(57)【要約】【課題】コンパクト化を達成できるとともに、着脱作業も限られた範囲で容易に行うことができる軸継手および等速自在継手を提供する。【解決手段】相手側シャフト７０が嵌入される中心軸部材７１と、中心軸部材７１が嵌入されて自在継手の外側継手部材のフランジ面５０に重ね合わせ状に着脱自在に連結されるフランジ部材７２を備える。中心軸部材７１の内径面７１ａに、相手側シャフト７０に設けられるキー７３が嵌合するキー溝７５を形成する。中心軸部材７１の外径面７１ｂに雄スプライン７６を形成する。フランジ部材７２の内径面７２ａに中心軸部材７１の雄スプライン７６が嵌合する雌スプライン８０を形成した。【選択図】図１
2010281431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自在継手の外側継手部材と相手側シャフトとを連結する軸継手であって、
前記相手側シャフトが嵌入される中心軸部材と、この中心軸部材が嵌入されて前記自在継手の外側継手部材のフランジ面に重ね合わせ状に着脱自在に連結されるフランジ部材を備え、中心軸部材の内径面に、相手側シャフトに設けられるキーが嵌合するキー溝を形成するとともに、中心軸部材の外径面に雄スプラインを形成し、さらにフランジ部材の内径面に中心軸部材の雄スプラインが嵌合する雌スプラインを形成したことを特徴とする軸継手。
【請求項２】
中心軸部材の雄スプラインの嵌入開始端に面取り部を設けるとともに、面取り部の面取り角度を１５°〜６０°としたことを特徴とする請求項１に記載の軸継手。
【請求項３】
中心軸部材に、雄スプラインの嵌入開始端の面取り部よりも嵌入開始側へ突出する突出軸部を設けるとともに、突出軸部の先端面の外径コーナー部をアール状とし、外径コーナー部の曲率半径を２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項２に記載の軸継手。
【請求項４】
突出軸部の先端面から雄スプラインの嵌入開始端の面取り部までの寸法を３ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項３に記載の軸継手。
【請求項５】
フランジ部材の嵌入開始端に大径孔部にて構成されるぬすみ部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の軸継手。
【請求項６】
中心軸部材の突出軸部の外径寸法をＨ１とし、中心軸部材の凹条部の小径寸法Ｈ２としたときに、（Ｈ１＝Ｈ２）とするとともに、中心軸部材の凸条部の大径寸法をＨ３とし、フランジ部材のぬすみ部の内径寸法をＨ４としたときに、（Ｈ４−Ｈ３）＝（０．１〜０．５）ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の軸継手。
【請求項７】
雄スプラインの硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とするとともに、雌スプラインの硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の軸継手。
【請求項８】
雄スプラインと雌スプラインとの少なくとも一方に固体潤滑処理を施したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の軸継手。
【請求項９】
相手側シャフトに連結するための連結構造を備えた等速自在継手であって、
前記連結構造は、前記相手側シャフトが嵌入される中心軸部材と、この中心軸部材が嵌入される被嵌入部を備え、前記被嵌入部を外側継手部材に設け、かつ、前記中心軸部材の内径面に、相手側シャフトに設けられるキーが嵌合するキー溝を形成するとともに、中心軸部材の外径面に雄スプラインを形成し、さらに被嵌入部の内径面に中心軸部材の雄スプラインが嵌合する雌スプラインを形成したことを特徴とする等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速自在継手および等速自在継手の外側継手部材とシャフトとを連結する軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手の外側継手部材とシャフトとを連結する軸継手としては、特許文献１及び特許文献２等に開示されている。これらの場合、スプライン嵌合を用いるものである。
【０００３】
すなわち、特許文献１の軸継手は、図１７に示すように、等速自在継手１の外側継手部材である外輪４と、シャフト３１とを連結するものである。この場合の等速自在継手１は、球状の内周面２に複数の曲線状のトラック溝３が形成された外側継手部材としての前記外輪４と、球状の外周面５に外輪４のトラック溝３と対をなす複数の曲線状のトラック溝６が形成された内側継手部材としての内輪７と、外輪４のトラック溝３と内輪７のトラック溝６との間に介在された複数のボール８と、外輪４と内輪７との間に配置され、ボール８を保持するケージ９とを備える。
【０００４】
内輪７の内径面には雌スプライン１０が形成され、シャフト１２の端部がこの内輪７に嵌入された状態で、この雌スプライン１０にシャフト１２の端部の雄スプライン１３が嵌合する。また、外輪４の反軸継手側の開口部がブーツ１５にて塞がれている。すなわち、ブーツ１５は、大径部１５ａと、小径部１５ｂと、大径部１５ａと小径部１５ｂとを連結する蛇腹部１５ｃを備える。そして、大径部１５ａが外輪４に外嵌され、ブーツバンド１６にて締め付けられ、小径部１５ｂがシャフト１２のブーツ装着部１７に外嵌され、ブーツバンド１６にて締め付けられる。
【０００５】
軸継手は、等速自在継手の外輪４に取付られる継手軸２０と、この継手軸２０に嵌入される軸部材２１とを備える。継手軸２０は、内径面に雌スプライン２２が形成された本体部２０ａと、この本体部２０ａの等速自在継手側の端部に連設される外鍔部２０ｂとからなる。また、等速自在継手１の外輪４の軸継手側に外鍔部２３が設けられる。外輪４の外鍔部２３と継手軸２０の外鍔部２０ｂとが重ね合わされ、ボルトナット結合２５によって、外鍔部２３と外鍔部２０ｂとが連結される。
【０００６】
軸部材２１は、その外径面に雄スプライン２６が形成された本体軸２７と、この本体軸２７に基端側（反等速自在継手側）に設けられる外鍔部２８とを備える。このため、本体軸２７が継手軸２０の本体部２０ａに嵌入されることによって、本体軸２７の雄スプライン２６が継手軸２０の本体部２０ａの雌スプライン２２に嵌合する。
【０００７】
軸部材２１にはアダプタ３０が連結され、このアダプタ３０に連結すべき相手側のシャフト３１が嵌入される。すなわち、アダプタ３０は、内径面にキー溝３２が形成された本体部３３と、この本体部３３の等速自在継手側に設けられる外鍔部３４とを備える。アダプタ３０の外鍔部３４と軸部材２１の外鍔部２８とが重ね合わされ、ボルトナット結合３５によって、外鍔部３４と外鍔部２８とが連結される。シャフト３１にはキー３６が設けられ、このキー３６がアダプタ３０のキー溝３２に嵌合する。
【０００８】
従来には、図１６に示すように、軸部材２１を有さないものもある。すなわち、外輪４の外鍔部２３に、アダプタ３０の外鍔部３４をボルトナット結合３５を介して連結したものである。
【０００９】
また、前記特許文献２に記載のものは、等速自在継手の外輪のカップリング部を設け、このカップリング部に相手側のシャフトを嵌入するものである。すなわち、カップリング部の内径面に雌スプラインを形成し、このカップリングにシャフトの端部を嵌入させて、シャフトの端部の雄スプラインをカップリングの雌スプラインに嵌合させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２５７０４７号公報
【特許文献２】特開２００７−６４３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１７に示すように、特許文献１に記載のものでは、継手軸２０と、アダプタ３０とを軸方向に沿って配設するものであって、比較的大きなスペースを必要とする。しかも、連結作業時には、継手軸２０を等速自在継手の外輪４に取り付けるとともに、この継手軸２０の雌スプライン２２に、軸部材２１の雄スプライン２６を嵌合させ、さらには、アダプタ３０を軸部材２１に取り付けるとともに、このアダプタ３０に相手側のシャフト３１を嵌入させる必要がある。このため、その連結作業は手間がかかるものとなっていた。
【００１２】
また、図１６に示すものについても、連結作業時にボルトナット結合３５を外さなければならず、連結作業に手間がかかる。
【００１３】
特許文献２に記載のものは、相手側のシャフトとはスプライン嵌合に限られ、相手側シャフトに雄スプラインが形成されている必要がある。このため、適用範囲がせまく、汎用性に劣る。
【００１４】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、コンパクト化を達成できるとともに、着脱作業も限られた範囲で容易に行うことができる軸継手および等速自在継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の軸継手は、自在継手の外側継手部材と相手側シャフトとを連結する軸継手であって、前記相手側シャフトが嵌入される中心軸部材と、この中心軸部材が嵌入されて前記自在継手の外側継手部材のフランジ面に重ね合わせ状に着脱自在に連結されるフランジ部材を備え、中心軸部材の内径面に、相手側シャフトに設けられるキーが嵌合するキー溝を形成するとともに、中心軸部材の外径面に雄スプラインを形成し、さらにフランジ部材の内径面に中心軸部材の雄スプラインが嵌合する雌スプラインを形成したものである。
【００１６】
中心軸部材に相手側シャフトを嵌入すれば、相手側シャフトのキーが中心軸部材の内径面のキー溝に嵌合して、相手側シャフトと中心軸部材とがトルク伝達可能に連結される。また、フランジ部材に中心軸部材を嵌入すれば、フランジ部材の内径面の雌スプラインと中心軸部材の外径面の雄スプラインとが嵌合して、フランジ部材と中心軸部材とがトルク伝達可能に連結される。また、フランジ部材は等速自在継手の外側継手部材に連結される。このため、相手側シャフトと等速自在継手の外側継手部材とがトルク伝達可能に連結される。しかも、中心軸部材がフランジ部材内に嵌入されるので、この軸継手の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
中心軸部材の雄スプラインの嵌入開始端に面取り部を設けるとともに、面取り部の面取り角度を１５°〜６０°とするのが好ましい。面取り部を設けることによって、中心軸部材をフランジ部材への嵌入を滑らかに行うことができる。
【００１８】
中心軸部材に、雄スプラインの嵌入開始端の面取り部よりも嵌入開始側へ突出する突出軸部を設けるとともに、突出軸部の先端面の外径コーナー部をアール状とし、外径コーナー部の曲率半径を２ｍｍ以上とするものであってもよい。中心軸部材に突出軸部を設けることによって、中心軸部材のフランジ部材への嵌入開始時に、まず、突出軸部をフランジ部材に突入させることができ、嵌入作業が安定する。
【００１９】
突出軸部の先端面から雄スプラインの嵌入開始端の面取り部までの寸法を３ｍｍ以上とするのが好ましい。このような寸法とすることによって、突出軸部のフランジ部材への突入が安定する。
【００２０】
フランジ部材の嵌入開始端に大径孔部にて構成されるぬすみ部を設けるのが好ましい。このようにぬすみ部を設けることによって、このぬすみ部が中心軸部材のフランジ部材への嵌入ガイドとなって、中心軸部材のフランジ部材への嵌入性の向上を図ることができる。この場合、中心軸部材の突出軸部の外径寸法をＨ１とし、中心軸部材の凹条部の小径寸法Ｈ２したときに、（Ｈ１＝Ｈ２）とする。また、中心軸部材の凸条部の大径寸法をＨ３とし、フランジ部材のぬすみ部の内径寸法をＨ４としたときに、（Ｈ４−Ｈ３）＝（０．１〜０．５）ｍｍとするのが好ましい。
【００２１】
雄スプラインの硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とするとともに、雌スプラインの硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３とすることができる。このように硬度差を付けることによって、硬度が低い側、つまり雄スプライン側が雌スプライン側よりも摩耗し易い。このため、使用等によって、雄スプライン側が摩耗したとしても、この際、雌スプライン側においては摩耗が生じていない場合が多い。したがって、このような場合には、この摩耗した側（雄スプライン側）を交換すればよい。
【００２２】
雄スプラインと雌スプラインとの少なくとも一方に固体潤滑処理を施すのが好ましい。ここで、固体潤滑処理とは、二硫化モリブデン、黒鉛（グラファイト）、フッ素樹脂（四フッ化エチレン等）、二硫化タングステン、金属酸化物などの固体潤滑剤を一種類または数種類、各種の有機樹脂に分散させ塗料状にし、これをコーティングして得られる乾燥皮膜を形成する処理である。この固体潤滑処理層（固体潤滑処理膜）は、耐摩耗性、耐熱性、耐腐食性に優れる。また、低摩擦係数であるため、挿入性の向上が図れる。
【００２３】
本発明の等速自在継手は、相手側シャフトに連結するための連結構造を備えた等速自在継手であって、前記連結構造は、前記相手側シャフトが嵌入される中心軸部材と、この中心軸部材が嵌入される被嵌入部を備え、前記被嵌入部を外側継手部材に設け、かつ、前記中心軸部材の内径面に、相手側シャフトに設けられるキーが嵌合するキー溝を形成するとともに、中心軸部材の外径面に雄スプラインを形成し、さらに被嵌入部の内径面に中心軸部材の雄スプラインが嵌合する雌スプラインを形成したものである。
【００２４】
本発明の等速自在継手によれば、中心軸部材に相手側シャフトを嵌入すれば、相手側シャフトのキーが中心軸部材の内径面のキー溝に嵌合して、相手側シャフトと中心軸部材とがトルク伝達可能に連結される。また、被嵌入部に中心軸部材を嵌入すれば、被嵌入部の内径面の雌スプラインと中心軸部材の外径面の雄スプラインとが嵌合して、被嵌入部と中心軸部材とがトルク伝達可能に連結される。このため、相手側シャフトとこの等速自在継手の外側継手部材とがトルク伝達可能に連結される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の軸継手では、相手側シャフトと等速自在継手の外側継手部材とがトルク伝達可能に連結され、安定したトルク伝達機能が発揮される。しかも、中心軸部材がフランジ部材内に嵌入されるので、この軸継手の軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、配置範囲の小スペース化を達成できる。
【００２６】
面取り部を設けることによって、中心軸部材をフランジ軸部材への嵌入を滑らかに行うことができる。また、突出軸部の先端面の外径コーナー部をアール状としたり、中心軸部材に突出軸部を設けたり、フランジ部材の嵌入開始端にぬすみ部を設けたりすることによって、中心軸部材をフランジ部材への嵌入開始時における嵌入作業性の向上を図ることができる。
【００２７】
スプラインに硬度差を付けることによって、摩耗等が生じていない部品の交換を行う必要がなくなって、交換作業の簡略化を図ってコスト低減を達成できる。
【００２８】
雄スプラインと雌スプラインとの少なくとも一方に固体潤滑処理を施すようにすれば、フランジ部材へ中心軸部材を滑らかに嵌入（挿入）することができる。
【００２９】
本発明の等速自在継手では、相手側シャフトと外側継手部材の被嵌入部とがトルク伝達可能に連結され、安定したトルク伝達機能が発揮される。しかも、中心軸部材が被嵌入部内に嵌入されるので、軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、配置範囲の小スペース化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す軸継手の断面図である。
【図２】前記図１に示す軸継手の断面図である。
【図３】前記図１に示す軸継手の分離状態を示す断面図である。
【図４】相手側シャフトの横断面図である。
【図５】前記図１に示す軸継手の中心軸部材の横断面図である。
【図６】前記図１に示す軸継手のフランジ部材の正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す軸継手の断面図である。
【図８】前記図７に示す軸継手の正面図である。
【図９】相手側シャフトを示し、（ａ）は要部側面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１０】前記図７に示す軸継手の中心軸部材の側面図である。
【図１１】前記図７に示す軸継手の中心軸部材の正面図である。
【図１２】前記図７に示す軸継手の正面図である。
【図１３】前記図７に示す軸継手の断面図である。
【図１４】本発明の等速自在継手を示す断面図である。
【図１５】本発明の他の等速自在継手を示す断面図である。
【図１６】従来の軸継手の断面図である。
【図１７】従来の他の軸継手の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１３に基づいて説明する。
【００３２】
図１と図２は本発明にかかる軸継手と自在継手との連結状態を示す断面図である。この場合の自在継手は、転動体にボールを用いた固定式等速自在継手であって、球状の内周面５２に複数の曲線状のトラック溝５３が形成された外側継手部材としての外輪５４と、球状の外周面５５に外輪５４のトラック溝５３と対をなす複数の曲線状のトラック溝５６が形成された内側継手部材としての内輪５７と、外輪５４のトラック溝５３と内輪５７のトラック溝５６との間に介在された複数のボール５８と、外輪５４と内輪５７との間に配置され、ボール５８を保持するケージ５９とを備える。
【００３３】
内輪５７の内径面には雌スプライン６０が形成され、シャフト６２の端部がこの内輪５７に嵌入された状態で、この雌スプライン６０にシャフト６２の端部の雄スプライン６３が嵌合する。この場合、シャフト６２の雄スプライン６３の両端部側に止め輪６４ａ，６４ｂが装着されて抜け止めが構成される。また、外輪５４の反軸継手側の開口部がブーツ６５にて塞がれている。すなわち、ブーツ６５は、大径部６５ａと、小径部６５ｂと、大径部６５ａと小径部６５ｂとを連結する蛇腹部６５ｃを備える。そして、大径部６５ａが外輪５４に外嵌され、ブーツバンド６６にて締め付けられ、小径部６５ｂがシャフト６２のブーツ装着部６７に外嵌され、ブーツバンド６６にて締め付けられる。
【００３４】
外輪５４は、内径面にトラック溝５３が設けられた本体部５４ａと、この本体部５４ａの底壁を構成する円盤状のフランジ部５４ｂとからなる。この場合、本体部５４ａの外径面は円筒面とされ、フランジ部５４ｂの外径部は本体部５４ａよりも外径側へ突出している。また、このフランジ部５４ｂの外周縁部には、反本体部側へ突出する周方向凸部６９が設けられている。
【００３５】
本発明にかかる軸継手は、相手側シャフト７０が嵌入される中心軸部材７１と、中心軸部材が嵌入されるフランジ部材７２を備える。この場合の相手側シャフト７０の端部（フランジ部材７２に嵌入される端部）はキー７３を備える。図３に示すように、このキー７３は、相手側シャフト７０の端部の外径面に軸方向の凹溝７４を設け、この凹溝７４にキー７３が嵌合される。また、相手側シャフト７０の端部の外径面が中心軸部材７１の内径面に接触状に嵌合している。この場合、相手側シャフト７０の端部の外径面と中心軸部材７１の内径面７１ａとの間に僅かな隙間があってもよい。
【００３６】
中心軸部材７１は、図３や図５等に示すように、その内径面７１ａに前記キー７３が嵌合するキー溝７５が形成された筒体からなる。また、中心軸部材７１の外径面７１ｂには雄スプライン７６が形成されている。すなわち、雄スプライン７６は中心軸部材７１の外径面７１ｂに周方向に沿って所定ピッチ（図例では６０度ピッチ）で断面矩形状の凸条部７７を設けることによって構成される。このため、周方向に隣合う凸条部７７、７７間に凹条部７８が形成される。すなわち、雄スプライン７６は、周方向に沿って凸条部７７と凹条部７８とが交互に配設されてなる。
【００３７】
また、フランジ部材７２は、前記中心軸部材７１の軸心方向長さと同一の軸心長さの円盤体からなり、その内径面７２ａに雌スプライン８０が設けられている。すなわち、図２と図６等に示すように、内径面７２ａに周方向に沿って所定ピッチ（６０°ピッチ）で断面矩形状の凹条溝８１を設けることによって構成される。このため、周方向に隣合う凹条溝８１、８１間に凸条部８２が形成される。すなわち、雌スプライン８０は、周方向に沿って凹条溝８１と凸条部８２とが交互に配設されてなる。
【００３８】
そして、中心軸部材７１の雄スプライン７６の凸条部７７が雌スプライン８０の凹条溝８１に嵌合するとともに、中心軸部材７１の雄スプライン７６の凹条部７８に雌スプライン８０の凸条部８２が嵌合する。この際、中心軸部材７１の外径面７１ｂとフランジ部材７２の内径面７２ａとが接触状に嵌合している。
【００３９】
フランジ部材７２には、図２に示すように、ねじ孔８３が周方向に沿って１２０°ピッチで設けられ、さらに、外径面７２ｂの等速自在継手側には周方向切欠８４が設けられている。すなわち、フランジ部材７２を等速自在継手のフランジ部５４ｂのフランジ面５０に重ね合せることができ、この重ね合せた状態で、フランジ部材７２の周方向切欠８４に、フランジ部５４ｂの周方向凸部６９が嵌合する。また、フランジ部５４ｂには貫通孔８５が設けられ、この貫通孔８５にねじ部材８６が挿入されて、フランジ部材７２のねじ孔８３に螺合される。これによって、等速自在継手のフランジ部５４ｂとフランジ部材７２とが一体化される。
【００４０】
また、雄スプライン７６の硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とするとともに、雌スプライン８０の硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３とすることができる。すなわち、雄スプライン７６において、硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とする範囲は、少なくとも凸条部７７と凹条部７８の表面である。この場合調質処理を行うことによって構成している。ここで、調質処理とは、鉄鋼製品を焼入硬化後、比較的高い温度（約４００℃以上）に焼戻して、トルースタイト又はソルバイト組織にする処理である。すなわち、調質とは鋼の結晶粒子を微細にして鋼質を調整し、強じん性を実質的に向上させる操作をいう。
【００４１】
雌スプライン８０において、硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３とする範囲は、少なくとも凹条溝８１と凸条部８２の表面である。この場合、高周波焼入れ焼戻し処理を行うことによって、構成している。高周波焼入れ焼戻し処理は、高周波誘導加熱を利用して被加熱物の表面を焼入れ温度まで急速加熱し、さらに急速冷却することにより表面層に焼入れ硬化層を作る処理である。耐摩耗性を向上させ、機械的性質を高めることができる。
【００４２】
雄スプライン７６と雌スプライン８０との少なくとも一方に固体潤滑処理を施すのが好ましい。ここで、固体潤滑処理とは、二硫化モリブデン、黒鉛（グラファイト）、フッ素樹脂（四フッ化エチレン等）、二硫化タングステン、金属酸化物などの固体潤滑剤を一種類または数種類、各種の有機樹脂に分散させ塗料状にし、これをコーティングして得られる乾燥皮膜を形成する処理である。この固体潤滑処理層（固体潤滑処理膜）は、耐摩耗性、耐熱性、耐腐食性に優れる。また低摩擦係数である。
【００４３】
本発明の軸継手によれば、中心軸部材７１に相手側シャフト７０を嵌入すれば、相手側シャフト７０のキー７３が中心軸部材７１の内径面７１ａのキー溝７５に嵌合して、相手側シャフト７０と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。また、フランジ部材７２に中心軸部材７１を嵌入すれば、フランジ部材７２の内径面７２ａの雌スプライン８０と中心軸部材７１の外径面７１ｂの雄スプライン７６とが嵌合して、フランジ部材７２と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。また、フランジ部材７２は等速自在継手の外輪５４に連結されるので、相手側シャフト７０と等速自在継手の外輪５４とがトルク伝達可能に連結される。
【００４４】
このように、本発明の軸継手では、相手側シャフト７０と等速自在継手の外輪５４とがトルク伝達可能に連結され、安定したトルク伝達機能が発揮される。しかも、中心軸部材７１がフランジ部材７２内に嵌入されるので、この軸継手の軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、配置範囲の小スペース化を達成できる。
【００４５】
雄スプライン７６と雌スプライン８０とに硬度差を付けることによって、硬度が低い側、つまり雄スプライン７６側が雌スプライン８０側よりも摩耗し易い。このため、使用等によって、雄スプライン７６側が摩耗したとしても、雌スプライン８０側においては摩耗が生じていない場合が多い。したがって、このような場合には、この摩耗した側（雄スプライン側）を交換すればよく、交換作業の簡略化を図ってコスト低減を達成できる。
【００４６】
この実施形態では、雄スプライン７６の硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とするとともに、雌スプライン８０の硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３としている。このため、最小硬度差は、ＨＲＣ５８−ＨＲＣ３０であり、ＨＲＣ２８である。また、最大硬度差は、ＨＲＣ６３−ＨＲＣ２０であり、ＨＲＣ４３である。すなわち、ＨＲＣ２８〜ＨＲＣ４３の硬度差がある。硬度差がこの範囲よりも小さいと、硬度差が小さすぎて摩耗性に差を付けることができない。逆に硬度差がこの範囲よりも大きいと、硬度差が大きすぎて高い方のスプラインが靱性に劣ることになって、破損し易くなる。
【００４７】
次に、図７は他の実施形態を示し、この場合の等速自在継手の外輪５４は、内径面にトラック溝５３が形成された筒状の本体部５４ｃと、この本体部５４ｃの軸継手側に設けられる外鍔部５４ｄとからなる。また、相手側シャフト７０は、前記実施形態と同様、図９に示すように、キー７３を備える。このキー７３は、相手側シャフト７０の外径面に軸方向の凹溝７４を設け、この凹溝７４にキー７３が嵌合される。
【００４８】
中心軸部材７１は、内径面１０１にその軸方向に沿ってキー溝１００が形成された筒体からなり、その外径面１０２の雄スプライン１０３が形成される。すなわち、図１０と図１１に示すように、雄スプライン１０３は、中心軸部材７１の外径面に周方向に沿って所定ピッチ（図例では６０度ピッチ）で断面矩形状の凸条部１０５を設けることによって構成される。このため、周方向に隣合う凸条部１０５、１０５間に凹条部１０６が形成される。すなわち、雄スプライン１０３は、周方向に沿って凸条部１０５と凹条部１０６とが交互に配設されてなる。
【００４９】
凸条部１０５の嵌入開始端部には面取り部１０５ａが形成されている。この面取り部１０５ａは、嵌入開始端側に向かって内径側へ傾斜するテーパ面を構成することによって形成される。このテーパ面のテーパ角度θは、例えば、１５°〜６０°とされる。
【００５０】
また、この中心軸部材７１には、凸条部１０５よりも嵌入開始端側へ突出した突出軸部１０７が設けられている。すなわち、凸条部１０５のテーパ面を中心軸部材７１の先端面（突出軸部１０７の先端面１０７ａ）よりも僅かに後退させることになる。この場合、先端面１０７ａから凸条部１０５の面取り部１０５ａまでの寸法をＢとした場合に、３ｍｍ以上とする。突出軸部１０７の先端面１０７ａの外径コーナー部１０８をアール状とし、この外径コーナー部１０８の曲率半径Ｒを２ｍｍ以上としている。
【００５１】
フランジ部材７２が、図１３に示すように、内径面９０ａに雌スプライン８９が設けられた筒状本体部９０と、この筒状本体部９０の等速自在継手側に設けられる外鍔部９１とからなる。雌スプライン８９は、図１２に示すように、内径面９０ａに周方向に沿って所定ピッチ（６０°ピッチ）で断面矩形状の凹条溝１２０を設けることによって構成される。このため、周方向に隣合う凹条溝１２０、１２０間に凸条部１２１が形成される。すなわち、雌スプライン８９は、周方向に沿って凹条溝１２０と凸条部１２１とが交互に配設されてなる。
【００５２】
また、筒状本体部９０の内径面９０ａの外鍔部側の開口部には大径部１２２が設けられるとともに、筒状本体部９０の内径面９０ａの反外鍔部側の開口部には、周方向切欠部からなる大径孔部にて構成されるぬすみ部１２３が設けられている。このぬすみ部１２３の開口部に面取り（チャンファ）１２３ａが設けられている。
【００５３】
フランジ部材７２の外鍔部９１と、外輪５４の外鍔部５４ｄの裏面であるフランジ面５０とが重ね合わされて、ボルトナット結合９５によってこれらが連結される。すなわち、フランジ部材７２の外鍔部９１に、周方向に沿って所定ピッチ（１２０°ピッチ）に貫孔９２が設けられるとともに、外輪５４の外鍔部５４ｄに、周方向に沿って所定ピッチ（１２０°ピッチ）に貫孔９３が設けられる。そして、フランジ部材７２の貫孔９２と、外輪５４の外鍔部５４ｄの貫孔９３との位置合わせを行い、貫孔９２，９３を介してボルトナット結合９５を構成するボルト部材９６を挿通し、このボルト部材９６にナット部材９７を螺着することによって連結する。
【００５４】
ところで、突出軸部１０７の外径寸法をＨ１（図１０参照）とし、中心軸部材７１の凹条部１０６の小径寸法Ｈ２（図１１参照）としたときに、（Ｈ１＝Ｈ２）とする。また、中心軸部材７１の凸条部１０５の大径寸法をＨ３（図１０参照）とし、フランジ部材７２のぬすみ部１２３の内径寸法をＨ４（図１３参照）としたときに、（Ｈ４−Ｈ３）＝（０．１〜０．５）ｍｍとしている。すなわち、フランジ部材７２のぬすみ部１２３の内径寸法を中心軸部材７１の凸条部１０５の大径寸法よりも僅かに大きくしている。
【００５５】
図７に示す軸継手では、中心軸部材７１の雄スプライン１０３の嵌入開始端に面取り部１０５ａを設けることによって、中心軸部材７１のフランジ部材７２への嵌入を滑らかに行うことができる。特に、面取り部１０５ａの面取り角度を１５°〜６０°とすることによって、より安定したものとできる。すなわち、１５°未満であれば、雄スプライン１０３の嵌入開始端が鋭角に成り過ぎてこの嵌入開始端が損傷乃至損壊するおそれがあり、６０°を越えると、面取り部１０５ａの機能を発揮できないおそれがある。
【００５６】
中心軸部材７１に、雄スプライン１０３の嵌入開始端の面取り部１０５ａよりも嵌入開始側へ突出する突出軸部１０７を設けることによって、中心軸部材７１をフランジ部材７２への嵌入開始時に、まず、突出軸部１０７をフランジ部材７２に突入させることができ、嵌入作業が安定する。突出軸部１０７の先端面１０７ａの外径コーナー部１０８をアール状とし、外径コーナー部１０８の曲率半径Ｒを２ｍｍ以上とすることによって、嵌入がなめらかになる。外径コーナー部１０８の曲率半径Ｒが２ｍｍ未満であれば、外径コーナー部１０８がアール状とならず、アール状とする作用効果を奏しない。なお、曲率半径Ｒが大きすぎると、先端面１０７ａ全体が凸面形状となって、突出軸部１０７を構成できないおそれがある。このため、中心軸部材７１の外径寸法等によって相違するが、曲率半径Ｒとしては２ｍｍ以上Ｂ寸法−１ｍｍ未満が好ましい。
【００５７】
突出軸部１０７の先端面１０７ａから雄スプライン１０３の嵌入開始端の面取り部１０５ａまでの寸法Ｂを３ｍｍ以上とするのが好ましい。このような寸法とすることによって、突出軸部１０７のフランジ部材７２への突入が安定する。すなわち、寸法Ｂが３ｍｍ未満であれば、突出軸部１０７の先端面１０７ａの突出量が小さく、突出軸部１０７としての機能を発揮できない。
【００５８】
フランジ部材７２の中心軸部材７１の嵌入開始端にぬすみ部１２３を設けることによって、このぬすみ部１２３が中心軸部材７１のフランジ部材７２への嵌入ガイドとなって、嵌入性の向上を図ることができる。この場合、（Ｈ４−Ｈ３）が（０．１〜０．５）ｍｍよりも小さければ、Ｈ３とＨ４とがほぼ同一となって、中心軸部材７１のフランジ部材７２への嵌入ガイドを構成しにくく、逆に、（０．１〜０．５）ｍｍよりも大きければ、Ｈ４はＨ３よりも大きくなりすぎて、中心軸部材７１をぬすみ部１２３に嵌入した際に、中心軸部材７１は大きな「あそび」を有することになって、中心軸部材７１の雄スプライン１０３とフランジ部材７２の雌スプライン８９との嵌合が安定しないおそれがある。なお、このぬすみ部１２３の軸方向長さは、例えば、２ｍｍからＢ寸法ｍｍとされる。２ｍｍより短いまたは、Ｂ寸法より長い場合、嵌入ガイドとしての機能を発揮しなくなる。
【００５９】
この図７に示す軸継手であっても、雄スプライン１０３の硬度をＨＲＣ２０〜ＨＲＣ３０とするとともに、雌スプライン８９の硬度をＨＲＣ５８〜ＨＲＣ６３として、硬度差を付けるようにしてもよい。また、雄スプライン１０３と雌スプライン８９との少なくとも一方に固体潤滑処理を施してもよい。
【００６０】
ところで、前記実施形態は軸継手であったが、本発明としては、図１４と図１５に示すように、前記実施形態の軸継手の構造を具備する等速自在継手であってもよい。すなわち、図１４と図１５に示す等速自在継手は、相手側シャフト７０と連結するための連結構造Ｍを備えたものである。
【００６１】
図１４に示す等速自在継手の前記連結構造Ｍは、相手側シャフトが嵌入される中心軸部材７１（図１に示す軸継手と同じ構造ものもの）と、この中心軸部材７１が嵌入される被嵌入部１３０を備えたものである。この被嵌入部１３０が、外側継手部材である外輪５４に設けられる。この被嵌入部１３０は、図１に示す軸継手のフランジ部材７２と同様の構造を有するものである。すなわち、被嵌入部１３０の内径面に、中心軸部材７１の雄スプライン７６が嵌合する雌スプライン８０が形成されている。
【００６２】
このため、図１４に示す等速自在継手では、中心軸部材７１に相手側シャフト７０を嵌入すれば、相手側シャフト７０のキー７３が中心軸部材７１の内径面のキー溝７５に嵌合して、相手側シャフト７０と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。また、被嵌入部１３０に中心軸部材７１を嵌入すれば、被嵌入部１３０の内径面の雌スプライン８０と中心軸部材７１の外径面の雄スプライン７６とが嵌合して、被嵌入部１３０と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。これによって、相手側シャフト７０と等速自在継手の外輪５４とがトルク伝達可能に連結される。
【００６３】
このように、図１４に示す等速自在継手では、相手側シャフト７０と外輪５４とがトルク伝達可能に連結され、安定したトルク伝達機能が発揮される。しかも、中心軸部材７１が被嵌入部１３０内に嵌入されるので、軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、配置範囲の小スペース化を達成できる。
【００６４】
すなわち、この図１４に示す等速自在継手の連結構造Ｍは、相手側シャフトが嵌入される中心軸部材７１（図１に示す軸継手と同じ構造ものもの）と、図１に示す軸継手のフランジ部材７２と同様の構造を有する被嵌入部１３０を備えたものであるので、図１に示す軸継手と同様の作用効果を奏する。
【００６５】
図１５に示す等速自在継手は、図１４に示す等速自在継手の前記連結構造Ｍと同様、相手側シャフト７０が嵌入される中心軸部材７１（図７に示す軸継手と同じ構造ものもの）と、この中心軸部材７１が嵌入される被嵌入部１３１を備えたものである。この被嵌入部１３１が、外側継手部材である外輪５４に設けられる。この被嵌入部１３１は、図７に示す軸継手のフランジ部材７２と同様の構造を有するものである。
【００６６】
すなわち、被嵌入部１３１が、内径面に雌スプライン８９が設けられた筒状本体部に対応する。このため、中心軸部材７１に相手側シャフト７０を嵌入すれば、相手側シャフト７０のキー７３が中心軸部材７１の内径面のキー溝１００に嵌合して、相手側シャフト７０と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。また、被嵌入部１３１に中心軸部材７１を嵌入すれば、被嵌入部１３１の内径面の雌スプライン８９と中心軸部材７１の外径面の雄スプライン１０３とが嵌合して、被嵌入部１３１と中心軸部材７１とがトルク伝達可能に連結される。これによって、相手側シャフト７０と等速自在継手の外輪５４とがトルク伝達可能に連結される。
【００６７】
このように、図１５に示す等速自在継手であっても、相手側シャフト７０と外輪５４とがトルク伝達可能に連結され、安定したトルク伝達機能が発揮される。しかも、中心軸部材７１が被嵌入部１３０内に嵌入されるので、軸方向長さのコンパクト化を図ることができ、配置範囲の小スペース化を達成できる。
【００６８】
すなわち、この等速自在継手（図１５に示す等速自在継手）の連結構造Ｍは、相手側シャフト７０が嵌入される中心軸部材７１（図７に示す軸継手と同じ構造ものもの）と、図７に示す軸継手のフランジ部材７２と同様の構造を有する被嵌入部１３０を備えたものであるので、図７に示す軸継手と同様の作用効果を奏する。
【００６９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記各実施形態では、雄スプライン７６、１０３の凸条部７７、１０５の数が６個であったが、これに限るものではなく、その増減は任意である。また、凸条部７７、１０５の断面形状は矩形状に限らず、三角形状や台形状等であってもよい。相手側シャフト７０に形成されるキーとしても、平キー、くらキー、沈みキー等の種々のものを用いることができる。図１に示す雄スプライン７６に図７に示す軸継手の雄スプライン１０３を用いるようにしてもよい。
【００７０】
雄スプライン７６，１０３と雌スプライン８０、８９とに硬度差を付ける場合、前記実施形態では、雌スプライン８０、８９側を雄スプライン７６，１０３側よりも高くしているが、逆に、雄スプライン７６，１０３側を雌スプライン８０、８９側よりも高くしてもよい。また、このような硬度差を付けない場合であってもよい。
【００７１】
固体潤滑処理を行う場合、雄スプライン７６，１０３側にのみ行っても、雌スプライン８０、８９側にのみ行っても、雄スプライン７６，１０３側と雌スプライン８０、８９側とに行ってもよい。軸継手において、連結する等速自在継手としては、固定式等速自在継手に限らず、摺動式等速自在継手であってもよい。また、連結構造Ｍを備えた等速自在継手としても、固定式等速自在継手に限らず、摺動式等速自在継手であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
５０   フランジ面
７０   相手側シャフト
７１   中心軸部材
７１ａ 内径面
７１ｂ 外径面
７２   フランジ部材
７２ａ 内径面
７３   キー
７５、１００  キー溝
７６、１０３  雄スプライン
８０、８９    雌スプライン
９０ａ 内径面
１０１ 内径面
１０２ 外径面
１０５ａ      面取り部
１０７ 突出軸部
１０７ａ      先端面
１０８ 外径コーナー部
１２３ ぬすみ部
１３０、１３１       被嵌入部
【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】
2010281431.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010281431.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010281431.tif 000011
【図１０】
2010281431.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010281431.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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