JPH04228964A - 動力取出し装置の連結機構 - Google Patents

動力取出し装置の連結機構

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JPH04228964A
JPH04228964A JP3106733A JP10673391A JPH04228964A JP H04228964 A JPH04228964 A JP H04228964A JP 3106733 A JP3106733 A JP 3106733A JP 10673391 A JP10673391 A JP 10673391A JP H04228964 A JPH04228964 A JP H04228964A
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JP
Japan
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input gear
housing
shaft
coupling mechanism
piston
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Application number
JP3106733A
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English (en)
Inventor
Trevor Pitchford
トレバー　ピッチフォード
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/28—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of power take-off

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の変速機等から動
力を取出すための動力取出し装置いわゆるパワーテイク
オフ（ＰＴＯ）の連結機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＯの連結機構は、動力源に連動して
いる回転入力シャフト、例えば車両の変速機のドライビ
ングシャフト等に被駆動シャフトを連結し、あるいはそ
の連結を解除するもので、米国特許第４，３８８，８４
３　号、第３，８３０，１１１　号、第２，９５８，２
２５　号、第２，７６１，３２２　号および第２，４３
８，５３９　号などに示されている。ところで、ＰＴＯ
が、大型および／または重量の大きな装備、部品、スプ
ライン等の作動やウィンチ（巻き上げ）を行うなどしば
しば大量の動力を伝達する必要がある場合、その連結機
構は強固でなければならなず、このため、ニューマチッ
クパワー（空気動力）等の与圧流体を利用して連結およ
び連結解除を行うようにしたＰＴＯの連結機構が実現し
ている。
【０００３】図２は、そのようなＰＴＯの連結機構を示
したものである。この機構５０は、第１ハウジング１、
その内部で回転する入力ギヤ２、入力ギヤの動力取入れ
側の末端部分３、それを支えるベアリング４を内部に納
める第２ハウジング１Ａ　、入力ギヤの反対側の端部５
を支える、第１ハウジング１内に納められたベアリング
６、外側に歯車の歯８を備えた中央部分７、これと常に
噛み合わされ出力シャフト９Ｂ　を駆動させる出力ギヤ
９Ａ　の外側の歯９などを備えている。ギヤ２の内側に
設けられたクラッチの歯もしくはスプライン１０は、図
では、入力シャフト１２の外側のクラッチの歯もしくは
スプライン１１との噛み合わせから外れた状態で描かれ
ており、入力シャフト１２は変速機（図示されていない
）の後部ケーシング１Ｂに取り付けられたベアリング１
３の中で回転する。ハウジング１、１Ａ　は、図に示さ
れているように、ギヤ２がスプライン１０及び１１を軸
に沿って結合させるために左側に移動するだけのスペー
スを提供している。なお、入力シャフトと変速機とは、
先述した米国特許４，３８８，８４３　号に示されたも
のと同様のものである。
【０００４】ハウジング１のボア１４Ａ　内にはボア１
５を有するコネクタ１３Ａ　が装着されており、これに
よって空気供給源（図示されていない）からの空気が中
間チャンバ１６に送り込まれる。チャンバ１６の左側の
端は回転する導管シャフト（フィードシャフトとも呼称
される）１８の端に隣接し、導管シャフトは軸方向に延
びる通気路１９を備えており、通気路を通って圧力チャ
ンバ２０に圧力が加えられる。圧力チャンバは導管シャ
フト１８の末端に形成された円板状のカウンターボアの
あるくぼみで、一定の空気圧に対してピストン２６にか
かる左方向の力を最大にする役割を果たす。
【０００５】導管シャフト１８は入力ギヤ２によって支
えられ、ギヤとともに回転するが、それと同時にハウジ
ング内に取り付けられたベアリング２２によっても支え
られ、チャンバ２０内の圧力に対して、また入力ギヤ２
の左方向の動きに対して、軸方向に支持されている。前
述したような要素で作り出されるチャンバ２０内の圧力
によって入力ギヤ２が左方向に動かされると、コイル状
の戻りスプリング２３による抵抗が起こり、左方向への
動きが戻されて停止するか、圧力が排除される。戻りス
プリング（戻り付勢手段）２３はシャフト１８の周辺に
配置され、シャフト１８の肩部２４と、入力ギヤ２に取
付けられたストップワッシャ２５との間で作動する。ク
ラッチの歯１０及び１１が完全に噛み合っているときに
は、ストップワッシャ２５は肩部２１と噛み合い、ギヤ
がそれ以上左方向へ動かないようになる。
【０００６】以上、説明した先行技術によるＰＴＯの連
結機構は、現在ハイドロカー社（Ｈｙｄｒｏｃａｒ　Ｃ
ｏｍｐａｎｙ）によって一般に採用され、販売されてい
るもので、現在の最先端技術である。
【０００７】このＰＴＯの連結機構５０においては、入
力ギヤ２が極端に右寄りの位置にあることが、図から見
て取れる。やはり入力ギヤに取付けられているピストン
２６は、導管シャフト１８の左側の端に隣接し、チャン
バ２０において圧力が発生した場合にその圧力に曝され
るようになっている。
【０００８】導管１９、チャンバ１６、コネクタ１５を
経由してチャンバ２０で圧力が発生すると、ピストン２
６が左側に動かされ、ピストンに取り付けられている入
力ギヤ２が入力シャフト１２と完全に噛み合う。すると
ストップワッシャ２５が肩部２１と噛み合い、コイル状
スプリング２３に圧力がかかる。
【０００９】ＰＴＯが噛み合っている時には、入力ギヤ
２、ピストン２６、密閉シール２７，２８、導管シャフ
ト１８、スプリング２３、ストップワッシャ２５の各部
品が回転する。
【００１０】固定されたシール２７と、入力ギヤ２の内
径表面２Ａに対して軸方向の動きが可能なシール２８は
、チャンバ２０内の圧力をシールし、オイルシール２９
はオイルの漏れを防ぐとともに圧縮気体がハウジングに
入り込むのを防止する。Ｏリング３０は、圧縮気体が外
気中に流れ出るのを防ぐものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＰＴＯの連結機構によれば、導管シャフト１８が回
転するため、これを支えるベアリング２２を始め、圧力
チャンバ２０に与圧流体を導入するためのコネクタ１３
Ａ、Ｏリング３０、密封シール２９等の特別の部品、あ
るいは戻りスプリングの付勢力を入力軸に伝えるための
ストップワッシャ２５が必要で、構造の複雑大型化、重
量増加、組立性の悪化、コスト上昇等が避けられないと
いう問題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するため、ハウジング（１，１Ｂ　）と、該ハウジン
グ内にベアリングを介して支持され相対的な軸方向の運
動及び回転運動が可能な入力ギヤ（２）と、該入力ギヤ
に軸方向に取り付けられ入力ギヤ（２）の中央のボアを
挿通するフィードシャフト（１８）の末端部分に形成さ
れた圧力チャンバ（２０）からの圧力を受ける面を有す
るピストン（２６）と、前記圧力チャンバに圧力流体を
給排するためのフィードシャフト（１８）内の管路（１
９）と入力ギヤ（２）の噛み合う方向への動きに抵抗す
る戻り付勢手段（２３）とを備え、前記圧力チャンバに
おける流体圧力が軸方向に前記ピストンに加えられて、
前記入力ギヤの噛み合い部分（１０）がそれに対応する
入力シャフト（１２）の噛み合い部分（１１）と噛み合
わせられるようになっている動力取出し装置の連結機構
において、前記フィードシャフトは軸方向および回転方
向についてハウジング（１，１Ｂ　）に固定され、前記
入力ギヤは前記フィードシャフトに対してスライド運動
および回転運動が可能とされており、前記入力ギヤには
、その回転運動に追従可能な中間シール材（２８）が取
付けられ、前記戻り付勢手段はピストン（２６）に働く
ようになっていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記のように構成したＰＴＯ連結機構において
は、フィードシャフト（１８）が軸方向および回転方向
についてハウジング（１，１Ｂ　）に固定されているの
で、圧力チャンバ２０に与圧流体を導入するための特別
の部品が不要となる。また戻り付勢手段がピストンに働
くようになっているので、ストップワッシャなどの付勢
力伝達手段が不要となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明にかゝるＰＴＯ連結機構１０
０　を示したものである。なお、この機構１００　の構
造を説明するにあたって、先行技術による機構５０と類
似もしくは同一の構造および／または機能を有する部品
は、図２と同じ番号をつけて示してある。図１において
は、入力ギヤ２と常に噛み合っているＰＴＯ出力ギヤ、
並びにそれによって駆動されるＰＴＯ出力シャフトは示
されていない。
【００１６】当該発明による機構１００　と先行技術に
よる機構５０との間の主要な相違点は、中空の、または
中心部に孔の開いた導管シャフト１８がハウジング内部
で回転しないこと、入力ギヤ２に作用する戻りスプリン
グ２３が直接ギヤに働きかけるのではなくピストン２６
に働きかけること、軸方向の運動が可能なシール２８が
軸方向の相対運動だけでなく回転運動をも許容されるこ
と、などである。従って、シール２８は、シャフト１８
ではなく入力ギヤ２のボア２Ａ　の内径に取り付けられ
ることになり、ギヤの引っ込んで見える部分に、環状の
シール２８の左方向への動きを許容するための環状のス
ペース３１が設けられることになる。通気路１９と圧力
チャンバ２０とにつながるフィードパイプ３２から取り
入れられる圧縮気体によってピストン２６が左方向に動
かされ始めると、環状のスペース３１に圧力がいくぶん
吸収されるが、このときに事実上シール２８の動きに抵
抗する圧力が加えられる。ただしこの作用は比較的小さ
なものであり、最小限の障害にしかならない。
【００１７】シャフト１８はハウジング１　内で回転し
ないため、その右側の端部３３をハウジング１の内曲し
た部分３４によって支えることができる。この内曲部分
３４は、ベアリング６を納め、ギヤが噛み合わせをはず
れた右側の位置にある時にはギヤの軸方向の延長部分５
を受け入れるようになっている。先行技術による機構５
０に比較して、シャフトのためのベアリング２２やシー
ル２９，３０　、中間チャンバ１６、圧力をかけるため
の固定したインサート１３Ａ　などを必要としないため
、軸方向の長さをかなり短縮することができる。戻りス
プリング２３は、ピストン２６と入力シャフト１２の凹
部または盲穴１２Ａ　の末端部分３５との間で作動する
。スプラインが噛み合うまではスプリング２３は入力シ
ャフトとともに回転しないため、スプリング２３と末端
部分３５の間には円筒状のベアリングローラや適当なス
ラストベアリング３６を挿入しなければならない。先行
技術による機構５０においてはスプリング２３は相対的
に回転する部分には影響を及ぼさないため、このような
ベアリングは図２に示したように必要ない。
【００１８】前述したように、圧力チャンバ２０におい
て発生した圧力がピストン２６を左方向に動かし、この
動きがスプリング２３の付勢力に勝るようになっても、
スプライン１０がクラッチの歯のスプライン１１と噛み
合うまではピストンに取り付けられた入力ギヤ２は回転
せず、ピストン２６は入力シャフトの内側の端の環状部
分に隣接した位置にある。次いでシール２８がハウジン
グからの空気の漏れを防ぎ、入力ギヤ２、入力ギヤに噛
み合う出力ギヤ（図示されていない）、ピストン２６、
スプリング２３、スラストベアリング３６、オイル／空
気シール２８が入力シャフトとともに回転するが、シャ
フト１８は前述したように動かないままである。
【００１９】チャンバ２０における圧力が消滅し、圧力
が取り除かれると、スプリング２３の働きでピストンが
右方向に、シャフト１８に寄り添う位置まで動かされる
ため、噛み合わせが外れる。入力ギヤ２とシール２８も
右方向に動き、それによってスプライン１０がスプライ
ン１１から外れ、ＰＴＯの動きが停止する。
【００２０】当該発明においては軸方向の長さと容積が
縮小される。例えば、先行技術による構造では１５２ｍ
ｍ　であった長さは当該発明の機構では９５ｍｍ（コネ
クタ３６を含む）に短縮されている。それだけでなく、
図２に示した先行技術による機構５０で用いられていた
コネクタ１３、チャンバ１６、Ｏリング３０、ベアリン
グ２２、ストップワッシャ２５は、当該発明による機構
１００　においては不必要になる。先行技術においては
不必要だった部品で、当該発明によるＰＴＯ連結機構１
００　が必要とするものはわずかに２つ、スラストベア
リング３６とハウジング１の内曲部分３４だけである。 本実施例においては特に、戻りスプリング２３が入力シ
ャフト１２と入力ギヤ２との連結部に介装されているの
で、戻りスプリングの設置スペースはより一層短縮され
ている。なお、この実施例においては、独立のハウジン
グ部分１Ａ　はないが、これは設計上の理由による選択
であって当該発明とは関係がない。同様に、当該発明の
機構１００　についても、３つの独立したハウジング部
分やケーシング部分を使用することが可能である。
【００２１】以上、当該発明の理想的な実施態様を例を
挙げてある程度詳しく説明したが、本書に添付されてい
る特許請求範囲に示した当該発明の範囲を逸脱すること
なく、当該発明の部分的修正および／または構成の変更
を行うことも可能であると理解されたい。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明にかゝるＰ
ＴＯの連結機構によれば、従来のものに比して部品点数
が大幅に削減されかつ構造は簡単となるので、組付性が
向上するばかりか、軽量化とコスト低減を通じて車両へ
の適用性が高まり、その及ぼす効果は大なるものがある
。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかゝるＰＴＯの連結機構の断面図であ
る。
【図２】従来のＰＴＯ連結機構の断面図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ハウジング（１，１Ｂ　）と、該ハウ
    ジング内にベアリングを介して支持され相対的な軸方向
    の運動及び回転運動が可能な入力ギヤ（２）と、該入力
    ギヤに軸方向に取り付けられ入力ギヤ（２）の中央のボ
    アを挿通するフィードシャフト（１８）の末端部分に形
    成された圧力チャンバ（２０）からの圧力を受ける面を
    有するピストン（２６）と、前記圧力チャンバに圧力流
    体を給排するためのフィードシャフト（１８）内の管路
    （１９）と入力ギヤ（２）の噛み合う方向への動きに抵
    抗する戻り付勢手段（２３）とを備え、前記圧力チャン
    バにおける流体圧力が軸方向に前記ピストンに加えられ
    て、前記入力ギヤの噛み合い部分（１０）がそれに対応
    する入力シャフト（１２）の噛み合い部分（１１）と噛
    み合わせられるようになっている動力取出し装置の連結
    機構において、前記フィードシャフトは軸方向および回
    転方向についてハウジング（１，１Ｂ　）に固定され、
    前記入力ギヤは前記フィードシャフトに対してスライド
    運動および回転運動が可能とされており、前記入力ギヤ
    には、その回転運動に追従可能な中間シール材（２８）
    が取付けられ、前記戻り付勢手段はピストン（２６）に
    働くようになっていることを特徴とする動力取出し装置
    の連結機構（１００　）。
  2. 【請求項２】　　戻り付勢手段としてコイルスプリング
    （２３）が用いられ、それがピストン（２６）と入力シ
    ャフト（１２）の連結部分に設けられた凹部の末端（３
    ５）との間に介装されている、請求項１に記載の示した
    動力取出し装置の連結機構。
  3. 【請求項３】　　前記凹部が、前記入力シャフトの盲穴
    （１２Ａ　）であり、前記コイルスプリングがこの凹部
    に受け止められ、コイルスプリングの一端がベアリング
    （３６）に着座する、請求項２に記載の示した動力取出
    し装置の連結機構。
  4. 【請求項４】　　入力ギヤ（２）が軸方向に噛み合わせ
    から外れた位置にある場合に、ハウジング（１）の入力
    シャフト（１２）から離れた部分に該入力ギヤの軸方向
    の延長部分（５）が納まり、ハウジングの前記部分がベ
    アリング（６）とともに前記延長部分（５）のスライド
    運動及び回転運動を支え、ハウジングの前記部分は、前
    記ギヤ（２）の軸方向の延長部分（５）に沿って隣接し
    た場所にある回転しないフィードシャフト（１８）を支
    持するための内曲した部分（３４）を備えている、請求
    項２に記載の示した動力取出し装置の連結機構。
  5. 【請求項５】　　入力ギヤ（２）が軸方向に噛み合わせ
    から外れた位置にある場合に、ハウジング（１）の入力
    シャフト（１２）から離れた部分にギヤ（２）の軸方向
    の延長部分（５）が納まり、ハウジングの前記部分がベ
    アリング（６）とともに前記延長部分（５）のスライド
    運動及び回転運動を支え、ハウジングの前記部分は、前
    記ギヤ（２）の軸方向の延長部分（５）に沿って隣接し
    た場所にある回転しないフィードシャフト（１８）を支
    持するための内曲した部分（３４）を備えている、請求
    項３に記載の示した動力取出し装置の連結機構。
  6. 【請求項６】　　前記圧力流体が圧縮気体である、請求
    項２に記載の示した動力取出し装置の連結機構。
JP3106733A 1990-04-12 1991-04-11 動力取出し装置の連結機構 Pending JPH04228964A (ja)

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GB909008424A GB9008424D0 (en) 1990-04-12 1990-04-12 Power take-off engagement mechanism
GB9008424.5 1990-04-12

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US (1) US5070982A (ja)
EP (1) EP0452015B1 (ja)
JP (1) JPH04228964A (ja)
CA (1) CA2040177C (ja)
DE (1) DE69100081T2 (ja)
ES (1) ES2041194T3 (ja)
GB (1) GB9008424D0 (ja)

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