JPH061853U - 動力伝達軸の着脱機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一対の動力伝達軸を作業者の介入なしに確実に
連結できるようにした構造において、連結動作を円滑に
すること。 【構成】着脱部材３０を支持部材５０にほぼ水平姿勢に
係止させた状態で回動自在、傾動自在、径方向変位自在
に支持させている。着脱部材３０に傾いた姿勢の従動軸
５を連結する際、従動軸５を着脱部材３０に突き合わせ
るだけで、着脱部材３０が従動軸５の傾きに合わせて傾
いて自動的に連結できるようになる。また、支持部材５
０と着脱部材３０との傾動案内部位Ｐを密封部材７２で
外部に対して密封しているから、支持部材５０における
着脱部材３０の傾動案内部位Ｐへの異物侵入を防げるよ
うになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばトラクタの駆動軸と、トラクタに結合して使用される各種作 業機の従動軸とを着脱可能とする着脱機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の着脱機構の一例を図９に示して説明する。図中、１は例えばト ラクタＡに備える駆動軸で、駆動軸１の軸端にはユニバーサルジョイント２が取 り付けられており、このユニバーサルジョイント２の一方ヨーク２ａには円筒部 ３が一体形成されている。この円筒部３の内周面には軸方向に沿ってストレート となるスプライン歯４が刻設されている。駆動軸１はアーチ型リンク８に適当な ブラケット（図示省略）を介して支持されている。５はトラクタ本体に連結され る作業機Ｂに備える従動軸で、従動軸５の外端部は凸軸形に形成されている。こ の従動軸５の外周面には前記円筒部３と嵌合しうるスプライン歯７が刻設されて いる。

【０００３】 トラクタＡ側にはアーチ型リンク８が設けられており、このアーチ型リンク８ の頂部にフック９が、下部二隅にピン１０（一方は図に表れない）が設けられて いる。さらに、作業機Ｂ側にもトラクタＡ側のフック９に係合するピン１１を有 するアッパーリンク１２及びトラクタＡ側のピン１０に引っ掛けられる係合凹部 １３を有するロアーリンク１４（一方は図に表れない）が設けられている。この アッパーリンク１２とロアーリンク１４とはそれらが連動するよう連結用リンク １５で連結されている。

【０００４】 次に、駆動軸１と従動軸５とを連結する際の手順及び動作を説明する。まず、 トラクタＡ側のフック９及びピン１０を作業機Ｂ側のピン１１及び係合凹部１３ にそれぞれ係合させる。この状態において、円筒部３と従動軸５とが同軸状に配 されることになるが、連結過程においては、円筒部３がユニバーサルジョイント ２の一方ヨークに一体に形成されたものであるために図示の右側端部が右下方に 自重で垂れている。そのままでは円筒部３に対し図示の左側端部が水平にある従 動軸５を嵌め合わせることができないので、作業者が手で円筒部３の右側端部を 水平に支えてこれと従動軸５とをスプライン結合させる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来例では、駆動軸１と従動軸５とを連結する際、垂れている円筒部３を 作業者が手で支えていなければならず、面倒な連結作業となっていた。

【０００６】 これに対して、一対の動力伝達軸を作業者の介入なしの簡単な作業で連結でき るようにするために、本願出願人は、実願平２−１０８３８３号に示すような着 脱機構を提案している。

【０００７】 これは、図１０に示すように、大きく分けて、トラクタ側の駆動軸１にユニバ ーサルジョイント２を介して連結されかつ作業機側の従動軸５の軸端に一体形成 される凸軸形の第２着脱部材４０がスプライン結合により内嵌される円筒形の第 １着脱部材３０と、第１着脱部材３０をほぼ水平姿勢にして貫通した状態で回動 自在、傾動可能、径方向変位自在に支持する支持部材５０との二つの要素からな る。

【０００８】 ところで、この場合、支持部材５０において第１着脱部材の傾動動作を案内す る部分（図のＰ部分）と外部との間には、両者を仕切るものがないため、外部か ら泥水などがかかったりすると、これが前記傾動案内部位に即座に入り込んでし まい、それにより、傾動動作の円滑性が損なわれることが懸念される。

【０００９】 本考案は、このような事情に鑑みて創案されたもので、一対の動力伝達軸を作 業者の介入なしに確実に連結できるようにした構造において、連結動作を円滑に することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

【００１１】 本考案の動力伝達軸の着脱機構は、二つ一対の動力伝達軸を着脱するものであ って、該一方の動力伝達軸に設けられかつ少なくとも軸端に他方の動力伝達軸が スプライン結合により内嵌される筒形部分を有する着脱部材と、この着脱部材を ほぼ水平姿勢で回動・傾動可能となるように支持する支持部材と、この支持部材 または前記着脱部材のいずれか一方に取り付けられて残り他方に対して接触し、 支持部材における着脱部材の傾動案内部位を外部から密封する密封部材とを具備 していることに特徴を有する。

【００１２】 なお、前記の支持部材は、所定位置に固定される環状枠体と、外周部が環状枠 体の中心部に傾動可能に取り付けられかつ内周部に前記着脱部材の筒形部分が装 着される自動調心玉軸受と、この自動調心玉軸受を環状枠体のほぼ中心部に径方 向変位可能に宙づり配置させるバランス手段とを備えた構造で、かつ前記環状枠 体は、同心状に配置される内筒および外筒を軸方向両側から二枚の環状板で挟ん だ構造である。この場合、前記環状枠体の内筒の内周面が自動調心玉軸受および 着脱部材の傾動動作を案内するように形成されることになり、前記一方の環状板 の外側面または着脱部材の筒形部分外周面のいずれか一方に前記密封部材が取り 付けられる。

【００１３】

【作用】

着脱部材はほぼ水平姿勢にされて支持部材に係止された状態で回動自在かつ傾 動可能に支持されているから、他方の動力伝達軸との連結時に、この他方の動力 伝達軸の傾き姿勢に合わせて着脱部材の姿勢が変わりうる。

【００１４】 つまり、着脱部材に他方の動力伝達軸を連結させるときに、着脱部材の軸心に 対して他方の動力伝達軸の軸心が多少傾いていても、他方の動力伝達軸を着脱部 材に対して押し付けるだけで、着脱部材の姿勢が他方の動力伝達軸の姿勢に応じ て変化して両者の軸心が一致するようになるから、作業者の介在なしに着脱部材 に対して他方の動力伝達軸が連結されることになる。

【００１５】 また、支持部材において着脱部材の傾動案内部位を外部に対して密封している から、この傾動案内部材へ異物がほとんど侵入せずに済むようになり、連結過程 において着脱部材の傾動動作が円滑に行えるようになる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１ないし図７に 本考案の一実施例を示している。

【００１７】 この実施例では、本考案をトラクタと作業機との連結部位に適用した例を挙げ ており、その状態を図３に示している。図３において、従来例の図９に示す部品 、部分と対応するものに同じ符号を付してある。駆動軸１が一方の動力伝達軸に 、従動軸５が他方の動力伝達軸に相当する。

【００１８】 本実施例の着脱機構は、大きく分けて、トラクタＡの駆動軸１にユニバーサル ジョイント２を介して連結されかつ作業機Ｂの凸軸形の従動軸５がスプライン結 合により内嵌される円筒形の着脱部材３０と、着脱部材３０をほぼ水平姿勢とな る状態で回動自在かつ傾動可能に支持する支持部材５０との二つの要素からなり 、下記詳細に説明する。

【００１９】 着脱部材３０は、トラクタＡ側のユニバーサルジョイント２の一方ヨーク２ａ と一体に形成されており、その中心孔には軸方向に沿うストレートなスプライン 歯３２が形成されているとともに、中心孔の開口端縁にはテーパ状案内面３１が 形成されている。さらに、着脱部材３０の開口側において着脱部材３０の六つの スプライン歯３２の１つおきに対応した円周三箇所には径方向内外に貫通する孔 ３３・・・が設けられており、これらの孔３３には従動軸５のスプライン歯５ｂ と着脱部材３０のスプライン歯３２との噛み合いをスムーズにさせるためのボー ル８０が回転自在に収納されている。ボール８０は、その一部が内径側に抜け出 ないように孔３３から内径側へ突出させられている。なお、従動軸５の軸端外周 面には着脱部材３０のスプライン歯３２に合致嵌合するスプライン歯５ｂが形成 されており、軸端角部にはテーパ状案内面５ａが形成されている。

【００２０】 支持部材５０は、下記するようにトラクタＡに固定される環状枠体５８と、外 周部が環状枠体５８に取り付けられかつ内周部に着脱部材３０が装着される自動 調心玉軸受６０と、この自動調心玉軸受６０を環状枠体５８のほぼ中心に径方向 変位可能に宙づり配置させるバランス手段５９とを備えている。この環状枠体５ ８は、内周面が凹状球面に形成される内筒５１と、内筒５１の外周に同心状に設 けられる外筒５２と、内筒５１および外筒５２を軸方向両側から挟む二枚の環状 板５３、５４とからなる。内筒５１は、二枚の環状板５３、５４の軸方向対向隙 間において径方向に摺動可能になっている。

【００２１】 自動調心玉軸受６０は、外周面が凸状球面に形成される外輪６１と、外輪６１ に比べて軸方向寸法が長い内輪６２と、複数のボール（符号省略）と、ボールを 保持する保持器（符号省略）と、オイルシール（符号省略）とを備えている。こ の外輪６１が環状枠体５８の内筒５１の内周に摺動可能に嵌合されており、この ため、自動調心玉軸受６０は環状枠体５８の外筒５２に対して傾動自在になって いるとともに内筒５１と一体的に二枚の環状板５３、５４の軸方向対向隙間にお いて径方向に変位しうるようになっている。この内筒５１の凹状球面と外輪６１ の凸状球面とのはめ合い部分Ｐが、請求項に記載の傾動案内部位に相当する。な お、自動調心玉軸受６０が傾いたとき、その外輪６１の一端面（図中の右端面） は、一方（図中の右側に配置）の環状板５４の内側面に当接するように設定され ており、当該自動調心玉軸受６０の傾き角度を規制するようになっている。また 、自動調心玉軸受６０が傾いても、その外輪６１の軸方向両端角部と環状枠体５ ８の両環状板５３，５４の内側面との間に介装されているゴムリング５７の弾性 力でもって自動調心玉軸受６０がほぼ水平姿勢に復帰させられるようになってい る。さらに、自動調心玉軸受６０が径方向に変位したとき、その内輪６２が一方 （図中の右側に配置）の環状板５４の中心孔に当接するように設定されており、 当該自動調心玉軸受６０の変位量を規制するようになっている。

【００２２】 バランス手段５９は、内筒５１の外周面と外筒５２の内周面との間の環状隙間 において円周上の真上一箇所とこの真上位置からほぼ１２０度離れた二箇所の計 三箇所に配置される三つの同一のコイルバネ５５と、この三つのコイルバネ５５ をそれぞれ圧縮させるように環状枠体５８の外筒５２の円周三箇所にそれぞれ螺 合される三つのボルト５６とを備えている。つまり、このバランス手段５９は、 三つのコイルバネ５５の各伸張復帰力のバランスでもって内筒５１および自動調 心玉軸受６０を環状枠体５８の外筒５２の中心軸線とほぼ同心状に宙吊り支持す るようになっている。なお、三つのボルト５６の軸部には、その下端側から頭部 側へ向けて凹む円筒形の凹部５６ａが設けられているが、この三つのボルト５６ のうち真上のボルト５６の凹部５６ａは、他の二つのボルト５６の凹部５６ａの 深さよりも深く設定されていて、これにより真上のコイルバネ５５の圧縮量を少 なくするようになっている。これは、つまり、自動調心玉軸受６０および内筒５ １の重量を考慮して、環状枠体５８の外筒５２の中心軸線とほぼ同心位置に配置 させるための工夫である。

【００２３】 このような支持部材５０は、図３に示すように、トラクタＡのアーチ型リンク ８のブラケット８ａに二つの取付片７０、７１を介してボルト止めにて不動状に 固定されている。つまり、支持部材５０の外筒５２の外周に形成されている周溝 ５２ａに、取付片７０、７１が嵌め入れられるようになっている。なお、この取 付片７０、７１は、外筒５２の周溝５２ａ上における任意の位置に配置できるよ うになっていて、アーチ型リンク８におけるブラケット８ａの設置位置を図４中 の仮想線で示すような場合でも、外筒５２の周溝５２ａに対する取付片７０、７ １の嵌め入れ位置を周方向に適宜に変えることによって、取付が可能となるよう に工夫されている。

【００２４】 そして、支持部材５０の一方（図中の右側に配置）の環状板５４において内縁 寄り外側面には、ゴム製シールリングからなる密封部材７２がボルトにより固定 されており、この密封部材７２の内周縁が着脱部材３０の外周面に圧接させられ ている。つまり、この密封部材７２は、一方の環状板５４の内周部と着脱部材３ ０の外周面との間の隙間を覆うものであり、支持部材５０の内筒５１と自動調心 玉軸受６０の外輪６１とのはめ合い面（傾動案内部位）Ｐを外部に対して密封し ている。しかも、この密封部材７２は、着脱部材３０がどのような姿勢に変化し ようともその外周面に対して必ず接触するように設計されている。なお、支持部 材５０の他方（図中の左側に配置）の環状板５３の内周部と着脱部材３０の外周 面との間にも隙間があるが、こちら側は、一点鎖線で示すような蛇腹状のブーツ ７３によって覆われるので、前述のような密封部材７２を装着していない。

【００２５】 次に、駆動軸１と従動軸５とを連結する際の手順及び動作を説明する。

【００２６】 連結前には、着脱部材３０が支持部材５０に対して傾動可能になっているから 、着脱部材３０のユニバーサルジョイント２側が重いことが原因で着脱部材３０ が傾くおそれがあるけれども、着脱部材３０がゴムリング５７によって支持部材 ５０にほぼ水平姿勢に保持されている。

【００２７】 連結時には、まず、トラクタＡを作業機Ｂ側へ移動させて、トラクタＡ側のフ ック９を作業機Ｂ側のピン１１に係合させる。これにより、ピン１１を中心とし て作業機ＢがトラクタＡ側に引き寄せられるので、図５に示すように、作業機Ｂ の従動軸５が斜め姿勢となり、その軸心Ｏ₂ が着脱部材３０の軸心Ｏ₁ に対して 所定角度θ傾いてしまう。このように傾いたまま、従動軸５の先端のテーパ状案 内面５ａが着脱部材３０のテーパ状案内面３１に対して突き合うことになるが、 従動軸５からの押圧力でもって着脱部材３０が自動調心玉軸受６０により支持部 材５０に対して傾かされ、着脱部材３０と従動軸５の両軸心が一致したところで 、図６に示すように、着脱部材３０に対して従動軸５がスプライン結合しつつ内 嵌されることになって、両者の連結が完了する。それと同時に、トラクタＡ側の ピン１０に作業機Ｂ側の係合凹部１３が係合することになって、作業機Ｂが適正 な姿勢に戻って従動軸５の姿勢も水平となるから、それに合わせて着脱部材３０ も水平となる。

【００２８】 これら一連の連結過程において、着脱部材３０のスプライン歯３２と、従動軸 ５のスプライン歯５ｂとが位相ずれしている場合には、通常、噛み合えないけれ ども、本実施例構造によれば、従動軸５のスプライン歯５ｂが着脱部材３０のス プライン歯３２の先端側に配置されるボール８０に当接したときに、このボール ８０が回転させられることになって、図７に示すように、従動軸５のスプライン 歯５ｂが周方向一方にずらされる。このずれによって、着脱部材３０のスプライ ン歯３２の間の溝に位置したときに、両スプライン歯３２、５ｂが嵌合しうるこ とになる。

【００２９】 また、上記連結過程において、着脱部材３０の軸心Ｏ₁ と、従動軸５の軸心Ｏ ₂ とが径方向にずれていたとしても、着脱部材３０および従動軸５のテーパ状案 内面３１、５ｂ相互の調心作用によって着脱部材３０が各コイルバネ５５を適当 に伸縮させて、内筒５１とともに径方向に変位することになり、着脱部材３０の 軸心が従動軸５の軸心に一致することになる。

【００３０】 このように、着脱部材３０が支持部材５０に対して固定されておらず、姿勢が 適当に自由となりうるようになっているので、従動軸５との芯ずれや傾きを補正 できて、連結作業が簡単にかつスムーズに行えるようになる。しかも、前述のよ うな連結過程において着脱部材３０の姿勢が様々に変化しても、密封部材７２は 必ず着脱部材３０の外周面に接触したままの状態になるように設定されているか ら、支持部材５０と着脱部材３０との傾動案内部位Ｐへの異物侵入を防ぐことが できる。

【００３１】 なお、本考案の着脱機構は上記具体例で説明したトラクタなどの連結部分にの み適用されるものでなく、種々な軸相互の連結部分において適用できることは言 うまでもない。また、上記実施例での密封部材７２は、図８に示すようなもので あってもよい。すなわち、この密封部材７２は、芯金７２ａの外周にゴムなどの 弾性体７２ｂを被着したものからなっており、この場合、芯金７２ａが着脱部材 ３０の外周面に圧入装着されて、弾性体７２ｂのリップが一方（図中の右側に配 置）の環状板５４の外側面に圧接させられるようになっている。

【００３２】

【考案の効果】

本考案では、連結時に他方の動力伝達軸（従動軸）が着脱部材の軸心に対して 傾いていても、これら両者を突き合わせるだけで、当該両者が順応して調心して 連結を円滑に完了できるようになっているから、従来のような煩わしい手操作が 不要となり、連結動作を簡単かつ円滑に行うことができる。しかも、密封部材で 支持部材と着脱部材との傾動案内部位を外部に対して密封しているから、着脱部 材の傾動動作を円滑にできて、連結動作が円滑に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の着脱機構の一実施例の縦断側面図。

【図２】図１の着脱機構の一部破断の正面図。

【図３】図１の着脱機構の使用状態を示す側面図。

【図４】図１の支持部材の取付状況を示す模式図。

【図５】連結時の動作説明図。

【図６】連結時の動作説明図。

【図７】連結時のスプライン歯相互の噛合動作説明図。

【図８】本考案の着脱機構の他の実施例の縦断側面図。

【図９】従来例１を示す側面図。

【図１０】従来例２を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 駆動軸 ５ 従動軸 ５ｂ スプライン歯 ３０ 着脱部材 ３２ スプライン歯 ５０ 支持部材 ６０ 自動調心玉軸受 ７２ 密封部材 Ｐ 傾動案内部位

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つ一対の動力伝達軸を着脱する着脱機
   構であって、 該一方の動力伝達軸に設けられかつ少なくとも軸端に他
   方の動力伝達軸がスプライン結合により内嵌される筒形
   部分を有する着脱部材と、 この着脱部材をほぼ水平姿勢で回動・傾動可能となるよ
   うに支持する支持部材と、 この支持部材または前記着脱部材のいずれか一方に取り
   付けられて残り他方に対して接触し、支持部材における
   着脱部材の傾動案内部位を外部から密封する密封部材と
   を具備している、ことを特徴とする動力伝達軸の着脱機
   構。
2. 【請求項２】 前記支持部材は、所定位置に固定される
   環状枠体と、外周部が環状枠体の中心部に傾動可能に取
   り付けられかつ内周部に前記着脱部材の筒形部分が装着
   される自動調心玉軸受と、この自動調心玉軸受を環状枠
   体のほぼ中心部に径方向変位可能に宙づり配置させるバ
   ランス手段とを備えた構造で、かつ、前記環状枠体は、
   同心状に配置される内筒および外筒を軸方向両側から二
   枚の環状板で挟んだ構造であり、この環状枠体の内筒の
   内周面が自動調心玉軸受および着脱部材の傾動動作を案
   内するように形成されており、前記一方の環状板の外側
   面または着脱部材の筒形部分外周面のいずれか一方に前
   記密封部材が取り付けられる、請求項１に記載の動力伝
   達軸の着脱機構。