多軸式トランスミッション
【課題】トランスミッションを大型化することなく、多段化することのできる多軸式トランスミッションを提供する。
【解決手段】入力軸６と、第１中間軸７と、第２中間軸９と、第１中間軸７と同軸上に設けられる第３中間軸８と、第２中間軸９と同軸上に設けられる後側出力軸１０と、前側出力軸１１と、入力軸６上に配され、この入力軸６からの動力を接断するＬクラッチ１４、Ｍクラッチ１５およびＲクラッチ１６と、第１中間軸７上に配され、入力軸６からの動力を接断するＨクラッチ２１および第１速用速度段クラッチ２２と、第２中間軸９上に配され、入力軸６からの動力を接断する第２速用変速段クラッチ３０および第３速用変速段クラッチ２９と、第２中間軸９上に配され、第２中間軸９の出力端に伝達された動力を後側出力軸１０および前側出力軸１１に伝達するインターアクスルディファレンシャル３４とを備える構成とする。
【解決手段】入力軸６と、第１中間軸７と、第２中間軸９と、第１中間軸７と同軸上に設けられる第３中間軸８と、第２中間軸９と同軸上に設けられる後側出力軸１０と、前側出力軸１１と、入力軸６上に配され、この入力軸６からの動力を接断するＬクラッチ１４、Ｍクラッチ１５およびＲクラッチ１６と、第１中間軸７上に配され、入力軸６からの動力を接断するＨクラッチ２１および第１速用速度段クラッチ２２と、第２中間軸９上に配され、入力軸６からの動力を接断する第２速用変速段クラッチ３０および第３速用変速段クラッチ２９と、第２中間軸９上に配され、第２中間軸９の出力端に伝達された動力を後側出力軸１０および前側出力軸１１に伝達するインターアクスルディファレンシャル３４とを備える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーティキュレートダンプトラック等の作業車両に用いられる多軸式トランスミッションに関し、より詳しくはインターアクスルディファレンシャルを備えた前進９速後進３速の多軸式トランスミッションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転室およびエンジンを搭載した前部車体とベッセルを搭載した後部車体とが鉛直軸線を中心に屈折操向できるようにした作業車両としてアーティキュレートダンプトラックが知られている。このアーティキュレートダンプトラックは、旋回半径が小さく、かつ凹凸路における走破性に優れていることから、砕石、鉱山、トンネル工事などにおいて多く使用されている。このアーティキュレートダンプトラックには、多軸式のトランスミッションが搭載されるとともに、エンジンの出力を前輪と後輪とに所定の比率で分配する差動装置であるインターアクスルディファレンシャルが設けられている。このインターアクスルディファレンシャルは、例えば車両の旋回時などに前輪と後輪とで負荷が異なる場合に、前輪と後輪との回転差を吸収するために、タイヤの移動距離に応じて前後輪の回転差をつけることによって、車両の走行をスムーズにする働きをしている。
【０００３】
次に、この種従来の多軸式トランスミッションを図３によって説明する。この従来例の多軸式トランスミッション５０は、前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のインターアクスルディファレンシャル付きトランスミッションであって、入力軸５１と、インターアクスルディファレンシャル５２の前側出力軸５３および後側出力軸５４と、これら入力軸５１と出力軸５３，５４との間に配される第１中間軸５５および第２中間軸５６とを備えた軸構成とされている。
【０００４】
前記入力軸５１には、第１ギヤ５８が固着されるとともに、ＦＬクラッチ（前進ロークラッチ）５９とＲクラッチ（後進クラッチ）６０とが設けられ、さらにＦＬクラッチ５９の出力側の第２ギヤ６１と、Ｒクラッチ６０の出力側の第３ギヤ６２とがそれぞれ回転自在に設けられている。
【０００５】
前記第１中間軸５５には、前記第１ギヤ５８と噛み合う第４ギヤ６３が回転自在に設けられるとともに、ＦＨクラッチ（前進ハイクラッチ）６４と第１速用クラッチ６５とが設けられ、これらＦＨクラッチ６４および第１速用クラッチ６５用の一体の第５ギヤ６６が前記第２ギヤ６１と噛み合うように設けられている。さらに、この第１中間軸５５には、第６ギヤ６７が回転自在に設けられるとともに、第７ギヤ６８が固着されている。第７ギヤ６８は、アイドル軸５７に回転自在に設けられた第８ギヤ６９を介して第３ギヤ６２と噛み合うよう構成されている。
【０００６】
前記第２中間軸５６には、第３速用クラッチ７０と第２速用クラッチ７１とが設けられるとともに、これら第３速用クラッチ７０および第２速用クラッチ７１用の一体の第９ギヤ７２および第１０ギヤ７３がそれぞれ設けられている。また、前記第２中間軸５６には、第３速用クラッチ７０の入力用の第１１ギヤ７４と、第２速用クラッチ７１の入力用の第１２ギヤ７５が回転自在に設けられている。そして、第１０ギヤ７３が第６ギヤ６７と、第１１ギヤ７４が第５ギヤ６６と、第１２ギヤ７５が第７ギヤ６８と、それぞれ噛み合っている。
【０００７】
前記出力軸５３，５４に配されるインターアクスルディファレンシャル５２は、第９ギヤ７２に噛み合う第１３ギヤ７６にキャリア７７が固定され、このキャリア７７に複数個のプラネタリギヤ７８が軸支され、これらプラネタリギヤ７８に噛み合うリングギヤ７９が後側出力軸５４に固定される一方、サンギヤ８０が前側出力軸５３に固定されるとともに、キャリア７７と前側出力軸５３とのトルク伝達状態を制御するために係合、解放されるクラッチ８１が配されて構成されている。
【０００８】
なお、トランスミッションにインターアクスルディファレンシャルを一体的に設ける構造は、特許文献１に開示されるように広く知られたものであるが、図３に示されるようなインターアクスルディファレンシャル付き前進６速後進３速トランスミッションの具体的構造が開示された特許文献について、発明者は把握していない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１９７８８４号公報
【００１０】
ところで、図３に示されているような前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のギヤトレーンを、例えば前進９速後進３速（Ｆ９Ｒ３）に多段化したい場合、通常は、スピードクラッチが装着された軸を第２中間軸５６と、前後の出力軸５３，５４との間に１軸追加した軸構成を採用することが考えられる。しかしながら、このようにスピードクラッチ付きの軸を１軸追加した場合には、入力軸と出力軸との軸間距離が長くなって、トランスミッションが大型化し、最低地上高が下がってしまうという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、トランスミッションを大型化することなく、多段化することのできる多軸式トランスミッションを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、第１発明による多軸式トランスミッションは、
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第２中間軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第２中間軸と同軸に配され、第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、第２発明による多軸式トランスミッションは、
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第１出力軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第１出力軸および第２出力軸と同軸に配され、第１３ギヤから伝達される第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明において、インターアクスルディファレンシャルは、前記第２速用変速段クラッチおよび前記第３速用変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されるのが好ましい（第３発明）。
【００１５】
また、後進用クラッチは、前進低速用副変速段クラッチおよび前進中速用副変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されるのが好ましい（第４発明）。
【００１６】
また、インターアクスルディファレンシャルは遊星歯車式であるのが好ましい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１７】
前記各発明によれば、前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のトランスミッションを多段化するに際し、入力軸と出力軸との軸間距離が大きくなるのを防止でき、トランスミッションを小型化することができる。また、前記第１発明によれば、上述の効果に加えて、インターアクスルディファレンシャルを最下段の軸上に配さず、第２中間軸上に配しているので、オイルパン内のオイルの撹拌ロスが低減されるという効果もある。
【００１８】
前記第３発明または第４発明によれば、インターアクスルディファレンシャルまたは後進用クラッチが中壁の外側（中壁とミッションケースとの間）に配されているので、軸間距離を短くすることができて剛性アップを図ることができ、大トルクによる軸の撓みを抑えることができる。さらに、第５発明によれば、前後のトルク配分を１：１以外の任意の比率に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明による多軸式トランスミッションの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図である。なお、図１（ａ）では、各軸のギヤの噛み合い関係をわかりやすくするために、断面を展開して示してしている。このため、図１（ａ）ではすべての軸が縦に並ぶように表現されているが、ギヤトレーン全体の高さを低くするために、各軸を図１（ｂ）に示すように配置することができる。
【００２１】
本実施形態の多軸式トランスミッション１は、前進９速後進３速（Ｆ９Ｒ３）のインターアクスルディファレンシャル付きトランスミッションであって、ケース本体とそのケース本体を覆うカバー部とにより形成されるボックス型のミッションケース２内に収納された構成とされている。ミッションケース２内には、３分割された中壁、すなわち第１の中壁３、第２の中壁４および第３の中壁５が設けられている。そして、両端部がミッションケース２に、中間部が各中壁３，４，５にそれぞれ回転可能に支承されるように、上部に入力軸６が配され、この入力軸６の下方に、第１中間軸７とその第１中間軸７と同軸上の第３中間軸８とが配され、第１中間軸７／第３中間軸８の側方に、第２中間軸９とその第２中間軸９と同軸上の後側出力軸（第２出力軸）１０が配され、第２中間軸９／後側出力軸１０の下方に前側出力軸（第１出力軸）１１が配されている。また、入力軸６と第１中間軸７との間にはアイドル軸１２が第１の中壁３とミッションケース２とに支承されている。
【００２２】
以下の説明においては、図１（ａ）における左側（入力軸６の入力側、前側出力軸１１側）を「前側」と表現し、図１（ａ）における右側（入力軸６の入力側とは反対側、後側出力軸１０側）を「後側」と表現することとする。
【００２３】
前記入力軸６には第１ギヤ１３が固着されるとともに、この第１ギヤ１３に隣接した後側位置に、前進低速用クラッチパックであるＬクラッチ（前進低速用副変速段クラッチ）１４が、このＬクラッチ１４に隣接して後側に前進中速用クラッチパックであるＭクラッチ（前進中速用副変速段クラッチ）１５がそれぞれ設けられている。また、前記Ｍクラッチ１５に対して、第１の中壁３を挟んで反対側（後側）に後進用クラッチであるＲクラッチ１６が設けられている。前記入力軸６には第２ギヤ１７が回転自在に配され、この第２ギヤ１７はＬクラッチ１４を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。また、前記入力軸６には第３ギヤ１８が回転自在に配され、この第３ギヤ１８はＭクラッチ１５を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。さらに、前記入力軸６には第４ギヤ１９が回転自在に配され、この第４ギヤ１９はＲクラッチ１６を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。
【００２４】
前記第１中間軸７には、前進高速用クラッチパックであるＨクラッチ（前進高速用副変速段クラッチ）２１と、第１速用変速段クラッチである第１クラッチ２２が設けられる。第１中間軸７には第９ギヤ２６が回転自在に配される。第９ギヤ２６は前記第１ギヤ１３と噛み合うとともにＨクラッチ２１を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。また、第１中間軸７には、第６ギヤ２３と、第６ギヤ２３の後方に隣接する第７ギヤ２４と、第７ギヤ２４の後方に隣接する第８ギヤ２５とがそれぞれ固着される。第６ギヤ２３は、第２ギヤ１７に噛み合うとともにＨクラッチ２１を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。また、第８ギヤ２５は、第３ギヤ１８に噛み合うとともに第１クラッチ２２を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。前記第１中間軸７と同軸に設けられた第３中間軸８は第２の中壁４を貫通して第１中間軸７側まで延長され、第３中間軸８の端部には軸継手２７が設けられている。こうして、第１中間軸７は軸継手２７により第３中間軸８に回転自在に支承されている。第３中間軸８には第１０ギヤ２８が固着されている。
【００２５】
前記第２中間軸９は、中間部が第３の中壁５によって支承されており、この第２中間軸９と同軸上に後側出力軸１０が配されている。前記第２中間軸９には、第３速用変速段クラッチである第３クラッチ２９と、第２速用変速段クラッチである第２クラッチ３０とがそれぞれ設けられる。第２中間軸９には第１１ギヤ３１が回転自在に設けられる。第１１ギヤ３１は、第７ギヤ２４と噛み合うとともに第３クラッチ２９を係合することにより第２中間軸９と一体で回転可能とされている。また、第２中間軸９には第１２ギヤ３２が回転自在に設けられる。第１２ギヤ３２は、第８ギヤ２５と噛み合うとともに第２クラッチ３０を係合することにより第２中間軸９と一体で回転可能とされている。第１２ギヤ３２と第３の中壁５を挟んで反対側に第１３ギヤ３３が固着される。第１３ギヤ３３は第１０ギヤ２８と噛み合っている。第１３ギヤ３３の後側にインターアクスルディファレンシャル３４が配されている。
【００２６】
前記インターアクスルディファレンシャル３４は、第１サンギヤ３６および第２サンギヤ３５と、第１サンギヤ３６に噛み合う第１プラネタリギヤ３７と、第２サンギヤ３５および第１プラネタリギヤ３７の各々に噛み合う第２プラネタリギヤ３８と、この第２プラネタリギヤ３８を支持する軸方向のキャリア３９とを備え、前記キャリア３９が前記第２中間軸９に結合されるとともに、前記第２サンギヤ３５が後側出力軸１０に結合されて構成されている。第１サンギヤ３６には第１４ギヤ４０が固着されている。また、第１サンギヤ３６とキャリア３９との相対回転を不能とするデフロッククラッチ４２が設けられている。前側出力軸１１は第３の中壁５を貫通してインターアクスルディファレンシャル３４側まで延びている。前側出力軸１１には、第１４ギヤ４０と噛み合う第１５ギヤ４１が固着される。キャリア３９から入力される駆動力は、インターアクスルディファレンシャル３４のギヤ比によって決まる所定のトルク比で前側出力軸１１と後側出力軸１０とに配分される。
【００２７】
このように構成されている多軸式トランスミッション１は次のように作動する。
【００２８】
前進第１速（Ｆ１）の速度状態にする際には、第１クラッチ２２とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第１速（Ｆ１）から前進第２速（Ｆ２）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第２速（Ｆ２）から前進第３速（Ｆ３）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００２９】
また、前進第３速（Ｆ３）から前進第４速（Ｆ４）にシフトするには、第１クラッチ２２とＨクラッチ２１とを解放して第２クラッチ３０とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第４速（Ｆ４）から前進第５速（Ｆ５）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第５速（Ｆ５）から前進第６速（Ｆ６）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３０】
また、前進第６速（Ｆ６）から前進第７速（Ｆ７）にシフトするには、第２クラッチ３０とＨクラッチ２１とを解放して第３クラッチ２９とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第７速（Ｆ７）から前進第８速（Ｆ８）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第８速（Ｆ８）から前進第９速（Ｆ９）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３１】
一方、後進第１速（Ｒ１）の速度状態にする際には、第１クラッチ２２とＲクラッチ１６とを係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第８ギヤ２５、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。後進第１速（Ｒ１）から後進第２速（Ｒ２）にシフトするには、第１クラッチ２２を解放して第２クラッチ３０を係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。後進第２速（Ｒ２）から後進第３速（Ｒ３）にシフトするには、第２クラッチ３０を解放して第３クラッチ２９を係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第７ギヤ２４、第８ギヤ２５、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３２】
こうして、各速度段において、インターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達された駆動力は、所定のトルク比で第１サンギヤ３６および第２サンギヤ３５に配分され、第２サンギヤ３５から後側出力軸１０へ伝達されるとともに、第１サンギヤ３６から第１４ギヤ４０および第１５ギヤ４１を介して前側出力軸１１へ伝達される。なお、本実施形態において、前側出力軸１１および後側出力軸１０へのトルク配分は遊星歯車の歯数により適宜設定可能であり、例えば２：３に設定されている。
【００３３】
本実施形態によれば、入力軸と出力軸との軸間距離の小さな小型の前進９速後進３速の多軸式トランスミッションを得ることができる。また、Ｒクラッチ１６、第１中間軸７と同軸上の第３中間軸８およびインターアクスルディファレンシャル３４がそれぞれ第１の中壁３、第２の中壁４および第３の中壁５の外側に配置されているので、軸間距離を短くすることができ、大トルクによる軸の撓みを抑えることができる。さらに、インターアクスルディファレンシャル３４が最下段の前側出力軸１１上ではなく、最下段より１段上の第２中間軸９上に配されているので、オイルパン内のオイル撹拌ロスを低減することができる。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
図２は、本発明の第２の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図である。本実施形態の多軸式トランスミッション１Ａにおいては、インターアクスルディファレンシャルの構造およびその配設位置を除き、その基本的構成は第１の実施形態と異なるところがない。したがって、第１の実施形態と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
【００３５】
本実施形態のインターアクスルディファレンシャル４３および後側出力軸１０Ａは、第１の実施形態と異なり、前側出力軸１１Ａと同軸に設けられている。インターアクスルディファレンシャル４３は、その外周に第１３ギヤ３３に噛み合う第１６ギヤ４４を有する。第１６ギヤ４４にキャリア４５が固定され、このキャリア４５に複数個のプラネタリギヤ４６が軸支される。これらプラネタリギヤ４６に噛み合うリングギヤ４７が後側出力軸１０Ａに固定される一方、サンギヤ４８が前側出力軸１１Ａに固定される。また、キャリア４５とサンギヤ４８との相対回転を不能とするデフロッククラッチ４９が設けられている。
【００３６】
本実施形態の多軸式トランスミッション１Ａによれば、第１の実施形態のものに対して、インターアクスルディファレンシャル４３が４軸目に配されているので、オイル撹拌ロスの低減効果を得ることができないものの、それ以外については、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態は、前側出力軸と後側出力軸を同軸上に配置したい場合に好適である。
【００３７】
なお、上記２つの実施形態においては、インターアクスルディファレンシャルとして遊星歯車タイプのものを用いた例を説明したが、他のタイプのもの、すなわち特許文献１に「ディファレンシャル８」として示されるタイプのものを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の多軸式トランスミッションは、アーティキュレートダンプトラックのトランスミッションに適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の側面方向から見た模式図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図
【図３】従来の多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図
【符号の説明】
【００４０】
１，１Ａ 多軸式トランスミッション
２ ミッションケース
３，４，５ 中壁
６ 入力軸
７ 第１中間軸
８ 第３中間軸
９ 第２中間軸
１０，１０Ａ 後側出力軸（第２出力軸）
１１，１１Ａ 前側出力軸（第１出力軸）
１４ Ｌクラッチ（前進低速用副変速段クラッチ）
１５ Ｍクラッチ（前進中速用副変速段クラッチ）
１６ Ｒクラッチ（後進用クラッチ）
２１ Ｈクラッチ（前進高速用副変速段クラッチ）
２２ 第１クラッチ（第１速用速度段クラッチ）
２９ 第３クラッチ（第３速用速度段クラッチ）
３０ 第２クラッチ（第２速用速度段クラッチ）
３４，４３ インターアクスルディファレンシャル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーティキュレートダンプトラック等の作業車両に用いられる多軸式トランスミッションに関し、より詳しくはインターアクスルディファレンシャルを備えた前進９速後進３速の多軸式トランスミッションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転室およびエンジンを搭載した前部車体とベッセルを搭載した後部車体とが鉛直軸線を中心に屈折操向できるようにした作業車両としてアーティキュレートダンプトラックが知られている。このアーティキュレートダンプトラックは、旋回半径が小さく、かつ凹凸路における走破性に優れていることから、砕石、鉱山、トンネル工事などにおいて多く使用されている。このアーティキュレートダンプトラックには、多軸式のトランスミッションが搭載されるとともに、エンジンの出力を前輪と後輪とに所定の比率で分配する差動装置であるインターアクスルディファレンシャルが設けられている。このインターアクスルディファレンシャルは、例えば車両の旋回時などに前輪と後輪とで負荷が異なる場合に、前輪と後輪との回転差を吸収するために、タイヤの移動距離に応じて前後輪の回転差をつけることによって、車両の走行をスムーズにする働きをしている。
【０００３】
次に、この種従来の多軸式トランスミッションを図３によって説明する。この従来例の多軸式トランスミッション５０は、前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のインターアクスルディファレンシャル付きトランスミッションであって、入力軸５１と、インターアクスルディファレンシャル５２の前側出力軸５３および後側出力軸５４と、これら入力軸５１と出力軸５３，５４との間に配される第１中間軸５５および第２中間軸５６とを備えた軸構成とされている。
【０００４】
前記入力軸５１には、第１ギヤ５８が固着されるとともに、ＦＬクラッチ（前進ロークラッチ）５９とＲクラッチ（後進クラッチ）６０とが設けられ、さらにＦＬクラッチ５９の出力側の第２ギヤ６１と、Ｒクラッチ６０の出力側の第３ギヤ６２とがそれぞれ回転自在に設けられている。
【０００５】
前記第１中間軸５５には、前記第１ギヤ５８と噛み合う第４ギヤ６３が回転自在に設けられるとともに、ＦＨクラッチ（前進ハイクラッチ）６４と第１速用クラッチ６５とが設けられ、これらＦＨクラッチ６４および第１速用クラッチ６５用の一体の第５ギヤ６６が前記第２ギヤ６１と噛み合うように設けられている。さらに、この第１中間軸５５には、第６ギヤ６７が回転自在に設けられるとともに、第７ギヤ６８が固着されている。第７ギヤ６８は、アイドル軸５７に回転自在に設けられた第８ギヤ６９を介して第３ギヤ６２と噛み合うよう構成されている。
【０００６】
前記第２中間軸５６には、第３速用クラッチ７０と第２速用クラッチ７１とが設けられるとともに、これら第３速用クラッチ７０および第２速用クラッチ７１用の一体の第９ギヤ７２および第１０ギヤ７３がそれぞれ設けられている。また、前記第２中間軸５６には、第３速用クラッチ７０の入力用の第１１ギヤ７４と、第２速用クラッチ７１の入力用の第１２ギヤ７５が回転自在に設けられている。そして、第１０ギヤ７３が第６ギヤ６７と、第１１ギヤ７４が第５ギヤ６６と、第１２ギヤ７５が第７ギヤ６８と、それぞれ噛み合っている。
【０００７】
前記出力軸５３，５４に配されるインターアクスルディファレンシャル５２は、第９ギヤ７２に噛み合う第１３ギヤ７６にキャリア７７が固定され、このキャリア７７に複数個のプラネタリギヤ７８が軸支され、これらプラネタリギヤ７８に噛み合うリングギヤ７９が後側出力軸５４に固定される一方、サンギヤ８０が前側出力軸５３に固定されるとともに、キャリア７７と前側出力軸５３とのトルク伝達状態を制御するために係合、解放されるクラッチ８１が配されて構成されている。
【０００８】
なお、トランスミッションにインターアクスルディファレンシャルを一体的に設ける構造は、特許文献１に開示されるように広く知られたものであるが、図３に示されるようなインターアクスルディファレンシャル付き前進６速後進３速トランスミッションの具体的構造が開示された特許文献について、発明者は把握していない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１９７８８４号公報
【００１０】
ところで、図３に示されているような前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のギヤトレーンを、例えば前進９速後進３速（Ｆ９Ｒ３）に多段化したい場合、通常は、スピードクラッチが装着された軸を第２中間軸５６と、前後の出力軸５３，５４との間に１軸追加した軸構成を採用することが考えられる。しかしながら、このようにスピードクラッチ付きの軸を１軸追加した場合には、入力軸と出力軸との軸間距離が長くなって、トランスミッションが大型化し、最低地上高が下がってしまうという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、トランスミッションを大型化することなく、多段化することのできる多軸式トランスミッションを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、第１発明による多軸式トランスミッションは、
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第２中間軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第２中間軸と同軸に配され、第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、第２発明による多軸式トランスミッションは、
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第１出力軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第１出力軸および第２出力軸と同軸に配され、第１３ギヤから伝達される第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明において、インターアクスルディファレンシャルは、前記第２速用変速段クラッチおよび前記第３速用変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されるのが好ましい（第３発明）。
【００１５】
また、後進用クラッチは、前進低速用副変速段クラッチおよび前進中速用副変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されるのが好ましい（第４発明）。
【００１６】
また、インターアクスルディファレンシャルは遊星歯車式であるのが好ましい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１７】
前記各発明によれば、前進６速後進３速（Ｆ６Ｒ３）のトランスミッションを多段化するに際し、入力軸と出力軸との軸間距離が大きくなるのを防止でき、トランスミッションを小型化することができる。また、前記第１発明によれば、上述の効果に加えて、インターアクスルディファレンシャルを最下段の軸上に配さず、第２中間軸上に配しているので、オイルパン内のオイルの撹拌ロスが低減されるという効果もある。
【００１８】
前記第３発明または第４発明によれば、インターアクスルディファレンシャルまたは後進用クラッチが中壁の外側（中壁とミッションケースとの間）に配されているので、軸間距離を短くすることができて剛性アップを図ることができ、大トルクによる軸の撓みを抑えることができる。さらに、第５発明によれば、前後のトルク配分を１：１以外の任意の比率に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明による多軸式トランスミッションの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図である。なお、図１（ａ）では、各軸のギヤの噛み合い関係をわかりやすくするために、断面を展開して示してしている。このため、図１（ａ）ではすべての軸が縦に並ぶように表現されているが、ギヤトレーン全体の高さを低くするために、各軸を図１（ｂ）に示すように配置することができる。
【００２１】
本実施形態の多軸式トランスミッション１は、前進９速後進３速（Ｆ９Ｒ３）のインターアクスルディファレンシャル付きトランスミッションであって、ケース本体とそのケース本体を覆うカバー部とにより形成されるボックス型のミッションケース２内に収納された構成とされている。ミッションケース２内には、３分割された中壁、すなわち第１の中壁３、第２の中壁４および第３の中壁５が設けられている。そして、両端部がミッションケース２に、中間部が各中壁３，４，５にそれぞれ回転可能に支承されるように、上部に入力軸６が配され、この入力軸６の下方に、第１中間軸７とその第１中間軸７と同軸上の第３中間軸８とが配され、第１中間軸７／第３中間軸８の側方に、第２中間軸９とその第２中間軸９と同軸上の後側出力軸（第２出力軸）１０が配され、第２中間軸９／後側出力軸１０の下方に前側出力軸（第１出力軸）１１が配されている。また、入力軸６と第１中間軸７との間にはアイドル軸１２が第１の中壁３とミッションケース２とに支承されている。
【００２２】
以下の説明においては、図１（ａ）における左側（入力軸６の入力側、前側出力軸１１側）を「前側」と表現し、図１（ａ）における右側（入力軸６の入力側とは反対側、後側出力軸１０側）を「後側」と表現することとする。
【００２３】
前記入力軸６には第１ギヤ１３が固着されるとともに、この第１ギヤ１３に隣接した後側位置に、前進低速用クラッチパックであるＬクラッチ（前進低速用副変速段クラッチ）１４が、このＬクラッチ１４に隣接して後側に前進中速用クラッチパックであるＭクラッチ（前進中速用副変速段クラッチ）１５がそれぞれ設けられている。また、前記Ｍクラッチ１５に対して、第１の中壁３を挟んで反対側（後側）に後進用クラッチであるＲクラッチ１６が設けられている。前記入力軸６には第２ギヤ１７が回転自在に配され、この第２ギヤ１７はＬクラッチ１４を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。また、前記入力軸６には第３ギヤ１８が回転自在に配され、この第３ギヤ１８はＭクラッチ１５を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。さらに、前記入力軸６には第４ギヤ１９が回転自在に配され、この第４ギヤ１９はＲクラッチ１６を係合することにより入力軸６と一体で回転可能とされている。
【００２４】
前記第１中間軸７には、前進高速用クラッチパックであるＨクラッチ（前進高速用副変速段クラッチ）２１と、第１速用変速段クラッチである第１クラッチ２２が設けられる。第１中間軸７には第９ギヤ２６が回転自在に配される。第９ギヤ２６は前記第１ギヤ１３と噛み合うとともにＨクラッチ２１を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。また、第１中間軸７には、第６ギヤ２３と、第６ギヤ２３の後方に隣接する第７ギヤ２４と、第７ギヤ２４の後方に隣接する第８ギヤ２５とがそれぞれ固着される。第６ギヤ２３は、第２ギヤ１７に噛み合うとともにＨクラッチ２１を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。また、第８ギヤ２５は、第３ギヤ１８に噛み合うとともに第１クラッチ２２を係合することにより第１中間軸７と一体で回転可能とされている。前記第１中間軸７と同軸に設けられた第３中間軸８は第２の中壁４を貫通して第１中間軸７側まで延長され、第３中間軸８の端部には軸継手２７が設けられている。こうして、第１中間軸７は軸継手２７により第３中間軸８に回転自在に支承されている。第３中間軸８には第１０ギヤ２８が固着されている。
【００２５】
前記第２中間軸９は、中間部が第３の中壁５によって支承されており、この第２中間軸９と同軸上に後側出力軸１０が配されている。前記第２中間軸９には、第３速用変速段クラッチである第３クラッチ２９と、第２速用変速段クラッチである第２クラッチ３０とがそれぞれ設けられる。第２中間軸９には第１１ギヤ３１が回転自在に設けられる。第１１ギヤ３１は、第７ギヤ２４と噛み合うとともに第３クラッチ２９を係合することにより第２中間軸９と一体で回転可能とされている。また、第２中間軸９には第１２ギヤ３２が回転自在に設けられる。第１２ギヤ３２は、第８ギヤ２５と噛み合うとともに第２クラッチ３０を係合することにより第２中間軸９と一体で回転可能とされている。第１２ギヤ３２と第３の中壁５を挟んで反対側に第１３ギヤ３３が固着される。第１３ギヤ３３は第１０ギヤ２８と噛み合っている。第１３ギヤ３３の後側にインターアクスルディファレンシャル３４が配されている。
【００２６】
前記インターアクスルディファレンシャル３４は、第１サンギヤ３６および第２サンギヤ３５と、第１サンギヤ３６に噛み合う第１プラネタリギヤ３７と、第２サンギヤ３５および第１プラネタリギヤ３７の各々に噛み合う第２プラネタリギヤ３８と、この第２プラネタリギヤ３８を支持する軸方向のキャリア３９とを備え、前記キャリア３９が前記第２中間軸９に結合されるとともに、前記第２サンギヤ３５が後側出力軸１０に結合されて構成されている。第１サンギヤ３６には第１４ギヤ４０が固着されている。また、第１サンギヤ３６とキャリア３９との相対回転を不能とするデフロッククラッチ４２が設けられている。前側出力軸１１は第３の中壁５を貫通してインターアクスルディファレンシャル３４側まで延びている。前側出力軸１１には、第１４ギヤ４０と噛み合う第１５ギヤ４１が固着される。キャリア３９から入力される駆動力は、インターアクスルディファレンシャル３４のギヤ比によって決まる所定のトルク比で前側出力軸１１と後側出力軸１０とに配分される。
【００２７】
このように構成されている多軸式トランスミッション１は次のように作動する。
【００２８】
前進第１速（Ｆ１）の速度状態にする際には、第１クラッチ２２とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第１速（Ｆ１）から前進第２速（Ｆ２）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第２速（Ｆ２）から前進第３速（Ｆ３）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００２９】
また、前進第３速（Ｆ３）から前進第４速（Ｆ４）にシフトするには、第１クラッチ２２とＨクラッチ２１とを解放して第２クラッチ３０とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第４速（Ｆ４）から前進第５速（Ｆ５）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第５速（Ｆ５）から前進第６速（Ｆ６）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３０】
また、前進第６速（Ｆ６）から前進第７速（Ｆ７）にシフトするには、第２クラッチ３０とＨクラッチ２１とを解放して第３クラッチ２９とＬクラッチ１４とを係合させると、入力軸６の動力は、第２ギヤ１７、第６ギヤ２３、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第７速（Ｆ７）から前進第８速（Ｆ８）にシフトするには、Ｌクラッチ１４を解放してＭクラッチ１５を係合させると、入力軸６の動力は、第３ギヤ１８、第８ギヤ２５、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。前進第８速（Ｆ８）から前進第９速（Ｆ９）にシフトするには、Ｍクラッチ１５を解放してＨクラッチ２１を係合させると、入力軸６の動力は、第１ギヤ１３、第９ギヤ２６、第７ギヤ２４、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３１】
一方、後進第１速（Ｒ１）の速度状態にする際には、第１クラッチ２２とＲクラッチ１６とを係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第８ギヤ２５、軸継手２７、第１０ギヤ２８および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。後進第１速（Ｒ１）から後進第２速（Ｒ２）にシフトするには、第１クラッチ２２を解放して第２クラッチ３０を係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第８ギヤ２５、第１２ギヤ３２および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。後進第２速（Ｒ２）から後進第３速（Ｒ３）にシフトするには、第２クラッチ３０を解放して第３クラッチ２９を係合させると、入力軸６の動力は、第４ギヤ１９、第５ギヤ２０、第７ギヤ２４、第８ギヤ２５、第１１ギヤ３１および第１３ギヤ３３を介してインターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達される。
【００３２】
こうして、各速度段において、インターアクスルディファレンシャル３４のキャリア３９に伝達された駆動力は、所定のトルク比で第１サンギヤ３６および第２サンギヤ３５に配分され、第２サンギヤ３５から後側出力軸１０へ伝達されるとともに、第１サンギヤ３６から第１４ギヤ４０および第１５ギヤ４１を介して前側出力軸１１へ伝達される。なお、本実施形態において、前側出力軸１１および後側出力軸１０へのトルク配分は遊星歯車の歯数により適宜設定可能であり、例えば２：３に設定されている。
【００３３】
本実施形態によれば、入力軸と出力軸との軸間距離の小さな小型の前進９速後進３速の多軸式トランスミッションを得ることができる。また、Ｒクラッチ１６、第１中間軸７と同軸上の第３中間軸８およびインターアクスルディファレンシャル３４がそれぞれ第１の中壁３、第２の中壁４および第３の中壁５の外側に配置されているので、軸間距離を短くすることができ、大トルクによる軸の撓みを抑えることができる。さらに、インターアクスルディファレンシャル３４が最下段の前側出力軸１１上ではなく、最下段より１段上の第２中間軸９上に配されているので、オイルパン内のオイル撹拌ロスを低減することができる。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
図２は、本発明の第２の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図である。本実施形態の多軸式トランスミッション１Ａにおいては、インターアクスルディファレンシャルの構造およびその配設位置を除き、その基本的構成は第１の実施形態と異なるところがない。したがって、第１の実施形態と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
【００３５】
本実施形態のインターアクスルディファレンシャル４３および後側出力軸１０Ａは、第１の実施形態と異なり、前側出力軸１１Ａと同軸に設けられている。インターアクスルディファレンシャル４３は、その外周に第１３ギヤ３３に噛み合う第１６ギヤ４４を有する。第１６ギヤ４４にキャリア４５が固定され、このキャリア４５に複数個のプラネタリギヤ４６が軸支される。これらプラネタリギヤ４６に噛み合うリングギヤ４７が後側出力軸１０Ａに固定される一方、サンギヤ４８が前側出力軸１１Ａに固定される。また、キャリア４５とサンギヤ４８との相対回転を不能とするデフロッククラッチ４９が設けられている。
【００３６】
本実施形態の多軸式トランスミッション１Ａによれば、第１の実施形態のものに対して、インターアクスルディファレンシャル４３が４軸目に配されているので、オイル撹拌ロスの低減効果を得ることができないものの、それ以外については、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態は、前側出力軸と後側出力軸を同軸上に配置したい場合に好適である。
【００３７】
なお、上記２つの実施形態においては、インターアクスルディファレンシャルとして遊星歯車タイプのものを用いた例を説明したが、他のタイプのもの、すなわち特許文献１に「ディファレンシャル８」として示されるタイプのものを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の多軸式トランスミッションは、アーティキュレートダンプトラックのトランスミッションに適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の側面方向から見た模式図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図
【図３】従来の多軸式トランスミッションのギヤトレーンを示すスケルトン図
【符号の説明】
【００４０】
１，１Ａ 多軸式トランスミッション
２ ミッションケース
３，４，５ 中壁
６ 入力軸
７ 第１中間軸
８ 第３中間軸
９ 第２中間軸
１０，１０Ａ 後側出力軸（第２出力軸）
１１，１１Ａ 前側出力軸（第１出力軸）
１４ Ｌクラッチ（前進低速用副変速段クラッチ）
１５ Ｍクラッチ（前進中速用副変速段クラッチ）
１６ Ｒクラッチ（後進用クラッチ）
２１ Ｈクラッチ（前進高速用副変速段クラッチ）
２２ 第１クラッチ（第１速用速度段クラッチ）
２９ 第３クラッチ（第３速用速度段クラッチ）
３０ 第２クラッチ（第２速用速度段クラッチ）
３４，４３ インターアクスルディファレンシャル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第２中間軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第２中間軸と同軸に配され、第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とする多軸式トランスミッション。
【請求項２】
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第１出力軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第１出力軸および第２出力軸と同軸に配され、第１３ギヤから伝達される第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とする多軸式トランスミッション。
【請求項３】
インターアクスルディファレンシャルが、第２速用変速段クラッチおよび第３速用変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸式トランスミッション。
【請求項４】
後進用クラッチが、前進低速用副変速段クラッチおよび前進中速用副変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多軸式トランスミッション。
【請求項５】
前記インターアクスルディファレンシャルは遊星歯車式であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多軸式トランスミッション。
【請求項１】
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第２中間軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第２中間軸と同軸に配され、第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とする多軸式トランスミッション。
【請求項２】
インターアクスルディファレンシャルを介して結合される２つの出力軸を有する前進９速後進３速の多軸式トランスミッションであって、
入力軸と、
入力軸よりも下方で、入力軸に並列に配される第１中間軸と、
第１中間軸に並列に配される第２中間軸と、
第１中間軸と同軸上に配される第３中間軸と、
第１中間軸と第３中間軸とを接続可能な第１速用変速段クラッチと、
第２中間軸よりも下方で、第２中間軸に並列に配される第１出力軸と、
第１出力軸と同軸上に配される第２出力軸と、
入力軸上に固着される第１ギヤと、
入力軸上に回転自在に配される第２ギヤと、
入力軸と第２ギヤとを接続可能な前進低速用副変速段クラッチと、
入力軸上に回転自在に配される第３ギヤと、
入力軸と第３ギヤとを接続可能な前進中速用副速度段クラッチと、
入力軸に回転自在に配される第４ギヤと、
入力軸と第４ギヤとを接続可能な後進用クラッチと、
第４ギヤに噛み合うアイドル回転用の第５ギヤと、
第１中間軸に固着され、第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
第１中間軸に固着される第７ギヤと、
第１中間軸に固着され、第３ギヤと第５ギヤとに噛み合う第８ギヤと、
第１中間軸上に回転自在に配され、第１ギヤと噛み合う第９ギヤと、
第１中間軸と第９ギヤとを接続可能な前進高速用変速段クラッチと、
第３中間軸に固着される第１０ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第７ギヤと噛み合う第１１ギヤと、
第２中間軸上に回転自在に配され、第８ギヤと噛み合う第１２ギヤと、
第２中間軸に固着され、第１０ギヤと噛み合う第１３ギヤと、
第２中間軸と第１２ギヤとを接続可能な第２速用変速段クラッチと、
第２中間軸と第１１ギヤとを接続可能な第３速用変速段クラッチと、
第１出力軸および第２出力軸と同軸に配され、第１３ギヤから伝達される第２中間軸の回転を第１出力軸と第２出力軸に伝達するインターアクスルディファレンシャルとを備える
ことを特徴とする多軸式トランスミッション。
【請求項３】
インターアクスルディファレンシャルが、第２速用変速段クラッチおよび第３速用変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸式トランスミッション。
【請求項４】
後進用クラッチが、前進低速用副変速段クラッチおよび前進中速用副変速段クラッチに対して、中壁を挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多軸式トランスミッション。
【請求項５】
前記インターアクスルディファレンシャルは遊星歯車式であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の多軸式トランスミッション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２８１５１４（Ｐ２００９−２８１５１４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４６８１（Ｐ２００８−１３４６８１）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【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２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【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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