(57)【要約】【課題】締結部材の弛みを十分に防止することができるスプライン連結構造を提供することを目的とする。【解決手段】ドライブシャフト１０の小径部１５の内部に、小径部１５の中心軸Ｃの軸線方向に延在する円筒形状の空隙１３を形成することにより、小径部１５を、空隙１３よりも外周側の外周部１１と、空隙１３よりも中心軸Ｃ側であって外端部にオスねじ部１２ａが形成された中心部１２とに分割するよう構成し、捩りトルクによる中心部１２の捩れ量を多くしてオスねじ部１２ａに作用するトルクを低くする。【選択図】図２
2010216510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オススプラインが外周面に形成されるとともに外端部に螺合部が形成された円柱状の第１の回転部材と、
メススプラインが内周面に形成された円筒状の第２の回転部材と、
前記螺合部に螺合する締結部材とを備え、
前記オススプラインと前記メススプラインとを嵌合した状態で前記締結部材を前記螺合部に螺合させて前記締結部材を前記第２の回転部材の外端部に圧接することにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを連結するスプライン連結構造であって、
前記第１の回転部材の内部に、前記第１の回転部材の中心軸の軸線方向に延在し前記第１の回転部材の外端部で開口する円筒形状の空隙を形成することにより、前記第１の回転部材を、前記空隙よりも外周側の外周部と、前記空隙よりも前記中心軸側であって外端部に螺合部が形成された中心部とに分割したことを特徴とするスプライン連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプライン連結構造に関し、特に車両のドライブシャフトとハブとを連結するスプライン連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両においては、ドライブシャフトの外周面に形成されたオススプラインを、アクスルハブの内周面に形成されたメススプラインに嵌合するとともに、ドライブシャフトの外端部のオスねじ部にナットを螺合することによりドライブシャフトとアクスルハブとを連結するようになっている。また、ナットの締結による締結軸力は、アクスルハブを回転自在に支持する軸受にプレロード（予荷重）を与えるためにも用いられている。
【０００３】
従来、この種のスプライン連結構造としては、ドライブシャフトの外端部のオスねじ部を径方向に貫通するピン穴と、ナットを覆うロックキャップの凹部とにコッターピン（割りピン）を挿通することにより、ナットが弛んで回転することを防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、樹脂製の弛み防止部材を螺合部に備えたナットを使用したり、ナットをかしめることにより、ナットが弛んで回転することを防止するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２２２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスプライン連結構造においては、これらの回り止め構造をナットに付与するだけではナットが弛んで回転することを十分に防止することができないという問題があった。
【０００６】
すなわち、ドライブシャフトからアクスルハブに伝達されるトルクが大きいため、ドライブシャフトとアクスルハブとの間の捩り剛性の差により、アクスルハブとナットとの圧接部、またはドライブシャフトとナットとの螺合部において相対滑りが発生してしまっていた。また、スプライン嵌合部に隙間が微小でも発生すると、その隙間の分だけ相対滑りが発生してしまっていた。
【０００７】
このため、ナットの相対滑りによって滑り面の摩耗が発生して締結軸力が低下し、締結軸力が低下すると回転曲げモーメントが締結部全体ではなくドライブシャフトのスプライン部だけにかかるため、ドライブシャフトが破損してしまうという問題があった。
【０００８】
一方、ナットとドライブシャフトの外端部のねじ径を大きくしてナットの締結軸力を高くしようとしても、ドライブシャフトの外端部はスプライン径より大きくすることができないため、ナットの相対滑りを十分に防止することができないという問題があった。また、ナットの締結軸力を高くした場合は、軸受へのプレロードが高くなってしまい、軸受の寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、締結部材の弛みを十分に防止することができるスプライン連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスプライン連結構造は、上記目的達成のため、（１）オススプラインが外周面に形成されるとともに外端部に螺合部が形成された円柱状の第１の回転部材と、メススプラインが内周面に形成された円筒状の第２の回転部材と、前記螺合部に螺合する締結部材とを備え、前記オススプラインと前記メススプラインとを嵌合した状態で前記締結部材を前記螺合部に螺合させて前記締結部材を前記第２の回転部材の外端部に圧接することにより、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを連結するスプライン連結構造であって、前記第１の回転部材の内部に、前記第１の回転部材の中心軸の軸線方向に延在し前記第１の回転部材の外端部で開口する円筒形状の空隙を形成することにより、前記第１の回転部材を、前記空隙よりも外周側の外周部と、前記空隙よりも前記中心軸側であって外端部に螺合部が形成された中心部とに分割した構成を有している。
【００１１】
この構成により、螺合部の基部として機能する中心部の捩り剛性が空隙が形成されないときより低くなり、捩りトルクによる中心部の捩れ量が多くなるので、中心部の外端部に形成された螺合部およびこの螺合部に螺合する締結部材に作用するトルクを低くすることができる。
【００１２】
したがって、締結部材と第２の回転部材との圧接部に相対滑りが発生しないので、締結部材と第２の回転部材との圧接部に相対滑りによる摩耗が発生することを防止することができるとともに、締結部材と螺合部との間にも相対滑りが発生しないので、締結部材が弛むことを防止することができる。
この結果、締結部材の弛みを十分に防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、捩りトルクによる中心部の捩れ量を多くして螺合部に作用するトルクを低くすることができる。この結果、締結部材の弛みを十分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスプライン連結構造の部分断面図である。
【図２】図１のスプライン連結構造の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、構成について説明する。
【００１６】
図１、図２に示すように、ドライブシャフト１０の外端部には外周面にオススプライン１１ａが形成された円柱状の小径部１５が突出形成されており、この小径部１５の外周側にアクスルハブ２０が配置されている。なお、図１、図２において、小径部１５は、中心軸Ｃより上側の半分のみ断面形状が表されている。
【００１７】
アクスルハブ２０は、内周面にメススプライン２２ａが形成された円筒状のボス部２２と、このボス部２２の外端側に一体に設けられ半径方向外側へ延出された円板状のフランジ部２１と、を含んで構成されている。なお、フランジ部２１の軸心部には、環状の凹陥部２１ｂが突出形成されている。
【００１８】
アクスルハブ２０のボス部２２は、ドライブシャフト１０の小径部１５の外周部１１にスプライン嵌合され、この状態でナット３０が小径部１５の外端部のオスねじ部１２ａに螺合してボス部２２に圧接することにより、アクスルハブ２０がドライブシャフト１０に連結されるようになっている。
【００１９】
また、アクスルハブ２０のフランジ部２１の外周縁の近傍には、複数のボルト挿通孔２１ａが形成されている。ボルト挿通孔２１ａは、フランジ部２１の周方向に所定の間隔で形成されている。これらのボルト挿通孔２１ａ内へは、後述するナックル４０側からハブボルト４５が挿入および嵌合されている。
【００２０】
また、アクスルハブ２０のボス部２２の外周部には凹部２２ｂが形成されており、この凹部２２ｂに軸受３３のインナレース３５、３６が圧入されている。また、軸受３３のアウタレース３４は、ナックル４０の円環部４０ａに圧入されている。
【００２１】
これにより、ドライブシャフト１０およびアクスルハブ２０は、ナックル４０に対して回転自在に支持されている。ナックル４０の下部はロアボールジョイント４８を介してサスペンションアームを構成するロアアーム４９の外端部へ連結されている。なお、軸受３３は、インナレース３５、３６とアウタレース３４との間にボール３７、３８を備えており、公知のアンギュラボールベアリングとして構成されている。
【００２２】
アクスルハブ２０のフランジ部２１の外側（図１、図２において右側）には、ディスクロータ４２が配置されている。ディスクロータ４２は、有底円筒形状の取付部４３と、この取付部４３の開放側端部から半径方向外側へ延出された円盤状のフランジ部４４と、によって構成されている。
【００２３】
ディスクロータ４２の取付部４３の軸心部には、アクスルハブ２０のフランジ部２１の凹陥部２１ｂを挿通させるための貫通孔４３ｂが形成されている。さらに、ディスクロータ４２の取付部４３の底部にはアクスルハブ２０のフランジ部２１が当接されており、また前述したボルト挿通孔２１ａと同軸上となる位置にはボルト挿通孔４３ａが形成されている。
【００２４】
ディスクロータ４２の外側には、図示しないディスクホイールが配置されるようになっており、ディスクホイールのボルト挿通孔とディスクロータ４２のボルト挿通孔４３ａにハブボルト４５を貫通させた後に、ハブボルト４５に図示しないハブナットを螺合させることにより、ディスクホイールがディスクロータ４２とともにアクスルハブ２０のフランジ部２１に共締めされるようになっている。
【００２５】
なお、ディスクロータ４２はディスクブレーキ装置の主要部を構成するものであり、ディスクロータ４２のフランジ部４４の両面を図示しないパッドが挟み込んで圧接することにより、制動が行われるようになっている。
【００２６】
ドライブシャフト１０の小径部１５の軸線方向内側には、小径部１５より径の太い大径部１４が形成されている。ドライブシャフト１０とアクスルハブ２０とは、小径部１５の外端部のオスねじ部１２ａにナット３０を締結させて発生する締結軸力により、大径部１４の側面が軸受３３のインナレース３５の側面に圧接して軸受３３にプレロード（予荷重）が与えられるように組み付けられている。
【００２７】
図２、図３に示すように、ドライブシャフト１０の小径部１５は、外周面にオススプライン１１ａが形成された外周部１１と、ナット３０が螺合するオスねじ部１２ａが外端部に形成された中心部１２とから構成され、外周部１１と中心部１２との間には、小径部１５の軸線方向に延在する円筒形状の空隙１３が形成されている。
【００２８】
空隙１３は、ドライブシャフト１０の小径部１５の軸線方向の略全体に亘って形成されており、小径部１５の外端側で開口するとともに、ドライブシャフト１０の小径部１５における大径部１４の近傍まで延在している。このため、ドライブシャフト１０の小径部１５は、内部に形成された円筒形状の空隙１３によって、空隙１３の外周側に位置する円筒状の外周部１１と、空隙１３より中心軸Ｃ側に位置する円柱状の中心部１２とに分割されるようになっている。
【００２９】
次に、本発明の一実施の形態に係るスプライン連結構造の作用について説明する。
図２、図３に示すように、ドライブシャフト１０の小径部１５の内部に円筒形状の空隙１３を形成し、小径部１５を、外周部１１と中心部１２とに分割することにより、外周部１１によって、ドライブシャフト１０からアクスルハブ２０にトルクが伝達され、中心部１２は、ドライブシャフト１０の小径部１５の外端部にオスねじ部１２ａを形成するための基部として機能する。
【００３０】
中心部１２の径は、空隙１３が形成されていない場合の小径部１５の径より小さなものとなるので、中心部１２の捩り剛性は、空隙１３が形成されていない場合の小径部１５全体の捩り剛性よりも低くなる。
【００３１】
ドライブシャフト１０からアクスルハブ２０にトルクが伝達されるときに、外周部１１と中心部１２との捩り剛性の差により中心部１２には捩りトルクが発生するが、この捩りトルクによる中心部１２の捩れ量は、空隙１３が形成されていない場合の小径部１５全体の捩れ量よりも大きくなるので、中心部１２の外端部に形成されたオスねじ部１２ａに作用するトルクは、中心部１２が捩れることにより減少し、空隙１３が形成されていない場合のオスねじ部１２ａに作用するトルクよりも小さなものとなる。
【００３２】
このため、オスねじ部１２ａに螺合されたナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に相対滑りが発生することがなく、また、ナット３０と中心部１２のオスねじ部１２ａとの間にも相対滑りが発生しない。
【００３３】
したがって、ナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に相対滑りが発生しないので、ナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に相対滑りによる摩耗が発生することを防止することができる。
【００３４】
また、ナット３０と中心部１２のオスねじ部１２ａとの間にも相対滑りが発生しないので、ナット３０が弛むことを防止することができる。
【００３５】
また、ナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に摩耗が発生することがないので、ナット３０の締結により発生した締結軸力が低下することがなく、締結軸力が低下することによりナット３０が弛むことを防止することができる。
【００３６】
なお、ナット３０の締結により発生させる締結軸力は、空隙１３が形成されていない場合よりも高くする必要がないので、軸受３３に過大な圧接力が発生することを防止することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態の小径部１５およびボス部２２は、本発明における第１の回転部材および第２の回転部材をそれぞれ構成し、本実施の形態のオスねじ部１２ａおよびナット３０は、本発明における螺合部および締結部材をそれぞれ構成している。
【００３８】
以上のように本発明の一実施の形態に係るスプライン連結構造においては、ドライブシャフト１０の小径部１５の内部に、小径部１５の中心軸Ｃの軸線方向に延在する円筒形状の空隙１３を形成することにより、小径部１５を、空隙１３よりも外周側の外周部１１と、空隙１３よりも中心軸Ｃ側であって外端部にオスねじ部１２ａが形成された中心部１２とに分割するよう構成したので、中心部１２の捩り剛性が低くなり、捩りトルクによる中心部１２の捩れ量が多くなるので、中心部１２の外端部に形成されたオスねじ部１２ａに作用するトルクを低くすることができる。
【００３９】
したがって、ナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に相対滑りが発生しないので、ナット３０の座部３０ａとアクスルハブ２０のボス部２２の側面との圧接部に相対滑りによる摩耗が発生することを防止することができるとともに、ナット３０と中心部１２のオスねじ部１２ａとの間にも相対滑りが発生しないので、ナット３０が弛むことを防止することができる。この結果、ナット３０の弛みを十分に防止することができる。
【００４０】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は上記した実施の形態のみの説明ではなくて、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００４１】
以上説明したように、本発明に係るスプライン連結構造は、締結部材の弛みを十分に防止することができるという効果を有し、車両のドライブシャフトとハブとを連結するスプライン連結構造に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ドライブシャフト
１１  外周部
１１ａ  オススプライン
１２  中心部
１３  空隙
１４  大径部
１５  小径部
２０  アクスルハブ
２１  フランジ部
２２  ボス部
２２ａ  メススプライン
３０  ナット
３０ａ  座部
３３  軸受
３４  アウタレース
３５、３６  インナレース
３７、３８  ボール
４０  ナックル
４２  ディスクロータ
４３  取付部
４４  フランジ部
４５  ハブボルト
４８  ロアボールジョイント
４９  ロアアーム
【図１】
2010216510.tif 000003
【図２】
2010216510.tif 000004
【図３】
2010216510.tif 000005