JP2005282711A - 回転軸の防塵接続構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ハウジングを確実にシールすることが出来るとともに、シールが破れるのを防止することが出来る回転軸の防塵接続構造を提供することを課題とする。
【解決手段】出力軸３と伝達軸４とを軸方向に摺動自在にかつ相互回転を固定して接続した構造であって、ハウジング１の軸孔部２の内側部分において該軸孔部２の内周面と該伝達軸４の外周面との間に封止部材９を介在させ、該軸孔部２の外側部分において該軸孔部２の内周面と該伝達軸４の外周面との間に防塵部材１１を介在させた回転軸の防塵接続構造を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は主として自動車の変速機に用いられる回転軸の防塵接続構造に関する。
従来、自動車の変速機の出力軸と伝達軸との接続構造として、図３に示すように、変速機のエクステンションハウジング(1P)にはシャフト孔(2P)が設けられ、該シャフト孔(2P)内には出力軸であるメインシャフト(3P)が収納されており、該メインシャフト(3P)には伝達軸であるプロペラシャフト(4P)が外嵌して接続されている接続構造が一般に提供されている。
該プロペラシャフト(4P)の先端には該メインシャフト(3P)を内挿するための接続孔部(5P)が設けられており、該接続孔部(5P)の内周面にはスプライン溝(6P)が凹設され、該メインシャフト(3P)の外周面にはスプライン条(7P)が凸設されて、該スプライン溝(6P)と該スプライン条(7P)を係合させることによって、該メインシャフト(3P)と該プロペラシャフト(4P)とは軸方向に摺動自在とされ、かつ、相互回転が固定されている。
そして、該エクステンションハウジング(1P)のシャフト孔(2P)の外端部分において、該シャフト孔(2P)の内周面と該プロペラシャフト(4P)の外周面との間にはオイルシール(9P)が介在されており、該オイルシール(9P)によって、該エクステンションハウジング(1P)内のギアオイルが外部に漏洩するのが防止されている（非特許文献１参照）。
「新型車解説書（Ｒ３３−１） ＮＩＳＳＡＮ スカイライン Ｒ３３型系車 資料コード Ｆ００６７１６」日産自動車株式会社 サービス技術部 技術課 編集発行、１９９３年８月、第Ｃ−４頁
しかしながら上記従来の構成では、プロペラシャフト(4P)がメインシャフト(3P)に向かって摺動した場合に、該プロペラシャフト(4P)の外周面に付着した塵埃が該オイルシール(9P)に接触し、該オイルシール(9P)が破損して、該エクステンションハウジング(1P)内のギアオイルが外部に漏洩するおそれがあるという問題があった。
そこで、図４に示すように、該エクステンションハウジング(1P)の外端部分の外周面から後方に向けて（軸方向に対して略水平に）差し出されたダストリップ(11P) を組み付けて、該ダストリップ(11P) のブレード部(22P) の弾性圧接力によって、該プロペラシャフト(4P)の外周面に付着した塵埃や泥水などを除去して、該オイルシール(9P)の破損を防止することも考えられる。
しかし、この場合には、ダストリップ(11P) のブレード部(22P) の長さをプロペラシャフト(4P)の摺動量よりも小さく設定すると、プロペラシャフト(4P)がメインシャフト(3P)に向かって摺動した場合に、該ダストリップ(11P) のブレード部(22P) で除去しきれなかった塵埃がオイルシール(9P)に接触し、該オイルシール(9P)が破損するおそれがあり、したがって、ダストリップ(11P) のブレード部(22P) を短くすることは非常に困難であるという問題があった。
そして、該ダストリップ(11P) のブレード部(22P) が長い場合には、該ブレード部(22PP)の弾性圧接力が小さくなり、該プロペラシャフト(4P)の外周面に付着した塵埃や泥水などを十分に除去することが出来ないという問題があった。
また、該ダストリップ(11P) の内部に溜まった塵埃や泥水を外部に排出するためのドレーン孔(12P) を設ける場合には、該ドレーン孔(12P) を最下部に位置させて該ハウジング(1P)に組み付けるための目印としての位置決め突起(23P) を該ダストリップ(11P) に設ける必要があり、該ダストリップ(11P) の設計が複雑化し、製造コストが高くなるという問題がある。
更に、該位置決め突起(23P) を目印にして該ダストリップ(11P) を位置決めした状態で該ハウジング(1P)に組み付ける必要があるため、組み付け作業の工数が増加し、組付け性が悪化するという問題があった。
また更に、プロペラシャフト(4P)の摺動量は製品（自動車）の種類によって種々異なるため、種々のプロペラシャフト(4P)の摺動量に応じて、種々の長さのブレードのダストリップ(11P) を用意する必要があり、該ダストリップ(11P) の部品共通化が困難であるという問題があった。
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、ハウジング(1) に収納された第一の回転軸(3) と、該第一の回転軸(3) と同軸的に設けられ該第一の回転軸(3) に対して軸方向に摺動自在かつ相互回転を固定して接続された第二の回転軸(4) とを備えた回転軸の防塵接続構造であって、該第一の回転軸(3) および／または該第二の回転軸(4) が軸支される該ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分において、該軸孔部(2) の内周面と該第二の回転軸(4) の外周面との間には封止部材(9) を介在させ、該軸孔部(2) の外側部分において、該軸孔部(2) の内周面と該第二の回転軸(4) の外周面との間には防塵部材(11)を介在させた回転軸の防塵接続構造を提供するものである。
該ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分と外側部分との間には排出部(12)が設けられていることが望ましい。
また、該ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分と外側部分との間隔Ｓは、少なくとも該第二の回転軸(4) の該第一の回転軸(3) に対する軸方向の摺動量に相当する量に設定されていることが望ましい。
更に、該封止部材(9) には封止部(16)と防塵部(17)が設けられていることが望ましい。
また更に、該防塵部材(11)は該軸孔部(2) の内周面から軸方向に対して略垂直に差し出されていることが望ましい。
また、該ハウジングは変速機のハウジング(1) であり、該第一の回転軸は変速機の出力軸(3) であり、該第二の回転軸は駆動軸または伝達軸(4) であることが望ましい。
本発明の回転軸の防塵接続構造では、ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分において該軸孔部(2) の内周面と該第二の回転軸(4) の外周面との間に介在させた封止部材(9) によって、ハウジング(1) を封止して、ハウジング(1) 内の液体が外部に漏洩するのを防止することが出来るとともに、該第二の回転軸(4) が該第一の回転軸(3) に対して摺動した場合に、該軸孔部(2) の外側部分において該軸孔部(2) の内周面と該第二の回転軸(4) の外周面との間に介在させた防塵部材(11)によって、該第二の回転軸(4) の外周面に付着した塵埃を除去し、該塵埃が該封止部材(9) に接触して該封止部材(9) が破損するのを防止することが出来る。
この場合、該ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分と外側部分との間に排出部(12)が設けられていれば、該ハウジング(1) の軸孔部(2) 内に溜まった塵埃や泥水を該排出部(12)から外部に排出することが出来る。また、防塵部材(11)に位置決め部を設ける必要がないので、該防塵部材(11)の設計を簡素化することが出来、製造コストを削減することが出来るとともに、位置決め作業をすることなく該防塵部材(11)をハウジング(1) に組み付けることが出来るので、組み付け作業の工数が削減されて組付け性が向上する。
また、該ハウジング(1) の軸孔部(2) の内側部分と外側部分との間隔Ｓが、少なくとも該第二の回転軸(4) の該第一の回転軸(3) に対する軸方向の摺動量に相当する量に設定されていれば、該第二の回転軸(4) が該第一の回転軸(3) に対して摺動した場合に、該第二の回転軸(4) の外周面に付着した塵埃が該封止部材(9) に接触することがなく、該封止部材(9) が破損するのを確実に防止することが出来る。更に、該第二の回転軸(4) の該第一の回転軸(3) に対する軸方向の摺動量が種々異なる場合であっても、防塵部材(11)を一種類だけ用意すればよく、該防塵部材(11)の部品共通化が可能になり部品管理性が向上する。
更に、該封止部材(9) に封止部(16)と防塵部(17)が設けられていれば、該封止部材(9) の封止部(16)によって、ハウジング(1) 内の液体が外部に漏洩するのを防止することが出来るとともに、該封止部材(9) の防塵部(17)によって、該防塵部材(11)で除去しきれなかった塵埃を除去することが出来る。
また更に、該防塵部材(11)が該軸孔部(2) の内周面から軸方向に対して略垂直に差し出されていれば、該防塵部材(11)を短くして、該防塵部材(11)の弾性圧接力を大きくすることが出来、該第二の回転軸(4) の外周面に付着した塵埃を十分に除去することが可能となる。
本発明を図１および図２に示す一実施例によって説明する。
図１に示すように、ハウジング（変速機のハウジング）である自動車の変速機のエクステンションハウジング(1) の後端部には軸孔部であるシャフト孔(2) が設けられており、該シャフト孔(2) には第一の回転軸（出力軸）である変速機のメインシャフト(3) が回転自在に軸支されて収納されており、該メインシャフト(3) には第二の回転軸（伝達軸）であるプロペラシャフト(4) が同軸的に外嵌して接続されている。そして、該プロペラシャフト(4) には図示しない駆動軸（後輪の車軸）が接続されており、該駆動軸（後輪の車軸）には図示しない被駆動部材（後輪）が接続されている。
本実施例では、該プロペラシャフト(4) の先端には該メインシャフト(3) を内挿するための接続孔部(5) が設けられており、該接続孔部(5) の内周面にはスプライン条(6) が凸設され、該メインシャフト(3) の外周面にはスプライン溝(7) が凹設されて、該スプライン条(6) と該スプライン溝(7) を係合させることによって、該メインシャフト(3) と該プロペラシャフト(4) とは軸方向に摺動自在とされ、かつ、相互回転が固定されている。
また、該エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) の内側部分には内側段部(8) が形成されており、該シャフト孔(2) の内側段部(8) の内周面と該プロペラシャフト(4) の外周面との間には、封止部材である環状のオイルシール(9) が介在されている。
更に、該エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) の外側部分には外側段部(10)が形成されており、該シャフト孔(2) の外側段部(10)の内周面と該プロペラシャフト(4) の外周面との間には、防塵部材である環状のダストリップ(11)が介在されている。
本実施例では、該シャフト孔(2) の内側段部(8) のオイルシール(9) の取付け位置と外側段部(10)のダストリップ(11)の取付け位置との間隔Ｓは、少なくともプロペラシャフト(4) のメインシャフト(3) に対する軸方向の摺動量に相当する量に設定されている。
また更に、該エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) の内側部分と外側部分との間において、外側段部(10)の最下部には排出部であるドレーン孔(12)が設けられている。
図２に示すように、該オイルシール(9) は、外周に水平取付部(13)を有する環状金属板(14)と、該環状金属板(14)に取り付けられている環状ゴム板(15)とからなり、該環状ゴム板(15)の内周の内側部分には封止部であるシール部(16)が設けられており、該環状ゴム板(15)の内周の外側部分には防塵部であるブレード部(17)が設けられており、該シール部(16)の外周には金属環(18)が取り付けられている。
該オイルシール(9) は、該環状金属板(14)の水平取付部(13)を介して該シャフト孔(2) の内側段部(8) の内周面に取り付けられており、該環状ゴム板(15)のシール部(16)とブレード部(17)の内周面は、該プロペラシャフト(4) の外周面に弾性的に圧接している。
また、該ダストリップ(11)は、外周に水平取付部(19)を有する環状金属板(20)と、該環状金属板(20)に取り付けられている環状ゴム板(21)とからなり、該環状ゴム板(21)にはブレード部(22)が設けられている。
該ダストリップ(11)は、該環状金属板(20)の水平取付部(19)を介して該シャフト孔(2) の外側段部(10)の内周面に取り付けられている。該環状ゴム板(21)のブレード部(22)は、該シャフト孔(2) の外側段部(10)の内周面から軸方向に対して略垂直に差し出されており、該ブレード部(22)の内周面は、該プロペラシャフト(4) の外周面に弾性的に圧接している。
上記のような防塵接続構造では、エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) の内側部分において該シャフト孔(2) の内側段部(8) の内周面と該プロペラシャフト(4) の外周面との間に介在させたオイルシール(9) によって、エクステンションハウジング(1) をシールして、該エクステンションハウジング(1) 内の潤滑オイルが外部に漏洩するのを防止することが出来る。
また、プロペラシャフト(4) がメインシャフト(3) に向かって軸方向に摺動した場合には、該シャフト孔(2) の外側部分において該シャフト孔(2) の外側段部(10)の内周面と該プロペラシャフト(4) の外周面との間に介在させたダストリップ(11)のブレード部(22)によって、該プロペラシャフト(4) の外周面に付着した塵埃を除去することが出来、したがって、該塵埃が該オイルシール(9) に接触して該オイルシール(9) が破損するのを防止することが出来る。
本実施例では、該エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) の内側部分と外側部分との間にはドレーン孔(12)が設けられているので、該エクステンションハウジング(1) のシャフト孔(2) 内に溜まった塵埃や泥水を該ドレーン孔(12)から外部に排出することが出来る。
更に、ダストリップ(11)には位置決め部を設ける必要がないので、該ダストリップ(11)の設計を簡素化することが出来、該ダストリップ(11)の製造コストを削減することが出来るとともに、位置決め作業をすることなく該ダストリップ(11)を該シャフト孔(2) の外側段部(10)に組み付けることが出来るので、組み付け作業の工数が削減されて組付け性が向上する。
また、該シャフト孔(2) の内側段部(8) のオイルシール(9) の取付け位置と外側段部(10)のダストリップ(11)の取付け位置との間隔Ｓが、少なくともプロペラシャフト(4) のメインシャフト(3) に対する軸方向の摺動量に相当する量に設定されているので、プロペラシャフト(4) がメインシャフト(3) に向かって摺動した場合に、該プロペラシャフト(4) の外周面に付着した塵埃が該オイルシール(9) に接触することがなく、該オイルシール(9) が破損するのを確実に防止することが出来る。
更に、プロペラシャフト(4) の摺動量が製品（自動車）の種類によって種々異なる場合であっても、ダストリップ(11)を一種類だけ用意すればよく、該ダストリップ(11)の部品共通化が可能になり部品管理性が向上する。
更に、該オイルシール(9) の内周の内側部分にシール部(16)が設けられており、該オイルシール(9) の内周の外側部分にブレード部(17)が設けられているので、該オイルシール(9) のシール部(16)によって、エクステンションハウジング(1) 内の潤滑オイルが外部に漏洩するのを防止することが出来るとともに、該オイルシール(9) のブレード部(17)によって、該ダストリップ(11)のブレード部(22)で除去しきれなかった塵埃を除去することが出来る。
また更に、該ダストリップ(11)のブレード部(22)が、該シャフト孔(2) の外側段部(10)の内周面から軸方向に対して略垂直に差し出されているので、該ダストリップ(11)を短くして、該ダストリップ(11)のブレード部(22)の弾性圧接力を大きくすることが出来、該プロペラシャフト(4) の外周面に付着した塵埃を十分に除去することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態を実施例により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、本実施例の回転軸の防塵接続構造では、第二の回転軸(4) の先端に第一の回転軸(3) を内挿するための接続孔部(5) を設け、該接続孔部(5) の内周面にスプライン条(6) を凸設するとともに、該第一の回転軸(3) の外周面にスプライン溝(7) を凹設し、該スプライン条(6) とスプライン溝(7) とを係合させることによって、該第二の回転軸(4) を該第一の回転軸(3) に対して軸方向に摺動自在かつ相互回転が固定されるものとしたが、これとは逆に、第一の回転軸(3) の先端に第二の回転軸(4) を内挿するための接続孔部（図示せず）を設け、該接続孔部の内周面にスプライン条（図示せず）を凸設するとともに、該第二の回転軸(4) の外周面にスプライン溝（図示せず）を凹設し、該スプライン条とスプライン溝とを係合させることによって、該第二の回転軸(4) を該第一の回転軸(3) に対して軸方向に摺動自在かつ相互回転が固定されるものとしても構わない。
また、本実施例では、封止部(16)と防塵部(17)が設けられている封止部材(9) を例示したが、封止部材(9) には封止部(16)のみを設けても差し支えない。
更に、該防塵部材(11)は、第一または第二の回転軸(3,4) の外周面に付着した塵埃を除去できれば如何なる形状であってもよく、例えば、軸方向に対する垂直面から所定の角度を有して差し出される形状であっても構わない。
また更に、本実施例では、本発明の回転軸の防塵接続構造を自動車の変速機に使用する場合を例示したが、本実施例以外、本発明の回転軸の防塵接続構造は、例えば自動車のトランスファに適用してもよく、また、例えば船舶または航空機などの移動体や、例えば工作機械または掘削機械などの非移動体に適用してもよい。
本発明は、ハウジングを確実にシールすることが出来るとともに、シールが破れるのを防止することが出来る回転軸の防塵接続構造として、産業上利用することが出来る。
本発明の回転軸の防塵接続構造の説明側断面図である。 本発明の封止部材と防塵部材の説明側断面図である。 従来例の回転軸の接続構造の説明側断面図である。 従来例に関連する回転軸の防塵接続構造の説明側断面図である。
符号の説明
1 ハウジング（エクステンションハウジング）
2 軸孔部（シャフト孔）
3 第一の回転軸（メインシャフト）
4 第二の回転軸（プロペラシャフト）
9 封止部材（オイルシール）
11 防塵部材（ダストリップ）
12 排出部（ドレーン孔）
16 封止部（シール部）
17 防塵部（ブレード部）

Claims (6)

  1. ハウジングに収納された第一の回転軸と、該第一の回転軸と同軸的に設けられ該第一の回転軸に対して軸方向に摺動自在かつ相互回転を固定して接続された第二の回転軸とを備えた回転軸の防塵接続構造であって、
    該第一の回転軸および／または該第二の回転軸が軸支される該ハウジングの軸孔部の内側部分において、該軸孔部の内周面と該第二の回転軸の外周面との間には封止部材を介在させ、該軸孔部の外側部分において、該軸孔部の内周面と該第二の回転軸の外周面との間には防塵部材を介在させたことを特徴とする回転軸の防塵接続構造。
  2. 該ハウジングの軸孔部の内側部分と外側部分との間には排出部が設けられている請求項１に記載の回転軸の防塵接続構造。
  3. 該ハウジングの軸孔部の内側部分と外側部分との間隔は、少なくとも該第二の回転軸の該第一の回転軸に対する軸方向の摺動量に相当する量に設定されている請求項１または請求項２に記載の回転軸の防塵接続構造。
  4. 該封止部材には封止部と防塵部が設けられている請求項１〜請求項３に記載の回転軸の防塵接続構造。
  5. 該防塵部材は該軸孔部の内周面から軸方向に対して略垂直に差し出されている請求項１〜請求項４に記載の回転軸の防塵接続構造。
  6. 該ハウジングは変速機のハウジングであり、該第一の回転軸は変速機の出力軸であり、該第二の回転軸は駆動軸または伝達軸である請求項１〜請求項５に記載の回転軸の防塵接続構造。
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