JP2510848Y2 - 軸の連結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、たとえばトラクタなどの産業機械のPTO
軸（動力取出軸）に連結された自在継手と、産業機械に
連結される作業機の入力軸とを連結するために使用され
る軸の連結装置に関する。

従来の技術 トラクタのPTO軸の自在継手と作業機の入力軸とを連
結する連結装置として、自在継手のヨーク（軸部材）に
入力軸側の端部に先細テーパ面が形成された心出しピン
が固定され、心出しピンの周囲に、入力軸側の端面にク
ラッチ爪が形成された爪クラッチ部材が回転はしないが
軸方向に摺動しうるようにはめられるとともに、心出し
ピンを入力軸側に付勢するばねが取付けられ、入力軸に
中空軸部材が固定され、中空軸部材の自在継手側に、自
在継手側の端面に心出しピンの爪クラッチ部材のクラッ
チ爪に対応するクラッチ爪が形成された爪クラッチ部材
が一体に設けられ、中空軸部材の穴内に、心出しピンの
テーパ面を受ける末広テーパ穴を有する心出しガイド部
材とこれを自在継手側に付勢するばねとが取付けられた
ものが知られている。

この連結装置では、心出しガイド部材と心出しピンと
でヨークと中空軸部材の心出しを行なって、２つの爪ク
ラッチ部材のクラッチ爪をかみ合わせることにより、ヨ
ークと中空軸部材の連結すなわち自在継手と入力軸の連
結ができ、２つのばねによって連結時の衝撃が吸収でき
る。

考案が解決しようとする課題 ところが、上記のような従来の連結装置の場合、ヨー
ク側のばねが心出しピンの外側に取付けられており、ヨ
ーク側と入力軸側の２箇所にばねが使用されているた
め、部品点数が多く、構造が複雑で、装置の径方向およ
び軸方向の寸法が大きくなる。

また、心出しピンのテーパ面がガイド部材のテーパ穴
にはまって心出しを行なうようになっているので、これ
らに角度が付いた際の連結の抵抗が大きく、連結が必ず
しも円滑ではない。

この考案の目的は、上記の問題を解決した軸の連結装
置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この考案による軸の連結装置は、 第１軸部材と第２軸部材とを連結するための装置であ
って、 第１軸部材に形成された中心穴内に、第２軸部材側の
端面にクラッチ爪が設けられた第１爪クラッチ部材の第
１軸部材側の部分が回転はしないが軸方向に摺動しうる
ようにはめられるとともに、この第１爪クラッチ部材を
第２軸部材側に付勢するばねがはめられ、第２軸部材
に、第１軸部材側の端面に第１爪クラッチ部材のクラッ
チ爪に対応するクラッチ爪が設けられた第２爪クラッチ
部材が固定状に設けられており、いずれか一方の爪クラ
ッチ部材の中心に心出し穴が形成され、他方のクラッチ
部材の中心に、２つの爪クラッチ部材の爪の端面同志が
接触した状態で先端部が心出し穴にはまる心出しピンが
固定状に設けられていることを特徴とするものである。

好ましくは、心出しピンの先端部に球面状のガイド面
が形成されている。

作用 心出し穴と心出しピンとで２つの爪クラッチ部材の心
出しを行なって、これらのクラッチ爪をかみ合わせるこ
とにより、２つの軸部材が連結され、ばねによって連結
時の衝撃が吸収される。

ばねおよびばねによって移動する部材が片側の１箇所
にしか設けられていないので、部品点数が少なく、構造
が簡単であり、軸方向の寸法も小さくなる。また、ばね
が第１軸部材の中心穴内にはめられているので、径方向
の寸法も小さくなる。

心出しピンの先端部に球面状のガイド面が形成されて
いれば、２つの軸部材に角度が付いている場合でも連結
の抵抗が小さい。

実施例 以下、図面を参照して、この考案の実施例を説明す
る。なお、以下の説明において、図面の左側を前、右側
を後とする。

図面はトラクタのPTO軸（図示略）の後端部に連結さ
れた自在継手（１）の後部ヨーク（第１軸部材）（２）
の後端部と作業機の入力軸（３）の前端部に固定された
中空軸部材（第２軸部材）（４）とを連結する連結装置
（５）の１例を示し、第１図は連結前、第２図は連結途
中、第３図は連結完了時の状態をそれぞれ示す。

図面には自在継手（１）の後部ヨーク（２）だけが示
されているが、自在継手（１）自体は公知のものであ
り、十字軸体の対称位置の２つの軸の端部に後部ヨーク
（２）の二股部（2a）が転がり軸受を介して回転自在に
取付けられるとともに、十字軸体の残りの対称位置の２
つの軸の端部に前部ヨークの二股部が同様に取付けられ
ている。図示は省略したが、前部ヨークの前端部にはス
プライン軸が固定され、このスプライン軸が、これと伸
縮自在にはまり合うスプライン筒軸および前側のもう１
つの自在継手を介してPTO軸の後端部に連結されてい
る。後部ヨーク（２）の後部は前後方向にのびる軸部
（2b）となっており、この軸部（2b）が転がり軸受
（６）を介してブラケット（７）に回転支持されてい
る。図示は省略したが、ブラケット（７）は適当な緩衝
部材を介してトラクタの車体に取付けられている。

ヨーク（２）の軸部（2b）にはその軸心を前後方向に
貫通する中心穴（８）が形成されており、この穴（８）
の内周面にはスプライン（９）が形成されている。軸部
（2b）の中心穴（８）の前端部に、これを塞ぐように円
板状の支持板（10）が固定されている。支持板（10）の
中心を前後方向に貫通する穴（11）に、前後方向にのび
るストッパピン（12）の前端に形成された小径部（12
a）が後側から挿入され、支持板（10）より前に突出し
た小径部（12a）の部分にはめられた止め輪（13）によ
り、ストッパピン（12）が支持板（10）に前方突出状に
固定されている。ストッパピン（12）の前端は中心穴
（８）の前部まで達しており、この部分に、外向き鍔状
のストッパ（14）が一体に形成されている。

後部ヨーク（２）の中心穴（８）に、第１爪クラッチ
部材（15）の前部が回転はしないが軸方向（前後方向）
に摺動しうるようにはめられている。第１爪クラッチ部
材（15）は、前後方向にのびる中空軸部（15a）の後端
に外向き鍔部（15b）が一体に形成されたものであり、
その軸心を心出し穴（16）が前後に貫通している。心出
し穴（16）の後端部には、比較的大きい丸み（17）がつ
けられている。外向き鍔部（15b）の外周部後面にたと
えば３つの円弧状のクラッチ爪（18）が円周方向に等間
隔をおいて形成されており、これらの爪（18）相互間
に、爪（18）よりわずかに円周方向の長さが長い係合凹
所（爪間凹所）（19）が形成されている。中空軸部（15
a）の外周面にはスプライン（20）が形成されており、
中空軸部（15a）がヨーク（２）の中心穴（８）に前か
ら挿入されて、このスプライン（20）が中心穴（８）の
スプライン（９）にはめ合わされている。第１爪クラッ
チ部材（15）の心出し穴（16）の内径はストッパ（14）
の外径よりわずかに大きく、ストッパ（14）が心出し穴
（16）内に摺動自在にはまっている。心出し穴（16）の
内周面の前寄りの部分に、ストッパピン（12）よりわず
かに内径の大きい内向き鍔部（21）が一体に形成され、
この内向き鍔部（21）がストッパ（14）より前側のスト
ッパピン（12）の部分にはまっている。ストッパピン
（12）の周囲に、前後両端が第１爪クラッチ部材（15）
の内向き鍔部（21）と支持板（10）に当たって第１爪ク
ラッチ部材（15）を後向きに付勢する圧縮コイルばね
（22）が取付けられている。そして、第１爪クラッチ部
材（15）に前向きの力が作用していないときには、第１
図に示すように、ばね（22）の力により、第１爪クラッ
チ部材（15）は内向き鍔部（21）がストッパ（14）に当
たる前端位置に停止している。このとき、第１爪クラッ
チ部材（15）の外向き鍔部（15b）とヨーク（２）の軸
部（2b）の後端との間には比較的大きい間隔があいてい
る。また、第１爪クラッチ部材（15）にばね（22）の力
より大きい前向きの力が作用すると、第２図に示すよう
に、第１爪クラッチ部材（15）はヨーク（２）の中心穴
（８）に沿って前に移動し、軸部（15a）の前端が支持
板（10）に当たるか、または外向き鍔部（15b）がヨー
ク（２）の軸部（2b）の後端に当たる前端位置まで移動
しする。

一方、作業機側の中空軸部材（４）にはこれを前後に
貫通するスプライン穴（23）が形成され、入力軸（３）
の前端部がこのスプライン穴（23）にはめ合わされ、周
壁のねじ穴（24）にねじ込まれたねじ（図示略）によっ
て固定されている。

中空軸部材（４）の前端部に、第２爪クラッチ部材
（26）が一体に設けられている。第２爪クラッチ部材
（26）は中空軸部材（４）の前端に一体に形成された外
向き鍔部（26a）を備えており、この鍔部（26a）の外周
部前面に、第１爪クラッチ部材（15）の爪（18）に対応
して、たとえば３つの円弧状のクラッチ爪（27）が円周
方向に等間隔をおいて形成され、これらの爪（27）相互
間に、爪（27）よりわずかに円周方向の長さが長い係合
凹所（爪間凹所）（28）が形成されている。

中空軸部材（４）のスプライン穴（23）の前端部すな
わち第２爪クラッチ部材（26）の前部中心に、心出しピ
ン（29）が前方突出状に固定されている。ピン（29）の
前後両端部を除く部分は心出し穴（16）の内径よりわず
かに外径の小さい円柱状をなし、ピン（29）の前端部に
は半球面状のガイド面（30）が形成されている。そし
て、２つの爪クラッチ部材（15）（26）の爪（18）（2
7）の端面同志が接触した状態で、ピン（29）の前部が
心出し穴（16）にはまり、かつピン（29）の前端とスト
ッパ（14）との間に間隔があいているようになってい
る。

作業機を使用していない場合、第１図に示すように、
トラクタ側の自在継手（１）のヨーク（２）と作業機側
の入力軸（３）の中空軸部材（４）とは、連結装置
（５）の第１爪クラッチ部材（15）と第２爪クラッチ部
材（26）の間で切離されている。そして、作業機を使用
するときには、次のようにして、２つの爪クラッチ部材
（15）（26）を連結することにより、ヨーク（２）と中
空軸部材（４）が連結される。

すなわち、まず、２つの爪クラッチ部材（15）（26）
を大体対向させ（第１図の状態）、ヨーク（２）と中空
軸部材（４）を互いに接近させることにより、第１爪ク
ラッチ部材（15）の心出し穴（16）に第２爪クラッチ部
材（26）の心出しピン（29）をはめ合わせて、両者の心
出しを行なうとともに、２つの爪クラッチ部材（15）
（26）を互いに押し付ける。そして、さらにヨーク
（２）と中空軸部材（４）を所定の間隔になるまで接近
させて、ヨーク（２）を低速で回転させ、２つの爪クラ
ッチ部材（15）（26）の爪（18）（27）をかみ合わせ
る。

心出し穴（16）の後端部に比較的大きな丸み（17）が
つけられ、心出しピン（29）の前端部に半球面状のガイ
ド面（30）が形成されているので、両者を正確に心合わ
せしなくても、大体の心出しを行なっておけば、ヨーク
（２）と中空軸部材（４）を接近させるだけで、心出し
ピン（29）のガイド面（30）の部分を心出し穴（16）の
丸み（17）の部分に簡単にはめることができ、あとはそ
のままヨーク（２）と中空軸部材（４）を接近させて心
出しピン（29）を心出し穴（16）に挿入していくだけ
で、自動的に両者の心出しができ、心出しピン（29）を
心出し穴（16）に簡単に挿入することができる。また、
心出し穴（16）の丸み（17）と心出しピン（29）のガイ
ド面（30）がともに球面状のものであるから、２つの爪
クラッチ部材（15）（26）に角度が付いていても、挿入
時の抵抗が小さく、心出しピン（29）を簡単に心出し穴
（16）に挿入して両者の心出しを行なうことができる。

ヨーク（２）と中空軸部材（４）を接近させて心出し
ピン（29）を心出し穴（16）に挿入していくと、２つの
爪クラッチ部材（15）（26）の爪（18）（27）が一部で
も合致していれば、これらの爪（18）（27）の端面同志
が当たり、さらにヨーク（２）と中空軸部材（４）を所
定の間隔になるまで接近させると、第１爪クラッチ部材
（15）がばね（22）に抗してヨーク（２）の中心穴
（８）内を前に移動する（第２図の状態）。このような
状態で、ヨーク（２）を低速で回転させると、第１爪ク
ラッチ部材（15）が第２爪クラッチ部材（26）に対して
低速で回転し、やがて第１爪クラッチ部材（15）の爪
（18）が第２爪クラッチ部材（26）の爪間凹所（28）と
合致すると同時に、第２爪クラッチ部材（26）の爪（2
7）が第１爪クラッチ部材（15）の爪間凹所（19）と合
致する。そして、ばね（22）の力により、２つの爪クラ
ッチ部材（15）（26）の爪（18）（27）が相手の爪間凹
所（28）（19）にはまって、爪（18）（27）同志がかみ
合い（第３図の状態）、連結が完了する。ヨーク（２）
と中空軸部材（４）を接近させていったときに、２つの
爪クラッチ部材（15）（26）の爪（18）（27）が相手の
爪間凹所（19）（28）と完全に合致していれば、ヨーク
（２）と中空軸部材（４）を所定の間隔になるまで接近
させるだけで、これらがかみ合い、連結が完了する。な
お、上記のいずれの場合も、第１爪クラッチ部材（15）
と心出しピン（29）または第２爪クラッチ部材（26）と
が当たるときの衝撃は、ばね（22）によって吸収され
る。

このようにして、連結装置（５）が連結されると、ト
ラクタのPTO軸の回転は、図示しない前側の自在継手、
スプライン筒軸およびスプライン軸心、ならびに自在継
手（１）、第１爪クラッチ部材（15）、第２爪クラッチ
部材（26）および中空軸部材（４）を介して入力軸
（３）に伝えられる。

第２爪クラッチ部材（26）側に心出し穴が設けられ
て、第１爪クラッチ部材（15）側に心出しピンが設けら
れてもよい。また、第１爪クラッチ部材（15）とバネ
（22）が作業機側に設けられて、第２爪クラッチ部材
（26）がトラクタ側に設けられてもよい。さらに、自在
継手（１）を含む前記伸縮部分は、必要により、作業機
側に設けられてもよい。

この考案は、トラクタと作業機の軸の連結以外にも適
用できる。

考案の効果 この考案の軸の連結装置によれば、上述のように、部
品点数が少なく、軽量化およびコスト低減が可能で、構
造が簡単であり、保守性および耐久性が向上する。ま
た、軸方向および径方向の寸法が小さく、小形化が可能
である。

心出しピンの先端部に球面状のガイド面が形成されて
いれば、２つの軸部材に角度が付いている場合でも連結
の抵抗が小さく、円滑な連結が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す連結前の軸の連結装置
の縦断面図、第２図は連結途中の連結装置の縦断面図、
第３図は連結状態の連結装置の縦断面図である。 （２）……ヨーク（第１軸部材）、（４）……中空軸部
材（第２軸部材）、（５）……連結装置、（８）……中
心穴、（15）……第１爪クラッチ部材、（16）……心出
し穴、（18）……クラッチ爪、（22）……ばね、（26）
……第２爪クラッチ部材、（27）……クラッチ爪、（2
9）……心出しピン、（30）……ガイド面。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１軸部材と第２軸部材とを連結するため
   の装置であって、 第１軸部材に形成された中心穴内に、第２軸部材側の端
   面にクラッチ爪が設けられた第１爪クラッチ部材の第１
   軸部材側の部分が回転はしないが軸方向に摺動しうるよ
   うにはめられるとともに、この第１爪クラッチ部材を第
   ２軸部材側に付勢するばねがはめられ、第２軸部材に、
   第１軸部材側の端面に第１爪クラッチ部材のクラッチ爪
   に対応するクラッチ爪が設けられた第２爪クラッチ部材
   が固定状に設けられており、いずれか一方の爪クラッチ
   部材の中心に心出し穴が形成され、他方のクラッチ部材
   の中心に、２つの爪クラッチ部材の爪の端面同志が接触
   した状態で先端部が心出し穴にはまる心出しピンが固定
   状に設けられていることを特徴とする軸の連結装置。
2. 【請求項２】心出しピンの先端部に球面状のガイド面が
   形成されていることを特徴とする請求項（１）の軸の連
   結装置。