(57)【要約】【課題】  ドライブピニオンに連結する継手の位置をより一層アクスル中心に接近させることを可能とする産業車両における終減速機のドライブピニオン支持構造を提供する。【解決手段】  ピニオン軸１１をハウジング１３に一対のテーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂにより回転自在に支持する終減速機のドライブピニオン支持構造であり、前記一方のテーパローラ軸受１２Ａのインナーレースをピニオン軸１１の外周に嵌合させ且つその端面をピニオン軸１１の段付き部分に当接させ、他方のテーパローラ軸受１２Ｂのインナーレースを前記ピニオン軸１１とスプライン嵌合するコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に嵌合させ且つその端面をコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に設けた段付き部１５Ｂに当接させて配置した。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン軸を一対のテーパローラ軸受により回転自在にハウジングに支持する終減速機のドライブピニオン支持構造において、
前記一対の一方のテーパローラ軸受のインナーレースをピニオン軸の外周に嵌合させ且つその端面をピニオン軸の段付き部分に当接させ、他方のテーパローラ軸受のインナーレースを前記ピニオン軸とスプライン嵌合するコンパニオンフランジのスリーブの外周に嵌合させ且つその端面をコンパニオンフランジのスリーブの外周に設けた段付き部に当接させて配置したことを特徴とするドライブピニオン支持構造。
【請求項２】
前記一対のテーパローラ軸受のアウターレースおよびインナーレースとハウジングおよびピニオン軸・スリーブとの嵌合は、圧入状態で嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のドライブピニオン支持構造。
【請求項３】
前記コンパニオンフランジのフランジ部分は、変速機の出力軸に軸継手を介して連結される推進軸の他端に配置される十字継手のヨークに形成され、
前記推進軸の前後の少なくともいずれか一方の軸継手は、前記十字軸の各軸をリング部材から半径方向へ突出させて備え、リング部材の少なくとも一部は、ピニオン軸または出力軸の軸部が存在する軸方向範囲の外周側に位置させて配置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドライブピニオン支持構造。
【請求項４】
前記ピニオン軸側または出力軸側にスプライン結合したヨークは、推進軸とは反対側にリング部材を配置して備えることを特徴とする請求項３に記載のドライブピニオン支持構造。
【請求項５】
前記ピニオン軸側または出力軸側にスプライン結合したヨークは、半径方向外方部分が推進軸とは離れる方向にオフセットされ、リング部材はオフセットされた半径方向外方部分の推進軸側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のドライブピニオン支持構造。
【請求項６】
前記リング部材は、各ヨークと連結する十字軸を内周側に突出させて備えていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一つに記載のドライブピニオン支持構造。
【請求項７】
前記ヨークは、リング部材の十字軸に軸受結合する軸受支持部材と半径方向のキーおよびキー溝を介して結合されていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一つに記載のドライブピニオン支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフト等の産業車両における終減速機のドライブピニオン支持構造に関し、特に、プロペラシャフトと継手を介して連結する場合に好適な終減速機のドライブピニオン支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から終減速機のハイポイドのリングギヤとドライブピニオンとの正確な歯当たりを確保するため、ドライブピニオンを支持する一対の円錐コロ軸受に予圧を与えて軸受剛性を向上させるものが一般的である（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】社団法人自動車技術会編集・発行「自動車工学便覧」昭和５１年１２月１日発行、第２章  動力伝達装置および車軸  第２−２８頁〜第２−２９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例では、ドライブピニオンのピニオン軸にスプライン嵌合するコンパニオンフランジのスリーブの端面を円錐コロ軸受に当接させて軸端のナットにより締め上げて一対の円錐コロ軸受に予圧を与える構造であるため、一対の円錐コロ軸受の軸受スパーンとコンパニオンフランジのスリーブのスプライン嵌合長さとを必要とし、コンパニオンフランジに固定する継手の位置をアクスル中心側により接近させて車両前後方向寸法を短縮することに限界があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ドライブピニオンに連結する継手の位置をより一層アクスル中心に接近させることを可能とする産業車両における終減速機のドライブピニオン支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ピニオン軸をハウジングに一対のテーパローラ軸受により回転自在に支持する終減速機のドライブピニオン支持構造であり、前記一方のテーパローラ軸受のインナーレースをピニオン軸の外周に嵌合させ且つその端面をピニオン軸の段付き部分に当接させ、他方のテーパローラ軸受のインナーレースを前記ピニオン軸とスプライン嵌合するコンパニオンフランジのスリーブの外周に嵌合させ且つその端面をコンパニオンフランジのスリーブの外周に設けた段付き部に当接させて配置した。
【発明の効果】
【０００６】
したがって、本発明では、一方のテーパローラ軸受のインナーレースをピニオン軸の外周に嵌合させ且つその端面をピニオン軸の段付き部分に当接させ、他方のテーパローラ軸受のインナーレースを前記ピニオン軸とスプライン嵌合するコンパニオンフランジのスリーブの外周に嵌合させ且つその端面をコンパニオンフランジのスリーブの外周に設けた段付き部に当接させて配置したため、軸受スパーンを維持した状態でピニオン軸とスプライン嵌合するコンパニオンフランジのスリーブをドライブピニオン側に寄せることができ、ピニオン軸に連結する継手をアクスル中心に接近させて位置させることができ、エンジン、クラッチ装置、変速機を含む動力ユニットを車軸側に接近させて配置でき、動力伝達系統の全長を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の産業車両における終減速機のドライブピニオン支持構造を各実施形態に基づいて説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用する産業車両の動力伝達系統を示し、図２は、本発明を適用した第１の実施形態の終減速機のドライブピニオン支持構造の断面図である。図１により、先ず、産業車両の代表例であるフォークリフトの動力伝達系統について説明する。
【０００９】
図１において、エンジン１の動力は、クラッチ装置２（若しくは、トルクコンバータ）を介して変速機３に入力される。変速機３により変速された動力は、その出力軸４にスプライン継手により連結した十字継手等の軸継手５を介して推進軸６に伝達される。推進軸６はその前端に連結した軸継手７を介して、前車軸８に配置した図示しない終減速機および差動歯車機構を介して左右の前輪９を駆動する。
【００１０】
前記エンジン１、クラッチ装置２、および、変速機３は、動力ユニットＰとして一体化され、動力ユニットＰはマウント装置Ｐ１、Ｐ２を介して車体１０に支持される。動力ユニットＰは、マウント装置Ｐ１、Ｐ２に支持された状態でエンジン１の加振力により振動する。動力ユニットＰの振動は出力軸４、軸継手５を介して推進軸６を前端の軸継手７を中心として揺動させる。上記推進軸６の揺動は、動力ユニットＰの振動が前車軸８に伝達されるのを減衰する。
【００１１】
終減速機のドライブピニオン支持構造は、図２に示すように、終減速機のハウジング１３にアウターレースを嵌合した一対のテーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂを備え、一対のテーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂの一方のインナーレースはドライブピニオン１１Ａを備えるピニオン軸１１に嵌合させ、他方のインナーレースはコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａに嵌合させて構成している。即ち、一方のインナーレースは、終減速機のハイポイドリングギヤ３０（一部のみ図示）とハイポイドオフセット位置で噛合って終減速機を構成するドライブピニオン１１Ａの背面（段付き部分に相当）にワッシャ等を介してその端面を支持し、その内周をピニオン軸１１に嵌合させて配置している。他方のインナーレースは、コンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周にその内周を嵌合させ、その端面をコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に設けた段付き部１５Ｂに当接させて配置している。ピニオン軸１１とコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａとはスプライン嵌合し、ピニオン軸１１の軸端に設けたねじ部にワッシャを介してナット１４をねじ込むことにより、一対のインナーレース同士をスペーサ３１を介在させて軸方向に締付けて、予圧を与える構造としている。
【００１２】
前記一対のテーパローラ軸受１２Ａおよび１２Ｂのアウターレースはハウジング１３に圧入により取付け、インナーレースの一方はピニオン軸１１に、またインナーレースの他方はコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に夫々圧入により嵌合させている。このようにアウターレースおよびインナーレースを圧入によりハウジング１３およびピニオン軸１１・コンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａに嵌合させることにより、夫々の嵌合部ですべりが発生することを抑制でき、すべりの発生により生ずる異音を防止している。また、前記ピニオン軸１１とコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａとのスプライン嵌合は、軸スプラインの歯面頂部と穴スプラインの歯面底部とを接触させて隙間なく接触させる大径合せにする等のスプライン精度の高い嵌合とし、ドライブピニオン１１Ａの振れを防止している。
【００１３】
前記コンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周と前車軸８のハウジング１３との間には、シール機構１６が配置される。また、コンパニオンフランジ１５のフランジ部分は、１８０度の角度を持って半径方向に突出する十字継手のヨーク１７に形成され、ヨーク１７の変速機３側端面には、十字継手７の一対の軸受１９が固定され、十字軸２１を介して推進軸６と一体に形成されたヨークに連結されている。推進軸６の他端も同様に形成された十字継手５を介して変速機３の出力軸４に連結されている。
【００１４】
以上の構成からなる終減速機のドライブピニオン支持構造においては、ピニオン軸１１とスプライン嵌合するコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に一方のテーパローラ軸受１２Ｂのインナーレースの内周を嵌合させ、そのインナーレースの端面をコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に設けた段付き部１５Ｂに当接させて配置しているため、軸受スパーンを維持した状態でピニオン軸１１とスプライン嵌合するコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａをドライブピニオン１１Ａ側に寄せることができ、ピニオン軸１１に連結する継手７の位置をアクスル中心８に接近させて、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３を含む動力ユニットＰを車軸８側に接近させて配置でき、動力伝達系統の全長を短縮できる。
【００１５】
また、一対のテーパローラ軸受１２Ａおよび１２Ｂのアウターレースおよびインナーレースを夫々ハウジング１３およびピニオン軸１１・スリーブ１５Ａに圧入するため、これらの間でのすべりが抑制でき、すべりによる異音の発生を防止することができる。
【００１６】
さらに、コンパニオンフランジ１５のフランジ部分を十字継手７のヨーク１７に構成しているため、従来配置されていたコンパニオンフランジと十字継手のヨークとの連結のために必要としていた寸法を無くすることができ、この構成によっても軸継手７の位置をアクスル中心に接近させて、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３を含む動力ユニットＰを車軸８側に接近させて配置でき、動力伝達系統の全長を短縮できる。
【００１７】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００１８】
（ア）一方のテーパローラ軸受１２Ａのインナーレースをピニオン軸１１の外周に嵌合させ且つその端面をピニオン軸１１の段付き部分に当接させ、他方のテーパローラ軸受１２Ｂのインナーレースを前記ピニオン軸１１とスプライン嵌合するコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に嵌合させ且つその端面をコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの外周に設けた段付き部１５Ｂに当接させて配置したため、軸受スパーンを維持した状態でピニオン軸１１とスプライン嵌合するコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａをドライブピニオン１１Ａ側に寄せることができ、ピニオン軸１１に連結する軸継手７をアクスル中心に接近させて位置させることができ、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３を含む動力ユニットＰを車軸８側に接近させて配置でき、動力伝達系統の全長を短縮できる。
【００１９】
（イ）一対のテーパローラ軸受１２Ａおよび１２Ｂのアウターレースおよびインナーレースとハウジング１３およびピニオン軸１１・スリーブ１５Ａとの嵌合は、圧入状態で嵌合しているため、これらの間でのすべりが抑制でき、すべりによる異音の発生を防止することができる。
【００２０】
（第２実施形態）
図３〜図６は、本発明を適用した第２実施形態の終減速機のドライブピニオン支持構造を示し、図３は終減速機のドライブピニオン支持構造の断面図、図４は推進軸との連結状態を示す断面図、図５は図４のＡ−Ａ線による矢視図、図６は図５のＢ矢視図（Ａ）およびＣ矢視図（Ｂ）である。本実施形態においては、十字継手７のジョイント中心をコンパニオンフランジ１５のフランジ部分であるヨーク１７の終減速機側に配置したものである。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００２１】
図３において、本実施形態の終減速機のドライブピニオン支持構造にあっては、ピニオン軸１１を支持する一対のテーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂおよびコンパニオンフランジ１５のスリーブ１５Ａの構成は第１実施形態と同様に構成され、コンパニオンフランジ１５のフランジ部分である継手７のヨーク１７およびヨーク１７で形成する十字継手７の構成が第１実施形態と相違する。
【００２２】
前記コンパニオンフランジ１５のヨーク１７は、１８０度の角度位置に半径方向に延ばして形成し、ヨーク１７の夫々の先端には、ピニオン軸１１と直交する方向の穴１８を備えた軸受支持部材１９を、前車軸８側の側面に固定する。前記軸受支持部材１９の穴１８には、後述する十字軸２１の一対が嵌合する。
【００２３】
ヨーク１７の前車軸８側には、また、十字軸２１を構成するリング部材２０が配置される。リング部材２０は、図５に示すように、９０度の角度毎に半径方向外方に突出形成した十字軸２１を備え、夫々の十字軸２１には、ニードル軸受２２を嵌合して備える。対向する一対の十字軸２１は、嵌合したニードル軸受２２と共に前記ヨーク１７に軸受支持部材１９の穴１８に嵌合される。また、リング部材２０の他の対向する一対の十字軸２１は、図５に示すように、嵌合したニードル軸受２２と共に推進軸６から突出している一対のヨーク２３の先端に固定した軸受支持部材１９の穴１８に嵌合される。夫々の十字軸２１の延長線が交差する中心部分（リング部材２０の中心でもある）が軸継手７のジョイント中心Ｓとなる。
【００２４】
軸受支持部材１９は、図５に正面図が示され、図６（Ａ）に側面図が示されるように、ニードル軸受２２を受容する穴１８の両側においてボルト２４によりピニオン軸１１側または推進軸６側のヨーク１７、２３に固定される。ヨーク１７、２３の端面に半径方向に形成したキー溝２５に係合するキー２６を備え、両者が係合することで回転方向に位置決めされて強固に固定される。なお、図５の図中下方に示され、図６（Ｂ）に側面図が示されるように、対向する十字軸２１の一方は、ヨーク１７、２３に一体となった軸方向突起２７を設けて、この軸方向突起２７にニードル軸受２２を受容する穴２８を形成することができる。
【００２５】
ジョイント中心Ｓは、コンパニオンフランジ１５のヨーク１７の前車軸８側に、軸受支持部材１９等を介して、リング部材２０を配置しているため、前車軸８により接近して位置する。このため、図２に示す一般に使用されるユニバーサルジョイントにおけるジョイント中心に対して、推進軸６の配置を前車軸８側に寄せる、言い換えれば、動力ユニットＰの搭載位置をより前車軸８側に寄せることができる。また、リング部材２０の径を大きくすれば、前車軸８のハウジング１３との干渉の虞が少なくなるため、より一層前車軸８側へ近接させてリング部材２０をヨーク１７、２３の外端と共に位置させ、ジョイント中心Ｓをより前方に位置させることができる。
【００２６】
なお、上記では、十字軸２１およびニードル軸受２２をリング部材２０の外周側に配置したものについて説明しているが、図７に示すように、これら十字軸２１およびニードル軸受２２をリング部材２０の内周側に配置してもよい。このようにすると、ジョイント角度を吸収するために揺動するリング部材２０をヨーク１７、２３と干渉しにくい最外周に配置でき、ジョイント角度の限界を大きくすることができる。リング部材２０の軸方向位置を前車軸８側に接近して位置させることができれば、ジョイント中心Ｓをそれだけ前車軸８に接近させて位置させ、動力ユニットＰの搭載位置もそれだけ車両前方に配置できる。
【００２７】
図８および図９は、本発明の第２の実施形態の第２実施例を示し、図８は拡大図、図９は推進軸との連結状態を示す断面図である。
【００２８】
本実施例のピニオン軸１１側のヨーク２７は、半径方向の外側部分において前車軸８側にオフセットして形成される。軸受支持部材１９は、オフセットした外側部分の前車軸８とは反対側面に固定される。軸受支持部材１９に、リング部材２０の一対のニードル軸受２２および十字軸２１を支持させる。リング部材２０の他方の一対のニードル軸受２２および十字軸２１は、推進軸６に固定のヨーク２３先端の軸受支持部材１９に支持される。
【００２９】
この構成の軸継手７においても、第１実施例の継手と同様に作動する。ジョイント中心Ｓは、ピニオン軸１１側のヨーク２７の外周側の前車軸８側へのオフセットにより、前車軸８側に寄せて配置されている。オフセット量の拡大により、ピニオン軸１１の軸端（後端側）から前車軸８側に寄せてジョイント中心Ｓを配置することができる。オフセット量は、前車軸８のハウジング１３と干渉しないようヨーク２７の半径方向長さを大きくすることにより、リング部材２０の径も大きくなるが、大きくすることができる。もちろん、図７に示すリング部材２０を用いることで、ジョイント角度が拡大した際に生ずるリング部材２０と各ヨーク２７、２３との干渉の虞がより低減できる。また、前車軸８のハウジング１３とリング部材２０との干渉の虞も小さくなる。リング部材２０の軸方向位置を前車軸８側に接近して位置させることができれば、ジョイント中心Ｓをそれだけ前車軸８に接近させて位置させ、動力ユニットＰの搭載位置もそれだけ車両前方に配置できる。
【００３０】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）、（イ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００３１】
（ウ）推進軸６の前後の少なくともいずれか一方の軸継手５、７を、前記十字軸２１の各軸をリング部材２０から半径方向へ突出させて備え、リング部材２０の少なくとも一部は、ピニオン軸１１または出力軸４の軸部が存在する軸方向範囲の外周側に位置させて配置しているため、ジョイント中心Ｓをピニオン軸１１または出力軸４の軸部が存在する範囲に位置させることができる。このことは、同一長さの推進軸６を用いる場合に、ジョイント中心Ｓが車軸側８に移動させた量だけエンジン１、クラッチ装置２、変速機３を含む動力ユニットＰを車軸８側に接近させて配置でき、動力伝達系統の全長を短縮できる。
【００３２】
（エ）終減速機のピニオン軸１１側と変速機３出力軸４側との両側において、ジョイント中心Ｓを夫々の軸部が存在する範囲に位置させることにより、同一長さの推進軸６を用いる場合、両ジョイント中心Ｓの移動量の合計量だけ動力ユニットＰを車軸８に接近させることができる。
【００３３】
（オ）ピニオン軸１１側または出力軸４側に結合したヨーク１７は、推進軸６とは反対側にリング部材２０を配置するため、リング部材２０、即ち、ジョイント中心Ｓをより推進軸６側から離間させて配置することができ、駆動系統の全長をより一層短縮できる。
【００３４】
（カ）図６に示す例においては、リング部材２０は、各ヨーク１７、２３と連結する十字軸２１を内周側に突出させるため、ジョイント角度吸収のために揺動するリング部材２０を各ヨーク１７、２３と干渉しにくい最外周に配置でき、ジョイント角度の限界を大きくすることができる。
【００３５】
（キ）各ヨーク１７、２３はリング部材２０の十字軸２１と軸受結合する軸受支持部材１９と半径方向のキー２６およびキー溝２５を介して結合されているため、キー２６およびキー溝２５により伝達トルクを受け持ち、取付けボルト２４の負荷を軽減できる。
【００３６】
（ク）図８および図９に示す実施例においては、ピニオン軸１１側または出力軸４側に結合したヨーク２７は、半径方向外方部分が推進軸６とは離れる方向にオフセットされ、リング部材２０はオフセットされた半径方向外方部分の推進軸６側に配置するため、ヨーク２７をオフセットした量だけ、駆動系統の全長を短縮できる。
【００３７】
なお、上記実施形態において、前車軸８の終減速機のピニオン１１と推進軸６との間に配置される軸継手７について説明したが、図示しないが、変速機３の出力軸４と推進軸６との間に配置される軸継手５に適用することは可能であり、また、推進軸６の前後両方の軸継手５、７に適用することもできる。
【００３８】
また、エンジン１、クラッチ装置２、および、変速機３からなる動力ユニットＰが車両後方にあり、車軸８が車両前方にあるものについて説明したが、図示しないが、エンジン等の動力ユニットＰが車両前方にあり、車軸８が車両後方にある産業車両にも適用できる。
【００３９】
更に、リング部材２０に設ける十字軸２１を全て半径方向外側若しくは半径方向内側に突出させるものについて説明したが、対向する位置にある十字軸２１を対として内側若しくは外側に任意に配置できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を適用可能な産業車両の動力伝達系統を示す概略図。
【図２】本発明の第１実施形態のドライブピニオン支持構造を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態のドライブピニオン支持構造を示す断面図。
【図４】図３の十字継手の推進軸との連結状態を示す断面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線による矢視図。
【図６】図５のＢ矢視図（Ａ）、および、Ｃ矢視図（Ｂ）。
【図７】十字継手リングの変形例を示す正面図。
【図８】本発明の第２実施形態の第２実施例を示す断面図。
【図９】図８の十字継手の推進軸との連結状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４１】
Ｐ  動力ユニット
Ｐ１、Ｐ２  マウント装置
Ｓ  ジョイント中心
１  エンジン
２  クラッチ装置（トルクコンバータ）
３  変速機
４  出力軸
５、７  軸継手
６  推進軸
８  前車軸（車軸）
９  前輪
１０  車体
１１  ピニオン軸
１２Ａ、１２Ｂ  テーパローラ軸受
１３  ハウジング
１５  コンパニオンフランジ
１５Ａ  スリーブ
１５Ｂ  段付き部
１７、２３、２７  ヨーク
１９  軸受支持部材
２０  リング部材
２１  十字軸
【図１】
2005090596.tif 000003
【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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【図７】
2005090596.tif 000009
【図８】
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【図９】
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