(57)【要約】【課題】互いに噛合する内スプラインと外スプラインの各歯が、これらスプラインの軸方向で離脱しようとすることを防止して、この噛合を維持させるよう上記歯の作用面に凹部を成形した場合において、上記両スプラインの間にがたつきが生じないようにして、その噛合による動力伝達時に、無用な騒音が生じないようにする。【解決手段】互いに噛合可能な内スプライン１４と外スプライン１６のうち、いずれか一方のスプライン１４の歯２１の作用面２１ａを加圧して噛合維持用の凹部２４を成形する。他方のスプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃに、この歯２２の長手方向に沿って延びる突条体２９を一体成形する。【選択図】    図１
2005009571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛合可能な内スプラインと外スプラインのうち、いずれか一方のスプラインの歯の作用面を加圧して噛合維持用の凹部を成形したスプラインの噛合部構造において、
他方のスプラインの歯の歯先面に、この歯の長手方向に沿って延びる突条体を一体成形したスプラインの噛合部構造。
【請求項２】
上記一方のスプラインの歯の基部により、このスプラインの溝の底面から上記凹部に至る間に段差部が形成されたスプラインの噛合部構造において、
上記スプラインの径方向で、上記段差部と、他方のスプラインの歯の歯先面との間の隙間の寸法よりも、上記一方のスプラインの溝の底面と上記突条体の突出端面との間の隙間の寸法を、より小さくした請求項１に記載のスプラインの噛合部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、互いに噛合する内スプラインと外スプラインの各歯が、これらスプラインの軸方向で離脱しようとすることを防止して、上記噛合を維持させるようにしたスプラインの噛合部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７７７８９号公報
【０００４】
上記スプラインの噛合部構造には、従来、上記特許文献１の特に図１０で示されるものがある。この公報のものによれば、互いに噛合可能な内スプラインと外スプラインのうち、内スプラインの歯の各作用面が加圧されて塑性変形させられており、これにより、上記各作用面に噛合維持用の凹部が成形されている。
【０００５】
つまり、上記凹部によって、上記内スプラインの歯が逆テーパ形状とされ、上記両スプラインの噛合により、これら各歯の各作用面が互いに圧接するときには、この圧接による各スプラインの軸方向分力で、これら各歯が軸方向で互いに離脱しようとすることが防止され、上記噛合が維持される。即ち、上記両スプラインの噛合が無意図的に解除されるということが防止されて、これら両スプラインの噛合による動力伝達が安定して維持される。
【０００６】
上記の場合、内スプラインの歯の作用面に凹部を成形するよう工具で加圧する場合、上記歯の基部は加圧し難いことから、一般に、この加圧は上記基部を避けて行われ、この結果、この基部は加圧されないまま残される。
【０００７】
このため、上記特許文献１の図１０に示されているように、内スプラインの溝の底面におけるその幅方向の各側部には、上記各基部により、各溝の底面から上記各凹部に至る間に段差部が形成されることとなっており、この段差部は上記溝の底面から内スプラインの径方向内方に突出することとされている。
【０００８】
そして、互いに噛合した上記内スプラインの段差部と、外スプラインの歯の歯先面とが互いに干渉し合わないようにするため、内スプラインの径方向で、これら段差部と歯先面との間には隙間が設けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したように、内スプラインの径方向で、この内スプラインの段差部と外スプラインの歯の歯先面との間に単に隙間を設けると、その分、上記内スプラインと外スプラインとの間のがたつきが大きくなりがちとなり、これは、上記両スプラインの噛合による動力伝達時に、無用な騒音を生じさせる原因となるおそれがあって、好ましくない。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、互いに噛合する内スプラインと外スプラインの各歯が、これらスプラインの軸方向で離脱しようとすることを防止して、この噛合を維持させるよう上記歯の作用面に凹部を成形した場合において、上記両スプラインの間にがたつきが生じないようにして、その噛合による動力伝達時に、無用な騒音が生じないようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のスプラインの噛合部構造は、次の如くである。なお、この項において各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「発明の実施の形態」の項の内容に限定解釈するものではない。
【００１２】
請求項１の発明は、互いに噛合可能な内スプライン１４と外スプライン１６のうち、いずれか一方のスプライン１４の歯２１の作用面２１ａを加圧して噛合維持用の凹部２４を成形したスプラインの噛合部構造において、
【００１３】
他方のスプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃに、この歯２２の長手方向に沿って延びる突条体２９を一体成形したものである。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記一方のスプライン１４の歯２１の基部により、このスプライン１４の溝１８の底面から上記凹部２４に至る間に段差部２１ｂが形成されたスプラインの噛合部構造において、
【００１５】
上記スプライン１４，１６の径方向で、上記段差部２１ｂと、他方のスプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃとの間の隙間２６の寸法よりも、上記一方のスプライン１４の溝１８の底面と上記突条体２９の突出端面との間の隙間３１の寸法を、より小さくしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１７】
図２において、符号１は自動車に搭載された変速装置である。
【００１８】
上記変速装置１は、その外殻を構成する不図示の変速ケースと、この変速ケースに水平な軸心２回りに回転Ｒ自在となるよう支承される駆動側部材３および従動側部材４と、上記駆動側部材３から従動側部材４への動力伝達を断接自在とする同期装置５とを備えている。
【００１９】
上記駆動側部材３は、上記軸心２回りに回転Ｒ自在となるよう上記変速ケースに支承される駆動軸８と、上記軸心２上で上記駆動軸８に支持されてこの駆動軸８と共に回転Ｒするハブ９とを備え、このハブ９はその外周部に駆動歯車に相当する外スプライン１０を備えている。一方、上記従動側部材４は上記軸心２回りに遊転自在となるよう上記駆動軸８に支承される従動歯車１１を備えている。
【００２０】
上記同期装置５は、上記軸心２上で上記ハブ９の外スプライン１０に噛合すると共に、その軸方向に移動Ａ自在とされる内スプライン１４を有するスリーブ１５と、上記軸心２上で従動歯車１１の側面に成形される外スプライン１６と、上記両外スプライン１０，１６の間に配置されて上記外スプライン１６の側面に摩擦接合可能とされるシンクロナイザリング１７とを備えている。上記内スプライン１４と外スプライン１６は、それぞれその外周面に軸方向に延びる複数の溝１８，１９を有し、各溝１８，１９の間に歯２１，２２が形成されている。また、上記外スプライン１６と外スプライン１０とは互いに同形同大とされている。
【００２１】
図２中一点鎖線で示すように、上記スリーブ１５の内スプライン１４がハブ９の外スプライン１０にのみ噛合している状態では、上記駆動側部材３から従動側部材４への動力伝達は切断されており、つまり、上記同期装置５は切断状態とされている。
【００２２】
上記同期装置５の切断状態からシフトフォーク２３の操作により、上記スリーブ１５を従動歯車１１の外スプライン１６に向って移動Ａさせると、まず、上記スリーブ１５がシンクロナイザリング１７に噛合してこのシンクロナイザリング１７を回転Ｒさせると共に、このシンクロナイザリング１７を上記外スプライン１６側に摩擦接合させる。すると、上記シンクロナイザリング１７と共に上記外スプライン１６が回転し始め、同期作用が行われる。この状態から、上記シフトフォーク２３の操作により、上記スリーブ１５を更に外スプライン１６に向かって移動Ａさせると、上記スリーブ１５の内スプライン１４が上記外スプライン１６に円滑に噛合して、上記駆動側部材３から従動側部材４に対し動力伝達が行われ、つまり、上記同期装置５は接続状態とされる。
【００２３】
全図において、上記同期装置５の接続状態において、互いに噛合する内スプライン１４と外スプライン１６の各歯２１，２２が、これら各スプライン１４，１６の軸方向で離脱しようとすることを防止するため、上記各歯２１，２２の各作用面２１ａ，２２ａが工具により加圧されて塑性変形させられ、これにより、上記各作用面２１ａ，２２ａに噛合維持用の凹部２４，２５が成形されている。
【００２４】
つまり、上記各凹部２４，２５によって、上記各歯２１，２２はその長手方向（スプライン１４，１６の軸方向）におけるそれぞれ噛合開始側の端部に向かっての逆テーパ形状とされ、上記両スプライン１４，１６の噛合により、これら両スプライン１４，１６の各歯２１，２２の各作用面２１ａ，２２ａが互いに圧接するときには（図１，３）、この圧接による各スプライン１４，１６の軸方向分力で、これら両スプライン１４，１６の歯２１，２２が軸方向で互いに離脱しようとすることが防止され、上記噛合が維持される。
【００２５】
上記各歯２１，２２の各作用面２１ａ，２２ａに凹部２４，２５を成形するよう加圧する場合、この加圧は、上記各歯２１，２２の基部を避けて行われ、この結果、この基部は加圧されないまま残される。
【００２６】
このため、上記各スプライン１４，１６の溝１８，１９の底面におけるその幅方向（スプライン１４，１６の周方向）の各側部には、上記各基部により、各溝１８，１９の底面から上記各凹部２４，２５に至る間に段差部２１ｂ，２２ｂとが形成されることとなっており、この段差部２１ｂ，２２ｂは上記溝１８，１９の底面から各スプライン１４，１６の径方向に突出し、これら段差部２１ｂ，２２ｂの突出面は加圧成形されたまま、機械加工されないままに残されている。この突出寸法は、例えば、０．３ｍｍ以下である。
【００２７】
上記したように互いに噛合した両スプライン１４，１６において、各段差部２１ｂ，２２ｂと、各歯２１，２２の各歯先面２１ｃ，２２ｃとが、互いに干渉し合わないようにするため、上記各スプライン１４，１６の径方向で、これら各段差部２１ｂ，２２ｂと各歯先面２１ｃ，２２ｃとの間には隙間２６，２７が設けられている。
【００２８】
図１，３，５において、上記外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃには、この歯２２の長手方向（スプライン１４，１６の軸方向）に沿って延びる突条体２９が加圧による塑性変形により一体成形されている。この突条体２９は上記歯先面２２ｃの幅方向（スプライン１４，１６の周方向）のほぼ中央部に位置し、かつ、この歯２２の長手方向に沿ってほぼ直線的に延び、かつ、この長手方向で、上記歯先面２２ｃのほぼ全体にわたり延びている。
【００２９】
図１において、上記内スプライン１４の溝１８の底面と上記突条体２９の突出端面との間には隙間３１が設けられている。上記スプライン１４，１６の径方向で、上記隙間３１の寸法は、上記段差部２１ｂ，２２ｂと、各歯２１，２２の歯先面２１ｃ，２２ｃとの間の上記隙間２６，２７の寸法よりも小さくされている。
【００３０】
図３において、上記内スプライン１４の歯２１の幅方向で、この歯２１の作用面２１ａから上記凹部２４の底面に至る最大深さ寸法Ｂよりも、上記外スプライン１６の歯２２の幅方向で、この歯２２の作用面２２ａから上記突条体２９に至るまでの最小距離寸法Ｃが、より大きくされている。
【００３１】
図１，３，５において、上記歯２２の長手方向における上記突条体２９の各部の突出端面は、上記軸心２を中心とするほぼ同径の円弧面とされ、上記突出端面は機械加工による表面仕上げがなされている。また、上記歯２２の長手方向における上記突条体２９の各部幅寸法Ｄは互いにほぼ同じとされている。
【００３２】
なお、上記突条体２９は、上記外スプライン１６の歯２２に成形されるものに代え、もしくは、これと共に上記内スプライン１４の歯２１に成形してもよい。
【００３３】
上記構成によれば、互いに噛合可能な内スプライン１４と外スプライン１６のうち、いずれか一方のスプラインである内スプライン１４の歯２１の作用面２１ａを加圧して噛合維持用の凹部２４を成形したスプラインの噛合部構造において、
【００３４】
他方のスプラインである外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃに、この歯２２の長手方向に沿って延びる突条体２９を一体成形してある。
【００３５】
このため、上記内スプライン１４の歯２１の作用面２１ａに凹部２４を加圧成形したとき、この内スプライン１４の歯２１の基部により、この内スプライン１４の溝１８の底面から上記凹部２４に至る間に形成される段差部２１ｂと、外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃとが互いに干渉し合わないようにしようとして、上記スプライン１４，１６の径方向で、これら段差部２１ｂと歯先面２２ｃとの間に隙間２６を設けたとしても、上記突条体２９を設けた分、この突条体２９の突出端面と、上記内スプライン１４の溝１８の底面との間の隙間は小さくなる。
【００３６】
よって、上記したように、歯２１の作用面２１ａに凹部２４を成形した場合でも、上記両スプライン１４，１６の間にがたつきの生じることが防止され、このため、その噛合による動力伝達時に、無用な騒音が生じるということは防止される。
【００３７】
また、前記したように、スプライン１４，１６の径方向で、上記一方のスプラインである内スプライン１４の段差部２１ｂと、他方のスプラインである外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃとの間の隙間２６の寸法よりも、上記内スプライン１４の溝１８の底面と上記突条体２９の突出端面との間の隙間３１の寸法を、より小さくしてある。
【００３８】
ここで、上記段差部２１ｂは加圧により凹部２４を成形したことに伴い成形されるものであって、寸法精度は低く、また、上記段差部２１ｂは、凹部２４の内部に位置していて機械加工がし難い部分である。これに対し、特に、上記外スプライン１６の突条体２９の突出端面は、外周面に位置するため、その機械加工が比較的容易であって所望の寸法精度の確保が可能である。
【００３９】
そこで、上記したように、スプライン１４，１６の径方向で、上記内スプライン１４の段差部２１ｂと、外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃとの間の隙間２６の寸法よりも、上記内スプライン１４の溝１８の底面と上記突条体２９の突出端面との間の隙間３１の寸法を、より小さくしたのであり、このため、上記両スプライン１４，１６の間にその径方向でがたつきが生じようとしたとき、上記した精度の低い段差部２１ｂと外スプライン１６の歯２２の歯先面２２ｃとが当接することに先立って、上記内スプライン１４の溝１８の底面と上記した精度の確保が可能な突条体２９の突出端面とが当接することとなる。
【００４０】
よって、上記両スプライン１４，１６の間におけるがたつきの発生は、より確実に防止でき、これにより、その噛合による動力作業時に、無用な騒音が生じるということは、より確実に防止される。
【００４１】
また、前記したように、一方のスプライン１４の歯２１の幅方向で、この歯２１の作用面２１ａから上記凹部２４の底面に至る最大深さ寸法Ｂよりも、上記他方のスプライン１６の歯２２の幅方向で、この歯２２の作用面２２ａから上記突条体２９に至るまでの最小距離寸法Ｃを、より大きくしてある。
【００４２】
このため、上記両スプライン１４，１６の各歯２１，２２の各作用面２１ａ，２２ａが互いに圧接するとき、上記各歯２１，２２の幅方向で、上記凹部２４内に突条体２９の一部が入り込むということは防止される。
【００４３】
よって、上記凹部２４を加圧成形したときに生じる段差部２１ｂと、上記突条体２９とが互いに干渉し合うということが防止され、つまり、騒音防止のために上記突条体２９を設けた場合でも、上記干渉が防止されて、上記両スプライン１４，１６の円滑な噛合が確保される。
【００４４】
また、前記したように、突条体２９の長手方向におけるその各部幅寸法Ｄを互いにほぼ同じとしてある。
【００４５】
このため、上記突条体２９の突出端面を機械加工する場合、この突条体２９の長手方向における各部の加工条件が同じになる分、この加工が容易となり、かつ、加工精度も向上する。
【００４６】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００４７】
請求項１の発明は、互いに噛合可能な内スプラインと外スプラインのうち、いずれか一方のスプラインの歯の作用面を加圧して噛合維持用の凹部を成形したスプラインの噛合部構造において、
【００４８】
他方のスプラインの歯の歯先面に、この歯の長手方向に沿って延びる突条体を一体成形してある。
【００４９】
このため、上記一方のスプラインの歯の作用面に凹部を加圧成形したとき、このスプラインの歯の基部により、このスプラインの溝の底面から上記凹部に至る間に形成される段差部と、他方のスプラインの歯の歯先面とが互いに干渉し合わないようにしようとして、上記スプラインの径方向で、これら段差部と歯先面との間に隙間を設けたとしても、上記突条体を設けた分、この突条体の突出端面と、上記一方のスプラインの溝の底面との間の隙間は小さくなる。
【００５０】
よって、上記したように、歯の作用面に凹部を成形した場合でも、上記両スプラインの間にがたつきの生じることが防止され、このため、その噛合による動力伝達時に、無用な騒音が生じるということが防止される。
【００５１】
請求項２の発明は、上記一方のスプラインの歯の基部により、このスプラインの溝の底面から上記凹部に至る間に段差部が形成されたスプラインの噛合部構造において、
【００５２】
上記スプラインの径方向で、上記段差部と、他方のスプラインの歯の歯先面との間の隙間の寸法よりも、上記一方のスプラインの溝の底面と上記突条体の突出端面との間の隙間の寸法を、より小さくしてある。
【００５３】
ここで、上記段差部は加圧により凹部を成形したことに伴い成形されるものであって、寸法精度は低く、また、上記段差部は、凹部の内部に位置していて機械加工がし難い部分である。これに対し、上記突条体の突出端面は機械加工が比較的容易であって所望の寸法精度の確保が可能である。
【００５４】
そこで、上記したように、スプラインの径方向で、上記段差部と、他方のスプラインの歯の歯先面との間の隙間の寸法よりも、上記一方のスプラインの溝の底面と上記突条体の突出端面との間の隙間の寸法を、より小さくしたのであり、このため、上記両スプラインの間にその径方向でがたつきが生じようとしたとき、上記した精度の低い段差部と他方のスプラインの歯の歯先面とが当接することに先立って、上記一方のスプラインの溝の底面と上記した精度の確保が可能な突条体の突出端面とが当接することとなる。
【００５５】
よって、上記両スプラインの間におけるがたつきの発生は、より確実に防止でき、これにより、その噛合による動力作業時に、無用な騒音が生じるということは、より確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の１‐１線矢視拡大断面図である。
【図２】変速装置の側面断面図である。
【図３】図２の３‐３線矢視拡大展開部分断面図である。
【図４】内スプラインの歯の斜視図である。
【図５】外スプラインの歯の斜視図である。
【符号の説明】
１      変速装置
２      軸心
３      駆動側部材
４      従動側部材
５      同期装置
１４    内スプライン
１５    スリーブ
１６    外スプライン
１８    溝
１９    溝
２１    歯
２１ａ  作用面
２１ｂ  段差部
２１ｃ  歯先面
２２    歯
２２ａ  作用面
２２ｂ  段差部
２２ｃ  歯先面
２４    凹部
２５    凹部
２６    隙間
２７    隙間
２９    突条体
３１    隙間
Ａ      移動
Ｂ      最大深さ寸法
Ｃ      最小距離寸法
Ｄ      幅寸法
Ｒ      回転
【図１】
2005009571.tif 000003
【図２】
2005009571.tif 000004
【図３】
2005009571.tif 000005
【図４】
2005009571.tif 000006
【図５】
2005009571.tif 000007