JP2551244B2 - パワーテイクオフ付きトランスミッション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミキサや消火ポンプ等
を駆動するＰＴＯ（パワー・テイク・オフ）軸を備えた
パワーテイクオフ付きトランスミッションに係り、特
に、水陸両用車のスクリューを駆動するのに好適なパワ
ーテイクオフ付きトランスミッションに関する。

【０００２】

【従来の技術】水陸両用車は、陸上走行時に車輪を駆動
する他、水上走行時にはスクリューを駆動する必要があ
る。そのため、スクリュー駆動用のＰＴＯ軸を備えたト
ランスミッションが用いられる。このようなパワーテイ
クオフ付きトランスミッションとして、特開昭63-93607
号「水陸両用車」や特開昭63-93609号「水陸両用車」に
開示されたものが知られている。

【０００３】これらのトランスミッションａ（動力伝達
装置ａ）は、図６に示すように、通常の自動車用変速機
ｂと、変速機ｂの出力軸ｃに連結されその出力を前輪
ｄ，後輪ｅ，スクリューｆにそれぞれ伝達するトランス
ファ装置ｇとから構成されている。このトランスファ装
置ｇは、ギヤやクラッチ等からなっており、前輪駆動軸
ｈ，後輪駆動軸ｉ，ＰＴＯ軸ｊがそれぞれ設けられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなト
ランスミッションａ（動力伝達装置ａ）では、通常の変
速機ｂの他に新たにトランスファ装置ｇを備える必要が
あるため、装置ａ全体が大型化・高コスト化してしま
う。特に、装置ａの大型化は重量増加につながり、水陸
両用車用のトランスミッションとして好ましくない。

【０００５】また、上記トランスミッションａでは、ス
クリューｆの駆動が変速機ｂではなくトランスファ装置
ｇのＰＴＯ軸ｊで行われるようになっているため、変速
レバーのシフトパターンにスクリュー駆動位置（ＰＴＯ
軸駆動位置）を組み込むことが困難となる。つまり、通
常の変速レバーの他にスクリュー駆動用のＰＴＯレバー
が必要となり、運転室内には、図７に示すように、変速
レバーｋとＰＴＯレバーｍとの二本のレバーが設けられ
ることになる。これは、操作の煩雑化を招くと共に、車
内レイアウト上も制限が加わり不利となる。

【０００６】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、安価で軽量しかもＰＴＯ軸（スクリュー軸）の
コントロールを変速レバーのシフトパターンに組み込ん
だパワーテイクオフ付きトランスミッションを提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るパワーテイクオフ付きトランスミッショ
ンは、エンジン側に接続された入力軸に複数の変速用駆
動ギヤを設け、上記入力軸と並行に設けられた中間軸に
上記各変速用駆動ギヤと噛合して中間軸に選択的に動力
を伝達する変速用従動ギヤを設け、且つ上記中間軸の回
転を車輪側に伝達する出力軸を備えた変速機において、
上記入力軸のエンジン側と反対端に、その入力軸と同芯
的にＰＴＯ軸を配置し、上記入力軸に、上記ＰＴＯ軸と
の連結・切離を行うと共に隣接する変速用駆動ギヤとの
連結・切離を行うドグクラッチを設けたことを特徴とし
ている。

【０００８】

【作用】上記構成のトランスミッションによれば、入力
軸のドグクラッチを、ＰＴＯ軸に連結させればＰＴＯ軸
が駆動され、ＰＴＯ軸から離間させればＰＴＯ軸が停止
され、変速用駆動ギヤと連結させれば出力軸が変速され
る。 このようにドグクラッチは、ＰＴＯ軸と係脱するの
みならず、隣接する変速用駆動ギヤとも係脱して変速用
としても機能するので、ＰＴＯ軸のオンオフを変速レバ
ーのシフトパターンに組み込むことができる。すなわ
ち、本発明においては、ドグクラッチをＰＴＯ軸と係脱
させるか或いは変速用駆動ギヤと係脱させるかを共通の
変速レバーの操作で行うことができ、ＰＴＯ軸のオンオ
フのための専用レバーは不要となる。 また、ＰＴＯ軸の
駆動時、ＰＴＯ軸は歯車を介すことなく直接同芯的に入
力軸と連結するので、動力損失が少なくなり充分な力を
取り出すことが可能となる。

【０００９】また、このトランスミッションは、既存の
自動車用変速機の入力軸部分を小改造することで製作で
き、安価・軽量に製造できる。例えば、既存の横置きＦ
Ｆ用変速機を縦置き配置して上記小改造を施せば、スク
リュー付き４ＷＤの水陸両用車に好適なトランスミッシ
ョンとなる。つまり、ＦＦ車における左右前輪駆動用の
出力軸がそれぞれ４ＷＤ車における前輪駆動用プロペラ
シャフトと後輪駆動用プロペラシャフトとなり、上記Ｐ
ＴＯ軸がスクリュー軸となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１１】この実施例は、本発明を水陸両用車用のト
ランスミッション（動力伝達装置）に適用したものであ
る。水陸両用車は、水上走行時にスクリューを駆動する
必要がある他、水際での走行性能を考慮すると４ＷＤが
望ましい。従って、上記トランスミッションは、スクリ
ュー軸，前輪駆動用プロペラシャフト，後輪駆動用プロ
ペラシャフトを夫々駆動するようになっていなければな
らない。図１および図２に上記水陸両用車用トランスミ
ッションの概略図および詳細図を示し、図３にはそのト
ランスミッションの水陸両用車両への搭載の様子を示
す。

【００１２】図３に示すように、このトランスミッショ
ン１は水陸両用車両２の中央部にエンジン３と共に縦置
き配置されている。このトランスミッション１からは、
車両２の前方向に前輪駆動用プロペラシャフト４を駆動
する前輪駆動軸５が延出され、車両２の後方向には後輪
駆動用プロペラシャフト６を駆動する後輪駆動軸７、お
よびスクリュー軸８を駆動するＰＴＯ軸９が延出されて
いる。

【００１３】図１に示すように、このトランスミッショ
ン１は、エンジンにクラッチを介して接続された入力軸
１０に複数の変速用駆動ギヤ１１，１２，１３，１４，
１５を設けると共に、上記入力軸１０と並行に設けられ
た中間軸１６に上記各変速用駆動ギヤ１１，１２…１５
と噛合して中間軸１６に選択的に動力を伝達する変速用
従動ギヤ１７，１８，１９，２０，２１を設け、且つ上
記中間軸１６の回転をディファレンシャル２２を介して
車輪側に伝達する出力軸としての前輪駆動軸５と後輪駆
動軸７を備えて構成されている。

【００１４】上記入力軸１０には、１速駆動ギヤ１１，
２速駆動ギヤ１２が固定されていると共に、３速駆動ギ
ヤ１３，４速駆動ギヤ１４，５速駆動ギヤ１５がフリー
状態で遊嵌されている。上記３速駆動ギヤ１３と４速駆
動ギヤ１４との間には各ギヤのどちらかと係合するドグ
クラッチ２３が設けられている。このドグクラッチ２３
は、図１では模式的に示しているが、実際は図２に示す
ようにコーンシンクロから構成されており、既存のシン
クロ付きドグクラッチと何等変わるところはない。よっ
てドグクラッチについての詳しい説明は割愛する。

【００１５】また、エンジンと反対側の入力軸１０の端
部１０ａには、スクリュー軸８を駆動するＰＴＯ軸９が
同芯的に回転自在に設けられている。このＰＴＯ軸９
は、ミッションケース２４の側端部２５にインナーベア
リング２６およびアウターベアリング２７を介して軸支
されている。これらインナーおよびアウターベアリング
２６，２７は水上使用を考慮して防水シール性を有する
ものが用いられている。

【００１６】上記ＰＴＯ軸９の一端部９ａは凹状の窪部
２８が形成されており、その窪部２８に上記入力軸１０
の一端１０ａが緩く挿入されるようになっている。この
ＰＴＯ軸９の内部には、図２に示すように、軸芯に沿っ
てオイル通路２９が形成されている。このオイル通路２
９内の潤滑オイルは、入力軸１０内部の軸芯に沿って形
成されたオイル通路３０に導かれ、摺動各部に給油され
るようになっている。このようなＰＴＯ軸９と５速駆動
ギヤ１５との間には、軸９あるいはギヤ１５のどちらか
と係合するドグクラッチ３１が設けられている。

【００１７】一方、上記中間軸１６には、図１に示すよ
うに、１速従動ギヤ１７，２速従動ギヤ１８がフリー状
態で遊嵌され、３速従動ギヤ１９，４速従動ギヤ２０，
５速従動ギヤ２１が固定されている。上記１速従動ギヤ
１７と２速従動ギヤ１８との間には、各ギヤのどちらか
と係合するドグクラッチ３２が設けられている。これら
１速従動ギヤ〜５速従動ギヤ１７，１８…２１は、それ
ぞれ上記１速駆動ギヤ〜５速駆動ギヤ１１，１２…１５
に常時噛み合っている。また、この中間軸１６内には、
軸芯に沿って上記入力軸１０のオイル通路３０と同様の
オイル通路（図示せず）が形成されていることは勿論で
ある。

【００１８】また、上記出力軸としての前輪駆動軸５と
後輪駆動軸７とは、図３に示すように水陸両用車両２の
進行方向の前後方向に延出される。これら前輪駆動軸５
と後輪駆動軸７とは、それぞれビスカスタイプのディフ
ァレンシャル２２によって差動調節されるようになって
おり、フルタイムの四駆が可能となっている。

【００１９】この構成のトランスミッション１によれ
ば、上記ドグクラッチ２３，３１，３２にそれぞれシフ
トフォーク（図示せず）を嵌め込み、これらシフトフォ
ークを変速レバー（図示せず）で適宜コントロールする
ことにより、出力軸（前輪駆動軸５，後輪駆動軸７）を
１速〜５速と切り替えて駆動することができる。つま
り、上記ドグクラッチ３２は１速−２速を切り替えるも
のであり、１速従動ギヤ１７に係合されると１速駆動さ
れ、２速従動ギヤ１８に係合されると２速駆動される。
また別のドグクラッチ２３は３速−４速を切り替えるも
のであり、３速駆動ギヤ１３に係合されると３速駆動さ
れ、４速駆動ギヤ１４に係合されると４速駆動される。
さらに別のドグクラッチ３１は５速−ＰＴＯ軸を切り替
えるものであり、５速駆動ギヤ１５に係合されると５速
駆動され、ＰＴＯ軸９に係合されるとＰＴＯ軸９即ちス
クリュー軸８が駆動される。このときのシフトパターン
は、図１(b) に示すパターンとなる。

【００２０】なお、図１および図２中の３３は後退用ア
イドルギヤであり軸３４に遊嵌されている。この後退用
ギヤ３３をシフトフォーク（図示せず）によって移動さ
せ、入力軸１０のギヤ３５に噛み合わせることにより、
エンジンの回転力が入力軸１０→ギヤ３５→後退用アイ
ドルギヤ３３→ドグクラッチ３２外周のギヤ部３６→出
力軸（前輪駆動軸５，後輪駆動軸７）と伝達され、出力
軸５，７が逆回転して車両２が後退するようになってい
る。

【００２１】このような水陸両用車用のトランスミッシ
ョン１は、既存のＦＦ車用横置変速機を小改造すること
によって製造される。図４および図５に、小改造を行う
前の原型となったＦＦ車用横置変速機１Ａの概略図およ
び詳細図を示す。

【００２２】図４（既存例）と図１（実施例）とを比較
すれば明らかなように、本実施例に係る水陸両用車用ト
ランスミッション１は、既存の変速機１Ａの中間軸１６
に固定されていた５速従動ギヤ２１を遊嵌とし、入力軸
１０に遊嵌されていた５速駆動ギヤ１５を固定とし、中
間軸１６側に取り付けられていた５速用ドグクラッチ３
１を入力軸１０側へ変更し、そのドグクラッチ３１に５
速駆動ギヤ１５と係合の他にＰＴＯ軸９との係合を兼ね
る機能を持たせたものである。因みに、この変速機１Ａ
のシフトパターンは図４(b) に示すようになる。

【００２３】また、図５（既存例）と図２（実施例）と
を比較すれば明らかなように、この水陸両用車用トラン
スミッション１は、トータルの減速比を調節するため
に、中間軸１６に新たな減速比調節用ギヤ３７を設けて
いる。このギヤ３７の取付スペースを確保するため、ミ
ッションケース２４が分割されてその間にスペーサ３８
が挟み込まれている。なお、既存例で使用されていたギ
ヤ３９は本実施例では使用されない。

【００２４】このように変速機１Ａに小改造を施したト
ランスミッション１を図３に示すように水陸両用車両２
に縦置き配置する。これにより、ＰＴＯ軸９が車体の後
方に延出され、出力軸（前輪駆動軸５，後輪駆動軸７）
が車体２の前後方向に延出されることになる。つまり、
図４に示す既存の横置変速機１Ａの出力軸４０，４１が
車両２の進行方向と直交方向に延出されてそれぞれ右前
輪・左前輪を駆動するのに対し、図１に示すトランスミ
ッション１の出力軸５，７およびＰＴＯ軸９は、車両の
進行方向即ち長手方向に延出されることになり、それぞ
れ水陸両用車（スクリュー付き４ＷＤ）の前輪駆動用プ
ロペラシャフト４，後輪駆動用プロペラシャフト６およ
びスクリュー軸８を駆動する（図３参照）。

【００２５】以上の構成からなる本実施例の作用を述べ
る。

【００２６】上述した図１および図２に示す上記水陸両
用車用のトランスミッション１によれば、スクリュー軸
８を駆動するときには、入力軸１０の端部１０ａに設け
られたドグクラッチ３１を図中左方向に移動させ、ＰＴ
Ｏ軸９と入力軸１０とを連結させる。この結果、ＰＴＯ
軸９は、歯車を介すことなく入力軸１０と直接同芯的に
連結することになり、歯車を介さないため動力損失が少
なく、充分な力を取り出すことが可能となる。このと
き、他のドグクラッチ２３，３２を中立位置にしておけ
ばエンジンの出力は、中間軸１６に伝達することはな
く、全てＰＴＯ軸９に伝達される。このように、エンジ
ンの全出力がＰＴＯ軸９に即ちスクリュー軸８に伝達さ
れることから、水上走行性能が向上することになる。な
お、このとき、他のドグクラッチ２３，３２のいずれか
を係合状態にすれば、スクリューと車輪との同時駆動も
可能である。

【００２７】上記スクリュー軸８即ちＰＴＯ軸９を停止
するときには上記ドグクラッチ３１を中立位置に移動さ
せ入力軸１０とＰＴＯ軸９とを切り離せばよい。このよ
うにスクリュー軸８駆動用のＰＴＯ軸９の駆動制御を変
速機内のドグクラッチ３１によって行うので、図１(b)
に示すように変速レバーのシフトパターンにＰＴＯ軸駆
動位置Ｓを組み込むことが可能となる。よって、操作が
極めて容易になると共に、車内に図７に示すようなＰＴ
Ｏ軸駆動用のレバーｍを設ける必要がなくなり車内レイ
アウト上も有利になる。

【００２８】また、このトランスミッション１は、上述
したように図４および図５に示す既存の横置きＦＦ用変
速機１Ａを小改造することで製作でき、安価・軽量に製
造できる。この改造・追加範囲は極めて少ないため、既
存の横置きＦＦ用変速機１Ａと略同重量となり、水陸両
用車に好適な軽量なトランスミッション１となる。すな
わち、このトランスミッション１は、図６に示す従来の
水陸両用車用トランスミッションａのように変速機ｂと
トランスファ装置ｇとによって構成されるのではなく、
上述のように改造した変速機１のみから構成されている
ので、装置が大掛かりなものにならずコンパクトかつ軽
量に構成できる。よって、信頼性，保全性が高まる。

【００２９】なお、本発明は、この実施例のように水陸
両用車用トランスミッションに限るものではなく、消防
車やトラクタ等にも適用できることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るパワー
テイクオフ付きトランスミッションによれば次の如き優
れた効果が発揮できる。

【００３１】（１）ＰＴＯ軸の駆動・非駆動を制御する
ドグクラッチが、それに隣接する変速用駆動ギヤとも係
脱して変速用としても機能するので、ＰＴＯ軸のオンオ
フを変速レバーのシフトパターンに組み込むことができ
る。すなわち、ＰＴＯ軸のオンオフのための専用レバー
は不要であり、ＰＴＯ軸のオンオフを通常の変速レバー
の操作で共用して行うことができる。

【００３２】(2) 既存の自動車用変速機を小改造するこ
とで製作できるので、安価に且つ軽量に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す水陸両用車用のパワー
テイクオフ付きトランスミッションの説明図であり、
(a) は概略図，(b) はそのシフトパターン図である。

【図２】図１のトランスミッションの詳細図である。

【図３】図１のトランスミッションの水陸両用車への搭
載状態を表す上面図である。

【図４】既存の自動車用変速機の説明図であり、(a) は
概略図，(b) はそのシフトパターン図である。

【図５】図４の自動車用変速機の詳細図である。

【図６】従来例を示す水陸両用車の動力伝達系（トラン
スミッション）の概略図である。

【図７】図６の動力伝達系で必要となる二本のレバーを
表す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 入力軸 １１，１２，１３，１４，１５ 変速用駆動ギヤ １６ 中間軸 １７，１８，１９，２０，２１ 変速用従動ギヤ １Ａ 変速機 １０ａ 反対端 ９ ＰＴＯ軸 ３１ ドグクラッチ １ パワーテイクオフ付きトランスミッション

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン側に接続された入力軸に複数の
   変速用駆動ギヤを設け、上記入力軸と並行に設けられた
   中間軸に上記各変速用駆動ギヤと噛合して中間軸に選択
   的に動力を伝達する変速用従動ギヤを設け、且つ上記中
   間軸の回転を車輪側に伝達する出力軸を備えた変速機に
   おいて、上記入力軸のエンジン側と反対端に、その入力
   軸と同芯的にＰＴＯ軸を配置し、上記入力軸に、上記Ｐ
   ＴＯ軸との連結・切離を行うと共に隣接する変速用駆動
   ギヤとの連結・切離を行うドグクラッチを設けたことを
   特徴とするパワーテイクオフ付きトランスミッション。