(57)【要約】【課題】等速自在継手に連結される中空状シャフトにおいて、着脱が容易で、内部への潤滑剤の浸入を確実に防止することができる中空状シャフトを提供する。【解決手段】軸方向に離間する二つの等速自在継手２、３の間に連結され、内部に中空部１ａを有する中空状シャフト１であって、軸方向両側に設けられ、等速自在継手２、３が嵌合する継手嵌合部１４よりも外径寸法が小さいキャップ嵌合部１６が両端部に設けられる。キャップ嵌合部１６の外周に中空部１ａの両端部を閉塞するキャップ４が嵌合され、キャップ４がキャップ嵌合部１６の外周に嵌合する筒状のフランジ部４ａを有し、フランジ部４ａがキャップ嵌合部１６の外周に嵌合されている状態で、継手嵌合部１４に等速自在継手２、３が嵌合可能となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に離間する二つの等速自在継手（２、３）の間に連結され、内部の軸方向全域に中空部（１ａ）を有する中空状シャフトであって、
軸方向両端部の外周に嵌合され、前記中空部（１ａ）の両端部を閉塞するキャップ（４）を備え、軸方向両側に位置し、その外周に二つの前記等速自在継手（２、３）のそれぞれが嵌合される継手嵌合部（１４）と、軸方向両端部に設けられ、前記継手嵌合部（１４）よりも外径寸法が小さいキャップ嵌合部（１６）とを有し、
前記キャップ（４）が前記キャップ嵌合部（１６）の外周に嵌合する筒状のフランジ部（４ａ）を有し、前記フランジ部（４ａ）が前記キャップ嵌合部（１６）の外周に嵌合されている状態で、前記継手嵌合部（１４）に前記等速自在継手（２、３）が嵌合可能となっている中空状シャフト。
【請求項２】
前記キャップ嵌合部（１６）がその外周部に形成される周溝（１６ａ）を有し、前記キャップ（４）が、前記フランジ部（４ａ）の先端部に設けられ、前記周溝（１６ａ）内に係合する小径筒部（４ｂ）を有する請求項１に記載の中空状シャフト。
【請求項３】
前記キャップ嵌合部（１６）がその外周部に形成される周溝（１６ａ）を有し、前記キャップ（４）が、前記フランジ部（４ａ）の内周部に設けられ、前記周溝（１６ａ）内に係合する突条（４ｃ）を有する請求項１に記載の中空状シャフト。
【請求項４】
前記小径筒部（４ｂ）は、前記フランジ部（４ａ）の先端部が径方向内向きに加締められてなる加締め筒部で形成されている請求項２に記載の中空状シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、等速自在継手等に連結される中空状シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の動力伝達系において、減速装置（デファレンシャル）から駆動輪に動力を伝達する動力伝達シャフトが用いられる。動力伝達シャフトの一方の端部に摺動式等速自在継手が接続され、動力伝達シャフトの他方の端部に固定式等速自在継手が接続され、ドライブシャフトが構成される。
【０００３】
このようなドライブシャフトにおいて、従来から、中実の棒材を加工して得られる中実シャフトが多く採用されている。しかしながら、自動車の足回り部品の軽量化や、捩じり剛性向上などの要求に対応するために、動力伝達シャフトとして中空化した中空状シャフトが多用される傾向にある。
【０００４】
通常、等速自在継手の内部空間にはグリース等の潤滑剤が封入されており、中空状シャフトを等速自在継手に連結すると、その潤滑剤が中空状シャフトの中空部に浸入する。このため、等速自在継手の内部空間で保持すべき潤滑剤量が減少して、等速自在継手の潤滑性能の低下による耐久寿命に影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
このような問題に対して、例えば、特許文献１には、動力伝達シャフトとしての中空状シャフトの両端部内部にプラグを装着したものが開示されている。特許文献１に開示される中空状シャフトの両端部内部には、クロロプレンゴム（ＣＲ）や、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等の弾性材で形成されたプラグが装着されている。
【０００６】
このようなプラグを中空状シャフトの両端部の内部に装着することで、等速自在継手の内部空間の潤滑剤が中空状シャフト内へ浸入することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−２８１０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される中空状シャフトのプラグは、中空状シャフトの両端部の内部において、軸方向の所定位置に装着する必要があり、その所定の位置からずれた位置に装着されると、潤滑剤の浸入防止効果を十分に発揮することが難しい。
【０００９】
また、プラグは、その姿勢が傾く状態で、中空状シャフトの両端部の内部に装着されていると、潤滑剤の浸入防止効果を十分に発揮することが難しい。さらに、プラグは、その姿勢が傾いている状態で、中空状シャフトの端部の所定位置よりも軸方向の内側に装着されると、取り外しが困難となるという問題もある。
【００１０】
そこで、この発明の解決すべき課題としては、等速自在継手に連結される中空状シャフトにおいて、着脱が容易で、内部への潤滑剤の浸入を確実に防止することができる中空状シャフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明としては、軸方向に離間する二つの等速自在継手の間に連結され、内部の軸方向全域に中空部を有する中空状シャフトであって、軸方向両端部の外周に嵌合され、前記中空部の両端部を閉塞するキャップを備え、軸方向両側に位置し、その外周に二つの前記等速自在継手のそれぞれが嵌合される継手嵌合部と、軸方向両端部に設けられ、前記継手嵌合部よりも外径寸法が小さいキャップ嵌合部とを有し、前記キャップが前記キャップ嵌合部の外周に嵌合する筒状のフランジ部を有し、前記フランジ部が前記キャップ嵌合部の外周に嵌合されている状態で、前記継手嵌合部に前記等速自在継手が嵌合可能となっている構成を採用することができる。
【００１２】
この構成によると、軸方向両端部において、キャップ嵌合部の外周にキャップのフランジ部が嵌合されることにより、中空状シャフトの中空部の両端部が閉塞される。また、継手嵌合部に等速自在継手を嵌合して連結する際、その等速自在継手とキャップとの干渉を防止することができる。
【００１３】
この構成において、前記キャップ嵌合部がその外周部に形成される周溝を有し、前記キャップが、前記フランジ部の先端部に設けられ、前記周溝内に係合する小径筒部を有する構成や、前記キャップ嵌合部がその外周部に形成される周溝を有し、前記キャップが、前記フランジ部の内周部に設けられ、前記周溝内に係合する突条を有する構成を採用することができる。
【００１４】
これらの構成によると、キャップ嵌合部の周溝内にフランジ部の小径筒部または突条を係合することで、キャップ嵌合部からキャップの脱落を防止することができる。
【００１５】
また、前記小径筒部は、前記フランジ部の先端部が径方向内向きに加締められてなる加締め筒部で形成されている構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、内部の軸方向全域に中空部を有する中空状シャフトの軸方向両端部に設けられるキャップ嵌合部にキャップを嵌合することで、中空状シャフトの中空部内への潤滑剤の浸入を確実に防止することができる。
【００１７】
また、キャップはフランジ部をキャップ嵌合部の外周に嵌合、または取り外しすることで、容易にキャップ嵌合部から着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に係る第一実施形態の中空状シャフトで連結する二つの等速自在継手を示す縦断面図
【図２】同上の中空状シャフトを示す一部切り欠き縦断面図
【図３】同上の中空状シャフトの要部を示す縦断面図
【図４】この発明に係る第二実施形態の中空状シャフトの要部を示す縦断面図
【図５】この発明に係る第三実施形態の中空状シャフトの要部を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の第一実施形態に係る中空状シャフトを図面に基づいて説明する。この実施形態の中空状シャフト１は、例えば、自動車の動力伝達系を構成するドライブシャフト（駆動軸）やプロペラシャフト（推進軸）に適用することができる。
【００２０】
図１は、中空状シャフト１が組み込まれた自動車の動力伝達機構を示している。図１では、中空状シャフト１の一端部には固定型等速自在継手２が連結され、他端部には摺動型等速自在継手３が連結されている。
【００２１】
図１に示す動力伝達機構において、固定型等速自在継手２は駆動輪側に連結され、摺動型等速自在継手３は減速装置（デファレンシャル）に連結されている。中空状シャフト１の一端部は固定型等速自在継手２の内側継手部材２ａにスプライン嵌合により連結されている。固定型等速自在継手２の外側継手部材２ｂの端部外周と中空状シャフト１の外周との間にブーツ２ｃが固定されている。
【００２２】
中空状シャフト１の他端部は摺動型等速自在継手３の内側継手部材となるトリポード部材３ａにスプライン嵌合により連結されている。摺動型等速自在継手３の外側継手部材となるカップ部３ｂの端部外周と中空状シャフト１の外周との間にブーツ３ｃが固定されている。なお、図１では、固定型等速自在継手２としてバーフィールド型等速自在継手が例示され、摺動型等速自在継手３としてトリポード型等速自在継手が例示されているが、他の型式の等速自在継手を用いてもよい。
【００２３】
図２に示すように、中空状シャフト１は、内部の軸方向全域にわたって中空部１ａを有し、軸方向両端部の外周に嵌合され、中空部１ａの両端部を閉塞するキャップ４を備えている。
【００２４】
中空状シャフト１は、軸方向中間部に位置する大径軸部１１と、大径軸部１１の軸方向両側部にそれぞれ小径軸部１２と、大径軸部１１と小径軸部１２との間に位置するテーパ部１３とを有する。
【００２５】
大径軸部１１とそれぞれの小径軸部１２とは、大径軸部１１から小径軸部１２へ向かって縮径するテーパ部１３を介して連続している。
【００２６】
軸方向一端側の小径軸部１２は、軸方向端部寄りに位置し、固定型等速自在継手２の内側部材となる内側継手部材２ａが嵌合する継手嵌合部１４と、テーパ部１３寄りに位置し、ブーツ２ｃが固定されるブーツ固定部１５と、継手嵌合部１４の軸方向外側の軸端部に形成されるキャップ嵌合部１６とを有する。
【００２７】
図２に示すように、継手嵌合部１４の軸方向内側縁に、固定型等速自在継手２の内側継手部材２ａを軸方向に位置決めする段差部１２ａが設けられる。
【００２８】
図３に示すように、継手嵌合部１４は、円筒状をなし、その外周部から径方向外向きに突出し軸方向に延びるスプライン１４ａと、スプライン１４ａの軸方向外側に位置する止め輪溝１４ｂとを有する。
【００２９】
継手嵌合部１４において、スプライン１４ａが内側継手部材２ａの内周部に対してスプライン嵌合し、継手嵌合部１４と内側継手部材２ａが一体回転可能に連結される。止め輪溝１４ｂは、継手嵌合部１４の外周部の全周にわたって形成される。止め輪溝１４ｂに装着される止め輪５により、内側継手部材２ａの継手嵌合部１４からの軸方向への脱落を防止している。
【００３０】
図２に示すように、ブーツ固定部１５は、周方向全周に形成される溝状をなしている。ブーツ固定部１５内に嵌合するブーツ２ｃの軸方向内端部分が、バンド６により締め付けられている。
【００３１】
キャップ嵌合部１６は、継手嵌合部１４に対して軸方向外端部に形成されている。キャップ嵌合部１６は、継手嵌合部１４に対して小径となる円筒状をなしている。キャップ嵌合部１６の外周面は、円筒面であって、継手嵌合部１４の外径寸法よりも小さい外径寸法を有している。
【００３２】
キャップ４は、中空部１ａの軸方向両端部を閉塞する円板状をなし、外周部に円筒状のフランジ部４ａを有する。キャップ４は、金属製であり、例えば、金属板のプレス加工、溶接加工、絞り加工などにより作成される。
【００３３】
フランジ部４ａは、キャップ嵌合部１６の外周に締め代をもって嵌合（締まり嵌め）している。フランジ部４ａは、継手嵌合部１４よりも小さい外径寸法を有している。
【００３４】
軸方向他端側の小径軸部１２は、軸方向端部寄りに位置し、摺動型等速自在継手３の内側部材となるトリポード部材３ａが嵌合する継手嵌合部１４と、テーパ部１３寄りに位置し、ブーツ３ｃが固定されるブーツ固定部１５と、継手嵌合部１４の軸方向外側の軸端部に形成されるキャップ嵌合部１６とを有する。
【００３５】
図２に示すように、継手嵌合部１４の軸方向内側縁に、摺動型等速自在継手３のトリポード部材３ａを軸方向に位置決めする段差部１２ａが設けられる。
【００３６】
ここで、軸方向一端側の小径軸部１２と、軸方向他端側の小径軸部１２とを対比した場合、軸方向一端側の小径軸部１２は、継手嵌合部１４に固定型等速自在継手２の内側継手部材２ａがスプライン嵌合し、ブーツ２ｃがブーツ固定部１５に固定されている。これに対して、軸方向他端側の小径軸部１２は、継手嵌合部１４に摺動型等速自在継手３のトリポード部材３ａがスプライン嵌合し、ブーツ３ｃがブーツ固定部１５に固定されている点で相違する。その他の点で、軸方向一端側の小径軸部１２と、軸方向他端側の小径軸部１２とは同一の構成である。このため、軸方向他端側の小径軸部１２は、軸方向一端側の小径軸部１２と対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
この実施形態に係る中空状シャフト１は、以上のように構成される。中空状シャフト１は、軸方向両端部に形成されたキャップ嵌合部１６の外周にキャップ４のフランジ部４ａが嵌合している。
【００３８】
このため、中空状シャフト１の中空部１ａは、キャップ４により両端部が閉塞される。中空部１ａの両端部が閉塞されると、固定型等速自在継手２および摺動型等速自在継手３の内部空間に封入されているグリース等の潤滑剤の中空部１ａ内への浸入を防止することができる。
【００３９】
また、キャップ４のフランジ部４ａは、継手嵌合部１４よりも小さい外径寸法を有している。このため、フランジ部４ａがキャップ嵌合部１６の外周に嵌合されている状態で、継手嵌合部１４に固定型等速自在継手２の内側継手部材２ａを軸方向内向きへ容易に嵌合することができる。
【００４０】
さらに、フランジ部４ａがキャップ嵌合部１６の外周に嵌合されている状態で、継手嵌合部１４に摺動型等速自在継手３のトリポード部材３ａを軸方向内向きへ容易に嵌合することができる。その結果、中空状シャフト１の軸方向両端部に、二つの等速自在継手のそれぞれを相互に干渉することなく連結することができる。
【００４１】
キャップ嵌合部１６に嵌合するキャップ４は、二つの等速自在継手のメンテナンス時など必要に応じて、キャップ嵌合部１６から容易に取り外すこともできる。キャップ４は、フランジ部４ａがキャップ嵌合部１６の外周に嵌合される。このため、中空状シャフト１に対してキャップ４の嵌合位置が明確となる。
【００４２】
また、継手嵌合部１４の外径寸法がそれぞれ異なる多数の中空状シャフト１に対して、例えば、キャップ嵌合部１６の外径寸法を所定の大きさとすれば、キャップ嵌合部１６に嵌合するキャップ４を共用することができる。
【００４３】
次に、この発明に係る第二実施形態の中空状シャフト１を図４に基づいて説明する。この実施形態の中空状シャフト１においては、軸方向両端部に設けられるキャップ嵌合部１６がその外周部に形成される周溝１６ａを有する点、およびキャップ４が、フランジ部４ａの先端部に設けられ、周溝１６ａ内に係合する小径筒部４ｂを有する点で、上述の第一実施形態と相違する。その他の構成において、第一実施形態のものと同じ構成を考えられるものは、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
第二実施形態では、中空状シャフト１の両端部に設けられるキャップ嵌合部１６の外周部に全周または断続した周溝１６ａが形成されている。周溝１６ａの溝底面は、キャップ嵌合部１６の外周面と同軸状となる円筒面である。
【００４５】
キャップ４の小径筒部４ｂは、全周または断続した円筒状に形成されており、フランジ部４ａと一体に設けられている。小径筒部４ｂの外周面は、フランジ部４ａの外周面よりも小さい外径寸法を有する。キャップ４の円板状部分がキャップ嵌合部１６の軸方向の端面に接する状態で、小径筒部４ｂがキャップ嵌合部１６の周溝１６ａ内に係合している。このとき、小径筒部４ｂの内周面が周溝１６ａの溝底面に接している。
【００４６】
小径筒部４ｂがキャップ嵌合部１６の周溝１６ａ内に係合することにより、キャップ４がキャップ嵌合部１６に確実に取り付けられる。このキャップ４により、第一実施形態と同様に、固定型等速自在継手２および摺動型等速自在継手３の内部空間に封入されているグリース等の潤滑剤の中空部１ａ内への浸入を防止することができる。
【００４７】
また、小径筒部４ｂがキャップ嵌合部１６の周溝１６ａ内に係合することにより、キャップ４のキャップ嵌合部１６からの軸方向への脱落を防止することができる。
【００４８】
なお、キャップ４の小径筒部４ｂは、フランジ部４ａをキャップ嵌合部１６の外周に嵌合している状態で、フランジ部４ａの先端部を径方向内向きに加締めてなる加締め部により形成してもよい。
【００４９】
この発明に係る第三実施形態の中空状シャフト１を図５に基づいて説明する。この実施形態の中空状シャフト１においては、軸方向両端部に設けられるキャップ嵌合部１６がその外周部に形成される周溝１６ａを有する点、およびキャップ４が、フランジ部４ａの内周部に設けられ、周溝１６ａ内に係合する突条４ｃを有する点で、上述の第一実施形態と相違する。その他の構成において、第一実施形態のものと同じ構成を考えられるものは、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
第三実施形態では、中空状シャフト１の両端部に設けられるキャップ嵌合部１６において、その外周部に周溝１６ａが形成されている。キャップ４のフランジ部４ａは、その内周部の全周に形成される径方向内向きの突条４ｃを有する。
【００５１】
キャップ４は、合成樹脂または合成ゴムなどの成形品を採用することができる。合成樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などのポリアミド樹脂を挙げることができる。また、合成ゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、耐熱ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。
【００５２】
キャップ４の突条４ｃは、フランジ部４ａがキャップ嵌合部１６の外周に嵌合する状態で、周溝１６ａ内に係合している。突条４ｃが周溝１６ａ内に係合することにより、キャップ４がキャップ嵌合部１６に確実に嵌合される。
【００５３】
このキャップ４により、第一実施形態と同様に、固定型等速自在継手２および摺動型等速自在継手３の内部空間に封入されているグリース等の潤滑剤の中空部１ａ内への浸入を防止することができる。また、突条４ｃが周溝１６ａ内に係合することにより、キャップ４のキャップ嵌合部１６からの軸方向への脱落を防止することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  中空状シャフト
１ａ  中空部
２  固定型等速自在継手
２ａ  内側継手部材
２ｂ  外側継手部材
２ｃ  ブーツ
３  摺動型等速自在継手
３ａ  トリポード部材
３ｂ  カップ部
３ｃ  ブーツ
４  キャップ
４ａ  フランジ部
４ｂ  小径筒部
４ｃ  突条
５  止め輪
６  バンド
１１  大径軸部
１２  小径軸部
１２ａ  段差部
１３  テーパ部
１４  継手嵌合部
１４ａ  スプライン
１４ｂ  止め輪溝
１５  ブーツ固定部
１６  キャップ嵌合部
１６ａ  周溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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