(57)【要約】【課題】  内輪からのシャフトの抜けを低コストで防止することができるシャフト抜け止め構造および抜け止め方法を提供する。【解決手段】  シャフト６の端部は、内輪３の雌スプライン２に嵌合する第一スプライン部１２と、これより先端側に位置し、内輪３の端面から突出し、かつ、第一スプライン部１２と位相が異なる第二スプライン部１３と、両スプライン部を連結し、相対的に捩れ変形可能にする連結部としての縊れ部１４とで構成する。シャフト６の抜け止めは、第二スプライン部１３を外輪１の開口側から内輪３に挿嵌し、第二スプライン部１３に対して縊れ部１４を介して第一スプライン部１２を捩り変形させて両者のスプライン部の位相を一致させ、シャフト６をさらに押し込んで第一スプライン部１２を内輪３の内周面に嵌合し、第二スプライン部１３を内輪３のシャフト反挿嵌側の端面から突出させて行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面にスプラインが形成された内側継手部材と、端部の外周面にスプラインが形成されたシャフトとを備え、前記内側継手部材の内周面に前記シャフトの端部をスプライン嵌合させたシャフト抜け止め構造であって、
前記シャフトの端部は、前記内側継手部材のスプラインと嵌合する第一スプライン部と、前記第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成され、前記第一スプライン部よりも先端側に位置し、かつ、前記内側継手部材の端面から突出した第二スプライン部と、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部との間に位置し、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部を相対的に捩り変形可能とする連結部とで構成されていることを特徴とするシャフト抜け止め構造。
【請求項２】
前記連結部は、前記第一スプライン部および前記第二スプライン部の小径よりも小さい縊れ部としたことを特徴とする請求項１に記載のシャフト抜け止め構造。
【請求項３】
内周面にスプラインが形成された内側継手部材と、端部の外周面にスプラインが形成されたシャフトとを備え、前記内側継手部材の内周面に前記シャフトの端部を挿入してスプライン嵌合させるシャフト抜け止め方法であって、
前記シャフトの端部は、前記内側継手部材のスプラインと嵌合する第一スプライン部と、前記第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成され、前記第一スプライン部よりも先端側に位置し、かつ、前記内側継手部材の端面から突出した第二スプライン部と、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部との間に位置し、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部を相対的に捩り変形可能とする連結部とで構成され、前記シャフトの第一スプライン部を前記内側継手部材の内周面に挿入し、前記第二スプライン部に対して連結部を介して前記第一スプライン部を捩り変形させることにより両者のスプライン部の位相を一致させ、その後、前記シャフトを押し込むことで、前記第一スプライン部を前記内側継手部材の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、前記第二スプライン部を前記内側継手部材の端面から突出させることを特徴とするシャフト抜け止め方法。
【請求項４】
前記連結部は、前記第一スプライン部および前記第二スプライン部の小径よりも小さい縊れ部としたことを特徴とする請求項３に記載のシャフト抜け止め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のドライブシャフト等に使用されるシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドライブシャフトは、エンジンからの動力を車輪に伝達するのに使用される。このドライブシャフトは、シャフトの一端側（車輪側）に角度変位のみ可能な固定型等速自在継手、他端側（車両中央側）に角度変位およびプランジング（軸方向変位）が可能な摺動型等速自在継手が装着され、シャフトは、等速自在継手の内側継手部材に挿嵌されて抜け止めされている。
【０００３】
ここで、従来のシャフト抜け止め構造を採用した等速自在継手を図７に示す。この等速自在継手５０は、外側継手部材である外輪５１、内側継手部材である内輪５３、ボール５４、ケージ５５、シャフト５６で主要部が構成される。
【０００４】
外輪５１は一端が開口しており、球面状の内周面にトラック溝５１ａを有する。この外輪５１の内部に内輪５３が配されている。この内輪５３の球面状の外周面にはトラック溝５３ａが形成され、内周面に外輪５１の開口側からシャフト５６が挿嵌されている。外輪５１のトラック溝５１ａと内輪５３のトラック溝５３ａとの間にはボール５４が配されている。このボール５４は、内輪５３と外輪５１との間に配置されるケージ５５のポケット５５ａで保持されている。
【０００５】
外輪５１の開口端部とシャフト５６の間には、蛇腹状のブーツ５７が装着されており、このブーツ５７は大径部５７ａと小径部５７ｂを有する。大径部５７ａは外輪５１の開口端部の外周面に取り付けられ、また小径部５７ｂは、シャフト５６の外周面に取り付けられ、それぞれの取り付け部分は外周からブーツバンド（５８、５９）を加締めることで締め付け固定されている。
【０００６】
内輪５３の内周面には雌スプライン５３ｂが形成され、この雌スプライン５３ｂには環状の嵌合溝５３ｃが円周方向に沿って形成されている。また、シャフト５６の端部には雄スプライン５６ａが形成され、この雄スプライン５６ａには環状の嵌合溝５６ｂが円周方向に沿って形成されており、この嵌合溝５６ｂにはサークリップ５２が組み込まれている。シャフト５６を外輪開口側から内輪５３に挿入することで、内輪５３の雌スプライン５３ｂにシャフト５６の雄スプライン５６ａを嵌合させ、シャフト５６を、その嵌合溝５６ｂと内輪５３の嵌合溝５３ｃの軸方向位置が一致するまで挿入したところで、シャフト５６の嵌合溝５６ｂに組み込んだサークリップ５２が拡径することにより内輪５３の嵌合溝５３ｃに係合する。これにより、シャフト５６が内輪５３から軸方向に抜け出るのが防止されている。
【０００７】
なお、この従来のシャフト抜け止め構造の場合、シャフト５６を抜け止めするサークリップ５２は、シャフト５６の嵌合溝５６ｂへの組み込み時に中心位置が決まりにくいため、組み込みにくい。これを改善した他の従来のシャフト抜け止め構造が図８に示すものである。なお、この図８では、図７と同じ部位、機能、形態を有する部品については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０００８】
この図８は、シャフト５６の端部の断面図を示している。このシャフト抜け止め構造では、シャフト５６の嵌合溝５６ｂに環状の弾性部材６０を嵌合させ、この外周からサークリップ５２を嵌合させることで、シャフト５６の嵌合溝５６ｂに組み込んだサークリップ５２を図７に示す内輪５３の嵌合溝５３ｃに係合させている。これにより、シャフト５６が内輪５３から軸方向に抜け出ることを防止している。この図８のＡ−Ａ横断面図を図９に示す。
【０００９】
この図９に示すように、弾性部材６０は、環状の保持部６１と弾性のある球状の位置決め部６２とからなる。保持部６１には位置決め部６２が等間隔に複数個配設されている。この保持器６１の位置決め部６２により、シャフト５６の嵌合溝５６ｂに組み込んだサークリップ５２を図７に示す内輪５３の嵌合溝５３ｃに係合させる際、サークリップ５２を、シャフト５６および内輪５３と同心円状に支持して調芯させている。これにより、シャフト５６の嵌合溝５６ｂに組み込んだサークリップ５２を図７に示す内輪５３の嵌合溝５３ｃに係合させる際の組み付け性を向上させている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平１−１５４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図７に示すシャフトの抜け止め構造であると、シャフト５６の雄スプライン５６ａに嵌合溝５６ｂを形成し、内輪５３の雌スプライン５３ｂに嵌合溝５３ｃを形成し、サークリップ５２を別部品として使用するため、部品点数が増し、等速自在継手５０の製造コストが嵩む原因となっていた。
【００１１】
また、図８及び図９に示すシャフト抜け止め構造においても、図７に示すシャフト抜け止め構造と同様、シャフト５６の雄スプライン５３ａに嵌合溝５６ｂを形成し、内輪５３の雌スプライン５３ｂに嵌合溝５３ｃを形成しなければならず、サークリップ５２をシャフト５６の嵌合溝５６ｂに嵌合する際、別部材である弾性部材６０により調芯させなければならず、部品点数が増し、等速自在継手５０の製造コストが嵩む問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低コストで内輪からのシャフトの抜けを防止することができるシャフト抜け止め構造および抜け止め方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための本発明に係るシャフト抜け止め構造は、内周面にスプラインが形成された内側継手部材と、端部の外周面にスプラインが形成されたシャフトとを備え、前記内側継手部材の内周面に前記シャフトの端部をスプライン嵌合させたシャフト抜け止め構造であって、前記シャフトの端部は、前記内側継手部材のスプラインと嵌合する第一スプライン部と、前記第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成され、前記第一スプライン部よりも先端側に位置し、かつ、前記内側継手部材の端面から突出した第二スプライン部と、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部との間に位置し、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部を相対的に捩り変形可能とする連結部とで構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るシャフト抜け止め方法は、内周面にスプラインが形成された内側継手部材と、端部の外周面にスプラインが形成されたシャフトとを備え、前記内側継手部材の内周面に前記シャフトの端部を挿入してスプライン嵌合させるシャフト抜け止め方法であって、前記シャフトの端部は、前記内側継手部材のスプラインと嵌合する第一スプライン部と、前記第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成され、前記第一スプライン部よりも先端側に位置し、かつ、前記内側継手部材の端面から突出した第二スプライン部と、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部との間に位置し、前記第一スプライン部と前記第二スプライン部を相対的に捩り変形可能とする連結部とで構成され、前記シャフトの第一スプライン部を前記内側継手部材の内周面に挿入し、前記第二スプライン部に対して連結部を介して前記第一スプライン部を捩り変形させることにより両者のスプライン部の位相を一致させ、その後、前記シャフトを押し込むことで、前記第一スプライン部を前記内側継手部材の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、前記第二スプライン部を前記内側継手部材の端面から突出させることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、スプラインが形成されたシャフトの端部を、連結部を介して第一スプライン部とこの第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成された第二スプライン部とに分割することで、捩りトルクを付加することにより、両スプライン部を連結部を介して相対的に捩り変形可能にしている。このため、内側継手部材の内周面にシャフトの第二スプライン部を挿入して嵌合させた状態で、シャフトを連結部で捩ることで第一スプライン部の位相を第二スプライン部の位相に一致させることができる。
【００１６】
この第一スプライン部と第二スプライン部の位相が一致した状態で、さらにシャフトを内側継手部材の内周面に押し込むことで、第二スプライン部を内側継手部材の端面、つまりシャフト反挿嵌側の端面から突出させ、第一スプライン部を内側継手部部材の内周面に嵌合することができる。
【００１７】
第二スプライン部が内側継手部材の端面、つまりシャフト反挿嵌側の端面から突出するまでシャフトを内側継手部材の内周面に押し込むと、第一スプライン部は内側継手部材の内周面に嵌合しているため位相は変化しないが、第二スプライン部は、内側継手部材の内周面から離脱し、連結部に加えた捩りトルクとは逆回りのトルクが加わるため、位相が変化し、内側継手部材のスプラインと位相を異にするようになる。これにより、第二スプライン部と内側継手部材のスプラインとの位相がずれた状態で第二スプライン部が内側継手部材の端面に当接するため、シャフトが内側継手部材からシャフト挿嵌側へ抜け出ることを防止できる。
【００１８】
連結部は、第一スプライン部および第二スプライン部の小径よりも小さい縊れ部とするのが望ましい。
【００１９】
これは、連結部が第一スプライン部や第二スプライン部の小径と同じ、もしくは大きいと、連結部に捩り変形を与えるのが困難となり、これに伴い、連結部を介して第一スプライン部と第二スプライン部を相対的に捩り変形させることが困難になるためである。換言すれば、連結部を第一スプライン部および第二スプライン部の小径よりも小さい縊れ部とすることで、第二スプライン部を内側継手部材のスプラインに嵌合後、連結部に捩りトルクを加えた際、第一スプライン部と第二スプライン部は相対的に捩り変形しやすくなるため、第一スプライン部の位相を第二スプライン部の位相に一致させやすくなる。この結果、シャフトの第一スプライン部を内側継手部材の内周面に挿入して嵌合させやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、シャフトの端部を、内側継手部材の内周面に嵌合する第一スプライン部と、第一スプライン部よりも先端側で、第一スプライン部と位相の異なるスプラインが形成された第二スプライン部と、第一スプライン部と第二スプライン部との間に位置し、第一スプライン部と第二スプライン部を相対的に捩れ変形可能にする連結部とを備える構造とし、第一スプライン部を内側継手部材の内周面に嵌合し、かつ、第二スプライン部を内側継手部材の端面、つまりシャフト反挿嵌側の端面から突出させることにより、第二スプライン部と内側継手部材のスプラインの位相を異にさせる。これにより、第二スプライン部と内側継手部材のスプラインとの位相がずれた状態で第二スプライン部が内側継手部材の端面に当接するため、シャフトのシャフト挿嵌側への抜けを防止することができる。
【００２１】
また、シャフトの抜け止めとして、別にサークリップなどの抜け止め部材を使用する必要がないため、サークリップの組み付け時の調芯も必要なく、また、部品点数を減らすことができるため、等速自在継手の製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１に本発明の実施形態を示す。この図１は本発明のシャフト抜け止め構造を適用した等速自在継手を示している。この等速自在継手１０は、外側継手部材である外輪１、内側継手部材である内輪３、ボール４、ケージ５、シャフト６で主要部が構成される。
【００２４】
外輪１は一端が開口しており、球面状の内周面にトラック溝１ａを有する。この外輪１の内部に内輪３が配されている。この内輪３の球面状の外周面にはトラック溝３ａが形成され、内周面に外輪１の開口側からシャフト６が挿嵌されている。外輪１のトラック溝１ａと内輪３のトラック溝３ａとの間にはボール４が配されている。このボール４は、内輪３と外輪１との間に配置されるケージ５のポケット５ａで保持されている。
【００２５】
外輪１の開口端部とシャフト６との間には、蛇腹状のブーツ７が装着されており、このブーツ７は大径部７ａと小径部７ｂとを有する。大径部７ａは外輪１の開口端部外周面に取り付けられ、また小径部７ｂは、シャフト６の外周面に取り付けられ、それぞれの取り付け部分は外周からブーツバンド（８、９）を加締めることで締め付け固定されている。
【００２６】
内輪３の内周面には雌スプライン２が形成されており、シャフト６の端部の外周面には雄スプライン１１ａが形成されている。この雄スプライン１１ａが形成されたスプライン部１１は、内輪３の雌スプライン２に嵌合する第一雄スプライン１２ａを有する第一スプライン部１２と、第一スプライン部よりも先端側で、内輪３の反シャフト挿嵌側の端面から突出し、かつ、第一スプライン部１２の第一雄スプライン１２ａと位相の異なる第二雄スプライン１３ａを有する第二スプライン部１３と、第一スプライン部１２と第二スプライン部１３を相対的に捻れ変形可能にする連結部としての縊れ部１４とからなる。なお、この図１のシャフト６の雄スプライン１１ａは、図を見やすくするために側面部分では図示を省略している。この図１に示すシャフト６のスプライン部１１の要部拡大断面図を図２に示した。
【００２７】
図２に示すように、第一スプライン部１２は第二スプライン部１３より軸方向長さを長くして形成される。これは、第一スプライン部１２は内輪３の雌スプライン２に嵌合する部分であるため、内輪３との間で動力伝達が充分可能であるように軸方向長さを長くしておかなければならないためである。第二スプライン部１３は、シャフト６の挿嵌側は円柱部１５とし、この円柱部１５から先端側に向けて外径が漸減する形状に形成する。この構造であると、シャフト６を内輪３の内周面に挿入する際、第二スプライン部１３の先端が案内機能をなし、挿入作業が行いやすくなる。
【００２８】
さて、本実施形態では、シャフト６の内輪３の内周面への挿嵌は、以下の方法により行う。
【００２９】
まず、図３に示すように、内輪３の内周面に、外輪１の開口側からシャフト６の第二スプライン部１３を挿入し、この第二スプライン部１３の第一雄スプライン１３ａを内輪３の雌スプライン２に嵌合する。次に、図３中白抜き矢印で示すように縊れ部１４に捩りトルクを加えることで、第二スプライン部１３に対して縊れ部１４を介して第一スプライン部１２を捩り変形させ、第一スプライン部１２の第一雄スプライン１２ａと第二スプライン部１３の第二雄スプライン１３ａの位相を一致させる。その後、図４に示すように、シャフト６を内輪３のシャフト反挿嵌側へ押し込むことで、図５に示すように、第一スプライン部１２の第一雄スプライン１２ａを内輪３の雌スプライン２に嵌合させ、かつ、第二スプライン部１３を内輪３のシャフト反挿嵌側の端面から突出させる。
【００３０】
この時、図５中に白抜き矢印で示すように、第一スプライン部１２を内輪３の内周面に挿入する際に縊れ部１４に加えた図３中に白抜き矢印で示す捩りトルクとは逆回りのトルクが第二スプライン部１３に加わり、この第二スプライン部１３の第二雄スプライン１３ａの位相が変化し、内輪３の雌スプライン２と位相を異にするようになる。この時の内輪３とシャフト６とをシャフト反挿嵌側（図１中白抜き矢印で示した側）から見た正面図を図６に示す。
【００３１】
この図６に示すように、第二スプライン部１３が内輪３のシャフト反挿嵌側の端面から突出するまでシャフト６を内輪３の内周面に押し込んだ時、第二スプライン部１３の第二雄スプライン１３ａと内輪３の雌スプライン２との位相がずれた状態で第二スプライン部１３の第二雄スプライン１３ａが内輪３の雌スプライン２の端面に当接するため、シャフト６が内輪３からシャフト挿嵌側へ抜け出ることを防止できる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はここで挙げた実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の意味及び内容の範囲内で変更可能である。
【００３３】
例えば、連結部としては、本実施形態のように縊れ部でなく、この連結部に捩りトルクを加えて、第二スプライン部に対して連結部を介して第一スプライン部を捩り変形させることができる形状であればよい。さらに言えば、第二スプライン部を内輪のシャフト反挿嵌側の端面に突出するまでシャフトを内輪の内周面に押し込んだ後、第一スプライン部の第一雄スプラインを内輪の雌スプラインに嵌合させ、かつ、内輪の雌スプラインと第二スプライン部の第二雄スプラインとの位相を異にさせることができる構造であればよい。
【００３４】
あるいは、本実施形態では、内輪の内周面に雌スプラインを形成し、シャフトの外周面に雄スプラインを形成したが、これとは逆に、内輪に雄スプラインを形成し、シャフトに雌スプラインを形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のシャフト抜け止め構造を適用した等速自在継手を示す断面図である（本発明の実施形態）。
【図２】図１に示すシャフト６の端部の要部拡大断面図である。
【図３】図１で内輪３の雌スプライン２に第二スプライン部１３の第二雄スプライン１３ａを嵌合した時の状態を示す断面図である。
【図４】図１で内輪３の雌スプライン２に第一スプライン部１２の第一雄スプライン１２ａを嵌合する時の状態を示す断面図である。
【図５】図１でシャフト６を第二スプライン部１３が内輪３のシャフト反挿嵌側の端面に突出するまで押し込んだ時の状態を示す断面図である。
【図６】図１の図中白抜き矢印で示した方向から見た正面図である。
【図７】従来のシャフト抜け止め構造を適用した等速自在継手の断面図である。
【図８】他の従来のシャフト抜け止め構造を示す断面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２              雌スプライン（内輪）
３              内側継手部材（内輪）
６              シャフト
１０            等速自在継手
１１            スプライン部（シャフト）
１１ａ          雄スプライン（シャフト）
１２            第一スプライン部（シャフト）
１２ａ          第一雄スプライン（シャフト）
１３            第二スプライン部（シャフト）
１３ａ          第二雄スプライン（シャフト）
１４            縊れ部（連結部）
【図１】
2008164106.tif 000003
【図２】
2008164106.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】
2008164106.tif 000009
【図８】
2008164106.tif 000010
【図９】
2008164106.tif 000011