JP3906940B2 - プロペラシャフトの衝撃吸収構造 - Google Patents
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- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前部に内燃機関を配置し後輪駆動の所謂ＦＲ車および４輪駆動車（４ＷＤ車）における駆動を後輪に伝達するプロペラシャフトに関し、特にその軸方向の衝撃を吸収する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車および４ＷＤ車は、前方からの衝撃に対して前部エンジンルームが効果的に潰れることで、衝撃を緩和する方法が有効であるが、その際エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットが適当に後退する必要があり、プロペラシャフトが突張って邪魔することを避けなければならない。
【０００３】
その対策を自在継手において講じた例は従来各種提案されており、例えば実開平２−１１７２２２号公報に記載された例は、軸方向の衝撃をプロペラシャフトが受けたとき等速自在継手のインナー軸部が軸受（ボール）とともに移動してアウターレース内を仕切っているシールプレートを貫通しテーパー部で規制されて衝撃の吸収が行われる。
特開平５−２１５１２０号公報記載の例も略同様であり、同例ではシールプレートは有するがテーパー部を有していない。
【０００４】
また特開平６−１４４０４１号公報に記載された例は、アウターレースに軸受の軸方向止め手段が設けられるとともに、アウターレースまたはそれに続く底部に導入テーパが設けられ摩擦嵌合した蓋により仕切られて空洞が形成されており、衝撃を受けると軸受（玉）が軸方向止め手段で止められてインナー軸が導入テーパに案内され、蓋に当たり蓋とともに空洞内に嵌入して衝撃の吸収を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の例（実開平２−１１７２２２号公報，特開平５−２１５１２０号公報）では、インナー軸部が軸受とともに移動するので、アウターレース側は軸受が摺動する空間が必要とされ、そのため等速自在継手全体が大型化する。
【０００６】
また後者の例（特開平６−１４４０４１号公報）では、導入テーパの奥に蓋を摩擦嵌合しなければならず組付性が良くないとともに、衝撃エネルギーの吸収量の設定が難しい。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、等速自在継手全体の小型化を図り衝撃エネルギーの吸収量の設定が容易にできる組付性に優れたプロペラシャフトの衝撃吸収構造を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関側の駆動力を駆動輪側に伝達するプロペラシャフトの軸方向の衝撃吸収構造において、インナー軸部の外周に周設された軸受を介してアウターレースが係合した等速自在継手が第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとを連結し、前記アウターレースが有底円筒状をなし、その底壁における前記インナー軸部が軸方向に対向する部分に環状溝を形成したプロペラシャフトの衝撃吸収構造とした。
【０００９】
軸方向の衝撃を受けたときは、インナー軸部は外周の軸受とともに、アウターレースの底壁に衝接する。
アウターレースの底壁のインナー軸部に対向する部分が環状溝を形成しているので、衝撃時にインナー軸部が衝接して環状溝に沿って底壁を破壊貫通して衝撃エネルギーを吸収することができ、環状溝の溝の深さにより吸収できる衝撃エネルギー量を容易に設定できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記等速自在継手の軸受の前記インナー軸部に対する軸方向への移動を所定の力で阻止可能なストッパーを前記インナー軸部に設けたことを特徴とする。
【００１２】
衝撃時軸受がアウターレースの底壁の薄肉部以外の所に衝接してインナー軸部の所定固定位置から外れる際に、ストッパーが所定の力で破壊されるので、衝撃エネルギーを所定量吸収することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記環状溝の径が、前記インナー軸部の外径に略等しいことを特徴とする。
【００１６】
衝撃時インナー軸部がアウターレースの底壁を環状溝に沿って破壊貫通すると、該環状溝に沿って形成された円孔がインナー軸部を支持し軸方向に案内することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に図示し説明する。
図１は自動車（ＦＲ車または４ＷＤ車）の動力伝達機構の一部を示しており、部分的に省略して第１プロペラシャフト１と第２プロペラシャフト２とを連結部材10が連結した構造を示している。
【００２４】
第１プロペラシャフト１の後端はトリポード自在継手３のアウターレース４が形成され、連結部材10の前部がインナー軸部11を形成し、インナー軸部11の先端部に放射方向に突出した３個の軸受に相当するトリポード５が突設され、アウターレース４の円筒内周面に軸方向に指向して形成された３条の溝条に各トリポード５が摺動自在に嵌合してトリポード自在継手３を構成して等速の動力伝達を行っている。
【００２５】
アウターレース４は、有底円筒状をなし、底壁４ａに対して反対側の開口は、円環部材18とブーツ19により覆われている。
連結部材10は、中間軸部12をセンターベアリング15で回転自在に軸支され、センターベアリング15は環状支持部材16の環状弾性体16ａにより支持され、環状支持部材16は車体側に固定されるブラケット17に固着支持される。
【００２６】
このように連結部材10は、環状支持部材16およびセンターベアリング15により中間軸部12が支持され、その後方は径を拡大した後側拡径部13を形成して第２プロペラシャフト２の前端が接続され、第２プロペラシャフト２の後端は自在継手を介して差動装置に連結される。
【００２７】
トリポード自在継手３のトリポード５は内環６の外周に３個放射状に突設されており、内環６は内周面にセレーションが形成され、一方のインナー軸部11の先端部は外周面にセレーションが形成され、セレーションの前端には溝条11ａが後端には突条11ｂが周方向に亘って形成されている。
【００２８】
したがってトリポード５は、内環６がインナー軸部11の先端部にセレーション嵌合し、内環６の後端縁が突条11ｂに当接して位置決めされ、溝条11ａに嵌め込まれたサークリップ７により抜け止めされて所定位置に固定されインナー軸部11の外周に周設されて一体に回動する。
【００２９】
同トリポード５が有底円筒状のアウターレース４の内周面の溝条に嵌合してインナー軸部11がアウターレース４内に挿入されると、インナー軸部11とトリポード５の前方にアウターレース４の底壁４ａが対向している。
【００３０】
この対向する底壁４ａの前面には所定の深さの環状溝８が形成されており、有底円筒状をしたアウターレース４は、環状溝８を有する底壁４ａとともにプレス成形または鍛造により一体に形成されている。
【００３１】
環状溝８は、第１プロペラシャフト１およびアウターレース４の中心軸を中心にした円環状をしており、その直径ｄはインナー軸部11の先端部のセレーションの外径に等しい。
したがってアウターレース４の底壁４ａにおける環状溝８内の円形部は、インナー軸部11にのみ対向している。
【００３２】
本トリポード自在継手３は、以上のような構造をしている。
いま車両が衝突して前方からの衝撃があり、第１プロペラシャフト１が後退したとすると、第１プロペラシャフト１とともにアウターレース４は後方へ移動して内部深くインナー軸部11がトリポード５とともに挿入され、図２に示すようにアウターレース４の底壁４ａにインナー軸部11とトリポード５とが衝接する。
【００３３】
そしてさらにアウターレース４が後退することにより、インナー軸部11がアウターレース４の底壁４ａの特に環状溝８の内部に衝接するので、環状溝８に沿って底壁４ａを破壊して図３に示すように貫通するが、トリポード５は底壁４ａの環状溝８の外側に衝接し底壁４ａに押され、トリポード５の内環６を位置決めしていた突条11ｂのストッパーとしての所定の抗力を越えて突条11ｂを破壊して内環６がインナー軸部11とのセレーション結合部を摺動してトリポード５とともに後方へ移動する。
【００３４】
なおアウターレース４の後端に接続された円環部材18とブーツ19は、まず弾性体であるブーツ19が変形してインナー軸部11よりはずれ、円環部材18は環状支持部材16の環状弾性体16ａに衝接して破壊し貫入する。
【００３５】
図３に示すようにアウターレース４の底壁４ａの中央は環状溝８に沿って切り取られたように破壊され略直径ｄの円孔が形成されて、そこをインナー軸部11が貫通しているので、該円孔にインナー軸部11は案内されて貫通するため、第１プロペラシャフト１と連結部材10および第２プロペラシャフト２の軸芯が一直線に維持された状態で全体の長さが短縮される。
【００３６】
このようにして衝突時には、第１プロペラシャフト１と第２プロペラシャフト２が互いに突張ることなく軸芯を一致させて短縮され、エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットを適当に後退させることができる。
【００３７】
その際、アウターレース４の底壁４ａがインナー軸部11の端面およびトリポード５に衝接し、インナー軸部11は底壁４ａの環状溝８および自らの突条11ｂを破壊して底壁４ａを貫通して衝撃エネルギーが吸収される。
【００３８】
トリポード５を外してインナー軸部11のみがアウターレース４の底壁４ａを貫通して移動するので、トリポード自在継手３のアウターレース４を軸方向に長尺に設ける必要はなく小型軽量化を図ることができる。
【００３９】
アウターレース４は、プレス成形または鍛造により底壁４ａも一体に形成しているので、組付性が良く、底壁４ａの破壊による衝撃エネルギーの吸収量は底壁４ａの環状溝８の深さにより容易に設定することができる。
またインナー軸部11の突条11ｂの破壊による衝撃エネルギーの吸収量は、突条11ｂの形状および大きさにより設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係る自動車の動力伝達機構の一部を部分的に断面で示した平面図である。
【図２】 前方からの衝撃があった場合の一進行状態を示す同平面図である。
【図３】 さらに進行した状態を示す同平面図である。
【符号の説明】
１…第１プロペラシャフト、２…第２プロペラシャフト、３…トリポード自在継手、４…アウターレース、５…トリポード、６…内環、７…サークリップ、
８…環状溝、
10…連結部材、11…インナー軸部、12…中間軸部、13…後方拡径部、15…センターベアリング、16…環状支持部材、17…ブラケット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前部に内燃機関を配置し後輪駆動の所謂ＦＲ車および４輪駆動車（４ＷＤ車）における駆動を後輪に伝達するプロペラシャフトに関し、特にその軸方向の衝撃を吸収する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車および４ＷＤ車は、前方からの衝撃に対して前部エンジンルームが効果的に潰れることで、衝撃を緩和する方法が有効であるが、その際エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットが適当に後退する必要があり、プロペラシャフトが突張って邪魔することを避けなければならない。
【０００３】
その対策を自在継手において講じた例は従来各種提案されており、例えば実開平２−１１７２２２号公報に記載された例は、軸方向の衝撃をプロペラシャフトが受けたとき等速自在継手のインナー軸部が軸受（ボール）とともに移動してアウターレース内を仕切っているシールプレートを貫通しテーパー部で規制されて衝撃の吸収が行われる。
特開平５−２１５１２０号公報記載の例も略同様であり、同例ではシールプレートは有するがテーパー部を有していない。
【０００４】
また特開平６−１４４０４１号公報に記載された例は、アウターレースに軸受の軸方向止め手段が設けられるとともに、アウターレースまたはそれに続く底部に導入テーパが設けられ摩擦嵌合した蓋により仕切られて空洞が形成されており、衝撃を受けると軸受（玉）が軸方向止め手段で止められてインナー軸が導入テーパに案内され、蓋に当たり蓋とともに空洞内に嵌入して衝撃の吸収を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の例（実開平２−１１７２２２号公報，特開平５−２１５１２０号公報）では、インナー軸部が軸受とともに移動するので、アウターレース側は軸受が摺動する空間が必要とされ、そのため等速自在継手全体が大型化する。
【０００６】
また後者の例（特開平６−１４４０４１号公報）では、導入テーパの奥に蓋を摩擦嵌合しなければならず組付性が良くないとともに、衝撃エネルギーの吸収量の設定が難しい。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、等速自在継手全体の小型化を図り衝撃エネルギーの吸収量の設定が容易にできる組付性に優れたプロペラシャフトの衝撃吸収構造を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関側の駆動力を駆動輪側に伝達するプロペラシャフトの軸方向の衝撃吸収構造において、インナー軸部の外周に周設された軸受を介してアウターレースが係合した等速自在継手が第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとを連結し、前記アウターレースが有底円筒状をなし、その底壁における前記インナー軸部が軸方向に対向する部分に環状溝を形成したプロペラシャフトの衝撃吸収構造とした。
【０００９】
軸方向の衝撃を受けたときは、インナー軸部は外周の軸受とともに、アウターレースの底壁に衝接する。
アウターレースの底壁のインナー軸部に対向する部分が環状溝を形成しているので、衝撃時にインナー軸部が衝接して環状溝に沿って底壁を破壊貫通して衝撃エネルギーを吸収することができ、環状溝の溝の深さにより吸収できる衝撃エネルギー量を容易に設定できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記等速自在継手の軸受の前記インナー軸部に対する軸方向への移動を所定の力で阻止可能なストッパーを前記インナー軸部に設けたことを特徴とする。
【００１２】
衝撃時軸受がアウターレースの底壁の薄肉部以外の所に衝接してインナー軸部の所定固定位置から外れる際に、ストッパーが所定の力で破壊されるので、衝撃エネルギーを所定量吸収することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記環状溝の径が、前記インナー軸部の外径に略等しいことを特徴とする。
【００１６】
衝撃時インナー軸部がアウターレースの底壁を環状溝に沿って破壊貫通すると、該環状溝に沿って形成された円孔がインナー軸部を支持し軸方向に案内することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に図示し説明する。
図１は自動車（ＦＲ車または４ＷＤ車）の動力伝達機構の一部を示しており、部分的に省略して第１プロペラシャフト１と第２プロペラシャフト２とを連結部材10が連結した構造を示している。
【００２４】
第１プロペラシャフト１の後端はトリポード自在継手３のアウターレース４が形成され、連結部材10の前部がインナー軸部11を形成し、インナー軸部11の先端部に放射方向に突出した３個の軸受に相当するトリポード５が突設され、アウターレース４の円筒内周面に軸方向に指向して形成された３条の溝条に各トリポード５が摺動自在に嵌合してトリポード自在継手３を構成して等速の動力伝達を行っている。
【００２５】
アウターレース４は、有底円筒状をなし、底壁４ａに対して反対側の開口は、円環部材18とブーツ19により覆われている。
連結部材10は、中間軸部12をセンターベアリング15で回転自在に軸支され、センターベアリング15は環状支持部材16の環状弾性体16ａにより支持され、環状支持部材16は車体側に固定されるブラケット17に固着支持される。
【００２６】
このように連結部材10は、環状支持部材16およびセンターベアリング15により中間軸部12が支持され、その後方は径を拡大した後側拡径部13を形成して第２プロペラシャフト２の前端が接続され、第２プロペラシャフト２の後端は自在継手を介して差動装置に連結される。
【００２７】
トリポード自在継手３のトリポード５は内環６の外周に３個放射状に突設されており、内環６は内周面にセレーションが形成され、一方のインナー軸部11の先端部は外周面にセレーションが形成され、セレーションの前端には溝条11ａが後端には突条11ｂが周方向に亘って形成されている。
【００２８】
したがってトリポード５は、内環６がインナー軸部11の先端部にセレーション嵌合し、内環６の後端縁が突条11ｂに当接して位置決めされ、溝条11ａに嵌め込まれたサークリップ７により抜け止めされて所定位置に固定されインナー軸部11の外周に周設されて一体に回動する。
【００２９】
同トリポード５が有底円筒状のアウターレース４の内周面の溝条に嵌合してインナー軸部11がアウターレース４内に挿入されると、インナー軸部11とトリポード５の前方にアウターレース４の底壁４ａが対向している。
【００３０】
この対向する底壁４ａの前面には所定の深さの環状溝８が形成されており、有底円筒状をしたアウターレース４は、環状溝８を有する底壁４ａとともにプレス成形または鍛造により一体に形成されている。
【００３１】
環状溝８は、第１プロペラシャフト１およびアウターレース４の中心軸を中心にした円環状をしており、その直径ｄはインナー軸部11の先端部のセレーションの外径に等しい。
したがってアウターレース４の底壁４ａにおける環状溝８内の円形部は、インナー軸部11にのみ対向している。
【００３２】
本トリポード自在継手３は、以上のような構造をしている。
いま車両が衝突して前方からの衝撃があり、第１プロペラシャフト１が後退したとすると、第１プロペラシャフト１とともにアウターレース４は後方へ移動して内部深くインナー軸部11がトリポード５とともに挿入され、図２に示すようにアウターレース４の底壁４ａにインナー軸部11とトリポード５とが衝接する。
【００３３】
そしてさらにアウターレース４が後退することにより、インナー軸部11がアウターレース４の底壁４ａの特に環状溝８の内部に衝接するので、環状溝８に沿って底壁４ａを破壊して図３に示すように貫通するが、トリポード５は底壁４ａの環状溝８の外側に衝接し底壁４ａに押され、トリポード５の内環６を位置決めしていた突条11ｂのストッパーとしての所定の抗力を越えて突条11ｂを破壊して内環６がインナー軸部11とのセレーション結合部を摺動してトリポード５とともに後方へ移動する。
【００３４】
なおアウターレース４の後端に接続された円環部材18とブーツ19は、まず弾性体であるブーツ19が変形してインナー軸部11よりはずれ、円環部材18は環状支持部材16の環状弾性体16ａに衝接して破壊し貫入する。
【００３５】
図３に示すようにアウターレース４の底壁４ａの中央は環状溝８に沿って切り取られたように破壊され略直径ｄの円孔が形成されて、そこをインナー軸部11が貫通しているので、該円孔にインナー軸部11は案内されて貫通するため、第１プロペラシャフト１と連結部材10および第２プロペラシャフト２の軸芯が一直線に維持された状態で全体の長さが短縮される。
【００３６】
このようにして衝突時には、第１プロペラシャフト１と第２プロペラシャフト２が互いに突張ることなく軸芯を一致させて短縮され、エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットを適当に後退させることができる。
【００３７】
その際、アウターレース４の底壁４ａがインナー軸部11の端面およびトリポード５に衝接し、インナー軸部11は底壁４ａの環状溝８および自らの突条11ｂを破壊して底壁４ａを貫通して衝撃エネルギーが吸収される。
【００３８】
トリポード５を外してインナー軸部11のみがアウターレース４の底壁４ａを貫通して移動するので、トリポード自在継手３のアウターレース４を軸方向に長尺に設ける必要はなく小型軽量化を図ることができる。
【００３９】
アウターレース４は、プレス成形または鍛造により底壁４ａも一体に形成しているので、組付性が良く、底壁４ａの破壊による衝撃エネルギーの吸収量は底壁４ａの環状溝８の深さにより容易に設定することができる。
またインナー軸部11の突条11ｂの破壊による衝撃エネルギーの吸収量は、突条11ｂの形状および大きさにより設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に係る自動車の動力伝達機構の一部を部分的に断面で示した平面図である。
【図２】 前方からの衝撃があった場合の一進行状態を示す同平面図である。
【図３】 さらに進行した状態を示す同平面図である。
【符号の説明】
１…第１プロペラシャフト、２…第２プロペラシャフト、３…トリポード自在継手、４…アウターレース、５…トリポード、６…内環、７…サークリップ、
８…環状溝、
10…連結部材、11…インナー軸部、12…中間軸部、13…後方拡径部、15…センターベアリング、16…環状支持部材、17…ブラケット。
Claims (3)
- 内燃機関側の駆動力を駆動輪側に伝達するプロペラシャフトの軸方向の衝撃吸収構造において、
インナー軸部の外周に周設された軸受を介してアウターレースが係合した等速自在継手が第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトとを連結し、
前記アウターレースが有底円筒状をなし、その底壁における前記インナー軸部が軸方向に対向する部分に環状溝を形成したことを特徴とするプロペラシャフトの衝撃吸収構造。 - 前記等速自在継手の軸受の前記インナー軸部に対する軸方向への移動を所定の力で阻止可能なストッパーを前記インナー軸部に設けたことを特徴とする請求項１記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造。
- 前記環状溝の径は、前記インナー軸部の外径に略等しいことを特徴とする請求項１または請求項２記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造。
Priority Applications (1)
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| JP05739297A JP3906940B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | プロペラシャフトの衝撃吸収構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP05739297A JP3906940B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | プロペラシャフトの衝撃吸収構造 |
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|---|---|
| JPH10250390A JPH10250390A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3906940B2 true JP3906940B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=13054355
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05739297A Expired - Fee Related JP3906940B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | プロペラシャフトの衝撃吸収構造 |
Country Status (1)
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| JP4809045B2 (ja) | 2005-11-30 | 2011-11-02 | 株式会社ショーワ | プロペラシャフトの衝撃吸収構造 |
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| 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 |
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1997
- 1997-03-12 JP JP05739297A patent/JP3906940B2/ja not_active Expired - Fee Related
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