JP2008014350A - プロペラシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】かしめ固定により遮水板の強固な固定と熱的影響を回避できると共に、余肉部を、凹部内に吸収してダストカバーの取り付け不良の発生を防止できる。
【解決手段】従属側ヨークに形成された小径段部１３に軸方向から固定されたダストカバー１６と、小径段部の背面部１３ｂに連続的に形成されて、小径段部の外径より大径な中径段部１４と、中径段部の背面部１４ｂに連続的に形成されて、中径段部の外径より大径な大径段部１５と、中径段部の外周に設けられた遮水板１７と、を備え、前記小径段部の背面部の外周側に凹部１８を形成すると共に、該凹部の中径段部側の外周壁をかしめることによって、遮水板を中径段部に軸方向へ位置決め固定すると共に、かしめ部１９の余肉部１９ａの一部を前記凹部内に吸収させるようにした。
【選択図】図１

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改良技術に関する。

この種の車両のプロペラシャフトとしては、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。

この車両のプロペラシャフトは、トランスミッション側の入力側ヨークとデファレンシャルギア側の出力側ヨークが十字継手（カルダンジョイント）によって連結されており、この出力側ヨークは、基端部がスタブシャフトの小径な先端部にナットによって固定されていると共に、前記スタブシャフトの大径部に円筒部材の一端部が溶接などによって結合されている。また、前記スタブシャフトの軸方向のほぼ中央にセンターベアリングが設けられていると共に、該センターベアリングがブラケットを介して車体に支持されている。

また、出力側ヨークの基端部に外周には、前記センターベアリング内への塵や飛散水などの侵入を防止する金属製の遮蔽部材が圧入によって固定されている。
特開２００２−１９５３０１号公報（図３）

しかしながら、この従来のプロペラシャフトにあっては、前述のように、遮蔽部材が出力側ヨークの基端部外周面に圧入によって固定されているため、例えば車両走行時の飛石などが遮蔽部材に衝突して該遮蔽部材に軸方向の大きな外力が作用すると、遮蔽部材が出力側ヨークの基端部から不用意に軸方向の位置ずれや、場合によっては脱落して、周辺部品との干渉が発生してセンターベアリング周囲で比較的大きな異音などが発生するおそれがある。

そこで、前記遮蔽部材を基端部外周に溶接によって強固の固定することも考えられるが、かかる溶接時の高熱によって遮蔽部材がひずみや変形を起こして、他部品との干渉が発生したり、溶接時のスタッパが飛散して他部品の合わせ面に異物が付着しての組み付け不良を起こすなどの問題を招来している。

本発明は、従来のプロペラシャフトの実情に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、接続ヨークに形成された小径段部に軸方向から位置決め固定されたダストカバーと、前記小径段部の立ち上がり背面部に連続的に形成されて、前記小径段部の外径より大径な中径段部と、該中径段部の立ち上がり背面部に連続的に形成されて、前記中径段部の外径より大径な大径段部と、前記中径段部の外周に設けられた遮蔽部材と、を備え、前記小径段部の立ち上がり背面部の外周側に凹部を形成すると共に、該凹部の中径段部側の外周壁をかしめることによって、前記遮蔽部材を中径段部に軸方向へ位置決め固定したことを特徴としている。

このように、遮蔽部材を接続ヨークに対して圧入や溶接などによって固定するのではなく、かしめによって強固に固定するため、不用意な脱落が防止できると共に、周囲の部材に対するひずみや変形などの熱的影響を回避できる。

しかも、該かしめの塑性変形によって発生する余肉部の一部を、前記凹部内に吸収できるので、該余肉部による押圧力などによる前記ダストカバーの取り付け不良の発生を防止できる。

また、かしめと同時に遮蔽部材が中径段部の立ち上がり背面部に押し付けられて軸方向の位置決めを自動的に行うことが可能になる。

また、請求項２に記載の発明は、前記かしめ部を、前記立ち上がり背面部の円周方向の少なくとも２箇所以上に設けたことを特徴としている。

この発明によれば、かしめ部を２箇所以上設けたため、遮蔽部材の安定した固定状態と軸方向の確実な位置決めが可能になる。

以下、本発明にかかるプロペラシャフトを車両用に適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。

この車両のプロペラシャフトは、図３に示すように、トランスミッションに接続されたドライブシャフト１と、デファレンシャルギアに接続されたドリブンシャフト２と、前記ドライブシャフト１とドリブンシャフト２とを接続するカルダンジョイント３と、前記ドリブンシャフト２のカルダンジョイント３側に設けられて、図外のブラケットを介して車体に支持されたセンターベアリング４とを備えている。

前記ドライブシャフト１は、鋼管製の駆動側チューブ５と、該駆動側チューブ５の後端部に溶接などによって軸方向から固定された入力側ヨーク６とから構成されている。

前記ドリブンシャフト２は、鋼管製の従動側チューブ７と、該従動側チューブ７の前端部に溶接などによって軸方向から固定されたスタブ軸８と、該スタブ軸８の先端側に固定された接続ヨークである従動側ヨーク９とから主として構成されている。

前記スタブ軸８は、鉄系金属によって一体に成形され、従動側チューブ５に固定された大径部８ａから漸次小径に形成された中径部８ｂ及び、小径部８ｃによって構成され、前記中径部８ｂの外周に前記センターベアリング４が設けられている。また、前記大径部８ａと中径部８ｂとの間に形成された平坦な円環部に、センターベアリング４内への塵などの侵入を阻止する第１ダストカバー１０が圧入固定されていると共に、前記小径部８ｃの外周面にセレーション凸部８ｄが形成されている。

前記従動側ヨーク９は、前記センターベアリング４側に位置する基端部９ａの内部軸方向に形成されたセレーション穴９ｂと前記セレーション凸部８ｄがセレーション結合し、さらに前記スタブ軸８の小径部８ａの先端部に形成された雌ねじに締結したナット１１及びプラグ１２によってこのスタブ軸８に結合されている。

また、前記基端部９ａの外周面は、図１にも示すように、前記センターベアリング４側から先端側に向かって昇段する縦断面ほぼ階段状に形成されて、センターベアリング４側のほぼＬ字形状の小径段部１３と、該小径段部１３の立ち上がり背面部１３ｂに連続的に形成されて、小径段部１３の外径ｄ１よりも大径なほぼＬ字形状の中径段部１４と、該中径段部１４の立ち上がり背面部１４ｂに連続的に形成されて、中径段部１４の外径ｄ２より大径な外径ｄ３に形成された大径段部１５とを備えている。

前記小径段部１３は、円環状の小径平面部１３ａと該小径平面部１３ａの前端縁から立ち上がった前記背面部１３ｂとからなり、この小径平面部１３ａにセンターベアリング４の前端側を閉塞して塵などの侵入を阻止する断面ほぼコ字形状の第２ダストカバー１６が圧入固定されており、この第２ダストカバー１６の垂直壁１６ａが前記背面部１３ｂに当接している。

前記中径段部１４は、円環状の中径平面部１４ａと該中径平面部１４ａの前端縁から立ち上がった前記背面部１４ｂとからなり、この平面部１４ａと背面部１４ｂに車両走行時などに跳ね上げられた泥水を遮断してセンターベアリング４への侵入を阻止する遮蔽部材である遮水板１７が固定されている。なお、中径平面部１４ａと背面部１４ｂとの間の角部には、断面円弧状の溝１４ｃが連続して形成されている。この溝１４ｃは、遮水板１７を後述するかしめによって固定した際に、該遮水板１７の内周面と背面の一部とを、前記中径平面部１４ａと背面部１４ｂに密着させる機能を有している。

前記大径段部１５は、中径段部１４の背面部１４ｂの上端縁からほぼ水平に延設された円環状の大径平面部１５ａによって構成されている。

前記遮水板１７は、鉄系金属によってほぼＬ字形状に屈曲形成され、内周面が前記中径平面部１４ａに当接する水平状の円筒部１７ａと、該円筒部１７ａの端縁から径方向へ折曲されて、背面の内周部が前記背面部１４ｂに当接する円板部１７ｂとから構成され、この円板部１７ｂは、前面に付着した泥水などを効果的に飛散させるように、外周部１７ｃがドライブシャフト１側へ膨出形成されている。

また、前記中径平面部１４ａの後端上部、つまり小径段部１３の背面部１３ｂの上端部には、凹部１８が形成されている。この凹部１８は、一部が図１の二点鎖線で示すように、ほぼ一定幅の内環状に形成されていると共に、内周側のコーナー部１８ａが集中応力を回避するために、ほぼ円弧状に形成されている。

そして、前記遮水板１７は、図１に示すように、前記中径段部１４の前記凹部１８側の後端縁、つまり、凹部１８に臨む前記平面部１４ａの外周部を軸方向からかしめ加工することによって中径段部１４に固定されている。

すなわち、前記かしめ部１９は、図２及び図４に示すように、遮水板１７の円周方向のほぼ９０°の等間隔位置に４つ形成され、前記平面部１４ａの外周部（図１の二点鎖線で示す部位）を凹部１８の外周部側から軸方向へパンチなどの治具により軸方向から押打してかしめる。したがって、かしめ部１９の塑性変形によって発生した余肉部１９ａが遮水板１７の円筒部１７ａの先端縁を前端側の軸方向へ押圧する。これによって、遮水板１７は、その円筒部１７ａの内周面が前記中径平面部１４ａに圧接されると共に、円板部１７ｂの背面の内周部が背面部１４ｂに強固に押し付けられることによって固定されるようになっている。

このように、前記遮水板１７は、従動側ヨーク９に対して圧入や溶接などによって固定するのではなく、かしめによって強固に固定されるため、中径段部１４からの不用意な脱落を防止できると共に、ひずみや変形などの熱的影響を回避できる。この結果、遮水板１７の変形による他部品との干渉などを防止できるばかりか、遮水板１７の内周面や背面とこれが当接する中径平面部１４ａ、背面部１４ｂとの間のクリアランスを十分に小さくすることができるので、設計上の自由度が向上する。

しかも、かしめ加工時の塑性変形によって発生するかしめ部１９周囲の前記余肉部１９ａは、その一部が凹部１８内に吸収される形になるため、該余肉部１９ａの押圧力などによって前記第２ダストカバー１６の取り付け不良などの発生を防止できる。

また、前記かしめ加工と同時に遮水板１７の円板部１７ｂが中径段部１４の背面部１４ｂに押し付けられることから、該遮水板１７の軸方向の位置決めが自動的に行われる。

図５は本発明の第２の実施形態を示し、前記かしめ部１８を遮水板１７の円周方向の等間隔位置に３箇所形成したものである。

図６は第３の実施形態を示し、前記かしめ部１８を遮水板１７の直径線上に２箇所形成したものである。

このように、かしめ部１９を２箇所以上形成することによって、遮水板１７の安定した固定状態と軸方向の確実な位置決めが可能になる。

本発明は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば、遮水板１７を、軽量化などを図るために、アルミニウム合金材などの非鉄金属によって形成したり、あるいはエンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂材によって形成することも可能である
また、遮水板１７の表面に塗装やメッキなどの表面処理層を形成することも可能である。これによって防錆効果が向上して耐久性を高くすることができる。この結果、遮水板１７の肉厚を薄肉にすることも可能になる。

また、遮水板１７を前述のようにアルミニウム合金材で形成すると、従動側ヨーク９が鉄系金属であることから、電食のおそれがあるが、メッキなどの表面処理を施すことによって電食の発生も防止できる。

さらに、前記第２，第３の実施形態の場合のように、かしめ部１９の点数を変化させたり、あるいはかしめのボリューム（深さ、幅）によってかしめ荷重のコントロールができるため、遮水板１７の材質を、前述のように、合成樹脂材やアルミニウム合金材などに適用した場合でも確実に固定することが可能である。

また、前記実施形態では、遮蔽部材を遮水板１７としたが、ダストカバーなどの他の部材にも適用することが可能である。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
（イ）前記遮蔽部材を、非鉄金属によって形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のプロペラシャフト。

遮蔽部材を非鉄金属である例えばアルミニウム合金材などによって形成することによって、軽量化が図れる。
（ロ）前記遮蔽部材に表面処理層を形成したことを特徴とする請求項１〜（イ）に記載のプロペラシャフト。

遮蔽部材にメッキなどの表面処理を施すことによって、遮蔽部材を前記かしめによって固定した場合に、前記メッキ層が破壊されないことから防錆効果が向上する。また、遮蔽部材のアルミニウム合金で形成した場合には、接続ヨークが鉄系金属であると、両者間に電食が発生し易くなるが、前記メッキ層によってかかる電食の発生も防止できる。
（ハ）前記遮蔽部材を、合成樹脂材によって形成したことを特徴とする請求項１、２または（ロ）に記載のプロペラシャフト。

図３のＡ部拡大図である。 本実施形態の要部斜視図である。 本発明の第１の実施形態に供されるプロペラシャフトを一部断面して示す側面図である。 第１の実施形態の要部背面図である。 第２の実施形態の要部背面図である。 第３の実施形態の要部背面図である。

符号の説明

１…ドライブシャフト
２…ドリブンシャフト
３…カルダンジョイント
４…センターベアリング
６…駆動側ヨーク
８…従動側ヨーク（接続ヨーク）
１３…小径段部
１３ａ…小径平面部
１３ｂ…背面部
１４…中径段部
１４ａ…中径平面部
１４ｂ…背面部
１５…大径段部
１５ａ…大径平面部
１７…遮水板（遮蔽部材）
１８…凹部
１９…かしめ部

Claims (2)

1. 接続ヨークに形成された小径段部に軸方向から固定されたダストカバーと、
   前記小径段部の立ち上がり背面部に連続的に形成されて、前記小径段部の外径より大径な中径段部と、
   該中径段部の立ち上がり背面部に連続的に形成されて、前記中径段部の外径より大径な大径段部と、
   前記中径段部の外周に設けられた遮蔽部材と、を備え、
   前記小径段部の立ち上がり背面部の外周側に凹部を形成すると共に、該凹部の中径段部側の外周壁をかしめることによって、前記遮蔽部材を中径段部に軸方向へ位置決め固定したことを特徴とするプロペラシャフト。
2. 前記かしめ部を、前記立ち上がり背面部の円周方向の少なくとも２箇所以上に設け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。
   

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