專利名稱：反向鏟裝載機的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有多軸式變速器并且后輪的直徑比前輪的直徑大的反向鏟裝載機。
技術背景
如專利文獻I及專利文獻2等所示，反向鏟裝載機在前方具有裝載鏟斗，在后方具 有反向鏟，而且設置于駕駛室的駕駛座能夠旋轉，使得該駕駛座在行駛時以及利用裝載鏟 斗進行作業時朝向前方，而且在利用反向鏟進行作業時朝向后方。在反向鏟裝載機中，具有 后輪的直徑比前輪的直徑大的特征結構。
作為搭載于以上所述的反向鏟裝載機的多軸式變速器，例如提出有專利文獻3中 所示的變速器。該專利文獻3中所示的變速器具有輸入軸、三根中間軸、前輸出軸和后輸出 軸。另外，在各軸上，設置有后退用離合器、前進高速用離合器、前進低速用離合器、速度擋 切換用離合器。
現有技術文獻
專利文獻1:日本特開2006-62410號公報
專利文獻2 :日本特開2007-331425號公報
專利文獻3 :日本特開2009-281512號公報發明內容
發明要解決的課題
如前所述，在反向鏟裝載機中，由于后輪的直徑比前輪的直徑大，因此，需要改變 前后的輸出軸的高度位置。出于同樣的理由，需要改變旋轉傳遞至前后的輸出軸的齒輪比， 以使后輸出軸的轉速低于前輸出軸的旋轉。例如，在具有兩根中間軸的現有的多軸式變速 器中，通過自輸入軸向第一及第二中間軸傳遞動力的動力傳遞路徑中的齒輪機構進行速度 擋的切換。具體而言，輸入軸的旋轉自輸入軸減速并傳遞到第一中間軸，再自第一中間軸進 一步減速并傳遞到第二中間軸。第二中間軸也可以是后輸出軸。第二中間軸(后輸出軸)的 旋轉增速并傳遞到前輸出軸。
在以上所述的現有的多軸式變速器中，自輸入軸到后輸出軸由齒輪機構對旋轉進 行減速，因此，后輸出軸的負荷扭矩在多根軸中最大。因此，也需要使由與后輸出軸相同的 軸形成的第二中間軸的軸徑變粗。另外，在第二中間軸上設置有變速用的多個液壓離合器， 但出于與所述相同的理由，需要增大這些液壓離合器的離合器容量。
如上所述，在現有的多軸式變速器中，需要使作為后輸出軸的中間軸的軸徑變粗， 而且，需要增大設置于該中間軸的液壓離合器的離合器容量。因此，變速器的重量增加，妨 礙省油。
本發明的課題在于，在反向鏟裝載機的變速器中，尤其是減小中間軸的負荷扭矩， 來謀求輕量化，降低油耗。
用于解決課題的方案
本發明的第一方案的反向鏟裝載機包括前輪、具有直徑比前輪的直徑大的后輪、向前輪及后輪傳遞動力的多軸式變速器。多軸式變速器具有被輸入動力的輸入軸、與前輪連結的前輸出軸、配置在比前輸出軸高的位置并與后輪連結的后輸出軸、在輸入軸和前輸出軸之間配置的中間軸、用于自輸入軸向中間軸傳遞動力的第一傳動機構、用于自中間軸向前輸出軸傳遞動力并且自前輸出軸向后輸出軸傳遞動力的第二傳動機構。在該變速器中，輸入到輸入軸的動力經由第一傳動機構傳遞到中間軸。而且，傳遞到中間軸的動力經由第二傳動機構傳遞到前輸出軸，自前輸出軸傳遞到后輸出軸。在此，中間軸的動力經由第二傳動機構傳遞到后輸出軸。因此，可以將中間軸和后輸出軸分開。另外，通過利用第二傳動機構對旋轉進行減速，可以增大后輸出軸的扭矩，能夠使中間軸的扭矩小于后輸出軸的扭矩。因此，與現有的變速器相比，可以使中間軸的軸徑變細，而且，可以減小安裝在中間軸上的離合器的容量。其結果是，可以減輕變速器的重量，并可以降低油耗。另外，由于不需要同軸地配置中間軸和后輸出軸，因此，對于各軸的配置而言，設計的自由度增大。本發明的第二方案的反向鏟裝載機在第一方案的反向鏟裝載機的基礎上，第二傳動機構具有將中間軸的旋轉減速并使之向前輸出軸側傳遞的第一齒輪對，以及將前輸出軸的旋轉減速并使之向后輸出軸傳遞的第二齒輪對。在此，能夠通過簡單的結構并以較大的減速比將中間軸的旋轉傳遞到后輸出軸。本發明的第三方案的反向鏟裝載機在第二方案的反向鏟裝載機的基礎上，第一齒輪對具有固定在中間軸上的中間齒輪、旋轉自如地支承于前輸出軸并與中間齒輪嚙合的第一前輸出軸齒輪。另外，第二齒輪對具有旋轉自如地支承于前輸出軸并固定在第一前輸出軸齒輪上的第二前輸出軸齒輪、固定在后輸出軸上并與第二前輸出軸齒輪哨合的后輸出軸齒輪。另外，第二傳動機構還具有驅動方式切換用離合器，該驅動方式切換用離合器設置在第一前輸出軸齒輪及第二前輸出軸齒輪與前輸出軸之間，在第一前輸出軸齒輪及第二前輸出軸齒輪與前輸出軸之間進行動力的傳遞及切斷。在此，通過使驅動方式切換用離合器結合(動力傳遞)，第一前輸出齒輪及第二前輸出齒輪與前輸出軸連結。在該情況下，來自中間軸的動力經由這些齒輪對也傳遞到前輸出軸。即，可以構成四輪驅動。另一方面，通過使離合器斷開(切斷動力傳遞)以解除第一前輸出齒輪及第二前輸出齒輪與前輸出軸的連結，自中間軸的動力不向前輸出軸傳遞而僅向后輸出軸傳遞。即，構成為二輪驅動。本發明的第四方案的反向鏟裝載機在第一 第三方案中任一方案的反向鏟裝載機的基礎上，還具有配置在中間軸上的至少一個以上的變速用離合器。在此，通過使配置在中間軸上的離合器結合或者斷開，動力傳遞路徑被切換，進行變速。在該變速器中，由于中間軸和后輸出軸被分開，因此，可以減小中間軸的扭矩，并可以減小中間軸的離合器的容量。因此，可以減輕變速器整體的重量，并可以降低油耗。本發明的第五方案的反向鏟裝載機在第一 第四方案中任一方案的反向鏟裝載機的基礎上，還具有配置在輸入軸上的前進后退切換用離合器。在反向鏟裝載機用的變速器中，通常輸入軸的轉速最高，該旋轉被減速并向前輸出軸及后輸出軸傳遞。因此，輸入軸的扭矩最小。由于在該輸入軸上配置有使用頻率高的前進后退切換用離合器，因此，可以抑制該離合器的磨損。發明效果根據以上所述的本發明，在反向鏟裝載機中，可以減小中間軸的負荷扭矩，與以往結構相比，可以使中間軸的軸徑更細，而且，可以減小配置在中間軸上的離合器的容量。因此，可以減輕變速器整體的重量，可以謀求降低油耗。
圖1是本發明一實施方式的反向鏟裝載機的外觀立體圖。圖2是所述反向鏟裝載機的變速器的簡略結構圖。圖3是表示各速度擋下的使用離合器及減速比的圖。圖4是表示前進一擋的動力傳遞路徑的圖。圖5是表示前進二擋的動力傳遞路徑的圖。圖6是表示前進三擋的動力傳遞路徑的圖。圖7是表示前進四擋的動力傳遞路徑的圖。圖8是表示前進五擋的動力傳遞路徑的圖。圖9是表不后退一擋的動力傳遞路徑的圖。圖10是表示后退二擋的動力傳遞路徑的圖。圖11是表不后退二擋的動力傳遞路徑的圖。
具體實施例方式[整體結構]圖1表示本發明一實施方式的反向鏟裝載機I的外觀圖。反向鏟裝載機I是能夠通過一臺既進行挖掘作業又可以進行裝載作業的作業車輛。該反向鏟裝載機主要具有本體2、裝載部3、反向鏟4、左右的穩定部5。本體2具有支承發動機及變速器6 (參照圖2)等設備的框架10、搭載在框架10上的駕駛室11、分別為一對的前輪12及后輪13。反向鏟裝載機I的特征結構在于，與前輪12的直徑相比，后輪13的直徑大。因此，與前輪12連結的車軸配置在比與后輪13連結的車軸的位置低的位置。發動機及變速器等設備被外飾罩14覆蓋。在駕駛室11的內部設置有供操作者乘坐的駕駛座16。駕駛座16能夠在朝向前方的位置和朝向后方的位置進行旋轉。另外，在駕駛室11的內部設置有方向盤、各種踏板、用于操作裝載部3和反向鏟4的操作部件。發動機搭載在框架10的前部。發動機經由變速器及車軸驅動前輪12及后輪13，而且，驅動用于使各種液壓設備工作的液壓泵。變速器6的詳情將在后面論述，如圖2所示，該變速器6具有多根軸，在除反轉軸之外的各軸上設置有液壓離合器或液壓制動器。裝載部3配置在駕駛室11的前方，是用于進行裝載作業的作業裝置。裝載部3具有裝載小臂20、托架21、連桿22、裝載鏟斗23、鏟斗液壓缸24、小臂液壓缸25。裝載小臂20的基端部轉動自如地支承于框架10，并在前端轉動自如地安裝有裝載鏟斗23。托架21的基端部轉動自如地支承于裝載小臂20，在前端轉動自如地連結有鏟斗液壓缸24的活塞桿的前端和連桿22的一端。鏟斗液壓缸24的基端部轉動自如地支承于框架10。另外，連桿22的前端與鏟斗23轉動自如地連結。小臂液壓缸25的基端部轉動自如地支承于框架10，小臂液壓缸25的活塞桿的前端與裝載小臂20的長度方向的中間部轉動自如地連結。
根據以上所述的結構，若小臂液壓缸25的活塞桿突出，則裝載小臂20向上方轉動，若小臂液壓缸25的活塞桿后退，則裝載小臂20向下方轉動。另外，若鏟斗液壓缸24的活塞桿突出，則托架21向前方轉動，連桿22向前方移動，裝載鏟斗23向下方轉動。相反， 若小臂液壓缸24的活塞桿后退,貝U托架21向后方轉動,連桿22向后方移動,裝載伊斗23 向上方轉動。
反向鏟4配置在駕駛室11的后方，是用于進行挖掘作業的作業裝置。反向鏟4具有大臂30、小臂31、鏟斗連桿32、反向鏟鏟斗33、大臂液壓缸34、小臂液壓缸35、鏟斗液壓缸36。大臂30的基端部經由未圖示的托架，能夠向左右方向轉動地支承于框架10。在大臂30的前端部轉動自如地連結有小臂31的基端部，在小臂31的前端轉動自如地連結有反向鏟鏟斗33。大臂液壓缸34的一端與固定在框架10上的托架(未圖示)轉動自如地連結， 另一端與固定在大臂30上的大臂托架37轉動自如地連結。小臂液壓缸35的一端與大臂托架37轉動自如地連結，另一端與小臂31的基端部轉動自如地連結。鏟斗液壓缸36的基端部與小臂31轉動自如地連結，前端與鏟斗連桿32轉動自如地連結。
根據以上所述的結構，若大臂液壓缸34的活塞桿突出，則大臂30向下方轉動，若大臂液壓缸34的活塞桿后退，則大臂30向上方轉動。另外，若小臂液壓缸35的活塞桿突出，則小臂31向下方轉動，若小臂液壓缸35的活塞桿后退，則小臂31向上方轉動。并且， 若鏟斗液壓缸36的活塞桿突出，則經由鏟斗連桿32使反向鏟鏟斗33轉動，反向鏟鏟斗33 的開口部接近小臂31。另一方面，若鏟斗液壓缸36的活塞桿后退，則經由鏟斗連桿32使反向鏟鏟斗33轉動，反向鏟鏟斗33的開口部自小臂31離開。
雖未圖示，但反向鏟4具有用于使將大臂30與框架10連結的大臂托架向左右方向轉動的托架液壓缸。托架液壓缸的一端與框架10轉動自如地連結，另一端與大臂托架轉動自如地連結。若托架液壓缸的活塞桿突出，則大臂托架向左右方向的一方側轉動，若托架液壓缸的活塞桿后退，則大臂托架向左右方向的另一方側轉動。
左右的穩定部5是在利用反向鏟4進行作業時使反向鏟裝載機I的姿勢穩定以防止翻倒的裝置。左右的穩定部5分別設置在車架10的后左部及后右部。使該穩定部5以朝反向鏟裝載機I的左右側方伸出的狀態接地，將反向鏟裝載機I的本體后部提起直至后輪13離地，從而可以使挖掘作業時的反向鏟裝載機I的姿勢穩定。
[變速器]
圖2表不變速器6的簡略結構。該變速器6具有被輸入動力的輸入軸40、第一中間軸41、第二中間軸42、前輸出軸43、后輸出軸44、反轉軸 45。各軸40 45相互平行地配置。另外，該變速器6具有變矩器47，該變矩器47具有鎖止離合器46。
< 輸入軸 40 >
輸入軸40經由變矩器47或者經由鎖止離合器46被輸入來自發動機的動力。各軸4(Γ45中的該輸入軸40配置在最高位置。在輸入軸40上設置有輸入軸齒輪G1、后退用離合器R、前進低速用離合器FL。輸入軸齒輪Gi不能相對旋轉地固定在輸入軸40上。后退用離合器R和前進低速用離合器FL的輸入側具有共用的輸入軸離合器組件50,輸入軸離合器組件50不能相對旋轉地固定在輸入軸40上。在后退用離合器R的輸出側設置有后退用離合器齒輪Gcr，在前進低速用離合器FL的輸出側設置有前進低速用離合器齒輪Gcfl。后退用離合器齒輪Gr及前進低速用齒輪Gcfl都相對于輸入軸40相對旋轉自如地被支承。<第一中間軸41 >第一中間軸41配置在輸入軸40和前輸出軸43之間。在第一中間軸41上設置有第一中間軸齒輪Gml、一擋用離合器Cl、前進高速用離合器FH。第一中間軸齒輪Gml不能相對旋轉地固定在第一中間軸41上。一擋用離合器Cl和前進高速用離合器FH的輸入側具有共用的第一離合器組件51，第一離合器組件51不能相對旋轉地固定在第一中間軸41上。在第一離合器組件51的外周設置有第一組件齒輪Gpl。第一組件齒輪Gpl與前進低速用離合器齒輪Gcfl哨合。在一擋用離合器Cl的輸出側設置有一擋用離合器齒輪Gcl,在前進高速用離合器FH的輸出側設置有前進高速用離合器齒輪Gcfh。前進高速用離合器齒輪Gcfh與輸入軸齒輪Gi嚙合。一擋用離合器齒輪Gcl及前進高速用齒輪Gcfh都相對于第一中間軸41相對旋轉自如地被支承。<第二中間軸42 >第二中間軸42配置在輸入軸40和前輸出軸43之間。在第二中間軸42上設置有第二中間軸齒輪Gm2、二擋用離合器C2、三擋用離合器C3。第二中間軸齒輪Gm2不能相對旋轉地固定在第二中間軸42上，并與前進高速用離合器齒輪Gcfh嚙合。二擋用離合器C2和三擋用離合器C3的輸入側具有共用的第二離合器組件52，第二離合器組件52不能相對旋轉地固定在第二中間軸42上。在第二離合器組件52的外周設置有第二組件齒輪Gp2。第二組件齒輪Gp2與一擋用離合器齒輪Gcl哨合。在二擋用離合器C2的輸出側設置有二擋用離合器齒輪Gc2，在三擋用離合器C3的輸出側設置有三擋用離合器齒輪Gc3。三擋用離合器齒輪Gc3與第一組件齒輪Gpl嚙合。二擋用離合器齒輪Gc2及三擋用齒輪Gc3都相對于第二中間軸42相對旋轉自如地被支承。
〈前輸出軸43>前輸出軸43配置在各軸4(Γ45中的最低位置。另外，前輸出軸43能夠與前輪12連結。在前輸出軸43上設置有驅動方式切換用離合器CS。該驅動方式切換用離合器CS通過使離合器結合而將第二中間軸42的動力傳遞到前輸出軸43，并且，通過離合器斷開而將第二中間軸42和前輸出軸43之間的動力傳遞切斷。即，該驅動方式切換用離合器CS是用于對二輪驅動和四輪驅動進行切換的離合器。驅動方式切換用離合器CS的離合器組件53不能相對旋轉地固定在前輸出軸43上。另外，在該離合器CS的輸入側設置有第一前輸出軸齒輪Gfl和第二前輸出軸齒輪Gf2。這些前輸出軸齒輪Gfl、Gf2都旋轉自如地支承于前輸出軸43，而且，兩齒輪Gf1、Gf2相互不能相對旋轉地被固定。需要說明的是，兩齒輪Gfl、Gf2也可以由一個部件構成。〈后輸出軸44>后輸出軸44配置在比前輸出軸43高的位置。另外，后輸出軸44與現有的變速器不同，由不同于第二中間軸42的其他軸構成，兩者被分開。后輸出軸44能夠與后輪13連結。在后輸出軸44上設置有后輸出軸齒輪Gr和停車制動器PB。后輸出軸齒輪Gr不能相對旋轉地固定在后輸出軸44上，并與第二前輸出軸齒輪Gf2嚙合。
< 反轉軸 45>
在反轉軸45上，不能相對旋轉地設置有后退用的第一齒輪Gbl及第二齒輪Gb2。 后退用第一齒輪Gbl與后退用離合器齒輪Gcr嚙合。后退用第二齒輪Gb2與第一組件齒輪 Gpl嚙合。
<傳動機構>
如上所述，由多個齒輪及離合器構成自輸入軸40向第一中間軸41及第二中間軸 42傳遞動力的第一傳動機構。另外，由第二中間軸齒輪Gm2、第一及第二前輸出軸齒輪Gfl、 Gf2和驅動方式切換用離合器CS構成第二傳動機構，該第二傳動機構自第二中間軸42向前 輸出軸43傳遞動力并且自前輸出軸43向后輸出軸44傳遞動力。
另外，以上的各離合器及停車制動器PB由具有多個摩擦板且具有通過液壓進行 動作的活塞的液壓離合器(制動器)構成。
[動作]
接著，說明各變速擋中的動力傳遞路徑。圖3中示出了在各變速擋中所使用的離 合器即被設為動力傳遞狀態(結合)的離合器以及各變速擋中的前輪側的減速比和后輪側 的減速比。在此，說明總是使驅動方式切換用離合器CS結合，使來自發動機的動力傳遞到 前輪12及后輪13的四輪驅動的情況。
<前進一擋>
在前進一擋(Fl)的情況下，前進低速用離合器CFL及一擋用離合器Cl被結合，其 他離合器被斷開。
在該情況下，如圖4的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的 路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。
輸入軸40 —前進低速用離合器FL —前進低速用離合器齒輪Gcfl —第一組件齒 輪Gpl ——擋用離合器Cl —一擋用離合器齒輪Gcl —第二組件齒輪Gp2 —第二中間軸 42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl
動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。
·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43
·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44
在此，前進一擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。
前進低速用離合器齒輪Gcfl/第一組件齒輪Gpl = 38/67
一擋用離合器齒輪Gcl/第二組件齒輪Gp2 = 33/65
第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64
第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41
該情況下的前輪側減速比為
(67X65X64) / (38X33X51) = 4. 358，
后輪側減速比為
(67X65X64X41) / (38X 33X 51 X 33) = 5. 415。
<前進二擋>
在前進二擋(F2)的情況下，前進低速用離合器FL及二擋用離合器C2被結合，其 他離合器被斷開。
在該情況下，如圖5的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。輸入軸40 —前進低速用離合器FL —前進低速用離合器齒輪Gcfl —第一組件齒輪Gpl —第一中間軸41 —第一中間軸齒輪Gml —二擋用離合器齒輪Gc2 — 二擋用離合器C2 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44在此，前進二擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。前進低速用離合器齒輪GFL/第一組件齒輪Gpl = 38/67第一中間齒輪Gml/ 二擋用離合器齒輪Gc2 = 43/55第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41該情況下的前輪側減速比為(67X55X64) / (38X43X51) = 2. 830，后輪側減速比為(67X55X64X41) / (38X43X51 X 33) = 3. 516。<前進三擋>在前進三擋(F3)的情況下，前進高速用離合器FH及二擋用離合器C2被結合，其他離合器被斷開。在該情況下，如圖6的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。輸入軸40 —輸入軸齒輪Gi —前進高速用離合器齒輪Gcfh —前進高速用離合器FH—第一中間軸41 —第一中間軸齒輪Gml —二擋用離合器齒輪Gc2 — 二擋用離合器C2 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44在此，前進三擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。輸入軸齒輪Gi/前進高速用離合器齒輪Gcfh = 51/53第一中間齒輪Gml/二擋用離合器齒輪Gc2 = 43/55第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41該情況下的前輪側減速比為(53X55X64) / (51X43X51) =1. 668，后輪側減速比為(53X55X64X41) / (51 X43X51 X 33) = 2. 072。〈前進四擋〉在前進四擋(F4)的情況下，前進低速用離合器FL及三擋用離合器C3被結合，其他離合器被斷開。
在該情況下，如圖7的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的 路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。
輸入軸40 —前進低速用離合器FL —前進低速用離合器齒輪Gcfl —第一組件齒 輪Gpl —三擋用離合器齒輪Gc3 —三擋用離合器C3 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪 Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl
動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。
·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43
·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44
在此，前進四擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。
前進低速用離合器齒輪Gcfl/第一組件齒輪Gpl = 38/67
第一組件齒輪Gpl/三擋用離合器齒輪Gc3 = 67/31
第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64
第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41
該情況下的前輪側減速比為
(67X31X64) / (38X67X51) =1. 024，
后輪側減速比為
(67X31X64X41) / (38X67X51X33) =1. 272。
<前進五擋>
在前進五擋(F5)的情況下，前進高速用離合器FH及三擋用離合器C3被結合，其 他離合器被斷開。
在該情況下，如圖8的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的 路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。
輸入軸40 —輸入軸齒輪Gi —前進高速用離合器齒輪Gcfh —前進高速用離合器 FH—第一中間軸41 —第一組件齒輪Gpl —三擋用離合器齒輪Gc3 —三擋用離合器C3 —第 二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl
動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。
·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43
·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44
在此，前進五擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。
輸入軸齒輪Gi/前進高速用離合器齒輪Gcfh = 51/53
第一組件齒輪Gpl/三擋用離合器齒輪Gc3 = 67/31
第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64
第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41
該情況下的前輪側減速比為
(53X31X64) / (51 X67X51 ) = O. 603，
后輪側減速比為
(53X31X64X41) / (51 X67X51 X 33) = O. 750。
<后退一擋>
在后退一擋(Rl)的情況下，后退用離合器R及一擋用離合器Cl被結合，其他離合器被斷開。在該情況下，如圖9的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。輸入軸40 —后退用離合器R —后退用離合器齒輪Gcr —后退用第一齒輪Gbl —反轉軸45 —后退用第二齒輪Gb2 —第一組件齒輪Gpl ——擋用離合器Cl — 一擋用離合器齒輪Gcl —第二組件齒輪Gp2 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44在此，后退一擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。后退用離合器齒輪Gcr/后退用第一齒輪Gbl = 47/42后退用第二齒輪Gb2/第一 組件齒輪Gpl = 34/67一擋用離合器齒輪Gcl/第二組件齒輪Gp2 = 33/65第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41該情況下的前輪側減速比為(42X67X65X64) / (47X34X33X51) = 4. 353,后輪側減速比為(42X67X65X64X41) / (47X 34X 33X 51 X 33) = 5. 408。<后退二擋>在后退二擋(R2)的情況下，后退用離合器R及二擋用離合器C2被結合(動力傳遞)，其他離合器被斷開(動力截斷)。在該情況下，如圖10的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。輸入軸40 —后退用離合器R —后退用離合器齒輪Gcr —后退用第一齒輪Gbl —反轉軸45 —后退用第二齒輪Gb2 —第一組件齒輪Gpl —第一中間軸41 —第一中間軸齒輪Gml — 二擋用離合器齒輪Gc2 — 二擋用離合器C2 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43 后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44在此，后退二擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。后退用離合器齒輪Gcr/后退用第一齒輪Gbl = 47/42后退用第二齒輪Gb2/第一組件齒輪Gpl = 34/67第一中間齒輪Gml/二擋用離合器齒輪Gc2 = 43/55第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41
該情況下的前輪側減速比為
(42X67X55X64) / (47X34X43X51) = 2. 827,
后輪側減速比為
(42X67X55X64X41) / (47X34X43X51 X33) = 3. 512。
<后退三擋>
在后退三擋(R3)的情況下，后退用離合器R及三擋用離合器C3被結合，其他離合 器被斷開。
在該情況下，如圖11的單點劃線的箭頭所示，輸入到輸入軸40的動力按照以下的 路徑傳遞到前輸出軸43及后輸出軸44。
輸入軸40 —后退用離合器R —后退用離合器齒輪Gcr —后退用第一齒輪Gbl — 反轉軸45 —后退用第二齒輪Gb2 —第一組件齒輪Gpl —三擋用離合器齒輪Gc3 —三擋用 離合器C3 —第二中間軸42 —第二中間軸齒輪Gm2 —第一前輸出軸齒輪Gfl
動力自第一前輸出軸齒輪Gfl按照如下路徑分為前輪側和后輪側傳遞。
·前輪側一驅動方式切換用離合器CS —前輸出軸43
·后輪側一第二前輸出軸齒輪Gf2 —后輸出軸齒輪Gr —后輸出軸44
在此，后退二擋的動力傳遞路徑中的各齒輪的齒數的一例如下所示。
后退用離合器齒輪Gcr/后退用第一齒輪Gbl = 47/42
后退用第二齒輪Gb2/第一組件齒輪Gpl = 34/67
第一組件齒輪Gpl/三擋用離合器齒輪Gc3 = 67/31
第二中間軸齒輪Gm2/第一前輸出軸齒輪Gfl = 51/64
第二前輸出軸齒輪Gf2/后輸出軸齒輪Gr = 33/41
該情況下的前輪側減速比為
(42X67X31X64) / (47X34X67X51) =1. 022,
后輪側減速比為
(42X67X55X64X41) / (47X34X43X51 X33) =1. 270。
[各軸的負荷扭矩]
對于以上所述的各齒輪的齒數而言，將輸入軸40的負荷扭矩設為“I”時的各軸的 最大負荷扭矩如下所述。
輸入軸40——I
第一中間軸41 (在前進二擋最大)=1X67/38 =1. 76
第二中間軸42 (在前進一擋最大)1 X (67X65) / (38X33) = 3. 47
前輸出軸43 (在前進一擋最大)(67X65X64) / (38X33X51) = 4. 358
后輸出軸44 (在前進一擋最大)(67X65X64X41)/ (38X33X51 X33)= 5. 415
由上述情況可知，在該實施方式中，在將輸入軸40的扭矩設為“I”的情況下，在后 輸出軸44可以得到“5. 415”這樣的最大扭矩，而且，第二中間軸42的最大扭矩為“3. 47”。 另外，在現有的變速器中，與后輸出軸相同的最大扭矩也作用于第二中間軸。
[特征]
(I)由于第二中間軸42和后輸出軸44作為不同的軸被分開，因此，即便在后輸出 軸44需要較大的輸出扭矩的情況下，也可以減小作用于第二中間軸42的扭矩。因此，可以使第二中間軸42的軸徑變細，而且，可以減小安裝在第二中間軸42上的液壓離合器的容量。
(2)出于與前述相同的理由，不需要同軸地配置第二中間軸42和后輸出軸44。因此，可以與第二中間軸42的位置無關地配置后輸出軸44。因此，在其他部件被安裝于變速器的箱體時，可以容易地避免該部件與后輸出軸44產生干涉，對于后輸出軸44的配置而言，設計的自由度增大。
(3)由于將第二中間軸42的旋轉通過由四個齒輪構成的齒輪機構傳遞到后輸出軸44，因此，能夠通過簡單的結構并以較大的減速比將第二中間軸42和后輸出軸44連結。
(4)由于在反向鏟裝載機中將使用頻率高的后退用離合器R和前進低速用離合器 FL設置在作用的扭矩最小的輸入軸40上，因此，可以減小上述離合器的離合器容量。而且， 可以抑制這些離合器的磨損。
[其他實施方式]
本發明并不限于以上的實施方式，可以在不脫離本發明的范圍內進行各種變形或修正。
在上述實施方式中，以具有兩根中間軸的變速器為例進行了的說明，但中間軸的根數并不限定。也可以將本發明同樣地應用于具有一根中間軸或者三根以上的中間軸的變速器。
另外，上述實施方式中的各齒輪的齒數是一例，本發明并不限于這些齒輪齒數。
并且，關于各離合器的配置也一樣，并不限于上述實施方式的配置。
工業實用性
在本發明的反向鏟裝載機中，可以減小中間軸的負荷扭矩，與以往結構相比可以使中間軸的軸徑更細，而且，可以減小配置在中間軸上的離合器的容量。因此，可以減輕變速器整體的重量，并可以謀求降低油耗。
附圖標記說明
I反向鏟裝載機
3裝載部
4反向 產
6變速器
12前輪
13后輪
40輸入軸
41第一中間軸
42第二中間軸42
43前輸出軸
44后輸出軸
45反轉軸
Gml第一中間軸齒輪
Gm2第二中間軸齒輪
Gfl第一前輸出軸齒輪
Gf2第二前輸出軸齒輪Gr后輸出軸齒輪FL前進低速用離合器FH前進高速用離合器R后退用離合器0Γ03變速擋用離合器CS驅 動方式切換用離合器
權利要求
1.一種反向伊裝載機，包括前輪、具有直徑比所述前輪的直徑大的后輪，以及向所述前輪及所述后輪傳遞動力的多軸式變速器，所述反向鏟裝載機的特征在于，所述多軸式變速器包括被輸入動力的輸入軸、與前輪連結的前輸出軸、；配置在比所述前輸出軸高的位置并與后輪連結的后輸出軸、配置在所述輸入軸和所述前輸出軸之間的中間軸、用于自所述輸入軸向所述中間軸傳遞動力的第一傳動機構，以及用于自所述中間軸向所述前輸出軸傳遞動力并且自所述前輸出軸向所述后輸出軸傳遞動力的第二傳動機構。
2.如權利要求1所述的反向鏟裝載機，其特征在于，所述第二傳動機構具有第一齒輪對和第二齒輪對，所述第一齒輪將所述中間軸的旋轉減速并使之向所述前輸出軸側傳遞，所述第二齒輪對將所述前輸出軸的旋轉減速并使之向所述后輸出軸傳遞。
3.如權利要求2所述的反向鏟裝載機，其特征在于，所述第一齒輪對具有固定在所述中間軸上的中間齒輪、旋轉自如地支承于所述前輸出軸并與所述中間齒輪嚙合的第一前輸出軸齒輪，所述第二齒輪對具有旋轉自如地支承于所述前輸出軸并固定在所述第一前輸出軸齒輪上的第二前輸出軸齒輪、固定在所述后輸出軸上并與所述第二前輸出軸齒輪嚙合的后輸出軸齒輪，所述第二傳動機構還具有驅動方式切換用離合器，該驅動方式切換用離合器設置在所述第一前輸出軸齒輪及所述第二前輸出軸齒輪與所述前輸出軸之間，在所述第一前輸出軸齒輪及所述第二前輸出軸齒輪與所述前輸出軸之間進行動力的傳遞及切斷。
4.如權利要求廣3中任一項所述的反向鏟裝載機，其特征在于，還具有配置在所述中間軸上的至少一個以上的變速用離合器。
5.如權利要求Γ4中所述的反向鏟裝載機，其特征在于，還具有配置在所述輸入軸上的前進后退切換用離合器。
全文摘要
在反向鏟裝載機的變速器中，通過減小中間軸的負荷扭矩來謀求輕量化，降低油耗。該反向鏟裝載機具有多軸式變速器，多軸式變速器具有被輸入動力的輸入軸(40)、與前輪(12)連結的前輸出軸(43)、配置在比前輸出軸(43)高的位置并與后輪(13)連結的后輸出軸(44)、在輸入軸(40)和前輸出軸(43)之間配置的第一中間軸(41)及第二中間軸(42)、用于自輸入軸(40)向各中間軸(41、42)傳遞動力的第一傳動機構、用于自第二中間軸(42)向前輸出軸(43)傳遞動力并且自前輸出軸(43)向后輸出軸(44)傳遞動力的第二傳動機構。
文檔編號F16H3/093GK103038543SQ201280002080
公開日2013年4月10日 申請日期2012年4月18日 優先權日2011年8月4日
發明者竹島宏明, 小松佳人 申請人:株式會社小松制作所