BRPI0801159B1

BRPI0801159B1 - PTO ASSEMBLY SYSTEM FOR INSTALLING AND REMOVING A TWO-SPEED POWER TAKE IN A WORKING VEHICLE

Info

Publication number: BRPI0801159B1
Authority: BR
Publication date: 2019-07-23

Description

Campo da invenção [001] A presente invenção relaciona-se geralmente a um eixo curto de PTO reversível, de duas velocidades, e mais especificamente a um eixo curto de PTO aperfeiçoado para um processo de instalação mais barato e eficiente.Field of the invention [001] The present invention generally relates to a reversible PTO short axis, two speeds, and more specifically to a short PTO axis perfected for a cheaper and more efficient installation process.

Fundamentos da invenção [002] Os eixos de tomada de força ou PTOs são usados em veículos agrícolas, tais como tratores, para prover força a partir de motores para implementos agrícolas. Com o desenvolvimento do uso de PTOs através dos anos, a indústria desenvolveu um padrão para PTOs de duas velocidades que compreende velocidades da engrenagem de 1000 e 540 rpms. Assim, a fim de acomodar os padrões de um implemento particular relacionado a uma engrenagem da velocidade apropriada é necessário prover um conjunto da tomada de força que permita instalação rápida e fácil de um eixo curto de PTO apropriado, e sua velocidade de operação associada. Como característica comum da maioria de conjuntos de PTO, o eixo de transmissão tem uma porção internamente ranhurada adaptada para receber axialmente o eixo reversível da tomada de força externamente ranhurado para impedir o movimento rotativo relativo entre o eixo curto da tomada de força e o eixo de transmissão. A velocidade desejada do eixo de PTO é determinada, tipicamente, pela configuração da extremidade do eixo de PTO introduzida para dentro do eixo de transmissão. Quando eixos de PTOs reversíveis são usados, como no caso da presente invenção, a porção terminal externa é adaptada para o acoplamento ao implemento. Para a velocidade selecionada, enquanto a configuração da porção terminal interna posiciona um mecanismo de troca contra a força de um mecanismo carregado por mola para acoplarFundamentals of the invention [002] PTO shafts or PTOs are used in agricultural vehicles, such as tractors, to provide power from engines for agricultural implements. With the development of the use of PTOs over the years, the industry has developed a standard for two-speed PTOs that comprises gear speeds of 1000 and 540 rpms. Thus, in order to accommodate the patterns of a particular implement related to an appropriate speed gear, it is necessary to provide a power take-off assembly that allows quick and easy installation of an appropriate short PTO shaft, and its associated operating speed. As a common feature of most PTO assemblies, the drive shaft has an internally grooved portion adapted to axially receive the reversible externally grooved PTO shaft to prevent relative rotational movement between the short PTO shaft and the PTO shaft. streaming. The desired speed of the PTO axis is typically determined by the configuration of the end of the PTO axis introduced into the drive shaft. When reversible PTO axes are used, as in the case of the present invention, the outer terminal portion is adapted for coupling to the implement. For the selected speed, while the configuration of the inner terminal portion positions a shift mechanism against the force of a spring loaded mechanism to couple

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 5/26 seletivamente a engrenagem da velocidade apropriada.Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 5/26 selectively the gear of the appropriate speed.

[003] Os eixos de PTO que estão descritos acima são freqüentemente mantidos no lugar por um mecanismo de travamento, tipicamente, um mecanismo de travamento flangeado, e arranjado externamente ao eixo de transmissão ao qual o eixo de PTO está acoplado. Uma desvantagem de um eixo de PTO e dos mecanismos de travamento flangeados correntes é que tendem a ser de instalação trabalhosa e demorada o que pode exigir o uso de uma pessoa ou mão adicional.[003] The PTO shafts that are described above are often held in place by a locking mechanism, typically a flanged locking mechanism, and arranged outside the drive shaft to which the PTO shaft is attached. A disadvantage of a PTO shaft and the current flanged locking mechanisms is that they tend to be laborious and time-consuming to install which may require the use of an additional person or hand.

[004] Outros eixos de PTOs conhecidos são mantidos no lugar por um anel de pressão interno, configurado para acoplar uma porção interna do eixo de transmissão. Por causa da força elevada exigida para comprimir o anel de pressão para a instalação, ferramentas especiais tais como alicates são geralmente exigidas para virar a extremidade do eixo de PTO. Para executar a instalação usando um anel de pressão, um operador deve empurrar o eixo curto de PTO para superar a força axial elevada do mecanismo de troca carregado por mola (por exemplo, o êmbolo carregado por mola), e, ao mesmo tempo instalar o anel de pressão.[004] Other known PTO shafts are held in place by an internal pressure ring, configured to couple an internal portion of the transmission shaft. Because of the high force required to compress the pressure ring for installation, special tools such as pliers are generally required to turn the end of the PTO shaft. To perform the installation using a pressure ring, an operator must push the short PTO shaft to overcome the high axial force of the spring loaded exchange mechanism (for example, the spring loaded plunger), and at the same time install the pressure ring.

[005] Conseqüentemente, permanece desejável prover um projeto aperfeiçoado de eixo curto de PTO que proveja uma instalação rápida e segura do eixo curto de PTO ao eixo de transmissão em uma orientação desejada sem o uso de alicates.[005] Consequently, it remains desirable to provide an improved PTO short shaft design that provides a quick and safe installation of the short PTO shaft to the transmission shaft in a desired orientation without the use of pliers.

Sumário da invenção [006] Em virtude do acima, e de acordo com um aspecto da presente invenção, um de seus objetivos é aperfeiçoar o processo de instalação e remoção de eixo curto de PTO reversível de duas velocidades pela melhoria de seu projeto para permitir ao operador introduzi-lo facilmente para dentro do eixo de transmissão, contra um mecanismo carregado por mola, torcendo o eixo para alinhar os dentes do colar de engrenagem à engrenagem apropriada.Summary of the invention [006] In view of the above, and in accordance with one aspect of the present invention, one of its objectives is to improve the process of installing and removing a short shaft of two-speed reversible PTO by improving its design to allow the operator easily insert it into the drive shaft against a spring loaded mechanism, twisting the shaft to align the teeth of the gear collar with the appropriate gear.

[007] Outro objetivo desta invenção é instalar ou remover rápida e[007] Another objective of this invention is to install or remove quickly and

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 6/26 facilmente o eixo de tomada de força, provendo um rebaixo na porção terminal superior frontal interna da tomada de força para capturar ou conter o anel de pressão que é apertado em torno do eixo curto de PTO. Isto permite ao instalador deixar de usar a ferramenta para apertar o anel de pressão e usar ambas as mãos para introduzir o eixo curto contra a mola do retorno do colar e torcer o eixo para alinhar os dentes do colar à engrenagem.Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 6/26 the PTO shaft easily, providing a recess in the inner front upper terminal portion of the PTO to capture or contain the pressure ring that is tightened around the short PTO shaft. This allows the installer to stop using the tool to tighten the pressure ring and use both hands to insert the short shaft against the collar return spring and twist the shaft to align the collar teeth with the gear.

[008] Um objetivo adicional da invenção é estender a extremidade do eixo curto e adicionar ressaltos protuberantes de modo a, adicionalmente, capturar ou conter um anel de pressão.[008] An additional objective of the invention is to extend the end of the short axis and add protruding shoulders in order to additionally capture or contain a pressure ring.

[009] Outro objeto da invenção é modificar o projeto do eixo de transmissão, provendo uma seção cortada sobre a superfície terminal frontal do eixo de transmissão para permitir a folga das abas do anel de pressão.[009] Another object of the invention is to modify the design of the drive shaft, providing a cut section on the front end surface of the drive shaft to allow the pressure ring flaps to loosen.

[0010] Objetivos e vantagens adicionais, e novas características da invenção se tornarão aparentes àqueles peritos na técnica após examinar a seguinte descrição detalhada dos modos de realização preferidos da invenção quando lidos conjuntamente com os desenhos de acompanhamento.[0010] Additional objectives and advantages, and new features of the invention will become apparent to those skilled in the art after examining the following detailed description of the preferred embodiments of the invention when read in conjunction with the accompanying drawings.

Descrição resumida dos desenhos [0011] Fig. 1 é uma vista em seção transversal de um conjunto da tomada de força que mostra a instalação de um eixo reversível da tomada de força orientado para a operação a uma velocidade de 1000 rpm.Brief description of the drawings [0011] Fig. 1 is a cross-sectional view of a PTO assembly showing the installation of a reversible PTO shaft oriented for operation at a speed of 1000 rpm.

[0012] Fig. 2 é uma vista em seção transversal de um conjunto da tomada de força que mostra a instalação do eixo da tomada de força reversível um pouco antes dele acoplar os ressaltos protuberantes.[0012] Fig. 2 is a cross-sectional view of a PTO assembly showing the installation of the reversible PTO shaft just before it engages the protruding shoulders.

[0013] Fig. 3 é uma vista em seção transversal de uma tomada de força que mostra um eixo curto de PTO reversível totalmente acoplado.[0013] Fig. 3 is a cross-sectional view of a PTO that shows a short axis of reversible PTO fully coupled.

[0014] Fig. 4 é uma vista cortada de um eixo de transmissão e de um eixo curto que mostram um anel de pressão preso firmemente em torno de sua superfície exterior e uma seção cortada sobre a superfície terminal frontal do eixo de transmissão.[0014] Fig. 4 is a sectional view of a transmission shaft and a short axis showing a pressure ring firmly attached around its outer surface and a section cut over the front terminal surface of the transmission shaft.

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 7/26Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 7/26

Descrição do modo de realização preferido [0015] Embora a presente invenção seja suscetível a modos de realização de várias formas, nos desenhos, e a seguir, será descrito um modo de realização preferido da invenção com a compreensão que a presente apresentação deve ser considerada como um exemplo da invenção que não pretende limitá-la ao modo de realização específico ilustrado.Description of the preferred embodiment [0015] Although the present invention is susceptible to embodiments of various forms, in the drawings, and below, a preferred embodiment of the invention will be described with the understanding that the present presentation should be considered as an example of the invention that is not intended to limit it to the specific illustrated embodiment.

[0016] Com referência agora aos desenhos, onde referências numéricas iguais referem-se a partes iguais através de todas as diversas vistas, é mostrado, na Fig. 1, um conjunto da tomada de força 10. O eixo de transmissão 20 da tomada de força porta um colar de engrenagem 14 que é ranhurado sobre o eixo de transmissão de PTO 20 de modo que seja permitido movimento axial limitado. O colar de engrenagem 14, posicionado entre as engrenagens 16 e 18 e dependendo da velocidade particular desejada pelo operador do veículo de trabalho, é capaz deslocar-se axialmente entre uma engrenagem de alta velocidade 18 e uma engrenagem de baixa velocidade 16, respectivamente 1000 rpm e 540 rpm.[0016] Referring now to the drawings, where equal numerical references refer to equal parts through all the different views, a PTO assembly 10 is shown in Fig. 1. The transmission shaft 20 of the PTO forces a gear collar 14 which is grooved over the PTO drive shaft 20 so that limited axial movement is allowed. The gear collar 14, positioned between gears 16 and 18 and depending on the particular speed desired by the operator of the work vehicle, is able to move axially between a high speed gear 18 and a low speed gear 16, respectively 1000 rpm and 540 rpm.

[0017] Figs. 1-3 mostram um anel de pressão24 preso em torno da superfície externa do eixo curto 12 onde o anel de pressão 24 se encaixa dentro de uma ranhura ou porção rebaixada 28 ao longo da superfície frontal inferior interna 40 do eixo de transmissão de PTO 20. Uma vez que o anel de pressão 24 esteja alinhado e encaixado dentro do rebaixo 28, ele fica travado dentro dele e o movimento axial do eixo curto de PTO é limitado [0018] A operação do modo de realização antecedente da invenção será descrita agora em referência às Figs. 1 e 3. Na Fig. 1, o eixo curto de PTO 12 que tem uma extremidade estendida preferida de 9mm, é mostrado em um ponto de instalação inicial onde o eixo curto de PTO 12 é movido axialmente até travar dentro da porção terminal superior interna ranhurada 38 da superfície frontal interna sobre o eixo de transmissão 20. O anel de pressão 24, preso em torno da superfície externa do eixo curto de PTO 12, é[0017] Figs. 1-3 show a pressure ring 24 secured around the outer surface of the short shaft 12 where the pressure ring 24 fits within a groove or recessed portion 28 along the inner lower front surface 40 of the PTO drive shaft 20. Once the pressure ring 24 is aligned and fitted within the recess 28, it is locked within it and the axial movement of the short PTO axis is limited [0018] The operation of the previous embodiment of the invention will now be described with reference to Figs. 1 and 3. In Fig. 1, the short axis of PTO 12, which has a preferred extended end of 9mm, is shown at an initial installation point where the short axis of PTO 12 is moved axially until it locks into the upper inner end portion grooved 38 of the internal front surface on the transmission shaft 20. The pressure ring 24, attached around the external surface of the short PTO shaft 12, is

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 8/26 encaixado simultaneamente dentro do rebaixo 28 sobre a superfície frontal inferior interna 40 do eixo de transmissão. A porção terminal superior interna, ranhurada, 38 do eixo de transmissão impede o eixo curto de PTO 12 de mover-se axialmente ou em uma direção axial à direita, enquanto a ranhura ou o rebaixo 28 situado sobre a superfície frontal inferior interna 40 do eixo de transmissão 20 impede o anel de pressão24 e o eixo curto de PTO 12 de se mover axialmente ou em uma direção axial à esquerda. Este processo aperfeiçoado permite o operador ou instalador do veículo de trabalho usar ambas as mãos sobre o eixo curto de PTO 12 para superar a força elevada da mola 26 durante a instalação e para forçar o colar da engrenagem 14 para perto, ou à direita, para acoplar a engrenagem de baixa velocidade como mostrado na Fig. 3 para condicionar o eixo de transmissão 20 e o eixo curto de PTO 12 à engrenagem de operação a baixa velocidade Como mencionado previamente, o eixo curto de PTO 12 tem uma extremidade estendida preferida de, pelo menos, 9mm para um agarro melhor durante a instalação e remoção, entretanto, eixo de PTO12 pode ser estendido em qualquer lugar entre 9 e 20 mm para conseguir um resultado desejado similar. O comprimento do eixo curto de PTO 12 é determinado por quanta área de agarro é desejada pelo operador para facilitar o processo de instalação e remoção do eixo curto de PTO.Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 8/26 simultaneously fitted within the recess 28 on the inner lower front surface 40 of the drive shaft. The inner, grooved upper end portion 38 of the drive shaft prevents the short shaft of PTO 12 from moving axially or in an axial direction to the right, while the groove or recess 28 located on the inner lower front surface 40 of the shaft transmission 20 prevents the pressure ring24 and the short PTO axis 12 from moving axially or in an axial direction to the left. This improved process allows the operator or installer of the work vehicle to use both hands on the short shaft of PTO 12 to overcome the high force of the spring 26 during installation and to force the collar of gear 14 closer, or to the right, to couple the low speed gear as shown in Fig. 3 to condition the drive shaft 20 and the short PTO shaft 12 to the low speed operating gear. As previously mentioned, the short shaft of PTO 12 has a preferred extended end of, at least 9mm for a better grip during installation and removal, however, PTO12 shaft can be extended anywhere between 9 and 20 mm to achieve a similar desired result. The length of the short PTO axis 12 is determined by how much grip area is desired by the operator to facilitate the process of installing and removing the short PTO axis.

[0019] Na Fig. 2, o eixo curto de PTO 12 é mostrado em um ponto de instalação um pouco antes do anel de pressão24 acoplar ao ressalto 30 do eixo curto de PTO 12. O ressalto protuberante 30 é preso próximo ao centro do eixo curto de PTO 12, entre as primeiras 32 e segundas extremidades 34, e atua como meio para limitar o movimento axial do anel de pressão24. Além disto, é mostrado na Fig. 2 o eixo curto de PTO 12 deslocado para mais perto da porção rebaixada 28 sobre a superfície inferior interna do eixo de transmissão 20 de PTO e, o anel de pressão 24, uma vez alinhado, se encaixará dentro do rebaixo 28 do eixo de transmissão 20, desse modo[0019] In Fig. 2, the short shaft of PTO 12 is shown at an installation point just before the pressure ring24 engages with the shoulder 30 of the short shaft of PTO 12. The protruding shoulder 30 is attached near the center of the shaft short of PTO 12, between the first 32 and second ends 34, and acts as a means to limit the axial movement of the pressure ring24. Furthermore, it is shown in Fig. 2 the short PTO axis 12 moved closer to the recessed portion 28 on the inner bottom surface of the PTO transmission axis 20 and, the pressure ring 24, once aligned, will fit inside the recess 28 of the drive shaft 20, thereby

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 9/26 travando o anel de pressão 24 e o eixo curto de PTO 12 no lugar, para impedir o movimento axial do eixo curto de PTO 12. O rebaixo 28, a porção terminal superior interna ranhurada 38 e o anel de pressão 24 capturado pelo ressalto protuberante 30 podem ser um meio para limitar o movimento axial do eixo curto de PTO 12. A Fig. 2 mostra que o eixo curto de PTO 12 acoplado com o mecanismo carregado por mola 22 e este acoplamento exerce força contra o eixo curto de PTO 12 em uma direção à esquerda.Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 9/26 locking the pressure ring 24 and the short shaft of PTO 12 in place, to prevent axial movement of the short shaft of PTO 12. The recess 28, the grooved inner upper end portion 38 and the pressure ring 24 captured by the protruding shoulder 30 can be a means to limit the axial movement of the short PTO shaft 12. Fig. 2 shows that the short shaft of PTO 12 coupled with the spring loaded mechanism 22 and this coupling exerts force against the short shaft of PTO. 12 in a left direction.

[0020] A Fig. 3 mostra o eixo curto de PTO 12 em uma posição de instalação travada e orientado a 540 rpms. Nesta posição de instalação travada 28 o eixo curto de PTO 12 está encaixado firmemente dentro da porção rebaixada 28 e do terminal superior interno ranhurado 38 do eixo de transmissão. Nesta posição, o mecanismo carregado por mola 22 é acoplado totalmente pelo eixo curto de PTO 12 e a força da mola 26 é exercida inteiramente em uma direção axial à esquerda. Uma vez exercida esta força, a porção terminal superior interna ranhurada 38 e a porção rebaixada 28 sobre o eixo de transmissão 20 operam, ambas para capturar o eixo curto de PTO 12e impedi-lo de mover-se ou em direção à direita ou à esquerda.[0020] Fig. 3 shows the short axis of PTO 12 in a locked installation position and oriented at 540 rpms. In this locked installation position 28 the short PTO shaft 12 is firmly seated within the recessed portion 28 and the grooved inner upper terminal 38 of the drive shaft. In this position, the spring loaded mechanism 22 is fully coupled by the short axis of PTO 12 and the spring force 26 is exerted entirely in an axial direction to the left. Once this force is exerted, the grooved inner upper end portion 38 and the recessed portion 28 on the drive shaft 20 operate, both to capture the short PTO axis 12 and prevent it from moving either in the right or left direction. .

[0021] (Não mostrado). Se for desejado trocar a velocidade da engrenagem revertendo o eixo curto de PTO 12, a primeira extremidade 32 é introduzida no eixo de transmissão 20, enquanto a segunda extremidade 34 é orientada em direção ao veículo de trabalho. O operador comprimirá, então, o anel de pressão 24 usando uma ferramenta similar aos alicates, e o eixo curto 12 será removido. No modo de realização ilustrado, quando o eixo curto 12 é removido, a mola 26 continua a forçar o colar de engrenagem 14 a uma direção axial distal ou à esquerda, até que o colar de engrenagem 14 seja movido ativando a velocidade de engrenagem baixa.[0021] (Not shown). If it is desired to change the gear speed by reversing the short shaft of PTO 12, the first end 32 is introduced into the drive shaft 20, while the second end 34 is oriented towards the working vehicle. The operator will then compress the pressure ring 24 using a tool similar to the pliers, and the short shaft 12 will be removed. In the illustrated embodiment, when the short shaft 12 is removed, the spring 26 continues to force the gear collar 14 in a distal or left axial direction, until the gear collar 14 is moved by activating the low gear speed.

[0022] A Fig. 4 mostra uma vista dianteira do eixo curto de PTO 12 e de um anel de pressão com abas 24 preso à superfície externa do eixo curto. A superfície frontal do eixo de transmissão 20 é provida com uma seção cortada[0022] Fig. 4 shows a front view of the short shaft of PTO 12 and a pressure ring with flaps 24 attached to the external surface of the short shaft. The front surface of the drive shaft 20 is provided with a cut section

Petição 870190003706, de 11/01/2019, pág. 10/26 para permitir a folga das abas do anel de pressão 24 quando o eixo curto de PTO12 é instalado [0023] Do antecedente, observar-se-á que numerosas modificações e variações podem ser efetuadas sem fugir do espírito e escopo verdadeiros do conceito novo da presente invenção. Apreciar-se-á que a apresentação presente é pretendida como um exemplo da invenção, e não para limitá-la ao modo de realização específico ilustrado. A apresentação pretende cobrir, com as reivindicações anexadas, todas estas modificações que caiam dentro do escopo das reivindicações.Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 10/26 to allow the slack of the pressure ring flaps 24 when the short shaft of PTO12 is installed [0023] From the foregoing, it will be noted that numerous modifications and variations can be made without departing from the true spirit and scope of the concept of the present invention. It will be appreciated that the present presentation is intended as an example of the invention, and not to limit it to the specific illustrated embodiment. The presentation intends to cover, with the attached claims, all these modifications that fall within the scope of the claims.

Claims

1. PTO assembly system (10) for installing and removing a two-speed PTO in a work vehicle, comprising:

a PTO drive shaft (20) having an inner lower front surface (40), a frontal end surface with a cut section (36), an inner front surface having a grooved inner upper portion (38), and an end rear;

a short shaft of reversible externally grooved PTO (12) interlockable with, and secured by the grooved inner upper end portion (38), and having an extending end (32, 34), a center and a protruding shoulder (30) attached close from the center;

a gear collar (14) fixedly mounted on the rear end of the PTO drive shaft (20) and axially movable between a high gear speed position and a low gear speed position;

a spring loaded mechanism (22) coupled to the gear collar (14) acting as a distal stop to prevent axial movement of the short PTO shaft (12); and, a recess (28) on the inner lower front surface (40) of the PTO drive shaft (20) to firmly fit a pressure ring (24);

characterized by the fact that the pressure ring (24) is captured by the protruding shoulder (30) and fastened around the short PTO axis (12), in which the fitting of the pressure ring (24) in the recess (28) prevents the PTO short axis (12) to move axially and engage the spring loaded mechanism (22).

2. PTO assembly system (10), according to claim 1, characterized by the fact that the protruding shoulder (30)

Petition 870190003706, of 11/01/2019, p. 12/26 prevents the pressure ring (24) and the short PTO shaft (12) from moving axially and coupling the spring loaded mechanism (22).

PTO assembly system (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure ring (24) has a pair of tabs.

4. PTO assembly system (10), according to claim 3, characterized by the fact that the cut section (36) provides clearance from the pressure ring flaps (24) during installation and removal.

5. PTO assembly system (10) according to claim 3 or 4, characterized in that the pressure ring flaps (24) provide the space to tighten the pressure ring (24) during installation and removal when using a pair of work tools.

PTO assembly system (10) according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the pressure ring flaps (24) are folded out radially to support against the axis short of PTO (12).

PTO assembly system (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the grooved inner upper end portion (38) on the inner front surface (40) prevents rotational movement relative between the PTO transmission axis (20) and the short PTO axis (12).

PTO assembly system (10) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the grooved inner upper end portion (38) on the inner front surface (40) limits axial movement of the short axis of externally grooved reversible PTO (12).