JP3922405B2 - プロペラシャフトの衝撃吸収構造 - Google Patents
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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】
前後のプロペラシャフトが、軸方向に移動自在で回転方向に固定されたスプライン嵌合により連結されて同嵌合部で衝撃を吸収しようとするものにおいては、軸方向の相対的な移動を許容するため微小の回転方向のガタを設定するか、あるいは極力小さい圧入により嵌合させる必要がある。
したがってスプライン嵌合部の寸法精度は高いものが要求され、コスト高の要因となる。
【０００４】
そこでスプライン嵌合部とは別に前後のプロペラシャフトの相対変位を規制する手段を設けた特開平７−３０５７１５号公報記載の例があり、同例を図５に示す。
【０００５】
図５は前後のプロペラシャフト01，05の連結部を示しており、中空円筒状の前側プロペラシャフト01の後端に円筒状のハブ02が嵌着され、同ハブ02の内周面のうち外端側の円筒内周面にスプライン歯03が形成され、内端側にはテーパ部04が形成されている。
【０００６】
他方の後側プロペラシャフト05の中実軸として延び、さらに拡径した前端部06は、中心軸線に沿って所定深さに穿孔され、その外周面のうち内端側にスプライン歯07が形成され、外端側にテーパ部08が形成されている。
【０００７】
前後のプロペラシャフト01，05は、互いのスプライン歯03，07が軸方向の相対移動を許容して回転方向に固定されてトルクの伝達を行うとともに、互いのテーパ部04，08が密着して嵌合する。
テーパ部04，08は、所定の嵌合強度を有し、一定以上の軸方向の荷重に対して嵌合状態が外れるよう設定されている。
すなわち軸方向抜け荷重が設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
テーパ部04，08の嵌合のみで、軸方向の衝撃における抜け荷重を設定するためには、スプライン部03，07のスプライン嵌合が影響しないように回転方向に微小のガタを設け軸方向に抵抗なく相対移動できるようにしなければならない。
【０００９】
しかるにトルク伝達はスプライン嵌合で行っているので、スプライン嵌合において回転方向にガタがあることは、テーパ部04，08の嵌合にガタによる相対回転が影響して磨耗等により嵌合状態が変化して抜け荷重が安定しない。
【００１０】
そこでテーパ部04，08の嵌合とスプライン嵌合の２か所で抜け荷重を設定するとなると、結局スプライン部03，07の高い寸法精度が要求されることになり、コストアップとなる。
【００１１】
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、スプライン嵌合部が高い寸法精度を要求されず確実に安定した軸方向抜け荷重を容易に設定できるプロペラシャフトの衝撃吸収構造を供する点にある。
【００１２】
【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、円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、前記筒体は両端を係止され軸方向の衝撃を座屈して吸収することを特徴とするプロペラシャフトの衝撃吸収構造とした。
【００１３】
前方から前側プロペラシャフトに衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され両端を係止された筒体に荷重が加わり、同筒体が座屈して連結軸が他方の円筒状プロペラシャフト内に進入してプロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する。
【００１４】
スプライン嵌合に多少の回転方向のガタがありプロペラシャフト間の相対回転があったとしても、座屈により衝撃を吸収する筒体は前後のプロペラシャフトに架設されるが両プロペラシャフトに両端が固着されるわけではなく両プロペラシャフトの相対回転の影響を受けない。
【００１５】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフトの軸方向抜け荷重は、筒体の座屈荷重に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１６】
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、前記筒体が、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って複数本形成したものである。
【００１７】
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けて座屈する際に、軸方向に指向した溝条が裂け前後方向の中央部が膨らみ屈曲して常に放射方向に展開する形で座屈するので、確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、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、前記筒体が、前後方向中央部に周方向に環状溝を形成したものである。
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けて座屈する際に、軸方向に指向した溝条が裂け前後方向の中央部が膨らみ環状溝で確実に屈曲して常に放射方向に展開する形で座屈するので、より確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、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、円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、前記筒体は一端を係止され他端をプロペラシャフトのテーパした端部に外嵌し、軸方向の衝撃を筒体の径の拡大を伴うプロペラシャフトのテーパした端部の食い込みにより吸収するプロペラシャフトの衝撃吸収構造である。
【００２０】
前方から前側プロペラシャフトに衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され一端を係止され他端をプロペラシャフトのテーパした端部に外嵌した筒体に荷重が加わり、テーパした端部が筒体の径を拡大して食い込み、プロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する。
【００２１】
スプライン嵌合に多少の回転方向のガタがありプロペラシャフト間の相対回転があったとしても、食い込まれることにより衝撃を吸収する筒体は前後のプロペラシャフトに架設されるが両プロペラシャフトに両端が固着されるわけではなく両プロペラシャフトの相対回転の影響を受けない。
【００２２】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフトの軸方向抜け荷重は、テーパ端部の食い込みによる筒体の径の拡大に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記筒体が、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って少なくとも１本形成したものである。
【００２４】
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けてテーパした端部が食い込み径を拡大する際に、常に軸方向に指向した溝条が裂けて径を拡大するので、確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれかの項記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記筒体の端部とプロペラシャフトの端部との間にシール部材が介設されたものである。
シール部材により筒体内に水が侵入しスプライン嵌合部に至るのを防止することができる。
【００２６】
【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および図２に図示し説明する。
円筒状をした前側プロペラシャフト10の後端に、円筒状をした端部材11が一体に摩擦圧着されており、同端部材11は圧着された基端部11ａより後方へ段部を経て外径を小さくした縮径部11ｂが突出し、さらに同縮径部11ｂから外径を小さくした連結円筒部12が後方へ突出形成され、同連結円筒部12の内周面に軸方向に指向した複数のスプライン歯13を形成している。
【００２７】
他方後側プロペラシャフト20は、前端に前記端部材11と同形の基端部21ａ，縮径部21ｂからなる端部材21が摩擦圧着されており、縮径部21ｂから前方へ小径中実の連結軸22が中心軸を同じくして長尺に延びて、この連結軸22の先端にスプライン歯23が形成されている。
なお縮径部21ｂの外周面には環状に溝が形成されてリング状のゴムシール部材24が嵌め込まれている。
【００２８】
かかる構造の前側プロペラシャフト10の後端連結円筒部12に後側プロペラシャフト20の前端連結軸22の先端が、スプライン歯13とスプライン歯23のスプライン嵌合に基づき嵌入し、前側プロペラシャフト10と後側プロペラシャフト20とが連結軸22を介して連結される。
【００２９】
スプライン嵌合は、スプライン歯13とスプライン歯23の噛み合いにより軸方向の相対移動を許容し相対回転を禁止する嵌合構造であり、自由な軸方向の相対移動の下でトルクの伝達を行うことができる。
【００３０】
このようにスプライン嵌合により連結される前後プロペラシャフト10，20の対向する端部材11，21間に円筒体30が連結軸22を内部に貫通させて架設される。
円筒体30は所定の厚さの鋼板で形成され、両端近傍を除く外周面に軸方向に指向した溝条31が周方向に亘って複数本刻設され、外周面の前後中央位置には環状溝32が１本刻設されている。
【００３１】
かかる円筒体30は、内径が端部材11，21の縮径部11ｂ，21ｂの外径と略等しく、両端部分が前後の縮径部11ｂ，21ｂに嵌合し、基端部11ａ，21ａとの段部に両端縁が対向し係止される。
【００３２】
そして円筒体30の前端縁は、端部材11の段部に当接して溶接され前側プロペラシャフト10側に一体に固着されるが、後端は端部材21に固着されず互いに相対移動が可能である。
【００３３】
ただし円筒体30の後端部分は、端部材21の縮径部21ｂに嵌合することで、縮径部21ｂに嵌め込まれたゴムシール部材24を締付け、外部からの水の侵入を防止している。
こうして図１に示すような前後プロペラシャフト10，20の連結構造を構成している。
【００３４】
トルクを伝達するスプライン嵌合部は、それ程高い寸法精度は要求されておらず、したがって多少の回転方向のガタがあって前後プロペラシャフト10，20間で多少相対回転することがあっても、円筒体30は後側プロペラシャフト20には固着されていないので、円筒体30に回転方向のねじれ力が加わることはなく影響を受けない。
【００３５】
前方から衝撃を受けることで前側プロペラシャフト10が軸方向の大きな力を受け後方へ移動しようとすると、スプライン嵌合部は連結円筒部12のスプライン歯13が連結軸22の先端スプライン歯23を軸方向に容易に滑り殆ど抵抗なく後方へ移動し、前側プロペラシャフト10の端部材11が後側プロペラシャフト20の端部材21に近づく。
【００３６】
したがって前後の端部材11，21に挟まれた円筒体30は、後端を固定されて前端を軸方向に押圧されて、中央の薄肉となった環状溝32の箇所で屈曲し、外周面の軸方向に指向した複数の溝条31が裂け、図２に示すように溝条31が裂けて分裂した各部分が放射方向に拡がるようにくの字状に屈曲して衝撃力を吸収する。
【００３７】
前側プロペラシャフト10の連結円筒部12は、後側プロペラシャフト20の連結軸22に貫通されて後退し連結軸22にガイドされるように前側プロペラシャフト10が移動するので、両プロペラシャフト10，20が突っ張ることなく短縮して衝撃を吸収することができる。
【００３８】
スプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず多少のガタを許容でき、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフト10，20の軸方向抜け荷重は、円筒体30の座屈荷重に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００３９】
前方からの衝撃に対する軸方向抜け荷重を変更する場合は、円筒体30を別種のものに変えればよく、簡単である。
円筒体30は、肉厚，溝条31の数，溝条31および環状溝32の深さ等によって座屈荷重を容易に変えて軸方向抜け荷重を任意に設定することができる。
【００４０】
次に別の実施の形態について図３および図４に基づき説明する。
本前側プロペラシャフト50とその端部に摩擦圧着される端部材51および後側プロペラシャフト60は、それぞれ前記実施の形態の前側プロペラシャフト10，端部材11，後側プロペラシャフト20と同じものであるが、後側プロペラシャフト60に摩擦圧着される端部材61の形状が異なる。
【００４１】
なお端部材61から延びる連結軸62は、前記連結軸22と同形であり、その先端のスプライン歯63が端部材51と一体の連結円筒部52の内周面のスプライン歯53にスプライン嵌合する。
【００４２】
端部材61は、基端部61ａと縮径部61ｂとからなり、縮径部61ｂの外周面にはゴムシーリング64が嵌め込まれている点で前記端部材21と同じであるが、基端部61ａの外周面が前方に行くにしたがい徐々に外径を小さくしたテーパ面61ｃを形成しており、若干の段部を経て縮径部61ｂに連なっている。
【００４３】
この前後の端部材51，61間に架設される円筒体70は、両端を各縮径部51ｂ，61ｂに嵌合して各段部に対向し、前端縁は段部に溶接される。
したがって図３に示すように円筒体70は、前端が端部材51に固着され、後端が端部材61ｂのテーパ面61ｃに連なる若干の段部に係止される。
【００４４】
前方から前側プロペラシャフト50に衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフト50，60の対向する端部材51，61間に架設された円筒体70に荷重が加わり、端部材61のテーパ面61ｃが若干の段部との係止を外し円筒体70の径を拡大して食い込み、プロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する（図４参照）。
【００４５】
スプライン嵌合に回転方向の多少のガタがあってプロペラシャフト間で相対回転したとしても、食い込まれることにより衝撃を吸収する円筒体70は後側プロペラシャフト60とは一体に固着されておらず後側プロペラシャフト60とは相対回転自在であるので、前後プロペラシャフト50，60間のガタによる相対回転の影響を受けない。
【００４６】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフト50，60の軸方向抜け荷重は、テーパ面61ｃを有する端部材61の食い込みによる円筒体70の径の拡大に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００４７】
軸方向抜け荷重を設定する場合、径を拡大する円筒体の外周面または内周面の少なくとも一方に軸方向に指向した溝条を周方向に亘って少なくとも１本形成してもよく、径を拡大するときに延伸だけでなく溝条に沿って裂けることで、食い込み荷重を任意に設定することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプロペラシャフトの衝撃前の衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図２】衝撃後の同衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図３】別の実施の形態に係るプロペラシャフトの衝撃前の衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図４】衝撃後の同衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図５】従来の衝撃吸収構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10…前側プロペラシャフト、11…端部材、12…連結円筒部、13…スプライン歯、20…後側プロペラシャフト、21…端部材、22…連結軸、23…スプライン歯、
30…円筒体、31…溝条、32…環状溝、
50…前側プロペラシャフト、51…端部材、52…連結円筒部、53…スプライン歯、60…後側プロペラシャフト、61…端部材、62…連結軸、63…スプライン歯、
70…円筒体。
【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】
前後のプロペラシャフトが、軸方向に移動自在で回転方向に固定されたスプライン嵌合により連結されて同嵌合部で衝撃を吸収しようとするものにおいては、軸方向の相対的な移動を許容するため微小の回転方向のガタを設定するか、あるいは極力小さい圧入により嵌合させる必要がある。
したがってスプライン嵌合部の寸法精度は高いものが要求され、コスト高の要因となる。
【０００４】
そこでスプライン嵌合部とは別に前後のプロペラシャフトの相対変位を規制する手段を設けた特開平７−３０５７１５号公報記載の例があり、同例を図５に示す。
【０００５】
図５は前後のプロペラシャフト01，05の連結部を示しており、中空円筒状の前側プロペラシャフト01の後端に円筒状のハブ02が嵌着され、同ハブ02の内周面のうち外端側の円筒内周面にスプライン歯03が形成され、内端側にはテーパ部04が形成されている。
【０００６】
他方の後側プロペラシャフト05の中実軸として延び、さらに拡径した前端部06は、中心軸線に沿って所定深さに穿孔され、その外周面のうち内端側にスプライン歯07が形成され、外端側にテーパ部08が形成されている。
【０００７】
前後のプロペラシャフト01，05は、互いのスプライン歯03，07が軸方向の相対移動を許容して回転方向に固定されてトルクの伝達を行うとともに、互いのテーパ部04，08が密着して嵌合する。
テーパ部04，08は、所定の嵌合強度を有し、一定以上の軸方向の荷重に対して嵌合状態が外れるよう設定されている。
すなわち軸方向抜け荷重が設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
テーパ部04，08の嵌合のみで、軸方向の衝撃における抜け荷重を設定するためには、スプライン部03，07のスプライン嵌合が影響しないように回転方向に微小のガタを設け軸方向に抵抗なく相対移動できるようにしなければならない。
【０００９】
しかるにトルク伝達はスプライン嵌合で行っているので、スプライン嵌合において回転方向にガタがあることは、テーパ部04，08の嵌合にガタによる相対回転が影響して磨耗等により嵌合状態が変化して抜け荷重が安定しない。
【００１０】
そこでテーパ部04，08の嵌合とスプライン嵌合の２か所で抜け荷重を設定するとなると、結局スプライン部03，07の高い寸法精度が要求されることになり、コストアップとなる。
【００１１】
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、スプライン嵌合部が高い寸法精度を要求されず確実に安定した軸方向抜け荷重を容易に設定できるプロペラシャフトの衝撃吸収構造を供する点にある。
【００１２】
【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、円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、前記筒体は両端を係止され軸方向の衝撃を座屈して吸収することを特徴とするプロペラシャフトの衝撃吸収構造とした。
【００１３】
前方から前側プロペラシャフトに衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され両端を係止された筒体に荷重が加わり、同筒体が座屈して連結軸が他方の円筒状プロペラシャフト内に進入してプロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する。
【００１４】
スプライン嵌合に多少の回転方向のガタがありプロペラシャフト間の相対回転があったとしても、座屈により衝撃を吸収する筒体は前後のプロペラシャフトに架設されるが両プロペラシャフトに両端が固着されるわけではなく両プロペラシャフトの相対回転の影響を受けない。
【００１５】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフトの軸方向抜け荷重は、筒体の座屈荷重に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１６】
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、前記筒体が、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って複数本形成したものである。
【００１７】
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けて座屈する際に、軸方向に指向した溝条が裂け前後方向の中央部が膨らみ屈曲して常に放射方向に展開する形で座屈するので、確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、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、前記筒体が、前後方向中央部に周方向に環状溝を形成したものである。
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けて座屈する際に、軸方向に指向した溝条が裂け前後方向の中央部が膨らみ環状溝で確実に屈曲して常に放射方向に展開する形で座屈するので、より確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、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、円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、前記筒体は一端を係止され他端をプロペラシャフトのテーパした端部に外嵌し、軸方向の衝撃を筒体の径の拡大を伴うプロペラシャフトのテーパした端部の食い込みにより吸収するプロペラシャフトの衝撃吸収構造である。
【００２０】
前方から前側プロペラシャフトに衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され一端を係止され他端をプロペラシャフトのテーパした端部に外嵌した筒体に荷重が加わり、テーパした端部が筒体の径を拡大して食い込み、プロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する。
【００２１】
スプライン嵌合に多少の回転方向のガタがありプロペラシャフト間の相対回転があったとしても、食い込まれることにより衝撃を吸収する筒体は前後のプロペラシャフトに架設されるが両プロペラシャフトに両端が固着されるわけではなく両プロペラシャフトの相対回転の影響を受けない。
【００２２】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフトの軸方向抜け荷重は、テーパ端部の食い込みによる筒体の径の拡大に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記筒体が、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って少なくとも１本形成したものである。
【００２４】
筒体は、軸方向の衝撃荷重を受けてテーパした端部が食い込み径を拡大する際に、常に軸方向に指向した溝条が裂けて径を拡大するので、確実で安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれかの項記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造において、前記筒体の端部とプロペラシャフトの端部との間にシール部材が介設されたものである。
シール部材により筒体内に水が侵入しスプライン嵌合部に至るのを防止することができる。
【００２６】
【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および図２に図示し説明する。
円筒状をした前側プロペラシャフト10の後端に、円筒状をした端部材11が一体に摩擦圧着されており、同端部材11は圧着された基端部11ａより後方へ段部を経て外径を小さくした縮径部11ｂが突出し、さらに同縮径部11ｂから外径を小さくした連結円筒部12が後方へ突出形成され、同連結円筒部12の内周面に軸方向に指向した複数のスプライン歯13を形成している。
【００２７】
他方後側プロペラシャフト20は、前端に前記端部材11と同形の基端部21ａ，縮径部21ｂからなる端部材21が摩擦圧着されており、縮径部21ｂから前方へ小径中実の連結軸22が中心軸を同じくして長尺に延びて、この連結軸22の先端にスプライン歯23が形成されている。
なお縮径部21ｂの外周面には環状に溝が形成されてリング状のゴムシール部材24が嵌め込まれている。
【００２８】
かかる構造の前側プロペラシャフト10の後端連結円筒部12に後側プロペラシャフト20の前端連結軸22の先端が、スプライン歯13とスプライン歯23のスプライン嵌合に基づき嵌入し、前側プロペラシャフト10と後側プロペラシャフト20とが連結軸22を介して連結される。
【００２９】
スプライン嵌合は、スプライン歯13とスプライン歯23の噛み合いにより軸方向の相対移動を許容し相対回転を禁止する嵌合構造であり、自由な軸方向の相対移動の下でトルクの伝達を行うことができる。
【００３０】
このようにスプライン嵌合により連結される前後プロペラシャフト10，20の対向する端部材11，21間に円筒体30が連結軸22を内部に貫通させて架設される。
円筒体30は所定の厚さの鋼板で形成され、両端近傍を除く外周面に軸方向に指向した溝条31が周方向に亘って複数本刻設され、外周面の前後中央位置には環状溝32が１本刻設されている。
【００３１】
かかる円筒体30は、内径が端部材11，21の縮径部11ｂ，21ｂの外径と略等しく、両端部分が前後の縮径部11ｂ，21ｂに嵌合し、基端部11ａ，21ａとの段部に両端縁が対向し係止される。
【００３２】
そして円筒体30の前端縁は、端部材11の段部に当接して溶接され前側プロペラシャフト10側に一体に固着されるが、後端は端部材21に固着されず互いに相対移動が可能である。
【００３３】
ただし円筒体30の後端部分は、端部材21の縮径部21ｂに嵌合することで、縮径部21ｂに嵌め込まれたゴムシール部材24を締付け、外部からの水の侵入を防止している。
こうして図１に示すような前後プロペラシャフト10，20の連結構造を構成している。
【００３４】
トルクを伝達するスプライン嵌合部は、それ程高い寸法精度は要求されておらず、したがって多少の回転方向のガタがあって前後プロペラシャフト10，20間で多少相対回転することがあっても、円筒体30は後側プロペラシャフト20には固着されていないので、円筒体30に回転方向のねじれ力が加わることはなく影響を受けない。
【００３５】
前方から衝撃を受けることで前側プロペラシャフト10が軸方向の大きな力を受け後方へ移動しようとすると、スプライン嵌合部は連結円筒部12のスプライン歯13が連結軸22の先端スプライン歯23を軸方向に容易に滑り殆ど抵抗なく後方へ移動し、前側プロペラシャフト10の端部材11が後側プロペラシャフト20の端部材21に近づく。
【００３６】
したがって前後の端部材11，21に挟まれた円筒体30は、後端を固定されて前端を軸方向に押圧されて、中央の薄肉となった環状溝32の箇所で屈曲し、外周面の軸方向に指向した複数の溝条31が裂け、図２に示すように溝条31が裂けて分裂した各部分が放射方向に拡がるようにくの字状に屈曲して衝撃力を吸収する。
【００３７】
前側プロペラシャフト10の連結円筒部12は、後側プロペラシャフト20の連結軸22に貫通されて後退し連結軸22にガイドされるように前側プロペラシャフト10が移動するので、両プロペラシャフト10，20が突っ張ることなく短縮して衝撃を吸収することができる。
【００３８】
スプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず多少のガタを許容でき、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフト10，20の軸方向抜け荷重は、円筒体30の座屈荷重に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００３９】
前方からの衝撃に対する軸方向抜け荷重を変更する場合は、円筒体30を別種のものに変えればよく、簡単である。
円筒体30は、肉厚，溝条31の数，溝条31および環状溝32の深さ等によって座屈荷重を容易に変えて軸方向抜け荷重を任意に設定することができる。
【００４０】
次に別の実施の形態について図３および図４に基づき説明する。
本前側プロペラシャフト50とその端部に摩擦圧着される端部材51および後側プロペラシャフト60は、それぞれ前記実施の形態の前側プロペラシャフト10，端部材11，後側プロペラシャフト20と同じものであるが、後側プロペラシャフト60に摩擦圧着される端部材61の形状が異なる。
【００４１】
なお端部材61から延びる連結軸62は、前記連結軸22と同形であり、その先端のスプライン歯63が端部材51と一体の連結円筒部52の内周面のスプライン歯53にスプライン嵌合する。
【００４２】
端部材61は、基端部61ａと縮径部61ｂとからなり、縮径部61ｂの外周面にはゴムシーリング64が嵌め込まれている点で前記端部材21と同じであるが、基端部61ａの外周面が前方に行くにしたがい徐々に外径を小さくしたテーパ面61ｃを形成しており、若干の段部を経て縮径部61ｂに連なっている。
【００４３】
この前後の端部材51，61間に架設される円筒体70は、両端を各縮径部51ｂ，61ｂに嵌合して各段部に対向し、前端縁は段部に溶接される。
したがって図３に示すように円筒体70は、前端が端部材51に固着され、後端が端部材61ｂのテーパ面61ｃに連なる若干の段部に係止される。
【００４４】
前方から前側プロペラシャフト50に衝撃があると、スプライン嵌合部は軸方向に相対移動可能で前後のプロペラシャフト50，60の対向する端部材51，61間に架設された円筒体70に荷重が加わり、端部材61のテーパ面61ｃが若干の段部との係止を外し円筒体70の径を拡大して食い込み、プロペラシャフトが突っ張ることなく衝撃を吸収する（図４参照）。
【００４５】
スプライン嵌合に回転方向の多少のガタがあってプロペラシャフト間で相対回転したとしても、食い込まれることにより衝撃を吸収する円筒体70は後側プロペラシャフト60とは一体に固着されておらず後側プロペラシャフト60とは相対回転自在であるので、前後プロペラシャフト50，60間のガタによる相対回転の影響を受けない。
【００４６】
したがってスプライン嵌合部に高い寸法精度が要求されず、コスト高を抑えることができる。
また前後プロペラシャフト50，60の軸方向抜け荷重は、テーパ面61ｃを有する端部材61の食い込みによる円筒体70の径の拡大に基づいて設定することができるので、確実かつ安定した軸方向抜け荷重を容易に設定することができる。
【００４７】
軸方向抜け荷重を設定する場合、径を拡大する円筒体の外周面または内周面の少なくとも一方に軸方向に指向した溝条を周方向に亘って少なくとも１本形成してもよく、径を拡大するときに延伸だけでなく溝条に沿って裂けることで、食い込み荷重を任意に設定することが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプロペラシャフトの衝撃前の衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図２】衝撃後の同衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図３】別の実施の形態に係るプロペラシャフトの衝撃前の衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図４】衝撃後の同衝撃吸収構造を示す一部断面とした側面図である。
【図５】従来の衝撃吸収構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10…前側プロペラシャフト、11…端部材、12…連結円筒部、13…スプライン歯、20…後側プロペラシャフト、21…端部材、22…連結軸、23…スプライン歯、
30…円筒体、31…溝条、32…環状溝、
50…前側プロペラシャフト、51…端部材、52…連結円筒部、53…スプライン歯、60…後側プロペラシャフト、61…端部材、62…連結軸、63…スプライン歯、
70…円筒体。
Claims (6)
- 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、
円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、
前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、
前記筒体は両端を係止され軸方向の衝撃を座屈して吸収することを特徴とするプロペラシャフトの衝撃吸収構造。 - 前記筒体は、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って複数本形成し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。
- 前記筒体は、前後方向中央部に周方向に環状溝を形成したことを特徴とする請求項２記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造。
- 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、
円筒状をした前後のプロペラシャフトが、一方のプロペラシャフトの端部から延びた連結軸と他方のプロペラシャフトの端部が軸方向に相対移動可能にスプライン嵌合して同軸一直線に連結され、
前記連結軸を内部に同軸に貫通させた筒体が前記前後のプロペラシャフトの対向する端部間に架設され、
前記筒体は一端を係止され他端をプロペラシャフトのテーパした端部に外嵌し、軸方向の衝撃を筒体の径の拡大を伴うプロペラシャフトのテーパした端部の食い込みにより吸収することを特徴とするプロペラシャフトの衝撃吸収構造。 - 前記筒体は、軸方向に指向した溝条を周方向に亘って少なくとも１本形成したことを特徴とする請求項４記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造。
- 前記筒体の端部とプロペラシャフトの端部との間にシール部材が介設されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項記載のプロペラシャフトの衝撃吸収構造。
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