JPS6328724A - パワ−テイクオフの切換装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラクタにおいてエンジンからの動力回転を
外部機器に取出すために用いるパワーティクオフの切換
装置に関する。

（従来技術） 従来、１〜ラクタに用いられるパワーティクオフ装置あ
っては、トランスミッションにおけるエンジンからの動
力回転の伝達を温時受けている駆動軸からパワーティク
オフの入力軸に動力回転を伝達し、この入力軸には液圧
クラッチが設けられ、パワーティクオフの起動操作によ
る液圧クラッチの作動でギアを回転して入力軸に平行配
置された出力軸のギアに動力回転を伝達するようにして
おり、更に出力軸側には、液圧クラッチを切離したとぎ
に作動して出力軸に１１１動停止を掛（）る液圧ブレー
キが設けられている。

このような液圧クラッチ及び液圧ブレーキを（ｆａえた
パワーティクオフ装置にあける起動停止のための液圧制
御は、液圧クラッチ及び液圧ブレーキ毎に電磁切換弁を
設け、停止状態にあっては、液汁クラッチに対する作動
液圧の供給が解除され、且つ液圧ブレーキに作動液圧が
供給された制動停止状態となっていることから、起動操
作時には、液圧ブレーキに対する作動液圧の供給を停止
して制動停止を解除すると同時に液圧クラッチに作動液
圧を供給して出力軸に動力回転を伝達するよう電磁切換
弁を制御している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の電磁切換弁による液圧
クラッチ及び液圧ブレーキのｉｌ　ａｌｌにあっては、
ブレーキ解除と同時にクラッチに作動液圧が供給されて
クラッチ接続状態となることから、（＝Ｊ属機器を装着
しているパワーティクオフに瞬間的に衝撃トルクがかか
り、滑らかな動力伝達が行なわれないうえ、過大な径ｊ
撃トルクにより付属機器の破１０を起こしたり、エンジ
ンが停止する等の不具合があった。

またクラッチ及びブレーキ毎に゛電磁切換弁をε２けて
いたことから、切換装置が大型化しコスト的にも高価に
なるという問題があった。

（問題点を解決するための手段〉 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、単一の切換弁でクラッチとブレーキの切換制御が
でき、且つ起動操作時の動力伝達が滑らかにできるよう
にしたパワーティクオフの切換装置を提供することを目
的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、起動操作時
のパイロット液圧の供給によるスプールの移動で液圧ブ
レーキに対する作動液圧の供給を解除して液圧クラッチ
への作動液圧の供給に切換える切換弁を設け、更に、電
磁ソレノイドのデユーティ制御によるパイロット液圧の
調整で切換弁のスプール位置を可変するパイロット液圧
制御機描を８Ωけ、デユーティ比制６１１手段よって起
動操作時から所定時間を経過するまでは、前記電磁ソレ
ノイドに対する通電遮断状態（デユーティ比Ｏ％）を維
持し、所定時間経過時に電磁ソレノイドを作動するパル
ス駆動電流のデユーティ比を所定デユーティ比にステッ
プ的に変化さし、この所定デユーティ比を初期値として
デユーティ比１００％に向けて所定のｎ、５間勾配てデ
ユーティ比を増加させるようにしたものである。

（作用） このような本発明の構成によれ（Ｊ、パワーティクオフ
の起動操作を行なうと、まず所定時間の問はデユーティ
比が０％となっていることからブレーキ液圧の供給状態
が保持され、所定時間経過時に電磁ソレノイドが所定デ
ユーディ比、例えばデユーティ比５０％となるパルス駆
動電流の供給を受け、このデユーティ比に応じたパイロ
ット液圧の供給で切換弁のスプールをクラッチを作動す
る切開位置に移動し、以後、時間の経過に伴ってデユー
ティ比を所定時間勾配で増７Ｊ［］させることでパイロ
ット液圧を時間の経過に伴って上界ざぜ、パイロット液
圧の上界に応じたスプール移動で滑らかにクラッチ作動
液圧を上昇さけて最終的にデユーディ比１００％に対応
したクラッチ作動液圧の供給状態を作り出すようにした
ものである３゜（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した説明図である。

まず構成を説明覆ると、１はスケルトン図で示したパワ
ーティクオフであり、エンジンからの動力回転を常時受
けているトランスミッションの動力軸からの動力回転を
受（プる入力軸２に対しギア３を相対回転自在に設け、
このギア３には一体に液圧クラッチ４が設（プられ、液
圧クラッチ４に対する作動液圧の供給によるクラッヂ接
続で入力軸２に対し、ギア３を連結するようにしている
。入力軸２に対しては所定の軸間距離を隔てて平行に出
力軸５が配置され、出力軸５には入力軸２側のギア３に
噛み合うギア６が固着されており、更に作動液圧の供給
で出力軸５に制動停止を掛ける液圧ブレーキ７が設けら
れている。

１０はパワーティクオフ１に設けられた液圧クラッチ４
及び液圧ブレーキ７の供給液圧を切換えるための切換弁
であり、３分割されたボディ１１ａ、１１ｂ、１１Ｃ内
のシリンダ穴に軸方向に摺動自在にスプール１２を設け
てあり、スプール１２は３箇所にランド１２ａ、１２ｂ
、１２ｃを有し、スプール１２の左側にはリターンスプ
リング１３が組込まれ、またスプール１２の右側にはパ
イロット液圧の供給を受けるパイロット液圧室１４を形
成している。

更に、ボディ’１１ｂには図示のスプール１２の初期位
置でランド１２ａと１２ｂの間に開口して液圧ブレーキ
７に作動液圧を供給するブレーキボート１５、ランド１
２ｂと１２Ｇとの間に開口して液圧クラッチ４に作動液
圧を供給するクラッチポート１６が形成され、更に反対
側にはランド１２ａの部分に開口したタンクポート１７
ａ、ランド１２ａと１２ｂの間に開口したポンプポート
１８、更にランド１２ｂと１２Ｇの間に開口した他のタ
ンクポート１７ｂが形成される。

更に、スプール１２におけるランド１２ｂと１２Ｃの間
の小径部からリターンスプリング１３を収納したスプリ
ング収納室１９に対しては、スプール１２内を通る連通
路２０が形成されており、またランド１２ａとスプリン
グ収納室１つの間の空間は連通路２１によってタンクポ
ート１７ａに連通している。

一方、右側に位置するボディ１１Ｃ内ではパイロット液
圧制御機構が組込まれる。

即ら、パイロット液圧制御機構は、電磁ソレノイド２２
に対する通電で軸方向に移動調整されるプランジャ２３
を有し、プランジャ２３の先端に対向してパイ四ツ１〜
液圧室１４に開口したノズル２４が形成されており、ノ
ズル２４の入口側にはボディ１１ｂに形成したポンプボ
ート１８より連通路２５を介してポンプ液圧が供給され
てあり、更にノズル２４を介してパイロット液圧の供給
を受けたパイロット液圧室１４は連通路２６に設けたオ
リフィス２７を介してボディ１１ｂ側のタンクポート１
７ｂに連通している。

３０はパイロット液圧制御機構における電磁ソレノイド
２２をデユーティ制御するデユーティ比制御手段として
のコントローラであり、例えば周波数５０〜１００Ｈ２
の範囲で定めた所定周波数のパルス駆動電流を電磁ソレ
ノイド２２に供給し、このパルス駆動電流のデユーティ
比を制御するようになる。

第２図は第１図のコントローラ３０による電磁ソレノイ
ド２２に対するパルス駆動電流をデユーティ比制御する
ためのパルス電圧信号を示したもので、５０〜１００Ｈ
ｚ内の所定周波数のパルス信号の周期を下とすると、パ
ルス周期Ｔ内におりる電圧オン時間を変えることでソレ
ノイド駆動電流のデユーティ比制御を行なう。

即ち、第２図（ａ）は、同図（ｂ＞に示すようにデユー
ティ比を０％から１００５！６に直線的に時間変換させ
た時のパルス信号の電圧波形を示しており、各パルス周
期においてパルス信号が低電圧Ｖ１になっているオフ時
間をＴＯｆｒ　、高電圧ｖｈになっているオン時間をＴ
ｏｎとすると、デユーティ比ＤＲは、 ＤＲ＝Ｔｏｎ／　（Ｔｏｎ＋１’−ｏｆｆ　　）で与え
られる。

再び第１図を参照するに、デユーティ比制切１を行なう
コントローラ３０に対しては、起動・停止スイッチ３２
の出力が与えられており、起動・停止スイッチ３２によ
るパワーティクオフ１の起動操作に基づいてコントロー
ラ３０は次のデユーティ比制御を行なうようになる。

（Ａ）起動操作から所定時間Ｔａまで；デユーティ比を
０％とし、電磁ソレノイド２２に対する通電遮断状態を
保持。

（Ｂ）Ｔａ時間経過時： それまでのデユーティ比Ｏ％を所定デユーティ比、例え
ばデユーティ比５０％にステップ的に上昇させる。

（Ｃ）所定時間Ｔａ経過以後； 前記（Ｂ）のデユーティ比、例えばデユーティ比５０％
を初期値とし、所定の時間勾配で直線的にデユーティ比
を１００％に向かって増１ｊ［１する。

ここでパワーティクΔ）１の起動操作を行なってから完
全に動力回転が取り出されるまでの応答時間をＴｏとす
ると、前記（Ａ＞の所定時間下ａは応答時間Ｔｏの内の
２０〜３０％の時間にδΩ定され、一方、Ｔａ時間が経
過して所定デユーティ比からデユーティ比１００％まで
上昇させる時間Ｔｂは、応答時間Ｔｏの７０〜８０％に
設定される。

次に、第３図のフローチＡ・−トを参照して第１図の実
施例の動作を説明する。

まずパワーティクオフ１の停止状態にあっては、電磁ソ
レノイド２２に対するコントローラ３０からの通電が遮
断されていることから、プランジャ２３は背後のスプリ
ング２３ａの抑圧によりノズル２４を閉鎖した状態にあ
り、パイロット液圧室１４は連通路２６のオリフィス２
７を介してタンクボート１７ｂに連通してタンク圧に落
らているため、スプール１２はリターンスプリング１３
により図示の初期位置に保持されている。このため、ポ
ンプボート１Ｂからの液圧はスプール１２のランド１２
ａと１２ｂの間を通ってブレーキポート１５に供給され
、液圧ブレーキ７はブレーキポート１５からの作動液圧
の供給を受けて出力軸５を制動停止状態に保っている。

一方、クラッチポート１６はランド１２ｂと１２Ｃの間
を介してタンクボート１７ｂに連通していることから、
液圧クラッチ４の液圧はタンク圧に落ちてあり、液圧ク
ラッチ４はギア３を入力軸２から切離した状態としてい
る。

このパワーティクオフ１の停止状態においてコントロー
ラ３０は第３図のフローヂャートに示すように、判別ブ
ロック４０において起動の有無をヂエツクしており、起
動・停止スイッチ３２の操作により起動操作が行なわれ
ると判別ブロック４２に進む。￥１１別ブロック４２に
おいては起動操作が行なわれた時からの経過時間を内蔵
したタイマで計数して応答時間Ｔｏに対し、２０〜３０
％の時間として設定された所定時間Ｔａが経過したか　
否かを監視しており、所定時間Ｔ　ａが経過するとブロ
ック４４に進んでデユーティ比ＤＲ＝５０％となるパル
ス電流を電磁ソレノイド２２に出力する。

このデユーティ比５０％となるパルス駆動電流を受けた
電磁ソレノイド２２はプランジャ２３を引き込んでノズ
ル２４を開さ、パイロット液圧室１４に対しノズル２４
の開度に応じたパイロット液圧を供給する。このデユー
ティ比５０％に応じたパイロット液圧の供給を受けたス
プール１２は、リターンスプリング１３に抗して左方向
に移動し、ランド１２ｂがブレーキポート１５を閉鎖す
ることでポンプボート１８から切離し、同ｌ）にポンプ
ボート１８をランド１２ｂが閉鎖すると共にランド１２
Ｃがクラッチボート１６８閉鎖するようになり、ブレー
キポート１５及びクラッチポート１６の両方がポンプポ
ート１８及びタンクポート］７ｂから切離された所謂液
圧切換の初期状態に至る。

ブロック４４でデユーティ比５０％に基づくソレノイド
２２のパルス電流による駆動が行なわれると、次のブロ
ック４６に進みデユーティ比ＤＲを５０％から１００％
に向けて予め定めた傾ぎＫとなる時間勾配をもって直線
的に増加させるようになる。

このデユーティ比ＤＲの５０％からの直線的な増加に伴
い電磁ソレノイド２２の供給電力量が増加することで、
プランジャ２３がデユーティ比の増加に応じて直線的に
ノズル２４の開度を増やし、パイロット液圧はデユーテ
ィ比５０％の時のパイロット液圧を初期値として、ポン
プ液圧に向かって略直線的に増加するようになる。この
ため、スプール１２はブレーキポート１５及びクラッチ
ポート１６をポンプボート１８及びタンクポート１７ｂ
の両方から切離した切換初期状態から更に左方向に移動
し、ランド１２ｂの右端がポンプボート１８の開口部に
移動することで所謂絞り開度が増加し、スプール１２の
左方向の移動に伴ってクラッチポート１６に対する供給
液圧が増加し、液圧クラッチ４に対する作動液圧はデユ
ーティ比の増加に伴って略直線的に増加し、デユーティ
比１００％でポンプ液圧がそのまま供給されるようにな
る。判別ブロック４Ｂでデユーティ比１００％への到達
を判別するとコントローラ３０によるデユーティ比１０
０％の制御状態を保持して一連の処理を終了するように
なる。

第４図は第３図のフローチャートによる第１図の実施例
におけるデユーティ比の制御の時間変化を同図（ａ）に
、またブレーキ液圧、クラッチ液圧及びスプールストロ
ークの変化を同図（ｂ）に示す。

この第４図から明らかなように、時刻ｔｏでパワーティ
クオフ１の起動操作が行なわれたとすると、所定時間Ｈ
ａが経過する時刻ｔ１まではデユーティ比が０％に保た
れていることから、ブレーキ液圧の供給が継続されてパ
ワーティクオフの制動停止が保たれてあり、所定時間１
−ａを経過して時刻−し１に至るとデユーティ比はステ
ップ的に５０％に増加され、第４図（ｂ）に示すように
、点線で示すスプールストロークはデユーティ比５０％
に応じたパイロワ１〜液圧に基づく移動で切換初期位置
に移動し、ブレーキ液圧が直ちに零に落ち込んで制動停
止が解除される。

一方、クラッチ液圧は時刻ｔ１からのデユーティ比の直
線的な増加に伴って略直線的に上昇し、デユーティ比が
１００％に達する時刻ｔ２においてクラッチ接続が完全
に行なわれるポンプ液圧に到達する。このような時刻゛
し１から時刻ｔ２にお一ノるデユーティ比の増加に伴う
クラッチ液圧の直線的な上昇により、液圧クラッチ４の
クラッチ接続トルクも滑らかに増加しクラッチディスク
の間に相対回転が起きる所謂半クラツチ状態を経て滑ら
かにクラッチ接続状態に至る。

従って、パワーティクオフの負荷が大ぎくとも、クラッ
チ接続トルクが滑らかに上昇することで急激なりラッチ
接続による動力ショックやエンジンストップを起こすこ
とがなく、また急激なりラッチ接続による付属機器の破
損も確実に防ぐことができる。

尚、上記の実施例におけるデユーティ制御にあっては、
電磁ソレノイド２２に対するパルス駆動電流の周１ｆＪ
を一定としてオン時間Ｔｏｎを増加さぜるデユーティ比
制御を例にとるものであったが、他の実施例としてパル
ス周波数を直線的に増加させることで等価的にデユーテ
ィ比制御を行なわけるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、起動操作時の
パイロット液圧の供給によるスプールの移動で液圧ブレ
ーキに対する作動液圧の供給を解除して液圧クラッチへ
の作動液圧の供給に切換える切換弁を設（プ、更に電磁
ソレノイドのデユーティ制御によるパイロット液圧の調
整で切換弁のスプール位置を可変するパイロット液圧制
６＋１機構を設け、デユーティ比重制御手段によって起
動操作時から所定時間を経過するまでは電磁ソレノイド
に対する通電遮断状態（デユーティ比Ｏ％）を維持し、
所定時間経過時に電磁ソレノイドを作動するパルス駆動
電流のデユーティ比を所定デユーティ比、例えば５０％
にステップ的に変化させ、この所定デユーティ比を初期
値としてデユーディ比１００％に向けて所定の時間勾配
でデユーティ比を増加さぜるようにしたため、起動操作
時から所定の時間遅れをもってデユーティ比が所定デユ
ーティ比、例えば５０％にステップ的に増加させること
で切換弁のスプールがまず切換初ＩＵ］位置に移動して
ブレーキ液圧の供給を停止してパワーティクオフの制動
停止を解除し、その後のデユーティ比の増力０によりク
ラッチ作動液圧を時間経過に伴って略直線的に増加させ
ることで滑らかなりラッチ接続をもたらし、パワーティ
クオフの負荷が大きくとらクラッチ液圧が滑らかに工賃
することからクラッチ接続ショックやエンジンストップ
を起こすことなく滑らかなりラッチ接続を行なうことが
でき、急激なりラッチ接続による付属別器の破損を確実
に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第２図は第
１図のコントローラによるデユーティ比制御のＩ原理を
示したタイムチャート、第３図は本発明による切換制御
を示したフ〔１−チャート、第４図は本発明の切換制御
におけるデユーティ比、ブレーキ及びクラッチ液圧の時
間変化を示したタイムチャートである。 １：パワーティクオフ ２：入力軸 ３．６：ギア ４：液圧クラッチ ５：出力軸 ７：液圧ブレーキ １０：切換弁 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ：ボディ １２ニスプール １２ａ、１２ｂ、１２Ｃ：ランド １３：リターンスプリング １４：パイロワ１〜液圧室 １５ニブレーキポート １６：クラッチポート １７ａ、１７ｂ：タンクポート １８：ポンプ車−１へ １９ニスプリング収納室 ２０：連通路 ２１．２５．２６：連通路 ２７：オリフィス ３０：コントローラ（デユーティ比制御手段）３２：起
動・停止スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンからの動力回転を液圧クラッチ及び液圧ブレー
   キを順次介して外部に取出すパワーテイクオフの切換装
   置に於いて、 パワーテイクオフ起動操作時にパイロット液圧の供給に
   よるスプールの移動で前記液圧ブレーキユニットに対す
   る作動液圧の供給を解除して前記液圧クラッチに対する
   作動液圧の供給に切換える切換弁と、電磁ソレノイドの
   デューティ制御により前記パイロット液圧を可変して前
   記スプール位置を調整するパイロット液圧制御機構と、
   パワーテイクオフの起動操作時から所定時間を経過する
   までの間、前記パイロット液圧制御機構の電磁ソレノイ
   ドに対する通電遮断状態を維持して前記パイロット液圧
   をタンク圧力に保ち、該所定時間経過時に前記電磁ソレ
   ノイドに対する駆動電流のデューティ比を所定デューテ
   ィ比にステップ的に設定すると共に該設定デューティ比
   からデューティ比１００％に向けて所定時間勾配で増加
   させるデューティ比制御手段とを設けたことを特徴とす
   るパワーテイクオフの切換装置。