JP2007270904A - Shaft coming-off preventing structure for constant velocity universal joint - Google Patents

Shaft coming-off preventing structure for constant velocity universal joint Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide shaft coming-off preventing structure for a constant velocity universal joint, positioning a circlip in a circlip groove without deviation, while eliminating the need of a tool and special processing of an inner ring. <P>SOLUTION: In the shaft coming-off preventing structure, a restriction part for restricting deviation in a radial direction of the circlip 10 is formed to the annular circlip groove 30 formed to a shaft 11 so as to fit the circlip 10 therein. The restriction part is constituted of a tapered face 30b or an annular step part 30e which are adjacent to a bottom part 30c of the circlip groove 30. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は等速自在継手の内輪に挿入されたシャフトを弾性的に拡縮可能なサークリップによって抜け止めしたシャフト抜け防止構造に関する。   The present invention relates to a shaft removal prevention structure in which a shaft inserted into an inner ring of a constant velocity universal joint is prevented from coming off by a circlip that can be elastically expanded and contracted.

自動車の駆動系等に組み込む等速自在継手においては、ブーツ交換等の整備工数の簡素化を目的に、継手内部部品とシャフトとを分解可能に嵌合させた抜け止め構造が従来から採用されている。例えば固定式等速自在継手ではスプライン嵌合された内輪とシャフトが丸サークリップで抜け止めされている。このタイプの抜止め構造の場合、丸サークリップは予めシャフトのサークリップ溝に装着される。内輪に対してサークリップ付きシャフトを組み込む時は、サークリップが内輪スプライン小径部を縮径状態で通過し、所定の位置にて拡径することにより、内輪を抜け止めする構造となっている。そして、シャフトを引き抜く際に内輪のサークリップと干渉する当接面に角度を設けて、サークリップとの干渉力の分力によりサークリップを縮径させて嵌合を外す仕組みにしている(特許文献1、特許文献2)。
特開平08−68426号公報 実公昭64−5124号公報 特許第3188001号公報
For constant velocity universal joints incorporated in the drive system of automobiles, etc., a retaining structure has been used in the past that allows the internal parts of the joint and the shaft to be removably fitted in order to simplify maintenance work such as boot replacement. Yes. For example, in a fixed type constant velocity universal joint, an inner ring and a shaft that are spline-fitted are prevented from coming off by a circular circlip. In the case of this type of retaining structure, the round circlip is mounted in advance in the circlip groove of the shaft. When a shaft with a circlip is incorporated into the inner ring, the circlip passes through the inner ring spline small diameter portion in a reduced diameter state and expands the diameter at a predetermined position, thereby preventing the inner ring from coming off. And, when pulling out the shaft, the contact surface that interferes with the circlip of the inner ring is provided with an angle, and the circlip is reduced in diameter by the component force of the interference force with the circlip so that the fitting is released (patent) Literature 1, Patent Literature 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 08-68426 Japanese Utility Model Publication No. 64-5124 Japanese Patent No. 3188001

前述のようにサークリップが内輪スプライン小径部を縮径状態で通過可能とするためには、シャフトのサークリップ溝深さをサークリップの縮径を許容する深さに設定する必要がある。つまり、サークリップ自然径時の内径に対してサークリップ溝底径は小さく設定する必要がある。しかし、このようにサークリップ溝底径を小さく設定すると、シャフトにサークリップを装着した状態でサークリップがシャフト溝内で半径方向に位置ずれしやすくなる。   As described above, in order to allow the circlip to pass through the inner ring spline small diameter portion in a reduced diameter state, it is necessary to set the circlip groove depth of the shaft to a depth that allows the circlip diameter to be reduced. That is, the circlip groove bottom diameter needs to be set smaller than the inner diameter of the circlip natural diameter. However, when the circlip groove bottom diameter is set to be small as described above, the circlip is likely to be displaced in the radial direction in the shaft groove in a state where the circlip is mounted on the shaft.

図5は、サークリップ10がシャフト11のサークリップ溝12内で位置ずれした場合の不具合を示す。シャフト11を垂直に立ててサークリップ10をサークリップ溝12内で偏りのない状態で嵌入し、そのまま内輪13のスプライン孔14内に挿入する際、サークリップ10が不測にシャフト11中心から偏ると、サークリップ10の外径から下ろした垂線Vが内輪13のスプライン孔14からはみ出す。この状態でシャフト11を内輪スプライン孔14に挿入すると、サークリップ10が内輪スプライン孔14の縁に噛み込んでシャフト11の挿入が不可能になることがある。   FIG. 5 shows a malfunction when the circlip 10 is displaced in the circlip groove 12 of the shaft 11. When the circlip 10 is inserted in the circlip groove 12 without any deviation in the circlip groove 12 with the shaft 11 standing vertically, and inserted into the spline hole 14 of the inner ring 13 as it is, the circlip 10 unexpectedly deviates from the center of the shaft 11. The perpendicular V drawn from the outer diameter of the circlip 10 protrudes from the spline hole 14 of the inner ring 13. If the shaft 11 is inserted into the inner ring spline hole 14 in this state, the circlip 10 may bite into the edge of the inner ring spline hole 14 and the shaft 11 may not be inserted.

このような不具合をなくすため、従来、サークリップ10を調芯および縮径させる治工具を使用することがある。図6(A)〜図6(E)は、このような治工具20を使用したシャフト11の挿入例を示す。同図において、21は固定式等速自在継手、22は外輪、13は内輪、24はトルク伝達用ボール、25は保持器、11はシャフト、27は外輪案内溝、28は内輪案内溝、14はスプライン孔である。摺動式等速自在継手に対しても丸サークリップで抜け止めされる場合は同様の治工具20を使用する。   In order to eliminate such a problem, a jig for aligning and reducing the diameter of the circlip 10 may be conventionally used. 6 (A) to 6 (E) show examples of inserting the shaft 11 using such a jig 20. In the figure, 21 is a fixed type constant velocity universal joint, 22 is an outer ring, 13 is an inner ring, 24 is a torque transmitting ball, 25 is a cage, 11 is a shaft, 27 is an outer ring guide groove, 28 is an inner ring guide groove, 14 Is a spline hole. The same jig 20 is used when the sliding type constant velocity universal joint is retained by the circular circlip.

シャフト11の端部外周には、内輪13のスプライン孔14と係合する軸方向に延びたスプライン11aを形成してある。シャフト11の先端側に位置するスプライン11aの外周には、内輪13のスプライン孔14と嵌合した際にサークリップ10が縮径して内輪13のスプライン孔14の最小内径部を通ることができるように、サークリップ10が縮径しても干渉しない深さとなるリング状のサークリップ溝12を形成してある。サークリップ溝12の位置は、シャフト11を内輪13に挿入した状態でスプライン孔14の長さの範囲内となる位置か、シャフト11の先端でスプライン孔14が終了する位置である。   An axially extending spline 11 a that engages with the spline hole 14 of the inner ring 13 is formed on the outer periphery of the end portion of the shaft 11. On the outer periphery of the spline 11 a located on the tip side of the shaft 11, the circlip 10 is reduced in diameter when fitted to the spline hole 14 of the inner ring 13 and can pass through the minimum inner diameter part of the spline hole 14 of the inner ring 13. In this way, a ring-shaped circlip groove 12 having a depth that does not interfere even when the circlip 10 is reduced in diameter is formed. The position of the circlip groove 12 is a position within the range of the length of the spline hole 14 with the shaft 11 inserted into the inner ring 13 or a position at which the spline hole 14 ends at the tip of the shaft 11.

サークリップ溝12内に断面円形のリング状のサークリップ10が嵌入される。サークリップ10はリング状であるが一部が切欠されており、サークリップ溝12の内面へ縮径して入り込めるようになっている。サークリップ10は自然径においてシャフト11のスプライン11aを含んだ外径よりも外方へ一部が飛び出している。   A ring-shaped circlip 10 having a circular cross section is inserted into the circlip groove 12. The circlip 10 is ring-shaped but partially cut away so that it can enter the circlip groove 12 with a reduced diameter. A part of the circlip 10 protrudes outward from the outer diameter including the spline 11a of the shaft 11 in the natural diameter.

治工具20を使って内輪13にシャフトを挿入するには、まず、治工具20を内輪端面上にセットする。治工具20はシャフト11を挿入可能なテーパ孔20aを有する。このテーパ孔20aを内輪13のスプライン孔14に整合させる。この状態で図6(A)のように矢印方向からシャフトを治工具20のテーパ孔20aに挿入する。   In order to insert a shaft into the inner ring 13 using the jig 20, first, the jig 20 is set on the end face of the inner ring. The jig 20 has a tapered hole 20a into which the shaft 11 can be inserted. The tapered hole 20a is aligned with the spline hole 14 of the inner ring 13. In this state, the shaft is inserted into the tapered hole 20a of the jig 20 from the arrow direction as shown in FIG.

図6(B)はシャフト11の先端が治工具20を通過して内輪13のスプライン孔14に入り込んだ状態を示す。サークリップ10がサークリップ溝12内で半径方向に偏っていた場合、治工具20のテーパ孔20aによってサークリップ10の偏心が矯正されるとともにサークリップ10が縮径される。図6(C)はサークリップ10の偏心がテーパ孔20aによって矯正されかつ縮径されて内輪13のスプライン孔14に入ろうとしている状態である。   FIG. 6B shows a state in which the tip of the shaft 11 passes through the jig 20 and enters the spline hole 14 of the inner ring 13. When the circlip 10 is deviated in the radial direction in the circlip groove 12, the eccentricity of the circlip 10 is corrected by the tapered hole 20a of the jig 20, and the circlip 10 is reduced in diameter. FIG. 6C shows a state in which the eccentricity of the circlip 10 is corrected by the tapered hole 20a and is reduced in diameter and enters the spline hole 14 of the inner ring 13.

図6(D)はサークリップ10がスプライン孔14を通過中の状態を示す。サークリップ10はこのとき最も縮径している。図6(E)はサークリップ10がスプライン孔14を通過して拡径段部32に出会うことにより拡径してシャフト11が抜止めされた状態を示す。   FIG. 6D shows a state in which the circlip 10 is passing through the spline hole 14. The circlip 10 has the smallest diameter at this time. FIG. 6E shows a state in which the circlip 10 passes through the spline hole 14 and meets the diameter-expanded step 32 to expand the diameter and prevent the shaft 11 from being removed.

以上のように、治工具20を使用するとサークリップ10が偏心していてもシャフト11をスムーズにスプライン孔14に挿入可能である。しかし、治工具20を内輪スプライン孔14に芯出し状態でセッティングしなければならないのでシャフト11の組み付けに時間がかかる。治工具20なしでシャフト11を内輪13に挿入には、特許文献3に記載のようにサークリップ組付用突起を有する特殊な内輪を用いる必要がある。このサークリップ組付用突起は、内輪にシャフトを自動組み付けする際、サークリップ10を内輪スプライン孔の入口テーパ面で自動調芯するとともに自動縮径させる。サークリップ組付用突起を内輪に形成する場合、そのような突起を内輪に加工するための加工時間を要し、内輪の重量増とコストアップ要因となる。   As described above, when the jig 20 is used, the shaft 11 can be smoothly inserted into the spline hole 14 even if the circlip 10 is eccentric. However, since the jig 20 must be set in the inner ring spline hole 14 in a centered state, it takes time to assemble the shaft 11. In order to insert the shaft 11 into the inner ring 13 without the jig 20, it is necessary to use a special inner ring having a circlip assembling projection as described in Patent Document 3. The circlip assembling projection automatically aligns the circlip 10 at the inlet tapered surface of the inner ring spline hole and automatically reduces the diameter when the shaft is automatically assembled to the inner ring. When the circlip assembling protrusion is formed on the inner ring, it takes a processing time to process such a protrusion into the inner ring, which increases the weight of the inner ring and increases the cost.

本発明は上記課題に鑑み、治工具を必要とせずかつ内輪を特殊加工することなく、サークリップをサークリップ溝内で偏りなく位置決めできる等速自在継手のシャフト抜け防止構造を提供する。   In view of the above problems, the present invention provides a structure for preventing a shaft from coming out of a constant velocity universal joint that can position a circlip without deviation in a circlip groove without requiring a tool and specially processing an inner ring.

前記課題を解決するため、請求項1の発明は、等速自在継手の内輪の挿入孔に挿入したシャフトを弾性的に拡縮可能なサークリップにより抜け止めするシャフト抜け防止構造であって、内輪挿入孔のサークリップ自然径より小径の最小内径部に隣接形成した拡径段部と、サークリップを嵌入するためシャフトに形成した環状のサークリップ溝と、サークリップ溝の相対向する一対の内側面のうちのシャフト挿入側の内側面に形成されてシャフトの軸線と垂直を成す環状垂直平面であってサークリップ自然径の外径より小径の環状垂直平面と、環状垂直平面とサークリップ溝の底部との間にあってサークリップの半径方向の偏りを規制する規制部とを有し、シャフトのサークリップ溝に嵌入したサークリップを弾性的に縮径させた状態でシャフトを内輪挿入孔に挿入するとともに、サークリップが内輪の最小内径部を通過して内輪の拡径段部で拡径することによりシャフトを抜け止めすることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a shaft slip-off preventing structure in which a shaft inserted into an insertion hole of an inner ring of a constant velocity universal joint is prevented from slipping off by an elastically expandable / contractible circlip. A diameter-increased step formed adjacent to the smallest inner diameter portion smaller than the natural diameter of the circlip of the hole, an annular circlip groove formed in the shaft for fitting the circlip, and a pair of inner surfaces facing each other of the circlip groove An annular vertical plane formed on the inner surface of the shaft insertion side and perpendicular to the axis of the shaft, the annular vertical plane being smaller than the outer diameter of the circlip natural diameter, and the annular vertical plane and the bottom of the circlip groove And a circlip that restricts the radial deviation of the circlip in a state where the circlip inserted into the circlip groove of the shaft is elastically reduced in diameter. The is inserted into the inner ring insertion hole, characterized by retaining the shaft by a circlip is enlarged in the inner ring of the enlarged diameter stepped portion passes through the minimum inner diameter portion of the inner ring.

サークリップ溝の規制部によりサークリップの偏りが阻止されるため、サークリップ付きシャフトを治工具なしで内輪挿入孔にスムーズに挿入することが可能となる。   Since the circlip is prevented from being biased by the circlip groove restricting portion, the circlip-equipped shaft can be smoothly inserted into the inner ring insertion hole without a jig.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記規制部を、環状垂直平面から立ち上がったテーパ面で構成したことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the restricting portion is configured by a tapered surface rising from an annular vertical plane.

サークリップがサークリップ溝内で偏るとサークリップの内径側がテーパ面に乗り上げ、このテーパ面の傾斜角によってサークリップの偏心方向とは逆方向の力がサークリップに作用する。これにより、サークリップの偏りが自然に矯正され、サークリップ付きシャフトを治工具なしで内輪挿入孔にスムーズに挿入することが可能となる。   When the circlip is biased in the circlip groove, the inner diameter side of the circlip rides on the tapered surface, and a force in a direction opposite to the eccentric direction of the circlip acts on the circlip by the inclination angle of the tapered surface. Thereby, the bias of the circlip is naturally corrected, and the shaft with the circlip can be smoothly inserted into the inner ring insertion hole without a tool.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記規制部を、環状垂直平面から立ち上がった環状段部で構成したことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the restricting portion is constituted by an annular stepped portion rising from an annular vertical plane.

サークリップがサークリップ溝内で偏ろうとすると、サークリップの内径側が環状段部に当接してそれ以上は偏れない。これによりサークリップ付きシャフトを治工具なしで内輪挿入孔にスムーズに挿入することが可能となる。   When the circlip tends to be deviated in the circlip groove, the inner diameter side of the circlip abuts on the annular stepped portion, and no further deviation occurs. This makes it possible to smoothly insert the circlip-equipped shaft into the inner ring insertion hole without a tool.

請求項4の発明は、請求項1の発明において、シャフト中心線に対するテーパ面の傾斜角をαとし、拡径段部の傾斜角をβとしたとき、0°≦(β−α)≦19°に設定することによりシャフトを引き抜き不能にしたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the inclination angle of the tapered surface with respect to the shaft center line is α and the inclination angle of the enlarged diameter step portion is β, 0 ° ≦ (β−α) ≦ 19 It is characterized by the fact that the shaft cannot be pulled out by setting to °.

シャフトに対してシャフト引き抜き方向の力が作用した時、テーパ面の傾斜角αが大きいほどサークリップを拡径する分力が大きくなる。この反対に拡径段部の傾斜角βが大きいほどサークリップを縮径する分力が大きくなる。シャフトを引き抜き不能にするには縮径方向の分力を所定値よりも小さくすればよい。換言すると、(β−α)の大きさを所定角度よりも小さくすればよい。通常のサークリップを使用した場合、サークリップの摩擦係数との関係でこの(β−α)の大きさが19°以下の場合にシャフトを引き抜き不能になる。   When a force in the direction of pulling out the shaft acts on the shaft, the greater the inclination angle α of the tapered surface, the greater the component force for expanding the circlip. On the contrary, the greater the inclination angle β of the diameter-expanded step portion, the greater the component force for reducing the circlip diameter. In order to make the shaft incapable of being pulled out, the component force in the diameter reducing direction may be made smaller than a predetermined value. In other words, the size of (β−α) may be made smaller than the predetermined angle. When a normal circlip is used, the shaft cannot be pulled out when the magnitude of (β−α) is 19 ° or less in relation to the coefficient of friction of the circlip.

請求項5の発明は、請求項1の発明において、シャフト中心線に対するテーパ面の傾斜角をαとし、拡径段部の傾斜角をβとしたとき、19°<(β−α)に設定することにより、シャフトに所定値以上の引抜力を付与してシャフトを引き抜き可能にしたことを特徴とする。   In the invention of claim 5, in the invention of claim 1, when the inclination angle of the tapered surface with respect to the shaft center line is α and the inclination angle of the diameter-expanded step portion is β, 19 ° <(β−α) is set. Thus, the shaft can be pulled out by applying a pulling force of a predetermined value or more to the shaft.

シャフトを引き抜き可能にするには縮径方向の分力を所定値よりも大きくすればよい。換言すると、(β−α)の大きさを所定角度よりも大きくすればよい。通常のサークリップを使用した場合、サークリップの摩擦係数との関係でこの(β−α)の大きさが19°超の場合にサークリップを剪断することなくシャフトを引き抜き可能になる。   In order to enable the shaft to be pulled out, the component force in the diameter reducing direction may be made larger than a predetermined value. In other words, the size of (β−α) may be made larger than the predetermined angle. When a normal circlip is used, the shaft can be pulled out without shearing the circlip when the magnitude of (β−α) exceeds 19 ° in relation to the coefficient of friction of the circlip.

請求項6の発明は、請求項1の発明において、サークリップが内輪の拡径段部で拡径した状態でシャフトの環状垂直平面に当接可能であることを特徴とする。   The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 1, the circlip can be brought into contact with the annular vertical plane of the shaft in a state where the diameter of the circlip is expanded at the diameter-expanded step portion of the inner ring.

これは、シャフトに引き抜き方向の力が作用した時にサークリップに拡径方向の分力を作用させない仕様とするためである。   This is to make the specification so that a component force in the diameter-expanding direction does not act on the circlip when a pulling-direction force acts on the shaft.

請求項7の発明は、等速自在継手の内輪の挿入孔に挿入したシャフトを弾性的に拡縮可能なサークリップにより抜け止めするシャフト抜け防止構造であって、内輪挿入孔のサークリップ自然径より小径の最小内径部に隣接形成した拡径段部と、サークリップを嵌入するためシャフトに形成した環状のサークリップ溝と、サークリップ溝の相対向する一対の内側面のうちのシャフト先端側の内側面に形成されてシャフトの軸線と垂直を成す環状垂直平面であってサークリップ自然径の外径より小径の環状垂直平面と、環状垂直平面とサークリップ溝の底部との間にあってサークリップの半径方向の偏りを規制する規制部とを有し、シャフトのサークリップ溝に嵌入したサークリップを弾性的に縮径させた状態でシャフトを内輪挿入孔に挿入するとともに、サークリップが内輪の最小内径部を通過して内輪の拡径段部で拡径することによりシャフトを抜け止めすることを特徴とするシャフト抜け防止構造において、サークリップ溝にサークリップを嵌入したシャフトを挿入側端部を下端にして垂直にした状態で内輪の挿入孔に挿入することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a shaft removal preventing structure in which the shaft inserted into the insertion hole of the inner ring of the constant velocity universal joint is prevented from coming off by an elastically expandable / retractable circlip, and is based on the natural diameter of the circlip of the inner ring insertion hole. An enlarged stepped portion formed adjacent to the smallest inner diameter portion, a circular circlip groove formed in the shaft for fitting the circlip, and a tip end side of a pair of inner surfaces facing each other of the circlip groove An annular vertical plane formed on the inner side surface and perpendicular to the axis of the shaft and having a smaller diameter than the outer diameter of the circlip natural diameter, and between the annular vertical plane and the bottom of the circlip groove, The shaft is inserted into the inner ring insertion hole with the circlip inserted into the circlip groove of the shaft being elastically reduced in diameter. The circlip is inserted into the circlip groove in the shaft detachment prevention structure characterized in that the circlip passes through the minimum inner diameter part of the inner ring and expands the diameter at the enlarged step part of the inner ring to prevent the shaft from coming off. The inserted shaft is inserted into the insertion hole of the inner ring in a state in which the shaft is vertical with the insertion side end portion at the lower end.

シャフトを垂直状態にすることで、サークリップ溝内のサークリップに規制部による偏り矯正作用が均等に作用する。これにより、サークリップ付きシャフトを治工具なしで内輪挿入孔にスムーズに挿入することが可能となる。   By setting the shaft in a vertical state, the bias correcting action by the restricting portion acts equally on the circlip in the circlip groove. As a result, the circlip-equipped shaft can be smoothly inserted into the inner ring insertion hole without a tool.

本発明のシャフト抜け防止構造によれば、サークリップ溝にサークリップの半径方向の偏りを規制する規制部を形成したから、治工具なしで、かつ、内輪の突起部なしで、内輪とシャフトとの組付けが行え、組立て設備の簡略化を図ることができる。   According to the shaft slip-off preventing structure of the present invention, since the restricting portion for restricting the radial deviation of the circlip is formed in the circlip groove, the inner ring and the shaft can be formed without a tool and without a projection of the inner ring. Can be assembled, and the assembly equipment can be simplified.

図1及び図2に示すように、本発明のシャフト抜け防止構造は、シャフト11のサークリップ溝30の形状が従来と異なる。図2(A)に拡大示するように、サークリップ溝30の一対の内側面のうち、シャフト先端側(図2では下側)の内側面に、フラット面30aと、角度ε°のテーパ面30bが形成される。フラット面30aはシャフト11の軸線に対して垂直をなす環状垂直平面である。環状垂直平面30aの幅寸法Hは、サークリップ溝30内に嵌入したサークリップ10を自然径状態の全周で支障可能な寸法とする。   As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft slip prevention structure of the present invention is different from the conventional one in the shape of the circlip groove 30 of the shaft 11. As shown in an enlarged view in FIG. 2A, a flat surface 30a and a tapered surface with an angle ε ° are formed on the inner surface on the shaft tip side (the lower side in FIG. 2) of the pair of inner surfaces of the circlip groove 30. 30b is formed. The flat surface 30 a is an annular vertical plane that is perpendicular to the axis of the shaft 11. The width dimension H of the annular vertical plane 30a is set to a dimension that can hinder the circlip 10 fitted in the circlip groove 30 on the entire circumference of the natural diameter state.

サークリップ10はリング状であるが一部が切欠されており、サークリップ溝30の底部30cへ弾性的に縮径して入り込めるようになっている。シャフト11の先端側には従来と同様にスプライン11aが形成される。サークリップ10は自然径においてシャフト11のスプライン11aを含んだ外径よりも外方へ一部が飛び出している。   The circlip 10 has a ring shape but is partially cut away so that the circlip 10 can be elastically reduced in diameter into the bottom 30c of the circlip groove 30. A spline 11a is formed on the tip end side of the shaft 11 as in the prior art. A part of the circlip 10 protrudes outward from the outer diameter including the spline 11a of the shaft 11 in the natural diameter.

環状垂直平面30aはスプライン11aを横断する形で形成される。サークリップ溝30の底部30cは従来同様にサークリップ10の外径に対応してU字状ないし円弧状に窪む。底部30cの深さは、図2(B)のように、シャフト挿入時のサークリップ10の縮径を十分許容する深さである。この底部30cと環状垂直平面30aとの間が前記テーパ面30bで接続される。図示例ではテーパ面30bの角度ε°は30°である。サークリップ溝30のシャフト中央部側(図2では上側)の内側面は、シャフト11の軸線に対して垂直をなす環状垂直平面30dである。この環状垂直平面30dはスプライン11aからサークリップ溝30の底部30cまで延在する。   The annular vertical plane 30a is formed so as to cross the spline 11a. The bottom 30c of the circlip groove 30 is recessed in a U shape or an arc shape corresponding to the outer diameter of the circlip 10 as in the prior art. As shown in FIG. 2B, the depth of the bottom 30c is a depth that sufficiently allows the diameter of the circlip 10 to be reduced when the shaft is inserted. The bottom portion 30c and the annular vertical plane 30a are connected by the tapered surface 30b. In the illustrated example, the angle ε ° of the tapered surface 30b is 30 °. The inner surface of the circlip groove 30 on the shaft center side (upper side in FIG. 2) is an annular vertical plane 30 d that is perpendicular to the axis of the shaft 11. This annular vertical plane 30 d extends from the spline 11 a to the bottom 30 c of the circlip groove 30.

スプライン孔14の終端に隣接して、スプライン孔14より大径の拡径段部32が内輪13の端面まで連続して形成される。この拡径段部32はサークリップ10の自然径外径と同程度かそれよりもやや小径で形成される。サークリップ10が拡径段部32で弾性的に拡径した状態でガタつきがないようにするとよい。拡径段部32から内輪スプライン孔14の内端に至る間が角度βのテーパ面33とされる。図示例ではテーパ面33の角度βは25°である。このテーパ面33はシャフト11に引き抜き力が作用した時にサークリップ10を縮径させる分力を与える。   Adjacent to the end of the spline hole 14, an enlarged step 32 having a diameter larger than that of the spline hole 14 is continuously formed up to the end surface of the inner ring 13. The diameter-expanded step 32 is formed to have a diameter approximately equal to or slightly smaller than the natural diameter outer diameter of the circlip 10. The circlip 10 may be free from rattling in a state where the diameter of the circlip 10 is elastically expanded at the diameter-expanded step 32. A space from the enlarged diameter step portion 32 to the inner end of the inner ring spline hole 14 is a tapered surface 33 having an angle β. In the illustrated example, the angle β of the tapered surface 33 is 25 °. The tapered surface 33 gives a component force for reducing the diameter of the circlip 10 when a pulling force is applied to the shaft 11.

第一実施形態のシャフト抜け防止構造は以上の通りである。シャフト11は垂直状態にして内輪スプライン孔14に挿入される。シャフト11が垂直状態の時、サークリップ溝30に嵌入されたサークリップ11は環状垂直平面30aに載置される。サークリップ10の全周が環状垂直平面30aに支承される。内輪13に対するシャフト11組付時の振動等によってサークリップ10が不測に半径方向に偏ると、偏り方向とは反対側のサークリップ10の内径側下面がテーパ面30bに乗り上げる。このテーパ面30b乗り上げの反作用として、サークリップ10にその自重による分力として偏り方向とは反対側の力が作用し、サークリップ10は自然に元の位置に戻される。この戻された位置のサークリップ10外径が、図1のように、内輪スプライン孔14に向けて垂線Vを下ろした場合、スプライン孔14の縁部に形成したチャンファCにかかるようにする。垂線Vの位置は、望ましくはチャンファCの幅方向中央がよい。   The shaft slip-off preventing structure of the first embodiment is as described above. The shaft 11 is inserted into the inner ring spline hole 14 in a vertical state. When the shaft 11 is in the vertical state, the circlip 11 fitted in the circlip groove 30 is placed on the annular vertical plane 30a. The entire circumference of the circlip 10 is supported on the annular vertical plane 30a. If the circlip 10 is unintentionally biased in the radial direction due to vibration or the like when the shaft 11 is assembled to the inner ring 13, the inner diameter side lower surface of the circlip 10 opposite to the biasing direction rides on the tapered surface 30b. As a reaction of riding on the tapered surface 30b, a force on the opposite side to the biasing direction acts on the circlip 10 as a component force due to its own weight, and the circlip 10 is naturally returned to its original position. When the perpendicular V is lowered toward the inner ring spline hole 14 as shown in FIG. 1, the outer diameter of the circlip 10 at the returned position is applied to the chamfer C formed at the edge of the spline hole 14. The position of the vertical line V is preferably the center in the width direction of the chamfer C.

このように、本発明はサークリップ10が重力の作用で自動的に調芯すなわちシャフト11に対して芯出しされる。従って、サークリップ付きシャフト11のサークリップ10を特に調芯又は縮径することなく、シャフト11を内輪スプライン孔14に芯合わせして垂直に挿入するだけでよいから、治工具なしでシャフト11をスプライン孔14にスムーズに挿入することが可能となる。   Thus, in the present invention, the circlip 10 is automatically centered, that is, centered with respect to the shaft 11 by the action of gravity. Accordingly, since the circlip 10 of the circlip with the circlip 11 does not need to be particularly centered or reduced in diameter, it is only necessary to align the shaft 11 with the inner ring spline hole 14 and insert it vertically. It is possible to smoothly insert into the spline hole 14.

シャフト11を内輪スプライン孔14にいったん挿入すると、図2(C)のようにサークリップ10が環状垂直平面30aと内輪テーパ面33との間に保持され、従来と同様にテーパ面33の大小によりシャフト11の引き抜き可否仕様を自在に設定できる。シャフト11の引き抜き可能仕様ではテーパ面33の角度βを大きく設定する。シャフト11の引き抜き不能仕様ではテーパ面33を環状垂直平面30aと同様に軸直角面とする。通常はシャフト11のガタつき防止のためシャフト11の引き抜き不能仕様でもテーパ面33をある程度傾ける。これにより、サークリップ10の弾性的拡径力をテーパ面33に作用させ、その分力としてシャフト11をスプライン孔14に引き込む。シャフト11の挿入方向とは反対側に形成した突き当て部が前記引き込み力によって内輪13の端面に圧着する仕組みである。   Once the shaft 11 is inserted into the inner ring spline hole 14, the circlip 10 is held between the annular vertical plane 30a and the inner ring tapered surface 33 as shown in FIG. The specification of whether or not the shaft 11 can be pulled out can be set freely. In the specification where the shaft 11 can be pulled out, the angle β of the tapered surface 33 is set large. In the specification in which the shaft 11 cannot be pulled out, the tapered surface 33 is a surface perpendicular to the axis like the annular vertical plane 30a. Usually, in order to prevent the shaft 11 from rattling, the tapered surface 33 is tilted to some extent even if the shaft 11 cannot be pulled out. Thereby, the elastic diameter expansion force of the circlip 10 is made to act on the taper surface 33, and the shaft 11 is drawn into the spline hole 14 as the component force. The abutting part formed on the side opposite to the insertion direction of the shaft 11 is a mechanism for crimping to the end face of the inner ring 13 by the pulling force.

次に、本発明の第二実施形態を図3(A)〜(C)に基づき説明する。この実施形態はシャフト11のサークリップ溝30にテーパ面を形成しない。テーパ面に代えて環状段部30eを形成する。サークリップ溝30の底部30cと環状垂直平面30a、30dは図1及び図2と同形状でよい。環状段部30eは環状垂直平面30aから直角状に立ち上がり、直角の角部から溝底部30cにかけて半径方向に連続する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment does not form a tapered surface in the circlip groove 30 of the shaft 11. An annular step 30e is formed instead of the tapered surface. The bottom 30c of the circlip groove 30 and the annular vertical planes 30a and 30d may have the same shape as in FIGS. The annular step portion 30e rises at a right angle from the annular vertical plane 30a and continues in the radial direction from the right corner to the groove bottom portion 30c.

この実施形態の場合、図1及び図2のような自動調芯作用はないが、サークリップ10をいったん環状段部30eの外側の環状垂直平面30aにセッティングすることによってサークリップ10の半径方向の偏りが規制される。すなわち、サークリップ10が不測に半径方向に偏ると、偏り方向とは反対側のサークリップ10の内径側が環状段部30eに当接する。サークリップ10はそれ以上偏ることができない。サークリップ10の最大偏り量を許容範囲内に収めることにより、前記第一実施形態と同様に治工具なしでシャフト11を内輪スプライン孔14にスムーズに挿入することが可能となる。   In the case of this embodiment, there is no self-aligning action as shown in FIGS. 1 and 2, but once the circlip 10 is set on the annular vertical plane 30a outside the annular step 30e, the radial direction of the circlip 10 is increased. Bias is regulated. That is, when the circlip 10 is unexpectedly biased in the radial direction, the inner diameter side of the circlip 10 opposite to the biasing direction comes into contact with the annular step portion 30e. The circlip 10 cannot be biased any further. By keeping the maximum amount of deviation of the circlip 10 within an allowable range, the shaft 11 can be smoothly inserted into the inner ring spline hole 14 without a jig as in the first embodiment.

シャフト11を内輪スプライン孔14にいったん挿入すると、図3(C)のようにサークリップ10が環状垂直平面30aと内輪テーパ面33との間に保持され、従来と同様にテーパ面33の大小によりシャフト11の引き抜き可否仕様を自在に設定できる。シャフト11の引き抜き可能仕様ではテーパ面33の角度βを大きく設定する。シャフト11の引き抜き不能仕様ではテーパ面33を軸直角面に近付ける。   Once the shaft 11 is inserted into the inner ring spline hole 14, the circlip 10 is held between the annular vertical plane 30a and the inner ring tapered surface 33 as shown in FIG. The specification of whether or not the shaft 11 can be pulled out can be set freely. In the specification where the shaft 11 can be pulled out, the angle β of the tapered surface 33 is set large. In the specification where the shaft 11 cannot be pulled out, the tapered surface 33 is brought close to the plane perpendicular to the axis.

次に、本発明の第三実施形態を図4に基づき説明する。この実施形態は図1及び図2の第一実施形態において、環状垂直平面30aとテーパ面30bとの間に副テーパ面30fを形成する。この副テーパ面30fは内輪13の拡径段部32のテーパ面33との協働作用でシャフト11の引き抜き可否仕様を決めるためのものである。すなわち、シャフト11の引き抜き可否はテーパ面33の角度βと副テーパ面30fの角度αの角度差に依存する。角度α、βを次のように設定することによりシャフト11の引き抜き可否仕様を決めることができる。0°≦(β−α)≦19°に設定することによりシャフト11を引き抜き不能仕様とし、19°<(β−α)に設定することによりシャフト11に所定値以上の引抜力を付与した場合にシャフト11を引き抜き可能な仕様とする。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a sub taper surface 30f is formed between the annular vertical plane 30a and the taper surface 30b. The sub-tapered surface 30f is for determining whether the shaft 11 can be pulled out by cooperating with the tapered surface 33 of the diameter-expanded step 32 of the inner ring 13. That is, whether the shaft 11 can be pulled out depends on the angle difference between the angle β of the tapered surface 33 and the angle α of the sub-tapered surface 30f. The specification of whether or not the shaft 11 can be pulled out can be determined by setting the angles α and β as follows. When setting the shaft 11 to be non-pullable by setting 0 ° ≦ (β−α) ≦ 19 °, and setting a pulling force of a predetermined value or more to the shaft 11 by setting 19 ° <(β−α) The shaft 11 can be pulled out.

この第三実施形態は、内輪とシャフトの引き抜き可否は、自動車メーカで考え方が異なり、引き抜き可能とする場合と、引き抜き不可能とする場合があり、従来は、そのどちらにも対応するために、内輪にて対応してきた。すなわち、同じ形状の内輪で、テーパ面の角度を抜ける角度にしたものと、抜けない角度にしたものの二種類が存在した。   In this third embodiment, whether or not the inner ring and the shaft can be pulled out differs depending on the car manufacturer, and there are cases where the pulling is possible and the case where the pulling is impossible. It has been supported by inner ring. In other words, there are two types of inner rings of the same shape, one with the angle of the taper surface removed and the other with the angle not removed.

内輪はジョイント部品としては共通部品であるが、テーパ面の角度変更により品種の増加を招いていた。それに対して、シャフトは車種ごとに長さや形状が異なるため、多品種に及ぶ。従って、自動車メーカごとに違う引き抜き可否仕様は、共通部品である内輪で対応するより、車種ごとに異なるシャフトで対応した方が、品種増加を抑えることができる。   The inner ring is a common part as a joint part, but the number of varieties was increased by changing the angle of the tapered surface. On the other hand, since the length and the shape of the shaft are different for each vehicle type, the shaft has a wide variety. Accordingly, it is possible to suppress the increase in product type by using different shafts for each vehicle type, rather than for the inner ring which is a common part, for different pullability specifications for each automobile manufacturer.

以上により、この第三実施形態のように、内輪のテーパ面の角度は変更せずに、シャフトの副テーパ面の角度を変更することで、自動車メーカの要求に合わせて、内輪とシャフトの引き抜き可否仕様の選定が可能である。   As described above, as in the third embodiment, the angle of the sub-tapered surface of the shaft is changed without changing the angle of the tapered surface of the inner ring. Selection of availability specifications is possible.

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る。例えば前記実施形態は固定式等速自在継手の内輪に対するシャフトの抜け防止構造として説明したが、摺動式等速自在継手など各種等速自在継手の内輪に対するシャフトの抜け防止構造としても同様に適用可能であることは勿論である。さらに、サークリップの半径方向の偏りを規制するためサークリップ溝に形成した規制部は、前述のように周方向に連続したテーパ面や環状段部の他、周方向に等配形成した複数のテーパ面ないし環状段部で構成することも可能である。また、サークリップは円形断面を例示したが、これに限られるものではない。サークリップを矩形断面にした場合も本発明の範囲内である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified. For example, although the above embodiment has been described as a structure for preventing the shaft from coming out of the inner ring of the fixed type constant velocity universal joint, the structure is similarly applied to a structure for preventing the shaft from coming off from the inner ring of various constant velocity universal joints such as a sliding type constant velocity universal joint. Of course, it is possible. Further, the restricting portion formed in the circlip groove to restrict the radial deviation of the circlip includes a plurality of taper surfaces and annular stepped portions that are continuous in the circumferential direction as described above, and a plurality of portions that are equally arranged in the circumferential direction. It is also possible to comprise a tapered surface or an annular step. Moreover, although the circlip illustrated the circular cross section, it is not restricted to this. A circlip having a rectangular cross section is also within the scope of the present invention.

本発明の第一の実施の形態を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows 1st embodiment of this invention. シャフトを内輪スプライン孔に挿入する過程を示すもので、(A)は挿入前のシャフトの側面図、(B)は挿入中のシャフトの側面図、(C)は挿入完了時のシャフトの側面図。The process of inserting the shaft into the inner ring spline hole is shown. (A) is a side view of the shaft before insertion, (B) is a side view of the shaft during insertion, and (C) is a side view of the shaft when insertion is completed. . 本発明の第二の実施の形態を示すもので、(A)は内輪スプライン孔挿入前のシャフトの側面図、(B)は挿入中のシャフトの側面図、(C)は挿入完了時のシャフトの側面図。FIGS. 2A and 2B show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side view of a shaft before insertion of an inner ring spline hole, FIG. 2B is a side view of the shaft being inserted, and FIG. Side view. 本発明の第三の実施の形態を示すもので、(A)は内輪スプライン孔挿入前のシャフトの側面図、(B)は挿入完了時のシャフトの側面図、(C)はシャフト引き抜き時のシャフトの側面図。FIGS. 3A and 3B show a third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a side view of a shaft before inserting an inner ring spline hole, FIG. 3B is a side view of the shaft when insertion is completed, and FIG. The side view of a shaft. 従来のシャフト挿入時の不具合を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the malfunction at the time of the conventional shaft insertion. 治工具を使用した従来のシャフトの挿入過程を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the insertion process of the conventional shaft using a jig. 治工具を使用した従来のシャフトの挿入過程を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the insertion process of the conventional shaft using a jig. 治工具を使用した従来のシャフトの挿入過程を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the insertion process of the conventional shaft using a jig. 治工具を使用した従来のシャフトの挿入過程を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the insertion process of the conventional shaft using a jig. 治工具を使用した従来のシャフトの挿入過程を示す内輪とシャフトの側面図。The side view of the inner ring | wheel and shaft which shows the insertion process of the conventional shaft using a jig.

符号の説明Explanation of symbols

10 サークリップ
11 シャフト
11a スプライン
12 サークリップ溝
13 内輪
14 スプライン孔
20 治工具
20a テーパ孔
30 サークリップ溝
30a 環状垂直平面
30b テーパ面
30c 底部
30d 環状垂直平面
30e 環状段部
30f 副テーパ面
32 拡径段部
33 テーパ面
C チャンファ
10 circlip 11 shaft 11a spline 12 circlip groove 13 inner ring 14 spline hole 20 jig 20a taper hole 30 circlip groove 30a annular vertical plane 30b tapered surface 30c bottom 30d annular vertical plane 30e annular step 30f subtapered surface 32 Step 33 Tapered surface C Chamfer

Claims (7)

等速自在継手の内輪の挿入孔に挿入したシャフトを弾性的に拡縮可能なサークリップにより抜け止めするシャフト抜け防止構造であって、
内輪挿入孔のサークリップ自然径より小径の最小内径部に隣接形成した拡径段部と、
サークリップを嵌入するためシャフトに形成した環状のサークリップ溝と、
サークリップ溝の相対向する一対の内側面のうちのシャフト先端側の内側面に形成されてシャフトの軸線と垂直を成す環状垂直平面であってサークリップ自然径の外径より小径の環状垂直平面と、
環状垂直平面とサークリップ溝の底部との間にあってサークリップの半径方向の偏りを規制する規制部とを有し、
シャフトのサークリップ溝に嵌入したサークリップを弾性的に縮径させた状態でシャフトを内輪挿入孔に挿入するとともに、サークリップが内輪の最小内径部を通過して内輪の拡径段部で拡径することによりシャフトを抜け止めすることを特徴とするシャフト抜け防止構造。
A shaft removal prevention structure that prevents the shaft inserted into the insertion hole of the inner ring of the constant velocity universal joint from being elastically expanded and contracted by a circlip,
An enlarged step portion formed adjacent to the smallest inner diameter portion of the inner ring insertion hole smaller than the natural diameter of the circlip,
An annular circlip groove formed in the shaft to fit the circlip;
An annular vertical plane formed on the inner surface of the shaft tip side of a pair of opposed inner surfaces of the circlip groove and perpendicular to the axis of the shaft, and having a smaller diameter than the outer diameter of the circlip natural diameter When,
A regulating portion that is between the annular vertical plane and the bottom of the circlip groove and regulates the radial deviation of the circlip;
The circlip inserted into the circlip groove of the shaft is elastically reduced in diameter, and the shaft is inserted into the inner ring insertion hole, and the circlip passes through the minimum inner diameter part of the inner ring and expands at the enlarged step part of the inner ring. A shaft removal prevention structure characterized in that the shaft is prevented from coming off by diameter.
前記規制部を、環状垂直平面から立ち上がったテーパ面で構成したことを特徴とする請求項1に記載のシャフト抜け防止構造。   2. The shaft slip-off preventing structure according to claim 1, wherein the restricting portion is configured by a tapered surface rising from an annular vertical plane. 前記規制部を、環状垂直平面から立ち上がった環状段部で構成したことを特徴とする請求項1に記載のシャフト抜け防止構造。   2. The shaft slip-off preventing structure according to claim 1, wherein the restricting portion is configured by an annular stepped portion rising from an annular vertical plane. シャフト中心線に対するテーパ面の傾斜角をαとし、拡径段部の傾斜角をβとしたとき、0°≦(β−α)≦19°に設定することによりシャフトを引き抜き不能にしたことを特徴とするシャフト抜け防止構造。   When the inclination angle of the taper surface with respect to the shaft center line is α and the inclination angle of the enlarged diameter step portion is β, the shaft is made undrawn by setting 0 ° ≦ (β−α) ≦ 19 °. A shaft detachment prevention structure. シャフト中心線に対するテーパ面の傾斜角をαとし、拡径段部の傾斜角をβとしたとき、19°<(β−α)に設定することにより、シャフトに所定値以上の引抜力を付与してシャフトを引き抜き可能にしたことを特徴とするシャフト抜け防止構造。   When the inclination angle of the taper surface with respect to the shaft center line is α and the inclination angle of the diameter-expanded step portion is β, by setting 19 ° <(β−α), a drawing force greater than a predetermined value is applied to the shaft. The shaft can be pulled out and prevented from being pulled out. サークリップが内輪の拡径段部で拡径した状態でシャフトの環状垂直平面に当接可能であることを特徴とする請求項1記載のシャフト抜け防止構造。   2. The shaft slip-off prevention structure according to claim 1, wherein the circlip can be brought into contact with the annular vertical plane of the shaft in a state where the diameter of the circlip is expanded at the diameter expansion step portion of the inner ring. 等速自在継手の内輪の挿入孔に挿入したシャフトを弾性的に拡縮可能なサークリップにより抜け止めするシャフト抜け防止構造であって、
内輪挿入孔のサークリップ自然径より小径の最小内径部に隣接形成した拡径段部と、
サークリップを嵌入するためシャフトに形成した環状のサークリップ溝と、
サークリップ溝の相対向する一対の内側面のうちのシャフト先端側の内側面に形成されてシャフトの軸線と垂直を成す環状垂直平面であってサークリップ自然径の外径より小径の環状垂直平面と、
環状垂直平面とサークリップ溝の底部との間にあってサークリップの半径方向の偏りを規制する規制部とを有し、
シャフトのサークリップ溝に嵌入したサークリップを弾性的に縮径させた状態でシャフトを内輪挿入孔に挿入するとともに、サークリップが内輪の最小内径部を通過して内輪の拡径段部で拡径することによりシャフトを抜け止めすることを特徴とするシャフト抜け防止構造において、
サークリップ溝にサークリップを嵌入したシャフトを挿入側端部を下端にして垂直にした状態で内輪の挿入孔に挿入することを特徴とする等速自在継手のシャフト挿入方法。
A shaft removal prevention structure that prevents the shaft inserted into the insertion hole of the inner ring of the constant velocity universal joint from being elastically expanded and contracted by a circlip,
An enlarged step portion formed adjacent to the smallest inner diameter portion of the inner ring insertion hole smaller than the natural diameter of the circlip,
An annular circlip groove formed in the shaft to fit the circlip;
An annular vertical plane formed on the inner surface of the shaft tip side of a pair of opposed inner surfaces of the circlip groove and perpendicular to the axis of the shaft, and having a smaller diameter than the outer diameter of the circlip natural diameter When,
A regulating portion that is between the annular vertical plane and the bottom of the circlip groove and regulates the radial deviation of the circlip;
The circlip inserted into the circlip groove of the shaft is elastically reduced in diameter, and the shaft is inserted into the inner ring insertion hole, and the circlip passes through the minimum inner diameter part of the inner ring and expands at the enlarged step part of the inner ring. In the shaft slip-off prevention structure characterized in that the shaft is prevented from slipping out by diameter,
A shaft insertion method for a constant velocity universal joint, characterized in that a shaft with a circlip inserted into a circlip groove is inserted into an insertion hole of an inner ring in a state where the shaft is perpendicular with the end on the insertion side as a lower end.
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