JP2004352171A

JP2004352171A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2004352171A
Application number: JP2003155085A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Hijikata; 龍土方
Original assignee: Sumitomo Nacco Material Handling Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Nacco Forklift Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】万一ドライブシャフトが破損した場合に、差動歯車や終減速歯車などの２次損傷を防止し、動力伝達装置全体の損傷を低減することを目的とする。
【解決手段】駆動源から伝達された回転運動を車輪の回転速度に減速する終減速歯車２４、２５と、終減速歯車２４、２５に連結される差動歯車機構４と、差動歯車機構４に連結されて駆動輪に回転運動を伝達するドライブシャフト１２とを備えた動力伝達装置１において、ドライブシャフト１２の一端側に差動歯車機構４に連結されるスプライン結合部が備えるとともに、ドライブシャフト１２の他端側に駆動輪を支持するハブ６に固定されるフランジ部１２ａを備え、ドライブシャフト１２のフランジ部１２ａの近傍に、軸部の外径が小さくなるように環状溝１２ｃを備える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フォークリフトなどにおいて、エンジンや回転モータ等の駆動源からトランスミッション及びプロペラシャフトを介して伝達された回転運動を、終減速歯車で減速し、差動歯車機構及びドライブシャフトを介して駆動輪に伝達する動力伝達装置が知られている。
【０００３】
例えば、図１に示すように、動力伝達装置１は、終減速ギヤ及び差動歯車機構を収納するデフハウジング２、デフハウジング２の左右両側（図１のＲＨ又はＬＨ方向）に配設されたスピンドル１６、スピンドル１６及びデフハウジング２を支持するとともに車体フレーム１９の取り付けられるハンガーブラケット１４、１５、スピンドル１６に収納され一端側がデフハウジング２内の差動歯車機構（図示せず）に連結されるドライブシャフト１２、ドライブシャフト１２の他端側に取り付けられるドラムブレーキ３及びハブ６等を備えている。そして、ドライブシャフト１２は、一端側に差動歯車機構に連結するスプライン結合部（図示せず）が備えられるとともに、他端側にハブ６に固定されるフランジ部１２ａが備えられ、差動歯車機構から伝達された回転運動を、ハブ６及びドラムブレーキ３等を介して、駆動輪１３に伝達する。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−８０９０３号公報（第５−７頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示すような動力伝達装置においては、一般に、ドライブシャフト１２の外径が、差動歯車機構に連結される一端側からハブ６に固定されるフランジ部１２ａの近傍まで、軸方向に沿って略等しく形成されているので、特殊な事情によって許容値を超える応力がドライブシャフト１２に加えられた際に、ドライブシャフト１２の差動歯車機構に連結される一端側が破損し、動力伝達装置１全体に多大な損傷が生じる虞があった。つまり、ドライブシャフト１２のデフハウジング２近傍の軸部又はデフハウジング２内に挿入されている軸部が折れて、デフハウジング２内の差動歯車機構及び終減速歯車などの２次損傷が生じ、これら全体を交換し、又は分解して保修しなければならないので、多大の修理費用を要する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、万一ドライブシャフト１２が破損した場合に、デフハウジング２内の差動歯車機構や終減速歯車などの２次損傷を防止し、動力伝達装置１全体の損傷を低減することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、駆動源から伝達された運動力を左右の駆動輪に分配する差動歯車機構と、該差動歯車機構にて分配された駆動力を左右の駆動輪に伝達するドライブシャフトとを備えた動力伝達装置であって、前記ドライブシャフトは、軸の一端側に前記差動歯車機構に連結されるスプライン結合部が備えられとともに、該軸の他端側に駆動輪を支持するハブに固定されるフランジ部が備えられ、該フランジ部の近傍において、該軸の外径が小さくなるように縮径部が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の備えた動力伝達装置によれば、ドライブシャフトは、軸の一端側に差動歯車機構に連結されるスプライン結合部が備えられとともに、軸の他端側に駆動輪を支持するハブに固定されるフランジ部が備えられ、フランジ部の近傍において、軸の外径が小さくなるように縮径部が備えられているので、特殊な事情によって許容値を超える応力がドライブシャフトに加えられて万一ドライブシャフトが破損する際には、ドライブシャフトのフランジ部近傍の縮径部が破損し、動力伝達装置全体の損傷を低減することができる。即ち、ドライブシャフトの他端側に連結される差動歯車機構の２次損傷を防止し、これらが破損した場合の修理、交換のための費用や時間等を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の動力伝達装置は、ドライブシャフトのフランジ部近傍に縮径部が備えられているので、駆動輪からドライブシャフトに伝わる衝撃に対してこの縮径部が弾性を有し、ドライブシャフトの他端側に伝わる衝撃がこの縮径部で緩和され、ドライブシャフトの他端側に連結される差動歯車機構に大きな衝撃が伝わることが無く、長期にわたって優れた信頼性を維持することができる。
【００１０】
また、請求項１に記載の動力伝達装置は、請求項２に記載の発明のように、前記縮径部が前記軸の外周に沿って形成された環状溝によって形成されているので、万一ドライブシャフトが破損する際には、この環状溝の範囲において破損させることができ、破損位置が特定できて修理、交換のための費用や時間等を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は本発明の動力伝達装置が適用されたフォークリフトの動力伝達装置の構成を表す分解斜視図、図２は同実施例の動力伝達装置の断面図、図３は同実施例のドライブシャフトの外観図である。
【００１２】
図１に示すように、動力伝達装置１は、差動歯車機構及び終減速歯車を収納するデフハウジング２、デフハウジング２の左右両側（図１のＲＨ又はＬＨ方向）に配設された一対のスピンドル１６、一対のスピンドル１６に収納される一対のドライブシャフト１２、ドライブシャフト１２の先端部に取り付けられるハブ６、スピンドル１６及びデフハウジング２を車体フレーム１９に支持するハンガーブラケット１４、１５等を備えている。
【００１３】
ハンガーブラケット１４、１５は、車体フレーム１９とデフハウジング２とそれぞれ貫通孔１９ａ、１４ｃを介しボルト２０および１７、ナット２１によって固定され、前端部（図１のＦ方向）に車体に固定されるマスト３１に設けられたピン（図示せず）を受けるためのフック部が設けられている。そして、ハンガーブラケット１４のボス部に設けられた穴部１４ａにはスピンドル１６が圧入される。
【００１４】
ドラムブレーキ３は、ハブ６を介してドライブシャフト１２に固定されるとともに駆動輪１３の内側に固定され、駆動輪１３及びドライブシャフト１２と共に回転するように取り付けられる。
次に、図２に示すように、デフハウジング２内には、エンジンや回転モータを駆動源として回転運動するプロペラシャフト（図示せず）を介して接続される入力軸２６、入力軸２６に一体に固定された第１の歯車２７、入力軸２６と平行に配置された出力軸２８、出力軸２８に一体に固定され第１の歯車２７に歯合する第２の歯車２９、等が備えられている。入力軸２６及び出力軸２８はそれぞれ回転自在にベアリングによって支持され、入力軸２６が回転すると、第１の歯車２７と第２の歯車２９との噛合によって出力軸２８が回転する。尚、第２の歯車２９は第１の歯車２７よりも外径が大きく形成されており、これらの噛合によって、入力軸２６の回転が減速されて出力軸２８に伝達される。
【００１５】
また、デフハウジング２内には、出力軸２８の回転を減速してドライブシャフト１２に伝達するために、出力軸２８の端部に固定された第１の終減速歯車２４を介してデフハウジング２に対して回転可能に支持され第１の終減速歯車２４に噛合し回転する第２の終減速歯車２５が備えられている。また、第１の終減速歯車２４がピニオン歯車で構成されるとともに、第２の終減速歯車２５が傘歯歯車で構成され、互いに噛合することによって、出力軸２８の回転方向を９０°変換し、差動歯車機構４を介し、その回転運動をドライブシャフト１２に伝達する。
【００１６】
また、デフハウジング２内には、車両が曲がり道やデコボコ道を走る際に、左右の駆動輪１３の回転差を吸収し円滑な走行を行うために、複数個の傘歯歯車を組み合わせた差動歯車機構４が備えられている。
この差動歯車機構４は、第２の終減速歯車２５にデフシャフト５及びデフケース（図示せず）を介して接続された一対のデフピニオンギヤ８、９と、このデフピニオンギヤ８、９に噛合されるとともにドライブシャフト１２の一端にスプライン結合した一対のデフサイドギヤ１０、１１によって構成されている。デフピニオンギヤ８、９はデフシャフト５に回転自在に支持されており、デフシャフト５を介して第２の終減速歯車２５とともに同一方向に回転するとともに、第２の終減速歯車２５の回転方向に対して直交する向きにも回転するように構成されている。そして、左右の駆動輪１３に回転差が生じると、デフピニオンギヤ８、９が第２の終減速歯車２５の回転方向に対して直交する向きに回転し始め、その回転差を吸収するように構成されている。尚、デフサイドギヤ１０、１１には、ドライブシャフト１２の一端が貫通してスプライン結合するための貫通孔が形成され、この貫通孔の内面にスプラインが形成されている。
【００１７】
次に、左右のドライブシャフト１２は、それぞれ、一端が差動歯車機構４のデフサイドギヤ１０、１１に接続され、他端が駆動輪１３を支持するハブ６に固定され、差動歯車機構４を介して伝達された回転運動を駆動輪１３に伝達するように構成されている。
【００１８】
また、ドライブシャフト１２は、図３に示すように、軸部１２ｂの一端側に差動歯車機構４のデフサイドギヤ１０、１１に接続されるスプライン結合部１２ｆが備えられとともに、軸部１２ｂの他端側に駆動輪１３を支持するハブ６に固定されるフランジ部１２ａが備えられている。
【００１９】
ドライブシャフト１２は、特殊な事情によって万一ドライブシャフト１２が破損する際に、ドライブシャフト１２の他端側に連結される差動歯車機構４や終減速歯車２４、２５などの２次損傷を防止するために、フランジ部１２ａの近傍において、軸部１２ｂの外径が小さくなるように、軸部１２ｂの外周に沿って形成された環状溝（所謂、縮径部である）１２ｃが備えられている。つまり、軸部１２ｂの外径ＤＡよりも小さい外径ＤＢを有する縮径部がフランジ部１２ａ近傍に備えられている。尚、フランジ部１２ａは、フランジ部１２ａの強度を維持するとともに軽量化を図るための凹部１２ｅと、ハブ６に図２に示すボルト３０によって固定するための孔１２ｄが形成されている。
【００２０】
ドライブシャフト１２は、例えば、特殊鋼材を用い、これを切削加工や鍛造加工することによって、フランジ部１２ａ及び軸部１２ｂが一体に形成されるとともに環状溝１２ｃが形成され、次いで、軸部１２ｂの他端側の外周面に転造加工やホブ加工することによって、デフサイドギヤ１０、１１の中心孔の内面に形成されたスプラインに結合するキー溝状のスプライン結合部１２ｆが形成される。次いで、ドライブシャフト１２は、所定の強度を得るために、その軸部１２ｂの表面及び環状溝１２ｃの表面に高周波焼入れを行うことによって、その表面に硬質層が形成される。
【００２１】
また、ドライブシャフト１２は、高周波焼き入れが行われることによって、軸部１２ｂの表面に形成される硬質層の厚みが環状溝１２ｃの表面に形成される硬質層の厚みより厚く形成され、環状溝１２ｃ（外径ＤＢの範囲）の強度より軸部１２ｂ（外径ＤＡの範囲）の強度が大きくなるように調質されている。
【００２２】
以下に、前記の構成を有する実施形態の動力伝達装置の作用効果を記載する。
実施形態の動力伝達装置１によれば、ドライブシャフト１２は、軸部１２ｂの一端側に差動歯車機構４に連結されるスプライン結合部１２ｆが備えられとともに、軸部１２ｂの他端側に駆動輪１３を支持するハブ６に固定されるフランジ部１２ａが備えられ、フランジ部１２ａの近傍において、軸部１２ｂの外径が小さくなるように環状溝１２ｃからなる縮径部が備えられているので、特殊な事情によって許容値を超える応力がドライブシャフト１２に加えられて万一ドライブシャフト１２が破損する際には、ドライブシャフト１２のフランジ部１２ａ近傍の環状溝１２ｃが破損し、動力伝達装置１全体の損傷を低減することができる。即ち、ドライブシャフト１２の他端側に連結される差動歯車機構４や終減速歯車２４、２５などの２次損傷を防止し、これらが破損した場合の修理、交換のための費用や時間等を低減することができる。
【００２３】
また、実施形態の動力伝達装置１によれば、ドライブシャフト１２のフランジ部１２ａ近傍に環状溝１２ｃからなる縮径部が備えられるので、駆動輪１３からドライブシャフト１２に伝わる衝撃が、この縮径部で緩和され、ドライブシャフト１２の他端側に連結される差動歯車機構４や終減速歯車２４、２５などに大きな衝撃が伝わることが無く、長期にわたって優れた信頼性を維持することができる。
【００２４】
さらに、ドライブシャフト１２は、軸部１２ｂ及び環状溝１２ｃの表面に、高周波焼き入れを行われ、軸部１２ｂの表面に形成される硬質層の厚みが環状溝１２ｃの表面より厚く形成され、軸部１２ｂの強度が環状溝１２ｃの強度よりも大きくなるように調質されているので、万一ドライブシャフト１２が破損する際には、この環状溝１２ｃにおいて破損させることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を取ることができる。
例えば、実施形態において、ドライブシャフト１２のフランジ部１２ａ近傍に環状溝１２ｃから成る縮径部を形成したが、環状溝１２ｃに代えて、フランジ部１２ａ近傍の軸部１２ｂの外径が最も小さくなるように軸部１２ｂに沿ってテーパを形成してもよい。
【００２６】
また、本発明は、フォークリフトに備える動力伝達装置１に限定されるものでなく、駆動源から伝達された運動力を左右の駆動輪に分配する差動歯車機構と、該差動歯車機構にて分配された駆動力を左右の駆動輪に伝達するドライブシャフト１２とを備えた動力伝達装置であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力伝達装置が適用されたフォークリフトの動力伝達装置の構成を表す分解斜視図である
【図２】同実施例の動力伝達装置の断面図である。
【図３】同実施例のドライブシャフトの外観図である。
【符号の説明】
１…動力伝達装置、２…デフハウジング、３…ドラムブレーキ、４…差動歯車機構、５…デフシャフト、６…ハブ、８、９…デフピニオンギヤ、１０、１１…デフサイドギヤ、１２…ドライブシャフト、１２ａ…フランジ部、１２ｂ…軸部、１２ｃ…環状溝、１２ｄ…孔、１２ｅ…凹部、１２ｆ…スプライン結合部、１３…駆動輪、１４，１５…ハンガーブラケット、１４ａ…穴部、１９ａ，１４ｃ…貫通孔、１６…スピンドル、１７，２０…ボルト、１９…車体フレーム、２１…ナット、２４…第１の終減速歯車、２５…第２の終減速歯車、２６…入力軸、２７…第１の歯車、２８…出力軸、２９…第２の歯車、３０…ボルト、３１…マスト。

Claims

駆動源から伝達された運動力を左右の駆動輪に分配する差動歯車機構と、該差動歯車機構にて分配された駆動力を左右の駆動輪に伝達するドライブシャフトとを備えた動力伝達装置であって、
前記ドライブシャフトは、軸の一端側に前記差動歯車機構に連結されるスプライン結合部が備えられとともに、該軸の他端側に駆動輪を支持するハブに固定されるフランジ部が備えられ、該フランジ部の近傍において、該軸の外径が小さくなるように縮径部が備えられている、
ことを特徴とする動力伝達装置。
前記縮径部は、前記軸の外周に沿って形成された環状溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。