JPH1122743A - スプライン結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パイプ部材に対して回動不能かつ軸方向移動自
在に挿着した軸部材の脱落を防止する。 【解決手段】軸部材１０の外スプライン１１の一部に切
欠部１２を設ける。内スプライン２１を有するパイプ部
材２０の先端部にスリット２２を設ける。パイプ部材２
０の先端縁近傍の外周に緊締部材３０を嵌めてスプライ
ン結合のガタヲなくす。緊締部材３０に脱落防止部材４
０を嵌める。軸部材１０を抜け方向に移動させると、切
欠部１２の抜け止め１３が脱落防止部材４０に突き当た
って、それ以上の抜け動作が阻止され、脱落が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸部材とパイプ部
材とのスプライン結合に関する。

【０００２】

【従来の技術】軸部材とパイプ部材とのスプライン結合
において、両者のガタを低減する構造が、例えば、実公
昭６３−１７８６２号公報で提案されている。

【０００３】このものを図１０に示す。軸部材１は、そ
の基端側が第１の自在継手４に連結されており、先端側
の外周には外スプライン１ａが形成されている。一方パ
イプ部材２は、その基端側が第２の自在継手５に連結さ
れていて、先端側の内周には内スプライン２ａが形成さ
れている。また、パイプ２の先端部には、軸方向に沿っ
て４本のスリット２ｂが形成されており、さらに先端縁
近傍の外周には環状溝２ｃが形成されている。この環状
溝２ｃには弾性材からなる円環状の緊締部材３がはめら
れている。

【０００４】パイプ部材２の先端部は、上述の４本のス
リット２ｂが形成されていることに基づいて内側への変
形が可能となっており、緊締部材３によって先端部が締
められることで、外スプライン１ａや内スプライン２ａ
が摩耗している場合でも、両者間のガタが少なくなる。

【０００５】なお、上述のようなスプライン結合は、例
えば、自動車用にステアリングジョイントに使用される
ものであり、上述の例では、軸部材１とパイプ部材２と
は、第１の自在継手４と第２の自在継手５との位相が一
致するように、スプライン結合がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術によると、軸部材１とパイプ部材２とは、それ
ぞれの外スプライン１ａと内スプライン２ａとを介して
軸方向移動可能に連結されているので、緊締部材３だけ
では、例えば、輸送中や取扱時等に、パイプ部材２から
軸部材１が脱落してしまうおそれがあった。

【０００７】なお、脱落が発生した場合、第１の自在継
手４と第２の自在継手５との位相が不明になって位相を
一致させるのに時間がかかったり、また、位相のずれた
誤挿入によって実車上で大きなトルク変動が発生したり
する等の問題が発生することになる。

【０００８】そこで、本発明は、軸部材とパイプ部材と
の脱落を防止するようにしたスプライン結合構造を提供
することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの、請求項１に係る本発明は、先端部に軸方向のスリ
ットを有するとともに先端部内側に内スプラインを有す
るパイプ部材に対し、先端部外側に外スプラインを有す
る軸部材を挿入して前記パイプ部材と前記軸部材とをス
プライン結合し、前記パイプ部材の先端外側を緊締部材
で締めつけて前記内スプラインに前記外スプラインを密
着させるスプライン結合構造において、前記スリットを
介して前記緊締部材と前記軸部材との間に介装され、前
記パイプ部材に対する前記軸部材の、軸方向の相対的な
抜け動作に対し、前記緊締部材と前記軸部材の一部とに
同時に係合して抜け方向に対する抵抗となりそれ以上の
抜け動作を阻止する脱落防止部材を有する、ことを特徴
とする。

【００１０】上述の請求項１の発明によると、軸部材と
パイプ部材とはそれぞれの外スプラインと内スプライン
を介して、回動不能かつ軸方向移動自在に連結される。
さらに、パイプ部材の先端部は、スリットにより、内側
に変形可能となっている。したがって、パイプ部材の先
端部をその外側から緊締部材によって締めつけると、先
端部は内側に変形し、先端部内側の内スプラインが、軸
部材の先端部外側の外スプラインに密着される。このた
め、例えば、長期使用によって、内スプライン及び外ス
プラインに摩耗が発生している場合でも、両者は有効に
密着され、軸部材とパイプ部材との間の相対的な軸方向
の移動が円滑に行われる。加えて、軸部材に対するパイ
プ部材の、またパイプ部材に対する軸部材の軸方向の抜
け動作に対しては、脱落防止部材が緊締部材及び軸部材
の一部に同時に係合して抵抗として作用する。このた
め、軸部材とパイプ部材との脱落は防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１２】〈実施の形態１〉図１、図２に、本発明に
係るスプライン結合構造の実施の形態１を示す。なお、
図１は、軸部材及びパイプ部材の軸を含む縦断面図を示
し、また、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視図を示す。

【００１３】これらの図に示すスプライン結合構造は、
軸部材１０と、パイプ部材２０と、緊締部材３０と、脱
落防止部材４０とを備えている。

【００１４】軸部材１０の基端側（図１の左方）には、
第１の自在継手５０が取り付けられており、また、パイ
プ部材２０の基端側（図１の右方）には、第２の自在継
手６０が取り付けられている。

【００１５】まず、これら第１、第２の自在継手５０、
６０について簡単に説明し、その後、軸部材１０、パイ
プ部材２０、緊締部材３０、脱落防止部材４０の順に詳
述する。

【００１６】第１の自在継手５０は、第１のヨーク５１
に固定された、Ｃ字形の第１のアーム５２を備えてい
る。アーム５２は、その両端部においてベアリング５
３、５３を介して、第１の十字継手５４の一方の軸を回
動自在に支持している。第１の十地継手５４の他方の軸
は、第２のヨーク５５を回動自在に支持している。本発
明を主要構成部材の１つである軸部材１０は、その基端
部が、この第２のヨーク５５に固定されている。

【００１７】第２の自在継手６０は、パイプ部材２０の
基端部に取り付けられた円筒状の弾性緩衝筒６１を備え
ている。弾性緩衝筒６１は、パイプ部材２０の基端部を
軸に直角な方向に貫通するトルク伝達部材６２によって
貫通されており、トルク伝達部材６２は第３のヨーク６
３によって支持されている。つまり、この第３のヨーク
６３は、弾性緩衝筒６１を介してパイプ部材２０の基端
部を保持するとともに、トルク伝達部材６２を介してパ
イプ部材２０にトルク伝達するものである。第３のヨー
ク６３は、その両端部においてベアリング６４、６４を
介して、第２の十字軸６５の一方の軸を回動自在に支持
しており、第２の十字軸６５の他方の軸は、ベアリング
を介して第４のヨーク６６を回動自在に支持している。

【００１８】上述の第１、第２の自在継手５０、６０に
あっては、第１のヨーク５１の回転を、第１のアーム５
２、第１の十字軸５４、第２のヨーク５５を介して、軸
部材１０に伝える。そして、この軸部材１０の回転は、
パイプ部材２０から、第２の自在継手６０のトルク伝達
部材６２に伝達され、さらに、第３のヨーク６３、第２
の十字軸６５を介して第４のヨーク６６に伝達される。

【００１９】軸部材１０は、基端側に上述の第１の自在
継手５０が連結されており、また、先端側の外周面（外
側）には外スプライン１１が形成されている。外スプラ
イン１１は、軸部材１０の全長（軸方向の長さ）の半分
よりも少し長く形成されている。外スプライン１１の基
端側の一部には、外スプライン１１の有効長さのほぼ半
分に当たる長さの切欠部１２が形成されている。この切
欠部１２の最先端には、後述の脱落防止部材４０に係合
して軸部材１０の脱落を防止する段状の抜け止め１３が
設けられている。また切欠部１２の最後端には、同じく
後述の脱落防止部材４０に係合して、軸部材１０の挿入
限度を規制する段状のストッパ１４が設けられている。

【００２０】パイプ部材２０は、基端側に上述の第２の
自在継手６０が連結されており、また、先端側の内周面
（内側）には内スプライン２１が形成されている。内ス
プライン２１は、パイプ部材２０の全長（軸方向の長
さ）のほぼ半分だけ形成されている。パイプ部材２０の
先端部には、軸方向に沿って４本のスリット２２が形成
されている。このスリット２２の軸方向の長さは、内ス
プライン２１のほぼ半分である。また、４本のスリーブ
２２は、図２に示すように、パイプ部材２０を周方向に
４等分する位置に設けられている。さらに、パイプ部材
２０の先端縁近傍には、他の部分よりも少し外径の小さ
い、環状の溝２３が設けてある。この溝２３には、次の
緊締部材３０が装着される。

【００２１】緊締部材３０は、一部に切欠３１を有する
円環状の部材であり、軸方向の幅は、上述の溝２３の軸
方向の幅よりもわずかに小さく設定されている。したが
って緊締部材３０は、溝２３に嵌着すると、軸方向には
不動となる。なお、緊締部材３０は、例えば金属によっ
て形成すればよい。

【００２２】脱落防止部材４０は、ほぼ直方体状に形成
されている。脱落防止部材４０の長さＬは、図１に示す
ように、緊締部材３０の幅よりも長く、また脱落防止部
材４０の幅Ｗは、図２に示すように、スリット２２の幅
よりも少し短く設定されている。脱落防止部材４０は、
図１に示すように、高さ方向の中央より少し上に、同図
中の左方に開口部４１を有し右方に向かう切欠４２を有
する。なお、切欠４２は同図中の右方には開口していな
い。この切欠４２を緊締部材３０に嵌合させた状態にお
いて、脱落防止部材４０の下面４３は、軸部材１０の切
欠部１２から少し浮いた状態となる。なお、この下面４
３を切欠部１２に接触させるときは、これにより軸部材
１０を下方に押し下げる力が作用し、軸部材１０とパイ
プ部材２０とのガタを防止することができる。

【００２３】上述構成の、スプラインの結合構造は、次
のようにして組み立てる。

【００２４】第１の自在継手５０と第２の自在継手６０
の位相を合わせた状態で、パイプ部材２０の先端から軸
部材１０を挿入して、外スプライン２１に内スプライン
１１を係合させる。その後、パイプ部材２０の先端縁近
傍の溝２３に緊締部材３０を嵌める。これにより、スリ
ット２２を有するパイプ部材２０の先端部は内側に向か
って変形し、軸部材１０の外スプライン１１とパイプ部
材２０の内スプライン２１との間のガタが低減される。
そして、パイプ部材２０の４本のスリット２２の内の上
方に位置するスリット２２の、緊締部材３０よりもパイ
プ部材２０の基端側の位置に、脱落防止部材４０を嵌
め、図１中の左方にスライドさせるようにして、軸部材
１０の切欠部１２に落とし込み、開口部４１を介して緊
締部材３０に嵌め込む。この状態において、脱落防止部
材４０の下面４３が、切欠部１２に内部に入り込むよう
にする。以上の組立作業により、図１、図２に示す状態
となる。この状態において、緊締部材３０は、パイプ部
材２０の溝２３に嵌められているので、パイプ部材２０
の軸方向に移動することはできず、さらに、この緊締部
材３０に対して脱落防止部材４０は同図中の左方（軸部
材４０の抜け方向）には移動することができない。すな
わち、脱落防止部材４０は、軸部材１０の抜け方向に作
用する力に対しては、パイプ部材２０と一体となるよう
に構成されている。

【００２５】ここで、軸部材１０に抜け方向に移動する
と、軸部材１０の切欠部１２の抜け止め１３が脱落防止
部材４０の下端に突き当たる。このとき脱落防止部材４
０は、上述のように、パイプ部材２０と一体になってい
るので、軸部材１０は、パイプ部材２０に対してこれ以
上の抜け方向に移動は阻止される。すなわち、パイプ部
材２０からの軸部材１０の脱落が防止される。

【００２６】なお、軸部材１０が挿入方向に移動した場
合は、脱落防止部材４０に、切欠部１２のストッパ１４
が突き当たり、これ以上の挿入動作が阻止される。

【００２７】〈実施の形態２〉図３に実施の形態２を示
す。本実施の形態２は、実施の形態１と脱落防止部材４
０のみが異なる。なお、他の同一な点については同じ符
号を付して重複説明は省略するものとする（これは実施
の形態３以降についても同様とする。）。

【００２８】すなわち、実施の形態２では、パイプ部材
２０に軸部材１０を挿入して、緊締部材３０を装着した
後、緊締部材３０の一部を、図３に示すように、ほぼ直
角に下方に折り曲げて屈曲部３２とする。この屈曲部３
２は、スリット２２を介して軸部材１０の切欠部１２に
入り込むようにする。この屈曲部３２が、実施の形態１
の脱落防止部材４０と同様に作用する。

【００２９】〈実施の形態３〉図４、図５（ａ）（ｂ）
に実施の形態３を示す。本実施の形態３は、実施の形態
１と比べて、軸部材１０に切欠部１２を設けない点、及
び脱落防止部材４０に代えて図示の脱落防止部材７０を
使用する点が異なる。

【００３０】脱落防止部材７０は、一部に切欠７１ａを
有する環状部材７１と、２本の脚部７２によって構成さ
れている。各脚部７２は、基端部が環状部材７１に連結
されており、また先端部には爪部７２ａが形成されてい
る。

【００３１】本実施の形態３の脱落防止部材７０は、図
４に示すように、軸部材１０における、外スプライン１
１とそれ以外部分（以下「非スプライン部１５」とい
う）との境界１６近傍における、非スプライン部１５側
に環状部材７１を嵌め、パイプ部材２０の上方と下方の
スリット２２に脚部７２を嵌める。この状態において、
脚部７２の爪部７２ａの先端はスリット２２の外側に突
出するようにする。なお、上述の非スプライン部１５の
直径は、外スプライン１１の各歯先を結ぶ円周の直径よ
り小さいので、境界部１６には段部が形成されることに
なる。

【００３２】ここで、軸部材１０が抜け方向に移動する
と、軸部材１０の境界部１６の段部が、環状部材７１に
突き当たり、また、脚部７２の爪部７２ａが緊締部材３
０に突き当たる。これにより、軸部材１０の抜け動作が
禁止される。

【００３３】上述の脱落防止部材７０は、例えば、鉄等
の金属によって形成することができる。

【００３４】なお、鉄に代えて、例えば、合成樹脂で形
成する場合には、図６（ａ）（ｂ）の脱落防止部材７３
に示すように、環状部材７４を切欠のないものとし、か
つ爪部７５ａを有する脚部７５を４本設けるようにして
もよい。

【００３５】〈実施の形態４〉図７、図８に実施の形態
４を示す。なお、図７は上半部のみ断面としており、ま
た、図８は図７のＢ−Ｂ線矢視図である。

【００３６】本実施の形態４の、上述の実施の形態３と
異なる点は、上述の脱落防止部材７０に代えて、軸部材
１０に溝部１７を形成し、さらにこの溝部１７に脱落防
止部材７６を嵌合させる点にある。

【００３７】軸部材１０の外スプライン１１の一部に環
状の溝部１７を設ける。そしてこの溝部１７に、半円状
の脱落防止部材７６を嵌着する。脱落防止部材７６の中
央には、パイプ部材２０のスリット２２から上方に突出
する突出部７７を設ける。

【００３８】軸部材１０が抜け方向に移動すると、この
突出部７７が緊締部材３０に突き当たって、それ以上の
向け動作を阻止するものである。

【００３９】〈実施の形態５〉図９に示す実施の形態９
は、上述の実施の形態４の溝を細くして溝１８とし、こ
の溝１８に脱落防止部材７８としてワイヤを巻き付けて
その一部がスリット２２から突出するようにしたもので
ある。

【００４０】軸部材１０が抜け方向に移動すると、この
ワイヤが緊締部材３０に突き当たって、それ以上の向け
動作を阻止するものである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
パイプ部材のスリットを介して緊締部材と軸部材との間
に脱落防止部材を介装し、パイプ部材に対する軸部材
の、軸方向の相対的な抜け動作に対し、脱落防止部材が
緊締部材と軸部材の一部とに同時に係合して抜け方向に
対する抵抗となるようにすることにより、それ以上の抜
け動作を阻止して脱落を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スプライン係合構造の実施の形態１の、軸を含
む縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図。

【図３】スプライン係合構造の実施の形態２の、軸を含
む縦断面図。

【図４】スプライン係合構造の実施の形態３の、軸を含
む縦断面図。

【図５】実施の形態３における脱落防止部材の単品図。

【図６】実施の形態３における他の脱落防止部材の単品
図。

【図７】スプライン係合構造の実施の形態４の、一部破
断正面図。

【図８】図７のＢ−Ｂ線矢視図。

【図９】スプライン係合構造の実施の形態５の、一部破
断正面図。

【符号の説明】 １０ 軸部材 １１ 外スプライン ２０ パイプ部材 ２１ 内スプライン ２２ スリット ３０ 緊締部材 ３２ 脱落防止部材（屈曲部） ４０、７０、７３、７６、７８脱落防止部材

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 スプライン係合構造の実施の形態１の、軸を
含む縦断面図。

【図２】 図１のＡ−Ａ線矢視図。

【図３】 スプライン係合構造の実施の形態２の、軸を
含む縦断面図。

【図４】 スプライン係合構造の実施の形態３の、軸を
含む縦断面図。

【図５】 実施の形態３における脱落防止部材の単品
図。

【図６】 実施の形態３における他の脱落防止部材の単
品図。

【図７】 スプライン係合構造の実施の形態４の、一部
破断正面図。

【図８】 図７のＢ−Ｂ線矢視図。

【図９】 スプライン係合構造の実施の形態５の、一部
破断正面図。

【図１０】 従来技術のスプライン係合構造の一例を示
す縦断面図。

【符号の説明】 １０ 軸部材 １１ 外スプライン ２０ パイプ部材 ２１ 内スプライン ２２ スリット ３０ 緊締部材 ３２ 脱落防止部材（屈曲部） ４０、７０、７３、７６、７８脱落防止部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に軸方向のスリットを有するとと
   もに先端部内側に内スプラインを有するパイプ部材に対
   し、先端部外側に外スプラインを有する軸部材を挿入し
   て前記パイプ部材と前記軸部材とをスプライン結合し、
   前記パイプ部材の先端外側を緊締部材で締めつけて前記
   内スプラインに前記外スプラインを密着させるスプライ
   ン結合構造において、 前記スリットを介して前記緊締部材と前記軸部材との間
   に介装され、前記パイプ部材に対する前記軸部材の、軸
   方向の相対的な抜け動作に対し、前記緊締部材と前記軸
   部材の一部とに同時に係合して抜け方向に対する抵抗と
   なりそれ以上の抜け動作を阻止する脱落防止部材を有す
   る、 ことを特徴とするスプライン結合構造。