JP2019168062A - 車両の十字軸継手 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられる車両の十字軸継手において、軸継手の耐久性低下を抑制できる構造を提供する。【解決手段】軸部４８に形成される潤滑穴７４、７６が、軸部４８においてエンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して、それぞれ軸線Ｌ１、Ｌ２よりも遠ざかる位置に形成されているため、軸部４８のうち潤滑穴７４、７６が形成されることで相対的に剛性が低下する部位を、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざけることができ、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１に対する十字軸２６ａの強度を高めることができる。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の十字軸継手の耐久性向上に関するものである。

駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、回転軸の軸交差角の変化を許容しつつ動力を伝達する軸継手が知られている。特許文献１に記載の十字軸継手がそれである。特許文献１の図５には、十字軸継手を構成する十字軸の内部に、潤滑剤が充填される潤滑穴が形成されており、この潤滑穴が、十字軸の中心に対して所定角だけ傾いて形成される構造が記載されている。

特開２００６−２８４５号公報 特開２０１１−１７４１２号公報

ところで、特許文献１の十字軸継手にあっては、走行中において十字軸の各々の軸部に入力されるトルクの向きを考慮しておらず、潤滑穴の形成される位置によっては、十字軸の耐久性が低下する虞がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられる車両の十字軸継手において、十字軸の耐久性低下を抑制できる構造を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、一平面上において互いに直交する２本の軸線上にそれら２本の軸線の交点を中心にして放射状に伸びる４本の軸部を有する十字軸と、前記十字軸の一方の前記軸線上に形成されている一対の前記軸部を回転可能に支持する第１ヨークと、前記十字軸の他方の前記軸線上に形成されている一対の前記軸部を回転可能に支持する第２ヨークとを、備え、前記十字軸には、前記軸部の内部を通り、その軸部の軸端に連通する潤滑穴が形成され、その潤滑穴に潤滑剤が充填される車両の十字軸継手であって、（ｂ）前記潤滑穴は、前記軸部において前記駆動源からのトルクが入力される位置に対して、前記軸線よりも遠ざかる位置に形成されていることを特徴とする。

また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両の十字軸継手において、前記潤滑穴は、前記２本の軸線の交点を中心にして前記軸線に対して所定角だけ傾くようにして形成されていることを特徴とする。

また、第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両の十字軸継手において、前記潤滑穴は、前記軸線と平行に形成され、且つ、その軸線に対して所定値だけ偏心した位置に形成されていることを特徴とする。

また、第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１に記載の車両の十字軸継手において、前記十字軸には、前記潤滑穴と連通し、組付時において潤滑剤が充填される潤滑剤充填穴が形成されていることを特徴とする。

第１発明の車両の十字軸継手によれば、潤滑穴が、軸部において駆動源からのトルクが入力される位置に対して、軸線よりも遠ざかる位置に形成されているため、軸部のうち潤滑穴が形成されることで相対的に剛性が低下する部位を、駆動源からのトルクが入力される位置から遠ざけることができ、駆動源からのトルクに対する十字軸の強度を高めることができる。

また、第２発明の車両の十字軸継手によれば、潤滑穴は、２本の軸線の交点を中心にして軸線に対して所定角だけ傾くようにして形成されることで、潤滑穴を、軸部の駆動源からのトルクが入力される位置に対して遠ざけることができる。

また、第３発明の車両の十字軸継手によれば、潤滑穴は、軸線と平行であって、且つ、軸部の軸線に対して所定値だけ偏心した位置に形成されることで、潤滑穴を、軸部の駆動源からのトルクが入力される位置に対して遠ざけることができる。

また、第４発明の車両の十字軸継手によれば、前記十字軸には、前記潤滑穴と連通し、組付時において潤滑剤が充填される潤滑剤充填穴が形成されているため、組付時において潤滑剤充填穴から潤滑穴内に潤滑剤を充填することができる。

本発明が適用されたハイブリッド車両の概略構成を説明する図である。 図１のプロペラシャフトの構造を説明する図である。 図２の第１十字軸継手の分解図である。 図２の第１十字軸継手の十字軸を矢印Ａ方向から見た矢視図である。 本発明の他の実施例である十字軸の構造を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、ハイブリッド車両１０は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型式であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェネレータ１４とを駆動源として備えている。エンジン１２およびモータジェネレータ１４から出力される駆動力は、流体式動力伝達装置であるトルクコンバータ１６から自動変速機１８に伝達され、さらにプロペラシャフト２０および差動歯車装置２２を介して、左右の駆動輪２４に伝達されるようになっている。なお、エンジン１２およびモータジェネレータ１４が、本発明の駆動源に対応している。

図２は、図１のプロペラシャフト２０の構成を説明する図である。図２に示すように、プロペラシャフト２０は、第１十字軸継手２６を介して自動変速機１８の出力軸１８ａ（図１参照）に動力伝達可能に連結された第１軸部２０ａと、第２十字軸継手２８を介して差動歯車装置２２の入力軸２２ａ（図１参照）に動力伝達可能に連結された第２軸部２０ｂとを、備えている。第１十字軸継手２６、プロペラシャフト２０、および第２十字軸継手２８は、何れも駆動源であるエンジン１２およびモータジェネレータ１４と駆動輪２４との間の動力伝達経路上に設けられている。なお、第１十字軸継手２６および第２十字軸継手２８が、本発明の車両の十字軸継手に対応している。

第１十字軸継手２６は、よく知られた軸継手（ユニバーサルジョイント）であり、十字形状に形成された十字軸２６ａ（スパイダとも称される）と、自動変速機１８の出力軸１８ａに連結されている二股形状の第１ヨーク２６ｂと、プロペラシャフト２０の第１軸部２０ａに連結されている二股形状の第２ヨーク２６ｃとを、備えている。

また、第２十字軸継手２８は、よく知られた軸継手（ユニバーサルジョイント）であり、十字形状に形成された十字軸２８ａ（スパイダとも称される）と、プロペラシャフト２０の第２軸部２０ｂに連結されている二股形状の第１ヨーク２８ｂと、差動歯車装置２２の入力軸２２ａに連結されている二股形状の第２ヨーク２８ｃとを、備えている。

プロペラシャフト２０の第１軸部２０ａは、第１十字軸継手２６の第２ヨーク２６ｃに連結された中空状の第１中空シャフト３０と、第２軸部２０ｂに連結された中空状の第２中空シャフト３２とを備えている。

図２に示すように、第１中空シャフト３０の、プロペラシャフト２０の軸方向で第１十字軸継手２６側の端部には、第１十字軸継手２６の第２ヨーク２６ｃが一体的に連結されており、第１中空シャフト３０は、第１十字軸継手２６を介して自動変速機１８の出力軸１８ａに動力伝達可能に連結されている。また、第１中空シャフト３０には、その第１中空シャフト３０の軸方向、すなわちプロペラシャフト２０の軸方向に貫通する第１軸穴３０ａが形成されている。なお、以下において特に言及しない場合には、軸方向とはプロペラシャフト２０の軸方向のことである。また、第１中空シャフト３０の軸方向で第１十字軸継手２６側の端部には、第１中空シャフト３０の軸方向で第１十字軸継手２６側の開口を塞ぐ断面円弧状の第１蓋３４が嵌め付けられている。

また、図２に示すように、第２中空シャフト３２の軸方向で第１十字軸継手２６側とは反対側の端部は、例えば溶接等によりプロペラシャフト２０の第２軸部２０ｂと一体的に連結されており、第２中空シャフト３２は、プロペラシャフト２０の第２軸部２０ｂ、および第２十字軸継手２８等を介して差動歯車装置２２の入力軸２２ａに動力伝達可能に連結されている。また、第２中空シャフト３２には、図２に示すように、第２中空シャフト３２を軸方向に貫通する第２軸穴３２ａが形成されている。また、第２中空シャフト３２の軸方向で第１軸継手継手２６側と反対側の端部には、第２中空シャフト３２の軸方向で第１十字軸継手２６側と反対側の開口を塞ぐ断面円弧状の第２蓋３６が嵌め付けられている。

図２に示すように、第１中空シャフト３０は、第２中空シャフト３２の内周側に嵌め入れられている。これより、プロペラシャフト２０の径方向から見た場合において、第１中空シャフト３０の軸方向で第１十字軸継手２６側とは反対側の端部が、第２中空シャフト３２の軸方向で第１十字軸継手２６側の端部と重なっている。また、第１中空シャフト３０の外周には、第２中空シャフト３２の内周に形成された内周スプライン歯３２ｂとスプライン嵌合する外周スプライン歯３０ｂが形成されている。第１中空シャフト３０の外周スプライン歯３０ｂと第２中空シャフト３２の内周スプライン歯３２ｂとがスプライン嵌合することで、第２中空シャフト３２は、第１中空シャフト３０に対して相対回転不能、且つ、プロペラシャフト２０の軸方向に相対移動可能となる。

第１中空シャフト３０の軸方向で第１十字軸継手２６側の端部には、筒状のカバー部材４０が固定されている。カバー部材４０の第１十字軸継手２６側の端部が、第１中空シャフト３０の第１十字軸継手２６側の端部に例えば溶接等により固定されている。また、カバー部材４０の第１十字軸継手２６側とは反対側の端部と、第２中空シャフト３２の外周面との間には、環状のシール部材４２が配設されている。

以上のように構成されたプロペラシャフト２０では、駆動輪２４が路面状態によって上下した場合に、第２中空シャフト３２が第１中空シャフト３０に対して接近する方向または離間する方向に長手方向に相対移動してプロペラシャフト２０の軸方向における長さが変化する。これによって、車両走行中に駆動輪２４が路面状態によって上下してもプロペラシャフト２０の軸方向の長さが変化することによって、例えば独立懸架式サスペンション等のサスペンションが車両の前後方向に移動することが抑制される。

次に、第１十字軸継手２６の構造について説明する。図３は、第１十字軸継手２６の分解図である。第１十字軸継手２６は、十字形状に形成され、４本の軸部４８ａ〜４８ｄ（区別しない場合には軸部４８と称す）を有する十字軸２６ａと、互いに向かい合う一対の保持部５０を有する二股状の第１ヨーク２６ｂと、互いに向かい合う一対の保持部５２を有する二股状の第２ヨーク２６ｃと、十字軸２６ａの各軸部４８の軸端を覆うように嵌め付けられる４個のカップ５４と、組付状態において各カップ５４の軸部４８からの脱落を防止するために第１ヨーク２６ｂおよび第２ヨーク２６ｃにそれぞれ嵌め付けられる４個のスナップリング５６とを、備えている。なお、図２にあっては、軸部４８ｃに嵌め付けられる１個のカップ５４および１個のスナップリング５６が記載され、他の３個のカップ５４および３個のスナップリング５６については省略されている。

十字軸２６ａは、十字形状に形成され、互いに直交する第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を通る一平面上において、各軸線Ｌ１、Ｌ２を中心にして放射状に形成された４本の軸部４８ａ〜４８ｄを有して構成されている。軸部４８ａ、４８ｂは、第１軸線Ｌ１を中心にして形成され、軸部４８ｃ、４８ｄは、第２軸線Ｌ２を中心にして形成されている。各軸部４８ａ〜４８ｄの軸径（外径）および軸の長さは、いずれも同じ寸法とされている。なお、十字軸２６ａの構造については後述する。

第１ヨーク２６ｂは、基部５８と、基部５８から垂直に伸びる一対の保持部５０とから構成される二股状の部材である。一対の保持部５０は、所定の間隔をあけて互いに向かい合うように形成されている。一対の保持部５０には、組付時において十字軸２６ａの軸部４８ａ、４８ｂが嵌め入れられる軸穴６０が、それぞれ形成されている。これら一対の軸穴６０は、同じ軸線を中心にして形成されており、各軸穴６０の内径は、軸部４８の外径よりも大きく形成されている。具体的には、軸穴６０の内径は、組付時において軸部４８を軸穴６０内に嵌め入れることができる大きさに設定されている。第１ヨーク２６ｂは、組付後において、第１軸線Ｌ１上に形成される一対の軸部４８ａ、４８ｂを、カップ５４を介して回転可能に支持するものである。

第２ヨーク２６ｃは、基部６２と、基部６２から垂直に伸びる一対の保持部５２とから構成される二股状の部材である。保持部５２は、所定の間隔をあけて互いに向かい合うように形成されている。一対の保持部５２には、組付時において十字軸２６ａの軸部４８が嵌め入れられる軸穴６４が、それぞれ形成されている。これら一対の軸穴６４は、同じ軸線を中心にして形成されており、各軸穴６４の内径は、軸部４８の外径よりも大きく形成されている。具体的には、軸穴６４の内径は、組付時において軸部４８を軸穴６４内に嵌め入れることができる大きさに設定されている。第２ヨーク２６ｃは、組付後において、第２軸線Ｌ２上に形成される一対の軸部４８ｃ、４８ｄを、カップ５４を介して回転可能に支持するものである。

カップ５４は、有底円筒状に形成されており、軸部４８の軸端を覆うようにしてその軸部４８の軸端に嵌め付けられる。具体的には、組付時において、十字軸２６ａの各軸部４８が、第１ヨーク２６ｂの軸穴６０内および第２ヨーク２６ｃの軸穴６４内に嵌め入れられた状態で、各カップ５４が各軸部４８の軸端に嵌め付けられる。また、カップ５４の内側には、ころ軸受が設けられており、カップ５４は、ころ軸受を介して各軸部４８に対して相対回転可能な状態で嵌め付けられる。また、カップ５４の外径は、カップ５４の外周面と軸穴６０、６４の内周面とが摺動可能な状態で嵌合する寸法に設定されている。従って、十字軸２６ａの各軸部４８は、組付後において、カップ５４を介して第１ヨーク２６ｂおよび第２ヨーク２６ｃに対する位置が位置決めされる。

スナップリング５６は、第１ヨーク２６ｂの軸穴６０内にカップ５４が嵌合した状態で、第１ヨーク２６ｂの軸穴６０の内周面に形成されている環状の溝６６に嵌め付けられる。溝６６にスナップリング５６が嵌め付けられると、カップ５４の端部がスナップリング５６に当接することで、カップ５４の軸部４８ａ、４８ｂからの脱落が阻止される。また、スナップリング５６は、第２ヨーク２６ｃの軸穴６４内にカップ５４が嵌合した状態で、第２ヨーク２６ｃの軸穴６４の内周面に形成されている環状の溝６８に嵌め付けられる。溝６８にスナップリング５６が嵌め付けられると、カップ５４の端部がスナップリング５６に当接することで、カップ５４の軸部４８ｃ、４８ｄからの脱落が阻止される。

第１十字軸継手２６が組み付けられた状態では、軸部４８ａおよび軸部４８ｂが、第１ヨーク２６ｂの一対の保持部５０によって回転可能に保持される。なお、保持部５０と軸部４８ａ、４８ｂとの間にころ軸受を有するカップ５４が介挿されることで、保持部５０と軸部４８ａ、４８ｂとが相対回転可能となる。また、軸部４８ｃおよび軸部４８ｄが、第２ヨーク２６ｃの一対の保持部５２によって回転可能に保持される。なお、保持部５２と軸部４８ｃ、４８ｄとの間にころ軸受を有するカップ５４が介挿されることで、保持部５２と軸部４８ｃ、４８ｄとが相対回転可能となる。上記のように構成されることで、第１ヨーク２６ｂに連結された出力軸１８ａと第２ヨーク２６ｃに連結された第１中空シャフト３０との間の軸交差角の変化を許容しつつ、回転の伝達が可能となる。

次に、十字軸２６ａの構造について説明する。図４は、図２の第１十字軸継手２６の十字軸２６ａを矢印Ａ方向から見た矢視図である。十字軸２６ａは、基部７０と、基部７０から放射状に伸びる４本の軸部４８ａ〜４８ｄ（特に区別しない場合には軸部４８と称す）とを有する、十字形状の部材である。

基部７０は、軸部４８の軸径（直径）と同程度の厚みを有し、略正方形状に形成されている。基部７０は、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を通る一平面上において、互いに直交する第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との交点Ｃを中心にして回転する。

４本の軸部４８ａ〜軸部４８ｄは、一平面上において互いに直交する第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を中心にして形成され、それら第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２の交点Ｃ（図４参照）を中心にして放射状に伸びている。軸部４８ａおよび軸部４８ｂは、第１軸線Ｌ１上であって、交点Ｃを中心にして互いに乖離する位置に形成されている。すなわち、軸部４８ａおよび軸部４８ｂは、第２軸線Ｌ２に対して対称に形成されている。軸部４８ｃおよび軸部４８ｄは、第２軸線Ｌ２上であって、交点Ｃを中心にして互いに乖離する位置に形成されている。すなわち、軸部４８ｃおよび軸部４８ｄは、第１軸線Ｌ１に対して対称に形成されている。軸部４８ａ〜軸部４８ｄの軸径（直径）は、何れも同じ寸法に設定されている。

十字軸２６ａの内部には、潤滑剤が充填される第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６が形成されている。第１潤滑穴７４は、軸部４８ａ、基部７０、および軸部４８ｂの内部を通り、第１軸線Ｌ１の方向に貫通する、断面円形の貫通穴である。第１潤滑穴７４は、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２の交点Ｃを通り、軸部４８ａの軸端と軸部４８ｂの軸端とを連通している。また、図４に示すように、第１潤滑穴７４は、前記交点Ｃを中心にして、第１軸線Ｌ１に対して反時計回りに所定角θだけ傾くようにして形成されている。なお、第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６が、本発明の潤滑穴に対応している。

第２潤滑穴７６は、軸部４８ｃ、基部７０、および軸部４８ｄの内部を通り、第２軸線Ｌ２の方向に貫通する、断面円形の貫通穴である。第２潤滑穴７６は、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２の交点Ｃを通り、軸部４８ｃの軸端と軸部４８ｄの軸端とを連通している。また、第２潤滑穴７６は、図４に示すように、交点Ｃを中心にして、第２軸線Ｌ２に対して時計回りに所定角θだけ傾くようにして形成されている。

第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６（区別しない場合には潤滑穴７４、７６と称す）は、それぞれ図４に示す潤滑剤充填穴８０と連通しており、組付時においてカップ５４およびスナップリング５６が組み付けられた状態で、潤滑剤充填穴８０から第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６に潤滑剤が充填される。これより、潤滑穴７４、７６を通ってカップ５４の内側に設けられているころ軸受に潤滑剤が供給されるため、ころ軸受の潤滑性が確保され、ころ軸受の寿命についても確保される。

図４において、白塗りの矢印は、車両前進走行時にエンジン１２側から伝達される駆動トルクＴ１が入力される軸部４８の位置を示している。車両前進走行時は、軸部４８において白塗りの矢印の先端の位置から駆動トルクＴ１が入力される。一方、黒塗りの矢印は、車両減速時に駆動輪２４側から伝達される被駆動トルクＴ２が入力される軸部４８の位置を示している。車両減速時は、軸部４８において黒塗りの矢印の先端の位置から被駆動トルクＴ２が入力される。この車両前進走行時にエンジン１２側から軸部４８に入力される駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１max（絶対値）は、車両減速時に駆動輪２４側から軸部４８に入力される被駆動トルクＴ２の最大値Ｔ２max（絶対値）よりも十分に大きい（Ｔ１max＞Ｔ２max）ものとなる。

図４に示すように、第１潤滑穴７４は、軸部４８ａ、４８ｂにおいて駆動トルクＴ１が入力される位置に対して、第１軸線Ｌ１よりも遠ざかる位置に形成されている。第１潤滑穴７４は、前記交点Ｃを中心にして第１軸線Ｌ１に対して所定角θだけ回転方向に傾くようにして形成されており、この第１潤滑穴７４の傾く方向は、軸部４８において駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる方向に設定されている。

また、図４に示すように、第２潤滑穴７６は、軸部４８ｃ、４８ｄにおいて駆動トルクＴ１が入力される位置に対して、第２軸線Ｌ２よりも遠ざかる位置に形成されている。第２潤滑穴７６は、前記交点Ｃを中心にして第２軸線Ｌ２に対して所定角θだけ回転方向に傾くように形成されており、この第２潤滑穴７６の傾く方向は、駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる方向に設定されている。

車両走行中において、軸部４８の根元に相当する、図４の破線Ｘと重なる面（以下、最大曲げ応力発生面と称す）で曲げ応力が最大となる。この最大曲げ応力発生面での断面係数Ｚは、駆動トルクＴ１が入力された場合の断面係数Ｚを断面係数Ｚ１、被駆動トルクＴ２が入力された場合の断面係数Ｚを断面係数Ｚ２としたとき、潤滑穴７４、７６が、軸部４８の駆動トルクＴ１が入力される位置に対して軸線Ｌ１、Ｌ２よりも遠ざかる位置に形成されていることで、断面係数Ｚ１が断面係数Ｚ２よりも大きくなる（Ｚ１＞Ｚ２）。また、潤滑穴が、軸線Ｌ１、Ｌ２に対して傾くことなく軸線Ｌ１、Ｌ２上に形成される場合（以下、傾き無時と称す）における断面係数Ｚを断面係数Ｚ３としたとき、断面係数Ｚ３が断面係数Ｚ２よりも大きく、断面係数Ｚ１が断面係数Ｚ３よりも大きくなる（Ｚ１＞Ｚ３＞Ｚ２）。

また、最大曲げ応力発生面で発生する曲げ応力σは、断面係数Ｚに反比例するため、断面係数Ｚが大きくなるほど曲げ応力σが小さくなる。ここで、駆動トルクＴ１が入力されるときの曲げ応力σ１（＝Ｔ１／Ｚ１）、被駆動トルクＴ２が入力されるときの曲げ応力σ２（＝Ｔ２／Ｚ２）と定義する。また、潤滑穴の傾き無時において、駆動トルクＴ１が入力されたときの曲げ応力をσ３１（Ｔ１／Ｚ３）、被駆動トルクＴ２が入力されたときの曲げ応力をσ３２（Ｔ２／Ｚ３）と定義する。このとき、断面係数Ｚ１が断面係数Ｚ３よりも大きいことから、駆動トルクＴ１が入力された場合には、曲げ応力σ１が傾き無時の曲げ応力σ３１よりも小さくなる（σ１＜σ３１）。

上記より、駆動トルクＴ１が入力された場合には、潤滑穴７４、７６が軸部４８の駆動トルクＴ１が入力される位置に対して軸線Ｌ１、Ｌ２よりも遠ざかる位置に形成されることで、曲げ応力σ１が、傾き無時の曲げ応力σ３１よりも小さくなる。すなわち、軸部４８において潤滑穴７４、７６が形成されることで相対的に剛性の低下する部位が、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかることで、駆動トルクＴ１が入力されるときの断面係数Ｚ１が、傾き無時における断面係数Ｚ３よりも大きくなり、駆動トルクＴ１が入力されたときの曲げ応力σ１が、傾き無時の曲げ応力σ３１に比べて低減される。結果として、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１に対する十字軸２６ａの強度が高められることとなる。なお、前記所定値θは、予め実験的または設計的に求められ、軸部４８に駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxが入力されたときの曲げ応力σ１（最大値）が、設計的に規定される許容値以下となる値に設定されている。

一方、傾き無時の断面係数Ｚ３が、被駆動トルクＴ２の入力時の断面係数Ｚ２よりも大きいことから、被駆動トルクＴ２が入力された場合には、曲げ応力σ２が、傾き無時の曲げ応力σ３２よりも大きくなる（σ２＞σ３２）。ここで、駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxは、被駆動トルクＴ２の最大値Ｔ２maxの最大値よりも十分に大きいため、駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxが入力された場合の曲げ応力σ１（最大値）は、被駆動トルクＴ２の最大値Ｔ２maxが入力された場合の曲げ応力σ２（最大値）よりも大きくなる（σ１＞σ２）。すなわち、駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxが入力された場合において、十字軸２６ａで発生する曲げ応力σが最大値σmaxとなる。従って、この駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxが入力された場合に発生する曲げ応力σの最大値σmaxが、潤滑穴７４、７６が形成されることで低減されることから、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力されたときの十字軸２６ａの強度確保が図れる。これに関連して、十字軸２６ａの強度を確保するために、十字軸２６ａを大型化することも回避できる。なお、減速時に入力される被駆動トルクＴ２の最大値Ｔ２maxは、駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxに比べて十分に小さいことから、断面係数Ｚ２が小さくなっても、曲げ応力σ２が駆動トルクＴ１が入力された場合の曲げ応力σの最大値σmaxを越えることはない。従って、被駆動トルクＴ２が入力された場合についても、十字軸２６ａの強度が確保される。

また、第２十字軸継手２８についても、十字軸２８ａの内部に形成される第１潤滑穴および第２潤滑穴が、軸部の駆動トルクＴ１が入力される位置に対して、各々の軸線よりも遠ざかる位置に形成されている。従って、第２十字軸継手２８についても、第１十字軸継手２６と同じ作用効果が得られる。第２十字軸継手２８の十字軸２８ａに形成される第１潤滑穴および第２潤滑穴の形状は、前述した十字軸２６ａに形成される第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６と基本的には変わらないため、詳細な説明を省略する。なお、十字軸２８ａに形成される第１潤滑穴および第２潤滑穴の位置は、十字軸２８ａを図２の矢印Ｂ方向から見た場合において、図２の十字軸２６ａを矢印Ａ方向から見た場合の図４の十字軸２６ａを、交点Ｃを中心にして９０度だけ回転させたときの第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６の位置と同じとなる。

上述のように、本実施例によれば、軸部４８に形成される潤滑穴７４、７６が、軸部４８においてエンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して、それぞれ軸線Ｌ１、Ｌ２よりも遠ざかる位置に形成されているため、軸部４８のうち潤滑穴７４、７６が形成されることで相対的に剛性が低下する部位を、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざけることができ、エンジン１２側からの駆動トルクＴ１に対する十字軸２６ａの強度を高めることができる。

また、本実施例によれば、潤滑穴７４、７６は、２本の軸線Ｌ１、Ｌ２の交点Ｃを中心にして軸線Ｌ１、Ｌ２に対して所定角θだけ傾くようにして形成されるため、潤滑穴７４、７６を、軸部４８のエンジン１２側からの駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざけることができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の他の実施例である十字軸継手１００を構成する十字軸１０２の構造を示す図であり、前述の実施例の図４に対応している。十字軸継手１００は、前述の実施例と同様に、プロペラシャフト２０の軸端部に設けられる。十字軸継手１００を構成する第１ヨーク２６ｂ、第２ヨーク２６ｃ、カップ５４、およびスナップリング５６については、前述の実施例と同じであるため、その説明を省略する。なお、十字軸継手１００が本発明の車両の十字軸継手に対応している。

十字軸１０２は、基部１０４と、基部１０４から放射状に伸びる４本の軸部１０６ａ〜１０６ｂ（特に区別しない場合には軸部１０６と称す）と、から構成される、十字形状の部材である。

基部１０４は、所定の厚みを有し、略正方形状に形成されている。基部１０４は、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を通る一平面上において、互いに直交する第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との交点Ｃを中心にして回転する。

４本の軸部１０６は、一平面上において互いに直交する第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２上に放射状に配置されている。具体的には、軸部１０６ａおよび軸部１０６ｂは、第１軸線Ｌ１上であって、第２軸線Ｌ２に対して対称に形成されている。また、軸部１０６ｃおよび軸部１０６ｄは、第２軸線Ｌ２上であって、第１軸線Ｌ１に対して対称に形成されている。軸部１０６ａ〜軸部１０６ｂの軸径（直径）は、何れも同じ寸法とされている。

十字軸１０２の内部には、予め潤滑剤が充填される第１潤滑穴１０８ａ、第２潤滑穴１０８ｂ、第３潤滑穴１０８ｃ、および第４潤滑穴１０８ｄが形成されている。なお、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄが、本発明の潤滑穴に対応している。

第１潤滑穴１０８ａは、断面が円形状であって、軸部１０６ａおよび基部１０４の内部に形成されている。第１潤滑穴１０８ａは、第１軸線Ｌ１と平行に形成され、第１軸線Ｌ１方向の一端が、軸部１０６ａの軸端と連通している。また、第１潤滑穴１０８ａは、第１軸線Ｌ１に対して、所定値ｅだけ偏心した位置に形成されている。具体的には、第１潤滑穴１０８ａは、第１軸線Ｌ１に対して、軸部１０６ａの白塗りの矢印で示す駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる側に、所定値ｅだけ偏心して形成されている。

第２潤滑穴１０８ｂは、断面が円形状であって、軸部１０６ａおよび基部１０４の内部に形成されている。第２潤滑穴１０８ｂは、第１軸線Ｌ１と平行に形成され、第１軸線Ｌ１方向の一端が、軸部１０６ｂの軸端と連通している。また、第２潤滑穴１０８ｂは、第１軸線Ｌ１に対して、所定値ｅだけ偏心した位置に形成されている。具体的には、第２潤滑穴１０８ｂは、第１軸線Ｌ１に対して、軸部１０６ｂの白塗りの矢印で示す駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる側に、所定値ｅだけ偏心して形成されている。

第３潤滑穴１０８ｃは、断面が円形状であって、軸部１０６ｃおよび基部１０４の内部に形成されている。第３潤滑穴１０８ｃは、第２軸線Ｌ２と平行に形成され、第２軸線Ｌ２方向の一端が、軸部１０６ｃの軸端と連通している。また、第３潤滑穴１０８ｃは、第２軸線Ｌ２に対して、所定値ｅだけ偏心した位置に形成されている。具体的には、第３潤滑穴１０８ｃは、第２軸線Ｌ２に対して、軸部１０６ｃの白塗りの矢印で示す駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる側に、所定値ｅだけ偏心して形成されている。

第４潤滑穴１０８ｄは、断面が円形状であって、軸部１０６ｄおよび基部１０４の内部に形成されている。第４潤滑穴１０８ｄは、第２軸線Ｌ２と平行に形成され、第２軸線Ｌ２方向の一端が、軸部１０６ｄの軸端と連通している。また、第４潤滑穴１０８ｄは、第２軸線Ｌ２に対して、所定値ｅだけ偏心した位置に形成されている。具体的には、第４潤滑穴１０８ｄは、第２軸線Ｌ２に対して、軸部１０６ｄの白塗りの矢印で示す駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかる側に、所定値ｅだけ偏心して形成されている。

図５に示すように、第１潤滑穴１０８ａの第１軸線Ｌ１方向で基部１０４側の端部が、第４潤滑穴１０８ｄの第２軸線Ｌ２方向で基部１０４側の端部に接続されている。また、第３潤滑穴１０８ｃの第２軸線Ｌ２方向で基部１０４側の端部が、第１潤滑穴１０８ａに接続され、第２潤滑穴１０８ｂの第１軸線Ｌ１方向で基部１０４側の端部が、第４潤滑穴１０８ｄに接続されている。従って、図５に示すように、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄは、十字軸１０２内において相互に連通している。

潤滑剤充填穴８０は、これら第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄと連通しており、組付時において、潤滑剤充填穴８０から潤滑剤が充填されることで、充填剤が第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄに充填剤が供給され、さらに、潤滑剤が、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄを通ってカップ５４の内側に設けられているころ軸受に供給される。よって、ころ軸受の潤滑性が確保され、ころ軸受の寿命についても確保される。

上記のように構成される十字軸１０２においても、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄが、駆動トルクＴ１が入力される位置に対して軸線Ｌ１、Ｌ２よりも所定値ｅだけ遠ざかる位置に偏心して形成されているため、駆動トルクＴ１が入力される場合の断面係数Ｚ１が、潤滑穴が軸線Ｌ１、Ｌ２に対して偏心することなく軸線Ｌ１、Ｌ２上に形成される場合（以下、偏心無時と称す）における断面係数Ｚ３に比べて大きくなる（Ｚ１＞Ｚ３）。従って、駆動トルクＴ１が入力されるときの曲げ応力σ１が、偏心無時の曲げ応力σ３１に比べて低減される（σ１＜σ３１）ため、駆動トルクＴ１が入力されているときの十字軸１０２の強化が図れる。なお、所定値ｅは、予め実験的または設計的に求められ、軸部１０６に駆動トルクＴ１の最大値Ｔ１maxが入力されたときに発生する曲げ応力σ１が、設計的に規定される許容値以下となる値に設定されている。

上述のように、本実施例によっても、第１〜第４潤滑穴１０８ａ〜１０８ｄは、軸線Ｌ１、Ｌ２と平行であって、且つ、軸部１０６の軸線Ｌ１、Ｌ２に対して所定値ｅだけ偏心した位置に形成され、且つ、第１〜第４潤滑穴１０８ａ〜１０８ｄが、軸部１０６のエンジン１２の駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざけられることで、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、第１十字軸継手２６および第２十字軸継手２８は、自動変速機１８と差動歯車装置２２との間に介挿されるプロペラシャフト２０の両端に設けられていたが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、４輪駆動車両において、トランスファーとフロントデフとの間に介挿されるフロントプロペラシャフトの両端に設けられる十字軸継手についても、本発明を適用することができる。また、本発明は、ハイブリッド車両１０に限定されるものではなく、例えば手動変速機、有段式自動変速機、またはベルト式無段変速機を備えた車両など、プロペラシャフトに接続される十字軸継手を備えた構成であれば適宜適用することができる。

また、前述の実施例では、第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６は、それぞれ軸線Ｌ１、Ｌ２に対して、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との交点Ｃを中心にして傾くように形成されていたが、必ずしも前記交点Ｃを中心にして傾く必要はなく、中心Ｃに対して偏心した位置で傾くように形成されるものであっても構わない。また、前述の実施例では、第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６は、それぞれ軸線Ｌ１、Ｌ２に対して所定角θだけ傾くものであったが、第１潤滑穴７４および第２潤滑穴７６毎に所定角θが異なるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄは、それぞれ軸線Ｌ１、Ｌ２に対して平行に形成されていたが、必ずしも軸線Ｌ１、Ｌ２に対して平行に形成される必要はなく、軸線Ｌ１、Ｌ２に対して傾くように形成されるものであっても構わない。また、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄは、何れも軸線Ｌ１、Ｌ２に対して所定値ｅだけ偏心するものであったが、第１潤滑穴１０８ａ〜第４潤滑穴１０８ｄ毎に所定値ｅが異なるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、プロペラシャフト２０の両端に設けられる第１十字軸継手２６および第２十字軸継手２８について、潤滑穴が軸部の駆動トルクＴ１が入力される位置に対して遠ざかるように形成されるものであったが、第１十字軸継手２６および第２十字軸継手２８の一方に本発明が適用されるものであっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２：エンジン（駆動源）
１４：モータジェネレータ（駆動源）
２４：駆動輪
２６：第１十字軸継手（軸継手）
２６ａ：十字軸
２６ｂ：第１ヨーク
２６ｃ：第２ヨーク
２８：第２十字軸継手（軸継手）
２８ａ：十字軸
２８ｂ：第１ヨーク
２８ｃ：第２ヨーク
４８ａ〜４８ｄ、１０６ａ〜１０６ｄ：軸部
７４：第１潤滑穴（潤滑穴）
７６：第２潤滑穴（潤滑穴）
１００：十字軸継手（軸継手）
１０２：十字軸
１０８ａ〜１０８ｄ：第１潤滑穴〜第４潤滑穴（潤滑穴）
Ｌ１：第１軸線（軸線）
Ｌ２：第２軸線（軸線）

Claims (4)

1. 駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、一平面上において互いに直交する２本の軸線上に形成され該２本の軸線の交点を中心にして放射状に伸びる４本の軸部を有する十字軸と、前記十字軸の一方の前記軸線上に形成されている一対の前記軸部を回転可能に支持する第１ヨークと、前記十字軸の他方の前記軸線上に形成されている一対の前記軸部を回転可能に支持する第２ヨークとを、備え、前記十字軸には、前記軸部の内部を通り、該軸部の軸端に連通する潤滑穴が形成され、該潤滑穴に潤滑剤が充填される車両の十字軸継手であって、
   前記潤滑穴は、前記軸部において前記駆動源からのトルクが入力される位置に対して、前記軸線よりも遠ざかる位置に形成されている
   ことを特徴とする車両の十字軸継手。
2. 前記潤滑穴は、前記２本の軸線の交点を中心にして前記軸線に対して所定角だけ傾くようにして形成されている
   ことを特徴とする請求項１の車両の十字軸継手。
3. 前記潤滑穴は、前記軸線と平行に形成され、且つ、該軸線に対して所定値だけ偏心した位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１の車両の十字軸継手。
4. 前記十字軸には、前記潤滑穴と連通し、組付時において潤滑剤が充填される潤滑剤充填穴が形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１に記載の車両の十字軸継手。

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