JP2652606B2

JP2652606B2 - 作業用自動車の動力取出装置

Info

Publication number: JP2652606B2
Application number: JP5095272A
Authority: JP
Inventors: 英俊加来; 淳藤沢; ブイ．マルセルジェラルド
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPH06278492A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、運搬用自動車、４輪
バギー、農耕用トラクタなどの作業用自動車において、
その後方に連結される作業機、例えば薬剤散布機や肥料
撒き機に動力を供給するための動力取出装置（ＰＴＯ装
置）の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の動力取出装置として、従来、例
えば図４に示す装置がある。この装置は、同図にその断
面構造を示すように、装置本体７１の所定位置に、出力
軸７２が後方に向け回動自在に支承されている。また出
力軸７２の同軸上に、歯車７４を一体に備えた駆動軸７
３が回動自在に配装されており、この駆動軸７３の前端
部には、搭載エンジン（図示せず）の回転力を伝達する
動力伝達軸７０の一端部が接続されている。装置本体７
１には、中間歯車７６・７７を一端に備えた中間軸７５
が回動自在に配装され、中間歯車７６は歯車７４に噛合
されている。また他方の中間歯車７７は、出力軸７２の
周囲に回動自在に支承された第２歯車７８に噛合されて
いる。さらに２つの係合部７９ａ・７９ｂを備えたシフ
ターギヤ７９が、出力軸７２上にスプライン８０を介し
て一体回転可能かつ軸方向移動可能に配装され、歯車７
４の係合部７４ａと第２歯車７８の係合部７８ａとに選
択的に係合できるようになっている。また、装置本体７
１には、シフターギヤ７９を軸方向に移動させるための
シフトレバー８１が設けられている。そして、上記種類
の作業機は、駆動に必要な回転速度が通常、２種類に分
別されているので、作業機の回転速度に応じてシフトレ
バー８１で出力軸７２の回転速度を切り換えている。

【０００３】そのほかの先行技術として、実開昭６３−
５９７４５号に記載のＰＴＯ操作装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の動力取出装置は、次のような点で改良の余地が
ある。すなわち、シフトレバー８１、シフターギヤ７９、減速用歯車
７６〜７８などの部品が必要で部品点数が多く、装置の
構造が複雑である。

【０００５】シフターギヤ７９を歯車７４に係合さ
せたときには、動力伝達軸７０と出力軸７２とが直結状
態になるため、動力伝達軸７０の回転速度を作業機の駆
動に必要な回転速度まであらかじめ減速しておかねばな
らず、装置本体７１内の減速用歯車とは別に減速機構
（図示せず）が必要になる。

【０００６】作業機の回転速度の違いによって、前
記出力軸７２に連結される作業機側の入力軸の位置が一
般的に異なっているが、回転速度を切り換えても出力軸
７２の位置が変わらないため、作業機の入力軸との位置
のずれが大きく、連結に手間がかかることがある。

【０００７】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、部品点数が少なく構造が簡単で、製造コストが安
く、回転速度の切換に伴って出力軸の位置が変更され
る、作業用自動車の動力取出装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明の動力取出装置は、a)車体に搭載されてい
るエンジンの回転力の一部を、クラッチを介し回転伝達
軸により伝達される出力軸を備えた動力取出装置におい
て、b)箱形ケース状の動力取出装置本体内の異なる位置
に、別体の出力軸を挿脱可能な複数のスリーブ体をそれ
ぞれ回動可能にかつ平行に隣接して配装し、各スリーブ
体と出力軸には、スプラインなどの相対応する係合部材
をそれぞれ設け、c)前記各スリーブ体の周囲には、スプ
ロケット又はプーリーをそれぞれ一体回転可能に設け、
無端チェーン又は無端ベルトで同一方向に回転するよう
に接続するとともに、前記各スプロケットの歯数又は前
記各プーリーの外径を、各スリーブ体の回転速度比が異
なるように設定し、d)前記スリーブ体の一つの周囲には
歯車を一体回転可能に取着し、この歯車を前記各スリー
ブ体と平行に前記装置本体内に軸受を介して回動自在に
配装した駆動軸と一体回転する歯数の異なる別の歯車に
噛合させ、前記回転伝達軸の一端をユニバーサルジョイ
ントを介して前記駆動軸に連結している。

【０００９】また請求項２記載のように、e)前記クラッ
チに電磁クラッチを使用し、切換スイッチのＯＮ／ＯＦ
Ｆ操作によりクラッチを断接できるようにすることが好
ましい。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の動力取出装置によ
れば、動力を供給しようとする作業機の回転速度に対応
する装置本体内のスリーブ体に出力軸を挿入して取着
し、この出力軸の外方突出部分に作業機の入力軸を連結
することにより、動力供給可能な状態になる。この状態
で、作業用自動車のエンジンの回転速度を一定にしてク
ラッチを接続することにより、エンジンの回転力が、ク
ラッチ−回転伝達軸−ユニバーサルジョイント−駆動軸
−減速機構（歯車等）を経由してスリーブ体へ、またこ
のスリーブ体からスプロケット又はプーリー−無端チェ
ーン又は無端ベルトを経由して他のスリーブ体へも同時
に伝達され、１つのスリーブ体と共に所定の回転速度で
回転する出力軸を介して作業機へ供給される。そして、
作業用自動車に連結される作業機の変更により、回転速
度を変更する必要が生じたときには、クラッチを遮断し
てスリーブ体の回転を停止してスリーブ体から出力軸を
抜き出し、他のスリーブ体に挿し替えることで、回転速
度が切り換えられる。同時に出力軸の位置が変わり、作
業機の入力軸との連結が容易に行われる。

【００１１】請求項２記載の動力取出装置によれば、通
常は運転席の近くに設けられる切換スイッチを切り換え
るだけで、電磁クラッチが遮断あるいは接続され、作業
機への動力の供給とその停止が簡単に行われる。したが
って、出力軸の挿し替えのためのスリーブ体の回転停止
も、簡単に行われる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の動力取出装置の実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１および図２は本実施例にかかる動力取
出装置を備えた作業用自動車（四輪バギー）を示し、図
３は本実施例にかかる動力取出装置を拡大して示してい
る。

【００１４】最初に四輪バギーの全体構造を図１および
図２により説明する。これらの図に示すように、四輪バ
ギー１はフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）方式
の自動車で、メインフレーム２の前部中央にエンジン３
が搭載されている。エンジン３の後部に変速機４が一体
に連結され、メインフレーム２のほぼ中央位置に搭載さ
れた副変速機５と変速機４とが、ドライブシャフト６で
接続されている。メインフレーム２の後部中央にデファ
レンシャルギヤ７が搭載され、このデファレンシャルギ
ヤ７と副変速機５とが第２のドライブシャフト８で接続
されている。

【００１５】図１のように、メインフレーム２のほぼ中
央位置を境にしてその前方が運転室１ａに、後方がフレ
ーム式荷台１ｂに構成されている。運転室１ａは前部を
上部後方へ傾斜させたパイプ状の箱形フレーム９で囲ま
れ、運転室１ａ内の後部にＬ形フレーム９ａを介して座
席シート１０が取り付けられ、座席シート１０の後端上
方に背もたれシート１０ａが取り付けられている。また
運転室１ａ内の前部には、計器盤やスイッチ類の取付台
１１が設置されている。さらに運転室１ａの両側には、
それらの前部に“略Ｌ”の字状フレーム９ｂが、後部の
シート１０付近に“略Ｕ”の字状フレーム９ｃがそれぞ
れ配設されている。

【００１６】図２のように、左右の前輪１２・１２は、
メインフレーム２の前部の両側方に垂直軸１３ａを支点
に水平旋回可能に枢支されたナックルアーム１３・１３
に、それぞれ転回自在に支承されている。メインフレー
ム２の前部両側に、二等辺三角形状のリンク１４の頂部
が垂直軸１４ａを支点に水平旋回可能にそれぞれ枢支さ
れ、各リンク１４が対応するナックルアーム１３とロッ
ド１５で枢支連結されている。

【００１７】図１のように運転室１ａ内の取付台１１の
上方に配置された操舵ハンドル２０は、ステアリングコ
ラムシャフト２０ａを介して図２のようにステアリング
ギヤ２１に接続され、このステアリングギヤ２１でハン
ドル２０の回転運動が往復運動に変換されて、タイロッ
ド２２・２２を介して左右のリンク１４に接続されてい
る。この構成にて、ハンドル２０（図１）を操舵方向へ
回転させることによって、ステアリングコラムシャフト
２０ａ−ステアリングギヤ２１−タイロッド２２・２２
−リンク１４・１４−ロッド１５・１５−ナックルアー
ム１３・１３を経て、左右の前輪１２・１２が操舵方向
へ水平回転する。

【００１８】後輪２５・２５は、図２のようにメインフ
レーム２の後部の両側に配置されたナックルアーム２６
に、それぞれ転回自在に支承されている。各ナックルア
ーム２６・２６は、垂直軸２６ａを中心にして水平旋回
可能に支持されている。また下部フレーム２ｃ上に、図
２のように一対の略正三角形のリンク２９がそれぞれ垂
直軸２９ａで水平旋回自在に枢支され、各リンク２９が
ロッド３０で枢支連結されている。さらに、各リンク２
９が対応するナックルアーム２６とタイロッド３１で枢
支連結されている。左側のリンク２９には、別体のリン
ク片２９ｃが一体回転可能に重合されている。なお、各
後輪２５は、デファレンシャルギヤ７とドライブシャフ
ト７ａを介してそれぞれ接続されている。

【００１９】メインフレーム２の後部上に、後輪２５・
２５の操舵用の油圧シリンダ装置３２が設置されてい
る。油圧シリンダ装置３２が図２の中立状態のときに後
二輪２５・２５は前後方向（直進方向）を向いており、
油圧シリンダ装置３２が伸長状態になると、一対のリン
ク２９・２９がロッド３０を介して同時に反時計方向に
旋回し、それぞれタイロッド３１を介しナックルアーム
２６が反時計方向（左側）へ旋回して、後二輪２５・２
５が同時に左側へ所定角度ずつ操舵される。一方油圧シ
リンダ装置３２が収縮状態になると、一対のリンク２９
・２９がロッド３０を介して同時に時計方向に旋回し、
それぞれタイロッド３１を介しナックルアーム２６が時
計方向（右側）へ旋回して、後二輪２５・２５が同時に
右側へ所定角度ずつ操舵される。なお、油圧シリンダ装
置３２の上記した伸縮動作は、前二輪１２・１２が最大
操舵角度付近まで操舵されたときに、図示を省略したセ
ンサーで検知され、電気信号が制御バルブ３５に送られ
ることにより、その制御バルブ３５を介して行われる。

【００２０】油圧シリンダ装置３２は、油圧ポンプ３３
により加圧された圧油により動作されるが、油圧ポンプ
３３はメインフレーム２の最前部中央に配設され、エン
ジン３の駆動軸３ａにより作動される。メインフレーム
２の中央位置の右側のステップ３４上にオイルタンク３
６が搭載され、このオイルタンク３６から油圧ポンプ３
３に油が送られる。

【００２１】図２に示すように、四輪バギー１のメイン
フレーム２の両側後端に作業機（図示せず）の連結具３
９が設けられており、この連結具３９を介して作業機が
連結される。作業機に動力を供給するための動力取出装
置４０が、メインフレーム２の後端に固設されている。

【００２２】この動力取出装置４０は、図３に示すよう
に、箱形ケース状の装置本体４１に２本のスリーブ体４
２・４３が平行に配置され、それぞれ軸受４４・４５を
介して回動自在に配装されている。装置本体４１内に回
動自在に配装された各スリーブ体４２・４３には、シャ
フト状の出力軸４６が着脱自在に挿入でき、スリーブ体
４２・４３の内周面と出力軸４６の外周面とにスプライ
ン４２ａ・４３ａと４６ａとがそれぞれ形成され、出力
軸４６の挿入状態で係合して一体に回転する。なお、出
力軸４６の基端には、抜止め用のピン（図示せず）を挿
入するための穴４６ｂが穿設されている。

【００２３】またスリーブ体４２と４３の周囲には、ス
プロケット４７と４８がそれぞれ一体に形成され、無端
チェーン４９で同一方向に回転するように接続されてい
る。各スプロケット４７・４８の歯数は、スリーブ体４
２とスリーブ体４３の回転速度比が１００：５４になる
ように設定されている。さらにスリーブ体４２の周囲に
は、歯車５０が一体回転可能に取着されている。この歯
車５０は、後述のドライブシャフト５５の一端がユニバ
ーサルジョイント５４を介して連結される駆動軸５１の
歯車５２に噛合させてあり、駆動軸５１はスリーブ体４
２・４３と平行に装置本体４１内に軸受５３を介して回
動自在に配装されている。歯車５２と歯車５０の歯数
は、作業機の使用時にドライブシャフト５５が定速回転
する際にスリーブ体４２が１０００回転／分に減速され
るように設定されている。したがってもう一方のスリー
ブ体４３は５４０回転／分する。

【００２４】ドライブシャフト５５は、図２に示すよう
に、メインフレーム２の中間位置に設置されている中間
軸受５６に回動自在に支承された中間シャフト５６ａを
挟んで、ドライブシャフト５７に接続されている。この
ドライブシャフト５７の先端（前端）は、電磁クラッチ
５８に接続され、電磁クラッチ５８の前端のプーリー５
９と、エンジン３の駆動軸３ａに取着されたプーリー６
０とが無端ベルト６１により接続されている。また、電
磁クラッチ５８の遮断および接続を遠隔操作するための
切換スイッチ６２が、図１のように取付台１１に取り付
けられている。このため、運転者Ｄは、手元の切換スイ
ッチ６２をＯＮ／ＯＦＦ操作するだけで電磁スイッチ５
８を遮断したり接続したりできる。

【００２５】次に、上記した四輪バギー１の動力取出装
置４０についてその使用態様を図１〜図３に基づいて説
明する。

【００２６】あらかじめ切換スイッチ６２をＯＦＦにし
て電磁クラッチ５８を遮断した状態で、スリーブ体４２
又は４３のうち四輪バギー１に連結される作業機の回転
速度（ここでは、５４０rpm ）に対応するものを選択
し、スリーブ体４３に出力軸４６を挿入したのち、ピン
（図示せず）を穴４６ｂに挿入して抜止めする。この状
態で、作業機の入力軸（図示せず）を出力軸４６に連結
する。

【００２７】運転者Ｄが、切換スイッチ６２をＯＮに操
作することにより、エンジン３の回転力が、プーリー６
０−ベルト６１−プーリー５９−電磁クラッチ５８−ド
ライブシャフト５７・５５を経由して駆動軸５１に伝達
され、駆動軸５１の回転速度が歯車５２と歯車５０との
噛合により減速され、スリーブ体４２が１０００回転数
／分で回転する。このスリーブ体４２の回転は、スプロ
ケット４７−チェーン４９−スプロケット４８により減
速されてスリーブ体４３へ伝達され、出力軸４６がスリ
ーブ体４３とともに５４０rpm で回転し、作業機が駆動
される。

【００２８】また４輪バギー１に接続する作業機の変更
により、回転速度を１０００rpm に変更する必要が生じ
たときには、切換スイッチ６２をＯＦＦにして電磁クラ
ッチ５８を遮断した状態で、穴４６ｂから抜止めピン
（図示せず）を抜き取った後、スリーブ体４３から出力
軸４６を抜き取り、スリーブ体４２に挿し替えて回転速
度を１０００rpm に切り換える。これにより出力軸４６
の位置が外側寄りに変わるので、作業機の入力軸との連
結が容易になる。それは、１０００rpm で駆動される作
業機の入力軸の位置は、５４０rpm で駆動される作業機
の入力軸に比べてやや外方寄りに設けられているからで
ある。

【００２９】以上、本発明の動力取出装置の一実施例を
示したが、次のように実施することもできる。

【００３０】(a) ２本のスリーブ体４２・４３の回転速
度や回転速度比は、歯車５０と５２の歯数やスプロケッ
ト４７と４８の歯数を変更することにより、作業機に必
要な回転速度に応じて適宜変更できる。

【００３１】(b) スリーブ体４２とスリーブ体４３間の
減速は、プーリーとベルトによりプーリーの外径を変え
たり、歯付きプーリーと歯付きベルトによりプーリーの
歯数を変えたりして行ってもよい。

【００３２】(c) 駆動軸５１とスリーブ体４２との間の
減速機構には、歯車５０・５２によるもののほか、スリ
ーブ体４２とスリーブ体４３間の減速に用いたスプロケ
ットとチェーンの組み合わせたものや、プーリーとベル
トの組み合わせたものを使用できる。

【００３３】(d) 作業機の種類の増加にともなって要求
される回転速度の種類が３種以上になったときには、ス
リーブ体の本数を３本以上に増やすことにより対応でき
る。

【００３４】(e) ４輪バギー１のほか、農耕用トラクタ
ーなどの作業用自動車にも適用できる。 (f) スリーブ体４２・４３と出力軸４６との一体回転を
スプライン機構に代えて、例えばキーとキー溝の係合で
行うことができ、この構造にしたときにはスリーブ体４
２・４３に対して出力軸４６を挿入した状態で回転させ
ることにより、抜止めとしても作用するので、抜止めピ
ンが不要になる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の動力取出装置には、次のような効果がある。

【００３６】(1) 従来の装置（例えば、図４の装置）に
比べて部品点数が少なくなり、構造が簡単になるので、
小型化が容易に図られ、また動作が安定し、製造コスト
も低減される。しかも、回転速度の切換に伴って出力軸
の位置も変更されるので、作業機の入力軸の位置に対応
して出力軸の位置を設定することにより、作業機の入力
軸との連結が容易になる。

【００３７】(2) 請求項２記載の動力取出装置では、作
業機への動力の供給とその停止がスイッチを切り換える
だけの簡単な操作で行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる動力取出装置を備えた
四輪バギーを示す左側面図である。

【図２】図１の四輪バギーを示す平面図である。

【図３】本発明の動力取出装置の実施例を示す断面図で
ある。

【図４】従来の一般的な動力取出装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】１四輪バギー２メインフレーム１２前輪２５後輪３２油圧シリンダ装置４０動力取出装置４１装置本体４２・４３スリーブ体４６出力軸４７・４８スプロケット４９無端チェーン５０・５２歯車５１駆動軸５５・５７ドライブシャフト５８電磁クラッチ６２切換スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭59−158723（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−75029（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−130524（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に搭載されているエンジンの回転力
の一部を、クラッチを介し回転伝達軸により伝達される
出力軸を備えた動力取出装置において、箱形ケース状の動力取出装置本体内の異なる位置に、別
体の出力軸を挿脱可能な複数のスリーブ体をそれぞれ回
動可能にかつ平行に隣接して配装し、各スリーブ体と出
力軸には、スプラインなどの相対応する係合部材をそれ
ぞれ設け、前記各スリーブ体の周囲には、スプロケット又はプーリ
ーをそれぞれ一体回転可能に設け、無端チェーン又は無
端ベルトで同一方向に回転するように接続するととも
に、前記各スプロケットの歯数又は前記各プーリーの外
径を、各スリーブ体の回転速度比が異なるように設定
し、前記スリーブ体の一つの周囲には歯車を一体回転可能に
取着し、この歯車を前記各スリーブ体と平行に前記装置
本体内に軸受を介して回動自在に配装した駆動軸と一体
回転する歯数の異なる別の歯車に噛合させ、前記回転伝
達軸の一端をユニバーサルジョイントを介して前記駆動
軸に連結したことを特徴とする作業用自動車の動力取出
装置。
【請求項２】前記クラッチに電磁クラッチを使用し、
切換スイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作によりクラッチを断接
できるようにした請求項１記載の作業用自動車の動力取
出装置。