JP4362431B2

JP4362431B2 - トラクタの変速操作構造

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Publication number: JP4362431B2
Application number: JP2004308231A
Authority: JP
Inventors: 勝自梶野; 元樹伊豆蔵
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP2006082646A; KR20060051010A; FR2875185B1; KR100805963B1; JP2006117147A; US7337870B2; JP2006096136A; FR2875185A1; JP4362426B2; US20060054377A1; JP4362427B2

Description

本発明は、無段変速装置を備えたトラクタの変速操作構造に関する。

トラクタの変速操作構造としては、無段変速装置を任意の変速位置に保持する速度ロック機構を車体の横一側（左側）に備え、機体の横他側（右側）に配備された左右のサイドブレーキペダルを同時に踏み込んで走行停止操作を行うと、これに連動して速度ロック機構のロック解除用操作部材が自動的にロック解除作動されて、無段変速装置が中立復帰作動するよう構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２０５７７４号公報

上記構造においては、左右のサイドブレーキペダルを同時に踏み込む操作に連動して速度ロック機構のロック解除用操作部材をロック解除操作するための操作ワイヤが利用されているのであるが、車体右側から左側に横断される操作ワイヤを無造作に配備すると、たるんだ操作ワイヤが触れ動いて車体の周囲に配備されている各種の作動機構の可動部に接触したり、可動部材の間に挟み込まれたりして損傷し、ロック解除機能が適正に行われなくなるおそれがある。また、操作ワイヤのたるみや振れ動きを少なくするためには操作ワイヤをできるだけ屈曲少なく配備すればよいのであるが、この操作ワイヤは、車体の左右に離れた箇所において、そのインナワイヤが前後方向に変位作動するように配備されることになるので、操作ワイヤを屈曲少なく配備すると、自由状態の操作ワイヤは、そのアウタワイヤ端部が固定のワイヤ受け部に対して傾斜した姿勢となる。従って、アウタワイヤ端部を固定のワイヤ受け部に連結する場合、一方のアウタワイヤ端部はワイヤ受け部に対して所定の前後向き姿勢で容易に連結することができるが、他方のアウタワイヤ端部を固定のワイヤ受け部に連結するには、剛性の大きいアウタワイヤを無理に曲げてアウタワイヤ端部を前後向き姿勢にしてワイヤ受け部に連結する操作が必要となり、ワイヤ連結作業に手数がかかるものとなる。

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、ブレーキペダルによる走行停止操作に連動して速度ロック機構のロック解除用操作部材を強制解除操作する操作ワイヤを、トラブルが発生するおそれがない状態で合理的に配備して、速度ロック機構を常に適正にロック解除操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。

第１の発明は、無段変速装置を任意の変速位置に保持する速度ロック機構を車体の横一側に備え、機体の横他側に配備されたブレーキペダルによる走行停止操作に連動して前記速度ロック機構のロック解除用操作部材を強制解除操作するよう構成したトラクタの変速操作構造において、
ブレーキペダルと速度保持機構のロック解除用操作部材とを、車体下方を横切って配備された操作ワイヤで連動連結するとともに、車体の後方下部から車体の左右中央部下部に沿って前方に向けて延出配備された前輪駆動用の伝動軸と車体との間の空隙に前記操作ワイヤを挿通し、前記操作ワイヤを下方から支持するワイヤ受け部材を、側面視で前記伝動軸の下端と車体との間に位置するように配設してあることを特徴とする。

上記構成によると、前輪駆動用の伝動軸と車体との間の空隙は他の作動機構が配備されることのないスペースであり、ここに挿通される操作ワイヤには他の作動部材が接触することはない。
また、ワイヤ受け部材で下方から受け止め支持された操作ワイヤは垂れ下がることがないので、たるみを持たせた余裕のある長さの操作ワイヤを配備することができる。

従って、第１の発明によると、ブレーキペダルと速度保持機構のロック解除用操作部材とを連動連結する操作ワイヤを損傷されることなく配備することができ、もって、速度ロック機構を常に適正にロック解除操作することができる。
また、操作ワイヤを無理に曲げなくてもアウタワイヤ端部を所定の方向に向けてワイヤ受け部材などに固定支持することが容易となる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記ワイヤ受け部材を、車体側に固定された左右に長い丸棒材と、この丸棒材から後方に延出された受け板とを備えて構成してあるものである。

第３の発明は、上記第２の発明において、
前記操作ワイヤを平面視でＳ字状に屈曲配備し、前記丸棒材の左右両端部を、Ｓ字状に屈曲配備した前記操作ワイヤの左右両端部近くにまで延出し、前記受け板を、左右に離間して配設された左右の受け板で構成して、Ｓ字状に屈曲配備した前記操作ワイヤの２つの屈曲頂部付近を、この左右の受け板でそれぞれ下方から支持するように構成してあるものである。

上記構成によると、操作ワイヤを平面視でＳ字状に屈曲配備することで両端のアウタワイヤ端部を無理なく所定の方向に向けることができるとともに、操作ワイヤの垂れ下がりを少ない受け板で合理的に受け止め阻止することができ、ワイヤ受け部材を小型のものですますことができる。

図１に、主として農用に利用される四輪駆動型トラクタの全体側面図が、また、図２に機体後部の平面図がそれぞれ示されている。このトラクタの車体ボディは、エンジン１、主クラッチハウジング２、油圧式の無段変速装置３、ミッションケース４、および、デフケース５を順次連結して構成されており、デフケース５の左右に主推進車輪としての後輪６が装備されるとともに、エンジン１から前方に延出された前フレーム７に、操向自在な左右の前輪８を備えた前車軸ケース９がローリング自在に連結されている。また、デフケース５の後部に連結した作業装置昇降用のリンク機構１０を、油圧シリンダ１１で揺動操作されるリフトアーム１２によって昇降駆動するよう構成されるとともに、左右後輪のフェンダ１３の間に位置して運転座席１４が配備されるとともに、その前方にステアリングハンドル１５が配備されている。

図３の伝動系統図に示されるように、エンジン１からの動力は主クラッチ２１を介して無段変速装置３の入力軸２２に伝達され、出力軸２３から取り出された変速動力がミッションケース４に組み込まれたギヤ式の副変速機構２４に伝達されて複数段に変速され、その変速動力がデフ機構２５を介して左右の後輪６に伝達されるとともに、デフケース５の下部に前向きに突設された前輪駆動軸２６に分岐伝達され、前輪駆動軸２６から取り出された動力が車体の下方に沿って配備された伝動軸２７を介して前記前車軸ケース９に伝達されるようになっている。

また、無段変速装置３の入力軸２２に入力されたエンジン動力の一部は、ＰＴＯ系の動力としてミッションケース４に伝達され、トルクリミッタ２８を介してデフケース５の後面に突設されたＰＴＯ軸２９に伝達されるようになっている。

前記無段変速装置３は、アキシャルプランジャ式の可変容量ポンプＰとアキシャルプランジャ式の定容量モータＭとからなり、可変容量ポンプＰの斜板角度を変更することでポンプ吐出油の量および方向を変更して定容量モータＭを無段に正逆転変速し、もって、零速発進および無段階の前後進切換えを行う主変速装置として利用される。

この無段変速装置３は、ペダル操作することができるとともに、手動操作によって任意の前進速度で速度固定することが可能となっており、以下、無段変速装置３の操作構造について説明する。

図４に示すように、前記ミッションケース４の右側面には横向きの支点ａ周りに天秤揺動可能に変速ペダル３１が軸支されるとともに、前記可変容量ポンプＰの斜板角度を変更する変速操作軸３２が無段変速装置３の右側面に突設されており、この変速操作軸３２に連結された変速アーム３３と変速ペダル３１と一体揺動する操作アーム３４とが連係ロッド３５で連動連結されている。また、前記変速アーム３３と車体固定部とに亘って伸縮自在なダンパ３６が架設されて変速ペダル３１の急速な操作に制約を与えるようになっている。

前記変速操作軸３２は中立復帰機構３７によって中立位置に回動付勢されている。この中立復帰機構３７は、変速操作軸３２に連結したカム板３８と無段変速装置３の右側面に支点ｂ周りに揺動可能に装着された押圧レバー３９とから構成されている。前記カム板３８の外周にはＶ形カム３８ａが形成されるとともに、Ｖ形カム３８ａに作用する押圧ローラ４０が押圧レバー３９の一端に装備されている。無段変速装置３の上部には、前記ステアリングハンドル１５を軸支するステアリングフレーム１６が立設されており、このステアリングフレーム１６と前記押圧レバー３９の他端とに亘ってバネ４１が張設され、このバネ４１の張力によって押圧レバー３９を揺動付勢することで押圧ローラ４０をＶ形カム３８ａに押圧作用させるようになっている。

上記構成によると、変速ペダル３１の踏み込みを解除して自由状態にすると、押圧ローラ４０がＶ形カム３８ａの谷部に落ち込むことで変速操作軸３２が所定の回動位相に安定し、この時、無段変速装置３が中立になるように調整されている。そして、この中立状態から変速ペダル３１を前方に踏み込むと、変速操作軸３２は図中時計回りに回動操作されて無段変速装置３が前進方向に増速され、また、中立状態から変速ペダル３１を後方に踏み込むと、変速操作軸３２は図中反時計回りに回動操作され、無段変速装置３が後進方向に増速されることになる。この場合、変速操作軸３２とカム板３８が正方向ありは逆方向に一体回動することで、押圧ローラ４０が相対的にＶ形カム３８ａの高位置に押し上げられ、押圧レバー３９がバネ４１を引き伸ばしながら図中時計回りに揺動することになり、変速ペダル３１を踏み込むほどその踏み込み反力（中立復帰力）が増大してゆく。

ここで、図６に示すように、踏み込み反力をもたらすバネ４１の上端は、ステアリングフレーム１６に上下に位置変更可能に装備したバネ受け部材４２に連結支持されており、このバネ受け部材４２の位置を切換えてバネ張力を加減することで、変速操作感覚を変更することができるようになっている。例えば、通常は、図６（イ）に示すように、バネ受け部材４２を上方位置にしておくことで軽すぎない適度の踏み込み反力を設定し、機体前部にフロントローダを装着して前後進を頻繁に繰り返すようなローディング作業においては、図６（ロ）に示すように、バネ受け部材４２を下方位置に切換えてバネ張力を弱い目にし、軽くペダル変速を行えるようにする。

前記デフケース５の左側面には無段変速装置３を前進域においてのみ任意の変速位置に保持する速度ロック機構４５が装備されており、その詳細な構造が図７，８に示されている。この速度ロック機構４５には、無段変速装置３に連動連結された速度設定レバー４６、交互に重合された複数枚の固定摩擦板４７と可動摩擦板４８、これら摩擦板４７，４８群を圧接および圧接解除するシフト部材４９、等が備えられている。

デフケース５の左側面には支軸５０，５１，５２が水平に連結装備され、支軸５０に前記速度設定レバー４６が回動自在に遊嵌されるとともに、支軸５１，５２に亘って固定摩擦板４７が軸心方向スライドのみ可能に挿嵌され、また、支軸５１に可動摩擦板４８が軸心周りに回動自在かつ、軸心方向にスライド可能に挿嵌されている。また、支軸５１にはエンドプレート５３によって軸心方向に位置決めされた回動アーム５４が遊嵌され、この回動アーム５４に突設された係合ピン５５が可動摩擦板４８群に貫通係止されるとともに、回動アーム５４と速度設定レバー４６とがロッド５６で連動連結されている。

前記シフト部材４９の対角位置には一対のピン５７がねじ込み装着され、その内端が支軸５１に形成した傾斜カム溝５８に係入されており、シフト部材４９が正逆に回動することでピン５７と傾斜カム溝５８とのカム作用でシフト部材４９が正逆に軸心方向にシフトするようになっている。また、シフト部材４９から突設したアーム４９ａと車体固定部とに亘って張設したバネ５９によってシフト部材４９が正方向（図７において反時計回り）に回動付勢され、この回動付勢力によってシフト部材４９が上記カム作用によって摩擦板側に付勢シフトされ、もって、固定摩擦板４７と可動摩擦板４８とが重合圧接されるようになっている。

従って、速度設定レバー４６を前後に揺動操作すると、これに連動して回動アーム５４が回動されることで可動摩擦板４８が固定摩擦板４７に対して回動され、速度設定レバー４６の操作を止めると、可動摩擦板４８が固定摩擦板４７に対して摩擦固定されることで、速度設定レバー４６がその位置で固定保持されるのである。

また、前記回動アーム５４のボス部５４ａには、連係アーム６１ａおよび接当アーム６１ｂを備えたボス６１が遊嵌されるとともに、前記変速ペダル３１を連結した支軸６２がミッションケース４の左側面まで貫通され、その突出端に連結された連動アーム６３と前記連係アーム６１ａとがロッド６４を介して連動連結されている。また、接当アーム６１ｂは、その遊端部が屈曲されて前記回動アーム５４に前方から接当係合するように構成されている。従って、変速ペダル３１を正逆に踏み込み操作すると、これに連動してロッド６４が押し引き操作されて連係アーム６１ａが正逆に回動され、これと一体に接当アーム６１ｂも正逆に回動される。

速度ロック機構４５は以上のように構成されており、次にその作動について説明する。

変速ペダル３１で変速操作しながら走行する場合には、速度固定レバー４６を最後方位置のロック解除位置に操作しておく。この状態では、回動アーム５４は接当アーム６１ｂの回動範囲よりも後方に外れた位置に退避されることになり、変速ペダル３１を正逆に踏み込み操作して前後進を行っても、これに連動して接当アーム６１ｂは回動アーム５４に干渉されることなく遊転回動するだけとなる。

速度を固定して前進走行する場合には、速度固定レバー４６を中立位置よりも前方に操作する。すると、回動アーム５４が接当アーム６１ｂの中立位置を越えて前進側に回動されることで、接当アーム６１ｂが前方に接当回動され、ロッド６４が後方に引かれて変速ペダル３１が前進方向に回動される。ここで、速度ロック機構４５における固定摩擦板４７と可動摩擦板４８との摩擦力は、変速ペダル３１に働く中立復元力よりも大きく設定されており、変速ペダル３１は速度固定レバー４６によって選択された任意の前進変速位置に保持されるのである。

上記のようにして前進速度を固定しての走行中に、左右に並列配備されたブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒを同時踏み込んで制動操作を行うと、速度ロック機構４５を自動的にロック解除するよう構成されており、以下、そのための構造について説明する。

左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒは、ミッションケース４の右側において支点ｃ周りに独立的に揺動自在に軸支されており、ミッションケース４の下部に左右貫通配備した支軸６７の右側突出部に両ブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒの基部が並列外嵌され、右側のブレーキペダル６６Ｒの基部が支軸６７に遊嵌されるとともに、左側のブレーキペダル６６Ｌの基部が支軸６７に連結固定されている。そして、右側のブレーキペダル６６Ｒの基部から延出されたペダルアーム６６Ｒａとデフケース５の右側に装備された右側後輪制動用のサイドブレーキ操作アーム６８Ｒとがロッド６９Ｒを介して連動連結されるとともに、支軸６７の左側貫通端に連結したペダルアーム６６Ｌａと、デフケース５の左側に装備された左側後輪制動用のサイドブレーキ操作アーム６８Ｌとがロッド６９Ｌを介して連動連結されている。従って、左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒを踏み分け操作することで後輪６の一方を制動しての小回り旋回を行うことができ、また、左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒを同時に踏み込むことで左右の後輪６を共に制動して走行停止を行うことができるようになっている。

また、図５に示すように、左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒの各基部からは上方に向けて長さの違うアーム６６Ｌｂ，６６Ｒｂが突設されるとともに、各アーム６６Ｌｂ，６６Ｒｂの遊端に亘って屈伸リンク７０，７１が枢支連結され、さらに、屈伸リンク７０，７１の屈伸連結点ｄに、ロック解除用の操作ワイヤ７２のインナ前端が連結リンク７３を介して連結されている。

上記構成によると、図５（ロ）に示すように、左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒのいずれか一方が踏み込み操作された状態では、屈伸リンク７０，７１が屈伸作動するだけで屈伸連結点ｄの前後移動はほとんど無く、操作ワイヤ７２のインナ前端が引き操作されることはない。また、図５（ハ）に示すように、左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒが共に踏み込に操作されると、屈伸リンク７０，７１が屈伸姿勢を変えることなく前方に変位されることで操作ワイヤ７２のインナ前端が前方に引き操作されることになる。

図４，７に示すように、前記操作ワイヤ７２は車体の下方において、前輪駆動用の前記伝動軸２７を覆うよう車体に固定された筒カバー３０と車体との間の空隙ｓを通って車体の左側に延出され、その延出端において、インナ後端が前記シフト部材４９から下方に延出された操作アーム４９ｂに連結されている。ここで、車体下方における操作ワイヤ７２はミッションケース４の下面に取付けられたワイヤ受け部材７４で下方から受け止め支持されている。

図９，１０に示すように、操作ワイヤ７２は、その前後のアウタ端部が前後方向に向かうように平面視でＳ字状に屈曲されるとともに、ワイヤ受け部材７４は丸棒材７４ａに左右の受け板７４ｂを備えて構成されており、そのＳ字における２つの屈曲頂部付近を各受け板７４ｂのワイヤ受け面ｆによって下方から受け止め、操作ワイヤ７２を垂れ下がることなく安定良くする受け止め支持するように構成されているのである。

前記シフト部材４９はロック解除用操作部材として機能するものであり、インナ後端が前方に変位するとシフト部材４９がバネ５９に抗して逆方向（図７において時計回り）に回動され、この回動によってシフト部材４９はピン５７と傾斜カム溝５８のカム作用によって後退シフトされ、固定摩擦板４７と可動摩擦板４８との圧接が解除される。

従って、速度固定レバー４６によって前進速度が固定されている定速での前進走行状態において、走行を停止するために左右のブレーキペダル６６Ｌ，６６Ｒを同時に踏み込むと、これに連動してシフト部材４９が上記のように強制的に逆回動されて摩擦ロックが解除され、回動アーム５４がバネ７６によって後方に回動復帰されて速度設定レバー４６がロック解除位置に戻されるとともに、変速ペダル３１は与えられた中立復元力によって中立に自動復帰するのである。

〔他の実施例〕

（１）ペダル操作される無段変速装置としては、油圧式に限らずベルト式や摩擦式の各種無段変速装置、あるいは、これらを組合わせた複合型の無段変速装置を利用することもできる。

トラクタの全体側面図車体後部の平面図伝動系統図変速操作部の側面図ブレーキ操作部の側面図中立復帰機構の側面図速度ロック機構の側面図速度ロック機構の縦断正面図速度ロック解除用操作ワイヤの配置状態を示す平面図ワイヤ受け部材の斜視図

符号の説明

３無段変速装置
２７伝動軸
４５速度ロック機構
４９ロック解除用操作部材
６６ブレーキペダル
７２操作ワイヤ
７４ワイヤ受け部材
７４ａ丸棒材
７４ｂ受け板
ｓ空隙

Claims

無段変速装置を任意の変速位置に保持する速度ロック機構を車体の横一側に備え、機体の横他側に配備されたブレーキペダルによる走行停止操作に連動して前記速度ロック機構のロック解除用操作部材を強制解除操作するよう構成したトラクタの変速操作構造において、
ブレーキペダルと速度保持機構のロック解除用操作部材とを、車体下方を横切って配備された操作ワイヤで連動連結するとともに、
車体の後方下部から車体の左右中央部下部に沿って前方に向けて延出配備された前輪駆動用の伝動軸と車体との間の空隙に前記操作ワイヤを挿通し、
前記操作ワイヤを下方から支持するワイヤ受け部材を、側面視で前記伝動軸の下端と車体との間に位置するように配設してあることを特徴とするトラクタの変速操作構造。
前記ワイヤ受け部材を、車体側に固定された左右に長い丸棒材と、この丸棒材から後方に延出された受け板とを備えて構成してある請求項１記載のトラクタの変速操作構造。
前記操作ワイヤを平面視でＳ字状に屈曲配備し、
前記丸棒材の左右両端部を、Ｓ字状に屈曲配備した前記操作ワイヤの左右両端部近くにまで延出し、
前記受け板を、左右に離間して配設された左右の受け板で構成して、Ｓ字状に屈曲配備した前記操作ワイヤの２つの屈曲頂部付近を、この左右の受け板でそれぞれ下方から支持するように構成してある請求項２記載のトラクタの変速操作構造。