JP2018159404A - 中空状動力伝達シャフト、等速自在継手の外側継手部材、およびドライブシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】使用する部品点数を少なくし、かつ組み付け作業の工数を減少できて安定して等速自在継手内のグリースの流入を防止できる中空状動力伝達シャフトを提供する。【解決手段】連結される部材における雌スプラインに端部の雄スプラインが嵌合される中空状動力伝達シャフトである。雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、中空部の開口部を塞ぐ塑性加工閉塞部を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、中空状動力伝達シャフト、等速自在継手の外側継手部材、およびドライブシャフトに関する。

例えば、自動車の動力伝達系において、減速装置(デファレンシャル)から駆動輪に動力を伝達する動力伝達シャフトが用いられる。動力伝達シャフトの一方の端部にて摺動式等速自在継手が接続され、動力伝達シャフトの他方の端部にて固定式等速自在継手が接続され、ドライブシャフトが構成される。

この場合、摺動式等速自在継手を介して減速装置側に連結し、その他端部、いわゆる固定側等速自在継手を介して駆動輪側に連結することになる。この動力伝達シャフトとしては、従来、また現在においても、中実シャフトが多く採用されている。しかしながら、自動車の軽量化、動力伝達シャフトの剛性増大による機能向上、曲げ一次固有振動数のチューニング最適化による車室内の静粛性向上の観点から、近時では、動力伝達シャフトを中空化する要求が増えてきている。

例えば、パイプ素材に絞り加工を施して、軸方向中間部に大径部、軸方向両側部に小径部を有する中空状シャフト素材を成形し、この中空状シャフト素材に必要に応じて所要の機械加工を施した後、熱処理を施すことによって、中空状動力伝達シャフトが製造される。

中空状動力伝達シャフトでは、等速自在継手の内部に封入されたグリースがこの中空状動力伝達シャフトに浸入するおそれがある。そこで、従来には、中空状動力伝達シャフトの開口部端部に封止プラグを装着したものがある（特許文献１）。この場合の封止プラグは、弾性を有しかつ耐油性に優れた材質、例えば、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等のゴムによって構成されている。

また、形状記憶合金製のストッパインサートと、エラストマー製の封鎖プラグとで、開口部を塞ぐようにしたものもある（特許文献２）。この場合、封鎖プラグには、穴部が設けられ、この穴部にストッパインサートのインサート部が挿入されるように構成している。

さらに、中空状動力伝達シャフト内に発泡樹脂を充填して、中空部を封止するもの（特許文献３）、端部を塑性加工してその開口部が塞がれるものが提案されている（特許文献４）。

特開平６−２８１０１０号公報 特開平９−６８２３３３号公報 特開２００６−４６４０８号公報 特開２００７−６４２６６号公報

特許文献１に記載の封止プラグを用いる場合、ゴム製封止プラグは、比較的大きな力で中空部に圧入する必要があるので、組付作業に手間が掛かるという問題がある。又、封止プラグは、所要の形状及び寸法に成形された部品形態のものであるため、製作費が高くなる。また、特許文献２に記載のものでは、ストッパインサートは複雑な形状であって、形状記憶合金にて構成されるので、コスト高となって、生産性に劣ることになる。しかも、使用する部品として、Ｌ字状断面の形状記憶合金製のリム部材を必要とし、このリム部材を封鎖プラグに埋設する必要がある。このため、部品点数増という問題もある。

さらに、特許文献３に記載のものでは、充填作業を必要として、前記封止プラグを使用する場合よりもコスト安となるものの組付作業に手間がかかり、しかも発泡率が気温、湿度等の影響を受けて成形品にバラツキが大きく管理しにくいという欠点がある。

特許文献４に記載のものでは、ドライブシャフトに必要なスプライン径を有して、開口部を塞ぐ為には、素管時に外径がかなり大きいものや、肉厚大のものを使用する必要がある為、材料コスト増となる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、使用する部品点数を少なくし、かつ組み付け作業の工数を減少できて安定して等速自在継手内のグリースの流入を防止できる中空状動力伝達シャフトを提供するものである。

本発明の中空状動力伝達シャフトは、少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトであって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を設けたものである。

本発明の中空状動力伝達シャフトによれば、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。

塑性加工閉塞部は非熱硬化処理部とすることができる。すなわち、この塑性加工閉塞部は、雄スプラインの形成部位（雌スプラインとの嵌合部位）よりもシャフト外端側に設けられているので、トルク伝達に寄与するものでない。このため、塑性加工閉塞部に対して熱硬化処理する必要がない。

本発明の等速自在継手の外側継手部材は、トルク伝達部材が転動するトラック溝を内径面に有するマウス部と、このマウス部の底壁から突設されるステム部とからなる等速自在継手の外側継手部材であって、前記ステム部に、端部に雄スプランと塑性加工閉塞部とが形成された前記中空状動力伝達シャフトを用いたものである。

本発明の等速自在継手の外側継手部材によれば、ステム部は、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、マウス部からのグリース等の侵入を防止できる。

本発明のドライブシャフトは、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたドライブシャフトであって、前記中間軸に、両端に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記中空状動力伝達シャフトを用いたものである。

本発明のドライブシャフトによれば、各等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。

本発明の中空状動力伝達シャフトの製造方法は、少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトの製造方法であって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、塑性加工にて中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を形成するものである。

本発明の中空状動力伝達シャフトの製造方法によれば、別途、封止プラグ等の部材を必要とせず、さらには、内部に発泡樹脂等を充填することなく、塑性加工にて閉塞部を形成することができる。これによって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。

前記塑性加工が、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工のいずれかである。ここで、スウェージング加工（回転冷間鍛造加工）とは、一般には、ダイスと呼ばれる分割された工具を回転させ、母材を叩きながら伸ばしていく加工であり、ラジアル鍛造加工とは、一般には、ラジアル方向に繰り返し加圧する加工であり、プレス加工とは、一般には、対となった工具の間に素材をはさみ、工具によって強い力を加えることで、素材を工具の形に成形（塑性加工）することである。

前記塑性加工が冷間塑性加工であったり、塑性加工が熱間塑性加工であったりする。ここで、常温下で塑性加工することを「冷間塑性加工」と呼び、一般的に６００°〜９００°で塑性加工行なうことを温間塑性加工と呼び、それ以上の温度で塑性加工することを熱間塑性加工と呼ぶ。

本発明では、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。しかも、従来必要としていた封止プラグを必要とせず、部品点数および組付作業の工数を削減でき、生産性に優れる。また、内部に発泡樹脂等の充填材を充填する必要もないので、充填工程がなく、管理しずらいという問題も生じない。さらに、必要以上に中空部分を無くす必要がないため、外径寸法を大としたり、肉厚を大としたりすることによる材料コスト向上を防止できる。

本発明の中空状動力伝達シャフトの半截断面図である。 図１に示す中空状動力伝達シャフトの要部拡大断面図である。 図１に示す中空状動力伝達シャフトの要部拡大側面図である。 図１に示す中空状動力伝達シャフトの熱硬化処理前の要部拡大断面図である。 図１に示す中空状動力伝達シャフトが用いられたドライブシャフトの断面図である。 中空状動力伝達シャフトを有する等速自在継手の要部を断面で示す側面図である。 他の実施形態を示す中空状動力伝達シャフトの半截断面図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１は、本発明に係る中空状動力伝達シャフトＳを示し、この中空状動力伝達シャフトＳは、例えば、図５に示すように、ドライブシャフトに用いられる。すなわち、一般には、ドライブシャフトは、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたものである。この場合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、これらの等速自在継手を連結する中間軸としての中空状動力伝達シャフトＳとを備える。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が内球面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が外球面７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の内球面４と内側継手部材８の外球面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。すなわち、トルク伝達部材としてのボール９は、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を転動する。

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溝１１を設けると共に各溝１１の内側壁に互いに対向するローラ案内面１１ａを設けた外側継手部材１２と、半径方向に突出した３つの脚軸１３を備えた内側継手部材としてのトリポード部材１４と、脚軸１３に回転自在に支持されると共に外側継手部材１２の溝１１に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ１５とを備える。この場合、ローラ１５は脚軸１３の外径面に周方向に沿って配設される複数のころ１６を介して外嵌されている。なお、トリポード部材１４は、ボス部１７と、このボス部１７から径方向に伸びる前記脚軸１３とからなる。

中空状動力伝達シャフトＳは、その両端部に雄スプライン(スプライン軸)２１Ａ，２１Ｂが形成され、一方の雄スプライン２１Ａが固定式等速自在継手１の内側継手部材８に嵌入され、他方の雄スプライン２１Ｂが摺動式等速自在継手２のトリポード部材１４に嵌入される。内側継手部材８の軸心孔２２に雌スプライン（スプライン孔）２３が形成され、シャフトＳの一方の雄スプライン２１Ａが内側継手部材８の軸心孔２２に嵌入されて、雌スプライン(スプライン孔)２３に噛合する。また、シャフトＳの他方の雄スプライン（スプライン軸）２１Ｂがトリポード部材１４のボス部１７の軸心孔２４に嵌入されて、この軸心孔２４の雌スプライン(スプライン孔)２５に噛合する。

そして、固定式等速自在継手１には外側継手部材５の開口部を密封するためのブーツ３０Ａが付設され、摺動式等速自在継手２には外側継手部材１２の開口部を密封するためのブーツ３０Ｂが付設されている。ブーツ３０Ａ，３０Ｂは、大径の取付部３０ａと、小径の取付部３０ｂと、大径の取付部３０ａと小径の取付部３０ｂとを連結する屈曲部を構成する蛇腹部３０ｃとからなる。ブーツ３０Ａ，３０Ｂの大径の取付部３０ａは外側継手部材５，１２の開口部側の外径面に形成されるブーツ装着部３１Ａ，３１Ｂで締結バンド３２により締め付け固定され、その小径の取付部３０ｂはシャフトＳの所定部位（ブーツ装着部３３Ａ，３３Ｂ）で締結バンド３２により締め付け固定されている。

シャフトＳは中空状動力伝達シャフトであって、図１に示すように、中間大径部５０と、この中間大径部５０の両側にテーパ部５１Ａ、５１Ｂを介して連設される中径部５２Ａ，５２Ｂと、一方の中径部５２Ａからテーパ部５３を介して一方の端部側へ延びる小径部５４と、この小径部５４からテーパ部５５を介してさらに一方の端部側へ延びる雄スプライン形成部５６と、他方の中径部５２Ｂから他方の端部側へ延びる雄スプライン形成部５７とを備え、各雄スプライン形成部５６，５７には、前述した雄スプライン２１Ａ、２１Ｂが形成されている。

また、一方の中径部５２Ａのテーパ５３側には、前述したブーツ装着部３３Ａにおける周方向溝５８が形成され、他方の中径部５２Ｂの中間よりもややテーパ部５１Ｂ寄りに前述したブーツ装着部３３Ｂにおける周方向溝５９が形成されている。

雄スプライン２１Ａ、２１Ｂの各端部には、周方向凹溝６０、６０が形成され、この周方向凹溝６０、６０にそれぞれ止め輪６１，６１が装着される（図５参照）。この場合、図５に示すように、各雄スプライン２１Ａ、２１Ｂと、等速自在継手１，２の内側継手部材８、１４の雌スプライン２３，２５とが嵌合した状態で、各止め輪６１，６１に内側継手部材８、１４に係合することになる。これによって、止め輪６１，６１がシャフトの抜け止めを構成することになる。

また、雄スプライン２１Ａ、２１Ｂの形成部位Ｍ、Ｍよりもシャフト外端側に中空部（シャフト中空部）Ｆの開口部を閉塞する塑性加工閉塞部６２，６２が形成される。すなわち、形成部位Ｍ．Ｍとは、雄スプライン２１Ａ、２１Ｂと雌スプライン２３，２５との嵌合部位である。この場合、塑性加工閉塞部６２，６２は、周方向凹溝６０、６０よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、中空状のシャフト開口部が縮径されて、シャフトＳの中空部Ｆの開口部が密封される。

塑性加工閉塞部６２，６２は、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。ここで、スウェージング加工（回転冷間鍛造加工）とは、一般には、ダイスと呼ばれる分割された工具を回転させ、母材を叩きながら伸ばしていく加工であり、ラジアル鍛造加工とは、一般には、ラジアル方向に繰り返し加圧する加工であり、プレス加工とは、一般には、対となった工具の間に素材をはさみ、工具によって強い力を加えることで、素材を工具の形に成形（塑性加工）することである。

また、この塑性加工としては、常温で行う冷間塑性加工であっても、６００℃〜９００℃以上の温度で行う熱間塑性加工であってもよい。すなわち、常温下で塑性加工することを「冷間塑性加工」と呼び、一般的に６００℃〜９００℃で塑性加工行なうことを温間塑性加工と呼び、それ以上の温度で塑性加工することを熱間塑性加工と呼ぶ。この場合、もちろん、６００℃〜９００℃で行う温間塑性加工であってもよい。

ところで、このシャフトＳは、図１や図２に示すように、熱硬化処理が施され、図１や図２に示すように、熱硬化処理部Ｈ（クロスハッチングで示している範囲）が形成される。この場合、塑性加工閉塞部６２，６２に対しては、熱硬化処理を施さない。すなわち、塑性加工閉塞部６２，６２は、非熱硬化処理部である。

熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の公知公用の焼き入れ手段にて行われる。この場合、図２に示すように、シャフト開口部が縮径されて密封されるように塑性加工閉塞部６２，６２を成形した後、熱硬化処理を行うようしてもよいが、まず、図４に示すように、開口部した状態の塑性加工部６３を成形し、この状態で熱硬化処理を行った後、この塑性加工部６３の開口部６３ａを、再度の塑性加工で図２に示すように、塞ぐようにしてもよい。このように、開口部６３ａを有する状態で、熱硬化処理を行うようにすれば、熱処理によるシャフト内部の空気の膨張の悪影響を回避できる。

本発明では、塑性加工閉塞部６２にて、雄スプライン２１Ａ，２１Ｂと雌スプライン２３，２５との嵌合部位（雄スプライン２１Ａ，２１Ｂの形成部位Ｍ，Ｍ）よりもシャフト外端側の開口部が塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手１，２からのグリース等の侵入を防止できる。しかも、従来必要としていた封止プラグを必要とせず、部品点数および組付作業の工数を削減でき、生産性に優れる。また、内部に発泡樹脂等の充填材を充填する必要もないので、充填工数がなく、管理しずらいという問題も生じない。さらに、必要以上に中空部分を無くす必要がないため、外径寸法を大としたり、肉厚を大としたりすることによる材料コスト向上を防止できる。

塑性加工閉塞部６２，６２は、雄スプライン２１Ａ，２１Ｂの形成部位Ｍ，Ｍ（雌スプライン２３，２５との嵌合部位）よりもシャフト外端側に設けられているので、これら塑性加工閉塞部６２，６２は、トルク伝達に寄与するものではない。そこで、本実施形態では、塑性加工閉塞部６２，６２に熱硬化処理を施していない。このため、塑性加工閉塞部６２，６２に対する塑性加工が行いやすく、無駄な熱硬化処理を施さなくて済み、低コスト化に寄与する。

また、塑性加工閉塞部６２は、公知公用のスウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形することができるので、既存の設備で安定して確実に成形でき、低コスト化に寄与する。また、冷間であっても、温間であっても、熱間であってもよく、使用する材質によって、最適な温度での塑性加工が可能である。

ところで、図１等に示すシャフトにおいては、雄スプライン２１Ａ、２１Ｂの端部には、止め輪６１、６１が装着される周方向凹溝６０，６０が形成されている。すなわち、周方向凹溝６０よりも反塑性加工閉塞部側において、雄スプライン２１Ａ、２１Ｂの形成部位Ｍ，Ｍ、すなわち、雌スプライン２３，２５との嵌合部位を構成することになる。

このような周方向凹溝６０，６０が形成されていれば、塑性加工閉塞部６２を成形する際に、図３の仮想線で示すように、周方向凹溝６０よりも端部のスプライン部２１Ａ，２１Ｂがいわゆる「ダレ」が生じる、すなわち、径寸法が小さくなるおそれがある。このように、「ダレ」が生じれば、周方向凹溝６０に嵌合（装着）されている止め輪６１（図５参照）がこの「ダレ」部を介して外れるおそれがあり、ストッパとしての機能を発揮できない。このため、「ダレ」が形成されないように、塑性加工閉塞部６２を成形する必要がある。

次に図６は、ダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を示し、軸方向に延びる複数のトラック溝７３が内径面７４に形成された外側継手部材７５と、軸方向に延びる複数のトラック溝７６が外径面７７に形成された内側継手部材７８と、外側継手部材７５のトラック溝７３と内側継手部材７８のトラック溝７６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７９と、外側継手部材７５の内径面７４と内側継手部材７８の外径面７７との間に介在してボール７９を保持するケージ（保持器）８０とを備えている。

ケージ８０の球状外周面８０ａの曲率中心Ｏ１とケージ８０の球状内周面８０ｂの曲率中心Ｏ２は、継手中心Ｏに対して、軸方向に反対側にオフセットされている。外側継手部材７５は、トラック溝７３が内径面７４に形成されたカップ部８１と、このカップ部８１の底壁部８１ａから突設されるロングステム部としての中空状動力伝達シャフトＳ１とを備える。

ロングステム部Ｓ１は、基端側の大径部８２ａと、この大径部８２ａからテーパ部８２ｂを介して連設される中径本体部８２ｃと、中径本体部８２ｃに連設される小径部８２ｄと、小径部８２ｄに連設される雄スプライン８２ｅとを備える。そして、基端側の大径部８２ａに連設される基端ボス部８２ｆが、カップ部８１の底壁部８１ａに溶接等の接合手段を介して接合されている。

基端側の大径部８２ａのテーパ部８２ｂ側に周方向凹溝８３が形成されている。すなわち、大径部８２ａにサポートベアリング（図示省略）が装着され、周方向凹溝８３に装着される止め輪（図示省略）がサポートベアリングの抜け止めを構成する。すなわち、サポートベアリングの内輪は、大径部８２ａに外嵌されて、基端ボス部８２ｆの端面８２ｆ１と図示省略の止め輪とで挟持される。そして、サポートベアリングの外輪は、図示しないブラケットを介してトランスミッションケースに固定されている。外側継手部材７５は、サポートベアリングによって回転自在に支持され、このようなサポートベアリングを設けておくことにより、運転時等における外側継手部材７５の振れが可及的に防止される。

このロングステム部、すなわち、中空状動力伝達シャフトＳ１においても、雄スプライン８２ｅの形成部位Ｍ（雌スプライン（図示省略）との嵌合部位）よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部６２を設けている。この塑性加工閉塞部６２も、非熱硬化処理部であって、前述した図１等に示すシャフトＳと同様、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。また、冷間、温間、又は熱間のいずれであってもよい。

従って、このロングステム部８２においても、塑性加工閉塞部６２にて、雄スプライン８２ｅの形成部位Ｍよりもシャフト外端側の開口部が塞がれるので、図１に示すシャフトと同様の作用効果を奏する。

次に、図７は、動力伝達軸におけるスタブシャフトとして用いられる中空状動力伝達シャフトＳ２を示し、この中空状動力伝達シャフトＳ２の両端部に等速自在継手（図示省略）が連結される。中空状動力伝達シャフトＳ２は、一対の端部中空軸部９０Ａ、９０Ｂと、この端部中空軸部９０Ａ、９０Ｂの間に介在される中間筒体９１とからなる。

一方の端部中空軸部９０Ａは、中間筒体９１側の大径部９２ａと、この大径部９２ａにテーパ部９２ｂを介して連設される中径部９２ｃと、中径部９２ｃにテーパ部９２ｄを介して連設される小径部９２ｅと、小径部９２ｅからテーパ部９２ｆを介して端部側へ延びる雄スプライン形成部９２ｇとを備える。中径部９２ｃには、テーパ部９２ｄ側に周方向凹溝９３が形成されている。

そして、雄スプライン形成部９２ｇには雄スプライン９４Ａが形成されている。また、雄スプライン９４Ａには、反テーパ部９２ｆ側の端部に、周方向凹溝９５が形成され、雄スプライン９４Ａの形成部位Ｍ（雌スプライン（図示省略）との嵌合部位）よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部６２が形成される。すなわち、塑性加工閉塞部６２は、周方向凹溝９５よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、シャフト開口部が縮径されて、密封される。

他方の端部中空軸部９０Ｂは、中間筒体９１側の大径部９６ａと、この大径部９６ａにテーパ部９６ｂを介して連設される小径部９６ｃと、小径部９６ｃから延びる雄スプライン形成部９６ｄとを備える。また、小径部９６ｃには、テーパ部９６ｂ側に周方向凹溝９７が形成されている。

そして、雄スプライン形成部９６ｄには雄スプライン９４Ｂが形成されている。また、雄スプライン９４Ｂには、小径部９６ｃ側の端部に、周方向凹溝９５が形成され、雄スプライン９４Ｂの形成部位Ｍ（雌スプライン（図示省略）との嵌合部位）よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部６２が形成される。すなわち、塑性加工閉塞部６２は、周方向凹溝９５よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、シャフト開口部が縮径されて、密封される。

一方の端部中空軸部９０Ａと中間筒体９１とは、端部中空軸部９０Ａの大径部９２ａの端面９２ａ１と中間筒体９１の一方の端面９１ａとが突き合わされて接合手段を介して接合されている。また、他方の端部中空軸部９０Ｂと中間筒体９１とは、端部中空軸部９０Ｂの大径部９６ａの端面９６ａ１と中間筒体９１の一方の端面９１ｂとが突き合わされて接合手段を介して接合されている。この場合の接合手段としては、例えば、摩擦圧接等を用いることができる。ここで、摩擦圧接とは、接合する部材（たとえば金属や樹脂など）を高速で擦り合わせ、そのとき生じる摩擦熱によって部材を軟化させると同時に圧力を加えて接合する方法である。

接合手段としては、電子ビーム溶接を用いても、レーザ溶接を用いてもよい。電子ビーム溶接とは、陰極をフィラメントで加熱することによって放出される熱電子を利用したもので、この熱電子を電圧差で作った電磁場を利用して加速させ、溶接対象物に衝突させたときに生じる衝撃発熱を利用して溶接を行う方法である。レーザ溶接とは、レーザ光を熱源として主として金属に集光した状態で照射し、金属を局部的に溶融・凝固させることによって接合する方法のことである。

このシャフトＳ２の両塑性加工閉塞部６２、６２は、非熱硬化処理部であって、前述した図１等に示すシャフトＳと同様、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。また、冷間、温間、又は熱間のいずれであってもよい。

従って、このシャフトＳ２においても、塑性加工閉塞部６２，６２にて、雄スプライン９４Ａ，９４Ｂの形成部位Ｍ，Ｍ（雌スプライン（図示省略）との嵌合部位）よりもシャフト外端側の開口部が塞がれるので、図１に示すシャフトと同様の作用効果を奏する。

このシャフトＳ２においても、熱硬化処理が行われ、クロスハッチングで示すように、熱硬化処理部Ｈが形成される。この場合の熱硬化処理部Ｈは、端部中空軸部９０Ａおよび端部中空軸部９０Ｂに設けられ、中間筒体９１には設けていない。端部中空軸部９０Ａでは、テーパ部９２ｂから周方向凹溝９１の近傍までであり、端部中空軸部９０Ｂでは、テーパ部９６ｂから周方向凹溝９５の近傍までである。

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、図５に示すドライブシャフトにおいて、固定式等速自在継手にバーフィールドタイプを用い、摺動式等速自在継手にトリポードタイプを用いているが、固定式等速自在継手として、アンダーカットフリータイプであっても、摺動式等速自在継手として、クロスグルーブタイプやダブルオフセットタイプ等であってもよい。また、摺動式等速自在継手としてクロスグルーブタイプの等速自在継手を用いる場合、フロートタイプやノンフロートタイプであってもよく、トリポードタイプを用いる場合、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。

図６に示すようなロングステム部を有する外側継手部材７５を用いる等速自在継手においては、ダブルオフセットタイプを用いているが、トリポードタイプの摺動式等速自在継手であってもよい。また、図７に示す中空状動力伝達シャフトＳ２において、端部に連結される等速自在継手としては、固定式等速自在継手や摺動式等速自在継手であり、固定式等速自在継手として、バーフィールドタイプ又はアンダーカットフリータイプであったり、摺動式等速自在継手として、ダブルオフセットタイプ、トリポードタイプ、又はクロスグルーブタイプであったりする。

動力伝達構造として、ドライブシャフトに限るものではなく、プロペラシャフトであってもよく、さらには、後輪駆動車の駆動軸であっても、前輪駆動車および４ＷＤ車のフロント駆動軸であってもよい。また、このような自動車の動力伝達系以外にも、回転するシャフトを有する種々の一般機械、電気機械、又は輸送機械等にも使用可能である。

また、図７に示す中空状動力伝達シャフトＳ２では、熱硬化処理部Ｈを中間筒体９１に設けていないが、中間筒体９１にも熱硬化処理部Ｈを設けてよい。図１や図７に示す中空状動力伝達シャフトＳ、Ｓ２の熱硬化処理部Ｈでは、肉厚全体に設けているが、表面部のみであってもよく、逆に、図６に示す中空状動力伝達シャフトＳ１の熱硬化処理部Ｈでは、表面部のみに設けているが、肉厚全体に設けてもよい。

８ 内側継手部材
１４ トリポード部材
２１Ａ 雄スプライン
２１Ｂ 雄スプライン
２３，２５ 雌スプライン
６２ 塑性加工閉塞部
７５ 外側継手部材
８１ マウス部（カップ部）
９４Ａ 雄スプライン
９４Ｂ 雄スプライン
Ｍ 嵌合部位（雄スプラインの形成部位）
Ｆ 中空部

Claims (8)

1. 少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトであって、
   雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を設けたことを特徴とする中空状動力伝達シャフト。
2. 塑性加工閉塞部は非熱硬化処理部であることを特徴とする請求項１に記載の中空状動力伝達シャフト。
3. トルク伝達部材が転動するトラック溝を内径面に有するマウス部と、このマウス部の底壁から突設されるステム部とからなる等速自在継手の外側継手部材であって、
   前記ステム部に、端部に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記請求項１又は請求項２に記載の中空状動力伝達シャフトを用いたことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
4. 軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたドライブシャフトであって、
   前記中間軸に、両端に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記請求項１又は請求項２に記載の中空状動力伝達シャフトを用いたことを特徴とするドライブシャフト。
5. 少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトの製造方法であって、
   雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、塑性加工にて中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を形成することを特徴とする中空状動力伝達シャフトの製造方法。
6. 前記塑性加工が、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の中空状動力伝達シャフトの製造方法。
7. 前記塑性加工が冷間塑性加工であることを特徴とする請求項５に記載の中空状動力伝達シャフトの製造方法。
8. 前記塑性加工が熱間塑性加工であることを特徴とする請求項５に記載の中空状動力伝達シャフトの製造方法。

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