(57)【要約】【課題】走行作業機械のＨＳＴ油圧駆動装置において、変速の際のギアの噛み合い不良を確実に解消することができるようにする。【解決手段】車体を停止した状態で前後進切換レバー装置７２のレバー７２ａを操作することにより変速操作を行うとき、シフトセンサ４７が変速機４の変速動作の完了が検出されないときは、コントローラ６は、電磁切換弁３２を第２圧力生成回路３６で生成された制御圧力を選択する位置に切り換えると共に、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換え、シフトセンサ４７が変速機４の変速動作の完了が検出されたときは、電磁切換弁３２を第１圧力生成回路３５で生成された制御圧力を選択する位置に切り換える。【選択図】  図１
2008215543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンにより駆動される両傾転型のＨＳＴ用油圧ポンプ及びこの油圧ポンプに閉回路接続された油圧モータを有するＨＳＴと、このＨＳＴ用油圧ポンプに設けられた傾転アクチュエータを駆動制御するＨＳＴ制御用油圧回路と、前記ＨＳＴの油圧モータに接続され、シフト操作手段により操作される噛み合いクラッチ式変速機とを備え、
前記ＨＳＴ制御用油圧回路は、前記傾転アクチュエータを駆動するための第1パイロット圧力を生成する第１圧力生成回路と、この第１圧力生成回路と前記傾転アクチュエータとの間に配置された前後進切換弁とを有する走行作業機械の変速システムにおいて、
前記変速機の変速動作が完了したかどうかを検出する変速状態検出手段と、
前記第１圧力生成回路より低い第２パイロット圧力を生成する第２圧力生成回路と、
前記傾転アクチュエータを駆動するためのパイロット圧力として前記第１パイロット圧力と前記第２パイロット圧力のいずれかを選択する圧力選択弁と、
前記シフト操作手段が操作され、かつ前記変速状態検出手段により前記変速機の変速動作の完了が検出されないときは、前記圧力選択弁を前記第２パイロット圧力を選択する位置に切り換えると共に、前記前後進切換弁を前進方向位置と後進方向位置に交互に切り換え、前記変速機の変速動作の完了が検出されたときは、前記第１パイロット圧力を選択する位置に切り換える制御手段とを備えることを特徴とする走行作業機械の変速システム。
【請求項２】
請求項１記載の走行作業機械の変速システムにおいて、
前記制御手段は、前記前後進切換弁を前進方向位置と後進方向位置に交互に切り換える周期を徐々に長くすることを特徴とする走行作業機械の変速システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の走行作業機械の変速システムにおいて、
前記第２圧力生成回路は、前記エンジンにより駆動されるパイロット圧生成用油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油の圧力を制限するリリーフ弁とで構成されることを特徴とする走行作業機械の変速システム。
【請求項４】
請求項１又は２記載の走行作業機械の変速システムにおいて、
前記ＨＳＴはチャージポンプを有し、
前記第２圧力生成回路は、前記チャージポンプから吐出される圧油を前記圧力選択弁に供給する管路と、この管路に設けられ、前記圧力選択弁に送られる圧油の圧力を制限する減圧弁とで構成されることを特徴とする走行作業機械の変速システム。
【請求項５】
請求項１又は２記載の走行作業機械の変速システムにおいて、
前記第１圧力生成回路は、
前記エンジンにより駆動されるパイロット圧生成用油圧ポンプと、
この油圧ポンプの吐出口に接続された第１管路と、
前記第１管路に設置され、ブレーキペダルに連動して開閉する可変絞りとを有し、
前記第２圧力生成回路は、
前記作動油タンクに接続された第２及び第３管路と、
前記第３管路に設けられた絞り弁とを有し、
前記圧力選択弁は、前記第１パイロット圧力を選択するときは前記第２管路を前記第１管路に接続し、前記第２パイロット圧力を選択するときは前記第３管路を前記第１管路に接続することを特徴とする走行作業機械の変速システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＳＴ油圧走行装置により駆動される走行式作業機械の変速システムに係わり、特に噛み合いクラッチ式変速機を有する走行式作業機械の変速システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リフトトラック等の走行式作業機械の油圧駆動装置として、例えば特公平８−２６９３９号公報（特許文献１）に示すように、傾転を制御する傾転制御機構を有し、原動機により駆動される両傾転型の油圧ポンプと、この油圧ポンプと一対の主管路により閉回路接続され、この油圧ポンプからの吐出圧により駆動される油圧モータとを備えたＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と呼ばれる油圧走行回路を備えたもの（ＨＳＴ走行装置）が知られている。
【０００３】
このＨＳＴ走行装置では、運転席のアクセルの踏込み操作による原動機の回転数に応じて油圧ポンプの吐出容量を変化させ、そのポンプ吐出量の変化により油圧モータの回転数を変化させて、作業車両の走行速度を増減させている。
【０００４】
また、ＨＳＴ走行装置は出力側に例えば走行時と作業時で走行速度を変えるために変速機を備えている。変速機としては、変速用の複数段のギアと、それらに対してスプラインを介して選択的に連結されるシフトスリーブとを設けた噛み合いクラッチ式変速機が一般的に用いられている。
【０００５】
このようなＨＳＴ走行装置における変速動作時の出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の噛み合い不良を解消するものとして、特開２００６−１０５２６８号公報（特許文献２）に記載のものが知られている。この公知技術では、変速動作時に、出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯が噛み合わない場合（噛み合い不良が発生した場合）は、オペレータに噛み合い不良であることを通知しつつ自動でギアを一方向（前進方向）に回転させ、スプラインの歯を相対的に移動させて噛み合わせることにより噛み合い不良を解消している。
【０００６】
【特許文献１】特公平８−２６９３９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載のＨＳＴ走行装置のように噛み合いクラッチ式変速機を備えた変速システムにおいては、変速動作時に出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の山同士が正対して噛み合わず、変速機の切り換えに失敗する場合がある。
【０００８】
このような状況で変速機に走行駆動力が加わると、その走行駆動力によってスプラインの歯の位置が相対的に移動して噛み合い状態に移行し、その場合にギア鳴きが発生することがある。このギア鳴きは、出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の山同士が接触・衝突するときに発生するもので、ギア機構に大きな負担をかけるものであり、最悪の場合には歯車が破損（故障）して走行不能になることも考えられる。
【０００９】
このような不具合の発生を回避するために、オペレータは前後進切換レバーを操作してＨＳＴ走行装置の油圧モータを低速で回し、正対したスプライン歯の山を少しずつずらすことでスプラインの歯同士を噛み合わせる必要がある。しかし、ＨＳＴ走行装置の油圧モータを低速で回すには、前後進切換レバーの微妙な調整が必要であり、スプラインの歯が噛み合うまでに何度もレバー操作をしなければならない場合がある。
【００１０】
特許文献２記載の公知技術では、変速動作時に噛み合い不良が発生した場合、オペレータに噛み合い不良である事を通知しつつ自動でギアを一方向（前進方向）に回転してスプラインの歯を相対的に移動させることにより噛み合い不良を解消している。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献２記載のものにおいては、ギアの回転方向が一方向でありかつ回転速度も一定であるため、噛み合い位置を越えて回転し、うまくギアが噛み合わない可能性があり、この場合には変速機の切り換え操作からギアの噛み合い不良解消までに遅延が発生し、操作性が低下してしまう。
【００１２】
本発明の目的は、変速の際のギアの噛み合い不良を確実に解消することができる走行作業機械のＨＳＴ油圧駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される両傾転型のＨＳＴ用油圧ポンプ及びこの油圧ポンプに閉回路接続された油圧モータを有するＨＳＴと、このＨＳＴの油圧ポンプに設けられた傾転アクチュエータを駆動制御するＨＳＴ制御用油圧回路と、前記ＨＳＴの油圧モータに接続され、シフト操作手段により操作される変速機と、この変速機の変速動作が完了したかどうかを検出する変速状態検出手段とを備え、前記ＨＳＴ制御用油圧回路は、前記傾転アクチュエータを駆動するための第1パイロット圧力を生成する第１圧力生成回路と、この第１圧力生成回路と前記傾転アクチュエータとの間に配置された前後進切換弁とを有する走行作業機械の変速システムにおいて、前記第１圧力生成回路より低い第２パイロット圧力を生成する第２圧力生成回路と、前記傾転アクチュエータを駆動するためのパイロット圧力として前記第１パイロット圧力と前記第２パイロット圧力のいずれかを選択可能な圧力選択弁と、前記シフト操作手段が操作され、かつ前記変速状態検出手段により前記変速機の変速動作の完了が検出されないときは、前記圧力選択弁を前記第２パイロット圧力側に切り換えると共に、前記前後進切換弁を前進方向と後進方向に交互に切り換え、前記変速機の変速動作の完了が検出されたときは、前記第１パイロット圧力側に切り換える制御手段とを備えるものとする。
【００１４】
以上のように構成した本発明においては、変速動作の完了が検出されないとき、すなわち、ギアの噛み合い不良が発生したときに、噛み合い不良解消用のパイロット圧力を用いて前後進切換弁を切り換えることにより、変速機の出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の互いに正対する位置をずらすので、変速動作時のギアの噛み合い不良を確実に解消することができ、ギアの噛み合い不良による破損や変速装置の故障を防止することができる。
【００１５】
また、前後進切換弁を前進方向と後進方向に交互に切り換えることにより、変速機を前進方向と後進方向に交互に駆動するので、ブレーキを踏まなくても車体が走行してしまうことがなく、オペレータにブレーキ操作を強いることなく簡便にかつ安全に噛み合い不良を解消することができる。
【００１６】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記前後進切換弁を前進方向と後進方向に交互に切り換える周期を徐々に長くするものとする。
【００１７】
これにより、変速機の出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の互いに正対する位置の変化が徐々に大きくなるので、より確実に変速機のギアの噛み合い不良を解消することができる。
【００１８】
（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記第２圧力生成回路は、前記エンジンにより駆動されるパイロット圧生成用油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出される圧油の圧力を制限するリリーフ弁とで構成されるものとする。
【００１９】
（４）また、上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記第２圧力生成回路は、ＨＳＴのチャージポンプから吐出される圧油を前記圧力選択弁に供給する管路と、この管路に設けられ、前記圧力選択弁に送られる圧油の圧力を制限する減圧弁とで構成されるものとする。
【００２０】
これにより、変速機のギアの噛み合い不良を解消するのに用いるパイロット圧を生成するための油圧回路専用の油圧ポンプを設ける必要が無いので、油圧回路構成を簡潔にすることができ、コスト及び設置スペースの削減を行うことができる。
【００２１】
（５）さらに、上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記第１圧力生成回路は、前記エンジンにより駆動されるパイロット圧生成用油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出口に接続された第１管路と、前記第１管路に設置され、ブレーキペダルに連動して開閉する可変絞りとを有し、前記第２圧力生成回路は、前記作動油タンクに接続された第２及び第３管路と、前記第３管路に設けられた絞り弁とを有し、前記圧力選択弁は、前記第１パイロット圧力を選択するときは前記第２管路を前記第１管路に接続し、前記第２パイロット圧力を選択するときは前記第３管路を前記第１管路に接続するものとする。
【００２２】
これにより、オペレータがブレーキ操作を行った状態で変速動作を行った場合において、変速機の歯の噛み合い不良を確実に解消することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、変速動作時のギアの噛み合い不良を確実に解消することができ、ギアの噛み合い不良による破損や変速装置の故障を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施の形態の変速システムを示す油圧回路図である。
【００２７】
図１において、本実施の形態の走行作業機械の変速システムは、エンジン（例えばディーゼルエンジン）１と、油圧走行回路（以下、ＨＳＴという）２及びこのＨＳＴ２の制御用油圧回路３と、噛み合いクラッチ式変速機４及びこの変速機の制御用油圧回路５とからなるＨＳＴ走行装置（以下、適宜ＨＳＴシステムという）を備えている。
【００２８】
ＨＳＴ２はエンジン１により駆動される両傾転型の可変容量型油圧ポンプ２１と、固定容量型の油圧モータ２２と、油圧ポンプ２１の傾転を制御する傾転制御機構である傾転シリンダ（傾転アクチュエータ）２４とを備え、油圧ポンプ２１と油圧モータ２２は一対の主管路２３ａ，２３ｂにより接続され、閉回路を構成している。傾転シリンダ２４は、ピストン２４ｃと、このピストン２４ｃにより隔てられた２つのシリンダ室２４ａ，２４ｂを有しており、ピストン２４ｃの位置を調整することにより、可変容量型油圧ポンプ２１の傾転を制御する。
【００２９】
また、ＨＳＴ２はさらに、エンジン１に駆動されるチャージポンプ２５と、このチャージポンプ２５からの吐出油の圧力を制限するリリーフ弁２６と、主管路２３ａ，２３ｂの圧力がリリーフ弁２６の設定圧より低下したときにチャージポンプ２５の吐出油を主管路２３ａ，２３ｂに補給するためのチェック弁２７ａ，２７ｂとを備えている。
【００３０】
ＨＳＴの制御用油圧回路３は、制御用の圧力を生成する第１圧力生成回路３５と、傾転シリンダ２４の駆動方向を切り換える前後進切換弁３１とを備えている。
【００３１】
第１圧力生成回路３５は、エンジン１により駆動される固定容量型の油圧ポンプ２８と、この油圧ポンプ２８から吐出される圧油を作動油タンクに導く管路３７に設けられたパイロット圧生成弁３３とを備えている。エンジン１により駆動される油圧ポンプ２８から吐出される圧油の流量はエンジン１の回転数に比例して増加する。このとき、パイロット圧生成弁３３の下流側は作動油タンクに接続されておりタンク圧（ほぼ０）に保たれているため、油圧ポンプ２８の流量の増加に比例してパイロット圧生成弁３３の上流側の圧力は増大する。このパイロット圧生成弁３３の上流側の圧力は制御圧力として前後進切換弁３１に送られる。
【００３２】
前後進切換弁３１は、前進位置３１ａ、後進位置３１ｂ、中立位置３１ｃの３つのバルブ位置を有しており、前後進切換レバー装置７２により操作される。
【００３３】
前後進切換弁３１が中立位置３１ｃにあるときは、傾転シリンダ２４の２つのシリンダ室２４ａ，２４ｂは作動油タンクに連通され、傾転シリンダ２４のピストン２４ｃは中立位置に保持される。これにより、両傾転型の可変容量型油圧ポンプ２１の傾転も中立位置（傾転角ゼロ）に保持され、このときの油圧ポンプ２１の吐出流量はエンジン１の回転数によらずゼロとなる。
【００３４】
前後進切換弁３１が前進位置３１ａに切り換えられると、傾転シリンダ２４のシリンダ室２４ａには制御圧力が供給され、シリンダ室２４ｂは作動油タンクに連通される。これにより、傾転シリンダ２４のピストン２４ｃは図示下方向に移動し、油圧ポンプ２１の傾転角も前進方向に移動し、油圧ポンプ２１は前進側の主管路２３ａに圧油を吐出する。油圧モータ２２はその吐出油により駆動され、前進方向に回転する。前述したように、第１圧力生成回路３５で生成された制御圧力（第１パイロット圧力）はエンジン回転数に比例して増大する。したがって、この制御圧力の増大に応じて傾転シリンダ２４のピストン２４ｃの移動量も増大し、両傾転型の油圧ポンプ２１の傾転角も増大する。これにより、油圧ポンプ２１はエンジン回転数の上昇に応じて滑らかに応答良く吐出流量を増大させ、油圧モータ２２の回転数を増大させ、滑らかで力強い加速走行が可能となる。
【００３５】
前後進切換弁３１が後進位置３１ｂに切り換えられると、傾転シリンダ２４のシリンダ室２４ｂには制御圧力が供給され、シリンダ室２４ａは作動油タンクに連通される。これにより、傾転シリンダ２４のピストン２４ｃは図示上方向に移動し、油圧ポンプ２１の傾転角も後進方向に移動し、油圧ポンプ２１は後進側の主管路２３ｂに圧油を吐出する。油圧モータ２２はその吐出油により駆動され、後進方向に回転する。この場合も、第１圧力生成回路３５で生成された制御圧力はエンジン回転数に比例して増大するため、滑らかで力強い加速走行が可能となる。
【００３６】
前後進切換レバー装置７２は、中立位置と前進位置と後進位置（図示せず）の３位置に切り換え操作可能な前後進切換レバー７２ａを備え、前後進切換レバー７２ａが中立位置にあるときは、前後進切換レバー装置７２は信号を出力せず、前後進切換レバー７２ａが前進位置に操作されると、前後進切換レバー装置７２は前進位置駆動信号を出力し、前後進切換レバー７２ａが後進位置に操作されると、前後進切換レバー装置７２は後進位置駆動信号を出力する。
【００３７】
噛み合いクラッチ式変速機４は、低速段ギア列４１と高速段ギア列４２とシフトスリーブ４３と変速ピストンシリンダ４４とを備えている。低速段ギア列４１は互いに噛み合う入力ギア４１ａと出力ギア４１ｂを有し、高速段ギア列４２は互いに噛み合う入力ギア４２ａと出力ギア４２ｂを有している。入力ギア４１ａ，４２ａは油圧モータ２２に連結された入力軸４５に取り付けられ、油圧モータ２２と一体に回転可能である。出力ギア４１ｂ，４２ｂは出力軸４６に相対回転可能に支持されており、変速ピストンシリンダ４４により駆動されるシフトスリーブ４３を介して出力軸４６に選択的に連結可能である。つまり、シフトスリーブ４３は出力軸４６の拡径部分にスプライン結合されるとともに、出力ギア４１ｂ，４２ｂの内径ボス部の外周にはシフトスリーブ４３のスプラインと結合可能なスプラインが形成されており、シフトスリーブ４３を低速段ギア列４１側にシフトしたときは、シフトスリーブ４３のスプラインは出力軸４６のスプラインと出力ギア４１ｂのスプラインの両方に噛み合って、出力ギア４１ｂを出力軸４６に連結し、シフトスリーブ４３を高速段ギア列４２側にシフトしたときは、シフトスリーブ４３のスプラインは出力軸４６のスプラインと出力ギア４２ｂのスプラインの両方に噛み合って、出力ギア４２ｂを出力軸４６に連結する。出力軸４６はディファレンシャルギア４８を介して車軸４９に連結され、車軸４９を回転させる。シフトスリーブ４３は、変速ピストンシリンダ４４により駆動される。
【００３８】
噛み合いクラッチ式変速機の制御用油圧回路５は、エンジン１により駆動される固定容量のパイロット油圧ポンプ５３と、このパイロット油圧ポンプ５３から吐出される圧油の圧力を一定に保持するリリーフ弁５２と、油圧ポンプ５３から変速ピストンシリンダ４４への圧油の流れを制御する電磁切換弁５１とを備えている。
【００３９】
電磁切換弁５１は、変速ピストンシリンダ４４の動作方向を切り換え、噛み合いクラッチ式変速機４の変速動作を行わせるためのものであり、低速位置５１ａと高速位置５１ｂの２つのバルブ位置を有しており、変速切換指示レバー装置７１により操作される。
【００４０】
変速切換指示レバー装置７１は、低速位置と高速位置（図示せず）の２位置に切り換え操作可能な変速切換指示レバー７１ａを備え、変速切換指示レバー７１ａが低速位置にあるときは、変速切換指示レバー装置７１は低速ギアへの変速指示信号を出力し、変速切換指示レバー７１ａが高速位置にあるときは、変速切換指示レバー装置７１は高速ギアへの変速指示信号を出力する。
【００４１】
また、本実施の形態の変速システムは、その特徴的構成として、第２圧力生成回路３６と、第１圧力生成回路及び第２圧力生成回路３６で生成された圧力のうちどちらかを選択して前後進切換弁３１に導く電磁切換弁３２と、噛み合いクラッチ式変速機４の変速動作が完了しているかどうかを検出するシフトセンサ４７と、コントローラ６とを有している。コントローラ６は、変速切換指示レバー装置７１及び前後進切換指示レバー装置７２からの信号に基づいて、前後進切換弁３１及び電磁切換弁５１を切り換え制御するとともに、シフトセンサ４７及び変速切換指示レバー装置７１からの信号に基づいて、前後進切換弁３１及び電磁切換弁３２を切り換え制御する。
【００４２】
第２圧力生成回路３６は、エンジン１により駆動される固定容量型の油圧ポンプ２９と、このポンプ２９から吐出される圧油の圧力を第１圧力生成回路３５で生成される圧力よりも低い一定の圧力に保持するリリーフ弁３４とを備えている。
【００４３】
電磁切換弁３２は、第１圧力生成回路３５で生成された制御圧力（第１パイロット圧力）と、第２圧力生成回路３６で生成された制御圧力（第２パイロット圧力）のどちらか一方を選択して前後進切換弁３１に出力するものであり、その切り換えはコントローラ６により制御される。
【００４４】
電磁切換弁３２が第２圧力生成回路３６の制御圧力を選択されるよう切り換えられる場合、その制御圧力は前後進切換弁３１を介して傾転シリンダ２４に導かれる。このとき、第２圧力生成回路の制御圧力は、第１圧力生成回路３５で生成される圧力よりも低いため、傾転シリンダ２４のピストン２４ｃの移動量は微小であり、その結果、前後進切換弁３１の傾転角の変化（吐出流量の変化）も微小である。
【００４５】
シフトセンサ４７は、噛み合いクラッチ式変速機４の変速動作が正常に完了しない場合、すなわち、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインが正常に噛み合わない場合（噛み合い不良が発生した場合）は、コントローラ６にＯＮ信号を出力する。
【００４６】
コントローラ６は、変速切換指示レバー装置７１からの変速指示信号が低速ギアである場合は、電磁切換弁５１を低速位置に切り換え、噛み合いクラッチ式変速機４のシフトスリーブ２３を低速段ギア列４１側にシフトし、変速指示信号が高速ギアである場合は、電磁切換弁５１を高速位置に切り換え、シフトスリーブ２３を高速段ギア列４２側にシフトする。また、前後進切換レバー装置７２から信号が出力されない場合は、前後進切換弁３１を中立位置３１ｃに切り換え、前進位置駆動信号が出力される場合は、前後進切換弁３１を前進位置３１ａに切り換え、後進位置駆動信号が出力される場合は、前後進切換弁３１を後進位置３１ｂに切り換える。
【００４７】
また、コントローラ６は、シフトセンサ４７及び変速切換指示レバー装置７１からの信号に基づいて、所定の演算処理を行い、前後進切換弁３１及び電磁切換弁３２を切り換え制御する。
【００４８】
図２は、そのコントローラ６の処理内容の詳細を示すフローチャートである。
【００４９】
図２において、コントローラ６は、まず、変速切換指示レバー７１ａが操作されたかどうか（シフト指令（変速指示信号）があったかどうか）を判定し（ステップＳ１０）、判定結果がＮＯであれば変速制御を終了する。判定結果がＹＥＳであれば、次に、シフトセンサ４７からの信号により噛み合いクラッチ式変速機４のギアが入っていないかどうか（噛み合わせ不良かどうか）を判定し（ステップＳ２０）、判定結果がＮＯであれば変速制御を終了する。判定結果がＹＥＳであれば電磁切換弁３２をＯＮにして、第２圧力生成回路３６で生成した低圧の制御圧力を前後進切換弁３１に供給し（ステップＳ３０）、更に、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換えるよう駆動する（ステップＳ４０）。そして、再度、噛み合いクラッチ式変速機４のギアが入っていないかどうか（噛み合わせ不良かどうか）をシフトセンサからの信号より判定し（ステップＳ５０）、判定結果がＮＯであれば前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに切り換える周期を一定量だけ長くして（ステップＳ６０）、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂにその周期で交互に切り換えるように駆動し（ステップＳ４０）、再度、噛み合いクラッチ式変速機４のギアが入っていないかどうか（噛み合わせ不良かどうか）をシフトセンサ４７からの信号により判定する（ステップＳ５０）。ステップＳ５０での判定結果がＮＯの間はステップＳ６０とステップＳ４０の処理を繰り返し、ステップＳ５０の判定結果がＹＥＳになると、前後進切換弁３１の指令値を前後進切換レバー装置７２からの出力信号に基づく指令値に戻し（ステップＳ７０）、電磁切換弁３２をＯＦＦにして（ステップＳ８０）、処理を終了する。
【００５０】
図３は、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換えるときの周期の変化を示す図である。
【００５１】
図３において、（Ａ）は、コントローラ６から電磁切換弁３２への指令信号ａ、（Ｂ）は、コントローラ６から前後進切換弁３１への指令信号（前進位置）ｂ、（Ｃ）は、コントローラ６から前後進切換弁３１への指令信号（後進位置）ｃをそれぞれ示している。
【００５２】
噛み合いクラッチ式変速機４の変速動作中にギアの噛み合い不良が発生すると、電磁切換弁３２への指令信号ａをＯＮし、かつ前後進切換弁３１を前進位置３１ａに切り換える指令信号ｂをＯＮする。図中、そのときの信号をｂ１で示している。電磁切換弁３２への指令信号ａがＯＮになると、電磁切換弁３２は、第２圧力生成回路３６で生成された制御圧力を選択して前後進切換弁３１に出力し、前後進切換弁への指令信号ｂがＯＮになると、前後進切換弁３１は前進位置３１ａに切り換わる。この時点で、噛み合い不良が発生しない場合は、指令信号ｂをＯＦＦすると同時に、前後進切換弁３１を後進位置３１ｂに切り換える指令信号ｃをＯＮする。図中、そのときの指令信号をｃ１で示している。指令信号ｃがＯＮになると、前後進切換弁３１は後進位置３１ｂに切り換わる。このとき、指令信号ｃ１のＯＮ時間は指令信号ｂ１のＯＮ時間より所定の時間だけ長く設定する。この時点でも噛み合い不良が解消しない場合は、更に、指令信号ｃをＯＦＦすると同時に、前後進切換弁３１を前進位置３１ａに切り換える指令信号ｂをＯＮする。図中、そのときの指令信号をｂ２で示している。この指令信号ｂ２のＯＮ時間も、指令信号ｃ１のＯＮ時間より所定の時間だけ長く設定する。このように、噛み合い不良が解消するまで指令信号ｂ及びｃをｃ２，ｂ３，ｃ３，ｂ４，ｃ４のように交互にＯＮし、かつそのＯＮ時間を徐々に長くしてゆく。
【００５３】
以上において、コントローラ６の処理機能は、変速指示レバー装置（シフト操作手段）７１が操作され、かつシフトセンサ（変速状態検出手段）４７により変速機４の変速動作の完了が検出されないときは、電磁切換弁（圧力選択弁）３２を第２パイロット圧力を選択する位置に切り換えると共に、前後進切換弁３１を前進位置（前進方向位置）３１ａと後進位置（後進方向位置）３１ｂに交互に切り換え、変速機４の変速動作の完了が検出されたときは、第１パイロット圧力を選択する位置に切り換える制御手段を構成する。
【００５４】
図４は、本実施の形態の変速システムが搭載される走行式作業機械の一例として、リフトトラック（別名テレスコピックハンドラー）の外観を示す図である。
【００５５】
図４において、テレスコピックハンドラーは、車体９１と、車体９１上に位置する運転室９２と、車体９１に運転室９２の側部を起伏可能に取り付けられ、伸縮可能なブーム９３と、ブーム９３の先端に回動可能に取り付けられた先端部９４と、その先端に取り付けられた荷役作業に用いるフォーク９５とを備えており、ブーム９３と先端部９４とフォーク９５は作業装置を構成している。また本図では、省略しているが、ブーム９３、先端部９４及びフォーク９５にはそれぞれ油圧アクチュエータが取り付けられ、各作業部材はこの油圧アクチュエータにより駆動される。
【００５６】
想像線はブーム９３を上げた状態と、ブーム９３を上げかつ仲長した状態を示している。このときブーム９３を上げた状態にしても、フォーク９５の姿勢は変わらない。
【００５７】
車体９１には前輪９６及び後輪９７が取り付けられ、前輪９６及び後輪９７は本実施の形態の走行作業機械の変速システムにより駆動される。
【００５８】
以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００５９】
通常、図４に示したような走行式作業機械の変速操作は、車体を停止した状態で前後進切換レバー装置７２のレバー７２ａを操作することにより行われる。
【００６０】
オペレータが変速切換指示レバー７２ａを操作すると、その変速指示信号（シフト指令）がコントローラ６に入力され、コントローラ６は、そのシフト指令に基づいて電磁切換弁５１を切り換え、変速ピストンシリンダ４４を駆動する。これによりシフトスリーブ４３が移動し、シフトスリーブ４３が低速段ギア列４１側又は高速段ギア列４２側のスプラインと噛み合って変速動作が終了する（図２のステップＳ２０）。
【００６１】
このとき、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインの歯の山同士が正対して噛み合わず、噛み合いクラッチ式変速機４の切り換えに失敗する場合がある。この場合、シフトセンサ４７は、そのこと（噛み合い不良）を検出し、コントローラ６にＯＮ信号を出力する。
【００６２】
コントローラ６はこのＯＮ信号を受けて電磁切換弁３２をＯＮし、第２圧力生成回路３６で生成される制御圧力を前後進切換弁３１に供給するとともに、（図２のステップＳ２０，Ｓ３０）、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換える。これにより、第２圧力生成回路３６で生成した制御圧力は、傾転シリンダ２４のシリンダ室２４ａとシリンダ室２４ｂに交互に供給され、油圧ポンプ２１の傾転角を前進方向と後進方向に交互に微小に変化させ、油圧モータ２２を同様に前進方向及び後進方向に交互に微小に回転させる。油圧モータ２２が微小に前進方向及び後進方向に交互に回転すると、油圧モータ２２に接続された入力軸４５を介して入力ギア４１ａ，４２ａも微小に前進方向及び後進方向に交互に回転し、これに噛み合う出力ギア４１ｂ，４２ｂも微小に前進方向及び後進方向に交互に回転して、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインの歯の互いに正対する位置が微小に前進方向及び後進方向に交互にずれる。
【００６３】
また、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換えるとき、図３を用いて前述したように、前進位置３１ａ及び後進位置３１ｂの指令信号ｃ及びｂのＯＮ時間を所定の時間だけ徐々に長くしてゆく。これにより、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインの歯の互いに正対する位置のずれ量も徐々に増大する。
【００６４】
このように、両スプラインの歯の正対する位置がずれることにより、一方の歯の山が他方の歯の谷に整合する位置に来たときに、両スプラインが噛み合う。
【００６５】
次に、上記のように構成した本実施の形態の効果を従来技術と比較しつつ説明する。
【００６６】
従来の変速システムでは、変速動作時に出力ギア側のスプラインとシフトスリーブ側のスプラインの歯の山同士が正対して噛み合わず、噛み合い不良が発生した場合、オペレータに噛み合い不良である事を通知しつつ自動でギアを一方向（前進方向）に回転してスプラインの歯を相対的に移動させることにより噛み合い不良を解消している。
【００６７】
このように、ギアを一方向（前進）方向に回転して噛み合い不良を解消しようとした場合、スプラインの歯の山は噛み合い位置においても、一定速度で移動しているので、噛み合い位置においてうまくギアが噛み合わない可能性がある。
【００６８】
これに対し、本実施の形態では、ギアの噛み合い不良を解消する場合に、ギアを前進方向と後進方向に交互に駆動するので、駆動方向が変わる時にギアの移動が停止する瞬間があり、かつその駆動周期を徐々に長くするので、停止する位置が徐々に変わり、したがって、ギアを一方向に回転する場合と比較して、より確実に噛み合い位置において噛み合わせることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、スプラインの歯を前進方向と後進方向に交互に駆動するので、ブレーキを踏まなくても車体が走行してしまうことがなく、オペレータにブレーキ操作を強いることなく簡便にかつ安全に噛み合い不良を解消することができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、スプライン歯の噛み合い不良を確実に解消することができるとともに、オペレータにブレーキペダル（またはインチングペダル）操作を強いることなく簡便に噛み合い不良を解消することができる。
【００７１】
本発明の第２の実施の形態を図５を用いて説明する。本実施の形態は、ギアの噛み合い不良を解消するときに傾転シリンダ２４を駆動する油圧（第２圧力生成回路で生成される圧力）をＨＳＴのチャージポンプから吐出される圧力から生成するものである。
【００７２】
図５は、本実施の形態に係わる変速システムを示す油圧回路図であり、第２圧力生成回路を符号３６Ａで示している。また、図中、図１と同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７３】
図５において、第２圧力生成回路３６Ａは、ＨＳＴのチャージポンプ２５から吐出される圧油を電磁切換弁３２に導く管路３８Ａと、この管路３８Ａに設けられ、チャージポンプ２５から電磁切換弁３２に導かれる圧油の圧力を減圧する減圧弁８１とを備えている。この減圧弁８１の設定圧は、電磁切換弁３２に導かれる圧力が第１圧力生成回路で生成される圧力よりも低くなるように設定されている。
【００７４】
その他の構成及び動作は本発明の第１の実施の形態と同様である。
【００７５】
以上のように構成した本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、第２圧力生成回路専用の油圧ポンプを設ける必要が無いので、油圧回路構成を簡潔にすることができ、コスト及び設置スペースの削減を行うことができる。
【００７７】
本発明の第３の実施の形態を図６を用いて説明する。本実施の形態は、第１圧力生成回路３５で生成した制御圧力を前後進切換弁３１に導く管路と作動油タンクの間に、ブレーキペダルと連動するインチングバルブを設けたもので、第１圧力生成回路３５を流れる圧油を利用して第２圧力生成回路の圧力を生成するものである。
【００７８】
図６は、本実施の形態に係わる変速システムを示す油圧回路図であり、第１圧力生成回路を符号３５Ａ、第２圧力生成回路を符号３６Ｂで示し、電磁切換弁を符号３２Ａで示している。また、図中、図１と同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７９】
図６において、第１圧力生成回路３５Ａは、油圧ポンプ２８から吐出される圧油を前後進切換弁３１に導く管路３７ａから分岐した管路３７ｂと、この管路３７ｂに設けられたインチングバルブ８４とを有し、このインチングバルブ８４の下流側は電磁切換弁３２Ａ及び第２圧力生成回路３６Ｂを介して作動油タンクに接続されている。
【００８０】
インチングバルブ８４は、ブレーキペダル８３に連動して動作するものであり、ブレーキペダル８３が踏み操作されていないときは制御圧力を生成するための所定の開口面積に設定されており、ブレーキペダル８３が踏み操作されると図示しないブレーキ機構が作動し制動力が加わるとともに、ブレーキペダル８３の踏み操作に連動してインチングバルブ８４は開口面積を増大させ、開放状態となる。ブレーキペダル８３が踏み操作されていないときのインチングバルブ８４の開口面積は、このインチングバルブ８４により生成される制御圧力が、第１の実施の形態において第１圧力生成回路３５により生成される圧力と同等となるように設定されている。
【００８１】
第２圧力生成回路３６Ｂは電磁切換弁３２Ａを作動油タンクに接続する２本の並列な第１及び第２管路３８ａ，３８ｂを有し、第２管路３８ｂには絞り弁８２が設けられている。
【００８２】
電磁切換弁３２Ａは、管路３７ｂを第１管路３８ａに接続する図示の第１位置と、管路３７ｂを管路３８ｂに接続する第２位置とに切り換え可能であり、電磁切換弁３２Ａが第１位置にあるときは、インチングバルブ８４の下流側を直接作動油タンクに接続し、電磁切換弁３２Ａが第２位置にあるときは、インチングバルブ８４の下流側を絞り弁８２を介して作動油タンクに接続する。電磁切換弁３２Ａの切り換えはコントローラ６により制御される。絞り弁８２の開口面積は、ブレーキペダル８３が踏み操作されていないときのインチングバルブ８４の開口面積と比較して大きめに設定されている。
【００８３】
その他の構成は、本発明の第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００８５】
ブレーキペダル８３が踏み操作されていないときは、インチングバルブ８４は所定の開口面積に設定されており、第１圧力生成回路３５Ａの管路３７ａにはインチングバルブ８４による制御圧力が発生している。このときの動作は第１の実施の形態と同じであり、前後進切換弁３１を前進位置３１ａ又は後進位置３１ｂに切り換えると、両傾転型の油圧ポンプ２１の傾転角が増大し、油圧ポンプ２１はエンジン回転数の上昇に応じて滑らかに応答良く吐出流量を増大させ、油圧モータ２２の回転数を増大させ、滑らかで力強い加速走行が可能となる。
【００８６】
ブレーキペダル８３を踏み操作すると、この踏み操作に連動してインチングバルブ８４は開口面積を増大させ、開放状態となる。通常は、電磁切換弁３２Ａは作動油タンク側の第１位置に切り換えられているので、インチングバルブ８４が開放状態になると、第１圧力生成回路３５Ａの管路３７ａは作動油タンクに開放され、第１圧力生成回路で生成される制御圧力はタンク圧（ほぼ０）になる。
【００８７】
これにより、油圧ポンプ２１の傾転角は中立位置となり、油圧ポンプ２１の吐出流量は０になるので、ブレーキ操作したときの制御が確実となる。
【００８８】
また、変速切換指示レバー７２ａを操作して変速を行うときも、オペレータはブレーキペダル８３を踏み操作する。
【００８９】
オペレータが変速切換指示レバー７２ａを操作すると、その変速指示信号はコントローラ６に入力され、コントローラ６は前述したように、電磁切換弁５１を切り換えて変速ピストンシリンダ４４を駆動し、変速動作を行わせる。
【００９０】
このとき、出力ギア４１ｂ又は４２ｂとシフトスリーブ４３のスプライン歯の山同士が正対して噛み合わず、噛み合いクラッチ式変速機４の切り換えに失敗した場合は、シフトセンサ４７がそのこと（噛み合い不良）を検出し、コントローラ６にＯＮ信号を出力する。
【００９１】
コントローラ６はこのＯＮ信号を受けて電磁切換弁３２Ａを第２管路３８ｂに切り換えるとともに、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換える（図２のステップＳ２０，Ｓ３０）。
【００９２】
電磁切換弁３２Ａが第２位置に切り換わると、インチングバルブ８４の下流側は第２圧力生成回路３６Ｂの管路３８ｂに設置された絞り弁８２を介して作動油タンクに接続する。ここで、前述したように、絞り弁８２の開口面積は、ブレーキペダル８３が踏み操作されていないときのインチングバルブ８４の開口面積と比較して大きめに設定されており、絞り弁８２により生成される制御圧力は、第１圧力生成回路３５Ａで生成される制御圧力よりも低くなる。絞り弁８２の開口面積は、この絞り弁８２により生成される制御圧力が、第１の実施の形態において第２圧力生成回路３６により生成される圧力と同等となるように設定されている。
【００９３】
また、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換えることにより、前述したように、第２圧力生成回路３６Ｂで生成した制御圧力を、傾転シリンダ２４のシリンダ室２４ａとシリンダ室２４ｂに交互に供給して、油圧ポンプ２１の傾転角を前進方向と後進方向に微小変化させ、油圧モータ２２を前進方向及び後進方向に交互に微小に回転させる。油圧モータ２２に接続された入力軸４５を介して入力ギア４１ａ，４２ａも微小に前進方向及び後進方向に交互に回転し、これに噛み合う出力ギア４１ｂ，４２ｂも微小に前進方向及び後進方向に交互に回転して、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインの歯の互いに正対する位置が微小に前進方向及び後進方向に交互にずれる。
【００９４】
また、前後進切換弁３１を前進位置３１ａと後進位置３１ｂに交互に切り換えるとき、図３を用いて前述したように、前進位置３１ａ及び後進位置３１ｂの指令信号ｃ及びｂのＯＮ時間を所定の時間だけ徐々に長くしてゆく。これにより、出力ギア４１ｂ又は４２ｂ側のスプラインとシフトスリーブ４３側のスプラインの歯の互いに正対する位置のずれ量も徐々に増大する。
【００９５】
このように、本実施の形態においても本発明の第１の実施の形態と同様に、両スプラインの歯の正対する位置がずれることにより、一方の歯の山が他方の歯の谷に整合する位置に来たときに、両スプラインが噛み合う。
【００９６】
以上のように構成した本実施の形態においては、オペレータがブレーキペダルを踏み操作して変速動作を行う場合に、スプライン歯の噛み合い不良を確実に解消することができる。
【００９７】
また、第２圧力生成回路専用の油圧ポンプを設ける必要が無いので、油圧回路構成を簡潔にすることができ、コスト及び設置スペースの削減を行うことができる。
【００９８】
さらに、ギアの噛み合い不良を解消する場合に、ギアを前進方向と後進方向に交互に駆動し、かつその駆動周期を徐々に長くするので、ギアを一方向に回転する場合と比較して、より確実に噛み合い位置において噛み合わせることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態においては、インチングバルブ８４により第１圧力生成回路３５Ａで生成する制御圧力を設定したが、第１の実施の形態と同様に管路３７ａをパイロット圧生成弁３３を介して作動油タンクに接続する油路を設け、このパイロット圧生成弁３３によって第１圧力生成回路３５Ａで生成する制御圧力を設定してもよい。この場合には、ブレーキペダル８３が踏み操作されていないとき、インチングバルブ８４は閉じるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態の変速システムを示す油圧回路図である。
【図２】コントローラの処理内容の詳細を示すフローチャートである。
【図３】前後進切換弁を前進位置と後進位置に交互に切り換えるときの周期の変化を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の変速システムが搭載される走行式作業機械の一例であるリフトトラックの外観を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の変速システムを示す油圧回路図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の変速システムを示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  エンジン
２  ＨＳＴ
３  油圧回路
４  噛み合いクラッチ式変速機
５  油圧回路
２１  油圧ポンプ
２２  油圧モータ
２３ａ，２３ｂ  主管路
２４  傾転シリンダ
２５  チャージポンプ
２６  リリーフ弁
２７ａ，２７ｂ  チェック弁
２８  第１圧力生成回路用の油圧ポンプ
２９  第２圧力生成回路用の油圧ポンプ
３１  前後進切換弁
３２，３２Ａ  電磁切換弁
３３  絞り弁
３４  リリーフ弁
３５，３５Ａ  第１圧力生成回路
３６，３６Ａ，３６Ｂ  第２圧力生成回路
４１  低速段ギア列
４２  高速段ギア列
４３  シフトスリーブ
４４  ピストンシリンダ
４５  ギア入力軸
４６  出力軸
４７  シフトセンサ
４８  ディファレンシャルギア
４９  車軸
５１  電磁切換弁
５２  リリーフ弁
５３  パイロットポンプ
６１  コントローラ
７１  変速切換指示レバー装置
７２  前後進切換レバー装置
８２  絞り弁
８３  ブレーキペダル
８４  インチングバルブ
９１  車体
９２  運転室
９３  ブーム
９４  先端部
９５  フォーク
９６  前輪
９７  後輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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