(57)【要約】【課題】  中空軸の外周に被固定部材を固定するボルトをカシメにより弛み止めする。【解決手段】  一端部内周に雌ねじ部１２ｂが形成された中空軸１２の外周に被固定部材１３を嵌合し、中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに螺合する雄ねじ部１８ｂを有する中空ボルト１８で被固定部材１３を中空１２軸に固定するので、カシメナットを用いる場合に比べて中空ボルト１８の頭部１８ｃが中空軸１２の一端部からから突出する距離を減少させ、中空ボルト１８を含む中空軸１２の全長を短縮することができる。しかも中空ボルト１８の内周に環状凸部１８ｄを形成し、環状凸部１８ｄの内径よりも大きい外径を有する工具２１を中空ボルト１８の内周に圧入し、工具２１で環状凸部１８ｄを径方向外向きにカシメて中空軸１２の内周に嵌入するので、中空軸１２の内部で中空ボルト１８を支障なくカシメて中空軸１２に対して確実に弛み止めすることができる。【選択図】        図２
2014101930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部内周に雌ねじ部（１２ｂ）が形成された中空軸（１２）の外周に被固定部材（１３）を嵌合し、前記中空軸（１２）の雌ねじ部（１２ｂ）に螺合する雄ねじ部（１８ｂ）を有する中空ボルト（１８）で前記被固定部材（１３）を前記中空軸（１２）に固定し、前記中空ボルト（１８）をカシメることで前記中空軸（１２）に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、
前記中空ボルト（１８）の内周に環状凸部（１８ｄ）を形成し、前記環状凸部（１８ｄ）の内径よりも大きい外径を有する工具（２１）を前記中空ボルト（１８）の内周に圧入し、前記工具（２１）で前記環状凸部（１８ｄ）を径方向外向きにカシメて前記中空軸（１２）の内周に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造。
【請求項２】
前記中空軸（１２）の内周に軸直角方向に見て前記環状凸部（１８ｄ）に重なるように環状凹部（１２ｅ）を設け、前記工具（２１）で前記環状凸部（１８ｄ）を径方向外向きにカシメて前記環状凹部（１２ｅ）に嵌入することを特徴とする、請求項１に記載の中空ボルトの弛み止め構造。
【請求項３】
一端部内周に雌ねじ部（１２ｂ）が形成された中空軸（１２）の外周に被固定部材（１３）を嵌合し、前記中空軸（１２）の雌ねじ部（１２ｂ）に螺合する雄ねじ部（１８ｂ）を有する中空ボルト（１８）で前記被固定部材（１３）を前記中空軸（１２）に固定し、前記中空ボルト（１８）をカシメることで前記中空軸（１２）に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、
前記中空軸（１２）の内周に前記雌ねじ部（１２ｂ）上を軸方向に延びる線状凹部（１２ｆ）を形成し、外周に軸方向に延びる線状凸部（２１ｃ）が形成された工具（２１）を前記中空ボルト（１８）の内部に圧入し、前記線状凸部（２１ｃ）で前記中空ボルト（１８）を径方向外向きにカシメて前記線状凹部（１２ｆ）に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造。  
【請求項４】
一端部内周に雌ねじ部（１２ｂ）が形成された中空軸（１２）の外周に被固定部材（１３）を嵌合し、前記中空軸（１２）の雌ねじ部（１２ｂ）に螺合する雄ねじ部（１８ｂ）を有する中空ボルト（１８）で前記被固定部材（１３）を前記中空軸（１２）に固定し、前記中空ボルト（１８）をカシメることで前記中空軸（１２）に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、
他端側から前記中空軸（１２）の内部に挿入した工具（２１）で前記中空ボルト（１８）の他端部を径方向外向きにカシメて前記中空軸（１２）の内周に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、前記中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで前記被固定部材を前記中空軸に固定し、前記中空ボルトをカシメることで前記中空軸に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の図３に示された実施の形態には、トランスミッションのシャフトの外周にギヤをスプライン結合し、シャフトの端部外周に螺合したカシメナットでギヤを固定した後に、カシメナットをカシメてシャフトに回転不能に結合して弛み止めするものが開示されている。
【０００３】
また同文献の図６に示された実施の形態には、トランスミッションのシャフトの外周にギヤをスプライン結合し、シャフトの端部内周に螺合したボルトの頭部でギヤを固定するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４５２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カシメナットを用いた上記前者の構造では、カシメナットの弛みは防止されるものの、カシメナットは通常のナットよりも軸方向寸法が大きいため、ナットを含むシャフトの全長が増加してしまう問題がある。
【０００６】
一方、ボルトを用いた上記後者の構造では、ボルトの頭部を肉厚を薄くすることで該ボルトを含むシャフトの全長を短縮することができるが、ボルト側の雄ねじおよびシャフト側の雌ねじの螺合部がボルトの頭部に覆われてしまうため、カシメによる弛み止めができないという問題がある。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、中空軸の外周に被固定部材を固定するボルトをカシメにより弛み止めすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、前記中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで前記被固定部材を前記中空軸に固定し、前記中空ボルトをカシメることで前記中空軸に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、前記中空ボルトの内周に環状凸部を形成し、前記環状凸部の内径よりも大きい外径を有する工具を前記中空ボルトの内周に圧入し、前記工具で前記環状凸部を径方向外向きにカシメて前記中空軸の内周に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記中空軸の内周に軸直角方向に見て前記環状凸部に重なるように環状凹部を設け、前記工具で前記環状凸部を径方向外向きにカシメて前記環状凹部に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造が提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、前記中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで前記被固定部材を前記中空軸に固定し、前記中空ボルトをカシメることで前記中空軸に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、前記中空軸の内周に前記雌ねじ部上を軸方向に延びる線状凹部を形成し、外周に軸方向に延びる線状凸部が形成された工具を前記中空ボルトの内部に圧入し、前記線状凸部で前記中空ボルトを径方向外向きにカシメて前記線状凹部に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造が提案される。
【００１１】
また請求項４に記載された発明によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、前記中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで前記被固定部材を前記中空軸に固定し、前記中空ボルトをカシメることで前記中空軸に対して弛み止めする中空ボルトの弛み止め構造であって、他端側から前記中空軸の内部に挿入した工具で前記中空ボルトの他端部を径方向外向きにカシメて前記中空軸の内周に嵌入することを特徴とする中空ボルトの弛み止め構造が提案される。
【００１２】
尚、実施の形態のボールベアリング１３は本発明の被固定部材に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで被固定部材を中空軸に固定するので、カシメナットを用いる場合に比べて中空ボルトの頭部が中空軸の一端部からから突出する距離を減少させ、中空ボルトを含む中空軸の全長を短縮することができる。しかも中空ボルトの内周に環状凸部を形成し、環状凸部の内径よりも大きい外径を有する工具を中空ボルトの内周に圧入し、工具で環状凸部を径方向外向きにカシメて中空軸の内周に嵌入するので、中空軸の内部で中空ボルトを支障なくカシメて中空軸に対して確実に弛み止めすることができる。
【００１４】
また請求項２の構成によれば、中空軸の内周に軸直角方向に見て環状凸部に重なるように環状凹部を設け、工具で環状凸部を径方向外向きにカシメて環状凹部に嵌入するので、環状凸部および環状凹部が相互に噛み合うことで中空ボルトを中空軸に対して一層確実に弛み止めすることができる。
【００１５】
また請求項３の構成によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで被固定部材を中空軸に固定するので、カシメナットを用いる場合に比べて中空ボルトの頭部が中空軸の一端部からから突出する距離を減少させ、中空ボルトを含む中空軸の全長を短縮することができる。しかも中空軸の内周に雌ねじ部上を軸方向に延びる線状凹部を形成し、外周に軸方向に延びる線状凸部が形成された工具を中空ボルトの内部に圧入し、線状凸部で中空ボルトを径方向外向きにカシメて線状凹部に嵌入するので、中空軸の内部で中空ボルトを支障なくカシメて中空軸に対して確実に弛み止めすることができる。しかも変形した中空ボルトと中空軸の線状凹部とが周方向に噛み合うため、中空軸に対する中空ボルトの相対回転が防止されて一層強固な弛み止めが可能になる。
【００１６】
また請求項４の構成によれば、一端部内周に雌ねじ部が形成された中空軸の外周に被固定部材を嵌合し、中空軸の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有する中空ボルトで被固定部材を中空軸に固定するので、カシメナットを用いる場合に比べて中空ボルトの頭部が中空軸の一端部からから突出する距離を減少させ、中空ボルトを含む中空軸の全長を短縮することができる。しかも他端側から中空軸の内部に挿入した工具で中空ボルトの他端部を径方向外向きにカシメて中空軸の内周に嵌入するので、中空軸の内部で中空ボルトを支障なくカシメて中空軸に対して確実に弛み止めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ボールベアリングが固定される中空軸の部分断面図。（第１の実施の形態）
【図２】図１に対応する作用説明図。（第１の実施の形態）
【図３】ボールベアリングが固定される中空軸の部分断面図。（第２の実施の形態）
【図４】図３に対応する作用説明図。（第２の実施の形態）
【図５】ボールベアリングが固定される中空軸の部分断面図。（第３の実施の形態）
【図６】図５に対応する作用説明図。（第３の実施の形態）
【図７】ボールベアリングが固定される中空軸の部分断面図。（第４の実施の形態）
【図８】図７に対応する作用説明図。（第４の実施の形態）
【図９】ボールベアリングが固定される中空軸の部分断面図。（参考例）
【図１０】図９に対応する作用説明図。（参考例）
【発明を実施するための形態】
【第１の実施の形態】
【００１８】
以下、図１および図２に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１９】
トランスミッションの内部にメインシャフト、カウンタシャフト、セカンダリシャフト等の中空軸１２の一端部がボールベアリング１３を介して回転自在に支持される。ボールベアリング１３はアウターレース１４、インナーレース１５および複数のボール１６…を備えており、インナーレース１５が中空軸１２に形成した段部１２ａの外周面に嵌合する。
【００２０】
内周に六角レンチが嵌合するレンチ孔１８ａが形成された中空ボルト１８は、その外周に雄ねじ部１８ｂを備える。中空軸１２の一端側内周に形成された雌ねじ部１２ｂに中空ボルト１８の雄ねじ部１８ｂを螺合することで、中空ボルト１８の頭部１８ｃと中空軸１２の段部１２ａとの間にボールベアリング１３のインナーレース１５が挟持されて固定される。中空ボルト１８の頭部１８ｃの軸方向の厚さは必要最小限に抑えられており、これにより中空ボルト１８を含む中空軸１２の全長の増加が抑制される。中空ボルト１８の他端側内周には環状凸部１８ｄが径方向内向きに突出しており、この環状凸部１８ｄの径方向外側には中空軸１２の雌ねじ部１２ｂが対向している。
【００２１】
中空軸１２の外周には、変速ギヤ１９，２０がスプライン結合１２ｃ，１２ｄにより固定される。
【００２２】
中空ボルト１８をカシメて中空軸１２に固定するための工具２１は、先端に面取り２１ａを施した軸部２１ｂを備える。軸部２１ｂの外径は中空ボルト１８のレンチ孔１８ａの内径よりも僅かに小さく、かつ環状凸部１８ｄの内径よりも大きくなっている。
【００２３】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２４】
中空軸１２をミッションケースに組み付ける前に、中空軸１２の一端部にボールベアリング１３のインナーレース１５に嵌合させ、中空ボルト１８の雄ねじ部１８ｂを中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに螺合し、レンチ孔１８ａに挿入した六角レンチを回転させることで、中空ボルト１８を中空軸１２に締結する。その結果、中空軸１２の段部１２ａと中空ボルト１８の頭部１８ｃとの間にボールベアリング１３のインナーレース１５が挟持されて固定される。
【００２５】
この状態では、中空ボルト１８の雄ねじ部１８ｂが中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに対して弛む可能性があるため、工具２１を用いて中空ボルト１８をカシメることで中空軸１２に対して弛み止めを施す。即ち、中空軸１２の内部に挿入した治具２２を中空ボルト１８の他端部に当接させた状態で、工具２１の軸部２１ｂを中空ボルト１８のレンチ孔１８ａに挿入すると、軸部２１ｂの先端の面取り２１ａが中空ボルト１８の環状凸部１８ｄに突き当たるため、工具２１を強く圧入することで軸部２１ｂにより環状凸部１８ｄを径方向外側に塑性変形させる。その結果、環状凸部１８ｄの径方向外側に位置する中空ボルト１８の外周が中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに嵌入してカシメられ、中空軸１２および中空ボルト１８は相対回転不能に結合されて振動等で緩むことが防止される。
【００２６】
以上のように、本実施の形態によれば、ボールベアリング１３のインナーレース１５を中空軸１２に固定する際に中空ボルト１８を用いるので、従来のカシメナットを用いる場合に比べて中空ボルト１８の頭部１８ｃが中空軸１２の一端部からから突出する距離を減少させ、中空ボルト１８を含む中空軸１２の全長を短縮することができる。しかも中空ボルト１８の内周に環状凸部１８ｄを形成し、環状凸部１８ｄの内径よりも大きい外径の軸部２１ｂを有する工具２１を中空ボルト１８の内周に圧入し、工具２１で環状凸部１８ｄを径方向外向きにカシメて中空軸１２の内周に嵌入するので、中空軸１２の内部で中空ボルト１８を支障なくカシメて中空軸１２に対して確実に弛み止めすることができる。
【第２の実施の形態】
【００２７】
次に、図３および図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。尚、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態の部材に対応する部材に第１の実施の形態と同じ符号を付すことで、重複する説明を省略する。
【００２８】
第１の実施の形態では、工具２１により環状凸部１８ｄが径方向外側に塑性変形し、環状凸部１８ｄの径方向外側に位置する中空ボルト１８の外周が中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに嵌入してカシメられるが、第２の実施の形態では、環状凸部１８ｄの径方向外側に位置する中空軸１２の雌ねじ部１２ｂの内周面に環状凹部１２ｅが形成される。
【００２９】
環状凹部１２ｅの空間容積は、同じ軸方向長さを有する雌ねじ部１２ｂの空間容積よりも大きいため、カシメによる中空軸１２の径方向外側への塑性変形量を増加させ、環状凹部１２ｅの内部で中空軸１２および中空ボルト１８を一層強固に噛み合わせて結合強度を高めることができる。
【第３の実施の形態】
【００３０】
次に、図５および図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３１】
第２の実施の形態では、中空軸１２の内周に周方向に延びる環状凹部１２ｅを形成しているが、第３の実施の形態態では、中空軸１２の内周に軸方向に延びる１本の線状凹部１２ｆが形成される。中空ボルト１８は第１の実施の形態の環状凸部１８ｄを備えておらず、その内周は軸方向全域に亙って一定断面である。工具２１は、軸部２１ｂの外周に軸方向に延びる線状凸部２１ｃを備える。
【００３２】
そして中空軸１２の雌ねじ部１２ｂに中空ボルト１８の雄ねじ部１８ｂを螺合した後、工具２１の軸部２１ｂを圧入する際に、中空軸１２の線状凹部１２ｆの位相と工具２１の線状凸部２１ｃの位相とを一致させる。これにより、工具２１の線状凸部２１ｃに押されて径方向外側に塑性変形した中空ボルト１８の一部が中空軸１２の線状凹部１２ｆに嵌入することで、中空軸１２に対して中空ボルト１８を弛み止めすることができる。
【００３３】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて、変形した中空ボルト１８と中空軸１２の線状凹部１２ｆとが周方向に噛み合うため、中空軸１２に対する中空ボルト１８の相対回転が防止されて一層強固な弛み止めが可能になる。
【第４の実施の形態】
【００３４】
次に、図７および図８に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００３５】
第４の実施の形態では、中空ボルト１８の一端側の頭部１８ｃに治具２２を当接させた状態で、中空ボルト１８の他端側からレンチ孔１８ａ内に工具２１のガイド部２１ｄを挿入し、押圧部２１ｅで中空ボルト１８の他端部を押圧して塑性変形させる。そのために、中空軸１２の内部には段部１２ｇを介して雌ねじ部１２ｂが形成されており、中空軸１２に中空ボルト１８を螺合した状態で、中空ボルト１８の他端部は前記段部１２ｇを超えて僅かに突出する。
【００３６】
従って、中空軸１２に螺合した中空ボルト１８の他端部を、中空軸１２の内部側から工具２１の軸部２１ｂで押圧することで、塑性変形した中空ボルト１８の他端部が中空軸１２の段部１２ｇに向けてカシメられ、中空軸１２に対して中空ボルト１８が相対回転不能に固定される。
【参考例】
【００３７】
次に、図９および図１０に基づいて参考例を説明する。
【００３８】
参考例は第４の実施の形態の変形であり、中空ボルト１８の代わりにリベット１８′を用いたものである。リベット１８′の外周面１８ｂ′は雄ねじ部が形成されない円筒面であり、中空軸１２の内周面１２ｂ′は雌ねじ部が形成されない円筒面である。この変形例でも、リベット１８′の一端側の頭部１８ｃ′に治具２２を当接させた状態で、リベット１８′の他端側からガイド孔１８ａ′内に工具２１のガイド部２１ｄを挿入し、押圧部２１ｅでリベット１８′の他端部を押圧して塑性変形させることで、第４の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、本発明の中空軸はトランスミッションに設けられたシャフトに限定されるものではない。
【００４１】
また本発明の被締結部材は実施の形態のボールベアリング１３に限定されず、他種のベアリングやギヤ等の任意に部材であっても良い。
【００４２】
また第３の実施の形態では中空軸１２の線状凹部１２ｆおよび工具２１の線線状凸部２１ｃが各１本ずつ設けられているが、それらを軸対称に複数本ずつ設けることで、カシメ反力を相殺して安定したカシメを可能にすることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１２        中空軸
１２ｂ      雌ねじ部
１２ｅ      環状凹部
１２ｆ      線状凹部
１３        ボールベアリング（被固定部材）
１８        中空ボルト
１８ｂ      雄ねじ部
１８ｄ      環状凸部
２１        工具
２１ｃ      線状凸部
【図１】
2014101930.tif 000003
【図２】
2014101930.tif 000004
【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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【図１０】
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