特許 6945482 作業車両用の摩擦係合装置、及び、作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6945482

(24)【登録日】2021年9月16日

(45)【発行日】2021年10月6日

(54)【発明の名称】作業車両用の摩擦係合装置、及び、作業車両

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/0638 20060101AFI20210927BHJP

   B60K 17/06 20060101ALI20210927BHJP

   F16D 13/69 20060101ALI20210927BHJP

【ＦＩ】

   F16D25/0638

   B60K17/06 D

   B60K17/06 H

   F16D13/69 B

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-62236(P2018-62236)

(22)【出願日】2018年3月28日

(65)【公開番号】特開2019-173864(P2019-173864A)

(43)【公開日】2019年10月10日

【審査請求日】2021年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】内藤 慎一

(72)【発明者】

【氏名】田中 大貴

(72)【発明者】

【氏名】森口 恭介

【審査官】 日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１９８３３３７６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−８６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４４７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２８８２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−９００４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−２２０５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１５２２５０３３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開平４−３０７１２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２５／０６３８，１３／６９

Ｂ６０Ｋ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業車両用の摩擦係合装置であって、
回転軸と、
前記回転軸と共に回転する複数の第１の摩擦板と、
前記第１の摩擦板に対向して配置される複数の第２の摩擦板と、
作動油が供給される油室と、
前記第１の摩擦板と前記第２の摩擦板とを係合させる係合位置と、前記第１の摩擦板と前記第２の摩擦板とを解放する解放位置とに移動可能に設けられ、前記油室の油圧により前記係合位置に向けて押圧されるピストンと、
前記係合位置から、前記解放位置と前記係合位置との間の待機位置まで前記ピストンに接触して前記ピストンを前記解放位置に向けて付勢する第１の戻しバネと、
前記係合位置から前記解放位置まで前記ピストンに接触して前記ピストンを前記解放位置に向けて付勢する第２の戻しバネと、
前記ピストンと前記第１の戻しバネとの間に配置されるスペーサと、
前記スペーサの前記解放位置に向けての移動を規制する規制部材と、
を備え、
前記第１の戻しバネの中心軸は、前記回転軸の中心軸と一致するように配置され、
前記第２の戻しバネの中心軸は、前記回転軸の中心軸と一致するように配置され、
前記ピストンが前記解放位置で、前記スペーサは前記ピストンから離れている、
摩擦係合装置。

【請求項2】

前記第１の戻しバネと前記第２の戻しバネとは、前記回転軸の外径よりも大きな内径を有する、
請求項１に記載の摩擦係合装置。

【請求項3】

前記第２の戻しバネは、前記第１の戻しバネの径方向外方に配置されている、
請求項１又は２に記載の摩擦係合装置。

【請求項4】

前記第１の戻しバネは、前記第２の摩擦板の径方向内方に配置され、
前記第２の戻しバネは、前記第２の摩擦板の径方向外方に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載の摩擦係合装置。

【請求項5】

前記第１の戻しバネは、前記第２の摩擦板の径方向内方に配置され、
前記第２の戻しバネは、前記第２の摩擦板の径方向内方に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載の摩擦係合装置。

【請求項6】

前記第１の戻しバネは、コイルスプリングである、
請求項１から５のいずれかに記載の摩擦係合装置。

【請求項7】

前記第２の戻しバネは、ウェーブスプリングである、
請求項１から６のいずれかに記載の摩擦係合装置。

【請求項8】

前記第２の戻しバネは、コイルスプリングである、
請求項１から６のいずれかに記載の摩擦係合装置。

【請求項9】

エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油によって駆動される作業機と、
請求項１から８のいずれかに記載の摩擦係合装置と、
を備える作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両用の摩擦係合装置、及び、作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

摩擦係合装置は、ピストンと、複数の第１の摩擦板と、複数の第２の摩擦板とを備えている。第１の摩擦板は、回転部材に連結されている。第２の摩擦板は、回転方向を拘束する部材に連結されている。摩擦係合装置では、油圧によってピストンが係合位置に向けて押圧されることで、第１の摩擦板と第２の摩擦板とを係合させる。また、ピストンは戻しバネによって解放位置に向けて付勢されている。油圧が低減されると、ピストンは、戻しばねの付勢力によって、解放位置へ押し戻される。それにより、第１の摩擦板と第２の摩擦板とが解放される。

【0003】

摩擦板の解放を確実なものにするため、あるいは、摩擦熱によって加熱された摩擦板の冷却のため、摩擦板の間には、切り代（隙間）設けられている。従って、摩擦板の枚数が多い場合には、係合にかかる時間が長くなるという問題がある。また、ピストンの容積が大きいときにも同様の問題がある。

【0004】

上記の問題を解決するためには、係合はしていないが、切り代が略ゼロになるような状態（係合待機状態）を油圧制御によって実現することが考えられる。しかし、そのためには、非常に精度の高い油圧制御が要求される。また、遠心油圧などの作動時の外的要因や、部品公差がある場合には、そのための校正も必要になる。

【0005】

そこで、特許文献１では、第１の戻しバネと第２の戻しバネとを用いることを提案している。第１の戻しバネは、全ストローク位置でピストンに当接する。第２の戻しバネは、ピストンが所定量、係合方向へストロークした係合待機位置でピストンに当接する。これにより、高精度の油圧制御無しで、係合待機状態を作り出すことができ、係合にかかる時間を容易に短縮できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−１１３４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に係る発明は、乗用車の変速機に関する発明であるため、変速機を通過するトルクが小さい。そのため、摩擦板の枚数が少なく、ピストンの容積が小さい。従って、戻しバネに求められる付勢力が小さい。また、ピストン及び摩擦板の周囲に、戻しバネを配置できる空間を確保しやすい。

【0008】

それに対して、作業車両では、摩擦係合装置を通過するトルクが大きい。そのため、摩擦板の枚数が多く、ピストン容積が大きい。従って、戻しバネに求められる付勢力が大きい。戻しバネの付勢力を大きくするためには、大型の戻しバネが必要となる。しかし、ピストン及び摩擦板の周囲に、大型の戻しバネを配置できる空間を確保することは困難である。

【0009】

本発明の目的は、作業車両用の摩擦係合装置において、戻しバネによって作業車両に適した大きな付勢力を得ると共に、係合にかかる時間を容易に短縮することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の態様は、作業車両用の摩擦係合装置であって、回転軸と、複数の第１の摩擦板と、複数の第２の摩擦板と、ピストンと、第１の戻しバネと、第２の戻しバネとを備える。第１の摩擦板は、回転軸と共に回転する。第２の摩擦板は、第１の摩擦板に対向して配置される。油室には、作動油が供給される。ピストンは、係合位置と解放位置とに移動可能に設けられる。ピストンは、係合位置で、第１の摩擦板と第２の摩擦板とを係合させる。ピストンは、解放位置で、第１の摩擦板と第２の摩擦板とを解放する。ピストンは、油室の油圧により係合位置に向けて押圧される。第１の戻しバネは、係合位置から待機位置までピストンに接触してピストンを解放位置に向けて付勢する。待機位置は、解放位置と係合位置との間の位置である。第２の戻しバネは、係合位置から解放位置までピストンに接触してピストンを解放位置に向けて付勢する。第１の戻しバネの中心軸は、回転軸の中心軸と一致するように配置されている。第２の戻しバネの中心軸は、回転軸の中心軸と一致するように配置されている。

【0011】

本態様に係る摩擦係合装置では、第１の戻しバネと第２の戻しバネとによって、切り代が小さい係合待機状態を作り出すことができる。それにより、係合にかかる時間を容易に短縮することができる。また、第１の戻しバネの中心軸と第２の戻しバネの中心軸とは、回転軸の中心軸と一致するように配置される。従って、大型の第１の戻しバネと第２の戻しバネとを配置できる空間を確保することができる。そのため、大型の第１の戻しバネと第２の戻しバネとを用いることで大きな付勢力を得ることができる。

【0012】

第１の戻しバネと第２の戻しバネとは、回転軸の外径よりも大きな内径を有してもよい。この場合、大型の第１の戻しバネと第２の戻しバネとによって、大きな付勢力を得ることができる。

【0013】

第２の戻しバネは、第１の戻しバネの径方向外方に配置されてもよい。この場合、大型の第２の戻しバネを配置できる空間を確保することができる。

【0014】

第１の戻しバネは、第２の摩擦板の径方向内方に配置されてもよい。第２の戻しバネは、第２の摩擦板の径方向外方に配置されてもよい。この場合、大型の第１の戻しバネと第２の戻しバネとを配置できる空間を確保することができる。

【0015】

第１の戻しバネは、第２の摩擦板の径方向内方に配置されてもよい。第２の戻しバネは、第２の摩擦板の径方向内方に配置されてもよい。この場合、大型の第１の戻しバネと第２の戻しバネとを配置できる空間を確保することができる。

【0016】

第１の戻しバネは、コイルスプリングであってもよい。この場合、回転軸と同心に配置されるコイルスプリングによって大きな付勢力を得ることができる。

【0017】

第２の戻しバネは、ウェーブスプリングであってもよい。この場合、回転軸と同心に配置されるウェーブスプリングによって大きな付勢力を得ることができる。また、ウェーブスプリングによって、第１の摩擦板と第２の摩擦板との隙間を均等に確保することができる。そのため、摩擦板の冷却効率を向上させることができる。

【0018】

第２の戻しバネは、コイルスプリングであってもよい。この場合、回転軸と同心に配置されるコイルスプリングによって大きな付勢力を得ることができる。

【0019】

摩擦係合装置は、スペーサと規制部材とをさらに備えてもよい。スペーサは、ピストンと第１の戻しバネとの間に配置されてもよい。規制部材は、スペーサの解放位置に向けての移動を規制してもよい。ピストンが解放位置で、スペーサはピストンから離れていてもよい。この場合、スペーサの形状によって、ピストンが解放位置でのスペーサとピストンとの間の距離を設定することで、待機位置を容易に調整することができる。それにより、摩擦板が係合待機状態となるタイミングを容易に調整することができる。

【0020】

第２の態様は、作業車両であって、エンジンと、油圧ポンプと、作業機と、上述した摩擦係合装置とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。作業機は、油圧ポンプから吐出される作動油によって駆動される。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、作業車両用の摩擦係合装置において、戻しバネによって作業車両に適した大きな付勢力を得ると共に、係合にかかる時間を容易に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態に係る作業車両の側面図である。

【図2】作業車両の構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態に係るトランスミッションの断面図である。

【図4】供給油圧とピストンのストロークとの関係を示す図である。

【図5】第２実施形態に係るトランスミッションの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る作業車両１の側面図である。図２は、作業車両１の制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、作業車両１は、車体フレーム２と、作業機３と、走行輪４，５と、運転室６と、エンジン７と、トランスミッション８ａとを備えている。

【0024】

車体フレーム２は、フロントフレーム２ａとリアフレーム２ｂとを有している。フロントフレーム２ａは、リアフレーム２ｂの前方に取り付けられている。フロントフレーム２ａは、リアフレーム２ｂに、回動可能に連結されている。走行輪４，５は、前輪４と後輪５とを含んでいる。フロントフレーム２ａには、前輪４が回転可能に取り付けられている。リアフレーム２ｂには、後輪５が回転可能に取り付けられている。

【0025】

作業車両１は、作業機３を用いて掘削等の作業を行うことができる。作業機３は、図２に示す油圧ポンプ１５からの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１１とバケット１２とを有する。作業機３は、油圧シリンダ１３，１４とを有している。油圧シリンダ１３，１４が油圧ポンプ１５からの作動油によって伸縮することによって、ブーム１１及びバケット１２が動作する。

【0026】

運転室６は、車体フレーム２上に載置されている。運転室６内には、オペレータが着座するシートや、図２に示す操作装置１７などが配置されている。操作装置１７は、例えば、レバー、ペダル、スイッチ等を含む。エンジン７とトランスミッション８ａとは、車体フレーム２に搭載されている。エンジン７は、例えばディーゼルエンジンである。トランスミッション８ａは、エンジン７からの回転力を走行輪４，５に伝達する。それにより、走行輪４，５が回転駆動されることで、作業車両１が走行する。

【0027】

図２に示すように、作業車両１は、制御弁１６を含む。制御弁１６は、油圧ポンプ１５から油圧シリンダ１３，１４に供給される作動油の流量を制御する。

【0028】

作業車両１は、油圧ポンプ１８と制御弁１９とを含む。油圧ポンプ１８は、エンジン７によって駆動される。油圧ポンプ１８から吐出された作動油は、トランスミッション８ａに供給される。制御弁１９は、油圧ポンプ１８からトランスミッション８ａに供給される作動油の流量を制御する。

【0029】

作業車両１の制御システムは、コントローラ２０を含む。コントローラ２０は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭなどの記憶装置とを含む。コントローラ２０は、操作装置１７の操作に応じて、制御弁１６を制御することで、作業機３を制御する。コントローラ２０は、制御弁１９を制御することで、トランスミッション８ａを制御する。

【0030】

図３は、第１実施形態に係るトランスミッション８ａの一部を示す断面図である。トランスミッション８ａは、回転軸２１と、第１の回転要素２２と、第２の回転要素２３と、複数の第１の摩擦板２４と、複数の第２の摩擦板２５と、ピストン２６と、第１の戻しバネ２７と、複数の第２の戻しバネ２８ａとを含む。なお、図面においては、複数の第１の摩擦板２４の一部と、複数の第２の摩擦板２５と、複数の第２の戻しバネ２８ａとの一部のみに符号を付している。

【0031】

回転軸２１は、軸受３１によって回転可能に支持されている。回転軸２１は、エンジンからの駆動力により回転する。第１の回転要素２２は、回転軸２１の中心軸Ａ１と同心に配置されている。なお、以下の説明では、中心軸Ａ１に平行な方向を「軸線方向（Ａ１）」と記す。

【0032】

第１の回転要素２２は、貫通孔３２を含む。貫通孔３２には回転軸２１が挿入されている。第１の回転要素２２は、回転軸２１に対して回転不能に固定されている。従って、第１の回転要素２２は、回転軸２１と共に回転する。

【0033】

第１の回転要素２２は、第１ギア部３３と第１スリーブ部３４とを含む。第１ギア部３３は、トランスミッション８ａの図示しない他のギアと噛み合っている。第１スリーブ部３４は、回転軸２１の軸線方向（Ａ１）に第１ギア部３３と並んでおり、第１ギア部３３に接続されている。ピストン２６と、第１の摩擦板２４と、第２の摩擦板２５と、第１の戻しバネ２７と、第２の戻しバネ２８とは、第１スリーブ部３４内に配置されている。

【0034】

第２の回転要素２３は、回転軸２１と同心に配置されている。第２の回転要素２３は、貫通孔３５を含む。貫通孔３５には回転軸２１が挿入されている。第２の回転要素２３は、軸受３６を介して、回転軸２１に対して回転可能に支持されている。従って、第２の回転要素２３は、回転軸２１に対して相対的に回転可能である。

【0035】

第２の回転要素２３は、第２ギア部３７と第２スリーブ部３８とを含む。第２ギア部３７は、トランスミッション８ａの図示しない他のギアと噛み合っている。第２スリーブ部３８は、回転軸２１の軸線方向（Ａ１）に第２ギア部３７と並んでおり、第２ギア部３７に接続されている。第２スリーブ部３８は、第１スリーブ部３４内に配置されている。

【0036】

第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、クラッチディスクである。第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、回転軸２１と同心に配置されている。第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、軸線方向（Ａ１）に交互に並んで配置されている。第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、第１スリーブ部３４の径方向における内方に配置されている。第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、第２スリーブ部３８の径方向における外方に配置されている。すなわち、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、径方向において、第１スリーブ部３４と第２スリーブ部３８との間に配置されている。

【0037】

第１の摩擦板２４は、第１の回転要素２２に対して、軸方向に移動可能、且つ、中心軸Ａ１周りに回転不能に支持されている。従って、第１の摩擦板２４は、回転軸２１と共に回転する。第２の摩擦板２５は、軸線方向（Ａ１）において第１の摩擦板２４に対向して配置されている。第２の摩擦板２５の外径は、第１の摩擦板２４の外径よりも小さい。第２の摩擦板２５は、第２の回転要素２３に対して、軸方向に移動可能、且つ、中心軸Ａ１周りに回転不能に支持されている。従って、第２の摩擦板２５は、第２の回転要素２３と共に回転する。

【0038】

ピストン２６は、第１スリーブ部３４内において軸線方向（Ａ１）に移動可能に設けられている。ピストン２６は、係合位置と解放位置とに移動可能である。ピストン２６は、係合位置において第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とを係合させる。ピストン２６は、解放位置において第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とを解放する。

【0039】

ピストン２６は、受圧部４１と、押圧部４２と、凹部４３とを含む。受圧部４１は、軸線方向（Ａ１）におけるピストン２６の一方の側面であり、押圧部４２は、軸線方向（Ａ１）におけるピストン２６の他方の側面である。受圧部４１は、軸線方向（Ａ１）において、第１スリーブ部３４の内側面４４と対向して配置されている。受圧部４１と第１スリーブ部３４の内側面４４との間に油室４５が設けられている。回転軸２１内にはオイル通路４６が設けられている。オイル通路４６の出口４７は、油室４５に臨んで配置されている。油室４５には、オイル通路４６を介して作動油が供給される。

【0040】

押圧部４２は、軸線方向（Ａ１）において第１の摩擦板２４に対向している。油室４５の油圧により、ピストン２６は、係合位置に向けて（図３における右方に）押圧される。それにより、押圧部４２が第１の摩擦板２４を第２の摩擦板２５に押し付ける。なお、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とに対して、ピストン２６の反対側にはスペーサ４８と規制部材４９とが配置されている。規制部材４９は、スナップリングであり、第１スリーブ部３４に固定されている。スペーサ４８と規制部材４９とは、係合位置に向かう方向への第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５との移動を規制する。

【0041】

凹部４３は、押圧部４２から軸線方向（Ａ１）に凹んだ形状を有している。第１の戻しバネ２７の少なくとも一部は、凹部４３内に配置されている。

【0042】

第１の戻しバネ２７は、係合位置から待機位置までピストン２６に接触してピストン２６を解放位置に向けて付勢する。待機位置は、解放位置と係合位置との間の位置である。第１の戻しバネ２７は、コイルスプリングである。回転軸２１は、第１の戻しバネ２７内を通るように配置されている。第１の戻しバネ２７は、回転軸２１と同心に配置されている。すなわち、第１の戻しバネ２７の中心軸は、回転軸２１の中心軸Ａ１と一致するように配置されている。第１の戻しバネ２７は、回転軸２１の外径よりも大きな内径を有する。第１の戻しバネ２７は、第１の摩擦板２４及び第２の摩擦板２５の径方向内方に配置されている。第１の戻しバネ２７の少なくとも一部は、第２スリーブ部３８内に配置されている。

【0043】

トランスミッション８ａは、第１のスペーサ５１と、第１の規制部材５２と、第２のスペーサ５３と、第２の規制部材５４とを含む。第１のスペーサ５１は、軸線方向（Ａ１）において、ピストン２６と第１の戻しバネ２７との間に配置される。第１の規制部材５２は、スナップリングであり、回転軸２１に固定されている。第１の規制部材５２は、解放位置に向けての第１のスペーサ５１の移動を規制する。ピストン２６が解放位置で、第１のスペーサ５１はピストン２６から所定の間隔をおいて離れている。

【0044】

第２のスペーサ５３は、軸線方向（Ａ１）において、第１の戻しバネ２７に対して第１のスペーサ５１の反対側に配置されている。第２の規制部材５４は、スナップリングであり、回転軸２１に固定されている。第２の規制部材５４は、係合位置に向けての第２のスペーサ５３の移動を規制する。第１の戻しバネ２７は、圧縮された状態で、第１のスペーサ５１と第２のスペーサ５３との間に保持されている。

【0045】

第２の戻しバネ２８ａは、係合位置から解放位置までピストン２６に接触してピストン２６を解放位置に向けて付勢する。第２の戻しバネ２８ａは、複数のウェーブスプリングである。複数のウェーブスプリングは、軸線方向（Ａ１）において、複数の第１摩擦板と交互に配置されている。回転軸２１は、第２の戻しバネ２８ａ内を通るように配置されている。第２の戻しバネ２８ａは、回転軸２１と同心に配置されている。すなわち、第２の戻しバネ２８ａの中心軸は、回転軸２１の中心軸Ａ１と一致するように配置されている。

【0046】

第２の戻しバネ２８ａは、回転軸２１の外径よりも大きな内径を有する。第２の戻しバネ２８ａは、第１の戻しバネ２７の径方向外方に配置されている。第２の戻しバネ２８ａは、第１の戻しバネ２７の外径よりも大きな内径を有する。第２の戻しバネ２８ａは、第２スリーブ部３８の径方向外方に配置されている。第２の戻しバネ２８ａは、第２の摩擦板２５の径方向外方に配置されている。

【0047】

図４は、ピストン２６のストロークと供給油圧との関係を示す図である。供給油圧は、ピストン２６を係合位置に向けて押圧する油室４５の油圧である。供給油圧は、第１の戻しバネ２７及び第２の戻しバネ２８ａによる解放位置に向けたピストン２６への付勢力の大きさ（戻しバネ力）に対応している。

【0048】

供給油圧が０であるときには、ピストン２６はストローク０の解放位置に位置している。この状態では、図３に示すように、ピストン２６は、第１のスペーサ５１から離れている。供給油圧が０以上、第１圧力値Ｆ１未満の範囲では、供給油圧によるピストン２６への押圧力は、第２の戻しバネ２８ａの付勢力よりも小さい。従って、この範囲では、ピストン２６は、第２の戻しバネ２８ａの付勢力により、解放位置に維持される。この状態では、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは解放されており、第１の回転要素２２の回転は、第２の回転要素２３に伝達されない。

【0049】

供給油圧が大きくなり第１圧力値Ｆ１以上になると、供給油圧によるピストン２６への押圧力は、第２の戻しバネ２８ａの付勢力よりも大きくなる。そのため、ピストン２６は、第２の戻しバネ２８ａの付勢力に抗して、係合位置に向けて移動する。ただし、ピストン２６のストロークが第１ストローク値Ｓ１に到達するまでは、第１のスペーサ５１はピストン２６から離れている。そのため、ピストン２６には第２の戻しバネ２８ａの付勢力が作用するが、第１の戻しバネ２７の付勢力は作用しない。

【0050】

供給油圧が第２圧力値Ｆ２（＞Ｆ１）に到達すると、ピストン２６のストロークが第１ストローク値Ｓ１となる。この状態で、ピストン２６は待機位置に位置している。ピストン２６が待機位置では、ピストン２６は、第１のスペーサ５１に接触する。供給油圧が第２圧力値Ｆ２以上、第３圧力値Ｆ３未満の範囲では、供給油圧によるピストン２６への押圧力は、第１の戻しバネ２７及び第２の戻しバネ２８ａの付勢力よりも小さい。従って、この範囲では、ピストン２６は、第１の戻しバネ２７及び第２の戻しバネ２８ａの付勢力により、待機位置に維持される。この状態では、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５との間の間隔（切り代）は略０であり、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは、係合待機状態に維持される。

【0051】

供給油圧が第３圧力値Ｆ３（＞Ｆ２）以上になると、供給油圧によるピストン２６への押圧力は、第１の戻しバネ２７及び第２の戻しバネ２８ａの付勢力よりも大きくなる。そのため、ピストン２６は、第１の戻しバネ２７及び第２の戻しバネ２８ａの付勢力に抗して、係合位置に向けて移動する。それにより、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５との係合が開始される。それにより、第１の回転要素２２の回転の第２の回転要素２３への伝達が開始される。そして、供給油圧が第４圧力値Ｆ４に達すると、ピストン２６のストロークが第２ストローク値Ｓ２となる。この状態で、ピストン２６は係合位置に位置している。この状態では、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５とは完全係合状態となる。

【0052】

以上説明した本実施形態に係るトランスミッション８ａでは、第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとによって、切り代が小さい係合待機状態を作り出すことができる。それにより、係合にかかる時間を容易に短縮することができる。また、第１の戻しバネ２７の中心軸と第２の戻しバネ２８ａの中心軸とは、回転軸２１の中心軸Ａ１と一致するように配置される。従って、大型の第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとを配置できる空間を確保することができる。それにより、大型の第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとを用いることで、作業車両１に適した大きな付勢力を得ることができる。

【0053】

第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとは、回転軸２１の外径よりも大きな内径を有している。従って、大型の第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとによって、大きな付勢力を得ることができる。

【0054】

第１の戻しバネ２７は、第１の摩擦板２４の径方向内方に配置されている。第２の戻しバネ２８ａは、第１の戻しバネ２７の径方向外方に配置されている。そのため、大型の第１の戻しバネ２７と第２の戻しバネ２８ａとを配置できる空間を確保することができる。

【0055】

第２の戻しバネ２８ａは、ウェーブスプリングである。そのため、第１の摩擦板２４と第２の摩擦板２５との隙間を均等に確保することができる。それにより、摩擦板の冷却効率を向上させることができる。

【0056】

ピストン２６が解放位置で、第１のスペーサ５１はピストン２６から離れている。そのため、第１のスペーサ５１の形状によって、ピストン２６が解放位置での第１のスペーサ５１とピストン２６との間の距離を設定することで、待機位置を容易に調整することができる。それにより、摩擦板２４，２５が係合待機状態となるタイミングを容易に調整することができる。

【0057】

次に、第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係るトランスミッション８ｂの一部を示す断面図である。第２実施形態に係るトランスミッション８ｂは、第１実施形態の第２の戻しバネ２８ａに代えて、第２の戻しバネ２８ｂを備えている。第２の戻しバネ２８ｂは、コイルスプリングである。回転軸２１は、第２の戻しバネ２８ｂ内を通るように配置されている。第２の戻しバネ２８ｂは、回転軸２１と同心に配置されている。すなわち、第２の戻しバネ２８ｂの中心軸は、回転軸２１の中心軸と一致するように配置されている。第２の戻しバネ２８ｂは、回転軸２１の外径よりも大きな内径を有する。

【0058】

第２の戻しバネ２８ｂは、第１の摩擦板２４及び第２の摩擦板２５の径方向内方に配置されている。第２の戻しバネ２８ｂは、第１の戻しバネ２７の外径よりも大きな内径を有する。第２の戻しバネ２８ｂは、第１の戻しバネ２７の径方向外方に配置されている。従って、第２の戻しバネ２８ｂは、径方向において、第１の摩擦板２４及び第２の摩擦板２５と、第１の戻しバネ２７との間に配置されている。第２の戻しバネ２８ｂの少なくとも一部は、第２スリーブ部３８内に配置されている。第２の戻しバネ２８ｂの少なくとも一部は、径方向において、第２スリーブ部３８と第１の戻しバネ２７との間に配置されている。

【0059】

ピストン２６は、バネ支持部６１を含む。バネ支持部６１は、ピストン２６の凹部４３の内面に設けられている。第２の戻しバネ２８ｂは、バネ支持部６１に支持されている。第２の戻しバネ２８ｂは、第２のスペーサ５３とピストン２６との間に配置されている。第２の戻しバネ２８ｂは、軸線方向（Ａ１）において、第１の戻しバネ２７よりも長い。

【0060】

第２実施形態に係るトランスミッション８ｂの他の構成については、第１実施形態に係るトランスミッション８ａと同様である。第２実施形態に係るトランスミッション８ｂにおいても、上述した第１実施形態に係るトランスミッション８ａと同様の効果を得ることができる。

【0061】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0062】

作業車両１は、ホイールローダに限らず、モータグレーダ、油圧ショベル、ブルドーザなどの他の種類の作業車両であってもよい。上記の実施形態では、摩擦係合装置の一例としてトランスミッションが挙げられている。しかし、摩擦係合装置は、ブレーキ装置などの他の装置であってもよい。

【0063】

回転軸２１と、第１の回転要素２２と、第２の回転要素２３と、複数の第１の摩擦板２４と、複数の第２の摩擦板２５と、ピストン２６と、第１の戻しバネ２７と、第２の戻しバネ２８ａ，２８ｂとの形状及び配置は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。スペーサ４８，５１，５３及び規制部材４９，５２，５４の形状及び配置は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、規制部材は、スナップリングに限らず、他の部材であってもよい。例えば、規制部材は、回転軸２１や第１の回転要素２２に設けられた段部であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明によれば、作業車両用の摩擦係合装置において、戻しバネによって作業車両に適した大きな付勢力を得ると共に、係合にかかる時間を容易に短縮することができる。

【符号の説明】

【0065】

３ 作業機
７ エンジン
１５ 油圧ポンプ
２１ 回転軸
２４ 第１の摩擦板
２５ 第２の摩擦板
２６ ピストン
２７ 第１の戻しバネ
２８ 第２の戻しバネ
４５ 油室
５１ 第１のスペーサ
５２ 第１の規制部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】