(57)【要約】【課題】入力トルクに応じてねじり剛性を変化させることのできる動力伝達シャフトを提供する。【解決手段】動力伝達シャフトは、第一軸10と第二軸20と第三軸30を有し、第一軸10と第二軸20をトルク伝達可能に接続し、かつ、第一軸10と第二軸20を第三軸30を介してトルク伝達可能に接続し、第一軸10と第二軸20の接続部に円周方向のすきまが設けてある。第一軸10と第二軸20の接続部の円周方向すきまがなくなるまでは第一軸10から第三軸30を介して第二の軸20へトルクが伝達され、円周方向すきまがなくなると第一軸10と第二軸20の接続部もトルク伝達に関与する。このようにして、ねじり剛性が入力トルク(ねじれ量)に応じて変化する。具体的には、ねじれ角ゼロをまたいだ一定領域におけるねじり剛性が前記一定領域外の領域におけるねじり剛性よりも低くなるように設定することができる。【選択図】図1
2015152116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじれ角ゼロをまたいだ一定領域におけるねじり剛性が前記領域外の領域におけるねじり剛性よりも低い動力伝達シャフト。
【請求項２】
第一軸と第二軸と第三軸を有し、第一軸と第二軸をトルク伝達可能に接続し、かつ、第一軸と第二軸を第三軸を介してトルク伝達可能に接続し、第一軸と第二軸の接続部に円周方向のすきまが設けてある請求項１の動力伝達シャフト。
【請求項３】
前記一定領域では、第一軸と第二軸の接続部に前記すきまがある状態で、第一軸と第三軸と第二軸とが接続し、前記一定領域外では、第一軸と第三軸と第二軸とが接続し、かつ、第一軸と第二軸は前記すきまがなくなり直接結合する請求項２の動力伝達シャフト。
【請求項４】
第一軸と第三軸の接続部及び第二軸と第三軸の接続部に、第三軸のスプライン軸の歯の圧入に基づく塑性結合又は切削により凹凸嵌合構造を形成した請求項２又は３の動力伝達シャフト。
【請求項５】
第一軸、第二軸、第三軸は、材質が機械構造用炭素鋼で、高周波焼入れによる表面硬化処理が施してある請求項２〜４のいずれか１項の動力伝達シャフト。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達シャフトの一端に固定式等速自在継手を、他端にしゅう動式等速自在継手を取り付けた自動車用ドライブシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は動力伝達シャフトに関する。より詳しくは、ねじれ量に応じてねじり剛性を変化させるようにしたもので、限定する趣旨ではないが、例えば自動車用ドライブシャフトに利用することにより、入力トルク（ねじれ量）に応じてねじり剛性を変化させ、車両の乗り心地を向上させることができる。
【背景技術】
【０００２】
図４に一般的な自動車用ドライブシャフトを示す。このドライブシャフトは、シャフトＳと、その両端に取り付けた固定式等速自在継手Ｊ１及びしゅう動式等速自在継手Ｊ２とで構成され、エンジンからの動力すなわちトルクを駆動輪に伝達する役割を果たす。
【０００３】
ドライブシャフトは、トルクが加わると、構成部品の弾性変形により円周方向にねじりが発生する。固定式等速自在継手Ｊ１の端部としゅう動式等速自在継手Ｊ２の端部のねじれ量（ねじれ角）ω（rad）は次式で表される。
ω＝（１／Ｋ１＋１／Ｋ２＋１／Ｋ３）・Ｔ
ここに、
Ｋ１：固定式等速自在継手Ｊ１のねじり剛性（Nm/rad）、
Ｋ２：しゅう動式等速自在継手Ｊ２のねじり剛性（Nm/rad）、
Ｋ３：シャフトＳのねじり剛性（Nm/rad）、
Ｔ：入力トルク（Nm）。
【０００４】
一般に、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は弾性範囲内では定数であり、入力トルクが変化しても一定である。ドライブシャフトにおいては、一般的にＫ３＜＜Ｋ１、Ｋ２の関係にあり、したがって、ドライブシャフトのねじり特性はシャフトＳの特性が大きく影響する。
【０００５】
特許文献１（特許第５１８２４１９号公報）には、ドライブシャフトの中間シャフト（センターシャフト）に摩擦接触により振動を減衰する振動減衰機構を設けることが記載されている（特許文献１の図１参照）。この振動減衰機構は、シャフトに固定した固定部と、シャフトと摩擦接触する摩擦接触部を、軸方向に離間させて配置し、摩擦接触部に摩擦接触圧を付与することによって減衰性能を発揮するようにしている。
【０００６】
特許文献２（特開２０１２−２５５５５５号公報）には、駆動エンドピースと被駆動エンドピースを可撓性環状スリーブで連結した可撓性軸継ぎ手が記載されており、可撓性環状スリーブを介してトルクを伝達することによりねじり振動減衰機能をもたせている。
【０００７】
特許文献３（実開昭６２−１７９４２１号公報）には、インナシャフトと筒状体とを有し、筒状体をインナシャフトよりもねじり剛性の高い連結部材でインナシャフトに接続した駆動軸が記載されている（特許文献３の第１図参照）。インナシャフトには外向き突起が設けてあり、一方、筒状体には内向き突起が設けてあり、これらの突起を交互に、相対回動自在に配置し、相互間に液密の流体室を形成させて非圧縮性の流体を収容する（特許文献３の図３参照）。この駆動軸によれば、静トルクは、十分な強度を与えたインナシャフトによって確実に伝達され、変動トルクは、インナシャフトをねじり変形させて流体室に容積変動を生じさせ、流体が両突起の周辺を流動する抵抗によって減衰されるというものである。
【０００８】
特許文献４（特開２０１０−２６５９２９号公報）には、軸方向に相対移動可能なインナシャフトとアウタシャフトからなり、インナシャフトはスプライン外歯をもち、アウタシャフトはスプライン内歯をもった可変剛性軸が記載されている（特許文献４の図３参照）。そして、スプライン外歯とスプライン内歯のかみ合いがはずれた状態ではインナシャフトのみで動力を伝達する低剛性状態となり、スプライン外歯とスプライン内歯がかみ合った状態ではインナシャフトとアウタシャフトの両方で動力を伝達する高剛性状態となる。
【０００９】
可変剛性軸は、内燃機関からの動力を伝達するトルクコンバータと駆動輪との間に設けられ、インナシャフトとアウタシャフトの相対的な軸方向位置関係を変えてスプライン外歯とスプライン内歯のかみ合い状態を変更することにより、ねじり剛性を変更する。例えば、ロックアップ状態検出手段によりトルクコンバータのロックアップ機構がロックアップ状態であると検出され、かつ、トルク検出手段により検出された検出トルクが、予め設定された設定トルクよりも小さい場合に、低剛性状態となるように制御される。トルクコンバータがロックアップ状態、すなわちエンジンの動力が直接伝達されるときに、可変剛性軸が低剛性状態になるので、ロックアップ状態の時にエンジンの動力の変動により可変剛性軸に発生するこもり音などの騒音が確実に抑制される。また、トルクコンバータがロックアップ状態にないときは、可変剛性軸が高剛性状態になる。したがって、エンジンの動力がトルクコンバータで増幅されて、高い負荷トルクが可変剛性軸に入力されても、可変剛性軸がねじれることは著しく少なくなり、可変剛性軸の疲労強度の低下を招くことはなく、耐久性が著しく向上するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５１８２４１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５５５５５号公報
【特許文献３】実開昭６２−１７９４２１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２６５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
自動車用ドライブシャフトの場合、加速時のダイレクト感が得られるように、特にＭ／Ｔ（マニュアルトランスミッション）車やスポーツタイプの車両では高いねじり剛性が求められる傾向にある。そのため、ドライブシャフトの構成要素のうち、相対的に剛性の低いシャフトの部分に、剛性が高く軽量な中空タイプのシャフトを使用するものが見られる。
【００１２】
近年は、環境に優しい車としてＥＶ（電気自動車）／ＨＥＶ（ハイブリッド車）が注目され、広く普及している。これらの車は減速時のエネルギーを電気に変える減速エネルギー回生機構（以下、単に回生機構という）をもっている。また、内燃機関の車両でも減速時のエネルギーを回生する機構を備えているものもある。回生機構をもった車の場合、走行中、ドライブシャフトは車両前進方向に回転しながら、加速時はエンジンからのプラストルクが働き、回生機構の作動時すなわち減速時はタイヤからのマイナストルクが働く。回生機構をもたない車でもエンジンブレーキが働いたときはマイナストルクが働くが、回生機構をもった車における回生によるマイナストルクの方が大きい。
【００１３】
回生機構をもった車も強い加速を行うときは、当然、ドライブシャフトの剛性が高く、しっかりとした加速感が求められる。その一方で、加速した後の定常走行時などに、緩加速と回生による減速を繰り返す場合、プラストルク⇒トルクゼロ⇒マイナストルク、マイナストルク⇒トルクゼロ⇒プラストルクのようにトルクゼロ（０）を跨ぐ状況が発生する。この場合、ドライブシャフトの剛性が高いとトルクの変化が敏感に伝わり、ぎくしゃくした感じを与えるため車両の乗り心地を害する。
【００１４】
そのため、乗り心地の観点からは、ドライブシャフトの剛性が低く、トルク変化に対してドライブシャフトの回転変化に遅れが生じ、挙動が緩慢な状況が好まれると考えられる。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、ねじれ角ゼロをまたいだ一定の領域では低剛性で、前記領域以外では剛性が高くなるような特性が求められる。
【００１５】
ここで、図５は、縦軸にトルク（Ｔ）、横軸にねじれ角（ω）をとり、剛性特性を模式的に示したものである。図５（Ａ）の線図が直線的に変化しているのに対し、図５（Ｂ）の線図は、ねじれ角（ω）ゼロをまたいだ一定領域におけるねじり剛性が前記領域以外の領域におけるねじり剛性よりも小さいことを表している。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、入力トルクに応じてねじり剛性を変化させることのできる動力伝達シャフトを提供することである。
【００１７】
なお、特許文献１、２に記載されている従来技術は、いずれも、ねじり振動を減衰させることを目的とした振動減衰技術であって、ドライブシャフトのねじり剛性自体を変化させて車両の乗り心地を向上させるものではない。
【００１８】
特許文献３に記載された駆動軸は、インナシャフトによって静トルク及び変動トルクが伝達される際、静トルクはインナシャフトによって強度上の不安なく確実に伝達され、変動トルクは、インナシャフトをねじり変形させ、外向き突起の周方向両側において容積変動を生ずるので、流体が両突起の周辺、特に外向き突起の外側の間隙を流動する抵抗によって減衰される。要するに、トルクの伝達はもっぱらインナシャフトによって行い、ねじり振動の減衰を目的として、アウタシャフトを設けて流体室を形成したものであり、当該駆動軸のねじり剛性を変化させるものではない。
【００１９】
特許文献４に記載された可変剛性軸は、インナシャフトとアウタシャフトを軸方向に相対移動させて、スプライン外歯とスプライン内歯のかみ合い状態を変更することによって低剛性状態と高剛性状態を切り替える。しかも、この切替えをロックアップ状態検出手段やトルク検出手段からの信号に応答して制御装置によって行うようにしたものであって、当該回転軸の剛性が自動的に変化するわけではない。また、装置全体が大きくなり、かつ制御が必要なため装置として煩雑になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、動力伝達シャフトの簡単な構造によって、図５（Ｂ）に示すような剛性特性を実現するものである。すなわち、本発明の動力伝達シャフトは、ねじれ角ゼロをまたいだ領域におけるねじり剛性が前記領域外の領域におけるねじり剛性よりも低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の動力伝達シャフトは、入力トルクの大きさに応じてねじり剛性が変化する。したがって、自動車のドライブシャフトに適用することにより、車両の乗り心地を向上させることができる。すなわち、ねじり剛性が高い領域ではしっかりとした加速感が得られ、ねじり角が低い領域ではトルクの反転（プラストルク⇒トルクゼロ⇒マイナストルク、マイナストルク⇒トルクゼロ⇒プラストルク）の挙動を緩慢にする。その結果、ぎくしゃくした感じがなくなり乗り心地が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示す動力伝達シャフトの縦断面図である。
【図２】図１に示す動力伝達シャフトを用いたドライブシャフトの縦断面図である。
【図３】（Ａ）は図１のIII‐III断面図、（Ｂ）は第一軸と第二軸との接続部の部分拡大図、（Ｃ）は第二軸と第三軸との接続部の部分拡大図である。
【図４】従来のドライブシャフトの縦断面図である。
【図５】（Ａ）は従来のドライブシャフトの剛性特性を示す模式的線図、（Ｂ）は本発明のドライブシャフトの剛性特性を示す模式的線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、自動車用ドライブシャフトに適用した場合を例にとって、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
動力伝達シャフトの実施例を図１に示し、その動力伝達シャフトを利用した自動車用ドライブシャフトの実施例を図２に示す。
【００２５】
既述のとおり、図４に示した従来のドライブシャフトは、中間シャフトＳの一方の端部に固定式等速自在継手Ｊ１を取り付け、もう一方の端部にしゅう動式等速自在継手Ｊ２を取り付けてある。中間シャフトＳが単一のシャフトであるのに対して、図１に示す動力伝達シャフトは、３つの軸すなわち、第一軸１０と、第二軸２０と、第三軸３０とで構成されている。
【００２６】
第一軸１０は、固定式等速自在継手Ｊ１の内輪とトルク伝達可能に接続するために、スプライン軸１２を有する。
【００２７】
第二軸２０は、しゅう動式等速自在継手Ｊ２の内側継手部材とトルク伝達可能に接続するために、スプライン軸２２を有する。
【００２８】
第三軸３０は、第一軸１０と第二軸２０の間に介在し、一方の端部で第一軸１０とトルク伝達可能に接続し、他方の端部で第二軸２０とトルク伝達可能に接続する。
【００２９】
第一軸１０は、軸部１０ａと円筒部１０ｂとが一体的に形成してある。なお、円筒部１０ｂの底が軸部１０ａと円筒部１０ｂの境界であるかのような引き出し線の取り方をしてあるが、あくまで便宜上のことである。
【００３０】
第一軸１０の軸部１０ａは、軸端部にスプライン軸１２が形成してあり、また、円筒部１０ｂ側には、ブーツＢ１（図２参照）の小径側取付け部の内周面形状と対応した形状のブーツ固定部１４が設けてある。
【００３１】
第一軸１０の円筒部１０ｂは、端面側の内周面にスプライン孔１６が形成してあり、このスプライン孔１６で第二軸２０のスプライン軸２６とトルク伝達可能に接続するようになっている。また、円筒部１０ｂの底には、第三軸３０と接続するための下孔１８が設けてある。
【００３２】
第一軸１０は、材質にＳ４０Ｃ程度の中炭素鋼を選定し、外周面に高周波焼入れによる表面硬化処理を施して強化してある。
【００３３】
第二軸２０は、軸部２０ａとヘッド部２０ｂとを一体的に形成してある。第二軸２０の軸部２０ａは、軸端部にスプライン軸２２が形成してあり、また、ヘッド部２０ｂ側には、ブーツＢ２（図２参照）の小径側取付け部の内周面形状と対応した形状のブーツ固定部２４が設けてある。
【００３４】
第二軸２０のヘッド部２０ｂは、スプライン軸２６が形成してあり、既述のとおり、このスプライン軸２６で第一軸１０のスプライン孔１６とトルク伝達可能に接続するようになっている。また、ヘッド部２０ｂの端面には、第三軸３０と接続するための下孔２８が設けてある。
【００３５】
第二軸２０は、材質にＳ４０Ｃ程度の中炭素鋼を選定し、外周面は、高周波焼入れによる表面硬化処理を施して強化してある。
【００３６】
第三軸３０は、材質にＳ４０Ｃ程度の中炭素鋼を選定し、外周面に高周波熱処理による表面硬化処理を施して強化してある。
【００３７】
第三軸３０の両端にはスプライン軸３２、３４が形成してある。スプライン軸３２を第一軸１０の下孔１８に圧入することにより、第一軸１０と第三軸３０をトルク伝達可能に接続する。同様に、スプライン軸３４を第二軸２０の下孔２８に圧入することにより、第二軸２０と第三軸３０をトルク伝達可能に接続する。
【００３８】
第一軸１０のスプライン軸１６と第二軸２０のスプライン孔２６で構成される接続部には、図３（Ｂ）に示すように、円周方向のすきまδがある。図３（Ａ）（Ｂ）では半径方向のすきまが誇張して示してあるが、この接続部のスプライン軸１６とスプライン孔２６は大径合わせ又は小径合わせとして、曲げ方向にガタがないようにすることが望ましい。
【００３９】
また、図１に示すように、第一軸１０と第二軸２０の接合部には、異物の侵入を防止するため、ゴムや合成樹脂から成形した可撓性のキャップ２９を装着するのが好ましい。
【００４０】
実施の形態では、第一軸１０と第三軸３０、第二軸２０と第三軸３０の接続は塑性結合による。すなわち、第一軸１０の下孔１８及び第二軸２０の下孔２８は、それぞれ熱処理の熱影響がないように加工して、未焼入れのまま残す。そして、これらの下孔１８、２８に、表面硬化処理層を施した第三軸３０のスプライン軸３２、３４をそれぞれ圧入する。これにより、スプライン軸３２、３４の歯が下孔１８、２８に食い込み、第一軸１０と第三軸３０との間、第二軸２０と第三軸３０との間にはガタが発生しない（図３（Ｃ）参照）。
【００４１】
スプライン軸３２の歯と下孔１８との凹凸嵌合部位は、円周方向及び軸方向の全域において密着している。同じくスプライン軸３４の歯と下孔２８との凹凸嵌合部位は、円周方向及び軸方向の全域において密着している。それぞれの接続は塑性結合にかぎらず、スプライン軸３２、３４の歯で下孔１８、２８の内壁を切削することにより凹凸嵌合構造を形成し、当該凹凸嵌合部位が円周方向及び軸方向の全域において密着するようにしてもよい。
【００４２】
上述の構造において、トルクが加わった場合のねじり特性を説明する。
入力トルクが小さく、第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６の相対ねじれ量がδになるまで、第一軸１０と第二軸２０の接続部でスプライン歯の接触はなく、第一軸１０の円筒部１０ｂはトルク伝達に関与しない。よって、トルクは、第一軸１０の軸部１０ａ、第三軸３０、第二軸２０といった経路で伝達される。
【００４３】
入力トルクが大きくなり、第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６の相対ねじれ量がδになると、第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６でスプライン歯が接触し、第一軸１０の円筒部１０ｂもトルク伝達に関与することとなる。よって、トルク伝達は、第一軸１０の軸部１０ａ、第一軸１０の円筒部１０ｂ、第三軸３０、第二軸２０といった経路で行われる。この場合、第一軸１０の円筒部１０ｂと第三軸３０の剛性は和として現れる。
【００４４】
簡易的に、各部のねじり剛性を、
第一軸１０の軸部１０ａ：Ｋａａ
第一軸１０の円筒部１０ｂ：Ｋａｂ
第三軸３０：Ｋｃ
第二軸２０：Ｋｂ
とすると、シャフトのねじり剛性は次のように表わされる。
０＜第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６の相対ねじれ量＜δの場合、
シャフトのねじり剛性＝１／（１／Ｋａａ＋１／Ｋｃ＋１／Ｋｂ）、
第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６の相対ねじれ量＝δの場合、
シャフトのねじり剛性＝１／（１／Ｋａａ＋１／（Ｋａｂ＋Ｋｃ）＋１／Ｋｂ）。
【００４５】
第三軸３０を、Ｋａａ、Ｋａｂ、Ｋｂに対してＫｃが小さくなるように設計すれば、図５（Ｂ）に示すような剛性特性が得られる。
【００４６】
上述の動力伝達シャフトの両端に等速自在継手Ｊ１、Ｊ２を取り付けることにより、図２に示す自動車用ドライブシャフトが得られる。等速自在継手Ｊ１、Ｊ２の詳細は周知のとおりであるが、簡単に言及するならば次のとおりである。
【００４７】
固定式等速自在継手Ｊ１は、内輪４２と、外輪４４と、ケージ４６と、ボール４８を主要な構成要素としており、内輪４２のスプライン孔を第一の軸１０のスプライン軸１２と接続する。内輪４２の球面状外周面と外輪４４の球面状内周面がケージ４６を介して球面接触しているため、この固定式等速自在継手Ｊ１は角度変位のみ可能である。
【００４８】
内輪４２は、球面状外周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成してある。外輪４４は、球面状内周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成してある。対をなす内輪４２のボール溝と外輪４４のボール溝との間にボール４８が組み込んである。内輪４２のボール溝と外輪４４のボール溝とで形成されるボールトラックの断面形状は、曲率中心が継手中心をはさんで反対方向にオフセットした円弧形状であるため、外輪４４の奥側から開口端面側へ向かって拡開したくさび形状を呈する。ケージ４６は、ボール４８を収容するためのポケットが円周方向に所定間隔で形成してあり、ケージ４６によりすべてのボール４８が同一平面に保持される。
【００４９】
外輪４４の内部には潤滑グリースを充填する。その潤滑グリースのもれを防止し、かつ、外部から異物が侵入するのを防止するために、ブーツＢ１が装着してある。図示した例ではブーツＢ１は合成樹脂で略円すい形状に成形した蛇腹タイプであって、大径端部を外輪４４の開口端部に取り付け、小径端部を第一の軸１０のシール取付け部１４に取り付けてある。
【００５０】
しゅう動式等速自在継手Ｊ２はトリポード型等速自在継手で、内側継手部材（５２、５４）と、トルク伝達部材としてのスフェリカルローラ５６と、外側継手部材としてのハウジング５８を主要な構成要素としている。
【００５１】
内側継手部材はボス５２とトラニオンジャーナル５４とからなり、ボス５２に形成したスプライン孔を第二軸２０のスプライン軸２２と接続する。トラニオンジャーナル５４はボス５２の円周方向に等間隔に配置してあり、ボス５２の半径方向に突出している。各トラニオンジャーナル５４に、ニードルローラを介して回転自在に、スフェリカルローラ５６が担持されている。
【００５２】
ハウジング５８の内周に、ハウジング５８の軸方向に走るトラック溝が形成してあり、このトラック溝にスフェリカルローラ５６を収容する。継手が角度をとって回転するとき、スフェリカルローラ５６はトラック溝に沿って転動しながらハウジング５８の軸方向に移動する。
【００５３】
ハウジング５８の内部には潤滑グリースを充填する。その潤滑グリースのもれを防止し、かつ、外部から異物が侵入するのを防止するために、ブーツＢ２が装着してある。図示したブーツＢ２はゴムで略円すい形状に成形した蛇腹タイプであって、大径端部をハウジング５８の開口端部に取り付け、小径端部を第二軸２０のシール取付け部２４に取り付けてある。
【００５４】
上述の実施例の効果をまとめるならば次のとおりである。
【００５５】
動力伝達シャフトは、図５（Ｂ）に示すように、ねじれ角ゼロをまたいだ一定領域のねじり剛性を前記一定領域外のねじり剛性よりも低くすることにより、とりわけ自動車用ドライブシャフトに適用した場合に乗り心地向上に貢献することができる。自動車用ドライブシャフトでは、ねじれ角ゼロをまたいでプラストルクからマイナストルクへ、逆にマイナストルクからプラストルクへといった入力トルクの反転が起こり得るため、ねじれ角ゼロをまたいだ一定領域におけるねじり剛性を低くすることで乗り心地が向上する。その一方で、ねじれ角ゼロをまたいだ一定領域外ではねじり剛性を高くすることにより、強い加速を行う時にはしっかりとした加速感が得られる。
【００５６】
第一軸１０と第二軸２０と第三軸３０を有し、第一軸１０と第二軸２０をトルク伝達可能に接続し、かつ、第一軸１０と第二軸２０を第三軸３０を介してトルク伝達可能に接続し、第一軸１０と第二軸２０の接続部１６、２６に円周方向のすきまが設けてある。このような構成を採用することにより、円周方向のすきまがなくなるまでは第一軸１０から第三軸３０を介して第二軸２０へトルクが伝達され、円周方向のすきまがなくなると第一軸１０と第二軸２０の接続部もトルク伝達に関与する。このようにして、ねじり剛性がねじれ量に応じて変化する。
【００５７】
前記一定領域では、第一軸１０と第二軸２０の接続部に円周方向のすきまδがある状態で、第一軸１０と第三軸３０と第二軸２０とが接続し、前記一定領域外では、第一軸１０と第三軸３０と第二軸２０とが接続し、かつ、第一軸１０と第二軸２０は円周方向のすきまδがなくなり直接結合する。このような構成を採用することにより、確実に、円周方向のすきまδがなくなるまでは第一軸１０から第三軸３０を介して第二軸２０へトルクが伝達され、円周方向のすきまδがなくなると第一軸１０と第二軸２０の接続部もトルク伝達に関与することとなる。
【００５８】
第一軸１０と第三軸３０の接続部及び第二軸２０と第三軸３０の接続部に、第三軸３０のスプライン軸３２、３４の歯の圧入に基づく塑性結合又は切削により凹凸結合構造を形成させることで、当該凹凸嵌合部位は円周方向及び軸方向の全域において密着する。したがって、一層確実に、円周方向のすきまδがなくなるまでは第一軸１０から第三軸３０を介して第二軸２０へトルクが伝達され、円周方向のすきまδがなくなると第一軸１０と第二軸２０の接続部もトルク伝達に関与することとなる。
【００５９】
第一軸１０、第二軸２０、第三軸３０は、材質を機械構造用炭素鋼とし、外周面に高周波焼入れによる表面硬化処理を施すことにより、各軸の強度を確保し、かつ、第一軸１０と第二軸２０、第二軸２０と第三軸３０の塑性結合を可能にする。
【００６０】
上記動力伝達シャフトの一端に固定式等速自在継手Ｊ1を取り付け、他端にしゅう動作式等速自在継手Ｊ2を取り付けた自動車用ドライブシャフトは、すでに述べたとおり、とりわけ自動車用ドライブシャフトに適用した場合に乗り心地向上に貢献することができる。
【００６１】
以上、自動車用ドライブシャフトに適用した場合を例にとって本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示し、かつ、ここに記述した実施の形態に限らず、特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の改変を加えて実施をすることができることは言うまでもない。
【００６２】
例えば、動力伝達シャフトには、入力側、出力側の方向性はなく、したがって、図１の固定式等速自在継手Ｊ1としゅう動式等速自在継手Ｊ2を入れ替えてもよい。固定式等速自在継手としてツェッパ型等速自在継手を例示したが、他の固定式等速自在継手を採用してもよい。同様に、しゅう動式等速自在継手の一例としてトリポード型等速自在継手を例示したが、他のしゅう動式等速自在継手を採用してもよい。
【００６３】
また、第一軸１０と第二軸２０をトルク伝達可能に接続するための構造としてスプラインを例示したが、円周方向にすきまδがあり、かみ合いによりトルク伝達が可能な、スプラインに類似する連結構造であればよい。なお、図３（Ｂ）において、スプライン歯の両側のすきまを符号δで表しているが、両者のすきまの値は必ずしも等しくなくてよい。
【００６４】
さらに、第三軸３０の両端をスプライン軸３２、３４とした場合を例示したが、トルク伝達が可能な、山と谷をもったスプライン類似の形状であってもよい。一例としてはセレーションを挙げることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  第一軸
１０ａ  軸部
１０ｂ  円筒部
１２  スプライン軸
１４  ブーツ装着部
１６  スプライン孔
１８  下孔
２０  第二軸
２２  スプライン軸
２４  ブーツ装着部
２６  スプライン軸
２８  下孔
２９  キャップ
３０  第三軸
３２  スプライン軸
３４  スプライン軸
Ｂ１  ブーツ
Ｂ２  ブーツ
Ｊ１  固定式等速自在継手
Ｊ２  しゅう動式等速自在継手
【図１】
2015152116.tif 000003
【図２】
2015152116.tif 000004
【図３】
2015152116.tif 000005
【図４】
2015152116.tif 000006
【図５】
2015152116.tif 000007