JP4202086B2 - 作業用車両におけるｐｔｏ伝動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芝刈機やコンバイン等の農作業機、クレーン車といった作業用車両における作業部（例えばモア装置や脱穀装置、クレーン装置等）に動力伝達するためのＰＴＯ伝動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は以前に、ミッションケースの左または右側面に設けたミッドＰＴＯケースから走行機体の下面側に装着したミッドマウント作業部に向かって、ミッドＰＴＯ軸を突出させ、エンジンにおける出力軸からＰＴＯ変速装置等を経てミッドＰＴＯ軸に伝わった回転動力を、ユニバーサルジョイントや回転軸等を介してミッドマウント作業部に伝達するように構成することを、特許文献１において開示した。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２７７７０号公報（８頁段落００５３〜段落００５７、図７及び図１１〜図１３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１の構成では、ミッドＰＴＯ軸の回転方向の調整等のために、出力軸からミッドＰＴＯ軸までの動力伝達経路中に多くのアイドル軸及びアイドルギヤを組合せて配置していたから（特許文献１の図７、図１１及び図１３参照）、部品点数の多さに伴って前記動力伝達経路の構造が複雑化し、製造コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
また、ミッドＰＴＯ軸は、ミッションケースの左または右側面に設けたミッドＰＴＯケースから突出しているため、ミッドマウント作業部におけるギヤボックスの配置位置によっては、このギヤボックスとミッドＰＴＯ軸とを連動連結するためのユニバーサルジョイントや回転軸等がミッションケースに干渉して、前記ギヤボックスと前記ミッドＰＴＯ軸とを連結できない場合がある。
【０００６】
例えば、ミッションケースの左側にあるミッドＰＴＯ軸を、ミッドマウント作業部の右寄り部位に配置されたギヤボックスに、ユニバーサルジョイント等を介して連結しようとしても、このユニバーサルジョイント等はミッションケースを横切ることになるので、前記ギヤボックスと前記ミッドＰＴＯ軸とは連結できないのである。
【０００７】
このため、前記特許文献１の構成を採用した走行機体では、装着可能なミッドマウント作業部が限定されるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、以上の問題点を解消することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係るＰＴＯ伝動装置は、走行機体に搭載した駆動源からミッションケースに伝達された回転動力の一部を、ＰＴＯ伝動機構を介して作業部に伝達するように構成した作業用車両において、前記ＰＴＯ伝動機構は少なくとも、前記ミッションケースからの回転動力の一部がＰＴＯ変速継断機構を介して伝達されるＰＴＯ推進軸と、このＰＴＯ推進軸に連動して回転可能な縦向きの伝動軸と、当該伝動軸から回転動力を受け取る横向きのＰＴＯ軸とを備えており、前記ミッションケースの外側面に一体に又は別体で設けた伝動ケースの下面には、当該下面から下向きに突出した前記伝動軸の先端部を覆うカバー体が取り付けられており、前記ＰＴＯ軸は前記カバー体から横向きに突出しており、前記カバー体内で、前記伝動軸の先端部に設けたベベルギヤと前記ＰＴＯ軸の基端部に設けたベベルギヤとを噛み合わせることによって、前記カバー体は、前記伝動軸から前記ＰＴＯ軸への動力伝達が可能な状態で、前記伝動軸の軸線回りの水平回動にて取り付け向きを調節して、前記伝動ケースの下面に固定し得るように構成されているというものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明を芝刈機に適用した第１実施形態であり、はじめに、図１及び図２を参照して芝刈機の概要を説明する。図１は芝刈機の側面図、図２は芝刈機の底面図である。
【００１３】
図１に示すように、第１実施形態における芝刈機の走行機体１は、その左右両側の前後に配置した前後四輪２，２，３，３で支持されており、走行機体１の前部を覆うボンネット４内にはエンジン５が設けられている。
【００１４】
ボンネット４の後方は、走行機体１を左右に操向操作する操向丸ハンドル６やオペレータが座る操縦席７を有する操縦部となっており、オペレータが走行丸ハンドル７を回動操作することにより、その操作量（回動量）に応じて左右両前輪２，２のかじ取り角（操向角度）が変わるように構成されている。操縦席７の下方にはミッションケース８が設けられている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、走行機体１の下面（側面視で前後両輪２，３の間）には、油圧シリンダ１０ａや前後リンク機構１０ｂ，１０ｂ等からなる昇降機構１０を介して、モア装置９が昇降調節可能に装着されている。
【００１６】
圃場面に植立した草の刈取り作業は、走行機体１の走行時に、モア装置９を圃場面に這うように下降させた状態で実行される。モア装置９は請求項に記載した作業部に相当する。
【００１７】
モア装置９は、下向きに開口した平面視略五角形状の上カバー１１ａ、及びこの上カバー１１ａ内の後寄り部位を塞ぐ下カバー１１ｂからなるモアカバー１１と、当該モアカバー１１の内部のうち下カバー１１ｂよりも下方箇所に車幅方向（左右幅方向）に並べて設けた複数のロータリ刈刃１２（実施形態では三つ）とを備えている。モア装置９は、上カバー１１ａの左右両側に前後に配置した四つのガイド輪１３，１３，１４，１４で支持されている。
【００１８】
上カバー１１ａの左側部には排出口１５が開口しており、上カバー１１ａ内の前部、換言すると下カバー１１ｂの前方部位は、各ロータリー刈刃１２で刈取られた草を排出口１５へ搬送する搬送路３１となっている。
【００１９】
各ロータリ刈刃１２のロータリ軸２１は、上カバー１１ａの内面（下面）から下カバー１１ｂを貫通した状態で水平回転可能に軸支されている。各ロータリ軸２１のうち上下カバー１１ａ，１１ｂで囲まれた中空部内に位置する長手中途部には、動力伝達用のプーリ２２が固着されている。
【００２０】
他方、上カバー１１ａの上面であって中央ロータリ軸２１と左ロータリ軸２１との間にはギヤボックス２３が設けられている。このギヤボックス２３から下向きに突出した下分配軸２４は、上カバー１１ａの上面を貫通して、上下カバー１１ａ，１１ｂで囲まれた中空部内に水平回転可能に軸支されている。この下分配軸２４のうち前記中空部内に位置する長手中途部にも、動力伝達用のプーリ２５が固着されている。
【００２１】
また、前記中空部内であって下分配軸２４の左後方及び中央ロータリ軸２１の左後方とには、テンションローラ２６，２７が配置されている。
【００２２】
下分配軸２４のプーリ２５と、下分配軸２４の左後方のテンションローラ２６と、右ロータリ軸２１のプーリ２２と、中央ロータリ軸２１の左後方のテンションローラ２７と、中央ロータリ軸２１のプーリ２２と、左ロータリ軸２１のプーリ２２とには、三つのロータリ軸２１全てが同一方向に回転するように、タイミングベルト等の無端帯２８が巻き掛けられている。なお、２つのテンションローラ２６，２７は、無端帯２８の張力を調節するためのものである。
【００２３】
ギヤボックス２３は、前述した下分配軸２４以外にも、後向きに突出した入力軸２９と、左向きに突出した左分配軸（図示せず）とを有している。ギヤボックス２３の入力軸２９は、両端に自在継手２０，２０を有する伝達軸としてのモア駆動軸１９を介して、ＰＴＯ伝動機構６１を構成するＰＴＯ軸６５（詳細は後述する）に連動連結されている。
【００２４】
したがって、後述するＰＴＯ軸６５からモア駆動軸１９を経由してギヤボックス２３に伝わった回転動力の一部は、下分配軸２４から無端帯２８を利用して各ロータリ軸２１に出力される。これにより、三連のロータリ刈刃１２，１２，１２は、いずれも底面視で時計回りに回転駆動することになる（図２の矢印Ｒ方向参照）。
【００２５】
走行機体１の進行方向右側には、内部に図示しないファン（送風機）を有するスロワ１６が、上カバー１１ａの左側部の排出口１５と連通するように設けられている。詳細は図示しないが、スロワ１６内のファン軸は、自在継手付き従動軸等を介して、モア装置９におけるギヤボックス２３の左分配軸に連動連結されており、前記ファンを、ギヤボックス２３に伝わった残りの回転動力で回転駆動させるように構成されている。
【００２６】
このスロワ１６は、長筒状の搬送ダクト１７を介して走行機体１の後部に設けたキャッチャーボックス１８にも連通しており、各ロータリ刈刃１２で刈取られた草は、スロワ１６内のファンの回転により、スロワ１６から搬送ダクト１７を経てキャッチャーボックス１８に搬送・収容される。
【００２７】
次に、図３を参照しながら、芝刈機の動力伝達系統について説明する。図３は芝刈機の動力伝達系統図である。
【００２８】
第１実施形態の芝刈機では、エンジン５から油圧式駆動手段４１に伝わった動力を前後四輪２，２，３，３全てに配分する四輪駆動方式が採用されている。
【００２９】
油圧式駆動手段４１は、容量可変型の油圧ポンプ４２と油圧モータ４３とにより構成されており、油圧ポンプ４２の回転斜板（図示せず）の傾斜角度を調節して、油圧モータ４３への圧油の吐出方向及び吐出量を変更することにより、油圧モータ４３から突出したモータ出力軸４５の回転方向及び回転数を調節することができる。
【００３０】
なお、この実施形態では、油圧式駆動手段４１は、ミッションケース８に隣接して設けられるか、またはミッションケース８に外付けされている。エンジン５及び油圧式駆動手段４１は請求項に記載した駆動源に相当する。
【００３１】
油圧式駆動手段４１は、エンジン５から突出して油圧ポンプ４２を貫通した出力軸３５経由の動力伝達系統と、油圧モータ４３から突出したモータ出力軸４５経由の動力伝達系統との二系統を有している。
【００３２】
この実施形態では、出力軸３５経由の回転動力と、モータ出力軸４５経由の回転動力との合成動力により、前後四輪２，２，３，３を回転駆動させる油圧及び機械式駆動モード（ＨＭＴモード）と、モータ出力軸４５経由の回転動力だけで前後四輪２，２，３，３を回転駆動させる油圧式駆動モード（ＨＳＴモード）とを切替えて実行できるように構成されている。
【００３３】
ＨＭＴモードの場合は、出力軸３５上に配置した遊星歯車機構４６における回転筒４７上のクラッチ４８は入り状態となる一方、モータ出力軸４５上の第１油圧クラッチ４９は入り、同じくモータ出力軸４５上の第２油圧クラッチ５０は切り状態となる。これにより、出力軸３５上の遊星歯車機構４６に、出力軸３５の回転動力とモータ出力軸４５の回転動力とが伝達され、この合成動力が遊星歯車機構４６から駆動軸５１に伝達される。
【００３４】
ＨＳＴモードの場合は、遊星歯車機構４６における回転筒４７上のクラッチ４８は切り状態となる一方、モータ出力軸４５上の第１油圧クラッチ４９は切り、第２油圧クラッチ５０は入り状態となる。これにより、モータ出力軸４５の回転動力のみが直接的に駆動軸５１に伝達される。
【００３５】
いずれのモードの場合も、駆動軸５１に伝わった回転動力は前輪２側と後輪２側とに分岐される。前輪２側では、駆動軸５１の回転動力はフロントアクスル機構（図示せず）を介して左右の前輪出力軸３４，３４（図１参照）に出力される。後輪３側では、駆動軸５１の回転動力は副変速機構５２から後輪デフ機構３２を経由して左右の後輪出力軸３３，３３に出力される。
【００３６】
なお、前述した遊星歯車機構４６、駆動軸５１、副変速機構５２、後輪デフ機構３２等は、出力軸３５やモータ出力軸４５と同様に、ミッションケース８内に収容されている。
【００３７】
次に、図２〜図５を参照しながら、ＰＴＯ伝動系の構成について説明する。図４はＰＴＯ伝動機構６１の側断面図、図５はＰＴＯ伝動機構６１の一部拡大側断面図である。
【００３８】
油圧ポンプ４２を貫通した出力軸３５の回転動力は、選択されたモードに関係なく、ミッションケース８内のＰＴＯ変速継断機構５５を介して、ミッションケース８の後端部に配置したＰＴＯ伝動機構６１にも伝達される。
【００３９】
ＰＴＯ変速継断機構５５は、ＰＴＯ伝動機構６１への動力伝達系統の入口において、回転動力の大きさの調節と動力伝達の継断とを行うためのものであり、後述するＰＴＯ推進軸６２に伝達する回転動力を適宜変速させるＰＴＯ変速手段５６と、出力軸３５からＰＴＯ推進軸６２への動力伝達を継断するためのＰＴＯクラッチ５７と、このＰＴＯクラッチ５７が切り状態であるとＰＴＯ推進軸６２を回転不能にロックするＰＴＯブレーキ５８とにより構成されている。
【００４０】
ＰＴＯ伝動機構６１は、前述したＰＴＯ変速継断機構５５を介して出力軸３５と同一軸心上に連動連結したＰＴＯ推進軸６２と、このＰＴＯ推進軸６２と略平行状に配置したリヤＰＴＯ軸６３と、このリヤＰＴＯ軸６３の軸線と略直交する縦向きの軸線Ａ回りに回転可能な伝動軸６４と、この伝動軸の軸線Ａに略直交する横向きの軸線Ｂ回りに回転可能なＰＴＯ軸６５とを備えている。なお、リヤＰＴＯ軸６３の軸線と伝動軸６４の軸線Ａとの関係、及び伝動軸６４の軸線ＡとＰＴＯ軸６５の軸線Ｂとの関係は必ずしも略直交させる必要はなく、交差する関係であればよい。
【００４１】
前記伝動軸６４は、ミッションケース８の後端部に設けた伝動ケース６６の下面から下向きに突出しており、この伝動ケース６６の下面には、伝動軸６４の突出端部（先端部）を覆う略Ｌ字筒状のカバー体８６が、伝動軸６４の軸線Ａ回りに（３６０°に亘って）取付け向きを調節して付替え固定できるように構成されている。
【００４２】
そして、カバー体８６における他方の開口部からは、ＰＴＯ軸６５を外向きに突出させており、このカバー体８６内に、伝動軸６４からＰＴＯ軸６５に動力伝達するための連動機構９５が配置されている。
【００４３】
以下に、ＰＴＯ伝動機構６１を構成する各部の詳細について説明する。
【００４４】
伝動ケース６６は、ミッションケース８の後端部の周囲に囲い壁６７を一体成形するとともに、後向きの開口部に蓋体６８をねじ止め等で固定することにより中空状に形成されたものである。なお、伝動ケース６６は、ミッションケース８とは別体に構成して、ミッションケース８の後端部に取付けるようにしたものでもよい。
【００４５】
ＰＴＯ推進軸６２は、伝動ケース６６内に設けた軸受６９，７０で回転可能に軸支されている。ＰＴＯ推進軸６２に固着した推進ギヤ７１が、リヤＰＴＯ軸６３にベアリングを介して遊嵌した従動ギヤ７６と常時噛合っている。
【００４６】
他方、伝動ケース６６内の軸受８２，８２で軸線Ａ回りに回転可能に軸支された伝動軸６４の一端部には、リヤＰＴＯ軸６３にベアリングを介して遊嵌した伝達ベベルギヤ７７に常時噛合う上回転ベベルギヤ８３が固着されている（図４及び図５参照）。伝動軸６４の他端部には下回転ベベルギヤ８４が固着されている。
【００４７】
伝動軸６４の軸部の上下長さＬは、その下端部の下回転ベベルギヤ８４が伝動ケース６６の下面に設けた挿通穴８５から伝動ケース６６外に突出する程度の長さに設定されている。
【００４８】
伝動ケース６６の下面に設けたカバー体８６は、一方の開口部の外周側にフランジ部８７を有しており、このフランジ部８７には、底面視で短い円弧状の溝穴８８が複数穿設されている（図２及び図４参照）。
【００４９】
一方、伝動ケース６６における挿通穴８５の周囲には、底面視で軸線Ａを半径中心とした円周方向に沿って適宜間隔で、カバー体８６固定用のねじ穴（図示せず）が複数個穿設されている。
【００５０】
したがって、カバー体８６における他方の開口部を所定方向に向けた状態で、フランジ部８７の下方から複数本のねじ８９を、伝動ケース６６側の所定のねじ穴（図示せず）に螺合することにより、カバー体８６は、伝動ケース６６の下面に対して軸線Ａ回りに取付け向きを調節して付替え固定できるのである。
【００５１】
なお、フランジ部８７に穿設した溝穴８８は底面視で短い円弧状に形成されているので、ねじ８９を若干緩めれば、カバー体８６を伝動軸６４の軸線Ａ回りに若干ずらすことができる。これにより、カバー体８６の取付け向きを微調節することも可能である。
【００５２】
図２〜図４に示すように、カバー体８６における他方の開口部からブッシュ９０を介して突出したＰＴＯ軸６５は、カバー体８６の内周側に設けた軸受９１，９１を介して軸線Ｂ回りに回転可能に軸支されている。
【００５３】
ＰＴＯ軸６５には、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４に略９０°の関係で常時噛合う従動ベベルギヤ９２が固着されており、伝動軸６４からの回転動力は、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２との噛合いにより、ＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００５４】
したがって、ＰＴＯ軸６５が軸線Ａ回りのいずれの方向に向いていても、両ベベルギヤ８４，９２が噛合っていれば、伝動軸６４の回転動力は確実にＰＴＯ軸６５に伝達されることになる。この実施形態では、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２とが連動機構９５に相当する。
【００５５】
図２に示すように、この実施形態では、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも左側に配置されているので、ＰＴＯ軸６５が左斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定することにより、モア駆動軸１９がミッションケース８に干渉するのを回避している。この場合、ＰＴＯ軸６５の回転動力をモア駆動軸１９を介してギヤボックス２３の入力軸２９に効率よく伝達するため、ＰＴＯ軸６５とモア駆動軸１９とがなす角度θ１は、ギヤボックス２３の入力軸２９とモア駆動軸１９とがなす角度θ２に略一致するように設定されている。
【００５６】
以上のように構成すると、ＰＴＯ推進軸６２に伝わった回転動力をＰＴＯ軸６５に伝達するための構成が、上下長手の伝動軸６４と、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４及びＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２からなる連動機構９５とだけで済み、前記従来（特許文献１参照）のような多くのアイドル軸やアイドルギヤが全く不要であるから、ＰＴＯ伝動機構６１全体の構造が至極簡単になり、前記従来のものよりも部品点数が少なくて済む。これにより、ＰＴＯ伝動装置ひいては芝刈機の製造コストを低減できるばかりか、その組立ても簡単になる。しかも、前記従来のものよりも部品点数を低減できるので、ＰＴＯ伝動装置のコンパクト化を図ることも可能となる。
【００５７】
また、伝動ケース６６の下面に対して軸線Ａ回りに取付け向きを調節して付替え固定できるように、カバー体８６を構成するとともに、このカバー体８６の内部に、下回転ベベルギヤ８４及び従動ベベルギヤ９２とからなる連動機構９５を内蔵しているので、カバー体８６から外向きに突出するＰＴＯ軸６５の向きは、伝動軸６４の軸線Ａ回りのいずれの向きにも変更することができる。
【００５８】
これにより、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも左側にある場合（図２参照）は、ＰＴＯ軸６５が左斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定できるし、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも右側にある場合（図６参照）は、ＰＴＯ軸６５が右斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定できる。なお、図６のモア装置９はベルト伝動系統の構成（配置）が図２のものと左右逆になっているだけである。モア装置９を装着せずに、例えば走行機体１の後部に複数の作業部を装着したい場合は、ＰＴＯ軸６５が後方に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定することも可能である。
【００５９】
すなわち、前述の構成を採用したことにより、モア装置９におけるギアボックス２３の配置位置にかかわらず、ミッションケース８やＰＴＯ伝動機構６１に何らの設計変更を施すことなく一つのＰＴＯ伝動装置で対処できるので、汎用性が高いのである。
【００６０】
さらに、連動機構９５として、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２とを常時噛合わせる構成を採用したことにより、両軸６４，６５を略９０°の関係で連動させることができるので、ベベルギヤ同士の噛合いという至極簡単な構成にもかかわらず、伝動ロスが少なく確実に、伝動軸６４の回転動力をＰＴＯ軸６５に伝達することができる。
【００６１】
次に、第１実施形態で採用したその他の構成を説明する。
【００６２】
リヤＰＴＯ軸６３は、走行機体１の後部に装着したリヤマウント作業部（例えばスクレーパやレーキ、耕耘機等）に動力伝達するためのものである。リヤＰＴＯ軸６３は伝動ケース６０の後面、すなわち蓋体６８に穿設した軸穴７２をブッシュ７３を介して貫通するとともに、伝動ケース６６内に設けた軸受７４，７５を介して回転可能に軸支されている。
【００６３】
リヤＰＴＯ軸６３における従動ギヤ７６の前面には、伝達ベベルギヤ７７に向かって延びる略円筒状の突出部７８が一体的に形成されており、同様にして、リヤＰＴＯ軸６３における伝達ベベルギヤ７７の後面にも、従動ギヤ７６に向かって延びる略円筒状の突出部７９が一体的に形成されている。
【００６４】
リヤＰＴＯ軸６３上であって従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との間には、正面視略環状のリング体８０が、両ギヤ７６，７７の突出部７８，７９に挟まれるように固着されている。両突出部７８，７９とリング体８０との外周部位はスプライン溝を有するスプライン部となっており、このスプライン部には、スプライン穴を有するＰＴＯ切替クラッチ８１が往復動可能に被嵌されている。
【００６５】
ＰＴＯ切替クラッチ８１は、リヤＰＴＯ軸６３及びＰＴＯ軸６５への動力伝達を継断するためのものであり、操縦部に設けたＰＴＯ切替レバー（図示せず）の操作位置に応じて、前中後の三つの位置（図５参照）に移動するように構成されている。
【００６６】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が前位置（図５の実線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６、リング体８０、及び伝達ベベルギヤ７７がＰＴＯ切替クラッチ８１を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力がリヤＰＴＯ軸６３に伝達されるとともに、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００６７】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が中間位置（図５の一点鎖線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との連結は解除され、伝達ベベルギヤ７７は従動ギヤ７６に対して自由回転可能となる一方、リング体８０はＰＴＯ切替クラッチ８１を介して従動ギヤ７６と一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力はリヤＰＴＯ軸６３にのみ伝達され、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５には伝達されない。
【００６８】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が後位置（図５の二点鎖線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との連結だけでなく、従動ギヤ７６とリング体８０との連結も解除される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力は、リヤＰＴＯ軸６３及びＰＴＯ軸６５のいずれにも伝達されないのである。
【００６９】
図７及び図８に示す第２実施形態は、ＰＴＯ伝動機構の構成の別例である。第２実施形態において、構成及び作用が第１実施形態と変わらないものは、第１実施形態のものと同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
この実施形態のＰＴＯ伝動機構１０１では、リヤＰＴＯ軸６３上の伝達ベベルギヤが省略されており、従動ギヤ７６の突出部７８とリング体８０との外周部位（スプライン部）に、スプライン穴を有する第１切替クラッチ１０２が往復動可能に被嵌されている。
【００７１】
そして、伝動ケース６６内には、リヤＰＴＯ軸６３と伝動軸６４との間に、リヤＰＴＯ軸６３と略平行な中間軸１０３が配置されている。この中間軸１０３は、伝動ケース６６内に設けた軸受１０４，１０４を介して回転可能に軸支されている。
【００７２】
中間軸１０３には、ＰＴＯ推進軸６２の推進ギヤ７１と常時噛合う中間ギヤ１０５が遊嵌されるとともに、伝動軸６４の上回転ベベルギヤ８３に常時噛合う中間ベベルギヤ１０６が固着されている。
【００７３】
中間ギヤ１０５の前面には、中間ベベルギヤ７７に向かって延びる略円筒状の突出部１０７が一体的に形成されており、この突出部１０７と中間軸との外周部位がスプライン部になっている。このスプライン部には、スプライン穴を有する第２切替クラッチ１０８が往復動可能に被嵌されている。
【００７４】
第１切替クラッチ１０２が前位置（入り位置）にある場合は、従動ギヤ７６及びリング体８０が、第１切替クラッチ１０２を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力がリヤＰＴＯ軸６３に伝達される。第１切替クラッチ１０２が後位置（切り位置）にある場合は、従動ギヤ７６とリング体８０との連結が解除され、リング体８０は従動ギヤ７６に対して自由回転可能となる。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力はリヤＰＴＯ軸６３には伝達されない。
【００７５】
他方、第２切替クラッチ１０８が前位置（入り位置）にある場合は、中間ギヤ１０５及び中間軸１０３が第２切替クラッチ１０８を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２から従動ギヤ７６に伝わった回転動力は、中間軸１０３を介して伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００７６】
第２切替クラッチ１０８が後位置（切り位置）にある場合は、中間ギヤ１０５と中間軸１０３との連結は解除され、中間軸１０３は中間ギヤ１０５に対して自由回転可能となる。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力は、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５には伝達されない。
【００７７】
このように構成すると、各切替クラッチ１０２，１０８の入り切りにより、リヤＰＴＯ軸６３への動力伝達の継断と、ＰＴＯ軸６５への動力伝達の継断とをそれぞれ別個に切替えることができるので、オペレータは作業状態に応じて駆動させたい作業部を選択でき、便利である。また、この構成によっても、第１実施形態のものと同様の作用効果を発揮できることはいうまでもない。
【００７８】
本発明は、前述の各実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。前述の実施形態では、従動ベベルギヤ９２を側面視で伝動軸６４の軸線Ａよりも前方側に配置したが、例えばカバー体８６における略Ｌ字の外側のコーナ部分を外向きに大きく張出した形状とし、カバー体８６内部の拡大した空間、すなわち側面視で前記軸線Ａよりも後方側の内部空間に従動ベベルギヤ９２を配置すれば、ＰＴＯ軸６５の回転方向を変更することが可能である。
【００７９】
【００８０】
リヤＰＴＯ軸６３や中間軸１０３は省略可能である。この場合、ＰＴＯ推進軸６２の推進ギヤ７１（スパーギヤ）をベベルギヤに代えて、このベベルギヤを伝動軸６４の上回転ベベルギヤ８３に常時噛合わせるように構成すればよい。この構成でも、第１実施形態のものと同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
さらに、動力伝達系統の構成としては、前述の形態に限らず、油圧式駆動手段４１を省略して、エンジン５の動力を前後四輪２，２，３，３及びＰＴＯ伝動機構６１に直接的に伝達するようにしてもよい。
【００８２】
本発明は、トラクタやコンバイン等の農作業機、またはクレーン車等の各種作業用車両に対して、広く適用できることはいうまでもない。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、伝動ケースの下面から下向きに突出した伝動軸の先端部を覆うカバー体内で、前記伝動軸の先端部に設けたベベルギヤと前記ＰＴＯ軸の基端部に設けたベベルギヤとを噛み合わせることによって、前記カバー体は、前記伝動軸から前記ＰＴＯ軸への動力伝達が可能な状態で、前記伝動軸の軸線回りの水平回動にて取り付け向きを調節して、前記伝動ケースの下面に固定し得るように構成されているので、前記カバー体から突出するＰＴＯ軸の向きを、前記伝動軸の軸線回り（水平方向）のいずれの向きにも容易に変更できる。従って、走行機体に対する作業部の配置位置にかかわらず、前記ミッションケースや前記ＰＴＯ伝動機構に何らの設計変更を施すことなく一つのＰＴＯ伝動装置で対処することが可能になり、汎用性が高いという効果を奏する。
【００８４】
【００８５】
【００８６】
また、前記伝動軸と前記ＰＴＯ軸とを交差した状態で連動させることができるので、ベベルギヤ同士の噛合いという至極簡単な構成にもかかわらず、伝動ロスが少なく確実に、前記伝動軸の回転動力を前記ＰＴＯ軸に伝達できるという効果も奏する。
【００８７】
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の芝刈機の側面図である。
【図２】 芝刈機の底面図である。
【図３】 芝刈機の動力伝達系統図である。
【図４】 ＰＴＯ伝動機構の側断面図である。
【図５】 ＰＴＯ伝動機構の一部拡大側断面図である。
【図６】 モア装置のギヤボックスがミッションケースよりも右側にある場合
における芝刈機の底面図である。
【図７】 第２実施形態における芝刈機の動力伝達系統図である。
【図８】 ＰＴＯ伝動機構の側断面図である。
【符号の説明】
１ 走行機体
２，２ 前輪
３，３ 後輪
５ エンジン
８ ミッションケース
９ モア装置
１１ モアカバー
１２ ロータリ刈刃
１９ モア駆動軸
２３ ギヤボックス
２９ 入力軸
４１ 油圧式駆動手段
５５ ＰＴＯ変速継断機構
６１，１０１ ＰＴＯ伝動機構
６２ ＰＴＯ推進軸
６３ リヤＰＴＯ軸
６４ 伝動軸
６５ ＰＴＯ軸
６６ 伝動ケース
７１ 推進ギヤ
７６ 従動ギヤ
７７ 伝達ベベルギヤ
８１ ＰＴＯ切替クラッチ
８３，８４ 回転ベベルギヤ
８６ カバー体
９２ 従動ベベルギヤ
１０２，１０８ 切替クラッチ
１０３ 中間軸
１０５ 中間ギヤ
１０６ 中間ベベルギヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、芝刈機やコンバイン等の農作業機、クレーン車といった作業用車両における作業部（例えばモア装置や脱穀装置、クレーン装置等）に動力伝達するためのＰＴＯ伝動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は以前に、ミッションケースの左または右側面に設けたミッドＰＴＯケースから走行機体の下面側に装着したミッドマウント作業部に向かって、ミッドＰＴＯ軸を突出させ、エンジンにおける出力軸からＰＴＯ変速装置等を経てミッドＰＴＯ軸に伝わった回転動力を、ユニバーサルジョイントや回転軸等を介してミッドマウント作業部に伝達するように構成することを、特許文献１において開示した。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２７７７０号公報（８頁段落００５３〜段落００５７、図７及び図１１〜図１３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１の構成では、ミッドＰＴＯ軸の回転方向の調整等のために、出力軸からミッドＰＴＯ軸までの動力伝達経路中に多くのアイドル軸及びアイドルギヤを組合せて配置していたから（特許文献１の図７、図１１及び図１３参照）、部品点数の多さに伴って前記動力伝達経路の構造が複雑化し、製造コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
また、ミッドＰＴＯ軸は、ミッションケースの左または右側面に設けたミッドＰＴＯケースから突出しているため、ミッドマウント作業部におけるギヤボックスの配置位置によっては、このギヤボックスとミッドＰＴＯ軸とを連動連結するためのユニバーサルジョイントや回転軸等がミッションケースに干渉して、前記ギヤボックスと前記ミッドＰＴＯ軸とを連結できない場合がある。
【０００６】
例えば、ミッションケースの左側にあるミッドＰＴＯ軸を、ミッドマウント作業部の右寄り部位に配置されたギヤボックスに、ユニバーサルジョイント等を介して連結しようとしても、このユニバーサルジョイント等はミッションケースを横切ることになるので、前記ギヤボックスと前記ミッドＰＴＯ軸とは連結できないのである。
【０００７】
このため、前記特許文献１の構成を採用した走行機体では、装着可能なミッドマウント作業部が限定されるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、以上の問題点を解消することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係るＰＴＯ伝動装置は、走行機体に搭載した駆動源からミッションケースに伝達された回転動力の一部を、ＰＴＯ伝動機構を介して作業部に伝達するように構成した作業用車両において、前記ＰＴＯ伝動機構は少なくとも、前記ミッションケースからの回転動力の一部がＰＴＯ変速継断機構を介して伝達されるＰＴＯ推進軸と、このＰＴＯ推進軸に連動して回転可能な縦向きの伝動軸と、当該伝動軸から回転動力を受け取る横向きのＰＴＯ軸とを備えており、前記ミッションケースの外側面に一体に又は別体で設けた伝動ケースの下面には、当該下面から下向きに突出した前記伝動軸の先端部を覆うカバー体が取り付けられており、前記ＰＴＯ軸は前記カバー体から横向きに突出しており、前記カバー体内で、前記伝動軸の先端部に設けたベベルギヤと前記ＰＴＯ軸の基端部に設けたベベルギヤとを噛み合わせることによって、前記カバー体は、前記伝動軸から前記ＰＴＯ軸への動力伝達が可能な状態で、前記伝動軸の軸線回りの水平回動にて取り付け向きを調節して、前記伝動ケースの下面に固定し得るように構成されているというものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明を芝刈機に適用した第１実施形態であり、はじめに、図１及び図２を参照して芝刈機の概要を説明する。図１は芝刈機の側面図、図２は芝刈機の底面図である。
【００１３】
図１に示すように、第１実施形態における芝刈機の走行機体１は、その左右両側の前後に配置した前後四輪２，２，３，３で支持されており、走行機体１の前部を覆うボンネット４内にはエンジン５が設けられている。
【００１４】
ボンネット４の後方は、走行機体１を左右に操向操作する操向丸ハンドル６やオペレータが座る操縦席７を有する操縦部となっており、オペレータが走行丸ハンドル７を回動操作することにより、その操作量（回動量）に応じて左右両前輪２，２のかじ取り角（操向角度）が変わるように構成されている。操縦席７の下方にはミッションケース８が設けられている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、走行機体１の下面（側面視で前後両輪２，３の間）には、油圧シリンダ１０ａや前後リンク機構１０ｂ，１０ｂ等からなる昇降機構１０を介して、モア装置９が昇降調節可能に装着されている。
【００１６】
圃場面に植立した草の刈取り作業は、走行機体１の走行時に、モア装置９を圃場面に這うように下降させた状態で実行される。モア装置９は請求項に記載した作業部に相当する。
【００１７】
モア装置９は、下向きに開口した平面視略五角形状の上カバー１１ａ、及びこの上カバー１１ａ内の後寄り部位を塞ぐ下カバー１１ｂからなるモアカバー１１と、当該モアカバー１１の内部のうち下カバー１１ｂよりも下方箇所に車幅方向（左右幅方向）に並べて設けた複数のロータリ刈刃１２（実施形態では三つ）とを備えている。モア装置９は、上カバー１１ａの左右両側に前後に配置した四つのガイド輪１３，１３，１４，１４で支持されている。
【００１８】
上カバー１１ａの左側部には排出口１５が開口しており、上カバー１１ａ内の前部、換言すると下カバー１１ｂの前方部位は、各ロータリー刈刃１２で刈取られた草を排出口１５へ搬送する搬送路３１となっている。
【００１９】
各ロータリ刈刃１２のロータリ軸２１は、上カバー１１ａの内面（下面）から下カバー１１ｂを貫通した状態で水平回転可能に軸支されている。各ロータリ軸２１のうち上下カバー１１ａ，１１ｂで囲まれた中空部内に位置する長手中途部には、動力伝達用のプーリ２２が固着されている。
【００２０】
他方、上カバー１１ａの上面であって中央ロータリ軸２１と左ロータリ軸２１との間にはギヤボックス２３が設けられている。このギヤボックス２３から下向きに突出した下分配軸２４は、上カバー１１ａの上面を貫通して、上下カバー１１ａ，１１ｂで囲まれた中空部内に水平回転可能に軸支されている。この下分配軸２４のうち前記中空部内に位置する長手中途部にも、動力伝達用のプーリ２５が固着されている。
【００２１】
また、前記中空部内であって下分配軸２４の左後方及び中央ロータリ軸２１の左後方とには、テンションローラ２６，２７が配置されている。
【００２２】
下分配軸２４のプーリ２５と、下分配軸２４の左後方のテンションローラ２６と、右ロータリ軸２１のプーリ２２と、中央ロータリ軸２１の左後方のテンションローラ２７と、中央ロータリ軸２１のプーリ２２と、左ロータリ軸２１のプーリ２２とには、三つのロータリ軸２１全てが同一方向に回転するように、タイミングベルト等の無端帯２８が巻き掛けられている。なお、２つのテンションローラ２６，２７は、無端帯２８の張力を調節するためのものである。
【００２３】
ギヤボックス２３は、前述した下分配軸２４以外にも、後向きに突出した入力軸２９と、左向きに突出した左分配軸（図示せず）とを有している。ギヤボックス２３の入力軸２９は、両端に自在継手２０，２０を有する伝達軸としてのモア駆動軸１９を介して、ＰＴＯ伝動機構６１を構成するＰＴＯ軸６５（詳細は後述する）に連動連結されている。
【００２４】
したがって、後述するＰＴＯ軸６５からモア駆動軸１９を経由してギヤボックス２３に伝わった回転動力の一部は、下分配軸２４から無端帯２８を利用して各ロータリ軸２１に出力される。これにより、三連のロータリ刈刃１２，１２，１２は、いずれも底面視で時計回りに回転駆動することになる（図２の矢印Ｒ方向参照）。
【００２５】
走行機体１の進行方向右側には、内部に図示しないファン（送風機）を有するスロワ１６が、上カバー１１ａの左側部の排出口１５と連通するように設けられている。詳細は図示しないが、スロワ１６内のファン軸は、自在継手付き従動軸等を介して、モア装置９におけるギヤボックス２３の左分配軸に連動連結されており、前記ファンを、ギヤボックス２３に伝わった残りの回転動力で回転駆動させるように構成されている。
【００２６】
このスロワ１６は、長筒状の搬送ダクト１７を介して走行機体１の後部に設けたキャッチャーボックス１８にも連通しており、各ロータリ刈刃１２で刈取られた草は、スロワ１６内のファンの回転により、スロワ１６から搬送ダクト１７を経てキャッチャーボックス１８に搬送・収容される。
【００２７】
次に、図３を参照しながら、芝刈機の動力伝達系統について説明する。図３は芝刈機の動力伝達系統図である。
【００２８】
第１実施形態の芝刈機では、エンジン５から油圧式駆動手段４１に伝わった動力を前後四輪２，２，３，３全てに配分する四輪駆動方式が採用されている。
【００２９】
油圧式駆動手段４１は、容量可変型の油圧ポンプ４２と油圧モータ４３とにより構成されており、油圧ポンプ４２の回転斜板（図示せず）の傾斜角度を調節して、油圧モータ４３への圧油の吐出方向及び吐出量を変更することにより、油圧モータ４３から突出したモータ出力軸４５の回転方向及び回転数を調節することができる。
【００３０】
なお、この実施形態では、油圧式駆動手段４１は、ミッションケース８に隣接して設けられるか、またはミッションケース８に外付けされている。エンジン５及び油圧式駆動手段４１は請求項に記載した駆動源に相当する。
【００３１】
油圧式駆動手段４１は、エンジン５から突出して油圧ポンプ４２を貫通した出力軸３５経由の動力伝達系統と、油圧モータ４３から突出したモータ出力軸４５経由の動力伝達系統との二系統を有している。
【００３２】
この実施形態では、出力軸３５経由の回転動力と、モータ出力軸４５経由の回転動力との合成動力により、前後四輪２，２，３，３を回転駆動させる油圧及び機械式駆動モード（ＨＭＴモード）と、モータ出力軸４５経由の回転動力だけで前後四輪２，２，３，３を回転駆動させる油圧式駆動モード（ＨＳＴモード）とを切替えて実行できるように構成されている。
【００３３】
ＨＭＴモードの場合は、出力軸３５上に配置した遊星歯車機構４６における回転筒４７上のクラッチ４８は入り状態となる一方、モータ出力軸４５上の第１油圧クラッチ４９は入り、同じくモータ出力軸４５上の第２油圧クラッチ５０は切り状態となる。これにより、出力軸３５上の遊星歯車機構４６に、出力軸３５の回転動力とモータ出力軸４５の回転動力とが伝達され、この合成動力が遊星歯車機構４６から駆動軸５１に伝達される。
【００３４】
ＨＳＴモードの場合は、遊星歯車機構４６における回転筒４７上のクラッチ４８は切り状態となる一方、モータ出力軸４５上の第１油圧クラッチ４９は切り、第２油圧クラッチ５０は入り状態となる。これにより、モータ出力軸４５の回転動力のみが直接的に駆動軸５１に伝達される。
【００３５】
いずれのモードの場合も、駆動軸５１に伝わった回転動力は前輪２側と後輪２側とに分岐される。前輪２側では、駆動軸５１の回転動力はフロントアクスル機構（図示せず）を介して左右の前輪出力軸３４，３４（図１参照）に出力される。後輪３側では、駆動軸５１の回転動力は副変速機構５２から後輪デフ機構３２を経由して左右の後輪出力軸３３，３３に出力される。
【００３６】
なお、前述した遊星歯車機構４６、駆動軸５１、副変速機構５２、後輪デフ機構３２等は、出力軸３５やモータ出力軸４５と同様に、ミッションケース８内に収容されている。
【００３７】
次に、図２〜図５を参照しながら、ＰＴＯ伝動系の構成について説明する。図４はＰＴＯ伝動機構６１の側断面図、図５はＰＴＯ伝動機構６１の一部拡大側断面図である。
【００３８】
油圧ポンプ４２を貫通した出力軸３５の回転動力は、選択されたモードに関係なく、ミッションケース８内のＰＴＯ変速継断機構５５を介して、ミッションケース８の後端部に配置したＰＴＯ伝動機構６１にも伝達される。
【００３９】
ＰＴＯ変速継断機構５５は、ＰＴＯ伝動機構６１への動力伝達系統の入口において、回転動力の大きさの調節と動力伝達の継断とを行うためのものであり、後述するＰＴＯ推進軸６２に伝達する回転動力を適宜変速させるＰＴＯ変速手段５６と、出力軸３５からＰＴＯ推進軸６２への動力伝達を継断するためのＰＴＯクラッチ５７と、このＰＴＯクラッチ５７が切り状態であるとＰＴＯ推進軸６２を回転不能にロックするＰＴＯブレーキ５８とにより構成されている。
【００４０】
ＰＴＯ伝動機構６１は、前述したＰＴＯ変速継断機構５５を介して出力軸３５と同一軸心上に連動連結したＰＴＯ推進軸６２と、このＰＴＯ推進軸６２と略平行状に配置したリヤＰＴＯ軸６３と、このリヤＰＴＯ軸６３の軸線と略直交する縦向きの軸線Ａ回りに回転可能な伝動軸６４と、この伝動軸の軸線Ａに略直交する横向きの軸線Ｂ回りに回転可能なＰＴＯ軸６５とを備えている。なお、リヤＰＴＯ軸６３の軸線と伝動軸６４の軸線Ａとの関係、及び伝動軸６４の軸線ＡとＰＴＯ軸６５の軸線Ｂとの関係は必ずしも略直交させる必要はなく、交差する関係であればよい。
【００４１】
前記伝動軸６４は、ミッションケース８の後端部に設けた伝動ケース６６の下面から下向きに突出しており、この伝動ケース６６の下面には、伝動軸６４の突出端部（先端部）を覆う略Ｌ字筒状のカバー体８６が、伝動軸６４の軸線Ａ回りに（３６０°に亘って）取付け向きを調節して付替え固定できるように構成されている。
【００４２】
そして、カバー体８６における他方の開口部からは、ＰＴＯ軸６５を外向きに突出させており、このカバー体８６内に、伝動軸６４からＰＴＯ軸６５に動力伝達するための連動機構９５が配置されている。
【００４３】
以下に、ＰＴＯ伝動機構６１を構成する各部の詳細について説明する。
【００４４】
伝動ケース６６は、ミッションケース８の後端部の周囲に囲い壁６７を一体成形するとともに、後向きの開口部に蓋体６８をねじ止め等で固定することにより中空状に形成されたものである。なお、伝動ケース６６は、ミッションケース８とは別体に構成して、ミッションケース８の後端部に取付けるようにしたものでもよい。
【００４５】
ＰＴＯ推進軸６２は、伝動ケース６６内に設けた軸受６９，７０で回転可能に軸支されている。ＰＴＯ推進軸６２に固着した推進ギヤ７１が、リヤＰＴＯ軸６３にベアリングを介して遊嵌した従動ギヤ７６と常時噛合っている。
【００４６】
他方、伝動ケース６６内の軸受８２，８２で軸線Ａ回りに回転可能に軸支された伝動軸６４の一端部には、リヤＰＴＯ軸６３にベアリングを介して遊嵌した伝達ベベルギヤ７７に常時噛合う上回転ベベルギヤ８３が固着されている（図４及び図５参照）。伝動軸６４の他端部には下回転ベベルギヤ８４が固着されている。
【００４７】
伝動軸６４の軸部の上下長さＬは、その下端部の下回転ベベルギヤ８４が伝動ケース６６の下面に設けた挿通穴８５から伝動ケース６６外に突出する程度の長さに設定されている。
【００４８】
伝動ケース６６の下面に設けたカバー体８６は、一方の開口部の外周側にフランジ部８７を有しており、このフランジ部８７には、底面視で短い円弧状の溝穴８８が複数穿設されている（図２及び図４参照）。
【００４９】
一方、伝動ケース６６における挿通穴８５の周囲には、底面視で軸線Ａを半径中心とした円周方向に沿って適宜間隔で、カバー体８６固定用のねじ穴（図示せず）が複数個穿設されている。
【００５０】
したがって、カバー体８６における他方の開口部を所定方向に向けた状態で、フランジ部８７の下方から複数本のねじ８９を、伝動ケース６６側の所定のねじ穴（図示せず）に螺合することにより、カバー体８６は、伝動ケース６６の下面に対して軸線Ａ回りに取付け向きを調節して付替え固定できるのである。
【００５１】
なお、フランジ部８７に穿設した溝穴８８は底面視で短い円弧状に形成されているので、ねじ８９を若干緩めれば、カバー体８６を伝動軸６４の軸線Ａ回りに若干ずらすことができる。これにより、カバー体８６の取付け向きを微調節することも可能である。
【００５２】
図２〜図４に示すように、カバー体８６における他方の開口部からブッシュ９０を介して突出したＰＴＯ軸６５は、カバー体８６の内周側に設けた軸受９１，９１を介して軸線Ｂ回りに回転可能に軸支されている。
【００５３】
ＰＴＯ軸６５には、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４に略９０°の関係で常時噛合う従動ベベルギヤ９２が固着されており、伝動軸６４からの回転動力は、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２との噛合いにより、ＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００５４】
したがって、ＰＴＯ軸６５が軸線Ａ回りのいずれの方向に向いていても、両ベベルギヤ８４，９２が噛合っていれば、伝動軸６４の回転動力は確実にＰＴＯ軸６５に伝達されることになる。この実施形態では、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２とが連動機構９５に相当する。
【００５５】
図２に示すように、この実施形態では、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも左側に配置されているので、ＰＴＯ軸６５が左斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定することにより、モア駆動軸１９がミッションケース８に干渉するのを回避している。この場合、ＰＴＯ軸６５の回転動力をモア駆動軸１９を介してギヤボックス２３の入力軸２９に効率よく伝達するため、ＰＴＯ軸６５とモア駆動軸１９とがなす角度θ１は、ギヤボックス２３の入力軸２９とモア駆動軸１９とがなす角度θ２に略一致するように設定されている。
【００５６】
以上のように構成すると、ＰＴＯ推進軸６２に伝わった回転動力をＰＴＯ軸６５に伝達するための構成が、上下長手の伝動軸６４と、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４及びＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２からなる連動機構９５とだけで済み、前記従来（特許文献１参照）のような多くのアイドル軸やアイドルギヤが全く不要であるから、ＰＴＯ伝動機構６１全体の構造が至極簡単になり、前記従来のものよりも部品点数が少なくて済む。これにより、ＰＴＯ伝動装置ひいては芝刈機の製造コストを低減できるばかりか、その組立ても簡単になる。しかも、前記従来のものよりも部品点数を低減できるので、ＰＴＯ伝動装置のコンパクト化を図ることも可能となる。
【００５７】
また、伝動ケース６６の下面に対して軸線Ａ回りに取付け向きを調節して付替え固定できるように、カバー体８６を構成するとともに、このカバー体８６の内部に、下回転ベベルギヤ８４及び従動ベベルギヤ９２とからなる連動機構９５を内蔵しているので、カバー体８６から外向きに突出するＰＴＯ軸６５の向きは、伝動軸６４の軸線Ａ回りのいずれの向きにも変更することができる。
【００５８】
これにより、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも左側にある場合（図２参照）は、ＰＴＯ軸６５が左斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定できるし、モア装置９のギヤボックス２３がミッションケース８よりも右側にある場合（図６参照）は、ＰＴＯ軸６５が右斜め前方向に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定できる。なお、図６のモア装置９はベルト伝動系統の構成（配置）が図２のものと左右逆になっているだけである。モア装置９を装着せずに、例えば走行機体１の後部に複数の作業部を装着したい場合は、ＰＴＯ軸６５が後方に延びるように、カバー体８６の取付け向きを設定することも可能である。
【００５９】
すなわち、前述の構成を採用したことにより、モア装置９におけるギアボックス２３の配置位置にかかわらず、ミッションケース８やＰＴＯ伝動機構６１に何らの設計変更を施すことなく一つのＰＴＯ伝動装置で対処できるので、汎用性が高いのである。
【００６０】
さらに、連動機構９５として、伝動軸６４の下回転ベベルギヤ８４とＰＴＯ軸６５の従動ベベルギヤ９２とを常時噛合わせる構成を採用したことにより、両軸６４，６５を略９０°の関係で連動させることができるので、ベベルギヤ同士の噛合いという至極簡単な構成にもかかわらず、伝動ロスが少なく確実に、伝動軸６４の回転動力をＰＴＯ軸６５に伝達することができる。
【００６１】
次に、第１実施形態で採用したその他の構成を説明する。
【００６２】
リヤＰＴＯ軸６３は、走行機体１の後部に装着したリヤマウント作業部（例えばスクレーパやレーキ、耕耘機等）に動力伝達するためのものである。リヤＰＴＯ軸６３は伝動ケース６０の後面、すなわち蓋体６８に穿設した軸穴７２をブッシュ７３を介して貫通するとともに、伝動ケース６６内に設けた軸受７４，７５を介して回転可能に軸支されている。
【００６３】
リヤＰＴＯ軸６３における従動ギヤ７６の前面には、伝達ベベルギヤ７７に向かって延びる略円筒状の突出部７８が一体的に形成されており、同様にして、リヤＰＴＯ軸６３における伝達ベベルギヤ７７の後面にも、従動ギヤ７６に向かって延びる略円筒状の突出部７９が一体的に形成されている。
【００６４】
リヤＰＴＯ軸６３上であって従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との間には、正面視略環状のリング体８０が、両ギヤ７６，７７の突出部７８，７９に挟まれるように固着されている。両突出部７８，７９とリング体８０との外周部位はスプライン溝を有するスプライン部となっており、このスプライン部には、スプライン穴を有するＰＴＯ切替クラッチ８１が往復動可能に被嵌されている。
【００６５】
ＰＴＯ切替クラッチ８１は、リヤＰＴＯ軸６３及びＰＴＯ軸６５への動力伝達を継断するためのものであり、操縦部に設けたＰＴＯ切替レバー（図示せず）の操作位置に応じて、前中後の三つの位置（図５参照）に移動するように構成されている。
【００６６】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が前位置（図５の実線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６、リング体８０、及び伝達ベベルギヤ７７がＰＴＯ切替クラッチ８１を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力がリヤＰＴＯ軸６３に伝達されるとともに、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００６７】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が中間位置（図５の一点鎖線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との連結は解除され、伝達ベベルギヤ７７は従動ギヤ７６に対して自由回転可能となる一方、リング体８０はＰＴＯ切替クラッチ８１を介して従動ギヤ７６と一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力はリヤＰＴＯ軸６３にのみ伝達され、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５には伝達されない。
【００６８】
ＰＴＯ切替クラッチ８１が後位置（図５の二点鎖線状態参照）にある場合は、従動ギヤ７６と伝達ベベルギヤ７７との連結だけでなく、従動ギヤ７６とリング体８０との連結も解除される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力は、リヤＰＴＯ軸６３及びＰＴＯ軸６５のいずれにも伝達されないのである。
【００６９】
図７及び図８に示す第２実施形態は、ＰＴＯ伝動機構の構成の別例である。第２実施形態において、構成及び作用が第１実施形態と変わらないものは、第１実施形態のものと同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
この実施形態のＰＴＯ伝動機構１０１では、リヤＰＴＯ軸６３上の伝達ベベルギヤが省略されており、従動ギヤ７６の突出部７８とリング体８０との外周部位（スプライン部）に、スプライン穴を有する第１切替クラッチ１０２が往復動可能に被嵌されている。
【００７１】
そして、伝動ケース６６内には、リヤＰＴＯ軸６３と伝動軸６４との間に、リヤＰＴＯ軸６３と略平行な中間軸１０３が配置されている。この中間軸１０３は、伝動ケース６６内に設けた軸受１０４，１０４を介して回転可能に軸支されている。
【００７２】
中間軸１０３には、ＰＴＯ推進軸６２の推進ギヤ７１と常時噛合う中間ギヤ１０５が遊嵌されるとともに、伝動軸６４の上回転ベベルギヤ８３に常時噛合う中間ベベルギヤ１０６が固着されている。
【００７３】
中間ギヤ１０５の前面には、中間ベベルギヤ７７に向かって延びる略円筒状の突出部１０７が一体的に形成されており、この突出部１０７と中間軸との外周部位がスプライン部になっている。このスプライン部には、スプライン穴を有する第２切替クラッチ１０８が往復動可能に被嵌されている。
【００７４】
第１切替クラッチ１０２が前位置（入り位置）にある場合は、従動ギヤ７６及びリング体８０が、第１切替クラッチ１０２を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力がリヤＰＴＯ軸６３に伝達される。第１切替クラッチ１０２が後位置（切り位置）にある場合は、従動ギヤ７６とリング体８０との連結が解除され、リング体８０は従動ギヤ７６に対して自由回転可能となる。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力はリヤＰＴＯ軸６３には伝達されない。
【００７５】
他方、第２切替クラッチ１０８が前位置（入り位置）にある場合は、中間ギヤ１０５及び中間軸１０３が第２切替クラッチ１０８を介して一体回転するように連結される。その結果、ＰＴＯ推進軸６２から従動ギヤ７６に伝わった回転動力は、中間軸１０３を介して伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５に伝達される。
【００７６】
第２切替クラッチ１０８が後位置（切り位置）にある場合は、中間ギヤ１０５と中間軸１０３との連結は解除され、中間軸１０３は中間ギヤ１０５に対して自由回転可能となる。その結果、ＰＴＯ推進軸６２の回転動力は、伝動軸６４ひいてはＰＴＯ軸６５には伝達されない。
【００７７】
このように構成すると、各切替クラッチ１０２，１０８の入り切りにより、リヤＰＴＯ軸６３への動力伝達の継断と、ＰＴＯ軸６５への動力伝達の継断とをそれぞれ別個に切替えることができるので、オペレータは作業状態に応じて駆動させたい作業部を選択でき、便利である。また、この構成によっても、第１実施形態のものと同様の作用効果を発揮できることはいうまでもない。
【００７８】
本発明は、前述の各実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。前述の実施形態では、従動ベベルギヤ９２を側面視で伝動軸６４の軸線Ａよりも前方側に配置したが、例えばカバー体８６における略Ｌ字の外側のコーナ部分を外向きに大きく張出した形状とし、カバー体８６内部の拡大した空間、すなわち側面視で前記軸線Ａよりも後方側の内部空間に従動ベベルギヤ９２を配置すれば、ＰＴＯ軸６５の回転方向を変更することが可能である。
【００７９】
【００８０】
リヤＰＴＯ軸６３や中間軸１０３は省略可能である。この場合、ＰＴＯ推進軸６２の推進ギヤ７１（スパーギヤ）をベベルギヤに代えて、このベベルギヤを伝動軸６４の上回転ベベルギヤ８３に常時噛合わせるように構成すればよい。この構成でも、第１実施形態のものと同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
さらに、動力伝達系統の構成としては、前述の形態に限らず、油圧式駆動手段４１を省略して、エンジン５の動力を前後四輪２，２，３，３及びＰＴＯ伝動機構６１に直接的に伝達するようにしてもよい。
【００８２】
本発明は、トラクタやコンバイン等の農作業機、またはクレーン車等の各種作業用車両に対して、広く適用できることはいうまでもない。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、伝動ケースの下面から下向きに突出した伝動軸の先端部を覆うカバー体内で、前記伝動軸の先端部に設けたベベルギヤと前記ＰＴＯ軸の基端部に設けたベベルギヤとを噛み合わせることによって、前記カバー体は、前記伝動軸から前記ＰＴＯ軸への動力伝達が可能な状態で、前記伝動軸の軸線回りの水平回動にて取り付け向きを調節して、前記伝動ケースの下面に固定し得るように構成されているので、前記カバー体から突出するＰＴＯ軸の向きを、前記伝動軸の軸線回り（水平方向）のいずれの向きにも容易に変更できる。従って、走行機体に対する作業部の配置位置にかかわらず、前記ミッションケースや前記ＰＴＯ伝動機構に何らの設計変更を施すことなく一つのＰＴＯ伝動装置で対処することが可能になり、汎用性が高いという効果を奏する。
【００８４】
【００８５】
【００８６】
また、前記伝動軸と前記ＰＴＯ軸とを交差した状態で連動させることができるので、ベベルギヤ同士の噛合いという至極簡単な構成にもかかわらず、伝動ロスが少なく確実に、前記伝動軸の回転動力を前記ＰＴＯ軸に伝達できるという効果も奏する。
【００８７】
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の芝刈機の側面図である。
【図２】 芝刈機の底面図である。
【図３】 芝刈機の動力伝達系統図である。
【図４】 ＰＴＯ伝動機構の側断面図である。
【図５】 ＰＴＯ伝動機構の一部拡大側断面図である。
【図６】 モア装置のギヤボックスがミッションケースよりも右側にある場合
における芝刈機の底面図である。
【図７】 第２実施形態における芝刈機の動力伝達系統図である。
【図８】 ＰＴＯ伝動機構の側断面図である。
【符号の説明】
１ 走行機体
２，２ 前輪
３，３ 後輪
５ エンジン
８ ミッションケース
９ モア装置
１１ モアカバー
１２ ロータリ刈刃
１９ モア駆動軸
２３ ギヤボックス
２９ 入力軸
４１ 油圧式駆動手段
５５ ＰＴＯ変速継断機構
６１，１０１ ＰＴＯ伝動機構
６２ ＰＴＯ推進軸
６３ リヤＰＴＯ軸
６４ 伝動軸
６５ ＰＴＯ軸
６６ 伝動ケース
７１ 推進ギヤ
７６ 従動ギヤ
７７ 伝達ベベルギヤ
８１ ＰＴＯ切替クラッチ
８３，８４ 回転ベベルギヤ
８６ カバー体
９２ 従動ベベルギヤ
１０２，１０８ 切替クラッチ
１０３ 中間軸
１０５ 中間ギヤ
１０６ 中間ベベルギヤ
Claims (1)
- 走行機体に搭載した駆動源からミッションケースに伝達された回転動力の一部を、ＰＴＯ伝動機構を介して作業部に伝達するように構成した作業用車両において、
前記ＰＴＯ伝動機構は少なくとも、前記ミッションケースからの回転動力の一部がＰＴＯ変速継断機構を介して伝達されるＰＴＯ推進軸と、このＰＴＯ推進軸に連動して回転可能な縦向きの伝動軸と、当該伝動軸から回転動力を受け取る横向きのＰＴＯ軸とを備えており、
前記ミッションケースの外側面に一体に又は別体で設けた伝動ケースの下面には、当該下面から下向きに突出した前記伝動軸の先端部を覆うカバー体が取り付けられており、前記ＰＴＯ軸は前記カバー体から横向きに突出しており、
前記カバー体内で、前記伝動軸の先端部に設けたベベルギヤと前記ＰＴＯ軸の基端部に設けたベベルギヤとを噛み合わせることによって、前記カバー体は、前記伝動軸から前記ＰＴＯ軸への動力伝達が可能な状態で、前記伝動軸の軸線回りの水平回動にて取り付け向きを調節して、前記伝動ケースの下面に固定し得るように構成されている、
作業用車両におけるＰＴＯ伝動装置。
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