(57)【要約】熱処理を施すことによって径の異なるスプライン凹条を確保して、軸部材の外周面に形成されたスプライン突条を中空部材の中空部内周面に形成されたスプライン凹条に圧入固定させることができる。  軸部材の外周のスプライン突条を、圧入始端側の第１スプライン突条と、第１スプライン突条よりも大径の圧入後端側の第２スプライン突条で構成し、中空部材の中空部内周面のスプライン凹条を、熱処理を施すことによって形成された圧入始端側の第２スプライン突条に対応する径の第１スプライン凹条と、圧入後端側の第１スプライン突条に対応する径の第２スプライン凹条で構成する。
2014038096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材の外周面に形成されたスプライン突条を、中空部材の中空部内周面に形成されたスプライン凹条に圧入させて、前記軸部材へ前記中空部材を圧入固定する結合構造であって、
前記スプライン突条を、圧入始端側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径の圧入後端側の第２スプライン突条で構成し、
前記スプライン凹条を、熱処理を施すことによって形成された、圧入始端側の前記第２スプライン突条に対応する径の第１スプライン凹条と、圧入後端側の前記第１スプライン突条に対応する径の第２スプライン凹条で構成した
ことを特徴とする結合構造。
【請求項２】
前記中空部材の形状を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも熱変形しやすい形状とした請求項１に記載の結合構造。
【請求項３】
前記中空部材の中空部内周面の外側の径方向肉厚を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも肉厚に形成した請求項２に記載の結合構造。
【請求項４】
前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において隔離して形成されてなる請求項１ないし３いずれか記載の結合構造。
【請求項５】
前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において連続して形成されてなる請求項１ないし３いずれか記載の結合構造。
【請求項６】
回転体のスプライン凹条と軸部材のスプライン突条とをスプライン嵌合して前記回転体を前記軸部材に結合することにより形成されるスプライン結合体の製造方法であって、
（ａ）前記スプライン突条を、前記軸部材における前記回転体が挿入される挿入方向における前側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径に形成されるとともに前記挿入方向の後側の第２スプライン突条とに形成し、
（ｂ）前記スプライン凹条に熱処理を施すことによって、前記回転体の前記挿入方向における前側に前記第２スプライン突条に対応する径を有する第１スプライン凹条を形成するとともに、前記挿入方向における後側に前記第１スプライン突条に対応する径を有する第２スプライン凹条を形成し、
（ｃ）前記第１スプライン凹条を前記第２スプライン突条にスプライン嵌合するとともに、前記第２スプライン凹条を前記第１スプライン突条にスプライン嵌合することにより前記回転体が前記軸部材に結合されたスプライン結合体を製造する
スプライン結合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結合構造およびスプライン結合体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、シャフトにおける複数の突条が形成された圧入部の外径を、圧入始端側から圧入後端側に向かうに従い順次テーパー状に拡大するよう形成する一方、円筒部材における孔の内径を、圧入始端側から圧入後端側に向かうに従い順次テーパー状に縮小するよう形成することにより、孔の内周面全体を圧入固定に関与させて、円筒部材のシャフトへの固定を強固にするものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４９４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されているような結合構造を採用すれば、円筒部材をシャフトに強固に固定することができるものの、スプライン条をテーパー状に加工形成するには困難が伴うという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、スプライン条をテーパー状に加工形成することなく、軸部材へ中空部材を強固に圧入固定することができる結合構造およびスプライン結合体の製造方法の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、軸部材の外周面に形成されたスプライン突条を、中空部材の中空部内周面に形成されたスプライン凹条に圧入させて、前記軸部材へ前記中空部材を圧入固定する結合構造であって、
前記スプライン突条を、圧入始端側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径の圧入後端側の第２スプライン突条で構成し、
前記スプライン凹条を、熱処理を施すことによって形成された、圧入始端側の前記第２スプライン突条に対応する径の第１スプライン凹条と、圧入後端側の前記第１スプライン突条に対応する径の第２スプライン凹条で構成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
スプライン凹条の硬度向上を目的として施す熱処理により生じる熱処理歪みを利用して、第１スプライン突条および第２スプライン突条それぞれに対応する径を有する第２スプライン凹条および第１スプライン凹条を形成するだけだから、径の異なる第２スプライン凹条と第１スプライン凹条を容易に確保することができ、軸部材の外周面に形成された第１スプライン突条に中空部材の中空部内周面に形成された第２スプライン凹条を圧入させ、軸部材の外周面に形成された第２スプライン突条に中空部材の中空部内周面に形成された第１スプライン凹条を圧入させて、軸部材へ中空部材を強固に固定することができる。
また、本発明の結合構造において、前記中空部材の形状を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも熱変形しやすい形状にしておくことができる。
こうすれば、中空部材に熱処理を施すことによって、径の異なる第２スプライン凹条と第１スプライン凹条を容易に形成させることができる。
また、前記中空部材の中空部内周面の外側の径方向肉厚を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも肉厚に形成しておくことができる。
こうすれば、中空部材に熱処理を施すことにより、肉厚の大なる中空部材の圧入後端側が大きく熱変形し、これにより中空部材の圧入後端側の第２スプライン凹条を小径とし、圧入始端側の第１スプライン凹条を大径に形成させることができる。
また、前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において隔離して形成しておくことができる。
こうすれば、径の異なるスプライン突条を簡易に確保できる。
また、前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において連続して形成しておくことができる。
こうすれば、径の異なるスプライン突条を簡易に確保できる。
また、本発明のスプライン結合体の製造方法は、
回転体のスプライン凹条と軸部材のスプライン突条とをスプライン嵌合して前記回転体を前記軸部材に結合することにより形成されるスプライン結合体の製造方法であって、
（ａ）前記スプライン突条を、前記軸部材における前記回転体が挿入される挿入方向における前側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径に形成されるとともに前記挿入方向の後側の第２スプライン突条とに形成し、
（ｂ）前記スプライン凹条に熱処理を施すことによって、前記回転体の前記挿入方向における前側に前記第２スプライン突条に対応する径を有する第１スプライン凹条を形成するとともに、前記挿入方向における後側に前記第１スプライン突条に対応する径を有する第２スプライン凹条を形成し、
（ｃ）前記第１スプライン凹条を前記第２スプライン突条にスプライン嵌合するとともに、前記第２スプライン凹条を前記第１スプライン突条にスプライン嵌合することにより前記回転体が前記軸部材に結合されたスプライン結合体を製造することを要旨とする。
中空部材のスプライン凹条は、テーパー状に形成することなく、圧入後端側から圧入始端に亘り同径のスプライン凹条を形成させておき、その後に熱処理を施して熱処理歪みを生じさせることにより、径の異なる第２スプライン凹条と第１スプライン凹条を簡易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、中空部材３へ軸部材１を圧入固定した状態の断面構成図である。
図２は、スプライン突条２の歯面部２’とスプライン凹条５の歯底部５’とが圧入される中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入状態の断面構成図である。
図３は、軸部材１の要部を拡大して示す断面図である。
図４は、中空部材３の構成の概略を示した断面構成図である。
図５は、中空部材３の要部を拡大して示す要部拡大図である。
図６は、軸部材１と中空部材３とを軸線ＣＬに沿って相対移動させ、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する状態の断面構成図である。
図７は、変形例を示す中空部材３の要部の断面拡大構成図である。
図８は、軸部材１の変更例を示す要部拡大断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、中空部材３へ軸部材１を圧入固定した状態の断面構成図である。なお、図６は、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する前の断面構成図である。
軸部材１は、外周面１ａに複数のスプライン突条２が形成されている。一方、中空部材３の円筒部３ａの内周面には複数のスプライン凹条５が形成されている。
軸部材１の外周面１ａに形成されたスプライン突条２を、中空部材３の円筒部３ａの内周面４ａに形成されたスプライン凹条５に圧入させて、軸部材１へ中空部材３が圧入固定される。
なお、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入は、図２に示すように、スプライン突条２の歯面部２’とスプライン凹条５の歯底部５’とが圧入される、所謂、大径圧入となっている。
先ず、軸部材１について、軸部材１の要部を拡大した断面図である図３を用いて説明する。
軸部材１は、例えば材質ＳＣｒ４２０Ｈで形成されており、図３に示すように、中心部に油路１ｂが形成されているとともに外周側に歯部１ｃが形成されている。
軸部材１の外周面１ａには、周方向に沿って複数のスプライン突条２が突出状に加工形成されている。
各スプライン突条は、第３スプライン突条２ｃ，第１スプライン突条２ａ，第２スプライン突条２ｂで構成されている。即ち、圧入始端側から圧入後端側に向かって第３スプライン突条２ｃ，第１スプライン突条２ａ，第２スプライン突条２ｂの順に形成されており、第３スプライン突条２ｃと第１スプライン突条２ａ間には溝状に境界凹部２ｅが形成されている。また、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂ間にも溝状に境界凹部２ｄが形成されている。
第１スプライン突条２ａの直径Ｄ１は、本例では、例えば３８．００１ｍｍに加工形成されており、また、第２スプライン突条２ｂの直径Ｄ２は、本例では３８．０２７ｍｍに加工形成されている。なお、第３スプライン突条２ｃの直径は、Ｄ１の寸法と同等あるいは小さい径に加工形成されている。
このように軸部材１の外周面１ａには、直径の異なる第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂが形成されており、この第１スプライン突条２ａおよび第２スプライン突条２ｂは共にテーパー状のものではないため、容易に加工形成することができる。
次に、中空部材３について、中空部材３の構成の概略を示した断面構成図である図４および中空部材３の要部を拡大して示す要部拡大図である図５を用いて説明する。
中空部材３は、図４に示すように、円筒部３ａと、円筒部３ａの外周に外側へ一体状に突出形成された延出部３ｂと、延出部３ｂの外周側に形成された歯部３ｃとから構成されており、材質は軸部材１と同様、ＳＣｒ４２０Ｈである。
円筒部３ａは、内周が中空に形成されており、内周面４ａには周方向に複数のスプライン凹条５が加工形成されている。
スプライン凹条５は、図５に示すように、歯底部５’（スプライン大径）が圧入後端側（図５の左側）から圧入始端側（図５の右側）に向かって順次径が拡大するテーパー状に形成されており、歯面部５’’（スプライン小径）が圧入後端側（図５の左側）から圧入始端側（図５の右側）に亘って一定の内径に形成されている。スプライン凹条５をこのような形状に形成する方法についての詳細は後述する。
延出部３ｂは、円筒部３ａの軸方向の一方側、具体的には、図４の左側の圧入後端側寄りの片寄った位置に形成されている。即ち、円筒部３ａの径方向における肉厚は、圧入後端側の方が圧入始端側に比較して肉厚な傾向となっている。
ここで、スプライン凹条５の歯底部５’をテーパー状に形成するとともに歯面部５’’を一定の径に形成する方法について説明する。
スプライン凹条５は、例えば、ブローチ加工により形成される。
具体的には、先ず、中空部材３における中空部４の内径を、要求されるスプライン小径よりも若干小さな値となるように形成し、スプライン小径よりも若干小さな値に形成された中空部４内にブローチ刃を挿入することにより、要求されるスプライン小径およびスプライン大径（実施例では、φ３８．００３４ｍｍ）を有するスプライン凹条５を形成する。
次に、スプライン凹条５の耐久性を向上するために中空部材３に焼入れ処理、例えば、浸炭焼入れを施す。このとき、中空部材３における円筒部３ａの径方向における肉厚が、圧入後端側が圧入始端側に比較して肉厚な傾向となっているため、圧入後端側において熱収縮が生じる。
即ち、スプライン凹条５の圧入後端側の径が小さくなる方向の熱変形が生じる。この結果、スプライン凹条５は、圧入始端側から圧入後端側にかけて径が縮小するテーパー形状となる。ここで、スプライン凹条５の後端側の径は、実施例では、φ３８ｍｍとなるように設定した。即ち、スプライン凹条５は３４μｍのテーパーを有している。
そして、浸炭焼入れ後にスプライン凹条５の歯面部５’’の内径が圧入始端側から圧入後端側にかけて一定となるよう加工を入れる。
こうして構成された軸部材１に中空部材３をスプライン圧入する際の動作について説明する。
軸部材１と中空部材３とを図６に示すように、同一軸線ＣＬ上に配置するとともに、軸部材１と中空部材３とを軸線ＣＬに沿って相対移動させ、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する。
このとき、中空部材３のスプライン凹条５の圧入始端側の径ｄ２（φ３８．００３４ｍｍ）が軸部材１の第３スプライン突条２ｃの径（≦φ３８．００１ｍｍ）よりも僅かに大きいから、挿入開始時点では圧入力は発生しない。
そして、テーパー状に形成されたスプライン凹条５の径と、軸部材１のスプライン突条２ａ，２ｂ，２ｃの径のいずれかとが等しくなる位置まで、中空部材３が軸部材１に挿入された時点で、スプライン凹条５の歯底部５’とスプライン突条２ａ，２ｂ，２ｃいずれかの歯面部２’とが接触して圧入力が生じ始める。
更に、中空部材３を軸部材１へ挿入し続けると、歯底部５’および歯面部２’が塑性変形を生じ、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入が開始する。以降、中空部材３の圧入始端側が軸部材１の圧入後端側に達するまで、随時歯底部５’および歯面部２’の塑性変形が継続され、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入が終了する。
以上説明した実施例の軸部材１への中空部材３の圧入固定構造によれば、軸部材１の外周に設けたスプライン突条２を、圧入始端側の第１スプライン突条２ａおよび第１スプライン突条２ａよりも径の大きい圧入後端側の第２スプライン突条２ｂとからなる段差状に形成するとともに、中空部材３の内周に設けたスプライン凹条５を、圧入後端側は第１スプライン突条２ａに、圧入始端側は第２スプライン突条２ｂにそれぞれ対応する径となるようなテーパー形状に、スプライン凹条５の熱処理を利用して形成するから、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入開始時における中空部材３の圧入始端側と軸部材１の圧入始端側とにおける不要な圧入を回避できる。即ち、スプライン凹条５の圧入始端側やスプライン突条２の圧入始端側（第１，３スプライン突条２ａ，２ｃ）における不要な削れや変形を抑制できる。
また、スプライン凹条５の圧入後端側が第１スプライン突条２ａに対応し、スプライン凹条５の圧入始端側が第２スプライン突条２ｂに対応しているから、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入完了時には、強固なスプライン圧入を達成することができる。しかも、スプライン凹条５の耐久性向上を目的として施す熱処理により生じる熱処理歪を利用するだけだから、スプライン凹条５のテーパー形状を容易に確保することができる。この結果、中空部材３を軸部材１に強固に固定する構造を簡易に確保することができる。
実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、スプライン凹条５の歯底部５’は、圧入後端側から圧入始端側に亘ってテーパー形状に形成するものとしたが、歯底部５’は、圧入後端側から圧入始端側全てに亘ってテーパー形状に形成しなくても構わない。例えば、図７の変形例のスプライン凹条５０に例示するように、歯底部５０’は圧入後端側から中空部材３の軸方向ほぼ中央部までをテーパー形状に形成し、以降圧入始端側までは一定の径に形成するものとしても構わない。
また、実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、スプライン凹条５の歯面部５’’は、圧入後端側から圧入始端側まで一定の径となるよう加工を入れるものとしたが、歯面部５’’は歯底部５’と同形状、即ち、圧入後端側から圧入始端側に亘ってテーパー形状に形成されていても差し支えない。
実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂとの間には、溝状の境界凹部２ｄを設けるものとしたが、境界凹部２ｄはなくても構わない。例えば、図８の変形例のスプライン突条２０に例示するように、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂとは段差をもって連続形成するものとしても良い。
【符号の説明】
【０００９】
１  軸部材
１ａ  外周面
２  スプライン突条
２’  歯面部
２ａ  第１スプライン突条
２ｂ  第２スプライン突条
３  中空部材
３ａ  円筒部
４  中空部
５  スプライン凹条
５’  歯底部
５’’  歯面部
【図１】
2014038096.tif 000003
【図２】
2014038096.tif 000004
【図３】
2014038096.tif 000005
【図４】
2014038096.tif 000006
【図５】
2014038096.tif 000007
【図６】
2014038096.tif 000008
【図７】
2014038096.tif 000009
【図８】
2014038096.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月5日(2016.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材の外周面に形成されたスプライン突条と中空部材の中空部内周面に形成されたスプライン凹条とをスプライン圧入することによって前記中空部材を前記軸部材に結合させたスプライン結合体の製造方法であって、
（ａ）前記スプライン突条を、圧入始端側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径の圧入後端側の第２スプライン突条とに形成し、
（ｂ）前記スプライン凹条に熱処理を施し、
（ｃ）該熱処理により前記スプライン凹条に生じる熱収縮を利用して、前記第２スプライン突条の径に対応する所望の径を有する第１スプライン凹条を圧入始端側に形成するとともに、前記第１スプライン突条の径に対応する所望の径を有する第２スプライン凹条を圧入後端側に形成し、
（ｄ）前記第１スプライン凹条を前記第２スプライン突条にスプライン圧入するとともに、前記第２スプライン凹条を前記第１スプライン突条にスプライン圧入することにより前記中空部材が前記軸部材に結合されたスプライン結合体を製造する
スプライン結合体の製造方法。
【請求項２】
前記第1スプライン突条の径は、前記第２スプライン凹状の径よりも大きく設定されて、前記第１スプライン突条および前記第２スプライン凹状が大径圧入されるよう構成されており、
前記第２スプライン突条の径は、前記第１スプライン凹状の径よりも大きく設定されて、前記第２スプライン突条および前記第１スプライン凹状が大径圧入されるよう構成されている
請求項１に記載のスプライン結合体の製造方法。
【請求項３】
前記中空部材の中空部内周面の外側の径方向肉厚を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも肉厚に形成した請求項１または２に記載のスプライン結合体の製造方法
【請求項４】
前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において隔離して形成されてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプライン結合体の製造方法。
【請求項５】
前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において連続して形成されてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプライン結合体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結合構造およびスプライン結合体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、シャフトにおける複数の突条が形成された圧入部の外径を、圧入始端側から圧入後端側に向かうに従い順次テーパー状に拡大するよう形成する一方、円筒部材における孔の内径を、圧入始端側から圧入後端側に向かうに従い順次テーパー状に縮小するよう形成することにより、孔の内周面全体を圧入固定に関与させて、円筒部材のシャフトへの固定を強固にするものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４９４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されているような結合構造を採用すれば、円筒部材をシャフトに強固に固定することができるものの、スプライン条をテーパー状に加工形成するには困難が伴うという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、スプライン凹条をテーパー状に加工形成することなく、軸部材へ中空部材を強固に圧入固定することができるスプライン結合体の製造方法の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。  本発明は、軸部材の外周面に形成されたスプライン突条と中空部材の中空部内周面に形成されたスプライン凹条とをスプライン圧入することによって前記中空部材を前記軸部材に結合させたスプライン結合体の製造方法であって、
（ａ）前記スプライン突条を、圧入始端側の第１スプライン突条と、該第１スプライン突条よりも大径の圧入後端側の第２スプライン突条とに形成し、
（ｂ）前記スプライン凹条に熱処理を施し、
（ｃ）前記熱処理により前記スプライン凹条に生じる熱収縮を利用して前記第２スプライン突条の径に対応する所望の径を有する第１スプライン凹条を圧入始端側に形成するとともに、前記第１スプライン突条の径に対応する所望の径を有する第２スプライン凹条を圧入後端側に形成し、
（ｄ）前記第１スプライン凹条を前記第２スプライン突条にスプライン圧入するとともに、前記第２スプライン凹条を前記第１スプライン突条にスプライン圧入することにより前記中空部材が前記軸部材に結合されたスプライン結合体を製造する
ことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
スプライン凹条の硬度向上を目的として施す熱処理により生じる熱処理歪み（熱収縮）を利用して、第１スプライン突条および第２スプライン突条の径それぞれに対応する径を有する第２スプライン凹条および第１スプライン凹条を形成するだけだから、径の異なる第２スプライン凹条と第１スプライン凹条を容易に確保することができ、軸部材の外周面に形成された第１スプライン突条に中空部材の中空部内周面に形成された第２スプライン凹条を圧入させ、軸部材の外周面に形成された第２スプライン突条に中空部材の中空部内周面に形成された第１スプライン凹条を圧入させて、軸部材へ中空部材を強固に固定することができる。
また、本発明の結合構造において、前記第１スプライン突条の径は、前記第２スプライン凹状の径よりも大きく設定されて、前記第１スプライン突条および前記第２スプライン凹状が大径圧入されるよう構成されており、前記第２スプライン突条の径は、前記第１スプライン凹状の径よりも大きく設定されて、前記第２スプライン突条および前記第１スプライン凹状が大径圧入されるよう構成されているものとすることができる。
こうすれば、スプライン突条の径およびスプライン凹条の径の寸法管理は比較的容易なことから、スプライン突条およびスプライン凹条が歯面圧入される場合に比べてスプライン圧入力の管理を容易に行うことができる。
また、前記中空部材の中空部内周面の外側の径方向肉厚を、前記圧入後端側の方が前記圧入始端側よりも肉厚に形成しておくことができる。
こうすれば、中空部材に熱処理を施すことにより、肉厚の大なる中空部材の圧入後端側が大きく熱変形し、これにより中空部材の圧入後端側の第２スプライン凹条を小径とし、圧入始端側の第１スプライン凹条を大径に形成させることができる。
また、前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において隔離して形成しておくことができる。
こうすれば、径の異なるスプライン突条を簡易に確保できる。
また、前記第１スプライン突条と前記第２スプライン突条とは、前記軸部材の軸方向において連続して形成しておくことができる。
こうすれば、径の異なるスプライン突条を簡易に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、中空部材３へ軸部材１を圧入固定した状態の断面構成図である。
図２は、スプライン突条２の歯面部２’とスプライン凹条５の歯底部５’とが圧入される中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入状態の断面構成図である。
図３は、軸部材１の要部を拡大して示す断面図である。
図４は、中空部材３の構成の概略を示した断面構成図である。
図５は、中空部材３の要部を拡大して示す要部拡大図である。
図６は、軸部材１と中空部材３とを軸線ＣＬに沿って相対移動させ、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する状態の断面構成図である。
図７は、変形例を示す中空部材３の要部の断面拡大構成図である。
図８は、軸部材１の変更例を示す要部拡大断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、中空部材３へ軸部材１を圧入固定した状態の断面構成図である。なお、図６は、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する前の断面構成図である。
軸部材１は、外周面１ａに複数のスプライン突条２が形成されている。一方、中空部材３の円筒部３ａの内周面には複数のスプライン凹条５が形成されている。
軸部材１の外周面１ａに形成されたスプライン突条２を、中空部材３の円筒部３ａの内周面４ａに形成されたスプライン凹条５に圧入させて、軸部材１へ中空部材３が圧入固定される。
なお、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入は、図２に示すように、スプライン突条２の歯面部２’とスプライン凹条５の歯底部５’とが圧入される、所謂、大径圧入となっている。
先ず、軸部材１について、軸部材１の要部を拡大した断面図である図３を用いて説明する。
軸部材１は、例えば材質ＳＣｒ４２０Ｈで形成されており、図３に示すように、中心部に油路１ｂが形成されているとともに外周側に歯部１ｃが形成されている。
軸部材１の外周面１ａには、周方向に沿って複数のスプライン突条２が突出状に加工形成されている。
各スプライン突条は、第３スプライン突条２ｃ，第１スプライン突条２ａ，第２スプライン突条２ｂで構成されている。即ち、圧入始端側から圧入後端側に向かって第３スプライン突条２ｃ，第１スプライン突条２ａ，第２スプライン突条２ｂの順に形成されており、第３スプライン突条２ｃと第１スプライン突条２ａ間には溝状に境界凹部２ｅが形成されている。また、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂ間にも溝状に境界凹部２ｄが形成されている。
第１スプライン突条２ａの直径Ｄ１は、本例では、例えば３８．００１ｍｍに加工形成されており、また、第２スプライン突条２ｂの直径Ｄ２は、本例では３８．０２７ｍｍに加工形成されている。なお、第３スプライン突条２ｃの直径は、Ｄ１の寸法と同等あるいは小さい径に加工形成されている。
このように軸部材１の外周面１ａには、直径の異なる第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂが形成されており、この第１スプライン突条２ａおよび第２スプライン突条２ｂは共にテーパー状のものではないため、容易に加工形成することができる。
次に、中空部材３について、中空部材３の構成の概略を示した断面構成図である図４および中空部材３の要部を拡大して示す要部拡大図である図５を用いて説明する。
中空部材３は、図４に示すように、円筒部３ａと、円筒部３ａの外周に外側へ一体状に突出形成された延出部３ｂと、延出部３ｂの外周側に形成された歯部３ｃとから構成されており、材質は軸部材１と同様、ＳＣｒ４２０Ｈである。
円筒部３ａは、内周が中空に形成されており、内周面４ａには周方向に複数のスプライン凹条５が加工形成されている。
スプライン凹条５は、図５に示すように、歯底部５’（スプライン大径）が圧入後端側（図５の左側）から圧入始端側（図５の右側）に向かって順次径が拡大するテーパー状に形成されており、歯面部５’’（スプライン小径）が圧入後端側（図５の左側）から圧入始端側（図５の右側）に亘って一定の内径に形成されている。スプライン凹条５をこのような形状に形成する方法についての詳細は後述する。
延出部３ｂは、円筒部３ａの軸方向の一方側、具体的には、図４の左側の圧入後端側寄りの片寄った位置に形成されている。即ち、円筒部３ａの径方向における肉厚は、圧入後端側の方が圧入始端側に比較して肉厚な傾向となっている。
ここで、スプライン凹条５の歯底部５’をテーパー状に形成するとともに歯面部５’’を一定の径に形成する方法について説明する。
スプライン凹条５は、例えば、ブローチ加工により形成される。
具体的には、先ず、中空部材３における中空部４の内径を、要求されるスプライン小径よりも若干小さな値となるように形成し、スプライン小径よりも若干小さな値に形成された中空部４内にブローチ刃を挿入することにより、要求されるスプライン小径およびスプライン大径（実施例では、φ３８．００３４ｍｍ）を有するスプライン凹条５を形成する。
次に、スプライン凹条５の耐久性を向上するために中空部材３に焼入れ処理、例えば、浸炭焼入れを施す。このとき、中空部材３における円筒部３ａの径方向における肉厚が、圧入後端側が圧入始端側に比較して肉厚な傾向となっているため、圧入後端側において熱収縮が生じる。
即ち、スプライン凹条５の圧入後端側の径が小さくなる方向の熱変形が生じる。この結果、スプライン凹条５は、圧入始端側から圧入後端側にかけて径が縮小するテーパー形状となる。ここで、スプライン凹条５の後端側の径は、実施例では、φ３８ｍｍとなるように設定した。即ち、スプライン凹条５は３４μｍのテーパーを有している。
そして、浸炭焼入れ後にスプライン凹条５の歯面部５’’の内径が圧入始端側から圧入後端側にかけて一定となるよう加工を入れる。
こうして構成された軸部材１に中空部材３をスプライン圧入する際の動作について説明する。
軸部材１と中空部材３とを図６に示すように、同一軸線ＣＬ上に配置するとともに、軸部材１と中空部材３とを軸線ＣＬに沿って相対移動させ、中空部材３の中空部４内に軸部材１を挿入する。
このとき、中空部材３のスプライン凹条５の圧入始端側の径ｄ２（φ３８．００３４ｍｍ）が軸部材１の第３スプライン突条２ｃの径（≦φ３８．００１ｍｍ）よりも僅かに大きいから、挿入開始時点では圧入力は発生しない。
そして、テーパー状に形成されたスプライン凹条５の径と、軸部材１のスプライン突条２ａ，２ｂ，２ｃの径のいずれかとが等しくなる位置まで、中空部材３が軸部材１に挿入された時点で、スプライン凹条５の歯底部５’とスプライン突条２ａ，２ｂ，２ｃいずれかの歯面部２’とが接触して圧入力が生じ始める。
更に、中空部材３を軸部材１へ挿入し続けると、歯底部５’および歯面部２’が塑性変形を生じ、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入が開始する。以降、中空部材３の圧入始端側が軸部材１の圧入後端側に達するまで、随時歯底部５’および歯面部２’の塑性変形が継続され、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入が終了する。
以上説明した実施例の軸部材１への中空部材３の圧入固定構造によれば、軸部材１の外周に設けたスプライン突条２を、圧入始端側の第１スプライン突条２ａおよび第１スプライン突条２ａよりも径の大きい圧入後端側の第２スプライン突条２ｂとからなる段差状に形成するとともに、中空部材３の内周に設けたスプライン凹条５を、圧入後端側は第１スプライン突条２ａの径に、圧入始端側は第２スプライン突条２ｂの径にそれぞれ対応する径となるようなテーパー形状に、スプライン凹条５の熱処理を利用して形成するから、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入開始時における中空部材３の圧入始端側と軸部材１の圧入始端側とにおける不要な圧入を回避できる。即ち、スプライン凹条５の圧入始端側やスプライン突条２の圧入始端側（第１，３スプライン突条２ａ，２ｃ）における不要な削れや変形を抑制できる。
また、スプライン凹条５の圧入後端側が第１スプライン突条２ａに対応し、スプライン凹条５の圧入始端側が第２スプライン突条２ｂに対応しているから、中空部材３の軸部材１へのスプライン圧入完了時には、強固なスプライン圧入を達成することができる。しかも、スプライン凹条５の耐久性向上を目的として施す熱処理により生じる熱処理歪を利用するだけだから、スプライン凹条５のテーパー形状を容易に確保することができる。この結果、中空部材３を軸部材１に強固に固定する構造を簡易に確保することができる。
実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、スプライン凹条５の歯底部５’は、圧入後端側から圧入始端側に亘ってテーパー形状に形成するものとしたが、歯底部５’は、圧入後端側から圧入始端側全てに亘ってテーパー形状に形成しなくても構わない。例えば、図７の変形例のスプライン凹条５０に例示するように、歯底部５０’は圧入後端側から中空部材３の軸方向ほぼ中央部までをテーパー形状に形成し、以降圧入始端側までは一定の径に形成するものとしても構わない。
また、実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、スプライン凹条５の歯面部５’’は、圧入後端側から圧入始端側まで一定の径となるよう加工を入れるものとしたが、歯面部５’’は歯底部５’と同形状、即ち、圧入後端側から圧入始端側に亘ってテーパー形状に形成されていても差し支えない。
実施例の軸部材への中空部材の圧入固定構造では、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂとの間には、溝状の境界凹部２ｄを設けるものとしたが、境界凹部２ｄはなくても構わない。例えば、図８の変形例のスプライン突条２０に例示するように、第１スプライン突条２ａと第２スプライン突条２ｂとは段差をもって連続形成するものとして
【符号の説明】
【０００９】
１  軸部材
１ａ  外周面
２  スプライン突条
２’  歯面部
２ａ  第１スプライン突条
２ｂ  第２スプライン突条
３  中空部材
３ａ  円筒部
４  中空部
５  スプライン凹条
５’  歯底部
５’’  歯面部
【国際調査報告】
2014038096.tif 000011
2014038096.tif 000012
2014038096.tif 000013