| 【発明の名称】 |
負荷変動吸収装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】後藤 隆志
【氏名】堀尾 光広
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| 【要約】 |
【課題】農用トラクタから作業機に動力伝達軸を介して動力を伝達するようにし、伝導系に過負荷が掛かったときに動力伝達軸において吸収する。
【解決手段】■．動力伝達軸を軸心と直交する方向に分割し、この分割された軸の一方を他方に対して所定範囲で遊転可能に支持し、負荷変動により一方の軸に対して他方の軸が遊転するときに圧縮され負荷の変動を吸収するコイルバネまたは板バネを、軸分割位置の外周部にバネ定数の異なるものを複数個組み合わせるか、他方の軸が遊転直後から圧縮が開始されるものと、他方の軸が一定角度だけ遊転してから圧縮が開始されるものとを組み合わせる。■．動力伝達軸を軸心と直交する方向に３分割し、その２つの軸分割位置の外周部にバネを設けると共に、２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとする。■．負荷変動吸収装置を農用トラクタのＰＴＯ軸に取付ける。■．負荷変動吸収装置を農用トラクタのＰＴＯ軸とトラクタに連結する作業機の入力軸を伝導連結するドライブシャフトに取付けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 動力伝達軸を軸心と直交する方向に分割し、この分割された軸の一方を他方に対して所定範囲で遊転可能に支持し、負荷変動により上記一方の軸に対して他方の軸が遊転するときに圧縮され負荷の変動を吸収するコイルバネまたは板バネを、軸分割位置の外周部に設けた負荷変動吸収装置において、上記バネについて、バネ定数の異なるものを複数個組み合わせるか、または、上記他方の軸が遊転直後から圧縮が開始されるものと、他方の軸が一定角度だけ遊転してから圧縮が開始されるものとを組み合わせる構成としたことを特徴とする負荷変動吸収装置。
【請求項２】 上記動力伝達軸を、軸心と直交する方向に３分割し、その２つの軸分割位置の外周部にバネを設けると共に、該２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとしたことを特徴とする請求項１記載の負荷変動吸収装置。
【請求項３】 上記負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸に取付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の負荷変動吸収装置。
【請求項４】 上記負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸と該トラクタに連結する作業機の入力軸を伝導連結するドライブシャフトに取付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の負荷変動吸収装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば農用トラクタから作業機に動力伝達軸（ドライブシャフト）を介して動力を伝達するようにし、伝導系に過負荷が掛かったときに動力伝達軸において吸収し、農用トラクタや作業機の耐久性を向上させるようにした負荷変動吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来周知の農用トラクタから作業機に動力伝達する動力伝達軸（ドライブシャフト）Ａは、図９に示すように、伝導シャフトＢの両端にユニバーサルジョイントＣ，Ｃの両一端側を接続し、ユニバーサルジョイントＣ，Ｃの両他端側にスプラインＤを形成してトラクタのＰＴＯ軸及び作業機の入力軸に接続するようにしている。伝導シャフトＢ及びユニバーサルジョイントＣ，Ｃの外周はカバーＥ，Ｆにより覆われている。そしてトラクタ側には、図示しないが、主クラッチに緩衝機構が取付けられていて、クラッチの急激な接続時などに発生する突出した負荷のピークを吸収するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、緩衝機構のみで負荷のピークを吸収するので、クラッチ接続時に比べ変動の幅が小さく、周波数も様々な作業時の負荷変動に対しては、効果的に吸収することができなかった。そのため、変動する負荷により、■ＰＴＯ軸動力伝達系の耐久性確保が必要なこと、即ち、高安全率な設計が必要であること、■エンジン回転ダウンによる作業能率や作業精度の低下、などの問題点があった。
【０００４】本発明は、主クラッチが取付けられているエンジン出力軸よりも負荷トルクが３〜５倍程度大きいトラクタＰＴＯ軸の基部やドライブシャフトにおいても負荷変動を吸収するようにして、様々な振幅や周波数の負荷変動のピークを低減するようにして、上記の問題点を解決することを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、Ａ．動力伝達軸を軸心と直交する方向に分割し、この分割された軸の一方を他方に対して所定範囲で遊転可能に支持し、負荷変動により上記一方の軸に対して他方の軸が遊転するときに圧縮され負荷の変動を吸収するコイルバネまたは板バネを、軸分割位置の外周部に設けた負荷変動吸収装置において、上記バネについて、バネ定数の異なるものを複数個組み合わせるか、または、上記他方の軸が遊転直後から圧縮が開始されるものと、他方の軸が一定角度だけ遊転してから圧縮が開始されるものとを組み合わせる構成としたことを特徴としている。
【０００６】Ｂ．上記動力伝達軸を、軸心と直交する方向に３分割し、その２つの軸分割位置の外周部にバネを設けると共に、該２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとしたことを特徴としている。
【０００７】Ｃ．上記負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸に取付けたことを特徴としている。
【０００８】Ｄ．上記負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸と該トラクタに連結する作業機の入力軸を伝導連結するドライブシャフトに取付けたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記の構成によって本発明の負荷変動吸収装置は、次のような作用をする。
【００１０】■．上記Ａ．の構成により、負荷の変動を吸収するコイルバネまたは板バネを、バネ定数の異なるものを複数個組み合わせるか、または他方の軸が遊転直後から圧縮が開始されるものと、他方の軸が一定角度だけ遊転してから圧縮が開始されるものとを組み合わせることで、主クラッチが取付けられているエンジン出力軸よりも負荷トルクが３〜５倍程度大きい、トラクタＰＴＯ軸の基部やドライブシャフトにおいても負荷変動を吸収し、様々な振幅や周波数の負荷変動のピークを低減する。そして、負荷変動の低減によりトラクタＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させ、また、負荷の均一化による作業速度の向上により作業能率を向上させ、さらに、ＰＴＯ軸回転数の低下防止により作業精度を向上させる。
【００１１】■．上記Ｂ．の構成により、動力伝達軸が軸心と直交する方向に３分割され、その２つの軸分割位置の外周部にバネを設け、該２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとすることで、トラクタＰＴＯ軸の基部やドライブシャフトにおいて負荷変動を吸収すると共に、様々な振幅や周波数の負荷変動のピークを低減させる。
【００１２】■．上記Ｃ．の構成により、負荷変動吸収装置を農用トラクタのＰＴＯ軸に取付けることで、ＰＴＯ軸の負荷変動を低減させ、ＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させる。また、ＰＴＯ軸回転数の低下が防止されて作業精度を向上させる。
【００１３】■．上記Ｃ．の構成により、負荷変動吸収装置を農用トラクタのＰＴＯ軸と該トラクタに連結する作業機の入力軸を伝導連結するドライブシャフトに取付けることで、ＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させると共に、負荷が均一化されて作業速度が向上し、作業能率が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて具体的に説明する。
【００１５】図１及び図２において、符号１は図示しない農用トラクタのＰＴＯ軸から作業機の入力軸に動力伝達する動力伝達軸（ドライブシャフト）で、この動力伝達軸１は、伝導シャフト２の両端に第１のユニバーサルジョイント３及び第２のユニバーサルジョイント４の各一端側を接続している。第１のユニバーサルジョイントの他端側にはスプライン５を形成していてトラクタのＰＴＯ軸（作業機の入力軸でもよい）が接続される。伝導シャフト２及びユニバーサルジョイント３，４の外周はそれぞれカバー６，７，８により覆われている。
【００１６】上記第２のユニバーサルジョイント４の他端側は、伝達軸部分を軸心と直交する方向に前部伝達軸９ａと後部伝達軸９ｂとに２分割し、この分割された軸９ａと９ｂの一方を他方に対して軸受１０，１１を介して所定範囲で遊転可能に支持し、動力伝達軸１の負荷変動により上記一方の軸（例えば９ａ）に対して他方の軸（例えば９ｂ）が遊転するときに圧縮され負荷の変動を吸収するコイルバネ１２，１２（板バネでもよい）を軸分割位置の外周部に対向して設けている。後部伝達軸９ｂにはスプライン１３が形成されていて、作業機の入力軸（トラクタのＰＴＯ軸でもよい）に接続される。
【００１７】上記コイルバネ（または板バネ）１２，１２と直交する軸分割位置の外周部には、コイルバネ（または板バネ）１２，１２とバネ定数の異なるコイルバネ（または板バネ）１２ａ，１２ａが配設されている。そして、バネ定数の異なるものを複数個組み合わせることにより、動力伝達軸（ドライブシャフト）１において負荷変動を複数段に吸収するようにしている。
【００１８】図３及び図４に示す本発明の第２実施例において、１４は農用トラクタのＰＴＯ軸であり、ケース１５に軸受１６，１７により軸支され、このケース１５内で第１軸１４ａ、第２軸１４ｂに分割されて、第２軸１４ｂをケース１５から外側に突出させている。第１軸１４ａと第２軸１４ｂの分割外周部には、相対向する第１のコイルバネ１８，１８と第２のコイルバネ１８ａ，１８ａが交叉するように配設されている。この第１のコイルバネ１８と第２のコイルバネ１８ａは長さが異なっている。そして、上記第１軸１４ａまたは第２軸１４ｂが遊転直後から第１のコイルバネ１８または第２のコイルバネ１８ａの圧縮が開始され、第１軸１４ａまたは第２軸１４ｂが一定角度だけ遊転してから他方のコイルバネが圧縮を開始するようになっている。
【００１９】図５及び図６に示す本発明の第３実施例において、上記図１及び図２の第１実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略するが、この実施例では、伝導シャフト２がユニバーサルジョイント４との連結部分の直前で第１の伝導シャフト２ａと第２の伝導シャフト２ｂに分割されており、この分割部分の外周にコイルバネ（または板バネ）１２，１２とバネ定数の異なるコイルバネ（または板バネ）１２ａ，１２ａが配設されている。また、第１の伝導シャフト２ａと第２の伝導シャフト２ｂの分割部分の外側はカバー１９により覆われている。
【００２０】図７及び図８に示す本発明の第４実施例において、上記図３及び図４の第２実施例と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略するが、この実施例では、農用トラクタのＰＴＯ軸１４を軸心と直交する方向に１４ａ，１４ｂ，１４ｃに３分割し、その２つの軸分割位置の外周部の一方に相対向する第１のコイルバネ１８，１８と第２のコイルバネ１８ａ，１８ａを交叉するように配設し、他方に相対向する第１のコイルバネ２０，２０と第２のコイルバネ２０ａ，２０ａを交叉するように配設すると共に、該２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとしている。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の負荷変動吸収装置によれば、以下の効果を奏することができる。
【００２２】■．動力伝達軸を軸心と直交する方向に分割し、この分割された軸の一方を他方に対して所定範囲で遊転可能に支持し、負荷変動により一方の軸に対して他方の軸が遊転するときに圧縮され負荷の変動を吸収するコイルバネまたは板バネを、軸分割位置の外周部に設け、該バネは、バネ定数の異なるものを複数個組み合わせるか、または、他方の軸が遊転直後から圧縮が開始されるものと、他方の軸が一定角度だけ遊転してから圧縮が開始されるものとを組み合わせたので、主クラッチが取付けられているエンジン出力軸よりも負荷トルクが３〜５倍程度大きいトラクタＰＴＯ軸の基部やドライブシャフトにおいても負荷変動を吸収し、様々な振幅や周波数の負荷変動のピークを低減することができる。その結果、負荷変動の低減によってトラクタＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させることができる。また、負荷の均一化によって作業速度が向上して作業能率を向上させることができる。さらに、ＰＴＯ軸回転数の低下防止によって作業精度を向上させることができる。
【００２３】■．動力伝達軸を、軸心と直交する方向に３分割し、その２つの軸分割位置の外周部にバネを設けると共に、該２つの軸分割位置間に設けたバネのバネ定数を異なるものとしたので、トラクタＰＴＯ軸の基部やドライブシャフトにおいて負荷変動を吸収することができる。そして、様々な振幅や周波数の負荷変動のピークを低減させることができる。
【００２４】■．負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸に取付けたので、ＰＴＯ軸の負荷変動を低減させ、ＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させることができる。また、ＰＴＯ軸回転数の低下が防止されて、作業精度を向上させることができる。
【００２５】■．負荷変動吸収装置を、農用トラクタのＰＴＯ軸と該トラクタに連結する作業機の入力軸を伝導連結するドライブシャフトに取付けたので、ＰＴＯ動力伝達部の耐久性を向上させると共に、負荷が均一化されて作業速度を向上させることができ、作業能率を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９５５６８
【氏名又は名称】生物系特定産業技術研究推進機構
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１５５３０７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２２６３８ |
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