(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の組の内歯スプライン（２８）を形成された内側円筒面を定める第１部品（１２）と、
第２の組の内歯スプライン（３０）を形成された内側円筒面を定める第２部品（１４）と、
第１及び第２の組の外歯スプライン（３８、４０）を形成されたコネクタスリーブ（３２）と、を含み、
前記第１の組の外歯スプライン（３８）は前記第１の組の内歯スプライン（２８）に係合し、また前記第２の組の外歯スプライン（４０）は第２の組の内歯スプライン（３０）に係合し、
前記第１部品（１２）に回転するように取り付けられ、前記コネクタスリーブ（３２）に螺合するねじボルト（４２）を更に含んでおり、該ねじボルト（４２）の回転により前記コネクタスリーブ（３２）を前記第１及び第２部品（１２、１４）に対して摺動させ、
前記第１部品（１２）は穴（６０）と該穴（６０）内に取り付けられた表示ピンとを備え、前記表示ピンは前記第１部品（１２）の内部に突出するようにばね付勢されている
ことを特徴とするスプライン継手（１０）。
【請求項２】
前記第１部品（１２）と前記第２部品（１４）との間のラベット継手、前記第１部品（１２）と前記コネクタスリーブ（３２）との間のラベット継手、及び前記第２部品（１４）と前記コネクタスリーブ（３２）との間のラベット継手を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のスプライン継手（１０）。
【請求項３】
中空の内部を定める内側円筒面を有する第１部品（１２）と、
該第１部品（１２）の前記内側円筒面上に形成された第１の組の内歯スプライン（２８）と、
中空の内部を定める内側円筒面を有する第２部品（１４）と、
該第２部品（１４）の前記内側円筒面上に形成された第２の組の内歯スプライン（３０）と、
第１及び第２の組の外歯スプライン（３８、４０）を形成されたコネクタスリーブ（３２）と、を含み、
該コネクタスリーブ（３２）は、完全に前記第２部品（１４）の前記中空の内部の中に配置される第１の位置と、前記第１の組の外歯スプライン（３８）が前記第１の組の内歯スプライン（２８）に係合しかつ前記第２の組の外歯スプライン（４０）が前記第２の組の内歯スプライン（３０）に係合する第２の位置との間で、摺動可能であり、
前記第１部品（１２）に回転するように取り付けられ、前記コネクタスリーブ（３２）に螺合するねじボルト（４２）を更に含んでおり、該ねじボルト（４２）の回転により前記コネクタスリーブ（３２）が前記第１の位置と第２の位置との間で摺動し、
前記第１部品（１２）は穴（６０）と該穴（６０）内に取り付けられた表示ピンとを備え、前記表示ピンは前記第１部品（１２）の内部に突出するようにばね付勢されていることを特徴とするスプライン継手（１０）。
【請求項４】
前記コネクタスリーブ（３２）は、前記第１の外歯スプライン（３８）を形成された第１の円筒形セクション（３４）と前記第２の外歯スプライン（４０）を形成された第２の円筒形セクション（３６）とを含んでおり、前記第２の円筒形セクション（３６）は、前記第１の円筒形セクション（３４）より直径がわずかに大きいことを特徴とする、請求項３に記載のスプライン継手（１０）。
【請求項５】
前記第２部品（１４）の１端に取り付けられたスリーブ保持ナット（４６）を更に含んでおり、該スリーブ保持ナット（４６）は、前記コネクタスリーブ（３２）が前記第２の位置にあるとき、前記第１部品（１２）と共にラベット継手を構成する第１の当接面（４８）と、前記コネクタスリーブ（３２）と共にラベット継手を構成する第２の当接面（５０）とを有することを特徴とする、請求項３又は４に記載のスプライン継手（１０）。
【請求項６】
前記ねじボルト（４２）を受け入れる前記第１部品（１２）の開口内に前記ねじボルト（４２）を保持する保持リング（４４）を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスプライン継手（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、一般的にはスプライン継手に関し、より具体的には、アクセス空間が限られた用途に適したスプライン継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スプライン継手は、シャフトとハブ又は２つのシャフトのような２つの部品の間でトルクを伝えるために多くの装置で用いられている。一般的に、スプライン継手は、２つの部品の一方に形成された一連の外歯スプラインに係合する他方の部品に形成された一連の内歯スプラインを含む。伝えられるべきトルクの大きさ及び２つの部品の大きさにより、スプライン係合（部品の軸方向の重なり量にほぼ等しい）の長さが決まる。
【０００３】
一般的に、スプライン継手は、内歯スプラインが各外歯スプライン間の空間と周方向に位置合わせされるように、２つの部品を長手方向に端と端を向かい合わせて置き、次に２つの組のスプラインが相互に組み合わされるように、部品を軸方向に摺動させて重なり係合させることによって組立てられる。継手は、部品を軸方向に摺動させて離すことによって分解される。この手法では、部品の組立て及び分解に必要とされるアクセス空間は、スプライン係合の長さに依存する。必要とされるスプライン係合の長さが長ければ長いほど、組立て工程の間に長手方向に端と端を向かい合わせて置くとき、部品の組み合わされた軸方向長さに適応するために、ますます広いアクセス空間が必要とされる。その上に、組立て及び分解の間に適切な位置合わせ及び力を得るには特殊な治工具がしばしば必要とされ、このことがまたアクセス空間を増大させる必要性を生じる。この手法では、十分なアクセス空間が利用できて、部品をスプライン係合の長さよりも大きい距離だけ離すことができることが必要である。
【特許文献１】
特開２００１−２２１２４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多くの用途では、隣接する構造物又は他の制約のために十分なアクセス空間が利用できない。このような場合には、従来のスプライン継手は使用できない。従って、限られた大きさのアクセス空間で組立て及び分解ができるスプライン継手に対する必要性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の必要性は本発明により満たされ、本発明では、第１の組の内歯スプラインが第１部品の内側円筒面に形成され、また第２の組の内歯スプラインが第２部品の内側円筒面に形成された、第１部品と第２部品との間のスプライン継手が提供される。また、第1及び第2の組の外歯スプラインを形成されたコネクタスリーブも含まれる。コネクタスリーブは、コネクタスリーブが完全に第２部品の中に配置されている仮組立て位置と、第1の組の外歯スプラインが第1の組の内歯スプラインと係合し、第2の組の外歯スプラインが第2の組の内歯スプラインと係合するように、コネクタスリーブのあるセクションが第１部品内に配置され、別のセクションが第２部品内に配置される完全組立て位置との間で摺動可能である。
【０００６】
本発明及び従来技術に勝るその利点が、添付図を参照して以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を読むことにより明白になるであろう。
【０００７】
本発明として見なされる主題は、本明細書の冒頭部分に詳細に指摘しかつ明確に請求している。しかしながら、本発明は、添付の図面の図に関連してなされる以下の説明を参照することによって、最も良く理解することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面では種々の図を通して同一の参照符号が同じ要素を示しているが、その図面を参照すると、図１及び図２は、クランク腕１２とシャフト１４との間のスプライン継手１０を示す。図１は仮組立て状態におけるスプライン継手１０を示すのに対して、図２はその完全組立て状態におけるスプライン継手１０を示す。図示した例示的な実施形態において、シャフト１４はその長手方向の軸線Ａの周りで回転するようにケーシング１６の内側に配置され、またクランク腕１２はケーシング１６の外側に設置される。具体的には、クランク腕１２は、ケーシング壁に設置された軸受組立体１８中に支持される。軸受組立体１８は、ケーシング壁の開口内に固定された軸受ハウジング２０と該軸受ハウジング内に納められた軸受２２を含む。環状の保持プレート２３（図２）が、クランク腕１２上の半径方向リップに重なり、クランク腕１２を軸受組立体１８内に保持するように軸受ハウジング２０に取り付けられる。図面はクランク腕とシャフトを含むスプライン継手を示すが、本発明は例えば2つのシャフトのような他の部品の組合せにも応用できることに注目されたい。
【０００９】
クランク腕１２は、シャフト１４と同軸に配置された円筒形のハブ部２４を含む。ハブ部２４は、軸受組立体1８内に受け入れられる開放後端部とケーシング１６の外側に配置される閉塞前端部とを有する。本明細書で用いる場合、ケーシング１６の外側（図１及び図２では左側）に置かれるスプライン継手１０の端部は、「前」と呼び、またケーシング１６の内側（図１及び図２では右側）に置かれるスプライン継手１０の端部は「後」と呼ぶことにする。腕部２６が、ハブ部２４の閉塞端部から半径方向外向きに延びる。ハブ部２４は、軸受２２に係合する外側円筒面と中空の内部を定める内側円筒面を有する。第１の組の内歯スプライン２８が、ハブ部の内側円筒面に周方向に配置される。シャフト１４の前端部は、ハブ部２４の後端部に隣接して配置される。シャフト１４は、中空の内部を定める内側円筒面を含み、また第２の組の内歯スプライン３０がシャフト１４の前端部における内側円筒面に周方向に配置される。シャフト１４の内側円筒面は、ハブ部２４の内側円筒面より直径がわずかに大きい。
【００１０】
クランク腕１２からシャフト１４にトルクを伝えるためにコネクタスリーブ３２が設けられる。コネクタスリーブ３２は、同軸に配置された第１及び第２の円筒形セクション３４及び３６を含む。２つのセクション３４、３６の軸方向長さは、設計要件により左右されるものであり、必ずしも等しいとは限らない。第１の円筒形セクション３４は、閉塞前端部を有しており、開放後端部で第２のセクション３６の前端部に結合されている。コネクタスリーブ３２の両セクション３４、３６は、外側円筒面を定め、第２のセクション３６は第１のセクション３４より直径がわずかに大きい。第１の組の外歯スプライン３８が、第１のセクション３４の外側円筒面に周方向に配置され、また第２の組の外歯スプライン４０が、第２のセクション３６の外側円筒面に周方向に配置される。第１のセクション３４は、ハブ部２４の中空の内部の中に受け入れられる寸法にされた外径を有しており、また第２のセクション３６は、シャフト１４の中空の内部の中に受け入れられる寸法にされた外径を有する。従って、スプライン継手１０が完全に組立てられると、第１の外歯スプライン３８は第１の内歯スプライン２８と噛み合い（図３に最も良く示される）、また第２の外歯スプライン４０は第２の内歯スプライン３０と噛み合う(図４に最も良く示される)。従って、トルクは、第１の内歯及び外歯スプライン２８、３８により、クランク腕１２からコネクタスリーブ３２に伝えられ、また第２の外歯及び内歯スプライン４０、３０によりコネクタスリーブ３２からシャフト１４に伝えられる。
【００１１】
スプライン２８、３０、３８、４０は全て、軸方向に相互に摺動することができる軸方向に延びる部材である。従って、コネクタスリーブ３２はまた、シャフト１４及びクランク腕１２のハブ部２４の両方に対して軸方向に摺動することができる。具体的には、コネクタスリーブ３２は、２つの位置の間、つまり図１に示す仮組立て位置と図２に示す完全組立て位置との間で直線移動することができる。仮組立て位置では、コネクタスリーブ３２はシャフト１４の内部に完全に収納されている。このことは、クランク腕１２及び／又はシャフト１４が最小限のアクセス空間でケーシング１６に取り付けられ又はそれから取り外されることを可能にする。完全組立て位置では、対応する組のスプラインが噛み合うように、第１のスリーブセクション３４はハブ部２４内に配置され、第２のスリーブセクション３６はシャフト１４内に配置される。
【００１２】
この摺動運動に適応させるために、シャフト１４の内側円筒面に形成された第２の内歯スプライン３０は、コネクタスリーブ３２の軸方向長さより大きいか又は等しい軸方向長さを有する。第１の内歯スプライン２８は、第１の外歯スプライン３８の軸方向長さにほぼ等しい軸方向長さを有する。この構成によって、組立てられたスプライン継手１０は、第１及び第２の外歯スプライン３８、４０の組み合わされた軸方向長さに等しいスプライン係合長さを与えられる。
【００１３】
コネクタスリーブ３２の軸方向移動は、クランク腕１２に回転するように取り付けられているねじボルト４２により行われる。具体的には、ボルト４２は、長手方向の軸線Ａ上で円筒形のハブ部２４の閉塞前端部に形成されている開口内に受け入れられる。保持リング４４（スナップリング又は類似のもののような）が、ボルト４２をクランク腕の開口内に保持するために設けられる。ボルト４２は、ハブ部の後端部をわずかに超えて突出するようにハブ部２４の全長にわたって延びる。ボルト４２は、コネクタスリーブ３２の閉塞前端部に形成されたねじ穴４５（図１）に螺合する。従って、ボルト４２を１つの方向に回転させると、コネクタスリーブ３２をシャフト１４に対して軸方向前方へ摺動させ、またボルト４２を他の方向へ回転させるとコネクタスリーブ３２をシャフト１４に対して軸方向後方へ摺動させる。第２の内歯スプライン３０の後部においてシャフト１４の内側表面に形成された環状の肩部４７が、コネクタスリーブ３２の後方への動きを制限する。
【００１４】
スリーブ保持ナット４６が、シャフト１４の前端部に取り付けられる。１つの実施形態において、スリーブ保持ナット４６は、シャフト１４にねじ込まれるが、他の取り付け手段を用いることも可能である。スリーブ保持ナット４６は多くの機能を果たす。スリーブ保持ナット４６は、仮組立て作業の間にコネクタスリーブ３２がシャフト１４から摺動して外れるのを防止する。保持ナット４６はまた、シャフト１４をハブ部２４と同軸に位置決めする。スプライン継手が完全に組立てられると、保持ナット４６は、コネクタスリーブ３２をシャフト１４と同軸に位置決めし、コネクタスリーブ３２を軸方向に保持し、それによってハブ部２４とシャフト１４の間の軸方向の固締をもたらす。このことは、スリーブ保持ナット４６のその組立て位置における拡大図を示す図５を参照すると、最も良く示されている。スリーブ保持ナット４６は、半径方向外側及び内側の環状の当接面４８及び５０をそれぞれ定める。外側の当接面４８は、ハブ部２４の後端部から軸方向に突出する環状フランジ５２に係合する。これにより、クランク腕１２とシャフト１４を同軸に位置決めする、シャフト１４（スリーブ保持ナット４６を介して）とハブ部２４との間のラベット継手を構成する。内側当接面５０は、第１及び第２のスリーブセクション３４、３６の結合個所において、コネクタスリーブ３２の外側表面に形成された対応する環状の当接面５３に係合する。これにより、コネクタスリーブ３２とシャフト１４を同軸に位置決めする、シャフト１４（スリーブ保持ナット４６を介して）とコネクタスリーブ３２との間のラベット継手を構成する。スリーブ保持ナット４６はまた、コネクタスリーブ３２上の軸方向に面するリップ５６に係合する軸方向に面する肩部５４を含み、コネクタスリーブ３２をシャフト１４内に軸方向に保持し、それによってハブ部２４とシャフト１４の間の軸方向の固締をもたらす。
【００１５】
図１及び図２を再び参照すると、スプライン継手１０が完全に係合されると、コネクタスリーブ３２とクランク腕１２を同軸に位置決めするためのラベット継手が、これら２つの要素の間に構成される。このラベット継手は、第１のスリーブセクション３４の前端部に形成された半径方向外側の環状の当接面５７とその閉塞前端部の近くでハブ部２４の内側表面に形成された半径方向内側の環状の当接面５８とにより構成される。係合表示ピン５９が、コネクタスリーブ３２の前端部から軸方向に突出しており、クランク腕のハブ部２４の閉塞端部に形成されたピン穴６０中に受け入れられる。従って、クランク腕１２の外側から見えるように表示ピン５９がピン穴６０を通して突出するとき、スプライン継手１０及び３つのラベット継手全ての完全な係合が確かめられる。別の構成として、ハブ部２４の内部に突出するようにピン穴６０内に取り付けられた、ばね付勢された表示ピンを有するようにしてもよい。その場合、スプライン継手１０が完全に組立てられると、コネクタスリーブ３２が、表示ピンに係合し、表示ピンをピン穴６０の他の側を通して突出させてクランク腕１２の外部から見えるようにすることになる。
【００１６】
ここで図６を参照すると、位置合わせタブ６２がハブ部２４の後端部から軸方向に突出していることがわかる。対応する寸法にされたスロット６４が、その前端部においてシャフト１４（又はおそらくスリーブ保持ナット４６）の外側表面に形成されて、スプライン継手が完全に係合されるとタブ６２を受け入れる。タブ６２のスロット６４中への係合が互いに噛み合うスプラインの適切な周方向の位置合わせを保証するように、タブ６２及びスロット６４は、それぞれハブ部２４及びシャフト１４上に周方向に配置される。更に、位置合わせタブ６２は、ボルト４２より更に遠く軸方向後方に延びており、このことが、タブ６２がスロット６４に係合して後にボルト４２がねじ穴４５に係合することができることを保証する。スプラインの干渉を避けるための他のクロック配置も上述のタブ及びスロット手法に代わるものとして用いることができることに留意されたい。
【００１７】
再び図１及び図２を参照すると、スプライン継手１０を組立てる方法が記載されている。円筒形のハブ部２４の閉塞前端部に形成された開口中にねじボルト４２を挿入し、クランク腕１２の操作中にボルト４２を保持するために保持リング４４を取り付けることにより、ねじボルト４２がクランク腕１２に取り付けられる。保持リング４４はまた、後に述べるようにスプライン継手１０の分解を容易にする。コネクタスリーブ３２は、第２の外歯スプライン４０をシャフト１４の第２の内歯スプライン３０に摺動するように係合させた状態で、完全にシャフト１４の中空の内部の中に置かれている。第１の外歯スプライン３８は、第１のスリーブセクション３４の直径がより小さいことにより、シャフト内部の中に自由に嵌合している。次に、スリーブ保持ナット４６が、シャフト１４の前端部に取り付けられてスリーブ３２を操作目的のために保持する。コネクタスリーブ３２がその中に収納された状態で、シャフト１４がケーシング１６の内部の所定の位置に取り付けられる。一般的に、シャフト１４は、前方方向にも後方方向にもいかなる大きな量も移動しないように拘束されることになる。
【００１８】
シャフト１４が所定の位置にあるとき、スリーブ保持ナット４６とハブ部２４との間のラベット継手の噛み合いによって、ハブ部２４の後端部がシャフト１４の前端部に対して最初に位置決めされた状態で、クランク腕１２は、軸受組立体１８中に取り付けられる。クランク腕１２は周方向に位置決めされ、位置合わせタブ６２がシャフト１４のスロット６４内に受け入れられる。この時点で、図１に示すように、ボルト４２は、コネクタスリーブ３２のねじ穴４５に初めて係合する。次に、組立体はボルト４２を回転させることにより前進させられ、その結果、クランク腕１２はシャフト１４に向かって後方に押し進められ、またコネクタスリーブ３２は前方に押し進められるので、第１のスリーブセクション３４は軸方向にハブ部２４の中空の内部の中に動かされる。第１の外歯スプライン３８は、タブ６２及びスロット６４により得られる周方向の位置合わせにより、干渉することなく第１の内歯スプライン２８と噛み合う。第２の外歯スプライン４０は、第２の内歯スプライン３０と係合したままである。ボルト４２は、図２に示すように、ラベット継手の全てが完全に係合すると共に、第１のスリーブセクション３４がハブ部２４の内部に完全に係合するようになるまで回転し続けられる。
【００１９】
この時点で、クランク腕１２及びシャフト１４がスリーブ保持ナット４６とハブ部２４の後端部から軸方向に突出する環状フランジ５２との間のラベット継手の位置の近くで互いに完全に固締された状態で、スプライン継手１０は完全に係合される。更に、コネクタスリーブ３２は保持ナット肩部５４に対して軸方向に荷重を掛け、それによってクランク腕１２及びシャフト１４を完全に固締させるようにする。所望の固締力は、ボルト４２に適切に加えられたトルクにより得られる。ピン穴６０を通して突出する表示ピン５９により、スプライン継手１０の完全な係合が確かめられる。保持プレート２３を軸受ハウジング２０に取り付けて、それによってクランク腕１２を保持することで組立て工程が完了する。
【００２０】
スプライン継手１０を分解するためには、ボルト４２を反対方向に回転させ、それによりコネクタスリーブ３２を後方に押し進め、ハブ部２４から外に離れさせる。ボルト４２は、コネクタスリーブ３２が完全にシャフト１４の中に配置されて、シャフト肩部４７に対して軸方向に荷重が掛かるまでこの方向に回転される。この時点で、保持プレート２３が軸受ハウジング２０から取り外される。次いで、ボルト４２は、外側当接面４８及び環状フランジ５２により構成されるラベット継手が離脱し、それによってクランク腕１２を軸受組立体１８から取り外すことができるまで、回転し続けられる。スプライン継手１０が分解工程の間に膠着状態になる場合には、保持プレート２３は、コネクタスリーブ３２が完全にシャフト１４の中に配置されてしまうまで取り外されないのが好ましい。スプラインが分解の間に膠着していると、コネクタスリーブ３２が完全にシャフト１４の中に配置されないうちは、ボルト４２を回転させるとクランク腕１２を前方に押し進める傾向になる。コネクタスリーブ３２を完全にシャフト１４の中に収納することにより、はじめてシャフト１４を最小限の大きさのアクセス空間で取り外すことが可能になるので、このことは望ましくない。保持プレート２３は、クランク腕１２がスプラインの膠着により過早に前方に移動するのを防止することになる。同様に、保持リング４４は、分解の間にスプラインが膠着している場合に、ボルト４２が前方に移動するのを防止することになる。
【００２１】
上述により、摺動するコネクタスリーブを利用して限られた大きさのアクセス空間で組立て及び分解を可能にするスプライン継手を説明してきた。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されるような本発明の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく、本発明に対する種々の変更を行うことが可能であることは、当業者には明らかであろう。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  仮組立て状態におけるスプライン継手の断面図。
【図２】  完全組立て状態におけるスプライン継手の断面図。
【図３】  図２の線３−３で切断したスプライン継手の断面図。
【図４】  図２の線４−４で切断したスプライン継手の断面図。
【図５】  図２のスプライン継手の1部の拡大詳細図。
【図６】  図１の線６−６で切断したスプライン継手の図。
【符号の説明】
１０  スプライン継手
１２  クランク腕
１４  シャフト
１６  ケーシング
１８  軸受組立体
２３  環状の保持プレート
２４  ハブ部
２６  腕部
２８  第1の組の内歯スプライン
３０  第2の組の内歯スプライン
３２  コネクタスリーブ
３４  コネクタスリーブの第1の円筒形セクション
３６  コネクタスリーブの第2の円筒形セクション
３８  第1の組の外歯スプライン
４０  第2の組の外歯スプライン
４２  ねじボルト
４４  保持リング
４５  ねじ穴
４６  スリーブ保持ナット
４７  シャフト肩部
５９  表示ピン
６０  ピン穴
６２  位置決めタブ
【図１】
0004162424.tif 000002
【図２】
0004162424.tif 000003
【図３】
0004162424.tif 000004
【図４】
0004162424.tif 000005
【図５】
0004162424.tif 000006
【図６】
0004162424.tif 000007