(57)【要約】【課題】部品点数の増加を抑えて、コストの低減を図ることができるとともに、組立て性がよく、あらゆる自動車用等速自在継手に適用することができるシャフト抜け止め構造を提供する。【解決手段】等速自在継手の内側継手部材２と、内側継手部材２に連結されたシャフト７とのシャフト抜け止め構造である。内側継手部材２に、内径方向に突出する塑性加工にて形成したシャフト係合部８ａを設けたものである。【選択図】図１
2008038959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の内側継手部材と、前記内側継手部材に連結されたシャフトとのシャフト抜け止め構造であって、前記内側継手部材に、内径方向に突出する塑性加工にて形成したシャフト係合部を設けたことを特徴とするシャフト抜け止め構造。
【請求項２】
シャフト係合部を内側継手部材のシャフト入口部側に設けたことを特徴とする請求項１のシャフト抜け止め構造。
【請求項３】
シャフトに内側継手部材のシャフト係合部が係合する凹部を設けたことを特徴とする請求項１又は２のシャフト抜け止め構造。
【請求項４】
シャフトに内側継手部材のシャフト係合部が係合するテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１又は２のシャフト抜け止め構造。
【請求項５】
複数のシャフト係合部を円周方向に沿って所定ピッチで配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかのシャフト抜け止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト抜け止め構造に関し、特に、等速自在継手の内側継手部材と、前記内側継手部材に連結されたシャフトとのシャフト抜け止め構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において、駆動側の回転軸と従動側の回転軸を連結して等角速度でトルクを伝達するもので、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手とがある。固定式等速自在継手が角度変位のみを許容するのに対し、摺動式等速自在継手は角度変位と軸方向変位の両方を許容するタイプである。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）やアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）が広く知られている。摺動式等速自在継手としては、トリポード型等速自在継手（ＴＪ）、レブロ型等速自在継手（ＬＪ）、及びダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）が広く知られている。
【０００３】
例えば、ＵＪタイプの固定式等速自在継手は、図６に示すように、内球面に複数のトラック溝１０５が外側継手部材としての外輪１０１と、外球面に外輪のトラック溝１０５と対をなす複数のトラック溝１０６が形成された内側継手部材としての内輪１０２と、外輪１０１のトラック溝１０５と内輪１０２のトラック溝１０６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１０３と、外輪１０１の内球面と内輪１０２の外球面との間に介在してボール１０３を保持するケージ１０４とを備えている。また、内輪１０２にはシャフト１０７が嵌入されている。
【０００４】
ところで、従来、シャフトの抜け止め構造としては、サークリップを使用するものがある（特許文献１、特許文献２）。すなわち、特許文献１に記載のものでは、図６に示すようにシャフト１０７の先端にクリップ溝１０８を設けて、このクリップ溝１０８にサークリップ１０９を装着する。そして、シャフト１０７を内輪１０２に圧入する際には、サークリップ１０９が縮径するが、シャフト１０７が内輪１０２の中心孔１１０を通過して、所定位置にまで挿入するとサークリップ１０９が押圧されて拡径して、シャフト抜けを防止する構造となっている。
【０００５】
特許文献２に記載のものでは、分解可能な構造であって、スナップリング（サークリップ）が、内輪のシャフト入口部に対応する位置に配置されている。
【０００６】
また、前記のようなサークリップを使用しないものもある（特許文献３）。すなわち、シャフトの先端部に軸方向に延びる突起を設けて、シャフトを内輪に嵌入した後、前記突起を外径方向に塑性変形させることにより、シャフトの抜けを防止している。
【特許文献１】特開平１−１５４３１６号公報
【特許文献２】特開平８−６８４２６号公報
【特許文献３】ＵＳＡ０５６０７３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなサークリップ１０９を使用する場合、サークリップ１０９をシャフト１０７に挿入して内輪１０２に組み付ける際に、サークリップ１０９を調芯する必要があり、組みつけに手間がかかる。また、シャフト１０７にクリップ溝１０８を加工する必要がある。このため、サークリップ１０９による部品点数の増加と、クリップ溝１０８の加工費の増大でコスト高となっていた。
【０００８】
また、特許文献２に記載のものでは、内輪の内径面に凹溝を形成するとともに、この凹溝の近傍部においてシャフト外周面に凸部を形成する必要がある。このため、これらの加工が面倒であり、生産性に劣る。しかも、スナップリング（サークリップ）を必要として部品点数が増加している。
【０００９】
また、特許文献３に記載されているように、シャフトの先端部を塑性変形させて抜け止めを防止する方法では、サークリップを必要としない。この場合、ＴＪタイプ、ＤＯＪタイプのような摺動式等速自在継手には適用可能である。すなわち、シャフトと内輪とを嵌合してから、外輪に組み付ける場合には実施が可能である。しかしながら、ＢＪタイプ、ＵＪタイプのような固定式等速自在継手では、シャフトを内輪に挿入してからボールとケージを組み付けることは構造上できないため、外輪、内輪、ボール、及びケージを組み込んだ後にシャフトを挿入する必要がある。すなわち、図６の状態でシャフト先端部を加締める必要があるが、この場合、外輪マウス底が邪魔をしてシャフトの先端部を塑性変形させるための治具を入れるスペースがない。従って、この方法で抜け止めを防止するには、外輪マウス底に孔を空ける等して、この孔から治具を通さない限りは抜け止めを防止することができない。これにより、孔を空けるためのコストが必要であり、実施できる等速自在継手の種類が限定的であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、部品点数の増加を抑えて、コストの低減を図ることができるとともに、組立て性がよく、あらゆる自動車用等速自在継手に適用することができるシャフト抜け止め構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシャフト抜け止め構造は、等速自在継手の内側継手部材と、前記内側継手部材に連結されたシャフトとのシャフト抜け止め構造であって、前記内側継手部材に、内径方向に突出する塑性加工にて形成したシャフト係合部を設けたものである。
【００１２】
本発明のシャフト抜け止め構造によれば、シャフト係合部がシャフトに係合して、シャフトの軸方向へのずれを規制する。そして、このシャフト抜け止め構造を備えた等速自在継手では、例えば、内側継手部材の中心孔の開口端に短円筒状の突出部を設け、シャフトを内側継手部材の中心孔に挿入し、所定位置まで挿入した後、前記突出部を内径方向に押圧することにより塑性変形させてシャフト係合部を形成することができる。
【００１３】
この場合、シャフト係合部をシャフト入口部側に設けることができる。これにより、組み立てる際に、外側継手部材に対して、内側継手部材、ボール、及びケージ等からなる内部部品を組み込んだ後にこのシャフト係合部を形成することができる。すなわち、シャフト入口部側においては、外側継手部材が開口しているので、この開口部を介して塑性加工することが可能となってシャフト係合部を形成することができる。
【００１４】
シャフトに内側継手部材のシャフト係合部が係合する凹部を設けることができる。これにより、シャフト係合部がシャフト側に安定して係合することができる。この際、前記突出部に対して内径方向への押圧力を付与することによって、この突出部が塑性変形してシャフトの凹部に係合するシャフト係合部を構成することができる。
【００１５】
シャフトに内側継手部材のシャフト係合部が係合するテーパ部を設けることができる。これにより、突出部をシャフトのテーパ部に対応させて、突出部の全周を内径方向に押圧することにより塑性変形させて、シャフト係合部を形成することができる。
【００１６】
複数のシャフト係合部を円周方向に沿って所定ピッチで配設することができる。これにより、組立時において所望の位置の塑性変形のみでシャフトの抜けを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、シャフト係合部がシャフトに係合してシャフトの抜けを防止するので、サークリップ等の抜け止め専用の部品が不要となり、コストの低減が実現できる。また、内側継手部材に設けた突出部を内径方向に押圧することにより塑性変形させて、シャフト係合部を形成することができるので、組立性に優れる。しかも、内側継手部材の形成と同時にこの突出部を形成することができ、突出部成形のための特別な加工を必要としない。また、シャフト軸方向に対して垂直方向から突出部を押しつぶすために、組み付け時にシャフトを軸方向に強く押すような力は働かない。従って、突出部を塑性変形させる際に、シャフトが内側継手部材を強く押して内部部品にダメージを与えることがなく高い品質を維持することが可能である。
【００１８】
外側継手部材に対して、内側継手部材、ボール、及びケージ等からなる内部部品を組み込んだ後に塑性加工することによって、シャフト係合部を形成することができる。すなわち、シャフトを内側継手部材に挿入してからボールとケージを組み付けるＢＪタイプ、ＵＪタイプの等速自在継手にも適用することができる。
【００１９】
シャフト軸方向に対して垂直方向から突出部を押しつぶすことにより、突出部が塑性変形してシャフトの凹部と噛み合う。これにより、内側継手部材とシャフトとの係合が一層強固となって、シャフトの抜けを確実に防止することができる。また、凹部の形成は、シャフトの形成と同時に行うことができるので、凹部を形成するための加工を必要としない。
【００２０】
突出部を塑性変形させてテーパ部にシャフト係合部を形成しているため、シャフトに凹部を形成することなくシャフトの抜けを確実に防止することができる。すなわち、シャフト抜け止め構造は加工性に優れる利点がある。
【００２１】
突出部の所望の位置を塑性変形させるのみでシャフトの抜けを防止することができ、簡単かつ確実にシャフトの抜けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２３】
図１に本発明の等速自在継手の要部を示し、この等速自在継手は、アンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）であって、外側継手部材としての外輪１、内側継手部材としての内輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。
【００２４】
内輪２は、その外周面に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪２の中心孔１０にシャフト７を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。
【００２５】
外輪１は、その内周面（円筒状内周面）に内輪２のトラック溝６と同数のトラック溝５が形成されている。外輪１のトラック溝５と内輪２のトラック溝６との間にトルクを伝達する複数のボール３が組み込まれている。内輪２と外輪１の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット１１内に保持されている。
【００２６】
シャフト７には、内輪２の中心孔１０とスプライン嵌合するスプライン部から内輪２外方に向かって連続して拡径するテーパ部１２と、テーパ部１２から連続する大径部１３と、大径部１３から内輪２外方に向かって連続して縮径するテーパ部１４とが形成されている。そして、大径部１３に、周方向に沿った凹溝（凹部９）を設けている。
【００２７】
そして、内輪２の中心孔１０のシャフト入口部側に、前記凹部９に係合するシャフト係合部８ａを設けている。このシャフト係合部８ａは、シャフト入口部側に突設される円環状の突出部８を内径方向に塑性変形させることによって形成される。なお、塑性加工する前の突出部８はその内径が内輪２の中心孔１０の内径と同一もしくは大きい設計となっており、同一の場合は、その内径面が内輪２の中心孔１０の内径面に連続する。
【００２８】
ところで、内輪２を成形する場合、熱硬化処理を行うので、この熱処理後（熱効果処理後）に塑性変形を行って、前記シャフト係合部８ａを形成することになる。このため、突出部８においては未硬化状態とするのが好ましい。従って、内輪２としては、中炭素鋼材を高周波焼入れしたものが望ましい。
【００２９】
次に、このシャフト抜け止め構造の組み込み方法を説明する。図２（ａ）の矢印に示すように、シャフト７の先端部を内輪２の中心孔１０に挿入する。シャフト７を所定位置まで挿入すると、図２（ｂ）に示すように、突出部８にシャフト７の大径部１３が内嵌状となる。そして、この状態で、図３（ｃ）に示すように、突出部８の全周を内径方向に押圧することにより塑性変形させて、シャフト７の大径部１３に設けられた凹部９に嵌合(係合)する周方向凸条からなるシャフト係合部８ａを形成する。
【００３０】
このように、第１実施形態のシャフト抜け止め構造では、内輪２に設けられた突出部８を内径方向に押圧することにより塑性変形させて、シャフト係合部８ａを設けることにより、このシャフト係合部８ａがシャフト７の抜けを防止する。これにより、サークリップ等が不要となり、コストの低減が実現できる。また、突出部８の成形は、内輪２の形成と同時に行うことができるので、突出部８成形のための特別な加工を必要としない。しかも、シャフト７軸方向に対して垂直方向から突出部８を押しつぶすために、組み付け時にシャフト７を軸方向に強く押すような力は働かない。従って、突出部８を塑性変形させる際に、シャフト７が内輪２を強く押して内部部品（内輪２とボール３とケージ４等からなる）にダメージを与えることがなく高い品質を維持することが可能である。
【００３１】
シャフト係合部８ａをシャフト入口部側に設けているので、外輪１に対して内輪２、ボール３、及びケージ４等からなる内部部品を組み込んだ後に前記突出部８を塑性変形させてシャフト係合部８ａを設けることができる。すなわち、外輪１がシャフト入口部側において開口しており、この開口部を介して塑性加工することによってシャフト係合部８を形成できる。このため、シャフト７を内輪２に挿入してからボール３とケージ４を組み付けるＢＪタイプ、ＵＪタイプの等速自在継手にも適用することができる。
【００３２】
また、シャフト７に内輪２のシャフト係合部８ａが係合する凹部９を設けているので、シャフト７軸方向に対して垂直方向から前記突出部８を押しつぶすことにより、突出部８が塑性変形してシャフト７の凹部９と噛み合い、シャフト７と内輪２との抜けを防止することができる。これにより、内輪２とシャフト７との係合が一層強固となって、シャフト７の抜けを確実に防止することができる。また、凹部９の形成は、シャフト７の形成と同時に行うことができるので、凹部９を形成するための加工を必要としない。
【００３３】
ところで、シャフト係合部８ａとしては、周方向凸条にて構成することなく、図３に示すように、突出部８を円周方向に沿って所定ピッチで何箇所かを塑性変形させて、複数のシャフト係合部８ａを形成することもできる。なお、図３では、１２０°で３箇所シャフト係合部８ａを設けている。
【００３４】
このように、複数のシャフト係合部８ａを円周方向に沿って所定ピッチで配設すれば、突出部８の所望の位置を塑性変形させるのみでシャフト７の抜けを防止することができ、簡単かつ確実にシャフト７の抜けを防止することができる。
【００３５】
次に、図４は第２実施形態を示し、この場合、図１に示すものに比べて、大径部１６の軸方向幅を短くするとともに、凹部９を省略している。そして、シャフト係合部８ａとしては、大径部１６から連続して内輪２外方に縮径するテーパ部１７に係合させている。
【００３６】
このシャフト抜け止め構造の組み付け方法を説明する。まず、シャフト７の先端部を内輪２の中心孔１０に挿入する。シャフト７を所定位置まで挿入して、図４（ａ）に示すように、突出部８をシャフト７のテーパ部１７の大径部１６側に対応させる。次に、図４（ｂ）に示すように、突出部８の全周をシャフトのテーパ部１７に圧接させるように内径方向に押圧することにより塑性変形させる。これによって、シャフト係合部８ａを形成する。
【００３７】
このため、第２実施形態のシャフト抜け止め構造では、シャフト係合部８ａがシャフト７のテーパ部１７に係合するので、前記第１実施形態の抜け止め構造と同様の作用効果を奏する。特に、突出部８の全周をシャフトのテーパ部１７に沿って塑性変形させて、シャフト係合部８ａを形成しているので、シャフト７に凹部９を形成することなくシャフト７の抜けを確実に防止することができる。すなわち、シャフト抜け止め構造は加工性に優れる利点がある。
【００３８】
次に、図５は第３実施形態を示し、シャフト７には、内輪２の中心孔１０とスプライン嵌合するスプライン部から内輪２外方に向かって連続して縮径するテーパ部２２と、前記テーパ部２２から内輪２外方に向かって連続して拡径するテーパ部１９と、テーパ部１９から連続する大径部２０と、大径部２０から内輪２外方に向かって連続して縮径するテーパ部２１とが形成されている。このため、テーパ部１９、２２とで溝１８が形成されている。
【００３９】
このシャフト抜け止め構造の組み付け方法を説明する。まず、シャフト７の先端部を内輪２の中心孔１０に挿入する。シャフト７を所定位置まで挿入すると、図５（ａ）に示すように、突出部８と溝１８とが対応する。次に、図５（ｂ）に示すように、突出部８の全周をシャフトの溝１８に沿って内径方向に押圧することにより塑性変形させて、溝１８に係合するシャフト係合部８ａを形成する。
【００４０】
このため、第３実施形態のシャフト抜け止め構造では、前記第１実施形態及び第２実施形態の抜け止め構造と同様の作用効果を奏する。特に、シャフト係合部８ａは、断面Ｖ字状の溝１８に係合するので、シャフト７の抜けを確実に防止することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、シャフト係合部８ａの位置は、反シャフト入口部側であってもよい。また、凹部９を設ける位置は、シャフト大径部１３に限られるものではなく、突出部８が当接する位置に設けることができる。さらに、シャフト係合部８ａを周方向に沿って複数個配設されるものでは、３個に限られるものではなく、その増減は任意であるが、抜け止め機能を考慮すれば少なくとも２個必要である。また、複数個のシャフト係合部８ａの配設ピッチとしても任意である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態を示すシャフト抜け止め構造を使用した等速自在継手の要部断面図である。
【図２】前記第１実施形態のシャフト抜け止め構造の組み付け方法を示す工程図である。
【図３】前記第１実施形態の変形例の内輪の側面図である。
【図４】前記第２実施形態のシャフト抜け止め構造の組み付け方法を示す工程図である。
【図５】前記第３実施形態のシャフト抜け止め構造の組み付け方法を示す工程図である。
【図６】従来のシャフト抜け止め構造の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２     内側継手部材
７     シャフト
８ａ   シャフト係合部
９     凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008038959.tif 000006
【図５】
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【図６】
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