(57)【要約】【解決手段】中間軸10と、中間軸10の端部に取り付けたスライド式等速自在継手20，40とからなり、中間軸10を軸方向に付勢したドライブシャフトにおいて、中間軸10に端面が凸球面形状の軸先端部品60を取り付けるとともに等速自在継手の外側継手部材22に端面が凹球面形状の受け部品50を取り付け、前記受け部品50は、凸球面形状の端面を有する本体52と、本体52から突出し、弾性変形により縮径する係合部54，56とからなり、外側継手部材22に形成された取り付け孔42に係合部54，56の弾性変形を利用して装着され、前記軸先端部品60は、凸球面形状の端面を有する本体62と、本体62から突出し、弾性変形により縮径する係合部64，66とからなり、軸端に形成された取り付け孔14に係合部64，66の弾性変形を利用して装着される。【効果】軸先端部品、受け部品を簡易な方法で取り付けることができ、従来のように軸先端の研削加工や外側継手部材のかしめなど、大掛かりな工程を必要としない。【選択図】  図１
2005172142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間軸と、中間軸の端部に取り付けたスライド式等速自在継手とからなり、中間軸を軸方向の一方に向けて付勢したドライブシャフトにおいて、中間軸に端面が凸球面形状の軸先端部品を取り付けるとともに等速自在継手の外側継手部材に端面が凹球面形状の受け部品を取り付け、前記受け部品は、凹球面形状の端面を有する本体と、本体からほぼ軸方向に突出し、弾性変形により縮径可能な係合部とからなり、外側継手部材に形成された取り付け孔に係合部の弾性変形を利用して装着され、前記軸先端部品は、凸球面形状の端面を有する本体と、本体からほぼ軸方向に突出し、弾性変形により縮径可能な係合部とからなり、中間軸に形成された取り付け孔に係合部の弾性変形を利用して装着されたことを特徴とするドライブシャフト。
【請求項２】
前記外側継手部材の取り付け孔の入り口径をａ、前記受け部品の係合部の最大径をｂ、取り付け孔の内部径をｃとしたとき、ａ＜ｂ、ｂ＜ｃなる関係が成立し、取り付け孔に受け部品の係合部を押し込み、係合部を取り付け孔内部へ挿入する際ａ＝ｂとなることを特徴とする請求項１のドライブシャフト。
【請求項３】
前記中間軸の取り付け孔の入り口径をａ、前記軸先端部品の係合部の最大径をｂ、取り付け孔の内部径をｃとしたとき、ａ＜ｂ、ｂ＜ｃなる関係が成立し、取り付け孔に軸先端部品の係合部を押し込み、係合部を取り付け孔の内部へ挿入する際ａ＝ｂとなることを特徴とする請求項１のドライブシャフト。
【請求項４】
前記係合部が軸方向に延在する複数の部分からなり、各部分が軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部と、頭部の大径端部より小径の首部とからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのドライブシャフト。
【請求項５】
端面が凸球面形状の本体と、本体の前記端面とは逆の端面から軸方向に突出した複数の係合部からなり、各係合部は軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部と、頭部の大径端部より小径の首部とからなる軸先端部品。
【請求項６】
端面が凹球面形状の本体と、本体の前記端面とは逆の端面から軸方向に突出した複数の係合部とからなり、各係合部は軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部と、頭部の大径端部より小径の首部とからなる受け部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達用に用いられる、中実または中空の軸の一方または両方の端部に等速自在継手を取り付けてなるドライブシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に自動車の終減速歯車装置（ディファレンシャル）から駆動輪に動力を伝達するための駆動車軸をドライブシャフトと呼ぶこともある。図８に示すドライブシャフトは、中間軸１と、その両端に取り付けたスライド式等速自在継手２とで構成される。等速自在継手２は、外側継手部材３と、内側継手部材４とで構成される。外側継手部材３は、カップ状のマウス部とステム部とからなり、ステム部にてたとえば駆動輪の車軸と結合する。マウス部は内周に円周方向で等配した３本のトラック溝５を有し、各トラック溝５の対向した側壁がローラ案内面となる。内側継手部材４はスプラインまたはセレーションにて中間軸１と結合する。内側継手部材４には、半径方向に突出した３本のトラニオン６が円周方向に等配してあり、各トラニオン６はローラ７を回転、摺動、首振り自在に担持している。内側継手部材４のトラニオン６が外側継手部材３のトラック溝５に入り込んでいる。そして、外側継手部材３に対して内側継手部材４が軸方向変位および／または角度変位した状態で回転するとき、ローラ７がローラ案内面に沿って転動する。
【０００３】
各等速自在継手はスライド式であるため、外側継手部材３と内側継手部材４が相対的に軸方向に変位できる。したがって、両端に固定された内側継手部材４と共に中間軸１も軸方向に変位できる。その結果、中間軸１と外側継手部材３が当たって異音が発生する。これを防止するため、中間軸１の端と外側継手部材３との間に圧縮コイルばね８を介在させてある。この場合、中間軸１の他方の端はもう一方の等速自在継手２の外側継手部材３と接触するため、外側継手部材３側に摩擦特性のよい部材９を取り付けてある。
【特許文献１】実公平６−１２２５８号公報（第３欄第３９行−第４欄第１８行、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術は、外側継手部材３に設けた突起をかしめて摩擦特性のよい部材９を固定することを提案している。そのため、かしめるための工程が付加的に必要となり、外側継手部材３には突起を設けておく必要がある。さらに、上記従来の技術の場合、中間軸１の軸端を研削加工で球面形状に仕上げるという付加的な工程も必要である。
【０００５】
本発明の主要な目的は、上述の問題点を解消したドライブシャフトを提供することにある。また、本発明の別の目的は、かしめ加工のような付加的な作業を必要とすることなく、軸や外側継手部材に簡単に取り付けることのできる軸先端部品および受け部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、中間軸１０と、中間軸１０の端部に取り付けたスライド式等速自在継手２０とからなり、中間軸１０を軸方向の一方に向けて付勢したドライブシャフトにおいて、中間軸１０に端面が凸球面形状の軸先端部品６０を取り付けるとともに等速自在継手２０の外側継手部材２２に端面が凹球面形状の受け部品５０を取り付け、前記受け部品５０は、凹球面形状の端面を有する本体５２と、本体５２からほぼ軸方向に突出し、弾性変形により縮径可能な係合部（５４，５６）とからなり、外側継手部材２２に形成された取り付け孔４２に係合部（５４，５６）の弾性変形を利用して装着され、前記軸先端部品６０は、凸球面形状の端面を有する本体６２と、本体６２からほぼ軸方向に突出し、弾性変形により縮径可能な係合部（６４，６６）とからなり、中間軸１０に形成された取り付け孔１４に係合部（６４，６６）の弾性変形を利用して装着されたことを特徴とするものである。軸先端部品６０および受け部品５０の係合部（６４，６６；５４，５６）を弾性変形可能とし、係合部（６４，６６；５４，５６）の弾性変形を利用して取り付け孔１４，４２に押し込むだけで取り付けることができるようにした。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１のドライブシャフトにおいて、前記外側継手部材２２の取り付け孔４２の入り口径をａ、前記受け部品５０の係合部（５４，５６）の最大径をｂ、取り付け孔４２の内部径をｃとしたとき、ａ＜ｂ、ｂ＜ｃなる関係が成立し、取り付け孔４２に受け部品５０の係合部（５４，５６）を押し込み、係合部（５４，５６）を取り付け孔４２内部へ挿入する際ａ＝ｂとなることを特徴とするものである。取り付け孔４２の入り口径ａは係合部（５４，５６）の自然状態における最大径ｂより小さく、押し込むときに係合部（５４，５６）が内側に閉じる、つまり縮径することで係合部（５４，５６）の最大径ｂが入り口径ａと等しくなり、取り付け孔４２の内部へ挿入できる。さらに、取り付け孔４２の内部径ｃは係合部（５４，５６）の自然状態における最大径ｂより大きいため、縮径した係合部（５４，５６）が再び開いて係合部（５４，５６）の最大径ｂが入り口径ａより大きくなることで抜け止めがなされる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１のドライブシャフトにおいて、前記中間軸１０の取り付け孔１４の入り口径をａ、前記軸先端部品６０の係合部（６４，６６）の最大径をｂ、取り付け孔１４の内部径をｃとしたとき、ａ＜ｂ、ｂ＜ｃなる関係が成立し、取り付け孔１４に軸先端部品６０の係合部（６４，６６）を押し込み、係合部（６４，６６）を取り付け孔１４の内部へ挿入する際ａ＝ｂとなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかのドライブシャフトにおいて、前記係合部が軸方向に延在する複数の部分からなり、各部分が軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部５４，６４と、頭部５４，６４の大径端部より小径の首部５６，６６とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、端面が凸球面形状の本体６２と、本体６２の前記端面とは逆の端面から軸方向に突出した複数の係合部からなり、各係合部は軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部６４と、頭部６４の大径端部より小径の首部６６とからなる軸先端部品６０である。
【００１１】
請求項６の発明は、端面が凹球面形状の本体５２と、本体５２の前記端面とは逆の端面から軸方向に突出した複数の係合部とからなり、各係合部は軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状の頭部５４と、頭部５４の大径端部より小径の首部５６とからなる受け部品５０である。
【００１２】
軸先端部品６０と受け部品５０の材料は任意であり、例を挙げるならば、樹脂、金属、セラミック、木材等である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本体に弾性変形により縮径する脚部を付加した軸先端部品および受け部品を採用することにより、これらを軸や外側継手部材に簡易な方法で取り付けることができ、従来のように軸先端の研削加工や外側継手部材のかしめなど、大掛かりな工程を省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、前輪駆動式車両のドライブシャフトに適用した本発明の実施の形態を示す。このドライブシャフトは、中間軸１０と、その両端に取り付けたスライド式等速自在継手２０，４０とで構成される。以下では図１の右側をインボード側、左側をアウトボード側とする。中間軸１０の両端にはスプラインまたはセレーション（以下、単にスプラインという）軸部が形成してある。図１において符号１６，１８が指しているのはブーツである。なお、ここではスライド式等速自在継手としていわゆるトリポード型等速自在継手を例示してある。
【００１６】
アウトボード側の等速自在継手２０は、外側継手部材２２と、内側継手部材３０とで構成される。外側継手部材２２はカップ状で、ステム部２４にてたとえば駆動輪の車軸と結合する。外側継手部材２２は内周に円周方向で等配した３本のトラック溝２６を有し、各トラック溝２６の対向した側壁がローラ案内面となる。内側継手部材３０は中間軸１０のスプライン軸部１２と結合するためのスプライン孔３２を有する。内側継手部材３０には半径方向に突出した３本のトラニオン３４を円周方向に等配してある。この実施の形態の場合、各トラニオン３４の断面形状は短径が継手の軸線方向に延在する楕円形で、ローラ３６の内周面の母線は凸円弧である。したがって、トラニオン３４に対してローラ３６は回転、摺動、首振り自在である。内側継手部材３０のトラニオン３４およびローラ３６が外側継手部材２０のトラック溝２６内に収容される。そして、外側継手部材２０に対して内側継手部材３０が軸方向変位および／または角度変位した状態で回転するとき、ローラ３６がローラ案内面に沿って転動する。
【００１７】
アウトボード側の等速自在継手２０では、外側継手部材２２の底に凹部を形成し、その中に圧縮コイルばね２８を入れてある。圧縮コイルばね２８の先端には凹球面状の座面をもったシート２９を装着してある。圧縮コイルばね２８は外側継手部材２２と中間軸１０との間に介在して、中間軸１０をこの実施の形態の場合インボード側に付勢する。
【００１８】
インボード側の等速自在継手４０は、基本的構成に関しては上述のアウトボード側の等速自在継手２０と同じである。したがって、全図を通じて実質的に同じ部品ないし部位には同じ符号をあててある。インボード側の等速自在継手４０では、外側継手部材２２の底に、圧縮コイルばね２８によって押された中間軸１０の端面を受けるための受け部品５０が取り付けてある。図２に示すように、受け部品５０は本体５２と係合部（５４，５６）とからなる。本体５２は円筒形で、係合部（５４，５６）とは反対側の端面を凹球面形状の受け面としてある。係合部は、本体５２の他方の面からほぼ軸方向に突出した一対の部分からなり、各部分は、頭部５４と、その頭部５４と隣接した、それより小径の首部５６とを含んでいる。なお、図１および図２では、本体５２より小径の肩部５８があって、その肩部５８から首部５６が伸びているように示してあるが、後述の図３ないし図５に示すように肩部５８を省略してもよい。したがって、頭部５４と首部５６を合わせて係合部と呼ぶこととする。そして、係合部（５４，５６）は、恰もマッシュルーム形の頭部５４から首部５６にかけてすり割りを入れた形態をしている。頭部５２は軸端に向けて先細りとなった截頭円錐台形状である。頭部５２の外周面は軸端に向けて徐々に小径となっていればよく、したがって、図２（ａ）に示すような円錐面の一部すなわち部分円錐面とするほか、球面の一部すなわち部分球面とすることもできる。一対の係合部（５４，５６）は互いに接近・離反する方向に弾性変形することができる、言い換えれば縮径可能である。ここでは直径方向に向かい合った一対の係合部が例示してあるが、円周方向に三分割または四分割した分割片で係合部を構成することも可能である。
【００１９】
受け部品５０は、インボード側の等速自在継手４０の外側継手部材２２に形成された取り付け孔４２に取り付ける。図３は、図２の受け部品５０を受け入れるようにした取り付け孔４２を示し、大径部４４、中径部４６、小径部４８の３段になっている。大径部４４は受け部品５０の本体５２を受け入れられる程度の内径である。中径部４６は受け部材５０の肩部５８を受け入れられる程度の内径である。小径部４８は受け部品５０の頭部５４を受け入れる部分であり、その内径は頭部５４の自然状態における最大径（大径端部の外径）よりわずかに大きい。中径部４６と小径部４８との境界に半径方向内向きに突出した環状突起４７がある。環状突起４７の内径は、頭部５４の自然状態における最大径（大径端部の外径）より小さく、首部５６の自然状態における外径より大きい。なお、受け部材５０の肩部５８を省略した実施の形態（図４ないし図６参照）では、取り付け孔４２の中径部４６を省略して２段の孔にすることができる。
【００２０】
図４ないし図６は受け部品５０の取り付け過程を示す。ここで、図４に示すように、取り付け孔４２の環状突起４７の内径（以下、入り口径という）ａと、受け部品５０の頭部５４の自然状態における最大径（大径端部の外径）ｂと、取り付け孔４２の小径部４８の内径ｃとの関係は次のとおりである：ａ＜ｂ＜ｃ。まず、受け部品５０の頭部５４先端を取り付け孔４２に押し込む。すると、図５に示すように、頭部５４が縮径して頭部５４の最大径ｂが入り口径ａと等しくなり、先端がさらに取り付け孔４２の内部へ押し込まれる。そして、頭部５４が環状突起４７を通過すると、縮径していた頭部５４が弾性復元力で再び開き、それと同時に頭部５４の最大径ｂが入り口径ａよりも大きくなる（図６）。その結果、頭部５４の大径端部が環状突起４７に引っ掛かり、受け部品５０が取り付け孔４２から抜けなくなる。このようにして受け部品５０が外側継手部材２２に固定される。
【００２１】
既述のとおり、中間軸１０は両端のスプライン軸部１２にて等速自在継手２０，４０の内側継手部材３０とスプライン結合している。中間軸１０のアウトボード側およびインボード側の端面にはそれぞれ取り付け孔１４が形成してある。取り付け孔１４は、図４における内側継手部材２２に設けた取り付け孔４２の、大径孔４４を省略したものに相当し、入り口部が内径ａで、奥側が内径ｃ（ａ＜ｃ）となっている。取り付け孔１４に取り付ける軸先端部品６０は、図７に示すように、本体６２と係合部（６４，６６）とからなる。本体６２は円筒形で、係合部（６４，６６）とは反対側の端面が凸球面形状となっている。係合部（６４，６６）は既述の受け部品５０における係合部（５４，５６）と概ね同様である。すなわち、係合部は本体６２より小径のマッシュルーム形をした突起をすり割りして二股状にしたような形態で、本体６２からほぼ軸方向に突出した一対の部分を含んでいて、それぞれの部分は、軸端に向かって先細りとなった截頭円錐台形状の頭部６４と、頭部６４より小径の首部６６とからなる。係合部（６４，６６）は半径方向、すなわち、図示する実施の形態では互いに接近・離反する方向に弾性変形することができる。このように、この実施の形態の場合、軸先端部品６０の係合部（６４，６６）は既に述べた受け部品５０の係合部（５４，５６）と実質的に同じであり、したがって、軸先端部品６０の取り付け過程も図４ないし図６に従って既に述べた受け部品５０の取り付け過程と実質的に同じであるためここでさらに述べることはしない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示すドライブシャフトの縦断面図である。
【図２】ａは受け部材の正面図、ｂは側面図である。
【図３】外側継手部材の取り付け孔部分の拡大図である。
【図４】受け部材の装着過程を示す工程図である。
【図５】受け部材の装着過程を示す工程図である。
【図６】受け部材の装着過程を示す工程図である。
【図７】ａは軸先端部品の正面図、ｂは側面図である。
【図８】従来の技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  中間軸
１２  スプライン軸部
１４  取り付け孔
１６，１８  ブーツ
２０，４０  等速自在継手
２２  外側継手部材
２４  ステム部
２６  トラック溝
２８  圧縮コイルばね
２９  シート
４２  取り付け孔
４４  大径部
４６  中径部
４７  環状突起
４８  小径部
３０  内側継手部材
３２  スプライン
３４  トラニオン
３６  ローラ
５０  受け部材
５２  本体
５４  頭部
５６  首部
５８  肩部
６０  軸先端部品
６２  本体
６４  頭部
６６  首部
【図１】
2005172142.tif 000003
【図２】
2005172142.tif 000004
【図３】
2005172142.tif 000005
【図４】
2005172142.tif 000006
【図５】
2005172142.tif 000007
【図６】
2005172142.tif 000008
【図７】
2005172142.tif 000009
【図８】
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