JP2020051542A - ドライブシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】中間シャフト(動力伝達シャフト)が破損した際のシャフトの振れ回りを防止することが可能なドライブシャフトを提供する。【解決手段】ブーツを装着した固定式等速自在継手と、ブーツを装着した摺動式等速自在継手と、これらの等速自在継手を連結する中間シャフトとを備える。中間シャフトの両端部には雄スプライン部が形成される。雄スプライン部は、等速自在継手の内側継手部材の雌スプラインとスプライン嵌合する。ブーツは、一端部が等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌固定されるとともに、他端部が中間シャフトに外嵌固定されている。中間シャフトの端面に止まり穴を設ける。これによって、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部とした。【選択図】図１

Description

本発明は自動車や各種産業機械において適用される等速自在継手を用いたドライブシャフトに関し、特に車両走行中に破断したときに振れ回りを防止することを可能とした車両用ドライブシャフトに関する。

車両用ドライブシャフトは、デファレンシャルギア（以下、単にデフと呼ぶ場合がある）から駆動輪へ動力を伝達するためのもので、デフと駆動輪の相対変位を許容しながらデフから出力される回転力を等速に駆動輪に伝達することができる。

駆動輪側に固定式等速自在継手が適用され、デフ側に摺動式等速自在継手が適用される。そして、これらの等速自在継手は中間シャフトにて連結されている。固定式等速自在継手には、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）があり、摺動式等速自在継手には、ダブルオフセット型（ＤＯＪ），トリポード型（ＴＪ）、及びクロスグルーブ型（ＬＪ）がある。

図８は、一般的なドライブシャフトを示し、このドライブシャフトは、固定式等速自在継手１と摺動式等速自在継手２とを、動力伝達シャフト(中間シャフト)Ｓにて連結してなるものである。この図例では、固定式等速自在継手１にバーフィールド型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手２に、トリポード型等速自在継手を用いている。

固定式等速自在継手１は、軸方向に延びる複数のトラック溝３が内径面４に形成された外側継手部材５と、軸方向に延びる複数のトラック溝６が外径面７に円周方向等間隔に形成された内側継手部材８と、外側継手部材５のトラック溝３と内側継手部材８のトラック溝６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール９と、外側継手部材５の内径面４と内側継手部材８の外径面７との間に介在してボール９を保持するケージ１０とを備えている。

また、外側継手部材５は、トラック溝３が形成されたカップ部５ａと、このカップ部５ａの底壁から突設されるステム部５ｂとからなる。そして、ステム部５ｂにはスプライン（雄スプライン部）２８が設けられている。

摺動式等速自在継手２は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝２１を設けると共に各トラック溝２１の内側壁に互いに対向するローラ案内面２１ａを設けた外側継手部材２２と、半径方向に突出した３つの脚軸２３を備えたトリポード部材２４と、前記脚軸２３に外嵌する内側ローラ２５と、前記トラック溝２１に挿入されると共に前記内側ローラ２５に外嵌する外側ローラ２６とを備えたものである。すなわち、この摺動式等速自在継手２は、外側ローラ２６が脚軸２３に対して回転自在であると共にローラ案内面２１ａに沿って移動可能なダブルローラタイプである。また、トリポード部材２４はボス２７と前記脚軸２３とを備える。脚軸２３はボス２７の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。

また、外側継手部材２２は、トラック溝２１が形成されたカップ部２２ａと、このカップ部２２ａの底壁から突設されるステム部２２ｂとからなる。そして、ステム部２２ｂにはスプライン（雄スプライン部）２９が設けられている。

固定式等速自在継手１における内側継手部材８の軸孔（雌スプライン）８ａにトルク伝達可能に動力伝達シャフトＳの雄スプライン部３３をスプライン嵌合させ、摺動式等速自在継手２におけるトリポード部材２４の軸孔（雌スプライン）２４ａにトルク伝達可能に動力伝達シャフトＳの雄スプライン部３４をスプライン嵌合させている。なお、動力伝達シャフトＳの両雄スプライン部３３，３４の端部は、スナップリング等の止め輪３５，３５によりそれぞれ抜け止めされている。すなわち、軸端嵌合部の端部に周方向溝３６、３６が形成され、この周方向溝３６、３６に止め輪３５，３５が嵌合している。

動力伝達シャフトＳと各外側継手部材５，２２との間には、外部からの異物の侵入および内部からのグリースの漏洩を防止するためのブーツ４０がそれぞれ装着されている。ブーツ４０は、大径端部４０ａと、小径端部４０ｂと、大径端部４０ａと小径端部４０ｂとを連結する蛇腹部４０ｃとからなる。ブーツ４０の大径端部４０ａは外側継手部材５，２２の開口端でブーツバンド４５により締め付け固定され、その小径端部４０ｂは動力伝達シャフトＳのブーツ装着部４１でブーツバンド４６により締め付け固定されている。

また、デフと摺動式等速自在継手２はデフのサイドギヤのスプライン嵌合孔と摺動式等速自在継手２の外側継手部材２２のステム部２２ｂのスプライン（雄スプライン部）２９とがスプライン嵌合している。

ドライブシャフトは他の部品と比較し、許容強度や寸法を細かく設定しており、車両要求性能に合せて選定すると、駆動系部品の最弱部品になる可能性がある。走行中に万が一ドライブシャフトが破損した場合、シャフトが振れ回ることによって、周辺部品に損傷を与えるような2次的な被害が引き起こされる可能性もあるため、通常、シャフトの振れ回りを発生させない手法が取られる。

そこで、従来では、ドライブシャフトのデフ側等速自在継手の外側継手部材のステム部のデフケース内の位置に最弱部を設ける方法が提案されている（特許文献１）。

特開２０１２−１６７７９３号公報

しかしながら、デフ側のステム部２２ｂがデフケース内で破断した場合、デフ側の等速自在継手２２は摺動することができるため、デフケースから抜け落ちる可能性がある。そのため、一般的な手法としては、等速自在継手１、２の内部またはブーツ４０内のシャフトＳを最弱部にし、万が一その部位が破損しても等速自在継手１、２の外側継手部材５、２２とシャフトＳがブーツ４０によって繋がれているため、シャフトＳの振れ回りを防止することができる。

また、作動角が高い場合、等速自在継手１の内部品(内側継手部材８とボール９とケージ１０等の組み合わせ体)のケージ１０や内側継手部材８が最弱部になる場合が多く、作動角が低い場合、ブーツ４０内のシャフトＳを最弱にするのが一般的である。

シャフトＳの最弱部は、静的または衝撃的な捩り強度の場合、断面係数が最も小さいブーツ４０内の最小径部３０（図８に示すφA１部）となり、捩り疲労強度の場合、複雑な形状で応力集中しやすいスプライン３３となる（図８に示すφB１部）。この場合、最小径部３０の径寸法をＡ１とし、スプライン３３の小径をＢ１としたときに、Ａ１＜Ｂ１である。

ここで、シャフトは捩り強度を高めるため、Ｃ（カーボン）量０．３５％〜０．４５％の炭素鋼を焼入れして使用することが多いのに対し、等速自在継手の外側継手部材は、トラックとボールまたはトラックとローラの接触部の寿命を確保するため、鋼材を焼入れした際に鋼の最大硬さが得られるように、シャフトよりＣ量を多くしたＣ量０．４５％〜０．６０％の炭素鋼を使用することが多い。

しかしながら、スプラインのような複雑な形状を有する部位は、トルク負荷時に応力が集中しやすく、Ｃ量が高くなるほど脆性的に破損し、強度が低下するため、同じ形状であればシャフトのスプライン部よりＣ量が多い外輪ステム部のスプライン部の方が捩り強度が低い。そのため、外側継手部材５のステム部５ｂのスプライン２８は最弱部にならないようにシャフトＳのスプライン径（小径）より大きくするのが一般的である。すなわち、外側継手部材５のステム部５ｂのスプライン２８の小径をＣ１とし、シャフトＳのスプライン３３の小径をＢ１としたときに、Ｂ１＜Ｃ１となる。

車両開発において、使用最大作動角が上がったり、高作動角時の要求強度が上がる場合、ドライブシャフトの等速自在継手のサイズだけ上げ、ドライブシャフトと嵌合するハブベアリングやデフは変更しないということが多い。ここで、シャフトの最弱部設計において、静的または衝撃的な捩り強度についてはシャフトのブーツ内の小径部を調整することで最弱部に設定できる。しかしながら、捩り疲労強度については、等速自在継手のサイズが大きくなることで、スプライン嵌合径が大きくなり、シャフトのスプライン径が大きくなるため、外側継手部材のステム部のスプラインより強度が上がってしまい、シャフトのスプラインを最弱部にできなくなることがある。

この場合、ステム部のスプライン径を上げるか、シャフトのスプライン径を小さくし、シャフトのスプライン部の方を低強度にする必要があるが、ステム部のスプライン径を上げるとそれと嵌合するハブベアリングやデフの設計も見直す必要があり、スプライン径を上げなくても要求強度は十分満足するのにシャフトの最弱部設計を満足させるために大幅な変更が必要になる。

一方、シャフトのスプライン径を小さくする場合、内輪の種類が嵌合径違いで何種類も増えることになり、管理工数が増える問題や、ドライブシャフト組立時に誤って異品を組み込むリスクが増えるという問題がある。

そこで、本発明は前述の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、ドライブシャフトが破損した際のシャフトの振れ回りを防止する方法として、確実にシャフトを最弱部にすることが可能なドライブシャフトを提供することにある。

本発明の第１のドライブシャフトは、ブーツを装着した固定式等速自在継手と、ブーツを装着した摺動式等速自在継手と、これらの等速自在継手を連結する中間シャフトとを備え、中間シャフトの両端部には雄スプライン部が形成され、各雄スプライン部は、等速自在継手の内側継手部材の雌スプラインとスプライン嵌合し、各ブーツは、一端部が等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌固定されるとともに、他端部が中間シャフトに外嵌固定されているドライブシャフトであって、中間シャフトの端面に止まり穴を設け、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部としたものである。

この場合、止まり穴の長さを、中間シャフトの端面から雄スプラン部の全域に至る長さであっても、雄スプラン部の全域に至らない長さであってもよい。

本発明の第２のドライブシャフトは、ブーツを装着した固定式等速自在継手と、ブーツを装着した摺動式等速自在継手と、これらの等速自在継手を連結する中間シャフトとを備え、中間シャフトの両端部には雄スプライン部が形成され、各雄スプライン部は、等速自在継手の内側継手部材の雌スプラインとスプライン嵌合し、各ブーツは、一端部が等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌固定されるとともに、他端部が中間シャフトに外嵌固定されているドライブシャフトであって、中間シャフトの端部の雄スプライン部の一部において凹凸歯を有さない部位を設け、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部としたものである。

この場合、凹凸歯を有さない部位は、雄スプライン部の長手方向の一部としたものであってもよい。

本発明の第１及び第２のドライブシャフトによれば、少なくとも捩り疲労強度においては、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部とし、静的または衝撃的な捩り強度においては、中間シャフトの端部の雄スプライン部またはブーツ内の小径部を最弱部としているので、トルク負荷時に最初に破断するのは中間シャフトの雄スプライン部またはブーツ内の小径部である。中間シャフトの雄スプライン部またはブーツ内の小径部が破断した場合、各等速自在継手は、外側継手部材とシャフトとがブーツを介して連結されているので、シャフトの振れ回りを防止することができる。

また、シャフトのスプライン径が大きく、外側継手部材のステム部のスプライン径と同程度であってもシャフトのスプライン部またはシャフトのブーツ内小径部を最弱にすることができる。これにより外側継手部材のステム部のスプライン径を上げる必要が無くなるため、それと嵌合するハブベアリングやデフのスプライン径を上げる必要も無くなり、従来設計のものを流用することができる。

シャフト側でスプラインの強度を調整しているため、等速自在継手の内側継手部材は多くの車両用ドライブシャフトに共通で使用することができる。また、シャフトは車両につき一品一様のため、共通で使用することは殆ど無く、形状を個別に調整しやすい部品であるので、シャフトの雄スプライン部を最弱部にするために特殊な形状とすることに何ら問題が生じない。

シャフトの両端部に部分的に孔を開ける方法は、中空シャフトを適用するよりコストを大幅に抑えることができる。捩れ角が付いたスプライン嵌合において、歯を部分的に減らす方法は、大半のスプラインの嵌合長が変わらないため、円周方向ガタが大きくなる心配が無い。

本発明によれば、シャフトの振れ回りを防止することができ、周辺部品に損傷を与えるような２次的な被害を防止できる。また、外側継手部材のステム部のスプライン径を上げる必要が無くなるため、それと嵌合するハブベアリングやデフのスプライン径を上げる必要も無くなり、従来設計のものを流用することができる。

本発明のドライブシャフトの縦断面図である。 固定式等速自在継手の縦断面図である。 摺動式等速自在継手の縦断面図である。 第１の中間シャフトを示し、（ａ）は一部を断面で示す固定式等速自在継手側の端部の拡大側面図であり、（ｂ）は固定式等速自在継手側の雄スプライン部の横断面図である。 第２の中間シャフトを示し、（ａ）は一部を断面で示す固定式等速自在継手側の端部の拡大側面図である。 第３の中間シャフトを示し、（ａ）は摺動式等速自在継手側のスプラインの側面図であり、（ｂ）は固定式等速自在継手側のスプラインの断面図である。 第４の中間シャフトを示し、（ａ）は摺動式等速自在継手側のスプラインの側面図であり、（ｂ）は固定式等速自在継手側のスプラインの断面図である。 従来のドライブシャフトの縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は本発明に係るドライブシャフトを示し、このドライブシャフトは、固定式等速自在継手５１と摺動式等速自在継手５２とを、動力伝達シャフト(中間シャフト)５０にて連結してなるものである。この図例では、固定式等速自在継手５１にバーフィールド型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手５２に、トリポード型等速自在継手を用いている。

固定式等速自在継手５１は、図２に示すように、軸方向に延びる複数のトラック溝５３が内径面５４に形成された外側継手部材５５と、軸方向に延びる複数のトラック溝５６が外径面５７に円周方向等間隔に形成された内側継手部材５８と、外側継手部材５５のトラック溝５３と内側継手部材５８のトラック溝５６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール５９と、外側継手部材５５の内径面５４と内側継手部材５８の外径面５７との間に介在してボール５９を保持するケージ６０とを備えている。

また、外側継手部材５５は、トラック溝５３が形成されたカップ部５５ａと、このカップ部５５ａの底壁から突設されるステム部５５ｂとからなる。そして、ステム部５５ｂにはスプライン（雄スプライン部）５５ｂ１及び雄ねじ５５ｂ２が設けられている。雄スプライン部５５ｂ１は、周方向に沿って交互に凹部（凹条）６８ａ及び凸部（凸条）６８ｂからなる凹凸歯６８にて構成される。

摺動式等速自在継手５２は、図３に示すように、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝６１を設けると共に各トラック溝６１の内側壁に互いに対向するローラ案内面６１ａを設けた外側継手部材６２と、半径方向に突出した３つの脚軸６３を備えたトリポード部材６４と、前記脚軸６３に外嵌する内側ローラ６５と、前記トラック溝６１に挿入されると共に前記内側ローラ６５に外嵌する外側ローラ６６とを備えたものである。すなわち、この摺動式等速自在継手５２は、外側ローラ６６が脚軸６３に対して回転自在であると共にローラ案内面６１ａに沿って移動可能なダブルローラタイプである。また、トリポード部材６４はボス６７と前記脚軸６３とを備える。脚軸６３はボス６７の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。なお、内側ローラ６５と外側ローラ６６との間に針状ころ７１が介在されている。

また、外側継手部材６２は、トラック溝６１が形成されたカップ部６２ａと、このカップ部６２ａの底壁から突設されるステム部６２ｂとからなる。そして、ステム部６２ｂにはスプライン（雄スプライン部）６２ｂ１が設けられている。雄スプライン部６２ｂ１は、周方向に沿って交互に凹部（凹条）６９ａ及び凸部（凸条）６９ｂからなる凹凸歯６９にて構成される。

中間シャフト５０は、図１に示すように、中間部のシャフト本体５０ａと、このシャフト本体５０ａの両端側の大径部５０ｂ、５０ｂと、シャフト端部の雄スプライン部５０ｃ、５０ｃと、大径部５０ｂと雄スプライン部５０ｃとを連結する小径軸部５０ｄ、５０ｄとを有する。なお、大径部５０ｂには、周方向凹溝７０が設けられている。

図２に示すように、固定式等速自在継手５１における内側継手部材５８の軸孔（雌スプライン）５８ａにトルク伝達可能に動力伝達シャフト５０の雄スプライン部５０ｃをスプライン嵌合させている。また、図３に示すように、摺動式等速自在継手５２におけるトリポード部材６４の軸孔（雌スプライン）６４ａにトルク伝達可能に動力伝達シャフト５０の雄スプライン部５０ｃをスプライン嵌合させている。

雄スプライン部５０ｃは、図４に示すうように、周方向に沿って交互に凹部（凹条）７１ａ及び凸部（凸条）７１ｂからなる凹凸歯７１にて構成される。なお、動力伝達シャフト５０の両雄スプライン部５０ｃ，５０ｃの端部は、スナップリング等の止め輪７２，７２によりそれぞれ抜け止めされている。すなわち、軸端嵌合部の端部に周方向溝７３、７３が形成され、この周方向溝７３、７３に止め輪７２，７２が嵌合している。

動力伝達シャフト５０と各外側継手部材５５，６２との間には、外部からの異物の侵入および内部からのグリースの漏洩を防止するためのブーツ８０がそれぞれ装着されている。ブーツ８０は、大径端部８０ａと、小径端部８０ｂと、大径端部８０ａと小径端部８０ｂとを連結する蛇腹部８０ｃとからなる。ブーツ８０の大径端部８０ａは外側継手部材５５，６２の開口端でブーツバンド８５により締め付け固定され、その小径端部８０ｂは動力伝達シャフト５０のブーツ装着部（大径部）５０ｂでブーツバンド８６により締め付け固定されている。

この場合、中間シャフト５０の小径軸部５０ｄの外径をφＡとし、雄スプライン部５０ｃのスプライン径（小径）をφＤとし、外側継手部材５５のステム部５５ｂの雄スプライン部５５ｂ１のスプライン径（小径）をφＣとしたときに、φＣ≒φＤ＞φＡとしている。ところで、中間シャフト５０は捩り強度を高めるため、Ｃ量（０．３５〜０．４５％）の炭素鋼を用いるのに対し、外側継手部材５５はトラック溝５３、５６とボール５９の接触部の寿命を確保するため、鋼材を焼入れした際に鋼の最大硬さが得られるように、中間シャフト５０より多いＣ量（０．４５〜０．５５％）の炭素鋼を用いているが、スプラインのようにトルク負荷時に応力集中しやすい複雑な形状の部位はＣ量が高くなるほど脆性的に破損し捩り強度が低下するため、外側継手部材５５のステム部５５ｂの雄スプライン部５５ｂ１より、Ｃ量が少ない中間シャフト５０の雄スプライン部５０ｃの方が捩り強度が高く設定されることになる。

そこで、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフト５０の端部の雄スプライン部５０ｃを、中間シャフト５０の最弱部となるように設定している。すなわち、中間シャフト５０の一方の端面５０ｅ（固定式等速自在継手５１側の端面）に、図４に示すような止まり穴９０を設けている。この場合の止まり穴９０が、雄スプライン部５０ｃの全長に亘るものである。すなわち、止まり穴９０は、その内径面が円筒面とされた穴本体９０ａと、円錐形状の底部９０ｂとからなり、穴本体９０ａが雄スプライン部５０ｃの全長に対応するものである。なお、図示省略しているが、中間シャフト５０の他方の端面５０ｅ（摺動式等速自在継手５２側の端面）にも、図４に示すような止まり穴９０を設けている。

このように、止まり穴９０を設けることによって、中間シャフト５０の雄スプライン部５０ｃにかかる応力を高め、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフト５０の端部の雄スプライン部５０ｃを、中間シャフト５０の最弱部としている。なお、この止まり穴９０はドリルを用いた穴開け加工にて形成することができる。

少なくとも捩り疲労強度においては、中間シャフト５０の端部の雄スプライン部５０ｃを中間シャフト５０の最弱部としているので、トルク負荷時に最初に破断するのはこの最弱部である。この最弱部が破断した場合、各等速自在継手５１，５２は、外側継手部材５５，６２とシャフト５０とがブーツ８０，８０を介して連結されているので、シャフト５０の振れ回りを防止することができる。

また、シャフト５０のスプライン径が大きく、外側継手部材５５，６２のステム部５５ｂ、６２ｂのスプライン径と同程度であっても少なくとも捩り疲労強度はシャフト５０の雄スプライン部５０ｃ、５０ｃを最弱にすることができる。これにより外側継手部材５５，６２のステム部５５ｂ、６２ｂのスプライン径を上げる必要が無くなる。それと嵌合するハブベアリングやデフのスプライン径を上げる必要も無くなり、従来設計のものを流用することができる。

シャフト側で雄スプライン部５０ｃの強度を調整しているため、等速自在継手５１，５２の内側継手部材５８，６４は多くの車両用ドライブシャフトに共通で使用することができる。また、シャフト５０は車両につき一品一様のため、共通で使用することは殆ど無く、形状を個別に調整しやすい部品であるので、シャフト５０の雄スプライン部５０ｃを最弱部にするために特殊な形状とすることに何ら問題が生じない。

ところで、図２および図３に示すように、ブーツ内部に小径軸部５０ｄを設けることによって、静的または衝撃的な捩り強度については、この小径軸部５０ｄを最弱部とすることができる。このため、このドライブシャフトが破損する場合、等速自在継手５１，５２の内部またはブーツ８０，８０の内部の部位が先行して破損することになる。しかしながら、このような部位が破損しても、等速自在継手５１，５２の外側継手部材５５，６２とシャフト５０とがブーツ８０，８０によって繋がれているので、シャフト５０の振れ回りを防止できる。

ところで、シャフト５０の端面に止まり穴９０を設ける場合、図４では、雄スプライン部５０ｃの全長に亘るものであったが、図５に示すように、深さが雄スプライン部５０ｃの途中に達する程度のものであってもよい。このような場合であっても、雄スプライン部５０ｃの応力は高くなるので、止まり穴９０の内径寸法と長さ寸法とを調整して、この雄スプライン部５０ｃの捩り疲労強度において最弱部とすることができる。

雄スプライン部５０ｃの捩り疲労強度において最弱部とするには、図６（ａ）（ｂ）に示すように、雄スプライン部５０ｃの凹凸歯の一部を部分的に無くす（減らす）ようにしてもよい。すなわち、図６（ａ）に示すように、周方向に沿って６０°ピッチで、凹凸歯の１つの凸部を省略して、凹凸歯を有さない円弧面９１を形成している。

このように、雄スプライン部５０ｃの凹凸歯６９の一部を部分的に無くすことによっても、この雄スプライン部５０ｃの残った凹凸歯６９にかかる応力を高め、少なくとも雄スプライン部５０ｃの捩り疲労強度において最弱部とすることができる。

また、図７（ａ）（ｂ）では、長手方向の一部の凹凸歯を部分的に省略し、凹凸歯を有さない円弧面を形成している。このように構成することによっても、雄スプライン部５０ｃの残った凹凸歯にかかる応力を高め、少なくとも雄スプライン部５０ｃの捩り疲労強度において最弱部とすることができる。

このため、図６（ａ）（ｂ）や図７（ａ）（ｂ）に示すように、雄スプライン部５０ｃの凹凸歯の一部を部分的に無くすものであっても、中間シャフト５０の端面に止まり穴９０を設けたものと同様の作用効果を奏する。

ところで、前記実施形態では、中間シャフト５０の端面に止まり穴９０や、雄スプライン部５０ｃの凹凸歯の一部を部分的に無くすものであっても、中実シャフトを用いることになる。中間シャフト５０に中空シャフトを用いることが可能であるが、中空シャフトを用いれば、高コストとなったり、大径化を招くことになる。すなわち、薄い壁厚は局所座屈を生じるおそれがあり、強度的及び剛性に優れた材質を使用する必要が生じ、高コスト化を招き、座屈防止等のために、大径化を図れば、他の部品のレイアウトを困難にするおそれがある。これに対して、前記実施形態のように、中実シャフトを用いれば、同一径の中空シャフトよりも強度的及び剛性に優れたものとなり、低コスト化及び大径化防止を図ることができる。

なお、捩れ角が付いたスプライン嵌合において、凹凸歯を部分的に減らす方法は、大半がスプラインの嵌合長が変わらないため、円周方向ガタが大きくなるのを回避することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、固定式等速自在継手としては、前記実施形態では、バーフィールド型（ＢＪ）であったが、アンダーカットフリー型（ＵＪ）であっても、摺動式等速自在継手として、前記実施形態では、トリポード型（ＴＪ）であったが、他のダブルオフセット型（ＤＯＪ）や及びクロスグルーブ型（ＬＪ）であってもよい。また、
トリポード型の場合、トルク伝達部材がシングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。

中間シャフト５０の端面に止まり穴９０を設ける場合、その内径寸法及び長さ寸法（深さ寸法）を調整することによって、雄スプライン部５０ｃの捩り疲労強度において最弱部とすることができるので、内径寸法及び長さ寸法（深さ寸法）は任意の設定となる。また、止まり穴９０として、前記実施形態では、内径面が円筒面とされた穴本体９０ａと、円錐形状の底部９０ｂとから構成されていたが、円錐形状の底部９０ｂを省略して、内径面が円筒面とされた穴本体９０ａのみでもって構成してもよい。

また、雄スプライン部の凹凸歯を省略する場合、図６では、周方向に沿って等ピッチで、凸歯を１つ省略していたが、周方向に沿って等ピッチで２個以上の凸歯を省略するものであっても、周方向に沿って不等ピッチで１個乃至２個以上の凸歯を省略するものであってもよい。

５０ 中間シャフト（動力伝達シャフト）
６２ 外側継手部材
５０ｃ 雄スプライン部
５０ｅ 端面
５１ 固定式等速自在継手
５２ 摺動式等速自在継手
５５，６２ 外側継手部材
５５ｂ１ 雄スプライン部
５８ 内側継手部材
６４ トリポード部材
８０ ブーツ
９０ 止まり穴

Claims (5)

1. ブーツを装着した固定式等速自在継手と、ブーツを装着した摺動式等速自在継手と、これらの等速自在継手を連結する中間シャフトとを備え、中間シャフトの両端部には雄スプライン部が形成され、各雄スプライン部は、等速自在継手の内側継手部材の雌スプラインとスプライン嵌合し、各ブーツは、一端部が等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌固定されるとともに、他端部が中間シャフトに外嵌固定されているドライブシャフトであって、
   中間シャフトの端面に止まり穴を設け、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部としたことを特徴とするドライブシャフト。
2. 止まり穴の長さを、中間シャフトの端面から雄スプラン部の全域に至る長さとしたことを特徴とする請求項１に記載のドライブシャフト。
3. 止まり穴の長さを、中間シャフトの端面から雄スプラン部の全域に至らない長さとしたことを特徴とする請求項１に記載のドライブシャフト。
4. ブーツを装着した固定式等速自在継手と、ブーツを装着した摺動式等速自在継手と、これらの等速自在継手を連結する中間シャフトとを備え、中間シャフトの両端部には雄スプライン部が形成され、各雄スプライン部は、等速自在継手の内側継手部材の雌スプラインとスプライン嵌合し、各ブーツは、一端部が等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌固定されるとともに、他端部が中間シャフトに外嵌固定されているドライブシャフトであって、
   中間シャフトの端部の雄スプライン部の一部において凹凸歯を有さない部位を設け、少なくとも捩り疲労強度において、中間シャフトの端部の雄スプライン部を中間シャフトの最弱部としたことを特徴とするドライブシャフト。
5. 凹凸歯を有さない部位は、雄スプライン部の長手方向の一部としたことを特徴とする請求項４に記載のドライブシャフト。

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