JP2007230337A - 車両用プロペラシャフトの締結部構造 - Google Patents

車両用プロペラシャフトの締結部構造 Download PDF

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Abstract

【課題】艤装時におけるシール部等の損傷及び潤滑油の漏れ等を防止すると共にデファレンシャル装置の強制振動を抑制し、プロペラシャフトのレイアウト性に優れた車両用プロペラシャフトの締結部構造を提供する。
【解決手段】車体１に搭載されたパワーユニット５に前端部を連結し後端部をデファレンシャル装置８に連結するプロペラシャフト１０の締結部構造において、パワーユニット５のトランスミッションケース２１の後端に突出形成された出力軸保持部２２内において出力軸５とスリーブヨーク２８をボールスプライン機構によって連結し、出力軸保持部２２から突出するスリーブヨーク２８の後端にカルダンジョイント３０を介してパワーユニット側締結フランジ３１を結合する一方、プロペラシャフト１０の前端部にワークユニット側締結フランジ３１に締結するプロペラシャフト側締結フランジ３２を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワーユニットの駆動力をデファレンシャル装置に伝達する車両用プロペラシャフトの締結部構造に関する。
一般に、四輪駆動車（ＡＷＤ）やフロントエンジンリヤドライブ（ＦＲ）の車両の動力伝達系は、車体に対して前後方向に延在して配置されるプロペラシャフトの前端部が車体前部に搭載したエンジン及び変速機を備えたパワーユニットの出力軸に連結し、後端部がデファレンシャル装置に連結している。このプロペラシャフトは、プロペラシャフト自体の曲げ剛性を高めて高速回転時における危険回転速度を使用車速領域外に上げるためにジョイントで２分割されている。
この種のプロペラシャフトは、図１０に示すように、フロントプロペラシャフト２０２と、このフロントプロペラシャフト２０２の後端に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容するダブルオフセットジョイント（ＤＯＪ）等の軸方向の摺動摩擦抵抗が小さい等速スベリジョイント２０５を介して連結されるリヤプロペラシャフト２０３によって形成され、このプロペラシャフト２０１の前端部がカルダンジョイント２０７を介してパワーユニット２１１の出力軸に連結すると共に、後端部がカルダンジョイント２０８を介してデファレンシャル装置２１０に連結され、かつフロントプロペラシャフト２０２の後端部をセンターマウント２０９によって車体２１２の下面に支持することが知られている。
このように構成されたプロペラシャフト２０１及びデファレンシャル装置２１０を車体２１２に搭載する艤装は、プロペラシャフト２０１の前端部のカルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａをパワーユニット２１１のトランスミッションケースに円筒状に出力軸保持部の開口端からトランスミッションケース内に挿入して、このカルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａと出力軸とをスリーブスプライン嵌合すると共に、フロントプロペラシャフト２０２の後端部をセンターマウント２０９により車体２１２の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置２１０を車体２１２の下面に取り付ける。このトランスミッションケースに形成された出力軸保持部の内周面には、出力軸保持部の内周面とカルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａの外周との間を水密的にシールするためのシール部材が配設されている。
また、図１１に示すように、フロントプロペラシャフト２２２の後端にカルダンジョイント２２４を介してリヤプロペラシャフト２２３を連結し、リヤプロペラシャフト２２３の後端部をカルダンジョイント２２５を介してデファレンシャル装置２２６に連結し、フロントプロペラシャフト２２２の前端部をカルダンジョイント２２８によってパワーユニット２２９に連結することも知られている。
このように構成されたプロペラシャフト２２１は、パワーユニット２２９からの回転トルクがカルダンジョイント２２８を介してフロントプロペラシャフト２２２に伝達され、カルダンジョイント２２４からリヤプロペラシャフト２２３に伝達され、カルダンジョイント２２５を介してデファレンシャル装置２２６に伝達される。
このリヤプロペラシャフト２２３の後端部とデファレンシャル装置２２６とを連結するカルダンジョント２２５は、リヤプロペラシャフト２２３に結合されるプロペラシャフト側のヨーク２２５ａに十字形のスパイダ２２５ｂを介して連結されるフランジヨーク２２５ｃを有し、デファレンシャル装置２２６の筒状に形成されたデファレンシャルキャリヤ２２６ａにベアリングを介して回転自在に支持されて入力軸となるドライブピニオン２２６ｂ（軸心のみ図示）に結合されたコンパニオンフランジ２２６ｃにフランジヨーク２２５ｃが結合される。
ここで、ドライブピニオン２２６ｂとコンパニオンフランジ２２６ｃ、及びコンパニオンフランジ２２６ｃとフランジヨーク２２５ｃとの結合誤差や各部の加工精度誤差等に起因してドライブピニオン２２６ｂの軸心とカルダンジョイント２２５のジョイント中心との偏芯が制作誤差として生じる。この制作誤差によりスライド機構を有しないカルダンジョイント２２４、２２５、２２８のみで連結されたプロペラシャフト２２１にあっては、デファレンシャル装置２１０のドライブピニオン２２６ｂに対して偏芯したプロペラシャフト２２１の回転によりデファレンシャル装置２２６を軸方向に加振する強制加振が発生し、車体振動となる。この強制加振の変位、即ち強制変位をδ、カルダンジョイント２２５のジョイント角をθ、ドライブピニオン２２６ｂの軸心とカルダンジョイント２２５のジョイント中心との偏芯量をε、プロペラシャフト２２１の回転角をωｔとすると次式（１）で表される。
強制変位δ＝ε・ｔａｎθ・ｓｉｎωｔ・・・・（１）
この強制加振の発生を抑制する対策として、パワーユニットの出力軸とフロントプロペラシャフト２２２の前端を連結するカルダンジョイント２２８に代えて、回転トルク伝達時における軸方向の相対移動及び相対角度変化を許容するＤＯＪ等の等速スベリジョイント機構等による締結部によって構成したものがある。
図１２はこの締結部２３０の要部拡大断面図であり、２３１はパワーユニット２２９のトランスミッションケースである。トランスミッションケース２３１の後端に円筒状の出力軸保持部２３２が突出形成され、出力軸保持部２３２にベアリング２３３ａ及び２３３ｂを介して出力軸２３４が回転自在に支持されている。
出力軸保持部２３２の開口端２３２ａから後方に突出する出力軸２３４の後端部にはスプライン２３４ａ及びネジ部２３４ｂが形成されている。この出力軸２３４の後端部に、ベアリング２３３ｂとの間にスペーサとなるスリーブ２３５を介在してパワーユニット側締結フランジ２３６が固設されている。このパワーユニット側締結フランジ２３６は前端側がスリーブ２３５に当接すると共にスプライン２３４ａにスプライン嵌合する円筒状の基部２３７及びこの基部２３７の後端に円板状で中央部に開口２３８ａが形成され、周辺近傍に等間隔で複数のネジ孔２３８ｂが形成された締結フランジ２３８が一体形成されている。また、出力軸保持部２３２の開口端２３２ａとスリーブ２３５との間を水密的にシールする環状のシール部材２３９が配設されている。
一方、フロントプロペラシャフト２２２の前端部にジョイント２４０が設けられている。このジョイント２４０は、フロントプロペラシャフト２２２の前端部に基端が結合されて延設された円柱状のジョイントシャフト２４１と、パワーユニット側締結フランジ２３６の結合フランジ２３８の締結フランジ面２３８ｃに接合可能な締結フランジ面２４３ｃを有しネジ孔２３８ｂに対応するボルト挿入孔２４３ｂが穿設された円板状の締結フランジ２４３及び円筒状のアウタレース２４４が一体形成されたプロペラシャフト側締結フランジ２４２を有している。
ジョイントシャフト２４１の先端軸部２４１ａに、外周に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝２４５ａが形成された環状のインナレース２４５が固定されている。一方、プロペラシャフト側締結フランジ２４２のアウタレース２４４の内周面に、インナレース２４５の各ボール溝２４５ａに対向して軸方向に延在する複数のボール溝２４４ａが形成されている。これら対向するボール溝２４５ａと２４４ａとの間にゲージ２４６に保持されたボール２４７が嵌合している。
そして、パワーユニット側締結フランジ２３６の締結フランジ２３８の締結フランジ面２３８ｃとプロペラシャフト側締結フランジ２４２の締結フランジ２４３の締結フランジ面２４３ｃを接合し、ボルト挿入孔２４３ａから挿入されてネジ孔２３８ａに螺合する結合ボルト２４９によってパワーユニット側締結フランジ２３５の締結フランジ２３８とプロペラシャフト側締結フランジ２４２の締結フランジ２４３が締結される。
このように構成されたジョイント２４０は、フロントプロペラシャフト２１２に取り付けられたジョイントシャフト２４１の先端軸部２４１ａに設けられたインナレース２４５、パワーユニット側締結フランジ２３６に結合されるプロペラシャフト側締結フランジ２４２のアウタレース２４４、ボール溝２４５ａと２４４ａとの間に嵌合するボール２４７等によって出力軸２３４とフロントプロペラシャフト２１２を等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角変化及び軸方向の相対移動を許容するＤＯＪ、即ち等速スベリジョイント機構を構成する。
ここで、仮にジョイント２４０をスリーブスプライン嵌合機構により構成した場合には、回転トルク伝達に伴い圧接するスリーブスプライン嵌合部の軸方向の摺動摩擦抵抗が増大し、デファレンシャル装置２２６に作用する軸方向の強制加振を防止することはできない。
更に、両端にカルダンジョイントを有し、一方のカルダンジョイントに基端部が連結される筒状のヨークと、他方のカルダンジョイントに基端部が係合するシャフトとがボールスプライン機構を介して係合するボールスプライン機構付きプロペラシャフトが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３３７３９５号公報
上記図１０に示すプロペラシャフト２０１によると、プロペラシャフト２０１の艤装時に、フロントプロペラシャフト２０２の前端部に設けられたカルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａを開口端から出力軸保持部内に挿入してジョイントスリーブ２０７ａと出力軸とをスリーブスプライン嵌合することから、カルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａを出力軸保持部の開口端から挿入する際に、カルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａの挿入角等の挿入姿勢の微妙な偏倚によって、カルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａや出力軸、或いは出力軸保持部内に配設されたシール部材を損傷することが懸念される。
また、トランスミッションケース内に潤滑油が予め貯留された状態でプロペラシャフト２０１の艤装が行われることから、出力軸保持部の開口端を閉塞している物流用の保護キャップを取り外してカルダンジョイント２０７のジョイントスリーブ２０７ａを出力軸保持部内に挿入して出力軸にスリーブスプライン嵌合する間に、出力軸保持部の開口端から潤滑油が漏れ出して該部周辺を汚染すると共に作業環境に影響を及ぼし、かつ開口端から不純物がトランスミッションケース内に進入して潤滑油にコンタミが発生するおそれがある。また、軸方向の相対移動を許容するためにＤＯＪ等の等速スベリジョイント機構を使用しても、レイアウト上の制限で、ワインドアップ等、駆動輪負荷によりジョイント角の変化が少ないフロントプロペラシャフト２０２とリヤプロペラシャフト２０３とを連結するジョイント２０５として使用することから、高価な等速スベリジョイント機構を用いる効果が半減する。
一方、図１２に示す締結部２３０によると、パワーユニット２２９の出力軸２３４とフロントプロペラシャフト２２２が、軸方向の摺動摩擦抵抗の小さい等速スライドジョイント機構のジョイント２４０で連結され、パワーユニット２２９の出力軸２３４からフロントプロペラシャフト２２２に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制される。これによりパワーユニット２２９からデファレンシャル装置２２６への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置２２６の強制加振を抑制することができる。
しかし、インナレース２４５、アウタレース２４４、インナレース２４５及びアウタレース２４４の各ボール溝２４５ａと２４４ａとの間に嵌合するボール２４７等によって比較的大径の等速スベリジョイント機構を形成することから、アウタレース２４４と一体形成されるプロペラシャフト側締結フランジ２４２の締結フランジ２４３のフランジ径が大径化される。これに伴い大径のフランジ径を有する締結フランジ２４３とボルト結合されるパワーユニット側締結フランジ２３６の締結フランジ２３８のフランジ径も大径化される。これら大きなフランジ径の締結フランジ２３８、２４２を備えたジョイント２４０は大きな搭載スペースを要し、車体下面とプロペラシャフト２２１との間に大きなクリアランスを要することから、プロペラシャフト２２１及びパワーユニット等の搭載性やレイアウト性に影響を及ぼし、車体設計に制約を与える。また、同様のジョイント２４０によりプロペラシャフト２２１とデファレンシャル装置２２６を連結する場合にも同様に車体下面とプロペラシャフト２２１との間に大きなクリアランスを要しプロペラシャフト２２１及びデファレンシャル装置２２６等のレイアウト性に影響を及ぼす。
また、特許文献１に記載の一方のカルダンジョイントに基端部が連結される筒状のヨークと、他方のカルダンジョイントに基端部が係合するシャフトとがボールスプライン機構を介して係合するボールスプライン機構付きプロペラシャフトにあっては、プロペラシャフトの曲げ剛性が低下に伴って、危険回転速度（曲げ固有振動数）が低下することが懸念される。
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、プロペラシャフト艤装時におけるシール部等の損傷及び潤滑油の漏れ等の発生を防止すると共にデファレンシャル装置の強制振動を抑制し、プロペラシャフト等のレイアウト性及び搭載性に優れた車両用プロペラシャフトの締結部構造を提供することにある。
上記目的を達成する請求項１に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部内に回転自在に支持された上記出力軸の後端部外周に軸方向に沿って延在する複数のボール溝と、上記出力軸保持部内に回転方向及び軸方向に移動自在に嵌合し内周に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたスリーブヨークと、上記出力軸の後端部に形成されたボール溝とスリーブヨークに形成されたボール溝との間に嵌合して出力軸の後端部及びスリーブヨークと共にボールスプライン機構を形成するボールと、上記出力軸保持部の開口端から突出する上記スリーブヨークの後端にジョイントを介して揺動自在に設けられたパワーユニット側締結フランジと、上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部のジョイントが、カルダンジョイントであることを特徴とする。
上記目的を達成する請求項３に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部に回転自在に支持され該出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する後方が開放されたジョイントケースと、先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備えかつジョイントケースから後方に突出する後端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする。
上記目的を達成する請求項４に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部に回転自在に支持された上記出力軸の後端部に結合されると共に上記出力軸保持部内に回転自在に保持された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する後方が開放されたジョイントケースと、先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備え上記ジョイントケース及び出力軸保持部の開口端から後方に突出する後端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする。
上記目的を達成する請求項５に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、上記第２締結部は、デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部内に回転自在に支持された上記入力軸の前端部外周に軸方向に沿って延在する複数のボール溝と、上記入力軸保持部内に回転方向及び軸方向に移動自在に嵌合し内周に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたスリーブヨークと、上記入力軸の前端部に形成されたボール溝とスリーブヨークに形成されたボール溝との間に嵌合して入力軸の前端部及びスリーブヨークと共にボールスプライン機構を形成するボールと、上記入力軸保持部の開口端から突出する上記スリーブヨークの前端にジョイントを介して揺動自在に設けられたデファレンシャル側締結フランジと、上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５の車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第２締結部のジョイントが、カルダンジョイントであることを特徴とする。
上記目的を達成する請求項７に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、上記第２締結部は、上記デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部に回転自在に支持され該入力軸保持部の開口端から突出する上記入力軸の前端部に結合された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する前方が開放されたジョイントケースと、先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備えかつジョイントケース内から前方に突出する前端部にデファレンシャル側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジとを備えたことを特徴とする。
上記目的を達成する請求項８に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造の発明は、車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、上記第２締結部は、上記デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部に回転自在に支持された上記入力軸の前端部に結合されると共に上記入力軸保持部内に回転自在に保持された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する前方が開放されたジョイントケースと、先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備え上記ジョイントケース及び入力軸保持部の開口端から前方に突出する前端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のいずれか１項の車両用プロペラシャフトの締結部構造において、上記第１締結部は、上記プロペラシャフトの前端部とプロペラシャフト側締結フランジとの間に介在するジョイントに代え、出力軸の後端部とパワーユニット側締結フランジの間にジョイント介在し、プロペラシャフトの前端部にプロペラシャフト側締結フランジが直接的に結合されたことを特徴とする。
請求項１の発明によると、パワーユニットの出力軸とスリーブヨークが軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さいボールスプライン機構によって連結され、スリーブヨークにジョイントを介して設けられたパワーユニット側締結フランジとプロペラシャフトの前端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジを締結することから、回転トルク伝達時におけるパワーユニットの出力軸からプロペラシャフトに対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは極めて小さく抑制される。これによりパワーユニットからデファレンシャル装置への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置の軸方向の強制加振を抑制することができる。
更に、ボールスプライン機構等に影響されることなくパワーユニット側締結フランジ及びプロペラシャフト側締結フランジのフランジ径を小径にでき、車体下面とプロペラシャフトとのクリアランスが抑制できる。従って、パワーユニット側締結フランジ及びプロペラシャフト側締結フランジの小径化に伴いプロペラシャフト及びパワーユニット等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置及びプロペラシャフトを搭載する艤装にあたり、出力軸保持部から突出して配置されたパワーユニット側締結フランジにプロペラシャフト側締結フランジを締結して艤装することから、出力軸保持部内に配置された出力軸やボールスプライン機構、シール部材等を損傷することがない。更に、トランスミッションケースの出力軸保持部の開口部が閉塞された状態で、パワーユニット側締結フランジにプロペラシャフト側締結フランジを締結することからトランスミッションケース内の潤滑油が軸保持部の開口端から漏れ出すおそれがなく、また、開口端からの不純物がトランスミッションケース内に進入することがなくなり潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
請求項２の発明によると、第１締結部のジョイントを小径に形成されるカルダンジョイントにより構成することにより、第１締結部を安価に構成でき、かつパワーユニット側締結フランジ及びプロペラシャフト側締結フランジの小径化が容易になる。
請求項３の発明によると、パワーユニットの出力軸とパワーユニット側締結フランジが、等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さく相対移動を許容する等速スベリジョイント機構からなるジョイントによって連結され、このパワーユニット側締結フランジとプロペラシャフト側締結フランジを締結することから、回転トルク伝達時におけるパワーユニットの出力軸からプロペラシャフトに対する軸方向の荷重伝達が遮断されて回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置の強制加振を抑制することができる。更に、互いに締結されるパワーユニット側締結フランジとプロペラシャフト側締結フランジのフランジ径を小径に設定することができ、プロペラシャフト及びパワーユニット等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置及びプロペラシャフトを搭載する艤装にあたり、出力軸保持部から突出して配置されたパワーユニット側締結フランジにプロペラシャフト側締結フランジを締結して艤装することから、出力軸保持部内に配置されたシール部材等を損傷することがない。更に、トランスミッションケース内の潤滑油が軸保持部の開口端から漏れ出すおそれがなく、また潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
請求項４の発明によると、等速スベリジョイント機構からなるジョイントを出力軸保持部内に収容することによって、請求項３の効果に加え、プロペラシャフト及びパワーユニットの搭載スペースやレイアウトが更に良好になると共に、プロペラシャフトの曲げ剛性が向上し、危険回転速度（曲げ固有振動数）を上げることができる。
請求項５の発明によると、デファレンシャル装置の入力軸とスリーブヨークがボールスプライン機構によって軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さく連結され、スリーブヨークに結合されたジョイントに設けられたデファレンシャル側締結フランジとプロペラシャフトの後端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジを締結することから、プロペラシャフトから入力軸に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは極めて小さく抑制され、パワーユニットからデファレンシャル装置への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置の強制加振の発生を抑制することができる。
更に、パワーユニットに配設されるパワーユニット側締結フランジ及びこのパワーユニット側締結フランジに締結されるプロペラシャフトの前端部に結合されるプロペラシャフト締結フランジのフランジ径が小径に形成されると共に、デファレンシャル装置側に設けられるデファレンシャル側締結フランジ及びこのデファレンシャル側締結フランジに締結されるペラシャフトの後端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジのフランジ径が小径に設定できる。これらの小径化に伴いプロペラシャフト、パワーユニット、デファレンシャル装置等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置及びプロペラシャフトを搭載する艤装にあたり、パワーユニット側のパワーユニット側締結フランジが出力軸保持部から突出して組み付けられた状態で、パワーユニット側締結フランジにプロペラシャフトの前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジを締結することから、出力軸保持部内に配置された出力軸やシール部材等を損傷することがない。また、トランスミッションケース内の潤滑油が軸保持部の開口端から漏れ出すおそれがなく、かつ、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
請求項６の発明によると、第２締結部のジョイントをカルダンジョイントにより構成することにより、第２締結部を安価に構成でき、かつデファレンシャル側締結フランジ及びプロペラシャフト側締結フランジのフランジ径の小径化が容易になる。
請求項７の発明によると、デファレンシャル装置の入力軸とデファレンシャル側締結フランジが等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さく相対移動を許容する等速スベリジョイント機構からなるジョイントによって連結され、このデファレンシャル側締結フランジとプロペラシャフトの後端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジを締結することから、プロペラシャフトから入力軸に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは極めて小さく抑制され、パワーユニットからデファレンシャル装置への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置の強制加振を抑制することができる。
更に、請求項５の発明と同様に、パワーユニット側締結フランジ及びこのパワーユニット側締結フランジに締結されるプロペラシャフト締結フランジを小径に設定できると共に、デファレンシャル側締結フランジ及びこのデファレンシャル側締結フランジに締結されるプロペラシャフト側締結フランジのフランジ径が小径に設定できて、プロペラシャフト、パワーユニット、デファレンシャル装置等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置及びプロペラシャフトを搭載する艤装にあたり、出力軸保持部内に配置された出力軸やシール部材等を損傷することがなく、かつトランスミッションケース内の潤滑油が軸保持部の開口端から漏れ出すおそれがない。
請求項８の発明によると、等速スベリジョイント機構からなるジョイントを入力軸保持部内に収容することによって、請求項７の効果に加え、プロペラシャフト及びパワーユニットの搭載スペースやレイアウトが更に良好になると共に、プロペラシャフトの曲げ剛性が向上し、危険回転速度（曲げ固有振動数）を上げることができる。
請求項９の発明は、請求項５〜８における第１締結部の他の具体的構成であって、デファレンシャル装置及びプロペラシャフトを搭載する艤装にあたり、出力軸保持部内に配置された出力軸やシール部材等を損傷することがなく、かつトランスミッションケース内の潤滑油が軸保持部の開口端から漏れ出すおそれがない。
以下本発明に係る車両用プロペラシャフトの締結部構造の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、各図において矢印Ｆは車体前方方向を示している。
（第１実施の形態）
図１及び図２を参照して本発明の第１実施の形態を説明する。
図１は、四輪駆動車やフロントエンジンリヤドライブの車両における動力伝達系の概要を示す車体下部の側面図である。車両の動力伝達系は、車体１に対して前後方向に配置するプロペラシャフト１０の前端部が、車体前部に搭載されたエンジン及び変速機を備えたパワーユニット５に連結すると共に、後端が後輪駆動用のデファレンシャル装置８に連結している。
プロペラシャフト１０は、フロントプロペラシャフト１１と、このフロントプロペラシャフト１１の後端部にカルダンジョイント１３を介して連結したリヤプロペラシャフト１２によって形成され、フロントプロペラシャフト１１の前端部が第１締結部２０によってパワーユニット５に連結され、リヤプロペラシャフト１２の後端部が第２締結部１４を介してデファレンシャル装置８に連結されている。フロントプロペラシャフト１１の後端部近傍がセンターマウント２を介して車体１の下面に回転自在に支承されている。
このように構成されたプロペラシャフト１０は、パワーユニット５からの回転トルクが締結部２０を介してフロントプロペラシャフト１１に伝達され、フロントプロペラシャフト１１からカルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２から第２締結部１４を介してデファレンシャル装置８に伝達される。
このリヤプロペラシャフト１２の後端部とデファレンシャル装置８とを連結する第２締結部１４は、リヤプロペラシャフト１２に結合されるプロペラシャフト側のヨーク１５ａに十字形のスパイダ１５ｂを介して連結されるフランジヨーク１５ｃを有する比較的小径で安価に構成されるカルダンジョイント１５によって構成され、デファレンシャル装置８のデファレンシャルキャリヤ８１にベアリングを介して回転自在に支持された入力軸であるドライブピニオン９（軸心のみ図示）に結合されたコンパニオンフランジ９ａにフランジヨーク１５ｃが結合される。
パワーユニット５の出力軸６とフロントプロペラシャフト１１の前端部を連結する第１締結部２０は、出力軸６とフロントプロペラシャフト１１を相対角度変化を許容するジョイント、本実施の形態ではカルダンジョイント３０及び軸方向の相対移動を許容するボールスプライン機構２５によって構成される。
図２は、この第１締結部２０の要部拡大図であり、２１はパワーユニット５のトランスミッションケースである。トランスミッションケース２１の後端に円筒状の出力軸保持部２２が突出形成され、出力軸保持部２２の基端側にベアリング２３を介して出力軸６が回転自在に支持されている。出力軸６は、その後端部２６がほぼ出力軸保持部２２の開口端２２ａに達し、後端部２６の外周面に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝２６ａが形成されている。
出力軸保持部２２の内周面に嵌合して円筒状のスリーブ２７が配設され、スリーブ２７内に円筒状で外周面がスリーブ２７の内周面に回転方向及び軸方向に移動自在に摺動可能に嵌合し内周面にボール溝２６ａに対向して軸方向に沿って伸びる複数のボール溝２８ａが形成されたスリーブヨーク２８が配置されている。更に、対向するボール溝２６ａと２８ａの間に図示しない環状状のゲージに保持されたボール２９嵌合している。出力軸保持部２２の開口端２２ａには、この開口端２２ａとスリーブヨーク２８の外周との間を水密的にシールするシール部材２４が配設されている。
これら出力軸６とスリーブヨーク２８、出力軸６及びスリーブヨーク２８に形成されたボール溝２６ａと２８ａに嵌合するボール２９によって出力軸６に対してスリーブヨーク２８を相対回転方向への移動を規制すると共に軸方向への相対移動を許容し、特に出力軸６に対するスリーブヨーク２８の軸方向への相対移動の際の摺動摩擦抵抗が小さいボールスプライン機構２５を構成している。
出力軸保持部２２の開口端２２ａから突出するスリーブヨーク２８の後端に比較的小径で安価に構成できるカルダンジョイント３０が設けられている。カルダンジョイント３０は、円筒状のスリーブヨーク２８の後端を閉塞して結合される基部３０ａ、この基部３０ａに結合される出力軸側のヨーク３０ｂに十字形のスパイダ３０ｃを介して連結されるフランジヨーク３０ｄを有し、周辺近傍に等間隔で複数のネジ孔３１ｂが形成されたパワーユニット側締結フランジ３１が一体形成されている。このパワーユニット側締結フランジ３１は、出力軸保持部２２や出力軸６の外周にボール２９を介在して嵌合するスリーブヨーク２８等のボールスプライン機構２５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、フロントプロペラシャフト１１の前端部に、フロントプロペラシャフト１１を形成するシャフトチューブ１１ａの前端に基端が結合されてパワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃに接合可能な締結フランジ面３２ｃを有しネジ孔３１ｂに対応するボルト挿入孔３２ｂが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ３２が設けられている。このプロペラシャフト側締結フランジ３２の締結フランジ面３２ｃとパワーユニット側締結フランジ３０の締結フランジ面３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ｂから挿入されてネジ孔３１ｂに螺合する結合ボルト３３によって、パワーユニット側締結フランジ３２とプロペラシャフト側締結フランジ３１が締結される。このプロペラシャフト側締結フランジ３１のフランジ径は、パワーユニット側締結フランジ３２のフランジ径と同様に小径に形成される。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、予めスリーブヨーク２８及びカルダンジョイント３０が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。即ち、出力軸保持部２２にスリーブ２６を介して嵌合するスリーブヨーク２８のボール溝２８ａと出力軸６のボール溝２６ａとの間にボール２９が嵌合し、出力軸保持部２２とスリーブヨーク２８との間がシール部材２４によってシールされた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。
一方、カルダンジョイント１３を介してフロントプロペラシャフト１１とリヤプロペラシャフト１２が連結されたプロペラシャフト１０の後端部にカルダンジョイント１５を介してデファレンシャル装置８が組み付けられる。なお、フロントプロペラシャフト１１の後端部にはセンターマウント２が組み付けられている。
この後端にデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、そのフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ３２の締結フランジ面３２ｃを、車体１に搭載されたパワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ｂから挿入されてネジ孔３０ｂに螺合する結合ボルト３３によってパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結してパワーユニット５に連結される。このパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結に続いてフロントプロペラシャフト１１の後端部に組み付けられたセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１１及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された第１締結部２０及び第２締結部１４を有する駆動系によると、パワーユニット５の出力軸６からの回転トルクは、出力軸６の後端部２６及びスリーブヨーク２８に形成されたボール溝２６ａ及び２８ａ、ボール溝２６ａと２８ａとの間に嵌合するボール２９等によるボールスプライン機構２５を介してスリーブヨーク２８に伝達され、スリーブヨーク２８に基部３０ａが結合されたカルダンジョイント３０を介してパワーユニット側締結フランジ３１に締結されたプロペラシャフト側締結フランジ３２が設けられたフロントプロペラシャフト１１に伝達される。フロントプロペラシャフト１１からカルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２からカルダンジョイント１５を介してデファレンシャル装置８に伝達される。
このように構成された本実施の形態によると、パワーユニット５の出力軸６とスリーブヨーク２８が、ボールスプライン機構２５によって軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さく連結される。このスリーブヨーク２８にカルダンジョイント３０によって揺動自在に設けられたパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト１０の前端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結することから、回転トルク伝達時におけるパワーユニット５の出力軸６からプロペラシャフト１０に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制されて、パワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の強制加振を抑制できる。
更に、互いに締結されるパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２のフランジ径が小径に設定されることから、プロペラシャフト１０と車体下面とのクリアランスが小さく設定できる。このようにプロペラシャフト１０と車体下面とのクリアランスが小さく設定できることから、プロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になり、車体設計に制約が解消或いは大幅に緩和される。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、パワーユニット５にスリーブヨーク２８及びカルダンジョイント３０が取り付けられて、出力軸保持部２２から突出して配置されたパワーユニット側締結フランジ３１にプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結してプロペラシャフト１０を艤装することから、出力軸保持部２２内に配置された出力軸６、スリーブヨーク２８、ボール溝２６ａ、２８ａに嵌合するボール２９によって構成されたボールスプライン機構２５やシール部材２４等を損傷することがない。また、トランスミッションケース２１の出力軸保持部２２の開口部２２ａがシール部材２４やスリーブヨーク２８及びカルダンジョイント３０の基部３０ａによって閉塞された状態で、パワーユニット側締結フランジ３１にプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結することからトランスミッションケース２１内の潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すおそれがなく、また、開口端２２ａからの不純物がトランスミッションケース２１内に進入することがなくなり、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
更に、出力軸６とフロントプロペラシャフト１１、フロントプロペラシャフト１１とリヤプロペラシャフト１２、リヤプロペラシャフト１２とデファレンシャル装置８を安価なカルダンジョイント３０、１３、１５を介して連結することから、高価な等速スベリジョイントが不要で安価に構成することができる。
（第２実施の形態）
図３を参照して本発明の第２実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は第１締結部の構成が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様であり、対応する部位に同一符号を付して該部の詳細な説明を省略する。
図３は、この第１締結部４０の要部拡大図である。パワーユニット５のトランスミッションケース２１の後端に出力軸保持部２２が突出形成され、出力軸保持部２２にベアリング２３ａ及び２３ｂを介して出力軸６が回転自在に支持されている。出力軸保持部２２の開口端２２ａから突出する出力軸６の後端部４１にはスプライン４１ａ及びネジ部４１ｂが形成されている。この出力軸６の後端部４１にベアリング２３ｂとの間にスペーサとなるスリーブ４２を介在してジョイント４５が設けられ、かつ出力軸保持部２２の開口端２２ａとスリーブ４２との間を水密的にシールする環状のシール部材４３が配設されている。
ジョイント４５は、出力軸６の後端部４１に結合されるジョイントケース４６及び先端軸部５１ａがジョイントケース４６内に挿入され後端部にパワーユニット側締結フランジ３１が設けられたジョイントシャフト５１を有している。
ジョイントケース４６は、前端側がスリーブ４２に当接すると共にスプライン４１ａにスプライン嵌合する円筒状の基部４７と、基部４７の後端に結合される円板状で中央部に開口４８ａが形成された取付フランジ４８及び取付フランジ４８の外周部に前端が結合されて後方が開放された円筒状のアウタレース４９を有し、アウタレース４９の内周面に軸方向に伸びる複数のボール溝４９ａが形成されている。このジョイントケース４６は、基部４７をスプライン４１ａにスプライン嵌合して取付フランジ４８の開口４８ａからジョイントケース４６内に突出するネジ部４１ｂに螺合するナット５０によって出力軸６の後端部４１に結合されている。このように取付フランジ４８の開口部４８ａからジョイントケース４６内に突出するネジ部４１ｂに螺合するナット５０により出力軸６にジョイントケース４６を固設することにより、取付フランジ４８の径を小さくすることができ、ジョイントケース４６のスペースを抑制することができる。
一方、ジョイントケース４６内に挿入されたジョイントシャフト５１の先端軸部５１ａに、外周にアウタレース４９の各ボール溝４９ａに対向して軸方向に沿って伸びる複数のボール溝５２ａが形成された環状のインナレース５２が固定されている。この互いに対向するインナレース５２の各ボール溝５２ａとアウタレース４９のボール溝４９ａとの間に環状のゲージ５３に保持されたボール５４を嵌合している。アウタレース４９の後端開口４９ｂから後方に突出するジョイントシャフト５１の後端部に、周辺近傍に等間隔で複数のネジ孔３１ｂが形成されたパワーユニット側締結フランジ３１が設けられている。
更に、アウタレース４９の後端開口４９ｂとジョイントシャフト５１との間に可撓性のブーツ５５が配置され、ブーツ５５により外部から水滴、埃、小石等が進入するのを防止してジョイントケース４６内のボール溝４９ａ、５２ａ及びボール５４等を保護している。
このように構成されたジョイント４５は、出力軸６に取り付けられたジョイントケース４６のアウタレース４９、ジョイントシャフト５１に設けられたインナレース５２、アウタレース４９及びインナレース５２に形成されたボール溝４９ａと５２ａとの間に嵌合するボール５４等によって、出力軸６とパワーユニット側締結フランジ３１を等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容するＤＯＪ、即ち等速スベリジョイント機構を構成する。このジョイントシャフト５１の後端部に結合されるパワーユニット側締結フランジ３１は、出力軸保持部２２やジョイント４５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、フロントプロペラシャフト１１の前端部に、そのフロントプロペラシャフト１１を形成するシャフトチューブ１１ａの前端に基端が結合されてパワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃに接合可能な締結フランジ面３２ｃを有しネジ孔３１ｂに対応するボルト挿入孔３２ｂが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ３２が設けられている。これらの締結フランジ面３２ｃと３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ｂから挿入されてネジ孔３１ｂに螺合する結合ボルト３２によって、パワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２が締結される。このプロペラシャフト側締結フランジ３１のフランジ径は、パワーユニット側締結フランジ３１のフランジ径と同様に小径にできる。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を車体１に搭載する艤装にあたり、予めジョイント４５及びパワーユニット側締結フランジ３０が組み付けられた状態のパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。即ち、トランスミッションケース２１の出力軸保持部２２と、出力軸６に装着されたスリーブ４２との間がシール部材４３によってシールされ、スリーブ４２から突出する出力軸６の後端部４１にジョイント４５及びパワーユニット側締結フランジ３０が組み付けられている。
一方、プロペラシャフト１０の後端部に第２締結部１４、即ちカルダンジョイント１５を介してデファレンシャル装置８が組み付けられている。なお、フロントプロペラシャフト１１の後端部にはセンターマウント２が組み付けられている。
このデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、その前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ３２の締結フランジ面３２ｃを、パワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ｂから挿入されてネジ孔３１ｂに螺合する結合ボルト３３によってパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結する。この締結に続いてセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１１及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された第１締結部４０を有する駆動系によると、パワーユニット５の出力軸６からの回転トルクは、出力軸６の後端部４１に取り付けられたジョイントケース４６のアウタレース４９、インナレース５２、ボール溝４９ａと５２ａとの間に嵌合するボール５４等によって構成された等速スベリジョイント機構を介してジョイントシャフト５１の後端部に設けられたパワーユニット側締結フランジ３０に等速で回転トルク伝達し、このパワーユニット側締結フランジ３１に締結されたプロペラシャフト側締結フランジ３２からフロントプロペラシャフト１１に伝達される。フロントプロペラシャフト１１からカルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２からカルダンジョイント１５を介してデファレンシャル装置８に伝達される。
このように構成された本実施の形態によると、パワーユニット５の出力軸６の後端部４１に、等速スベリジョイント機構を構成するジョイント４５を介してパワーユニット側締結フランジ３１が連結され、このパワーユニット側締結フランジ３１と、プロペラシャフト１１の前端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジ３２とを締結することから、回転トルク伝達時におけるパワーユニット５の出力軸６からプロペラシャフト１０に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制され、パワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の軸方向の強制加振の発生を抑制することができる。
更に、互いに締結されるパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２のフランジ径が小径に設定されることから、車体下部に配置されるプロペラシャフト１０と車体下面とのクリアランスが抑制でき、プロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、トランスミッションケース２１出力保持部２２の開口端２２ａから突出する出力軸６の後端部４１にジョイント４５及びパワーユニット側締結フランジ３１が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されることから、出力軸保持部２２内に配置されたシール部材４３や出力軸６、及びアウタレース４９、インナレース５２、アウタレース４９及び、ボール溝４９ａと５２ａとの間に嵌合するボール５４等のジョイント４５の構成部材を損傷することがない。また、トランスミッションケース２１内の潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すおそれがなく、また、開口端２２ａからの不純物が進入することがなく、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
（第３実施の形態）
図４を参照して本発明の第３実施の形態を説明する。なお、本実施の形態は第１締結部の構成が第１実施の形態及び第２実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態及び第２実施の形態と同様であり、対応する部位に同一符号を付して該部の詳細な説明を省略する。
図４は、この第１締結部６０の要部拡大図である。パワーユニット５のトランスミッションケース２１の後端に円筒状の出力軸保持部２２が突出形成され、出力軸保持部２２の前端においてベアリング２３を介して出力軸６が回転自在に支持されている。ベアリング２３から出力軸保持部２２内に突出する出力軸６の後端部４１にはスプライン４１ａ及びネジ部４１ｂが形成されている。この出力軸１６の後端部４１にベアリング２３との間にスリーブ４２を介在してジョイント４５が設けられている。
ジョイント４５は、出力軸保持部２２内に収容されて出力軸６の後端部４１に結合されるジョイントケース４６及び先端軸部５１aがジョイントケース４６内に挿入され後端部にパワーユニット側締結フランジ３１が設けられたジョイントシャフト５１を有している。
ジョイントケース４６は、前端側がスリーブ４２に当接すると共にスプライン４１ａにスプライン嵌合する円筒状の基部４７と、基部４７の後端に結合される円板状で中央部に開口４８ａが形成された取付フランジ４８及び取付フランジ４８の外周部に前端が結合される円筒状のアウタレース４９を有し、アウタレース４９はスリーブ６１を介在して出力軸保持部２２に回転自在に嵌合保持されると共に、出力軸保持部２２の開口端２２ａとアウタレース４９の後端開口４９ｂとの間はシール部材４３によってシールされている。このジョイントケース４６は、基部４７をスプライン４１ａにスプライン係合して取付フランジ４８の開口４８ａからジョイントケース４６内に突出するネジ部４１ｂに螺合するナット５０によって出力軸６の後端部４１に結合されている。
一方、ジョイントシャフト５１の先端軸部５１ａに、軸方向に沿って伸びる複数のボール溝５２ａが形成された環状のインナレース５２が固定され、対向するボール溝５２ａと４９ａとの間に環状のゲージ５３に保持されたボール５４が嵌合する。アウタレース４９の後端開口４９ｂから後方に突出するジョイントシャフト５１の後端部に、周辺近傍に等間隔で複数のネジ孔３１ｂが形成されたパワーユニット側締結フランジ３１が設けられている。更に、アウタレース４９の後端開口４９ｂとジョイントシャフト５１との間をブーツ５５でシールしている。
このように構成されたジョイント４５は、出力軸６の後端部４１に取り付けられたジョイントケース４６のアウタレース４９、インナレース５２、ボール溝４９ａと５２ａ及びボール５４等によって出力軸６とパワーユニット側締結フランジ３０を等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容するＤＯＪ、即ち等速スベリジョイント機構を構成する。出力軸保持部２２の開口端２２ａから突出するジョイントシャフト５１に結合されるパワーユニット側締結フランジ３１は、出力軸保持部２２やジョイント４５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、フロントプロペラシャフト１１の前端部に、パワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃに接合可能な締結フランジ面３２ｃを有しネジ孔３１ａに対応するボルト挿入孔３２ａが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ３２が設けられている。これらの締結フランジ面３２ｃと３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ａから挿入されてネジ孔３１ａに螺合する結合ボルト３３によって、パワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２が締結される。このプロペラシャフト側締結フランジ３２のフランジ径は、パワーユニット側締結フランジ３１のフランジ径と同様に小径にできる。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、予めジョイント４５のアウタレース４９が出力軸保持部２２内にスリーブ６１を介して回転自在に嵌合保持されてパワーユニット５にジョイント４５及びパワーユニット側締結フランジ３１が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。
一方、プロペラシャフト１０の後端部にカルダンジョイント１５を介してデファレンシャル装置８が組み付けられ、かつフロントプロペラシャフト１１の後端部にセンターマウント２が組み付けられている。
このデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、その前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ３２の締結フランジ面３２ｃを、パワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ３１の締結フランジ面３１ｃを接合し、ボルト挿入孔３２ａから挿入されてネジ孔３１ａに螺合する結合ボルト３３によってパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２を締結する。この締結に続いてセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１１及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された本実施の形態によると、パワーユニット５の出力軸６の後端部４１に、等速スベリジョイント機構を構成するジョイント４５を介してパワーユニット側締結フランジ３１が連結され、このパワーユニット側締結フランジ３１と、プロペラシャフト１１に設けられたプロペラシャフト側締結フランジ３２とを締結することから、回転トルク伝達時におけるパワーユニット５の出力軸６からプロペラシャフト１０に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制され、パワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の強制加振を抑制できる。
更に、互いに締結されるパワーユニット側締結フランジ３１とプロペラシャフト側締結フランジ３２のフランジ径が小径に設定されて、車体下部に配置されるプロペラシャフト１０と車体下面とクリアランスの抑制できてプロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、出力軸６の後端部４１に取り付けられたジョイント４５がミッションケース２１の出力軸保持部２２内に収容されてプロペラシャフト１０及びパワーユニット５の搭載スペースやレイアウトが更に良好になると共に、ジョイント４５が出力軸保持部２２に保持されて、プロペラシャフト１０の曲げ剛性が向上し、危険回転速度（曲げ固有振動数）を上げることができる。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、トランスミッションケース２１の出力軸保持部２２から突出して配置されたパワーユニット側締結フランジ３１にプロペラシャフト１０の前端に設けられたプロペラシャフト側締結フランジ３１を締結してプロペラシャフト１０を艤装することから、出力軸保持部２２内に配置されたシール部材４３や出力軸６、及びアウタレース４９、インナレース５２、ボール溝４９ａと５２ａとの間に嵌合するボール５４等のジョイント４５の構成部材を損傷することがない。また、出力軸保持部２２と出力軸６に装着されたスリーブ４２との間がシール部材４３によってシールされ、トランスミッションケース２１内の潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すことがなく、また、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
（第４実施の形態）
図５乃至図７を参照して本発明の第４実施の形態を説明する。なお、図５乃至図７において上記図１乃至図４と対応する部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略する。
図５は、四輪駆動車やフロントエンジンリヤドライブの車両における動力伝達系の概要を示す車体下部の側面図である。プロペラシャフト１０は、フロントプロペラシャフト１１の後端部とリヤプロペラシャフト１２がカルダンジョイント１３を介して連結し、フロントプロペラシャフト１１の前端部が第１締結部７０によってパワーユニット５の出力軸６に連結し、リヤプロペラシャフト１２の後端が第２締結部８０を介してデファレンシャル装置８に連結されている。
図６は、パワーユニット５の出力軸６とフロントプロペラシャフト１１を連結する第１締結部７０の拡大図である。パワーユニット５のトランスミッションケース２１の後端に円筒状の出力軸保持部２２が突出形成され、出力軸保持部２２にベアリング２３ａ及び２３ｂを介して出力軸６が回転自在に支持されている。出力軸保持部２２の開口端２２ａから突出する出力軸６の後端部４１にはスプライン４１ａ及びネジ部４１ｂが形成されている。
この出力軸６の後端部４１にベアリング２３ｂとの間にスペーサとなるスリーブ４２を介在してパワーユニット側フランジ７２が設けられ、かつ出力軸保持部２２の開口端２２ａとスリーブ４２との間をシールするシール部材４３が配設されている。
パワーユニット側フランジ７２は、前端がスリーブ４２に当接すると共にスプライン４１ａにスプライン嵌合する円筒状の基部７３と、基部７３の後端に結合される円板状で中央部に開口７４ａが形成され外周に沿って複数のネジ孔７４ｂが形成された締結フランジ７４を有し、開口７４ａから突出するネジ部４１ｂに螺合するナット７５によって出力軸６の後端部４１に取り付けられる。
一方、フロントプロペラシャフト１１の前端部に比較的小径で安価に構成できるカルダンジョイント７６が設けられている。カルダンジョイント７６は、フロントプロペラシャフト１１の前端に結合される基部７６ａ及びこの基部７６ａに結合されるプロペラシャフト側のヨーク７６ｂに十字形のスパイダ７６ｃを介して連結されるフランジヨーク７６ｄを有し、フランジヨーク７６ｄにパワーユニット側締結フランジ７２の結合フランジ７４の締結フランジ面７４ｃに接合可能な締結フランジ面７７ｃを有しネジ孔７４ｂに対応するボルト挿入孔７７ｂが穿設されたプロペラシャフト側締結フランジ７７が設けられている。
そして、これらパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ面７４ｃとプロペラシャフト側締結フランジ７７の締結フランジ面７７ｃを接合し、ボルト挿入孔７７ｂから挿入されてネジ孔７４ｂに螺合する結合ボルト７８によって互いに締結されて出力軸６とプロペラシャフト１１の前端部が連結される。互いに締結されるパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４及びプロペラシャフト側締結フランジ７７は、比較的フランジ径を小さく形成できる。
図７は、第２締結部８０の要部拡大図であり、８１はデファレンシャル装置８のデファレンシャルキャリヤである。デファレンシャルキャリヤ８１の前端に入力軸保持部となる円筒状のドライブピニオン保持部８２が突出形成され、ドライブピニオン保持部８２の基端側にベアリング８３を介して入力軸となるドライブピニオン９が回転自在に支持されている。ドライブピニオン９は、その前端がほぼドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａに達し、前端部８６の外周面に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝８６ａが形成されている。
ドライブピニオン保持部８２の内周面に円筒状のスリーブ８７が配設され、スリーブ８７の内周面に、外周面が摺動可能に嵌合して内周面に内周面に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝８８ａが形成されたスリーブヨーク８８が回転方向及び軸方向に移動可能に配置されている。更に、図示しないリング状のゲージに保持されたボール８９がボール溝８６ａと８８ａとの間に嵌合している。ドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａには、この開口端８２ａとスリーブヨーク８８の外周との間をシールするシール部材８４が配設されている。これらドライブピニオン９とスリーブヨーク８８に形成されたボール溝８６ａと８８ａに嵌合するボール８９によって、ドライブピニオン９に対してスリーブヨーク８８の相対回転方向への移動を規制し、かつ軸方向への相対移動を許容するボールスプライン機構８５を構成する。
ドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａから前方に突出するスリーブヨーク８８の前端にカルダンジョイント９０が設けられている。カルダンジョイント９０は、スリーブヨーク８８の前端を閉塞して結合される基部９０ａ、この基部９０ａに結合されるヨーク９０ｂに十字形のスパイダ９０ｃを介して連結されるフランジヨーク９０ｄを有し、このフランジヨーク９０ｄに周辺近傍に等間隔で複数のネジ孔９１ｂ形成されたデファレンシャル側締結フランジ９１が一体形成されている。このデファレンシャル側締結フランジ９１は、ドライブピニオン保持部８２やボールスプライン機構８５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、リヤプロペラシャフト１２の後端部に、基端が結合されてデファレンシャル側締結フランジ９１の締結フランジ面９１ｃに接合可能な締結フランジ面９２ｃを有しネジ孔９１ｂに対応するボルト挿入孔９２ｂが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ９２が設けられている。これらの締結フランジ面９２ｃと９１ｃを接合し、ボルト挿入孔９２ｂから挿入されてネジ孔９１ｂに螺合する結合ボルト９３によって、デファレンシャル側締結フランジ９１とプロペラシャフト側締結フランジ９２が締結される。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、予め第１締結部７０のパワーユニット側締結フランジ７２が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１に搭載されている。即ち、トランスミッションケース２１の出力軸保持部２２と、出力軸６に装着されたスリーブ４２との間がシール部材４３によってシールされ、スリーブ４２から突出する出力軸６の後端部４１にパワーユニット側締結フランジ７２が組み付けられている。一方、プロペラシャフト１０の後端部にカルダンジョイント９０を介してデファレンシャル装置８を組み付けて準備する。
そして、このようにデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、その前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７の締結フランジ面７７ｃを、パワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４の締結フランジ面７４ｃに接合し、ボルト挿入孔７７ｂから挿入されてネジ孔７４ｂに螺合する結合ボルト７６によってパワーユニット側締結フランジ７２とプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結する。この締結に続いてセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１０及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された第１締結部７０及び第２締結部８０を有する駆動系によると、パワーユニット５の出力軸６からの回転トルクは、互いに結合されたパワーユニット側締結フランジ７２及びプロペラシャフト側締結フランジ７７からカルダンジョイント７６を介してフロントプロペラシャフト１１に伝達される。フロントプロペラシャフト１１からカルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２から互いに結合されたプロペラシャフト側締結フランジ９２及びデファレンシャル側締結フランジ９１を介してカルダンジョイント９０に伝達され、カルダンジョイント９０よって相対角度変化が許容されてスリーブヨーク８８に伝達される。スリーブヨーク８８からスリーブヨーク８８及びドライブピニオン９に形成され、ボール溝８８ａと８６ａ及びボール８９等によるボールスプライン機構８５を介してドライブピニオン９に伝達される。
このように構成された本実施の形態によると、デファレンシャル装置８のドライブピニオン９とプロペラシャフト１０にカルダンジョイント９０を介在して連結されたスリーブヨーク８８が、軸方向の摺動摩擦抵抗が極めて小さなボールスプライン機構８５を介して連結されることから、回転トルク伝達時におけるプロペラシャフト１０側からドライブピニオン９に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは極めて小さく抑制されてパワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の強制加振の発生が抑制できる。
更に、パワーユニット５に配設されるパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４及びこのパワーユニット側締結フランジ７４に締結されるフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されるプロペラシャフト締結フランジ７７のフランジ径が小径に形成されると共に、デファレンシャル装置８側に設けられたカルダンジョイント９０を含むデファレンシャル側締結フランジ９１及びこのデファレンシャル側締結フランジ９１に締結されるリヤプロペラシャフト１１の後端部に設けられたプロペラシャフト側締結フランジ９２のフランジ径が小径に設定されて、車体下部に配置されるプロペラシャフト１０と車体下面とのクリアランスが抑制できてプロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、パワーユニット側締結フランジ７２が出力軸保持部２２から突出して組み付けられた状態で、パワーユニット側締結フランジ７２にフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結することから、プロペラシャフト１０の艤装時に出力軸保持部８２内に配置された出力軸６やシール部材４３等を損傷することがない。また、トランスミッションケース２１内の潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すおそれがなく、かつ、開口端２２ａからの不純物がトランスミッションケース２１内に進入することがなく、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
更に、出力軸６とフロントプロペラシャフト１１、フロントプロペラシャフト１１とリヤプロペラシャフト１２、リヤプロペラシャフト１２とデファレンシャル装置８を安価なカルダンジョイント７６、１３、９０を介して連結することから、高価な等速スベリジョイントが不要で安価に構成することができる。
（第５実施の形態）
図８を参照して本発明の第５実施の形態を説明する。本実施の形態はプロペラシャフトの後端部とデファレンシャル装置を連結する第２締結部が第４実施の形態と異なり他の構造は第４実施の形態と同様であり、第２締結部を主に説明する。なお、図８おいて図５乃至図７と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略する。
図８は、この第２締結部１００の要部拡大図である。デファレンシャル装置８のデファレンシャルキャリヤ８１の前端に円筒状のドライブピニオン保持部８２が突出形成され、ドライブピニオン保持部８２にベアリング８３ａ及び８３ｂを介してドライブピニオン９が回転自在に支持されている。
ドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａから突出するドライブピニオン９の前端部１０１にスプライン１０１ａ及びネジ部１０１ｂが形成されている。この出力軸６の前端部１０１にベアリング８３ｂとの間にスペーサとなるスリーブ１０２を介在してジョイント１０５が設けられ、かつドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａとスリーブ１０２との間をシールする環状のシール部材１０３が配設されている。
ジョイント１０５は、ドライブピニオン９の前端部１０１に結合されるジョイントケース１０６及び前端にデファレンシャル側締結フランジ９１が設けられたジョイントシャフト１１１を有している。
ジョイントケース１０６は、前端側がスリーブ１０２に当接すると共にスプライン１０１ａにスプライン嵌合する円筒状の基部１０７と、基部１０７の前端に結合される円板状で中央部に開口１０８ａが形成された取付フランジ１０８及び取付フランジ１０８の外周部に結合されて前方に延在する円筒状のアウタレース１０９を有し、アウタレース１０９の内周面に軸方向に伸びる複数のボール溝１０９ａが形成されている。このジョイントケース１０６は、基部１０７をスプライン１０１ａにスプライン嵌合して取付フランジ１０８の開口１０８ａからジョイントケース１０６内に突出するネジ部１０１ｂに螺合するナット１１０によってドライブピニオン９の前端部１０１に結合される。
一方、ジョイントケース１０６内に挿入されるジョイントシャフト１１１の先端軸部１１１ａに、外周に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝１１２ａが形成されたインナレース１１２が固定され、アウタレース１０９の前端開口１０９ｂから前方に突出するジョイントシャフト１０１の前端部に、周辺近傍に複数のネジ孔９１ｂが形成されたパワーユニット側締結フランジ９１が設けられている。
更に、インナレース１０２に形成された各ボール溝１０２ａと、アウタレース１０９のボール溝１０９ａとの間に、環状のゲージ１１３に保持されたボール１１４をそれぞれ嵌合させて装着されている。更に、アウタレース１０９の前部開口１０９ｂとジョイントシャフト１１１との間をシールする可撓性のブーツ１１５が配設されている。
このように構成されたジョイント１０５は、ドライブピニオン９に結合するジョイントケース１０６のアウタレース１０９、インナレース１１２、ボール溝１０９ａと１１２ａとの間に嵌合するボール１１４等によってドライブピニオン９とデファレンシャル側締結フランジ９１の間を等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容するＤＯＪ、即ち等速スベリジョイント機構を構成する。ジョイントシャフト１１１に結合されるデファレンシャル側締結フランジ９１は、ドライブピニオン保持部８２やジョイント１０５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、リヤプロペラシャフト１２の後端部に、デファレンシャル側締結フランジ９１の締結フランジ面９１ｃに接合可能な締結フランジ面９２ｃを有しネジ孔９１ａに対応するボルト挿入孔９２ｂが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ９２が設けられている。これらの締結フランジ面９２ｃと９１ｃを接合し、ボルト挿入孔９２ｂから挿入されてネジ孔９１ｂに螺合する結合ボルト９３によって、デファレンシャル側締結フランジ９１とプロペラシャフト側締結フランジ９２が締結される。このプロペラシャフト側締結フランジ９２は、デファレンシャル側締結フランジ９１のフランジ径と同様に小径に形成される。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、第４実施の形態と同様に予め第１締結部７０のパワーユニット側締結フランジ７２が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。一方、プロペラシャフト１０の後端部に第２締結部１００を介してデファレンシャル装置８を組み付けて準備する。
そして、このようにデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、その前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７の締結フランジ面７７ｃを、パワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ面７４ｃに接合し、ボルト挿入孔７７ｂから挿入されてネジ孔７４ｂに螺合する結合ボルト７８によってパワーユニット側締結フランジ７２とプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結する。この締結に続いてセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１０及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された第１締結部７０及び第２締結部１００を有する駆動系によると、パワーユニット５の出力軸６からの回転トルクは、互いに結合されたパワーユニット側締結フランジ７２及びプロペラシャフト側締結フランジ７７からカルダンジョイント７６を介してフロントプロペラシャフト１１に伝達され、カルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２から互いに結合されたプロペラシャフト側締結フランジ９２とデファレンシャル側締結フランジ９１を介してジョイント１０５のジョイントシャフト１１１に伝達される。ジョイントシャフト１１１から、インナレース１１２、アウタレース１０９、ボール溝１１２ａ、１０９ａに嵌合するボール１１４等によって構成された等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容する等速スベリジョイント機構を介してジョイントケース１０６に伝達され、ジョイントケース１０６が結合されたドライブピニオン９に伝達される。
このように構成された本実施の形態によると、デファレンシャル装置８のドライブピニオン９とリヤプロペラシャフ１２の後端が、等速スベリジョイント機構を介して連結されることから、回転トルク伝達時におけるプロペラシャフト１０側からドライブピニオン９に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制されてパワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の強制加振が抑制できる。
更に、パワーユニット５に配設されるパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４及びこのパワーユニット側締結フランジ７４に締結されるフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されるプロペラシャフト締結フランジ７７のフランジ径が小径に形成されると共に、デファレンシャル装置８側に設けられたデファレンシャル側締結フランジ９１及びプロペラシャフト側締結フランジ９２のフランジ径が小径に設定されて、プロペラシャフト１０と車体１の下面とのクリアランスを抑制できてプロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になる。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、第４実施の形態と同様に、パワーユニット５にパワーユニット側締結フランジ７２が出力軸保持部２２から突出して組み付けられた状態で、パワーユニット側締結フランジ７２にフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結することから、プロペラシャフト１０の艤装時に出力軸保持部８２内に配置された出力軸６やシール部材４３等を損傷することがない。また、トランスミッションケース２１内の潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すおそれがなく、かつ、潤滑油に発生するコンタミを抑制することができる。
（第６実施の形態）
図９を参照して本発明の第６実施の形態を説明する。本実施の形態はプロペラシャフトの後端部とデファレンシャル装置を連結する第２締結部が第５実施の形態と異なり他の構造は第５実施の形態と同様であり、第２締結部を主に説明する。なお、図８おいて図５乃至図７と対応する部位に同一符号を付することで、該部の詳細な説明を省略する。
図９は、この第２締結部１２０の要部拡大図である。デファレンシャル装置８のデファレンシャルキャリヤ８１の前端に円筒状のドライブピニオン保持部８２が突出形成され、ドライブピニオン保持部８２の後端においてベアリング８３を介してドライブピニオン９が回転自在に支持されている。ベアリング８３からドライブピニオン保持部８２内に突出するドライブピニオン９の前端部１０１にはスプライン１０１ａ及びネジ部１０１ｂが形成されている。このドライブピニオン９の前端部１０１ベアリング８３との間にスリーブ１０２を介在してジョイント１０５が設けられている。
ジョイント１０５は、ドライブピニオン保持部８２内に収容されてドライブピニオン９の前端部１０１に結合されるジョイントケース１０６及びドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａから前方に突出した前端部にデファレンシャル側締結フランジ９１が結合すジョイントシャフト１１１を有している。
ジョイントケース１０６は、後端側がスリーブ１０２に当接すると共にスプライン１０１ａにスプライン嵌合する円筒状の基部１０７と、基部１０７の前端に結合される円板状で中央部に開口１０８ａが形成された取付フランジ１０８及び取付フランジ１０８の外周部に結合されて前方に延在する円筒状のアウタレース１０９を有し、アウタレース１０９はスリーブ１１７を介在してドライブピニオン保持部８２に回転自在に嵌合保持される。ドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａとアウタレース１０９の前端１０９ｂとの間はシール部材１０３によって水密的にシールされている。このアウタレース１０９の内周面に軸方向に伸びる複数のボール溝１０９ａが形成されている。
このジョイントケース１０６は、基部１０７をスプライン１０１ａにスプライン係合して取付フランジ１０８の開口１０８ａからジョイントケース１０６内に突出するネジ部１０１ｂに螺合するナット１１０によってドライブピニオン９の前端部１０１に結合されている。
一方、ジョイントシャフト１１１の先端軸部１１１ａに、外周に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝１１２ａが形成された環状のインナレース１１２が固定され、対向するボール溝１１２ａと１０９ａとの間にゲージ１１３に保持されたボール１１４を嵌合する。アウタレース１０９の前端開口部１０９ｂから前方に突出するジョイントシャフト５１の前端部に、複数のネジ孔９１ｂが形成されたパワーユニット側締結フランジ９１が設けられている。
このように構成されたジョイント１０５は、ドライブピニオン９に結合するジョイントケース１０６のアウタレース１０９、デファレンシャル側締結フランジ９１に結合されたジョイントシャフト１１１に設けられたインナレース１１２、ボール溝１０９ａと１１２ａとの間に嵌合するボール１１４等によってドライブピニオン９とデファレンシャル側締結フランジ９１の間を等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容するＤＯＪ、即ち等速スベリジョイント機構を構成する。ドライブピニオン保持部８２の開口端８２ａから突出するジョイントシャフト１１１の前端に結合されるデファレンシャル側締結フランジ９１は、ドライブピニオン保持部８２やジョイント１０５に影響されることなくフランジ径を小さくできる。
一方、リヤプロペラシャフト１２の後端部に、基端が結合されてデファレンシャル側締結フランジ９１の締結フランジ面９１ｃに接合可能な締結フランジ面９２ｃを有しネジ孔９１ｂに対応するボルト挿入孔９２ｂが穿設された円板状のプロペラシャフト側締結フランジ９２が設けられている。これらの締結フランジ面９２ｃと９１ｃを接合し、ボルト挿入孔９２ｂから挿入されてネジ孔９１ｂに螺合する結合ボルト９３によって、デファレンシャル側締結フランジ９１とプロペラシャフト側締結フランジ９２が締結される。
このように構成されたデファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、第５実施の形態と同様に予め第１締結部７０のパワーユニット側締結フランジ７２が組み付けられた状態でパワーユニット５が車体１の前部に搭載されている。一方、プロペラシャフト１０の後端部に第２締結部１１０を介してデファレンシャル装置８を組み付けて準備する。
そして、このようにデファレンシャル装置８が連結されたプロペラシャフト１０は、その前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７の締結フランジ面７７ｃを、パワーユニット５に設けられたパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４の締結フランジ面７４ｃに接合し、ボルト挿入孔７７ｂから挿入されてネジ孔７４ｂに螺合する結合ボルト７６によってパワーユニット側締結フランジ７２とプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結する。この締結に続いてセンターマウント２によりフロントプロペラシャフト１１の後端部を車体１の下面に取り付け支持し、デファレンシャル装置８を車体１に取り付けることによってプロペラシャフト１０及びデファレンシャル装置８が搭載される。
このように構成された第１締結部７０及び第２締結部１１０を有する駆動系によると、パワーユニット５の出力軸６からの回転トルクは、互いに結合されたパワーユニット側締結フランジ７２及びプロペラシャフト側締結フランジ７７からカルダンジョイント７６を介してフロントプロペラシャフト１１に伝達される。フロントプロペラシャフト１１からカルダンジョイント１３を介してリヤプロペラシャフト１２に伝達され、リヤプロペラシャフト１２から互いに結合されたプロペラシャフト側締結フランジ９２とデファレンシャル側締結フランジ９１を介してジョイント１１５のジョイントシャフト１１１に伝達される。ジョイントシャフト１１１から、インナレース１１２、アウタレース１０９、ボール溝１１２ａ、１０９ａに嵌合するボール１１４等によって構成された等速で回転トルク伝達すると共に、互いの相対角度変化及び軸方向の相対移動を許容する等速スベリジョイント機構を介してジョイントケース１０６に伝達され、ジョイントケース１０６が結合されたドライブピニオン９に伝達される。
このように構成された本実施の形態によると、デファレンシャル装置８のドライブピニオン９とリヤプロペラシャフ１２の後端が、等速スベリジョイント機構を介して連結されることから、回転トルク伝達時にけるプロペラシャフト１０側からドライブピニオン９に対する軸方向の荷重伝達が遮断、或いは軸方向の荷重伝達が極めて小さく抑制されてパワーユニット５からデファレンシャル装置８への回転トルク伝達に伴うデファレンシャル装置８の強制加振が抑制できる。
更に、パワーユニット５に配設されるパワーユニット側締結フランジ７２の締結フランジ７４及びこのパワーユニット側締結フランジ７４に締結されるフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されるプロペラシャフト締結フランジ７７のフランジ径が小径に形成されると共に、デファレンシャル装置８側に設けられたデファレンシャル側締結フランジ９１及びプロペラシャフト側締結フランジ９２のフランジ径が小径に設定されて、プロペラシャフト１０と車体１のクリアランスを抑制されてプロペラシャフト１０及びパワーユニット５等の搭載性やレイアウト性が良好になり、車体設計に制約が解消或いは大幅に緩和される。
更に、ドライブピニオン９の前端部１１１に取り付けられたジョイント１０５がデファレンシャルキャリヤ８１のドライブピニオン保持部８２内に収容されてプロペラシャフト１０及びデファレンシャル装置８の搭載スペースやレイアウトが更に良好になると共に、ジョイント１０５がドライブピニオン保持部８２に保持されて、プロペラシャフト１０の曲げ剛性が向上し、危険回転速度（曲げ固有振動数）を上げることができる。
また、デファレンシャル装置８及びプロペラシャフト１０を搭載する艤装にあたり、パワーユニット５にパワーユニット側締結フランジ７２が出力軸保持部２２から突出して組み付けられた状態で、パワーユニット側締結フランジ７２にフロントプロペラシャフト１１の前端部に結合されたプロペラシャフト側締結フランジ７７を締結することから、第４実施の形態及び第５実施の形態と同様に、プロペラシャフト１０の艤装時に出力軸保持部８２内に配置された出力軸６やシール部材４３等を損傷することがなく、かつ、潤滑油が軸保持部２２の開口端２２ａから漏れ出すおそれがなくなる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第４〜第６実施の形態における第１締結部７０において、出力軸保持部２２の開口端２２ａから突出する出力軸６の後端部４１にパワーユニット側締結フランジ７２を設け、フロントプロペラシャフト１１の前端部にカルダンジョイント７６を介在してプロペラシャフト側締結フランジ７７を揺動自在に設けたが、出力軸６の後端部４１にカルダンジョイントを介在してパワーユニット側締結フランジ７２を揺動自在に設け、フロントプロペラシャフト１１の前端部に直接的にプロペラシャフト側締結フランジ７７を設けることもできる。
車両用プロペラシャフトの締結部構造の第１実施の形態に係る動力伝達系の概要を示す車体下部の側面図である。 第１締結部の要部拡大図である。 第２実施の形態に係る第１締結部の要部拡大図である。 第３実施の形態に係る第１締結部の要部拡大図である。 車両用プロペラシャフトの締結部構造の第４実施の形態に係る動力伝達系の概要を示す車体下部の側面図である。 第４実施の形態に係る第１締結部の要部拡大図である。 第４実施の形態に係る第２締結部の要部拡大図である。 第５実施の形態に係る第２締結部の要部拡大図である。 第６実施の形態に係る第２締結部の要部拡大図である。 従来のプロペラシャフトの概要を示す図である。 従来のプロペラシャフトの概要を示す図である。 第1継手が等速継手の従来例におけるパワーユニットとプロペラシャフトの結合部の概要を示す図である。
符号の説明
１ 車体
５ パワーユニット
８ デファレンシャル装置
９ ドライブピニオン（入力軸）
１０ プロペラシャフト
１１ フロントプロペラシャフト
１２ リヤプロペラシャフト
１３ カルダンジョイント
１４ 第２締結部
１５ カルダンジョイント
２０ 第１締結部
２１ トランスミッションケース
２２ 出力軸保持部
２２ａ 開口端
２４ シール部材
２５ ボールスプライン機構
２６ 後端部
２６ａ ボール溝
２８ スリーブヨーク
２８ａ ボール溝
２９ ボール
３０ カルダンジョイント
３１ パワーユニット側締結フランジ
３２ プロペラシャフト側締結フランジ
４０ 第１締結部
４１ 後端部
４３ シール部材
４５ ジョイント
４６ ジョイントケース
４９ アウタレース
４９ａ ボール溝
５１ ジョイントシャフト
５１ａ 先端軸部
５２ インナレース
５２ａ ボール溝
５４ ボール
６０ 第１締結部
７０ 第１締結部
７２ パワーユニット側フランジ
７６ カルダンジョイント
７７ プロペラシャフト側締結フランジ
８０ 第２締結部
８１ デファレンシャルキャリヤ
８２ ドライブピニオン保持部（入力軸保持部）
８２ａ 開口端
８５ ボールスプライン機構
８６ 前端部
８６ａ ボール溝
８８ スリーブヨーク
８８ａ ボール溝
８９ ボール
９０ カルダンジョイント
９１ デファレンシャル側締結フランジ
９２ プロペラシャフト側締結フランジ
１００ 第２締結部
１０１ 前端部
１０５ ジョイント
１０６ ジョイントケース
１０９ アウタレース
１０９ａ ボール溝
１１１ ジョイントシャフト
１１１ａ 先端軸部
１１２ インナレース
１１２ａ ボール溝
１１４ ボール

Claims (9)

  1. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部内に回転自在に支持された上記出力軸の後端部外周に軸方向に沿って延在する複数のボール溝と、
    上記出力軸保持部内に回転方向及び軸方向に移動自在に嵌合し内周に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたスリーブヨークと、
    上記出力軸の後端部に形成されたボール溝とスリーブヨークに形成されたボール溝との間に嵌合して出力軸の後端部及びスリーブヨークと共にボールスプライン機構を形成するボールと、
    上記出力軸保持部の開口端から突出する上記スリーブヨークの後端にジョイントを介して揺動自在に設けられたパワーユニット側締結フランジと、
    上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  2. 上記第１締結部のジョイントが、カルダンジョイントであることを特徴とする請求項１に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  3. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部に回転自在に支持され該出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する後方が開放されたジョイントケースと、
    先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備えかつジョイントケースから後方に突出する後端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、
    上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、
    上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  4. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部に回転自在に支持された上記出力軸の後端部に結合されると共に上記出力軸保持部内に回転自在に保持された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する後方が開放されたジョイントケースと、
    先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備え上記ジョイントケース及び出力軸保持部の開口端から後方に突出する後端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、
    上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、
    上記プロペラシャフトの前端部に設けられ、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  5. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、
    上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、
    上記第２締結部は、
    デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部内に回転自在に支持された上記入力軸の前端部外周に軸方向に沿って延在する複数のボール溝と、
    上記入力軸保持部内に回転方向及び軸方向に移動自在に嵌合し内周に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたスリーブヨークと、
    上記入力軸の前端部に形成されたボール溝とスリーブヨークに形成されたボール溝との間に嵌合して入力軸の前端部及びスリーブヨークと共にボールスプライン機構を形成するボールと、
    上記入力軸保持部の開口端から突出する上記スリーブヨークの前端にジョイントを介して揺動自在に設けられたデファレンシャル側締結フランジと、
    上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  6. 上記第２締結部のジョイントが、カルダンジョイントであることを特徴とする請求項５に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  7. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、
    上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、
    上記第２締結部は、
    上記デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部に回転自在に支持され該入力軸保持部の開口端から突出する上記入力軸の前端部に結合された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する前方が開放されたジョイントケースと、
    先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備えかつジョイントケース内から前方に突出する前端部にデファレンシャル側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、
    上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、
    上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  8. 車体に対して前後方向に延在して、前端部がパワーユニットの出力軸に第１締結部を介して連結すると共に後端部が第２締結部を介してデファレンシャル装置の入力軸に連結する車両用プロペラシャフトの締結部構造において、
    上記第１締結部は、
    上記パワーユニットのトランスミッションケースに形成された筒状の出力軸保持部の開口端から突出する上記出力軸の後端部に結合されたパワーユニット側締結フランジと、
    上記プロペラシャフトの前端部にジョイントを介して揺動自在に設けられた、上記パワーユニット側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備え、
    上記第２締結部は、
    上記デファレンシャル装置のデファレンシャルキャリヤに形成された筒状の入力軸保持部に回転自在に支持された上記入力軸の前端部に結合されると共に上記入力軸保持部内に回転自在に保持された円筒で内周に軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたアウタレースを有する前方が開放されたジョイントケースと、
    先端軸部が上記ジョイントケース内に挿入され、該先端軸部に上記ボール溝と対向して軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースを備え上記ジョイントケース及び入力軸保持部の開口端から前方に突出する前端部にパワーユニット側締結フランジが設けられたジョイントシャフトと、
    上記アウタレースに形成されたボール溝とインナレースに形成されたボール溝に嵌合してアウタレース及びインナレースと共に等速スベリジョイント機構を形成するボールと、
    上記プロペラシャフトの後端部に設けられ、上記デファレンシャル側締結フランジに締結可能なプロペラシャフト側締結フランジと、を備えたことを特徴とする車両用プロペラシャフトの締結部構造。
  9. 上記第１締結部は、
    上記プロペラシャフトの前端部とプロペラシャフト側締結フランジとの間に介在するジョイントに代え、出力軸の後端部とパワーユニット側締結フランジの間にジョイント介在し、
    プロペラシャフトの前端部にプロペラシャフト側締結フランジが直接的に結合されたことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の車両用プロペラシャフトの締結部構造。
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