(57)【特許請求の範囲】
【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副変速機構（Ｃ）を構成する第１シフトギヤ（１９）とを備え、
前記正逆転切換機構（Ｄ）を構成する第２シフトギヤ（２２）と前記正転変速機構（Ｆ）を構成する第３シフトギヤ（２５）とを前記伝動回転体（１８）に一体回転状態で且つスライド自在に外嵌し、
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（１０）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）における前記第２シフトギヤ（２２）と咬合可能なバックギヤ（２３）を前記第１変速軸（１３）に相対回転自在に嵌装してある歩行型作業機のミッション構造。
【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。
【請求項３】
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（２９）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または２のいずれかに記載の歩行型作業機のミッション構造。
【請求項４】
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３に記載の歩行型作業機のミッション構造。
【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、
前記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前記副変速機構を構成する第１シフトギヤとを備え、
前記正逆転切換機構を構成する第２シフトギヤと前記正転変速機構を構成する第３シフトギヤとを前記伝動回転体に一体回転状態で且つスライド自在に外嵌し、
前記複数の変速軸のうちの第１変速軸に、前記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、前記第１シフトギヤを前記入力軸に対して、前記従動ギヤとの咬合位置と前記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前記副変速機構を構成するとともに、
前記正逆転切換機構における前記第２シフトギヤと咬合可能なバックギヤを前記第１変速軸に相対回転自在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。
【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ことになるので、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】
そして、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本削減することになる。これは、入力軸上に副変速機構の第１シフトギヤと、相対回転自在に外嵌した伝動回転体を介して正逆転切換機構及び正転変速機構夫々の第２及び第３シフトギヤを外嵌することにより、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。
【０００９】
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。
【００１０】
請求項３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４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。そして、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４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１２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２４ａ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１４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３１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２８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１５，１６，１７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１６Ａ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、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）４４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１０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
【図１】
0003565612.tif 000002
【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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【図１０】
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