JPS62251522A - 回転軸の連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は回転軸の回転トルクを同志一体的に他の回転
体に伝達する場合の回転軸の連結方法の技術分野に属す
る。

而して、この発明は回転軸に外スプラインを設け、該回
転軸に連結される回転体に内スプラインを設け、外スプ
ラインと内スプラインを嵌合させることによって回転軸
と回転体とを同志一体的に連結する方法に関する発明で
あり、特に、回転軸と回転体の一方を焼入れ処理を施し
た鋼材や非鉄材等の硬質材とし、他方を焼入れ処理を施
さない鋼材や非鉄材等の軟質材とし、互いの材質特性を
利用して回転軸と回転体とを強固に係合させるようにし
た回転軸の連結方法に係る発明である。

〈従来技術） 周知の如く、各種機械装置は数多くの機械要素が複雑に
組合わされて成り、例えば、エンジンやモータ等の動力
を伝達する為の装置にはスプライン、ギヤ、カム等の各
種機械要素が用いられている。

而して、一般に回転軸の回転トルクをそのまま他の回転
体に同志一体的に伝達する手段としてはスプラインによ
る回転軸の連結方法が採用される場合が多く、かかる技
術は、実開昭５８−１６４２９号公報、同５８−１６４
３０号公報等にも開示されるように、回転軸に外スプラ
インを形成し、回転体に内スプラインを形成して、外ス
プラインと内スプラインを嵌合させることによって回転
軸と回転体とを一体的に連結するものでおる。

そして、このようなスプラインを用いた回転軸の連結方
法は自動車の車軸とホイール部との連結に際しても用い
られ、この場合、第２図に示す様に、ホイール部にボー
ルベアリング１を介して予めセットされるアクスルハブ
２に内スプライン３を形成し、アクスルシャフトの先部
のアウトボードジヨイント４に外スプライン５を形成し
ておき、アクスルハブ２の内スプライン３に対してその
裏側よりアウトボードジヨイント４の外スプライン５を
嵌入して、その後、アクスルハブ２の表側よりアウトボ
ードジヨイント４の先部のねじ部６にセンタナツト７を
螺合し、それによってボールベアリング１に所定のプレ
ロードを付与した状態でアクスルハブ２に対してアウト
ボードジヨイント４が固定される。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上述従来の回転軸の連結方法は各スプラ
イン部の加工精度に限界が必るために、外スプラインと
内スプラインの相互間に隙間が生じ、動力伝達時にはそ
れが原因でスプライン部にガタつきが生じて振動発生や
回転トルクのロス等を伴うといった欠点があった。

而して、第２図に示す様な自動車の車軸とホイール部と
の連結の場合には、アウトボードジヨイント４の外スプ
ライン４に歯すじ方向に捩れ（リード）を設け、動力伝
達時の回転方向のガタつきを無くす工夫が施されている
が、一般にアウトボードジヨイント４にはその耐久性や
強度の面を考慮して焼入れ処理が施されるため、外スプ
ライン４に歯すじ方向に設けられた捩れ（リード）がば
らついてしまい、それによってまた新たな不具合が生じ
ていた。

即ち、ボールベアリング１に付与するプレロードはボー
ルベアリング１のボールとその転勤面との間隙をセンタ
ナツト７の締付はトルクによって管理し調整しているた
め、外スプライン４の捩れ量が大きい場合にはボールベ
アリング１に付与すべきプレロードが外スプライン４の
捩れ部分に吸収されてしまい、結果としてボールベアリ
ング１に付与すべくプレロードの正確な管理が不可能に
なり、ボールベアリング１の耐久性が低下し、走行時の
ドライブフィーリングが悪化することもあるという不具
合がめった。

この発明の目的は上述従来技術に基づく回転軸の連結方
法の問題点を解決すべき技術的課題とし、連結部のガタ
つきを無くしスムーズな回転トルクの伝達を可能にして
機械製造産業における動力伝達技術利用分野に益する優
れた回転軸の連結方法を提供せんとするものである。

く問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は前述
問題点を解決するために、外スプラインを有する回転軸
と内スプラインを有する回転体の一方を硬質材とし、他
方を軟質材とし、硬質材側のスプライン部にローレット
掛は等を施して尖突部を設け、該尖突部によって軟質材
のスプライン部が切削されるようにして回転軸の外スプ
ラインを回転体の内スプラインに圧入するようにした技
術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この発明の１実施例を図面に基づいて説明すれば
以下の通りである。尚、従来態様の説明に用いた第２図
はそのまま援用して説明に用いるものとする。

８はこの発明の回転軸の連結方法が採用される自動車の
ホイール組付は部であり、車両本体に支持される回転体
としてのホイール部９と該ホイール部９にエンジンの回
転トルクを伝達する回転軸としてのアウトボードジヨイ
ント４より成る。

ホイール部９はナックル１０の略円筒状のケーシング部
１１の内側にボールベアリング１を介してアクスルハブ
２が嵌入され、該アクスルハブ２の車両外側よりに設け
られたフランジ部１２に複数のポルト１３・・・とそれ
に対応するナツト１４・・・を介してホイール１５が固
定されている。

そして、アクスルハブ２は焼入れ処理を施ざない非鉄材
等より形成され、その軸芯部には所定形状の内スプライ
ン３が形成される。

一方、アウトボードジヨイント４はその先部が縮径状に
形成され、その縮径部位にはアクスルハブ２の内スプラ
イン３に対応する外スプライン５が形成され、更に、そ
の縮径部位の最先部にはねじ部６が設けられており、又
、アウトボードジヨイント４はその機能上高い耐久性と
強度を要求されるため、鋼材によって造形された後、焼
入れが行われ、その全面が硬化処理される。

尚、アウトボードジヨイント４の全面が硬化処理される
前には予めその外スプライン５の所定部位に歯すじ方向
に沿ってローレット掛けが行われ、その結果外スプライ
ン５の上面には第１図に示す様な尖突部としての所定数
ローレット山１６・・・が形成される。

又、外スプライン５のローレット山１６・・・はその基
端部等に設けられ、内スプライン３と組み付けられる際
に組付は支障が無いようにされている。

而して、アウトボードジヨイント４とホイール部９との
連結に際しては、まず、アクスルハブ２の内スプライン
３に対してその裏面側よりアウトボードジヨイント４の
先部か挿入され、アウトボードジヨイント４の外スプラ
イン５がアクスルハブ２の内スプライン３に嵌入される
。

そして、この際、アウトボードジヨイント４の外スプラ
イン５はそのローレット山１６・・・の形成部位までア
クスルハブ２の内スプライン３にガイドされて挿入され
、外スプライン５がそのローレット山１６・・・の形成
部位まで挿入された時点でアクスルハブ２の表面に貞通
したアウトボードジヨイント４の最先部のねじ部６にセ
ンタナツト７が螺着され、以後該センタナツト７の締付
は力によって内スプライン３に外スプライン５が漸次挿
入される。

更に、センタナツト７の締付は力により内スプライン３
に対して外スプライン５が挿入される際には、該外スプ
ライン５の所定部位に設けられたローレット山１６・・
・が比較的軟質のアクスルハブ２の内スプライン面を切
削しつつ進行し、センタナツト７による締付けが完了し
た際には内スプライン３の所定部位に外スプライン５の
ローレット山１６・・・が埋設され、アウトボードジヨ
イント４の基端の拡径部分はボールベアリング１の一端
を所定荷重で押圧するようになる。

したがって、センタナツト７の締付はトルクはローレッ
ト山１６・・・のアクスルハブ２に対するほぼ一定の切
削抵抗とボールベアリング１に付与する応力によって左
右されるようになり、ボールベアリング１に付与される
プレロードは正確に管理される。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、外スプライン５に尖突部と
して設けるローレット山１６・・・は外スプライン５と
内スプライン３のバツクラツシの範囲で歯すじ方向に対
しておる角度をもって走向するようにしてもよい等信の
種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この発明によれば、基本的に回転軸の連結部のガ
タ付きを無くし、スムーズな回転トルクの伝達を可能に
するという優れた効果が秦される。

即ち、外スプラインと内スプラインの嵌合に際して硬質
材側に設けられた尖突部が軟質材側のスプライン面を押
圧切削しつつ埋設されることにより、嵌合終了時には外
スプラインと内スプラインが強固に係合され、回転方向
のガタ付きが無くなるという効果が奏される。

又、回転方向に印加される荷重をスプラインの歯だけで
なく尖突部とその係合部分によっても支持出来るため、
スプラインサイズをより小さくすることが可能になり、
その結果、回転軸の強度の向上を可能にするという優れ
た効果が秦される。

更に又、従来自動車のホイール組付は部等に採用されて
いた外スプラインに捩れ（リード）を設ける態様と比較
した場合、スプライン嵌合終了時にあける必要外の応力
の発生がほとんど無くなり、その応力による回転軸、或
いは、回転体に組み付けられる他部品への悪影響がより
少なくなるという優れた効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示すスプライン部の拡大
断面図であり、第２図は従来態様を示す断面図でおる。 ４・・・回転軸、　　５・・・外スプライン、２・・・
回転体、　　３・・・内スプライン、１６・・・尖突部 出願人　　１〜ヨタ自動車株式会社 第１図 手続補正書輸発） 昭和　６元５月２９日 特許庁長官　宇　買　道　部　　殿 １、事件の表示 昭和６１年　特許願　第０９０１６３号２、発明の名称 回転軸の連結方法 ３、補正をする者 代表者　　松　本　　　清 ４、代理人〒１０５ 別紙の通り。 １、明細書の発明の詳細な説明の欄を次の通り訂正しま
す。 （１）明細書筒４頁９行目の「外スプライン４」を１−
外スプライン５」に訂正。 （２）明細書筒４頁１３行目から１４行目と同頁２０行
目の「外スプライン４」を「外スプライン５」に訂正。 （３）明細書筒５頁２行目の「外スプライン４」を「外
スプライン５」に訂正。 ４）明細書筒６頁２０行目の「２は」の後に「硬化を目
的とする」を挿入。 ′５）明細書箱７頁１行目の１非鉄材」を「鋼材」に訂
正。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸に外スプラインを設け、該回転軸に連結される回
   転体に内スプラインを設け、回転軸と回転体とを外スプ
   ラインと内スプラインを嵌合させて連結する回転軸の連
   結方法において、上記回転軸と回転体の一方を硬質材と
   し、他方を軟質材とし、更に硬質材側のスプライン部に
   尖突部を設け、回転軸の外スプラインと回転体の内スプ
   ラインを嵌合するに際して該尖突部を軟質材側のスプラ
   イン部に切削圧入するようにしたことを特徴とする回転
   軸の連結方法。