(57)【要約】【課題】高トルク領域での捩り剛性を高くし且つ低トルク領域での捩り剛性を低くすることが可能であって、部品点数を少なく且つ簡易である新規な構成の動力伝達シャフトを提供する。【解決手段】動力伝達シャフトを、内周面に複数のスプライン内歯が形成された中空の筒部４１を有する第一シャフト１１と、スプライン外歯を外周面に有する第二シャフト１２とにより構成する。両シャフト１１、１２間でトルク伝達がない状態では、スプライン内歯とスプライン外歯の一方の歯山部５１、６１と他方の歯底部５２、６２が当接し、スプライン内歯の歯丈部６３とスプライン外歯の歯丈部５３との間に周方向隙間７０が形成される。両シャフト１１、１２間の伝達トルク増大に伴い、両シャフト１１、１２の少なくとも一方が弾性変形することによって両シャフト１１、１２が相対回転することで、スプライン内歯の歯丈部６３とスプライン外歯の歯丈部５３とが当接する。【選択図】図２
2009257393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複数のスプライン内歯が形成された中空の筒部を有する第一シャフトと、
前記第一シャフトの筒部内に回転軸を共有して挿入され、前記第一シャフトのスプライン内歯と嵌合するスプライン外歯を外周面に有する第二シャフトと、
を備え、
前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルク伝達が無い状態では、前記第一シャフトのスプライン内歯と前記第二シャフトのスプライン外歯の一方の歯山部と他方の歯底部が当接し、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部との間に周方向隙間が形成され、
前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間で伝達されるトルクの増大に伴い、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの少なくとも一方が弾性変形することによって両シャフトが相対回転することで、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部とが当接することを特徴とする動力伝達シャフト。
【請求項２】
両シャフト間で伝達されるトルクが所定値未満において、前記スプライン内歯の歯底部と前記スプライン外歯の歯山部との当接により前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達する請求項１に記載の動力伝達シャフト。
【請求項３】
両シャフト間で伝達されるトルクが所定値未満において、前記スプライン内歯の歯山部と前記スプライン外歯の歯底部との当接により前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達する請求項１または２に記載の動力伝達シャフト。
【請求項４】
前記歯山部と前記歯底部とが当接することで、前記第一シャフトと前記第二シャフトとを同軸的に位置決めする請求項１〜３の何れか一項に記載の動力伝達シャフト。
【請求項５】
両シャフト間で伝達されるトルクが所定値より大きい場合に、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部とが互いに面接触することにより前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達する請求項１〜４の何れか一項に記載の動力伝達シャフト。
【請求項６】
前記トルク伝達なし状態からの前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対的な位相が大きくなるにつれて、前記歯山部と前記歯底部における弾性力が大きくなるように、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの少なくとも一方が弾性変形する請求項１〜５の何れか一項に記載の動力伝達シャフト。
【請求項７】
前記第一シャフトまたは前記第二シャフトの回転軸から前記スプライン内歯の歯底部と前記スプライン外歯の歯山部との当接位置までの距離を第一基準半径と定義した場合に、
前記スプライン内歯の歯底部の曲率半径は、前記第一基準半径より小さく設定され、
前記スプライン外歯の歯山部の曲率半径は、前記第一基準半径より大きく設定されている請求項６に記載の動力伝達シャフト。
【請求項８】
前記第一シャフトまたは前記第二シャフトの回転軸から前記スプライン内歯の歯山部と前記スプライン外歯の歯底部との当接位置までの距離を第二基準半径と定義した場合に、
前記スプライン内歯の歯山部の曲率半径は、前記第二基準半径より小さく設定され、
前記スプライン外歯の歯底部の曲率半径は、前記第二基準半径より大きく設定されている請求項６または７に記載の動力伝達シャフト。
【請求項９】
前記歯山部とこれに当接する前記歯底部の少なくとも一方には、摩擦係数を低減する表面処理が施された請求項１〜８の何れか一項に記載の動力伝達シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブシャフトなどの動力伝達シャフトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開昭５５−８７６２３号公報（特許文献１）には、駆動源のトルクが車輪に伝達された状態で運転者がブレーキペダルを踏んでいるような状態における振動を低減するため、ドライブシャフトなどの動力伝達シャフトに対して、高トルク領域においては十分な強度（すなわち、高い捩り剛性）を有するとともに、低トルク領域においては低い捩り弾性（すなわち、低い捩り剛性）を有することが有効であると記載されている（特許文献１の図７参照）。ここで、捩り剛性とは、動力伝達シャフトの一端と他端の捩れ角の変化量に対する、動力伝達シャフトの一端から他端との間の伝達トルクの変化量である。
【０００３】
そして、上記を達成するために、特許文献１に記載の動力伝達シャフトは、高い捩り弾性を有する第一伝動要素としての中実軸部材と、低い捩り弾性を有する第二伝動要素としての中空軸部材とを有するようにしている。
【特許文献１】特開昭５５−８７６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の動力伝達シャフトは、部品点数が多く、非常に複雑な構成であるため製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高トルク領域での捩り剛性を高くし且つ低トルク領域での捩り剛性を低くすることが可能であって、部品点数を少なく且つ簡易である新規な構成の動力伝達シャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための各手段について、以下に記載する。
【０００７】
（手段１）手段１の動力伝達シャフトは、
内周面に複数のスプライン内歯が形成された中空の筒部を有する第一シャフトと、
前記第一シャフトの筒部内に回転軸を共有して挿入され、前記第一シャフトのスプライン内歯と嵌合するスプライン外歯を外周面に有する第二シャフトと、
を備え、
前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルク伝達が無い状態では、前記第一シャフトのスプライン内歯と前記第二シャフトのスプライン外歯の一方の歯山部と他方の歯底部が当接し、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部との間に周方向隙間が形成され、
前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間で伝達されるトルクの増大に伴い、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの少なくとも一方が弾性変形することによって両シャフトが相対回転することで、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部とが当接することを特徴とする。
【０００８】
手段１によれば、トルク伝達なし状態においては、歯山部と歯底部とが当接しているが、歯丈部同士は当接していない。そして、第一シャフトと第二シャフトとの間で伝達されるトルクの増大に伴い、歯丈部同士が当接する状態となる。つまり、歯丈部同士が当接する状態となるまでの間は、歯山部と歯底部との当接のみとなる。
【０００９】
ここで、歯丈部同士は、周方向に係合している。従って、歯丈部同士が当接する状態においては、第一シャフトと第二シャフトとの捩り剛性が高くなる。一方、歯丈部同士が当接する状態となるまでの間、歯山部と歯底部とが当接する状態においては、第一シャフトと第二シャフトとが相対回転する際に、歯山部と歯底部とが滑りを伴って当接した状態となる。従って、トルク伝達なし状態から歯丈部同士が当接する状態となるまでの間は、第一シャフトと第二シャフトとの捩り剛性は比較的小さくなる。従って、本手段によれば、高トルク領域での捩り剛性を高くし、且つ、低トルク領域での捩り剛性を低くすることが可能となる。また、手段１によれば、第一シャフトと第二シャフトのみにより構成される。つまり、従来に比べて、部品点数は少なく、且つ、非常に簡易な構成である。
【００１０】
（手段２）手段１の動力伝達シャフトにおいて、両シャフト間で伝達されるトルクが所定値未満において、前記スプライン内歯の歯底部と前記スプライン外歯の歯山部との当接により前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達するとよい。
【００１１】
手段２によれば、スプライン内歯の歯底部とスプライン外歯の歯山部との当接部位の半径は、スプライン内歯の歯山部とスプライン外歯の歯底部との当接部位の半径より大きい。従って、両者を比べた場合に、手段２によれば、比較的大きなトルク伝達力を発生させることができる。
【００１２】
（手段３）手段１または２の動力伝達シャフトにおいて、両シャフト間で伝達されるトルクが所定値未満において、前記スプライン内歯の歯山部と前記スプライン外歯の歯底部との当接により前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達するようにしてもよい。
【００１３】
スプライン内歯の歯底部とスプライン外歯の歯山部とを接触させずに、スプライン内歯の歯山部とスプライン外歯の歯底部とを接触させる場合には、上記に記載したように、比較的トルク伝達力が小さくなる。ただし、トルク伝達力によって調整可能であるため、当該態様が可能であることは言うまでもない。
【００１４】
また、スプライン内歯の歯底部とスプライン外歯の歯山部とを接触させ、且つ、スプライン内歯の歯山部とスプライン外歯の歯底部とを接触させる場合には、より大きなトルク伝達力を発生できる。
【００１５】
（手段４）手段１〜３の何れかの動力伝達シャフトにおいて、前記歯山部と前記歯底部とが当接することで、前記第一シャフトと前記第二シャフトとを同軸的に位置決めするとよい。ここで、第一シャフトと第二シャフトとは、従来一本のシャフトとして機能させていたものである。つまり、第一シャフトの回転軸と第二シャフトの回転軸とは、一致していることが要求される。そこで、手段４によれば、歯山部と歯底部との当接により、両シャフトを同軸的に位置決めするようにしている。歯山部と歯底部は、上記手段に記載したように、低トルク領域におけるトルク伝達に寄与する部位であるが、併せて、回転軸位置決め用にも寄与させるようにしている。つまり、別途回転軸位置決め用の専用部材を設ける必要がないため、構造上簡易化を図ることができる。
【００１６】
（手段５）手段１〜４の何れかの動力伝達シャフトにおいて、両シャフト間で伝達されるトルクが所定値より大きい場合に、前記スプライン内歯の歯丈部と前記スプライン外歯の歯丈部とが互いに面接触することにより前記第一シャフトと前記第二シャフトとの間でトルクを伝達するとよい。
手段５によれば、高トルク領域において歯丈部同士が互いに面接触するため、高い捩り剛性を発揮できる。
【００１７】
（手段６）手段１〜５の何れかの動力伝達シャフトにおいて、前記トルク伝達なし状態からの前記第一シャフトと前記第二シャフトとの相対的な位相が大きくなるにつれて、前記歯山部と前記歯底部における弾性力が大きくなるように、前記第一シャフトと前記第二シャフトとの少なくとも一方が弾性変形するようにするとよい。
【００１８】
歯山部と歯底部とが当接する際の弾性力が大きくなるほど、両シャフト間の捩り剛性が高くなる。従って、当該弾性力が大きくなるほど、両シャフト間の伝達トルクが大きくなる。つまり、低トルク領域において、トルク伝達なし状態から徐々に、両シャフト間で伝達されるトルクを大きくできる。また、両シャフト間にトルクがかかっている状態からトルク伝達なし状態に戻る場合には、弾性力が次第に小さくなるように変化する。従って、両シャフト間でトルク伝達がない状態になると、第一シャフトと第二シャフトとの相対的な位相が基準状態に戻る。
【００１９】
（手段７）手段６の動力伝達シャフトにおいて、
前記第一シャフトまたは前記第二シャフトの回転軸から前記スプライン内歯の歯底部と前記スプライン外歯の歯山部との当接位置までの距離を第一基準半径と定義した場合に、
前記スプライン内歯の歯底部の曲率半径は、前記第一基準半径より小さく設定され、
前記スプライン外歯の歯山部の曲率半径は、前記第一基準半径より大きく設定されている。
【００２０】
手段７のように、両シャフトの低トルク用当接部の曲率を設定することで、両シャフト間にトルクがかかっている状態からトルク伝達なし状態に戻る場合に、第一シャフトと第二シャフトとの相対的な位相が基準状態に確実に戻る。
【００２１】
（手段８）手段６または７の動力伝達シャフトにおいて、
前記第一シャフトまたは前記第二シャフトの回転軸から前記スプライン内歯の歯山部と前記スプライン外歯の歯底部との当接位置までの距離を第二基準半径と定義した場合に、
前記スプライン内歯の歯山部の曲率半径は、前記第二基準半径より小さく設定され、
前記スプライン外歯の歯底部の曲率半径は、前記第二基準半径より大きく設定されている。
【００２２】
手段８のように、両シャフトの低トルク用当接部の曲率を設定することで、両シャフト間にトルクがかかっている状態からトルク伝達なし状態に戻る場合に、第一シャフトと第二シャフトとの相対的な位相が基準状態に確実に戻る。
【００２３】
（手段９）手段１〜８の何れかの動力伝達シャフトにおいて、前記歯山部とこれに当接する前記歯底部の少なくとも一方には、摩擦係数を低減する表面処理が施されるとよい。
【００２４】
本発明の動力伝達シャフトは、両シャフト間で伝達されるトルクが変化すると、両シャフトの相対的な位相がずれる。つまり、両シャフト間で滑りが生じる。従って、両シャフトが相対的に回転している状態から基準状態へ戻るためには、両シャフト間における滑り摩擦の影響を受ける。しかし、本手段によれば、摩擦係数を低減する表面処理を施すことで、両シャフト間において、滑り摩擦を小さくできるため、基準状態に確実に且つ容易に戻ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜車両用ドライブシャフト全体構成＞
本発明の動力伝達シャフトについて、車両用ドライブシャフトを例に挙げて、図面を参照しながら説明する。まず、図１を参照して、車両用ドライブシャフトの全体構成について説明する。図１は、車両用ドライブシャフトの全体を示す部分断面図である。
【００２６】
車両用ドライブシャフトは、中間シャフト１０と、第一の等速ジョイント２０と、第二の等速ジョイント３０とから構成される。
【００２７】
中間シャフト１０は、回転軸を共有して同軸配置された第一シャフト１１と第二シャフト１２とから構成されており、第一シャフト１１と第二シャフト１２と係合部分である軸方向中央にトルク伝達調整部４０を備えている。第一シャフト１１および第二シャフト１２は、中空または中実の棒状部材からなる。第一シャフト１１の一端（図１の左端）の外周面にはスプライン１３が形成されている。この第一シャフト１１の他端（図１の右端）には、トルク伝達調整部４０を構成する筒部４１が設けられている。また、第二シャフト１２の一端（図１の右端）の外周面にはスプライン１４が形成されている。この第二シャフト１２の他端（図１の左端）には、トルク伝達調整部４０を構成する軸部４２が設けられている。トルク伝達調整部４０の詳細な構成については後述する。
【００２８】
第一の等速ジョイント２０は、中間シャフト１０の一端（図１の左側）に設けられた摺動式トリポード形等速ジョイントであり、第二の等速ジョイント３０は、中間シャフト１０の他端（図１の右側）に設けられた固定式ボール形等速ジョイントである。
【００２９】
つまり、中間シャフト１０のうち第一シャフト１１の一端（図１の左端）に形成された外周スプライン１３に、摺動式トリポード形等速ジョイント２０のトリポード２１に形成された内周スプラインが嵌合している。そして、トリポード２１が、外輪２２に対して軸方向に相対移動可能となるように、外輪２２内に収容されている。
【００３０】
一方、中間シャフト１０のうち第二シャフト１２の他端（図１の右端）に形成された外周スプライン１４に、固定式ボール形等速ジョイント３０の内輪３１に形成された内周スプラインが嵌合している。そして、内輪３１は、ボール３２を介して、外輪３３の内周面と周方向に係合している。
【００３１】
＜トルク伝達力調整部４０の詳細構成＞
トルク伝達調整部４０は、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間で伝達されるトルクを調整するための部材である。このトルク伝達力調整部４０の詳細構成について図２〜図４を参照して説明する。図２は、基準状態における、図１のＡ−Ａ断面図（径方向断面図）である。図３は、第一シャフト１１の端部である筒部４１の径方向断面図である。図４は、第二シャフト１２の端部である軸部４２の径方向断面図である。
【００３２】
図２および図３に示すように、第一シャフト１１の筒部４１は、内周面にスプライン内歯６０が形成されている。また、第二シャフト１２の軸部４２は、外周面にスプライン外歯５０が形成されている。そして、スプライン内歯６０とスプライン外歯５０とが嵌合している。
【００３３】
スプライン内歯６０は、複数の歯を有している。スプライン内歯６０の歯山部６１の曲率半径は、Ｒ１に設定している。ただし、スプライン内歯６０の歯山部６１の周方向中央部と第一シャフト１１の筒部４１の回転軸との距離は、Ｌ１に設定している。このＬ１は、第一シャフト１１の筒部４１または第二シャフト１２の軸部４２の回転軸からスプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２とが当接している位置までの距離に相当し、「第一基準半径」と定義する。そして、スプライン内歯６０の歯山部６１の曲率半径Ｒ１は、第一基準半径Ｌ１より小さく設定されている。この歯山部６１の形成角度はδ１に設定している。
【００３４】
また、スプライン内歯６０の歯底部６２の曲率半径は、Ｒ２に設定している。ただし、スプライン内歯６０の歯底部６２の周方向中央部と第一シャフト１１の筒部４１の回転軸との距離は、Ｌ２に設定している。このＬ２は、第一シャフト１１の筒部４１または第二シャフト１２の軸部４２の回転軸からスプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とが当接している位置までの距離に相当し、「第二基準半径」と定義する。そして、スプライン内歯６０の歯底部６２の曲率半径Ｒ２は、第二基準半径Ｌ２より小さく設定されている。この歯底部６２の形成角度はδ２に設定している。
【００３５】
そして、スプライン内歯６０の歯丈部６３は、例えば、凹状のインボリュート曲線に形成されている。
【００３６】
スプライン外歯５０は、スプライン内歯６０と同数の歯を有している。スプライン外歯５０の歯山部５１の曲率半径は、Ｒ３に設定している。ただし、スプライン外歯５０の歯山部５１の周方向中央部と第二シャフト１２の軸部４２の回転軸との距離は、スプライン内歯６０の歯底部６２の周方向中央部と第一シャフト１１の筒部４１の回転軸との距離と同様の「第二基準半径Ｌ２」である。そして、スプライン外歯５０の歯山部５１の曲率半径Ｒ３は、第二基準半径Ｌ２より大きく設定されている。このスプライン外歯５０の歯山部５１の形成角度はδ３に設定しており、スプライン内歯６０の歯底部６２の形成角度δ２よりも小さく設定している。
【００３７】
また、スプライン外歯５０の歯底部５２の曲率半径は、Ｒ４に設定としている。ただし、スプライン外歯５０の歯底部５２の周方向中央部と第二シャフト１２の軸部４２の回転軸との距離は、スプライン内歯６０の歯山部６１の周方向中央部と第一シャフト１１の筒部４１の回転軸との距離と同様の「第一基準半径Ｌ１」である。そして、スプライン外歯５０の歯底部５２の曲率半径Ｒ４は、第一基準半径Ｌ１より大きく設定されている。このスプライン外歯５０の歯底部５２の形成角度はδ４に設定しており、スプライン内歯６０の歯山部５１の形成角度δ１よりも大きく設定している。
【００３８】
そして、スプライン外歯５０の歯丈部５３は、例えば、凸状のインボリュート曲線に形成されている。このスプライン外歯５０の歯丈部５３は、スプライン内歯６０の歯丈部６３に対応する形状（転写した形状）に形成されている。つまり、スプライン内歯６０の歯丈部６３とスプライン外歯５０の歯丈部５３とは全面に亘って面接触し得る状態となる。
【００３９】
つまり、図２に示すように、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２とが当接した状態、且つ、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とが当接した状態で嵌合している。特に、スプライン内歯６０の歯山部６１の曲率半径Ｒ１とスプライン外歯５０の歯底部５２の曲率半径Ｒ４の関係、および、スプライン内歯６０の歯底部６２の曲率半径Ｒ２とスプライン外歯５０の歯山部５１の曲率半径Ｒ３の関係により、両シャフト１１、１２の筒部４１および軸部４２は、歯山部５１、６１と歯底部５２、６２との間で圧入された状態で、嵌合している。また、図２に示す状態においては、スプライン内歯６０の歯丈部６３とスプライン外歯５０の歯丈部５３との間に周方向隙間７０が形成されている。
【００４０】
さらに、複数の歯山部５１、６２と複数の歯底部５２、６２とが当接することで、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とを同軸的に位置決めしている。そして、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とが相対回転した場合であっても、複数の歯山部５１、６２と複数の歯底部５２、６２とは当接した状態を維持している。従って、常に、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とは、歯山部５１、６１と歯底部５２、６２とにより同軸的に位置決めされた状態となる。この位置決めに際して、専用部材を設けておらず、構造上簡易化を図っている。
【００４１】
＜トルク伝達力調整部４０の動作＞
次に、トルク伝達力調整部４０の動作について、図２、図５および図６を参照して説明する。図２は、上述したように、基準状態における、図１のＡ−Ａ断面図（径方向断面図）である。図５は、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とが基準状態から相対的に回転した状態における、図１のＡ−Ａ断面図である。図６は、第一シャフト１１の端部（図１の左端）と第二シャフト１２の端部（図１の右端）と捩れ角に対する、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間で伝達されるトルクの関係を示す図である。
【００４２】
基準状態は、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間でトルク伝達がない状態である。このとき、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２の相対的な位相が、図２に示すような所定位相の場合の状態である。つまり、基準状態は、歯丈部５３、６３同士が接触していない状態であり、スプライン内歯６０の歯が、このスプライン内歯６０の歯の両隣りに位置するスプライン外歯５０の歯の中間に位置する状態である。つまり、あるスプライン内歯６０の両隣りの周方向隙間７０がほぼ同一形状をなしている。
【００４３】
そして、この周方向隙間７０が形成されているため、図５に示すように、歯丈部５３、６３同士が接触するまでの間、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とは相対的に回転可能である。
【００４４】
ここで、スプライン内歯６０の歯山部６１の曲率半径Ｒ１がスプライン外歯５０の歯底部５２の曲率半径Ｒ４より小さく設定されている。従って、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間でトルクがかけられた場合には、筒部４１と軸部４２の少なくとも一方が弾性変形しながら、筒部４１と軸部４２とが相対回転する。そして、図２に示す基準状態から歯丈部５３、６３同士が接触する状態へ第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とが相対回転する間に、歯山部６１と歯底部５２との間で滑りながら当接する状態となる。さらに、基準状態から第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対的な位相が大きくなるにつれて、歯山部６１と歯底部５２とにおける弾性力が大きくなるように変化する。
【００４５】
さらに、スプライン内歯６０の歯底部６２の曲率半径Ｒ２がスプライン外歯５０の歯山部５１の曲率半径Ｒ３より小さく設定されている。従って、このことによっても、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間でトルクがかけられた場合には、筒部４１と軸部４２の少なくとも一方が弾性変形しながら、筒部４１と軸部４２とが相対回転する。そして、図２に示す基準状態から歯丈部５３、６３同士が接触する状態へ第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とが相対回転する間に、歯底部６２と歯山部５１との間で滑りながら当接する状態となる。さらに、基準状態から第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対的な位相が大きくなるにつれて、歯底部６２と歯山部５１とにおける弾性力が大きくなるように変化する。
【００４６】
このときの捩れ角に対する伝達トルクの関係は、図６に示すように、捩れ角が０°からθ１に達するまでの間、伝達トルクは緩やかに上昇している。つまり、捩り剛性は、比較的小さい。なお、捩り剛性とは、第一シャフト１１の一端（図１の左端）と第二シャフト１２の一端（図１の右端）の捩れ角の変化量に対する、第一シャフト１１の一端から第二シャフト１２の一端との間の伝達トルクの変化量である。すなわち、捩り剛性は、図６における傾きに相当する。
【００４７】
そして、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間で伝達されるトルクがさらに増大して、当該トルクが所定値以上になった際には、図５に示すように、歯丈部５３、６３同士当接する状態となる。つまり、歯丈部５３、６３同士が周方向に係合する状態となる。従って、図６に示すように、歯山部５１、６１と歯底部５２、６２との当接による捩り剛性に比べて、歯丈部５３、６３同士の面接触による係合における捩り剛性は、非常に高くなる。
【００４８】
このように、低トルク領域、すなわち捩れ角がθ１以下の領域においては、捩り剛性が低く、高トルク領域、捩れ角がθ１より大きい領域においては、捩り剛性が高くなる。そして、本実施形態によれば、第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２のみにより、トルク伝達力調整部４０を構成している。つまり、従来に比べて、部品点数は少なく、且つ、非常に簡易な構成である。
【００４９】
上述したように、トルク伝達なし状態からの第一シャフト１１と第二シャフト１２との相対的な位相が大きくなるにつれて、歯山部５１、６１と歯底部５２、６２における弾性力が大きくなる。従って、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間にトルクがかかっていない状態（基準状態）が最も弾性力の小さな安定した状態となる。トルクが伝達されている時、すなわち筒部４１と軸部４２とが基準状態から相対的に回転している時から、トルク伝達がない状態になると、最も安定した状態に戻るように動作する。つまり、トルクがかかっていない場合には、確実に、筒部４１と軸部４２との位置関係は基準状態に戻る。
【００５０】
＜その他＞
上記実施形態においては、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２とが接触し、且つ、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とが接触するようにした。この他に、低トルク領域において、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とが接触し、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２とが接触しないようにしてもよい。また、低トルク領域において、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５１とが接触し、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とが接触しないようにしてもよい。
【００５１】
前者によれば、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１との当接部位の半径は、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２との当接部位の半径より大きい。従って、両者を比べた場合に、前者によれば、比較的大きなトルク伝達力を発生させることができる。
【００５２】
一方、後者によれば、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１とを接触させずに、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２とを接触させる場合には、上記に記載したように、比較的トルク伝達力が小さくなる。ただし、トルク伝達力によって調整可能であるため、当該態様が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
また、スプライン内歯６０の歯底部６２とスプライン外歯５０の歯山部５１の曲率半径を異なるとしたが、両者は同一でもよい。また、スプライン内歯６０の歯山部６１とスプライン外歯５０の歯底部５２の曲率半径を異なるとしたが、両者は同一でもよい。ただし、両者の曲率半径が異なることによる効果を得ることはできない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】車両用ドライブシャフトの全体を示す部分断面図である。
【図２】基準状態における、図１のＡ−Ａ断面図（径方向断面図）である。
【図３】第一シャフト１１の端部である筒部４１の径方向断面図である。
【図４】第二シャフト１２の端部である軸部４２の径方向断面図である。
【図５】第一シャフト１１の筒部４１と第二シャフト１２の軸部４２とが基準状態から相対的に回転した状態における、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図６】第一シャフト１１の端部（図１の左端）と第二シャフト１２の端部（図１の右端）と捩れ角に対する、第一シャフト１１と第二シャフト１２との間で伝達されるトルクの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：中間シャフト、  １１：第一シャフト、  １２：第二シャフト
１３、１４：外周スプライン
２０：第一の等速ジョイント、  ２１：トリポード、  ２２：外輪
３０：第二の等速ジョイント、  ３１：内輪、  ３２：ボール、  ３３：外輪
４０：トルク伝達力調整部、  ４１：筒部、  ４２：軸部
５０：スプライン外歯、  ５１：歯山部、  ５２：歯底部、  ５３：歯丈部
６０：スプライン内歯、  ６１：歯山部、  ６２：歯底部、  ６３：歯丈部
７０：周方向隙間
【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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