(57)【要約】【課題】駆動側回転軸と従動側回転軸との間で高い芯出し精度が得られるとともに、振動や騒音の発生を抑制することができる撓み軸継手を提供すること。【解決手段】カップリング部材１１と、突出部材１２と、中空筒状部材１３と、カップリング部材１１の周方向に所定間隔を離隔して設けられた貫通孔２２ａｋに挿入された駆動側中空カラー１４ａとを備えた撓み軸継手であって、突出部材１２の先端部に球体１２ｋを設けるとともに、中空筒状部材１３の先端部に球体１２ｋの外周部を支持する支持体１３ｓを設け、貫通孔２２ａｋの内周部に、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の軸線方向に沿って同方向に湾曲する第１の曲面を形成するとともに、駆動側中空カラー１４ａの外周部に、径方向内方側の曲率半径Ｌ−Ｒｋおよび径方向外方側のＬ＋Ｒｋに嵌合する曲率半径Ｒｋの球状部１４ａｋを形成したことを特徴とする。【選択図】図３
2010096273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料から構成され、駆動側回転軸と従動側回転軸とを結合して前記駆動側回転軸から前記従動側回転軸に動力を伝達する環状のカップリング部材と、
前記駆動側回転軸または前記従動側回転軸のいずれか一方から軸線方向の外方に突出する突出部材と、
前記駆動側回転軸または前記従動側回転軸のいずれか他方から軸線方向の外方に突出し、前記駆動側回転軸と前記従動側回転軸の軸線が合致するように前記突出部材の外周部が嵌合する中空筒状部材と、
前記カップリング部材の周方向に所定間隔を離隔して設けられた貫通孔に挿入された中空カラーとを備え、
前記駆動側回転軸および前記従動側回転軸に設けられたヨークおよび前記中空カラーにボルトを挿通することにより、前記駆動側回転軸と前記従動側回転軸とを前記カップリング部材に締結するようにした撓み軸継手であって、
前記突出部材の先端部に球体を設けるとともに、前記中空筒状部材の先端部に前記球体の外周部を支持する支持体を設け、
前記貫通孔を囲む前記カップリング部材の内周部に、前記駆動側回転軸および前記従動側回転軸の軸線方向に沿って同方向に湾曲する第１の曲面を形成するとともに、前記中空カラーの外周部に、前記第１の曲面に嵌合する第２の曲面を形成し、前記中空カラーが前記第１の曲面に沿って摺動できるようにしたことを特徴とする撓み軸継手。
【請求項２】
前記第２の曲面を、前記中空カラーの中心軸を中心とした半径Ｒｋの球面とするとともに、前記球面の中心と、前記突出部材の先端部に設けられた前記球体の中心とを結んだ距離をＬとしたとき、前記カップリング部材の径方向外方の前記第１の曲面の曲率半径をＬ＋Ｒｋとするとともに、前記カップリング部材の径方向内方の前記第１の曲面の曲率半径をＬ−Ｒｋとしたことを特徴とする請求項１に記載の撓み軸継手。
【請求項３】
前記貫通孔の断面を半径Ｒｋの円形断面としたことを特徴とする請求項１に記載の撓み軸継手。
【請求項４】
前記中空カラーが、前記カップリング部材を構成する弾性材料よりも硬質の材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撓み軸継手。
【請求項５】
前記中空筒状部材の先端部に設けられた前記支持体に、潤滑材が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の撓み軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側回転軸と従動側回転軸との間に介在し、駆動側回転軸と従動側回転軸とを変位可能に連結する撓み軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、駆動側回転軸から従動側回転軸に回転力を伝達するには、駆動側回転軸と従動側回転軸との間に継手が連結されている。特に、自動車などのトルク伝達系においては、回転軸同士の偏心や偏角を吸収するとともに、回転軸のねじり振動を抑制し、衝撃荷重を緩和するために可撓性のある撓み軸継手が使用されている。
【０００３】
従来、この種の撓み軸継手として、例えば、駆動側回転軸と従動側回転軸との軸心を合致させるセンタリング部材と、駆動側回転軸と従動側回転軸とを結合して動力を伝達する環状のカップリング部材とを備え、カップリング部材の貫通孔に嵌合された駆動側回転軸側の位置決め手段としての中空カラー、および従動側回転軸側の位置決め手段としての中空カラーと、駆動側回転軸および従動側回転軸にそれぞれ設けられたヨークにボルトが挿通されて駆動側回転軸と従動側回転軸とをカップリング部材に締結するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０２１５３７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のような従来の撓み軸継手にあっては、センタリング部材が、放射方向に突出した凸部を有するセンタリングピンと、この凸部が嵌合するよう弾性材料からなるセンタリングブッシュを内周側に備えたセンタリングシリンダとで構成されており、センタリングピンがセンタリングシリンダに固定される構造であった。
そのため、駆動側回転軸と従動側回転軸との間に芯ずれがあると、センタリングブッシュが変形してしまい、芯ずれを木目細かく調整することができず、調芯精度が低いという問題があった。
また、カップリング部材の駆動側回転軸側および従動側回転軸側の中空カラーが、カップリング部材の貫通孔に嵌合されて固定される構造であり、駆動側回転軸および従動側回転軸のヨークにボルトが挿通されて各中空カラーとヨークが締結されて、カップリング部材と、駆動側回転軸および従動側回転軸が固着した一体構造となっていた。
そのため、駆動側回転軸と従動側回転軸との間に芯ずれがあると、カップリング部材が変形し、内部に応力が生じていた。特に、駆動側回転軸と従動側回転軸とが傾斜して連結される、いわゆるジョイン角を付けて撓み軸継手が車体などに搭載されるときは、ジョイン角の分だけカップリング部材が変形し内部に応力が生じていた。
この状態で、駆動側回転軸が回転して従動側回転軸に動力が伝達されると、撓み軸継手に周期的強制力が作用し、撓み軸継手が搭載された車両に振動や騒音が発生してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、駆動側回転軸と従動側回転軸との間で高い芯出し精度が得られるとともに、振動や騒音の発生を抑制することができる撓み軸継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撓み軸継手は、上記目的達成のため、（１）弾性材料から構成され、駆動側回転軸と従動側回転軸とを結合して前記駆動側回転軸から前記従動側回転軸に動力を伝達する環状のカップリング部材と、前記駆動側回転軸または前記従動側回転軸のいずれか一方から軸線方向の外方に突出する突出部材と、前記駆動側回転軸または前記従動側回転軸のいずれか他方から軸線方向の外方に突出し、前記駆動側回転軸と前記従動側回転軸の軸線が合致するように前記突出部材の外周部が嵌合する中空筒状部材と、前記カップリング部材の周方向に所定間隔を離隔して設けられた貫通孔に挿入された中空カラーとを備え、前記駆動側回転軸および前記従動側回転軸に設けられたヨークおよび前記中空カラーにボルトを挿通することにより、前記駆動側回転軸と前記従動側回転軸とを前記カップリング部材に締結するようにした撓み軸継手であって、前記突出部材の先端部に球体を設けるとともに、前記中空筒状部材の先端部に前記球体の外周部を支持する支持体を設け、前記貫通孔を囲む前記カップリング部材の内周部に、前記駆動側回転軸および前記従動側回転軸の軸線方向に沿って同方向に湾曲する第１の曲面を形成するとともに、前記中空カラーの外周部に、前記第１の曲面に嵌合する第２の曲面を形成し、前記中空カラーが前記第１の曲面に沿って摺動できるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この構成により、突出部材の球体と、球体の外周部を支持する中空筒状部材の支持体とにより芯出しがなされるとともに、球体および支持体が互いに軸線方向に摺動できるので、駆動側回転軸の軸線および従動側回転軸の軸線が確実に一致する。すなわち、簡単な構造で高い芯出し精度が得られる。
また、カップリング部材の内周部を中空カラーが摺動できるように構成されているので、すなわち、中空カラーがカップリング部材の内周部を、突出部材の球体を中心として滑らかに回動するよう構成されているので、駆動側回転軸および従動側回転軸が揺動しても、撓み軸継手に、揺動による応力が生ずることはない。その結果、撓み軸継手に、こじり剛性による周期的強制力が発生しないので、周期的強制力による振動や騒音が発生することはない。また、周期的強制力が撓み軸継手に加わらないので、撓み軸継手の耐久性が向上する。
【０００８】
上記（１）に記載の撓み軸継手においては、（２）前記第２の曲面を、前記中空カラーの中心軸を中心とした半径Ｒｋの球面とするとともに、前記球面の中心と、前記突出部材の先端部に設けられた前記球体の中心とを結んだ距離をＬとしたとき、前記カップリング部材の径方向外方の前記第１の曲面の曲率半径をＬ＋Ｒｋとするとともに、前記カップリング部材の径方向内方の前記第１の曲面の曲率半径をＬ−Ｒｋとしたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、中空カラーの半径Ｒｋの球面で、カップリング部材の径方向外方の第１の曲面の曲率半径Ｌ＋Ｒｋおよび径方向内方の曲率半径Ｌ−Ｒｋを有する貫通孔を囲むカップリング部材の内周部をガイドにして、突出部材の球体を中心に、中空カラーが抵抗なく円滑に回動する。そのため、駆動側回転軸および従動側回転軸が揺動しても、撓み軸継手に、揺動による応力が生ずることはない。その結果、撓み軸継手に、こじり剛性による周期的強制力が発生しないので、周期的強制力による振動や騒音が発生することはない。また、周期的強制力が撓み軸継手に加わらないので、撓み軸継手の耐久性が向上する。
【００１０】
上記（１）に記載の撓み軸継手は、好ましくは、（３）前記貫通孔の断面を半径Ｒｋの円形断面で構成する。
【００１１】
この構成により、カップリング部材に形成されている貫通孔は、その断面が中空カラーに形成された球面の曲率半径Ｒｋと同じ半径Ｒｋを有する円形断面で形成されているので、中空カラーが、カップリング部材の軸線方向にのみ摺動し、カップリング部材の円周方向に摺動しない構成となっている。そのため、駆動側回転軸の動力が、中空カラーを介して機械的損失が少ない状態で従動側回転軸に伝達される。
【００１２】
上記（１）または（２）に記載の撓み軸継手において、（４）前記中空カラーが、前記カップリング部材を構成する弾性材料よりも硬質の材料で構成するのが好ましい。
【００１３】
この構成により、中空カラーが、カップリング部材の軸線方向に摺動する際、変形しないので、駆動側回転軸の動力が、中空カラーを介して機械的損失が少ない状態で従動側回転軸に伝達される。
【００１４】
また、上記（１）に記載の撓み軸継手において、（５）前記中空筒状部材の先端部に設けられた前記支持体に、潤滑材が塗布されたもので構成される。
【００１５】
この構成により、中空筒状部材の支持体の内部に、潤滑材が塗布されていると、支持体内を、突出部材の球体が抵抗なく、より滑らかに摺動するとともに回動するので、撓み軸継手は、駆動側回転軸および従動側回転軸の揺動に速やかに応答し、振動や騒音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、駆動側回転軸と従動側回転軸との間で高い芯出し精度が得られるとともに、振動や騒音の発生を抑制することができる撓み軸継手を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手１０、１０ａを装着したプロペラシャフト１の側面図である。図２は、撓み軸継手１０およびプロペラシャフト１の一部を分解した分解斜視図であり、図３は、撓み軸継手１０およびプロペラシャフト１の一部の断面を示す断面図であり、図４は、図３の一部を拡大した部分拡大断面図であり、図５（ａ）は、駆動側中空カラー１４ａの一部を切断した部分断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ矢視方向から見た中空カラーの側面図である。図６は、カップリング部材１１の断面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００１９】
まず、構成について説明する。
図１に示すように、プロペラシャフト１は、プロペラシャフト２、３とプロペラシャフト２、３を連結するユニバーサルジョイント４と、プロペラシャフト１の両端部に装着された本実施の形態に係る撓み軸継手１０、１０ａを備えている。
撓み軸継手１０は、駆動側回転軸としてのプロペラシャフト２と、従動側回転軸としてのディファレンシャル５とを結合してプロペラシャフト２の動力をディファレンシャル５に伝達するようになっている。
【００２０】
撓み軸継手１０ａは、駆動側回転軸としての図示しないエンジン側の出力軸６と、従動側回転軸としてのプロペラシャフト３とを結合して出力軸６の動力をプロペラシャフト３に伝達するようになっている。この撓み軸継手１０ａは撓み軸継手１０と同様に構成されているので、以下、撓み軸継手１０について説明する。
【００２１】
図２に示すように、撓み軸継手１０は、カップリング部材１１と、突出部材１２と、中空筒状部材１３と、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃで構成される駆動側中空カラー１４と、従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃで構成される従動側中空カラー１５と、駆動側ヨーク１６と、従動側ヨーク１７と、駆動側中空カラー１４と駆動側ヨーク１６とを締結する駆動側ボルト１８ｂおよび駆動側ナット１８ｎと、従動側中空カラー１５と従動側ヨーク１７とを締結する従動側ボルト１９ｂおよび従動側ナット１９ｎとを含んで構成されている。
【００２２】
図３ないし図７に示すように、カップリング部材１１は、カップリング本体２１と、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃを摺動可能にガイドする駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃを摺動可能にガイドする従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃの外周部を囲んで設けられた駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃの外周部を囲んで設けられた従動側ボビン２５ａ、２５ｂ、２５ｃとを含んで構成されている。
【００２３】
またカップリング部材１１は、図７に示すように、駆動側ボビン２４ａと従動側ボビン２５ａとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ａａと、従動側ボビン２５ａと駆動側ボビン２４ｂとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ａｂと、駆動側ボビン２４ｂと従動側ボビン２５ｂとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ｂｂと、従動側ボビン２５ｂと駆動側ボビン２４ｃとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ｂｃと、従動側ボビン２５ｃと駆動側ボビン２４ｃとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ｃｃと、従動側ボビン２５ｃと駆動側ボビン２４ａとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材２６ｃａと、を含んで構成されている。
【００２４】
抗張力部材２６ａａは、伸縮性があり、カップリング本体２１の許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）より大きい許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）を有する線状の弾性コードを含んで構成されている。この抗張力部材２６ａａは、例えば、引張弾性を有するポリエステルなどからなる弾性コードを多層巻きにしたもの、あるいは、巻回状態の弾性コードを、それより高い弾性係数を有する熱可塑性エラストマーで被覆してループ状に形成したもので構成されている。
【００２５】
他の抗張力部材２６ａｂ、２６ｂｂ、２６ｂｃ、２６ｃｃ、２６ｃａも、２６ａａと同様に構成されており、駆動側回転軸の動力を、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃから従動側ボビン２５ａ、２５ｂ、２５ｃに抗張力部材２６ａｂ、２６ｂｃ、２６ｃａを介して伝達するとともに、従動側回転軸の動力を、従動側ボビン２５ａ、２５ｂ、２５ｃから駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに抗張力部材２６ａａ、２６ｂｂ、２６ｃｃを介して伝達するようにしている。
【００２６】
カップリング本体２１は、所定の許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）を有するゴムまたはエラストマーなどの弾性材料からなり、六角形の断面と、所定の厚みｔと、平坦な両側面を有している。また、このカップリング本体２１には、厚み方向に貫通し断面が六角形の貫通孔１１ｋが形成され、放射方向に所定の幅を有して環状に形成されている。この貫通孔１１ｋには、突出部材１２および中空筒状部材１３が挿入されるようになっている。
【００２７】
また、カップリング本体２１には、図２に示すように、円形の断面を有する貫通孔２１ｋ１、２１ｋ２、２１ｋ３、２１ｋ４、２１ｋ５、２１ｋ６が、その周方向に等間隔で６箇所に形成されている。
この貫通孔２１ｋ１には、駆動側カラーガイド２２ａが挿入され、カップリング本体２１に固定されており、駆動側カラーガイド２２ａの内部には駆動側中空カラー１４ａが軸線方向に摺動可能に収容されるようになっている。
【００２８】
また、貫通孔２１ｋ２、２１ｋ３、２１ｋ４、２１ｋ５、２１ｋ６にも、貫通孔２１ｋ１と同様に、駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃがそれぞれ挿入されてカップリング本体２１に固定されており、駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂの内部には駆動側中空カラー１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃがそれぞれ軸線方向に摺動可能に収容されるようになっている。
【００２９】
この駆動側中空カラー１４ａは、図４および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、金属またはプラスチックなどの剛性の高い材料から構成されており、軸線方向にボルト挿通孔１４ａｂを有し、中空のパイプ状に形成されている。また、駆動側中空カラー１４ａは、カップリング本体２１の厚みｔよりも大きい長さＬｃを有しており、軸線方向で左右対象に形成されている。
ボルト挿通孔１４ａｂには、駆動側ボルト１８ｂが挿通されるようになっている。
また、両端部にはフランジ１４ａｆが形成されており、駆動側ボルト１８ｂおよび駆動側ナット１８ｎがそれぞれ当接するようになっている。
また、駆動側中空カラー１４ａの軸線方向の中央部には、軸線上の中心Ｐｋを中心とする半径Ｒｋの球面を有する球状部１４ａｋが形成されており、この球状部１４ａｋが駆動側カラーガイド２２ａ内で摺動可能に支持されるようになっている。
また、駆動側中空カラー１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃも、駆動側中空カラー１４ａと同様に構成されている。本実施の形態に係る撓み軸継手１０の駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、本発明に係る撓み軸継手の中空カラーを構成している。
【００３０】
駆動側カラーガイド２２ａは、図４および図６に示すように、軸線方向に貫通孔２２ａｋが形成されており、この貫通孔２２ａｋを囲む駆動側カラーガイド２２ａの内周部２２ａｎには、軸線方向に沿って湾曲する第１の曲面が形成されている。
この第１の曲面は、カップリング本体２１の径方向外方の第１の曲面としての外方側曲面２２ｇと、カップリング本体２１の径方向内方の第１の曲面としての内方側曲面２２ｎとから構成されており、外方側曲面２２ｇおよび内方側曲面２２ｎで駆動側中空カラー１４ａの球状部１４ａｋをガイドするようになっている。
【００３１】
図６に示すように、カップリング本体２１の軸線Ｌｈと、カップリング本体２１の厚みｔ方向の中心を通り軸線Ｌｈと直交する線Ｌｖとの交点をＰｏとし、線Ｌｖと貫通孔２２ａｋの軸線Ｌｋとの交点をＰｋとし、交点Ｐｏと交点Ｐｋとを結ぶ直線の距離をＬとすると、この外方側曲面２２ｇの曲率半径は、Ｌ＋Ｒｋで形成されている。
また、内方側曲面２２ｎの曲率半径は、Ｌ−Ｒｋで形成されている。
【００３２】
駆動側カラーガイド２２ａの貫通孔２２ａｋの線Ｌｖで切断した断面は、半径Ｒｋの円形断面となっており、貫通孔２２ａｋ内に駆動側中空カラー１４ａの球状部１４ａｋが挿入されたとき、球状部１４ａｋの外周部と貫通孔２２ａｋを囲む駆動側カラーガイド２２ａの内周部とが接触するようにして、駆動側中空カラー１４ａが駆動側カラーガイド２２ａの貫通孔２２ａｋ内を摺動するよう構成されている。
したがって、駆動側中空カラー１４ａは、駆動側カラーガイド２２ａ内を軸線方向にのみ摺動し、カップリング本体２１の周方向には摺動しないので、駆動側中空カラー１４ａに入力されたプロペラシャフト２の動力をカップリング本体２１の周方向に伝達することができる。
【００３３】
駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃも、駆動側カラーガイド２２ａと同様に形成されている。
【００３４】
本実施の形態の駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、本発明に係る撓み軸継手のカップリング部材の一部を構成している。したがって、本実施の形態の駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃの各内周部は、本発明に係る撓み軸継手の貫通孔を囲むカップリング部材の内周部を構成している。
【００３５】
突出部材１２は、図２ないし図４に示すように、金属などの剛性の高い材料から構成されており、従動側回転軸としてのディファレンシャル５の端部から軸線方向の外方に突出して形成された突出部１２ｔと、先端部に形成された突出部材１２の外周部としての球体１２ｋとを含んで構成されている。突出部１２ｔは、図４に示すように、ディファレンシャル５の回転軸５ａの先端部に、回転軸５ａの軸線と一致するよう同軸上に形成された圧入穴５ｈに、突出部１２ｔの端部が圧入されており、突出部材１２が回転軸５ａと一緒に回転するようになっている。
【００３６】
プロペラシャフト２と、ディファレンシャル５とが、撓み軸継手１０により結合された際に、球体１２ｋの中心が、図６に示すカップリング本体２１の中心Ｐｏに位置するよう突出部材１２が、ディファレンシャル５の端部に形成されている。
【００３７】
中空筒状部材１３は、図２ないし図４に示すように、金属などの剛性の高い材料から構成されており、駆動側回転軸としてのプロペラシャフト２の端部から軸線方向の外方に突出して形成された中空筒状部１３ｃと、先端部に形成され、突出部材１２の球体１２ｋの外周部を支持する支持体１３ｓとを含んで構成されている。
【００３８】
中空筒状部１３ｃは、図４に示すように、プロペラシャフト２の先端部に、プロペラシャフト２の軸線と一致するよう同軸上に形成された圧入穴２ａに、中空筒状部１３ｃの端部が圧入されており、中空筒状部材１３がプロペラシャフト２と一緒に回転するようになっている。
【００３９】
支持体１３ｓは、プロペラシャフト２の軸線と一致するよう同軸上に貫通する貫通孔１３ｋを有しており、この貫通孔１３ｋに突出部材１２の球体１２ｋが挿入され、球体１２ｋが支持体１３ｓに支持され、軸線方向に滑らかに摺動できるようになっている。
中空筒状部１３ｃには、貫通孔１３ｋが連通するとともに、貫通孔１３ｋよりも大径の貫通孔１３ｈが形成されており、中空筒状部１３ｃが軽量化されている。
【００４０】
また、球体１２ｋは、支持体１３ｓ内で任意の方向に滑らかに回動できるようになっており、球体１２ｋが抵抗なく滑らかに回動および摺動できるよう、貫通孔１３ｋを囲む支持体１３ｓの内壁部に潤滑材が塗布されている。
【００４１】
駆動側ヨーク１６は、図２に示すように、プロペラシャフト２の端部で放射方向に突出し、円周方向に等間隔で形成されたヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃにより構成されている。ヨーク１６ａの端部には貫通孔１６ａｋが形成されており、駆動側ボルト１８ｂが挿通されるようになっている。この貫通孔１６ａｋは、その軸心が、カップリング本体２１の貫通孔２１ｋ１の軸心と一致する位置で形成されており、図３に示すように、駆動側ボルト１８ｂが貫通孔１６ａｋおよび駆動側中空カラー１４ａのボルト挿通孔１４ａｂに挿通されるようになっている。他のヨーク１６ｂ、１６ｃも、ヨーク１６ａと同様に形成されている。
【００４２】
従動側ヨーク１７は、ディファレンシャル５の端部で放射方向に突出し、円周方向に等間隔で形成されたヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃにより構成されている。ヨーク１７ａの端部には貫通孔１７ａｋが形成されており、従動側ボルト１９ｂが挿通されるようになっている。この貫通孔１７ａｋは、その軸心が、カップリング本体２１の貫通孔２１ｋ２の軸心と一致する位置で形成されており、図３に示すように、従動側ボルト１９ｂが貫通孔１７ａｋおよび従動側中空カラー１５ｂのボルト挿通孔１５ｂｂに挿通されるようになっている。他のヨーク１７ｂ、１７ｃも、ヨーク１７ａと同様に形成されている。
【００４３】
次いで、本実施の形態に係る撓み軸継手１０の動作について説明する。
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手の断面図であり、プロペラシャフトおよびディファレンシャルが傾斜した状態を示す。
【００４４】
図示しないエンジンが始動すると、トランスミッションの図１に示す出力軸６の動力が撓み軸継手１０ａを介してプロペラシャフト３に伝達され、ユニバーサルジョイント４を介してプロペラシャフト２に伝達される。そして、プロペラシャフト２の動力は、撓み軸継手１０を介してディファレンシャル５に伝達され、図示しない後輪がそれぞれ駆動される。
【００４５】
このとき、プロペラシャフト２の動力は、ヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃに同時に伝達され、図２に示すヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃにそれぞれ固定された駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃに動力が伝達される。
【００４６】
この動力が、例えば、プロペラシャフト２から撓み軸継手１０の方向に見て右回転のとき、図７に示す矢印Ｃ方向に回転するようカップリング本体２１にトルクが伝達されると、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃが矢印Ｃ方向に押圧されると同時に、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃが矢印Ｃ方向に押圧される。
【００４７】
そして、点線で示す抗張力部材２６ｃａ、２６ａｂ、２６ｂｃが駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに矢印Ｃ方向に引っ張られ、抗張力部材２６ｃａ、２６ａｂ、２６ｂｃにより従動側ボビン２５ａ、２５ｂ、２５ｃが引っ張られ、従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃを介して従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃが引っ張られ、従動側ボルト１９ｂを介して従動側のヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃが矢印Ｃ方向に回転し、ディファレンシャル５に動力が伝達される。
【００４８】
この動力が、矢印Ｃ方向と反対の方向に回転するようカップリング本体２１にトルクが伝達されると、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃが矢印Ｃ方向と逆方向に押圧されると同時に、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃが矢印Ｃ方向と逆方向に押圧される。
【００４９】
そして、実線で示す抗張力部材２６ａａ、２６ｂｂ、２６ｃｃが駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに矢印Ｃ方向と逆方向に引っ張られ、抗張力部材２６ａａ、２６ｂｂ、２６ｃｃにより従動側ボビン２５ａ、２５ｂ、２５ｃが引っ張られ、従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃを介して従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃが引っ張られ、従動側ボルト１９ｂを介して従動側のヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃが矢印Ｃ方向と逆方向に回転し、ディファレンシャル５に動力が伝達される。
【００５０】
本実施の形態に係る撓み軸継手１０においては、図８に示すように、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の軸線に対して、プロペラシャフト２が角度αで傾斜しても、突出部材１２の球体１２ｋを中心として、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが回動するので、カップリング本体２１に応力は生じない。また、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の軸線に対して、ディファレンシャル５の回転軸５ａが角度βで傾斜しても、突出部材１２の球体１２ｋを中心として、従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃが回動するので、カップリング本体２１に応力は生じない。
【００５１】
この角度αおよび角度βは、撓み軸継手１０が装着されるプロペラシャフト１の構造、形状、大きさや撓み軸継手１０の大きさなどの設定条件に基づいて、適宜選択され、例えば、撓み軸継手１０が車両に搭載される際のジョイント角は、０度ないし数度の範囲内のものである。この角度αおよび角度βの範囲内でプロペラシャフト２およびディファレンシャル５が揺動しても、撓み軸継手１０に、揺動による応力が生ずることはない。したがって、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５のジョイント角が角度αおよび角度βの範囲内であれば、撓み軸継手１０に、応力が生じない状態で車両に搭載される。
【００５２】
本実施の形態に係る撓み軸継手１０は、前述のように構成されているので、以下の効果が得られる。
【００５３】
すなわち、弾性材料から構成され、カップリング部材１１と、突出部材１２と、中空筒状部材１３と、駆動側中空カラー１４および従動側中空カラー１５とを備え、突出部材１２の先端部に球体１２ｋを設けるとともに、中空筒状部材１３の先端部に球体１２ｋの外周部を支持する支持体１３ｓを設け、カップリング部材１１が第１の曲面としての内方側曲面および外方側曲面を有する駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃを有しており、第２の曲面としての球面を有する球状部１４ａｋが形成された駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃがこれらの駆動側カラーガイドおよび従動側カラーガイド内を摺動できるように構成されている。
【００５４】
その結果、突出部材１２の球体１２ｋと、球体１２ｋの外周部を支持する中空筒状部材１３の支持体１３ｓとにより芯出しがなされるとともに、球体１２ｋおよび支持体１３ｓが容易に変形しない剛体で形成され、互いに軸線方向に摺動できるので、プロペラシャフト２の軸線およびディファレンシャル５の軸線を確実に一致させることができる。すなわち、簡単な構造で高い芯出し精度が得られるという効果がある。
【００５５】
また、カップリング部材１１の駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃ内を駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃがそれぞれ摺動できるように構成されているので、すなわち、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃが駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃ内を、突出部材１２の球体１２ｋを中心として回動するよう構成されているので、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５が角度αおよび角度βの範囲内で揺動しても、撓み軸継手１０に、揺動による応力が生ずることはない。その結果、撓み軸継手１０に、こじり剛性による周期的強制力が発生しないので、周期的強制力による振動や騒音が発生することはないという効果がある。
【００５６】
また、周期的強制力が撓み軸継手１０に加わらないので、撓み軸継手１０の耐久性が向上するという効果がある。また、ジョイント角が角度αおよび角度βの範囲内で、撓み軸継手１０にこじり剛性による周期的強制力が発生しない状態で、撓み軸継手１０を車両に搭載することができるので、撓み軸継手１０の設置の自由度が高まるという効果がある。
【００５７】
他方、カップリング部材１１の駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃにそれぞれ形成されている貫通孔２２ａｋは、その断面が、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃに形成された球状部１４ａｋの曲率半径Ｒｋと同じ半径Ｒｋを有する円形断面で形成されているので、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃの軸線方向にのみ摺動し、カップリング部材１１の円周方向に摺動しない構成となっている。
【００５８】
そのため、プロペラシャフト２の動力が、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃから、従動側中空カラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃに、抗張力部材２６ａａ、２６ａｂ、２６ｂｂ、２６ｂｃ、２６ｃａ、２６ｃｃを介して機械的損失が少ない状態でディファレンシャル５に伝達される。
【００５９】
また、中空筒状部材１３の支持体１３ｓの内部に、潤滑材が塗布されているので、支持体１３ｓ内を、突出部材１２の球体１２ｋが滑らかに摺動するとともに回動するので、撓み軸継手１０は、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の揺動に速やかに応答することができ、振動や騒音の発生が抑制される。
【００６０】
なお、本実施の形態に係る撓み軸継手１０においては、突出部材１２が従動側回転軸としてのディファレンシャル５に設けられるとともに、中空筒状部材１３が駆動側回転軸としてのプロペラシャフト２に設けられた場合について説明したが、本発明に係る撓み軸継手においては、これ以外の構成であってもよい。例えば、突出部材を駆動側回転軸に設けるとともに、中空筒状部材を従動側回転軸に設けるようにしてもよい。この場合も、撓み軸継手１０と同様に動作し同様の効果が得られる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る撓み軸継手１０においては、カップリング部材１１の外形および貫通孔１１ｋを六角形で形成した場合について説明したが、本発明に係る撓み軸継手においては、他の形状で形成するようにしてもよい。例えば、カップリング部材の外形および貫通孔を円形で形成してもよい。
【００６２】
また、本実施の形態に係る撓み軸継手１０においては、駆動側ヨーク１６および従動側ヨーク１７に駆動側ボルト１８ｂおよび駆動側ナット１８ｎを挿通して駆動側中空カラー１４ａ、従動側中空カラー１５ａを固定した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る撓み軸継手においては、他の固定手段により構成してもよい。例えば、駆動側ヨーク１６および従動側ヨーク１７に、それぞれ駆動側ボルト１８ｂに相当するスタッドを固着しておき、このスタッドに駆動側中空カラー１４ａ、従動側中空カラー１５ａを固定するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態に係る撓み軸継手１０においては、駆動側ヨーク１６をヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの３箇所に形成するとともに、従動側ヨーク１７をヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃの３箇所に形成するよう構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る撓み軸継手においては、駆動側ヨーク１６および従動側ヨーク１７を他の形状で構成してもよい。例えば、駆動側ヨークおよび従動側ヨークを各２個のヨークで構成してもよく、各４個以上の複数で構成してもよい。この場合には、駆動側中空カラーおよび従動側中空カラーをそれぞれ各駆動側ヨークおよび従動側ヨークの個数に対応した個数で構成すればよい。
【００６４】
（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手１１０、１１０ａを装着したプロペラシャフト１００の側面図である。図１０は、撓み軸継手１１０およびプロペラシャフト１００の一部を分解した分解斜視図であり、図１１は、撓み軸継手１１０およびプロペラシャフト１００の一部の断面を示す断面図である。図１２は、撓み軸継手１１０のカップリング部材１１１の断面図であり、図１３は、撓み軸継手１１０のカップリング部材１１１の側面図である。
【００６５】
なお、第２の実施の形態に係る撓み軸継手１１０においては、第１の実施の形態のカップリング部材１１が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１から図８に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００６６】
まず、第２の実施の形態に係る撓み軸継手１１０の構成について説明する。
図９に示すように、プロペラシャフト１００は、プロペラシャフト２、３とプロペラシャフト２、３を連結するユニバーサルジョイント４とその両端部に装着された本実施の形態に係る撓み軸継手１１０、１１０ａを備えている。
【００６７】
撓み軸継手１１０は、第１の実施の形態と同様、駆動側回転軸としてのプロペラシャフト２と、従動側回転軸としてのディファレンシャル５とを結合してプロペラシャフト２の動力をディファレンシャル５に伝達するようになっている。
撓み軸継手１１０ａは、駆動側回転軸としての図示しないエンジン側の出力軸６と、従動側回転軸としてのプロペラシャフト３とを結合して出力軸６の動力をプロペラシャフト３に伝達するようになっている。この撓み軸継手１１０ａは撓み軸継手１１０と同様に構成されているので、以下、撓み軸継手１１０について説明する。
【００６８】
図１０に示すように、撓み軸継手１１０は、カップリング部材１１１と、突出部材１２と、中空筒状部材１３と、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃで構成される駆動側中空カラー１４と、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃで構成される従動側カラー１１５と、駆動側ヨーク１６と、従動側ヨーク１７と、駆動側中空カラー１４と駆動側ヨーク１６とを締結する駆動側ボルト１８ｂおよび駆動側ナット１８ｎと、従動側カラー１１５と従動側ヨーク１７とを締結する従動側ボルト１９ｂおよび従動側ナット１９ｎとを含んで構成されている。
【００６９】
図１０ないし図１３に示すように、カップリング部材１１１は、カップリング本体１２１と、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃを摺動可能にガイドする駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃと、駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃの外周部を囲んで設けられた駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの外周部を囲んで設けられた従動側ボビン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃとを含んで構成されている。
【００７０】
またカップリング部材１１１は、図１３に示すように、駆動側ボビン２４ａと従動側ボビン１２５ａとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ａａと、従動側ボビン１２５ａと駆動側ボビン２４ｂとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ａｂと、駆動側ボビン２４ｂと従動側ボビン１２５ｂとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ｂｂと、従動側ボビン１２５ｂと駆動側ボビン２４ｃとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ｂｃと、従動側ボビン１２５ｃと駆動側ボビン２４ｃとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ｃｃと、従動側ボビン１２５ｃと駆動側ボビン２４ａとの間でループ状に巻き掛けられた抗張力部材１２６ｃａと、を含んで構成されている。
【００７１】
抗張力部材１２６ａａは、第１の実施の形態と同様、伸縮性があり、カップリング本体１２１の許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）より大きい許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）を有する線状の弾性コードを含んで構成されている。この抗張力部材１２６ａａは、例えば、引張弾性を有するポリエステルなどからなる弾性コードを多層巻きにしたもの、あるいは、巻回状態の弾性コードを、それより高い弾性係数を有する熱可塑性エラストマーで被覆してループ状に形成したもので構成されている。
【００７２】
他の抗張力部材１２６ａｂ、１２６ｂｂ、１２６ｂｃ、１２６ｃｃ、１２６ｃａも、１２６ａａと同様に構成されており、駆動側回転軸の動力を、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃから従動側ボビン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃに抗張力部材１２６ａｂ、１２６ｂｃ、１２６ｃａを介して伝達するとともに、従動側回転軸の動力を、従動側ボビン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃから駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに抗張力部材１２６ａａ、１２６ｂｂ、１２６ｃｃを介して伝達するようにしている。
【００７３】
カップリング本体１２１は、第１の実施の形態と同様、所定の許容引張り応力（Ｎ／ｍ２）を有するゴムまたはエラストマーなどの弾性材料からなり、六角形の断面と、所定の厚みｔと、平坦な両側面を有している。また、このカップリング本体１２１には、厚み方向に貫通し断面が六角形の貫通孔１１１ｋが形成され、放射方向に所定の幅を有して環状に形成されている。この貫通孔１１１ｋには、突出部材１２および中空筒状部材１３が挿入されるようになっている。
【００７４】
また、カップリング本体１２１には、図２に示すように、円形の断面を有する貫通孔２１ｋ１、２１ｋ２、２１ｋ３、２１ｋ４、２１ｋ５、２１ｋ６が、その周方向に等間隔で６箇所に形成されている。この貫通孔２１ｋ１には、駆動側カラーガイド２２ａが挿入され、カップリング本体１２１に固定されており、駆動側カラーガイド２２ａの内部には駆動側中空カラー１４ａが軸線方向に摺動可能に収容されるようになっている。
【００７５】
また、貫通孔２１ｋ２、２１ｋ３、２１ｋ４、２１ｋ５、２１ｋ６にも、貫通孔２１ｋ１と同様に、駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃおよび従動側カラーガイド２３ａ、２３ｂ、２３ｃがそれぞれ挿入されてカップリング本体１２１に固定されており、駆動側カラーガイド２２ｂ、２２ｃの内部には駆動側中空カラー１４ｂ、１４ｃがそれぞれ軸線方向に摺動可能に収容されるようになっている。貫通孔２１ｋ２、２１ｋ４、２１ｋ６には従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが挿入されてカップリング本体１２１に固定されており、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃには、従動側ボルト１９ｂがそれぞれ挿入されるようになっている。
【００７６】
従動側カラー１１５ｂは、図１０ないし図１２に示すように、軸線方向に貫通孔１１５ｂｋを有し、円筒状に形成されており、この貫通孔１１５ｂｋには、従動側ボルトが挿通され、プロペラシャフト２とディファレンシャル５とが結合されるようになっている。
従動側カラー１１５ａ、１１５ｃも、従動側カラー１１５ｂと同様に構成されている。
【００７７】
次いで、本実施の形態に係る撓み軸継手１１０の動作について説明する。
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手の断面図であり、ディファレンシャルが傾斜した状態を示す。
【００７８】
図示しないエンジンが始動すると、第１の実施の形態と同様、トランスミッションの図１に示す出力軸６の動力が撓み軸継手１１０ａを介してプロペラシャフト３に伝達され、ユニバーサルジョイント４を介してプロペラシャフト２に伝達される。そして、プロペラシャフト２の動力は、撓み軸継手１１０を介してディファレンシャル５に伝達され、図示しない後輪がそれぞれ駆動される。
このとき、プロペラシャフト２の動力は、ヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃに同時に伝達され、図１０に示すヨーク１６ａ、１６ｂ、１６ｃにそれぞれ固定された駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃに動力が伝達される。
【００７９】
この動力が、例えば、プロペラシャフト２から撓み軸継手１１０の方向に見て右回転のとき、図１３に示す矢印Ｄ方向に回転するようカップリング本体１２１にトルクが伝達されると、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃが矢印Ｄ方向に押圧されると同時に、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃが矢印Ｄ方向に押圧される。
【００８０】
そして、点線で示す抗張力部材１２６ｃａ、１２６ａｂ、１２６ｂｃが駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに矢印Ｄ方向に引っ張られ、抗張力部材１２６ｃａ、１２６ａｂ、１２６ｂｃにより従動側ボビン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが引っ張られ、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが引っ張られ、従動側ボルト１９ｂを介して従動側のヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃが矢印Ｄ方向に回転し、ディファレンシャル５に動力が伝達される。
【００８１】
この動力が、矢印Ｄ方向と反対の方向に回転するようカップリング本体１２１にトルクが伝達されると、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃが矢印Ｄ方向と逆方向に押圧されると同時に、駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃが矢印Ｄ方向と逆方向に押圧される。
【００８２】
そして、実線で示す抗張力部材１２６ａａ、１２６ｂｂ、１２６ｃｃが駆動側ボビン２４ａ、２４ｂ、２４ｃに矢印Ｄ方向と逆方向に引っ張られ、抗張力部材１２６ａａ、１２６ｂｂ、１２６ｃｃにより従動側ボビン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃが引っ張られ、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃが引っ張られ、従動側ボルト１９ｂを介して従動側のヨーク１７ａ、１７ｂ、１７ｃが矢印Ｄ方向と逆方向に回転し、ディファレンシャル５に動力が伝達される。
【００８３】
本実施の形態に係る撓み軸継手１１０においては、図１４に示すように、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の軸線に対して、プロペラシャフト２が角度θで傾斜しても、突出部材１２の球体１２ｋを中心として、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが回動するので、カップリング本体２１に応力は生じない。
【００８４】
この角度θは、撓み軸継手１１０が装着されるプロペラシャフト１の構造、形状、大きさや撓み軸継手１１０の大きさなどの設定条件に基づいて、適宜選択され、例えば、撓み軸継手１０が車両に搭載される際のジョイント角は、０度ないし数度の範囲内のものである。この角度θの範囲内でプロペラシャフト２およびディファレンシャル５が揺動しても、撓み軸継手１１０に、揺動による応力が生ずることはない。したがって、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５のジョイント角が角度θの範囲内であれば、撓み軸継手１１０に、応力が生じない状態で車両に搭載される。
【００８５】
本実施の形態に係る撓み軸継手１１０は、前述のように構成されているので、以下の効果が得られる。
【００８６】
すなわち、弾性材料から構成され、カップリング部材１１１と、突出部材１２と、中空筒状部材１３と、駆動側中空カラー１４および従動側カラー１１５とを備え、突出部材１２の先端部に球体１２ｋを設けるとともに、中空筒状部材１３の先端部に球体１２ｋの外周部を支持する支持体１３ｓを設け、カップリング部材１１１が第１の曲面としての内方側曲面および外方側曲面を有する駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有しており、第２の曲面としての球面を有する球状部１４ａｋが形成された駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃがこれらの駆動側カラーガイド内を摺動できるよう構成されている。
【００８７】
その結果、突出部材１２の球体１２ｋと、球体１２ｋの外周部を支持する中空筒状部材１３の支持体１３ｓとにより芯出しがなされるとともに、球体１２ｋおよび支持体１３ｓが容易に変形しない剛体で形成され、互いに軸線方向に摺動できるので、プロペラシャフト２の軸線およびディファレンシャル５の軸線を確実に一致させることができる。すなわち、簡単な構造で高い芯出し精度が得られるという効果がある。
【００８８】
また、カップリング部材１１１の駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃ内を駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃがそれぞれ摺動できるように構成されているので、すなわち、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃ内を、突出部材１２の球体１２ｋを中心として回動するよう構成されているので、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５が角度θの範囲内で揺動しても、撓み軸継手１１０に、揺動による応力が生ずることはない。その結果、撓み軸継手１１０に、こじり剛性による周期的強制力が発生しないので、周期的強制力による振動や騒音が発生することはないという効果がある。また、周期的強制力が撓み軸継手１１０に加わらないので、撓み軸継手１１０の耐久性が向上するという効果がある。
【００８９】
また、周期的強制力が撓み軸継手１１０に加わらないので、撓み軸継手１１０の耐久性が向上するという効果がある。また、ジョイント角が角度θの範囲内で、撓み軸継手１１０にこじり剛性による周期的強制力が発生しない状態で、撓み軸継手１１０を車両に搭載することができるので、撓み軸継手１１０の設置の自由度が高まるという効果がある。
【００９０】
他方、カップリング部材１１１の駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃにそれぞれ形成されている貫通孔２２ａｋは、その断面が、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃに形成された球状部１４ａｋの曲率半径Ｒｋと同じ半径Ｒｋを有する円形断面で形成されているので、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、駆動側カラーガイド２２ａ、２２ｂ、２２ｃの軸線方向にのみ摺動し、カップリング部材１１１の円周方向に摺動しない構成となっている。
【００９１】
そのため、プロペラシャフト２の動力が、駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃから、従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃに、抗張力部材１２６ａａ、１２６ａｂ、１２６ｂｂ、１２６ｂｃ、１２６ｃａ、１２６ｃｃを介して機械的損失が少ない状態でディファレンシャル５に伝達される。
【００９２】
また、中空筒状部材１３の支持体１３ｓの内部に、潤滑材が塗布されているので、支持体１３ｓ内を、突出部材１２の球体１２ｋが滑らかに摺動するとともに回動するので、撓み軸継手１０は、プロペラシャフト２およびディファレンシャル５の揺動に速やかに応答することができ、振動や騒音の発生が抑制される。
【００９３】
なお、本実施の形態に係る撓み軸継手１１０においては、突出部材１２が従動側回転軸としてのディファレンシャル５に設けられるとともに、中空筒状部材１３が駆動側回転軸としてのプロペラシャフト２に設けられた場合について説明したが、本発明に係る撓み軸継手においては、これ以外の構成であってもよい。例えば、突出部材を駆動側回転軸に設けるとともに、中空筒状部材を従動側回転軸に設けるようにしてもよい。この場合も、撓み軸継手１１０と同様に動作し同様の効果が得られる。
【００９４】
また、本実施の形態に係る撓み軸継手１１０においては、カップリング部材１１１の外形および貫通孔１１１ｋを六角形で形成した場合について説明したが、本発明に係る撓み軸継手においては、他の形状で形成するようにしてもよい。例えば、カップリング部材の外形および貫通孔を円形で形成してもよい。
【００９５】
また、本実施の形態に係る撓み軸継手１１０においては、プロペラシャフト２に連結される駆動側中空カラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃを摺動可能に構成し、ディファレンシャル５に連結された従動側カラー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃをカップリング部材１１１に固定するよう構成した。しかしながら、本発明に係る撓み軸継手においては、他の構成をとってもよい。例えば、プロペラシャフト２に連結される駆動側中空カラーをカップリング部材に固定し、ディファレンシャル５に連結された従動側中空カラーをカップリング部材内で摺動するよう構成してもよい。
【００９６】
以上説明したように、本発明に係る撓み軸継手は、駆動側回転軸と従動側回転軸との間で高い芯出し精度が得られるとともに、振動や騒音の発生を抑制することができる撓み軸継手を提供することができるという効果を奏し、車両だけでなく、工作機器、計測機器などの産業機器に適用される撓み軸継手全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手を装着したプロペラシャフトの側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手およびプロペラシャフトの一部を分解した分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手およびプロペラシャフトの一部の断面を示す断面図である。
【図４】図３の一部を拡大した部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手の中空カラーの一部を切断した部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ矢視方向から見た中空カラーの側面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手のカップリング部材の断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る撓み軸継手の断面図であり、プロペラシャフトおよびディファレンシャルが傾斜した状態を示す。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手を装着したプロペラシャフトの側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手およびプロペラシャフトの一部を分解した分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手およびプロペラシャフトの一部の断面を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手のカップリング部材の断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手のカップリング部材の側面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る撓み軸継手の断面図であり、ディファレンシャルが傾斜した状態を示す。
【符号の説明】
【００９８】
１、２、３、１００  プロペラシャフト
４  ユニバーサルジョイント
５  ディファレンシャル
６  出力軸
１０、１０ａ、１１０、１１０ａ  撓み軸継手
１１、１１１  カップリング部材
１１ｋ、２２ａｋ  貫通孔
１２  突出部材
１２ｋ  球体
１２ｔ  突出部
１３  中空筒状部材
１３ｃ  中空筒状部
１３ｈ、１３ｋ  貫通孔
１３ｓ  支持体
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  駆動側中空カラー（中空カラー）
１４ａｂ  ボルト挿通孔
１４ａｆ  フランジ
１４ａｋ  球状部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  従動側中空カラー（中空カラー）
１６  駆動側ヨーク
１７  従動側ヨーク
２１、１２１  カップリング本体（カップリング部材）
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  駆動側カラーガイド（カップリング部材）
２２ａｎ  内周部
２２ｇ  外方側曲面
２２ｎ  内方側曲面
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  従動側カラーガイド（カップリング部材）
１１５、１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ  従動側カラー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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