走行車両

【課題】前後進を繰り返しても比較的疲労感のない前後進用の変速ペダルを有する無段式変速装置を備えた走行車両を提供すること。
【解決手段】１枚の変速ペダル１８上に前進スイッチＳfと後進スイッチＳrがあり、変速ペダル１８の踏み込み位置を僅かに変更するだけＨＳＴ１６を介して車両の前進又は後進操作が可能になり、操作性が従来より良くなる。また同ペダル１８の踏み込み量を踏み込みセンサＳｐにより検出し、そのセンサＳｐの検出した踏込み量に応じてＨＳＴ１６による前後進速度を換えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段式変速装置を備えた作業用の走行車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ポンプと油圧モータを備えた静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）等の無段式変速装置を有する車両には、前後進切替操作を、併設された２つのペダルの踏み込み操作で行うもの（２ペダル式）や、いわゆる前後シーソー式ペダルの踏み込み操作で行うもの（１ペダル式）が知られている。
【特許文献１】特開平５−１０６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２ペダル式の変速ペダルは踏み込み位置が離れていて、前後進を繰り返す場合は疲れ易く、踏み込み解除時にペダル間に足を挟むおそれがある。また特開平５−１０６７３１号公報等に開示されている前後シーソー式の１ペダル方式のものは、足を前後に踏み変える必要があるため、何回も繰り返すと疲れ易い。
また、通常手元の前後進切換えレバーを前方または後方に回転して車両の前後進の切換えを行ったり、２個のペダルを別々に操作して前記切換えを行う構成では操作が煩雑であり、構成も複雑となっていた。
そこで本発明の課題は、前後進を繰り返しても比較的疲労感のない前後進用の変速ペダルを有する無段式変速装置を備えた走行車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の上記課題は、次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、無段式変速装置（１６）と、該無段式変速装置（１６）に前進用又は後進用の回転を出力させる前後進用選択手段（Ｓｆ，Ｓｒ）を備えた一枚状の踏み込み面を有するペダル式の前後進操作具（１８）と、前記無段式変速装置（１６）の回転出力を増減速操作するアクチュエータ（５３）と、前記ペダル式前後進操作具（１８）の踏込量を検出する踏込量検出手段（Ｓｐ）と、前記踏込量検出手段（Ｓｐ）の検出値に応じて前記アクチュエータ（５３）の出力値を変更する制御部（４８）を機体に設けた走行車両である。
【０００５】
請求項２記載の発明は、機体上に操縦席（１１）と操向操舵具（１０）を設け、該操縦席（１１）の側方又は操向操舵具（１０）には手動レバー式の前後進操作具（５７）を備え、前記制御部（４８）は前記手動レバー式前後進操作具（５７）を前記ペダル式の前後進操作具（１８）に優先させる優先手段（Ｐ）を設けた請求項１記載の走行車両である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、１枚のペダル式前後進操作具（１８）の踏み込み位置を僅かに変更するだけで車両の前進又は後進操作が可能になり、該操作具（１８）の踏み込み量を変えると前後進速度を変えることができ、車両の操作性が従来より良くなり、コストダウンも図れる。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、手動レバー式の前後進操作具（５７）でも前進又は後進操作が可能になり、しかも手動レバー式の前後進操作具（５７）の操作を１枚のペダル式前後進操作具（１８）に優先させることで、いずれか適宜の前後進操作具を用いて前進又は後進操作が可能になり、操作性が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
なお、本明細書では車両の前進方向に向いて左、右をそれぞれ左、右方向といい前後方向をそれぞれ前、後という。
本実施例の乗用型芝刈機１の側面図を図１に、平面図を図２に示す。走行車体２の前部と後部に夫々前輪３、３と後輪４、４を備え、車体フレーム２の前部の下方には芝草刈り取り用のモーア６を設け、車体２の前部上方のフロア７にはステアリングコラム８を立設し、該コラム８の上部にはハンドル１０を設けている。またハンドル１０の後方には操縦席１１があり、該操縦席１１の後方にはエンジン１２を搭載している。
【０００９】
また、前記エンジン１２の冷却用ファンを油圧モータにより駆動し、ラジエータ６４を車体上に斜めに設置する構成となっている。これにより、ラジエータ６４の冷却容量を低下させることなく、その設置高さを小さくすることができる。
【００１０】
エンジン１２の出力軸は、ミッションケース１５内の変速装置の入力軸に連結され、エンジン１２の回転動力は変速装置で変速され、該変速された走行動力を伝動機構を介して前後輪３，４へ伝達する。
【００１１】
さらに、ミッションケース１５の前面に図示していないモーア駆動軸が突出しており、該駆動軸でモーア６内の芝刈用のカッタを回転させる。モーア６により刈り取られた芝草は右側の排草口６ａから掃き出される。
【００１２】
図３には乗用芝刈機の動力伝達構成図を示す。
ミッションケース１５内に設けられるＨＳＴ１６は、クラッチハウジング内の主クラッチ１７を経てＨＳＴ入力軸１９を連動し、変速ペダル１８による中立位置からの前進、後進の切替、及びこれらの無段変速による連動を経て、副変速装置２１へ連動し、後輪４の差動ギヤ機構、及び前輪３への出力軸等を伝動する構成である。
【００１３】
ＨＳＴ１６は、可変容量形ポンプ２３と可変容量形モータ２４とを閉油圧回路２５で接続し、可変容量形ポンプ２３の斜板２０の傾斜角度を変速ペダル１８の踏み込み操作によって調節して、可変容量形ポンプ２３からの吐出油量を変えて可変容量形モータ２４による出力軸２６の出力回転を無段変速し、又正逆に切替えて出力することができる。
【００１４】
ＨＳＴ出力軸２６からの動力は、高低２段の副変速装置２１で変速されて走行軸２７に取り出され、走行軸２７から後輪４への伝動用のデフ装置３０と前輪伝動軸３１と前輪３への伝動用のデフ装置３３に動力が取り出される。なお、前輪伝動軸３１の伝動を入り切りする四輪駆動用の四駆クラッチギヤ３４がＰＴＯ入力軸３６と前輪駆動軸３１の間に設けられている。
また、主クラッチ１７からＨＳＴ入力軸１９を駆動する前に、ＰＴＯ入力軸３６を分岐して取出した動力をＰＴＯ変速装置３８を経由してＰＴＯ軸３９へ取り出す構成とする。
【００１５】
次に、乗用芝刈機の変速ペダル１８について、図４の平面図と図５の側面図に基づいて説明する。
前記変速ペダル１８は、単一のペダル面に、それぞれプレート状の圧力センサＳｆ，Ｓｒを有する前進踏込部１８ｆと後進踏込部１８ｒを備え、このペダル基部をフロア７を支持する車体フレーム２から内側へ延設したステー部材４１に回動自在に支持させる構成となっている。
【００１６】
変速ペダル１８の踏み込み位置を前進踏込部１８ｆの圧力センサＳｆ又は後進踏込部１８ｒの圧力センサＳｒで検知することにより電動モータ５３の作動方向を切り替える。
【００１７】
また、前記車体フレーム２の下部には、変速ペダル１８の踏み込み位置を元の中立位置に復帰させる中立復帰機構Ｎと、変速ペダル１８の踏み込み量を検知するポテンショメータ式の踏込量センサＳｐを備えている。
【００１８】
前記中立復帰機構Ｎは、変速ペダル１８の回転軸１８ａと同一軸心上に支持され、かつスプリング４３により常時上方へ付勢された逆「へ」の字型のニュートラルアーム４５と、このアーム４５の凹部に押圧されながら摺動操作されるローラ４６、及びこのローラ４６をフロア７の下方で回動自在に支持するローラ支持アーム４９、同アーム４９と前記変速ペダル１８を接続する連動機構等から構成されている。
なお、ローラ４６とローラ支持アーム４９は車体フレーム２と踏込量センサＳｐを支持するブラケット５１との間に設けられた回動軸５２に支持されている。
【００１９】
上記構成により、前記変速ペダル１８を踏み込むと、同ペダル１８に接続したロッド５４及びこれに連結した回動アーム５５を介して、前記回動軸５２及びローラ支持アーム４９を回動し、同ペダル１８を踏み離すと、前記ローラ４６がニュートラルアーム４５に押圧されることにより、元の位置に復帰、即ち同ペダル１８を中立位置に復帰させる。
【００２０】
また前記踏込位置センサＳｐは、ブラケット５１を介して後進踏込部１８ｒの内側下方に支持され、この踏込位置センサＳｐの検出アーム（図示せず）は前記回動軸５２より延出したピン５６を挟持する構成となっている。これにより、前記変速ペダル１８を踏み込むと、前述の通り、回動軸５２が回動し、踏込位置センサＳｐにより、回動量、即ち変速ペダル１８の踏み込み量を検出することができる。
【００２１】
図６に示す制御ブロック図に於ける制御部４８は、前記変速ペダル１８の前進圧力センサＳｆ及び後進圧力センサＳｒと変速ペダル１８の踏み込み量を検知するポテンショメータ式の踏込量センサＳｐを入力してトラニオン軸１６ａ操作用の電動モータ５３などを作動制御する構成となっている。
また、図６に示す電動ファン６５はラジエータ冷却用のファンであって、車体の前進もしくは後進に応じて送風方向を追い風方向に切り替える構成となっている。
【００２２】
また、この走行車両では、図６、図８に示すように、通常、ハンドルコラム８などオペレータの手元に設けた前後進切換えレバー５７を前または後に動かすことで、該レバー５７と一体の接触部材６０が前進スイッチＳ’ｆ若しくは後進スイッチＳ’ｒを押圧し、その検知により前記トラニオン軸１６ａの回転方向を制御して、機体を前方または後方に走行させる構成となっている。
【００２３】
上記構成で、草刈作業などで頻繁に走行車両を前後進に移動させる操作が必要となると、手元の前後進切換えレバー５７を頻繁に前後進操作することが面倒になることがある。しかし、本実施例では、図４や図５に示す１ペダル式の変速ペダル１８の左側に前進スイッチＳｆと右側に後進スイッチＳｒを設けるだけでなく手元の前後進切換えレバー５７を設けているので、該前後進切換えレバー５７をニュートラルにしておいて、例えば変速ペダル１８の左側を踏めば前進スイッチＳｆが作動して前進を感知し、右側を踏めば後進スイッチＳｒが作動して後進を感知してＨＳＴ１６のトラニオン軸１６ａの電動モータ５３が制御されて、手元のレバー操作無しに前進、後進が可能となる。
【００２４】
このように、前後進切替レバー５７の基部に設けた前進スイッチＳ’ｆと後進スイッチＳ’ｒがオン状態で無いとき（中立状態）には変速ペダル１８の操作で走行車両の前後進が可能となる。図７には上記構成の制御機構のフローチャートを示す。このフローチャートで示す制御機構が請求項２記載の優先手段Ｐ（図６）である。
【００２５】
このように、本実施例では、１個のペダル１８の右側又は左側の踏み位置をわずかに変えるだけで前後進操作が可能となる。また前記変速ペダル１８の踏み込み量の検出結果に応じて可変容量形ポンプ２３の斜板２０の傾斜角度を変更するＨＳＴトラニオン軸作動用電動モータの駆動量が求まる。これにより、前後進速度を調整でき、走行操作性が従来の１ペダル式無段変速装置及び２ペダル式無段変速装置に比べて向上する。また部品点数が比較的少なくなるのでコストダウンにもなる。
【００２６】
次に乗用型芝刈機１の前支持構成について説明する。
フロントモーア６として刈幅の広いモーア６を装着する場合、モーア６に内蔵されるカッターの最小刈残し半径を小さくするためにモーア６を左方向にオフセットして装着している。そのために左側の前輪（ホイール）３Ｌに多大な加重が掛かり、アクスルケース５８Ｌの破損を招くことがある。
【００２７】
そこで図９に前輪３Ｌ，３Ｒ部分の正面図を示すように、走行車体２（図１）にそれぞれ前輪３Ｌ，３Ｒを連結するための左右のアクスルケース５８Ｌ，５８Ｒを強度が従来より向上したステー５９の両側に保持し、さらに該ステー５９の上方には変速装置（ミッション）ケース１５を取り付ける。
【００２８】
図１０にはステー５９の構成図を示す。
図１０（ａ）はステー５９の正面図であり、図１０（ｂ）は側面図である。
アクスルケース５８と接続する一対のプレート５９ａ，５９ａの間にロッド５９ｂを掛け渡し、該ロッド５９ｂとプレート５９ａ，５９ａの間には補強板５９ｃを接続している。またロッド５９ｂとミッションケース１５を接続するプレート５９ｄにも補強板５９ｅを接続する。
【００２９】
このように前輪４、４支持用の２つのアクスルケース５８Ｌ，５８Ｒ同士をステー５９で連繋し、なおかつミッションケース１５の左側と左側のアクスルケース５８Ｌを連繋することにより一層多大な加重を軽減することができる。
【００３０】
また、従来乗用芝刈機のエンジンの吸気用エアクリーナはエンジン近傍の機体（車体）後方に設置されることが多かった。また、マフラも機体（車体）の後方に設置され、特にそのテールパイプは機体の後端に設置されている。前記テールパイプの配置位置ではマフラから排出された排気を、またエアクリーナから吸入することがあり、エンジンの性能、耐久性に悪影響を及ぼしていた。
【００３１】
テールパイプは進行方向に対して後端に配置するのが望ましいので、本実施例では、図２に示すように、エアクリーナ６１とエンジン１２を挟んで対角線上の位置にマフラ６２のテールパイプ６２ａを設置する構成となっており、エアクリーナ６１にはエンジン１２の排気ガスの影響がほとんどなくなる。
【００３２】
また、従来型の芝刈機では、エンジンのエアクリーナはエンジン近傍の機体後方に設置されることが多かったため、ほこりの多く出るサイドディスチャージモーアでは刈取られた芝草及びほこりが機体の後方へ移動するので、エアクリーナがほこりを吸い易く、エンジンの耐久性やエアクリーナの掃除が面倒であった。
【００３３】
そこで、本実施例ではエアクリーナ６１をモーア６から刈取り後の芝草の排草口６ａとは機体を挟んで反対側の対角線上の位置にレイアウトして、エアクリーナ６１にモーア６で刈取られた芝草やほこりが入らないようにした。
【００３４】
こうしてエアクリーナ６１にはエンジン排気ガスおよびモーア６で刈取られた芝草やほこりが吸い込まれ難くなり、エンジン１２の耐久性やエアクリーナ６１のメンテナンス性が従来より向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の乗用型芝刈機は、芝刈り機としてだけでなく、各種作業を行うトラクタなどの作業用車両として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例の乗用型芝刈機の側面図である。
【図２】乗用型芝刈機の平面図である。
【図３】乗用型芝刈機の動力伝動機構図である。
【図４】乗用型芝刈機の変速ペダル部分の平面図である。
【図５】図４の変速ペダル部分の側面図である。
【図６】乗用型芝刈機の制御ブロック図である。
【図７】乗用型芝刈機の変速制御のフローチャートである。
【図８】乗用型芝刈機の前後進切換スイッチを備えた前後進切換レバーの要部斜視図である。
【図９】乗用型芝刈機の前輪部分の正面図である。
【図１０】乗用型芝刈機の前輪アクスルケース同士の接続部材の構造図（図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は側面図）である。
【符号の説明】
【００３７】
１乗用型芝刈機２走行車体
３前輪４後輪
６モーア６ａ排草口
７フロア８ステアリングコラム
１０ハンドル１１操縦席
１２エンジン１５ミッションケース
１６ＨＳＴ１６ａトラニオン軸
１７主クラッチ１９ＨＳＴ入力軸
１８変速ペダル１８ａ回転軸
１８ｆ前進踏込部１８ｒ後進踏込部
２０斜板２１副変速装置
２３可変容量形ポンプ２４可変容量形モータ
２５閉油圧回路２６ＨＳＴ出力軸
２７走行軸３０デフ装置
３１前輪伝動軸３３デフ装置
３４四駆クラッチギヤ３６ＰＴＯ入力軸
３８ＰＴＯ変速装置３９ＰＴＯ軸
４１ステー部材４３スプリング
４５ニュートラルアーム４６ローラ
４８制御部４９ローラ支持アーム
５１ブラケット５２回動軸
５３電動モータ５４ロッド
５５回動アーム５６ピン
５７手動前後進切換えレバー５８アクスルケース
５９ステー５９ａプレート
５９ｂロッド５９ｃ補強板
５９ｄプレート５９ｅ補強板
６０接触部材６１エアクリーナ
６２マフラ６２ａテールパイプ
６４ラジエータ６５ラジエータファン
Ｎ中立復帰機構Ｓｆ，Ｓｒ圧力センサ
Ｓ’ｆ前進スイッチＳ’ｒ後進スイッチ
Ｓｐ踏込量センサ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段式変速装置（１６）と、
該無段式変速装置（１６）に前進用又は後進用の回転を出力させる前後進用選択手段（Ｓｆ，Ｓｒ）を備えた一枚状の踏み込み面を有するペダル式の前後進操作具（１８）と、
前記無段式変速装置（１６）の回転出力を増減速操作するアクチュエータ（５３）と、
前記ペダル式前後進操作具（１８）の踏込量を検出する踏込量検出手段（Ｓｐ）と、
前記踏込量検出手段（Ｓｐ）の検出値に応じて前記アクチュエータ（５３）の出力値を変更する制御部（４８）
を機体に設けたことを特徴とする走行車両。
【請求項２】
機体上に操縦席（１１）と操向操舵具（１０）を設け、該操縦席（１１）の側方又は操向操舵具（１０）には手動レバー式の前後進操作具（５７）を備え、
前記制御部（４８）は前記手動レバー式前後進操作具（５７）を前記ペダル式の前後進操作具（１８）に優先させる優先手段（Ｐ）を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の走行車両。

【図１】