囲で低速側操作位置よりも高速側操作位置の方が被係合部に対する係合部材の係合が深くなるように構成してあるから、低速操作位置にある変速レバーを高速側に操作する際にはデテント機構における係合力の解除が軽くなり、一方、高速操作位置にある変速レバーを低速側に操作する際にはデテント機構における係合力の解除が比較的重いものになる。このため、低速操作位置から変速レバーを高速側に操作する際に、デテントの解除は軽いのに対して始めの変速操作力は比較的重いものとなることでその中間的な操作力で変速レバーを操作できるものとなる。一方、高速操作位置にある変速レバーを低速側に操作する際には、デテントの解除が比較的重いのに対して始めの変速操作力は比較的軽いものとなることでその中間的な操作力で変速レバーを操作できるものとなる。
【０００８】
そして、通常の変速操作範囲において直線状に操作される変速レバーを、通常の変速操作範囲からその操作延長線上に位置する超低速範囲に変更する途中において、その操作に抵抗を与える抵抗手段を設け、この抵抗手段をガイド溝を横切る方向に突出してガイド溝内に臨む突起部で形成して、ガイド溝を突起部を迂回する状態で形成するとともに、変速レバーを突起部の突出方向とは反対側に揺動付勢してあるから、操縦者が誤って変速レバーを超低速操作範囲に操作するようなことがあっても、その途中に変速レバーに与えられる抵抗によって、操縦者は誤った操作をしていることに気付くことになる。
【０００９】
（効果）  従って、本発明の請求項１にかかる構成によれば、ベルト式無段変速装置に対する変速レバーの変速操作力に対応してデテント機構の係合保持力も適宜設定しているから、低速位置から高速位置へ、或いは高速位置は低速位置へ変速操作する際の操作力が大きく異ならないようになっていることで、操作感覚の安定した変速操作を行える利点がある。
【００１０】
そして、通常の変速操作範囲において直線状に操作される変速レバーを、通常の変速操作範囲からその操作延長線上に位置する超低速範囲に変更操作する途中において、その操作に抵抗を与える抵抗手段を設けたことにより、変速レバーを誤って操作していることに容易迅速に気付くようになっているから、走行速度を超低速状態に不当に誤操作することがなく、操作性を向上できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、作業機の一例としての乗用型田植機を示している。この乗用型田植機は、左右一対の前車輪１，１と後車輪２とにより支持される機体フレーム３の前部にエンジン４を搭載するとともに、エンジン４からの動力をベルト式無段変速装置５及び前車軸ケースに兼用されるミッションケース６を介して前車輪１，１に伝動し、機体フレーム３の中央に搭乗運転部７を設け、機体フレーム３の後部に、リンク機構８及び油圧シリンダ９を介して苗植付装置１０を昇降操作自在に連結して構成している。後車輪２，２に対してエンジン４からの動力が後車輪ケース１１を介して伝達されるようにしている。
【００１２】
そして、図２及び図３に示すように、エンジン４の出力軸４ａからミッションケース６の入力軸６ａへ変速動力を伝達する前記ベルト式無段変速装置５は、入力プーリ５Ａを出力軸４ａに回り止め状態に装着し、出力プーリ５Ｂを入力軸６ａに回り止め状態に装着し、入力プーリ５Ａと出力プーリ５Ｂとにわたって伝動ベルト５Ｃを巻回し、この伝動ベルト５Ｃにテンションを付与するテンションプーリ５Ｄを設けた基本構造を有する。入力プーリ５Ａ及び出力プーリ５Ｂは、軸芯方向位置固定状態に設けた固定プーリ体５ａに対して可動プーリ体５ｂ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５Ａのベルト巻回半径を大にする一方、出力プーリ５Ｂ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５Ａのベルト巻回半径を小にする一方、出力プーリ５Ｂ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。尚、入力プーリ５Ａの固定プーリ体５ａと可動プーリ体５ｂとは、可動プーリ体５ｂをエンジン４側に位置させる状態に配置されており、出力プーリ５Ｂの固定プーリ体５ａと可動プーリ体５ｂとは、可動プーリ体５ｂを外側に位置させる状態に配置している。
【００１３】
そして、図４に示すように、前記ミッションケース６の上部に連設したステアリングギアケース１２にプーリ軸芯と平行な第１操作軸５Ｅ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５Ｅにアーム５Ｆ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５Ｆにプーリ軸芯と平行な第２操作軸５Ｇ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、第１操作軸５Ｅの一方向への移動に伴いこの第１操作軸５Ｅと一体に移動して入力プーリ５Ａの可動プーリ体５ｂをベルト５Ｃの反対方向への移動に伴いこの第１操作軸５Ｅと一体移動して可動プーリ体５ｂ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５Ｈを第１操作軸５Ｅにその軸芯周りに回転自在に取り付け、前記第１操作軸５Ｅと一体の第２操作軸５Ｇの反対方向への移動に伴い、この第２操作軸５Ｇと一体に移動して可動プーリ体５ｂ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５Ｊを第２操作軸５Ｇ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５が構成されている。つまり、第１操作軸５Ｅ及び第２操作軸５Ｇの一方向への移動により、入力プーリ５Ａのベルト巻回半径を増大する一方、出力プーリ５Ｂ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５Ｅ及び第２操作軸５Ｇの反対方向への移動により、入力プーリ５Ａのベルト巻回半径を減少する一方、出力プーリ５Ｂ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。
【００１４】
搭乗運転部７には、ステアリングホイール１３を設けた操縦塔１４、運転座席１５、変速レバー１６等を備えている。
【００１５】
変速レバー１６は、図２に示すように、それの揺動に伴い前記無段変速装置５を変速作動させるように第１操作軸５Ｅにリンク機構１７を介して連係しており、デテント機構１８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。
【００１６】
リンク機構１７は、変速レバー１６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１７Ａを介して変速レバー１６に連動するベルクランク１７Ｂを設け、このベルクランク１７Ｂの揺動に伴い上下向き軸芯Ｐ２周りに揺動するよう第２ロッド１７Ｃを介してベルクランク１７Ｂに連動する連動軸１７Ｄを設け、この連動軸１７Ｄの上端に、第１操作軸５Ｅに付設の連動ピン５ｅに係合した状態で連動軸１７Ｄと一体に揺動することにより第１操作軸５Ｅを移動させる操作アーム１７Ｅを固着して、変速レバー１６の高速側への揺動に伴い第１操作軸５Ｅを一方向、つまり、高速側に移動させ、かつ、変速レバー１６の低速側への揺動に伴い第１操作軸５Ｅを反対方向、つまり、低速側に移動させるよう構成している。
【００１７】
そして、リンク機構１７中、詳しくは、ベルクランク１７Ｂと第２ロッド１７Ｃとの間には、変速レバー１６と無段変速装置５、つまり、第１操作軸５Ｅ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５Ｅと変速レバー１６との相対変位に抵抗を付与する弾性体１９と、変速レバー１６と第１操作軸５Ｅ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５Ｇに対する第２シフトフォーク５Ｊ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。
【００１８】
融通手段は、図２及び図５に示すように、第２ロッド１７Ｃをそれの長手方向にスライド自在に挿通させる筒状体２０をベルクランク１７Ｂに枢支連結し、筒状体２０に対する第２ロッド１７Ｃのスライド範囲を規制する一対のストッパーナット２１，２１を第２ロッド１７Ｃに螺合装着し、ストッパーナット２１を第２ロッド１７Ｃに固定するためのロックナット２２を設けて、筒状体２０と第２ロッド１７Ｃとの相対スライドで変速レバー１６と無段変速装置５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２１の第２ロッド１７Ｃに対する固定位置を第２ロッド１７Ｃ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している。
【００１９】
弾性体１９は、図２及び図５に示すように、第２ロッド１７Ｃをスプリングガイドとする状態でかつ筒状体２０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２１と筒状体２０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１７Ｃをスプリングガイドとする状態でかつ筒状体２０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２１と筒状体２０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１９は、両ストッパーナット２１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１７が静止した状態において両ストッパーナット２１間の中央に筒状体２０が位置するように両ストッパーナット２１，２１と筒状体２０とに圧縮力を作用させるものである。
【００２０】
第１調整手段は、ストッパーナット２１とロックナット２２とからなり、両ストッパーナット２１の間隔を維持した状態でストッパーナット２１を第２ロッド１７Ｃ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１６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５Ｅの位置、つまり、入力プーリ５Ａのベルト巻回半径を調整するように構成している。
【００２１】
第２調整手段は、第２操作軸５Ｇに螺合して外側から第２シフトフォーク５Ｊ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５ｂ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５Ｊを位置保持する調整ナット２３とこれを固定するためのロックナット２４とを設けて、位置調整なっど２３を第２操作軸５Ｇ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５Ｇに対する第２シフトフォーク５Ｊの軸芯方向位置を変更するように構成している。
【００２２】
図２，図６及び図７に示すように、前記デテント機構１８は、変速レバー１６の基端部における左右向き揺動中心Ｐ３周りで、該変速レバー１６と一体に回動自在に設けた板金製の扇形部材２５と、その扇形部材２５の揺動中心Ｐ３に対する遊端側縁部に小円弧状に切り欠き形成した被係合部としての係合凹部２６‥を変速レバー１６の揺動方向において複数箇所設けている。そして、先端に係合部としてのローラ２７を軸支した揺動アーム２８は、巻きバネＳで係合凹部２６‥に対して係合する側に弾性付勢されるようにして横軸芯Ｐ４周りで揺動自在に軸支している。係合凹部２６‥のうち、最高速位置と最低速位置にそれぞれ位置するものは、比較的大きな凹部に切り欠き形成されているのであって、路上走行用とクリープ走行用、つまり超低速走行用とにそれぞれ対応する一定速で走行可能に保持力を高めるようにしている。さらに、図６に示すように、扇形部材２５の遊端側の円弧状縁部に対して、前記最低速位置を除いて、低速操作側に位置するものほど係合凹部２６の凹み具合が段々と小さなものとなるように形成している。すなわち、変速レバー１６を高速側に操作するほどローラ２７が変速レバー１６の操作位置に対応する係合凹部２６に深く係合されるようにしている。さらに、係合凹部２６の形成位置も前記揺動中心Ｐ３周りで高速側になるほど隣の低速側の係合凹部２６に対して接近するような不等間隔に設定している。この不等間隔に設定することで、各デテント位置間が変速レバー１６での操作間隔においてはほぼ一定間隔となるように設計している。
【００２３】
上述の構成により、低速操作位置にある変速レバーを高速側に操作する際にはデテント機構における係合力の解除が軽くなり、一方、高速操作位置にある変速レバー１６を低速側に操作する際にはデテント機構１８における係合力の解除が比較的重いものになる。このため、低速操作位置から変速レバー１６を変速操作する際に、デテントの解除は軽いのに対して始めの変速操作力は比較的重いものとなることでその中間的な操作力で変速レバーを操作できるものとなる。一方、高速操作位置にある変速レバー１６を変速操作する際には、デテントの解除が比較的重いのに対して始めの変速操作力は比較的軽いものとなることでその中間的な操作力で変速レバーを操作できるものとなる。
【００２４】
次に、変速レバー１６の操作構造について説明する。
図６及び図８に示すように、ベルト式無段変速装置５は、前述のように、最低速から最高速まで出力可能となっているのであり、その最低速は、あぜ越え等を行うときの超低速走行を行うクリープ速度に設定している。そして、通常の作業中は、そのクリープ速度以外の通常の変速操作範囲からクリープ速度位置まで変速レバー１６を操作することはないが、誤って変速レバー１６を最低速位置に操作しないように規制するための手段が設けられている。詳述すると、変速レバー１６は、前記横軸芯３周りで揺動自在に枢支されているとともに、そのレバーの中間部で前後軸芯Ｐ５周りでも左右に揺動自在に構成している。さらに、変速レバー１６を案内するガイド溝２９が設けられているとともに、最低速位置へ至る操作経路には変速レバー１６に一時的に操作抵抗を与えて操縦者に判らせるようにしている。具体的には、ガイド溝２９は、図８に示すように、最低速位置の次のデテント機構１８での係合凹部２６位置から最高速位置までの範囲では前後に直線状に形成されているとともに、その最低速位置の次の係合位置箇所においては、変速レバー１６をそのまま後方に直線状に操作すると、接当規制される迂回経路部２９Ａを設けている。ここで、最低速位置へ操作する際に変速レバー１６が迂回経路部２９Ａにおいて接当する箇所を変速レバー１６に迂回経路部２９Ａを通さないでそのまま操作すると接当規制される部分が変速レバー１６に抵抗を与える抵抗手段Ｔを構成している。この迂回経路部２９Ａを迂回してさらに後方に変速レバー１６を操作すると、始めて最低速位置に操作されるようにしているのである。尚、抵抗手段Ｔとしては、上記の他に各種構造のものが考えられる。例えば、板バネ等で構成されて変速レバーの操作経路中に出退自在に設けた規制部材等である。
【００２５】
次に、苗植付装置１０を昇降するための油圧シリンダ９からの空気抜き構造について簡単に説明する。
図９に示すように、油圧シリンダ９は単動式シリンダに構成されているとともに、シリンダチューブ９Ａの基端部の上側に、油圧シリンダ９の短縮時にそのシリンダチューブ９Ａ内の空気室９Ｂから空気を抜くための空気抜き孔３０を設けている。そして、その空気抜き孔３０には、パイプ３１が接続されている。このパイプ３１は、前記後車輪ケース１１の上部に設けたブレザ孔３２を備えたキャップ３３に接続しており、空気室９Ｂから抜けた空気がそのパイプ３１を通して後車輪ケース１１に至るようにしているとともに、水分の多い外気が空気抜き孔３０を通して空気室９Ｂに入らないようにしている。すなわち、単動式シリンダ９においてはシリンダチューブ９Ａ内の空気室９Ｂは伸縮作動に応じてピストン９Ｃが円滑に移動するよう密閉状態でなく空気の出し入れが可能に空気抜き孔３０を形成しているのであるが、その空気抜き孔３０を通して水が空気室９Ｂ内に入りにくくするため、空気抜き孔３０からパイプ３１を介して作動油タンクとして兼用されて極力水分の少ない後車輪ケース１１に接続しているのである。
【００２６】
〔別の実施の形態〕
上記実施の形態では、デテント機構を扇形板材を揺動自在に設け、その扇形板材の遊端縁部に形成した係合凹部に弾性付勢されるローラを係合させる構造を示したが、例えば弾性付勢される球体を係合凹部に係合させるものでも良いとともに、係合凹部が設けられる部材も、変速レバーの揺動に連動する部材であれば例えば円柱状部材や円盤状部材でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用型田植機を示す全体側面図
【図２】要部を示す一部破断側面図
【図３】無段変速装置を示す断面図
【図４】変速用操作系を示す分解斜視図
【図５】融通部を示す縦断側面図
【図６】デテント機構を示す側面図
【図７】デテント機構を示す一部破断正面図
【図８】変速レバーの案内溝を示す平面図
【図９】昇降用油圧シリンダ等を示す縦断側面図
【符号の説明】
５    ベルト式無段変速装置
１６  変速レバー
１８  デテント機構
２５  連動部材
２６  被係合部
２７  係合部材
Ｔ    抵抗手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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