JPH0571549A - 圧入形スプライン - Google Patents

圧入形スプライン

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JPH0571549A
JPH0571549A JP3263208A JP26320891A JPH0571549A JP H0571549 A JPH0571549 A JP H0571549A JP 3263208 A JP3263208 A JP 3263208A JP 26320891 A JP26320891 A JP 26320891A JP H0571549 A JPH0571549 A JP H0571549A
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JP
Japan
Prior art keywords
spline
press
tooth
length
fitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP3263208A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Kitamura
功 北村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3263208A priority Critical patent/JPH0571549A/ja
Publication of JPH0571549A publication Critical patent/JPH0571549A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0852Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
    • F16D1/0858Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧入形スプラインの耐用寿命の延長と小型化
を図ること。 【構成】 外スプライン9の歯すじには内スプライン3
の歯すじに対して所定の傾斜角度に傾斜した案内部11が
形成され、この案内部11に連続的に外スプライン9の歯
すじの両端部に向かって延びる前記内スプライン3の歯
すじに対して平行な所定長さの圧入部10が形成されてい
る。この圧入部10は外スプライン9の歯すじを挟んで略
対象の位置に形成されている。これにより、外スプライ
ン9を内スプライン3に圧入した時に、圧入部10と内ス
プライン3の歯溝壁との接触は面接触になり、その面圧
を小さくすることができる。これにより、外スプライン
9および内スプライン3の摩耗を軽減してその耐用寿命
を延長する。また製作誤差による圧入長さとのぞき長さ
への影響を少なくし、圧入形スプライン継ぎ手の小型軽
量化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スプライン継ぎ手の耐
久性を向上するとともに、内スプラインおよび外スプラ
インの加工誤差の影響を少なくしてスプライン継ぎ手を
小型軽量化した圧入形スプラインに関するものである。
【0002】
【従来の技術】スプライン継ぎ手の一使用態様を図8に
示して説明すると、軸1には外スプライン2が形成され
ており、この外スプライン2を内スプライン3に嵌合す
る。そして、軸1の端部に軸受4を設けてある部品を支
持しワッシャ5を介在させて軸1の端部にナット6を螺
合し、このナット6を締めつけることによって外スプラ
イン2を内スプライン3内に引き込んで軸1と内スプラ
イン3とを接続する。このスプライン継ぎ手において、
外スプライン2と内スプライン3とのはめ合いにガタが
ある場合には、軸1と内スプライン3が設けられている
部品との間の接続においてもガタが生じることになる。
そこでこのガタを防止するためにスプライン継ぎ手にあ
っては外スプライン2と内スプライン3とのはめ合いに
ガタが生じないように対策が講じられている。
【0003】従来の上記外スプラインと内スプラインの
はめ合いのガタ防止手段は図9に示すように、内スプラ
イン3の歯溝幅Wに対して外スプライン2の歯すじに微
小のねじれ角度αをもたせ、外スプライン2を矢印の方
向に押し込むことにより外スプライン2を内スプライン
3の歯溝内に圧入するようにしている。
【0004】このように外スプライン2を内スプライン
3の歯溝内に圧入した状態においては図10ないし図12に
示すように、外スプライン2の端部7および8が内スプ
ライン3の歯溝壁に線接触の状態で圧接され、この圧接
により外スプライン2と内スプライン3との間のガタが
防止されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように外スプラ
インの歯すじにねじれ角をもたせて圧入するものにおい
ては、外スプラインの端部と内スプラインの歯溝壁との
間の接触が線接触となってその面圧が高くなるので接触
部分の摩耗が早められてガタが生じやすくなり耐久性の
点で問題がある。
【0006】また、一般的には外スプラインは転造また
は歯切りによって加工された後に熱処理が行われ、一方
内スプラインはブローチによって加工されるが、これら
の加工による加工誤差や熱処理時の歪みにより、歯厚、
歯溝、ねじれ角に寸法誤差が生じる。このように外スプ
ラインおよび内スプラインに寸法誤差があると従来のガ
タ防止手段では次のような問題がある。
【0007】上記の寸法誤差において、図6に示すよう
に内スプライン3の歯溝幅Wが小さくなった場合、また
は外スプラインの歯すじのねじれ角αが大きくなった時
および歯厚tが厚くなった場合には圧入長さH1 (内ス
プライン端面からの外スプラインの突出量)が十分長く
確保されて強固な圧入が行われるが、のぞき長さH
0(内スプラインに外スプラインを圧入荷重を加えない
で挿入した時の挿入量)が短くなる。
【0008】このようにのぞき長さH0 が短くなった場
合に、図8で示すようなねじ締付式のスプライン継手に
あってはボルトのベアリング端面からの突出量が短くな
り、ナット6の掛かりが悪くなる。この場合には組み付
け作業に支障が生じるのでその分だけボルトを長くしな
ければならず、小型軽量化の点で問題がある。また圧入
長さH1 が長くなって強固な圧入になるので、線接部分
の面圧が必要以上に高くなり摩耗が早められて耐久性の
点で問題がある。
【0009】また図7に示すように、寸法誤差により内
スプラインの歯溝幅W′が小さくなった場合、または外
スプラインの歯すじのねじれ角α′が小さくなった時お
よび歯厚t′が薄くなった場合には、圧入長さH1 が短
くなって強固な圧入が行われず、またのぞき長さH0
長くなる。
【0010】このように圧入長さH1 が短く、かつ、の
ぞき長さH0 が長くなった場合に、図8で示すねじ締付
式のスプライン継手にあってはナット6によって十分な
締めつけを行っても外スプライン2と内スプライン3と
の圧入長さH1 が短くなっていて強固な圧入ができない
ことからガタが生じる可能性がある。したがって強固な
圧入を行うためにはスプライン長さ(H1 +H0 )を長
くしなければならないのでその分軸1の全体の長さL3
が長くなり小型軽量化の点で問題がある。
【0011】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、スプライン継ぎ手の耐久性を向上するととも
に、内スプラインおよび外スプラインの加工誤差の影響
を少なくしてスプライン継ぎ手を小型軽量化した圧入形
スプラインを提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、外スプラインを内スプラインに
圧入して結合するスプライン継ぎ手において、前記外ス
プラインの歯すじに前記内スプラインの歯すじに対して
所定の傾斜角度に傾斜した案内部を形成し、該案内部に
連続的に外スプラインの歯すじの両端部に向かって延び
る前記内スプラインの歯すじに対して平行な所定長さの
圧入部を形成し、該圧入部は外スプラインの歯すじを挟
んで略対象の位置に形成されていることを特徴とするも
のである。
【0013】
【作用】本発明はこのように構成することにより、内ス
プラインに外スプラインを圧入した状態において、内ス
プラインの歯すじに対して平行にした外スプラインの圧
入部と内スプラインの歯溝の壁との間の圧接状態は面接
触であるのでその面圧が低減される。また、内スプライ
ンの歯すじに対して平行にした圧入部を外スプラインの
両側に歯すじを挟んで略対象の位置に設けることによ
り、圧入による面圧は外スプラインの両側に設けた二つ
の圧入部で受けることになり面圧が低減される。これに
より従来のねじれ角に相当する案内部の傾斜角度を大き
くすることができ、従来のものに比べて外スプラインの
歯幅および傾斜角度の加工誤差と内スプラインの歯溝幅
の加工誤差による圧入長さとのぞき長さへの影響が軽減
される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は外スプラインの歯すじ形状を示す
図で、外スプライン9には傾斜角度αの案内部11が形成
されていて、この案内部11に連続的に内スプラインの歯
すじに平行な圧入部10が歯すじの端部側に延びる方向に
形成されている。この圧入部10は外スプライン9の歯す
じを挟んで略対象の位置に設けられている。このような
形状の外スプライン9を、図2に示すように内スプライ
ン3の歯溝幅Wの歯溝内に案内部11に案内させながら矢
印方向から差し込み内スプライン3にはめ込むと、圧入
部10は内スプライン3の歯すじに対して平行になってい
るため、内スプライン3の歯溝の壁と面接触するように
なる。そしてこのときの圧入長さはaでありのぞき長さ
はHである。
【0015】次に、図3に示す実施例は内スプラインの
歯すじに平行な平行部10′を形成し、外スプライン9の
両端部に平行部10′から連続的に外側に向けて傾斜した
傾斜角度αの案内部11を形成し、この案内部11に連続的
に内スプラインの歯すじに平行な圧入部10が形成されて
いる。この圧入部10は同様に外スプラインの歯すじを挟
んで略対象の位置に設けられている。
【0016】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。図4において、(イ)の状態は内スプ
ライン3に外スプライン9がのぞき長さHだけ差し込ま
れた状態、すなわち圧入力を要さずに内スプライン3内
に外スプライン9が挿入された状態であり、以下この状
態を圧入初めという。次に(ロ)の状態は内スプライン
3に外スプライン9が圧入され、圧入部10が内スプライ
ン3の歯溝の壁に面接触の状態で圧接された状態を示
す。この状態を以下圧入完了という。
【0017】図5において、水平の線Xは図4で説明し
た内スプライン3の歯溝と外スプライン9の案内部11と
の間の隙間がゼロの位置を表す。したがってこの線Xの
下側(−)は圧入長さを上側(+)はのぞき長さを示す
ことになる。また、(イ)は図4と対応して圧入初め
を、(ロ)は圧入完了を示す。(ハ)は圧入準備位置を
示す。また、図6および図7で説明したように、圧入長
さaとのぞき長さHは外スプラインの歯厚および歯すじ
の傾斜角度と内スプラインの歯溝幅の加工誤差により変
わる。そこで、これら加工誤差をP0 、P1 で表し、線
Aは本実施例の圧入部を有する外スプラインを示し、比
較対照をするために線Cにより従来の外スプラインを示
している。
【0018】図5において、線Aの圧入長さはa2 での
ぞき長さはH2 であり、これが加工誤差により線Bのよ
うになった場合には圧入長さはa3 、のぞき長さはH3
になる。これに対して線Cで示す従来の外スプラインの
圧入長さはa4 でありのぞき長さはH4 である。そして
加工誤差により線Dのようになった場合に圧入長さはa
5 でありのぞき長さはH5 になっている。
【0019】この本実施例の圧入長さの差a2 −a3
1 およびのぞき長さの差H3 −H2 =R1 と従来の外
スプラインの圧入長さの差a4 −a5 =R2 およびのぞ
き長さの差H5 −H4 =R2 の差を比較した場合に、本
実施例の圧入長さの差およびのぞき長さの差R1 は従来
のR2 よりも少なく、外スプラインの歯厚および歯すじ
の傾斜角度α(ねじれ角α)の加工誤差と内スプライン
の歯溝幅の加工誤差により変わる圧入長さおよびのぞき
長さへの影響が軽減されている。図5の場合でいうとそ
の影響は略半分になっている。
【0020】このように圧入長さの差a2 −a3 =R1
およびのぞき長さの差H3 −H2 =R1 が小さくできる
のは図5でも理解できるように傾斜角度αを大きくして
いるためであり、このように傾斜角度αを大きくできる
のは内スプラインの歯すじに対して平行にした圧入部10
を設けて面圧を小さくし、傾斜角度αが大きくなった分
だけ圧着力が大きくなっても圧入部10にてこの圧着力を
受けることが可能になるからである。また、傾斜角度α
が大きくなった分だけ圧着力が大きくなるので、内スプ
ライン3と外スプライン9との圧入が強固になる。そし
て、内スプライン3の歯溝に外スプライン9が圧入さ
れ、外スプライン9の歯すじを挟んで対象の位置であ
り、かつ、外スプライン9の両端部に設けた外スプライ
ン9の圧入部10が内スプライン3の歯溝の壁に面接触し
て単位面積当たりの面圧が小さくなっているので、圧入
部10の摩耗は軽減される。
【0021】このように外スプライン9の歯厚および案
内部11の傾斜角度αと内スプライン3の歯溝幅の加工誤
差により変わる圧入長aさおよびのぞき長さHへの影響
を少なくすることにより、これら加工誤差を見込んだ内
スプライン3の長さを必要以上に長くすることはなく、
また、図8に示した軸1の長さも必要以上に長くするこ
とはない。上記説明は図1に示した実施例を基にして行
ったが、図3に示す実施例の傾斜角度αを有する案内部
11および圧入部10を形成した歯筋の場合にも同様な作用
がある。
【0022】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、外ス
プラインの歯すじに内スプラインの歯すじに対して所定
の傾斜角度に傾斜した案内部を形成し、この案内部に連
続的に外スプラインの歯すじの両端部に向かって延びる
前記内スプラインの歯すじに対して平行な所定長さの圧
入部を形成し、この圧入部は外スプラインの歯すじを挟
んで略対象の位置に形成されているので、外スプライン
を内スプラインに圧入した時に圧入部と内スプラインの
歯溝壁との接触が面接触になってその面圧を小さくする
ことができる。これにより、外スプラインおよび内スプ
ラインの摩耗を軽減してその耐用寿命を大幅に延長する
ことができるとともに、外スプラインの歯厚および傾斜
角度と内スプラインの歯溝幅の製作誤差による圧入長さ
とのぞき長さへの影響を少なくし、圧入形スプライン継
ぎ手の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の歯すじを示す模式図であ
る。
【図2】図1の外スプラインを内スプラインに圧入開始
する状態を示す模式図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す模式図である。
【図4】図1における外スプラインの圧入開始および圧
入完了の状態を示し、(イ)は圧入開始の状態を(ロ)
は圧入完了の状態をそれぞれ示す模式図である。
【図5】外スプラインと内スプラインの加工誤差が圧入
長さおよびのぞき長さへ及ぼす影響を示す線図である。
【図6】スプラインの加工誤差と圧入長およびのぞき長
さとの関係を示す模式図である。
【図7】スプラインの加工誤差と圧入長およびのぞき長
さとの関係を示す模式図である。
【図8】スプライン継ぎ手の使用態様を一部縦断面して
示す説明用図である。
【図9】従来の圧入形スプライン継ぎ手の模式図であ
る。
【図10】従来の圧入形スプライン継ぎ手の圧入状態を
一部縦断面して示した模式図である。
【図11】図10のX−X線における縦断面図である。
【図12】図10のY−Y線における縦断面図である。
【符合の説明】
3 内スプライン 9 外スプライン 10 圧入部 11 案内部 α 傾斜角度

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外スプラインを内スプラインに圧入して
    結合するスプライン継ぎ手において、前記外スプライン
    の歯すじに前記内スプラインの歯すじに対して所定の傾
    斜角度に傾斜した案内部を形成し、該案内部に連続的に
    外スプラインの歯すじの両端部に向かって延びる前記内
    スプラインの歯すじに対して平行な所定長さの圧入部を
    形成し、該圧入部は外スプラインの歯すじを挟んで略対
    象の位置に形成されていることを特徴とする圧入形スプ
    ライン。
JP3263208A 1991-09-13 1991-09-13 圧入形スプライン Pending JPH0571549A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004225853A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Toyoda Mach Works Ltd スプライン連結構造
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