JPS6364820A - 車両の機関動力取出装置 - 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、ダンプカー、ごみ収集車、その他エンジンの
回転動力を走行系以外の特殊装置に取り出す装置として
利用する。

〔）既要〕

本発明は、動力取出軸の接話に伴うクラッチ操作が自動
化された装置において、 クラッチペダルの操作によるクラッチの接話動作と、動
力取出軸の接話のための自動制御によるクラッチの接話
動作とを流体圧力系を切換えて行うことにより、 安全かつ確実に動力取出軸の接話を行うことができ、操
作スイッチを運転席以外の位置にも配置できるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

機械的動力で駆動される特殊装置を搭載する車両が多く
なり機関動力取出装置が広く利用されるようになった。

この装置は動力伝達系統を走行系から特殊装置駆動系に
切り換える装置を含み、原則として車両の停車中にその
切り換え操作が行われる。

このような特殊装置にエンジンの動力を伝達する切り換
え操作は、変速機に設けられた動力取出軸をクラッチの
接話のタイミングに連動して変速機のカウンタシャフト
に接話させることにより行われる。

この機関動力取出装置の制御は、リンクやレバーを用い
た手動式の機械的構成のもの、あるいはスイッチ、リレ
ー、電磁弁などを用いた半自動方式の電気回路的構成の
ものが知られている。

手動式のものは、動力取出軸の接話制御ごとにクラッチ
を断にするクラッチペダルを踏み込み操作が必要であり
、ひんばんに動力取出軸を接話するような場合には、そ
のクラッチ操作は煩わしい。

したがって、機関動力取出装置を動作させる操作スイッ
チ（以下、ｒＰＴｏスイッチ」という。）のボタン操作
により、自動的にクラッチの接話制御を行い、その繁雑
さを解消する装置が求められるようになった。

従来の自動化された機関動力取出装置の一例として、実
開昭６０−１）１７２０号公報に記載のものがある。こ
こで開示されている技術は、ＰＴＯスイッチのワンタッ
チ操作により、機関動力取出装置の動力取出軸を変速機
のカウンタシャフトに噛合してエンジンからの動力を取
り出す方式であるが、この場合にその噛合および噛合解
除は、車両が停車中でありしかもカウンタシャフトの回
転が停止していることを６’ｌ　ｉｌしてから行うよう
に制御されるものである。

すなわち、車両が走行中で変速ギヤが所定の組合せでク
ラッチが接の場合には、機関動力取出装置は動作しない
。したがって、機関動力取出装置を介して動力を取り出
すには、車両が停止中であることを６ｉ１　ｉＨしてか
らクラッチを断にする。さらに、クラッチを断にしても
カウンタシャフトがイナーシャで回転しているときには
それを停止させる。このように、カウンタシャフトが完
全に回転停止していることが確認されたときに、はじめ
て動力取出軸をカウンタシャフトに噛合させ、さらにこ
の噛合状態を確認してからクラッチを接にして、エンジ
ンからの動力を取り出すようにしている。

また、機関動力取出装置の動作を停止させるために、カ
ウンタシャフトと動力取出軸との噛合解除を行う場合に
も、同様の手順を経過してカウンタシャフトの回転を停
止させてから行う。

このような制御手順により、走行中に誤って機関動力取
出装置が動作することが防止され、また、動力取出軸の
噛合および噛合解除時のギヤ鳴りの発生および損傷や破
損が防止できるというものである。

このように上記に示した先行技術は、従来行われていた
機関動力取出装置の投入時のクラッチ丘作を自動化し、
したがってワンタッチ操作で機関動力取出装置を投入す
ることができるので、安全性および変速機保護のために
車両が停車中であることを検出してから行うように構成
されている。

上記従来技術は、自動変速機および自動クラッチを搭載
した車両において、クラッチの接話を必ずコンピュータ
制御によるアクチュエータにより行うことを前提として
いる。すなわち、車両の停車中には自動的にかつ必ず変
速機がニュートラルでクラッチが接になっているものと
しているので、上記に示した制御動作でも支障なく動力
取出操作を行うことができるとするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって、上記の従来技術ではマニュアル操作による
変速機およびクラッチを搭載した車両に搭載して、クラ
ッチの接話がクラッチペダルでも行えるようにはなって
いない。

たとえば、このようなマニュアル操作の車両では、停車
時のクラッチおよび変速機の形態が、クラッチが接で変
速機がニュートラル状態である場合の他に、クラッチが
断で変速機は接続されている場合がある。この場合には
車両が停車しているときには、上記の従来方式ではカウ
ンタシャフトの回転は停止しており、ＰＴＯスイッチを
接に操作すれば、動力取出軸をカウンタシャフトに噛合
する動作を開始することになる。しかし、カウンタシャ
フトは走行系の変速ギヤに噛合しており、動力取出軸を
カウンタシャフトに噛合することができない状態になる
。

また、上記従来技術の構成では、少なくともＰｒｏスイ
ッチが運転席以外の位置にあり、さらに運転者以外の者
がそれを操作することはなんら示唆されておらず、この
場合に上記の制御方式では先に示した不都合な面が生じ
る可能性がある。

すなわち、この方式はクラッチペダルの操作によるクラ
ッチの接話制御と、動力取出動作過程のクラッチの接話
制御との関係が不明確であり、たとえば運転者が車両を
発進させようとしてクラッチペダルを踏み込み、変速ギ
ヤをニュートラル状態から操作を開始したときに、ＰＴ
Ｏスイッチを操作すれば、先に示した不都合な制御動作
をする可能性がある。このときには発進ができなくなる
とともに、機関動力取出装置も動作できなくなるばかり
か、場合によっては発進とともに機関動力取出装置も同
時に動作する危険な状態にもなり得る。特に、ＰＴＱス
イッチが運転席以外のところにも設けられている場合に
は、このような状況になる可能性が考えられる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
、マニュアル原作の変速機およびクラッチを搭載した車
両において、クラッチペダルの操作によるクラッチの接
話制御と、動力取出動作過程のクラッチの接話制御との
関係を明確にし、運転席以外の作業位置からも、容易に
しかも安全かつ確実に機関動力取出装置を動作させるこ
とができる車両の機関動力取出装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、変速機に付帯動力取出軸を備え、この動力取
出軸を変速機の駆動軸に接話する手段と、この変速機の
入力側のクラッチを接話する手段と、操作スイッチから
の入力に従い、上記二つの接話する手段をプログラム制
御する制御回路とを備えた車両の機関動力取出装置にお
いて、上記クラッチを接話する手段は、クラッチペダル
により制御される第一の流体圧力系および上記制御回路
により制御される第二の流体圧力系を備え、この二つの
流体圧力系を切り換えて上記クラッチに圧力を供給する
手段を含むことを特徴とする。

二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する手段
は、二つの流体圧力系の圧力の高い方を接続する切換弁
を含むことができる。

二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する手段
は、二つの流体圧力系のうち先に所定以上の圧ガに達し
た方を接続する優先バルブを含むことができる。

二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する手段
は、二つの流体圧力系の一方を選択接続する電磁弁を含
むことができる。

制御回路は、変速機がニュートラル位置に設定されかつ
クラッチペダルが開放されていることを検出してから、
動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段に接続指令
を送出する手段を含むことができる。

ＰＴ○スイッチは運転席、運転席以外の作業位置のいず
れか、もしくはその両方に設けることができる。

流体圧力系は原則として油圧系である。油圧系以外、た
とえば空気圧力系についてもこの原理を応用することが
できる。

〔作　用〕

本発明は、ＰＴ○スイッチを動作状態にして機関動力取
出装置を動作させるときには、変速機がニュートラル位
置に設定され、かつクラッチペダルが開放されているこ
とを確認してから、クラッチを一旦断にし動力取出軸を
変速機の駆動軸に接続して再びクラッチを接にする制御
が自動的に行われる。したがってＰＴＯスイッチの操作
により機関動力取出装置を動作させることができる。

また、機関動力取出装置が動作中には、ＰＴ○スイッチ
を無効にするとともに、運転者がクラッチペダルを操作
したときには、ただちに機関動力取出装置の動作を停止
させることができる。

これにより、ＰＴＯスイッチを運転席以外の位置に設置
しても、機関動力取出装置の駆動を可能とし、また、車
両が走行中であるときはもとより、運転者が車両を走行
させようとしてクラッチペダルを踏み込んでいる状態で
は、機関動力取出装置の動作を禁止することができる。

さらに、運転者が車両を走行させるための操作を行った
ときにも、その動作を停止させることができるので、容
易でしかも安全かつ確実に機関動力取出装置を動作させ
、あるいは停止させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第１図において、参照番号１０はクラッチ（ＣＬ）
　、参照番号２０は変速機（ＴＭ）　、参照番号３０は
動力取出部ＣＰＴＯ）　、参照番号４０はクラッチペダ
ルである。

クラッチ１０は、−圧力増倍装置５１を介して供給され
る油圧で作動するクラッチシリンダ５２によりその接話
制御が行われる。圧力増倍装置５１およびクラッチシリ
ンダ５２は真空圧を利用して圧力増倍を行う公知の装置
である。

動力取出部３０は、変速機２０のカウンタシャフト２１
を介して、クラッチ出力軸２２に動力取出軸３１を接続
してエンジン動力を取り出す構成であり、その接続制御
はバキュームタンク６１に接続されるＰＴｏ接断接電用
電磁弁６２して行われる。

マイクロプロセッサ７１には、入出力制御装置７２を介
してＰＴＯ接断接電用電磁弁６２続される。

この実施例ではＰＴＯスイッチを複数個配置し、たとえ
ばＰＴＯスイッチ８１を運転席に、ＰＴ○スイッチ８２
を作業位置にそれぞれ配置して入出力制御装置７２を介
してマイクロプロセッサ７１に接続する構成である。

クラッチ１０を接断する手段として、クラッチペダル４
０により制御される第一の油圧系と、マイクロプロセッ
サ７１により制御される第二の油圧系とを備え、この二
つの油圧系を切り換えて圧力増倍装置５１に供給すると
ころに特徴がある。すなわち、第一の油圧系は、クラッ
チペダル４０の操作に連動するマスクシリンダ５３の出
力油圧を切換弁５４を介して圧力増倍装置５１に供給す
る系統である。第二の油圧系は、アクチュエータ５５の
出力油圧を切換弁５４を介して圧力増倍装置５１に供給
する系統である。

アクチュエータ５５の駆動制御は、バキュームタンク６
１に接続されるクラッチ接電用電磁弁６３を介して行わ
れる。

さらに、マイクロプロセッサ７１には、入出力制御装置
７２を介してクラッチセンサ１３、変速機ニュートラル
検出センサ２３、ＰＴＯセンサ３３、クラッチスイッチ
４３、クラッチ接電用電磁弁６３が接続される。クラッ
チスイッチ４３は、クラッチペダル４０が踏まれたとき
にオンとなり、開放状態にあるときにオフとなる構成で
ある。

本発明は、このような構成により、ＰＴＯスイッチ８１
あるいは８２のワンタッチ操作で、安全かつ確実にしか
も自動的に動力取出部３０を動作させることができる装
置を実現するものである。

以下、このときの一連の手順について、第２図および第
３図を参照して説明する。

第２図は、動力取出部３０を動作させる手順を説明する
フローチャートである。

ＰＴＯスイッチ８１あるいは８２がオンになると、クラ
ッチスイッチ４３によりクラッチペダル４０が開放状態
にあるか否かを検出し、さらに変速機ニュートラル検出
センサ２３により変速機２０がニュートラル状態にある
か否かを検出する。

クラッチペダル４０が開放状態にないとき、すなわち車
両が走行中あるいは停車中で変速操作の途中にある、あ
るいはクラッチ断による車両の停車中であるときには、
ＰＴＯスイッチ８１．８２のオンを無効にする。また、
変速機２０がニュートラル状態にないとき、すなわち車
両が走行中である、あるいは走行しようとして変速機２
０をシフトしたときにも、ＰＴＯスイッチ８１．８２の
オンを無効にする。

したがって、クラッチペダル４０が開放状態（クラッチ
接）にあり、かつ変速機２０がニュートラル状態にある
ときに限り、ＰＴＯスイッチ８１．８２のオンを有効に
し、クラッチ横断用電磁弁６３をオンにする。このクラ
ッチ横断用電磁弁６３のオンにより、アクチュエータ５
５が作動し、切換弁５４を介して圧力増倍装置５１に油
圧を送出してクラッチシリンダ５２を作動させてクラッ
チ１０を断にする。

クラッチセンサ１３によりクラッチ１０の断を確認して
から、ＰＴＯ接断接電用電磁弁６２ンにすることにより
、動力取出軸３１がカウンタシャフト２１を介してクラ
ッチ出力軸２２に接続され、ＰＴＯセンサ３３によりこ
れを確認する。確認がとれた時点で、クラッチ横断用電
磁弁６３をオフとし、アクチュエータ５５を動作させて
クラッチ１０を徐々に接状態にする。

クラッチセンサ１３により、クラッチ１０の接を確認し
て動力取出動作が開始される。

第３図は、動力取出部３０を停止させる動作を説明する
フローチャートである。

マイクロプロセッサ７１は、動力取出部３０が動作中に
はＰＴＯスイッチ８１．８２およびクラッチセンサ１３
を監視している。ＰＴ○スイッチ８１．８２がオフにな
ったときには、ただちにクラッチ横断用電磁弁６３をオ
ンにし、アクチュエータ５５を作動させクラッチ１０を
断にする。クラッチセンサ１３は、ＰＴＯスイッチ８１
．８２のオフにより、あるいはクラッチペダル４０の踏
み込みにより、クラッチ１０が断になったことを検出し
たときには、ＰＴＯ接断接電用電磁弁６２フにする。こ
れにより、動力取出軸３１がクラッチ出力軸２２から切
り離される。ＰＴＯセンサ３３がこれを確認した時点で
、クラッチ１０の断がＰＴＯスイッチ８１．８２のオフ
による場合には、クラッチ接話用ｉ４磁弁６３をオフに
してクラッチ１０を接にして、クラッチペダル４０の操
作による第一の油圧系によるクラッチ制御を可能にする
。

このように、動力取出部３０が動作中に、クラッチペダ
ル４０が踏まれたときには、マスクシリンダ５３、切換
弁５４、圧力増倍装置５１を介してクラッチシリンダ５
２に油圧が供給されクラッチ１０が断になり、ただちに
動力取出軸３１がクラッチ出力軸２２から切り離され、
車両の走行を可能にすることができる。

第４図ないし第６図は、切換弁５４の具体的構成例を示
す図である。

第４図は、二つの油圧系の圧力の高い方を接続する切換
弁の一例である。この切換弁はシリンダ１００の中にフ
リーピストン１０１が設けられ、二つの油圧入力部１０
２．１０３の圧力の高い方をその圧力差により移動する
フリーピストン１０１により、油圧出力部１０４に接続
する構成である。

第５図は、二つの油圧系のうち先に圧力が発生した方を
接続する優先バルブの一例を示す断面構造図である。入
力端１）１はアクチュエータ５５に接続される。入力端
１）２はクラッチペダルのマスクシリンダ５３に接続さ
れる。出力端１）３はクラッチの圧力増倍装置５１に接
続される。シリンダ１）５の中にはその内側を摺動する
ピストン１）６を備え、このピストン１）６にはロッド
１）７が連結され、このロッド１）７の先端にはバルブ
１）８が接続されている、ピストン１）６はスプリング
１２００作用により図の右方に寄せられている。栓１２
１および１２２は池内の空気抜きである。

入力端１）１および１）２のいずれからも圧力がない状
態では、入力端１）２は出力端１）３に連通している。

したがってクラッチペダルのマスクシリンダ５３から入
力端１）２に圧力が加わると、この圧力は出力端１）３
に現れる。入力端１）２に所定圧力がないときに入力端
１）１に圧力が到来すると、スプリング１２０に抗して
ピストン１）６が図の左方に寄り、出力端１）３に圧力
を発生させるとともに、ロッド１）７に連結されたパル
プ１）８が入力端１）２０通路を塞ぐ、このパルプ１）
８の先端にはガスケット１２４があり、このガスケット
１２４で囲まれた部分の面積はシリンダ１）５の内断面
の面積の数分の１になっている。したがって、入力端１
）１に先に圧力が加えられいったん入力端１）２の通路
が閉塞されると、入力端１）２には入力端１）１の圧力
の数倍の圧力を加えないことにはパルプ１）８が開かな
い。すなわち実質的に入力端１）１に先に圧力が加わる
と、入力端１）２に後から圧力が加えられてもそれは出
力端１）３に現れない。また、先に入力端１）２に圧力
が加えられているときに、後から入力端１）１に圧力が
加わると、ピストン１）６は入力端１）２の圧力および
スプリング１２０のパイアスカの和に対向する圧力が入
力端１）１に加わらないかぎり、ピストン１）６は移動
しない。入力端１）１にはアクチュエータが接続されて
いるので、ここには異常に大きい圧力が加わることはな
く、実質的に先に入力端１）２に圧力が加われば後から
入力端１）１に圧力が加わっても、それは出力端１）３
には現れない。このようにして、先に圧力が与えられた
油圧系が選択される。

第６図は、二つの油圧系の一方を選択接続する電磁弁の
一例である。二つの油圧系に設けられた電磁弁１３１．
１３２は、マイクロプロセッサにより制御され、いずれ
か一方を選択接続する構成である。すなわち、二つの油
圧系のいずれか一方が選択される。

以上の構成により、ＰＴＯスイッチ８１．８２のワンタ
ッチ操作で機関動力取出装置を動作させることができ、
またＰＴＯスイッチ８２を運転席以外の作業位置に配置
して、運転者以外の者がＰＴＯスイッチ８２を操作して
も安全かつ確実な動作を可能にすることができる。

上記例は二つの油圧系のうち一方がペダルにより加圧さ
れる構成であり、他方が真空圧（負圧）を利用したアク
チュエータにより加圧される構成であるが、これらはい
ずれも−例を示すものであって、本発明をこれに限定す
るものではない。アクチュエータが正圧を利用するもの
でもよく、またその他のアクチェエータあるいはシリン
ダを用いるものにより同様に本発明を実施することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、運転者以外の者が運転
者の意図とは別に安全かつ確実に機関動力取出装置を操
作することができ、このときに運転者の意図とその操作
が錯綜しても、それぞれ合理的にかつ安全に整理されて
、機関動力取出装置の操作性の向上をはかることができ
る。この装置によりこの装置を取り扱う者の労力軽減を
はかることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。 第２図は本発明の詳細な説明するフローチャート。 第３図は本発明の詳細な説明するフローチャート。 第４図は切換弁の一例を示す図。 第５図は優先パルプの一例を示す図。 第６図は電磁弁による切換弁の一例を示す図。 １０・・・クラッチ（ＣＬ）、１３・・・クラッチセン
サ、２０・・・変速機（ＴＭ）　、２１・・・カウンタ
シャフト、２２・・・クラッチ出力軸、２３・・・変速
機ニュートラル検出センサ、３０・・・動力取出部（Ｐ
ＴＯ）　、３１・・・動力取出軸、３３・・・ＰＴＯセ
ンサ、４０・・・クラッチペダル、４３・・・クラッチ
スイッチ、５１・・・圧力増倍装置、５２・・・クラッ
チシリンダ、５３・・・マスクシリンダ、５４・・・切
換弁、５５・・・アクチュエータ、６１・・・バキエー
ムタンク、６２・・・ＰＴＯ接断接電用電磁弁３・・・
クラッチ接話用電磁弁、７１・・・マイクロプロセッサ
、７２・・・入出力制御装置、８１．８２・・・ＰＴＯ
スイッチ。 蔦　１　回 第２図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速機に付帯動力取出軸を備え、 この動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段と、 この変速機の入力側のクラッチを接断する手段と、 操作スイッチからの入力に従い上記二つの接断する手段
   をプログラム制御する制御回路と を備えた車両の機関動力取出装置において、上記クラッ
   チを接断する手段は、クラッチペダルにより制御される
   第一の流体圧力系および上記制御回路により制御される
   第二の流体圧力系を備え、この二つの流体圧力系を切り
   換えて上記クラッチに圧力を供給する手段を含む ことを特徴とする車両の機関動力取出装置。
2. （２）二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給す
   る手段は、二つの流体圧力系の圧力の高い系を接続する
   切換弁を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の車両の機関動力取出
   装置。
3. （３）二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給す
   る手段は、二つの流体圧力系のうち先に高い圧力が到来
   した系を接続する優先バルブを含む特許請求の範囲第（
   １）項に記載の車両の機関動力取出装置。
4. （４）二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給す
   る手段は、二つの流体圧力系の一方を選択接続する電磁
   弁を含む 特許請求の範囲第（１）項に記載の車両の機関動力取出
   装置。
5. （５）制御回路は、変速機がニュートラル位置に設定さ
   れかつクラッチペダルが開放されていることを検出して
   から、動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段に接
   続指令を送出する手段を含む特許請求の範囲第（１）項
   に記載の車両の機関動力取出装置。
6. （６）操作スイッチは運転席または運転席以外の作業位
   置、もしくはその両位置に設けられた特許請求の範囲第
   （１）項に記載の車両の機関動力取出装置。