(57)【要約】【課題】  ミッションケースに内装された伝動用作動部材をシフト操作する作業機のシフト操作構造において、傾斜カムを利用したシフト操作構造を安価に製作することができるようにする。【解決手段】  ミッションケース２に回動およびシフト可能に挿通支架された操作軸５２と伝動用作動部材２１とを係合連動するとともに、操作軸５２を外方に向けて付勢し、操作軸５２のケース内箇所に固設した接当部材５４を受け止めるカム部５５をケース内壁面に一体形成し、カム部５５のケース内方に向かう端部に接当部材５４に対向する傾斜カム部５５ｃを形成し、操作軸５２の回動操作に伴って接当部材５４が傾斜カム部５５ｃを介して軸心方向に移動されるよう構成してある。【選択図】        図６
2008002504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミッションケースに内装された伝動用作動部材をシフト操作する作業機のシフト操作構造であって、
前記ミッションケースに回動およびシフト可能に挿通支架された操作軸と前記伝動用作動部材とを係合連動するとともに、操作軸を外方に向けて付勢し、前記操作軸のケース内箇所に固設した接当部材を受け止めるカム部をケース内壁面に一体形成し、前記カム部のケース内方に向かう端部に前記接当部材に対向する傾斜カム面を形成し、前記操作軸の回動操作に伴って前記接当部材が傾斜カム面を介して軸心方向に移動されるよう構成してあることを特徴とする作業機のシフト操作構造。
【請求項２】
前記接当部材を、前記操作軸に両端突出状態で打ち込み連結した操作ピンで構成し、この操作ピンの両端突出部を前記カム部で受け止め支持するよう構成してある請求項１記載の作業機のシフト操作構造。
【請求項３】
前記伝動用作動部材が爪咬合式のＰＴＯクラッチにおける爪付きのスライドカラーであり、前記操作軸の付勢方向を、スライドカラーのクラッチ切り方向に設定してある請求項１または２記載の作業機のシフト操作構造。
【請求項４】
前記操作軸をスライド付勢するバネを操作軸に外嵌装着してある請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機のシフト操作構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミッションケースに内装された伝動用作動部材をシフト操作する作業機のシフト操作構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機のミッションケースには、変速用にシフトギヤやＰＴＯクラッチのクラッチ部材などの伝動用作動部材がシフト操作可能に組み込まれ、この伝動用作動部材が各種の操作構造でシフト操作されるようになっている。
【０００３】
このようなシフト操作構造の一つとして、例えば、特許文献１に示されているように、ケース外部から回動操作される回動操作軸に操作ピンを打ち込み装着するとともに、回動操作軸にスライドのみ可能に外嵌されたシフターのボス部に、前記操作ピンが係合される傾斜カム溝を形成し、回動操作軸の回動に伴って操作ピンと傾斜カム溝の案内作用でシフターを軸心方向にシフトさせる構造が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特公平３−２１３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記シフト操作構造は、回動操作軸を回動させることで、簡単かつ円滑にシフターをシフト操作することができ、実用上有用な手段であるが、シフターのボス部に傾斜カム溝を機械加工する必要があり、比較的小径のボス部の周方向に沿って所定のカム特性をもって傾斜カム溝を形成するのに加工コストが高くつくきらいがあった。
【０００６】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、傾斜カムを利用したシフト操作構造を安価に製作することができるようにすることを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、ミッションケースに内装された伝動用作動部材をシフト操作する作業機のシフト操作構造であって、
前記ミッションケースに回動およびシフト可能に挿通支架された操作軸と前記伝動用作動部材とを係合連動するとともに、操作軸を外方に向けて付勢し、前記操作軸のケース内箇所に固設した接当部材を受け止めるカム部をケース内壁面に一体形成し、前記カム部のケース内方に向かう端部に前記接当部材に対向する傾斜カム面を形成し、前記操作軸の回動操作に伴って前記接当部材が傾斜カム面を介して軸心方向に移動されるよう構成してあることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によると、操作軸を回動操作すると、接当部材が固定のカム部に対して回動され、傾斜カム面の案内作用で接当部材が操作軸と共に軸心方向に移動され、操作軸に連係された伝動用作動部材がシフト操作される。
【０００９】
接当部材を軸心方向に移動させるカム部はミッションケースと一体形成されるので、機械加工を要することなく所望のカム特性の傾斜カム面を得ることができる。カム部はミッションケース内にあるので、接当部材との摺接部位には常にケース内の潤滑油が供給されるようにすることができるので、円滑なカム作動を発揮させることができる。
【００１０】
従って、第１の発明によると、傾斜カムを利用したシフト操作構造を安価に製作することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、
前記接当部材を操作軸に両端突出状態で打ち込み連結した操作ピンで構成し、この操作ピンの両端突出部を前記カム部で受け止め支持するよう構成してあるものである。
【００１２】
上記構成によると、操作軸に穿設した貫通孔に操作ピンを打ち込むだけで、接当部材を簡単かつ安価な加工で操作軸に設けることができるとともに、操作軸の軸心に対する対角位置でカム部からの接当力を操作ピン（接当部材）の両端突出部に与えることができ、操作軸をコジリなく円滑にシフト操作することができる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、
前記伝動用作動部材が爪咬合式のＰＴＯクラッチにおける爪付きのスライドカラーであり、前記操作軸の付勢方向を、スライドカラーのクラッチ切り方向に設定してあるものである。
【００１４】
上記構成によると、接当部材をカム部に接当追従させるためのスライド付勢力をＰＴＯクラッチのクラッチ切り付勢力として利用することになり、付勢用のバネを単一のものですますことができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜第３のいずれは一つ発明において、
前記操作軸をスライド付勢するバネを操作軸に外嵌装着してあるものである。
【００１６】
上記構成によると、バネによるスライド付勢力をこじりなく操作軸に与えることができ、操作軸の軸心方向スライドを円滑に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１および図２に、本発明に係る歩行型作業機の一例として歩行型管理機の全体側面および全体平面がぞれぞれ示されている。この歩行型管理機は、左右一対の推進車輪１が軸支されるとともに複数段の前後進切換えを行うミッションケース２から、エンジン支持フレーム３が片持ち状に延出され、このエンジン支持フレーム３に横軸型のエンジン４が搭載連結されるとともに、ミッションケース２の上部に、前後に向き変更可能な操縦ハンドル５が片持ち状に延出された構造を備えている。なお、この歩行型管理機においては、基本的にはエンジン４の在る側が機体前方、その逆向きが機体後方とされるものであり、以後の説明における方向の記述は上記した基本の前後方向に基づくことにする。
【００１８】
前記エンジン４は、シリンダ部軸心が後傾斜されて上下に嵩低く構成されたリコイル始動式の空冷ガソリンエンジンが利用されており、このエンジン４とミッションケース２との間の空隙を埋めるように燃料タンク６が配備されている。
【００１９】
エンジン４の左側に突出された出力軸１１とミッションケース２の上部左側に突出された入力軸１２とが、テンションクラッチ式の主クラッチ１３を備えたベルト伝動機構１４で連動連結されるとともに、このベルト伝動機構１４全体が樹脂製のベルトカバー１５で囲繞されている。
【００２０】
図３〜図５に、ミッションケース２に内装された伝動構造が示されている。ミッションケース２の上部に配備された前記入力軸１２の前方にバック軸１６が配備されるとともに、このバック軸１６の下方に第２軸１７が配備され、さらに、入力軸１２の下方に位置して第３軸１８が配備されている。入力軸１２の右端部は、ケース右側面に軸受け貫通支承されたＰＴＯ軸１９の内端部に同心に軸受け支承され、入力軸１２の動力が爪咬合式のＰＴＯクラッチ２０を介してＰＴＯ軸１９に伝達されるようになっている。
【００２１】
ＰＴＯクラッチ２０は、入力軸１２にスライド可能にスプライン外嵌された爪付きのスライドカラー２１と、ＰＴＯ軸１９の内端部に一体形成した爪付きのクラッチボス２２とで構成されており、伝動用作動部材としてのスライドカラー２１がクラッチボス２２に爪咬合されることで、入力軸１２からＰＴＯ軸１９へ動力伝達を行うクラッチ入り状態がもたらされる。スライドカラーを後退スライドさせて、図４に示すように爪咬合を解除することで、入力軸１２からＰＴＯ軸１９への動力伝達を遮断するクラッチ切り状態がもたらされるようになっている。
【００２２】
入力軸１２、バック軸１６、および、第２軸１７との間に、第２軸１７を前進２段、後進２段に変速する主変速機構２３が介在されており、その変速構造を以下に説明する。
【００２３】
入力軸１２には、小径ギヤＧ1と大径ギヤＧ2を備えた第１シフトギヤＳＧ1がシフト可能にスプライン外嵌されるとともに、第２軸１７に、前記小径ギヤＧ1および大径ギヤＧ2に選択咬合される受動ギヤＧ3，Ｇ4が外嵌固着されている。図４に示すように、第１シフトギヤＳＧ1が中立位置にある時、小径ギヤＧ1および大径ギヤＧ2は共に受動ギヤＧ3，Ｇ4から外れ、第１シフトギヤＳＧ1を中立位置から図中右方にシフトして小径ギヤＧ1を受動ギヤＧ3に咬合させることで、第２軸１７が前進１速で駆動される。第１シフトギヤＳＧ1を中立位置から図中左方にシフトして大径ギヤＧ2を受動ギヤＧ4に咬合させることで、第２軸１７が前進２速で駆動されるようになっている。
【００２４】
バック軸１６には、小径ギヤＧ5と大径ギヤＧ6を備えた第２シフトギヤＳＧ2がシフト可能にスプライン外嵌されている。第１シフトギヤＳＧ1の大径ギヤＧ2と第２シフトギヤＳＧ2の大径ギヤＧ6はそれぞれ広幅に構成され、第１、第２シフトギヤＳＧ1，ＳＧ2がどのようにシフトされていても常に咬合され、バック軸１６が入力軸１２と逆方向に回転駆動されている。図４に示すように、第２シフトギヤＳＧ2が中立位置にある時、小径ギヤＧ5および大径ギヤＧ6は共に受動ギヤＧ3，Ｇ4から外れ、第２シフトギヤＳＧ2を中立位置から図中右方にシフトして小径ギヤＧ5を受動ギヤＧ3に咬合させることで、第２軸１７が後進１速で駆動され、第２シフトギヤＳＧ2を中立位置から図中左方にシフトして大径ギヤＧ6を受動ギヤＧ4に咬合させることで、第２軸１７が後進２速で駆動されるようになっている。
【００２５】
第２軸１７と第３軸４８の間に、第２軸１７からの動力を３段に変速する副変速機構２４が介在されており、その変速構造を以下に説明する。
【００２６】
第２軸１７には、小径ギヤＧ7、大径ギヤＧ8、および、小径幅広ギヤＧ9がそれぞれ遊嵌支持されるとともに、第３軸１８には、前記小径ギヤＧ7、大径ギヤＧ8、および、小径幅広ギヤＧ9のそれぞれに常時咬合された受動ギヤＧ10，Ｇ11，Ｇ12が装着されている。受動ギヤＧ10，Ｇ11が第３軸１８に固定されているのに対して、受動ギヤＧ12は第３軸１８に遊嵌されるとともに、受動ギヤＧ12には出力スプロケット２５が一体に連設されている。小径幅広ギヤＧ9には大径ギヤＧ13が一体連結されており、この大径ギヤＧ13が第３軸に一体形成されたピニオンギヤＧ14に常時咬合されている。
【００２７】
第２軸１７は筒軸状に構成されて、その左端から変速シフト軸２６が軸心方向に出退操作可能に挿入されるとともに、変速シフト軸２６の内端部には第２軸１７の内周に摺接するカラー部材２８が連結されている。このカラー部材２８には半径方向に出退変位可能、かつ、内装バネ２９で突出付勢されたキー部材２７が組み込まれており、変速シフト軸２６が軸心方向にスライドされることによってキー部材２７が、小径ギヤＧ7、大径ギヤＧ8、小径幅広ギヤＧ9のいずれか一つに内周から係合されるようになっている。
【００２８】
変速シフト軸２６が最も内方に押し込みスライドされた状態では、キー部材２７が小径ギヤＧ7に係合されて第２軸１７と小径ギヤＧ7とが一体化される。これによって、第２軸１７の動力が小径ギヤＧ7と受動ギヤＧ10を介して第３軸１８に伝達される。第３軸１８に伝達された動力は、ピニオンギヤＧ14および大径ギヤＧ13を介して小径幅広ギヤＧ9に減速伝達され、さらに、小径幅広ギヤＧ9および受動ギヤＧ12を介して減速されて出力スプロケット２５が低速で駆動される状態となる。
【００２９】
図４に示すように、変速シフト軸２６が左右中間位置にスライドされた状態では、キー部材２７が大径ギヤＧ8に係合されて第２軸１７と大径ギヤＧ8とが一体化される。これによって、第２軸１７の動力が大径ギヤＧ8と受動ギヤＧ11を介して第３軸１８に伝達される。第３軸１８に伝達された動力は、ピニオンギヤＧ14および大径ギヤＧ13を介して小径幅広ギヤＧ9に減速伝達され、さらに、小径幅広ギヤＧ9および受動ギヤＧ12を介して減速されて出力スプロケット２５が中速で駆動される状態となる。
【００３０】
変速シフト軸２６が最も外方に引き出しスライドされた状態では、キー部材２７が小径幅広ギヤＧ9に係合されて第２軸１７と小径幅広ギヤＧ9とが一体化される。これによって、第２軸１７の動力が直接に小径幅広ギヤＧ9を介して受動ギヤＧ12に減速伝達され、出力スプロケット２５が高速で駆動される状態がもたらされる。
【００３１】
このように、副変速機構２４は、主変速機構２３で前進２段・後進２段に変速されて第２軸１７に伝達されたた動力を更に３段に変速して出力スプロケット２５に伝達するよう構成されているのである。
【００３２】
出力スプロケット２５から取り出された変速動力は、ミッションケース２の下部に支架された左右の車軸２９に以下のように伝達される。
【００３３】
図５に示すように、左右の車軸２９は同心に対向配備されるとともに、両車軸２９に亘って中間支軸３０が挿入されている。中間支軸３０の左右中央部位には左右の車軸で挟持されるカラー３１が遊嵌されるとともに、このカラー３１に外嵌装着された受動スプロケット３２と前記出力スプロケット２５とがチェーン３３を介して巻掛け連動されている。
【００３４】
受動スプロケット３２と左右の車軸２９とはボール式のサイドクラッチ３４を介して連動連結されており、両サイドクラッチ３４を共に入れることで左右の車軸２９を一体駆動して直進走行を行い、一方のサイドクラッチ３４を切って一方の車軸２９を遊転状態にすることで片輪駆動による機体操向を行うことができるよう構成されている。
【００３５】
サイドクラッチ３４は、受動スプロケット３２から左右に延出されたクラッチボス３５と、クラッチボス３５の周方向複数箇所に係合支持された伝動ボール３６と、クラッチボス３５の外周にシフト可能に外嵌装着された操作カラー３７と、操作カラー３７を軸心方向外方に付勢シフトするクラッチバネ３８とで構成されている。通常時には、図５中の左半部に示されるように、クラッチバネ３８で操作カラー３７が外方にシフトされることで、伝動ボール３６が操作カラー３７の内周で半径方向内方に押し込められ、伝動ボール３６がクラッチボス３５と車軸２９の外周に形成された伝動溝２９ａに亘って係合された状態となり、受動スプロケット３２から車軸２９への伝動が行われるクラッチ入り状態がもたらされる。図５中の右半部に示されるように、操作カラー３７をクラッチバネ３８に抗して内方にシフトすると、操作カラー３７の内周による伝動ボール３６の押し込みが解除されて、伝動ボール３６が操作カラーの内周空間３９に退避可能となり、伝動ボール３６が車軸２９の伝動溝１９ａから逃げ出すことで、受動スプロケット３２から車軸２９への伝動を遮断するクラッチ切り状態がもたらされる。
【００３６】
前記主クラッチ１３、ＰＴＯクラッチ２０、主変速機構２３と副変速機構２４、および、サイドクラッチ３４は機体後部から操作可能となっている。
【００３７】
〔主クラッチ操作構造〕
操縦ハンドル５の左側に、主クラッチ１３のテンションアーム１３ａにワイヤ連係された主クラッチレバー４１が横向き支点ａ周りに死点越えに前後揺動可能に配備されており、死点を大きく後方に越えたクラッチ切り位置と、死点を少し前方に越えたクラッチ入り位置とに切換え保持可能に構成されている。
【００３８】
操縦ハンドル５の左側には、操縦ハンドル５における左側のグリップ部５ｇを握った手の親指で押し下げ操作可能な補助クラッチレバー４２が横向き支点ｂ周りに揺動可能かつ復帰上昇可能に配備されている。この補助クラッチレバー４２は、押し下げ操作するたびに、主クラッチレバー４１を現在の操作位置から逆位置に強制揺動させることができるように、主クラッチレバー４１にリンク連係されており、両手で操縦ハンドル５を握ったままでも、指操作で主クラッチ１３の入り切りを行うことができるようになっている。
【００３９】
操縦ハンドル５の左右に亘ってアーチ形の牽制レバー４３が装備されている。この牽制レバー４３は、主クラッチレバー４１がクラッチ入り位置にある状態で前方に揺動操作されると、主クラッチレバー４２を後方のクラッチ切り位置に強制揺動させるよう構成されており、操縦作業者が動かない状態で機体が後進した際に、牽制レバー４３が操縦作業者に押されて相対的に前方に揺動されることで、自動的に主クラッ１３が切られて後進が停止するようになっている。
【００４０】
〔ＰＴＯクラッチ操作構造〕
図６に示すように、ＰＴＯクラッチ２０におけるスライドカラー（伝動用作動部材）２１に係合されたシフトフォーク５１の基端ボス５１ａが、ミッションケース２にスライドおよび回動可能に貫通支架された操作軸５２に外嵌装着されている。シフトフォーク５１は操作軸５２に外嵌装着されたバネ５３によってクラッチ切り方向（図では左方）にスライド付勢されるとともに、シフトフォーク５１の基端ボス５１ａの他端が操作軸５２に打ち込み貫通された操作ピン５４に受け止め支持され、シフトフォーク５１と操作軸５２とが一体状態でクラッチ切り方向にスライド付勢されている。
【００４１】
ミッションケース２はアルミダイキャストによって左右二分割構造に構成されており、その左側のケース側壁における内面に、操作軸５２を同心状に囲繞すようにカム部５５が一体形成され、接当部材としての前記操作ピン５４の両端突出部位がカム部５５の内方端部に受け止め支持されている。このカム部５５は、図７，図８に示すように、１８０°位相をずらして２組の台形山部５５ａと谷部５５ｂが交互に形成されるとともに、台形山部５５ａの平坦頂部と谷部５５ｂの底面とが傾斜カム面５５ｃでつながれている。従って、操作ピン５４の両端突出部位が谷部５５ｂに落ち込む回動位相にあるように操作軸５２が回動されていると、操作軸５２およびシフトフォーク５１がクラッチ切り位置に付勢スライドされ、この回動位相から操作軸５２を強制回動すると、操作ピン５４の両端突出部位が傾斜カム面５５ｃを介して相対的に台形山部５５ａの平坦頂部にせり上がり移動し、これによって操作軸５２およびシフトフォーク５１がバネ５３に抗してクラッチ入り位置に移動されるようになっている。
【００４２】
操作軸５２のケース外突出部には回動操作アーム５６が固着されており、この回動操作アーム５６が、操縦ハンドル５における右側に前後揺動可能に軸支されたＰＴＯクラッチレバー５７にワイヤ連係されている。ＰＴＯクラッチレバー５７は、死点を後方に大きく越えたクラッチ切り位置と、死点を前方に少し越えた位置にクラッチ入り位置とに任意に切換え操作して、その操作位置に保持しておくことができるようになっている。
【００４３】
〔主・副変速機構操作構造〕
主変速機構を操作する第１シフトギヤＳＧ1と第２シフトギヤＳＧ2、および、副変速機構を操作する変速シフト軸２６は、ミッションケース２の左側面上部から前後に向き変更可能に延出された変速レバー６１に連係されており、変速レバー６１を上下に揺動操作することで第１シフトギヤＳＧ1と第２シフトギヤＳＧ2の選択と、変速シフト軸２６のシフト操作を行い、変速レバー６１を左右に揺動操作することで、選択した第１シフトギヤＳＧ1あるいは第２シフトギヤＳＧ2をシフト操作して、前進６段、後進４段の変速を行うよう構成されている。なお、伝動機構上は後進６段の変速も可能であるが、変速レバー６１の操作域を制限して後進高速段の現出を阻止している。
【００４４】
〔サイドクラッチ操作構造〕
図３に示すように、左右のサイドクラッチ３４における操作カラー３７は、ミッションケース２内に前後向き支点ｓ周りに揺動可能に支持されたシフトフォーク６５に係合され、左右の各シフトフォーク６５の上端部が、ミッションケース２における左右側面の上下中間部に装備されたクラッチ操作軸６６に操作ロッド６７を介してリンク連動されている。クラッチ操作軸６６の外端部に設けた操作アーム６８と操縦ハンドル５の左右に装備されたグリップレバー６９とがそれぞれワイヤ連係されており、操縦ハンドル５のグリップ部５ｇとグリップレバー６９とを共握り操作することで、握り込んだ側のサイドクラッチ３４を切り操作するよう構成されている。
【００４５】
〔他の実施例〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００４６】
（１）前記バネ５３を入力軸１２に外嵌装着して、バネ５３でスライドカラー（伝動用作動部材）２１を直接にクラッチ切り方向にスライド付勢し、この付勢力をシフトフォーク５１を介して操作軸５２に伝える形態とすることもできる。
【００４７】
（２）前記操作ピン５４に代えて、操作軸５２にカラーを外嵌固定してカム部５５に対向する接当部材とすることもできる。
【００４８】
（３）操作軸５２の回動操作によって変速用シフトギヤや変速用シフトカラーなどの伝動用作動部材をシフト操作することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】歩行型管理機の全体側面図
【図２】歩行型管理機の全体平面図
【図３】ミッションケースの縦断背面図
【図４】ミッションケーシ上部の縦断背面図
【図５】ミッションケーシ下部の縦断背面図
【図６】ＰＴＯクラッチおよびその操作構造を示す横断平面図
【図７】ＰＴＯクラッチ操作用のカム部をケース内方から見た側面図
【図８】カム部の展開図
【符号の説明】
【００５０】
２              ミッションケース
２１            伝動用作動部材（スライドカラー）
５２            操作軸
５３            バネ
５４            接当部材（操作ピン）
５５            カム部
５５ｃ          傾斜カム面
【図１】
2008002504.tif 000003
【図２】
2008002504.tif 000004
【図３】
2008002504.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008002504.tif 000009
【図８】
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