作業車両用トランスミッション
【課題】Vシェープ作業を行う作業車両において、前後進切換用のクラッチ容量の増加、及びクラッチの強化を最小限にする。
【解決手段】このトランスミッションは、入力軸４０と、出力軸４３，４４と、中間軸４１，４２と、動力伝達機構と、動力伝達経路を切り換える制御部６０と、を備えている。動力伝達機構は、前進低速用クラッチＦＬと、前進高速用クラッチＦＨと、後進用クラッチＲと、複数の速度段切換用クラッチＣ１〜Ｃ３と、を含んでいる。制御部６０は、前進から後進への切換操作時には前進低速用クラッチＦＬ又は前進高速用クラッチＦＨをオフするとともに後進用クラッチＲをオンすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進から前進への切換操作時には後進用クラッチＲをオフするとともに前進低速用クラッチＦＬをオンすることよって変速可能な前進変速段に切り換える。
【解決手段】このトランスミッションは、入力軸４０と、出力軸４３，４４と、中間軸４１，４２と、動力伝達機構と、動力伝達経路を切り換える制御部６０と、を備えている。動力伝達機構は、前進低速用クラッチＦＬと、前進高速用クラッチＦＨと、後進用クラッチＲと、複数の速度段切換用クラッチＣ１〜Ｃ３と、を含んでいる。制御部６０は、前進から後進への切換操作時には前進低速用クラッチＦＬ又は前進高速用クラッチＦＨをオフするとともに後進用クラッチＲをオンすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進から前進への切換操作時には後進用クラッチＲをオフするとともに前進低速用クラッチＦＬをオンすることよって変速可能な前進変速段に切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッション、特に、ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車両としてのバックホーローダは、車両の前方にローダバケットを有し、後方にバックホーを有している。また、運転室に設けられた運転席は、走行時やローダバケットでの作業時には前方を向くように、またバックホーでの作業時には後方を向くように、回転可能に構成されている。
【０００３】
以上のようなバックホーローダには、多軸式のトランスミッションが搭載されている。このトランスミッションは、エンジンからの動力が入力される入力軸と、車輪に動力を出力する出力軸と、入力軸と出力軸との間に配置された１つ以上の中間軸と、を有している。また、各軸には、前後進切換用の油圧クラッチ及び速度段切換用の複数の油圧クラッチが設けられている。なお、以下では、油圧クラッチを単に「クラッチ」と記す。
【０００４】
ここで、従来のトランスミッションにおける前後進切換用クラッチは、それぞれ１つの前進用クラッチ及び後進用クラッチを有している。しかし、このような構成では、前進時の変速段数が制限されて多段構成にすることができない。このため、中速から高速での走行において、加速性が悪い。
【０００５】
そこで、速度段切換用クラッチの個数を増やして多段化することが考えられる。しかし、速度段切換用クラッチの個数を増やすと、部品点数が増え、トランスミッション全体が大型化される。また、速度段切換用クラッチの個数を増やすと、前進側だけではなく、多段化が不要な後進側の段数も増えてしまう。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１に示されるようなトランスミッションが提供されている。この特許文献１に示されたトランスミッションは、入力軸と、２つの中間軸と、出力軸と、を備えている。そして、入力軸に後進用クラッチ及び前進低速用クラッチが設けられ、一方の中間軸に前進高速用クラッチが設けられている。また、速度段切換用クラッチとして３つのクラッチが設けられている。
【０００７】
以上のように、特許文献１に示されたトランスミッションでは、前進時の低速・高速の切換用として前進用低速クラッチと前進用高速クラッチを有し、速度段切換用クラッチとして第１〜第３のクラッチを有しているので、前進６段の速度段が得られ、少ない部品点数で多段化が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３０２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
バックホーローダやホイールローダにおける代表的な作業として、Vシェープ作業がある。このVシェープ作業とは、以下のような作業である。
【００１０】
すなわち、ある位置で掘削を行い、その後、ブームを上昇させてバケット内の土砂などの積荷を持ち上げつつ、同時に車両を後進させる。その後、トランスミッションを後進から前進に切り替え、ブームをさらに上げつつ同時に車両を前進させて、ダンプトラックにアプローチし、そして、バケットをダンプさせてダンプトラック上に排土する。その後、空荷状態で後進と前進を行って掘削位置へ再び戻る。
【００１１】
このVシェープ作業中は、オペレータは、作業レバーとステアリングを同時に操作しつつ、ブームの上昇スピードを速めるために、一般的に、アクセルペダルを踏み込んだまま前後進の切換操作を行う。
【００１２】
以上のようなVシェープ作業では、アクセルペダルを踏み込んだまま前後進の切換操作が行われるので、前後進切換用のクラッチに対する負荷トルクが大きくなる。このため、Vシェープ作業に耐え得るように、前進低速用クラッチ、前進高速用クラッチ、及び後進用クラッチについて、摩擦部材が装着されたクラッチプレートの枚数を増やす等して、クラッチ容量大きくし、またクラッチの強度を高くする必要がある。これは、トランスミッションの小型化の妨げになる。
【００１３】
本発明の課題は、特にVシェープ作業を行う作業車両において、前後進切換用のクラッチの容量の増加及び高強度化を含むクラッチの強化を最小限にすることができ、トランスミッションの大型化を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明に係る作業車両用トランスミッションは、ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションであって、動力が入力される入力軸と、作業車両の車輪に連結される出力軸と、入力軸と出力軸との間に配置された少なくとも１つの中間軸と、入力軸から中間軸を介して出力軸に動力を伝達する動力伝達機構と、入力軸から出力軸への動力伝達経路を切り換える切換手段と、を備えている。動力伝達機構は、前進低速度領域で動力伝達状態にされる前進低速用クラッチと、前進高速度領域で動力伝達状態にされる前進高速用クラッチと、後進時に動力伝達状態にされる後進用クラッチと、速度段を切り換えるための複数の速度段切換用クラッチと、を含んでいる。切換手段は、前進時に後進側への切換が操作されたときには前進低速用クラッチ又は前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進時に前進側への切換が操作されたときには後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることよって変速可能な前進変速段に切り換える。
【００１５】
このトランスミッションでは、Vシェープ作業等において、前後進切換操作がなされた場合は、次の要領でクラッチの切換制御が行われ、変速後の変速段が選択される。すなわち、前進時に後進側への切換操作がされると、前進低速用クラッチ又は前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換えられる。また、後進時に前進側への切換操作がされると、後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な前進変速段に切り換えられる。
【００１６】
ここでは、前後進切換操作時においては、前後進切換用の３つのクラッチのうち、前進低速用クラッチ及び後進用クラッチのみが動力伝達状態にされる。このため、これらのクラッチのみを強化すればよく、前進高速用クラッチについては小型化が可能になる。すなわち、Vシェープ作業等の前後進切換操作に耐え得るように強化すべきクラッチを最小限にすることができる。
【００１７】
第２発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１発明のトランスミッションにおいて、切換手段は、前後進の切換操作時には、複数の速度段切換用クラッチのそれぞれの動力伝達状態又は動力遮断状態を維持する。
【００１８】
このトランスミッションでは、変速後に選択可能な変速段が限定されるが、変速時において１つのクラッチの切換だけで変速が可能になる。このため、変速に要する時間が短くなり、応答性が向上する。
【００１９】
第３発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１発明のトランスミッションにおいて、車速を検出する車速検出手段をさらに備えている。そして、切換手段は、前後進切換操作時には、車速検出手段の検出結果に応じて複数の速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する。
【００２０】
一般的に、前後進の切換は、低い車速で作業を行っているときに操作される。一方で、誤操作等によって、高い車速で前後進の切換操作が行われる場合がある。このような異常な操作が行われると、トランスミッションの軸受やシール部材等が過回転によって損傷するおそれがある。
【００２１】
そこで、この第３発明では、車速が検出され、例えば高い車速で前後進の切換操作が行われた場合は、異常な操作と判定し、前後進切換用のクラッチに加えて速度段切換用クラッチも制御して、例えば高い変速度段に切り換えられる。これにより、過回転が抑えられ、トランスミッションの軸受やシール部材の損傷を避けることができる。
【００２２】
第４発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１又は第３発明のトランスミッションにおいて、最高速度段を決定するための変速レバーの位置を検出する変速レバー位置検出手段をさらに備えている。そして、切換手段は、前後進切換操作時には、変速レバー位置検出手段の検出結果に応じて複数の速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する。
【００２３】
第４発明における作業車両には、最高速度段を決定するための変速レバーが備えられている。この変速レバーによって、最高変速度段を、例えば４段階に切り換えることができる。オペレータが、変速レバーの位置を、例えば最も低い最高速度段に設定している場合、オペレータは、低速で作業したいという意図を有していると言える。このような場合に、前後進切換操作によってより高い速度段に切り換えられると、オペレータの意図に反した変速が行われることになる。
【００２４】
そこでこの第４発明では、オペレータの意図を尊重するために、変速レバーの位置によって、変速後の速度段が制御される。これにより、前後進切換操作時に、オペレータの意図に沿った変速が行われるようになる。
【００２５】
第５発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１又は第２発明のトランスミッションにおいて、速度段切換用クラッチは、第１クラッチ、第２クラッチ、及び第３クラッチを有している。また、切換手段は、前進１速から前進５速の前進５段の速度段を切り換えるとともに、後進１速から後進３速の速度段を切り換えるものである。そして、切換手段は、各速度段で各クラッチを以下のように制御する。
【００２６】
前進１速では前進低速用クラッチと第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２７】
前進２速では前進低速用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２８】
前進３速では前進高速用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２９】
前進４速では前進低速用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態する。
【００３０】
前進５速では前進高速用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３１】
後進１速では後進用クラッチと第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３２】
後進２速では後進用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３３】
後進３速では後進用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３４】
ここでは、一般的にローダ作業を行う前進１速から３速の間の変速時には、１つのクラッチのみの切換で変速が可能である。具体的には、前進１速と２速の間は、第１クラッチと第２クラッチとの間の切換のみで変速が可能である。前進２速と３速の間は、前進低速用クラッチと前進高速用クラッチとの間の切換のみで変速が可能である。
【００３５】
第６発明に係る作業車両用トランスミッションは、第５発明のトランスミッションにおいて、切換手段は、前後進切換操作時において、各クラッチを以下のように制御する。
【００３６】
前進１速又は後進１速で前後進切換操作がされたときには、第１クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３７】
前進２速又は後進２速で前後進切換操作がされたときには、第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３８】
前進３速で後進切換操作がされたときには、第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前進高速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３９】
前進４速又は後進３速で前後進切換操作がされたときには、第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００４０】
前進５速で後進切換操作がされたときには、第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前進高速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【発明の効果】
【００４１】
以上のような本発明では、特にVシェープ作業を行う作業車両において、前後進切換用のクラッチの強化を最小限にすることができ、トランスミッションの大型化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックホーローダの外観斜視図。
【図２】前記バックホーローダのトランスミッションの概略構成図。
【図３】前記バックホーローダの制御ブロック図。
【図４】図２に示したトランスミッションにおける各変速段での各クラッチのオン、オフを示す図。
【図５】後進から前進に切り換えられる場合の変速前後の変速段を示す図。
【図６】前進から後進に切り換えられる場合の変速前後の変速段を示す図。
【図７】前進１速の動力伝達経路を示す図。
【図８】前進２速の動力伝達経路を示す図。
【図９】前進３速の動力伝達経路を示す図。
【図１０】前進４速の動力伝達経路を示す図。
【図１１】前進５速の動力伝達経路を示す図。
【図１２】後進１速の動力伝達経路を示す図。
【図１３】後進２速の動力伝達経路を示す図。
【図１４】後進３速の動力伝達経路を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［全体構成］
図１に本発明の一実施形態による作業車両としてのバックホーローダ１の外観を示している。バックホーローダ１は、１台で掘削作業及び積み込み作業を行うことができる作業車両である。このバックホーローダ１は主に、本体２と、ローダ３と、バックホー４と、左右のスタビライザ５と、を備えている。
【００４４】
本体２は、エンジン及びトランスミッション６（図２参照）等の機器類を支持するフレーム１０と、フレーム１０に搭載された運転室１１と、それぞれ1対の前輪１２及び後輪１３と、を備えている。バックホーローダ１の特徴的な構成として、前輪１２の径に比較して後輪１３の径は大きくなっている。したがって、前輪１２に連結されたアクスルは後輪１３に連結されたアクスルの位置より低い位置に配置されている。エンジン及びトランスミッション等の機器類は、外装カバー１４によって覆われている。運転室１１の内部には、オペレータが着座する運転席１６が設けられている。運転席１６は、前方向きの位置と後方向きの位置とで回転が可能である。また、運転室１１の内部には、ステアリングや、各種のペダル、ローダ３やバックホー４を操作するための操作部材、前後進切換操作のための前後進切換レバー、最高速度段を決定するための変速レバー等が設けられている。
【００４５】
エンジンはフレーム１０の前部に搭載されている。エンジンは、トランスミッション及びアクスルを介して前輪１２及び後輪１３を駆動し、また各種油圧機器を作動させるための油圧ポンプを駆動する。
【００４６】
トランスミッション６は、詳細は後述するが、図２に示すように、複数の軸を有しており、リバース軸を除く各軸には、油圧クラッチ又は油圧ブレーキが設けられている。
【００４７】
ローダ３は、運転室１１の前方に配置されており、積み込み作業を行うための作業機である。ローダ３は、ローダアーム２０と、ブラケット２１と、リンク２２と、ローダバケット２３と、バケットシリンダ２４と、アームシリンダ２５と、を有している。
【００４８】
ローダアーム２０は、基端部がフレーム１０に回動自在に支持され、先端にローダバケット２３が回動自在に装着されている。ブラケット２１は、基端部がローダアーム２０に回動自在に支持され、先端にはバケットシリンダ２４のロッドの先端とリンク２２の一端とが回動自在に連結されている。バケットシリンダ２４の基端部はフレーム１０に回動自在に支持されている。また、リンク２２の先端はバケット２３に回動自在に連結されている。アームシリンダ２５は、基端部がフレーム１０に回動自在に支持され、アームシリンダ２５のロッドの先端がローダアーム２０の長手方向の中間部に回動自在に連結されている。
【００４９】
以上のような構成によって、アームシリンダ２５のロッドが突出するとローダアーム２０が上方に回動し、アームシリンダ２５のロッドが後退するとローダアーム２０が下方に回動する。また、バケットシリンダ２４のロッドが突出すると、ブラケット２１が前方に回動し、リンク２２が前方に移動してローダバケット２３が下方に回動する。逆に、アームシリンダ２４のロッドが後退すると、ブラケット２１が後方に回動し、リンク２２が後方に移動してローダバケット２３が上方に回動する。
【００５０】
バックホー４は、運転室１１の後方に配置されており、掘削作業を行うための作業機である。バックホー４は、ブーム３０と、アーム３１と、バケットリンク３２と、バックホーバケット３３と、ブームシリンダ３４と、アームシリンダ３５と、バケットシリンダ３６と、を有している。ブーム３０は、基端部が図示しないブラケットを介してフレーム１０に左右方向に回動可能に支持されている。ブーム３０の先端部にはアーム３１の基端部が回動自在に連結され、アーム３１の先端にバックホーバケット３３が回動自在に連結されている。ブームシリンダ３４は、一端がフレーム１０に取り付けられたブラケット（図示せず）に回動自在に連結され、他端がブーム３０に固定されたブームブラケット３７に回動自在に連結されている。アームシリンダ３５は、一端がブームブラケット３７に回動自在に連結され、他端がアーム３１の基端部に回動自在に連結されている。バケットシリンダ３６は、基端部がアーム３１に回動自在に連結され、先端がバケットリンク３２に回動自在に連結されている。
【００５１】
以上のような構成によって、ブームシリンダ３４のロッドが突出するとブーム３０は下方に回動し、ブームシリンダ３４のロッドが後退するとブーム３０は上方に回動する。また、アームシリンダ３５のロッドが突出するとアーム３１は下方に回動し、アームシリンダ３５のロッドが後退するとアーム３１は上方に回動する。さらに、バケットシリンダ３６のロッドが突出すると、バケットリンク３２を介してバックホーバケット３３が回動し、バックホーバケット３３の開口部がアーム３１に接近する。一方、バケットシリンダ３６のロッドが後退すると、バケットリンク３２を介してバックホーバケット３３が回動し、バックホーバケット３３の開口部がアーム３１から離間する。
【００５２】
なお、図示していないが、バックホー４は、ブーム３０をフレーム１０に連結しているブームブラケットを左右方向に回動するためのブラケットシリンダを有している。ブラケットシリンダの一端はフレーム１０に回動自在に連結され、他端はブームブラケットに回動自在に連結されている。ブラケットシリンダのロッドが突出すると、ブームブラケットは左右方向の一方側に回動し、ブラケットシリンダのロッドが後退すると、ブームブラケットは左右方向の他方側に回動する。
【００５３】
左右のスタビライザ５は、バックホー４による作業時に、バックホーローダ１の姿勢を安定させて転倒を防止するためのものである。左右のスタビライザ５はそれぞれフレーム１０の後左部及び後右部に設けられている。このスタビライザ５を、バックホーローダ１の左右側方に張り出した状態で接地し、後輪１３が地面から離れるまでバックホーローダ１の本体後部を持ち上げることにより、掘削作業時のバックホーローダ１の姿勢を安定させることができる。
【００５４】
［トランスミッション］
図２にトランスミッション６の概略構成を示す。このトランスミッション６は、動力が入力される入力軸４０と、第１中間軸４１と、第２中間軸４２と、前出力軸４３と、後出力軸４４と、リバース軸４５と、を有している。各軸４０〜４５は互いに平行に配置されている。また、このトランスミッション６は、ロックアップクラッチ４６を有するトルクコンバータ４７を有している。
【００５５】
＜入力軸４０＞
入力軸４０は、トルクコンバータ４７を介して、あるいはロックアップクラッチ４６を介してエンジンからの動力が入力される。各軸４０〜４５のうちで、この入力軸４０が最も高い位置に配置されている。入力軸４０には、入力軸ギアＧｉと、後進用クラッチＲと、前進低速用クラッチＦＬと、が設けられている。入力軸ギアＧｉは入力軸４０に相対回転不能に固定されている。後進用クラッチＲと前進低速用クラッチＦＬの入力側は共通の入力軸クラッチパック５０を有しており、入力軸クラッチパック５０は入力軸４０に相対回転不能に固定されている。後進用クラッチＲの出力側には後進用クラッチギアＧｃｒが設けられ、前進低速用クラッチＦＬの出力側には前進低速用クラッチギアＧｃｆｌが設けられている。後進用クラッチギアＧｃｒ及び前進低速用ギアＧｃｆｌは、ともに入力軸４０に対して相対回転自在に支持されている。
【００５６】
＜第１中間軸４１＞
第１中間軸４１は入力軸４０と前出力軸４３との間に配置されている。第１中間軸４１には、第１中間軸ギアＧｍ１と、第１クラッチＣ１と、前進高速用クラッチＦＨと、が設けられている。第１中間軸ギアＧｍ１は第１中間軸４１に相対回転不能に固定されている。第１クラッチＣ１と前進高速用クラッチＦＨの入力側は共通の第１クラッチパック５１を有しており、第１クラッチパック５１は第１中間軸４１に相対回転不能に固定されている。第１クラッチパック５１の外周には第１パックギアＧｐ１が設けられている。第１パックギアＧｐ１は前進低速用クラッチギアＧｃｆｌに噛み合っている。第１クラッチＣ１の出力側には第１クラッチギアＧｃ１が設けられ、前進高速用クラッチＦＨの出力側には前進高速用クラッチギアＧｃｆｈが設けられている。前進高速用クラッチギアＧｃｆｈは入力軸ギアＧｉに噛み合っている。第１クラッチギアＧｃ１及び前進高速用ギアＧｃｆｈは、ともに第１中間軸４１に対して相対回転自在に支持されている。
【００５７】
＜第２中間軸４２＞
第２中間軸４２は入力軸４０と前出力軸４３との間に配置されている。第２中間軸４２には、第２中間軸ギアＧｍ２と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、が設けられている。第２中間軸ギアＧｍ２は、第２中間軸４２に相対回転不能に固定され、前進高速用クラッチギアＧｃｆｈに噛み合っている。第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の入力側は共通の第２クラッチパック５２を有しており、第２クラッチパック５２は第２中間軸４２に相対回転不能に固定されている。第２クラッチパック５２の外周には第２パックギアＧｐ２が設けられている。第２パックギアＧｐ２は第１クラッチギアＧｃ１に噛み合っている。第２クラッチＣ２の出力側には第２クラッチギアＧｃ２が設けられ、第３クラッチＣ３の出力側には第３クラッチギアＧｃ３が設けられている。第３クラッチギアＧｃ３は第１パックギアＧｐ１に噛み合っている。第２クラッチギアＧｃ２及び第３クラッチギアＧｃ３は、ともに第２中間軸４２に対して相対回転自在に支持されている。
【００５８】
＜前出力軸４３＞
前出力軸４３は、各軸４０〜４５のうちで最も低い位置に配置されている。また、前出力軸４３は前輪１２に連結可能である。前出力軸４３には、駆動方式切換用クラッチＣＳが設けられている。この駆動方式切換用クラッチＣＳは、動力伝達状態（＝クラッチオン）にすることによって第２中間軸４２の動力を前出力軸４３に伝達し、動力遮断状態（＝クラッチオフ）によって第２中間軸４２と前出力軸４３との間の動力伝達を遮断する。すなわち、２輪駆動と４輪駆動とを切り換えるためのクラッチである。駆動方式切換用クラッチＣＳのクラッチパック５３は前出力軸４３に相対回転不能に固定されている。また、このクラッチＣＳの入力側には、第１前出力軸ギアＧｆ１と第２前出力軸ギアＧｆ２とが設けられている。これらの前出力軸ギアＧｆ１，Ｇｆ２は、ともに前出力軸４３に回転自在に支持されており、また両ギアＧｆ１，Ｇｆ２は互いに相対回転不能に固定されている。なお、両ギアＧｆ１，Ｇｆ２は１つの部材で構成されていてもよい。
【００５９】
＜後出力軸４４＞
後出力軸４４は、前出力軸４３より高い位置に配置されている。また、後出力軸４４は、従来のトランスミッションとは異なり、第２中間軸４２と別の軸で構成され、両者は切り離されている。後出力軸４４は後輪１３に連結可能である。後出力軸４４には、後出力軸ギアＧｒと、パーキングブレーキＰＢとが設けられている。後出力軸ギアＧｒは、後出力軸４４に相対回転不能に固定されており、第２前出力軸ギアＧｆ２と噛み合っている。
【００６０】
＜リバース軸４５＞
リバース軸４５には、後進用の第１ギアＧｂ１及び第２ギアＧｂ２が相対回転不能に設けられている。後進用第１ギアＧｂ１は後進用クラッチギアＧｃｒに噛み合っている。後進用第２ギアＧｂ２は第１パックギアＧｐ１に噛み合っている。
【００６１】
＜動力伝達機構＞
以上のように、複数のギア及びクラッチによって、入力軸４０から第１中間軸４１及び第２中間軸４２に動力を伝達する第１動力伝達機構が構成されている。また、第２中間軸ギアＧｍ２と、第１及び第２前出力軸ギアＧｆ１，Ｇｆ２と、駆動方式切換用クラッチＣＳと、によって、第２中間軸４２から前出力軸４３に動力を伝達するとともに、前出力軸４３から後出力軸４４に動力を伝達する第２動力伝達機構が構成されている。
【００６２】
なお、以上の各クラッチ及びパーキングブレーキＰＢは、複数の摩擦板を有し、油圧によって作動するピストンを備えた油圧クラッチ（ブレーキ）によって構成されている。
【００６３】
［制御ブロック］
図３に、変速制御に関する制御ブロックを示している。このバックホーローダ１は制御部６０を有している。制御部６０には、前後進切換レバーの位置を検出するセンサ６１、変速レバーの位置を検出するセンサ６２、及び車速を検出するセンサ６３が接続されている。また、制御部６０には、クラッチを制御するためのコントロールバルブ６４が接続されている。なお、図３では、１つのコントロールバルブ６４を示しているが、各クラッチに対応してそれぞれコントロールバルブが設けられている。すなわち、複数のコントロールバルブが制御部６０に接続されている。そして、制御部６０は、各センサ６１，６２，６３からの信号を受けて、各コントロールバルブ６４に制御信号を出力し、トランスミッション６の各軸に設けられた複数の油圧クラッチのオン／オフを制御する。
【００６４】
具体的には、制御部６０は、前後進切換レバー及び変速レバーの操作を受けて、各クラッチのオン、オフを図４〜図６に示すように制御する。図４は前後進の各速度段において、オンされるクラッチ及びオフされるクラッチを示している。図４において、「○」はクラッチオンを示している。また、図５は前後進切換レバーを後進から前進に操作した場合の変速前速度段と変速後速度段を示し、図６はその逆の場合を示している。図５及び図６において、各速度段の欄内に（ ）で示しているのは、その速度段でオンされるクラッチである。例えば、図５の後進１速（Ｒ１）では、後進用クラッチＲ及び第１クラッチＣ１がオンされることを示している。
【００６５】
なお、変速レバーは、図５及び図６に示すように、「１」、「２」、「３」、「Ａ」の４位置の間で選択が可能である。これらの位置によって、最高速度段が決定される。すなわち、最高速度段は、変速レバーの位置が「１」の場合は前進１速（Ｆ１）及び後進１速（Ｒ１）であり、「２」の場合は前進１〜２速（Ｆ１，Ｆ２）及び後進１〜２速（Ｒ１，Ｒ２）であり、「３」の場合は前進１〜３速（Ｆ１〜Ｆ３）及び後進１〜３速（Ｒ１〜Ｒ３）であり、「Ａ」の場合は前進１〜５速（Ｆ１〜Ｆ５）及び後進１〜３速（Ｒ１〜Ｒ３）に決定される。
【００６６】
［各変速段の動力伝達経路］
次に、各変速段における動力伝達経路について説明する。なお、ここでは、駆動方式切換用クラッチＣＳは常にオンで、前輪１２及び後輪１３にエンジンからの動力が伝達される４輪駆動の場合について説明する。
【００６７】
＜前進１速＞
前進１速（Ｆ１）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第１クラッチＣ１がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００６８】
この場合は、図７の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００６９】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第１クラッチＣ１→第１クラッチギアＧｃ１→第２パックギアＧｐ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７０】
＜前進２速＞
前進２速（Ｆ２）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第２クラッチＣ２がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７１】
この場合は、図８の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７２】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７３】
＜前進３速＞
前進３速（Ｆ３）の場合は、前進高速用クラッチＦＨ及び第２クラッチＣ２がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７４】
この場合は、図９の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７５】
入力軸４０→入力軸ギアＧｉ→前進高速用クラッチギアＧｃｆｈ→前進高速用クラッチＦＨ→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７６】
＜前進４速＞
前進４速（Ｆ４）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７７】
この場合は、図１０の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７８】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７９】
＜前進５速＞
前進５速（Ｆ５）の場合は、前進高速用クラッチＦＨ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８０】
この場合は、図１１の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８１】
入力軸４０→入力軸ギアＧｉ→前進高速用クラッチギアＧｃｆｈ→前進高速用クラッチＦＨ→第１中間軸４１→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８２】
＜後進１速＞
後進１速（Ｒ１）の場合は、後進用クラッチＲ及び第１クラッチＣ１がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８３】
この場合は、図１２の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８４】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第１クラッチＣ１→第１クラッチギアＧｃ１→第２パックギアＧｐ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８５】
＜後進２速＞
後進２速（Ｒ２）の場合は、後進用クラッチＲ及び第２クラッチＣ２がオン（動力伝達）され、他のクラッチはオフ（動力遮断）される。
【００８６】
この場合は、図１３の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８７】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８８】
＜後進３速＞
後進３速（Ｒ３）の場合は、後進用クラッチＲ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８９】
この場合は、図１４の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００９０】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００９１】
［前後進の切換操作］
Ｖシェープ作業において、前進から後進、又は後進から前進への操作がされた場合は、図５及び図６のテーブルにしたがって、変速後の速度段が選択される。なお、図５及び図６において、「クラッチ切換枚数」とは、変速に際してオン／オフを切り換えなければならないクラッチの個数を示している。以下、前後進の切換制御について詳細に説明する。
【００９２】
I．後進→前進
＜後進１速（Ｒ１）→前進＞
後進１速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速後の速度段は以下のように選択される。
【００９３】
(i) 変速レバーの位置が「１」の場合は、車速にかかわらず前進１速（Ｆ１）が選択される。
【００９４】
変速レバーの位置が「１」の場合に、後進１速から前進側に切り換えられるのは、通常の変速操作である。このため、変速性能を重視し、前進１速が選択される。また、変速レバーの位置が「１」の場合は、オペレータの意図として、非常に低い速度で作業したいという意図が明確であるので、このオペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず前進１速が選択される。
【００９５】
この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【００９６】
(ii) 変速レバーの位置が「１」以外の場合は、車速が低く０〜ＶＲ１２の場合は前進２速（Ｆ２）が選択され、車速がＶＲ１２以上の場合は前進４速（Ｆ４）が選択される。
【００９７】
前進２速が選択される場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進１速から前進１速に切り換えると、切換時の負荷トルクが大きいために、自動変速制御で設定されている増速側変速点にすぐに達してしまい、自動的に前進２速に切り換えられてしまう。このときの前進１速から前進２速への変速時のタイムラグを避けるために、当初から前進２速を選択するようにしている。これにより、前進１速を選択し、その後、前進１速から前進２速に自動変速される場合の変速時間に比較して、当初から前進２速を選択した方が変速時間を短くすることができる。
【００９８】
車速がＶＲ１２以上の場合は、異常な操作であると判定され、高い変速度段（前進４速）が選択される。これにより、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【００９９】
＜後進２速（Ｒ２）→前進＞
後進２速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１００】
車速が低く０〜ＶＲ２２の場合は、通常の変速操作であるために、前進２速（Ｆ２）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１０１】
車速がＶＲ２２以上の場合は、異常な操作であると判定され、前進４速（Ｆ４）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、前進４速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１０２】
＜後進３速（Ｒ３）→前進＞
後進３速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１０３】
車速が低く０〜ＶＲ３２の場合は、前進２速（Ｆ２）が選択される。後進３速で作業中に前進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、後進３速から前進側への切換時には、前述のような過回転に対する保護を考慮する必要がない。したがって、通常変速の場合と同様に、変速後の加速性を重視して前進２速が選択される。なお、この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。
【０１０４】
車速がＶＲ３２以上の場合は、異常な操作であると判定され、前進４速（Ｆ４）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。しかも、前進４速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１０５】
II．前進→後進
＜前進１速（Ｆ１）→後進＞
前進１速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１０６】
(i) 変速レバーの位置が「１」の場合は、車速にかかわらず後進１速（Ｒ１）が選択される。
【０１０７】
変速レバーの位置が「１」の場合に、前進１速から後進側に切り換えられるのは、通常の変速操作である。そして、変速レバーの位置が「１」の場合は、オペレータの意図として、非常に低い速度で作業したいという意図が明確であるので、このオペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず後進１速が選択される。
【０１０８】
この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１０９】
(ii) 変速レバーの位置が「１」以外の場合は、車速が低く０〜ＶＦ１２の場合は後進２速（Ｒ２）が選択され、車速がＶＦ１２以上の場合は後進３速（Ｒ３）が選択される。
【０１１０】
後進２速が選択される場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進１速から前進１速に切り換えた場合とまったく同様の理由、すなわち、変速後に、自動的に後進１速から後進２速に変速される際のタイムラグを避けるために、当初から後進２速が選択される。これにより、結果的に、変速時間を短くすることができる。
【０１１１】
車速がＶＦ１２以上の場合は、異常な操作であると判定され、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けるために、高い変速度段（後進３速）が選択される。
【０１１２】
＜前進２速（Ｆ２）→後進＞
前進２速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１３】
車速が低く０〜ＶＦ２２の場合は、通常の変速操作であるために、後進２速（Ｒ２）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１１４】
車速がＶＦ２２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進３速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１１５】
＜前進３速（Ｆ３）→後進＞
前進３速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１６】
車速が低く０〜ＶＦ３２の場合は、後進２速（Ｒ２）が選択される。前進３速で作業中に後進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、前進３速から後進への切換時には、トランスミッション内の過回転に対する保護を考慮する必要がない。したがって、通常変速の場合と同様に、変速後の加速性を重視して後進２速が選択される。なお、この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１１７】
車速がＶＦ３２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進３速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１１８】
＜前進４速（Ｆ４）→後進＞
前進４速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１９】
車速が低く０〜ＶＦ４２の場合は、後進２速（Ｒ２）が選択される。前進４速で作業中に後進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、前進３速から後進に切り換える場合と同様の理由で、後進２速が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。
【０１２０】
車速がＶＦ４２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。しかも、後進３速を選択することによって、各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１２１】
＜前進５速（Ｆ５）→後進＞
前進５速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、前進３速及び前進４速から後進に切り換える場合とまったく同様にして、変速後の速度段が選択される。なお、この場合の車速のしきい値はＶＦ５２である。
【０１２２】
［特徴］
（１）前後進切換用の前進低速用クラッチ、前進高速用クラッチ、及び後進用クラッチのうち、Vシェープ作業時の前後進切換操作時においては、前進低速用クラッチ及び後進用クラッチのみを切り換えることによって変速が可能である。したがって、前進高速用クラッチの負荷トルクは小さく、前進高速用クラッチを小型化することができる。
【０１２３】
（２）低い車速でのＶシェープ作業中に、前後進切換レバーが後進から前進に、あるいは前進から後進に切り換えられた場合は、速度段切換用クラッチについてはオン／オフ状態が維持され、１つの前後進切換用クラッチのみがオンされて変速される。したがって、変速時間が短縮される。
【０１２４】
（３）高い車速で前後進切換レバーが操作された場合は、異常な操作であると判定されて、変速後の速度段は高い速度段が選択される。このため、トランスミッション内における各部位が過回転になるのを抑えることができ、軸受やシール部材の損傷を避けることができる。
【０１２５】
（４）変速レバーの位置が「１」に設定されている場合は、オペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず、変速後の速度段として前進１速又は後進１速が選択される。このため、オペレータの意図に沿った速度で作業を行うことができる。
【０１２６】
（５）バックホーローダにおいて使用頻度の高い後進用クラッチと前進低速用クラッチとを、負荷トルクのもっとも小さい入力軸に設けているので、これらのクラッチ容量を小さくすることができる。また、これらのクラッチの摩耗を抑えることができる。
【０１２７】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【０１２８】
（１前記実施形態では、本発明をバックホーローダに適用したが、本発明はホイールローダ等の他の作業車両にも同様に適用することができる。
【０１２９】
（２）前記実施形態では、２つの中間軸を有するトランスミッションを例にとって説明したが、中間軸の個数は限定されない。１つの中間軸、あるいは３つ以上の中間軸を有するトランスミッションにも、本発明を同様に適用することができる。
【０１３０】
（３）前記実施形態における変装段数は一例であって、本発明はこれらの変速段数に限定されるものではない。さらに、各クラッチの配置についても同様であり、前記実施形態の配置に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３１】
１ バックホーローダ
３ ローダ
４ バックホー
６ トランスミッション
１２ 前輪
１３ 後輪
４０ 入力軸
４１ 第１中間軸
４２ 第２中間軸
４３ 前出力軸
４４ 後出力軸
４５ リバース軸
６０ 制御部
６１ 前後進切換レバー位置検出センサ
６２ 変速レバー位置検出センサ
６３ 車速検出センサ
ＦＬ 前進低速用クラッチ
ＦＨ 前進高速用クラッチ
Ｒ 後進用クラッチ
Ｃ１〜Ｃ３ 第１〜第３クラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッション、特に、ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車両としてのバックホーローダは、車両の前方にローダバケットを有し、後方にバックホーを有している。また、運転室に設けられた運転席は、走行時やローダバケットでの作業時には前方を向くように、またバックホーでの作業時には後方を向くように、回転可能に構成されている。
【０００３】
以上のようなバックホーローダには、多軸式のトランスミッションが搭載されている。このトランスミッションは、エンジンからの動力が入力される入力軸と、車輪に動力を出力する出力軸と、入力軸と出力軸との間に配置された１つ以上の中間軸と、を有している。また、各軸には、前後進切換用の油圧クラッチ及び速度段切換用の複数の油圧クラッチが設けられている。なお、以下では、油圧クラッチを単に「クラッチ」と記す。
【０００４】
ここで、従来のトランスミッションにおける前後進切換用クラッチは、それぞれ１つの前進用クラッチ及び後進用クラッチを有している。しかし、このような構成では、前進時の変速段数が制限されて多段構成にすることができない。このため、中速から高速での走行において、加速性が悪い。
【０００５】
そこで、速度段切換用クラッチの個数を増やして多段化することが考えられる。しかし、速度段切換用クラッチの個数を増やすと、部品点数が増え、トランスミッション全体が大型化される。また、速度段切換用クラッチの個数を増やすと、前進側だけではなく、多段化が不要な後進側の段数も増えてしまう。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１に示されるようなトランスミッションが提供されている。この特許文献１に示されたトランスミッションは、入力軸と、２つの中間軸と、出力軸と、を備えている。そして、入力軸に後進用クラッチ及び前進低速用クラッチが設けられ、一方の中間軸に前進高速用クラッチが設けられている。また、速度段切換用クラッチとして３つのクラッチが設けられている。
【０００７】
以上のように、特許文献１に示されたトランスミッションでは、前進時の低速・高速の切換用として前進用低速クラッチと前進用高速クラッチを有し、速度段切換用クラッチとして第１〜第３のクラッチを有しているので、前進６段の速度段が得られ、少ない部品点数で多段化が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２３０２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
バックホーローダやホイールローダにおける代表的な作業として、Vシェープ作業がある。このVシェープ作業とは、以下のような作業である。
【００１０】
すなわち、ある位置で掘削を行い、その後、ブームを上昇させてバケット内の土砂などの積荷を持ち上げつつ、同時に車両を後進させる。その後、トランスミッションを後進から前進に切り替え、ブームをさらに上げつつ同時に車両を前進させて、ダンプトラックにアプローチし、そして、バケットをダンプさせてダンプトラック上に排土する。その後、空荷状態で後進と前進を行って掘削位置へ再び戻る。
【００１１】
このVシェープ作業中は、オペレータは、作業レバーとステアリングを同時に操作しつつ、ブームの上昇スピードを速めるために、一般的に、アクセルペダルを踏み込んだまま前後進の切換操作を行う。
【００１２】
以上のようなVシェープ作業では、アクセルペダルを踏み込んだまま前後進の切換操作が行われるので、前後進切換用のクラッチに対する負荷トルクが大きくなる。このため、Vシェープ作業に耐え得るように、前進低速用クラッチ、前進高速用クラッチ、及び後進用クラッチについて、摩擦部材が装着されたクラッチプレートの枚数を増やす等して、クラッチ容量大きくし、またクラッチの強度を高くする必要がある。これは、トランスミッションの小型化の妨げになる。
【００１３】
本発明の課題は、特にVシェープ作業を行う作業車両において、前後進切換用のクラッチの容量の増加及び高強度化を含むクラッチの強化を最小限にすることができ、トランスミッションの大型化を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明に係る作業車両用トランスミッションは、ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションであって、動力が入力される入力軸と、作業車両の車輪に連結される出力軸と、入力軸と出力軸との間に配置された少なくとも１つの中間軸と、入力軸から中間軸を介して出力軸に動力を伝達する動力伝達機構と、入力軸から出力軸への動力伝達経路を切り換える切換手段と、を備えている。動力伝達機構は、前進低速度領域で動力伝達状態にされる前進低速用クラッチと、前進高速度領域で動力伝達状態にされる前進高速用クラッチと、後進時に動力伝達状態にされる後進用クラッチと、速度段を切り換えるための複数の速度段切換用クラッチと、を含んでいる。切換手段は、前進時に後進側への切換が操作されたときには前進低速用クラッチ又は前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進時に前進側への切換が操作されたときには後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることよって変速可能な前進変速段に切り換える。
【００１５】
このトランスミッションでは、Vシェープ作業等において、前後進切換操作がなされた場合は、次の要領でクラッチの切換制御が行われ、変速後の変速段が選択される。すなわち、前進時に後進側への切換操作がされると、前進低速用クラッチ又は前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換えられる。また、後進時に前進側への切換操作がされると、後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な前進変速段に切り換えられる。
【００１６】
ここでは、前後進切換操作時においては、前後進切換用の３つのクラッチのうち、前進低速用クラッチ及び後進用クラッチのみが動力伝達状態にされる。このため、これらのクラッチのみを強化すればよく、前進高速用クラッチについては小型化が可能になる。すなわち、Vシェープ作業等の前後進切換操作に耐え得るように強化すべきクラッチを最小限にすることができる。
【００１７】
第２発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１発明のトランスミッションにおいて、切換手段は、前後進の切換操作時には、複数の速度段切換用クラッチのそれぞれの動力伝達状態又は動力遮断状態を維持する。
【００１８】
このトランスミッションでは、変速後に選択可能な変速段が限定されるが、変速時において１つのクラッチの切換だけで変速が可能になる。このため、変速に要する時間が短くなり、応答性が向上する。
【００１９】
第３発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１発明のトランスミッションにおいて、車速を検出する車速検出手段をさらに備えている。そして、切換手段は、前後進切換操作時には、車速検出手段の検出結果に応じて複数の速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する。
【００２０】
一般的に、前後進の切換は、低い車速で作業を行っているときに操作される。一方で、誤操作等によって、高い車速で前後進の切換操作が行われる場合がある。このような異常な操作が行われると、トランスミッションの軸受やシール部材等が過回転によって損傷するおそれがある。
【００２１】
そこで、この第３発明では、車速が検出され、例えば高い車速で前後進の切換操作が行われた場合は、異常な操作と判定し、前後進切換用のクラッチに加えて速度段切換用クラッチも制御して、例えば高い変速度段に切り換えられる。これにより、過回転が抑えられ、トランスミッションの軸受やシール部材の損傷を避けることができる。
【００２２】
第４発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１又は第３発明のトランスミッションにおいて、最高速度段を決定するための変速レバーの位置を検出する変速レバー位置検出手段をさらに備えている。そして、切換手段は、前後進切換操作時には、変速レバー位置検出手段の検出結果に応じて複数の速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する。
【００２３】
第４発明における作業車両には、最高速度段を決定するための変速レバーが備えられている。この変速レバーによって、最高変速度段を、例えば４段階に切り換えることができる。オペレータが、変速レバーの位置を、例えば最も低い最高速度段に設定している場合、オペレータは、低速で作業したいという意図を有していると言える。このような場合に、前後進切換操作によってより高い速度段に切り換えられると、オペレータの意図に反した変速が行われることになる。
【００２４】
そこでこの第４発明では、オペレータの意図を尊重するために、変速レバーの位置によって、変速後の速度段が制御される。これにより、前後進切換操作時に、オペレータの意図に沿った変速が行われるようになる。
【００２５】
第５発明に係る作業車両用トランスミッションは、第１又は第２発明のトランスミッションにおいて、速度段切換用クラッチは、第１クラッチ、第２クラッチ、及び第３クラッチを有している。また、切換手段は、前進１速から前進５速の前進５段の速度段を切り換えるとともに、後進１速から後進３速の速度段を切り換えるものである。そして、切換手段は、各速度段で各クラッチを以下のように制御する。
【００２６】
前進１速では前進低速用クラッチと第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２７】
前進２速では前進低速用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２８】
前進３速では前進高速用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００２９】
前進４速では前進低速用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態する。
【００３０】
前進５速では前進高速用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３１】
後進１速では後進用クラッチと第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３２】
後進２速では後進用クラッチと第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３３】
後進３速では後進用クラッチと第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする。
【００３４】
ここでは、一般的にローダ作業を行う前進１速から３速の間の変速時には、１つのクラッチのみの切換で変速が可能である。具体的には、前進１速と２速の間は、第１クラッチと第２クラッチとの間の切換のみで変速が可能である。前進２速と３速の間は、前進低速用クラッチと前進高速用クラッチとの間の切換のみで変速が可能である。
【００３５】
第６発明に係る作業車両用トランスミッションは、第５発明のトランスミッションにおいて、切換手段は、前後進切換操作時において、各クラッチを以下のように制御する。
【００３６】
前進１速又は後進１速で前後進切換操作がされたときには、第１クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３７】
前進２速又は後進２速で前後進切換操作がされたときには、第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３８】
前進３速で後進切換操作がされたときには、第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前進高速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００３９】
前進４速又は後進３速で前後進切換操作がされたときには、第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前進低速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【００４０】
前進５速で後進切換操作がされたときには、第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前進高速用クラッチと後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える。
【発明の効果】
【００４１】
以上のような本発明では、特にVシェープ作業を行う作業車両において、前後進切換用のクラッチの強化を最小限にすることができ、トランスミッションの大型化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックホーローダの外観斜視図。
【図２】前記バックホーローダのトランスミッションの概略構成図。
【図３】前記バックホーローダの制御ブロック図。
【図４】図２に示したトランスミッションにおける各変速段での各クラッチのオン、オフを示す図。
【図５】後進から前進に切り換えられる場合の変速前後の変速段を示す図。
【図６】前進から後進に切り換えられる場合の変速前後の変速段を示す図。
【図７】前進１速の動力伝達経路を示す図。
【図８】前進２速の動力伝達経路を示す図。
【図９】前進３速の動力伝達経路を示す図。
【図１０】前進４速の動力伝達経路を示す図。
【図１１】前進５速の動力伝達経路を示す図。
【図１２】後進１速の動力伝達経路を示す図。
【図１３】後進２速の動力伝達経路を示す図。
【図１４】後進３速の動力伝達経路を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［全体構成］
図１に本発明の一実施形態による作業車両としてのバックホーローダ１の外観を示している。バックホーローダ１は、１台で掘削作業及び積み込み作業を行うことができる作業車両である。このバックホーローダ１は主に、本体２と、ローダ３と、バックホー４と、左右のスタビライザ５と、を備えている。
【００４４】
本体２は、エンジン及びトランスミッション６（図２参照）等の機器類を支持するフレーム１０と、フレーム１０に搭載された運転室１１と、それぞれ1対の前輪１２及び後輪１３と、を備えている。バックホーローダ１の特徴的な構成として、前輪１２の径に比較して後輪１３の径は大きくなっている。したがって、前輪１２に連結されたアクスルは後輪１３に連結されたアクスルの位置より低い位置に配置されている。エンジン及びトランスミッション等の機器類は、外装カバー１４によって覆われている。運転室１１の内部には、オペレータが着座する運転席１６が設けられている。運転席１６は、前方向きの位置と後方向きの位置とで回転が可能である。また、運転室１１の内部には、ステアリングや、各種のペダル、ローダ３やバックホー４を操作するための操作部材、前後進切換操作のための前後進切換レバー、最高速度段を決定するための変速レバー等が設けられている。
【００４５】
エンジンはフレーム１０の前部に搭載されている。エンジンは、トランスミッション及びアクスルを介して前輪１２及び後輪１３を駆動し、また各種油圧機器を作動させるための油圧ポンプを駆動する。
【００４６】
トランスミッション６は、詳細は後述するが、図２に示すように、複数の軸を有しており、リバース軸を除く各軸には、油圧クラッチ又は油圧ブレーキが設けられている。
【００４７】
ローダ３は、運転室１１の前方に配置されており、積み込み作業を行うための作業機である。ローダ３は、ローダアーム２０と、ブラケット２１と、リンク２２と、ローダバケット２３と、バケットシリンダ２４と、アームシリンダ２５と、を有している。
【００４８】
ローダアーム２０は、基端部がフレーム１０に回動自在に支持され、先端にローダバケット２３が回動自在に装着されている。ブラケット２１は、基端部がローダアーム２０に回動自在に支持され、先端にはバケットシリンダ２４のロッドの先端とリンク２２の一端とが回動自在に連結されている。バケットシリンダ２４の基端部はフレーム１０に回動自在に支持されている。また、リンク２２の先端はバケット２３に回動自在に連結されている。アームシリンダ２５は、基端部がフレーム１０に回動自在に支持され、アームシリンダ２５のロッドの先端がローダアーム２０の長手方向の中間部に回動自在に連結されている。
【００４９】
以上のような構成によって、アームシリンダ２５のロッドが突出するとローダアーム２０が上方に回動し、アームシリンダ２５のロッドが後退するとローダアーム２０が下方に回動する。また、バケットシリンダ２４のロッドが突出すると、ブラケット２１が前方に回動し、リンク２２が前方に移動してローダバケット２３が下方に回動する。逆に、アームシリンダ２４のロッドが後退すると、ブラケット２１が後方に回動し、リンク２２が後方に移動してローダバケット２３が上方に回動する。
【００５０】
バックホー４は、運転室１１の後方に配置されており、掘削作業を行うための作業機である。バックホー４は、ブーム３０と、アーム３１と、バケットリンク３２と、バックホーバケット３３と、ブームシリンダ３４と、アームシリンダ３５と、バケットシリンダ３６と、を有している。ブーム３０は、基端部が図示しないブラケットを介してフレーム１０に左右方向に回動可能に支持されている。ブーム３０の先端部にはアーム３１の基端部が回動自在に連結され、アーム３１の先端にバックホーバケット３３が回動自在に連結されている。ブームシリンダ３４は、一端がフレーム１０に取り付けられたブラケット（図示せず）に回動自在に連結され、他端がブーム３０に固定されたブームブラケット３７に回動自在に連結されている。アームシリンダ３５は、一端がブームブラケット３７に回動自在に連結され、他端がアーム３１の基端部に回動自在に連結されている。バケットシリンダ３６は、基端部がアーム３１に回動自在に連結され、先端がバケットリンク３２に回動自在に連結されている。
【００５１】
以上のような構成によって、ブームシリンダ３４のロッドが突出するとブーム３０は下方に回動し、ブームシリンダ３４のロッドが後退するとブーム３０は上方に回動する。また、アームシリンダ３５のロッドが突出するとアーム３１は下方に回動し、アームシリンダ３５のロッドが後退するとアーム３１は上方に回動する。さらに、バケットシリンダ３６のロッドが突出すると、バケットリンク３２を介してバックホーバケット３３が回動し、バックホーバケット３３の開口部がアーム３１に接近する。一方、バケットシリンダ３６のロッドが後退すると、バケットリンク３２を介してバックホーバケット３３が回動し、バックホーバケット３３の開口部がアーム３１から離間する。
【００５２】
なお、図示していないが、バックホー４は、ブーム３０をフレーム１０に連結しているブームブラケットを左右方向に回動するためのブラケットシリンダを有している。ブラケットシリンダの一端はフレーム１０に回動自在に連結され、他端はブームブラケットに回動自在に連結されている。ブラケットシリンダのロッドが突出すると、ブームブラケットは左右方向の一方側に回動し、ブラケットシリンダのロッドが後退すると、ブームブラケットは左右方向の他方側に回動する。
【００５３】
左右のスタビライザ５は、バックホー４による作業時に、バックホーローダ１の姿勢を安定させて転倒を防止するためのものである。左右のスタビライザ５はそれぞれフレーム１０の後左部及び後右部に設けられている。このスタビライザ５を、バックホーローダ１の左右側方に張り出した状態で接地し、後輪１３が地面から離れるまでバックホーローダ１の本体後部を持ち上げることにより、掘削作業時のバックホーローダ１の姿勢を安定させることができる。
【００５４】
［トランスミッション］
図２にトランスミッション６の概略構成を示す。このトランスミッション６は、動力が入力される入力軸４０と、第１中間軸４１と、第２中間軸４２と、前出力軸４３と、後出力軸４４と、リバース軸４５と、を有している。各軸４０〜４５は互いに平行に配置されている。また、このトランスミッション６は、ロックアップクラッチ４６を有するトルクコンバータ４７を有している。
【００５５】
＜入力軸４０＞
入力軸４０は、トルクコンバータ４７を介して、あるいはロックアップクラッチ４６を介してエンジンからの動力が入力される。各軸４０〜４５のうちで、この入力軸４０が最も高い位置に配置されている。入力軸４０には、入力軸ギアＧｉと、後進用クラッチＲと、前進低速用クラッチＦＬと、が設けられている。入力軸ギアＧｉは入力軸４０に相対回転不能に固定されている。後進用クラッチＲと前進低速用クラッチＦＬの入力側は共通の入力軸クラッチパック５０を有しており、入力軸クラッチパック５０は入力軸４０に相対回転不能に固定されている。後進用クラッチＲの出力側には後進用クラッチギアＧｃｒが設けられ、前進低速用クラッチＦＬの出力側には前進低速用クラッチギアＧｃｆｌが設けられている。後進用クラッチギアＧｃｒ及び前進低速用ギアＧｃｆｌは、ともに入力軸４０に対して相対回転自在に支持されている。
【００５６】
＜第１中間軸４１＞
第１中間軸４１は入力軸４０と前出力軸４３との間に配置されている。第１中間軸４１には、第１中間軸ギアＧｍ１と、第１クラッチＣ１と、前進高速用クラッチＦＨと、が設けられている。第１中間軸ギアＧｍ１は第１中間軸４１に相対回転不能に固定されている。第１クラッチＣ１と前進高速用クラッチＦＨの入力側は共通の第１クラッチパック５１を有しており、第１クラッチパック５１は第１中間軸４１に相対回転不能に固定されている。第１クラッチパック５１の外周には第１パックギアＧｐ１が設けられている。第１パックギアＧｐ１は前進低速用クラッチギアＧｃｆｌに噛み合っている。第１クラッチＣ１の出力側には第１クラッチギアＧｃ１が設けられ、前進高速用クラッチＦＨの出力側には前進高速用クラッチギアＧｃｆｈが設けられている。前進高速用クラッチギアＧｃｆｈは入力軸ギアＧｉに噛み合っている。第１クラッチギアＧｃ１及び前進高速用ギアＧｃｆｈは、ともに第１中間軸４１に対して相対回転自在に支持されている。
【００５７】
＜第２中間軸４２＞
第２中間軸４２は入力軸４０と前出力軸４３との間に配置されている。第２中間軸４２には、第２中間軸ギアＧｍ２と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、が設けられている。第２中間軸ギアＧｍ２は、第２中間軸４２に相対回転不能に固定され、前進高速用クラッチギアＧｃｆｈに噛み合っている。第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３の入力側は共通の第２クラッチパック５２を有しており、第２クラッチパック５２は第２中間軸４２に相対回転不能に固定されている。第２クラッチパック５２の外周には第２パックギアＧｐ２が設けられている。第２パックギアＧｐ２は第１クラッチギアＧｃ１に噛み合っている。第２クラッチＣ２の出力側には第２クラッチギアＧｃ２が設けられ、第３クラッチＣ３の出力側には第３クラッチギアＧｃ３が設けられている。第３クラッチギアＧｃ３は第１パックギアＧｐ１に噛み合っている。第２クラッチギアＧｃ２及び第３クラッチギアＧｃ３は、ともに第２中間軸４２に対して相対回転自在に支持されている。
【００５８】
＜前出力軸４３＞
前出力軸４３は、各軸４０〜４５のうちで最も低い位置に配置されている。また、前出力軸４３は前輪１２に連結可能である。前出力軸４３には、駆動方式切換用クラッチＣＳが設けられている。この駆動方式切換用クラッチＣＳは、動力伝達状態（＝クラッチオン）にすることによって第２中間軸４２の動力を前出力軸４３に伝達し、動力遮断状態（＝クラッチオフ）によって第２中間軸４２と前出力軸４３との間の動力伝達を遮断する。すなわち、２輪駆動と４輪駆動とを切り換えるためのクラッチである。駆動方式切換用クラッチＣＳのクラッチパック５３は前出力軸４３に相対回転不能に固定されている。また、このクラッチＣＳの入力側には、第１前出力軸ギアＧｆ１と第２前出力軸ギアＧｆ２とが設けられている。これらの前出力軸ギアＧｆ１，Ｇｆ２は、ともに前出力軸４３に回転自在に支持されており、また両ギアＧｆ１，Ｇｆ２は互いに相対回転不能に固定されている。なお、両ギアＧｆ１，Ｇｆ２は１つの部材で構成されていてもよい。
【００５９】
＜後出力軸４４＞
後出力軸４４は、前出力軸４３より高い位置に配置されている。また、後出力軸４４は、従来のトランスミッションとは異なり、第２中間軸４２と別の軸で構成され、両者は切り離されている。後出力軸４４は後輪１３に連結可能である。後出力軸４４には、後出力軸ギアＧｒと、パーキングブレーキＰＢとが設けられている。後出力軸ギアＧｒは、後出力軸４４に相対回転不能に固定されており、第２前出力軸ギアＧｆ２と噛み合っている。
【００６０】
＜リバース軸４５＞
リバース軸４５には、後進用の第１ギアＧｂ１及び第２ギアＧｂ２が相対回転不能に設けられている。後進用第１ギアＧｂ１は後進用クラッチギアＧｃｒに噛み合っている。後進用第２ギアＧｂ２は第１パックギアＧｐ１に噛み合っている。
【００６１】
＜動力伝達機構＞
以上のように、複数のギア及びクラッチによって、入力軸４０から第１中間軸４１及び第２中間軸４２に動力を伝達する第１動力伝達機構が構成されている。また、第２中間軸ギアＧｍ２と、第１及び第２前出力軸ギアＧｆ１，Ｇｆ２と、駆動方式切換用クラッチＣＳと、によって、第２中間軸４２から前出力軸４３に動力を伝達するとともに、前出力軸４３から後出力軸４４に動力を伝達する第２動力伝達機構が構成されている。
【００６２】
なお、以上の各クラッチ及びパーキングブレーキＰＢは、複数の摩擦板を有し、油圧によって作動するピストンを備えた油圧クラッチ（ブレーキ）によって構成されている。
【００６３】
［制御ブロック］
図３に、変速制御に関する制御ブロックを示している。このバックホーローダ１は制御部６０を有している。制御部６０には、前後進切換レバーの位置を検出するセンサ６１、変速レバーの位置を検出するセンサ６２、及び車速を検出するセンサ６３が接続されている。また、制御部６０には、クラッチを制御するためのコントロールバルブ６４が接続されている。なお、図３では、１つのコントロールバルブ６４を示しているが、各クラッチに対応してそれぞれコントロールバルブが設けられている。すなわち、複数のコントロールバルブが制御部６０に接続されている。そして、制御部６０は、各センサ６１，６２，６３からの信号を受けて、各コントロールバルブ６４に制御信号を出力し、トランスミッション６の各軸に設けられた複数の油圧クラッチのオン／オフを制御する。
【００６４】
具体的には、制御部６０は、前後進切換レバー及び変速レバーの操作を受けて、各クラッチのオン、オフを図４〜図６に示すように制御する。図４は前後進の各速度段において、オンされるクラッチ及びオフされるクラッチを示している。図４において、「○」はクラッチオンを示している。また、図５は前後進切換レバーを後進から前進に操作した場合の変速前速度段と変速後速度段を示し、図６はその逆の場合を示している。図５及び図６において、各速度段の欄内に（ ）で示しているのは、その速度段でオンされるクラッチである。例えば、図５の後進１速（Ｒ１）では、後進用クラッチＲ及び第１クラッチＣ１がオンされることを示している。
【００６５】
なお、変速レバーは、図５及び図６に示すように、「１」、「２」、「３」、「Ａ」の４位置の間で選択が可能である。これらの位置によって、最高速度段が決定される。すなわち、最高速度段は、変速レバーの位置が「１」の場合は前進１速（Ｆ１）及び後進１速（Ｒ１）であり、「２」の場合は前進１〜２速（Ｆ１，Ｆ２）及び後進１〜２速（Ｒ１，Ｒ２）であり、「３」の場合は前進１〜３速（Ｆ１〜Ｆ３）及び後進１〜３速（Ｒ１〜Ｒ３）であり、「Ａ」の場合は前進１〜５速（Ｆ１〜Ｆ５）及び後進１〜３速（Ｒ１〜Ｒ３）に決定される。
【００６６】
［各変速段の動力伝達経路］
次に、各変速段における動力伝達経路について説明する。なお、ここでは、駆動方式切換用クラッチＣＳは常にオンで、前輪１２及び後輪１３にエンジンからの動力が伝達される４輪駆動の場合について説明する。
【００６７】
＜前進１速＞
前進１速（Ｆ１）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第１クラッチＣ１がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００６８】
この場合は、図７の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００６９】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第１クラッチＣ１→第１クラッチギアＧｃ１→第２パックギアＧｐ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７０】
＜前進２速＞
前進２速（Ｆ２）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第２クラッチＣ２がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７１】
この場合は、図８の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７２】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７３】
＜前進３速＞
前進３速（Ｆ３）の場合は、前進高速用クラッチＦＨ及び第２クラッチＣ２がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７４】
この場合は、図９の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７５】
入力軸４０→入力軸ギアＧｉ→前進高速用クラッチギアＧｃｆｈ→前進高速用クラッチＦＨ→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７６】
＜前進４速＞
前進４速（Ｆ４）の場合は、前進低速用クラッチＦＬ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００７７】
この場合は、図１０の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００７８】
入力軸４０→前進低速用クラッチＦＬ→前進低速用クラッチギアＧｃｆｌ→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００７９】
＜前進５速＞
前進５速（Ｆ５）の場合は、前進高速用クラッチＦＨ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８０】
この場合は、図１１の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８１】
入力軸４０→入力軸ギアＧｉ→前進高速用クラッチギアＧｃｆｈ→前進高速用クラッチＦＨ→第１中間軸４１→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８２】
＜後進１速＞
後進１速（Ｒ１）の場合は、後進用クラッチＲ及び第１クラッチＣ１がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８３】
この場合は、図１２の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８４】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第１クラッチＣ１→第１クラッチギアＧｃ１→第２パックギアＧｐ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８５】
＜後進２速＞
後進２速（Ｒ２）の場合は、後進用クラッチＲ及び第２クラッチＣ２がオン（動力伝達）され、他のクラッチはオフ（動力遮断）される。
【００８６】
この場合は、図１３の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００８７】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第１中間軸４１→第１中間軸ギアＧｍ１→第２クラッチギアＧｃ２→第２クラッチＣ２→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００８８】
＜後進３速＞
後進３速（Ｒ３）の場合は、後進用クラッチＲ及び第３クラッチＣ３がオンされ、他のクラッチはオフされる。
【００８９】
この場合は、図１４の一点鎖線の矢印で示すように、入力軸４０に入力された動力は、以下の経路で前出力軸４３及び後出力軸４４に伝達される。
【００９０】
入力軸４０→後進用クラッチＲ→後進用クラッチギアＧｃｒ→後進用第１ギアＧｂ１→リバース軸４５→後進用第２ギアＧｂ２→第１パックギアＧｐ１→第３クラッチギアＧｃ３→第３クラッチＣ３→第２中間軸４２→第２中間軸ギアＧｍ２→第１前出力軸ギアＧｆ１
第１前出力軸ギアＧｆ１からは、前輪側と後輪側に分かれて、次のように伝達される。
・前輪側：→駆動方式切換用クラッチＣＳ→前出力軸４３
・後輪側：→第２前出力軸ギアＧｆ２→後出力軸ギアＧｒ→後出力軸４４
【００９１】
［前後進の切換操作］
Ｖシェープ作業において、前進から後進、又は後進から前進への操作がされた場合は、図５及び図６のテーブルにしたがって、変速後の速度段が選択される。なお、図５及び図６において、「クラッチ切換枚数」とは、変速に際してオン／オフを切り換えなければならないクラッチの個数を示している。以下、前後進の切換制御について詳細に説明する。
【００９２】
I．後進→前進
＜後進１速（Ｒ１）→前進＞
後進１速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速後の速度段は以下のように選択される。
【００９３】
(i) 変速レバーの位置が「１」の場合は、車速にかかわらず前進１速（Ｆ１）が選択される。
【００９４】
変速レバーの位置が「１」の場合に、後進１速から前進側に切り換えられるのは、通常の変速操作である。このため、変速性能を重視し、前進１速が選択される。また、変速レバーの位置が「１」の場合は、オペレータの意図として、非常に低い速度で作業したいという意図が明確であるので、このオペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず前進１速が選択される。
【００９５】
この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【００９６】
(ii) 変速レバーの位置が「１」以外の場合は、車速が低く０〜ＶＲ１２の場合は前進２速（Ｆ２）が選択され、車速がＶＲ１２以上の場合は前進４速（Ｆ４）が選択される。
【００９７】
前進２速が選択される場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進１速から前進１速に切り換えると、切換時の負荷トルクが大きいために、自動変速制御で設定されている増速側変速点にすぐに達してしまい、自動的に前進２速に切り換えられてしまう。このときの前進１速から前進２速への変速時のタイムラグを避けるために、当初から前進２速を選択するようにしている。これにより、前進１速を選択し、その後、前進１速から前進２速に自動変速される場合の変速時間に比較して、当初から前進２速を選択した方が変速時間を短くすることができる。
【００９８】
車速がＶＲ１２以上の場合は、異常な操作であると判定され、高い変速度段（前進４速）が選択される。これにより、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【００９９】
＜後進２速（Ｒ２）→前進＞
後進２速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１００】
車速が低く０〜ＶＲ２２の場合は、通常の変速操作であるために、前進２速（Ｆ２）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１０１】
車速がＶＲ２２以上の場合は、異常な操作であると判定され、前進４速（Ｆ４）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、前進４速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１０２】
＜後進３速（Ｒ３）→前進＞
後進３速で作業中に、前後進切換レバーが前進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１０３】
車速が低く０〜ＶＲ３２の場合は、前進２速（Ｆ２）が選択される。後進３速で作業中に前進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、後進３速から前進側への切換時には、前述のような過回転に対する保護を考慮する必要がない。したがって、通常変速の場合と同様に、変速後の加速性を重視して前進２速が選択される。なお、この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。
【０１０４】
車速がＶＲ３２以上の場合は、異常な操作であると判定され、前進４速（Ｆ４）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。しかも、前進４速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１０５】
II．前進→後進
＜前進１速（Ｆ１）→後進＞
前進１速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１０６】
(i) 変速レバーの位置が「１」の場合は、車速にかかわらず後進１速（Ｒ１）が選択される。
【０１０７】
変速レバーの位置が「１」の場合に、前進１速から後進側に切り換えられるのは、通常の変速操作である。そして、変速レバーの位置が「１」の場合は、オペレータの意図として、非常に低い速度で作業したいという意図が明確であるので、このオペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず後進１速が選択される。
【０１０８】
この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１０９】
(ii) 変速レバーの位置が「１」以外の場合は、車速が低く０〜ＶＦ１２の場合は後進２速（Ｒ２）が選択され、車速がＶＦ１２以上の場合は後進３速（Ｒ３）が選択される。
【０１１０】
後進２速が選択される場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進１速から前進１速に切り換えた場合とまったく同様の理由、すなわち、変速後に、自動的に後進１速から後進２速に変速される際のタイムラグを避けるために、当初から後進２速が選択される。これにより、結果的に、変速時間を短くすることができる。
【０１１１】
車速がＶＦ１２以上の場合は、異常な操作であると判定され、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けるために、高い変速度段（後進３速）が選択される。
【０１１２】
＜前進２速（Ｆ２）→後進＞
前進２速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１３】
車速が低く０〜ＶＦ２２の場合は、通常の変速操作であるために、後進２速（Ｒ２）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１１４】
車速がＶＦ２２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進３速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１１５】
＜前進３速（Ｆ３）→後進＞
前進３速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１６】
車速が低く０〜ＶＦ３２の場合は、後進２速（Ｒ２）が選択される。前進３速で作業中に後進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、前進３速から後進への切換時には、トランスミッション内の過回転に対する保護を考慮する必要がない。したがって、通常変速の場合と同様に、変速後の加速性を重視して後進２速が選択される。なお、この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。
【０１１７】
車速がＶＦ３２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。しかし、後進３速を選択することによって、トランスミッションの各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１１８】
＜前進４速（Ｆ４）→後進＞
前進４速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、変速レバーの位置にかかわらず、変速後の速度段は以下のように選択される。
【０１１９】
車速が低く０〜ＶＦ４２の場合は、後進２速（Ｒ２）が選択される。前進４速で作業中に後進に切り換える操作は、一般的な操作ではない。しかし、前進３速から後進に切り換える場合と同様の理由で、後進２速が選択される。この場合は、変速に際して２つのクラッチの切換が必要になり、変速に要する時間が比較的長くなる。
【０１２０】
車速がＶＦ４２以上の場合は、異常な操作であると判定され、後進３速（Ｒ３）が選択される。この場合は、１つのクラッチの切換だけで変速が実行されるので、変速に要する時間が短くなる。しかも、後進３速を選択することによって、各部の過回転を抑え、軸受やシール部材が損傷するのを避けることができる。
【０１２１】
＜前進５速（Ｆ５）→後進＞
前進５速で作業中に、前後進切換レバーが後進に切り換えられた場合は、前進３速及び前進４速から後進に切り換える場合とまったく同様にして、変速後の速度段が選択される。なお、この場合の車速のしきい値はＶＦ５２である。
【０１２２】
［特徴］
（１）前後進切換用の前進低速用クラッチ、前進高速用クラッチ、及び後進用クラッチのうち、Vシェープ作業時の前後進切換操作時においては、前進低速用クラッチ及び後進用クラッチのみを切り換えることによって変速が可能である。したがって、前進高速用クラッチの負荷トルクは小さく、前進高速用クラッチを小型化することができる。
【０１２３】
（２）低い車速でのＶシェープ作業中に、前後進切換レバーが後進から前進に、あるいは前進から後進に切り換えられた場合は、速度段切換用クラッチについてはオン／オフ状態が維持され、１つの前後進切換用クラッチのみがオンされて変速される。したがって、変速時間が短縮される。
【０１２４】
（３）高い車速で前後進切換レバーが操作された場合は、異常な操作であると判定されて、変速後の速度段は高い速度段が選択される。このため、トランスミッション内における各部位が過回転になるのを抑えることができ、軸受やシール部材の損傷を避けることができる。
【０１２５】
（４）変速レバーの位置が「１」に設定されている場合は、オペレータの意図を尊重して、車速にかかわらず、変速後の速度段として前進１速又は後進１速が選択される。このため、オペレータの意図に沿った速度で作業を行うことができる。
【０１２６】
（５）バックホーローダにおいて使用頻度の高い後進用クラッチと前進低速用クラッチとを、負荷トルクのもっとも小さい入力軸に設けているので、これらのクラッチ容量を小さくすることができる。また、これらのクラッチの摩耗を抑えることができる。
【０１２７】
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【０１２８】
（１前記実施形態では、本発明をバックホーローダに適用したが、本発明はホイールローダ等の他の作業車両にも同様に適用することができる。
【０１２９】
（２）前記実施形態では、２つの中間軸を有するトランスミッションを例にとって説明したが、中間軸の個数は限定されない。１つの中間軸、あるいは３つ以上の中間軸を有するトランスミッションにも、本発明を同様に適用することができる。
【０１３０】
（３）前記実施形態における変装段数は一例であって、本発明はこれらの変速段数に限定されるものではない。さらに、各クラッチの配置についても同様であり、前記実施形態の配置に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１３１】
１ バックホーローダ
３ ローダ
４ バックホー
６ トランスミッション
１２ 前輪
１３ 後輪
４０ 入力軸
４１ 第１中間軸
４２ 第２中間軸
４３ 前出力軸
４４ 後出力軸
４５ リバース軸
６０ 制御部
６１ 前後進切換レバー位置検出センサ
６２ 変速レバー位置検出センサ
６３ 車速検出センサ
ＦＬ 前進低速用クラッチ
ＦＨ 前進高速用クラッチ
Ｒ 後進用クラッチ
Ｃ１〜Ｃ３ 第１〜第３クラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションであって、
動力が入力される入力軸と、
作業車両の車輪に連結される出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に配置された少なくとも１つの中間軸と、
前記入力軸から前記中間軸を介して前記出力軸に動力を伝達する動力伝達機構と、
前記入力軸から前記出力軸への動力伝達経路を切り換える切換手段と、
を備え、
前記動力伝達機構は、前進低速度領域で動力伝達状態にされる前進低速用クラッチと、前進高速度領域で動力伝達状態にされる前進高速用クラッチと、後進時に動力伝達状態にされる後進用クラッチと、速度段を切り換えるための複数の速度段切換用クラッチと、を含み、
前記切換手段は、前進時に後進側への切換が操作されたときには前記前進低速用クラッチ又は前記前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに前記後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進時に前進側への切換が操作されたときには前記後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前記前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることよって変速可能な前進変速段に切り換える、
作業車両用トランスミッション。
【請求項２】
前記切換手段は、前後進の切換操作時には、複数の前記速度段切換用クラッチのそれぞれの動力伝達状態又は動力遮断状態を維持する、請求項１に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項３】
車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記切換手段は、前後進切換操作時には、前記車速検出手段の検出結果に応じて複数の前記速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する、
請求項１に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項４】
最高速度段を決定するための変速レバーの位置を検出する変速レバー位置検出手段をさらに備え、
前記切換手段は、前後進切換操作時には、前記変速レバー位置検出手段の検出結果に応じて複数の前記速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する、
請求項１又は３に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項５】
前記速度段切換用クラッチは、第１クラッチ、第２クラッチ、及び第３クラッチを有し、
前記切換手段は、
前進１速から前進５速の前進５段の速度段を切り換えるとともに、後進１速から後進３速の速度段を切り換えるものであり、
前進１速では前記前進低速用クラッチと前記第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進２速では前記前進低速用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進３速では前記前進高速用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進４速では前記前進低速用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進５速では前記前進高速用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進１速では前記後進用クラッチと前記第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進２速では前記後進用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進３速では前記後進用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする、
請求項１又は２に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項６】
前記切換手段は、
前進１速又は後進１速で前後進切換操作がされたときには、前記第１クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進２速又は後進２速で前後進切換操作がされたときには、前記第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進３速で後進切換操作がされたときには、前記第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進高速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進４速又は後進３速で前後進切換操作がされたときには、前記第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進５速で後進切換操作がされたときには、前記第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進高速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える、
請求項５に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項１】
ローダ作業を行う作業車両に搭載される多軸式トランスミッションであって、
動力が入力される入力軸と、
作業車両の車輪に連結される出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に配置された少なくとも１つの中間軸と、
前記入力軸から前記中間軸を介して前記出力軸に動力を伝達する動力伝達機構と、
前記入力軸から前記出力軸への動力伝達経路を切り換える切換手段と、
を備え、
前記動力伝達機構は、前進低速度領域で動力伝達状態にされる前進低速用クラッチと、前進高速度領域で動力伝達状態にされる前進高速用クラッチと、後進時に動力伝達状態にされる後進用クラッチと、速度段を切り換えるための複数の速度段切換用クラッチと、を含み、
前記切換手段は、前進時に後進側への切換が操作されたときには前記前進低速用クラッチ又は前記前進高速用クラッチを動力遮断状態にするとともに前記後進用クラッチを動力伝達状態にすることによって変速可能な後進変速段に切り換え、後進時に前進側への切換が操作されたときには前記後進用クラッチを動力遮断状態にするとともに前記前進低速用クラッチを動力伝達状態にすることよって変速可能な前進変速段に切り換える、
作業車両用トランスミッション。
【請求項２】
前記切換手段は、前後進の切換操作時には、複数の前記速度段切換用クラッチのそれぞれの動力伝達状態又は動力遮断状態を維持する、請求項１に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項３】
車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記切換手段は、前後進切換操作時には、前記車速検出手段の検出結果に応じて複数の前記速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する、
請求項１に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項４】
最高速度段を決定するための変速レバーの位置を検出する変速レバー位置検出手段をさらに備え、
前記切換手段は、前後進切換操作時には、前記変速レバー位置検出手段の検出結果に応じて複数の前記速度段切換用クラッチの動力伝達状態及び動力遮断状態を制御する、
請求項１又は３に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項５】
前記速度段切換用クラッチは、第１クラッチ、第２クラッチ、及び第３クラッチを有し、
前記切換手段は、
前進１速から前進５速の前進５段の速度段を切り換えるとともに、後進１速から後進３速の速度段を切り換えるものであり、
前進１速では前記前進低速用クラッチと前記第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進２速では前記前進低速用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進３速では前記前進高速用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進４速では前記前進低速用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
前進５速では前記前進高速用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進１速では前記後進用クラッチと前記第１クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進２速では前記後進用クラッチと前記第２クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にし、
後進３速では前記後進用クラッチと前記第３クラッチとを動力伝達状態にするとともに、他のクラッチを動力遮断状態にする、
請求項１又は２に記載の作業車両用トランスミッション。
【請求項６】
前記切換手段は、
前進１速又は後進１速で前後進切換操作がされたときには、前記第１クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進２速又は後進２速で前後進切換操作がされたときには、前記第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進３速で後進切換操作がされたときには、前記第２クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進高速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進４速又は後進３速で前後進切換操作がされたときには、前記第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進低速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換え、
前進５速で後進切換操作がされたときには、前記第３クラッチの動力伝達状態を維持し、前記前進高速用クラッチと前記後進用クラッチとの間で動力伝達状態を切り換える、
請求項５に記載の作業車両用トランスミッション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５０１３８（Ｐ２０１３−５０１３８Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７４１６（Ｐ２０１１−１８７４１６）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【特許番号】特許第５０８７１６２号（Ｐ５０８７１６２）
【特許公報発行日】平成２４年１１月２８日（２０１２．１１．２８）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【特許番号】特許第５０８７１６２号（Ｐ５０８７１６２）
【特許公報発行日】平成２４年１１月２８日（２０１２．１１．２８）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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