(57)【要約】      （修正有）【課題】被嵌合部材に挿嵌した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のスプライン２に嵌合する第一スプライン部１２と、先端側に位置し、被嵌合部材である内輪３の端面から突出し、かつ、第一スプライン部１２と同位相の第二スプライン部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の内周面に挿入し、第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａを内輪３のスプライン２に嵌合させ、かつ、第二スプライン部１３を内輪３の反シャフト挿入側端面から突出させた後、縊れ部１４を捩り変形させることにより、第二スプライン部１３の位相を第一スプライン部１２の位相と異ならせる。【選択図】図１
2008190625.tif 000002
【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被嵌合部材と、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、前記被嵌合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、前記被嵌合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同位相の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、前記被嵌合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、前記第二スプライン部の位相を、前記連結部の捩り変形により、前記第一スプライン部と異ならせ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外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被嵌合部材と、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、前記被嵌合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、前記被嵌合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同位相の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、前記被嵌合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、前記シャフトの端部を前記被嵌合部材の内周面に挿入することで、前記第一スプライン部を前記被嵌合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被嵌合部材の端面から突出させた後、前記第二スプライン部の位相を、前記連結部の捩り変形により、前記第一スプライン部と異なら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外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、等速自在継手の被嵌合部材である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８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、被嵌合部材としての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、内球面にトラック溝５１ａを有する。外輪５１の内部には内輪５３が配されており、この内輪５３の外球面にはトラック溝５３ａが形成され、内周面にはシャフト５６が外輪５１の開口側から挿嵌されている。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の内周面にはスプライン５３ｂが形成され、このスプライン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。シャフト５６の端部にはスプライン５６ａが形成され、このスプライン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。既に述べた内輪５３の内周面へのシャフト５６の挿嵌は、シャフト５６を外輪開口側から内輪５３の内周面に挿入することで、内輪５３のスプライン５３ｂにシャフト５６のスプライン５６ａを嵌合させることにより行う。
【０００７】
この場合、シャフト５６を、このシャフト５６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にあらかじめ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の内輪５３からの軸方向への抜けが防止されている。
【０００８】
ところで、この図８に示す従来のシャフト抜け止め構造では、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９に示すものである。なお、この図９では、図８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。
【０００９】
この図９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８に示す被嵌合部材である内輪５３の嵌合溝５３ｃに係合させている。これにより、シャフト５６の内輪５３からの軸方向への抜けが防止されている。この図９のＡ−Ａ横断面図を図１０に示した。
【００１０】
この図１０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８に示す被嵌合部材である内輪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８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】
【００１１】
さて、図８に示すシャフトの抜け止め構造であると、シャフト５６のスプライン５６ａに嵌合溝５６ｂを形成し、被嵌合部材である内輪５３のスプライン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問題があった。
【００１２】
また、図９および図１０に示すシャフト抜け止め構造においても、図８に示すシャフト抜け止め構造と同様、シャフト５６のスプライン５３ａに嵌合溝５６ｂを形成し、被嵌合部材である内輪５３のスプライン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。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低コストで被嵌合部材に挿嵌された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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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被嵌合部材と、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、前記被嵌合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り、前記シャフトの端部は、前記被嵌合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同位相の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、前記被嵌合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、前記第二スプライン部の位相を、前記連結部の捩り変形により、前記第一スプライン部と異ならせていることを特徴とする。
【００１５】
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被嵌合部材と、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、前記被嵌合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り、前記シャフトの端部は、前記被嵌合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同位相の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、前記被嵌合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、前記シャフトの端部を前記被嵌合部材の内周面に挿入することで、前記第一スプライン部を前記被嵌合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被嵌合部材の端面から突出させた後、前記第二スプライン部の位相を、前記連結部の捩り変形により、前記第一スプライン部と異ならせることを特徴とする。
【００１６】
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同位相の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、連結部に捩りトルクを加えて捩り変形させることにより、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。
【００１７】
そのため、シャフトの端部を被嵌合部材の内周面に挿入し、第一スプライン部を被嵌合部材の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、第二スプライン部を被嵌合部材の端面から突出させた後、連結部に捩りトルクを加えて捩り変形させることにより、第二スプライン部の位相を第一スプライン部と異ならせることができる。これにより、第二スプライン部と被嵌合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被嵌合部材の端面に当接するため、シャフトが被嵌合部材からシャフト挿入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外径よりも小さい縊れ部とするのが望ましい。
【００１９】
ここで、スプライン部の外径とは、スプライン部の最小径、つまり、シャフトの軸中心からスプライン部のスプラインを構成するスプライン歯（図示省略）の根元までの径方向長さを意味する。
【００２０】
連結部が第一スプライン部や第二スプライン部の外径と同じかもしくは大きいと、連結部に捩りトルクを加えて捩り変形させるのが困難となり、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外径よりも小さい縊れ部とすることで、被嵌合部材の内周面にシャフトの端部を挿入して、第一スプライン部を被嵌合部材の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、第二スプライン部を被嵌合部材の端面から突出させた後に、連結部の捩り変形が行いやすくなる。この結果、第二スプライン部の位相を、第一スプライン部の位相と異ならせ易くなり、作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、シャフトの端部を、被嵌合部材の内周面に嵌合する第一スプライン部と、その先端側で、第一スプライン部と同位相の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被嵌合部材の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、第二スプライン部を被嵌合部材の端面、つまりシャフト反挿入側の端面から突出させた後、連結部を捩り変形させることにより、第二スプライン部の位相を第一スプライン部と異ならせる。これにより、第二スプライン部と被嵌合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被嵌合部材の端面に当接するため、シャフトのシャフト挿入側への抜けを防止することができる。
【００２２】
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における調芯も必要なく、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】
【００２３】
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。
【００２４】
図１に、本発明のシャフト抜け止め構造とその抜け止め方法を適用した等速自在継手を示す。この等速自在継手１０は、外側継手部材である外輪１、被嵌合部材としての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。
【００２５】
外輪１は一端が開口しており、内球面にトラック溝１ａを有する。外輪１の内部には内輪３が配されており、この内輪３の外球面にはトラック溝３ａが形成され、内周面にシャフト６が外輪１の開口側から挿入されてスプライン嵌合されている。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が配されており、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。
【００２６】
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。
【００２７】
内輪３の内周面にはスプライン２が形成されており、シャフト６の端部の外周面にはスプライン１１ａが形成されている。このスプライン１１ａが形成されたスプライン部１１は、内輪３のスプライン２に嵌合する第一スプライン１２ａを有する第一スプライン部１２と、シャフト６の先端側で、内輪３の反シャフト挿入側の端面から突出し、かつ、第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａと位相の異なる第二スプライン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との間に位置し、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のスプライン１１ａは、図を見やすくするために正面部分では図示を省略し、また、シャフト６のスプライン部１１の点線で囲んだ部分における拡大図を交わせて示した。
【００２８】
連結部としての縊れ部１４は、第一スプライン部１２および第二スプライン部１３の外径よりも小さくする。
【００２９】
上記において、スプライン部の外径とは、スプライン部の最小径、つまり、シャフト６の軸中心からスプライン部のスプラインを構成するスプライン歯（図示省略）の根元までの径方向長さを意味する。
【００３０】
上記のように、連結部を第一スプライン部１２および第二スプライン部１３の外径よりも小さい本実施形態のような縊れ部１４とすることで、後で詳述するが、被嵌合部材である内輪３の内周面にシャフト６の端部を挿入して、第一スプライン部１２を内輪３の内周面にスプライン嵌合させ、かつ、第二スプライン部１３を内輪３の端面から突出させた後に、縊れ部１４を捩り変形をさせることで、この縊れ部１４を介して第二スプライン部１３の位相を第一スプライン部１２の位相と異ならせ易くすることができる。
【００３１】
ここで、シャフト６の端部において、内輪３の内周面に挿入してスプライン嵌合させる前の状態を図２に示す。
【００３２】
この図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のスプライン２に嵌合させる部分であるため、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。
【００３３】
第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａと第二スプライン部１３の第二スプライン１３ａは、図２および図２中白抜き矢印で示した側から見た正面図である図３に示すように、同位相としている。なお、図３では、第一スプライン部１２は第二スプライン部１３と同位相であり目視できないため、第一スプライン部１２と第一スプライン１２ａの指し線は点線で示している。
【００３４】
本実施形態では、図２に示したシャフト６の端部を被嵌合部材である内輪３の内周面へ挿入してスプライン嵌合させる際、以下の方法を採る。
【００３５】
まず、図４に示すように、外輪１（図１参照）の開口側から、シャフト６の端部、つまり、シャフト６のスプライン部１１を内輪３の内周面に挿入し、図５に示すように、第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａを内輪３のスプライン２に嵌合させ、かつ、第二スプライン部１３を内輪３のシャフト反挿入側端面から突出させる。
【００３６】
次に、図５中白抜き矢印で示すように、縊れ部１４に周方向の捩りトルクを加えて捩れ変形させることにより、図６に示すように第二スプライン部１３の第二スプライン１３ａの位相を、第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａと異ならせる。この時の内輪３とシャフト６とを図中白抜き矢印で示した側から見た正面図を図７に示す。
【００３７】
この図７および図６に示すように、内輪３のシャフト反挿入側から突出させた第二スプライン部１３の第二スプライン１３ａの位相を、第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａの位相と異ならせることにより、内輪３のスプライン２との位相がずれた状態で第二スプライン部１３の第二スプライン１３ａが内輪３、つまり、被嵌合部材のスプライン２の端面に当接する。これにより、シャフト６が内輪３からシャフト挿入側へ抜け出ることを防止できる。
【００３８】
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。
【００３９】
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捩れ変形させることにより、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、第二スプライン部が被嵌合部材のシャフト反挿入側の端面から突出するまでシャフトを被嵌合部材の内周面に挿入した後、第一スプライン部を被嵌合部材の内周面にスプライン嵌合させた状態で、第二スプライン部の位相を第一スプライン部と異ならせることができる構造であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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の端部における、内輪３の内周面へ挿入してスプライン嵌合させる前の状態を示す断面図である。
【図３】図２を図中白抜き矢印側から見た正面図である。
【図４】図１で内輪３のスプライン２に第一スプライン部１２の第一スプライン１２ａを嵌合させる時の状態を示す断面図である。
【図５】図１で第二スプライン部１３が内輪３のシャフト反挿入側端面から突出するまでシャフト６の端部を内輪３の内部に挿入した時の状態を示す断面図である。
【図６】図５において、図中白抜き矢印で示す周方向の捩りトルクを縊れ部１４に加えた後の状態を示す断面図である。
【図７】図６の図中白抜き矢印で示した側から見た正面図である。
【図８】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９】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１０】図９のＡ−Ａ横断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
２              スプライン（内輪）
３              内側継手部材（内輪：被嵌合部材）
６              シャフト
１０            等速自在継手
１１            スプライン部（シャフト）
１１ａ          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          第二スプライン（シャフト）
１４            縊れ部（連結部）
【図１】
2008190625.tif 000003
【図２】
2008190625.tif 000004
【図３】
2008190625.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008190625.tif 000008
【図７】
2008190625.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008190625.tif 000011
【図１０】
2008190625.tif 000012