JP4279395B2 - 作業車両のｐｔｏ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧作動型のＰＴＯクラッチと、このＰＴＯクラッチの切り状態でクラッチ従動側を制動するＰＴＯブレーキとを設けてある作業車両のＰＴＯ装置に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
上述のような作業車両のＰＴＯ装置は、例えば特開平１０−２１７７８５号公報等に開示されているように従来周知であり、上記ＰＴＯブレーキはＰＴＯクラッチ切り後のＰＴＯ軸の慣性回転を迅速に停止させ、また油圧作動型ＰＴＯクラッチの切り状態においてクラッチ内の油による引きずり現象に基づいて生じ得るＰＴＯ軸の連れ回りを防止する。
【０００３】
ところで従来は、上記公報にも開示されているようにＰＴＯブレーキを、スプリングの作用により制動を行い、ＰＴＯクラッチに対する油圧の作用により制動解除を行うものに構成していたため、油圧が成立しないエンジンの切り状態でＰＴＯブレーキが制動作用を行い、ＰＴＯ系の歯車、軸受等のメンテナンス時の分解と組み立てが困難であり、またＰＴＯ軸の接続も困難となっていた。
【０００４】
そこでこの発明は、上記した不具合を、単純な構造で取除いてある作業車両の新規なＰＴＯ装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次の如く構成したものである。
油圧作動型のＰＴＯクラッチ（４）と、該ＰＴＯクラッチ（４）の切り状態でクラッチ従動側を制動するＰＴＯブレーキ（２７）とを設けてある作業車両のＰＴＯ装置において、該ＰＴＯブレーキ（２７）を、油圧の作用によりピストン（３１）を押して制動を行い、スプリング（３３）の作用によりピストン（３１）を戻して制動解除を行うものに構成し、該ＰＴＯクラッチ（４）を切換える方向切換弁（４８）を電磁弁にて構成し、該方向切換弁（４８）の下流側の油給排回路（５２）上には、低油圧でリリーフ動作するリリーフ弁（５３）と、該ＰＴＯクラッチ（４）に接続される出力側の油圧により排油位置（Ｉ）から給油位置（ＩＩ）へと変位する油圧パイロット型の制御弁（５４）を介装し、該ＰＴＯブレーキ（２７）に対する油圧の給排を制御する方向切換弁（４９）も、ＰＴＯクラッチ（４）に対する作用油圧によって給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へ変位させて制動を行う油圧パイロット型のバルブに構成し、該方向切換弁（４９）には、該ＰＴＯブレーキ（２７）に接続された油給排回路（５６）に対し、油圧ポンプ（１７）からの吐出油を供給する給油位置（Ａ）と、該油給排回路（５６）から油をドレンする排油位置（Ｂ）とを備え、該方向切換弁（４９）は弁ばね（４９ａ）の反対側に作用させる油圧によって給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へと変位して制動を解除し、前記油給排回路（５２）上のリリーフ弁（５３）の上流側の油圧を、パイロット回路（５７）を介して方向切換弁（４９）のパイロット回路に作用させ、該リリーフ弁（５３）がリリーフ動作する前に、既に給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へと変位して制動を解除し、前記方向切換弁（４８）を中立位置（Ｎ）に戻すと、前記油給排回路（５２）の油圧が無くなり、該方向切換弁（４９）は、前記弁ばね（４９ａ）の付勢力により、自動的に排油位置（Ｂ）から給油位置（Ａ）へ変位し、前記油圧ポンプ（１７）からの油圧がＰＴＯブレーキ（２７）に供給され、ＰＴＯクラッチ（４）が制動されるものである。
【０００６】
この発明のＰＴＯ装置に設けられた上記方向切換弁（４９）はエンジンの切り状態では給油位置（Ａ）に留められるが、その状態では油圧ポンプが駆動を停止していることからＰＴＯブレーキ（２７）に対し油圧を供給せず、したがってＰＴＯブレーキが制動解除状態をとる。
このためＰＴＯクラッチ（４）の従動側が自由に回転でき、ＰＴＯ系の歯車、軸受等のメンテナンス時の分解と組み立てを容易に行え、またＰＴＯ軸の接続も容易に行える。エンジンを始動させると給油位置（Ａ）にある方向切換弁（４９）を介しＰＴＯブレーキ（２７）に直ちに油圧が供給され、ＰＴＯブレーキが直ちに制動状態をとってブレーキ従動側を確実に制動する。それでありながらＰＴＯクラッチ（４）を入れるべく同クラッチに対する作用油圧を成立させると、同油圧によるパイロットでＰＴＯブレーキ（２７）用の方向切換弁（４９）が給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へと自動的に変位されるから、ＰＴＯクラッチの作動状態ではＰＴＯブレーキが所要のように制動解除状態をとる。方向切換弁（４９）を油圧パイロット型のものに構成したから、操作を必要としない単純な構造で済む。
【０００７】
またこの発明はＰＴＯクラッチ（４）に対する給油回路（５０）中に、比較的低油圧でリリーフ動作するリリーフ弁（５３）を設けて、前記方向切換弁（４９）を、該リリーフ弁の上流側の油圧によってパイロット動作させるように構成することを、提案するものである。この構造によれば方向切換弁（４９）のパイロット動作を、上記リリーフ弁のリリーフ圧の範囲内で行わせることができ、したがってＰＴＯブレーキ（２７）の制動解除を、ＰＴＯクラッチ（４）が作動する前に確実に得ることができる。
【０００８】
この発明の他の特徴と長所は、添付図面を参照して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【０００９】
【実施例】
図１−３はトラクタの後端部を示し、機体の一部を形成するリヤハウジング１内に前壁１ａには、図外のエンジンにより駆動される伝動軸２の後端部を支持させてある。リヤハウジング１内には該伝動軸２と同心配置され前端で伝動軸２に連結された伝動軸３、この伝動軸３と同心配置され伝動軸３に油圧作動型のＰＴＯクラッチ４を介し接続された伝動軸５、及びこの伝動軸５と平行に配置され機体後方へ延出させてあるＰＴＯ軸６であって機械式のＰＴＯ変速装置７を介して伝動軸５に対し接続されたＰＴＯ軸６を、設けてある。伝動軸３，５及びＰＴＯ軸６の支持のためにはリヤハウジング１と一体の支壁部１ｂ、及びリヤハウジング１の後端開口を閉鎖する後蓋１ｃが利用されている。
【００１０】
リヤハウジング１の頂壁の開口８を覆う油圧リフトケース９を、該頂壁上に設置してあり、この油圧リフトケース９は、回転自在に支持させたリフトアーム軸１０とその左右の端部に取付けた左右のリフトアーム１１を装備する。油圧リフトケース９にはリヤハウジング１内とリフトケース９内とにまたがる支持板１２を装着してあり、伝動軸３上に固定設置した歯車１３と該支持板１２に支持させた歯車１４とリフトケース９に支持させた歯車１５とを噛合わせて、歯車１５を固定した動力取出し軸１６への動力取出し機構が構成されている。動力取出し軸１６は、油圧リフトケース９の前面に装着した油圧ポンプ１７を駆動する。
【００１１】
前記ＰＴＯクラッチ４は、伝動軸３の後端に固定設置した回転支持金物１８と伝動軸５の前端部に固定支持させたクラッチハウジング１９とに一方及び他方の摩擦エレメントを摺動のみ自在に支持させ、リターンばね２０により後退付勢されたピストン２１を油圧の作用で前進させて摩擦エレメント間の係合を得る、周知の多板式油圧クラッチに構成されている。またＰＴＯ変速装置７は、伝動軸５上に２個の歯車２２，２３を固定設置すると共に、ＰＴＯ軸６上に２個の歯車２４，２５を、遊嵌設置して対応する歯車同士を噛合わせ、ＰＴＯ軸６上に摺動のみ自在に設けたクラッチ金物２６の変位により歯車２４，２５を選択的にＰＴＯ軸６へと結合して、２段の変速段を得るものに構成されている。
【００１２】
図３に明瞭に示すようにＰＴＯクラッチ４には、該クラッチ４の切り状態でその従動側を制動するためのＰＴＯブレーキ２７が付設されている。このＰＴＯブレーキ２７は、前記支持板１２に支点軸２８まわりで回動自在に支持させてＰＴＯクラッチ４のクラッチハウジング１９に対面させたたブレーキシュー２９を、有する。ブレーキシュー２９の自由端側で支持板１２には下端が開口したシリンダ部３０を形成してあり、このシリンダ部３０に嵌合したピストン３１から下方向きに垂設したピストンロッド３１ａを、ブレーキシュー２９の自由端に接当させてある。ピストン３１の上面側でシリンダ部３０内には油室３２を設けてあり、またピストン３１の上面に取付けてシリンダ部３０の穴３０ａに挿通したガイド杆３１ｂには支持板１２の上面側で、ピストン３１を上方向きに移動付勢するスプリング３３を巻回してある。これによりブレーキシュー２９は、油室３２に作用させる油圧によりクラッチハウジング１９に圧接されて該ハウジング１９を制動し、油室３２の油圧が抜かれるとスプリング３３の作用によって制動を解除するものに、構成されている。なおブレーキシュー２９は、支点軸２８に巻回された弱いスプリング３４によってクラッチハウジング１９反対方向に移動付勢され、ピストンロッド３１ａとの係合を維持している。
【００１３】
図２，３に示すようにＰＴＯ変速装置７のクラッチ金物２６は、フォークシャフト３６上を摺動させるシフトフォーク３７によって摺動変位させることとしてあり、リヤハウジング１の側壁には該側壁を貫通する回転自在な操作軸３８を設けてあり、この操作軸３８の内端に取付けたシフタ３９をシフトフォーク３７に対し係合させて、操作軸３８の回転変位によるシフタ３９の回動変位によってシフトフォーク３７の摺動を得ることとされているが、ＰＴＯクラッチ４の係合状態でクラッチ金物２６を摺動変位不能にロックしてＰＴＯ変速装置７のギヤ抜けを防止するインターロック機構４０を、次のように設けてある。
【００１４】
すなわち上記シフタ３９に上方向きの延長部３９ａを設けて、該延長部３９ａの上端に３個のロック溝３９Ｎ，３９Ｉ，３９ＩＩを形成してある。また支持板１２にやや斜め下方向きに傾斜したシリンダ部４１を設け、このシリンダ部４１にロックピン４２を嵌合して、その下端ロック部４２ａを上記ロック溝３９Ｎ，３９Ｉ，３９ＩＩに対面させてある。ロックピン４２は、シリンダ部４１上端に螺合した螺栓４３との間で形成した油室４４に作用させる油圧によって下方向きに移動付勢されることとしてあると共に、シリンダ部４１内に設けたスプリング４５によって上方向きに移動付勢されている。油室４４にはＰＴＯクラッチ４に対する作用油圧を作用させることとしてあり、これによってインターロック機構４０は、油室４４に油圧が作用するＰＴＯクラッチ４の係合状態ではロックピン４２のロック部４２ａが何れかのロック溝３９Ｎ，３９Ｉ，３９ＩＩに対し係合することによってＰＴＯ変速装置７のギヤ抜けを阻止し、ＰＴＯクラッチ４の切り状態ではスプリング４５によりロックピン４２のロック部４２ａによるシフタ３９のロックが解除されてクラッチ金物２６の摺動変位を許容するものに、構成されている。
【００１５】
図４はＰＴＯクラッチ４、ＰＴＯブレーキ２７及びインターロック機構４０のための油圧回路を示している。給油用の油圧ポンプとしてはエンジン４７によって駆動される前記油圧ポンプ１７が用いられており、この油圧ポンプ１７の吐出回路に、ＰＴＯクラッチ４及びインターロック機構４０に対する油圧の給排を制御する方向切換弁４８とＰＴＯブレーキ２７に対する油圧の給排を制御する方向切換弁４９とを、互いに並列に接続して設けてある。
【００１６】
方向切換弁４８は４ポート２ポジションの電磁弁に構成されており、その下流側には給油回路５０と排油回路５１とを接続してあり、給油回路５０はインターロック機構４０の前記油室４４に対し直接に接続されると共に、ＰＴＯクラッチ４の油給排回路５２に対し、比較的低油圧でリリーフ動作するリリーフ弁５３を介して接続され、排油回路５１は油給排回路５２に対し接続されている。方向切換弁４８は給油回路５０及び排油回路５１から油をドレンさせる中立位置Ｎと、排油回路５１端をブロックし給油回路５０に油を流出させる作用位置Ｉとを有する。油給排回路５２は、排油位置Ｉと給油位置ＩＩとを有する４ポート２ポジションの制御弁５４であって、出力側の油圧により排油位置Ｉから給油位置ＩＩへと変位される油圧パイロット型の制御弁５４を介して、ＰＴＯクラッチ４に対し接続されている。周知のモジュレート型リリーフ弁５５を、制御弁５４の出力側の１ポートに接続して設けてあり、このリリーフ弁５５によってＰＴＯクラッチ４に対する作用油圧を徐々に高めうることとされている。
【００１７】
方向切換弁４９は、ＰＴＯブレーキ２７に接続された油給排回路５６に対し油圧ポンプ１７の吐出油を供給する給油位置Ａと油給排回路５６から油をドレンする排油位置Ｂとを備えた、４ポート２ポジションのバルブに構成されている。そしてこの方向切換弁４９は、弁ばね４９ａの反対側に作用させる油圧によって給油位置Ａから排油位置Ｂへと変位されるものに構成され、比較的低油圧でリリーフ動作する前記リリーフ弁５３の上流側の油圧をパイロット回路５７を介し作用させて、該リリーフ弁５３がリリーフ動作する前に既に給油位置Ａから排油位置Ｂへと変位されるものとされている。
【００１８】
リヤハウジング１内の低部でもって提供された油タンク５８から油圧ポンプ１７へ至る油吸入回路５９には、ラインフィルタ６０とバイパス弁としてのリリーフ弁６１とを、互いに並列接続して挿入してある。リリーフ弁６１はラインフィルタ６０に目詰まりが起きたときリリーフ動作して、油圧ポンプ１７に対する油の流れを持続させる。油圧ポンプ１７の吐出回路には主リリーフ弁６２と潤滑油圧設定用の二次リリーフ弁６３とを接続してあり、これらのリリーフ弁６２，６３間から、ＰＴＯクラッチ４の摩擦エレメント部等を潤滑するための潤滑油回路６４が導き出されている。モジュレート型リリーフ弁５５のリリーフ油は、該潤滑油回路６４に合流させてある。
【００１９】
ここで図４に示した油圧回路の作用について説明すると、エンジン４７の停止状態では中立位置Ｎにある方向切換弁４８を介しＰＴＯクラッチ４及びインターロック機構４０から油がドレンされて、ＰＴＯクラッチ４が切り状態をとると共にインターロック機構４０が非作動状態にある。また方向切換弁４９は給油位置Ａにあるが、エンジン４７が停止していて油圧ポンプ１７が停止状態にあることから、油給排回路５６には油が供給されずＰＴＯブレーキ２７は切られている。
【００２０】
この状態からエンジン４７を始動すると、方向切換弁４９が給油位置Ａにあることから直ちに油給排回路５６に油が供給されてＰＴＯブレーキ２７が入れられる。
【００２１】
ここで方向切換弁４８を作用位置Ｉに変位させると、給油回路５０へ油が供給されてインターロック機構４０が作動されると共に同給油回路５０の油圧によりリリーフ弁５３のリリーフ動作前に、パイロット回路５７を介して方向切換弁４９が排油位置Ｂへと変位され、油給排回路５６から油がドレンされてＰＴＯブレーキ２７が切られる。その後でリリーフ弁５３のリリーフ動作、制御弁５４の自動的な給油位置ＩＩへの変位によりＰＴＯクラッチ４が、モジュレート型リリーフ弁５５により徐々に高められる油圧を作用されて徐々に係合される。
【００２２】
方向切換弁４８を中立位置Ｎに戻すと、制御弁５４が自動的に排油位置Ｉへと変位し油給排回路５２及び排油回路５１を介しＰＴＯクラッチ４からの油ドレンが得られて該ＰＴＯクラッチ４が切られると共に、給油回路５０からの油ドレンによりインターロック機構４０が非作動状態をとる。そして給油回路５０の油圧が無くなることから方向切換弁４９は自動的に給油位置Ａへ変位し、ＰＴＯブレーキ２７が入れられる。
【００２３】
図５，６は、前記支持板１２を示している。この支持板１２はほぼ方形のものに形成され、適当数のノックピン穴６６とボルト挿通穴６７を有している。図１，２に示すように支持板１２はノックピン６８により位置決めし、下面側からボルト挿通穴６７に挿通し油圧リフトケース９のねじ穴に螺着するボルト６９によって、油圧リフトケース９に取付けられている。
【００２４】
前記歯車１４の支持部７０は図５に示すように１対の軸受部７０ａとその間の歯車通過穴７０ｂとを有し、図１に示すように歯車１４を固定した支軸１４ａを軸受部７０ａに支持させ歯車１４を、歯車通過穴７０ｂを通過させるように図られている。図５，６に示すように前記シリンダ部３０は支持板１２の一隅部に形成され、このシリンダ部３０内の油室３２（図３）に油圧を作用させるためには支持板１２の上面に開口させたポート７１を、支持板１２内の油通路７２によってシリンダ部３０内に連通させている。前記シリンダ部４１は他の一隅部に形成され、このシリンダ部４１内の油室４４（図２）に油圧を作用させるためには支持板１２の上面に開口させたポート７３を、支持板１２内の油通路７４によってシリンダ部４１内に連通させている。ブレーキシュー２９の前記支点軸２８を嵌合支持する穴７５も、支持板１２に形成されている。
【００２５】
図１に示すように油圧リフトケース９には前方向きの支台部９ａを一体形成してあり、この支台部９ａの上面に設置したバルブブロック７７上に、図４について述べた方向切換弁４８を設けてある。バルブブロック７７内には、図４について前述した油圧パイロット型の方向切換弁４９及び制御弁５４とリリーフ弁５３，５５，６２，６３とを、その間の油路と共に組込んである。前記油圧ポンプ１７にはリヤハウジング１内の低部から油を吸入するための油吸入管７８が接続され、また油圧ポンプ１７とバルブブロック７７間は給油管７９によって接続されている。図示を省略するがバルブブロック７７内と支持板１２の前記ポート７１，７３間は、支台部９ａ内に形成した油通路によって接続されている。
【００２６】
図１に示すようにリヤハウジング１の後蓋１ｃには、バルブブロック７７から導かれた２本のパイプ８１，８２を接続してある。このうちパイプ８１はＰＴＯクラッチ４に対する作動油の給排を行うもので、後蓋１ｃ内の油通路と伝動軸５内の作動油通路８３を介して油圧クラッチ４のピストン２１背後の油室に接続されている。パイプ８２は潤滑油の供給を行うもので、後蓋１ｃ内の油通路と伝動軸５内の潤滑油通路８４を介しＰＴＯクラッチ４の摩擦エレメント部、及び伝動軸５の前端部に導かれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例を装備したトラクタの一部を示す縦断側面図である。
【図２】 同トラクタの一部を示す、図１とは異なった縦断面に沿う縦断側面図である。
【図３】 同トラクタの縦断正面図である。
【図４】 上記実施例の油圧回路を示す回路図である。
【図５】 上記実施例に設けられた支持板を示す平面図である。
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３ 伝動軸
４ ＰＴＯクラッチ
５ 伝動軸
６ ＰＴＯ軸
７ ＰＴＯ変速装置
１７ 油圧ポンプ
１９ クラッチハウジング
２７ ＰＴＯブレーキ
２９ ブレーキシュー
３０ シリンダ部
３２ 油室
３３ スプリング
４０ インターロック機構
４８ 方向切換弁
４９方向切換弁
５０給油回路
５３リリーフ弁
５６油給排回路
５７パイロット回路

Claims (1)

1. 油圧作動型のＰＴＯクラッチ（４）と、該ＰＴＯクラッチ（４）の切り状態でクラッチ従動側を制動するＰＴＯブレーキ（２７）とを設けてある作業車両のＰＴＯ装置において、該ＰＴＯブレーキ（２７）を、油圧の作用によりピストン（３１）を押して制動を行い、スプリング（３３）の作用によりピストン（３１）を戻して制動解除を行うものに構成し、該ＰＴＯクラッチ（４）を切換える方向切換弁（４８）を電磁弁にて構成し、該方向切換弁（４８）の下流側の油給排回路（５２）上には、低油圧でリリーフ動作するリリーフ弁（５３）と、該ＰＴＯクラッチ（４）に接続される出力側の油圧により排油位置（Ｉ）から給油位置（ＩＩ）へと変位する油圧パイロット型の制御弁（５４）を介装し、該ＰＴＯブレーキ（２７）に対する油圧の給排を制御する方向切換弁（４９）も、ＰＴＯクラッチ（４）に対する作用油圧によって給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へ変位させて制動を行う油圧パイロット型のバルブに構成し、該方向切換弁（４９）には、該ＰＴＯブレーキ（２７）に接続された油給排回路（５６）に対し、油圧ポンプ（１７）からの吐出油を供給する給油位置（Ａ）と、該油給排回路（５６）から油をドレンする排油位置（Ｂ）とを備え、該方向切換弁（４９）は弁ばね（４９ａ）の反対側に作用させる油圧によって給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へと変位して制動を解除し、前記油給排回路（５２）上のリリーフ弁（５３）の上流側の油圧を、パイロット回路（５７）を介して方向切換弁（４９）のパイロット回路に作用させ、該リリーフ弁（５３）がリリーフ動作する前に、既に給油位置（Ａ）から排油位置（Ｂ）へと変位して制動を解除し、前記方向切換弁（４８）を中立位置（Ｎ）に戻すと、前記油給排回路（５２）の油圧が無くなり、該方向切換弁（４９）は、前記弁ばね（４９ａ）の付勢力により、自動的に排油位置（Ｂ）から給油位置（Ａ）へ変位し、前記油圧ポンプ（１７）からの油圧がＰＴＯブレーキ（２７）に供給され、ＰＴＯクラッチ（４）が制動されることを特徴とする作業車両のＰＴＯ装置。

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