JPH04285331A - 動力取出装置のクラッチ機構 - Google Patents

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、ダンプカー，ミキサー
車，冷凍車等のように、走行目的以外の動力を取り出す
動力取出装置を備える特装車に係り、詳細には、その動
力取出装置に内蔵して動力の断接を行うクラッチ機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ダンプカー，ミキサー車，冷凍車等のよ
うな特装車は、エンジンからの動力を、走行装置以外に
動力を必要とする負荷装置に供給するようになっており
、このための動力取出装置（ＰＴＯと称する）は、例え
ば図４に示すように、変速機１の所定歯車にＰＴＯ２を
付設するトランスミッション方式や、図５に示すように
、エンジン４のクランクシャフトにＰＴＯ２を付設する
フライホイール方式等がある。図４の方式は、クラッチ
３を介したエンジン４の動力を利用しているため、ＰＴ
Ｏの動力断接はクラッチ３で行うことになる。したがっ
て、例えば信号待ち等の一時的停車時にクラッチを切っ
た場合は、負荷装置へ動力が供給されなくなる。図５の
方式は、走行装置への動力の断接と、負荷装置への動力
の断接とを独立に行うことができ、走行装置に対するク
ラッチを切っても負荷装置へ動力を伝達することを可能
としている。なお、図５の場合は、クラッチは変速機１
に内蔵される。

【０００３】図５に示す方式では、専用ポンプや、パワ
ーステアリングポンプを利用して、ＰＴＯ出力の断接を
行うクラッチが必要になる。図６は上記ＰＴＯに設けら
れる従来のクラッチ装置の一例を示す。エンジンのクラ
ンクシャフト（図示略）からＰＴＯ出力を導出するアイ
ドラ歯車１１は、出力歯車１４に噛合している。出力歯
車１４は、負荷装置に直結した出力軸１５にニードルベ
アリング１６を介して相対回転可能に支承され、出力軸
１５は、一端側がジョイントリテーナ１７に接続されて
上記負荷装置（図示略）に動力を供給し、他端側は、イ
ンナクラッチハブ１８，ピストン１９及びシリンダ２０
を装着してハウジング１２に支持されている。

【０００４】出力歯車１４は、上記インナクラッチハブ
１８と同軸状に位置関係を有するように円筒部１４ａが
形成され、該インナクラッチハブ１８の外周面と円筒部
１４ａ内周面とのスペースをクラッチ室１３として構成
している。クラッチ室１３には、クラッチプレート群２
１及びディスクプレート群２２を交互に噛合してなる多
板体２３が構成されている。クラッチプレート群２１は
インナクラッチハブ１８の外周上に形成したスプライン
１８ｂによって軸方向に移動自在とされ、ディスクプレ
ート群２２は円筒部１４ａの内周に形成したスプライン
１４ｂによって軸方向に移動自在とされている。多板体
２３は、圧油により軸方向に移動するピストン１９によ
って、クラッチ室１３内で圧接状態（クラッチ接続状態
）と離間状態（クラッチ遮断状態）とに変位され、クラ
ッチ動作を行うようになっている。

【０００５】シリンダ２０はピストン１９を装着し、シ
リンダ２０とピストン１９とで画される圧力室に、例え
ばパワーステアリングポンプからの圧油が供給されるか
減圧されるかによって、クラッチ接続状態とクラッチ遮
断状態との切換えが行われるようになっている。圧油は
、ハウジング１２に穿孔された入力通路２４及び出力軸
１５に穿孔された通路２５を通して供給されるようにな
っている。なお、ピストン１９とインナクラッチハブ１
８の間には、ピストン１９をシリンダ２０側へ押圧する
コイルスプリング２６が介装されている。

【０００６】上記クラッチ装置は、ピストン１９がポン
プからの圧油によってインナクラッチハブ１８の方向（
矢印Ａ方向）に押圧されている時は、ディスクプレート
群２１とクラッチプレート群２２とが圧接してクラッチ
を接続した状態になり、アイドラ歯車１１からの動力が
出力歯車１４→多板体２３→インナークラッチハブ１８
の経路で出力軸１５に伝達される。また、油圧を下げる
と、コイルスプリング２６の力によって、ピストン１９
が反Ａ方向に戻され、ディスクプレート群２１とクラッ
チプレート群２２とが離れて（クラッチ遮断状態）、ア
イドラ歯車１１からの動力が出力軸１５に伝達されなく
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記クラッ
チ装置は、出力軸１５と同時にピストン１９，シリンダ
２０及びコイルスプリング２６も回転する構成になって
おり、出力軸１５のもつ慣性質量が大きくなり、これに
よる慣性モーメントの増大で、動力の損失を大きくして
しまう。これは、コイルスプリング２６を多板体２３と
ピストン１９との間で作用させるために、インナークラ
ッチハブ１８を付加し、加えてそのために径方向に寸法
を増大させているからである。

【０００８】また、コイルスプリング２６は、クラッチ
を遮断する時、ピストン１９を速やかに後退させて多板
体２３への拘束を解くが、各プレート間からアイドラ歯
車１１に至るハウジング１２内は全て油で満たされてお
り、プレート間の油のせん断力によって、プレート間の
引きずり現象を起こし、これに起因するクラッチ切れ不
良を招く。

【０００９】本発明は、ピストンに直接作用するコイル
スプリングを無くして、プレート間引きずり現象を防止
し、しかも出力軸にかかる慣性質量を減らすようにした
動力取出装置のクラッチ機構の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒を一体形
成した動力取出装置の出力歯車と、該出力歯車を相対回
転自在に支承した出力軸と、前記円筒に軸方向の移動の
み許容されたディスクプレート群及び該ディスクプレー
ト群と交互に重合し前記出力軸に軸方向の移動のみ許容
されて外装されたクラッチプレート群から成る多板体と
、前記クラッチプレート群の各狭間を離隔すべく介装さ
れた皿ばね群と、前記多板体を押圧してこれらを摩擦力
により結合せしめるシリンダ装置と、該シリンダ装置の
ピストンと前記多板体との間に介装されたスラスト軸受
けとを具備する。

【００１１】

【作用】上記によれば、クラッチの接続状態では、ピス
トンの押圧力によって皿ばねが狭圧されてプレート同士
が圧接し、その摩擦力により出力軸に出力歯車からの回
転が伝わる。この時、ピストンは多板体とスラスト軸受
けを介して接し、出力軸の慣性モーメントを増大させる
要素として加わることはない。クラッチの遮断状態では
、皿ばねの弾発力にてピストンが多板体から退避し、隣
接クラッチプレート同士の間隔が強制的に拡げられる。 これによって、クラッチプレート群とディスクプレート
群とが確実に離れる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体的実施例によって詳述す
る。図１は本発明に係る動力取出装置のクラッチ機構の
一実施例を示す断面図であり、図２はクラッチの遮断状
態を示す説明図、図３はクラッチの接続状態の説明図で
ある。

【００１３】アイドラ歯車３１は、図示しないクランク
シャフトを挿通したかたちで重合されたフロントケース
３２及びリヤケース３３によるハウジング内に収納され
、同ハウジング内に設けられた出力歯車３４及び該歯車
３４を球ベアリング３６を介して回転可能に支承した出
力軸３５にエンジンからの動力を伝達可能にしている。 出力歯車３４には、出力軸３５の一端側を軸芯とする円
筒部３４ａが形成され、円筒部３４ａは、ニードルベア
リング３７を介してフロントケース３２に回転自在に支
持されている。円筒部３４ａによって出力軸３５との間
にクラッチ室が構成される。円筒部３４ａの内周面には
、前記出力軸３５の軸方向に一致したスプライン３４ｂ
が形成され、該スプライン３４ｂにディスクプレート群
３８が係留されて、ディスクプレート群３８は軸方向に
移動自在とされている。一方、出力軸３５の一端側外周
面には、上記スプライン３４ｂと同一方向のスプライン
３５ａが形成され、該スプライン３５ａにクラッチプレ
ート群３９が係留されて、クラッチプレート群３９は軸
方向に移動自在とされている。これらディスクプレート
群３８とクラッチプレート群３９とは、交互に噛合して
多板体４０（図２及び図３参照）を構成する。ここに、
本実施例では、クラッチプレート群３９側に、Ｖ字に重
合して皿ばね４１が間挿されている。なお、多板体４０
は、一つのディスクプレート３８に対して、両側からク
ラッチプレート３９が介在するように、クラッチプレー
ト群３９の数はディスクプレート群３８より１枚だけ多
くかつ奇数個設けるようにしている。

【００１４】次に、出力軸３５は、以下のように、シリ
ンダ４２及びリヤケース３３に回転自在に支持される。 フロントケース３２には上記ニードルベアリング３７に
よる軸受けを開設したための開口があり、シリンダ４２
は上記ニードルベアリング３７の開口を覆うようにして
取付けられる。シリンダ４２は有底円筒形をしており、
その底部にボルト締めされた軸受け４３が取付けられて
いる。軸受け４３内には、ニードルローラ４４が配列さ
れ、出力軸３５の一端は、上記ローラ４４を介して軸受
け４３に支持されている。そして、出力軸３５の他端は
、テーパローラベアリング５１を介してリヤケース３３
に支持されるとともに、ジョイントリテーナ５０が取付
けられている。

【００１５】シリンダ４２内に装着されるピストン４５
は、上記軸受け４３を同軸状に包囲し、底部に形成され
た吸入口４６からの圧油によって、多板体４０に対し軸
方向に往復動するようになっている。４７は圧力調整弁
である。また、多板体４０に対面するピストン端面には
、スラスト軸受け４８が取付けられ、該スラスト軸受け
４８は小ハブ４９を介して多板体４０に接している。

【００１６】ここで、出力軸３５にピストン４５を装着
させる場合、皿ばね４２が少し狭圧された状態となるよ
うにしている。これにより、出力軸３５を上記テーパロ
ーラベアリング３７に支持させるときに、テーパローラ
ベアリング５１に皿ばね４１によるプレロードがかかり
、組付け後のがたつきを防止することができる。以上の
構成になるクラッチ装置は、以下の如く動作する。

【００１７】クラッチ接続状態：クラッチを接続した状
態は、図１の下半分及び図３によって示される。すなわ
ち、吸入孔４６から圧油が吸入されることで、ピストン
４５はＡ方向に多板体４０を皿ばね４１の力に対抗して
押圧するポジションを取る。これによって、一つのディ
スクプレート３８に両側からクラッチプレート３９が圧
接し、両プレート群の摩擦力によって出力歯車３４から
出力軸３５へ動力を伝達する。

【００１８】クラッチ遮断状態：クラッチを遮断した状
態は、図１の上半分及び図２によって示される。すなわ
ち、吸入孔４６への圧油が減圧されることで、ピストン
４５は、皿ばね４１の力によって多板体４０より退避（
反Ａ方向に移動）する。これによって、一つのディスク
プレート３８に隣接する両側クラッチプレート３９の間
隔が広がり、各ディスクプレート３８からクラッチプレ
ート３９が確実に離れて、前記出力歯車３４から出力軸
３５への動力の伝達を遮断する。

【００１９】本装置によれば、クラッチ接続状態から遮
断状態に切り換わるとき、皿ばね４１は、一つのディス
クプレート３８に対して、両側のクラッチプレート３９
を確実に引き離し、プレート間に存する油によるクラッ
チ切れ不良の発生を防止することができる。また、出力
軸３５がピストン４５及びシリンダ４２とは独立に回転
しているため、クラッチ接続状態において、ピストン４
５は、出力軸３５の回転に追従することがない。こうし
て、出力軸３５は、ピストン４５等の他の同軸関係を有
する部材を伴うことなく回転し、慣性モーメントを増大
させる要素が従来より少なくなり、負荷装置以外で消費
される動力の損失を減少させることができる。

【００２０】さらに、本装置は、従来の構成に比し、コ
イルスプリングとインナークラッチハブを無くし、コイ
ルスプリングの使命を果たす皿ばね４１を多板体４０と
一体に組み込んでしまったので、出力軸３５の径方向寸
法が小さくなるという利点がある。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、出力
軸に連動する部材が無くなり、慣性モーメントを減少し
て動力の損失を少なくできるとともに、多板体のプレー
ト離間を強制的に行い、クラッチ切れ不良防止の信頼性
が高まるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力取出装置のクラッチ機構の一
実施例を示す断面図

【図２】図１に示す装置のクラッチ遮断状態を示す説明
図

【図３】図１に示す装置のクラッチ接続状態を示す説明
図

【図４】トランスミッション方式を説明する説明図

【図
５】フライホイール方式を説明する説明図

【図６】従来
のクラッチ装置の一実施例を示す断面図

【符号の説明】

３１─アイドラ歯車、３４─出力歯車、３４ａ─円筒部
、３５─出力軸、３４ｂ，３５ａ─スプライン、３６─
球ベアリング、３８─ディスクプレート群、３９─クラ
ッチプレート群、４０─多板体、４１─皿ばね、４２─
シリンダ、４３─軸受け、４４─ローラ、４８─スラス
ト軸受け。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円筒を一体形成した動力取出装置の出
   力歯車と、該出力歯車を相対回転自在に支承した出力軸
   と、前記円筒に軸方向の移動のみ許容されたディスクプ
   レート群及び該ディスクプレート群と交互に重合し前記
   出力軸に軸方向の移動のみ許容されて外装されたクラッ
   チプレート群から成る多板体と、前記クラッチプレート
   群の各狭間を離隔すべく介装された皿ばね群と、前記多
   板体を押圧してこれらを摩擦力により結合せしめるシリ
   ンダ装置と、該シリンダ装置のピストンと前記多板体と
   の間に介装されたスラスト軸受けとを包含して成る動力
   取出装置のクラッチ機構。