特開 2024-118388 ドライブシャフト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118388

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】ドライブシャフト

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/20 20060101AFI20240823BHJP

   F16C 3/02 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

F16D3/20 Z

F16C3/02

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023036963

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】390010227

【氏名又は名称】株式会社三五

(72)【発明者】

【氏名】小池 佳史

(72)【発明者】

【氏名】野津 健太郎

【テーマコード（参考）】

3J033

【Ｆターム（参考）】

3J033AA01

3J033AB03

3J033BA01

3J033BA07

3J033BC02

3J033BC10

(57)【要約】

【課題】固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手が中空の中間シャフトの両端に取付けられる構造において、強度が高くトルク伝達容量の増大が容易なドライブシャフトを提案する。
【解決手段】中間シャフトは全体に亘って中空であり、固定式等速自在継手のインナーレースに軸部が同軸状に一体形成されるとともに該軸部に中間シャフトの一端開口が外嵌合し、摺動式等速自在継手のトリポードに軸部が同軸状に一体形成されるとともに該軸部に前記中間シャフトの他端開口が外嵌合している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手が中間シャフトの両端に取付けられるドライブシャフトにおいて、
中間シャフトは全体に亘って中空であり、
固定式等速自在継手のインナーレースには軸部が同軸状に一体形成され該軸部に前記中間シャフトの一端開口が外嵌合し、
摺動式等速自在継手のトリポードには軸部が同軸状に一体形成され該軸部に前記中間シャフトの他端開口が外嵌合する、
ことを特徴とするドライブシャフト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中空シャフトの両端に等速自在継手を取付けたドライブシャフトに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の駆動系に使用されるドライブシャフトは、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手が、中間シャフトの両端に取付けられる構造が一般的である。最近では、軽量化および回転慣性の減少のために、中間シャフトを中空化することがある（例えば、特許文献１）。

【0003】

一体型かつ中空の中間シャフトを用いた従来のドライブシャフトを、図４に基づいて詳述する。このドライブシャフト１０１は前輪用ドライブシャフトであり、インボード側には摺動式等速自在継手１０３が連結され、アウトボード側には固定式等速自在継手１０４が連結されている。摺動式等速自在継手１０３としてトリポード型等速自在継手が示され、固定式等速自在継手１０４は、８個のボールを用いたツェッパ型等速自在継手が示されている。摺動式等速自在継手１０３は、外側継手部材１０５、内側継手部材としてのトリポード部材１０６とローラ１０７とからなり、トリポード部材１０６に形成した３本の脚軸１０８にローラ１０７が回転自在に嵌合されている。ローラ１０７は外側継手部材１０５に形成されたトラック溝１０９に転動自在に収容されている。

【0004】

トリポード部材１０６と中空シャフト１０２の一端がスプライン１３０（セレーションも含まれる。以下、同じ）により内嵌合され、止め輪１１１によって軸方向に固定されている。外側継手部材１０５の外周と中空シャフト１０２の外周にブーツ１２０の両端部が取り付けられ、継手内部が密封されている。継手内部には潤滑剤としてのグリースが封入されている。

【0005】

一方、固定式等速自在継手１０４は、外側継手部材１１２、内側継手部材１１３、ボール１１４および保持器１１５とからなる。外側継手部材１１２の球面状内周面１１８には軸方向に曲線状に湾曲した８本のトラック溝１１６が形成されている。内側継手部材１１３の球面状外周面１１９には、外側継手部材１１２のトラック溝１１６に対向するトラック溝１１７が形成され、両トラック溝１１６、１１７間にボール１１４が配置されている。

【0006】

ボール１１４は保持器１１５に収容され、保持器１１５の内外周面は内側継手部材（インナーレース）１１３の球面状外周面１１９と外側継手部材１１２の球面状内周面１１８にそれぞれ嵌合している。内側継手部材１１３へ中空シャフト１０２の他端がスプライン１３１により内嵌合され、止め輪１２２によって軸方向に固定されている。外側継手部材１１２の外周と中空シャフト１０２の外周にブーツ１２１の両端部が取り付けられ、継手内部が密封されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７－３１５４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、内側継手部材（インナーレース）１１３やトリポード部材１０６に大径の開口を設け、その開口内へ中空シャフト１０２が嵌り込む所謂内嵌合であるので、強度上、開口周囲の肉厚を多く（径方向に厚く）確保する必要があり、十分に確保できないとこの部位が最弱部位となり易い。また、上記の開口と周縁肉厚の関係から、インナーレースやトリポートの軽量化・小型化が困難である。更に、トルク伝達容量を増やそうとすると、中空シャフト１０２の径を大きくする必要があるが、それには開口の大径化が伴うため開口周囲の肉厚確保と背反となり、大径化は困難である。

【0009】

上記のような課題に鑑み、本発明は、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手が中空の中間シャフトの両端に取付けられる構造において、強度が高くトルク伝達容量の増大が容易なドライブシャフトを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、本発明のドライブシャフトにおいては、中間シャフトは全体に亘って中空であり、固定式等速自在継手のインナーレースに軸部が同軸状に一体形成されるとともに該軸部に中間シャフトの一端開口が外嵌合し、摺動式等速自在継手のトリポードに軸部が同軸状に一体形成されるとともに該軸部に前記中間シャフトの他端開口が外嵌合しているものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、インナーレースに軸部が一体化しトリポードに軸部が一体化していて、それぞれの軸部に中間シャフトが外嵌合するので、嵌合部の強度を確保できるとともに、軽量でトルク伝達容量の増大が容易なドライブシャフトを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態に係るドライブシャフトの断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るトリポードの斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るインナーレースの斜視図である。

【図4】従来のドライブシャフトの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の望ましい実施形態について図１～図３を参照して説明する。

【0014】

図１はドライブシャフト１の全体を断面図で示している。全長に亘って中空である中間シャフト２が中央に配され、図の右手側の端部に固定式等速自在継手３が、図の左手側の端部に摺動式等速自在継手８が、それぞれ取り付けられて、ドライブシャフト１を構成している。

【0015】

固定式等速自在継手３の要部であるインナーレース６について、図３にて説明する。樽状の胴部３２には６本のトラック溝３１が刻まれており、トラック溝３１内をそれぞれのボール５が転動する。同様にボール５は、外側継手部材４の内側に設けられた図示しないトラック溝内も転動する。各ボール５は、保持器７にて動きを制御されている。そして、胴部３２と同軸状に、取付け軸である軸部３０が形成されている。すなわち、胴部３２には従来の嵌合用開口が存在しない。

【0016】

この軸部３０の外側に中間シャフト２の一端が外嵌合し固定される。具体的な固定方法としては、圧入のみでも良いし、圧入時に塑性締結加工を加えても良いし、圧入後に電子ビーム等の各種溶接を加えても良い。本図では省略しているが、軸部３０にはセレーションを含むスプラインが設けられる。なお、軸部３０以外の構造については、従来の固定式等速自在継手を踏襲している。このように、インナーレースの胴部に同軸状に軸部を一体形成するには、閉塞鍛造工法を採用すると良い。

【0017】

次に、摺動式等速自在継手８の要部であるトリポード１０について、図２にて説明する。樽状の胴部２２から３本の脚部２１が放射状に延出している。脚部２１には、図示しないローラ１２が回転自在に取付けられる。ローラ１２は、外側構成部材９内面のトラック溝１１内を摺動する。そして、胴部２２と同軸状に、取付軸である軸部２０が形成され、セレーションを含むスプラインが設けられる。すなわち、胴部２２には従来の嵌合用開口が無い。

【0018】

この軸部２０の外側に中間シャフト２の他端が外嵌合し固定される。具体的な固定方法としては、圧入のみでも良いし、圧入時に塑性締結加工を加えても良いし、圧入後に電子ビーム等の各種溶接を加えても良い。なお、軸部２０以外の構造については、従来のツエッパ型等速自在継手を踏襲している。そして、トリポードの胴部に同軸状に軸部を一体形成するには、閉塞鍛造工法を採用すると良い。

【0019】

以上のように、インナーレース６とトリポード１０のそれぞれの軸部２０、３０に中間シャフト２の端部が外嵌合して、ドライブシャフト１が構成される。このようなドライブシャフト１においては、インナーレースやトリポードに従来のような開口が存在しないので、嵌合部周辺が最弱部位となる懸念が無くなり、強度や伝達トルク容量を保ったままインナーレースやトリポード、および継手全体としての軽量化・小型化が容易となる。また、伝達トルク容量を増大させるために各軸部と中間シャフトの嵌合径を拡大することも容易となる。もちろん、全域に亘って中間シャフト２を中空化できるので、軽量化も確保できる。

【0020】

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し範囲の変更があっても本発明に包含される。

【符号の説明】

【0021】

１ ドライブシャフト
２ 中間シャフト
３ 固定式等速自在継手
６ インナーレース
８ 摺動式等速自在継手
１０ トリポード
２０、３０ 軸部
２２、３２ 胴部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】