JP6725790B2 - 作業機の一方向動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、除草や耕耘等の作業を行う作業機の動力伝達軸に設けられ、一方向にのみ動力を伝達する一方向動力伝達装置に関するものである。

従来、除草や耕耘等の作業を行う作業機における動伝系統の途中には、正規の回転方向への回転時に無理な負荷が掛かった場合に、動伝系統（歯車等）の破損を防ぐため、トルクリミッタが設置されている。例えば、特許文献１には、コンバイン等において、ＰＴＯ軸にトルクリミッタを設けて無理な負荷が掛かった場合に動力伝達部の破損を防ぐ構成が開示されている。

特開２０００−３４２０１５号公報（段落０００２）

ところが、条間を除草する構成を備えた除草機を例に説明すると、条間を除草するための条間ローターを高速回転し急に停止したときや、条間ローターからの入力によって正規とは逆の回転方向の動力が条間ローター側から発生した場合、動伝系統が破損することがある。

そこで、例えば公知のワンウェイクラッチを動伝系統に搭載させることにより、条間ローター側から発生した正規とは逆の回転方向の動力の伝達を防止することも考えられる。しかし、上記のような動伝系統に対応し得るワンウェイクラッチは高価であるし、既存の機種に搭載させようとすると、その取り付けのためのスペースを確保する必要性からその取り付け部分の再設計を要するという課題がある。

前記課題を解決するために、本発明の作業機の一方向動力伝達装置は、
スプラインを備えている回転軸と、
前記回転軸の前記スプラインに噛合する歯車が内周に設けられている軸穴を備えており、該回転軸に対してスライド可能かつ相対回転不可能に構成されている第一動伝要素と、
前記回転軸に外挿可能に形成された軸穴を備えており、該回転軸に対して相対回転可能に構成されており、前記第一動伝要素に隣接させて該回転軸に外挿されている第二動伝要素と、
該第一動伝要素及び該第二動伝要素が互いに接触するように付勢する付勢手段とを備えており、
前記回転軸と前記第二動伝要素との間に相対的に正規の回転方向の動力が入力されると螺着し、その逆の回転方向の動力が入力されると螺脱する雄ネジ及び雌ネジが、前記第一動伝要素及び前記第二動伝要素に相対的に設けられている。

ここで、「雄ネジ及び雌ネジが、前記第一動伝要素及び前記第二動伝要素に相対的に設けられている」とは、雄ネジ及び雌ネジが前記第一動伝要素及び前記第二動伝要素にそれぞれ設けられていてもよいし、その逆に、雄ネジ及び雌ネジが前記第二動伝要素及び前記第一動伝要素にそれぞれ設けられていてもよいという意味である。

また、前記回転軸及び前記第二動伝要素をそれぞれ入力側及び出力側に使用してもよいし、その逆に、前記回転軸及び前記第二動伝要素をそれぞれ出力側及び入力側に使用してもよい。

この構成によれば、前記回転軸と前記第二動伝要素との間に相対的に正規の回転方向の動力が入力されると前記第一動伝要素及び前記第二動伝要素に相対的に設けられている前記雄ネジ及び前記雌ネジが螺着することにより動力が伝達され、その逆の回転方向の動力が入力されると前記雄ネジ及び前記雌ネジが螺脱することにより動力が伝達されないようにすることができる。そのため、作業機の出力側から正規の回転方向と逆の回転方向の入力があっても、その動力の入力側への伝達を遮断でき、動伝系統の破損を防止できる。また、公知のワンウェイクラッチなどに比較して安価に実現でき、しかもコンパクトであるため既存の機種にも無改造で搭載し得る。

また、このように前記スプラインを利用している構成によれば、簡単な構成で本発明を実現できるので、安価かつコンパクトに構成できる。

本発明に係る作業機の一方向動力伝達装置によれば、安価かつコンパクトに構成できるという優れた効果を奏する。

本発明を具体化した一実施形態に係る一方向動力伝達装置が設けられている水田除草機を示す側面図である。 同水田除草機の条間ローター及びその動伝系統を示す斜視図である。 同水田除草機の一方向動力伝達装置を示す平面図である。 同一方向動力伝達装置の作用を示す断面図であり、（ａ）は正規の回転方向の動力が入力された状態、（ｂ）はその反対の回転方向の動力が入力された状態を、それぞれ示している。

図１〜図４は本発明を具体化した一実施形態の作業機としての水田除草機１０の一方向動力伝達装置１を示している。本例の水田除草機１０は、図１に示すように、条間をローター１１で除草し、株間を進行方向に対して左右に揺動する揺動ツース１２で除草するように構成されている。図１において、矢印Ｆは水田除草機１０の機体前側を指し示している。そして、本例の一方向動力伝達装置１は、図２に示すように、水田除草機１０の走行部ミッション１３とローター１１との間の動伝系統１４に介装されており、正規の回転方向のみの動力を伝達するように構成されている。

本例の一方向動力伝達装置１は、図３及び図４に示すように、回転軸２と、該回転軸２における軸方向に対して相対スライド可能に支持されている第一動伝要素３及び第二動伝要素４と、該第一動伝要素３及び該第二動伝要素４が互いに接触するように付勢する付勢手段５とを備えている。

回転軸２は、本例では、入力用の動伝手段としての傘歯車６を介して動力が入力されるように構成されている。回転軸２は、その軸長方向の途中部にスプライン２ａを備えている。

第一動伝要素３は、回転軸２のスプライン２ａに噛合する歯車３ｂが内周に設けられている軸穴３ａを備えており、回転軸２に対してスライド可能かつ相対回転不可能に構成されている。

第二動伝要素４は、回転軸２に外挿可能に形成された軸穴４ａを備えており、回転軸２に対して相対回転可能に構成されており、第一動伝要素３に隣接させて回転軸２に外挿されている。第二動伝要素４の外周には、出力用の動伝手段としての歯車７が設けられている。回転軸２における第二動伝要素４の反第一動伝要素側の外周には第二動伝要素４を位置決めするための環状凸部２ｂが設けられている。

第一動伝要素３及び第二動伝要素４には、回転軸２と第二動伝要素４との間に相対的に正規の回転方向の動力が入力されると螺着し（図４（ａ）参照）、その逆の回転方向の動力が入力されると螺脱する（図４（ｂ）参照）ように構成された雌ネジ３ｃ及び雄ネジ４ｂがそれぞれ設けられている。具体的には、雌ネジ３ｃは、第一動伝要素３の軸穴３ａの第二動伝要素側における内周に設けられており、雄ネジ４ｂは、第二動伝要素４の軸穴４ａの第一動伝要素側における開口部の外周に設けられている。

付勢手段５としては、本例では、回転軸２における傘歯車６と第一動伝要素３の間に外挿されたスプリングを採用しており、第一動伝要素３を第二動伝要素４に接触させるように、該第二動伝要素側へ付勢するようになっている。

以上のように構成された本例の作業機の一方向動力伝達装置１によれば、回転軸２と第二動伝要素４との間に相対的に正規の回転方向の動力が入力されると第一動伝要素３及び第二動伝要素４に設けられている雌ネジ３ｃ及び雄ネジ４ｂが螺着することにより動力が伝達されるようにし（図４（ａ）参照）、その逆の回転方向の動力が入力されると雌ネジ３ｃ及び雄ネジ４ｂが螺脱することにより動力が伝達されないようにする（図４（ｂ）参照）ことができる。そのため、作業機としての水田除草機１０の出力側から正規の回転方向と逆の回転方向の入力があっても、その動力の入力側への伝達を遮断でき、動伝系統１４の破損を防止できる。また、公知のワンウェイクラッチなどに比較して安価に実現でき、しかもコンパクトであるため既存の機種にも無改造で搭載し得る。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）前記実施形態とは逆に、雄ネジ及び雌ネジが、第一動伝要素３及び第二動伝要素４にそれぞれ設けられているように構成すること。
（２）一方向動力伝達装置１の入力側と出力側を逆に用いること、即ち、第二動伝要素４を入力側とし、第一動伝要素３及び回転軸２を出力側として用いること。
（３）回転軸２に設けられた入力用の動伝手段や第二動伝要素４に設けられた出力用の動伝手段を適宜変更すること。

１ 一方向動力伝達装置
２ 回転軸
２ａ スプライン
２ｂ 環状凸部
３ 第一動伝要素
３ａ 軸穴
３ｂ 歯車
３ｃ 雌ネジ
４ 第二動伝要素
４ａ 軸穴
４ｂ 雄ネジ
５ 付勢手段
６ 傘歯車
７ 歯車
１０ 水田除草機
１１ ローター
１２ 揺動ツース
１３ 走行部ミッション
１４ 動伝系統
Ｆ 水田除草機の機体前側

Claims (1)

1. スプラインを備えている回転軸と、
   前記回転軸の前記スプラインに噛合する歯車が内周に設けられている軸穴を備えており、該回転軸に対してスライド可能かつ相対回転不可能に構成されている第一動伝要素と、
   前記回転軸に外挿可能に形成された軸穴を備えており、該回転軸に対して相対回転可能に構成されており、前記第一動伝要素に隣接させて該回転軸に外挿されている第二動伝要素と、
   該第一動伝要素及び該第二動伝要素が互いに接触するように付勢する付勢手段とを備えており、
   前記回転軸と前記第二動伝要素との間に相対的に正規の回転方向の動力が入力されると螺着し、その逆の回転方向の動力が入力されると螺脱する雄ネジ及び雌ネジが、前記第一動伝要素及び前記第二動伝要素に相対的に設けられている、作業機の一方向動力伝達装置。

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