JPS5912007Y2 - 農用トラクタの油圧リフトア−ム複動化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 一般に農用トラクタにおいては単動式油圧ピストンのロ
ツドに設けたラツクギャーにリフトアーム軸上のピニオ
ンを噛み合わせ、リフトアームの下げ方向の動きはリフ
トアーム先端に取り付けた作業機（ロータリー等）の自
重に頼っている。

すなわち油圧リフトアームに下げ方向時に作用力を及ぼ
すことはできないため、圃場より脱出しにくい場合が生
じたり、タイヤ交換時には、ジャッキで車体を持ち上げ
、後車輪を浮かさなければならず、手間がかかる。

本考案は従来の単動式油圧ユニットをそのまま流用して
油圧リフトアームを復動化させようとするもので、単動
式油圧ピストンのロツドに設けたラツクギャーにリフト
アーム軸上のピニオンを噛み合わせたものにおいて、リ
フトアーム軸を分割してその間に直結機構と逆転ギャー
機構を、切替自在となるように設けたことを特徴として
おり、図面に関連して説明すると次の通りである。

第１図において、農用トラクタのミツショスケース（図
示せず）の上面に油圧シリンダ１が両端面をトラクタの
前後方向（以下前、後、左、右とは、すべてトラクタの
前進方向に対するものとする）に向けて固定してある。

シリンダ１の前端両近傍の空間が図外の油圧パイプ、制
御弁等を介して油圧ポンプ及び油タンクに通じている。

シリンダ１には単動式ピストン２が嵌合しており、シリ
ンダ１の内壁とピストン２の前端面とで形威される空間
（シリンダ１の前部側）に操縦席の制御レバーを操作し
て制御弁により油パイプを介して油ポンプからの加圧さ
れた油を送り込むと、ピストン２は後方へ移動する。

制御弁により前記空間と油タンクとをつなぐと、シリン
ダ１内は減圧され、この状態の時ピストン２は外部から
の小さな力で容易に前方へ移動する。

ピストン２の後端面には後方に延びるピストンロツド３
の前端が固着してある。

ピストンロツド３の先端（後端）には該ロツド３と同軸
上に延びる圧縮ばね７の一端部が圧接している。

圧縮バネ７の他端部は図外のばね座部を介してトラクタ
の車体本体（図示せず）に固定してある。

このバネ７の強さはピストンロツド３の突出に実質的な
影響を何ら及ぼさないが、突出したピストンロツド３を
減圧したシリンダ１内へ戻すには充分な程度である。

ピストンロツド３の上側にはラツクギャ−４が設けてあ
る。

ラツクギャ−４は少なくとも一部が常にシリンダ１から
突出している。

この常時突出位置でラツクギャ−４にはピニオン５が噛
み合っている。

このピニオン５が後述するリフトアーム６の所定の回動
角α（第２図参照）と同じ角度だけ回転できるようにピ
ニオン５とラツクギャ−４とは歯数、直径、ピッチが定
めてある。

ピニオン５はピニオン軸８の中間に固着してある。

ピニオン軸８はトラクタの車幅方向に対称的に（左側の
み図示）延びている。

ピニオン軸８の両端からは該軸８と同軸上をリフトアー
ム軸９がそれぞれ延びている。

ピニオン軸８とリフトアーム軸９とは常に同軸の関係を
保ちつつ、互いに独立して回転できるよう、隣接する各
端部でカップリング１０を介して連結されている。

リフトアーム軸９はそれぞれ外側（車幅の外側）端部近
傍の１点で軸受１１を介して回転自在に車体本体に支承
されている。

すなわちピニオン軸８とリフトアーム軸９とは、回転力
が互いに伝わらないという点を除けば、両端部近傍が軸
受１１を介して車体に回転自在に支承され、中央部にラ
ツクギャ−４と噛み合うピニオン５を有する１本の軸と
見なすことができる。

リフトアーム軸９の外側端部にはリフトアーム６の一端
部が固着している。

リフトアーム６はリフトアーム軸９に対し直角に後方に
延びている。

リフトアーム６の先端部は図外のりフトロツド等のリン
ク機構を介してロータリー耕耘部、プラウ等の作業機に
連結している。

リフトアーム軸９の回転によりリフトアーム６が所定の
角度αだけ回動すると、作業機はそれに連動して最揚げ
位置、水平位置、最下げ位置と昇降する。

ピニオン軸８とリフトアーム軸９とは直結機構１２と逆
転ギャー機構１３とを択一的に介して回転力を同一方向
又は逆方向に伝える状態で連結される。

まず直結機構１２について説明する。

ピニオン軸８の両端部近傍にカップリング１０を避けて
第１の平歯車１４がそれぞれ固着してある。

第１の平歯車１４はそれと一体に或形された４個の円柱
状突起１５をその外側（車幅の外側）端面に備え、ドッ
グクラッチの原動側部分を形或している（第２、第３図
参照）。

一方リフトアーム軸９の内側（車体の中心側）端部には
第２の平歯車１６がスプライン嵌合している。

第２の平歯車１６は第１の平歯車１４の側面の突起１５
と嵌合する４個の穴又は突起（図示せず）をその内側端
面に備え、ドッグクラッチの従動側部分を形或している
。

通常のドッグクラッチと同様、第２の平歯車１６は第１
の平歯車１４の方へ（内側へ）摺動して、その内側端面
の穴に第１の平歯車１４の外側端面の円柱状突起１５を
収容できる。

これによりピニオン軸８とリフトアーム軸９とは直結す
る（第２図参照）。

なおこの摺動の際、第２の平歯車１６の内周面に設けた
スプライン歯がピニオン軸８の先端外周部やカップリン
グ１０に当たらぬよう、第２の平歯車１６はその内側端
面から適当な深さまで内周面にスプライン歯が設けられ
ていない。

なお第２の平歯車１６は外側に同じくリフトアーム軸９
とスプライン嵌合するボス２５を有しているので、第２
の平歯車１６自身のスプライン歯が短く （又はなく）
でもがたつきは生じない（第３図参照）。

直結機構１２は以上のようになっており、この直結機構
１２によりピニオン軸８とリフトアーム軸９とを直結す
ると、双方の軸は同じ回転数で回転し、伝達トルクも同
じとなる。

なお平歯車１６が内側へ移動した時には平歯車１６は後
述する逆転ギャー機構１３内の歯車２１から開放される
。

次に逆転ギャー機構１３について説明する。

第ｌの平歯車１４にはピニオン軸９から見て前方斜下の
位置で第３の平歯車１７が常時噛み合っている。

第３の平歯車１７は軸１８に固着している。

軸１８はピニオン軸８とリフトアーム軸９とにまたがっ
て、これらの軸と平行に延びている。

軸１８には第３の平歯車１７より外側で、リフトアーム
軸９に対向する位置に第４の平歯車１９が固着してある
。

軸１８はその両端部がそれぞれ第３０平歯車１７の内側
端面と第４の平歯車１８の外側端面とから突出しており
、この両突出部で軸受２０を介して回転自在に車体本体
に支承されている。

第４の平歯車１９には第５の平歯車２１（アイドラー歯
車）が噛み合っている。

第５の平歯車２１は軸２２の中間部に固着してある。

軸２２は両端部で軸受２３を介して回転自在に車体本体
に支承されている。

第２の平歯車１６は第１の平歯車１４とは反対の側へ（
外側へ）摺動してこの第５の平歯車２１と噛み合うこと
ができ、これによりピニオン軸８とリフトアーム軸９と
は回転方向が互いに逆となる状態で接続する。

なお第２の平歯車１６が第１の平歯車１４との嵌合位置
（直結位置）からリフトアーム軸９上を外側に向けて摺
動して第５の平歯車２１と噛み合う位置（逆転位置）に
くるまでに、第１の平歯車１４と嵌合せず、第５の平歯
車２１とも噛み合わない位置（中立位置）を一旦通過す
るよう、第４、第５の平歯車１９． ２１は第３の平歯
車１７に対して充分外側に配置してある。

逆転ギャー機構１３は以上のようになっている。

この逆転ギャー機構１３によりピニオン軸８とリフトア
ーム軸９とをつなぐ際、第１〜第５の歯車の直径、歯数
を適当に決定することにより、ピニオン軸８の回転数及
び伝達トルクに対してリフトアーム軸９の回転数及び伝
達トルクを増減できる。

なおピニオン軸８の回転数がリフトアーム軸９の回転数
よりも大となるよう（例えば３倍）にした場合、ラツク
ギャ−４も、１対１でつなぐ場合よりも長く （３倍に
）しておく必要がある。

第２の平歯車１６はリフトアーム軸９上を直結、中立、
逆転位置と可逆的に摺動するが、その第２の平歯車１６
を摺動させる機構２４（切替機構）について以下に説明
する。

第３図において第２の平歯車１６に設けてあるボス２５
の外周面の一部には小片の扇形部材２６が第２の平歯車
１６と平行に設けてある。

扇形部材２６はリフトアーム６が最揚げ位置にある時、
リフトアーム軸９の真上にくるよう取り付けられている
。

以下トラクタの左側にある機構について説明する。

摺動レバー２７がリフトアーム軸９の中心に向かって上
方からボス２５の外周面上まで延びている。

摺動レバー２７の下端部は第２の平歯車１６の外側端面
と真上の位置にある扇形部材２６の内側端面（ピニオン
軸９と直角な面）との間でそれらに対してわずかな間隙
を隔てて位置している。

したがって摺動レバー２７がピニオン軸９の長手方向（
左右方向）に動くと、第２の平歯車１６の外側端面又は
扇形部材２６の内側端面が押され、第２の平歯車１６は
ピニオン軸９上を摺動する。

但し扇形部材２６はその弦の長さが短かく、またそのボ
ス２６上の配置位置も、リフトアーム６が最揚げ位置に
ある時のみ摺動レバー２７の外側にくる位置であるため
、摺動レバー２７が外側に摺動しても、リフトアーム６
が最揚げ位置になければ第２の平歯車１６は外側に摺動
しない。

摺動レバー２７は車体本体にリフトアーム軸９と平行に
固定された軸２８にボス２９を介して左右方向に摺動自
在に支承されている。

ボス２９は摺動レバー２７と対向する側に連結部位３０
（凹部）を有する。

シフトフォーク３１は上下に延び、その下端が前記連結
部位３０と回転自在に連結されており、その上端が車体
に固定されたボール継手３２を介して上下に延びる一体
の切替レバー３３の下端と連結している。

したがって切替レバー３３の上端を外側（第３図中矢印
Ｕ１方向）に動かすと、シフトフオーク３１の下端が逆
方向に動き、摺動レバー２７は内側（第３図中矢印Ｕ２
方向）へ摺動する。

摺動レバー２７が内側へ摺動すると、第２の平歯車１６
は常に逆転位置から中立位置、直結位置へと内側へ摺動
する。

同様に切替レバー３３の上端を内側（第３図中矢印Ｄ１
方向）に動かすと摺動レバー２７は外側（第３図中矢印
Ｄ２方向）へ摺動する。

この時摺動レバー２７の真横に扇形部材２６がきておれ
ば、すなわちリフトアーム６が最揚げ位置にあれば第２
の平歯車１６は直結位置から中立位置、逆転位置へと外
側へ摺動する。

以上の記載では切替機構２４のうちトラクタの左側にあ
るものについて説明したが、右側にあるものも同様の機
構を備えており、左側にある切替レバー３３に連動して
左側の第２の平歯車１６と対称に右側の第２の平歯車が
動くようになっている。

本考案を採用した農用トラクタの作業機昇降作用につい
て次に説明する。

（１）第４図において作業機（図示せず）は通常の下げ
姿勢（最下げ姿勢ではない）にあり、リフトアーム６は
水平である。

シリンダ１中に油圧は加わっておらず、ピストン２は前
進している。

ピストン棒３上のラツクギャ−４は後端（先端）部でピ
ニオン５と噛み合っている。

第２の平歯車１６は直結位置にある。以上の状態を初期
状態とする。

（２）（第５図参照）油圧制御弁により油ポンプから加
圧された油をシリンダ１へ送り込むとピストン２は後退
し、ピストンロツド３は後方へ突出する。

ラツクギャ−４が後方へ動くとピニオン５は第５図中破
線矢印方向に回転する。

ピニオン５の回転力はピニオン軸８、直結機構１２、リ
フトアーム軸９を介してリフトアーム６に伝わる（第５
図中実線矢印方向）。

リフトアーム６は第５図中矢印方向に回動して先端が上
昇し、リンク機構を介して作業機を最揚げ位置まで上昇
させる。

（３）（第６図参照）この状態で油圧制御弁によりシリ
ンダ１と油タンクをつなぎ、シリンダ１内を減圧すると
、作業機及びリフトアーム６は自重により下降し、リフ
トアーム６はその先端を下げる方向に回動する。

この回動力は第５図に示した場合とは逆にリフトアーム
軸９、直結機構１２、ピニオン軸８を介してピニオン５
に伝わる。

ピニオン５は第６図中破線矢印方向に回転し、ラツクギ
ャ−４を前方へ移動させ、ピストンが前進する。

すなわち作業機からシリンダ１までの各部分は初期状態
に戻る。

通常の作業では以上の動作サイクルが繰り返される。

（４）（第７図参照）トラクタの後輪を持ち上げる必要
が生じ作業機に下向きの作用力を及ぼす場合には、第５
図に示した最揚げ位置にある作業機を、車体本体に固着
したフツク３４に鎖３５でつなぎ、その位置に固定して
からシリンダ１内を減圧する。

このように直結機構１２にピストン２側からも作業機側
からも何ら回転力が及ばない状態にしてから切替レバー
３３を操作して第２の平歯車１６を外側に摺動させ中立
位置におく。

この状態になるとピストンロツド３は圧縮ばね７の作用
で前進（嵌入）し、ピニオン５はラツクギャ−４の後端
（先端）部にくる。

（５）（第８図参照）第２の平歯車１６を更に外側へ摺
動させて逆転位置におく。

次にフツク３４から鎖３５を外し、作業機を自重で地面
まで下降させる。

（６）（第９図参照）シリンダ１中に油圧を加えラツク
ギャ−５を後退させるとピニオン５は図中点線矢印方向
に回転する。

この回転力はピニオン軸８、逆転ギャー機構１３、リフ
トアーム軸９を介してリフトアーム６にその先端を下降
させる方向の回転力として伝わる。

これにより作業機は下向きの作用力を地面に及ぼし、結
果としてトラクタの後輪部を持ち上げる（作業機は最下
げ位置にくる）。

なおピニオン軸８のトルクよりもリフトアーム軸９のト
ルクの方がはるかに大きくなるよう第１〜第５の平歯車
の直径、歯数を決定しておけば、従来使用されてきたよ
うな作業機を上昇させるためだけの力の弱いピストンで
も充分車体を支えるだけの力が得られる。

（６）（第１０図参照）シリンダ１内を減圧すると自重
でトラクタ後輪部が下がり着地する。

（８）（第１１図参照）この状態で第２の平歯車１６を
中立位置へ摺動させ、ピニオン５がラックギャ−４の先
端で噛み合うようピストン棒３をばね７の作用で前進さ
せる。

（９）次に第２の平歯車１６を直結位置まで更に摺動さ
せると各部は初期状態に戻り、通常の作業機昇降動作を
再開できる。

以上説明したように本考案によると、リフトアーム６に
下げ方向の作用力を及ぼして、作業機でトラクタの後輪
部を持ち上げることができる。

したがってトラクタの圃場よりの脱出が容易となり、又
後車輪のタイヤ交換等もジャッキ等を必要とせず迅速、
簡単に行える。

しかもリフトアーム６に下げ方向の作用力を及ぼすため
の動力源として、従来から使用されている構造が簡単で
安価な単動式油圧ピストンを流用できる。

直結機構１２から逆転ギャー機構１３への切替は、作業
機が最揚げ位置にある時にのみ行えるので、切替の誤操
作が起りにくく、上昇中の作業機を誤って急激に下降さ
せるというような事故を防げる。

次に本考案の変形例を示す。

扇形部材を第３図に示したものより弦の長いものとした
り、扇形部材に代えて外向きの円形フランジを用いたり
して、作業機の位置にかかわらず、常に第２の平歯車を
摺動レバー２７で直結位置から中立、逆結位置へ摺動で
きるようにしてもよい。

この機構を採用した場合には直結機構と逆転ギャー機構
との切替は自由に行える。

但し装置各部へ衝激力を与えず、又作業機の急激な下降
を防ぐ意味から、実際の切替は作業機が鎖で車体本体に
つながれたり、安定な地面に着地している時に行うのが
望ましい。

ピストンの直線運動を回転運動に変える機構としては次
のようなものも考えられる。

すなわち、図示の実施例におけるピニオン軸に相当する
軸（ピニオンを有しない。

以下中間軸とする）とピストンロツド（ラツクギャーを
有しない）とを上下に間隔をあけて配置し、両者を連結
棒でつなぐ。

連結棒は一端をピストンロツドの先端に回動自在に連結
し、他端を中間軸の中間部に固着する。

又ピストンロツドはその先端を若干上下される方向に回
動できるようにしておく。

この機構を採用した場合にも図示の実施例と同様の効果
が得られる。

単動式ピストンに代えて複動式ピストンを採用すること
も考えられる。

この場合には従来のリフトアーム回動機構と同様の機構
（リフトアームは分割されていない）を流用して作業機
に下げ方向の作用力を及ぼすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を採用した農用トラクタのリフトアーム
昇降機構の平面略図、第２図は昇降機構を前方斜め上か
ら見た略図、第３図は切替機構を前方斜め上から見た斜
視図、第４〜第１１図は作用説明のための昇降機構の左
側面略図である。 ２・・・油圧ピストン、３・・・ロツド、４・・・ラツ
クギャー、６・・・リフトアーム、８・・・ピニオン軸
（分割されたリフトアーム）、９・・・リフトアーム、
１２・・・直結機構、１３・・・逆転ギャー機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 単動式油圧ピストンのロツドに設けたラックギャーにリ
   フトアーム軸上のピニオンを噛み合わせたものにおいて
   、リフトアーム軸を分割してその間に直結機構と逆転ギ
   ャー機構を、切替自在となるように設けたことを特徴と
   する農用トラクターの油圧リフトアーム複動化装置。