JP2007303531A - 等速ジョイントのシャフト嵌合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内側継手部材にシャフトを組み付ける二種類の方式に共通して使用可能な内側継手部材による等速ジョイントのシャフト嵌合構造を提供する。
【解決手段】同一の内側継手部材を使用して、外側継手部材３０に内側継手部材１０を組み込んだ状態で内側継手部材１０とシャフトを嵌合する方式と、外側継手部材３０に内側継手部材１０を組み込む前に内側継手部材１０とシャフトを嵌合する方式の両方に適用可能な等速ジョイントのシャフト嵌合構造であって、シャフト１２を挿入する内側継手部材１０のスプライン孔１０ａの端部に止め輪固定用に拡径段状に切り欠いた第一当接面２０と、内側継手部材１０のスプライン孔１０ａに隣接する端面にスナップリング固定用に形成した第二当接面１０ｂとを有する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は等速ジョイントの内側継手部材に対するシャフトのスプライン嵌合構造に関するものである。

自動車や各種産業機械において使用される等速ジョイントは、交差角を持った２つの直線上に存在する回転軸同士の間で等速度の回転力伝達を行う。この等速ジョイントは、図７に示すように内側継手部材（内輪やトラニオンなど）のスプライン孔にシャフトを嵌合させ、シャフト端部の外周に形成された環状溝に開口部を有するスナップリングを装着して、内側継手部材とシャフトとを抜止め固定する（例えば特許文献１参照）。
特開平４−２７２５１１号公報

ところで、内側継手部材にシャフトを組み付ける方式には、外側継手部材に内側継手部材を組み込む前に、図７のように、内側継手部材１０とシャフト１２とをスプライン嵌合し、スナップリング１４をシャフト１２の先端側の嵌合溝１２ａに嵌めて両者を抜止め固定する方式と、図示はしないが、外側継手部材に内側継手部材を先に組み込んだ状態とし、その後内側継手部材にシャフトをスプライン嵌合し、止め輪で両者を抜止め固定する方式の二種類がある。

ここで、スナップリング１４は、図８の（Ａ）または（Ｂ）のように鋼線材をリング状に成形しリング状の両端間に開口１５を設けたものである。鋼線材は通常矩形断面のものを使用する。図８（Ａ）のスナップリング１４は両端に外向きのタブ１４ａを一体形成したものである。タブ１４ａには小孔１４ｂが形成され、この小孔１４ｂに針状治具を係合してスナップリング１４の開口１５を広げる。図８の（Ｂ）はタブなしで両端に小孔１４ｂを形成したスナップリング１４である。図８の（Ｃ）は止め輪１６であって自然状態で開口１７を有する。止め輪１６は通常円形断面の鋼線材で成形する。なお、止め輪１６の両端に小孔はない。

後者の方式のように、外側継手部材に先に内側継手部材を組み付けた状態とし、その後に内側継手部材１０とシャフト１２とを嵌合する場合、スナップリング１４を使用する前者の方式ないし内側継手部材１０は使用できない。外側継手部材は一方のみが開口したカップ形状のため、その内側にシャフト１２を結合する前の内側継手部材１０を組み込むと、外側継手部材の内部にアクセスすることができない。つまり、シャフト１２を内側継手部材１０に挿入してもシャフト１２の先端にアクセスすることができない。従ってスナップリング１４を取り付けられない。このように、前記二種類の方式に対して共通の内側継手部材で対応することは不可能であった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、前記二種類の方式に共通して使用可能な内側継手部材による等速ジョイントのシャフト嵌合構造を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、同一の内側継手部材を使用して、外側継手部材に内側継手部材を組み込んだ状態で内側継手部材とシャフトを嵌合する方式と、外側継手部材に内側継手部材を組み込む前に内側継手部材とシャフトを嵌合する方式の両方に適用可能な等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

すなわち、シャフトを挿入する内側継手部材のスプライン孔の範囲内に止め輪固定用の第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用の第二当接面とを有することを特徴とする等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、シャフトを挿入する内側継手部材のスプライン孔の端部に止め輪固定用に拡径段状に切り欠いた第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用に形成した第二当接面とを有することを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、シャフトを挿入する内側継手部材のスプライン孔の端部に止め輪固定用に拡径テーパ状に切り欠いた第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用に形成した第二当接面とを有することを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、シャフトのスプラインの先端側から第一嵌合溝と第二嵌合溝を順次隣接して形成し、第一嵌合溝をスナップリング固定用とし、第二嵌合溝を止め輪固定用とすることを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、シャフトのスプラインの先端側から第一嵌合溝と第二嵌合溝を順次所定距離だけ離間して形成し、第一嵌合溝をスナップリング固定用とし、第二嵌合溝を止め輪固定用とすることを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造である。

前述のように、内側継手部材にシャフトを組み付ける方式には、外側継手部材に内側継手部材を組み込んだ状態で内側継手部材とシャフトを嵌合する方式と、外側継手部材に内側継手部材を組み込む前に内側継手部材とシャフトを嵌合する方式がある。本発明の構造では、内側継手部材やシャフトにそれぞれ同一のものを使用し、止め輪、スナップリングを使い分けることにより、両方式に対応可能とする。

本発明によれば、内側継手部材にシャフトを組み付ける二種類の方式において、同一の内側継手部材やシャフトを使用して両方式に対応可能である。このため、内側継手部材やシャフトの品種を増やさないで済み、部品管理工数やコスト等の負荷を低減することができる。

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１Ａおよび図１Ｂは第一実施形態、図４Ａおよび図４Ｂは第二実施形態、図５Ａおよび図５Ｂは第三実施形態、図６Ａおよび図６Ｂは第四実施形態を示す。

なお、図２および図３は第一実施形態を適用するダブルオフセット型摺動式等速ジョイントを示したもので、図中１０は外周面に複数の案内溝１３を有する内側継手部材、３０は内周面に複数の案内溝３３を有するカップ状の外側継手部材、４０は内側継手部材１０と外側継手部材３０の対向する案内溝１３、３３で形成されるボールトラックに配設されたトルク伝達用のボール、５０はボール４０をポケット孔５２内に保持する保持器である。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、内側継手部材１０のスプライン孔１０ａの奥側端部に、拡径段状に第一当接面２０を形成する。第一当接面２０は内側継手部材１０の端面から直角に所定長切り込んだ水平部２０ａと、この水平部２０ａの奥側の端から傾斜してスプラインの先端側に切り込んだ傾斜部２０ｂで構成される。図１Ａおよび図１Ｂの内側継手部材１０は、共通仕様でまったく同一形状である。

図１Ａのように、止め輪用のシャフト１２の先端付近には止め輪用の第二嵌合溝２２が形成される。内側継手部材１０にシャフト１２を固定するには、図２のように、まず外側継手部材３０の内側に、保持器５０とボール４０を組み付けた内側継手部材１０を組み込むと共に、シャフト１２の第二嵌合溝２２に止め輪１６を装着する。次に、この止め輪１６を縮径状態にして図２矢印方向ないし継手軸方向から内側継手部材１０のスプライン孔１０ａにシャフト１２を挿入する。止め輪１６をスプライン孔１０ａの一端から他端に通過させた後、この止め輪１６をスプライン孔１０ａの奥側端部で弾性拡開させて第一当接面２０の水平部２０ａないし傾斜部２０ｂに当接させる。これによって内側継手部材１０とシャフト１２を抜止め固定する。

このように、図１Ａの構成によれば、シャフト１２に止め輪１６を取り付けた状態で、内側継手部材１０にシャフト１２を嵌合させることができる。これにより、図２のように外側継手部材３０内に内側継手部材１０を組み込んだ状態においても、内側継手部材１０とシャフト１２が嵌合可能となる。

一方、図１Ｂのように、スナップリング用のシャフト１２’の先端付近には、スナップリング用の第一嵌合溝２４が形成される。内側継手部材１０にシャフト１２’を固定するには、図３のように、まず、保持器５０とボール４０を組み付けた内側継手部材１０のスプライン孔１０ａに、シャフト１２’を挿入する。その後、スプライン孔１０ａから出たシャフト１２’の先端の第一嵌合溝２４にスナップリング１４を装着する。このスナップリング１４を内側継手部材１０の端面１０ｂ（第二当接面）に当接させ、これによって内側継手部材１０とシャフト１２’を抜止め固定する。このように内側継手部材１０にシャフト１２’を組み付けた状態にして、内側継手部材１０を外側継手部材３０の内側に図３矢印方向ないし継手軸方向から挿入する。

前述したように、図１Ａと図１Ｂでは共通の内側継手部材１０を使用し、シャフト１２、止め輪１６、スナップリング１４を選択することによって、内側継手部材１０とシャフト１２の組み付け方法を使い分けることができる。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第一当接面２０’を拡径テーパ状としたものである。その他は図１Ａおよび図１Ｂの第一実施形態と同様である。水平部と傾斜部で構成する拡径段状の第一当接面２０に比べて、第二実施形態の拡径テーパ状の第一当接面２０’は加工が容易である。図４Ａの組み付け方法では止め輪１６はスプライン孔１０ａを通過した後、傾斜した第一当接面２０’に当接して内側継手部材１０とシャフト１２を抜止め固定する。なお、図示例は第一当接面２０’を直線状に傾斜したものとして示すが、必ずしも直線状に傾斜したものに限られない。例えば第一当接面２０’は凹曲面状に形成したものであってもよい。また、図４Ｂの組み付け方法ではスナップリング１４が内側継手部材１０の端面１０ｂ（第二当接面）に当接して内側継手部材１０とシャフト１２を抜止め固定する。

この第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、共通の内側継手部材１０を使用し、シャフト１２、止め輪１６、スナップリング１４を選択することによって、内側継手部材１０とシャフト１２の組み付け方法を使い分けることができる。

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、内側継手部材１０とシャフト１８の二つの組み付け方法で、内側継手部材１０とシャフト１８をそれぞれ共通としたものである。すなわち、内側継手部材１０は図１Ａおよび図１Ｂと同じものを使用し、シャフト１８はスナップリング用と止め輪用の二つの溝２２、２４を有するものを使用する。すなわち、シャフト１８のスプラインの先端側から第一嵌合溝２４と第二嵌合溝２２を順次隣接して形成し、第一嵌合溝２４をスナップリング固定用とし、第二嵌合溝２２を止め輪固定用とする。このようにすれば、内側継手部材１０を共通にするだけでなく、シャフト１８も共通にした上で、止め輪１６とスナップリング１４を選択するだけで、内側継手部材１０とシャフト１８の組み付け方法を使い分けることができる。止め輪１６やスナップリング１４による内側継手部材１０とシャフト１８の抜止め固定は前述の実施形態と同様である。

（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、内側継手部材１０とシャフト１８’の二つの組み付け方法で、内側継手部材１０とシャフト１８’をそれぞれ共通としたものである。内側継手部材１０は図１Ａおよび図１Ｂのものから若干変形している。図１Ａおよび図１Ｂでは第一当接面２０をスプライン孔１０ａの端部に形成するが、図６Ａおよび図６Ｂでは第一当接面２０をスプライン孔１０ａの端部からやや内部に入り込んだ位置に形成する。従って、内側継手部材１０にシャフト１８’を組み付けた状態では止め輪１６は外部に露出しない。一方、シャフト１８’はスナップリング用と止め輪用の二つの溝２２、２４を有するものを使用する点は第三実施形態と同じであるが、第一当接面２０の位置に対応して止め輪用の第二嵌合溝２２を第一嵌合溝２４から所定距離だけ離間して形成する。この第四実施形態でも、内側継手部材１０を共通にするだけでなく、シャフト１８’も共通のものにした上で、止め輪１６とスナップリング１４を選択するだけで、内側継手部材１０とシャフト１８’の組み付け方法を使い分けることができる。止め輪１６やスナップリング１４による内側継手部材１０とシャフト１８’の抜止め固定は前述の実施形態と同様である。

前述の各実施形態では、止め輪１６は円形断面形状、スナップリング１４は矩形断面形状として図示説明したが、これらは楕円形断面、台形断面等の他の任意断面形状で構成したものであってもよいことは勿論である。さらに、前述の各実施形態では、ダブルオフセット型摺動式等速ジョイントにより説明したが、クロスグルーブ型、トリポード型等の摺動式等速ジョイントであってもよい。尚、ダブルオフセット型やクロスグルーブ型における内側継手部材は内輪と呼ばれるものであるが、トリポード型の場合の内側継手部材は、トラニオンと呼ばれるものになる。

内側継手部材を止め輪で抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材をスナップリングで抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 止め輪を使用する嵌合構造での内側継手部材に対するシャフト１２の組み付け方法を示す図。 スナップリングを使用する嵌合構造での外側継手部材に対する内側継手部材の組み付け方法を示す図。 内側継手部材を止め輪で抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材をスナップリングで抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材を止め輪で抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材をスナップリングで抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材を止め輪で抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材をスナップリングで抜止め固定したシャフト嵌合構造の縦断面図。 内側継手部材をスナップリングで抜止め固定した従来のシャフト嵌合構造の縦断面図。 （Ａ）および（Ｂ）はスナップリングの正面図、（Ｃ）は止め輪の正面図。

符号の説明

１０ 内側継手部材
１０ａ スプライン孔
１０ｂ 端面（第二当接面）
１２、１２’ シャフト
１２ａ 嵌合溝
１３ 案内溝
１４ スナップリング
１４ａ タブ
１４ｂ 小孔
１５ 開口
１６ 止め輪
１７ 開口
１８、１８’ シャフト
２０ 第一当接面
２０ａ 水平部
２０ｂ 傾斜部
２２ 第二嵌合溝
２４ 第一嵌合溝
３０ 外側継手部材
３３ 案内溝
４０ ボール
５０ 保持器
５２ ポケット孔

Claims (5)

1. シャフトを挿入する内側継手部材のスプライン孔の範囲内に止め輪固定用の第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用の第二当接面とを有することを特徴とする等速ジョイントのシャフト嵌合構造。
2. シャフト１２を挿入する内側継手部材のスプライン孔の端部に止め輪固定用に拡径段状に切り欠いた第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用に形成した第二当接面とを有することを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造。
3. シャフト１２を挿入する内側継手部材のスプライン孔の端部に止め輪固定用に拡径テーパ状に切り欠いた第一当接面と、内側継手部材のスプライン孔に隣接する端面にスナップリング固定用に形成した第二当接面とを有することを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造。
4. シャフト１２のスプラインの先端側から第一嵌合溝と第二嵌合溝を順次隣接して形成し、第一嵌合溝をスナップリング固定用とし、第二嵌合溝を止め輪固定用とすることを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造。
5. シャフト１２のスプラインの先端側から第一嵌合溝と第二嵌合溝を順次所定距離だけ離間して形成し、第一嵌合溝をスナップリング固定用とし、第二嵌合溝を止め輪固定用とすることを特徴とする請求項１の等速ジョイントのシャフト嵌合構造。

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