(57)【要約】【課題】ピン部材等の他の部材を使用することなく圧入するのみで、抜けを防止できる抜け防止構造及びこの構造を用いた等速自在継手を提供する。【解決手段】孔部１１を有する第１部材１２と、第１部材１２の孔部１１に圧入する第２部材１４との抜け防止構造である。圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くした。第２部材１４の圧入終端部側に、第１部材１２の内径面１９との間に隙間２０を形成するための溝１８と、圧入量を規制する鍔部１５とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔部を有する第１部材と、この第１部材の孔部に圧入する第２部材との抜け防止構造であって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くしたことを特徴とする抜け防止構造。
【請求項２】
前記第２部材の圧入終端部側に、第１部材の内径面との間に隙間を形成するための溝を設けたことを特徴とする請求項１の抜け防止構造。
【請求項３】
前記第２部材の圧入終端部側に、圧入作業終了後の圧入を規制するストッパ手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の抜け防止構造。
【請求項４】
外側継手部材と内側継手部材とトルク伝達部材とを備え、外側継手部材とこの外側継手部材に付設される付属部品との間に、前記請求項１から請求項３のいずれかの抜け防止構造を用いたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項５】
前記付属部品が、外側継手部材に装着される衝撃吸収用のダンパーであることを特徴とする請求項４に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記付属部品が、外側継手部材に装着される回転数検出用のパルサーリングであることを特徴とする請求項４に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抜け防止構造およびこの抜け防止構造を用いた等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、孔部１を有する第１部材２を、その孔部１の孔径Ｄと同一の外径Ｄ１である軸部３を有する第２部材４に圧入する場合、例えば、第２部材４の鍔部５側を受け台にて受けた状態で、押圧部材にて第１部材２を第２部材４に押圧（プレス）する。そして、図１０に示すように、第２部材４の鍔部５が第１部材２の端面（プレス方向先端面）６に当接した状態でこの圧入作業が終了する。
【０００３】
この場合、圧入していくと、圧入部の圧着面（圧接面）が次第に大きくなる。このため、図１２に示すように、圧入量が増えていくと圧入力が増加する。そして、圧入面のすべてが圧着する時に圧入力が最大となる。圧入面のすべてが圧着する時とは、第１部材２の内径面全体に第２部材４の軸部３の外径面が圧接した状態であって、第１部材２の孔部１の軸方向長さＬだけ圧入された状態である。
【０００４】
この圧入工程では、圧入面のすべてが圧着する状態から、第２部材４の鍔部５の内端面（裏面）５ａが第１部材２の端面６に当接するまで圧入される。すなわち、第２部材４の軸部３の軸方向長さＬ１分まで圧入されて圧入が完了する。この間においては、圧着面（圧接面）が増加しないので、図１２に示すように圧入力が増加しない。
【０００５】
しかしながら、圧入完了点Ａよりも前に最大圧入力が存在する場合において、引張り、圧縮、曲げ等の振動（繰返し変位や繰返しの弾性変形）が第２部材４に加わると、第１部材２が力の小さい方向へ進もうとする。このため、図１３の矢印Ｂの方向（図１１の動く向き）に移動していき、圧入力が小さくなって、第１部材２が第２部材４から抜ける。なお、図１１における波線８は、振動等の繰返し変位が生じている状態を示している。
【０００６】
このため、従来から種々の抜け防止構造が提案されている（特許文献１〜特許文献３）。特許文献１に記載のものは、ピン部材を用いて抜けを防止している。特許文献２に記載のものは、圧入後に圧入部材（軸部材が圧入されるパイプ）の開口端部を塑性変形させる加締加工によって、抜けを防止している。特許文献３に記載のものは、孔部に圧入する側の軸部材に弾性部材を外嵌させ、この弾性部材を縮径させた状態で圧入して、圧入（嵌入）状態で、孔部の内径面に形成された段付き部にこの弾性部材の一部を嵌合させるようにして、抜けを防止している。
【特許文献１】特開２００３−２２０５２４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２２１６１号公報
【特許文献３】特開２００４−２１１８１０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に記載のようにピン部材を用いるものでは、孔部への軸部の圧入工程と、ピン部材の挿入工程とを必要とするので、部品点数が多く作業性に劣り、しかも、部材によってはピン部材を挿入できない場合もある。また、特許文献２に記載のものも、圧入工程及び加締工程を必要とし、しかも、圧入部材がパイプ材に限られる。さらに、特許文献３に記載のものは、弾性部材を軸部材に装着するとともに、孔部の内径面に段付き部を形成する必要があり、全体の構成が複雑で、弾性部材を使用するので使用用途も限られる。
【０００８】
このように、前記各特許文献１〜特許文献３に記載のものでは、設備上の問題から圧入力が上げられない場合や材質が決められている場合、また構造上、ピン部材や弾性部材を使用できない場合には、対応することができない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて、ピン部材等の他の部材を使用することなく圧入するのみで、抜けを防止できる抜け防止構造及びこの構造を用いた等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の抜け防止構造は、孔部を有する第１部材と、この第１部材の孔部に圧入する第２部材との抜け防止構造であって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くしたものである。
【００１１】
本発明の抜け防止構造では、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることによって、圧入完了点での圧入力が最大圧入力よりも小さくできる。このため、圧入後において、振動等の繰返し変位が軸側である第２部材に入力された場合、第１部材は力の大きい方向ではなく力の小さい方向へ動こうとする。すなわち、圧入完了点での圧入力よりも高いほうへ進むことができないため、抜ける方向ではなく入り込む方向へ進もうとする。
【００１２】
第２部材の圧入終端部側に、第１部材の内径面との間に隙間を形成するための溝を設けることによって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる。
【００１３】
前記第２部材の圧入終端部側に、圧入作業終了後の圧入を規制するストッパ手段を設けるのが好ましい。これによって、第２部材のストッパ手段が第１部材に当接するまで圧入することができ、圧入時の位置決めとなり、また、圧入後においては、第２部材の圧入方向への移動を規制する。
【００１４】
本発明の等速自在継手は、外側継手部材とこの外側継手部材に付設される付属部品との間に、前記請求項１から請求項３のいずれかの抜け防止構造を用いた。ここで、付属部品とは、振動吸収部材としてのダンパーであったり、ＡＢＳに使用される回転数検出用のマグネット（パルサーリング）であったりする。ここで、ＡＢＳとは、アンチロック・ブレーキシステム（Anti-lock Brake System）の略称で、急ブレーキをかけた時などにタイヤがロック（回転が止まること）するのを防ぐことにより、車両の進行方向の安定性を保ち、また、ハンドル操作で障害物を回避できる可能性を高める装置である。このシステムに前記したパルサーリング（ＡＢＳ用マグネット）が使用される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の抜け防止構造によれば、圧入後において、振動等の繰返し変位が、軸側である第２部材に入力された場合には、抜ける方向ではなく入り込む方向へ進もうとする。このため、抜けを確実に防止できる。しかも、単に圧入するのみでよく、抜け止めのために、他の部材を必要とせず、作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【００１６】
第２部材の圧入終端部側に、第１部材の内径面との間に隙間を形成するための溝を設けることによって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる。このため、この抜け防止構造を簡単に構成することができ、しかも、安定して抜けを防止できる。また、溝の軸方向長さを変えることにより、圧入完了点での圧入力を調整することができる。
【００１７】
第２部材にストッパ手段を設けることによって、圧入時の位置決めとなるとともに、圧入後においては、第２部材の圧入方向への移動を規制する。このため、安定した圧入作業を行うことができるとともに、抜けを有効に防止できる。
【００１８】
本発明の等速自在継手によれば、外側継手部材とこの外側継手部材に付設される付属部品との間に、前記請求項１又は請求項２の抜け防止構造に用いたものであるので、振動等の繰返し変位が外側継手部材に入力されても、外側継手部材に付設される付属部品の抜けを確実に防止でき、しかも付属部品としては圧入するのみでよい。付属部品は、振動吸収部材としてのダンパーであったり、ＡＢＳに使用される回転数検出用のマグネット（パルサーリング）であったりし、これらを安定して装着することができるとともに、装着後は安定した装着状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る抜け防止構造の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００２０】
この抜け防止構造は、孔部１１を有する第１部材１２と、この第１部材１２の孔部１１に圧入する第２部材１４との間に設けられる抜け防止構造である。
【００２１】
第２部材１４は、図２に示すように、軸部１３とこの軸部１３の一端側に設けられる鍔部１５とを備える。この場合、軸部１３の外径Ｄ１と第１部材１２の孔部１１の内径Ｄ（図１参照）とが同一に設定される。そして、軸部１３の鍔部１５側の外径面１７には溝（周方向凹溝）１８が設けられ、図１に示すように、第２部材１４の軸部１３が第１部材１２の孔部１１に嵌入（圧入）されて、鍔部１５の裏面１５ａが第１部材１２の一端面１６に当接した状態で、第１部材１２の内径面１９との間に隙間２０が形成される。
【００２２】
この場合、第１部材１２の孔部１１の軸方向長さＬよりも第２部材１４の軸部１３の軸方向長さＬ１が長く設定され、図１に示すような圧入完了時点では、第２部材１４の軸部１３が第１部材１２の他端面２１よりも突出する。
【００２３】
次に、第１部材１２の孔部１１に第２部材１４の軸部１３を圧入する方法を説明する。この場合も、図９と図１０等で示した従来と同様の方法で圧入することができる。すなわち、第２部材１４を図示省略のプレス装置の受け盤に、位置決めされた状態で載置し、第２部材１４の軸部１３の軸心線Ｏ１と第１部材１２の孔部１１の軸心線Ｏとを合わせた状態で、第１部材１２をその軸心線Ｏ（Ｏ１）に沿ってプレス装置の押圧体を介して第２部材１４側に押圧(プレス)する。
【００２４】
この際、図３に示すように、圧入量が増えるに従って圧入力が増加する。これは、圧入していくと、圧入部（孔部１１及び軸部１３）の圧着面（孔部１１の内径面１９及び軸部１３の外径面１７）が徐々（次第）に多くなるためである。そして、圧入面のすべてが圧着する時に圧入力が最大となる。圧入面のすべてが圧着する時とは、軸方向長さLの第１部材１２の内径面１９全体が第２部材１４の軸部１３の外径面１７に圧接した状態である。
【００２５】
この状態からさらに、図１に示すように、鍔部１５の裏面１５ａが第１部材１２の一端面１６に当接するまで圧入される。このように、圧入が完了した状態（圧入完了状態）では、第２部材１４の圧入終端部側(軸部１３の鍔部１５側)に、第１部材１２の内径面１９との間に隙間２０が形成され、これによって、図３に示すように、圧入完了状態での圧入力が圧入工程における圧入力よりも低くなって、圧入完了点での圧入力を最大圧入力よりも小さくできる。なお、図３において、ＬからＬ２まで(第１部材１２の内径面１９が第２部材１４の溝１８に対応するまでの範囲)は、最大圧入力が維持され、Ｌ２からＬ１（第１部材１２の内径面１９が第２部材１４の溝１８に対応している範囲）までは圧入力が小さくなっていく。
【００２６】
この場合、圧入された第１部材１２と第２部材１４とは、振動等の繰返し変位が軸側である第２部材１４に入力された場合、図３の矢印Ｂ１のように、第１部材１２は力の大きい方向ではなく力の小さい方向へ動こうとする。すなわち、圧入完了点Ａ１での圧入力よりも高いほうへ進むことができないため、図４の動く向きの矢印方向の入り込む方向（抜ける方向と逆方向）へ進もうとする。また、図１に示すように第２部材１４には鍔部１５が設けられているため、圧入部材（第１部材）１２が入り込む方向に進もうとしたとしても、この鍔部１５がストッパとして機能して、この圧入状態が維持される。なお、図４における波線２２は、振動等の繰返し変位が生じている状態を示しており、第２部材１４の鍔部１５の面２５が圧入作業終了後の圧入を規制するストッパ手段を構成する。
【００２７】
すなわち、第２部材１４の軸部１３に溝１８を形成したことによって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる抜け防止構造を構成することができる。
【００２８】
本発明の抜け防止構造によれば、圧入完了点での圧入力が最大圧入力よりも小さくできるので、圧入後において、振動等の繰返し変位が軸側である第２部材１４に入力された場合、第１部材１２は力の大きい方向ではなく力の小さい方向へ動こうとする。すなわち、圧入後において、振動等の繰返し変位が、軸側である第２部材１４に入力された場合には、抜ける方向ではなく入り込む方向へ進もうとする。このため、抜けを確実に防止できる。しかも、単に圧入するのみでよく、抜け止めのために、他の部材を必要とせず、作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【００２９】
特に、第２部材１４の圧入終端部側に、第１部材１２の内径面１９との間に隙間２０を形成するための溝１８を設けることによって、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる。このため、この抜け防止構造を簡単に構成することができ、しかも、安定して抜けを防止できる。さらに、図３からわかるように、Ｌ２からＬ１までの長さ、つまり溝１８の軸方向長さを変えることにより、圧入完了点での圧入力を調整することができる。また、圧入部材（第１部材）１２が入り込む方向に進もうとしたとしても、この鍔部１５がストッパとして機能するので、入りすぎることはなく、この圧入状態が維持される。すなわち、第２部材のストッパ手段を設けることによって、圧入時の位置決めとなるとともに、圧入後においては、第２部材１４の圧入方向への移動を規制する。このため、安定した圧入作業を行うことができるとともに、抜けを有効に防止できる。
【００３０】
次に図５は、前記抜け防止構造を使用した等速自在継手を示している。この場合、外側継手部材３０と、この外側継手部材３０に付設される付属部品３１（図例ではダンパー３１ａ）との間に用いられ、外側継手部材３０は図１における第２部材１４に対応し、付属部品３１（３１ａ）は第１部材１２に対応している。
【００３１】
この等速自在継手は、摺動式等速自在継手であって、内径面（円筒状内周面）３３に複数のトラック溝３２が形成された外側継手部材３０と、外径面（球面状外周面）３４に外側継手部材３０のトラック溝３２と対をなす複数のトラック溝３５が形成された内側継手部材３６と、外側継手部材３０のトラック溝３２と内側継手部材３６のトラック溝３５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール３７と、外側継手部材３０の内径面３３と内側継手部材３６の外径面３４との間に介在してボール３７を保持するケージ３８とを備えている。
【００３２】
内側継手部材（内輪）３６の中心孔（内径孔）にシャフト４０を挿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。シャフト４０は止め輪４１により内側継手部材３６に対して抜け止めされている。また、外側継手部材３０は、前記トラック溝３２が形成されたカップ部４２と、このカップ部４２の底壁４２ａから突設されるステム部４３とからなる。
【００３３】
前記ダンパー（振動吸収部材）３１ａは短筒状体４５を備える。図６に示すように、この短筒状体４５の孔部４６は、大径部４６ａと、小径部４６ｂとを備え、大径部４６ａと小径部４６ｂとの間に、小径部４６ｂから大径部４６ａに向かって拡開するテーパ部４６ｃが形成されている。
【００３４】
外側継手部材３０のカップ部４２の外径面４７は、大径部４７ａと、小径部４７ｂとを備える。この場合、カップ部４２の大径部４７ａはダンパー３１ａの大径部４６ａよりも小径とされるとともに、カップ部４２の小径部４７ｂとダンパー３１ａの小径部４６ｂとが同一とされる。また、カップ部４２の大径部４７ａと小径部４７ｂとの間に、前記テーパ部４６ｃに対向（対面）するテーパ部４７ｃが設けられている。
【００３５】
そして、外側継手部材３０のカップ部４２の小径部４７ｂには、抜け防止構造を構成する溝１８が形成される。
【００３６】
この場合、短筒状体４５の孔部４６の小径部４６ｂに外側継手部材３０のカップ部４２の小径部４７ｂを圧入することになる。このため、短筒状体４５が図１の第１部材１２となって、孔部４６の小径部４６ｂが第１部材１２の孔部１１となり、また、外側継手部材３０のカップ部４２が図１の第２部材１４となって、カップ部４２の小径部４７ｂが軸部１３となる。
【００３７】
このため、図１に示す抜け防止構造と同様、短筒状体４５の孔部４６の小径部４６ｂに外側継手部材３０のカップ部４２の小径部４７ｂを圧入した場合、第２部材１４であるカップ部４２の圧入終端部側（小径部４７ｂのテーパ部４７ｃ側）に、第１部材１２である短筒状体４５の孔部４６の内径面との間に隙間２０を形成することができ、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる。
【００３８】
すなわち、圧入後において、振動等の繰返し変位が、軸側である第２部材１４（カップ部４２）に入力された場合には、抜ける方向ではなく入り込む方向へ進もうとする。このため、抜けを確実に防止でき、しかもダンパー３１ａとしては圧入するのみでよい。また、カップ部４２の圧入終端部側のテーパ部４７ｃが外径方向に突出しており、入り込む方向へのスライドを規制するストッパ手段を構成する。なお、この圧入状態では、カップ部４２の大径部４７ａと短筒状体４５の大径部４６ａとの間に隙間Ｓが設けられる。
【００３９】
次に図７は、付属部品３１として、ＡＢＳ用マグネット（パルサーリング）３１ｂが装着された等速自在継手を示している。ここで、ＡＢＳとは、アンチロック・ブレーキシステム（Anti-lock Brake System）の略称で、急ブレーキをかけた時などにタイヤがロック（回転が止まること）するのを防ぐことにより、車両の進行方向の安定性を保ち、また、ハンドル操作で障害物を回避できる可能性を高める装置であり、ＡＢＳ用マグネットとは、このシステムに用いられて、車輪の回転数を検知するためのマグネットである。
【００４０】
この等速自在継手は固定式等速自在継手であって、内径面５１に複数のトラック溝５２が形成された外側継手部材５０と、外径面５４に外側継手部材５０のトラック溝５２と対をなす複数のトラック溝５５が形成された内側継手部材５６と、外側継手部材５０のトラック溝５２と内側継手部材５６のトラック溝５５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール５７と、外側継手部材５０の内径面５１と内側継手部材５６の外径面５４との間に介在してボール５７を保持するケージ５８とを備えている。
【００４１】
内側継手部材（内輪）５６の中心孔（内径孔）にシャフト６０を挿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。シャフト６０は止め輪６１により内側継手部材５６に対して抜け止めされている。また、外側継手部材５０は、前記トラック溝５２が形成されたマウス部６２と、このマウス部６２の底壁６２ａから突設されるステム部６３とからなる。
【００４２】
ＡＢＳ用マグネット（パルサーリング）３１ｂは、その外径側に周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に配置される。また、図８に示すように、その内周面６５の反ステム部側の端部に切欠溝６６が形成されている。なお、切欠溝６６は、本体部６６ａと開口側のテーパ部６６ｂとからなる。
【００４３】
また、外側継手部材５０のマウス部６２の外径面６８は、図８に示すように大径部６８ａと小径部６８ｂとを備え、大径部６８ａと小径部６８ｂとの間にテーパ部６８ｃが形成されている。このテーパ部６８ｃは、小径部６８ｂから大径部６８ａに向かって拡径している。マウス部６２の小径部６８ｂの外径とＡＢＳ用マグネット３１ｂの内径とが同一とされる。
【００４４】
この場合、ＡＢＳ用マグネット３１ｂの孔部７０に外側継手部材５０のマウス部６２の小径部６８ｂを圧入することになる。このため、ＡＢＳ用マグネット３１ｂが前記第１部材１２となって、ＡＢＳ用マグネット３１ｂの孔部７０が第１部材１２の孔部１１となり、また、外側継手部材５０のマウス部６２が前記第２部材１４となって、マウス部６２の小径部６８ｂが軸部１３となる。
【００４５】
そして、外側継手部材５０のマウス部６２の小径部６８ｂにはテーパ部６８ｃ側に、抜け防止構造を構成する溝１８が形成される。
【００４６】
このため、図１に示す抜け防止構造と同様、ＡＢＳ用マグネット３１ｂに外側継手部材５０のマウス部６２の小径部６８ｂを圧入した場合、第２部材１４であるマウス部６２の圧入終端部側（小径部６８ｂのテーパ部６８ｃ側）に、第１部材１２であるＡＢＳ用マグネット３１ｂの孔部７０の内径面との間に隙間２０を形成することができ、圧入完了状態での圧入力を圧入工程における圧入力よりも低くすることができる。
【００４７】
すなわち、圧入後において、振動等の繰返し変位が、軸側である第２部材１４（カップ部４２）に入力された場合には、抜ける方向ではなく入り込む方向へ進もうとする。このため、抜けを確実に防止でき、しかもＡＢＳ用マグネット３１ｂとしては圧入するのみでよい。また、溝１８のテーパ部６８ｃ側の側壁が外径方向に突出しており、入り込む方向へのスライドを規制するストッパ２５を形成することができる。
【００４８】
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、本発明の抜け防止構造を用いることができるものとしては、等速自在継手に限るものではなく、孔部を有する第１部材と、この第１部材の孔部に圧入する第２部材とを備えた種々の部品や装置に用いることができる。また、等速自在継手としては、図５に示す摺動式等速自在継手や図７に示す固定式等速自在継手に限るものではなく、種々の摺動式等速自在継手や固定式等速自在継手に用いることができる。
【００４９】
さらに、溝１８の形状としても、前記各実施形態では、その断面が矩形状とされているが、半円、半楕円、台形等の種々の形状を採用するこができる。
【００５０】
圧入方向として、図１に示す実施形態では、第２部材１４に対して第１部材１２をプレスするようにしていたが、逆に第１部材１２に対して第２部材をプレスするようにしてよく、また、第１部材１２と第２部材１４とを相互に圧入する方向にプレスするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態を示す抜け防止構造の断面図である。
【図２】前記抜け防止構造の第２部材の側面図である。
【図３】圧入量と圧入力の関係を示すグラフ図である。
【図４】圧入方向と振動が生じた際の動く方向の説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図６】前記図５の等速自在継手の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図８】前記図７の等速自在継手の要部拡大断面図である。
【図９】従来の圧入構造を示す断面図である。
【図１０】従来の圧入状態を示す断面図である。
【図１１】従来のおける圧入方向と振動が生じた際の動く方向の説明図である。
【図１２】従来の圧入構造での圧入量と圧入力の関係を示すグラフ図である。
【図１３】従来の圧入構造での圧入量と圧入力と抜け方向との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１    孔部
１２    第１部材
１３    軸部
１４    第２部材
１８    溝
２０    隙間
【図１】
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【図２】
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【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】
2009047224.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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