專利名稱：靜油壓式無級變速裝置的變速操作機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速操作機構(gòu)，它被用在設(shè)有能向空檔位置起傳遞回歸力作用的變速操作的靜油壓式無級變速裝置(Hydrostatic transmission)中，該機構(gòu)的變速操作件與上述的變速操作軸相連接。這種變速操作機構(gòu)特別適用于拖拉機和聯(lián)合收割機等工作車輛。
以前的保持變速操作位置的裝置，例如象日本專利公開平4-175562號公開的那樣，在靜油壓式無級變速裝置的變速操作件的搖動軸心位置設(shè)置著對變速操作件起作用的多片磨擦式機構(gòu)。其中把磨擦片(10)配置成夾持著與操作桿(3)相連接的搖動托架(5)、即限定著操作桿(3)自由地移動。即磨擦片(10)和碟形彈簧(11)起著保持變速桿操作位置的作用。
這種結(jié)構(gòu)確實能用這個保持裝置產(chǎn)生的磨擦力把變速桿的變速操作位置保持住，但當把變速操作件向新的變速操作位置上操作時，由于上述的磨擦力的作用，這就使變速操作件的操作變成非常吃勁。這是由于靜油壓式無級變速裝置的向空檔位置的回歸力是變速桿的位置越離開空檔位置越大，這就要求位置保持裝置的磨擦力至少需比上述最大回歸力更大。即，無論變速桿處在什么位置上，為了使上述變速桿移動，必需施加超過上述的設(shè)定成最大回歸力的保持位置裝置的磨擦保持力的力，這就造成不能輕快地操作變速桿。
本發(fā)明的目的是改良上述那樣的靜油壓式無級變速裝置用的變速操作機構(gòu)，提供一種能減輕變速操作時的操作力，能進行輕快的變速操作，又能確實地把變速操作位置保持住的機構(gòu)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將用于把變速操作件保持在任意的變速操作位置上的變速操作位置設(shè)計成能在保持上述的變速操作件的工作狀態(tài)和把上述的變速操作件打開的非工作狀態(tài)之間進行選擇地轉(zhuǎn)換的，而且至少設(shè)有能向非工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換用的轉(zhuǎn)換裝置。
用上述的結(jié)構(gòu)就能夠根據(jù)需要，例如在使變速操作件再移動時，自由地去掉為了將變速操作件保持在設(shè)定的變速操作位置上而加到變速操作件上的保持力。由此，變速作件的操作就能較輕快。而且當變速操作位置保持裝置作用時，能用強的保持力確實地保持住變速操作件。
如果在本發(fā)明的最佳實施中，把上述的保持變速操作位置裝置的轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在變速操作件的把手上，當操作人員用手操作變速操作件時，也能對保持變速操作位置裝置進行轉(zhuǎn)換操作，這就提高了它的操作性能。
本發(fā)明的另一個實施例的變速操作機構(gòu)是設(shè)置著檢測裝置的，它能檢測上述的變速操作件是否處在變操作狀態(tài)，上述的變速操作件是否在規(guī)定的變速位置處于靜止狀態(tài)，當上述的檢測裝置檢測出上述的變速操作件變速操作狀態(tài)時，上述的轉(zhuǎn)換裝置能把保持變速操作位置裝置轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。即，當操作變速操作件時，檢測裝置檢測該變速操作件中的變速操作狀態(tài)，根據(jù)這個檢測結(jié)果，轉(zhuǎn)換裝置把保持變速操作位置裝置轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。其結(jié)果是在變速操作件上消除了保持變速操作位置裝置的保持力的作用。在這個實施例中，由于當使變速操作件移動時，由檢測裝置的工作能自動地把保持變速操作位置的保持力消失，因而能進一步提高變速操作機構(gòu)的變速操作性能。
此外，在把本發(fā)明的變速操作機構(gòu)安裝在拖拉機和聯(lián)合收割機等作業(yè)車輛上的場合中，就能把這個變速操作機構(gòu)做成在車輛的制動器動作時，由上述的轉(zhuǎn)換裝置把保持變速操作位置裝置轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。用這樣的結(jié)構(gòu)，當變速操作件被保持在某個變速操作位置上時，檢測裝置-檢測到制動裝置的制動動作狀態(tài)，轉(zhuǎn)換裝置就把保持變速操作位置裝置轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。這樣，變速操作件由于沒受保持變速操作位置裝置的保持力，因而由靜油壓式無級變速裝置的向空檔的回歸力的作用而返回到空檔位置。為了在制動器動作時，不將發(fā)動機的動力傳到車輪上，因而需要把靜油壓式無級變級變速裝置返回到空檔狀態(tài)，但使用這個變速操作機構(gòu)，由于在制動器的動作時的回復空檔的結(jié)構(gòu)是利用了解除保持變速操作位置裝置的保持力的轉(zhuǎn)換裝置，因而其結(jié)構(gòu)就較簡單。
本發(fā)明的變速操作機構(gòu)的其他特征和優(yōu)點通過參照附圖對實施例的說明就會清楚明白。


圖1是表示第1實施例的變速操作件正面圖，(a)是表示變速操作件如處在空檔位置的狀態(tài)，(b)是表示變速操作件處在倒檔位置的狀態(tài);
圖2是圖1的變速操作件的局部剖切的側(cè)面圖;
圖3是控制電磁線圈的電氣回路圖;
圖4是表示行走傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
圖5是表示第2實施例的變速操作件的正面圖，(a)是表示變速操作件處在空檔位置的狀態(tài)，(b)是表示變速操作件處在倒檔位置的狀態(tài);
圖6是圖5所示的變速操作件的局部剖切側(cè)面圖;
圖7是表示第3實施例的變速操作件的局部剖切側(cè)面圖;
圖8是控制電磁線圈的電氣回路圖;
第1實施例圖4表示了一個聯(lián)合收割機的作業(yè)車行走系統(tǒng)的變速箱2內(nèi)的結(jié)構(gòu)，由發(fā)動機3輸出的動力借助傳動皮帶4傳遞到靜油壓式無級變速裝置(Hydrotatic transmission)15的輸入皮帶輪5。靜壓式無級變速裝置基本上由借助發(fā)動機的動力而回轉(zhuǎn)的油壓泵、和由這油壓泵輸出的壓油驅(qū)動的油壓馬達、及為了改變油壓泵的轉(zhuǎn)數(shù)和回轉(zhuǎn)方向而使油壓泵的斜板角度改變用的變速操作軸15a構(gòu)成。在這實施例中，從油壓馬達的輸出軸、即從靜油壓式無級變速裝置15的輸出軸1輸出的一部分動力被傳遞到收割部分(圖中沒表示)。從輸出軸1輸出的另一部分動力被傳遞到二極副變速裝置6，由這副變速裝置6借助第1離合器7作為直線前進動力傳遞到行走裝置8。另外，由副變速裝置6傳遞到第2離合器9的動力則作為急轉(zhuǎn)彎和緩慢轉(zhuǎn)變動力而傳遞到行走裝置。這里，所謂急轉(zhuǎn)變是指右側(cè)的行走裝置和左側(cè)的行走裝置的回轉(zhuǎn)方向取成相反、使車體急速地轉(zhuǎn)彎，所謂緩慢轉(zhuǎn)變是指右側(cè)行走裝置和左側(cè)的行走裝置的回轉(zhuǎn)方向相同，但它們的回轉(zhuǎn)速度有差別，由此使車體轉(zhuǎn)彎。
對上述的靜油壓式無級變速裝置15的變速操作機構(gòu)被做成能用變速操作件10人為地沿前進和后進的任意一個方向以任意速度進行的變速操作的結(jié)構(gòu)。即，如圖2所示，從構(gòu)成機體的支持架23延伸出懸臂狀的支軸14，同時在這支軸14上能游動地嵌入斷面呈槽溝狀的第2操作部13，在這第2操作部13的槽溝里能回轉(zhuǎn)地支承著板狀的第1操作部12，它是與形成操作桿的臂11相連接的，操作桿的上部具有把手。由第1、第2操作部12、13構(gòu)成變速操作件10。在第2操作部13的靠前一側(cè)上安裝著碟形彈簧24，使磨擦保持力作用第2操作部13上。由這碟形彈簧24形成的磨擦保持力被設(shè)定成非常小，是完全不是以將變速操作件10保持成變速位置，只給操作人員提供變速操作件的操作間隔。為了實現(xiàn)保持住變速操作件10的變速位置的目的，在第2操作部13和支持架23架之間設(shè)置電磁式的保持變速操作位置裝置18，這個保持變速操作位置裝置18設(shè)有電磁線圈25，由電磁式的作用將第2操作部13壓向支持架23，形成使變速操作件10固定在變速位置上。第1操作部12和第2操作部13借助連接銷19能聯(lián)動操作地聯(lián)在一起。因此，當使變速操作件10從空檔位置向前進檔和倒檔的任意方向操作時，與其相關(guān)聯(lián)地使第2操作部13聯(lián)動地轉(zhuǎn)動，并被變速操作到任意位置上，同時由電磁式的保持變速操作位置裝置18的加以作用，這時即使手離開變速操作件10，仍能把位置保持在任意操作位置上。保持變速操作位置裝置18由后述的結(jié)構(gòu)使保持力解除，即具有使保持變速操作位置裝置18處于非作用狀態(tài)的轉(zhuǎn)換裝置100。
即，如圖1和圖2所示，把上述的連接銷19與支軸14平行地成一體地固定在操作部13上，同時把第1操作部12上形成的插通孔22稍微保持間隙地嵌在這銷19的外邊，并且在這插通孔22的周邊上安裝上能接受這連接銷19的接觸作用的壓敏開關(guān)SW1、SW2。
下面，說明對電磁式的保持變速操作位置裝置18的保持狀態(tài)的解除結(jié)構(gòu)。通過給構(gòu)成這個電磁式的保持變速操作裝置18的電磁線圈25通電，把第2操作部13吸引向固定支持架23上，使第2操作部13的回轉(zhuǎn)固定保持住，同時，通過切斷給線圈25通電，實質(zhì)上就使變速操作件10解除固定，能較輕快地進行變速操作件10的轉(zhuǎn)動操作。如圖3所示，在向線圈25通電的回路26內(nèi)設(shè)置著常閉式的繼電器21，由它對線圈25的通電狀態(tài)進行控制。把這種繼電器21稱為使保持變速操作位置裝置18處在保持狀態(tài)和解除狀態(tài)、也即在作用狀態(tài)和非作用狀態(tài)間進行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換裝置100。因此，在由連接銷19與上述的壓敏開關(guān)SW1或SW2相接觸、壓敏開關(guān)檢測到變速操作件動作時，繼電器21就被打開(即電流被切斷)，從而切斷向線圈通電使保持變速操作位置裝置18轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。
用上述的結(jié)構(gòu)，在操作靜油壓式無級變速裝置15場合中，先使連接銷19與開關(guān)SW1或SW2相接觸，用繼電器21切開斷向線圈25通電，保持變速操作位置裝置18就處于非作用狀態(tài)，就能用較輕的力使變速操作件10移動。
圖1和圖2中的30是牽制向倒檔狀態(tài)的變速操作的牽制銷，借助牽制銷30與導引的導板31的臺階部相接，使變速操作件10的移動停止。應(yīng)象在解除這個狀態(tài)之后才能進行向倒檔狀態(tài)的變速操作那樣地把這牽制銷30與安裝在手柄11部位的手握操作件32相關(guān)聯(lián)。
下面，說明與行走裝置8的制動裝置聯(lián)動操作解除保持變速操作位置裝置18的保持力的結(jié)構(gòu)。如圖3和圖4所示，在變速箱2內(nèi)的第1離合器軸的一端設(shè)置著制動裝置29，還設(shè)置著用來檢測與制動裝置29相對應(yīng)所制動操作件27的踏入狀態(tài)的作為檢測裝置的制動傳感器28，同時把這制動傳感器28與上述的壓敏開關(guān)SW1、SW2并聯(lián)，在這制動傳感器28感知到制動動作狀態(tài)時由繼電器22把保持變速操作位置裝置18轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。在保持變速操作位置裝置18轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)、電磁線圈25不再有機能時，由電磁線圈25產(chǎn)生的將第2操作部13保持在它的位置上的保持力就消失，結(jié)果，由靜油壓式無級變速裝置15的空檔回歸力使變速操作操作軸15a回歸到空檔位置，變速操作件10也回歸到空檔位置上。
第2實施例如圖5、圖6所示，這個第2實施例和第1實施例一樣，由把板狀部與筒狀的基端部連接而形成的第2操作部13和能回轉(zhuǎn)地支承在第2操作部13的基端部上的板狀第1操作部12構(gòu)成變速操作件10。
在這第2實施例中，還把第2操作部13的基端部繞一軸芯能自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置著，而且能用帶減速機構(gòu)的電動馬達16將支持這些構(gòu)件的支軸14回轉(zhuǎn)驅(qū)動。在上述的支軸14的前端用花鍵結(jié)合地安裝著固定支持板17，而且把電磁式的保持變速操作位置裝置18裝在固定支持板17和第2操作部13的基端部之間，用電磁力把第2操作部13的圓環(huán)狀構(gòu)件13A壓接在固定支持板17上，由此保持變速操作位置。第1操作部12和第2操作部13由連接銷19能聯(lián)動操作地聯(lián)系在一起。這樣，當把變速操作件10從空檔位置向前進檔或倒檔的任意一個方向操作時，如上所述地，使電磁力不作用，保持變速操作位置18的保持力被解除，與前1操作部12相關(guān)聯(lián)第2操作部13被聯(lián)動地回轉(zhuǎn)，變速操作到任意位置上。當在任意操作位置上，手脫離開變速操作件10，使變速操作件10靜止時，保持變速操作位置裝置18的電磁力起作用，把變速操作件10位置保持住。保持變速操作位置裝置18和轉(zhuǎn)換裝置100的結(jié)構(gòu)都是與第1實施例的一樣的。
在這個實施例中，上述的變速操作件10設(shè)有不論變速操作件10的操作位置如何都能根據(jù)作業(yè)狀況自動操作電動馬達16的自動操縱控制裝置。即做成由設(shè)有微機的控制裝置20控制電動馬達16的運轉(zhuǎn)，在上述的發(fā)動機3上設(shè)置著檢測其轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)檢測傳感器S1，在變速箱4上設(shè)置著根據(jù)內(nèi)裝的副變速裝置6的輸出轉(zhuǎn)數(shù)檢測車速的車速檢測傳感器S2，把各個檢測傳感器S1、S2的輸出傳給控制裝置20。而且，由于發(fā)動機3被設(shè)定成在工作時是處在完全加速的狀態(tài)，因而控制裝置20是在作出電動機轉(zhuǎn)數(shù)在設(shè)定值以下和發(fā)動機負載在設(shè)定值以上的判斷之后，控制電動馬達16的運轉(zhuǎn)，使其自動地減速到預先設(shè)定的車速的。在驅(qū)動這個電動馬達16的場合下，由于保持變速操作位置裝置18把保持狀態(tài)維持著，第1操作部12和第2操作部13成一體地移動，由于壓敏開關(guān)SW1、SW2沒被操作，因而在操作中，保持變速操作位置裝置18仍維持作用狀態(tài)。
第3實施例圖7和圖8所示的第3實施例除了省略掉檢測上述的變速操作件10是否在變速操作狀態(tài)，或者變速操作件10是否在規(guī)定的變速位置上處在靜止狀態(tài)的檢測裝置SW1、SW2外，實質(zhì)上是與實施例1相同的。電磁線圈25的控制由設(shè)置在變速操作件10的把手上的操作開關(guān)50進行。這個操作開關(guān)50與設(shè)置在向電磁線圈25給電的回路中的繼電器21a相連接，能控制這繼電器21a的接通或斷開。另外，在這個實施例中，與臂11相連接的板狀第1操作部12能回轉(zhuǎn)地直接支承在支軸14上。
本發(fā)明還可改進成其他的一些改變的例子，如(a)可把保持變速操作位置裝置18做成爪式的能嚙合脫開的，能用執(zhí)行元件使這嚙合的爪構(gòu)件移動，使其能轉(zhuǎn)換成保持狀態(tài)或解除狀態(tài)。
(b)感知對變速操作件10進行操作的傳感器可以是設(shè)置在把臂11上、感知握住臂11的狀態(tài)的，和感知到經(jīng)過對第1操作部12的操作而引起操作扭彎的狀態(tài)的等等設(shè)置在其他部位的傳感器，也不一定是壓敏傳感器。它是對進行這些檢測的裝置的總稱。
為了便于對照附圖，在權(quán)利要求的各項里都記入了符號，但本發(fā)明的權(quán)利要求范圍不因這些記入而局限于附圖所示的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種變速操作機構(gòu)，它是用與變速操作軸(15a)相連的變速操作件(10)操作設(shè)有向空檔位置回歸力作用的變速操作軸(15a)的靜油壓式無級變速裝置(15)的，其特征在于設(shè)置著把上述的變速操作件(10)保持在任意的變速操作位置上的保持變速操作位置裝置(18)，這個保持變速操作位置裝置(18)是能在保持上述變速操作件(10)的作用狀態(tài)和打開上述變速操作件(10)和非作用狀態(tài)間有選擇地轉(zhuǎn)換的，而且設(shè)置著把上述的保持變速操作位置裝置(18)至少轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)的轉(zhuǎn)換裝置(100)。
2.如權(quán)利要求1所述的變速操作機構(gòu)，其特征在于上述的轉(zhuǎn)換裝置(100)具有設(shè)置在上述的變速操作件(10)的把手上的電氣開關(guān)(50)。
3.如權(quán)利要求1所述的變速操作機構(gòu)，其特征在于設(shè)有檢測上述的變速操作件(10)是否處在變速操作狀態(tài)，上述的變速操作件(10)是否在規(guī)定變速位置上處在靜止狀態(tài)的檢測裝置(SW1，SW2)，當上述的檢測裝置(SW1，SW2)檢測出上述的變速操作件(10)的變速操作狀態(tài)時，上述的轉(zhuǎn)換裝置(100)把上述的保持變速操作位置裝置(18)轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的變速操作機構(gòu)，其特征在于上述的變速操作機構(gòu)載放在車輛上，當這車輛的制動機構(gòu)動作時，上述的轉(zhuǎn)換裝置(100)把上述的保持變速操作位置裝置(18)轉(zhuǎn)換成非作用狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的變速操作機構(gòu)，其特征在于上述的保持變速操作位置裝置(18)由電磁線圈(25)構(gòu)成，上述的轉(zhuǎn)換裝置(100)是控制向電磁線圈通電的繼電器(21，21a)，上述的檢測裝置(SW1，SW2)是由壓敏感知傳感器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明將變速操作機構(gòu)的變速操作件(10)與設(shè)有向倒擋位置起回歸力作用的變速操作軸(15a)的靜油壓式無級變速裝置(15)的上述軸(15a)相連接。還設(shè)置著把上述的變速操作件保持在任意的變速操作位置上的保持變速操作位置裝置(18)，這個保持變速操作位置裝置(18)具有能在變速操作件(10)在保持作用狀態(tài)和變速操作件打開時的非作用狀態(tài)間選擇地轉(zhuǎn)換的電磁線圈(25)。
文檔編號B60K17/00GK1105940SQ9411371
公開日1995年8月2日 申請日期1994年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月7日
發(fā)明者小川健一 申請人:株式會社久保田