JP2011073519A - 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、車両が衝突し、第1のプロペラシャフトが後方に押し出されるとき、第1のプロペラシャフトの軸状インナと等速継手のインナレースの軸方向の係止を解除する荷重を適宜に設定可能にし、衝撃吸収の安定を図ること。
【解決手段】 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置1において、軸状インナ12の外周であって、該軸状インナ12における等速継手30のインナレース33が嵌合される部分に対する基端寄りの外周に設けた環状溝81にストッパリング82を嵌着し、軸状インナ12の外周であって、該軸状インナ12における等速継手30のインナレース33が嵌合される部分と上記ストッパリング82が嵌着される部分の間の外周にカラー83のカラー本体83Aを挿着し、該カラー本体83Aの一端の外径側から軸方向に突き出るつば部83Bを上記ストッパリング82の外周に覆い被さるように取付けてなるもの。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置に関する。
自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置として、特許文献1に記載の如く、第1と第2のプロペラシャフトを等速継手により連結したものであり、第1のプロペラシャフトに軸状インナを設け、第2のプロペラシャフトに筒状アウタを設け、第1のプロペラシャフトの軸状インナが等速継手を介して第2のプロペラシャフトの筒状アウタに嵌合されてなるものがある。
この自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置では、第1のプロペラシャフトにおける軸状インナを等速継手のインナレースにスプライン嵌合するとともに軸方向で係止している。車両が衝突し、第1のプロペラシャフトの軸状インナが後方に移動し、軸状インナに上述の如くに設けられている等速継手のインナレースが第2のプロペラシャフトの筒状アウタ内の摺動限界位置(レース溝の閉塞端)まで移動すると、軸状インナとインナレースの上述の軸方向の係止が荷重を受けて解除され、軸状インナがインナレースを筒状アウタ内に残したまま更に後方に移動し、衝突に伴なう衝撃を吸収する。
尚、この自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置では、第2のプロペラシャフトの筒状アウタに衝撃吸収部を形成しており、インナレースを筒状アウタ内に残したまま更に後方へ移動する上述の軸状インナの先端が上記衝撃吸収部を破断し、衝突に伴なう衝撃を更に吸収する。
特開2008-132952
本発明の課題は、自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、車両が衝突し、第1のプロペラシャフトが後方に押し出されるとき、第1のプロペラシャフトの軸状インナと等速継手のインナレースの軸方向の係止を解除する荷重を適宜に設定可能にし、衝撃吸収の安定を図ることにある。
請求項1の発明は、第1と第2のプロペラシャフトを等速継手により連結したものであり、第1のプロペラシャフトに軸状インナを設け、第2のプロペラシャフトに筒状アウタを設け、第1のプロペラシャフトの軸状インナが等速継手を介して第2のプロペラシャフトの筒状アウタに嵌合されてなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、第1のプロペラシャフトにおける軸状インナに設けた軸スプラインを等速継手のインナレースに設けた穴スプラインに嵌合し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する基端寄りの外周に設けた環状溝にストッパリングを嵌着し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分と上記ストッパリングが嵌着される部分の間の外周にカラーのカラー本体を挿着し、該カラー本体の一端の外径側から軸方向に突き出るつば部を上記ストッパリングの外周に覆い被さるように取付け、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する先端寄りの外周に設けた環状溝に止め輪を取付け、カラーのカラー本体の他端と上記止め輪とで等速継手のインナレースを軸方向の両側から挟み込み固定す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、前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝が、該軸状インナに設けた前記軸スプラインの外周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、前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝の溝側面であって、該ストッパリングを挟んで等速継手のインナレースと反対側に位置する溝側面が、該軸状インナの先端の側から基端の側に向かう中心軸に対して鋭角の傾斜面をなす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、前記第2のプロペラシャフトの筒状アウタにキャップ圧入部を形成し、第1と第2のプロペラシャフトが衝撃力を受けて、軸状インナが筒状アウタの底に突き当たり、軸状インナの基端寄りの外周に設けた環状溝に嵌着してあるストッパリングがカラーのつば部を押し開いて該環状溝から外れた後に、軸状インナの先端が上記キャップ圧入部を破断可能にするようにしたものである。
(請求項1)
(a)自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、第1のプロペラシャフトにおける軸状インナに設けた軸スプラインを等速継手のインナレースに設けた穴スプラインに嵌合し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する基端寄りの外周に設けた環状溝にストッパリングを嵌着し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分と上記ストッパリングが嵌着される部分の間の外周にカラーのカラー本体を挿着し、該カラー本体の一端の外径側から軸方向に突き出るつば部を上記ストッパリングの外周に覆い被さるように取付け、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する先端寄りの外周に設けた環状溝に止め輪を取付け、カラーのカラー本体の他端と上記止め輪とで等速継手のインナレースを軸方向の両側から挟み込み固定するようにした。従って、車両が衝突し、第1のプロペラシャフトの軸状インナが後方に移行し、軸状インナに設けられている等速継手のインナレースが第2のプロペラシャフトの筒状アウタ内の摺動限界位置(レース溝の閉塞端)まで移動するとき、カラーのカラー本体を介してインナレースと軸方向で係止しているストッパリングが軸方向荷重を受けて環状溝の溝側面をせり上がり、当該ストッパリングを外周側から拘束しているカラーのつば部を拡開変形させる。ストッパリングはカラーのつば部による拘束がなくなって拡径し、環状溝から外れ、軸状インナとインナレースの軸方向の係止が解除される。車両の衝突時に第1のプロペラシャフトに作用し、軸状インナとインナレースの軸方向の係止を上述の如くに解除する荷重Fは、図9、図10に示す実験結果によっても明らかな如く、環状溝の溝深さd、溝側面の傾斜角度a、カラーのつば部の厚みtと硬度と、更にストッパリング及び/又はカラーのC字状スリットの有無とで定まり、それらの値を組み合せることでその荷重Fを適宜に設定することができ、衝撃吸収の安定を図ることができる。
(請求項2)
(b)前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝が、該軸状インナに設けた前記軸スプラインの外周に設けられる。これにより、軸状インナの構造の簡素を図ることができる。
(請求項3)
(c)前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝の溝側面であって、該ストッパリングを挟んで等速継手のインナレースと反対側に位置する溝側面が、該軸状インナの先端の側から基端の側に向かう中心軸に対して鋭角の傾斜面をなす。これにより、ストッパリングは環状溝の溝側面の一定勾配の傾斜面をスムースにせり上がるものになり、軸状インナとインナレースの軸方向の係止を解除する荷重Fを高精度に設定し、衝撃吸収の一層の安定を図ることができる。
(請求項4)
(d)前記第2のプロペラシャフトの筒状アウタにキャップを圧入し、第1と第2のプロペラシャフトが衝撃力を受けて、軸状インナが筒状アウタを押し込み、軸状インナの基端寄りの外周に設けた環状溝に嵌着してあるストッパリングがカラーのつば部を押し開いて該環状溝から外れるとき、軸状インナの先端が上記キャップ圧入部を破断可能にする。これにより、軸状インナとインナレースの軸方向の係止が上述の如くに解除された後、インナレースを筒状アウタ内に残したまま更に後方へ移動する軸状インナの先端がキャップ圧入部を破断し、衝突に伴なうストロークを吸収するものになる。
図1はプロペラシャフト装置の通常時の状態を示し、(A)は断面図、(B)は要部拡大断面図である。 図2は第1のプロペラシャフトの支持部分を示す断面図である。 図3は等速継手部分を示す断面図である。 図4はプロペラシャフト装置の衝突初期状態を示す断面である。 図5はプロペラシャフト装置の衝突中間状態を示す断面図である。 図6はプロペラシャフト装置の衝突最終状態を示す断面図である。 図7はプロペラシャフト装置の全体構成を示す模式図である。 図8はプロペラシャフト装置のインナレース係止構造を示す断面図である。 図9はストッパリングの嵌着溝の溝深さと溝側面傾斜角度とインナレース係止解除荷重の関係を示す線図である。 図10はストッパリングの嵌着溝の溝側面傾斜角度とカラーのつば部の厚みとインナレース係止解除荷重の関係を示す線図である。
自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置1は、図1〜図3に示す如く、複数分割された第1と第2のプロペラシャフト10、20等の連結体であり、例えばその一部において、エンジン側のプロペラシャフト10と後輪側のプロペラシャフト20を等速継手30により連結するとともに、プロペラシャフト10をセンタベアリング40により車体に対して回転自在に支持してなるものである。
尚、図7に示す如く、第1のプロペラシャフト装置10の前端部は、自在継手2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3と連結される。第2のプロペラシャフト20の後端部は、自在継手4を介して、デファレンシャルギヤに接続される連結ヨーク5と連結される。
第1のプロペラシャフト10は、中空パイプ11の一端部に軸状インナ12を摩擦溶接により設ける。第2のプロペラシャフト20は、中空パイプ21の一端部に筒状アウタ22を摩擦溶接により設ける。
プロペラシャフト装置1は、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12の先端部が等速継手30を介して第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22に嵌合される。等速継手30は、ボール31、ボールケージ32、インナレース33を有し、軸状インナ12の先端部の軸スプライン12Aを等速継手30のインナレース33の穴スプライン33Aに嵌合して固定し、筒状アウタ22の内周の周方向複数位置に設けてある各レース溝22Aに等速継手30のボール31を転動自在に装填する。筒状アウタ22のレース溝22Aが設けられている内周の開口22Bにはストッパリングを係着する等により、等速継手30のボール31がレース溝22Aから外方に脱落することを防止できる。
第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12と等速継手30のインナレース33とは、後述する係止構造80によって軸方向に係止されている。この係止構造80による軸状インナ12とインナレース33の係止は、後述する如くに車両の衝突時に第1のプロペラシャフト10を後方に押し出す一定の軸方向荷重により解除される。
プロペラシャフト装置1は、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12の基端部がセンタベアリング40を介して、湾曲状ゴム状弾性部材50の内環51に支持され、このゴム状弾性部材50の外環52を介して車体側の支持ブラケットに支持される。センタベアリング40は、ボール41、内輪42、外輪43、ボールシールド44を備える。センタベアリング40の内輪42が、軸状インナ12の基端部に設けた拡径段差部と、軸状インナ12の中間部の側から該軸状インナ12の外周に挿着されて固定されたストッパピース45により挟持される。センタベアリング40の外輪43が、ゴム状弾性部材50の内環51の内周に挿着されて固定される。
尚、ゴム状弾性部材50の内環51は中空パイプ11の基端部の側の大径部51Aと、中空パイプ11の中間部の側の小径部51Bと、大径部51Aと小径部51Bの間の中径部51Cを備える。センタベアリング40の外輪43が内環51の中径部51Cに挿着され、小径部51Bと中径部51Cの境界に形成される段差面に外輪43の断面が当接する。
ストッパピース45は、センタベアリング40の内輪42に衝合する小外径部45Aと、小外径部45Aに順に連なる中外径部45C、大外径部45Bを備え、大外径部45Bの端面をゴム状弾性部材50の内環51の小径部51Bの端面に小隙間を介し、中外径部45Cの外周面をゴム状弾性部材50の内環51の小径部51Bの内周面に小隙間を介して対向し、これらの小隙間により外界に対するラビリンスシール部53を形成する。
ゴム状弾性部材50の内環51の大径部51Aの内側にはシール金物54が装填される。シール金物54は外筒部54Aの一端折込部から該外筒部54Aの内周側に内筒部54Bを同軸的に折り込み成形したものである。シール金物54の外筒部54Aは内環51の大径部51Aの内周に挿着され、大径部51Aと中径部51Cの境界に形成される段差面、及びセンタベアリング40の外輪43の端面にシール金物54の一端折込部の端面が当接する。シール金物54の外筒部54Aの自由端は内環51の大径部51Aよりも軸方向の外方に突出し、シール金物54の内筒部54Bの自由端は外筒部54Aの自由端より軸方向の外方に突出する。軸状インナ12の基端部であって、ゴム状弾性部材50の内環51の大径部51A及びシール金物54に対する側傍にはダストカバー55が取着され、ダストカバー55は軸状インナ12の基端部に挿着される小径部55Aと、シール金物54の内筒部54Bの外周を囲んで小隙間を介する中径部55Bと、内環51の大径部51Aよりも外方に突出しているシール金物54の外筒部54Aの外周を囲んで小隙間を介するとともに、内環51の大径部51Aの端面に小隙間を介して対向する大径部55Cを有し、これらの小隙間により外界に対するラビリンスシール部56を形成する。
プロペラシャフト装置1は、第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22の先端部に被着した金属製の筒状ブーツアダプタ60と、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12の略中間部に、ゴムブーツ61の両端部のそれぞれを取着する。ブーツアダプタ60は、Oリングを介して筒状アウタ22の先端部の外周に緊着されてゴム状弾性部材50に軸方向で相対し、先端折曲げ部にゴムブーツ61の一端部を保持する。ゴムブーツ61の他端部はブーツバンド62により軸状インナ12の中間部の外周に設けた取付溝に固定される。ブーツアダプタ60とゴムブーツ61は、等速継手30のための軸状インナ12と筒状アウタ22の間のグリース封入空間63を外界に対し封止し、グリースもれと外部からの泥水の浸入を防止する。
プロペラシャフト装置1は、第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22の基端側にキャップ圧入部70を形成し、第1のプロペラシャフト10と第2のプロペラシャフト20が車両の衝突に伴なう衝撃力を受けて収縮し、軸状インナ12が筒状アウタ22を押し込むとき、キャップ圧入部70を破断可能にする。本実施例のキャップ圧入部70は、筒状アウタ22の基端部であって、軸状インナ12の先端面が軸方向において対向する部分に設けた孔22Cに適度の荷重で圧入され、軸状インナ12により突き破られる板(グリース封入空間63に封入したグリースを封止する環状キャップ)71にて構成される。孔22Cの孔径は、等速継手30のボールケージ32の外径より小径をなし、軸状インナ12を通し、等速継手30を不通とする。これにより、第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22の基端側のキャップ圧入部70の大きさは、軸状インナ12の軸スプライン部12Aが貫通するだけの大きさで良く、筒状アウタ22に連結される中空パイプ21の内径を、軸状インナ12の軸スプライン部12Aが貫通するだけの最小径で構成することが可能となる。
また、プロペラシャフト装置1は、ゴム状弾性部材50の内環51の小径部51Bの外径を、ブーツアダプタ60の内径より小径にし、更に筒状アウタ22の開口22Bの口径より小径にする。
また、プロペラシャフト装置1は、センタベアリング40のためのストッパピース45の外径を、ブーツアダプタ60の内径より小径にし、更に筒状アウタ22の開口22Bの口径より小径にする。
以下、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12と等速継手30のインナレース33の係止構造80について説明する(図8)。
係止構造80は、軸状インナ12に設けた軸スプライン12Aの外周であって、軸状インナ12における等速継手30のインナレース33が嵌合される部分に対する基端寄りの外周に溝深さdの環状溝81を設け、この環状溝81に円形断面の素線を例えばC字状にした等のストッパリング82を嵌着する。本実施例において、環状溝81の溝側面であって、ストッパリング82を挟んで等速継手30のインナレース33と反対側に位置する溝側面81Aは、軸状インナ12の先端の側から基端の側に向かう中心軸に対して鋭角aの傾斜面をなす。
係止構造80は、軸状インナ12に設けた軸スプライン12Aの外周であって、軸状インナ12における等速継手30のインナレース33が嵌合される部分と上記ストッパリング82が嵌着される部分の間の外周にL形断面の素材を環状(C字状でも可)にしたカラー83のカラー本体83Aを挿着する。そして、カラー本体83Aの一端の外径側から軸方向に突き出る厚みtのつば部83Bを上記ストッパリング82の外周に覆い被さるように取付ける。つば部83Bはカラー本体83Aの外径と同一外径、カラー本体83Aの内径より大内径を備える。つば部83Bはカラー本体83Aの周方向に連続する環状をなす(但し、つば部83Bはカラー本体83Aの周方向に間欠くし歯状をなすものでも可)。
係止構造80は、軸状インナ12に設けた軸スプライン12Aの外周であって、軸状インナ12における等速継手30のインナレース33が嵌合される部分に対する先端寄りの外周に環状溝84を設け、この環状溝84にC字状等のストッパリング等の止め輪85を取付ける。
係止構造80は、カラー83のカラー本体83Aの他端と上記止め輪85とで、軸状インナ12の軸スプライン12Aに嵌合してある等速継手30のインナレース33を挟み固定する。インナレース33の前端面がカラー83のカラー本体83Aに当接し、インナレース33の後端面が止め輪85に当接する。
係止構造80は、車両が衝突し、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12が後方に移動し、軸状インナ12に設けられている等速継手30のインナレース33が第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22内の摺動限界位置(レース溝22Aの閉塞端)まで移動するとき、カラー83のカラー本体83Aを介してインナレース33と軸方向に係止しているストッパリング82が軸方向荷重を受けて環状溝81の溝側面81Aをせり上がり、当該ストッパリング82を外周側から拘束しているカラー83のつば部83Bを拡開変形させる。ストッパリング82はカラー83のつば部83Bによる拘束がなくなって拡径し、環状溝81から外れ、軸状インナ12とインナレース33の軸方向の係止が解除される。
以下、プロペラシャフト装置1の衝撃吸収動作について説明する。
(1)車両が衝突し、エンジンやトランスミッションが後退すると、第1のプロペラシャフト10が図1に示す通常時の状態から後方に押し出される。
(2)第1のプロペラシャフト10を後方に押出す荷重は、ゴム状弾性部材50を変形させながら、軸状インナ12とともにセンタベアリング40、ストッパピース45、内環51を後方に押出す。尚、図4〜図6は便宜上、ゴム状弾性部材50の変形状態の表示を省略している。
(3)第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12が後方に移動すると、軸状インナ12の先端部に係止構造80のストッパリング82、カラー83を介して固定されている等速継手30のインナレース33も後方に移動し、インナレース33は筒状アウタ22のレース溝22Aの閉塞端である摺動限界位置まで移動する(図4)。
(4)第1のプロペラシャフト10を後方に押し出す荷重が更に作用すると、軸状インナ12と等速継手30のインナレース33を固定している係止構造80が前述の如くに解除され、軸状インナ12がインナレース33から外れ、軸状インナ12の先端部がインナレース33を筒状アウタ22内に残したまま更に後方へ移動する(図5)。そして、軸状インナ12の先端部は筒状アウタ22の基端部のキャップ圧入部70(板71)を孔22Cから押出すとともに、孔22Cを通って中空パイプ21内に入り込む(図6)。
(5)第1のプロペラシャフト10を後方に押出す荷重が更に作用すると、軸状インナ12の外周側に設けられているストッパピース45、内環51がブーツアダプタ60の内側、筒状アウタ22の開口22B内に潜り込む(図6)。また、ブーツアダプタ60は内環51の外側を通る。そして、ストッパピース45は、等速継手30のインナレース33との間に、ゴムブーツ61の軸状インナ12に固定されている部分を挟み込む位置まで移動する(図6)。
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)車両が衝突し、第1のプロペラシャフト10の軸状インナ12が後方に移行し、軸状インナ12に設けられている等速継手30のインナレース33が第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22内の摺動限界位置(レース溝22Aの閉塞端)まで移動するとき、カラー83のカラー本体83Aを介してインナレース33と軸方向で係止しているストッパリング82が軸方向荷重を受けて環状溝81の溝側面81Aをせり上がり、当該ストッパリング82を外周側から拘束しているカラー83のつば部83Bを拡開変形させる。ストッパリング82はカラー83のつば部83Bによる拘束がなくなって拡径し、環状溝81から外れ、軸状インナ12とインナレース33の軸方向の係止が解除される。車両の衝突時に第1のプロペラシャフト10に作用し、軸状インナ12とインナレース33の軸方向の係止を上述の如くに解除する荷重Fは、図9、図10に示す実験結果によっても明らかな如く、環状溝81の溝深さd、溝側面81Aの傾斜角度a、カラー83のつば部83Bの厚みtと硬度、更にストッパリング82及び/又はカラー83のC字状スリットの有無で定まり、それらの値を組み合せることでその荷重Fを適宜に設定することができ、衝撃吸収の安定を図ることができる。
(b)前記軸状インナ12の基端寄りの外周に設けられてストッパリング82が嵌着される環状溝81が、該軸状インナ12に設けた前記軸スプライン12Aの外周に設けられる。これにより、軸状インナ12への環状溝81の形成が容易になるし、軸状インナ12の構造の簡素を図ることができる。
(c)前記軸状インナ12の基端寄りの外周に設けられてストッパリング82が嵌着される環状溝81の溝側面81Aであって、該ストッパリング82を挟んで等速継手30のインナレース33と反対側に位置する溝側面81Aが、該軸状インナ12の先端の側から基端の側に向かう中心軸に対して鋭角aの傾斜面をなす。これにより、ストッパリング82は環状溝81の溝側面81Aの一定勾配の傾斜面をスムースにせり上がるものになり、軸状インナ12とインナレース33の軸方向の係止を解除する荷重Fを高精度に設定し、衝撃吸収の一層の安定を図ることができる。
(d)前記第2のプロペラシャフト20の筒状アウタ22にキャップ圧入部70を形成し、第1と第2のプロペラシャフト10、20が衝撃力を受けて、軸状インナ12が筒状アウタ22を押し込み、軸状インナ12の基端寄りの外周に設けた環状溝81に嵌着してあるストッパリング82がカラー83のつば部83Bを押し開いて該環状溝81から外れるとき、軸状インナ12の先端が上記キャップ圧入部70を破断可能にする。これにより、軸状インナ12とインナレース33の軸方向の係止が上述の如くに解除された後、インナレース33を筒状アウタ22内に残したまま更に後方へ移動する軸状インナ12の先端がキャップ圧入部70を破断し、衝突に伴なう衝撃を更に吸収するものになる。
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、本発明のストッパリングが嵌着する環状溝は、軸状インナの外周であって、軸スプラインが設けられていない外周に設けられるものでも良い。
本発明は、自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、第1のプロペラシャフトにおける軸状インナに設けた軸スプラインを等速継手のインナレースに設けた穴スプラインに嵌合し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する基端寄りの外周に設けた環状溝にストッパリングを嵌着し、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分と上記ストッパリングが嵌着される部分の間の外周にカラーのカラー本体を挿着し、該カラー本体の一端の外径側から軸方向に突き出るつば部を上記ストッパリングの外周に覆い被さるように取付け、軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する先端寄りの外周に設けた環状溝に止め輪を取付け、カラーのカラー本体の他端と上記止め輪とで等速継手のインナレースを軸方向の両側から挟み込み固定するようにした。従って、自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、車両が衝突し、第1のプロペラシャフトが後方に押し出されるとき、第1のプロペラシャフトの軸状インナと等速継手のインナレースの軸方向の係止を解除する荷重を適宜に設定可能にし、衝撃吸収の安定を図ることができる。
1 プロペラシャフト装置
10 第1のプロペラシャフト
12 軸状インナ
12A 軸スプライン
20 第2のプロペラシャフト
22 筒状アウタ
30 等速継手
33 インナレース
33A 穴スプライン
70 キャップ圧入部
80 係止構造
81 環状溝
81A 溝側面
82 ストッパリング
83 カラー
83A カラー本体
83B つば部
84 環状溝
85 止め輪

Claims (4)

  1. 第1と第2のプロペラシャフトを等速継手により連結したものであり、
    第1のプロペラシャフトに軸状インナを設け、
    第2のプロペラシャフトに筒状アウタを設け、
    第1のプロペラシャフトの軸状インナが等速継手を介して第2のプロペラシャフトの筒状アウタに嵌合されてなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置において、
    第1のプロペラシャフトにおける軸状インナに設けた軸スプラインを等速継手のインナレースに設けた穴スプラインに嵌合し、
    軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する基端寄りの外周に設けた環状溝にストッパリングを嵌着し、
    軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分と上記ストッパリングが嵌着される部分の間の外周にカラーのカラー本体を挿着し、該カラー本体の一端の外径側から軸方向に突き出るつば部を上記ストッパリングの外周に覆い被さるように取付け、
    軸状インナの外周であって、該軸状インナにおける等速継手のインナレースが嵌合される部分に対する先端寄りの外周に設けた環状溝に止め輪を取付け、
    カラーのカラー本体の他端と上記止め輪とで等速継手のインナレースを軸方向の両側から挟み込み固定す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装置。
  2. 前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝が、該軸状インナに設けた前記軸スプラインの外周に設けられる請求項1に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置。
  3. 前記軸状インナの基端寄りの外周に設けられてストッパリングが嵌着される環状溝の溝側面であって、該ストッパリングを挟んで等速継手のインナレースと反対側に位置する溝側面が、該軸状インナの先端の側から基端の側に向かう中心軸に対して鋭角の傾斜面をなす請求項1又は2に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置。
  4. 前記第2のプロペラシャフトの筒状アウタにキャップ圧入部を形成し、第1と第2のプロペラシャフトが衝撃力を受けて、軸状インナが筒状アウタを押し込み、軸状インナの基端寄りの外周に設けた環状溝に嵌着してあるストッパリングがカラーのつば部を押し開いて該環状溝から外れるとき、軸状インナの先端が上記キャップ圧入部を破断可能にする請求項1〜3のいずれかに記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017082068A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 Ntn株式会社 摺動式等速自在継手
JP2017531772A (ja) * 2014-10-20 2017-10-26 ゲーカーエン ドライブライン ドイチュラント ゲーエムベーハーGkn Driveline Deutschland Gmbh 自動車両用の長手軸構造
JP2018083515A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 トヨタ自動車株式会社 プロペラシャフト
JP2019048560A (ja) * 2017-09-11 2019-03-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の動力伝達軸
JP2020076413A (ja) * 2018-11-05 2020-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 動力伝達軸およびその製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2640991B1 (en) * 2010-11-16 2019-06-05 NTN USA Corporation Propeller shaft assembly with grease retention and vent cap
US10352368B2 (en) * 2014-03-10 2019-07-16 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Propeller shaft and constant-velocity joint used in said propeller shaft
CN106812811B (zh) * 2015-11-27 2019-01-04 长城汽车股份有限公司 传动轴结构和传动轴
JP6769100B2 (ja) * 2016-05-11 2020-10-14 株式会社ジェイテクト 等速ジョイントの外輪の製造方法
DE102017100356A1 (de) * 2017-01-10 2018-07-12 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Wellenverbindung
US11125277B2 (en) * 2017-07-19 2021-09-21 Zhejiang CFMOTO Power Co., Ltd. Type of constant velocity universal joint with the spline slip structure
US11242896B2 (en) 2017-07-19 2022-02-08 Zhejiang Cfmoto Power Co. Ltd. Spline slip constant velocity joint
US11047426B2 (en) 2017-12-08 2021-06-29 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Propeller shaft with crash feature
JP7307556B2 (ja) * 2019-03-01 2023-07-12 日立Astemo株式会社 プロペラシャフト

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357207A (en) * 1965-03-10 1967-12-12 Glaenzer Spicer Sa Soc Universal ball joint
JPH09295517A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Ntn Corp プロペラシャフト
JPH11227479A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Ntn Corp 自動車用プロペラシャフト
JP2007145288A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Showa Corp プロペラシャフトの衝撃吸収構造
JP2009079690A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Ntn Corp 等速自在継手

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940007396A (ko) * 1992-09-30 1994-04-27 스마 요시츠기 교차 홈 타입의 등속회전 조인트
JP4996217B2 (ja) 2006-11-29 2012-08-08 株式会社ショーワ 自動車用衝撃吸収プロペラシャフト装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357207A (en) * 1965-03-10 1967-12-12 Glaenzer Spicer Sa Soc Universal ball joint
JPH09295517A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Ntn Corp プロペラシャフト
JPH11227479A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Ntn Corp 自動車用プロペラシャフト
JP2007145288A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Showa Corp プロペラシャフトの衝撃吸収構造
JP2009079690A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Ntn Corp 等速自在継手

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017531772A (ja) * 2014-10-20 2017-10-26 ゲーカーエン ドライブライン ドイチュラント ゲーエムベーハーGkn Driveline Deutschland Gmbh 自動車両用の長手軸構造
WO2017082068A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 Ntn株式会社 摺動式等速自在継手
JP2017089787A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 Ntn株式会社 摺動式等速自在継手
JP2018083515A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 トヨタ自動車株式会社 プロペラシャフト
JP2019048560A (ja) * 2017-09-11 2019-03-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の動力伝達軸
JP2020076413A (ja) * 2018-11-05 2020-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 動力伝達軸およびその製造方法

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