電装カプラーの着脱装置
【課題】コネクタ部同士の電気的接続を自動的且つ確実に行う電装カプラーの着脱装置を提供する。
【解決手段】電装カプラーの着脱装置は、雄側カプラー１０を走行機体側に設け、雌側カプラー３０を作業機側に設ける。雄側カプラー１０は、外側面に第一傾斜誘導部１１ａと第一直線誘導部１１ｂを備え、この誘導部の内側面に第二傾斜誘導部１１ｃと第二直線誘導部１１ｄを備え、この誘導部の内側中心部近傍に複数電極を有する雄側コネクタ部１３を設け、この外側面に第三傾斜誘導部１３ａと第三直線誘導部１３ｂを備える。雌側カプラー３０は、内側面に第一傾斜誘導部３２ａと第一直線誘導部３２ｂを備え、この誘導部の内側に第二傾斜誘導部３５ａと第一直線誘導部１１ｂを案内する第二直線誘導部３５ｂを備え、この誘導部の内側中心部近傍に複数電極を有する雌側コネクタ部３５を設け、この内側面に第三傾斜誘導部３５ｃと第三直線誘導部３５ｄを備える。
【解決手段】電装カプラーの着脱装置は、雄側カプラー１０を走行機体側に設け、雌側カプラー３０を作業機側に設ける。雄側カプラー１０は、外側面に第一傾斜誘導部１１ａと第一直線誘導部１１ｂを備え、この誘導部の内側面に第二傾斜誘導部１１ｃと第二直線誘導部１１ｄを備え、この誘導部の内側中心部近傍に複数電極を有する雄側コネクタ部１３を設け、この外側面に第三傾斜誘導部１３ａと第三直線誘導部１３ｂを備える。雌側カプラー３０は、内側面に第一傾斜誘導部３２ａと第一直線誘導部３２ｂを備え、この誘導部の内側に第二傾斜誘導部３５ａと第一直線誘導部１１ｂを案内する第二直線誘導部３５ｂを備え、この誘導部の内側中心部近傍に複数電極を有する雌側コネクタ部３５を設け、この内側面に第三傾斜誘導部３５ｃと第三直線誘導部３５ｄを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ側に設けられた制御用のコントローラと作業機側に設けられたアクチュエータやセンサ等を電気的に接続するケーブルを自動的に着脱する電装カプラーの着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農用トラクタ等の走行機体において、近年、ヒッチ部分を改良して走行機体の後部にヒッチフレームを設け、このヒッチフレームに上部被連結部と下部被連結部を備えておき、作業機に設けた上部連結部と下部連結部をヒッチフレームの上下の被連結部に係合させて、作業機を走行機体に自動的に連結するいわゆるオートヒッチ方式の装置が知られている。また作業機側に耕深センサ等の電気的センサを設けたものも知られている。
【０００３】
このような走行機体では、走行機体と作業機との双方を繋ぐ電気配線が必要になるが、この配線は、走行機体から降りた作業者が手作業でカプラーを介して接続するのが一般である。また走行機体に対する作業機の着脱と同時に、カプラーを自動的に接離させる電装カプラーの着脱装置も知られている。
【０００４】
この電装カプラー５０の着脱装置は、特許文献１に記載されており、図７（ａ）（断面側面図）に示すように、雌側カプラー５１と雄側カプラー６０とからなり、雌側カプラー５１は作業機側に設けられ、雄側カプラー６０は走行機体側に設けられている。雌側カプラー５１は、内周面が内側に傾斜する傾斜誘導部５２とこの傾斜誘導部５２に連設される直線誘導部５３とを備え、直線誘導部５３の内側中心部に複数の電極ピンを有したコネクタ部５４を形成してなる。一方、雄側カプラー６０は、中心部近傍に電極ピンに嵌合する孔状の電極を有するコネクタ部６１を形成し、前後方向及びこれに直交する方向に移動可能に取り付けられている。
【０００５】
雄側カプラー６０は、図７（ａ）及び図７（ｂ）（Ａ矢視図）に示すように、前部に縦長楕円状のフランジ部を設け、フランジ部の後部に内側に傾斜する芯出部６２を設け、芯出部６２の後方に縦長楕円状で前後方向に延びる突部６３を設け、突部６３の内側に中空部を形成し、中空部内にコネクタ部６１を形成している。一方、雌側カプラー５１は、図７（ａ）及び図７（ｃ）（Ｂ矢視図）に示すように、傾斜誘導部５２及び直線誘導部５３が正面視において縦長楕円状に形成されており、直線誘導部５３とコネクタ部５４は、雄側カプラー６０が雌側カプラー５１の直線誘導部５２に嵌合し始めた段階では、コネクタ部５４，６１の電極同士は非接触状態にあり、雄側カプラー６０が雌側カプラー５１内をさらに進んだ段階で電極同士が接触するように直線誘導部５１の始端部よりもやや後方側にコネクタ部５４の先端が臨むような位置関係に設定されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９２２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来の電装カプラーの着脱装置は、雄側カプラーの突部の外周面を形成する直線誘導部と雌側カプラーの直線誘導部との嵌合精度は比較的に高いので、雄側カプラーの中心軸線が雌側カプラーのそれに対して僅かに斜めにずれた状態で嵌合しても、雄側カプラーはロックされた状態となり、コネクタ部同士の合体が困難になってケーブルの電気的接続が不十分になる問題があった。
【０００８】
このため、走行機体から降りた作業者が手作業で両カプラーを接続して配線を電気的に接続する作業を行っているのが現状である。
【０００９】
本発明は、このような要望に答えるものであり、コネクタ部同士の電気的接続を自動的に且つ確実に行うことができる電装カプラーの着脱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有する。特徴の一つは、凹部を有する雌側カプラーとこれに嵌合される雄側カプラーとからなる電装カプラーの着脱装置であって、雌側カプラー及び雄側カプラーのいずれか一方をトラクタ等本体（例えば、実施形態における走行機体７０）側に設け、いずれか他方を作業機（例えば、実施形態における耕耘作業機９０）側に設け、雌側カプラー及び雄側カプラーは、少なくとも二段階の嵌合誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ、第三直線誘導部１３ｂ，３５ｄ）を有し、両カプラーの嵌合誘導部の内側中心部近傍にはコネクタ部（例えば、実施形態における雄側コネクタ部１３、雌側コネクタ部３５）が形成され、両カプラーの嵌合は、内側に行くほど精密な嵌合となりながら、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする。
【００１１】
この特徴によれば、雌側カプラー及び雄側カプラーの両カプラーは少なくとも二段階の嵌合誘導部を有し、両カプラーの嵌合は内側に行くほど精密な嵌合となることにより、一段階目の嵌合誘導部では、両カプラーの嵌合誘導部の嵌合精度は比較的に低いので、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、カプラーの移動がロックされる虞はなく、カプラーの移動に応じて両カプラーの軸芯のずれを小さくすることができる。また二段階目以降の嵌合誘導部では、カプラー接近方向上流側の嵌合誘導部によって両カプラーの軸芯のずれが既に小さくされているので、二段階目以降の嵌合誘導部の嵌合精度が一段階目のそれより高くなっていても、カプラーの移動がロックされる虞はない。このため、接近するカプラーの移動に応じて両カプラーの軸芯のずれをより小さくして一致させることができ、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００１２】
また特徴の一つは、雄側カプラーは、外側面に設けられて外側に傾斜する第一傾斜誘導部（例えば、実施形態における第一傾斜誘導部１１ａ）と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部１１ｂ）とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側面には、内側に傾斜する第二傾斜誘導部（例えば、実施形態における第二傾斜誘導部１１ｃ）と該第二傾斜誘導部に連設される第二直線誘導部（例えば、実施形態における第二直線誘導部１１ｄ）とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極（例えば、実施形態におけるソケットタイプの電極１７）を有するコネクタ部が形成され、雌側カプラーは、内側面に設けられて内側に傾斜する第一傾斜誘導部（例えば、実施形態における第一傾斜誘導部３２ａ）と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部３２ｂ）とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側に位置し、外側に傾斜する第二傾斜誘導部（例えば、実施形態における第二傾斜誘導部３５ａ）と該第二傾斜誘導部に連設されて雄側カプラーの第二直線誘導部を案内する第二直線誘導部（例えば、実施形態における第二直線誘導部３５ｂ）とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極（例えば、実施形態におけるプレートタイプの電極３９）を有するコネクタ部が形成され、両カプラーを接近しながら該カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部を案内しつつ移動する間に次第に精密な嵌合がなされ、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、雄側カプラーは、外側面に第一傾斜誘導部と第一直線誘導部とを備え、第一直線誘導部の内側面に第二傾斜誘導部と第二直線誘導部とを備え、第二直線誘導部の内側中心部近傍にコネクタ部を形成し、雌側カプラーは、内側面に第一傾斜誘導部と第一直線誘導部とを備え、第一直線誘導部の内側に第二傾斜誘導部と第二直線誘導部とを備え、第二直線誘導部の内側中心部近傍にコネクタ部を形成し、両カプラーは第一直線誘導部及び第二直線誘導部に案内されながら移動する間に次第に精密な嵌合がなされることで、両カプラーが接近すると、雄側カプラーの第一傾斜誘導部が雌側カプラーの第一傾斜誘導部に接触して摺動し、両カプラーの軸芯のずれを小さくする。そして、両カプラーがさらに接近する過程で、雌側カプラーの第一直線誘導部内を雄側カプラーの第一直線誘導部が移動する。ここで、第一直線誘導部の嵌合精度は比較的に低いので、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、カプラーの移動がロックされる虞はない。そして、両カプラーがさらに接近すると、雄側カプラーの第二傾斜誘導部が雌側カプラーの第二傾斜誘導部に接触して摺動し、両カプラーの軸芯のずれをさらに小さくして両カプラーの軸芯を一致させる。そして、両カプラーがさらに接近する過程で、雄側カプラーの第二直線誘導部内を雌側カプラーの第二直線誘導部が移動して、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００１４】
また特徴の一つは、両カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部は、第一直線誘導部が嵌合してから第二直線誘導部の嵌合が始まる位置関係を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、両カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部は、第一直線誘導部が嵌合してから第二直線誘導部の嵌合が始まる位置に配置されていることで、両カプラーが嵌合連結される初期の段階で、より精度の高い芯出し作用がなされることがなく、カプラーの芯出し精度を、両カプラー同士の連結が進む過程で除々に上げることができる。このため、第一直線誘導部同士が嵌合する前に第二直線誘導部同士が嵌合することはなく、両カプラーの嵌合をスムースにして、両コネクタ部の合体を容易にすることができる。
【００１６】
さらに特徴の一つは、雌側カプラー及び雄側カプラーの少なくともいずれかは、固定部材との間にピン（例えば、実施形態におけるボルト８８）と該ピンを巻回するスプリングとを設け、固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、雌側カプラー及び雄側カプラーの少なくともいずれかを、固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に設けることで、着脱時における両カプラーの損傷を抑制することができ、電源ライン等が確実に接続されて、誤動作の虞をなくして、作業機を正確に動作させることができる。
【００１８】
また特徴の一つは、雌側カプラー及び雄側カプラーのいずれか一方のコネクタ部はプレートタイプの電極を有し、他方のコネクタ部は、プレートタイプの電極が挿入されると弾性を有した接触部を押し広げてプレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、コネクタ部の一方はプレートタイプの電極を備え、コネクタ部の他方は、プレートタイプの電極が挿入されると弾性を有した接触部を押し広げてプレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を備えることで、雌側カプラー及び雄側カプラーの両コネクタ部が合体すると、プレートタイプの電極がソケットタイプの電極の接触部を押し広げながら内側に移動して、プレートタイプの電極の平面部が接触部と押圧接触する。このため、平面部に土等の付着物が付いていても、電極の挿着時に接触部によって付着物を取り除くことができ、プレートタイプの電極とソケットタイプの電極との接触不良を未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係わる電装カプラーの着脱装置によれば、上記特徴を有することによって、コネクタ部同士の電気的接続を自動的に且つ確実に行うことができる電装カプラーの着脱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係わる電装カプラーの着脱装置の実施形態を図１から図６に基づいて説明する。なお、本実施形態は、耕耘作業を行う耕耘作業機にこれを牽引するトラクタ等の走行機体を連結する場合を例にして説明する。先ず、本発明の電装カプラーの着脱装置を説明する前に、この着脱装置を取り付ける走行機体の後部に設けられた昇降装置について説明する。
【００２２】
昇降装置７１は、図１（側面図）に示すように、走行機体７０の機体後部に設けられた３点リンク連結機構７２を備える。この３点リンク連結機構７２は、走行機体７０の後部下側の左右両側に設けられたロアーリンク７３と走行機体７０の後部上側中央部に設けられたトップリンク７４を備える。ロアーリンク７３はリフトロッド７５を介してリフトアーム７６に接続されており、リフトアーム７６の上下動によってロアーリンク７３が上下方向に回動して、３点リンク連結機構７２に連結されたヒッチフレーム８０を介して耕耘作業機９０が昇降可能である。リフトアーム７６は、走行機体７０の後部に設けられた図示しない油圧シリンダによって上下動するようになっている。
【００２３】
ヒッチフレーム８０は、図１，図２（側面図），図３（背面図）に示すように、背面視において略逆Ｕ字状に形成されたパイプ８１と、この中央上部に固着された吊り上げフック８２と、パイプ８１の下端に設けられて作業機側の連結ピン９１を係止する係止プレート８３と、嵌入された連結ピン９１を保持するロックプレート８４等を備える。
【００２４】
耕耘作業機９０は、走行機体７０のＰＴＯ軸９２からユニバーサルジョイント等の動力伝達手段９３を介して、耕耘作業機９０の幅方向中央部に設けられたギアボックス９４から前方へ突出する入力軸９４ａに動力が伝達されるようになっている。
【００２５】
耕耘作業機９０は、耕耘作業を行う耕耘体を有する作業機本体９５と作業機本体９５の背面側に折り畳み可能に設けられて耕耘体の作業幅を延長する延長耕耘体９６とを備え、作業機本体９５及び延長作業体９６，９６によって３分割構造になっている。耕耘作業機９０の作業機本体９５にはギアボックス９４を取り付けて機体幅方向に延びる主フレーム９７が設けられ、この主フレーム９７の中央上部には前側に延びてピン９８ａを有したトップマスト９８が設けられている。
【００２６】
延長作業体９６は、作業機本体９５の左右方向の端部に設けられた支点を中心として回動可能に設けられ、作業機本体９５と延長作業体９６との間に接続された電動式油圧シリンダ９９の伸縮によって、延長作業体９６は作業幅を延長する作業位置と作業機本体９５の背面側に収納される収納位置との間を移動可能である。電動式油圧シリンダ９９は、走行機体７０に設けられた操作スイッチの操作に応じて電動式油圧シリンダ９９の伸縮動作を制御する制御信号を発生するコントローラとケーブルを介して電気的に接続されている。このケーブルの途中に、相互に接続・分離自在な雄側カプラー１０及び雌側カプラー３０からなる電装カプラー１の着脱装置を取り付け、両カプラーを介して制御信号が流れるようになっている。なお、電源は走行機体側に設けられてコントローラに電力を供給する。
【００２７】
雄側カプラー１０は、ヒッチフレーム８０の係止プレート８３間を繋ぐ連結部材８５の中央部右側に設けられた支持部材８６を介して取り付けられた固定部材８７に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に設けられている。雄側カプラー１０は、固定部材８７に取り付けられた前後方向に延びるボルト８８とこれを挿通するスプリング８９を介して前後方向に移動可能に支持され、常にスプリング８９によってボルト頭部側に付勢されている。またボルト８８を挿通する固定部材８７に設けられた孔部はボルト８８の径よりも大きく形成されている。このため、ボルト８８は固定部材８７に対して傾動可能である。その結果、雄側カプラー１０は、前後方向に移動可能であるとともに、ボルト８８と略直交する方向に所定範囲で移動可能である。一方、雌側カプラーは、図４（正面図）に示すように、作業機本体９５の主フレーム９７の中央部右側に設けられた支持板１００に取り付けられている。
【００２８】
次に、雄側カプラー１０の構造について説明する。なお、説明の都合上、図５（ａ）（横断面図）の矢印が示す方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。雄側カプラー１０は、図５（ａ）及び図５（ｂ）（縦断面図）に示すように、略直方体形状をなし、外側に角筒状の雄側芯出部１１が設けられ、雄側芯出部１１の内側に後方側へ突出する雄側コネクタ部１３が設けられている。雄側芯出部１１の外側面の後端部には外側に傾斜する第一傾斜誘導部１１ａが設けられ、外側面の前側には第一傾斜誘導部１１ａに繋がる第一直線誘導部１１ｂが設けられている。また雄側芯出部１１の内側面の後端部には内側に傾斜する第二傾斜誘導部１１ｃが設けられ、内側面の前側には第二傾斜誘導部１１ｃに繋がる第二直線誘導部１１ｄが設けられている。雄側コネクタ部１３は、略直方体形状であり、その外側面の後端部には、外側に傾斜する第三傾斜誘導部１３ａが設けられ、外側面の前側には第三傾斜誘導部１３ａに繋がる第三直線誘導部１３ｂが設けられている。雄側コネクタ部１３の内部には、横方向に所定距離を有して複数配設されて上下２段に設けられた複数の穴部にソケットタイプの電極１７が挿着されている。雄側コネクタ部１３の後端部は第二直線誘導部１１ｄの後端よりも前側に位置している。
【００２９】
一方、雌側カプラー３０は、略直方体形状をなして内側に凹部３１を有し、外側に角筒状の雌側芯出部３２が設けられ、雌側芯出部３２の内側に前方側へ突出する雌側コネクタ部３５が設けられている。雌側芯出部３２の前端部には外側に傾斜する第一傾斜誘導部３２ａが設けられ、雌側芯出部３２の内側面の後側には第一傾斜誘導部３２ａに繋がる第一直線誘導部３２ｂが設けられている。
【００３０】
雌側コネクタ部３５は、略直方体形状であり、その外側面の前端部には外側に傾斜する第二傾斜誘導部３５ａが設けられ、外側面の前側には第二傾斜誘導部３５ａに繋がる第二直線誘導部３５ｂが設けられている。雌側コネクタ部３５の前側には雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３と嵌合する嵌合穴部３６が設けられ、嵌合穴部３６の内側の前端部には外側に傾斜する第三傾斜誘導部３５ｃが設けられ、嵌合穴部３６の後側には第三傾斜誘導部３５ｃに繋がって後方側へ延びる第三直線誘導部３５ｄが設けられている。雌側コネクタ部３５の内部には、横方向に所定距離を有して複数配設されて上下２段に設けられた複数の穴部にプレートタイプの電極３９が挿着されている。プレートタイプの電極３９は、雌側カプラー３０と雄型カプラー１０が合体状態になると、対応するソケットタイプの電極１７と接触して電気的に接続された状態になる。雌側コネクタ部３５の前端部は第一直線誘導部３２ｂの前端よりも後側に位置している。
【００３１】
このように構成された雄側カプラー１０と雌側カプラー３０は、両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ同士、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ同士、第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄ同士が嵌合可能な大きさに形成されているとともに、両カプラーの内側に行くほど精密な嵌合となるように形成されている。即ち、第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ同士の嵌合精度は最も低く、第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄ同士の嵌合精度は最も高く、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ同士の嵌合精度は第一及び第三直線誘導部同士の嵌合精度の中間の精度を有している。
【００３２】
また両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ及び第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄは、第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂが嵌合してから第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂの嵌合が始まり、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂが嵌合してから第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄの嵌合が始まる位置関係を有している。即ち、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂの後端位置より前側に雄側カプラー１０の第二直線誘導部１１ｄの後端が位置し、この後端位置より前側に雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂの後端が位置しており、雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂの前端位置より後側に雌側カプラー３０の第二直線誘導部３５ｂの前端が位置し、この前端位置より若干前側位置に雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄの前端が位置している。
【００３３】
雌側カプラー３０の雌側コネクタ部３５に挿着されたプレートタイプの電極３９は、板状の雄型接触部３９ａとこの後端部に連設された接続部３９ｂとを有し、雄型接触部３９ａを孔部の後方側から前側に挿入して雌側コネクタ部３５に挿着され、雄型接触部３９ａが孔部の前端から前方に所定距離を有した位置まで延びる。なお、プレートタイプの電極３９は、金属等の導電材料で形成されている。
【００３４】
一方、雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３に挿着されたソケットタイプの電極１７は、弾性を有する金属等の導電材料で形成され、雄型接触部３９ａの両側を押圧接触する一対の雌型接触部１７ａとこれに繋がる接続部１７ｂを有してなる。ソケットタイプの電極１７は雌型接触部１７ａを穴部の後方側から前側に挿入して雄側コネクタ部１３に挿着され、ソケットタイプの電極１７が雄側コネクタ部１３に挿着されると、一対の雌側接触部１７ａは所定範囲内で互いに離反する方向に移動可能であり、また一対の雌側接触部１７ａ間にプレートタイプの電極３９が挿入されていない状態では、一対の雌側接触部１７ａ間の間隔は、プレートタイプの電極３９の厚さより小さくなるように形成されている。このため、一対の雌型接触部１７ａ間にプレートタイプの電極３９が挿入されると、一対の雌側接触部１７ａは互いに離反する方向に弾性変形して、プレートタイプの電極３９の両面に押圧接触する。
【００３５】
次に、電装カプラー１の着脱装置の動作について説明する。走行機体７０と耕耘作業機９０を連結する場合には、図１及び図２に示すように、ヒッチフレーム８０のフック８２をトップマスト９８の下にもぐり込ませ、フック８２をピン９８ａに係止して３点リンク連結機構７２が上側に移動するように操作して、ヒッチフレーム８０を二点鎖線で示したヒッチフレーム８０の位置から実線で示したヒッチフレーム８０の位置側に移動させ、耕耘作業機９０を吊り上げる。すると、耕耘作業機９０がこのピン９８ａを中心として円弧上に前側に回動して、耕耘作業機９０の連結ピン９１が係止プレート８３に係止される。
【００３６】
ここで、連結ピン９１が係止プレート８３に嵌入し始めると、雌側カプラー３０と雄側カプラー１０とが接触し始め、図６（ａ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雄側カプラー１０の第一傾斜誘導部１１ａが雌側カプラー３０の第一傾斜誘導部３２ａに接触して芯出し作用がなされて、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂが雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂ内を進む。そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｂ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第二傾斜誘導部３５ａが雄側カプラー１０の第二傾斜誘導部１１ｃに接触して芯出し作用がなされる。
【００３７】
そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｃ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第二直線誘導部３５ｂが雄側カプラー１０の第二直線誘導部１１ｄ内にはいり込み、雌側カプラー３０の第三傾斜誘導部３５ｃが雄側カプラー１０の第三傾斜誘導部１３ａに接触して芯出し作用がなされる。これと同時に、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂが雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂ内をさらに進む。ここで、両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ間の嵌合精度は、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ間のそれよりも低いので、雌側カプラー３０が第一直線誘導部１１ｂに引っかかって雌側カプラー３０の移動がロックされることはない。
【００３８】
そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｄ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄが雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂ内を進み、雌側カプラー３０のプレートタイプの電極３９の雄型接触部３９ａがソケットタイプの電極１７の一対の雌型接触部１７ａ間に挿入される。そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｅ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄが雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂ内を進み、雄型接触部３９ａが一対の雌型接触部１７ａ間に入り込み、一対の雌型接触部１７ａは拡開する方向に押し広げられて雄型接触部３９ａの両面に押圧接触して、両カプラーが合体して両カプラーに接続されたケーブルが電気的に接続される。
【００３９】
ここで、雄型接触部３９ａに土等の塵が付着していても、この塵は、雄型接触部３９ａが一対の雌型接触部１７ａ間に入り込むときに雌型接触部１７ａによって掻き取られるようにして雄型接触部３９ａから取り除かれる。このため、両接触部が接触不良になる虞を未然に防止することができる。
【００４０】
また雌側カプラー３０及び雄側カプラー１０の両カプラーは複数段階の直線誘導部を有し、両カプラーの嵌合は内側に行くほど精密な嵌合となっているので、一段階目の直線誘導部では、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、雌側カプラー３０の移動がロックされる虞はなく、両カプラーの軸芯のずれを小さくすることができる。また二段階目以降の直線誘導部では、カプラー接近方向上流側の嵌合誘導部によって両カプラーの軸芯のずれが既に小さくされているので、二段階目以降の直線誘導部の嵌合精度が高くなっていても、雌側カプラー３０の移動がロックされる虞はない。このため、接近する雌側カプラー３０の移動に応じて両カプラーの軸芯のずれをより小さくして一致させることができ、雌側カプラー３０の雌側コネクタ部３５と雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００４１】
また雄側カプラー１０は前後方向及びこれに直交する方向に移動可能に所定範囲移動可能に設けられているので、両カプラーが直線的に接近せずに所定角度を有して接近してもその角度を容易に吸収しながら接近することができ、雄側カプラー１０が角度を有したままでロックされる虞がない。また両カプラーの接続が失敗した場合でも、雄側カプラー１０はスプリング８９に抗してボルト先端側に移動するので、両カプラーが損傷する事態を未然に防止することができる。また両カプラーが非接続時では、雄側カプラー１０のソケットタイプの電極１７は奥側に入り込んでいて雨水が浸入し難い構成である一方、雌側カプラー３０のプレートタイプの電極３９は突出した構成であるが、コントローラとは非接続であるので、仮に電極３９が短絡しても何ら支障はない。
【００４２】
さらに両カプラー連結時に多極の電極を同時に接続できるので、電極の接続操作に手間が掛からず、操作性が向上し、また雌側コネクタ部３５及び雄側コネクタ部１３は雄雌のカプラーで覆われているので、電極のシール性も向上し、耐久性を向上することができる。
【００４３】
なお、前述した実施例では、電源を走行機体側に設けたが、耕耘作業機側に設けてもよい。また作業機は、耕耘作業機９０の他に畦塗り機、溝掘り機でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電装カプラーの着脱装置を搭載した耕耘作業機の側面図を示す。
【図２】ヒッチフレーム側と作業機側に取り付けられて電装カプラーの側面図を示す。
【図３】ヒッチフレームを図２のＡ矢視から見たときの雄側カプラーの背面図を示す。
【図４】ヒッチフレームを図２のＢ矢視から見たときの雌側カプラーの正面図を示す。
【図５】電装カプラーの断面図を示し、同図（ａ）は電装カプラーの横断面図であり、同図（ｂ）は電装カプラーの縦断面図である。
【図６】雄側カプラーと雌側カプラーの接続動作を説明するための両カプラーの横断面図及び縦断面図を示す。
【図７】従来の電装カプラーの着脱装置を示し、同図（ａ）は電装カプラーの要部断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視から見た雄側カプラーの背面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ矢視から見た雌側カプラーの正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 電装カプラー
１０ 雄側カプラー
１１ａ，３２ａ 第一傾斜誘導部
１１ｂ，３２ｂ 第一直線誘導部（嵌合誘導部）
１１ｃ，３５ａ 第二傾斜誘導部
１１ｄ，３５ｂ 第二直線誘導部（嵌合誘導部）
１３ｂ，３５ｄ 第三直線誘導部（嵌合誘導部）
１３ 雄側コネクタ部（コネクタ部）
１７ ソケットタイプの電極（電極）
１７ａ 雄型接触部（接触部）
３０ 雌側カプラー
３１ 凹部
３５ 雌側コネクタ部（コネクタ部）
３９ プレートタイプの電極（電極）
７０ 走行機体（トラクタ等本体）
８７ 固定部材
８８ ボルト（ピン）
８９ スプリング
９０ 耕耘作業機（作業機）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタ側に設けられた制御用のコントローラと作業機側に設けられたアクチュエータやセンサ等を電気的に接続するケーブルを自動的に着脱する電装カプラーの着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農用トラクタ等の走行機体において、近年、ヒッチ部分を改良して走行機体の後部にヒッチフレームを設け、このヒッチフレームに上部被連結部と下部被連結部を備えておき、作業機に設けた上部連結部と下部連結部をヒッチフレームの上下の被連結部に係合させて、作業機を走行機体に自動的に連結するいわゆるオートヒッチ方式の装置が知られている。また作業機側に耕深センサ等の電気的センサを設けたものも知られている。
【０００３】
このような走行機体では、走行機体と作業機との双方を繋ぐ電気配線が必要になるが、この配線は、走行機体から降りた作業者が手作業でカプラーを介して接続するのが一般である。また走行機体に対する作業機の着脱と同時に、カプラーを自動的に接離させる電装カプラーの着脱装置も知られている。
【０００４】
この電装カプラー５０の着脱装置は、特許文献１に記載されており、図７（ａ）（断面側面図）に示すように、雌側カプラー５１と雄側カプラー６０とからなり、雌側カプラー５１は作業機側に設けられ、雄側カプラー６０は走行機体側に設けられている。雌側カプラー５１は、内周面が内側に傾斜する傾斜誘導部５２とこの傾斜誘導部５２に連設される直線誘導部５３とを備え、直線誘導部５３の内側中心部に複数の電極ピンを有したコネクタ部５４を形成してなる。一方、雄側カプラー６０は、中心部近傍に電極ピンに嵌合する孔状の電極を有するコネクタ部６１を形成し、前後方向及びこれに直交する方向に移動可能に取り付けられている。
【０００５】
雄側カプラー６０は、図７（ａ）及び図７（ｂ）（Ａ矢視図）に示すように、前部に縦長楕円状のフランジ部を設け、フランジ部の後部に内側に傾斜する芯出部６２を設け、芯出部６２の後方に縦長楕円状で前後方向に延びる突部６３を設け、突部６３の内側に中空部を形成し、中空部内にコネクタ部６１を形成している。一方、雌側カプラー５１は、図７（ａ）及び図７（ｃ）（Ｂ矢視図）に示すように、傾斜誘導部５２及び直線誘導部５３が正面視において縦長楕円状に形成されており、直線誘導部５３とコネクタ部５４は、雄側カプラー６０が雌側カプラー５１の直線誘導部５２に嵌合し始めた段階では、コネクタ部５４，６１の電極同士は非接触状態にあり、雄側カプラー６０が雌側カプラー５１内をさらに進んだ段階で電極同士が接触するように直線誘導部５１の始端部よりもやや後方側にコネクタ部５４の先端が臨むような位置関係に設定されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９２２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来の電装カプラーの着脱装置は、雄側カプラーの突部の外周面を形成する直線誘導部と雌側カプラーの直線誘導部との嵌合精度は比較的に高いので、雄側カプラーの中心軸線が雌側カプラーのそれに対して僅かに斜めにずれた状態で嵌合しても、雄側カプラーはロックされた状態となり、コネクタ部同士の合体が困難になってケーブルの電気的接続が不十分になる問題があった。
【０００８】
このため、走行機体から降りた作業者が手作業で両カプラーを接続して配線を電気的に接続する作業を行っているのが現状である。
【０００９】
本発明は、このような要望に答えるものであり、コネクタ部同士の電気的接続を自動的に且つ確実に行うことができる電装カプラーの着脱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有する。特徴の一つは、凹部を有する雌側カプラーとこれに嵌合される雄側カプラーとからなる電装カプラーの着脱装置であって、雌側カプラー及び雄側カプラーのいずれか一方をトラクタ等本体（例えば、実施形態における走行機体７０）側に設け、いずれか他方を作業機（例えば、実施形態における耕耘作業機９０）側に設け、雌側カプラー及び雄側カプラーは、少なくとも二段階の嵌合誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ、第三直線誘導部１３ｂ，３５ｄ）を有し、両カプラーの嵌合誘導部の内側中心部近傍にはコネクタ部（例えば、実施形態における雄側コネクタ部１３、雌側コネクタ部３５）が形成され、両カプラーの嵌合は、内側に行くほど精密な嵌合となりながら、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする。
【００１１】
この特徴によれば、雌側カプラー及び雄側カプラーの両カプラーは少なくとも二段階の嵌合誘導部を有し、両カプラーの嵌合は内側に行くほど精密な嵌合となることにより、一段階目の嵌合誘導部では、両カプラーの嵌合誘導部の嵌合精度は比較的に低いので、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、カプラーの移動がロックされる虞はなく、カプラーの移動に応じて両カプラーの軸芯のずれを小さくすることができる。また二段階目以降の嵌合誘導部では、カプラー接近方向上流側の嵌合誘導部によって両カプラーの軸芯のずれが既に小さくされているので、二段階目以降の嵌合誘導部の嵌合精度が一段階目のそれより高くなっていても、カプラーの移動がロックされる虞はない。このため、接近するカプラーの移動に応じて両カプラーの軸芯のずれをより小さくして一致させることができ、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００１２】
また特徴の一つは、雄側カプラーは、外側面に設けられて外側に傾斜する第一傾斜誘導部（例えば、実施形態における第一傾斜誘導部１１ａ）と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部１１ｂ）とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側面には、内側に傾斜する第二傾斜誘導部（例えば、実施形態における第二傾斜誘導部１１ｃ）と該第二傾斜誘導部に連設される第二直線誘導部（例えば、実施形態における第二直線誘導部１１ｄ）とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極（例えば、実施形態におけるソケットタイプの電極１７）を有するコネクタ部が形成され、雌側カプラーは、内側面に設けられて内側に傾斜する第一傾斜誘導部（例えば、実施形態における第一傾斜誘導部３２ａ）と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部（例えば、実施形態における第一直線誘導部３２ｂ）とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側に位置し、外側に傾斜する第二傾斜誘導部（例えば、実施形態における第二傾斜誘導部３５ａ）と該第二傾斜誘導部に連設されて雄側カプラーの第二直線誘導部を案内する第二直線誘導部（例えば、実施形態における第二直線誘導部３５ｂ）とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極（例えば、実施形態におけるプレートタイプの電極３９）を有するコネクタ部が形成され、両カプラーを接近しながら該カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部を案内しつつ移動する間に次第に精密な嵌合がなされ、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、雄側カプラーは、外側面に第一傾斜誘導部と第一直線誘導部とを備え、第一直線誘導部の内側面に第二傾斜誘導部と第二直線誘導部とを備え、第二直線誘導部の内側中心部近傍にコネクタ部を形成し、雌側カプラーは、内側面に第一傾斜誘導部と第一直線誘導部とを備え、第一直線誘導部の内側に第二傾斜誘導部と第二直線誘導部とを備え、第二直線誘導部の内側中心部近傍にコネクタ部を形成し、両カプラーは第一直線誘導部及び第二直線誘導部に案内されながら移動する間に次第に精密な嵌合がなされることで、両カプラーが接近すると、雄側カプラーの第一傾斜誘導部が雌側カプラーの第一傾斜誘導部に接触して摺動し、両カプラーの軸芯のずれを小さくする。そして、両カプラーがさらに接近する過程で、雌側カプラーの第一直線誘導部内を雄側カプラーの第一直線誘導部が移動する。ここで、第一直線誘導部の嵌合精度は比較的に低いので、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、カプラーの移動がロックされる虞はない。そして、両カプラーがさらに接近すると、雄側カプラーの第二傾斜誘導部が雌側カプラーの第二傾斜誘導部に接触して摺動し、両カプラーの軸芯のずれをさらに小さくして両カプラーの軸芯を一致させる。そして、両カプラーがさらに接近する過程で、雄側カプラーの第二直線誘導部内を雌側カプラーの第二直線誘導部が移動して、雌側カプラーのコネクタ部と雄側カプラーのコネクタ部を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００１４】
また特徴の一つは、両カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部は、第一直線誘導部が嵌合してから第二直線誘導部の嵌合が始まる位置関係を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、両カプラーの第一直線誘導部及び第二直線誘導部は、第一直線誘導部が嵌合してから第二直線誘導部の嵌合が始まる位置に配置されていることで、両カプラーが嵌合連結される初期の段階で、より精度の高い芯出し作用がなされることがなく、カプラーの芯出し精度を、両カプラー同士の連結が進む過程で除々に上げることができる。このため、第一直線誘導部同士が嵌合する前に第二直線誘導部同士が嵌合することはなく、両カプラーの嵌合をスムースにして、両コネクタ部の合体を容易にすることができる。
【００１６】
さらに特徴の一つは、雌側カプラー及び雄側カプラーの少なくともいずれかは、固定部材との間にピン（例えば、実施形態におけるボルト８８）と該ピンを巻回するスプリングとを設け、固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、雌側カプラー及び雄側カプラーの少なくともいずれかを、固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に設けることで、着脱時における両カプラーの損傷を抑制することができ、電源ライン等が確実に接続されて、誤動作の虞をなくして、作業機を正確に動作させることができる。
【００１８】
また特徴の一つは、雌側カプラー及び雄側カプラーのいずれか一方のコネクタ部はプレートタイプの電極を有し、他方のコネクタ部は、プレートタイプの電極が挿入されると弾性を有した接触部を押し広げてプレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、コネクタ部の一方はプレートタイプの電極を備え、コネクタ部の他方は、プレートタイプの電極が挿入されると弾性を有した接触部を押し広げてプレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を備えることで、雌側カプラー及び雄側カプラーの両コネクタ部が合体すると、プレートタイプの電極がソケットタイプの電極の接触部を押し広げながら内側に移動して、プレートタイプの電極の平面部が接触部と押圧接触する。このため、平面部に土等の付着物が付いていても、電極の挿着時に接触部によって付着物を取り除くことができ、プレートタイプの電極とソケットタイプの電極との接触不良を未然に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係わる電装カプラーの着脱装置によれば、上記特徴を有することによって、コネクタ部同士の電気的接続を自動的に且つ確実に行うことができる電装カプラーの着脱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係わる電装カプラーの着脱装置の実施形態を図１から図６に基づいて説明する。なお、本実施形態は、耕耘作業を行う耕耘作業機にこれを牽引するトラクタ等の走行機体を連結する場合を例にして説明する。先ず、本発明の電装カプラーの着脱装置を説明する前に、この着脱装置を取り付ける走行機体の後部に設けられた昇降装置について説明する。
【００２２】
昇降装置７１は、図１（側面図）に示すように、走行機体７０の機体後部に設けられた３点リンク連結機構７２を備える。この３点リンク連結機構７２は、走行機体７０の後部下側の左右両側に設けられたロアーリンク７３と走行機体７０の後部上側中央部に設けられたトップリンク７４を備える。ロアーリンク７３はリフトロッド７５を介してリフトアーム７６に接続されており、リフトアーム７６の上下動によってロアーリンク７３が上下方向に回動して、３点リンク連結機構７２に連結されたヒッチフレーム８０を介して耕耘作業機９０が昇降可能である。リフトアーム７６は、走行機体７０の後部に設けられた図示しない油圧シリンダによって上下動するようになっている。
【００２３】
ヒッチフレーム８０は、図１，図２（側面図），図３（背面図）に示すように、背面視において略逆Ｕ字状に形成されたパイプ８１と、この中央上部に固着された吊り上げフック８２と、パイプ８１の下端に設けられて作業機側の連結ピン９１を係止する係止プレート８３と、嵌入された連結ピン９１を保持するロックプレート８４等を備える。
【００２４】
耕耘作業機９０は、走行機体７０のＰＴＯ軸９２からユニバーサルジョイント等の動力伝達手段９３を介して、耕耘作業機９０の幅方向中央部に設けられたギアボックス９４から前方へ突出する入力軸９４ａに動力が伝達されるようになっている。
【００２５】
耕耘作業機９０は、耕耘作業を行う耕耘体を有する作業機本体９５と作業機本体９５の背面側に折り畳み可能に設けられて耕耘体の作業幅を延長する延長耕耘体９６とを備え、作業機本体９５及び延長作業体９６，９６によって３分割構造になっている。耕耘作業機９０の作業機本体９５にはギアボックス９４を取り付けて機体幅方向に延びる主フレーム９７が設けられ、この主フレーム９７の中央上部には前側に延びてピン９８ａを有したトップマスト９８が設けられている。
【００２６】
延長作業体９６は、作業機本体９５の左右方向の端部に設けられた支点を中心として回動可能に設けられ、作業機本体９５と延長作業体９６との間に接続された電動式油圧シリンダ９９の伸縮によって、延長作業体９６は作業幅を延長する作業位置と作業機本体９５の背面側に収納される収納位置との間を移動可能である。電動式油圧シリンダ９９は、走行機体７０に設けられた操作スイッチの操作に応じて電動式油圧シリンダ９９の伸縮動作を制御する制御信号を発生するコントローラとケーブルを介して電気的に接続されている。このケーブルの途中に、相互に接続・分離自在な雄側カプラー１０及び雌側カプラー３０からなる電装カプラー１の着脱装置を取り付け、両カプラーを介して制御信号が流れるようになっている。なお、電源は走行機体側に設けられてコントローラに電力を供給する。
【００２７】
雄側カプラー１０は、ヒッチフレーム８０の係止プレート８３間を繋ぐ連結部材８５の中央部右側に設けられた支持部材８６を介して取り付けられた固定部材８７に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に設けられている。雄側カプラー１０は、固定部材８７に取り付けられた前後方向に延びるボルト８８とこれを挿通するスプリング８９を介して前後方向に移動可能に支持され、常にスプリング８９によってボルト頭部側に付勢されている。またボルト８８を挿通する固定部材８７に設けられた孔部はボルト８８の径よりも大きく形成されている。このため、ボルト８８は固定部材８７に対して傾動可能である。その結果、雄側カプラー１０は、前後方向に移動可能であるとともに、ボルト８８と略直交する方向に所定範囲で移動可能である。一方、雌側カプラーは、図４（正面図）に示すように、作業機本体９５の主フレーム９７の中央部右側に設けられた支持板１００に取り付けられている。
【００２８】
次に、雄側カプラー１０の構造について説明する。なお、説明の都合上、図５（ａ）（横断面図）の矢印が示す方向を前後方向及び左右方向として以下説明する。雄側カプラー１０は、図５（ａ）及び図５（ｂ）（縦断面図）に示すように、略直方体形状をなし、外側に角筒状の雄側芯出部１１が設けられ、雄側芯出部１１の内側に後方側へ突出する雄側コネクタ部１３が設けられている。雄側芯出部１１の外側面の後端部には外側に傾斜する第一傾斜誘導部１１ａが設けられ、外側面の前側には第一傾斜誘導部１１ａに繋がる第一直線誘導部１１ｂが設けられている。また雄側芯出部１１の内側面の後端部には内側に傾斜する第二傾斜誘導部１１ｃが設けられ、内側面の前側には第二傾斜誘導部１１ｃに繋がる第二直線誘導部１１ｄが設けられている。雄側コネクタ部１３は、略直方体形状であり、その外側面の後端部には、外側に傾斜する第三傾斜誘導部１３ａが設けられ、外側面の前側には第三傾斜誘導部１３ａに繋がる第三直線誘導部１３ｂが設けられている。雄側コネクタ部１３の内部には、横方向に所定距離を有して複数配設されて上下２段に設けられた複数の穴部にソケットタイプの電極１７が挿着されている。雄側コネクタ部１３の後端部は第二直線誘導部１１ｄの後端よりも前側に位置している。
【００２９】
一方、雌側カプラー３０は、略直方体形状をなして内側に凹部３１を有し、外側に角筒状の雌側芯出部３２が設けられ、雌側芯出部３２の内側に前方側へ突出する雌側コネクタ部３５が設けられている。雌側芯出部３２の前端部には外側に傾斜する第一傾斜誘導部３２ａが設けられ、雌側芯出部３２の内側面の後側には第一傾斜誘導部３２ａに繋がる第一直線誘導部３２ｂが設けられている。
【００３０】
雌側コネクタ部３５は、略直方体形状であり、その外側面の前端部には外側に傾斜する第二傾斜誘導部３５ａが設けられ、外側面の前側には第二傾斜誘導部３５ａに繋がる第二直線誘導部３５ｂが設けられている。雌側コネクタ部３５の前側には雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３と嵌合する嵌合穴部３６が設けられ、嵌合穴部３６の内側の前端部には外側に傾斜する第三傾斜誘導部３５ｃが設けられ、嵌合穴部３６の後側には第三傾斜誘導部３５ｃに繋がって後方側へ延びる第三直線誘導部３５ｄが設けられている。雌側コネクタ部３５の内部には、横方向に所定距離を有して複数配設されて上下２段に設けられた複数の穴部にプレートタイプの電極３９が挿着されている。プレートタイプの電極３９は、雌側カプラー３０と雄型カプラー１０が合体状態になると、対応するソケットタイプの電極１７と接触して電気的に接続された状態になる。雌側コネクタ部３５の前端部は第一直線誘導部３２ｂの前端よりも後側に位置している。
【００３１】
このように構成された雄側カプラー１０と雌側カプラー３０は、両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ同士、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ同士、第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄ同士が嵌合可能な大きさに形成されているとともに、両カプラーの内側に行くほど精密な嵌合となるように形成されている。即ち、第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ同士の嵌合精度は最も低く、第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄ同士の嵌合精度は最も高く、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ同士の嵌合精度は第一及び第三直線誘導部同士の嵌合精度の中間の精度を有している。
【００３２】
また両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ及び第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄは、第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂが嵌合してから第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂの嵌合が始まり、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂが嵌合してから第三直線誘導部１３ｂ、３５ｄの嵌合が始まる位置関係を有している。即ち、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂの後端位置より前側に雄側カプラー１０の第二直線誘導部１１ｄの後端が位置し、この後端位置より前側に雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂの後端が位置しており、雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂの前端位置より後側に雌側カプラー３０の第二直線誘導部３５ｂの前端が位置し、この前端位置より若干前側位置に雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄの前端が位置している。
【００３３】
雌側カプラー３０の雌側コネクタ部３５に挿着されたプレートタイプの電極３９は、板状の雄型接触部３９ａとこの後端部に連設された接続部３９ｂとを有し、雄型接触部３９ａを孔部の後方側から前側に挿入して雌側コネクタ部３５に挿着され、雄型接触部３９ａが孔部の前端から前方に所定距離を有した位置まで延びる。なお、プレートタイプの電極３９は、金属等の導電材料で形成されている。
【００３４】
一方、雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３に挿着されたソケットタイプの電極１７は、弾性を有する金属等の導電材料で形成され、雄型接触部３９ａの両側を押圧接触する一対の雌型接触部１７ａとこれに繋がる接続部１７ｂを有してなる。ソケットタイプの電極１７は雌型接触部１７ａを穴部の後方側から前側に挿入して雄側コネクタ部１３に挿着され、ソケットタイプの電極１７が雄側コネクタ部１３に挿着されると、一対の雌側接触部１７ａは所定範囲内で互いに離反する方向に移動可能であり、また一対の雌側接触部１７ａ間にプレートタイプの電極３９が挿入されていない状態では、一対の雌側接触部１７ａ間の間隔は、プレートタイプの電極３９の厚さより小さくなるように形成されている。このため、一対の雌型接触部１７ａ間にプレートタイプの電極３９が挿入されると、一対の雌側接触部１７ａは互いに離反する方向に弾性変形して、プレートタイプの電極３９の両面に押圧接触する。
【００３５】
次に、電装カプラー１の着脱装置の動作について説明する。走行機体７０と耕耘作業機９０を連結する場合には、図１及び図２に示すように、ヒッチフレーム８０のフック８２をトップマスト９８の下にもぐり込ませ、フック８２をピン９８ａに係止して３点リンク連結機構７２が上側に移動するように操作して、ヒッチフレーム８０を二点鎖線で示したヒッチフレーム８０の位置から実線で示したヒッチフレーム８０の位置側に移動させ、耕耘作業機９０を吊り上げる。すると、耕耘作業機９０がこのピン９８ａを中心として円弧上に前側に回動して、耕耘作業機９０の連結ピン９１が係止プレート８３に係止される。
【００３６】
ここで、連結ピン９１が係止プレート８３に嵌入し始めると、雌側カプラー３０と雄側カプラー１０とが接触し始め、図６（ａ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雄側カプラー１０の第一傾斜誘導部１１ａが雌側カプラー３０の第一傾斜誘導部３２ａに接触して芯出し作用がなされて、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂが雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂ内を進む。そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｂ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第二傾斜誘導部３５ａが雄側カプラー１０の第二傾斜誘導部１１ｃに接触して芯出し作用がなされる。
【００３７】
そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｃ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第二直線誘導部３５ｂが雄側カプラー１０の第二直線誘導部１１ｄ内にはいり込み、雌側カプラー３０の第三傾斜誘導部３５ｃが雄側カプラー１０の第三傾斜誘導部１３ａに接触して芯出し作用がなされる。これと同時に、雄側カプラー１０の第一直線誘導部１１ｂが雌側カプラー３０の第一直線誘導部３２ｂ内をさらに進む。ここで、両カプラーの第一直線誘導部１１ｂ，３２ｂ間の嵌合精度は、第二直線誘導部１１ｄ，３５ｂ間のそれよりも低いので、雌側カプラー３０が第一直線誘導部１１ｂに引っかかって雌側カプラー３０の移動がロックされることはない。
【００３８】
そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｄ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄが雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂ内を進み、雌側カプラー３０のプレートタイプの電極３９の雄型接触部３９ａがソケットタイプの電極１７の一対の雌型接触部１７ａ間に挿入される。そして、さらに雌側カプラー３０が雄側カプラー側に移動すると、図６（ｅ）（横断面図、縦断面図）に示すように、雌側カプラー３０の第三直線誘導部３５ｄが雄側カプラー１０の第三直線誘導部１３ｂ内を進み、雄型接触部３９ａが一対の雌型接触部１７ａ間に入り込み、一対の雌型接触部１７ａは拡開する方向に押し広げられて雄型接触部３９ａの両面に押圧接触して、両カプラーが合体して両カプラーに接続されたケーブルが電気的に接続される。
【００３９】
ここで、雄型接触部３９ａに土等の塵が付着していても、この塵は、雄型接触部３９ａが一対の雌型接触部１７ａ間に入り込むときに雌型接触部１７ａによって掻き取られるようにして雄型接触部３９ａから取り除かれる。このため、両接触部が接触不良になる虞を未然に防止することができる。
【００４０】
また雌側カプラー３０及び雄側カプラー１０の両カプラーは複数段階の直線誘導部を有し、両カプラーの嵌合は内側に行くほど精密な嵌合となっているので、一段階目の直線誘導部では、接近する両カプラーの軸芯がずれていても、雌側カプラー３０の移動がロックされる虞はなく、両カプラーの軸芯のずれを小さくすることができる。また二段階目以降の直線誘導部では、カプラー接近方向上流側の嵌合誘導部によって両カプラーの軸芯のずれが既に小さくされているので、二段階目以降の直線誘導部の嵌合精度が高くなっていても、雌側カプラー３０の移動がロックされる虞はない。このため、接近する雌側カプラー３０の移動に応じて両カプラーの軸芯のずれをより小さくして一致させることができ、雌側カプラー３０の雌側コネクタ部３５と雄側カプラー１０の雄側コネクタ部１３を合体させて両カプラーに繋がる配線を電気的に確実に接続することができる。
【００４１】
また雄側カプラー１０は前後方向及びこれに直交する方向に移動可能に所定範囲移動可能に設けられているので、両カプラーが直線的に接近せずに所定角度を有して接近してもその角度を容易に吸収しながら接近することができ、雄側カプラー１０が角度を有したままでロックされる虞がない。また両カプラーの接続が失敗した場合でも、雄側カプラー１０はスプリング８９に抗してボルト先端側に移動するので、両カプラーが損傷する事態を未然に防止することができる。また両カプラーが非接続時では、雄側カプラー１０のソケットタイプの電極１７は奥側に入り込んでいて雨水が浸入し難い構成である一方、雌側カプラー３０のプレートタイプの電極３９は突出した構成であるが、コントローラとは非接続であるので、仮に電極３９が短絡しても何ら支障はない。
【００４２】
さらに両カプラー連結時に多極の電極を同時に接続できるので、電極の接続操作に手間が掛からず、操作性が向上し、また雌側コネクタ部３５及び雄側コネクタ部１３は雄雌のカプラーで覆われているので、電極のシール性も向上し、耐久性を向上することができる。
【００４３】
なお、前述した実施例では、電源を走行機体側に設けたが、耕耘作業機側に設けてもよい。また作業機は、耕耘作業機９０の他に畦塗り機、溝掘り機でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電装カプラーの着脱装置を搭載した耕耘作業機の側面図を示す。
【図２】ヒッチフレーム側と作業機側に取り付けられて電装カプラーの側面図を示す。
【図３】ヒッチフレームを図２のＡ矢視から見たときの雄側カプラーの背面図を示す。
【図４】ヒッチフレームを図２のＢ矢視から見たときの雌側カプラーの正面図を示す。
【図５】電装カプラーの断面図を示し、同図（ａ）は電装カプラーの横断面図であり、同図（ｂ）は電装カプラーの縦断面図である。
【図６】雄側カプラーと雌側カプラーの接続動作を説明するための両カプラーの横断面図及び縦断面図を示す。
【図７】従来の電装カプラーの着脱装置を示し、同図（ａ）は電装カプラーの要部断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視から見た雄側カプラーの背面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ矢視から見た雌側カプラーの正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 電装カプラー
１０ 雄側カプラー
１１ａ，３２ａ 第一傾斜誘導部
１１ｂ，３２ｂ 第一直線誘導部（嵌合誘導部）
１１ｃ，３５ａ 第二傾斜誘導部
１１ｄ，３５ｂ 第二直線誘導部（嵌合誘導部）
１３ｂ，３５ｄ 第三直線誘導部（嵌合誘導部）
１３ 雄側コネクタ部（コネクタ部）
１７ ソケットタイプの電極（電極）
１７ａ 雄型接触部（接触部）
３０ 雌側カプラー
３１ 凹部
３５ 雌側コネクタ部（コネクタ部）
３９ プレートタイプの電極（電極）
７０ 走行機体（トラクタ等本体）
８７ 固定部材
８８ ボルト（ピン）
８９ スプリング
９０ 耕耘作業機（作業機）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する雌側カプラーとこれに嵌合される雄側カプラーとからなる電装カプラーの着脱装置であって、
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーのいずれか一方をトラクタ等本体側に設け、いずれか他方を作業機側に設け、
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーは、少なくとも二段階の嵌合誘導部を有し、両カプラーの嵌合誘導部の内側中心部近傍にはコネクタ部が形成され、
前記両カプラーの嵌合は、内側に行くほど精密な嵌合となりながら、前記雌側カプラーのコネクタ部と前記雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする電装カプラーの着脱装置。
【請求項２】
前記雄側カプラーは、外側面に設けられて外側に傾斜する第一傾斜誘導部と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側面には、内側に傾斜する第二傾斜誘導部と該第二傾斜誘導部に連設される第二直線誘導部とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極を有するコネクタ部が形成され、
前記雌側カプラーは、内側面に設けられて内側に傾斜する第一傾斜誘導部と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側に位置し、外側に傾斜する第二傾斜誘導部と該第二傾斜誘導部に連設されて前記雄側カプラーの前記第二直線誘導部を案内する第二直線誘導部とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極を有するコネクタ部が形成され、
両カプラーを接近しながら該カプラーの前記第一直線誘導部及び前記第二直線誘導部を案内しつつ移動する間に次第に精密な嵌合がなされ、前記雌側カプラーのコネクタ部と前記雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項３】
前記両カプラーの前記第一直線誘導部及び前記第二直線誘導部は、前記第一直線誘導部が嵌合してから前記第二直線誘導部の嵌合が始まる位置関係を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項４】
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーの少なくともいずれかは、固定部材との間にピンと該ピンを巻回するスプリングとを設け、前記固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項５】
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーのいずれか一方の前記コネクタ部はプレートタイプの電極を有し、他方の前記コネクタ部は、前記プレートタイプの電極が挿入されると該電極が弾性を有した接触部を押し広げて前記プレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項１】
凹部を有する雌側カプラーとこれに嵌合される雄側カプラーとからなる電装カプラーの着脱装置であって、
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーのいずれか一方をトラクタ等本体側に設け、いずれか他方を作業機側に設け、
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーは、少なくとも二段階の嵌合誘導部を有し、両カプラーの嵌合誘導部の内側中心部近傍にはコネクタ部が形成され、
前記両カプラーの嵌合は、内側に行くほど精密な嵌合となりながら、前記雌側カプラーのコネクタ部と前記雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする電装カプラーの着脱装置。
【請求項２】
前記雄側カプラーは、外側面に設けられて外側に傾斜する第一傾斜誘導部と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側面には、内側に傾斜する第二傾斜誘導部と該第二傾斜誘導部に連設される第二直線誘導部とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極を有するコネクタ部が形成され、
前記雌側カプラーは、内側面に設けられて内側に傾斜する第一傾斜誘導部と該第一傾斜誘導部に連設される第一直線誘導部とを備え、且つ該第一直線誘導部の内側に位置し、外側に傾斜する第二傾斜誘導部と該第二傾斜誘導部に連設されて前記雄側カプラーの前記第二直線誘導部を案内する第二直線誘導部とを備え、且つ該第二直線誘導部の内側中心部近傍に複数の電極を有するコネクタ部が形成され、
両カプラーを接近しながら該カプラーの前記第一直線誘導部及び前記第二直線誘導部を案内しつつ移動する間に次第に精密な嵌合がなされ、前記雌側カプラーのコネクタ部と前記雄側カプラーのコネクタ部が合体されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項３】
前記両カプラーの前記第一直線誘導部及び前記第二直線誘導部は、前記第一直線誘導部が嵌合してから前記第二直線誘導部の嵌合が始まる位置関係を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項４】
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーの少なくともいずれかは、固定部材との間にピンと該ピンを巻回するスプリングとを設け、前記固定部材に対して前後方向及びこれと略直交する方向に所定範囲移動可能に構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電装カプラーの着脱装置。
【請求項５】
前記雌側カプラー及び前記雄側カプラーのいずれか一方の前記コネクタ部はプレートタイプの電極を有し、他方の前記コネクタ部は、前記プレートタイプの電極が挿入されると該電極が弾性を有した接触部を押し広げて前記プレートタイプの電極の平面部と押圧接触するソケットタイプの電極を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電装カプラーの着脱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５３０８７（Ｐ２００８−１５３０８７Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４０７２７（Ｐ２００６−３４０７２７）
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（３９００１０８３６）小橋工業株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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