工作机的操作机构 【技术领域】
本发明涉及工作机的操作机构，该操作机构设置在操作手柄上并包括用于远程操作离合器的离合器杆。
背景技术
JP 2005-88769 A公开了一种工作机的安全行驶装置，该安全行驶装置设有旨在用于减轻操作工作机的操作人员的疲劳的“地锚(deadman)离合器杆”，以及用于在向后行驶的过程中出现紧急状况时停止工作机的紧急止动机构。而且，JP 2006-116977 A公开了一种行驶离合器机构，该行驶离合器机构包括布置在操作手柄上方的主离合器杆以及布置在该操作手柄下方的副离合器杆。
JP 2005-88769 A中公开的安全行驶装置包括布置成从手柄杆的后端向后突出并可在前后方向上移动的释放杆，以及用于将地锚离合器杆保持在ON位置的保持板。即使在操作人员在首先抓握地锚离合器杆并使其移动到ON位置然后向后移动压缩杆之后释放地锚离合器杆时，该保持板也可将地锚离合器杆保持在ON位置。在紧急情况下，向前移动释放杆从而释放保持板并将行驶离合器置于OFF状态。这样，工作机能保持行驶，而无需操作人员在工作机的行驶过程中继续将地锚离合器杆和操作手柄的抓握部分抓握在一起。
然而，上述安全行驶装置将产生的问题在于，在要将行驶离合器保持在ON状态下时，操作人员必须在一起抓握地锚离合器杆和操作手柄的抓握部分之后通过将他或她的手指放置在释放杆上而向后移动释放杆，这不利地增加了所必需的操作步骤的数量，带来许多麻烦并降低了可操作性。
对于JP 2006-116977 A中公开的行驶离合器杆，在操作人员操作主离合器杆使其进入离合器接通(或离合器ON)的位置时，保持在主离合器杆上的触发弹簧(toggle spring)向上横越主离合器杆的枢转轴(或枢转点)。这样，可有效补充操作人员抓握主离合器杆并向着操作手柄的抓握部分操作主离合器杆所必需的力，从而能舒适地操作主离合器杆。
然而，在要使主离合器杆从上方的OFF位置枢转到下方的ON位置时，上述行驶离合器杆将带来这样的问题，即，难以向下枢转主离合器杆，因为触发弹簧的弹性力变为主离合器杆枢转运动的阻力。即，因为触发弹簧的弹性力增加到所采用的普通复位弹簧的弹性力，从而主离合器杆的枢转运动受到更大的阻力，因而这将导致主离合器杆的可操作性降低。
【发明内容】
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种改进的工作机的操作机构，该操作机构通过使得操作人员可在确保缆线构件的给定行程量的同时用减小了的力来继续抓握主离合器杆，从而实现了主离合器杆的可操作性的提高。
根据本发明，提供一种改进的工作机的操作机构，该操作机构包括：主离合器杆，该主离合器杆可枢转地设置在操作手柄上；枢转件，该枢转件可响应于所述主离合器杆的枢转操作而枢转；以及缆线构件，该缆线构件用于响应于所述枢转件的枢转运动而接通离合器机构。上述枢转件包括：缆线连接部，在该缆线连接部上连接有所述缆线构件的一个端部；以及枢转点，该枢转点布置在所述缆线构件的位于所述缆线连接部附近的部分与所述主离合器杆的枢转点之间。
在上述缆线构件已由于所述枢转件的枢转运动而被完全拉动时，上述缆线构件定位成最靠近所述枢转件的所述枢转点，从而所述缆线构件和上述枢转件之间的距离减小，所述枢转件可以与所述主离合器杆的枢转联动地操作；这样能减小使所述枢转件反向枢转的力。结果，本发明在确保上述缆线构件的给定行程量的同时能有效减小抓握力(操作人员继续抓握主离合器杆所必须用的力)，从而实现了主离合器杆的可操作性的显著提高。
优选的是，所述操作机构还包括布置在所述操作手柄附近的第一离合器OFF切换机构，以及用于响应于所述第一离合器OFF切换机构的操作而取消所述主离合器杆和所述枢转件之间的连接从而断开所述离合器机构的离合器OFF机构。这样，即使在操作人员抓握主离合器杆时，也能断开所述离合器机构；结果，能进一步提高可操作性。
优选的是，所述离合器OFF机构还包括可旋转地支承在所述操作手柄上并布置在所述操作手柄下方的第二离合器OFF切换机构。在操作所述第二离合器OFF切换机构时，所述离合器OFF机构将操作力从所述第二离合器OFF切换机构传送到所述第一离合器OFF切换机构从而断开所述离合器机构。这样，即使在操作人员抓握主离合器杆时，本发明也能断开所述离合器机构，从而能进一步提高可操作性。
以下将描述本发明的实施方式，但是应理解，本发明不限于所描述的实施方式，且在不偏离基本原则的情况下，对本发明的各种改变是可行的。因此本发明的范围仅由所附权利要求确定。
【附图说明】
以下将参照附图仅仅通过实施例的方式详细描述本发明的某些优选实施方式，附图中：
图1为设有根据本发明实施方式的操作机构的工作机的侧视图；
图2为图1所示的部分“2”的放大图；
图3为操作机构的视图，其以剖面图具体示出了图2的主离合器杆；
图4为操作机构的俯视平面图，其以剖面图具体示出了图2的支承架；
图5为图2所示的支承架的立体图；
图6为主离合器杆的立体图；
图7为图3所示的第一枢转件的立体图；
图8为图3所示的第一离合器OFF切换机构的立体图；
图9为图3所示的第二离合器OFF切换机构的啮合取消板的立体图；
图10A和图10B为示出了枢转件响应于主离合器杆的枢转操作而拉动缆线构件的方式的局部剖面图；
图11为示出了在将要施加到主离合器杆上的抓握力和缆线构件的行程量之间的关系的曲线图；
图12A至图12C为表示在已操作了第一离合器OFF切换机构时的运行状况的视图；而且
图13A至图13C为表示在已操作了第二离合器OFF切换机构时的运行状况的视图。
【具体实施方式】
首先参照图1，应用本发明的诸如耕机的工作机11包括设置在操作手柄12上的操作机构13、设置在机器本体14的上部15上的发动机16、设置在机器本体14的后部17上的传动箱21、设置在该传动箱21内的传动机构(未示出)、用于将驱动力从发动机16传送到传动机构的带式传动机构22、设置在传动箱21的下端部左边和右边的副离合器23、由来自副离合器24的驱动力驱动的行驶轮25、设置在传动箱21的后端部上的阻力杆26、以及设置在操作手柄12的上部左边和右边的副离合器杆。
操作手柄12的下端部附连到传动箱21的上端部。油箱32和空气滤清器33附连至发动机本体31的上部。
带式传动机构22包括安装在发动机16的输出轴35上的主动轮36、安装在传动机构的输入轴37上的从动轮38，以及在其相对端部卷绕在主动轮36和从动轮38上的传送带41。来自输出轴35的驱动力经由输入轴37传送到传动机构。
在输入轴37旋转时，输入轴37的驱动力经由传动机构和副离合器24传送到行驶轮25。
带式传动机构22包括离合器机构42。离合器机构42包括可枢转臂43、安装在臂43远端上的张紧辊44、在其一端处保持连接在臂43的中部上的减震弹簧45以及连接到弹簧45的另一端上的离合器缆线46。
离合器缆线46的一个端部47连接到操作机构13。操作人员通过经由主离合器杆(“地锚离合器杆”)51而拉动离合器缆线46从而操作离合器机构42。
操作人员向主离合器杆51施加操作力Fh而使得杆51从离合器OFF位置Cf枢转至离合器ON位置Cn，从而使带式传动机构22从OFF状态变换为ON状态。结果，行驶轮25经由副离合器24而受到驱动，从而进行土壤耕作或耕种操作。
一旦操作人员释放主离合器杆51(例如从主离合器杆51释放他或她的手)而消除操作力，主离合器杆51就返回到离合器OFF位置Cf，而离合器机构42从ON状态变化为OFF状态，从而一直受到驱动的行驶轮25停止。
如上所述，操作机构13通过离合器缆线46响应于操作人员操作设置在操作手柄上的主离合器杆51而被拉动，从而执行预定的离合操作。“执行离合操作”指的是将离合器机构42置于ON状态或OFF状态下，即，接通或断开离合器机构42。
如图2所示，操作机构13包括：离合器ON机构71，其用于操作者通过抓握主离合器杆51而接通离合器；离合器OFF机构72，其用于操作者在抓握主离合器杆51的同时断开离合器；以及强制离合器OFF机构73。
离合器ON机构71响应于操作人员抓握主离合器杆51而接通图1的离合器机构42。即使在主离合器杆51被操作人员抓住的同时，离合器OFF机构72也经由第一离合器OFF切换机构75而强制性地断开离合器机构42。
即使在主离合器杆51被操作人员抓住的同时，强制离合器OFF机构73也经由第二离合器OFF切换机构76而强制地致动离合器OFF机构72。
左右支承架81固定到操作手柄12上，其中一个支承架(例如，左支承架)81可枢转地支承主离合器杆51、第一离合器OFF切换机构75的操作部82、以及第二离合器OFF切换机构76的紧急止动杆83。
图3和图4示出了操作机构13，其中取走了部分支承架(例如左支承架)81。支承架81通过焊接而固定到操作手柄12的左把手85的前部上。主离合器杆51和第一枢转件(地锚板)92经由第一枢转轴(即，第一枢转点)91可枢转地支承在支承架81上，而棘爪93可枢转地附连到第一枢转件92上。
L形第二枢转件(板形杆)94经由第二枢转轴(第二枢转点)95而可枢转地附连至支承架81。离合器缆线46在一个端部47连接至第二枢转件94。附图标记Ps表示第二枢转件94的初始位置。
第一离合器OFF切换机构75包括操作部82以及用于响应于来自该操作部82的输入而取消棘爪93的接合状态的爪脱离部97。
第二离合器OFF切换机构76包括可枢转地附连到支承架81上的紧急止动杆83以及连接到该紧急止动杆83上的啮合取消板(联接板)101。
紧急止动杆83包括在左右支承架81(在图中仅示出了左支承架81)之间延伸的第一杆103、以及装配在左右支承架81中的左右第二杆104(其中仅有一根杆在图中示出)。左第二杆104具有销105，而上述啮合取消板101连接至该销105。
如图2、图3和图5所示，截面大致呈U形的每个支承架81具有第一侧壁部分107、第二侧壁部分112以及连接在第一侧壁部分107和第二侧壁部分112之间的底部111。限定支承架81的第一侧壁部分107的上边缘的第一边缘部分106通过焊接固定到操作手柄12上。第二侧壁部分112具有向着第一侧壁部分107弯曲的部分112a。限定该弯曲部分112a的内边缘的第二边缘部分113通过焊接固定到操作手柄12上。第二壁部分112在其前边缘112b上具有U形截面的支架114，用于可枢转地支承图2所示的紧急止动杆83。
限定支架114的上端的第三边缘部分115通过焊接固定到操作手柄12。支架114的下端部分形成为彼此远离地向下倾斜张开的止动器部分116。止动器部分116形成为限制第二杆104的枢转运动。在支架114的下端部内形成有用于供第二杆104的销105插入其中的开口117。在支架114的中央形成有用于对第二离合器OFF切换机构76的紧急止动杆83进行可旋转支承的凸台孔118。
第一和第二壁部分107和112具有供第一枢转轴91贯穿插入而形成的第一凸台孔121，以及供第二枢转轴95贯穿插入而形成的第二凸台孔122。
第二壁部分112具有形成为避免与第一枢转件92(图3)的干涉的开口123，并安装有用于支承第一离合器OFF切换机构75(图3)的第三枢转轴124。
第一壁部分107具有形成在其前边缘上用于将主离合器杆51(图3)保持在OFF位置Cf的止动器凸起125。如图2、图3、图4和图6所示，形成有：大致呈U形截面的主离合器杆51、第一和第二支承腿部126和127、形成在该第一和第二支承腿部126和127内供第一枢转轴91可旋转地贯穿插入的杆孔128(图2)、安装在第一枢转轴91上的锁定板65、从该第一和第二支承腿部126和127向后延伸的抓握部132以及保持在第一支承腿部126上的离合器杆弹簧133(图4)。主离合器杆51可绕第一枢转轴91枢转。这样，第一枢转轴91起到了主离合器杆51的第一枢转点的作用。离合器杆弹簧133通常将主离合器杆51偏压在离合器OFF位置Cf。图3所示的棘爪93与锁定板65的齿部66可脱离地接合。
图7示出了图3所示的第一枢转件92的详细情况。如图3、图4和图7所示，第一枢转件92具有供第一枢转轴91贯穿插入的中心孔137、形成在第一枢转件92的一个端部上的凸轮部分138、设置在第一枢转件92的另一端部上的支承销141以及卷绕在支承销141上并有一个端部与棘爪93接合的爪弹簧142。如图3和图4所示，第二枢转件94包括具有第一和第二腿部94a和94b的L形本体145。可旋转地支承在第一腿部94a上的辊144沿着第一枢转件92的凸轮部分138的下表面运动。第二腿部94b具有用于将离合器缆线46的所述一个端部47连接到其上的缆线连接部分146。第二枢转件94绕第二枢转轴95枢转；从而第二枢转轴95起到了第二枢转点的作用。
如上所述，第二枢转件94具有第二枢转点95，其在位置上不同于主离合器杆51的第一枢转点91。即，从工作机11(图1)的一侧观察时，第二枢转件94的第二枢转点95布置在离合器缆线46的靠近缆线连接部分146定位的一部分(即，缆线46的定位在从所述一个端部47到离合器缆线46的带涂层端部148的距离B的范围内的部分)与主离合器杆51的第一枢转点191之间；即，如图2所示，在从工作机11的一侧观察时，第二枢转点95定位在距离E的范围内。
第一枢转件92可枢转地支承在第一枢转轴91上，该第一枢转轴91在其上可旋转地支承主离合器杆51。即，第一枢转件92的枢转点与主离合器杆51的第一枢转点91相同。
因此，在操作主离合器杆51使其枢转时，第一枢转件92经由凸轮部分138和辊144使得第二枢转件94枢转，直到离合器缆线46到达第二枢转轴(第二枢转点)95的附近。
棘爪93可枢转地支承在第一枢转件92的支承销141上，如图3所示。该棘爪93通常被爪弹簧142沿着使该棘爪保持与锁定板65的齿部66相接合的方向偏压。
在操作人员向下操作第一离合器OFF切换机构75的操作部82时，棘爪93就克服爪弹簧142的偏压力而弹起，从而脱离与锁定板65的齿部66的接合。
图8示出了第一离合器OFF切换机构75的细节。如图3、图4和图8所示，第一离合器OFF切换机构75包括固定到本体77的一个端部上且可通过操作人员的手操作的操作部82，并包括切换枢转点孔152，该孔形成在本体77的中央，从而可枢转支承本体77的第三枢转轴124装配在该孔152内。第一离合器OFF切换机构75还包括：爪脱离部97，该爪脱离部形成在本体77的另一端部处，使得爪脱离部97在沿箭头c1的方向枢转时抵靠棘爪93(图3)以使棘爪93脱离；凹部153，其用于避免与第一枢转轴91(图3)的干涉；以及力接收部分154，其用于接收如箭头c2所表示的来自第二离合器OFF切换机构76(图3)的力，以使本体77枢转。
爪脱离部97还起到了用于脱离的棘爪93的引导件的作用，从而避免与主离合器杆51的干涉。
图9示出了第二离合器OFF切换机构的啮合取消板101。在操作紧急止动杆83时，啮合取消板101与第一离合器OFF切换机构75联动，从而取消棘爪93与锁定板65的齿部66之间的啮合。
现在参照图3、图4和图9，啮合取消板101在一端处与紧急止动杆83的销105相连，并在另一端部具有突出销158。通过突出销158抵靠如图8所示的第一离合器OFF切换机构75的力接收部分154，可使第一离合器OFF切换机构75的本体77枢转，使得棘爪93通过爪脱离部分97而被抬起，从而脱离与锁定板65的接合。
在脱离板101的靠近板101的另一端的部分内形成有细长孔157，且第一枢转轴91以这样的方式延伸穿过该孔157，即，在操作紧急止动杆83时，脱离板101可不与第一轴91相干涉。
接着将主要参照图3、图10A和图10B描述主离合器杆51和第二枢转件94的运转情况。
首先，一旦操作人员如箭头1所示开始抓握主离合器杆51，那么在杆51处于离合器OFF位置Cf时，第一枢转件92借助于棘爪93与锁定板65的齿部66的啮合而开始在箭头a2的方向上旋转。
在第一枢转件92在箭头a2的方向上旋转时，辊144开始滚动，而第二枢转件94在箭头a3的方向上绕第二枢转轴95枢转，从而开始如箭头a4所示拉动离合器缆线46，如图10A所示。
在操作人员继续主离合器杆51的枢转操作时，离合器杆51由于第二枢转件94的进一步枢转运动而被进一步拉动，如图10B所示。
一旦主离合器杆51响应于操作人员将主离合器杆51枢转到全枢转位置而到达了离合器ON位置Cn，离合器缆线46就处于最大拉动状态(即，其中缆线46已被拉动了给定行程量Lm的状态)，而此时缆线46与第二枢转轴95之间的距离E已经减小。因此，经由离合器缆线46施加到第二枢转件94上以使枢转件94(沿着与箭头a3的方向相反的方向)返回的力减小；这样，能减小操作人员继续抓握主离合器杆51所必须用的力。
结果，本实施方式可有效减小所必需的抓握力(操作人员继续抓握主离合器杆51所必须用的力)，同时确保离合器缆线46的行程量Lm，从而实现了主离合器杆51的可操作性的提高。
一旦操作人员释放了主离合器杆51，主离合器杆51就将借助于离合器杆弹簧133而返回到离合器OFF位置Cf(图4)。
图11为表示要施加到主离合器杆51上的抓握力(即，操作人员继续抓握主离合器杆51所必须用的力)与离合器缆线46的行程量之间的关系的曲线图，其中水平轴表示行程量，而垂直轴表示抓握力(操作载荷)。虚线表示没有设置如上述操作机构13构造的操作机构的传统公知机器的示例的曲线，而实线表示设有上述操作机构13的本实施方式的曲线。
而且，在图11中，Fm表示传统公知机器内的抓握力(操作载荷)；即，对于传统公知机器，操作人员必须用抓握力Fm来继续抓握主离合器杆。Fm/2表示在本实施方式中的抓握力(操作载荷)；即，对于本实施方式，操作人员仅须用传统公知机器中的抓握力Fm的约一半(即，50％)来继续抓握主离合器杆51。因此，本实施方式能减小要施加到主离合器杆51上的抓握力，同时确保离合器缆线构件46的行程量Lm。
图12A至图12C示出了离合器响应于操作人员对第一离合器OFF切换机构75的操作而被断开时的运行状况，其中为了便于理解而省略了副离合器杆27的图示。以下段落将结合参照图12A至图12C以及图4来描述运行状况。
一旦操作人员在抓握主离合器杆51的同时如图12A中的箭头b1所示压下第一离合器OFF切换机构75的操作部82，爪脱离部97就克服爪弹簧142的偏压力而沿着箭头b2的方向将棘爪93弹起。
参照图12B，一旦棘爪93被弹起，第二枢转件94就开始如箭头b4所示反向枢转(即，在图中逆时针方向枢转)，从而第一枢转件92如箭头b5所示反向枢转(即，在图中逆时针方向枢转)。此时，棘爪93在爪弹簧142的偏压力的作用下枢转(图4)，同时按压第一离合器OFF切换机构75的爪脱离部97。
如图12C所示，一旦第二枢转件94返回到初始位置Ps，就使离合器机构42(图1)返回到OFF状态。
如上所述，本实施方式中的操作机构13包括离合器OFF机构72，其响应于操作人员对布置在操作手柄12附近的第一离合器OFF切换机构75的操作通过取消主离合器杆51与第二枢转件94之间的连接而将离合器机构42置于OFF状态下。通过该离合器OFF机构72，即使在主离合器杆51被抓握时，操作机构13也能将离合器机构42置于OFF状态下，从而提高了可操作性。
一旦操作人员释放主离合器杆51的操作部82并释放主离合器杆51，主离合器杆51就会借助于离合器杆弹簧133而返回到离合器OFF位置Cf。
一旦主离合器杆51返回到离合器OFF位置Cf，棘爪93就(在箭头b6的方向上)枢转从而与锁定板65(见图3)的齿部66相接合，并同时按压第一离合器OFF切换机构75的爪脱离部97，从而操作部82返回到初始位置(图3)。
图13A至图13C示出了第二离合器OFF切换机构76和第一离合器OFF切换机构75响应于操作人员对切换机构76的操作而彼此联动的方式。
即，操作人员在抓握主离合器杆51的同时向前推动第二离合器OFF切换机构76的紧急止动杆83，如图13A中的箭头c1所示。
一旦如上所述向前推动紧急止动杆83，啮合脱离板101的突出销158就如箭头c2所示向前推动第一离合器OFF切换机构75的力接收部分154(图8)。结果，爪脱离部97克服爪弹簧142(图4)的偏压力而如箭头b2所示将棘爪93弹起。这样，在操作人员已操作第二离合器OFF切换机构76时，第一离合器OFF切换机构75与第二离合器OFF切换机构76联动。
一旦棘爪93如图13C所示被弹起，就以与图12C相同的方式使离合器机构42(图1)进入OFF状态。
即，一旦操作人员操作第二离合器OFF切换机构76，操作力就从第二离合器OFF切换机构76传递到第一离合器OFF切换机构75，从而离合器OFF机构72自动操作。结果，即使在主离合器杆51被操作人员抓握的同时，上述实施方式也能断开离合器机构42，从而能显著提高可操作性。
尽管以上描述的本发明的工作机的操作机构用于耕机，但是其也可用于除耕机之外的其它机器。