JP2009227028A - プロペラシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】他の回転部材との連結作業を容易に行えるプロペラシャフトを提供する。
【解決手段】プロペラシャフト１のシャフト本体９のうち当該プロペラシャフト１をトランスファ４と連結するための等速継手１３側端部に、断面六角形状の係合部１９ｃを形成する。等速継手１３のアウタレース２２とトランスファ４側の連結部材１６との連結時に、その連結部位に近接して形成された係合部１９ｃにスパナ２９を係合させてプロペラシャフト１を回転操作することにより、アウタレース２２側のボルト挿入穴と連結部材１６側のねじ穴１６ｂとの回転方向における位置合わせを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は自動車の動力源から駆動輪へ動力を伝達するプロペラシャフトに関する。

この種のプロペラシャフトの一例として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。

この特許文献１に記載のプロペラシャフトは、前側シャフト部材と後側シャフト部材とを等速継手によって連結したものであって、前側シャフト部材の前端および後側シャフト部材の後端に、例えばトランスミッションの出力軸やディファレンシャル装置の入力軸などの他の回転部材を連結するための自在継手がそれぞれ設けられている。また、車体に支持されるセンタベアリングが後側シャフト部材の前端部に設けられていて、その後側シャフト部材のうちセンタベアリングと近接する位置にスパナを係合可能な二面幅部が形成されている。すなわち、両自在継手と他の回転部材とを連結するときに、両者を回転方向で位置合わせすべく、前記二面幅部にスパナを係合させてプロペラシャフトを回転操作するようになっている。
特開２００７−１１８８３６号公報

しかしながら、前記二面幅部は両自在継手と離間した位置に形成されていることから、両自在継手と他の回転部材との連結時に、両者の回転方向における位置合わせが非常に煩雑となる。その上、前記係合部に近接するセンターベアリングの周囲には、いわゆるラビリンス構造をもってセンターベアリングへの泥水の浸入を防止すべく、金属製の薄板からなる環状部材が配置されているため、プロペラシャフトの回転操作時に、作業者は前記環状部材に損傷を与えないように留意して作業する必要があり、好ましくない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、特に他の回転部材との連結作業性の向上を図ったプロペラシャフトを提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、自動車の動力源からの動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトにおいて、シャフト本体の軸方向一端に設けられた継手が、動力源側または駆動輪側の回転部材に対して回転方向の所定位置で連結可能になっていて、前記継手と回転部材との連結時に両者を回転方向で位置合わせするためのプロペラシャフト回転操作治具と係合可能な係合部が、前記継手に近接して形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、前記係合部が前記継手と近接する位置に形成されているため、前記継手と回転部材との連結時に、その係合部に適応するプロペラシャフト回転操作治具をもって前記継手と回転部材との位置合わせを円滑且つ迅速に行うことができるようになり、プロペラシャフトと他の回転部材との連結作業性が飛躍的に向上する。

図１は本発明のより具体的な実施の形態として、本発明にかかるプロペラシャフト１を適用した四輪駆動方式の自動車の動力伝達装置を示す平面図である。

この動力伝達装置では、図１に示すように、車両の動力源であるエンジン２の出力した動力がトランスミッション３を介してトランスファ４に伝達される。トランスファ４は、プロペラシャフト１を介してリアデファレンシャル装置７と接続されていて、そのトランスファ４をもってフロントデファレンシャル装置５およびリアデファレンシャル装置７にそれぞれ動力が配分される。そして、フロントデファレンシャル装置５をもって左右の前輪６にそれぞれ動力を配分する一方、リアデファレンシャル装置７をもって左右の後輪８にそれぞれ動力を配分することになる。

プロペラシャフト１は、いわゆる３ジョイント型と称されるものであって、そのシャフト本体９が、前側シャフト部材１０と後側シャフト部材１１とを中間等速継手１２を介して連結することで構成されている。また、前側シャフト部材１０の前端部に等速継手１３が、後側シャフト部材１１の後端部に自在継手１４がそれぞれ設けられ、前側シャフト部材１０の後端部がセンターベアリング１５を介して図示外の車体に支持されている。

そして、トランスファ４の出力軸４ａ後端に設けられた回転部材たる連結部材１６に等速継手１３が連結されている一方、リアディファレンシャル装置７の入力軸７ａ前端に設けられた回転部材たる連結部材１７に自在継手１４が連結されている。

図２は前側シャフト部材１０とトランスファ４との連結部分を示す斜視図であって、図３はプロペラシャフト１の要部を示す半断面図である。また、図４は図３のＡ−Ａ断面を示す概略図である。なお、図２では、便宜上図１におけるトランスミッション３を省略して描いている。

図２，３に示すように、前側シャフト部材１０は、例えばアルミ合金等の金属からなるチューブ１８の両端に第１，第２スタブ軸１９，２０をそれぞれ摩擦溶接したものであって、後側の第２スタブ軸２０がセンタベアリング１５を介して図示外の車体に支持されている一方、連結軸部である前側の第１スタブ軸１９が等速継手１３のうち後述するインナレース２３と一体的に固定されている。なお、チューブ１８には周知のダイナミックダンパ２１が圧入固定されていて、このダイナミックダンパ２１をもってプロペラシャフト１の常用回転域における共振現象の発生を回避するようになっている。

等速継手１３は、回転方向で複数のボール溝２２ａが内周側に形成された外輪部材たるアウタレース２２と、そのアウタレース２２の内周側に収容配置され、その外周面のうちアウタレース２２側のボール溝２２ａと対向する位置にそれぞれボール溝２３ａが形成された内輪部材たるインナレース２３と、それらアウタレース２２とインナレース２３の両ボール溝２２ａ，２３ａにそれぞれ配置された転動体である複数のトルク伝達ボール２４と、このトルク伝達ボール２４を保持するケージ２５と、を備えている。なお、アウタレース２２の後端には、略円筒状のブーツアダプタ２６を介してゴム製のブーツ２７の外周側端部が取り付けられていて、そのブーツ２７の内周側端部が第１スタブ軸１９に嵌着されている。これにより、アウタレース２２の後端と第１スタブ軸１９との間の開口が封止されている。

図２，３のほか図４に示すように、アウタレース２２の前端部外周側には、回転方向で等ピッチに複数（図示の例では３つ）の突出部２２ｂが突設されている。一方、連結部材１６は後側に向けて漸次拡径する略スカート状に形成されていて、その連結部材１６の後端部のうち、回転方向でアウタレース２２側の各突出部２２ｂに対応する位置に、正面視でアウタレース２２側の各突出部２２ｂと合致する形状の突出部１６ａがそれぞれ突設されている。

アウタレース２２の各突出部２２ｂは、軸方向に貫通形成されたボルト挿入穴２２ｃをそれぞれ有している一方、連結部材１６側の各突出部１６ａは、軸方向へ貫通形成されボルト挿入穴であるねじ穴１６ｂをそれぞれ有している。そして、アウタレース２２側のボルト挿入穴２２ｃを挿通して連結部材１６側のねじ穴１６ｂに螺合する複数のボルト２８により、アウタレース２２と連結部材１６がそれぞれの各突出部１６ａ，２２ｂを取付部として相対回転不能に締結固定されている。

他方、第１スタブ軸１９は、前側に向けて段階的に小径化する段付き形状をなしている。第１スタブ軸１９の後端部には最大直径部である中空の大径部１９ａが形成されていて、その大径部１９ａの後端がチューブ１８に接合されている。また、第１スタブ軸１９の前端部には最小直径部である中実の小径部１９ｂが形成されていて、その小径部１９がインナレース２３内に挿入されてそのインナレース２３に対して相対回転不能に結合されている。

さらに、第１スタブ軸１９のうち大径部１９ａと小径部１９ｂの間には、断面六角形状をなす中実の係合部１９ｃが中径部として形成されている。この係合部１９ｃは、互いに対向する一対の平面部間の二面幅に適応するプロペラシャフト回転操作治具たるスパナ２９と係合可能になっている。つまり、プロペラシャフト１の車両への取付時に、スパナ２９を係合部１９ｃに係合させることによってプロペラシャフト１を回転操作可能になっている。なお、係合部１９ｃは、その対角距離が大径部１９ａの直径よりも小さく且つ小径部１９ｂの直径よりも大きくなるように設定されている。

以上のように構成したプロペラシャフト１を車両に取り付けるには、まず、図示外のリフタ上にプロペラシャフト１を載置して車体の下側からリフトアップし、プロペラシャフト１後端の自在継手１４とリアディファレンシャル装置７の連結部材１７とを連結する。次いで、前側シャフト部材１０の後端部をセンタベアリング１５を介して車体に支持させる。その上で、等速継手１３のアウタレース２２とトランスファ４の連結部材１６とを連結する。なお、これらの作業は、作業者が車両下側から上向きで行うこととなる。

等速継手１３側のアウタレース２２とトランスファ４側の連結部材１６とを連結するには、まず、係合部１９ｃにスパナ２９を係合してプロペラシャフト１を回転操作し、アウタレース２２のボルト挿入穴２２ｃと連結部材１６のねじ穴１６ｂとを回転方向で位置合わせする。次いで、アウタレース２２の各ボルト挿入穴２２ｃのうち作業者側、すなわち下側のボルト挿入穴２２ｃにボルト２８を挿入してそのボルト２８を連結部材１６のねじ穴１６ｂに螺合させ、アウタレース２２を連結部材１６に対して位置決めする。

その後、スパナ２９によってプロペラシャフト１を連結部材１６とともに回転操作し、ボルト２９が挿入されていないボルト挿入穴２２ｃおよびねじ穴１６ｂを作業者側に順次移動させつつ、その作業者側に移動させたボルト挿入穴２２ｃに順次ボルト２８を挿入してねじ穴１６ｂに螺合させ、アウタレース２２と連結部材１６とを締結する。

したがって、本実施の形態によれば、プロペラシャフト１の車両への組付時に当該プロペラシャフト１を回転操作するための係合部１９ｃが、等速継手１３に近接した位置に形成されているため、その等速継手１３と連結部材１６との連結作業を迅速且つ容易に行えるようになり、その作業性が飛躍的に向上する。

また、スタブ軸１９のうちチューブ１８に接合される大径部１９ａと等速継手１３のインナレース２３に固定される小径部１９ｂとの間の中径部を係合部１９ｃとして形成し、その係合部１９ｃの対角距離を大径部１９ａの直径よりも小さくしているため、その係合部１９ｃが小型軽量になり、プロペラシャフト１の軽量化の上で有利となる。

ここで、本実施の形態では、シャフト本体９の等速継手１３側端部に係合部１９ｃを設けているが、等速継手１３のアウタレース２２に係合部を設けることも可能である。また、必要に応じ、プロペラシャフト１のうち自在継手１４側端部に係合部を設けることも可能であるほか、プロペラシャフト１の軸方向両端部にそれぞれ係合部を設けることも可能である。なお、プロペラシャフト１のうち自在継手１４側端部に係合部を設ける場合には、後側シャフト部材１１の後端部または自在継手１４に係合部を形成するとよい。

さらに、本実施の形態では、プロペラシャフト１の回転操作性を考慮して係合部１９ｃを断面六角形状に形成しているが、係合部が必ずしも断面六角形状である必要はなく、径方向で相対する少なくとも一対の平面部を有していればよい。また、いわゆるフックスパナと係合可能な切欠部が形成された係合部を用いることも可能である。

本発明の実施の形態として四輪駆動車の動力伝達装置を示す平面図。 図１における前側シャフト部材とトランスファとの接続部分を示す斜視図。 図１におけるプロペラシャフトの要部を示す半断面図。 図３におけるＡ−Ａ断面図。

符号の説明

１…プロペラシャフト
２…エンジン（動力源）
８…後輪（駆動輪）
９…シャフト本体
１３…等速継手
１６…連結部材（回転部材）
１６ｂ…ねじ穴（ボルト挿入穴）
１９ｃ…係合部
２２ｃ…ボルト挿入穴
２９…スパナ（プロペラシャフト回転操作治具）

Claims (4)

1. 自動車の動力源からの動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトにおいて、
   シャフト本体の軸方向一端に設けられた継手が、動力源側または駆動輪側の回転部材に対して回転方向の所定位置で連結可能になっていて、
   前記継手と回転部材との連結時に両者を回転方向で位置合わせするためのプロペラシャフト回転操作治具と係合可能な係合部が、前記継手に近接して形成されていることを特徴とするプロペラシャフト。
2. 前記継手は、前記回転部材に連結される外輪部材と、その外輪部材の内周側に配置された内輪部材と、それら外輪部材と内輪部材との間に配置され、両者の間でトルクを伝達する転動体と、を備えているとともに、シャフト本体のうちその軸方向一端に設けられた連結軸部が内輪部材に対して一体的に固定されていて、
   前記連結軸部に前記係合部が形成され、その係合部が径方向で相対する少なくとも一対の平面部を有していることを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフト。
3. 自動車の動力源からの動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトにおいて、
   シャフト本体の軸方向一端に動力源側の回転部材に対して連結可能な継手が設けられているとともに、その継手と回転部材とが両者のボルト挿入穴を挿通するボルトをもって締結されるようになっていて、
   前記継手と回転部材との連結時に両者のボルト挿入穴同士を回転方向で位置合わせするためのプロペラシャフト回転操作治具と係合可能な係合部が、前記継手に近接して形成されていることを特徴とするプロペラシャフト。
4. 前記継手は、前記回転部材に連結される外輪部材と、その外輪部材の内周側に配置された内輪部材と、それら外輪部材と内輪部材との間に配置され、両者の間でトルクを伝達する転動体と、を備えているとともに、シャフト本体のうちその軸方向一端に設けられた連結軸部が内輪部材に対して一体的に固定されていて、
   前記連結軸部に前記係合部が形成され、その係合部が径方向で相対する少なくとも一対の平面部を有していることを特徴とする請求項３に記載のプロペラシャフト。

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