(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側ヨーク先端と従動側ヨーク先端とをスパイダ軸により連結し、車軸に装備した終減速機の入力軸および変速機の出力軸と推進軸との間に夫々配置される産業車両用軸継手において、
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、前記スパイダ軸の各軸をリング部材から半径方向へ突出させて備え、
前記軸継手を構成する一方のヨークの各先端に設けられて前記一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材が、軸継手を構成する他方のヨークの各先端に設けられて前記別の一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材と共に、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置され、
前記リング部材は、前記各軸受支持部材のオフセットに対応して、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置されていることを特徴とする産業車両用軸継手。
【請求項２】
前記入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、推進軸が配置された側とは反対側にリング部材の一対のスパイダ軸を軸受結合する軸受支持部材を配置して備えることを特徴とする請求項１に記載の産業車両用軸継手。
【請求項３】
前記入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、半径方向外方部分が推進軸が配置された側から離れる方向にオフセットされ、リング部材の一対のスパイダ軸を軸受結合する軸受支持部材を前記ヨークのオフセットされた半径方向外方部分の推進軸が配置された側に配置して備えることを特徴とする請求項１に記載の産業車両用軸継手。
【請求項４】
前記リング部材は、各ヨークと連結するスパイダ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１ないし請求項３のいずれか一つに記載の産業車両用軸継手。
【請求項５】
前記ヨークは、リング部材のスパイダ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１ないし請求項３のいずれか一つに記載の産業車両用軸継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフト等の産業車両の推進軸に用いられる産業車両用軸継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフト等の産業車両において、エンジンの振動が変速機から前車軸を経由して車体に伝達されるのを防止するため、変速機と前車軸の終減速機との間に推進軸をユニバーサル軸継手等の軸継手を介して連結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、推進軸を変速機と終減速機との間に介挿する場合においては、エンジンから前車軸までの動力伝達系の全長が長くなり、エンジンを可能な限り車両後方に搭載したとしても、レイアウトが困難な場合には、下記の手法が用いられている。
【０００４】
変速機側の手法は、リダクションギヤを介して変速機の入出力軸に平行な出力軸を新たに設け、新たな出力軸の軸端を前車軸から離して車両後方に配置するものである。終減速機側の手法は、リダクションギヤを介して終減速機の入力軸に平行な新たな入力軸を設け、新たな入力軸の軸端を変速機から離して車両前方に配置するものである。
【０００５】
しかしながら、いずれの手法もリダクションギヤを介挿するため、構造が複雑で高価となり、伝達効率低下や噛み合いノイズの発生に対して不利となる虞があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、リダクションギヤを介挿することなく動力伝達系の全長を短縮可能な産業車両用軸継手を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動側ヨーク先端と従動側ヨーク先端とをスパイダ軸により連結し、車軸に装備した終減速機の入力軸および変速機の出力軸と推進軸との間に夫々配置される産業車両用軸継手において、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、前記スパイダ軸の各軸をリング部材から半径方向へ突出させて備え、前記軸継手を構成する一方のヨークの各先端に設けられて前記一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材が、軸継手を構成する他方のヨークの各先端に設けられて前記別の一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材と共に、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置され、前記リング部材は、前記各軸受支持部材のオフセットに対応して、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置されていることを特徴とする。
【０００８】
前記リング部材は、９０度の角度毎にスパイダ軸を半径方向の外方に突出させて備えるか、半径方向の内方に突出させて備える。入力軸または出力軸の軸部が存在する軸方向範囲とは、軸部と重なるように配置されていることを意味する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、推進軸が配置された側とは反対側にリング部材の一対のスパイダ軸を軸受結合する軸受支持部材を配置して備えることを特徴とする。
【００１０】
前記推進軸とは反対側とは、推進軸側から見て入力軸側または出力軸側に結合したヨークの向こう側にリング部材を配置している意味する。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、半径方向外方部分が推進軸が配置された側から離れる方向にオフセットされ、リング部材の一対のスパイダ軸を軸受結合する軸受支持部材を前記ヨークのオフセットされた半径方向外方部分の推進軸が配置された側に配置して備えることを特徴とする。
【００１２】
前記ヨークは、入力軸側または出力軸側に結合した部分とオフセットされた半径方向外方部分とが軸方向に位置が異なっており、推進軸側から離反されていることを意味する。
【００１３】
第４の発明は、第１から第３の発明において、リング部材は、各ヨークと連結するスパイダ軸を内周側に突出させて備えていることを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第１から第３の発明において、ヨークは、リング部材のスパイダ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。
【００１５】
【発明の効果】
したがって、第１の発明では、推進軸の前後の少なくともいずれか一方の軸継手を、前記スパイダ軸の各軸をリング部材から半径方向へ突出させて備え、前記軸継手を構成する一方のヨークの各先端に設けられて前記一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材が、軸継手を構成する他方のヨークの各先端に設けられて前記別の一対のスパイダ軸と軸受結合する軸受支持部材と共に、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置され、前記リング部材は、前記各軸受支持部材のオフセットに対応して、継手で連結する一対の軸同士の対面する空間領域から軸方向にオフセットして配置されているため、ジョイント中心を入力軸または出力軸と結合されるヨークのボス部が存在する範囲に位置させることができる。
【００１６】
このことは、同一長さの推進軸を用いる場合に、ジョイント中心が車軸側に移動させた量だけエンジン、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。
【００１７】
終減速機入力軸側と変速機出力軸側との両側において、ジョイント中心を夫々の軸部が存在する範囲に位置させることにより、同一長さの推進軸を用いる場合、両ジョイント中心の移動量の合計量だけ動力ユニットを車軸に接近させることができる。
【００１８】
第２の発明では、第１の発明の効果に加えて、入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、推進軸とは反対側にリング部材を配置するため、リング部材、即ち、ジョイント中心をより推進軸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。
【００１９】
第３の発明では、第１の発明の効果に加えて、入力軸側または出力軸側に結合したヨークは、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するため、ヨークをオフセットした量だけ、駆動系統の全長を短縮できる。
【００２０】
第４の発明では、第１から第３の発明の効果に加えて、リング部材は、各ヨークと連結するスパイダ軸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を各ヨーク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。
【００２１】
第５の発明では、第１から第３の発明の効果に加えて、各ヨークはリング部材のスパイダと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ため、キーおよびキー溝により伝達トルクを受け持ち、取付けボルトの負荷を軽減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
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、本発明を適用した産業車両用軸継手の第１の実施形態の拡大図、図３は推進軸との連結状態を示す断面図、図４は図３のＡ−Ａ線による矢視図、図５は図４のＢ矢視図（Ａ）およびＣ矢視図（Ｂ）である。
【００２４】
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。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。
【００２５】
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。
【００２６】
上記動力ユニット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。
【００２７】
図２は、前車軸８に配置される終減速機の入力軸１１を示し、対向するテーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂにより前車軸８のハウジング１３に回転可能に支持される。テーパローラ軸受１２Ａ、１２Ｂは、入力軸１１端のねじに嵌合するナット１４を締め付けて同じく入力軸１１の軸端（後端）にスプライン嵌合する入力フランジ１５を押圧することで、プリロードが与えられ、ガタツキを抑制されている。入力軸１１の他方の軸端には、傘歯車１１Ａが一体に設けられ、傘歯車１１Ａは、図示しないリング状の傘歯車に噛み合って終減速機を形成する。なお、リング状の傘歯車は差動歯車機構の差動ケースを回転させる。また、入力フランジ１５のボス部１５Ａと前車軸８のハウジング１３との間には、シール機構１６が配置されている。
【００２８】
前記入力フランジ１５のボス部１５Ａには、１８０度の角度位置から半径方向に延びた一対の突起が軸継手７のヨーク１７として設けられ、ヨーク１７の夫々の先端には、入力軸１１と直交する方向の穴１８を備えた軸受支持部材１９が、前車軸８側の側面に固定される。前記軸受支持部材１９の穴１８には、後述するスパイダ軸が嵌合する。
【００２９】
ヨーク１７の前車軸８側には、また、リング部材２０が配置される。リング部材２０は、図４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スパイダ軸２１を備え、夫々のスパイダ軸２１には、ニードル軸受２２を嵌合して備える。対向する一対のスパイダ軸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スパイダ軸２１は、図３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。夫々のスパイダ軸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。
【００３０】
軸受支持部材１９は、図４に正面図が示され、図５（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により入力軸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４の図中下方に示され、図５（Ｂ）に側面図が示されるように、対向するスパイダ軸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。
【００３１】
以上に説明した産業車両用軸継手の作動について説明する。
【００３２】
推進軸６が回転すると、推進軸６に一体となったヨーク２３は一対の軸受支持部材１９を介して嵌合している一対のスパイダ軸２１を経由してリング部材２０を回転させる。リング部材２０は、他の一対のスパイダ軸２１および軸受支持部材１９を介して入力軸１１に結合したヨーク１７を回転させる。従って、推進軸６の回転が入力軸１１に伝達される。
【００３３】
動力ユニットＰがエンジン１により加振されて振動すると、推進軸６がジョイント中心Ｓを支点として揺動する。この揺動によりジョイント角度が発生すると、入力軸１１側ヨーク１７の軸受支持部材１９に嵌合しているニードル軸受２２によりリング部材２０が揺動し、また、推進軸６側ヨーク２３の軸受支持部材１９に嵌合しているニードル軸受２２により推進軸６に対してもリング部材２０が揺動して、ジョイント角度による推進軸６側と入力軸１１側ヨーク１７、２３先端の回転軌跡のズレを吸収する。
【００３４】
ジョイント中心は、入力軸１１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、３に一般に使用されるユニバーサルジョイント（図２中に、２点鎖線で示す）におけるジョイント中心Ｓ１に対して、距離Ｌだけ推進軸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。
【００３５】
なお、上記では、スパイダ軸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６に示すように、これらスパイダ軸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。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。
【００３６】
本実施の形態にあっては、以下に記載する効果を奏することができる。即ち、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、前記スパイダ軸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、入力軸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を入力軸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。
【００３７】
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。
【００３８】
終減速機入力軸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。
【００３９】
入力軸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。
【００４０】
図６に示す例においては、リング部材２０は、各ヨーク１７、２３と連結するスパイダ軸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。
【００４１】
各ヨーク１７、２３はリング部材２０のスパイダ軸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。
【００４２】
図７、８は、本発明を適用した産業車両用継手の第２の実施形態を示し、図７は拡大図、図８は推進軸との連結状態を示す断面図である。
【００４３】
本実施形態の入力軸１１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およびスパイダ軸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およびスパイダ軸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。
【００４４】
この構成の継手においても、第１の実施形態の継手と同様に作動する。ジョイント中心Ｓは、入力軸１１側ヨーク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、入力軸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６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。
【００４５】
本実施の形態にあっては、第１の実施形態により奏する効果に加えて、入力軸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。
【００４６】
なお、上記実施形態において、前車軸８の終減速機の入力軸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。
【００４７】
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。
【００４８】
更に、リング部材２０に設けるスパイダ軸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スパイダ軸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】
【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の実施形態の産業車両用軸継手を示す断面図。
【図３】図２の軸継手の推進軸との連結状態を示す断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線による矢視図。
【図５】図４のＢ矢視図（Ａ）、および、Ｃ矢視図（Ｂ）。
【図６】軸継手リングの変形例を示す正面図。
【図７】本発明の第２の実施形態の産業車両用軸継手を示す断面図。
【図８】図７の継手の推進軸との連結状態を示す断面図。
【符号の説明】
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  入力軸
１３  ハウジング
１７、２３、２７  ヨーク
１９  軸受支持部材
２０  リング部材
２１  スパイダ軸
【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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【図７】
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【図８】
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