(57)【要約】【課題】  等速ジョイントの内部部品とシャフトが分解できる仕様と、分解不可能な仕様を選択可能とした等速ジョイントのシャフト抜け防止構造を提供する。【解決手段】  挿入孔９に形成した止め輪１４との当接部を軸方向に対して直角な第一の当接面１０ｂ，１２ａと第二の当接面１０ｃとより構成し、止め輪１４が第二の当接面１０ｃと当接するときは分解可能な仕様とし、止め輪１４が第一の当接面１０ｂ，１２ａと当接するときは分解不可能な仕様として構成する。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと嵌合するための挿入孔を有する等速ジョイントの内部部品と、
リング状の止め輪溝を有するシャフトと、前記止め輪溝内に位置する弾性的に拡径・縮径が可能な止め輪とからなり、
シャフトに引抜き方向の力が加わったとき、止め輪が内部部品の挿入孔に形成した当接部と前記止め輪溝との間に介在することにより、シャフトの抜けを防止するようにしたシャフト抜け防止構造において、
前記当接部が、止め輪を縮径させる分力を発生させない第一の当接面と、止め輪を縮径させる分力を発生させる第二の当接面とで構成されていることを特徴とする等速ジョイントのシャフト抜け防止構造。
【請求項２】
前記当接部を構成する第一および第二の当接面が連続しており、第一の当接面がシャフト引抜き方向に対して直角な平面で第二の当接面よりもシャフトから遠い側に位置し、第二の当接面がシャフトの引抜き方向に向かって内径が漸減する傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイントのシャフト抜け防止構造。
【請求項３】
前記当接部の第一の当接面と当接する止め輪の表面が、第一の当接面と平行な面であることを特徴とする請求項１または２の等速ジョイントのシャフト抜け防止構造。
【請求項４】
前記当接部の第二の当接面と当接する止め輪の表面が、シャフトの引抜き方向に向かって外径が漸減する傾斜面であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの等速ジョイントのシャフト抜け防止構造。
【請求項５】
前記止め輪に、止め輪溝の当接部に平行な面と、第一の当接面に平行な面とを設けたことを特徴とする請求項１または２の等速ジョイントのシャフト抜け防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の駆動系や各種産業機器に使用される、非直線上に存在する回転軸同士の間で、等速に回転力の伝達を行う等速ジョイントに使用される、等速ジョイントのシャフト抜け防止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の駆動系等に組み込む等速ジョイントにおいては、ブーツ交換等の整備工数の簡素化を目的に、ジョイント内部部品とシャフトとを分解可能に嵌合させた抜け止め構造が従来から採用されている。その構造は、シャフトの端部に形成した溝に断面略矩形の止め輪を装着して、内部部品のスプラインの終端部に形成した傾斜面と止め輪を当接させるようになっている。この止め輪と、溝ならびに傾斜面が面接触させられて、面圧を低下させて止め輪の接触部のへたりや摩耗を緩和させ、軸方向のガタの増加を抑制することが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０８−１４５０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シャフトと内部部品の取付け構造において、一度組み込むと分解不可能な仕様のものと、分解可能な仕様のものを製作する要求が存在する。
【０００４】
しかし、特許文献１においては、止め輪が内部部品の傾斜面と当接するために、シャフトに引き抜き方向の力が加わった場合、止め輪が縮径されて抜けるという構造が開示されているのみで、シャフトが内部部品から分解可能な仕様と分解不可能な仕様を少ない構成部品でどのように行えばよいか記載が無く、想像もできなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて、内部部品やシャフトの種類を増やすことなく、また、部品の混入を回避しやすい等速ジョイントのシャフト抜け防止構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の等速ジョイントのシャフト抜け防止構造は、シャフトと嵌合するための挿入孔を有する等速ジョイントの内部部品と、リング状の止め輪溝を有するシャフトと、前記止め輪溝内に位置する弾性的に拡径・縮径が可能な止め輪とからなり、シャフトに引抜き方向の力が加わったとき、止め輪が内部部品の挿入孔に形成した当接部と前記止め輪溝との間に介在することにより、シャフトの抜けを防止するようにしたシャフト抜け防止構造において、前記当接部が、止め輪を縮径させる分力を発生させない第一の当接面と、止め輪を縮径させる分力を発生させる第二の当接面とで構成している。
【０００７】
このことにより、止め輪と挿入孔の当接面の当接位置を予め決めて止め輪を製作しておくことにより、用いる止め輪によって、シャフトと内部部品が分解できる仕様と分解不可能な仕様との選択が可能となる。
【０００８】
また、前記当接部を構成する第一および第二の当接面が連続しており、第一の当接面がシャフト引抜き方向に対して直角な平面で第二の当接面よりもシャフトから遠い側に位置し、第二の当接面がシャフトの引抜き方向に向かって内径が漸減する傾斜面であるので、当接面の形状を複雑にすることなく連続した形状で、止め輪を縮径させる分力を与えない設定と、止め輪を縮径させる分力を与える設定ができる。
【０００９】
さらに、前記当接部の第一の当接面と当接する止め輪の表面が、第一の当接面と平行な面としたもの、或いは、前記当接部の第二の当接面と当接する止め輪の表面が、シャフトの引抜き方向に向かって外径が漸減する傾斜面としたもので、止め輪の形状と当接部の当接面の位置とで、シャフトと内部部品が分解できる仕様と分解できない仕様との選択ができ、かつ、止め輪の形状で、分解できる仕様にしているのか、分解できない仕様にしているのか視覚による判別が容易となる。
【００１０】
また、前記止め輪に、止め輪溝の当接部に平行な面と、第一の当接面に平行な面とを設けたもので、止め輪の形状で仕様を簡単に決めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、内部部品の挿入孔に形成した止め輪と当接する当接部に、止め輪に縮径方向の分力を与えない第一の当接面と、縮径方向に分力を与える第二の当接面とを形成し、止め輪の形状によって第一または第二の当接面と選択的に当接するようにしたため、シャフトと内部部品の組立て時に、止め輪を変えるだけで、分解できる仕様と分解不可能な仕様との選択ができる。したがって、それぞれの仕様毎に専用の内部部品やシャフトを製作する必要が無く、部品管理工数やコスト等の負荷を増大させることなく、分解可能な仕様と、分解不可能な仕様のものを組立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態を説明するが、止め輪の形状により、内部部品とシャフトが分解可能な仕様と、分解不可能な仕様の選択ができるようにするもので、便宜上、図１に示すような固定式等速ジョイントにより説明するが、この場合内部部品は内輪となる。初めに内輪とシャフトの全体構成を図１〜図３を参考に説明し、次に止め輪の形状による分解可能な仕様を図２〜図５、分解不可能な仕様を図６、図７を参照しながら説明する。説明の都合上、先端側といった場合は図中左側を、反先端側といった時は図中右側を示すものとする。
【００１３】
固定式等速ジョイント１は、図１に示すように、外輪２と、内輪３と、トルク伝達用ボール４と、トルク伝達用ボール４の保持器５とから構成されている。そして、内輪３にトルクを伝達するシャフト６を嵌合して取付けている。等速ジョイントは、固定式等速ジョイント１に限定されることなく、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型等の摺動式等速ジョイントであってもよい。
【００１４】
外輪２は、球面状の内径面に曲線状の案内溝７を円周方向等間隔に形成してある。内輪３は、球面状の外径面に曲線状の案内溝８を円周方向等間隔に形成してある。外輪２の案内溝７と内輪３の案内溝８とで形成されるボールトラックに保持器５を介してトルク伝達用ボール４を組込んである。
【００１５】
内輪３には、シャフト６と嵌合するための挿入孔９が軸方向に形成されている。挿入孔９の内周面には、スプライン１０が形成されていて、シャフト６に形成されたスプライン１１と嵌合させることにより、内輪３とシャフト６がトルク伝達可能に結合する。
【００１６】
挿入孔９の先端側は、図２に示すように、挿入孔９よりも大きな径の孔１２を設けることにより、スプライン１０の終端のテーパ部１０ａと連続した軸線に対して直角な面１２ａを形成している。テーパ部１０ａは、直角な面１２ａと連続する平面１０ｂと、反先端側へ傾斜した傾斜面１０ｃとを含んでいる。
【００１７】
直角な面１２ａ，平面１０ｂ，傾斜面１０ｃは、止め輪１４に対する当接部であって、シャフト引抜き方向に対して直角な面１２ａ，平面１０ｂが、第一の当接面となる。また、シャフト引抜き方向に対して内径が漸減する傾斜面１０ｃが、第二の当接面となる。
【００１８】
シャフト６の先端側にはリング状の止め輪溝１３が形成されている。止め輪溝１３の両側壁すなわち先端側の壁１３ａと反先端側の壁１３ｂは、軸線に対して垂直に形成されている。この止め輪溝１３に内輪３とシャフト６の抜け止め用の止め輪１４が装着される。止め輪溝１３は、シャフト６を内輪３の挿入孔９に図２の右側から左側へ挿入していく時に、止め輪１４が内輪３のスプライン１０の径以下に縮径できるように、止め輪１４が入り込む深さを有している。
【００１９】
止め輪溝１３のシャフト６上の位置は、内輪３とシャフト６を組み付けた状態で挿入孔９の長さの範囲内にあればよく、シャフト６の先端でスプライン１１が終了した位置であってもよい。
【００２０】
止め輪溝１３の反先端側の壁１３ｂは、シャフト６を挿入孔９に挿入していくときに止め輪１４を挿入方向へ押すための当接部となる。また、先端側の壁１３ａは、シャフト６を引き抜くときに、止め輪１４を引き抜き方向へ押すための当接部となる。壁１３ａ，１３ｂの間の寸法は引き抜き方向へシャフト６が移動したときに若干移動できる遊びを与えてある。
【００２１】
止め輪１４は、図３に示すように、一部が切欠されたリング状で、止め輪溝１３内へ縮径して入り込むようになっている。止め輪１４は、縮径の力が付与されない状態において、シャフト６の外径（スプライン１１を含んだ外径）よりも外方へ一部が飛び出している。
【００２２】
シャフト６の内輪３への取付けは、止め輪１４を止め輪溝１３に配置し、止め輪１４を縮径させた状態で、シャフト６を挿入孔９に挿入する。この時、止め輪１４は挿入孔９のスプライン１０の内径と弾性的に当接しながら滑って移動していく。
【００２３】
そして、シャフト６の先端が挿入孔９を抜ける位置（実質的にはスプライン１０との当接が無くなる位置）に至ると、挿入孔９の反先端側の端部９ａがシャフト６の一部６ａと当接して挿入が阻止される。シャフト６の挿入代を規制するために、別途止め輪を取付けておいて、止め輪が挿入孔９の反先端側と当接してそれ以上の挿入を阻止するようにしてもよい。
【００２４】
シャフト６の前記挿入孔９への挿入が止まった時点では、止め輪１４はスプライン１０との当接を脱して大きな径の孔１２に位置するため、弾性により拡径する。止め輪１４が拡径すると、止め輪１４の外周面側が孔１２の周壁に弾性力で当接してシャフト６が内輪３に装着された状態となる。
【００２５】
止め輪１４はこの状態では完全に拡開しておらず、孔１２の周壁ならびに面１０ｃと当接して、シャフト６の外径から一部が突出するだけである（図２の状態）。すなわち、図２より明らかなように、半径方向で見て、スプライン１０，１１の嵌合範囲内に位置することになる。
【００２６】
止め輪１４は、いろいろな断面形状が採用されるが、内輪３とシャフト６が分解可能な仕様のものと、分解不可能な仕様のものと、２つの形状に大別される。
【００２７】
分解可能な仕様を選択するときの止め輪１４は、止め輪１４を縮径させる力を発生させればよいので、図２に示すように、断面形状が円形で、傾斜面１０ｃ（第二の当接面）と当接していればよい。
【００２８】
シャフト６に引き抜き方向（図２の矢印Ｂ方向）の力が加わると、シャフト６が少しだけ図中右側へ平行に移動する（止め輪溝１３の先端側の壁１３ａと反先端側の壁１３ｂとで形成された遊びの範囲内を移動する）。そして、図２に示すように、止め輪１４の右上面が傾斜面１０ｃと当接して、止め輪１４を縮径させる方向に分力Ｆが働く。その結果、止め輪１４が先端側の壁１３ａを滑って止め輪溝１３内に入り込み、図４に示すように挿入孔９のスプライン１０の小径よりも縮径され、シャフト６を図中右側へ引き抜くことができる。
【００２９】
止め輪１４の断面形状の変形例として、図５に示すように角形であっても分解可能な仕様とすることができる。その場合、図５に示すように、傾斜面１０ｃと当接する傾斜面１４ａを形成すれば、止め輪１４を縮径させる分力が発生するので、分解可能な仕様の場合は断面円形の止め輪でなければならないということはない。しかし、生産現場で止め輪１４を混合しないようにするには、図３に示すように、断面円形の形状を採用することが望ましい。
【００３０】
また、分解不可能な仕様を選択するときの止め輪１４は、止め輪１４を縮径させる力が発生しないようにすればよく、図６に示すように、断面形状が角形で、止め輪１４の平行な面１４ｃが、挿入孔９の平面１０ｂ（第一の当接面），直角な面１２ａ（第一の当接面）と当接していればよい。
【００３１】
シャフト６に引き抜き方向（図６の矢印Ｂ方向）の力が加わると、シャフト６が少しだけ図中右側へ平行に移動する（止め輪溝１３の先端側の壁１３ａと反先端側の壁１３ｂとで形成された遊びの範囲内を移動する）が、止め輪１４の右上面の平行な面１４ｃと挿入孔９の平面１０ｂ，直角な面１２ａとが当接するとともに、止め輪溝１３の当接部となる先端側の壁１３ａに平行な面１４ｂとが当接し、止め輪１４を挟む形状となり、シャフトの反力Ｆを垂直に受け止めるので、止め輪１４を縮径させる分力が発生せず、シャフト６を内輪３から引き抜くことができない。
【００３２】
この分解可不能な仕様となる止め輪１４は、図７（ａ）〜（ｆ）にその変形例を示す。止め輪１４は、基本的には断面形状が角形で、図６と同じ面１４ｂ，１４ｃを有しているが、他の隅角部に傾斜面１４ｄや円弧面１４ｅが形成されている。すなわち、図７の（ａ）は、先端側上隅角部に傾斜面１４ｄを形成した止め輪１４である。（ｂ）は先端側下隅角部に傾斜面１４ｄを形成した止め輪１４である。（ｃ）は反先端側下隅角部に傾斜面１４ｄを形成した止め輪１４である。（ｄ）は先端側と反先端側の下隅角部に傾斜面１４ｄを形成した止め輪１４である。（ｅ）は下面側を円弧面１４ｅにした止め輪１４である。（ｆ）は反先端側上隅角部に平行な面１４ｃと、この面１４ｃに連続した傾斜面１４ｄを形成した止め輪１４である。これら傾斜面１４ｄや円弧面１４ｅは止め輪溝１３の先端側の壁１３ａや、直角な面１０ｂ，直角な面１２ａ，傾斜面１０ｃとは当接しない形状である。
【００３３】
このように、止め輪１４の外観形状から、シャフト６と内輪３が分解可能か、分解不可能かの判断ができるので、止め輪溝や挿入孔に特別な形状加工をすることなく簡単に、要求仕様を満足することができる。したがって、止め輪１４の管理を確実にすることにより、組立てラインで間違えて組立てることもなく、部品管理が簡素化される。
【００３４】
また、止め輪溝１３の位置は、内輪３とシャフト６を組み付けた状態における内輪３の挿入孔９の範囲内ならばどこにあってもよく、例えば図８、図９に示すように、スプライン１０の途中に溝１５を設けて、この溝１５と止め輪溝１３を対向させて、止め輪１４の一部が溝１５に入り込むようにすることもできる。この場合、止め輪溝１３の構造が同じで、内輪３側の当接部が溝１５の反先端側の壁１５ａとなるので、壁１５ａを軸方向に直角な面１５ｂと傾斜した面１５ｃとすることにより、同じ作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態を示す等速ジョイントの部分断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１の止め輪の斜視図である。
【図４】図２相当のシャフト引き抜き状態を示す断面図である。
【図５】図２相当の止め輪の形状が異なる場合を示す断面図である。
【図６】図２相当のシャフトと内輪が分解不可能な仕様を示す断面図である。
【図７】（ａ）図６相当の先端側上隅角部に傾斜面を形成した止め輪の断面図である。  （ｂ）図６相当の先端側下隅角部に傾斜面を形成した止め輪の断面図である。  （ｃ）図６相当の反先端側下隅角部に傾斜面を形成した止め輪の断面図である。  （ｄ）図６相当の先端側と反先端側の下隅角部に傾斜面を形成した止め輪の断面図である。  （ｅ）図６相当の下面側を円弧面にした止め輪の断面図である。  （ｆ）図６相当の反先端側上隅角部に直角な面と傾斜面を形成した止め輪の断面図である。
【図８】シャフトと内輪が分解可能な状態を示す止め輪溝の位置をシャフトの中程にした断面図である。
【図９】シャフトと内輪が分解不可能な状態を示す止め輪溝の位置をシャフトの中程にした断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      等速ジョイント
３      内輪
６      シャフト
９      挿入孔
１０，１１  スプライン
１０ａ  テーパ部
１０ｂ  直角な面（第一の当接面）
１０ｃ  傾斜した面（第二の当接面）
１２ａ  直角な面（第一の当接面）
１３    止め輪溝
１３ａ  先端側の壁（当接部）
１４    止め輪
１４ｂ，１４ｃ  平行な面
１５    溝
１５ｂ  直角な面（第一の当接面）
１５ｃ  傾斜した面（第二の当接面）
【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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