JPS6352255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は互いに噛合してトルク伝達する内スプ
ラインと外スプラインを備えたスプラインの結合
構造に関する。

一般に機械類においてスプラインを用いてトル
ク伝達軸を結合するようにした例は各種存在す
る。たとえば、４輪駆動の自動車にあつて２輪―
４輪切換用の副変速機にも前記スプライン結合構
造が用いられている。即ち、第１図はニツサンサ
ービス周報第424号（日産自動車株式会社昭和55
年６月発行）にて知られている副変速機１を示
し、この副変速機１は図外の主変速機のドライブ
シヤフトに連結されて回転駆動するメーンギヤ２
およびこのメーンギヤ２によつて回転するカウン
タードライブギヤ３、カウンターローギヤ４を備
え、これらカウンタードライブギヤ３、カウンタ
ーギヤ４には、図外の後車軸に連結されるリヤド
ライブシヤフト５に回転自在に枢着されたハイギ
ヤ６、ローギヤ７が夫々噛合している。これらハ
イギヤ６、ローギヤ７の対向部分は夫々外スプラ
インとして用いられるクラツチギヤ８，９が形成
され、また、前記ハイギヤ６、ローギヤ７間には
リヤドライブシヤフト５と一体で前記クラツチギ
ヤ８，９と同径のクラツチギヤ１０が形成され、
該クラツチギヤ１０には内スプラインが形成され
たカツプリングスリーブ１１が噛合し、このカツ
プリングスリーブ１１の軸方向移動によつて前記
ハイギヤ６側の回転又は前記ローギヤ７側の回転
を切換えてリヤドライブシヤフト５に伝達するよ
うにしている。従つて、前記クラツチギヤ８，
９，１０と前記カツプリングスリーブ１１間で第
１スプラインの結合構造がとられている。更に、
前記リヤドライブシヤフト５の一端には図外の前
車軸に連結されるフロントドライブシヤフト１２
が同軸状に対向配置され、これら夫々の対向部位
に外スプラインとして用いられるリヤクラツチギ
ヤ１３、フロントクラツチギヤ１４が形成され、
これらリヤ、フロントクラツチギヤ１３，１４に
同時に噛合可能な内スプラインが形成されたカツ
プリングスリーブ１５が嵌合されている。そし
て、このカツプリングスリーブ１５の軸方向移動
によつてリヤドライブシヤフト５とフロントドラ
イブシヤフト１２との結合、切離しが行なわれる
ようになつている。従つて、この部分にあつても
リヤクラツチギヤ１３、フロントクラツチギヤ１
４とカツプリングスリーブ１５によつて第２のス
プラインの結合構造がとられ、かかる第１，第２
のスプラインの結合構造を介してトルクの伝達が
行なわれるようになつている。

ところで、前記スプラインの結合構造にあつて
は、カツプリングスリーブ１１，１５の軸方向移
動を可能とするため、カツプリングスリーブ１
１，１５の内スプライン歯と各クラツチギヤ８，
９，１０，１３，１４の外スプライン歯との間に
は若干の間隙が設けられている。従つて、互いに
噛合するカツプリングスリーブとクラツチギヤと
の間にトルク変動が生じた場合、各々のスプライ
ン歯同士が衝突して衝撃音等の異音が発生してし
まうという問題があつた。

本発明はかかる従来の問題点に鑑みて、外スプ
ライン歯又は内スプライン歯に対して内スプライ
ン歯又は外スプライン歯を弾発力をもつて周方向
に付勢することにより、トルク変動時に内，外ス
プライン歯間に発生する異音を著しく減少若しく
は防止するようにしたスプラインの結合構造を提
供することを目的とする。この目的を達成するた
めに本発明は、互いに噛合してトルク伝達する内
スプラインと外スプラインを有し、該外スプライ
ン又は内スプラインの一方のスプライン歯をトル
ク伝達に支障を生じない範囲内で少なくとも１箇
所廃除してスプライン歯廃除部分を形成すると共
に、該スプラインの軸方向側部に、一端が該スプ
ラインに形成された係止部に係止され該スプライ
ンの周方向に沿つて配置される環状スプリングを
設け、この環状スプリングの他端部を前記スプラ
イン歯廃除部分から径方向に突出させ、この突出
部分で他方のスプラインのスプライン歯を周方向
に弾発力をもつて付勢するように構成してある。
従つて、かかるスプラインの結合構造にあつて
は、内スプライン歯又は外スプライン歯は環状ス
プリングによつて周方向に付勢されており、トル
ク変動等によつて内、外スプライン間に前記環状
スプリングの付勢方向とは逆方向のトルク伝達が
なされた場合、内、外スプライン歯がこれら両者
の間隙分だけ逆方向に相対回転して互いに衝突し
ようとするのであるが、相対回転によつて衝突し
ようとするエネルギーが前記環状スプリングの付
勢力によつて吸収されるため、内、外スプライン
歯が衝突する際の衝撃を緩和することができる。
更に、前記環状スプリングの付勢力を適宜調節す
ることによつて内，外スプライン歯が衝突する際
の衝撃を略完全に無くすことができる。従つて、
本発明にあつては内，外スプライン間にトルク変
動が生じた際に発生する異音を著しく減少若しく
は防止することができるという優れた効果を奏す
る。

以下、本発明の一実施例を図に基づいて詳細に
説明する。尚、この実施例を説明するにあたつて
従来の構成と同一部分に同一符号を付して述べ
る。

第２図は前述の従来例に示した副変速機の第２
のスプラインの結合構造部分を示し、５はリヤド
ライブシヤフト、１２はフロントドライブシヤフ
トで、このフロントドライブシヤフト１２の一端
部は小径状に形成されて前記リヤドライブシヤフ
ト５端部に形成された中心孔５ａに針状軸受１６
を介して同軸状かつ回転自在に嵌合装着されてい
る。１３はリヤドライブシヤフト５の前記フロン
トドライブシヤフト１２側端部に一体に形成され
たリヤクラツチギヤで、このリヤクラツチギヤ１
３の外周部に第１の外スプライン１３ａが形成さ
れている。一方、１４は前記フロントドライブシ
ヤフト１２に一体に形成され、前記リヤクラツチ
キヤ１３に対向して配置されたフロントクラツチ
ギヤで、このフロントクラツチギヤ１４の外周部
にも前記第１の外スプライン１３ａと同径の第２
の外スプライン１４ａが形成されている。前記リ
ヤクラツチギヤ１３の第１の外スプライン１３ａ
には内スプライン１５ａを形成したカツプリング
スリーブ１５が摺動自在に噛合しており、該カツ
プリングスリーブ１５は外周に形成した周溝１５
ｂに嵌合する図外のフオークによつて軸方向移動
される。そして、該カツプリングスリーブ１５が
図中実線で示すようにフロント、リヤ両クラツチ
ギヤ１３，１４に跨つて噛合することにより、リ
ヤドライブシヤフト５とフロントドライブシヤフ
ト１２とを連結し両者間のトルク伝達が行なわれ
るようになつている。ここで、本実施例にあつて
は第３図，第４図にも示すように、第１，第２の
外スプライン１３ａ，１４ａのスプライン歯１３
ｂ，１４ｂを１箇所廃除してスプライン歯廃除部
分２０，２１を形成してある。このとき、これら
スプライン歯廃除部分２０，２１にはボス部１３
ｃ，１４ｃ（フロント，リヤドライブシヤフト５，
１２から一体に突出する円板部分）を軸方向に穿
設する溝部２０ａ，２１ａを形成してある。そし
て、前記第１，第２の外スプライン１３ａ，１４
ａの軸方向側部に、環状スプリング３０，３１を
設けるのであるが、ここに第１実施例として、リ
ヤクラツチギヤ１３の一端面には環状溝１３ｄが
形成してあり、この環状溝１３ｄ内に第５図にも
示すような環状スプリング３０を配置するように
してある。この環状スプリング３０は断面円形状
（尚、断面円形状に限ることはない）の線材で１
部が開放するｃ字状に形成され、その一端が外径
方向にスプライン歯１３ｂの形成面に達すること
なく小さく折曲（折曲部３０ａ）されて前記溝部
２０ａの一側（係止部）２０ｂに係止されてい
る。また、前記環状スプリング３０の他端は、外
径方向にスプライン歯１３ｂの外径端近くまで折
曲され、前記スプライン歯廃除部分２０から突出
する突出部分３０ｂとなつている。そして、該突
出部分３０ｂでカツプリングスリーブ１５の１つ
の内スプライン歯１５ｃを周方向に弾発力をもつ
て付勢してある。尚、このときの付勢方向はリヤ
クラツチギヤ１３とフロントクラツチギヤ１４と
を比べた場合、リヤクラツチギヤ１３側が入力側
となる関係上、通常多く使用される前進方向の回
転方向Ｘとは逆方向に付勢するようにしてある。
３２は環状スプリング３０を保持するための保持
具である。従つて、以上の構成により前記リヤク
ラツチギヤ１３とカツプリングスリーブ１５のス
プラインの結合構造にあつては、該カツプリング
スリーブ１５がフロントクラツチギヤ１４に噛合
して前進方向に回転しているとき、リヤクラツチ
ギヤ１３の外スプライン歯１３ｂとカツプリング
スリーブ１５の内スプライン歯１５ｃとは該内ス
プライン歯１５ｃの回転方向Ｘと逆方向側で当接
してトルク伝達している。この状態で急減速する
等して減速方向のトルク変動が生じた場合、リヤ
クラツチギヤ１３がカツプリングスリーブ１５に
対して回転方向Ｘとは逆方向に間隙δ₁分だけ相対
回転して、内スプライン歯１５ｃの回転方向Ｘ側
が隣設された外スプライン歯１３ｂに衝突しよう
とする。しかし、内スプライン歯１５ｃは環状ス
プリング３０によつて回転方向Ｘと逆方向に付勢
されているため、前記相対回転によつて衝突しよ
うとするエネルギーが前記環状スプリング３０の
付勢力によつて吸収されるため、内，外スプライ
ン歯１５ｃ，１３ｂが衝突する際の衝撃を緩和し
て、衝撃音による異音を著しく減少する。また、
前記環状スプリング３０の付勢力を適宜調節する
ことによつて、前記衝突しようとするエネルギー
を環状スプリング３０の付勢力で相殺することが
でき、前記異音を略完全に防止することができ
る。

更に、第２実施例として図示するフロントクラ
ツチギヤ１４の様に軸方向端面が平坦に形成され
ている場合、第６図にも示すような環状スプリン
グ３１の一端を軸方向に折曲し、この折曲端部３
１ａを前記フロントクラツチギヤ１４のボス部１
４ｃに形成した係止部としての係止孔２２に挿
入、係止する。そして、前記環状スプリング３１
の他端は一旦軸方向に折曲してこの部分を溝部２
１ａ内に位置させ、そして更に外径方向に折曲し
てこの外径方向に折曲した部分を、カツプリング
スリーブ１５の内スプライン歯１５ｃを周方向に
弾発的に付勢する突出部分３１ｂとしてある。
尚、この第２実施例にあつては前進方向のトルク
伝達の関係上、前記第１実施例とは逆に前記環状
スプリング３１によるカツプリングスリーブ１５
の内スプライン歯１５ｃの付勢方向を回転方向Ｘ
としてある。従つて、この第２実施例にあつても
減速方向のトルク変動が生じた場合に、前記第１
実施例同様前記内スプライン歯１５ｃとフロント
ラツチギヤ１４の外スプライン歯１３とが間隙δ₂
分だけ相対回転して両者との間に発生する異音を
減少又は防止することができる。尚、かかる第２
実施例にあつては、係止孔２２を周方向に適宜間
隔をもつて複数個形成し、環状スプリング３１の
折曲端部３１ａをいずれの係止孔２２にも挿入可
能としてある。この様に複数個の係止孔２２を設
けることによつて、環状スプリング３１の付勢力
を段階的ではあるが容易に変化させることができ
る。ところで、この第２実施例の様に外スプライ
ン歯１４ｂの間に内スプライン歯１５ｃが進入し
てくることによつて両者が噛合するようになつた
ものは、第７図に示すように内スプライン歯１５
ｃの進入端部を尖角状にして環状スプリング３１
の突出部分３１ｂを内スプライン歯１５ｃの所定
側に案内させるようにしてある。

第８図は第３実施例を示し、前記第１実施例に
示した様に外スプライン１３′ａの軸方向端面に
環状溝１３′ｄが形成されており、この環状溝１
３′ｄ内に環状スプリング３２を配置するように
した場合で、この環状スプリング３２は一端が軸
方向に折曲されて係止孔２２′に挿入、係止され、
他端を外径方向に折曲されてスプライン歯廃除部
分２３と前記環状溝１３′ｄとを径方向に貫通す
る周方向に延びる長孔２０ｃから突出させたもの
である。従つて、この長孔２０ｃから突出する部
分３２ａで図外の内スプライン歯を周方向に付勢
し、前述した第１，第２実施例と同様にトルク変
動時の異音発生を減少又は防止することができ
る。更に、この第３実施例にあつては、第１，第
２実施例の様にスプライン歯廃除部分２０，２１
に形成される溝２０ａ，２１ａを設ける必要があ
るため、外スプライン１３′ａの強度を向上する
ことができる。

以上、本発明のスプラインの結合構造を、第
１，第２，第３実施例によつて副変速機の第２の
スプラインの結合構造に例をとつて説明したが、
これに限ることなく第１のスプラインの結合構造
部分に本発明を適用してもよい。さらに、環状ス
プリングを内スプライン側に設けてもよいことは
言うまでもない。また、かかる第１，第２のスプ
ラインの結合構造は２つの外スプラインに１つの
内スプラインが噛合、離脱してクラツチ構造をと
るものを示したが、これに限ることなく１つの外
スプラインに１つの内スプラインが常時噛合する
一般のスプラインの結合構造にも本発明を適用す
ることができることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスプラインの結合構造を備えた
副変速機の断面図、第２図は本発明のスプライン
の結合構造の第１，第２実施例を示す断面図、第
３図は本発明のスプラインの結合構造を示す要部
斜視図、第４図は本発明のスプラインの結合構造
を示す要部展開図、第５図は本発明のスプライン
結合構造の第１実施例に用いられる環状スプリン
グの斜視図、第６図は本発明のスプラインの結合
構造の第２実施例に用いられる環状スプリングの
斜視図、第７図は本発明のスプラインの結合構造
の作動状態を示す説明図、第８図は本発明のスプ
ラインの結合構造の第３実施例を示す斜視図であ
る。 １３……リヤクラツチギヤ、１３ａ……第１の
外スプライン、１３ｂ……外スプライン歯、１４
……フロントクラツチギヤ、１４ａ……第２の外
スプライン、１４ｂ……外スプライン歯、１５…
…カツプリングスリーブ、１５ｃ……内スプライ
ン歯、２０，２１，２３……スプライン歯廃除部
分、２０ｂ……係止部、２２，２２′……係止孔
（係止部）、３０，３１，３２……環状スプリン
グ、３０ｂ，３１ｂ，３２ａ……突出部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに噛合してトルク伝達する内スプライン
   と外スプラインを有し、該外スプライン又は内ス
   プラインの一方のスプライン歯をトルク伝達に支
   障を生じない範囲内で少なくとも１箇所廃除して
   スプライン歯廃除部分を形成すると共に、該スプ
   ラインの軸方向側部に、一端が該スプラインに形
   成された係止部に係止され該スプラインの周方向
   に沿つて配置される環状スプラインを設け、この
   環状スプラインの他端部を前記スプライン歯廃除
   部分から径方向に突出させ、この突出部分で他方
   のスプラインのスプライン歯を周方向に弾発力を
   もつて付勢したことを特徴とするスプラインの結
   合構造。 ２ 係止部を周方向に複数個設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のスプラインの結
   合構造。