JP2000337344A - Propeller shaft - Google Patents

Propeller shaft

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JP2000337344A
JP2000337344A JP11149824A JP14982499A JP2000337344A JP 2000337344 A JP2000337344 A JP 2000337344A JP 11149824 A JP11149824 A JP 11149824A JP 14982499 A JP14982499 A JP 14982499A JP 2000337344 A JP2000337344 A JP 2000337344A
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JP
Japan
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universal joint
joint
shaft
cylindrical shaft
propeller shaft
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Application number
JP11149824A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuchika Mita
泰哉 三田
Yasumi Miyashita
康己 宮下
Yoshiharu Yasui
義治 安居
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a cylindrical body made of FRP from breaking in collision. SOLUTION: The cylindrical shaft 11 of a propeller shaft 10 is composed of a large diameter part 11a and a small diameter part 11b and a tapered part 11c is formed between the large diameter part 11a and the small diameter part 11b. The yoke part 14 constitutes the universal joint 12 of the propeller shaft 10 that is press fitted and joined in the cylindrical shaft 11. At the joint part 14a of the yoke part 14, the distance K from the tip to the tapered part 11c of the cylindrical shaft 11 receives the impact force to be generated axially to the propeller shaft 10 in the collision. It is established based on the maximum movable distance when the universal joint 12 enters the inside of the cylindrical shaft 11. The inside diameter r1 of the large diameter part 11a is established larger than the outside diameter P1 of the maximum outside part of the yoke part 14 except for the joint part 14a. It is also established larger than the outside diameter P2 of the maximum outside part of the engine side coupling shaft part 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のプロペラ
シャフトに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propeller shaft for a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、燃費の向上や環境保全といった観
点から自動車の軽量化が強く望まれているが、それを達
成する一手段としてプロペラシャフトの繊維強化プラス
チック(FRP)化が進んでいる。そのプロペラシャフ
トは、FRP製の軸部の両端に、駆動軸や従動軸と連結
してそのトルクを伝達するための金属製の自在継手(例
えばユニバーサルジョイントなど)を接続した構造にな
っている。FRP製の軸部はフィラメントワインディン
グ法などの手法により形成された円筒軸である。そし
て、FRP製の円筒軸と金属製の自在継手とは、通常、
セレーション接合によって接合される。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been strongly desired to reduce the weight of automobiles from the viewpoints of improvement of fuel efficiency and environmental protection. However, as one means for achieving this, the use of fiber reinforced plastic (FRP) for propeller shafts has been advanced. The propeller shaft has a structure in which a metal universal joint (for example, a universal joint) for connecting to a drive shaft or a driven shaft and transmitting the torque is connected to both ends of a shaft portion made of FRP. The shaft portion made of FRP is a cylindrical shaft formed by a method such as a filament winding method. And, the cylindrical shaft made of FRP and the universal joint made of metal are usually
Joined by serration joining.

【0003】前記自在継手の接合部外周面には予めセレ
ーションが形成され、一方、前記円筒軸の内周面にはセ
レーションを形成しない。そして、その円筒軸の内周面
に自在継手の接合部を圧入することで、自在継手側のセ
レーションの歯によって、円筒軸の内周面に溝が刻設さ
れ、歯が溝に喰い込むことで自在継手と円筒軸とは一体
に接合される。
[0003] Serrations are formed in advance on the outer peripheral surface of the joint portion of the universal joint, while no serrations are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical shaft. Then, by press-fitting the joint portion of the universal joint into the inner peripheral surface of the cylindrical shaft, a groove is engraved on the inner peripheral surface of the cylindrical shaft by the teeth of the serration on the universal joint side, and the teeth bite into the groove. Thus, the universal joint and the cylindrical shaft are integrally joined.

【0004】また、最近の自動車設計においては、衝突
時において過大な衝撃が発生しないとともに、エアバッ
ク等の各種安全装置の作動に時間的な余裕を与えるた
め、衝突時に発生する大きな衝撃をプロペラシャフトの
軸方向圧縮変形又は破壊によって円滑かつ緩やかに衝撃
吸収させる技術が提案されている。その方法としては、
衝突時においてプロペラシャフトに対して軸方向に発生
する衝撃力が所定値(臨界値)を超えると前記自在継手
がその衝撃力によって円筒軸内に更に圧入されてプロペ
ラシャフトを軸方向圧縮変形又は破壊させるという方法
があって、例えば特開平9−175202号公報で開示
されている。
Further, in recent automobile designs, an excessive impact is not generated at the time of a collision, and a time margin is given to the operation of various safety devices such as an airbag. There has been proposed a technique for absorbing shock smoothly and gently by compressive deformation or destruction in the axial direction. As a method,
When the impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft at the time of collision exceeds a predetermined value (critical value), the universal joint is further pressed into the cylindrical shaft by the impact force, and the propeller shaft is compressed or deformed in the axial direction. For example, there is a method for performing the operation, which is disclosed in, for example, JP-A-9-175202.

【0005】この従来技術では、図4に示すように、プ
ロペラシャフト50の円筒軸51は、該円筒軸51の端
部に形成された大径部51aと、その大径部51aから
縮径して形成された小径部51bとから構成されてい
る。つまり、大径部51aと小径部51bの間にはテー
パ部51cが形成されている。そして、その大径部51
aには、車両の駆動軸(又は従動軸)と連結する自在継
手としてのユニバーサルジョイント52を構成するヨー
ク53の接合部53aが接合されている。また、その大
径部51aの軸方向の長さはその接合部53aの軸方向
の長さとほぼ同じとなるように設定されている。
In this prior art, as shown in FIG. 4, a cylindrical shaft 51 of a propeller shaft 50 has a large-diameter portion 51a formed at the end of the cylindrical shaft 51 and a diameter reduced from the large-diameter portion 51a. And a small-diameter portion 51b formed. That is, the tapered portion 51c is formed between the large diameter portion 51a and the small diameter portion 51b. And the large diameter portion 51
A connecting portion 53a of a yoke 53 constituting a universal joint 52 as a universal joint connected to a drive shaft (or a driven shaft) of a vehicle is connected to a. The axial length of the large diameter portion 51a is set to be substantially the same as the axial length of the joint 53a.

【0006】従って、衝突時においてプロペラシャフト
50に対して軸方向に発生する衝撃力が所定値(臨界
値)を超え、前記ユニバーサルジョイント52のヨーク
53がその衝撃力によって円筒軸51内に圧入されると
き、ヨーク53の接合部53aの先端が前記テーパ部5
1cの内周面に衝突する。そして、テーパ部51cはそ
の衝突を受けて破壊され、プロペラシャフト50の破壊
による軸方向の圧縮変形によって衝撃を円滑かつ緩やか
に吸収することを図っていた。
Accordingly, the impact force generated in the axial direction on the propeller shaft 50 at the time of collision exceeds a predetermined value (critical value), and the yoke 53 of the universal joint 52 is pressed into the cylindrical shaft 51 by the impact force. When the end of the joining portion 53a of the yoke 53 is
1c collides with the inner peripheral surface. Then, the tapered portion 51c is broken by the collision, and the impact is smoothly and gently absorbed by the axial compression deformation due to the breakage of the propeller shaft 50.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記テーパ
部51cは衝突を受けて破壊されたとき、円筒軸51の
破片が外へ飛びだし路面に散乱するおそれがある。その
破片は路面に散乱すると、道路運行に支障をきたした
り、環境を汚染したりする問題点があった。
When the tapered portion 51c is destroyed by collision, fragments of the cylindrical shaft 51 may fly out and be scattered on the road surface. When the debris is scattered on the road surface, there is a problem that road operation is hindered and the environment is polluted.

【0008】また、図4に示すように、ユニバーサルジ
ョイント52はその最大外郭寸法T1が前記ヨーク53
の接合部53aが圧入接合した前記大径部51aの内径
T2より大きくなるように形成されている。従って、衝
突時においてプロペラシャフト50に対して軸方向に発
生する衝撃力を受けてユニバーサルジョイント52のヨ
ーク53が円筒軸51内に圧入されるとき、ユニバーサ
ルジョイント52は円筒軸51の端部に当たることによ
って円筒軸51は端部から破壊される。同様に、その破
壊された部分の破片が路面に散乱することによって道路
運行に支障をきたしたり、環境を汚染したりする問題点
があった。
As shown in FIG. 4, the universal joint 52 has a maximum outer dimension T1 of the yoke 53.
Is formed so as to be larger than the inner diameter T2 of the large-diameter portion 51a which is press-fitted and joined. Therefore, when the yoke 53 of the universal joint 52 is pressed into the cylindrical shaft 51 by receiving an impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft 50 at the time of the collision, the universal joint 52 hits the end of the cylindrical shaft 51. As a result, the cylindrical shaft 51 is broken from the end. Similarly, there is a problem that the debris of the destroyed portion scatters on the road surface, hindering road operation and polluting the environment.

【0009】本発明の目的は、衝突時においてFRP製
筒体の破壊を防止することができるプロペラシャフトを
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a propeller shaft capable of preventing the FRP cylinder from being broken at the time of a collision.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、FRP製筒体と、その
筒体の端部にユニバーサルジョイントの接合部が内嵌し
接合したプロペラシャフトにおいて、前記FRP製筒体
の内径がユニバーサルジョイントの接合部を除くユニバ
ーサルジョイントの最大外形の外径より大きくしたこと
を要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the first aspect of the present invention relates to an FRP cylindrical body, and a joint of a universal joint is internally fitted to an end of the cylindrical body. In the propeller shaft described above, the gist is that the inner diameter of the FRP cylinder is larger than the outer diameter of the maximum outer shape of the universal joint except for the joint portion of the universal joint.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のプロペラシャフトにおいて、前記FRP製筒体には、
該FRP製筒体内に内嵌接合された前記ユニバーサルジ
ョイントの接合部の先端から衝突時に発生する衝撃を受
けて該ユニバーサルジョイントの最大移動可能な距離よ
り長い軸方向の長さを有するとともに該接合部と接合し
た部分の内径と同じ又はそれ以上の内径を有する金属部
品移動緩衝部を設けたことを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the propeller shaft according to the first aspect, the FRP cylindrical body includes:
The universal joint has a length in the axial direction longer than the maximum movable distance of the universal joint upon receiving an impact generated at the time of a collision from the tip of the joint of the universal joint internally fitted into the FRP cylinder, and The invention is characterized in that a metal part movement buffering portion having an inner diameter equal to or larger than the inner diameter of the portion joined with the metal part is provided.

【0012】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
前記FRP製筒体の内径がユニバーサルジョイントの接
合部を除くユニバーサルジョイントの最大外形の外径よ
り大きくしたので、衝突時においてプロペラシャフトに
対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバーサルジ
ョイントがFRP製筒体内に進入するとき、接合部を除
くユニバーサルジョイントはFRP製筒体に衝突するこ
となく進入する。
(Operation) According to the first aspect of the present invention,
Since the inner diameter of the FRP cylinder is larger than the outer diameter of the maximum outer shape of the universal joint excluding the joint of the universal joint, the universal joint receives the impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft at the time of collision, and the universal joint When entering the cylindrical body, the universal joint except for the joint portion enters without colliding with the FRP cylindrical body.

【0013】従って、FRP製筒体はユニバーサルジョ
イントが衝突して破壊されるといったことがないことか
ら、破片が路面等に散乱し道路運行に支障をきたした
り、環境を悪化させることがない。
[0013] Therefore, since the FRP cylindrical body is not destroyed due to the collision of the universal joint, the fragments are not scattered on the road surface or the like, thereby hindering road operation or deteriorating the environment.

【0014】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の作用に加えて、衝突時においてプロペラ
シャフトに対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニ
バーサルジョイントがFRP製筒体内に進入するとき、
接合部は、金属部品移動緩衝部を衝突なしで進入移動す
る。
According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In addition to the operation of the invention described in the above, when the universal joint enters the FRP cylinder due to the impact force generated in the axial direction on the propeller shaft at the time of collision,
The joint moves in and out of the metal component movement buffer without collision.

【0015】従って、FRP製筒体はユニバーサルジョ
イントの接合部が衝突して破壊されるといったことがな
いことから、破片が路面等に散乱し道路運行に支障をき
たしたり、環境を悪化させることがない。
[0015] Therefore, since the FRP cylindrical body is not destroyed by the collision of the joint portion of the universal joint, the fragments are scattered on the road surface or the like, thereby hindering road operation or deteriorating the environment. Absent.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図1及び図2に従って説明する。本実施形態にお
けるプロペラシャフトは、その軸部が繊維強化樹脂(F
RP)により形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The shaft portion of the propeller shaft in the present embodiment has a fiber reinforced resin (F
RP).

【0017】図1及び図2に示すように、本発明のプロ
ペラシャフト10は、FRP製筒体としての繊維強化樹
脂(FRP)製の円筒軸11と、該円筒軸11の両端部
に接合された金属製のユニバーサルジョイント12とを
有する。円筒軸11とユニバーサルジョイント12は、
セレーション結合されている。なお、金属製のユニバー
サルジョイント12は、円筒軸11の両端部に結合され
ているが、両端部における円筒軸11の構造とその両端
部に結合されているユニバーサルジョイント12の構成
は同じであるため、本実施形態では、説明の便宜上、エ
ンジン駆動軸側のユニバーサルジョイント12と円筒軸
11の結合について述べ、従動軸側のユニバーサルジョ
イント12と円筒軸11の結合についての説明を省略す
る。
As shown in FIGS. 1 and 2, a propeller shaft 10 of the present invention is joined to a cylindrical shaft 11 made of fiber reinforced resin (FRP) as an FRP cylindrical body, and is joined to both ends of the cylindrical shaft 11. And a metal universal joint 12. The cylindrical shaft 11 and the universal joint 12
Serrated. Although the metal universal joint 12 is connected to both ends of the cylindrical shaft 11, the structure of the cylindrical shaft 11 at both ends and the configuration of the universal joint 12 connected to both ends are the same. In the present embodiment, for convenience of explanation, the connection between the universal joint 12 on the engine drive shaft side and the cylindrical shaft 11 will be described, and the description on the connection between the universal joint 12 on the driven shaft side and the cylindrical shaft 11 will be omitted.

【0018】円筒軸11は、ほぼ一定の肉厚の円筒から
なり、例えばフィラメントワインディング法によって成
形されている。なお、円筒軸11の両端部は締め込み糸
で補強されることによって外側に若干膨出した厚肉部と
なる。すなわち、樹脂含浸繊維をマンドレル(芯材)に
巻き付けて筒体に成形した後、繊維に含浸された樹脂を
熱硬化させ、その後、マンドレルを抜き取ることによっ
て円筒軸11は作成される。
The cylindrical shaft 11 is formed of a cylinder having a substantially constant thickness, and is formed by, for example, a filament winding method. In addition, both ends of the cylindrical shaft 11 become thick portions slightly bulged outward by being reinforced with the tightening thread. That is, the resin-impregnated fiber is wound around a mandrel (core material) to form a cylindrical body, the resin impregnated into the fiber is thermally cured, and then the mandrel is pulled out to form the cylindrical shaft 11.

【0019】円筒軸11の材料であるFRPは、強化繊
維として炭素繊維、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂
を使用している。なお、強化繊維として、アラミド繊
維、ガラス繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるそ
の他の繊維を採用したり、マトリクス樹脂として、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂
等のその他の熱硬化製樹脂を採用することができる。
FRP, which is the material of the cylindrical shaft 11, uses carbon fiber as the reinforcing fiber and epoxy resin as the matrix resin. In addition, as the reinforcing fiber, other fibers generally called high elasticity and high strength such as aramid fiber and glass fiber are employed, and as the matrix resin, other thermosetting materials such as unsaturated polyester resin, phenol resin, and polyimide resin are used. Resin can be employed.

【0020】円筒軸11は、該円筒軸11の端部に形成
された大径部11aと、その大径部11aから縮径して
形成された小径部11bとから構成されている。つま
り、大径部11aと小径部11bの間にはテーパ部11
cが形成されている。さらに、大径部11aを所定の軸
方向の長さL1にて形成させている。
The cylindrical shaft 11 includes a large-diameter portion 11a formed at an end of the cylindrical shaft 11, and a small-diameter portion 11b formed by reducing the diameter of the large-diameter portion 11a. That is, the tapered portion 11 is provided between the large diameter portion 11a and the small diameter portion 11b.
c is formed. Further, the large diameter portion 11a is formed with a predetermined axial length L1.

【0021】前記ユニバーサルジョイント12は、エン
ジン側連結軸部13とヨーク部14とを備えている。エ
ンジン側連結軸部13は、エンジンの出力軸と駆動連結
されている。ヨーク部14は、前記円筒軸11の大径部
11aに圧入連結される接合部14aが設けられてい
る。
The universal joint 12 has an engine-side connecting shaft portion 13 and a yoke portion 14. The engine-side connecting shaft portion 13 is drivingly connected to an output shaft of the engine. The yoke part 14 is provided with a joint part 14a which is press-fitted and connected to the large diameter part 11a of the cylindrical shaft 11.

【0022】接合部14aは、その外径r2が前記大径
部11aの内径r1より若干大きく設定されている。接
合部14aの外周面には、図示しないセレーションを設
けている。そして、ヨーク部14の接合部14aを公知
の方法で円筒軸11の大径部11aに圧入させ、その接
合部14aのセレーションが大径部11aの内周面に切
り込まれることによって、ユニバーサルジョイント12
と円筒軸11とは図1に示すように一体に接合される。
The outer diameter r2 of the joint portion 14a is set slightly larger than the inner diameter r1 of the large diameter portion 11a. Serrations (not shown) are provided on the outer peripheral surface of the joint 14a. The joint 14a of the yoke 14 is pressed into the large-diameter portion 11a of the cylindrical shaft 11 by a known method, and the serration of the joint 14a is cut into the inner peripheral surface of the large-diameter portion 11a. 12
And the cylindrical shaft 11 are integrally joined as shown in FIG.

【0023】また、接合部14aの軸方向長さL2は、
前記大径部11aの軸線方向の長さL1より短く設定さ
れている。そして、図1に示すように、接合部14aが
完全に大径部11aに圧入されたとき、該接合部14a
の先端から円筒軸11のテーパ部11cまでの距離K
(=L1−L2)は予め設定されている。
The axial length L2 of the joint 14a is
The length of the large diameter portion 11a is set shorter than the length L1 in the axial direction. Then, as shown in FIG. 1, when the joint 14a is completely pressed into the large-diameter portion 11a, the joint 14a
K from the tip of the shaft to the tapered portion 11c of the cylindrical shaft 11
(= L1−L2) is set in advance.

【0024】この距離Kは、衝突時においてプロペラシ
ャフト10に対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユ
ニバーサルジョイント12が円筒軸11の小径部11b
へ向かって移動する(つまり圧入される)際の最大移動
可能な距離に基づいて設定されている。言い換えれば、
その距離Kは、衝突時においてプロペラシャフト10に
対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバーサルジ
ョイント12が円筒軸11の小径部11bへ向かって移
動する(つまり圧入して移動する)際、ユニバーサルジ
ョイント12が最大に移動したときであってもその接合
部14aの先端が前記テーパ部11cに到達しない距離
に設定されている。そして、本実施形態では、その距離
Kを形成した内径r1を有する大径部11aの部分を金
属部品移動緩衝部15としている。
The universal joint 12 receives the impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft 10 at the time of collision, and the universal joint 12 is moved to the small diameter portion 11 b of the cylindrical shaft 11.
The distance is set based on the maximum movable distance when moving toward (i.e., press-fitting). In other words,
When the universal joint 12 moves toward the small-diameter portion 11b of the cylindrical shaft 11 (that is, press-fits and moves) by receiving an impact force generated in the axial direction on the propeller shaft 10 at the time of a collision, Even when the universal joint 12 moves to the maximum, the distance is set so that the tip of the joint portion 14a does not reach the tapered portion 11c. In the present embodiment, the portion of the large diameter portion 11a having the inner diameter r1 forming the distance K is used as the metal component movement buffering portion 15.

【0025】また、前記大径部11aの内径r1は、接
合部14aを除くヨーク部14の最大外形部分の外径P
1及びエンジン側連結軸部13の最大外形部分の外径P
2より大きく設定している。従って、衝突時において、
プロペラシャフト10に対して軸方向に発生する衝撃力
を受けてユニバーサルジョイント12が図2に示すよう
に小径部11bへ向かって圧入移動する際、接合部14
aを除くユニバーサルジョイント12は大径部11aに
衝突することなく内径r1よりなる大径部11a内を移
動することになる。
The inner diameter r1 of the large-diameter portion 11a is equal to the outer diameter P of the largest outer portion of the yoke portion 14 excluding the joint portion 14a.
1 and the outer diameter P of the largest outer portion of the engine-side connecting shaft portion 13
It is set larger than 2. Therefore, at the time of collision,
When the universal joint 12 is press-fitted and moved toward the small-diameter portion 11b by receiving an impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft 10, as shown in FIG.
The universal joint 12 except a moves in the large diameter portion 11a having the inner diameter r1 without colliding with the large diameter portion 11a.

【0026】本実施形態のプロペラシャフト10によれ
ば、以下のような特徴を得ることができる。 (1)本実施形態では、前記大径部11aの内径r1
は、接合部14aを除くヨーク部14の最大外形部分の
外径P1及びエンジン側連結軸部13の最大外形部分の
外径P2より大きく設定した。従って、プロペラシャフ
ト10に対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバ
ーサルジョイント12が図2に示すように小径部11b
へ向かって圧入移動する際、接合部14aを除くユニバ
ーサルジョイント12は大径部11aに衝突することな
く内径r1よりなる大径部11a内を移動する。その結
果、円筒軸11は、接合部14aを除くユニバーサルジ
ョイント12によって衝突し破壊されることがないこと
から、破片が路面等に散乱し道路運行に支障をきたした
り、環境を悪化させることがない。
According to the propeller shaft 10 of the present embodiment, the following features can be obtained. (1) In the present embodiment, the inner diameter r1 of the large-diameter portion 11a
Is set larger than the outer diameter P1 of the maximum outer portion of the yoke portion 14 excluding the joint portion 14a and the outer diameter P2 of the maximum outer portion of the engine-side connecting shaft portion 13. Therefore, the universal joint 12 receives the impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft 10 and the universal joint 12 becomes small as shown in FIG.
When the universal joint 12 except for the joint portion 14a moves into the large-diameter portion 11a having the inner diameter r1 without colliding with the large-diameter portion 11a. As a result, since the cylindrical shaft 11 does not collide and be destroyed by the universal joint 12 except for the joint portion 14a, debris is not scattered on a road surface or the like, and does not hinder road operation or deteriorate the environment. .

【0027】(2)また、本実施形態では、円筒軸11
の大径部11aに圧入接合されたユニバーサルジョイン
ト12の接合部14aは、その先端と円筒軸11のテー
パ部11cとが距離Kを隔てて大径部11aと接合され
ている。この距離Kは、衝突時においてプロペラシャフ
ト10に対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバ
ーサルジョイント12が円筒軸11の小径部11bへ向
かって移動する(つまり圧入して移動する)際、ユニバ
ーサルジョイント12が最大に移動したときであっても
接合部14aの先端はテーパ部11cに到達しない距離
に設定されている。
(2) In this embodiment, the cylindrical shaft 11
The joint 14a of the universal joint 12 press-fitted to the large-diameter portion 11a is joined to the large-diameter portion 11a with a distance K between the tip and the tapered portion 11c of the cylindrical shaft 11. This distance K is determined when the universal joint 12 moves toward the small-diameter portion 11b of the cylindrical shaft 11 (that is, press-fits and moves) by receiving an impact generated in the axial direction on the propeller shaft 10 at the time of collision. Even when the universal joint 12 moves to the maximum, the distal end of the joint portion 14a is set to a distance that does not reach the tapered portion 11c.

【0028】従って、図2に示すように、衝突時におい
てプロペラシャフト10に対して軸方向に発生する衝撃
力を受けてユニバーサルジョイント12は円筒軸11内
に圧入されても、接合部14aの先端はテーパ部11c
に到達しないことから、接合部14aの先端はテーパ部
11cに衝突することはない。
Therefore, as shown in FIG. 2, even if the universal joint 12 is press-fitted into the cylindrical shaft 11 by receiving an impact generated in the axial direction with respect to the propeller shaft 10 at the time of collision, the tip of the joint 14a Is the tapered portion 11c
, The tip of the joining portion 14a does not collide with the tapered portion 11c.

【0029】その結果、接合部14aの先端とテーパ部
11cとの衝突に起因して円筒軸11が破壊され、その
破片が路面に散乱することはない。そして、破片の路面
への散乱によって道路運行及び環境保護に対する不利な
影響をなくすことができる。
As a result, the cylindrical shaft 11 is not broken due to the collision between the tip of the joint portion 14a and the tapered portion 11c, and the fragments are not scattered on the road surface. In addition, adverse effects on road operation and environmental protection due to scattering of debris on the road surface can be eliminated.

【0030】なお、発明の実施の形態は、上記に限定さ
れず以下のような形態で実施してもよい。 ○円筒軸11を図3に示すように形成して実施してもよ
い。詳述すると、図3に示すように、円筒軸11は、全
部大径部11aの内径r1にて形成されている。つま
り、小径部11bとテーパ部11cを省略している。こ
の場合、衝突時においてプロペラシャフト10に対して
軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバーサルジョイン
ト12が円筒軸11の中央部に向かって移動するとき、
ユニバーサルジョイント12は円筒軸11内に自由に移
動することができ、ユニバーサルジョイント12の移動
による円筒軸11の破壊は発生しない。従って、上記実
施形態の特徴(1)に記載した効果と同様な効果を得る
ことができる。
The embodiments of the present invention are not limited to the above, and may be carried out in the following modes. The cylindrical shaft 11 may be formed as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 3, the cylindrical shaft 11 is entirely formed with the inner diameter r1 of the large diameter portion 11a. That is, the small diameter portion 11b and the tapered portion 11c are omitted. In this case, when the universal joint 12 moves toward the center of the cylindrical shaft 11 due to the impact force generated in the axial direction on the propeller shaft 10 at the time of collision,
The universal joint 12 can freely move into the cylindrical shaft 11, and the movement of the universal joint 12 does not destroy the cylindrical shaft 11. Therefore, an effect similar to the effect described in the feature (1) of the above embodiment can be obtained.

【0031】○また、円筒軸11の内径は、前記接合部
14aとの接合部分を除く内径を該接合部14aの外径
r2より大きくして実施してもよい。この場合にも、衝
突時においてプロペラシャフト10に対して軸方向に発
生する衝撃力を受けてユニバーサルジョイント12が円
筒軸11の中央部に向かって移動するとき、ユニバーサ
ルジョイント12は円筒軸11内に自由に移動すること
ができ、ユニバーサルジョイント12の移動による円筒
軸11の破壊は発生しない。従って、上記実施形態の特
徴(1)に記載した効果と同様な効果を得ることができ
る。
The inner diameter of the cylindrical shaft 11 may be larger than the outer diameter r2 of the joint 14a except for the joint with the joint 14a. Also in this case, when the universal joint 12 moves toward the center of the cylindrical shaft 11 due to the impact force generated in the axial direction on the propeller shaft 10 at the time of collision, the universal joint 12 is moved into the cylindrical shaft 11. The universal joint 12 can be moved freely, and the cylindrical shaft 11 is not broken by the movement of the universal joint 12. Therefore, an effect similar to the effect described in the feature (1) of the above embodiment can be obtained.

【0032】○上記実施形態及び別例では、ユニバーサ
ルジョイント12は図1〜図3に示すような形状にて実
施したが、そのような形状に限定されず、軸方向に大き
な衝撃が与えられたときユニバーサルジョイント12は
円筒軸11内に圧入されることができる他の形状にて実
施してもよい。この場合、上記実施形態の特徴(1)及
び(2)に記載した効果と同様な効果を得ることができ
る。
In the above-described embodiment and other examples, the universal joint 12 has a shape as shown in FIGS. 1 to 3, but is not limited to such a shape, and a large impact is applied in the axial direction. Sometimes the universal joint 12 may be embodied in other shapes that can be pressed into the cylindrical shaft 11. In this case, effects similar to the effects described in the features (1) and (2) of the above embodiment can be obtained.

【0033】○円筒軸11の大径部11aの内周面にお
いて、同円筒軸11に圧入されたユニバーサルジョイン
ト12の接合部14aの先端から所定距離を隔てた位置
には、衝突時のユニバーサルジョイント12の圧入移動
に対する抵抗が低い低弾性部材を設けて実施してもよ
い。この場合、上記実施形態の特徴(1)及び(2)に
記載した効果に加えて、衝突時においてプロペラシャフ
ト10の軸方向の圧縮変形は迅速に行うことができる。
A position on the inner peripheral surface of the large diameter portion 11a of the cylindrical shaft 11 at a predetermined distance from the tip of the joint portion 14a of the universal joint 12 press-fitted into the cylindrical shaft 11 is a universal joint at the time of collision. 12 may be provided with a low elastic member having low resistance to the press-in movement. In this case, in addition to the effects described in the features (1) and (2) of the above-described embodiment, the axial compression deformation of the propeller shaft 10 can be quickly performed at the time of a collision.

【0034】○円筒軸11の内周面にも予めセレーショ
ンを形成させ、セレーションを有するユニバーサルジョ
イント12を、両セレーションを合わせながら円筒軸1
1の内周面に圧入させるように実施してもよい。この場
合、上記実施形態の特徴(1)及び(2)に記載した効
果に加えて、製造時において円筒軸11とユニバーサル
ジョイント12との圧入接合作業が容易に行うことがで
きる。
Serrations are also formed on the inner peripheral surface of the cylindrical shaft 11 in advance, and the universal joint 12 having the serrations is attached to the cylindrical shaft 1 while adjusting the serrations.
1 may be carried out so as to be pressed into the inner peripheral surface. In this case, in addition to the effects described in the features (1) and (2) of the above-described embodiment, the press fitting work between the cylindrical shaft 11 and the universal joint 12 can be easily performed during manufacturing.

【0035】○上記実施形態では、ユニバーサルジョイ
ント12と円筒軸11とはセレーション結合にて一体に
接合連結したが、ユニバーサルジョイント12と円筒軸
11とをセレーション結合以外の方法例えば接着方法な
どにて一体に接合連結して実施してもよい。この場合、
上記実施形態の特徴(1)及び(2)に記載した効果と
同様な効果を得ることができる。
In the above embodiment, the universal joint 12 and the cylindrical shaft 11 are integrally joined and connected by a serration connection. However, the universal joint 12 and the cylindrical shaft 11 are integrated by a method other than the serration connection, such as an adhesive method. It may be implemented by being joined to and connected to. in this case,
The same effects as those described in the features (1) and (2) of the above embodiment can be obtained.

【0036】○上記実施形態では、円筒軸11の両端部
に金属部品移動緩衝部15を設け、ユニバーサルジョイ
ント12を結合させるように実施したが、円筒軸11の
いずれか一端部(例えばエンジン駆動軸側)のみに金属
部品移動緩衝部15を設け、ユニバーサルジョイント1
2を結合させるように実施してもよい。この場合、上記
実施形態の特徴(1)及び(2)に記載した効果とほぼ
同様な効果を得ることができる。
In the above embodiment, the metal parts movement buffering parts 15 are provided at both ends of the cylindrical shaft 11 and the universal joint 12 is connected. However, one end of the cylindrical shaft 11 (for example, the engine drive shaft) is used. Side), a metal part movement buffer 15 is provided only in the universal joint 1
2 may be combined. In this case, substantially the same effects as those described in the features (1) and (2) of the above embodiment can be obtained.

【0037】○上記実施形態では、部品形状は円筒に限
定されない。楕円筒形状、或いは三角筒、四角筒等の多
角形筒形状であっても構わない。 ○上記実施形態では、FRPのマトリクス樹脂が熱硬化
樹脂であることに限定されない。例えば紫外線硬化樹脂
や熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として使用することも
できる。
In the above embodiment, the component shape is not limited to a cylinder. The shape may be an elliptical cylinder or a polygonal cylinder such as a triangular cylinder or a square cylinder. In the above embodiment, the FRP matrix resin is not limited to a thermosetting resin. For example, an ultraviolet curable resin or a thermoplastic resin can be used as the matrix resin.

【0038】○上記実施形態では、FRP製筒体の製造
方法はフィラメントワインディング法に限定されない。
例えばシートワインディング法を採用することもでき
る。軸体が部品として使用されるときに必要な特性を満
足できるようにFRP製筒体を製造できれば、その製造
方法は特に限定されない。
In the above embodiment, the method of manufacturing the FRP cylinder is not limited to the filament winding method.
For example, a sheet winding method can be adopted. The manufacturing method is not particularly limited as long as the FRP cylinder can be manufactured so as to satisfy necessary characteristics when the shaft is used as a component.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1及び2に
記載の発明によれば、衝突時においてプロペラシャフト
に対して軸方向に発生する衝撃力を受けてユニバーサル
ジョイントがFRP製筒体内に進入してもFRP製筒体
は破壊されず、FRP製筒体の破壊に起因するFRP製
筒体の破片が路面に散乱することが防止されることか
ら、道路運行及び環境保護に対する不利な影響をなくす
ことができる。
As described above in detail, according to the first and second aspects of the present invention, the universal joint receives the impact force generated in the axial direction with respect to the propeller shaft at the time of collision, and the universal joint is made of the FRP cylinder. The FRP cylindrical body is not destroyed even if the vehicle enters, and the fragments of the FRP cylindrical body caused by the destruction of the FRP cylindrical body are prevented from scattering on the road surface, which is disadvantageous for road operation and environmental protection. The effect can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプロペラシャフトの要部断面図。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a propeller shaft of the present invention.

【図2】軸方向圧縮したプロペラシャフトの要部断面
図。
FIG. 2 is a sectional view of an essential part of a propeller shaft compressed in an axial direction.

【図3】別例のプロペラシャフトの要部断面図。FIG. 3 is a sectional view of a principal part of another example of a propeller shaft.

【図4】従来技術のプロペラシャフトの要部断面図。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a propeller shaft according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…プロペラシャフト、11…FRP製筒体としての
円筒軸、12…ユニバーサルジョイント、14…ユニバ
ーサルジョイントのヨーク部、14a…ヨーク部の接合
部、15…金属部品移動緩衝部、r1…円筒軸の内径、
P1…接合部を除くヨーク部の最大外形部分の外径、P
2…エンジン側連結軸部の最大外形部分の外径。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Propeller shaft, 11 ... Cylindrical axis | shaft as FRP cylinder, 12 ... Universal joint, 14 ... Yoke part of a universal joint, 14a ... Joint part of a yoke part, 15 ... Metal part movement buffer part, r1 ... Cylindrical axis Inner diameter,
P1: Outer diameter of the maximum outer portion of the yoke except for the joint, P
2 ... The outer diameter of the largest external part of the engine-side connecting shaft.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安居 義治 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3D042 AA08 DA02 DA05 DA09 DA12 DA15 3J033 AA01 AB02 AC01 BA03 BA07 BA08 BA20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiharu Yasui 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Toyota Industries Corporation (reference) 3D042 AA08 DA02 DA05 DA09 DA12 DA15 3J033 AA01 AB02 AC01 BA03 BA07 BA08 BA20

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 FRP製筒体と、その筒体の端部にユニ
バーサルジョイントの接合部が内嵌し接合したプロペラ
シャフトにおいて、 前記FRP製筒体の内径がユニバーサルジョイントの接
合部を除くユニバーサルジョイントの最大外形の外径よ
り大きくしたことを特徴とするプロペラシャフト。
1. A universal joint, wherein the inner diameter of the FRP cylinder is a joint other than the joint of the universal joint, wherein the joint of the universal joint is internally fitted to and joined to the end of the FRP cylinder. A propeller shaft characterized by having a larger outer diameter than the maximum outer diameter of the propeller shaft.
【請求項2】 請求項1に記載のプロペラシャフトにお
いて、 前記FRP製筒体には、該FRP製筒体内に内嵌接合さ
れた前記ユニバーサルジョイントの接合部の先端から衝
突時に発生する衝撃を受けて該ユニバーサルジョイント
の最大移動可能な距離より長い軸方向の長さを有すると
ともに該接合部と接合した部分の内径と同じ又はそれ以
上の内径を有する金属部品移動緩衝部を設けたことを特
徴とするプロペラシャフト。
2. The propeller shaft according to claim 1, wherein the FRP cylinder receives an impact generated at the time of a collision from a distal end of a joint portion of the universal joint which is internally fitted into the FRP cylinder. A metal part movement buffer having an axial length longer than the maximum movable distance of the universal joint and having an inner diameter equal to or greater than the inner diameter of the portion joined to the joint. Propeller shaft.
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