(57)【要約】【課題】所定部位に対する応力集中を抑制して、静的強度及び疲労強度をより一層向上させることにある。【解決手段】シャフト歯部２４は、歯厚が変化したクラウニングからなり、且つ、軸線方向に沿って一定の外径からなる山部２４ａと、ハブ歯部３０側に向かって膨出する段差部３２が形成される谷部２４ｂとを有し、ハブ歯部３０は、歯厚が一定の直線状からなり、且つ、端部からシャフトシャンク２６側に向かって一定の外径となる山部３０ａと、該山部３０ａと同様に軸線方向に沿って一定の内径からなる谷部３０ｂとを有している。【選択図】図３
2006002793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに形成されたシャフト歯部と、前記シャフトの外周側に配置されたハブのハブ歯部とが係合することにより、前記シャフト及びハブ間で相互にトルク伝達が可能に結合された機構において、
前記シャフト歯部は、歯厚が変化したクラウニングからなる山部と、前記シャフトの端部からシャフトシャンク側に向かって外径が変化する谷部とを有し、
前記ハブ歯部は、歯厚が一定の直線状からなり、且つ、前記端部から前記シャフトシャンク側に向かう軸線方向に沿って一定の内径からなる山部と谷部とを有することを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。
【請求項２】
シャフトに形成されたシャフト歯部と、前記シャフトの外周側に配置されたハブのハブ歯部とが係合することにより、前記シャフト及びハブ間で相互にトルク伝達が可能に結合された機構において、
前記シャフト歯部は、歯厚が変化したクラウニングからなる山部と、前記シャフトの端部からシャフトシャンク側に向かって外径が変化する谷部とを有し、
前記ハブ歯部は、歯厚が一定の直線状からなり、且つ、前記端部から前記シャフトシャンク側に向かって内径が変化する山部と、軸線方向に沿って一定の内径からなる谷部とを有することを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。
【請求項３】
請求項２記載の機構において、
前記ハブ歯部の山部には、前記シャフト歯部から離間する方向に向かって徐々に拡径するテーパ部が形成されることを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。
【請求項４】
請求項２記載の機構において、
前記ハブ歯部の山部には、前記シャフト歯部から離間する方向に所定の曲率で窪んだ円弧部が形成されることを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト及びハブからなる２部材間で回転トルクを円滑に伝達することが可能なシャフト及びハブの動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、エンジンからの駆動力を車軸に伝達するためにシャフトを介して一組の等速ジョイントが用いられている。この等速ジョイントは、アウタ部材とインナ部材との間に配設されたトルク伝達部材を介して前記アウタ部材とインナ部材間のトルク伝達を行うものであり、シャフトに形成されたシャフト歯部とハブに形成されたハブ歯部とが係合した歯部組立体を有するシャフト及びハブのユニットを含む。
【０００３】
ところで、近年、騒音、振動等の動力伝達系のガタに起因して発生する等速ジョイントの円周方向のガタを抑制することが要求されている。従来では、内輪とシャフトとのガタを抑制するために、等速ジョイントの軸セレーションにねじれ角を設けたものがあるが、前記ねじれ角の方向とトルク負荷方向によって、内輪及びシャフトの強度、寿命にばらつきが生じるおそれがある。
【０００４】
また、歯車等の技術分野において、例えば、特許文献１〜３に示されるように、その歯面部にクラウニングを設ける技術的思想が開示されている。
【０００５】
本出願人は、スプラインが形成されたスプラインシャフトのクラウニングトップの位置を、スプラインシャフトと等速ジョイントとの嵌合部位に回転トルクが付与された際に最小となる位置に設けることにより、所定部分に応力が集中することを抑制すると共に、装置の全体構成を簡素化することを提案している（特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−６２４６１号公報
【特許文献２】特開平３−６９８４４号公報
【特許文献３】特開平３−３２４３６号公報
【特許文献４】特開２００１−２８７１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、所定部位に対する応力集中を抑制して、より一層、静的強度及び疲労強度を向上させることが可能なシャフト及びハブの動力伝達機構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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、シャフトに形成されたシャフト歯部と、前記シャフトの外周側に配置されたハブのハブ歯部とが係合することにより、前記シャフト及びハブ間で相互にトルク伝達が可能に結合された機構において、
前記シャフト歯部は、歯厚が変化したクラウニングからなる山部と、前記シャフトの端部からシャフトシャンク側に向かって外径が変化する谷部とを有し、
前記ハブ歯部は、歯厚が一定の直線状からなり、且つ、前記端部から前記シャフトシャンク側に向かう軸線方向に沿って一定の内径からなる山部と谷部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態においてシャフト及びハブ間に回転トルクが付与された場合、応力が集中する部位であるシャフト歯部の谷部の径を増大させ、前記拡径したシャフト歯部にハブ歯部の山部を接触させることにより応力集中を分散して緩和させると共に、シャフト及びハブの軸強度を向上させることができる。従って、シャフト歯部とハブ歯部との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、シャフトに形成されたシャフト歯部と、前記シャフトの外周側に配置されたハブのハブ歯部とが係合することにより、前記シャフト及びハブ間で相互にトルク伝達が可能に結合された機構において、
前記シャフト歯部は、歯厚が変化したクラウニングからなる山部と、前記シャフトの端部からシャフトシャンク側に向かって外径が変化する谷部とを有し、
前記ハブ歯部は、歯厚が一定の直線状からなり、且つ、前記端部から前記シャフトシャンク側に向かって内径が変化する山部と、軸線方向に沿って一定の内径からなる谷部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態においてシャフト及びハブ間に回転トルクが付与された場合、応力が集中する部位であるシャフト歯部の谷部の径を増大させると共に、ハブ歯部の山部の径も増大させることにより、シャフト及びハブの軸強度を向上させ、且つ、応力集中を分散することにより緩和させることができる。従って、シャフト歯部とハブ歯部との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、ハブ歯部の山部に、シャフト歯部から離間する方向に向かって徐々に拡径するテーパ部を形成することにより、前記シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態において、前記シャフト及びハブの間に回転トルクが付与された場合、前記ハブ歯部に徐々に拡径するように形成されるテーパ部と前記拡径したシャフト歯部との共働作用下にシャフト歯部とハブ歯部との係合部位に付与される応力が分散され、応力集中が緩和される。
【００１３】
また、前記テーパ部によって応力が集中する部位であるハブ歯部の山部の径を増大させることができ、軸強度を向上させることができる。
【００１４】
さらにまた、ハブ歯部の山部に、シャフト歯部から離間する方向に所定の曲率で窪んだ円弧部を形成することにより、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態において、前記シャフト及びハブの間に回転トルクが付与された場合、前記ハブ歯部に形成された所定の曲率半径からなる円弧部と前記拡径したシャフト歯部との共働作用下にシャフト歯部とハブ歯部との係合部位に付与される応力が分散され、応力集中が緩和される。
【００１５】
また、前記円弧部によって応力が集中する部位であるハブ歯部の山部の径を増大させることができ、軸強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１７】
すなわち、応力が集中する部位であるシャフト歯部における谷部の外径を増大させ、シャフト及びハブ間に回転トルクが付与された際に、拡径したシャフト歯部をハブ歯部に接触させることにより、軸強度を向上させると共に応力を分散することができる。そのため、シャフト歯部とハブ歯部との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るシャフト及びハブの動力伝達機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１９】
図１において参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びハブのユニットを示す。このユニット１０は、等速ジョイントの一部を構成するものであり、前記シャフト１２は、駆動力伝達軸として機能し、ハブ１４は、図示しないアウタ部材の開口部内に収納されて図示しないボールが係合する案内溝１６を有するインナリングとして機能するものである。
【００２０】
シャフト１２の一端部及び他端部には、それぞれハブ１４の軸孔１８に嵌合する嵌合部２０が形成される。ただし、図１では、シャフト１２の一端部のみを示し、他端部の図示を省略している。前記嵌合部２０は、シャフト１２の軸線に沿って所定の歯長からなり、周方向に沿って形成された複数のスプライン歯２２を有するシャフト歯部２４を備える。このシャフト歯部２４は、凸状の山部２４ａと凹状の谷部２４ｂとが周方向に沿って交互に連続して構成される。
【００２１】
また、シャフト１２の中心側の前記シャフト歯部２４に近接する部位には、シャフトシャンク２６が設けられ、一方、シャフト１２の端部側には、前記ハブ１４の抜け止め機能を有する図示しない止め輪が環状溝（図示せず）を介して装着されている。
【００２２】
前記シャフト１２を半径内方向に向かって見た場合、シャフト歯部２４の山部２４ａは、図２Ａに示されるように、歯厚が最大となるクラウニングトップＰ０から前記山部２４ａの両端部に向かって前記歯厚が連続的に減少するように形成されたクラウニングを有する。換言すると、シャフト歯部２４の山部２４ａを平面視した場合、図２Ａに示されるように両側がそれぞれ等しく湾曲したクラウニング形状を有している。
【００２３】
一方、ハブ１４の軸孔１８の内周面には、前記シャフト１２の嵌合部２０に嵌合し、複数の直線状のスプライン歯２８を有するハブ歯部３０が形成される。このハブ歯部３０は、凸状の山部３０ａと凹状の谷部３０ｂとが周方向に沿って交互に連続して構成され、前記ハブ歯部３０の山部３０ａは、図２Ａに示されるように、略同一の歯厚からなり、シャフト１２の軸線と略平行となるように形成されている。
【００２４】
図３は、シャフト歯部２４の谷部２４ｂとハブ歯部３０の山部３０ａとが係合した状態におけるシャフト１２の軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。図３中において、Ｐ０はクラウニングトップに対応する位置を示す。
【００２５】
シャフト歯部２４の谷部２４ｂは、図３に示されるように、シャフトシャンク２６側に向かって水平方向に所定距離だけ延在され、点Ｐ１を起点としてハブ歯部３０側に向かって所定角度傾斜しながら膨出した段差部３２が形成されている。そして、この段差部３２は、点Ｐ２を起点として水平方向に所定距離だけ延在してシャフトシャンク２６に連続するように形成されている。換言すると、シャフト歯部２４は、谷部２４ｂにおける谷部径φＡ１から段差部３２における谷部径φＡ２へと変化するように形成されている。
【００２６】
この場合、前記段差部３２は、例えば、傾斜面又は所定の曲率半径からなる円弧状の曲面又は複合面等によって形成するとよい。
【００２７】
また、シャフト歯部２４の山部２４ａの外径は、図３〜図６に示されるように、軸線方向に沿って一定で変化しないものと、図７に示されるように、山部２４ａの外径が点Ｐ１の近傍部位からシャフトシャンク２６側に向かって徐々に縮径（歯丈が短縮）するように変化するものとの両方が含まれる。前記山部２４ａの外径をシャフトシャンク２６側に向かって徐々に縮径させることにより、後述する転造ラックによる製造が容易となり、また、回転トルクの伝達機能を営む際に何ら問題がない。なお、図７中における記号Ｖは、山部２４ａの外径の変化（落ち込み）と対比するための水平線を示す。
【００２８】
一方、ハブ歯部３０の山部３０ａは、ハブ１４の軸線方向に沿って一定の外径φＢ１で変化しないように形成されると共に、前記山部３０ａと同様に、谷部３０ｂの内径も前記ハブ１４の軸線方向に沿って一定で変化しないものとする。
【００２９】
従って、シャフト歯部２４とハブ歯部３０とが係合したシャフト１２及びハブ１４のユニット１０に対して回転トルクが付与された場合、前記ユニット１０に付与された応力が、ハブ歯部３０におけるシャフト歯部２４の点Ｐ１と対向するＣ部と、該シャフト歯部２４の段差部３２と対向するＤ部とにそれぞれ分散されることにより応力集中を緩和することができる。
【００３０】
この結果、応力の集中を緩和して分散させることができるため、シャフト歯部２４とハブ歯部３０との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【００３１】
また、図４に示されるように、シャフト歯部２４の谷部２４ｂにおける点Ｐ１、点Ｐ２'、点Ｐ３を結んだ直角三角形の断面積を増大させ、点Ｐ１及び点Ｐ３を結ぶ線分Ｐ１３と点Ｐ１及び点Ｐ２'を結ぶ線分Ｐ１２'とがなす角度θ、すなわち、段差部３２の傾斜角度θを緩やかに設定することにより、前記段差部３２に形成された第１テーパ部３４によって応力集中がより一層緩和される。
【００３２】
例えば、前記段差部３２の傾斜角度θと応力緩和及び生産技術性との関係を図８に示す。図８から諒解されるように、前記傾斜角度θを５度〜４５度に設定すると良好（○印参照）であり、前記傾斜角度θを１０度〜３５度に設定すると最適（◎印参照）である。
【００３３】
前記傾斜角度θを３度に設定すると、応力分散効果を十分に発揮することができないと共に、後述する転造ラックによる生産が困難であって不適である。一方、前記傾斜角度θを９０度に設定すると、階段状の段差部３２に応力が過剰に集中するという問題があると共に、後述する転造ラックの耐久性を劣化させるという他の問題がある。
【００３４】
段差部３２がない通常のシャフト及びハブのスプライン嵌合では、シャフトシャンク２６の近傍部位に応力のピークポイントが発生するが、本実施の形態では、シャフト歯部２４に段差部３２を設けて点Ｐ１と対向するハブ歯部３０にもある程度の応力が集中するように構成し、シャフトシャンク２６側に集中する応力を分散させている。この場合、シャフト歯部２４の段差部３２の傾斜角度θを、例えば、９０度のように大きく設定しすぎると点Ｐ１と対向するハブ歯部３０に応力が過剰に集中しすぎて応力分散（応力緩和）効果を発揮することができない。従って、前記段差部３２の立ち上がり角度である傾斜角度θを適正に設定することにより、シャフトシャンク２６の近傍に発生する応力の集中を好適に分散させて、ピークポイントにおける応力値を低減することができる。
【００３５】
一方、図５に示されるように、上述したシャフト歯部２４に係合されるハブ１４ａにおいて、水平方向に延在するハブ歯部３０の山部３０ａに対して点Ｐ４を立ち上がりの起点とし、シャフトシャンク２６側に向かって所定角度で傾斜して延在する第２テーパ部３６を形成するようにしてもよい。この第２テーパ部３６は、シャフト歯部２４の段差部３２の起点となる点Ｐ１及び第１テーパ部３４と対向するように形成され、前記シャフト歯部２４から離間する方向に山部径φＢ１からφＢ２へと拡径するように形成される。
【００３６】
なお、シャフト歯部２４における段差部３２の起点となる点Ｐ１と、ハブ歯部３０における第２テーパ部３６の起点となる点Ｐ４とをシャフト１２の軸線方向に沿って所定距離だけオフセットさせるように設定してもよいし、前記点Ｐ１と点Ｐ４とを一致させるように設定してもよい。この場合、シャフト歯部２４側に形成された段差部３２とハブ歯部３０側に形成された第２テーパ部３６の共働作用下に、前記ハブ歯部３０の第２テーパ部３６に付与される応力が分散されて応力集中を緩和することができる。
【００３７】
このように第２テーパ部３６が形成されたハブ歯部３０とシャフト歯部２４とが係合したシャフト１２及びハブ１４ａのユニット１０に対して回転トルクが付与された場合、該ユニット１０に付与された応力が第２テーパ部３６によってハブ歯部３０におけるシャフト歯部２４の点Ｐ１と対向するＥ部と、点Ｐ２'と対向するＦ部とにそれぞれ分散され、応力集中を緩和して応力値のピークを低減することができる。その結果、ハブ歯部３０に形成された第１テーパ部３４によってシャフト歯部２４とハブ歯部３０との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【００３８】
さらにまた、図６に示されるように、前記シャフト歯部２４に係合されるハブ１４ｂにおいて、水平方向に延在するハブ歯部３０の山部３０ａに対して点Ｐ５を立ち上がりの起点としてシャフトシャンク２６側に向かって所定の曲率半径Ｇで延在する円弧部３８を形成するようにしてもよい。この円弧部３８は、シャフト歯部２４の段差部３２の起点となる点Ｐ１及び第１テーパ部３４と対向するように形成され、前記シャフト歯部２４より離間する方向に窪んで形成されている。
【００３９】
なお、シャフト歯部２４における段差部３２の起点となる点Ｐ１と、ハブ歯部３０における円弧部３８の起点となる点Ｐ５とをシャフト１２の軸線方向に沿って所定距離だけオフセットさせるように設定してもよいし、前記点Ｐ１と点Ｐ５とを一致させるように設定してもよい。この場合、シャフト歯部２４側に形成された段差部３２とハブ歯部３０側に形成された円弧部３８の共働作用下に、前記ハブ歯部３０の円弧部３８に付与される応力が分散されて応力集中を緩和することができる。
【００４０】
このように円弧部３８が形成されたハブ歯部３０とシャフト歯部２４とが係合したシャフト１２及びハブ１４ｂのユニット１０に対して回転トルクが付与された場合、該ユニット１０に付与された応力が円弧部３８によってハブ歯部３０におけるシャフト歯部２４の点Ｐ１と対向するＨ部と、点Ｐ２'と対向するＪ部とにそれぞれ分散され、応力集中を緩和して応力値のピークを低減することができる。その結果、ハブ歯部３０に形成された円弧部３８によってシャフト歯部２４とハブ歯部３０との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。
【００４１】
ここで、シャフト歯部２４に段差部３２が形成されていない比較例に係る応力値の特性曲線Ｋ（破線参照）と、点Ｐ１を起点としてシャフト歯部２４に段差部３２が形成された場合の応力値の特性曲線Ｌ（実線参照）を、それぞれ図９に示す。特性曲線Ｋと特性曲線Ｌとを比較すると、段差部３２を有する構造の特性曲線Ｌでは、応力値のピークが減少して応力の集中が緩和されていることが諒解される。
【００４２】
また、図１０は、前記段差部３２の傾斜角度θを、前記特性曲線Ｌと比較して緩やかに設定したときの応力値の特性曲線Ｍを示したものであり、前記傾斜角度θが緩やかに設定された第１テーパ部３４を形成することにより、前記第１テーパ部３４によって応力がより一層緩和されることが諒解される（図９に示す特性曲線Ｌのア部分と図１０に示す特性曲線Ｍのイ部分とを比較参照）。
【００４３】
次に、回転トルクが付与されていない無負荷状態から、回転トルクが付与されてクラウニング形状を有するシャフト歯部２４の山部２４ａと直線形状を有するハブ歯部３０の山部３０ａとが噛合して変形した状態を図２Ａ及び図２Ｂに示す。なお、回転トルクによる荷重入力方向は、クラウニングの軸線と直交する矢印Ｙ方向に設定した。
【００４４】
この場合、応力値と測定位置（図２Ａ、図２Ｂの矢印Ｘ参照）との関係を表した図１１に示されるように、入力される荷重の度合いが異なることにより、応力値のピークポイントが測定位置に沿って変化していることがわかる。前記入力される荷重の度合いを、例えば、低荷重、中荷重、高荷重の３段階とすると、前記段階に対応した低荷重特性曲線Ｎ、中荷重特性曲線Ｑ、高荷重特性曲線Ｓとなる。
【００４５】
また、図１２は、低荷重、中荷重、高荷重のように入力される荷重の分類と、前記荷重が付与される位置との関係を示す特性図である。図２Ｂから諒解されるように、入力される荷重の度合いによってシャフト歯部２４とハブ歯部３０との噛合部位が、荷重付与位置ａ、ｂ、ｃに対応する円ａ、円ｂ、円ｃのように順次変化している。この噛合部位は、入力される荷重の度合いに対応してクラウニングトップＰ０からシャフトシャンク２６側に離間する方向に作用している。
【００４６】
すなわち、低荷重が付与されたときには、円ａの領域が主たる低荷重伝達領域となり、中荷重が付与されたときには、前記円ａからシャフトシャンク２６側に僅かに離間した円ｂの領域が主たる中荷重伝達領域となり、高荷重が付与されたときには、前記円ｂからシャフトシャンク２６側に僅かに離間する円ｃの領域が主たる高荷重伝達領域となる。
【００４７】
このようにシャフト歯部２４をクラウニング形状とすることにより、入力される荷重の度合いに応じて荷重が伝達される領域（応力値のピークポイント）が変化し、シャフトシャンク２６側の特定の部位に集中する応力を分散させて緩和することができる。
【００４８】
図１３〜図１５は、シャフト１２とハブ１４とを組み付けた際のシャフト歯部２４の谷部２４ｂとハブ歯部３０の山部３０ａとの接触状態を示す縦断面図である。なお、図１３〜図１５中におけるφｄ１〜φｄ３は、それぞれシャフト１２の軸心からのピッチ円径を示す。
【００４９】
シャフト歯部２４をクラウニング形状とすることにより、クラウニングトップＰ０の近傍領域のみが接触し（図１４の接触部位参照）、その他の領域では、シャフト歯部２４の谷部２４ｂとハブ歯部３０の山部３０ａとが非接触状態となる（図１２及び図１５参照）。
【００５０】
このようにクラウニング形状とすることによりシャフト歯部２４とハブ歯部３０との接触面積を減少させることができ、シャフト１２及びハブ１４の組み付け時における圧入荷重を低下させてシャフト歯部２４の谷部２４ｂに作用する応力を低減することができる。また、組み付け時における圧入荷重を増大させることがなく、シャフト歯部２４とハブ歯部３０との間のバックラッシュを抑制することができる。
【００５１】
また、図１３及び図１４と、図１５とを比較して諒解されるように、シャフト歯部２４及びハブ歯部３０のシャフトシャンク２６に近接する部位に段差部３２を形成することにより、応力が集中する領域のシャフト歯部２４の径をαだけ増大させることができる。
【００５２】
従って、応力が集中する領域のシャフト歯部２４の径をαだけ増大させることにより、前記シャフト歯部２４の谷部２４ｂの歯底Ｒの曲率を大きく設定することが可能となり、応力を分散させることができる。また、シャフトシャンク２６に近接する部位の径を他の部位と比較して増大させることにより、全体応力（主応力）を低減させることができる。
【００５３】
なお、図１３〜図１５に示されるシャフト歯部及びハブ歯部の歯形形状を、図１６に示されるように、インボリュート歯形としてもよい。その際、シャフト歯部２４のシャフト歯２４ｃとハブ歯部３０のハブ歯３０ｃとが、互いの基準ピッチ円直径Ｔ上で接触した状態となる。すなわち、ラック形工具等によってシャフト１２及びハブ１４に対して簡便に前記シャフト歯部２４及びハブ歯部３０を加工することができると共に、前記シャフト歯部２４とハブ歯部３０を係合する際に円滑に係合させることができる。
【００５４】
次に、シャフト歯部２４のスプライン歯２２の製造方法について説明する。
【００５５】
図１７に示されるように、超硬材料によって略直線状に形成された上下一組の転造ラック４０ａ、４０ｂの間に、前加工であるツール加工によって所定形状に形成された棒状の被加工物４２を挿入し、相互に対向する一組の転造ラック４０ａ、４０ｂによって被加工物４２を押圧した状態において、図示しないアクチュエータの駆動作用下に前記一組の転造ラック４０ａ、４０ｂを相互に反対方向（矢印方向）に変位させることにより、被加工物４２の外周面に対してクラウニング形状を有するスプライン加工が施される。
【００５６】
本実施の形態では、転造成形を用いることにより、クラウニング形状を有するシャフト歯部２４のスプライン歯２２を簡便に成形することができる。なお、前記ツール加工によりシャフト歯部２４のスプライン歯２２の歯先には、約５０μｍ程度の深さからなる図示しないツール溝（ツール目）が形成される。
【００５７】
また、転造成形を用いた場合、圧造（鍛造）成形と比較して、成形サイクルが速く、前記転造ラック４０ａ、４０ｂ等の成形歯具の耐久性を向上させることができる。さらに、転造成形では、転造ラック４０ａ、４０ｂ等の成形歯を再研磨して再利用することが可能である。従って、転造成形を用いた場合、圧造（鍛造）成形と比較して、寿命、成形サイクル、再利用等の点からコスト的に有利である。
【００５８】
ただし、転造の場合は歯先へ向かっての肉流れによって成形されるため、歯先の断面形状は必ずしも均等でない場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びハブのユニットの一部切欠斜視図である。
【図２】シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態において、図２Ａは、無負荷状態を示し、図２Ｂは、前記無負荷状態から矢印Ｙ方向に回転トルクが付与された状態をそれぞれ示す拡大横断面図である。
【図３】図１のシャフト歯部の谷部とハブ歯部の山部とが係合した状態におけるシャフトの軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。
【図４】図３のシャフトにおける段差部の緩やかな傾斜角度θとなる第１テーパ部が形成された状態を示す一部拡大縦断面図である。
【図５】図４のシャフトに対してハブ歯部に第２テーパ部を有するハブを係合させた状態におけるシャフトの軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。
【図６】図４のシャフトに対してハブ歯部に所定の曲率半径の円弧部を有するハブを係合させた状態におけるシャフトの軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。
【図７】図４において、シャフト歯部の山部の外径をシャフトシャンク側に向かって変化させた状態を示す一部拡大縦断面図である。
【図８】シャフト歯部に形成された段差部の傾斜角度θと応力緩和及び生産技術性との関係を示す説明図である。
【図９】シャフト歯部に段差部が形成されていない状態と、前記段差部が形成された状態におけるハブに発生する応力値とその応力を測定した位置との関係を示す特性曲線図である。
【図１０】段差部の傾斜角度θをさらに緩やかにした状態におけるシャフトに発生する応力値とその応力を測定した位置との関係を示す特性曲線図である。
【図１１】回転トルクが付与されたときの入力荷重に対応してシャフトに発生する応力値とその応力を測定した位置との関係を示す特性曲線図である。
【図１２】前記荷重が付与される位置と荷重の分類との関係を示す特性曲線図である。
【図１３】図３のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った拡大縦断面図である。
【図１４】図３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【図１５】図３のＸＶ−ＸＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【図１６】シャフト歯部及びハブ歯部におけるスプライン歯の断面形状を、インボリュート歯形とした変形例を示す拡大縦断面図である。
【図１７】シャフト歯部のスプライン歯を転造ラックによって転造成形する状態を示す一部省略斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ユニット                      １２…シャフト
１４、１４ａ、１４ｂ…ハブ          １８…軸孔
２０…嵌合部                        ２２、２８…スプライン歯
２４…シャフト歯部                  ２４ａ、３０ａ…山部
２４ｂ、３０ｂ…谷部                ２６…シャフトシャンク
３０…ハブ歯部                      ３２…段差部
３４…第１テーパ部                  ３６…第２テーパ部
３８…円弧部
【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】
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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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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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