JP2020050249A - 動力取出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な回転数に対応することができる動力取出し装置を提供すること。【解決手段】駆動源２の動力を外部の架装装置３に取り出す動力取出し装置１００であって、架装装置３に連結される動力取出し軸３６と、駆動源２の動力を互いに異なる第１変速比、第２変速比および第３変速比で変速して動力取出し軸３６に伝達する摩擦クラッチ式の変速機構部３０と、を備える、動力取出し装置１００。【選択図】図１

Description

本開示は、動力取出し装置に関する。

従来、エンジンの駆動力をポンプ等の架装装置に取り出すための動力取出し装置（Power Take Off：以下「ＰＴＯ装置」という場合がある。）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、エンジンの駆動力を、クラッチを介して架装装置に伝達するＰＴＯ装置が開示されている。

特開２００５−００１５２７号公報

ところで、ＰＴＯ装置の出力回転数は、接続される架装装置によって、要求される回転数が異なる。これに対応するため、従来は、接続される架装装置毎に、異なる減速比の減速機を搭載したＰＴＯ装置を設定していた。

本開示の目的は、様々な回転数に対応することができる動力取出し装置を提供することである。

本開示の一態様に係る動力取出し装置は、駆動源の動力を外部の架装装置に取り出す動力取出し装置であって、前記架装装置に連結される動力取出し軸と、前記駆動源の動力を互いに異なる第１変速比、第２変速比および第３変速比で変速して前記動力取出し軸に伝達する摩擦クラッチ式の変速機構部と、を備える、動力取出し装置である。

本開示に係る動力取出し装置によれば、様々な回転数に対応することができる。

図１は、実施形態に係る動力取出し装置の一例を示す図である。 図２は、ＰＴＯ第１速状態を示す図である。 図３は、ＰＴＯ第２速状態を示す図である。 図４は、ＰＴＯ第３速状態を示す図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。

まず、図１を参照して、実施形態に係るＰＴＯ装置１００の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係るＰＴＯ装置１００の一例を示す図である。図１の左側がＰＴＯ装置１００の前側であり、図１の右側がＰＴＯ装置１００の後側である。

ＰＴＯ装置１００は、デュアルクラッチ式変速機（Dual Clutch Transmission：以下「ＤＣＴ」という。）１の一部を含む。ＤＣＴ１は、駆動源２に接続された第１クラッチ（「第１摩擦クラッチ」の一例）１０および第２クラッチ（「第２摩擦クラッチ」の一例）２０と、変速機構部３０とを備えている。そして、変速機構部３０の出力側に、不図示のプロペラシャフト、デファレンシャルおよびドライブシャフトを介して、走行駆動輪が動力伝達可能に連結されている。

駆動源２は、例えばディーゼルエンジンである。なお、駆動源２は、ガソリンエンジン、電動機等でも構わない。なお、本実施形態では、駆動源２がディーゼルエンジンであるとして説明を行う。以下の説明において、駆動源２をエンジン２と呼ぶ。

第１クラッチ１０は、例えば、複数の入力側クラッチ板１１および複数の出力側クラッチ板１２を有する油圧作動式の湿式多板クラッチである。入力側クラッチ板１１は、エンジン２の出力軸と一体回転する。出力側クラッチ板１２は、変速機構部３０の第１入力軸３１と一体回転する。

第１クラッチ１０は、リターンスプリング（不図示）によって断方向に付勢されており、ピストン（不図示）の作動油室に制御油圧が供給されることでピストンが移動して、入力側クラッチ板１１および出力側クラッチ板１２を圧接することで接とされる。第１クラッチ１０が接とされることで、エンジン２の動力が第１入力軸３１に伝達される。第１クラッチ１０の断接は、制御装置４０によって制御される。

第２クラッチ２０は、第１クラッチ１０の外周側に設けられている。なお、本実施形態では、第２クラッチ２０が第１クラッチ１０の外周側に設けられているものを例に挙げて説明を行うが、第１クラッチ１０および第２クラッチ２０の配置関係はこれに限定されない。例えば、第２クラッチ２０を、第１クラッチ１０の前側または後側に配置するようにしてもよい。

第２クラッチ２０は、例えば、複数の入力側クラッチ板２１および複数の出力側クラッチ板２２を有する油圧作動式の湿式多板クラッチである。入力側クラッチ板２１は、エンジン２の出力軸と一体回転する。出力側クラッチ板２２は、変速機構部３０の第２入力軸３２と一体回転する。

第２クラッチ２０は、リターンスプリング（不図示）によって断方向に付勢されており、ピストン（不図示）の作動油室に制御油圧が供給されることでピストンが移動して、入力側クラッチ板２１および出力側クラッチ板２２を圧接することで接とされる。第２クラッチ２０が接とされることで、エンジン２の動力が第２入力軸３２に伝達される。第２クラッチ２０の断接は、制御装置４０によって制御される。

変速機構部３０は、第１クラッチ１０の出力側に接続された第１入力軸３１と、第２クラッチ２０の出力側に接続された第２入力軸３２とを備えている。また、変速機構部３０は、第１入力軸３１および第２入力軸３２と平行に配置された内側カウンタ軸３３（「第２カウンタ軸」の一例）および外側カウンタ軸３４（「第１カウンタ軸」の一例）を備えている。さらに、変速機構部３０は、第１入力軸３１および第２入力軸３２と同軸上に配置された出力軸３５を備えている。

第１入力軸３１は、軸受（不図示）を介して変速機ケース（不図示）に軸支されている。第１入力軸３１の前後方向の中間部には、後進ギヤとして機能する第２入力ギヤ５２ａが固定されている。第２入力ギヤ５２ａの後側には、第１シンクロ機構６１（後述する）の第１シンクロハブ６１ａが固定されている。

第１シンクロハブ６１ａの前側に隣接して、第３入力ギヤ５３ａが、第１入力軸３１と相対回転可能に設けられている。第１シンクロハブ６１ａの後側に隣接して、第４入力ギヤ５４ａが、第１入力軸３１と相対回転可能に設けられている。

第２入力軸３２は、第１入力軸３１が挿通される中空軸であって、軸受（不図示）を介して第１入力軸３１に相対回転可能に軸支されている。第２入力軸３２の後端部には、第１入力ギヤ５１ａが固定されている。第１入力ギヤ５１ａは、第２入力ギヤ５２ａより前側に配置される。

内側カウンタ軸３３は、軸受（不図示）を介して変速機ケースに軸支されている。内側カウンタ軸３３には、前側から順に、第１カウンタギヤ５１ｂ、第３シンクロ機構６３（後述する）の第３シンクロハブ６３ａ、第６カウンタギヤ５６ｂおよび第７カウンタギヤ５７ｂが固定されている。

第１カウンタギヤ５１ｂは、第１入力ギヤ５１ａと常時噛合している。第１入力ギヤ５１ａと第１カウンタギヤ５１ｂとにより、第１ギヤ列５１が構成される。

第３シンクロ機構６３の前側に隣接して、第２カウンタギヤ５２ｂが、内側カウンタ軸３３に対して相対回転可能に設けられている。第２カウンタギヤ５２ｂは、リバースアイドラギヤ５２ｃを介して、第２入力ギヤ５２ａと常時噛合している。第２入力ギヤ５２ａとリバースアイドラギヤ５２ｃと第２カウンタギヤ５２ｂとにより、後進ギヤ列５２が構成される。

第３シンクロ機構６３の後側に隣接して、外側カウンタ軸３４が配置されている。外側カウンタ軸３４は、内側カウンタ軸３３が挿通される中空軸であって、軸受（不図示）を介して内側カウンタ軸３３に相対回転可能に軸支されている。外側カウンタ軸３４の前寄りには、第３カウンタギヤ５３ｂが固定されている。第３カウンタギヤ５３ｂは、第３入力ギヤ５３ａと常時噛合している。第３入力ギヤ５３ａと第３カウンタギヤ５３ｂとにより、第２ギヤ列５３が構成される。

外側カウンタ軸３４における第３カウンタギヤ５３ｂの後側には、第４カウンタギヤ５４ｂが固定されている。第４カウンタギヤ５４ｂは、第４入力ギヤ５４ａおよびＰＴＯギヤ５４ｃ（後述する）と常時噛合している。第４入力ギヤ５４ａと第４カウンタギヤ５４ｂとにより、第３ギヤ列５４が構成される。なお、第２ギヤ列５３の減速比は、第３ギヤ列５４の減速比よりも小さい。外側カウンタ軸３４の後端部には、第５カウンタギヤ５５ｂが固定されている。

動力取出し軸（以下、「ＰＴＯ軸」という場合がある。）３６は、軸受（不図示）を介して変速機ケースに軸支されている。ＰＴＯ軸３６は、内側カウンタ軸３３および外側カウンタ軸３４と平行に配置されている。ＰＴＯ軸３６の前端には、上述のＰＴＯギヤ５４ｃが固定されている。

ＰＴＯ軸３６の後端には、ＰＴＯクラッチ７０の入力側が設けられており、ＰＴＯクラッチ７０の出力側には、ＰＴＯ出力軸３７が設けられている。ＰＴＯ出力軸３７は、ポンプ等の外部の架装装置３と連結される。

なお、本実施形態では、ＰＴＯギヤ５４ｃが第４カウンタギヤ５４ｂと噛合するものを例に説明を行うが、これに限定されない。ＰＴＯ軸を内側カウンタ軸３３または外側カウンタ軸３４と動力伝達可能に接続することができれば、ＰＴＯギヤをどこに設けるかは適宜選択可能である。また、本実施形態では、ＰＴＯギヤが常時噛合式のものを例に説明を行うが、これに限定されない。ＰＴＯ動作時のみＰＴＯギヤ５４ｃを第４カウンタギヤ５４ｂに噛合わせる選択噛合式のものでもよい。

例えば、ＰＴＯギヤは、内側カウンタ軸３３に固定された第１カウンタギヤ５１ｂ、第６カウンタギヤ５６ｂまたは第７カウンタギヤ５７ｂと噛合していてもよい。また、ＰＴＯ軸が内側カウンタ軸３３と直接連結されていてもよい。

また、例えば、ＰＴＯギヤは、外側カウンタ軸３４に固定された第３カウンタギヤ５３ｂまたは第５カウンタギヤ５５ｂと噛合していてもよい。さらに、ＰＴＯ軸が外側カウンタ軸３４と直接連結されていてもよい。

出力軸３５は、軸受（不図示）を介して変速機ケースに軸支されている。出力軸３５の前端部には、第２シンクロ機構６２（後述する）の第２シンクロハブ６２ａが固定されている。出力軸３５における第２シンクロハブ６２ａの後側には、第４シンクロ機構６４（後述する）の第４シンクロハブ６４ａが固定されている。

第２シンクロハブ６２ａの後側に隣接して、第１出力ギヤ５５ａが、出力軸３５に対して相対回転可能に設けられている。第１出力ギヤ５５ａは、第５カウンタギヤ５５ｂと常時噛合している。第１出力ギヤ５５ａと第５カウンタギヤ５５ｂとにより、第４ギヤ列５５が構成される。

第４シンクロハブ６４ａの前側に隣接して、第２出力ギヤ５６ａが、出力軸３５に対して相対回転可能に設けられている。第２出力ギヤ５６ａは、第６カウンタギヤ５６ｂと常時噛合している。第２出力ギヤ５６ａと第６カウンタギヤ５６ｂとにより、第５ギヤ列５６が構成される。

第４シンクロハブ６４ａの後側に隣接して、第３出力ギヤ５７ａが、出力軸３５に対して相対回転可能に設けられている。第３出力ギヤ５７ａは、第７カウンタギヤ５７ｂと常時噛合している。第３出力ギヤ５７ａと第７カウンタギヤ５７ｂにより、第６ギヤ列５７が構成される。

変速機構部３０は、第１シンクロ機構６１と、第２シンクロ機構６２と、第３シンクロ機構６３と、第４シンクロ機構６４とを備えている。

第１シンクロ機構６１は、第１シンクロハブ６１ａと、第１シンクロスリーブ６１ｂと、第１ドグギヤ６１ｃと、第２ドグギヤ６１ｄとを備えている。第１シンクロハブ６１ａは、上述のとおり、第１入力軸３１に固定されている。なお、第１シンクロハブ６１ａと、第１シンクロスリーブ６１ｂと、第２ドグギヤ６１ｄとにより、第１動力断続機構が構成される。また、第１シンクロハブ６１ａと、第１シンクロスリーブ６１ｂと、第１ドグギヤ６１ｃとにより、第３動力断続機構が構成される。

第１シンクロスリーブ６１ｂは、第１シンクロハブ６１ａを取り囲むように設けられている。第１シンクロスリーブ６１ｂは、第１シンクロハブ６１ａのスプライン外歯と係合するスプライン内歯を有する。第１シンクロスリーブ６１ｂは、第１シンクロハブ６１ａと一体回転し、かつ第１シンクロハブ６１ａに対して前後方向に移動可能である。

第１ドグギヤ６１ｃは、第３入力ギヤ５３ａの後側に一体的に設けられている。第２ドグギヤ６１ｄは、第４入力ギヤ５４ａの前側に一体的に設けられている。第１シンクロハブ６１ａと第１ドグギヤ６１ｃおよび第２ドグギヤ６１ｄとの間には、それぞれシンクロナイザリング（不図示）が設けられている。第１シンクロスリーブ６１ｂのスプライン内歯は、第１ドグギヤ６１ｃおよび第２ドグギヤ６１ｄのスプライン外歯と選択的に係合可能である。

第１シンクロ機構６１は、シフトフォーク（不図示）によって第１シンクロスリーブ６１ｂが移動させられて第１ドグギヤ６１ｃまたは第２ドグギヤ６１ｄと係合することで、第１入力軸３１と第３入力ギヤ５３ａまたは第４入力ギヤ５４ａとを選択的に同期結合させる。第１シンクロスリーブ６１ｂの動作は、制御装置４０によって制御される。

第２シンクロ機構６２は、第２シンクロハブ６２ａと、第２シンクロスリーブ６２ｂと、第３ドグギヤ６２ｃと、第４ドグギヤ６２ｄとを備えている。第２シンクロハブ６２ａは、上述のとおり、出力軸３５に固定されている。なお、第２シンクロハブ６２ａと、第２シンクロスリーブ６２ｂと、第４ドグギヤ６２ｄとにより、第５動力断続機構が構成される。

第２シンクロスリーブ６２ｂは、第２シンクロハブ６２ａを取り囲むように設けられている。第２シンクロスリーブ６２ｂは、第２シンクロハブ６２ａのスプライン外歯と係合するスプライン内歯を有する。第２シンクロスリーブ６２ｂは、第２シンクロハブ６２ａと一体回転し、かつ第２シンクロハブ６２ａに対して前後方向に移動可能である。

第３ドグギヤ６２ｃは、第１入力軸３１の後端部に一体的に設けられている。第４ドグギヤ６２ｄは、第１出力ギヤ５５ａの前側に一体的に設けられている。第２シンクロハブ６２ａと第３ドグギヤ６２ｃおよび第４ドグギヤ６２ｄとの間には、それぞれシンクロナイザリング（不図示）が設けられている。第２シンクロスリーブ６２ｂのスプライン内歯は、第３ドグギヤ６２ｃおよび第４ドグギヤ６２ｄのスプライン外歯と選択的に係合可能である。

第２シンクロ機構６２は、シフトフォーク（不図示）によって第２シンクロスリーブ６２ｂが移動させられて第３ドグギヤ６２ｃまたは第４ドグギヤ６２ｄと係合することで、出力軸３５と第１入力軸３１または第１出力ギヤ５５ａとを選択的に同期結合させる。第２シンクロスリーブ６２ｂの動作は、制御装置４０によって制御される。

第３シンクロ機構６３は、第３シンクロハブ６３ａと、第３シンクロスリーブ６３ｂと、第５ドグギヤ６３ｃと、第６ドグギヤ６３ｄとを備えている。第３シンクロハブ６３ａは、上述のとおり、内側カウンタ軸３３に固定されている。なお、第３シンクロハブ６３ａと、第３シンクロスリーブ６３ｂと、第６ドグギヤ６３ｄとにより、第２動力断続機構が構成される。

第３シンクロスリーブ６３ｂは、第３シンクロハブ６３ａを取り囲むように設けられている。第３シンクロスリーブ６３ｂは、第３シンクロハブ６３ａのスプライン外歯と係合するスプライン内歯を有する。第３シンクロスリーブ６３ｂは、第３シンクロハブ６３ａと一体回転し、かつ第３シンクロハブ６３ａに対して前後方向に移動可能である。

第５ドグギヤ６３ｃは、第２カウンタギヤ５２ｂの後側に一体的に設けられている。第６ドグギヤ６３ｄは、外側カウンタ軸３４の前端部に一体的に設けられている。第３シンクロハブ６３ａと第５ドグギヤ６３ｃおよび第６ドグギヤ６３ｄとの間には、それぞれシンクロナイザリング（不図示）が設けられている。第３シンクロスリーブ６３ｂのスプライン内歯は、第５ドグギヤ６３ｃおよび第６ドグギヤ６３ｄのスプライン外歯と選択的に係合可能である。

第３シンクロ機構６３は、シフトフォーク（不図示）によって第３シンクロスリーブ６３ｂが移動させられて第５ドグギヤ６３ｃまたは第６ドグギヤ６３ｄと係合することで、内側カウンタ軸３３と第２カウンタギヤ５２ｂまたは外側カウンタ軸３４とを選択的に同期結合させる。第３シンクロスリーブ６３ｂの動作は、制御装置４０によって制御される。

第４シンクロ機構６４は、第４シンクロハブ６４ａと、第４シンクロスリーブ６４ｂと、第７ドグギヤ６４ｃと、第８ドグギヤ６４ｄとを備えている。第４シンクロハブ６４ａは、上述のとおり、出力軸３５に固定されている。なお、第４シンクロハブ６４ａと、第４シンクロスリーブ６４ｂと、第７ドグギヤ６４ｃまたは第８ドグギヤ６４ｄとにより、第４動力断続機構が構成される。

第４シンクロスリーブ６４ｂは、第４シンクロハブ６４ａを取り囲むように設けられている。第４シンクロスリーブ６４ｂは、第４シンクロハブ６４ａのスプライン外歯と係合するスプライン内歯を有する。第４シンクロスリーブ６４ｂは、第４シンクロハブ６４ａと一体回転し、かつ第４シンクロハブ６４ａに対して前後方向に移動可能である。

第７ドグギヤ６４ｃは、第２出力ギヤ５６ａの後側に一体的に設けられている。第８ドグギヤ６４ｄは、第３出力ギヤ５７ａの前側に一体的に設けられている。第４シンクロハブ６４ａと第７ドグギヤ６４ｃおよび第８ドグギヤ６４ｄとの間には、それぞれシンクロナイザリング（不図示）が設けられている。第４シンクロスリーブ６４ｂのスプライン内歯は、第７ドグギヤ６４ｃおよび第８ドグギヤ６４ｄのスプライン外歯と選択的に係合可能である。

第４シンクロ機構６４は、シフトフォーク（不図示）によって第４シンクロスリーブ６４ｂが移動させられて第７ドグギヤ６４ｃまたは第８ドグギヤ６４ｄと係合することで、出力軸３５と第２出力ギヤ５６ａまたは第３出力ギヤ５７ａとを選択的に同期結合させる。第４シンクロスリーブ６４ｂの動作は、制御装置４０によって制御される。

制御装置４０は、第１クラッチ１０の断接制御、第２クラッチ２０の断接制御、変速機構部３０の変速制御等の各種制御を行う。制御装置４０は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。以下において説明する制御装置４０の各機能は、ＣＰＵがＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行することにより実現される。

次に、図２〜図４を参照して、動力取出し時の動力伝達経路について説明する。

図２は、ＰＴＯ第１速の動力伝達経路を示している。ＰＴＯ第１速では、第１クラッチ１０が接とされ、第１シンクロ機構６１が後位置とされ、第２シンクロ機構６２が中立位置とされ、第３シンクロ機構６３が後位置とされ、第４シンクロ機構６４が中立位置とされる。

エンジン２の動力は、第１クラッチ１０→第１入力軸３１→第１シンクロ機構６１→第４入力ギヤ５４ａ→第４カウンタギヤ５４ｂ→ＰＴＯギヤ５４ｃ→ＰＴＯ軸３６と伝達される。エンジン２の動力は、出力軸３５には伝達されない。

なお、第３シンクロ機構６３は、前位置または中立位置でも構わないが、第３シンクロ機構６３を後位置とすることで、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４とを一体回転させることができる。これにより、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４とが相対回転することによる軸受へのダメージを好適に抑制することができる。

また、第３シンクロ機構６３は、ＰＴＯ第２速において後位置とされるものであるため、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換え時間を短縮するためにも、ＰＴＯ第１速において後位置としておくことが好ましい。

図３は、ＰＴＯ第２速の動力伝達経路を示している。ＰＴＯ第２速では、第２クラッチ２０が接とされ、第２シンクロ機構６２が中立位置とされ、第３シンクロ機構６３が後位置とされ、第４シンクロ機構６４が中立位置とされる。

なお、第１シンクロ機構６１は、前位置、中立位置、後位置のいずれでも構わないが、図３では、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への変速直後を示しており、第１シンクロ機構６１は後位置とされている。ＰＴＯ第２速を長時間継続させる場合には、負荷低減のため、第１シンクロ機構６１を中立位置としてもよい。

エンジン２の動力は、第２クラッチ２０→第２入力軸３２→第１入力ギヤ５１ａ→第１カウンタギヤ５１ｂ→内側カウンタ軸３３→第３シンクロ機構６３→外側カウンタ軸３４→第４カウンタギヤ５４ｂ→ＰＴＯギヤ５４ｃ→ＰＴＯ軸３６と伝達される。エンジン２の動力は、出力軸３５には伝達されない。

図４は、ＰＴＯ第３速の動力伝達経路を示している。ＰＴＯ第３速では、第１クラッチ１０が接とされ、第１シンクロ機構６１が前位置とされ、第２シンクロ機構６２が中立位置とされ、第３シンクロ機構６３が後位置とされ、第４シンクロ機構６４が中立位置とされる。

エンジン２の動力は、第１クラッチ１０→第１入力軸３１→第１シンクロ機構６１→第３入力ギヤ５３ａ→第３カウンタギヤ５３ｂ→外側カウンタ軸３４→第４カウンタギヤ５４ｂ→ＰＴＯギヤ５４ｃ→ＰＴＯ軸３６と伝達される。エンジン２の動力は、出力軸３５には伝達されない。

なお、第３シンクロ機構６３は、前位置または中立位置でも構わないが、ＰＴＯ第１速と同様、第３シンクロ機構６３を後位置とすることで、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４とを一体回転させることができる。これにより、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４とが相対回転することによる軸受へのダメージを好適に抑制することができる。

また、第３シンクロ機構６３は、ＰＴＯ第２速において後位置とされるものであるため、ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第２速への切り換え時間を短縮するためにも、ＰＴＯ第３速において後位置としておくことが好ましい。

ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換えは、例えば以下のようにして行われる。制御装置４０は、ＰＴＯ第１速でエンジン２から架装装置３に動力を伝達している状態で、第１クラッチ１０を解放させながら第２クラッチ２０を係合させる、所謂クラッチツウクラッチ変速を行わせる。

これにより、エンジン２から架装装置３への動力伝達を遮断することなく、また、大きな変速ショックを発生することなく、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換えを行うことができる。

ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換えの後、さらにＰＴＯ第３速へ切り換えは、例えば以下のようにして行われる。制御装置４０は、ＰＴＯ第２速でエンジン２から架装装置３に動力を伝達している状態で、第１シンクロ機構６１を後位置から前位置に移動させる。その後、第２クラッチ２０を解放させながら第１クラッチ１０を係合させる、所謂クラッチツウクラッチ変速を行わせる。

これにより、エンジン２から架装装置３への動力伝達を遮断することなく、また、大きな変速ショックを発生することなく、ＰＴＯ第２速からＰＴＯ第３速への切り換えを行うことができる。なお、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換えの後、再びＰＴＯ第１速へ切り換える場合、第１シンクロ機構６１を後位置としたまま、第２クラッチ２０を解放させながら第１クラッチ１０を係合させればよい。

ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第２速への切り換えは、例えば以下のようにして行われる。制御装置４０は、ＰＴＯ第３速でエンジン２から架装装置３動力を伝達している状態で、第１クラッチ１０を解放させながら第２クラッチ２０を係合させる、所謂クラッチツウクラッチ変速を行わせる。

これにより、エンジン２から架装装置３への動力伝達を遮断することなく、また、大きな変速ショックを発生することなく、ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第２速への切り換えを行うことができる。

ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第２速への切り換えの後、さらにＰＴＯ第１速へ切り換えは、例えば以下のようにして行われる。制御装置４０は、ＰＴＯ第２速でエンジン２から架装装置３に動力を伝達している状態で、第１シンクロ機構６１を前位置から後位置に移動させる。その後、第２クラッチ２０を解放させながら第１クラッチ１０を係合させる、所謂クラッチツウクラッチ変速を行わせる。

これにより、エンジン２から架装装置３への動力伝達を遮断することなく、また、大きな変速ショックを発生することなく、ＰＴＯ第２速からＰＴＯ第１速への切り換えを行うことができる。なお、ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第２速への切り換えの後、再びＰＴＯ第３速へ切り換える場合、第１シンクロ機構６１を前位置としたまま、第２クラッチ２０を解放させながら第１クラッチ１０を係合させればよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、動力取出し装置１００は、架装装置３に連結されるＰＴＯ軸３６と、エンジン２の動力を互いに異なるＰＴＯ第１速、ＰＴＯ第２速およびＰＴＯ第３速で変速してＰＴＯ軸３６に伝達する摩擦クラッチ式の変速機構部３０と、を備える。

そのため、ＰＴＯ第１速、ＰＴＯ第２速およびＰＴＯ第３速を使い分けることで、架装装置側から供給される様々な回転数に対応することができる。

本実施形態に係る動力取出し装置によれば、エンジンの回転数を、３段階に切り換えて架装装置から取り出すことができるため、さらに、以下の効果を得ることができる。

本実施形態に係る動力取出し装置によれば、要求される回転数が異なる複数の架装装置に対して、単一の動力取出し装置で対応することができる。これにより、接続する架装装置毎に異なる減速比の減速機を搭載したＰＴＯ装置を設定する必要がない。

また、本実施形態に係る動力取出し装置によれば、架装装置への動力取出し中に、架装装置側で要求される回転数が変更された場合にも、動力伝達を行ったまま、架装装置側で要求される回転数に対応することが可能である。

特に、本実施形態に係る動力取出し装置によれば、エンジンの回転数を一定に保ったまま、ＰＴＯ第１速、ＰＴＯ第２速およびＰＴＯ第３速を切り換えることで、トルク切れなく、かつ、大きな変速ショックを発生することなく、架装装置側で要求される回転数に対応することができる。

これにより、架装装置側で高回転が要求された場合にも、エンジンを高回転とすることなく、架装装置側で要求される回転数に対応することができる。そのため、エンジン騒音を低減することができる。

また、本実施形態では、変速機構部３０は、エンジン２と第１クラッチ１０を介して接続される第１入力軸３１と、エンジン２と第２クラッチ２０を介して接続される第２入力軸３２と、第１入力軸３１と平行に配置された外側カウンタ軸３４と、第１入力軸３１から外側カウンタ軸３４へのＰＴＯ第１速またはＰＴＯ第３速での動力伝達および遮断を行う第１シンクロ機構６１と、第２入力軸３２と平行に配置され、第２入力軸３２からＰＴＯ第２速で動力が伝達される内側カウンタ軸３３と、を備え、ＰＴＯ軸３６は、内側カウンタ軸３３および外側カウンタ軸３４と連結される。

そのため、２つの摩擦クラッチを用いて、トルク切れのない３段階切り換えを実現することができる。

また、本実施形態では、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４とは同軸に配置されており、変速機構部３０は、内側カウンタ軸３３と外側カウンタ軸３４との動力伝達および遮断を行う第３シンクロ機構６３をさらに備える。

これにより、内側カウンタ軸３３および外側カウンタ軸３４をそれぞれＰＴＯ軸３６と接続する必要がなく、内側カウンタ軸３３または外側カウンタ軸３４とＰＴＯ軸３６とを連結すればよいので、動力取出し装置１００が大型化するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、動力取出し装置１００は、第１クラッチ１０、第２クラッチ２０および変速機構部３０を制御する制御装置４０をさらに備える。

そのため、制御装置４０を用いて、ＰＴＯ第１速、ＰＴＯ第２速およびＰＴＯ第３速の切り換えを適切に行うことができる。

また、本実施形態では、制御装置４０は、ＰＴＯ第１速で動力を伝達している状態で、第１クラッチ１０を解放させながら第２クラッチ２０を係合させることで、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第２速への切り換えを行わせる。さらに、ＰＴＯ第２速で動力を伝達している状態で、第１シンクロ機構でＰＴＯ第１速のギヤ抜きおよびＰＴＯ第３速のギヤ入れを行った後、第２クラッチ２０を解放させながら第１クラッチ１０を係合させることで、第２変速比から第３変速比への切り換えを行わせる。

これにより、２つのクラッチと機械式の動力断続機構とを用いて、トルク切れがなく、かつ、大きな変速ショックを発生することなく、ＰＴＯ第１速からＰＴＯ第３速への切り換えを行うことができる。なお、ＰＴＯ第３速からＰＴＯ第１速への切り換えも同様である。

また、本実施形態では、変速機構部３０は、内側カウンタ軸３３および外側カウンタ軸３４と平行に配置され、走行駆動輪と接続された出力軸３５と、外側カウンタ軸３４から出力軸３５への動力伝達および遮断を行う第２シンクロ機構６２と、内側カウンタ軸３３から出力軸３５への動力伝達および遮断を行う第４シンクロ機構６４とを備え、制御装置４０は、架装装置３への動力取出し中は、第２シンクロ機構６２および第４シンクロ機構６４を中立位置とする。

これにより、走行駆動輪への動力伝達を行う変速機構部を用いて、架装装置への動力取出しを行うことができる。また、架装装置への動力取出し中に走行駆動輪へエンジンの動力が伝達されることを好適に防止することができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

上述の実施形態では、変速機として、ＤＣＴを例に説明を行ったが、これに限定されず、摩擦クラッチを用いて３段以上の変速が可能なものであればよい。

また、上述の実施形態では、摩擦クラッチとして、湿式多板クラッチを例に説明を行ったが、これに限定されない。摩擦クラッチは、単板または複板クラッチでもよいし、乾式クラッチでもよい。

また、上述の実施形態では、ＰＴＯ軸とＰＴＯ出力軸との間にＰＴＯクラッチが設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されず、ＰＴＯクラッチを介さずに架装装置がＰＴＯ軸に連結されていてもよい。

また、上述の実施形態では、動力取出し中、内側カウンタ軸と外側カウンタ軸とを連結するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、ＰＴＯ第１速またはＰＴＯ第３速に固定して架装装置への動力取出しを行う場合、内側カウンタ軸と外側カウンタ軸とは連結されなくてもよい。このようにすれば、駆動負荷を減らすことができる。

本開示の動力取出し装置によれば、様々な回転数に対応することができ、産業上の利用可能性は多大である。

１ デュアルクラッチ式変速機（ＤＣＴ）
２ 駆動源（エンジン）
３ 架装装置
１０ 第１クラッチ
１１ 入力側クラッチ板
１２ 出力側クラッチ板
２０ 第２クラッチ
２１ 入力側クラッチ板
２２ 出力側クラッチ板
３０ 変速機構部
３１ 第１入力軸
３２ 第２入力軸
３３ 内側カウンタ軸
３４ 外側カウンタ軸
３５ 出力軸
３６ 動力取出し軸（ＰＴＯ軸）
３７ ＰＴＯ出力軸
４０ 制御装置
５１ 第１ギヤ列
５１ａ 第１入力ギヤ
５１ｂ 第１カウンタギヤ
５２ 後進ギヤ列
５２ａ 第２入力ギヤ
５２ｂ 第２カウンタギヤ
５２ｃ リバースアイドラギヤ
５３ 第２ギヤ列
５３ａ 第３入力ギヤ
５３ｂ 第３カウンタギヤ
５４ 第３ギヤ列
５４ａ 第４入力ギヤ
５４ｂ 第４カウンタギヤ
５４ｃ ＰＴＯギヤ
５５ 第４ギヤ列
５５ａ 第１出力ギヤ
５５ｂ 第５カウンタギヤ
５６ 第５ギヤ列
５６ａ 第２出力ギヤ
５６ｂ 第６カウンタギヤ
５７ 第６ギヤ列
５７ａ 第３出力ギヤ
５７ｂ 第７カウンタギヤ
６１ 第１シンクロ機構
６１ａ 第１シンクロハブ
６１ｂ 第１シンクロスリーブ
６１ｃ 第１ドグギヤ
６１ｄ 第２ドグギヤ
６２ 第２シンクロ機構
６２ａ 第２シンクロハブ
６２ｂ 第２シンクロスリーブ
６２ｃ 第３ドグギヤ
６２ｄ 第４ドグギヤ
６３ 第３シンクロ機構
６３ａ 第３シンクロハブ
６３ｂ 第３シンクロスリーブ
６３ｃ 第５ドグギヤ
６３ｄ 第６ドグギヤ
６４ 第４シンクロ機構
６４ａ 第４シンクロハブ
６４ｂ 第４シンクロスリーブ
６４ｃ 第７ドグギヤ
６４ｄ 第８ドグギヤ
７０ ＰＴＯクラッチ
１００ 動力取出し装置（ＰＴＯ装置）

Claims (8)

1. 駆動源の動力を外部の架装装置に取り出す動力取出し装置であって、
   前記架装装置に連結される動力取出し軸と、
   前記駆動源の動力を互いに異なる第１変速比、第２変速比および第３変速比で変速して前記動力取出し軸に伝達する摩擦クラッチ式の変速機構部と、を備える、
   動力取出し装置。
2. 前記変速機構部は、
   前記駆動源と第１摩擦クラッチを介して接続される第１入力軸と、
   前記駆動源と第２摩擦クラッチを介して接続される第２入力軸と、
   前記第１入力軸と平行に配置された第１カウンタ軸と、
   前記第１入力軸から前記第１カウンタ軸への前記第１変速比での動力伝達および遮断を行う機械式の第１動力断続機構と、
   前記第１入力軸から前記第１カウンタ軸への前記第３変速比での動力伝達および遮断を行う機械式の第３動力断続機構と、
   前記第２入力軸と平行に配置され、前記第２入力軸から前記第２変速比で動力が伝達される第２カウンタ軸と、を備え、
   前記動力取出し軸は、前記第１カウンタ軸および第２カウンタ軸と連結される、
   請求項１に記載の動力取出し装置。
3. 前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸とは同軸に配置されており、
   前記変速機構部は、前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸との動力伝達および遮断を行う機械式の第２動力断続機構をさらに備える、
   請求項２に記載の動力取出し装置。
4. 前記第１摩擦クラッチ、前記第２摩擦クラッチ、前記第１動力断続機構、前記第２動力断続機構および前記第３動力断続機構を制御する制御装置をさらに備える、
   請求項３に記載の動力取出し装置。
5. 前記制御装置は、前記第１変速比で動力を伝達している状態で、前記第１摩擦クラッチを解放させながら前記第２摩擦クラッチを係合させることで、前記第１変速比から前記第２変速比への切り換えを行わせる、
   請求項４に記載の動力取出し装置。
6. 前記制御装置は、さらに、前記第２変速比で動力を伝達している状態で、前記第１動力断続機構を動力伝達遮断状態とするとともに前記第３動力断続機構を動力伝達状態とした後に、前記第２摩擦クラッチを解放させながら前記第１摩擦クラッチを係合させることで、前記第２変速比から前記第３変速比への切り換えを行わせる、
   請求項５に記載の動力取出し装置。
7. 前記制御装置は、前記第２変速比で動力を伝達している状態で、前記第２摩擦クラッチを解放させながら前記第１摩擦クラッチを係合させることで、前記第２変速比から前記第３変速比への切り換えを行わせる、
   請求項４に記載の動力取出し装置。
8. 前記第１カウンタ軸および前記第２カウンタ軸と平行に配置され、走行駆動輪と接続された出力軸と、
   前記第１カウンタ軸から前記出力軸への動力伝達および遮断を行う機械式の第４動力断続機構と、
   前記第２カウンタ軸から前記出力軸への動力伝達および遮断を行う機械式の第５動力断続機構と、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記架装装置への動力取出し中は、前記第４動力断続機構および前記第５動力断続機構を動力伝達遮断状態とする、
   請求項２〜７のいずれか一項に記載の動力取出し装置。

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