JP2012184796A - スプラインの圧入構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スプラインの強度と高い圧入保持力を確保しつつ、安定した圧入荷重を維持するスプラインの圧入構造を提供すること。
【解決手段】内歯スプライン１と外歯スプライン２が、径方向に圧入代（大径圧入代Ａ）が設定される大径圧入、及び、歯面方向に圧入代（歯面圧入代Ｂ）が設定される歯面圧入によって嵌合されるスプラインの圧入構造であって、内歯スプライン１と外歯スプライン２の少なくとも一部の嵌合箇所において、内歯スプライン１と外歯スプライン２の一方の歯面間（例えば、加速面側３）には圧入代が設定され、内歯スプライン１と外歯スプライン２の他方の歯面間（例えば、減速面側４）には隙間Ｃが設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、スプラインの圧入構造に関し、特に、内歯スプラインと外歯スプラインが、歯面方向にも圧入代が設定される歯面圧入によって嵌合される、スプラインの圧入構造に関する。

特許文献１には、内歯スプラインと外歯スプラインが、径方向に圧入代が設定される大径圧入のみでなく、歯面方向にも加速面側と減速面側の両方において圧入代が設定される歯面圧入によって、嵌合されるスプラインの圧入構造が開示されている。歯面圧入によれば、トルク伝達時のガタ詰めが達成される。

特開２００９−２１００８６号公報

しかしながら、加速面側と減速面側の両方において圧入代が設定される、従来の歯面圧入によるスプラインの圧入構造は下記の問題点を有している。
（１）歯面の圧入変形時、歯面の逃げ場がなく急激に圧入荷重が増加することを回避するため、欠歯を設定する場合がある。この場合、歯面の面圧が増加してトルク伝達に対する強度が低下する。
（２）歯面圧入において、歯面の逃げ場を設定しない場合には、歯面圧入代が大きすぎると、歯面が局部的に弾性変形の限度を超えて圧入削れが発生し易くなり、内歯・外歯スプライン間の保持力も低下してしまう。
（３）スプライン精度のバラツキにより、圧入荷重のバラツキが大きくなる場合がある。
（４）スプライン精度の管理において、大径は測定容易であるため、その管理が比較的容易であるが、歯面の測定は時間がかかるため、その管理が困難である。

本発明の目的は、スプラインの強度と高い圧入保持力を確保しつつ、安定した圧入荷重を維持するスプラインの圧入構造を提供することである。

本発明によるスプラインの圧入構造は、第１の視点において、内歯スプラインと外歯スプラインの一方の歯面間には圧入代、すなわち、“歯面圧入代”が設定され、内歯スプラインと外歯スプラインの他方の歯面間には“隙間”が設定された“歯”を少なくとも有している。本発明による“この歯”を、両側の歯面間に歯面圧入代が設定された“通常歯”に対して、「減少歯」と称する。
また、本発明によるスプラインの圧入構造は、第２の視点において、内歯スプラインにおいて、一部の歯の歯面を、他の歯の歯面よりも歯面方向に減少させたスプラインの圧入構造を提供する。すなわち、この内歯スプラインは、“減少歯”を有している。

本発明によるスプラインの圧入構造は下記の効果を奏する。
（１）本発明による減少歯ないし隙間が、歯面圧入変形時、歯面の逃げ場となることにより、歯面が弾性変形の限界を超える確率が減少され、又、圧入削れが低減され、さらに、内歯・外歯スプライン間の保持力のバラツキが低減される。
（２）上記の逃げ場が形成されることにより、歯面の圧入代が調整されるため、歯面精度のバラツキに起因する圧入荷重のバラツキが低減される。
（３）欠け歯を設定する場合と比較すると、本発明の減少歯の設定によれば、トルク伝達に対する歯面の面圧を維持できるため、強度的に有利である。
（４）本発明の減少歯は、他側の歯面に圧入代を設定しないため、両側の歯面に圧入代を設定する場合に比べて、管理の手間が減少する。

本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造における通常歯の説明図である。 本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造における減少歯の説明図である。

本発明の好ましい実施の形態によれば、内歯スプラインと外歯スプラインの少なくとも一部の嵌合箇所において、内歯スプラインと外歯スプラインの一方の歯面間には圧入代が設定され、内歯スプラインと外歯スプラインの他方の歯面間には隙間が設定される歯、すなわち減少歯が設定される。減少歯は、場合によっては、スプライン歯の全部に設定することもでき、減少歯同士の間に複数個の通常歯を挟んで配置したり、減少歯を周期的又は不規則に配置したりすることもできる。

本発明の好ましい実施の形態によれば、減少歯の圧入代は、使用頻度が高い加速面側の歯面の強度を維持するため、加速面側に設定し、減少歯の隙間を減速面側に設定することが好ましい。但し、強度の余裕度や使用状況を鑑みて、減少歯の隙間を加速面側に設定することも可能である。

本発明の好ましい実施の形態によれば、内歯スプラインにおいて、一部の歯の歯面を、他の歯の歯面よりも歯面方向に減少させる。すなわち、内歯スプラインは、減少歯を有する。場合によっては、外歯スプラインに減少歯を設定することもでき、内歯・外歯スプラインの両方に減少歯を設定することもできる。

本発明のスプラインの圧入構造は、内歯スプラインと外歯スプラインが、径方向に圧入代が設定される大径圧入、及び、歯面方向に圧入代が設定される歯面圧入によって嵌合されるスプラインの圧入構造に好適に適用される。

以下図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造における通常歯の説明図である。図２は、本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造における減少歯の説明図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造は、内歯スプライン１と外歯スプライン２が、径方向に圧入代が設定される大径圧入、及び、歯面方向に圧入代が設定される歯面圧入によって嵌合される。

本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造は、図１に示す通常歯２０と、図２に示す、内歯スプライン１と外歯スプライン２の少なくとも一部の嵌合箇所において設定される、減少歯２１と、を含んで構成されている。

図１を参照すると、通常歯２０においては、内歯スプライン１の歯底１ａと、外歯スプラインの歯先２ａの間に斜線で示す大径圧入代Ａが設定されると共に、内歯スプライン１の加速側歯面１ｂと外歯スプライン２の加速側歯面２ｂの間、さらに、内歯スプライン１の減速側歯面１ｃと外歯スプライン２の減速側歯面２ｃの間にも、斜線で示す歯面圧入代Ｂがそれぞれ設定されている。すなわち、通常歯２０は、加速面側３と減速面側４の両方に歯面圧入代Ｂを有している。

図２を参照すると、減少歯２１においては、内歯スプライン１の歯底１ａと、外歯スプラインの歯先２ａの間に斜線で示す大径圧入代Ａが設定されると共に、内歯スプライン１の加速側歯面１ｂと外歯スプライン２の加速側歯面２ｂの間にのみ、斜線で示す歯面圧入代Ｂが設定され、内歯スプライン１の減速側歯面１ｃと外歯スプライン２の減速側歯面２ｃの間には隙間Ｃが設定されている。すなわち、減少歯２１は、一方の歯面側、すなわち、加速面側３だけに歯面圧入代３を有し、他方の歯面側、すなわち、減速面側４には隙間Ｃが設定されている。

図１と図２を対照すると、減少歯２１は、通常歯２０よりも、減速側歯面１ｃが歯面方向（周方向）に減少ないし後退して形成され、これによって、隙間Ｃが設定されていることが分かる。

以上説明した本発明の一実施例に係るスプラインの圧入構造、すなわち、内歯スプライン１に対して、片側歯面を減少させた減少歯２１を一部のスプライン歯に対して設定し、特に、減速面側４の減速側歯面１ｃを後退ないし減少させたスプラインの圧入構造の利点を説明する。

（１）減少歯２１ないし隙間Ｃは、歯面圧入変形時、歯面の逃げ場となることにより、歯面が弾性変形の限界を超える確率が減少され、圧入削れが低減され、内歯・外歯スプライン１，２間の保持力のバラツキが低減される。
（２）上記の逃げ場が形成されることにより、歯面圧入代Ｂが調整されるため、歯面精度のバラツキに起因する圧入荷重のバラツキが低減される。
（３）欠け歯を設定する場合と比較すると、減少歯２１の設定によれば、加速面側３には歯面圧入代Ｂが設定されていることにより、トルク伝達に対する歯面の面圧を維持できるため、強度的に有利である。また、両側に歯面圧入代Ｂを有する通常歯２０によっても、トルク伝達に対する歯面の面圧が維持される。
（４）減少歯２１は、他側の歯面に圧入代を設定しないため、両側の歯面に圧入代を設定する場合に比べて、管理の手間が減少する。

本発明は、車両等に搭載される変速機又はトランスファの回転軸に、ギヤ又はハブなどの環状部材を一体的に結合するための構造に好適に利用される。

１ 内歯スプライン
１ａ 歯底
１ｂ 加速側歯面（一方の歯面）
１ｃ 減速側歯面（他方の歯面）
２ 外歯スプライン
２ａ 歯先
２ｂ 加速側歯面（一方の歯面）
２ｃ 減速側歯面（他方の歯面）
３ 加速面側
４ 減速面側
Ａ 大径圧入代
Ｂ 歯面圧入代
Ｃ 隙間（歯面隙間）

Claims (3)

1. 内歯スプラインと外歯スプラインが、径方向に圧入代が設定される大径圧入、及び、歯面方向に圧入代が設定される歯面圧入によって嵌合されるスプラインの圧入構造であって、
   前記内歯スプラインと前記外歯スプラインの少なくとも一部の嵌合箇所において、
   前記内歯スプラインと前記外歯スプラインの一方の歯面間には圧入代が設定され、
   該内歯スプラインと該外歯スプラインの他方の歯面間には隙間が設定される、
   ことを特徴とするスプラインの圧入構造。
2. 前記隙間は、減速面側に設定されることを特徴とする請求項１記載のスプラインの圧入構造。
3. 内歯スプラインと外歯スプラインが、径方向に圧入代が設定される大径圧入、及び、歯面方向に圧入代が設定される歯面圧入によって嵌合されるスプラインの圧入構造であって、
   前記内歯スプラインにおいて、一部の歯の歯面を、他の歯の歯面よりも歯面方向に減少させたことを特徴とするスプラインの圧入構造。

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