JP2003130079A - 動力伝達軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な設備を使わずに、筒部材に伝達部材を
強固に固定でき、かつ、小型で簡単安価な動力伝達軸を
提供すること 【解決手段】 プロペラチューブ１１は、一端部でスプ
ラインシャフト１２とセレーション係合すると共に、他
端部でヨーク１３とセレーション係合している。スプラ
インシャフト１２およびヨーク１３は、プロペラチュー
ブ１１の中心に配置された細長い棒材１９で軸方向に拘
束されている。したがって、プロペラチューブ１１、ス
プラインシャフト１２およびヨーク１３が軸方向に外れ
ることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等に用い
られる動力伝達軸に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の動力伝達軸としては、図
３に示すものがある。この動力伝達軸は、プロペラチュ
ーブ６１とスプラインシャフト６２とヨーク６３とを備
える。上記プロペラチューブ６１の両端には、セレーシ
ョン６５,６６を設ける一方、上記スプラインシャフト
６２にはセレーション６７を設けると共に、ヨーク６３
にセレーション６８を設けている。そして、上記プロペ
ラチューブ６１の一端のセレーション６５とスプライン
シャフト６２のセレーション６７を周方向に係合させる
と共に、上記プロペラチューブ６１の他端のセレーショ
ン６６をヨーク６３のセレーション６８に周方向に係合
している。さらに、上記互いに係合するセレーション６
５,６７および６６,６８をかしめて（図示せず）、上記
互いに係合するセレーション６５,６７および６６,６８
が軸方向に分離しないようにしている。なお、６４は上
記スプラインシャフト６２のスプライン部である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
動力伝達軸では、上記プロペラチューブ６１に上記スプ
ラインシャフト６２およびヨーク６３をセレーションお
よびかしめで固定しているため、次のような問題が有っ
た。

【０００４】１）かしめを行う専用の設備が必要にな
る。

【０００５】２）上記プロペラチューブ６１、ヨーク６
３およびスプラインシャフト６２の材質がかしめ可能な
靱性の高い材質に限定されて、鋳造品や樹脂材料が使用
できない。

【０００６】そこで、セレーションとかしめによる固定
に代えて、溶接でプロペラチューブにヨークとスプライ
ンシャフトを固定することが提案されている。この場合
も、溶接設備が必要になってプロペラチューブ、ヨーク
およびスプラインシャフトの材質が溶接可能な材質に限
定されて、鋳造品や樹脂の材料が使用できないという問
題があった。

【０００７】また、プロペラチューブにスプラインシャ
フトとヨークを固定するのに、セレーション係合と圧入
とを併用する場合があるが、しかし、圧入による軸方向
の固定力は弱いため、プロペラチューブからヨークやス
プラインシャフトが抜け出る恐れがある。これを避ける
ためには、圧入部の寸法を大きくして肉厚を厚くして、
圧入荷重を大きくしなければならない。そうすると。重
量が増大し、コストアップを招くという問題があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、特別な設備を使
わずに、筒部材に伝達部材を強固に固定でき、かつ、小
型で簡単安価な動力伝達軸を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の動力伝達軸は筒部材と、この筒部
材の一端部に周方向に係合する第１動力伝達部と、上記
筒部材の他端部に周方向に係合する第２動力伝達部と、
上記筒部材の中心に配置されると共に、両端部が上記第
一動力伝達部と第２動力伝達部に連結されて上記第１動
力伝達部および第２動力伝達部を軸方向に拘束する軸方
向拘束部材とを備えることを特徴としている。

【００１０】上記請求項１の発明の動力伝達軸によれ
ば、第１動力伝達部と第２動力伝達部は、夫々、筒部材
の端部に周方向に係合している。したがって、上記第１
動力伝達部と第２動力伝達部との間に、上記筒部材を介
して、回転動力が伝達される。このとき、上記第１動力
伝達部と第２動力伝達部は、夫々に連結された軸方向拘
束部材によって、軸方向に拘束されているので、第１動
力伝達部および第２動力伝達部が筒部材から外れること
がない。

【００１１】このように、上記筒部材に上記第１動力伝
達部および第２動力伝達部を軸方向拘束部材によって、
軸方向に固定しているので、溶接やかしめをすることな
く、上記筒部材に第１,第２動力伝達部を強固に軸方向
に固定することができる。したがって、上記筒部材に第
１,第２動力伝達部を固定するのに、大掛かりな溶接設
備やかしめ用の設備等の特別な設備が不要になる。ま
た、筒部材および第１,第２動力伝達部の材料は、溶接
やかしめ可能な材料に限定されることがないから、鋳造
品や樹脂等の種々の材料を使用することができる。

【００１２】しかも、上記筒部材と第１,第２動力伝達
部とは、互いに、周方向に係合して、回転力を伝達する
と共に、上記軸方向拘束部材によって、軸方向に拘束し
て筒部材から第１,第２動力伝達部が外れないようにし
ているから、筒部材と第１,第２動力伝達部との固定に
溶接やかしめ等を用いる場合に比べて、構造が小型、簡
単、安価になる。

【００１３】また、上記筒部材と第１,第２動力伝達部
とは、互いに、周方向に係合して、回転力を伝達すると
共に、上記軸方向拘束部材によって、軸方向に拘束して
筒部材から第１,第２動力伝達部が外れないようにして
いるから、セレーションと圧入を併用した場合のよう
に、圧入部の寸法を大きくして、肉厚を厚くして、圧入
荷重を大きくする必要はなく、重量が増大し、コストア
ップを招くということもない。

【００１４】また、上記軸方向拘束部材は回転する筒部
材の中心に設置しているから、慣性モーメントおよび遠
心力が小さくて、かつ、アンバランスな遠心力が働くこ
とがない。したがって、振動や騒音の発生がなく、か
つ、軸方向拘束部材が第1,第２動力伝達部から外れるこ
とはない。

【００１５】また、請求項２の発明の動力伝達軸は、請
求項１に記載の動力伝達軸において、上記第１動力伝達
部および第２動力伝達部は、第１ヨークおよび第２ヨー
クであり、上記軸方向拘束部材は、上記第１ヨークおよ
び上記第２ヨークを貫通すると共に、上記第１ヨークお
よび第２ヨークに溶接またはねじにより固定されている
ことを特徴としている。

【００１６】上記請求項２の発明の動力伝達軸によれ
ば、第１ヨーク、第２ヨークは、軸方向の厚さが大きく
ないから、貫通穴を容易に空けることができ、その貫通
穴に上記軸方向拘束部材を貫通させて、上記第１ヨーク
および第２ヨークに上記軸方向拘束部材を溶接またはね
じにより簡単に固定することができる。

【００１７】なお、この明細書で、ねじにより固定する
とは、先端部にねじを設けてこのねじを螺合する他に、
軸方向拘束部分にねじを設け、このねじにナットを螺合
して固定する場合も含む。

【００１８】また、請求項３の発明の動力伝達軸は、請
求項１に記載の動力伝達軸において、上記第１動力伝達
部はヨークであり、第２動力伝達部はスプラインシャフ
トであり、上記軸方向拘束部材の一端部は、上記ヨーク
を貫通して、上記ヨークに溶接またはねじにより固定さ
れる一方、上記軸方向拘束部材の他端部は上記スプライ
ンシャフトに溶接またはねじにより固定されていること
を特徴としている。

【００１９】上記請求項３の発明の動力伝達軸によれ
ば、上記第１動力伝達部はヨークであり、第２動力伝達
部はスプラインシャフトであるので、上記軸方向拘束部
材の一端部は、上記ヨークの貫通穴を通して上記ヨーク
に溶接またはねじにより強固に固定でき、上記軸方向拘
束部材の他端部は、上記スプラインシャフトに溶接また
はねじにより簡単に強固に固定できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明の動力伝達軸の第１の実施
形態の断面図である。この実施形態の動力伝達軸は、筒
部材の一例としての略円筒形状のプロペラチューブ１１
と、第１動力伝達部の一例としてのヨーク１３と、第２
動力伝達部の一例としてのスプラインシャフト１２と、
軸方向拘束部材の一例としての細長い棒材１９とを備え
る。上記プロペラチューブ１１、スプラインシャフト１
２、ヨーク１３および細長い棒材１９は、鋼で形成され
ている。

【００２２】上記プロペラチューブ１１の両端部の内周
には、セレーション１５,１６を設け、上記スプライン
シャフト１２の一端部の外周とヨーク１３の一端部の外
周に、夫々、セレーション１７とセレーション１８を設
けている。そして、上記プロペラチューブ１１の一端部
のセレーション１５とスプラインシャフト１２の一端部
のセレーション１７を周方向に係合して周方向に回転を
伝達可能にすると共に、上記プロペラチューブ１１の他
端部のセレーション１６をヨーク１３の一端部のセレー
ション１８に周方向に係合して回転を伝達可能にしてい
る。なお、上記セレーション１５,１７同士の係合およ
びセレーション１６,１８同士の係合は、軽い圧入状態
での係合であってもよい。なお、１４は上記スプライン
シャフト１２のスプライン部である。

【００２３】また、上記細長い棒材１９は、プロペラチ
ューブ１１の略中心に配置している。この細長い棒材１
９は、両端部分１９a,１９bを設け、一方のねじ１９aを
スプラインシャフト１２の略中心に螺合して、棒材１９
をスプラインシャフト１２に強固に固定すると共に、ヨ
ーク１３の略中心を貫通する貫通穴に、他方のねじ１９
bを貫通してナット２０で締め付けている。

【００２４】こうして、プロペラチューブ１１の一端面
１１aに、スプラインシャフト１２に設けた環状突起１
２bを押し付ける一方、プロペラチューブ１１の他端面
１１bに、ヨーク１３に設けた環状突起１３cを押し付け
て、プロペラチューブ１１、スプラインシャフト１２お
よびヨーク１３を細長い棒材１９によって、軸方向に強
固に固定している。

【００２５】上記構成によれば、スプラインシャフト１
２とヨーク１３は、夫々、プロペラチューブ１１の端部
においてセレーション係合している。したがって、上記
スプラインシャフト１２とヨーク１３との間に、プロペ
ラチューブ１１を介して、回転動力が伝達される。この
とき、上記スプラインシャフト１２とヨーク１３は、夫
々に連結された細長い棒材１９によって、軸方向に拘束
されているので、スプラインシャフト１２およびヨーク
１３がプロペラチューブ１１から外れることがない。

【００２６】このように、上記プロペラチューブ１１に
スプラインシャフト１２およびヨーク１３を、細長い棒
材１９とナット２０によって、軸方向に固定しているの
で、溶接やかしめをすることなく、プロペラチューブ１
１にスプラインシャフト１２およびヨーク１３を軸方向
に強固に固定することができる。したがって、プロペラ
チューブ１１にスプラインシャフト１２およびヨーク１
３を固定するのに、大掛かりな溶接設備やかしめ用の設
備等の特別な設備が不要になる。

【００２７】また、上記プロペラチューブ１１、スプラ
インシャフト１２およびヨーク１３の材料は、細長い棒
材１９によってねじで固定していて、溶接やかしめ可能
な材料に限定されることがないから、鋼の他に鋳造品や
樹脂等の種々の材料を使用することができる。

【００２８】しかも、上記プロペラチューブ１１に、ス
プラインシャフト１２およびヨーク１３をねじ１９a,１
９bを有する細長い棒材１９によって締め付けてプロペ
ラチューブ１１からスプラインシャフト１２およびヨー
ク１３が外れないようにしているから、プロペラチュー
ブと、スプラインシャフトおよびヨークとの固定に溶接
やかしめ等を用いる場合に比べて、プロペラチューブ等
の肉厚が薄くなって、構造が小型、簡単、安価になる。

【００２９】また、上記プロペラチューブ１１に、スプ
ラインシャフト１２およびヨーク１３をねじ１９a,１９
bを有する細長い棒材１９で締めつけてプロペラチュー
ブ１１からスプラインシャフト１２およびヨーク１３が
外れないようにしているから、プロペラチューブ１１と
スプラインシャフト１２およびヨーク１３との圧入は軽
いものでも良くなって、肉厚を薄くすることができ、軽
量化でき、コストを低減できる。

【００３０】また、上記細長い棒材１９は回転するプロ
ペラチューブ１１の中心に設置しているから、慣性モー
メントおよび遠心力が小さくて、かつ、アンバランスな
遠心力が働くことがない。したがって、振動や騒音の発
生がなく、かつ、細長い棒材１９がスプラインシャフト
１２およびヨーク１３から外れることはない。

【００３１】図２（A)は本発明の動力伝達軸の第２の実
施形態の断面図である。この第２の実施形態では、第１
の実施形態の鋼でできた第２動力伝達部の一例としての
スプラインシャフト１２を鋼でできたヨーク４２に置き
かえた点のみが、第１の実施形態と異なる。

【００３２】上記ヨーク４２の端部とプロペラチューブ
１１の端部とはセレーションを介して周方向に係合する
と共に、上記ヨーク４２の中心に貫通穴を空け、その貫
通穴に貫通した上記細長い棒材４７の先端のねじ４７a
をヨーク４２にナット５０で固定している。

【００３３】上記構成において、ヨーク１３とヨーク４
２は、夫々、第１の実施形態と同様にプロペラチューブ
１１の端部にセレーションを介して周方向に係合してい
る。したがって、ヨーク１３とヨーク４２との間に、プ
ロペラチューブ１１を介して、回転動力が伝達される。
このとき、ヨーク１３とヨーク４２は、夫々に連結され
た細長い棒材４７によって、軸方向に拘束されているの
で、ヨーク１３およびヨーク４２がプロペラチューブ１
１から外れることがない。

【００３４】また、この第２の実施形態も第１の実施形
態と同様に溶接やかしめが用いられていないので、溶接
やかしめ専用の設備が不必要になり、プロペラチューブ
１１、ヨーク１３、ヨーク４２および細長い棒材４７の
材質が、溶接やかしめ可能な材質に限られることもな
い。

【００３５】また、上記第２の実施形態では、第１,第
２動力伝達部は、軸方向の厚さが大きくないヨーク１
３,４２であるので、ヨーク１３,４２には比較的簡単に
貫通穴を空けることができ、棒材４７の両端をこの貫通
穴に通すことによって、細長い棒材４７とプロペラチュ
ーブ１１の両端のヨーク１３,４２をねじ４７b,４７aと
ナット２０,５０により簡単に、強固に固定することが
できる。

【００３６】また、図２（B）は本発明の第３の実施形
態の断面図であり、図２（Ｂ）において第１の実施形態
と同一構成部には同一番号を付して、説明を省略する。
この第３の実施形態では、プロペラチューブ１１にヨー
ク５２,５４をセレーションを介して周方向に係合する
ところは図２（A）と同様である。上記ヨーク５２,５４
は溶接可能な金属でできている。上記プロペラチューブ
１１の中心には、軸方向拘束部材の一例としての溶接可
能な金属で作られたピアノ線等の線状部材であるワイヤ
ー５７を配置し、このワイヤー５７の先端５７a,５７b
は、ヨーク５２,５４の略中心を貫く貫通穴を通して、
このワイヤー５７に引っ張り力をかけた状態で、ヨーク
５２,５４の外側表面５８,５９の略中心に局所的に溶接
している。

【００３７】上記構成において、プロペラチューブ１１
の両端のヨーク５２,５４は、夫々、プロペラチューブ
１１の両端の端部にセレーションを介して周方向に係合
している。したがって、プロペラチューブ１１の両端の
ヨーク５２,５４間に、プロペラチューブ１１を介し
て、回転動力が伝達される。このとき、プロペラチュー
ブ１１の両端のヨーク５２,５４は、夫々に連結された
ワイヤー５７によって、軸方向に拘束されているので、
ヨーク５２,５４がプロペラチューブ１１から外れるこ
とがない。

【００３８】ここで、この第３の実施形態では、ワイヤ
ー５７の先端５７a,５７bはヨーク５２,５４の略中心に
局所的に溶接している。したがって、従来のようなプロ
ペラチューブの端部とヨークの端部の周方向の環状係合
部分に施される大面積な溶接とは異なり、安価に簡単に
溶接ができ、上記局所的な溶接では上記従来のような大
面積な溶接の場合しばしばおきるプロペラチューブやヨ
ークのひずみを生じることもない。

【００３９】また、この第３の実施形態では、動力伝達
部は、軸方向の厚さが大きくないヨーク５２,５４であ
るので、ヨーク５２,５４には比較的簡単に貫通穴を空
けることができ、ワイヤー５７をこの貫通穴に通すこと
によって、ワイヤー５７とプロペラチューブ１１の両端
のヨーク５２,５４とを、局所的な溶接により簡単にか
つ強固に固定することができる。

【００４０】なお、上記第１,第２,第３の実施例では、
筒部材と、筒部材の両端に位置する第１動力伝達部およ
び第２動力伝達部を周方向に係合するのに、セレーショ
ン係合が用いられたが、セレーション係合の代りに、ス
プライン係合を用いてもよく、キー係合を用いてもよ
い。

【００４１】また、上記実施形態では、軸方向拘束部材
として、鋼製の棒材や溶接可能な金属でできたワイヤー
が用いられたが、これに限らない。また、プロペラチュ
ーブ、ヨークおよびスプラインシャフトは、アルミ合
金、樹脂等も用いられることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の動力伝達軸によれば、筒部材に第１動力伝達部およ
び第２動力伝達部を軸方向拘束部材によって、軸方向に
固定しているので、溶接やかしめをすることなく、上記
筒部材に第１,第２動力伝達部を強固に軸方向に固定す
ることができる。したがって、本請求項１の発明によれ
ば上記筒部材に第１,第２動力伝達部を固定するのに、
大掛かりな溶接設備やかしめ用の設備等の特別な設備を
不要にでき、また、筒部材および第１,第２動力伝達部
の材料は、溶接やかしめ可能な材料に限定されることが
なくて、鋳造品や樹脂等の種々の材料を使用することが
できる。

【００４３】また、請求項１の発明の動力伝達軸によれ
ば、上記筒部材と第１,第２動力伝達部とは、互いに、
周方向に係合して、回転力を伝達すると共に、上記軸方
向拘束部材によって、筒部材から第１,第２動力伝達部
が軸方向に外れないようにしているから、筒部材と第
１,第２動力伝達部との固定に溶接やかしめ等を用いる
場合に比べて、構造が小型、簡単、安価になる。

【００４４】また、請求項１の発明の動力伝達軸によれ
ば、上記軸方向拘束部材によって、筒部材から第１,第
２動力伝達部が軸方向に外れないようにしているから、
セレーションと圧入を併用した場合のように、圧入部の
寸法を大きくして、肉厚を厚くして、圧入荷重を大きく
する必要はなく、重量が増大し、コストアップを招くと
いうこともない。

【００４５】また、請求項１の発明の動力伝達軸によれ
ば、上記軸方向拘束部材は回転する筒部材の中心に設置
しているから、慣性モーメントおよび遠心力が小さく
て、かつ、アンバランスな遠心力が働くことがない。し
たがって、振動や騒音発生がなく、かつ、軸方向拘束部
材が第1,第２動力伝達部からはずれることもない。

【００４６】また、請求項２の発明の動力伝達軸によれ
ば、第１ヨーク、第２ヨークは、軸方向の厚さが大きく
ないから、貫通穴を容易に空けることができ、その貫通
穴に上記軸方向拘束部材を貫通させて、上記第１ヨーク
および第２ヨークに上記軸方向拘束部材を溶接やねじで
簡単に固定することができる。

【００４７】また、請求項３の発明の動力伝達軸によれ
ば、上記第１動力伝達部はヨークであり、第２動力伝達
部はスプラインシャフトであるので、上記軸方向拘束部
材の一端部は、上記ヨークの貫通穴を通して上記ヨーク
に溶接またはねじで強固に固定でき、上記軸方向拘束部
材の他端部は、上記スプラインシャフトにねじや溶接に
より簡単に強固に固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の動力伝達軸の断面
図である。

【図２】 図２（Ａ）は本発明の第２の実施形態の動力
伝達軸の断面図であり、図２（Ｂ）は本発明の第３の実
施形態の動力伝達軸の断面図である。

【図３】 従来の動力伝達軸の断面図である。

【符号の説明】

１１ プロペラチューブ、 １２ スプラインシャフト、 １３ ヨーク、 １４ スプライン、 １５,１６,１７,１８ セレーション、 １９ 棒材、 ２０ ナット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒部材と、 この筒部材の一端部に周方向に係合する第１動力伝達部
   と、 上記筒部材の他端部に周方向に係合する第２動力伝達部
   と、 上記筒部材の中心に配置されると共に、両端部が上記第
   １動力伝達部と第２動力伝達部に連結されて上記第１動
   力伝達部および第２動力伝達部を軸方向に拘束する軸方
   向拘束部材とを備えることを特徴とする動力伝達軸。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動力伝達軸において、
   上記第１動力伝達部および第２動力伝達部は、第１ヨー
   クおよび第２ヨークであり、上記軸方向拘束部材は、上
   記第１ヨークおよび上記第２ヨークを貫通すると共に、
   上記第１ヨークおよび第２ヨークに溶接またはねじによ
   り固定されていることを特徴とする動力伝達軸。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の動力伝達軸において、
   上記第１動力伝達部はヨークであり、第２動力伝達部は
   スプラインシャフトであり、上記軸方向拘束部材の一端
   部は、上記ヨークを貫通して、上記ヨークに溶接または
   ねじにより固定される一方、上記軸方向拘束部材の他端
   部は上記スプラインシャフトに溶接またはねじにより固
   定されていることを特徴とする動力伝達軸。