(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦向きの出力軸を備えたエンジンからの動力を、前記出力軸を太陽ギヤとする遊星減速装置と、前記出力軸と同一軸芯上に配設された縦向き伝動軸とを介して、前記遊星減速装置及び縦向き伝動軸を内装するミッションケースの下部に配設した横向きの出力軸に伝達するように構成した歩行型管理機であって、
前記縦向き伝動軸に沿う方向のシフト操作で、前記遊星減速装置から前記縦向き伝動軸への伝動を変速する変速装置を備え、
前記変速装置は、前記遊星減速装置の遊星キャリヤに常時噛合う大径ギヤとその下方位置において前記大径ギヤと一体に形成した小径ギヤを備えた一対の変速ギヤと、前記縦向き伝動軸と一体回転するとともにシフトフォークの操作により上下動するシフト部材とを備え、前記シフトフォークによるシフト部材の上方への操作でシフト部材が前記遊星キャリヤと噛合して該遊星キャリヤを前記縦向き伝動軸に対して直結する状態と、シフトフォークによるシフト部材の下方への操作でシフト部材が前記遊星キャリヤに対して離脱するとともにシフトフォークの係合部よりも上方の位置におけるシフト部材の外周に形成したギヤと前記小径の変速ギヤとが噛合して前記シフト部材が遊星キャリヤに直結した状態よりも低速で伝動する状態との高低２段に切り換え可能に構成してある歩行型管理機。
【請求項２】
前記変速装置を、前記遊星減速装置の遊星キャリヤに前記縦向き伝動軸を直結する状態と、前記遊星キャリヤに変速ギヤを介して前記縦向き伝動軸を伝動連結する状態と、前記遊星キャリヤに前記縦向き伝動軸を伝動連結しない状態とに切り換え可能に構成してある請求項１記載の歩行型管理機。
【請求項３】
前記変速ギヤを前記ミッションケース内に立設した縦向きの支軸に回動自在に外嵌装着するとともに、前記ミッションケースから前記支軸の上部に亘ってプレートを架設してある請求項２記載の歩行型管理機。
【請求項４】
前記遊星キャリヤの周囲に複数個の前記変速ギヤを等間隔に配設してある請求項２又は３に記載の歩行型管理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦向きの出力軸を備えたエンジンからの動力を、前記出力軸を太陽ギヤとする遊星減速装置と、前記出力軸と同一軸芯上に配設された縦向き伝動軸とを介して、前記遊星減速装置及び縦向き伝動軸を内装するミッションケースの下部に配設した横向きの出力軸に伝達するように構成した歩行型管理機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような歩行型管理機においては、例えば、実公昭６１−１８２７４号公報で開示されているように、大径ギヤ部と小径ギヤ部とを上下に備えた複数の遊星ギヤ、大径ギヤ部に噛合する大径リングギヤ、小径ギヤ部に噛合する小径リングギヤ、大径リングギヤと小径リングギヤとの間に介装されたブレーキシュー、及び、このブレーキシューを大径リングギヤ又は小径リングギヤを制動停止させる状態に切り換え操作可能なカム機構、などを備えて高低２段の変速を行えるように構成したものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術は、遊星減速装置に変速装置の機能を付加することから遊星減速装置の複雑化を招くものであり、それによって、組付け誤差が生じ易くなり、太陽ギヤに対する各遊星ギヤの噛合が不均等になることなどに起因した太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗あるいは異音の発生などの不都合を招き易くなっていた。
【０００４】
又、大径リングギヤと小径リングギヤとを備え、それらの間にブレーキシューを介装することから、遊星減速装置の径寸法が大きくなって機体が大型化する不都合を招くようになっていた。
【０００５】
本発明の目的は、遊星減速型の歩行型管理機を、太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗、異音の発生、及び、機体の大型化を招くことなく変速可能に構成することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のうちの請求項１記載の発明では、縦向きの出力軸を備えたエンジンからの動力を、前記出力軸を太陽ギヤとする遊星減速装置と、前記出力軸と同一軸芯上に配設された縦向き伝動軸とを介して、前記遊星減速装置及び縦向き伝動軸を内装するミッションケースの下部に配設した横向きの出力軸に伝達するように構成した歩行型管理機において、前記縦向き伝動軸に沿う方向のシフト操作で、前記遊星減速装置から前記縦向き伝動軸への伝動を変速する変速装置を備え、前記変速装置は、前記遊星減速装置の遊星キャリヤに常時噛合う大径ギヤとその下方位置において前記大径ギヤと一体に形成した小径ギヤを備えた一対の変速ギヤと、前記縦向き伝動軸と一体回転するとともにシフトフォークの操作により上下動するシフト部材とを備え、前記シフトフォークによるシフト部材の上方への操作でシフト部材が前記遊星キャリヤと噛合して該遊星キャリヤを前記縦向き伝動軸に対して直結する状態と、シフトフォークによるシフト部材の下方への操作でシフト部材が前記遊星キャリヤに対して離脱するとともにシフトフォークの係合部よりも上方の位置におけるシフト部材の外周に形成したギヤと前記小径の変速ギヤとが噛合して前記シフト部材が遊星キャリヤに直結した状態よりも低速で伝動する状態との高低２段に切り換え可能に構成してある。
【０００７】
〔作用〕
上記請求項１記載の発明によると、遊星減速装置に変速装置の機能を付加するのではなく、新たに変速装置を備えることから、遊星減速装置の複雑化を防止することができ、それによって、組付け誤差が生じ易くなることを回避することができて、太陽ギヤに対する各遊星ギヤの噛合が不均等になることなどに起因した太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗並びに異音の発生などを招き難くすることができるようになる。
【０００８】
又、変速装置は、縦向き伝動軸に沿う方向のシフト操作で遊星減速装置から縦向き伝動軸への伝動を変速する、というように、遊星減速装置と縦向き伝動軸との間の比較的余裕のある箇所に介装されるものであることから、それによって遊星減速装置の径寸法が大きくなって機体が大型化する、といった不都合を招くこともない。
【０００９】
〔効果〕
従って、遊星減速型の歩行型管理機を、太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗、異音の発生、及び、機体の大型化を招くことなく変速可能に構成できるようになった。
【００１０】
本発明のうちの請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、前記変速装置を、前記遊星減速装置の遊星キャリヤに前記縦向き伝動軸を直結する状態と、前記遊星キャリヤに変速ギヤを介して前記縦向き伝動軸を伝動連結する状態と、前記遊星キャリヤに前記縦向き伝動軸を伝動連結しない状態とに切り換え可能に構成した。
【００１１】
〔作用〕
上記請求項２記載の発明によると、変速装置により高低２段の変速と伝動の断続を行えるようになる。又、高低いずれか一方の変速状態を遊星キャリヤに縦向き伝動軸を直結する状態としていることから、遊星キャリヤに高速ギヤを介して縦向き伝動軸を伝動連結する状態と、遊星キャリヤに低速ギヤを介して縦向き伝動軸を伝動連結する状態とに切り換え可能に構成する場合に比較して、構成の簡素化や製造コストの低減化を図れるようになる。
【００１２】
〔効果〕
従って、構成の簡素化や製造コストの低減化を図りながら変速装置を主クラッチとして機能させることができるようになった。
【００１３】
本発明のうちの請求項３記載の発明では、上記請求項２記載の発明において、前記変速ギヤを前記ミッションケース内に立設した縦向きの支軸に回動自在に外嵌装着するとともに、前記ミッションケースから前記支軸の上部に亘ってプレートを架設した。
【００１４】
〔作用〕
上記請求項３記載の発明によると、変速ギヤとその上方に位置する遊星減速装置との間に形成される狭い空間を利用して、プレートをミッションケースから支軸の上部に亘って架設するようにしていることから、縦向き伝動軸に沿う方向のシフト操作に伴って変速ギヤが支軸に沿う方向に摺動することを阻止できるようになる。
【００１５】
〔効果〕
従って、機体の大型化を招くことなく、変速装置の切り換え操作を円滑に行えるようになった。
【００１６】
本発明のうちの請求項４記載の発明では、上記請求項２又は３記載の発明において、前記遊星キャリヤの周囲に複数個の前記変速ギヤを等間隔に配設した。
【００１７】
〔作用〕
上記請求項４記載の発明によると、遊星キャリヤの周囲に複数個の変速ギヤを等間隔に配設していることにより、遊星キャリヤに掛かるギヤ反力を相殺することができ、これによって、遊星キャリヤに掛かるギヤ反力で、遊星キャリヤに支持された各遊星ギヤの太陽ギヤに対する噛合が不均等になる不都合が生じることを回避でき、結果、遊星キャリヤに掛かるギヤ反力に起因した太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗並びに異音の発生などを防止できるようになる。
【００１８】
〔効果〕
従って、太陽ギヤや遊星ギヤなどの早期磨耗並びに異音の発生などをより効果的に防止できるようになった。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１には歩行型管理機の全体側面が示されており、この歩行型管理機は、空冷式で縦軸型のエンジン１、エンジン１の下部に連設されたミッションケース２、後方に向けて延設された左右一対の操縦ハンドル３、及び、ミッションケース２の左右両側に配設される作業装置の一例である推進車輪兼用の耕耘ロータ４、などによって耕耘作業を行う状態に構成されている。
【００２１】
図２〜４に示すように、ミッションケース２は、エンジン１の下部に連結される筒状のケース本体２Ａと、その底部に接合される底壁部材２Ｂとから構成されている。ミッションケース２には、エンジン１の出力軸１ａを太陽ギヤとする遊星減速装置５、出力軸１ａと同一軸芯Ｐ１上に配設された縦向き伝動軸６、及び、縦向き伝動軸６の下端に装着されたベベルギヤ式伝動機構７、などが内装されている。又、ミッションケース２の下部には、ミッションケース２から左右の両外側方に向けて突出する横向きの出力軸８が配設されており、この出力軸８の両端に耕耘ロータ４が一体回転するように装着されている。
【００２２】
遊星減速装置５は、出力軸１ａ、出力軸１ａのスプラインに噛合する３個の遊星ギヤ９、これらの遊星ギヤ９を等間隔に支持する遊星キャリヤ１０、及び、これらの遊星ギヤ９を噛合案内するリングギヤ１１、などによって構成されており、出力軸１ａの回転に伴って、各遊星ギヤ９が公転しながら遊星キャリヤ１０に減速伝動することで、遊星キャリヤ１０が出力軸１ａと同一軸芯Ｐ１周りに減速回転駆動されるようになっている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、リングギヤ１１は、その外周とそれを支持するミッションケース２の内周との間に径方向の融通を有する状態でミッションケース２に載置支持されている。ミッションケース２には、リングギヤ１１の下方に配置される円弧状の摩擦板１２Ａが装備されており、この摩擦板１２Ａには、ミッションケース２の内面に形成された凹部２ａとの係合で、この摩擦板１２Ａのリングギヤ１１との連れ回りを阻止する凸部１２ａが形成されている。エンジン１には、リングギヤ１１の上方に配置される円弧状の摩擦板１２Ｂを備えるとともに、これら上下の摩擦板１２Ａ，１２Ｂでリングギヤ１１を上下方向から圧接してミッションケース２に対するリングギヤ１１の相対回転を阻止する制動状態と、前記圧接を解除してミッションケース２に対するリングギヤ１１の相対回転を許容する非制動状態とを切り換え現出する乗り上がりカム式の操作機構１３が装備されている。操作機構１３は、上側の摩擦板１２Ａがビス１３ａにて固定されるとともに上下方向に変位可能な押圧部材１３Ａ、縦軸芯Ｐ２周りの回動で押圧部材１３Ａを押圧する状態と押圧しない状態とに切り換える操作部材１３Ｂ、操作部材１３Ｂと一体回動する操作アーム１３Ｃ、及び、操作部材１３Ｂを非制動状態に復帰付勢するバネ１３Ｄ、などによって構成されるとともに、操作アーム１３Ｃが、図１に示す左側の操縦ハンドル３に装備された操作レバー１４に、その操作レバー１４の操縦ハンドル３側への握り込み操作に伴って、操作部材１３Ｂが押圧部材１３Ａを押圧する側に回転するようにワイヤ連係されている。
【００２４】
この構成から、操作レバー１４を操縦ハンドル３側に握り込み操作すると、リングギヤ１１の回転を阻止する制動状態が現出されて各遊星ギヤ９が公転するようになっており、これによって、エンジン１から耕耘ロータ４への伝動が行われるようになる。又、操作レバー１４の操縦ハンドル３側への握り込み操作を解除すると、リングギヤ１１の回転を許容する非制動状態が現出されて各遊星ギヤ９の公転が阻止されるようになり、これによって、エンジン１から耕耘ロータ４への伝動が遮断されるようになる。
【００２５】
つまり、リングギヤ１１、摩擦板１２、及び、操作機構１３によって、耕耘ロータ４に対するエンジン１からの伝動を断続する主クラッチ１５が構成されている。
【００２６】
図３及び図４に示すように、遊星減速装置２の遊星キャリヤ１０と縦向き伝動軸６との間には変速装置１６が介装されている。変速装置１６は、縦向き伝動軸６にスプライン嵌合されたシフト部材１６Ａの縦向き伝動軸６に沿う方向へのシフト操作で、遊星キャリヤ１０に縦向き伝動軸６を直結する高速伝動状態〔図４において実線で示す状態〕と、遊星キャリヤ１０に一対の変速ギヤ１６Ｂを介して縦向き伝動軸６を伝動連結する低速伝動状態〔図４において二点鎖線で示す状態〕とに切り換え可能に構成されている。シフト部材１６Ａは、ミッションケース２に横軸芯Ｐ３周りに前後揺動可能に支持された変速レバー１７の揺動操作で、それと支軸１８を介して一体揺動するように連動連結されたシフトフォーク１６Ｃを上下揺動させることによって、縦向き伝動軸６に沿う方向にシフト操作されるようになっている。
【００２７】
一対の変速ギヤ１６Ｂは、遊星キャリヤ１０の周囲に等間隔に配設されるように、ミッションケース２内において縦向き伝動軸６を中心とする対称位置に立設された縦向きの支軸１９に回動自在に外嵌装着されている。又、各変速ギヤ１６Ｂは、ミッションケース２から各支軸１９に亘って架設されたプレート２０によって上下方向への変位が阻止されている。
【００２８】
図３〜５に示すように、ベベルギヤ式伝動機構７は、縦向き伝動軸６の下部に一体形成された第１ベベルギヤ６Ａと、第１ベベルギヤ６Ａに噛合する第２ベベルギヤ２１とから構成されている。出力軸８は、同一軸芯Ｐ４上に配設された左出力軸部８Ａと右出力軸部８Ｂとの２分割構造に構成されている。ベベルギヤ式伝動機構７と出力軸８との間には、左右の出力軸部８Ａ，８Ｂを独立駆動可能に伝動するサイドクラッチ機構２２が介装されている。
【００２９】
サイドクラッチ機構２２は、第２ベベルギヤ２１と一体回転する左右向きの筒軸２３、左右の各出力軸部８Ａ，８Ｂにおいて筒軸２３に内嵌される内嵌部分８ａ，８ｂ、筒軸２３の周部に形成した左右の貫通孔２３ａ，２３ｂと各内嵌部分８ａ，８ｂの外周に形成した凹部８ａａ，８ｂａとに亘って係入する伝動位置と、凹部８ａａ，８ｂａから離脱する非伝動位置とに移動可能な左右６個ずつの伝動ボール２４、それらの各伝動ボール２４を伝動位置に保持する保持位置と左右一方の伝動ボール２４の非伝動位置への移動を許容する左右の非保持位置とに亘って摺動可能なホルダ２５、及び、ホルダ２５を保持位置に復帰付勢する左右一対のバネ２６、などによって、単一のシフトフォーク２７によるホルダ２５の摺動操作で、左右の出力軸部８Ａ，８Ｂを一体駆動する状態〔図４参照〕と左右一方の出力軸部８Ａ，８Ｂを独立駆動する状態〔図５参照〕とに切り換え可能なボール伝動式に構成されるとともに、ベベルギヤ式伝動機構７のデッドスペースＳに配設されている。
【００３０】
図１及び図３に示すように、シフトフォーク２７は、ミッションケース２内における縦向き伝動軸６の直前方箇所において、縦向き伝動軸６と平行で縦軸芯Ｐ５周りに回動自在に配設された操作軸２８の下端に固着されている。操作軸２８の上端には、ダイカスト製のベベルギヤ２９が縦軸芯Ｐ５周りに一体回動するように連結されている。ベベルギヤ２９には、ミッションケース２に前後軸芯Ｐ６周りに回動自在に支持された連係軸３０と一体回動するダイカスト製のベベルギヤ３１が噛合している。連係軸３０の外端には天秤型の連係アーム３２が固着されており、連係アーム３２の両端は、右側の操縦ハンドル３に装備された操向レバー３３にワイヤ連係されている。
【００３１】
この構成から、作業中に操向レバー３３を中立位置から右方向に揺動操作すると、連係アーム３２が右回りに揺動し、それによって、シフトフォーク２７が右方向に揺動し、ホルダ２５を右方向へ摺動させて右出力軸部８Ｂへの伝動を遮断するようになっており、もって、左出力軸部８Ａに装着した耕耘ロータ４の推力による、右出力軸部８Ｂに装着した耕耘ロータ４側を支点とする右旋回状態を現出でき、又逆に、作業中に操向レバー３３を中立位置から左方向に揺動操作すると、連係アーム３２が左回りに揺動し、それによって、シフトフォーク２７が左方向に揺動し、ホルダ２５を左方向へ摺動させて左出力軸部８Ａへの伝動を遮断するようになっており、もって、右出力軸部８Ｂに装着した耕耘ロータ４の推力による、左出力軸部８Ａに装着した耕耘ロータ４側を支点とする左旋回状態を現出できるようになっている。つまり、旋回操作時には、機体の小回り旋回などの旋回操作を簡単に行えるようになっており、もって、作業効率の向上を図れるようになっている。
【００３２】
尚、操向レバー３３の揺動操作を解除すると、サイドクラッチ機構２２に備えた左右一対のバネ２６の付勢によって、ホルダ２５が保持位置に復帰して左右の出力軸部８Ａ，８Ｂに伝動するようになっており、もって、左右の出力軸部８Ａ，８Ｂに装着した各耕耘ロータ４の推力による直進状態を現出できるようになっている。
【００３３】
図１に示すように、耕耘ロータ４の後方には、耕耘ロータ４からの動力がチェーン式減速伝動機構３４を介して伝達される単一の駆動輪３５を配備している。つまり、駆動輪３５を備えることによって、耕深を深くした際の推力不足の発生を回避できるとともに、この駆動輪３５を支点にして耕耘ロータ４を持ち上げることによって移動走行を容易に行えるようになっている。又、駆動輪３５には、耕耘ロータ４からの動力を減速伝動していることから、耕耘ロータ４の推力によるダッシングを防止できるようになっている。尚、駆動輪３５は機体の左右中央に配置されており、その通過跡が操縦者の足跡と一致するようになっている。
【００３４】
チェーン式減速伝動機構３４は、耕耘ロータ４の筒軸４Ａに軸芯Ｐ４周りに揺動可能な状態で連動連結されるとともに、その中間部が支持フレーム３６を介してヒッチ３７に吊り下げ支持されている。支持フレーム３６は、ヒッチ３７に高さ調節可能に取り付けられている。つまり、ヒッチ３７に対する支持フレーム３６の取り付け高さ位置を調節することによって、耕耘ロータ４に対する駆動輪３５の高さ位置を変更できるようになっており、これによって、所望の耕深位置に耕耘ロータ４を容易に位置させることができて、耕耘作業を所望の耕深で安定して行えるようになっている。
【００３５】
尚、駆動輪３５に代えて、図６〜８に示すように、耕耘ロータ４の推力によるダッシングを防止するための抵抗棒３８と、移動走行を容易にするための左右一対の移動輪３９とを、抵抗棒３８が接地するとともに左右の移動輪３９が上方に退避する作業姿勢〔図６参照〕と、抵抗棒３８が上方に退避するとともに左右の移動輪３９が接地する移動姿勢〔図７参照〕とに、姿勢切り換え可能に備えるようにしてもよい。
【００３６】
その構成について詳述すると、図６〜８に示すように、抵抗棒３８は、ヒッチ３７の上部にボス４０を介して横軸芯Ｐ７周りに揺動自在に取り付けられ、左右の移動輪３９は、ヒッチ３７の下部に支持フレーム４１を介して横軸芯Ｐ８周りに揺動自在に取り付けられている。ボス４０には、横軸芯Ｐ７周りに一体揺動する揺動アーム４２が、支持フレーム４１には、横軸芯Ｐ８周りに一体揺動する第１アーム４３と第２アーム４４とが備えられ、揺動アーム４２と第１アーム４３とが円弧状のリンク４５を介して連係されている。第２アーム４４の遊端にはボス４６が備えられ、そのボス４６に操作レバー４７が摺動可能に内嵌されている。第２アーム４４の中間部には、ヒッチ３７に突設された第１係止ピン４８及び第２係止ピン４９に係止可能な係止アーム５０が枢支されており、この係止アーム５０と操作レバー４７とがボス４６を挿通するロッド５１で連結されている。ロッド５１には、このロッド５１を介して係止アーム５０を第１係止ピン４８及び第２係止ピン４９側に揺動付勢するバネ５２が外嵌されている。
【００３７】
以上の構成から、図６に示すように、操作レバー４７を操作して係止アーム５０を第１係止ピン４８に係止させることによって、抵抗棒３８と左右の移動輪３９とを作業姿勢に切り換えることができ、この状態で抵抗棒３８を地面に押し付けることによって耕耘ロータ４の推力によるダッシングを防止できるようになっている。又、図７に示すように、操作レバー４７を操作して係止アーム５０を第２係止ピン４９に係止させることによって、抵抗棒３８と左右の移動輪３９とを移動姿勢に切り換えることができ、この状態で左右の移動輪３９を支点にして耕耘ロータ４を持ち上げることによって移動走行を容易に行えるようになっている。
【００３８】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）  変速装置１６を、縦向き伝動軸６に沿う方向のシフト操作で、遊星減速装置５の遊星キャリヤ１０に縦向き伝動軸６を直結する状態と、遊星キャリヤ１０に変速ギヤ１６Ｂを介して縦向き伝動軸６を伝動連結する状態と、遊星キャリヤ１０に縦向き伝動軸６を伝動連結しない状態とに切り換え可能に構成して、主クラッチ１５の機能をも備えさせるようにしてもよい。
（２）  出力軸８に装着される作業装置としては、代掻きロータや培土用ロータなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】歩行型管理機の全体側面図
【図２】遊星減速装置の構成を示す要部の横断平面図
【図３】歩行型管理機の伝動構成を示す要部の縦断側面図
【図４】サイドクラッチ機構の直進状態を示す要部の縦断背面図
【図５】サイドクラッチ機構の旋回状態を示す要部の縦断背面図
【図６】抵抗棒が接地する作業姿勢に切り換えた状態を示す要部の側面図
【図７】移動輪が接地する移動姿勢に切り換えた状態を示す要部の側面図
【図８】抵抗棒と移動輪の姿勢切り換え構造を示す要部の側面図
【符号の説明】
１      エンジン
１ａ    出力軸
２      ミッションケース
５      遊星減速装置
６      縦向き伝動軸
８      出力軸
１０    遊星キャリヤ
１６    変速装置
１６Ｂ  変速ギヤ
１９    支軸
２０    プレート
Ｐ１    軸芯
【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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