JP2627438B2 - トラクタ及び作業機の連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、トラクタに結着された第１カプラフレーム
と、作業機に結着された第２カプラフレームと、これら
第１及び第２カプラフレームを相互に位置決め連結し得
る係止装置と、トラクタの自在継手付動力取出軸及び作
業機の入力軸間に構成されて両カプラフレームの連結時
に噛合する噛合いクラッチとを備えた、トラクタ及び作
業機の連結装置に関する。

（２） 従来の技術 かかる連結装置は、例えば実公昭62−35288号公報に
開示されているように、既に知られている。

（３） 発明が解決しようとする課題 従来の連結装置では、第１及び第２カプラフレームの
連結誤差により、動力取出軸の出力端部と入力軸との軸
線が一致しない場合には噛合いクラッチが正常に噛合し
ないことがあり、このような場合にはスムーズな動力伝
達を行い難い。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、両カ
プラフレームの連結誤差があっても、噛合いクラッチを
正常に噛合させ、スムーズな動力伝達状態が得られるよ
うにした、有効なトラクタ及び作業機の連結装置を提供
することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、動力取出軸の
出力端部をベアリングを介して回転自在に支承する内側
支持環と、この内側支持環を囲撓する外側支持環との間
に、全方向変形可能の支持ゴムを充填、結着し、外側支
持環を前記ベアリングの軸線と略平行な複数本の連結軸
を介して第１カプラフレームに対し前後移動可能に連結
し、連結軸には外側支持環を噛合いクラッチの噛合方向
へ付勢する緩衝ばねを装着したことを第１の特徴とす
る。

また本発明は、上記特徴に加えて、動力取出軸の出力
端部に雌ドッグと、この雌ドッグの後部に連なり後方へ
向って拡径するテーパ孔とを形成する一方、作業機の入
力軸に連結した調心体に、両カプラフレームの連結時前
記雌ドッグと噛合って噛合いクラッチを構成する雄ドッ
グと、前記テーパ孔に嵌合するテーパ部とを形成したこ
とを第２の特徴とする。

さらに本発明は、第１または第２の特徴に加えて、緩
衝ばねを、これが両カプラフレームの連結時に噛合いク
ラッチに噛合力を与えるばね力を発揮するように構成し
たことを第３の特徴とする。

（２） 作用 第１の特徴によれば、支持ゴムの変形により内側支持
環及び外側支持環は相互に全方向、即ち前後、左右及び
上下方向に移動可能となり、従って第１及び第２カプラ
フレームの連結時には、それらの連結誤差が上記移動に
より吸収され、噛合いクラッチの適正な噛合い状態を得
ることができる。

また、外側支持環ないし動力取出軸の出力端部は緩衝
ばねの変形により軸方向へ大きく移動可能であるから、
両カプラフレームの連結時、噛合いクラッチの噛合部先
端が互いに干渉して正常な噛合いが行われない場合に
は、外側支持環ないし前記出力端部が大きく軸方向へ移
動して両カプラフレームの連結を許容する。そして、そ
の後の動力取出軸の回転により噛合可能の状態になると
噛合いクラッチは緩衝ばねの反発力により噛合わされ
る。

第２の特徴によれば、両カプラフレームの連結時に
は、支持ゴムの変形と、テーパ孔及びテーパ部の嵌合と
の相互作用により、噛合いクラッチを構成する雌ドッグ
と雄ドッグとを的確に噛合わせることができる。

第３の特徴によれば、両カプラフレームの連結時に
は、緩衝ばねに残存する反発力即ちばね力により噛合い
クラッチの噛合状態が保持される。また動力伝達時に
は、トルク変動による噛合いクラッチの振動が緩衝ばね
及び支持ゴムにより吸収される。

（３） 実 施 例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する
と、先ず第１図ないし第３図において、乗用型のトラク
タ１は後部に三点式リンク機構２を備えており、このリ
ンク機構２に連結装置３を介してロータリ耕耘機等の作
業機４が連結される。

前記リンク機構２は、トラクタ１の車体1aに上下揺動
可能に枢支された一本のトップリンク５と、このトップ
リンク５の下方で車体1aに上下揺動可能に枢支された左
右一対のロアリンク6,6とから構成され、作業機４のト
ラクタ１に対する昇降及び左右傾動を許容するようにな
っている。車体1aの後部には、トラクタ１における左右
の後輪7,7の回転軸線と平行な昇降駆動軸８が回動自在
に支承され、この昇降駆動軸８は図示しない油圧シリン
ダの作動により往復回動し得るようになっている。この
昇降駆動軸８の両端には左右一対のリフトアーム9,9の
基端が固着され、それらの揺動端はリフトロッド10,1
0′を介して前記ロアリンク5,5の中間部にそれぞれ連結
される。したがって、昇降駆動軸８の往復回動により作
業機４を昇降することができる。また一方のリフトロッ
ド10′は、その一部を油圧シリンダ11で構成して伸縮可
能になっており、その油圧シリンダ11の作動により作業
機４を左右に傾動することができる。

またトラクタ１は、作業機４を駆動するための動力取
出軸12のトップリンク５の下方に備えており、この動力
取出軸12には前後一対の自在継手13、14が設けられる。

一方、作業機４は、前記動力取出軸12と連結される入
力軸15（第４図）を前面から突出させるギヤボックス16
と、このギヤボックス16の左右両端から延出する筒状ケ
ース17,17′と、これら筒状ケース17,17′の外端からそ
れぞれ下方へ延出するチエンケース18及び支持脚18′と
を備えており、チエンケース18及び支持脚18′の下端部
でロータリ耕耘刃ユニット19が回転自在に支承されると
共に、前記入力軸15からロータリ耕耘刃ユニット19への
動力伝達のための伝動装置が上記ギヤボックス16、筒状
ケース17及びチエンケース18に収容される。したがっ
て、図示しないエンジンにより動力取出軸12を回転させ
れば、ロータリ耕耘刃ユニット19を回転駆動することが
できる。

次に第２図ないし第５図により前記連結装置３につい
て説明する。

第２図ないし第４図に示すように、トラクタ１は前部
カプラフレーム20（第１カプラフレーム）を備える。こ
の前部カプラフレーム20は、左右一対の脚部を持つ門型
の主枠21、この主枠21の両脚部間を連結する断面コ字形
のクロスメンバ22、主枠21の上部中央から起立する上部
ブラケット23、及び主枠21の各脚部の下端から後方へ二
股状に延出する下部ブラケット24とから構成され、上部
ブラケット23は上部枢軸25を介して前記トップリンク５
の後端部に相対回動可能に結着され、下部ブラケット2
4,24は同軸線上に配列する下部枢軸26,26を介して前記
ロアリンク6,6の後端部にそれぞれ相対回動可能に結着
される。

上部ブラケット23には、上向きに開いたＵ字状の係合
溝27aを持つ上部係止部27が形成され、また各下部ブラ
ケット24には、後向きに開いたＵ字状の係合溝28aを持
つ下部係止部28及びそれと協働するフック29が設けられ
る。上部の係合溝27aには作業機４の後述する上部連結
ピン30が上下方向の相対変位により係脱し、また下部の
係合溝28aには作業機４の後述する下部連結ピン31が前
後方向の相対変位により係脱するようになっている。

しかも、下部係止部28は、それに係合した後部連結ピ
ン31を前記下部枢軸26の内端に隣接させ且つそれと同軸
線上に保持すべく配置されている。

前記フック29は、下部係止部28と協働して下部連結ピ
ン31を固縛するロック位置Ｌ（第４図）と下部係止部28
から前方へ離間するアンロック位置Ｕ（第７図）との間
を回動し得るよう、下部ブラケット24に軸支された操作
ハンドル32に固着される。そして下部ブラケット24とフ
ック29との間には、フック29を前記Ｌ、Ｕのいずれの位
置にも弾発保持し得るトグルスプリング33が張設され
る。上記係止部27,28、連結ピン30、31及びフック29は
本発明の係止装置を構成する。

一方、作業機４は後部カプラフレーム50（第２カプラ
フレーム）を備える。この後部カプラフレーム50は、ハ
字形に配置される一対の主枠51,51と、これら主枠51,51
の上端に結着される一対の補助枠52とからなり、主枠5
1,51は、前記筒上ケース17,17′上のブラケット53,53に
下端部をそれぞれ固着され、補助枠52,52は前記ギヤケ
ース16上のブラケット54,54に下端部をそれぞれ固着さ
れる。そして、主枠51,51及び補助枠52,52の上端部間は
上部連結ピン30により連結される。各主枠51の下端部
は、前記カプラフレーム20の対応する二股状下部ブラケ
ット24内に進入し得るようになっており、該下端部に下
部連結ピン31が固着される。

第５図及び第5A図に示すように、動力取出軸12の出力
端部となる、前記自在継手14における後部ヨーク34のボ
ス34aは、ボールベアリング35、内，外側支持環36,37、
支持ゴム38及び摺動ピン48を介して前記クロスメンバ22
に支持される。

この支持構造を詳細に説明すると、ボス34aをボール
ベアリング35を介して支承する内側支持環35と、これを
囲繞する外側支持環37とは、これらの間に充填して焼付
けられた環状の支持ゴム38を介して連結される。この支
持ゴム38は、両支持環36,37の前後、左右及び上下方向
への相対変位を許容するよう全方向へ変形可能である。

上記外側支持環37は、外向きの方形フランジ37aを後
端に一体に備える。このフランジ37aの四隅に四つの支
持孔46が穿設され、またこのフランジ37aの後面に対向
する前記クロスメンバ22にも上記支持孔46と合致する四
つの支持孔47が穿設される。そして、互いに合致する支
持孔46,47には両端に膨大部48a,48bを有す摺動ピン48が
挿通され、これによってフランジ37aはクロスメンバ22
前面との当接位置と、それから一定距離離間した位置と
の間を移動し得るようになっている。各摺動ピン48に
は、その後端の膨大部48bとクロスメンバ22との間で緩
衝ばね49が装着され、この緩衝ばね49は摺動ピン48を介
してフランジ37a即ち外側支持環37をクロスメンバ22と
の当接方向へ付勢する。

また、前記摺動ピン48と支持孔46,47との間には遊び
が設けられ、これにより外側支持環37はクロスメンバ22
に対する半径方向の変位及び傾動が若干許容される。
尚、図示例では摺動ピン48にボルトが使用されている。

前記後部ヨーク34のボス34aの内周面には、スプライ
ン形の雌ドッグ39と、この雌ドッグ39の後部に連なるテ
ーパ孔41とが形成され、このテーパ孔41は後方に向って
拡径している。

一方、前記入力軸15には調心体45がスプライン結合さ
れる。調心体45の外周には、両カプラフレーム20,50の
連結時に前記雌ドッグ39と噛合うスプライン形の雄ドッ
グ40と、前記テーパ孔41に嵌合するテーパ部42とが形成
される。而して、前記雌ドッグ39及び雄ドッグ40により
噛合いクラッチ43が構成される。

前記緩衝ばね49は、両カプラフレーム20,50の連結に
よるテーパ孔41及びテーパ部42の嵌合時、適度に圧縮さ
れて外側支持環37を後方へ付勢する反発力を残存させる
ようになっている。

また後部ヨーク34のボス34aには、噛合いクラッチ43
の前面を覆うシール部材56が装着され、そのリップ56a
はテーパ孔41及びテーパ部42の嵌合時、調心体45の前端
面に密接するようになっている。

次にこの実施例の作用について説明する。第６図及び
第７図には前後に分離したトラクタ１及び作業機４を示
す。

上記トラクタ１及び作業機４を相互に連結するには、
先ずトラクタ１を作業機４に向かって後退させると共
に、リンク機構２の昇降操作により前部カプラフレーム
20の上部係止部27を後部カプラフレーム50の上部連結ピ
ン30に係合し、次いでリンク機構２を上昇操作して、上
部連結ピン30を介して作業機４を釣り上げる。

すると、作業機４は自重により上部連結ピン30を支点
として前方へ揺動し、後部カプラフレーム50の下部連結
ピン31が前部カプラフレーム20の下部係止部28に係合す
る。これらの係合を確認してから操作ハンドル32の後方
への回動により、フック29をロック位置Ｌへシフトすれ
ば、下部係止部28及びフック29の協働により下部連結ピ
ン31を固縛することができる。

一方、下部連結ピン31が下部係止部28に係合するまで
作業機４が前方へ揺動する間に、入力軸15と一体の調心
体45は自在継手14の後部ヨーク34のボス34a内に進入
し、後部ヨーク34の雌ドッグ39に調心体45の雄ドッグ40
を噛合せると共に、テーパ孔41にテーパ部42を嵌合させ
る。

その際、両カプラフレーム20,50の連結誤差により後
部ヨーク34及び調心体45の中心が相互にどのようにずれ
ていても、テーパ孔41及びテーパ部42相互の調心作用に
より、全方向に変形可能な支持ゴム38が上記ずれを吸収
するように変形するから、両ドッグ39,40の適正な噛合
い状態が得られる。

両ドッグ39,40が適正な噛合い状態になると、シール
部材56は、そのリップ56aを調心体45の前端面に密接さ
せ、両ドッグ39,40の前面を覆うようになる。したがっ
て、このシール部材56により両ドッグ39,40間への土砂
等の侵入が防止される。

また、若し両ドッグ39,40の先端同士が干渉して噛合
いが行われない場合には、作業機４の前方への揺動力に
より、後部ヨーク34及び内，外側支持環36,37が前方へ
押動され、これに伴い外側支持環37のフランジ47aが摺
動ピン48を牽引して緩衝ばね49に圧縮変形を与える。し
たがって、両ドッグ39,40の干渉によるも、下部連結ピ
ン31の下部係止部28への係合は何ら妨げられない。

その後、動力取出軸12の回転により両ドッグ39,40が
噛合可能の状態になると、緩衝ばね49の反発力により
内，外側支持環36,37が後方へ移動して両ドッグ39,40を
噛合わせることになる。

しかも、両ドッグ39,40が噛合って後部ヨーク34のテ
ーパ孔41が調心体45のテーパ部42に嵌合しても、フラン
ジ37aはクロスメンバ22から僅かに離間した位置に留ま
り、緩衝ばね49に反発力を残存させておく。その結果、
上記反発力がテーパ孔41及びテーパ部42の嵌合力として
作用するので、動力伝達中、両ドッグ39,40間には常に
調心力が働き、適正な噛合せ状態を保持することができ
る。また動力伝達中、トルク変動により後部ヨーク34が
前後方向に振動しても、その振動は緩衝ばね49及び支持
ゴム38により直ちに吸収される。

C.発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、動力取出
軸の出力端部をベアリングを介して回転自在に支承する
内側支持環と、この内側支持環を囲繞する外側支持環と
の間に、全方向変形可能の支持ゴムを充填、結着し、外
側支持環を前記ベアリングの軸線と略平行な複数本の連
結軸を介して第１カプラフレームに対し前後移動可能に
連結し、連結軸には外側支持環を噛合いクラッチの噛合
方向へ付勢する緩衝ばねを装着したので、第１及び第２
カプラフレームの連結時には、その連結誤差を支持ゴム
の変形により効果的に吸収し、噛合いクラッチの適正な
噛合い状態を確保することができる。また噛合いクラッ
チの噛合部の干渉時でも緩衝ばねの変形に両カプラフレ
ームの連結をスムーズに行い得ると共に、その後の動力
伝達により緩衝ばねの反発力により噛合いクラッチを自
動的に噛合わせることができ、したがって動力伝達をス
ムーズに行うことができる。

また本発明の第２の特徴によれば、動力取出軸の出力
端部に雌ドッグと、この雌ドッグの後部に連なり後方へ
向って拡径するテーパ孔とを形成する一方、作業機の入
力軸に連結した調心体に、両カプラフレームの連結時前
記雌ドッグと噛合って噛合いクラッチを構成する雄ドッ
グと、前記テーパ孔に嵌合するテーパ部とを形成したの
で、支持ゴムの誤差吸収作用と、テーパ孔及びテーパ部
の調心作用とが相俟って雌，雄ドッグを適正な噛合状態
にスムーズに運ぶことができる。

さらに本発明の第３の特徴によれば、緩衝ばねを、こ
れが両カプラフレームの連結時に噛合いクラッチに噛合
力を与えるばね力を発揮するように構成したので、緩衝
ばねのばね力により噛合いクラッチを常に適正な噛合状
態に保持し得ると共に、トルク変動による噛合いクラッ
チの振動を緩衝ばね及び支持ゴムが協働して吸収し、噛
合いクラッチの耐久性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は連結状
態のトラクタ及び作業機の斜視図、第２図は同側面図、
第３図は同背面図、第４図は第３図IV−IV線拡大断面
図、第５図は第４図の要部の拡大図、第5A図は第５図の
Ａ−Ａ線断面図、第６図は分離状態のトラクタ及び作業
機の側面図、第７図は第６図の要部の拡大縦断側面図で
ある。 １……トラクタ、２……リンク機構、３……連結装置、
４……作業機、12……動力取出軸、20……前部カプラフ
レーム（第１カプラフレーム）、34……動力取出軸の出
力端部としての後部ヨーク、35……ベアリング、36……
内側支持環、37……外側支持環、37a……フランジ、38
……支持ゴム、39……雌ドッグ、40……雄ドッグ、41…
…テーパ孔、42……テーパ部、43……噛合いクラッチ、
45……調心体、48……摺動ピン、49……緩衝ばね、50…
…後部カプラフレーム（第２カプラフレーム）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクタに結着された第１カプラフレーム
   と、作業機に結着された第２カプラフレームと、これら
   第１及び第２カプラフレームを相互に位置決め連結し得
   る係止装置と、トラクタの自在継手付動力取出軸及び作
   業機の入力軸間に構成されて両カプラフレームの連結時
   に噛合する噛合いクラッチとを備えた、トラクタ及び作
   業機の連結装置において、動力取出軸の出力端部をベア
   リングを介して回転自在に支承する内側支持環と、この
   内側支持環を囲繞する外側支持環との間に、全方向変形
   可能の支持ゴムを充填、結着し、外側支持環を前記ベア
   リングの軸線と略平行な複数本の連結軸を介して第１カ
   プラフレームに対し前後移動可能に連結し、連結軸には
   外側支持環を噛合いクラッチの噛合方向へ付勢する緩衝
   ばねを装着したことを特徴とする、トラクタ及び作業機
   の連結装置。
2. 【請求項２】第（１）項記載のものにおいて、動力取出
   軸の出力端部に雌ドッグと、この雌ドッグの後部に連な
   り後方へ向って拡径するテーパ孔とを形成する一方、作
   業機の入力軸に連結した調心体に、両カプラフレームの
   連結時前記雌ドッグと噛合って噛合いクラッチを構成す
   る雄ドッグと、前記テーパ孔に嵌合するテーパ部とを形
   成したことを特徴とする、トラクタ及び作業機の連結装
   置。
3. 【請求項３】第（１）項または第（２）項記載のものに
   おいて、緩衝ばねを、これが両カプラフレームの連結時
   に噛合いクラッチに噛合力を与えるばね力を発揮するよ
   うに構成したことを特徴とする、トラクタ及び作業機の
   連結装置。