JPH0415317A - スプライン結合機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、動力伝達系において軸方向に摺動可能に連結
するのに用いることのできるスプライン結合機構に関す
るものである。

（従来の技術） スプライン結合は、動力伝達系において、スプラインオ
スとスプラインメスの嵌合により連結すべき回転部材の
間での軸方向運動を許容するよう動力伝達可能に結合、
構成することができ、車両におけるプロペラシャフトの
スプライン部取り付けに用いることができる。

第３図は、その−例であって、車両のトランスミッショ
ンからのトルクをデファレンシャルへ伝えるプロペラシ
ャフトにおけるトランスミッション後端側での連結構造
を示している。図において、１は軸先端部外周面に形成
したスプライン（スプラインオス）を有するオス形スプ
ライン部であって、ここではトランスミッションの出力
軸であり、また、２は穴内周面に形成したスプライン（
スプラインメス）を有するメス形スプライン部を示し、
スプライン部１にスプライン部２がスプライン嵌合され
る。かかるスプライン部２の一端はユニバーサルジヨイ
ント３を介してプロペラシャフトチューブ４に連結され
ている。

なお、図中５はトランスミッションケース、６は該トラ
ンスミ・ンションケース５に取り付けたオイルシールで
、スプライン嵌め合い部に封入されているグリスの飛散
を防止するものであり、また、７は回転力伝達時前記プ
ロペラシャフト側のスプライン部２と一体に回転するス
プライン部カバーである。

トランスミッションを通してスプライン部１に伝えられ
たエンジンのトルクは、スプラインの歯によりスプライ
ン部２に伝達され、更にそのトルクはユニバーサルジヨ
イント３を介してプロペラシャフトチューブ４に伝達さ
れる。こうして動力伝達がなされるが、かかる駆動回転
時、スプライン結合部は、軸方向の前後の動き（この場
合は、車体に取り付けたトランスミッションの出力軸に
おけるスプライン部１に対するスプライン部２の図中左
右方向への摺動）を吸収することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上述の如きスプライン部取り付け構造を有す
る動力伝達系において、回転時にも軸方向への動きを許
容することができるが、軸回転時に所定回転速度で軸横
方向振動振幅が共振によって大きくなるような伝達系で
の使用に対しては、従来、スプライン結合機構自体は、
それを抑制あるいは調整し、軽減するなどといった機能
までは有してはいない。

第３図のスプライン部取り付けによるプロペラシャフト
の伝達系の場合、スプライン部Ｉとスプライン部２がプ
ロペラシャフト回転時にも軸方向に摺動可能で、かつス
プライン接触部のクリアランスのため、若干のガタを有
する構造であることから、プロペラシャフト危険速度回
転時に外部減衰を大きくしないと横方向振動の振幅が大
きくなってしまう。しかるに、第３図のスプライン結合
機構自体では、かような横方向振動の共振点振幅を小さ
く抑える機能等はもってはいない。横方向振動の共振点
共振が大きい場合のその対策は、専らプロペラシャフト
に与える外部減衰力に依存せざるを得ないしく外部減衰
力の大きさ如何は、特に車両にあっては、騒音、異音の
量に影響を及ぼすことになる）、また、スプライン結合
が大きく摺動する場合においてスプライン接触部の摩擦
力のため自動振動等が発生するとき、これがプロペラシ
ャフトに伝播するところ、これが対策も有してはいない
。

本発明の目的は、スプライン結合を介して回転力を回転
軸に伝える動力伝達系において、軸横方向振動の共振点
振幅を外部減衰に依存せずに低減し得、しかも共振周波
数を容易に調整移動させることができるスプライン結合
機構を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明スプライン結合機構は、スプライ
ン結合を介して回転力を回転軸に伝える動力伝達系にお
けるスプライン結合機構であって、軸外周面にスプライ
ンを有するスプライン部と該スプライン部が嵌合する内
周面にスプラインを有するスプライン部とを弾性体を介
してボルトにより軸方向に引張力を加える状態で締結す
るようにしたものである。

（作　用） スプライン嵌合する両スプライン部を弾性体を介してボ
ルトにより軸方向に引張力を加えながら締結することに
よって両スプライン部は半リジットに固定される。

弾性体によって軸方向にばね剛性を持たせたスプライン
結合は、軸回転時の軸横方向振動の共振点振幅を外部減
衰に依存せずしてこれを小とすることを可能とし、かつ
また、かかる弾性体を介在させての締結に用いるボルト
は、軸方向に引張力を負わせる場合のその引張力をボル
ト締め付け具合で調整することをも可能ならしめ、共振
点周波数も容易に移動させられる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明スプライン結合機構の一実施例で、トラ
ンスミッション出力軸へのプロペラシャフトのスプライ
ン部取り付けに適用した場合の構成を示す。

図に示すように、軸先端外周面にスプライン（スプライ
ンオス）を有するオス形スプライン部１と、穴内周面に
スプライン（スプラインメス）を存するメス形スプライ
ン部２とは、スプライン部１がスプライン部２に挿入さ
れてスプライン嵌合されることにより、軸方向に摺動可
能で、スプラインの歯を介してトルクの伝達がなされる
ように組み付けられるが、本スプライン結合では、この
場合、スプライン部１に対してボルトにより弾性体を介
してスプライン部２に引張力を加えながら組み付ける構
造を採用する。

このため、図示の如く、スプライン部１には軸方向にね
し孔１ａを形成し、他方、スプライン部２には取り付け
ボルト８を挿通ずる挿通孔２ａを形成するようにしてお
り、ユニバーサルジヨイント３を介してプロペラシャフ
トチューブ４に連結するスプライン部２を取り付けボル
ト８の前記ねし孔１ａへの螺合により弾性体を用いて軸
方向に半リジットに取り付ける。軸方向にばね剛性をも
たせるべく使用する弾性体は、本実施例では、プロペラ
シャフト軸方向に圧縮力を与えるリング状弾性体と、プ
ロペラシャフト軸方向に引張力を与えるリング状弾性体
との２つに分割した構成のものとする。具体的には、図
に示すように、オス形スプライン部１とメス形スプライ
ン部２は、スプライン部２の外端面とボルト頭部間でワ
ッシャ９．９によりはさまれたリング状弾性体１０と、
スプライン部１の先端部とスプライン部２の内端面間に
おいてワッシャ１１．１１ではさまれたリング状弾性体
１２を介して、これらワンシャ、リング状弾性体を貫通
する取り付けボルト８により半すジントに軸方向に固定
される。

なお、他の構成については、前記第３図の場合と同様で
あゲてよい。即ち、スプライン嵌め合い部にはグリスが
封入されているが、グリスはトランスミッションケース
５に取り付けられたオイルシール６によりその飛散が防
止され、更に安全性の確保のためスプライン部２と一体
に回転するスプライン部カバー７が取り付けられている
。

本実施例のスプライン結合機構は、出力軸のスプライン
部１とプロペラシャフトにトルクを伝達するスプライン
部２とをプロペラシャフトに引張力を加えながら、２つ
に分割した弾性体を介して取り付けボルト８で軸方向に
半すジントに固定することができ、プロペラシャフトの
軸方向振動の共振点振幅を外部減衰に依存せずに小さく
することが可能であり、この共振点周波数を移動させる
ことができる。また、エンジンから伝わる軸方向高周波
振動成分を遮断することができ、スプラインの軸方向の
運動を適切に制限する。

以下、これらについて説明するに、まず、エンジン側の
トルクはスプライン部１とスプライン部２の歯を介して
伝達され、そのトルクはユニノル−サルジヨイント３を
介しプロペラシャフトチューブマに伝達され、取り付け
ねじ８、弾性体１０．１２を用いるも、通常の動力伝達
が可能である（ハ。

クラッシュの点については後述する）。

ここで、本実施例では、プロペラシャフトのスプライン
部取り付けにおいて、スプライン部１とスプライン部２
とを弾性体１０．１．２を介して、取付けボルト８によ
り軸方向に引張力を加えながら固定するものであること
から、プロペラシャフトの軸方向の取り付け寸法誤差は
軸方向に自由に変位できるスプラインと、そのスプライ
ンの軸方向運動を拘束する取り付けボルト８のねじ込み
量により許容される。

第１図のスプライン結合機構により、プロペラシャフト
に対して軸方向に引張力を負わせることができ、しかも
、その引張力を上述の取り付けボルト８の締め付けトル
クで微細に［ｆｆすることができるので、プロペラシャ
フトの動力伝達系への適用にあたり、対象となるプロペ
ラシャフトの横方向の固有振動数を調節することができ
る。

また、弾性体によって軸方向にばね剛性を持たせること
により、プロペラシャフトの横方向の振動振幅は、第３
図の如く外部減衰に依存せずその共振点振幅を小さくす
ることができる。同図は弾性体のばね剛性を変化させた
ときのプロペラシャフト回転数に対するプロペラシャフ
ト横方向振動振幅の応答特性１１〜１４を示すものであ
り、これによればばね剛性大となるに従い、共振点振幅
を小さくでき、しかもこれを外部減衰に依存しないで行
える。

この作用は、本スプライン結合を適用したプロペラシャ
フトの機構によるプロペラシャフト自身の非線形な運動
効果によるものであり、従って、この作用により、プロ
ペラシャフトに与える外部減衰力を小さくすることを可
能ならしめる。かかる外部減衰力の低下は、プロペラシ
ャフトを車体に支持するセンタベアリングのインシュレ
ータ減衰を下げることができることを意味し、結果とし
て、車内騒音が低減できる。即ち、車両室内の騒音の原
因となるプロペラシャフト支持反力を減少させ、騒音の
低減を図ることができる。

また、前記弾性体の減衰効果によりエンジンからスプラ
イン部１に伝達された高周波振動成分はここで遮断され
る。更に、弾性体を介する本スプライン結合の構造は、
上記のみならず、スプラインのバックラッシュによる回
転角変動に起因した歯当たり異音を抑制する利点をも併
せ有する。

更に、本実施例では、弾性体を弾性体１０と弾性体１２
の２つに分割するようにし、これにより以下のような機
能をも実現させている。

まず、弾性体に加わる振動荷重を常に弾性体１０または
１２のいずれかの圧縮変形で負わせることができる（プ
ロペラシャフト側のスプライン部２の第１図中左方向へ
の変位は弾性体１２の圧縮によって、また同右方向への
変位は弾性体１０の圧縮によって受けることができる）
ため、使用弾性体の疲労破壊寿命を長くすることができ
る。従って、特に耐久性を重視する場合に本態様は適す
る。

また、第３図の構成のものではスプライン接触部の摩擦
力とクリアランスのため不規則にエンジンの軸方向振動
が伝達され、これが異音を発生させる問題があり、これ
に対し、弾性体を介在させる本スプライン結合機構は、
これを解消できるものであるところ、使用弾性体によっ
ては、弾性体自体が不規則振動を生む要因となる場合も
ある。

即ち、弾性体のばね剛性が非線形性を有するものである
場合には、軸方向振動の往路と復路では異なるばね剛性
が作用することとなる結果、これが不規則振動を生む原
因となり、不規則振動の一層の低減を図らんとするとき
は、かかる振動の発生も抑制できる構造が望ましい。

しかして、弾性体を２つに分割する態様は、このような
要請を満すのにも適している。即ち、第１図のように、
２つの弾性体１０．１２の圧縮反力ではさみ込む形でプ
ロペラシャフトを支持できるので、軸方向振動の往路、
復路とも弾性体の圧縮で支えることができ、夫々を相等
しいばね剛性にすることもできるので、上述した不規則
振動の発生をもよく抑制することができる。

なお、本発明は上記実施例の構成に限定されるものでは
なく、また、その用途も車両のプロペラシャフトに限ら
ず、軸回転時に軸横方向振動振幅が問題となるような動
力伝達系に通用することを妨げない。

（発明の効果） かくして本発明スプライン結合機構は、上述の如く軸外
周面にスプラインを有するスプライン部と内周面にスプ
ラインを有するスプライン部とを弾性体を介してボルト
で軸方向に半リジットに組み付けることのできる構成と
したから、スプライン結合を介して回転力を回転軸に伝
える場合に軸横方向振動振幅が問題となる動力伝達系で
あっても、横方向振動の共振点振幅を外部減衰に依存せ
ず小さくすることができ、共振点周波数を移動させるこ
とができ、しかもこれをボルトにより容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明スプライン結合機構の一実施例を示す横
断面図、 第２図は同側の説明に供するプロペラシャフト横方向振
動振幅特性図、 第３図は従来構成によるプロペラシャフトのスプライン
部取り付けを示す横断面組み立て図である。 １・・・オス形スプライン部 １ａ・・・ねじ孔 ２・・・メス形スプライン部 ２ａ・・・挿通孔 ３・・・ユニバーサルジヨイント ４・・・プロペラシャフトチューブ ５・・・トランスミッションケース ６・・・オイルシール　　　７・・・スプライン部カバ
ー８・・・取り付けボルト　　９．１１・・・ワッシャ
１０、１２・・・リング状弾性体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スプライン結合を介して回転力を回転軸に伝える動
   力伝達系におけるスプライン結合機構であって、 軸外周面にスプラインを有するスプライン部と該スプラ
   イン部が嵌合する内周面にスプラインを有するスプライ
   ン部とを弾性体を介してボルトにより軸方向に引張力を
   加える状態で締結することを特徴とするスプライン結合
   機構。 ２、前記動力伝達系が車両のプロペラシャフトによる動
   力伝達系であり、前記弾性体は、該プロペラシャフト軸
   方向に圧縮力を与えるリング状弾性体と、プロペラシャ
   フト軸方向に引張力を与えるリング状弾性体との２つに
   分割されていることを特徴とするプロペラシャフトのス
   プライン部取り付けのための請求項１に記載のスプライ
   ン結合機構。 ３、前記２つの弾性体のプロペラシャフト取り付け後の
   ばね剛性が相等しいことを特徴とする請求項２に記載の
   スプライン結合機構。