JP4324405B2 - Impact drag reduction structure for vehicle propeller shaft - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、四輪駆動車(4WD)やフロントエンジンリヤドライブ(FR)の車両の動力伝達系は、車体に対して前後方向に配設するプロペラシャフトの前端部が車体前部に搭載したエンジン側の出力軸に連結すると共に、後端部がディファレンシャル装置を介して駆動輪である後輪の駆動軸に連結している。
【0003】
このプロペラシャフトは、車体に対して前後方向に延在して配設されることから、例えば車両の衝突時に車体前方から作用する衝撃荷重による車体の変形に対してプロペラシャフトが突っ張る状態となり、車体変形による衝撃荷重の吸収に影響を及ぼす。
【0004】
そこで、車体前後方向に延在して配置されるプロペラシャフトを、その軸方向の荷重によって収縮させて車両の前方側からの衝撃荷重を吸収して搭乗者を保護する種々の衝撃抗力低減構造が提案されている。
【0005】
例えば、図に動力伝達系を概略的に示し、かつ図10に図のC部拡大断面図を示すように、フロントプロペラシャフト101と、このフロントプロペラシャフト101の後端部にユニバーサルジョイント110を介して連結したリヤプロペラシャフト100を形成する。フロントプロペラシャフト101の前端部をユニバーサルジョイント112を介してエンジンおよび変速機を備えたパワーユニット113の出力軸に連結すると共に、リヤプロペラシャフト105の後端部をユニバーサルジョイント114を介して駆動輪である後輪用のディファレンシャル装置116に連結する。さらに、フロントプロペラシャフト101を長尺の前部シャフト本体102の後端部と後部シャフト本体103の前端部とに所定以上の荷重により変形可能なコーン状の連結体104a、104bを設けて、これら両連結体104aと104bを相対向させて互いに端部を結合する。
【0006】
このように構成されたプロペラシャフト100を適用した車両において、衝突等に伴ってパワーユニット113が車体後方に向かって移動してフロントプロペラシャフト101に衝突荷重が作用すると、フロントプロペラシャフト101の前部シャフト本体102と後部シャフト本体103との間に配置された連結体104aおよび104bが座屈してフロントプロペラシャフト101が収縮すると共に、連結体104a、104bの座屈により衝撃荷重を吸収するものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平7−309146号公報(段落番号0013、図1、図2)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に記載のプロペラシャフト100によると、車両の衝突時に車体前方から作用する衝撃荷重によって連結体104aおよび104bが座屈してプロペラシャフト100が収縮することによって、車体の変形による衝撃荷重の吸収が可能になる。
【0009】
しかし、コーン状の連結体104a、104bを座屈させるには比較的大きな荷重を要し、十分な車体変形による円滑な衝撃荷重の吸収が達成できないことが懸念される。
【0010】
一方、プロペラシャフト100は、主として回転トルクを伝達するものであるが、プロペラシャフト100を収縮するための前部シャフト本体102と後部シャフト本体103との間に連結体104a、104bを配置した場合、車両の発進時や急制動時あるいはバンプ・リバウンド時に軸方向の荷重が作用するので、常時の走行時に連結体104a、104bには回転トルクと軸方向の荷重が繰り返し作用するため疲労により破壊し易くなる可能性が高い。このため、連結体104a、104bの強度を予め高く設定することが考えられるが、連結体104a、104bの衝撃抗力が増大して車体変形による円滑な衝撃荷重の吸収が阻害される。また、連結体104a、104bによる抗力特性の経時変化を予想することは困難であり、かつ衝突等による衝撃荷重が作用する時期は知り得ないのであるから、実際に衝撃荷重が作用した場合のプロペラシャフトの挙動特性を予想することが極めて困難である。さらに、連結体104a、104bの配設により従来のプロペラシャフトと大きく構造が相違することから、従来のプロペラシャフトと挙動特性が大きく異なり、その挙動特性の予想が困難で挙動特性のチューニングが難しく信頼性の低下を招く要因となる。
【0011】
また、プロペラシャフトを形成する中空円筒状のシャフトチューブを部分的に拡管加工あるいは縮管加工して、衝撃荷重による収縮を可能にすることもあるが、拡管加工あるいは縮管加工は加工形状が制限されて、急変する断面形状が困難で緩やかに変化することから、衝撃抗力の低減が達成できないことが懸念される。
【0012】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、経時変化が極めて少なく衝撃荷重が作用した際のプロペラシャフトの挙動特性を予め想定可能で、かつ安定した衝撃抵抗低減が確保できる信頼性に優れた車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1に記載の車両用プロペラシャフトの抗力低減構造の発明は、車体前後方向に沿って延在し、フロントプロペラシャフトと、該フロントプロペラシャフトの後端部にジョイントを介して前端部が結合されるリヤプロペラシャフトを備えたプロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記ジョイントは、ベース部及び、該ベース部から軸方向後方に連続して一体形成され、端部が上記リヤプロペラシャフトの前端部に結合される延長部を有し、該延長部に、上記ベース部と略同径に形成された小径範囲と、該小径範囲よりも大となる径を有する大径範囲が、段差部を介して連続形成される円筒状のアウタケースと、
基部が上記フロントプロペラシャフトの後端部に結合されると共に、先端軸部が上記アウタケース内に挿入されるジョイントシャフトと、上記ベース部と上記先端軸部との間に配置されて、上記アウタケースと上記ジョイントシャフトとを軸方向に移動自在に係合し、かつ回転トルクを伝達するトルク伝達部と、車体前方方向からの衝撃荷重に起因する上記フロントプロペラシャフトの軸方向移動により上記アウタケースに当接して衝撃荷重を上記アウタケースに伝達すると共に、上記ジョイントシャフトの上記アウタケース内への進入量を規制する荷重伝達手段と、を備え、該荷重伝達手段により上記ジョイントシャフトの上記アウタケース内への進入量が規制された際に、上記トルク伝達部が上記段差部と当接することを特徴とする。
【0014】
請求項1の発明によると、通常の走行にけるパワーユニットから回転トルクが、フロントプロペラシャフト、ジョイントおよびリヤプロペラシャフトを介して伝達が円滑にされると共に、ジョイントによって車両車両の発進時や、急制動時あるいはバンプ・リバウンド時にフロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトの軸方向の相対移動が許容され、車体の振動や騒音が低減されて優れた乗り心地および居住性が確保できる。
【0015】
一方、車体前方から衝撃荷重が作用したときには、フロントプロペラシャフトの後退に伴ってジョイントシャフトが、トルク伝達部によって極めて小さい荷重によって円滑にアウタケース内に進入して、フロントプロペラシャフトの後退に伴ってプロペラシャフトが収縮する。この収縮によりプロペラシャフトの突っ張りが回避されて車体変形が容易になり、車体変形による衝撃荷重の吸収による衝撃の緩和が得られる。しかる後、荷重伝達手段がアウタケースに当接すると、衝撃荷重がアウタケースに伝達され、延長部の小径範囲と段差部の連続部分および段差部と大径範囲の連続部分が座屈変形してさらに衝撃荷重を吸収して衝撃を緩和する。
【0016】
また、ジョイントやフロントプロペラシャフト、リヤプロペラシャフトにおける特性の経時変化がなく、実際に衝撃荷重が作用した場合のプロペラシャフトの挙動特性を予め実験あるいはシュミレーションに基づいて想定することが極めて容易であり、挙動特性のチューニングが容易にできる。また、延長部をベース部に連続する小径範囲に続いて段差部を解して大径範囲を形成することで、車体前方から衝撃荷重が作用したときには、ジョイントシャフトと延長部の干渉が回避されて延長部の座屈抵抗が小さくなるので、座屈が容易となって座屈抗力の低減が期待できる。更に、ジョイントシャフトの先端軸部あるいは先端軸部に設けられたトルク伝達部が段差部に当接して衝撃荷重を伝達し、この段差部を変形の起点にして比較的小さな荷重による座屈変形が行われ、座屈抗力の低減が得られる。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記フロントプロペラシャフトの軸方向移動により、上記トルク伝達部における上記アウタケースと上記ジョイントシャフトとの係合が解除されることを特徴とする。
【0018】
請求項2の発明によると、ジョイントシャフトの進入量が規制されたときには、トルク伝達部によるアウタケースとジョイントシャフトの係合が解除され、アウタケースの延長部およびアウタケースに結合されたリヤプロペラシャフトの座屈が容易になり、延長部およびリヤプロペラシャフトの座屈による衝撃荷重の吸収が効率的に得られる。
【0023】
請求項に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記荷重伝達手段は、上記アウタケースの端部に対向するよう、上記ジョイントシャフトを車体に回転自在に支持するセンタ軸受部に設けられた凸部であることを特徴とする。
【0024】
請求項に記載の発明によると、既存のセンタ軸受部に凸部を設ける簡単な構成で荷重伝達手段が形成でき、かつこの凸部がアウタケースの端部に当接して、衝撃荷重がアウタケースの特定部位に伝達することによって、アウタケースに結合されたリヤプロペラシャフトを所望の方向に座屈させることができる。
【0025】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記大径範囲と上記段差部の連続部分の曲率が、上記小径範囲と上記段差部の連続部分の曲率と異なることを特徴とする。
【0026】
請求項の発明によると、小径範囲と段差部の連続部分に対し段差部と大径範囲の連続部分の曲率を大きくすることによって、断面の急変する部分が比較的大径に形成され、大径側が衝撃荷重を吸収しやすくなると共に、回転トルクに対する小径部位の強度低下が回避できる。また、小径範囲と段差部の連続部分に対し段差部と大径範囲の連続部分の曲率を小さくすることによって小径側が衝撃荷重を吸収しやすくなる。
【0027】
請求項5に記載の発明は、請求項1または2にの車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記小径範囲は、上記ベース部に連続する円筒状の第1小径範囲と、上記リヤプロペラシャフトに結合する円筒状の第2小径範囲とから構成されると共に、上記段差部は、上記第1小径範囲に連続して、後方へと拡径し、上記大径範囲に連続する第1段差部と、上記大径範囲に連続して、後方へと縮径し、上記第2小径範囲に連続する第2段差部とから構成され、上記荷重伝達手段により上記ジョイントシャフトの進入量が規制された際に、上記トルク伝達部が上記第2段差部と上記第2小径範囲との連続部分に当接することを特徴とする。
【0028】
請求項の発明によると、ジョイントシャフトの先端軸部あるいはトルク伝達部が第2段差部と第2小径範囲の連続部分に当接して該部に衝撃荷重が入力され、該部が座屈変形の起点となってより円滑に座屈変形することが可能になり、プロペラシャフトによる衝撃荷重の吸収が向上し、信頼性の向上が得られる。
【0029】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記延長部の端部は、上記リヤプロペラシャフトの中空円筒状のシャフトチューブの前端部に摩擦接合されたことを特徴とする。
【0030】
請求項の発明によると、延長部の端部とシャフトチューブを摩擦圧接することによって、接合強度が確保でき、かつ電弧溶接のように溶接熱による延長部とシャフトチューブに「抜け落ち」の発生がなく、延長部とシャフトチューブの薄肉化が可能になり、プロペラシャフトの軽量化が期待できる。
【0031】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、上記トルク伝達部は、上記先端軸部に設けられ外周において軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースと、上記アウタケースのベース部内周に上記ボール溝に対向して軸線方向に延在して形成されたボール溝と、上記ボール溝間に嵌合する複数のボールとを有することを特徴とする。
【0032】
請求項の発明は、トルク伝達部の具体的構造であって、トルク伝達部を、ジョイントシャフトの先端軸部に設けられるインナレースおよびアウタケースのベース部に対向して形成されたボール溝にボールを嵌合する、いわゆるダブルオフセットジョイントによって形成することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造の実施の形態を図を参照して説明する。
【0036】
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態を図1乃至図7を参照して説明する。なお、各図において矢印Fは車体前方方向を示している。
【0037】
図1は四輪駆動車やフロントエンジンリヤドライブの車両の駆動系に使用されるプロペラシャフト1の全体斜視図である。プロペラシャフト1は、フロントプロペラシャフト2と、このフロントプロペラシャフト2の後端部にジョイント10を介して連結したリヤプロペラシャフト5とによって構成される。フロントプロペラシャフト2の前端部がユニバーサルジョイント7を介して、車体前部に搭載された図示しないエンジンと変速機構とを備えたパワーユニットの出力軸に連結する。一方、リヤプロペラシャフト5の後端部がユニバーサルジョイント8を介して図示しない駆動輪である後輪のディファレシャル装置に連結される。さらに、フロントプロペラシャフト2とリヤプロペラシャフト5を連結するジョイント10を、図2に車体下部の要部斜視図を示すようにセンタ軸受部40によって車体60の下面61に回転自在に支持している。
【0038】
図3は、プロペラシャフト1の衝撃抗力低減構造を形成するフロントプロペラシャフト2の後端部とリヤプロペラシャフト5の前端部との連結部分を示す図1のI−I線断面図であり、図4は図3のA部拡大図、図5は図3のB部拡大図である。
【0039】
ジョイント10は、フロントプロペラシャフト2の後端部に結合されるジョイントシャフト11およびリヤプロペラシャフト5の前端部に結合されるアウタケース20を有している。
【0040】
ジョイントシャフト11は、フロントプロペラシャフト2を形成する板金製で中空円筒状のシャフトチューブ3の後端部3aに結合される円柱状の基部12と、この基部12の後端に段部12bを介して連続する基部12より小径の主軸部13と、主軸部13の後端に段部13bを介して連続する主軸部13より小径の先端軸部14が同軸上で一体に連続形成された略柱状に形成されている。
【0041】
このジョイントシャフト11は、リング状に形成された基部12の前端部12aがシャフトチューブ3の後端部3aに摩擦圧接によって一体結合される。このようにジョイントシャフト11の前端部12aとシャフトチューブ3の後端部3aを摩擦圧接することによって、電弧溶接の場合に溶接熱により薄い基部12とシャフトチューブ3に発生することが懸念される「溶け落ち」が防止でき、基部12とシャフトチューブ3の薄肉化が可能になり、フロントプロペラシャフト2の重量軽減が期待できる。
【0042】
ジョイントシャフト11の先端軸部14の先端部に、外周に軸方向に沿って伸びる複数のボール溝16aが形成された環状のインナレース16がスプライン嵌合して装着され、かつクリップ17によって固定される。
【0043】
一方、リヤプロペラシャフト5の前端部に結合されるアウタケース20は、図3および図5に示すように機械加工によって円筒状のベース部21およびこのベース部21に一体に連続形成された延長部22を有する略円筒状に形成されている。
【0044】
ベース部21の内周面に、インナレース16の各ボール溝16aと対向して軸方向に延在する複数のボール溝21aが形成されている。さらにベース部21の内周面には各ボール溝21aの前端に沿って環状のクリップ溝21bが形成され、かつ各ボール溝21aの後端に沿って環状のジョイントキャップ装着部21cが形成されている。
【0045】
延長部22は、ベース部21の後端から同径で連続する円筒状の小径範囲23と、この小径範囲23の後端に内周端が連続して拡径する段差部24と、この段差部24の外周端に前端が連続して後方に同径で連続する円筒状の大径範囲25とが連続形成される。ここで、特に断面形状における小径範囲23の後端と段差部24の内周端との連続部分26の曲率に対し、段差部24の外周端と大径範囲25の前端との連続部分27の断面形状の曲率を大きく設定する。この連続部分26および27の曲率は、加工制限の少ない機械加工によって容易に所定の形状に加工できる。なお、断面形状における小径範囲23の後端と段差部24の内周端との連続部分26の曲率に対し、段差部24の外周端と大径範囲25の前端との連続部分27の断面形状の曲率を小さく設定してもよい。
【0046】
このアウタケース20は、そのジョイントキャップ装着部21cに円板状で外周にフランジが折曲形成されたジョイントキャップ28を圧入して内部をベース部21側と延長部22側とに区画する。そして、リヤプロペラシャフト5を形成する板金製で中空円筒状のシャフトチューブ6の前端部6aに、リング状に形成された延長部22の端部22aが摩擦圧接によって一体に結合される。すなわち、機械加工されたアウタケース20の端部22aと板金製のシャフトチューブ6の前端部6aを摩擦圧接することによって、この接合部における酸化物やその他の異物が圧接力で溶接面外に押し出されて均一な接合組織となり接合強度が確保でき、かつ電弧溶接のように溶接熱により発生することのある延長部22とシャフトチューブ6の「溶け落ち」がなく、延長部22とシャフトチューブ6の薄肉化が可能になり、リヤプロペラシャフト5の軽量化が期待できる。
【0047】
さらに、ジョイントシャフト11の先端軸部14に配設されたインナレース16の外周に形成された各ボール溝16aに、リング状のゲージ30に保持されたボール31をそれぞれ嵌合させて装着する。このゲージ30およびボール31が装着されたインナレース16をアウタケース20内に挿入して、互いに対向するインナレース16の各ボール溝16aとベース部21の各ボール溝21aとの間にゲージ30に保持されたボール31を嵌合させる。このジョイントシャフト11に取り付けられたインナレース16のボール溝16a、アウタケース20のボール溝21a、およびボール溝16aと21aに嵌合するボール31によってジョイントシャフト11とアウタケース20と間を軸方向移動自在に係合して回転トルクを伝達するトルク伝達部10Aが形成される。
【0048】
かつクリップ溝21bにリング状のクリップ32を嵌合装着してインナレース16がアウタケース20から抜け出すのを防止する。アウタケース20とジョイントシャフト11の先端軸部14との間は、アウタケース20内の潤滑剤を保護すると共に外部からの異物侵入を防止するためにゴム等の弾性部材からなる筒状のブーツ33によって封止している。
【0049】
このように構成されたジョイント10は、フロントプロペラシャフト2に取り付けられたジョイントシャフト11の先端軸部14に設けられたインナレース16、リヤプロペラシャフト5に取り付けられたアウタレース21、インナレース16およびアウタケース21に形成されたボール溝16aと21aとの間に嵌合するボール31等によってフロントプロペラシャフト2とリヤプロペラシャフト5とを等速で回転トルクを伝達すると共に、互いの相対角度および軸方向の相対移動を許容するダブルオフセットジョイント(DOJ)を構成する。
【0050】
次に、ジョイント10を車体60の下面61に支持するセンタ軸受部40を図2および図4によって説明する。
【0051】
センタ軸受部40は、ジョイントシャフト11に嵌合するベアリング41と、ベアリング41の外周に固定された内筒部材42と、この内筒部材42の外周にインシュレータ43を介して連結された外筒部材44と、この外筒部材44を車体60の下面61に取り付けるブラケット53を有している。
【0052】
ベアリング41は、そのインナレース41aがジョイントシャフト11の主軸部13に嵌合し、かつ主軸部13に形成されたクリップ溝に嵌合するクリップ46に係止された円筒状のスペーサ47と段差部12との間に挟持して支持される。
【0053】
内筒部材42は、ベアリング41のアウタレース41bの外周に本体部42aが嵌合し、この本体部42aのから拡径して環状に形成された大径部42bと、本体部42aからアウタレース41bの後面に沿って縮径する段差部42cを介してスペーサ47に沿って円筒状に延在する小径部42dとが一体形成された略円筒状に形成されている。さらに、段差部42cから小径部42dの上面に沿って延伸してアウタケース20の前端部の上部に対向する荷重伝達部手段である凸部48が設けてある。なお、この凸部48からアウタケース10の前端までの距離と、ジョイント10におけるインナレース16から段差部24までの距離がほぼ等しく設定されている。
【0054】
内筒部材42の大径部42b内に断面略C字状或いはU字状で環状に形成されたリテーナ49が設けてある。ベアリング41の両側にリテーナ49および内筒部材42の小径部42dとジョイントシャフト11との間を封止するリング状のオイルシール51a、51bが配設されている。
【0055】
インシュレータ43は、ゴム等の弾性部材製であって、内周が内筒部材42に結合され外周が外筒部材44に結合された断面略C字状で連続する環状に形成されインシュレータ部43aおよび、インシュレータ部43aから内筒部材42に沿って延設されて小径部44dおよび凸部48を覆う円筒状の延設部43bを有している。
【0056】
外筒部材44には、外筒部材44を車体に固定するためのブラケット53が取り付けられる。ブラケット53は、図1および図2に示すように外筒部材44の下面に沿って結合される帯状であって、その両端に形成された取付部54に車体前側がスリット状に開放されたボルト孔55が形成され、かつボルト孔55を貫通するボルト56によって車体60の下面61に取り付けられる。この構成により、所定以上の車体前方方向からの衝撃荷重によって取付部54が破損して車体60の下面61から脱落するように構成される。
【0057】
次にこのように構成されたプロペラシャフト10の衝撃抗力低減構造の作用について説明する。
【0058】
通常の走行において、パワーユニットからの回転トルクが、フロントプロペラシャフト2からジョイント10を介してリヤプロペラシャフト5に伝達され、リヤプロペラシャフト5からディファレンシャル装置を介して後輪にトルク伝達される。この走行に際し、ジョイント10によってフロントプロペラシャフト2とリヤプロペラシャフト5の軸方向の相対移動が許容され、車両の発進時や、急制動時あるいはバンプ・リバウンド時にパワーユニットおよびディファレンシャル装置の揺動等に伴うプロペラシャフト1を介してパワーユニット側からディファレンシャル装置側およびディファレンシャル装置側からからパワーユニット側への振動伝達が防止されて車体60への振動伝達が減少する。また、プロペラシャフト1の中間部であるフロントプロペラシャフト2とリヤプロペラシャフト5を連結するジョイント10をセンタ軸受部40を介して車体60に回転自在に支承することによって、プロペラシャフト1が高速回転した際の振れが防止されて車両の振動および騒音が有効的に抑制されて、乗り心地および居住性の向上が確保できる。
【0059】
一方、車両衝突等によって車体前方から車体前部に所定以上の衝撃荷重が作用した際には、その衝撃荷重によってパワーユニットが車体の後方に向かって移動、すなわち後退すると、ユニバーサルジョイント7を介してフロントプロペラシャフト2に衝撃荷重が作用し、フロントプロペラシャフト2が後退する。このフロントプロペラシャフト2の後退によりジョイントシャフト11を支持するセンタ軸受部40が共に後退移動し、センタ軸受部40の僅かな後退によって、車体60にボルト56で結合されたブラケット53の取付部54が破損して、センタ軸受部40と共にジョイント10が脱落する。このジョイント10の脱落によって車体60との関係が遮断されてフロントプロペラシャフト2の後退が容易になる。
【0060】
フロントプロペラシャフト2の後退に伴って、ジョイントシャフト11が、リヤプロペラシャフト5に取り付けられたアウタケース20のボール溝21aとインナレース16のボール溝16aの間に嵌合するボール31の転動によって極めて小さい荷重によって円滑にアウタケース20内に進入して後退する。ジョイントシャフト11のアウタケース20内への進入によって先端軸部14の先端でジョイントキャップ装着部21cに嵌合支持されたジョイントキャップ28を押動して外し、さらにジョイントシャフト11の後退によるインナレース16の後退によってアウタケース20のボール溝21aからボール31が抜け出してジョイントシャフト11とアウタケース20の係合が解除される。
【0061】
このフロントプロペラシャフト2の後退に伴うプロペラシャフト1の収縮によって、プロペラシャフト1による車体に対する突っ張りが回避されて車体変形が容易になり、車体変形による衝撃荷重の吸収が確実に行われ、円滑な衝撃の緩和が得られる。
【0062】
しかる後、図6に示すようにフロントプロペラシャフト2と一体的に後退するセンタ軸受部40に設けられた凸部48が、アウタケース20の前端上部に当たり、ジョイント11のアウタケース20に対する進入量が規制され、かつフロントプロペラシャフト2の後退による衝撃荷重がセンタ軸受部40の凸部48からリヤプロペラシャフト5の前端部に結合されたアウタケース20に入力される。
【0063】
前方から衝撃荷重が入力されたアウタケース20は、その断面形状が急変する延長部22の小径範囲23と段差部24の連続部分26および段差部24と大径範囲25の連続部分27が座屈変形して衝撃荷重を吸収して衝撃を緩和する。特に、比較的曲率が大きく形成された段差部24と大径範囲25の連続部分27が比較的小さな荷重で座屈変形することから、円滑な衝撃荷重の吸収特性が得られ、有効的な衝撃緩和が確保できる。
【0064】
このアウタケース20の座屈変形にあたり、延長部22に形成された段差部24と大径範囲25の連続部分27が変形の起点となって比較的小さな荷重により円滑に座屈変形することによって座屈抗力低減が得られる。アウタケース20の延長部22をベース部21に連続する小径範囲23に対して段差部24を介して大径範囲25およびシャフトチューブ6を大径に形成されてアウタケース20およびシャフトチューブ6と進入するジョイントシャフト11の先端軸部14やインナレース16等の干渉が抑制されてアウタケース20の延長部22の座屈抵抗が小さくでき、座屈が容易になりさらに座屈抗力の低減が期待できる。
【0065】
また、凸部48とアウタケース20の前端部が当接したときに、ジョイントシャフト11の先端軸部14に設けたインナレース16が段差部24と当接して先端軸部14およびインナレース16によってフロントプロペラシャフト2からの衝撃荷重が該部に集中的に作用し、リヤプロペラシャフト5のシャフトチューブ6に屈曲力が付与される。この屈曲力によってアウタケース20の座屈変形に連続してシャフトチューブ6の座屈変形が円滑に実行でき、リヤプロペラシャフト5の変形による衝撃荷重の吸収が円滑にできる。特にこのリヤプロペラシャフト5の座屈変形に際して、フロントプロペラシャフト2と共に後退するセンタ軸受部40の凸部48によってアウタケース20の後端上部が押圧され、衝突後のプロペラシャフト1の回転角が微細なことから、リヤプロペラシャフト5の前部が有効的に押し下げられてプロペラシャフト1による車体60の下面61や、その下面61に配置された燃料タンクを損傷させる不具合を回避できる。
【0066】
よって、車両の衝突に伴うパワーユニットの後退開始からセンタ軸受部40の凸部48がアウタケース20に当接するまでの全範囲に亘って極めて小さい荷重でプロペラシャフト1が収縮し、プロペラシャフト1が突っ張ることなくパワーユニットの後退が可能になり、円滑な車体前部の変形による衝撃荷重の吸収が達成できる。さらに、凸部48がアウタケース20に当接した後においても、断面形状が急変する延長部22の変形によって緩やかに衝撃荷重が吸収できて有効的な衝撃抗力の低減が可能になり、車体前部の変形およびプロペラシャフト1の変形による衝撃の緩和が得られる。
【0067】
また、アウタケース20の小径範囲23と段差部24の連続部分26に対し段差部24と大径範囲25の連続部分27の曲率を大きくして、断面形状を急変するように形成して連続部分27の回転トルク伝達に対する強度低下が懸念されるが、該部が大径に形成されることから十分な強度が確保できる。
【0068】
また、ジョイント10やフロントプロペラシャフト2、リヤプロペラシャフト5における特性の経時変化がなく、実際に衝撃荷重が作用した場合のプロペラシャフト1の挙動特性を実験あるいはシミュレーションに基づいて予め予想することが極めて容易になり、かつ従来のプロペラシャフトと基本構成が同であり、よりプロペラシャフト1の挙動特性の予想が容易になると共に、挙動特性のチューニングが容易になる。
【0069】
なお、図7に図1乃至図6と対応する部分に同一符号を付することによって詳細な説明を省略するが、センタ軸受部40に凸部を48を設けずに、フロントプロペラシャフト2と一体的に後退するセンタ軸受部40の内筒部材42によってジョイント11のアウタケース20に対する進入量が規制され、かつフロントプロペラシャフト2の後退による衝撃荷重がセンタ軸受部40内の内筒部材42からリヤプロペラシャフト5の前端部に結合されたアウタケース20に入力されるようにしてもよい。
【0070】
(第2実施の形態)
図8は、本発明の衝撃抗力低減構造の第2実施の形態の概要を示す上記図6に対応する断面図である。なお、図8において図1乃至図6と対応する部位に同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略する。
【0071】
本実施の形態は、リヤプロペラシャフト5の前端に結合されるジョイント10のアウタケース20は、第1実施の形態と同様にベース部21の内周面にインナレース16の各ボール溝16aと対向して軸方向に延在して複数のボール溝21aが形成されている。
【0072】
ベース部21に連続形成される延長部72は、ベース部21の後端から同径で連続する円筒状の第1小径範囲73と、小径範囲73の後端に内周端が連続して拡径する第1段差部74と、第1段差部74の外周端に前端が連続して後方に同径で連続する大径範囲75と、大径範囲75の後端に外周端が連続して縮径する第2段差部76と、第2段差部76の内周端に前端が連続する第2小径範囲77が連続形成され、第2小径範囲77の端部72aがリヤプロペラシャフト5のシャフトチューブ6の前端6aに摩擦圧接によって結合される。
【0073】
第1小径範囲73と第1段差部74の連続部分に対し第1段差部74と大径範囲75の連続部分の曲率が大きく、かつ第2段差部76と第2小径範囲77の連続部分に対し大径範囲75と第2段差部76の連続部分の曲率が大きく設定されている。
【0074】
また、第2段差部76と第2小径範囲77の連続部分が、車両衝突によって車体前方から車体前部に作用する衝撃荷重によるパワーユニットが後退に伴って、フロントプロペラシャフト2が後退してセンタ軸受部40の凸部48がアウタケース20の前端上部に当たった状態で、ジョイントシャフト11の先端軸部14あるいはインナレース16が当接する位置に設定されている。他の構成は第1実施の形態と同様である。
【0075】
この構成により、第1実施の形態に加え、フロントプロペラシャフト2と一体的に後退するセンタ軸受部40に設けられた凸部48が、アウタケース20の前端上部に当接した際に、ジョイントシャフト11の先端軸部14あるいはインナレース16が第2段差部76と第2小径範囲77の連続部分に当接して該部に衝撃荷重が入力され、該部がアウターケース20の変形の起点となってより確実に座屈変形することが可能になり、プロペラシャフト1による衝撃荷重の吸収が向上し、信頼性の向上が得られる。
【0076】
なお、第1小径範囲73と第1段差部74の連続部分に対し第1段差部74と大径範囲75の連続部分の曲率が小さく設定し、第2段差部76と第2小径範囲77の連続部分に対し大径範囲75と第2段差部76の連続部分の曲率が小さく設定してもよい。
【0089】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記第1実施の形態および第2実施の形態では、センタ軸受部40の凸部48を、アウタケース20の前端上部に対向させて配置したが、所望のリヤプロペラシャフト5の座屈方向に応じて配置位置を変更することもできる。
【0090】
また、第2実施の形態において、第1小径範囲73と第1段差部74の連続部分に対し第1段差部74と大径範囲75の連続部分の曲率が小さく設定し、かつ第2段差部76と第2小径範囲77の連続部分に対し大径範囲75と第2段差部76の連続部分の曲率が小さく設定することもできる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造によると、車体前方から衝撃荷重が作用したときには、フロントプロペラシャフトの後退に伴ってジョイントシャフトが、リヤプロペラシャフトに取り付けられたアウタケースとジョイントシャフトの間に配置されたトルク伝達部によって極めて小さい荷重によって円滑にアウタケース内に進入してプロペラシャフトが収縮する。このプロペラシャフトの短縮によってプロペラシャフトによる突っ張りが回避されて車体変形による衝撃荷重の吸収が確実になり衝撃の緩和が得られる。しかる後、荷重伝達手段がアウタケースに当接すると、衝撃荷重がアウタケースに伝達され、延長部の小径範囲と段差部の連続部分および段差部と大径範囲の連続部分が座屈変形して衝撃荷重を吸収して衝撃を緩和できる。さらに、ジョイントやフロントプロペラシャフト、リヤプロペラシャフトにおける特性の経時変化がなく、プロペラシャフトの挙動特性を実験あるいはシミュレーションに基づいて予め予想することが極めて容易であり、挙動特性のチューニングが容易にできる。
【0093】
また、本発明の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造によると、車体前方から衝撃荷重が作用したときには、フロントプロペラシャフトの後退に伴って、ジョイントシャフトの延長部の小径範囲と段差部の連続部分および段差部と大径範囲の連続部分が座屈変形して車体変形による効率的な衝撃荷重の吸収が可能になり衝撃が緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造の第1実施の形態の概要を示すプロペラシャフトの全体斜視図である。
【図2】車体下部の要部斜視図である。
【図3】フロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトの連結部分を示す図1のI−I線断面図である。
【図4】図3のA部拡大図である。
【図5】図3のB部拡大図である。
【図6】プロペラシャフトによる衝撃抗力低減作用の概要を示す断面図である。
【図7】本実施の形態の変形例を示す断面図である。
【図8】本発明の第2実施の形態の概要を示すフロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトの連結部分の断面図である。
【図9】従来の駆動系の概要を示す説明図である。
【図10】図のC部断面拡大図である
【符号の説明】
1 プロペラシャフト
2 フロントプロペラシャフト
3 シャフトチューブ
3a 後端部
5 リヤプロペラシャフト
6 シャフトチューブ
6a 前端部
10 ジョイント
10A トルク伝達部
11 ジョイントシャフト
12 基部
13 主軸部
14 先端軸部
16 インナレース
16a ボール溝
20 アウタケース
21 ベース部
21a ボール溝
22 延長部
22a 端部
23 小径範囲
24 段差部
25 大径範囲
26 連続部分
27 連続部分
31 ボール
40 センタ軸受部
42 内筒部材
48 凸部(荷重伝達手段)
53 ブラケット
54 取付部
60 車体
61 下面
72 延長部
73 第1小径範囲
74 第1段差部
75 大径範囲
76 第2段差部
77 第2小径範囲
77a 後端
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact drag reduction structure for a propeller shaft for a vehicle that transmits driving force of an engine to driving wheels.
[0002]
[Prior art]
In general, a power transmission system for a four-wheel drive vehicle (4WD) or a front engine rear drive (FR) vehicle has a front end portion of a propeller shaft disposed in the front-rear direction with respect to the vehicle body. In addition to being connected to the output shaft, the rear end portion is connected to the drive shaft of the rear wheel, which is the drive wheel, via a differential device.
[0003]
Since this propeller shaft extends in the front-rear direction with respect to the vehicle body, for example, the propeller shaft is stretched against deformation of the vehicle body due to an impact load acting from the front of the vehicle during a vehicle collision. It affects the absorption of impact load due to deformation.
[0004]
Therefore, there are various impact drag reduction structures that protect the occupant by absorbing the impact load from the front side of the vehicle by contracting the propeller shaft arranged extending in the longitudinal direction of the vehicle body by the axial load. Proposed.
[0005]
  For example, the figure9Figure 4 schematically shows the power transmission system and10To the figure9As shown in the enlarged sectional view of part C, a front propeller shaft 101 and a rear propeller shaft 100 connected to a rear end portion of the front propeller shaft 101 via a universal joint 110 are formed. A front end portion of the front propeller shaft 101 is connected to an output shaft of a power unit 113 including an engine and a transmission via a universal joint 112, and a rear end portion of the rear propeller shaft 105 is a driving wheel via a universal joint 114. It connects with the differential apparatus 116 for rear wheels. Furthermore, the front propeller shaft 101 is provided with cone-shaped coupling bodies 104a and 104b that can be deformed by a predetermined load or more at the rear end of the long front shaft main body 102 and the front end of the rear shaft main body 103. Both the coupling bodies 104a and 104b are opposed to each other and end portions are coupled to each other.
[0006]
In a vehicle to which the propeller shaft 100 configured in this way is applied, when the power unit 113 moves toward the rear of the vehicle body due to a collision or the like and a collision load acts on the front propeller shaft 101, the front shaft of the front propeller shaft 101 It is known that the coupling bodies 104a and 104b disposed between the main body 102 and the rear shaft body 103 buckle and the front propeller shaft 101 contracts, and the impact loads are absorbed by the buckling of the coupling bodies 104a and 104b. (For example, refer to Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-309146 (paragraph number 0013, FIGS. 1 and 2)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
According to the propeller shaft 100 described in Patent Document 1, the coupling bodies 104a and 104b are buckled by the impact load acting from the front of the vehicle body at the time of a vehicle collision, and the propeller shaft 100 contracts, so that the impact load due to deformation of the vehicle body is reduced. Absorption is possible.
[0009]
However, a relatively large load is required to buckle the cone-like coupling bodies 104a and 104b, and there is a concern that smooth impact load absorption due to sufficient vehicle body deformation cannot be achieved.
[0010]
On the other hand, the propeller shaft 100 mainly transmits rotational torque, but when the coupling bodies 104a and 104b are disposed between the front shaft body 102 and the rear shaft body 103 for contracting the propeller shaft 100, Since an axial load acts when the vehicle starts, suddenly brakes, or bumps / rebounds, the rotational torque and the axial load repeatedly act on the coupling bodies 104a and 104b during normal running, and are easily damaged by fatigue. Is likely to be. For this reason, it is conceivable that the strengths of the coupling bodies 104a and 104b are set to be high in advance, but the impact resistance of the coupling bodies 104a and 104b is increased, so that smooth impact load absorption due to deformation of the vehicle body is hindered. Further, since it is difficult to predict a change in the drag characteristics due to the coupling bodies 104a and 104b with time and it is impossible to know when the impact load due to a collision or the like is applied, the propeller when the impact load is actually applied is not possible. It is extremely difficult to predict the behavior characteristics of the shaft. Furthermore, since the structure differs greatly from the conventional propeller shaft due to the arrangement of the coupling bodies 104a and 104b, the behavior characteristics are greatly different from the conventional propeller shaft, and it is difficult to predict the behavior characteristics, making it difficult to tune the behavior characteristics and reliable. This is a factor that causes a decline in sex.
[0011]
In addition, the hollow cylindrical shaft tube that forms the propeller shaft may be partially expanded or contracted to enable shrinkage due to impact load. Then, since the rapidly changing cross-sectional shape is difficult and changes slowly, there is a concern that the reduction of impact resistance cannot be achieved.
[0012]
Therefore, the object of the present invention made in view of such points is excellent in reliability that can presume the behavior characteristics of the propeller shaft when impact load is applied with very little change with time and can ensure stable reduction of impact resistance. Another object is to provide a structure for reducing the impact resistance of a propeller shaft for a vehicle.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of the structure for reducing the drag force of a propeller shaft for a vehicle according to claim 1 that achieves the above object extends along the longitudinal direction of the vehicle body, and has a front propeller shaft and a rear end portion of the front propeller shaft via a joint. In the structure for reducing the impact resistance of the propeller shaft including the rear propeller shaft to which the front end portion is coupled, the joint is integrally formed continuously from the base portion and the rear in the axial direction. An extension portion coupled to the front end portion of the propeller shaft, and the extension portion has a small diameter range formed substantially the same diameter as the base portion, and a large diameter range having a diameter larger than the small diameter range. A cylindrical outer case formed continuously through a stepped portion;
  A base portion is coupled to a rear end portion of the front propeller shaft, and a front end shaft portion is disposed between the joint shaft inserted into the outer case, the base portion, and the front end shaft portion. A torque transmitting portion that engages the case and the joint shaft movably in the axial direction and transmits rotational torque, and the outer case by the axial movement of the front propeller shaft caused by an impact load from the front of the vehicle body And a load transmission means for restricting the amount of the joint shaft entering the outer case, and transmitting the impact load to the outer case, and the outer case of the joint shaft by the load transmission means. When the amount of entry into the inside is restricted, the torque transmission part isAbutIt is characterized by that.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, the rotational torque from the power unit in normal traveling is smoothly transmitted through the front propeller shaft, the joint and the rear propeller shaft, and the vehicle is started by the joint or suddenly braked. The relative movement in the axial direction of the front propeller shaft and the rear propeller shaft is allowed at the time of bumping or rebounding, and vibration and noise of the vehicle body are reduced, so that excellent riding comfort and comfort can be ensured.
[0015]
On the other hand, when an impact load is applied from the front of the vehicle body, the joint shaft smoothly enters the outer case with an extremely small load by the torque transmission portion as the front propeller shaft moves backward, and as the front propeller shaft moves backward. The propeller shaft contracts. Due to this contraction, the propeller shaft is prevented from being stretched to facilitate the deformation of the vehicle body, and the impact can be reduced by absorbing the impact load due to the deformation of the vehicle body. Thereafter, when the load transmitting means comes into contact with the outer case, the impact load is transmitted to the outer case, and the small diameter range of the extension portion and the continuous portion of the step portion and the continuous portion of the step portion and the large diameter range are buckled and deformed. Furthermore, the impact load is absorbed and the impact is reduced.
[0016]
  In addition, there is no change over time in the characteristics of the joint, front propeller shaft, and rear propeller shaft, and it is extremely easy to assume the behavior characteristics of the propeller shaft based on experiments or simulations in advance when an impact load is actually applied. It is easy to tune behavior characteristics.In addition, when the impact load is applied from the front of the vehicle body, interference between the joint shaft and the extension portion is avoided by forming a large diameter range by breaking the step portion following the small diameter range that continues to the base portion. Thus, the buckling resistance of the extension portion is reduced, so that buckling is facilitated and a reduction in buckling resistance can be expected. Further, the tip shaft portion of the joint shaft or the torque transmission portion provided on the tip shaft portion contacts the step portion to transmit the impact load, and buckling deformation due to a relatively small load is caused by using the step portion as a starting point of deformation. This is done to reduce the buckling drag.
[0017]
  According to a second aspect of the present invention, in the impact drag reducing structure for a vehicle propeller shaft according to the first aspect,By axial movement of the front propeller shaftTo the torque transmission partAboveWith outer casethe aboveThe engagement with the joint shaft is released.
[0018]
According to the invention of claim 2, when the amount of the joint shaft entering is restricted, the engagement between the outer case and the joint shaft by the torque transmitting portion is released, and the rear propeller shaft coupled to the outer case extension and the outer case The buckling of the extension portion and the rear propeller shaft can be efficiently absorbed.
[0023]
  Claim3The invention described in claim 1Or 2In the structure for reducing the impact drag of the propeller shaft for a vehicle as described above, the load transmission means includes:To face the end of the outer case,Center bearing that rotatably supports the joint shaft on the vehicle bodySet inIt is characterized by being a protruding part.
[0024]
  Claim3According to the invention described in (4), the load transmitting means can be formed with a simple configuration in which a convex portion is provided on the existing center bearing portion, and the convex portion abuts on the end portion of the outer case, so that the impact load is specified in the outer case. By transmitting to the part, the rear propeller shaft coupled to the outer case can be buckled in a desired direction.
[0025]
  Claim4The invention described in claim 13One ofDescribed in item 1In the structure for reducing the impact resistance of the propeller shaft for a vehicle, the curvature of the large diameter range and the continuous portion of the stepped portion is,the aboveSmall diameter range andthe aboveIt differs from the curvature of the continuous part of the step part.
[0026]
  Claim4According to the invention, by increasing the curvature of the step portion and the continuous portion of the large diameter range with respect to the continuous portion of the small diameter range and the step portion, the portion where the sudden change in the cross section is formed to a relatively large diameter, and the large diameter side is impacted. The load can be easily absorbed, and the strength reduction of the small diameter portion with respect to the rotational torque can be avoided. Further, by reducing the curvature of the continuous portion of the stepped portion and the large diameter range with respect to the continuous portion of the small diameter range and the stepped portion, the small diameter side can easily absorb the impact load.
[0027]
  According to a fifth aspect of the present invention, in the impact resistance reduction structure for a vehicle propeller shaft according to the first or second aspect, the small diameter range includes a cylindrical first small diameter range continuous to the base portion, and the rear propeller. A first step that is configured to have a cylindrical second small diameter range that is coupled to the shaft, and that the stepped portion expands rearward continuously from the first small diameter range and continues to the large diameter range. And a second stepped portion that continues to the second small diameter range and is continuous with the large diameter range, and the load transmission means regulates the amount of the joint shaft entering. When the torque transmission portion is the second stepped portion.And a continuous portion of the second small diameter rangeIt is characterized by that.
[0028]
  Claim5According to the invention, the tip shaft portion or the torque transmission portion of the joint shaft abuts the second stepped portion and the continuous portion of the second small diameter range, and an impact load is input to the portion, and the portion is the starting point of buckling deformation. Thus, it becomes possible to buckle and deform more smoothly, improve the absorption of impact load by the propeller shaft, and improve the reliability.
[0029]
  Claim6The invention described in claim 15One ofDescribed in item 1In the vehicle propeller shaft impact drag reducing structure, the end of the extension is frictionally joined to the front end of the hollow cylindrical shaft tube of the rear propeller shaft.
[0030]
  Claim6According to the invention, by joining the end of the extension part and the shaft tube by friction welding, the joining strength can be ensured, and the extension part and the shaft tube due to welding heat do not cause “drop-off” as in the case of arc welding. The part and shaft tube can be made thinner, and the weight of the propeller shaft can be expected.
[0031]
  Claim7The invention described in claim 16One ofDescribed in item 1In the structure for reducing the impact resistance of a vehicle propeller shaft, the torque transmission portion isAddressProvided on the end shaft,AroundLeaveAn inner race in which a plurality of ball grooves extending in the axial direction are formed; a ball groove formed in the inner periphery of the base portion of the outer case and extending in the axial direction opposite to the ball grooves;eachAnd a plurality of balls fitted between the ball grooves.
[0032]
  Claim7This invention is a specific structure of the torque transmission part, and the torque transmission part is fitted into a ball groove formed opposite to the inner race and the base part of the outer case provided on the tip shaft part of the joint shaft. They can be formed by so-called double offset joints.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an impact drag reducing structure for a vehicle propeller shaft according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0036]
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each figure, an arrow F indicates the vehicle body front direction.
[0037]
FIG. 1 is an overall perspective view of a propeller shaft 1 used in a drive system of a four-wheel drive vehicle or a front engine rear drive vehicle. The propeller shaft 1 includes a front propeller shaft 2 and a rear propeller shaft 5 connected to a rear end portion of the front propeller shaft 2 via a joint 10. A front end portion of the front propeller shaft 2 is connected via a universal joint 7 to an output shaft of a power unit including an engine (not shown) mounted on the front portion of the vehicle body and a transmission mechanism. On the other hand, the rear end portion of the rear propeller shaft 5 is connected via a universal joint 8 to a rear wheel differential device which is a driving wheel (not shown). Further, the joint 10 for connecting the front propeller shaft 2 and the rear propeller shaft 5 is rotatably supported on the lower surface 61 of the vehicle body 60 by the center bearing portion 40 as shown in a perspective view of a main part at the lower part of the vehicle body. .
[0038]
3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1 showing a connecting portion between the rear end portion of the front propeller shaft 2 and the front end portion of the rear propeller shaft 5 that form the impact drag reduction structure of the propeller shaft 1. 4 is an enlarged view of part A in FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of part B in FIG.
[0039]
The joint 10 has a joint shaft 11 coupled to the rear end portion of the front propeller shaft 2 and an outer case 20 coupled to the front end portion of the rear propeller shaft 5.
[0040]
The joint shaft 11 is made of a sheet metal that forms the front propeller shaft 2 and is connected to the rear end portion 3a of the hollow cylindrical shaft tube 3. The columnar base portion 12 is connected to the rear end of the base portion 12 via a step portion 12b. The main shaft portion 13 having a smaller diameter than the continuous base portion 12 and the tip shaft portion 14 having a smaller diameter than the main shaft portion 13 continuing to the rear end of the main shaft portion 13 via a step portion 13b are coaxially and continuously formed. Is formed.
[0041]
In the joint shaft 11, a front end portion 12 a of a base portion 12 formed in a ring shape is integrally coupled to a rear end portion 3 a of the shaft tube 3 by friction welding. By friction welding the front end portion 12a of the joint shaft 11 and the rear end portion 3a of the shaft tube 3 in this way, there is a concern that the thin base portion 12 and the shaft tube 3 may be generated by welding heat in the case of arc welding. It is possible to prevent “melting off”, and the base 12 and the shaft tube 3 can be thinned, and weight reduction of the front propeller shaft 2 can be expected.
[0042]
An annular inner race 16 in which a plurality of ball grooves 16 a extending along the axial direction is formed on the outer periphery of the joint shaft 11 is attached by spline fitting and fixed by a clip 17. The
[0043]
On the other hand, the outer case 20 coupled to the front end portion of the rear propeller shaft 5 includes a cylindrical base portion 21 and an extension portion formed integrally and continuously with the base portion 21 by machining as shown in FIGS. 22 is formed in a substantially cylindrical shape.
[0044]
A plurality of ball grooves 21 a extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the base portion 21 so as to face the ball grooves 16 a of the inner race 16. Further, an annular clip groove 21b is formed along the front end of each ball groove 21a on the inner peripheral surface of the base portion 21, and an annular joint cap mounting portion 21c is formed along the rear end of each ball groove 21a. Yes.
[0045]
The extended portion 22 includes a cylindrical small diameter range 23 that is continuous from the rear end of the base portion 21 with the same diameter, a step portion 24 in which the inner peripheral end continuously expands at the rear end of the small diameter range 23, and the step A cylindrical large-diameter range 25 having a front end continuous to the outer peripheral end of the portion 24 and continuing to the rear with the same diameter is continuously formed. Here, in particular, with respect to the curvature of the continuous portion 26 between the rear end of the small diameter range 23 and the inner peripheral end of the step portion 24 in the cross-sectional shape, the continuous portion 27 of the outer peripheral end of the step portion 24 and the front end of the large diameter range 25 Increase the curvature of the cross-sectional shape. The curvatures of the continuous portions 26 and 27 can be easily processed into a predetermined shape by machining with less processing restrictions. The cross-sectional shape of the continuous portion 27 between the outer peripheral end of the step portion 24 and the front end of the large-diameter range 25 with respect to the curvature of the continuous portion 26 between the rear end of the small-diameter range 23 and the inner peripheral end of the step portion 24 in the cross-sectional shape. The curvature of may be set small.
[0046]
The outer case 20 is press-fitted with a joint cap 28 having a disc shape and a flange formed on the outer periphery thereof into the joint cap mounting portion 21c, thereby dividing the inside into a base portion 21 side and an extension portion 22 side. The end 22a of the extension 22 formed in a ring shape is integrally coupled to the front end 6a of the shaft tube 6 made of sheet metal and forming the rear propeller shaft 5 by friction welding. In other words, the end 22a of the machined outer case 20 and the front end 6a of the shaft tube 6 made of sheet metal are friction-welded, so that oxides and other foreign matters at the joint are pushed out of the welding surface by the pressure contact force. Thus, a uniform joint structure can be obtained, the joint strength can be secured, and there is no “melt-off” between the extension portion 22 and the shaft tube 6 that may be generated by welding heat as in arc welding, and the extension portion 22 and the shaft tube 6 are not melted. Thinning is possible, and weight reduction of the rear propeller shaft 5 can be expected.
[0047]
Furthermore, the balls 31 held by the ring-shaped gauges 30 are fitted and mounted in the respective ball grooves 16a formed on the outer periphery of the inner race 16 disposed on the distal end shaft portion 14 of the joint shaft 11. The inner race 16 fitted with the gauge 30 and the ball 31 is inserted into the outer case 20, and the gauge 30 is inserted between the ball grooves 16 a of the inner race 16 and the ball grooves 21 a of the base portion 21 facing each other. The held ball 31 is fitted. The joint shaft 11 and the outer case 20 are moved in the axial direction by the ball groove 16a of the inner race 16 attached to the joint shaft 11, the ball groove 21a of the outer case 20, and the ball 31 fitted in the ball grooves 16a and 21a. A torque transmitting portion 10A that engages freely and transmits rotational torque is formed.
[0048]
Further, a ring-shaped clip 32 is fitted and mounted in the clip groove 21b to prevent the inner race 16 from coming out of the outer case 20. A cylindrical boot 33 made of an elastic member such as rubber is provided between the outer case 20 and the distal end shaft portion 14 of the joint shaft 11 in order to protect the lubricant in the outer case 20 and prevent foreign matter from entering from the outside. It is sealed by.
[0049]
The joint 10 thus configured includes an inner race 16 provided on the tip shaft portion 14 of the joint shaft 11 attached to the front propeller shaft 2, an outer race 21, an inner race 16 and an outer race attached to the rear propeller shaft 5. A rotational torque is transmitted between the front propeller shaft 2 and the rear propeller shaft 5 at a constant speed by a ball 31 or the like fitted between the ball grooves 16a and 21a formed in the case 21, and the relative angle and axial direction of each other. A double offset joint (DOJ) that allows relative movement of the two is constituted.
[0050]
Next, the center bearing portion 40 that supports the joint 10 on the lower surface 61 of the vehicle body 60 will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
[0051]
The center bearing portion 40 includes a bearing 41 fitted to the joint shaft 11, an inner cylinder member 42 fixed to the outer periphery of the bearing 41, and an outer cylinder member connected to the outer periphery of the inner cylinder member 42 via an insulator 43. 44 and a bracket 53 for attaching the outer cylinder member 44 to the lower surface 61 of the vehicle body 60.
[0052]
  The bearing 41 has a stepped portion and a cylindrical spacer 47 whose inner race 41 a is fitted to the main shaft portion 13 of the joint shaft 11 and is locked to a clip 46 that is fitted to a clip groove formed in the main shaft portion 13. 12bIt is supported by being sandwiched between.
[0053]
The inner cylinder member 42 has a main body portion 42a fitted to the outer periphery of the outer race 41b of the bearing 41, a large-diameter portion 42b formed in an annular shape by expanding from the main body portion 42a, and the outer race 41b from the main body portion 42a. It is formed in a substantially cylindrical shape integrally formed with a small diameter portion 42 d extending in a cylindrical shape along the spacer 47 via a stepped portion 42 c that decreases in diameter along the rear surface. Furthermore, the convex part 48 which is a load transmission part means extended from the level | step-difference part 42c along the upper surface of the small diameter part 42d and facing the upper part of the front-end part of the outer case 20 is provided. The distance from the convex portion 48 to the front end of the outer case 10 and the distance from the inner race 16 to the step portion 24 in the joint 10 are set to be approximately equal.
[0054]
  Of the inner cylinder member 42Large diameter part 42bA retainer 49 formed in an annular shape with a substantially C-shaped or U-shaped cross section is provided therein. On both sides of the bearing 41, ring-shaped oil seals 51a and 51b for sealing between the retainer 49 and the small diameter portion 42d of the inner cylinder member 42 and the joint shaft 11 are disposed.
[0055]
The insulator 43 is made of an elastic member such as rubber. The insulator 43 is formed in an annular shape having a substantially C-shaped cross section in which an inner periphery is coupled to the inner cylinder member 42 and an outer periphery is coupled to the outer cylinder member 44. The cylindrical portion 43 b extends from the insulator portion 43 a along the inner cylinder member 42 and covers the small-diameter portion 44 d and the convex portion 48.
[0056]
A bracket 53 for fixing the outer cylinder member 44 to the vehicle body is attached to the outer cylinder member 44. As shown in FIGS. 1 and 2, the bracket 53 has a belt-like shape that is coupled along the lower surface of the outer cylinder member 44, and a bolt whose front side of the vehicle body is opened in a slit shape at mounting portions 54 formed at both ends thereof. A hole 55 is formed and attached to the lower surface 61 of the vehicle body 60 by a bolt 56 penetrating the bolt hole 55. With this configuration, the mounting portion 54 is damaged by an impact load from the front direction of the vehicle body that is greater than or equal to a predetermined value, and is dropped from the lower surface 61 of the vehicle body 60.
[0057]
Next, the action of the impact drag reducing structure of the propeller shaft 10 configured as described above will be described.
[0058]
  In normal travel, the rotational torque from the power unit is transmitted from the front propeller shaft 2 to the rear propeller shaft 5 via the joint 10, and is transmitted from the rear propeller shaft 5 to the rear wheels via the differential device. During this travel, the relative movement in the axial direction of the front propeller shaft 2 and the rear propeller shaft 5 is allowed by the joint 10.,carVia the propeller shaft 1 that accompanies the swinging of the power unit and the differential device at the time of both start, sudden braking or bump / reboundPower unitFrom the differential device side and from the differential device sidePower unitVibration transmission to the side is prevented, and vibration transmission to the vehicle body 60 is reduced. Further, the propeller shaft 1 is rotated at high speed by rotatably supporting the joint 10 connecting the front propeller shaft 2 and the rear propeller shaft 5, which is an intermediate portion of the propeller shaft 1, to the vehicle body 60 via the center bearing portion 40. As a result, the vibration and noise of the vehicle are effectively suppressed, and the improvement in ride comfort and comfort can be ensured.
[0059]
On the other hand, when an impact load of a predetermined level or more is applied from the front of the vehicle body to the front of the vehicle body due to a vehicle collision or the like, if the power unit moves toward the rear of the vehicle body due to the impact load, that is, retreats, the front via the universal joint 7 An impact load acts on the propeller shaft 2, and the front propeller shaft 2 moves backward. As the front propeller shaft 2 moves backward, the center bearing portion 40 that supports the joint shaft 11 moves backward, and when the center bearing portion 40 moves slightly, the mounting portion 54 of the bracket 53 that is coupled to the vehicle body 60 with the bolt 56 is moved. The joint 10 is dropped together with the center bearing portion 40 due to breakage. The relationship with the vehicle body 60 is cut off by the dropping of the joint 10, and the front propeller shaft 2 can be easily retracted.
[0060]
As the front propeller shaft 2 moves backward, the joint shaft 11 is caused to roll by the balls 31 fitted between the ball grooves 21a of the outer case 20 attached to the rear propeller shaft 5 and the ball grooves 16a of the inner race 16. It enters the outer case 20 smoothly with an extremely small load and moves backward. When the joint shaft 11 enters the outer case 20, the joint cap 28 fitted and supported by the joint cap mounting portion 21 c is pushed and removed at the tip of the tip shaft portion 14, and the inner race 16 is moved forward by the joint shaft 11 retreating. , The ball 31 comes out of the ball groove 21a of the outer case 20 and the engagement between the joint shaft 11 and the outer case 20 is released.
[0061]
Due to the contraction of the propeller shaft 1 accompanying the retraction of the front propeller shaft 2, the propeller shaft 1 is prevented from being stretched against the vehicle body, so that the vehicle body is easily deformed. Relaxation is obtained.
[0062]
Thereafter, as shown in FIG. 6, the convex portion 48 provided on the center bearing portion 40 that retreats integrally with the front propeller shaft 2 hits the upper front end of the outer case 20, and the amount of entry of the joint 11 into the outer case 20 is increased. The impact load that is restricted and the front propeller shaft 2 is retracted is input from the convex portion 48 of the center bearing portion 40 to the outer case 20 coupled to the front end portion of the rear propeller shaft 5.
[0063]
The outer case 20 to which an impact load is input from the front is buckled by the small diameter range 23 of the extension 22 and the continuous portion 26 of the stepped portion 24 and the continuous portion 27 of the stepped portion 24 and the large diameter range 25 whose cross-sectional shape changes suddenly. Deforms to absorb impact load and relieve impact. In particular, since the stepped portion 24 formed with a relatively large curvature and the continuous portion 27 of the large diameter range 25 are buckled and deformed with a relatively small load, a smooth impact load absorption characteristic can be obtained, and an effective impact can be obtained. Mitigation can be ensured.
[0064]
In buckling deformation of the outer case 20, the stepped portion 24 formed in the extension portion 22 and the continuous portion 27 of the large diameter range 25 become the starting point of deformation and are smoothly buckled and deformed by a relatively small load. A reduction in yield strength is obtained. The large diameter range 25 and the shaft tube 6 are formed to have a large diameter through the step portion 24 with respect to the small diameter range 23 in which the extended portion 22 of the outer case 20 continues to the base portion 21, and the outer case 20 and the shaft tube 6 enter the outer case 20. The interference of the tip shaft portion 14 of the joint shaft 11 and the inner race 16 is suppressed, the buckling resistance of the extension portion 22 of the outer case 20 can be reduced, the buckling is facilitated, and the buckling resistance can be further reduced. .
[0065]
Further, when the convex portion 48 and the front end portion of the outer case 20 come into contact with each other, the inner race 16 provided on the distal end shaft portion 14 of the joint shaft 11 comes into contact with the step portion 24, and the distal end shaft portion 14 and the inner race 16 The impact load from the front propeller shaft 2 acts intensively on the portion, and a bending force is applied to the shaft tube 6 of the rear propeller shaft 5. By this bending force, the buckling deformation of the shaft tube 6 can be executed smoothly following the buckling deformation of the outer case 20, and the impact load due to the deformation of the rear propeller shaft 5 can be absorbed smoothly. In particular, when the rear propeller shaft 5 is buckled and deformed, the rear end upper portion of the outer case 20 is pressed by the convex portion 48 of the center bearing portion 40 that retreats together with the front propeller shaft 2, and the rotation angle of the propeller shaft 1 after the collision is fine. Therefore, it is possible to avoid the problem that the front portion of the rear propeller shaft 5 is effectively pushed down to damage the lower surface 61 of the vehicle body 60 by the propeller shaft 1 and the fuel tank disposed on the lower surface 61.
[0066]
Therefore, the propeller shaft 1 contracts with a very small load over the entire range from the start of retraction of the power unit due to a vehicle collision until the convex portion 48 of the center bearing portion 40 contacts the outer case 20, and the propeller shaft 1 is stretched. The power unit can be retracted without any impact, and the impact load can be absorbed smoothly by the deformation of the front part of the vehicle body. Further, even after the convex portion 48 abuts against the outer case 20, the impact load can be absorbed gently by the deformation of the extended portion 22 whose cross-sectional shape changes suddenly, and effective impact resistance can be reduced. The impact can be reduced by the deformation of the part and the deformation of the propeller shaft 1.
[0067]
Further, the curvature of the continuous portion 27 of the stepped portion 24 and the large diameter range 25 is increased with respect to the continuous portion 26 of the small diameter range 23 and the stepped portion 24 of the outer case 20, and the continuous portion is formed so as to change suddenly. Although there is a concern about a decrease in strength with respect to the transmission of the rotational torque 27, a sufficient strength can be ensured because the portion is formed with a large diameter.
[0068]
In addition, there is no change with time in the characteristics of the joint 10, the front propeller shaft 2, and the rear propeller shaft 5, and it is extremely possible to predict in advance the behavior characteristics of the propeller shaft 1 when an impact load is actually applied based on experiments or simulations. The basic configuration is the same as that of a conventional propeller shaft, and the behavior characteristics of the propeller shaft 1 can be predicted more easily and the behavior characteristics can be easily tuned.
[0069]
Although the detailed description is omitted by attaching the same reference numerals to the portions corresponding to those in FIGS. 1 to 6 in FIG. 7, the center bearing portion 40 is integrated with the front propeller shaft 2 without providing the convex portion 48. The amount of entry of the joint 11 into the outer case 20 is regulated by the inner cylindrical member 42 of the center bearing portion 40 that moves backward, and the impact load due to the backward movement of the front propeller shaft 2 is rearward from the inner cylindrical member 42 in the center bearing portion 40. You may make it input into the outer case 20 couple | bonded with the front-end part of the propeller shaft 5. FIG.
[0070]
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 showing the outline of the second embodiment of the impact drag reducing structure of the present invention. In FIG. 8, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0071]
In the present embodiment, the outer case 20 of the joint 10 coupled to the front end of the rear propeller shaft 5 is opposed to each ball groove 16a of the inner race 16 on the inner peripheral surface of the base portion 21 as in the first embodiment. Thus, a plurality of ball grooves 21a are formed extending in the axial direction.
[0072]
The extended portion 72 continuously formed on the base portion 21 includes a cylindrical first small diameter range 73 that is continuous from the rear end of the base portion 21 with the same diameter, and an inner peripheral end that extends continuously from the rear end of the small diameter range 73. A first stepped portion 74 having a diameter, a large-diameter range 75 in which the front end is continuous to the outer peripheral end of the first stepped portion 74 and the same diameter in the rear, and an outer peripheral end is continuous to the rear end of the large-diameter range 75. A second stepped portion 76 having a reduced diameter and a second small diameter range 77 having a front end continuous with the inner peripheral end of the second stepped portion 76 are continuously formed, and an end 72a of the second small diameter range 77 is a shaft of the rear propeller shaft 5. The front end 6a of the tube 6 is coupled by friction welding.
[0073]
The curvature of the continuous portion of the first stepped portion 74 and the large diameter range 75 is larger than the continuous portion of the first small diameter range 73 and the first stepped portion 74, and the continuous portion of the second stepped portion 76 and the second small diameter range 77 On the other hand, the curvature of the continuous portion of the large diameter range 75 and the second stepped portion 76 is set large.
[0074]
Further, the continuous portion of the second stepped portion 76 and the second small diameter range 77 is formed so that the front propeller shaft 2 moves backward as the power unit due to an impact load acting on the front portion of the vehicle body from the front of the vehicle body due to a vehicle collision moves backward. In a state where the convex portion 48 of the portion 40 hits the front end upper portion of the outer case 20, the tip shaft portion 14 or the inner race 16 of the joint shaft 11 is set to a position where it abuts. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0075]
With this configuration, in addition to the first embodiment, when the convex portion 48 provided in the center bearing portion 40 that retreats integrally with the front propeller shaft 2 contacts the upper front end of the outer case 20, the joint shaft 11 end shaft portion 14 or inner race 16 abuts on a continuous portion of second stepped portion 76 and second small diameter range 77 and an impact load is input to this portion, and this portion becomes a starting point for deformation of outer case 20. Thus, buckling deformation can be more reliably performed, and the absorption of impact load by the propeller shaft 1 is improved, thereby improving the reliability.
[0076]
Note that the curvature of the continuous portion of the first stepped portion 74 and the large diameter range 75 is set smaller than the continuous portion of the first small diameter range 73 and the first stepped portion 74, and the second stepped portion 76 and the second small diameter range 77 You may set the curvature of the continuous part of the large diameter range 75 and the 2nd level | step-difference part 76 small with respect to a continuous part.
[0089]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the first embodiment and the second embodiment described above, the convex portion 48 of the center bearing portion 40 is disposed so as to face the upper front end of the outer case 20, but a desired buckling direction of the rear propeller shaft 5 is provided. The arrangement position can be changed according to the above.
[0090]
Further, in the second embodiment, the curvature of the continuous portion of the first stepped portion 74 and the large diameter range 75 is set smaller than the continuous portion of the first small diameter range 73 and the first stepped portion 74, and the second stepped portion. The curvature of the continuous portion of the large diameter range 75 and the second stepped portion 76 can be set smaller than the continuous portion of 76 and the second small diameter range 77.
[0092]
【The invention's effect】
According to the impact drag reduction structure for a vehicle propeller shaft according to the present invention described above, when an impact load is applied from the front of the vehicle body, the joint shaft is attached to the rear propeller shaft as the front propeller shaft moves backward. The torque transmitting portion disposed between the joint shafts smoothly enters the outer case with an extremely small load, and the propeller shaft contracts. By shortening the propeller shaft, the propeller shaft is prevented from being stretched, so that the impact load due to the deformation of the vehicle body is surely absorbed and the impact can be reduced. Thereafter, when the load transmitting means comes into contact with the outer case, the impact load is transmitted to the outer case, and the small diameter range of the extension portion and the continuous portion of the step portion and the continuous portion of the step portion and the large diameter range are buckled and deformed. The impact load can be absorbed and the impact reduced. Furthermore, the characteristics of the joint, the front propeller shaft, and the rear propeller shaft do not change with time, and it is extremely easy to predict the behavior characteristics of the propeller shaft based on experiments or simulations, and the behavior characteristics can be easily tuned.
[0093]
In addition, according to the impact resistance reduction structure for a propeller shaft for a vehicle according to the present invention, when an impact load is applied from the front of the vehicle body, the small diameter range of the extension portion of the joint shaft and the continuous portion of the stepped portion as the front propeller shaft retracts. In addition, the step portion and the continuous portion of the large diameter range are buckled and deformed, so that it is possible to efficiently absorb the impact load due to the deformation of the vehicle body, and the impact can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a propeller shaft showing an outline of a first embodiment of a structure for reducing impact resistance of a propeller shaft for a vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of a lower part of a vehicle body.
3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1, showing a connecting portion between a front propeller shaft and a rear propeller shaft.
4 is an enlarged view of a part A in FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged view of part B in FIG. 3;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an outline of an impact drag reducing action by the propeller shaft.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the present embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a connecting portion between a front propeller shaft and a rear propeller shaft, showing an outline of a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an outline of a conventional drive system.
FIG. 109In the C section enlarged view ofis there.
[Explanation of symbols]
1 Propeller shaft
2 Front propeller shaft
3 Shaft tube
3a Rear end
5 Rear propeller shaft
6 Shaft tube
6a Front end
10 Joint
10A Torque transmission part
11 Joint shaft
12 base
13 Spindle part
14 Tip shaft
16 Inner race
16a Ball groove
20 Outer case
21 Base part
21a Ball groove
22 Extension
22a end
23 Small diameter range
24 steps
25 Large diameter range
26 continuous parts
27 continuous parts
31 balls
40 Center bearing
42 Inner cylinder member
48 Convex (load transmission means)
53 Bracket
54 Mounting part
60 body
61 Bottom
72 Extension
73 1st small diameter range
74 First step
75 Large diameter range
76 Second step
77 2nd small diameter range
77a Rear end

Claims (7)

車体前後方向に沿って延在し、フロントプロペラシャフトと、該フロントプロペラシャフトの後端部にジョイントを介して前端部が結合されるリヤプロペラシャフトを備えたプロペラシャフトの衝撃抗力低減構造において、
上記ジョイントは、
ベース部及び、該ベース部から軸方向後方に連続して一体形成され、端部が上記リヤプロペラシャフトの前端部に結合される延長部を有し、該延長部に、上記ベース部と略同径に形成された小径範囲と、該小径範囲よりも大となる径を有する大径範囲が、段差部を介して連続形成される円筒状のアウタケースと、
基部が上記フロントプロペラシャフトの後端部に結合されると共に、先端軸部が上記アウタケース内に挿入されるジョイントシャフトと、
上記ベース部と上記先端軸部との間に配置されて、上記アウタケースと上記ジョイントシャフトとを軸方向に移動自在に係合し、かつ回転トルクを伝達するトルク伝達部と、
車体前方方向からの衝撃荷重に起因する上記フロントプロペラシャフトの軸方向移動により上記アウタケースに当接して衝撃荷重を上記アウタケースに伝達すると共に、上記ジョイントシャフトの上記アウタケース内への進入量を規制する荷重伝達手段と、を備え、
該荷重伝達手段により上記ジョイントシャフトの上記アウタケース内への進入量が規制された際に、上記トルク伝達部が上記段差部と当接することを特徴とする車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。
In the structure for reducing the impact resistance of a propeller shaft that extends along the longitudinal direction of the vehicle body and includes a front propeller shaft and a rear propeller shaft that is coupled to a rear end portion of the front propeller shaft via a joint.
The above joint is
A base portion and an extension portion that is integrally formed continuously rearward in the axial direction from the base portion, and an end portion is coupled to the front end portion of the rear propeller shaft, and the extension portion is substantially the same as the base portion. A cylindrical outer case in which a small diameter range formed in a diameter and a large diameter range having a diameter larger than the small diameter range are continuously formed via a stepped portion;
A joint shaft having a base portion coupled to a rear end portion of the front propeller shaft and a distal end shaft portion inserted into the outer case;
A torque transmitting portion that is disposed between the base portion and the tip shaft portion, engages the outer case and the joint shaft movably in the axial direction, and transmits rotational torque;
The axial movement of the front propeller shaft caused by the impact load from the front of the vehicle body abuts on the outer case to transmit the impact load to the outer case, and the amount of entry of the joint shaft into the outer case is reduced. A load transmitting means for regulating,
The structure for reducing the impact resistance of a propeller shaft for a vehicle, wherein the torque transmission portion comes into contact with the step portion when the amount of the joint shaft entering the outer case is restricted by the load transmission means.
上記フロントプロペラシャフトの軸方向移動により、上記トルク伝達部における上記アウタケースと上記ジョイントシャフトとの係合が解除されることを特徴とする請求項1に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。  The impact resistance reduction structure for a propeller shaft for a vehicle according to claim 1, wherein the engagement between the outer case and the joint shaft in the torque transmission portion is released by the axial movement of the front propeller shaft. . 上記荷重伝達手段は、
上記アウタケースの端部に対向するよう、上記ジョイントシャフトを車体に回転自在に支持するセンタ軸受部に設けられた凸部であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。
The load transmitting means is
The vehicle propeller shaft according to claim 1 or 2, wherein the vehicle propeller shaft is a convex portion provided in a center bearing portion that rotatably supports the joint shaft on a vehicle body so as to face an end portion of the outer case. Impact resistance reduction structure.
上記大径範囲と上記段差部の連続部分の曲率が、上記小径範囲と上記段差部の連続部分の曲率と異なることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。  The vehicle propeller according to any one of claims 1 to 3, wherein a curvature of a continuous portion of the large diameter range and the stepped portion is different from a curvature of the continuous portion of the small diameter range and the stepped portion. Shaft impact drag reduction structure. 上記小径範囲は、上記ベース部に連続する円筒状の第1小径範囲と、上記リヤプロペラシャフトに結合する円筒状の第2小径範囲とから構成されると共に、
上記段差部は、上記第1小径範囲に連続して、後方へと拡径し、上記大径範囲に連続する第1段差部と、上記大径範囲に連続して、後方へと縮径し、上記第2小径範囲に連続する第2段差部とから構成され、
上記荷重伝達手段により上記ジョイントシャフトの進入量が規制された際に、上記トルク伝達部が上記第2段差部と上記第2小径範囲との連続部分に当接することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。
The small-diameter range includes a cylindrical first small-diameter range that is continuous with the base portion, and a cylindrical second small-diameter range that is coupled to the rear propeller shaft.
The stepped portion expands rearward continuously from the first small diameter range, and the first stepped portion continues to the large diameter range and the rearward diameter decreases continuously from the large diameter range. And a second step portion continuous with the second small diameter range,
2. The torque transmitting portion abuts against a continuous portion between the second stepped portion and the second small diameter range when an amount of the joint shaft entering is restricted by the load transmitting means. 5. The impact resistance reduction structure for a vehicle propeller shaft according to any one of 4 above.
上記延長部の端部は、
上記リヤプロペラシャフトの中空円筒状のシャフトチューブの前端部に摩擦接合されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。
The end of the extension is
The impact resistance reduction structure for a propeller shaft for a vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the structure is friction-bonded to a front end portion of a hollow cylindrical shaft tube of the rear propeller shaft.
上記トルク伝達部は、
上記先端軸部に設けられ、外周において軸方向に延在する複数のボール溝が形成されたインナレースと、
上記アウタケースのベース部内周に上記ボール溝に対向して軸線方向に延在して形成されたボール溝と、
上記各ボール溝間に嵌合する複数のボールとを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両用プロペラシャフトの衝撃抗力低減構造。
The torque transmission part is
An inner race provided in the tip shaft portion and formed with a plurality of ball grooves extending in the axial direction on the outer periphery;
A ball groove formed on the inner periphery of the base portion of the outer case so as to extend in the axial direction so as to face the ball groove;
The impact resistance reduction structure for a propeller shaft for a vehicle according to any one of claims 1 to 6, further comprising a plurality of balls fitted between the ball grooves.
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