JP2002331842A

JP2002331842A - プロペラシャフト

Info

Publication number: JP2002331842A
Application number: JP2001140281A
Authority: JP
Inventors: Michio Iihara; 道雄飯原; Yoshihiro Sagisaka; 芳弘鷺坂; Masazumi Kobayashi; 正純小林; Tatsuma Mano; 竜馬真野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-19
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP4889875B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量コンパクト化、部品点数の低減を図り、
回転バランスの向上を図ることにある。【解決手段】内周面にトラック溝５１を形成したカッ
プ状大径部４７ａを有すると共に、大径部４７ａから一
体に形成された中空状小径部４７ｂを有する外輪４７、
外周面にトラック溝５０を形成した内輪４６、内外輪４
６，４７のトラック溝５０，５１間に介在してトルクを
伝達するボール４８、ボール４８を保持して内外輪４
６，４７間の環状空間内に収容されたケージ４９からな
る摺動型等速自在継手４２と、外輪４７の大径部４７ａ
の開口端部から挿入されて内輪４６にトルク伝達可能に
嵌合された軸部４３ａを有すると共に、軸部４３ａから
延びる端部に大径部４３ｂを有するスタブシャフト４３
と、外輪４７の大径部４７ａの開口端部とスタブシャフ
ト４３の軸部４３ａに装着されて継手内部を密封するブ
ーツ４４とで構成されたユニット４５を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロペラシャフトに
関し、詳しくは、４ＷＤ車やＦＲ車などにおいてトラン
スミッションからディファレンシャルへ等速自在継手を
介して回転駆動力を伝達するプロペラシャフトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばＦＲ車では、エンジン、クラッ
チ、変速機（トランスミッション）が前方に、減速歯車
装置（ディファレンシャル）、駆動車軸が後方にそれぞ
れあるため、この間の動力伝達にプロペラシャフトを用
いるのが一般的である。また、ＦＲベースの４ＷＤ車で
は、図５に示すようにリアプロペラシャフト６とフロン
トプロペラシャフト３が必要である。これらプロペラシ
ャフトは、トランスミッションとディファレンシャル
（以下、単にデフと称す）間の相対位置変化による長さ
と角度変化に対応できる構造とするために等速自在継手
を具備し、車両の構造や要求特性により二継手タイプや
三継手タイプのものがある。

【０００３】通常、車両全体の重量軽減という観点か
ら、軽量で、しかも回転バランスおよび振動特性がよい
レブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される摺動
型等速自在継手が組み込まれている。このレブロ型等速
自在継手は、衝突時の軸方向衝撃によるトランスミッシ
ョンとデフ間の軸方向変位を吸収できる構造を具備す
る。なお、プロペラシャフトには、前記レブロ型等速自
在継手（ＬＪ）以外に組み込まれる等速自在継手とし
て、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）やツェ
ッパー型等速自在継手（ＢＪ）などがある。

【０００４】前記プロペラシャフト１１を構成するレブ
ロ型等速自在継手１２は、図６に示すように内輪１３、
外輪１４、ボール１５およびケージ１６を主要な構成要
素としている。

【０００５】内輪１３は、その外周面に複数のトラック
溝１７が形成されている。この内輪１３の中心部に形成
された孔にスタブシャフト１９の小径部を嵌合させ、内
輪１３の孔内周面とスタブシャフト１９の小径部外周面
に形成されたセレーションによる嵌合でもってトルク伝
達可能としている。また、そのスタブシャフト１９の輪
溝に装着されたスナップリング２０によりスタブシャフ
ト１９が内輪１３に軸方向に位置決め固定されている。

【０００６】外輪１４は内輪１３の外周に位置し、内周
面に内輪１３のトラック溝１７と同数のトラック溝１８
が形成されている。内輪１３のトラック溝１７と外輪１
４のトラック溝１８は軸線に対して反対方向に角度をな
している。対をなす内輪１３のトラック溝１７と外輪１
４のトラック溝１８との交叉部にボール１５が組み込ま
れている。内輪１３と外輪１４の間にケージ１６が配置
され、ボール１５はケージ１６のポケット内に保持され
ている。前記外輪１４は、中空部２１を有するコンパニ
オンフランジ２２に、エンドキャップ２３を挟み込んだ
状態でボルト２４により締結される。エンドキャップ２
３は等速自在継手１２に充填したグリースの漏洩を防ぐ
と共に異物の侵入を防止するためのものである。

【０００７】また、外輪１４とスタブシャフト１９との
間には密封装置が装着されている。この密封装置はブー
ツ２５と金属製のブーツアダプタ２６とからなる。ブー
ツ２５は小端部と大端部を有し、中間にてＶ字形に折り
返した格好になっている。ブーツアダプタ２６は円筒形
で、一端に外輪１４の外周面と嵌合するフランジを有
し、コンパニオンフランジ２２およびエンドキャップ２
３と共にボルト２４でもって外輪１４に固定される。ブ
ーツ２５の小端部はスタブシャフト１９に取り付けてブ
ーツバンド２７で締め付けられている。ブーツ２５の大
端部はブーツアダプタ２６の端部を加締めて保持されて
いる。

【０００８】前記コンパニオンフランジ２２には、中空
部２１と連通する孔が設けられており、その孔に前記ス
タブシャフト１９とは別のスタブシャフト２８の小径部
を挿入してセレーション嵌合させ、ボルト２９により締
結固定される。このスタブシャフト２８の小径部には転
がり軸受３０が圧入により外嵌されている。この転がり
軸受３０は、マウント部材３１を介して車体に取り付け
られており、前記スタブシャフト２８を回転自在に支承
する。

【０００９】前記等速自在継手側のスタブシャフト１９
の小径部から一体的に延びる大径部と、コンパニオンフ
ランジ２２側のスタブシャフト２８の小径部から一体的
に延びる大径部とは、それぞれの端部をチューブ３２，
３３の一端部に摩擦圧接することにより接合され、一方
のチューブ３２の他端部を等速自在継手などを介してト
ランスミッションに装着し、他方のチューブ３３の他端
部を等速自在継手などを介してデフに装着することによ
り三継手タイプのプロペラシャフト１１が構成される。

【００１０】このプロペラシャフト１１の組立要領は、
図７乃至図１３に示すような手順で行われる。まず、等
速自在継手側のスタブシャフト１９の大径部をチューブ
３２に摩擦圧接により接合する（図７参照）。その後、
前記スタブシャフト１９にブーツバンド２７、ブーツ２
５およびブーツアダプタ２６を挿入し（図８参照）、内
輪１３、外輪１４、ケージ１６およびボール１５を予め
組み付けたアッセンブリ３４の前記内輪１３にスタブシ
ャフト１９を圧入してセレーション嵌合させ、スナップ
リング２０で固定する（図９参照）。そして、ブーツ２
５内にグリースを封入した上でブーツアダプタ２６をア
ッセンブリ３４の外輪１４に圧入し、ブーツ２５の小端
部をスタブシャフト１９の溝部に配置してブーツバンド
２７で加締め固定し、その後、エンドキャップ２３内に
グリースを封入し、そのエンドキャップ２３を外輪１４
に圧入する（図１０参照）。

【００１１】次に、コンパニオンフランジ側のスタブシ
ャフト２８の大径部をチューブ３３に摩擦圧接により接
合し（図１１参照）、そのスタブシャフト２８の小径部
に転がり軸受３０を圧入し（図１２参照）、コンパニオ
ンフランジ２２をセレーション嵌合させてボルト２９に
より締結固定する（図１３参照）。その後、前述したス
タブシャフト１９を装着した等速自在継手１２（図１０
参照）を、スタブシャフト２８を装着した前記コンパニ
オンフランジ１３（図１３参照）に結合させてボルト２
４により締結固定する（図６参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来のプロペラシャフト１１では、コンパニオンフランジ
２２と等速自在継手１２の外輪１４とをボルト２４によ
り締結する構造であるため、前記外輪１４にボルト挿通
孔を設ける必要があることから、外輪１４の外径が大き
くなり、重量アップとなる。このようにプロペラシャフ
ト１１の外径が大きくなると、そのプロペラシャフト１
１の車両への取付け箇所における周囲部品との干渉の点
で制約を受け易くなる。また、プロペラシャフトの重量
アップは、そのプロペラシャフトの高速回転を阻害する
ことにもなる。

【００１３】また、コンパニオンフランジ２２と外輪１
４とを締結するためのボルト２４を必要とし、さらに、
コンパニオンフランジ２２とスタブシャフト２８とをボ
ルト２９により締結する構造であるため、コンパニオン
フランジ２２とスタブシャフト２８を締結するためのボ
ルト２９も必要で、また、二つのスタブシャフト１９，
２８も必要となることから、部品点数の増加を招いてい
る。この部品点数の増加により、部品同士の嵌合部が増
加することにもつながり、高速回転するプロペラシャフ
トの回転バランスを低下させる要因となる。

【００１４】さらに、プロペラシャフト１１の組立工程
においても、コンパニオンフランジ２２と等速自在継手
１２の外輪１４とを締結する工程やコンパニオンフラン
ジ２２とスタブシャフト２８とを締結する工程が必要で
あることから、組立工数の増加も招来し、前記部品点数
の増加と相まって製品のコストアップを招いていた。

【００１５】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、軽量コンパク
ト化、部品点数および組立工数の低減、製品コストの低
減化を容易にし、高速回転に適したプロペラシャフトを
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明に係るプロペラシャフト
は、円筒状内周面に軸方向に延びる複数の直線状トラッ
ク溝を形成したカップ状の大径部を有すると共に、その
大径部から一体に形成された中空状の小径部を有する外
輪、その外輪のトラック溝と対向する複数の直線状トラ
ック溝を凸球状外周面に形成した内輪、それら内外輪の
トラック溝間に介在してトルクを伝達する複数のボー
ル、そのボールを保持して前記内外輪間の環状空間内に
収容されたケージからなる摺動型等速自在継手と、前記
外輪の大径部の開口端部から挿入されて前記内輪にトル
ク伝達可能に嵌合された軸部を有すると共に、その軸部
から延びる端部にカップ形状部を有するスタブシャフト
と、前記外輪の大径部の開口端部と前記スタブシャフト
の軸部にそれぞれ装着されて継手内部を密封するブーツ
とで構成されたユニットを具備したことを特徴とする。

【００１７】ここで、摺動型等速自在継手の内輪とスタ
ブシャフトとのトルク伝達可能な嵌合は、例えば、前記
内輪の内周面とスタブシャフトの外周面のそれぞれにセ
レーションを形成し、両者をセレーション嵌合させるこ
とにより達成される。

【００１８】本発明では、前記摺動型等速自在継手の外
輪と従来のコンパニオンフランジとを一体化し、前記摺
動型等速自在継手、スタブシャフトおよびブーツとをユ
ニット化したことにより、外輪自体の軽量コンパクト化
だけでなく、継手全体の軽量コンパクト化を実現するこ
とができ、プロペラシャフトの車両への取付け上、周囲
部品との干渉を容易に回避することができ、高速回転に
適したプロペラシャフトを提供できる。

【００１９】また、従来必要であった部品、つまり、外
輪とコンパニオンフランジを固定するためのボルト、ス
タブシャフトとコンパニオンフランジを固定するための
ボルトおよびコンパニオンフランジ側のスタブシャフト
が不要となり、部品点数の削減が実現できる。この部品
点数の低減によりユニットにおける部品の嵌合部を減ら
すことができて回転バランスの向上が図れる。

【００２０】さらに、プロペラシャフトの組立工程にお
いても、コンパニオンフランジと等速自在継手の外輪と
を締結する工程やコンパニオンフランジとスタブシャフ
トとを締結する工程が不要となるため、組立工数の低減
が図れ、その部品点数の低減と相まって製品のコスト低
減も図ることが容易となる。

【００２１】前記構成において、前記ユニットにおける
外輪の小径部またはスタブシャフトのカップ形状部のう
ち、少なくともいずれか一方に連結用軸部材を接合し、
その連結用軸部材を介して前記摺動型等速自在継手、あ
るいは前記摺動型以外の他の等速自在継手を結合したこ
とを特徴とする。このようにすれば、従来のスタブシャ
フトと連結用軸部材との接合部の反対側にブーツを配設
することによりその接合時の熱的影響を回避できてユニ
ット製作後に連結用軸部材を接合することが可能とな
る。なお、ユニットの一端に連結用軸部材を介して前記
等速自在継手を結合すれば、二継手タイプのプロペラシ
ャフトを構成することができ、ユニットの両端に連結用
軸部材を介して前記等速自在継手を結合すれば、三継手
タイプのプロペラシャフトを構成することができる。

【００２２】ここで、「連結用軸部材」としては例えば
チューブがあり、ユニットとの接合は摩擦圧接などが可
能である。また、摺動型等速自在継手としては、レブロ
型等速自在継手（ＬＪ）、ダブルオフセット型等速自在
継手（ＤＯＪ）やトリポード型等速自在継手（ＴＪ）な
どがあり、その摺動型以外の他の等速自在継手として
は、ツェッパー型等速自在継手（ＢＪ）などの固定型等
速自在継手がある。

【００２３】前記構成において、摺動型等速自在継手、
スタブシャフトおよびブーツからなるユニットは、前記
スタブシャフトの軸部に外嵌されて車体に対してマウン
ト部材を介して前記スタブシャフトを回転自在に支承す
る転がり軸受を具備したことを特徴とする。このように
スタブシャフトを転がり軸受で回転自在に支持する構造
としたことにより、ユニットの両端に等速自在継手を結
合した三継手タイプのプロペラシャフトを構成すること
が容易となる。

【００２４】前記ユニットを構成する摺動型等速自在継
手としては、内輪の外周面と外輪の内周面の各々にトラ
ック溝を交叉状の配置で設け、両トラック溝の交叉部分
にボールを組み込み、そのボールを前記内輪の外周面と
前記外輪の内周面との間に配置し、凹球状内周面を有す
るケージにより保持した構造を具備したレブロ型等速自
在継手が好適である。

【００２５】前記構成における摺動型等速自在継手は、
前記ケージの端部内径を前記内輪の外径よりも小さくし
たことを特徴とする。この種の等速自在継手は、フロー
トタイプと称されるもので、ケージの最小内径が内輪の
最大外径よりも小さいため、等速自在継手の組み付け時
にアッセンブリ状態でボールが抜脱することがなく、そ
の取り扱いが容易であり、また、内輪のトラック溝が深
くなっているために負荷容量が大きいという利点を有す
る。

【００２６】前記構成における摺動型等速自在継手は、
前記内輪の凸球状外周面の曲率中心を、ボール中心に対
して軸線方向に互いに等距離だけオフセットさせたこと
を特徴とし、また、前記ケージの内周面を凹球状とし、
その凹球状内周面の曲率半径と、前記内輪の凸球状外周
面の曲率半径とを実質的に等しくしたことを特徴とす
る。このようにすれば、例えば車両衝突時などで軸方向
衝撃が継手に加わった場合、ケージ、ボールおよび内輪
からなる内輪周り部品が外輪に対して軸方向にスライド
するが、その時、ケージの内周面と内輪の外周面とを面
接触させることができ、内輪およびケージの破損を防止
できるという利点を有する。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に係るプロペラシャフトの
実施形態を以下に詳述する。

【００２８】この実施形態では、プロペラシャフトを構
成する摺動型等速自在継手として、フロートタイプのレ
ブロ型（あるいはクロスグルーブ型）等速自在継手、特
に、通常のレブロ型等速自在継手よりもトラック溝の交
差角を小さくした高速回転に好適なハイスピードタイプ
のレブロ型等速自在継手（ＬＪ）を使用する。プロペラ
シャフトに使用する等速自在継手としては、車両全体の
重量軽減という観点から、継手重量の回転バランスや振
動特性がよく、軽量なレブロ型等速自在継手（ＬＪ）が
好ましいが、通常のレブロ型等速自在継手も適用可能で
ある。

【００２９】なお、実施形態のレブロ型等速自在継手
は、ケージの最小内径が内輪の最大外径よりも小さい構
造を具備したフロートタイプであるが、ケージの最小内
径が内輪の最大外径よりも大きい構造を具備したノンフ
ロートタイプのレブロ型等速自在継手にも適用可能であ
る。

【００３０】ここで、プロペラシャフトは、ＦＲベース
の４ＷＤ車において、トランスミッション２とリアデフ
７間の相対位置変化による長さと角度変化に対応できる
構造を持つリアプロペラシャフト６として使用される
（図５参照）。なお、４ＷＤ車のトランスミッション２
とフロントデフ４間に配置されたフロントプロペラシャ
フト３や、ＦＲ車のトランスミッションとデフ間に配置
されたプロペラシャフトとしても適用可能である。図５
の４ＷＤ車の駆動系統において、エンジン１の出力は、
トランスミッション２を経ると、一方ではフロントプロ
ペラシャフト３を介してフロントデフ４から前輪５へ伝
達され、他方ではリアプロペラシャフト６を介してリア
デフ７から後輪８へ伝達される。

【００３１】この実施形態におけるプロペラシャフト４
１は、図１に示すように前記摺動型等速自在継手である
レブロ型等速自在継手４２（ＬＪ）とスタブシャフト４
３とブーツ４４とで主要部が構成されたユニット４５を
具備する。さらに、前記等速自在継手４２は、内輪４
６、外輪４７、ボール４８およびケージ４９とで主要部
が構成されている。

【００３２】内輪４６は、その凸球状外周面に複数のト
ラック溝５０が形成されている。この内輪４６の中心部
に形成された孔にスタブシャフト４３を嵌合させ、その
孔の内周面とスタブシャフト４３の外周面に形成された
セレーションによる嵌合でもってトルク伝達可能として
いる。そのスタブシャフト４３の輪溝に装着されたスナ
ップリング５２によりスタブシャフト４３が内輪４６に
軸方向に位置決め固定されている。この内輪４６とスタ
ブシャフト４３との結合は、内輪４６を治具（図示せ
ず）で支持した状態でスタブシャフト４３のセレーショ
ンの付け根部まで内輪４６に挿入し、最後に外輪４７の
底部からスナップリング５２を装着することにより実現
される。また、内輪４６の外周面の曲率中心Ｏ₁をボー
ル中心Ｏ（継手中心）に対して軸線方向に互いに等距離
だけオフセット（Ｆ）させている。また、ケージ４９の
凹球状内周面の半径Ｒ₂と内輪４６の外周面の半径Ｒ₁と
を同一に設定している。

【００３３】外輪４７は内輪４６の外周に位置し、円筒
状内周面に内輪４６のトラック溝５０と同数のトラック
溝５１が形成されている。内輪４６のトラック溝５０と
外輪４７のトラック溝５１は軸線に対して反対方向に角
度をなしている。対をなす内輪４６のトラック溝５０と
外輪４７のトラック溝５１との交叉部にボール４８が組
み込まれている。内輪４６と外輪４７の間の環状空間内
にケージ４９が配置され、ボール４８はケージ４９のポ
ケット内で保持されている。この外輪４７は、前記内輪
４６、ケージ４９およびボール４８からなる内輪周り部
品が収容されたカップ状の大径部４７ａと、その大径部
４７ａから軸方向に延びる中空状の小径部４７ｂとを一
体に成形したもので、その大径部４７ａと小径部４７ｂ
との境界部分の内周にエンドキャップ５３を圧入した構
造を有する。このエンドキャップ５３は等速自在継手４
２に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を
防止するためのものである。

【００３４】ところで、各トラック溝５０，５１が軸線
に対してなす角度（以下、トラック交叉角と称す）は図
２に符号αで示される。また、図３に示すようにトラッ
ク溝５０，５１の横断面形状はゴシックアーチ状であ
り、したがって、ボール４８との接触は所定の接触角
（β：以下、トラック接触角という。）をもったアンギ
ュラコンタクトとなっている。ここで、レブロ型等速自
在継手は、その構造上、トラック交叉角αとトラック接
触角βから決まる限界作動角をもっており、この限界作
動角以上で運転すると、異常摩耗を生じたり異音を発生
したりすることが一般的に知られているが、プロペラシ
ャフト用等速自在継手の場合、高速回転で使用されるた
め、その焼付問題から最大作動角が制限され、実用的な
最大作動角は１０°〜１３°である。そこで、プロペラ
シャフト用として好適なレブロ型等速自在継手（ＬＪ）
では、内輪４６と外輪４７の実用的な最大作動角が１０
°〜１３°で、トラック接触角βが３５°〜４５°に対
し、内輪４６のトラック溝５０および外輪４７のトラッ
ク溝５１のトラック交叉角αを７°〜１２°の範囲に設
定している。

【００３５】また、外輪４７とスタブシャフト４３との
間には密封装置が装着されている。この密封装置はブー
ツ４４と金属製のブーツアダプタ５４とからなる。ブー
ツ４４は小端部と大端部を有し、中間にて断面Ｖ字形に
折り返した形状を有する。ブーツアダプタ５４は円筒形
で、一端に外輪４７の開口端外周面とＯリング５５を介
して嵌合されたフランジ部を有し、そのフランジ部の端
部を外輪４７の溝部５６に配置して加締めることにより
外輪４７に固定される。

【００３６】一方、スタブシャフト４３は、先端が前記
内輪４６にセレーション嵌合された軸部４３ａと、その
軸部４３ａから軸方向に延びるカップ形状部である大径
部４３ｂとを一体的に成形し、その大径部４３ｂに中空
部を形成した構造を具備する。前記ブーツ４４の小端部
は、スタブシャフト４３の軸部４３ａに設けられたブー
ツ溝５７に取り付けてブーツバンド５８で締め付けられ
ている。

【００３７】このスタブシャフト４３において、その大
径部４３ｂとブーツ４４の小端部取付部位との間に、密
封形の深溝玉軸受である転がり軸受５９（サポートベア
リング）を外嵌している。この転がり軸受５９は、スタ
ブシャフト４３との間にダストシール６０が装着され、
マウント部材６１を介して車体に取り付けられており、
前記スタブシャフト４３を回転自在に支承する。なお、
マウント部材６１はゴム等の弾性部材からなり、調心可
能に転がり軸受５９を支持する。また、ダストシール６
０は、転がり軸受５９へのダスト等の侵入を防止するた
めのもので、転がり軸受５９の軸方向両側に配設されて
いる。

【００３８】このようにして内輪４６、外輪４７、ケー
ジ４９およびボール４８からなる等速自在継手４２とス
タブシャフト４３とブーツ４４と転がり軸受５９（マウ
ント部材６１およびダストシール６０を含む）とで一つ
のユニット４５を構成する。このように等速自在継手４
２とスタブシャフト４３とブーツ４４と転がり軸受５９
を予めアッセンブルしてユニット化したことにより、図
４に示すようにこのユニット４５の軸方向両端に連結用
軸部材を介して等速自在継手４２を装着するだけでプロ
ペラシャフト４１を構成することができる。

【００３９】前記ユニット４５の軸方向両端、つまり、
外輪４７の小径部４７ｂの開口端とスタブシャフト４３
の大径部４３ｂの開口端のそれぞれに、連結用軸部材で
あるチューブ６２，６３の一端部を例えば摩擦圧接によ
り接合する。一方のチューブ６２の他端部に等速自在継
手などを装着すると共に、他方のチューブ６３の他端部
に等速自在継手などを装着することにより三継手タイプ
のプロペラシャフト４１が構成される。前記ユニット４
５の構造では、外輪４７とチューブ６２との摩擦圧接に
よる接合部と反対側にブーツ４４が配設されるため、そ
のブーツ４４が熱的な悪影響を受けることを抑制するこ
とができる。

【００４０】なお、前記ユニット４５の軸方向いずれか
の一端のみにチューブの一端部を接合し、そのチューブ
の他端部に等速自在継手などを装着することにより二継
手タイプのプロペラシャフトが構成される。また、前記
チューブの他端部に装着される等速自在継手としては、
レブロ型等速自在継手（ＬＪ）、ダブルオフセット型等
速自在継手（ＤＯＪ）やトリポード型等速自在継手（Ｔ
Ｊ）などの摺動型等速自在継手があり、その摺動型以外
の他の等速自在継手としては、ツェッパー型等速自在継
手（ＢＪ）などの固定型等速自在継手がある。このプロ
ペラシャフトの一端に設けられた等速自在継手をトラン
スミッションに装着すると共に、その他端に設けられた
等速自在継手をデフに装着することにより、プロペラシ
ャフトが車両に組み付けられる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、摺動型等速自在継手の
外輪と従来のコンパニオンフランジとを一体化し、前記
摺動型等速自在継手、スタブシャフトおよびブーツとを
ユニット化したことにより、外輪自体の軽量コンパクト
化だけでなく、継手全体の軽量コンパクト化を実現する
ことができ、従来必要であったボルト等の部品が不要と
なり、部品点数の削減が実現できる。また、プロペラシ
ャフトの組立工程においても、ボルトによる部品締結工
程が不要となるため、組立工数の低減が図れ、その部品
点数の低減と相まって製品のコスト低減も図ることが容
易となる。

【００４２】特に、高速回転用として用いられるプロペ
ラシャフトの場合、軽量コンパクト化の効果が顕著であ
る。つまり、プロペラシャフトの車両への取付け上、周
囲部品との干渉を容易に回避することができ、高速回転
に適したプロペラシャフトを提供できる。また、部品点
数の低減により回転バランスに影響する部品の嵌合部が
減ったことにより、回転バランス性能が飛躍的に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態で、プロペラシャフトを構成
するユニットを示す一部断面を含む正面図である。

【図２】図１のユニットを構成する等速自在継手におけ
るトラック交叉角αを説明するための平面図である。

【図３】図１のユニットを構成する等速自在継手におけ
るトラック接触角βを説明するための拡大断面図であ
る。

【図４】図１のユニットの軸方向両端にチューブを接合
したプロペラシャフトを示す一部断面を含む正面図であ
る。

【図５】四輪駆動車の駆動系統の概略平面図である。

【図６】プロペラシャフトの従来例で、プロペラシャフ
トの組立完了状態を示す断面図である。

【図７】プロペラシャフトの従来例で、継手側のスタブ
シャフトにチューブを接合した状態を示す断面図であ
る。

【図８】プロペラシャフトの従来例で、図７のスタブシ
ャフトにブーツ、ブーツアダプタおよびブーツバンドを
装着した状態を示す断面図である。

【図９】プロペラシャフトの従来例で、図８のスタブシ
ャフトに継手アッセンブリを装着した状態を示す断面図
である。

【図１０】プロペラシャフトの従来例で、図９の継手ア
ッセンブリにブーツおよびエンドキャップを装着した状
態を示す断面図である。

【図１１】プロペラシャフトの従来例で、コンパニオン
フランジ側のスタブシャフトにチューブを接合した状態
を示す断面図である。

【図１２】プロペラシャフトの従来例で、図１１のスタ
ブシャフトに転がり軸受を装着した状態を示す断面図で
ある。

【図１３】プロペラシャフトの従来例で、図１２のスタ
ブシャフトにコンパニオンフランジを装着した状態を示
す断面図である。

【符号の説明】

４１プロペラシャフト４２摺動型等速自在継手４３スタブシャフト４３ａ軸部４４ブーツ４５ユニット４６内輪４７外輪４８ボール４９ケージ５０，５１トラック溝５９転がり軸受６１マウント部材６２，６３連結用軸部材（チューブ）Ｏボール中心Ｏ₁ 内輪外周面の曲率中心Ｒ₁ 内輪外周面の曲率半径Ｒ₂ ケージ内周面の曲率半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林正純静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者真野竜馬静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 3D042 AA06 AB01 DA02 DA04 DA12 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状内周面に軸方向に延びる複数の直
線状トラック溝を形成したカップ状の大径部を有すると
共に、その大径部から一体に形成された中空状の小径部
を有する外輪、その外輪のトラック溝と対向する複数の
直線状トラック溝を凸球状外周面に形成した内輪、それ
ら内外輪のトラック溝間に介在してトルクを伝達する複
数のボール、そのボールを保持して前記内外輪間の環状
空間内に収容されたケージからなる摺動型等速自在継手
と、前記外輪の大径部の開口端部から挿入されて前記内
輪にトルク伝達可能に嵌合された軸部を有すると共に、
その軸部から延びる端部にカップ形状部を有するスタブ
シャフトと、前記外輪の大径部の開口端部と前記スタブ
シャフトの軸部にそれぞれ装着されて継手内部を密封す
るブーツとで構成されたユニットを具備したことを特徴
とするプロペラシャフト。
【請求項２】前記ユニットにおける外輪の小径部また
はスタブシャフトのカップ形状部のうち、少なくともい
ずれか一方に連結用軸部材を接合し、その連結用軸部材
を介して前記摺動型等速自在継手を結合したことを特徴
とする請求項１に記載のプロペラシャフト。
【請求項３】前記ユニットにおける外輪の小径部また
はスタブシャフトのカップ形状部のうち、少なくともい
ずれか一方に連結用軸部材を接合し、その連結用軸部材
を介して前記摺動型以外の他の等速自在継手を結合した
ことを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフト。
【請求項４】前記ユニットは、前記スタブシャフトの
軸部に外嵌され、車体に対してマウント部材を介して前
記スタブシャフトを回転自在に支承する転がり軸受を具
備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載のプロペラシャフト。
【請求項５】前記摺動型等速自在継手は、内輪の外周
面と外輪の内周面の各々にトラック溝を交叉状の配置で
設け、両トラック溝の交叉部分にボールを組み込み、そ
のボールを前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間
に配置して凹球状内周面を有するケージにより保持した
構造を具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかに記載のプロペラシャフト。
【請求項６】前記ケージの端部内径を前記内輪の外径
よりも小さくしたことを特徴とする請求項５に記載のプ
ロペラシャフト。
【請求項７】前記内輪の凸球状外周面の曲率中心を、
ボール中心に対して軸線方向に互いに等距離だけオフセ
ットさせたことを特徴とする請求項５又は６に記載のプ
ロペラシャフト。
【請求項８】前記ケージの内周面を凹球状とし、その
凹球状内周面の曲率半径と、前記内輪の凸球状外周面の
曲率半径とを実質的に等しくしたことを特徴とする請求
項５乃至７のいずれかに記載のプロペラシャフト。