JPH0673404B2 - 作業機の連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、トラクタへの作業機の連結と共に動力が伝達
される回転駆動軸が自動的に接続される機能を備えた連
結装置に係り、特にトラクタとロータリ等駆動形作業機
との連結に有用なものである。

従来技術： ロータリ等の駆動形作業をする作業機（以後、単に作業
機と称する。）は、通常トラクタに連結し、それと共に
トラクタのPTO軸（出力取出軸）が作業機の入力軸と接
続されて動力が作業機に伝達し、所望の作業が行われる
ようになつている。第５図に示すのはその典型的な例で
あつて、トラクタ（１）の後尾に突出するトツプリンク
取付フレーム（２）に枢着するトツプリンク（４）及び
後尾下部に枢着するロアーリンク（５）に、それぞれ上
下端が枢支結合するクイツクフレーム（６）が付属して
いる。そして、このクイツクフレーム（６）に作業機
（７）を連結すると共に、トラクタ（１）の後尾に設け
られたPTO軸（３）と上記作業機（７）の入力軸（８）
とを自在継手（９）で接続し、作業機（７）の所要の作
業を行わせるようになつている。

自在継手軸（９）は、両端に配設したユニバーサルジヨ
イントと伸縮自在なスプラインシヤフトとから構成さ
れ、トラクタに対する作業機の昇降によるトラクタ
（１）のPTO軸（３）と作業機（７）の入力軸（８）の
軸芯の偏位及び長さの変動に拘らず、駆動力を伝達す
る。

自在継手軸（９）と作業機（７）の入力軸（８）との接
続はスリーブをピンロツクするとか、フランジの合せ止
め等の手段が通常用いられる。一方、作業機（７）はク
イツクフレーム（６）の頂部に懸止すると共に、リフト
アーム（５）′の上昇操作等によりクイツクフレーム
（６）の下端両側が作業機フレームと係合し、比較的容
易にトラクタ（１）に連結できる。

その結果、作業機（７）自体は容易にトラクタ（１）と
連結できても、作業機（７）への駆動力の伝達が、上記
のごとく接続操作に多くの手順を要し、又、作業機
（７）の解放時にも同様の結果となり、作業機（７）の
連結同様に駆動力を伝達する自在継手軸（９）と入力軸
（８）の接続或いは解脱も容易で確実に行う手段が求め
られてきた。

この駆動力伝達のための連結を容易にする方策の１つが
特開昭62-65602号公報により提案されている。この技術
ではトラクタ（１）から動力を伝達する自在継手軸
（９）と作業機（７）の入力軸（８）との接続が、トラ
クタ（１）と作業機（７）とをクイツクフレーム（６）
を介して連結すると共に行われるようになつて、動力伝
達系を改めて接続する手間は解消された。

発明が解消しようとする問題点： 上記の従来技術では、自在継手軸（９）と入力軸（８）
との接続が両軸の接合端に設けられたクラツチ爪の噛合
いにより行われるため、製作誤差によりクラツチ爪が互
に傾斜した状態で連結されることが多く、この場合動力
伝達はクラツチ爪の一部でしか行われないことから、ク
ラツチ爪に衝撃荷重がかかり早期に破損する。又、クラ
ツチ爪を回転自在に支持するベアリングも偏荷重が働き
同じく早期に破損する懸念がある。これを防止しようと
すれば同期機構を要することになり、作業機（７）連結
部分の構造が複雑化するのが避けられなかつた。さら
に、クラツ爪の噛合い接続は互が一定軸心上のしかも一
定位置にあることが条件となり、他の作業機への融通性
に乏しかつた。

本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
て、作業機の入力軸側のユニバーサルジョイントの動力
伝達側と作業機の入力軸先端側との駆動力伝達のための
連結を容易にすると共に、たとえ製作誤作があっても確
実に同軸芯上で嵌合し、各種の作業機をすぐれた互換性
のもとに手軽な連結を可能にする作業機の連結装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段； 本発明による作業機の連結装置は、上記のような目的を
達成するために、 トラクタ端部に設ける３点リンクのそれぞれの端末部に
枢支連結するクイックフレームを介して作業機を結合す
ると共に、結合状態のトラクタから作業機へ動力の伝達
を行う連結装置において： トラクタのPTO軸に固着するユニバーサルジョイント
と、作業機の入力軸側に位置しクイックフレームに前後
移動可能に支持されるユニバーサルジョイントとを連結
するスプラインシャフトを伸縮自在に設けて、このスプ
ラインシャフトに推力スプリングを被嵌し、 作業機の入力軸側のユニバーサルジョイントの動力伝達
側と作業機の入力軸先端側との間に、楕円形断面形状の
先窄まりの受入孔と楕円形断面形状の先窄まりの前頭部
をもつ凸部とをそれぞれ設け、 クイックフレームによる作業機の結合と共に楕円形断面
形状の先窄まりの前頭部をもつ凸部を楕円形断面形状の
先窄まりの受入孔に嵌入して、楕円形面形状の先窄まり
の前頭部をもつ凸部の外周面が楕円形断面形状の先窄ま
りの受入孔の内周面に周方向に全体に亘って接当する、 構成とすることを特徴とするものである。

作用： 楕円形断面形状の先窄まりの前頭部をもつ凸部が楕円形
断面形状の先窄まりの受入孔の傾斜面に案内されて凸部
は受入孔に嵌入する。この受入孔の傾斜面に凸部が案内
されて嵌入することから、作業機の入力軸側のユニバー
サルジョイントの動力伝達側と作業機の入力軸先端側と
の間に軸芯が一線上に合致せず平行であるときでも確実
に同軸芯上で嵌合する。また、たとえそれから動力伝達
側と入力軸先端側との間において或る角度、言い換えれ
ば位相差をもつときでも凸部および受入孔の楕円形断面
形状によりその位相差が矯正されて確実に嵌合する。

さらに、同軸芯上でかつ同位相での嵌合により楕円形断
面形状の先窄まりの前頭部をもつ凸部の外周面と楕円形
断面形状の先窄まりの受入孔の内周面とが周方向に全体
に亘って接当し、動力継手軸を介してもたらされる回転
トルクを全体としてその接当面全体を通じて入力軸にロ
スなく動力伝達する。

実施例： 以下、本発明の１実施例を図面に基づき説明する。第１
図は本発明装置の構成を示し、（３）はトラクタのPTO
軸、（４）はトツプリンク、（５）はロアーリンク
（（５）′は機体に取付けられたリフトアームで、トラ
クタにて発生する油圧力でリフトロツド（５）″を介し
てロアーリンクを昇降させる。）、（６）はクイツクフ
レーム、（８）は作業機の入力軸である。在来例では単
なる自在継手軸が慣用されてきた、トラクタのPTO軸と
作業機の入力軸との間の回転動力伝達機構に、本発明で
は推力継手軸（10）を使用している。この推力継手軸
（10）はPTO軸（３）に結合するユニバーサルジヨイン
ト（11）′と入力軸（８）側に占位するユニバーサルジ
ヨイント（11）との間にスプラインシヤフト（12）を介
在させると共に、このスプラインシヤフト（12）の外周
に伸張勝手の推力スプリング（13）を被嵌し、入力軸
（８）側のユニバーサルジヨイント（11）に軸方向に沿
つた推力を及ぼすようになつている。ユニバーサルジヨ
イント（11）の動力伝達クランプ側は、作業機の入力軸
（８）に対位する側に大きな開口部をもち、底部へいく
に従つて小さな断面積となる受入孔（21）を穿設した雌
ジヨイント（20）に形成する。なお、この受入孔（21）
の軸心に直角な面に沿う断面形は、楕円形とする。そし
て、雌ジヨイント（20）の周縁にフランジ（22）をつく
りだし、各リンクを介してトラクタに取付くクイツクフ
レーム（６）に定着したデイスク状のストツパー（23）
並びにこれと一定間隔をおいて設けた離脱防止板（24）
の間に介在させてある。

一方、作業機の入力軸（８）の先端に、軸心を含む断面
がほう物線となつた偏平砲弾形の雄ジヨイント（30）を
止着ピン（31）により止着する。同時に、この雄ジヨイ
ント（30）も第４図に例示するように、楕円形で、上記
雌ジヨイント（20）の受入孔（21）の断面形に相当する
ものである。

推力継手軸（10）とこの先端に形成した雌ジヨイント
（20）、並びにこれと結合する雄ジヨイント（30）とか
らなる本発明の連結装置は、第３図に示すように雄ジヨ
イント（30）の前頭部を挿入倣い面（32）に形成し円滑
な嵌合を達成した。また、雄ジヨイント（30）の挿入倣
い面（32）に隣接する部分及び雌ジヨイント（20）の受
入孔（21）の内面部分はそれぞれトルク伝達面（33）及
びトルク伝達面（25）とし、第４図に例示した雄ジヨイ
ント（30）の断面形と、これに対応する雌ジヨイント
（20）の受入孔（21）の内法形とにより確実に回転トル
クが伝達される。

このような構成とした作業機の連結装置は、第１図に示
すクイツクフレーム（６）頂部の懸架部（14）を支点と
し、第２図に示すクイツクフレーム（６）の作業機結合
部（15）に結合される作業機（７）の重量分力と、推力
継手軸（10）に装着した推力スプリング（13）の推力と
の拮抗により、雌ジヨイント（20）と雄ジヨイント（3
0）とのカツプリングが自動的に行われる。

作業機の結合前は、推力継手軸（10）の推力スプリング
（13）により、雌ジヨイント（20）のフランジ（22）は
求心デイスク面をもつストツパー（23）に押し着けられ
ている。そして作業機が結合されるとフランジ（22）は
ストツパー（23）から離れ、上記のごとくカツプリング
を達成する。そして、雌ジヨイント（20）の受入孔（2
1）の断面形と雄ジヨイント（30）の外周の断面形とは
整合し、スリツプを絶無としつつ互に同速度で回転し、
トルクを確実に伝達する。

発明の効果： 以上に説明したように、本発明によれば作業機の入力軸
側のユニバーサルジョイントの動力伝達側と作業機の入
力軸先端側との駆動力伝達のための連結を容易にしなが
ら、たとえ製作誤差等で作業機の入力軸側のユニバーサ
ルジョイントの動力伝達側と作業機の入力軸先端側との
間において軸芯が一線上に合致せず平行であるとき、ま
た位相差をもつときでも楕円形断面形状の先窄まりの前
頭部をもつ凸部の外周面と楕円形断面形状の先窄まりの
受入孔の内周面とにおける案内作用により確実に同軸芯
上でかつ同位相で嵌合し、各種の作業機をすぐれた互換
性のもとに手軽な連結を可能にする。また、同軸芯上で
かつ同位相での嵌合によりそれら楕円形断面形状の先窄
まりの前頭部をもつ凸部の外周面および楕円形断面形状
の先窄まりの受入孔の内周面が周方向に全体に亘って接
当して動力継手軸を介してもたらされる回転トルクを全
体としてその接当面全体を通じて入力軸にロスなく動力
伝達させることから、耐久力のある動力伝達構成とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の説明図、第２図は第１図の
II-II視図、第３図は雌ジヨイントと雄ジヨイントとの
関連を示す図、第４図は第３図のIV-IV視断面図で雄ジ
ヨイントの断面図、第５図はトラクタと作業機との結合
状態と連結部の従来例を示す図である。 （１）……トラクタ、（２）……トツプリンク取付フレ
ーム （３）……PTO軸、（４）……トツプリンク （５）……ロアーリンク、（５）′……リフトアーム （５）″……リフトロツド、（６）……クイツクフレー
ム （７）……作業機、（８）……入力軸 （９）……自在継手軸、（10）……推力継手軸 （11）（11）′……ユニバーサルジヨイント （12）……スプラインシヤフト、（13）……推力スプリ
ング （14）……懸架部、（15）……作業機結合部 （20）……雌ジヨイント、（21）……受入孔 （22）……フランジ、（23）……ストツパー （24）……離脱防止板、（25）……トルク伝達面 （30）……雄ジヨイント、（31）……止着ピン （32）……挿入倣い面、（33）……トルク伝達面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 博二 奈良県北葛城郡河合町星和台１の７の６ 奥田エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−118807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−164227（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクタ端部に設ける３点リンクのそれぞ
   れの端末部に枢支連結するクイックフレームを介して作
   業機を結合すると共に、結合状態のトラクタから作業機
   へ動力の伝達を行う連結装置において： トラクタのPTO軸に固着するユニバーサルジョイント
   と、作業機の入力軸側に位置しクイックフレームに前後
   移動可能に支持されるユニバーサルジョイントとを連結
   するスプラインシャフトを伸縮自在に設けて、このスプ
   ラインシャフトに推力スプリングを被嵌し、 作業機の入力軸側のユニバーサルジョイントの動力伝達
   側と作業機の入力軸先端側との間に、楕円形断面形状の
   先窄まりの受入孔と楕円形断面形状の先窄まりの前頭部
   をもつ凸部とをそれぞれ設け、 クイックフレームによる作業機の結合と共に楕円形断面
   形状の先窄まりの前頭部をもつ凸部を楕円形断面形状の
   先窄まりの受入孔に嵌入して、楕円形断面形状の先窄ま
   りの前頭部をもつ凸部の外周面が楕円形断面形状の先窄
   まりの受入孔の内周面に周方向に全体に亘って接当す
   る、 構成とすることを特徴とする作業機の連結装置。