クラッチ
【課題】外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、噛み合う面積、所謂、クラッチの噛み合い確率を向上するクラッチを提供する。
【解決手段】外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるＰＴＯクラッチ６０である。
【解決手段】外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるＰＴＯクラッチ６０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の軸と他方の軸との間で動力の断接を可能とするクラッチ、特に、噛み合い式クラッチ（ドッグクラッチ）の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一方の軸と他方の軸との間で動力の断接を可能とするクラッチは公知となっている。クラッチには摩擦式や噛み合い式等の種類があり、さらに、噛み合い式には、爪式や歯車式等が知られている。このうち歯車式の場合、さらに、外歯クラッチ体と外歯クラッチ体の外歯同士が噛み合う形式と、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体の内歯と外歯が噛み合う形式がある。
【０００３】
内歯クラッチ体と外歯クラッチ体が噛み合う形式のクラッチは、例えば、特許文献１に示す技術が公知となっている。特許文献１のようなクラッチでは、噛み合い時において、内歯クラッチと外歯クラッチとを噛み合せた場合、内歯と外歯との噛み合い位置が限られてしまうため、噛み合い率が低くなっていた。つまり、外歯クラッチ体は、その端部外周面に所定のピッチ円に従って略インボリュート歯形の外歯が多数形成され、また、内歯クラッチ体は、外歯の上記所定のピッチ円と同一径のピッチ円上に中心位置を有する円形状の内歯が多数形成されているため、外歯と内歯との当接部は線接触となっていた。そのため、外歯と、内歯との噛み合っている部分の面積が小さく、当接部分における強度を高くする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１３２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、噛み合う面積、所謂、クラッチの噛み合い確率を向上するクラッチを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、第１の発明は、外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、前記内歯クラッチ体の内歯は略半円状に形成され、前記外歯クラッチ体の外歯はスプロケット形状に形成されるものである。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記外歯の側面には、チャンファー状の面取り部が形成されるものである。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記外歯における前記内歯に当接する部分を、前記内歯の円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明のクラッチを具備する管理機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
第１の発明においては、外歯と内歯との噛合部分の噛み合わせ範囲を増やすことができる。このため、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛合部分での噛み合わせ確率が向上する。また、外歯と内歯の強度は、従来のクラッチよりも小さくて済むため、クラッチの小型化が可能となる。
【００１３】
第２の発明においては、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛み合わせが合っていない場合でも、外歯クラッチ体または内歯クラッチ体のいずれか一方の位置を少しズラすだけで容易に噛み合わせを行うことができる。そのため、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体とを噛み合わせるために特殊工具を用いる必要がない。
【００１４】
第３の発明においては、外歯と内歯とが噛み合う時に、外歯と内歯を面接触させることができ、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体の強度を充分に確保することができる。
【００１５】
第４の発明においては、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛合部分での噛み合わせ確率を向上させることができるため、クラッチ操作手段によるクラッチの操作性を向上させることができる。また、本クラッチをＰＴＯクラッチに適用することでエンジンからロータリ式耕耘装置への動力の伝達効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】管理機の全体的な構成を示す側面図。
【図２】管理機の全体的な構成を示す平面図。
【図３】ミッションケースおよびロータリケースの側面断面図。
【図４】ロータリケースおよびチェーンケースの背面断面図。
【図５】クラッチの分解側面図。
【図６】（ａ）外歯クラッチ体の側面図。（ｂ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大側面図。（ｃ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大平面図。（ｄ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大正面図。
【図７】外歯クラッチ体の外歯および内歯クラッチ体の内歯を示す拡大側面図。
【図８】（ａ）クラッチ操作手段の非操作時の斜視図。（ｂ）クラッチ操作手段の操作時の斜視図。
【図９】（ａ）クラッチ操作手段の非操作時における第一バネ近傍の断面図。（ｂ）クラッチ操作手段の操作時における第一バネ近傍の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明のクラッチを具備した管理機１の全体構成について説明する。なお、以下では矢印Ａ方向を前方向として前後左右上下方向を規定する。但し、本発明のクラッチはＰＴＯクラッチ６０として設けられるが、走行変速用やＰＴＯ変速用等に用いることも可能であり、また、管理機だけでなく、トラクタやコンバインや田植機等の作業車両の変速用や動力断接等に適用することができる。
【００１８】
管理機１は、歩行型管理機であり、機体に装着した各種の作業装置によって、耕耘作業や中耕除草等の農作業を行うことを可能としたものである。本実施形態の管理機１には、作業装置の一例であるロータリ式耕耘装置４０が装着される。
【００１９】
図１および図２に示すように、管理機１は、エンジンフレーム１１、エンジン１２、伝動機構１４、変速装置１５、車輪３０・３０、ロータリ式耕耘装置４０、および操作部材５０等を具備する。
【００２０】
管理機１の駆動源であるエンジン１２は、エンジンフレーム１１の前部に搭載される。変速装置１５は、エンジン１２の後方に配置される。そして、伝動機構１４がエンジン１２と変速装置１５との間に設けられる。エンジン１２の動力は、出力軸からプーリ１４ａ・１４ｂ、ベルト１４ｃ、主クラッチ１４ｄ等により構成される伝動機構１４を介して変速装置１５の入力軸２１に伝達される。変速装置１５の入力軸２１に伝達される動力は、左右一対の車輪３０・３０、およびロータリ式耕耘装置４０の耕耘軸４４に伝達可能とされる。なお、変速装置１５の詳細については後述する。
【００２１】
左右の車輪３０・３０は、それぞれ車軸３１の左右端部に固定されて、ミッションケース２０の下部の側方に配置される。左右の車輪３０・３０は、エンジン１２からの動力を受けて回転駆動する。
【００２２】
ロータリ式耕耘装置４０は、左右の車輪３０・３０の後方に配置される。ロータリ式耕耘装置４０は、ロータリケース４３、耕耘軸４４、耕耘カバー４５等により構成される。耕耘軸４４の外周面には複数の耕耘爪４２・４２・・・が植設される。複数の耕耘爪４２・４２・・・は、その上部を耕耘カバー４５により被覆される。ロータリ式耕耘装置４０は、エンジン１２からの動力を受けることによって、耕耘爪４２・４２・・・を回転させ、圃場面を耕耘する。
【００２３】
操作部材５０はハンドル５２、および各種の操作具を備える。操作部材５０は、管理機１の機体（ミッションケース２０）から後上方へ向かって突出され、ロータリ式耕耘装置４０の上方に配置される。
【００２４】
ハンドル５２は、左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとにより構成される。ハンドル５２の基部５２ａは、ミッションケース２０上に水平回動可能に設けられて、後上方へ向かって突出される。
【００２５】
左ハンドル５２Ｌは基部５２ａから左後上方に突出され、右ハンドル５２Ｒは基部５２ａから右後上方に突出される。左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒは、操作部材５０の側面視において互いに略重複した状態で斜め前後方向に延在され、操作部材５０の平面視において互いの間の左右幅が後方へ向かうに従って広がるように配置される。つまり、左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒは、基部５２ａともに、操作部材５０の平面視においてＹ字状をなすように配置される。左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとの突出端は、左右方向に所定間隔をとって対向するように、ロータリ式耕耘装置４０の後上方に配置される。
【００２６】
左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとの突出端には、それぞれ管理機１を操縦する際に作業者が手で握る部分である左グリップ５３Ｌと右グリップ５３Ｒが備えられる。
【００２７】
左グリップ５３Ｌの近傍には、主クラッチ操作手段としての主クラッチレバー５５ａ、駐車ブレーキレバー５５ｂが配置される。主クラッチレバー５５ａは、主クラッチ１４ｄを入り切り操作する。
【００２８】
右グリップ５３Ｒの近傍には、ベースプレート５６が配置される。ベースプレート５６には、ハンドル５２の高さを調節するためのハンドル調節レバー５７、ワイヤ８０およびシフタ操作部８１を介してＰＴＯクラッチ６０（図４）の入り切り操作を行うクラッチ操作手段７０、および非常停止ボタン５９が配置される。
なお、主クラッチレバー５５ａ、駐車ブレーキレバー５５ｂ、およびベースプレート５６の位置はこれに限定するものではなく、左右のハンドル５２Ｌ・５２Ｒのうち、いずれか一方のハンドルに配置されていればよい。
【００２９】
このような構成により、作業者は、ハンドル５２の左右のグリップ５３Ｌ・５３Ｒを把持しながら、各グリップ５３Ｌ・５３Ｒ近傍のレバー等を操作が可能となっている。
【００３０】
次に、エンジン１２からの動力の伝達機構について説明する。
【００３１】
図３に示すように、エンジン１２からの動力は、ミッションケース２０内に収納される変速装置１５により変速されて車輪３０・３０に伝達される。また、エンジン１２からの動力は、入力軸２１からチェーンケース４６内の伝動機構４７を介してロータリケース４３に伝達される。
【００３２】
変速装置１５においては、ミッションケース２０の上部に入力軸２１が左右方向に支持され、入力軸２１の下部に走行側出力軸２３が左右方向に支持される。入力軸２１はミッションケース２０より両側方に突出され、入力軸２１の左端には前記プーリ１４ｂ（図１参照）が固設され、右端には出力スプロケット２５が固設されている。また、変速装置１５においては、入力軸２１と走行側出力軸２３との間に変速用の歯車が設けられる。さらに、変速装置１５においては、走行側出力軸２３と車軸３１との間にチェン２４が架設される。
【００３３】
一方、図３および図４に示すように、伝動機構４７においては、ロータリケース４３より側方に突出したロータリＰＴＯ軸４８の右端に入力スプロケット２６が固設され、前記出力スプロケット２５と該入力スプロケット２６との間にチェン２７が巻回される。伝動機構４７は、チェーンケース４６により覆われている。
【００３４】
また、ロータリケース４３の上部にはロータリＰＴＯ軸４８が左右方向に横架される。そして、ロータリケース４３内のロータリＰＴＯ軸４８上にはＰＴＯクラッチ６０が設けられる。該ＰＴＯクラッチ６０からの動力は、歯車、スプロケット２８、チェン４９等を介して耕耘軸４４に伝達される。
【００３５】
次にＰＴＯクラッチ６０について説明する。
【００３６】
ＰＴＯクラッチ６０は、ロータリＰＴＯ軸４８に伝達されたエンジン１２からの動力を断接するものである。なお、本実施形態では、ＰＴＯクラッチ６０はロータリケース４３に設けているが、ミッションケース２０に設ける構成であってもよく、配置位置は限定するものではない。
【００３７】
図４および図５に示すように、ＰＴＯクラッチ６０は、ロータリＰＴＯ軸４８と、外歯クラッチ体６２と、内歯クラッチ体６３と、シフタ操作部８１とから構成される。
【００３８】
外歯クラッチ体６２は、ロータリＰＴＯ軸４８上に左右摺動自在、かつ、相対回転不能にスプライン嵌合される。内歯クラッチ体６３は、ロータリＰＴＯ軸４８上に回転自在に遊嵌される。
【００３９】
外歯クラッチ体６２は、ボス部６２ａと、外歯６２ｂとを備える。
【００４０】
ボス部６２ａは、ロータリＰＴＯ軸４８上に外嵌する部分であり、軸心部分の内周面にスプライン溝６２ｃが軸心方向に形成される。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、外歯６２ｂは、同形状でボス部６２ａの外周において放射状に等間隔で複数突出して、全体としてスプロケット状に形成される。図７に示すように、外歯６２ｂの形状は、回転方向の面が側面視で内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂの外形を形成する円弧と略同形状としている。即ち、外歯６２ｂと内歯６３ｂの歯の外形形状における曲率半径ｒを略同じとしている。
【００４２】
また、図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂの先端部には、右側面取り部６２ｄと、左側面取り部６２ｅと、中央面取り部６２ｆと、先端上部面取り部６２ｇと、先端下部面取り部６２ｈとが設けられる。
右側面取り部６２ｄは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｂ）における図示右側の面が右斜め方向に切削されて形成される部分である。
左側面取り部６２ｅは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｂ）における図示左側の面が左斜め方向に切削されて形成される部分である。
中央面取り部６２ｆは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示上面が外歯６２ｂの基端部から先端部へ切削されて形成される部分であり、右側面取り部６２ｄと左側面取り部６２ｅとの間に設けられる。
先端上部面取り部６２ｇは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示上面が下方向に切削されて形成される部分であり、中央面取り部６２ｆの一端部に設けられる。
先端下部面取り部６２ｈは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示下面が上方向に切削されて形成される部分である。
【００４３】
このように、右側面取り部６２ｄと、左側面取り部６２ｅと、中央面取り部６２ｆと、先端上部面取り部６２ｇと、先端下部面取り部６２ｈとを設けることで、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂの先端部はチャンファー加工（面取り）されたチャンファー状の面取り部が形成され、外歯６２ｂの先端部にチャンファー角が設けられる。但し、外歯クラッチ体６２の製造方法は限定されず、鋳造等でも可能である。
【００４４】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、外歯６２ｂは二列形成される。二列形成される外歯６２ｂは、右側面取り部６２ｄ、左側面取り部６２ｅ等が形成される側の面と反対側の面を互いに対向させる。
外歯６２ｂが二列形成されることにより生じる間隙には係合部６２ｋが形成される。係合部６２ｋには、シフタ操作部８１を構成するシフタフォーク６１が係合される。
【００４５】
図４および図５に示すように、内歯クラッチ体６３は、円盤体状として、歯部６３ａと、内歯６３ｂと、軸孔６３ｃとを備える。
【００４６】
歯部６３ａは内歯クラッチ体６３の円盤体の外周に形成され、歯車を構成する。歯部６３ａは中間軸３５の歯車３６と噛合され、中間軸３５に動力を伝達可能とする。
内歯６３ｂは、内歯クラッチ体６３の軸心部の側面に形成した凹部６３ｄにおける内周面に等間隔で側面視略半円状に形成される。
図７に示すように、内歯６３ｂの円弧の曲率半径ｒは、前記外歯６２ｂの回転方向側の円弧と一致させている。
内歯クラッチ体６３の円盤体の側面には、略円筒状の凹部６３ｄが穿設される。図５に示すように、凹部６３ｄの中央には軸孔６３ｃが形成される。軸孔６３ｃは、ロータリＰＴＯ軸４８（図４）上に回転自在に遊嵌する部分である。
【００４７】
次に、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との関係について詳述する。
【００４８】
図５に示すように、外歯クラッチ体６２の中心から外歯６２ｂ最外端までの距離Ｒ３は、内歯クラッチ体６３の中心から内歯６３ｂの最底位置までの距離Ｒ１よりも短く、内歯クラッチ体６３の中心から隣接する内歯６３ｂの接続部６３ｅ（内周端）までの距離Ｒ２よりも長く構成される（Ｒ１＞Ｒ３＞Ｒ２）。外歯クラッチ体６２の中心から隣接する外歯６２ｂの接続部（谷底）までの距離Ｒ４はＲ２よりも短く構成される（Ｒ４＜Ｒ２）。
【００４９】
図７に示すように、外歯クラッチ体６２における外歯６２ｂの先端部の一側は、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂの回転方向後側に当接する。この時、外歯６２ｂの先端部の一側は、内歯６３ｂの回転方向後側と面接触する。
【００５０】
このような構成において、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３とをロータリＰＴＯ軸４８上に外嵌し、外歯クラッチ体６２を内歯クラッチ体６３の凹部６３ｄ側に摺動して噛み合うことでＰＴＯクラッチ６０が「入」の状態となる。
【００５１】
外歯クラッチ体６２を摺動したときに、外歯６２ｂと内歯６３ｂとが一致している場合には、外歯クラッチ体６２は内歯クラッチ体６３にスムーズに嵌合される。
一方、外歯６２ｂと内歯６３ｂとがズレてる場合には、外歯６２ｂは、内歯６３ｂの接続部６３ｅに当接するが、外歯６２ｂの側面には、右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成されているため、この右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅの斜面に沿って内歯クラッチ体６３が回転することで、外歯クラッチ体６２は、内歯クラッチ体６３にスムーズに嵌合される。
【００５２】
この外歯クラッチ体６２を内歯クラッチ体６３に嵌合させた状態で、エンジン１２からの動力がロータリＰＴＯ軸４８に伝えられると、外歯クラッチ体６２が回転駆動され、外歯６２ｂの外周面が内歯６３ｂの内周面に当接して、内歯クラッチ体６３に動力が伝達される。このとき、外歯６２ｂの外周形状をなす円弧の曲率半径と、内歯６３ｂの内周形状をなす円弧の曲率半径とが略同じ長さに構成さているため、外歯６２ｂと内歯６３ｂとは当接したときに略一致して面で当接することとなる。このため、一部に荷重がかかり変形したりすることなく、確実に動力の伝達が可能となる。
【００５３】
以上のように、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるものである。
【００５４】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯６２ｂと内歯６３ｂとの噛合部分の噛み合わせ範囲を増やすことができる。このため、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛合部分での噛み合わせ確率が向上する。また、外歯６２ｂと内歯６３ｂの強度は、従来のクラッチよりも小さくて済むため、クラッチの小型化が可能となる。
【００５５】
また、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯６２ｂの側面には、チャンファー状の右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成されるものである。
【００５６】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛み合わせが合っていない場合でも、外歯クラッチ体６２または内歯クラッチ体６３のいずれか一方の位置を少しズラすだけで容易に噛み合わせを行うことができる。そのため、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３とを噛み合わせるために特殊工具を用いる必要がない。
【００５７】
さらに、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯６２ｂにおける内歯６３ｂに当接する部分を、内歯６３ｂの円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００５８】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯６２ｂと内歯６３ｂとが噛み合う時に、外歯６２ｂと内歯６３ｂを面接触させることができ、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３の強度を充分に確保することができる。
【００５９】
次に、シフタ操作部８１について説明する。
【００６０】
図４に示すように、シフタ操作部８１は、ロータリケース４３の上部に設けられている。シフタ操作部８１は、ＰＴＯクラッチ６０の外歯クラッチ体６２を摺動させて入り切り操作するものである。シフタ操作部８１は、シフタフォーク６１と、シフタ軸８３と、シフタアーム８４と、を有する。
【００６１】
シフタフォーク６１の先端は前記外歯クラッチ体６２の係合部６２ｋに係合される。
シフタ軸８３は、ロータリＰＴＯ軸４８と平行にロータリケース４３の上部に左右摺動可能に支持される。シフタ軸８３の一側には、ロータリケース４３内でシフタフォーク６１が固定され、他側は、ロータリケース４３より突出してシフタアーム８４に連設されている。
シフタアーム８４は、ロータリケース４３の上部に固定したステーに回動自在に支持され、該シフタアーム８４の一端にワイヤ８０の一端が連結されている。該ワイヤ８０の他端は右ハンドル５２Ｒに設けたクラッチ操作手段７０に連結される。
前記ワイヤ８０は、図示しない付勢手段によりロータリＰＴＯ軸４８上の外歯６２ｂが、内歯６３ｂとの係合を解除する方向に付勢されている。
【００６２】
このような構成において、クラッチ操作手段７０が「入」方向に操作されると、ワイヤ８０が引っ張られ、シフタアーム８４が回動されて、シフタ軸８３が摺動される。このシフタ軸８３の摺動により、シフタ軸８３に固定したシフタフォーク６１も摺動し、シフタフォーク６１の先端に係合した外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂが内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂに係合し、エンジン１２からの動力が耕耘軸４４に伝達されるようになる。
【００６３】
一方、クラッチ操作手段７０が逆方向の「切」方向に操作されると、ワイヤ８０は戻され、シフタアーム８４が前記と逆方向に回動されて、シフタ軸８３も逆方向に摺動され、シフタフォーク６１の先端に係合した外歯クラッチ体６２も逆方向に摺動して、外歯６２ｂと内歯６３ｂの係合が解除され、エンジン１２からの動力が耕耘軸４４に伝達されなくなる。
【００６４】
このように、クラッチ操作手段７０が操作されることにより、ワイヤ８０、シフタ操作部８１のシフタ軸８３、およびシフタフォーク６１が連動し、ＰＴＯクラッチ６０の入り切り操作がなされる。
【００６５】
次に、クラッチ操作手段７０について説明する。
【００６６】
クラッチ操作手段７０は、ＰＴＯクラッチ６０を操作するためのものである。図２に示すように、クラッチ操作手段７０は、右ハンドル５２Ｒの後部に設けられる。
【００６７】
図８および図９に示すように、クラッチ操作手段７０は、ロータリクラッチレバー７１と、付勢部材７２と、ワイヤ連結部材７３等から構成される。
【００６８】
ロータリクラッチレバー７１は、右ハンドル５２Ｒの右グリップ５３Ｒの近傍に配置される。ロータリクラッチレバー７１の基端部は、右ハンドル５２Ｒに固定したベースプレート５６に設けられる回動軸５８に上下回動自在に支持される。該ロータリクラッチレバー７１の長手方向中途部には、ピンを側方へ突出した係止部７１ａが設けられる。該係止部７１ａに付勢部材７２を介してワイヤ８０が連結される。
【００６９】
付勢部材７２は、第一バネ７４と、該第一バネ７４内に収納される第二バネ７５と、から構成される。つまり、二重のバネにより構成している。
【００７０】
第一バネ７４は、コイルスプリングにより引っ張りバネで構成される。第一バネ７４の一端はロータリクラッチレバー７１の係止部７１ａに係止される。第一バネ７４の内部に第二バネ７５とガイド部材７６とワイヤ８０の一端が収納され、第一バネ７４の他端からワイヤ８０が延出されている。第一バネ７４の一側（後側、図９における右側）は径が大きく、他側（前側、図９における左側）端部は徐々に径を小さくして略円錐状に構成し、他端の内径はワイヤ８０を挿通できる程度としている。
【００７１】
第二バネ７５は、円筒状のコイルスプリングにより圧縮バネで構成される。該第二バネ７５のバネ力は、第一バネ７４のバネ力よりも小さく構成している。第一バネ７４の一側において、第一バネ７４が引っ張られた時の第一バネ７４の内径は、第二バネ７５が圧縮された時の第二バネ７５の外径よりも大きく構成される（図９（ｂ）参照）。そして、第二バネ７５内に筒状のガイド部材７６の他側が収納され、第二バネ７５が非圧縮状態の時の第二バネ７５の内径は、ガイド部材７６の他側の外径よりも大きく構成される（図９（ａ）参照）。こうして、第二バネ７５の一側端はガイド部材７６の段差部に当接され、他側端は第一バネ７４の他側内部に当接され、第二バネ７５はガイド部材７６を一側方向に付勢し、第二バネ７５の他側内部に空間ｋ（図９（ａ）参照）ができるようにして、第一バネ７４とワイヤ８０との間でがたが生じないようにしている。
【００７２】
ガイド部材７６は、段付の筒状に形成され、一側が他側よりも外径および内径を大きく構成している。他側のガイド部材７６の外径は、前記第二バネ７５が非圧縮状態の内径よりも小さく、他側のガイド部材７６の内径は、ワイヤ８０の外径よりも大きく構成して、ワイヤ８０を挿通できるようにしている。
【００７３】
一方、一側のガイド部材７６の外径は、第二バネ７５が圧縮された時の第二バネ７５の内径よりも大きく、かつ、第一バネ７４が引っ張られた時の第一バネ７４の一側の内径よりも小さく構成される。こうして、ロータリクラッチレバー７１が操作されて引っ張られた時に、第二バネ７５の一側が、ガイド部材７６の段差部に当接してガイド部材７６から外れることがない。また、ガイド部材７６が、第一バネ７４内周に引っ掛かることなく第一バネ７４内に収納される。
【００７４】
また、一側のガイド部材７６の内部にカシメ部材からなるワイヤ固定部材７８を収納可能に構成している。つまり、一側のガイド部材７６の内径は、筒状に構成したワイヤ固定部材７８をワイヤ８０の一端に外嵌してカシメた状態の外径よりも大きく構成している。こうして、ワイヤ８０をガイド部材７６内に挿通させて、ワイヤ８０の一端にワイヤ固定部材７８を固定し、ガイド部材７６の一側内部に収納すると、ワイヤ固定部材７８の一端はガイド部材７６の内部の段差部に当接し、ガイド部材７６およびワイヤ固定部材７８は第二バネ７５により一側方向に付勢される。このため、ワイヤ８０を弛ませることなく取り付けることが可能となる。但し、ワイヤ固定部材７８はカシメ部材に限定するものではなく、ボルトとナットにより構成して長さ調整可能に構成することもでき、限定するものではない。
【００７５】
次に、クラッチ操作手段７０の動作について説明する。
【００７６】
図８（ａ）に示すように、ロータリクラッチレバー７１が非操作時、つまり、「切」位置の時、第一バネ７４は、縮小した状態となっており、ワイヤ８０の弛み（がた）は第二バネ７５により伸長方向に付勢されることで解消される。
【００７７】
一方、図８（ｂ）に示すように、ロータリクラッチレバー７１を下方に回動操作すると、付勢部材７２を介してワイヤ８０が引っ張られ、図９（ｂ）に示すように、第二バネ７５が圧縮され、第一バネ７４は引っ張られる。そして、付勢部材７２は回動軸５８より下方の位置となり、支点越えとなって「入」位置で保持される。
【００７８】
以上のように、管理機１は、エンジン１２からの動力をロータリ式耕耘装置４０に対して伝達又は遮断可能なＰＴＯクラッチ６０を備える管理機１であって、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるものである。そして、外歯６２ｂの側面には、チャンファー状の右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成され、外歯６２ｂにおける内歯６３ｂに当接する部分を、内歯６３ｂの円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００７９】
このように管理機１を構成することで、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛合部分での噛み合わせ確率を向上させることができるため、ロータリクラッチレバー７１（クラッチ操作手段）によるＰＴＯクラッチ６０の操作性を向上させることができる。また、外歯クラッチ体６２および内歯クラッチ体６３をＰＴＯクラッチ６０に適用することでエンジン１２からロータリ式耕耘装置４０への動力の伝達効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ 管理機
６０ ＰＴＯクラッチ
６２ 外歯クラッチ体
６２ｂ 外歯
６２ｄ 右側面取り部
６２ｅ 左側面取り部
６３ 内歯クラッチ体
６３ｂ 内歯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の軸と他方の軸との間で動力の断接を可能とするクラッチ、特に、噛み合い式クラッチ（ドッグクラッチ）の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一方の軸と他方の軸との間で動力の断接を可能とするクラッチは公知となっている。クラッチには摩擦式や噛み合い式等の種類があり、さらに、噛み合い式には、爪式や歯車式等が知られている。このうち歯車式の場合、さらに、外歯クラッチ体と外歯クラッチ体の外歯同士が噛み合う形式と、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体の内歯と外歯が噛み合う形式がある。
【０００３】
内歯クラッチ体と外歯クラッチ体が噛み合う形式のクラッチは、例えば、特許文献１に示す技術が公知となっている。特許文献１のようなクラッチでは、噛み合い時において、内歯クラッチと外歯クラッチとを噛み合せた場合、内歯と外歯との噛み合い位置が限られてしまうため、噛み合い率が低くなっていた。つまり、外歯クラッチ体は、その端部外周面に所定のピッチ円に従って略インボリュート歯形の外歯が多数形成され、また、内歯クラッチ体は、外歯の上記所定のピッチ円と同一径のピッチ円上に中心位置を有する円形状の内歯が多数形成されているため、外歯と内歯との当接部は線接触となっていた。そのため、外歯と、内歯との噛み合っている部分の面積が小さく、当接部分における強度を高くする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１３２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、噛み合う面積、所謂、クラッチの噛み合い確率を向上するクラッチを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、第１の発明は、外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、前記内歯クラッチ体の内歯は略半円状に形成され、前記外歯クラッチ体の外歯はスプロケット形状に形成されるものである。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記外歯の側面には、チャンファー状の面取り部が形成されるものである。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記外歯における前記内歯に当接する部分を、前記内歯の円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明のクラッチを具備する管理機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
第１の発明においては、外歯と内歯との噛合部分の噛み合わせ範囲を増やすことができる。このため、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛合部分での噛み合わせ確率が向上する。また、外歯と内歯の強度は、従来のクラッチよりも小さくて済むため、クラッチの小型化が可能となる。
【００１３】
第２の発明においては、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛み合わせが合っていない場合でも、外歯クラッチ体または内歯クラッチ体のいずれか一方の位置を少しズラすだけで容易に噛み合わせを行うことができる。そのため、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体とを噛み合わせるために特殊工具を用いる必要がない。
【００１４】
第３の発明においては、外歯と内歯とが噛み合う時に、外歯と内歯を面接触させることができ、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体の強度を充分に確保することができる。
【００１５】
第４の発明においては、外歯クラッチ体と内歯クラッチ体との噛合部分での噛み合わせ確率を向上させることができるため、クラッチ操作手段によるクラッチの操作性を向上させることができる。また、本クラッチをＰＴＯクラッチに適用することでエンジンからロータリ式耕耘装置への動力の伝達効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】管理機の全体的な構成を示す側面図。
【図２】管理機の全体的な構成を示す平面図。
【図３】ミッションケースおよびロータリケースの側面断面図。
【図４】ロータリケースおよびチェーンケースの背面断面図。
【図５】クラッチの分解側面図。
【図６】（ａ）外歯クラッチ体の側面図。（ｂ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大側面図。（ｃ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大平面図。（ｄ）外歯クラッチ体の外歯の先端部における拡大正面図。
【図７】外歯クラッチ体の外歯および内歯クラッチ体の内歯を示す拡大側面図。
【図８】（ａ）クラッチ操作手段の非操作時の斜視図。（ｂ）クラッチ操作手段の操作時の斜視図。
【図９】（ａ）クラッチ操作手段の非操作時における第一バネ近傍の断面図。（ｂ）クラッチ操作手段の操作時における第一バネ近傍の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明のクラッチを具備した管理機１の全体構成について説明する。なお、以下では矢印Ａ方向を前方向として前後左右上下方向を規定する。但し、本発明のクラッチはＰＴＯクラッチ６０として設けられるが、走行変速用やＰＴＯ変速用等に用いることも可能であり、また、管理機だけでなく、トラクタやコンバインや田植機等の作業車両の変速用や動力断接等に適用することができる。
【００１８】
管理機１は、歩行型管理機であり、機体に装着した各種の作業装置によって、耕耘作業や中耕除草等の農作業を行うことを可能としたものである。本実施形態の管理機１には、作業装置の一例であるロータリ式耕耘装置４０が装着される。
【００１９】
図１および図２に示すように、管理機１は、エンジンフレーム１１、エンジン１２、伝動機構１４、変速装置１５、車輪３０・３０、ロータリ式耕耘装置４０、および操作部材５０等を具備する。
【００２０】
管理機１の駆動源であるエンジン１２は、エンジンフレーム１１の前部に搭載される。変速装置１５は、エンジン１２の後方に配置される。そして、伝動機構１４がエンジン１２と変速装置１５との間に設けられる。エンジン１２の動力は、出力軸からプーリ１４ａ・１４ｂ、ベルト１４ｃ、主クラッチ１４ｄ等により構成される伝動機構１４を介して変速装置１５の入力軸２１に伝達される。変速装置１５の入力軸２１に伝達される動力は、左右一対の車輪３０・３０、およびロータリ式耕耘装置４０の耕耘軸４４に伝達可能とされる。なお、変速装置１５の詳細については後述する。
【００２１】
左右の車輪３０・３０は、それぞれ車軸３１の左右端部に固定されて、ミッションケース２０の下部の側方に配置される。左右の車輪３０・３０は、エンジン１２からの動力を受けて回転駆動する。
【００２２】
ロータリ式耕耘装置４０は、左右の車輪３０・３０の後方に配置される。ロータリ式耕耘装置４０は、ロータリケース４３、耕耘軸４４、耕耘カバー４５等により構成される。耕耘軸４４の外周面には複数の耕耘爪４２・４２・・・が植設される。複数の耕耘爪４２・４２・・・は、その上部を耕耘カバー４５により被覆される。ロータリ式耕耘装置４０は、エンジン１２からの動力を受けることによって、耕耘爪４２・４２・・・を回転させ、圃場面を耕耘する。
【００２３】
操作部材５０はハンドル５２、および各種の操作具を備える。操作部材５０は、管理機１の機体（ミッションケース２０）から後上方へ向かって突出され、ロータリ式耕耘装置４０の上方に配置される。
【００２４】
ハンドル５２は、左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとにより構成される。ハンドル５２の基部５２ａは、ミッションケース２０上に水平回動可能に設けられて、後上方へ向かって突出される。
【００２５】
左ハンドル５２Ｌは基部５２ａから左後上方に突出され、右ハンドル５２Ｒは基部５２ａから右後上方に突出される。左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒは、操作部材５０の側面視において互いに略重複した状態で斜め前後方向に延在され、操作部材５０の平面視において互いの間の左右幅が後方へ向かうに従って広がるように配置される。つまり、左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒは、基部５２ａともに、操作部材５０の平面視においてＹ字状をなすように配置される。左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとの突出端は、左右方向に所定間隔をとって対向するように、ロータリ式耕耘装置４０の後上方に配置される。
【００２６】
左ハンドル５２Ｌと右ハンドル５２Ｒとの突出端には、それぞれ管理機１を操縦する際に作業者が手で握る部分である左グリップ５３Ｌと右グリップ５３Ｒが備えられる。
【００２７】
左グリップ５３Ｌの近傍には、主クラッチ操作手段としての主クラッチレバー５５ａ、駐車ブレーキレバー５５ｂが配置される。主クラッチレバー５５ａは、主クラッチ１４ｄを入り切り操作する。
【００２８】
右グリップ５３Ｒの近傍には、ベースプレート５６が配置される。ベースプレート５６には、ハンドル５２の高さを調節するためのハンドル調節レバー５７、ワイヤ８０およびシフタ操作部８１を介してＰＴＯクラッチ６０（図４）の入り切り操作を行うクラッチ操作手段７０、および非常停止ボタン５９が配置される。
なお、主クラッチレバー５５ａ、駐車ブレーキレバー５５ｂ、およびベースプレート５６の位置はこれに限定するものではなく、左右のハンドル５２Ｌ・５２Ｒのうち、いずれか一方のハンドルに配置されていればよい。
【００２９】
このような構成により、作業者は、ハンドル５２の左右のグリップ５３Ｌ・５３Ｒを把持しながら、各グリップ５３Ｌ・５３Ｒ近傍のレバー等を操作が可能となっている。
【００３０】
次に、エンジン１２からの動力の伝達機構について説明する。
【００３１】
図３に示すように、エンジン１２からの動力は、ミッションケース２０内に収納される変速装置１５により変速されて車輪３０・３０に伝達される。また、エンジン１２からの動力は、入力軸２１からチェーンケース４６内の伝動機構４７を介してロータリケース４３に伝達される。
【００３２】
変速装置１５においては、ミッションケース２０の上部に入力軸２１が左右方向に支持され、入力軸２１の下部に走行側出力軸２３が左右方向に支持される。入力軸２１はミッションケース２０より両側方に突出され、入力軸２１の左端には前記プーリ１４ｂ（図１参照）が固設され、右端には出力スプロケット２５が固設されている。また、変速装置１５においては、入力軸２１と走行側出力軸２３との間に変速用の歯車が設けられる。さらに、変速装置１５においては、走行側出力軸２３と車軸３１との間にチェン２４が架設される。
【００３３】
一方、図３および図４に示すように、伝動機構４７においては、ロータリケース４３より側方に突出したロータリＰＴＯ軸４８の右端に入力スプロケット２６が固設され、前記出力スプロケット２５と該入力スプロケット２６との間にチェン２７が巻回される。伝動機構４７は、チェーンケース４６により覆われている。
【００３４】
また、ロータリケース４３の上部にはロータリＰＴＯ軸４８が左右方向に横架される。そして、ロータリケース４３内のロータリＰＴＯ軸４８上にはＰＴＯクラッチ６０が設けられる。該ＰＴＯクラッチ６０からの動力は、歯車、スプロケット２８、チェン４９等を介して耕耘軸４４に伝達される。
【００３５】
次にＰＴＯクラッチ６０について説明する。
【００３６】
ＰＴＯクラッチ６０は、ロータリＰＴＯ軸４８に伝達されたエンジン１２からの動力を断接するものである。なお、本実施形態では、ＰＴＯクラッチ６０はロータリケース４３に設けているが、ミッションケース２０に設ける構成であってもよく、配置位置は限定するものではない。
【００３７】
図４および図５に示すように、ＰＴＯクラッチ６０は、ロータリＰＴＯ軸４８と、外歯クラッチ体６２と、内歯クラッチ体６３と、シフタ操作部８１とから構成される。
【００３８】
外歯クラッチ体６２は、ロータリＰＴＯ軸４８上に左右摺動自在、かつ、相対回転不能にスプライン嵌合される。内歯クラッチ体６３は、ロータリＰＴＯ軸４８上に回転自在に遊嵌される。
【００３９】
外歯クラッチ体６２は、ボス部６２ａと、外歯６２ｂとを備える。
【００４０】
ボス部６２ａは、ロータリＰＴＯ軸４８上に外嵌する部分であり、軸心部分の内周面にスプライン溝６２ｃが軸心方向に形成される。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、外歯６２ｂは、同形状でボス部６２ａの外周において放射状に等間隔で複数突出して、全体としてスプロケット状に形成される。図７に示すように、外歯６２ｂの形状は、回転方向の面が側面視で内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂの外形を形成する円弧と略同形状としている。即ち、外歯６２ｂと内歯６３ｂの歯の外形形状における曲率半径ｒを略同じとしている。
【００４２】
また、図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂの先端部には、右側面取り部６２ｄと、左側面取り部６２ｅと、中央面取り部６２ｆと、先端上部面取り部６２ｇと、先端下部面取り部６２ｈとが設けられる。
右側面取り部６２ｄは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｂ）における図示右側の面が右斜め方向に切削されて形成される部分である。
左側面取り部６２ｅは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｂ）における図示左側の面が左斜め方向に切削されて形成される部分である。
中央面取り部６２ｆは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示上面が外歯６２ｂの基端部から先端部へ切削されて形成される部分であり、右側面取り部６２ｄと左側面取り部６２ｅとの間に設けられる。
先端上部面取り部６２ｇは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示上面が下方向に切削されて形成される部分であり、中央面取り部６２ｆの一端部に設けられる。
先端下部面取り部６２ｈは、外歯６２ｂの先端部において図６（ｄ）における図示下面が上方向に切削されて形成される部分である。
【００４３】
このように、右側面取り部６２ｄと、左側面取り部６２ｅと、中央面取り部６２ｆと、先端上部面取り部６２ｇと、先端下部面取り部６２ｈとを設けることで、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂの先端部はチャンファー加工（面取り）されたチャンファー状の面取り部が形成され、外歯６２ｂの先端部にチャンファー角が設けられる。但し、外歯クラッチ体６２の製造方法は限定されず、鋳造等でも可能である。
【００４４】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、外歯６２ｂは二列形成される。二列形成される外歯６２ｂは、右側面取り部６２ｄ、左側面取り部６２ｅ等が形成される側の面と反対側の面を互いに対向させる。
外歯６２ｂが二列形成されることにより生じる間隙には係合部６２ｋが形成される。係合部６２ｋには、シフタ操作部８１を構成するシフタフォーク６１が係合される。
【００４５】
図４および図５に示すように、内歯クラッチ体６３は、円盤体状として、歯部６３ａと、内歯６３ｂと、軸孔６３ｃとを備える。
【００４６】
歯部６３ａは内歯クラッチ体６３の円盤体の外周に形成され、歯車を構成する。歯部６３ａは中間軸３５の歯車３６と噛合され、中間軸３５に動力を伝達可能とする。
内歯６３ｂは、内歯クラッチ体６３の軸心部の側面に形成した凹部６３ｄにおける内周面に等間隔で側面視略半円状に形成される。
図７に示すように、内歯６３ｂの円弧の曲率半径ｒは、前記外歯６２ｂの回転方向側の円弧と一致させている。
内歯クラッチ体６３の円盤体の側面には、略円筒状の凹部６３ｄが穿設される。図５に示すように、凹部６３ｄの中央には軸孔６３ｃが形成される。軸孔６３ｃは、ロータリＰＴＯ軸４８（図４）上に回転自在に遊嵌する部分である。
【００４７】
次に、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との関係について詳述する。
【００４８】
図５に示すように、外歯クラッチ体６２の中心から外歯６２ｂ最外端までの距離Ｒ３は、内歯クラッチ体６３の中心から内歯６３ｂの最底位置までの距離Ｒ１よりも短く、内歯クラッチ体６３の中心から隣接する内歯６３ｂの接続部６３ｅ（内周端）までの距離Ｒ２よりも長く構成される（Ｒ１＞Ｒ３＞Ｒ２）。外歯クラッチ体６２の中心から隣接する外歯６２ｂの接続部（谷底）までの距離Ｒ４はＲ２よりも短く構成される（Ｒ４＜Ｒ２）。
【００４９】
図７に示すように、外歯クラッチ体６２における外歯６２ｂの先端部の一側は、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂの回転方向後側に当接する。この時、外歯６２ｂの先端部の一側は、内歯６３ｂの回転方向後側と面接触する。
【００５０】
このような構成において、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３とをロータリＰＴＯ軸４８上に外嵌し、外歯クラッチ体６２を内歯クラッチ体６３の凹部６３ｄ側に摺動して噛み合うことでＰＴＯクラッチ６０が「入」の状態となる。
【００５１】
外歯クラッチ体６２を摺動したときに、外歯６２ｂと内歯６３ｂとが一致している場合には、外歯クラッチ体６２は内歯クラッチ体６３にスムーズに嵌合される。
一方、外歯６２ｂと内歯６３ｂとがズレてる場合には、外歯６２ｂは、内歯６３ｂの接続部６３ｅに当接するが、外歯６２ｂの側面には、右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成されているため、この右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅの斜面に沿って内歯クラッチ体６３が回転することで、外歯クラッチ体６２は、内歯クラッチ体６３にスムーズに嵌合される。
【００５２】
この外歯クラッチ体６２を内歯クラッチ体６３に嵌合させた状態で、エンジン１２からの動力がロータリＰＴＯ軸４８に伝えられると、外歯クラッチ体６２が回転駆動され、外歯６２ｂの外周面が内歯６３ｂの内周面に当接して、内歯クラッチ体６３に動力が伝達される。このとき、外歯６２ｂの外周形状をなす円弧の曲率半径と、内歯６３ｂの内周形状をなす円弧の曲率半径とが略同じ長さに構成さているため、外歯６２ｂと内歯６３ｂとは当接したときに略一致して面で当接することとなる。このため、一部に荷重がかかり変形したりすることなく、確実に動力の伝達が可能となる。
【００５３】
以上のように、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるものである。
【００５４】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯６２ｂと内歯６３ｂとの噛合部分の噛み合わせ範囲を増やすことができる。このため、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛合部分での噛み合わせ確率が向上する。また、外歯６２ｂと内歯６３ｂの強度は、従来のクラッチよりも小さくて済むため、クラッチの小型化が可能となる。
【００５５】
また、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯６２ｂの側面には、チャンファー状の右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成されるものである。
【００５６】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛み合わせが合っていない場合でも、外歯クラッチ体６２または内歯クラッチ体６３のいずれか一方の位置を少しズラすだけで容易に噛み合わせを行うことができる。そのため、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３とを噛み合わせるために特殊工具を用いる必要がない。
【００５７】
さらに、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯６２ｂにおける内歯６３ｂに当接する部分を、内歯６３ｂの円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００５８】
このようにＰＴＯクラッチ６０を構成することで、外歯６２ｂと内歯６３ｂとが噛み合う時に、外歯６２ｂと内歯６３ｂを面接触させることができ、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３の強度を充分に確保することができる。
【００５９】
次に、シフタ操作部８１について説明する。
【００６０】
図４に示すように、シフタ操作部８１は、ロータリケース４３の上部に設けられている。シフタ操作部８１は、ＰＴＯクラッチ６０の外歯クラッチ体６２を摺動させて入り切り操作するものである。シフタ操作部８１は、シフタフォーク６１と、シフタ軸８３と、シフタアーム８４と、を有する。
【００６１】
シフタフォーク６１の先端は前記外歯クラッチ体６２の係合部６２ｋに係合される。
シフタ軸８３は、ロータリＰＴＯ軸４８と平行にロータリケース４３の上部に左右摺動可能に支持される。シフタ軸８３の一側には、ロータリケース４３内でシフタフォーク６１が固定され、他側は、ロータリケース４３より突出してシフタアーム８４に連設されている。
シフタアーム８４は、ロータリケース４３の上部に固定したステーに回動自在に支持され、該シフタアーム８４の一端にワイヤ８０の一端が連結されている。該ワイヤ８０の他端は右ハンドル５２Ｒに設けたクラッチ操作手段７０に連結される。
前記ワイヤ８０は、図示しない付勢手段によりロータリＰＴＯ軸４８上の外歯６２ｂが、内歯６３ｂとの係合を解除する方向に付勢されている。
【００６２】
このような構成において、クラッチ操作手段７０が「入」方向に操作されると、ワイヤ８０が引っ張られ、シフタアーム８４が回動されて、シフタ軸８３が摺動される。このシフタ軸８３の摺動により、シフタ軸８３に固定したシフタフォーク６１も摺動し、シフタフォーク６１の先端に係合した外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂが内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂに係合し、エンジン１２からの動力が耕耘軸４４に伝達されるようになる。
【００６３】
一方、クラッチ操作手段７０が逆方向の「切」方向に操作されると、ワイヤ８０は戻され、シフタアーム８４が前記と逆方向に回動されて、シフタ軸８３も逆方向に摺動され、シフタフォーク６１の先端に係合した外歯クラッチ体６２も逆方向に摺動して、外歯６２ｂと内歯６３ｂの係合が解除され、エンジン１２からの動力が耕耘軸４４に伝達されなくなる。
【００６４】
このように、クラッチ操作手段７０が操作されることにより、ワイヤ８０、シフタ操作部８１のシフタ軸８３、およびシフタフォーク６１が連動し、ＰＴＯクラッチ６０の入り切り操作がなされる。
【００６５】
次に、クラッチ操作手段７０について説明する。
【００６６】
クラッチ操作手段７０は、ＰＴＯクラッチ６０を操作するためのものである。図２に示すように、クラッチ操作手段７０は、右ハンドル５２Ｒの後部に設けられる。
【００６７】
図８および図９に示すように、クラッチ操作手段７０は、ロータリクラッチレバー７１と、付勢部材７２と、ワイヤ連結部材７３等から構成される。
【００６８】
ロータリクラッチレバー７１は、右ハンドル５２Ｒの右グリップ５３Ｒの近傍に配置される。ロータリクラッチレバー７１の基端部は、右ハンドル５２Ｒに固定したベースプレート５６に設けられる回動軸５８に上下回動自在に支持される。該ロータリクラッチレバー７１の長手方向中途部には、ピンを側方へ突出した係止部７１ａが設けられる。該係止部７１ａに付勢部材７２を介してワイヤ８０が連結される。
【００６９】
付勢部材７２は、第一バネ７４と、該第一バネ７４内に収納される第二バネ７５と、から構成される。つまり、二重のバネにより構成している。
【００７０】
第一バネ７４は、コイルスプリングにより引っ張りバネで構成される。第一バネ７４の一端はロータリクラッチレバー７１の係止部７１ａに係止される。第一バネ７４の内部に第二バネ７５とガイド部材７６とワイヤ８０の一端が収納され、第一バネ７４の他端からワイヤ８０が延出されている。第一バネ７４の一側（後側、図９における右側）は径が大きく、他側（前側、図９における左側）端部は徐々に径を小さくして略円錐状に構成し、他端の内径はワイヤ８０を挿通できる程度としている。
【００７１】
第二バネ７５は、円筒状のコイルスプリングにより圧縮バネで構成される。該第二バネ７５のバネ力は、第一バネ７４のバネ力よりも小さく構成している。第一バネ７４の一側において、第一バネ７４が引っ張られた時の第一バネ７４の内径は、第二バネ７５が圧縮された時の第二バネ７５の外径よりも大きく構成される（図９（ｂ）参照）。そして、第二バネ７５内に筒状のガイド部材７６の他側が収納され、第二バネ７５が非圧縮状態の時の第二バネ７５の内径は、ガイド部材７６の他側の外径よりも大きく構成される（図９（ａ）参照）。こうして、第二バネ７５の一側端はガイド部材７６の段差部に当接され、他側端は第一バネ７４の他側内部に当接され、第二バネ７５はガイド部材７６を一側方向に付勢し、第二バネ７５の他側内部に空間ｋ（図９（ａ）参照）ができるようにして、第一バネ７４とワイヤ８０との間でがたが生じないようにしている。
【００７２】
ガイド部材７６は、段付の筒状に形成され、一側が他側よりも外径および内径を大きく構成している。他側のガイド部材７６の外径は、前記第二バネ７５が非圧縮状態の内径よりも小さく、他側のガイド部材７６の内径は、ワイヤ８０の外径よりも大きく構成して、ワイヤ８０を挿通できるようにしている。
【００７３】
一方、一側のガイド部材７６の外径は、第二バネ７５が圧縮された時の第二バネ７５の内径よりも大きく、かつ、第一バネ７４が引っ張られた時の第一バネ７４の一側の内径よりも小さく構成される。こうして、ロータリクラッチレバー７１が操作されて引っ張られた時に、第二バネ７５の一側が、ガイド部材７６の段差部に当接してガイド部材７６から外れることがない。また、ガイド部材７６が、第一バネ７４内周に引っ掛かることなく第一バネ７４内に収納される。
【００７４】
また、一側のガイド部材７６の内部にカシメ部材からなるワイヤ固定部材７８を収納可能に構成している。つまり、一側のガイド部材７６の内径は、筒状に構成したワイヤ固定部材７８をワイヤ８０の一端に外嵌してカシメた状態の外径よりも大きく構成している。こうして、ワイヤ８０をガイド部材７６内に挿通させて、ワイヤ８０の一端にワイヤ固定部材７８を固定し、ガイド部材７６の一側内部に収納すると、ワイヤ固定部材７８の一端はガイド部材７６の内部の段差部に当接し、ガイド部材７６およびワイヤ固定部材７８は第二バネ７５により一側方向に付勢される。このため、ワイヤ８０を弛ませることなく取り付けることが可能となる。但し、ワイヤ固定部材７８はカシメ部材に限定するものではなく、ボルトとナットにより構成して長さ調整可能に構成することもでき、限定するものではない。
【００７５】
次に、クラッチ操作手段７０の動作について説明する。
【００７６】
図８（ａ）に示すように、ロータリクラッチレバー７１が非操作時、つまり、「切」位置の時、第一バネ７４は、縮小した状態となっており、ワイヤ８０の弛み（がた）は第二バネ７５により伸長方向に付勢されることで解消される。
【００７７】
一方、図８（ｂ）に示すように、ロータリクラッチレバー７１を下方に回動操作すると、付勢部材７２を介してワイヤ８０が引っ張られ、図９（ｂ）に示すように、第二バネ７５が圧縮され、第一バネ７４は引っ張られる。そして、付勢部材７２は回動軸５８より下方の位置となり、支点越えとなって「入」位置で保持される。
【００７８】
以上のように、管理機１は、エンジン１２からの動力をロータリ式耕耘装置４０に対して伝達又は遮断可能なＰＴＯクラッチ６０を備える管理機１であって、ＰＴＯクラッチ６０は、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂと内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂとが噛み合う形式のクラッチであって、内歯クラッチ体６３の内歯６３ｂは、略半円状に形成され、外歯クラッチ体６２の外歯６２ｂは、スプロケット形状に形成されるものである。そして、外歯６２ｂの側面には、チャンファー状の右側面取り部６２ｄおよび左側面取り部６２ｅが形成され、外歯６２ｂにおける内歯６３ｂに当接する部分を、内歯６３ｂの円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されるものである。
【００７９】
このように管理機１を構成することで、外歯クラッチ体６２と内歯クラッチ体６３との噛合部分での噛み合わせ確率を向上させることができるため、ロータリクラッチレバー７１（クラッチ操作手段）によるＰＴＯクラッチ６０の操作性を向上させることができる。また、外歯クラッチ体６２および内歯クラッチ体６３をＰＴＯクラッチ６０に適用することでエンジン１２からロータリ式耕耘装置４０への動力の伝達効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ 管理機
６０ ＰＴＯクラッチ
６２ 外歯クラッチ体
６２ｂ 外歯
６２ｄ 右側面取り部
６２ｅ 左側面取り部
６３ 内歯クラッチ体
６３ｂ 内歯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、
前記内歯クラッチ体の内歯は、略半円状に形成され、
前記外歯クラッチ体の外歯は、スプロケット形状に形成される、
ことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
前記外歯の側面には、チャンファー状の面取り部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記外歯における前記内歯に当接する部分を、前記内歯の円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクラッチ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクラッチを具備する管理機。
【請求項１】
外歯クラッチ体の外歯と内歯クラッチ体の内歯とが噛み合う形式のクラッチにおいて、
前記内歯クラッチ体の内歯は、略半円状に形成され、
前記外歯クラッチ体の外歯は、スプロケット形状に形成される、
ことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
前記外歯の側面には、チャンファー状の面取り部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記外歯における前記内歯に当接する部分を、前記内歯の円弧と略一致する曲率半径の円弧状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクラッチ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクラッチを具備する管理機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３２２（Ｐ２０１２−２３２２Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９９９１（Ｐ２０１０−１３９９９１）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]