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JP2008164019A - 等速ジョイントのシャフト取付構造 - Google Patents

等速ジョイントのシャフト取付構造 Download PDF

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Abstract

【課題】内輪とシャフトの嵌合部の強度を充分に確保することができる等速ジョイントのシャフト取付構造を提供する。
【解決手段】溝１２をシャフト６の雄スプライン９よりシャフト中間側に形成すると共に、溝１２の底部の外径寸法を雄スプライン９の小径よりも大きく設定したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機器に使用される、非直線上に存在する回転軸同士の間で、等速に回転力の伝達を行う等速ジョイントに使用される、等速ジョイントのシャフト取付構造に関する。
自動車の駆動系に組み込まれる等速ジョイントにおいては、内輪にシャフト挿入孔を設け、シャフトの端部外周に形成した軸方向に延びる雄スプラインと、挿入孔の内周に形成した軸方向に延びる雌スプラインとを嵌合させる。そして、内輪に対しシャフトの軸方向の移動を規制するために、抜止部材としての止め輪が用いられている。
等速ジョイントのシャフト取付構造の具体的構成は、例えば図４に示すように、内輪１００にシャフト１０１を挿入し、内輪１００から突出したシャフト１０１の先端に止め輪１０２を装着する。そして、止め輪１０２を内輪１００のシャフト挿入側と反対側の奥側で干渉させることでシャフト１０１の軸方向の移動を規制している（特許文献１参照）。また、図５に示すように、止め輪１０２と内輪１００をシャフト挿入側の手前側で干渉させる場合がある（特許文献２参照）。
なお、特に等速ジョイントの外輪の一端が閉じたクローズドタイプであって、止め輪が図４のような内輪と奥側で干渉する構造である場合は、内輪と外輪が組み合わされた状態では止め輪を取り付けることができない。さらにこの場合、内輪と外輪を組み合わせた後に、止め輪の装着状態等を外部から視認できず品質確認が困難であった。一方、図５に示すような止め輪と内輪が手前側で干渉する構造では、このような欠点は無く、組立作業性や組立状態の視認性の点において図５の構造の方が好ましい。
特開２００６−２１８９８３号公報 ＵＳ２００５／０１２４４２３Ａ１
しかし、図５に示すような従来例では、止め輪１０２を装着する溝１０３を、シャフト１０１の雄スプライン１０１ａに形成していたため、その溝１０３の箇所で応力集中が発生し強度的に弱くなるといった問題があった。
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪とシャフトの嵌合部の強度を充分に確保することができる等速ジョイントのシャフト取付構造を提供しようとするものである。
請求項１の発明は、シャフトの端部外周に形成した軸方向に延びる雄スプラインを、等速ジョイントの内側継手部材の内周に形成した軸方向に延びる雌スプラインに嵌合させると共に、前記シャフトの外周に形成した溝に前記内側継手部材と干渉する抜止部材を装着して前記シャフトの軸方向の移動を規制した等速ジョイントのシャフト取付構造において、前記溝を前記シャフトの雄スプラインよりシャフト中間側に形成すると共に、前記溝の底部の外径寸法を前記雄スプラインの小径よりも大きく設定したものである。
溝を雄スプラインのシャフト中間側に形成することによって、雄スプラインに応力集中が生じるのを防ぐことができる。溝の底部の外径寸法を雄スプラインの小径よりも大きく設定したので、溝で応力集中が生じても充分に耐え得る強度を有する。また、抜止部材をシャフト中間側、つまりシャフト挿入側に装着する構造であるので、特にクローズドタイプの外輪に内輪が組み付けられた状態であっても、その内輪にシャフトを挿入して抜止部材で止めることができ、組立作業性に優れ、組立状態の視認性も確保することができる。
請求項２の発明は、シャフトの端部外周に形成した軸方向に延びる雄スプラインを、等速ジョイントの内側継手部材の内周に形成した軸方向に延びる雌スプラインに嵌合させると共に、前記シャフトの外周に形成した溝に前記内側継手部材と干渉する抜止部材を装着して前記シャフトの軸方向の移動を規制した等速ジョイントのシャフト取付構造において、前記シャフトの雄スプラインよりシャフト中間側に雄スプラインの大径より大きい径寸法の太径部を形成し、その太径部に前記溝を形成すると共に、前記溝の底部の外径寸法を前記雄スプラインの小径よりも大きく設定したものである。
雄スプラインに応力集中が生じるのを防ぐことができる。溝を太径部に形成することで、溝の深さ寸法を充分に確保することができると共に、溝で応力集中が生じても充分に耐え得る強度を有する。また、抜止部材をシャフト中間側、つまりシャフト挿入側に装着する構造であるので、特にクローズドタイプの外輪に内輪が組み付けられた状態であっても、その内輪にシャフトを挿入して抜止部材で止めることができ、組立作業性に優れ、組立状態の視認性も確保することができる。
請求項３の発明は、請求項２に記載の等速ジョイントのシャフト取付構造において、前記内側継手部材のシャフト挿入側の内周に前記シャフトの太径部を挿入可能な拡大内径部を形成し、その拡大内径部に前記シャフトの溝に装着した抜止部材を係合可能な凹部を形成したものである。
シャフトに軸方向の力が作用しても、抜止部材と凹部との係合によりシャフトの軸方向の移動を規制する。
本発明の等速ジョイントのシャフト取付構造によれば、シャフトの雄スプラインに溝を形成しないので、雄スプラインに応力集中が発生するのを防ぐことができる。そして、雄スプラインよりシャフト中間側に形成した溝の底部の外径寸法を、雄スプラインの小径よりも大きく設定したので、溝では応力集中に耐え得る充分な強度が得られる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る等速ジョイントのシャフト取付構造の実施の一形態を示す断面図であり、図２はシャフトの側面図、図３は等速ジョイントの内輪の断面図である。図１において、等速ジョイント１は、外側継手部材としての外輪２と、内側継手部材としての内輪３と、外輪２と内輪３との間に転動自在に介装した複数のトルク伝達ボール４と、トルク伝達ボール４を保持する保持器５を主要な構成要素としている。
内輪３にはシャフト６と嵌合するための挿入孔７が形成されている。その挿入孔７の内周面には、軸線方向に延びる雌スプライン８が形成され、この雌スプライン８にシャフト６の端部外周に形成された軸線方向に延びる雄スプラインを嵌合させることにより、内輪３とシャフト６がトルク伝達可能に連結される。
そして、シャフト６の内輪３に対する軸方向の移動を規制するために、シャフト６の外周には、内輪３と干渉する抜止部材としての止め輪１０を設けている。具体的には、シャフト６の雄スプライン９よりシャフト中間側（図１において右側）に太径部１１を形成し、この太径部１１の外周に止め輪１０を装着する環状の溝１２が形成されている。
図２において、径方向の寸法差Ａで示すように、太径部１１は雄スプライン９の大径９ａより大きい径寸法に形成されている。また、同図において、径方向の寸法差Ｂで示すように、溝１２の底部１２ａ（小径部）の外径寸法を雄スプライン９の小径９ｂよりも大きく設定している。
また、図１に示すように、内輪３のシャフト挿入側（図１において右側）の内周に、前記シャフト６の太径部１１を挿入可能な拡大内径部１３が形成されている。そして、その拡大内径部１３の内周に環状の凹部１４を形成し、この凹部１４とシャフト６の溝１２に装着した止め輪１０が係合する。
さらに、内輪３について詳しく説明すると、図３に示すように、内輪３は、内周に雌スプライン８を有する本体部３ａと、凹部１４の底部（大径部）を有する断面Ｌ字形の嵌合部３ｂを有する。本体部３ａのシャフト挿入側には嵌合部３ｂを嵌め込む嵌込孔部１５が形成され、嵌合部３ｂは、本体部３ａに対し組付け・取外し可能となっている。また、本体部３ａと嵌合部３ｂとにわたって形成された拡大内径部１３は、径寸法差Ｃに示すように、雌スプライン８の大径８ａより大きく形成されている。
次に、内輪３とシャフト６の取付方法について説明する。最初、内輪３の嵌合部３ｂは、本体部３ａと分離した状態にある。まず、シャフト６にその先端から嵌合部３ｂ・止め輪１０の順に外嵌し、止め輪１０をシャフト６の溝１２に装着する。そのまま、シャフト６を内輪３の挿入孔７に挿入し、雌スプライン８と雄スプライン９を嵌合させる。止め輪１０は内輪３の嵌込孔部１５内に挿入されており、この嵌込孔部１５に嵌合部３ｂを圧入して組み付ける。そして、止め輪１０は、内輪３の本体部３ａと嵌合部３ｂの間に形成される凹部１４内に収容された状態となる。このようにしてシャフト６の内輪３への取付が完了する。
この取付完了状態で、シャフト６に軸方向の引抜力が作用しても、シャフト６の溝１２に装着した止め輪１０が、内輪３の凹部１４と係合しているので、内輪３と止め輪１０との干渉によりシャフト６の引抜方向への移動が阻止される。また、内輪３が外輪２にあらかじめ組み付けられた状態にあっても、上述した手順で取り付ければよい。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、止め輪１０の断面形状や、溝１２及び凹部１４の断面形状を矩形としているが、断面円形や断面多角形状であってもよい。
本発明に係る等速ジョイントのシャフト取付構造の実施の一形態を示す断面図である。 シャフトの側面図である。 内輪の断面図である。 従来の等速ジョイントのシャフト取付構造を示す断面図である。 別の従来の等速ジョイントのシャフト取付構造を示す断面図である。
符号の説明
１ 等速ジョイント
３ 内輪
６ シャフト
８ 雌スプライン
９ 雄スプライン
９ａ 大径
９ｂ 小径
１０ 止め輪
１１ 太径部
１２ 溝
１２ａ 底部
１３ 拡大内径部
１４ 凹部

Claims (3)

  1. シャフトの端部外周に形成した軸方向に延びる雄スプラインを、等速ジョイントの内側継手部材の内周に形成した軸方向に延びる雌スプラインに嵌合させると共に、前記シャフトの外周に形成した溝に前記内側継手部材と干渉する抜止部材を装着して前記シャフトの軸方向の移動を規制した等速ジョイントのシャフト取付構造において、
    前記溝を前記シャフトの雄スプラインよりシャフト中間側に形成すると共に、前記溝の底部の外径寸法を前記雄スプラインの小径よりも大きく設定したことを特徴とする等速ジョイントのシャフト取付構造。
  2. シャフトの端部外周に形成した軸方向に延びる雄スプラインを、等速ジョイントの内側継手部材の内周に形成した軸方向に延びる雌スプラインに嵌合させると共に、前記シャフトの外周に形成した溝に前記内側継手部材と干渉する抜止部材を装着して前記シャフトの軸方向の移動を規制した等速ジョイントのシャフト取付構造において、
    前記シャフトの雄スプラインよりシャフト中間側に雄スプラインの大径より大きい径寸法の太径部を形成し、その太径部に前記溝を形成すると共に、前記溝の底部の外径寸法を前記雄スプラインの小径よりも大きく設定したことを特徴とする等速ジョイントのシャフト取付構造。
  3. 前記内側継手部材のシャフト挿入側の内周に前記シャフトの太径部を挿入可能な拡大内径部を形成し、その拡大内径部に前記シャフトの溝に装着した抜止部材と係合可能な凹部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の等速ジョイントのシャフト取付構造。
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