JP2007223478A - 自動車用プロペラシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車用プロペラシャフトにおいて、インナの軸上でベアリングを位置決め固定するストッパピースの形状を簡素化しながら、ベアリングの側への外水の侵入を防止すること。
【解決手段】 インナ２２の軸上でベアリング４０を挟む両側に円環状ストッパピース４１、４２を設けてなる自動車用プロペラシャフト１０において、環状支持部材５０の一端側に、ストッパピース４２を覆うシール部６０を設け、シール部６０がストッパピース４２の外周及び外側端面との間に形成する隙間Ｌ1、Ｌ2をラビリンスＬとしてなるもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は自動車用プロペラシャフトに関する。

自動車用プロペラシャフトでは、特許文献１に記載の如く、複数の分割シャフトを等速継手により連結し、一方の分割シャフトに設けた等速継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた等速継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの中間部に挿着したベアリングを環状支持部材に支持している。

従来技術では、インナの中間部でベアリングを挟む両側に円環状ストッパピースを設け、ベアリングを両側のストッパピースの間に挟んで位置決めしている。
特開平10-250390

従来技術では、環状支持部材に支持されているベアリングの側への泥水や塵埃等の外水の侵入を防止するため、各ストッパピースの外端を環状支持部材の外方端より軸方向外方かつ径方向外方に張り出る外径フランジ部とし、環状支持部材の内部への外水の侵入をこのストッパピースの大径フランジ部により遮蔽しようとしている。また、ストッパピースの大径フランジ部と環状支持部材の外方端の間の隙間から侵入した外水は、ストッパピースにおいて大径フランジ部の側傍に設けた環状溝に捕捉して下方へ落下し、環状支持部材の内部への侵入を阻止している。

従って、従来技術では、環状支持部材に支持されているベアリングの側への外水の侵入を防止するため、ストッパピースに大径フランジ部を設けるとともに、その側傍に環状溝を設ける必要があり、ストッパピースの形状が複雑でコスト高になる。特に、環状支持部材のインナの軸方向に沿う車両進行方向の後方側では、ベアリングの側への外水の回り込み侵入は少なく、複雑な形状のストッパピースを用いることは過剰品質である。

本発明の課題は、自動車用プロペラシャフトにおいて、インナの中間部でベアリングを位置決めするストッパピースの形状を簡素化しながら、ベアリングの側への外水の侵入を防止することにある。

請求項１の発明は、複数の分割シャフトを等速継手により連結し、一方の分割シャフトに設けた等速継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた等速継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの軸上に挿着したベアリングを環状支持部材に支持し、インナの軸上でベアリングを挟む両側に円環状ストッパピースを設けてなる自動車用プロペラシャフトにおいて、環状支持部材のインナの軸方向に沿う少なくとも一端側に、ストッパピースを覆うシール部を設け、シール部がストッパピースの外周及び外側端面との間に形成する隙間をラビリンスと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、前記シール部が環状支持部材のインナの軸方向に沿う車両進行方向の後方側に設けられるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記シール部が、環状支持部材につながってストッパピースの外周を囲む筒部と、筒部から内周側に張り出てストッパピースの外側端面に相対する環状壁部とを有するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記シール部が環状支持部材を構成するゴム状弾性部材の延長により形成されるようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記シール部が水抜き孔を備えるようにしたものである。

請求項６の発明は、請求項５の発明において更に、前記シール部が周方向に沿う複数位置に前記水抜き孔を備えるようにしたものである。

（請求項１）
(a)インナの軸上に挿着したベアリングを支持する環状支持部材にストッパピースを覆うシール部を設け、このシール部がストッパピースとの間に形成する隙間をラビリンスとした。従って、ストッパピースとシール部との間にラビリンスとなる隙間を形成し、環状支持部材にストッパピースを覆うシール部を設けるだけの簡素な構成により、ベアリングの側への外水の侵入を防止できる。

（請求項２）
(b)環状支持部材に設けるシール部を、ベアリングの側への外水の侵入が少ない環状支持部材の車両進行方向の後方側に設けることにより、ベアリングに対し車両進行方向の後方側に設けられるストッパピースの形状を簡素化しながら、ベアリングの側への外水の侵入を確実に防止できる。

（請求項３）
(c)環状支持部材に設けるシール部が筒部と環状壁部とを有することにより、ストッパピースの外周及び外側端面との間に、ラビリンスとなる隙間を簡易に形成できる。

（請求項４）
(d)環状支持部材に設けるシール部が環状支持部材を構成するゴム状弾性部材の延長により形成されることにより、シール部を簡易に形成できる。

（請求項５）
(e)環状支持部材に設けるシール部が水抜き孔を備えることにより、シール部の内部に侵入した外水を直ちに水抜き孔から外方へ排出し、ベアリングの側への外水の侵入を防止できる。

（請求項６）
(f)上述(e)の水抜き孔をシール部の周方向に沿う複数位置に備えることにより、環状支持部材及び／又はシール部の周方向組付位置に関係なく、シール部の鉛直方向下側位置に必ずいずれかの水抜き孔を配置でき、シール部の内部に侵入した外水をその水抜き孔から確実に外部へ排出できる。環状支持部材及び／又はシール部の組付作業性を向上できる。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す全体図、図２は図１の要部拡大図、図３はベアリングへの外水シール構造を示す断面図、図４はシール部を示す模式図、図５はシール部の変形例を示す模式図、図６はシール部の変形例を示す模式図、図７は外水シール構造の変形例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。

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。

また、プロペラシャフト１０は、インナ２２を構成するインナシャフト２２Ａの中間部に挿着したベアリング４０を、環状支持部材５０に回転自在に支持し、環状支持部材５０を支持ブラケット５０Ａに支持している。

環状支持部材５０は、図３に記載の如く、内環５１と外環５２をゴム状弾性部材５３を介して接合したものであり、内環５１は小径部５１Ａ、中径部５１Ｂ、大径部５１Ｃの如くに径を変えた円筒状をなし、中径部５１Ｂの内側にベアリング４０の外輪４０Ａを嵌合し、小径部５１Ａは後述するストッパピース４１の外周まで延在し、大径部５１Ｃは後述するストッパピース４２の外周まで延在している。また、内環５１において、小径部５１Ａと大径部５１Ｃの内周のそれぞれにはシール部材５４、５５が装填され、両シール部材５４、５５はベアリング４０を両側からシールする。シール部材５４はストッパピース４１の外周に摺接し、シール部材５５はストッパピース４２の外周に摺接する。

プロペラシャフト１０は、環状支持部材５０の内環５１に嵌合されたベアリング４０をインナ２２のインナシャフト２２Ａの中間部に装填し、この状態で、インナシャフト２２Ａの中間部でベアリング４０を挟む両側に円環状ストッパピース４１、４２が圧入される等により設けられるものとする。これにより、ベアリング４０の内輪４０Ｂが両ストッパピース４１、４２の各端面に挟着されて位置決めされる。

環状支持部材５０のインナ２２の軸方向に沿う車両進行方向の前方側に設けられるストッパピース４１は、大径フランジ部４１Ａと小径フランジ部４１Ｂを備える。ストッパピース４１の大径フランジ部４１Ａは環状支持部材５０の内環５１の小径部５１Ａの外方端より軸方向外方かつ径方向外方に張り出て小径部５１Ａの外側端面に相対し、ベアリング４０を収容している内環５１の内部への水の侵入を防止する。また、大径フランジ部４１Ａと内環５１の隙間から侵入した水は、大径フランジ部４１Ａと小径フランジ部４１Ｂの間の環状溝４１Ｃにガイドされて下方へ落下し、内環５１の内部への水の侵入を阻止する。

環状支持部材５０のインナ２２の軸方向に沿う車両進行方向の後方向に設けられるストッパピース４２は、フランジ部４２Ａを備える。そして、環状支持部材５０のインナ２２の軸方向に沿う車両進行方向の後方側には、ストッパピース４２のフランジ部４２Ａを覆うシール部６０を設け、シール部６０はストッパピース４２のフランジ部４２Ａの外周及び外側端面との間に形成する隙間Ｌ1、Ｌ2をラビリンスＬとする。ラビリンスＬは、シール部６０の外部空間と、ベアリング４０の側の内部空間の間で、隙間Ｌ1と隙間Ｌ2により狭く折れ曲がった経路を形成し、外部空間から内部空間への泥水や塵埃等の外水の侵入を排除する。

シール部６０は環状支持部材５０を構成する内環５１の大径部５１Ｃ及び大径部５１Ｃに被覆されているゴム状弾性部材５３につながって、ストッパピース４２のフランジ部４２Ａの外周を隙間Ｌ1を介して囲む筒部６１と、筒部６１の外端部からインナシャフト２２Ａの外周に近接する内周側に張り出てストッパピース４２のフランジ部４２Ａの外側端面に隙間Ｌ2を介して相対する環状壁部６２とを有する。

シール部６０は環状支持部材５０を構成する内環５１の大径部５１Ｃ及び大径部５１Ｃに被覆されているゴム状弾性部材５３の延長により形成される。シール部６０の筒部６１は大径部５１Ｃ及びゴム状弾性部材５３の延長により形成され、環状壁部６２はゴム状弾性部材５３の延長により形成される。

シール部６０は、図４に示す如く、丸孔状の水抜き孔６３を備える。水抜き孔６３は、図４に示す如く、環状支持部材５０を車体に取付けた使用状態で、環状壁部６２（筒部６１でも可）の延長方向下側位置に配置され、シール部６０の内部に侵入した外水を外方へ排出する。水抜き孔６３は、図４（Ｂ）に示す如く、シール部６０の周方向に沿う複数位置に設けることにより、環状支持部材５０及びシール部６０の車体への組付方向性を自由にすることができる。

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）７０を、金属薄板からなるブーツアダプタ７１とゴム状弾性体からなるブーツ７２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７０に封入する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)インナシャフト２２Ａに挿着したベアリング４０を支持する環状支持部材５０にストッパピース４２を覆うシール部６０を設け、このシール部６０がストッパピース４２との間に形成する隙間Ｌ1、Ｌ2をラビリンスＬとした。従って、ストッパピース４２とシール部６０との間にラビリンスＬとなる隙間Ｌ1、Ｌ2を形成し、環状支持部材５０にストッパピース４２を覆うシール部６０を設けるだけの簡素な構成により、ベアリング４０の側への外水の侵入を防止できる。

(b)環状支持部材５０に設けるシール部６０を、ベアリング４０の側への外水の侵入が少ない環状支持部材５０の車両進行方向の後方側に設けることにより、ベアリング４０に対し車両進行方向の後方側に設けられるストッパピース４２の形状を簡素化しながら、ベアリング４０の側への外水の侵入を確実に防止できる。

(c)環状支持部材５０に設けるシール部６０が筒部６１と環状壁部６２とを有することにより、ストッパピース４２の外周及び外側端面との間に、ラビリンスＬとなる隙間Ｌ1、Ｌ2を簡易に形成できる。

(d)環状支持部材５０に設けるシール部６０が環状支持部材５０を構成するゴム状弾性部材５３の延長により形成されることにより、シール部６０を簡易に形成できる。

(e)環状支持部材５０に設けるシール部６０が水抜き孔６３を備えることにより、シール部６０の内部に侵入した外水を直ちに水抜き孔６３から外方へ排出し、ベアリング４０の側への外水の侵入を防止できる。

(f)上述(e)の水抜き孔６３をシール部６０の周方向に沿う複数位置に備えることにより、環状支持部材５０及び／又はシール部６０の周方向組付位置に関係なく、シール部６０の鉛直方向下側位置に必ずいずれかの水抜き孔６３を配置でき、シール部６０の内部に侵入した外水をその水抜き孔６３から確実に外部へ排出できる。環状支持部材５０及び／又はシール部６０の組付作業性を向上できる。

図５のシール部６０は、環状壁部６２の開口縁から径方向の全長に渡る長孔状の水抜き孔６３を備えたものである。水抜き孔６３は、図５（Ａ）に示す如く、環状支持部材５０を車体に取付けた使用状態で、環状壁部６２の鉛直方向下側位置に配置される。水抜き孔６３は、図５（Ｂ）に示す如く、シール部６０の周方向に沿う複数位置に設けられても良い。

図６のシール部６０は、筒部６１の内周に接する環状壁部６２の外周部に、環状壁部６２の外周に沿う円弧状の水抜き孔６３を備えたものである。水抜き孔６３は、図６（Ａ）に示す如く、環状支持部材５０を車体に取付けた使用状態で、環状壁部６２の鉛直方向下側位置に配置される。水抜き孔６３は、図６（Ｂ）に示す如く、シール部６０の周方向に沿う複数位置に設けられても良い。

図７の変形例は、シール部６０を構成する環状壁部６２の径方向長さ（壁高さ）を、図３の実施例よりも短目にしたものである。この場合には、ストッパピース４２をインナシャフト２２Ａに組付ける際に、シール部６０の環状壁部６２とストッパピース４２のフランジ部４２Ａとの径方向の当接が少なく、組付け性が良い。

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、本発明のシール部は環状支持部材の構成材料と別体とされ、環状支持部材に嵌合される等により取着されるものでも良い。また、本発明のシール部は環状支持部材のインナの軸方向に沿う両側に設けられてベアリングの両側から外水の侵入を防止可能にするものでも良く、これによれば、ベアリングの両側のストッパピースの形状を簡素化できる。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す全体図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３はベアリングへの外水シール構造を示す断面図である。 図４はシール部を示す模式図である。 図５はシール部の変形例を示す模式図である。 図６はシール部の変形例を示す模式図である。 図７は外水シール構造の変形例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
２１ アウタ
２２ インナ
４０ ベアリング
４１、４２ ストッパピース
５０ 環状支持部材
５３ ゴム状弾性部材
６０ シール部
６１ 筒部
６２ 環状壁部
６３ 水抜き孔
Ｌ1、Ｌ2 隙間
Ｌ ラビリンス

Claims (6)

1. 複数の分割シャフトを等速継手により連結し、一方の分割シャフトに設けた等速継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた等速継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの軸上に挿着したベアリングを環状支持部材に支持し、インナの軸上でベアリングを挟む両側に円環状ストッパピースを設けてなる自動車用プロペラシャフトにおいて、
   環状支持部材のインナの軸方向に沿う少なくとも一端側に、ストッパピースを覆うシール部を設け、シール部がストッパピースの外周及び外側端面との間に形成する隙間をラビリンスとしてなることを特徴とする自動車用プロペラシャフト。
2. 前記シール部が環状支持部材のインナの軸方向に沿う車両進行方向の後方側に設けられる請求項１に記載の自動車用プロペラシャフト。
3. 前記シール部が、環状支持部材につながってストッパピースの外周を囲む筒部と、筒部から内周側に張り出てストッパピースの外側端面に相対する環状壁部とを有する請求項１又は２に記載の自動車用プロペラシャフト。
4. 前記シール部が環状支持部材を構成するゴム状弾性部材の延長により形成される請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用プロペラシャフト。
5. 前記シール部が水抜き孔を備える請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用プロペラシャフト。
6. 前記シール部が周方向に沿う複数位置に前記水抜き孔を備える請求項５に記載の自動車用プロペラシャフト。

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