JP7652882B2 - プロペラシャフトのヨーク及びプロペラシャフト - Google Patents

Description

本発明は、プロペラシャフトのヨーク及びプロペラシャフトに関する。

従来のプロペラシャフトのヨークの一例として、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。

このプロペラシャフトは、カルダンジョイントからなる自在継手を介して、車載の変速装置や差動装置の回転軸と接続されている。そして、この自在継手は、プロペラシャフトの回転軸線を挟んで対向するようにそれぞれ二股状に形成された一対のヨークである第１ヨークと第２ヨークとが十字軸を介して連結されることによって構成されている。

特開２０１８－１４４８１７号公報

しかしながら、前記従来の自在継手に用いられるヨーク（第１、第２ヨーク）は、アーム部の径方向外側における周方向両側縁部が角部によって構成されている。すなわち、当該アーム部の径方向外側面と、この径方向外側面と径方向内側面とを接続する周方向両側面と、がほぼ直角に接続されている。このため、当該アーム部の回転半径が大きくなり、他の車載部品と干渉してしまうおそれがあった。

なお、この際、前記アーム部の回転半径を低減する手段として、第１ヨーク及び第２ヨークの各アーム部間の距離、すなわち第１ヨーク及び第２ヨークにおいて一方のアーム外側面と他方のアーム外側面との間の距離を短縮することが考えられる。ところが、このようなヨークのサイズダウンを行った場合には、ヨークを鍛造するための金型を新しく設計することを余儀なくされ、ヨークとプロペラシャフトの製造コストの低廉化に寄与することが困難であった。

そこで、本発明は、前記従来のプロペラシャフトのヨークの技術的課題に鑑みて案出されたものであり、第１アーム部と第２アーム部との外側面間距離を短縮することなく第１、第２アーム部の回転半径を縮小することができるプロペラシャフトのヨーク及びプロペラシャフト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アーム基部の径方向の外側においてプロペラシャフトの回転軸線の周方向の両側端縁に沿って延びるように設けられ、前記第１アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹む第１アーム外側縁面取り部と、第２アーム基部の前記径方向の外側において前記回転軸線の周方向の両側端縁に沿って延びるように設けられ、前記第２アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹む第２アーム外側縁面取り部と、を備えている。

本発明によれば、第１アーム部と第２アーム部との外側面間距離を短縮することなく、第１アーム部及び第２アーム部の回転半径を縮小することができる。

本発明に係るプロペラシャフトの側面図である。 図１に示す第１自在継手を軸部側から見た斜視図である。 図１に示す第２自在継手を軸部側から見た斜視図である。 図３に示す第２自在継手の第１ヨークを第２ヨーク側から見た斜視図である。 図４のＡ方向から見た矢視図である。 図４のＢ方向から見た矢視図である。 図３に示す十字軸の正面図である。 図５のＣ－Ｃ線断面図である。 本発明に係るヨークの回転半径と従来のヨークの回転半径とを比較した図であり、本発明に係るヨーク及び従来のヨークの第１アーム部の平面図である。 第１ヨークの他例を示す、図５のＣ－Ｃ線断面相当図である。

以下、本発明に係るプロペラシャフトのヨーク及びプロペラシャフトの実施形態について、図面に基づき詳述する。また、以下では、説明の便宜上、図１の左側を「前」、右側を「後」として説明すると共に、各図の回転軸線Ｚに沿う方向を「軸方向」、回転軸線Ｚに直交する方向を「径方向」、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、本発明に係るプロペラシャフトＰＳの外観を表した、当該プロペラシャフトの側面図である。

図１に示すように、プロペラシャフトＰＳは、車両の前方に配置される回転軸である図示外の第１回転軸と、車両の後方に配置される回転軸である図示外の第２回転軸と、の間に、車両の前後方向に沿って配置される。例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）駆動方式の車両では、前記第１回転軸は、車両の前方に配置され、エンジンやモータ等の駆動源から回転力が伝達される変速装置（トランスミッション）の出力軸に相当し、また、前記第２回転軸は、車両の後方に配置され、車両の後輪へ回転力を伝達する差動装置（デファレンシャル）の入力軸に相当する。

すなわち、本実施形態に係るプロペラシャフトＰＳは、軸部が前後に２分割された２ピース構造を有し、前記第１回転軸に接続される第１軸部材Ｓ１と前記第２回転軸に接続される第２軸部材Ｓ２とが、周知の等速ジョイントである第３自在継手Ｊ３を介して、回転軸線Ｚを中心に一体回転可能に接続されたものである。また、プロペラシャフトＰＳは、第３自在継手Ｊ３の近傍に配置された、周知のブラケットＢＫＴを介して車体（図示外）に懸架されるセンターベアリングＣＢにより、回転可能に支持されている。

プロペラシャフトＰＳの前端部は、カルダンジョイントによって構成される第１自在継手Ｊ１を介して、前記図示外の第１回転軸に接続される。同様に、プロペラシャフトＰＳの後端部についても、カルダンジョイントによって構成される第２自在継手Ｊ２を介して、前記図示外の第２回転軸に接続される。

（自在継手の構成）
図２は、第１自在継手Ｊ１を軸部側から見た斜視図を示しており、図３は、第２自在継手Ｊ２を軸部側から見た斜視図を示している。なお、第１自在継手Ｊ１と第２自在継手Ｊ２は概ね同じ構成を有するものであるため、本実施形態では便宜上、第２自在継手Ｊ２についてのみ詳述することとし、第１自在継手Ｊ１のうち第２自在継手Ｊ２と同様の構成については、図２において第２自在継手Ｊ２と同一の符号を付すことにより、具体的な説明を省略する。

図２に示すように、第１自在継手Ｊ１は、プロペラシャフトＰＳの第１軸部材Ｓ１（図１参照）に接続される第１ヨーク１と、前記第１回転軸に接続される第２ヨーク２と、からなる一対のヨークと、この一対のヨーク（第１ヨーク１と第２ヨーク２）の間に介在して両者を相対回動可能に連結する十字軸（スパイダ）３と、を備える。

図３に示すように、第２自在継手Ｊ２は、プロペラシャフトＰＳの第２軸部材Ｓ２（図１参照）に接続される第１ヨーク１と、前記第２回転軸に接続される第２ヨーク２と、からなる一対のヨークと、この一対のヨーク（第１ヨーク１と第２ヨーク２）の間に介在して両者を相対回動可能に連結する十字軸（スパイダ）３と、を備える。

第１ヨーク１は、例えば摩擦圧接によりプロペラシャフトＰＳの第２軸部材Ｓ２（図１参照）に固定される固定部としての筒状基部１０と、筒状基部１０の第２ヨーク２との対向面からプロペラシャフトＰＳの回転軸線Ｚに沿って第２ヨーク２側へ向かって平行に延びる一対の第１、第２アーム部１１，１２と、を有する。なお、筒状基部１０と第１、第２アーム部１１，１２とは、例えば鋳造によって一体に形成されている。

第１、第２アーム部１１，１２は、回転軸線Ｚに対して線対称に設けられている。第１、第２アーム部１１，１２の先端側には、回転軸線Ｚを挟んで対向する第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０が、径方向（径方向線Ｙの方向）に沿って貫通形成されている。第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０と十字軸３の両軸部３１，３３（図７参照）との間には、円筒状のニードル軸受４が挿入されていて、このニードル軸受４によって、十字軸３の両軸部３１，３３（図７参照）が回動可能に支持されている。なお、ニードル軸受４は、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の外側端部に段差状に拡径形成してなる第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａの各段部１１０ｂ，１２０ｂをかしめることにより、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０において抜け止め固定される。なお、図３では、図示の都合上、第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａの各段部１１０ｂ，１２０ｂをかしめる前の状態を示している。

第２ヨーク２は、概ね板状に形成されたフランジ部２０と、このフランジ部２０における第１ヨーク１との対向面からプロペラシャフトＰＳの回転軸線Ｚに沿って第１ヨーク１側へと平行に延びる一対のアーム部である第１アーム部１１及び第２アーム部１２と、を有する。なお、フランジ部２０と第１、第２アーム部１１，１２とは、例えば鋳造によって一体に形成されている。

フランジ部２０は、概ね矩形板状を呈し、四隅にボルト貫通孔２０１が形成されていて、このボルト貫通孔２０１を貫通する図示外のボルトを介して前記第１回転軸に接続される。なお、フランジ部２０の平面形状は、本実施形態で例示する矩形のほか、例えば円形や異形など、相手側である前記第１回転軸の接続形状に応じて自由に変更可能である。これは、第１自在継手Ｊ１における第２ヨーク２においても同様である。

また、第２ヨーク２における一対の第１、第２アーム部２１，２２は、前述した第１ヨーク１における一対の第１、第２アーム部１１，１２と対をなして機能するものであって、基本的に、第１ヨーク１における第１、第２アーム部１１，１２と同様の構成を有する。よって、第２ヨーク２の第１、第２アーム部１１，１２については、第１ヨーク１の第１、第２アーム部１１，１２と同様の構成について当該第１ヨーク１の第１、第２アーム部１１，１２と同じ符号を付すことにより、具体的な説明を省略する。

なお、第２ヨーク２における第１、第２アーム部１１，１２の基端部には、隣接するボルト貫通孔２０１に臨む側縁部に、各ボルト貫通孔２０１にボルト（図示外）を締結するためのボルト締結工具（例えばソケットレンチ）との干渉を逃げる工具逃げ凹部２０２が、第１、第２アーム部１１，１２の延出方向に沿って切欠形成されていることが望ましい。すなわち、第１、第２アーム部１１，１２と前記図示外のボルト締結工具との干渉を逃げた分だけ、フランジ部２０において各ボルト貫通孔２０１をより内側に配置することが可能となり、第２自在継手Ｊ２の小型化に寄与することができる。なお、前記工具逃げ凹部２０２の形成は、図２に表示した第１自在継手Ｊ１の第２ヨーク２については適用されていないものの、当該第１自在継手Ｊ１についても有効であることは言うまでもない。

（ヨークの構成）
図４は、図３に示す第２自在継手の第１ヨークを第２ヨーク側から見た斜視図を示している。図５は、図４のＡ方向から見た矢視図を示している。図６は、図４のＢ方向から見た矢視図を示している。図７は、図３に示す十字軸３の正面図を示している。

図４、図５に示すように、第１ヨーク１は、プロペラシャフトＰＳの第２軸部材Ｓ２（図１参照）に摩擦圧接によって固定される円筒状の筒状基部１０と、筒状基部１０の第２ヨーク２との対向端部に設けられた円板状のヨークボディ部１３から回転軸線Ｚに沿って第２ヨーク２側へ向かって平行に延びる一対の第１、第２アーム部１１，１２と、を有する。

第１、第２アーム部１１，１２は、図４～図６に示すように、筒状基部１０に接続される一般部としての第１、第２アーム基部１１１，１２１と、第１、第２アーム基部１１１，１２１よりも先端側へ突出形成され、径方向の内側部に第１、第２アーム切欠部１１３，１２３が形成された第１、第２アーム先端部１１２，１２２と、を有する。この第１アーム部１１と第２アーム部１２は、回転軸線Ｚを挟んで対称となる形状を有し、当該回転軸線Ｚを挟んで径方向（径方向線Ｙの方向）に対向するように、ヨークボディ部１３の外周縁において、ヨークボディ部１３に対する接線方向に沿って平行に配置されている。

また、第１、第２アーム部１１，１２は、図５に示すように、先端側に向かって周方向の幅（アーム側面１１４ａ，１１４ｂ間の距離）が徐々に減少する先細り状に形成されている。すなわち、この第１アーム部１１は、一対のアーム側面１１４ａ，１１４ｂが、第１アーム部１１の先端側へ向かうほど回転軸線Ｚに近づくように、回転軸線Ｚに対して傾斜状に設けられている。なお、この第１アーム部１１の一対のアーム側面１１４ａ，１１４ｂと回転軸線Ｚとのなす角θ１，θ２は、３度以下に設定されていることが望ましい。かかる第１アーム部１１についての一連の構成は、第２アーム部１２についても同様である。

第１、第２アーム基部１１１，１２１は、図６に示すように、ヨークボディ部１３の外周縁からほぼ垂直に立ち上がり、概ね一定の肉厚により比較的厚肉に形成されている。また、第１、第２アーム基部１１１，１２１の先端側には、図５に示すように、平面視円形をなす第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０が径方向線Ｙに沿って貫通形成されている。

第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０は、概ね一定の内径を有しており、内部にニードル軸受４を介して十字軸３の両軸部３１，３３を軸支する（図３参照）。また、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の外側端部には、図４、図５に示すように、ニードル軸受４のかしめ固定に供する第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａが、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の内周面に対して段差状に拡径形成されている。

第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａは、特に図５に示すように、周方向の両端部が、軸方向において第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５（後述する第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂ）と重なるように設けられている。この第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａは、内側端部に形成された第１、第２段部１１０ｂ，１２０ｂをかしめて当該第１、第２段部１１０ｂ，１２０ｂの内周縁部を内側へ塑性変形させることにより、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０に収容されるニードル軸受４の脱落が規制される（図３参照）。

また、第１、第２アーム基部１１１，１２１の先端部内側には、図６に示すように、先端に向かって第１、第２アーム基部１１１，１２１のアーム内側面１１１ａ，１２１ａの距離を徐々に拡大してなる第１、第２アーム内側傾斜部１１１ｃ，１２１ｃが形成されている。

第１、第２アーム先端部１１２，１２２は、特に図４、図５に示すように、軸方向において第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０よりも外側に設けられ、当該第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の外周縁に沿って概ね円弧状に形成されている。また、第１、第２アーム先端部１１２，１２２は、図５に示すように、概ね楕円形状を呈し、径方向長さＬ１が軸方向長さＬ２よりも小さく設定されている。

第１、第２アーム切欠部１１３，１２３は、図６に示すように、第１、第２アーム部１１，１２のアーム内側面１１１ａ，１２１ａを径方向（径方向線Ｙの方向）の外側へ段差状に窪ませることによって形成されている。この第１、第２アーム切欠部１１３，１２３は、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の外周縁に臨むように設けられていて、当該第１、第２アーム切欠部１１３，１２３を介して十字軸３の両軸部３１，３３を第１、第２アーム部１１，１２の先端側から第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０に挿入可能となっている。

また、第１、第２アーム基部１１１，１２１の外側における周方向の両側縁部には、図５に示すように、当該両側縁部に沿って延びる第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５が形成されている。第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５は、主として、平面状の切削面を有するＣ面取りによって構成されている。なお、この第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５は、軸方向において概ね一定の周方向幅となるように形成されている。

また、第１、第２アーム基部１１１，１２１の内側における周方向の両側縁部には、図６に示すように、当該両側縁部に沿って延びる第１、第２アーム内側縁面取り部１１６，１２６が形成されている。第１、第２アーム内側縁面取り部１１６，１２６は、主として、平面状の切削面を有するＣ面取りによって構成されている。

図８は、図５のＣ－Ｃ線に沿って切断した第１アーム部の横断面図を示している。

図８に示すように、第１、第２アーム基部１１１，１２１は、アーム内側面１１１ａ，１２１ａとアーム外側面１１１ｂ，１２１ｂとが平行をなしていて、軸方向（第１、第２アーム部１１，１２の延出方向）において概ね一定の肉厚を有する、横断面がほぼ矩形状となるように形成されている。

また、第１、第２アーム基部１１１，１２１の外側における両側縁部には、当該両側縁部に沿って延びる第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５が切欠形成されている。すなわち、第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５が形成されていることで、第１、第２アーム基部１１１，１２１の周方向両側端縁が、第１、第２アーム先端部１１２，１２２よりも径方向内側へ窪んだ構成となっている。また、前記第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５と同様に、第１、第２アーム基部１１１，１２１の内側の両側縁部においても、当該両側縁部に沿って延びる第１、第２アーム内側縁面取り部１１６，１２６が切欠形成されている。

第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５は、切削面が平面状に形成されたＣ面取り状の第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａと、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａとアーム側面１１４ａ，１２４ａとの間を滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂと、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａとアーム側面１１４ｂ，１２４ｂとの間を滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃと、を有する。なお、第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂ及び第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃは、いずれも半径３ｍｍのＲ面取り（Ｒ３）に設定されることが望ましい。

同様に、第１、第２アーム内側縁面取り部１１６，１２６は、切削面が平面状に形成されたＣ面取り状の第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａと、第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａとアーム側面１１４ａ，１２４ａとの間を滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム内側縁第１Ｒ面取り部１１６ｂ，１２６ｂと、第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａとアーム側面１１４ｂ，１２４ｂとの間を滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム内側縁第２Ｒ面取り部１１６ｃ，１２６ｃと、を有する。なお、第１、第２アーム内側縁第１Ｒ面取り部１１６ｂ，１２６ｂ及び第１、第２アーム内側縁第２Ｒ面取り部１１６ｃ，１２６ｃは、いずれも半径３ｍｍのＲ面取り（Ｒ３）に設定されることが望ましい。

ここで、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａは、第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａよりも大きく形成されている。具体的には、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａの周方向幅Ｗ１が第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａの周方向幅Ｗ３よりも大きく設定されていて、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａの径方向幅Ｗ２と第１、第２アーム内側縁Ｃ面取り部１１６ａ，１２６ａの径方向幅Ｗ４は同じに設定されている。

（本実施形態の作用効果）
図９は、本実施形態に係る第１ヨーク１の回転半径Ｒ１と従来のヨークＸの回転半径Ｒｘとを比較した図であって、第１ヨーク１と従来のヨークＸに係る第１アーム部１１，Ｘ１の平面図を示している。なお、本図に係る以下の説明では、第１ヨーク１及び従来のヨークＸについて、便宜上、第１アーム部１１，Ｘ１を例示して説明するが、第２アーム部１２，Ｘ２についても同様である。

前記従来のヨークＸは、第１アーム部Ｘ１の外側における回転方向の両側縁部が角部によって構成されている。すなわち、従来のヨークＸの第１アーム部Ｘ１は、アーム外側面１１１ｂとアーム側面１１４ａ，１１４ｂとがほぼ直角に接続されている。このため、ヨークＸの回転半径Ｒｘが大きくなり、他の車載部品と干渉してしまうおそれがあった。

なお、この際、ヨークＸの回転半径を低減する手段として、一方のアーム部（第１アーム部Ｘ１）のアーム外側面１１１ｂと、他方のアーム部（図示外の第２アーム部）のアーム外側面と、の間の距離を短縮することが考えられる。しかし、かかるヨークＸのサイズダウンを行うには、ヨークＸを鍛造するための金型を新たに設計することを余儀なくされ、ヨークＸとプロペラシャフトＰＳの製造コストの低廉化に寄与することが困難であった。

これに対して、本実施形態に係る第１ヨーク１によれば、以下の効果が奏せられることにより、前記従来のヨークＸの技術的課題を解決することができる。

具体的には、本実施形態に係るプロペラシャフトＰＳのヨーク（第１、第２ヨーク１，２）は、回転軸（第１、第２軸部材Ｓ１，Ｓ２）に固定される固定部（筒状基部１０）と、固定部（筒状基部１０）から前記回転軸の回転軸線Ｚの方向である軸方向に沿って延出し、回転軸線Ｚを挟んで前記軸方向に直交する径方向に対向する一対のアーム部である第１アーム部１１及び第２アーム部１２と、第１アーム部１１と第２アーム部１２を軸支する十字軸３と、第１アーム部１１の基端側に設けられた第１、第２アーム基部１１１，１２１と、第１、第２アーム基部１１１，１２１よりも先端側に設けられ、径方向の内側部が凹状に窪むことにより第１、第２アーム基部１１１，１２１に対して比較的薄肉に形成された第１、第２アーム先端部１１２，１２２と、第１アーム部１１及び第２アーム部１２において、第１、第２アーム基部１１１，１２１の前記径方向の外側であって、かつ回転軸線Ｚの周方向の両側端縁に沿って前記軸方向に延びるように設けられ、第１、第２アーム基部１１１，１２１の外側から回転軸線Ｚに向かって凹む第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５と、を備えている。

このように、本実施形態では、第１、第２アーム基部１１１，１２１の外側の両側端縁に沿ってそれぞれ第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５が形成されている。これにより、本実施形態に係る第１ヨーク１の第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１は、図９に明示されているように、従来のヨークＸの第１、第２アーム部Ｘ１，Ｘ２の回転半径Ｒｘよりも小さいものとなる。その結果、第１ヨーク１における第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１を縮小可能となり、第１ヨーク１及びこれを用いるプロペラシャフトＰＳのレイアウト性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５は、切削面が平面状に形成されてなるＣ面取り状の第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａと、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａと第１、第２アーム基部１１１，１２１の前記周方向の一側面（アーム側面１１４ａ）とを滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂと、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａと第１、第２アーム基部１１１，１２１の前記周方向の他側面（アーム側面１１４ｂ）とを滑らかに接続するＲ面取り状の第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃと、を有する。

このように、第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５では、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａが、第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂと第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃとで接続されていることにより、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａの周方向の両側端縁の角部化が抑制され、当該角部化による応力集中の発生を抑制することができる。

また、第１、第２アーム外側縁Ｃ面取り部１１５ａ，１２５ａが、第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂと第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃで接続されていることにより、第１ヨーク１を鍛造する際の型抜きが良好なものとなり、第１ヨーク１の成型性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂ及び第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃは、いずれも半径３ｍｍのＲ面取りによって構成されている。

第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５におけるＲ面取りを大きく設定することにより、第１、第２アーム部１１，１２の回転半径を小さくすることができる反面、第１、第２アーム部１１，１２の断面積が減少し、第１、第２アーム部１１，１２の強度の低下を招来してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、第１、第２アーム外側縁第１Ｒ面取り部１１５ｂ，１２５ｂ及び第１、第２アーム外側縁第２Ｒ面取り部１１５ｃ，１２５ｃが半径３ｍｍのＲ面取りで構成されていることによって、第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１の縮小と、第１、第２アーム部１１，１２の強度低下の抑制との両立を図ることができる。

また、本実施形態では、第１アーム部１１及び第２アーム部１２の前記周方向の側面（アーム側面１１４ａ，１１４ｂ）と回転軸線Ｚとのなす角θ１，θ２が３度以下に設定されていることを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。

このように、第１、第２アーム部１１，１２における各アーム側面１１４ａ，１１４ｂと回転軸線Ｚとのなす角θ１，θ２、いわゆるドラフトアングルが３度以下に設定されていることによって、第１、第２アーム部１１，１２の外側面間の距離（第１アーム基部１１１の外側面と第２アーム基部１２１の外側面との距離）が縮小され、第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１をより小さくすることができる。また、第１、第２アーム部１１，１２の外側面間の距離が縮小されることによって、第１ヨーク１の屈曲角をより大きく確保することが可能となり、車両に対するプロペラシャフトＰＳの組み付け作業性を向上させることができる。

一方、第１、第２アーム部１１，１２の各アーム側面１１４ａ，１１４ｂと回転軸線Ｚとのなす角θ１，θ２である、いわゆるドラフトアングルを小さく設定しすぎた場合、第１ヨーク１を鍛造する際の型抜きが困難となってしまう。そこで、第１、第２アーム部１１，１２の各アーム側面１１４ａ，１１４ｂと回転軸線Ｚとのなす角θ１，θ２が３度以下に設定されていることによって、第１ヨーク１の鍛造時における良好な型抜きを確保することができる。

また、本実施形態では、第１、第２アーム先端部１１２，１２２は、前記径方向の長さが前記軸方向の長さよりも短い楕円形状を有する。

このように、第１、第２アーム先端部１１２，１２２について、径方向長さＬ１が軸方向長さＬ２よりも短い楕円形状とされていることによって、第１、第２アーム先端部１１２，１２２を真円形状とする場合と比べて、第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１を縮小することができる。

また、本実施形態では、第１アーム部１１及び第２アーム部１２は、十字軸３が挿入される第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０の外側端部に第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａを有し、第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａは、前記軸方向において、一部が第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５と重なるように設けられている。

このように、第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａの一部が、第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５と重なるように設けられていることで、当該第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａの形成に伴い、第１、第２アーム貫通孔１１０，１２０周縁の第１、第２アーム外側縁面取り部１１５，１２５のアーム外側面１１１ｂ，１２１ｂ側の端縁を削除することができる。これにより、前記第１、第２ザグリ部１１０ａ，１２０ａにより削除された分、第１、第２アーム部１１，１２の回転半径Ｒ１を縮小することができる。

（変形例）
図１０は、本発明に係るプロペラシャフトのヨークの変形例を示す図であり、図５のＣ－Ｃ線に沿って切断した断面図に相当し、第１アーム部の横断面図を示している。

図１０に示すように、本実施形態に係るプロペラシャフトのヨーク（第１ヨーク１）は、第１、第２アーム基部１１１，１２１の各アーム外側面１１１ｂ，１２１ｂが、それぞれ外方（径方向外側）へ向かって膨出する概ね円弧状の曲面によって形成されている。換言すれば、本実施形態では、第１、第２アーム基部１１１，１２１の各アーム外側面１１１ｂ，１２１ｂが外方へ膨出形成されていることで、前記第１実施形態に係る第１、第２アーム基部１１１，１２１よりも比較的大きい断面積が確保されている。

以上のように、本実施形態では、第１、第２アーム基部１１１，１２１の各アーム外側面１１１ｂ，１２１ｂが外方へ膨出する円弧状の曲面によって形成されていることで、第１、第２アーム基部１１１，１２１の断面積が増大する結果、第１、第２アーム基部１１１，１２１の強度（剛性）を向上させることができる。

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等に基づくプロペラシャフトのヨークとしては、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ヨークは、その１つの態様において、プロペラシャフトのヨークであって、回転軸に固定される固定部と、前記固定部から前記回転軸の回転軸線の方向である軸方向に沿って延出し、前記回転軸線を挟んで前記軸方向に直交する径方向に対向する一対のアーム部である第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部を軸支する十字軸と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部の基端側に設けられたアーム基部と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部において前記アーム基部よりも先端側に設けられ、前記径方向の内側部が凹状に窪むことにより前記アーム基部に対して比較的薄肉に形成されたアーム先端部と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部において、前記アーム基部の前記径方向の外側であって、かつ前記回転軸線の周方向の両側端縁に沿って前記軸方向に延びるように設けられ、前記アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹むアーム外側縁面取り部と、を備えている。

前記プロペラシャフトのヨークの好ましい態様において、前記アーム外側縁面取り部は、切削面が平面状に形成されてなるＣ面取り状のアーム外側縁Ｃ面取り部と、前記アーム外側縁Ｃ面取り部と前記アーム基部の前記周方向の一側面とを滑らかに接続するＲ面取り状のアーム外側縁第１Ｒ面取り部と、前記アーム外側縁Ｃ面取り部と前記アーム基部の前記周方向の他側面とを滑らかに接続するＲ面取り状のアーム外側縁第２Ｒ面取り部と、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ヨークの態様のいずれかにおいて、前記アーム外側縁第１Ｒ面取り部及び前記アーム外側縁第２Ｒ面取り部は、いずれも半径３ｍｍのＲ面取りによって構成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトのヨークの態様のいずれかにおいて、前記第１アーム部及び前記第２アーム部の前記周方向の側面と前記回転軸線とのなす角が３度以下に設定されている。

さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトのヨークの態様のいずれかにおいて、前記アーム先端部は、前記径方向の長さが前記軸方向の長さよりも短い楕円形状を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトのヨークの態様のいずれかにおいて、前記アーム基部は、外側面が外方へ向かって膨出する円弧状の曲面によって形成されている。

さらに別の好ましい態様では、前記プロペラシャフトのヨークの態様のいずれかにおいて、前記第１アーム部及び前記第２アーム部は、前記十字軸が挿入されるアーム貫通孔の外側端部にザグリ部を有し、前記ザグリ部は、前記軸方向において、一部が前記アーム外側縁面取り部と重なるように設けられている。

また、前述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、その一態様として、軸部と、ヨークとを備えたプロペラシャフトであって、前記ヨークは、回転軸に固定される固定部と、前記固定部から前記回転軸の回転軸線の方向である軸方向に沿って延出し、前記回転軸線を挟んで前記軸方向に直交する径方向に対向する一対のアーム部である第１アーム部及び第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部を軸支する十字軸と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部の基端側に設けられたアーム基部と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部において前記アーム基部よりも先端側に設けられ、前記径方向の内側部が凹状に窪むことにより前記アーム基部に対して比較的薄肉に形成されたアーム先端部と、前記第１アーム部及び前記第２アーム部において、前記アーム基部の前記径方向の外側であって、かつ前記回転軸線の周方向の両側端縁に沿って延びるように設けられ、前記アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹むアーム外側縁面取り部と、を有する。

Claims (7)

1. プロペラシャフトのヨークであって、
   回転軸に固定される固定部と、
   前記固定部から前記回転軸の回転軸線の方向である軸方向に沿って延出し、前記回転軸線を挟んで前記軸方向に直交する径方向に対向する一対のアーム部である第１アーム部及び第２アーム部と、
   前記第１アーム部と前記第２アーム部を軸支する十字軸と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部の基端側に設けられたアーム基部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部において前記アーム基部よりも先端側に設けられ、前記径方向の内側部が凹状に窪むことにより前記アーム基部に対して比較的薄肉に形成されたアーム先端部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部の前記アーム基部の前記径方向の内側における前記回転軸線の周方向の両側縁部に前記軸方向に沿って延びるアーム内側縁面取り部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部において、前記アーム基部の前記径方向の外側であって、かつ前記周方向の両側端縁に沿って設けられ、前記アーム内側縁面取り部よりも大きな前記周方向の幅を有し、かつ前記周方向の幅が概ね一定となるように前記軸方向に延在し、前記アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹むアーム外側縁面取り部と、
   を備えたことを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
2. 請求項１に記載のプロペラシャフトのヨークであって、
   前記アーム外側縁面取り部は、切削面が平面状に形成されてなるＣ面取り状のアーム外側縁Ｃ面取り部と、前記アーム外側縁Ｃ面取り部と前記アーム基部の前記周方向の一側面とを滑らかに接続するＲ面取り状のアーム外側縁第１Ｒ面取り部と、前記アーム外側縁Ｃ面取り部と前記アーム基部の前記周方向の他側面とを滑らかに接続するＲ面取り状のアーム外側縁第２Ｒ面取り部と、を有することを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
3. 請求項２に記載のプロペラシャフトのヨークであって、
   前記アーム外側縁第１Ｒ面取り部及び前記アーム外側縁第２Ｒ面取り部は、いずれも半径３ｍｍのＲ面取りによって構成されたことを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
4. 請求項１に記載のプロペラシャフトのヨークであって、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部の前記周方向の側面と前記回転軸線とのなす角が３度以下に設定されていることを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
5. 請求項１に記載のプロペラシャフトのヨークであって、
   前記アーム基部は、外側面が外方へ向かって膨出する円弧状の曲面によって形成されていることを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
6. 請求項１に記載のプロペラシャフトのヨークであって、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部は、前記十字軸が挿入されるアーム貫通孔の外側端部にザグリ部を有し、
   前記ザグリ部は、前記軸方向において、一部が前記アーム外側縁面取り部と重なるように設けられたことを特徴とするプロペラシャフトのヨーク。
7. 軸部と、ヨークとを備えたプロペラシャフトであって、
   前記ヨークは、
   回転軸に固定される固定部と、
   前記固定部から前記回転軸の回転軸線の方向である軸方向に沿って延出し、前記回転軸線を挟んで前記軸方向に直交する径方向に対向する一対のアーム部である第１アーム部及び第２アーム部と、
   前記第１アーム部と前記第２アーム部を軸支する十字軸と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部の基端側に設けられたアーム基部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部において前記アーム基部よりも先端側に設けられ、前記径方向の内側部が凹状に窪むことにより前記アーム基部に対して比較的薄肉に形成されたアーム先端部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部の前記アーム基部の前記径方向の内側における前記回転軸線の周方向の両側縁部に前記軸方向に沿って延びるアーム内側縁面取り部と、
   前記第１アーム部及び前記第２アーム部において、前記アーム基部の前記径方向の外側であって、かつ前記周方向の両側端縁に沿って設けられ、前記アーム内側縁面取り部よりも大きな前記周方向の幅を有し、かつ前記周方向の幅が概ね一定となるように前記軸方向に延在し、前記アーム基部の外側から前記回転軸線に向かって凹むアーム外側縁面取り部と、
   を有することを特徴とするプロペラシャフト。

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