JP2006117167A

JP2006117167A - 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト

Info

Publication number: JP2006117167A
Application number: JP2004308702A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Omiya; 和宣大宮
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、衝撃荷重吸収特性を簡易に設定可能にすること。
【解決手段】アウタレース２１Ａにインナシャフト２２Ａの外周の軸受２２Ｂを係合した等速継手２０により、複数の分割シャフト１１、１２を連結し、インナシャフト２２Ａが軸受２２Ｂの該インナシャフト２２Ａに対する軸方向の移動を所定の力で阻止するストッパ２４を備えてなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフト１０において、アウタレース２１Ａの内周部２５であって、インナシャフト２２Ａと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板３０を取着してなるもの。
【選択図】図２

Description

本発明は自動車用衝撃吸収プロペラシャフトに関する。

自動車用衝撃吸収プロペラシャフトとして、一方の分割シャフトに設けたアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナシャフトの外周に付設した軸受を係合して構成した等速自在継手により、複数の分割シャフトを連結してなるものがある。

特許文献１では、この自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの衝撃吸収構造として、アウタレースを有底円盤状をなすものにし、その底壁における、インナシャフトが軸方向にて対向する部分に薄肉部を形成したものを開示している。プロペラシャフトが軸方向の衝撃を受けたとき、インナシャフトが対向する薄肉部を破断貫通して衝撃を吸収する。
特開平10-250390

特許文献１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトでは、衝撃吸収のために破断する薄肉部がアウタレースの底壁に一体成形されているものであり、その破断荷重の設定、ひいては衝撃吸収荷重の簡易調整設定に困難がある。

本発明の課題は、自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、衝撃荷重吸収特性を簡易に設定可能にすることにある。

請求項１の発明は、一方の分割シャフトに設けたアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナシャフトの外周に付設した軸受を係合して構成した等速継手により、複数の分割シャフトを連結し、インナシャフトが軸受の該インナシャフトに対する軸方向への移動を所定の力で阻止するストッパを備えてなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、アウタレースの内周部であって、インナシャフトと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板を取着してなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記衝撃吸収板が所定の力でアウタレースの内周部から抜けるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記衝撃吸収板が所定の力で破断するようにしたものである。

（請求項１）
(a)プロペラシャフトが軸方向の衝撃を受け、インナがアウタと所定量変位すると、インナを構成するインナシャフト及び軸受がアウタを構成するアウタレースに挿入される過程で、軸受がアウタレースの内周部の周辺に衝接するを生じ、軸受がインナシャフトから外れ、インナシャフトだけがアウタレースの内周部に取着してある衝撃吸収板に衝接し、衝撃吸収板をアウタレースの内周部から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板の易破断部を破断貫通する。インナの軸受がインナシャフトから外れるとき、ストッパが所定の力で破壊されて衝撃を吸収する上に、更に衝撃吸収板の上述の抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収緩和する。

(b)衝撃吸収板をアウタの内周部に取着する構造に対応する抜き荷重を簡易に設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に調整できる。

(c)衝撃吸収板に設ける形状（薄肉部等）等に対応する破断荷重を設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に調整設定できる。

図１は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトを示す全体図、図２は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図、図３は実施例２の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図、図４は実施例３の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。

（実施例１）（図１、図２）
自動車（ＦＲ車又は４ＷＤ車）用衝撃吸収プロペラシャフト１０は、図１に示す如く、前側分割シャフト１１と後側分割シャフト１２に分割された２本のシャフト部材からなり、両分割シャフト１１、１２を等速継手（スライダブルジョイント）２０により連結して構成される。前側分割シャフト１１の前端部は、自在継手１３を介して、エンジン側のトランスミッションの出力軸に接続される連結ヨーク１４と連結され、後側分割シャフト１２の後端部は、自在継手１５を介して、デファレンシャルギアに接続される連結ヨーク１６と連結される。尚、等速継手２０の後述する軸状インナ２２は、センタベアリング１７、ゴム状弾性部材１８を介してセンタブラケット１９に支持される。

プロペラシャフト１０は、一方の分割シャフト１１を構成する中空パイプ１１Ａの一端に等速継手２０の筒状アウタ２１を摩擦溶接により接続する。また、他方の分割シャフト１２の一端に等速継手２０の軸状インナ２２を接続する。インナ２２をアウタ２１に嵌合する。

等速継手２０は、図２に示す如く、一方の分割シャフト１１に設けたアウタ２１をアウタレース２１Ａにより構成し、他方の分割シャフト１２に設けたインナ２２をインナシャフト２２Ａにより構成し、インナシャフト２２Ａの先端部の外周３位置に３個の軸受２２Ｂ（トリポード）を付設して備える。インナ２２の各軸受２２Ｂを、アウタレース２１Ａの内周面の軸方向に延在させた３条の溝条に摺動自在に係合し、等速継手２０を構成する。

等速継手２０の軸受２２Ｂは、インナシャフト２２Ａの先端部の外周に形成したセレーションに嵌合する内環２２Ｃの外周３位置から放射状に突設される。軸受２２Ｂを備える内環２２Ｃは、インナシャフト２２Ａの前端に設けた環状溝に係着した止め輪２３と、インナシャフト２２Ａの後端に設けた環状ストッパ２４に挟まれ、インナシャフト２２Ａ上に位置決め保持される。これにより、ストッパ２４は、軸受２２Ｂのインナシャフト２２Ａに対する軸方向後方への移動を所定の力で阻止する。

しかるに、プロペラシャフト１０は、アウタ２１を構成するアウタレース２１Ａの内周部２５であって、インナ２２のインナシャフト２２Ａと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板３０を取着してある。

衝撃吸収板３０は、樹脂（金属でも可）からなり、外周ボス３１の外径部をアウタレース２１Ａの内周部２５の内径部に圧入し、かつ外周ボス３１の外周面の周方向に連続（断続でも可）して設けた係合突起３２を、内周部２５の内周面の周方向に設けた環状溝２６に係止することにて、アウタレース２１Ａの内周部２５に取着される。

ここで、アウタレース２１Ａの内周部２５は、インナ２２の軸受２２Ｂの外周径より小径をなし、アウタレース２１Ａの内周部２５まわり底壁部２１Ｂは、インナ２２の軸受２２Ｂと軸方向に離隔して対向する。

尚、等速継手２０は、アウタ２１とインナ２２の接続空間（グリース充填室）４０を、金属薄板からなるブーツアダプタ４１とゴム状弾性体からなるブーツ４２を用いて密封し、インナシャフト２２Ａと軸受２２Ｂの転動摺動性、耐摩耗性を向上するためのグリースをこの接続空間４０に封入する。

プロペラシャフト１０の衝撃吸収動作は以下の如くになる。
(1)自動車の衝突により、前方からの衝撃荷重がプロペラシャフト１０に作用すると、前側分割シャフト１１及びアウタ２１（アウタレース２１Ａ）が後方へ移動し、後側分割シャフト１２及びインナ２２（インナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂ）がアウタレース２１Ａに挿入される。

(2)上述(1)の経過により、インナ２２の軸受２２Ｂがアウタレース２１Ａの内周部２５の周辺の底壁部２１Ｂに衝接するに至ると、軸受２２Ｂの内環２２Ｃを位置決めしているストッパ２４が破壊し、内環２２Ｃがインナシャフト２２Ａのセレーションから更にストッパ２４を越えて軸受２２Ｂとともに後方へ移動する。従って、この後、インナ２２を構成するインナシャフト２２Ａと軸受２２Ｂのうち、インナシャフト２２Ａだけがアウタレース２１Ａの内周部２５に取着してある衝撃吸収板３０に衝接し、衝撃荷重がインナシャフト２２Ａをして衝撃吸収板３０をアウタレース２１Ａの内周部２５から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板３０を破断する。衝撃吸収板３０は係合突起３２の破壊を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から抜かれる。

(3)上述(2)により、前側分割シャフト１１と後側分割シャフト１２が互いに突張ることなく、軸心を略一致して収縮し、エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットを適宜後退させて衝撃を緩和する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)プロペラシャフト１０が軸方向の衝撃を受け、インナ２２がアウタ２１に挿入されと、インナ２２を構成するインナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂがアウタ２１を構成するアウタレース２１Ａに挿入される過程で、軸受２２Ｂがアウタレース２１Ａの内周部２５の周辺に衝接するを生じ、軸受２２Ｂがインナシャフト２２Ａから外れ、インナシャフト２２Ａだけがアウタレース２１Ａの内周部２５に取着してある衝撃吸収板３０に衝接し、衝撃吸収板３０をアウタレース２１Ａの内周部２５から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板３０を破断貫通する。インナ２２の軸受２２Ｂがインナシャフト２２Ａから外れるとき、ストッパ２４が所定の力で破壊されて衝撃を吸収する上に、衝撃吸収板３０の上述の打ち抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収緩和する。

(b)衝撃吸収板３０をアウタ２１の内周部２５に取着する構造に対応する抜き荷重を簡易に設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に設定できる。

(c)衝撃吸収板３０に設ける形状（薄肉部等）等に対応する破断荷重を設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に調整設定できる。

（実施例２）（図３）
図３の実施例２が図１、図２の実施例１と異なる点は、アウタレース２１Ａの内周部２５に対する衝撃吸収板３０の取着構造にある。

衝撃吸収板３０は、外周ボス３１の後面部に、外周ボス３１より大径の環状フランジ３２Ａを設け、外周ボス３１の外径部をアウタレース２１Ａの内周部２５の小内径部２５Ａに圧入するとともに、環状フランジ３２Ａの外径部を内周部２５の大内径部２５Ｂに圧入し、環状フランジ３２Ａの前面部を小内径部２５Ａと大内径部２５Ｂの境界部でそれらに直交するストッパ面に衝合する。衝撃吸収板３０は、インナ２２のインナシャフト２２Ａの衝接により、環状フランジ３２Ａの破断を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から抜かれるものになる。

（実施例３）（図４）
図４の実施例３が図１、図２の実施例１と異なる点は、アウタレース２１Ａの内周部２５に対する衝撃吸収板３０の取着構造にある。

アウタレース２１Ａは内周部２５に設けた環状溝２７にストッパリング２８を係着する。アウタレース２１Ａの内周部２５におけるストッパリング２８の後面側の内径部に衝撃吸収板３０の外周ボス３１の外径部を圧入し、衝撃吸収板３０の前面外縁部をストッパリング２８の後面に衝合する。衝撃吸収板３０は、インナ２２のインナシャフト２２Ａの衝接により、ストッパリング２８の破断を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から抜かれるものになる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、衝撃吸収板は、環状溝及び／又は径方向溝等からなる易破断部をその側面に設けても良い。また、衝撃吸収板は薄肉凹部等からなる易破断部をその側面に設けても良い。衝撃吸収板３０は樹脂一体成形でも簡易に製作できるし、薄板金属板としてプレス成形による場合にも簡易に製作できる。

図１は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトを示す全体図である。図２は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。図３は実施例２の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。図４は実施例３の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。

符号の説明

１０プロペラシャフト
１１、１２分割シャフト
２０等速継手
２１Ａアウタレース
２２Ａインナシャフト
２２Ｂ軸受
２４ストッパ
２５内周部
３０衝撃吸収板

Claims

一方の分割シャフトに設けたアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナシャフトの外周に付設した軸受を係合して構成した等速継手により、複数の分割シャフトを連結し、
インナシャフトが軸受の該インナシャフトに対する軸方向への移動を所定の力で阻止するストッパを備えてなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、
アウタレースの内周部であって、インナシャフトと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板を取着してなることを特徴とする自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
前記衝撃吸収板が所定の力でアウタレースの内周部から抜ける請求項１に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
前記衝撃吸収板が所定の力で破断する請求項１に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。