JP4188012B2 - クラッチ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのクラッチを組合わせたクラッチ装置の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クラッチ装置には、第１クラッチ並びに第２クラッチという２つのクラッチを組合わせて用いるようにしたものがある。このようなクラッチ装置は、駆動ギヤを備えた軸に従動ギヤを回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、この従動ギヤを軸方向へ移動させることで２つのクラッチを切換えて、従動ギヤを回転又は急速停止させる（ブレーキを掛ける）ことができるというものである。
【０００３】
この種のクラッチ装置としては、例えば実公昭４９−２１８４４号公報「移動農機の回行装置」（以下、「従来の技術▲１▼」と言う）や実開昭６２−４３９６９号公報「サイドクラッチ」（以下、「従来の技術▲２▼」と言う）が知られている。以下、上記従来の技術▲１▼、▲２▼の概要を説明する。
【０００４】
図８は従来のクラッチ装置の概要図（その１）であり、実公昭４９−２１８４４号公報の第１図の要部を再掲する。なお、符号は振り直した。
従来のクラッチ装置２００は、駆動ギヤ２０１を備えた軸２０２に従動ギヤ２０３を回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、駆動ギヤ２０１と従動ギヤ２０３との間に第１クラッチ２０４を介在させ、駆動・従動ギヤ２０１，２０３を収納するギヤケース２０５と従動ギヤ２０３との間に第２クラッチ２０６を介在させたというものである。第１・第２クラッチ２０４，２０６はクラッチ爪同士が噛合うジョークラッチである。
【０００５】
駆動ギヤ２０１に従動ギヤ２０３を接近させたときには、第１クラッチ２０４をオンさせることができる。一方、駆動ギヤ２０１から従動ギヤ２０３を離反させたときには、第１クラッチ２０４をオフさせるとともに第２クラッチ２０６をオンさせて従動ギヤ２０３を急停止させることができる。
このようなクラッチ装置２００を歩行型自走式作業車に左右一対備えることで、動力をクラッチ装置２００，２００を介して左右の車軸（図示せず）に伝達し、作業車を直進走行又は旋回させることができる。
【０００６】
さらに従来のクラッチ装置２００は、第２クラッチ２０６のクラッチ爪同士を離反させる方向に弾発する、第１圧縮コイルばね２１１及び第２圧縮コイルばね２１２を備える。第１クラッチ２０４をオフにするには、第１圧縮コイルばね２１１の弾発力に抗した力が必要である。さらに、第２クラッチ２０６をオンにして従動ギヤ２０３を急停止させるには、第１圧縮コイルばね２１１の弾発力に第２圧縮コイルばね２１２の弾発力を加えた、複合弾発力に抗した力が必要である。
【０００７】
図９は従来のクラッチ装置の概要図（その２）であり、実開昭６２−４３９６９号公報の第３図の要部を再掲する。なお、符号は振り直した。
従来のクラッチ装置３００は、駆動ギヤ３０１を備えた軸３０２に従動ギヤ３０３を回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、駆動ギヤ３０１と従動ギヤ３０３との間に第１クラッチ３０４を介在させ、駆動・従動ギヤ３０１，３０３を収納するギヤケース３０５と従動ギヤ３０３との間に第２クラッチ３０６及び第３クラッチ３０７を介在させたというものである。第１・第２クラッチ３０４，３０６はクラッチ爪同士が噛合うジョークラッチである。第３クラッチ３０７は、多数の摩擦板を重ねた多板クラッチである。
【０００８】
駆動ギヤ３０１に従動ギヤ３０３を接近させたときには、第１クラッチ３０４をオンさせることができる。一方、駆動ギヤ３０１から従動ギヤ３０３を離反させたときには、第１クラッチ３０４をオフさせるとともに、第２クラッチ３０６をオンさせて従動ギヤ３０３を急停止、又は第３クラッチ３０７をオンさせて従動ギヤ３０３を緩やかに停止させることができる。
このようなクラッチ装置３００を歩行型自走式作業車に左右一対備えることで、動力をクラッチ装置３００，３００を介して左右の車軸（図示せず）に伝達し、作業車を直進走行又は旋回させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記図８に示す第２クラッチ２０６は、クラッチ爪同士が噛合うジョークラッチであるから、オン作動時に過大ななトルクが生じる。すなわち、第２クラッチ２０６をオンにして従動ギヤ２０３を急停止させると、第２クラッチ２０６に急激な制動力が発生する。
歩行型自走式作業車は急停止又は旋回をする度に、第２クラッチ２０６から急激な制動力（衝撃力）を受けて、車体が多少振動し得る。このような振動は、歩行型自走式作業車を操縦している作業者に伝わる。作業者の作業環境を良くするには、改良の余地がある。
【００１０】
これに対して、第２クラッチ２０６の構造を、ジョークラッチに比べて衝撃が比較的小さい多板クラッチに変更することが考えられる。しかし、構造が複雑であり、クラッチ装置全体のコストアップの要因となるので、改良の余地がある。
上記図９に示す第２クラッチ３０６についても同様である。
【００１１】
そこで本発明の目的は、第２クラッチのオン作動によって従動ギヤを急停止させるクラッチ装置において、簡単な構成により、第２クラッチのオン作動時に発生するトルクを低減することができる技術を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、駆動ギヤを備えた軸に従動ギヤを回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、この従動ギヤと駆動ギヤとの間に第１クラッチを介在させ、駆動・従動ギヤを収納するギヤケースと従動ギヤとの間に第２クラッチを介在させることで、駆動ギヤに従動ギヤを接近させたときに第１クラッチをオンさせ、駆動ギヤから従動ギヤを離反させたときに、第１クラッチをオフさせるとともに第２クラッチをオンさせて従動ギヤを停止させることができるクラッチ装置において、
第１クラッチは、クラッチ爪同士が噛合うジョークラッチであり、
従動ギヤは平歯車からなり、この平歯車の歯に歯丈の小さい部分を有しており、
この歯丈の小さい部分が、第１クラッチにおける従動ギヤ側のクラッチ爪を構成しており、
第２クラッチを、クラッチ爪同士が噛合うジョークラッチで構成し、このジョークラッチとギヤケースとの間に、ジョークラッチに基準値を超えるトルクが作用したときにスリップするトルクリミッタを介在させ、
トルクリミッタが、ギヤケースに設けた固定体に、第２クラッチに設けた回転体を圧入嵌合した構成であり、固定体の接触面と回転体の接触面との一方又は双方に浸硫処理を施した構成であり、
回転体を、固定体に対して軸方向への移動が規制された構成とし、
第２クラッチのクラッチ爪のうち、一方のクラッチ爪を、回転体に有しており、他方のクラッチ爪を、一方のクラッチ爪に対して軸の軸方向で噛合うべく従動ギヤに有していることを特徴とする。
【００１３】
ジョークラッチからなる第２クラッチとギヤケースとの間に、ジョークラッチに基準値を超えるトルクが作用したときにスリップするトルクリミッタを介在させたので、第２クラッチのオン作動時に発生するトルクを低減することができる。
【００１４】
さらには、トルクリミッタを、ギヤケースに設けた固定体に、第２クラッチに設けた回転体を圧入嵌合しただけの、簡単な構成にしたので、トルクリミッタを備えたクラッチ装置全体を、簡単な構成で小型にすることができる。
【００１５】
さらにまた、固定体の接触面と回転体の接触面との一方又は双方すなわちスリップ面に浸硫処理を施し、摩耗を抑えるようにしたので、トルクリミッタの寿命を延ばすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、本発明のクラッチ装置を、自走式作業機の伝動機構に適用した例で説明する。また、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は自走式作業機を操縦する作業者から見た方向に従う。さらにまた、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１７】
図１は本発明に係る自走式作業機の左側面図であり、この自走式作業機１０は、機体フレーム１１の左右に取付けた２組のクローラベルト装置１２，１２（一方のみ図示）と、機体フレーム１１の上部に取付けた荷台１３と、機体フレーム１１の後部に取付けたエンジン１４並びに伝動装置１５と、伝動装置１５から後斜め上に延びた操作ハンドル１６と、からなるクローラ式運搬車である。
このような自走式作業機１０は、エンジン１４を動力源として左右のクローラベルト装置１２，１２が自力走行するとともに、図示せぬ作業者が歩行しつつ操作ハンドル１６を操縦するようにした形式の、自力走行式歩行型作業機である。
【００１８】
クローラベルト装置（クローラ）１２は、機体フレーム１１の後部に取付けた駆動輪２１と、機体フレーム１１の前部に取付けた遊転輪２２と、これら駆動輪２１と遊転輪２２とに掛け渡したクローラベルト２３とからなる、走行装置である。
なお、操作ハンドル１６のグリップ１６ａ近傍に設けた左右のクラッチレバー７３，７３（一方のみ図示）を個別に握ることで、後述するクラッチ装置を操作することができる。図中、２４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）は転輪、ＢＵは荷台１３に積んだ荷物である。
【００１９】
図２は本発明に係るエンジン並びに伝動装置を左側方から見た断面図である。上述のように自走式作業機１０は、エンジン１４から伝動装置１５へ動力を伝達し、この伝動装置１５からクローラベルト装置１２，１２（図１参照）へ動力を伝達するようにしたものである。
【００２０】
伝動装置１５は、エンジン１４から下方へ延びた出力軸１４ａに主クラッチ３０を介して遊星歯車機構４０の入力側を連結し、遊星歯車機構４０の出力側から下方へ延びた連結軸４５に歯車伝動機構５０及び２個のクラッチ装置７０，７０を介して、左右の車軸２５，２５を連結し、これらの主クラッチ３０、遊星歯車機構４０、歯車伝動機構５０、クラッチ装置７０，７０、車軸２５，２５の一部をギヤケース（伝動ケース）１４１に内蔵した装置である。
車軸２５，２５は、駆動輪２１，２１（図１参照）に連結した回転軸である。
【００２１】
主クラッチ３０は、遊星歯車機構４０の内歯歯車４３の回転をオン・オフさせる拡径式ドラムブレーキであり、操作ハンドル１６（図１参照）に取付けた主クラッチレバー３１によって切換えることができる。主クラッチレバー３１は、図示せぬワイヤケーブルを介して主クラッチ３０の作動アーム３２に連結したクラッチ操作部材である。
【００２２】
遊星歯車機構４０は、エンジン１４の出力軸１４ａに取付けた太陽歯車４１と、太陽歯車４１に噛み合う複数個の遊星歯車４２・・・と、これらの遊星歯車４２・・・に噛み合う内歯歯車４３と、複数の遊星歯車４２・・・を回転可能に支持するキャリア４４と、キャリア４４に連結した連結軸４５とからなる。
【００２３】
図３は本発明に係る歯車伝動機構及びクラッチ装置の断面図であり、後方から見た歯車伝動機構５０、クラッチ装置７０，７０及びギヤケース１４１を展開させて表したものである。
歯車伝動機構５０は、連結軸３７にベベルギヤ機構５１を介して連結した第１軸５２と、この第１軸５２に平行に配置した第２軸５３並びに第３軸５４とを備える。第１軸５２は、エンジン１４（図３参照）の動力を外部に取り出す動力取出し軸を兼ねる。
【００２４】
歯車伝動機構５０によれば、ベベルギヤ機構５１の回転方向を変速切換えレバー５５で切換えることにより、第１軸５２の回転方向を正転と逆転とに切換えることができる。変速ギヤ機構５６の噛合わせを変速切換えレバー５５で切換えることにより、第２軸５３の回転速度を切換えることができる。また、ブレーキレバー５７を操作することにより、拡径式ドラムブレーキ５８を介して第２軸５３を制動することができる。
さらには、第２軸５３に取付けた第１ギヤ６１と、第３軸５４に取付けた第２ギヤ６２とを噛合わせたので、エンジン１４（図２参照）の動力を第２軸５３から第３軸５４へ伝達することができる。
【００２５】
このような歯車伝動機構５０は、第２ギヤ６２を備えた第３軸５４に左右２個の第３ギヤ６３，６３を回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、これらの第３ギヤ６３，６３に左右の第４ギヤ６４，６４を個別に噛合わせたものである。左右の第４ギヤ６４，６４は、左右の車軸２５，２５に別々に取付けることになる。左右の車軸２５，２５は、一端同士を突き合わせることで一直線に配列した軸である。第１・第２・第３・第４ギヤ６１〜６４は平歯車である。
【００２６】
左右２個のクラッチ装置７０，７０は、左右のクラッチアーム７１，７１で別々に操作されることにより、左右２個の第３ギヤ６３，６３を別々にオン・オフさせるものである。左右のクラッチアーム７１，７１は、クラッチ作動軸７２，７２に取付けたフォーク状アームである。
【００２７】
左右のクラッチレバー７３，７３（図１参照）を個別に握って、図示せぬワイヤケーブルを介して左右のクラッチ作動軸７２，７２を回すことで、左右のクラッチアーム７１，７１をスイングさせて、左右のクラッチ装置７０，７０を操作することができる。
以下、左のクラッチ装置７０について詳しく説明する。右のクラッチ装置７０については、左のクラッチ装置７０と同じ構成なので、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
図４は本発明に係る左のクラッチ装置周りの断面図であり、上記図３に対応させて表した。
ここで、第２ギヤ６２と第３ギヤ６３との関係を考える。第２ギヤ６２で第３ギヤ６３を駆動するものであるから、第２ギヤ６２を駆動ギヤとしたときに、第３ギヤ６３は従動ギヤであると言うことができる。説明の理解を容易にするために、内容に応じて、第２ギヤ６２のことを駆動ギヤ６２と言い換え、第３ギヤ６３のことを従動ギヤ６３と言い換えることにする。
【００２９】
左のクラッチ装置７０は、第１クラッチ８０並びに第２クラッチ９０という、２つのクラッチを組合わせた複合クラッチである。第１クラッチ８０は、駆動ギヤ６２（第２ギヤ６２）と従動ギヤ６３（第３ギヤ６３）との間に介在した、ジョークラッチである。第２クラッチ９０は、駆動・従動ギヤ６２，６３を収納するギヤケース１４１と従動ギヤ６３との間に介在した、ジョークラッチである。
ここで、「ジョークラッチ」とは、一般にドッグクラッチと称し、クラッチ爪同士が噛合う噛み合いクラッチのことである。
【００３０】
クラッチ装置７０は、第２クラッチ９０とギヤケース１４１との間に、ジョークラッチとしての第２クラッチ９０に予め設定した基準値を超えるトルクが作用したときにスリップする、トルクリミッタ１００を介在させたことを特徴とする。基準値は、従動ギヤ６３に通常作用する常用トルクよりも、大きく設定されることになる。
トルクリミッタ１００は、ギヤケース１４１に設けた固定体１０１に、第２クラッチ９０に設けた回転体１１１を圧入嵌合したものである。
【００３１】
詳しく説明すると、第３軸５４の軸上に駆動ギヤ６２、第１クラッチ８０、従動ギヤ６３、第２クラッチ９０、トルクリミッタ１００及び第３軸用軸受１３１を、この順に１列に配列し、第３軸５４を第３軸用軸受１３１を介してギヤケース１４１にて支承するとともに、ギヤケース１４１にこれらの部材５４，６２，８０，６３，９０，１００を収納するようにした。
【００３２】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１・第２クラッチの構成図であり、（ａ）は第１・第２クラッチ８０，９０を分解して表し、（ｂ）は第１クラッチ８０を軸方向から見た断面構造として表したものである。
先ず、第１クラッチ８０の構成を説明する。駆動ギヤ６２のハブ６２ａの外径は、従動ギヤ６３の歯先円直径よりも大きい。従動ギヤ６３の歯先円直径は、ハブ６２ａに隣接する部分だけが、他の部分よりも小さい。すなわち、ハブ６２ａに隣接する部分の歯先を削り取った形状とすることで、歯丈を小さくした。このようにすることで、従動ギヤ６３の歯６３ａ・・・のうち、歯丈の小さい部分を第１クラッチ爪８１・・・とした。
【００３３】
一方、ハブ６２ａは側部に、第１クラッチ爪８１・・・が２個ずつ側方から嵌合可能な複数の凹部６２ｂ・・・を形成することで、隣接し合う凹部６２ｂ，６２ｂ間に凸部８２を形成したものである。これら複数の凸部８２・・・を、駆動ギヤ６２のクラッチ爪８２・・・とした。
第１クラッチ８０は、複数の第１クラッチ爪８１・・・と複数のクラッチ爪８２・・・とからなる。これらの第１クラッチ爪８１・・・とクラッチ爪８２・・・とが、（ｂ）に示すように噛合ったときに、第１クラッチ８０はオン（接合状態）である。
【００３４】
次に、第２クラッチ９０の構成を説明する。従動ギヤ６３は、第１クラッチ爪８１・・・と反対側の面に複数の第２クラッチ爪９１・・・を備える。これらの第２クラッチ爪９１・・・は、回転体１１１の側面に形成した複数のクラッチ爪９２・・・に噛合い可能である。
第２クラッチ９０は、複数の第２クラッチ爪９１・・・と複数のクラッチ爪９２・・・とからなる。これらの第２クラッチ爪９１・・・とクラッチ爪９２・・・とが噛合ったときに、第２クラッチ９０はオン（接合状態）である。
【００３５】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るトルクリミッタの構成図であり、（ａ）はトルクリミッタ１００を分解して表し、（ｂ）はトルクリミッタ１００の断面構造を表したものである。このトルクリミッタ１００は、固定体１０１と回転体１１１と抑え部材１２１とからなる。
【００３６】
固定体１０１は、第３軸用軸受１３１を取付ける固定本体１０２と、固定本体１０２から径外方へ張り出した取付フランジ１０３と、回転体１１１を支持する環状の支持部１０４と、を一体に形成した固定側の部材である。このような固定体１０１は、固定本体１０２をギヤケース１４１（図４参照）に嵌合にて位置決めするとともに、取付フランジ１０３をギヤケース１４１にボルト止めすることで取付けるようにしたものである。
【００３７】
固定本体１０２は、第３軸用軸受１３１の外輪を嵌合するために貫通した軸受用孔１０５を有する還状体である。支持部１０４は、固定本体１０２から回転体１１１側へ延びた環状体であり、回転体１１１を嵌合する嵌合用孔部１０６と、回転体１１１の側面と接触する平坦な接触面１０７と、を有する。
【００３８】
回転体１１１は、嵌合用孔部１０６に圧入にて嵌合する環状の嵌合用軸部１１２と、嵌合用軸部１１２における一端の内周に設けた環状の内フランジ１１３と、嵌合用軸部１１２における他端の外周に設けた環状の外フランジ１１４と、外フランジ１１４のうち固定体１０１に臨む平坦な接触面１１５と、外フランジ１１４うち接触面１１５とは反対側の面に形成した上記複数のクラッチ爪９２・・・と、を一体に形成した一体成型品である。
【００３９】
抑え部材１２１は、第３軸用軸受１３１における内輪の端面と、上記図４に示す第３軸５４の段差部５４ａとの間に介在する、薄い環状体である。このような抑え部材１２１は、外周に段差状のフランジ部１２２を一体に形成したものである。
固定体１０１における固定本体１０２の端面と、抑え部材１２１のフランジ部１２２とにより、回転体１１１の内フランジ１１３を若干の隙間を有して、軸方向に挟み込むことができる。このため、回転体１１１が軸方向へ移動することを、規制することができる。なお、固定本体１０２の端面と回転体１１１の内フランジ１１３の端面との間には、微小の隙間を有する。
【００４０】
上記構成の固定体１０１、回転体１１１及び抑え部材１２１を組立ててトルクリミッタ１００とし、さらに第３軸用軸受１３１を組立てた状態を、（ｂ）に示す。
嵌合用孔部１０６に対する嵌合用軸部１１２の圧入による嵌合の程度は、第２クラッチ９０（図４参照）に通常トルクが作用する限りでは、回転体１１１が停止し、第２クラッチ９０に基準値を超えるトルクＴａ（作用トルクＴａ）が作用したときには、嵌合用孔部１０６に対して嵌合用軸部１１２が相対的に自由回転する程度である。
【００４１】
固定本体１０２の接触面１０７と回転体１１１の接触面１１５、すなわちスリップ面は、一方又は双方に浸硫処理を施したものである。嵌合用孔部１０６の孔面１０６ａ（すなわち接触面１０６ａ）と嵌合用軸部１１２の外周面１１２ａ（すなわち接触面１１２ａ）、すなわちスリップ面は、一方又は双方に浸硫処理を施したものである。
【００４２】
浸硫処理は、鉄系材料（炭素鋼、鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼など）の表面層に遊離硫黄を拡散させる金属表面処理の一法である。遊離硫黄は潤滑性に富むので相対する接触面にスリップによる滑りが発生したときに、摩耗の発生を抑えることができ、結果的に耐摩耗性を高めることができるというものである。
【００４３】
浸硫処理の具体例は、温度１９０℃程度の硫黄を含むアルカリ金属塩の溶融ソルトバス中にワークを浸漬しつつ陽極酸化処理を施し、ワークの表面に数μｍの硫化鉄の拡散層を形成するものである。固定体１０１の接触面１０６ａ，１０７にのみ硫化鉄の拡散層を形成するには、接触面１０６ａ，１０７を除く固定体１０１をマスキング（非絶縁材でカバー）すればよい。回転体１１１も同様である。
【００４４】
固定体１０１の接触面１０６ａ，１０７と回転体１１１の接触面１１２ａ，１１５との一方又は双方すなわちスリップ面に浸硫処理を施し、摩耗を抑えるようにしたので、トルクリミッタ１００の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
次に、固定体１０１に対する回転体１１１の組立手順の例を説明する。
プレスマシンのワーク載せ台に固定体１０１（但し、嵌合用孔部１０６をパンチ側に向ける。）を載せ、上から回転体１１１を仮セットし、この回転体１１１をパンチで押し下げる。（ｂ）に示すように、固定本体１０２の接触面１０７に回転体１１１の接触面１１５が均一に接触するまで入れば、圧入完了である。
【００４６】
ここで、上記図４に戻って説明を続ける。クラッチ装置７０は、第１クラッチ８０がオンで、且つ第２クラッチ９０がオフとなる方向に従動ギヤ６３を弾発する圧縮コイルばね１３２を備える。この圧縮コイルばね１３２は、第３軸５４を中心に巻き、従動ギヤ６３と抑え部材１２１との間に介在したものである。従って、第１クラッチ８０は通常オンであり、第２クラッチ９０は通常オフである。
従動ギヤ６３は、想像線にて示すクラッチアーム７１の先端部を掛ける係合溝６３ｂを備える。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、トルクリミッタ１００は、ギヤケース１４１に設けた固定体１０１に、第２クラッチ９０に設けた回転体１１１を圧入嵌合しただけの、簡単な構成である。従って、トルクリミッタ１００を備えたクラッチ装置７０全体を、簡単な構成で小型にすることができる。
【００４８】
次に、上記構成のクラッチ装置７０の作用を、図４及び図７に基づき説明する。
図４に示すように、駆動ギヤ６２に従動ギヤ６３を接近させたとき、第１クラッチ８０はオンであり、第２クラッチ９０はオフである。駆動ギヤ６２から第１クラッチ８０を介して従動ギヤ６３へ動力を伝達し、さらに、従動ギヤ６３から第４ギヤ６４へ動力を伝達することができる。
その後、圧縮コイルばね１３２の弾発力に抗して、クラッチアーム７１を矢印Ａ方向にスイングさせることで、駆動ギヤ６２から従動ギヤ６３を離反させて、図７の状態にすることができる。
【００４９】
図７は本発明に係るクラッチ装置の作用図であり、上記図４に対応させて表したものである。
駆動ギヤ６２から従動ギヤ６３を離反させた結果、第１クラッチ８０はオフになる。ほぼ同時に、回転体１１１のクラッチ爪９２・・・に第２クラッチ爪９１・・・が噛合うので、第２クラッチ９０はオンになる。
【００５０】
ところで、第１クラッチ８０がオフになっても、従動ギヤ６３は慣性により回転を持続している。このため、従動ギヤ６３から第２クラッチ９０にトルクＴａが作用し、この作用トルクＴａが更に回転体１１１に作用する。この作用トルクＴａは、第２クラッチ９０がオン作動した時点では極めて大きく、予め設定された基準トルクＴｓ、すなわち基準値Ｔｓを超える（Ｔａ＞Ｔｓ）。基準値Ｔｓは、接触面１０６ａ，１１２ａ間の摩擦力に対応した値であって、常用トルクを遙かに超える値である。なお、基準値Ｔｓについては図面に符号を付していない。
【００５１】
この基準値Ｔｓを超える大きな作用トルクＴａにより、トルクリミッタ１００で滑りが発生する。すなわち、回転体１１１の嵌合用軸部１１２は、固定側の嵌合用孔部１０６に対してスリップし、相対的に自由回転（空転）する。
詳しくは、嵌合用孔部１０６の孔面１０６ａ（接触面１０６ａ）に対して、嵌合用軸部１１２の外周面１１２ａ（接触面１１２ａ）がスリップする。この結果、固定本体１０２の接触面１０７に対して、回転体１１１の接触面１１５もスリップし得る。
【００５２】
接触面１０６ａ，１１２ａ間の摩擦力や、接触面１０７，１１５間の摩擦力は、作用トルクＴａを打ち消す作用をなす。このため、作用トルクＴａは急速に減少し、基準値Ｔｓ以下になる。作用トルクＴａが基準値Ｔｓ以下に減少したときに、トルクリミッタ１００での滑りが止まる。すなわち、回転体１１１の回転が停止する。このときに第２クラッチ９０並びに従動ギヤ６３は停止する。
【００５３】
上述のように、基準値Ｔｓを、常用トルクを遙かに超える過大な値に設定してあるので、接触面１０６ａ，１１２ａ間の摩擦抵抗は大きい。従って、第２クラッチ９０がオン作動してから従動ギヤ６３が停止するまでの時間は、比較的小さい。この結果、従動ギヤ６３を比較的短時間で停止させることができる。
【００５４】
このようにして、第２クラッチ９０のオン作動時に発生する過大なトルクを、トルクリミッタ１００により制限して、第２クラッチ９０からギヤケース１４１に過大なトルクが伝わることを抑制することができる。
【００５５】
以上の説明から明らかなように、ジョークラッチからなる第２クラッチ９０とギヤケース１４１との間に、第２クラッチ９０に基準値Ｔｓを超える作用トルクＴａが作用したときにスリップするトルクリミッタ１００を介在させたので、第２クラッチ９０のオン作動時に発生する過大なトルクを低減することができる。
【００５６】
従って、自走式作業機１０（図１参照）を旋回させるために、第２クラッチ９０をオン作動させたときに発生する過大な作用トルクＴａ、すなわち、急激な制動力（衝撃力）を緩和することができる。急激な衝撃力が第２クラッチ９０からギヤケース１４１を介して自走式作業機１０に伝わって、操作ハンドル１６（図１参照）が振動する心配はない。このため、作業者の作業環境を、より一層高めることができる。
【００５７】
さらには、第２クラッチ９０がオン作動したときから極く短時間が経過した後に、従動ギヤ６３を完全に停止させるので、自走式作業機１０を旋回時に急激な機体変化を抑制することができる。従って、自走式作業機１０をより円滑に旋回させることができる。
【００５８】
その後、クラッチアーム７１を矢印Ｂ方向にスイングさせることで、上記図４の状態に戻すことができる。
【００５９】
なお、上記本発明の実施の形態において、クラッチ装置７０は自走式作業機１０にのみ適用されるものではなく、各種の伝動機構に適用することができる。
また、自走式作業機１０は、運搬車に限定されるものではなく、各種の作業機として採用でき、例えば除雪機や耕耘機でああってもよい。
また、動力源はエンジン１４に限定されるものではなく、例えば電動モータであってもよい。
さらにまた、走行装置はクローラベルト装置１２に限定されるものではなく、例えば車輪であってもよい。
また、駆動ギヤ６２及び従動ギヤ６３には、スプロケットを包含する。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ジョークラッチからなる第２クラッチとギヤケースとの間に、ジョークラッチに基準値を超えるトルクが作用したときにスリップするトルクリミッタを介在させたので、第２クラッチのオン作動時に発生するトルクを低減することができる。
【００６１】
このようなクラッチ装置を、例えば自走式作業機の旋回用に搭載した場合には、自走式作業機を旋回させるために、第２クラッチをオン作動させたときに発生する過大なトルク、すなわち、急激な制動力（衝撃力）を低減することができる。急激な衝撃力が第２クラッチからギヤケースを介して自走式作業機に伝わって、操作ハンドルが振動する心配はない。このため、作業者の作業環境を、より一層高めることができる。
しかも、第２クラッチがオン作動したときから極く短時間が経過した後に、従動ギヤを完全に停止させるので、自走式作業機を旋回時に急激な機体変化を抑制することができる。従って、自走式作業機をより円滑に旋回させることができる。
【００６２】
さらには、トルクリミッタを、ギヤケースに設けた固定体に、第２クラッチに設けた回転体を圧入嵌合しただけの、簡単な構成にしたので、第２クラッチの構成を簡単にすることができる。
【００６３】
さらにまた、固定体の接触面と回転体の接触面との一方又は双方すなわちスリップ面に浸硫処理を施し、摩耗を抑えるようにしたので、トルクリミッタの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走式作業機の左側面図
【図２】本発明に係るエンジン並びに伝動装置を左側方から見た断面図
【図３】本発明に係る歯車伝動機構及びクラッチ装置の断面図
【図４】本発明に係る左のクラッチ装置周りの断面図
【図５】本発明に係る第１・第２クラッチの構成図
【図６】本発明に係るトルクリミッタの構成図
【図７】本発明に係るクラッチ装置の作用図
【図８】従来のクラッチ装置の概要図（その１）
【図９】従来のクラッチ装置の概要図（その２）
【符号の説明】
１０…自走式作業機、５４…軸（第３軸）、６２…駆動ギヤ（第２ギヤ）、６３…従動ギヤ（第３ギヤ）、７０…クラッチ装置、８０…第１クラッチ（ジョークラッチ）、８１，８２…第１クラッチのクラッチ爪、９０…第２クラッチ（ジョークラッチ）、９１，９２…第２クラッチのクラッチ爪、１００…トルクリミッタ、１０１…固定体、１０６ａ，１０７…固定体の接触面、１１１…回転体、１１２ａ，１１５…回転体の接触面、１４１…ギヤケース。

Claims (1)

1. 駆動ギヤを備えた軸に従動ギヤを回転可能に且つ軸方向移動可能に取付け、この従動ギヤと前記駆動ギヤとの間に第１クラッチを介在させ、前記駆動・従動ギヤを収納するギヤケースと前記従動ギヤとの間に第２クラッチを介在させることで、駆動ギヤに従動ギヤを接近させたときに第１クラッチをオンさせ、駆動ギヤから従動ギヤを離反させたときに、第１クラッチをオフさせるとともに第２クラッチをオンさせて従動ギヤを停止させることができるクラッチ装置において、
   前記第１クラッチは、クラッチ爪同士が噛合うジョークラッチであり、
   前記従動ギヤは平歯車からなり、この平歯車の歯に歯丈の小さい部分を有しており、
   この歯丈の小さい部分が、前記第１クラッチにおける前記従動ギヤ側のクラッチ爪を構成しており、
   前記第２クラッチは、クラッチ爪同士が噛合うジョークラッチであり、このジョークラッチと前記ギヤケースとの間に、ジョークラッチに基準値を超えるトルクが作用したときにスリップするトルクリミッタを介在させ、
   前記トルクリミッタは、前記ギヤケースに設けた固定体に、前記第２クラッチに設けた回転体を圧入嵌合した構成であり、前記固定体の接触面と前記回転体の接触面との一方又は双方に浸硫処理を施した構成であり、
   前記回転体は、前記固定体に対して前記軸方向への移動が規制された構成であり、
   前記第２クラッチの前記クラッチ爪のうち、一方のクラッチ爪は、前記回転体に有しており、他方のクラッチ爪は、前記一方のクラッチ爪に対して前記軸の軸方向で噛合うべく前記従動ギヤに有していることを特徴としたクラッチ装置。

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