JP2011052768A - 回転軸継手 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造でドライブシャフトの疲労強度の低下を防止することができる回転軸継手を提供する。
【解決手段】外周にオススプライン４２ａが形成された中心突起部４２と、内周に弾性部材６０が接着される円環状の外環突起部４３と、を有した右サイドシャフト４０と、内周にメススプライン５１ａが形成され、外周に弾性部材６０が接着される突起部５１を有した右リヤドライブシャフト１２とを、回転ガタを有するようにスプライン嵌合させるとともに、右サイドシャフト４０と右リヤドライブシャフト１２との間に弾性部材６０を圧入させる。これにより、低トルクを伝達する際に右リヤドライブシャフト１２の捩じりを利用せずに弾性部材６０によって伝達することができ、右リヤドライブシャフト１２自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転軸の連結を行う回転軸継手に関し、特に、変動の大きなトルクを伝達する回転軸の連結を行う回転軸継手に関する。

一般に、車両用のエンジンから出力されたトルクは、変速機、最終減速機等を介してドライブシャフトに伝達され、さらに、ドライブシャフトによって駆動輪に伝達される。

このようなドライブシャフトにおいては、比較的大きなトルク（以下、高トルクという）を駆動輪に確実に伝達するため、高剛性が求められる。一方、ドライブシャフトは、エンジンの脈動、懸架装置による振動、変速機等の内部歯車の噛み合いに起因する振動等、変動が小さなトルク（以下、低トルクという）に対しては、吸収または減衰するため、低剛性が求められる。

そこで、ドライブシャフトを径の細い中実構造のインナシャフトと、中空構造でこのインナシャフトの両端で所定の隙間（回転ガタともいう）を持ってスプライン嵌合したアウタシャフトと、で構成し、高剛性と低剛性との切り替えを行うようにしたものがある。例えば、低トルクを伝達する場合には、低剛性なインナシャフトのみでトルクを伝達し、高トルクを伝達する場合には、回転ガタが詰まり、インナシャフトとアウタシャフトとの双方でトルクを伝達することにより、高剛性と低剛性との切り替えを行うことができるようにしたものである。

また、高トルクおよび低トルクが入力される回転軸に設けられた回転軸継手として、以下のものがある。すなわち、この回転軸継手は、回転軸を２分割し、両者の間に設けた弾性体と、回転方向に所定の隙間を有して両者を連結するストッパピンと、を有し、低トルク伝達時は、弾性体を介してトルク伝達を行い、高トルク伝達時は、ストッパピンを介してトルク伝達を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。

実開平０６−５３８２５号公報

しかしながら、上記のような従来のドライブシャフトにおいては、トルクが負荷されると、常にインナシャフトに捩じれが生じるようになっているため、剛性の低いインナシャフトに対して疲労が促進され、耐久性が低下してしまうという問題があった。特に、高トルクが入力されると、スプラインの回転ガタが詰まるまでインナシャフトが捩じれるため、高トルクが伝達される場合が多いドライブシャフトにあっては、常時、インナシャフトの中央部の捩じれ角が大きくなり、疲労強度を低下させてしまうという問題があった。

また、上記のような従来の回転軸継手においては、高トルクが伝達されるようにするため、ストッパピンを備えるので、部品点数が多く、構造が複雑になってしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、簡素な構造でドライブシャフトの疲労強度の低下を防止することができる回転軸継手を提供することを課題とする。

本発明に係る回転軸継手は、上記課題を解決するため、（１）オススプラインが形成された第１の回転軸と、メススプラインが形成された第２の回転軸と、前記第１の回転軸または前記第２の回転軸の一方の回転軸の回転を、他方の回転軸に伝達する弾性体と、を備え、前記第１の回転軸のオススプラインと、前記第２の回転軸のメススプラインと、を所定の隙間を有するスプライン構造で構成し、前記オススプラインと前記メススプラインとが係合することにより前記第１の回転軸または前記第２の回転軸の一方の回転軸の回転が、他方の回転軸に伝達されるまでの間、前記回転の伝達が前記弾性体により行われることを特徴とした構成を有している。

この構成により、スプライン嵌合により第１の回転軸または第２の回転軸の一方の回転軸の回転が、他方の回転軸に伝達されるまでの間、回転の伝達が弾性体により行われるので、低トルクを伝達する際に回転軸、例えば、ドライブシャフトの捩じりを利用せずに弾性体によって伝達することができ、すなわち、弾性体によって低トルク時の振動を吸収または減衰させることができるため、回転軸自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。

また、本発明に係る回転軸継手は、上記（１）に記載の回転軸継手において、（２）前記弾性体を、前記オススプラインと前記メススプラインとのスプライン嵌合部に対して軸方向同一で外周側に設けたことを特徴とした構成を有している。
この構成により、弾性体による連結部と、スプライン嵌合部とが、軸方向で同一位置となるので、軸方向の寸法を短縮することができる。

さらに、本発明に係る回転軸継手は、上記（１）または（２）に記載の回転軸継手において、（３）前記弾性体を、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とにより覆い、外部との接触を遮断したことを特徴とした構成を有している。
この構成により、弾性体が、第１の回転軸と第２の回転軸とに覆われ、外部から密閉されるので、外部からの異物の混入を防止、特に、水等の侵入を遮断することができ、弾性体の劣化を防止することができる。

さらに、本発明に係る回転軸継手は、上記（１）または（２）に記載の回転軸継手において、（４）前記弾性体と、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸と、をそれぞれ締結するボルトを備え、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸に、それぞれ前記ボルトにより前記弾性体と締結させる弾性体締結部を設けたことを特徴とした構成を有している。

この構成により、第１の回転軸および第２の回転軸のそれぞれに設けられた弾性体締結部に、ボルトにより弾性体を組み付けることができるので、弾性体と第１の回転軸および第２の回転軸との取り付けを容易に行うことができるとともに、ボルトを外すことにより弾性体の取り外しも容易に行うことができ、メンテナンスの簡素化を図ることができる。

本発明によれば、弾性体によりトルク変動を吸収しつつトルク伝達を行うことができ、簡素な構造で回転軸の疲労強度の低下を防止することができる回転軸継手を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における回転軸継手を備えた車両の概略ブロック構成図である。 本発明の第１の実施の形態におけるトルクコンバータの構成を表す概略ブロック構成図である。 本発明の第１の実施の形態における右ジョイントの概略構成を示す断面図である。 図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態における右ジョイントの概略構成を示す断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における回転軸継手を備えた車両の構成について、図１に示す車両の概略ブロック構成図を参照して、説明する。

図１に示すように、本実施の形態における車両１は、ＦＲ（Ｆｒｏｎｔ ｅｎｇｉｎｅ Ｒｅａｒ ｄｒｉｖｅ）車であり、動力源としてのエンジン２と、エンジン２の出力軸に連結され、この出力軸から出力される動力を流体を介して伝達するトルクコンバータ３と、車両１の走行状態等に応じて変速比を変化させる変速機４と、右フロントドライブシャフト５と、この右フロントドライブシャフト５に連結された右前輪６と、左フロントドライブシャフト７と、この左フロントドライブシャフト７に連結された左前輪８と、変速機４に連結されたプロペラシャフト９と、プロペラシャフト９に連結された差動装置１１と、この差動装置１１に連結された右リヤドライブシャフト１２と、この右リヤドライブシャフト１２に連結された右後輪１３と、差動装置１１に連結された左リヤドライブシャフト１４と、この左リヤドライブシャフト１４に連結された左後輪１５と、を備えている。

また、差動装置１１と右リヤドライブシャフト１２との連結部には、右ジョイント１６が、差動装置１１と左リヤドライブシャフト１４との連結部には、左ジョイント１７が、本発明の実施の形態における回転軸継手として、備えられている。

なお、本発明の実施の形態における回転軸継手は、右リヤドライブシャフト１２と右後輪１３との連結部、および、左リヤドライブシャフト１４と左後輪１５との連結部に用いることもできる。また、本発明の実施の形態における回転軸継手は、右リヤドライブシャフト１２および左リヤドライブシャフト１４をそれぞれ分割し、分割したそれぞれの右リヤドライブシャフト１２および左リヤドライブシャフト１４の連結部分に用いることもできる。

さらに、車両１は、車両１全体を制御するための車両用電子制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト２ａの回転数（ｒｐｍ）を検出するエンジン回転数センサ２１と、変速機４の入力軸４ａの回転数（ｒｐｍ）を検出する入力軸回転数センサ２２と、右リヤドライブシャフト１２の回転数（ｒｐｍ）を検出する駆動軸回転数センサ２３と、その他図示しない各種センサを備えている。上記車両１に備えられたそれぞれのセンサは、検出した検出信号を、ＥＣＵ２０に出力するようになっている。
なお、駆動軸回転数センサ２３は、左リヤドライブシャフト１４またはプロペラシャフト９の回転数（ｒｐｍ）を検出するものであってもよい。

エンジン２は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しないシリンダの燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン２は、燃焼室内で混合気の吸気、燃焼および排気を断続的に繰り返すことによりシリンダ内のピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト２ａを回転させることにより、トルクコンバータ３にトルクを伝達するようになっている。

なお、エンジン２の種類については、特に制限はなく、例えば、直列４気筒等のガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。また、エンジン２に用いられる燃料は、エタノール等のアルコールを含むアルコール燃料であってもよい。

トルクコンバータ３は、エンジン２のクランクシャフト２ａからトルクを入力し、オイルを介して変速機４の入力軸４ａに出力するようになっている。トルクコンバータ３の詳細については、後述する。

変速機４は、トルクコンバータ３に入力軸４ａを介して連結され、遊星歯車機構および摩擦係合要素等からなる図示しない変速機構部と、この変速機構部を油圧により制御する油圧制御部と、この油圧制御部に油圧を供給する油圧供給部とを有しており、例えば、前進８段、後進１段からなる変速段を有する自動変速機で構成されている。変速機４においては、変速機構部内で動力の伝達経路が切り替えられることにより、エンジン２からトルクコンバータ３を介して入力された動力が変速されてプロペラシャフト９に出力されるようになっている。

プロペラシャフト９は、図示しない入力側シャフトと出力側シャフトとを連結するユニバーサルジョイントと、入力側シャフトの入力端部に装着された撓み軸継手と、出力側シャフトの出力端部に装着された撓み軸継手と、を有しており、変速機４から出力されたトルクを差動装置１１に伝達するようになっている。

差動装置１１は、カーブ等を走行する場合に、右後輪１３と左後輪１５との回転数の差を許容するものである。差動装置１１は、プロペラシャフト９により入力されたトルクを、右リヤドライブシャフト１２および左リヤドライブシャフト１４に分配して、出力するようになっている。なお、差動装置１１は、右リヤドライブシャフト１２および左リヤドライブシャフト１４を同一回転とし、右後輪１３と左後輪１５との回転数の差を許容しないデフロック状態をとることができるものであってもよい。

具体的には、差動装置１１は、図示しない中空のデフケースと、デフケースの外周に設けられたリングギヤと、デフケースの内部に設けられたピニオンシャフトと、２つのデフピニオンギヤと、右サイドギヤと、左サイドギヤと、を備えている。なお、２つのデフピニオンギヤ、右サイドギヤおよび左サイドギヤは、傘歯歯車である。

デフケースは、右リヤドライブシャフト１２および左リヤドライブシャフト１４を中心に回転自在に保持されている。リングギヤは、デフケースの外周に設けられ、プロペラシャフト９のドライブピニオンギヤと係合している。ピニオンシャフトは、リングギヤと平行に、デフケースと一体回転するように固定されている。

２つのデフピニオンギヤは、ピニオンシャフトを中心に回転可能に設けられている。右サイドギヤは、２つのデフピニオンギヤのそれぞれと係合するとともに、右ジョイント１６を介して右リヤドライブシャフト１２に回転を伝達するようになっている。同様に、左サイドギヤは、２つのデフピニオンギヤのそれぞれと係合するとともに、左ジョイント１７を介して左リヤドライブシャフト１４に回転を伝達するようになっている。

右リヤドライブシャフト１２は、一方が右ジョイント１６を介して差動装置１１に連結されており、他方が右ジョイント１６より軸の角度変化に対応する範囲が広い図示しないツェッパ型のジョイントを介して右後輪１３に連結されている。同様に、左リヤドライブシャフト１４は、一方が左ジョイント１７を介して差動装置１１に連結されており、他方が図示しないツェッパ型のジョイントを介して右後輪１３に連結されている。

ＥＣＵ２０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）を備え、車両１の制御を統括するようになっている。

また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ２１、入力軸回転数センサ２２、駆動軸回転数センサ２３等と接続されている。ＥＣＵ２０は、これらのセンサから出力された検出信号により、エンジン回転数Ｎｅ、入力軸回転数Ｎｍ（＝タービン回転数Ｎｔ）、車速Ｖ（車両１の走行速度）等を検出するようになっている。

エンジン回転数センサ２１は、ＥＣＵ２０によって制御されることにより、クランクシャフト２ａの回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ２０に出力するようになっている。また、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ２１から出力された検出信号が表すクランクシャフト２ａの回転数を、エンジン回転数Ｎｅとして取得するようになっている。

入力軸回転数センサ２２は、ＥＣＵ２０によって制御されることにより、変速機４の入力軸４ａの回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ２０に出力するようになっている。また、ＥＣＵ２０は、入力軸回転数センサ２２から出力された検出信号が表す入力軸４ａの回転数を、入力軸回転数Ｎｍとして取得するようになっている。
なお、変速機４の入力軸４ａは、トルクコンバータ３のタービン軸と直結されており、タービン軸の回転数と同一のものなので、以下では、この入力軸回転数センサ２２によって検出された入力軸回転数Ｎｍを、タービン回転数Ｎｔとする。

駆動軸回転数センサ２３は、ＥＣＵ２０によって制御されることにより、右リヤドライブシャフト１２の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ２０に出力するようになっている。また、ＥＣＵ２０は、駆動軸回転数センサ２３から出力された検出信号が表す右リヤドライブシャフト１２の回転数を、駆動軸回転数Ｎｄとして取得するようになっている。さらに、ＥＣＵ２０は、駆動軸回転数センサ２３から取得した駆動軸回転数Ｎｄに基づいて、車速Ｖを算出するようになっている。

また、上記のように、駆動軸回転数センサ２３は、左リヤドライブシャフト１４またはプロペラシャフト９の回転数を検出するものであってもよい。この場合、駆動軸回転数センサ２３は、それぞれＥＣＵ２０によって制御されることにより、左リヤドライブシャフト１４またはプロペラシャフト９の回転数を検出して、検出した回転数に応じた検出信号をＥＣＵ２０に出力するようになっている。また、ＥＣＵ２０は、駆動軸回転数センサ２３から出力された検出信号が表す左リヤドライブシャフト１４またはプロペラシャフト９の回転数を、駆動軸回転数Ｎｄまたはプロペラシャフト回転数Ｎｐとして取得するようになっている。さらに、ＥＣＵ２０は、駆動軸回転数センサ２３から取得した駆動軸回転数Ｎｄまたはプロペラシャフト回転数Ｎｐに基づいて、車速Ｖを算出するようになっている。

さらに、駆動軸回転数センサ２３は、右リヤドライブシャフト１２、左リヤドライブシャフト１４およびプロペラシャフト９の全て、または、複数の回転数を検出するものであってもよく、この場合にも、それぞれの回転数を検出し、ＥＣＵ２０は、駆動軸回転数センサ２３からそれぞれ出力された検出信号に基づいて、車速Ｖを算出するようになっている。

次に、本実施の形態におけるトルクコンバータの構成について、図２に示す概略ブロック構成図を参照して、説明する。

図２に示すように、トルクコンバータ３は、エンジン２のクランクシャフト２ａに固定されたドライブプレート３１と、ドライブプレート３１に固定されたフロントカバー３２と、フロントカバー３２に取り付けられたポンプインペラ３３と、クランクシャフト２ａと略同軸に延びる変速機４の入力軸４ａに固定され、ポンプインペラ３３と対向する状態で内部のオイルの流動により回転するタービンランナ３４と、を備えている。

トルクコンバータ３は、さらに、ワンウェイクラッチ３５によって一方向にのみ回転可能に設定されたステータ３６と、ポンプインペラ３３とタービンランナ３４との間を直結するロックアップクラッチ３８と、を備えている。また、ステータ３６には、ワンウェイクラッチ３５を介して中空軸３９が連結されており、変速機４の入力軸４ａは、この中空軸３９の内部に挿通されている。

このようなトルクコンバータ３において、エンジン２が駆動され、フロントカバー３２およびポンプインペラ３３が回転すると、オイルの流動によりタービンランナ３４が引きずられるようにして回転し始めるようになっており、ステータ３６は、ポンプインペラ３３とタービンランナ３４との回転速度差が大きいときに、ポンプインペラ３３の回転を助ける方向にオイルの流動を変換するようになっている。

また、トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３３の回転速度とタービンランナ３４の回転速度との差が大きいときには、トルク増幅機として機能し、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として機能するよう構成されている。そして、車両１が発進した後、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ２１、入力軸回転数センサ２２、駆動軸回転数センサ２３等から出力された検出信号により、エンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、車速Ｖ等を検出し、予め定められたロックアップ条件にしたがって、ロックアップクラッチ３８の作動を制御する。ＥＣＵ２０がロックアップ制御を行い、ロックアップクラッチ３８が係合されると、エンジン２からフロントカバー３２に伝達されたトルクが変速機４の入力軸４ａに直接伝達されるようになっている。

ここで、エンジン２から出力されるトルクは、エンジン２の周期的な気筒点火（爆発）やピストンの往復運動にともない脈動する（以下、エンジン２の脈動ともいう）。したがって、トルクコンバータ３には、脈動するトルクが入力される。トルクコンバータ３は、オイルを介してポンプインペラ３３からタービンランナ３４によってトルクを伝達する場合には、エンジン２の脈動を吸収することができるが、ロックアップクラッチ３８を介してフロントカバー３２から変速機４の入力軸４ａに直接トルクを伝達する場合には、エンジン２の脈動を吸収することができず、変速機４側にそのまま出力してしまう。

このようなエンジン２の脈動を吸収するため、ロックアップクラッチ３８と変速機４の入力軸４ａとの間に、ダンパ機構を設けたものもある。しかしながら、このようなダンパ機構を設けても、エンジン２の脈動を完全に吸収することはできず、また、エンジン２の脈動の吸収量を大きくしようとすると、ダンパ機構が大きくなってしまう。このため、トルクコンバータ３において、ロックアップクラッチを係合した場合には、どうしてもエンジン２の脈動が出力されてしまう。

次に、本実施の形態における右ジョイント１６の概略構成について、図３および図４に示す断面図を参照して、説明する。なお、左ジョイント１７については、右ジョイント１６と左右を逆にした同様の構成であるので、説明を省略する。

図３、図４に示すように、右ジョイント１６は、差動装置１１の右サイドギヤと連結された右サイドシャフト４０と、右後輪１３と連結された右リヤドライブシャフト１２と、右サイドシャフト４０および右リヤドライブシャフト１２の間に設けられた円環状の弾性部材６０と、を備えている。
なお、右サイドシャフト４０は本発明の第１の回転軸を、右リヤドライブシャフト１２は本発明の第２の回転軸を、構成している。また、弾性部材６０は本発明の弾性体を構成している。

右サイドシャフト４０は、一端が差動装置１１の右サイドギヤとスプライン嵌合されている。また、右サイドシャフト４０の他端には、中心部に円柱状の中心突起部４２と、外環部に円環状の外環突起部４３と、を有し、中心突起部４２と外環突起部４３との間に円環状の溝部４１が形成されている。また、右サイドシャフト４０の中心突起部４２には、外周に凸上のスプライン突起（以下、オススプラインという）４２ａが形成されている。

なお、右サイドシャフト４０は、差動装置１１の右サイドギヤと一体形成されたものであってもよい。
右リヤドライブシャフト１２は、一端が図示しないツェッパ型の等速ジョイントを介して右後輪１３に連結されている。また、右リヤドライブシャフト１２の他端には、円環状の突起部５１を有し、突起部５１の内周側中心部に円柱状の中心溝部５２が形成され、突起部５１の外周側に円環状の外環溝部５３が形成されている。また、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１には、内周に凹状のスプライン溝（以下、メススプラインという）５１ａが形成されている。

さらに、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１の内周に形成されたメススプライン５１ａは、右サイドシャフト４０の中心突起部４２の外周に形成されたオススプライン４２ａよりも円周方向に幅が広く溝が形成されており、メススプライン５１ａとオススプライン４２ａとを嵌合させた場合に、所定の隙間Ａが空くようになっている。この隙間Ａにより、右サイドシャフト４０は、右リヤドライブシャフト１２に対して、オススプライン４２ａとメススプライン５１ａが係合するまで、所定の角度（例えば、５度）回転することができるだけの余裕、すなわち、回転ガタがある。

なお、本実施の形態においては、後述するように、右リヤドライブシャフト１２は、エンジン２の脈動等による変動が小さなトルク（以下、低トルクという）を、右リヤドライブシャフト１２の捩じれにより吸収しなくてもよい。したがって、右リヤドライブシャフト１２は、エンジン２から伝達された大きなトルク（以下、高トルクという）を、右後輪１３に伝達することだけを考慮すればよく、捩じれにより低トルクを吸収していたものに比べ、シャフトの太さを太く、剛性を高くする（高剛性とする）ことができる。

弾性部材６０は、円環形状をしており、弾力性のあるゴムにより形成されている。また、弾性部材６０は、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａと、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａと、が嵌合するスプライン嵌合部に対して軸方向同一で外周側に設けられている。なお、弾性部材６０は、弾性力があればよく、例えば、プラスチックで形成されたものであってもよい。

このように構成された右ジョイント１６の組み付けは、例えば、円環状の弾性部材６０の内側に、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１を挿入する。次いで、右サイドシャフト４０の中心突起部４２に設けられたオススプライン４２ａと、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１に設けられたメススプライン５１ａと、をスプライン嵌合させながら、右サイドシャフト４０に形成された溝部４１に、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１と、弾性部材６０と、を挿入する。

また、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１と弾性部材６０との間は、接着剤により接着させておくとよい。この接着は、例えば、金属とゴムとの接着を行う加硫接着等により行うことができる。また、右サイドシャフト４０の外環突起部４３と弾性部材６０との間も、同様に、接着剤により接着させておくとよい。

このように組み付けられた右ジョイント１６では、差動装置１１から低トルクが伝達された場合には、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａが、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａに当接する前に、右サイドシャフト４０の外環突起部４３の内周から、弾性部材６０を介して、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１の外周にトルクが伝達される。したがって、弾性部材６０によって右サイドシャフト４０に生じている脈動や振動が吸収される。

一方、右ジョイント１６に、差動装置１１から高トルクが伝達された場合には、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａが、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａに当接し、右サイドシャフト４０の中心突起部４２の外周から、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１の内周にトルクが伝達される。したがって、差動装置１１から伝達された高トルクが、右サイドシャフト４０から右リヤドライブシャフト１２に伝達され、右後輪１３に確実にトルクが伝達されるようになる。また、この場合においては、弾性部材６０には、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａが、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａに当接した以降、トルクが伝達されない状態となっている。

以上のように、本実施の形態における右ジョイント１６は、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａが、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａに当接するまで、弾性部材６０を介して、右サイドシャフト４０の回転が右リヤドライブシャフト１２に伝達されるので、低トルクを伝達する際に、右リヤドライブシャフト１２の捩じりを利用せずに弾性部材６０によって伝達することができるため、右リヤドライブシャフト１２自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。
また、左ジョイント１７についても、右ジョイント１６と左右が逆なだけで、同一の構成であるので、左リヤドライブシャフト１４自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。

また、本実施の形態における右ジョイント１６は、右サイドシャフト４０の中心突起部４２のオススプライン４２ａと、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１のメススプライン５１ａと、のスプライン嵌合部が、弾性部材６０と軸方向が同一で、弾性部材６０を上記スプライン嵌合部の外周側に設けたので、弾性部材６０による連結部と、スプライン嵌合部とが、軸方向で同一位置となり、軸方向の寸法を短縮することができる。

また、本実施の形態における右ジョイント１６は、弾性部材６０を、右サイドシャフト４０と右リヤドライブシャフト１２とにより覆い、外部との接触を遮断するようにした。したがって、弾性部材６０が、右サイドシャフト４０と右リヤドライブシャフト１２とにより密閉され、外部からの異物の混入を防止し、弾性部材６０の劣化を防止することができる。例えば、水の侵入を遮断することができ、弾性部材６０の腐食を防止することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における回転軸継手を備えた車両の構成について、図５および図６を参照して、説明する。

本実施の形態の車両は、第１の実施の形態の車両１において、右ジョイント１６および右リヤドライブシャフト１２の代わりに、右ジョイント１００および右リヤドライブシャフト８０を備え、左ジョイント１７および左リヤドライブシャフト１４の代わりに、右ジョイント１００および右リヤドライブシャフト８０と左右が逆の図示しない左ジョイントおよび左リヤドライブシャフトを備えている。
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態の車両１と同一の構成については、説明を省略する。

図５、図６に示すように、右ジョイント１００は、差動装置１１の右サイドギヤと連結された右サイドシャフト７０と、右後輪１３と連結された右リヤドライブシャフト８０と、右サイドシャフト７０および右リヤドライブシャフト８０の間に設けられた円環状の弾性部材６１と、右サイドシャフト７０と弾性部材６１とを締結するボルト９１ａと、右リヤドライブシャフト８０と弾性部材６１とを締結するボルト９１ｂと、を備えている。
なお、右サイドシャフト７０は本発明の第１の回転軸を、右リヤドライブシャフト８０は本発明の第２の回転軸を、構成している。また、弾性部材６１は本発明の弾性体を構成している。

右サイドシャフト７０は、一端が差動装置１１の右サイドギヤとスプライン嵌合されている。また、右サイドシャフト７０の他端には、中心部に円柱状の中心突起部７２を有し、中心突起部４２の外周側に円環状の外環溝部７１が形成されている。また、この右サイドシャフト７０の他端は、外周側に突起した外周突起部７３を有し、外周突起部７３には、軸線方向に貫通する貫通孔７４が形成されている。さらに、右サイドシャフト７０は、外周突起部７３の軸線方向内方側に、円環状の支持部材７５を有し、支持部材７５には、軸線方向に貫通する貫通孔７６が形成されている。また、右サイドシャフト７０の中心突起部７２には、外周にオススプライン７２ａが形成されている。
なお、右サイドシャフト７０は、第１の実施の形態と同様に、差動装置１１の右サイドギヤと一体形成されたものであってもよい。また、右サイドシャフト７０の外周突起部７３および支持部材７５は、本発明の弾性体締結部を構成している。

右リヤドライブシャフト８０は、一端が図示しないツェッパ型のジョイントを介して右後輪１３に連結されている。また、右リヤドライブシャフト８０の他端には、円環状の突起部８１を有し、突起部８１の内周側中心部に円柱状の中心溝部８２が形成され、突起部８１の外周側に円環状の外環溝部８３が形成されている。また、この右リヤドライブシャフト８０の他端は、外周側に突起した外周突起部８４を有し、外周突起部８４には、軸線方向に貫通する貫通孔８５が形成されている。さらに、右リヤドライブシャフト８０は、外周突起部８４の軸線方向内方側に、円環状の支持部材８６を有し、支持部材８６には、軸線方向に貫通する貫通孔８７が形成されている。また、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１には、内周にメススプライン８１ａが形成されている。

さらに、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１の内周に形成されたメススプライン８１ａは、右サイドシャフト７０の中心突起部７２の外周に形成されたオススプライン７２ａよりも円周方向に幅が広く溝が形成されており、メススプライン８１ａとオススプライン７２ａとを嵌合させた場合に、所定の隙間Ｂが空くようになっている。この隙間Ｂにより、右サイドシャフト７０は、右リヤドライブシャフト８０に対して、オススプライン７２ａとメススプライン８１ａが係合するまで、所定の角度（例えば、５度）回転することができるだけの余裕、すなわち、回転ガタがある。
また、右リヤドライブシャフト８０の外周突起部８４および支持部材８６は、本発明の弾性体締結部を構成している。

弾性部材６１は、一端にサイドシャフト取り付け端部６１ａと、他端にドライブシャフト取り付け端部６１ｂと、を有し、弾力性のあるゴムにより形成されている。また、弾性部材６１は、サイドシャフト取り付け端部６１ａを右サイドシャフト７０の外周突起部７３と支持部材７５により挟まれており、ドライブシャフト取り付け端部６１ｂを右リヤドライブシャフト８０の外周突起部８４と支持部材８６により挟まれている。なお、弾性部材６１は、第１の実施の形態と同様に、弾性力があればよく、プラスチック等により形成されたものであってもよい。

ボルト９１ａは、右サイドシャフト７０の支持部材７５に形成された貫通孔７６および外周突起部７３に形成された貫通孔７４に挿入されている。詳しくは、ボルト９１ａは、右サイドシャフト７０の外周突起部７３と支持部材７５とを軸線方向に接近させる（以下、ボルト締めという）ようになっている。
また、ボルト９１ｂは、右リヤドライブシャフト８０の支持部材８６に形成された貫通孔８７および外周突起部８４に形成された貫通孔８５に挿入されている。詳しくは、ボルト９１ｂは、右リヤドライブシャフト８０の外周突起部８４と支持部材８６とを軸線方向に接近させる（以下、ボルト締めという）ようになっている。

このように構成された右ジョイント１００の組み付けは、例えば、右サイドシャフト７０の中心突起部７２に設けられたオススプライン７２ａと、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１に設けられたメススプライン８１ａと、をスプライン嵌合させる。

次に、右サイドシャフト７０の外周突起部７３と支持部材７５との間に、弾性部材６１のサイドシャフト取り付け端部６１ａを挟み込む。そして、右サイドシャフト７０の支持部材７５に形成された貫通孔７６と、外周突起部７３に形成された貫通孔７４と、にボルト９１ａを挿入し、ボルト締めを行う。
また、右リヤドライブシャフト８０の外周突起部８４と支持部材８６との間に、弾性部材６１のドライブシャフト取り付け端部６１ｂを挟み込む。そして、右リヤドライブシャフト８０の支持部材８６に形成された貫通孔８７と、外周突起部８４に形成された貫通孔８５と、にボルト９１ｂを挿入し、ボルト締めを行う。

このように組み付けられた右ジョイント１００では、差動装置１１から低トルクが伝達された場合には、右サイドシャフト７０の中心突起部７２のオススプライン７２ａが、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１のメススプライン８１ａに当接する前に、右サイドシャフト７０の外周突起部７３から、弾性部材６１を介して、右リヤドライブシャフト８０の外周突起部８４にトルクが伝達される。したがって、弾性部材６１によって右サイドシャフト７０に生じている脈動や振動が吸収される。

一方、右ジョイント１００に、差動装置１１から高トルクが伝達された場合には、右サイドシャフト７０の中心突起部７２のオススプライン７２ａが、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１のメススプライン８１ａに当接し、右サイドシャフト７０の中心突起部７２の外周から、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１の内周にトルクが伝達される。したがって、差動装置１１から伝達された高トルクが、右サイドシャフト７０から右リヤドライブシャフト８０に伝達され、右後輪１３に確実にトルクが伝達されるようになる。また、この場合においては、弾性部材６１には、右サイドシャフト７０の中心突起部７２のオススプライン７２ａが、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１のメススプライン８１ａに当接した以降、トルクが伝達されない状態となっている。

以上のように、本実施の形態における右ジョイント１００は、第１の実施の形態と同様に、右サイドシャフト７０の中心突起部７２のオススプライン７２ａが、右リヤドライブシャフト８０の突起部８１のメススプライン８１ａに当接するまで、弾性部材６１を介して、右サイドシャフト７０の回転が右リヤドライブシャフト８０に伝達されるので、低トルクを伝達する際に、右リヤドライブシャフト８０の捩じりを利用せずに弾性部材６１によって伝達することができるため、右リヤドライブシャフト８０自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。
また、左ジョイントについても、右ジョイント１００と左右が逆なだけで、同様の構成であるので、左リヤドライブシャフト自体の剛性を高めることができ、構成を簡素化しつつ疲労強度の低下を防止することができる。

また、本実施の形態における右ジョイント１００は、右サイドシャフト７０と弾性部材６１とを締結するボルト９１ａ、および、右リヤドライブシャフト８０と弾性部材６１とを締結するボルト９１ｂを備えているので、ボルト９１ａの締結により、右サイドシャフト７０と弾性部材６１との取り付けを、ボルト９１ｂの締結により、右リヤドライブシャフト８０と弾性部材６１との取り付けを、それぞれ容易に行うことができるとともに、ボルト９１ａおよびボルト９１ｂを外すことにより弾性部材６１の取り出しも容易に行うことができ、メンテナンスの簡素化を図ることができる。

なお、上述した実施の形態における右ジョイント１６は、右サイドシャフト４０の中心突起部４２、および、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１を、軸の内周側（中止方向）でスプライン嵌合させ、弾性部材６０を外周側で連結させるようにしているが、これに限らず、外周側でスプライン嵌合させ、内周側で弾性部材を連結させるようにしてもよい。この場合も上述した右ジョイント１６と同様の効果が得られる。また、左ジョイント１７、右ジョイント１００についても、同様である。

また、上述した実施の形態における右ジョイント１６は、差動装置１１と右リヤドライブシャフト１２との連結部に設けるようにしているが、上記のように、右リヤドライブシャフト１２と右後輪１３との連結部に設けるようにしてもよい。また、右リヤドライブシャフト１２を分割し、分割した右リヤドライブシャフト１２の連結部分に、右ジョイント１６を設けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態における左ジョイント１７においても、同様である。

また、上述した実施の形態における右ジョイント１６および左ジョイント１７を１つにして、プロペラシャフト９と差動装置１１との連結部、プロペラシャフト９と変速機４との連結部、あるいは、プロペラシャフト９を分割し、分割したプロペラシャフト９の連結部分に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態における右ジョイント１００においても、上記変更対応と同様である。

さらに、上述した実施の形態における右ジョイント１６は、右サイドシャフト４０の中心突起部４２にオススプライン４２ａを設け、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１にメススプライン５１ａを設けるようにしたが、右サイドシャフト４０の中心突起部４２にメススプラインを設け、右リヤドライブシャフト１２の突起部５１にオススプラインを設けるようにしてもよい。また、上述した実施の形態における右ジョイント１００においても、同様である。

以上説明したように、本発明に係る回転軸継手は、弾性体によりトルク変動を吸収しつつトルク伝達を行うことができ、簡素な構造で回転軸の疲労強度の低下を防止することができるという効果を有し、変動の大きなトルクを伝達する回転軸の連結を行う回転軸継手等として有用である。

１ 車両
２ エンジン
２ａ クランクシャフト
３ トルクコンバータ
４ 変速機
５ 右フロントドライブシャフト
７ 左フロントドライブシャフト
９ プロペラシャフト
１１ 差動装置
１２、８０ 右リヤドライブシャフト（第２の回転軸）
１３ 右後輪
１４ 左リヤドライブシャフト
１５ 左後輪
１６、１００ 右ジョイント（回転軸継手）
１７ 左ジョイント（回転軸継手）
２０ ＥＣＵ
３８ ロックアップクラッチ
４０、７０ 右サイドシャフト（第１の回転軸）
４１ 溝部
４２、７２ 中心突起部
４２ａ、７２ａ オススプライン
４３ 外環突起部
５１、８１ 突起部
５１ａ、８１ａ メススプライン
５２、８２ 中心溝部
５３、８３ 外環溝部
６０、６１ 弾性部材（弾性体）
７１ 外環溝部
７３ 外周突起部（弾性体締結部）
７４、７６ 貫通孔
７５ 支持部材（弾性体締結部）
８４ 外周突起部（弾性体締結部）
８５、８７ 貫通孔
８６ 支持部材（弾性体締結部）
９１ａ、９１ｂ ボルト

Claims (4)

1. オススプラインが形成された第１の回転軸と、
   メススプラインが形成された第２の回転軸と、
   前記第１の回転軸または前記第２の回転軸の一方の回転軸の回転を、他方の回転軸に伝達する弾性体と、を備え、
   前記第１の回転軸のオススプラインと、前記第２の回転軸のメススプラインと、を所定の隙間を有するスプライン構造で構成し、前記オススプラインと前記メススプラインとが係合することにより前記第１の回転軸または前記第２の回転軸の一方の回転軸の回転が、他方の回転軸に伝達されるまでの間、前記回転の伝達が前記弾性体により行われることを特徴とする回転軸継手。
2. 前記弾性体を、前記オススプラインと前記メススプラインとのスプライン嵌合部に対して軸方向同一で外周側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転軸継手。
3. 前記弾性体を、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とにより覆い、外部との接触を遮断したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転軸継手。
4. 前記弾性体と、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸と、をそれぞれ締結するボルトを備え、
   前記第１の回転軸および前記第２の回転軸に、それぞれ前記ボルトにより前記弾性体と締結させる弾性体締結部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転軸継手。

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