建築車輛的製作方法
2023-07-26 16:56:26 3
專利名稱:建築車輛的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種建築車輛。
背景技術:
目前,作為車輛用變速系統的變速控制裝置,提供有如專利文獻l所述 的雙離合式變速系統的變速控制裝置。在這種變速控制裝置中,在從屬於一 個變速級組的目前速度級向屬於另一個變速級組的目標速度級進行變速級 的切換之前,進行預切換。所謂預切換,是指在切換變速級之前,由連接機
度級的目標變速級齒輪相連接,由此能夠縮短切換變速級時的延時。例如, 當從二速向三速切換速度級時,在一個變速軸與輸入軸及二速的變速級齒輪 連接'並以二速進行行駛的期間,連接機構從中立位置向三速的變速級齒輪移 動,並且設於連接機構側的齒輪與設於變速級齒輪側的連接用齒輪卡合,由 此,處於與輸入軸非連接狀態的另一個變速軸與三速的變速級齒輪連接。然 後,使與二速的變速級齒輪連接的變速軸離開輸入軸,並且使與三速的變速 級齒輪連接的變速軸與輸入軸連接,由此,從二速向三速切換速度級。
專利文件1:(曰本)特開2006-194405號公報
然而,對於輪式裝載機等建築車輛,就象保持著朝向砂土前進的狀態而 車輛停止時那樣,有時候會出現在車輛已停止的狀態下進行變速級切換的情 況。在這種情況下,在上述的預切換中,變速軸與變速級齒輪之間的連接有 可能不能迅速地進行。即,由於參與預切換的變速軸處於與輸入軸未連接的 狀態,因此沒有從輸入軸傳遞旋轉,該變速軸不旋轉。另外,在車輛停止的 狀態下,輸出軸不旋轉,因此參與預切換的變速級齒輪也不旋轉。這樣,當 變速軸與變速級齒輪之間的相對速度為零時,如圖23所示,如果連接機構 側的齒輪Gl的齒與變速級齒輪側的連接用齒輪G2的齒處於抵接的狀態, 由於各齒輪的齒的位置不發生變化,因此連接機構側的齒輪G1與變速級齒輪側的齒輪G2不嚙合,導致連接機構維持在不能移動的狀態。由此,在變 速級的切換中有可能產生延遲。圖23是從軸向看到的連接機構側的齒輪G1 與變速級齒輪側的連接用齒輪G2的齒的一部分的圖。
發明內容
本發明的課題在於提供一種建築車輛,即使在車輛處於停止的狀態下, 也能夠迅速地進行變速級的切換。
第一方面發明的建築車輛,具有輸入軸、第一變速軸及第二變速軸、 輸出軸、離合器機構、第一變速機構、第二變速機構、第一連接機構、第二 連4妄才幾構、車速4企測部及控制部。向輸入軸輸入來自發動才幾側的旋轉。向第 一變速軸及第二變速軸輸入來自輸入軸的旋轉。向輸出軸輸入來自第一變速 軸及第二變速軸的旋轉。離合器機構進行切換,用於使從輸入軸向第一變速 軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉,以及使從輸入軸向第二變速軸傳遞旋轉或不傳遞 旋轉。第 一變速機構具有與屬於第 一變速級組的多個變速級對應的多個變速 級齒輪,並且用於在屬於第一變速級組的多個變速級之間對第一變速軸的旋 轉進行變速並傳遞到輸出軸。第二變速機構具有與屬於第二變速級組的多個 變速級對應的多個變速級齒輪,並且用於在屬於第二變速級組的多個變速級 之間對第二變速軸的旋轉進行變速並傳遞到輸出軸。第一連接機構通過與設 於第一變速機構的變速級齒輪側的離合器齒輪進行卡合或脫離,進行切換, 使第 一 變速軸與第 一變速機構的變速級齒輪之間連接或不連接。第二連接機 構通過與設於第二變速機構的變速級齒輪側的離合器齒輪進行卡合或脫離, 進行切換,使第二變速軸與第二變速機構的變速級齒輪之間連接或不連接。 車速;^測部^r測車速。在第一變速級組和第二變速級組中,當從屬於一個變 速級組的目前速度級向屬於另一個變速級組的目標速度級進行變速級的切 換時,控制部進行預切換後,通過使目前變速軸與輸入軸之間不能傳遞旋轉, 並且使目標變速軸與輸入軸之間能夠傳遞旋轉來進行變速級的切換;其中, 該預切換為,在多個變速級齒輪中對應於目前速度級的目前變速級齒輪與目 前變速軸連接、並且輸入軸與目前變速軸之間能夠傳遞旋轉的狀態下,使目
述目前變速軸為第一變速軸和第二變速軸中對應於目前變速級齒輪的一個 變速軸,所述目標變速軸為所述第一變速軸和所述第二變速軸中處於與輸入軸之間不能傳遞旋轉的狀態的另一個變速軸。另外,當車速;f全測部檢測到的 車速為零時,控制部進行預切換輔助控制後進行預切換,該預切換輔助控制 為,在目標變速軸與多個變速級齒輪之間處於未連接的狀態下,向目標變速 軸輸入輸入軸的旋轉。
在該建築車輛中,當車速為零時,在進行預切換之前,向目標變速軸輸 入來自輸入軸的旋轉。當向目標變速軸輸入來自輸入軸的旋轉,即使在進行 預切換時,用於連接目標變速軸與變速級齒輪的各齒輪的齒彼此之間處於抵 接而未嚙合的狀態,連接機構與目標變速級齒輪側的離合器齒輪之間的相對 位置偏離,各齒輪也能夠嚙合。由此,在該建築車輛中,即使在車輛處於停 止的狀態下,也能夠進行預切換,能夠迅速地進行變速級的切換。
第二方面發明的建築車輛,是在第一方面發明的建築車輛的基礎上,還 具有主離合器,該主離合器進行切換而使從發動機側向輸入軸傳遞旋轉或不 傳遞旋轉。另外,離合器機構具有第一離合器和第二離合器,該第一離合器 進行切換而使從輸入軸向第一變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉,該第二離合器 進行切換而使從輸入軸向第二變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉。另外,在預切 換輔助控制中,當從主離合器向輸入軸輸入的轉速變為零時,則控制部降低 一個離合器的傳遞扭矩容量,該一個離合器是第一離合器和第二離合器中、 進行切換而使從輸入軸向目前變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉的一個離合器。 當從主離合器向輸入軸輸入的轉速增大時,控制部增大另一個離合器的傳遞 扭矩容量,該另一個離合器是第一離合器和第二離合器中、進行切換而使從 輸入軸向目標變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉的另一個離合器。
在該建築車輛中,當車速變為零時,輸出軸不能旋轉,來自該輸出軸的 負載經由變速機構、第一連接機構或第二連接機構、目前變速軸、第一離合 器或第二離合器傳遞到輸入軸。由此,從主離合器向輸入軸輸入的轉速變為 零。此時,控制部降低進行切換而使從輸入軸向目前變速軸傳遞旋轉或不傳 遞旋轉的離合器的傳遞扭矩容量。由此,從輸出軸向輸入軸傳遞的負載降低, 從主離合器向輸入軸輸入的轉速增加。當從主離合器向輸入軸輸入的轉速增
轉的離合器的傳遞扭矩容量。由此,輸入軸的旋轉輸入到目標變速軸。
通過以上的過程,在該建築車輛中,即使在停止過程中也使輸入軸旋轉, 能夠將輸入軸的旋轉向目標變速軸輸入。
圖l是表示建築車輛的簡略結構的方框圖;圖2是變速器的展開剖面結構圖;圖3是從後方看到的所述變速器的圖;圖4是表示所述變速器的簡圖;圖5是表示連接套筒與驅動齒輪的結構的簡圖;圖6是用於說明所述變速器的各變速級中的動力傳遞路徑的示意圖;圖7是用於說明所述變速器的各變速級中的動力傳遞路徑的示意圖;圖10是用於說明所述變速器的各變速級中的動力傳遞路徑的示意圖;圖12是用於說明所述變速器的各變速級中的動力傳遞路徑的示意圖 圖13是用於說明所述變速器的各變速級中的動力傳遞路徑的示意圖;圖15是表示各種傳感器的方框圖; 圖16是用於說明所述變速器變速時的動作的圖; 圖17是用於說明所述變速器變速時的動作的圖; 圖18是用於說明所述變速器變速時的動作的圖; 圖19是用於說明所述變速器變速時的動作的圖; 圖20是用於說明所述變速器變速時的動作的圖; 圖21是預切換及預切換輔助控制的流程圖; 圖22是預切換及預切換輔助控制的時間圖;圖23是從軸向看到的連接機構側的齒輪與變速級齒輪側的連接用齒輪 的齒的一部分的圖。 附圖標記i兌明 2 輸入軸 3第一變速機構 4 第二變速才幾構 5離合器機構7 l敘出軸12 第一變速軸13~15 , 21~23 驅動齒輪(變速級齒輪) 20 第二變速軸 51 發動機 55 控制部 100建築車輛Cl ~ C3第一 ~第三連接套筒(第一連接機構) C4 ~ C6第四~第六連接套筒(第二連接機構) SN4輸出軸轉速傳感器(車速檢測部) MC 主離合器SC1第一彈壓齒式離合器(第一離合器) SC2第二彈壓齒式離合器(第二離合器)具體實施方式
〔整體結構〕在圖1中表示本發明的一實施方式的建築車輛100的簡略結構的方框 圖。該建築車輛100例如是輪式裝載機,設置有發動機51、變速器l、工 作裝置用液壓泵62、工作裝置63、控制用液壓泵64、控制部55、操作部56、 各種傳感器SN1 ~ SN11等,由發動機51產生的輸出扭矩分配到變速器1、 工作裝置用液壓泵62、控制用液壓泵64等,成為驅動工作裝置63的驅動力 或行駛時的驅動力。發動機51是柴油發動機51,附設有控制發動機51的輸出扭矩和轉速的 燃料噴射裝置57。變速器1與發動機51的輸出軸連接,由發動機51產生的 驅動力經由變速器l傳遞到車輪59。變速器1能夠從高速到低速多等級地切 換減速比, 一艮據來自後述的控制部55的控制信號來切換減速比。關於變速 器1將在後面詳述。工作裝置用液壓泵62是由發動機51的輸出驅動的可變容量型液壓泵, 在工作裝置用液壓泵62中設有調節器60和電磁控制閥61,其中,調節器 60利用從工作裝置用液壓泵62輸出的液壓油,來調整工作裝置用液壓泵62 的斜盤的傾角;電-茲控制閥61基於來自控制部55的控制信號控制調節器60。工作裝置63具有未圖示的提升臂、鏟鬥以及驅動提升臂、伊鬥的工作 裝置液壓缸等,該工作裝置63在從工作裝置用液壓泵62輸出的液壓油的作 用下被驅動。控制用液壓泵64是由發動機51的輸出驅動的液壓泵,產生使後述的變 速器1的各種離合器(主離合器MC、第一彈壓齒式離合器SC1、第二彈壓 齒式離合器SC2)或第一變速驅動器SA1、第二變速驅動器SA2、第三變速 驅動器SA3工作的液壓。另外,在連接控制用液壓泵64與各種離合器的液 壓迴路中,設有主離合器控制閥MCV、第一離合器控制閥CV1及第二離合 器控制閥CV2。通過由控制部55進行的電控制,主離合器控制閥MCV能 夠調整供給到主離合器MC的液壓。通過由控制部55進行的電控制,第一 離合器控制閥CV1能夠調整供給到第一彈壓齒式離合器SC1的液壓。通過 由控制部55進行的電控制,第二離合器控制閥CV2能夠調整供給到第二彈 壓齒式離合器SC2的液壓。控制部55基於來自各種傳感器SN1 SN11的檢測信號、來自配置於未 圖示的駕駛室的操作部56的運轉指令信號等控制上述各種裝置。關於控制 部55將在後面詳述。〔變速器1的結構〕在圖2中表示變速器1的展開剖面結構,在圖3中表示從變速器1的後 方看到的軸等的簡略配置圖。另外,在圖4中表示該變速器1的簡圖。在圖2中表示的變速器1具有前進/後退均為十級的變速級。該變速器1 具有輸入有來自發動機51的旋轉的主離合器MC、經由主離合器MC輸 入有來自發動機51的旋轉的輸入軸2、第一變速軸12、第一變速機構3、第 一~第三連接套筒CI ~C3、第二變速軸20、第二變速枳4勾4、第四 第六 連接套筒C4, C5, C6,離合器機構5、旋轉方向切換機構6及輸出軸7。另 外,在第一及第二變速機構3, 4與輸出軸7之間,設有變速用空轉軸8和 輸出用空轉軸9。[主離合器MC]主離合器MC是液壓式離合器,通過控制經由主離合器控制閥MCV(參 照圖l)供給的液壓,能夠控制傳遞扭矩容量。在該主離合器MC中,輸入 側部件la與發動機51側的部件連接,輸出側部件lb與輸入軸2連接。由 此,主離合器MC能夠進行切換,使從發動機51側向輸入軸2傳遞旋轉或不傳遞旋轉。另外,用於驅動輔助機械類(補機類)的動力輸出機構(未圖示)與主離合器MC的輸入側部件la連接。 [輸入軸2〗輸入軸2通過一對軸承旋轉自如地被支承在變速器1的殼體10上。主 離合器MC的輸出側部件lb通過花4建接合在該輸入軸2的前端部上,並且 主離合器MC的輸入側部件la經由軸承旋轉自如地被支承在該輸入軸2的 前端部上。[第一變速軸U及第一變速機構3]第一變速軸12配置為偏向輸入軸2且與輸入軸2平行,並且通過一對 軸承旋轉自如地被支承在殼體10上。第一變速機構3具有與屬於第一變速級組的多個變速級對應的多個變速 級齒輪,是用於在屬於第一變速級組的多個變速級之間對第一變速軸12的 旋轉進行變速並傳遞到輸出軸7的機構。具體地講,所謂第一變速級組,是 指在十個變速級中屬於奇數級(一速及三速,五速,七速及九速)的一組。 另外,所謂與屬於第一變速級組的多個變速級對應的多個變速級齒輪,是指 第一速及第三速用(以下稱為一速及三速)驅動齒輪13、第五速用(以下稱 為五速)驅動齒輪14、第七速及第九速用(以下稱為七速及九速)驅動齒輪 15、減速用齒輪16。因此,第一變速機構3是當選擇奇數級的變速級時輸入 有旋轉的才幾構。另外, 一速及三速驅動齒輪13、五速驅動齒輪14和七速及 九速驅動齒輪15分別通過一對軸承旋轉自如地被支承在第一變速軸12上。 另外,在一速及三速驅動齒輪13、五速驅動齒輪14和七速及九速驅動齒輪 15的軸向端部的外周面上設有離合器齒輪,該離合器齒輪能夠與第一 第三 連接套筒C1 C3卡合。另外,減速齒輪16不能相對旋轉地安裝在第一變 速軸12的發動才幾51側的前端部。[第一 ~第三連接套筒Cl ~ C3]第一 第三連接套筒Cl-C3是軸向移動,用於使各驅動齒輪13-15 不能相對旋轉地固定在第一變速軸12上,或者相互連接兩個驅動齒輪的離 合器。第一 第三連接套筒C1 C3被安裝成能夠軸向移動,與第一變速軸 12—同旋轉。第一 第三連接套筒C1-C3在其內周面具有套筒齒輪,該套 筒齒輪能夠與上述的一速及三速驅動齒輪13、五速驅動齒輪14和七速及九 速驅動齒輪15的離合器齒輪卡合;第一 第三連接套筒C1 C3相當於第一連接機構,該第一連接機構通過與設於第一變速機構3的各驅動齒輪13 ~ 15側的離合器齒輪進行卡合或脫離,進行切換,使第一變速軸12與各驅動 齒輪13 ~ 15連接或不連接。例如,如圖5所示,離合器齒輪15a設置在七 速及九速驅動齒輪15的軸向端部的外周面,能夠與離合器齒輪15a卡合的 套筒齒輪C3a設置在第三連接套筒C3上。具體地講,第一連接套筒Cl進行切換,使第一變速軸12與一速及三 速驅動齒輪13之間連接,或者使一速及三速驅動齒輪13與五速驅動齒輪14 之間連接,或者斷開(在任何齒輪之間都不連接)。第二連接套筒C2進行 切換,使第一變速軸12與五速驅動齒輪14之間連接,或者使五速驅動齒輪 14與七速及九速驅動齒輪15之間連接,或者斷開。第三連接套筒C3進行 切換,使第一變速軸12與七速及九速驅動齒輪15之間連接或斷開。另外,第一 第三連接套筒C1 C3在第一變速驅動器SA1(參照圖1) 的作用下移動。例如,如圖5所示,在第三連接套筒C3上設有在第一變速 驅動器SA1的作用下移動的撥叉C3b,通過移動撥叉C3b,第三連接套筒 C3在第一變速軸12的軸向移動。第一、第二連接套筒C1, C2也具有與第 三連接套筒C3相同的結構。[第二變速軸20及第二變速機構4]第二變速軸20配置為偏向輸入軸2且與輸入軸2及第一變速軸12平行, 並且通過一對軸承旋轉自如地被支承在殼體10上。第二變速機構4具有與屬於第二變速級組的多個變速級對應的多個變 速級齒輪,是用於在屬於第二變速級組的多個變速級之間對第二變速軸20 的旋轉進行變速並傳遞到輸出軸7的機構。具體地講,所謂第二變速級組, 是指在十個變速級中屬於偶數級(二速及四速,六速,八速及十速)的一組。 另夕h,所謂與屬於第二變速級組的多個變速級對應的多個變速級齒輪,是指 第二速及第四速用(以下稱為二速及四速)驅動齒輪21、第六速用(以下稱 為六速)驅動齒輪22、第八速及第十速用(以下稱為八速及十速)驅動齒輪 23。因此,第二變速機構4是當選擇偶數級的變速級時輸入有旋轉的機構。 二速及四速驅動齒輪21 、六速驅動齒輪22和八速及十速驅動齒輪23分別通 過一對軸承旋轉自如地被支承在第二變速軸20上。另外,在二速及四速驅 動齒輪21 、六速驅動齒輪22和八速及十速驅動齒輪23的軸向端部的外周面上設有離合器齒輪,該離合器齒輪能夠與第四 第六連接套筒C4, C5, C6卡合。[第四~第六連接套筒C4 ~ C6]第四-第六連接套筒C4, C5, C6是軸向移動,用於使各驅動齒輪21-23固定(不能相對旋轉)在第二變速軸20上,或者相互連接兩個驅動齒輪 的離合器。第四 第六連接套筒C4-C6被安裝成能夠軸向移動,與第二變 速軸20—同旋轉。第四 第六連接套筒C4-C6在其內周面具有套筒齒輪, 該套筒齒輪能夠與設於上述二速及四速驅動齒輪21、六速驅動齒4侖22和八 速及十速驅動齒輪23的離合器齒輪卡合,第四 第六連接套筒C4 C6相 當於第二連接機構,該第二連接機構通過與設於第二變速機構4的各驅動齒 輪21 23側的離合器齒輪進行卡合或脫離,進行切換,使第二變速軸20與 各驅動齒輪21 ~ 23連接或不連接。具體地講,第四連接套筒C4進行切換,使第二變速軸20與二速及四 速驅動齒輪21之間連接,或者使二速及四速驅動齒輪21與六速驅動齒輪22 之間連接,或者斷開。第五連接套筒C5進行切換,使第二變速軸20與六速 驅動齒輪22之間連接,或者使六速驅動齒輪22與八速及十速驅動齒輪23 之間連接,或者斷開。第六連接套筒C6進行切換,使第二變速軸20與八速 及十速驅動齒輪23之間連接或斷開。另外,第四-第六連接套筒C4 C6在第二變速驅動器SA2(參照圖1) 的作用下移動。而且,在該第二變速軸20上設有同步機構24,該同步機構24用於使 變速時連接套筒的嚙合順利地進行。如圖4所示,同步機構24具有相對 旋轉自如地分別被支承在第二變速軸20上的第 一 同步齒輪24a及第二同步 齒輪24b,以及用於連接該同步齒輪24a, 24b與第二變速軸20的錐形離合 器24c。[變速用空轉軸8]變速用空轉軸8與各變速軸12, 20同樣,通過一對軸7 義旋轉自如地^皮 支承在殼體10上。如圖3所示,變速用空轉軸8配置成在第一及第二變速 軸12, 20的下方且與該軸12, 20平4亍,並且與輸入軸2位於同一鉛垂線上。 在該變速用空轉軸8上,設有從動齒輪和第七及第八連接套筒C7, C8,該 從動齒輪與設置在第一及第二變速機構3, 4的各驅動齒輪嚙合。更詳細地 講,從發動機51側開始,第一-第五從動齒輪26, 27, 28, 29, 30依次分別經由軸承旋轉自如地被支承在變速用空轉軸8上。另夕卜,第一從動齒輪26與第二從動齒輪27構成為相互一體地旋轉,第四從動齒輪29與第五從動齒輪30構成為相互一體地旋轉。另外,第一從動齒輪26始終與七速及九速驅動齒輪15嚙合,第二從動齒輪27始終與二速及四速驅動齒輪21嚙合,第三從動齒輪28始終與五速驅動齒輪14及六速驅動齒輪22嚙合,第四從動齒輪29始終與一速及三速驅動齒輪13嚙合,第五從動齒輪30始終與八速及十速驅動齒輪23嚙合。因此,各從動齒輪與上述的驅動齒輪一同作為變速級齒輪起作用,該變速級齒輪向輸出軸7傳遞來自第一變速軸12或第二變速軸20的力走轉。
第七及第八連接套筒C7, C8是軸向移動,以使各從動齒輪不能相對旋轉地固定在變速用空轉軸8上的離合器。
具體地講,第七連接套筒C7是用於使變速用空轉軸8與第一及第二從動齒輪26, 27之間連接或斷開的離合器,第八連接套筒C8是用於使變速用空轉軸8與第四及第五從動齒輪29, 30之間連接或斷開的離合器。第七及第八連接套筒C7, C8在第三變速驅動器SA3 (參照圖1)的作用下移動。
另外,在變速用空轉軸8的後端(與發動機51相反的一側的端部)設有停車制動器32。
輸出用空轉軸9與其他軸同樣,通過一對軸承旋轉自如地被支承在殼體10上。如從圖3所明知的那樣,輸出用空轉軸9配置成在變速用空轉軸8的下方且與變速用空轉軸8平行,並且從後方看偏向左側(第二變速軸20 )。在該輸出用空轉軸9上固定有第一及第二輸出用空轉齒輪35, 36。另外,第一輸出用空轉齒輪35與變速用空轉軸8的第三從動齒輪28嚙合。
C輸出軸7]
輸出軸7與其他軸同樣,通過一對軸承旋轉自如地被支承在殼體10上,在其兩端安裝有與車軸側的部件連接的輸出凸緣40, 41。如從圖3所明知的那樣,輸出軸7配置成在輸出用空轉軸9的下方且與各軸平行,並且與輸入軸2及變速用空轉軸8位於同 一鉛垂線上。在該輸出軸7上固定有輸出齒輪42,該輸出齒輪42與輸出用空轉軸9的第二輸出用空轉齒輪36嚙合。來自第一變速軸12及第二變速軸20的旋轉,經由變速用空轉軸8及輸出用空轉軸9輸入到輸出軸7。[離合器機構5]
離合器機構5進行切換,使從輸入軸2向第一變速軸12傳遞旋轉或不傳遞旋轉,以及使從輸入軸2向第二變速軸20傳遞旋轉或不傳遞旋轉,具有第一離合器對5F與第二離合器對5R,其中,第一離合器對5F與輸入軸2同軸配置,第二離合器對5R與第二變速機構4的第二變速軸20同軸配置。〈第一離合器對前進用離合器+第一彈壓齒式離合器SCl〉
如從圖4所明知的那樣,第一離合器對5F具有前進行駛時成為連接狀態(動力傳遞狀態)的前進用離合器F,以及進行切換而使從輸入軸向第一變速軸12傳遞旋轉或不傳遞旋轉的第一彈壓齒式離合器SC1。前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1均是液壓式多片離合器,彼此同軸配置。另外,前進用離合器F通過控制經由未圖示的前進用離合器控制閥供給的液壓,能夠控制傳遞扭矩容量。第一彈壓齒式離合器SC1通過控制經由第一離合器控制閥CV1 (參照圖1)供給的液壓,能夠控制傳遞扭矩容量。
更詳細地講,前進用離合器F具有不能相對旋轉地固定在輸入軸2上的前進用輸入齒輪FG、繞輸入軸2相對旋轉自如地設置的離合器箱45、以及設置在前進用輸入齒輪FG與離合器箱45之間的多個離合器片。
另外,第一彈壓齒式離合器SC1具有與前進用離合器F的離合器箱45共用的離合器箱、相對旋轉自如地被支承在輸入軸2上的中間齒輪46以及設置在離合器箱45與中間齒輪46之間的多個離合器片。中間齒輪46具有配置在輸入側的第一中間齒輪46a以及配置在輸出側的第二中間齒輪46b。第一中間齒輪46a與同步機構24的第一同步齒輪24a嚙合,第二中間齒輪46b與同步機構24的第二同步齒輪24b嚙合。另外,第一中間齒輪46a與第二中間齒輪46b—體地形成。在離合器箱45的外周,離合器箱齒輪47形成在輸出側(圖2的右側)的端部。 '
在這種結構中,通過使前進用離合器F連接,在前進用輸入齒輪FG(即輸入軸2)與離合器箱45之間能夠傳遞動力。另外,通過使第一彈壓齒式離合器SC1連接,在離合器箱45與中間齒輪46之間能夠傳遞動力。〈第二離合器對後退用離合器+第二彈壓齒式離合器SC2〉
如從圖4所明知的那樣,第二離合器對5R具有後退行駛時成為連接狀態(動力傳遞狀態)的後退用離合器R、以及進行切換而使從輸入軸向第二變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉的第二彈壓齒式離合器SC2。後退用離合器R及第二彈壓齒式離合器SC2均是液壓式多片離合器,彼此同軸配置。另夕卜,後退用離合器R通過控制經由未圖示的後退用離合器控制閥供給的液壓,能夠控制傳遞扭矩容量。第二彈壓齒式離合器SC2通過控制經由第二離合器控制閥CV2 (參照圖1 )供給的液壓,能夠控制傳遞扭矩容量。
更詳細地講,後退用離合器R具有與第二變速軸20同軸配置的離合器軸48、相對旋轉自如地支承在離合器軸48上的後退用輸入齒輪RG、繞離合器軸48相對旋轉自如地設置的離合器箱49、以及設置在後退用輸入齒輪RG與離合器箱49之間的多個離合器片。在離合器軸48的輸出側(圖2的右側)的端部形成有花鍵孔,在該花鍵孔中卡合有形成於第二變速軸20的前端的花一建軸。後退用輸入齒輪RG經由旋轉自如地淨皮支承在殼體10上的空轉齒輪IG (參照圖3和圖4 )與前進用輸入齒輪FG連接。
另外,第二彈壓齒式離合器SC2具有與後退用離合器R的離合器箱49共用的離合器箱、以及設置在離合器箱49與離合器軸48之間的多個離合器片。在離合器箱49的外周,離合器箱齒輪50形成在輸出側(圖2的右側)的端部,該離合器箱齒輪50與第一彈壓齒式離合器SC1的離合器箱齒輪47嚙合。
在這種結構中,通過使後退用離合器R連接,在後退用輸入齒輪RG(即輸入軸2)與離合器箱49之間能夠傳遞動力。另外,通過使第二彈壓齒式離合器SC2連接,在離合器箱49與第二變速軸20之間能夠傳遞動力。
旋轉方向切換機構6根據離合器機構5中的前進/後退的切換動作,將輸入到第一變速機構3或第二變速機構4的旋轉方向切換成前進用旋轉方向或後退用旋轉方向。如圖4所示,該旋轉方向切換機構6具有第一齒輪52、第二齒輪53及第三齒輪54,其中,第一齒輪52用於向第一離合器對5F及第二離合器對5R輸入同方向的旋轉,第二齒輪53用於對第一離合器對5F及第二離合器對5R輸出的旋轉分別進行反轉並傳遞給對方側,第三齒輪54用於對第一離合器對5F輸出的旋轉方向進行反轉並輸入到第一變速機構3。
具體地講,第一齒輪52由前進用輸入齒4侖FG、空轉齒4侖IG及後退用輸入齒輪RG構成,第二齒4侖53由第一彈壓齒式離合器SC1的離合器箱齒輪47及第二彈壓齒式離合器SC2的離合器箱齒輪50構成,第三齒輪54由中間齒輪46及設於第 一變速機構3的減速用齒輪16構成。
15〔變速器1中的動力傳遞路徑輸入側共用路徑〕
接著,說明如上所述結構的變速器1的動力傳遞路徑。首先,說明各變速級中的共用路徑,即從輸入軸2直到各變速機構3, 4的動力傳遞路徑。
當前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接(其他各離合器斷開)時,來自輸入軸2的旋轉經由前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1傳遞到中間齒輪46,進而經由與該中間齒輪46嚙合的減速齒輪16輸入到第一變速軸12。
關於此時的旋轉方向,若將發動機51的旋轉方向作為第一方向(以下均相同),則輸入軸2及中間齒輪46成為第一方向,第一變速軸12的S走轉方向成為第二方向(前進)。
當前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接(其他各離合器斷開)時,來自輸入軸2的旋轉經由前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2傳遞到離合器軸48,並輸入到與該離合器軸48花鍵結合的第一變速軸12。
關於此時的旋轉方向,由於輸入軸2及第一彈壓齒式離合器SC1的離合器箱齒輪47為第一方向,因此第二彈壓齒式離合器SC2的離合器箱齒4侖50及離合器軸48成為第二方向,第二變速軸20的旋轉方向成為第二方向(前進)。
當後退用離合器R及第一彈壓齒式離合器SC1連接(其他各離合器斷開)時,來自輸入軸2的旋轉經由前進用輸入齒輪FG、空轉齒輪IG及後退用輸入齒輪RG輸入到後退用離合器R。另外,後退用離合器R的旋轉經由兩離合器箱齒輪47, 50的嚙合輸入到第一彈壓齒式離合器SC1。該旋轉傳遞到中間齒輪46,進而經由與該中間齒輪46嚙合的減速齒輪16輸入到第一變速軸12。
關於此時的旋轉方向,由於輸入軸2為第一方向,因此離合器軸48及後退用離合器R (第二彈壓齒式離合器SC2)也成為第一方向,因此,第一彈壓齒式離合器SC1的旋轉方向成為第二方向。因此,第一變速軸12的旋轉方向成為第一方向(後退)。[後退用離合器ON+第二彈壓齒式離合器SC2 ON]
當後退用離合器R及第二彈壓齒式離合器SC2連接(其他各離合器斷開)時,來自輸入軸2的旋轉經由前進用輸入齒輪FG、空轉齒輪IG及後退用輸入齒輪RG輸入到後退用離合器R。另夕卜,後退用離合器R的旋轉經由第二彈壓齒式離合器SC2輸入到離合器軸48及第二變速軸20。
關於此時的旋轉方向,由於輸入軸2為第一方向,因此離合器軸48及後退用離合器R (第二彈壓齒式離合器SC2)也成為第一方向,因此,離合器軸48及第二變速軸20的旋轉方向也成為第一方向(後退)。
〔變速器1中的動力傳遞路徑各變速級〕
如上所述輸入到第一變速軸12或第二變速軸20的旋轉,在各變速級中如下所述地^^變速。[前進第一速]
在前進第一速時,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接,其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第一變速軸12。另外,如圖6所示,在前進第一速時,各連接套筒被控制為將以下部件之間連接。
第一連接套筒Cl:第一變速軸12 + —速及三速驅動齒輪13第二連接套筒C2:五速驅動齒輪14 +七速及九速驅動齒4侖15第四連接套筒C4:第二變速軸20 + 二速及四速驅動齒輪21第五連接套筒C5:六速驅動齒輪22 +八速及十速驅動齒輪23其他連接套筒斷開
在此,輸入到第一變速軸12的旋轉,經過以下路徑傳遞到變速用空轉軸8。在圖6中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第二變速機構4側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第二速的旋轉傳遞路徑,表示為被預切換。關於預切換將在後面詳述。
第 一變速軸12 —第一連接套筒C1 — 一速及三速驅動齒輪13 —第四及第五從動齒輪29, 30 —八速及十速驅動齒輪23 —第五連接套筒C5 —六速驅動齒輪22-第三從動齒輪28 —變速用空轉軸8
在前進第二速時,前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接,其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第二變速軸20。
17另外,如圖7所示,在前進第二速時,各連接套筒被控制為將以下部件之間連接。
第一連接套筒C1:第一變速軸12 + —速及三速驅動齒輪13 第二連接套筒C2:五速驅動齒輪14 +七速及九速驅動齒輪15 第四連接套筒C4:第二變速軸20 + 二速及四速驅動齒4侖21 第八連接套筒C8:第四從動齒輪29+變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第二變速軸20的旋轉,經過以下路徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖7中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第一變 速機構3側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第三速的旋轉傳遞路徑, 表示為糹皮預切換。
第二變速軸20 —第四連接套筒C4 —二速及四速驅動齒輪21 —第一及第 二從動齒輪26, 27 —七速及九速驅動齒輪15 —第二連接套筒C2 —五速驅動 齒輪14-第三從動齒輪28 —變速用空轉軸8
在前進第三速時,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第一變速軸12。 另外,如圖8所示,在前進第三速中,各連接套筒被控制為將以下部件之間連接。
第一連接套筒Ck第一變速軸12 + —速及三速驅動齒輪13 第四連接套筒C4:第二變速軸20 + 二速及四速驅動齒4侖21 第七連接套筒C7:第二從動齒輪27 +變速用空轉軸8 第八連接套筒C8:第四從動齒輪29 +變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第一變速軸12的旋轉,經過以下5^徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖8中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第二變 速機構4側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第四速的旋轉傳遞路徑, 表示為^皮予貞切4奐。
第 一變速軸12 —第 一連接套筒Cl — 一速及三速驅動齒輪13 —第四從動 齒輪29 —第八連接套筒C8 —變速用空轉軸8 [前進第四速]在前進第四速時,前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第二變速軸20。 另外,如圖9所示,在前進第四速時,各連接套筒被控制為將以下部件之間連接。
第二連接套筒C2:第一變速軸12 +五速驅動齒輪14 第四連接套筒C4:第二變速軸20 + 二速及四速驅動齒輪21 第七連接套筒C7:第二從動齒輪27 +變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第二變速軸20的旋轉,經過以下路徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖9中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第一變 速機構3側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第五速的旋轉傳遞路徑, 表示為一皮預切換。
第二變速軸20 —第四連接套筒C4 — 二速及四速驅動齒輪21 —第二從動 齒輪27 —第七連接套筒C7 —變速用空轉軸8 [前進第五速]
在前進第五速時,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第一變速軸12。 另外,如圖10所示,在前進第五速時,各連接套筒被控制為將以下部件之
間連接。
第二連接套筒C2:第一變速軸12 +五速驅動齒4侖14 第五連接套筒C5:第二變速軸20 +六速驅動齒輪22 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第一變速軸12的旋轉,經過以下路徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖10中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第二變 速機構4側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第六速的旋轉傳遞路徑,
表示為#:預切換。
第一變速軸12—第二連接套筒C2-五速驅動齒輪14—第三從動齒輪 28 —變速用空轉軸8 [前進第六速]
在前進第六速時,前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第二變速軸20。另外,如圖11所示,在前進第六速中,各連接套筒^皮控制為將以下部件之 間連接。
第三連接套筒C3:第一變速軸12 +七速及九速驅動齒輪15 第五連接套筒C5:第二變速軸20 +六速驅動齒4侖22 第七連接套筒C7:第一及第二從動齒輪26, 27+變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第二變速軸20的旋轉,經過以下^各徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖11中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第一變 速機構3側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第七速的旋轉傳遞路徑, 表示為糹皮預切換。
第二變速軸20 —第五連接套筒C5-六速驅動齒4侖22 —第三從動齒4侖 28 —變速用空轉軸8 [前進第七速]
在前進第七速時,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第一變速軸12。 另外,如圖12所示,在前進第七速時,各連接套筒被控制為將以下部件之 間連接。
第三連接套筒C3:第一變速軸12 +七速及九速驅動齒輪15 第六連接套筒C6:第二變速軸20 +八速及十速驅動齒輪23 第七連接套筒C7:第一及第二從動齒輪26, 27 +變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第一變速軸12的旋轉,經過以下^^徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖12中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第二變 速機構4側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第八速的旋轉傳遞路徑, 表示為,皮預切換。
第 一變速軸12 -第三連接套筒C3 —七速及九速驅動齒輪15 —第 一及第 二從動齒輪26, 27 —第七連接套筒C7 —變速用空轉軸8 [前進第八速]
在前進第八速時,前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第二變速軸20。 另外,如圖13所示,在前進第八速時,各連接套筒淨皮控制為將以下部件之間連接。
第三連接套筒C3:第一變速軸12 +七速及九速驅動齒輪15 第四連接套筒C4: 二速及四速驅動齒4侖21 +六速驅動齒輪22 第六連接套筒C6:第二變速軸20 +八速及十速驅動齒輪23 第八連接套筒C8:第四及第五從動齒輪29, 30+變速用空轉軸8 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第二變速軸20的旋轉,經過以下路徑傳遞到變速用空轉 軸8。在圖13中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第一變 速機構3側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第九速的旋轉傳遞路徑, 表示為祐:預切」換。
第二變速軸20-第六連接套筒C6-八速及十速驅動齒輪23 —第四及第 五從動齒輪29, 30—第八連接套筒C8 —變速用空轉軸8 [前進第九速]
在前進第九速時,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1連接, 其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第一變速軸12。 另外,如圖14所示,在前進第九速時,各連接套筒被控制為連接以下部件 之間。
第一連接套筒Cl: 一速及三速驅動齒輪13 +五速驅動齒輪14 第三連接套筒C3:第一變速軸12 +七速及九速驅動齒輪15 第四連接套筒C4: 二速及四速驅動齒輪21 +六速驅動齒輪22 第六連接套筒C6:第二變速軸20 +八速及十速驅動齒輪23 其他連接套筒斷開
在此,輸入到第一變速軸12的旋轉,經過以下^4聖傳遞到變速用空轉 軸8。在圖14中用實線表示動力傳遞路徑。另外,用虛線表示此時的第二變 速機構4側的旋轉傳遞路徑。用該虛線表示的路徑是第十速的旋轉傳遞路徑, 表示為被3貞切:換。
第一變速軸12 —第三連接套筒C3 —七速及九速驅動齒輪15 —第一及第 二從動齒輪26, 27 —二速及四速驅動齒輪21 —第四連接套筒C4 —六速驅動 齒輪22 —第三從動齒輪28 —變速用空轉軸8
在前進第十速時,前進用離合器F及第二彈壓齒式離合器SC2連接,其他離合器斷開。此時,如前所述,第二方向的旋轉輸入到第二變速軸20。 另夕卜,在前進第十速時,各連接套筒的連接、斷開與前進第九速的情況相同。
在此,輸入到第二變速軸20的動力,經過以下5^徑傳遞到變速用空轉 軸8。另外,此時的第一變速機構3側的旋轉傳遞路徑與前進第九速的情況 相同。
第二變速軸20-第六連接套筒C6-八速及十速驅動齒輪23 -第四及第 五從動齒輪29, 30 ——速及三速驅動齒輪13 —第一連接套筒C1 —五速驅動 齒輪14 —第三從動齒輪28 —變速用空轉軸8
在後退時,與前進的情況不同,使前進用離合器F斷開,使後退用離合 器R連接。因此,在後退時,雖然向第一變速軸12及第二變速軸20輸入與 前進反方向的旋轉,但是,在各速度級中的連接套筒的控制、動力傳遞^^徑 與前進的各變速級的情況完全相同。
另外,在關於上述動力傳遞路徑的說明中,雖然進行升高變速級時的預 切換,但是在調低變速級時也同樣向更低的變速級進行預切換。 〔變速器1中的動力傳遞路徑輸出側共用路徑〕
如上所述在各變速級中輸出到變速用空轉軸8的旋轉,經由與變速用空 轉軸8的第三從動齒輪28嚙合的第一輸出用空轉齒輪35、輸出用空轉軸9 及第二輸出用空轉齒輪36傳遞到輸出齒輪42,進一步經由輸出軸7及輸出 凸緣40, 41輸出到車軸上。
〔各種傳感器,操作部56,控制部55〕
在該建築車輛100中,如上所述,設有各種傳感器SN1~SN11、操作 部56,根據來自各種傳感器SN1 ~ SNll、操作部56的信號,控制部55能 夠進行各種運轉控制。
具體地講,如圖15所示,各種傳感器SN1-SN11包括輸入軸轉速傳 感器SN1、第一輸出轉速傳感器SN2、第二輸出轉速傳感器SN3、輸出軸轉 速傳感器SN4、套筒狀態傳感器SN5、主離合器液壓傳感器SN6、第一離合 器液壓傳感器SN7、第二離合器液壓傳感器SN8、油門開度傳感器SN9、發 動機轉速傳感器SNIO、輸出壓力傳感器SN11等,這些傳感器SN1 ~ SN11 將檢測結果作為檢測信號送到控制部55。
輸入軸轉速傳感器SN1 ;險測來自主離合器MC的輸出轉速即輸入軸2的轉速。
第一輸出轉速傳感器SN2檢測來自第一彈壓齒式離合器SC1的輸出轉 速即第一變速軸12的轉速。
第二輸出轉速傳感器SN3檢測來自第二彈壓齒式離合器SC2的輸出轉 速即第二變速軸20的轉速。
輸出軸轉速傳感器SN4檢測輸出軸7的轉速。由於控制部55能夠根據 輸出軸7的轉速計算出車速,因此輸出軸轉速傳感器SN4相當於4企測車速的 車速一全測部。
套筒狀態傳感器SN5通過檢測設於各連接套筒Cl-C8的圓柱形凸輪 (未圖示)的相位,能夠4企測各連接套筒Cl ~ C8與各驅動齒輪13 ~ 15, 21 ~ 23及各從動齒輪26, 27, 29, 30的連接狀態。
主離合器液壓傳感器SN6檢測經由主離合器控制閥MCV供給到主離合 器的液壓。
第一離合器液壓傳感器SN7檢測經由第一離合器控制閥CV1供給到第
一彈壓齒式離合器SC1的液壓。
第二離合器液壓傳感器SN8檢測經由第二離合器控制閥CV2供給到第
二彈壓齒式離合器SC2的液壓。
油門開度傳感器SN9檢測設於建築車輛100駕駛室內的油門的搡作量。 發動機轉速傳感器SN10檢測發動機51的轉速。 輸出壓力傳感器SN11檢測工作裝置用液壓泵62的輸出壓力。 操作部56安裝在未圖示的駕駛室內,包括方向控制杆、油門踏板、變
速控制杆等。操作部56將由操作人員操作的操作內容作為操作信號送到控
制部55。
控制部55根據來自上述各種傳感器、上述操作部56的信號,對發動機 51的轉速、工作裝置用液壓泵62的輸出量進行控制。另外,控制部55將控 制信號送到主離合器控制閥MCV、第一離合器控制閥CV1、第二離合器控 制閥CV2,控制供給到主離合器MC、第一彈壓齒式離合器SC1、第二彈壓 齒式離合器SC2的液壓,從而能夠進行如上所述的變速器1中的各離合器的 連接或不連接狀態的切換以及傳遞扭矩容量的控制。另外,控制部55通過 控制使設於各連接套筒Cl ~ C8的撥叉移動的變速驅動器SA1, SA2, SA3, 能夠控制各連接套筒C1 C8的移動。另外,第一變速驅動器SA1在從控制
23用液壓泵64供給的液壓的作用下驅動,能夠使第一 第三連接套筒Cl C3 移動。第二變速驅動器SA2在從控制用液壓泵64供給的液壓的作用下驅動, 能夠使第四~第六連接套筒C4 ~ C6移動。第三變速驅動器SA3在從控制用 液壓泵64供給的液壓的作用下驅動,能夠使第七,第八連接套筒C7, C8 移動。
在該建築車輛100中,如前所述,對於奇數級的變速級,向第一變速軸 12及第一變速機構3輸入旋轉,對於偶數級的變速級,向第二變速軸20及 第二變速機構4輸入旋轉。另外,當從目前速度級向下一個目標速度級進行 變速級的切換時,在負責目標變速級一側的變速機構中進行預切換,並且利 用同步機構24順利地進行連接套筒的嚙合。
在多個驅動齒輪13~15, 21-23中對應於目前速度級的驅動齒輪(以 下稱為"目前變速級齒輪,,)與第一變速軸12及第二變速軸20中對應於目 前變速級齒輪的一個變速軸(以下稱為"目前變速軸")連接,並且在輸入 軸2與目前變速軸之間能夠傳遞旋轉的狀態下進行該預切換。在該狀態下, 控制部55進行預切換,將對應於目標速度級且處於與輸入軸2之間不能傳 遞旋轉的狀態的另一個變速軸(以下稱為"目標變速軸")與多個驅動齒輪 13~15, 21~23中對應於目標速度級的驅動齒輪(以下稱為"目標變速級齒 輪")連接。另外,在進行預切換之後,控制部55通過使輸入軸2與目前變 速軸之間不能傳遞旋轉並且使輸入軸2與目標變速軸之間能夠傳遞旋轉,來 進行變速級的切換。
下面,利用圖16-圖20,並以從作為目前速度級的第五速向作為目標 速度級的第四速變速時的情況為例,說明預切換及同步機構的動作。
在第五速時,動力按照圖16的實線表示的路徑進行傳遞。此時,通過 第二連接套筒C2連接五速驅動齒輪14 (目前變速級齒輪)與第一變速軸12 (目前變速軸)。另外,前進用離合器F及第一彈壓齒式離合器SC1處於連 接狀態,能夠從輸入軸2向第一變速軸12傳遞旋轉。其他離合器處於斷開 狀態,不能從輸入軸2向第二變速軸20 (目標變速軸)傳遞旋轉。
在此,如圖17所示,控制部55使連接第二變速軸20與六速驅動齒輪 22的第五連接套筒C5移動到中立位置。由此,解除第二變速軸20與六速 驅動齒輪22的連接,使之處於未連接狀態。接著,控制部55控制同步機構24進行同步處理。在此,如圖18所示, 控制部55使同步機構24的錐形離合器24c移動到輸入側,瞬間地連接第二 變速軸20與第一同步齒輪24a。此時,由於第一同步齒輪24a與第一中間齒 輪46a嚙合,因此第 一變速機構3側的旋轉經由第 一 中間齒輪46a及第 一 同 步齒輪24a傳遞到第二變速軸20。在此,各變速級被二沒定成彼此的級間差為 恆定,而且,各齒輪的齒數被設定為該級間差和第一中間齒輪46a與第一同 步齒輪24a的齒數比相等,或者和第二中間齒輪46b與第二同步齒輪24b的 齒數比相等。因此,在選擇第五速的狀態下,通過斷開第五連接套筒C5、 瞬間地啟動同步機構24,第二變速軸20的轉速與選擇第四速時的轉速相同 或者與之接近。
在進行如上所述的同步處理後,如圖19所示(同步機構24已被斷開), 控制部55進行使第四連接套筒C4移動並連接第二變速軸20 (目標變速軸) 與二速及四速驅動齒輪21 (目標變速級齒輪)的預切換。此時,由於通過利 用如前所述的由同步機構24進行的同步處理,控制第二變速軸20的轉速, 因此能夠使第四連接套筒C4順利地嚙合。
然後,如圖20所示,控制部55在斷開第一彈壓齒式離合器SC1的同 時連接第二彈壓齒式離合器SC2。由此,在輸入軸2與第一變速軸12之間 不能傳遞旋轉,並且在第二變速軸20與輸入軸2之間能夠傳遞旋轉,動力 按照圖20的實線表示的路徑進行傳遞。由此完成從第五速向第四速的速度 級的切換。
對於進行其他變速動作時的情況,也通過與以上的動作基本上相同的動 作進行同步處理,能夠順利地進行變速。 [關於預切換輔助控制]
在該建築車輛100中,當車速為零時,在目標變速軸與多個驅動齒輪處 於不連接的狀態下,進行將輸入軸2的旋轉輸入到目標變速軸的預切換輔助 控制,然後進行上述預切換。關於該預切換輔助控制,基於如圖21所示的 流程圖及如圖22所示的時間圖進行說明。在此,對於作為目前變速級選擇 屬於第一變速級組的變速級即奇數變速級,屬於第二變速級組的變速級即偶 數變速級為目標變速級的情況進行說明。在圖22中,"Nout,,表示輸出軸轉 速傳感器SN4檢測到的輸出軸7的轉速,"Nscl"表示第一輸出轉速傳感器 SN2檢測到的第一變速軸12的轉速,"Nsc2"表示第二輸出轉速傳感器SN3檢測到的第二變速軸20的轉速,"Nmc"表示輸入軸轉速傳感器SN1 4企測到 的來自主離合器MC的輸出轉速。另外,"Pscl"表示供給到第一彈壓齒式 離合器SC1的供給液壓的指令值,"Psc2"表示供給到第二彈壓齒式離合器 SC2的供給液壓的指令值。"Barrel cam"是套筒狀態傳感器SN5檢測到的第 四 第六連接套筒C4, C5, C6的相位,表示各連接套筒C4, C5, C6與各 驅動齒輪21 ~ 23之間的連接狀態。
首先,在第一步驟S1中,判斷Nout是否為零。當Nout為零時(參照 圖22的Pl ),進入第二步驟S2。當Nout不為零時,不進行預切換輔助控制, 進行通常的預切換。在此,所謂Nout為零的情況,是指如下情況,即,如 建築車輛100保持插入砂土等障礙物中的狀態不能移動,或者,在行駛中急 剎車時等那樣,儘管發動機51被驅動,主離合器MC及第一彈壓齒式離合 器SC1處於連接狀態,並且第一變速軸12與驅動齒輪13 ~ 15中的任一個連 接,處於來自發動機51的旋轉能夠傳遞到輸出軸7的狀態,但是由於向輸 出軸7施加著大的負載,輸出軸7處於不旋轉的狀態。另外,並不局限於 Nout嚴格為零的情況,當達到表示如上所述狀態的非常小的轉速時,也可以 判斷進入第二步驟S2。
在第二步驟S2中,控制部55將緩慢降低Pscl的指令送到第一離合器 控制閥CV1 (參照圖22的P2)。由此,供給到第一彈壓齒式離合器SC1的 供給液壓緩慢降低,第一彈壓齒式離合器SC1的傳遞扭矩容量降低。當第一 彈壓齒式離合器SC1的傳遞扭矩容量降低時,從輸出軸7經由第一變速軸 12施加在輸入軸2的負載被減輕。
其次,在第三步驟S3中,根據來自套筒狀態傳感器SN5的檢測信號, 判斷對應於第二變速軸20的連接套筒即第四 第六連接套筒C4, C5, C6 是否位於中立位置。當第四 第六連接套筒C4, C5, C6未位於中立位置時, 在第四步驟S4中,控制部55向第二變速驅動器SA2送達指令,以使第四~ 第六連接套筒C4, C5, C6移動到中立位置。由此,第四 第六連接套筒 C4, C5, C6移動到中立位置。當第四-第六連接套筒C4, C5, C6位於中 立位置時(參照圖22的P3 ),進入第五步驟S5。
在第五步驟S5中,控制部55將增大Psc2的信號瞬間發送到第二離合 器控制閥CV2,之後,發送維持比該峰值小的壓力的信號(參照圖22的P4 )。 該控制成為隨後用於增大Psc2的觸發器。接著,在第六步驟S6中,判斷Nmc是否比規定閾值nl大。在此,通 過減輕在第二步驟S2中從輸出軸7經由第一變速軸12施加於輸入軸2的負 載,判斷輸入軸2是否已開始旋轉。當Nmc不大於閾值nl時,返回到第二 步驟S2。當Nmc大於閾值nl時(參照圖22的P5 ),進入第七步驟。
在第七步驟S7中,控制部55通過控制Pscl,控制Nmc (參照圖22的 P6)。在此,Pscl被控制成Nmc使維持在比閾值nl大的規定轉速。
在第八步驟S8中,控制部55向第二離合器控制閥CV2發送將Psc2增 大至規定壓力的信號(參照圖22的P7)。由此,供給到第二彈壓齒式離合 器SC2的供給液壓增大,第二彈壓齒式離合器SC2的傳遞扭矩容量增大。
接著,在第九步驟S9中,判斷Nsc2是否大於規定閾值n2。在此,在 第八步驟S8中,判斷是否由於第二彈壓齒式離合器SC2的傳遞扭矩容量的 增大,輸入軸2的驅動力的一部分傳遞到第二變速軸20而第二變速軸20已 開始旋轉。當Nsc2不大於閾值n2時,返回到第七步驟S7。當Nsc2大於閾 值n2時(參照圖22的P8 ),進入第十步驟SIO。
在第十步驟S10中,判斷自Nsc2變成大於閾值n2開始是否經過了規定 時間T。當經過了規定時間T時,進入第十一步驟Sll。
在第十一步驟Sll中,向第二離合器控制閥CV2發送將Psc2降低到零 的信號(參照圖22的P9)。由此,第二彈壓齒式離合器SC2處於斷開狀態, 不能從輸入軸2向第二變速軸20傳遞旋轉。
接著,在第十二步驟S12中,控制部55向第二變速驅動器SA2發送信 號,使在第四 第六連接套筒C4, C5, C6中、對應於作為預切換對象的變 速級的連接套筒移動。由此,連接套筒移動,以使對應於作為預切換對象的 變速級的驅動齒輪與第二變速軸20連接。
在第十三步驟S13中,根據來自套筒狀態傳感器SN5的檢測信號,判 斷預切換是否結束。當預切換結束時(參照圖22的P10),進入第十四步驟 S14。
在第十四步驟S14中,向第一離合器控制閥CVl發送將Pscl增大至預 切換輔助控制開始前的設定壓力Pset的信號。由此,第一彈壓齒式離合器 SC1完全處於連接狀態,來自輸入軸2的旋轉完全傳遞到第一變速軸12。
在完成如上所述的預切換輔助控制及預切換之後,控制部55斷開第一 彈壓齒式離合器SC1,同時連接第二彈壓齒式離合器SC2。由此,完成從屬於第一變速級組的目前變速級向屬於第二變速級組的目標變速級的變速級 的切4炎。
當從屬於第二變速級組的目前變速級向屬於第一變速級組的目標變速 級進行變速級的切換時,對應於與上述相反的變速級組的彈壓齒式離合器及 連接套筒被控制。
在該建築車輛100中,即使在建築車輛IOO停止而輸出軸的轉速變為零
的情況下,也能防止在預切換時不能連接連接套筒和各驅動齒輪的情況。由
此,即使建築車輛IOO處於停止狀態,也能夠進行變速級的切換。另外,能
夠縮短從低速級再發動車輛時的延時。 .[其他實施方式〗
(a) 在上述實施方式中,雖然以前進/後退均為十個變速級為例進行了 說明,但是變速級的數量並不局限於該實施方式。
(b) 前進用離合器F、第一彈壓齒式離合器SC1、後退用離合器R、 第二彈壓齒式離合器SC2的配置及結構並不局限於上述實施方式。
(c) 在上述實施方式中,雖然在輸出軸轉速傳感器SN4檢測到的輸出 軸7的轉速為零時進行預切換輔助控制,但是,也可以採用檢測車速的其他 車速傳感器並在該車速傳感器檢測到的車速為零時進行預切換輔助控制。
另外,也可以在輸出軸轉速傳感器SN4檢測到的輸出軸的轉速為零, 並且輸入軸轉速傳感器SN1檢測到的來自主離合器MC的輸出轉速為零的 情況下進行預切換輔助控制。即,在如圖21所示的預切換輔助控制的流程 圖中,也可以設閾值nl=0。此時,控制部55能夠精確地把握由於來自輸出 軸的負載導致主離合器打滑的狀態,而進行預切換輔助控制。另外,在圖21 的流程圖中,也可以在步驟S1之後馬上進行步驟S6。
(d) 在上述實施方式中,雖然本發明適用於輪式裝載機,但是也可以 適用於其他建築車輛。
工業實用性
在該建築車輛中,即使車輛處於停止狀態也能夠進行預切換,並且能夠 迅速地進行變速級的切換。
權利要求
1.一種建築車輛,其特徵在於,具有輸入軸,向該輸入軸輸入來自發動機側的旋轉;第一變速軸及第二變速軸,向該第一變速軸及第二變速軸輸入來自所述輸入軸的旋轉;輸出軸,向該輸出軸輸入來自所述第一變速軸及所述第二變速軸的旋轉;離合器機構,其進行切換,用於使從所述輸入軸向所述第一變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉,以及使從所述輸入軸向所述第二變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉;第一變速機構,其具有與屬於第一變速級組的多個變速級對應的多個變速級齒輪,用於在屬於所述第一變速級組的多個變速級之間對所述第一變速軸的旋轉進行變速並傳遞到所述輸出軸;第二變速機構,其具有與屬於第二變速級組的多個變速級對應的多個變速級齒輪,用於在屬於所述第二變速級組的多個變速級之間對所述第二變速軸的旋轉進行變速並傳遞到所述輸出軸;第一連接機構,其通過與設於所述第一變速機構的變速級齒輪側的離合器齒輪進行卡合或脫離,進行切換,使所述第一變速軸與所述第一變速機構的變速級齒輪連接或不連接;第二連接機構,其通過與設於所述第二變速機構的變速級齒輪側的離合器齒輪進行卡合或脫離,進行切換,使所述第二變速軸與所述第二變速機構的變速級齒輪連接或不連接;車速檢測部,其檢測車速;控制部,在所述第一變速級組和所述第二變速級組中,當從屬於一個變速級組的目前速度級向屬於另一個變速級組的目標速度級進行變速級的切換時,該控制部進行預切換後,通過使目前變速軸與所述輸入軸之間不能傳遞旋轉,並且使目標變速軸與所述輸入軸之間能夠傳遞旋轉來進行變速級的切換;其中,該預切換為,在多個所述變速級齒輪中對應於所述目前速度級的目前變速級齒輪與目前變速軸連接、並且所述輸入軸與所述目前變速軸之間能夠傳遞旋轉的狀態下,使所述目標變速軸與多個所述變速級齒輪中對應於所述目標速度級的目標變速級齒輪連接;所述目前變速軸為所述第一變速軸和所述第二變速軸中對應於所述目前變速級齒輪的一個變速軸,所述目標變速軸為所述第一變速軸和所述第二變速軸中處於與所述輸入軸之間不能傳遞旋轉的狀態的另一個變速軸;當所述車速檢測部檢測到的車速為零時,所述控制部進行預切換輔助控制後進行所述預切換,該預切換輔助控制為,在所述目標變速軸與多個所述變速級齒輪之間處於未連接的狀態下,向所述目標變速軸輸入所述輸入軸的旋轉。
2.如權利要求1所述的建築車輛,其特徵在於,還具有主離合器,該主離合器進行切換,使從發動機側向所述輸入軸傳 遞旋轉或不傳遞旋轉;所述離合器機構具有第一離合器和第二離合器,該第一離合器進行切 換,使從所述輸入軸向所述第一變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉,該第二離合 器進行切換,使從所述輸入軸向所述第二變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉;在所述預切換輔助控制中,當從所述主離合器向所述輸入軸輸入的轉速 變為零時,所述控制部降低一個離合器的傳遞扭矩容量,該一個離合器是所 述第一離合器和所述第二離合器中、進行切換而使從所述輸入軸向所述目前 變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉的一個離合器;當從所述主離合器向所述輸入 軸輸入的轉速增大時,所述控制部增大另一個離合器的傳遞扭矩容量,該另 一個離合器是所述第 一 離合器和所述第二離合器中、進行切換而使從所述輸 入軸向所述目標變速軸傳遞旋轉或不傳遞旋轉的另 一個離合器。
全文摘要
本發明提供一種建築車輛,即使在車輛處於停止的狀態下,也能夠迅速地進行變速級的切換。在本發明的建築車輛中,當將變速級從目前速度級向目標速度級進行切換時,控制部進行預切換後進行變速級的切換,該預切換為,在對應於目前速度級的目前變速級齒輪與對應於目前變速級齒輪的目前變速軸連接並且輸入軸與目前變速軸之間能夠傳遞旋轉的狀態下,使處於與輸入軸之間不能傳遞旋轉的狀態下的目標變速軸與對應於目標速度級的目標變速級齒輪相連接。另外,當車速檢測部檢測到的車速為零時,控制部進行預切換輔助控制後進行預切換,該預切換輔助控制為在目標變速軸與多個變速級齒輪處於不連接的狀態下,向目標變速軸輸入輸入軸的旋轉。
文檔編號F16H3/093GK101663513SQ20088001012
公開日2010年3月3日 申請日期2008年1月31日 優先權日2007年3月28日
發明者久世隆, 九間雅昭, 竹島宏明 申請人:株式會社小松製作所