JP4447983B2 - 作業車両における作業機連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の作業車両における作業機連結装置に関する。

従来作業車両と作業機とを連結するオートヒッチ等の作業機連結体と、作業車両に設けられた駆動力の出力軸と作業機に設けられた駆動力の入力軸とを連結する伝動連結機構とを備え、作業機連結体による作業車両と作業機との連結時に、入力軸と伝動軸とが自動接続されるトラクタ等の作業車両における作業機連結装置が公知となっている。

上記作業機連結装置には、伝動軸の後端側を支持して伝動軸と入力軸とを接続させるホルダが揺動可能に設けられている。そして入力軸と伝動軸とが非接続状態であるときのホルダの姿勢を、作業機連結体による作業車両と作業機との連結時に、入力軸と伝動軸との自動接続が可能となる角度に揺動された接続準備姿勢に保持する規制機構を設けたものが公知となっている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−４１０３７号公報

上記規制機構は、ホルダの揺動支点軸部分においてホルダの姿勢維持する構造となっている。そして上記伝動連結機構において、伝動軸はホルダの近傍においてユニバーサルジョイントによって連結されている。このため伝動系の折れ点が、ホルダの近傍、すなわち伝動軸の作業機寄りの部分に位置する。このためホルダの揺動支点軸部分においてホルダの姿勢維持を行うことができる。

しかし２点支持のオートヒッチ等のようにヨークジョイントの折れ点（伝動系の折れ点）が作業車両側に偏位している場合には、伝動軸の後端側となるホルダの揺動支点軸部分においてホルダの姿勢維持を行うことは困難であった。このため２点支持のオートヒッチ等においてもオートヒッチによる作業車両と作業機との連結時に、容易に入力軸と伝動軸との自動接続が行なわれるようにホルダの姿勢保持を行なうことができる作業車両における作業機連結装置が望まれていた。

上記課題を解決するための本発明の作業車両における作業機連結装置は、作業車両１の後部の左右２箇所に設けられたブラケット３１に前端を連結し、左右のリフトアーム４に連結具６を介して上下揺動可能に連結され、作業車両１と作業機３とを連結する作業機連結体２と、作業車両１に設けられた駆動力の出力軸と作業機３に設けられた駆動力の入力軸１３とを連結する伝動連結機構とを備え、該伝動連結機構を、上記入力軸１３と後端側で連結可能な伝動軸３４と、該伝動軸３４の後端側を支持するホルダ３３と、伝動軸３４と出力軸とを連結するヨークジョイント４１とから構成し、ヨークジョイント４１を、伝動軸３４の前端側に連結される後部ヨーク４３と、出力軸に連結される前部ヨーク４２とを備えたユニバーサルジョイントによって構成し、ホルダ３３を作業機連結体２側に上下揺動自在に支持して取り付けて伝動軸３４を上下傾斜可能に支持するとともに、入力軸１３と伝動軸３４とが非接続状態であるときのホルダ３３の姿勢を、作業機連結体２による作業車両１と作業機３との連結時に、入力軸１３と伝動軸３４との自動接続が可能な角度に揺動された接続準備姿勢に保持する規制機構を設けた作業機連結装置において、規制機構を、作業機連結体２のフレーム１４側に設けられた少なくとも伝動軸３４の下方側を覆うカバー３６に取り付けられ、入力軸１３と非連結状態である伝動軸３４の前端のスプライン３９より若干後方位置で当接して下方より支持する左右方向の杆状をなす規制部材４８から構成し、伝動軸３４の傾斜角度を規制することによって伝動軸３４を入力軸１３との接続準備姿勢に保持する構造としたことを第１の特徴としている。

第２に規制部材４８を前後位置調節可能に取り付けたことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の構造によると、規制部材によって伝動軸の傾斜角度を規制することによって、簡単な構成で入力軸と伝動軸とが非連結状態である際のホルダの姿勢を接続準備姿勢に保持することができ、オートヒッチ等の作業機連結体による作業車両と作業機との連結時に、入力軸と伝動軸との自動接続の接続ミスが防止されるという効果がある。

特に伝動軸の傾斜角度を規制することによってホルダの角度（接続準備姿勢）を維持する構造であるため、２点支持のオートヒッチ等のようにヨークジョイントの折れ点（伝動系の折れ点）が作業車両側に偏位している場合であっても、ホルダの姿勢保持が容易に行なわれる。これにより２点支持のオートヒッチ等においても、作業車両と作業機との連結時に、入力軸と伝動軸との自動接続を行うことが可能となる。

このときオートヒッチのフレーム側に、少なくとも伝動軸の下方側を覆うカバーを設け、規制部材をカバーに取り付けることによって、規制部材の取り付けと同時に、伝動軸のガードを設けることができる。または予め設けられているカバーに規制部材を簡単に取り付けることができる。そして規制部材とカバーとを一体的に着脱することができる。なおカバーに対する規制部材の取り付け高さの変更又は規制部材が設けられたカバーの取り付け高さの変更によって、オートヒッチのフレームに対する規制部材の高さが変更され、接続準備姿勢時のホルダの揺動角度を調節することができる。

また規制部材を前後位置調節可能に取り付けることによっても接続準備姿勢時のホルダの揺動角度を調節することができる。そして接続準備姿勢時のホルダの揺動角度を調節することによって、入力軸と伝動軸との自動接続をより円滑に行わせることができる他、作業車両や作業機の機種が異なる場合でも規制部材の位置調節によってホルダの接続準備姿勢を簡単に維持することができる。

図１は本発明を採用したトラクタ１の後方側の側面図である。該トラクタ１は、従来同様作業機連結体であるオートヒッチ２を介して、後方にロータリ作業機３等の作業機を連結することができる。トラクタ１側には上下揺動する左右一対のリフトアーム４が設けられている。該リフトアーム４と上記オートヒッチ２側とは、連結具６を介して連結されている。リフトアーム４の上下揺動駆動によって連結具６を介してオートヒッチ２が上下昇降駆動される。

上記オートヒッチ２の上方側に位置する上部連結ブラケット７をロータリ作業機３のトップマスト８のピン９に連結させて、図２に示されるように、オートヒッチ２を上昇させることによって、オートヒッチ２の下方側に位置する下部連結ブラケット１１とロータリ作業機３の下部連結ピン１２とが自動的に連結され、トラクタ１にロータリ作業機３が自動的に（オートで）連結される。

トラクタ１の後方からは、ロータリ作業機３への駆動力を出力するＰＴＯ軸が突設されている。上記のようにトラクタ１にロータリ作業機３が自動的に装着されると、ロータリ作業機３側の駆動力の入力軸１３とＰＴＯ軸とが後述するように連結される。図３はオートヒッチ２の斜視図、図４はオートヒッチ２の平面図、図５はオートヒッチ２の背面図である。オートヒッチ２のフレーム（ヒッチフレーム）１４は、逆Ｕ字状をなすパイプフレーム１６を備える。

該パイプフレーム１６の左右両端に、前述の下部連結ブラケット１１が設けられている。パイプフレーム１６の上部に上記上部連結ブラケット７が固設されている。上記下部連結ブラケット１１は後方に向かってＵ字状開口部１１ａを備える。下部連結ブラケット１１には後方に向かってフックプレート１７が上下回動自在に軸支されている。

パイプフレーム１６における左右の下部連結プレートの上方には内側に向かってブラケット１８が溶着されている。両ブラケット１８はパイプ１９によって連結されている。各ブラケット１８とパイプ１９とにわたって角パイプ２１が溶着されている。各角パイプ２１は前方に向かって突出している。角パイプ２１の先端に左右両側に平面視でＵ字状をなす受けプレート２２が固定されている。受けプレート２２には、 ピン２５が設けられている。

左側の角パイプ２１と左側の下部連結ブラケット１１及び右側の角パイプ２１と右側の下部連結ブラケット１１とがそれぞれ補強バー２３によって連結されている。左右の角パイプ２１における補強バー２３の連結部の後方において、両角パイプ２１がシャフト２４によって連結されている。

上部連結ブラケット７に設けられた鍵状の孔７ａに略逆Ｕ字状をなす操作レバー２６が挿通されている。操作レバー２６の左右両端はそれぞれ左右のフックプレート１７に連結されている。操作レバー２６の端部に遊嵌されたねじりバネ２７によってフックプレート１７は下方に付勢されている。

トラクタ１の後部には、後方に向かって開口するＵ字状のブラケット３１が左右２箇所に設けられており、左右の上記各受けプレート２２のピン２５が左右のブラケット３１にそれぞれ連結されている。そして上記シャフト２４の左右両端部と左右のリフトアームとが連結具６によって連結され、オートヒッチ３がトラクタ１に取り付け支持される。

上記左右の両ブラケット１８の先端には、内側に向かって突出するピン３２が設けられている。両ピン３２の間には、両ピン３２に回動自在に軸支されてベアリングホルダ３３が設けられている。図６に示されるように、ベアリングホルダ３３内にはベアリング３０が設けられている。該ベアリング３０には前後方向に伝動軸３４が挿入されている。

図７に示されるように、上記左右の角パイプ２１には、コ字状断面を備えたカバー３６がブラケット３７とボルト３８によって取り付けられている。伝動軸３４の左右両側方及び下方側は上記カバー３６によって覆われて保護されている。伝動軸３４の後端部分３４Ｆにはスプライン３９が形成されている。

一方トラクタ１のＰＴＯ軸にはヨークジョイント４１が取り付けられている。該ヨークジョイント４１は前部ヨーク４２と後部ヨーク４３とがジョイント４４によって連結されたユニバーサルジョイントとなっている。前部ヨーク４２に上記ＰＴＯ軸が連結されている。

上記伝動軸３４はスプライン３９がヨークジョイント４１の後部ヨーク４３に前後スライド自在に挿入されている。これによりトラクタ１のＰＴＯ軸から伝動軸３４に駆動力が伝動されている。伝動軸３４の後端部分３４Ｒはロータリ作業機の入力軸が挿入されるメススプライン部４６が形成されている。該メススプライン部４６の入り口にはテーパ状の案内部４７が設けられている。図６に示されるように、メススプライン部４６にロータリ作業機３の入力軸１３が挿入されると伝動軸３４を介してＰＴＯ軸と入力軸１３が連結されて入力軸１３に駆動力が伝動される。

ロータリ作業機３の自動連結動作について説明する。上部連結ブラケット７をロータリ作業機３のトップマスト８（ピン９）に連結させてオートヒッチ２を上昇させると、ロータリ作業機３はピン９を中心に時計回りに回転する。この回転途中でロータリ作業機３の下部連結ピン１２が、下方に付勢されているフックプレート１７に当接し、付勢力に抗してフックプレート１７を上方に回動させ、下部連結ブラケット１１のＵ字状開口部１１ａに嵌る。

下部連結ピン１２が下部連結ブラケット１１のＵ字状開口部１１ａに嵌ると、フックプレート１７がねじりバネ２７によって下方に弾性的に揺動され、Ｕ字状開口部１１ａを閉じ、下部連結ピン１２の下部連結ブラケット１１からの抜けを規制し、ロータリ作業機３がトラクタ１（オートヒッチ２）に自動的に連結される。

上記一連の連結動作の中で、下部連結ピン１２が、フックプレート１７を押し上げる直前に、ロータリ作業機３の入力軸１３は、伝動軸３４の後端部分に接すると、テーパ状の案内部４７に案内されて、メススプライン部４６に挿入される。入力軸１３の上記挿入時には、メススプライン部４６側（伝動軸３４）は、ベアリングホルダ３３の回動によって、開口部（挿入部分）の向きが微調節される。

この挿入部分の微調節によって入力軸１３が、メススプライン部４６に挿入され始めると、案内部４７と接する入力軸１３が、メススプライン部４６が入力軸１３に倣うように伝動軸３４を揺動させ、これにより入力軸１３が伝動軸３４（メススプライン部４６）に円滑に自動接続（挿入）される。ロータリ作業機３は前述の自動装着時に、駆動力の伝動も上記のように自動接続される。

ただし伝動軸３４は、上記のようにベアリングホルダ３３が回動自在に軸支され、伝動軸３４の前端が後部ヨーク４３にスライド自在に挿入されているため、入力軸１３が未装着の状態では前端側が下方に落下し、後端側が高位置となるように傾斜しようとする。

そして伝動軸３４の初期姿勢（初期傾斜角度）によっては、入力軸１３が伝動軸３４のメススプライン部４６に挿入不可となる場合がある。例えば入力軸１３が案内部４７に接しなかったり、入力軸１３と案内部４７との当接開始時の角度がメススプライン部４６が入力軸１３に倣うように伝動軸３４を揺動させることができないものであったりするケースである。

伝動軸３４の傾斜角度が、上記のように入力軸１３の挿入が不可とならないように、上記カバー３６の内側には、左右両側壁に溶着されて支持棒４８が設けられている。該支持棒４８は、図８に示されるように、上記のように落下する伝動軸３４の中間部分と当接し、伝動軸３４の傾斜、つまりベアリングホルダ３３の揺動角度を所定の角度に維持する規制機構を構成している。そして支持棒４８は、伝動軸３４のスプライン３９より若干後方位置を支持する。

伝動軸３４に入力軸１３が挿入されていない時には、支持棒４８と伝動軸３４との当接によってベアリングホルダ３３は所定の揺動角度に維持されて接続準備姿勢をとる。図８はベアリングホルダ３３の接続準備姿勢の状態である。該接続準備姿勢時には、上記オートヒッチ２によるロータリ作業機３の自動装着時に、入力軸１３が、メススプライン部４６が入力軸１３に倣うように伝動軸３４を揺動させ、自動的且つ円滑に入力軸１３が伝動軸３４のメススプライン部４９に挿入される。

換言すると支持棒４８の前後及び高さ位置は、伝動軸３４の落下を規制して傾斜を維持することによって、オートヒッチ２によるロータリ作業機３の自動装着時に、上記のように自動的且つ円滑に入力軸１３が伝動軸３４のメススプライン部４９に挿入されるようなベアリングホルダ３３の揺動角度を保持するように設定されている。

上記支持棒４８によって、支持棒４８と伝動軸３４とを当接させるという簡単な構成で、上記のような２点支持のオートヒッチ２のようにヨークジョイント４１の折れ点（伝動系の折れ点）がトラクタ１側に偏位している場合であっても、入力軸１３と伝動軸３４とが非連結状態である時のベアリングホルダ３３の姿勢を接続準備姿勢に保持し、オートヒッチ２によるトラクタ１とロータリ作業機３との連結時に、入力軸１３と伝動軸３４との自動接続の接続ミスを防止することができる。

そして上記支持棒４８は、伝動軸３４下方及び側方を覆うカバー３６に取り付けられており、カバー３６が支持棒４８の取付け用のステーを兼用するため、支持棒４８の取付け用のステーを別途用意する必要がなく、支持棒４８を簡単に取り付けることができる。

また伝動軸３４は下方及び側方がカバー３６によってガードされるため、泥の付着等が防止される。特にスライドするスプライン３９への泥等の付着が防止され、伝動軸３４のスライドが円滑に行なわれる。さらに支持棒４８はカバー３６と一体的に着脱されるため、メンテナンス等も容易である。

なおカバー３６にはボルト３８を取り付けるためのボルト取付孔が設けられており、該ボルト取付孔を上下方向の長孔にすることによってカバー３６の取り付け高さを調節することができる。このカバー３６の取り付け高さ調節によって、支持棒４８の高さ位置が調節され、ベアリングホルダ３３の接続準備姿勢を微調節することができる。

また上記実施形態では、支持棒４８はカバー３６に対して溶着されて取り付けられているが、例えばカバー３６に前後方向の支持棒４８の取付け用の孔を設け、該孔にボルト等を介して支持棒４８を取り付けるように構成することもできる。この場合は支持棒４８の前後位置を調節することによって、ベアリングホルダ３３の接続準備姿勢を微調節することができる。

上記のようにカバーの取り付け高さ調節や支持棒の前後位置調節が可能な構造とすることによって、ベアリングホルダ３３の接続準備姿勢を微調節し、入力軸１３と伝動軸３４との自動接続をより円滑に行わせることができる他、トラクタ１やロータリ作業機３の機種が異なる場合に、支持棒４８の位置調節によってベアリングホルダ３３の接続準備姿勢を各機種に応じて簡単に変更して維持することができ、機種毎に支持棒４８の取り付け位置が異なるケース３６を設ける必要がなくなる。

なお支持棒４８の高さ位置の調節は、カバー３６に対して支持棒４８を上下移動自在に取り付けるように構成することによっても可能である。

ロータリ作業機が未装着状態のトラクタの後方部分及びロータリ作業機の側面図である。 ロータリ作業機が装着された状態のトラクタの後方部分及びロータリ作業機の側面図である。 オートヒッチの斜視図である。 オートヒッチの平面図である。 オートヒッチの背面図である。 伝動軸部分の側断面図である。 カバー部分の背面断面図である。 入力軸の挿入直前の伝動軸部分の側断面図である。

１ トラクタ（作業車両）
２ オートヒッチ（作業機連結体）
３ ロータリ作業機（作業機）
１３ 入力軸
１４ ヒッチフレーム（フレーム）
３３ ベアリングホルダ（ホルダ）
３４ 伝動軸
３６ カバー
４１ ヨークジョイント
４２ 前部ヨーク
４３ 後部ヨーク
４８ 支持棒（規制部材）

Claims (2)

1. 作業車両（１）の後部の左右２箇所に設けられたブラケット（３１）に前端を連結し、左右のリフトアーム（４）に連結具（６）を介して上下揺動可能に連結され、作業車両（１）と作業機（３）とを連結する作業機連結体（２）と、作業車両（１）に設けられた駆動力の出力軸と作業機（３）に設けられた駆動力の入力軸（１３）とを連結する伝動連結機構とを備え、該伝動連結機構を、上記入力軸（１３）と後端側で連結可能な伝動軸（３４）と、該伝動軸（３４）の後端側を支持するホルダ（３３）と、伝動軸（３４）と出力軸とを連結するヨークジョイント（４１）とから構成し、ヨークジョイント（４１）を、伝動軸（３４）の前端側に連結される後部ヨーク（４３）と、出力軸に連結される前部ヨーク（４２）とを備えたユニバーサルジョイントによって構成し、ホルダ（３３）を作業機連結体（２）側に上下揺動自在に支持して取り付けて伝動軸（３４）を上下傾斜可能に支持するとともに、入力軸（１３）と伝動軸（３４）とが非接続状態であるときのホルダ（３３）の姿勢を、作業機連結体（２）による作業車両（１）と作業機（３）との連結時に、入力軸（１３）と伝動軸（３４）との自動接続が可能な角度に揺動された接続準備姿勢に保持する規制機構を設けた作業機連結装置において、規制機構を、作業機連結体（２）のフレーム（１４）側に設けられた少なくとも伝動軸（３４）の下方側を覆うカバー（３６）に取り付けられ、入力軸（１３）と非連結状態である伝動軸（３４）の前端のスプライン（３９）より若干後方位置で当接して下方より支持する左右方向の杆状をなす規制部材（４８）から構成し、伝動軸（３４）の傾斜角度を規制することによって伝動軸（３４）を入力軸（１３）との接続準備姿勢に保持する構造とした作業車両における作業機連結装置。
2. 規制部材（４８）を前後位置調節可能に取り付けた請求項１の作業車両における作業機連結装置。

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