JP2005133784A - Protecting device of propeller shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば車両の変速装置から駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトの保護装置に関し、構造が簡単でかつプロペラシャフトが破断した際に安全に保持することのできる保護装置に関する。 The present invention relates to a protection device for a propeller shaft that transmits power from, for example, a transmission of a vehicle to drive wheels, and relates to a protection device that has a simple structure and can be safely held when the propeller shaft is broken.
周知のように、車両のトランスミッションとデファレンシャルギアとの間に配置されるプロペラシャフトは、回転駆動中に所定以上の過大な例えば回転トルクが発生して、入力軸や出力軸が所定位置から捩れによってほぼ径方向から破断した場合には、かかる破断したプロペラシャフトを安全に保持する保持装置が種々提供されており、その一つとして、以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As is well known, the propeller shaft disposed between the transmission of the vehicle and the differential gear generates excessive torque, for example, more than a predetermined value during rotational driving, and the input shaft and the output shaft are twisted from a predetermined position. In the case of breaking from almost the radial direction, various holding devices for safely holding the broken propeller shaft are provided, and one of them is described in
概略を説明すれば、このプロペラシャフトの保護装置は、プロペラシャフトに沿って延びるシャーシフレームと、梁材をループ状に曲げ加工し、前記プロペラシャフトの外径を越える寸法の間隙をもって交差させてなり、前記ループ状部により、前記プロペラシャフトを囲繞した状態で前記シャーシフレームに両端を取着され、前記プロペラシャフトを保護する保護部材とを備えている。 Briefly, this propeller shaft protection device is composed of a chassis frame extending along the propeller shaft, a beam material bent in a loop shape, and intersected with a gap that exceeds the outer diameter of the propeller shaft. And a protection member that protects the propeller shaft by attaching both ends to the chassis frame with the loop-shaped portion surrounding the propeller shaft.
これによって、構造の簡素化を図りつつ、保護部材の取り付け作業の容易化を図るようになっている。
しかしながら、この従来の保護装置にあっては、前述のように、梁材をループ状に曲げ加工して、プロペラシャフトの外径を越える寸法の間隙をもって交差させてなり、このループ状部により、プロペラシャフトを囲繞した状態でシャーシフレームに両端を取着するようになっている、つまりプロペラシャフトの外側からループ状部によって囲繞するようになっていることから、プロペラシャフト回りの構造が大きくなり、プロペラシャフト及びその回りの設計の自由度が制約されてしまう。 However, in this conventional protective device, as described above, the beam material is bent into a loop shape and crossed with a gap exceeding the outer diameter of the propeller shaft. By this loop-shaped portion, Both ends are attached to the chassis frame in a state of surrounding the propeller shaft, that is, the structure around the propeller shaft is enlarged because it is surrounded by the loop portion from the outside of the propeller shaft, The degree of freedom in designing the propeller shaft and its surroundings is limited.
すなわち、車体のフロア下部のプロペラシャフト回りには、例えば排気管や燃料タンクなどの種々の部品が配設されていることから、プロペラシャフトの回りに保護装置を取り付けることは、スペース上からも制約を受けざるを得ず、この結果、全体の設計上の自由度が制約されてしまう。 That is, since various parts such as an exhaust pipe and a fuel tank are arranged around the propeller shaft at the lower part of the vehicle body floor, it is constrained from the space that the protective device is attached around the propeller shaft. As a result, the degree of freedom in overall design is restricted.
しかも、ループ状部やこれを取り付けるボルトなどの取付手段も必要になり、構造が比較的複雑になると共に、部品点数も多くなることから、製造作業や組付作業の能率の低下やコストの高騰が余儀なくされている。 In addition, mounting means such as a loop-shaped part and bolts for mounting the same are required, the structure becomes relatively complicated, and the number of parts increases, so the efficiency of manufacturing and assembling work decreases and the cost increases. Has been forced.
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、構造がさらに簡単でかつ既存の部材を利用してプロペラシャフトの保護するようにしたことにより、製造作業や組立作業の能率の向上とコストの低減化が図れるプロペラシャフトの保護装置を提供するものである。 The present invention has been devised in view of the above-described conventional technical problems, and has a simpler structure and uses existing members to protect the propeller shaft. It is an object of the present invention to provide a propeller shaft protection device capable of improving efficiency and reducing costs.
請求項1に記載の発明は、とりわけ、一つの伝達軸の一端部を、前記継手機構のハウジング内に挿通配置して連係させると共に、前記一端部の駆動伝達経路中に、前記ハウジングに所定以上の過大な回転トルクが入力された際に、前記一端部をほぼ径方向から破断させる脆弱部を設けたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in particular, one end portion of one transmission shaft is inserted and arranged in the housing of the joint mechanism, and is linked to the housing in the drive transmission path of the one end portion. When an excessive rotational torque is input, a weakened portion that breaks the one end portion from the substantially radial direction is provided.
この発明によれば、伝達軸の一端部の所定個所に脆弱部を設けたことから、プロペラシャフトに所定以上の過大な回転トルク曲げトルクなどが作用すると、前記一端部が脆弱部から破断し、該破断して落下した伝達軸の一端部側はそのまま、ハウジング内に載置保持される。 According to the present invention, since the weak portion is provided at a predetermined portion of the one end portion of the transmission shaft, when an excessive rotational torque bending torque or the like exceeding a predetermined value acts on the propeller shaft, the one end portion is broken from the weak portion, One end of the transmission shaft that has been broken and dropped is placed and held in the housing as it is.
このように、単に伝達軸の一端部に脆弱部を設け、この脆弱部から破断して落下した伝達軸の一端部をそのままハウジング内に保持するようにしたため、該伝達軸のハウジング外への脱落が防止されて安全性が確保できると共に、プロペラシャフトの外周側には何らの部材を必要としないので、プロペラシャフト及び該プロペラシャフト回りの設計の自由度が向上する。 As described above, the weakened portion is simply provided at one end of the transmission shaft, and the one end of the transmission shaft that has been broken and dropped from the weakened portion is held in the housing as it is, so that the transmission shaft is detached from the housing. Therefore, safety is ensured and no member is required on the outer peripheral side of the propeller shaft, so that the degree of freedom in designing the propeller shaft and the propeller shaft is improved.
また、保護装置の構造が従来に比較して極めて簡素化されることから、製造作業と組付作業能率の低下が防止されて、コストの高騰を抑制できる。 Moreover, since the structure of the protective device is greatly simplified as compared with the conventional structure, a decrease in manufacturing work and assembly work efficiency is prevented, and an increase in cost can be suppressed.
請求項2に記載の発明にあっては、前記継手機構を、前記ハウジングと、該ハウジング内に収容された内輪と、該内輪とハウジングとの間に転動自在に配置されて、ハウジングから伝達された動力を前記伝達軸の一端部に伝達する転動体とを備え、前記脆弱部に、前記内輪を前記ハウジング内で軸方向へ位置決めするスナップリングを嵌着したことを特徴としている。
In the invention according to
この発明によれば、脆弱部を、スナップリングの嵌着溝と兼用させるようにしたため、製造コストの高騰をさらに抑制することができる。 According to this invention, since the fragile portion is also used as the fitting groove of the snap ring, it is possible to further suppress an increase in manufacturing cost.
請求項3に記載の発明は、伝達軸の一端部に、軸方向の位置決め用のフランジ部を形成すると共に、該フランジ部の近傍に前記脆弱部を形成したことを特徴としている。
The invention according to
この発明によれば、伝達軸を成形する際にフランジ部を一緒に成形することによって、請求項2に記載した軸方向位置決め用のスナップリングなどが不要になることから、部品点数を削減でき、製造コストをさらに低く抑えることが可能になる。
According to the present invention, by forming the flange portion together when forming the transmission shaft, the snap ring for axial positioning described in
以下、本発明にかかるプロペラシャフトの保護装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。 Embodiments of a propeller shaft protection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
この実施形態に供されるプロペラシャフト1は、車両用のものであって、図3に示すように、トランスミッション2に接続されたトランスミッション側の駆動シャフト3と、該駆動シャフト3に継手機構である等速ジョイント4を介して軸方向から連結されたセンターシャフト5と、該センターシャフト5に十字型の自在継手6を介して接続されたデファレンシャルギア7側の従動シャフト8とから主として構成されており、前記等速ジョイント4とセンターシャフト5との間に保護装置が設けられている。
A
また、プロペラシャフト1は、全体が車体のフロア部材であるクロスメンバ9の下面9aとほぼ平行に配置されている。なお、前記各シャフト2,5,8が伝達軸を構成している。
Further, the
前記保護装置を具体的に説明すれば、まず、前記等速ジョイント4は、図1に示すように、前記駆動シャフト3の外端部に一体に設けられたフランジ状の取付ブラケット10に複数のボルト11aとナット11bによって軸方向から連結されたハウジングであるほぼ円筒状の外輪部材12と、該外輪部材12の内部に収容されて、転動体である複数のトルク伝達用のボール13をセンターシャフト5の2等分面上に転動自在に保持する外形球面状の環状ケージ14と、該ケージ14の内周側に配置されて前記各ボール13の内周側を転動自在に保持するほぼ円環状の内輪部材15とを備えており、前記センターシャフト5の一端部であるスタブ軸16の先端部16aが、前記外輪部材12の内部に軸方向から収容配置されて、前記内輪部材15の内周面にセレーション部17を介して圧入結合されている。
The protective device will be described in detail. First, as shown in FIG. 1, the constant velocity joint 4 includes a plurality of flange-
前記外輪部材12は、一端外周に前記取付ブラケット10にボルト固定されるフランジ状のブラケット部12aが一体に形成されていると共に、内周面に前記各ボール13を保持する保持溝12bが軸方向に沿って形成されている。また、外輪部材12の内部には、前記駆動シャフト3側の端部にほぼ円板状の閉塞部材18が収容配置されていると共に、スタブ軸16側の端部に前記各ボール13の軸方向の抜け出しを規制するストッパリング19が嵌着固定されている。
The
前記内輪部材15は、球面状の外周面に前記各ボール13を転動自在に保持する保持溝15aが軸方向に沿って形成されている。
The
また、前記外輪部材12のスタブ軸16側の外周面と前記スタブ軸16との間には、シールブーツ20が配置され、このシールブーツ20は、ゴムブーツ部20aと金属リテーナ20b及びゴムブーツ20aの小径端部をスタブ軸16の外周に保持するクランプ20cとから構成されている。
A
前記センターシャフト5は、円筒状本体5aの一端部に前記スタブ軸16が一体に設けられていると共に、他端部に前記自在継手6の一部を構成するヨーク部21が一体に設けられている。
The
そして、前記スタブ軸16は、図2に示すように、先端部16aの先端側外周に前記内輪部材15からの抜け出しを規制する第1スナップリング22を嵌着保持する円環状の嵌着溝23が形成されていると共に、先端部16aの基端側外周に薄肉円環状の脆弱部24が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、この脆弱部24は、その形成位置が外輪部材12内でかつ前記駆動シャフト3からの回転トルクが外輪部材12、ボール13及び内輪部材15を介してスタブ軸16に伝達される、その伝達経路(図1中矢印)の途中の先端部16aの基端側に形成されており、その深さdは、前記スタブ軸16のうち脆弱部24が最小径となるように設定されて、例えば所定の回転トルク以上の過大な回転トルクが掛かるとほぼ径方向から破断するように設定されている。なお、等速ジョイント4の外輪部材12と内輪部材15が、軸方向に相対移動しても、脆弱部24は外輪部材12内に位置するようになっている。
That is, the weakened
また、この脆弱部24は、前記第1スナップリング22と共同してスタブ軸16の軸方向の位置決め用となる第2スナップリング25を嵌着させる嵌着溝としても利用されるようになっている。なお、この第2スナップリング25は、図2にも示すように、その径方向の幅長さが脆弱部24の深さに合わせて、第1スナップリング22よりも大きく設定されている。
The weakened
したがって、この実施形態によれば、センターシャフト5のスタブ軸16の先端部16aに脆弱部24を設けたことから、車両の駆動中に、センターシャフト5に過大な回転トルクが作用して所定以上になると、図4に示すように、前記スタブ軸16の先端部16aが脆弱部24から径方向に沿って破断し、該破断して落下したセンターシャフト5のスタブ軸16側は、地面E上には落下せずに、そのまま外輪部材12の内部でストッパ部材19の内周縁に載置保持される。
Therefore, according to this embodiment, since the weakened
したがって、該センターシャフト5の外輪部材12外への脱落が防止されて安全性が確保できる。
Therefore, the
しかも、落下したセンターシャフト1は、僅かに傾斜するものの比較的水平に近い状態で保持されるので、該センターシャフト5の振れ回りが防止されて、安全性がさらに向上する。
In addition, since the dropped
また、センターシャフト5のスタブ軸16が落下する際には、図4に示すようにシールブーツ20のゴムブーツ20aが撓み変形しながら落下の衝撃を干渉することができる。また、ゴムブーツ20aでの支持状態が維持されることから、センターシャフト5が軸方向へ僅かに移動しても地面Eへの不用意な落下が防止される。
Further, when the
さらに、この保護装置にあっては、プロペラシャフト1の外周側には、従来の保護装置にような何らの部材を全く必要とぜず、既存のスタブ軸16や外輪部材12を利用するだけであるから、プロペラシャフト1の径方向の自由度は全く制約されず、プロペラシャフト1及びその回りの設計の自由度が向上する。
Further, in this protection device, no member is required on the outer peripheral side of the
また、前述のように、既存の部材を利用するだけであるから、保護装置全体の構造が極めて簡素化され、したがって、製造作業や組付作業能率の低下が防止されて、コストの高騰を抑制できる。 In addition, as described above, since only the existing members are used, the overall structure of the protective device is greatly simplified, and therefore, a reduction in manufacturing work and assembly work efficiency is prevented, thereby suppressing an increase in cost. it can.
また、脆弱部24を、第2スナップリング25の嵌着溝と兼用させるようにしたため、製造コストの高騰をさらに抑制できる。
Further, since the
図5は第2の実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同様であるが、第2スナップリング25を廃止して、前記スタブ軸16の先端部16aの基端側に、第2スナップリングに代わる軸方向の位置決め用のフランジ部26が形成されて、該フランジ部26の外側部に前記脆弱部24が形成されている。
FIG. 5 shows the second embodiment, and the basic structure is the same as that of the first embodiment. However, the
したがって、前記第1実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、スタブ軸16を成形する際に、フランジ部26を一緒に成形することによって、第2スナップリングが不要になることから、部品点数を削減でき、製造コストを低く抑えることが可能になる。
Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained, and the second snap ring can be eliminated by forming the
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、プロペラシャフトとしては車両以外の船舶などに適用されたものでも良く、また、プロペラシャフト1の仕様や過大トルクの大きさなどに応じて脆弱部24の形状をさらに変更することも可能である。
The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and the propeller shaft may be applied to a ship other than a vehicle, and the specification of the
1…プロペラシャフト
3…駆動シャフト(伝達軸)
4…等速ジョイント
5…センターシャフト(伝達軸)
8…従動シャフト(伝達軸)
12…外輪部材(ハウジング)
13…トルク伝達ボール
14…ケージ
15…内輪部材
16…スタブ軸(一端部)
16a…先端部
24…脆弱部
26…フランジ部
1 ...
4 ... Constant velocity joint 5 ... Center shaft (transmission shaft)
8 ... driven shaft (transmission shaft)
12 ... Outer ring member (housing)
13 ...
16a ...
Claims (3)
前記一つの伝達軸の一端部を、前記継手機構のハウジング内に挿通配置して連係させると共に、前記一端部の駆動伝達経路中に、前記ハウジングに所定以上の過大なトルクが入力された際に、前記一端部をほぼ径方向から破断させる脆弱部を設けたことを特徴とするプロペラシャフトの保護装置。 In the propeller shaft protection device in which the power output from the drive source is transmitted to the driven body via a plurality of transmission shafts, and a joint mechanism is provided between the transmission shafts.
When one end of the one transmission shaft is inserted and arranged in the housing of the joint mechanism and linked, and when an excessive torque exceeding a predetermined value is input to the housing in the drive transmission path of the one end A propeller shaft protection device comprising a weakened portion that breaks the one end portion from substantially the radial direction.
前記脆弱部に、前記内輪を前記ハウジング内で軸方向へ位置決めするスナップリングを嵌着したことを特徴とする請求項1に記載のプロペラシャフトの保護装置。 The joint mechanism is rotatably disposed between the housing, an inner ring accommodated in the housing, and the inner ring and the housing, and transmits power transmitted from the housing to one end of the transmission shaft. Rolling elements to
2. The propeller shaft protection device according to claim 1, wherein a snap ring for positioning the inner ring in the axial direction in the housing is fitted to the weakened portion.
The propeller shaft protection device according to claim 1, wherein a flange portion for positioning in the axial direction is formed at one end portion of the transmission shaft, and the fragile portion is formed in the vicinity of the flange portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003369081A JP2005133784A (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Protecting device of propeller shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003369081A JP2005133784A (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Protecting device of propeller shaft |
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JP (1) | JP2005133784A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007064323A (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Ntn Corp | Shaft for constant velocity universal joint |
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2003
- 2003-10-29 JP JP2003369081A patent/JP2005133784A/en active Pending
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JP2007064323A (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Ntn Corp | Shaft for constant velocity universal joint |
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