WO2018070180A1

WO2018070180A1 - プロペラシャフト及びその製造方法

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Publication number: WO2018070180A1
Application number: PCT/JP2017/033232
Authority: WO
Inventors: 康史穐田; 和久横山; 健一郎石倉; 下田　達也
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2019-04-11
Also published as: US11692592B2; JP2020173031A; US11365765B2; US20220316533A1; CN113357275B; DE112017005149T5; CN109715963B; JP6744419B2; CN109715963A; US20200040946A1; JP6902664B2; CN113357275A; JPWO2018070180A1

Abstract

第１テーパ部（１１４）に低表面粗さ部（１１４ａ）を形成したことで、第１テーパ部（１１４）に開口する雌スプライン部（１１３）の溝部（１１３ａ）の開口縁に形成される凹凸が低減され、この開口縁による雄スプライン部（１２３）の歯部（１２３ｂ）への面圧を低減することができる。その結果、雌スプライン部（１１３）の溝部（１１３ａ）の開口縁による雄スプライン部（１２３）の歯部（１２３ｂ）への食い込みが抑制され、製品ごとの第２軸部（１２）の挿入荷重のばらつきを抑制することができる。

Description

プロペラシャフト及びその製造方法

　本発明は、プロペラシャフト及びその製造方法に関する。

　従来のプロペラシャフトとしては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

　すなわち、このプロペラシャフトは、変速機に接続される第１軸部材と作動装置に接続される第２軸部材とが、スプライン嵌合により構成されるいわゆるコラプス機構を介して連結されている。さらに、第１軸部材が第１軸部と第２軸部とに分割されると共に、第１軸部と第２軸部とが第１軸部の雌スプライン部と第２軸部の雄スプライン部とで構成される前記コラプス機構を介して連結されている。

特開２０１６－６１３６６号公報

　しかしながら、前記従来のプロペラシャフトでは、第１軸部の雌スプライン部の第２軸部側の端面の表面粗さについて、何ら考慮されていない。このため、当該表面粗さによって、第２軸部の挿入荷重にばらつきが生じてしまう問題があった。

　そこで、本発明は、前記従来のプロペラシャフトの技術的課題に鑑みて案出されたものであって、雄スプライン部側（第２軸部）の挿入荷重のばらつきを低減することができるプロペラシャフト及びその製造方法を提供することを目的としている。

　本発明は、その一態様として、第１テーパ部の表面の表面粗さが、第１大径部、第２大径部、又は第２テーパ部の表面の表面粗さよりも小さくなるように形成されている。

　また、このプロペラシャフトを製造するにあたっては、第２テーパ部、第１大径部又は第２大径部の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように、第１テーパ部の表面を機械加工により切削する第１テーパ部切削工程と、第２テーパ部の表面を機械加工により切削する第２テーパ部切削工程と、第１大径部の表面を機械加工により切削する第１大径部切削工程と、第２大径部の表面を機械加工により切削する第２大径部切削工程と、第１軸部の一方側から第２軸部を筒状部内に挿入する挿入工程と、をもって行うことが好ましい。

　本発明によれば、雄スプライン部側（第２軸部）の挿入荷重のばらつきを低減することができる。

本発明に係るプロペラシャフトの半縦断面図である。図１に示す第１軸部の半縦断面図である。図１に示す第２軸部の半縦断面図である。図１に示す第２コラプス部の雌雄スプラインの嵌合状態を示す概略図である。図１に示す第２コラプス部を拡大表示した半縦断面図である。第１軸部の加工工程を表した第１軸部の縦断面図であって、（ａ）は第１大径部切削工程、（ｂ）は第１テーパ部切削工程、（ｃ）は第２大径部切削工程、（ｄ）は第２テーパ部切削工程である。第２軸部の挿入工程を示し、（ａ）は挿入前、（ｂ）は挿入途中、（ｃ）は挿入後のスプラインの嵌合状態を表した図４相当図である。（ａ）は従来の雌スプラインの第１テーパ部の拡大図、（ｂ）は図２に示す雌スプラインの第１テーパ部の拡大図である。

　以下に、本発明に係るプロペラシャフト及びその製造方法の実施形態につき、図面に基づいて詳述する。なお、下記の実施形態では、プロペラシャフトを、従来と同様に、自動車用のプロペラシャフトについて適用したものを例示して説明する。

　また、以下の説明においては、便宜上、各図の左側を「前」、右側を「後」として説明すると共に、図１に示すプロペラシャフトＰＳの回転軸線Ｚに沿う方向を「軸方向」、回転軸線Ｚ周りの方向を「周方向」として説明する。

　（プロペラシャフトの構成）
　図１は、プロペラシャフトＰＳの全体の形態を表した当該プロペラシャフトＰＳの側面図を示している。

　図１に示すように、このプロペラシャフトＰＳは、図示外の駆動源の駆動力を伝達する第１軸部材１と、第１軸部材１から伝達される駆動力によって第１軸部材１と一体に回転する第２軸部材２と、を有し、この第１軸部材１と第２軸部材２とは、等速ジョイント３を介して一体回転可能に連結されている。

　第１軸部材１は、前端部が第１軸継手である第１十字継手Ｊ１を介して図示外の変速装置（トランスミッション）に連係された入力軸ＩＳに一体回転可能に連結されると共に、後端部が周知のブラケットＢＫによって図示外の車体に懸架されるセンターベアリングＣＢを介して回転自在に支持されている。

　また、第１軸部材１は、前側に配置される筒状の第１軸部１１と、後側に配置される筒状の第２軸部１２と、をもって軸方向に２分割に形成されている。そして、この第１軸部１１と第２軸部１２は、後述の雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３とが嵌合してなるスプライン嵌合をもって連結されている。なお、かかるスプライン嵌合によって、後述する第２コラプス部Ｃ２が構成されている。

　第１軸部１１は、前端が摩擦圧接により第１十字継手Ｊ１に接合される比較的薄肉な円筒状の第１チューブ１１１と、前端が第１チューブ１１１の後端に摩擦圧接により接合される比較的厚肉な円筒状の第２チューブ１１２と、を有する。なお、前記第２チューブ１１２が、本願請求項１に記載の「筒状部」に相当する。

　第２軸部１２は、前端が前記スプライン嵌合により第１軸部１１に連結された比較的大径状の筒状部材１２１と、前端が筒状部材１２１の後端に摩擦圧接により接合され、後端側へ向かって段差状に縮径する比較的小径状の軸状部材１２２と、を有する。

　第２軸部材２は、後端部が第２軸継手である第２十字継手Ｊ２を介して図示外の差動装置（ディファレンシャル）に連係された図示外の出力軸に一体回転可能に連結されている。

　等速ジョイント３は、第２軸部材２の前端部に設けられた筒状の外輪部材３１と、軸状部材１２２の後端部の外周側に設けられ、外輪部材３１の内周側に対向配置された筒状の内輪部材３２と、外輪部材３１と内輪部材３２の間に転動可能に介装された複数のボール３３と、を有する。

　外輪部材３１の内周側には、ボール３３が転動することにより外輪部材３１と内輪部材３２の軸方向の相対移動を許容しつつボール３３が係合することで外輪部材３１と内輪部材３２の周方向の相対移動を規制する軸方向溝３１０が、軸方向に沿って直線状に切欠形成されている。

　内輪部材３２の内周側には、内部軸方向に沿って軸挿通孔３２１が貫通形成されている。軸挿通孔３２１の内周側には、軸状部材１２２の後端部の外周側に切欠形成された雄スプライン部１２４が軸方向から嵌合する雌スプライン部３２２が、軸方向に沿って切欠形成されている。また、内輪部材３２の外周側には、外輪部材３１の軸方向溝３１０と同様に形成された軸方向溝３２０が、軸方向に沿って切欠形成されている。

　そして、軸状部材１２２の雄スプライン部１２４と、内輪部材３２の雌スプライン３２２部とで、いわゆるコラプス機構を構成する第１コラプス部Ｃ１が形成されている。すなわち、車両の衝突時に前後方向から入力される衝突荷重に基づき、前記両スプライン部１２４，３２２を介して軸状部材１２２と内輪部材３２とが短縮方向へ相対移動することによって、車両衝突時におけるプロペラシャフトＰＳの屈曲変形が抑制されている。

　図２は、第２チューブ１１２のうち雌スプライン部１１３の近傍を拡大して表示した第２チューブ１１２の半縦断面図を示している。

　図２に示すように、第１軸部１１の一方側（後端側）に設けられた筒状部である第２チューブ１１２の内周側には、軸方向に沿って雌スプライン部１１３が切欠形成されている。そして、この雌スプライン部１１３は、歯すじの方向が回転軸線Ｚに対して平行に形成されると共に（図４参照）、軸方向の両端部がそれぞれテーパ状に形成されている。

　すなわち、雌スプライン部１１３の一方側端部（後端部）には、内径である回転軸線Ｚから第２チューブ１１２の内周面までの距離Ｒｘが雌スプライン部１１３の後端部から第２チューブ１１２の後端側へ向かって徐々に大きくなるように形成され、かつ雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第１テーパ部１１４を有する。

　第１テーパ部１１４は、回転軸線Ｚに対する相対角の劣角θ１が、後述する第２テーパ部１１６の回転軸線Ｚに対する相対角の劣角θ２よりも小さくなるように形成されている。

　さらに、第２チューブ１１２の内周側であって第１テーパ部１１４よりも軸方向一方側（後端側）には、内径Ｒ１が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離Ｒ３よりも大きく形成された第１大径部１１５が形成されている。

　また、雌スプライン部１１３の他方側端部（前端部）には、内径であるＲｘが雌スプライン部１１３の前端部から第２チューブ１１２の前端側へ向かって徐々に大きくなるように形成され、かつ雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第２テーパ部１１６を有する。

　さらに、第２チューブ１１２の内周側であって第２テーパ部１１６よりも軸方向他方側（前端側）には、内径Ｒ２が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離Ｒ３よりも大きく形成された第２大径部１１７が形成されている。

　そして、第１テーパ部１１４と第１大径部１１５は、いずれも後述する一連の機械加工、すなわち同じ切削工具ＴＬにより切削形成される。第２テーパ部１１６と第２大径部１１７についても同様に、同じ切削工具ＴＬでもって後述する一連の機械加工により切削形成される。

　また、第１テーパ部１１４の表面には、前記機械加工によって、第１大径部１１５、第２大径部１１７又は第２テーパ部１１６の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように切削形成されてなる低表面粗さ部１１４ａを有する。この低表面粗さ部１１４ａの表面粗さの値としては、いわゆる算術平均粗さＲａが６以下（Ｒａ≦６）に設定されると共に、後述する第３テーパ部１２５の表面粗さの値よりも小さくなるように設定されている。そして、この低表面粗さ部１１４ａは、後述する第２テーパ部切削工程、後述する第１大径部切削工程、又は後述する第２大径部切削工程よりも低い送り速度でもって機械加工を行うことにより形成される。

　図３は、筒状部材１２１のうち雄スプライン部１２３の近傍を拡大して表示した筒状部材１２１の半縦断面図を示している。

　図３に示すように、第１軸部１１の後端部側から第２チューブ１１２内へと挿入される筒状部材１２１の一方側（前端側）の外周側には、雌スプライン部１１３に対して軸方向から嵌合可能な雄スプライン部１２３が切欠形成されている。

　さらに、雄スプライン部１２３の一方側端部（前端部）には、外径Ｄｘが雄スプライン部１２３の前端部から筒状部材１２１の前端側へと向かって徐々に小さくなるように形成され、かつ雄スプライン部１２３の溝部１２３ａが開口するように形成された第３テーパ部１２５を有する。

　図４は、第２コラプス部Ｃ２における雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３との嵌合状態を表した概略図を示している。

　図４に示すように、雄スプライン部１２３は、前述の雌スプライン部１１３とは異なり、歯すじの方向が回転軸線Ｚに対し傾斜して形成されている。換言すれば、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３とは、雌スプライン部１１３の歯すじの方向と雄スプライン部１２３の歯すじの方向とが回転軸線Ｚに対して互いに相対角θｘを有するように構成されている。

　かかる構成から、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３とは、前記傾斜の分だけ雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂが歯幅方向に捩れ変形することにより嵌合する。なお、この際、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂは、弾性変形領域の範囲内で雌スプライン部１１３の溝部１１３ａ内に挿入（圧入）されている。すなわち、雄スプライン部１２３の前記弾性変形に基づく復元力でもって、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂが周方向に隣接する雌スプライン部１１３の歯部１１３ｂに圧接して所定の摩擦力を発生させることにより、第１軸部１１及び第２軸部１２の軸方向位置が維持されている。

　図５は、第２コラプス部Ｃ２の近傍を拡大して表示した半縦断面図を示している。

　前述のように構成されたスプライン構造から、図５に示すように、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３とで、第２のコラプス機構としての第２コラプス部Ｃ２が構成されている。これにより、車両の衝突時には、前記第１コラプス部Ｃ１と同様、両スプライン部１１３，１２３を介して第１軸部１１と第２軸部１２とが短縮方向へ相対移動することで、プロペラシャフトＰＳの屈曲変形が抑制されている。

　（プロペラシャフトの製造方法）
　以下、本発明に係るプロペラシャフトの製造方法であって、とりわけ本実施形態における第２チューブ１１２の内周側の加工工程、及び第１軸部１１と第２軸部１２との連結工程について、図６、図７に基づいて説明する。

　図６は第２チューブ１１２の内周側の加工工程を示す第２チューブ１１２の半縦断面図であって、（ａ）は第１大径部切削工程を、（ｂ）は第１テーパ部切削工程を、（ｃ）は第２大径部切削工程を、（ｄ）は第２テーパ部切削工程を、それぞれ表している。

　まず、第２チューブ１１２の内周側の加工は、当該第２チューブ１１２を図示外の旋盤にチャッキングして回転させた状態で、図６（ａ）に示すように、第２チューブ１１２の後端側からツールである切削工具ＴＬを差し込み、第１大径部１１５を切削する（第１大径部切削工程）。続いて、そのまま切削工具ＴＬを内方へと推し進めて、図６（ｂ）に示すように、第１テーパ部１１４を切削する（第１テーパ部切削工程）。なお、この第１テーパ部１１４の形成に際しては、前述したように、第１大径部切削工程、後述する第２大径部切削工程又は後述する第２テーパ部切削工程よりも低い送り速度でもって切削加工を行うことで、第１テーパ部１１４の表面に低表面粗さ部１１４ａを形成する。

　さらに、そのまま雌スプライン部１１３の歯部１１３ｂを切削加工した後、軸方向反対側となる第２チューブ１１２の前端側から切削工具ＴＬを差し込み、図６（ｃ）に示すように、第２大径部１１７を切削する（第２大径部切削工程）。続いて、そのまま切削工具ＴＬを内方へと推し進めて、図６（ｄ）に示すように、第２テーパ部１１６を切削する（第２テーパ部切削工程）。

　前記第２チューブ１１２の内周側の加工後、第１軸部１１（第２チューブ１１２）の後端側から、第２チューブ１１２の内周側に第２軸部１２（筒状部材１２１）を挿入する（挿入工程）。

　図７は、第１軸部１１内に第２軸部１２を挿入する工程を示す図であって、図中の実線は第１軸部１１（第２チューブ１１２）を、仮想線は第２軸部１２（筒状部材１２１）を、それぞれ表している。

　具体的には、図７（ａ）に示すように、第１軸部１１（雌スプライン部１１３）の後端部と第２軸部１２（雄スプライン部１２３）の前端部とを突き合わせる。続いて、この雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３に相対角θｘがついた状態から、図７（ｂ）に示すように、第２軸部１２（雄スプライン部１２３）を同図中の矢印の方向へ捩るようにして第１軸部１１内へ挿入する。これにより、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂが歯幅方向へ捩れるように弾性変形し、隣接する雌スプライン部１１３の歯部１１３ｂに圧接するかたちで嵌合していく。そして、図７（ｃ）に示すように、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３とが軸方向の全域において嵌合したところで、第１軸部１１と第２軸部１２との連結が完了する。

　（本実施形態の作用効果）
　図８（ａ）は従来のプロペラシャフトにおける第１テーパ部１１４の表面の状態を、図８（ｂ）は本実施形態の第１テーパ部１１４の表面（低表面粗さ部１１４ａ）の状態を、それぞれ表した第１テーパ部１１４の要部拡大断面図を示している。

　前述したように、従来のプロペラシャフトでは、第１テーパ部１１４の表面粗さについて、何ら考慮されていなかった。換言すれば、当該従来のプロペラシャフトでは、図８（ａ）に示すように、第１テーパ部１１４の表面に微小な凹部１１４ｂ及び凸部１１４ｃが形成されていた。その結果、第２軸部１２の挿入（圧入）にあたり、第１テーパ部１１４に開口する雌スプライン部１１３の溝部１１３ａ開口縁の凸部１１４ｃが雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂに食い込んでしまう場合があった。そして、この食い込みの有無や程度（大小）によって第２軸部１２の挿入荷重にばらつきが生じてしまう問題があった。

　特に、本実施形態のように、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３に相対角θｘがついた形態の場合は、雌スプライン部１１３に雄スプライン部１２３を嵌合させる際、前述のように、軸方向に挿入荷重を加えつつ、周方向に捩る力を加える必要がある。このため、かかる押圧力の反力によって、前記雄スプライン部１２３の挿入の際に、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂに対して、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁による過度の面圧が作用することとなる。その結果、第１テーパ部１１４に開口する雌スプライン部１１３の溝部１１３ａ開口縁の凸部１１４ｃが雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂの歯面を削り取るように食い込んでしまう。これにより、前記第２軸部１２の挿入方向における摩擦力が増大し、その程度によって前記第２軸部１２の挿入荷重のばらつきを招来してしまっていた。

　これに対し、本実施形態に係るプロペラシャフトＰＳでは、以下の効果が奏せられることで、前記従来のプロペラシャフトの課題を解決することができる。

　前記プロペラシャフトＰＳは、第１軸部１１と第２軸部１２を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、第１軸部１１の一方側に設けられた筒状部である第２チューブ１１２の内周側に設けられた雌スプライン部１１３と、第１軸部１１の一方側から第２チューブ１１２内に挿入される第２軸部１２の一方側の外周側に設けられ、雌スプライン部１１３と嵌合する雄スプライン部１２３と、第２チューブ１１２の内周側に設けられ、回転軸線Ｚの方向において雌スプライン部１１３の一方側端部に設けられ、第２チューブ１１２の内径である回転軸線Ｚから第２チューブ１１２の内周面までの距離Ｒｘが雌スプライン部１１３の一方側端部から第２チューブ１１２の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第１テーパ部１１４と、第２チューブ１１２の内周側であって第１テーパ部１１４よりも回転軸線Ｚの方向の一方側に設けられた第１大径部１１５であって、第１大径部１１５における内径Ｒ１が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離よりも大きく形成された第１大径部１１５と、第２チューブ１１２の内周側に設けられ、回転軸線Ｚの方向において雌スプライン部１１３の他方側端部に設けられ、内径であるＲｘが雌スプライン部１１３の他方側端部から第２チューブ１１２の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第２テーパ部１１６と、第２チューブ１１２の内周側であって第２テーパ部１１６よりも回転軸線Ｚの方向の他方側に設けられた第２大径部１１７であって、第２大径部１１７における内径Ｒ２が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離Ｒ３よりも大きく形成された第２大径部１１７と、第１テーパ部１１４の表面において、第１大径部１１５、第２大径部１１７、又は第２テーパ部１１６の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように形成された低表面粗さ部１１４ａと、を有する。

　このように、本実施形態では、特に図８（ｂ）に示すように、第１テーパ部１１４に低表面粗さ部１１４ａを形成することで、第１テーパ部１１４の表面粗さの値が小さくなるように処理されている。このため、第１テーパ部１１４に開口する雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁に形成される凹凸が低減され、この開口縁による雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂへの面圧を低減することができる。これにより、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁による雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂへの食い込みが抑制され、製品ごとに第２軸部１２の挿入荷重がばらつく問題を抑制することができる。

　また、本実施形態では、雌スプライン部１１３と雄スプライン部１２３は、雌スプライン部１１３の歯すじの方向と雄スプライン部１２３の歯すじの方向とが、回転軸線Ｚに対し互いに相対角θｘを有するように形成される。

　このように、両スプライン部１１３，１２３の歯すじの方向に相対角θｘを持たせることで、両スプライン部１１３，１２３の歯部１１３ｂ，１２３ｂが捩れ変形した状態で嵌合することになる。これにより、両スプライン部１１３，１２３の嵌め合い強度を向上させることができる。

　また、本実施形態では、雌スプライン部１１３は、歯すじの方向が回転軸線Ｚに対し平行であり、雄スプライン部１２３は、歯すじの方向が回転軸線Ｚに対し傾斜している。

　このように、比較的形成が困難な雌スプライン部１１３側を、回転軸線Ｚに対し平行に形成することによって、当該雌スプライン部１１３の加工を容易に行うことができるメリットがある。

　また、本実施形態では、低表面粗さ部１１４ａの表面粗さの値は、算術平均粗さＲａにおいて６以下である。

　このように、第１テーパ部１１４の表面粗さ（Ｒａ）を６以下とすることにより、第１テーパ部１１４に開口する雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁の凹凸を十分に低減することができる。

　また、本実施形態では、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂは、弾性変形領域の範囲内で雌スプライン部１１３の溝部１１３ａ内に挿入されている。

　このように、雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂの変形が弾性変形の領域内に抑えられることで、製品ごとの挿入荷重のばらつきをさらに抑制することができる。

　また、本実施形態では、第１テーパ部１１４は、回転軸線Ｚに対する相対角のうち劣角θ１が、第２テーパ部１１６の回転軸線Ｚに対する相対角のうちの劣角θ２より小さくなるように形成されている。

　このように、第１テーパ部１１４の傾斜角（θ１）を小さくすることにより、第２軸部１２の挿入性を向上させることができる。一方、第２テーパ部１１６については傾斜角（θ２）を大きくすることにより、第２テーパ部１１６の軸方向寸法を短縮することができる。

　また、本実施形態では、第２軸部１２は、第２軸部１２の外周側に設けられ、雄スプライン部１２３の一方側端部に設けられ、第２軸部１２の外径である回転軸線Ｚから第２軸部１２の外周面までの距離が雄スプライン部１２３の一方側端部から第２軸部１２の一方側に向かって徐々に小さくなるように形成され、雄スプライン部１２３の溝部１２３ａが開口するように形成された第３テーパ部１２５を備え、低表面粗さ部１１４ａの表面粗さの値は、第３テーパ部１２５の表面粗さの値よりも小さくなるように設定されている。

　このように、第２軸部１２の第３テーパ部１２５の表面粗さの値については、第１テーパ部１１４よりも大きく設定することで、第３テーパ部１２５の加工を容易に行うことができる。

　また、前記プロペラシャフトＰＳは、第１軸部１１と第２軸部１２を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、第１軸部１１の一方側に設けられた筒状部である第２チューブ１１２の内周側に設けられた雌スプライン部１１３と、第１軸部１１の一方側から第２チューブ１１２内に挿入される第２軸部１２の一方側の外周側に設けられ、雌スプライン部１１３と嵌合する雄スプライン部１２３と、第２チューブ１１２の内周側に設けられ、回転軸線Ｚの方向において雌スプライン部１１３の一方側端部に設けられ、第２チューブ１１２の内径である回転軸線Ｚから第２チューブ１１２の内周面までの距離が雌スプライン部１１３の一方側端部から第２チューブ１１２の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成されたテーパ部である第１テーパ部１１４と、第１テーパ部１１４の表面において、表面粗さの値が算術平均粗さＲａにおいて６以下となるように施された低表面粗さ部１１４ａと、を有する。

　このように、本実施形態では、特に図８（ｂ）に示すように、第１テーパ部１１４の表面が、表面粗さ（Ｒａ）の値が６以下となるように処理されている。これにより、第１テーパ部１１４に開口する雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁に形成される凹凸が低減され、この開口縁による雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂへの面圧を低減することができる。その結果、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａの開口縁による雄スプライン部１２３の歯部１２３ｂへの食い込みが抑制され、製品ごとに第２軸部１２の挿入荷重がばらつく問題を抑制することができる。

　また、本実施形態では、第１軸部１１と第２軸部１２を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトＰＳの製造方法において、第１軸部１１は、第１軸部１１の一方側に設けられた筒状部である第２チューブ１１２の内周側に設けられた雌スプライン部１１３と、第２チューブ１１２の内周側に設けられ、回転軸線Ｚの方向において雌スプライン部１１３の一方側端部に設けられ、第２チューブ１１２の内径である回転軸線Ｚから第２チューブ１１２の内周面までの距離が雌スプライン部１１３の一方側端部から第２チューブ１１２の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第１テーパ部１１４と、第２チューブ１１２の内周側であって第１テーパ部１１４よりも回転軸線Ｚの方向の一方側に設けられた第１大径部１１５であって、第１大径部１１５における内径が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離よりも大きく形成された第１大径部１１５と、第２チューブ１１２の内周側に設けられ、回転軸線Ｚの方向において雌スプライン部１１３の他方側端部に設けられ、内径が雌スプライン部１１３の他方側端部から第２チューブ１１２の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、雌スプライン部１１３の溝部１１３ａが開口するように形成された第２テーパ部１１６と、第２チューブ１１２の内周側であって第２テーパ部１１６よりも回転軸線Ｚの方向の他方側に設けられた第２大径部１１７であって、第２大径部１１７における内径が雌スプライン部１１３の溝部１１３ａと回転軸線Ｚとの間の距離よりも大きく形成された第２大径部１１７と、を備え、第２軸部１２は、第２軸部１２の一方側の外周側に設けられ、雌スプライン部１１３と嵌合する雄スプライン部１２３を備え、第２テーパ部１１６、第１大径部１１５、又は第２大径部１１７の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように、第１テーパ部１１４の表面を機械加工により切削する第１テーパ部切削工程と、第２テーパ部１１６の表面を機械加工により切削する第２テーパ部切削工程と、第１大径部１１５の表面を機械加工により切削する第１大径部切削工程と、第２大径部１１７の表面を機械加工により切削する第２大径部切削工程と、第１軸部１１の一方側から第２軸部１２を第２チューブ１１２内に挿入する挿入工程と、を有する。

　また、本実施形態では、第１テーパ部切削工程は、第２テーパ部切削工程、第１大径部切削工程、又は第２大径部切削工程よりも低い送り速度で機械加工を行う。

　このように、第１テーパ部切削工程における第１テーパ部１１４の機械加工の送り速度をより低く設定することにより、第１テーパ部１１４の表面粗さの値を小さくすることができる。換言すれば、第１テーパ部１１４の機械加工後に仕上げ加工を施す必要がなく、前記低表面粗さ部１１４ａの形成に伴う生産性の低下が最小限に押さえられ、製品のコスト増を抑制することができる。

　また、本実施形態では、第１テーパ部切削工程と第１大径部切削工程とは、同じツール（切削工具ＴＬ）で連続して行われる。

　このように、第１テーパ部切削工程及び第１大径部切削工程では、切削工具ＴＬの送り速度を変更しつつ同じ切削工具ＴＬで連続して機械加工を行うことにより、表面粗さの値の小さい低表面粗さ部１１４ａを効率的に形成することができる。

　本発明は、前記実施形態で例示した構成や態様に限定されるものではなく、前述した本発明の作用効果を奏し得るような形態であれば、適用対象の仕様やコスト等に応じて自由に変更可能である。

　以上説明した実施形態に基づくプロペラシャフトとしては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

　すなわち、当該プロペラシャフトは、その１つの態様において、第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、前記第１軸部の一方側から前記筒状部内に挿入される前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部と、前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第１テーパ部と、前記筒状部の内周側であって前記第１テーパ部よりも前記回転軸線の方向の一方側に設けられた第１大径部であって、前記第１大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第１大径部と、前記筒状部の内周側に設けられ、前記回転軸線の方向において前記雌スプライン部の他方側端部に設けられ、前記内径が前記雌スプライン部の他方側端部から前記筒状部の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第２テーパ部と、前記筒状部の内周側であって前記第２テーパ部よりも前記回転軸線の方向の他方側に設けられた第２大径部であって、前記第２大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第２大径部と、前記第１テーパ部の表面において、前記第１大径部、前記第２大径部、又は前記第２テーパ部の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように形成された低表面粗さ部と、を有する。

　前記プロペラシャフトの好ましい態様において、前記雌スプライン部と前記雄スプライン部は、前記雌スプライン部の歯すじの方向と前記雄スプライン部の歯すじの方向とが、前記回転軸線に対し互いに相対角を有するように形成される。

　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、前記雌スプライン部は、歯すじの方向が前記回転軸線に対し平行であり、前記雄スプライン部は、歯すじの方向が前記回転軸線に対し傾斜している。

　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、前記低表面粗さ部の表面粗さの値は、算術平均粗さＲａにおいて６以下である。

　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、前記雄スプライン部の歯部は、弾性変形領域の範囲内で前記雌スプライン部の溝部内に挿入されている。

　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テーパ部は、前記回転軸線に対する相対角のうち劣角が、前記第２テーパ部の前記回転軸線に対する相対角のうちの劣角より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２軸部は、前記第２軸部の外周側に設けられ、前記雄スプライン部の一方側端部に設けられ、前記第２軸部の外径である前記回転軸線から前記第２軸部の外周面までの距離が前記雄スプライン部の一方側端部から前記第２軸部の一方側に向かって徐々に小さくなるように形成され、前記雄スプライン部の溝部が開口するように形成された第３テーパ部を備え、前記低表面粗さ部の表面粗さの値は、前記第３テーパ部の表面粗さの値よりも小さくなるように設定されている。

　また、別の観点から、前述した実施形態に基づくプロペラシャフトは、その一態様として、第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、前記第１軸部の一方側から前記筒状部内に挿入される前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部と、前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成されたテーパ部と、前記テーパ部の表面において、表面粗さの値が算術平均粗さＲａにおいて６以下となるように形成された低表面粗さ部と、を有する。

　また、前述した実施形態に基づく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。

　すなわち、当該プロペラシャフトの製造方法は、その一態様として、第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトの製造方法において、前記第１軸部は、前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第１テーパ部と、前記筒状部の内周側であって前記第１テーパ部よりも前記回転軸線の方向の一方側に設けられた第１大径部であって、前記第１大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第１大径部と、前記筒状部の内周側に設けられ、前記回転軸線の方向において前記雌スプライン部の他方側端部に設けられ、前記内径が前記雌スプライン部の他方側端部から前記筒状部の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第２テーパ部と、前記筒状部の内周側であって前記第２テーパ部よりも前記回転軸線の方向の他方側に設けられた第２大径部であって、前記第２大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第２大径部と、を備え、前記第２軸部は、前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部を備え、前記第２テーパ部、前記第１大径部、又は前記第２大径部の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように、前記第１テーパ部の表面を機械加工により切削する第１テーパ部切削工程と、前記第２テーパ部の表面を機械加工により切削する第２テーパ部切削工程と、前記第１大径部の表面を機械加工により切削する第１大径部切削工程と、前記第２大径部の表面を機械加工により切削する第２大径部切削工程と、前記第１軸部の一方側から前記第２軸部を前記筒状部内に挿入する挿入工程と、を有する。

　前記プロペラシャフトの製造方法の好ましい態様において、前記第１テーパ部切削工程は、前記第２テーパ部切削工程、前記第１大径部切削工程、又は前記第２大径部切削工程よりも低い送り速度で機械加工を行う。

　別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトの製造方法の態様のいずれかにおいて、前記第１テーパ部切削工程と前記第１大径部切削工程とは、同じツールで連続して行われる。

Claims

　第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、
　前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、
　前記第１軸部の一方側から前記筒状部内に挿入される前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部と、
　前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第１テーパ部と、
　前記筒状部の内周側であって前記第１テーパ部よりも前記回転軸線の方向の一方側に設けられた第１大径部であって、前記第１大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第１大径部と、
　前記筒状部の内周側に設けられ、前記回転軸線の方向において前記雌スプライン部の他方側端部に設けられ、前記内径が前記雌スプライン部の他方側端部から前記筒状部の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第２テーパ部と、
　前記筒状部の内周側であって前記第２テーパ部よりも前記回転軸線の方向の他方側に設けられた第２大径部であって、前記第２大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第２大径部と、
　前記第１テーパ部の表面において、前記第１大径部、前記第２大径部、又は前記第２テーパ部の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように形成された低表面粗さ部と、
　を有することを特徴とするプロペラシャフト。
　請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記雌スプライン部と前記雄スプライン部は、前記雌スプライン部の歯すじの方向と前記雄スプライン部の歯すじの方向とが、前記回転軸線に対し互いに相対角を有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。
　請求項２に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記雌スプライン部は、歯すじの方向が前記回転軸線に対し平行であり、
　前記雄スプライン部は、歯すじの方向が前記回転軸線に対し傾斜していることを特徴とするプロペラシャフト。
　請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記低表面粗さ部の表面粗さの値は、算術平均粗さＲａにおいて６以下であることを特徴とするプロペラシャフト。
　請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記雄スプライン部の歯部は、弾性変形領域の範囲内で前記雌スプライン部の溝部内に挿入されていることを特徴とするプロペラシャフト。
　請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記第１テーパ部は、前記回転軸線に対する相対角のうち劣角が、前記第２テーパ部の前記回転軸線に対する相対角のうちの劣角より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。
　請求項３に記載のプロペラシャフトにおいて、
　前記第２軸部は、前記第２軸部の外周側に設けられ、前記雄スプライン部の一方側端部に設けられ、前記第２軸部の外径である前記回転軸線から前記第２軸部の外周面までの距離が前記雄スプライン部の一方側端部から前記第２軸部の一方側に向かって徐々に小さくなるように形成され、前記雄スプライン部の溝部が開口するように形成された第３テーパ部を備え、
　前記低表面粗さ部の表面粗さの値は、前記第３テーパ部の表面粗さの値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とするプロペラシャフト。
　第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトであって、
　前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、
　前記第１軸部の一方側から前記筒状部内に挿入される前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部と、
　前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成されたテーパ部と、
　前記テーパ部の表面において、表面粗さの値が算術平均粗さＲａにおいて６以下となるように形成された低表面粗さ部と、
　を有することを特徴とするプロペラシャフト。
　請求項８に記載のプロペラシャフトにおいて、前記雄スプライン部の歯部は、弾性変形領域の範囲内で前記雌スプライン部の溝部内に挿入されていることを特徴とするプロペラシャフト。
　第１軸部と第２軸部を有する軸部によって駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトの製造方法において、
　前記第１軸部は、
　前記第１軸部の一方側に設けられた筒状部の内周側に設けられた雌スプライン部と、
　前記筒状部の内周側に設けられ、前記軸部の回転軸線の方向において前記雌スプライン部の一方側端部に設けられ、前記筒状部の内径である前記回転軸線から前記筒状部の内周面までの距離が前記雌スプライン部の一方側端部から前記筒状部の一方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第１テーパ部と、
　前記筒状部の内周側であって前記第１テーパ部よりも前記回転軸線の方向の一方側に設けられた第１大径部であって、前記第１大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第１大径部と、
　前記筒状部の内周側に設けられ、前記回転軸線の方向において前記雌スプライン部の他方側端部に設けられ、前記内径が前記雌スプライン部の他方側端部から前記筒状部の他方側に向かって徐々に大きくなるように形成され、前記雌スプライン部の溝部が開口するように形成された第２テーパ部と、
　前記筒状部の内周側であって前記第２テーパ部よりも前記回転軸線の方向の他方側に設けられた第２大径部であって、前記第２大径部における内径が前記雌スプライン部の溝部と前記回転軸線との間の距離よりも大きく形成された第２大径部と、
　を備え、
　前記第２軸部は、
　前記第２軸部の一方側の外周側に設けられ、前記雌スプライン部と嵌合する雄スプライン部を備え、
　前記第２テーパ部、前記第１大径部、又は前記第２大径部の表面よりも表面粗さの値が小さくなるように、前記第１テーパ部の表面を機械加工により切削する第１テーパ部切削工程と、
　前記第２テーパ部の表面を機械加工により切削する第２テーパ部切削工程と、
　前記第１大径部の表面を機械加工により切削する第１大径部切削工程と、
　前記第２大径部の表面を機械加工により切削する第２大径部切削工程と、
　前記第１軸部の一方側から前記第２軸部を前記筒状部内に挿入する挿入工程と、
　を有することを特徴とするプロペラシャフトの製造方法。
　請求項１０に記載のプロペラシャフトの製造方法において、
　前記第１テーパ部切削工程は、前記第２テーパ部切削工程、前記第１大径部切削工程、又は前記第２大径部切削工程よりも低い送り速度で機械加工を行うことを特徴とするプロペラシャフトの製造方法。
　請求項１１に記載のプロペラシャフトの製造方法において、
　前記第１テーパ部切削工程と前記第１大径部切削工程とは、同じツールで連続して行われることを特徴とするプロペラシャフトの製造方法。