(57)【要約】【課題】変速操作の操作性を改善すること、特に、中立位置に戻す際の操作性を高めること、高速走行時の変速操作性を高めることで安全性を確保できるようにする。【解決手段】エンジン２の出力をＨＳＴ３を介して車輪５に伝動する走行装置１の変速操作装置１０であって、ＨＳＴ３の変速操作部材１１を所定の変速位置に保持する保持機構２０を備え、保持機構２０は、支持体２１に対して操作方向に移動自在に支持され、電磁保持部２４への通電によって支持体２１側に保持される第１保持体２２と、第１保持体２２に対して操作方向に移動自在に支持され、第１保持体２２に対して摩擦材２５を介して保持される第２保持体２３とを備え、第２保持体２３が変速操作部材１１に連結され、走行装置１の走行操作に応じて、電磁保持部２４の通電・非通電を切り替える切り替え部３０を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力をＨＳＴを介して車輪に伝動する走行装置の変速操作装置であって、
前記ＨＳＴの変速操作部材を所定の変速位置に保持する保持機構を備え、
前記保持機構は、
支持体に対して操作方向に移動自在に支持され、電磁保持部への通電によって前記支持体側に保持される第１保持体と、
前記第１保持体に対して操作方向に移動自在に支持され、前記第１保持体に対して摩擦材を介して保持される第２保持体とを備え、
前記第２保持体が前記変速操作部材に連結され、
前記走行装置の走行操作に応じて、前記電磁保持部の通電・非通電を切り替える切り替え部を備えることを特徴とする走行装置の変速操作装置。
【請求項２】
前記走行装置は、前記ＨＳＴの出力を副変速装置を介して車輪に伝動し、
前記切り替え部は、前記副変速装置を高速側に選択する走行操作に応じて、前記電磁保持部を非通電にすることを特徴とする請求項１に記載された走行装置の変速操作装置。
【請求項３】
前記ＨＳＴの変速が中立に操作された場合に、前記切り替え部は、前記電磁保持部を非通電にすることを特徴とする請求項１又は２に記載された走行装置の変速操作装置。
【請求項４】
前記走行装置のブレーキ操作に応じて、前記切り替え部は、前記電磁保持部を非通電にすることを特徴とする請求項１又は２に記載された走行装置の変速操作装置。
【請求項５】
前記第１保持体と前記第２保持体は前記支持体に設けた支持軸に回動自在に軸支され、前記支持軸には、前記摩擦材による摩擦力を調整可能な押圧部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載された走行装置の変速操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用管理機などにおける走行装置の変速操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用管理機或いは乗用作業機においては、近年ＨＳＴ変速装置（油圧無段変速装置、以下、ＨＳＴという）を採用した走行装置が主流になっている。ＨＳＴを採用した走行装置は、エンジンの出力軸からＨＳＴの入力軸に伝動され、ＨＳＴ変速軸を中立位置から前進位置又は後進位置へ回動することによって、入力軸の回転を中立状態から前進高速又は後進高速状態に変速してＨＳＴの出力軸に伝動する。また、ＨＳＴは、通常これを主変速伝動として、ＨＳＴの出力軸をミッションケース内の副変速装置を介して車輪（例えば、後輪）に伝動している。
【０００３】
ＨＳＴ変速軸の操作は、手動のレバー操作や踏み込み式のペタル操作が一般的であるが、ＨＳＴ変速軸には中立状態に戻ろうとする復帰力が作用するので、変速操作位置を無操作状態で保持するためには、この中立復帰力に逆らう力で操作レバーや踏み込み式のペタルなどの操作部材（以下、操作部材という）を保持する保持機構が必要になる。
【０００４】
従来、前述した保持機構としては、操作部材の動きに中立復帰力より大きな摩擦力を生じさせる摩擦式と、所望の変速操作位置で電磁式或いは機械式の保持力を発生させ、操作部材を動かして変速位置を変更する際には、前述した保持力を解除するもの（クラッチ式）が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７１６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した摩擦式の保持機構は、ＨＳＴの操作が高速変速位置に移動するほど、中立復帰力は大きくなるので、それより大きい摩擦力で操作部材を保持することが行われており、操作部材の動きが全体的に重くなり、迅速な操作性を得ることができない問題がある。特に、高速走行時に速やかな減速が必要な場合に、大きな操作力で操作部材を操作することが必要になり、迅速な減速がし難い問題がある。
【０００７】
また、摩擦式の保持機構は、操作性を考慮して摩擦力を低く設定したとしても、前進側から中立位置に戻す場合と後進側から中立位置に戻す場合で操作系にヒステリシスが生じることがあり、中立範囲が狭いＨＳＴの変速操作では、中立に戻す際の操作を円滑に行うことができない問題がある。
【０００８】
これに対して、前述したクラッチ式の保持機構は、所望の変速位置で操作部材を確実に保持することができ、操作時には保持力を解除することで、爽快な操作性を得ることができる。しかしながら、所定の変速位置に保持された操作部材を変速操作する際には、必ず保持力の解除操作が必要になる。このため、副変速シフトで高速走行している場合に、所定の変速位置で操作レバーが保持されている場合には、解除操作に手間取ると速やかに減速操作を行うことができず、安全性を確保できない場合がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に対処するためのものであり、ＨＳＴを介して動力伝達される走行装置の変速操作装置において、変速操作の操作性を改善すること、特に、中立位置に戻す際の操作性を高めること、高速走行時の変速操作性と安全性を確保できるようにすること、低速走行時には所望の変速位置で確実に保持して安定走行を可能にすること、などを課題にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明による走行装置は、以下の構成を具備するものである。
【００１１】
エンジンの出力をＨＳＴを介して車輪に伝動する走行装置の変速操作装置であって、前記ＨＳＴの変速操作部材を所定の変速位置に保持する保持機構を備え、前記保持機構は、支持体に対して操作方向に移動自在に支持され、電磁保持部への通電によって前記支持体側に保持される第１保持体と、前記第１保持体に対して操作方向に移動自在に支持され、前記第１保持体に対して摩擦材を介して保持される第２保持体とを備え、前記第２保持体が前記変速操作部材に連結され、前記走行装置の走行操作に応じて、前記電磁保持部の通電・非通電を切り替える切り替え部を備えることを特徴とする走行装置の変速操作装置。
【発明の効果】
【００１２】
このような特徴を有する走行装置の変速操作装置によると、変速操作の操作性を改善することができる。特に、中立位置に戻す際には、電磁保持部を非通電にして、ＨＳＴの中立復帰力を生かすことで操作性を高めることができる。また、高速走行時には、電磁保持部を非通電にして、変速操作部材の摩擦抵抗を無くすことで、変速操作性と安全性を共に確保することができる。更には、低速走行時には、電磁保持部を通電することで、所望の変速位置で確実に変速操作部材を保持して安定走行を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る変速操作装置を備える走行装置を示した説明図である。
【図２】変速操作装置における保持機構を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【００１５】
図１に示すように、走行装置１は、エンジン２の出力をＨＳＴ３とギア式の副変速装置４を介して車輪５（前輪５Ｆと後輪５Ｒ）に伝動するものであり、エンジン２の出力軸２ＡがＨＳＴ３の入力軸３Ａに接続され、ＨＳＴ３の出力軸３Ｂが副変速装置４の入力軸４Ａに接続されて、副変速装置４の出力軸４Ｂがユニバーサルジョイントなどの伝動手段を介して車軸５Ａ，５Ｂに接続されている。
【００１６】
ＨＳＴ３は、従来公知のものであり、ＨＳＴ変速軸３Ｔを回動させることで、中立状態から前進側又は後進側に出力軸３Ｂを回転させ、ＨＳＴ変速軸３Ｔの回動量によって、出力軸３Ｂの回転を中立から低速、或いは中立から高速へと無段階に変速させる。これに対して、副変速装置４は、シフトレバー４Ｃを低速，中立，高速に手動操作し、変速ギア４Ｄの噛み合いを切り替えて、段階的な副変速を行う。
【００１７】
変速操作装置１０は、ＨＳＴ変速軸３Ｔを回動させて、ＨＳＴの主変速を行う。変速操作装置１０は、ＨＳＴ３の変速操作部材（アクセルペタルや変速操作レバー）１１と、この変速操作部材１１を所定の変速位置に保持する保持機構２０を備えている。図示の例では、変速操作部材１１は、踏み込み式のアクセルペタル１１Ａと、その操作量に応じてＨＳＴ変速軸３Ｔを正転側又は逆転側に回動させる操作ケーブル（例えば、プッシュプルケーブルなど）１１Ｂを備えている。
【００１８】
図１及び図２において、保持機構２０の構成と機能を具体的に説明する。保持機構２０は、支持体２１と、支持体２１に対して操作方向に移動自在に支持される第１保持体２２と、第１保持体２２に対して操作方向に移動自在に支持される第２保持体２３を備えている。
【００１９】
支持体２１と第１保持体２２との間には、電磁保持部（電磁クラッチ）２４が設けられている。電磁保持部２４は、支持体２１側の吸着体（コイル）２４Ａと第１保持体２２側の被吸着体（マグネット）２４Ｂからなり、電磁保持部２４への通電によって、吸着体２４Ａが被吸着体２４Ｂに吸着して、支持体２１側に第１保持体２２が保持される。この通電時には、固定側の支体体２１に対して第１保持体２２は固定されることになるが、非通電時には、支持体２１に対して第１保持体２２は摩擦抵抗無く移動可能になる。
【００２０】
第１保持体２２と第２保持体２３との間には、摩擦材２５が介在する。これによって、第２保持体２３は、第１保持体２２に対して摩擦材２５の介在による摩擦力で保持される。
【００２１】
図示の例では、第１保持体２２と第２保持体２３は支持体２１に設けた支持軸２６に回動自在に軸支されており、第１保持体２２は、軸受２７を介して支持体２１に対して回動自在に支持されている。支持軸２６には、摩擦材２５による摩擦力を調整可能な押圧部材（押圧バネ）２８が設けられている。支持軸２６に螺合したナット２９を締め付けることで、押圧部材２８は第２保持体２３を第１保持体２２側に押圧し、摩擦材２５による摩擦力を増大させる。ナット２９を緩めると、押圧部材２８による押圧力が小さくなり、摩擦材２５による摩擦力は減少する。
【００２２】
第２保持体２３は、前述した変速操作部材１１に連結されている。これにより、電磁保持部２４への通電で支持体２１に第１保持体２２が保持されると、電磁保持部２４の保持力と摩擦材２５の摩擦力によって、変速操作部材１１は所定の変速位置に保持される。この際、摩擦材２５の保持力は、変速操作部材１１の中立復帰力より大きな力に調整可能であるが、変速操作部材１１の操作力（アクセルペタル１１Ａの踏み込み力）をそれより大きく加えることで、変速操作が可能になる。すなわち、電磁保持部２４への通電がなされて変速操作部材１１が所定の変速位置に保持されている状態であっても、通電を解除すること無く、変速操作部材１１による変速操作が可能になる。
【００２３】
電磁保持部２４が非通電のときには、支持体２１に対して第１保持体２２は摩擦抵抗無く回動するので、変速操作部材１１と第２保持体２３と第１保持体２２とが一体になって支持体２１に対して摩擦抵抗無く回動する。この際には、変速操作部材１１の操作に摩擦力が加わることは無く、変速操作部材１１を円滑に操作することができる。
【００２４】
変速操作装置１０は、電磁保持部２４の通電・非通電を切り替える切り替え部３０を備えている。切り替え部３０は、電源４０と電磁保持部２４との電気的な接続をオン・オフするスイッチング素子であり、手動操作部３１によるスイッチング操作で切り替えられるだけでなく、走行装置１の走行操作に応じて切り替えを行う制御手段を備えている。
【００２５】
切り替え部３０の切り替え制御は、走行装置１における各種の走行操作に関連付けることができる。図示の例は、副変速装置４のシフトレバー４Ｃを高速側に選択した操作を検出する高速側シフト検出部３２の出力、ブレーキ１２が操作されたことを検出するブレーキ操作検出部３３の出力、ＨＳＴ変速軸３Ｔが中立に操作されたことを検出する中立位置検出部３４の出力、走行装置１の車速を検出して増速又は減速の操作が行われたことを検出する車速検出部３５の出力、乗用管理機などの各種作業を選択操作したことを検出する作業選択検出部３６の出力などに関連させ、各部の検出信号によって、切り替え部３０を切り替え制御している。
【００２６】
高速側シフト検出部３２の出力による制御は、副変速装置４を高速側に選択する走行操作に応じて切り替え部３０を切り替え、電磁保持部２４を非通電に制御する。これによると、変速操作部材１１の変速位置が保持された状態で、副変速での高速走行が選択されて、意図しない高速走行が継続されるのを防ぐことができ、走行の安全性を確保することができる。副変速装置４のシフトレバー４Ｃが高速側にシフトしている場合には、変速操作部材１１は保持されず、変速操作部材１１にはＨＳＴ３自体の中立復帰力が作用するので、無操作状態では自然と減速されることになり、安全性が確保される。
【００２７】
ブレーキ操作検出部３３の出力による制御は、走行装置１のブレーキ操作に応じて、切り替え部３０により電磁保持部２４を非通電に制御する。これによると、ブレーキ操作時に、ＨＳＴ３自体の中立復帰力を効果的に作用させることができ、円滑な中立への戻りを促すことで、ブレーキの制動性能を高めることができる。
【００２８】
中立位置検出部３４の出力による制御は、ＨＳＴ３の変速が中立に操作された場合に、切り替え部３０により電磁保持部２４を非通電に制御する。これによると、ＨＳＴ３が中立から走り始めの間に、少ない抵抗で変速操作部材１１を操作できるので、滑らかな操作で走行装置１を発進させることが可能になる。
【００２９】
車速検出部３５の出力による制御は、例えば、検出した車速が予め設定した車速を超えた場合に、切り替え部３０により電磁保持部２４を非通電に制御する。これによると、高速走行時に変速操作部材１１が保持されることで減速操作がし難くなる不具合を排除することができ、安全に高速走行を行うことが可能になる。
【００３０】
作業選択検出部３６の出力による制御は、例えば、乗用管理機の散布作業が選択された場合に、切り替え部３０により電磁保持部２４を通電状態に制御する。これによると、変速操作部材１１を所望の変速位置に確実に保持して、変速操作部材１１の操作を行うこと無く、所望の走行速度を維持しながら散布作業を行うことができる。
【００３１】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る変速操作装置１０は、電磁保持部２４への通電によって高い保持力で変速操作部材１１を保持する場合と、電磁保持部２４を非通電にして、少ない抵抗で変速操作部材１１を操作できる場合とを、走行装置１の走行操作の状況に応じて、無意識に且つ適正に選択することができる。これにより、変速操作の操作性を高めることができると共に、安全な走行を行うことが可能になる。
【００３２】
また、変速操作装置１０は、電磁保持部材２４への通電によって変速操作部材を保持している場合にも、摩擦材２５による摩擦力以上の操作力を付与することで、電磁保持部２４を非通電に切り替えること無く、変速操作部材１１を操作することができるので、緊急時には手動による変速操作が可能になり、フェールセーフ機能を併せて備えている。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１：走行装置，２：エンジン，２Ａ：出力軸，
３：ＨＳＴ，３Ａ：入力軸，３Ｂ：出力軸，３Ｔ：ＨＳＴ変速軸，
４：副変速装置，４Ａ：入力軸，４Ｂ：出力軸，
４Ｃ：シフトレバー，４Ｄ：変速ギア，
５：車輪，５Ａ，５Ｂ：車軸，５Ｆ：前輪，５Ｒ：後輪，
１０：変速操作装置，
１１：変速操作部材，１１Ａ：アクセルペタル，１１Ｂ：操作ケーブル，
２０：保持機構，２１：支持体，２２：第１保持体，２３：第２保持体，
２４：電磁保持部，２４Ａ：吸着体，２４Ｂ：被吸着体，
２５：摩擦材，２６：支持軸，２７：軸受，２８：押圧部材，２９：ナット
【図１】
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【図２】
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