JPS6228502Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、農用トラクターにおいてロータリ
耕耘機等の作業機を駆動するために設けられてい
る作業機動力取出し装置に関するものである。

かかる作業機動力取出し装置は作業機に伝動す
るPTO軸を農用トラクターの機体内から機体後
方へ延出させて設けてあるものに構成されるが、
上記PTO軸の回転数を変更制御するための変速
機構は従来一般に、歯車シフト式変速装置でもつ
て構成されて来ている。ところがロータリ耕耘機
等の作業機が一般に慣性質量が大であることから
して、作業中に歯車シフト式変速装置のシフト歯
車をシフトしてPTO軸の回転数を変更すること
はかなり困難な操作となる。

そこで考えられることは上記の歯車シフト式変
速装置に代えて周知の油圧クラツチ式変速装置、
つまり複数個の遊転変速歯車をバルブ操作により
作動・非作動とされる複数個の油圧クラツチによ
つて、該遊転変速歯車を遊嵌している伝動軸へと
選択的に結合して変速段の切換えを行なうように
される変速装置、を設けて変速操作の容易化を図
ることである。

しかし油圧クラツチ式変速装置は比較的に前後
幅が大きい油圧クラツチを複数個設けるものであ
ることからして、歯車シフト式変速装置と同一段
数の変速段を有するものとすればトラクター機体
の前後長をかなり大きくする不具合を起させ、ま
た歯車シフト式変速装置と対比すれば油圧クラツ
チとそれを作動させるための油圧給排機構とによ
りコストが高くつく。

次に農用トラクターにおいてロータリ耕耘機等
の作業機を駆動するPTO装置に対しては、作業
機駆動中に該作業機側から過負荷が作用し易い。
つまり、これを作業機自体よりみると、ロータリ
耕耘機の耕耘爪が石に当たるとか硬い泥土層に遭
遇するとか、泥土盛上り部を耕耘しつつ通過する
とか等、作業機に異常負荷が作用することに原因
するものであり、またトラクター本機よりみる
と、作業機が受ける作業負荷と比較して本機の走
行速度が過大とされることに原因するものであ
る。後者の原因による過負荷作用は特に、トレン
チヤ作業とか深耕ロータリ作業とかいつた高負荷
作業であつて本機の車速を超低速とすべきである
高負荷作業を行なつているときに、作業者が誤ま
つて車速を高めたような場合に、起る。

そして、農用トラクターのPTO装置に対して
このように作業機側から過負荷が作用し易く、そ
のような過負荷によつてはギヤ類の破損等の伝動
部材の損傷が起きがちであるのに対し、従来は一
般に、そのような過負荷から伝動部材を保護して
安全を図る対策は、特に講じられてはいなかつ
た。

この考案の目的とするところは、作業機に伝動
するPTO軸を機体内から機体外へと延出させて
設けてある農用トラクターにおいて、慣性質量大
な作業機を駆動するPTO軸の回転数を変更制御
するのにバルブ操作によつて変速段の切換えが行
なわれることから変速操作を容易とする油圧クラ
ツチ式変速装置を、トラクター機体長の拡大とか
コスト上昇とかを極力抑えつつ、それでありなが
ら変速操作の容易さを犠性にすることなしに、採
用してあると共に、この油圧クラツチ式変速装置
を、作業機側から作用する過負荷から伝動部材を
保護するように設けてある、農用トラクターにお
ける新規な作業機動力取出し装置を提供するにあ
る。

図示の実施例について、この考案に係る農用ト
ラクターにおける作業機動力取出し装置の構成を
説明すると、第１図に示すように、機体前部にエ
ンジン１を搭載し、機体の走行を該エンジン１に
より左右の後輪２を強制駆動して行なわせると共
に、機体の操向を、座席３に座乗せる操縦者がハ
ンドル４により前輪５を旋回々動操作して行なう
ように構成され、機体後部に図示の場合には施肥
機または播種機としてある作業機６を連結装置７
にて連結すると共に、該連結装置７を介して作業
機６を昇降させる、リフトアーム８ａを備えた油
圧リフト装置８を機体後部に設置し、ホツパー９
と、該ホツパー９下端開口に接して設けられた、
ポケツト１０ａ付きの回転ドラム１０と、該回転
ドラム１０の送出し端より下方に延出せる送出し
筒１１とを備えたものに構成されている上記作業
機６における回転ドラム１０の軸１２にPTO軸
１３を連動連結１４して、機体を走行させながら
回転ドラム１０を矢印Ａ方向に回転駆動し、ホツ
パー９内の肥料または種子を該回転ドラム１０の
ポケツト１０ａに運ばせて筒体１１内にもたら
し、施肥または播種を行なうようになされている
農用トラクターにおいて、この考案に係る作業機
動力取出し装置は、次のような構成のものとされ
ている。

すなわち、第２図に示すように、機体最後部の
ハウジング内には、機体前後方向に沿う前記
PTO軸１３に平行させて、主クラツチ（図示せ
ず）を介しエンジン１に連動連結された中間軸１
５が設けられており、この中間軸１５とPTO軸
１３間には、次のような作業機動力変速機構が設
けられている。

すなわち、先ず中間軸１５上には、そのボス部
分を共通とし且つ互に径を異にする一体的な２個
のシフト歯車１６，１７がスプライン１８を介し
摺動自在且つ相対回転不能に設けられており、ま
たPTO軸１３にはボス部分を共通とする一体的
な３個の歯車１９，２０，２１であつて互に径を
異にする３個の歯車１９，２０，２１を遊嵌して
あつて、このうち歯車１９，２０はそれぞれ、シ
フト歯車１６，１７に選択的に噛合わされるもの
に構成されており、かくしてシフト歯車１６，１
７と歯車１９，２０とから歯車シフト式変速装置
２２が構成されている。

また中間軸１５にはさらにボス部分を共通とす
る一体的な３個の歯車２３，２４，２５であつて
互に径を異にする３個の歯車２３，２４，２５を
遊嵌してあり、このうちの最大径の歯車２３が、
PTO軸１３上の上記した最小径の歯車２１と噛
合わされている。そしてPTO軸１３には、中間
軸１５上の他の２個の歯車２４，２５とそれぞれ
噛合わされた遊転変速歯車２６，２７を遊嵌して
あり、このPTO軸１３上には次のような２個の
多板式油圧クラツチ２８，２９、すなわち、その
クラツチハウジング２８ａ，２９ａをPTO軸１
３に固定すると共に、該クラツチハウジング２８
ａ，２９ａに一方の摩擦板３０を、上記した歯車
２６，２７にそのボス部２６ａ，２７ａで他方の
摩擦板３１を、それぞれクラツチ軸線方向に摺動
のみ自在に支持させて多板式のものとされた油圧
クラツチ２８，２９であつて、皿バネ３２により
摩擦板３０，３１圧接方向に移動附勢されたピス
トン３３を設け、該ピストン３３一面側の油室３
４に圧油を供給することでピストン３３を摩擦板
３０，３１反対方向に移動させクラツチの離脱を
得るようにしてスプリングロード型のものとされ
た多板式油圧クラツチ２８，２９を配設してあつ
て、油室３４からの油のドレーンにて該油圧クラ
ツチ２８，２９の何れかを一を選択的に作動させ
ることにより何れか一の歯車２６または２７を選
択的にPTO軸１３に結合し、もつて歯車２４，
２６または歯車２５，２７を介して中間軸１５と
PTO軸１３を連動連結し得るようになされてお
り、かくして歯車２４−２７と油圧クラツチ２
８，２９とから油圧クラツチ式変速装置３５が構
成されている。

次に上記のように特にPTO軸１３上に配され
た２個の油圧クラツチ２８，２９を備えた油圧ク
ラツチ式変速装置３５における該油圧クラツチ２
８，２９の作動機構の構成を第３図について説明
しておくと、この作動機構は前記した油圧リフト
装置８におけるリフトシリンダ３６の作動機構と
一体的に組合わされており、次のような構成のも
のとされている。すなわち、第３図において、３
７は油タンク、３８は該油タンク３７からリフト
シリンダ３６に作動油を供給する油ポンプ、３９
はリフトシリンダ３６への作動油の給排を切換え
制御する切換弁であつて中立位置Ｎとリフトシリ
ンダ３６への給油作用位置Ｕとリフトシリンダ３
６からの排油作用位置Ｄとを備えたもの、４０は
リフトシリンダ３６へ作用させる油圧を設定する
調圧弁であるが、油ポンプ３８と切換弁３９の間
の給油回路４１から油圧クラツチ２８，２９の油
室３４に連らなる分岐回路４２を分岐させてあ
り、この分岐回路４２に次のような切換弁４３が
挿入されている。すなわち該切換弁４３は、両油
圧クラツチ２８，２９に給油回路４１の油圧を作
用させて油圧クラツチ２８，２９を共に離脱状態
に保持する図示の中立位置Ｎと、油圧クラツチ２
８から油を油タンク３７へと回路４４を介しドレ
ーンさせて該油圧クラツチ２８を嵌入ないし作動
させると共に油圧クラツチ２９には給油回路４１
の油圧を作用させて該油圧クラツチ２９を離脱状
態に保持する作用位置と、油圧クラツチ２８に
は給油回路４１の油圧を作用させて該油圧クラツ
チ２８を離脱状態に保持すると共に油圧クラツチ
２９から油を回路４４を介し油タンク３７へとド
レーンさせて該油圧クラツチ２９を嵌入ないし作
動させる作用位置とを備えている。以上よりし
て、切換弁４３をその操作レバー４３ａにて変位
操作することで、油圧クラツチ２８，２９を、リ
フトシリンダ３６の動作とは無関係に、選択的に
作動せしめ得るのであるが、さらにリフトシリン
ダ３６の動作に連動して油圧クラツチ２８，２９
を離脱させるための、次のような工夫が施されて
いる。すなわち、切換弁３９とリフトシリンダ３
６間の給排回路４５からは回路４６を分岐させて
あり、この回路４６と前記回路４４とを次のよう
な切換弁４７を介して接続している、すなわち、
常時はバネ４８の作用で回路４４，４６間の導通
を遮断する図示の非作用位置にあるが、切換弁
３９を前記位置Ｕに切換えてリフトシリンダ３６
を作動させリフトアーム８ａをリフト動作させる
と、自動的に作用位置、つまり回路４６，４４
間を連通させると共に回路４４と油タンク３７間
の導通を遮断する作用位置に切換えられる切換
弁４７を介して回路４４，４６間を接続している
のであり、該切換弁４７の上記した自動的な切換
えは、例えば図示のようにリフトアーム８ａまた
は油圧リフト装置８における他の可動部材に弁４
７切換え用のローラー４９を接当位置させておく
等の手段によつて行なわれる。なお上記の構成に
代えて、第４図に示すように、切換弁３９の操作
レバー３９ａにより切換弁４７と同様機能の切換
弁４７′を切換え操作するようにしてもよく、ま
た以上の実施例では油圧クラツチ２８，２９への
圧油源をリフトシリンダ３６への圧油源と共通に
したが、第５図及び第６図にそれぞれ、第３図の
回路の変形及び第４図の回路の変形として図示せ
るように、前者の圧油源を別に設けてもよいもの
であり、第５図及び第６図において、３８′は油
圧クラツチ２８，２９への給油用の油ポンプ、４
０′は油圧クラツチ２８，２９への作用油圧を設
定する調圧弁である。

図示の農用トラクターにおける作業機動力取出
し装置は、上記のように構成されているから、前
記シフト歯車１６，１７間のシフター嵌合溝５０
に嵌合されるシフトフオーク（図示せず）と切換
弁４３とを選択的に操作して、歯車シフト式変速
装置２２により２段の変速を、またその各変速段
について油圧クラツチ式変速装置３５により２段
の変速を、したがつて合計で４段の変速をPTO
軸１３に得ることができるものであるが、切換弁
４３をその作用位置またはにおいて作業機６
の駆動状態で切換弁３９を給油作用位置Ｕに切換
えたときは、前記の構成からしてアンローデイン
グバルブとして機能する切換弁４７が自動的にそ
の作用位置に切換えられるから、リフトアーム
８ａの上昇位置、つまり作業機６のリフト位置で
は、両油圧クラツチ２８，２９へ回路４５の油圧
が作用せしめられて、切換弁４３の位置如何に拘
らず該両油圧クラツチ２８，２９が共に自動的に
離脱せしめられ、作業機６への動力伝達が自動的
に断たれるものであり、したがつて作業途中で一
旦作業を中断すべく作業機６をリフトした場合
に、切換弁４３を中立位置Ｎに戻さなくとも、そ
の状態で施肥や播種が続行されるといつた支障を
生じない。

PTO軸１３の回転数を変更制御するための変
速機構が、エンジン側に配置した歯車シフト式変
速装置２２とPTO軸１３側に配置した油圧クラ
ツチ式変速装置３５とを互に直列に接続してなる
ものに構成されていて、上記２組の変速装置２
２，３５の何れの変速段を切換えてもPTO軸１
３の回転数が変更されることとなつているから、
圃場内での作業に先立ち、トラクターに連結して
用いられる作業機の種類及び圃場条件等に応じて
PTO軸１３に適当した範囲の回転数が与えられ
るように歯車シフト式変速装置２２の変速段を
高、低何れかの変速段にセツトしておき、作業中
に要求されるPTO軸回転数の変更は切換弁４３
の変位操作により油圧クラツチ式変速装置３５の
変速段を適当に切換えて行なうことにより、慣性
質量大な作業機を駆動するPTO軸１３の回転数
変更を極く容易に行なうことができる。

また油圧クラツチ式変速装置３５がその多板式
油圧クラツチ２８，２９をPTO軸１３上に、ク
ラツチハウジング２８ａ，２９ａがPTO軸１３
と一体回転するように設けられていて、PTO軸
１３に対し作業機側から過負荷が作用するときは
作動中の油圧クラツチ２８或は２９においてクラ
ツチハウジング２８ａ或は２９ａに支持させた摩
擦板３０と遊転変速歯車２６に支持させた摩擦板
３１との間でスリツプが起きうることとなつてい
るから、図示の場合に油圧クラツチ２８，２９を
係合させるために用いられている皿バネ３２の附
勢力に対応する値より高い過負荷が作業機側から
PTO軸１３に対し作用したときは摩擦板３０，
３１間がスリツプして過剰の負荷が作動中の油圧
クラツチ２８或は２９により吸収され、遊転変速
歯車２６，２７及びそれより原動側に位置する諸
伝動部材に対し及ばないこととなる。また過負荷
作用時に上記のように摩擦板３０，３１間がスリ
ツプすることによつては、PTO軸１３の回転数
が両変速装置２２，３５にて設定された回転数よ
りも低められることとなり、作業機の駆動回転数
が低められる。このため上記のような過負荷作用
時に伝動部材と作業機とが併せ保護されることと
なる。

以上の説明から明らかなように、この考案の作
業機動力取出し装置は、作業機に伝動するPTO
軸１３を機体内から機体後方へ延出させて設けて
ある農用トラクターにおいて、前記PTO軸１３
の回転数を変更制御するために機体内の最後部に
設置される変速機構を、エンジン側に配置した歯
車シフト式変速装置２２とPTO軸１３側に配置
した油圧クラツチ式変速装置３５とを互に直列に
接続してなる変速機構に構成すると共に、上記油
圧クラツチ式変速装置３５における複数個宛の遊
転変速歯車２６，２７と油圧クラツチ２８，２９
とを、各遊転変速歯車２６，２７はこれを前記
PTO軸１３に遊嵌しまた各油圧クラツチ２８，
２９はそのクラツチハウジング２８ａ，２９ａを
前記PTO軸１３に固定すると共に該クラツチハ
ウジング２８ａ，２９ａと上記各遊転変速歯車２
６，２７とに複数枚宛の一方及び他方の摩擦板３
０，３１を摺動のみ自在に支持させてなる多板式
油圧クラツチに構成して、前記PTO軸１３上に
設置し、上記した一方及び他方の摩擦板３０，３
１間の摩擦係合及び係合解除により上記各油圧ク
ラツチ２８，２９を選択的に作動させて上記油圧
クラツチ式変速装置３５の変速段を切換えるよう
に構成し、前記PTO軸１３以外の全てのPTO系
伝動部材を上記油圧クラツチ２８，２９の原動側
に配置して該油圧クラツチ２８，２９の作動時に
のみPTO軸１３が回転駆動されるようにしてあ
るものとされていて、次の効果を奏する。

すなわちこの考案の作業機動力取出し装置は、
PTO軸１３の回転数を変更制御するための変速
機構を、歯車シフト式変速装置２２と油圧クラツ
チ式変速装置３５とを互に直列に接続してなるも
のに構成していて、これらの何れの変速装置２
２，３５の変速段を切換てもPTO軸１３の回転
数を変更できることとなつているから、圃場内で
の作業前に作業機の種類とか圃場条件等に応じた
PTO軸回転数のおおまかなセツトを歯車シフト
式変速装置２２の使用する変速段の選択により行
なつておいて、作業中に必要となるPTO軸回転
数の変更は油圧クラツチ式変速装置３５の変速段
の切換えで行なうことにより、作業中に慣性質量
大な作業機を駆動するPTO軸１３の回転数変更
をバルブ操作によつて極く容易に行なえることと
する。それでありながらこの考案は、油圧クラツ
チ式変速装置のみによつてPTO軸回転数の変更
制御を行なうものとせず、歯車シフト式変速装置
２２と油圧クラツチ式変速装置３５との両者によ
り同回転数の変更制御を行なうこととして必要な
変速段数の一部を歯車シフト式変速装置２２によ
つて確保するものとしたから、油圧クラツチの個
数が少なくてよいと共に油圧給排機構の構造が簡
単化されることとして、トラクター機体長の拡大
とか製作コストの上昇とかを極力抑制するものと
なつている。

またこの考案の作業機動力取出し装置は、油圧
クラツチ式変速装置３５の多板式油圧クラツチ２
８，２９を、PTO軸１３に固定したクラツチハ
ウジング２８ａ，２９ａとPTO軸１３に遊嵌し
た遊転変速歯車２６，２７とに一方及び他方の摩
擦板３０，３１を支持させてなるものに構成し、
多板式の各油圧クラツチ２６，２７を作動させて
PTO軸１３の回転駆動を得るようにすると共
に、PTO軸１３以外の全てのPTO系伝動部材を
上記油圧クラツチ２８，２９の原動側に配置して
該油圧クラツチ２８，２９の作動時にのみPTO
軸１３が回転駆動されるようにして、歯車等の
PTO系伝動部材を全て多板式の油圧クラツチ２
８，２９の原動側に配置した構造としている。そ
して多板式油圧クラツチはその摩擦板同士を摩擦
係合させるために加えられるクラツチ作動力（油
圧またはスプリングによる作動力）よりも高い負
荷が従動側から作用すると摩擦板間が上記作動力
に抗しスリツプする特性を有する。したがつてこ
の考案によれば、PTO軸１３に対し作業機側か
ら過負荷が作用するとき同過負荷が作動中の多板
式油圧クラツチ２８或は２９ないしその摩擦板３
０，３１間のスプリツプにより吸収され、PTO
軸１３を除く他の全ての歯車等のPTO系伝動部
材に及ぶことが阻止されて、PTO系伝動部材の
損傷を防ぐように該伝動部材が保護され、また作
業機側からの過負荷作用時に上記のように多板式
油圧クラツチ２８，２９がスリツプすることから
して作業機の駆動回転数が低められ、このため作
業機の作業部材に加わる無理な力が解消されて作
業機も併せ保護されることとなる。

さらにこの考案の作業機動力取出し装置は、機
体後方へ延出するPTO軸１３を設けてある農用
トラクターにおいて、機体内の最後部において歯
車シフト式変速装置２２をエンジン側に、油圧ク
ラツチ式変速装置３５をPTO軸１３側に、それ
ぞれ配置すると共に、油圧クラツチ式変速装置３
５における複数個の多板式油圧クラツチ２８，２
９をPTO軸１３上に設置してあるものとされて
いることから、上記油圧クラツチ２８，２９は
PTO変速機構の後半部、つまり機体の後端壁側
に配置されると共に作業機へ伝動するユニバーサ
ル・ジヨイントの屈折角度を大きくしないように
比較的低いレベルに配置されるPTO軸１３上で
油圧クラツチの一部分が機体ハウジング内に収容
される潤滑油に浸漬するようなレベルに配置され
る。このため多板式の油圧クラツチ２８，２９
が、特に非作動状態にある油圧クラツチの摩擦板
３０，３１間の摺接に基いて比較的多量の熱を発
生するのに対し、多板式油圧クラツチ２８，２９
で発生する熱の機体外への放散が行なわれ易いと
共に機体ハウジング内の潤滑油によつて多板式油
圧クラツチ２８，２９の冷却が促進され、これに
より摩擦板３０，３１に貼着されている摩擦フエ
ーシング材の摩耗が抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を装備した農用ト
ラクターの側面図、第２図は同要部の縦断側面
図、第３図は同実施例の油圧回路図、第４図は変
形例を示す油圧回路図、第５図及び第６図はそれ
ぞれ、第３図及び第４図の回路の変形を示す油圧
回路図である。 １……エンジン、６……作業機、１３……
PTO軸、１５……中間軸、１６，１７……シフ
ト歯車、１９，２０，２１……歯車、２２……歯
車シフト式変速装置、２３，２４，２５……歯
車、２６，２７……遊転変速歯車、２８，２９…
…多板式油圧クラツチ、２８ａ，２９ａ……クラ
ツチハウジング、３０，３１……摩擦板、３２…
…皿バネ、３３……ピストン、３４……油室、４
３……切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作業機に伝動するPTO軸１３を機体内から機
   体後方へ延出させて設けてある農用トラクターに
   おいて、前記PTO軸１３の回転数を変更制御す
   るために機体内の最後部に設設置される変速機構
   を、エンジン側に配置した歯車シフト式変速装置
   ２２とPTO軸１３側に配置した油圧クラツチ式
   変速装置３５とを互に直列に接続してなる変速機
   構に構成すると共に、上記油圧クラツチ式変速装
   置３５における複数個宛の遊転変速歯車２６，２
   ７と油圧クラツチ２８，２９とを、各遊転変速歯
   車２６，２７はこれを前記PTO軸１３に遊嵌し
   また各油圧クラツチ２８，２９はそのクラツチハ
   ウジング２８ａ，２９ａを前記PTO軸１３に固
   定すると共に該クラツチハウジング２８ａ，２９
   ａと上記各遊転変速歯車２６，２７とに複数枚宛
   の一方及び他方の摩擦板３０，３１を摺動のみ自
   在に支持させてなる多板式油圧クラツチに構成し
   て、前記PTO軸１３上に設置し、上記した一方
   及び他方の摩擦板３０，３１間の摩擦係合及び係
   合解除により上記各油圧クラツチ２８，２９を選
   択的に作動させて上記油圧クラツチ式変速装置３
   ５の変速段を切換えるように構成し、前記PTO
   軸１３以外の全てのPTO系伝動部材を上記油圧
   クラツチ２８，２９の原動側に配置して該油圧ク
   ラツチ２８，２９の作動時にのみPTO軸１３が
   回転駆動されるようにしてある、農用トラクター
   における作業機動力取出し装置。