(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換するモータアクチュエータを備え、該モータアクチュエータにより上記シフトロッドを動作させて動力取出し伝達用クラッチ機構の接続・接続解除を制御するパワーテークオフ装置において、
上記電動モータへの通電不能時に、手動により上記シフトロッドを上記動力取出し伝達用クラッチ機構を接続解除状態にする方向へ強制的に移動させる手動接続解除手段を設け、
該手動接続解除手段が上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する解除ナットとロックナットとの螺子部品からなり、
前記解除ナットは、上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する雌螺子部を刻設し、ケース側の端部にシフトロッド挿入可能な内径を有する孔部を上記雌螺子と同軸的に穿設し、雌螺子部形成側の端部の外周面にメガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を係合するボルト頭等の係合部を形成した
ことを特徴とするパワーテークオフ装置。
【請求項２】
電動モータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換するモータアクチュエータを備え、該モータアクチュエータにより上記シフトロッドを動作させて動力取出し伝達用クラッチ機構の接続・接続解除を制御するパワーテークオフ装置において、
上記モータアクチュエータには、上記電動モータの回転を上記シフトロッドの往復動に変換させるラックおよびピニオンと、該ピニオンと上記電動モータとを接続させて上記電動モータの過負荷を圧縮あるいは拡張により吸収させる上記ピニオンの軸回り方向に巻回させるスパイラルスプリングとを備え、
上記シフトロッドの一端部にシフトロッドを強制的に軸方向へ移動させる手動接続解除手段を設け、
該手動接続解除手段が上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する解除ナットとロックナットとの螺子部品からなり、
前記解除ナットは、上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する雌螺子部を刻設し、ケース側の端部にシフトロッド挿入可能な内径を有する孔部を上記雌螺子と同軸的に穿設し、雌螺子部形成側の端部の外周面にメガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を係合するボルト頭等の係合部を形成した
ことを特徴とするパワーテークオフ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パワーテイクオフ装置、詳しくは、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を手動で解除する機能を有するパワーテイクオフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車では、走行以外の目的にエンジン動力を使用することがあり、このための動力取出し装置をパワーテイクオフ装置（以下、ＰＴＯ装置という）と呼んでいる。
一般に、ＰＴＯ装置は、変速機の副軸歯車より動力を取り出すように変速機の側面に装着されており、用途によっては、変速や正逆転の切換えができるものもある。
【０００３】
ＰＴＯ装置により動力を取出あるいは取出解除を行う切換機構には、その駆動装置として電動モータ、電磁ソレノイド等を使用したいくつかの型式がある。
ＰＴＯ装置の例として、電動モータ駆動式の場合を説明すると、図６に示すように、変速機の副軸歯車（図示せず）と噛み合うドライブギヤ１を外嵌したドライブシャフト２と、走行以外の目的に動力を伝達させるための動力取出し伝達用フランジ３を端部に取り付けた動力取出しシャフト４とを備え、動力取出しシャフト４のドライブギヤ側の端部に噛合ギヤ５を取り付け、この噛合ギヤ５に噛合リングギヤ６を軸方向へ摺動自在に外嵌させている。
【０００４】
ドライブギヤ１の動力取出しシャフト側の端面には噛合リングギヤ６と噛合可能な歯を周設した噛合ギヤ１ａを突出させて形成している。噛合リングギヤ６の外周には溝６ａが周設され、この溝６ａにシフトレバー７ａの先端を挿入し、シフトレバー７ａを軸方向へ動作させることにより噛合リングギヤ６を軸方向へ摺動させることができるようにしている。
【０００５】
シフトレバー７ａは、ドライブシャフト２の上方に並行して設けられたシフトロッド７に、レバー先端が噛合リングギヤ６の溝６ａに入る位置に配置して外嵌している。シフトレバー７ａを取り付けたシフトロッド７は、モータアクチュエータ８によって軸方向へ駆動される。
【０００６】
モータアクチュエータ８は、図７，８に示すように、シフトロッド７のモータアクチュエータ８側の端部にはラック９ａを設けたシフトシャフト９が連結されており、ラック９ａに噛み合うピニオン１０がモータアクチュエータ８側に設けられている。
ピニオン１０を回転させるモータアクチュエータ８は、駆動モータ１１のモータシャフト１２の一端部にロータ１３を設け、他端部にウォームギヤに形成されたドライブギヤ１４を設け、このドライブギヤ１４によって駆動されるドリブンギヤ１５はウォームギヤに噛み合うウォームに形成され、ドリブンギヤ１５がスパイラルスプリング１６を介してコントロールシャフト１７と連結され、コントロールシャフト１７にピニオン１０を外嵌している。
【０００７】
このため、駆動モータ１１のロータ１３を回転させてモータシャフト１２を回転駆動することにより、ドライブギヤ１４がドリブンギヤ１５を回転させ、スパイラルスプリング１６を介してコントロールシャフト１７を回転させてピニオン１０を回転させる。ピニオン１０が回転すると、噛み合うラック９ａが移動し、シフトシャフト９が軸方向へ移動してシフトロッド７を移動させ、シフトレバー７ａを介して噛合リングギヤ６をドライブギヤ側に摺動させて噛合ギヤ１ａと噛み合わせる。
【０００８】
噛合リングギヤ６が噛合ギヤ１ａに噛み合わされると、ドライブシャフト２の回転が噛合ギヤ１ａから噛合リングギヤ６に伝えられ、そして噛合リングギヤ６から噛合ギヤ５に伝えられて、噛合ギヤ５が嵌合している動力取出しシャフト４まで伝達され、シャフト４の端部に設けられた動力取出し伝達用フランジ３から走行用以外の目的で動力を取り出せるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、駆動モータ１１で動力取出し伝達用噛合機構の接続を断・接するＰＴＯ装置が、その機械的な構造部分ではなく、電力供給系統が故障して、供給電力が途絶え、駆動モータ１１が動かなくなってしまうことにより、噛合機構の接続を解除できなくなる場合には、そのままで車両の走行を行うと、ＰＴＯ装置へ伝えられるエンジン回転数が過大になり、動力取出し伝達先の油圧ポンプの焼付きやＰＴＯ装置自体の負担増による破損等の不具合が発生する場合が起こり得るという問題点があった。
【００１０】
本発明は、従来の技術における前記問題点を解消するためのものであり、そのための課題は、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を、非常時に手動解除できるようにしたパワーテイクオフ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１記載のパワーテークオフ装置は、電動モータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換するモータアクチュエータを備え、該モータアクチュエータにより上記シフトロッドを動作させて動力取出し伝達用クラッチ機構の接続・接続解除を制御するパワーテークオフ装置において、上記電動モータへの通電不能時に、手動により上記シフトロッドを上記動力取出し伝達用クラッチ機構を接続解除状態にする方向へ強制的に移動させる手動接続解除手段を設け、該手動接続解除手段が上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する解除ナットとロックナットとの螺子部品からなり、前記解除ナットは、上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する雌螺子部を刻設し、ケース側の端部にシフトロッド挿入可能な内径を有する孔部を上記雌螺子と同軸的に穿設し、雌螺子部形成側の端部の外周面にメガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を係合するボルト頭等の係合部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載のパワーテークオフ装置は、電動モータの回転をシフトロッドの軸方向への移動に変換するモータアクチュエータを備え、該モータアクチュエータにより上記シフトロッドを動作させて動力取出し伝達用クラッチ機構の接続・接続解除を制御するパワーテークオフ装置において、上記モータアクチュエータには、上記電動モータの回転を上記シフトロッドの往復動に変換させるラックおよびピニオンと、該ピニオンと上記電動モータとを接続させて上記電動モータの過負荷を圧縮あるいは拡張により吸収させる上記ピニオンの軸回り方向に巻回させるスパイラルスプリングとを備え、上記シフトロッドの一端部にシフトロッドを強制的に軸方向へ移動させる手動接続解除手段を設け、該手動接続解除手段が上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する解除ナットとロックナットとの螺子部品からなり、前記解除ナットは、上記シフトロッドの雄螺子部に螺合する雌螺子部を刻設し、ケース側の端部にシフトロッド挿入可能な内径を有する孔部を上記雌螺子と同軸的に穿設し、雌螺子部形成側の端部の外周面にメガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を係合するボルト頭等の係合部を形成した
ことを特徴とする。
【００１４】
【作用】
このように構成したことにより、請求項１記載のパワーテークオフ装置を適用すると、なんらかのトラブルが発生して、パワーテークオフ装置に通電不能となり、電動モータが動かなくなった場合には、このような非常時の対応として、手動接続解除手段を手動操作してシフトロッドを動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を解除する方向へ強制的に移動させることにより、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができるようになり、メガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を解除ナットのボルト頭等のような係合部に係合し、手動操作により解除ナットをナット締込み側へ回転させると、解除ナットの回転に従い、解除ナットの雌螺子部のピッチに応じた移動量で、シフトロッドを軸方向へ移動させることができ、電動モータが動かなくても動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除して、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができるようになる。
【００１５】
また、請求項２記載のパワーテークオフ装置を適用すると、パワーテークオフ装置に通電不能となり、電動モータが動かなくなって、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を解除することができなくなった場合には、手動接続解除手段を手動操作することによりシフトロッドを強制的に軸方向へ移動させると、シフトロッドの移動に従いラックがピニオンを回転させ、ピニオンの軸回りに巻回するスパイラルスプリングが圧縮または拡張してシフトロッドの移動量に応じた回転角を吸収し、電動モータが動かなくてもシフトロッドを移動させることができて、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除し、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができるようになり、メガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を解除ナットのボルト頭等のような係合部に係合し、手動操作により解除ナットをナット締込み側へ回転させると、解除ナットの回転に従い、解除ナットの雌螺子部のピッチに応じた移動量で、シフトロッドを軸方向へ移動させることができ、電動モータが動かなくても動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除することができて通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができるようになる。
【００１７】
【実施例】
以下の実施例では手動接続解除手段をシフトロッド端部のねじに螺合する二重ナットにした場合について図示説明する。ただし、従来の技術と重複する部分については同一符号を付して説明を省略する。
また、この実施例は特に指定のないかぎり本発明を制限するものではない。
【００１８】
〔実施例の構成〕
図１は実施例におけるＰＴＯ装置の構成を示す側面部分断面図である。
変速機の副軸歯車（図示せず）と噛み合うドライブギヤ１を取り付けたドライブシャフト２と、このドライブシャフト２と並行に設けられたシフトロッド７とを有し、シフトロッド７には、噛合リングギヤ６の外周に設けられた溝６ａに先端を挿入させることができる位置にシフトレバー７ａを設け、モータアクチュエータ８接続側と反対側に位置する端部に手動接続解除手段としての手動解除装置２０を設ける。
【００１９】
図２に示すように、シフトロッド７の端部を支持するために穿設するＰＴＯギヤケース１８の軸孔１９を貫通させ、軸孔１９の略中央から端面１８ａまでの外面側の部分を拡径した拡径孔１８ｂを形成する。
シフトロッド７の端部には、軸孔１９を貫通させる嵌合軸部７ｂに、軸孔１９を貫通して摺動できるために必要な直径と、摺動時にシフトレバー７ａが噛合リングギヤ６を軸方向へ移動させて噛合ギヤ１ａとの噛み合いを解除できるために必要なストロークを与える長さを有する。この嵌合軸部７ｂの先端には、嵌合軸部７ｂより若干小径に成形した軸方向へ延びる雄螺子部７ｃを形成し、軸孔１９の外面側からナットを螺合できるようにする。
【００２０】
手動解除装置２０は、解除ナット２１とロックナット２２との２つのナットからなり、解除ナット２１とロックナット２２とは拡径孔１８ｂ側からシフトロッド７の雄螺子部７ｃに螺合する。これらの取付部品を保護するため、シフトロッド７の軸方向の移動量以上の深さを有するカップ状に形成したキャップ２３を、拡径孔１８ｂに挿入して取り付けることにより蓋をする。
【００２１】
解除ナット２１は、外形寸法を拡径孔１８ｂに挿入できる寸法とし、軸方向長さが動力取出し伝達用に噛合機構が接続された場合に拡径孔１８ｂから一端部が突出しかつロックナット２２を螺合可能な雄螺子部７ｃの先端突出寸法が確保される長さを有し、シフトロッド７の雄螺子部７ｃに螺合する雌螺子部２１ａを刻設し、拡径孔１８ｂに挿入する側の端部に穿設した孔部２１ｂを雌螺子部２１ａと同軸的に形成し、雌螺子部形成側の端部の外周面に回り止め用の六角ボルト頭２１ｃを形成させてなる。
【００２２】
孔部２１ｂの深さは、少なくとも、シフトレバー７ａが噛合リングギヤ６を軸方向へ移動させて噛合ギヤ１ａとの噛み合いを解除できるために必要なシフトレバー７ａの移動量よりも深く形成する。
六角ボルト頭２１ｃの高さは、ＰＴＯギヤケース１８の端面１８ａから一部突出させるとともに工具をはめ込む場合に必要な高さを有する。
【００２３】
ロックナット２２は解除ナット２１を螺合した雄螺子部７ｃに有効に螺合できる厚みを有し、螺合した雄螺子部７ｃとの間で互いに螺子部が食い込み、回転止めできるようになる螺子を形成させる。
【００２４】
シフトロッド７を軸方向へ移動させるモータアクチュエータ８には、図３に示すように、ドライブギヤ１４によって駆動されるドリブンギヤ１５と、シフトシャフト９に設けられたラック９ａに噛み合うピニオン１０を取り付けたコントロールシャフト１７とが同一軸芯上に配置され、ドリブンギヤ１５とコントロールシャフト１７との間にスパイラルスプリング１６を配置して、スパイラルスプリング１６の外周側の端部と内周側の端部とをドリブンギヤ１５の内周面とコントロールシャフト１７の外周面とにそれぞれ固着させ、ドリブンギヤ１５の回転が拘束されている時であっても、スパイラルスプリング１６が圧縮または拡張して、ドリブンギヤ１５にコントロールシャフト１７を回動自在に連結させる。
【００２５】
スパイラルスプリング１６の端部の固着方法には、スパイラルスプリング１６の両端部に、ドリブンギヤ１５の内周面側へ突出する突出部、およびコントロールシャフト１７の外周面側へ突出する突出部を設け、ドリブンギヤ１５の内周面とコントロールシャフト１７の外周面とのそれぞれには突出部嵌込み穴を穿設して、組立時に各突出部を突出部嵌込み穴に嵌め込んで固定する（図３の破線表示部参照）。また、その他に、スパイラルスプリング１６の各端部にスパイラルスプリング１６側からドリブンギヤ１５の内周面側やコントロールシャフト１７の外周面側へピンを打ち込むあるいはビスを螺合して固定する等の機械的締結方法を適用して固着しても良い。さらにまた、噛合型の固着具をドリブンギヤ１５の内周面側やコントロールシャフト１７の外周面側に予め取り付けておき、スパイラルスプリング１６の各端部に噛合型の形状を形成させて、互いにかみ合わせて取り付けても良い。
【００２６】
〔実施例の作用・効果〕
このように構成した実施例においては、図４に示すように、メガネレンチあるいは自在スパナのような図示しない工具を使用して、キャップ２３を拡径孔１８ｂから外し、ロックナット２２を回転させて解除ナット２１を回転可能な状態にしてから、解除ナット２１をナット締込み側へ回転させると、解除ナット２１の回転に従い、解除ナット２１の雌螺子部２１ａのピッチに応じた移動量で、シフトロッド７が軸方向へ移動し、孔部２１ｂの最奥部に達するまで軸方向移動する。そして、シフトロッド７の軸方向への移動に伴い、シフトレバー７ａを介して噛合リングギヤ６を摺動させ、噛合リングギヤ６と噛合ギヤ１ａとの噛合いを解除する。
【００２７】
シフトロッド７が軸方向へ移動すると、図５に示すように、シフトロッド７に連結されたシフトシャフト９が同じ方向へ移動してラック９ａに噛み合うピニオン１０を回転させる。
このピニオン１０の回転に従ってコントロールシャフト１７が回転し、コントロールシャフト１７の外周面に固着されたスパイラルスプリング１６の端部を回転方向へ引っ張り込むようにして、スパイラルスプリング１６を圧縮側に変形させ、コントロールシャフト１７の外周にスパイラルスプリング１６の内周側の部分を巻き付ける。
【００２８】
スパイラルスプリング１６の外周側では、コントロールシャフト１７にスパイラルスプリング１６の内周側がスプリングを圧縮させた状態にして巻き付けられてバネ付勢力をため込むことになっても、ドリブンギヤ１５はドライブギヤ１４に噛み合っているため、ドライブギヤ１４によって回転を阻止され、スパイラルスプリング１６の外周側を大きく撓ませるだけで、ドリブンギヤ１５の内周面に設けられたスパイラルスプリング１６の固着位置を移動させるように回転することが防止される。
【００２９】
このようにして、ドリブンギヤ１５がドライブギヤ１４によって回転を阻止されていても、スパイラルスプリング１６がコントロールシャフト１７に圧縮側に変形させて巻き付くことができるため、ロックナット２２のみを回転させることにより、噛合リングギヤ６と噛合ギヤ１ａとの噛合いを解除させることができて、駆動モータ１１への通電が不能であっても、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を手動により解除することができ、エンジン回転数を過大にさせることもなく、動力を取出して伝達する相手先の各装置を過負荷になることを回避させ、各装置の破損を未然に防止させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明による請求項１記載のパワーテークオフ装置は、パワーテークオフ装置の電動モータへの通電不能時に電動モータが動かなくなった場合には、手動接続解除手段を手動操作してシフトロッドを動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を解除する方向へ強制的に移動させることにより、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができ、メガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を解除ナットのボルト頭等のような係合部に係合し、手動操作により解除ナットをナット締込み側へ回転させると、解除ナットの回転に従い、解除ナットの雌螺子部のピッチに応じた移動量で、シフトロッドを軸方向へ移動させることができ、電動モータが動かなくても動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除して、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができる。このため、電動モータが動かないままの状態で車両を走行させても、エンジン回転数が動力取出し伝達用クラッチ機構へ伝達されることがなく、動力取出し伝達先である油圧ポンプの焼付きやＰＴＯ装置自体の負担増による破損等の不具合を未然に防止することができる。
【００３１】
また、請求項２記載のパワーテークオフ装置は、パワーテークオフ装置に通電不能となり、
電動モータが動かなくなって、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を解除することができなくなった場合には、手動接続解除手段を手動操作することによりシフトロッドを強制的に軸方向へ移動させると、シフトロッドの移動に従いラックがピニオンを回転させ、ピニオンの軸回りに巻回するスパイラルスプリングが圧縮または拡張してシフトロッドの移動量に応じた回転角を吸収し、電動モータが動かなくてもシフトロッドを移動させることができて、動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除し、通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができるようになり、メガネレンチあるいは自在スパナのような汎用の工具を解除ナットのボルト頭等のような係合部に係合し、手動操作により解除ナットをナット締込み側へ回転させると、解除ナットの回転に従い、解除ナットの雌螺子部のピッチに応じた移動量で、シフトロッドを軸方向へ移動させることができ、電動モータが動かなくても動力取出し伝達用クラッチ機構の接続を強制的に解除することができて通電不能時であっても動力取出し伝達状態を解除することができる。このため、電動モータが動かないままの状態で車両を走行させても、エンジン回転数が動力取出し伝達用クラッチ機構へ伝達されることがなく、動力取出し伝達先である油圧ポンプの焼付きやＰＴＯ装置自体の負担増による破損等の不具合を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例のパワーテークオフ装置を示す部分断面側面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【図３】実施例のモータアクチュエータを示す縦断面側面図である。
【図４】実施例における手動解除状態を示すＡ部拡大断面説明図である。
【図５】実施例における手動解除状態のモータアクチュエータを示す縦断面側面説明図である。
【図６】従来のＰＴＯ装置を示す部分断面側面図である。
【図７】従来のＰＴＯ装置のモータアクチュエータを示す縦側面断面図である。
【図８】従来のＰＴＯ装置のモータアクチュエータを示す拡大正面断面図である。
【符号の説明】
１  ドライブギヤ
１ａ  噛合ギヤ
２  ドライブシャフト
３  動力取出し伝達用フランジ
４  動力取出しシャフト
５  噛合ギヤ
６  噛合リングギヤ
６ａ  溝
７  シフトロッド
７ａ  シフトレバー
８  モータアクチュエータ
９  シフトシャフト
９ａ  ラック
１０  ピニオン
１１  駆動モータ
１２  モータシャフト
１３  ロータ
１４  ドライブギヤ
１５  ドリブンギヤ
１６  スパイラルスプリング
１７  コントロールシャフト
１８  ＰＴＯギヤケース
１８ａ  端面
１８ｂ  拡径孔
１９  軸孔
２０  手動解除装置
２１  解除ナット
２１ａ  雌螺子部
２１ｂ  孔部
２２  ロックナット
２３  キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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