JP2016080046A - Constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、等速ジョイントに関する。 The present invention relates to a constant velocity joint.
車体の前側に内燃機関(動力源)を搭載し、内燃機関の動力で後輪を駆動させる後輪駆動車又は四輪駆動車は、車体の中央下部に推進軸(プロペラシャフト)を備え、この推進軸を介して、内燃機関(変速機)の動力を後輪に伝達している。推進軸は、その共振点(共振する回転数)を実用回転数域よりも高く設定する必要があるため、適当な長さで分割される。例えば、2分割された場合、推進軸は、前側(一方側)の第1軸と、後側(他方側)の第2軸と、第1軸及び第2軸を連結する等速ジョイントとを備えて構成される(特許文献1参照)。 A rear-wheel drive vehicle or a four-wheel drive vehicle in which an internal combustion engine (power source) is mounted on the front side of the vehicle body and the rear wheels are driven by the power of the internal combustion engine includes a propulsion shaft (propeller shaft) at the lower center of the vehicle body. The power of the internal combustion engine (transmission) is transmitted to the rear wheels via the propulsion shaft. The propulsion shaft is divided by an appropriate length because the resonance point (resonance speed) needs to be set higher than the practical speed range. For example, when divided into two, the propulsion shaft includes a first shaft on the front side (one side), a second shaft on the rear side (the other side), and a constant velocity joint that connects the first shaft and the second shaft. It comprises and is comprised (refer patent document 1).
ところで、車両が前方衝突した場合における乗員への衝撃を抑えるために、内燃機関と車室との間に変形し易い領域(クラッシャブル・ゾーン)を設け、このクラッシャブル・ゾーンで衝突エネルギを吸収する技術がある。この場合において、推進軸がつっかえ棒となってしまうと、内燃機関及び変速機の後方への移動が阻害される。そこで、推進軸には軸方向において一定の荷重が作用すると収縮する機能が求められる。 By the way, in order to suppress the impact on the passengers when the vehicle collides forward, an easily deformable region (crushable zone) is provided between the internal combustion engine and the passenger compartment, and the collision energy is absorbed in this crushable zone. There is technology to do. In this case, if the propulsion shaft becomes a replacement rod, the backward movement of the internal combustion engine and the transmission is hindered. Therefore, the propulsion shaft is required to have a function of contracting when a certain load is applied in the axial direction.
ここで、例えば推進軸が前側の第1軸と後側の第2軸と第1軸及び第2軸を連結する等速ジョイントとを備える場合について、推進軸の収縮動作について説明する。等速ジョイントは、例えば、ダブルオフセット型で構成され、前側が開口し後側が第2軸に接合された外輪部材と、外輪部材内を軸方向に摺動する内輪部材と、前側が第1軸に接合され後側が内輪部材に固定された軸部材とを備えて構成される。 Here, for example, when the propulsion shaft includes a front first shaft, a rear second shaft, and a constant velocity joint that connects the first shaft and the second shaft, the contraction operation of the propulsion shaft will be described. The constant velocity joint includes, for example, a double offset type, an outer ring member that is open on the front side and joined to the second shaft on the rear side, an inner ring member that slides in the outer ring member in the axial direction, and a front side that is the first shaft. And a shaft member whose rear side is fixed to the inner ring member.
そして、前方衝突によって推進軸に後向きの荷重が作用すると、第1軸、軸部材及び内輪部材が一体となって後退し、内輪部材が外輪部材の後側の底壁部に設けられたキャップに突き当たる。次いで、キャップを突き破った後、第1軸、軸部材及び内輪部材が一体となってさらに後退する。 When a backward load is applied to the propulsion shaft due to a frontal collision, the first shaft, the shaft member, and the inner ring member are moved backward together, and the inner ring member is attached to the cap provided on the bottom wall portion on the rear side of the outer ring member. bump into. Next, after breaking through the cap, the first shaft, the shaft member and the inner ring member are further retracted together.
次いで、軸部材を軸支する軸受を固定するストッパピースが、円筒状のブーツアダプタを圧縮した後、外輪部材の前端面に突き当たる。ブーツアダプタは、ブーツを外輪部材に取り付けるための金属製の円筒部材である。ブーツは、外輪部材の前側開口と軸部材との間に形成される隙間を塞ぐゴム製の環状部材である。 Next, the stopper piece for fixing the bearing that supports the shaft member abuts against the front end surface of the outer ring member after compressing the cylindrical boot adapter. The boot adapter is a metal cylindrical member for attaching the boot to the outer ring member. The boot is a rubber annular member that closes a gap formed between the front opening of the outer ring member and the shaft member.
ここで、ブーツアダプタは肉薄の円筒部材であるので、軸方向における剛性が低く、比較的小さい圧縮荷重で圧縮変形する。一方、外輪部材は肉厚の円筒部材であるので軸方向における剛性が高く、圧縮変形し難い。したがって、推進軸の収縮過程において、ストッパピースが外輪部材に衝突すると、推進軸を収縮するために要する後向きの圧縮荷重が急に大きくなる(図8の比較例参照)。そうすると、推進軸の収縮過程の途中で、衝突荷重が吸収されず、車体及び乗員に衝撃が作用してしまう虞がある。また、クラッシャブル・ゾーンが予定通りに変形しない虞がある。 Here, since the boot adapter is a thin cylindrical member, the rigidity in the axial direction is low, and the boot adapter is compressed and deformed with a relatively small compressive load. On the other hand, since the outer ring member is a thick cylindrical member, the rigidity in the axial direction is high and compression deformation is difficult. Therefore, when the stopper piece collides with the outer ring member in the contraction process of the propulsion shaft, the backward compressive load required to contract the propulsion shaft suddenly increases (see the comparative example in FIG. 8). In this case, the collision load is not absorbed during the contraction process of the propulsion shaft, and there is a possibility that an impact may act on the vehicle body and the occupant. In addition, the crushable zone may not be deformed as planned.
そこで、本発明は、圧縮に要する圧縮荷重が急に大きくならない等速ジョイントを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the constant velocity joint from which the compression load required for compression does not become large suddenly.
前記課題を解決するための手段として、本発明は、一方側の第1軸と他方側の第2軸とを接続する等速ジョイントであって、前記第2軸と他方側で結合すると共に、一方側が開口した筒状の外輪部材と、前記外輪部材内を軸方向において移動する内輪部材と、前記第1軸と一方側で結合すると共に、他方側が前記内輪部材に固定された軸部材と、前記外輪部材及び前記軸部材の間の隙間を塞ぐと共に、一方側が前記軸部材に固定され、弾性変形可能であるブーツと、他方側が前記外輪部材に固定され、一方側に前記ブーツが固定された筒状のブーツアダプタと、前記ブーツアダプタの内側又は外側に嵌合し、前記ブーツアダプタよりも肉厚である筒状の肉厚筒部材と、を備えることを特徴とする等速ジョイントである。 As means for solving the problems, the present invention is a constant velocity joint that connects the first shaft on one side and the second shaft on the other side, and is coupled on the other side with the second shaft, A cylindrical outer ring member opened on one side, an inner ring member that moves in the axial direction within the outer ring member, a shaft member that is coupled to the first shaft on one side and the other side is fixed to the inner ring member; The gap between the outer ring member and the shaft member is closed, and one side is fixed to the shaft member, the boot is elastically deformable, the other side is fixed to the outer ring member, and the boot is fixed to one side. A constant velocity joint comprising: a cylindrical boot adapter; and a cylindrical thick cylindrical member that is fitted inside or outside the boot adapter and is thicker than the boot adapter.
このような構成によれば、ブーツアダプタ及び肉厚筒部材が重なった構造体において、ブーツアダプタ及び肉厚筒部材が重なった部分(後記する実施形態では、図2の符号Pの部分)の強度は、ブーツアダプタのみの部分(後記する実施形態では、図2の符号Qの部分)の強度よりも高くなる。 According to such a configuration, in the structure in which the boot adapter and the thick tube member are overlapped, the strength of the portion where the boot adapter and the thick tube member are overlapped (in the embodiment described later, the portion indicated by symbol P in FIG. 2). Is higher than the strength of the portion of the boot adapter only (in the embodiment described later, the portion of the symbol Q in FIG. 2).
これにより、前方衝突によって、ブーツアダプタ及び肉厚筒部材が重なった構造体が圧縮する場合、概ね、(1)ブーツアダプタのみの部分が圧縮し、(2)その後、ブーツアダプタ及び肉厚筒部材が重なった部分が圧縮することになる。したがって、等速ジョイントを圧縮するために要する圧縮荷重が急に大きくならず、段階的又は徐々に大きくなる。ゆえに、前方衝突時、ブーツアダプタ等を圧縮する外部の部材(後記する実施形態では、ストッパピース127)が、ブーツアダプタ等の圧縮後に外輪部材に衝突しても、等速ジョイントに作用する圧縮荷重が急に大きくなることはない。 Thereby, when the structure in which the boot adapter and the thick tube member overlap is compressed by the front collision, generally, (1) only the boot adapter is compressed, and (2) the boot adapter and the thick tube member are then compressed. The overlapping part will be compressed. Therefore, the compression load required for compressing the constant velocity joint does not increase suddenly, but increases stepwise or gradually. Therefore, even when an external member that compresses the boot adapter or the like (in the embodiment described later, the stopper piece 127) collides with the outer ring member after compression of the boot adapter or the like at the time of a forward collision, the compressive load that acts on the constant velocity joint Will not grow suddenly.
また、等速ジョイントにおいて、前記肉厚筒部材には、軸方向に延びる1本以上のスリットが形成されていることが好ましい。 In the constant velocity joint, it is preferable that one or more slits extending in the axial direction are formed in the thick tube member.
このような構成によれば、1本以上のスリットによって、肉厚筒部材の軸方向における強度、つまり、圧縮(座屈)に要する強度を適宜に調整できる。 According to such a configuration, the strength in the axial direction of the thick tube member, that is, the strength required for compression (buckling) can be appropriately adjusted by one or more slits.
また、等速ジョイントにおいて、前記肉厚筒部材は、前記ブーツアダプタの内側に嵌合していることが好ましい。 In the constant velocity joint, it is preferable that the thick tube member is fitted inside the boot adapter.
また、等速ジョイントにおいて、前記肉厚筒部材は、前記ブーツアダプタの外側に嵌合していることが好ましい。 In the constant velocity joint, the thick tube member is preferably fitted to the outside of the boot adapter.
また、等速ジョイントにおいて、前記軸部材は軸受を介して外部に回転自在に支持され、前記軸受の他方側に当該軸受を抜け止めする抜け止め部材が前記軸部材に固定され、収縮した場合、前記抜け止め部材が前記ブーツアダプタに当接し圧縮することが好ましい。 Further, in the constant velocity joint, when the shaft member is rotatably supported outside via a bearing, a retaining member for retaining the bearing on the other side of the bearing is fixed to the shaft member and contracts. It is preferable that the retaining member contacts and compresses the boot adapter.
また、等速ジョイントにおいて、前記ブーツアダプタの一方側において、前記軸部材は径外方向に突出する突出部を備え、収縮した場合に前記突出部が前記ブーツアダプタに当接し圧縮することが好ましい。 In the constant velocity joint, preferably, on one side of the boot adapter, the shaft member includes a projecting portion projecting radially outward, and when contracted, the projecting portion contacts the boot adapter and compresses.
本発明によれば、圧縮に要する圧縮荷重が急に大きくならない等速ジョイントを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a constant velocity joint in which a compression load required for compression does not increase suddenly.
本発明の一実施形態について図1〜図8を参照して説明する。なお、図2〜図7において、図1のブラケット126は省略している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7, the
≪推進軸の構成≫
本実施形態に係る推進軸100(プロペラシャフト)は、FF(Front-engine Front-drive)ベースの四輪駆動車(車両)に搭載されている。推進軸100は、車両前側に配置された変速装置(図示しない)の出力する動力を、車両後側に配置された終減速装置(図示しない)に伝達させる軸であり、前後方向かつ水平方向で延びている。変速装置は車両前側に配置された内燃機関(原動機)からの動力を変速するものである。
≪Composition of propulsion shaft≫
A propulsion shaft 100 (propeller shaft) according to this embodiment is mounted on a front-engine front-drive (FF) -based four-wheel drive vehicle (vehicle). The
推進軸100は、2ピース構造(2分割構造)を有しており、前側の第1軸111(一方側の第1軸)と、後側の第2軸112(他方側の第2軸)と、第1軸111と第2軸112とを連結する等速ジョイント1と、推進軸100を中間位置で回転自在に支持する中間軸受ユニット120と、を備えている。ただし、ピース数(分割数)は、これに限定されず、3ピース構造(3分割構造)等に適宜変更してよい。
The
第1軸111は、円筒状の金属製部材である。第1軸111の前端部は、第1自在継手211(十字軸ジョイント等)を介して、変速装置の出力軸(図示しない)に連結されている。
第2軸112は、円筒状の金属製部材である。第2軸112の後端部は、第2自在継手212(十字軸ジョイント等)を介して、終減速装置のドライブピニオンシャフト(図示しない)に連結されている。
The
The
≪等速ジョイントの構成≫
等速ジョイント1は、第1軸111の後端部と、第2軸112の前端部とを連結(接続)するジョイントであって、本実施形態では、ダブルオフセット型で構成されている。ただし、トリポート型等で構成されてもよい。
≪Configuration of constant velocity joint≫
The
図2に示すように、等速ジョイント1は、外輪部材10と、外輪部材10内を軸方向に摺動する内輪部材20と、スタブシャフト30(軸部材)と、ブーツ40と、ブーツアダプタ50と、肉厚リング60と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the constant velocity joint 1 includes an
<外輪部材>
外輪部材10(アウターレース)は、前側が開放した有底円筒状の部材であり、周壁部11と、周壁部11の後側に形成されると共に中心に貫通孔12aを有する底壁部12と、を備えている。底壁部12の後側(他方側)は、第2軸112の前端部と溶接(摩擦溶接等)によって接合(結合)されている。これにより、外輪部材10は第2軸112と一体で回転するようになっている。
<Outer ring member>
The outer ring member 10 (outer race) is a bottomed cylindrical member whose front side is open, and includes a
周壁部11の内周面には、軸方向に延びると共に前側が開口した複数(8本)の摺動溝13が形成されている。複数(8本)の摺動溝13は、周方向において等間隔で配置されている。各摺動溝13は、内輪部材20の後記するボール22が摺動又は転動するようになっている。
A plurality of (eight) sliding
底壁部12の貫通孔12aには、浅底で有底円筒状のキャップ14が着脱自在に取り付けられている。そして、前方衝突時、スタブシャフト30が後退すると、スタブシャフト30の後端がキャップ14に衝突し、キャップ14が底壁部12から後方に脱落するようになっている(図5参照)。
A shallow bottomed
<内輪部材>
内輪部材20は、円筒状の内輪部材本体21(インナーレース)と、複数(8個)のボール22(摺動子)と、円筒状のケージ23と、を備えている。
<Inner ring member>
The
内輪部材本体21は、厚肉の円筒状を呈しており、その外周面に軸方向に延びると共に、周方向に等間隔で配置された8本(複数)のボール溝21aが形成されている。ボール溝21aには、ボール22の径方向内側の一部が接触している。
The inner ring member
内輪部材本体21の内周面にはスプライン孔21bが形成されており、スプライン孔21bはスタブシャフト30の外周面に形成されたスプライン軸33aとスプライン嵌合している。これにより、内輪部材本体21とスタブシャフト30とは、周方向において相対回転しないようになっている。
A
内輪部材本体21は、軸方向において、前側のC字形等のストッパリング24と、後側のC字形等のストッパリング25とで挟まれている。これにより、通常時、内輪部材本体21とスタブシャフト30とは、軸方向において相対移動しないようになっている。なお、ストッパリング24、ストッパリング25は、スタブシャフト30の外周面に形成された全周方向に延びる溝にそれぞれ差し込まれている。
The inner ring member
ケージ23は、内輪部材本体21に固定されると共に、周方向に複数(8個)の保持孔23aが形成されている。また、ケージ23の外周面は球面状に形成されており、スタブシャフト30が外輪部材10に対して屈曲したとしても、ケージ23が外輪部材10に接触しないようになっている。
The
ボール22は、保持孔23aに保持されると共に、その径方向外側の約1/2は摺動溝13に球面接触している。これにより、スタブシャフト30と外輪部材10とは、ボール22を節として屈曲自在となっている。
The
ボール22が摺動溝13を摺動又は転動することにより、軸方向において、内輪部材20と外輪部材10とが相対移動可能となっている。なお、摺動等に伴うボール22及び摺動溝13の磨耗・焼き付きを防止するために、等速ジョイント1にはグリース(潤滑油)が封入されている。
As the
<スタブシャフト>
スタブシャフト30は、中実又は中空で一体形成された棒状の部材であり、前側から後側に向かって、大径部31と、中径部32と、小径部33と、を備えている。
<Stub shaft>
The
大径部31の前側(一方側)は、第1軸111の後端部と溶接(摩擦溶接等)によって接合(結合)されている。これにより、スタブシャフト30は第1軸111と一体で回転するようになっている。また、大径部31の前側には径外方向に突出するリング状のフランジ部31aが形成されている。そして、前方衝突時、フランジ部31aが後記する外環124に衝突し(図4参照)、ブラケット126(図1参照)が後方に移動して車体から脱落するようになっている。
The front side (one side) of the large-
中径部32は、中間軸受ユニット120で回転自在に支持される部分であり、中間軸受ユニット120の後記する軸受121が中径部32に外嵌している。また、中径部32の前側には、段違いで拡径した拡径部32aが形成されており、拡径部32aは軸受121の内輪の前側に当接している。
The
小径部33は、スタブシャフト30全体の約1/2の長さに設計されている。これにより、前方衝突時、スタブシャフト30が外輪部材10内に良好に潜り込み等速ジョイント1が収縮するようになっている。なお、小径部33の後側(他方側)には、前記したように、内輪部材20が固定されている。
The
<ブーツ>
ブーツ40は、環状を呈する部材であって、外輪部材10の前側開口とスタブシャフト30との隙間を塞ぐことで、(1)等速ジョイント1内のグリースの外部への流出を防止すると共に、(2)外部から等速ジョイント1内への水、塵、泥水等の浸入を防止する部材である。
<Boots>
The
ブーツ40は、後側のブーツ大径部41と、前側のブーツ小径部42と、ブーツ屈曲部43と、を備えている。ブーツ大径部41、ブーツ小径部42及びブーツ屈曲部43は、ゴム(弾性体)製であり一体で成形され、弾性変形可能となっている。
The
ブーツ大径部41は、円筒状のブーツアダプタ50(ブーツ取付具)を介して、外輪部材10に固定されている。
The boot large-
ブーツ小径部42は、ブーツ大径部41よりも小径であって、スタブシャフト30の小径部33に嵌着している。また、ブーツ小径部42は、その径方向外側から、ブーツバンド44によって締め付けられており、ブーツ小径部42とスタブシャフト30の小径部33とは良好に密着している。
The boot
ブーツ屈曲部43は、ブーツ大径部41の前端とブーツ小径部42の前端との間に形成され、断面視で横U字形を呈し、屈曲自在な部分である。これにより、ブーツ大径部41及びブーツ小径部42は、軸方向及び径方向において、相対位置を変更自在となっている。
The
<ブーツアダプタ>
ブーツアダプタ50は、ブーツ40を外輪部材10に取り付けるための円筒状の部材である。ブーツアダプタ50は、円筒状の外嵌部51と、外嵌部51の前端から径方向内向きに延び軸方向視でリング状を呈するリング状部52と、リング状部52の径方向内側端から前方に延びる把持部53と、を備えている。
<Boot adapter>
The
外嵌部51は、外輪部材10の前側に外嵌し固定される部分である。外嵌部51と外輪部材10との間には、シール性を高めるためのOリング71(シール部材)が設けられている。
The outer
リング状部52は、軸方向において、外輪部材10とで肉厚リング60のフランジ部62を挟んでいる。すなわち、リング状部52は、フランジ部62を外輪部材10に押さえつけている。
なお、リング状部52の後面に、例えば、弾性変形可能なゴム層(弾性層)を形成し、ブーツアダプタ50及び外輪部材10の間をシールする構成とすれば、Oリング71を省略することがきる。
The ring-shaped
For example, if a rubber layer (elastic layer) that is elastically deformable is formed on the rear surface of the ring-shaped
把持部53は、ブーツ40のブーツ大径部41を把持する部分である。具体的には、把持部53の先端側(前側)は径方向内側に折り返され折り返し部53aが形成されており、折り返し部53aにブーツ大径部41が差し込まれることで把持されている。
The
<肉厚リング>
肉厚リング60は、ブーツアダプタ50の内側に嵌合した筒状の金属製の部材である。肉厚リング60はブーツアダプタ50より肉厚で形成されている、つまり、肉厚リング60を形成する板材の厚さは、ブーツアダプタ50を形成する板材の厚さよりも大きい。具体的に例えば、肉厚リング60の厚さ(例えば、1.6mm)は、ブーツアダプタ50の厚さ(例えば、0.8mm)の2倍程度で形成される。なお、肉厚リング60、ブーツアダプタ50は、1枚の金属製の板材、プレス加工、曲げ加工、絞り加工等することで形成される。
<Thick ring>
The
肉厚リング60は、円筒状の円筒部61と、円筒部61の後端から径外方向に延びリング状を呈するフランジ部62と、を備えている。
The
<肉厚リング−円筒部>
円筒部61は、把持部53の内側に内嵌する部分であり、把持部53内に圧入されている。ただし、円筒部61が把持部53に溶接等によって接合(固定)された構成でもよい。
<Thick ring-cylindrical part>
The
円筒部61の軸方向長さは、把持部53の軸方向長さの約1/4に設計されている。ここで、円筒部61は、前記したように把持部53(ブーツアダプタ50)よりも肉厚である。したがって、軸方向において、円筒部61及び把持部53の重なる部分(符号P)の強度(円筒部61の座屈に要する荷重)は、把持部53のみの部分(符号Q)の強度よりも高くなっている。
The axial length of the
すなわち、「把持部53のみが圧縮するために要する荷重<円筒部61及び把持部53の重なる部分が圧縮するために要する荷重」となる。なお、軸方向において、円筒部61及び把持部53の重なる部分(符号P)の強度は、外輪部材10の強度よりも低く設定されている。
That is, “the load required for compressing only the
そして、前方衝突時、概ね、把持部53のみの部分(符号Q)が圧縮した後、円筒部61及び把持部53の重なる部分(符号P)が圧縮し、その後、外輪部材10に衝突することになる。この場合において、把持部53及び円筒部61を圧縮するために要する圧縮荷重が、外輪部材10に衝突するまでに段階的に大きくなるので(図8参照)、ストッパピース127の外輪部材10への衝突時、推進軸100に作用する圧縮荷重が急に大きくならないようになっている。
At the time of a forward collision, the portion (symbol Q) of only the gripping
<肉厚リング−円筒部−スリット>
円筒部61には、複数(ここでは4本)のスリット63が形成されている。ただし、スリット63の本数は変更自由である。複数のスリット63は周方向において等間隔(ここでは90°間隔)で配置されている。各スリット63の前側は外部に開口している。
<Thick ring-cylindrical part-slit>
A plurality of (here, four) slits 63 are formed in the
このように円筒部61にスリット63が形成されることで、軸方向における円筒部61の強度(円筒部61の座屈に要する荷重)は調整されている。すなわち、スリット63の本数が多くなるにつれて、また、スリット63の幅が大きくなるにつれて、スリット63の数が多くなるにつれて、軸方向における円筒部61の強度が小さくなる。また、円筒部61を厚さ、長さを変更することで、円筒部61の軸方向における強度を調整することもできる。さらに、円筒部61の内周面又は外周面に軸方向(前後方向)に延びるリブ(凸部)を形成することで、円筒部61の強度を調整することもできる。
By forming the
<肉厚リング−フランジ部>
フランジ部62は、前記したように、軸方向において、ブーツアダプタ50のリング状部52と外輪部材10とで挟まれている。これにより、肉厚リング60が外輪部材10に対して周方向及び軸方向において固定され、位置決めされている。
なお、フランジ部62の後面に、例えば、弾性変形可能なゴム層(弾性層)を形成し、外輪部材10との間をシールする構成とすれば、Oリング71を省略することがきる。
<Thick ring-flange part>
As described above, the
For example, if a rubber layer (elastic layer) that can be elastically deformed is formed on the rear surface of the
<中間軸受ユニット>
中間軸受ユニット120は、推進軸100をその中間位置で回転自在に支持するユニットである。中間軸受ユニット120は、軸受121と、内環122と、マウント123と、外環124と、カラー125(リングブラケット)と、ブラケット126と、ストッパピース127(抜け止め部材)と、を備えている。
<Intermediate bearing unit>
The
軸受121は、シールド付きのラジアルボールベアリングで構成されており、スタブシャフト30の中径部32に外嵌している。内輪の前側は前記した拡径部32aに当接しており、内輪の後側はストッパピース127に当接している。これにより、軸受121は、スタブシャフト30に軸方向において固定されている。
The
内環122は、軸受121に外嵌する円筒状の部材である。内環122の前側は段違いで縮径しており、縮径した部分が軸受121の外輪の前側に当接している。軸受121の前方において、拡径部32a(スタブシャフト30)と内環122との間にはオイルシール128が設けられている。軸受121の後方において、円筒部127aと内環122との間にはオイルシール129が設けられている。
The
マウント123(防振ゴム)は、ゴム(弾性体)で一体形成された環状の部材であり、内環122と外環124との間に設けられると共に、内環122及び外環124に加硫接着されている。これにより、内環122(推進軸100)の振動が、マウント123で吸収・減衰され、外環124(車体)に伝達し難くなっている。
The mount 123 (anti-vibration rubber) is an annular member integrally formed of rubber (elastic body), is provided between the
外環124は、内環122よりも大径の円筒状(環状)を呈する部材であり、内環122の径方向外側に所定間隔をあけつつ同中心で配置されている。外環124の外側には円筒状のカラー125が固定されている。そして、カラー125のさらに外側に軸方向視において略C字形を呈するブラケット126(図1参照)が固定されており、ブラケット126が図示しない車体(外部)の下部に固定されている。
The
ブラケット126は、カラー125の下半分の外周面に固定された1/2円筒状のブラケット本体126aと、ブラケット本体126aの各端(左端、右端)から車幅方向外側に延び車体にボルト締結される被締結部126bと、を備えている。
The
各被締結部126bにはボルト(図示しない)が挿通されるボルト孔126cが形成されている。ボルト孔126cは前側が外部に開放している。これにより、前方衝突時、ブラケット126に後向きの荷重が作用した場合、ブラケット126が後方に移動しボルトから容易に脱落するようになっている。
Each fastened
<ストッパピース>
ストッパピース127は、軸受121の後側で中径部32に圧入固定され、軸受121の後方への抜け出しを防止する円筒状の部材である。ストッパピース127は、中径部32に外嵌する円筒状の円筒部127aと、円筒部127aの後端から径外方向に突出するリング状のフランジ部127b(突出部)と、を備えている。
<Stopper piece>
The
そして、前方衝突時、スタブシャフト30が後退すると、フランジ部127bがブーツアダプタ50に衝突し(図6参照)、ブーツアダプタ50が圧縮するようになっている。また、フランジ部127bが、圧縮後のブーツアダプタ50を介して外輪部材10に衝突(当接)するようになっている(図7参照)。
When the
≪等速ジョイント(推進軸)の作用効果≫
このような等速ジョイント1(推進軸100)によれば、次の作用効果を得る。
車両が前方衝突すると、内燃機関及び変速装置が後退し、第1軸111に後向きの荷重が入力される。これにより、第1軸111、スタブシャフト30及び内輪部材20は一体で後方に押し込まれる。なお、内輪部材20のボール22が摺動溝13を転動するので、外輪部材10及び第2軸112は略現位置のままである。
≪Function and effect of constant velocity joint (propulsion shaft) ≫
According to such a constant velocity joint 1 (propulsion shaft 100), the following effects are obtained.
When the vehicle collides forward, the internal combustion engine and the transmission move backward, and a backward load is input to the
その後、第1軸111等の後退がさらに進むと、内輪部材20のケージ23が外輪部材10の底壁部12に衝突する(図4参照)。そして、内輪部材20のケージ23が底壁部12に衝突した状態で、スタブシャフト30が後方に押し込まれると、前側のストッパリング24が歪んでスタブシャフト30から脱落し、スタブシャフト30及び第1軸111がさらに後方に押し込まれる。
Thereafter, when the retraction of the
その後、第1軸111等の後退がさらに進むと、スタブシャフト30の後端がキャップ14に衝突する。そうすると、キャップ14が底壁部12から脱落する(図5参照)。
なお、前側のストッパリング24が脱落するために要する後向きの荷重、キャップ14が脱落するために要する後向きの荷重は非常に小さい(図8参照)。
Thereafter, when the backward movement of the
The backward load required for the
その後、第1軸111等の後退がさらに進むと、ストッパピース127のフランジ部127bがブーツアダプタ50の把持部53に衝突する(図6参照)。そして、把持部53の圧縮変形が開始する。
Thereafter, when the
ここで、前記したように、軸方向において、把持部53のみの部分(符号Q)の強度は、把持部53及び肉厚リング60の円筒部61の重なる部分(符号P)の強度よりも低いので、概ね、把持部53のみの部分(符号Q)が圧縮変形した後、前記重なる部分(符号P)が圧縮変形することになる。
Here, as described above, in the axial direction, the strength of only the grip portion 53 (symbol Q) is lower than the strength of the portion where the
したがって、等速ジョイント1(推進軸100)に、把持部53のみの部分(符号Q)が圧縮するために要する荷重が作用した後、前記重なる部分(符号P)が圧縮するために要する荷重が作用することになる(図8参照)。そして、前記重なる部分(符号P)が圧縮するために要する荷重は、円筒部61(肉厚リング60)が肉厚であるため、ストッパピース127(スタブシャフト30)の後退が進むにつれて、徐々に大きくなる。すなわち、等速ジョイント1(推進軸100)の圧縮に要する圧縮荷重が急に大きくならない。 Therefore, after the load required for compressing only the grip portion 53 (reference symbol Q) acts on the constant velocity joint 1 (propulsion shaft 100), the load required for compressing the overlapping portion (reference symbol P) is applied. It will work (see FIG. 8). The load required to compress the overlapping portion (reference P) is gradually increased as the stopper piece 127 (stub shaft 30) moves backward because the cylindrical portion 61 (thickness ring 60) is thicker. growing. That is, the compression load required for compression of the constant velocity joint 1 (propulsion shaft 100) does not suddenly increase.
その後、第1軸111等の後退がさらに進むと、ブーツアダプタ50の把持部53及び肉厚リング60の円筒部61が略完全に圧縮変形して座屈し、ストッパピース127が、圧縮変形した把持部53及び円筒部61を介して、外輪部材10に衝突する。この場合において、等速ジョイント1(推進軸100)に作用する圧縮荷重は徐々に大きくなっているので、ストッパピース127が外輪部材10に衝突した際、外輪部材10に作用する後向きの荷重が急に大きくなることはない。
Thereafter, when the
これにより、ストッパピース127が外輪部材10に衝突した際、車体及び乗員に急な衝撃が作用することはない。すなわち、等速ジョイント1(推進軸100)の圧縮(座屈)に要する荷重が、急に大きくならず、徐々に大きくなり、車体及び乗員に急な衝撃が作用しない。そして、等速ジョイント1(推進軸100)がスムースに圧縮するので、クラッシャブル・ゾーンを予定通りに変形させ、前方衝突による衝撃(衝突エネルギ)を良好に吸収できる。
Thereby, when the
≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更してもよい。
≪Modification≫
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, you may change as follows.
前記した実施形態では、肉厚リング60がブーツアダプタ50の内側に内嵌した構成を例示したが、その他に例えば、肉厚リング60がブーツアダプタ50の把持部53の外側に外嵌した構成でもよい。この場合、把持部53に肉厚リング60を容易に取り付けできる。また、肉厚リング60に軸方向に貫通するスリットを形成して縮径可能に構成し、バンド(図示しない)によって肉厚リング60を縮径させ、把持部53の外周面に密着させる構成としてもよい。その他、肉厚リング60を把持部53に溶接等によって接合(固定)する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
前記した実施形態では、図3に示すように、スリット63が円筒部61のみに形成された構成を例示したが、その他に例えば、スリット63が軸方向において肉厚リング60を貫通し、肉厚リング60がC字形である構成でもよい。この場合において、肉厚リング60が若干縮径した状態でブーツアダプタ50の把持部53に内嵌する構成とすれば、その拡径方向のばね力によって、肉厚リング60が把持部53に密着することができ、周方向及び軸方向において良好に位置決めされる。
In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 3, the configuration in which the
前記した実施形態では、図1に示すように、等速ジョイントが、前側の第1軸111(一方側の第1軸)と後側の第2軸(他方側の第2軸)とを連結する構成を例示したが、その他に例えば、推進軸が1ピースで構成され、図1の第1自在継手211(または第2自在継手)に代えて等速ジョイントを備える構成としてもよい。そして、この等速ジョイントが、変速装置の出力軸(一方側の第1軸)と、推進軸(他方側の第2軸)とを連結する構成としてもよい。 In the embodiment described above, as shown in FIG. 1, the constant velocity joint connects the front first shaft 111 (the first shaft on one side) and the rear second shaft (the second shaft on the other side). However, for example, the propulsion shaft may be composed of one piece, and a constant velocity joint may be provided instead of the first universal joint 211 (or the second universal joint) in FIG. And this constant velocity joint is good also as a structure which connects the output shaft (1st axis | shaft on one side) and the propulsion shaft (2nd axis | shaft on the other side) of a transmission.
この場合、(a)スタブシャフト30の前側(一方側)が前記出力軸の後端と接合され、外輪部材10の後側(他方側)が1ピースの推進軸の前端と接合された構成としてもよいし、(b)スタブシャフト30及び外輪部材10が前後逆で配置され、外輪部材10の前側(他方側)が前記出力軸の後端と接合(またはスプライン結合)され、スタブシャフト30の後側(一方側)が1ピースの推進軸の前端と接合された構成としてもよい。そして、この場合、等速ジョイントの収縮時、例えば、スタブシャフト30に形成された大径のフランジ部(突出部)が、ブーツアダプタ50に衝突する構成となる。
In this case, (a) the front side (one side) of the
その他、図1の第1自在継手211(または第2自在継手212)に代えて等速ジョイントを備える構成としてもよい。すなわち、等速ジョイントが、前記変速装置の前記出力軸(一方側の第1軸)と、2ピース構成の推進軸100の第1軸(他方側の第2軸)とを連結する構成としてもよい。
In addition, it is good also as a structure provided with a constant velocity joint instead of the 1st universal joint 211 (or 2nd universal joint 212) of FIG. In other words, the constant velocity joint may be configured to connect the output shaft (the first shaft on one side) of the transmission and the first shaft (the second shaft on the other side) of the two-
前記した実施形態では、スタブシャフト30に固定されたストッパピース127(固定部材)がブーツアダプタ50に衝突する構成を例示したが、その他に例えば、スタブシャフト30がブーツアダプタ50の前側において径外方向に突出するリング状のフランジ部(突出部)を備え、このフランジ部がブーツアダプタ50に衝突する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the stopper piece 127 (fixing member) fixed to the
1 等速ジョイント
10 外輪部材
20 内輪部材
30 スタブシャフト(軸部材)
40 ブーツ
50 ブーツアダプタ
60 肉厚リング(肉厚筒部材)
61 円筒部
62 フランジ部
63 スリット
100 推進軸
111 第1軸(一方側の第1軸)
112 第2軸(他方側の第1軸)
121 軸受
127 ストッパピース(固定部材)
1 constant velocity joint 10
40
61
112 Second axis (first axis on the other side)
121
Claims (6)
前記第2軸と他方側で結合すると共に、一方側が開口した筒状の外輪部材と、
前記外輪部材内を軸方向において移動する内輪部材と、
前記第1軸と一方側で結合すると共に、他方側が前記内輪部材に固定された軸部材と、
前記外輪部材及び前記軸部材の間の隙間を塞ぐと共に、一方側が前記軸部材に固定され、弾性変形可能であるブーツと、
他方側が前記外輪部材に固定され、一方側に前記ブーツが固定された筒状のブーツアダプタと、
前記ブーツアダプタの内側又は外側に嵌合し、前記ブーツアダプタよりも肉厚である筒状の肉厚筒部材と、
を備える
ことを特徴とする等速ジョイント。 A constant velocity joint connecting the first shaft on one side and the second shaft on the other side,
A cylindrical outer ring member coupled to the second shaft on the other side and having one side opened;
An inner ring member that moves in the axial direction within the outer ring member;
A shaft member coupled to the first shaft on one side and the other side fixed to the inner ring member;
A boot that closes a gap between the outer ring member and the shaft member, is fixed to the shaft member on one side, and is elastically deformable;
A cylindrical boot adapter having the other side fixed to the outer ring member and the boot fixed to one side;
A tubular thick tube member that fits inside or outside the boot adapter and is thicker than the boot adapter;
A constant velocity joint characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の等速ジョイント。 The constant velocity joint according to claim 1, wherein the thick cylindrical member is formed with one or more slits extending in an axial direction.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の等速ジョイント。 The constant-velocity joint according to claim 1, wherein the thick tube member is fitted inside the boot adapter.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の等速ジョイント。 The constant-velocity joint according to claim 1, wherein the thick tube member is fitted to the outside of the boot adapter.
前記軸受の他方側に当該軸受を抜け止めする抜け止め部材が前記軸部材に固定され、
収縮した場合、前記抜け止め部材が前記ブーツアダプタに当接し圧縮する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の等速ジョイント。 The shaft member is rotatably supported outside via a bearing,
A retaining member for retaining the bearing on the other side of the bearing is fixed to the shaft member,
The constant velocity joint according to any one of claims 1 to 4, wherein, when contracted, the retaining member contacts and compresses the boot adapter.
収縮した場合に前記突出部が前記ブーツアダプタに当接し圧縮する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の等速ジョイント。 On one side of the boot adapter, the shaft member includes a protruding portion that protrudes radially outward,
The constant velocity joint according to any one of claims 1 to 4, wherein, when contracted, the protrusion comes into contact with the boot adapter and compresses.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019108049A (en) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社ショーワ | Vehicular propulsion shaft |
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2014
- 2014-10-15 JP JP2014211052A patent/JP2016080046A/en active Pending
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