JP2002012047A - 車両における変速機動力取出装置 - Google Patents

車両における変速機動力取出装置

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JP2002012047A JP2000237777A JP2000237777A JP2002012047A JP 2002012047 A JP2002012047 A JP 2002012047A JP 2000237777 A JP2000237777 A JP 2000237777A JP 2000237777 A JP2000237777 A JP 2000237777A JP 2002012047 A JP2002012047 A JP 2002012047A
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▲のぼる▼ 今村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の変速機から外部に動力を取出すPTO
装置を備えたものにおいて、PTO装置の作動及び作動
停止を、好ましくは車外に設けたPTOスイッチの操作
により自動的に行なうことにより、作業性を向上して運
転者の疲労を軽減すると共に、PTO装置の作動及び作
動停止時に必要なクラッチの断接を、通常のクラッチブ
ースタに直接圧縮空気を給排することによって行なう構
造簡単、軽量かつ安価で配置スペース上の問題がない構
成を提供する。 【解決手段】 クラッチペダルを踏込むことによりクラ
ッチマスタシリンダに生起される液圧に応答して開かれ
る常閉弁を介して、ブースタシリンダの圧力室内に圧縮
空気を供給する常用の第1空気通路とは別に、PTO装
置の断接に当り、上記常閉弁を経由することなく、ブー
スタシリンダの圧力室に直接圧縮空気を給排する第2の
空気通路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トラック等車両の
トランスミッションから動力を取出して種々の作業機器
又は設備に供給する動力取出装置(以下場合により、P
TO装置という)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トラック等車両のトランスミッションか
ら動力を取出すようにしたPTO装置は、トランスミッ
ションのカウンタシャフトに設けられた適宜の駆動歯車
と、動力取出軸に設けた出力歯車と、必要に応じ上記駆
動歯車と出力歯車との間に介装されたアイドラ歯車とを
含む歯車列を、適宜のアクチュエータによって動力伝達
が可能な作動状態とすることによって外部に動力を取出
し、また上記アクチュエータにより歯車列を動力が伝達
されない不作動状態とすることにより外部への動力取出
を停止するように構成されているが、従来のPTO装置
では、上記アクチュエータにより歯車列を作動状態と
し、また不作動状態とする度毎に、先ずクラッチペダル
を踏込んで、エンジンとトランスミッションとの間に介
装されたクラッチを切断したのち、上記アクチュエータ
を作動させて歯車列を作動状態又は不作動状態とし、そ
の後再びクラッチペダルを釈放して上記クラッチを接続
させる操作が必要となるので、頻繁にクラッチペダルを
操作しなければならない不便がある。また、上記クラッ
チペダルの操作は、トラックにおけるキャブ等車室内で
乗貞によって行なわれるのが通例であるので、乗員はP
TO装置を用いて作業機器又は設備に動力を供給し、ま
た動力供給を停止する都度、キャブ等の乗降を繰返さな
くてはならないので、疲労が大きく作業性が悪い不具合
があった。
【0003】上記従来のPTO装置における問題を改善
するために、トラックのキャブ等車体の外部に、PTO
装置の動力取出及び動力取出の停止を指令するスイッチ
装置、即ち動力取出指令手段としてのスイッチ装置(以
下場合により、PTOスイッチという)を設けると共
に、キャブ内のクラッチペダルに通常付設されているク
ラッチマスタシリンダとは別個に、PTO装置の作動又
は作動停止時に、クラッチペダルを強制的に踏込み位置
に駆動し、その後釈放する圧縮空気作動のクラッチ操作
用アクチュエータを設けたものが、特許第285011
1号明細書に開示されている。(以下にこの明細書記載
の発明を、既提案の発明という)
【0004】上記既提案の発明では、キャブ等の運転席
周辺の極めて狭い空間内に、クラッチペダルを強制駆動
するPTO装置用の特別のクラッチ操作用アクチュエー
タを、従来から設けられているクラッチブースタ用のク
ラッチマスタシリンダに加え、更に配設しなければなら
ないので、上記クラッチ操作用アクチュエータの配置ス
ペースを確保することが実際上著しく困難な不具合があ
る。また当然にクラッチ操作用アクチュエータの分だけ
コストが増大し、さらに、通常キャブより十分後方のシ
ャシフレームに配置されている圧縮空気タンクからキャ
ブ内のクラッチ操作用アクチュエータに到る長い空気配
管を、キャブフロア又はダッシュボードを貫通して配置
しなければならないので、配管コストが増大する不都合
がある。
【0005】なお、上記既提案の発明の他の実施例とし
て、配置場所は明らかではないが、クラッチペダルに連
動して液圧を生起する通常のクラッチマスタシリンダと
は別個にもう一つの油圧シリンダを設け、圧縮空気によ
って作動するクラッチ操作用エアシリンダによって上記
別設された油圧シリンダに液圧を生起させ、この液圧を
クラッチブースタに供給して、PTO装置の作動及び作
動停止時にクラッチを断接するようにした構成が開示さ
れているが、この場合にも、クラッチ操作用エアシリン
ダを特設すると共に追加の油圧シリンダが必要となるの
で、少くとも両者の分だけ重量が増大し、大幅なコスト
高を招くことを免れない不具合がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記既提案
の発明におけるクラッチ操作用エアシリンダや追加の油
圧シリンダを設ける必要がなく、従ってこれら部材の配
置スペース上の困難、コスト及び重量の増大、並びに付
随するメンテナンスコストの増大等の諸問題を効果的に
解決することができると共に、PTO装置の作動及び作
動の停止に伴うクラッチの断接を、好ましくは車外に設
けたPTOスイッチの開閉操作のみで自動的に行なわせ
ることにより作業性を改善し車両乗員の疲労を大幅に軽
減することができるようにした車両における変速機動力
取出装置を提供することを、主たる目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車両の変速機のカウンタシャフトから歯
車列を介して動力を取出す動力取出軸と、上記歯車列を
動力が伝達される作動状態又は動力が伝達されない不作
動状態に選択的に制御する動力取出制御手段とを備えた
動力取出装置、上記変速機と車両のエンジンとの間に介
装されたクラッチに設けられ、エンジンの動力の変速機
への伝達及び遮断を制御するクラッチ断接部材、その出
力軸を上記クラッチ断接部材に作動的に連結される可動
隔壁を内蔵したブースタシリンダと、車両の通常運転時
に、クラッチペダルが踏込まれたとき同クラッチペダル
に連結されたクラッチマスタシリンダに生起される液圧
に応答して開弁され、圧縮空気源から第1の空気通路を
経て上記ブースタシリンダ内の可動隔壁の一側に形成さ
た圧力室内に圧縮空気を供給する常閉弁とを備えたクラ
ッチブースタ、車両の駐車ブレーキの作動を検知する駐
車ブレーキ作動検出手段、上記変速機のシフト位置がニ
ュートラルであることを検知するニュートラル検出手
段、上記動力取出手段からの動力の取出及び動力取出の
停止を指令する動力取出指令手段、及び上記動力取出指
令手段の動力取出指令に応答して、上記駐車ブレーキ作
動検出手段及びニュートラル検出手段の出力信号に基づ
き、駐車ブレーキが作動し、かつ変速機のシフト位置が
ニュートラルであると判断されたときに、上記圧縮空気
源からの圧縮空気を上記常閉弁を経由しない第2の空気
通路を経て上記ブースタシリンダの圧力室内に供給し上
記クラッチ断接部材を作動させてクラッチを切断し、次
に上記動力取出制御手段により動力取出装置を作動状態
としたのち、上記ブースタシリンダの圧力室内の圧縮空
気を上記第2空気通路を経て排気することによりクラッ
チを接続させると共に、上記動力取出指令手段の動力取
出停止指令に応答して、上記ブースタシリンダの圧力室
に上記第2空気通路を経て圧縮空気を供給することによ
りクラッチを切断したのち、上記動力取出制御手段によ
り動力取出装置を不作動状態に制御し、次に上記ブース
タシリンダの圧力室内の圧縮空気を上記第2空気通路を
経て排気することによりクラッチを接続させるように作
動するコントロールユニットを具備したことを特徴とす
る車両における変速機動力取出装置を提案するものであ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図1ないし図7を参照して説明する。先ず、図1の
概略平面図において、符号10はトラック等車両のエン
ジン、12は同エンジン10の出力端に配設された自体
公知の摩擦板式クラッチ、14は同クラッチ12の出力
端に連結された歯車式の変速機、16は同変速機14の
側部に装着されたPTO装置、18は変速機16の出力
端に配設された駐車ブレーキとしてのセンタブレーキ、
20は上記PTO装置16の動力取出軸である。PTO
装置16の構造の一例が、図2の断面図に示されてい
る。図中符号22は上記変速機16の側壁にボルト等に
より装着されるハウジング、24は同ハウジング22に
ノックピン、ロックボルト等により固定的に支持された
アイドラ軸、26は同アイドラ軸24にニードルベアリ
ング28を介し回転自在に支持されたアイドラ歯車であ
り、同アイドラ歯車26は変速機14内に設けられたカ
ウンタシャフト30(図1に点線で概念的に示されてい
る)上の適宜の駆動歯車32と常時噛合している。
【0009】また、上記ハウジング22に、複数のボー
ルベアリング34を介して上記動力取出軸20が回転自
在に支持され、同動力取出軸20のハウジング外部に突
出した一端部には、オイルポンプその他の任意の外部作
業機器又は設備の動力受入れ部材が連結される出力フラ
ンジ36が固着されている。また、動力取出軸20の中
間部分には、ニードルベアリング38を介して出力歯車
40が回転自在に支持され、同出力歯車の一側部には、
外周に多数のドグ歯を備えた環状のドグクラッチ部材4
2が同心的に、かつ一体的に設けられている。さらに、
動力取出軸20には、上記ドグクラッチ部材42に隣接
してシフトスリーブ44がスプライン連結され、同シフ
トスリーブ44の内周面に形成された内方スプラインは
同シフトスリーブ44がシフトフォーク46により図中
右方に押され摺動変位したとき、上記ドグクラッチ部材
42の外周ドグ歯と噛合して、出力歯車40を動力取出
軸20に対し回転方向に関し固定するように構成されて
いる。
【0010】上記シフトフォーク46は、動力取出軸2
0に対し実質的に平行に配置されたピストン軸48上に
固定され、同ピストン軸48の一端に装着されたピスト
ン50は、ハウジング22に装着されたエアシリンダ部
材52内のシリンダ54に摺動自在に嵌装されている。
また、ピストン軸48の他端部には、同ピストン軸48
のストロークを検知してPTO装置16の断接を検知す
るスイッチ56が設けられている。図2は、上記シフト
フォーク46とハウジング22との間に縮設されたリタ
ーンスプリング58によりピストン軸48が左動して休
止位置にある場合を示し、このときシフトフォーク46
はシフトスリーブ44を休止位置に保持し、その内方ス
プラインとドグクラッチ部材42のドグ歯とが噛合して
いないので、出力歯車40は動力取出軸20に固定され
ず、変速機14の駆動歯車32、アイドラ歯車26及び
出力歯車40からなる歯車列は、動力を伝達しない不作
動状態となっており、このとき上記スイッチ56の作動
腕56′は、ピストン軸48の切欠部に当接していて同
スイッチ56は開路している。
【0011】次に、エアシリンダ部材52に設けられた
圧縮空気入口60に、後述する圧縮空気源から圧縮空気
が供給されると、ピストン50が右動してシフトフォー
ク46を介しシフトスリーブ44が右動し、同シフトス
リーブの内方スプラインがドグクラッチ部材42のドグ
歯と噛合し出力歯車40が動力取出軸20に固定され、
変速機14の駆動歯車32、アイドラ歯車26及び出力
歯車40 からなる歯車列が、動力を伝達する作動状態
となる。このとき上記スイッチ56の作動腕56′がピ
ストン軸48の切欠部に隣接する外周面に当接して同ス
イッチ56が閉成される。従って、上記シリンダ54を
備えたエアシリンダ部材52、ピストン軸48及びピス
トン50からなるエアシリンダ装置62は、上記歯車列
を動力が伝達される作動状態又は動力が伝達されない不
作動状態に選択的に制御する動力取出制御手段を構成
し、スイッチ56はPTO装置16の作動、不作動、即
ち断接を検知する検出手段を構成する。
【0012】図3は、上述したPTO装置16を設けた
変速機14と、上記エンジン10の動力を変速機14に
伝達するクラッチ12を含む本発明の第1の実施形態を
示す概略構成図である。図中符号64は、トラックのキ
ャブ等における運転席前方に設けられたクラッチペダ
ル、66は同クラッチペダル64に連結されクラッチペ
ダルを踏込むことによってクラッチフルードを加圧し、
クラッチ12を断接する液圧を生起する自体公知のクラ
ッチマスタシリンダ、68は運転席の近傍に設けられた
周知構造の駐車ブレーキレバーであって、同駐車ブレー
キレバー68をその枢支軸70の回りに図中時計方向に
回動させることにより、図示を省略されているケーブル
等伝動部材を介して駐車ブレーキ即ち図示の場合センタ
ブレーキ18が制動状態に作動され、また駐車ブレーキ
が作動状態のときに駐車ブレーキレバー68を反時計方
向に回動させることによって駐車ブレーキ18が釈放さ
れる。
【0013】上記クラッチ12のハウジングに軸支され
たレリーズフォーク軸72のハウジング外部に突出した
端部に、クラッチ断接部材を構成するレリーズフォーク
レバー74が固着され、同レリーズフォークレバー74
の自由端には、後に詳細な構造を説明するクラッチブー
スタ76の出力ロッド78が枢着連結されている。上記
クラッチブースタ76が作動して上記出力ロッド78を
介しレリーズフォークレバー74が図中反時計方向に回
動されると、クラッチ12が切断されてエンジン10の
動力の変速機14への伝達が行なわれず、クラッチブー
スタ76が休止している図示の状態では、クラッチ12
内部のリターンスプリング及び上記出力ロッド78とク
ラッチブースタのハウジングとの間に縮設されたリター
ンスプリングによって、レリーズフォークレバー74が
休止位置にあり、クラッチ12は接続されていて、エン
ジン10の動力が変速機14に伝達される。
【0014】さらに、図3において、80はエンジン1
0に連動して駆動されるコンプレッサ(図示せず)の吐
出圧縮空気を貯溜する圧縮空気源としてのエアタンク、
82は上記圧縮空気源80と上記エアシリンダ装置62
とを3ポートの電磁弁84を介して接続するPTO断接
用の空気通路、86は圧縮空気源80とクラッチブース
タ76の常用の圧縮空気入口88とを接続する第1の空
気通路、90は圧縮空気源80とクラッチブースタ76
におけるブースタシリンダ92の圧力室94とを接続す
る第2の空気通路であって、同第2空気通路90には、
3ポートの電磁弁96、第1及び第2のスピードコント
ロールバルブ又は可変絞り98及び100、ダブルチェ
ックバルブ102、並びに一方向弁104が介装されて
いる。なお、後述するように、第2空気通路90の一部
分、即ちダブルチェックバルブ102とクラッチブース
タ76との間の空気通路90a及び90bは、上記第1
空気通路86の一部を兼ね、部分的に共通の空気通路を
形成している。
【0015】上記駐車ブレーキレバー68の近傍には、
駐車ブレーキ18の作動を検知して信号を発する駐車ブ
レーキ作動検出手段としてのスイッチ106が設けら
れ、変速機14のセレクト及びシフト操作部108に
は、シフト位置がニュートラルであることを検知するニ
ュートラル検出手段としてのニュートラルスイッチ11
0が設けられている。また、上記クラッチブースタ76
の出力ロッド78の近傍には、同出力ロッド78に固着
された可動腕112が当接することによって、クラッチ
12が切断されていることを検知するリミットスイッチ
114及びクラッチ12が接続されていることを検出す
るリミットスイッチ116が設けられている。更に、上
記動力取出装置即ちPTO装置16からの動力の取出及
び動力取出の停止を指令する動力取出指令手段としての
人為操作のPTOスイッチ118が、好ましくは車体外
部の適所に配置され、同PTOスイッチ118の指令信
号は、車載コンピュータを含むコントロールユニット1
20に供給される。上記PTOスイッチ118は、勿論
車外からアクセスし易い車室内部に設けることができ、
また車室内部及び車室外部の双方に設けることができ
る。
【0016】上記コントロールユニット120には、図
3に点線矢印で示したように、上記PTO装置16の作
動、不作動を検知するスイッチ56、クラッチ12の断
接を検知するリミットスイッチ114及び116、駐車
ブレーキ18の作動を検知するスイッチ106、変速機
14のシフト位置がニュートラルであることを検知する
ニュートラルスイッチ110の信号を受け、後述する図
5及び図6に示したフローチャートに従い上記電磁弁8
4及び96に駆動出力を供給する。
【0017】次に、上記クラッチブースタ76の構造を
図4の断面図について説明する。クラッチブースタ76
は、上記常用の圧縮空気入口88と上記クラッチマスタ
シリンダ66の液室に連通する液圧入口122とを備え
たブースタ本体124を有する。ブースタ本体124に
は、その一端に上記出力ロッド78が当接する第1液圧
ピストン126を摺動自在に収容した第1液圧シリンダ
128が設けられ、同第1液圧シリンダ128には上記
液圧入口122が連通する。上記第1液圧ピストン12
6の他端には、上記出力ロッド78に対し同軸的に配置
されたブースタプッシュロッド130の一端が当接し、
同ブースタプッシュロッド130は上記ブースタシリン
ダ92内に摺動自在に嵌装されたブースタピストン13
2がハット形の取付部材134及び締付ナット136に
より固着されている。ブースタピストン132の一側に
限界された上記圧力室94には上記空気通路90bを接
続するコネクタ138が固着されている。なお、ブース
タピストン132は、ダイヤグラム等他の可動隔壁部材
と代替することができる。
【0018】上記ブースタシリンダ92のブースタピス
トン132他側の大気室140内には、リターンスプリ
ング142が縮設され、ブースタ本体124内の第1液
圧シリンダ128と、上記大気室140とは、ブースタ
本体124に設けられた円筒状突起部144に嵌装され
たプラグ146によって流体密に区画され、同プラグ1
46内に上記ブースタプッシュロッド130が摺動自在
に挿通されている。また、上記取付部材134のフラン
ジ部134aの外径dは、ブースタピストン132がリ
ターンスプリング142を圧縮して上記突起部144側
の行程端まで移動したとき、通常アルミニウム合金等の
軽合金で作られているブースタピストン132が直接突
起部144の端面に衝突せず上記フランジ部134aが
当接するような大きさに形成されている。
【0019】ブースタ本体124には、第2の液圧シリ
ンダ148が設けられ、同液圧シリンダ148内に第2
の液圧ピストン150が摺動自在に収容されている。同
第2液圧ピストン150は小径部と大径部とを備えた段
付ピストンであって、小径部は上記第2液圧シリンダ1
48に収容され、大径部は大気連通孔152を備えた排
気部材154を介して大気に連通する空気室156内に
収容されている。また第2液圧ピストン150の内部
に、一端が上記空気室156に連通するT字形の通路1
58が設けられ、同通路158の他端は上記大径部から
圧縮空気入口88側に向って延在した小径の筒状部16
0の端面に開口している。上記筒状部160の外周には
環状の制御室162が設けられ、同制御室162は上記
空気通路90a及び90bを介してブースタシリンダ9
2内の圧力室94に連通する。
【0020】上記制御室162と圧縮空気入口88に連
通する圧縮空気室164との間に弁座166が設けら
れ、常閉弁としてのポペット弁168が弁ばね170に
より常時上記弁座166に当接する方向即ち閉方向に弾
性的に付勢されている。上記第2液圧ピストン150は
リターンスプリング172によって図示の休止位置に向
い弾性的に付勢され、この休止位置において同第2液圧
ピストンの筒状部160の端面と、弁座166に着座し
ているポペット弁168との間に隙間174が形成され
る。また、第1液圧シリンダ128と第2液圧シリンダ
148とは、ブースタ本体124内の液圧通路176に
よって連通され、上記第2液圧シリンダ148には、液
圧系内に空気が漏入した場合、漏入空気を外気に排除す
るエアブリーザ178が設けられている。さらに、上記
第2液圧ピストン150の外周に設けられた上記空気室
156とブースタシリンダ92の大気室140とはブリ
ーザ本体124内の通路180によって相互に連通さ
れ、また第1液圧ピストン126の出力ロッド78側の
ダストシール182によって閉塞された空所184と上
記大気室140とはブースタ本体124内の通路186
によって相互に連通されている。なお、上記出力ロッド
78は、両端をブースタ本体124と同出力ロッド 7
8に連結されたリターンスプリング188によって常時
第1液圧ピストン126に圧接されている。
【0021】上記PTO装置16から動力の取出しが行
なわれていない通常走行時は、コントロールユニット1
20により電磁弁84が消勢されているので、ポートb
とcとが連通し、ポートaは閉塞されている。従ってP
TO断接用の空気通路82は大気に連通し、エアシリン
ダ装置62は図2に示す休止状態にあり、出力歯車40
は空転していて動力取出軸20には動力が伝達されな
い。一方、運転者がクラッチペダル64を踏込んでいな
いときは、クラッチマスタシリンダ66によって、クラ
ッチブースタ76の第1及び第2液圧ピストン126及
び150を夫々リターンスプリング188及び172の
ばね力に抗して変位させるに足る液圧が生起されないの
で、各構成部材は図4に示した休止位置にある。このと
き、圧縮空気源80から第1空気通路86を経て常用の
圧縮空気入口88に到達している圧縮空気は、ポペット
弁168が閉止しているので、空気通路90a,90b
からブースタシリンダ92の圧力室94に流入すること
はない。また、コントロールユニット120により電磁
弁96が消勢されていてポートaが閉止されているの
で、第2空気通路90を通り、上記空気通路90a,9
0bからブースタシリンダ92の圧力室94に圧縮空気
が供給されない。従って、クラッチ12は接続されてい
て、エンジン10の動力がクラッチ12を経て変速機1
4に伝達され、センタブレーキ18内の出力端から図示
しないプロペラシャフトを介し駆動車軸に伝達される。
【0022】次に、走行中、変速操作等のため運転者が
クラッチペダル64を踏込むと、クラッチマスタシリン
ダ66に十分な液圧が生起されてクラッチブースタ76
の液圧入口122に供給され、さらに第1及び第2液圧
シリンダ128及び148に供給される。第2液圧シリ
ンダ148に供給された液圧により第2液圧ピストン1
50がポペット弁168側に変位して、先ず筒状部16
0の端面が同ポペット弁168に当接し隙間174が消
失して通路158の開口端が閉塞される。このため制御
室162と空気室156との連通が遮断される。第2液
圧ピストン150がさらに右動すると、ポペット弁16
8が弁座166から離れるので、圧縮空気室164と制
御室162とが連通し、圧縮空気源80から第1空気通
路86を経て圧縮空気入口88に供給されていた圧縮空
気が上記制御室162を通り空気通路90a,90bを
経てブースタシリンダ92の圧力室 94に供給され
る。
【0023】この結果、大きい受圧面積を有するブース
タピストン132に作用する圧縮空気圧によってブース
タプッシュロッド130が第1液圧ピストン126を押
し、さらに小さい受圧面積を有する第1液圧ピストン1
26に直接作用する液圧力に基づく力も加わって、出力
ロッド78が、レリーズフォークレバー即ちクラッチ断
接部材74を図3において反時計方向に回動させ、クラ
ッチ12が切断される。なお、このときブースタシリン
ダ92の大気室140内の空気は空気通路180から空
気室156を通り排気部材154から外気に排出され、
同様に、第1液圧ピストン126の出力ロッド78側の
空所184内の空気は、空気通路186から上記大気室
140を通り、空気通路180、空気室156を経て排
気部材154から外気に排出される。運転者が所要の変
速操作等を行なったのち、クラッチペダル64の踏込み
をやめると、図示しないリターンスプリングによりクラ
ッチペダル64が休止位置に復帰し、クラッチマスタシ
リンダ66の液圧が元に戻り大気圧より僅かに高い圧力
に低下するので、クラッチブースタ76の各構成部材が
図4の休止位置に復帰し、クラッチ12が再び接続され
る。
【0024】次に、PTO装置16を作動させるに当
り、運転者が車両を停めて変速機14のシフト位置をニ
ュートラルに操作すると共に、駐車ブレーキレバー68
を駐車ブレーキ作動位置に操作すると、ニュートラルス
イッチ110及び駐車ブレーキスイッチ106が夫々閉
成され、その信号がコントロールユニット120に供給
される。一方、運転者が動力取出指令手段であるPTO
スイッチ118を動力取出指令側のONに操作すると、
その信号がコントロールユニット120に与えられ、コ
ントロールユニット120は図5のフローチャートに示
すように作動する。
【0025】プログラムがスタートすると、ステップS
でPTOスイッチ118がONであることが確認さ
れ、ONであればステップはSに進み、もしONに操
作されずOFFであるとステップSに戻る。ステップ
では、駐車ブレーキレバー68が作動(ON)され
ているかどうかが調べられ、作動されているときは、次
のステップSに進み変速機14(図では簡単のためT
/Mと記載)のシフト位置がニュートラルであるかどう
かが調べられる。ステップSで駐車ブレーキレバー6
8が作動されていないNOの場合、及びステップS
変速機14がニュートラルにシフトされていないNOの
ときは、夫々ステップSにリターンする。ステップS
で変速機14のシフト位置がニュートラルであること
が確認されたYESの場合、ステップSに進みコント
ロールユニット120から電磁弁96に駆動出力が供給
されて同電磁弁96が付勢され、そのポートaとbとが
連通しポートcが閉塞される。
【0026】その結果、圧縮空気源80内の圧縮空気が
ポートa及びbを通りスピードコントロールバルブ98
を経てダブルチェックバルブ102に流れ、さらに空気
通路90bからブースタシリンダ92の圧力室94に流
入する。このとき、勿論クラッチペダル64は踏込まれ
ておらず、従ってクラッチマスタシリンダ66の液圧が
液圧入口122に供給されていないので、常閉弁として
のポペット弁168が閉塞されず、上記圧縮空気はポペ
ット弁168を通ることなく、その下流側の空気通路9
0bから直接上記圧力室94に供給されることとなる。
圧縮空気が圧力室94に流入することによって、ブース
タピストン132がブースタプッシュロッド130を介
して第1液圧ピストン126を押し、さらに同液圧ピス
トン126を介し出力ロッド78を押すので、クラッチ
断接部材としてのレリーズフォークレバー74が、図3
において反時計方向に回動され、クラッチ12が切断さ
れる。
【0027】クラッチ12が切断されると、上記出力ロ
ッド78に装着された作動腕112がリミットスイッチ
114を閉成し、その信号がコントロールユニット12
0に送られて、次のステップSのクラッチ切断完了が
確認される。もし何等かの理由、例えば圧縮空気圧力の
不足、第2空気通路90の破損等により、クラッチ切断
完了が確認されないNOの場合、プログラムはステップ
に戻り、次のステップSには進まない。クラッチ
切断が完了したと判断されステップSに進むと、コン
トロールユニット120の駆動出力により電磁弁84が
付勢され、ポートaとbとが連通しポートcが閉塞され
る。
【0028】この結果、圧縮空気源80内の圧縮空気が
電磁弁84から空気通路82を経てPTO装置16のエ
アシリンダ装置62に供給され、前述したように出力歯
車40が動力取出軸20に固定され、エンジン10の動
力が変速機14のカウンタシャフト30から動力取出軸
20に伝達される。PTO装置16の接続完了がスイッ
チ56の閉成により検知されその信号がコントロールユ
ニット120に送られる(ステップS)と、ステップ
はSに進み、もし何等かの事由、例えばドグクラッチ
部材42の噛合い不良等により、ステップSでPTO
装置16の接続確認が行なわれないNOの場合、再びス
テップSにリターンする。
【0029】ステップSでは、コントロールユニット
120によって電磁弁96が消勢されポートbとcとが
連通すると共にポートaが開塞される。ポートaが閉塞
されるので、ブースタシリンダ92の圧力室94への圧
縮空気の供給が遮断されると共に、今迄圧力室94に供
給されていた圧縮空気が、空気通路90b、ダブルチェ
ックバルブ102、スピードコントロールバルブ98、
電磁弁96のポートb及びc、スピードコントロールバ
ルブ100、一方向弁104、空気通路90aの経路で
クラッチブースタ76の制御室162に流れ、さらにポ
ペット弁168と第2液圧ピストン150の筒状部16
0の端面との間の隙間174を通り通路158から空気
室156を経て排気部材154から外気に排出される。
【0030】このためリターンスプリング142及び1
88によりブースタピストン132及びこれにブースタ
プッシュロッド130を介し作動的に連結された第1液
圧ピストン126及び出力ロッド78が図4の休止位置
に復帰し、出力ロッド78に連結されたレリーズフォー
クレバー74が接続位置に回動してクラッチ12が接続
される。上記圧力室94からの圧縮空気の排出は、第2
空気通路内に介装されたスピードコントロールバルブ9
8及び100の作動により緩やかに行なわれ、従ってク
ラッチ12の接続も緩やかに行なわれるので、上記ステ
ップSで接続されたPTO装置16の動力取出軸20
の急激な回転数の上昇が防止され、同動力取出軸20に
連結された作業機器又は設備に損傷を与えたり、クラッ
チ12を破損する等の不具合がない。
【0031】上記クラッチ12の接続完了は、出力ロッ
ド78に固着された作動腕112がリミットスイッチ1
16を閉成することによって検知され(ステップS
その信号がコントロールユニット120に送られて、プ
ログラムは終了する。もし何等かの理由で、クラッチ1
2の接続が完了しないNOの場合、再びステップS
リターンする。なお、上記プログラムにおいて、フロー
チャートには記載していないが、ステップSのクラッ
チ切断完了、ステップSのPTO接続完了、ステップ
のクラッチ接続完了の何れかがNOの場合、夫々リ
ターンすることとなるが、予め設定した時間経過しても
なおNOの状態が解消しない場合、アラームランプ、ブ
ザー等の警報手段を作動させて運転者又は関係作業者に
当該ステップでの故障又は不具合の発生を報知し、必要
な処置を執るように促すことが好ましい。
【0032】次に、作業機器又は設備での作業が終り、
PTO装置16の作動を中止又は停止するためPTOス
イッチ118を動力取出停止側のOFFに操作する場合
のコントロールユニット120の作動態様を図6のフロ
ーチャートに従い説明する。プログラムは、PTO装置
16が動力取出状態で稼働していることを前提としてい
るので、先ずステップS20でPTO装置16が動力取
出状態であるかどうかが確認され、YESの場合は次の
ステップS21に進む。もし、何等かの事情でPTO装
置16が不作動状態のNOの場合は、最早動力取出の停
止作動を行なう必要がないのでプログラムは終了する。
ステップS21では駐車ブレーキレバー68がブレーキ
適用方向に操作されスイッチ106が閉成されているか
否かが確認されYESの場合はステップS22でPTO
スイッチ118がOFFに操作される。ステップS21
でNOの場合は、PTO装置16が接続されているにも
拘らず駐車ブレーキ18が作動していないので、もし何
人かが誤ってクラッチペダル64を踏込んで変速機14
を何れかの走行変速段に操作するようなことがあると、
変速機14やPTO装置16の破損を招き危険であるの
で、上記PTOスイッチ118をOFF操作するステッ
プS22をジャンプしてステップS23に進みコントロ
ールユニット120から電磁弁96を付勢する駆動出力
が供給され、前述したようにクラッチブースタ76が作
動してクラッチ12が切断される。なお、上記ステップ
21では、駐車ブレーキ18が作動しているか否かを
調べたが、代りに変速機14のシフト位置がニュートラ
ルであるか否かを調べてNOの場合にステップS23
ジャンプしても良く、さらに両方を調べて何れか一方が
NOの場合、ステップS23にジャンプするようにして
も良い。
【0033】PTOスイッチ118がOFFに操作され
ると、ステップS23に進みコントロールユニット12
0により電磁弁96が付勢されて上記のようにクラッチ
ブースタ76が作動してクラッチ12が切断される。次
のステップS24でクラッチ12の切断完了がリミット
スイッチ114の閉成により確認され、ステップはS
25に進みコントロールユニット120により電磁弁8
4が消勢されてエアシリンダ装置62の圧縮空気が排気
されPTO装置16が不作動状態に切断され、動力の外
部取出しが停止される。上記S24において何等かの事
由でクラッチ切断が確認されないNOの場合、再びS
24にリターンする。ステップS26においPTO装置
16が切断されたことがスイッチ56によって検知され
ると、ステップはS27に進むが、何等かの理由により
PTO装置16の切断が確認されないNOの場合、ステ
ップはS26にリターンし、PTO装置16の切断確認
を待つこととなる。
【0034】ステップS27では、コントロールユニッ
ト120により電磁弁96が消勢されてブースタシリン
ダ92の圧力室94内の圧縮空気が排気されるので、前
述したようにクラッチ12が接続される。クラッチ12
の接続完了がリミットスイッチ116の閉成により検知
されるとプログラムは終了する。もし何等かの理由によ
り、ステップS28でクラッチ12の接続完了が確認さ
れないNOの場合、再びステップS28にリターンす
る。上記のように、PTOスイッチ118のOFF操作
によりステップS28でクラッチ12の接続が完了が確
認されると、車両は通常走行が可能な状態となる。
【0035】次に、図7は本発明の第2の実施形態を示
すものである。図示のように、クラッチブースタ76を
クラッチペダル64に連動するクラッチマスタシリンダ
66が生起する液圧に応答して作動させる常用のクラッ
チ作動系統及びPTO装置16の構成及びその作動を制
御する圧縮空気給排系は上記第1実施形態と実質的に同
一であるので、同一又は対応する部材及び部分に同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。この第2実施形態
は、クラッチブースタ76のブースタシリンダ92にお
ける圧力室94に、直接圧縮空気を給排する第2空気通
路190の構成のみが第1実施形態と異なるので、以下
この点について詳細に説明する。
【0036】総括的に符号190で示された第2空気通
路は、スピードコントロールバルブ又は可変絞り192
及び194、夫々コントロールユニット120により付
勢及び消勢を制御される3ポートの電磁弁196及び1
98を備え、電磁弁196のポートaは上記スピードコ
ントロールバルブ192を介して圧縮空気源80に接続
されると共に、同電磁弁196のポートbは空気通路1
90cを介してブースタシリンダ92の圧力室94に連
通するコネクタ200に接続されている。また、電磁弁
196のポートcは上記スピードコントロールバルブ1
94を介して電磁弁198のポートaに接続され、同電
磁弁198のポートcは空気通路190bを介してブー
スタシリンダ92の圧力室94に連通するコネクタ20
2に接続されている。さらに、電磁弁198のポートb
は空気通路190aを介して前記クラッチブースタ76
の制御室162に接続されている。
【0037】車両の通常走行時は、勿論PTOスイッチ
118がOFFとなっているので、コントロールユニッ
ト120により電磁弁196及び198が共に消勢され
ていて、夫々のポートbとcが連通し、ポートaは何れ
も閉塞されている。この状態で運転者がクラッチペダル
64を踏込むと、クラッチマスタシリンダ66に生起さ
れた液圧がクラッチブースタ76の第2液圧ピストン1
50に作用し、前述したようにポペット弁168が開か
れて、圧縮空気源80からの圧縮空気が第1空気通路8
6、圧縮空気入口88、開いているポペット弁168の
弁通路を経て制御室162に流れ、さらに空気通路19
0aから電磁弁198のポートb及びcを経て空気通路
190bを通りコネクタ202からブースタシリンダ9
2の圧力室94に入りブースタピストン132を加圧す
る。このとき、コネクタ200に接続されている空気通
路190cは電磁弁196のポートb及びcからスピー
ドコントロールバルブ194を通り電磁弁198のポー
トaに連通しているが、電磁弁198のポートaは閉塞
されているので、圧力室94内に流入した圧縮空気が外
気に流出することはない。この結果、ブースタピストン
132が作動してリレーズフォークレバー74を反時計
方向に回動させ、クラッチ12が切断される。
【0038】次に、運転者がクラッチペダル64の踏込
みをやめると、クラッチマスタシリンダ66により生起
された液圧が消失してポペット弁168が閉弁し、圧縮
空気入口88と圧力室94との連通が遮断される。そこ
で圧力室94内の圧縮空気が空気通路190b、電磁弁
のポートc及びb、空気通路190aからクラッチブー
スタ76の制御室162、隙間174、通路158、空
気室158を通り排気部材154から外気に排出される
ので、クラッチブースタ76は図示の休止位置に戻り、
レリーズフォークレバー74を介してクラッチ12が接
続される。
【0039】PTO装置16を作動させて変速機14か
ら動力を取出す場合、PTOスイッチ118を閉成する
と、コントロールユニット120により電磁弁196及
び198が付勢されて、夫々のポートaとbとが連通
し、ポートcが閉塞される。この結果、コネクタ202
に接続された空気通路190bが電磁弁198のポート
cで閉塞されると共に、圧縮空気源80から圧縮空気が
スピードコントロールバルブ192、電磁弁196のポ
ートa及びb、空気通路190c、コネクタ200の経
路で圧力室94に供給されるので、クラッチブースタ7
6が作動してレリーズフォークレバー74が図中反時計
方向に回動され、クラッチ12が切断される。なお、こ
のときクラッチブースタ76の制御室162に連通する
空気通路190aは、電磁弁198のポートb及びaか
らスピードコントロールバルブ194を経て電磁弁19
6のポートcで閉塞される。
【0040】上記クラッチ12の切断後、コントロール
ユニット120により電磁弁84が付勢されPTO装置
16が接続されて動力の取出が可能な状態となり、この
状態がスイッチ56の信号により確認されると、コント
ロールユニット120により電磁弁196が消勢されて
そのポートbとcとが連通すると共にポートaが閉塞さ
れ、電磁弁198は付勢されたまま保持される。このた
め圧力室94内の圧縮空気が、空気通路190c、電磁
弁196のポートb及びc、スピードコントロールバル
ブ194、電磁弁198のポートa及びb、空気通路1
90aの経路でクラッチブースタ76の大気室162に
流れ、さらに隙間174、通路158、空気室156を
通り排気部材154から外気に流出して、クラッチ12
が上記スピードコントロールバルブ194の効果により
緩やかに接続され、その後PTO装置16の外部への動
力伝達が行なわれる。この間、コネクタ202に接続し
ている空気通路190bは電磁弁198のポートcにお
いて閉塞されている。
【0041】次に、PTO装置16の動力取出を停止す
るため、PTOスイッチ118をOFFにすると、コン
トロールユニット120により電磁弁196及び198
が共に付勢されて前述したようにクラッチ12が切断さ
れ、クラッチ切断の完了がリミットスイッチ114の信
号で確認されると、コントロールユニット120により
電磁弁84が消勢されてPTO装置16が動力伝達不能
に切断される。PTO装置16の切断完了がスイッチ5
6により確認されると、コントロールユニット120が
再び電磁弁196及び198を共に消勢して、前述した
ようにクラッチ12を接続し、以後通常走行状態となっ
て、クラッチ12の断接はクラッチペダル64の操作に
よって行なわれることとなる。
【0042】以上説明したように、第2実施形態におい
ても、コントロールユニット120の作動は、第1実施
形態と同様に、図5及び図6のフローチャートに示した
態様で行なわれる。また、第1及び第2実施形態の何れ
においても、PTO装置16の接続及び切断の前行程で
行なわれるクラッチ12の切断(ステップS、ステッ
プS23)が、ブースタシリンダ92の圧力室94に第
2空気通路90,190から圧縮を供給することによっ
て行なわれるので、前記既提案の発明のように、クラッ
チペダルを強制駆動するためのエアシリンダ装置及び付
属する電磁弁や空気配管を、クラッチペダル周辺の狭い
スペース内に配置する必要がないので、配置上の困難性
を容易に解消し得る利点があり、またエアシリンダ装置
の追加設置を必要としないので、構造簡単でコストを大
幅に低減し得る利点がある。また既提案の発明の他の実
施形態と較べると、追加のエアシリンダ装置、及び同エ
アシリンダ装置により駆動される第2のマスタシリンダ
を設ける必要がないので、コスト的に一層有利である。
また、ブースタピストン132をブースタプッシュロッ
ド130に取付ける取付部材134のフランジ部134
aの外径を十分大きく形成して、ブースタピストン13
2が直接ブースタ本体124の突起部144の端面に当
接衝突しないように構成することによって、ブースタピ
ストン132の破損を防止し耐久性を確保し得る追加の
利点がある。
【0043】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る車両におけ
る変速機動力取出装置は、車両の変速機のカウンタシャ
フトから歯車列を介して動力を取出す動力取出軸と、上
記歯車列を動力が伝達される作動状態又は動力が伝達さ
れない不作動状態に選択的に制御する動力取出制御手段
とを備えた動力取出装置、上記変速機と車両のエンジン
との間に介装されたクラッチに設けられ、エンジンの動
力の変速機への伝達及び遮断を制御するクラッチ断接部
材、その出力軸を上記クラッチ断接部材に作動的に連結
される可動隔壁を内蔵したブースタシリンダと、車両の
通常運転時に、クラッチペダルが踏込まれたとき同クラ
ッチペダルに連結されたクラッチマスタシリンダに生起
される液圧に応答して開弁され、圧縮空気源から第1の
空気通路を経て上記ブースタシリンダ内の可動隔壁の一
側に形成された圧力室内に圧縮空気を供給する常閉弁と
を備えたクラッチブースタ、車両の駐車ブレーキの作動
を検知する駐車ブレーキ作動検出手段、上記変速機のシ
フト位置がニュートラルであることを検知するニュート
ラル検出手段、上記動力取出手段からの動力の取出及び
動力取出の停止を指令する動力取出指令手段、及び上記
動力取出指令手段の動力取出指令に応答して、上記駐車
ブレーキ作動検出手段及びニュートラル検出手段の出力
信号に基づき、駐車ブレーキが作動し、かつ変速機のシ
フト位置がニュートラルであると判断されたときに、上
記圧縮空気源からの圧縮空気を上記常閉弁を経由しない
第2の空気通路を経て上記ブースタシリンダの圧力室内
に供給し上記クラッチ断接部材を作動させてクラッチを
切断し、次に上記動力取出制御手段により動力取出装置
を作動状態としたのち、上記ブースタシリンダの圧力室
内の圧縮空気を上記第2空気通路を経て排気することに
よりクラッチを接続させると共に、上記動力取出指令手
段の動力取出停止指令に応答して、上記ブースタシリン
ダの圧力室に上記第2空気通路を経て圧縮空気を供給す
ることによりクラッチを切断したのち、上記動力取出制
御手段により動力取出装置を不作動状態に制御し、次に
上記ブースタシリンダの圧力室内の圧縮空気を上記第2
空気通路を経て排気することによりクラッチを接続させ
るように作動するコントロールユニットを具備したこと
を特徴とし、PTO装置の動力取出及び動力取出の停止
を、例えばPTOスイッチのような動力取出指令手段の
操作によって自動的に行なうことができるので、作業性
が向上し運転者等の疲労を軽減し得る利点があり、また
従来の同種装置と較べて、特別のクラッチ操作用のエア
シリンダや油圧シリンダを追加設置する必要がないので
構造簡単で大幅にコストを低減し、重量を軽減し得ると
共に上記追加のエアシリンダや油圧シリンダ及び付属す
る空気配管等の配置スペースを確保する必要がない等の
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される変速機動力取出装置付車両
用エンジンの概念的平面図である。
【図2】図1における変速機動力取出装置の要部断面図
である。
【図3】本発明の第1の実施形態を示す概略構成図であ
る。
【図4】図3におけるクラッチブースタの断面図であ
る。
【図5】PTO装置の動力伝達を行なう場合のコントロ
ールユニットの作動態様を示すフローチャートである。
【図6】PTO装置が動力伝達を停止する場合のコント
ロールスイッチの作動態様を示すフローチャートであ
る。
【図7】本発明の第2の実施形態を示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
10…エンジン、12…クラッチ、14…変速機、16
…PTO装置(動力取出装置)、18…センタブレーキ
(駐車ブレーキ)、20…動力取出軸、30…カウンタ
シャフト、32…駆動歯車、62…エアシリンダ装置
(動力取出制御手段)、64…クラッチペダル、66…
クラッチマスタシリンダ、68…駐車ブレーキレバー、
74…レリーズフォークレバー(クラッチ断接部材)、
76…クラッチブースタ、80…圧縮空気源、82…P
TO断接用空気通路、84…電磁弁、86…第1空気通
路、90…第2空気通路、92…ブースタシリンダ、9
4…圧力室、96…電磁弁、98,100…スピードコ
ントロールバルブ、102…ダブルチェックバルブ、1
06…駐車ブレーキ作動検出手段、110…ニュートラ
ル検出手段、118…PTOスイッチ(動力取出指令手
段)、120…コントロールユニット、124…ブース
タ本体、126…第1液圧ピストン、132…ブースタ
ピストン、150…第2液圧ピストン、154…排気部
材、166…弁座、168…ポペット弁(常閉弁)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多野 亨 東京都大田区下丸子四丁目21番1号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 竹内 雄二 東京都大田区下丸子四丁目21番1号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 長谷川 弘 東京都大田区下丸子四丁目21番1号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 吉田 正憲 兵庫県神戸市東灘区向洋町東二丁目2番1 号 兵庫三菱ふそう自動車販売株式会社内 (72)発明者 今村 ▲のぼる▼ 兵庫県神戸市東灘区向洋町東二丁目2番1 号 兵庫三菱ふそう自動車販売株式会社内 Fターム(参考) 3D043 AA01 AA06 AB07 BC12 BC19 BD06 BD08 BF04 BF05 BF08 3J057 AA08 BB01 CB07 CB11 DA06 GA80 GB15 GB26 GB30 GC01 GD22 GE07 HH01 JJ07

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の変速機のカウンタシャフトから歯
    車列を介して動力を取出す動力取出軸と、上記歯車列を
    動力が伝達される作動状態又は動力が伝達されない不作
    動状態に選択的に制御する動力取出制御手段とを備えた
    動力取出装置、 上記変速機と車両のエンジンとの間に介装されたクラッ
    チに設けられ、エンジンの動力の変速機への伝達及び遮
    断を制御するクラッチ断接部材、 その出力軸を上記クラッチ断接部材に作動的に連結され
    る可動隔壁を内蔵したブースタシリンダと、車両の通常
    運転時に、クラッチペダルが踏込まれたとき同クラッチ
    ペダルに連結されたクラッチマスタシリンダに生起され
    る液圧に応答して開弁され、圧縮空気源から第1の空気
    通路を経て上記ブースタシリンダ内の可動隔壁の一側に
    形成さた圧力室内に圧縮空気を供給する常閉弁とを備え
    たクラッチブースタ、 車両の駐車ブレーキの作動を検知する駐車ブレーキ作動
    検出手段、 上記変速機のシフト位置がニュートラルであることを検
    知するニュートラル検出手段、 上記動力取出手段からの動力の取出及び動力取出の停止
    を指令する動力取出指令手段、及び上記動力取出指令手
    段の動力取出指令に応答して、上記駐車ブレーキ作動検
    出手段及びニュートラル検出手段の出力信号に基づき、
    駐車ブレーキが作動し、かつ変速機のシフト位置がニュ
    ートラルであると判断されたときに、上記圧縮空気源か
    らの圧縮空気を上記常閉弁を経由しない第2の空気通路
    を経て上記ブースタシリンダの圧力室内に供給し上記ク
    ラッチ断接部材を作動させてクラッチを切断し、次に上
    記動力取出制御手段により動力取出装置を作動状態とし
    たのち、上記ブースタシリンダの圧力室内の圧縮空気を
    上記第2空気通路を経て排気することによりクラッチを
    接続させると共に、上記動力取出指令手段の動力取出停
    止指令に応答して、上記ブースタシリンダの圧力室に上
    記第2空気通路を経て圧縮空気を供給することによりク
    ラッチを切断したのち、上記動力取出制御手段により動
    力取出装置を不作動状態に制御し、次に上記ブースタシ
    リンダの圧力室内の圧縮空気を上記第2空気通路を経て
    排気することによりクラッチを接続させるように作動す
    るコントロールユニットを具備したことを特徴とする車
    両における変速機動力取出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101438448B1 (ko) * 2014-07-07 2014-11-03 유한회사 삼능기계 수동변속 차량용 동력인출장치의 자동 구동장치
CN115649423A (zh) * 2022-12-29 2023-01-31 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种跨介质飞行器水空共轴双桨结构

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