(57)【要約】【課題】溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、下限強度を増加させることができる車両用推進軸を提供する。【解決手段】ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合部７６において、フック継手３０の回転に同期して周期的に変化するヨーク５６と電縫鋼管５８との間の引張り応力が相対的に特に低くなる領域ＳＳ内に、電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置させられていることから、ヨーク５６においてその１回転のうちで引張り応力が大きくなる位相領域に電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置することがなくなり、電縫鋼管５８を構成する鋼板の肉厚やヨーク５６の肉厚を増加させることなく、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自在継手の一部を構成するためのヨークと、円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された逢わせ目を有し、相互の軸心が一致するように長手方向の端部が該ヨークに接合された溶接管とを備えた車両用推進軸であって、
前記ヨークと前記溶接管との間の接合部において、前記自在継手の回転に同期して周期的に変化する該ヨークと該溶接管との間の引張り応力が相対的に低くなる領域内に、前記溶接管の逢わせ目が位置させられていることを特徴とする車両用推進軸。
【請求項２】
前記ヨークは、前記接合部を一面側に有する円盤状のフランジ部と、該フランジ部の前記軸心に対して相互に反対側に位置する外周部から該接合部とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部とを備えたものであり、
前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、前記フランジ部の一面側の接合部において前記軸心に対して点対称となる２位置に位置していることを特徴とする請求項１の車両用推進軸。
【請求項３】
前記接合部を前記溶接管側から軸心方向にみて、前記一対のアーム部の一方の位置を該アーム部が車両前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向での該軸心まわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたとき、
前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内に位置しているものである請求項２の車両用推進軸。
【請求項４】
前記溶接管は、電流を通すことにより前記円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された電逢管であり、
前記ヨークと前記溶接管との間は、アーク溶接または摩擦圧接により接合されたものである請求項１乃至３のいずれか１の車両用推進軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機から差動歯車装置へ動力を伝達する車両用推進軸に関し、特に、ヨークと接合管との間の強度のばらつきを改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＦＲ車両，４輪駆動車両、ＲＦ車両などにおいて、変速機から差動歯車装置へ動力を伝達するために、自在継手の一部を構成するためのヨークと、円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された逢わせ目を有し、相互の軸心が一致するように長手方向の端部が該ヨークに接合された溶接管とを備えた車両用推進軸が用いられている。たとえば、特許文献１に記載された車両用推進軸がそれである。
【特許文献１】特開２００５−２１４３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記車両用推進軸の製造に際しては、ヨークと溶接管との間の相対的な回転位相については全く考慮されることなく、それらヨークと溶接管との間が接合されていたことから、それらヨークと溶接管との間の接合強度のばらつくことが避けられなかった。このため、ヨークと溶接管との間の接合強度をその下限強度で製品保障を実施しようとすると、限られたスペースで強度向上のために溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させる必要があり、製品の重量やコストが増加するという不都合があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、下限強度を増加させることができる車両用推進軸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、十字軸と、その十字軸の軸心まわりで１８０度に位置する２対の軸端にそれぞれ回転可能に連結された一対のヨークとから成る自在継手において、一対のヨークの軸心が相互に所定角度を成すとき、各ヨークとそれに接合された溶接管との間には、その回転に同期して引張り応力が周期的に作用する点、ヨークにおいてその１回転のうちで引張り応力が大きくなる位相領域に溶接管の逢わせ目が位置するように溶接管が接合されていると、ヨークと溶接管との間の接合強度が大きく低下する点を見いだした。本発明はこのような知見に基づいて成されたものである。
【０００６】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、自在継手の一部を構成するためのヨークと、円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された逢わせ目を有し、相互の軸心が一致するように長手方向の端部が該ヨークに接合された溶接管とを備えた車両用推進軸であって、前記ヨークと前記溶接管との間の接合部において、前記自在継手の回転に同期して周期的に変化する該ヨークと該溶接管との間の引張り応力が相対的に低くなる領域内に、前記溶接管の逢わせ目が位置させられていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記ヨークは、前記接合部を一面側に有する円盤状のフランジ部と、該フランジ部の前記軸心に対して相互に反対側に位置する外周部から該接合部とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部とを備えたものであり、前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、前記フランジ部の一面側の接合部において前記軸心に対して点対称となる２位置に位置していることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２にかかる発明において、前記接合部を前記溶接管側から軸心方向にみて、前記一対のアーム部の一方の位置を該アーム部が車両前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向での該軸心まわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたとき、前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内に位置しているものであることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１にかかる発明において、前記溶接管は、電流を通すことにより前記円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された電逢管であり、前記ヨークと前記溶接管との間は、アーク溶接または摩擦圧接により接合されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１にかかる発明の車両用推進軸によれば、前記ヨークと前記溶接管との間の接合部において、前記自在継手の回転に同期して周期的に変化する該ヨークと該溶接管との間の引張り応力が相対的に低くなる領域内に、前記溶接管の逢わせ目が位置させられていることから、ヨークにおいてその１回転のうちで引張り応力が大きくなる位相領域に溶接管の逢わせ目が位置することがなくなり、溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、ヨークと溶接管との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明の車両用推進軸によれば、前記ヨークは、前記接合部を一面側に有する円盤状のフランジ部と、該フランジ部の前記軸心に対して相互に反対側に位置する外周部から該接合部とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部とを備えたものであり、前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、前記フランジ部の一面側の接合部において前記軸心に対して点対称となる２位置に位置していることから、溶接管の逢わせ目がその２位置のいずれかの領域内に位置するようにヨークと溶接管とが接合されることにより、溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、ヨークと溶接管との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明の車両用推進軸によれば、前記接合部を前記溶接管側から軸心方向にみて、前記一対のアーム部の一方の位置を該アーム部が車両前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向での該軸心まわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたとき、前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内に位置しているものであることから、溶接管の逢わせ目がその０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内のいずれかの領域内に位置するようにヨークと溶接管とが接合されることにより、溶接管を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、ヨークと溶接管との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明の車両用推進軸によれば、前記溶接管は、電流を通すことにより前記円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された電逢管であり、前記ヨークと前記溶接管との間は、アーク溶接または摩擦圧接により接合されたものであることから、一層、低コストで車両用推進軸を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の車両用推進軸（プロペラシャフト）１０を備えた車両の動力伝達装置（ドライブトレーン）１２を示した図である。本実施例の車両は、縦置き型の自動変速機１４を有するものであってＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型の駆動方式を採用するものであり、走行用の駆動力源として内燃機関にて構成されるエンジン１６を備えている。
【００１６】
上記動力伝達装置１２は、車両の車体前部にエンジンマウント１７を介して設けられているエンジン１６と、その後方に搭載された例えばトルクコンバータで構成される流体伝動装置１８と、その後方に搭載された自動変速機１４と、さらにその後方に設けられた推進軸１０と、さらにその後方に搭載された差動装置２０とを備えている。また、推進軸１０はセンターマウント２２により車両の車体に対して回転可能に支持され、差動歯車装置２０はディファレンシャルマウント２３により例えば車両のリアサスペンションメンバーに取り付けられている。
【００１７】
エンジン１６で発生された動力は、流体伝動装置１８、自動変速機１４、推進軸１０、差動装置２０、および一対の駆動軸（ドライブシャフト）２４を介して左右の駆動輪２５へ伝達されるようになっている。なお、推進軸１０は、車両の前進走行に際して、車両後方から推進軸１０の回転軸心Ｃ方向にみてその回転軸心Ｃの左まわり（図１の回転軸心Ｃまわりに示す矢印ａ方向）に回転される。
【００１８】
本実施例における推進軸１０は、フレキシブルカップ型の継手であるたわみ継手２６、２８、およびシェルカップ型の継手であるフック継手（自在継手、ユニバーサルジョイント）３０を有する３ジョイントプロペラシャフトである。その推進軸１０は、たとえば変速機１４の出力軸３２のフランジ３４に一端すなわち前端がたわみ継手２６の一部を構成するフレキシブルカップリング３６を介して連結された第１推進軸１０ａと、その第１推進軸１０ａの他端すなわち後端に一端すなわち前端がフック継手３０によって連結され、たとえば差動装置２０の入力軸３８のフランジ４０に他端すなわち後端がたわみ継手２８の一部を構成するフレキシブルカップリング４２を介して連結された第２推進軸１０ｂとを含んで構成される。
【００１９】
第１推進軸１０ａは、その前端部位に上記フランジ３４にフレキシブルカップリング３６を介してたとえばボルト等によって連結されたフランジ４４と、そのフランジ４４の上記フレキシブルカップリング３６との連結面の反対側に長手方向の一端部が摩擦圧接によって接合された電縫鋼管（電縫管）４６と、センターサポートベアリング４８の図示しないインナーベアリングに貫通して設けられ、電縫鋼管４６の他端部に例えば摩擦圧接によって接合された支持軸５０と、その支持軸５０に接合されフック継手３０の一部を構成するためのヨーク５２とを、備えて構成される。また、第１推進軸１０ａは、上記センターサポートベアリング４８を内包するセンターマウントを介して車両の車体に回転可能に支持されている。なお、上記電縫鋼管４６とフランジ４４および支持軸５０との間は、上記摩擦圧接に限らず、たとえばアーク溶接等の他の溶接により接合されてもよい。このことは、以下に記載する全ての摩擦圧接を用いた接合に関して同様である。
【００２０】
上記電縫鋼管４６は、素材の帯鋼が所定の一連のロール群に通されて円筒状に成形されたのち、その帯鋼の周方向の端の継目が電気抵抗溶接により接合されて製造される。上記電気抵抗溶接には、たとえば、高周波電源にて発生された高周波電流がワークコイルに流され、そのワークコイルの中に通される上記円筒状に成形された帯鋼に加熱電流が誘起させられて上記継目が接合されるという溶接工法や、あるいは上記円筒状に成形された帯鋼の継目に高周波電流が供給された給電用接触子が置かれ、その継目部分が加熱され圧接されるという溶接工法がある。すなわち、電縫鋼管４６は、円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて電流を通すことにより接合すなわち抵抗溶接された逢わせ目５４を有し、支持軸５０およびヨーク５２との相互の軸心すなわち回転軸心Ｃが一致するように長手方向の端部がフランジ４４および支持軸５０に接合された溶接管である。
【００２１】
第２推進軸１０ｂは、その前端部位にフック継手３０の一部を構成するためのヨーク５６と、そのヨーク５６に長手方向の一端部が例えば摩擦圧接によって接合された電縫鋼管（電縫管）５８と、その電縫鋼管５８の他端部に例えば摩擦圧接によって接合され、前記差動装置２０の入力軸３８のフランジ４０にフレキシブルカップリング４２を介してたとえばボルト等によって連結されたフランジ６０とを、備えて構成される。
【００２２】
上記電縫鋼管５８は、円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて電流を通すことにより接合すなわち抵抗溶接された逢わせ目６２を有し、ヨーク５６との相互の軸心すなわち回転軸心Ｃが一致するように長手方向の端部がヨーク５６およびフランジ６０に接合された溶接管である。
【００２３】
図２は、図１の推進軸１０の一部であるII矢視部すなわちフック継手３０を拡大して示す図である。図２に示すように、フック継手３０は、ヨーク５２と、ヨーク５６と、十字軸６４と、カップ６６、ニードル（針状ころ）６８とを含んで構成されている。
【００２４】
ヨーク５２は、支持軸５０との接合部７０と、その接合部７０を一面側に有する円盤状のフランジ部７２と、そのフランジ部７２の他面側において回転軸心Ｃに対して相互に反対側に位置する外周部から上記接合部７０とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部７４とを備えたものである。
【００２５】
また、ヨーク５６は、電縫鋼管５８との接合部７６と、その接合部７６を一面側に有する円盤状のフランジ部７８と、そのフランジ部７８の他面側において回転軸心Ｃに対して相互に反対側に位置する外周部から上記接合部７６とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部８０とを備えたものである。上記ヨーク５２、５６は、たとえば鋼片に鍛造および切削加工を加えて製造される。
【００２６】
ヨーク５２の一対のアーム部７４およびヨーク５６の一対のアーム部８０のそれぞれの先端の所定部位には、回転軸心Ｃを通り且つ互いに略直交する軸心Ｘ，Ｙを有する貫通穴８２、８４が形成されている。これら４つの貫通穴８２、８４には、前記カップ６６がそれぞれ嵌め付けられている。カップ６６は、その軸心方向の一方が開口している有底の円筒形であり、たとえばプレス加工により製造される。また、カップ６６は、その底側が回転軸心Ｃに対する半径方向の外側向きとされ、内周面には十字軸６４の軸端が嵌め入れられている。十字軸６４は、回転軸心Ｃまわりで略１８０度に位置する２対の円柱状の軸端を有するものである。カップ６６の内周面と十字軸６４の軸端の外周面との間には、複数の円柱状のニードル２０がそのニードル２０の軸心周りに回転（自転）しつつ上記内周面と外周面との間を転動（上記軸心Ｘ，Ｙまわりに公転）可能に配置されている。
【００２７】
上記カップ６６が貫通穴８２、８４に圧入された状態でその貫通穴８２、８４の外側縁部が塑性変形させられることによって、貫通穴８２、８４の外側縁部に周方向に複数のかしめ部８６が形成されている。カップ６６の底部は、このかしめ部８６および十字軸６４により両面から挟圧されている。また、このかしめ部８６により、カップ６６が貫通穴８２、８４から抜け出ることが阻止されている。このため、一対のヨーク５２、５６は、十字軸６４の回転軸心Ｃまわりで１８０度に位置する２対の軸端にそれぞれ前記軸心Ｘ，Ｙまわりに回転可能に連結されている。
【００２８】
図２において、接合部７６は、前記フランジ部７８の一面から突き出た円筒形状であり、その開口部端面７６ａには、電縫鋼管５８の端面すなわち前端面５８ａが互いの軸心Ｃが一致させられた状態で前述のように摩擦圧接により接合されている。図２のａは車両前進時の回転方向を示している。
【００２９】
図３は、図２のヨーク５６と電縫鋼管５８との接合部分をヨーク５６に対する電縫鋼管５８側から示すIII−III視断面図である。図３および後述の図４中の角度は、ヨーク５６の一対のアーム部８０の一方（本実施例では図２または図３の紙面上側）の位置を、そのアーム部８０が車両前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向すなわち車両の前進時の電縫鋼管５８の回転方向ａでの回転軸心Ｃまわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたときのものである。図３に示すように、本実施例の推進軸１０における電縫鋼管５８の逢わせ目６２は、上記角度中の４５度に位置させられている。
【００３０】
次に、車両走行時の動力伝達装置１２の作動に伴い発生する本実施例の推進軸１０のヨーク５６と電縫鋼管５８との接合部分における応力の分布について説明する。
【００３１】
車両の駆動に際して、エンジン１６の動力は、流体伝動装置１８や自動変速機１４、たわみ継手２６を介して第１推進軸１０ａに入力され、さらにフック継手３０を介して第２推進軸１０ｂに入力される。その際、上記フック継手３０において、一対のヨーク５２、５６の回転軸心Ｃが相互に所定角度を成すとき、フック継手３０の構造に由来して第１推進軸１０ａから第２推進軸１０ｂに入力される伝達トルクに脈動成分が含まれ、ヨーク５６とそれに接合された電縫鋼管５８との間すなわちヨーク５６と電縫鋼管５８との接合部分付近には、上記動力伝達に伴う推進軸１０の回転に同期した脈動成分を含む所定応力が作用する。
【００３２】
図４は、本発明者等による有限要素法を用いた応力解析によって得られた、上記ヨーク５６と電縫鋼管５８との接合部分の所定応力のうちの主応力である引張り応力の分布を示すIV−IV視断面における応力分布図である。図４において、本実施例の推進軸１０では、前記接合部７６を電縫鋼管５８側から回転軸心Ｃ方向にみて、一対のアーム部８０の一方の位置をそのアーム部８０が車両の前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向での回転軸心Ｃまわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたとき、上記引張り応力が相対的に高くなる領域は、９０度乃至１８０度の範囲内および２７０度乃至３６０度の範囲内であり、さらに、上記引張り応力が相対的に一層高くなる領域ＬＳは、図４に示すように、１１５度乃至１５５度の範囲内および２９５度乃至３３５度の範囲内である。
【００３３】
また、本実施例の推進軸１０では、上記引張り応力が相対的に低くなる領域は、０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内であり、さらに、上記引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳは、図４に示すように、２５度乃至６５度の範囲内および２０５度乃至２４５度の範囲内である。すなわち、上記領域ＳＳを含む前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、フランジ部７８の一面側の接合部７６において回転軸心Ｃに対して点対称となる２位置に位置している。
【００３４】
上記引張り応力が相対的に一層高くなるＬＳ領域に電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置するように電縫鋼管５８が接合されていると、その逢わせ目６２は溶接に由来して材料強度が低下させられているので、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合強度が大きく低下する。図３および図４に示すように、本実施例の推進軸１０は、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合部７６において、前記推進軸１０の回転駆動に伴うフック継手３０の回転に同期して周期的に変化する脈動成分を含むヨーク５６と電縫鋼管５８との間の引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳ内の中央部である４５度の位置に、前記電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置させられている。
【００３５】
ここで、前記摩擦圧接とは、接合しようとする材料たとえば本実施例のヨーク５６および電縫鋼管５８が接触させられ一定の所定圧力で加圧されるとともに相対回転させられることにより、その接触面間に摩擦熱が発生させられ、両材料が適当な軟化状態になったところで上記相対回転が急停止され、さらに両材料が相互に押付け合う方向に加圧されることにより、その両材料が接合されるという接合工法である。本実施例における推進軸１０のヨーク５６と電縫鋼管５８との摩擦圧接は、その摩擦圧接の相対回転停止時に図３に示すように、ヨーク５６の一方のアーム部８０を基準にした電縫鋼管５８の逢わせ目６２の回転軸心Ｃまわりの相対回転位置すなわち接合位相が固定され、最も強度上有利な接合位相での接合が行われる。
【００３６】
具体的には、たとえばＦＥＭ（有限要素法）等により解析されることにより予め決定された前記引張り応力が相対的に一層低くなるＳＳ領域に相当する部位にマーキングが施されたヨーク５６と、製造工程において逢わせ目６２にマーキングが施された電縫鋼管５８とが、前記適当な軟化状態になったところでの相対回転の急停止の際に、その相対回転の回転軸心まわりの相互のマーキング位置すなわち相対回転位相が略一致するように固定される。
【００３７】
上述のように、本実施例の車両用推進軸１０によれば、ヨーク５６と電縫鋼管（溶接管）５８との間の接合部７６において、フック継手（自在継手）３０の回転に同期して周期的に変化するヨーク５６と電縫鋼管５８との間の引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳ内に、電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置させられていることから、ヨーク５６においてその１回転のうちで引張り応力が大きくなる位相領域に電縫鋼管５８の逢わせ目６２が位置することがなくなり、電縫鋼管５８を構成する鋼板の肉厚やヨーク５６の肉厚を増加させることなく、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００３８】
また、本実施例の車両用推進軸１０によれば、ヨーク５６は、接合部７６を一面側に有する円盤状のフランジ部７８と、そのフランジ部７８の回転軸心Ｃに対して相互に反対側に位置する外周部から接合部７６とは反対側へそれぞれ突き出す一対のアーム部８０とを備えたものであり、前記引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳは、フランジ部７８の一面側の接合部７６において回転軸心Ｃに対して点対称となる２位置に位置しており、電縫鋼管５８の逢わせ目６２がその２位置の領域ＳＳ内のいずれかに位置するようにヨーク５６と電縫鋼管５８とが接合されていることから、電縫鋼管５８を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００３９】
また、本実施例の車両用推進軸１０によれば、接合部７６を電縫鋼管５８側から回転軸心Ｃ方向にみて、一対のアーム部８０の一方の位置をそのアーム部８０が車両前進走行時のトルク伝達点にて力を受ける方向での回転軸心Ｃまわりの角度で０度、他方の位置を１８０度としたとき、前記引張り応力が相対的に低くなる領域は、０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内であり、さらに、上記引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳは、図４に示すように、２５度乃至６５度の範囲内および２０５度乃至２４５度の範囲内であって、電縫鋼管５８の逢わせ目６２が上記領域ＳＳのうちの４５度に位置するようにヨーク５６と電縫鋼管５８とが接合されていることから、電縫鋼管５８を構成する鋼板の肉厚やヨークの肉厚を増加させることなく、ヨーク５８と電縫鋼管５８との間の接合においてその下限強度を増加させることができる。
【００４０】
また、本実施例の車両用推進軸１０によれば、電縫鋼管５８は、電流を通すことにより前記円管状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合されたものであり、ヨーク５６と電縫鋼管５８との間は、アーク溶接または摩擦圧接により接合されたものであることから、一層、低コストで車両用推進軸１０を製造できる。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図５は、本発明の他の実施例である車両用推進軸９０のフック継手３０を拡大して示す図である。本実施例における車両用推進軸９０は、フック継手３０のヨーク５６と電縫鋼管５８との接合に摩擦圧接ではなくアーク溶接が用いられている他は前述の実施例と同一構成である。
【００４３】
上記ヨーク５６と電縫鋼管５８との接合すなわちアーク溶接は、前述の実施例と同様に、ヨーク５６の一方のアーム部８０を基準にした電縫鋼管５８の逢わせ目６２の回転軸心Ｃまわりの相対回転位置すなわち接合位相が最も強度上有利な位置で行われる。ここで、前述の実施例と異なる点は、本実施例では、アーク溶接に先立って、前述と同様に予めマーキングされたヨーク５６と電縫鋼管５８とが回転軸心Ｃまわりの相互のマーキング位置すなわち相対回転位相が略一致するように固定されたのちに、アーク溶接が行われる点である。
【００４４】
上述のように、本実施例の車両用推進軸９０によれば、ヨーク５６と電縫鋼管５８との接合工法が異なる他は前述の実施例と同一構成であるため、前述の実施例の車両用推進軸１０と同様な効果が得られる。
【００４５】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００４６】
たとえば、前述の実施例において、電縫鋼管５８の逢わせ目６２がそれら相互の引張り応力が相対的に一層低くなる領域ＳＳのうちの４５度に位置するようにヨーク５６と電縫鋼管５８とが接合されていたが、これに限られず、たとえば、電縫鋼管５８の逢わせ目６２が前記領域ＳＳを含む前記引張り応力が相対的に低くなる領域である０度乃至９０度の範囲内および１８０度乃至２７０度の範囲内に位置する相対回転位相となるように、ヨーク５６と電縫鋼管５８とが接合されてもよい。
【００４７】
また、前述の実施例では、推進軸１０は、フレキシブルカップ型の継手であるたわみ継手２６、２８、およびシェルカップ型の継手であるフック継手（自在継手）３０を有する３ジョイントプロペラシャフトであったが、これに限られず、その他の形式の推進軸であってもよい。たとえば、フック継手３０を１つ乃至３つ有するプロペラシャフト等であってもよい。要するに、フック継手（自在継手）３０を構成するためのヨーク５６と、円筒状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された逢わせ目６２を有し、相互の軸心が一致するように長手方向の端部が上記ヨーク５６に接合された溶接管とを備えたものであればよい。
【００４８】
また、前述の実施例では、ヨーク５６の接合部７６に接合されていたのは、電流を流すことにより円筒状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された電縫鋼管４６、５８であったが、円筒状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて例えばアーク溶接等のその他の溶接が施されて接合されたものであってもよい。要するに、円筒状に成形された鋼板の周方向の端が突き合わされて接合された逢わせ目６２を有する溶接管であればよい。
【００４９】
また、前述の実施例では、変速機としての自動変速機１４が用いられていたが、例えば、手動変速機、無段変速機（ＣＶＴ）、たとえば所謂ＴＨＳ等の電動モータを含むハイブリッドタイプ、あるいは電動モータを備えた変速機構のないもの等その他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよい。
【００５０】
また、前述の実施例において、本発明の一実施例が適用された車両は、縦置き型の自動変速機１４を有するＦＲ型であって、走行用の駆動力源としてエンジン１６を備えているものであったが、これに限られない。たとえば、内燃機関にて構成されるエンジン１６の他に電動機等が設けられて駆動輪２５が駆動される例えば所謂ＴＨＳ等のハイブリッド車両、あるいは電動機だけが設けられて駆動輪２５が駆動される電気自動車両等にも適用されうる。また、たとえば、４輪駆動車両あるいはＲＦ車両等にも適用されうる。また、たとえば、横置き型の変速機を有する車両にも適用されうる。
【００５１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例の車両用推進軸を備えた車両の動力伝達装置を示した図である。
【図２】図１の車両用推進軸の一部であるII矢視部すなわちフック継手を拡大して示す図である。
【図３】図１のヨークと電縫鋼管との接合部分をそのヨークに対する電縫鋼管側から示すIII−III視断面図である。
【図４】図１のヨークと電縫鋼管との接合部分の所定応力のうちの主応力である引張り応力の分布を示すIV−IV視断面における応力分布図である。
【図５】本発明の他の実施例である車両用推進軸のフック継手を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０：推進軸（プロペラシャフト）
１０ａ：第１推進軸
１０ｂ：第２推進軸
１２：動力伝達装置（ドライブトレーン）
２６、２８：たわみ継手（フレキシブルカップ型継手）
３０：フック継手（自在継手、ユニバーサルジョイント）
４６、５８：電縫鋼管（電縫管、溶接管）
５２、５６：ヨーク
５４、６２：逢わせ目
６４：十字軸
６６：カップ
６８：ニードル（針状ころ）
７０、７６：接合部
７２、７８：フランジ部
７４、８０：アーム部
ＬＳ：領域
ＳＳ：領域
【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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