(57)【要約】【課題】スプライン嵌合における圧入代が過大となることが抑制されつつ軸方向に必要な保持力を確保することができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】車両用減速装置１０は、シャフト２０と、ボス部３２及び該ボス部３２の外側に配置されたギヤ部３４を有するカウンタドリブンギヤ３０と、を備える。カウンタドリブンギヤ３０は、ボス部３２の軸方向一側においてギヤ部３４がボス部３２に連結され、且つ、シャフト２０の外周に形成された外歯スプライン２８にボス部３２の内周に形成された内歯スプライン３８が圧入されている。シャフト２０に形成される外歯スプライン２８は、一側外歯スプライン２８Ａの大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ａ_ｔに比べて、他側外歯スプライン２８Ｂの大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ｂ_ｔが小さくされる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、ボス部及び該ボス部の外側に配置されたギヤ部を有するギヤと、を備え、前記ボス部の軸方向一側において前記ギヤ部が前記ボス部に連結され、且つ、前記シャフトの外周に形成された外歯スプラインに前記ボス部の内周に形成された内歯スプラインが圧入されている動力伝達装置であり、
前記シャフトに形成される前記外歯スプラインは、前記ボス部の前記軸方向一側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径に比べて、前記ボス部の軸方向他側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径が小さくされており、
前記ボス部の前記軸方向一側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが径方向に圧入代が設定される大径圧入とされ、前記ボス部の前記軸方向他側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが歯面に垂直な方向に圧入代が設定される歯面圧入とされている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト及びギヤがスプライン嵌合された動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピニオンギヤが設けられたシャフトと、ボス部及びそのボス部の外側に配置されたギヤ部を有するカウンタギヤと、を備え、カウンタギヤのボス部の内周に形成された内歯スプラインがシャフトの外周に形成された外歯スプラインに圧入されることにより、カウンタギヤがシャフトに取り付けられた動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の動力伝達装置がそれである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９６３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カウンタギヤのギヤ部には一般に熱処理が施され、その熱処理による焼き歪により、内歯スプラインにおける大径（歯底円の径）の大きさ及び歯溝の幅の大きさは均一にならない。ボス部の軸方向一側に前記ギヤ部が連結されているギヤにおいては、ボス部の軸方向一側に形成された内歯スプラインの剛性に比べて、ボス部の軸方向他側に形成された内歯スプラインの剛性が低い。そのため、焼き歪により、ボス部の軸方向一側に形成された内歯スプラインに比べて、ボス部の軸方向他側に形成された内歯スプラインは前記大径及び歯溝の幅がともに小さくなる。したがって、上記特許文献１に示されたように、シャフトの外周に形成された外歯スプラインにギヤのボス部の内周に形成された内歯スプラインが嵌め入れられると、ボス部の軸方向一側では、「すきま嵌め」となってしまうおそれがある。ボス部の軸方向一側が「すきま嵌め」となった場合には、ギヤはシャフトに対し軸方向においてボス部の軸方向他側でのみ圧入されていることになる。軸方向に必要な保持力を大きくするには、ボス部の軸方向一側でも「しまり嵌め」となるように圧入代を増大させる必要がある。しかし、軸方向一側での圧入代を増大させると、それに応じて軸方向他側の圧入代が過剰に増大されて応力集中による破損のおそれがあるので圧入代を増大させるにも限界があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、スプライン嵌合における圧入代が過大となることが抑制されつつ軸方向に必要な保持力を確保することができる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、シャフトと、ボス部及び該ボス部の外側に配置されたギヤ部を有するギヤと、を備え、前記ボス部の軸方向一側において前記ギヤ部が前記ボス部に連結され、且つ、前記シャフトの外周に形成された外歯スプラインに前記ボス部の内周に形成された内歯スプラインが圧入されている動力伝達装置であり、（ａ）前記シャフトに形成される前記外歯スプラインは、前記ボス部の前記軸方向一側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径に比べて、前記ボス部の軸方向他側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径が小さくされており、（ｂ）前記ボス部の前記軸方向一側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが径方向に圧入代が設定される大径圧入とされ、前記ボス部の前記軸方向他側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが歯面に垂直な方向に圧入代が設定される歯面圧入とされていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の動力伝達装置によれば、（ａ）前記シャフトに形成される前記外歯スプラインは、前記ボス部の前記軸方向一側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径に比べて、前記ボス部の軸方向他側に形成された前記内歯スプラインに嵌合する部分の大径が小さくされており、（ｂ）前記ボス部の前記軸方向一側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが径方向に圧入代が設定される大径圧入とされ、前記ボス部の前記軸方向他側では、前記内歯スプラインと前記外歯スプラインとが歯面に垂直な方向に圧入代が設定される歯面圧入とされている。このように、ボス部の軸方向一側から軸方向他側までの広い範囲にわたって内歯スプラインが外歯スプラインに圧入されているため、圧入代が過大となることが抑制されつつ軸方向に必要な保持力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用減速装置の軸方向における断面図である。
【図２】図１に示すボス部の内周に形成された内歯スプラインを軸方向から見た断面図であって、ギヤ部の熱処理前の状態である。
【図３】図１に示す内歯スプラインを軸方向から見た一部断面図であって、ギヤ部の熱処理後の状態である。
【図４】図１に示すシャフトの外周に形成される外歯スプラインの形状を説明するための軸方向における断面図である。
【図５】図４に示す外歯スプラインを軸方向から見た一部断面図であって、ドライブピニオンギヤの熱処理後の状態である。
【図６】ギヤ部の熱処理及びドライブピニオンギヤの熱処理が施された後の内歯スプライン及び図４に示す外歯スプラインを軸方向から見た断面図であって、外歯スプラインに内歯スプラインが嵌め入れられる前の状態であり、（ａ）は軸方向一側を示し、（ｂ）は軸方向他側を示したものである。
【図７】本発明の実施例２に係る車両用減速装置におけるシャフトの外周に形成される外歯スプラインの形状を説明するための軸方向における断面図である。
【図８】比較例に係る車両用減速装置におけるシャフトの外周に形成される外歯スプラインの形状を説明するための軸方向における断面図である。
【図９】ギヤ部の熱処理及びドライブピニオンギヤの熱処理が施された後の内歯スプライン及び図８に示す外歯スプラインを軸方向から見た断面図であって、外歯スプラインに内歯スプラインが嵌め入れられる前の状態であり、（ａ）は軸方向一側を示し、（ｂ）は軸方向他側を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００１０】
本明細書において記載する各用語は、以下の意味である。軸線を中心とするボス部の内周に形成された「内歯スプラインの大径」とは、内歯スプラインの歯底面に接する前記軸線と同軸の面と、前記軸線に垂直な平面と、が交差してできる円の径（すなわち、内歯スプラインの歯底面と前記軸線との距離の２倍）である。軸線を中心とするシャフトの外周に形成される「外歯スプラインの大径」とは、外歯スプラインの歯先面に接する前記軸線と同軸の面と、前記軸線に垂直な平面と、が交差してできる円の径（すなわち、外歯スプラインの歯先面と前記軸線との距離の２倍）である。「歯面に垂直な方向」とは、互いに対向する内歯スプラインの歯面と外歯スプラインの歯面とに垂直な方向である。「圧入代」とは、外歯スプラインの歯の寸法が内歯スプラインの穴の寸法よりも大きい場合における寸法差のことである。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る車両用減速装置１０の軸線Ｃ方向（以下、「軸方向」と記す。）における断面図である。なお、車両用減速装置１０は、本発明における「動力伝達装置」に相当する。軸線Ｃは、後述するシャフト２０及びカウンタドリブンギヤ３０における回転中心線である。図１において括弧内に記された符号は、後述する実施例２及び比較例についてのものである。
【００１２】
車両用減速装置１０は、シャフト２０及びカウンタドリブンギヤ３０を備える。シャフト２０及びカウンタドリブンギヤ３０は、例えば鋼鉄製である。
【００１３】
シャフト２０は、軸線Ｃを中心とする円筒状である。シャフト２０は、不図示の軸受によってその両端部が支持され、軸線Ｃまわりに回転可能となっている。シャフト２０の外周には、ドライブピニオンギヤ２４及び外歯スプライン２８が設けられている。ドライブピニオンギヤ２４は、例えば、不図示のデファレンシャル装置のリングギヤに噛み合っている。
【００１４】
カウンタドリブンギヤ３０は、ボス部３２、ギヤ部３４、及びボス部３２とギヤ部３４とを連結する連結部３６を備え、これらは同一部材で一体的に形成されている。ボス部３２は、軸線Ｃを中心とする円筒状であり、その内周には内歯スプライン３８が設けられている。ボス部３２の外側、すなわち軸線Ｃを中心とする径方向（以下、単に「径方向」を記す。）の外方に円筒状のギヤ部３４が配置されている。連結部３６は、径方向に延びてボス部３２の外周部とギヤ部３４の内周部とを連結している。ギヤ部３４は、例えば、不図示のエンジンや電動機などの車両駆動源に連結されたカウンタドライブギヤに噛み合っている。なお、カウンタドリブンギヤ３０は、本発明における「ギヤ」に相当する。
【００１５】
シャフト２０及びカウンタドリブンギヤ３０は、外歯スプライン２８と内歯スプライン３８とがスプライン嵌合されることにより連結されている。これにより、車両用減速装置１０においてカウンタドリブンギヤ３０及びシャフト２０の間で動力が伝達される。
【００１６】
ところで、近年の車両のＨＶ化、ＥＶ化に伴い、高いＮＶ（Ｎｏｉｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）性能が求められている。静粛性の向上のために、ドライブピニオンギヤ２４及びギヤ部３４はいずれも斜歯歯車で構成され、ドライブピニオンギヤ２４及びギヤ部３４の噛合率は高くされて斜歯歯車の捩れ角が大きくされる傾向にある。捩れ角が大きくされると、トルク負荷時には、例えばドライブピニオンギヤ２４にはスラスト力Ｆ１［Ｎ］が加わり、ギヤ部３４にはスラスト力Ｆ２［Ｎ］が加わる。したがって、外歯スプライン２８と内歯スプライン３８とのスプライン嵌合の保持力（抜け防止力）は、スラスト力Ｆ１とスラスト力Ｆ２との合計値以上である必要がある。
【００１７】
ボス部３２の軸方向における中心位置Ｃ１（ボス部３２における軸方向一端と軸方向他端との中間位置）に対して、ギヤ部３４の軸方向における中心位置Ｃ２（ギヤ部３４における軸方向一端と軸方向他端との中間位置）は軸方向一側（軸方向における一方側）にずれている。連結部３６の軸方向における中心位置（連結部３６における軸方向一端と軸方向他端との中間位置）も、ボス部３２の中心位置Ｃ１に対して、軸方向一側にずれている。本実施例では、連結部３６の中心位置は、ギヤ部３４の中心位置Ｃ２と同じである。このようにボス部３２の軸方向一側において、ギヤ部３４がボス部３２に連結されており、ボス部３２の剛性は、軸方向一側の方が軸方向他側（軸方向における軸方向一側とは反対側）よりも高くなっている。
【００１８】
外歯スプライン２８において、軸方向一側の部分を一側外歯スプライン２８Ａといい、軸方向他側の部分を他側外歯スプライン２８Ｂということとする。内歯スプライン３８において、軸方向一側の部分を一側内歯スプライン３８Ａといい、軸方向他側の部分を他側内歯スプライン３８Ｂということとする。
【００１９】
図２は、図１に示すボス部３２の内周に形成された内歯スプライン３８を軸方向から見た断面図であって、ギヤ部３４の熱処理前の状態である。ギヤ部３４の熱処理については、後述する。ボス部３２の内周において歯底面３８_ｂから径方向の内方に歯が突出した構成が、内歯スプライン３８である。内歯スプライン３８における突出した歯は、軸線Ｃの周方向に等角度間隔で複数個（本実施例では８個）設けられている。突出している歯の先端面が歯先面３８_ｔであり、歯先面３８_ｔと歯底面３８_ｂとの間にある歯の表面部分が歯面３８_ｆである。カウンタドリブンギヤ３０のギヤ部３４は、硬くするために例えば誘導加熱を利用した熱処理により局所的な焼入れが施される。ギヤ部３４の焼入れの熱処理が施される前においては、一側内歯スプライン３８Ａから他側内歯スプライン３８Ｂまでにわたって、軸方向から見た内歯スプライン３８の断面形状は同じである。すなわち、一側内歯スプライン３８Ａから他側内歯スプライン３８Ｂまでにわたって、内歯スプライン３８の大径Ｄ３８_ｂ［ｍｍ］は、径Ｄ３８Ｉ_ｂ［ｍｍ］で同じである。
【００２０】
図３は、図１に示す内歯スプライン３８を軸方向から見た一部断面図であって、ギヤ部３４の熱処理後の状態である。図３では、一側内歯スプライン３８Ａの断面形状が破線で示され、他側内歯スプライン３８Ｂの断面形状が二点鎖線で示されている。
【００２１】
前述したように、ボス部３２の剛性は、軸方向一側の方が軸方向他側よりも高くなっている。すなわち、一側内歯スプライン３８Ａの剛性は、他側内歯スプライン３８Ｂよりも高い。そのため、ギヤ部３４の焼入れの熱処理が施されると、その熱処理による焼き歪により、内歯スプライン３８の大径Ｄ３８_ｂ及び歯溝の幅は、ともに軸方向他側の方が軸方向一側よりも小さくなる。
【００２２】
図３では、一側内歯スプライン３８Ａが歯底面３８Ａ_ｂ、歯先面３８Ａ_ｔ、及び歯面３８Ａ_ｆとして示され、他側内歯スプライン３８Ｂが歯底面３８Ｂ_ｂ、歯先面３８Ｂ_ｔ、及び歯面３８Ｂ_ｆとして示されている。図３に示すように、他側内歯スプライン３８Ｂにおける大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ｂ_ｂ［ｍｍ］は、一側内歯スプライン３８Ａにおける大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ａ_ｂ［ｍｍ］よりも小さい。また、他側内歯スプライン３８Ｂにおける歯溝の幅は、一側内歯スプライン３８Ａにおける歯溝の幅よりも小さい。
【００２３】
図４は、図１に示すシャフト２０の外周に形成される外歯スプライン２８の形状を説明するための軸方向における断面図である。図５は、図４に示す外歯スプライン２８を軸方向から見た一部断面図であって、ドライブピニオンギヤ２４の熱処理後の状態である。図５では、一側外歯スプライン２８Ａの断面形状が破線で示され、他側外歯スプライン２８Ｂの断面形状が二点鎖線で示されている。
【００２４】
シャフト２０の外周において歯底面２８_ｂから径方向の外方に歯が突出した構成が、外歯スプライン２８である。外歯スプライン２８における突出した歯は、軸線Ｃの周方向に等角度間隔で複数個（本実施例では８個）設けられている。突出している歯の先端面が歯先面２８_ｔであり、歯先面２８_ｔと歯底面２８_ｂとの間にある歯の表面部分が歯面２８_ｆである。外歯スプライン２８における突出した歯は、内歯スプライン３８における歯溝に対応した位置に設けられている。
【００２５】
シャフト２０のドライブピニオンギヤ２４も、ギヤ部３４と同様に、硬くするために例えば誘導加熱を利用した熱処理により局所的な焼入れが施される。ドライブピニオンギヤ２４の焼入れの熱処理が施された場合、外歯スプライン２８がドライブピニオンギヤ２４から軸方向に離れているため、その熱処理による焼き歪は外歯スプライン２８にはほとんど影響しない。つまり、一側外歯スプライン２８Ａ及び他側外歯スプライン２８Ｂのそれぞれは、ドライブピニオンギヤ２４の熱処理の前後において軸方向から見た断面の形状は同じであり、大径Ｄ２８_ｔ［ｍｍ］及び歯厚は変化しない。
【００２６】
図４に示すように、軸方向における断面において、軸方向他側から軸方向一側に延びる外歯スプライン２８の歯先面２８_ｔは、軸線Ｃに平行な線Ｃ３に対して所定の角度θ［ｒａｄ］だけ傾いている。歯先面２８_ｔが所定の角度θだけ傾いていることにより、他側外歯スプライン２８Ｂの大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ｂ_ｔ［ｍｍ］は、一側外歯スプライン２８Ａの大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ａ_ｔ［ｍｍ］（＞Ｄ２８Ｂ_ｔ）よりも小さく形成される。すなわち、一側外歯スプライン２８Ａの方が他側外歯スプライン２８Ｂよりも大径Ｄ２８_ｔが大きい。
【００２７】
図４では、一側外歯スプライン２８Ａが歯底面２８Ａ_ｂ、歯先面２８Ａ_ｔ、及び歯面２８Ａ_ｆとして示され、他側外歯スプライン２８Ｂが歯底面２８Ｂ_ｂ、歯先面２８Ｂ_ｔ、及び歯面２８Ｂ_ｆとして示されている。図５に示すように、軸方向における断面において、他側外歯スプライン２８Ｂにおける歯底面２８Ｂ_ｂ及び歯面２８Ｂ_ｆの形状は、一側外歯スプライン２８Ａにおける歯底面２８Ａ_ｂ及び歯面２８Ａ_ｆの形状に重なる。
【００２８】
外歯スプライン２８は、例えばシャフト２０の外周に溝を切削して軸方向一側から軸方向他側にかけて図５に示す一側外歯スプライン２８Ａの断面形状となるようにされた後に、前記切削後の歯先がさらに切削されて図４に示すように歯先面２８_ｔとされることで形成される。
【００２９】
図６は、ギヤ部３４の熱処理及びドライブピニオンギヤ２４の熱処理が施された後の内歯スプライン３８及び図４に示す外歯スプライン２８を軸方向から見た断面図であって、外歯スプライン２８に内歯スプライン３８が嵌め入れられる前の状態であり、（ａ）は軸方向一側を示し、（ｂ）は軸方向他側を示したものである。図６（ａ）及び図６（ｂ）では、一側外歯スプライン２８Ａ及び他側外歯スプライン２８Ｂが実線で示され、一側内歯スプライン３８Ａが破線で示され、他側内歯スプライン３８Ｂが二点鎖線で示されている。図６は、軸線Ｃに垂直な平面で切断した場合の内歯スプライン３８及び外歯スプライン２８の断面図の一部である。
【００３０】
図６（ａ）では、一側外歯スプライン２８Ａが歯底面２８Ａ_ｂ、歯先面２８Ａ_ｔ、及び歯面２８Ａ_ｆとして示され、図６（ｂ）では、他側外歯スプライン２８Ｂが歯底面２８Ｂ_ｂ、歯先面２８Ｂ_ｔ、及び歯面２８Ｂ_ｆとして示されている。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、一側外歯スプライン２８Ａにおける大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ａ_ｔは、一側内歯スプライン３８Ａにおける大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ａ_ｂよりも大きく、一側外歯スプライン２８Ａにおける歯厚は、一側内歯スプライン３８Ａの歯溝の幅よりも小さい。したがって、一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン２８Ａとの間において、径方向では圧入代ＭＡ［ｍｍ］｛＝（Ｄ２８Ａ_ｔ−Ｄ３８Ａ_ｂ）／２｝があり、歯面３８Ａ_ｆ及び歯面２８Ａ_ｆに垂直な方向では隙間ＧＡ［ｍｍ］がある。これにより、外歯スプライン２８に内歯スプライン３８が嵌め入れられると、軸方向一側において一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン２８Ａとは、径方向での「しまり嵌め」である大径圧入となる。
【００３２】
図６（ｂ）に示すように、他側外歯スプライン２８Ｂにおける大径Ｄ２８_ｔである径Ｄ２８Ｂ_ｔは、他側内歯スプライン３８Ｂにおける大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ｂ_ｂよりも小さく、他側外歯スプライン２８Ｂにおける歯厚は、他側内歯スプライン３８Ｂの歯溝の幅よりも大きい。したがって、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂとの間において、径方向では隙間ＧＢ［ｍｍ］｛＝（Ｄ３８Ｂ_ｂ−Ｄ２８Ｂ_ｔ）／２｝があり、歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面２８Ｂ_ｆに垂直な方向では圧入代ＭＢ［ｍｍ］がある。これにより、外歯スプライン２８に内歯スプライン３８が嵌め入れられると、軸方向他側において他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂとは、歯面３８Ａ_ｆ及び歯面２８Ａ_ｆに垂直な方向での「しまり嵌め」である歯面圧入となる。
【００３３】
ギヤ部３４の熱処理後の一側内歯スプライン３８Ａの歯底面３８Ａ_ｂの形状に合わせて、過大な圧入代とならないように圧入代ＭＡが設定される。また、ギヤ部３４の熱処理後の他側内歯スプライン３８Ｂの歯底面３８Ｂ_ｂの形状に合わせて、隙間ＧＢが設定される。
【００３４】
ギヤ部３４の熱処理後の他側内歯スプライン３８Ｂの歯面３８Ｂ_ｆの形状に合わせて、過大な圧入代とならないように圧入代ＭＢが設定される。前述したように、一側内歯スプライン３８Ａにおける歯溝の幅は、他側内歯スプライン３８Ｂにおける歯溝の幅よりも大きい。そのため、歯溝の幅が小さい歯面３８Ｂ_ｆの形状に合わせて設定された圧入代ＭＢが、歯溝の幅が大きい一側内歯スプライン３８Ａ側において過大な圧入代になることは無い。本実施例では、前述したように、一側内歯スプライン３８Ａにおいて歯面３８Ａ_ｆ及び歯面２８Ａ_ｆに垂直な方向には隙間ＧＡがある。
【００３５】
したがって、圧入代ＭＡ、ＭＢが過大となることが抑制されるとともに、内歯スプライン３８と外歯スプライン２８とのスプライン嵌合は、後述の比較例に比べて、内歯スプライン３８及び外歯スプライン２８の軸方向一側から軸方向他側までの広い範囲にわたって圧入されるため、保持力が高くなりやすい。
【００３６】
本実施例の車両用減速装置１０によれば、（ａ）シャフト２０に形成される外歯スプライン２８は、ボス部３２の軸方向一側に形成された内歯スプライン３８（一側内歯スプライン３８Ａ）に嵌合する部分である一側外歯スプライン２８Ａの大径Ｄ２８_ｔ（すなわち径Ｄ２８Ａ_ｔ）に比べて、ボス部３２の軸方向他側に形成された内歯スプライン３８（他側内歯スプライン３８Ｂ）に嵌合する部分である他側外歯スプライン２８Ｂの大径Ｄ２８_ｔ（すなわち径Ｄ２８Ｂ_ｔ）が小さくされており、（ｂ）ボス部３２の軸方向一側では、一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン２８Ａとが径方向に圧入代ＭＡが設定される大径圧入とされ、ボス部３２の軸方向他側では、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂとが歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面２８Ｂ_ｆに垂直な方向に圧入代ＭＢが設定される歯面圧入とされている。このように、ボス部３２の軸方向一側から軸方向他側までの広い範囲にわたって内歯スプライン３８が外歯スプライン２８に圧入されているため、圧入代ＭＡ、ＭＢが過大となることが抑制されつつ軸方向に必要な保持力を確保することができる。
【実施例２】
【００３７】
図７は、本発明の実施例２に係る車両用減速装置１２（図１参照）におけるシャフト４０の外周に形成される外歯スプライン４８の形状を説明するための軸方向における断面図である。本実施例に係る車両用減速装置１２は、前述の実施例１に係る車両用減速装置１０の構成と略同じであるが、実施例１におけるシャフト２０の替わりにシャフト４０が備えられ、シャフト４０には実施例１における外歯スプライン２８の替わりに外歯スプライン４８が形成されている点が異なる。そのため、異なる部分を中心に説明することとし、前述の実施例１と機能において実質的に共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００３８】
外歯スプライン４８は、実施例１における外歯スプライン２８の構成と略同じであり、歯底面４８_ｂから径方向の外方に歯が突出している。外歯スプライン４８における突出した歯は、軸線Ｃの周方向に等角度間隔で複数個（本実施例では８個）設けられている。突出している歯の先端面が歯先面４８_ｔであり、歯先面４８_ｔと歯底面４８_ｂとの間にある歯の表面部分が歯面４８_ｆである。外歯スプライン４８において、軸方向一側の部分を一側外歯スプライン４８Ａといい、軸方向他側の部分を他側外歯スプライン４８Ｂということとする。
【００３９】
図７に示すように、軸方向における断面において、他側外歯スプライン４８Ｂでの大径Ｄ４８_ｔ［ｍｍ］は径Ｄ２８Ｂ_ｔであり、一側外歯スプライン４８Ａでの大径Ｄ４８_ｔは径Ｄ２８Ａ_ｔ（＞Ｄ２８Ｂ_ｔ）である。外歯スプライン４８の大径Ｄ４８_ｔは、外歯スプライン４８の軸方向他側から外歯スプライン４８の軸方向における中央部までは径Ｄ２８Ｂ_ｔであるが、外歯スプライン４８の軸方向における中央部から外歯スプライン４８の軸方向一側までは径Ｄ２８Ａ_ｔである。すなわち、外歯スプライン４８の軸方向における中央部において、外歯スプライン４８の歯先面４８_ｔの軸線Ｃからの距離は、長さＬ［ｍｍ］｛＝（Ｄ２８Ａ_ｔ−Ｄ２８Ｂ_ｔ）／２）だけ増加している。このように、一側外歯スプライン４８Ａの方が他側外歯スプライン４８Ｂよりも大径Ｄ４８_ｔが大きい。
【００４０】
不図示であるが、一側外歯スプライン４８Ａは、歯底面４８Ａ_ｂから歯先面４８Ａ_ｔ及び歯面４８Ａ_ｆの歯が突出し、他側外歯スプライン４８Ｂは、歯底面４８Ｂ_ｂから歯先面４８Ｂ_ｔ及び歯面４８Ｂ_ｆの歯が突出している。
【００４１】
本実施例において、ギヤ部３４の熱処理及びドライブピニオンギヤ２４の熱処理が施された後であって、軸方向一側及び軸方向他側における内歯スプライン３８及び外歯スプライン４８の軸方向から見た断面の形状の関係は、前述の図６に示した内歯スプライン３８及び外歯スプライン２８の断面形状の関係と同様である。
【００４２】
本実施例の車両用減速装置１２によれば、（ａ）シャフト４０に形成される外歯スプライン４８は、ボス部３２の軸方向一側に形成された内歯スプライン３８（一側内歯スプライン３８Ａ）に嵌合する部分である一側外歯スプライン４８Ａの大径Ｄ４８_ｔ（すなわち径Ｄ２８Ａ_ｔ）に比べて、ボス部３２の軸方向他側に形成された内歯スプライン３８（他側内歯スプライン３８Ｂ）に嵌合する部分である他側外歯スプライン４８Ｂの大径Ｄ４８_ｔ（すなわち径Ｄ２８Ｂ_ｔ）が小さくされており、（ｂ）ボス部３２の軸方向一側では、一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン４８Ａとが径方向に圧入代ＭＡが設定される大径圧入とされ、ボス部３２の軸方向他側では、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン４８Ｂとが歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面４８Ｂ_ｆに垂直な方向に圧入代ＭＢが設定される歯面圧入とされている。このように、前述の実施例１と同様に、ボス部３２の軸方向一側から軸方向他側までの広い範囲にわたって内歯スプライン３８が外歯スプライン４８に圧入されているため、圧入代ＭＡ、ＭＢが過大となることが抑制されつつ軸方向に必要な保持力を確保することができる。
【００４３】
（比較例）
ここから、比較例に係る車両用減速装置１４（図１参照）について説明する。図８は、比較例に係る車両用減速装置１４におけるシャフト６０の外周に形成される外歯スプライン６８の形状を説明するための軸方向における断面図である。比較例に係る車両用減速装置１４は、前述の実施例１に係る車両用減速装置１０の構成と略同じであるが、実施例１におけるシャフト２０の替わりにシャフト６０が備えられ、シャフト６０には実施例１における外歯スプライン２８の替わりに外歯スプライン６８が形成されている点が異なる。そのため、異なる部分を中心に説明することとし、前述の実施例１と機能において実質的に共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００４４】
外歯スプライン６８は、実施例１における外歯スプライン２８の構成と略同じであり、歯底面６８_ｂから径方向の外方に歯が突出している。外歯スプライン６８における突出した歯は、軸線Ｃの周方向に等角度間隔で複数個（本実施例では８個）設けられている。突出している歯の先端面が歯先面６８_ｔであり、歯先面６８_ｔと歯底面６８_ｂとの間にある歯の表面部分が歯面６８_ｆである。外歯スプライン６８において、軸方向一側の部分を一側外歯スプライン６８Ａといい、軸方向他側の部分を他側外歯スプライン６８Ｂということとする。
【００４５】
前述の実施例１における外歯スプライン２８の形状とは異なり、本比較例における外歯スプライン６８は、軸方向一側と軸方向他側とで軸方向から見た断面の形状は同じである。図８に示すように、軸方向における断面において、軸方向他側から軸方向一側までにわたって、外歯スプライン６８の歯先面６８_ｔは軸線Ｃに平行である。また、軸方向他側から軸方向一側までにわたって、外歯スプライン６８の大径Ｄ６８_ｔ［ｍｍ］は、径Ｄ６８Ｉ_ｔ［ｍｍ］で同じである。
【００４６】
図９は、ギヤ部３４の熱処理及びドライブピニオンギヤ２４の熱処理が施された後の内歯スプライン３８及び図８に示す外歯スプライン６８を軸方向から見た断面図であって、外歯スプライン６８に内歯スプライン３８が嵌め入れられる前の状態であり、（ａ）は軸方向一側を示し、（ｂ）は軸方向他側を示したものである。図９（ａ）及び図９（ｂ）では、外歯スプライン６８が実線で示され、一側内歯スプライン３８Ａが破線で示され、他側内歯スプライン３８Ｂが二点鎖線で示されている。図９は、軸線Ｃに垂直な平面で切断した場合の内歯スプライン３８及び外歯スプライン６８の断面図の一部である。
【００４７】
図９（ａ）では、一側外歯スプライン６８Ａが歯底面６８Ａ_ｂ、歯先面６８Ａ_ｔ、及び歯面６８Ａ_ｆとして示され、図９（ｂ）では、他側外歯スプライン６８Ｂが歯底面６８Ｂ_ｂ、歯先面６８Ｂ_ｔ、及び歯面６８Ｂ_ｆとして示されている。なお、前述したように、一側外歯スプライン６８Ａと他側外歯スプライン６８Ｂとは、軸方向から見て同じ形状である。
【００４８】
図９（ｂ）に示すように、軸方向他側において、他側外歯スプライン６８Ｂと他側内歯スプライン３８Ｂとが「しまり嵌め」となるように、外歯スプライン６８の大径Ｄ６８_ｔ及び歯厚が設定されている。すなわち、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン６８Ｂとの間において、径方向では圧入代Ｍ１［ｍｍ］｛＝（Ｄ６８Ｉ_ｔ−Ｄ３８Ｂ_ｂ）／２｝があり、歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面６８Ｂ_ｆに垂直な方向では圧入代Ｍ２［ｍｍ］がある。これにより、外歯スプライン６８に内歯スプライン３８が嵌め入れられると、軸方向他側においては、他側内歯スプライン３８Ｂと外歯スプライン６８とは、径方向と歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面６８Ｂ_ｆに垂直な方向とでいずれも「しまり嵌め」となる。
【００４９】
前述したように、一側内歯スプライン３８Ａの大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ａ_ｂは、他側内歯スプライン３８Ｂの大径Ｄ３８_ｂである径Ｄ３８Ｂ_ｂよりも大きい。また、一側内歯スプライン３８Ａの歯溝の幅は、他側内歯スプライン３８Ｂの歯溝の幅よりも大きい。そのため、図９（ａ）に示すように、一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン６８Ａとの間において、径方向では隙間Ｇ１［ｍｍ］｛＝（Ｄ３８Ａ_ｂ−Ｄ６８Ｉ_ｔ）／２｝があり、歯面３８Ａ_ｆ及び歯面６８Ａ_ｆに垂直な方向では隙間Ｇ２［ｍｍ］がある。これにより、外歯スプライン６８に内歯スプライン３８が嵌め入れられると、軸方向一側においては、一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン６８Ａとは、径方向と歯面３８Ａ_ｆ及び歯面６８Ａ_ｆに垂直な方向とでいずれも「すきま嵌め」となる。
【００５０】
したがって、内歯スプライン３８と外歯スプライン６８とのスプライン嵌合は、内歯スプライン３８及び外歯スプライン６８の軸方向他側において局所的にしか圧入されず、保持力が低くなりやすい。
【００５１】
内歯スプライン３８と外歯スプライン６８とのスプライン嵌合の保持力を高くするためには、軸方向一側においても一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン６８Ａとが「しまり嵌め」となるようにする必要がある。一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン６８Ａとが「しまり嵌め」となるようにするには、例えば外歯スプライン６８の大径Ｄ６８_ｔである径Ｄ６８Ｉ_ｔを大きくする必要がある。しかし、径Ｄ６８Ｉ_ｔを大きくすると、それに応じて他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン６８Ｂとの間における圧入代Ｍ１が大きくなりすぎて、例えば圧入後に歯先面６８Ｂ_ｔと歯面６８Ｂ_ｆとの境界部分に応力が集中して他側外歯スプライン６８Ｂが破損するおそれがある。そのため、外歯スプライン６８の大径Ｄ６８_ｔである径Ｄ６８Ｉ_ｔを大きくするにも限界がある。
【００５２】
一側内歯スプライン３８Ａと一側外歯スプライン６８Ａとが「しまり嵌め」となるように、例えば外歯スプライン６８の歯厚を大きくする場合にも、それに応じて他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン６８Ｂとの間における圧入代Ｍ２が大きくなりすぎて、例えば圧入後に歯先面６８Ｂ_ｔと歯面６８Ｂ_ｆとの境界部分に応力が集中して他側外歯スプライン６８Ｂが破損するおそれがある。そのため、外歯スプライン６８の歯厚を大きくするにも限界がある。
【００５３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５４】
前述の実施例１、２では、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂ、４８Ｂとの間の径方向には隙間ＧＢがあったが、これに限られない。例えば、実施例１においてギヤ部３４の熱処理後の他側内歯スプライン３８Ｂの歯底面３８Ｂ_ｂの形状に合わせて、他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂとの間の径方向に過大とならないように圧入代が設定されても良い。他側内歯スプライン３８Ｂと他側外歯スプライン２８Ｂとの間の径方向に圧入代が設定された場合、内歯スプライン３８と外歯スプライン２８とは、軸方向一側においては径方向での「しまり嵌め」である大径圧入となるとともに、軸方向他側においては歯面３８Ｂ_ｆ及び歯面２８Ｂ_ｆに垂直な方向での「しまり嵌め」である歯面圧入となり且つ径方向での「しまり嵌め」である大径圧入となる。
【００５５】
前述の実施例１、２では、ギヤ部３４への熱処理は焼入れのみが施されていたが、これに限られない。例えば、ギヤ部３４へ焼入れの熱処理が施された後に、ギヤ部３４へ焼きもどし（焼きなまし）の熱処理が施されても良い。
【００５６】
前述の実施例１、２では、動力伝達装置は、シャフト２０に１つのカウンタドリブンギヤ３０をスプライン嵌合した車両用減速装置１０及びシャフト４０に１つのカウンタドリブンギヤ３０をスプライン嵌合した車両用減速装置１２であったが、これに限られない。例えば、シャフト２０に複数のギヤがスプライン嵌合される車両用減速装置であっても良い。また、車両用減速装置１０、１２に限らず、シャフトにギヤをスプライン嵌合する他の態様の動力伝達装置にも本発明は適用可能である。
【００５７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、１２：車両用減速装置（動力伝達装置）
２０、４０：シャフト
２８、４８：外歯スプライン
３０：カウンタドリブンギヤ（ギヤ）
３２：ボス部
３４：ギヤ部
３８：内歯スプライン
Ｃ：軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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