作業車両の多軸式トランスミッション
【課題】共通のケースを使用して、前進側の減速比を変更することなく後進側の減速比を変更できるようにする。
【解決手段】このトランスミッションは、ケース本体１と、入力軸ユニット５と、第１及び第２中間軸ユニット７，８と、アイドラユニット６と、を備えている。入力軸ユニット５は、入力軸１２と、入力軸１２に設けられた前進用及び後進用クラッチＣｆ，Ｃｒ及び複数のギアを有する。第１及び第２中間軸ユニット７，８は、入力軸１２から動力が入力される第１及び第２中間軸２２，２４と、各中間軸２２，２４に設けられたクラッチＣ１〜Ｃ４及び複数のギアを有する。アイドラユニット６は、ケース本体１に取り外し自在に装着される支持部材１４と、支持部材１４に回転自在に支持され入力軸１２のギア及び第１中間軸２２のギアに噛み合うアイドラギアＧ３と、を有する。
【解決手段】このトランスミッションは、ケース本体１と、入力軸ユニット５と、第１及び第２中間軸ユニット７，８と、アイドラユニット６と、を備えている。入力軸ユニット５は、入力軸１２と、入力軸１２に設けられた前進用及び後進用クラッチＣｆ，Ｃｒ及び複数のギアを有する。第１及び第２中間軸ユニット７，８は、入力軸１２から動力が入力される第１及び第２中間軸２２，２４と、各中間軸２２，２４に設けられたクラッチＣ１〜Ｃ４及び複数のギアを有する。アイドラユニット６は、ケース本体１に取り外し自在に装着される支持部材１４と、支持部材１４に回転自在に支持され入力軸１２のギア及び第１中間軸２２のギアに噛み合うアイドラギアＧ３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に用いられる多軸式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ等の作業車両においては、特許文献１に示されるような多軸式トランスミッションが設けられている。この多軸式トランスミッションは、エンジンから動力が入力される入力軸と、１つ以上の中間軸と、動力が出力される出力軸と、を備えている。そして、入力軸及び中間軸上には、前後進切換用あるいは変速用の油圧クラッチが設けられるとともに、複数のギアが設けられている。また、多軸式トランスミッションには、入力軸の回転を逆転させるための後進用のアイドラギアが設けられている。アイドラギアは、アイドラ軸に支持されており、入力軸に設けられたギア及び中間軸に設けられたギアに噛み合っている。アイドラ軸は、入力軸、中間軸及び出力軸とともにケースに回転自在に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホイールローダ等の作業車両においては、後進時においても作業を行う必要があるために、乗用車とは異なり、後進側にも複数の変速段が設けられている。例えば特許文献１のトランスミッションでは、前後進のそれぞれにおいて４つの変速段が設けられている。
【０００５】
以上のような多軸式トランスミッションを備えた作業車両においては、仕様に応じて異なる減速比を求められることが多い。ここで、減速比を変更するためにはギアの歯数、すなわちギア径を変更しなければならない。そして、ギア径が変更されると、互いに噛み合うギアが設けられた２つの軸の中心間距離（軸間距離）を変更しなければならない場合が多い。その結果、これらの軸を支持しているケースを変更しなければならない。
【０００６】
しかし、トランスミッションのケースは鋳造で製造されるために、ケースを変更する場合は鋳型を変える必要がある。鋳型を変える場合には、多大なコストと時間が必要になる。このため、作業車両に要求される仕様が異なっても、共通のケースを使用したいという要求があり、減速比を変更する際の大きな制約となる。
【０００７】
また、例えば後進側の減速比を変更したい場合、軸間距離を変更せずに実現できる場合がある。但し、この場合は、トランスミッションに含まれる全てのギアの歯数を見直す必要があるので、後進側の減速比だけでなく、前進側の減速比が変更されてしまう。すると、後進側の減速比が要求通りに変更できたとしても、例えば前進時の最高速度が低下する等の問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、共通のケースを使用して、特に後進側の減速比を容易に変更できるようにすることにある。
【０００９】
本発明の別の課題は、後進側の減速比を、前進側の減速比に影響を与えることなく変更できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る作業車両の多軸式トランスミッションは、ケース本体と、第１軸ユニットと、第２軸ユニットと、アイドラユニットと、を備えている。第１軸ユニットは、ケース本体に回転自在に支持され動力が入力される第１軸と、第１軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する。第２軸ユニットは、ケース本体に回転自在に支持され第１軸から動力が入力される第２軸と、第２軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する。アイドラユニットは、ケース本体に取り外し自在に装着される支持部材と、支持部材に回転自在に支持され第１軸ユニットのギア及び第２軸ユニットのギアに噛み合うアイドラギアと、を有する。
【００１１】
このトランスミッションでは、エンジン等からの動力は第１軸に入力される。そして、入力された動力は、第１軸ユニットのギア及び第２軸ユニットのギア等を介して第１軸から第２軸に伝達される。また、第１軸の回転はアイドラユニットによって逆転されて第２軸に伝達される。このとき、第１軸ユニット及び第２軸ユニットの各クラッチがオン（動力伝達）、オフ（動力伝達遮断）制御されて、前後進が切り換えられ、あるいは変速段が切り換えられる。
【００１２】
このようなトランスミッションにおいて、後進側の減速比を変更したい場合は、変更する減速比に関与するギアの歯数を変更する必要がある。ギアの歯数を変更すると、ギア径が変わるので、第１軸ユニットのギアとアイドラギア、又は第２軸ユニットのギアとアイドラギアの中心間距離を変更する必要がある。
【００１３】
本発明では、このような場合に、アイドラユニットを交換することによって対応することができる。例えば、アイドラギアと噛み合う第１軸ユニットのギアを変更することによって減速比を変更する場合は、アイドラギアと第１軸ユニットのギアとの中心間距離を変更しなければならない。そこで、アイドラギアが異なる位置に配置されたアイドラユニットを用意する。この交換後のアイドラユニットでは、アイドラギアが、中心間距離の変化に応じて第１軸ユニットのギアに対して接近あるいは離反するように配置されている。このようなアイドラユニットを用いることにより、ケース本体を交換することなく、減速比の変更が可能になる。
【００１４】
第２発明に係る作業車両の多軸式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、アイドラギアと噛み合う第２軸ユニットのギアは前進時及び後進時の動力伝達を行うギアである。
【００１５】
ここで、前述のように、後進側の減速比を変更する場合、トランスミッションに含まれるすべてのギアについて再設計すれば、軸間距離を変更せずに減速比を変更することも可能である。しかし、特にアイドラギアと噛み合う第２軸ユニットのギアが前進及び後進の両方において動力伝達に関与している場合、この第２軸ユニットのギアを変更すれば、後進側の減速比だけでなく前進側の減速比も変更されることになる。また、各変速段の減速比の段間比が適切に再設計できるとは限らない。したがって、後進側の減速比のみを変更したい場合は、第２軸ユニットのギアを変更することは好ましくない。
【００１６】
そこで本発明では、後進側にのみ関与するギア以外に、アイドラユニットの交換、すなわちアイドラギアの配置を変更することによって後進側の減速比を変更できるようにしている。このため、共通のケース本体を使用し、かつ前進側の減速比を変更することなしに、後進側の減速比を変更することができる。
【００１７】
第３発明に係る作業車両の多軸式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、ケース本体に回転自在に支持された出力軸と、出力軸に設けられ第２軸ユニットのギアに噛み合う出力ギアと、を有する出力軸ユニットをさらに備えている。
【００１８】
第４発明に係る作業車両の多軸式トランスミッションは、第１から第３発明のいずれかのトランスミッションにおいて、ケース本体はアイドラギアユニットが装着される開口を有している。また、支持部材は、ケース本体の開口に挿入される装着部と、装着部の中心部からケース本体側に延長して形成されアイドラギアを回転自在に支持するための軸部と、装着部の一端側に形成されてケース本体に固定されるフランジと、を有している。
【００１９】
第５発明に係る作業車両の多軸式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、支持部材はアイドラギアの軸方向両側を支持する。
【００２０】
ここで、従来のアイドラギア支持構造において、アイドラギアを支持する軸の両端を支持する両持ち構造では、ケース内部側の軸端を支持するために、ケース内部に突出した支持部が必要となる。そして、このようなケースの鋳造は、中子を必要とし、また型抜きが容易でなく、製造が困難である。
【００２１】
しかし、この発明では、ケース本体とは別に設けられた支持部材によってアイドラギアの両端を支持することができる。このため、ケース本体の内部に突出した支持部が不要となる。したがって、ケース本体を鋳物で製造する場合に製造が容易になる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明では、共通のケース本体を用いて容易に後進側の減速比を変更することができる。また、本発明では、前進側の減速比を変更することなく後進側の減速比を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による多軸式トランスミッションのスケルトン図。
【図２】アイドラユニットの断面構成図。
【図３】各変速段に用いられるギアの歯数及び減速比を示す図。
【図４】減速比の変更によって中心間距離が変化することを説明するための図。
【図５】減速比を変更するために用意する別のアイドラユニットの断面構成図。
【図６】アイドラユニットの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による多軸式トランスミッションをホイールローダに適用した場合のスケルトン図である。
【００２５】
［全体構成］
このトランスミッションはケース本体１を有しており、このケース本体１は、メインケース２と、メインケース２の前側に設けられたカバー３と、から構成されている。メインケース２は、鋳造により形成されており、前側が開口している。そして、この開口にカバー３がボルト（図示せず）によって固定されている。
【００２６】
ケース本体１の内部には、入力軸ユニット（第１軸ユニット）５と、アイドラユニット６と、第１及び第２中間軸ユニット７，８（第２軸ユニット）と、出力軸ユニット９と、が配置されている。入力軸ユニット５はケース本体１の内部において上部に配置されており、出力軸ユニット９は下部に配置されている。また、アイドラユニット６と、第１及び第２中間軸ユニット７，８とは、入力軸ユニット５と出力軸ユニット９との間に配置されている。
【００２７】
［入力軸ユニット５］
入力軸ユニット５は、入力軸１２と、前進用クラッチＣｆと、後進用クラッチＣｒと、第１ギアＧ１と、第２ギアＧ２と、を有している。
【００２８】
入力軸１２は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。この入力軸１２は、エンジン側から回転が入力されるものであり、例えばトルクコンバータのタービンに連結されている。
【００２９】
前進用クラッチＣｆ及び後進用クラッチＣｒは、それぞれ油圧式の多板クラッチであり、入力側が入力軸１２に固定されている。
【００３０】
第１ギアＧ１及び第２ギアＧ２は、それぞれ入力軸１２に回転自在に支持されている。そして、第１ギアＧ１は前進用クラッチＣｆの出力側に連結され、第２ギアＧ２は後進用クラッチＣｒの出力側に連結されている。
【００３１】
［アイドラユニット６］
アイドラユニット６の詳細を図２に示す。図１及び図２に示すように、アイドラユニット６は、支持部材１４と、アイドラギアとしての第３ギアＧ３と、を有している。
【００３２】
支持部材１４は、メインケース２に形成された円形の孔２ａに装着される円板状の装着部１４ａと、装着部１４ａの一端側に形成された軸部１４ｂと、装着部１４ａの他端側に形成されたフランジ１４ｃと、を有している。軸部１４ｂは装着部１４ａの中心においてメインケース２の内部に突出して形成されている。フランジ１４ｃは装着部１４ａより大径に形成されており、ボルト１５を介してメインケース２の壁面に固定されている。なお、装着部１４ａの外周面には溝が形成されており、この溝にオーリング等のシール部材１６が設けられている。
【００３３】
アイドラギアＧ３は、支持部材１４の軸部１４ｂに２つの軸受１７を介して回転自在に支持されている。なお、軸受１７と支持部材１４の装着部１４ａとの間にはスペーサ１８が設けられている。また、軸部１４ｂの先端には、軸受押さえ部材１９がボルト２０によって固定されている。軸受押さえ部材１９はプレート状の部材であり、軸受１７の内輪を押さえ、アイドラギアＧ３が軸方向に移動するのを規制している。
【００３４】
［第１中間軸ユニット７］
第１中間軸ユニット７は、第１中間軸２２と、第１速用クラッチＣ１と、第４速用クラッチＣ４と、第４〜第７ギアＧ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７と、を有している。
【００３５】
第１中間軸２２は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
【００３６】
第１速用クラッチＣ１及び第４速用クラッチＣ４は、油圧式の多板クラッチであり、第１中間軸２２に装着されている。また、第１速用クラッチＣ１の入力側と第４速用クラッチＣ４の入力側とはともに第１中間軸２２に固定されている。
【００３７】
第４ギアＧ４は、第１速用クラッチＣ１及び第４速用クラッチＣ４の入力側に固定されており、第１ギアＧ１と噛み合っている。第５ギアＧ５及び第６ギアＧ６はそれぞれ第１中間軸２２に回転自在に支持されており、第５ギアＧ５は第４速用クラッチＣ４の出力側に連結され、第６ギアＧ６は第１速用クラッチＣ１の出力側に連結されている。また、第７ギアＧ７は、第１中間軸２２に固定され、アイドラギアＧ３に噛み合っている。
【００３８】
［第２中間軸ユニット８］
第２中間軸ユニット８は、第２中間軸２４と、第２速用クラッチＣ２と、第３速用クラッチＣ３と、第８〜第１２ギアＧ８，Ｇ９，Ｇ１０，Ｇ１１，Ｇ１２と、を有している。
【００３９】
第２中間軸２４は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。また、第２中間軸２４の端部には油圧ポンプ２５が連結されている。
【００４０】
第２速用クラッチＣ２及び第３速用クラッチＣ３は、油圧式の多板クラッチであり、第２中間軸２４に装着されている。また、これらのクラッチＣ２，Ｃ３は一部が互いに固定されている。
【００４１】
第８ギアＧ８は、第２速用クラッチＣ２及び第３速用クラッチＣ３に固定されており、第６ギアＧ６と噛み合っている。第９ギアＧ９及び第１０ギアＧ１０は第２中間軸２４に回転自在に支持されている。そして、第９ギアＧ９は、第３速用クラッチＣ３の入力側に連結され、第４ギアＧ４と噛み合っている。また、第１０ギアＧ１０は、第２速用クラッチＣ２の入力側に連結され、第７ギアＧ７と噛み合っている。第１１ギアＧ１１及び第１２ギアＧ１２は第２中間軸２４に固定されている。そして、第１１ギアＧ１１は第５ギアＧ５に噛み合っている。
【００４２】
［出力軸ユニット９］
出力軸ユニット９は、出力軸２６と、出力ギアとしての第１３ギアＧ１３と、を有している。出力軸２６は両端がそれぞれメインケース２に軸受を介して回転自在に支持されている。出力ギアＧ１３は、出力軸２６に固定され、第１２ギアＧ１２に噛み合っている。
【００４３】
［動力伝達経路］
以上のように構成されたトランスミッションは次のように作動する。
【００４４】
＜前進第１速（Ｆ１）＞
前進第１速（Ｆ１）の場合は、前進用クラッチＣｆをオン（動力伝達状態）するとともに第１速用クラッチＣ１をオンする。これにより、第１ギアＧ１が入力軸１２に連結され、第６ギアＧ６が第１中間軸２２に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４５】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第１速用クラッチＣ１→第６ギアＧ６→第８ギアＧ８→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギア（第１３ギア）Ｇ１３→出力軸２６
＜前進第２速（Ｆ２）＞
前進第１速（Ｆ１）から前進第２速（Ｆ２）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第１速用クラッチＣ１をオフ（動力伝達遮断状態）し、第２速用クラッチＣ２をオンする。これにより、第６ギアＧ６の第１中間軸２２への連結が解除され、第１０ギアＧ１０が第２中間軸２４に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４６】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第１中間軸２２→第７ギアＧ７→第１０ギアＧ１０→第２速用クラッチＣ２→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜前進第３速（Ｆ３）＞
前進第２速（Ｆ２）から前進第３速（Ｆ３）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第２速用クラッチＣ２をオフし、第３速用クラッチＣ３をオンする。これにより、第１０ギアＧ１０の第２中間軸２４への連結が解除され、第９ギアＧ９が第２中間軸２４に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４７】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第９ギアＧ９→第３速用クラッチＣ３→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜前進第４速（Ｆ４）＞
前進第３速（Ｆ３）から前進第４速（Ｆ４）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第３速用クラッチＣ３をオフし、第４速用クラッチＣ４をオンする。これにより、第９ギアＧ９の第２中間軸２６への連結が解除され、第５ギアＧ５が第１中間軸２２に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４８】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第４速用クラッチＣ４→第５ギアＧ５→第１１ギアＧ１１→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第１速（Ｒ１）＞
後進第１速（Ｒ１）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンするとともに第１速用クラッチＣ１をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４９】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギア（第３ギア）Ｇ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第１速用クラッチＣ１→第６ギアＧ６→第８ギアＧ８→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第２速（Ｒ２）＞
後進第２速（Ｒ２）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第１速用クラッチＣ１をオフし、第２速用クラッチＣ２をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５０】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→→第１０ギアＧ１０→第２速用クラッチＣ２→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第３速（Ｒ３）＞
後進第３速（Ｒ３）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第２速用クラッチＣ２をオフし、第３速用クラッチＣ３をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５１】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第４ギアＧ４→第９ギアＧ９→第３速用クラッチＣ３→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第４速（Ｒ４）＞
後進第４速（Ｒ４）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第３速用クラッチＣ３をオフし、第４速用クラッチＣ４をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５２】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第４速用クラッチＣ４→第５ギアＧ５→第１１ギアＧ１１→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
［各変速段の減速比及びその変更］
以上のようなトランスミッションにおいて、各ギアの歯数及び減速比の一例を図３に示す。なお、図３において、「○」は最上段に記載した変速段で各ギアが動力伝達に寄与していることを示している。
【００５３】
図３から明らかなように、多くのギアが前進時及び後進時の動力伝達に寄与している。したがって、前進側又は後進側の減速比を変更すると、逆側の減速比も変更されてしまうことになる。
【００５４】
ここで、後進側の減速比を変更する場合を考える。図４から明らかなように、前進側の減速比に影響を与えずに、後進側の減速比を変更しようとすると、第２ギアＧ２の歯数を変更することになる。しかし、第２ギアＧ２の歯数を変更すると、第２ギアＧ２の径が変わるので、第２ギアＧ２とアイドラギアＧ３との間の中心間距離を変更する必要がある。なお、アイドラギアＧ３も第２ギアＧ２と同様に後進時にのみ動力伝達に寄与するギアである。しかし、アイドラギアＧ３は、単に第２ギアＧ２及び第７ギアＧ７に噛み合い、入力軸１２の回転を逆転して第１中間軸２２に伝達するだけのギアにすぎない。したがって、アイドラギアＧ３の歯数は減速比に影響しない。
【００５５】
ここで、減速比の変更によって中心間距離が変化する具体的例を図４に示している。図４（ａ）に示す例では、ギアＧ２−Ｇ３−Ｇ７−Ｇ１０の歯数は、２９−２８−３６−５５であり、第２ギアＧ２とアイドラギアＧ３との中心間距離はＸ１である。
【００５６】
これに対して、図４（ｂ）に、後進側の減速比を変更するために、第２ギアＧ２の歯数を２９枚から２６枚に変更した場合を示している。この場合は、第２ギアＧ２’の径が小さくなるので、第２ギアＧ２’とアイドラギアＧ３との中心間距離をＸ２に変更しなければならない。
【００５７】
このような場合、第２ギアＧ２’（入力軸１２）の位置を変えないとすると、アイドラギアＧ３の位置を変更する必要があり、結局、アイドラギアＧ３を支持する部分の構造を変更する必要がある。このため、従来のトランスミッションでは、メインケースのアイドラギアＧ３を支持する部分を変更している。すなわち、従来においては、後進側の異なる減速比毎にメインケースを用意する必要がある。
【００５８】
一方、本実施形態では、アイドラギアＧ３及びそれを支持する支持部材１４を含むアイドラユニット６をメインケース２に対して着脱自在としているので、中心間距離の変化に対しては、アイドラユニット６を交換することによって対応することができる。
【００５９】
減速比変更後の中心間距離に対応可能なアイドラユニット３０を図５に示している。図５に示すアイドラユニット３０は、図２に示したアイドラユニット６と構成部材は同じであるが、支持部材の形状が異なっている。具体的には、支持部材３１は、円板状の装着部３１ａと、軸部３１ｂと、フランジ３１ｃと、を有している。装着部３１ａ及びフランジ３１ｃについては、変更前のアイドラユニット６の支持部材１４の装着部１４ａ及びフランジ１４ｃと全く同形状である。すなわち、装着部３１ａはメインケース２に形成された円形の孔２ａに装着可能である。また、フランジ３１ｃはボルト１５を介してメインケース２の壁面に固定可能である。
【００６０】
一方、軸部３１ｂは、支持部材１４の軸部１４ｂとは異なり、装着部３１ａの中心から偏芯して形成されている。より具体的には、交換前のアイドラユニット６の支持部材１４は、装着部１４ａの中心に軸部１４ｂの中心が一致するように形成されている。一方、アイドラユニット３０の支持部材３１は、軸部３１ｂの中心が、装着部３１ａの中心から中心間距離の差（Ｘ１−Ｘ２）だけ第２ギアＧ２’側にずれて形成されている。
【００６１】
以上のような支持部材３１に、減速比変更前のアイドラギアＧ３、軸受等の各部材を装着することにより、後進側の減速比が変更されたアイドラユニット３０を構成することができる。このアイドラユニット３０をメインケース２に装着することにより、メインケース２を全く変更することなく、また前進側の減速比を変更することなく、後進側の減速比を変更することができる。変更後の減速比を、変更前の減速比と併せて図４に示している。
【００６２】
［特徴］
この実施形態のトランスミッションでは、アイドラギア及びそれを支持する支持部材を含むアイドラユニットを、メインケースに対して着脱自在としたので、メインケースを変更することなしに後進側の減速比を変更することができる。また、前進側の減速比を変更することなく、後進側の減速比のみを変更することができる。
【００６３】
［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。
【００６４】
（ａ）前記実施形態では、支持部材に軸部を形成し、この軸部にアイドラギアが支持されている。すなわち、アイドラギアが片持ち構造で支持されている。これに対して、アイドラギアが両持ち構造で支持されるように構成した例を図６に示している。
【００６５】
図６に示すアイドラユニット３４は主に、アイドラケース３５と、アイドラ軸３６と、アイドラギア３７と、を有している。
【００６６】
アイドラケース３５は、内部に収納部３５ａを有し、第２ギアＧ２（入力軸１２）側に開口３５ｂを有している。この開口３５ｂはアイドラギア３７を収納部３５ａに挿入可能な程度の大きさに形成されている。また、アイドラケース３５は、対向する位置に貫通孔３５ｃ，３５ｄを有している。そして、このアイドラケース３５は複数のボルト３８によってメインケース２に固定されている。
【００６７】
アイドラ軸３６は、アイドラケース３５の貫通孔３５ｃ，３５ｄを貫通しており、両端部のそれぞれが軸受３９，４０を介してアイドラケース３５に回転自在に支持されている。
【００６８】
アイドラギア３７は、アイドラケース３５の収納部３５ａに収納されており、アイドラ軸３７にスプライン係合等によって回転不能に固定されている。アイドラギア３７の一方の内周端部はアイドラ軸３６の大径部に当接し、他方の内周端部は軸受４０の内輪に当接している。また、アイドラ軸３６の端部には、押さえプレート４１がボルト４２により固定されている。そして、この押さえプレート４１によって軸受４０の内輪が押さえられ、これによりアイドラギア３７の軸方向の移動が規制されている。また、軸受４０の外輪はメインケース２に当接している。なお、軸受３９の外方にはカバー４３（図６では一部のみ示している）がボルト４４によって装着されている。
【００６９】
このような構成では、アイドラギア３７が両持ち構造で支持されている。従来のトランスミッションにおいてアイドラギアを両持ち構造にする場合、メインケースの内部にアイドラギアあるいはそれを支持するアイドラ軸の一端を支持するための突出部が必要である。このため、メインケースの鋳型が複雑になり、コストアップを招いている。
【００７０】
しかし、この図６に示した実施形態の両持ち構造では、メインケース側に突出部等が不要になり、鋳型が簡単になる。このため、製造費を削減することができる。
【００７１】
（ｂ）前記実施形態では、支持部材に軸部を一体で形成し、この軸部にアイドラギアを支持するようにしたが、アイドラギアの支持構造はこれに限定されない。例えば、支持部材に別の軸を固定し、この軸にアイドラギアを回転自在に支持してもよい。
【００７２】
（ｃ）トランスミッションの動力伝達経路等の構成は前記実施形態に限定されるものではなく、種々の構成において本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ケース本体
２ メインケース
５ 入力軸ユニット
６，３０ アイドラユニット
７ 第１中間軸ユニット
８ 第２中間軸ユニット
９ 出力軸ユニット
１２ 入力軸
１４，３１ 支持部材
２２ 第１中間軸
２４ 第２中間軸
２６ 出力軸
Ｃｆ，Ｃｒ，Ｃ１〜Ｃ４ クラッチ
Ｇ１〜Ｇ１３ ギア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に用いられる多軸式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ等の作業車両においては、特許文献１に示されるような多軸式トランスミッションが設けられている。この多軸式トランスミッションは、エンジンから動力が入力される入力軸と、１つ以上の中間軸と、動力が出力される出力軸と、を備えている。そして、入力軸及び中間軸上には、前後進切換用あるいは変速用の油圧クラッチが設けられるとともに、複数のギアが設けられている。また、多軸式トランスミッションには、入力軸の回転を逆転させるための後進用のアイドラギアが設けられている。アイドラギアは、アイドラ軸に支持されており、入力軸に設けられたギア及び中間軸に設けられたギアに噛み合っている。アイドラ軸は、入力軸、中間軸及び出力軸とともにケースに回転自在に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホイールローダ等の作業車両においては、後進時においても作業を行う必要があるために、乗用車とは異なり、後進側にも複数の変速段が設けられている。例えば特許文献１のトランスミッションでは、前後進のそれぞれにおいて４つの変速段が設けられている。
【０００５】
以上のような多軸式トランスミッションを備えた作業車両においては、仕様に応じて異なる減速比を求められることが多い。ここで、減速比を変更するためにはギアの歯数、すなわちギア径を変更しなければならない。そして、ギア径が変更されると、互いに噛み合うギアが設けられた２つの軸の中心間距離（軸間距離）を変更しなければならない場合が多い。その結果、これらの軸を支持しているケースを変更しなければならない。
【０００６】
しかし、トランスミッションのケースは鋳造で製造されるために、ケースを変更する場合は鋳型を変える必要がある。鋳型を変える場合には、多大なコストと時間が必要になる。このため、作業車両に要求される仕様が異なっても、共通のケースを使用したいという要求があり、減速比を変更する際の大きな制約となる。
【０００７】
また、例えば後進側の減速比を変更したい場合、軸間距離を変更せずに実現できる場合がある。但し、この場合は、トランスミッションに含まれる全てのギアの歯数を見直す必要があるので、後進側の減速比だけでなく、前進側の減速比が変更されてしまう。すると、後進側の減速比が要求通りに変更できたとしても、例えば前進時の最高速度が低下する等の問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、共通のケースを使用して、特に後進側の減速比を容易に変更できるようにすることにある。
【０００９】
本発明の別の課題は、後進側の減速比を、前進側の減速比に影響を与えることなく変更できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る作業車両の多軸式トランスミッションは、ケース本体と、第１軸ユニットと、第２軸ユニットと、アイドラユニットと、を備えている。第１軸ユニットは、ケース本体に回転自在に支持され動力が入力される第１軸と、第１軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する。第２軸ユニットは、ケース本体に回転自在に支持され第１軸から動力が入力される第２軸と、第２軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する。アイドラユニットは、ケース本体に取り外し自在に装着される支持部材と、支持部材に回転自在に支持され第１軸ユニットのギア及び第２軸ユニットのギアに噛み合うアイドラギアと、を有する。
【００１１】
このトランスミッションでは、エンジン等からの動力は第１軸に入力される。そして、入力された動力は、第１軸ユニットのギア及び第２軸ユニットのギア等を介して第１軸から第２軸に伝達される。また、第１軸の回転はアイドラユニットによって逆転されて第２軸に伝達される。このとき、第１軸ユニット及び第２軸ユニットの各クラッチがオン（動力伝達）、オフ（動力伝達遮断）制御されて、前後進が切り換えられ、あるいは変速段が切り換えられる。
【００１２】
このようなトランスミッションにおいて、後進側の減速比を変更したい場合は、変更する減速比に関与するギアの歯数を変更する必要がある。ギアの歯数を変更すると、ギア径が変わるので、第１軸ユニットのギアとアイドラギア、又は第２軸ユニットのギアとアイドラギアの中心間距離を変更する必要がある。
【００１３】
本発明では、このような場合に、アイドラユニットを交換することによって対応することができる。例えば、アイドラギアと噛み合う第１軸ユニットのギアを変更することによって減速比を変更する場合は、アイドラギアと第１軸ユニットのギアとの中心間距離を変更しなければならない。そこで、アイドラギアが異なる位置に配置されたアイドラユニットを用意する。この交換後のアイドラユニットでは、アイドラギアが、中心間距離の変化に応じて第１軸ユニットのギアに対して接近あるいは離反するように配置されている。このようなアイドラユニットを用いることにより、ケース本体を交換することなく、減速比の変更が可能になる。
【００１４】
第２発明に係る作業車両の多軸式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、アイドラギアと噛み合う第２軸ユニットのギアは前進時及び後進時の動力伝達を行うギアである。
【００１５】
ここで、前述のように、後進側の減速比を変更する場合、トランスミッションに含まれるすべてのギアについて再設計すれば、軸間距離を変更せずに減速比を変更することも可能である。しかし、特にアイドラギアと噛み合う第２軸ユニットのギアが前進及び後進の両方において動力伝達に関与している場合、この第２軸ユニットのギアを変更すれば、後進側の減速比だけでなく前進側の減速比も変更されることになる。また、各変速段の減速比の段間比が適切に再設計できるとは限らない。したがって、後進側の減速比のみを変更したい場合は、第２軸ユニットのギアを変更することは好ましくない。
【００１６】
そこで本発明では、後進側にのみ関与するギア以外に、アイドラユニットの交換、すなわちアイドラギアの配置を変更することによって後進側の減速比を変更できるようにしている。このため、共通のケース本体を使用し、かつ前進側の減速比を変更することなしに、後進側の減速比を変更することができる。
【００１７】
第３発明に係る作業車両の多軸式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、ケース本体に回転自在に支持された出力軸と、出力軸に設けられ第２軸ユニットのギアに噛み合う出力ギアと、を有する出力軸ユニットをさらに備えている。
【００１８】
第４発明に係る作業車両の多軸式トランスミッションは、第１から第３発明のいずれかのトランスミッションにおいて、ケース本体はアイドラギアユニットが装着される開口を有している。また、支持部材は、ケース本体の開口に挿入される装着部と、装着部の中心部からケース本体側に延長して形成されアイドラギアを回転自在に支持するための軸部と、装着部の一端側に形成されてケース本体に固定されるフランジと、を有している。
【００１９】
第５発明に係る作業車両の多軸式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、支持部材はアイドラギアの軸方向両側を支持する。
【００２０】
ここで、従来のアイドラギア支持構造において、アイドラギアを支持する軸の両端を支持する両持ち構造では、ケース内部側の軸端を支持するために、ケース内部に突出した支持部が必要となる。そして、このようなケースの鋳造は、中子を必要とし、また型抜きが容易でなく、製造が困難である。
【００２１】
しかし、この発明では、ケース本体とは別に設けられた支持部材によってアイドラギアの両端を支持することができる。このため、ケース本体の内部に突出した支持部が不要となる。したがって、ケース本体を鋳物で製造する場合に製造が容易になる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明では、共通のケース本体を用いて容易に後進側の減速比を変更することができる。また、本発明では、前進側の減速比を変更することなく後進側の減速比を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による多軸式トランスミッションのスケルトン図。
【図２】アイドラユニットの断面構成図。
【図３】各変速段に用いられるギアの歯数及び減速比を示す図。
【図４】減速比の変更によって中心間距離が変化することを説明するための図。
【図５】減速比を変更するために用意する別のアイドラユニットの断面構成図。
【図６】アイドラユニットの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による多軸式トランスミッションをホイールローダに適用した場合のスケルトン図である。
【００２５】
［全体構成］
このトランスミッションはケース本体１を有しており、このケース本体１は、メインケース２と、メインケース２の前側に設けられたカバー３と、から構成されている。メインケース２は、鋳造により形成されており、前側が開口している。そして、この開口にカバー３がボルト（図示せず）によって固定されている。
【００２６】
ケース本体１の内部には、入力軸ユニット（第１軸ユニット）５と、アイドラユニット６と、第１及び第２中間軸ユニット７，８（第２軸ユニット）と、出力軸ユニット９と、が配置されている。入力軸ユニット５はケース本体１の内部において上部に配置されており、出力軸ユニット９は下部に配置されている。また、アイドラユニット６と、第１及び第２中間軸ユニット７，８とは、入力軸ユニット５と出力軸ユニット９との間に配置されている。
【００２７】
［入力軸ユニット５］
入力軸ユニット５は、入力軸１２と、前進用クラッチＣｆと、後進用クラッチＣｒと、第１ギアＧ１と、第２ギアＧ２と、を有している。
【００２８】
入力軸１２は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。この入力軸１２は、エンジン側から回転が入力されるものであり、例えばトルクコンバータのタービンに連結されている。
【００２９】
前進用クラッチＣｆ及び後進用クラッチＣｒは、それぞれ油圧式の多板クラッチであり、入力側が入力軸１２に固定されている。
【００３０】
第１ギアＧ１及び第２ギアＧ２は、それぞれ入力軸１２に回転自在に支持されている。そして、第１ギアＧ１は前進用クラッチＣｆの出力側に連結され、第２ギアＧ２は後進用クラッチＣｒの出力側に連結されている。
【００３１】
［アイドラユニット６］
アイドラユニット６の詳細を図２に示す。図１及び図２に示すように、アイドラユニット６は、支持部材１４と、アイドラギアとしての第３ギアＧ３と、を有している。
【００３２】
支持部材１４は、メインケース２に形成された円形の孔２ａに装着される円板状の装着部１４ａと、装着部１４ａの一端側に形成された軸部１４ｂと、装着部１４ａの他端側に形成されたフランジ１４ｃと、を有している。軸部１４ｂは装着部１４ａの中心においてメインケース２の内部に突出して形成されている。フランジ１４ｃは装着部１４ａより大径に形成されており、ボルト１５を介してメインケース２の壁面に固定されている。なお、装着部１４ａの外周面には溝が形成されており、この溝にオーリング等のシール部材１６が設けられている。
【００３３】
アイドラギアＧ３は、支持部材１４の軸部１４ｂに２つの軸受１７を介して回転自在に支持されている。なお、軸受１７と支持部材１４の装着部１４ａとの間にはスペーサ１８が設けられている。また、軸部１４ｂの先端には、軸受押さえ部材１９がボルト２０によって固定されている。軸受押さえ部材１９はプレート状の部材であり、軸受１７の内輪を押さえ、アイドラギアＧ３が軸方向に移動するのを規制している。
【００３４】
［第１中間軸ユニット７］
第１中間軸ユニット７は、第１中間軸２２と、第１速用クラッチＣ１と、第４速用クラッチＣ４と、第４〜第７ギアＧ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７と、を有している。
【００３５】
第１中間軸２２は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
【００３６】
第１速用クラッチＣ１及び第４速用クラッチＣ４は、油圧式の多板クラッチであり、第１中間軸２２に装着されている。また、第１速用クラッチＣ１の入力側と第４速用クラッチＣ４の入力側とはともに第１中間軸２２に固定されている。
【００３７】
第４ギアＧ４は、第１速用クラッチＣ１及び第４速用クラッチＣ４の入力側に固定されており、第１ギアＧ１と噛み合っている。第５ギアＧ５及び第６ギアＧ６はそれぞれ第１中間軸２２に回転自在に支持されており、第５ギアＧ５は第４速用クラッチＣ４の出力側に連結され、第６ギアＧ６は第１速用クラッチＣ１の出力側に連結されている。また、第７ギアＧ７は、第１中間軸２２に固定され、アイドラギアＧ３に噛み合っている。
【００３８】
［第２中間軸ユニット８］
第２中間軸ユニット８は、第２中間軸２４と、第２速用クラッチＣ２と、第３速用クラッチＣ３と、第８〜第１２ギアＧ８，Ｇ９，Ｇ１０，Ｇ１１，Ｇ１２と、を有している。
【００３９】
第２中間軸２４は、一端がメインケース２に、他端がカバー３に、それぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。また、第２中間軸２４の端部には油圧ポンプ２５が連結されている。
【００４０】
第２速用クラッチＣ２及び第３速用クラッチＣ３は、油圧式の多板クラッチであり、第２中間軸２４に装着されている。また、これらのクラッチＣ２，Ｃ３は一部が互いに固定されている。
【００４１】
第８ギアＧ８は、第２速用クラッチＣ２及び第３速用クラッチＣ３に固定されており、第６ギアＧ６と噛み合っている。第９ギアＧ９及び第１０ギアＧ１０は第２中間軸２４に回転自在に支持されている。そして、第９ギアＧ９は、第３速用クラッチＣ３の入力側に連結され、第４ギアＧ４と噛み合っている。また、第１０ギアＧ１０は、第２速用クラッチＣ２の入力側に連結され、第７ギアＧ７と噛み合っている。第１１ギアＧ１１及び第１２ギアＧ１２は第２中間軸２４に固定されている。そして、第１１ギアＧ１１は第５ギアＧ５に噛み合っている。
【００４２】
［出力軸ユニット９］
出力軸ユニット９は、出力軸２６と、出力ギアとしての第１３ギアＧ１３と、を有している。出力軸２６は両端がそれぞれメインケース２に軸受を介して回転自在に支持されている。出力ギアＧ１３は、出力軸２６に固定され、第１２ギアＧ１２に噛み合っている。
【００４３】
［動力伝達経路］
以上のように構成されたトランスミッションは次のように作動する。
【００４４】
＜前進第１速（Ｆ１）＞
前進第１速（Ｆ１）の場合は、前進用クラッチＣｆをオン（動力伝達状態）するとともに第１速用クラッチＣ１をオンする。これにより、第１ギアＧ１が入力軸１２に連結され、第６ギアＧ６が第１中間軸２２に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４５】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第１速用クラッチＣ１→第６ギアＧ６→第８ギアＧ８→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギア（第１３ギア）Ｇ１３→出力軸２６
＜前進第２速（Ｆ２）＞
前進第１速（Ｆ１）から前進第２速（Ｆ２）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第１速用クラッチＣ１をオフ（動力伝達遮断状態）し、第２速用クラッチＣ２をオンする。これにより、第６ギアＧ６の第１中間軸２２への連結が解除され、第１０ギアＧ１０が第２中間軸２４に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４６】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第１中間軸２２→第７ギアＧ７→第１０ギアＧ１０→第２速用クラッチＣ２→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜前進第３速（Ｆ３）＞
前進第２速（Ｆ２）から前進第３速（Ｆ３）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第２速用クラッチＣ２をオフし、第３速用クラッチＣ３をオンする。これにより、第１０ギアＧ１０の第２中間軸２４への連結が解除され、第９ギアＧ９が第２中間軸２４に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４７】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第９ギアＧ９→第３速用クラッチＣ３→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜前進第４速（Ｆ４）＞
前進第３速（Ｆ３）から前進第４速（Ｆ４）に変速する場合は、前進用クラッチＣｆをオンにした状態で、第３速用クラッチＣ３をオフし、第４速用クラッチＣ４をオンする。これにより、第９ギアＧ９の第２中間軸２６への連結が解除され、第５ギアＧ５が第１中間軸２２に連結される。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４８】
入力軸１２→前進用クラッチＣｆ→第１ギアＧ１→第４ギアＧ４→第４速用クラッチＣ４→第５ギアＧ５→第１１ギアＧ１１→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第１速（Ｒ１）＞
後進第１速（Ｒ１）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンするとともに第１速用クラッチＣ１をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００４９】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギア（第３ギア）Ｇ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第１速用クラッチＣ１→第６ギアＧ６→第８ギアＧ８→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第２速（Ｒ２）＞
後進第２速（Ｒ２）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第１速用クラッチＣ１をオフし、第２速用クラッチＣ２をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５０】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→→第１０ギアＧ１０→第２速用クラッチＣ２→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第３速（Ｒ３）＞
後進第３速（Ｒ３）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第２速用クラッチＣ２をオフし、第３速用クラッチＣ３をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５１】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第４ギアＧ４→第９ギアＧ９→第３速用クラッチＣ３→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
＜後進第４速（Ｒ４）＞
後進第４速（Ｒ４）の場合は、後進用クラッチＣｒをオンにした状態で、第３速用クラッチＣ３をオフし、第４速用クラッチＣ４をオンする。この場合の入力軸１２から出力軸２６への動力伝達経路は、以下の通りである。
【００５２】
入力軸１２→後進用クラッチＣｒ→第２ギアＧ２→アイドラギアＧ３→第７ギアＧ７→第１中間軸２２→第４速用クラッチＣ４→第５ギアＧ５→第１１ギアＧ１１→第２中間軸２４→第１２ギアＧ１２→出力ギアＧ１３→出力軸２６
［各変速段の減速比及びその変更］
以上のようなトランスミッションにおいて、各ギアの歯数及び減速比の一例を図３に示す。なお、図３において、「○」は最上段に記載した変速段で各ギアが動力伝達に寄与していることを示している。
【００５３】
図３から明らかなように、多くのギアが前進時及び後進時の動力伝達に寄与している。したがって、前進側又は後進側の減速比を変更すると、逆側の減速比も変更されてしまうことになる。
【００５４】
ここで、後進側の減速比を変更する場合を考える。図４から明らかなように、前進側の減速比に影響を与えずに、後進側の減速比を変更しようとすると、第２ギアＧ２の歯数を変更することになる。しかし、第２ギアＧ２の歯数を変更すると、第２ギアＧ２の径が変わるので、第２ギアＧ２とアイドラギアＧ３との間の中心間距離を変更する必要がある。なお、アイドラギアＧ３も第２ギアＧ２と同様に後進時にのみ動力伝達に寄与するギアである。しかし、アイドラギアＧ３は、単に第２ギアＧ２及び第７ギアＧ７に噛み合い、入力軸１２の回転を逆転して第１中間軸２２に伝達するだけのギアにすぎない。したがって、アイドラギアＧ３の歯数は減速比に影響しない。
【００５５】
ここで、減速比の変更によって中心間距離が変化する具体的例を図４に示している。図４（ａ）に示す例では、ギアＧ２−Ｇ３−Ｇ７−Ｇ１０の歯数は、２９−２８−３６−５５であり、第２ギアＧ２とアイドラギアＧ３との中心間距離はＸ１である。
【００５６】
これに対して、図４（ｂ）に、後進側の減速比を変更するために、第２ギアＧ２の歯数を２９枚から２６枚に変更した場合を示している。この場合は、第２ギアＧ２’の径が小さくなるので、第２ギアＧ２’とアイドラギアＧ３との中心間距離をＸ２に変更しなければならない。
【００５７】
このような場合、第２ギアＧ２’（入力軸１２）の位置を変えないとすると、アイドラギアＧ３の位置を変更する必要があり、結局、アイドラギアＧ３を支持する部分の構造を変更する必要がある。このため、従来のトランスミッションでは、メインケースのアイドラギアＧ３を支持する部分を変更している。すなわち、従来においては、後進側の異なる減速比毎にメインケースを用意する必要がある。
【００５８】
一方、本実施形態では、アイドラギアＧ３及びそれを支持する支持部材１４を含むアイドラユニット６をメインケース２に対して着脱自在としているので、中心間距離の変化に対しては、アイドラユニット６を交換することによって対応することができる。
【００５９】
減速比変更後の中心間距離に対応可能なアイドラユニット３０を図５に示している。図５に示すアイドラユニット３０は、図２に示したアイドラユニット６と構成部材は同じであるが、支持部材の形状が異なっている。具体的には、支持部材３１は、円板状の装着部３１ａと、軸部３１ｂと、フランジ３１ｃと、を有している。装着部３１ａ及びフランジ３１ｃについては、変更前のアイドラユニット６の支持部材１４の装着部１４ａ及びフランジ１４ｃと全く同形状である。すなわち、装着部３１ａはメインケース２に形成された円形の孔２ａに装着可能である。また、フランジ３１ｃはボルト１５を介してメインケース２の壁面に固定可能である。
【００６０】
一方、軸部３１ｂは、支持部材１４の軸部１４ｂとは異なり、装着部３１ａの中心から偏芯して形成されている。より具体的には、交換前のアイドラユニット６の支持部材１４は、装着部１４ａの中心に軸部１４ｂの中心が一致するように形成されている。一方、アイドラユニット３０の支持部材３１は、軸部３１ｂの中心が、装着部３１ａの中心から中心間距離の差（Ｘ１−Ｘ２）だけ第２ギアＧ２’側にずれて形成されている。
【００６１】
以上のような支持部材３１に、減速比変更前のアイドラギアＧ３、軸受等の各部材を装着することにより、後進側の減速比が変更されたアイドラユニット３０を構成することができる。このアイドラユニット３０をメインケース２に装着することにより、メインケース２を全く変更することなく、また前進側の減速比を変更することなく、後進側の減速比を変更することができる。変更後の減速比を、変更前の減速比と併せて図４に示している。
【００６２】
［特徴］
この実施形態のトランスミッションでは、アイドラギア及びそれを支持する支持部材を含むアイドラユニットを、メインケースに対して着脱自在としたので、メインケースを変更することなしに後進側の減速比を変更することができる。また、前進側の減速比を変更することなく、後進側の減速比のみを変更することができる。
【００６３】
［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。
【００６４】
（ａ）前記実施形態では、支持部材に軸部を形成し、この軸部にアイドラギアが支持されている。すなわち、アイドラギアが片持ち構造で支持されている。これに対して、アイドラギアが両持ち構造で支持されるように構成した例を図６に示している。
【００６５】
図６に示すアイドラユニット３４は主に、アイドラケース３５と、アイドラ軸３６と、アイドラギア３７と、を有している。
【００６６】
アイドラケース３５は、内部に収納部３５ａを有し、第２ギアＧ２（入力軸１２）側に開口３５ｂを有している。この開口３５ｂはアイドラギア３７を収納部３５ａに挿入可能な程度の大きさに形成されている。また、アイドラケース３５は、対向する位置に貫通孔３５ｃ，３５ｄを有している。そして、このアイドラケース３５は複数のボルト３８によってメインケース２に固定されている。
【００６７】
アイドラ軸３６は、アイドラケース３５の貫通孔３５ｃ，３５ｄを貫通しており、両端部のそれぞれが軸受３９，４０を介してアイドラケース３５に回転自在に支持されている。
【００６８】
アイドラギア３７は、アイドラケース３５の収納部３５ａに収納されており、アイドラ軸３７にスプライン係合等によって回転不能に固定されている。アイドラギア３７の一方の内周端部はアイドラ軸３６の大径部に当接し、他方の内周端部は軸受４０の内輪に当接している。また、アイドラ軸３６の端部には、押さえプレート４１がボルト４２により固定されている。そして、この押さえプレート４１によって軸受４０の内輪が押さえられ、これによりアイドラギア３７の軸方向の移動が規制されている。また、軸受４０の外輪はメインケース２に当接している。なお、軸受３９の外方にはカバー４３（図６では一部のみ示している）がボルト４４によって装着されている。
【００６９】
このような構成では、アイドラギア３７が両持ち構造で支持されている。従来のトランスミッションにおいてアイドラギアを両持ち構造にする場合、メインケースの内部にアイドラギアあるいはそれを支持するアイドラ軸の一端を支持するための突出部が必要である。このため、メインケースの鋳型が複雑になり、コストアップを招いている。
【００７０】
しかし、この図６に示した実施形態の両持ち構造では、メインケース側に突出部等が不要になり、鋳型が簡単になる。このため、製造費を削減することができる。
【００７１】
（ｂ）前記実施形態では、支持部材に軸部を一体で形成し、この軸部にアイドラギアを支持するようにしたが、アイドラギアの支持構造はこれに限定されない。例えば、支持部材に別の軸を固定し、この軸にアイドラギアを回転自在に支持してもよい。
【００７２】
（ｃ）トランスミッションの動力伝達経路等の構成は前記実施形態に限定されるものではなく、種々の構成において本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ケース本体
２ メインケース
５ 入力軸ユニット
６，３０ アイドラユニット
７ 第１中間軸ユニット
８ 第２中間軸ユニット
９ 出力軸ユニット
１２ 入力軸
１４，３１ 支持部材
２２ 第１中間軸
２４ 第２中間軸
２６ 出力軸
Ｃｆ，Ｃｒ，Ｃ１〜Ｃ４ クラッチ
Ｇ１〜Ｇ１３ ギア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両の多軸式トランスミッションであって、
ケース本体と、
前記ケース本体に回転自在に支持され動力が入力される第１軸と、前記第１軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する第１軸ユニットと、
前記ケース本体に回転自在に支持され前記第１軸から動力が入力される第２軸と、前記第２軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する第２軸ユニットと、
前記ケース本体に取り外し自在に装着される支持部材と、前記支持部材に回転自在に支持され前記第１軸ユニットのギア及び前記第２軸ユニットのギアに噛み合うアイドラギアと、を有するアイドラユニットと、
を備えた作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項２】
前記アイドラギアと噛み合う前記第２軸ユニットのギアは前進時及び後進時の動力伝達を行うギアである、請求項１に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項３】
前記ケース本体に回転自在に支持された出力軸と、前記出力軸に設けられ前記第２軸ユニットのギアに噛み合う出力ギアと、を有する出力軸ユニットをさらに備えた、請求項１又は２に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項４】
前記ケース本体は前記アイドラギアユニットが装着される開口を有しており、
前記支持部材は、前記ケース本体の開口に挿入される装着部と、前記装着部の中心部から前記ケース本体側に延長して形成され前記アイドラギアを回転自在に支持するための軸部と、前記装着部の一端側に形成されて前記ケース本体に固定されるフランジと、を有する、
請求項１から３のいずれかに記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項５】
前記支持部材は前記アイドラギアの軸方向両側を支持する、請求項１に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項１】
作業車両の多軸式トランスミッションであって、
ケース本体と、
前記ケース本体に回転自在に支持され動力が入力される第１軸と、前記第１軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する第１軸ユニットと、
前記ケース本体に回転自在に支持され前記第１軸から動力が入力される第２軸と、前記第２軸に設けられたクラッチ及びギアと、を有する第２軸ユニットと、
前記ケース本体に取り外し自在に装着される支持部材と、前記支持部材に回転自在に支持され前記第１軸ユニットのギア及び前記第２軸ユニットのギアに噛み合うアイドラギアと、を有するアイドラユニットと、
を備えた作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項２】
前記アイドラギアと噛み合う前記第２軸ユニットのギアは前進時及び後進時の動力伝達を行うギアである、請求項１に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項３】
前記ケース本体に回転自在に支持された出力軸と、前記出力軸に設けられ前記第２軸ユニットのギアに噛み合う出力ギアと、を有する出力軸ユニットをさらに備えた、請求項１又は２に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項４】
前記ケース本体は前記アイドラギアユニットが装着される開口を有しており、
前記支持部材は、前記ケース本体の開口に挿入される装着部と、前記装着部の中心部から前記ケース本体側に延長して形成され前記アイドラギアを回転自在に支持するための軸部と、前記装着部の一端側に形成されて前記ケース本体に固定されるフランジと、を有する、
請求項１から３のいずれかに記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【請求項５】
前記支持部材は前記アイドラギアの軸方向両側を支持する、請求項１に記載の作業車両の多軸式トランスミッション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５７９８０（Ｐ２０１１−１５７９８０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７０５（Ｐ２０１０−１７７０５）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【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２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【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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