産業車両用変速機の入力軸、産業車両用変速機及び産業車両、並びに産業車両用変速機の製造方法
【課題】 産業車両用変速機において、クラッチ側からの動力を適切に入力できるとともに、変速機のコンパクト化に寄与できる入力軸の構成を提供する。
【解決手段】 入力軸は、回転自在に支持される筒状シャフト２０と、この筒状シャフト２０が備える軸孔４３に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入されるインプットシャフト２５と、を備える。前記インプットシャフト２５は、前記筒状シャフト２０の前記軸孔４３に形成された内周スプライン４２に係合する第１スプライン７１と、その歯先径Ｄ２が前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも大きい第２スプライン７２と、を備えている。前記インプットシャフト２５が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプライン７２が係脱可能に構成されている。
【解決手段】 入力軸は、回転自在に支持される筒状シャフト２０と、この筒状シャフト２０が備える軸孔４３に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入されるインプットシャフト２５と、を備える。前記インプットシャフト２５は、前記筒状シャフト２０の前記軸孔４３に形成された内周スプライン４２に係合する第１スプライン７１と、その歯先径Ｄ２が前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも大きい第２スプライン７２と、を備えている。前記インプットシャフト２５が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプライン７２が係脱可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフォークリフト等の産業車両用の変速機に用いられる変速機用入力軸、及びそれを備えた産業車両用変速機や産業車両の構成に関する。あるいは、産業車両用変速機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機用入力軸は例えば特許文献１に示されており、この特許文献１の構成では、クラッチディスク及びクラッチカバーの交換等のメンテナンス時に、原動機から変速機を取り外すことなく行うことができるようにするため、複数のスピードギアが設けられた筒状シャフトに、インプットシャフトを一体回転可能かつ引込可能に備えている。
【０００３】
そして、クラッチディスクを交換するときには、クラッチハウジングに設けられたカバーを開き、インプットシャフトを筒状シャフトの内部に押し込むことでクラッチディスクとの連結を解除する。そして、インプットシャフトから外れたクラッチディスク及びクラッチカバーを交換した後、インプットシャフトを筒状シャフトから引き出して、新しいクラッチディスクに連結させる。
【０００４】
特許文献１では、前記筒状シャフトは、中心軸線方向に分割された複数の軸形成部材を溶接等によって接合する構成になっている。また、筒状シャフトに一体的に形成された底部が、インプットシャフトの引き込みを規制する引込み部として機能している。
【特許文献１】特開２００４−１９７９１２号公報（図２、０００２〜０００３、００５７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１においては、インプットシャフトの軸方向の大部分にわたってスプラインが一様に形成され、クラッチ側に連結するスプラインと、筒状シャフトに連結するスプラインが同一径のものとされている。しかも当該スプラインは、クラッチディスクからインプットシャフトへ大きなトルクを伝達する役割を果たすものであるため、小径とするのは難しい。従って、インプットシャフトのコンパクト化及び軽量化が困難であり、ひいては変速機のコンパクト化の障害となっていた。
【０００６】
また、上記特許文献１の構成は、インプットシャフトの引込み過ぎは前記底部によって規制されるものの、引抜き過ぎを防止する構成は何ら開示されていない。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、クラッチ側からの動力を適切に入力できるとともに、変速機のコンパクト化に寄与できる入力軸の構成を提供することにある。また、本発明の別の目的は、インプットシャフトの引抜き過ぎを規制可能とするとともに、組付けが容易な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
◆本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、産業車両用変速機の入力軸が提供される。回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える。前記第２軸は、前記第１軸の前記軸孔に形成された内周スプラインに係合する第１スプラインと、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい第２スプラインと、を備えている。前記第２軸が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプラインが係脱可能に構成されている。
【００１０】
これにより、第２軸のうち第１軸の軸孔に挿入される部分（第１スプライン）を細くできるので、入力軸をコンパクト化でき、変速機のコンパクト化・軽量化を図ることができる。一方で、クラッチの出力部材側に連結される部分（第２スプライン）は大径であるので、クラッチ側からの大トルクを適切に変速機へ伝達させることができる。
【００１１】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、以下のように構成することが好ましい。前記第２軸にはリング状の装着溝を設けて、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着する。この装着溝の底面と前記スナップリングの内周面との間には、当該スナップリングが縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間が形成されている。
【００１２】
これにより、上記スナップリングによって引抜き過ぎを防止することができるとともに、第２軸を第１軸の軸孔へクラッチ側から容易に組み付けることができる。
【００１３】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状であることが好ましい。
【００１４】
これにより、スナップリングを容易に縮径方向へ変形させることができる。従って、第２軸の第１軸への組付けを円滑に行うことができる。
【００１５】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は円弧状であることが好ましい。
【００１６】
これにより、上記の効果を奏するほか、スナップリングの簡素な形状が実現されて、コストを低減することができる。
【００１７】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記第２軸において前記第２スプラインと前記第１スプラインとの間には段差が形成され、この段差が、前記第２軸の移動ストロークの引込み方向側端部を規定することが好ましい。
【００１８】
これにより、部品点数を増加させることなく、前記第２軸の引込み過ぎを防止することができる。
【００１９】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記第２スプラインが角形スプラインに構成されていることが好ましい。
【００２０】
これにより、クラッチ側の大トルクを容易に第２軸に伝達でき、また、第２スプラインの形状を簡素化できる。
【００２１】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、以下のように構成することが好ましい。前記第１スプラインが角形スプラインに構成されている。この第１スプラインの歯面及び歯底の輪郭形状が、前記第２スプラインの歯面の歯底側一部及び歯底の輪郭形状と一致している。
【００２２】
これにより、共通の刃具を用いて２つのスプラインの歯溝を形成できるので、製造工程を簡素化できる。
【００２３】
◆上記の発明は、上記の入力軸を備える産業車両用変速機、及び、それを備える産業車両という形でも具現化することができる。
【００２４】
◆本発明の第２の観点によれば、以下のような、産業車両用変速機の製造方法が提供される。クラッチからの動力を入力する入力軸を含み、その入力軸が、回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える産業車両用変速機の製造方法である。前記第２軸の長手方向一側には第１スプラインを備えるとともに、長手方向他側には、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい、前記クラッチ側の部材に形成したスプラインに係合可能な第２スプラインを備えておく。また、前記第２軸にはリング状の装着溝を設け、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着しておく。そして、前記第２軸の第１スプラインを前記第１軸の軸孔に差し込んで当該第１軸の内周スプラインに係合させるとともに、その差込工程においては、前記スナップリングが縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過する。
【００２５】
これにより、第２軸のうち第１軸の軸孔に挿入される部分（第１スプライン）を細くできるので、入力軸をコンパクト化でき、変速機のコンパクト化・軽量化を図ることができる。一方で、クラッチの出力部材側に連結される部分（第２スプライン）は大径であるので、クラッチ側からの大トルクを適切に変速機へ伝達させることができる。また、スナップリングで第２軸の引抜き過ぎを防止できるとともに、変速機の製造時には縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過することで、第１軸の軸孔へ第２軸をクラッチ側から容易に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る手動変速機の入力軸周辺の構成を示した断面図、図２は入力軸の分解図である。図３は図２のＡ−Ａ線断面矢視図及びＢ−Ｂ線断面矢視図、図４は図１の状態からインプットシャフトを引き込ませた様子を示す断面図である。図５は、手動変速機の製造過程において、筒状シャフトの軸孔にインプットシャフトを差し込む様子を示す断面拡大図である。
【００２７】
図１には産業車両としてのフォークリフトに用いられる手動変速機１０の断面図が示され、この手動変速機１０はハウジング１３を備えている。このハウジング１３は、クラッチ１１を収容する図略のクラッチハウジングに対し、適宜の固定手段によって連結されている。また、ハウジング１３は、後述する筒状シャフト２０や、図略のカウンタ軸や出力軸を回転自在に支持している。
【００２８】
クラッチ１１はエンジンのフライホイール（図略）に付設されており、その詳細な構成は図示しないが、クラッチディスク１５、プレッシャープレート、ダイアフラムスプリング、クラッチカバー、レリーズベアリング等を備えたものに構成されている。そして、クラッチ１１側の部材であるクラッチディスク１５のボス部の軸孔には内周スプライン１９が形成され、いわゆるスプライン孔とされている。
【００２９】
前記の手動変速機１０は２段変速型であって、１速前進、２速前進、及び後退の間で手動で選択可能に構成され、当該手動変速機１０の図示しない出力軸は、上記の選択された速度及び方向で回転することになる。
【００３０】
以下、手動変速機１０の入力軸１の周辺の構成を説明する。図１に示すように、前記ハウジング１３には、筒状シャフト２０（第１軸）が軸受９１・９２により回転自在に支持されている。前記筒状シャフト２０には、低速ギアとしての第１変速ギア２３及び高速ギアとしての第２変速ギア２４が一体的に設けられている。また、筒状シャフト２０には軸孔４３が形成され、この軸孔４３にインプットシャフト（第２軸）２５が支持されている。
【００３１】
前記ハウジング１３には開口１７が形成されており、前記インプットシャフト２５はこの開口１７を通じてハウジング１３の外側へ突出しながら、クラッチ１１側へ向けて延出されている。なお、この突出部分の一部の外周側を覆うように、ハウジング１３には保護筒１６が固定されている。
【００３２】
本実施形態においては、前記筒状シャフト２０と前記インプットシャフト２５とによって、手動変速機１０の入力軸１が構成されている。インプットシャフト２５は前記筒状シャフト２０と同心して配置されるとともに、前記筒状シャフト２０に対し軸方向摺動自在かつ相対回転不能に設けられている。
【００３３】
分解図としての図２に示すように、インプットシャフト２５の外周面には、その軸線方向の一側に第１スプライン７１が、他側に第２スプライン７２が、それぞれ刻設される。図３には、図２におけるＡ−Ａ線断面（第１スプライン７１）とＢ−Ｂ線断面（第２スプライン７２）とが比較して示され、この図３に示すように、第１スプライン７１及び第２スプライン７２は、いずれも角スプラインとされている。これにより、スプライン歯の簡素な形状が実現される。
【００３４】
第２スプライン７２の歯先径Ｄ２は、第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも若干大きく構成されている（Ｄ２＞Ｄ１）。また、図１や図２に示すように、第１スプライン７１と第２スプライン７２との間（境界部分）には段差７３が形成されている。一方、図３に示すように、第１スプライン７１と第２スプライン７２の歯底径ｄ１，ｄ２は互いに等しい（ｄ１＝ｄ２）。
【００３５】
特に本実施形態では、第１スプライン７１と第２スプライン７２では、スプライン歯の総数も各歯の幅も歯底径も等しく構成されており、異なるのは歯先径Ｄ１，Ｄ２（言い換えれば、歯底から歯末までの歯の丈）のみである。更に換言すれば、第１スプライン７１の歯面９３及び歯底９４の輪郭形状が、前記第２スプライン７２の歯面９３の歯底側一部、及び、歯底９４の輪郭形状と一致している。なお、図３の右側には、第２スプライン７２の輪郭のうち第１スプライン７１の輪郭と一致する部分を太線で示している。
【００３６】
これにより、インプットシャフト２５の第１スプライン７１及び第２スプライン７２を、以下のようにして極めて簡単に製造することができる。即ち、２つのスプライン７１・７２の歯先径Ｄ１，Ｄ２に相当する２つの直径を有する段付き丸棒を用意し、この丸棒に対して刃具Ｔを突入させて軸方向に送ることで歯溝を形成するのである。なお、前記のようにスプライン７１・７２同士の歯底側の輪郭形状が一致しているので、共通の刃具Ｔを用いて軸方向のほぼ全域にわたって刃具Ｔを送るだけで、第１スプライン７１の歯溝と第２スプライン７２の歯溝の両方を形成することができる。また、前記段付き丸棒の段付き部が、前述の段差７３に相当することになる。
【００３７】
図１に示すように、前記第２スプライン７２は、前記クラッチディスク１５のボス部の前記内周スプライン１９に係合される。また、前記インプットシャフト２５の第２スプライン７２を形成した側の端部には小径の支持部７４が設けられて、この支持部７４は、クラッチ１１を構成する図略のプレッシャープレートに挿入され、当該プレッシャープレートを相対回転可能に支持するようになっている。
【００３８】
また、前記筒状シャフト２０の外側にはリバース用アイドルギア２６が相対回転自在に配置される。このリバース用アイドルギア２６は２つのギア部２６ａ・２６ｂを備え、これらのギア部２６ａ・２６ｂが、図示しない出力軸等に配置されたギアに対しそれぞれ噛合されている。
【００３９】
以上が手動変速機１０の入力軸１周辺の構成であり、次に、筒状シャフト２０とインプットシャフト２５の詳細な構成を説明する。図２等に示すように、筒状シャフト２０には軸孔４３が貫通状に形成されており、この軸孔４３の内径Ｄ３は、前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも若干大きく、且つ、前記第２スプライン７２の歯先径Ｄ２よりも若干小さくなっている（Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ１）。また、この軸孔４３の内周面のうちクラッチ１１に近い側の一部の領域には内周スプライン４２が形成されて所謂スプライン孔とされ、この内周スプライン４２が図１に示すように前記第１スプライン７１と係合可能に構成されている。
【００４０】
また、前記インプットシャフト２５の長手方向一側の端部（第１スプライン７１が形成されている側の端部）の近傍には、リング状の装着溝８１が形成され、この装着溝８１には、断面が円形状に構成された丸スナップリング（スナップリング）８２が装着される。この丸スナップリング８２は、図１の状態から更にインプットシャフト２５をクラッチ１１側へ引き抜かれる方向の移動を、丸スナップリング８２が前記内周スプライン４２のスプライン歯の軸方向端面に当接することで規制できるようになっている。
【００４１】
また前記インプットシャフト２５の外周面には、前記第１スプライン７１及び第２スプライン７２に跨る領域において、リング状の引抜用係合溝Ｇが軸方向に所定の間隔をあけて形成されている。この引抜用係合溝Ｇは、軸孔４３の内部に引き込まれた状態のインプットシャフト２５をクラッチ１１側へ引き抜くようにスライド移動させるためのものであり、適宜の工具を引っ掛けることが可能に構成されている。
【００４２】
以上の構成の手動変速機１０において、フォークリフトの通常稼動時には、図１に示すように、インプットシャフト２５を筒状シャフト２０の軸孔４３からクラッチ１１へ向かって大きく突出させ、クラッチ１１のクラッチディスク１５の内周スプライン１９に係合させて、図示しないスナップリングで固定する。こうすることで、図略のエンジンからの動力はクラッチ１１を介してインプットシャフト２５へ伝達され、更に、第１スプライン７１と内周スプライン４２との係合部分を介して筒状シャフト２０へ伝達される。このようにして手動変速機１０に動力が入力され、この手動変速機１０により変速された回転が出力軸に得られることになる。
【００４３】
一方、クラッチ１１の保守・点検や、クラッチディスク１５やクラッチカバー等の交換を行う際は、クラッチ１１のクラッチハウジングに固定されている図略の蓋を取り外してクラッチ１１を露出させた上で、図略のスナップリングを取り外し、インプットシャフト２５をクラッチ１１から離れる方向（軸孔４３内部ないしハウジング１３内部への引込み方向）へスライド移動させて押し込み、その先端が、手動変速機１０のハウジング１３に固定された前記保護筒１６の内部に入るようにする。この結果、図４に示すように、インプットシャフト２５の第２スプライン７２とクラッチディスク１５との連結が解除され、クラッチディスク１５及びクラッチカバー等をフライホイールから取り外すことができる。
【００４４】
なお、筒状シャフト２０の軸孔４３へ図４のように引き込まれたインプットシャフト２５は、前述の第１スプライン７１と第２スプライン７２の間に形成されている段差７３が前記筒状シャフト２０の端面に当接することで、それ以上の押込み（即ち、軸孔４３内部ないしハウジング１３内部への引込み）が規制される。即ち、インプットシャフト２５の軸方向の移動ストロークの引込み方向側の端部は、前記段差７３と前記筒状シャフト２０の端面によって規定される。
【００４５】
そして、クラッチディスク１５やクラッチカバーの交換などが完了すると、前記保護筒１６に形成された作業窓１８から適宜の工具を差し込み、前記引抜用係合溝Ｇに工具を引っ掛けて、インプットシャフト２５を引抜き方向（クラッチ１１へ近づく方向）へスライド移動させる。なお、引抜用係合溝Ｇは軸方向に所定の間隔をおいて複数設けられているので、１つの引抜用係合溝Ｇに工具を係合させてインプットシャフト２５を適当なストロークだけスライドさせれば、別の引抜用係合溝Ｇが新しく作業窓１８に現れ、今度はその引抜用係合溝Ｇに工具を係合させて更にインプットシャフト２５をスライドさせることができる。
【００４６】
上記の引抜き作業により、インプットシャフト２５を図１に示す位置まで筒状シャフト２０の軸孔４３から引き抜いて、インプットシャフト２５をクラッチ１１のクラッチディスク１５に再びスプライン係合させることができる。なお、筒状シャフト２０の軸孔４３から引き抜かれて図１の位置となったインプットシャフト２５は、前述の丸スナップリング８２が内周スプライン４２のスプライン歯の端面に接当することで、それ以上の引抜きが規制される。即ち、インプットシャフト２５の軸方向の移動ストロークの引抜き方向側の端部は、この丸スナップリング８２と内周スプライン４２のスプライン歯によって規定される。
【００４７】
最後に、先ほど取り外された固定用の図略のスナップリングをインプットシャフト２５に再び嵌着させることで、メンテナンス作業が完了する。このように本実施形態の手動変速機１０は、クラッチディスク１５やクラッチカバーの交換を、手動変速機１０を取り外すことなく行うことができる。
【００４８】
なお、手動変速機１０の製造時において筒状シャフト２０にインプットシャフト２５を組み付ける様子が図５に拡大図として示される。この図５に示すように、組付けの際は、インプットシャフト２５の第１スプライン７１の部分を筒状シャフト２０の軸孔４３に差し込み、筒状シャフト２０の内周スプライン４２に第１スプライン７１を嵌合させるようにする。
【００４９】
これと同時に、インプットシャフト２５の前記装着溝８１に取り付けられた丸スナップリング８２が、前記内周スプライン４２のスプライン歯によって内周側へ押動され、図５の矢印方向に示す縮径方向に弾性変形する。
【００５０】
なお、前記装着溝８１は若干深溝に形成しており、この装着溝８１の底部と丸スナップリング８２の内周面との間には、適宜の隙間ｙが形成されている（図２を参照）。この隙間ｙにより、丸スナップリング８２が装着溝８１内で縮径方向に変形して、内周スプライン４２のスプライン歯を乗り越えて通過することができる。
【００５１】
なお、この乗越えは、丸スナップリング８２がその名の通り断面円形であって、当該丸スナップリング８２の外周面の断面輪郭が、その軸方向中央側が軸方向両端側よりも外側へ突出している半円形状（円弧状）となっていること、更に、内周スプライン４２のスプライン歯の軸方向端部（クラッチ１１に近い側の軸方向端部）にテーパ状のガイド面４２ａ（図２も併せて参照）が形成されていることにより、更に容易とされている。
【００５２】
図５の状態からインプットシャフト２５を軸孔４３へ更に挿入し、丸スナップリング８２が内周スプライン４２のスプライン歯の乗越えを終えると、丸スナップリング８２は装着溝８１内で縮径変形を解除する。即ち、本実施形態では、クラッチ１１側が大径の第２スプライン７２とされているので、インプットシャフト２５の第１スプライン７１をクラッチ１１側から差し込む方法を取る必要があるが、縮径方向に弾性変形可能な丸スナップリング８２をインプットシャフト２５の引抜き規制部材として採用することで、その引抜き規制部材が上記差込みの際に邪魔にならず、適切にインプットシャフト２５を筒状シャフト２０の軸孔４３へ挿入して組み付けることができるのである。
【００５３】
以上に示すように、本実施形態の手動変速機１０の入力軸１は、ハウジング１３に回転自在に支持される筒状シャフト２０と、この筒状シャフト２０が備える軸孔４３に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入されるインプットシャフト２５と、を備える。前記インプットシャフト２５は、前記筒状シャフト２０の前記軸孔４３に形成された内周スプライン４２に係合する第１スプライン７１と、その歯先径Ｄ２が前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも大きい第２スプライン７２と、を備えている。そして、前記インプットシャフト２５が軸方向に摺動することで、クラッチ１１のクラッチディスク１５に備える内周スプライン１９に対し前記第２スプライン７２が係脱可能に構成されている。
【００５４】
従って、筒状シャフト２０の軸孔４３に挿入される部分を細くできるので、入力軸１の全体をコンパクト化でき、手動変速機１０のコンパクト化・軽量化を図れる。一方で、クラッチ１１側に連結される第２スプライン７２は大径なので、エンジン側からの大トルクを適切に手動変速機１０へ伝達させることができる。
【００５５】
また、前記インプットシャフト２５にはリング状の装着溝８１が設けられて、この装着溝８１には、前記インプットシャフト２５の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するための丸スナップリング８２が装着されている。そして、この装着溝８１の底面と前記丸スナップリング８２の内周面との間には、当該丸スナップリング８２が縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間ｙ（図２）が形成されている。これにより、インプットシャフト２５を適切に筒状シャフト２０へ組み付けることができるとともに、この丸スナップリング８２によって引抜き過ぎを防止することができる。
【００５６】
また、前記丸スナップリング８２の外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状、もっと言えば、半円弧状になっている。これにより、図５に示すように丸スナップリング８２を容易に縮径方向へ変形させることができるので、インプットシャフト２５の筒状シャフト２０への組付けを円滑に行うことができる。
【００５７】
また、インプットシャフト２５において前記第２スプライン７２と前記第１スプライン７１との間には段差７３が形成され、この段差７３が、前記インプットシャフト２５の移動ストロークの引込み方向側端部を図４のように規定している。これにより、部品点数を増加させることなく、インプットシャフト２５の引込み過ぎを防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態では図３の右側に示すように、前記第２スプライン７２が角形スプラインに構成されている。これにより、第２スプライン７２のスプライン形状を簡素化でき、また、クラッチ側からの大トルクを適切にインプットシャフト２５に伝達することができる。。
【００５９】
更に本実施形態では、図３に示すように、前記第１スプライン７１も（第２スプライン７２と同様に）角形スプラインに構成されている。そして、この第１スプライン７１の歯面９３及び歯底９４の輪郭形状が、第２スプライン７２の歯面９３の歯底側一部及び歯底９４の輪郭形状と一致している（図３の右側の太線部分）。これにより、共通の刃具Ｔを用いて２つのスプライン７１・７２の歯溝を形成できるので、製造工程を簡素化できる。
【００６０】
また、本実施形態の手動変速機１０を製造する際は、図５に示すように、上記インプットシャフト２５の第１スプライン７１を前記筒状シャフト２０の軸孔４３に差し込んで当該筒状シャフト２０の内周スプライン４２に係合させるとともに、その差込工程においては、前記丸スナップリング８２を縮径方向に弾性変形させながら、その内周スプライン４２の歯先の内周側を通過させるようにしている。
【００６１】
これにより、インプットシャフト２５を適切に筒状シャフト２０へ組み付けることができるとともに、この丸スナップリング８２によって引抜き過ぎを防止することができる。
【００６２】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は更に以下のように変更することができる。
【００６３】
○第１スプライン７１や第２スプライン７２として角形スプラインを採用する代わりに、他の形状のスプライン、例えばインボリュートスプラインとしても良い。また、第１スプライン７１としてインボリュートスプラインを、第２スプライン７２として角形スプラインをそれぞれ採用しても良い。ただし、図５のように２つのスプライン７１・７２を角形スプラインとして歯底径や歯幅・歯数を一致させることにより、前述したように共通の刃具で２つのスプライン７１・７２を刻設でき、製造コストの増加を抑制できる点で有利である。
【００６４】
○前記の丸スナップリング８２を採用する代わりに、例えば外周面の断面輪郭が山形や台形、楕円形等のものを採用しても良い。これらのように、軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している断面輪郭を有していれば、図５に示すような差込み時にスナップリングがスムーズに縮径側へ変形するので、手動変速機１０の組立てないし製造が簡単になる。
【００６５】
○図５では、予め筒状シャフト２０をハウジング１３に支持して、その後に筒状シャフト２０の軸孔４３にインプットシャフト２５を挿入させる場合を説明したが、先にインプットシャフト２５の軸孔４３への差込みを行ってからハウジング１３に支持させるような製造方法を採っても良い。
【００６６】
○前記の構成では筒状シャフト２０の軸孔４３は貫通状に形成されているが、一端側のみが開口される形状の軸孔であっても良い。
【００６７】
○変速機は、入力軸と出力軸が同一軸線上に配置されたものに構成しても良い。また、２軸又は３軸の平行軸タイプのものに限らず、例えば遊星歯車機構を用いた変速機であっても良い。
【００６８】
○フォークリフト用に限らず、その他、ショベルローダ、トーイングトラクタ等の産業車両用としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る手動変速機の入力軸周辺の構成を示した断面図。
【図２】入力軸の分解図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面矢視図及びＢ−Ｂ線断面矢視図。
【図４】図１の状態からインプットシャフトを引き込ませた様子を示す断面図。
【図５】手動変速機の製造過程において、筒状シャフトの軸孔にインプットシャフトを差し込む様子を示す断面拡大図。
【符号の説明】
【００７０】
１ 手動変速機の入力軸
１０ 手動変速機
１１ クラッチ
１５ クラッチディスク（クラッチの出力部材）
１９ クラッチディスクの内周スプライン
２０ 筒状シャフト（第１軸）
２５ インプットシャフト（第２軸）
４２ 内周スプライン
４３ 軸孔
７１ 第１スプライン（角スプライン）
７２ 第２スプライン（角スプライン）
７３ 段差
８１ 装着溝
８２ 丸スナップリング（スナップリング）
Ｄ１ 第１スプラインの歯先径
Ｄ２ 第２スプラインの歯先径
ｙ 隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフォークリフト等の産業車両用の変速機に用いられる変速機用入力軸、及びそれを備えた産業車両用変速機や産業車両の構成に関する。あるいは、産業車両用変速機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機用入力軸は例えば特許文献１に示されており、この特許文献１の構成では、クラッチディスク及びクラッチカバーの交換等のメンテナンス時に、原動機から変速機を取り外すことなく行うことができるようにするため、複数のスピードギアが設けられた筒状シャフトに、インプットシャフトを一体回転可能かつ引込可能に備えている。
【０００３】
そして、クラッチディスクを交換するときには、クラッチハウジングに設けられたカバーを開き、インプットシャフトを筒状シャフトの内部に押し込むことでクラッチディスクとの連結を解除する。そして、インプットシャフトから外れたクラッチディスク及びクラッチカバーを交換した後、インプットシャフトを筒状シャフトから引き出して、新しいクラッチディスクに連結させる。
【０００４】
特許文献１では、前記筒状シャフトは、中心軸線方向に分割された複数の軸形成部材を溶接等によって接合する構成になっている。また、筒状シャフトに一体的に形成された底部が、インプットシャフトの引き込みを規制する引込み部として機能している。
【特許文献１】特開２００４−１９７９１２号公報（図２、０００２〜０００３、００５７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１においては、インプットシャフトの軸方向の大部分にわたってスプラインが一様に形成され、クラッチ側に連結するスプラインと、筒状シャフトに連結するスプラインが同一径のものとされている。しかも当該スプラインは、クラッチディスクからインプットシャフトへ大きなトルクを伝達する役割を果たすものであるため、小径とするのは難しい。従って、インプットシャフトのコンパクト化及び軽量化が困難であり、ひいては変速機のコンパクト化の障害となっていた。
【０００６】
また、上記特許文献１の構成は、インプットシャフトの引込み過ぎは前記底部によって規制されるものの、引抜き過ぎを防止する構成は何ら開示されていない。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、クラッチ側からの動力を適切に入力できるとともに、変速機のコンパクト化に寄与できる入力軸の構成を提供することにある。また、本発明の別の目的は、インプットシャフトの引抜き過ぎを規制可能とするとともに、組付けが容易な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
◆本発明の第１の観点によれば、以下のように構成する、産業車両用変速機の入力軸が提供される。回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える。前記第２軸は、前記第１軸の前記軸孔に形成された内周スプラインに係合する第１スプラインと、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい第２スプラインと、を備えている。前記第２軸が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプラインが係脱可能に構成されている。
【００１０】
これにより、第２軸のうち第１軸の軸孔に挿入される部分（第１スプライン）を細くできるので、入力軸をコンパクト化でき、変速機のコンパクト化・軽量化を図ることができる。一方で、クラッチの出力部材側に連結される部分（第２スプライン）は大径であるので、クラッチ側からの大トルクを適切に変速機へ伝達させることができる。
【００１１】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、以下のように構成することが好ましい。前記第２軸にはリング状の装着溝を設けて、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着する。この装着溝の底面と前記スナップリングの内周面との間には、当該スナップリングが縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間が形成されている。
【００１２】
これにより、上記スナップリングによって引抜き過ぎを防止することができるとともに、第２軸を第１軸の軸孔へクラッチ側から容易に組み付けることができる。
【００１３】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状であることが好ましい。
【００１４】
これにより、スナップリングを容易に縮径方向へ変形させることができる。従って、第２軸の第１軸への組付けを円滑に行うことができる。
【００１５】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は円弧状であることが好ましい。
【００１６】
これにより、上記の効果を奏するほか、スナップリングの簡素な形状が実現されて、コストを低減することができる。
【００１７】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記第２軸において前記第２スプラインと前記第１スプラインとの間には段差が形成され、この段差が、前記第２軸の移動ストロークの引込み方向側端部を規定することが好ましい。
【００１８】
これにより、部品点数を増加させることなく、前記第２軸の引込み過ぎを防止することができる。
【００１９】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、前記第２スプラインが角形スプラインに構成されていることが好ましい。
【００２０】
これにより、クラッチ側の大トルクを容易に第２軸に伝達でき、また、第２スプラインの形状を簡素化できる。
【００２１】
◆前記の産業車両用変速機の入力軸においては、以下のように構成することが好ましい。前記第１スプラインが角形スプラインに構成されている。この第１スプラインの歯面及び歯底の輪郭形状が、前記第２スプラインの歯面の歯底側一部及び歯底の輪郭形状と一致している。
【００２２】
これにより、共通の刃具を用いて２つのスプラインの歯溝を形成できるので、製造工程を簡素化できる。
【００２３】
◆上記の発明は、上記の入力軸を備える産業車両用変速機、及び、それを備える産業車両という形でも具現化することができる。
【００２４】
◆本発明の第２の観点によれば、以下のような、産業車両用変速機の製造方法が提供される。クラッチからの動力を入力する入力軸を含み、その入力軸が、回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える産業車両用変速機の製造方法である。前記第２軸の長手方向一側には第１スプラインを備えるとともに、長手方向他側には、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい、前記クラッチ側の部材に形成したスプラインに係合可能な第２スプラインを備えておく。また、前記第２軸にはリング状の装着溝を設け、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着しておく。そして、前記第２軸の第１スプラインを前記第１軸の軸孔に差し込んで当該第１軸の内周スプラインに係合させるとともに、その差込工程においては、前記スナップリングが縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過する。
【００２５】
これにより、第２軸のうち第１軸の軸孔に挿入される部分（第１スプライン）を細くできるので、入力軸をコンパクト化でき、変速機のコンパクト化・軽量化を図ることができる。一方で、クラッチの出力部材側に連結される部分（第２スプライン）は大径であるので、クラッチ側からの大トルクを適切に変速機へ伝達させることができる。また、スナップリングで第２軸の引抜き過ぎを防止できるとともに、変速機の製造時には縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過することで、第１軸の軸孔へ第２軸をクラッチ側から容易に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る手動変速機の入力軸周辺の構成を示した断面図、図２は入力軸の分解図である。図３は図２のＡ−Ａ線断面矢視図及びＢ−Ｂ線断面矢視図、図４は図１の状態からインプットシャフトを引き込ませた様子を示す断面図である。図５は、手動変速機の製造過程において、筒状シャフトの軸孔にインプットシャフトを差し込む様子を示す断面拡大図である。
【００２７】
図１には産業車両としてのフォークリフトに用いられる手動変速機１０の断面図が示され、この手動変速機１０はハウジング１３を備えている。このハウジング１３は、クラッチ１１を収容する図略のクラッチハウジングに対し、適宜の固定手段によって連結されている。また、ハウジング１３は、後述する筒状シャフト２０や、図略のカウンタ軸や出力軸を回転自在に支持している。
【００２８】
クラッチ１１はエンジンのフライホイール（図略）に付設されており、その詳細な構成は図示しないが、クラッチディスク１５、プレッシャープレート、ダイアフラムスプリング、クラッチカバー、レリーズベアリング等を備えたものに構成されている。そして、クラッチ１１側の部材であるクラッチディスク１５のボス部の軸孔には内周スプライン１９が形成され、いわゆるスプライン孔とされている。
【００２９】
前記の手動変速機１０は２段変速型であって、１速前進、２速前進、及び後退の間で手動で選択可能に構成され、当該手動変速機１０の図示しない出力軸は、上記の選択された速度及び方向で回転することになる。
【００３０】
以下、手動変速機１０の入力軸１の周辺の構成を説明する。図１に示すように、前記ハウジング１３には、筒状シャフト２０（第１軸）が軸受９１・９２により回転自在に支持されている。前記筒状シャフト２０には、低速ギアとしての第１変速ギア２３及び高速ギアとしての第２変速ギア２４が一体的に設けられている。また、筒状シャフト２０には軸孔４３が形成され、この軸孔４３にインプットシャフト（第２軸）２５が支持されている。
【００３１】
前記ハウジング１３には開口１７が形成されており、前記インプットシャフト２５はこの開口１７を通じてハウジング１３の外側へ突出しながら、クラッチ１１側へ向けて延出されている。なお、この突出部分の一部の外周側を覆うように、ハウジング１３には保護筒１６が固定されている。
【００３２】
本実施形態においては、前記筒状シャフト２０と前記インプットシャフト２５とによって、手動変速機１０の入力軸１が構成されている。インプットシャフト２５は前記筒状シャフト２０と同心して配置されるとともに、前記筒状シャフト２０に対し軸方向摺動自在かつ相対回転不能に設けられている。
【００３３】
分解図としての図２に示すように、インプットシャフト２５の外周面には、その軸線方向の一側に第１スプライン７１が、他側に第２スプライン７２が、それぞれ刻設される。図３には、図２におけるＡ−Ａ線断面（第１スプライン７１）とＢ−Ｂ線断面（第２スプライン７２）とが比較して示され、この図３に示すように、第１スプライン７１及び第２スプライン７２は、いずれも角スプラインとされている。これにより、スプライン歯の簡素な形状が実現される。
【００３４】
第２スプライン７２の歯先径Ｄ２は、第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも若干大きく構成されている（Ｄ２＞Ｄ１）。また、図１や図２に示すように、第１スプライン７１と第２スプライン７２との間（境界部分）には段差７３が形成されている。一方、図３に示すように、第１スプライン７１と第２スプライン７２の歯底径ｄ１，ｄ２は互いに等しい（ｄ１＝ｄ２）。
【００３５】
特に本実施形態では、第１スプライン７１と第２スプライン７２では、スプライン歯の総数も各歯の幅も歯底径も等しく構成されており、異なるのは歯先径Ｄ１，Ｄ２（言い換えれば、歯底から歯末までの歯の丈）のみである。更に換言すれば、第１スプライン７１の歯面９３及び歯底９４の輪郭形状が、前記第２スプライン７２の歯面９３の歯底側一部、及び、歯底９４の輪郭形状と一致している。なお、図３の右側には、第２スプライン７２の輪郭のうち第１スプライン７１の輪郭と一致する部分を太線で示している。
【００３６】
これにより、インプットシャフト２５の第１スプライン７１及び第２スプライン７２を、以下のようにして極めて簡単に製造することができる。即ち、２つのスプライン７１・７２の歯先径Ｄ１，Ｄ２に相当する２つの直径を有する段付き丸棒を用意し、この丸棒に対して刃具Ｔを突入させて軸方向に送ることで歯溝を形成するのである。なお、前記のようにスプライン７１・７２同士の歯底側の輪郭形状が一致しているので、共通の刃具Ｔを用いて軸方向のほぼ全域にわたって刃具Ｔを送るだけで、第１スプライン７１の歯溝と第２スプライン７２の歯溝の両方を形成することができる。また、前記段付き丸棒の段付き部が、前述の段差７３に相当することになる。
【００３７】
図１に示すように、前記第２スプライン７２は、前記クラッチディスク１５のボス部の前記内周スプライン１９に係合される。また、前記インプットシャフト２５の第２スプライン７２を形成した側の端部には小径の支持部７４が設けられて、この支持部７４は、クラッチ１１を構成する図略のプレッシャープレートに挿入され、当該プレッシャープレートを相対回転可能に支持するようになっている。
【００３８】
また、前記筒状シャフト２０の外側にはリバース用アイドルギア２６が相対回転自在に配置される。このリバース用アイドルギア２６は２つのギア部２６ａ・２６ｂを備え、これらのギア部２６ａ・２６ｂが、図示しない出力軸等に配置されたギアに対しそれぞれ噛合されている。
【００３９】
以上が手動変速機１０の入力軸１周辺の構成であり、次に、筒状シャフト２０とインプットシャフト２５の詳細な構成を説明する。図２等に示すように、筒状シャフト２０には軸孔４３が貫通状に形成されており、この軸孔４３の内径Ｄ３は、前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも若干大きく、且つ、前記第２スプライン７２の歯先径Ｄ２よりも若干小さくなっている（Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ１）。また、この軸孔４３の内周面のうちクラッチ１１に近い側の一部の領域には内周スプライン４２が形成されて所謂スプライン孔とされ、この内周スプライン４２が図１に示すように前記第１スプライン７１と係合可能に構成されている。
【００４０】
また、前記インプットシャフト２５の長手方向一側の端部（第１スプライン７１が形成されている側の端部）の近傍には、リング状の装着溝８１が形成され、この装着溝８１には、断面が円形状に構成された丸スナップリング（スナップリング）８２が装着される。この丸スナップリング８２は、図１の状態から更にインプットシャフト２５をクラッチ１１側へ引き抜かれる方向の移動を、丸スナップリング８２が前記内周スプライン４２のスプライン歯の軸方向端面に当接することで規制できるようになっている。
【００４１】
また前記インプットシャフト２５の外周面には、前記第１スプライン７１及び第２スプライン７２に跨る領域において、リング状の引抜用係合溝Ｇが軸方向に所定の間隔をあけて形成されている。この引抜用係合溝Ｇは、軸孔４３の内部に引き込まれた状態のインプットシャフト２５をクラッチ１１側へ引き抜くようにスライド移動させるためのものであり、適宜の工具を引っ掛けることが可能に構成されている。
【００４２】
以上の構成の手動変速機１０において、フォークリフトの通常稼動時には、図１に示すように、インプットシャフト２５を筒状シャフト２０の軸孔４３からクラッチ１１へ向かって大きく突出させ、クラッチ１１のクラッチディスク１５の内周スプライン１９に係合させて、図示しないスナップリングで固定する。こうすることで、図略のエンジンからの動力はクラッチ１１を介してインプットシャフト２５へ伝達され、更に、第１スプライン７１と内周スプライン４２との係合部分を介して筒状シャフト２０へ伝達される。このようにして手動変速機１０に動力が入力され、この手動変速機１０により変速された回転が出力軸に得られることになる。
【００４３】
一方、クラッチ１１の保守・点検や、クラッチディスク１５やクラッチカバー等の交換を行う際は、クラッチ１１のクラッチハウジングに固定されている図略の蓋を取り外してクラッチ１１を露出させた上で、図略のスナップリングを取り外し、インプットシャフト２５をクラッチ１１から離れる方向（軸孔４３内部ないしハウジング１３内部への引込み方向）へスライド移動させて押し込み、その先端が、手動変速機１０のハウジング１３に固定された前記保護筒１６の内部に入るようにする。この結果、図４に示すように、インプットシャフト２５の第２スプライン７２とクラッチディスク１５との連結が解除され、クラッチディスク１５及びクラッチカバー等をフライホイールから取り外すことができる。
【００４４】
なお、筒状シャフト２０の軸孔４３へ図４のように引き込まれたインプットシャフト２５は、前述の第１スプライン７１と第２スプライン７２の間に形成されている段差７３が前記筒状シャフト２０の端面に当接することで、それ以上の押込み（即ち、軸孔４３内部ないしハウジング１３内部への引込み）が規制される。即ち、インプットシャフト２５の軸方向の移動ストロークの引込み方向側の端部は、前記段差７３と前記筒状シャフト２０の端面によって規定される。
【００４５】
そして、クラッチディスク１５やクラッチカバーの交換などが完了すると、前記保護筒１６に形成された作業窓１８から適宜の工具を差し込み、前記引抜用係合溝Ｇに工具を引っ掛けて、インプットシャフト２５を引抜き方向（クラッチ１１へ近づく方向）へスライド移動させる。なお、引抜用係合溝Ｇは軸方向に所定の間隔をおいて複数設けられているので、１つの引抜用係合溝Ｇに工具を係合させてインプットシャフト２５を適当なストロークだけスライドさせれば、別の引抜用係合溝Ｇが新しく作業窓１８に現れ、今度はその引抜用係合溝Ｇに工具を係合させて更にインプットシャフト２５をスライドさせることができる。
【００４６】
上記の引抜き作業により、インプットシャフト２５を図１に示す位置まで筒状シャフト２０の軸孔４３から引き抜いて、インプットシャフト２５をクラッチ１１のクラッチディスク１５に再びスプライン係合させることができる。なお、筒状シャフト２０の軸孔４３から引き抜かれて図１の位置となったインプットシャフト２５は、前述の丸スナップリング８２が内周スプライン４２のスプライン歯の端面に接当することで、それ以上の引抜きが規制される。即ち、インプットシャフト２５の軸方向の移動ストロークの引抜き方向側の端部は、この丸スナップリング８２と内周スプライン４２のスプライン歯によって規定される。
【００４７】
最後に、先ほど取り外された固定用の図略のスナップリングをインプットシャフト２５に再び嵌着させることで、メンテナンス作業が完了する。このように本実施形態の手動変速機１０は、クラッチディスク１５やクラッチカバーの交換を、手動変速機１０を取り外すことなく行うことができる。
【００４８】
なお、手動変速機１０の製造時において筒状シャフト２０にインプットシャフト２５を組み付ける様子が図５に拡大図として示される。この図５に示すように、組付けの際は、インプットシャフト２５の第１スプライン７１の部分を筒状シャフト２０の軸孔４３に差し込み、筒状シャフト２０の内周スプライン４２に第１スプライン７１を嵌合させるようにする。
【００４９】
これと同時に、インプットシャフト２５の前記装着溝８１に取り付けられた丸スナップリング８２が、前記内周スプライン４２のスプライン歯によって内周側へ押動され、図５の矢印方向に示す縮径方向に弾性変形する。
【００５０】
なお、前記装着溝８１は若干深溝に形成しており、この装着溝８１の底部と丸スナップリング８２の内周面との間には、適宜の隙間ｙが形成されている（図２を参照）。この隙間ｙにより、丸スナップリング８２が装着溝８１内で縮径方向に変形して、内周スプライン４２のスプライン歯を乗り越えて通過することができる。
【００５１】
なお、この乗越えは、丸スナップリング８２がその名の通り断面円形であって、当該丸スナップリング８２の外周面の断面輪郭が、その軸方向中央側が軸方向両端側よりも外側へ突出している半円形状（円弧状）となっていること、更に、内周スプライン４２のスプライン歯の軸方向端部（クラッチ１１に近い側の軸方向端部）にテーパ状のガイド面４２ａ（図２も併せて参照）が形成されていることにより、更に容易とされている。
【００５２】
図５の状態からインプットシャフト２５を軸孔４３へ更に挿入し、丸スナップリング８２が内周スプライン４２のスプライン歯の乗越えを終えると、丸スナップリング８２は装着溝８１内で縮径変形を解除する。即ち、本実施形態では、クラッチ１１側が大径の第２スプライン７２とされているので、インプットシャフト２５の第１スプライン７１をクラッチ１１側から差し込む方法を取る必要があるが、縮径方向に弾性変形可能な丸スナップリング８２をインプットシャフト２５の引抜き規制部材として採用することで、その引抜き規制部材が上記差込みの際に邪魔にならず、適切にインプットシャフト２５を筒状シャフト２０の軸孔４３へ挿入して組み付けることができるのである。
【００５３】
以上に示すように、本実施形態の手動変速機１０の入力軸１は、ハウジング１３に回転自在に支持される筒状シャフト２０と、この筒状シャフト２０が備える軸孔４３に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入されるインプットシャフト２５と、を備える。前記インプットシャフト２５は、前記筒状シャフト２０の前記軸孔４３に形成された内周スプライン４２に係合する第１スプライン７１と、その歯先径Ｄ２が前記第１スプライン７１の歯先径Ｄ１よりも大きい第２スプライン７２と、を備えている。そして、前記インプットシャフト２５が軸方向に摺動することで、クラッチ１１のクラッチディスク１５に備える内周スプライン１９に対し前記第２スプライン７２が係脱可能に構成されている。
【００５４】
従って、筒状シャフト２０の軸孔４３に挿入される部分を細くできるので、入力軸１の全体をコンパクト化でき、手動変速機１０のコンパクト化・軽量化を図れる。一方で、クラッチ１１側に連結される第２スプライン７２は大径なので、エンジン側からの大トルクを適切に手動変速機１０へ伝達させることができる。
【００５５】
また、前記インプットシャフト２５にはリング状の装着溝８１が設けられて、この装着溝８１には、前記インプットシャフト２５の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するための丸スナップリング８２が装着されている。そして、この装着溝８１の底面と前記丸スナップリング８２の内周面との間には、当該丸スナップリング８２が縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間ｙ（図２）が形成されている。これにより、インプットシャフト２５を適切に筒状シャフト２０へ組み付けることができるとともに、この丸スナップリング８２によって引抜き過ぎを防止することができる。
【００５６】
また、前記丸スナップリング８２の外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状、もっと言えば、半円弧状になっている。これにより、図５に示すように丸スナップリング８２を容易に縮径方向へ変形させることができるので、インプットシャフト２５の筒状シャフト２０への組付けを円滑に行うことができる。
【００５７】
また、インプットシャフト２５において前記第２スプライン７２と前記第１スプライン７１との間には段差７３が形成され、この段差７３が、前記インプットシャフト２５の移動ストロークの引込み方向側端部を図４のように規定している。これにより、部品点数を増加させることなく、インプットシャフト２５の引込み過ぎを防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態では図３の右側に示すように、前記第２スプライン７２が角形スプラインに構成されている。これにより、第２スプライン７２のスプライン形状を簡素化でき、また、クラッチ側からの大トルクを適切にインプットシャフト２５に伝達することができる。。
【００５９】
更に本実施形態では、図３に示すように、前記第１スプライン７１も（第２スプライン７２と同様に）角形スプラインに構成されている。そして、この第１スプライン７１の歯面９３及び歯底９４の輪郭形状が、第２スプライン７２の歯面９３の歯底側一部及び歯底９４の輪郭形状と一致している（図３の右側の太線部分）。これにより、共通の刃具Ｔを用いて２つのスプライン７１・７２の歯溝を形成できるので、製造工程を簡素化できる。
【００６０】
また、本実施形態の手動変速機１０を製造する際は、図５に示すように、上記インプットシャフト２５の第１スプライン７１を前記筒状シャフト２０の軸孔４３に差し込んで当該筒状シャフト２０の内周スプライン４２に係合させるとともに、その差込工程においては、前記丸スナップリング８２を縮径方向に弾性変形させながら、その内周スプライン４２の歯先の内周側を通過させるようにしている。
【００６１】
これにより、インプットシャフト２５を適切に筒状シャフト２０へ組み付けることができるとともに、この丸スナップリング８２によって引抜き過ぎを防止することができる。
【００６２】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は更に以下のように変更することができる。
【００６３】
○第１スプライン７１や第２スプライン７２として角形スプラインを採用する代わりに、他の形状のスプライン、例えばインボリュートスプラインとしても良い。また、第１スプライン７１としてインボリュートスプラインを、第２スプライン７２として角形スプラインをそれぞれ採用しても良い。ただし、図５のように２つのスプライン７１・７２を角形スプラインとして歯底径や歯幅・歯数を一致させることにより、前述したように共通の刃具で２つのスプライン７１・７２を刻設でき、製造コストの増加を抑制できる点で有利である。
【００６４】
○前記の丸スナップリング８２を採用する代わりに、例えば外周面の断面輪郭が山形や台形、楕円形等のものを採用しても良い。これらのように、軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している断面輪郭を有していれば、図５に示すような差込み時にスナップリングがスムーズに縮径側へ変形するので、手動変速機１０の組立てないし製造が簡単になる。
【００６５】
○図５では、予め筒状シャフト２０をハウジング１３に支持して、その後に筒状シャフト２０の軸孔４３にインプットシャフト２５を挿入させる場合を説明したが、先にインプットシャフト２５の軸孔４３への差込みを行ってからハウジング１３に支持させるような製造方法を採っても良い。
【００６６】
○前記の構成では筒状シャフト２０の軸孔４３は貫通状に形成されているが、一端側のみが開口される形状の軸孔であっても良い。
【００６７】
○変速機は、入力軸と出力軸が同一軸線上に配置されたものに構成しても良い。また、２軸又は３軸の平行軸タイプのものに限らず、例えば遊星歯車機構を用いた変速機であっても良い。
【００６８】
○フォークリフト用に限らず、その他、ショベルローダ、トーイングトラクタ等の産業車両用としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る手動変速機の入力軸周辺の構成を示した断面図。
【図２】入力軸の分解図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面矢視図及びＢ−Ｂ線断面矢視図。
【図４】図１の状態からインプットシャフトを引き込ませた様子を示す断面図。
【図５】手動変速機の製造過程において、筒状シャフトの軸孔にインプットシャフトを差し込む様子を示す断面拡大図。
【符号の説明】
【００７０】
１ 手動変速機の入力軸
１０ 手動変速機
１１ クラッチ
１５ クラッチディスク（クラッチの出力部材）
１９ クラッチディスクの内周スプライン
２０ 筒状シャフト（第１軸）
２５ インプットシャフト（第２軸）
４２ 内周スプライン
４３ 軸孔
７１ 第１スプライン（角スプライン）
７２ 第２スプライン（角スプライン）
７３ 段差
８１ 装着溝
８２ 丸スナップリング（スナップリング）
Ｄ１ 第１スプラインの歯先径
Ｄ２ 第２スプラインの歯先径
ｙ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸は、前記第１軸の前記軸孔に形成された内周スプラインに係合する第１スプラインと、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい第２スプラインと、を備えており、
前記第２軸が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプラインが係脱可能に構成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項２】
請求項１に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸にはリング状の装着溝を設けて、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着し、
この装着溝の底面と前記スナップリングの内周面との間には、当該スナップリングが縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間が形成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項３】
請求項２に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状であることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項４】
請求項３に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は円弧状であることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸において前記第２スプラインと前記第１スプラインとの間には段差が形成され、この段差が、前記第２軸の移動ストロークの引込み方向側端部を規定することを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記第２スプラインが角形スプラインに構成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項７】
請求項６に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第１スプラインが角形スプラインに構成されており、
この第１スプラインの歯面及び歯底の輪郭形状が、前記第２スプラインの歯面の歯底側一部及び歯底の輪郭形状と一致していることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の入力軸を備えることを特徴とする産業車両用変速機。
【請求項９】
請求項８に記載の産業車両用変速機を備えることを特徴とする産業車両。
【請求項１０】
クラッチからの動力を入力する入力軸を含み、その入力軸が、回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備えるものである、産業車両用変速機の製造方法において、
前記第２軸の長手方向一側には第１スプラインを備えるとともに、長手方向他側には、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きく構成されるとともに、前記クラッチ側の部材に形成したスプラインに係合可能な第２スプラインを備えておき、
また、前記第２軸にはリング状の装着溝を設け、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着しておき、
前記第２軸の第１スプラインを前記第１軸の軸孔に差し込んで当該第１軸の内周スプラインに係合させるとともに、その差込工程においては、前記スナップリングが縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過することを特徴とする、産業車両用変速機の製造方法。
【請求項１】
回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備える産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸は、前記第１軸の前記軸孔に形成された内周スプラインに係合する第１スプラインと、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きい第２スプラインと、を備えており、
前記第２軸が軸方向に摺動することで、クラッチの出力部材に備える内周スプラインに対し前記第２スプラインが係脱可能に構成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項２】
請求項１に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸にはリング状の装着溝を設けて、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着し、
この装着溝の底面と前記スナップリングの内周面との間には、当該スナップリングが縮径方向に弾性変形するのを許容する隙間が形成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項３】
請求項２に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は、その軸方向中央側が軸方向両端よりも外側へ突出している形状であることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項４】
請求項３に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記スナップリングの外周面の断面輪郭は円弧状であることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第２軸において前記第２スプラインと前記第１スプラインとの間には段差が形成され、この段差が、前記第２軸の移動ストロークの引込み方向側端部を規定することを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、前記第２スプラインが角形スプラインに構成されていることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項７】
請求項６に記載の産業車両用変速機の入力軸であって、
前記第１スプラインが角形スプラインに構成されており、
この第１スプラインの歯面及び歯底の輪郭形状が、前記第２スプラインの歯面の歯底側一部及び歯底の輪郭形状と一致していることを特徴とする、産業車両用変速機の入力軸。
【請求項８】
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の入力軸を備えることを特徴とする産業車両用変速機。
【請求項９】
請求項８に記載の産業車両用変速機を備えることを特徴とする産業車両。
【請求項１０】
クラッチからの動力を入力する入力軸を含み、その入力軸が、回転自在に支持される第１軸と、この第１軸が備える軸孔に軸方向摺動自在かつ相対回転不能に挿入される第２軸と、を備えるものである、産業車両用変速機の製造方法において、
前記第２軸の長手方向一側には第１スプラインを備えるとともに、長手方向他側には、その歯先径が前記第１スプラインの歯先径よりも大きく構成されるとともに、前記クラッチ側の部材に形成したスプラインに係合可能な第２スプラインを備えておき、
また、前記第２軸にはリング状の装着溝を設け、この装着溝には、前記第２軸の移動ストロークの引抜き方向側端部を規定するためのスナップリングを装着しておき、
前記第２軸の第１スプラインを前記第１軸の軸孔に差し込んで当該第１軸の内周スプラインに係合させるとともに、その差込工程においては、前記スナップリングが縮径方向に弾性変形しながら前記内周スプラインの内周側を通過することを特徴とする、産業車両用変速機の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３２９２１１（Ｐ２００６−３２９２１１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４８９１２（Ｐ２００５−１４８９１２）
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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