JP6717647B2 - プロペラシャフト - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等に適用されるプロペラシャフトに関する。
従来のプロペラシャフトとしては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
このプロペラシャフトは、車両の駆動源の回転を駆動輪に伝達するものであって、車両の前後方向に沿って延びるシャフト部の両端部に、該シャフト部と前記駆動源側に設けられた第１軸あるいは前記駆動輪側に設けられた第２軸とを連結する等速ジョイントが設けられている。
前記等速ジョイントは、前記シャフト部の端部に設けられた筒状の外輪部材と、該外輪部材の内周側に設けられ、内部に形成された雌スプライン部に前記第１軸あるいは第２軸の雄スプライン部が結合される筒状の内輪部材と、前記外輪部材と内輪部材との間に介装されて該両者間のトルク伝達に供される複数のボールと、前記内輪部材の内周側に形成され、前記第１軸あるいは第２軸の挿入時に該軸に設けられたサークリップが内部で拡径することにより、前記内輪部材に対する前記第１軸あるいは第２軸の軸方向への移動を規制する環状溝と、該環状溝を構成する一対の側壁のうち前記シャフト部と反対側の側壁に設けられたサークリップ規制面と、を備えている。
前記サークリップ規制面は、前記サークリップの軸方向移動の規制に係る規制力を確保するために前記シャフト部の回転軸線に対して大きく傾斜する傾斜面として形成されている。
特開２０１３−１９４８９５号公報
しかしながら、前記従来のプロペラシャフトは、前記サークリップ規制面が前記シャフト部の回転軸線に対して大きく傾斜する傾斜面として形成されていることから、前記引抜荷重に対する反力のうち前記サークリップを縮径させる方向に作用する分力が小さなものとなる。このため、メンテナンス等で前記内輪部材から前記第１軸や第２軸を引き抜く際に必要となる引抜荷重が過剰となって、該引き抜き作業にかかる作業性が悪化してしまうおそれがあった。
また、その一方で、前記内輪部材から前記第１軸や第２軸を引き抜きやすくするために、前記サークリップ規制面を前記シャフト部の回転軸線に対する傾斜が小さくなるように形成すると、今度は使用時における前記第１軸や第２軸の不用意な脱落を招来してしまうおそれがある。
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、使用時における第１軸や第２軸の脱落を抑制しつつ、取り外し時における第１軸や第２軸の引抜荷重を低減し得るプロペラシャフトを提供するものである。
本発明は、とりわけ、車両の駆動源側に設けられる第１軸と車両の駆動輪側に設けられる第２軸との間に設けられるシャフト部と、前記第１軸あるいは前記第２軸の外周側に設けられたサークリップを係止することにより前記第１軸あるいは前記第２軸の軸方向への移動を規制するサークリップ規制部と、を備えたプロペラシャフトにおいて、前記サークリップ規制部を、前記シャフト部の回転軸線に対して鋭角となるように形成された第１傾斜部と、該第１傾斜部よりも前記シャフト部の回転軸線に対する角度が小さくなるように形成された第２傾斜部と、を備えて形成したことを特徴としている。
本発明によれば、使用時における第１軸や第２軸の脱落を抑制しつつ、取り外し時における第１軸や第２軸の引抜荷重を低減することができる。
本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフトを一部切断して示す側面図である。 同実施形態における第１等速ジョイントに入力軸が結合した状態を示す縦断面図である。 図２のＡ部の拡大図である。 サークリップが入力軸に対して最大偏倚した場合における図２のＡ部の拡大図である。 同実施形態における第２等速ジョイントに出力軸が結合した状態を示す縦断面図である。 サークリップ規制面を従来の形状とした場合における図２のＡ部に相当する図である。 サークリップが第２傾斜面を通過する場合における図２のＡ部の拡大図である。 サークリップ規制面の形状ごとの入力軸の引抜荷重の変化を示すグラフである。 サークリップによってサークリップ規制面が押圧変形した場合における図２のＡ部の拡大図である。 本発明の第２実施形態における図２のＡ部に相当する図である。
以下、本発明に係るプロペラシャフトの各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
本実施形態に係るプロペラシャフトは、車両の駆動源となる図示外のエンジンと該エンジンに対して離間して配置された図示外の駆動輪との間に設けられて、前記エンジンの回転力を前記駆動輪に伝達する動力伝達軸として構成されている。
すなわち、前記プロペラシャフトは、図１に示すように、駆動源側となる図示外のトランスミッションに接続された第１軸である入力軸１と駆動輪側となる図示外のデファレンシャルギアに接続された第２軸である出力軸２との間に設けられたシャフト部３と、該シャフト部３の駆動源側の一端部３ａに取り付けられ、入力軸１とシャフト部３とを一体回転可能に連結する第１等速ジョイント４と、シャフト部３の他端部３ｂに取り付けられ、該シャフト部３と出力軸２とを一体回転可能に連結する第２等速ジョイント５と、を備え、シャフト部３の中間部に設けられるセンターベアリング１４の外周に取り付けられたブラケット１５を介して車体の図示外のフロアパネル下部に固定される。
以下、前記プロペラシャフトの各構成部品についての詳細な説明を行う前に、該プロペラシャフトとの接続に供される前記入力軸１および前記出力軸２の各シャフト部３側の端部形状について説明する。なお、前記入力軸１および前記出力軸２のシャフト部３側の各端部形状はほぼ同一となることから、便宜上、入力軸１についてのみ、以下に具体的に説明する。
前記入力軸１は、図２に示すように、鉄系金属材料によって形成され、その先端部の外周側に雄スプライン部６が形成されている。この雄スプライン部６は、先端部６ａ側の外周面に断面ほぼ矩形状の雄スプライン側環状溝７が形成されていると共に、該雄スプライン側環状溝７には断面ほぼ円形状のサークリップ８が嵌着されている。
また、前記入力軸１の雄スプライン部６の基端側に隣接する大径部の外周には、環状のシール溝９が形成されていると共に、該シール溝９には合成ゴムからなる環状のシール部材であるシールリング１０が嵌着されている。
前記シャフト部３は、図１に示すように、第１等速ジョイント４を介して入力軸１に接続された鉄系合金製のドライブシャフト１１と、第２等速ジョイント５を介して出力軸２に接続された同じく鉄系合金製のドリブンシャフト１２と、からなる二分割構造を為し、これら両シャフト１１，１２の対向する端部間が第３等速ジョイント１３によって接続されている。
なお、以下の説明では前記シャフト部３の回転軸線を回転軸線Ｌ１と呼称すると共に、該回転軸線Ｌ１に沿った方向を「シャフト部３の軸方向」、回転軸線Ｌ１の径方向を「シャフト部３の径方向」、回転軸線Ｌ１周りの方向を「シャフト部３の周方向」と呼称する場合がある。
前記第１等速ジョイント４は、図２に示すように、後述する内輪部材１７に入力軸１を接続固定するいわゆる内輪固定タイプの等速ジョイントであって、ドライブシャフト１１のドリブンシャフト１２と反対側の端部（シャフト部３の一端部３ａ）に一体に設けられた外輪部１６（本発明に係る外輪部材に相当）と、該外輪部１６の内周側に設けられ、入力軸１から回転力が伝達される内輪部材１７と、外輪部１６と内輪部材１７との間に転動自在に設けられ、入力軸１から内輪部材１７に入力されたトルクを外輪部１６へ伝達する複数のボール１８と、外輪部１６と内輪部材１７との間に介装され、シャフト部３の径方向に沿って貫通形成された複数の窓部１９ａによって各ボール１８を収容保持するほぼ円筒状のケージ１９と、から主として構成されている。
前記外輪部１６は、シャフト部３側の後端部１６ａから入力軸１側の前端部１６ｂ側に向かって漸次拡径する円筒状（カップ状）を呈し、前端部１６ｂ側の内周面１６ｃが円弧面状に形成されていると共に、該内周面１６ｃには複数の外輪側係合溝２０が形成されている。
これら各外輪側係合溝２０は、外輪部１６の内周面１６ｃにボール１８と同じ数だけ設けられ、それぞれ内周面１６ｃの周方向の等間隔位置にシャフト部３の軸方向に延びるように形成されている。また、前記各外輪側係合溝２０は、横断面形状が半円弧状に形成され、内部に各ボール１８の一部が係合することでシャフト部３の周方向における各ボール１８と外輪部１６との間の相対回転を規制する。
前記内輪部材１７は、鉄系金属によってほぼ円筒状に形成され、内部軸方向に沿って挿通孔１７ａが形成されている。また、前記内輪部材１７は、その外周面１７ｂが円弧面状に形成されていると共に、該外周面１７ｂには複数の内輪側係合溝２１が形成されている。
これら各内輪側係合溝２１は、前記各外輪側係合溝２０に対応するように軸方向に延びるかたちで横断面半円弧状に形成され、内部に各ボール１８の一部が係合することでシャフト部３の円周方向における各ボール１８と内輪部材１７との間の相対回転を規制する。
さらに、前記挿通孔１７ａの内周面のうちシャフト部３側の範囲には、入力軸１の雄スプライン部６が軸方向から係合する雌スプライン部２２が形成されていると共に、該雌スプライン部２２の軸方向中央よりもシャフト部３側の部位には、入力軸１のサークリップ８が係合する円環状の雌スプライン側環状溝２３が形成されている。
この雌スプライン側環状溝２３は、図３に示すように、シャフト部３の軸方向の軸方向における両側に対向するように形成された一対の側壁である一側壁２３ａ及び他側壁２３ｂと、該一側壁２３ａと他側壁２３ｂとを接続する底壁２３ｃと、を備え、入力軸１の内輪部材１７の挿通孔１７ａへの挿入時に雌スプライン部２２の先端面２２ａによって縮径変形されたサークリップ８が雌スプライン側環状溝２３の内部で弾性復帰力をもって拡径することで、内輪部材１７に対する入力軸１のシャフト部３の軸方向への移動を規制する。
そして、前記雌スプライン側環状溝２３の両側壁２３ａ，２３ｂのうちシャフト部３と反対側の側壁である一側壁２３ａには、通常使用時における入力軸１の意図しない脱落を抑制しつつ、入力軸１を内輪部材１７から取り外す際の引抜荷重を低減するサークリップ規制部であるサークリップ規制面２４が設けられている。
このサークリップ規制面２４は、前記回転軸線Ｌ１との成す角のうちサークリップ８の断面中心Ｏを内側に含む角の角度が４５度よりも大きな鋭角である第１角度θ１となるように形成された第１傾斜部である第１傾斜面２５と、該第１傾斜面２５よりも回転軸線Ｌ１の径方向の内端側に第１傾斜面２５と連続するように設けられ、回転軸線Ｌ１との成す角のうちサークリップ８の断面中心Ｏを内側に含む角の角度が第１角度θ１よりも小さく、かつ４５度よりも小さな第２角度θ２となるように形成された第２傾斜部である第２傾斜面２６と、を備えている。なお、図３では、便宜上、回転軸線Ｌ１と平行となる仮想線Ｌ２を基準として第１角度θ１および第２角度θ２を示している。
前記第１傾斜面２５と第２傾斜面２６は、それぞれ軸方向断面の形状、すなわち内輪部材１７をシャフト部３の軸方向に沿って切断した際の断面形状がほぼ直線状となるように形成されていると共に、第１傾斜面２５のシャフト部３の軸方向における寸法ｘ１に対して第２傾斜面２６のシャフト部３の軸方向における寸法ｘ２が小さくなるように形成されている。
また、前記サークリップ規制面２４は、第１傾斜面２５と第２傾斜面２６の境界部分Ｂ１が、雌スプライン側環状溝２３の内部で自然状態にあるときのサークリップ８とサークリップ規制面２４との接触部位Ｐ１よりも回転軸線Ｌ１の径方向内側に位置するように形成されている。換言すれば、前記サークリップ８は、雌スプライン側環状溝２３の内部で自然状態にある場合においては、第１傾斜面２５に当接可能な状態に維持されるようになっている。
さらに、前記サークリップ規制面２４は、第１傾斜面２５と第２傾斜面２６の境界部分Ｂ１が、雌スプライン側環状溝２３の内部で自然状態にあるときのサークリップ８の断面中心Ｏを通ってかつ回転軸線Ｌ１と平行となる仮想線Ｌ３よりも回転軸線Ｌ１の径方向内側に位置するように形成されている。
なお、このサークリップ８とサークリップ規制面２４との相対的な位置関係は、サークリップ８の軸心が入力軸１の軸心に対して同心上に位置する場合のみならず、サークリップ８が入力軸１に対して径方向へ偏倚している場合においても成立するようになっている。
すなわち、前記サークリップ８は、図４に示すように、入力軸１と同心上に位置する状態（図４の一点鎖線参照）における雌スプライン側環状溝２３との径方向隙間をｃとした場合において、最大で該隙間ｃとほぼ同一の変位量ｄだけ入力軸１に対して回転軸線Ｌ１の径方向へ偏倚することとなるが、このような最大偏倚の状態においても、第１傾斜面２５と第２傾斜面２６の境界部分Ｂ１が、最大偏倚したサークリップ８とサークリップ規制面２４との接触部位Ｐ２や、最大偏倚したサークリップ８の断面中心Ｏを通ってかつ回転軸線Ｌ１と平行となる仮想線Ｌ４よりも回転軸線Ｌ１の径方向内側に位置するようになっている。
また、前記雌スプライン側環状溝２３と前記サークリップ規制面２４の第１傾斜面２５及び第２傾斜面２６は、内輪部材１７の成形工程において、それぞれの形状に沿って形成された単一の加工具である研削工具によって同時に研削加工されるようになっている。
また、前記挿通孔１７ａのシャフト部３と反対側の開口端部には、図２に示すように、前記雌スプライン部２２が形成された領域よりも大きな内径を有するスリーブ被挿入部２７が形成され、このスリーブ被挿入部２７には、第１等速ジョイント４の一部を構成するスリーブ部材２８が圧入固定されている。
前記スリーブ部材２８は、鉄系金属材からなるほぼ円筒状を呈し、入力軸１と第１等速ジョイント４との接続時に入力軸１が挿通すると共に、内周面に入力軸１のシールリング１０が弾接することで、第１等速ジョイント４の内部が液密にシールされるようになっている。
また、前記スリーブ部材２８の外周面と外輪部１６の外周面との間には合成ゴム製のブーツ２９が跨るように設けられ、このブーツ２９によって第１等速ジョイント４の前端側の開口部４ａが閉塞されるようになっている。
なお、本実施形態では、前記内輪部材１７に対して別体のスリーブ部材２８を圧入する構成をとっているが、前記内輪部材１７にスリーブ部材２８の機能を有するスリーブ部を一体に設けることも可能である。
前記第２等速ジョイント５は、図５に示すように、後述する外輪部材３１に出力軸２を接続固定するいわゆる外輪固定タイプの等速ジョイントであって、ドリブンシャフト１２のドライブシャフト１１と反対側の端部（シャフト部３の他端部３ｂ）に設けられたスタブシャフト１２ａに連結され、シャフト部３から回転力が伝達される内輪部材３０と、該内輪部材３０の外周側に設けられた外輪部材３１と、内輪部材３０と外輪部材３１との間に転動自在に設けられ、シャフト部３から内輪部材３０に入力されたトルクを外輪部材３１に伝達する複数のボール３２と、内輪部材３０と外輪部材３１との間に介装され、シャフト部３の径方向に沿って貫通形成された複数の窓部３３ａによって各ボール３２を収容保持するほぼ円筒状のケージ３３と、から主として構成されている。
前記内輪部材３０は、鉄系金属によってほぼ円筒状に形成されていると共に、内部軸方向に沿って雌スプライン孔３０ａが形成されている。そして、この雌スプライン孔３０ａにスタブシャフト１２ａの先端部に形成された雄スプライン部１２ｂが係合することで、ドリブンシャフト１２と一体回転可能に接続されている。なお、図５の符号３４は、内輪部材３０のスタブシャフト１２ａに対する抜け出し方向への移動を抑制する止め輪を示している。
また、前記内輪部材３０は、その外周面３０ｂが円弧面状に形成されていると共に、該外周面３０ｂには前記内輪側係合溝２１と同様の構成を有する複数の内輪側係合溝３５が形成されている。
前記外輪部材３１は、段差径状の円筒状を呈し、シャフト部３側が大径筒部３１ａとして比較的大径に形成されている一方、出力軸２側が大径筒部３１ａよりも小径の小径筒部３１ｂとして形成されている。そして、この外輪部材３１の内部における大径筒部３１ａと小径筒部３１ｂの間にはシールキャップ３６が配置され、該シールキャップ３６によって大径筒部３１ａの内部空間と小径筒部３１ｂの内部空間とがそれぞれ隔成されるようになっている。
前記大径筒部３１ａは、内周側に内輪部材３０を収容可能な所定の内径を有して形成されていると共に、その内周面には複数の外輪側係合溝３７が形成されている。
これら各外輪側係合溝３７は、基本的には前記各外輪側係合溝２０とほぼ同様の構成を有しているが、シャフト部３の軸方向における寸法が各外輪側係合溝２０に比べて長尺に形成されていて、ここを各ボール３２がシャフト部３の軸方向に沿って転動することをもって、シャフト部３と外輪部材３１との軸方向への相対移動を許容するようになっている。
また、前記大径筒部３１ａの内周面のシャフト部３側の端部には、ほぼ円環状のリング部材３８が設けられており、このリング部材３８によってシャフト部３の軸方向に沿って転動する各ボール３２が外輪側係合溝３７からの脱落が抑制されている。
さらに、前記大径筒部３１ａの外周面とスタブシャフト１２ａの外周面との間には合成ゴム製のブーツ３９が跨るように設けられ、このブーツ３９によって第２等速ジョイント５の前端側の開口部５ａが閉塞されるようになっている。
前記小径筒部３１ｂは、内周面のシャフト部３側の部位に出力軸２の雄スプライン部６が軸方向から係合する雌スプライン部２２が形成されている。そして、この雌スプライン部２２の軸方向中央よりもシャフト部３側の部位には、出力軸２のサークリップ８が係合する円環状の雌スプライン側環状溝２３が形成されていると共に、この雌スプライン側環状溝２３のシャフト部３と反対側の側壁である一側壁にはサークリップ規制面２４が設けられている。なお、これらの構成は第１等速ジョイント４のものと同一であることから詳細な説明を省略する。
また、前記小径筒部３１ｂの雌スプライン部２２よりも出力軸２側の内周面には、該出力軸２と第２等速ジョイント５との接続時において出力軸２のシールリング１０が弾接することで、第２等速ジョイント５の内部が液密にシールされるようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
一般に、本実施形態のようなサークリップ８によって内輪部材１７に対する入力軸１のシャフト部３の軸方向への移動を規制するプロペラシャフトでは、入力軸１に抜け出し方向へ大きな引抜荷重Ｆを作用させると、前記サークリップ８が傾斜状に形成されたサークリップ規制面２４に摺接しつつ自身の弾性復帰力に抗して徐々に縮径変形し、サークリップ規制面２４を乗り越えることによって入力軸１と内輪部材１７との連結が解除される。
このとき、前記サークリップ８には、前記引抜荷重Ｆに基づいてサークリップ規制面２４の垂直方向に沿った反力Ｒが作用し、この反力Ｒのうち回転軸線Ｌ１の内径方向に働く分力（圧縮方向分力）Ｒｙをもって縮径変形することとなる。
しかしながら、前記従来のプロペラシャフトにおいては、図６に示すように、サークリップ規制面２４が、サークリップ８の軸方向移動の規制に係る規制力を確保するために回転軸線Ｌ１に対して大きく傾斜する単一の傾斜面として形成されている。このため、図８の細線で示すように、内輪部材１７から入力軸１を完全に引き抜くのに必要な引抜荷重Ｆが二次曲線的に上昇してしまうことから、引き抜き作業にかかる作業性が悪化してしまうおそれがある。しかも、この作業性の悪化は、サークリップ規制面２４の寸法誤差や、該サークリップ規制面２４の研削加工時に雌スプライン部２２の先端面２２ａとの境界部分に生じるエッジ部（ばり）の影響によってさらに顕著となる可能性がある。
これに対して、本実施形態では、前記サークリップ規制面２４を第１傾斜面２５と第２傾斜面２６とからなる２段階の傾斜面状に形成したことから、図３に示すように、入力軸１の抜き始めの第１傾斜面２５ではサークリップ８に作用する圧縮方向分力Ｒｙが小さい状態に維持されるが、引抜荷重Ｆが所定値以上となってサークリップ８が第２傾斜面２６に到達すると、該第２傾斜面２６では図７に示すように、サークリップ８に作用する圧縮方向分力Ｒｙが傾斜の変化に伴って大きくなる。
すなわち、サークリップ８の当接面が第１傾斜面２５から第２傾斜面２６に遷移することで十分な圧縮方向分力Ｒｙが得られることから、図８の太実線で示すように、入力軸１に過剰な引抜荷重Ｆを作用させることなく、安定的な引抜荷重Ｆをもって入力軸１を内輪部材１７から引き抜くことが可能となる。この結果、引き抜き作業にかかる作業性を効果的に向上させることができる。
また、本実施形態では、前記第１傾斜面２５を第１角度θ１が４５度よりも大きくなるように形成したことから、サークリップ８が第１傾斜面２５に当接している状態では引抜荷重Ｆに対する圧縮方向分力Ｒｙが比較的小さくなる。これにより、入力軸１に意図的に大きな引抜荷重Ｆを作用させる場合を除き、入力軸１が容易に抜けないようになっており、プロペラシャフトの使用時に路面反力等の外力によって入力軸１に抜け出し方向への力が作用した場合でも、かかる外力による入力軸１の不用意な脱落を抑制することができる。
さらに、本実施形態では、前記第２傾斜面２６を第２角度θ２が４５度よりも小さくなるように形成したことから、サークリップ８が第２傾斜面２６に到達した後は引抜荷重Ｆに対する圧縮方向分力Ｒｙが比較的大きくなるため、この圧縮方向分力Ｒｙをもってサークリップ８をより容易に縮径変形させることができる。この結果、引き抜き作業にかかる作業性をより一層向上させることができる。
ところで、本実施形態のようなプロペラシャフトにあっては、前記サークリップ８が第１傾斜面２５と当接することなく第２傾斜面２６に直接的に当接してしまった場合、入力軸１に作用する引抜荷重Ｆが路面反力等によるものであったとしても、この引抜荷重Ｆに基づいてサークリップ８が急激に縮径されて雌スプライン側環状溝２３から脱落し、入力軸１が内輪部材１７から不用意に抜け出してしまうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、前記サークリップ規制面２４を、第１傾斜面２５と第２傾斜面２６の境界部分Ｂ１が、雌スプライン側環状溝２３の内部で自然状態にあるときのサークリップ８とサークリップ規制面２４との接触部位Ｐ１よりも回転軸線Ｌ１の径方向内側に位置するように形成したことから、前記サークリップ８を第２傾斜面２６に当接するよりも前の一定区間、第１傾斜面２５に摺接させることが可能となる。これにより、前記サークリップ８の意図しない縮径変形が抑制され、入力軸１の内輪部材１７からの意図しない脱落を抑制することができる。
また、本実施形態では、前記サークリップ規制面２４を、境界部分Ｂ１が雌スプライン側環状溝２３の内部で自然状態にあるときのサークリップ８の断面中心Ｏを通ってかつ回転軸線Ｌ１と平行となる仮想線Ｌ３よりも回転軸線Ｌ１の径方向内側に位置するように形成したことから、例えば図９に示すように、入力軸１に非常に大きな引抜荷重Ｆが作用し、サークリップ規制面２４がサークリップ８によって押圧されて変形した場合であっても、その変形箇所４０よりも径方向内側となる部位に第１傾斜面２５が残存するようになっている。これにより、サークリップ８によってサークリップ規制面２４が変形した場合であっても、サークリップ８が第２傾斜面２６に当接するよりも前の一定区間、第１傾斜面２５に摺接することから、サークリップ８の意図しない縮径変形が抑制され、入力軸１の内輪部材１７からの意図しない脱落を抑制することができる。
しかも、本実施形態では、前記サークリップ８が入力軸１に対して回転軸線Ｌ１の径方向に沿って最大偏倚した状態であっても、前述したサークリップ８とサークリップ規制面２４との相対的な位置関係が成立するようになっていることから、サークリップ８の偏倚配置によって、該サークリップ８が直接的に第２傾斜面２６に当接することで生じる雌スプライン側環状溝２３からの脱落を抑制し、ひいては入力軸１の内輪部材１７からの不用意な抜け出しを抑制することができる。
また、本実施形態では、前記第１傾斜面２５を、シャフト部３の軸方向における寸法ｘ１が比較的長尺となるように形成したことから、サークリップ８が直接的に第２傾斜面２６に当接することで生じる雌スプライン側環状溝２３からの抜け出しを抑制することができる。
他方、前記第２傾斜面２６については、シャフト部３の軸方向における寸法ｘ２が比較的短尺となるように形成されていることから、第１等速ジョイント４のシャフト部３の軸方向における小型化に供され、もって車両への搭載性を向上させることができる。
また、本実施形態では、前記第１傾斜面２５と第２傾斜面２６とを、それぞれの形状に沿って形成された単一の研削工具で研削加工することによって形成したことから、それぞれを別工程によって加工する場合に比べて作業工程数を削減することができるうえ、第１傾斜面２５と第２傾斜面２６の境界部分Ｂ１にエッジ部（ばり）が生じるのも抑制でき、該エッジ部の引っかかりに伴う引抜荷重Ｆの上昇を抑制することができる。
なお、前述の説明では、入力軸１と第１等速ジョイント４の内輪部材１７との間の特異な接続構造に基づく入力軸１側の作用効果についてのみ示しているが、第２等速ジョイント５の外輪部材３１と出力軸２との間に同様の接続構造を有する出力軸２側についても、当然ながら同様の作用効果を得ることができる。
〔第２実施形態〕
図１０に示す本発明の第２実施形態は、第２傾斜面２６のシャフト部３の軸方向における断面形状を、雄スプライン側環状溝７に向かって凸となる円弧形状に変更したものである。
したがって、この実施形態によれば、前記第２傾斜面２６が前記第１実施形態のものと比べて雄スプライン側環状溝７に向かって膨出していることから、図８の破線で示すように、サークリップ８が第２傾斜面２６を通過する際に必要となる引抜荷重Ｆが前記第１実施形態と比べて僅かながら大きくなるものの、第１傾斜面２５との境界部分Ｂ１や雌スプライン部２２の先端面２２ａとの境界部分Ｂ２に角部が形成されることなく、各境界部分Ｂ１，Ｂ２が連続した曲面によって接続されることとなる。これにより、サークリップ８がサークリップ規制面２４上を通過する際の引っかかりを抑制でき、前記第１実施形態に比べてスムーズに入力軸１の引き抜き作業を行うことができる。
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成を変更することも可能である。
以上説明した各実施形態に基づくプロペラシャフト及びプロペラシャフトの製造方法としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。
プロペラシャフトは、その一つの態様において、車両の駆動源と駆動輪の間に設けられて前記駆動源の回転を前記駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、前記駆動源側に設けられる第１軸と前記駆動輪側に設けられる第２軸の間に設けられるシャフト部と、いずれか一方が前記シャフト部に設けられ、互いに内外周で重合するように形成された筒状の外輪部材および内輪部材と、前記外輪部材と前記内輪部材の間に設けられた複数のボールと、前記外輪部材の内周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記外輪部材との相対回転を規制する外輪側係合溝と、前記内輪部材の外周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記内輪部材との相対回転を規制する内輪側係合溝と、前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記第１軸または前記第２軸の外周側に設けられた雄スプライン部と係合する雌スプライン部と、前記雌スプライン部が設けられた前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記シャフト部の回転軸線の方向の両側に形成された１対の側壁と該両側壁の間に形成されたと底壁を有し、前記第１軸または前記第２軸の外周側に形成された雄スプライン側環状溝に設けられたサークリップの内部での拡径をもって、前記シャフト部の回転軸線の方向において前記内輪部材または前記外輪部材に対する前記第１軸または前記第２軸の移動を規制する雌スプライン側環状溝と、前記雌スプライン側環状溝の前記１対の側壁のうち前記シャフト部と反対側の前記側壁に設けられたサークリップ規制部と、を備え、前記サークリップ規制部は、前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が鋭角である第１角度となるように形成された第１傾斜部と、前記シャフト部と反対側の前記側壁のうち前記第１傾斜部よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内端側に設けられ、前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が前記第１角度よりも小さい第２角度となるように形成された第２傾斜部と、を有する。
別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第１傾斜部は、前記第１角度が４５度よりも大きくなるように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第２傾斜部は、前記第２角度が４５度よりも小さくなるように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記サークリップ規制部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が、前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップと前記サークリップ規制部との接触部位よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記サークリップ規制部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が、前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップの断面中心を通る前記シャフト部の回転軸線と平行な仮想線よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第１傾斜部および前記第２傾斜部は、前記第２傾斜部の前記シャフト部の回転軸線方向の寸法が、前記第１傾斜部の前記シャフト部の回転軸線方向の寸法よりも小さくなるように形成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、前記サークリップが前記雌スプライン側環状溝内で前記シャフト部の回転軸線の径方向における偏倚量が最大となった状態においても、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が前記仮想線よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、前記サークリップが前記雌スプライン側環状溝内で前記シャフト部の回転軸線の径方向における偏倚量が最大となった状態においても、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップと前記サークリップ規制部との接触部位よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向の内側に位置するように形成される。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第２傾斜部は、前記シャフト部の軸線方向の断面形状がほぼ直線状となるように形成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第２傾斜部は、前記シャフト部の軸線方向の断面形状が前記雄スプライン側環状溝に向かって凸となるほぼ円弧状となるように形成されている。
さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの態様のいずれかにおいて、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、単一の加工具で同時に形成される。
１…入力軸（第１軸）
２…出力軸（第２軸）
３…シャフト部
６…雄スプライン部
７…雄スプライン側環状溝
８…サークリップ
１６…外輪部（外輪部材）
１７…内輪部材
１８…ボール
２０…外輪側係合溝
２１…内輪側係合溝
２２…雌スプライン部
２３…雌スプライン側環状溝
２３ａ…一側壁（側壁）
２３ｂ…他側壁（側壁）
２３ｃ…底壁
２４…サークリップ規制面（サークリップ規制部）
２５…第１傾斜面（第１傾斜部）
２６…第２傾斜面（第２傾斜部）
３０…内輪部材
３１…外輪部材
３２…ボール
３５…内輪側係合溝
３７…外輪側係合溝

Claims (10)

  1. 車両の駆動源と駆動輪の間に設けられて前記駆動源の回転を前記駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、
    前記駆動源側に設けられる第１軸と前記駆動輪側に設けられる第２軸の間に設けられるシャフト部と、
    いずれか一方が前記シャフト部に設けられ、互いに内外周で重合するように形成された筒状の外輪部材および内輪部材と、
    前記外輪部材と前記内輪部材の間に設けられた複数のボールと、
    前記外輪部材の内周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記外輪部材との相対回転を規制する外輪側係合溝と、
    前記内輪部材の外周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記内輪部材との相対回転を規制する内輪側係合溝と、
    前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記第１軸または前記第２軸の外周側に設けられた雄スプライン部と係合する雌スプライン部と、
    前記雌スプライン部が設けられた前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記シャフト部の回転軸線の方向の両側に形成された１対の側壁と該両側壁の間に形成されたと底壁を有し、前記第１軸または前記第２軸の外周側に形成された雄スプライン側環状溝に設けられたサークリップの内部での拡径をもって、前記シャフト部の回転軸線の方向において前記内輪部材または前記外輪部材に対する前記第１軸または前記第２軸の移動を規制する雌スプライン側環状溝と、
    前記雌スプライン側環状溝の前記１対の側壁のうち前記シャフト部と反対側の前記側壁に設けられたサークリップ規制部と、
    を備え、
    前記サークリップ規制部は、
    前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が鋭角である第１角度となるように形成された第１傾斜部と、
    前記シャフト部と反対側の前記側壁のうち前記第１傾斜部よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内端側に前記第１傾斜部と連続して設けられ、前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が前記第１角度よりも小さい第２角度となるように形成された第２傾斜部と、
    を有し、
    前記サークリップ規制部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が、前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップと前記サークリップ規制部との接触部位よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  2. 請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第１傾斜部は、前記第１角度が４５度よりも大きくなるように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  3. 請求項２に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第２傾斜部は、前記第２角度が４５度よりも小さくなるように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  4. 請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記サークリップ規制部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が、前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップの断面中心を通る前記シャフト部の回転軸線と平行な仮想線よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  5. 請求項４に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第１傾斜部および前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部の前記シャフト部の回転軸線方向の寸法よりも前記第２傾斜部の前記シャフト部の回転軸線方向の寸法が小さくなるように形成されていることを特徴とするプロペラシャフト。
  6. 請求項４に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、前記サークリップが前記雌スプライン側環状溝内で前記シャフト部の回転軸線の径方向における偏倚量が最大となった状態においても、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が前記仮想線よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  7. 請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、前記サークリップが前記雌スプライン側環状溝内で前記シャフト部の回転軸線の径方向における偏倚量が最大となった状態においても、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップと前記サークリップ規制部との接触部位よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向の内側に位置するように形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  8. 請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第２傾斜部は、前記シャフト部の回転軸線方向の断面形状がほぼ直線状となるように形成されていることを特徴とするプロペラシャフト。
  9. 請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
    前記第１傾斜部と前記第２傾斜部は、単一の加工具で同時に形成されることを特徴とするプロペラシャフト。
  10. 車両の駆動源と駆動輪の間に設けられて前記駆動源の回転を前記駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、
    前記駆動源側に設けられる第１軸と前記駆動輪側に設けられる第２軸の間に設けられるシャフト部と、
    いずれか一方が前記シャフト部に設けられ、互いに内外周で重合するように形成された筒状の外輪部材および内輪部材と、
    前記外輪部材と前記内輪部材の間に設けられた複数のボールと、
    前記外輪部材の内周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記外輪部材との相対回転を規制する外輪側係合溝と、
    前記内輪部材の外周側に、前記シャフト部の回転軸線方向に延びるように形成され、前記ボールとの係合をもって前記シャフト部の回転軸線周りの方向における前記ボールと前記内輪部材との相対回転を規制する内輪側係合溝と、
    前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記第１軸または前記第２軸の外周側に設けられた雄スプライン部と係合する雌スプライン部と、
    前記雌スプライン部が設けられた前記内輪部材または前記外輪部材の内周側に形成され、前記シャフト部の回転軸線の方向の両側に形成された１対の側壁と該両側壁の間に形成されたと底壁を有し、前記第１軸または前記第２軸の外周側に形成された雄スプライン側環状溝に設けられたサークリップの内部での拡径をもって、前記シャフト部の回転軸線の方向において前記内輪部材または前記外輪部材に対する前記第１軸または前記第２軸の移動を規制する雌スプライン側環状溝と、
    前記雌スプライン側環状溝の前記１対の側壁のうち前記シャフト部と反対側の前記側壁に設けられたサークリップ規制部と、
    を備え、
    前記サークリップ規制部は、
    前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が鋭角である第１角度となるように形成された第１傾斜部と、
    前記シャフト部と反対側の前記側壁のうち前記第１傾斜部よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内端側に前記第１傾斜部と連続して設けられ、前記シャフト部の回転軸線との成す角のうち前記サークリップの断面中心を内側に含む角の角度が前記第１角度よりも小さい第２角度となるように形成された第２傾斜部と、
    を有し、
    前記サークリップ規制部は、前記第１傾斜部と前記第２傾斜部の境界部分が、前記雌スプライン側環状溝内で自然状態にあるときの前記サークリップと前記サークリップ規制部との接触部位よりも前記シャフト部の回転軸線の径方向内側に位置するように形成され、
    前記第２傾斜部は、前記シャフト部の回転軸線方向の断面形状が前記雄スプライン側環状溝に向かって凸となるほぼ円弧状となるように形成されていることを特徴とするプロペラシャフト。
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