产业车辆用变速器的制作方法

专利名称：产业车辆用变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及产业车辆用变速器，特别是涉及在前进及后退过程中能够进 行多级变速，并且对来自发动机侧的旋转进行变速并输出的产业车辆用变速器。
背景技术：
作为轮式装载机等产业车辆用的变速器，通常提供有如专利文件1所述 的液压式变速器。这种变速器在发动机与变速器本体之间设有变矩器，在变 速器本体内设有用于切换前进/后退的前进用液压式离合器及后退用液压式
离合器，以及在前进时及后退时的任一情况下都能够工作的多个变速级用液 压式离合器。
这样的变速器构成为当前进时，在使前进用液压式离合器连接(动力 传递状态)、使后退用液压式离合器断开(动力切断状态)的基础上，以根 据行驶状态等选择合适的变速级的方式，使相应变速级的液压式离合器连 接；相反，当后退时，在使前进用液压式离合器断开、使后退用液压式离合 器连接的基础上，以根据行驶状态等选择合适的变速级的方式，使相应变速 级的液压式离合器连接。
另一方面，在乘用车中，为了快速进行变速时的切换，提供有一种双离 合器式车辆用变速器(例如，专利文件2)。该专利文件2所述的变速器具有 奇数级变速用的第 一变速机构、偶数级变速用的第二变速机构以及分别与各 变速机构相对应而设置的第 一 离合器机构、第二离合器机构。
在此，例如在以奇数级的变速级行驶时，通过在偶数级变速用的第二变 速机构侧做好变速的准备(预切换)，能够快速进行从奇数级到偶数级的变 速。
专利文件1:(曰本)特开2005-282830号公报 专利文件2:(曰本)特开2001-99246号公报通常如专利文件1所述那样，现有的产业车辆用变速器构成为采用变矩 器和多个液压式离合器。由于变矩器利用流体传递动力，因此动力传递效率 低。另外，现有的变速器由于在各变速级设有液压式离合器，因此结构复杂， 而且用于向液压式离合器供给液压的油路的结构变得复杂。
于是，考虑在轮式装载机等产业车辆用的变速器上，利用作为乘用车的
变速器而使用的、如专利文件2所述的结构。
但是，在产业车辆用变速器中，与前进侧同样，在后退侧也与前进行驶
时一样需要多个变速级，不能直接地利用如专利文件2所述的结构。

发明内容
本发明的课题在于，用简单的结构实现高效率的产业车辆用变速器。 第 一发明的产业车辆用变速器是在前进及后退过程中能够进行多级变 速，对来自发动机侧的旋转进行变速并输出的变速器，具有输入轴、第一 变速机构、第二变速机构、离合器机构、旋转方向切换用齿轮系、变速用齿 轮系及输出轴。向输入轴输入来自发动机侧的旋转。第一变速机构是用于在 多个变速级之间对来自输入轴的旋转进行变速的机构。第二变速机构是与第 一变速机构一并设置且用于在多个变速级之间对来自输入轴的旋转进行变 速的机构。离合器机构配置在第一及第二变速机构的输入侧，包括用于切换 前进/后退的前进用离合器及后退用离合器，以及用于向第一变速才几构输入来 自发动机的旋转的第一弹压齿式离合器及用于向第二变速机构输入来自发 动机的旋转的第二弹压齿式离合器。旋转方向切换用齿轮系对前进用离合器 及后退用离合器输入用于前进及后退的旋转。变速用齿轮系向第一弹压齿式 离合器及第二弹压齿式离合器输入来自前进用离合器及后退用离合器的输 出。向输出轴输入来自第一及第二变速机构的旋转并输出。
在该变速器中，当前进行驶时，前进用离合器连接(动力传递状态)， 后退用离合器断开(动力切断状态)。来自发动机的旋转输入到输入轴，通 过旋转方向切换用齿轮系切换成前进用旋转方向并输入到前进用离合器。另 外，前进用离合器的输出经由变速用齿轮系输入到第一弹压齿式离合器或第 二弹压齿式离合器后，输入到第一变速机构或第二变速机构。相反，当后退 行驶时，前进用离合器断开，后退用离合器连接，来自输入轴的旋转通过旋 转方向切换用齿轮系切换成后退用旋转方向并输入到后退用离合器。另外与前述同样地，后退用离合器的输出经由变速用齿轮系及第一弹压齿式离合 器或第二弹压齿式离合器输入到第一变速机构或第二变速机构。另外，在前 进或后退行驶中，当利用输入到第一变速机构侧的输入进行变速时，第一弹 压齿式离合器连接，第二弹压齿式离合器断开。相反，当利用输入到第二变 速机构侧的输入进行变速时，第一弹压齿式离合器断开，第二弹压齿式离合 器连接。
在此，通过在变速机构的前段设置离合器机构，利用一组变速机构在前 进行驶时及后退行驶时这两个情况下都能够得到多个变速级。另外，能够快 速进行前进/后退的各变速级的变速。
另外，通常在具有如上所述结构的变速机构中，由于能够利用牙嵌式离 合器构成，因此与现有的变速器相比，能够简化各变速机构的结构。
第二发明的产业车辆用变速器，在第一发明的产业车辆用变速器中，还 具有与输入轴平行地配置的中间轴，第一及第二变速机构分別具有与输入轴
平行地配置的第一变速轴、第二变速轴，前进用离合器与输入轴同轴配置， 后退用离合器与中间轴同轴配置，第一弹压齿式离合器与第一变速轴同轴配 置，第二弹压齿式离合器与第二变速轴同轴配置。
在这种情况下，能够使横向及纵向的空间与如专利文件1所述的产业车 辆用的变速箱相同。即，在现有的变速器中，设有输入轴、第一变速轴及第 二变速轴，并且设有后退用的中间轴，在各轴上配置有液压式离合器。在本 发明中，与输入轴同轴设置有前进用离合器，并且与中间轴同轴设置有后退 用离合器，与第一及第二变速轴同轴设置有第一及第二弹压齿式离合器。因 此，假设即使与现有技术同样由液压式离合器构成各离合器机构，也不会增 大横向及纵向的空间。
第三发明的产业车辆用变速器，在第二发明的产业车辆用变速器中，旋
转方向切换用齿轮系具有固定在输入轴上的第 一齿轮以及固定在中间轴上 且与第 一齿轮啮合的第二齿轮。
在这种情况下，输入到输入轴的来自发动机的旋转直接输入到与该输入 轴同轴配置的前进用离合器。另一方面，来自发动机的旋转经由第一齿轮及 第二齿轮输入到中间轴，与输入轴反方向的旋转输入到配置在中间轴上的后
退用离合器。
在此，能够通过简单的结构向前进用离合器输入用于前进的旋转、向后退用离合器输入用于后退的旋转。
第四发明的产业车辆用变速器，在第二或第三发明的产业车辆用变速器
中，变速用齿轮系具有前进用齿轮、后退用齿轮、第一变速用齿轮及第二
变速用齿轮。前进用齿轮旋转自如地支承在输入轴上，将来自前进用离合器 的输出传递到第 一及第二变速机构。后退用齿轮旋转自如地支承在中间轴 上，将来自后退用离合器的输出传递到第一及第二变速机构。第一变速用齿 轮旋转自如地支承在第一变速轴上，与前进用齿轮及后退用齿轮啮合，将来 自前进用齿轮及后退用齿轮的旋转输入到第一弹压齿式离合器。第二变速用 齿轮旋转自如地支承在第二变速轴上，与前进用齿轮及后退用齿轮啮合，将 来自前进用齿轮及后退用齿轮的旋转输入到第二弹压齿式离合器。
在此，当前进行驶时前进用离合器连接(动力传递状态)，后退用离合 器断开(动力切断状态)。相反，当后退行驶时前进用离合器断开，后退用 离合器连接。另外，在前进或后退行驶过程中，当利用向第一变速机构侧的 输入而进行变速时，第一弹压齿式离合器连接，第二弹压齿式离合器断开。 相反，当利用向第二变速机构侧的输入而进行变速时，第一弹压齿式离合器 断开，第二弹压齿式离合器连接。
此时，来自前进用离合器的输出通过前进用齿轮与第一变速用齿轮的啮 合输入到第一弹压齿式离合器，并输入到第一变速机构。另外，通过前进用 齿轮与第二变速用齿轮的啮合输入到第二弹压齿式离合器，并输入到第二变
速机构。另一方面，来自后退用离合器的输出通过后退用齿轮与第一变速用 齿轮的啮合输入到第一弹压齿式离合器，并输入到第一变速机构。另外，通 过后退用齿轮与第二变速用齿轮的啮合输入到第二弹压齿式离合器，并输入
到第二变速^L构。
在这种情况下，也通过切换前进用离合器与后退用离合器，而且切换第 一弹压齿式离合器与第二弹压齿式离合器，并利用第一及第二变速机构，在 前进及后退这两种行驶情况下，能够得到同样的多个变速级。
第五发明的产业车辆用变速器，在第一至第四发明的产业车辆用变速器 中，还具有主离合器装置，该主离合器装置设置在发动机与离合器机构之间， 用于向输入轴传递来自发动机的旋转。
在这种情况下，由于不是由变矩器而是由主离合器装置向变速机构侧传 递来自发动机的旋转，因此能够有效地传递发动机的动力。另外，在主离合器装置例如由液压离合器构成的情况下，由于通过控制离合器液压，能够控 制离合器容量，因此，通过P争低该主离合器装置的离合器容量，能够避免在 负载激增时等发动机停车。


图1是本发明的一实施方式所采用的轮式装载机用变速器的简图； 图2是从后方观察所述变速器的简略结构图3是表示所述变速器的第一变速机构及第二变速机构的结构的示意
图4是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图； 图5是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图； 图6是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图； 图7是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图； 图8是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图11是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图； 图12是用于说明所述变速器的各变速级中的动力传递路径的示意图。 附图标记说明
1 主离合器
2 输入轴
3 第一变速^4勾
4 第二变速才几构 5离合器机构
6旋转方向切换用齿轮系 6a 输入齿轮 6b对齿轮
7 变速用齿轮系
8 变速用空转轴 10 输出轴
12 第一变速轴20 第二变速轴
Cl-C8牙嵌式离合器 F前进用离合器 R后退用离合器 FG 前进用齿轮 RG 后退用齿轮 Gl 第一变速用齿轮 G2 第二变速用齿轮
具体实施方式
[整体结构]
图l表示本发明的一实施方式的变速器的简图，图2表示从其发动机侧 观察轴等的简略配置图。进而，在图3中表示仅取出变速机构部分的示意图。 另外，在图2中只表示部分轴等的配置，省略输出轴等的结构。
图l表示的变速器是例如设于轮式装载机上的变速器，前进与后退均具 有十个变速级。该变速器包括输入了来自发动机的旋转的主离合器1、经 由主离合器1输入了发动机旋转的输入轴2、第一变速机构3、第二变速机 构4、离合器机构5、旋转方向切换用齿轮系6、变速用齿轮系7及输出轴 10。另外，在第一变速机构3及第二变速才几构4与输出轴IO之间设有变速 用空转轴8。
主离合器l是液压式离合器，通过控制离合器液压，能够控制离合器容 量。输入轴2通过一对轴承(未图示)旋转自如地支承在变速器的外壳上。 [第一变速才几构]
第一变速机构3是当选择十个变速级中的奇数级(一速及三速，五速， 七速及九速)时被输入旋转的机构，具有第一变速轴12、第一速及第三速 用(以下称为一速及三速)驱动齿轮13、第五速用(以下称为五速)驱动齿 轮14、第七速及第九速用(以下称为七速及九速)驱动齿轮15,还具有第 一 第三牙嵌式离合器C1， C2， C3。
第一变速轴12配置为偏向输入轴2且与输入轴2平行，并且通过一对 轴承旋转自如地支承在外壳上。另外， 一速及三速驱动齿轮13、五速驱动齿轮14、七速及九速驱动齿轮15分别通过一对轴承旋转自如地支承在第一变 速轴12上。
牙嵌式离合器Cl-C3是进行轴向移动而用于使各驱动齿轮13-15不 能相对旋转地固定在第一变速轴12上，或者用于使两个驱动齿轮相互连接 的离合器。另外，第三牙嵌式离合器C3相对第一变速轴12始终不能相对旋 转，第一及第二牙嵌式离合器Cl， C2分别位于相对第一变速轴12不能相 对旋转的位置及相对旋转自如的位置。
具体地讲，第一牙嵌式离合器Cl是用于在以下状态之间进行切换的离 合器，即，将第一变速轴12与一速及三速驱动齿轮13之间连接，或者将一 速及三速驱动齿轮13与五速驱动齿轮14之间连接，或者断开(未将任何齿 轮之间连接)。第二牙嵌式离合器C2是用于在以下状态之间进行切换的离 合器，即，将第一变速轴12与五速驱动齿轮14之间连接，或者将五速驱动 齿轮14与七速及九速驱动齿轮15之间连接，或者断开。第三牙嵌式离合器 C3是用于在以下状态之间进行切换的离合器，即，将第一变速轴12与七速 及九速驱动齿轮15之间连接，或者断开。
进而，在该第一变速轴12上设有用于在变速时使牙嵌式离合器的啮合 顺利地进行的同步机构17。同步才几构17具有分别相对旋转自如地支承在 第一变速轴12的第一同步齿轮17a及第二同步齿轮17b,以及用于连接该同 步齿轮17a， 17b与第一变速轴12的锥形离合器17c。
第二变速机构4是当选择十个变速级中的偶数级(二速及四速，六速， 八速及十速)时输入旋转的机构，具有第二变速轴20、第二速及第四速用 (以下称为二速及四速)驱动齿轮21、第六速用(以下称为六速)驱动齿轮 22、第八速及第十速用(以下称为八速及十速)驱动齿轮23，还具有第四 第六牙嵌式离合器C4， C5， C6。
第二变速轴20配置为偏向输入轴2且与输入轴2及第 一变速轴12平行， 并且通过一对轴承旋转自如地支承在外壳上。另外，二速及四速驱动齿轮21 、 六速驱动齿轮22、八速及十速驱动齿轮23分别通过一对轴承旋转自如地支 承在第二变速轴20上。
第四-第六牙嵌式离合器C4， C5, C6是轴向移动而用于使各驱动齿轮 21-23固定(不能相对旋转)在第二变速轴20上，或者用于使两个驱动齿轮相互连接的离合器。另外，第六牙嵌式离合器C6相对第二变速轴20始终 不能相对旋转，第四及第五牙嵌式离合器C4， C5分别位于相对第二变速轴 20不能相对旋转的位置及相对旋转自如的位置。
具体地讲，第四牙嵌式离合器C4是用于在以下状态之间进行切换的离 合器，即，将第二变速轴20与二速及四速驱动齿轮21之间连接，或者将二 速及四速驱动齿轮21与六速驱动齿轮22之间连接，或者断开。第五牙嵌式 离合器C5是用于在以下状态之间进行切换的离合器，即，将第二变速轴20 与六速驱动齿轮22之间连接，或者将六速驱动齿轮22与八速及十速驱动齿 轮23之间连接，或者断开。第六牙嵌式离合器C6是用于在以下状态之间进 行切换的离合器，即，将第二变速轴20与八速及十速驱动齿轮23之间连接， 或者断开。
另外，在该第二变速机构4的第二变速轴20上固定有用于同步启动的 同步用齿轮24。
变速用空转轴8与各变速轴12， 20同样，通过一对轴承旋转自如地支 承在外壳上，与第一及第二变速轴12， 20平行地配置。在该变速用空转轴8 上设有从动齿轮与第七及第八牙嵌式离合器C7， C8，其中从动齿轮与设置 在第一及第二变速机构3， 4上的各驱动齿轮啮合。进一步详细地讲，第一~ 第五从动齿轮26， 27， 28, 29， 30从发动机侧依次分别经由轴承旋转自如 地支承在变速用空转轴8上。另外，第一从动齿轮26与第二从动齿轮27构 成为相互一体地旋转，第四从动齿轮2 9与第五乂人动齿轮30构成为相互一体 地旋转。另外，第一从动齿轮26始终与七速及九速驱动齿轮15啮合，第二 从动齿轮27始终与二速及四速驱动齿轮21啮合，第三从动齿轮28始终与 五速驱动齿轮14及六速驱动齿轮22啮合，第四从动齿轮29始终与一速及 三速驱动齿轮13啮合，第五从动齿轮30始终与八速及十速驱动齿轮23啮 合。
第七及第八牙嵌式离合器C7, C8是轴向移动而用于使各从动齿轮不能 相对旋转地固定在变速用空转轴8上的离合器。另外，第七及第八牙嵌式离 合器C7, C8相对变速用空转轴8始终不能相对旋转。
具体地讲，第七牙嵌式离合器C7是用于将变速用空转轴8与第一及第 二从动齿轮26， 27之间连接或断开的离合器，第八牙嵌式离合器C8是用于将变速用空转轴8与第四及第五从动齿轮29, 30之间连接或断开的离合器。 另外，在变速用空转轴8的后端(与发动机相反的一侧的端部)上，旋 转自如地支承有与同步用齿轮24啮合的同步用第一空转齿轮32a以及与该 同步用第一空转齿轮32a—体地形成的同步用第二空转齿轮32b。另外，同 步用第一空转齿轮32a与第一同步齿轮17a啮合，同步用第二空转齿轮32b 与第二同步齿轮17b啮合。 [输出轴J
输出轴10与其他轴同样，通过一对轴承旋转自如地支承在外壳上。另 外，输出轴IO配置成在各轴的下方与各轴平行。在该输出轴10上固定有输 出齿轮34，该输出齿轮34与第三从动齿轮28啮合。'
离合器机构5具有用于切换前ii/后退的前进用离合器F及后退用离合 器R,以及用于选择第一变速机构3的第一弹压齿式离合器SC1及用于选择 第二变速机构4的第二弹压齿式离合器SC2。前进用离合器F与输入轴2同 轴配置。后退用离合器R与中间轴36同轴配置，该中间轴36与输入轴2平 行地配置。第一弹压齿式离合器SC1与第一变速轴12同轴配置，第二弹压 齿式离合器SC2与第二变速轴20同轴配置。另外，这些各离合器虽然由液 压式多片离合器构成，但是并不特别局限于该结构。
在此，前进用齿轮FG旋转自如地支承在输入轴2上，后退用齿轮RG 旋转自如地配置在中间轴36上。另外，第一变速用齿轮G1旋转自如地配置 在第一变速轴12上，第二变速用齿轮G2旋转自如地配置在第二变速轴20 上。如图2所示，前进用齿轮FG及后退用齿轮RG分别与第一变速用齿轮 Gl与第二变速用齿轮G2啮合。
另外，前进用离合器F用于在输入轴2与前进用齿轮FG之间传递(连 接)动力或切断(断开)动力，后退用离合器R用于在中间轴36与后退用 齿轮RG之间传递(连接)动力或切断(断开)动力。另外，第一弹压齿式 离合器SC1用于在第一变速用齿轮G1与第一变速轴12之间传递(连接) 动力或切断(断开)动力，第二弹压齿式离合器SC2用于在第二变速用齿轮 G2与第二变速轴20之间传递(连接)动力或切断(断开)动力。
旋转方向切换用齿轮系6的结构包括固定在输入轴2上的输入齿轮6a及固定在中间轴36上且与输入齿轮6a啮合的对齿轮6b。
在这种结构中，输入到输入轴2的旋转以原封不动的旋转方向输入到前
进用离合器F，并且通过齿轮6a, 6b的啮合使旋转方向切换成反方向并输入
到后退用离合器R。 [变速用齿轮系]
变速用齿轮系7的结构包括前述的前进用齿轮FG、后退用齿轮RG、 第一变速用齿轮G1及第二变速用齿轮G2。
在这种结构中，前进用离合器F的输出通过前进用齿轮FG与第一变速 齿轮G1的啮合，旋转方向切换成反方向并输入到第一弹压齿式离合器SC1, 并且通过前进用齿轮FG与第二变速齿轮G2的啮合，旋转方向切换成反方 向并输入到第二弹压齿式离合器SC2。因此，前进用离合器F的输出作为同 方向(前进)的旋转，输入到第一及第二弹压齿式离合器SC1, SC2。另一 方面，后退用离合器R的输出通过后退用齿轮RG与第一变速齿轮G1的啮 合，旋转方向切换成反方向并输入到第一弹压齿式离合器SC1，并且通过后 退用齿轮RG与第二变速齿轮G2的啮合，旋转方向切换成反方向并输入到 第二弹压齿式离合器SC2。因此，后退用离合器R的输出作为同方向(后退) 的旋转输入到第一及第二弹压齿式离合器SC1， SC2。 接着，说明如上所述结构的变速器的动力传递路径。首先，说明各变速 级中的共用路径，即从输入轴2直到各变速机构3， 4的动力传递路径。
〈前进用离合器ON+第一弹压齿式离合器ON〉
当前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1连接(后退用离合器R 及第二弹压齿式离合器SC2断开)时，来自输入轴2的旋转经由前进用离合 器F、前进用齿轮FG及第一变速用齿轮Gl输入到第一弹压齿式离合器SC1, 并输入到第一变速机构3的第一变速轴12。
对于此时的旋转方向，若将发动机的旋转方向作为第一方向(以下均相 同)，则输入轴2及前进用齿轮FG成为第一方向，第一变速用齿轮G1及第 一变速轴12的旋转方向成为第二方向(前进)。
〈前进用离合器ON +第二弹压齿式离合器ON〉
当前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2连接(后退用离合器R 及第一弹压齿式离合器SC1断开)时，来自输入轴2的旋转经由前进用离合器F 、前进用齿轮FG及第二变速用齿轮G2输入到第二弹压齿式离合器SC2， 并输入到第二变速机构4的第二变速轴20。
对于此时的旋转方向，若将发动机的旋转方向作为第一方向，则输入轴 2及前进用齿轮FG成为第一方向，第二变速用齿轮G2及第二变速轴20的 旋转方向成为第二方向(前进)。
〈后退用离合器ON+第一弹压齿式离合器0N〉
当后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1连接(前进用离合器F 及第二弹压齿式离合器SC2断开)时，来自输入轴2的旋转经由输入齿轮 6a、对齿轮6b及中间轴36输入到后退用离合器R,经由后退用齿轮RG及 第一变速用齿轮G1输入到第一弹压齿式离合器SC1，并输入到第一变速机 构3的第一变速轴12。
对于此时的旋转方向，若将发动机的旋转方向作为第一方向，则对齿轮 6b及中间轴36成为第二方向，第一变速用齿轮G1及第一变速轴12的旋转 方向成为第一方向(后退)。
〈后退用离合器ON+第二弹压齿式离合器ON〉
当后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2连接(前进用离合器F 及第一弹压齿式离合器SC1断开)时，来自输入轴2的旋转经由输入齿轮 6a、对齿轮6b及中间轴36输入到后退用离合器R，经由后退用齿轮RG及 第二变速用齿轮G2输入到第二弹压齿式离合器SC2，并输入到第二变速机 构4的第二变速轴20。
对于此时的旋转方向，若将发动机的旋转方向作为第一方向，则对齿轮 6b及中间轴36成为第二方向，第二变速用齿轮G2及第二变速轴20的旋转 方向成为第一方向(后退)。
如上所述那样输入到第一或第二变速机构3, 4的旋转，在各变速级中 如下所述被变速。
〈前进第一速〉
在前进第一速的情况下，前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1 连接，后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第一变速轴12。另外，如图4所示，在前进第一速时， 各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。
14第一牙嵌式离合器C1:第一变速轴12 + —速及三速驱动齿轮13 第二牙嵌式离合器C2:五速驱动齿轮14 +七速及九速驱动齿轮15 第四牙嵌式离合器C4:第二变速轴20 + 二速及四速驱动齿轮21 第五牙嵌式离合器C5:六速驱动齿轮22 +八速及十速驱动齿轮23 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第一变速轴12的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图4中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第二变 速机构4侧的旋转传递路径。用该虚线表示的路径是第二速的旋转传递路径， 表示被预切换。第 一变速轴12 —第 一牙嵌式离合器Cl — 一速及三速驱动齿轮13 —第四 及第五从动齿轮29， 30 —八速及十速驱动齿轮23 —第五牙嵌式离合器C5 — 六速驱动齿轮22 -第三从动齿轮28 —变速用空转轴8 〈前进第二速〉在前进第二速的情况下，前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2 连接，后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第二变速轴20。另外，如图5所示，在前进第二速时， 各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第一牙嵌式离合器C1:第一变速轴12 + —速及三速驱动齿轮13 第二牙嵌式离合器C2:五速驱动齿轮14 +七速及九速驱动齿轮15 第四牙嵌式离合器C4:第二变速轴20 + 二速及四速驱动齿轮21 第八牙嵌式离合器C8:第四从动齿轮29 +变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第二变速轴20的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图5中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第一变 速机构3侧的旋转传递路径。用该虛线表示的路径是第三速的旋转传递路径， 表示被预切换。第二变速轴20 —第四牙嵌式离合器C4 —二速及四速驱动齿轮21 —第一 及第二从动齿轮26, 27 —七速及九速驱动齿轮15 —第二牙嵌式离合器C2 — 五速驱动齿轮14—第三从动齿轮28—变速用空转轴8 〈前进第三速〉在前进第三速的情况下，前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1连接，后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第一变速轴12。另外，如图6所示，在前进第三速时， 各牙嵌式离合器^皮控制为将以下部件之间连接。第一牙嵌式离合器C1:第一变速轴12 + —速及三速驱动齿轮13 第四牙嵌式离合器C4:第二变速轴20 + 二速及四速驱动齿轮21 第七牙嵌式离合器C7:第二从动齿轮27 +变速用空转轴8 第八牙嵌式离合器C8:第四从动齿轮29+变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第一变速轴12的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图6中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第二变 速机构4侧的旋转传递路径。用该虛线表示的路径是第四速的旋转传递路径， 表示一皮预切4灸。第 一变速轴12 —第一牙嵌式离合器Cl — 一速及三速驱动齿轮13 —第四 从动齿轮29 —第八牙嵌式离合器C8 —变速用空转轴8 〈前进第四速〉在前进第四速的情况下，前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2 连接，后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第二变速轴20。另夕卜，如图7所示，在前进第四速时， 各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第二牙嵌式离合器C2:第一变速轴12 +五速驱动齿轮14 第四牙嵌式离合器C4:第二变速轴20 + 二速及四速驱动齿轮21 第七牙嵌式离合器C7:第二从动齿轮27 +变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第二变速轴20的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图7中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第一变 速机构3侧的旋转传递路径。用该虛线表示的路径是第五速的旋转传递路径， 表示纟皮预切换。第二变速轴20 —第四牙嵌式离合器C4 — 二速及四速驱动齿轮21 —第二 从动齿轮27 —第七牙嵌式离合器C7—变速用空转轴8 〈前进第五速〉在前进第五速的情况下，前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1连接，后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第一变速轴12。另外，如图8所示，在前进第五速时， 各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第二牙嵌式离合器C2:第一变速轴12 +五速驱动齿轮14 第五牙嵌式离合器C5:第二变速轴20 +六速驱动齿轮22 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第一变速轴12的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图8中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第二变 速机构4侧的旋转传递路径。用该虚线表示的路径是第六速的旋转传递路径， 表示被预切换。第一变速轴12 —第二牙嵌式离合器C2 —五速驱动齿轮14—第三从动齿 轮28-变速用空转轴8 〈前进第六速〉在前进第六速的情况下，前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2 连接，后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第二变速轴20。另夕卜，如图9所示，在前进第六速时， 各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第三牙嵌式离合器C3:第一变速轴12 +七速及九速驱动齿轮15 第五牙嵌式离合器C5:第二变速轴20 +六速驱动齿轮22 第七牙嵌式离合器C7:第一及第二从动齿轮26， 27 +变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第二变速轴20的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图9中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第一变 速机构3侧的旋转传递路径。用该虚线表示的路径是第七速的旋转传递路径， 表示^皮预切才灸。第二变速轴20—第五牙嵌式离合器C5 —六速驱动齿轮22—第三从动齿 轮28 —变速用空转轴8 〈前进第七速〉在前进第七速的情况下，前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1 连接，后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第一变速轴12。另外，如图IO所示，在前进第七速17时，各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第三牙嵌式离合器C3:第一变速轴12 +七速及九速驱动齿轮15 第六牙嵌式离合器C6:第二变速轴20 +八速及十速驱动齿轮23 第七牙嵌式离合器C7:第一及第二从动齿轮26， 27 +变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第一变速轴12的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图10中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第二变 速机构4侧的旋转传递路径。用该虚线表示的路径是第八速的旋转传递路径，表示#:预切才奐。第一变速轴12 —第三牙嵌式离合器C3 —七速及九速驱动齿轮15 —第一 及第二从动齿轮26， 27 —第七牙嵌式离合器C7 —变速用空转轴8 〈前进第八速〉在前进第八速的情况下，前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2 连接，后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第二变速轴20。另外，如图11所示，在前进第八速 时，各牙嵌式离合器被控制为将以下部件之间连接。第三牙嵌式离合器C3:第一变速轴12 +七速及九速驱动齿轮15 第四牙嵌式离合器C4: 二速及四速驱动齿轮21 +六速驱动齿轮22 第六牙嵌式离合器C6:第二变速轴20 +八速及十速驱动齿轮23 第八牙嵌式离合器C8:第四及第五从动齿轮29, 30+变速用空转轴8 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第二变速轴20的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图11中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第一变 速机构3侧的旋转传递路径。用该虛线表示的路径是第九速的旋转传递路径， 表示被预切换。第二变速轴20 —第六牙嵌式离合器C6 —八速及十速驱动齿轮23 —第四 及第五从动齿轮29, 30 —第八牙嵌式离合器C8 —变速用空转轴8 〈前进第九速〉在前进第九速的情况下，前进用离合器F及第一弹压齿式离合器SC1 连接，后退用离合器R及第二弹压齿式离合器SC2断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第一变速轴12。另外，如图12所示，在前进第九速时，各牙嵌式离合器净皮控制为将以下部件之间连接。第一牙嵌式离合器Cl: 一速及三速驱动齿轮13 +五速驱动齿轮14 第三牙嵌式离合器C3:第一变速轴12 +七速及九速驱动齿轮15 第四牙嵌式离合器C4: 二速及四速驱动齿轮21 +六速驱动齿轮22 第六牙嵌式离合器C6:第二变速轴20 +八速及十速驱动齿轮23 其他牙嵌式离合器断开在此，输入到第一变速轴12的旋转，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。在图12中用实线表示动力传递路径。另外，用虚线表示此时的第二变 速机构4侧的旋转传递路径。用该虚线表示的路径是第十速的旋转传递路径，表示一皮预切:换。第 一变速轴12 —第三牙嵌式离合器C3 —七速及九速驱动齿轮15 —第一 及第二从动齿轮26, 27 —二速及四速驱动齿轮21 —第四牙嵌式离合器C4 — 六速驱动齿库仑22 —第三从动齿4会28 —变速用空转轴8 〈前进第十速〉在前进第十速的情况下，前进用离合器F及第二弹压齿式离合器SC2 连接，后退用离合器R及第一弹压齿式离合器SC1断开。此时，如前所述， 第二方向的旋转输入到第二变速轴20。另外，在前进第十速时，各牙嵌式离 合器的连接、断开与前进第九速的情况相同。在此，输入到第二变速轴20的动力，经过以下路径传递到变速用空转 轴8。另外，此时的第一变速机构3侧的旋转传递路径与前进第九速的情况 相同。第二变速轴20—第六牙嵌式离合器C6 —八速及十速驱动齿轮23 —第四 及第五从动齿轮29, 30 ——速及三速驱动齿轮13 —第一牙嵌式离合器C1 — 五速驱动齿轮14 —第三从动齿轮28 —变速用空转轴8 〈后退第一速 第十速〉在后退时，与前进的情况不同，使前进用离合器F断开，使后退用离合 器R连接。因此，在后退时，虽然向第一变速轴12及第二变速轴20输入与 前进反方向的旋转，但是，在各速度级中的牙嵌式离合器的控制、动力传递 路径与前进时的各变速级的情况完全相同。[动力传递路径输出侧共用路径]这样，在各变速级中输出到变速用空转轴8的旋转，传递到与变速用空转轴8的第三从动齿轮28啮合的输出齿轮34,并输出到输出轴10 。 [关于变速时的同步]在本实施方式中，如前所述，当处于奇数级的变速级时，向第一变速机 构3输入旋转，当处于偶数级的变速级时，向第二变速机构4输入S走转。另 夕卜，在逐级地逐渐变速时，在负责下一个变速级侧的变速才几构中进行预切换， 并且，当进一步变速到下一个变速级时，利用同步机构17使牙嵌式离合器 的啮合顺利地进行。若简单说明在该变速时为同步所进行的动作，则如下。 例如，如果以从第六速到第五速再到第四速的变速过程为例，在第六速 中动力按照如图8所示的路径(虚线)传递。在该第六速中，在第一变速机 构3侧准备有第五速的旋转传递路径。即，被预切换。因此，从第六速变速 为第五速时，仅通过使第二弹压齿式离合器SC2断开、使第一弹压齿式离合 器SC1连接，就能够进行变速。将该第五速的旋转传递路径用实线表示在图 8中。接着，从第五速变速为第四速时，进行利用同步机构17的同步。即， 当选择第五速时，使第五牙嵌式离合器C5断开，该第五牙嵌式离合器C5 在直到选择第五速之前一直将第二变速轴20与六速驱动齿轮22连接，然后， 瞬间地启动同步初4勾17， -使第二变速轴20的转速与选择第四速时的转速相 同，或者与之接近。在进行如上所述的同步后，启动第四牙嵌式离合器C4,连接第二变速 轴20与二速及四速驱动齿轮21。此时，通过利用如前所述的同步才几构17 的同步，控制第二变速轴20的转速，因此能够顺利地使第四牙嵌式离合器 C4啮合。然后，在断开第一弹压齿式离合器SC1的同时连接第二弹压齿式 离合器SC2。据此，动力按照图7的实线表示的路径传递，完成向第四速的 变速。即使在其他的变速动作中，也通过与以上的动作基本上相同的动作进行 同步，能够顺利地进行变速。 [本实施方式的效果]在该装置中，通过在变速机构的前段设置用于切换前进/后退的一对离 合器F， R及两个弹压齿式离合器SCl, SC2，利用一组变速机构3， 4,在 前进行驶时与后退行驶时这两种情况下能够得到十个变速级。20在此，作为分别在前进/后退过程中得到多个变速级的结构，虽然也考 虑了在变速机构的前段设置用于切换旋转方向的行星齿轮机构，但是与设置 该行星齿轮机构的情况相比，在本实施方式中能够在轴向上以较短的空间构 成，能够使装置整体实现小型化。另外，在该装置中，在横向及纵向(与轴 正交的方向)上不会达到大型化，能够做成与现有的变速器相同。即，在现 有的变速器中，设置有输入轴、中间轴、第一变速轴及第二变速轴，在各轴 上配置有液压式离合器，但是，在本装置中同样设置有这些轴，但不会加大 才黄向及纵向的空间。另外，由于各变速机构3， 4不是采用像现有装置那样的液压式离合器 而是采用牙嵌式离合器构成，因此与现有的变速器相比结构简单。而且，在本实施方式中，由于在各变速时进行预切换，并且利用同步机 构24进行同步，因此能够快速且顺利地进行前ii/后退的各变速级的变速。另外，在该装置中，由于在各变速级的动力传递路径上，齿轮的啮合部 分较少，因此提高传递效率。而且，在该装置中，由于发动机与变速器之间不是采用变矩器而是采用 液压式离合器连接，因此能够有效地传递发动机的动力。[其他实施方式](a) 在所述实施方式中，虽然以前进/后退各为十个变速级为例进行了 说明，但是变速级的数量并不局限于该实施方式。(b) 同步机构的有无、包括牙嵌式离合器的各离合器的结构并不局限 于所述实施方式。工业实用性根据如上所述的本发明，以简单的结构能够得 高效率的产业车辆用变速器。
权利要求
1.一种产业车辆用变速器，在前进及后退过程中能够进行多级变速，对来自发动机侧的旋转进行变速并输出，其特征在于，具有输入轴，其输入来自发动机侧的旋转；第一变速机构，其用于在多个变速级之间对来自所述输入轴的旋转进行变速；第二变速机构，其与所述第一变速机构一并设置，用于在多个变速级之间对来自所述输入轴的旋转进行变速；离合器机构，其配置在所述第一及第二变速机构的输入侧，包括用于切换前进/后退的前进用离合器及后退用离合器，以及用于向所述第一变速机构输入来自发动机的旋转的第一弹压齿式离合器及用于向所述第二变速机构输入来自发动机的旋转的第二弹压齿式离合器；旋转方向切换用齿轮系，其用于向所述前进用离合器及所述后退用离合器输入用于前进及后退的旋转；变数用齿轮系，其用于向所述第一弹压齿式离合器及所述第二弹压齿式离合器输入来自所述前进用离合器及所述后退用离合器的输出；输出轴，向该输出轴输入来自所述第一及第二变速机构的旋转并输出。
2. 如权利要求1所述的产业车辆用变速器，其特征在于，还具有与所 述输入轴平行地配置的中间轴；所述第一及第二变速机构分别具有与所述输入轴平行地配置的第一变 速轴、第二变速轴；所述前进用离合器与所述输入轴同轴配置； 所述后退用离合器与所述中间轴同轴配置； 所述第一弹压齿式离合器与所述第一变速轴同轴配置； 所述第二弹压齿式离合器与所述第二变速轴同轴配置。
3. 如权利要求2所述的产业车辆用变速器，其特征在于， 所述旋转方向切换用齿轮系具有固定在所述输入轴上的第一齿轮以及固定在所述中间轴上并与所述第 一齿轮啮合的第二齿轮。
4. 如权利要求2所述的产业车辆用变速器，其特征在于， 所述变速用齿轮系具有前进用齿轮，其旋转自如地支承在所述输入轴上，用于向所述第一及第二变速机构传递来自所述前进用离合器的输出；后退用齿轮，其旋转自如地支承在所述中间轴上，用于向所述第一及第 二变速机构传递来自所述后退用离合器的输出；第一变速用齿4仑，其旋转自如地支承在所述第一变速轴上，与所述前进 用齿轮及所述后退用齿轮啮合，用于向所述第一弹压齿式离合器输入来自所 述前进用及后退用齿轮的旋转；第二变速用齿轮，其旋转自如地支承在所述第二变速轴上，与所述前进 用齿轮及所述后退用齿轮啮合，用于向所述第二弹压齿式离合器输入来自所 述前进用齿轮及后退用齿轮的旋转。
5.如权利要求1至4中任一项所述的产业车辆用变速器，其特征在于，还具有主离合器装置，该主离合器装置设置在发动机与所述离合器机构 之间，用于向所述输入轴传递来自所述发动机的旋转。
全文摘要
本发明提供一种产业车辆用变速器，以简单的结构实现高效率的产业车辆用变速器。该变速器包括输入轴(2)、第一变速机构(3)、第二变速机构(4)、离合器机构(5)、旋转方向切换用齿轮系(6)、变速用齿轮系(7)及输出轴(10)。第一变速机构(3)及第二变速机构(4)都是用于在多个变速级之间对来自输入轴(2)的旋转进行变速的机构。离合器机构(5)配置在两个变速机构(3，4)的输入侧，包括用于切换前进/后退的前进/后退切换离合器机构(F，R)以及用于选择向第一变速机构(3)及第二变速机构(4)中的任一个输入来自发动机侧的旋转的变速切换离合器机构(SC1，SC2)。旋转方向切换用齿轮系(6)对前进/后退切换离合器机构(F，R)输入用于前进/后退的旋转。变速用齿轮系(7)向变速切换离合器机构(SC1，SC2)输入来自前进/后退切换离合器机构(F，R)的输出。
文档编号F16H3/093GK101627224SQ20088000706
公开日2010年1月13日 申请日期2008年2月12日 优先权日2007年3月20日
发明者竹岛宏明 申请人:株式会社小松制作所