JP2956334B2 - スプラインの構造 - Google Patents

スプラインの構造

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/06Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トルク伝達を行うた
めの機械要素の一つであるスプラインの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】スプラインのアウタスプライン歯及びイ
ンナスプライン歯は、一般にホブ加工やブローチ加工あ
るいは転造加工などの機械加工により成形されている。
このため両スプライン歯の間には60μmm±50μmmの
歯面隙間が生じる。この結果、両スプライン歯の歯面間
でガタ打ちが発生し、これが振動・騒音の原因となって
いる。
【0003】これに対処する技術として、例えば特開昭
56−59030号公報にはスプライン歯(インナスプ
ライン歯)の歯面に樹脂コーティング層を施した構造が
開示されている。この樹脂コーティング層により前記の
振動・騒音を抑え、またスプラインの摺動抵抗の低減を
図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記樹脂
コーティング層の厚みは、アウタスプライン歯とインナ
スプライン歯との間の前記歯面隙間に基づいて決定され
るため、この樹脂コーティング層の変形許容量を僅かし
か確保できない。この結果、両スプライン歯の間に回転
負荷が加わったときに樹脂コーティング層がその弾性変
形領域を超えて圧縮されることがあり、この樹脂コーテ
ィング層の特性に変化が生じる。
【0005】本発明の技術的課題は、アウタスプライン
歯とインナスプライン歯との歯面同志が接触したとき
に、これらの歯面間に設けられた弾性体がその弾性変形
領域を超えて圧縮されないように肉厚を確保することに
より、該弾性体の特性を長期間にわたって維持するとと
もに、スプライン歯に対するグリースなどの潤滑材を封
入するための溝の加工を不要とすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明におけるスプラインの構造は次のように構成
されている。すなわちアウタスプライン歯とインナスプ
ライン歯とが歯面隙間をもって嵌合されたスプラインの
構造において、これらのアウタスプライン歯及びインナ
スプライン歯のうち、一方のスプライン歯の3 つの歯面
に溝がそれぞれ形成され、これらの溝に対し他方のスプ
ライン歯の3 つの歯面に接触する弾性体がそれぞれ設け
られ、アウタスプライン歯とインナスプライン歯との歯
面同士が接触したときの前記弾性体の圧縮変形量が、そ
の弾性変形領域内にあるように該弾性体の肉厚を確保
し、しかも前記歯面隙間に突出した各弾性体の間を流体
潤滑材の封入部としている。
【0007】
【作用】この構成によれば、一方のスプライン歯に形成
された前記溝の深さ分だけ各弾性体の肉厚を大きくで
、これらの弾性体がそれぞれの弾性変形領域を超えて
圧縮されることがなく、各弾性体の特性を長期間にわた
って維持できる。また前記封入部に流体潤滑材を封入す
ることで、スプライン歯に潤滑材用の溝などを加工する
ことなく、スプラインの潤滑性を高めることができる。
【0008】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面にしたがって説
明する。
【0009】まず図2にアウタスプライン歯10の一部
が斜視図で示され、図3にアウタスプライン歯10をイ
ンナスプライン歯20に嵌合させた状態の一部が断面図
で示されている。これらの図面で示すようにアウタスプ
ライン歯10の歯先面を含む3 つの各歯面には、その両
端面間にわたって連続する溝12がそれぞれ形成されて
いる。
【0010】図3から明らかなように前記の両スプライ
ン歯10,20は、これらの機械加工上において生じる
歯面隙間dをもって互いに嵌合されている。そして前記
の各溝12の箇所には、前記歯面隙間dに溝12の深さ
を加えた寸法の樹脂充填隙間Dが構成されている。
【0011】図4に前記樹脂充填隙間Dに後述する弾性
体30を射出成形するための型構造が断面図で示されて
いる。この図面において前記アウタスプライン歯10と
インナスプライン歯20とは、互いを嵌合させた状態で
上型40と下型42との間にセットされている。この状
態においてアウタスプライン歯10の両端面と前記上下
型40,42との間にはキャビティ46がそれぞれ構成
されている。
【0012】図4の状態において上型40のゲート44
から型内へ所定の樹脂材を射出するのであるが、この射
出圧力を後述するように設定することで前記樹脂充填隙
間D及びキャビティ46にのみ樹脂(弾性体30)が射
出成形される。つまり前記歯面隙間dには樹脂成形が行
われない。
【0013】図5に弾性体30が射出成形された後のア
ウタスプライン歯10の一部が斜視図で示されている。
また図1(A)にこのアウタスプライン歯10とインナ
スプライン歯20とを嵌合させた状態の一部が断面図で
示されている。
【0014】これらの図面から明らかなように、弾性体
30のうち前記樹脂充填隙間Dの箇所に成形された弾性
部分については、前記アウタスプライン歯10の各溝1
2から歯面隙間dに突出してインナスプライン歯20の
各歯面(歯底面を含む)に接触している。これらの弾性
部分と、前記キャビティ46の箇所に形成された弾性部
分とによりグリースなどの流体潤滑材用の封入部32が
構成されている。
【0015】次に前記弾性体30を射出成形する際の諸
条件等についてより具体的に説明する。まず使用する樹
脂材は、熱可塑性を有するとともに射出成形可能な素材
であれば何でもよいが、成形収縮率の小さいものを選ぶ
ことが好ましい。
【0016】そこで例えば弾性変形領域内での限界圧縮
力が8 Kg/mm2 で、かつ歪み量0.04 mm の樹脂(ナ
イロン)を使用した場合、その変形量と肉厚との関係は
図6で示す特性となっている。前記弾性体30において
は、図6の変形量が前記歯面隙間dであり、肉厚は前記
樹脂充填隙間Dに相当する。したがって歯面隙間dが仮
に0.08 mm であれば、図6の特性から弾性体30の
肉厚、つまり樹脂充填隙間Dは2.0 mm に設定されな
ければならない。これにより前記溝12の深さが決定さ
れる。
【0017】図7に前記樹脂材の射出圧力と肉厚との関
係が示されている。この図面の特性に基づいて前記樹脂
充填隙間D(2.0 mm )には射出成形可能で、歯面隙
間dには樹脂成形不能な射出圧力を求める。これにより
前述したように樹脂充填隙間D及びキャビティ46にの
み弾性体30が射出成形される。
【0018】前記構成のスプライン構造によれば、アウ
タスプライン歯10とインナスプライン歯20との歯面
の間に弾性体30が位置しており、両スプライン歯1
0,20は金属と樹脂との接触となる。しかも前記封入
部32にグリースを入れておくことで、良好な潤滑が長
期間にわたって維持される。これらのことからスプライ
ンの摺動特性が大幅に向上する。
【0019】また図1(B)で示すようにアウタスプラ
イン歯10とインナスプライン歯20との間に回転負荷
が作用した場合には、前記歯面隙間dの範囲における弾
性体30の変形により両スプライン歯10,20の間の
衝撃が緩衝される。そしてこのときに歯面隙間dが完全
に詰められたとしても、そのときの弾性体30の圧縮は
弾性変形領域で行われるようにその肉厚を設定している
ので(図6参照)、大きな負荷に対しても充分な緩衝機
能を発揮する。
【0020】これにより両スプライン歯10,20の歯
面間のガタ打ちが防止されることとなり、これに伴う振
動・騒音が低減される。なおこの振動・騒音の低減機能
は、弾性体30を射出成形する樹脂に成形収縮率の小さ
いものを使用すれば、より効果的である。
【0021】
【発明の効果】このように本発明は、アウタスプライン
歯とインナスプライン歯との歯面同志が接触したときの
弾性体の圧縮変形量がその弾性変形領域内に収まり、も
って弾性体の特性が長期間にわたって維持され、またこ
れらの弾性体の相互間の封入部にグリースを封入するこ
とでスプライン歯にグリース溝を加工する工程が不要と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】樹脂成形後のアウタスプライン歯とインナスプ
ライン歯とを嵌合させた状態の一部を表した断面図であ
る。
【図2】樹脂成形前のアウタスプライン歯の一部を表し
た斜視図である。
【図3】樹脂成形前のアウタスプライン歯とインナスプ
ライン歯とを嵌合させた状態の一部を表した断面図であ
る。
【図4】樹脂(弾性体)を射出成形するための型構造を
表した断面図である。
【図5】樹脂成形後のアウタスプライン歯の一部を表し
た斜視図である。
【図6】樹脂(ナイロン)の変形量と肉厚との関係を表
した特性図である。
【図7】樹脂(ナイロン)の射出圧力と肉厚との関係を
表した特性図である。
【符号の説明】
10 アウタスプライン歯 12 溝 20 インナスプライン歯 30 弾性体 32 グリース用の封入部 d 歯面隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 3/06 F16D 3/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アウタスプライン歯とインナスプライン
    歯とが歯面隙間をもって嵌合されたスプラインの構造に
    おいて、 これらのアウタスプライン歯及びインナスプライン歯の
    うち、一方のスプライン歯の3 つの歯面に溝がそれぞれ
    形成され、これらの溝に対し他方のスプライン歯の3 つ
    歯面に接触する弾性体がそれぞれ設けられ、アウタス
    プライン歯とインナスプライン歯との歯面同士が接触し
    たときの前記弾性体の圧縮変形量が、その弾性変形領域
    内にあるように該弾性体の肉厚を確保し、しかも前記歯
    面隙間に突出した各弾性体の間を流体潤滑材の封入部と
    したことを特徴とするスプラインの構造。
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