WO2007017971A1

WO2007017971A1 - シャフト及びハブの動力伝達機構

Info

Publication number: WO2007017971A1
Application number: PCT/JP2006/306039
Authority: WO
Inventors: Masahiko Igarashi; Takeshi Mochizuki; Masanori Kosugi
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-02-15
Also published as: US20090186709A1; JP2007046640A

Abstract

　シャフト歯部（２２）は、シャフト（１２）（ハブ歯部２８の山部２８ａ）の軸線に対して交差するツイスト形状からなる山部（２２ａ）を有し、ハブ歯部（２８）は、歯厚が一定の直線状からなり且つ端部（１３）からシャフトシャンク（２４）側に向かって内径が変化する山部（２８ａ）を有し、前記シャフト歯部（２２）の谷部（２２ｂ）には、ハブ歯部（２８）側に向かって膨出する第１段差部（３０）が形成され、前記ハブ歯部（２８）の山部（２８ａ）には、該シャフト歯部（２２）側と反対方向に窪んだ第２段差部（３２）が形成され、前記第１段差部（３０）の起点（Ｐ１）と前記第２段差部（３２）の起点（Ｐ２）とをそれぞれ所定距離（Ｌ４）だけオフセットした位置に設定した。

Description

明細書

シャフト及びノヽブの動力伝達機構

技術分野

[0001] 本発明は、シャフト及びノヽブ力なる 2部材間で回転トルクを円滑に伝達することが可能なシャフト及びノ、ブの動力伝達機構に関する。

背景技術

[0002] 自動車等の車両において、エンジンからの駆動力を車軸に伝達するためにシャフトを介して一組の等速ジョイントが用いられている。この等速ジョイントは、ァウタ部材とインナ部材との間に配設されたトルク伝達部材を介してァウタ'インナ部材間のトルク伝達を行うものであり、シャフトに形成されたシャフト歯部とハブに形成されたノヽブ歯部とが係合した歯部組立体を有するシャフト及びノヽブのユニットを含む。

[0003] ところで、近年、騒音、振動等の動力伝達系のガタに起因して発生する等速ジョイントの円周方向のガタを抑制することが要求されている。従来では、内輪とシャフトとのガタを抑制するために、等速ジョイントの軸セレーシヨンにねじれ角を設けたものがあるが、前記ねじれ角の方向とトルク負荷方向によって、内輪及びシャフトの強度、寿命にばらつきが生じるおそれがある。

[0004] また、歯車等の技術分野において、例えば、特許文献 1〜3に示されるように、その歯面部にクラウユングを設ける技術的思想が開示されている。

[0005] さらに、トルクを伝達するための歯部組立体を有するシャフト Zハブユニットに関する特許文献 4には、長手方向に沿って一定の外径を有するシャフト歯部と、長手方向に沿って一定の基部径を有するハブ歯部とが形成され、シャフト端部側の第 1の部分におけるシャフト歯部の基部径 (dwl)及びノ、ブ歯部の内径 (Dnl)に対し、シャフトシヤンクに近接する第 2の部分におけるシャフト歯部の基部径 (dw2)及びノヽブ歯部の内径（Dn2)をそれぞれ大きく設定することが開示されて!ヽる (dwl < dw2、 Dnl < Dn2)。

[0006] さらにまた、軸部材と外周部材とのスプライン結合に関する特許文献 5には、軸部材のシャフトシャンク側にぉ、て、前記軸部材側の歯の谷部を拡径させて拡径領域を形成し、前記拡径領域内に軸部材側の歯と外周部材側の歯との嵌合部を設けることが開示されている。

[0007] ところで、本出願人は、スプラインが形成されたスプラインシャフトのクラウニングトップの位置を、スプラインシャフトと等速ジョイントとの嵌合部位に回転トルクが付与された際に最小となる位置に設けることにより、所定部分に応力が集中することを抑制すると共に、装置の全体構成を簡素化することを提案している (特許文献 6参照)。

[0008] 特許文献 1 :特開平 2— 62461号公報

特許文献 2：特開平 3— 69844号公報

特許文献 3：特開平 3— 32436号公報

特許文献 4：特表平 11― 514079号公報

特許文献 5：特開 2000— 97244号公報

特許文献 6：特開 2001 - 287122号公報

発明の開示

[0009] 本発明の一般的な目的は、所定部位に対する応力集中を抑制して、より一層、静的強度及び疲労強度を向上させることが可能なシャフト及びノヽブの動力伝達機構を提供することにある。

[0010] 本発明によれば、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態にぉ、てシャフト及びハブ間に回転トルクが付与された場合、前記シャフト歯部の山部の軸線が前記シャフトの軸線に対して所定角度で交差して形成され、前記シャフト歯部の山部と前記ハブ歯部の山部とがシャフトの端部側及びシャフトシャンク側でそれぞれ当接することにより、応力が集中する部位における応力を分散させて軸強度を向上させることができる

[0011] この場合、前記シャフト歯部の谷部の径の変化点と、前記ハブ歯部の山部の内径の変化点とを、それぞれ所定距離だけオフセットした位置に設定することにより、前記シャフト歯部側及び前記ハブ歯部側の径の変化部分に応力が集中することが緩和される。

[0012] 例えば、前記シャフト歯部の谷部には、ハブ歯部側に向かって膨出する第 1段差部が形成され、前記ハブ歯部の山部には、該シャフト歯部側と反対方向に窪んだ第 2段差部が形成され、前記第 1段差部の起点と前記第 2段差部の起点とがそれぞれ所定距離だけオフセットした位置に設定されるとよい。なお、前記シャフト歯部に形成された第 1段差部の傾斜角度を、 5度〜 45度に設定することにより、好適な応力緩和効果が得られる。

[0013] 従って、本発明では、シャフト歯部の谷部の径の変化点とハブ歯部の山部の内径の変化点とが所定距離だけオフセットしているため、前記シャフト歯部に付与された応力が一方の変化点と他方の変化点とにそれぞれ分散されることにより応力集中が緩和される。この結果、応力の集中を緩和して分散させることができるため、シャフト歯部とハブ歯部との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。

[0014] さらに、本発明では、前記シャフト歯部とハブ歯部との嚙合部位に付与される荷重の度合いに対応して、主たる荷重伝達領域が異なるように設けるとよい。例えば、前記荷重の度合を、低荷重、中荷重及び高荷重に分類した場合、前記低荷重、中荷重及び高荷重の主たる各荷重伝達領域は、前記シャフト歯部の山部と前記ハブ歯部の山部とがそれぞれ当接するシャフト端部側及びシャフトシャンク側に向力つて順に離間する方向に設定されることにより、特定部位への応力集中が緩和される。

[0015] また、本発明によれば、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態にぉ、てシャフト及びノ、ブ間に回転トルクが付与された場合、前記シャフト歯部に形成された所定の曲率半径力なる円弧部と前記ハブ歯部に形成された段差部との共働作用下にシャフト歯部とハブ歯部との係合部位に付与される応力が分散され、応力集中が緩和される。すなわち、前記シャフト歯部の谷部にハブ歯部側に向かって所定の曲率で延在する円弧部を形成することにより、応力が集中する部位であるシャフト歯部の谷部の径を増大させることができ、軸強度を向上させることができる。

[0016] さらに、本発明によれば、シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態においてシャフト及びノヽブ間に回転トルクが付与された場合、前記シャフト歯部の谷部に形成されたテーパ部と前記ハブ歯部の山部に形成された段差部との共働作用下にシャフト歯部とハブ歯部との係合部位に付与される応力が分散され、応力集中が緩和される。すなわち、前記シャフト歯部の谷部にハブ歯部側に向力つて徐々に拡径するテーパ部を形成することにより、応力が集中する部位であるシャフト歯部の谷部の径を増大させることができ、軸強度を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びノ、ブのュニットの一部切欠斜視図である。

[図 2]シャフト歯部とハブ歯部とが係合した状態において、図 2Aは、無負荷状態を示し、図 2Bは、前記無負荷状態力矢印 Y方向に回転トルクが付与された状態をそれぞれ示す拡大横断面図である。

[図 3]図 1のシャフト歯部の谷部とハブ歯部の山部とが係合した状態におけるシャフトの軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。

[図 4]図 3のシャフトにおける第 1段差部の傾斜角度 Θを緩やかに形成した状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 5]図 4において、シャフト歯部の山部の外径をシャフトシャンク側に向力つて変化させた状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 6]シャフト歯部に形成された第 1段差部の傾斜角度 Θと応力緩和及び生産技術性との関係を示す図である。

[図 7]シャフト歯部とハブ歯部との係合部位に発生する応力値とその応力を測定した位置との関係を示す特性曲線図である。

[図 8]他の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びノヽブのユニット力なり、シャフト歯部の谷部に円弧部を形成した状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 9]さらに他の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びノ、ブのュニットからなり、シャフト歯部の谷部にテーパ部を形成した状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 10]ハブ歯部の内径面にテーパ面を形成した状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 11]ハブ歯部の内径面に円弧面を形成した状態を示す一部拡大縦断面図である [図 12]ハブ歯部の内径を一定に設定した状態を示す一部拡大縦断面図である。

[図 13]ハブ歯部の内径を一定に設定した状態を示す一部拡大縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

[0018] 図 1において参照数字 10は、本発明の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びハブのユニットを示す。このユニット 10は、等速ジョイントの一部を構成するものであり、前記シャフト 12は、駆動力伝達軸として機能し、ハブ 14は、図示しな、ァウタカップの開口部内に収納され図示しな、ボールが係合する案内溝 15 を有するインナリングとして機能するものである。

[0019] 前記シャフト 12の一端部及び他端部には、それぞれ、ハブ 14の軸孔 16に嵌合する嵌合部 18が形成される。ただし、図 1では、シャフト 12の一端部のみを示し、他端部の図示を省略している。前記嵌合部 18は、シャフト 12の軸線に沿って所定の歯長からなり、周方向に沿って形成された複数のスプライン歯 20を有するシャフト歯部 22を備える。前記シャフト歯部 22は、凸状の山部 22aと凹状の谷部 22bとが周方向に沿って交互に連続して構成される。

[0020] 前記シャフト 12の中心側の前記シャフト歯部 22に近接する部位には、シャフトシヤンク 24が設けられ、また、シャフト 12の端面 13側には、前記ハブ 14の抜け止め機能を有する図示しない止め輪が環状溝 (図示せず)を介して装着される。

[0021] 前記シャフト 12を半径内方向に向かって見た場合（シャフト歯部 22の山部 22aを平面視した場合）、前記シャフト歯部 22は、歯厚が一定の直線状力もなる山部 22aと、端面 13からシャフトシャンク 24側に向力つて径が変化する谷部 22bとを有する。前記シャフト歯部 22の山部 22aは、その軸線が前記シャフト 12の軸線 (ノヽブ歯部 28の山部 28aの軸線）に対して所定角度で交差する、いわゆるツイスト (捻れ)形状に形成される。

[0022] 前記ハブ 14の軸孔 16の内周面には、前記シャフト 12の嵌合部 18に嵌合する複数の直線状のスプライン歯 26を有するハブ歯部 28が形成される。前記ハブ歯部 28 は、凸状の山部 28aと凹状の谷部 28bとが周方向に沿って交互に連続して構成され、前記ハブ歯部 28の山部 28aは、図 2に示されるように、同一の歯厚からなり、シャフト 12の軸線と平行となるように形成されて!、る。 [0023] 従って、図 2A及び図 2Bに示されるように、前記シャフト歯部 22の山部 22aと前記ハブ歯部 28の山部 28aとがシャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24側でそれぞれ当接することにより、荷重がシャフト 12の端面 13側とシャフトシャンク 24側とにそれぞれ分散して伝達される。

[0024] 図 3は、シャフト歯部 22の谷部 22bとハブ歯部 28の山部 28aとが係合した状態におけるシャフト 12の軸線方向に沿った一部拡大縦断面図である。

[0025] シャフト歯部 22の谷部 22b (谷部径 φ 1)の所定位置 (破線参照）からシャフトシャンク 24側に向かって水平方向に所定距離 L1だけ移動した点 P1 (変化点）を設定し、前記点 P1からその谷部 22bをノ、ブ歯部 28側に向力つて膨出させ、谷部径 φ 1から谷部径 φ 2に変化させた第 1段差部 30を形成し、さらに、所定距離 L2だけ谷部径 φ 2を延在させてシャフトシャンク 24に連続させて形成する。

[0026] この場合、シャフト歯部 22側の前記第 1段差部 30は、後述するように、例えば、傾斜面又は所定の曲率半径力なる円弧状の曲面或いは傾斜面と曲面との複合面等によって形成するとよい。また、シャフト歯部 22の山部 22aの外径は、図 3及び図 4に示されるように、軸線方向に沿って一定で変化しないものと、図 5に示されるように、山部 22aの外径が点 P1の近傍部位力もシャフトシャンク 24側に向力つて徐々に縮径 (歯丈が短縮)するように変化するものとの両方が含まれる。前記山部 22aの外径をシャフトシヤンク 24側に向力つて徐々に縮径させることにより、図示しない転造ラックによる製造が容易となり、また、回転トルクの伝達機能を営む際に何ら問題がない。なお、図 5中における記号 Hは、山部 22aの外径の変化（落ち込み）と対比するための水平線を示す。

[0027] ハブ歯部 28の山部 28aでは、前記シャフト歯部 22の点 P1からシャフトシャンク 24 と反対側に水平方向に沿った所定距離 L4だけオフセットした位置に点 P2を設定し、前記点 P2からその山部径 φ 3を山部径 φ 4に変化させた第 2段差部 32を形成し、さらに、所定距離 L3だけ山部径 φ 4を延在させて形成する。

[0028] この場合、ハブ歯部 28の前記第 2段差部 32は、例えば、傾斜面 36 (図 10参照）又は所定の曲率半径力もなる円弧状の曲面 38 (図 11参照）或いは前記傾斜面 36と曲面 38との複合面等によって形成し、前記第 1段差部 30の形状と異なる形状であつてもよい。前記第 2段差部 32の傾斜角度は、第 1段差部 30の傾斜角度に対応して任意に設定される。なお、ハブ歯部 28側の形状は、前記第 2段差部 32の形状に限定されるものではなぐ例えば、所定の曲率半径を有する R形状、テーパ形状等を含む形状であってもよい。又はブ歯部 28の谷部 28bの内径は、軸線方向に沿って一定で変化しないものとする。

[0029] 前記谷部径 φ 1、 φ 2は、それぞれ、シャフト 12の軸心からシャフト歯部 22の谷部 22bの底面までの離間距離を示したものであり、前記山部径 φ 3、 φ 4は、それぞれ、シャフト 12の軸心からハブ歯部 28の山部 28aの歯先までの離間距離を示したものである。

[0030] なお、シャフト歯部 22側の L2は、 L1より大きく設定されるとよい（L1 <L2)。後述するように、シャフト歯部 22とハブ歯部 28との嚙合部位に付与される荷重の度合いに対応して、例えば、低荷重、中荷重及び高荷重等の主たる荷重伝達領域を異なるように設定するためである。さらに、シャフト歯部 22側の L2とハブ歯部 28側の L3とはそれぞれ略等しく (L2=L3)、又はシャフト歯部 22側の L2に対してハブ歯部 28側の L3が大きくなるように設定されるとよ!、 (L2<L3)。寸法公差及び寸法精度によって後述するオフセットが設定し易くなると共に、組み付け性を向上させることができるからである。

[0031] 図 3から諒解されるように、シャフト歯部 22の第 1段差部 30の立ち上がりの起点（変化点）となる点 P1と、ハブ歯部 28の第 2段差部 32の立ち上がりの起点 (変化点）となる点 P2とが所定の離間距離 L4だけ略水平方向にオフセットした位置に設定されている。

[0032] 従って、シャフト歯部 22とハブ歯部 28とが係合したシャフト 12及びハブ 14のュ- ット 10に対して回転トルクが付与された場合、シャフト歯部 22側の点 P1とハブ歯部 2 8側の点 P2とが所定距離だけオフセットしているため、前記ユニット 10に付与された応力が前記点 P1と点 P2とにそれぞれ分散されることにより応力集中を緩和することができる。

[0033] 前記点 P1と点 P2とがオフセットされていない場合、前記ユニット 10に付与された応力が点 P1と点 P2との径方向の一致部位又は略一致部位に過剰に集中するおそれがあるからである。この結果、本実施の形態では、応力の集中を緩和して分散させることができるため、シャフト歯部 22とハブ歯部 28との係合部位に対する静的強度及び疲労強度を向上させることができる。

[0034] さらに、図 4に示されるように、点 Pl、点 P3、点 P4を結んだ直角三角形の断面積を増大させ、点 P1及び点 P4を結ぶ線分 P14と点 P1及び点 P3を結ぶ線分 P13とがなす角度 Θ、すなわち、第 1段差部 30の傾斜角度 Θを所定値に設定することにより、第 1段差部 30に形成されたテーパ部 34によってより一層応力集中が緩和される。

[0035] 例えば、前記第 1段差部 30の傾斜角度 Θと応力緩和及び生産技術性との関係を図 6に示す。図 6から諒解されるように、前記傾斜角度 Θを 5度〜 45度に設定すると良好 (〇印参照)であり、前記傾斜角度 Θを 10度〜 35度に設定すると最適 (◎印参照)である。

[0036] 前記傾斜角度 Θを 3度に設定すると、応力分散効果を十分に発揮することができないと共に、転造ラックによる生産が困難であって不適である。一方、前記傾斜角度 Θを 90度に設定すると、階段状の第 1段差部 30に応力が過剰に集中すると共に、転造ラックの耐久性を劣化させる。

[0037] 第 1及び第 2段差部 30、 32がない通常のシャフト及びノ、ブのスプライン嵌合では、シャフトシャンクの近傍部位に応力のピークポイントが発生する力本実施の形態では、シャフト歯部 22に第 1段差部 30を設けて点 P1にもある程度の応力が集中するように構成し、シャフトシャンク 24側に集中する応力を分散させている。この場合、シャフト歯部 22の第 1段差部 30の傾斜角度 Θを、例えば、 90度のように大きく設定しすぎると点 P1に応力が過剰に集中しすぎて応力分散 (応力緩和)効果を発揮することができない。従って、前記第 1段差部 30の立ち上がり角度である傾斜角度 Θを適正に設定することにより、シャフトシャンク 24の近傍に発生する応力の集中を好適に分散させて、ピークポイントにおける応力値を低減することができる。

[0038] 次に、回転トルクが付与されていない無負荷状態から、回転トルクが付与されてッイスト形状を有するシャフト歯部 22の山部 22aと直線形状を有するハブ歯部 28の山部 28aとが嚙合した状態を図 2A及び図 2Bに示す。なお、回転トルクによる荷重入力方向は、ハブ歯部 28の軸線と直交する矢印 Y方向に設定した。また、図 2Aにおいて、仮想線は、シャフト歯部 22の山部 22aが反対方向に傾斜した逆ツイスト形状を示している。

[0039] この場合、応力値と測定位置（図 2Bの矢印 X参照）との関係を表した図 7に示されるように、入力される荷重の度合いが異なることにより、応力値のピークポイントが測定位置に沿って変化していることがわかる。前記入力される荷重の度合いを、例えば、低荷重、中荷重、高荷重の 3段階とすると、前記段階に対応した低荷重特性曲線 D 、中荷重特性曲線 E、高荷重特性曲線 Fとなる。

[0040] 図 2B力諒解されるように、入力される荷重の度合いによってシャフト歯部 22とハブ歯部 28との嚙合部位が、荷重付与位置に対応する円 a、円 b、円 cのように順次変化している。この嚙合部位は、入力される荷重の度合いに対応して中央部力もシャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24側の両方に向力つてそれぞれ離間する方向に作用している。

[0041] すなわち、低荷重が付与されたときには、シャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24側における円 aの領域が主たる低荷重伝達領域となり、中荷重が付与されたときには、前記円 aから僅かに離間したシャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24 側の円 bの領域が主たる中荷重伝達領域となり、高荷重が付与されたときには、前記円 bから僅かに離間するシャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24側の円 cの領域が主たる高荷重伝達領域となる。

[0042] このようにシャフト歯部 22をノ、ブ歯部 28の軸線に対して交差するツイスト形状とすることにより、入力される荷重の度合いに応じて荷重が伝達される領域 (応力値のピークポイント）が変化するように設定され、特定の部位に対する応力集中を緩和することができる。

[0043] この結果、付与される荷重は、シャフト 12の端面 13側とシャフトシャンク 24側とにそれぞれ分散される（この場合、図 7から諒解されるようにシャフト 12の端面 13側に付与される荷重よりもシャフトシャンク 24側に付与される荷重が大きい）と共に、前記シャフト 12の端面 13側及びシャフトシャンク 24側にお、てそれぞれ荷重の度合、に対応して荷重が伝達される領域が変化することにより、より一層の荷重の分散化を図ることができる。 [0044] 次に、他の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びノヽブのュニットを図 8に示す。なお、前記実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。

[0045] 他の実施の形態では、点 P1を起点としてハブ歯部 28側に向力つて延在し、曲率中心を P3として所定の曲率半径 Wからなる円弧部 40を形成してシャフトシャンク 24 側に連続させてヽる点で相違して、る。

[0046] なお、シャフト歯部 22側と反対方向に窪んで形成されるハブ歯部 28の前記段差部 42は、例えば、傾斜面又は所定の曲率半径力なる円弧状の曲面又は複合面等によって形成するとよい。前記点 P2を起点とする段差部 42の傾斜角度は、円弧部 4 0に対応して任意に設定される。前記ハブ歯部 28側の形状は、前記段差部 42の形状に限定されるものではなぐ例えば、所定の曲率半径を有する R形状、テーパ形状等を含む形状であってもよい。又はブ歯部 28の谷部 28bの内径は、軸線方向に沿つて一定で変化しないものとする。

[0047] この場合、シャフト歯部 22側に形成された円弧部 40とハブ歯部 28側に形成された段差部 42の共働作用下に、シャフト歯部 22の円弧部 40に付与される応力が分散されて応力集中を緩和することができる。

[0048] 次に、さらに他の実施の形態に係る動力伝達機構が適用されたシャフト及びノ、ブのユニットを図 9に示す。

[0049] さらに、他の実施の形態では、水平方向に沿った谷部 22bに対して所定角度 Θ からなり、点 P1を起点としてその谷部 22bの径がハブ歯部 28側に向かって徐々に増大するように形成されたテーパ部 50を設け、前記テーパ部 50を延在させてシャフトシャンク 24に連続させて形成して、る点で相違して、る。

[0050] なお、シャフト歯部 22の山部 22aの外径は、軸線方向に沿って一定で変化しないものとする。

[0051] ハブ歯部 28の山部 28aでは、前記シャフト歯部 22の点 P1からシャフトシャンク 24 と反対側に水平方向に沿った所定距離 L3だけオフセットした位置に点 P2を設定し、前記点 P2からその山部径 φ 2から山部径 φ 3に変化させた段差部 52を形成し、さらに、所定距離 L2だけ山部径 φ 3を延在させて形成する。 [0052] この場合、ハブ歯部 28の前記段差部 52は、例えば、傾斜面又は所定の曲率半径からなる円弧状の曲面或いは傾斜面と曲面との複合面等によって形成するとよ、。前記 P2を起点とする段差部 52の傾斜角度は、テーパ部 50の傾斜角度に対応して任意に設定される。なお、ハブ歯部 28側の形状は、前記段差部 52の形状に限定されるものではなぐ例えば、所定の曲率半径を有する R形状、テーパ形状等を含む形状であってもよい。又はブ歯部 28の谷部 28bの内径は、軸線方向に沿って一定で変化しないものとする。

[0053] さらに、図 1〜図 11に示す実施の形態では、ハブ歯部 28の山部径 φ 3から山部径 Φ 4に変化させて構成している力これに限定されるものではなぐ図 12及び図 13 に示されるように、ハブ歯部 28の山部径 φ 3 ( φ 4)が一定に設定されたノ、ブ 14aを用いてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] シャフト（12)に形成されたシャフト歯部（22)と、前記シャフト（12)の外周側に配置されたハブ（14)のハブ歯部（28)とが係合することにより、前記シャフト（12)及びハブ（14)間で相互にトルク伝達が可能に結合された機構において、

前記シャフト歯部（22)は、歯厚が一定の直線状力なる山部（22a)と、端部（13 )力もシャフトシャンク（24)側に向力つて径が変化する谷部（22b)とを有し、

前記ハブ歯部（28)は、歯厚が一定の直線状からなる山部（28a)と、軸線方向に沿って一定の径カもなる谷部（28b)とを有し、

前記シャフト歯部（22)の山部（22a)の軸線は前記シャフト（12)の軸線に対して所定角度で交差して形成されると共に、前記ハブ歯部（28)の軸線は前記シャフト（1 2)の軸線に対して平行に形成され、

前記シャフト歯部（22)の山部（22a)と前記ハブ歯部（28)の山部（28a)とが前記シャフト（12)の端部（13)側及びシャフトシャンク（24)側でそれぞれ当接することにより、荷重が分散して伝達されることを特徴とするシャフト及びノヽブの動力伝達機構。

[2] 請求項 1記載の機構において、

前記ハブ歯部（28)の山部（28a)は、端部（13)力シャフトシャンク（24)側に向力つて内径が変化するように設けられ、

前記シャフト歯部（22)の谷部（22b)の径の変化点と、前記ハブ歯部（28)の山部 (28a)の内径の変化点とは、それぞれ所定距離だけオフセットした位置に設定されることを特徴とするシャフト及びノヽブの動力伝達機構。

[3] 請求項 2記載の機構にお、て、

前記シャフト歯部（22)の谷部（22b)には、前記ハブ歯部（28)側に向かって膨出する第 1段差部（30)が形成され、前記ハブ歯部（28)の山部（28a)には、該シャフト歯部 (22)側と反対方向に窪んだ第 2段差部 (32)が形成され、前記第 1段差部 (30) の起点と前記第 2段差部（32)の起点とがそれぞれ所定距離だけオフセットした位置に設定されることを特徴とするシャフト及びノヽブの動力伝達機構。

[4] 請求項 3記載の機構にぉ、て、

前記シャフト歯部（22)に形成された第 1段差部（30)の傾斜角度（ Θ )は、 5度〜 45度に設定されることを特徴とするシャフト及びノヽブの動力伝達機構。

[5] 請求項 1記載の機構において、

前記シャフト歯部（22)と前記ハブ歯部（28)との嚙合部位に付与される荷重の度合ヽに対応して、主たる荷重伝達領域が異なるように設けられ、

前記荷重の度合いは、低荷重、中荷重及び高荷重を含み、前記低荷重、中荷重及び高荷重の主たる各荷重伝達領域は、前記シャフト歯部（22)の山部（22a)と前記ハブ歯部（28)の山部（28a)とがそれぞれ当接するシャフト端部（13)側及びシャフトシャンク（24)側に向力つて順に離間する方向に設定されることを特徴とするシャフト及びノヽブの動力伝達機構。

[6] 請求項 1記載の機構において、

前記シャフト歯部（22)の谷部（22b)には、前記ハブ歯部（28)側に向かって所定の曲率で延在する円弧部 (40)が形成され、前記ハブ歯部（28)の山部（28a)には、前記円弧部 (40)に臨み該シャフト歯部（22)側と反対方向に窪んだ段差部 (42)が形成されることを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。

[7] 請求項 1記載の機構において、

前記シャフト歯部（22)の谷部（22b)には、前記ハブ歯部（28)側に向力つて徐々に拡径するテーパ部（50)が形成され、前記ハブ歯部（28)の山部（28a)には、前記テーパ部（50)に臨み該シャフト歯部（22)側と反対方向に窪んだ段差部（52)が形成されることを特徴とするシャフト及びハブの動力伝達機構。