(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタ側のＰＴＯドライブシャフト端部に設けたスプライン孔に作業機側のスプライン付きＰＩＣシャフトを軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合することによってトラクタと作業機を着脱自在に連結するトラクタの作業機連結装置において、
前記ＰＴＯドライブシャフト端部に、このＰＴＯドライブシャフト端部を作業機リフトリンク機構に回転自在に連結する支持手段であって、前記ＰＴＯドライブシャフト端部の周囲に配置した軸受ユニットと、この軸受ユニットの周囲を挟持する１対の互いに対向する円弧状のカバー部材と、これらカバー部材の両側の端部からそれぞれ半径方向外方に突出する延長部分相互を緊締する鍔付き止環と、前記軸受ユニットの軸線方向の移動を阻止するＣ形クリップと、前記軸受ユニットと前記Ｃ型クリップとの間に配置した抜け止めリングとにより構成し、前記止環を作業機リフトリンク機構の支持プレートに設けた収容溝に掛合して支持するようにした、該支持手段と、
前記スプライン付きＰＩＣシャフトをスプライン孔内に釈放自在にロックする複数個のボールを有するクイックセット手段と
を設け、前記ＰＩＣシャフトのスプラインの外周に前記ボールが嵌合する周方向溝を設け、前記クイックセット手段は、
前記ＰＴＯドライブシャフト端部の側面に周方向に等間隔離れた位置で貫通させた半径方向横孔に収容した少なくとも１個のボールと、このボールの半径方向外方移動を阻止するボール阻止位置に向けて軸線方向にばね負荷されるリング状のボール押さえと、このボール押さえをばね力に抗して軸線方向にボール釈放位置に移動したとき前記ボール押さえをこのボール釈放位置に一時的に保持するよう半径方向ばね負荷を付与されるボール押さえ保持リングと、これらボール押さえ、軸線方向ばね、半径方向ばね及びボール押さえ保持リングを収容する摺動スリーブと、及びボール押さえをボール阻止位置に保持するストッパとにより構成した
ことを特徴とするトラクタの作業機連結装置。
【請求項２】
前記半径方向ばね負荷を角錐状コイルばねにより発生するようにした請求項１記載のトラクタの作業機連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ例えば、農業用トラクタ側のＰＴＯ(Power Take-off Output) ドライブシャフト端部に設けたスプライン孔に作業機側のスプライン付きＰＩＣ(Power In-take Coupling)シャフトを軸線方向に摺動自在にスプライン嵌合することによってトラクタと作業機を着脱自在に連結するトラクタの作業機連結装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような農業用トラクタは、田畑の境界まで達したとき作業機をリフトして方向転換するため作業機リフトリンク機構を有する。このような作業機リフトリンク機構としては、図１に示すように、トップリンク１と、１対のロワーリンク２とにより３点支持したトラクタ側Ａ型フレーム３を有し、このトラクタ側Ａ型フレーム３のトップリンク側に設けたフック４を作業機側（図示せず）の吊り金具を引っ掛けてリンク機構を操作することによって作業機をリフトする。
【０００３】
従来のトラクタの作業機連結装置においては、スプライン孔５Ａを設けたＰＴＯドライブシャフト５の端部は、軸受ケーシング６に溶接したコの字状ブラケット７にやはり溶接したトラニオン８を、トラクタ側Ａ型フレーム３の支持プレート９に設けた収容溝に収容させ、このトラクタ側Ａ型フレーム３に支持するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトラクタの作業機連結装置においては、ＰＴＯドライブシャフト５の端部のスプライン孔と、ＰＩＣシャフトのスプラインが単にスプライン嵌合しているだけで、長手方向には固定されておらず、作業中ＰＴＯドライブシャフトとＰＩＣシャフトとが常に長手方向に相対移動をするため、スプラインの磨耗が激しく、寿命が短いという欠点及びトラブルの原因となるという欠点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、互いにスプライン嵌合するＰＴＯ側及びＰＩＣ側のシャフト相互の長手方向移動をロックし、また構造及び組立が簡単かつ確実にトラクタ側Ａ型フレームに支持することができるトラクタの作業機連結装置を得るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明トラクタの作業機連結装置は、前記ＰＴＯドライブシャフト端部に、このＰＴＯドライブシャフト端部を作業機リフトリンク機構に回転自在に連結する支持手段であって、前記ＰＴＯドライブシャフト端部の周囲に配置した軸受ユニットと、この軸受ユニットの周囲を挟持する１対の互いに対向する円弧状のカバー部材と、これらカバー部材の両側の端部からそれぞれ半径方向外方に突出する延長部分相互を緊締する鍔付き止環と、前記軸受ユニットの軸線方向の移動を阻止するＣ形クリップと、前記軸受ユニットと前記Ｃ型クリップとの間に配置した抜け止めリングとにより構成し、前記止環を作業機リフトリンク機構の支持プレートに設けた収容溝に掛合して支持するようにした、該支持手段と、
前記スプライン付きＰＩＣシャフトをスプライン孔内に釈放自在にロックする複数個のボールを有するクイックセット手段と
を設け、前記ＰＩＣシャフトのスプラインの外周に前記ボールが嵌合する周方向溝を設け、前記クイックセット手段は、
前記ＰＴＯドライブシャフト端部の側面に周方向に等間隔離れた位置で貫通させた半径方向横孔に収容した少なくとも１個のボールと、このボールの半径方向外方移動を阻止するボール阻止位置に向けて軸線方向にばね負荷されるリング状のボール押さえと、このボール押さえをばね力に抗して軸線方向にボール釈放位置に移動したとき前記ボール押さえをこのボール釈放位置に一時的に保持するよう半径方向ばね負荷を付与されるボール押さえ保持リングと、これらボール押さえ、軸線方向ばね、半径方向ばね及びボール押さえ保持リングを収容する摺動スリーブと、及びボール押さえをボール阻止位置に保持するストッパとにより構成した
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明トラクタの作業機連結装置によれば、クイックセット手段は、ＰＴＯドライブシャフトの端部に設けた複数個のボールがＰＩＣシャフトのスプライン部の周方向溝に嵌合し、ＰＴＯ側及びＰＩＣ側のシャフト相互を迅速かつ簡単にロックして双方の軸線方向の相対移動を阻止するとともに、ＰＴ０ドライブシャフトを作業機リフトリンク機構に回転自在に支持する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面につき本発明の好適な実施の形態を説明する。
【０００９】
図２は、トラクタ１０のＰＴＯ側ドライブシャフト１１と、作業機１２のＰＩＣシャフト１３との連結状態の線図的説明図である。ＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４は、支持手段１５（図３参照）を介してトラクタ側Ａ型フレーム１６に支持する。
【００１０】
トラクタ側Ａ型フレーム１６は、トップリンク１６Ａ及び１対のロワーリンク１６Ｂを有し、これらのリンクを操作することによって、トラクタ側Ａ型フレーム１６のトップリンク１６Ａ側にあるフック１７を、作業機１２に設けた吊り金具１８に引っ掛けることにより、作業機１２がトラクタ側Ａ型フレーム１６に引き寄せられ、ＰＩＣシャフト１３のスプラインがＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４のスプライン孔１４Ａ（図３参照）に自動的に嵌合する。
【００１１】
ＰＩＣシャフト１３のスプラインを図２の（ｂ）に示す。この図面に示すように、ＰＩＣシャフト１３のスプラインの周囲に周方向溝１３Ａを設ける。ＰＩＣシャフト１３のスプラインをＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４のスプライン孔１４Ａにスプライン嵌合させると、クイックセット手段１９の少なくとも１個の、図示の実施の形態では３個のボール２０がＰＩＣシャフト１３のスプラインの周方向溝１３Ａに嵌合してこのＰＩＣシャフト１３をＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４にロックし、両者の軸線方向相対移動を阻止する。
【００１２】
支持手段１５は、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、ＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部としての図示の実施例におけるユニバーサルジョイントのヨークの首部１４の周囲に軸受ユニット１５Ａを装着し、抜け止めリング２１を介在させ、Ｃ形クリップ２２によって固着する。軸受ユニット１５Ａはヨークの首部に形成した肩部１４ＳとＣ形クリップ２２との間に抜け止めリング２１を介在させて固定する。
【００１３】
この構成によれば、ＰＴＯドライブシャフトの中間部例えば、雄雌のレモンチューブ（図示せず）間の伸縮時に大きなスラスト力が発生しても、抜け止めリング２１が軸受ユニット１５ＡとＣ形クリップ２２との間に介在するため、Ｃ形クリップ２２の幅狭部分が軸受ユニット１５Ａのコーナーに挟まって変形することが回避され、従って、この変形による軸受ユニット１５Ａの移動を回避することができる。
【００１４】
軸受ユニット１５Ａの周囲を１対の互いに対向する円弧状のカバー部材２３により挟持する。これらカバー部材２３の両側の端部からそれぞれ半径方向外方に突出する延長部分２３Ａ相互を鍔付き止環２４により緊締する。この鍔付き止環２４は、作業機リフトリンク機構の支持プレート９（図１参照）に設けた収容溝に掛合することによって作業機リフトリンク機構のトラクタ側Ａ型フレーム１６に支持する。
【００１５】
クイックセット手段１９は、図４に示すように、例えば、ＰＴＯドライブシャフト端部としての図示の実施例におけるユニバーサルジョイントのヨークの首部１４の遊端の近傍の側面に貫通させた１個の、又は周方向に等間隔離れた位置で貫通させた半径方向横孔に収容した複数個（図示の実施例では３個）のボール２０と、これらボールの半径方向外方移動を阻止するボール阻止位置に向けて軸線方向にばね負荷されるリング状のボール押さえ２５と、このボール押さえ２５を軸線方向ばね２６のばね力に抗して軸線方向にボール釈放位置に移動したときボール押さえ２５をこのボール釈放位置に一時的に保持するよう半径方向ばね２７によりばね負荷を付与されるボール押さえ保持リング２８と、これらボール押さえ２５、軸線方向ばね２６、半径方向ばね２７及びボール押さえ保持リング２８を収容する摺動スリーブ２９と、及びボール押さえ２５をボール阻止位置に保持するストッパ３０とにより構成する。
【００１６】
本発明の好適な実施例によれば、半径方向ばね２７を、図５に示すように、角錐ばね２７とする。この角錐ばね２７によれば、狭い限定されたスペースにおけるコイルの巻き数をできるだけ多く確保でき、これにより、ボール押さえ保持リング２８の動作が機敏になり、また泥水が侵入しても動作の衰えがなくなる。
【００１７】
本発明によれば、トラクタ側Ａ型フレーム１６の上部にあるフック１７を作業機吊り金具１８に引っ掛けて作業機リフトリンク機構を操作するとき、作業機１２がトラクタ側Ａ型フレーム１６に引き寄せられ、ＰＩＣシャフト１３のスプラインがＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４のスプライン孔１４Ａに自動的に嵌合すると同時に、作業機側に設けた作用部３１（図２参照）が摺動スリーブ２９に掛合し、摺動スリーブ２９を軸線方向ばね２６のばね力に抗してボール押さえ２５を図３及び図４に示すボール阻止位置からボール釈放位置まで（図３及び図４で見て左方向に）移動する。
【００１８】
この状態で、更に作業機リフトリンク機構を操作することにより、ＰＩＣシャフト１３のスプラインの先端がボール２０の位置を越えてスプライン孔１４Ａ内にボール２０とＰＩＣシャフト１３のスプラインの窪み１３Ａが整列する位置までＰＩＣシャフト１３を一層引き込む。
【００１９】
次に、作業機リフトリンク機構を操作して作業機吊り金具１８からトラクタ側Ａ型フレーム１６の上部にあるフック１７を外すと、作業機側の作用部３１が摺動スリーブ２９から離脱し、以下に詳細に説明するクイックセット手段の動作によりＰＩＣシャフト１３のスプラインの窪み１３Ａにボール２０が嵌合した状態でロックされる。
【００２０】
作業機側に作用部３１を設けない場合には、手操作により摺動スリーブ２９をボール釈放位置に軸線方向ばね２６の力に抗して押し込んでおく。これにより、半径方向ばね２７の作用によってボール押さえ保持リング２８を半径方向に押圧し、図６の（ａ）に示すように、摺動スリーブ２９に対して偏心した位置に偏倚させる。この偏倚により、ボール押さえ保持リング２８はボール押さえ２５をボール阻止位置に保持するストッパ３０に掛合してこの状態に保持される。
【００２１】
この状態で、上述したように作業機リフトリンク機構を操作し、トラクタ側Ａ型フレーム１６の上部にあるフック１７を作業機吊り金具１８に引っ掛け、作業機１２をトラクタ側Ａ型フレーム１６に引き寄せ、またＰＩＣシャフト１３のスプラインの先端をボール２０の位置を越えてスプライン孔１４Ａ内にボール２０とＰＩＣシャフト１３のスプラインの窪み１３Ａが整列する位置までＰＩＣシャフト１３を引き込み、次にトラクタ側Ａ型フレーム１６の上部にあるフック１７を作業機吊り金具１８から外す操作をする。
【００２２】
１個又は周方向に互いに等間隔離して配置した複数個のボール２０がＰＩＣシャフト１３のスプラインの窪み１３Ａに嵌合すると、これらボール２０によってボール押さえ保持リング２８は図６の（ｂ）に示すように、摺動スリーブ２９に対して同心状の状態に変位し、これによってストッパ３０との掛合から離脱し、軸線方向ばね２６の作用によりボール押さえ２５及び従って摺動スリーブ２９を図３及び図４に示すボール阻止位置に自動的に復帰する。これにより、ＰＩＣシャフト１３のスプラインはＰＴＯドライブシャフト端部に即ち、図示の実施例ではユニバーサルジョイントのヨークの首部１４にロックされる。
【００２３】
更に、作業機側に作用部３１を設ける代わりに、トラクタ側に摺動スリーブ２９をボール釈放位置に移動させる他のアクチュエータ例えば、電磁装置又は摺動スリーブ操作用のリンク機構を設けることもできる。
【００２４】
このようにＰＩＣシャフト１３のスプラインがＰＴＯドライブシャフト端部に連結した状態で、ＰＴＯドライブシャフト端部１４は、支持手段１５のカバー部材２３の延長部分２３Ａにおける鍔付き止環２４を介して作業機リフトリンク機構のトラクタ側Ａ型フレーム１６の支持プレート９に保持されるとともに、支持手段１５の軸受ユニット１５Ａにより回転自在となる。
【００２５】
逆に、ＰＩＣシャフト１３をＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４のスプライン孔１４Ａから取り外して作業機２を切り離す場合には、やはり作業機リフトリンク機構を操作し、トラクタ側Ａ型フレーム１６の上部にあるフック１７を作業機吊り金具１８に引っ掛け、作用部３１又は他のアクチュエータにより、若しくは手操作によって摺動スリーブ２９をボール釈放位置に軸線方向ばね２６の力に抗してボール釈放位置に押し込み、ボールによるロックを解除する。
【００２６】
このとき、半径方向ばね２７の作用によってボール押さえ保持リング２８を半径方向に押圧し、図６の（ａ）に示すように、摺動スリーブ２９に対して偏心した位置に偏倚し、ボール押さえ保持リング２８はボール押さえ２５をボール阻止位置に保持するストッパ３０に掛合してこの状態に保持される。次に、ＰＴＯ側ドライブシャフト１１の端部１４のスプライン孔１４ＡからＰＩＣシャフト１３を引き抜くよう作業機リフトリンク機構を操作する。
【００２７】
この引き抜き動作により、窪み１３Ａ内のボールは、ＰＩＣシャフトのスプラインの外周面に乗り上がって半径方向外方に押しやられ、これらボールの半径方向外方移動によりボール押さえ保持リング２８は図６の（ｂ）に示すように摺動スリーブ２９に対して同心状の状態に変位し、ストッパ３０との掛合から離脱し、ＰＩＣシャフト１３がボール２０との接触から離れたとき、ボール２０は制限範囲内で半径方向に移動可能となり、軸線方向ばねの作用によりボール押さえ２５及び摺動スリーブ２９はボール阻止位置に復帰する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明トラクタの作業機連結装置によれば、ＰＴＯドライブシャフトの端部の支持手段及びクイックセット装置の双方を作業機リフトリンク機構に関連させて設けたため、作業機リフトリンク機構によって作業機をＰＴＯドライブシャフトに自動装着することができ、ＰＴＯドライブシャフトの端部とＰＩＣを自動ロックすることができるため、スプライン部の軸線方向の摺動がなく、従って、スプライン部の磨耗をなくすことができるとともに、ドライブシャフト全体の動きに好影響を与え、ドライブシャフト全体の寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００２９】
更に、クイックセット装置の半径方向ばねを角錐ばねとする実施例によれば、動作性が向上し、泥水が侵入してもボール押さえ保持リングの動作に影響を与えることがなくなる。
【００３０】
更に、本発明による好適な実施例の支持手段によれば、組み立てが簡単となりかつ小型軽量にすることができ、コストを低減することができるとともに、量産に適するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の作業機リフトリンク機構を説明する斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明によるトラクタの作業機連結装置のＰＴＯ側ドライブシャフトと作業機のＰＩＣシャフトとの連結状態の線図的説明図であり、（ｂ）はＰＩＣシャフトの端部の側面図である。
【図３】（ａ）は本発明によるトラクタの作業機連結装置のＰＴＯ側ドライブシャフトの端部における一部断面とする部分側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線上の断面図、（ｃ）は（ａ）のＷ−Ｗ線上から見た端面図である。
【図４】図３におけるＰＴＯ側ドライブシャフトの端部における一部断面とする拡大部分側面図である。
【図５】クイックセット手段のボール押さえ保持リングのための半径方向ばねの実施例の角錐ばねを示し、（ａ）は端面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図６】クイックセット手段の摺動スリーブとボール押さえ保持リングと半径方向ばねとの動作状況を示す説明図であり、（ａ）は摺動スリーブがボール釈放位置に移動したときの状態の説明図、（ｂ）はボールがＰＩＣシャフトの外周面に乗り上ったときの状態の説明図である。
【符号の説明】
１  トップリンク
２  ロワーリンク
３  トラクタ側Ａ型フレーム
４  フック
5A  スプライン孔
５  ＰＴＯドライブシャフト
６  軸受ケーシング
７  コの字状ブラケット
８  トラニオン
９  支持プレート
10  トラクタ
11  ＰＴＯ側ドライブシャフト
12  作業機
13  ＰＩＣシャフト
14  ＰＴＯ側ドライブシャフトの端部（ユニバーサルジョイントヨーク首部）
14A スプライン孔
15  支持手段
16  トラクタ側Ａ型フレーム
16A トップリンク
16B ロワーリンク
17  フック
18  吊り金具
13A 周方向溝
19  クイックセット手段
20  ボール
15A 軸受ユニット
21  抜け止めリング
22  Ｃ形クリップ
14S 肩部
23  カバー部材
23A 延長部分
24  鍔付き止環
25  ボール押さえ
26  軸線方向ばね
27  半径方向ばね
28  ボール押さえ保持リング
29  摺動スリーブ
30  ストッパ
31  作用部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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